DE2167010A1

DE2167010A1 - Endoskop

Info

Publication number: DE2167010A1
Application number: DE19712167010
Authority: DE
Inventors: Raimund Dr Med Wittmoser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-03-12
Filing date: 1971-03-12
Publication date: 1977-07-21

Description

216707

R Λ D^r: WOLF- Γ>. FEDER

P 21 67 010.0 Akte 77-10-12

8.3.1977 WF/Si

Herr Dr. med. Raimund Wittmoser, Degerstr. 10, 4000 Düsseldorf

Endoskop

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Endoskop. Endoskope werden beispielsweise in der Medizin zur Beobachtung und Behandlung in Körperinnenräumen mit engem Zugang verwendet. Die bekannten Endoskope weisen im allgemeinen einen rohrförmigen Hauptteil auf, der an seinem vorderen Ende das Objektiv und daran anschließend ein bildübertragendes, optisches System, sowie außerdem das Übertragungssystem für das Beleuchtungslicht und einen durchgehenden Arbeitsraum zur Einführung chirurgischer Instrumente enthält, wobei am hinteren Ende des Hauptteils ein Einblickteil angeordnet ist, der das Okular enthält.

Das bildübertragende, optische System besteht in der Regel aus einer Reihe hintereinander geschalteter Linsen, wobei diese Linsen als langgestreckte Stablinsen ausgebildet sein können. Das Übertragungssystem für das Beleuchtungslicht weist im allgemeinen einen aus Glasfasern bestehenden Lichtleiter auf, der am hinteren Ende aus dem Hauptteil des Endoskopes herausgeführt ist und über ein Lichtleitkabel mit einer Beleuchtungsvorrichtung verbunden ist. Bei den meisten Ausführungsformen der bekannten Endoskope ist das bildübertragende, optische

709829/0838

Wltttioser 77-10-12

System geradlinig durch den Haiptteil hindurchgeführt, und der Einblickteil mit dem Okular ist auf der Achse des Hauptteils angeordnet.

Bei einem Endoskop, mit dessen Hilfe chirurgische Eingriffe durchgeführt werden sollen, ist es grundsätzlich erwünscht, wenn das bildübertragende optische System eine Aperturblende enthält, mit deren Hilfe das Öffnungsverhältnis,je nach den Beleuchtungsverhältnissen und der gewünschten Schärfentiefe, variiert werden kann. Bei den bekannten Endoskopen sind derartige Aperturblenden bisher nicht gekanntgeworden, da es sich als äußerst schwierig erwiesen hat, eine Stelle im Strahlengang des gesamten abbildenden Systems zu finden, an dem eine solche Aperturblende angeordnet werden kann. Bei anderen gebräuchlichen optischen Instrumenten, wie fotographischen Kameras und Mikroskopen, sind die Aperturblenden im allgemeinen im Objektiv angeordnet. Dies ist bei einem Endoskop nicht möglich^ bzw. wäre mit sehr erheblichen technischen Schwierigkeiten verknüpft, weil einerseits das Objektiv entsprechend dem geringen Durchmesser des Hauptteils sehr klein ausgebildet ist, und andererseits sich bei der Handhabung des Gerätes das Objektiv meist tief im Inneren des Körpers befindet, was bedeutet, daß eine Betätigungsvorrichtung für eine veriable Blende im Objektiv durch den Hauptteil des Gerätes herausgeführt werden müßte. Diese Nachteile treten nicht auf, wenn es gelingt, eine Aperturblende im Einblickteil des Endoskopes anzuordnen. Selbstverständlich muß eire, innerhalb des Einblickteiles angeordnete Blende so angeordnet sein, daß sie nicht als Gesichtsfeldblende wirkt oder daß bei ihrer Betätigung eine Vignettierung auftritt. Es ist aus den allgemeinen Gesetzen der Optik bekannt, daß eine Blende dann als Aperturblende wirkt, wenn sie innerhalb des Strahlenganges in einer sogenannten Pupille angeordnet ist. Eine Pupille ist dabei ein allen zur Abbildung beitragenden Lichtbündeln gemeinsamer Querschnitt.

Gegenstand der Erfindung ist ein Endoskop der eingangs erwähnten Bauart, bei dem das Objektiv mit dem anschließenden bildüber-

709829/0838

Wittmoser 77-10-12

tragenden optischen System so ausgebildet ist, daß in dem den Einblickteil durchlaufenden Strahlenbündel mindestens eine Pupille auftritt und bei dem erfindungsgemäß innerhalb des Einblickteiles eine variable Blende angeordnet ist, die in oder in der Nähe einer Pupille in das Strahlenbündel einschaltbar ist» Eine so angeordnete variable Blende wirkt als das Öffnungsverhältnis begrenzende Aperturblende. Eine solche Pupille kann beispielsweise das reelle Bild der Eintrittspupille des gesamten Systems sein, und es hat sich herausgestellt, daß es durchaus möglich ist, mit bekannten optischen Maßnahmen zu erreichen, daß bei einem Endoskop innerhalb des Einblickteiles mindestens eine solche Pupille vorhanden ist. Besonders vorteilhaft wirkt sich diese Anordnung dann aus, wenn die Eintrittspupille des gesamten abbildenden Systems das maximal erzielbare Öffnungsverhältnis aufweist, und das Öffnungs— j verhältnis lediglich durch die variable Blende begrenzt wird. Dies bedeutet, daß vor allem im Objektiv möglichst keine zusätzlichen, das Öffnungsverhältnis begrenzenden Blenden angeordnet sein sollen.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die variable Blende mit einer automatisch arbeitenden Betätigungsvorrichtung verbunden ist. Dabei kann die automatische Betätigungsvorrichtung von der Vorrichtung zur Steuerung der Beleuchtungsstärke her ansteuerbar sein.

j Falls infolge einer bestimmten Ausbildung des Objektives und des bildübertragenden Systems im Einblickteil eine Pupille mit sehr kleinem Querschnitt, beispielsweise ein stark verkleinertes reelles Bild der Eintrittspupille, vorhanden ist, kann es vorteilhaft sein, wenn im Einblickteil zwischen einer Pupille und dem Okular ein, ein reelles vergrößertes Bild der Pupille erzeugendes, System angeordnet ist, und die variable Blende in oder in der Nähe dieses Bildes in das Strahlenbündel einschaltbar ist. Dies hat Vorteile hinsichtlich der mechanischen Ausbildung der variablen Blende und ihrer Einstellgenauigkeit.

709829/0836

Wittmoser 77-10-12

Weiterhin können im Einblickteil noch andere, optisch wirksame Vorrichtungen angeordnet sein, beispielsweise ein'bildauf—-richtendes optisches System oder eine vorzugsweise innerhalb !des Okulars angeordnete Gesichtsfeldblende. Schließlich können !außerdem im Einblickteil air Variation der Vergrößerung in 'Längsrichtung des Einblickteils verschiebbare Linsen angeordnet 'sein.

Im folgenden wird anhand der beigefügten Figuren ein Ausjführungsbeispiel für den Gegenstand der Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in stark schematischer Darstellung ein Endoskop : gemäß der Erfindung in Seitenansicht.

Fig. 2 zeigt in leicht vergrößerter Darstellung einen Schnitt ; nach der Linie II-II in Fig. 1.

Fig. 3 zeigt ebenfalls in stark schematischer Darstellung einen Schnitt durch den Einblickteil des Endoskopes gemäß Fig. 1. :

Das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Endoskop besitzt einen : rohrförmigen Hauptteil 1, in dem in nicht eigens dargestellter Weise ein Objektiv, ein bildübertragendes optisches System und ein Übertragungssystem für das Beleuchtungslicht angeordnet sind. Am hinteren Ende des Hauptteils 1 ist der Einblickteil 2 angeordnet und zwar derart, daß die Achse H des Hauptteils mit j der Achse E des Einblickteils einen spitzen Winkel oC = 45° · einschließt. Im Einblickteil 2 ist am hinteren Ende das Okular 3; angeordnet, das, wie aus Fig. 3 evtnehmbar, als Huygens'sches Okular ausgebildet ist. Der innerhalb des Hauptteils 1 ange— ; ordnete durchgehende Arbeitsraum 9 ist durch einen in Richtung der Achse H des Hauptteils angeordneten Einführungsstutzen 4 zu-_: gänglich. Durch den Einfuhrungsstutzen 4 werden chirurgische ^; Instrumente in den Arbeitsraum 9 des Hauptteils 1 eingeführt, während gleichzeitig durch das Okular 3 des Einblickteils 2 die notwendigen Beobachtungen durchgeführt-werden können. Infolge j der Anordnung des Einblickteils 2 schräg zum Hauptteil 1 ist j

7 09829/0 838

Wlttmoser 77-10-12

bei geringem Platzbedarf und großer mechanischer Stabilität eine optimale Handhabung des Endoskopes sichergestellt.

Am Hauptteil 1 ist eine Anschlußvorrichtung für ein, von einer nicht dargestellten Beleuchtungsvorrichtung kommendes Lichtlei- j terkabel vorgesehen.

Der Einblickteil 2 weist eine Dicke von ca. 3 cm auf, so daß j er bequem mit der Hand umfaßt werden kann. An seinem vorderen

Ende weist er konkave Flächenteile 7 auf, wodurch eine be- ; sonders gute Platzausnutzung in der Nähe des Einführungsstutzens ■ 4 erzielt wird.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist im Hauptteil 1 ein weiteres iRohr 8 angeordnet, dessen Außendurchmesser erheblich kleiner 'ist als der Innendurchmesser des Hauptteils 1 und das so angeordnet ist, daß es an der Innenwand des Hauptteils 1 anliegt. • In dem Rohr 8 ist in nicht eigens dargestellter Weise das bildübertragende optische System angeordnet. In den Zwickeln, d.h. den an die Anlageseite des Rohres 8 angrenzenden Eckräumen 'zwischen der Innenwand des Hauptteils 1 und der Außenwand des :Rohres 8, sind die das Übertragungssystem für das Beleuchtungs- :licht darstellenden Glasfibern angeordnet. Auf diese Weise ! wird ein besonders großer und günstig ausgestalteter Arbeitsjraum 9 erhalten.

iWie aus Fig. 3 hervorgeht, ist im Inneren des Einblickteils 2 an der Stelle, wo der Hauptteil 1 mit dem Einblickteil 2 verbunden ist, ein Umlenksystem 12, beispielsweise ein Spiegel oder ein Prisma, angeordnet, durch das die vom Objektiv her kommenden, das bildübertragende optische System durchlaufenden Lichtbündel in die Richtung der Achse E des Einblickteiles umgelenkt werden. Weiterhin befindet sich innerhalb des Einblickteils 2 eine variable Blende 11. Die varJdaljle Blende 11 ist, was aus der Zeichnung nicht hervorgeht, an einer Stelle innerhalt des Einblickteils 2 angeordnet, an der sich eine Pupille befindet. Sie wirkt daher als Aperturblende.

709829/0836

-ζ-

Wittmoser 77-10-12

Das nur angedeutete Bauteil 6 kann entweder einen Betätigungs— | knopf für die variable Blende 11 darstellen oder eine Anschluß— j vorrichtung für eine automatische Betätigungsvorrichtung. Selbstjverständlich können innerhalb des Einblickteils 2 noch weitere optische Systeme zu bekannten Zwecken, beispielsweise der Bildaufrichtung angeordnet sein, die insgesamt durch eine zwischen der Blende 11 und dem Okular 3 angeordnete Linse 13 angedeutet sind.

709829/0836

Leerseite

Claims

Wittmoser 77-10-12

Patentansprüche..

! \.j Endoskop, das einen rohrförmigen Hauptteil aufweist, der

an seinem vorderen Ende das objektiv und daran anschließend ein bildübertragendes optisches System, sowie außerdem das ; Übertragungssystem für das Beleuchtungslicht und einen j durchgehenden Arbeitsraum zur Einführung chirurgischer Instrumente enthält, wobei am hinteren Ende des Hauptteils an Einblickteil angeordnet ist, der das Okular enthält ; und bei dem das Objektiv mit dem anschließenden bildüber-' tragenden,optischen System so ausgebildet ist, daß in dem ; den Einblickteil durchlaufenden Strahlenbündel mindestens ι

! I

! eine Pupille auftritt, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb ; des Einblickteils (2) eine variable Blende (11) angeordnet

ist, die in oder in der Nähe einer Pupille in das Strahlen- ; bündel einschaltbar ist.
2. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Eintrittspupille des gesamten abbildenden Systems das maximal erzielbare Öffnungsverhältnis aufweist, und das Öffnungsverhältnis lediglich durch die variable Blende (11) begrenzt wird.
3. Endoskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch qekennezichnet, daß die variable Blende mit einer automatisch arbeitenden Betätigungsvorrichtung verbunden ist.
4. Endoskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Betätigungsvorrichtung von der Vorrichtung zur Steuerung der Beleuchtungsstärke her ansteuerbar ist.
5. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 4,, dadurch gekennzeichnet, daß im Einblickteil zwischen einer Pupille und dem Okular ein ein reelles vergrößertes Bild der Pupille erzeugendes System angeordnet ist, und die variable Blende in oder in der Nähe dieses Bildes in das Strahlenbündel einschaltbar ist.

709829/0836

Wittmoser 77-10-12

«, 216701Ö
6. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Einblickteil (2) ein bildaufrichtendes optisches System (13) angeordnet ist.
7. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Einblickteil in seiner Längsrichtung verschiebbare Linsen angeordnet sind.

709829/083(5