DE3512602A1 - Endoskop zur bestimmung von objektgroessen in hohlraeumen - Google Patents
Endoskop zur bestimmung von objektgroessen in hohlraeumenInfo
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Description
Anmelder: Richard Wolf GmbH
Pforzheimer Str. 24, 7134 Knittlingen
Endoskop zur Bestimmung von Objektgrößen in Hohlräumen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Endoskop zur Bestimmung der Größe von in Hohlräumen von menschlichen, tierischen
oder technischen Körpern befindlichen Objekten, bestehend aus einem optischen Bildübertragungssystem und einer Ein-
richtung zur Feststellung des Abstandes zwischen dem zu untersuchenden
Objekt und dem distalen Endoskopende, wobei der jeweilige Abstand das Maß für die Bestimmung des Abbildungsfaktors
einer Meßskala darstellt und die in einer Abbildungsebene des Bildübertragungssystems befindliche Meßskala
durch das Okular sichtbar ist.
Bei Endoskopen der vorerwähnten Art, z.B. nach der DE-AS 1 766 904 , wird ein beleuchtetes Objekt durch einen Lichtstrahl
punktförmig im Blickfeld einer Endoskopoptik beobachtet und wandert bei Abstandsänderungen über eine durch
das Okular der Optik zu beobachtende Meßskala, wodurch der Abstand des Objektes vom distalen Endoskopende bestimmt
werden kann und die Skalenteile, ein Maß für die Bestimmung
des Abbildungsfaktors darstellen. Es ist dabei erforderlich,
daß neben einer Beleuchtung des Bildfeldes und neben der Beobachtungsoptik für die Erzeugung des Lichtpunktes
im Bildfeld der Optik ein zusätzlicher Lichtleiter mit entsprechenden Kabelanschlüssen für einen Lichtprojektor durch
das Endoskop geführt werden muß, so daß das Endoskop einen verhältnismäßig komplizierten Aufbau besitzt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Aufbau eines Endoskops, insbesondere eines Technoskops der eingangs erwähnten
Art, wesentlich zu vereinfachen, um über die Messung
eines Objektabstandes vom Endoskop Abmessungen des Objekts ermitteln zu können.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung beim eingangs erwähnten Endoskop dadurch gelöst, daß das optische System zur
Betrachtung des Objekts so eingerichtet ist, daß ein ausgewählter Teil des Objekts unter zwei verschiedenen Winkeln
betrachtbar ist, wobei der Abstand zwischen den Scheiteln dieser Winkel fest vorgegeben ist.
Dabei wird vorteilhaft so vorgegangen, daß ein Außenschaft vor allem bei Verwendung des Endoskops als starres Technoskop
mit dem Objekt fest verbunden wird und im Außenschaft ein Innenschaft axial um die erwähnte fest vorgegebene
Strecke so verschiebbar ist, daß das Objekt nacheinander unter zwei unterschiedlichen Winkeln betrachtet und das
Bild auf einer durch das Okular betrachtbaren Meßskala
wiedergegeben wird, wobei das Auswandern des Bildes ein Maß für den Abstand des Objektes zum Objektiv bildet und
auch die Bestimmung der Objektabmessung unter Verwendung
der bekannten Daten des Endoskops zuläßt.
Als Alternative kann der Innenschaft distal hinter dem Objektiv der Optik mit einem teildurchlässigen Spiegel und
in dem erwähnten festen Abstand mit einem reflektierenden Spiegel versehen sein, um gleichzeitig zwei Bilder des Objekts
zu erzeugen und mittels des Okulars auf einer Meßskala zu vergleichen, so daß dann der Abstand der beiden
entstehenden Bilder ein Maß für den Abstand des Objekts vom distalen Endoskopende und für die rechnerische Bestimmung
der Objektabmessung liefert.
Die Erfindung wird nachstehend mit weiteren erfinderischen
Merkmalen anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt des Endoskops in einer ersten Stellung der axial verschiebbaren
Optik mit seitlichem Ausblick und mit einer
Aufsicht auf eine durch das Okular der Optik
zu betrachtenden Meßskala, Figur 2 den gleichen Längsschnitt in einer zweiten proximalwärtigen
Stellung der Optik mit zugehöriger Meßskala,
Figur 3 einen Längsschnitt eines abgeänderten Endoskops mit zwei hintereinander liegenden Spiegeln mit
seitlichem Ausblick und einer zugehörigen Meßskala in vergrößerter Aufsicht,
Figur 4 den in Figur 3 gezeigten gleichen Schnitt bei zusammengeschobenen Spiegeln
und zugehöriger Meßskala in Ansicht.
Nach dem Beispiel in den Fig. 1 und 2 ist das Endoskop ein starres Endoskop mit einem Außenschaft 1, der bei Verwendung
des Endoskops als Technoskop fest mit einem technisehen Objekt , z.B. einem Motor , verbunden wird. Im Außenschaft
1 ist ein die Optik aufnehmender Innenschaft 2 axial durch einen Antrieb verschiebbar und distal außerhalb des
Außenschaftes mit einem Reflektor 3 zum seitlichen Ausblick sowie proximal mit einer durch das Okular 4 zu betrachtenden
Meßskala 5 versehen. Der Reflektor 3 mit seitlichem, vorteilhaft zur optischen Achse senkrechten Ausblick zu einem markanten
Teil 6 eines Objekts nimmt in der Stellung nach Fig. eine Lage χ ein, die distalwärts durch einen Anschlag z.B.
durch einen Zapfen 7 des Schaftes 2 begrenzt wird, welcher durch einen Langschlitz 8 des Außenschaftes 1 greift und
nach Fig. 1 gegen das distale Ende des Schlitzes 8 liegt.
In dieser Stellung liegt das Bild 6a des betrachteten Objektteiles
6 z.B. in der Mitte der Skala 5. Zur Bestimmung des Abstandes des Objektteiles 6 vom Reflektor 3 wird der
Innenschaft 2 proximalwärts in die Stellung y gemäß Fig. 2 bis zum Anschlag des Zapfens 7 gegen das proximale Ende des
Schlitzes 8 verschoben, so daß sich nun der Objektteil 6 seitlich der Ausblickachse befindet, womit das Bild 6a dieses
Objektteils auf der Skala 5 in eine zweite Stellung gewandert ist und die Bildverlagerung auf der Skala 5 ablesbar
ist. Die Messung erfolgt also dadurch, daß z.B. ein Rand einer Objektbeschädigung nach Fig. 1 in die senkrechte
Ausblickachse gelegt und das Endoskop in seiner Stellung festgelegt wird. Im Anschluß daran wird der Innenschaft 2
um das feste Streckenmaß ζ zwischen den Lagen χ und y proximalwärts verschoben, womit sich der feste Punkt 6 als
Bild ebenfalls um eine bestimmte Zahl der Zahlenstriche der Skala 5 verschiebt, so daß dann die Zahl der Skalenstriche
ein Maß für die Berechnung des Objektabstandes und der Objektabmessung
bildet. Bekannt sind nun die Verschiebestrekke z, die Brennweite der Optik und der Winkel zwischen der
Verbindung des Reflektors 3 und dem Objektpunkt 6 mit der senkrechten Ausblickachse, so daß damit der Objektabstand
und der Abbildungsmaßstab der Skala festgelegt wird und der zugehörige Wert der Objektabmessung auf dieser Skala abgelesen
werden kann.
Eine zweite Lösung zur Objektgrößenbestimmung nach den Fig.
3 und 4 kann auch für die Endoskopie in menschlichen Körperhöhlen zur Anwendung kommen. Das Endoskop ist praktisch
entsprechend der Ausführung nach Fig. 1 und 2 aufgebaut, und gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In diesem Fall überragt jedoch der Außenschaft 1 distal den Innenschaft 2. Im distalen Ende des Außenschaftes 1
befindet sich ein zur Optikachse geneigter Spiegel 10 mit seitlichem Ausblickfenster 11, so daß ein markanter Objektteil
6 als Bild mittels der Optik auf die Meßskala 5 projiziert und durch das Okular 4 beobachtet werden kann.
Vorteilhaft ist die Ausblickachse über den Spiegel 10 senkrecht zur Achse der Optik gelegt, so daß dadurch auch
die späteren Berechnungen leichter werden.
Im festen Abstand ζ proximalwärts des Spiegels 10 ist ein zweiter teildurchlässiger Spiegel 12 distal im Innenschaft
2 mit seitlichem Ausblick 13 vorgesehen, der den gleichen Winkel zur optischen Achse besitzt wie der Spiegel 10.
Es wird nun durch den Spiegel 10 auf der Meßskala 5 ein Bild 6a des beleuchteten Objektteiles 6 erzeugt und durch den teildurchlässigen
Spiegel 12 ein zweites Bild 6b, welches auf der Skala 5 einen Abstand vom Bild 6a besitzt. Dieser Abstand
der beiden Bilder 6a und 6b kann von der Skala 5 abgelesen werden und gibt ein Maß für den Abstand des Objekts
6 am distalen Endoskopende wieder. Es ist dann wieder möglich, entsprechend Fig. 1 und 2 trigonometrisch die Objektgrößen
zu berechnen.
Im Fall des Beispiels gemäß Fig. 4 ist es auch möglich, den Innenschaf.t mit dem teildürchlässigen Spiegel 12 axial
distalwärts zu verschieben, bis sich die beiden Spiegel 10
und 12 in Überdeckung befinden, so daß man dann nach Zurückziehen des Innenschaftes um den Abstand ζ genau so
arbeiten kann, wie zu Fig. 1 und 2 beschrieben ist.
-A4-
- Leerseite -
Claims (6)
1. Endoskop zur Bestimmung der Größe von in Hohlräumen von menschlichen, tierischen oder technischen Körpern befindlichen
Objekten, bestehend aus einem optischen Bildübertragungssystem und einer Einrichtung zur Feststellung des
Abstandes zwischen dem zu untersuchenden Objekt und dem distalen Endoskopende , wobei der jeweilige Abstand das
Maß für die Bestimmung des Abbildungsfaktors einer Meßskala
darstellt und die in einer Abbildungsebene des Bildübertragungssystems befindliche Meßskala durch das Okular
sichtbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System zur Betrachtung des Objektes so eingerichtet ist, daß
ein ausgewählter Teil (6)des Objektes bei gleichbleibendem Objektabstand
unter zwei verschiedenen Winkeln betrachtbar ist, wobei der: Abstand (2) zwischen den scheiteln dieser Winkel fest vorgegeben
ist.
2. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das Objektiv relativ zu einem in ezug auf
das Objekt feststehenden Endoskopteil um eine dem erwähnten
Abstand entsprechende Strecke axial verstellbar ist.
ORIGlNAk INSPiCTED η
3. Endoskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
^er feststehende Endoskopteil durch einen relativ zum Objekt
(6) festlegbaren Außenschaft (1) gebildet wird, in dem ein Innenschaft (2) um die vorerwähnte Strecke (2)
verstellbar ist, und daß der Innenschaft zumindest das Objektiv mit seitlichem Ausblick (3) trägt.
4. Endoskop nach Anpruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der das gesamte Linsensystem aufnehmende, im wesentlichen
hohlzylindrische Innenschaft (2) am distalen Ende durch eine Querwand verschlossen ist und einen seitlichen, auf
das Objekt gerichteten Ausblick hat. .
5. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt (6) gleichzeitig unter zwei verschiedenen Winkeln
betrachtbar ist, indem das Objekt über zwei α auf gleicher Achse wie das Objektiv liegende Spiegel
(10,12) abgebildet wird, daß die Spiegel parallel zueinander bzw. im gleichen Winkel zur genannten Achse geneigt
angeordnet sind und der zwischen dem Objektiv und dem distalen Spiegel (11) befindliche Spiegel (12) teildurchlässig
ist und daß der axiale Abstand (2) zwischen beiden Spiegeln dem erwähnten Abstand (2) zwischen den Winkelscheiteln
entspricht.
6. Endoskop nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegel(10,12) und das sonstige optische Bildübertragungs-
system fest in einem Schaft (2) angeordnet sind, der am
distalen Endbereich zwei Ausblicke (11,13) hat, auf welche
jeweils einer der Spiegel (10,12) ausgerichtet ist.
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