Die Erfindung betrifft ein Endoskop, insbesondere Videoendoskop, mit einstellbarer Blickrichtung unter einem Blickwinkel mit einem eine Längsachse aufweisenden Endoskopschaft, wobei der Endoskopschaft ein distales Sichtfenster aufweist, wobei im Endoskopschaft, vorzugsweise proximal, eine bewegbare optische Einrichtung zur Erfassung von Objekten vorgesehen ist.

Endoskope, und insbesondere Videoendoskope, bei denen das an einer distalen Spitze eines Endoskopschafts des Endoskops eintretende Licht eines Operationsfeldes durch ein optisches System auf einen oder mehrere Bildsensoren gelenkt wird, sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. So gibt es Endoskope mit Geradeausblick, einer so genannten 0°-Blickrichtung, oder Endoskope mit seitlicher Blickrichtung, die beispielsweise eine seitliche Blickrichtung von 30°, 45°, 70° oder ähnliches abweichend von der 0°- Blickrichtung aufweisen. Hierbei ist mit den genannten Gradzahlen der Winkel zwischen der zentralen Blickachse und der Längsachse

BESTÄTIGUNGSKOPIE des Endoskopschafts gemeint. Weiter gibt es Endoskope bzw. Vi- deoendoskope mit verstellbarer seitlicher Blickrichtung, bei denen der Blickwinkel, also die Abweichung von dem Geradeausblick, einstellbar ist.

Bei einer Einstellung des Blickwinkels wird somit die Abweichung vom Geradeausblick, insbesondere bezogen auf die Längsachse des Endoskopschafts, geändert.

In EP 2 369 395 A1 ist ferner ein optisches System für ein Videoen- doskop gezeigt, bei dem eine Änderung des Blickwinkels dadurch geschieht, dass ein Prisma einer Prismeneinheit mit drei Prismen um eine Drehachse gedreht wird, die senkrecht bzw. quer zur Längsachse des Endoskopschafts liegt. Die beiden anderen Prismen, die zusammen mit dem ersten Prisma den optischen Strahlengang definieren, werden nicht mitrotiert, so dass sich die Reflekti- onsfläche des ersten Prismas, das gedreht wird, gegenüber der entsprechenden Reflektionsfläche des zweiten Prismas verdreht.

Ein weiteres Endoskop mit variabler Blickrichtung ist in DE 10 2010 028 147 A1 beschrieben.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Endoskop mit verstellbarer Blickrichtung bereitzustellen, bei dem auf einfache Weise bei einer Blickwinkelverstellung eine Erfassung von untersuchten Objekten sowie eine verbesserte Fokussierung der erfassten Objektbilder bei verschiedenen Blickwinkeleinstellungen ermöglicht werden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Endoskop, insbesondere Vi- deoendoskop, mit einstellbarer Blickrichtung unter einem Blickwinkel mit einem eine Längsachse aufweisenden Endoskopschaft, wo- bei der Endoskopschaft ein distales Sichtfenster aufweist, wobei im Endoskopschaft eine bewegbare optische Einrichtung zur Erfassung von Objekten vorgesehen ist, das dadurch weitergebildet ist, dass zwischen dem distalen Sichtfenster und der bewegbaren optischen Einrichtung eine Fokussieroptik angeordnet ist, wobei die Brennweiten der Fokussieroptik in Abhängigkeit des Blickwinkels veränderbar oder verändert sind.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, dass durch die Verwendung einer mehrere Brennweiten aufweisenden Fokussieroptik, z.B. einer oder ggf. mehrerer Gradientenindexlinse oder einer diffrakti- ven und/oder refraktiven Optik, zwischen den am Endoskopschaf- tende angeordneten distalen Sichtfenster im Inneren des Endoskops und einer im Endoskopschaft bewegbaren optischen Einrichtung zur Erfassung von Lichtstrahlen und/oder Objekten die Fokussierung von erfassten Objekten verbessert wird, da die Fokussieroptik vom oder von den Blickwinkeln der Einrichtung zur Erfassung von Objekten abhängige Brennweiten aufweist. Hierbei ist die Fokussieroptik, z.B. Gradientenindexlinse, derart ausgebildet, dass bei Änderung eines Blickwinkels, beispielsweise unter Verwendung einer Prismeneinheit mit einem schwenkbaren Prisma, die Brennweiten der Fokussieroptik variieren, wodurch in Abhängigkeit des Blickwinkels beim Endoskop mit einstellbarer Blickrichtung auf Grund der variierenden Brennweiten bei unterschiedlichen Blickwinkeln die Fokussierung der Objekte auf einfache Weise erleichtert wird. Beispielsweise wird bei Verwendung wenigstens einer Gradientenindexlinse für die Fokussieroptik in Folge der variierenden Brechungsindizes der Gradientenindexlinse die Fokussierung der Objekte auf einfache Weise erreicht.

Dadurch, dass die Fokussieroptik zwischen dem distalen Sichtfenster des Endoskopschafts und der bewegbaren optischen Einrichtung angeordnet ist, ergibt sich eine kleinbauende Weise im Endoskopschaft.

Insbesondere handelt es sich bei einer Fokussieroptik, z.B. Gradi- entenindexlinse oder ein diffraktives optisches Element (DOE), um ein lichtdurchlässiges Element, das durch eine, vorzugsweise diskontinuierliche oder kontinuierliche, Brechzahländerung eine Linsenwirkung hervorruft. Hierbei werden in der Fokussieroptik unter einem vorbestimmten Blickwinkel die Lichtstrahlen abgelenkt und in einem Brennpunkt gebündelt. Bei Änderung des Blickwinkels werden die Lichtstrahlen in einem anderen Brennpunkt gebündelt, da auf Grund der blickwinkelabhängigen Fokussierung die Fokussieroptik unterschiedliche Brennweiten bei verschiedenen Blickwinkeln aufweist.

Hierbei ist bei dem Endoskop beispielsweise proximal hinter der Prismeneinheit wenigstens ein Bildsensor angeordnet, wobei ein distal angeordnetes Prisma der Prismeneinheit zur Änderung eines Blickwinkels um eine Drehachse quer zur Längsachse des Endo- skopschafts drehbar ist. Femer sind die Prismeneinheit und der wenigstens eine Bildsensor in einem hermetischen Raum innerhalb des Hüllrohrs angeordnet. Außerdem ist ein Bedienelement zur Einstellung des Blickwinkels des drehbaren Prismas z.B. an einem Handgriff des Endoskops vorgesehen.

Insbesondere zeichnet sich das Endoskop dadurch aus, dass die Fokussieroptik derart eingerichtet ist, dass bei Änderung der Blickrichtung in Abhängigkeit einer Vergrößerung des Blickwinkels die Brennweite der Fokussieroptik verkürzt ist oder in Abhängigkeit einer Verkleinerung des Blickwinkels der Brennweite der Fokussieroptik vergrößert ist. Dazu ist vorteilhafterweise weiter vorgesehen, dass die Fokussieroptik am Sichtfenster angeordnet ist und/oder die Fokussieroptik auf das Sichtfenster aufgeklebt ist.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des Endoskops zeichnet sich dadurch aus, dass die Fokussieroptik eine Gradientenindexlinse und/oder einen diffraktiv wirkenden optischen Körper, insbesondere Folie, und/oder refraktiv wirkenden optischen Körper, insbesondere Folie, aufweist.

Hierzu ist in einer Ausgestaltung vorgesehen, dass die Gradientenindexlinse am distalen Sichtfenster des Endoskopschafts angeordnet ist.

In einer Ausführung ist weiterhin vorgesehen, dass die Gradientenindexlinse oder die diffraktiv oder refraktiv wirkende Folie auf das Sichtfenster, insbesondere ein Sichtfenster aus Saphir, aufgeklebt ist.

Insbesondere ist der Brechungsindex einer als Fokussieroptik bereitgestellten Gradientenindexlinse vorzugsweise quer zur optischen Achse der Linse variiert, wodurch die Gradientenindexlinse kleinbauend und mit einem sehr kleinen Durchmesser realisiert wird.

Ferner zeichnen sich die Gradientenindexlinsen als Fokussieroptik dadurch aus, dass die Linsenlänge variabel einstellbar ist, wobei es möglich ist, dass die Brennweite als auch der Arbeitsabstand sehr nahe an die Enden der Gradientenindexlinsen herangeführt werden können. Ferner ist bei der Gradientenindexlinse vorgesehen, dass der Brechungsindex quer zur optischen Achse einer Linse unterschiedlich bzw. variierend ausgestaltet ist. Durch die sich unterscheidenden Brechungsindizes quer zur optischen Achse entsteht ein Linseneffekt, so dass beim Durchtreten von Lichtstrahlen durch die Gradientenindexlinse die Lichtstrahlen in einem nahe an der Gradientenindexlinse liegenden Fokus gebündelt bzw. fokussiert werden.

Insgesamt wird durch die Anordnung der Fokussieroptik, deren Brennweiten in Abhängigkeit des Blickwinkels des Endoskops variieren, zwischen dem distalen Sichtfenster und der bewegbaren optischen Einrichtung im Endoskopschaft erreicht, dass die Fokussie- rung der eintretenden Lichtstrahlen von den Objekten und damit die optische Erfassung von untersuchten Objekten verbessert wird.

Darüber hinaus zeichnet sich das Videoendoskop in einer Ausführungsform dadurch aus, dass die optische Einrichtung in Richtung der Längsachse des Endoskopschafts und/oder quer zur Längsachse des Endoskopschafts bewegbar angeordnet ist. Ist beispielsweise die optische Einrichtung als Prismeneinheit ausgebildet, so kann die Prismeneinheit um die Längsachse des Endoskopschafts gedreht werden. Ferner ist es auch im Rahmen der Erfindung möglich, dass beispielsweise bei der Prismeneinheit ein schwenkbares Prisma vorgesehen ist, das um eine Achse, die vorzugsweise quer bzw. senkrecht zur Längsachse des Endoskopschafts ausgerichtet ist, schwenkbar ist.

Durch die Verschwenkung eines Prismas ist es möglich, die Blickrichtung in Bezug auf die Längsachse des Endoskopschafts zu verändern.

Insbesondere ist es bei einer Weiterbildung des Videoendoskops bevorzugt, dass die optische Einrichtung als Prismeneinheit ausgebildet ist, wobei die Prismeneinheit als bewegbare Einheit wenigstens ein um eine Schwenkachse schwenkbares Prisma aufweist. Darüber hinaus ist in einer anderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Videoendoskops vorgesehen, dass die optische Einrichtung als eine optische Bildsensoreinheit ausgebildet ist, mittels der die von einem Objekt durch das Sichtfenster eintretenden Lichtstrahlen erfasst werden. Insbesondere handelt es sich bei der Bildsensoreinheit um eine CCD-Kamera.

Des Weiteren ist es bevorzugt, dass die Fokussieroptik derart ausgebildet ist, dass die Fokussieroptik eine vorbestimmte Freiformfläche aufweist. Dadurch ist es im Rahmen der Erfindung möglich, dass als Fokussieroptik eine diffraktiv oder refraktive Folie bzw. ein diffraktives optisches Element (DOE) herstellbar ist, wobei die Folie oder das diffraktive optische Element (DOE) innenseitig z.B. an einem als Saphir-Dom ausgebildeten distalen Sichtfenster angeordnet bzw. aufgeklebt wird.

Vorzugsweise ist außerdem die Fokussieroptik aus Kunststoff hergestellt. Hierdurch lassen sich beispielsweise diffraktive optische Elemente (DOE) oder Gradientenindexlinsen kleinbauend und auf einfache Weise günstig herstellen.

Ferner wird die Aufgabe durch die Verwendung einer Fokussieroptik in einem Endoskop, insbesondere Videoendoskop, vorzugsweise für chirurgische Untersuchungen, gelöst, wobei das Endoskop bzw. Videoendoskop wie voranstehend beschrieben ausgebildet ist.

Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen. Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines

Videoendoskops,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer Prismeneinheit an der distalen Spitze eines Endoskopschafts,

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf die Prismeneinheit der Fig. 2,

Fig. 4 einen Querschnitt durch die distale Spitze eines Endoskopschafts gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

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.

Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Videoendoskops 1 mit einem proximalen Handgriff 2 und einem starren Endoskopschaft 3. An der distalen Spitze 4 des Endoskopschafts 3 ist ein Sichtfenster 5 angeordnet, hinter dem ein distaler Abschnitt 6 des Endoskopschafts 3 angeordnet ist, der eine nicht dargestellte Prismeneinheit und eine nicht dargestellte Bildsensoreinheit aufweist.

Das Sichtfenster 5 an der distalen Spitze 4 ist gekrümmt und asymmetrisch ausgeführt. Damit ist das Sichtfenster 5 ausgebildet, einen variablen seitlichen Blickwinkel zu unterstützen. Eine Änderung der Blickrichtung, also eine Änderung des azimutalen Winkels um die Längsachse des Endoskopschafts 3 herum, wird durch eine Drehung des Handgriffs 2 um die zentrale Rotationsachse bzw. Längsachse des Endoskopschafts 3 bewirkt. Das Hüllrohr des Endoskopschafts 3 ist mit dem Handgriff 2 verbunden. Auch die nicht dargestellte Prismeneinheit an der distalen Spitze 4 rotiert mit der Drehung des Handgriffs 2 mit. In einer Ausgestaltung ist das Sichtfenster als Saphir-Dom ausgebildet.

Der Handgriff 2 weist ein als Drehrad 7 ausgebildetes erstes Bedienelement und ein als Schiebeschalter 8 ausgebildetes zweites Bedienelement auf. Zur Beibehaltung der Horizontlage des angezeigten Bildes wird bei einer Drehung des Handgriffs 2 das Drehrad 7 festgehalten. Dies bewirkt, dass der Bildsensor im Inneren des Endoskopschafts 3 die Bewegung nicht mitvollzieht.

Um den Blickwinkel zu verändern, also die Abweichung der Blickrichtung vom Geradeausblick, wird der Schiebeschalter 8 bewegt. Ein Schieben des Schiebeschalters 8 nach distal hin führt beispielsweise zu einer Vergrößerung des Blickwinkels, ein Zurückholen des Schiebeschalters 8 nach proximal bewirkt in diesem Fall eine Verringerung des Blickwinkels bis zum Geradeausblick. Die Betätigung des Schiebeschalters 8 geht einher mit einer Drehung des Bildsensors, um auch bei einer Verdrehung der Prismeneinheit gegeneinander die Horizontlage des angezeigten Bildes beizubehalten.

In Fig. 2 ist das distale Ende des Endoskopschafts 3 mit einer Prismeneinheit 10 von der Seite schematisch dargestellt. Auf der linken Bildseite tritt Licht eines zentralen Strahlengangs 21 , der als strich- punktierte Linie dargestellt ist, durch ein Sichtfenster 5 des Endo- skopschafts ein und tritt durch eine am Sichtfenster 5 angeordnete Gradientenindexllnse 22 in ein erstes, distales Prisma 12 der Prismeneinheit 10 ein. Die Gradientenindexllnse 22 ist im Endoskopschaft 3 innenseitig beispielsweise durch Kleben auf dem Sichtfenster 5 angeordnet oder aufgeklebt.

Durch die Gradientenindexllnse 22, die am distalen Sichtfenster 5 in berührendem Kontakt angeordnet ist, werden die eintretenden Lichtstrahlen auf Grund der verschiedenen Brechungsindizes der Gradientenindexllnse 22, die in Abhängigkeit des Abstandes von der optischen Achse unterschiedlich sind, fokussiert.

Mittels einer am Prisma 12 angeordneten Eintrittslinse 1 1 werden die eintretenden Lichtstrahlen auf Grund des sich in Abhängigkeit des Abstandes zur optischen Achse ändernden Brechungsindex nach ihrem Durchtritt kurz hinter der Gradientenindexllnse 22 fokussiert. Das Licht trifft auf die verspiegelte Fläche 13 des Prismas 12 und wird nach unten in Richtung auf ein zweites Prisma 14 der Prismeneinheit 10 sowie eine verspiegelte Fläche 15 des zweiten Prismas 14 gespiegelt.

Die verspiegelte Fläche 15 des Prismas 14 weist einen spitzen Winkel zu der Unterseite 17 des zweiten Prismas 14 auf, so dass der zentrale Strahlengang zunächst auf einen zentralen Abschnitt der Unterseite 17, der ebenfalls verspiegelt ist, gespiegelt wird und von dort zu einer zweiten verspiegelten Fläche 16 des zweiten Prismas 14. Auch diese zweite verspiegelte Fläche 16 weist einen spitzen Winkel zu der Unterseite 17 auf, so dass der zentrale Strahlengang wiederum nach oben reflektiert wird (Achse B). Dort tritt das Licht in ein drittes Prisma 18 der Prismeneinheit 10 mit einer verspiegelten Fläche 19 ein, durch die das Licht des zentralen Strahlenganges 21 wiederum zentral in eine zur Längsachse des Endoskopschafts 3 parallele Richtung gespiegelt wird und durch eine Austrittslinse 20 aus der Prismeneinheit 10 austritt.

Oberhalb der Prismeneinheit 10 ist außerdem noch ein Teil eines Lichtleitfaserbündels 25 dargestellt, mittels dessen Licht von proximal an die distale Spitze geleitet wird, um ein ansonsten unbeleuchtetes Operationsfeld zu beleuchten.

Das erste Prisma 12 der Prismeneinheit 10 wird um die senkrechte Achse A, die auch als Schwenkachse bezeichnet wird, gedreht bzw. geschwenkt, um den seitlichen Blickwinkel zu verstellen. Dadurch drehen sich auch die verspiegelte Fläche 13 des ersten Prismas 12 und die verspiegelte Fläche 15 des feststehenden Prismas 14 der Prismeneinheit 10 gegeneinander, so dass die Horizontlage des Bildes, das nach proximal weitergeleitet wird, bei einer Drehung des ersten schwenkbaren Prismas 12 um die Achse A geändert wird. Dies muss durch eine Drehung des Bildsensors oder der Bildsensoren ausgeglichen werden.

In Fig. 3 ist die Prismeneinheit 10 aus Fig. 2 in einer schematischen Draufsicht dargestellt. Das erste Prisma 12 ist in einer 0°- Blickrichtung angeordnet. Das erste Prisma 12 ist zusammen mit der Eintrittslinse 1 1 um die Schwenkachse A schwenkbar gelagert. In diesem Fall ist der Überlappungsbereich zwischen den verspiegelten Flächen 13 des ersten Prismas 12 und 15 des zweiten Prismas 14 verdreht. Bei einer Dreh- bzw. Schwenkbewegung des ersten Prismas 12 erfolgt eine Drehung des Horizonts, was wie folgt zu erklären ist. Wenn die Prismeneinheit 10 so angeordnet ist, dass die Rotationsachse A in Fig. 2 nach oben, also senkrecht zum Horizont, der eine gedachte horizontale Linie ist, angeordnet ist, stellt sich diese Horizontlinie als Linie auf einer Höhe auf der verspiegelten Fläche 13 des Prismas 12 dar. Dies ist bei einer Drehung des ersten Prismas 12 um die Drehachse unabhängig von dem Drehwinkel.

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Anordnung einer Gradientenindexlinse 22 zwischen dem distalen Sichtfenster 5 und der Prismeneinheit 10 im Querschnitt schematisch dargestellt. Gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 4 ist die Gradientenindexlinse 22 im Endoskopschaft 3 zwischen der Prismeneinheit 10 und dem distalen Sichtfenster 5 angeordnet, wobei die Gradientenindexlinse 22 hierbei keinen berührenden Kontakt mit dem Sichtfenster 5 und mit der Eintrittslinse 1 1 des Prismas 12 der Prismeneinheit 10 hat. Für die Anordnung der Gradientenindexlinse 22 zwischen dem Sichtfenster 5 und der Prismeneinheit 10 ist eine Fassung 23 vorgesehen, so dass die Gradientenindexlinse 22 eingefasst im Endoskopschaft 3 angeordnet ist.

Im Rahmen der Erfindung ist es gemäß einer (hier nicht dargestellten) Alternative ebenfalls vorgesehen, anstelle einer oder der Gradientenindexlinse 22 eine Fokussieroptik mit einer diffraktiven und/oder refraktiven Eigenschaft oder Wirkung, z.B. einer diffraktiven Folie und/oder refraktiven Folie, zwischen dem Sichtfenster 5 und der Prismeneinheit 10 anzuordnen. Ferner sind auch entsprechende Kombinationen realisierbar.

Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein. Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit „insbesondere" oder „vorzugsweise" gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen. Bezuqszeichenliste

1 Videoendoskop

2 Handgriff

3 Endoskopschaft

4 distale Spitze

5 Sichtfenster

6 distaler Abschnitt

7 Drehrad

8 Schiebeschalter

9 Hüllrohr

10 Prismeneinheit

1 1 Eintrittslinse

12 erstes Prisma

13 verspiegelte Fläche

14 zweites Prisma

15, 16 verspiegelte Fläche

17 Unterseite

18 drittes Prisma

19 verspiegelte Fläche

20 Austrittslinse

21 zentraler Strahlengang

22 Gradientenindexlinse

23 Fassung

25 Lichtleitfaserbündel