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EP0489774A1 - Endoskop mit einer fernsehkamera - Google Patents

Endoskop mit einer fernsehkamera

Info

Publication number
EP0489774A1
EP0489774A1 EP19900912641 EP90912641A EP0489774A1 EP 0489774 A1 EP0489774 A1 EP 0489774A1 EP 19900912641 EP19900912641 EP 19900912641 EP 90912641 A EP90912641 A EP 90912641A EP 0489774 A1 EP0489774 A1 EP 0489774A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
image
endoscope according
video camera
endoscope
viewing opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19900912641
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Irion
Jürgen RUDISCHHAUSER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Karl Storz SE and Co KG
Original Assignee
Karl Storz SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19893928421 external-priority patent/DE3928421C2/de
Application filed by Karl Storz SE and Co KG filed Critical Karl Storz SE and Co KG
Publication of EP0489774A1 publication Critical patent/EP0489774A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/042—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by a proximal camera, e.g. a CCD camera
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/055—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances having rod-lens arrangements

Definitions

  • the invention relates to an endoscope with an endoscope objective arranged at the distal end, the image of which guides an image guide unit to the proximal end, at which it can be viewed by means of an eyepiece, and with an illumination device that has a light guide that does Conducts light from a light source to the distal end, and has a lateral connection piece for a light guide cable connecting the endoscope to the light source.
  • Endoscopes of the type mentioned above are generally known and have long been offered as standard by the large manufacturers of endoscopes, such as, for example, Karl Storz GmbH & Co. If, in such endoscopes, the endoscope image is to be displayed on a monitor, a miniature video camera is attached to the eyepiece cup either directly or via an image divider, which records the "eyepiece image" by means of a lens and an image recorder .
  • a video camera is, for example, the "Endopocket” video camera from Karl Storz GmbH & Co.
  • miniature video cameras Due to the objective required to image the "eyepiece image", miniature video cameras still have comparatively large dimensions, which can be up to 10 cm in length and up to 5 cm in width.
  • the length of the endoscope is extended by the video camera and the weight distribution is changed.
  • a changed weight distribution disturbs the balancing of the endoscopic unit inserted in the body and thus changes the handling of the entire unit negatively.
  • the object of the invention is to further develop an endoscope according to the preamble of patent claim 1. to make it possible to display a video image without affecting the usual handling of the endoscope.
  • an element can be introduced into the observation beam path in front of the eyepiece in such a way that the transmission beam of the observation beam is at least partially directed towards an image sensor of a video camera.
  • the video camera is therefore no longer attached to the eyepiece cup or the eyepiece funnel, but in front of the eyepiece.
  • the optical outlay is less, since it is not an eyepiece image, but the real image generated by the image guide unit that must be imaged on the image recorder of the video camera.
  • the volume of the endoscope "after the eyepiece” is not increased, so that the operator can handle the endoscope in the usual way.
  • the "lever arm” is lower since the video camera is mounted closer to the center of gravity of the endoscopic unit.
  • the element introduced into the observation beam path in front of the eyepiece is a deflection element which at least partially deflects the observation beam onto a second viewing opening, to which the video camera can be attached.
  • This design of the endoscope according to the invention has the particular advantage that when used a partially transparent mirror as a deflecting element (claim 3) is possible to simultaneously display a video image and to view the endoscopic image in the usual way through the eyepiece.
  • the other operating elements for the examiner such as shut-off cocks of the shaft, surgical instruments, etc., are at the usual distance from the eyepiece funnel or eyepiece cup, since the video camera is attached to the second viewing opening in front of the eyepiece, so that during an Do not carry out the operation "blindly" to change the movements.
  • At least one further deflection element is provided outside the observation beam path in such a way that a correct image is produced at the second viewing opening. If necessary, however, the further deflection element can also be dispensed with and the "image erection" can be carried out, for example, using electronic means, so that a correct image is displayed on a monitor.
  • the deflection element introduced into the beam path according to the invention can of course be provided in the space between the last optical surface of the image guide unit and the eyepiece cup.
  • the deflecting element which deflects the beam path onto the second viewing opening, into a rod lens is integrated.
  • Such a design not only has the advantage that the deflecting element can in any case be accommodated within the normal length of an endoscope, but also the advantage that it is readily possible to arrange the image recorder of the video camera in the proximal image plane of the last relay lens system without additional intermediate imaging.
  • an intermediate imaging system for the second viewing opening, which intermediate images the image generated by the image guide unit.
  • Such an intermediate imaging system can be provided both when the deflection element according to the image guide unit (claim 6) and when the deflection system is arranged according to claim 5.
  • the deflecting element (s) and possibly the intermediate imaging system are connected to the video camera and can be removed together with the latter from the endoscope. This ensures that whenever no video image is to be displayed, the size and weight of the endoscope do not exceed the sizes of conventional endoscopes, and the brightness of the visually observed image is not reduced by the divider mirror.
  • the deflection element that can be introduced into the beam path is not part of the video camera
  • the second viewing opening provided according to the invention, to which the video camera can be attached, there are various possible arrangements: E.g. can be integrated according to claim 10, the second viewing opening in the side connection piece for the illumination light.
  • the light entry surface for the light from the illuminating light source is designed in a ring shape and surrounds the second viewing opening.
  • This arrangement has the advantage that the design of the endoscope is not changed significantly, since even with conventional endoscopes an optical fiber cable is attached to the connecting piece, so that the operator is used to having an element on the side of this side "protrudes" from the endoscope.
  • the light exit surface of the optical fiber cable surrounds the image recorder of the video camera that can be inserted into the connecting piece, since it is then possible to design the connecting cable for the video camera and the optical fiber cable as a unit.
  • the second viewing opening is also possible for the second viewing opening to be arranged next to the connecting piece for the illuminating light (claim 16).
  • This training has the advantage that existing fiber optic cables and fiber optic connectors can be used if necessary. It is preferred if the second viewing opening and the connecting piece for the illumination light are combined to form a structural unit (claim 17).
  • the second viewing opening can also be arranged opposite the lateral connection piece for the illuminating light (claim 12).
  • Such a design may improve the weight distribution of the endoscope according to the invention compared to conventional endoscopes. - 1 -
  • the second viewing opening can be arranged in a handle, into which the video camera can be inserted.
  • a handle is provided for handling the endoscope.
  • This handle which is not used in known endoscopes, is given the additional function according to the invention that, in addition to handling the endoscope, it is also used to record the video camera.
  • the optical axis of the video camera forms an angle unequal to 90 ° with the optical axis of the image guide unit, since the handle can then be designed ergonomically.
  • a further possibility of arranging the second viewing opening is characterized in claim 15, according to which the second viewing opening is arranged parallel to the eyepiece viewing.
  • This design has the advantage that the "lateral protrusion" of the video camera is as minimal as possible, as a rule. the length dimensions are larger than the width dimensions.
  • This training has the advantage that usually completely on a lens or the like. can be dispensed with for the video camera.
  • the image recorder of the video camera can be arranged on a guide, which can be designed, for example, like a revolver changer, by means of which it can be moved laterally out of the beam path, so that a simple switchover between direct observation via the eyepiece and video display is possible (claim 19).
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the invention with a video camera attached to the side
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of the invention with a video camera arranged parallel to the optical axis
  • FIG. 4 shows a fourth exemplary embodiment of the invention, in which the video camera and the deflecting mirror are combined to form a structural unit
  • FIG. 6d enlarges the design of the deflecting element, in which the video camera can be pushed into a handle, in two positions, FIGS .
  • the endoscope 10 has an eyepiece 1 for viewing the image of an image guide unit 2 which is only partially shown and which guides the image of an endoscope objective (not shown) to the proximal end. Furthermore, a connecting piece 3 is provided which allows the light from a lighting device (not shown) to be introduced into a light guide 4 which is only shown in part and which guides the light from this light source to the distal end. Typically, the light guide at least partially surrounds the image guide unit. 5 also designates the housing or the wall of the endoscope.
  • the light guide has so-called rod lens systems 2 ', as are generally used in hard or rigid endoscopes.
  • rod lens systems 2 ' are generally used in hard or rigid endoscopes.
  • other light guides such as fiber bundles or the like.
  • 20 denotes the video camera, which has an image pickup 11 and a lens 12.
  • 14 also designates a deflection element, for example a mirror, which deflects at least part of the imaging beam path intensity onto the image sensor 11 of the video camera 20.
  • the deflection element 14 is designed as a partially transparent mirror which is inserted between the rod lens elements 3 and which directs part of the intensity onto the image sensor 11 of the video camera 20, so that simultaneous observation through the eyepiece 1 and the video image is possible on a monitor (not shown) is.
  • the "uprighting" of the inverted image of the video camera 20 can be carried out “electronically” or with an image erecting system, for example a Dove prism, which is inserted between the deflecting element 14 and the objective 12.
  • connection piece for the video camera 20 is integrated in the connection piece 3 for the light guide 4, which concentrically surrounds the image recorder 11 and the lens 12 of the video camera.
  • connection piece 13 for the video camera 20 next to the connecting piece 3 for the light guide 4 angeord ⁇ net.
  • the connection cable 15 for the video camera can be combined with the light guide cable that connects the endoscope 20 to a lighting device (not shown) to form a uniform cable.
  • the two variants of the second embodiment correspond to the first embodiment.
  • the mirror 14 can in turn be designed as a partially transparent mirror, and the image erection can take place electronically or optically.
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of the invention, in which the video camera 20 is arranged “parallel” to the optical axis of the endoscope 10.
  • the deflection of part of the intensity of the imaging light bundle again takes place with a partially transmissive mirror 14, to which a full mirror 15 is arranged, so that a correct image is imaged on the image sensor 11 of the video camera 20.
  • the fourth exemplary embodiment shown in FIG. 4 corresponds to the third exemplary embodiment with regard to its optical structure, but the video camera 20 and the deflecting or deflecting mirror 14 are combined to form a structural unit, so that they can be removed as a whole from the observation beam path. In this way, a brighter image is obtained whenever no video observation is desired, since no partially transparent mirror remains in the beam path for visual observation.
  • 5a and 5b show a fifth exemplary embodiment of the invention, in which the video camera 20 can be inserted into a handle 6 provided on the endoscope 10. The video camera is in turn combined with a deflection mirror 14 and a further deflection mirror 15 to form a structural unit.
  • the image pickup 11 of the video camera and the two mirrors are arranged such that, alternatively, the partially transparent mirror 14 or directly the image pickup 11 with the lens 12 connected upstream is in the beam path of the image guide - Unit 2 can be introduced.
  • 6a to 6c show two variants of a sixth exemplary embodiment of the invention, in which the deflecting element is integrated in a rod lens 2 '.
  • 6a and 6b show a (partially perspective) side view and top view of a first variant in which the deflection element 14 is integrated in a rod lens 2.
  • the illustrated 'embodiment of the Jardinaufneh ⁇ mer 11 is a Fra e-trans er-chip. It is particularly advantageous that the comparatively large chip can be accommodated in the thickened middle part of the endoscope without any problems.
  • 6c shows a second variant, with three image recorders 1 111--1111-- vvoorrggeesseehheenn ssiinndd ,, ddiiee jjeewweeiill, s record a color separation of a colored video image.
  • 6d shows a side view and a top view of a possibility of obtaining a right-sided image by using two mirrors 14 and 15 when the deflecting element 14 is arranged in a rod lens 2.
  • the invention has been described above with reference to exemplary embodiments.
  • the most varied of embodiments are possible within the general inventive concept: for example, in a modification of the fifth embodiment, it is possible to dispense entirely with the mirrors and to design the video unit 20 and the corresponding connecting piece 13 on the endoscope in such a way that the Video unit can be inserted directly into the observation beam path, so that alternatively only visual observation or video observation is possible.
  • the divider mirror 14 can also be designed as a full mirror.

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Description

Endoskop mit einer Fernsehkamera
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung bezieht sich auf ein Endoskop mit einem am distalen Ende angeordneten Endoskopobjektiv, dessen Bild eine Bildleiter-Einheit zum proximalen Ende lei¬ tet, an dem es mittels eines Okulars betrachtbar ist, und mit einer Beleuchtungseinrichtung, die einen Licht¬ leiter, der das Licht einer Lichtquelle zum distalen Ende leitet, und einen seitlichen Anschlußstutzen für ein das Endoskop mit der Lichtquelle verbindendes Lichtleiterkabel aufweist.
Endoskope der vorstehend genannten Art sind allgemein be¬ kannt und werden von den großen Herstellern von Endosko- pen, wie bspw. der Karl Storz GmbH & Co serienmäßig seit langem angeboten. Wenn bei derartigen Endoskopen eine Darstellung des Endoskop-Bildes auf einen Monitor ge¬ wünscht wird, wird an die Okularmuschel entweder direkt oder über einen Bildteiler eine Miniatur-Videokamera ange¬ setzt, die das "Okular-Bild" mittels eines Objektivs und eines Bildaufnehmers aufnimmt. Eine derartige Videokamera ist beispielsweise die Videokamera "Endopocket" der Karl Storz GmbH & Co.
Die bekannten Endoskope mit "angeflanschter" Videokamera habe nun im praktischen Betrieb gewisse Handhabungs-Nach¬ teile:
Miniatur-Videokameras weisen aufgrund des zur Abbildung des "Okular-Bildes" erforderlichen Objektivs immer noch vergleichsweise große Abmessungen auf, die in der Länge bis zu 10 cm und in der Breite bis zu 5 cm und mehr betra¬ gen können.
Desweiteren wird durch die Videokamera die Baulänge des Endoskops verlängert und damit die Gewichtsverteilung verändert. Eine veränderte Gewichtsverteilung stört aber die Ausbalancierung der in den Körper eingesetzten endos- kopischen Einheit und verändert damit die Handhabung der gesamten Einheit negativ.
Letztlich ist der optische Aufwand, der zur Abbildung eines Okularbildes erforderlich ist, vergleichsweise groß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Endoskop gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiter- zubilden, daß eine Videobild-Darstellung möglich wird, ohne die gewohnte Handhabung des Endoskops zu beeinträch¬ tigen.
Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patent¬ anspruch 1 angegeben.
Erfindungsgemäß ist in den Beobachtungs-Strahlengang vor dem Okular ein Element derart einbringbar, das das Beo¬ bachtungsstrahlenbündel hinsichtlich seiner Transmission wenigstens teilweise auf einen Bildaufnehmer einer Video¬ kamera gerichtet wird. Die Videokamera wird also erfin¬ dungsgemäß nicht mehr an der Okularmuschel bzw. dem Oku- lartrichter, sondern vor dem Okular angebracht. Eine der¬ artige Ausbildung hat eine Reihe von Vorteilen: Insbeson¬ dere ist der optische Aufwand geringer, da kein Okular- Bild, sondern das von der Bildleiter-Einheit erzeugte reelle Bild auf den Bildaufnehmer der Videokamera abgebil¬ det werden muß. Darüberhinaus wird das Bauvolumen des Endoskops "nach dem Okular" nicht vergrößert, so daß die Bedienungsperson das Endoskop in gewohnter Weise handhaben kann. Weiterhin ist der "Hebelarm" geringer, da die Video¬ kamera näher am Schwerpunkt der endoskopischen Einheit angebracht ist.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran¬ sprüche:
Gemäß Anspruch 2 ist das in den Beobachtungs-Strahlengang vor dem Okular eingebrachte Element ein Umlenkelement, das das BeobachtungsStrahlenbündel wenigstens teilweise auf eine zweite Einblicköffnung umlenkt, an der die Videokame¬ ra anbringbar ist. Diese Ausbildung des erfindungsgemäßen Endoskops hat inbesondere den Vorteil, daß es bei Verwen- dung bspw. eines teildurchlässigen Spiegels als Umlenke¬ lement (Anspruch 3) möglich ist, gleichzeitig ein Video¬ bild darzustellen und das endoskopische Bild in gewohnter Weise durch das Okular zu betrachten. Dabei liegen für die Untersuchungsperson die sonstigen Bedienungselemente, wie bspw. Absperrhähne des Schaftes, chirurgische Instrumente etc. in dem gewohnten Abstand zum Okulartrichter bzw. zur Okularmuschel, da die Videokamera vor dem Okular an der zweiten Einblicköffnung angebracht ist, so daß sich die während einer Operation unter Sicht "blind" durchzuführen¬ den Bewegungsabläufe nicht verändern.
Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn gemäß Anspruch 4 außerhalb des BeobachtungsStrahlengangs wenigstens ein weiteres Umlenkelement derart vorgesehen ist, daß ein seitenrichtiges Bild an der zweiten Einblicköffnung er¬ zeugt wird. Gegebenenfalls kann aber auch auf das weitere Umlenkelement verzichtet werden und die "Bildaufrichtung" bspw. mit elektronischen Mitteln vorgenommen werden, so daß ein seitenrichtiges Bild auf einem Monitor dargestellt wird.
Das erfindungsgemäß in den Strahlengang eingebrachte Um¬ lenkelement kann selbstverständlich in den Zwischenraum zwischen der letzten optischen Fläche der Bildleiter- Einheit und der Okularmuschel vorgesehen werden. Bei einem Endoskop, bei dem die Bildleiter-Einheit aus Relais-Lin¬ sensystemen besteht, die Stablinsen aufweisen, ist es je¬ doch gemäß Anspruch 5 bevorzugt, wenn das Umlenkelement, das den Strahlengang auf die zweite Einblicköffnung um¬ lenkt, in eine Stablinse integriert ist. Eine derartige Ausbildung hat nicht nur den Vorteil, daß das Umlenke¬ lement in jedem Falle innerhalb der normalen Baulänge eines Endoskops untergebracht werden kann, sondern auch den Vorteil, daß es ohne weiteres möglich ist, ohne zu¬ sätzliche Zwischenabbildung den Bildaufnehmer der Video¬ kamera in der proximalen Bildebene des letzten Relais- Linsensytems anzuordnen.
Selbstverständlich ist es aber auch möglich, ein Zwischen- Abbildungssystem für die zweite Einblicköffnung vorzuse¬ hen, das das von der Bildleiter-Einheit erzeugte Bild zwischenabbildet. Ein derartiges Zwischen-Abbildungssystem kann dabei sowohl dann, wenn das Umlenkelement nach der Bildleiter-Einheit (Anspruch 6) als auch bei einer Anord¬ nung des Umlenksystems gemäß Anspruch 5 vorgesehen werden.
In jedem Falle ist es jedoch bevorzugt, wenn das oder die Umlenkelemente sowie ggf. das Zwischen-Abbildungssystem mit der Videokamera verbunden und gemeinsam mit dieser vom Endoskop abnehmbar sind. Hierdurch wird sichergestellt, daß immer dann, wenn kein Videobild dargestellt werden soll, die Baugröße und das Gewicht des Endoskops die Grö¬ ßen herkömmlicher Endoskope nicht überschreiten, und die Helligkeit des visuelle beobachteten Bildes durch den Teilerspiegel nicht verringert wird.
Aber auch dann, wenn das in den Strahlengang einbringbare Umlenkelement "nicht Bestandteil der Videokamera ist" , ist es bevorzugt, wenn das Umlenkelement bei Nichtgebrauch, d.h. immer dann, wenn kein Videobild dargestellt werden soll, aus dem Strahlengang entfernbar ist (Anspruch 9) , so daß die Bildhelligkeit nicht verringert wird.
Für die erfindungsgemäß vorgesehene zweite Einblicköff¬ nung, an der die Videokamera anbringbar ist, bestehen die verschiedensten Möglichkeiten der Anordnung: Bspw. kann gemäß Anspruch 10 die zweite Einblicköffnung in dem seitlichen Anschlußstutzen für das Beieuchtungslicht integriert werden. Dabei ist die Licht-Eintrittsfläche für das Licht der Beleuchtungslichtquelle ringförmig ausgebil¬ det und umgibt die zweite Einblicköffnung. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Bauform des Endoskops nicht we¬ sentlich verändert wird, da auch bei herkömmlichen Endos- kopen an den Anschlußstutzen ein Lichtleiterkabel ange¬ bracht wird, so daß die Bedienungsperson gewohnt ist, daß auf dieser Seite ein Element seitlich aus dem Endoskop "herausragt". In diesem Falle ist es bevorzugt, wenn die Lichtaustrittsfläche des Lichtleiterkabels den Bildaufneh¬ mer der in den Anschlußstutzen einsetzbaren Videokamera umgibt, da es dann möglich ist, das Anschlußkabel für die Videokamera und das Lichtleiterkabel als Einheit auszufüh¬ ren.
Selbstverständlich ist es aber auch möglich, daß die zwei¬ te Einblicköffnung neben dem Anschlußstutzen für das Be¬ leuchtungslicht angeordnet ist (Anspruch 16) . Diese Aus¬ bildung hat den Vorteil, daß ggf. bereits vorhandene Lichtleiterkabel und Lichtleiterstecker weiterverwendet werden können. Dabei ist es bevorzugt, wenn die zweite Einblicköffnung und der Anschlußstutzen für das Beleuch¬ tungslicht zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt sind (Anspruch 17) .
Alternativ kann die zweite Einblicköffnung auch gegenüber dem seitlichen Anschlußstutzen für das Beleuchtungslicht angeordnet werden (Anspruch 12) . Eine derartige Ausbildung verbessert ggf. die Gewichtsverteilung des erfindungsgemä¬ ßen Endoskops verglichen mit herkömmlichen Endoskopen. - 1 -
Ferner kann die zweite Einblicköffnung gemäß Anspruch 13 in einem Handgriff angeordnet werden, in den die Videoka¬ mera einschiebbar ist. Insbesondere bei technischen Anwen¬ dungen oder bei vergleichsweisen langen Endoskopen ist es von besonderem Vorteil, wenn zur Handhabung des Endoskops ein Handgriff vorgesehen wird. Diesem Handgriff, der bei bekannten Endoskopen nicht gebräuchlich ist, wird erfin¬ dungsgemäß die Zusatzfunktion gegeben, daß er zusätzlich zu Handhabung des Endoskops auch zur Aufnahme der Videoka¬ mera dient.
In diesem Falle ist es bevorzugt, wenn gemäß Anspruch 14 die optische Achse der Videokamera mit der optischen Achse der Bildleiter-Einheit einen Winkel ungleich 90° ein¬ schließt, da dann der Handgriff ergonomisch günstig ge¬ staltet werden kann.
Eine weitere Möglichkeit der Anordnung der zweiten Ein¬ blicköffnung ist im Anspruch 15 gekennzeichnet, gemäß dem die zweite Einblicköffnung parallel zum Okular-Einblick angeordnet ist. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß der "seitliche Überstand" der Videokamera so minimal wie mög¬ lich ist, da i.d.R. die Längenabmessungen größer als die Breitenabmessungen sind.
Innerhalb des erfindungsgemäßen Grundgedankens ist es selbstverständlich aber nicht nur möglich, ein Umlenkele¬ ment in den Beobachtungs-Strahlengang vor dem Okular ein¬ zubringen, sondern es ist auch möglich, den Bildaufnehmer der Videokamera direkt in den Beobachtungs-Strahlengang vor dem Okular einzubringen (Anspruch 18) . Dabei ist es bevorzugt, wenn der Bildaufnehmer direkt in der Bild¬ ebene der letzten Bildleiter-Einheit angeordnet ist (An¬ spruch 20) , wobei ggf. ein zusätzliches optisches Element vorgesehen sein kann, das die Größe des Bildes der Bild¬ leiter-Einheit an die Größe des Bildaufnehmers ohne zu¬ sätzliche Zwischenabbildung anpaßt (Anspruch 21) .
Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß i.d.R. vollständig auf ein Objektiv odgl. für die Videokamera verzichtet werden kann. Der Bildaufnehmer der Videokamera kann dabei auf einer Führung, die beispielweise in Art eines Re- volver-wechslers ausgebildet sein kann, angeordnet sein, mittels der er seitlich aus dem Strahlengang herausbeweg¬ bar ist, so daß ein einfaches Umschalten zwischen direkter Beobachtung über das Okular und Video-Darstellung möglich wird (Anspruch 19) .
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des all¬ gemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbei- spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben, auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer seitlich angesetzten Videokamera,
Fig. 2a und 2b Varianten eines zweiten Ausführungsbei- spiels der Erfindung mit einer auf der Seite des Lichtleiter-AnschlußStutzens angeordneten Video¬ kamera,
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer parallel zur optischen Achse angeordneten Videokamera,
Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Videokamera und der Umlenkspiegel zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt sind,
Fig. 5a und 5b ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfin- dung, bei dem die Videokamera in einen Handgriff einschiebbar ist, in zwei Stellungen, Fig. 6a bis 6c Varianten eines sechsten Ausführungsbei- spiels der Erfindung, bei dem das Umlenkelement in eine Stablinse integriert ist, und Fig. 6d vergrößert die Ausbildung des Umlenkele ents.
In der folgenden Beschreibung sind durchgehend gleiche bzw. funktional gleiche Teile mit den selben Bezugszeichen versehen, so daß bei der Beschreibung der einzelnen Figu¬ ren auf eine erneute Vorstellung dieser Teile verzichtet und lediglich die Besonderheiten beschrieben werden.
Insbesondere ist von dem Endoskop 10 in der Regel nur der distale Endbereich dargestellt. Das Endoskop 10 weist ein Okular 1 zur Betrachtung des Bildes einer nur teilweise dargestellten Bildleiter-Einheit 2 auf, die das Bild eines nicht dargestellten Endoskop-Objektivs zum proximalen Ende leitet. Ferner ist ein Anschlußstutzen 3 vorgesehen, der das Einleiten des Lichts einer nicht dargestellten Be¬ leuchtungseinrichtung in einen nur zum Teil dargestellten Lichtleiter 4 gestattet, der das Licht dieser Lichtquelle zum distalen Ende leitet. Typischerweise umgibt der Licht¬ leiter die Bildleiter-Einheit zumindest teilweise. Mit 5 ist ferner das Gehäuse bzw. die Wandung des Endoskops bezeichnet.
Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen weist der Licht¬ leiter sog. Stablinsensysteme 2' auf, wie sie in der Regel in harten bzw. starren Endoskopen verwendet werden. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, andere Licht¬ leiter, wie Faserbündel oder dgl. zu verwenden. Mit 20 ist die Videokamera bezeichnet, die einen Bildauf¬ nehmer 11 und ein Objektiv 12 aufweist. Ferner ist mit 14 ein Umlenkelement, beispielsweise ein Spiegel bezeichnet, der wenigstens einen Teil des AbbildungsStrahlengang- Intensität auf den Bildaufnehmer 11 der Videokamera 20 umlenk .
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfin¬ dung, bei dem die Videokamera 20 seitlich an das Endoskop 10 gegenüber dem Anschlußstutzen 3 mittels eines geeigne¬ ten, nicht näher dargestellten Flansches bzw. Anschlu߬ stutzen 13 angesetzt ist. Das Umlenkelement 14 ist als teildurchlässiger Spiegel ausgebildet, der zwischen die Stablinsenelemente 3 eingesetzt ist, und der einen Teil der Intensität auf den Bildaufnehmer 11 der Videokamera 20 lenkt, so daß eine gleichzeitige Beobachtung durch das Okular 1 und des Videobildes auf einem nicht dargestellten Monitor möglich ist.
Die "Aufrichtung" des seitenverkehrten Bildes der Video¬ kamera 20 kann "elektronisch" oder mit einem Bildaufricht¬ system, beispielsweise einem Dove-Prisma erfolgen, das zwischen das Umlenkelement 14 und das Objektiv 12 einge¬ setzt ist.
Die Fig. 2a und 2b zeigen Varianten eines zweiten Ausfüh¬ rungsbeispiels der Erfindung, bei dem die Videokamera 20 auf der Seite des Lichtleiter-AnschlußStutzens 3 angeord¬ net ist. Bei der in Fig. 2a dargestellten Variante ist der Anschlußstutzen für die Videokamera 20 in den Anschlu߬ stutzen 3 für den Lichtleiter 4 integriert, der den Bild¬ aufnemher 11 und das Objektiv 12 der Videokamera konzen¬ trisch umgibt. Bei der in Fig. 2b dargestellten Variante ist dagegen der Anschlußstutzen 13 für die Videokamera 20 neben dem Anschlußstutzen 3 für den Lichtleiter 4 angeord¬ net. Bei beiden Varianten kann das Anschlußkabel 15 für die Videokamera mit dem Lichtleitkabel, das das Endoskop 20 mit einer nicht dargestellten Beleuchtungseinrichtung verbindet, zu einem einheitlichen Kabel zusammengefaßt sein.
Ansonsten entsprechen die beiden Varianten des zweiten Ausführungsbeispiel dem ersten Ausführungsbeispiel. Insbe¬ sondere kann wiederum der Spiegel 14 als teildurchlässiger Spiegel ausgebildet sein, und die Bildaufrichtung elektro¬ nisch oder optisch erfolgen.
Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfin¬ dung, bei dem die Videokamera 20 "parallel" zur optischen Achse des Endoskops 10 angeordnet ist. Die Umlenkung eines Teils der Intensität des Abbildungslichtbündels erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel wiederum mit einem teil¬ durchlässigen Spiegel 14, dem ein Vollspiegel 15 nachge¬ ordnet ist, so daß ein seitenrichtiges Bild auf den Bild¬ aufnehmer 11 der Videokamera 20 abgebildet wird.
Das in Fig. 4 dargestellte vierte Ausführungsbeispiel entspricht hinsichtlich seines optischen Aufbaus dem drit¬ ten Ausführungsbeispiel, jedoch sind die Videokamera 20 und der Umlenk- bzw. Auslenkspiegel 14 zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt, so daß sie als Ganzes aus dem Beobachtungsstrahlengang entnommen werden können. Damit erhält man immer dann, wenn keine Videobeobachtung ge¬ wünscht wird, ein helleres Bild, da kein teildurchlässiger Spiegel im Strahlengang für die visuelle Beobachtung ver¬ bleibt. Die Fig. 5a und 5b zeigen ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Videokamera 20 in einen an dem Endoskop 10 vorgesehenen Handgriff 6 einschiebbar ist. Die Videokamera ist wiederum mit einem Auslenkspiegel 14 und einem weiteren Umlenkspiegel 15 zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt. Anders als bei dem vierten Ausführungsbei- spiel sind bei diesem Ausführungsbeispiel der Bildaufneh¬ mer 11 der Videokamera und die beiden Spiegel derart ange¬ ordnet,, daß alternativ der teildurchlässige Spiegel 14 oder direkt der Bildaufnehmer 11 mit dem vorgeschalteten Objektiv 12 in den Strahlengang der Bildleiter-Einheit 2 eingebracht werden können. Damit sind bei diesem Ausfüh- rungsbeispiel drei Betriebsarten möglich:
1. Reine Videobeobachtung mit in den Strahlengang eingeschobenem Objektiv 12 und Aufnehmer 11, wobei sich ein helles Videobild aufgrund der nicht erforderlichen Strahlteilung ergibt.
2. Gleichzeitige visuelle Beobachtung durch das Okular 1 und Videobeobachtung mit in den Strahlengang eingeschobenem Teilerspiegel 14.
3. Reine visuelle Beobachtung mit hellem Bild aufgrund fehlender Strahlteilung durch das Okular 1, wobei die Videoeinheit wenigstens soweit aus dem Griff 6 ent¬ fernt ist, daß sich weder Strahlteuer 14 noch der Bild¬ aufnehmer 18 im Strahlengang befinden.
In den Fig. 6a bis 6c sind zwei Varianten eines sechsten Ausführungsbeispiels der Erfindung dargestellt, bei dem das Umlenkelement in eine Stablinse 2' integriert ist. Die Fig. 6a und 6b zeigen in (teilweise perspektivischer) Seitenansicht und Aufsicht eine erste Variante, bei denen das Umlenkelement 14 in eine Stablinse 2 integriert ist. Bei dem gezeigten' Ausführungsbeispiel ist der Bildaufneh¬ mer 11 ein Fra e-trans er-chip. Von besonderem Vorteil ist, daß der vergleichsweise große Chip problemlos in dem verdickten Mittelteil des Endoskops untergebracht werden kann.
Fig. 6c zeigt eine zweite Variante, bei drei Bildaufnehmer 1 111-- -- 1111-- vvoorrggeesseehheenn ssiinndd,, ddiiee jjeewweeiill,s einen Farbauszug eines farbigen Videobildes aufnehmen.
Fig. 6d zeigt in Seitenansicht und Aufsicht eine Möglich¬ keit, durch Verwendung von zwei Spiegel 14 und 15 ein seitenrichtiges Bild bei Anordnung des Umlenkelements 14 in einer Stablinse 2 zu erhalten.
Vorstehend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbei- spielen beschrieben worden. Innerhalb des allgemeinen Erfindungsgedankens sind selbstverständlich die verschie¬ densten Ausführungsformen möglich: So ist es möglich, in Abwandlung des fünften Ausführungsbeispiels auf die Spie¬ gel vollständig zu verzichten, und die Videoeinheit 20 und den entsprechenden Anschlußstutzen 13 am Endoskop so aus¬ zugestalten, daß die Videoeinheit direkt in den Beobach¬ tungsstrahlengang eingesetzt werden kann, so daß alterna¬ tiv -ur visuelle Beobachtung oder Videobeobachtung möglich ist. Weiterhin kann der Teilerspiegel 14 auch als Voll¬ spiegel ausgeführt sein.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Endoskop mit einem am distalen Ende angeordneten En- doskopobjektiv, dessen Bild eine Bildleiter-Einheit zum proximalen Ende leitet, an dem es mittels eines Okulars betrachtbar ist, und mit einer Beleuchtungseinrichtung, die einen Lichtleiter, der das Licht einer Lichtquelle zum distalen Ende leitet, und der die Bildleiter-Einheit zu¬ mindest teilweise umgibt, und einen seitlichen Anschlu߬ stutzen für ein das Endoskop mit der Lichtquelle verbin¬ dendes Lichtleiterkabel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Beobachtungs-Strahlen¬ gang vor dem Okular ein Element derart einbringbar ist, daß das BeobachtungsStrahlenbündel hinsichtlich seiner Transmission wenigstens teilweise auf wenigstens einen Bildaufnehmer einer Videokamera gerichtet wird.
2. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element ein Umlenkelement ist, das das Beobachtungstrahlenbündel auf eine zweite Einblicköffnung umlenkt, an der die Videokamera anbringbar ist.
3. Endoskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Strahlengang einge¬ setzte Umlenkelement ein teildurchlässiger Spiegel ist.
4. Endoskop nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des Beobachtungs¬ strahlengangs wenigstens ein weiteres Umlenkelement derart vorgesehen ist, daß ein seitenrichtiges Bild an der zwei¬ ten Einblicköffnung erzeugt wird.
5. Endoskop nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem die Bildleiter-Einheit aus Relais-Linsensystemen besteht, die Stablinsen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkelement, das den Strahlengang auf die zweite Einblicköffnung umlenkt, in eine Stablinse integriert ist.
6. Endoskop nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkelement, das den Strahlengang auf die zweite Einblicköffnung umlenkt, nach der Bildleiter-Einheit angeordnet ist.
7. Endoskop nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die zweite Einblicköffnung ein Zwischen-Abbildungssystem vorgesehen ist, das von der Bildleiter-Einheit erzeugte Bild zwischenabbildet.
8. Endoskop nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Umlenkelemente sowie gegebenenfalls das Zwischen-Abbildungssystem mit der Videokamera verbunden und mit dieser gemeinsam abnehmbar sind.
9. Endoskop nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Strahlengang ein¬ bringbare Umlenkelement bei Nich gebrauch aus dem Strah¬ lengang entfernbar ist.
10. Endoskop nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einblicköffnung in den seitlichen Anschlußstutzen für das Beleuchtungslicht integriert ist, und daß die Licht-Eintrittsfläche für das Licht der Beleuchtungslichtquelle ringförmig ausgebildet ist und die zweite Einblicköff ung umgibt.
11. Endoskop nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtaus rittsfläche des Lichtleiterkabels den Bildaufnehmer der in den Anschlu߬ stutzen einsetzbaren Videokamera umgibt.
12. Endoskop nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einblicköffnung gegenüber dem seitlichen Anschlußstutzen für das Beleuch¬ tungslicht angeordnet ist.
13. Endoskop nach einem der Ansprüche 2 bis , dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einblicköffnung in einem Handgriff angeordnet ist, in den die Videokamera einschiebbar ist.
14. Endoskop nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse der Video¬ kamera mit der optischen Achse der Bildleiter-Einheit einen Winkel # 90° einschließt.
15. Endoskop nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einblicköffnung parallel zum Okular-Einblick angeordnet ist.
16. Endoskop nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einblicköffnung neben dem Anschlußstutzen für das Beleuchtungslicht ange¬ ordnet ist.
17. Endoskop nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einblicköffnung und der Anschlußstutzen für das Beleuchtungslicht zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt sind.
18. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Beobachtungs-Strah¬ lengang vor dem Okular einbringbare Element der Bildauf¬ nehmer der Videokamera ist.
19. Endoskop nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildaufnehmer auf einer Führung angeordnet ist, mittels derer er seitlich aus dem Strahlengang heraus bewegbar ist.
20. Endoskop nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildaufnehmer direkt in der Bildebene der letzten Bildleiter-Einheit angeordnet ist.
21. Endoskop nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzliches optisches Element vorgesehen ist, das die Größe des Bildes der Bildleiter-Einheit an die Größe des Bildaufnehmers anpaßt.
22. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß alternativ ein teildurchlässi¬ ges Umlenkelement oder der Bildaufnehmer der Videokamera in den Beobachtungsstrahlengang einbringbar sind.
23. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß drei Bildaufnehmer vorgesehen sind, die jeweils einen Farbauszug eines farbigen Video¬ bildes aufnehmen.
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