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DE19858785A1 - Endoskopobjektiv sowie Endoskop mit einem derartigen Objektiv - Google Patents

Endoskopobjektiv sowie Endoskop mit einem derartigen Objektiv

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DE19858785A1
DE19858785A1 DE19858785A DE19858785A DE19858785A1 DE 19858785 A1 DE19858785 A1 DE 19858785A1 DE 19858785 A DE19858785 A DE 19858785A DE 19858785 A DE19858785 A DE 19858785A DE 19858785 A1 DE19858785 A1 DE 19858785A1
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Abstract

Ein Endoskopobjektiv, das auch bei großen Gesichtsfeldwinkeln nur eine geringe Verzeichnung aufweist, ohne daß asphärische Flächen und/oder Materialien mit variierendem Brechungsindex eingesetzt werden müssen, besteht aus einer ersten Linsengruppe negativer Gesamtbrechkraft, einer Aperturblende und einer zweiten Linsengruppe positiver Gesamtbrechkraft, wobei in der ersten und/oder der zweiten Linsengruppe wenigstens eine Linse mit einer Brechkraft, deren Vorzeichen entgegengesetzt dem Vorzeichen der Gesamtbrechkraft der jeweiligen Linsengruppe ist, angeordnet ist, und bei dieser Linse die Brechkraft und der Abstand von der Aperturblende derart bemessen sind, daß die von dieser Linse erzeugte Verzeichnung die Gesamt-Verzeichnung des Objektivs auf einen geringen Wert reduziert. Die Erfindung umfaßt auch ein Endoskop mit einem derartigen Objektiv.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Endoskopobjektiv gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf ein Endoskop mit einem derartigen Objektiv.
Herkömmliche Endoskope weisen ein distal angeordnetes Objektiv auf, das ein Bild der zu betrachtenden Szene entwirft, und einen Bildweiterleiter, der das vom Objektiv entworfene Bild vom distalen zum proximalen Ende des Endo­ skops überträgt, an dem es beispielsweise mit einem Okular betrachtet oder mit einer Videokamera aufgenommen wird. Der Bildweiterleiter besteht hierbei zu­ meist aus Linsensystemen, den Relaislinsensystemen, die das Bild jeweils aus einer in die nächste Zwischenbildebene abbilden. Endoskopobjektive müssen einen sehr großen Gesichtsfeldwinkel (2w bis zu 80°) erreichen, und alle Linsen müssen einen gleichermaßen kleinen Durchmesser haben, so daß sie in einem engen Rohr unterzubringen sind.
Die bei bekannten Endoskopen verwendeten Objektive bestehen in der Regel aus 2 Linsen oder Linsengruppen, die durch die Aperturblende getrennt sind; hier und im folgenden wird, da zumeist weitere abbildende Systeme nachge­ schaltet sind, unter "Aperturblende" auch das Bild der Aperturblende verstan­ den. Die in Strahlrichtung erste Linse oder Linsengruppe, die vor der Aper­ turblende angeordnet ist, hat negative Brechkraft, um einen möglichst großen Bildfeldwinkel zu gewinnen, und besteht in der Regel aus einer einzigen negati­ ven Linse. Nach der Aperturblende ist eine zweite Linsengruppe angeordnet, deren Gesamtbrechkraft positiv ist und die in der Regel aus mehreren Linsen besteht. Die Aperturblende zwischen den beiden Linsengruppen wird im vorde­ ren Fokuspunkt der zweiten Linsengruppe plaziert, damit die Hauptstrahlen auf der Bildseite parallel zur optischen Achse verlaufen; dies ist günstig für die An­ kopplung an die Relaislinsensysteme. Zu dem vorstehend genannten Stand der Technik wird auf die Fig. 1 bis 3c der US-PS 5,005,957 oder den Artikel "Telecentric relay systems having distortion and their application in endos­ copes" von Eberhard Dietzsch, SPIE Vol. 2774, Seite 276 bis 281 verwiesen.
Nachteilig bei den beschriebenen bekannten Endoskopobjektiven ist die starke, vom Gesichtsfeldwinkel abhängige, negative, d. h., tonnenförmige Verzeich­ nung, die beispielsweise bei einem Gesichtsfeldwinkel 2w = 70° . . . 80° Werte von -20% . . . -25% erreicht. Bislang besteht - hierzu wird auf den zweiten Ab­ schnitt des genannten Artikels verwiesen - die Auffassung, daß diese Verzeich­ nung von Endoskopobjektiven zumindest dann nicht reduziert werden kann, wenn das Objektiv ausschließlich Linsen in Standard-Technik, d. h., mit sphäri­ schen Flächen und konstantem Brechungsindex, aufweist.
In der US-PS 5,005,957 wird deshalb vorgeschlagen, Linsen mit asphärischen Flächen zu verwenden. Hierdurch gelingt es, die Verzeichnung auf wenige Pro­ zent zu reduzieren. Da man asphärische Flächen in vielen Fällen durch Linsen aus einem Material mit axial variierendem Brechungsindex ersetzen kann, ist auch vorgeschlagen worden, die Verzeichnung der bekannten Endoskopobjekti­ ve durch den Einsatz von Linsen zu korrigieren, deren Brechungsindex in axia­ ler Richtung variiert. Sowohl die Verwendung von Linsen mit asphärischen Flä­ chen als auch die Verwendung von Linsen mit variierendem Brechungsindex führen zu zusätzlichem Fertigungsaufwand gegenüber herkömmlichen Objekti­ ven mit sphärischen Flächen und Materialien mit konstantem Brechungsindex, sowie aufgrund von Fertigungstoleranzen zu zusätzlichen Bildfehlern am Bild­ rand.
Aus dem bereits genannten Artikel von Eberhard Dietzsch ist es ferner bekannt, unsymmetrische Relaislinsensysteme zu verwenden, deren Verzeichnung entge­ gengesetzt der Verzeichnung des Objektivs ist und diese damit teilweise korri­ giert. Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, daß die Korrektur von der Zahl der verwendeten Relaislinsensysteme und damit von der Länge des jeweiligen En­ doskops abhängt. Außerdem sind unsymmetrische Relaislinsensysteme in der Herstellung aufwendiger als symmetrische. Die Unsymmetrie führt darüber hin­ aus prinzipiell zusätzliche Bildfehler ein wie Koma und laterale chromatische Fehler, die z. T. schwer korrigierbar sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Endoskopobjektiv anzuge­ ben, das auch bei großen Gesichtsfeldwinkeln von bis zu 80° nur eine Verzeich­ nung aufweist, die vom menschlichen Auge nicht wahrgenommen wird, ohne daß asphärische Flächen und/oder Materialien mit variierendem Brechungsindex eingesetzt werden müssen.
Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angege­ ben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2ff.
Damit ist es entgegen dem in der Fachwelt herrschenden Vorurteil doch mög­ lich, Endoskopobjektive des genannten Typs in Standard-Technik so auszule­ gen, daß die Verzeichnung des Objektivs auf einen Wert reduziert werden kann, der vom Betrachter nicht als störend empfunden wird. Insbesondere kann der Absolutwert der Gesamt-Verzeichnung damit auf einen Wert von weniger als 6%, typischerweise sogar auf 4% oder noch weniger reduziert werden.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der Beitrag einer Linse zur Gesamt-Verzeichnung des Objektivs nach Größe und Vorzeichen von der Brechkraft der Linse und von der Position der Linse relativ zur Aperturblende bestimmt wird. Je nachdem, ob die Aperturblende vor einer Linse oder dahinter liegt, hat dieser Beitrag unterschiedliche Vorzeichen. Der Abstand zwischen der Aperturblende und der Linse bestimmt die Größe des Beitrags zur Verzeich­ nung. Ebenso bestimmt die Brechkraft einer Linse in bekannter Weise Vorzei­ chen und Größe des Beitrags der Linse zur Gesamt-Verzeichnung des Systems.
Erfindungsgemäß wird eine nahezu vollständige Korrektur der. Verzeichnung des Objektivs dadurch erreicht, daß in der ersten und/oder der zweiten Linsen­ gruppe wenigstens eine Linse mit einer Brechkraft, deren Vorzeichen entgegen­ gesetzt dem Vorzeichen der Gesamtbrechkraft der jeweiligen Linsengruppe ist, angeordnet ist. Die Brechkraft und der Abstand dieser Linse(n) von der Aper­ turblende sind derart bemessen, daß die von dieser Linse erzeugte Verzeichnung die Gesamt-Verzeichnung des Objektivs auf einen Wert reduziert, der von ei­ nem Betrachter nicht als störend empfunden wird. Die Bestimmung der Para­ meter der zusätzlichen Linse(n) sowie die Anpassung der übrigen Elemente des Objektivs kann in bekannter Weise unter Benutzung gebräuchlicher Optik- Design-Software erfolgen.
Besonders überraschend ist dabei, daß es mit dieser erfindungsgemäßen Kon­ zeption möglich ist, nicht nur die Verzeichnung auf nicht störende Werte zu re­ duzieren, sondern auch die anderen Bildfehler weiterhin gut zu korrigieren. Überraschend ist auch, daß die Auflösung der erfindungsgemäßen Objektive gegenüber herkömmlichen Endoskopobjektiven mit sphärischen Flächen und Linsen mit konstanten Brechungsindex erhöht werden kann: Die Auflösung der erfindungsgemäßen Objektive ist in der Mitte um 20% und am Rand sogar um 50% besser als die bekannter Endoskopobjektive.
Ferner kann die Bildfeldkrümmung des Objektivs in bekannter Weise so ge­ wählt werden, daß sie die Bildfeldkrümmungen der Relaislinsensysteme kom­ pensiert. Selbstverständlich kann das Bildfeld des Objektivs auch eben sein.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist zur Reduzierung der Verzeichnung lediglich in der ersten Linsengruppe eine Linse mit positiver Brechkraft vorge­ sehen, die insbesondere vor der zweiten Linse mit negativer Brechkraft ange­ ordnet sein kann; eine Linse mit positiver Brechkraft vor der Aperturblende er­ zeugt eine positive Verzeichnung, die die negative Verzeichnung, die das Ob­ jektiv sonst hätte, kompensiert. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der Ab­ stand von der Aperturblende, der für die Größe der Verzeichnung entscheidend ist, vergleichsweise groß sein kann, so daß eine positive Linse relativ geringer Brechkraft zur Korrektur der Verzeichnung ausreicht. Die positive Linse kann eine bikonvexe, eine plankonvexe Linse oder eine positive Meniskuslinse sein. Sie kann mit der negativen Linse in der ersten Linsengruppe verkittet sein oder einen kleinen Luftabstand davon haben.
In gleicher Weise ist es möglich, in der zweiten Linsengruppe eine Linse mit negativer Brechkraft anzuordnen, die eine bikonkave Linse, eine plankonkave Linse oder eine negative Meniskuslinse sein kann; eine negative Linse hinter der Aperturblende hat ebenfalls eine positive Verzeichnung, die die negative Ver­ zeichnung, die das Objektiv sonst hätte, kompensiert. Die negative Linse in der zweiten Linsengruppe, die zur Korrektur der Verzeichnung beiträgt oder diese herbei führt, sollte dabei einen großen Abstand von der Aperturblende haben, denn dann reicht eine Linse mit relativ geringer Brechkraft zur Korrektur der Verzeichnung aus. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die negative Linse, die zur Korrektur der Verzeichnung dient, zwischen einer weiteren negativen Linse und einem Achromaten oder zwischen zwei Achromaten mit positiven Brechkräften angeordnet ist. Wenn die zweite Linsengruppe aus nur einem einzigen Achromat besteht, ist es bevorzugt, wenn die zusätzliche negative Linse objektseitig des Achromaten angeordnet ist.
Diese Lösung, eine negative Linse in der zweiten Linsengruppe anzuordnen, kann allerdings gegenüber der Anordnung einer positiven Linse in der ersten Linsengruppe den Nachteil haben, daß durch die negative Zusatzlinse der Durchmesser des Strahlenbündels größer wird.
In beiden Fällen wird jedoch eine positive Verzeichnung durch die zusätzlich eingeführte Linse erzeugt, die die negative Verzeichnung des Objektivs auf die genannten kleinen (negativen) Werte reduziert. Die Anpassung der übrigen Pa­ rameter des optischen Systems, die aufgrund der zusätzlich eingeführten Linse notwendig ist, kann in bekannter Weise mit den gängigen Methoden und Werk­ zeugen des Optik-Designs erfolgen.
Das erfindungsgemäße Endoskopobjektiv kann insbesondere in einem Endoskop eingesetzt werden, bei dem der Bildweiterleiter weitgehend verzeichnungsfrei ist und insbesondere wenigstens ein symmetrisches Relaissystem mit Stablinsen aufweist. Aber auch in einem Endoskop mit einem flexiblen Bildweiterleiter und auch in einem Endoskop mit einem distal angeordneten elektronischen Bildauf nehmer ist ein erfindungsgemäßes Objektiv vorteilhaft einzusetzen. Unter "En­ doskop" werden hier auch andere Arten von Sehrohren, etwa Periskope, ver­ standen.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfin­ dungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben, auf die im übrigen hinsichtlich der Offen­ barung aller im Text nicht naher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem in der ersten Linsengruppe eine positive Linse zur Korrektur der Verzeichnung vorgesehen ist,
Fig. 1b eine Modifikation dieses Ausführungsbeispiels,
Fig. 1c eine weitere Modifikation dieses Ausführungsbeispiels, und
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem in der zweiten Linsengruppe eine zusätzliche negative Linse zur Korrektur der Verzeichnung vorgesehen ist.
In den Figuren sind Linsenschnitte der Ausführungsbeispiele dargestellt. Ferner sind in Fig. 1a und c jeweils 3 Strahlen (1 Hauptstrahl und 2 Randstrahlen) von mehreren Objektpunkten aus dem Gesichtsfeld dargestellt, in Fig. 1b sind ein marginaler Strahl aus der Gesichtsfeldmitte und ein Hauptstrahl vom Gesichts­ feldrand eingezeichnet, und in Fig. 2 sind die optische Achse und ein Haupt­ strahl vom Gesichtsfeldrand dargestellt. In allen Figuren sind die Flächen von 1 an fortlaufend durchnumeriert, wobei die Zählung auf der Objektseite beginnt.
In den Tabellen 1a bis 1c und 2 sind die numerischen Daten für die entsprechen­ den Ausführungsbeispiele angegeben. Die Zahlen sind teilweise gerundet.
Die planparallele Platte, die von den Flächen 1 bzw. 2 gebildet wird, ist das Deckglas des Objektivs, während die planparallele Platte, die von den Flächen 6 bis 8 (Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1a), den Flächen 7 bis 9 (Ausführungs­ beispiel gemäß Fig. 1b), den Flächen 6 bis 8 (Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1c) bzw. den Flächen 5 bis 7 (Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2) gebildet wird, in der Praxis auch ein Umlenkprisma zur Änderung der Blickrichtung sein kann. Anstelle dieser zweiten planparallelen Platte könnte auch ein entsprechen­ der Luftabstand vorgesehen sein.
In Ausführungsbeispiel 1a enthält die erste Linsengruppe eine negative Linse (Flächen 4 und 5), der zur Korrektur der Verzeichnung eine positive Zusatzlinse (Flächen 3 und 4) vorgeschaltet ist, die mit der negativen Linse verkittet ist. Die erste Linsengruppe hat insgesamt eine negative Brechkraft, um einen großen Gesichtsfeldwinkel zu erreichen. Die zweite Linsengruppe besteht hier aus drei Achromaten (Flächen 8 bis 10, 13 bis 15 und 18 bis 20) und aus einer positiven (Flächen 11 und 12) und einer negativen (Flächen 16 und 17) Einzellinse. Der erste Achromat, die positive Einzellinse und der zweite Achromat, d. h., die Flä­ chen 8 bis 15, könnten auch, mit etwas verschlechterten Eigenschaften, durch einen einzigen Achromat ersetzt werden. Insgesamt hat die zweite Linsengruppe eine positive Brechkraft. Die Aperturblende befindet sich virtuell im vorderen Fokuspunkt der zweiten Linsengruppe, d. h., hier in der zweiten planparallelen Platte (zwischen den Flächen 6 und 8), damit die Hauptstrahlen auf der Bildseite parallel zur optischen Achse verlaufen; die reelle Aperturblende ist weiter hin­ ten, in einem der Relaislinsensysteme, so angeordnet, daß ihr Bild in den vorde­ ren Fokuspunkt der zweiten Linsengruppe fällt.
Die vorhandene negative Einzellinse (Flächen 16 und 17) in der zweiten Lin­ sengruppe dient, wie bei den genannten bekannten Objektiven, der Korrektur der verschiedenen Abbildungsfehler; sie erzeugt zwar positive Verzeichnung, die aber nicht groß genug ist, um die negative Verzeichnung des gesamten Systems zu kompensieren. Hierzu dient die positive Linse in der ersten Linsengruppe (Flächen 3 und 4), deren Brechkraft und Abstand von der virtuellen Aper­ turblende so bemessen sind, daß die Verzeichnung des gesamten Systems prak­ tisch vollständig korrigiert wird.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1b ist ähnlich dem nach Fig. 1a aufge­ baut, jedoch besteht die zweite Linsengruppe aus drei Achromaten (Flächen 8 bis 10, 13 bis 15 und 16 bis 18) und nur noch einer positiven Einzellinse (Flä­ chen 11 und 12). Der Ort der Aperturblende ist in der zweiten planparallelen Platte (Flächen 6 bis 8). Der gegenüber dem Ausführungsbeispiel 1a veränderte Aufbau der zweiten Linsengruppe hat den Vorteil größerer Einfachheit bei eben­ so guter Abbildungsqualität.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1c ist wiederum ähnlich dem nach Fig. 1a aufgebaut, jedoch ist die zur Korrektur der Verzeichnung eingeführte positive Zusatzlinse in der ersten Linsengruppe (Flächen 3 und 4) nicht mit der negativen Linse der ersten Linsengruppe (Flächen 5 und 6) verkittet, sondern hat einen kleinen Luftabstand von dieser. Der Ort der Aperturblende ist innerhalb der zweiten planparallelen Platte (Flächen 7 bis 9). Die zweite Linsengruppe be­ steht, wie in Ausführungsbeispiel 1a, aus 3 Achromaten (Flächen 9 bis 11, 14 bis 16 und 19 bis 21) und aus einer positiven (Flächen 12 und 13) und einer ne­ gativen (Flächen 17 und 18) Einzellinse, wobei die ersten beiden Achromate und die positive Einzellinse (Flächen 9 bis 16) durch einen einzigen Achromat er­ setzt werden könnten. Die zweite Linsengruppe ist an die gegenüber dem Aus­ führungsbeispiel 1a veränderten Eigenschaften der ersten Linsengruppe ange­ paßt.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 besteht die ersten Linsengruppe, wie bei den bekannten Objektiven, nur aus einer einzigen Linse mit negativer Brechkraft (Flächen 3 und 4). Die (virtuelle) Aperturblende, die in Fig. 2 einge­ zeichnet ist, befindet sich, wie in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen, in der zweiten planparallelen Platte (zwischen den Flächen 5 und 7). Die zweite Linsengruppe besteht aus 3 Achromaten (Flächen 7 bis 9, 12 bis 14 und 19 bis 21) und aus einer positiven (Flächen 10 und 11) und zwei negativen (Flächen 15 und 18) Einzellinsen, wobei auch zwei Achromate und die positive Einzellinse, d. h., die Flächen 7 bis 14, durch einen einzigen Achromat ersetzt werden könnten. Die negative Zusatzlinse, die zur Korrektur der Verzeichnung einge­ führt worden ist, ist die plankonkave Linse mit den Flächen 15 und 16. Bei die­ ser sind Brechkraft und Abstand von der Aperturblende so gewählt, daß sie eine positive Verzeichnung einführt, die die negative Verzeichnung des übrigen Ob­ jektivs praktisch vollständig kompensiert.
Alle numerisch angegebenen Ausführungsbeispiele weisen eine tonnenförmige Verzeichnung (negative Verzeichnung) von ca. 4% bei einem Gesichtsfeldwin­ kel 2w von ca. 80° auf. Es ist auch möglich, den Betrag der Verzeichnung ggf. sogar auf unter 2% zu reduzieren, indem sowohl eine positive Linse in der ersten Linsengruppe als auch eine negative Linse in der zweiten Linsengruppe einge­ führt und die übrigen Elemente des Objektivs entsprechend angepaßt werden. Eine Verzeichnung mit einem Betrag von 4% oder weniger wird jedoch norma­ lerweise vom menschlichen Auge nicht mehr wahrgenommen. Damit ist keine weitergehende Kompensation der Verzeichnung mehr erforderlich.
Tabelle 1a
Tabelle 1b
Tabelle 1c
Tabelle 2

Claims (28)

1. Endoskopobjektiv mit
  • - einer in Strahlrichtung ersten Linsengruppe, deren Gesamtbrechkraft negativ ist,
  • - einer Aperturblende, die nach der ersten Linsengruppe angeordnet ist, und
  • - einer zweiten Linsengruppe, deren Gesamtbrechkraft positiv ist und die nach der Aperturblende angeordnet ist,
wobei alle Linsen als optisch wirksame Flächen nur sphärische Flächen aufwei­ sen und nur aus Materialien mit homogenem Brechungsindex bestehen, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß in der ersten und/oder der zweiten Linsengruppe wenigstens eine Linse mit einer Brechkraft, deren Vorzeichen entgegengesetzt dem Vorzeichen der Gesamtbrechkraft der jeweiligen Linsengruppe ist, angeordnet ist, und
  • - daß bei dieser wenigstens einen Linse die Brechkraft und der Abstand von der Aperturblende derart bemessen sind, daß die von dieser Linse erzeugte Verzeichnung die Gesamt-Verzeichnung des Objektivs auf einen Wert redu­ ziert, der von einem Betrachter nicht als störend empfunden wird.
2. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag der Ge­ samt-Verzeichnung weniger als 6% beträgt.
3. Objektiv nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag der Gesamt-Verzeichnung weniger als 4% beträgt.
4. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Linsengruppe wenigstens eine Linse mit positiver Brechkraft vorge­ sehen ist.
5. Objektiv nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag der Brechkraft der positiven Linse kleiner als der Betrag der Brechkraft der ersten Linsengruppe ist.
6. Objektiv nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lin­ sengruppe aus zwei Linsen besteht, von denen die eine positive und die andere Linse negative Brechkraft hat.
7. Objektiv nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag der Brechkraft der positiven Linse kleiner als der Betrag der Brechkraft der negati­ ven Linse ist.
8. Objektiv nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die positive Linse in der ersten Linsengruppe in Strahlrichtung vor der Linse mit negativer Brechkraft angeordnet ist.
9. Objektiv nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die positive Linse in der ersten Linsengruppe eine bikonvexe Linse ist.
10. Objektiv nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die positive Linse in der ersten Linsengruppe eine plankonvexe Linse ist.
11. Objektiv nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die positive Linse in der ersten Linsengruppe eine positive Meniskuslinse ist.
12. Objektiv nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die positive und die negative Linse in der ersten Linsengruppe miteinander ver­ kittet sind.
13. Objektiv nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die positive und die negative Linse in der ersten Linsengruppe einen kleinen Luftabstand voneinander haben.
14. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Linsengruppe wenigstens eine Linse mit negativer Brechkraft vor­ gesehen ist.
15. Objektiv nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Brechkraft der negativen Linse kleiner als -0.1/mm ist.
16. Objektiv nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Brechkraft der negativen Linse kleiner als -0.3/mm ist.
17. Objektiv nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die negative Linse in der zweiten Linsengruppe eine bikonkave Linse ist.
18. Objektiv nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die negative Linse in der zweiten Linsengruppe eine plankonkave Linse ist.
19. Objektiv nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die negative Linse in der zweiten Linsengruppe eine negative Meniskuslinse ist.
20. Objektiv nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die negative Linse in der zweiten Linsengruppe mit einer weiteren und insbe­ sondere einer Linse mit positiver Brechkraft eine Verbundlinse bildet, deren Brechkraft negativ ist.
21. Objektiv nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die negative Linse in der zweiten Linsengruppe zwischen einer weiteren negati­ ven Linse und einem Achromaten angeordnet ist.
22. Objektiv nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die negative Linse in der zweiten Linsengruppe zwischen zwei Achromaten mit positiven Brechkräften angeordnet ist.
23. Endoskop mit einem Objektiv und einem Bildweiterleiter, der das Bild des Objektivs vom distalen Ende zum proximalen Ende überträgt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Objektiv gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22 ausgebildet ist.
24. Endoskop nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildweiter­ leiter wenigstens ein Relaislinsensystem aufweist.
25. Endoskop nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildweiter­ leiter wenigstens ein symmetrisches Relaissystem mit Stablinsen aufweist.
26. Endoskop nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildweiterleiter im wesentlichen verzeichnungsfrei ist.
27. Endoskop nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildweiter­ leiter durch flexible Übertragungselemente gebildet wird.
28. Endoskop mit einem Objektiv und einem in der Nähe des distalen Endes an­ geordneten Bildaufnehmer, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22 ausgebildet ist.
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2183029C2 (ru) * 1997-06-16 2002-05-27 Открытое акционерное общество "ЛОМО" Входная часть эндоскопа
DE19858785C2 (de) 1998-12-18 2002-09-05 Storz Karl Gmbh & Co Kg Endoskopobjektiv sowie Endoskop mit einem derartigen Objektiv
JP4861833B2 (ja) * 2004-01-24 2012-01-25 キストラー ホールディング アクチエンゲゼルシャフト 光学センサ
US7708689B2 (en) * 2004-05-12 2010-05-04 Linvatec Corporation Endoscope and related system
US7160247B2 (en) * 2004-05-12 2007-01-09 Linvatec Corporation Endoscope with large diameter distal end
DE102005037282A1 (de) * 2005-08-08 2007-02-15 Arnold & Richter Cine Technik Gmbh & Co. Betriebs Kg Verfahren zum Übertragen eines Datenstroms von digitalen Bildern und digitale Bilderfassungseinheit
EP1924874A4 (de) * 2005-08-11 2012-07-25 Global Bionic Optics Pty Ltd Optische linsensysteme
WO2007016718A1 (en) * 2005-08-11 2007-02-15 Global Bionic Optics Pty Ltd Wide-angle, deep-field, close-focusing optical system
US20090168163A1 (en) * 2005-11-01 2009-07-02 Global Bionic Optics Pty Ltd. Optical lens systems
JP4308233B2 (ja) * 2006-09-01 2009-08-05 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡用撮像モジュール
US7869140B2 (en) * 2007-04-13 2011-01-11 Karl Storz Imaging, Inc. Objective lens design for miniature endoscope
US8982203B2 (en) 2007-06-06 2015-03-17 Karl Storz Gmbh & Co. Kg Video system for viewing an object on a body
US9216068B2 (en) 2012-06-27 2015-12-22 Camplex, Inc. Optics for video cameras on a surgical visualization system
US9642606B2 (en) 2012-06-27 2017-05-09 Camplex, Inc. Surgical visualization system
DE102012110905A1 (de) * 2012-11-13 2014-05-15 Karl Storz Gmbh & Co. Kg Beobachtungsinstrument mit einem hochauflösenden Bildaufnehmer
DE102013206394A1 (de) * 2013-04-11 2014-10-16 Asphericon Gmbh Refraktiver Strahlformer
EP2999414B1 (de) 2013-05-21 2018-08-08 Camplex, Inc. Chirurgische visualisierungssysteme
EP3046458B1 (de) 2013-09-20 2020-10-21 Camplex, Inc. Chirurgische visualisierungssysteme
JP6521982B2 (ja) 2013-09-20 2019-05-29 キャンプレックス インコーポレイテッド 手術可視化システム及びディスプレイ
US10702353B2 (en) 2014-12-05 2020-07-07 Camplex, Inc. Surgical visualizations systems and displays
DE102015002084B4 (de) * 2015-02-18 2022-01-20 Grintech Gmbh Endoskop
HK1250471A1 (zh) 2015-03-25 2018-12-21 卡姆普勒克斯公司 手术可视化系统和显示器
US10966798B2 (en) 2015-11-25 2021-04-06 Camplex, Inc. Surgical visualization systems and displays
US10359618B2 (en) 2016-01-11 2019-07-23 Nikon Corporation Multispectral stereoscopic endoscope system and use of same
WO2018208691A1 (en) 2017-05-08 2018-11-15 Camplex, Inc. Variable light source
DE102017113273A1 (de) * 2017-06-16 2018-12-20 avateramedical GmBH Objektiv für ein Endoskop und Endoskop
EP4291934A4 (de) * 2021-02-09 2025-04-16 Circle Optics, Inc. Entwurf einer linse mit geringer parallaxe und verbesserter leistung
CN113820847B (zh) * 2021-10-22 2024-05-28 江苏铭镜医疗科技有限公司 一种实现畸变互补校正的硬性内窥镜光学系统设计方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5005957A (en) * 1988-09-07 1991-04-09 Olympus Optical Co., Ltd. Objective lens system for endoscopes
JPH0680816A (ja) * 1992-08-31 1994-03-22 Daikai Kogyo Kk 自動倍率測定装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6032856B2 (ja) * 1976-04-05 1985-07-30 オリンパス光学工業株式会社 硬性鏡用対物レンズ
JPS58190913A (ja) * 1982-05-01 1983-11-08 Olympus Optical Co Ltd 斜視型硬性内視鏡
JP2664911B2 (ja) 1987-10-27 1997-10-22 日本電気アイシーマイコンシステム株式会社 半導体装置
JP2596827B2 (ja) * 1989-05-09 1997-04-02 オリンパス光学工業株式会社 内視鏡対物レンズ
EP0481404B1 (de) 1990-10-18 1996-07-24 Hoechst Schering AgrEvo GmbH Wässriges herbizides Dispersionskonzentrat, enthaltend Linuron und Monolinuron als Wirkstoffe
DE4217889A1 (de) * 1992-05-29 1993-12-02 Wolf Gmbh Richard Endoskopoptik
US5980453A (en) 1996-02-22 1999-11-09 Precision Optics Corporation Endoscope with low distortion
US5888193A (en) 1996-02-22 1999-03-30 Precision Optics Corporation Endoscope with curved optical axis
DE19858785C2 (de) 1998-12-18 2002-09-05 Storz Karl Gmbh & Co Kg Endoskopobjektiv sowie Endoskop mit einem derartigen Objektiv

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5005957A (en) * 1988-09-07 1991-04-09 Olympus Optical Co., Ltd. Objective lens system for endoscopes
JPH0680816A (ja) * 1992-08-31 1994-03-22 Daikai Kogyo Kk 自動倍率測定装置

Also Published As

Publication number Publication date
US6618207B2 (en) 2003-09-09
DE19858785C2 (de) 2002-09-05
WO2000037988A1 (de) 2000-06-29
US20020027723A1 (en) 2002-03-07

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