WO2019175044A1 - Optical system of a stereo video endoscope and method for producing same - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to an optical system of a lateral view stereo video endoscope, comprising a sideways looking common distal optical assembly and a proximal optical assembly, wherein the proximal optical assembly comprises a left lens system channel and a right lens system channel which are similar and wherein the distal optical subassembly is configured to couple light bundles incident from an object space into the left lens system channel and into the right lens system channel of the proximal optical subassembly, wherein the distal optical subassembly comprises a diversion prism group which succeeds one another in the light incident direction a first prism and a second prism.
- the invention relates to a method for producing an optical system of a stereo video endoscope with lateral viewing direction, comprising a sideways-looking common distal optical assembly and a proximal optical assembly, wherein the pro- The optical assembly comprises a left lens system channel and a right lens system channel, which are constructed identically, and wherein the distal optical assembly is configured to receive light bundles incident from an object space into the left lens system channel and into the right lens system channel of the proximal optical channel Coupling assembly, wherein the distal optical assembly comprises a Umlenkprisms group that successively comprises a first prism and a second prism in Lichteinfall- direction.
- Video endoscopes in which the light entering at a distal tip of an endoscope shaft is directed by an optical system onto one or more image sensors, are known in various designs. There are endoscopes with a straight-ahead view, a so-called 0 ° view, endoscopes with a fixed lateral view, and endoscopes with an adjustable lateral view, also referred to as V-DOV endoscopes.
- Stereo video endoscopes are also known, which are designed to record and provide stereoscopic video channels. With such instruments, it is possible to produce a 3D image of an object in an examination and / or operating room.
- Stereo video endoscopes with lateral viewing direction often comprise a deflecting prism group comprising a plurality of prisms, which reflect the light rays entering from an object space at a specific angle to the longitudinal axis of the endoscope shaft several times and deflect them laterally in the direction of a left and a right lens system channel.
- An endoscope objective with a deflecting prism group is for example way known from DE 197 36 617 A1.
- the deflecting prism group of a stereo video endoscope often comprises two prisms, which are cemented together at their common interfaces.
- the incident light beams are reflected at two boundary surfaces of the second prism which are inclined and reflective both at the optical axis of the entrance lens and at the longitudinal axis of the endoscope shaft.
- the second prism is located in the direction of light behind the first prism, which is arranged directly behind an entrance lens.
- the inclined boundary surface of the second prism, at which the reflection takes place, partially forms a common interface with the first prism, which the incident light rays pass through first.
- the entrance lens of such an optical system of a stereo video endoscope defines an optical axis of the system.
- the optical axis follows the deflected beam path through the deflecting prism group to the proximal optical subassembly in which the left and right lens system channels are arranged parallel to the optical axis.
- the optical system of a stereo video endoscope further comprises apertures or menisci which define a field of view or an aperture angle of the optics.
- Light bundles incident from the object space into the optics within the field of view are projected by the optical system, ie by the distal and by the proximal optical assembly, onto image sensors in the lens system channels. det.
- Light bundles that fall into the optical system from outside the field of view at a large angle to the optical axis can produce unwanted reflections and so-called "ghost images” or "flares" in the optical system.
- a peripheral light beam which enters the optics at a large angle to the optical axis of the entrance lens passes through the entrance lens into the first prism of the deflecting prism group and traverses its first light entrance surface and its first light exit surface. With the exit from the first light exit surface, the light beam traverses a second light entry surface of the second prism.
- the peripheral light beam is reflected at the reflection side of the second prism and impinges at an acute angle on the common interface between the first and second prism, ie from the rear side to the second light entry surface of the second prism. There, the peripheral light beam is totally reflected and gets back to the reflection side of the second prism.
- It is an object of the invention to provide an optical system of a stereoscopic video endoscope with lateral viewing direction, a stereo video endoscope with lateral viewing direction, and a method for establishing an optical system of a stereo video endoscope with lateral viewing direction optical system is insensitive to incident outside of a field of view peripheral light bundles, in particular with regard to possible image interference should be.
- an optical system of a stereo video endoscope with lateral viewing direction comprising a side-facing common distal optical assembly and a proximal optical assembly, the proximal optical assembly comprising a left lens system channel and a right lens system channel, which are configured identically, and wherein the distal optical assembly is configured to couple light bundles incident from an object space into the left lens system channel and into the right lens system channel of the proximal optical assembly, wherein the distal optical assembly comprises a deflecting prism group, which in Light incident direction successively comprises a first prism and a second prism, wherein the optical system is formed by the fact that the first prism of a first part prism and a second part prism is constructed, wherein a light exit surface of the first part prism opposite o Ptician axis of the distal optical assembly is inclined and this light exit surface is provided with a coating.
- the optical system of a stereo video endoscope has reflection surfaces of the individual prisms in the deflection prism group, which are considerably larger in comparison to the optical systems of endoscopes which do not provide stereoscopic imaging.
- the reason is that with stereo video endoscopes, the distance between the two optical channels should be as large as possible (large stereo base) in order to achieve the strongest possible 3D effect.
- the large reflection surfaces due to the large reflection surfaces, such a prismatic construction is susceptible to multiple reflections which, as already explained at the beginning, can produce ghost images.
- optical system according to aspects of the invention is despite this technical peculiarity little or not at all susceptible to ghosts. At a large angle incident in the optical system incident light are totally reflected at the light exit surface of the first sub-prism and so removed from the beam path.
- the properties of the coating with which the light exit surface is provided are selected such that a corresponding total reflection takes place.
- total reflection occurs at this interface even if a further optical element is arranged on the light exit surface and is even adhesively bonded, for example cemented, to this light exit surface.
- no air gap or the like must be provided at the corresponding light exit surface in order to produce the desired optical effect, that is to say the total reflection. This considerably simplifies the construction and production of the optical system while maintaining the same optical functionality.
- the optical system is in particular an optical system of a stereo video endoscope with variable lateral viewing direction.
- the coating has a refractive index which is smaller than a refractive index of a material of the first subprism.
- the light exit surface of the first subprism is tilted at such an angle with respect to the optical axis that, taking into account a critical Case angle of a peripheral light beam from outside the field of view of the optical system at the light exit surface total reflection takes place. Based on this condition, a desired refractive index of the material of the coating can be determined.
- the refractive index of the material of the first partial prism is taken into account in particular. For the total reflection, the difference of the refractive indices at the interface is decisive.
- the coating is preferably applied by a thin-layer method, for example vapor-deposited or applied by means of a sputtering deposition.
- the first partial prism is made, for example, from a glass such as BK7 or the like.
- As a material for the coating corresponding optically thinner materials in question.
- the optical system is formed by the fact that the left lens system channel comprises a left image sensor and the right lens system channel comprises a right image sensor, wherein the distal and the proximal optical assemblies define a beam path, so that from a light bundles incident on the object space are imaged on a photosensitive surface of the left and right image sensors, wherein the material of the first subprism and a material of the coating are chosen so that a difference between the refractive indices of these two materials results in that light bundles of Be reflected outside the field of view at the light exit surface of the first sub-prism under total reflection from the beam path out.
- the optical system is particularly advantageous for a stereo video endoscope, because of the design of stereo stereoscopes.
- the applied coating fulfills the function similar to a mask. With a mask, a defined air gap between the partial prisms would be produced so that total reflection takes place at the glass-air interface. Instead, according to aspects of the invention, a corresponding coating is used. This has the advantage that at the same time the risk is avoided that the air gap has no constant width. Even a minimal tilting of the two partial prisms has a negative effect on the quality of the optical system.
- a coating which can be in full-surface contact with an adjacent optical component and whose layer thickness can also be realized very homogeneously avoids this technical problem.
- the optical system is formed by the fact that the light exit surface of the first prism part is provided over the entire surface with the coating.
- Such an optical system has a high optical quality.
- the optical system is formed by the common distal optical assembly comprising in succession an entrance lens, the deflecting prism group and an exit lens in a light incidence direction, the first prism of the first Prismas a perpendicular to the optical axis of the distal optical assembly standing first entrance side and the optical axis inclined and provided with the coating light exit surface, and wherein the second partial prism oriented parallel to the light exit surface light entrance surface and one with respect to the optical axis and wherein the second prism comprises a second inlet side oriented parallel to the first outlet side, a reflection side and a second outlet side.
- such an optical system is less susceptible to extraneous light, in particular to those light beams which enter the distal optical system at large angles to the optical axis of the incident lens.
- a stereo video endoscope with lateral viewing direction in particular variable lateral viewing direction, which is developed by comprising an optical system according to one or more of the abovementioned embodiments.
- the stereo video endoscope according to aspects of the invention is less susceptible to extraneous light and can be produced with reduced constructive effort. Incidentally, the same or similar advantages apply to the stereo video endoscope as already mentioned above with regard to the optical system.
- the object is further achieved by a method for producing an optical system of a stereo video endoscope with lateral viewing direction, comprising a sideways looking common distal optical assembly and a proximal optical assembly, the proximal optical assembly having a left lens system.
- the distal optical assembly is adapted to couple from an object space incident light bundles in the left lens system channel and in the right Linsensystemka- channel of the proximal optical assembly, wherein the distal optical assembly comprises a Umlenk prism group comprising successively in the light incident direction, a first prism and a second prism, the method being developed in that the first prism is composed of a first part prism and a second part prism, wherein a Lichtaustrittsflä surface the first sub-prism is arranged inclined relative to an optical axis of the distal optical assembly and provided with a coating before mounting this light exit surface.
- the method of manufacturing the optical system has the same or similar advantages as already mentioned with respect to the optical system and the stereo video endoscope itself, so that repetition should be omitted.
- the reduced design complexity of the optical system also has an advantageous effect on the method for producing the optical system.
- the process efficiently and reliably delivers high quality results.
- the method is advantageously developed, for example, by providing the light exit surface of the first subprism, in particular over its entire surface, with the coating and then producing the first prism by permanently bonding the coated light exit surface of the first subprism to the second subprism, wherein the coating between the two prisms is present.
- the coating is vapor-deposited, for example, or applied by means of another thin-film method. It is further provided, in particular, that the two partial prisms are permanently connected to one another, in particular connected in a material-locking manner, for example, they are cemented together.
- the surfaces of the partial prisms permanently connected to each other are at least approximately the same size.
- the cementing of the two partial prisms is an example of a cohesive connection.
- Embodiments according to the invention may fulfill individual features or a combination of several features.
- FIG. 1 shows a stereo video endoscope in a schematically simplified perspective view
- Fig. 2 is a schematically simplified representation of an opti's system of a stereo video endoscope according to the prior art in a sectional view and
- FIG. 3 shows a schematically simplified illustration of the optimum see system of a stereo video endoscope, where the beam path of the right lens system channel is shown.
- the same or similar elements and / or parts are provided with the same reference numerals, so that apart from a new idea each.
- FIG 1 shows, in a schematically simplified perspective illustration, a stereo video endoscope 2 comprising a proximal handle 4, to which only a rigid endoscope shaft 6 is connected by way of example.
- the endoscope shaft 6 may also be flexible or semi-flexible.
- the optical system of the stereo video endoscope 2 is arranged, for example, in a distal section 12 of the endoscope shaft 6.
- the optical system images objects located in the object space 11 onto image sensors. These image sensors are preferably those with high resolution, eg. HD, 4K or the following technologies.
- the stereo video endoscope 2 shown is preferably a surgical instrument.
- the stereo video endoscope 2 is one with a fixed lateral viewing direction or with a variable lateral viewing direction.
- a stereo video endoscope 2 is shown with a fixed lateral viewing direction
- the entrance window 10 is mounted inclined in the endoscope shaft 6, so that an optical axis of an entrance lens of the optical system not shown in Fig. 1 with a longitudinal direction L of the endoscope shaft 6 includes a fixed angle. This Angle is for example between 10 ° and 30 °.
- a change of the viewing direction about the longitudinal axis of the endoscope shaft 6 is effected, for example, by a rotation of the handle 4.
- the existing in the distal portion 12 optical system rotates in such a rotation of the handle 4 with.
- a rotary wheel 14 is held during a rotation of the handle 4. This causes the image sensors in the interior of the endoscope shaft 6 do not follow the rotation.
- FIG 2 shows an optical system 20, as used in stereo video endoscopes 2 according to the prior art.
- the optical system 20 defines a fixed lateral viewing direction of the stereo video endoscope 2.
- the optical system 20 includes a side-facing distal optical assembly 24 and a proximal optical assembly 26.
- the proximal optical assembly 26 includes a left lens system channel 48L and a right lens system channel 48R.
- the two lens system channels 48L, 48R are of similar construction.
- the distal optical assembly 24 is configured to couple light bundles incident from an object space 11 into both the left lens system channel 48L and the right lens system channel 48R of the proximal optical assembly 26. For this reason, the distal optical assembly 24 is also referred to as a common distal optical assembly 24.
- the deflecting prism group 30 viewed in the light incident direction, comprises a first prism 32 and a second prism 34 in succession.
- the light bundles leaving the entrance lens 28 first pass through a first entrance side 36 of the first prism 32.
- the light beams pass through the body of the first prism 32 and reach its first exit side 38.
- This first exit side 38 is opposite the first entrance side - te 36 inclined.
- the first prism 32 and the second prism 34 are cemented together, for example.
- the second prism 34 includes a second entrance side 40 through which the light emerging from the first prism 32 through its first exit side 38 enters the second prism 34.
- the first exit side 38 of the first prism 32 and the second entry side 40 of the second prism 34 are, for example, cemented together.
- the second prism 34 further comprises a reflection side 42, which is inclined with respect to the second inlet side 40.
- the light bundles entering the second prism 34 via the second entrance side 40 are reflected at the reflection side 42 of the second prism 34. From there, they impinge on the second entry side 40 of the second prism 34 from the rear side.
- the light bundles are reflected at the second entry side 40 at an angle such that they subsequently leave the second prism 34 at its second exit side 44 , From there, the light bundles continue to travel in light-direction directions to an exit lens 46 of the distal optical assembly 24.
- the proximal optical assembly 26 includes the left lens system channel 48L and the right lens system channel 48R.
- the two Lens system channels 48L, 48R are identical or identical. They are further arranged such that a left optical axis of the left lens system channel 48L not shown in FIG. 2 and a right optical axis of the right lens system channel 48R, also not shown, are aligned parallel to one another.
- the left lens system channel 48L includes the imaging left lens group 50L, which images the incident light onto a left image sensor 52L.
- the right lens system channel 48R includes an imaging right lens group 50R which images the incident light onto a right image sensor 52R.
- the distal optical assembly 24 is adapted to couple the light incident from the object space 11 into both the left lens system channel 48L and the right lens system channel 48R.
- the reflection side 42 of the second prism 34 is substantially larger in stereo video endoscopes 2 than in endoscopes which do not provide stereoscopic images. This requirement arises from the desire to maximize the stereo spacing between the left and right lens system channels 48L, 48R, which produces a strong 3D effect.
- FIG. 3 shows a schematically simplified illustration of an optical system 20 of a stereo video endoscope 2 in a sectional view, wherein only the beam path of the left lens system channel 48L is shown.
- the first prism 32 is divided into a first subprism 60 and a second subprism 62.
- the outer shape of the two partial prisms 60, 62 can be configured identically to the outer shape of the first partial prism 32, as is known from FIG. 2.
- the first partial prism 60 comprises the first entrance side 36, through which the light rays entering the optical system 20 from the object space 11 through the entrance window 10 and the entry list 28 enter the deflection prism group 30.
- the first subprism 60 includes a light exit surface 64 that is inclined with respect to the optical axis 22 of the distal optical assembly 24. This light exit surface 64 is inclined, for example, by an angle ⁇ with respect to the optical axis 22, the angle ⁇ being measured, for example, between a solder 66 erected on the light exit surface 64 and the optical axis 22.
- the light exit surface 64 is provided with a coating 65.
- the coating 65 has a refractive index which is less than the refractive index of a material of the first subprism 60.
- the difference in refractive indices between the material of the first subprism 60 and the material of the coating 65 causes a large angle in the optical system 20 incoming unwanted peripheral light beam 68 is totally reflected at the interface of the two materials. This is indicated by an arrow in FIG. 3.
- the peripheral light beam 68 is absorbed, for example, on the inside of a blackened tube, so that it is neither capable of causing a ghost image nor adversely affecting the optical imaging quality of the optical system 20. Of course, this also applies to all light rays incident at an even greater angle to the optical axis 22 in the optical system 20.
- the peripheral light beam 68 is incident from a region of the object space 11 in the optical system 20, which is outside a field of view of the optical system 20.
- the field of view of the optical system 20 is defined, for example, by the illustrated boundary beam bundles 70.
- the boundary rays 70 define an opening angle of the optical system 20. Light rays incident on the optical system 20 within this opening angle are imaged onto a photosensitive surface of the image sensors 52L, 52R. In other words, therefore, objects located within this opening angle can be detected in the object space 11 by means of the optical system 20.
- the limitation of the opening angle or, in other words, the definition of the boundary rays 70 takes place, for example, by diaphragms or menisci which are present in the optical system 20 but not shown.
- the material of the first subprism 60 and the material of the Stratification 65 on the light exit surface 64 of the first subprism 60 are selected so that the difference between the calculation indices of these two materials results in light bundles from outside the field of view, for example the peripheral ray 68 shown, at the light exit surface 64 of the first subprism 60 are reflected out of the beam path under total reflection.
- the light exit surface 64 of the first partial prism 60 is provided, for example, with the entire surface of the coating 65.
- the coating 65 is vapor-deposited, for example, on the light exit surface 64 of the first subprism 60.
- the first partial prism 60 and the second partial prism 62 can be assembled to form the first prism 32.
- the two partial prisms 60, 62 are cemented together.
- a cohesive connection between the two partial prisms 60, 62 may be provided.
- An example of this is the cementing of the two prisms 60, 62. It is thus possible to permanently connect the first and the second partial prisms 60, 62 to the light exit surface 64 of the first partial prism 60 in a different manner, for example to stick together.
- the first prism 32 is composed of a first partial prism 60 and a first prism 32 second partial prism 62 constructed.
- the light exit surface 64 of the first partial prism 60 is arranged inclined relative to the optical axis 22 of the distal optical assembly 24.
- this light exit surface 64 is provided with a coating 65.
- the coating 65 is vapor-deposited or applied by sputter deposition.
- the first partial prism 60 and the second partial prism 62 permanently, in particular materially bonded, connected to each other, for example, cemented together.
- a tilting of the two partial prisms 60, 62 against each other is advantageously not possible, with reliable total reflection of unwanted light rays 68 at the light exit surface 64, more precisely at the interface between the body of the first partial prism 60 and the coating 65.
- the coating 65 is located between the two partial prisms 60, 62.
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Abstract
Description
Optisches System eines Stereo-Videoendoskops sowie Verfahren zum Herstellen desselben Optical system of a stereo video endoscope and method of making the same
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft ein optisches System eines Stereo-Video- endoskops mit seitlicher Blickrichtung, umfassend eine seitwärts blickende gemeinsame distale optische Baugruppe und eine proxi- male optische Baugruppe, wobei die proximale optische Baugruppe einen linken Linsensystemkanal und einen rechten Linsensystemka- nal umfasst, die gleichartig aufgebaut sind, und wobei die distale optische Baugruppe dazu eingerichtet ist, aus einem Objektraum einfallende Lichtbündel in den linken Linsensystemkanal und in den rechten Linsensystemkanal der proximalen optischen Baugruppe einzukoppeln, wobei die distale optische Baugruppe eine Umlenk- prismengruppe umfasst, die in Lichteinfallsrichtung aufeinanderfol- gend ein erstes Prisma und ein zweites Prisma umfasst. Ferner be- trifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Systems eines Stereo-Videoendoskops mit seitlicher Blickrichtung, umfassend eine seitwärts blickende gemeinsame distale optische Baugruppe und eine proximale optische Baugruppe, wobei die pro- ximale optische Baugruppe einen linken Linsensystemkanal und ei- nen rechten Linsensystemkanal umfasst, die gleichartig aufgebaut sind, und wobei die distale optische Baugruppe dazu eingerichtet ist, aus einem Objektraum einfallende Lichtbündel in den linken Lin- sensystemkanal und in den rechten Linsensystemkanal der proxima- len optischen Baugruppe einzukoppeln, wobei die distale optische Baugruppe eine Umlenkprismengruppe umfasst, die in Lichteinfalls- richtung aufeinanderfolgend ein erstes Prisma und ein zweites Prisma umfasst. The invention relates to an optical system of a lateral view stereo video endoscope, comprising a sideways looking common distal optical assembly and a proximal optical assembly, wherein the proximal optical assembly comprises a left lens system channel and a right lens system channel which are similar and wherein the distal optical subassembly is configured to couple light bundles incident from an object space into the left lens system channel and into the right lens system channel of the proximal optical subassembly, wherein the distal optical subassembly comprises a diversion prism group which succeeds one another in the light incident direction a first prism and a second prism. Furthermore, the invention relates to a method for producing an optical system of a stereo video endoscope with lateral viewing direction, comprising a sideways-looking common distal optical assembly and a proximal optical assembly, wherein the pro- The optical assembly comprises a left lens system channel and a right lens system channel, which are constructed identically, and wherein the distal optical assembly is configured to receive light bundles incident from an object space into the left lens system channel and into the right lens system channel of the proximal optical channel Coupling assembly, wherein the distal optical assembly comprises a Umlenkprisms group that successively comprises a first prism and a second prism in Lichteinfall- direction.
Videoendoskope, bei denen das an einer distalen Spitze eines En- doskopschafts eintretende Licht durch ein optisches System auf ei- nen oder mehrere Bildsensoren gelenkt wird, sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Es gibt Endoskope mit Geradeausblick, ei- ner sogenannten 0°-Blickrichtung, Endoskope mit fester seitlicher Blickrichtung und Endoskope mit verstellbarer seitlicher Bl ickrich- tung, die auch als V-DOV-Endoskope bezeichnet werden. Video endoscopes, in which the light entering at a distal tip of an endoscope shaft is directed by an optical system onto one or more image sensors, are known in various designs. There are endoscopes with a straight-ahead view, a so-called 0 ° view, endoscopes with a fixed lateral view, and endoscopes with an adjustable lateral view, also referred to as V-DOV endoscopes.
Es sind ferner Stereo-Videoendoskope bekannt, die dazu eingerich- tet sind, stereoskopische Videokanäle aufzunehmen und bereitzu- stellen. Mit solchen Instrumenten ist es möglich, ein 3D-Abbild eines Objekts in einem Untersuchungs- und/oder Operationsraum zu er- zeugen. Stereo video endoscopes are also known, which are designed to record and provide stereoscopic video channels. With such instruments, it is possible to produce a 3D image of an object in an examination and / or operating room.
Stereo-Videoendoskope mit seitlicher Blickrichtung umfassen viel- fach eine Umlenkprismengruppe aus mehreren Prismen, die die aus einem Objektraum unter einem bestimmten Winkel zur Längsachse des Endoskopschafts in das optische System eintretenden Licht strahlen mehrfach reflektieren und seitenrichtig in Richtung eines linken und eines rechten Linsensystemkanals ablenken. Stereo video endoscopes with lateral viewing direction often comprise a deflecting prism group comprising a plurality of prisms, which reflect the light rays entering from an object space at a specific angle to the longitudinal axis of the endoscope shaft several times and deflect them laterally in the direction of a left and a right lens system channel.
Ein Endoskopobjektiv mit einer Umlenkprismengruppe ist beispiels- weise aus der DE 197 36 617 A1 bekannt. An endoscope objective with a deflecting prism group is for example way known from DE 197 36 617 A1.
Die Umlenkprismengruppe eines Stereo-Videoendoskops umfasst vielfach zwei Prismen, die an ihren gemeinsamen Grenzflächen mit- einander verkittet sind. Die einfallenden Lichtbündel werden an zwei sowohl zur optischen Achse der Eintrittslinse als auch zur Längs- achse des Endoskopschafts schrägstehenden und reflektierenden Grenzflächen des zweiten Prismas reflektiert. Das zweite Prisma befindet sich in Lichteinfallsrichtung hinter dem ersten Prisma, wel- ches unmittelbar hinter einer Eintrittslinse angeordnet ist. Die schrägstehende Grenzfläche des zweiten Prismas, an der die Refle- xion stattfindet, bildet teilweise eine gemeinsame Grenzfläche mit dem ersten Prisma, welches die einfallenden Lichtstrahlen zuerst durchlaufen. The deflecting prism group of a stereo video endoscope often comprises two prisms, which are cemented together at their common interfaces. The incident light beams are reflected at two boundary surfaces of the second prism which are inclined and reflective both at the optical axis of the entrance lens and at the longitudinal axis of the endoscope shaft. The second prism is located in the direction of light behind the first prism, which is arranged directly behind an entrance lens. The inclined boundary surface of the second prism, at which the reflection takes place, partially forms a common interface with the first prism, which the incident light rays pass through first.
Die Eintrittslinse eines solchen optischen Systems eines Stereo- Videoendoskops definiert eine optische Achse des Systems. Die optische Achse folgt dem abgelenkten Strahlengang durch die Um- lenkprismengruppe hindurch bis in die proximale optische Baugrup- pe, in der der linke und der rechte Linsensystemkanal parallel zu der optischen Achse angeordnet sind. Bezüglich der Ausrichtung der optischen Elemente und Einheiten der distalen optischen Bau- gruppe soll im Kontext der vorliegenden Beschreibung stets auf die durch die Eintrittslinse definierte Lage der optischen Achse Bezug genommen werden. The entrance lens of such an optical system of a stereo video endoscope defines an optical axis of the system. The optical axis follows the deflected beam path through the deflecting prism group to the proximal optical subassembly in which the left and right lens system channels are arranged parallel to the optical axis. With regard to the alignment of the optical elements and units of the distal optical component group, reference should always be made in the context of the present description to the position of the optical axis defined by the entrance lens.
Das optische System eines Stereo-Videoendoskops umfasst ferner Blenden oder Menisken, die ein Sichtfeld bzw. einen Öffnungswinkel der Optik festlegen. Von innerhalb des Sichtfelds aus dem Objekt- raum in die Optik einfallende Lichtbündel werden von dem optischen System, d.h. von der distalen und von der proximalen optischen Baugruppe, auf Bildsensoren in den Linsensystemkanälen abgebil- det. Lichtbündel, die von außerhalb des Sichtfeldes unter einem großem Winkel zur optischen Achse in das optische System einfal len , können hingegen im optischen System unerwünschte Reflexio- nen und sog.„Geisterbilder“ oder„Flares“ erzeugen. The optical system of a stereo video endoscope further comprises apertures or menisci which define a field of view or an aperture angle of the optics. Light bundles incident from the object space into the optics within the field of view are projected by the optical system, ie by the distal and by the proximal optical assembly, onto image sensors in the lens system channels. det. Light bundles that fall into the optical system from outside the field of view at a large angle to the optical axis, on the other hand, can produce unwanted reflections and so-called "ghost images" or "flares" in the optical system.
Ein unter einem großen Winkel zur optischen Achse der Eintrittslin- se in die Optik einfallender peripherer Lichtstrahl gelangt durch die Eintrittslinse in das erste Prisma der Umlenkprismengruppe und durchquert dessen erste Lichteintrittsfläche und dessen erste Licht- austrittsfläche. Mit Austritt aus der ersten Lichtaustrittsfläche durch- quert der Lichtstrahl eine zweite Lichteintrittsfläche des zweiten Prismas. Der periphere Lichtstrahl wird an der Reflexionsseite des zweiten Prismas reflektiert und trifft im spitzen Winkel auf die ge- meinsame Grenzfläche zwischen dem ersten und zweiten Prisma, also von der Rückseite her auf die zweite Lichteintrittsfläche des zweiten Prismas. Dort wird der periphere Lichtstrahl total reflektiert und gelangt zurück zur Reflexionsseite des zweiten Prismas. Von dort aus gelangt er erneut rückseitig zu der zweiten Lichteintrittsflä che des zweiten Prismas und wird dort erneut totalreflektiert. An- schließend kann der Lichtstrahl in den linken oder den rechten Lin- sensystemkanal gelangen und dort ein Geisterbild erzeugen. Die oben erläuterte Vierfachreflexion in der Umlenkprismengruppe ist unerwünscht. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein optisches System eines Ste- reo-Videoendoskops mit seitlicher Blickrichtung, ein Stereo-Video- endoskop mit seitlicher Blickrichtung sowie ein Verfahren zum Her- steilen eines optischen Systems eines Stereo-Videoendoskops mit seitlicher Blickrichtung anzugeben, wobei das optische System un- empfindlich gegenüber von außerhalb eines Sichtfelds einfallenden peripheren Lichtbündeln, insbesondere im Hinblick auf mögliche Bildstörungen, sein soll. Die Aufgabe wird gelöst durch ein optisches System eines Stereo- Videoendoskops mit seitlicher Blickrichtung, umfassend eine seit- wärts blickende gemeinsame distale optische Baugruppe und eine proximale optische Baugruppe, wobei die proximale optische Bau- gruppe einen linken Linsensystemkanal und einen rechten Linsen- systemkanal umfasst, die gleichartig aufgebaut sind, und wobei die distale optische Baugruppe dazu eingerichtet ist, aus einem Objekt- raum einfallende Lichtbündel in den linken Linsensystemkanal und in den rechten Linsensystemkanal der proximalen optischen Bau- gruppe einzukoppeln, wobei die distale optische Baugruppe eine Umlenkprismengruppe umfasst, die in Lichteinfallsrichtung aufei- nanderfolgend ein erstes Prisma und ein zweites Prisma umfasst, wobei das optische System dadurch fortgebildet ist, dass das erste Prisma aus einem ersten Teilprisma und einem zweiten Teilprisma aufgebaut ist, wobei eine Lichtaustrittsfläche des ersten Teilprismas gegenüber einer optischen Achse der distalen optischen Baugruppe geneigt ist und diese Lichtaustrittsfläche mit einer Beschichtung versehen ist. A peripheral light beam which enters the optics at a large angle to the optical axis of the entrance lens passes through the entrance lens into the first prism of the deflecting prism group and traverses its first light entrance surface and its first light exit surface. With the exit from the first light exit surface, the light beam traverses a second light entry surface of the second prism. The peripheral light beam is reflected at the reflection side of the second prism and impinges at an acute angle on the common interface between the first and second prism, ie from the rear side to the second light entry surface of the second prism. There, the peripheral light beam is totally reflected and gets back to the reflection side of the second prism. From there it passes again back to the second Lichteintrittsflä surface of the second prism and is there again totally reflected. The light beam can then enter the left or right lens system channel and generate a ghost image there. The quadruple reflection in the deflecting prism group explained above is undesirable. It is an object of the invention to provide an optical system of a stereoscopic video endoscope with lateral viewing direction, a stereo video endoscope with lateral viewing direction, and a method for establishing an optical system of a stereo video endoscope with lateral viewing direction optical system is insensitive to incident outside of a field of view peripheral light bundles, in particular with regard to possible image interference should be. The object is achieved by an optical system of a stereo video endoscope with lateral viewing direction, comprising a side-facing common distal optical assembly and a proximal optical assembly, the proximal optical assembly comprising a left lens system channel and a right lens system channel, which are configured identically, and wherein the distal optical assembly is configured to couple light bundles incident from an object space into the left lens system channel and into the right lens system channel of the proximal optical assembly, wherein the distal optical assembly comprises a deflecting prism group, which in Light incident direction successively comprises a first prism and a second prism, wherein the optical system is formed by the fact that the first prism of a first part prism and a second part prism is constructed, wherein a light exit surface of the first part prism opposite o Ptischen axis of the distal optical assembly is inclined and this light exit surface is provided with a coating.
Das optische System eines Stereo-Videoendoskops weist Reflexi- onsflächen der einzelnen Prismen in der Umlenkprismengruppe auf, die im Vergleich zu den optischen Systemen von Endoskopen, die keine stereoskopische Abbildung liefern, wesentlich größer sind. Der Grund ist, dass bei Stereo-Videoendoskopen der Abstand der beiden optischen Kanäle möglichst groß sein soll (große Stereoba- sis), um einen möglichst starken 3D-Effekt zu erzielen. Eine solche Prismenkonstruktion ist aufgrund der großen Reflexionsflächen je- doch anfällig für Mehrfachreflexionen, die, wie bereits eingangs dargestellt, Geisterbilder erzeugen können. The optical system of a stereo video endoscope has reflection surfaces of the individual prisms in the deflection prism group, which are considerably larger in comparison to the optical systems of endoscopes which do not provide stereoscopic imaging. The reason is that with stereo video endoscopes, the distance between the two optical channels should be as large as possible (large stereo base) in order to achieve the strongest possible 3D effect. However, due to the large reflection surfaces, such a prismatic construction is susceptible to multiple reflections which, as already explained at the beginning, can produce ghost images.
Das optische System gemäß Aspekten der Erfindung ist trotz dieser technischen Eigenart nur wenig bis gar nicht anfällig für Geisterbi I- der. Unter großem Winkel in das optische System einfallende Licht strahlen werden an der Lichtaustrittsfläche des ersten Teilprismas totalreflektiert und so aus dem Strahlengang entfernt. The optical system according to aspects of the invention is despite this technical peculiarity little or not at all susceptible to ghosts. At a large angle incident in the optical system incident light are totally reflected at the light exit surface of the first sub-prism and so removed from the beam path.
Die Eigenschaften der Beschichtung, mit der die Lichtaustrittsfläche versehen ist, sind so gewählt, dass eine entsprechende Totalrefle- xion stattfindet. Gleichzeitig ist es möglich, die Lichtaustrittsfläche mit der Fläche eines weiteren optischen Elements zu verbinden, oh- ne dass die gewünschte optische Wirkung an der Grenzfläche zwi- schen dem Körper des ersten Teilprismas und der Beschichtung ih- re Wirkung verliert. Mit anderen Worten tritt also auch dann Totalre- flexion an dieser Grenzfläche auf, wenn an der Lichtaustrittsfläche ein weiteres optisches Element angeordnet wird und sogar mit die- ser Lichtaustrittsfläche stoffschlüssig verbunden, beispielsweise verkittet, wird. Besonders vorteilhaft ist es, dass an der entspre- chenden Lichtaustrittsfläche kein Luftspalt oder dergleichen vorge- sehen werden muss, um die gewünschte optische Wirkung, also die Totalreflexion, zu erzeugen. Dies vereinfacht die Konstruktion und Herstellung des optischen Systems bei gleicher optischer Funktio- nalität erheblich. The properties of the coating with which the light exit surface is provided are selected such that a corresponding total reflection takes place. At the same time, it is possible to connect the light exit surface to the surface of another optical element, without the desired optical effect at the interface between the body of the first subprism and the coating losing its effect. In other words, total reflection occurs at this interface even if a further optical element is arranged on the light exit surface and is even adhesively bonded, for example cemented, to this light exit surface. It is particularly advantageous that no air gap or the like must be provided at the corresponding light exit surface in order to produce the desired optical effect, that is to say the total reflection. This considerably simplifies the construction and production of the optical system while maintaining the same optical functionality.
Das optische System ist insbesondere ein optisches System eines Stereo-Videoendoskops mit variabler seitlicher Blickrichtung. The optical system is in particular an optical system of a stereo video endoscope with variable lateral viewing direction.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Beschichtung einen Brechungsindex aufweist, der kleiner ist als ein Brechungsindex eines Materials des ersten Teilprismas. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Lichtaustrittsfläche des ers- ten Teilprismas um einen solchen Winkel gegenüber der optischen Achse gekippt ist, dass unter Berücksichtigung eines kritischen Ein- fallwinkels eines peripheren Lichtbündels von außerhalb des Sicht feldes des optischen Systems an der Lichtaustrittsfläche Totalrefle- xion stattfindet. Ausgehend von dieser Bedingung kann ein ge- wünschter Brechungsindex des Materials der Beschichtung ermittelt werden. In diesem Zusammenhang wird insbesondere auch der Brechungsindex des Materials des ersten Teilprismas berücksich- tigt. Für die Totalreflexion ist nämlich der Unterschied der Bre- chungsindizes an der Grenzfläche entscheidend. Die Beschichtung ist bevorzugt mit einem Dünnschichtverfahren aufgebracht, beispielsweise aufgedampft oder mittels Sputterdepo- sition aufgetragen. Das erste Teilprisma ist beispielsweise aus ei- nem Glas wie BK7 oder dergleichen hergestellt. Als Material für die Beschichtung kommen entsprechend optisch dünnere Materialien infrage. According to one embodiment, it is advantageously provided that the coating has a refractive index which is smaller than a refractive index of a material of the first subprism. In particular, it is provided that the light exit surface of the first subprism is tilted at such an angle with respect to the optical axis that, taking into account a critical Case angle of a peripheral light beam from outside the field of view of the optical system at the light exit surface total reflection takes place. Based on this condition, a desired refractive index of the material of the coating can be determined. In this context, the refractive index of the material of the first partial prism is taken into account in particular. For the total reflection, the difference of the refractive indices at the interface is decisive. The coating is preferably applied by a thin-layer method, for example vapor-deposited or applied by means of a sputtering deposition. The first partial prism is made, for example, from a glass such as BK7 or the like. As a material for the coating corresponding optically thinner materials in question.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das opti sche System dadurch fortgebildet, dass der linke Linsensystemka- nal einen linken Bildsensor und der rechte Linsensystemkanal einen rechten Bildsensor umfasst, wobei die distale und die proximale op- tische Baugruppe einen Strahlengang festlegen, so dass aus einem in dem Objektraum gelegenen Sichtfeld einfallende Lichtbündel auf eine lichtempfindliche Fläche des linken und rechten Bildsensors abgebildet werden, wobei das Material des ersten Teilprismas und ein Material der Beschichtung so gewählt werden, dass ein Unter- schied zwischen den Brechungsindizes dieser beiden Materialien dazu führt, dass Lichtbündel von außerhalb des Sichtfeldes an der Lichtaustrittsfläche des ersten Teilprismas unter Totalreflexion aus dem Strahlengang herausreflektiert werden. According to a further advantageous embodiment, the optical system is formed by the fact that the left lens system channel comprises a left image sensor and the right lens system channel comprises a right image sensor, wherein the distal and the proximal optical assemblies define a beam path, so that from a light bundles incident on the object space are imaged on a photosensitive surface of the left and right image sensors, wherein the material of the first subprism and a material of the coating are chosen so that a difference between the refractive indices of these two materials results in that light bundles of Be reflected outside the field of view at the light exit surface of the first sub-prism under total reflection from the beam path out.
Wie bereits oben erwähnt, ist das optische System für ein Stereo- Videoendoskop besonders vorteilhaft, da bauartbedingt bei Stereo- Videoendoskopen die reflektierenden Flächen in der distalen opti- schen Baugruppe, insbesondere in der Umlenkprismengruppe, ver- hältnismäßig groß ausgeführt werden müssen. Die eingesetzte Be- schichtung erfüllt die Funktion ähnlich einer Maske. Mit einer Maske würde ein definierter Luftspalt zwischen den Teilprismen hergestellt, so dass Totalreflexion an der Grenzfläche Glas-Luft stattfindet. Stattdessen kommt gemäß Aspekten der Erfindung eine entspre- chende Beschichtung zum Einsatz. Dies hat den Vorteil, dass gleichzeitig die Gefahr vermieden wird, dass der Luftspalt keine konstante Breite aufweist. Bereits eine minimale Verkippung der beiden Teilprismen wirkt sich negativ auf die Qualität des optischen Systems aus. Eine Beschichtung, welche in vollflächigem Kontakt mit einem angrenzenden optischen Bauteil stehen kann, und deren Schichtdicke außerdem sehr homogen realisiert werden kann, ver- meidet dieses technische Problem. As already mentioned above, the optical system is particularly advantageous for a stereo video endoscope, because of the design of stereo stereoscopes. Video endoscopes the reflective surfaces in the distal optical assembly, in particular in the Umlenk prism group, must be made relatively large. The applied coating fulfills the function similar to a mask. With a mask, a defined air gap between the partial prisms would be produced so that total reflection takes place at the glass-air interface. Instead, according to aspects of the invention, a corresponding coating is used. This has the advantage that at the same time the risk is avoided that the air gap has no constant width. Even a minimal tilting of the two partial prisms has a negative effect on the quality of the optical system. A coating which can be in full-surface contact with an adjacent optical component and whose layer thickness can also be realized very homogeneously avoids this technical problem.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das optische System dadurch fortgebildet, dass die Lichtaustrittsfläche des ersten Teil prismas vollflächig mit der Beschichtung versehen ist. In diesem Zusammenhang ist insbesondere vorgesehen, dass die Lichtaus- trittsfläche des ersten Teilprismas mit einer Lichteintrittsfläche des zweiten Teilprismas verbunden ist, insbesondere stoffschlüssig ver- bunden ist, wobei die Beschichtung zwischen den beiden Teilpris men vorhanden ist. Ein solches optisches System weist eine hohe optische Qualität auf. Beispielsweise ist vorgesehen, dass die bei- den Teilprismen miteinander verkittet werden. According to a further embodiment, the optical system is formed by the fact that the light exit surface of the first prism part is provided over the entire surface with the coating. In this context, provision is made in particular for the light exit surface of the first subprism to be connected to a light entry surface of the second subprism, in particular to be connected in a materially bonded manner, the coating being present between the two subprisms. Such an optical system has a high optical quality. For example, it is provided that the two partial prisms are cemented together.
Schließlich ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass das optische System dadurch fortgebildet ist, dass die ge- meinsame distale optische Baugruppe in einer Lichteinfallsrichtung aufeinanderfolgend eine Eintrittslinse, die Umlenkprismengruppe und eine Austrittslinse umfasst, wobei das erste Teilprisma des ers- ten Prismas eine senkrecht zu der optischen Achse der distalen op- tischen Baugruppe stehende erste Eintrittsseite und die gegenüber der optischen Achse geneigte und mit der Beschichtung versehene Lichtaustrittsfläche umfasst, und wobei das zweite Teilprisma eine parallel zu der Lichtaustrittsfläche orientierte Lichteintrittsfläche und eine gegenüber der optischen Achse geneigte erste Austrittsseite umfasst, und wobei das zweite Prisma eine parallel zu der ersten Austrittsseite orientierte zweite Eintrittsseite, eine Reflexionsseite und eine zweite Austrittsseite umfasst. Finally, according to a further embodiment, it is provided that the optical system is formed by the common distal optical assembly comprising in succession an entrance lens, the deflecting prism group and an exit lens in a light incidence direction, the first prism of the first Prismas a perpendicular to the optical axis of the distal optical assembly standing first entrance side and the optical axis inclined and provided with the coating light exit surface, and wherein the second partial prism oriented parallel to the light exit surface light entrance surface and one with respect to the optical axis and wherein the second prism comprises a second inlet side oriented parallel to the first outlet side, a reflection side and a second outlet side.
Vorteilhaft ist ein solches optisches System weniger anfällig gegen Fremdlichteinfall, insbesondere gegenüber solchen Lichtbündeln, die unter großen Winkeln zur optischen Achse der Einfallslinse in das distale optische System eintreten. Advantageously, such an optical system is less susceptible to extraneous light, in particular to those light beams which enter the distal optical system at large angles to the optical axis of the incident lens.
Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Stereo-Videoendoskop mit seitlicher Blickrichtung, insbesondere variabler seitlicher Blick- richtung, welches dadurch fortgebildet ist, dass es ein optisches System nach einer oder mehreren der zuvor genannten Ausfüh- rungsformen umfasst. The object is also achieved by a stereo video endoscope with lateral viewing direction, in particular variable lateral viewing direction, which is developed by comprising an optical system according to one or more of the abovementioned embodiments.
Das Stereo-Videoendoskop gemäß Aspekten der Erfindung ist we- niger anfällig gegen Fremdlichteinfall und ist mit verringertem kon- struktivem Aufwand herstellbar. Im Übrigen treffen gleiche oder ähn- liche Vorteile auf das Stereo-Videoendoskop zu, wie sie bereits oben im Hinblick auf das optische System erwähnt wurden. The stereo video endoscope according to aspects of the invention is less susceptible to extraneous light and can be produced with reduced constructive effort. Incidentally, the same or similar advantages apply to the stereo video endoscope as already mentioned above with regard to the optical system.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Systems eines Stereo-Videoendoskops mit seitli cher Blickrichtung, umfassend eine seitwärts blickende gemeinsame distale optische Baugruppe und eine proximale optische Baugruppe, wobei die proximale optische Baugruppe einen linken Linsensys- temkanal und einen rechten Linsensystemkanal umfasst, die gleich- artig aufgebaut sind, und wobei die distale optische Baugruppe da- zu eingerichtet ist, aus einem Objektraum einfallende Lichtbündel in den linken Linsensystemkanal und in den rechten Linsensystemka- nal der proximalen optischen Baugruppe einzukoppeln, wobei die distale optische Baugruppe eine Umlenkprismengruppe umfasst, die in Lichteinfallsrichtung aufeinanderfolgend ein erstes Prisma und ein zweites Prisma umfasst, wobei das Verfahren dadurch fortgebil- det ist, dass das erste Prisma aus einem ersten Teilprisma und ei- nem zweiten Teilprisma aufgebaut wird, wobei eine Lichtaustrittsflä che des ersten Teilprismas gegenüber einer optischen Achse der distalen optischen Baugruppe geneigt angeordnet wird und vor der Montage diese Lichtaustrittsfläche mit einer Beschichtung versehen wird. The object is further achieved by a method for producing an optical system of a stereo video endoscope with lateral viewing direction, comprising a sideways looking common distal optical assembly and a proximal optical assembly, the proximal optical assembly having a left lens system. temkanal and a right lens system channel, which are constructed identically, and wherein the distal optical assembly is adapted to couple from an object space incident light bundles in the left lens system channel and in the right Linsensystemka- channel of the proximal optical assembly, wherein the distal optical assembly comprises a Umlenk prism group comprising successively in the light incident direction, a first prism and a second prism, the method being developed in that the first prism is composed of a first part prism and a second part prism, wherein a Lichtaustrittsflä surface the first sub-prism is arranged inclined relative to an optical axis of the distal optical assembly and provided with a coating before mounting this light exit surface.
Auch auf das Verfahren zum Herstellen des optischen Systems tref- fen gleiche oder ähnliche Vorteile zu, wie sie bereits im Hinblick auf das optische System und das Stereo-Videoendoskop selbst erwähnt wurden, so dass auf Wiederholungen verzichtet werden soll. Also, the method of manufacturing the optical system has the same or similar advantages as already mentioned with respect to the optical system and the stereo video endoscope itself, so that repetition should be omitted.
Der verringerte konstruktive Aufwand des optischen Systems wirkt sich ebenso vorteilhaft auf das Verfahren zum Herstellen des opti- schen Systems aus. Das Verfahren liefert effizient und zuverlässig hochwertige Ergebnisse. The reduced design complexity of the optical system also has an advantageous effect on the method for producing the optical system. The process efficiently and reliably delivers high quality results.
Das Verfahren ist beispielsweise dadurch vorteilhaft fortgebildet, dass die Lichtaustrittsfläche des ersten Teilprismas, insbesondere vollflächig, mit der Beschichtung versehen und anschließend das erste Prisma hergestellt wird, indem die beschichtete Lichtaustritts- fläche des ersten Teilprismas mit dem zweiten Teilprisma dauerhaft verbunden wird, wobei die Beschichtung zwischen den beiden Teil prismen vorhanden ist. Die Beschichtung wird beispielsweise aufgedampft oder mittels ei- nes anderen Dünnschichtverfahrens aufgetragen. Es ist ferner ins- besondere vorgesehen, dass die beiden Teilprismen dauerhaft mit- einander verbunden werden, insbesondere stoffschlüssig verbunden werden, beispielsweise werden sie miteinander verkittet. The method is advantageously developed, for example, by providing the light exit surface of the first subprism, in particular over its entire surface, with the coating and then producing the first prism by permanently bonding the coated light exit surface of the first subprism to the second subprism, wherein the coating between the two prisms is present. The coating is vapor-deposited, for example, or applied by means of another thin-film method. It is further provided, in particular, that the two partial prisms are permanently connected to one another, in particular connected in a material-locking manner, for example, they are cemented together.
Ferner ist insbesondere vorgesehen, dass die miteinander dauerhaft verbundenen Oberflächen der Teilprismen zumindest näherungs- weise die gleiche Größe haben. Die Verkittung der beiden Teilpris- men ist ein Beispiel für eine stoffschlüssige Verbindung. Furthermore, it is provided in particular that the surfaces of the partial prisms permanently connected to each other are at least approximately the same size. The cementing of the two partial prisms is an example of a cohesive connection.
Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung er- findungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprü- chen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsge- mäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen. Further features of the invention will become apparent from the description of embodiments according to the invention together with the claims and the attached drawings. Embodiments according to the invention may fulfill individual features or a combination of several features.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemei- nen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelhei- ten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen: Fig. 1 ein Stereo-Videoendoskop in schematisch vereinfachter perspektivischer Darstellung, The invention will be described below without limiting the general inventive idea using exemplary embodiments with reference to the drawings, with respect to all unspecified in the text according to the invention Einzelhei- expressly made to the drawings. 1 shows a stereo video endoscope in a schematically simplified perspective view,
Fig. 2 eine schematisch vereinfachte Darstellung eines opti schen Systems eines Stereo-Videoendoskops gemäß dem Stand der Technik in einer Schnittansicht und Fig. 2 is a schematically simplified representation of an opti's system of a stereo video endoscope according to the prior art in a sectional view and
Fig. 3 eine schematisch vereinfachte Darstellung des opti- sehen Systems eines Stereo-Videoendoskops, wobei der Strahlengang des rechten Linsensystemkanals dar- gestellt ist. In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird. 3 shows a schematically simplified illustration of the optimum see system of a stereo video endoscope, where the beam path of the right lens system channel is shown. In the drawings, the same or similar elements and / or parts are provided with the same reference numerals, so that apart from a new idea each.
Fig. 1 zeigt in schematisch vereinfachter perspektivischer Darstel- lung ein Stereo-Videoendoskop 2, umfassend einen proximalen Handgriff 4, an den sich lediglich beispielhaft ein starrer Endo- skopschaft 6 anschließt. Der Endoskopschaft 6 kann ebenso flexibel oder halbflexibel ausgebildet sein. An einer distalen Spitze 8 des Endoskopschafts 6 befindet sich ein Eintrittsfenster 10, durch wel- ches Licht aus einem Objektraum 1 1 , beispielsweise einem Operati- ons- und/oder Beobachtungsfeld, in ein in Fig. 1 nicht sichtbares optisches System des Stereo-Videoendoskops 2 eintritt. Das opti- sche System des Stereo-Videoendoskops 2 ist beispielsweise in einem distalen Abschnitt 12 des Endoskopschafts 6 angeordnet. Das optische System bildet Objekte, die sich im Objektraum 1 1 be- finden, auf Bildsensoren ab. Diese Bildsensoren sind bevorzugt sol- che mit hoher Auflösung, z. B. HD, 4K oder folgende Technologien. 1 shows, in a schematically simplified perspective illustration, a stereo video endoscope 2 comprising a proximal handle 4, to which only a rigid endoscope shaft 6 is connected by way of example. The endoscope shaft 6 may also be flexible or semi-flexible. At an distal tip 8 of the endoscope shaft 6 there is an entrance window 10, through which light from an object space 11, for example an operating and / or observation field, into an optical system of the stereo video endoscope, which is not visible in FIG 2 enters. The optical system of the stereo video endoscope 2 is arranged, for example, in a distal section 12 of the endoscope shaft 6. The optical system images objects located in the object space 11 onto image sensors. These image sensors are preferably those with high resolution, eg. HD, 4K or the following technologies.
Das gezeigte Stereo-Videoendoskop 2 ist bevorzugt ein chirurgi- sches Instrument. Es handelt sich bei dem Stereo-Videoendoskop 2 um eines mit fester seitlicher Blickrichtung oder mit variabler seitli cher Blickrichtung. Lediglich beispielhaft ist ein Stereo-Video- endoskop 2 mit fester seitlicher Blickrichtung dargestellt, dessen Eintrittsfenster 10 geneigt im Endoskopschaft 6 montiert ist, so dass eine optische Achse einer Eintrittslinse des in Fig. 1 nicht darge- stellten optischen Systems mit einer Längserstreckungsrichtung L des Endoskopschafts 6 einen festen Winkel einschließt. Dieser Winkel beträgt beispielsweise zwischen 10° und 30°. The stereo video endoscope 2 shown is preferably a surgical instrument. The stereo video endoscope 2 is one with a fixed lateral viewing direction or with a variable lateral viewing direction. By way of example only, a stereo video endoscope 2 is shown with a fixed lateral viewing direction, the entrance window 10 is mounted inclined in the endoscope shaft 6, so that an optical axis of an entrance lens of the optical system not shown in Fig. 1 with a longitudinal direction L of the endoscope shaft 6 includes a fixed angle. This Angle is for example between 10 ° and 30 °.
Eine Änderung der Blickrichtung um die Längsachse des Endo- skopschafts 6 wird beispielsweise durch eine Drehung des Hand- griffs 4 bewirkt. Das im distalen Abschnitt 12 vorhandene optische System rotiert bei einer solchen Drehung des Handgriffs 4 mit. Zur Beibehaltung der Horizontallage des angezeigten Bildes wird bei einer Drehung des Hangriffs 4 ein Drehrad 14 festgehalten. Dies bewirkt, dass die Bildsensoren im Inneren des Endoskopschafts 6 die Drehbewegung nicht mitvollziehen. A change of the viewing direction about the longitudinal axis of the endoscope shaft 6 is effected, for example, by a rotation of the handle 4. The existing in the distal portion 12 optical system rotates in such a rotation of the handle 4 with. To maintain the horizontal position of the displayed image, a rotary wheel 14 is held during a rotation of the handle 4. This causes the image sensors in the interior of the endoscope shaft 6 do not follow the rotation.
Fig. 2 zeigt ein optisches System 20, wie es in Stereo-Video- endoskopen 2 gemäß dem Stand der Technik zum Einsatz kommt. 2 shows an optical system 20, as used in stereo video endoscopes 2 according to the prior art.
Das optische System 20 definiert eine feste seitliche Blickrichtung des Stereo-Videoendoskops 2. Die optische Achse 22, bei der es sich um die optische Achse einer Eintrittslinse 28 des optischen Systems 20 handelt, schließt mit der Längserstreckungsrichtung L des Endoskopschafts 6 einen festen Winkel von beispielsweise 30° ein. Das optische System 20 umfasst eine seitwärts blickende dista le optische Baugruppe 24 und eine proximale optische Baugrup- pe 26. Die proximale optische Baugruppe 26 umfasst einen linken Linsensystemkanal 48L und einen rechten Linsensystemkanal 48R. Die beiden Linsensystemkanäle 48L, 48R sind gleichartig aufge- baut. Die distale optische Baugruppe 24 ist dazu eingerichtet, aus einem Objektraum 1 1 einfallende Lichtbündel sowohl in den linken Linsensystemkanal 48L als auch in den rechten Linsensystemkanal 48R der proximalen optischen Baugruppe 26 einzukoppeln. Aus diesem Grund wird die distale optische Baugruppe 24 auch als ge- meinsame distale optische Baugruppe 24 bezeichnet. The optical system 20 defines a fixed lateral viewing direction of the stereo video endoscope 2. The optical axis 22, which is the optical axis of an entrance lens 28 of the optical system 20, closes with the longitudinal direction L of the endoscope shaft 6 a fixed angle, for example 30 °. The optical system 20 includes a side-facing distal optical assembly 24 and a proximal optical assembly 26. The proximal optical assembly 26 includes a left lens system channel 48L and a right lens system channel 48R. The two lens system channels 48L, 48R are of similar construction. The distal optical assembly 24 is configured to couple light bundles incident from an object space 11 into both the left lens system channel 48L and the right lens system channel 48R of the proximal optical assembly 26. For this reason, the distal optical assembly 24 is also referred to as a common distal optical assembly 24.
Aus dem Objektraum 1 1 durch das Eintrittsfenster 10 einfallende Lichtbündel treffen zunächst auf die Eintrittslinse 28 der distalen optischen Baugruppe 24 und gelangen anschließend in eine Um- lenkprismengruppe 30. Die Umlenkprismengruppe 30 umfasst, be- trachtet in Lichteinfallsrichtung, aufeinanderfolgend ein erstes Pris- ma 32 und ein zweites Prisma 34. From the object space 1 1 through the entrance window 10 incident Light bundles initially strike the entrance lens 28 of the distal optical assembly 24 and then enter a deflecting prism group 30. The deflecting prism group 30, viewed in the light incident direction, comprises a first prism 32 and a second prism 34 in succession.
In Lichteinfallsrichtung durchqueren die Lichtbündel, welche die Ein- trittslinse 28 verlassen, zunächst eine erste Eintrittsseite 36 des ersten Prismas 32. Die Lichtbündel durchqueren den Körper des ersten Prismas 32 und gelangen zu dessen erster Austrittsseite 38. Diese erste Austrittsseite 38 ist gegenüber der ersten Eintrittssei- te 36 geneigt. Das erste Prisma 32 und das zweite Prisma 34 sind beispielsweise miteinander verkittet. Das zweite Prisma 34 umfasst eine zweite Eintrittsseite 40, durch welche das aus dem ersten Prisma 32 durch dessen erste Austrittsseite 38 austretende Licht in das zweite Prisma 34 eintritt. Die erste Austrittsseite 38 des ersten Prismas 32 und die zweite Eintrittsseite 40 des zweiten Prismas 34 sind beispielsweise miteinander verkittet. Das zweite Prisma 34 um- fasst ferner eine Reflexionsseite 42, welche gegenüber der zweiten Eintrittsseite 40 geneigt ist. Die über die zweite Eintrittsseite 40 in das zweite Prisma 34 eintretenden Lichtbündel werden an der Re- flexionsseite 42 des zweiten Prismas 34 reflektiert. Von dort aus treffen sie von der Rückseite her auf die zweite Eintrittsseite 40 des zweiten Prismas 34. Die Lichtbündel werden an der zweiten Ein- trittsseite 40 unter einem solchen Winkel reflektiert, dass sie an- schließend das zweite Prisma 34 an seiner zweiten Austrittsseite 44 verlassen. Von dort aus gelangen die Lichtbündel weiter in Lichtei n- fallsrichtungen zu einer Austrittslinse 46 der distalen optischen Baugruppe 24. In the light incidence direction, the light bundles leaving the entrance lens 28 first pass through a first entrance side 36 of the first prism 32. The light beams pass through the body of the first prism 32 and reach its first exit side 38. This first exit side 38 is opposite the first entrance side - te 36 inclined. The first prism 32 and the second prism 34 are cemented together, for example. The second prism 34 includes a second entrance side 40 through which the light emerging from the first prism 32 through its first exit side 38 enters the second prism 34. The first exit side 38 of the first prism 32 and the second entry side 40 of the second prism 34 are, for example, cemented together. The second prism 34 further comprises a reflection side 42, which is inclined with respect to the second inlet side 40. The light bundles entering the second prism 34 via the second entrance side 40 are reflected at the reflection side 42 of the second prism 34. From there, they impinge on the second entry side 40 of the second prism 34 from the rear side. The light bundles are reflected at the second entry side 40 at an angle such that they subsequently leave the second prism 34 at its second exit side 44 , From there, the light bundles continue to travel in light-direction directions to an exit lens 46 of the distal optical assembly 24.
Die proximale optische Baugruppe 26 umfasst den linken Linsensys- temkanal 48L und den rechten Linsensystemkanal 48R. Die beiden Linsensystemkanäle 48L, 48R sind gleichartig oder identisch aufge- baut. Sie sind ferner so angeordnet, dass eine in Fig. 2 nicht darge- stellte linke optische Achse des linken Linsensystemkanals 48L und eine ebenfalls nicht dargestellte rechte optische Achse des rechten Linsensystemkanals 48R parallel zueinander ausgerichtet sind. Der linke Linsensystemkanal 48L umfasst die abbildende linke Linsen- gruppe 50L, die das einfallende Licht auf einen linken Bildsensor 52L abbildet. Entsprechend umfasst der rechte Linsensystemkanal 48R eine abbildende rechte Linsengruppe 50R, die das einfallende Licht auf einen rechten Bildsensor 52R abbildet. The proximal optical assembly 26 includes the left lens system channel 48L and the right lens system channel 48R. The two Lens system channels 48L, 48R are identical or identical. They are further arranged such that a left optical axis of the left lens system channel 48L not shown in FIG. 2 and a right optical axis of the right lens system channel 48R, also not shown, are aligned parallel to one another. The left lens system channel 48L includes the imaging left lens group 50L, which images the incident light onto a left image sensor 52L. Accordingly, the right lens system channel 48R includes an imaging right lens group 50R which images the incident light onto a right image sensor 52R.
Die distale optische Baugruppe 24 ist dazu eingerichtet, das aus dem Objektraum 1 1 einfallende Licht sowohl in den linken Linsen- systemkanal 48L als auch in den rechten Linsensystemkanal 48R einzukoppeln. Aus diesem Grund ist die Reflexionsseite 42 des zweiten Prismas 34 bei Stereo-Videoendoskopen 2 wesentlich grö- ßer als bei Endoskopen, welche keine stereoskopischen Abbildun- gen liefern. Dieses Erfordernis ergibt sich aus dem Wunsch, einen möglichst großen Stereoabstand zwischen dem linken und dem rechten Linsensystemkanal 48L, 48R zu ermöglichen, was einen starken 3D-Effekt erzeugt. The distal optical assembly 24 is adapted to couple the light incident from the object space 11 into both the left lens system channel 48L and the right lens system channel 48R. For this reason, the reflection side 42 of the second prism 34 is substantially larger in stereo video endoscopes 2 than in endoscopes which do not provide stereoscopic images. This requirement arises from the desire to maximize the stereo spacing between the left and right lens system channels 48L, 48R, which produces a strong 3D effect.
Mit einer der beschriebenen Prismenkonstruktionen geht jedoch der technische Nachteil einher, dass es schnell zu Mehrfachreflexionen kommen kann, die ein sogenanntes Geisterbild erzeugen. Solche Geisterbilder werden von peripheren Lichtstrahlen erzeugt, die unter großem Winkel zur optischen Achse 22 aus dem Objektraum 1 1 in das optische System 20 einfallen. Vielfach sind solche Geisterbilder die Folge einer sogenannten Vier- fachreflexion. Ein peripherer Lichtstrahl gelangt durch die Eintritts- linse 28 in das erste Prisma 32 und von dort aus in das zweite Prisma 34. Er trifft auf die Reflexionsseite 42 des zweiten Prismas 34, wird dort reflektiert und trifft im spitzen Winkel auf die Grenzflä- che zwischen dem ersten und dem zweiten Prisma 32, 34. Von dort wird er zurück zur Reflexionsseite 42 des zweiten Prismas 34 reflek- tiert und gelangt erneut zur zweiten Eintrittsseite 38 des zweiten Prismas 34. An dieser Grenzfläche erfolgt erneut Totalreflexion, so dass der unerwünschte Lichtstrahl anschließend über die zweite Austrittsseite 44 die Umlenkprismengruppe 30 verlässt und in den rechten oder linken Linsensystemkanal 48L, 48R gelangt und dort ein Geisterbild erzeugt. With one of the described prism constructions, however, there is the technical disadvantage that it can quickly lead to multiple reflections that produce a so-called ghost. Such ghost images are generated by peripheral light beams which are incident at a large angle to the optical axis 22 from the object space 11 into the optical system 20. In many cases, such ghost images are the result of a so-called quadruple reflection. A peripheral light beam passes through the entrance lens 28 into the first prism 32 and from there into the second prism 32 Prism 34. It strikes the reflection side 42 of the second prism 34, is reflected there and hits the boundary surface between the first and second prisms 32, 34 at an acute angle. From there, it returns to the reflection side 42 of the second prism 34 Reflected and reenters the second entrance side 38 of the second prism 34. At this interface again total reflection occurs, so that the unwanted light beam then leaves the deflection prism group 30 via the second exit side 44 and enters the right or left lens system channel 48L, 48R and there creates a ghost image.
Fig. 3 zeigt eine schematisch vereinfachte Darstellung eines opti- schen Systems 20 eines Stereo-Videoendoskops 2 in einer Schnittansicht, wobei lediglich der Strahlengang des linken Linsen- Systemkanals 48L dargestellt ist. Im Vergleich zu dem aus Fig. 2 bekannten optischen System 20 ist das erste Prisma 32 in ein ers- tes Teilprisma 60 und in ein zweites Teilprisma 62 aufgeteilt. FIG. 3 shows a schematically simplified illustration of an optical system 20 of a stereo video endoscope 2 in a sectional view, wherein only the beam path of the left lens system channel 48L is shown. In comparison to the optical system 20 known from FIG. 2, the first prism 32 is divided into a first subprism 60 and a second subprism 62.
Die äußere Form der beiden Teilprismen 60, 62 kann identisch zur äußeren Form des ersten Teilprismas 32, so wie es aus Fig. 2 be- kannt ist, ausgestaltet sein. Das erste Teilprisma 60 umfasst die erste Eintrittsseite 36, durch die die aus dem Objektraum 11 durch das Eintrittsfenster 10 und die Eintrittsliste 28 in das optische Sys- tem 20 einfallenden Lichtstrahlen in die Umlenkprismengruppe 30 eintreten. Gegenüberliegend umfasst das erste Teilprisma 60 eine Lichtaustrittsfläche 64, die gegenüber der optischen Achse 22 der distalen optischen Baugruppe 24 geneigt ist. Diese Lichtaustrittsflä- che 64 ist beispielsweise um einen Winkel a gegenüber der opti- schen Achse 22 geneigt, wobei der Winkel a beispielsweise zwi- sehen einem auf der Lichtaustrittsfläche 64 errichteten Lot 66 und der optischen Achse 22 gemessen wird. Außerdem ist die Lichtaus- trittsfläche 64 mit einer Beschichtung 65 versehen. Die Beschichtung 65 weist einen Brechungsindex auf, der kleiner ist als der Brechungsindex eines Materials des ersten Teilprismas 60. Der Unterschied der Brechungsindizes zwischen dem Material des ersten Teilprismas 60 und dem Material der Beschichtung 65 sorgt dafür, dass ein unter großem Winkel in das optische System 20 ein- fallender unerwünschter peripherer Lichtstrahl 68 an der Grenzflä- che der beiden Materialien totalreflektiert wird. Dies ist mit einem Pfeil in Fig. 3 angedeutet. Der periphere Lichtstrahl 68 wird bei- spielsweise auf der Innenseite eines geschwärzten Tubus absor- biert, so dass er weder in der Lage ist, ein Geisterbild zu verursa- chen noch die optische Abbildungsqualität des optischen Systems 20 negativ beeinflusst. Selbstverständlich gilt dies auch für alle Lichtstrahlen, die unter noch größerem Winkel zur optischen Achse 22 in das optische System 20 einfallen. The outer shape of the two partial prisms 60, 62 can be configured identically to the outer shape of the first partial prism 32, as is known from FIG. 2. The first partial prism 60 comprises the first entrance side 36, through which the light rays entering the optical system 20 from the object space 11 through the entrance window 10 and the entry list 28 enter the deflection prism group 30. Opposite, the first subprism 60 includes a light exit surface 64 that is inclined with respect to the optical axis 22 of the distal optical assembly 24. This light exit surface 64 is inclined, for example, by an angle α with respect to the optical axis 22, the angle α being measured, for example, between a solder 66 erected on the light exit surface 64 and the optical axis 22. In addition, the light exit surface 64 is provided with a coating 65. The coating 65 has a refractive index which is less than the refractive index of a material of the first subprism 60. The difference in refractive indices between the material of the first subprism 60 and the material of the coating 65 causes a large angle in the optical system 20 incoming unwanted peripheral light beam 68 is totally reflected at the interface of the two materials. This is indicated by an arrow in FIG. 3. The peripheral light beam 68 is absorbed, for example, on the inside of a blackened tube, so that it is neither capable of causing a ghost image nor adversely affecting the optical imaging quality of the optical system 20. Of course, this also applies to all light rays incident at an even greater angle to the optical axis 22 in the optical system 20.
Der periphere Lichtstrahl 68 fällt aus einem Bereich des Objekt- raums 11 in das optische System 20 ein, der außerhalb eines Sicht feldes des optischen Systems 20 liegt. Das Sichtfeld des optischen Systems 20 ist beispielsweise durch die dargestellten Grenzstrah- lenbündel 70 definiert. Die Grenzstrahlen 70 definieren einen Öff- nungswinkel des optischen Systems 20. Innerhalb dieses Öffnungs- winkels in das optische System 20 einfallende Lichtstrahlen werden auf eine lichtempfindliche Fläche der Bildsensoren 52L, 52R abge- bildet. Mit anderen Worten sind also innerhalb dieses Öffnungswin- kels liegende Objekte im Objektraum 1 1 mittels des optischen Sys- tems 20 erfassbar. Die Begrenzung des Öffnungswinkels oder, an- ders formuliert, die Definition der Grenzstrahlen 70 erfolgt bei- spielsweise durch in dem optischen System 20 vorhandene jedoch nicht dargestellte Blenden oder Menisken. The peripheral light beam 68 is incident from a region of the object space 11 in the optical system 20, which is outside a field of view of the optical system 20. The field of view of the optical system 20 is defined, for example, by the illustrated boundary beam bundles 70. The boundary rays 70 define an opening angle of the optical system 20. Light rays incident on the optical system 20 within this opening angle are imaged onto a photosensitive surface of the image sensors 52L, 52R. In other words, therefore, objects located within this opening angle can be detected in the object space 11 by means of the optical system 20. The limitation of the opening angle or, in other words, the definition of the boundary rays 70 takes place, for example, by diaphragms or menisci which are present in the optical system 20 but not shown.
Das Material des ersten Teilprismas 60 und das Material der Be- Schichtung 65 auf der Lichtaustrittsfläche 64 des ersten Teilprismas 60 werden so gewählt, dass der Unterschied zwischen den Berech- nungsindizes dieser beiden Materialien dazu führt, dass Lichtbündel von außerhalb des Sichtfeldes, also beispielsweise der dargestellte periphere Lichtstrahl 68, an der Lichtaustrittsfläche 64 des ersten Teilprismas 60 unter Totalreflexion aus dem Strahlengang herausre- flektiert werden. The material of the first subprism 60 and the material of the Stratification 65 on the light exit surface 64 of the first subprism 60 are selected so that the difference between the calculation indices of these two materials results in light bundles from outside the field of view, for example the peripheral ray 68 shown, at the light exit surface 64 of the first subprism 60 are reflected out of the beam path under total reflection.
Die Lichtaustrittsfläche 64 des ersten Teilprismas 60 ist beispiels- weise vollflächig mit der Beschichtung 65 versehen. Die Beschich- tung 65 wird beispielsweise auf die Lichtaustrittsfläche 64 des ers- ten Teilprismas 60 aufgedampft. Anschließend können das erste Teilprisma 60 und das zweite Teilprisma 62 zu dem ersten Pris- ma 32 zusammengesetzt werden. Beispielsweise werden die beiden Teilprismen 60, 62 miteinander verkittet. Ganz allgemein kann eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den beiden Teilprismen 60, 62 vorgesehen sein. Ein Beispiel dafür ist die Verkittung der beiden Prismen 60, 62. Es ist also möglich, das erste und das zweite Teil- prisma 60, 62 an der Lichtaustrittsfläche 64 des ersten Teilpris- mas 60 auf andere Weise dauerhaft miteinander zu verbinden, bei- spielsweise zu verkleben. Es ist insbesondere kein Luftspalt zwi- schen den beiden Teilprismen 60, 62 vorgesehen, um einen ent- sprechenden Sprung im Berechnungsindex entlang des optischen Pfades zu erzeugen. Dies hat fertigungstechnisch große Vorteile. Die Lichtaustrittsfläche 64 und eine Lichteintrittsfläche 72 des zwei- ten Teilprismas 62 sind also insbesondere stoffschlüssig miteinan- der verbunden, wobei die Beschichtung 65 zwischen den beiden Teilprismen 60, 62 vorhanden ist. In einem Verfahren zum Herstellen eines optischen Systems 20 ei- nes Stereo-Videoendoskops 2 mit seitlicher Blickrichtung wird also das erste Prisma 32 aus einem ersten Teilprisma 60 und einem zweiten Teilprisma 62 aufgebaut. Dabei wird die Lichtaustrittsfläche 64 des ersten Teilprismas 60 gegenüber der optischen Achse 22 der distalen optischen Baugruppe 24 geneigt angeordnet. Vor der Mon- tage wird diese Lichtaustrittsfläche 64 mit einer Beschichtung 65 versehen. Beispielsweise wird die Beschichtung 65 aufgedampft oder mittels Sputterdeposition aufgebracht. Anschließend werden das erste Teilprisma 60 und das zweite Teilprisma 62 dauerhaft, insbesondere stoffschlüssig, miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verkittet. Vorteilhaft ist somit ein Verkippen der beiden Teilprismen 60, 62 gegeneinander nicht möglich, wobei zuverlässig eine Totalreflexion unerwünschter Lichtstrahlen 68 an der Lichtaus- trittsfläche 64, genauer an der Grenzfläche zwischen dem Körper des ersten Teilprismas 60 und der Beschichtung 65 stattfindet. Da- bei befindet sich die Beschichtung 65 zwischen den beiden Teil- prismen 60, 62. The light exit surface 64 of the first partial prism 60 is provided, for example, with the entire surface of the coating 65. The coating 65 is vapor-deposited, for example, on the light exit surface 64 of the first subprism 60. Subsequently, the first partial prism 60 and the second partial prism 62 can be assembled to form the first prism 32. For example, the two partial prisms 60, 62 are cemented together. In general, a cohesive connection between the two partial prisms 60, 62 may be provided. An example of this is the cementing of the two prisms 60, 62. It is thus possible to permanently connect the first and the second partial prisms 60, 62 to the light exit surface 64 of the first partial prism 60 in a different manner, for example to stick together. In particular, no air gap is provided between the two partial prisms 60, 62 in order to generate a corresponding jump in the calculation index along the optical path. This has great manufacturing advantages. The light exit surface 64 and a light entry surface 72 of the second subprism 62 are therefore connected to one another in particular in a materially bonded manner, the coating 65 being present between the two subprisms 60, 62. In a method for producing an optical system 20 of a stereo video endoscope 2 with a lateral viewing direction, therefore, the first prism 32 is composed of a first partial prism 60 and a first prism 32 second partial prism 62 constructed. In this case, the light exit surface 64 of the first partial prism 60 is arranged inclined relative to the optical axis 22 of the distal optical assembly 24. Before assembly, this light exit surface 64 is provided with a coating 65. For example, the coating 65 is vapor-deposited or applied by sputter deposition. Subsequently, the first partial prism 60 and the second partial prism 62 permanently, in particular materially bonded, connected to each other, for example, cemented together. Thus, a tilting of the two partial prisms 60, 62 against each other is advantageously not possible, with reliable total reflection of unwanted light rays 68 at the light exit surface 64, more precisely at the interface between the body of the first partial prism 60 and the coating 65. In this case, the coating 65 is located between the two partial prisms 60, 62.
Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu ent- nehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombinati- on als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausfüh- rungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombinati- on mehrerer Merkmale erfüllt sein. Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit „insbesondere“ oder „vorzugsweise“ gekenn- zeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen. Bezuqszeichenliste All these features, including the drawings alone to be taken as well as individual features that are disclosed in combination with other features are considered alone and in combination as essential to the invention. Embodiments of the invention may be accomplished by individual features or a combination of several features. In the context of the invention, features which are marked "particular" or "preferably" are to be understood as optional features. LIST OF REFERENCES
2 Stereo-Videoendoskop 2 stereo video endoscope
4 Handgriff 4 handle
6 Endoskopschaft 6 endoscope shaft
8 distale Spitze 8 distal tip
10 Eintrittsfenster 10 entrance windows
1 1 Objektraum 1 1 object space
12 distaler Abschnitt 12 distal section
14 Drehrad 14 rotary wheel
20 optisches System 20 optical system
22 optische Achse 22 optical axis
24 distale optische Baugruppe 24 distal optical assembly
26 proximale optische Baugruppe26 proximal optical assembly
28 Eintrittslinse 28 entrance lens
30 Umlenkprismengruppe 30 deflecting prism group
32 erstes Prisma 32 first prism
34 zweites Prisma 34 second prism
36 erste Eintrittsseite 36 first entrance page
38 erste Austrittsseite38 first exit side
40 zweite Eintrittsseite40 second entrance side
42 Reflexionsseite 42 reflection side
44 zweite Austrittsseite 44 second exit side
46 Austrittslinse 46 exit lens
48L linker Linsensystemkanal 48L left lens system channel
48R rechter Linsensystemkanal48R right lens system channel
50L linke Linsengruppe50L left lens group
50R rechte Linsengruppe50R right lens group
52L linker Bildsensor 52L left image sensor
52R rechter Bildsensor 52R right image sensor
60 erstes Teilprisma60 first partial prism
62 zweites Teilprisma 64 Lichtaustrittsfläche 62 second partial prism 64 light exit surface
65 Beschichtung 65 coating
66 Lot 66 lot
68 Lichtstrahl 68 light beam
70 Grenzstrahlen 70 border rays
72 Lichteintrittsfläche 72 light entry surface
L Längserstreckungsrichtung a Winkel L Longitudinal direction a Angle
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