DE102009030650A1

DE102009030650A1 - Endoskopiegerät für Kontaktmessung

Info

Publication number: DE102009030650A1
Application number: DE102009030650A
Authority: DE
Inventors: Chih-Chun Jhuolan Chan
Original assignee: Medical Intubation Technology Corp
Current assignee: Medical Intubation Technology Corp
Priority date: 2009-02-06
Filing date: 2009-06-25
Publication date: 2010-08-19
Also published as: US20100201796A1; TW201029620A; US8553076B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Endoskopiegerät für Kontaktmessung, umfassend ein Gehäuse (3), das am vorderen Ende des Endoskopiegeräts für Kontaktmessung (1) angeordnet ist und einen Aufnahmeraum (31) aufweist; eine Kontaktsonde (4), die mit dem Gehäuse (3) verbunden ist und aus einem Ende des Gehäuses (3) herausragt; einen Leuchtkörper (2), der ein Licht erzeugen kann; eine Abbildungslinse (5), die im Aufnahmeraum (31) des Gehäuses (3) angeordnet ist, um durch das reflektierte Licht eines Objektes (73) ein optisches Bild zu erzeugen; einen Lichtsensor (6), der im Aufnahmeraum (31) angeordnet ist an einer Seite der Abbildungslinse (5) liegt, um das optische Bild in ein digitales Bild (21) umzuwandeln; und ein Messmodul. Da die Kontaktsonde (4) bei der Messung mit dem Objekt (73) in Kontakt steht, ergibt sich zwischen dem Objekt (73) und der Abbildungslinse (5) ein bestimmter Abstand, wodurch das digitale Bild (21) einen bestimmten Maßstab hat.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Endoskopiegerät, insbesondere ein Endoskopiegerät zur Messung eines Objektes durch einen Kontakt mit diesem Objekt.
Stand der Technik
Die Größenmessung ist eine häufig verwendete Technik in der Medizin und Industrie, um die Größe und Form der menschlichen Körperteile und Organe oder eines beliebiges Objektes oder eines Werkstücks zu ermitteln. Ein kontaktloses Endoskopiegerät verwendet die Lichtreflexion, wobei ein Leuchtkörper ein Licht auf ein Objekt ausstrahlt. Das Licht wird von dem Objekt auf zwei oder vier Lichtsensoren in unterschiedlicher Position reflektiert. Die Lichtsensoren erzeugen somit jeweils ein Bild. Die zwei oder vier Bilder werden verglichen, um die Größendaten des aktuellen Bildes zu ermitteln. Das kontaktlose Messung besitzt im Vergleich mit der Kontaktmessung eine höhere Präzision und ist somit eine High-Level Detektionsmethode. Das kontaktlose Endoskopiegerät ist jedoch sehr teuer. Der Benutzer benötigt üblicherweise nur ein Endoskopiegerät mit einer akzeptablen Präzision. Das kontaktlose Endoskopiegerät ist für ihn zu teuer. Daher hat das kontaktlose Endoskopiegerät eine niedrigere Wettbewerbsfähigkeit in dem Markt.
Aus diesem Grund hat der Erfinder in Anbetracht der Nachteile herkömmlicher Lösungen, basierend auf langjähriger Erfahrung in diesem Bereich, nach langem Studium, zahlreichen Versuchen und unentwegten Verbesserungen die vorliegende Erfindung entwickelt.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Endoskopiegerät für Kontaktmessung zu schaffen, das durch den Kontakt einer Kontaktsonde mit einem Objekt ein optisches Bild im bestimmten Maßstab erhalten und das von dem Objekt reflektierte Licht erfassen kann.
Der Erfindung liegt eine weitere Aufgabe zugrunde, ein Endoskopiegerät für Kontaktmessung zu schaffen, das das optische Bild in ein digtiales Bild im bestimmten Maßstab umwandeln kann und durch ein Meßmodul die Größe von verschiedenen Bereiechen des Bildes ermitteln kann.
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Endoskopiegerät für Kontaktmessung gelöst, das ein Gehäuse, eine Kontaktsonde, einen Leuchtkörper, eine Abbildungslinse, einen Lichtsensor und ein Meßmodul umfaßt, wobei das Gehäuse am vorderen Ende des Endoskopiegeräts für Kontaktmessung angeordnet ist und einen Aufnahmeraum aufweist, wobei die Kontaktsonde mit dem Gehäuse verbunden ist und aus einem Ende des Gehäuses herausragt, wobei der Leuchtkörper ein Licht erzeugen kann, wobei die Abbildungslinse im Aufnahmeraum des Gehäuses angeordnet ist, um durch das reflektierte Licht eines Objektes ein optisches Bild zu erzeugen, und wobei der Lichtsensor im Aufnahmeraum angeordnet ist und an einer Seite der Abbildungslinse liegt, um das optisches Bild in ein digitales Bild umzuwandeln. Die Kontaktsonde hat eine bestimmte Länge und steht bei der Messung mit dem Objekt in Kontakt, wodurch sich zwischen dem Objekt und der Abbildungslinse ein bestimmter Abstand ergibt. Wenn das Licht auf die Abbildungslinse reflektiert und von dem Lichtsensor erfaßt wird, wird ein digitales Bild im bestimmten Maßstab erzeugt. Daher kann das Meßmodul das digitale Bild im bestimmten Maßstab messen, um die Länge, Breite und Fläche von verschiedenen Bereichen des digitalen Bildes zu ermitteln.
Daher weist die Erfindung folgende Vorteile auf:

(1) das Endoskopiegerät für Kontaktmessung weist eine Kontaktsonde und ein Meßmodul auf, durch die die Größe eines Bildes ermittelt werden kann, wodurch die Kosten erheblich reduziert werden;
(2) die Endoskopiegerät für Kontaktmessung weist eine Kontaktsonde und ein Meßmodul auf, durch die die Größe eines Bildes ermittelt werden kann, wodurch die Instandhaltung des Endoskopiegeräts erleichtert und die Lebensdauer des Endoskopiegeräts verlängert wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 eine Explosionsdarstellung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
2 eine perspektivische Darstellung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
3 eine perspektivische Darstellung des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
4 eine perspektivische Darstellung des dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Im folgenden werden die Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, wobei die gleichen Bauteile mit der gleichen Bezugsnummer bezeichnet werden.
1 zeigt ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, die in der Industrie und Medizin verwendet wird. Wie dargestellt, umfaßt das erfindungsgemäße Endoskopiegerät für Kontaktmessung 1 ein Gehäuse 3, eine Kontaktsonde 4, einen Leuchtkörper 2, eine Abbildungslinse 5 und einen Lichtsensor 6.
Das Gehäuse 3 ist aus Metall, Legierung, Kunststoff oder Keramik hergestellt, am vorderen Ende des Endoskopiegeräts für Kontaktmessung 1 angeordnet und weist einen Aufnahmeraum 31 auf.
Die Kontaktsonde 4 ist mit dem Gehäuse 3 verbunden und ragt in der Axialrichtung aus einem Ende des Gehäuses 3 heraus. Die Kontaktsonde 4 kann auf verschiedene Weisen mit dem Gehäuse 3 verbunden werden. Z. B. die Kontaktsonde 4 kann mit dem Gehäuse 3 integriert, durch eine Schraube 71 und ein Gewindeloch 72 mit dem Gehäuse 3 verschraubt, wie es in 3 dargestellt ist, oder am Ende des Gehäuse 3 befestigt werden. Die Kontaktsonde 4 ist plattenförmig ausgebildet und weist ein bogenförmiges Ende 41 auf, das eine bogenförmige Stirnfläche 42 hat. Darauf ist die Erfindung nicht beschränkt. Die Kontaktsonde 4 kann auch ein flaches Ende 43 besitzen, das eine flache Stirnfläche 44 hat, wie es in 4 dargestellt ist. Die Kontaktsonde 4 mit einer bogenförmigen Stirnfläche 42 oder einer flachen Stirnfläche 44 kann ein Objekt 73 gegen eine unerwünschte Beschädigung schützen, wie es in 2 dargestellt ist. Das Objekt 73 kann unterschiedliche menschliche Körperteile oder Organe oder ein beliebiges Objeckt in der Umgebung sein. Im ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Kontaktsonde 4 mit dem Ende des Gehäuses 3 integriert und weist ein bogenförmiges Ende 41 mit einer bogenförmigen Stirnfläche 42 auf. Darauf ist die Erfindung nicht beschränkt.
Die Kontaktsonde 4 kann aus Metall, Legierung, Kunststoff oder Keramik hergestellt werden. Im ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Kontaktsonde 4 aus dem gleichen Material wie das Gehäuse 3 hergestellt. Die Kontaktsonde 4 kann auch aus einem anderen Material als das Gehäuse 3 hergestellt werden.
Der Leuchtkörper 2 kann ein Licht erzeugen und durch eine Leuchtdiode oder dergleichen gebildet sein. Der Leuchtkörper 2 kann an einer beliebigen Stelle des Endoskopiegeräts für Kontaktmessung 1 angeordnet sein, wie an der Frontseite, in der Mitte, an der Rückseite oder im Aufnahmeraum 31 des Endoskopiegeräts für Kontaktmessung 1. Wenn der Leuchtkörper 2 in der Mitte oder an der Rückseite des Endoskopiegeräts für Kontaktmessung 1 angeordnet ist, kann eine Lichtfaser verwendet werden, um das Licht zu leiten, wodurch das Licht des Leuchtkörpers 2 auch von dem vorderen Ende des Endoskopiegeräts für Kontaktmessung 1 ausgestrahlt werden kann. Im ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Leuchtkörper 2 an der Umfangsseite der Abbildungslinse 5 angeordnet.
Die Abbildungslinse 5 ist eine lichtleitende Linse und kann aus Glas, Acryl oder Kunststoff hergestellt werden. Die Abbildungslinse 5 ist im Aufnahmeraum 31 angeordnet, um durch das reflektierte Licht des Objektes 73 ein optisches Bild zu erzeugen.
Der Lichtsensor 6 ist im Aufnahmeraum 31 angeordnet und liegt an einer Seite der Abbildungslinse 5, um das optische Bild in ein digitales Bild 21 umzuwandeln. Der Lichtsensor 6 kann ein CCD-Sensor, eine photoelektrische Diode für CMOS oder ein anderer Sensor sein, der ein optisches Bild in ein digitales Bild umzuwandeln kann.
Das Endoskopiegerät für Kontaktmessung 1 umfaßt ferner ein Meßmodul 8 und ein Verarbeitungssystem 81, die das digitale Bild in einem bestimmten Maßstab analysieren und messen können, um die Länge, Breite und Fläche von verschiedenen Bereichen des digitalen Bildes 21 zu ermitteln. Das Meßmodul 8 enthält ein Softwareprogramm, das im Verarbeitungssystem 81 des Endoskopiegerätsfür Kontaktmessung 1 oder in einem externen Verarbeitungssystem, wie im Verarbeitungssystem eines Computers, installiert ist.
2 zeigt die Arbeit des Endoskopiegeräts für Kontaktmessung 1 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Wie dargestellt, hat die Kontaktsonde eine bestimmte Länge und dient zum Kontakt mit einem Objekt 73. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Objekt 73 ein Apfel. Das Licht des Leuchtkörpers 2 wird von dem Objekt 73 auf die Abbildungslinse 5 reflektiert und von dem Lichtsensor 6 erfaßt. Da die Kontaktsonde 4 eine bestimmte Länge hat, ergibt sich zwischen dem Objekt 73 und der Abbildungslinse 5 ein bestimmter Abstand, wodurch das optische Bild und das digitale Bild 21 einen bestimmten Maßstab haben. Das Meßmodul 8 analysiert und mißt das digitale Bild 21 im bestimmten Maßstab, um die Länge, Breite und Fläche von verschiedenen Bereichen des digitalen Bildes 21 zu ermitteln. Schließlich werden die Meßwerte auf einem ersten Bildschirm 74, einem zweiten Bildschirm 75 und einem dritten Bildschirm 76 angezeigt.
3 zeigt ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, dass die Kontaktsonde 4 auf eine andere Weise mit dem Gehäuse 3 verbunden ist. Im zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Kontaktsonde 4 eine Schraube 71 und das Gehäuse 3 ein Gewindeloch 72 auf, in das die Schraube 71 gedreht werden kann. Es ist auch möglich, dass die Kontaktsonde ein Gewindeloch und das Gehäuse 3 eine Schraube aufweist. Dadurch ist die Kontaktsonde 4 im zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel mit dem Gehäuse 3 verschraubt. Daher ist die Kontaktsonde 4 im zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel auf eine andere Weise als die Kontaktsonde 4 im ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel mit dem Gehäuse 3 verbunden.
4 zeigt ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, dass sich von dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, dass die Kontaktsonde 4 eine andere Form hat als die Kontaktsonde 4 im ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel besitzt die Kontaktsonde 4 ein flaches Ende 43 mit einer flachen Stirnfläche 44 und zwei abgerundete Ecken 45. Da die Kontaktsonde 4 eine flache Stirnfläche 44 besitzt, kann eine unerwünschte Beschädigung des Objektes 73 durch die Kontaktsonde 4 vermieden werden. Daher ist die Kontaktsonde 4 mit einem flachen Ende 43 und einer flachen Stirnfläche 44 im dritten Ausführungsbeispiel anders als die Kontaktsonde 4 mit einem bogenförmigen Ende 41 und einer bogenförmigen Stirnfläche 42 im ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die vorstehende Beschreibung stellt nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht als Definition der Grenzen und des Bereiches der Erfindung dienen. Alle gleichwertige Änderungen und Modifikationen gehören zum Schutzbereich dieser Erfindung.

Claims

Endoskopiegerät für Kontaktmessung, umfassend ein Gehäuse (3), das am vorderen Ende des Endoskopiegeräts für Kontaktmessung (1) angeordnet ist und einen Aufnahmeraum (31) aufweist, eine Kontaktsonde (4), die mit dem Gehäuse (3) verbunden ist und aus einem Ende des Gehäuses (3) herausragt, einen Leuchtkörper (2), der ein Licht erzeugen kann, eine Abbildungslinse (5), die im Aufnahmeraum (31) des Gehäuses (3) angeordnet, um durch das reflektierte Licht eines Objektes (73) ein optisches Bild zu erzeugen, und einen Lichtsensor (6), der im Aufnahmeraum (31) angeordnet ist und an einer Seite der Abbildungslinse (5) liegt, um das optische Bild in ein digitales Bild (21) umzuwandeln; da die Kontaktsonde (4) eine bestimmte Länge hat und bei der Messung mit dem Objekt (73) in Kontakt steht, ergibt sich zwischen dem Objekt (73) und der Abbildungslinse (5) ein bestimmter Abstand, wodurch das digitale Bild (21) einen bestimmten Maßstab hat.
Endoskopiegerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Meßmodul (8), das das digitale Bild im bestimmten Maßstab messen kann, um die Länge, Breite und Fläche von verschiedenen Bereichen des digitalen Bildes (21) zu ermitteln.
Endoskopiegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Meßmodul (8) ein Softwareprogramm ist.
Endoskopiegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leuchtkörper (2) eine Leuchtdiode ist.
Endoskopiegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsensor (6) ein CCD-Sensor oder eine photoelektrische Diode für CMOS ist.
Endoskopiegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbildungslinse (5) eine lichtleitende Linse ist.
Endoskopiegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbildungslinse (5) aus Glas, Acryl oder Kunststoff hergestellt ist.
Endoskopiegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) aus Metall, Legierung, Kunststoff oder Keramik hergestellt ist.
Endoskopiegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktsonde (4) aus Metall, Legierung, Kunststoff oder Keramik hergestellt ist.
Endoskopiegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktsonde (4) aus einem gleichen Material wie das Gehäuse (3) hergestellt ist.
Endoskopiegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktsonde (4) ein bogenförmiges Ende (91) mit einer bogenförmigen Stirnfläche (42) besitzt.
Endoskopiegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktsonde (4) ein flaches Ende (43) mit einer flachen Stirnfläche (44) besitzt.
Endoskopiegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (73) unterschiedliche menschliche Körperteile oder Organe oder ein beliebiges Objeckt in der Umgebung ist.
Endoskopiegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leuchtkörper (2) an der Umfangsseite der Abbildungslinse (5) angeordnet ist.