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EP3254148A2 - Endoskop - Google Patents

Endoskop

Info

Publication number
EP3254148A2
EP3254148A2 EP16703911.4A EP16703911A EP3254148A2 EP 3254148 A2 EP3254148 A2 EP 3254148A2 EP 16703911 A EP16703911 A EP 16703911A EP 3254148 A2 EP3254148 A2 EP 3254148A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
shaft
fiber tube
prism assembly
section
cross
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Withdrawn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
EP16703911.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Wieters
Regina ORZEKOWSKY-SCHROEDER
Annika Göhring
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.)
Olympus Winter and Ibe GmbH
Original Assignee
Olympus Winter and Ibe GmbH
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
Application filed by Olympus Winter and Ibe GmbH filed Critical Olympus Winter and Ibe GmbH
Publication of EP3254148A2 publication Critical patent/EP3254148A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2407—Optical details
    • G02B23/2423—Optical details of the distal end
    • 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
    • A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
    • A61B1/00071—Insertion part of the endoscope body
    • A61B1/0008—Insertion part of the endoscope body characterised by distal tip features
    • A61B1/00096—Optical elements
    • 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
    • A61B1/00163—Optical arrangements
    • A61B1/00174—Optical arrangements characterised by the viewing angles
    • A61B1/00179—Optical arrangements characterised by the viewing angles for off-axis viewing
    • 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
    • A61B1/044—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 for absorption imaging

Definitions

  • the invention relates to an endoscope having the features of claim 1.
  • endoscopes serve to observe the interior of cavities of a body, which are typically accessible only through small access openings.
  • a shaft of the endoscope is inserted through the opening into the cavity.
  • the endoscope described here can be both lens endoscopes and video endoscopes.
  • an image sensor of the shaft provides an image capture behind a lens to produce video camera images.
  • the optical components are typically located at the distal, inserted end of the shaft. They are usually arranged inside a fiber tube, which is surrounded by a cladding tube or outer tube. A transport lens system brings the image function to the eyepiece. The image data of a video endoscope can then be transported to an external display device and displayed accordingly.
  • a prism assembly for deflecting the beam path is provided.
  • a disadvantage of the known endoscopes is that the size and space requirement of the prism assembly in the transverse direction to the shaft are relatively large. This results from the fact that the prism assembly in the prior art has a large cross-section to allow a sufficient image quality.
  • Object of the present invention is therefore to provide an endoscope that allows smaller transverse dimensions or cross sections of the prism assembly.
  • the prism assembly is arranged eccentrically to the lens, so in particular not centered or centered.
  • the prism assembly is aligned centric to the lens. Due to the beam path, however, this is according to the invention straight, not required. Instead, a reduced in cross-section contrast the design of the prism assembly is used. This therefore has smaller cross-sectional dimensions.
  • the cross section of the prism assembly can be reduced.
  • the prism assembly is preferably arranged eccentrically to the cross section of the shaft or the fiber tube.
  • the cross-section of the prism assembly can be downsized compared to the prior art.
  • the cross-section of the fiber tube can be maintained or reduced at the same time. This ensures that free space is created in the area between the prism assembly and the shaft or fiber tube or that the cross-sectional dimensions of the fiber tube are likewise reduced.
  • the lens and / or optionally the image pickup unit is further preferably arranged eccentrically to the cross section of the shaft or the fiber tube. Accordingly, free space can arise between the objective or the image recording unit and the fiber tube or the shaft.
  • the distance between the fiber tube and the prismatic assembly is preferably only present on one side or larger on one side than on the opposite side. Thus, space is created in the area between prismatic assembly and fiber tube or shaft in the respective interior. More preferably, the outer cross section of the prism assembly is smaller than the inner cross section of the shaft or the fiber tube. Because the prism assembly does not occupy the entire cross-section of the shaft or fiber tube, clearance is created in the intermediate region. An eccentric arrangement of the optical components, such as the prism assembly, the image pickup unit or the lens, is thus made possible.
  • the cross section of the prism assembly is perpendicular to the longitudinal direction of the endoscope smaller than the inner cross section of the fiber tube or the shaft.
  • a cavity in the shaft preferably in the region between the prismatic assembly and the inner wall of the fiber tube is provided.
  • this is a crescent-shaped cavity.
  • At least one component is arranged between prismatic assembly and inner wall of the shaft or of the fiber tube, in particular in the cavity.
  • it is an electrical and / or electronic component.
  • various elements may be provided, for example active and / or passive components. These may preferably be measuring devices, measuring probes or the like. It may also be preferred to provide special mechanical components.
  • At least one heating element is arranged between the prismatic assembly and the inner wall of the shaft or the fiber tube, in particular in the cavity.
  • it can also be a cooling element.
  • a heating foil and / or at least one heating wire is used.
  • a Peltier element or the like may be provided. Heating elements are used in particular to prevent fogging of the optical components by condensing water.
  • a suitable temperature in particular by heating is required.
  • at least one temperature sensor is arranged between the prismatic assembly and the inner wall of the shaft or of the fiber tube, in particular in the cavity.
  • the temperature sensor is preferably a thermistor.
  • a temperature sensor can be used to determine the current temperature. In particular, it serves to carry out temperature measurements and / or tempering, and / or to prevent overheating, for example in the case of heating, in particular by means of a heating element.
  • the prism assembly has a plurality of prisms. Preferably, at least two prisms are assembled to the prism assembly. This is a Umienkung the beam path allows.
  • the prism assembly is designed in particular for rotation and / or tilting or generally for reversing the beam path.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of a shaft of a video endoscope according to the prior art
  • FIG. 2 shows a longitudinal section of a shaft of a video endoscope according to the invention according to a first exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a longitudinal section of a shaft of a video endoscope according to the invention according to a second exemplary embodiment
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the beam path in a video endoscope according to the prior art of Fig. 1,
  • FIG. 5 is a schematic representation of a beam path of a video endoscope according to the invention according to the embodiment of FIG. 2, and a schematic representation of a beam path of a video endoscope according to the invention according to the embodiment of FIG .. 3
  • the representation of Fig. 1 shows a sketch of a known from the prior art video endoscope 10 in longitudinal section. In this case, however, only one fiber tube 11 is shown, which contains the essential optical components. This fiber tube 11 is provided for insertion into an outer tube or cladding tube 12 shown here in broken lines only. The area between cladding tube 12 and fiber tube 11 serves, for example, for receiving optical fibers (not shown here) for illuminating the observation area or field of view.
  • the cladding tube 12 and the fiber tube 11 with the optical components arranged in the interior of the fiber tube 11 form the shaft 13.
  • the latter is used for insertion into an opening to a cavity of a body to be observed, preferably for the field of endoscopic surgery.
  • a lens 15 and an image pickup unit 16 are arranged as optical components.
  • the objective 15 serves to image the area or field of view to be observed on the image recording unit 16.
  • the image recording unit 16 it is possible in particular to use an image sensor or video sensor, for example a CCD sensor or a CMOS sensor.
  • the lens 15 provides for a corresponding optical image on a photosensitive region of the image pickup unit 16.
  • An evaluation electronics not shown here, is usually arranged outside of the endoscope 10 and connected to the video endoscope 10 by means of a cable connection, also not shown.
  • the video endoscopes 10 considered here are so-called "biased-looking video endoscopes". This means that the observation direction is not aligned in the direction of the longitudinal axis of the video endoscope 10 but at an angle to the longitudinal extent of the video endoscope 10 or its shaft 13.
  • the objective 15 and the image recording unit 16 are already parallel to the longitudinal axis of the video endoscope 10 for reasons of space with their optical axis or the shaft 13 aligned with the fiber tube 11 or cladding tube 12. This basically ensures as compact a linear construction as possible in order to simultaneously minimize the cross-sectional dimensions of the video endoscope 10.
  • the area to be observed is not in the direction of the longitudinal axis, but obliquely thereto and off the axis.
  • a prism assembly 14 is required.
  • the prism assembly 14 typically typically includes two interconnected individual prisms 17 and 18.
  • the two prisms 17 and 18 are joined together at a junction 19, typically by gluing.
  • This splice will be carried out by means of an optical adhesive for adjusting the refractive indices at the junction 19.
  • sufficient reflection at the connection point of the prisms 17 and 18 is thus made possible.
  • the video endoscope 10 of FIG. 1 shows that the lower region of the prism assembly 14 contributes only slightly to the image pickup unit 16 for optical imaging. Namely, the beam path 20 extends substantially in the upper region of the prism assembly 14 in the illustrations. Accordingly, the lower portion of the prism assembly 14 is not practically critical to the optical quality of the image.
  • the video endoscope 10 according to the invention of FIG. 2 takes this fact into account.
  • the prism assembly 14 is compared to the known video endoscope 10 of FIG. 1 reduced in diameter or cross section and formed axially offset.
  • the bottom wall of the fiber tube 11 is accordingly spaced from the bottom edge of the prism assembly 14. For this was. 'reduces the transverse dimension of the prism assembly 14 in the vertical direction of the plane of the drawing relative to the diameter D 0 of the fiber tube 11.
  • This cavity 22 may remain free or different components can be arranged therein.
  • a measuring device such as a thermistor or the like may be used.
  • the prism assembly 14 is thus aligned eccentrically to the fiber tube 1 1 in this case. Since the beam path focuses, as before centric to the fiber tube 1 1, the lens 15 is aligned with the image pickup unit 16 and the surrounding objective tube as in the prior art centric to the fiber tube 1 1. The beam path 20 accordingly runs substantially centrally to the fiber tube 1 1. Only the prism assembly 14 is thus arranged eccentrically or decentrally, that is, with the optical axis corresponding to the beam path but with its cross section decentered thereto. In the second embodiment of the invention according to FIG. 3, a prism assembly 14, which has been reduced in diameter or cross-section, has likewise been used.
  • the prism assembly 14 is aligned centrally with the fiber tube 11.
  • the lens 15 with the image pickup unit 16 with the surrounding system tube 23 decentered to the fiber tube 1 1 aligned. This ensures that the beam path can enter centrally into the objective 15 and the image recording unit 16.
  • prism assembly 14 and lens 15 are aligned eccentrically to each other.
  • FIGS. 4 to 6 show corresponding beam paths 20 with sketched cross sections 24 of the respective prism subassembly 14 in frontal view according to FIGS. 1 to 3.
  • FIG. 4 shows a known video endoscope 10, in which the prism assembly 14 is aligned in a manner typically centric to the fiber tube 11. The beam path 20 therefore runs concentrically with respect to the fiber tube 11. Thus, a corresponding image can be produced on the image acquisition unit 16 by the objective 15, which corresponds to the cross section of the prism assembly 14 in FIG Essentially corresponds.
  • a reduced in cross section 24 prism assembly 14 is provided.
  • the prism assembly 14 has a cross-section which is smaller than the cross-section of the fiber tube 24 shown here by dashed lines.
  • the prism assembly 14 is arranged in this case in the upper region of the fiber tube 11. Consequently, a cavity 22 is created in the lower area for the installation of additional components.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Endoskop, wie beispielsweise ein Videoendoskop (10), mit Blickrichtung schräg zu dessen Längsachse. Es weist einen Schaft (13) mit Hüllrohr (12) und darin angeordnetem Faserrohr (11) auf, wobei ein Objektiv (15) mit einer Bildaufnahmeeinheit (16) im Schaft (13), insbesondere im Faserrohr (11), angeordnet ist. Eine Prismenbaugruppe (14) dient zur Umlenkung des Strahlengangs. Das Endoskop zeichnet sich durch eine exzentrisch zum Objektiv (15) angeordnete Prismenbaugruppe (14) aus.

Description

Endoskop
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Endoskop mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Endoskope dienen insbesondere dazu, das Innere von Hohlräumen eines Körpers zu beobachten, die typischerweise lediglich durch kleine Zugangsöffnungen erreichbar sind. Dabei wird ein Schaft des Endoskops durch die Öffnung in den Hohlraum eingeführt.
Es kann sich bei dem hier beschriebenen Endoskop sowohl um Linsenendoskope wie auch um Videoendoskope handeln. Linsenendoskope enthalten im Linsensystem zum Transport und zur Abbildung an einem Okular. Im Falle eines Videoendoskops sorgt ein Bildsensor des Schaft für eine Bildaufnahme hinter einem Objektiv, um Videokamerabilder zu erzeugen.
Die optischen Komponenten befinden sich typischerweise am distalen, eingeführten Ende des Schafts. Sie sind in der Regel im Innern eines Faserrohrs angeordnet, das von einem Hüllrohr oder Außenrohr umgeben ist. Ein Transportlinsensystem bringt die Bildfunktion zum Okular. Die Bilddaten eines Videoendoskops können dann zu einem externen Anzeigegerät transportiert und entsprechend dargestellt werden. Bei Endoskopen, bei denen die Blickrichtung nicht parallel, sondern schräg zur Längsachse des Schafts ausgerichtet ist, ist eine Prismenbaugruppe zur Umlenkung des Strahlengangs vorgesehen.
Nachteilig an den bekannten Endoskopen ist dabei, dass Baugröße und Platzbedarf der Prismenbaugruppe in Querrichtung zum Schaft relativ groß sind. Dies resultiert daher, dass die Prismenbaugruppe im Stand der Technik einen großen Querschnitt aufweist, um eine hinreichende Bildqualität zu ermöglichen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Endoskop zu schaffen, das kleinere Querabmessungen beziehungsweise Querschnitte der Prismenbaugruppe ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Endoskop mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Demnach ist die Prismenbaugruppe exzentrisch zum Objektiv angeordnet, also insbesondere nicht mittig beziehungsweise zentriert. In üblichen Endoskopen ist die Prismenbaugruppe dagegen zentrisch zum Objektiv ausgerichtet. Aufgrund des Strahlenverlaufs ist dies aber erfindungsgemäß gerade, nicht erforderlich. Stattdessen wird eine im Querschnitt demgegenüber verkleinerte Bauform der Prismenbaugruppe verwendet. Diese weist also kleinere Querschnittsabmessungen auf. Durch eine exzentrische Anordnung zum Objektiv kann insgesamt der Querschnitt der Prismenbaugruppe verringert werden.
Die Prismenbaugruppe ist bevorzugt exzentrisch zum Querschnitt des Schafts beziehungsweise des Faserrohrs angeordnet. Gleichzeitig kann der Querschnitt der Prismenbaugruppe im Vergleich zum Stand der Technik verkleinert werden. Der Querschnitt des Faserrohr kann gleichzeitig beibehalten oder ebenfalls verringert werden. Damit wird erreicht, dass im Bereich zwischen Prismenbaugruppe und Schaft beziehungsweise Faserrohr Freiraum entsteht oder dass die Querschnittsabmessungen des Faserrohrs ebenfalls verkleinert werden. ' ·
Das Objektiv und/oder gegebenenfalls die Bildaufnahmeeinheit ist weiter bevorzugt exzentrisch zum Querschnitt des Schafts beziehungsweise des Faserrohrs angeordnet. Dementsprechend kann Freiraum zwischen dem Objektiv beziehungsweise der Bildaufnahmeeinheit und dem Faserrohr beziehungsweise dem Schaft entstehen. Der Abstand zwischen Faserrohr und Prismenbaugruppe ist bevorzugt nur auf einer Seite vorhanden beziehungsweise auf einer Seite größer als auf der gegenüberliegenden Seite. Somit wird Platz im Bereich zwischen Prismenbaugruppe und Faserrohr beziehungsweise Schaft im jeweiligen Innenraum geschaffen. Weiter bevorzugt ist der Außenquerschnitt der Prismenbaugruppe kleiner als der Innenquerschnitt des Schafts beziehungsweise des Faserrohrs. Dadurch, dass die Prismenbaugruppe nicht den kompletten Querschnitt des Schafts beziehungsweise Faserrohrs einnimmt, wird Freiraum im Zwischenbereich geschaffen. Eine exzentrische Anordnung der optischen Komponenten, wie der Prismenbaugruppe, der Bildaufnahmeeinheit beziehungsweise des Objektivs, wird damit ermöglicht. Der Querschnitt der Prismenbaugruppe ist senkrecht zur Längsrichtung des Endoskops kleiner als der Innenquerschnitt des Faserrohrs beziehungsweise des Schafts. Damit erfolgt die Verkleinerung im für die Bildübertragung praktisch nicht relevanten Teil der Prismenbaugruppe. Insbesondere ist ein Hohlraum im Schaft, vorzugsweise im Bereich zwischen Prismenbaugruppe und Innenwand des Faserrohrs, vorgesehen. Bevorzugt handelt es sich dabei um einen sichelförmigen Hohlraum. Dies ergibt sich daher, dass eine zumindest im Wesentlichen bogenförmige oder runde Außenform der Prismenbaugruppe nicht den gesamten Innenquerschnitt des Faserrohrs beziehungsweise des Schafts ausfüllt. Je nach äußerer Form der Prismenbaugruppe und des Innenquerschnitts des Faserrohrs beziehungsweise des Schafts können sich aber auch andere Formen des entstehenden Freiraums beziehungsweise Hohlraums ergeben.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist zwischen Prismenbaugruppe und Innenwand des Schafts beziehungsweise des Faserrohrs, insbesondere im Hohlraum, wenigstens ein Bauelement angeordnet. Besonders bevorzugt handelt es sich um ein elektrisches und/oder elektronisches Bauelement. An dieser Stelle können verschiedene Elemente vorgesehen sein, beispielsweise aktive und/oder passive Bauelemente. Es kann sich dabei vorzugsweise um Messgeräte, Messfühle oder ähnliches handeln. Es können bevorzugt auch spezielle mechanische Komponenten vorgesehen sein.
Weiter bevorzugt ist zwischen Prismenbaugruppe und Innenwand des Schafts beziehungsweise des Faserrohrs, insbesondere im Hohlraum wenigstens ein Heizelement angeordnet. Alternativ kann es sich auch um Kühlelement handeln. Bevorzugt wird eine Heizfolie und/oder wenigstens ein Heizdraht verwendet. Gegebenenfalls kann auch ein Peltierelement oder ähnliches vorgesehen sein. Heizelemente dienen insbesondere dazu, ein Beschlagen der optischen Komponenten durch kondensierendes Wasser zu verhindern. Hierzu ist vorzugsweise eine geeignete Temperierung, insbesondere durch Aufheizung erforderlich. Weiter bevorzugt ist zwischen Prismenbaugruppe und Innenwand des Schafts beziehungsweise des Faserrohrs, insbesondere im Hohlraum, wenigstens ein Temperaturfühler angeordnet. Bei dem Temperaturfühler handelt es sich vorzugsweise um einen Thermistor. Hierdurch wird eine Temperaturmessung im Bereich der Prismenbaugruppe ermöglicht. Ein Temperaturfühler kann zur Feststellung der aktuellen Temperatur verwendet werden. Insbesondere dient er dazu, Temperaturmessungen und/oder eine Temperierung durchzuführen, und/oder eine Überhitzung beispielsweise im Falle einer Beheizung, insbesondere mittels eines Heizelements, zu verhindern.
Weiter bevorzugt weist die Prismenbaugruppe mehrere Prismen auf. Vorzugsweise sind wenigstens zwei Prismen zur Prismenbaugruppe zusammengesetzt. Damit wird eine Umienkung des Strahlengangs ermöglicht. Die Prismenbaugruppe ist insbesondere zur Drehung und/oder Verkippung beziehungsweise allgemein zur Umienkung des Strahlengangs ausgebildet.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. In diesen zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt eines Schafts eines Videoendoskops gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2. einen Längsschnitt eines Schafts eines erfindungsgemäßen Videoendoskops gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 3. einen Längsschnitt eines Schafts eines erfindungsgemäßen Videoendoskops gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 4 eine Prinzipdarstellung des Strahlengangs in einem Videoendoskop gemäß dem Stand der Technik der Fig. 1 ,
Fig. 5 eine Prinzipdarstellung eines Strahlengangs eines erfindungsgemäßen Videoendoskops gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2, und eine Prinzipdarstellung eines Strahlengangs eines erfindungsgemäßen Videoendoskops gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3. Die Darstellung der Fig. 1 zeigt skizziert ein aus dem Stand der Technik bekanntes Videoendoskop 10 im Längsschnitt. Abgebildet ist in diesem Fall allerdings nur ein Faserrohr 11 , das die wesentlichen optischen Komponenten beinhaltet. Dieses Faserrohr 11 ist zum Einsetzen in ein hier nur gestrichelt dargestelltes Außenrohr oder Hüllrohr 12 vorgesehen. Der Bereich zwischen Hüllrohr 12 und Faserrohr 11 dient beispielsweise zur Aufnahme von hier nicht gezeigten Lichtleitfasern zur Beleuchtung des Beobachtungsbereiches oder Blickfeldes.
Hüllrohr 12 und Faserrohr 11 mit den im Innern des Faserrohrs 11 angeordneten optischen Komponenten bilden den Schaft 13. Dieser dient zum Einführen in eine Öffnung zu einem zu beobachtenden Hohlraum eines Körpers bevorzugt für den Bereich der endoskopischen Chirurgie.
Im Inneren des Faserrohrs 11 des Videoendoskops 10 sind als optische Komponenten zumindest eine Prismenbaugruppe 14, ein Objektiv 15 und eine Bildaufnahmeeinheit 16 angeordnet. Das Objektiv 15 dient dabei zur Abbildung des. zu beobachtenden Bereiches oder Blickfeldes auf die Bildaufnahmeeinheit 16. Als Bildaufnahmeeinheit 16 kann insbesondere ein Bildsensor oder Videosensor eingesetzt werden, wie beispielsweise ein CCD-Sensor oder ein CMOS-Sensor. Das Objektiv 15 sorgt für eine entsprechende optische Abbildung auf einen lichtempfindlichen Bereich der Bildaufnahmeeinheit 16. Eine hier nicht gezeigte Auswerteelektronik ist in der Regel außerhalb des Endoskops 10 angeordnet und mittels einer ebenfalls nicht dargestellten Kabelverbindung an das Videoendoskop 10 angebunden.
Bei den hier betrachteten Videoendoskopen 10 handelt es sich um sogenannte "schrägblickende Videoendoskope". Dies bedeutet, dass die Beobachtungsrichtung nicht in Richtung der Längsachse des Videoendskops 10 ausgerichtet ist sondern schräg zur Längserstreckung des Videoendoskops 10 beziehungsweise dessen Schaft 13. Das Objektiv 15 und die Bildaufnahmeeinheit 16 sind dabei schon aus Platzgründen mit ihrer optischen Achse parallel zur Längsachse des Videoendoskops 10 beziehungsweise des Schafts 13 mit Faserrohr 11 beziehungsweise Hüllrohr 12 ausgerichtet. Dies sorgt grundsätzlich für einen möglichst kompakten linearen Aufbau, um damit gleichzeitig die Querschnittsabmessungen des Videoendoskops 10 zu minimieren. Der zu beobachtende Bereich liegt aber nicht in Richtung der Längsachse, sondern schräg dazu und abseits der Achse. Um dementsprechend eine Umlenkung des Strahlengangs vom zu beobachtenden Bereich auf das Objektiv 15 beziehungsweise die Bildaufnahmeeinheit 16 zu ermöglichen, ist eine Prismenbaugruppe 14 erforderlich.
Die Prismenbaugruppe 14 beinhaltet typischerweise in der Regel zwei miteinander verbundene einzelne Prismen 17 und 18. Die beiden Prismen 17 und 18 sind an einer Verbindungsstelle 19 miteinander verbunden, in der Regel durch eine Verklebung. Diese Klebestelle wird mittels eines optischen Klebers zur Einstellung der Brechungsindizes an der Verbindungsstelle 19 ausgeführt sein. Damit wird insbesondere eine ausreichende Reflektion an der Verbindungsstelle der Prismen 17 und 18 ermöglicht. Dies führt zu einem skizzierten Strahlengang 20 mit einer Reflektion an der oberen Seitenkante des Prismas 18 und an der Verbindungsebene 19.
Das Videoendoskop 10 der Fig. 1 zeigt, dass der untere Bereich der Prismenbaugruppe 14 praktisch nur unwesentlich zur optischen Abbildung auf die Bildaufnahmeeinheit 16 beiträgt. Der Strahlengang 20 verläuft nämlich im Wesentlichen im oberen Bereich der Prismenbaugruppe 14 in den Darstellungen. Der untere Bereich der Prismenbaugruppe 14 ist dementsprechend praktisch nicht entscheidend für die optische Qualität der Abbildung.
Das erfindungsgemäße Videoendoskop 10 der Fig. 2 trägt diesem Umstand Rechnung. Die Prismenbaugruppe 14 ist gegenüber dem bekannten Videoendoskop 10 der Fig. 1 im Durchmesser beziehungsweise Querschnitt verringert und axial versetzt ausgebildet. Die untere Wand des Faserrohrs 11 ist dementsprechend von der Unterkante der Prismenbaugruppe 14 beabstandet. Hierzu wurde . 'die Querabmessung der Prismenbaugruppe 14 in vertikaler Richtung der Zeichnungsebene gegenüber dem Durchmesser D0 des Faserrohrs 11 verringert.
Im Bereich zwischen der unteren Kante 21 der Prismenbaugruppe 14 und der Wand des Faserrohrs 11 entsteht damit ein Hohlraum 22. Dieser Hohlraum 22 kann freibleiben oder es können darin unterschiedliche Komponenten angeordnet werden. Beispielsweise kann ein hier nicht gezeigtes Heizelement oder ein anderes Bauelement beziehungsweise Bauteil vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein Messgerät, wie ein Thermistor oder ähnliches, verwendet werden.
Die Prismenbaugruppe 14 ist folglich in diesem Fall exzentrisch zum Faserrohr 1 1 ausgerichtet. Da der Strahlengang schwerpunktmäßig , nach wie vor zentrisch zum Faserrohr 1 1 verläuft, ist das Objektiv 15 mit der Bildaufnahmeeinheit 16 und dem umgebenden Objektivrohr wie im Stand der Technik zentrisch zum Faserrohr 1 1 ausgerichtet. Der Strahlengang 20 verläuft dementsprechend im Wesentlichen zentrisch zum Faserrohr 1 1 . Lediglich das Prismenbaugruppe 14 ist damit exzentrisch beziehungsweise dezentrisch angeordnet, also zwar mit der optischen Achse entsprechend dem Strahlengang aber mit seinem Querschnitt dezentrisch dazu. Im zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig. 3 wurde ebenfalls eine im Durchmesser beziehungsweise Querschnitt verkleinerte Prismenbaugruppe 14 verwendet.
Allerdings ist in diesem Fall der Querschnitt des Faserrohrs 1 1 damit einhergehend ebenfalls verringert worden. Damit ist auch der Außendurchmesser Di des Faserrohrs 11 gegenüber der bekannten Lösung der Fig. 1 reduziert worden. Ein zusätzlicher Hohlraum 22 entsteht in diesem Fall gar nicht oder nur in geringem Umfang.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist dementsprechend die Prismenbaugruppe 14 zentrisch zum Faserrohr 1 1 ausgerichtet. Das Objektiv 15 mit der Bildaufnahmeeinheit 16 mit dem umgebenden Systemrohr 23 dezentrisch zum Faserrohr 1 1 ausgerichtet. Dies sorgt dafür, dass der Strahlengang zentrisch in das Objektiv 15 und die Bildaufnahmeeinheit 16 eintreten kann. Im Ergebnis sind aber wiederum Prismenbaugruppe 14 und Objektiv 15 zueinander exzentrisch ausgerichtet.
In den Fig. 4 bis 6 sind entsprechende Strahlengänge 20 mit skizzierten Querschnitten 24 der jeweiligen Prismenbaugruppe 14 in Frontalansicht entsprechend der Fig. 1 bis 3 dargestellt. In der Fig. 4 ist ein bekanntes Videoendoskop 10 gezeigt, bei dem die Prismenbaugruppe 14 in üblicherweise zentrisch zum Faserrohr 11 ausgerichtet ist. Hier erstreckt sich die Prismenbaugruppe 14 über den gesamten inneren Querschnitt 24 des Faserrohrs 11. Der Strahlengang 20 verläuft folglich schwerpunktmäßig zentrisch zum Faserrohr 11. Damit kann durch das Objektiv 15 ein entsprechendes Bild auf der Bildaufnahmeeinheit 16 erzeugt werden, das dem Querschnitt der Prismenbaugruppe 14 im Wesentlichen entspricht.
In der erfindungsgemäßen Lösung der Fig. 5, die dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 entspricht, ist eine im Querschnitt 24 verkleinerte Prismenbaugruppe 14 vorgesehen. Die Prismenbaugruppe 14 weist einen Querschnitt auf, der kleiner ist als der hier gestrichelt eingezeichnete Querschnitt des Faserrohrs 24. Die Prismenbaugruppe 14 ist in diesem Fall im oberen Bereich des Faserrohrs 11 angeordnet. Folglich entsteht im unteren Bereich ein Hohlraum 22 zum Einbau zusätzlicher Bauelemente.
Die Darstellung der Fig. 6 entspricht dem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel der Fig. 3. Aufgrund der Verringerung auch des Querschnitts 24 des Faserrohrs 11 belegt hier die Prismenbaugruppe 14 wiederum den gesamten Querschnitt des Faserrohrs 11. Der entsprechende Platzgewinn wird durch eine Verringerung des Außenquerschnitts des Faserrohrs 11 und gegebenenfalls auch des gesamten Schafts 13 mit dem Hüllrohr 12 erreicht.
*****
Bezugszeichenliste
10 Videoendoskop
11 Faserrohr
12 Hüllrohr
13 Schaft
14 Prismenbaugruppe
15 Objektiv
16 Bildaufnahmeeinheit
17 Prisma
18 Prisma
18 Verbindungsebene
20 Strahlengang
21 Untere Kante
22 Hohlraum
23 Objektivrohr / Systemrohr
24 Querschnitt
*****

Claims

Patentansprüche
1. Endoskop, dessen Blickrichtung schräg zu dessen Längsachse ausgerichtet ist, mit einem Schaft (13) mit einem Hüllrohr (12) und einem darin angeordneten Faserrohr (11), wobei ein Objektiv (15) im Schaft (13), angeordnet ist und wobei eine Prismenbaugruppe (14) zur Umlenkung des Strahlengangs vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Prismenbaugruppe (14) exzentrisch zum Objektiv (15) angeordnet ist.
2. Endoskop nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Prismenbaugruppe (14) exzentrisch zum Querschnitt des Schafts (13) beziehungsweise des Faserrohrs (11) angeordnet ist.
3. Endoskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektiv (15) exzentrisch zum Querschnitt des Schafts (13) beziehungsweise des Faserrohrs (11) angeordnet ist.
4. Endoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenquerschnitt der Prismenbaugruppe (14) kleiner ist als der Innenquerschnitt des Schafts (13) beziehungsweise des Faserrohrs (11), wobei vorzugsweise der Querschnitt der Prismenbaugruppe (14) in Blickrichtung geringer ist als der Innenquerschnitt des Schafts (13) beziehungsweise des Faserrohrs (11), derart, dass ein Hohlraum (22) im Bereich zwischen Prismenbaugruppe (14) und Innenwand des Schafts (13) beziehungsweise des Faserrohrs (11) vorgesehen ist, vorzugsweise ein sichelförmiger Hohlraum (22).
5. Endoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Prismenbaugruppe (14) und Innenwand des Schafts (13) beziehungsweise des Faserrohrs (11) beziehungsweise im Hohlraum (22) wenigstens ein Bauelement angeordnet ist, insbesondere ein elektrisches Bauelement.
6. Endoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Prismenbaugruppe (14) und Innenwand des Schafts (13) beziehungsweise des Faserrohrs (11) und/oder im Hohlraum (22) wenigstens ein Heizelement angeordnet ist, insbesondere eine Heizfolie oder wenigstens ein Heizdraht.
Endoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Prismenbaugruppe (14) und Innenwand des Schafts (13) beziehungsweise des Faserrohrs (11) beziehungsweise im Hohlraum (22) wenigstens ein Temperaturfühler angeordnet ist, insbesondere ein Thermistor.
Endoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prismenbaugruppe (14) mehrere Prismen (17, 18) beinhaltet, vorzugsweise zwei Prismen (17, 18), wobei die Prismenbaugruppe (14) vorzugsweise zur Drehung und/oder Verkippung des Strahlengangs ausgebildet ist.
*****
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