WO2019137789A1 - Endoskop - Google Patents
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- G02B23/2423—Optical details of the distal end
Definitions
- the invention relates to an endoscope having an elongate shaft and an objective arranged at the distal end of the shaft, wherein the objective comprises at least one operationally movable optical element, which is movable by means of a linear drive between two end positions in the direction of an optical axis of the objective
- Endoscopes have long been used in engineering and medicine to study and, if necessary, treat hard-to-reach areas of a technical facility or a human or animal patient. For this endoscopes have a
- the shaft which can be inserted through a natural or artificially created opening.
- the shaft can be made rigid or flexible depending on the application.
- a lens which produces an image of a structure to be examined.
- the image is either transmitted through an optical image conductor to the proximal end of the shaft, or projected onto an electronic imager located at the distal end of the shaft, which converts the image to electrical video signals. These signals are then passed via electrical leads to the proximal end of the shaft.
- the optical elements to be moved are generally arranged fixedly in a sleeve-shaped slide, which can be moved continuously or discretely between two end positions.
- the end positions are usually specified by mechanical stops for the slide.
- the optical elements can be positioned very precisely both radially and axially so as not to impair the imaging quality of the objective.
- a further problem is that the end positions of the movable optical elements relative to adjacent stationary optical elements depend on a variety of mechanical tolerances, including the position of the optical elements in the carriage, the length of the carriage, the location and length of the mechanical stops, and the location of the adjacent optical elements relative to the stops.
- the objective comprising at least one operationally movable optical element which is movable by means of a linear drive between two end positions in the direction of an optical axis of the objective, which is further developed by the at least one movable optical element in a multi-part running
- the axial distance no longer hiss the at least one movable optical element and an adjacent fixed optical element by a chain itself
- the sleeve-shaped slide may comprise a first component which radially guides the at least one movable optical element and has a first axial stop for the at least one movable optical element. This considerably simplifies the exact axial positioning of the at least one optical element in the carriage.
- the sleeve-shaped carriage may comprise a second component which is connected to the first component such that it defines the at least one movable optical element axially in the first component.
- the at least one optical element is thereby axially fixed between the first component and the second component, without the need for gluing the optical element. This significantly reduces the risk of stress fractures.
- the second component can be connected in different ways with the first component, for example by gluing, soldering, welding or screws.
- the second component has a second axial stop, which in an end position of the at least one movable optical element directly to the axial
- the axially adjacent fixed optical element may preferably comprise a lens. It can help protect the lens from mechanical shock by the lens
- Sled a mask between the lens and the carriage be provided.
- An investment of the carriage on such a mask is considered in the context of the invention as an immediate investment of the carriage on the lens when the mask is applied directly to the lens itself without the interposition of other components.
- the at least one movable optical element may preferably be an achromatic or comprise an achromatic lens. In the context of the invention, this also includes elements composed of more than two optical elements, such as apochromats.
- the linear drive can be an electromagnetic linear drive. Such linear drives can be miniaturized particularly well and are therefore particularly well suited for use in endoscopes.
- the sleeve-shaped slide is wholly or partially comprising a rotor of the electromagnetic linear drive.
- the first component of the sleeve-shaped slide can advantageously consist of or comprise ferromagnetic material.
- the second component of the sleeve-shaped carriage can be made particularly advantageous from non-ferromagnetic material.
- the endoscope can be a stereo endoscope.
- the objective may preferably at least partially separate two
- Have beam paths for a left and a right image channel, and each of the separate beam paths may comprise a carriage, which is carried out in accordance with the preceding explanations.
- the endoscope comprises an elongate shaft 2 and a main body 3 arranged at the proximal end of the shaft 2.
- An objective 4 is arranged in the distal end of the shaft 2.
- the inner structure of the objective 4 is shown in greater detail in sections.
- the objective comprises a plurality of stationary lenses 5, 6, 7 as well as an axially movable one
- the lens group 8 is an achromat of two cemented lenses 9,10
- an electronic image converter 12 is arranged in an image plane of the lens 4.
- the movable lens group 8 is fixed in a sleeve-shaped carriage 15.
- the lenses 6, 7, the slide 15 with the lens group 8, and the image converter 12 are arranged in a stepped inner tube 20.
- the wider proximal portion of the inner tube 20 forms a receptacle for the lenses 6, 7 and the image converter 12 6 at a shoulder 21 of the inner tube 20 at.
- the lens 7 abuts with a spacer ring 22 on the lens 6.
- the image converter 12 is fixed by means of a holder, not shown, in the inner tube 20 that it is positioned exactly in the image plane of the lens.
- the carriage 15 with the lens group 8 is movably disposed in the distal portion of the inner tube 20.
- the permanent magnets 16, 17 and the coil 18 are mounted on the distal portion of the inner tube 20 from the outside.
- the inner tube 20 is made of a non-ferromagnetic material.
- the carriage 15 is constructed in two parts in the example shown. It comprises a first component 25 made of ferromagnetic material, which acts as a rotor of the electromagnetic linear drive, and a second component 26 made of non-ferromagnetic material
- the first component 25 has an axial stop 27 against which the lens 9 of the lens group 8 abuts. Between the stop 27 and the lens 9, a blackened mask 28 is arranged, which is to avoid the penetration of stray light into the beam path of the lens 4.
- the lens group 8 is received in the first component 25 with little radial play.
- the second component 26 is inserted from the proximal direction into the first component 25 in such a way that it bears against the lens 10 of the lens group 8.
- the first component 25 has an increased inner diameter in the proximal region.
- the first component 25 and the second component 26 are glued together, but other types of connection are also conceivable.
- the second component 26 has proximally a stop 29, which rests in a proximal end position of the carriage 15 on the lens 6 or on a disposed between the lens 6 and the shoulder 21 mask 30.
- the outer diameter of the second component 26 is slightly smaller than the outer diameter of the first component 25 in a proximal region that does not dip into the first component 25. This ensures that the carriage 15 in the inner tube 20 is guided only by the outer surface of the first component 25 is.
- the axial distance between the lens 6 and the lens 10 is determined in the proximal end position of the carriage 15 regardless of length tolerances of other components exclusively by the length of the second component 26. This can be made according to the requirements exactly tolerances in the material thickness of the mask 30 can be practically neglected.
- the axial distance between the lenses 6 and 10 is influenced by several component tolerances.
- the objective 4 is therefore designed so that the required accuracy of the distal end position is less than that of the proximal end position
- FIG. 3 shows sections of a lens 50 of a stereo endoscope.
- the objective 50 has two separate beam paths 51, 52 for a left and a right image channel.
- the beam paths 51, 52 are constructed identically and correspond in principle to the beam path of the objective 4 shown in FIG.
- an inner tube 53 fixed lenses 54,55,56,57 are arranged.
- the outer periphery of the lenses 54,55,56,57 is flattened at the respective other beam path facing sides, so that the beam paths 51, 52 can be arranged as possible space-saving.
- the inner tube 53 in the region of the lenses 54,55,56,57 on an 8-shaped inner cross section.
- a spacer layer 58 is arranged between the lenses 54,55 on the one hand and the lenses 56,57 on the other hand.
- the outer contour of the inner tube 53 may be round or oval.
- the lenses 54, 56 abut against a shoulder 60 of the inner tube 53, if necessary with a mask 61 arranged therebetween.
- Spacer rings 62, 63 are arranged between the lenses 54, 55 and between the lenses 56, 57.
- the inner tube has an oval outer contour, which is set back relative to the outer contour in the proximal section.
- permanent magnets 64,85 and a coil 68 are arranged.
- the inner contour of the inner tube 53 has two bores 68, 69 which are separated by a web 67 in the distal section.
- a carriage 70,71 is arranged with a lens group 72,73 axially movable.
- the structure of the carriage 70,71 corresponds to the structure of the carriage 15 in Figure 2 and will therefore not be described again in detail.
- the slides 70, 71 together with the permanent magnets 64, 65 and the coil 66 each have an electromagnetic linear drive. Since this drive acts on both slides 70,71 the same, they are always in the same axial position. However, to the possible
- the carriage 70 is shown in a proximal end position, while the carriage 71 is shown in a distal end position.
- the inner tube 63 and the permanent magnets 64,65 and the coil 66 are received in an outer tube 75, in the end face more stationary lenses 76,77 are arranged.
- the objectives may have 4.50 further optical elements.
- prisms may be arranged distally of the illustrated sections of the objectives 4, 5 in order to deflect the viewing direction of the respective endoscopes from an optical axis of the objectives.
- additional lenses may be provided to allow the widest possible field of view.
- Proximally from the illustrated portion of the objective 50 prisms may be provided to deflect the individual beam paths laterally. In this way, not shown in Figure 3 image converter can be mounted space-saving.
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Abstract
Es wird ein Endoskop vorgestellt mit einem langgestreckten Schaft (2) und einem am distalen Ende des Schafts (2) angeordneten Objektiv (4,50), wobei das Objektiv (4,50) wenigstens ein betriebsmäßig bewegbares optisches Element (8,9,72,73) umfasst, welches mittels eines Linearantriebs zwischen zwei Endpositionen in Richtung einer optischen Achse des Objektivs (4,50) bewegbar ist. Das Endoskop zeichnet sich dadurch aus, dass das wenigstens eine bewegliche optische Element (8,9,72,73) in einem mehrteilig ausgeführten hülsenförmigen Schlitten (15,70,71) gefasst ist, und dass ein Bauteil (26) des mehrteilig ausgeführten hülsenförmigen Schlittens (8,9,72,73) in einer der zwei Endpositionen einen axialen Abstand zwischen dem wenigstens einen beweglichen optischen Element (8,9,72,73) und einem axial benachbarten feststehenden optischen Element (6,54,56) unmittelbar festlegt.
Description
Endoskop
Die Erfindung betrifft ein Endoskop mit einem langgestreckten Schaft und einem am distalen Ende des Schafts angeordneten Objektiv, wobei das Objektiv wenigstens ein betriebsmäßig bewegbares optisches Element umfasst, welches mittels eines Linearantriebs zwischen zwei Endpositionen in Richtung einer optischen Achse des Objektivs bewegbar ist
Endoskope werden seit langem in der Technik und der Medizin eingesetzt, um schwer zugängliche Bereiche einer technischen Anlage oder eines menschlichen oder tierischen Patienten zu untersuchen und ggf. zu behandeln. Dazu weisen Endoskope einen
langgestreckten Schaft auf, welcher durch eine natürliche oder künstlich erzeugte Öffnung eingeführt werden kann. Der Schaft kann dabei je nach Anwendungsfall starr oder flexibel ausgeführt sein.
An dem distalen Ende des Schafts befindet sich ein Objektiv, welches ein Bild einer zu untersuchenden Struktur erzeugt. Das Bild wird entweder durch einen optischen Bildleiter zum proximalen Ende des Schafts übertragen, oder es wird auf einen am distalen Ende des Schafts angeordneten elektronischen Bildwandler projiziert, welcher das Bild in elektrische Videosignale umwandelt. Diese Signale werden dann über elektrische Leitungen zum proximalen Ende des Schafts geleitet.
Durch die ständige Weiterentwicklung der Videotechnologie sind die Ansprüche an die Abbildungsqualität von Endoskopobjektiven stark gestiegen. Dabei hat sich herausgestellt, dass ein fest eingestelltes Objektiv diese Anforderungen nur noch in einem eingeschränkten Objektweitenbereich erfüllen kann. Es wurden daher Endoskopobjektive mit axial beweglichen optischen Elementen entwickelt, um das Objektiv an unterschiedliche
Objektweiten anpassen zu können.
Für die axiale Bewegung der optischen Elemente sind unterschiedliche Antriebe
vorgeschlagen worden ln der Regel sind dabei die zu bewegenden optischen Elemente fest in einem hülsenförmigen Schlitten angeordnet, weicher zwischen zwei Endpositionen kontinuierlich oder diskret bewegt werden kann. Die Endpositionen sind dabei zumeist durch mechanische Anschläge für den Schlitten vorgegeben.
In der Praxis treten dabei mehrere Probleme auf. Zum einen ist die Montage der
beweglichen optischen Elemente in dem Schlitten wegen des begrenzten Bauraums kompliziert. Daher wird zumeist auf eine Klebung zurückgegriffen. Gleichzeitig müssen die
optischen Elemente sowohl radial als auch axial sehr präzise positioniert werden, um die Abbildungsqualität des Objektivs nicht zu beeinträchtigen. Hier wird oft zu engen Passungen zwischen dem Schlitten und den optischen Elementen gegriffen, was aber insbesondere in Zusammenwirkung mit einer ausgehärteten Klebeverbindung die Gefahr von
Spannungsbrüchen der optischen Elemente erhöht.
Als weiteres Problem kommt hinzu, dass die Endpositionen der beweglichen optischen Elemente relativ zu benachbarten, feststehenden optischen Elementen von einer Vielzahl mechanischer Toleranzen abhängen, u.a der Lage der optischen Elemente in dem Schlitten, der Länge des Schlittens, der Lage und Länge der mechanischen Anschläge, sowie der Lage der benachbarten optischen Elemente relativ zu den Anschlägen.
Da gerade die Endpositionen der beweglichen optischen Elemente für den einstellbaren Objektweitenbereich des Objektivs und für dessen Abbildungsqualität maßgeblich sind, ist dieser Zustand unbefriedigend.
Es besteht daher die Aufgabe der Erfindung darin, ein Endoskop bereitzustellen, welches hinsichtlich der beschriebenen Problematiken verbessert ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Endoskop mit einem
langgestreckten Schaft und einem am distalen Ende des Schafts angeordneten Objektiv, wobei das Objektiv wenigstens ein betriebsmäßig bewegbares optisches Element umfasst, welches mittels eines Linearantriebs zwischen zwei Endpositionen in Richtung einer optischen Achse des Objektivs bewegbar ist, welches dadurch weitergebildet ist, dass das wenigstens eine bewegliche optische Element in einem mehrteilig ausgeführten
hülsenförmigen Schlitten gefasst ist, und dass ein Bauteil des mehrteilig ausgeführten hülsenförmigen Schlittens in einer der zwei Endpositionen einen axialen Abstand zwischen dem wenigstens einen beweglichen optischen Element und einem axial benachbarten feststehenden optischen Element unmittelbar festlegt.
Durch die erfindungsgemäße Ausführung des Objektivs wird erreicht, dass der axiale Abstand zischen dem wenigstens einen beweglichen optischen Element und einem benachbarten feststehenden optischen Element nicht mehr durch eine Kette sich
addierender Toleranzen beeinflusst wird. Vielmehr wird dieser axiale Abstand allein durch das eine Bauteil des hülsenförmigen Schlittens definiert, somit wirkt als einzige Toleranz hier die Längentoleranz des entsprechenden Bauteils
In einer möglichen Ausgestaltung eines Endoskops nach der Erfindung kann der hülsenförmige Schlitten ein erstes Bauteil umfassen, weiches das wenigstens eine bewegliche optische Element radial führt und einen ersten axialen Anschlag für das wenigstens eine bewegliche optische Element aufweist. Hierdurch wird die genaue axiale Positionierung des wenigstens einen optischen Elements in dem Schlitten deutlich vereinfacht.
In einer bevorzugten Weiterbildung kann in einem Endoskop nach der Erfindung der hülsenförmige Schlitten ein zweites Bauteil umfassen, welches so mit dem ersten Bauteil verbunden ist, dass es das wenigstens eine bewegliche optische Element axial in dem ersten Bauteil festlegt. Das wenigstens eine optische Element wird dabei zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil axial fixiert, ohne dass eine Klebung des optischen Elements erforderlich ist. Dadurch wird dir Gefahr von Spannungsbrüchen deutlich reduziert.
Das zweite Bauteil kann dabei auf unterschiedliche Weise mit dem ersten Bauteil verbunden werden, beispielsweise durch Kleben, Löten, Schweißen oder Schrauben.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines Endoskops nach der Erfindung weist das zweite Bauteil einen zweiten axialen Anschlag auf, welcher in einer Endposition des wenigstens einen beweglichen optischen Elements unmittelbar an dem axial
benachbarten feststehenden optischen Element oder einer diesem zugeordneten Maske anliegt. Durch die unmittelbare Anlage des zweiten axialen Anschlags an dem benachbarten feststehenden optischen Element wird jede störende Bauteiltoleranz aus dem optischen Systementfernt, so dass eine hohe Präzision und somit eine hohe Abbildungsqualität erreicht werden kann.
Das axial benachbarte feststehende optische Element kann vorzugsweise eine Linse umfassen. Dabei kann zum Schutz der Linse vor mechanischen Schlägen durch den
Schlitten eine Maske zwischen der Linse und dem Schlitten vorgesehen sein. Eine Anlage des Schlittens an einer solchen Maske wird im Sinne der Erfindung als unmittelbare Anlage des Schlittens an der Linse angesehen, wenn die Maske selbst ohne Zwischenschaltung weiterer Bauteile direkt an der Linse anliegt.
Das wenigstens eine bewegliche optische Element kann vorzugsweise ein Achromat sein oder einen Achromaten umfassen. Dies umfasst im Sinne der Erfindung auch aus mehr als zwei optischen Elementen zusammengesetzte Elemente, wie z.B. Apochromate.
Für den Linearantrieb eines erfindungsgemäßen Endoskops kommen unterschiedliche Antriebskonzepte in Betracht In einer vorteilhaften Ausführung eines Endoskops gemäß der Erfindung kann der Linearantrieb ein elektromagnetischer Linearantrieb sein. Solche Linearantriebe lassen sich besonders gut miniaturisieren und sind daher zum Einsatz in Endoskopen besonders gut geeignet.
In einer besonders bevorzugten Ausführung ist oder umfasst der hülsenförmige Schlitten dabei ganz oder teilweise einen Läufer des elektromagnetischen Linearantriebs Dabei kann das erste Bauteil des hülsenförmigen Schlittens vorteilhaft aus ferromagnetischem Material bestehen oder ein solches umfassen. Das zweite Bauteil des hülsenförmigen Schlittens kann besonders vorteilhaft aus nicht-ferromagnetischem Material bestehen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann das Endoskop ein Stereoendoskop sein. Dabei kann das Objektiv vorzugsweise wenigstens abschnittsweise zwei getrennte
Strahlengänge für einen linken und einen rechten Bildkanal aufweisen, und jeder der getrennten Strahlengänge kann einen Schlitten aufweisen, der entsprechend der vorangehenden Erläuterungen ausgeführt ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele und Darstellungen näher erläutert. Diese dienen dabei lediglich zum besseren Verständnis der Erfindung
Es zeigen:
Fig 1 : ein Endoskop,
Fig. 2: den Aufbau eines Abschnitts eines Endoskopobjektivs,
Fig 3: den Aufbau eines Abschnitts eines weiteren Endoskopobjektivs
In Figur 1 ist ein Endoskop 1 dargestellt. Das Endoskop umfasst einen langgestreckten Schaft 2 und einen am proximalen Ende des Schafts 2 angeordneten Hauptkörper 3 Im distalen Ende des Schafts 2 ist ein Objektiv 4 angeordnet ln Figur 2 ist dar innere Aufbau des Objektivs 4 abschnittsweise näher dargestellt. Das Objektiv umfasst mehrere feststehende Linsen 5,6,7 sowie eine axial bewegliche
Linsengruppe 8. Die Linsengruppe 8 ist ein Achromat aus zwei verkitteten Linsen 9,10
In einer Bildebene des Objektivs 4 ist ein elektronsicher Bildwandler 12 angeordnet
Die bewegliche Linsengruppe 8 ist in einem hülsenförmigen Schlitten 15 befestigt. Der Schlitten 15 bildet zusammen mit Dauermagneten 16,17 und einer Spule 18 einen elektromagnetischen Linearantrieb, durch welchen der Schlitten 15 mit der Linsengruppe 8 zwischen zwei Endpositionen bewegt werden kann.
Die Linsen 6,7, der Schlitten 15 mit der Linsengruppe 8, und der Bildwandler 12 sind in einem gestuften Innenrohr 20 angeordnet Dabei bildet der breitere proximale Abschnitt des Innenrohrs 20 eine Aufnahme für die Linsen 6,7 sowie den Bildwandler 12 Dabei liegt die Linse 6 an einer Schulter 21 des Innenrohrs 20 an. Die Linse 7 liegt mit einem Abstandsring 22 an der Linse 6 an. Der Bildwandler 12 ist mittels einer nicht dargestellten Halterung so in dem Innenrohr 20 fixiert, dass er genau in der Bildebene des Objektivs positioniert ist.
Der Schlitten 15 mit der Linsengruppe 8 ist beweglich im distalen Abschnitt des Innenrohrs 20 angeordnet. Die Dauermagnete 16,17 sowie die Spule 18 sind von außen auf dem distalen Abschnitt des Innenrohrs 20 montiert. Um die Magnetfelder der Dauermagnete 16,17 sowie der Spule 18 nicht kurzzuschließen ist das Innenrohr 20 aus einem nicht ferromagnetischen Material gefertigt.
Der Schlitten 15 ist im dargestellten Beispiel zweiteilig aufgebaut. Er umfasst ein erstes Bauteil 25 aus ferromagnetischem Material, welches als Läufer des elektromagnetischen Linearantriebs fungiert, und ein zweites Bauteil 26 aus nicht-ferromagnetischem Material
An seinem distalen Ende weist das erste Bauteil 25 einen axialen Anschlag 27 auf, an welchem die Linse 9 der Linsengruppe 8 anliegt. Zwischen dem Anschlag 27 und der Linse 9 ist eine geschwärzte Maske 28 angeordnet, welche das Eindringen von Streulicht in den Strahlengang des Objektivs 4 vermeiden soll.
Die Linsengruppe 8 ist mit geringem radialen Spiel in dem ersten Bauteil 25 aufgenommen. Zur axialen Fixierung der Linsengruppe 8 in dem Schlitten 15 ist das zweite Bauteil 26 aus proximaler Richtung so in das erste Bauteil 25 eingesetzt, dass es an der Linse 10 der Linsengruppe 8 anliegt. Dazu weist das erste Bauteil 25 im proximalen Bereich einen erhöhten Innendurchmesser auf. Das erste Bauteil 25 und das zweite Bauteil 26 sind miteinander verklebt, andere Verbindungsarten sind aber ebenfalls denkbar.
Das zweite Bauteil 26 weist proximal einen Anschlag 29 auf, welcher in einer proximalen Endposition des Schlittens 15 an der Linse 6 oder an einer zwischen der Linse 6 und der Schulter 21 angeordneten Maske 30 anliegt.
Der Außendurchmesser des zweiten Bauteils 26 ist in einem proximalen Bereich, der nicht in das erste Bauteil 25 eintaucht, geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des ersten Bauteils 25 Hierdurch ist gewährleistet, dass der Schlitten 15 in dem Innenrohr 20 nur durch Außenfläche des ersten Bauteils 25 geführt ist.
Der axiale Abstand zwischen der Linse 6 und der Linse 10 ist in der proximalen Endposition des Schlittens 15 unabhängig von Längentoleranzen anderer Bauteile ausschließlich durch die Länge des zweiten Bauteils 26 bestimmt. Diese kann den Anforderungen entsprechend genau gefertigt werden Toleranzen in der Materialstärke der Maske 30 können dabei praktisch vernachlässigt werden.
In einer distalen Endposition des Schlittens 15 wird der axiale Abstand zwischen den Linsen 6 und 10 durch mehrere Bauteiltoleranzen beeinflusst. Das Objektiv 4 ist daher so konstruiert, dass die erforderliche Genauigkeit der distalen Endposition geringer ist als die der proximalen Endposition
In der Figur 3 ist ein Objektiv 50 eines Stereoendoskops abschnittsweise dargestellt. In dem dargestellten Abschnitt weist das Objektiv 50 zwei getrennte Strahlengänge 51 ,52 für einen linken und einen rechten Bildkanal auf. Die Strahlengänge 51 ,52 sind identisch aufgebaut und entsprechen im Prinzip dem in Figur 2 gezeigten Strahlengang des Objektivs 4
In einem Innenrohr 53 sind feststehende Linsen 54,55,56,57 angeordnet. Der Außenumfang der Linsen 54,55,56,57 ist an den jeweils dem anderen Strahlengang zugewandten Seiten abgeflacht, so dass die Strahlengänge 51 ,52 möglichst raumsparend angeordnet werden können. Dazu weist das Innenrohr 53 im Bereich der Linsen 54,55,56,57 einen 8-förmigen Innenquerschnitt auf. Zwischen den Linsen 54,55 einerseits und den Linsen 56,57 andererseits ist eine Abstandslage 58 angeordnet.
Die Außenkontur des Innenrohrs 53 kann rund oder oval sein.
Distal liegen die Linsen 54,56 an einer Schulter 60 des Innenrohrs 53 an, ggf mit einer dazwischen angeordneten Maske 61. Zwischen den Linsen 54 und 55 sowie zwischen den Linsen 56 und 57 sind Abstandsringe 62,63 angeordnet.
Im einem distalen Abschnitt weist das Innenrohr eine ovale Außenkontur auf, die gegenüber der Außenkontur im proximalen Abschnitt zurückgesetzt ist. Um diese Außenkontur sind Dauermagnete 64,85 sowie eine Spule 68 angeordnet.
Die Innenkontur des Innenrohrs 53 weist im distalen Abschnitt zwei durch einen Steg 67 getrennte Bohrungen 68,69 auf. In jeder der Bohrungen 68,69 ist ein Schlitten 70,71 mit einer Linsengruppe 72,73 axial beweglich angeordnet. Der Aufbau der Schlitten 70,71 entspricht dem Aufbau des Schlittens 15 in Figur 2 und wird daher nicht erneut im Detail beschrieben.
Die Schlitten 70,71 bilden mit den Dauermagneten 64,65 und der Spule 66 jeweils einen elektromagnetischen Linearantrieb. Da dieser Antrieb auf beide Schlitten 70,71 gleich wirkt, befinden diese sich stets in der gleichen axialen Position. Um jedoch den möglichen
Verfahrweg der Schlitten 70,71 zu verdeutlichen, ist der Schlitten 70 in einer proximalen Endposition dargestellt, währen der Schlitten 71 in einer distalen Endposition dargestellt ist.
Das Innenrohr 63 sowie die Dauermagnete 64,65 und die Spule 66 sind in einem Außenrohr 75 aufgenommen, in dessen Stirnfläche weitere feststehende Linsen 76,77 angeordnet sind.
Für die axiale Positioniergenauigkeit der Linsengruppen 72,73 relativ zu den Linsen 54,56 gilt das bereits zu Figur 2 ausgeführte.
Zusätzlich zu den in den Figuren 2 und 3 dargestellten optischen Bauelementen können die Objektive 4,50 weitere optische Elemente aufweisen.
So können distal von den dargestellten Abschnitten der Objektive 4,50 beispielsweise Prismen angeordnet sein, um die Blickrichtung der jeweiligen Endoskope von einer optischen Achse der Objektive abzulenken. Weiterhin können zusätzliche Linsen vorgesehen sein, um ein möglichst breites Blickfeld zu ermöglichen.
Proximal von dem dargestellten Abschnitt des Objektivs 50 können Prismen vorgesehen sein, um die einzelnen Strahlengänge seitlich abzulenken. Auf diese Weise können in Figur 3 nicht dargestellte Bildwandler platzsparender montiert werden.
Claims
1. Endoskop mit einem langgestreckten Schaft (2) und einem am distalen Ende des Schafts (2) angeordneten Objektiv (4,50),
wobei das Objektiv (4,50) wenigstens ein betriebsmäßig bewegbares optisches Element (8,9,72,73) umfasst, welches mittels eines Linearantriebs zwischen zwei Endpositionen in Richtung einer optischen Achse des Objektivs (4,50) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine bewegliche optische Element (8,9,72,73) in einem mehrteilig ausgeführten hülsenförmigen Schlitten (15,70,71 ) gefasst ist, und dass ein Bauteil (26) des mehrteilig ausgeführten hülsenförmigen Schlittens (8,9,72,73) in einer der zwei Endpositionen einen axialen Abstand zwischen dem wenigstens einen beweglichen optischen Element (8,9,72,73) und einem axial benachbarten feststehenden optischen Element (6,54,56) unmittelbar festlegt.
2. Endoskop nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der hülsenförmige
Schlitten (15) ein erstes Bauteil (25) umfasst, welches das wenigstens eine bewegliche optische Element (8,9) radial führt und einen ersten axialen Anschlag (27) für das wenigstens eine bewegliche optische Element (8,9) aufweist.
3. Endoskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der hülsenförmige
Schlitten (15) ein zweites Bauteil umfasst (26), welches so mit dem ersten Bauteil (25) verbunden ist, dass es das wenigstens eine bewegliche optische Element (8,9) axial in dem ersten Bauteil (25) festlegt.
4. Endoskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauteil (26) einen zweiten axialen Anschlag (29) aufweist, welcher in einer Endposition des wenigstens einen beweglichen optischen Elements (8,9) unmittelbar an dem axial benachbarten feststehenden optischen Element (6) oder einer diesem zugeordneten Maske (30) anliegt.
5. Endoskop nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das axial benachbarte feststehende optische Element (6) eine Linse (6) umfasst.
6. Endoskop nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine bewegliche optische Element (8,9) einen Achromaten umfasst.
7 Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb ein elektromagnetischer Linearantrieb ist
8 Endoskop nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der hülsenförmige
Schlitten (15) ganz oder teilweise ein Läufer des elektromagnetischen Linearantriebs ist
9 Endoskop nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (25) des hülsenförmigen Schlittens (15) aus ferromagnetischem Material besteht oder ein solches umfasst.
10 Endoskop nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauteil (26) des hülsenförmigen Schlittens aus nicht-ferromagnetischem Material besteht 1 1 Endoskop nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Endoskop ein Stereoendoskop ist
12 Endoskop nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Objektiv (50)
wenigstens abschnittsweise zwei getrennte Strahlengänge (51 ,52) für einen linken und einen rechten Bildkanal aufweist, und dass jeder der getrennten Strahlengänge
(50,51 ) einen Schlitten (70, 1 ) aufweist, der entsprechend der vorangehenden Ansprüche ausgeführt ist.
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