DE2556717A1

DE2556717A1 - Endoskop

Info

Publication number: DE2556717A1
Application number: DE19752556717
Authority: DE
Inventors: Yoshisada Hayamizu; Toshihiro Imai; Kazumasa Matsuo; Yoshitaka Nagai; Nobuo Yamashita
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1974-12-19
Filing date: 1975-12-17
Publication date: 1976-11-04
Also published as: DE2556717B2; US4036218A

Description

PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER · D 43OO ESSEN 1 · AM P'J^RSTEIN 1 - TCL.: (O2O1) 4126 Seite -Jf- 0

Olympus Optical Co., Ltd· Hatagaya 2-43-2, Shibuya-ku, Tokyo-to, Japan

Endoskop

Die Erfindung bezieht sich auf ein (nicht flexibles) Endoskop mit einem optischen Bildübertragungssystem, das ein Bild mittels einer Vielzahl von Relais- bzw. Übertragungslinsen überträgt.

Ein optisches Bildübertragungssystem, wie es in Endoskopen verwendet wird, weist generell in der in Fig. 1 dargestellten Weise Feldlinsen 1 und Bildlinsen 2 auf, die in abwechselnder Reihenfolge in einem Außenrohr 4 angeordnet sind, wobei bestimmte Luftspalte unter Verwendung von rohrförmigen Abstandsstücken 3 eingestellt werden. Die Bildübertragung erfolgt mit Hilfe der Feld- und Bildlinsen. Die Intensität L des übertragenen Lichts kann für das oben erwähnte optische Bildübertragungssystem bei bekannten Endoskopen durch die folgende Formel ausgedrückt werden, wobei N die numerische Apertur des optischen Systems und A die Fläche des übertragenen Bilds darstellen:

L oc N² χ Α

Wenn die Brennweite des optischen Systems mit f und der effektive Durchmesser der Bildlinse 2 mit a₂ bezeichnet werden, so läßt sich die numerische Apertur N wie folgt ausdrücken:

609Bi ft
Z/bu.

N^ _π

Wenn der effektive Durchmesser der Feldlinse durch a₁ ausgedrückt wird, so läßt sich die Fläche des übertragenen Bildes A durch die folgende Gleichung ausdrücken:

A =

Daher kann die Intensität L des übertragenen Lichts wie folgt ausgedrückt werden:

_n2 2 2
η a_a a

L α

f²

Bezeichnet man den Innendurchmesser des rohrförmigen Abstandshalters mit a, so ergibt sich bei dem zuvor erwähnten optischen Bildübertragungssystem bekannter Endoskope für die Intensität L_ des übertragenen Lichts die folgende Beziehung:

a ^ = a_ = a und η = 1.

Wie oben erwähnt ist die Intensität des übertragenen Lichts bei optischen Bildübertragungssystemen bekannter Endoskope begrenzt durch die Brennweite des optischen Systems und den Innendurchmesser des rohrförmigen Abstandsstücks, und daher ist es schwierig, eine ausreichende Lichtintensität zu gewinnen.

Die Erfindung geht nun von der folgenden Überlegung aus: Wenn es gelingt, die entsprechenden Linsen in einem derartigen optischen Bildübertragungssystem für Endoskope ohne Verwendung der rohrförmigen Abstandshalter 3 anzuordnen, so wären die effektiven Durchmesser sowohl der Feldlinsen 1

als auch der Bildlinsen 2 gleich den Außendurchmesserr/der entsprechenden Linsen, und die Intensität des übertragenen Lichts kann in diesem Falle durch folgende Beziehung ausgedrückt werden:

2 2 4 4 τ ο«· (m a) χ (m a) τη a

L ex κ = —

Dabei bedeutet m das Verhältnis zwischen dem Innendurchmesser a des rohrförmigen Abstandshalters und dem Außendurchmesser b der Linsen, und dieses Verhältnis ist

Es ist daher möglich, die Intensität des übertragenen Lichts

4 im Vergleich zu bekannten Endoskopen auf das m -fache zu erhöhen. Wenn beispielsweise der Innendurchmesser a des rohrförmigen Abstandshalters 2,2 und der Außendurchmesser b der Linsen 2,5 ist, wird

_m4 . ₍^L)4 . ₍ 2,5 _}4 _{β 1}

und die Intensität des übertragenen Lichts wird auf das 1,668-fache erhöht.

Erfindungsgemäß wird daher ein Endoskop angegeben, bei dem die optischen Elemente, wie Feldlinsen, Relaislinsen usw., die das optische Bildübertragungssystem bilden, in dem Außenrohr ohne Verwendung rohrförmiger Abstandsstücke angeordnet werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die entsprechenden optischen Elemente in ein solches Bildübertragungssystem eingesetzt werden, bei dem die benachbarten Oberflächen der entsprechenden optischen Elemente in gegenseitiger Anlage stehen.

H π q R ι, ^ / η Q η f?

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die das optische Bildübertragungssystem bildenden optischen Elemente jeweils fest mit getrennten Außenrohren verbunden, und die Außenrohre selbst sind wieder untereinander verbunden, so daß das optische Bildübertragungssystem ohne Verwendung von rohrförmigen Abstandshaltern auskommt·

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind kleine Löcher im Außenrohr an solchen Stellen vorgesehen, an denen entsprechende optische Elemente des optischen Bildübertragungssystems vorhanden sind, wobei die optischen Elemente mit Hilfe eines in die kleinen Löcher eingegossenen Klebstoffs oder Bindemittels am Außenrohr befestigt werden.

Bei einem wiederum anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Außenrohr ein Längsschlitz vorgesehen, wobei die entsprechenden optischen Elemente, die das optische Bildübertragungssystem bilden, durch Einfüllen eines Klebstoffs oder Bindemittels in den Schlitz mit dem Außenrohr verbunden werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht auf einen Teil eines bekannten Endoskops;

Fig. 2 und 3 jeweils Schnittansichten auf ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 4 und 5 jeweils Figuren zur Erläuterung der Montagemittel eines Endoskopobjektivs am Außenrohr des ersten Ausführungsbeispiels;

Fig. 6 bis 8 jeweils Darstellungen zur Erläuterung der Montagemittel eines Endoskopokulars am Außenrohr des ersten Ausführungsbeispiels;

Fig. 9 und 10 jeweils Schnittansichten auf ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei Fig. 9 den Zustand vor dem Zusammenbau und Fig. 10 den Zustand nach dem Zusammenbau zeigt;

Knqfli^ / η q η a

Fig. llA und HB jeweils eine Schnittansicht und eine Draufsicht auf ein drittes Ausführungsbexspiel der Erfindung; und

Fig. 12A und 12B jeweils eine Schnittansicht und eine Draufsicht auf ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In den Figuren 2 und 3 ist ein erstes Ausführungsbexspiel der Erfindung dargestellt. Das in Fig. 2 gezeigte optische System umfaßt Glasblöcke mit parallelen ebenen Oberflächen, die jeweils zwischen einer Relaislinse und einer Feldlinse angeordnet sind und zur Korrektur von Astigmatismus, zur Steigerung der Intensität des übertragenen Lichts usw. dienen= Das in Fig. 3 gezeigte optische System weist keine Glasblöcke mit parallelen ebenen Oberflächen auf. In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 11 eine Feldlinse, das Bezugszeichen 12 eine Bild- bzw. Abbildungslinse und das Bezugszeichen 13 die Glasblöcke mit parallelen ebenen Oberflächen. (In dieser Beschreibung werden die Feldlinsen und Bild- bzw. Abbildungslinsen zum Teil als Relaislinsen bezeichnet bzw. Feldlinsen, Bild- oder Abbildungslinsen und Glasblöcke mit parallelen ebenen Oberflächen werden teilweise optische Elemente genannt.) Bei dem in Fig. 2 gezeigten optischen System sind Feldlinsen 11, Bild- bzw. Abbildungslinsen 12 und mit parallelen ebenen Oberflächen versehene Glasblöcke 13 jeweils in einem Außenrohr 14 derart angeordnet, daß einander benachbarte konvexe Oberflächen und planare Oberflächen mit ihren nahe der optischen Achse des optischen Systems liegenden Bereichen in gegenseitiger Berührung stehen. So berührt beispielsweise eine konvexe Oberfläche Ha der Feldlinse 11 eine ebene Oberfläche 13b eines ersten Glasblocks 13, und eine konvexe Oberfläche Hb der Feldlinse 11 steht mit einer ebenen Oberfläche 13a eines zweiten Glasblocks 13 in Berührung. Eine konvexe Oberfläche 12a der Bild- bzw. Abbildungslinse 12 berührt eine ebene Oberfläche 13b des zweiten Glasblocks 13 und eine konvexe Oberfläche 12b der Bildlinse 12 steht mit

6 0 9 B 4 5 / Π 9 η

einer ebenen Oberfläche 13a eines dritten Glasblocks 13 in Berührung. Fig. 2 zeigt nur einen Teil des gesamten optischen Systems; selbstverständlich sind derartige optische Elemente ähnlich dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel so angeordnet, daß das Bild übertragen werden kann. Bei dem Ausführungsbeispiel des optischen Systems gemäß Fig. 3 finden keine Glasblöcke mit parallelen ebenen Oberflächen Verwendung, und die Feldlinsen 11 und die Abbildungs- bzw. Bildlinsen sind abwechselnd so angeordnet, daß das Bild übertragen wird. Bei dem optischen System des in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiels sind entsprechende optische Elemente im Außenrohr 14 so angeordnet, daß konvexe Oberflächen 11a und lib auf beiden Seiten der entsprechenden Feldlinsen 11 mit konvexen Oberflächen 12a und 12b auf beiden Seiten der jeweils benachbarten Bildlinsen 12 in Berührung stehen, wobei die Kontaktflächen nahe der optischen Achse des optischen Systems ähnlich dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 liegen. Bei dem Beispiel nach Fig. 3 besteht jede Abbildungs- bzw. Bildlinse aus zwei Linsenkomponenten. Demzufolge stehen auch die Oberflächen dieser Linsenkomponenten miteinander in Kontakt.

Bei dem Endoskop mit dem optischen Bildübertragungssystem der Linsenanordnung gemäß der Fig. 2 oder 3 können die entsprechenden optischen Elemente im Außenrohr in der im folgenden beschriebenen Weise festgelegt bzw. gehaltert werden. Eine an einem Außenende im Außenrohr 14 gelegene Linse wird zunächst in der im folgenden genauegtoeschriebenen Weise befestigt. Danach werden die anderen optischen Elemente, z.B. Linsen und Glasblöcke mit parallelen ebenen Oberflächen, die das optische Bildübertragungssystem bilden, einzeln nacheinander von dem anderen Ende des Außenrohrs in dieses eingesetzt, um das optische Bildübertragungssystem zusammenzustellen· Auf diese Weise ist es möglich, die entsprechenden optischen Elemente nach der zuvor beschriebenen Linsenanordnung geeignet zu positionieren. Nach dem Einbau aller erforderlichen optischen Elemente in das Außenrohr 14 wird

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das letzte optische Element durch geeignete Mittel im Rohr befestigt. Dadurch kann ein Endoskop gebildet werden.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel von Befestigungsmitteln für das an einem Ende des Außenrohrs objektivseitig angeordnete optische Element; diese Befestigungsmittel können an beiden Enden des Außenrohrs für die jeweiligen optischen Endelemente vorgesehen werden. In Fig. 4 bezeichnet das Bezugszeichen 16 eine Linsenbefestigung, an der ein Objektiv 15 angebracht ist. Das Linsen-Befestigungsstück 16 ist so ausgebildet, daß es mit seinem Ende 16a in ein" Ende des Außenrohrs 14 eingeschraubt werden kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Befestigungsmittel wird eine Stirnfläche 16b am Ende der Linsenbefestigung zum Positionieren eines optischen Elements 17 benutzt, das im optischen Bildübertragungssystem dem Objektiv am nächsten gelegen ist. Wenn die Linsenbefestigung 16 für das Objektiv in der zuvor beschriebenen Weise in ein Ende des Außenrohrs 14 eingeschraubt ist und die entsprechenden optischen Elemente von dem anderen Ende des Außenrohrs 14 aus in letzteres eingesetzt sind, läßt sich die in Fig. 2 oder 3 dargestellte Linsenanordnung gewinnen. Anstelle der Gewindeanordnung können die Linsenbefestigung 16 für das Objektiv und das Außenrohr 14 auch durch eine geeignete Klebverbindung miteinander verbunden werden.

Zur Befestigung des dem Objektiv am nächsten gelegenen optischen Elements kann auch eine Klebeverbindung dienen, die dieses optische Element am Außenrohr 14 festlegt. In diesem Falle ist die Verbindung der Linsenbefestigung bzw. -halterung 16 für das Objektiv mit dem Außenrohr 14 nicht auf das zuvor in Verbindung mit Fig. 4 beschriebene Verfahren beschränkt. Wie beispielsweise in Fig. 5 gezeigt ist, kann die Linsenbefestigung bzw. -halterung 16 für das Objektiv auch auf die Außenfläche des Endes des Außenrohrs 14 aufgeschraubt oder außen mit einer Klebeverbindung befestigt werden.

HOQfiu s / π q η fi

Wenn das optische Element am anderen Ende des Außenrohrs, d.h. an der Okularseite nach dem Einsetzen der entsprechenden optischen Elemente in das Außenrohr an letzterem befestigt ist, ist ein Endoskop gebildet. Die Mittel zur Befestigung des optischen Elements an der Okularseite des Außenrohrs werden nachfolgend beschrieben. Als Befestigungsmittel zur Festlegung des optischen Elements 18 kann eine Klebverbindung 19 entsprechend Fig. 6 dienen. Bei dieser Befestigungsweise ist es jedoch unmöglich, die entsprechenden optischen Elemente an der Okularseite herauszunehmen, wenn eine Beschädigung des Systems auftritt, da das optische Element 18 nicht demontiert werden kann; in diesem Falle sind die optischen Elemente nur von der Objektivseite her aus dem Rohr entfernbar. Dies ist in vielen Fällen jedoch ungünstig. Wenn das optische Element auf der Objektivseite in einem solchen Fall ebenfalls bleibend befestigt ist, können die entsprechenden optischen Elemente überhaupt nicht aus dem Rohr herausgenommen werden. Eine alternative Befestigungsmöglichkeit, die den zuvor erwähnten Nachteil beseitigt, besteht in der Verwendung eines Befestigungsrings entsprechend Fig. 7. Die in Fig. 7 dargestellte Befestigungsart hat jedoch den Nachteil, daß eine Teilabdeckung (Eclipse) des Bildes auftritt. In der Praxis ist es schwierig, eine genaue Ausrichtung der optischen Elemente bei dieser Art von optischen Bildübertragungssystemen zu erreichen, und daher wird der Durchmesser des Bildes auf etwa 2,3 gebracht, wenn der Linsendurchmesser beispielsweise 2,8 beträgt. Eine Bildabdeckung bzw. Eclipse wird also dann vermieden, wenn ein dünner Befestigungsring mit einer Dicke von etwa 0 ^5 verwendet wird. An der Stelle nahe dieser letzten Linse wird das Bild in einem gewissen Ausmaß reduziert. Das Eclipsenproblera hat daher in Kombination mit dem zuvor erwähnten dünnen Haltering beinahe keinen Einfluß auf die Arbeitsweise des Geräts. Bei der im folgenden beschriebenen bevorzugten Befestigungsweise ist es jedoch möglich, die zuvor angegebenen beiden Mängel zu eliminieren. Bei dieser

R η ς ft I₁ ς / η q η fi

Befestigungsart wird der Endabschnitt des Außenrohrs 14 in zwei Abschnitte, nämlich 14 und 14a unterteilt. Das optische Element 18, das dem Okular am nächsten liegt, wird in dem einen AbsdinLtt 14a des Außenrohrs unter Verwendung eines Klebstoffs befestigt. Danach werden die beiden Abschnitte 14 und 14a unter Verwendung eines Kupplungsrings 21 miteinander verbundene Bei dieser Ausführungsform gibt es überhaupt keine Eclipse, und im Falle einer Beschädigung eines oder mehrerer Elemente im Inneren des Rohrs 14 kann das beschädigte Element ohne Schwierigkeit durch Trennung der beiden Rohrabschnitte ausgewechselt werden.

Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen sollte der Einbau der entsprechenden optischen Elemente unter Zuführung von Trockengas, z.B. Stickstoff (N„) erfolgen, um eine PeuchtigkeitskondensatiDn zu vermeiden, die anderenfalls an solchen Stellen hervorgerufen werden könnte, an denen die entsprechenden optischen Elemente in Berührung kommen.

Im folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 9 der Zeichnung beschrieben. In Fig. 9 bezeichnet das Bezugszeichen 31 eine Relaislinse (Feldlinse) und das Bezugszeichen 34 bezeichnet ein Außenrohr, das die Linse 31 hält. Anders als beim Außenrohr 14 des ersten Ausführungsbexspiels besteht, das Außenrohr 34 aus einem kurzen Rohrabschnitt vorgegebener Länge, und die Linse 31 ist mit einem Abschnitt 34a nahe einem Ende des Außenrohrs 34 unter Verwendung eines Klebstoffs o.dgl. befestigt. Wie in Fig. 9 zu sehen ist, springt ein Endabschnitt der Linse 31 aus dem Außenrohr 34 vor. Das Bezugszeichen bezeichnet einen Glasblock mit parallelen ebenen Oberflächen, und mit dem Bezugszeichen 35 ist ein Außenrohr bezeichnet, das zur Befestigung des Glasblocks mit parallelen ebenen Oberflächen dient. Der Glasblock 32 ist in gleicher Weise wie die Linse 31 mit dem Außenrohr 35 dadurch verbunden, daß ein Endabschnitt des Glasblocks 32 mittels eines Klebstoffs

6 0 9 B ιs B / 0 9 0

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oder eines geeigneten anderen Bindemittels mit einem Abschnitt 35a des Außenrohrs 35 verbunden ist, wobei das andere Ende des Glasblocks aus dem Außenrohr 35 vorspringt.

Alle das optische Bildübertragungssystem bildenden optischen Elemente sind jeweils auf die vorstehend beschriebene Weise mit getrennten Außenrohren verbunden. Danach werden die mit zugehörigen Außenrohren verbundenen optischen Elemente entsprechend der vorgesehenen Anordnung des optischen Systems kombiniert. D.h., wenn ein Glasblock 32 mit parallelen ebenen Oberflächen mit der Feldlinse 31 in Fig. 9 kombiniert werden soll, so wird der von dem Glasblock 32 unbesetzte Teil des Außenrohrs 35 auf dem aus dem Außenrohr 34 vorstehenden Abschnitt der Linse 31 in Richtung des in Fig. 9 dargestellten Pfeils aufgeschoben, so daß das Außenrohr 35 auch die Linse 31 überlappt. In derselben Weise wird in den von der Linse 31 unbesetzten Teil des Außenrohrs 34 ein vorstehender rechter Abschnitt beispielsweise eines Glasblocks mit parallelen Oberflächen eingeschoben, der auf der linken Seite der Linse 31 liegen soll. Auf dem linken Abschnitt des eingesetzten Glasblocks ist selbstverständlich ein anderes Außenrohr befestigt. Ebenso kann mit dem rechten Abschnitt des in Fig. 9 gezeigten Glasblocks 32 eine andere Linse, z.B. eine Bildbzw. Abbildungslinse kombiniert werden, die dann auf der rechten Seite des Glasblocks 32 liegt. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird das vorgesehene optische Bildübertragungssystem in der zuvor beschriebenen Weise aus den bestimmten optischen Elementen zusammengestellt, und beide Enden des so kombinierten optischen Bildübertragungssystems werden mit geeigneten Mitteln befestigt. Durch die zuvor beschriebene Anordnung ist es möglich, die entsprechenden optischen Elemente, z.B. das optische Bildübertragungssystem bildende ReLaislinsen in einem langen Außenrohr ohne Verwendung von rohrförmigen Abstandsstücken bzw. -haltern anzuordnen.

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Fig. 10 zeigt einen Teil des Endoskops, bei dem die entsprechenden optischen Elemente gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zusammengesetzt sind. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 sind schmale Spalte 30 zwischen benachbarten Abschnitten der auf entsprechenden optischen Elementen 31, 32, 33 befestigten Außenrohre 34, 35, 36 vorgesehen. Durch Einfüllen eines Klebstoffs bzw. Bindemittels in diese Spalte 30 können die zunächst aus den zugehörigen Außenrohren vorspringenden Abschnitte der optischen Elemente an den Abschnitten 35b, 36b usw. der entsprechenden Außenrohre befestigt werden, in die sie zuvor nur eingeschoben waren. Auf diese Weise kann das gesamte optische Bildübertragungssystem zu einer integralen Einheit zusammengefaßt und verbunden werden. In diesem Falle ist es natürlich notwendig, die Länge der entsprechenden äußeren Rohrstücke und die Stellen, an denen entsprechende optische Elemente durch ein Bindemittel oder einen Klebstoff befestigt werden, genau zu bestimmen, damit die Luftspalte zwischen den einzelnen optischen Elementen einschließlich den Spalten 30 mit den Konstruktionswerten übereinstimmen.

Wenn im Falle des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels die optischen Elemente zu fest mit den Außenrohren durch Einfüllen eines Klebstoffs in die Spalte 30 verbunden werden, wird es unmöglich, im Falle eines Bruchs eines optischen Elements das beschädigte Element auszuwechseln. Daher wird bevorzugt ein Klebstoff bzw. Bindemittel verwendet, dessen Verbindungswirkung nicht zu stark ist. Um einen Austausch von optischen Elementen zu Reparaturzwecken zu erleichtern, sollten benachbarte Außenrohre so zusammengestellt werden, daß ihre benachbarten Stirnflächen (Stirnflächen 24c, 35c usw. in Fig. 9) in engem Kontakt gehalten werden, also keine Luft— spalte 30 zwischen ihnen vorhanden sind, wobei beide Enden des optischen Bildübertragungssystems durch geeignete Mittel nach dem Zusammenstellen aller Außenrohre kombiniert werden. Auf diese Weise ist es möglich, alle optische Elemente haltern-

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den Außenrohre fest miteinander zu verbinden, ohne dabei einen Klebstoff o.dgl. zu verwenden. Zum Zwecke der Reparatur kann das optische Bildübertragungssystem durch Trennung der benachbarten Außenrohre geöffnet werden, so daß beschädigte optische Elemente leicht ersetzt werden können. Darüberhinaus ist es in einem solchen Falle möglich, nur den besonderen Abschnitt auseinander zu nehmen, an dem ein Auswechseln erforderlich ist. Wenn optische Ersatzelemente vor dem Einbau in das optische Bildübertragungssystem zunächst entsprechend Fig· 9 jeweils in ein Rohr mit geeigneter Form und Abmessung eingebaut werden, kann der beschädigte Abschnitt des optischen Systems unmittelbar ausgetauscht werden.

Fig. 10 zeigt ein Beispiel des optischen Bildübertragungssystems gemäß der zweiten Ausführungsform. Es ist selbstverständlich möglich, die zweite Ausführungsform bei einem optischen Bildübertragungssystem ohne Glasblöcke mit parallelen ebenen Oberflächen zu verwenden. Eine besonders hohe Stabilität läßt sich dann erreichen, wenn die Stirnflächen der Außenrohre jeweils etwa in der Mitte der zugehörigen Linse oder des zugehörigen Glasblocks mit parallelen ebenen Oberflächen liegen.

In den Figuren 11A und 11B ist jeweils ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Fig. 11A zeigt eine Schnittansicht entlang der optischen Achse des Systems, und Fig. 11B zeigt das dritte Ausführungsbeispiel von oben. In diesen Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 41 eine Feldlinse, das Bezugszeichen 42 eine Bild- bzw. Abbildungslinse, das Bezugszeichen 43 einen Glasblock mit parallelen ebenen Oberflächen und das Bezugszeichen 44 ein Außenrohr. Das Außenrohr 44, in das diafoptischen Elemente eingesetzt sind, hat schmale Löcher 44a an denjenigen Stellen, an denen die optischen Elemente angeordnet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die zugehörigen optischen Elemente an den vorgesehenen Stellen gegenüber den. schmalen Löchern 44a ange-

RHQRiR / 0 9 Π 6

ordnet und sodann an den gewünschten Stellen dadurch festgelegt, daß ein Bindemittel bzw. ein Klebstoff in die schmalen Löcher 44a eingefüllt wird. Aus diesem Grunde müssen die Löcher 44a an denjenigen Stellen des Außenrohrs 44 angeordnet sein, an denen sich die Relaislinsen und Glasblöcke mit parallelen ebenen Oberflächen befinden=, Figuren llA und HB zeigen ein Beispiel, bei dem jeweils ein Loch an einer Stelle vorgesehen ist, an der jeweils ein optisches Element befestigt werden soll. Es ist selbstverständlich auch möglich, ein anderes kleines Loch an der gegenüberliegenden Seite des Rohrs, d.h. an der Bodenseite der Darstellung gemäß Fig. 11A vorzusehen, wobei jeweils zwei Löcher jedem optischen Element zugeordnet sind· Auch kann die Anzahl der jedem optischen Element zugeordneten Löcher auf 3,4 usw. erhöht werden. Durch Erhöhung der Anzahl der Befestigungslöcher ist ein kräftigere und intensivere Festlegung der Einzelelemente im Rohr möglich, jedoch wird das Außenrohr selbst in stärkerem Maße geschwächt.

Ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren 12A und 12B dargestellt. Fig. 12A zeigt das vierte Ausführungsbeispiel im Schnitt, und Fig. 12B zeigt dieses Ausführungsbeispiel in Draufsicht von oben. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist das Außenrohr 45 einen in Längsrichtung des Außenrohrs verlaufenden Schlitz 45a auf. Wenn entsprechende optische Elemente 46 an vorgegebenen Stellen im Außenrohr 45 eingesetzt sind und ein Klebstoff bzw. Bindemittel durch den Schlitz 45a eingefüllt wird, lassen sich die entsprechenden optischen Elemente an vorgegebenen Stellen im Außenrohr festlegen. Bei diesem Ausführungsbäspiel kann jedes optische Element über etwa seine Gesamtlänge mit dem Außenrohr verbunden werden, und es ist dahej?möglich, eine zuverlässige Verbindung und Festlegung der optischen Elemente im Rohr vorzunehmen, selbst wenn nur ein einziger Schlitz vorhanden ist. Wegen einer möglichen Schwächung des Außenrohrs ist es nicht besonders günstig, mehrere Schlitze

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parallel zueinander anzuordnen.

Um die entsprechenden optischen Elemente an vorgegebenen Stellen im Außenrohr zu befestigen, können die optischen Elemente unter Verwendung von stabförmigen Einspannvorrichtungen bzw. Schablonen eingesetzt und befestigt werden. Wenn die Längen der stabförraigen Einspannvorrichtungen bzw. Schablonen genau entsprechend den SollStellungen der optischen Elemente bemessen sind, können die optischen Elemente in ihre genaue Stellung eingerichtet werden.

Wie zuvor erläutert, werden die optischen Elemente bei allen zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen des Endoskops an vorgegebenen Stellen des Außenrohrs ohne Verwendung rohrförmiger Abstandshalter angeordnet und festgelegt. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel werden die das optische BiIdübertragungssystem bildenden optischen Elemente so angeordnet, daß ihre benachbarten Flächen einander berühren. Auf diese Weise sind alle optischen Elemente an den vorgesehenen Stellen im Außenrohr angeordnet, wobei nur diejenigen optischen Elemente mit dem Außenrohr verbunden werden, welche an den beiden Rohrenden liegen. Beim zweiten Ausführungsbeispiel ist das Außenrohr in eine Vielzahl kurzer Rohrstücke unterteilt, wobei die entsprechenden optischen Elemente mit jeweils kurzen Außenrohrstücken verbunden sind, worauf sodann mehrere der kurzen Außenrohr stücke mit den an ihnen befestigten optischen Elementen so zusammengesteckt werden, daß ein Endoskop ohne zusätzliche rohrförmige Abstandshalter entsteht. Bei dem dritten und vierten Ausführungsbeispiel weist das Außenrohr Durchgangsöffnungen in Form von Einzellöchern oder einem Schlitz auf, und die optischen Elemente werden mit Hilfe eines Bindemittels oder Klebstoffs in den S öl Istellungen im Außenrohr befestigt. Auch hier sind die rohrförmigen Abstandshalter überflüssig gemacht.

Da es keine rohrförmigen Abstandshalter bei dem in der be-

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schriebenen Weise ausgebildeten Endoskop gibt, ist die Intensität des übertragenen Lichts im Vergleich zu bekannten Endoskopen mit rohrförmigen Abstandshaltern extrem gesteigert.

Darüberhinaus ergeben sich bei bekannten Endoskopen mit rohrförmigen Abstandshaltern häufig Fehler in der Länge der Abstandshalter und der entsprechenden optischen Elemente in Richtung der optischen Achse, die additiv wirken und unter Umständen zu einem erheblichen Fehler des gesamten optischen Bildübertragungssystems führen. Dagegen ist bei den erfindungsgemäßen Ausführungen der zuvor erwähnte Fehler extrem klein gehalten, so daß auch die Genauigkeit des neuen Endoskops verbessert ist. Der Zusammenbau des Endoskops und auch das Auswechseln einzelner optischer Elemente ist bei den erfindungsgemäßen Ausbildungen relativ einfach.

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Claims

PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER · D 43OO ESSEN 1 · AM R'JHnSTEIl·' 1 · -ZL · (C2 CT) ti 26 _16. Ansprüche

1. Endoskop mit ein optisches Bildübertragungssysteiti bildenden optischen Elementen, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Elemente (11, 12, 13; 17, 18; 31, 32, 33; 41, 42, 43; 46) in einem Außenrohr (14; 34, 35, 36; 44; 45) ohne rohrförmige Abstandshalter festgelegt und gehalten sind.

2. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Oberflächen (11a, 11b, 12a, 12b, 13a, 13b) der optischen Elemente (11, 12, 13) des optischen Bildübertragungssystems in gegenseitiger Anlage stehen und daß die an den beiden äußeren Enden des Außenrohrs (14) liegenden optischen Elemente jeweils an dem Außenrohr befestigt sind.

3. Endoskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende (16a) eines ein Objektiv (15) halternden Linsen-Befestigungsstücks (16) in ein Ende des Außenrohrs (14) eingesetzt und in diesem befestigt ist, wobei die Stirnseite (16b) des in das Außenrohr eingesteckten Endes des Linsen-BefestigungsStücks einen Anschlag bzw. eine Arretierung für das am zugehörigen Ende des Außenrohrs (14) gelegene optische Element (17) bildet.

4. Endoskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein an dem okularseitigen Ende des Außenrohrs (14) gelegenes optisches Element (18) aus dem Rohr vorspringt und durch

B 0 3 8 4 B / Π 9 0

Klebstoff oder ein anderes Bindemittel (19) mit der Stirnseite des Außenrohrs (14) verbunden ist.

5. Endoskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das am okularseitigen Ende des Außenrohrs (14) gelegene optische Element (18) durch einen Befestigungsring (20) im Rohr festgelegt ist.

6. Endoskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein kurzes Außenrohrstück (14a) zur Halterung und Festlegung des okularseitig am Ende des Außenrohrs gelegenen optischen Elements (18) vorgesehen ist, und daß das kurze Außenrohrstück nach dem Einbau und der Befestigung des optischen Elements (18) auf der Okularseite mit dem Außenrohr (14) verbunden wird.

7. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr in mehrere kurze Außenrohrabschnitte (34, 35, 36) unterteilt ist, daß die optischen Elemente (31, 32, 33) jeweils so an den kurzen Außenrohrabschnitten befestigt sind, daß ein Endabschnitt jedes optischen Elements aus dem zugehörigen Außenrohrabschnitt vorsteht, und daß die vorspringenden Abschnitte der optischen Elemente jeweils in ein offenes Ende des benachbarten Außenrohrabschnitts eingeschoben sind.

8.Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß kleine Löcher (44a) jeweils an den Stellen im Außenrohr (44) ausgebildet sind, an denen optische Elemente (41, 42, 43) angeordnet sind, und daß die optischen Elemente durch in die Löcher (44a) eingefüllten Klebstoff oder eingefülltes Bindemittel an dem Außenrohr festgelegt sind.

9o Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Längsschlitz (45a) im Außenrohr ausgebildet ist und daß die optischen Elemente mit den Schlitz durchsetzendem Klebstoff o.dgl. am Außenrohr (45) befestigt sind.

6 Π q R k Fi / Π 9 Π Β