DE4207092A1

DE4207092A1 - Medical endoscope with illumination light conductor - has image transfer system with laser beam combining device in hand grip contg. eyepiece

Info

Publication number: DE4207092A1
Application number: DE19924207092
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dr Schoenborn
Original assignee: Schott Glaswerke AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 1992-03-06
Filing date: 1992-03-06
Publication date: 1993-09-16

Abstract

The endoscope contains an image transfer system associated with an eyepiece (5) in the region of a hand-grip (4). A device (6) for combining a laser beam into the image transfer system is built into the hand grip so that the laser beam passes from the observer end of the system to the far end. A beam divider (7) arranged in the vicinity of the laser combining device can be a hinged mirror. USE/ADVANTAGE - Rigid, flexible or semi-flexible endoscope is of simple construction and operation, has small dia. and enables transfer of laser beam.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Endoskop mit einem Beleuchtungs-Lichtleiter und einem bildübertragenden optischen Element, welchem im Bereich eines Handstückes ein Okular zugeordnet ist.The invention relates to an endoscope an illuminating light guide and one image-transmitting optical element, which in An eyepiece is assigned to the area of a handpiece.

Aus dem Stand der Technik sind vielfältige Ausgestaltungsformen von Endoskopen bekannt. Derartige Endoskope können starr, semiflexibel oder flexibel ausgebildet sein. Als bildübertragendes Element wird eine Folge von Umkehrsystemen und Feldlinien oder eine Folge von Stablinsen (starres Endoskop) oder ein kohärentes Faserbündel (= Bildleiter) eingesetzt. Ein besonderes Anwendungsgebiet von Endoskopen ist die medizinische intrakorporale Therapie. Speziell auf diesem Anwendungsgebiet ist es wünschenswert, Laserstrahlen einzusetzen. Damit dieser Laser-Einsatz intrakorporal erfolgen kann, werden bei bekannten Endoskopen Laser-Fasern oder Laser-Lichtleiter in den Biopsiekanal oder Arbeitskanal des Endoskopes eingeschoben. Derartige, einen Biopsiekanal aufweisende Endoskope sind, bedingt durch ihre Abmessungen, nur in Körperhöhlen mit relativ großem Zugang einzusetzen, beispielsweise bei der Gastro-Enterologie oder auf dem Gebiet der Gynäkologie. Hierin liegt ein entscheidender Nachteil, da es bei vielen medizinischen Applikationen wünschenswert ist, Endoskope geringen Durchmessers einzusetzen und zugleich Laserstrahlen zu applizieren. There are many from the state of the art Embodiments of endoscopes known. Such endoscopes can be rigid, semi-flexible or be flexible. As image-transmitting Element becomes a sequence of reversal systems and Field lines or a series of rod lenses (rigid Endoscope) or a coherent fiber bundle (= Image guide) used. A special Endoscopes are used in medical applications intracorporeal therapy. Especially on this It is desirable to use laser beams to use. So that this laser use can be done intracorporeally, are known Endoscopes in laser fibers or laser light guides the biopsy channel or working channel of the endoscope inserted. Such a biopsy channel endoscopes are due to their Dimensions, only in body cavities with a relatively large size Use access, for example at Gastro-enterology or in the field of Gynecology. This is a crucial one Disadvantage as it is with many medical Applications is desirable, endoscopes low Use diameter and at the same time laser beams to apply.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Endoskop der eingangs genannten Art zu schaffen, welches bei einfachem Aufbau und einfacher Bedienbarkeit einen geringen Durchmesser aufweist und die Übertragung eines Laserstrahles ermöglicht.The invention is based on the object To create an endoscope of the type mentioned at the beginning, which with simple construction and simpler Operability has a small diameter and enables the transmission of a laser beam.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruches gelöst, insbesondere dadurch, daß an dem Handstück eine Vorrichtung zur Einblendung eines Laserstrahles in das Bildübertragungselement angeordnet ist.According to the invention, the object is characterized by the features of the main claim, in particular by that on the handpiece a device for Superimposition of a laser beam in the Image transmission element is arranged.

Das erfindungsgemäße Endoskop zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus. Der Beleuchtungs-Lichtleiter dient dazu, das Arbeitsfeld des Endoskops zu beleuchten, während das Bildübertragungselement (z. B. der Bildleiter) verwendet wird, um, wie aus dem Stand der Technik bekannt, das zu betrachtende Bild dem Okular zuzuführen. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene zusätzliche Verwendung des Bildübertragungselementes zum Übertragen eines Laserstrahles kann auf eine zusätzliche Faser oder Faserbündel oder ähnliches verzichtet werden. Somit kann der Durchmesser des Endoskops, verglichen mit den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen minimiert werden, ohne daß hierdurch die Applikation der Laserstrahlen behindert würde. Es ergibt sich somit der Vorteil, daß das Bildübertragungselement zu zwei Einsatzzwecken verwendbar ist, nämlich zum einen, um das zu betrachtende Bild dem Okular zuzuführen und zum anderen, um in entgegengesetzter Richtung Laserstrahlen zum vorderen Ende des Endoskopes zu leiten. Es kann somit unter visueller Kontrolle eine Applikation des Laserstrahles im Gesichtsfeld des Endoskopes erfolgen. The endoscope according to the invention is characterized by a number of significant benefits. The Illumination light guide serves the work area of the endoscope while illuminating Image transmission element (e.g. the image guide) is used to, as from the prior art known to view the image to the eyepiece feed. By the provided according to the invention additional use of the image transmission element for transmitting a laser beam can be on a additional fiber or fiber bundle or the like to be dispensed with. Thus, the diameter of the Endoscopes, compared to those from the prior art Solutions known to be minimized without technology that hereby the application of the laser beams would be hindered. This gives the advantage that the image transmission element to two Purpose is usable, namely, first, to feed the image to be viewed to the eyepiece and on the other hand, in the opposite direction Laser beams towards the front end of the endoscope conduct. It can therefore be under visual control Application of the laser beam in the visual field of the Endoscope.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Vorrichtung zur Einblendung des Laserstrahles eine Einrichtung zur Veränderung der Lage des Fokussierpunktes des Laserstrahles umfaßt. Hierdurch ist es beim flexiblen Endoskop möglich, den Laserstrahl in einzelne, selektiv ausgewählte Glasfasern oder Gruppen von benachbarten Fasern des aus einer Vielzahl von Glasfasern aufgebauten Bildleiters einzuleiten. Abgesehen davon, daß hierdurch eine Überbeanspruchung einer einzelnen Glasfaser vermieden wird, ist es möglich, den Laserfokus beim Austritt aus dem Bildleiter im Gesichtsfeld des Endoskopes zu versetzen bzw. an beliebiger Stelle zu plazieren. Auf diese Weise ist es ohne Bewegung des Endoskopes selbst möglich, den Laserstrahl exakt zu applizieren und mit diesem in der gewünschten weise zu arbeiten. Hierdurch kann eine sehr exakte Führung des Laserstrahles bzw. des Laser-Fokus erfolgen, welche unabhängig ist von der Bewegungsmotorik des Endoskopes.In a particularly preferred development of the The invention provides that the device for Fading in the laser beam Change the position of the focus point of the Laser beam includes. This makes it at flexible endoscope possible, the laser beam in individual, selectively selected glass fibers or Groups of neighboring fibers from one Variety of optical fibers constructed image guide initiate. Apart from the fact that this results in a Overuse of a single fiber is avoided, it is possible to use the laser focus Leaves the image guide in the visual field of the Endoscope to move or at any point place. This way it is without movement of the Endoscope itself possible, the laser beam exactly apply and with this in the desired way to work. This enables very precise guidance the laser beam or the laser focus, which is independent of the motor skills of the Endoscope.

Durch die Verwendung sehr dämpfungsarmer Bildleiter ist erfindungsgemäß auch eine Übertragung einer hohen Laserenergie ohne Beschädigung oder Zerstörung des Bildbündels des Bildleiters möglich.Through the use of very low-loss image guides is also a transmission of a high laser energy without damage or destruction of the image bundle of the image guide possible.

Entsprechend wird der Fokussierpunkt des Laserstrahles beim starren Endoskop bewegt.The focus of the Laser beam moves with the rigid endoscope.

In einer günstigen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß im Bereich der Einblendungsvorrichtung ein Strahlenteiler angeordnet ist. Dieser kann als geometrischer oder physikalischer Strahlenleiter ausgebildet sein und dient dazu, den Laserstrahl in das Bildübertragungselement einzublenden, ohne eine Betrachtung der Abbildung durch das Okular zu beeinträchtigen. Anstelle eines Strahlenteilers kann auch ein klappbarer Spiegel zum Einsatz kommen, der allerdings zur Betrachtung durch das Okular hochgeklappt werden muß.In a favorable development of the invention provided that in the area of Fading device a beam splitter is arranged. This can be as a geometric or be physical beam guide and serves to get the laser beam into the Show image transmission element without one Viewing the image through the eyepiece too affect. Instead of a beam splitter a folding mirror can also be used, the however for viewing through the eyepiece must be folded up.

Die Einrichtung zur Veränderung der Lage des Fokussierpunktes des Lasers kann in einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung als kippbarer Umlenkspiegel ausgebildet sein, welcher als Strahlenteiler wirkt. Diese Ausgestaltungsform ist ausgesprochen einfach aufgebaut und läßt sich besonders einfach bedienen. Durch Wahl geeigneter Zwischengetriebe oder ähnlichem ist eine exakte Verkippung des Umlenkspiegels möglich.The facility to change the location of the Focus point of the laser can be in one preferred embodiment of the invention as a tiltable Deflecting mirror be formed, which as Beam splitter works. This embodiment is extremely simple and easy to set up particularly easy to use. By choosing more suitable Intermediate gear or the like is an exact one Tilting of the deflecting mirror possible.

Alternativ hierzu kann die Einrichtung zur Veränderung der Lage des Fokussierpunktes auch eine im Ankoppelbereich einer optischen Faser zur Einleitung des Laserstrahles angeordnete Kippeinrichtung umfassen. In einer Abwandlung dieser Ausgestaltungsform kann anstelle einer Kippeinrichtung eine Verschiebeeinrichtung vorgesehen sein. Die Ankoppelung oder Einleitung des Lasers über eine optische Faser erweist sich als besonders vorteilhaft, da die Handhabung des Endoskopes dann unabhängig von der Laserlichtquelle ist. Abgesehen von der besseren Handhabbarkeit des Endoskopes ergeben sich hierdurch vielfältige zusätzliche Einsatzmöglichkeiten des Endoskopes, insbesondere auf dem medizinischen Gebiet. Die Verkippung oder Verschiebung des Ankoppelbereiches der optischen Faser kann auf einfachste Weise erfolgen, so daß insbesondere die Handhabung des Endoskopes hierdurch stark vereinfacht werden kann. Alternatively, the device for Changing the position of the focus point also one in the coupling area of an optical fiber Initiation of the laser beam arranged Include tilting device. In a variation of this Embodiment can instead of one Tilting device a displacement device be provided. The coupling or initiation of the Lasers over an optical fiber turns out to be particularly advantageous because the handling of the Endoscope independent of the laser light source is. Apart from the better manageability of the Endoscopes result in diverse additional uses of the endoscope, especially in the medical field. The Tilting or shifting of the coupling area the optical fiber can be done in the simplest way take place, so that in particular the handling of the Endoscope can be greatly simplified.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß günstig, wenn an dem dem Betrachter zugewandten Ende des Bildleiters zur Fokussierung des Laserstrahles und zur Kollimation der durch das Okular zu betrachtenden Abbildung eine Bildkollimationsoptik angeordnet ist. Diese Bildkollimationsoptik stellt gleichzeitig mit ihrer Abbildungsfunktion sicher, daß der Laserstrahl exakt auf eine Faser des Bildleiters fokussiert werden kann, um die entsprechende Faser oder Fasergruppe auszuwählen, durch welche die Laserstrahlung zu übertragen ist.Furthermore, it is advantageous according to the invention if on the end of the image guide facing the viewer for focusing the laser beam and for Collimation of those to be observed through the eyepiece Figure an image collimation optics is arranged. This image collimation optics also provides its imaging function ensures that the laser beam focused exactly on one fiber of the image guide can be to the appropriate fiber or Select fiber group through which the Laser radiation is to be transmitted.

In analoger Weise kann es vorteilhaft sein, wenn im Ankoppelbereich der optischen Faser zur Zuleitung des Laserstrahles eine Faserkollimatoroptik vorgesehen ist. Diese kann beispielsweise senkrecht zur Strahlenrichtung des Lasers verschiebbar sein, um die genannte Fokusbewegung zu erzielen.In an analogous manner, it can be advantageous if in Coupling area of the optical fiber to the feed line of the laser beam is a fiber collimator lens is provided. This can be vertical, for example be displaceable to the beam direction of the laser, to achieve the mentioned focus movement.

Das Okular kann erfindungsgemäß auch in Form einer Videokamera ausgebildet bzw. gegen eine Videokamera getauscht werden.According to the invention, the eyepiece can also be in the form of a Video camera trained or against a video camera it will be exchanged.

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn die Einrichtung zur Veränderung der Lage des Fokussierpunktes des Laserstrahles eine automatische Abtasteinrichtung umfaßt. Hierdurch kann der Fokus des Laserstrahles automatisch bewegt werden, so daß ein lokales abscannen bzw. wobbeln des Laserfokus über die dem Betrachter zugewandten Endfläche des Bildbündels und damit im Gesichtsfeld des Endoskopes erzielt wird.Furthermore, it can be advantageous if the Facility to change the location of the Focus point of the laser beam is automatic Includes scanner. This allows the focus of the laser beam are moved automatically so that local scanning or wobbling of the laser focus over the end face of the Image bundle and thus in the field of view of the endoscope is achieved.

Diese automatische Bewegung kann z. B. durch Elektromotore, elektromagnetische Spulen, piezoelektrisch, pneumatisch elektrostatisch oder hydraulisch erfolgen. This automatic movement can e.g. B. by Electric motors, electromagnetic coils, piezoelectric, pneumatic electrostatic or done hydraulically.

Um zu verhindern, daß Laserstrahlung in das Okular und damit in das Auge eines Betrachters eintritt, kann es vorteilhaft sein, wenn vor dem Okluar ein Laserschutzfilter angeordnet ist.To prevent laser radiation from entering the eyepiece and thus enters the eye of a beholder, it may be beneficial if one before the okluar Laser protection filter is arranged.

Die Laserstrahlung kann erfindungsgemäß als Kombination eines Arbeitslasers und eines pilot- oder Ziellasers ausgebildet sein.According to the invention, the laser radiation can be used as Combination of a working laser and a pilot or target laser.

Wie sich aus den gezeigten Ausführungsbeispielen ergibt, ist die Erfindung sowohl bei starren, als auch bei flexiblen oder semiflexiblen Endoskopen anwendbar.As can be seen from the exemplary embodiments shown results, the invention is both in rigid, as also with flexible or semi-flexible endoscopes applicable.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigtIn the following the invention based on Embodiments in connection with the Drawing described. It shows

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht, teils im Schnitt eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Endoskopes; Figure 1 is a schematic side view, partly in section of a first embodiment of the endoscope according to the invention.

Fig. 2 eine vergrößerte Detailansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Endoskopes, insbesondere des Handstückes, mit den notwendigen Anschluß- und Manipulationsmöglichkeiten; Figure 2 is an enlarged detail view of a further embodiment of the endoscope according to the invention, in particular of the handpiece, with the necessary connection and manipulation possibilities.

Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht, ähnlich Fig. 2 eines weiteren Ausführungsbeispiels; Fig. 3 is an enlarged side view, similar to Figure 2 of another embodiment.

Fig. 4 eine Detail-Seitenansicht, teils im Schnitt eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kippvorrichtung; Fig. 4 is a detail side view, partly in section of an embodiment of a tilting device according to the invention;

Fig. 5 eine Seiten-Schnittansicht, ähnlich Fig. 4, eines weiteren Ausführungsbeispieles einer Kippvorrichtung; FIG. 5 shows a side sectional view, similar to FIG. 4, of a further exemplary embodiment of a tilting device;

Fig. 6 eine Teil-Schnittansicht, ähnlich Fig. 2, in welcher ein vertikaler Verschiebemechanismus im einzelnen gezeigt ist; Fig. 6 is a partial sectional view, similar to Fig. 2, in which a vertical displacement mechanism is shown in detail;

Fig. 7 eine Teil-Schnittansicht, in welcher der Einstellmechanismus zur Verschiebung eines Linsenträgers mit Faserkollimationsoptik dargestellt ist; Fig. 7 is a partial sectional view in which the adjustment mechanism is shown for shifting a lens carrier with Faserkollimationsoptik;

Fig. 8 eine Darstellung, ähnlich Fig. 3, welche im einzelnen den Kippmechanismus für den Spiegel erläutert; FIG. 8 is an illustration, similar to FIG. 3, which explains in detail the tilting mechanism for the mirror;

Fig. 9 eine Teil-Schnittansicht, in welcher eine Kippvorrichtung zum Kippen des Fasersteckerträgers dargestellt ist; Fig. 9 is a partial sectional view showing a tilting device for tilting the fiber connector carrier;

Fig. 10 eine Schnittansicht eines starren Endoskopes, wobei das Handstück wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 ausgebildet ist, Fig. 10 is a sectional view of a rigid endoscope, wherein the handpiece is formed as in the embodiment according to Fig. 6,

Fig. 11 eine Darstellung eines starren Endoskopes mit einem Handstück, wie in Fig. 7 gezeigt,A diagram shown Fig. 11 of a rigid endoscope having a handpiece as in Fig. 7,

Fig. 12 eine Schnittansicht, ebenfalls in schematischer Darstellung, eines weiteren Ausführungsbeispieles, wobei der Verstellmechanismus des Handstücks dem in Fig. 8 gezeigten Mechanismus entspricht, und FIG. 12 is a sectional view, likewise in a schematic representation, of a further exemplary embodiment, the adjustment mechanism of the handpiece corresponding to the mechanism shown in FIG. 8, and

Fig. 13 ein Ausführungsbeispiel eines starren Endoskopes ähnlich dem in Fig. 9 gezeigten Ausführungsbeispiel. FIG. 13 shows an embodiment of a rigid endoscope similar to the embodiment shown in FIG. 9.

Das in Fig. 1 gezeigte Endoskop 1 umfaßt einen Beleuchtungs-Lichtleiter 2 aus einer Vielzahl optischer Fasern, welcher sich über die gesamte Länge des Endoskopes 1 erstreckt und in einem Handstück 4 im Bereich eines Steckers 12 endet. Das Endoskop umfaßt weiterhin einen Bildleiter 3, welcher aus einer Vielzahl von zueinander parallelen optischen Fasern aufgebaut ist, deren relative Position an beiden Bildleiterenden jeweils gleich ist ("Kohärentes Bündel"). Der Bildleiter 3 endet im Bereich des Handstückes 4. Seiner Austrittsöffnung im Bereich des Handstückes 4 ist eine Bildkollimationsoptik 9 zugeordnet, welcher wiederum ein Okular 5 zugeordnet ist. Durch das Okular 5 kann ein Bild durch den Bildleiter 3 betrachtet werden. Am freien Ende des Endoskopes 1 ist ein Objektiv 13 vorgesehen, um die Abbildung des Objektraumes, welche durch den Bildleiter 3 zu übertragen ist, in üblicher Weise zu erzeugen.The endoscope 1 shown in FIG. 1 includes an illumination optical fibers 2 from a plurality of optical fibers which extends over the entire length of the endoscope 1 and ends in a hand piece 4 in the region of a plug 12. The endoscope further comprises an image guide 3 , which is made up of a plurality of mutually parallel optical fibers, the relative position of which is the same at both ends of the image guide (“coherent bundle”). The image guide 3 ends in the area of the handpiece 4 . An image collimation lens 9 is assigned to its outlet opening in the area of the handpiece 4 , which in turn is associated with an eyepiece 5 . An image through the image guide 3 can be viewed through the eyepiece 5 . A lens 13 is provided at the free end of the endoscope 1 in order to produce the image of the object space which is to be transmitted through the image guide 3 in the usual way.

Die Bildkollimationsoptik 9 und das Okular 5 sind in einem mechanischen Trägerelement, hier als Okularträger 14 bezeichnet, geführt, in dessen mittigen Bereich rechtwinklig zur optischen Achse ein Laserkoppelrohr 15 angeordnet ist, durch welches ein in Fig. 1 nur schematisch durch ein Pfeil dargestellter Laserstrahl 16 eingeblendet wird.The image collimation optics 9 and the eyepiece 5 are guided in a mechanical support element, here referred to as eyepiece support 14 , in the central area of which a laser coupling tube 15 is arranged at right angles to the optical axis, through which a laser beam 16 shown only schematically by an arrow in FIG. 1 is displayed.

Die Fig. 1 zeigt nicht die Steuerung der Endoskopspitze sowie Spül- und Arbeitskanäle, diese entsprechen dem Stand der Technik und bedürfen deshalb an dieser Stelle keiner Erläuterung. Fig. 1 does not show the control of the endoscope tip and rinsing and working channels, these correspond to the prior art and therefore do not require any explanation at this point.

Am Übergangsbereich zwischen dem Okularträger 14 und dem Laserkoppelrohr 15 ist ein Umlenkspiegel 7 angeordnet, welcher als wellenlängenselektiver Umlenkspiegel ausgebildet ist, um die Laserstrahlung in den Bildleiter 3 einzuleiten und um andererseits das durch den Bildleiter 3 zu dem Okular 5 geleitete Bild passieren zu lassen. Die in dem Okularträger 14 und dem Laserkoppelrohr 15 angeordneten Bauelemente bilden zusammen eine Vorrichtung 6 zur Einblendung eines Laserstrahles.At the transition area between the eyepiece carrier 14 and the laser coupling tube 15 , a deflection mirror 7 is arranged, which is designed as a wavelength-selective deflection mirror in order to introduce the laser radiation into the image guide 3 and, on the other hand, to let the image guided through the image guide 3 to the eyepiece 5 pass. The components arranged in the eyepiece carrier 14 and the laser coupling tube 15 together form a device 6 for superimposing a laser beam.

In Fig. 2 ist eine Weiterbildung der in Fig. 1 gezeigten Anordnung dargestellt. Die Ankopplung des Laserstrahles erfolgt mittels einer optischen Faser 10, welche in einem Steckerstift 17 endet. Dieser ist mit einer Kabelhülle 18 verbunden und wird von einer Überwurfmutter 19 gehalten. Der Steckverbinder ist als "Stoßkoppler" ausgebildet. Weiterhin ist in Fig. 2 eine Faserkollimatoroptik 11 dargestellt, durch welche der fokussierte, aus der optischen Faser 10 austretende Laserstrahl zu einem Parallelstrahl umgeformt und dem Umlenkspiegel 7 zugeführt wird. FIG. 2 shows a further development of the arrangement shown in FIG. 1. The laser beam is coupled by means of an optical fiber 10 , which ends in a plug pin 17 . This is connected to a cable sheath 18 and is held by a union nut 19 . The connector is designed as a "butt coupler". Furthermore, FIG. 2 shows a fiber collimator optics 11 through which the focused laser beam emerging from the optical fiber 10 is converted into a parallel beam and fed to the deflecting mirror 7 .

Die optische Faser 10 kann als Multimodefaser oder als Singlemodefaser ausgebildet sein. In der Faser kann außer dem Strahl des Arbeitslasers ein Pilotstrahl zur Zielfindung des Lasers mitübertragen werden.The optical fiber 10 can be designed as a multimode fiber or as a single mode fiber. In addition to the beam from the working laser, a pilot beam can also be transmitted in the fiber to find the target of the laser.

In einer Abwandlung der Erfindung ist es möglich, das Okular im Bereich des Laserkoppelrohres 15 anzuordnen, während die Zuführung des Laserstrahles am freien Ende des Okularträgers 14 erfolgt. In a modification of the invention, it is possible to arrange the eyepiece in the region of the laser coupling tube 15 , while the laser beam is supplied at the free end of the eyepiece holder 14 .

Weiterhin kann in Fig. 2 direkt vor oder als Teil des Okulars ein Laserschutzfilter vorgesehen sein, um ein Eindringen von Laserstrahlung in das Okular zu verhindern.Furthermore, a laser protection filter can be provided in FIG. 2 directly in front of or as part of the eyepiece in order to prevent laser radiation from penetrating into the eyepiece.

Um den Fokussierpunkt des eintretenden Laserstrahles relativ zur Faserkollimatoroptik 11 seitlich zu verschieben, kann, wie durch den Pfeil 20 angedeutet, aber nicht zeichnerisch ausgeführt, der Ankoppelbereich des Koppelrohres 15 seitlich linear in ein oder zwei Achsen senkrecht zur optischen Achse der Faserkollimationsoptik verschiebbar ausgebildet sein. Eine derartige Verschiebung ist gleichwirkend zu einer Verkippung der Laserstrahlachse relativ zum Laserkoppelrohr, welche in Fig. 1 durch den bogenförmigen Pfeil 21 angedeutet ist. In jedem Falle erfolgt eine Fokusbewegung durch eine Bewegung des Laserstrahles relativ zu dem Handhabungsgerät 4. Alternativ hierzu ist es auch möglich, die Faserkollimatoroptik 11, wie durch den Pfeil 22 angedeutet, seitlich linear in ein oder zwei Achsen zu verschieben. Auch hierdurch ergibt sich eine Fokusbewegung des Laserstrahles. Alle genannten ein- oder zweiachsigen Linearbewegungen werden in der Praxis mit Hilfe der in der Feinmechanik bekannten Linearverstelleinheiten ausgeführt.Around the focusing of the incident laser beam to move relative to the Faserkollimatoroptik 11 laterally, as indicated by the arrow 20, but not executed in the drawing, to be constructed to be displaceable to the optical axis of the Faserkollimationsoptik the coupling area of the coupling tube 15 laterally linearly vertically in one or two axes. Such a shift has the same effect as a tilt of the laser beam axis relative to the laser coupling tube, which is indicated in FIG. 1 by the curved arrow 21 . In any case, a focus movement occurs by moving the laser beam relative to the handling device 4 . As an alternative to this, it is also possible to laterally shift the fiber collimator optics 11 linearly in one or two axes, as indicated by the arrow 22 . This also results in a focus movement of the laser beam. All the one or two-axis linear movements mentioned are carried out in practice with the help of the linear adjustment units known in precision engineering.

Die Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, ähnlich der Darstellung gemäß Fig. 2, wobei jedoch die Ankopplung der optischen Faser 10 durch einen Faserstecker 23 erfolgt, in welchen die Faserkollimatoroptik 11 bereits fest eingebaut ist. Die Faser 10 wird über einen Faserhalter 24 in dem Faserstecker 23 gehalten. Der hier gezeigte Stecker ist in Form eines "Linsensteckers" ausgebildet. FIG. 3 shows a further exemplary embodiment, similar to the representation according to FIG. 2, but the optical fiber 10 is coupled by a fiber plug 23 , in which the fiber collimator optics 11 is already permanently installed. The fiber 10 is held in the fiber connector 23 via a fiber holder 24 . The connector shown here is in the form of a "lens connector".

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel kann eine Fokusbewegung durch ein- oder zweiachsiges Kippen des Umlenkspiegels 7 in Richtung der Pfeile 25 erfolgen. Alternativ hierzu kann eine Fokusbewegung auch durch Kippen des gesamten Fasersteckers 23 in ein oder zwei Achsen erfolgen, wobei Kippvorrichtungen verwendbar sind, wie sie in den Ausführungsbeispielen der Fig. 4 und 5 gezeigt sind. Die Kippvorrichtungen umfassen jeweils zwei zueinander parallele plattenförmige Bauelemente 26, 27, welche über einen Scharnierbereich 28 miteinander verbunden sind. Mittels einer Stellschraube 29 können die beiden Bauelemente 26 und 27, welche jeweils mit einer Ausnehmung 30, 31 zum Durchtritt des Laserstrahles versehen sind, gegeneinander verkippt werden. Bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Scharnierbereich in Form einer elastischen Platte (= Blattfederelement) 28 ausgebildet, während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ein übliches Scharnier vorgesehen ist, während die Vorspannung über eine Federanordnung 32 erfolgt. Die Kippbewegungen in Fig. 4 und 5 sind nur einachsig. Eine zweiachsige Kippung erhält man durch Kombination zweier solcher Elemente.In the exemplary embodiment shown in FIG. 3, a focus movement can be carried out by tilting the deflection mirror 7 in the direction of the arrows 25 . As an alternative to this, a focus movement can also take place by tilting the entire fiber connector 23 in one or two axes, wherein tilting devices can be used, as shown in the exemplary embodiments in FIGS . 4 and 5. The tilting devices each comprise two mutually parallel plate-shaped components 26 , 27 , which are connected to one another via a hinge area 28 . The two components 26 and 27 , which are each provided with a recess 30 , 31 for the passage of the laser beam, can be tilted toward one another by means of an adjusting screw 29 . In the exemplary embodiment shown in FIG. 5, the hinge area is designed in the form of an elastic plate (= leaf spring element) 28 , while in the exemplary embodiment according to FIG. 4 a conventional hinge is provided, while the pretensioning takes place via a spring arrangement 32 . The tilting movements in FIGS. 4 and 5 are only uniaxial. A two-axis tilt is obtained by combining two such elements.

Die Fig. 6 bis 9 zeigen jeweils im einzelnen die Verstellmechanismen, welche in den Fig. 1 bis 5 nur schematisch dargestellt sind. Im übrigen entsprechen diese Ausführungsbeispiele vorgezeigten Ausführungsbeispielen, so daß, da gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind, auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet werden kann. FIGS. 6 to 9 respectively show in detail the adjusting mechanisms which are shown only schematically in FIGS. 1 to 5. Otherwise, these exemplary embodiments correspond to the exemplary embodiments shown, so that since the same parts are provided with the same reference numbers, a detailed description can be dispensed with.

In der Fig. 6 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem das Laser-Koppelrohr 15 in einen Schlitz 34 seitlich verschiebbar gelagert ist. Der Schlitz ist als Teil des Okularträgers 14 ausgebildet, wobei in eine Stirnfläche des Schlitzes 34 eine Verstellschraube 33 mittels eines Gewindes geführt ist. Durch Verdrehung der Schraube 33 kann das Laser-Koppelrohr 15 seitlich verschoben werden, wobei eine Rückstellung mittels der Gegendruck-Feder 35 erfolgt. Senkrecht zur Verstelleinrichtung der Schraube ist, (nicht dargestellt), der gleiche Mechanismus nochmals vorgesehen, so daß das Laser-Koppelrohr 15 in zwei Achsen verschiebbar ist.In FIG. 6, an embodiment is shown, in which the laser coupling tube is mounted laterally displaceable in a slot 34 15. The slot is formed as part of the eyepiece holder 14 , an adjusting screw 33 being guided into an end face of the slot 34 by means of a thread. By turning the screw 33 , the laser coupling tube 15 can be shifted laterally, with a resetting by means of the counter pressure spring 35 . The same mechanism is provided perpendicular to the adjusting device of the screw (not shown), so that the laser coupling tube 15 can be displaced in two axes.

In Fig. 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, bei welchem eine Verstellschraube 16 in einem Winkel zwischen 0° und ca. 45° in eine Gewindebohrung des Okularträgers 14 geführt ist. Das Ende der Verstellschraube 36 befindet sich in Anlage an einem Linsenträger 37, welcher in einer Ausnehmung 38 des Okularträgers 14 verschiebbar gelagert ist. Auch hierbei ist eine Gegendruck-Feder 39 vorgesehen, um bei einem Zurückschrauben der Verstellschraube 36 den Linsenträger 37 in die jeweils andere Richtung zu bewegen. Die Verstellschraube 36 führt zur Verschiebung in einer Ebene, während eine zweite, nicht dargestellte Verstellschraube mit entsprechender Gegendruck-Feder zu einer Verschiebung in einer hierzu senkrechten Ebene dient. Somit ist der Linsenträger 37 in zwei Achsen verstellbar.In Fig. 7 a further embodiment is shown in which an adjusting screw 16 is guided at an angle between 0 ° and approximately 45 ° into a threaded bore of the eyepiece fourteenth The end of the adjusting screw 36 is in contact with a lens holder 37 , which is slidably mounted in a recess 38 of the eyepiece holder 14 . A counter-pressure spring 39 is also provided here in order to move the lens carrier 37 in the other direction when the adjusting screw 36 is screwed back. The adjustment screw 36 leads to displacement in one plane, while a second adjustment screw, not shown, with a corresponding counterpressure spring serves for displacement in a plane perpendicular thereto. The lens carrier 37 is thus adjustable in two axes.

Die Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem am oberen Bereich des Okularträgers 14 eine Stell-Schraube 40 in eine Gewindebohrung des Okularträgers 14 geführt ist. Die Stell-Schraube 40 liegt mit ihrem unteren Ende gegen die obere Kante des Spiegels 7 an, dieser ist über eine elastisch verformbare Gelenkplatte 41 schwenkbar. Durch die Elastizität der Gelenkplatte 41 erfolgt eine automatische Rückstellung des Spiegels, so daß dieser stets gegen die Stell-Schraube 40 angedrückt wird. Durch geeignete Ausbildung der Gelenkplatte 41 und durch Verwendung einer zweiten, nicht dargestellten, zur ersten Schraube 40 senkrecht angeordneten Schraube ist es möglich, den Spiegel in zwei zueinander senkrechten Ebenen zu verkippen. FIG. 8 shows a further exemplary embodiment in which an adjusting screw 40 is guided into a threaded bore of the eyepiece holder 14 on the upper region of the eyepiece holder 14 . The adjusting screw 40 lies with its lower end against the upper edge of the mirror 7 , which can be pivoted via an elastically deformable hinge plate 41 . Due to the elasticity of the hinge plate 41 , the mirror is automatically reset so that it is always pressed against the adjusting screw 40 . By suitable design of the articulation plate 41 and by using a second screw, not shown, arranged perpendicular to the first screw 40 , it is possible to tilt the mirror in two mutually perpendicular planes.

Die Fig. 9 beschreibt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem am unteren Bereich des Handstücks 4 mittels eines Kugelgelenks 42 eine Träger-Platte 43 gelagert ist, welche mittels einer Stell-Schraube 44, welche in einem Gewinde der Platte 43 geführt ist, verstellbar ist. Federn 45 sorgen für eine Halterung und Anlage der Platte 43 an der Unterseite des Handstückes 4 und für eine spielfreie Verstellung. Das Kugelgelenk 42 ermöglicht unter Verwendung einer nicht dargestellten, zweiten Stellschraube 44 und einer weiteren nicht dargestellten Schraube eine Verstellung in zwei zueinander senkrechten Ebenen oder Richtungen. Zur Ankopplung der optischen Faser 10 ist an der Platte ein Faserstecker-Träger 46 befestigt, auf welchen die Überwurfmutter 19 aufgeschraubt ist, um auf diese Weise den Faserstecker 23 zu haltern. FIG. 9 describes a further exemplary embodiment in which a support plate 43 is mounted on the lower region of the handpiece 4 by means of a ball joint 42 , which can be adjusted by means of an adjusting screw 44 which is guided in a thread of the plate 43 . Springs 45 ensure that the plate 43 is held and seated on the underside of the handpiece 4 and for play-free adjustment. The ball joint 42 enables an adjustment in two mutually perpendicular planes or directions using a second set screw 44, not shown, and a further screw, not shown. For coupling the optical fiber 10 , a fiber plug carrier 46 is fastened to the plate, onto which the union nut 19 is screwed in order to hold the fiber plug 23 in this way.

Die Fig. 10 bis 13 zeigen jeweils Ausführungsbeispiele starrer Endoskope, bei welchen der Verstellmechanismus im Handstück 4 analog der Darstellung der Fig. 6 bis 9 ausgebildet ist. Auf eine detaillierte Beschreibung des Handstückes 4 und des zugeordneten Verstellmechanismus kann deshalb verzichtet werden. Der Verstellmechanismus erlaubt, ebenso wie bei den Fig. 6 bis 9, eine Verstellung durch zwei Stellschrauben in Verbindung mit einer Linearführung oder einer Kippführung. Figs. 10 to 13 respectively show embodiments of rigid endoscopes, in which the adjusting mechanism in the handpiece 4 the representation analogous to FIG. 6 to 9 is formed. A detailed description of the handpiece 4 and the associated adjustment mechanism can therefore be dispensed with. As in FIGS. 6 to 9, the adjustment mechanism allows adjustment by means of two adjusting screws in connection with a linear guide or a tilting guide.

Die Linearführungen können in allen Abbildungen auch als Schwalbenschwanzführungen, als Rundstäbe mit Kunststoffbuchsen, als Kugelführungen o. ä. ausgebildet sein. Weiterhin ist es möglich, die Stellbewegung nicht durch eine manuell zu betätigende Schraube, sondern über Hilfseinrichtungen, beispielsweise Hubmagneten, Linearmotoren o. ä., oder auch piezoelektrisch oder elektromagnetisch auszuführen. Bei einer piezoelektrischen Verstellung ist es unter Umständen möglich, auf die Führungen zu verzichten, da die Piezoelemente gleichzeitig als Träger dienen können. Elektrisch verstellbare Elemente ermöglichen ein "wobbeln" oder "abscannen". Bei mechanischen Verstellmöglichkeiten sind auch Lösungen mit Hebelgetrieben o. ä. verwendbar.The linear guides can also in all pictures as dovetail guides, as round bars with Plastic bushings, as ball guides or similar be trained. It is also possible to use the Adjustment movement not by a manual actuating screw, but about Auxiliary devices, for example lifting magnets, Linear motors or the like, or also piezoelectric or to be carried out electromagnetically. At a It may be piezoelectric adjustment possible to do without the guides because the Piezo elements can simultaneously serve as carriers. Electrically adjustable elements enable one "wobble" or "scan". With mechanical Adjustment options are also solutions with Lever gear or similar can be used.

Die in den Fig. 10 bis 13 gezeigten Endoskope sind jeweils als starre Endoskope ausgebildet, so wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist. Hierbei weist das Endoskop ein Trägerrohr 53 auf, welches die optischen Komponenten des Bildübertragungselementes trägt. Dieses besteht aus einer Reihe von Relais-Optiken, von denen hier zwei dargestellt sind. Je nach Länge des Endoskops kann auch eine größere Anzahl davon eingesetzt werden. Als Relais-Optiken können, wie technisch bekannt, Stablinsen oder eine Kombination von Umkehrsystemen und Feldlinsen eingesetzt werden. Am freien Endbereich des starren Endoskops ist ein Objektiv 54 angeordnet, welches die Abbildung eines Objekts 47 in ein Zwischenbild 48 ermöglicht. Dieses Zwischenbild 48 wird über eine Relais-Optik 51 in ein weiteres Zwischenbild 49 abgebildet. Dieses Zwischenbild 49 wiederum wird durch eine weitere Relais-Optik 52 in ein okularseitiges Zwischenbild 50 abgebildet. Da das starre Endoskop-Rohr fest mit dem Okularträger 14 verbunden ist, erfolgt die weitere Abbildung des Zwischenbildes 50 durch die Bildkollimationsoptik und das Okular zum Auge des Betrachters. Der weitere Strahlengang entspricht dem Strahlengang der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele, insbesondere der Ausführungsbeispiele der Fig. 6 bis 9.The endoscopes shown in FIGS. 10 to 13 are each designed as rigid endoscopes, as is known from the prior art. Here, the endoscope has a support tube 53 which carries the optical components of the image transmission element. This consists of a series of relay optics, two of which are shown here. Depending on the length of the endoscope, a larger number can also be used. As technically known, rod lenses or a combination of reversing systems and field lenses can be used as relay optics. A lens 54 is arranged on the free end region of the rigid endoscope, which enables an object 47 to be imaged in an intermediate image 48 . This intermediate image 48 is mapped into a further intermediate image 49 via relay optics 51 . This intermediate image 49 is in turn imaged by an additional relay lens 52 in an eyepiece-side intermediate image 50 . Since the rigid endoscope tube is firmly connected to the eyepiece holder 14 , the intermediate image 50 is further imaged by the image collimation optics and the eyepiece to the viewer's eye. The further beam path corresponds to the beam path of the exemplary embodiments described above, in particular the exemplary embodiments of FIGS. 6 to 9.

Die Fig. 11 bis 13 sind, soweit das starre Endoskop betroffen ist, in gleicher Weise ausgebildet, wie das Ausführungsbeispiel der Fig. 10.As far as the rigid endoscope is concerned, FIGS. 11 to 13 are designed in the same way as the embodiment of FIG. 10.

Die oben stehenden Ausführungsbeispiele belegen, daß jede mögliche Kombination von Handstück und flexiblem, starrem oder semiflexiblem Endoskop möglich ist, um die erfinderische Lehre zu realisieren.The above exemplary embodiments demonstrate that any possible combination of handpiece and flexible, rigid or semi-flexible endoscope is possible to the inventive teaching realize.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt, vielmehr ergeben sich für den Fachmann vielfältige Abwandlungs- und Modifikationsmöglichkeiten.The invention is not shown on the Embodiments limited, rather result for the specialist diverse and Modification options.

Die gewünschte Laserstrahlübertragung wird im Prinzip wie folgt realisiert: Der Laserstrahl wird ausgehend von der optischen Faser 10 über die Faserkollimationsoptik 11 und die Bildkollimationsoptik 9 in das okularseitige Zwischenbild 50 fokussiert und läuft von hier über die Relais-Optiken 51 und 52 und das Objektiv 54 in den Objektraum.The desired laser beam transmission is realized in principle as follows: starting from the optical fiber 10 via the fiber collimation optics 11 and the image collimation optics 9 , the laser beam is focused into the intermediate image 50 on the eyepiece side and runs from here via the relay optics 51 and 52 and the objective 54 in the object space.

BezugszeichenlisteReference list

1 Endoskop
2 faseroptischer Beleuchtungs-Lichtleiter
3 faseroptischer Bildleiter
4 Handstück
5 Okular
6 Vorrichtung zur Einblendung eines Laserstrahls
7 Umlenkspiegel
8 Kippeinrichtung
9 Bildkollimationsoptik
10 optische Faser zur Laserstrahlübertragung
11 Faserkollimatoroptik
12 Stecker
13 Objektiv
14 Okularträger
15 Laser-Koppelrohr
16 Laserstrahl
17 Steckerstift
18 Kabelhülle
19 Überwurfmutter
20 Pfeil
21 Pfeil
22 Pfeil
23 Faserstecker
24 Faserhalter
25 Pfeil
26 Bauelement
27 Bauelement
28 Scharnierbereich
29 Stellschraube
30 Ausnehmung
31 Ausnehmung
32 Spiralfeder
33 Stell-Schraube
34 Führungsschlitz
35 Gegendruckfeder
36 Verstellschraube
37 Linsenträger
38 Ausnehmung
39 Gegendruckfeder
40 Stell-Schraube
41 Feder-Gelenkplatte
42 Kugelgelenk
43 Trägerplatte
44 Stell-Schraube
45 Zwischenbild
46 Faserstecker-Träger
47 Objekt der Abbildung
48 Zwischenbild
49 Zwischenbild
50 okularseitiges Zwischenbild
51 Relais-Optik
52 Relais-Optik
53 Trägerrohr
54 Objektiv 1 endoscope
2 fiber optic lighting light guides
3 fiber optic image guides
4 handpiece
5 eyepiece
6 Device for fading in a laser beam
7 deflecting mirror
8 tilting device
9 Image collimation optics
10 optical fibers for laser beam transmission
11 fiber collimator optics
12 plugs
13 lens
14 eyepiece holder
15 laser coupling tube
16 laser beam
17 connector pin
18 cable sheath
19 union nut
20 arrow
21 arrow
22 arrow
23 fiber connectors
24 fiber holders
25 arrow
26 component
27 component
28 hinge area
29 set screw
30 recess
31 recess
32 coil spring
33 set screw
34 guide slot
35 counter pressure spring
36 adjusting screw
37 lens wearers
38 recess
39 pressure spring
40 set screw
41 spring joint plate
42 ball joint
43 carrier plate
44 set screw
45 intermediate image
46 fiber connector carrier
47 Object of the illustration
48 intermediate image
49 intermediate image
50 intermediate image on the eyepiece side
51 relay optics
52 relay optics
53 support tube
54 lens

Claims

1. Rigid, flexible or semi-flexible endoscope with an image transmission system, which is assigned an eyepiece ( 5 ) in the area of a handpiece ( 4 ), characterized in that a device for inserting a laser beam into the image transmission system is installed in the handpiece ( 4 ) that the laser radiation in the handpiece ( 4 ) is irradiated by beam combination devices in the beam path of the image transmission system so that the laser beam runs from the end of the image transmission system facing the viewer to the distal end of the endoscope.

2. Rigid, flexible or semi-flexible endoscope according to claim 1 with an illuminating light guide ( 2 ) and an image transmission system, which in the area of a handpiece ( 4 ) is associated with an eyepiece ( 5 ), characterized in that on the handpiece ( 4 ) Device ( 6 ) for superimposing a laser beam in the image guide ( 3 ) is arranged.

3. Endoscope according to claim 1 or 2, characterized in that a beam splitter is arranged in the region of the insertion device ( 6 ).

4. Endoscope according to claim 3, characterized characterized in that the beam splitter as geometric beam splitter, especially as foldable mirror is formed.

5. Endoscope according to claim 3, characterized characterized in that the beam splitter as physical beam splitter is formed.

6. Endoscope according to claims 2 to 5, characterized in that the device ( 6 ) for superimposing the laser beam comprises a device for changing the position of the focal point of the laser beam.

7. Endoscope according to one of claims 3 to 6, characterized in that the device for changing the position of the focal point comprises a acting as a beam splitter, tiltable or fixed, wavelength-selective deflection mirror ( 7 ).

8. Endoscope according to one of claims 3 to 6, characterized in that the device for changing the position of the focusing point comprises a tilting device ( 8 ) arranged in the coupling region of an optical fiber ( 10 ) for introducing the laser beam.

9. Endoscope according to one of claims 3 to 6, characterized in that the device for changing the position of the focusing point comprises a displacement device arranged in the coupling region of an optical fiber ( 10 ) for introducing the laser beam.

10. Endoscope according to one of claims 1 to 9, characterized in that an image collimation optics ( 9 ) is arranged at the end of the image guide ( 3 ) facing the viewer for focusing the laser beam and for collimating the image to be viewed through the eyepiece ( 5 ).

11. Endoscope according to one of claims 8 to 10, characterized in that a fiber collimator lens ( 11 ) is provided in the coupling region of the optical fiber ( 10 ) for supplying the laser beam.

12. Endoscope according to claim 11, characterized in that the fiber collimation optics ( 11 ) is linearly displaceable perpendicular to the beam direction of the laser.

13. Endoscope according to one of claims 1 to 12, characterized in that the eyepiece ( 5 ) is designed in the form of a video camera.

14. Endoscope according to one of claims 3 to 13, characterized in that the device for Change the position of the focus point of the Laser beam an automatic Includes scanner.

15. Endoscope according to one of claims 2 to 14, characterized in that a laser protection filter is arranged in front of the eyepiece ( 5 ).

16. Endoscope according to one of claims 2 to 15, characterized in that the laser radiation as a combination of a working laser and one Pilot or target laser is formed.