DE4319502A1 - Optische Vorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Vorrichtung zur Ver­ wendung als Endoskop oder Bohrungsinspektionsgerät für die Besichtigung unzugänglicher Objekte.

Es ist wünschenswert, eine solche Vorrichtung mit veränder­ licher Vergrößerung in der Form einer Zoomlinse zu verse­ hen, welche im idealen Fall am entfernten Ende des Instru­ mentes angebracht ist, und die Objektivlinse enthalten kann. Endoskope und Bohrungsinspektionsgeräte haben jedoch üblicherweise ein langes Rohr mit einem Durchmesser in der Größeanordnung von 10 mm Durchmessern oder weniger. Daraus folgt, daß jeder Mechanismus zur Schaffung unabhängiger Be­ wegungen von Linsen innerhalb der Zoomlinse von sehr klei­ nen Ausmaßen sein muß und durch einen Mechanismus betätigt werden muß, der nicht wesentlich den verfügbaren Raum für ein Beobachtungsmittel, wie etwa ein sich notwendigerweise durch das Rohr erstreckendes optisches Relais, einschränkt.

Eine besondere Schwierigkeit, die bei der Einbindung sol­ cher Zoomlinsen in solche Vorrichtungen auftritt, ist die Schaffung einer Kompensation für die Bewegung der Brennebene der Zoomlinse, wenn die Vergrößerung verändert wird. Bei fehlender Kompensation kann das betrachtete Bild nach jeder Verstellung der Vergrößerung vollständig defo­ kussiert und ununterscheidbar sein, und es ist unerwünscht, daß der Benutzer nach jeder derartigen Verstellung mehr als nur eine kleine Nachfokussierung muß.

Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung geschaffen zur Benutzung als Endoskop oder Bohrungsinspektionsgerät für die Betrachtung eines unzugänglichen Objektes mit einem äußeren Rohr, das ein distales Ende, welches bei Benutzung in einen unzugänglichen Ort einführbar ist, und ein proxi­ males Ende, das dem Benutzer zugänglich ist, aufweist, eine Zoomlinse, die innerhalb des äußeren Rohres und in unmit­ telbarer Nähe des distalen Endes angeordnet und zur Fokus­ sierung eines Bildes des Objektes mit veränderlicher Ver­ größerung in eine Brennebene innerhalb des äußeren Rohres betätigbar ist, wobei die Zoomlinse eine in Bezug auf das äußere Rohr feststehende Objektivlinse und eine Anzahl un­ abhängig bewegbarer Linsen enthält, wobei die Vorrichtung außerdem ein langgestrecktes Beobachtungsmittel zur Be­ trachtung des Bildes aufweist, das sich durch das äußere Rohr von einem Ort in oder nahe der Brennebene zu einem Ort nahe dem proximalen Ende erstreckt, und Stellmittel ent­ hält, die betätigbar sind zur Bewegung der beweglichen Lin­ sen, um die Vergrößerung zu ändern, und zur gleichzeitigen Bewegung der Beobachtungsmittel in Bezug auf die Objektiv­ linse zum Ausgleich der Bewegung der Brennebene.

Ein Vorteil einer solchen Vorrichtung ist, daß (vorausge­ setzt der Abstand zum Objekt bleibt unverändert) es nicht nötig ist, die Beobachtungsmittel zu refokussieren, nachdem die Zoomlinse zum Verändern von Vergrößerung betätigt wur­ den.

Vorzugsweise ist jede der beweglichen Linsen mit einem ent­ sprechenden axialbeweglichen Steuerrohr, an welchem sie fest angebracht ist, versehen, wobei die Steuerrohre sich koaxial innerhalb des äußeren Rohres erstrecken und an ih­ ren jeweiligen proximalen Endabschnitten von Stellmitteln ergriffen werden.

Ein Vorteil einer solchen Anordnung ist, daß die Steuer­ rohre eine widerstandsfähige Halterung für die beweglichen Linsen auf eine einfache und platznutzende Art schaffen.

Vorzugsweise enthalten die Stellmittel eine Nockenanord­ nung, die Bewegungen der beweglichen Linsen und der Beobachtungsmittel als Antwort auf Bewegung eines Stell­ gliedes bewirkt.

Zweckmäßigerweise enthält die Nockenanordnung ein zylindri­ sches Element, das mit in Umfangrichtung verlaufenden Noc­ kenschlitzen versehen ist, in die entsprechende radiale Vorsprünge der Steuerrohre eingreifen, wobei die Nocken­ schlitze so geformt sind, daß eine Drehung des zylindri­ schen Elementes in Bezug auf das äußere Rohr axiale Bewe­ gungen der jeweiligen beweglichen Linsen im Einklang mit einer vorgegebenen Kennlinie verursacht.

Vorzugsweise ist das zylindrische Element mit einem zusätz­ lichen Nockenschlitz versehen, in den ein Nockenfolger ein­ gegreift, welcher an dem Beobachtungsmittel befestigt ist, um eine axiale Bewegung des Beobachtungsmittels in Bezug auf die Objektivlinse bei Drehung des zylindrischen Elemen­ tes zu bewirken.

In einer vorgezogenen Ausführungsform enthält die Zoomlinse zwei bewegliche Linsen.

Die Beobachtungsmittel können ein Gehäuse, das mit dem Stellmittel zur Schaffung einer axialen, mit der Bewegung der beweglichen Linsen synchronisierten Bewegung wirkmäßig verbunden ist, eine bildübertragende Einrichtung zur Übertragung eines Bildes von der Brennebene der Zoomlinse zu dem Benutzer, und eine einstellbare Kupplung umfassen, die das Gehäuse mit der bildübertragenden Einrichtung wirkmäßig verbindet, um eine Einstellung der Brennweite zu bewirken, die an eine Veränderung der Objektentfernung oder Augen­ leistung des Benutzers zu bewirken.

Bei Fehlen einer solchen Einstellung ist die Vorrichtung nur für einen einzigen interessierenden Objektsabstand fo­ kussiert.

Ein Vorteil dieser besonderen Art der bildübertragenden Einrichtung gemäß dieser Ausführungsform ist es, daß keine Einstellung der relativen Position der optischen Komponen­ ten der bildübertragenden Einrichtung gemacht wird, sondern statt dessen die gesamte bildübertragende Einrichtung in Bezug auf die Zoomlinse bewegt wird. Ein solches "distales Fokussieren" führt dazu, daß die Augenadaption für den Be­ nutzer konstant bleibt, wodurch eine einfache und bequeme Benutzung im gesamten Zoom- und Fokussierbereich der Vor­ richtung erlaubt wird.

Zweckmäßigerweise enthält die bildübertragende Einrichtung ein optisches Relais.

Die Vorrichtung kann außerdem einen Objektabstands-Sensor, zur Erzeugung eines elektrischen Signales, welches dem Ab­ stand des Objektes von der Objektivlinse zugeordnet ist, und ein elektromechanisches Brennweitenstellglied, das in Abhängigkeit von dem Signal die Fokussierung auf das Objekt mittels Bewegung der bildübertragenden Einrichtung relativ zum Gehäuse bewirkt.

Ausführungsformen der Erfindung werden als Beispiele und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrie­ ben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Teilschnitt in Draufsicht der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung,

Fig. 2 ein schematisches Diagramm der Zoomlinse der Vor­ richtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine die Arbeitsweise der Nockenanordnung der Vor­ richtung gemäß Fig. 1 darstellende Skizze,

Fig. 4 einen Teilschnitt in Seitenansicht einer alternati­ ven Ausführungsform,

Fig. 5 einen Querschnitt entlang V-V in Fig. 4,

Fig. 6 einen Querschnitt entlang VI-VI in Fig. 4, und

Fig. 7 einen schematisches Diagramm eines Systems zur automatischen Steuerung des Brennpunktes.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 enthält ein optisches System für ein Endoskop mit einem langgestreckten äußeren Rohr 2 mit einem distalen Endabschnitt 3, welches in einen unzu­ gänglichen Raum zur Besichtigung eines Objektes (nicht ge­ zeigt) einführbar ist.

Das äußere Rohr 2 hat einen proximalen Endabschnitt 4, wel­ cher dem Benutzer zugänglich ist, und ist mit einer Fassung 5, mit einem Handgriff (nicht gezeigt) zur Handhabung der Vorrichtung verbunden.

Das äußere Rohr 2 hat am distalen Endabschnitt 3 ein Fen­ ster 6, das in rechtem Winkel zur Zylinderachse des äußeren Rohres angebracht ist und in der Nähe des Fensters 6 eine Objektivlinse 7 mit positiver Brennweite (Sammellinse), die fest mit dem äußeren Rohr verbünden ist.

Eine erste bewegliche Linse 8 mit ersten und zweiten Lin­ senelementen 10 und 11 ist innerhalb eines ersten Steuer­ rohres 12 angebracht, welches axial innerhalb des äußeren Rohres gleiten kann, um die Position der ersten beweglichen Linse zu steuern.

Die ersten und zweiten Linsenelemente 10 und 11 sind fest innerhalb des ersten Steuerrohres 12 angebracht und so angeordnet, daß sie zusammenwirkend eine erste bewegliche Linse 8 mit negativer Brennweite (Streulinse) schaffen.

Eine zweite bewegliche Linse 13, die dritte und vierte Lin­ senelemente 14 und 15 enthält, ist fest in einem zweiten Steuerrohr 16 angebracht, welches innerhalb des ersten Steuerrohres 12 gleiten kann, um in der Lage zu sein, die axiale Position der zweiten beweglichen Linse 13 zu steu­ ern.

Die dritten und vierten Linsenelemente 14 und 15 sind fest mit dem zweiten Steuerrohr 16 verbunden und schaffen zusam­ menwirkend die zweite bewegliche Linse 13 mit positiver Brennweite (Sammellinse).

Innerhalb des zweiten Steuerrohres 16 ist ein bildübertra­ gendes Element 17 gleitfähig angebracht, das im allgemeinen zylindrische äußere Form hat, so daß es sich zwischen einem distalen Endabschnitt 18 in unmittelbarer Nähe zu der zwei­ ten beweglichen Linse 13 und einem proximalen Endabschnitt 19 erstreckt, an welchem ein Okular angebracht ist.

Das bildübertragende Element 17 enthält ein optisches Re­ lais aus einer Anzahl von in axialem Abstand zueinander angeordneten Linsen (nicht gezeigt).

Die Vorrichtung 1 enthält eine Nockenanordnung 21, die nahe dem proximalen Endabschnitt 4 des äußeren Rohres 2 ange­ bracht ist und ein im allgemeinen zylindrisches Element 22 enthält, das koaxial mit dem äußeren Rohr angebracht ist, so daß es in Bezug auf die Fassung 5 drehbar ist.

Das erste und zweite Steuerrohr 12 und 16 erstrecken sich koaxial durch das zylindrische Element 22 und haben in un­ mittelbarer Nähe ihrer proximalen Enden jeweils erste und zweite Nockenfolgestifte 23 und 24, welche sich radial durch jeweiligen Nockenschlitze 25 und 26 erstrecken, die sich im allgemeinen in Umfangsrichtung des zylindrischen Elementes 22 erstrecken.

Das erste Steuerrohr 12 ragt in das zylindrische Element 22 in einem kleineren Ausmaß hinein als das zweite Steuerrohr 16, so daß Zwischenraum zwischen des zweiten Nockenfolge­ stift 24 und dem ersten Steuerrohr 12 geschaffen wird.

Das zweite Steuerrohr 16 erstreckt sich in das zylindrische Element 22 bis etwa zu dessen Längsmitte. Ein dritter Noc­ kenfolgestift 27 erstreckt sich radial, um in einem drit­ ten, sich über den Umfang des zylindrischen Elementes 22 ausdehnenden Schlitz 28 einzugreifen, wobei der Nockenfol­ gestift 27 in einer unten beschriebenen Art mit dem bild­ übertragenden Element 17 zur Arbeit verbunden ist.

Ein ringförmiges Vergrößerungs-Steuerstellglied 29 springt radial von dem zylindrischen Element 22 vor und kann von Hand betätigt werden, so daß ein Benutzer das zylindrische Element 22 mit der Hand drehen kann, um axiale Bewegung der ersten, zweiten und dritten Nockefolgestifte 23, 24 und 27 in einer, von der Form des jeweiligen ersten, zweiten und dritten Schlitzes 25, 26 und 28 abhängigen Art zu erzeugen.

Der dritte Nockenfolgestift 27 ist über ein sich longitudi­ nal erstreckendes Verbindungselement 31 mit einem im allge­ meinen zylindrischen Gehäuse 32 verbunden, welches in Bezug auf die Fassung 5 axial gleiten kann.

Das bildübertragende Element 17 erstreckt sich koaxial sowohl durch das zylindrische Verbindungselement 31 als auch durch das Gehäuse 32, und ist mittels einer Schraub­ kupplung 34 einstellbar an das Gehäuse gekoppelt. Das Ge­ häuse 32 ist drehbar in Bezug auf die Fassung 5, so daß ein Brennweitenstellglied, wie unten beschrieben, gebildet wird.

Die Schraubkupplung 34 ist so ausgebildet, daß jede longi­ tudinale Bewegung des Gehäuses 32 aufgrund der Bewegung des Verbindungselementes 31 auf das bildübertragende Element übertragen wird, so daß es sich im Einklang mit dem Ver­ bindungselement 31 bewegt, und somit im Einklang mit dem dritten Nockenfolgestift 27. Die Längsposition des bild­ übertragenden Elementes 17 kann jedoch relativ zum Verbindungselement 31 vom Benutzer eingestellt werden, in­ dem dieses mit der Hand das Gehäuse 32 nach rechts oder nach links dreht, welches dann als ein Brennweiten-Steuer­ stellglied arbeitet. Das Gehäuse 32 ist um einen begrenzten Winkelbereich beweglich, der durch Anschlag eines Stoppers 37, der mit dem Gehäuse 32 verbunden ist an, einer ersten und zweiten Anschlagfläche 38 und 39, eines Brennweitenbe­ grenzungsgliedes 40 begrenzt ist. Das Brennweitenbegren­ zungsglied 40 ist teilweise ringförmige und fest mit der Fassung 5 verbunden, so daß es statisch in einer Stellung zwischen dem Gehäuse 32 und der Nockeneinrichtung 21 ver­ bleibt.

Die erste und zweite Anschlagfläche 38 und 39 beschränken die Winkelbeweglichkeit des Gehäuses 32 in einem Ausmaß, welches von der Axialposition des Gehäuses 32 in Bezug auf den Fassung 5 abhängt, wobei die ersten und zweiten An­ schlagflächen 38 und 39 so ausgebildet sind, daß sie als Nockenflächen dienen, an denen der Stopper 37 angreift.

Das bildübertragende Element 17 enthält einen sich radial nach außen erstreckenden Vorsprung 41, der in einer axial verlaufenden Vertiefung 42 der Fassung 5 aufgenommen wird, wobei die Vertiefung und der Vorsprung zusammenwirken, um relative axiale Bewegung zu ermöglichen, aber eine Rotation des bildübertragenden Elementes in Bezug auf die Fassung 5 und in Bezug auf das äußere Rohr verhindern. Die ersten und zweiten Steuerrohre 12 und 16 sind mit ähnlichen Vorrichtungen (nicht gezeigt) ausgestattet, die dazu die­ nen, einer Rotation in Bezug auf das äußere Rohr 2 zu vor­ zubeugen.

Das bildübertragende Element 17, das Gehäuse 32 und das Okular 20 bilden zusammen eine Beobachtungsvorrichtung 43, die axial durch die Wirkung der Stellmittel 21 axial beweg­ lich in Bezug auf das äußere Rohr 2 und deshalb in Bezug auf die Objektivlinse 7 sind.

Die Arbeitsweise der Nockenanordnung 21 ist in Fig. 2 und 3 dargestellt. In Fig. 2 sind die Verschiebungen der ersten und zweiten Linsen 18 und 13 in Bezug auf die feste Objek­ tivlinse 7 durch die Abstände X1 und X2 dargestellt. Die Verschiebung des distalen Endabschnittes 18 der bildüber­ tragenden Einrichtung 17 in Bezug auf die feste Objektiv­ linse 7 ist durch den Abstand X3 dargestellt. Ein Bild 44 wird in der Brennebene der Zoomlinse 45 gebildet, die zu­ sammengesetzt ist aus der Kombination der Objektivlinse 7, der ersten beweglichen Linse 8 und der zweiten beweglichen Linse 13. Um die Vergrößerung und das Sichtfeld der Zoom­ linse 45 zu verändern, werden die beweglichen Linsen 8 und 13 in einer vorgegebenen Art auf die auf die feststehende Objektivlinse 7 zu oder von ihr weg bewegt, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, in welcher Werte von Verschiebungen X gegen verschiedene Sichtwerte F aufgetragen sind. Wie es auf dem Gebiet der Konstruktion von Zoomlinsen gut bekannt ist, ist es im allgemeinen wünschenswert, die Bewegung der Brennebene der Zoomlinse auf irgendeine Art auszugleichen.

In der Vorrichtung 1 wird dieser Ausgleich durch Bewegung des bildübertragenden Elementes 17 geschaffen, wie es in Fig. 3 gezeigt ist.

Um die Vorrichtung 1 auf Gegenstände verschiedenen Ab­ ständen von der Objektivlinse zu fokussieren, erzeugt eine Drehung des Gehäuses 32 eine axiale Einstellung der Posi­ tion des bildübertragenden Elementes 17, so daß X3 zur Be­ trachtung eines entfernten Objektes verkleinert und zur Betrachtung eines nahen Objektes vergrößert wird. Die obere und untere Grenze dieser Einstellung sind durch die obere und untere gestrichelte Linie 47 und 48 in Fig. 3 angedeu­ tet. Der Brennweiteneinstellungsbereich für kleinere Sicht­ felder ist notwendigerweise größer, als jener, der für größere Sichtfelder benötigt wird. Durch Wirkung des Brenn­ weitenbegrenzungsgliedes 40 in Zusammenarbeit mit der er­ sten und zweiten Anschlagfläche 38 und 39 ist die Vorrich­ tung 1 mit Mitteln versehen, welche den Brennweiteneinstellbereich im Einklang mit der Vergröße­ rung/Sichtfeldeinstellung der Zoomlinse 45 beschränken. Dies schützt den Benutzer davor, unabsichtlich die Brenn­ weite außerhalb des gewünschten Bereiches einzustellen, was z. B. dazu führen kann, daß der Benutzer die Brennweite auf Teile innerhalb des bildübertragenden Elementes 17 selbst einstellt.

Das Brennweitenbegrenzungsglied 40 und die Anschlagflächen 38, 39 bilden zusammen eine brennweitenbeschränkende Vor­ richtung 46, welche unter bestimmten Umständen auf eine Einstellung der Vergrößerung bzw. des Sichtfeldes mit einer automatischen Bewegung des bildübertragenden Elementes 17 in Bezug auf das Gehäuse 32 ansprechen wird, bis die Brennweiteneinstellung innerhalb annehmbarer Grenzen ist. Wenn z. B. das zylindrische Element 22 so eingestellt wurde, daß das Sichtfeld am kleinsten ist (Entstehung maximaler Bildgröße) und der betrachtete Objekt entweder in der nahe­ sten Stellung oder in unendlicher Entfernung ist, so wird das Gehäuse 32 vollständig gedreht worden sein, so daß der Stopper 37 in Berührung mit einer der Anschlagflächen 38 oder 39 ist. Wenn das zylindrische Element 22 dann ver­ stellt wird, um das Sichtfeld zu vergrößern, wird das Ge­ häuse 32 axial verschoben durch die Wirkung des Verbin­ dungselementes 31, das durch den dritten Nockenfolgestift 27 Nockenfolgestift 27 angetrieben wird, und diese axiale Bewegung kann nur aufgenommen werden, wenn sie von einer Rotation des Gehäuses aufgrund der Nockenwirkung zwischen dem Stopper 37 und der Anschlagfläche 38 oder 39 begleitet wird.

Eine alternative Vorrichtung 60 ist in den Fig. 4, 5 und 6 gezeigt, wobei gleiche Bezugszeichen wie den vorhergehen­ den Figuren für einander entsprechende Elemente, soweit zu­ treffend, benutzt werden.

Vorrichtung 60 enthält ein äußeres Rohr 2 mit einem dista­ len Ende, das in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, aber welches jenem der Vorrichtung 1 entspricht, indem es ein abschließendes Fenster und eine Zoomlinse enthält. Äußere Rohr 2 hat einen proximalen Endabschnitt 4, fest mit einem Kragen 61 verbunden, welcher mit einer Fassung 5 verbunden ist.

Die Handgriff 62 ist mit der Fassung 5 verbunden und ent­ hält einen Lichtleiteranschluß 63, durch welchen Licht zur Beleuchtung des Objektes über den distalen Endabschnitt 3 geleitet wird.

Die Vorrichtung 60 wird in Seitenansicht betrachtet, so daß die Nockenfolgestifte 23, 24 und 27 vertikal durch das zy­ lindrische Element 22 vorspringend gezeigt sind. Die Noc­ kenfolgestifte 23 und 24 sind mit ihren jeweiligen Steuer­ rohren 12 und 16 durch Bügel 72 und 73 verbunden.

Die Vorrichtung 60 funktioniert im wesentlichen in gleicher Weise wie die Vorrichtung 1, aber sie unterscheidet sich in einigen Konstruktionsdetails. Die Schraubenverbindung 34 in Vorrichtung 1 ist in der Vorrichtung 60 durch einen sich radial nach rechts außen erstreckenden, mit Gewinde verse­ henen Gewindestift 64 ersetzt, welcher in ein im Gehäuse 32 ausgebildetes Schraubengewinde eingreift. Der Stift 64 ist mit einer Okularanordnung 66 und mit dem bildübertragenden Element 17 verbunden. Der Stift 64 erstreckt sich ebenfalls durch einen axial verlaufenden Schlitz 67 in der Fassung 5. Der Schlitz 67 verhindert, daß die Okularvorrichtung 66 sich relativ zum Fassung 5 dreht, erlaubt aber axiale Bewe­ gungen.

Das Gehäuse 32 ist in Bezug auf die Fassung 5 mittels Hand­ betätigung eines gerändelten Brennweiteneinstellrings 68 drehbar. Drehung des Brennweiteneinstellrings 68 bewirkt axiale Bewegung des bildübertragenden Elementes 17, welche dadurch ihrerseits näher zu oder weiter weg von der Zoom­ linse (nicht gezeigt) bewegt wird.

Eine Kompensationsbewegung des bildübertragenden Elementes 17 während der Einstellung der Vergrößerung wird mittels des zylindrischem Verbindungselementes 31 geschaffen, wel­ ches in das Gehäuse 32 mit einem radial nach außen vor­ springenden Stift 69 eingreift, der in einer durch das Ge­ häuse 32 gebildeten ringförmigen Nut 70 aufgenommen wird. Die ringförmige Nut 70 wirkt zusammen mit dem Stift 69, um relative Rotationsbewegungen des Gehäuses zu ermöglichen, während sie eine gemeinsame Axialbewegung des Verbindungs­ elements 31 und des Gehäuses 32 erzwingt. Der Stift 69 er­ streckt sich durch einen in der Fassung 5 gebildeten, axia­ len länglichen Schlitz 74, der so wirkt, daß er eine Dre­ hung des Verbindungselementes 31 verhindert.

Axiale Bewegung des Verbindungselementes 31 wird während der Vergrößerungseinstellung mittels des dritten Nockenfol­ gestifts 27 bewirkt, der in dem dritten, am zylindrischen Element 22 angebrachten Nockenschlitz 38 eingreift. Das zy­ lindrische Element 22 ist in Bezug auf die Fassung 5 durch manuelle Betätigung eines die Vergrößerung einstellenden Rändelrings 71, welcher fest mit dem zylindrischen Element 22 verbunden ist und die Stifte und Schlitze 23 bis 28 überlagert, drehbar.

Die Vorrichtung 1 ist mit einer fünffach verstellbaren Ver­ größerung durch Bedienung der Zoomlinse 45 ausgerüstet, was einer Veränderung des Sichtfeldes zwischen 10° und 50° ent­ spricht.

Die Vorrichtung 1 kann alternativ mit einem automatischen Zoomsteuer- und Fokussiersystem 50, wie es in Fig. 7 ge­ zeigt ist, ausgestattet sein. In einer solchen alternativen Ausführungsform ist die Vorrichtung mit einem elektro­ mechanischen Brennweiteneinstellglied 53 ausgestattet, das das bildübertragende System axial bewegt, um Ausgleich für Bewegungen der Brennebene der Zoomlinse 45 während eines Wechsels der Vergrößerung zu schaffen. Eine Handsteuerung ist vorgesehen, um das benötigte Sichtfeld auszusuchen, und ein Objektsensor 51 erzeugt ein elektrisches Signal, wel­ ches der Entfernung zwischen dem Objekt und der Objek­ tivlinse 7 zugeordnet ist. Das Ausgangssignal des Objekt­ sensors ist Eingangssignal für einen die Betätigung des elektromechanischen Brennweitenstellgliedes 53 steuernden Rechners 52, welcher das bildübertragende Element 17 auf den benötigten Abstandswert X3 von der Objektivlinse 7 bringt.

Ein Brennweitensensor 54 schafft Rückkoppelung zum Rechner 52 in Bezug auf die Position des bildübertragenden Elemen­ tes 17.

Die Bewegung der beweglichen Linsen 8 und 13 der Zoomlinse 45 wird in ähnlicher Weise mittels elektromagnetischer Stellglieder 55 und Sensoren 56, welche eine Rückkoppelung zum Rechner in Bezug auf die Stellungen der Linsen 8 und 13 schaffen, gesteuert.

Das benötigte Sichtfeld wird in dem Rechner 52 über eine Eingabeeinheit 57 eingegeben, und der Rechner bestimmt die benötigten Werte X1, X2 und X3 mittels Vergleichs mit einer Parametertabelle 58.

Ausgleich für temperaturabhängige Effekte schafft eine tem­ peraturempfindliche Eingabe 59.

Vorrichtungen gemäß der Erfindung können wahlweise eine Zoomlinse mit mehr als zwei beweglichen Linsen enthalten, vorausgesetzt, daß zur Bewegung der beweglichen Linsen ent­ sprechende Mittel vorgesehen sind.

Die Blickrichtung in Bezug auf das äußere Rohr kann mittels der Einführung geeigneter Spiegel oder Linsen von der axia­ len Richtung abgeändert werden. Die Objektivlinse kann z. B. ein linsenartiges Prisma sein. Der Spiegel oder das Prisma können beweglich angebracht sein, um ein Schwenken der Blickrichtung zu ermöglichen. Auch kann bei einer Vorrich­ tung mit einer anderen Blickrichtung als in der axialen Richtung das äußere Rohr 2 zusammen mit der Zoomlinse 45 und dem bildübertragenden System 17 gemeinsam bis zu 370° gedreht werden, um eine orbitale Abtastung des zu untersu­ chenden Feldes zu erleichtern.

Das erste und zweite Steuerrohr 12 und 16 kann wahlweise axial mittels anderen Stellgliedern als Nockenanordnungen bewegt werden. Zum Beispiel können elektromagnetische Stellglieder benutzt werden. Die Rohre können wahlweise durch geeignete Kabel oder Steuerdrähte ersetzt werden.

Alternative Formen von bildübertragenden Elementen können benutzt werden, wie optische Faserbündel oder eine elek­ tronische Kameravorrichtung. Wenn eine elektronische Kame­ ravorrichtung benutzt wird, kann die Vorrichtung automati­ sche elektronische Fokussierungsvorrichtungen einer für Vi­ deokameras bekannten Art enthalten.

Claims (9)

1. Vorrichtung (1) zur Verwendung als Endoskop oder Boh­ rungsinspektionsvorrichtung für die Betrachtung eines unzugänglichen Objektes, mit einem äußeren Rohr (2), das ein distales Ende (3), das bei Benutzung in einen unzu­ gänglichen Ort einführbar ist, und ein proximales Ende (4), das dem Benutzer zugänglich ist, aufweist, einer Zoomlinse (45), die innerhalb des äußeren Rohres (2) und in unmittel­ barer Nähe des distalen Endes (3) angeordnet und zur Fokus­ sierung eines Bildes des Objektes mit veränderlicher Ver­ größerung in eine Brennebene innerhalb des äußeren Rohres (2) betätigbar ist, wobei die Zoomlinse (45) eine in Bezug auf das äußere Rohr (2) feststehende Objektivlinse (7), und eine Anzahl unabhängig beweglicher Linsen (8, 13) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung außerdem ein langgestrecktes Beobachtungsmittel (43) zur Betrachtung des Bildes enthält, das sich durch das äußere Rohr (2) von einem Ort in oder nahe der Brennebene zu einem Ort nahe dem proximalen Ende (4) erstreckt, und Stellmittel (29, 21) enthält, die betätigbar sind zur Bewegung der beweglichen Linsen (8, 13), um die Vergrößerung zu ändern, und zur gleichzeitigen Bewegung des Beobachtungsmittels (43) relativ zur Objektivlinse (7) zum Ausgleich der Bewe­ gung der Brennebene.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beweg­ lichen Linsen (8, 13) mit einem jeweiligen axial bewegli­ chen Steuerrohr (12, 16) versehen ist, an dem sie fest an­ gebracht ist, wobei die Steuerrohre (12, 16) sich koaxial innerhalb des äußeren Rohres (2) erstrecken und an ihren jeweiligen proximalen Endabschnitten (4) von den Stellmit­ teln eingegriffen werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmittel eine Nockenanordnung (21) enthalten, die die Bewegung der beweglichen Linsen (8, 13) und des Beobachtungsmittels (43) in Abhängigkeit von der Bewegung eines Stellmittels (29) be­ wirkt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, in der die Nockenanordnung (21) ein zylindrisches Element (22) enthalten, wobei das zylindrische Element (22) mit in Umfangrichtung verlaufenden Nockenschlitzen (25, 26) verse­ hen ist, in die entsprechende radiale nach außen erstrec­ kenden Nockenfolgestifte (23, 24) der Steuerrohre (12, 16) eingreifen, wobei die Nockenschlitze so geformt sind, daß eine Drehung des zylindrischen Elementes (22) in Bezug auf das äußere Rohr (2) axiale Bewegung der jeweiligen bewegli­ chen Linsen (8, 13) gemäß einer vorgegebenen Kennlinie ver­ ursacht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Element (22) mit einem weiteren Nockenschlitz (28) versehen ist, in den ein Nockenfolgestift (27) eingreift, welcher an den Beobachtungsmitteln (43 ) befestigt ist, um eine axiale Bewegung des Beobachtungsmittels (48 ) relativ zur die Ob­ jektivlinse (7) bei Drehung des zylindrischen Elementes (22) zu ermöglichen.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in der die Zoomlinse (45) zwei bewegliche Linsen (8, 13) enthält.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beobach­ tungsmittel (43) ein Gehäuse (32) umfassen, das mit dem Stellmittel zur Schaffung einer axialen, mit der Bewegung der beweglichen Linsen (8, 13) synchronisierten Bewegung wirkmäßig verbunden ist, mit einem bildübertragenden Ele­ ment (17) zur Übertragung eines Bildes von der Brennebene der Zoomlinse (45) zum Benutzer und einer einstellbaren Kupplung (34), die das Gehäuse (32) mit dem bildübertragen­ den Element (17) wirkmäßig verbindet, um eine die Verstel­ lung der Brennweite berücksichtigende Veränderung des Ob­ jektsabstandes durchzuführen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das bildübertra­ gende Element (17) ein optisches Relais enthält.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, mit einem Objektabstandssensor (51), der ein elektrisches Signal erzeugt, welches dem Abstand des Objektes von der Objektivlinse zugeordnet ist, und mit einem elektromechani­ schen Brennweitenstellmittel (53), das in Abhängigkeit von dem Signal die Fokussierung auf das Objekt mittels Bewegung des bildübertragenden Elementes relativ zum Gehäuse be­ wirkt.