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Die
Erfindung betrifft ein Endoskop mit einer Düse, die am
distalen Endoskopende angeordnet ist und Gas und/Flüssigkeit
ausstößt.
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Ein
Endoskopsystem umfasst sowohl ein Endoskop als auch einen Prozessor.
Das Endoskop wird in den Körper des Patienten eingeführt,
so dass ein Bild vom Körperinneren aufgenommen werden kann.
Der Prozessor befindet sich außerhalb des Patienten und
verarbeitet das aufgenommene Bild. Ein distales Ende des Endoskops
hat eine Beobachtungsöffnung, die Licht, das an einem unter
Beobachtung stehenden Objekt reflektiert wird, sammelt, und eine
Düse, die Gas oder Flüssigkeit auf das beobachtete
Objekt ausstößt. Das Gas oder die Flüssigkeit, das
bzw. die von der Düse ausgestoßen wird, beseitigt
Fremdmaterial, das an der Beobachtungsöffnung haftet.
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Es
sind Düsen bekannt, die Fluide abgeben, die zum Entfernen
von Fremdmaterial, das an einer Beobachtungsöffnung haftet,
verwendet werden. In der
JP 3493998 ist
eine Düse bekannt, die in ihrem Inneren ein halbkegelstumpfförmiges
Rohr aufweist, das Gas oder Flüssigkeit auf das distale
Ende des Endoskops ausgeben kann. In der
JP 3447577 ist eine kompakte Düse
offenbart, die ein mit einer Fluidausstoßöffnung
verbundenes Rohr aufweist, dessen Wanddicke zur Fluidausstoßöffnung
hin zunimmt. In der
JP H09-201332 ist
eine Düse offenbart, die sich vor und zurück bewegt
und so zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Fluid ausgestoßen wird,
einer Beobachtungsöffnung angenähert wird. In
der
JP 3845311 ist eine
Beobachtungsöffnung offenbart, die sich von dem distalen
Ende des Endoskops erhebt und so einen Kegelstumpf bildet, so dass
das Fluid über die gesamte Beobachtungsöffnung
strömt.
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Bei
dem in der
JP 3493998 beschriebenen Stand
der Technik nimmt jedoch der Fluidstrom, der aus der Düse
ausgestoßen wird, in der Strömungsmitte zu. In
der
JP 3447577 ist der
Durchmesser des aus der Düse ausgestoßenen Stroms
etwa gleich dem Durchmesser des Düsenauslasses. Der Durchmesser
des Düsenauslasses muss deshalb etwa gleich dem Durchmesser
der Beobachtungsöffnung sein, damit deren gesamte Fläche
gereinigt werden kann. Die Düse ist deshalb nicht besonders
kompakt aufgebaut, was eine Miniaturisierung des Endoskops verhindert.
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Dagegen
muss bei dem in der
JP H09-201332 offenbarten
Stand der Technik zusätzlich eine Konstruktion an dem Endoskop
vorgesehen werden, die es ermöglicht, die Düse
vor und zurück zu bewegen. Auch dies verhindert eine Miniaturisierung
des Endoskops.
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Bei
dem in der
JP 3845311 offenbarten Stand
der Technik sind an dem distalen Endoskopende konkave und konvexe
Formen vorhanden, da sich die Beobachtungsöffnung von dem
distalen Endoskopende kegelförmig erhebt. An diesen konkaven und
konvexen Formen können sich in unerwünschter Weise
Schleimhaut- und Gewebereste sammeln.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Endoskop anzugeben, das eine Beobachtungsöffnung
gut reinigt und eine kompakte Fluidzuführdüse
aufweist.
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Die
Erfindung löst diese Aufgabe durch das Endoskop nach Anspruch
1.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
Darin zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Endoskops und eines Prozessors nach
einem ersten Ausführungsbeispiel;
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2 eine
Ausschnittsdarstellung des distalen Endes des Endoskops;
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3 eine
Draufsicht auf das distale Ende des Endoskops in dessen Längsrichtung;
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4 eine
Ausschnittsdarstellung, die einen Endoskopteil mit einer Fluidzuführdüse
und der Beobachtungsöffnung zeigt;
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5 eine
Vorderansicht der Düse;
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6 eine
perspektivische Ansicht der Düse in diagonaler Blickrichtung
von oben rechts;
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7 eine
perspektivische Ansicht der Düse in diagonaler Blickrichtung
von unten links;
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8 eine
Querschnittsansicht der Düse längs der in 4 Linie
VIII-VIII;
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9 eine
Querschnittsansicht der Düse längs der in 4 gezeigten
Linie IX-IX;
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10 eine
Ausschnittsdarstellung, die einen Endoskopteil mit einer Düse
und einer Beobachtungsöffnung nach zweitem Ausführungsbeispiel zeigt;
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11 eine
perspektivische Ansicht eines Einführrohrs;
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12 eine
perspektivische Ansicht einer Führung;
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13 eine
Ausschnittsdarstellung, die einen Endoskopteil mit einer Düse
und einer Beobachtungsöffnung nach drittem Ausführungsbeispiel
zeigt; und
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14 eine
perspektivische Ansicht der Düse.
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Die
Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren anhand
der Ausführungsbeispiele beschrieben.
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Das
Endoskopsystem 100 nach erstem Ausführungsbeispiel
wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben.
Die Ausrichtung der einzelnen in 2 gezeigten
Teile ist verschieden von der nach 3. Dabei
zeigt die Ausschnittsdarstellung der in 2 gezeigten
Teile einen Schnitt längs einer Ebene, die durch die Mittelachse der
einzelnen Teile geht.
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Das
Endoskopsystem 100 umfasst ein Endoskop 200 und
einen Prozessor 300. Das Endoskop 200 wird in
das Innere eines Patienten eingeführt, um so Bilder im
Körperinneren aufzunehmen. Der Prozessor 300 ist
außerhalb des Patienten angeordnet und verarbeitet die
aufgenommenen Bilder.
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Das
Endoskop 200 umfasst hauptsächlich ein flexibles
Rohr 240, das in den Körper des Patienten eingeführt
wird, einen Bedienteil 220, den ein Benutzer hält,
und einen Anschlussteil 210, der das Endoskop 200 mit
dem Prozessor 300 verbindet. Ein Universalkabel 230 verbindet
den Anschlussteil 210 mit dem Bedienteil 220.
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Der
Anschlussteil 210 hat eine Luftzuführöffnung 211,
eine Flüssigkeitszuführöffnung 212 und eine
Unterdrucköffnung 213. Ein Fluidanschluss, der von
einem Fluidtank ausgeht, ist mit der Luftzuführöffnung 211 und
der Flüssigkeitszuführöffnung 212 verbunden,
so dass Gas, z. B. Luft, der Luftzuführöffnung 211 sowie
Flüssigkeit, z. B. Wasser, der Flüssigkeitszuführöffnung 212 zugeführt
werden kann. Der Fluidanschluss und der Fluidbehälter sind
in den Figuren nicht gezeigt. Die Luft und das Wasser werden dabei
unter vorbestimmten Drücken zugeführt. Ein Unterdruckanschluss,
der von einer Unterdruckpumpe ausgeht, ist mit der Unterdrucköffnung 213 verbunden,
um so einen Unterdruck bereitzustellen. Der Unterdruckanschluss
und die Unterdruckpumpe sind in den Figuren nicht gezeigt.
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Ein
Gaszuführrohr 231 erstreckt sich von der Luftzuführöffnung 211 durch
den Anschlussteil 210 und das Universalkabel 230 zu
dem Bedienteil 220. Entsprechend erstreckt sich ein Flüssigkeitszuführrohr 232 von
der Flüssigkeitszuführöffnung 212 zu dem
Bedienteil 220 und ein Unterdruckrohr 233 von der
Unterdrucköffnung 213 zu dem Bedienteil 220.
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Der
Bedienteil 220 hat einen Instrumenteneinlass 222,
in den entweder ein Instrument, z. B. eine Zange, eingeführt
oder Medikamente injiziert werden können, einen Fluidschalter 110 und
einen Unterdruckschalter 150.
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Das
Gaszuführrohr 231 und das Flüssigkeitszuführrohr 232,
die von dem Anschlussteil 210 ausgehen, sowie das Fluidzuführrohr 242 und
ein Gasauslassrohr 221, die von dem flexiblen Rohr 240 ausgehen,
sind sämtlich mit dem Fluidschalter 110 verbunden.
Das Gasauslassrohr 221 ist am distalen Ende des flexiblen
Rohrs 240 mit dem Fluidzuführrohr 242 verbunden.
Der Fluidschalter 110 hat ein Durchgangsloch, das sich
in eine Richtung erstreckt, in die der Fluidschalter 110 gedrückt
wird. Das Durchgangsloch ist mit dem Gaszuführrohr 231 und
dem Fluidzuführrohr 242 verbunden. Wird das Durchgangsloch
offen gelassen, so entweicht Gas durch das Durchgangsloch aus dem
Gaszuführrohr 231. Wird das Durchgangsloch geschlossen,
so strömt Gas aus dem Fluidzuführrohr 231 durch
das Gasauslassrohr 221 in das Fluidzuführrohr 242.
Drückt der Benutzer den Fluidschalter 110 nach
unten, so strömt Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitszuführrohr 232 in das
Fluidzuführrohr 242. Mit dieser Konstruktion wird Flüssigkeit
oder Gas aus dem Fluidzuführauslass 243 ausgestoßen,
der am distalen Ende 246 des flexiblen Rohrs 240 angeordnet
ist.
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Der
Unterdruckschalter 150 ist mit einem Unterdruckrohr 233 verbunden,
das sich von dem Anschlussteil 210 aus erstreckt. Der Unterdruckschalter 150 ist
ein einstufiger Schalter, und der Unterdruck wird aus dem Unterdruckrohr 233 in
ein Saugrohr 241 kanalisiert, wenn der Benutzer den Unterdruckschalter 150 drückt.
Mit dieser Konstruktion wird Fremdmaterial in einen Saugeinlass 245 gesaugt, der
am distalen Ende 246 des flexiblen Rohrs 240 angeordnet
ist.
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Ein
Instrumentenrohr 223 ist von dem Saugrohr 241 abgezweigt
und mit dem Instrumenteneinlass 222 verbunden. Ein in den
Figuren nicht gezeigter Stöpsel ist in den Instrumenteneinlass 222 gedrückt
und hat einen quer zum Instrumenteneinlass 222 verlaufenden
Schlitz, so dass Gas, Flüssigkeit und Fremdmaterial in
das Instrumentenrohr 223 strömen und nicht aus
dem Instrumenteneinlass 222 entweichen.
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Am
distalen Ende 246 des flexiblen Rohrs 240 sind
eine CCD-Einheit 250, der Saugeinlass 245, ein
Fluidauslass 243 und eine Beleuchtungslinse 244 angeordnet.
Das Fluidzuführrohr 242 verläuft von dem
Bedienteil 220 durch das Innere des flexiblen Rohrs 240 und
ist mit dem Fluidauslass 243 verbunden. Eine erste Fluiddüse 260 ist
mit der Öffnung des Fluidauslasses 243 verbunden.
Die CCD-Einheit 250 hat eine Beobachtungsöffnung 251.
Die Beobachtungsöffnung 251 liegt am distalen
Ende 246 des Endoskops 200 nach außen
hin frei. Das Saugrohr 241 verläuft von dem Bedienteil 220 durch
das Innere des flexiblen Rohrs 240 und ist mit dem Saugeinlass 245 verbunden.
Das aus dem Prozessor 300 stammende Licht geht durch die
Beleuchtungslinse 244 und beleuchtet ein Objekt. Die CCD-Einheit 250 nimmt
ein Objekt auf und sendet dann ein Bildsignal durch ein Signalkabel
an den Prozessor 300. In 1 ist die Form
der ersten Fluiddüse 260 vereinfacht dargestellt.
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Der
Prozessor 300 sendet durch einen in den Figuren nicht gezeigten
Lichtleiter Licht zu der Beleuchtungslinse 244 und empfängt
das Bildsignal, so dass auf einer in den Figuren nicht gezeigten
Anzeige ein Bild dargestellt werden kann.
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Die
Beobachtungsöffnung 251, zwei Beleuchtungslinsen 244,
der Saugeinlass 245 und die erste Fluiddüse 260 liegen
alle an der Stirnfläche des distalen Endes 246 frei.
Die beiden Beleuchtungslinsen 244 sind beiderseits der
Beobachtungsöffnung 251 angeordnet. Der Durchmesser
des Fluidauslasses 243 ist kleiner als der Durchmesser
der Beobachtungsöffnung 251. Der Auslass der ersten
Fluiddüse 260 ist der Beobachtungsöffnung 251 zugewandt. Die
erste Fluiddüse 260 ist lösbar an dem
Endoskop 200 angebracht.
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Im
Folgenden wird der Aufbau der CCD-Einheit 250 beschrieben.
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Die
CCD-Einheit 250 umfasst hauptsächlich die Beobachtungsöffnung 251,
die eine an dem vorderen Ende der CCD-Einheit 250 angeordnete
Zerstreuungslinse ist, ein CCD 256, das ein Bildsensor zur
Aufnahme eines Objektes ist, und eine Grundplatte 257,
an der die Schaltkreisperipherie des CCDs 256 ausgebildet
ist. Diese Komponenten sind in einem Gehäuse 258 untergebracht.
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An
der Rückseite der Beobachtungsöffnung 251 befindet
sich eine Blendenplatte 252, die sowohl die durch die Beobachtungsöffnung 251 eintretende Lichtmenge
als auch die Schärfentiefe steuert. An der Rückseite
der Blendenplatte 252 ist eine Feldlinse 253 angeordnet,
die das Objektbild auf das CCD 256 scharf stellt. Zwischen
der Feldlinse 253 und dem CCD 256 befinden sich
eine Abschirmmaske 254 und ein Deckglas 255. Die
Abschirmmaske 254 unterdrückt diffuse Lichtreflexe
in einem Linsentubus, um deren Einfluss auf das aufgenommene Bild
zu reduzieren.
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Der
Aufbau der ersten Fluiddüse 260 wird im Folgenden
unter Bezugnahme auf die 4 bis 9 beschrieben.
Dabei stellt die Ausschnittsdarstellung nach 4 die einzelnen
Teile in einem Schnitt längs einer Ebene dar, die durch
die Mittelachse dieser Teile geht.
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Die
erste Fluiddüse 260 umfasst einen Abschnitt eines
ersten Einführrohrs 261, der zylindrisch geformt
ist, eine erste Kappe 262, die ein Ende des ersten Einführrohrs 260 versperrt,
einen ersten Fluidausstoßkanal 263, der sich zwischen
der ersten Kappe 262 und dem Ende des ersten Einführrohrs 261 befindet,
und einen ersten Ausrichtvorsprung 264, der von der Innenfläche
des ersten Fluidausstoßkanals 263 absteht.
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Die
Form des ersten Einführrohrs 261 ist zylindrisch,
so dass dessen Außen- und dessen Innendurchmesser konstant
sind. Dabei ist der Innendurchmesser des ersten Einführrohrs 261 gleich
dem Innendurchmesser des Fluidauslasses 243 und des Fluidzuführrohrs 242,
während der Außendurchmesser des ersten Einführrohrs 261 größer
als der Innendurchmesser des Fluidauslasses 243 und des
Fluidzuführrohrs 242 ist. Ein Teil der Öffnung
des distalen Endes des ersten Einführrohrs 261 ist
U-förmig ausgeführt und bildet so einen U-förmigen
Kanal.
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Die
erste Kappe 262 ist in integrierter oder einstückiger
Ausführung an der Endfläche des distalen Endes
des ersten Einführrohrs 261 so angebracht, dass
sie die Öffnung des distalen Endes des ersten Einführrohrs 261 versperrt
und am Ende des oben genannten zylindrischen Abschnittes des ersten
Einführrohrs 261 einen teilweise geschlossenen Raum
erzeugt.
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Die
erste Kappe 262 ist kuppelförmig, und ihre Wand
weist die gleiche Dicke wie die Wand des ersten Einführrohrs 261 auf.
Die Mitte der Oberseite der Kuppel ist senkrecht zur Kuppelachse
flach und bildet so eine ebene Fläche. Die dem Fluidauslass 243 zugewandte
Fläche der ersten Kappe 262 bildet deren Deckenfläche,
während die die Deckenfläche mit der Innenfläche
des ersten Einführrohrs 261 verbindende Fläche
die Seitenfläche der ersten Kappe 262 bildet.
Der erste Fluidausstoßkanal 263 verläuft längs
der Kappenseitenfläche und öffnet sich in radialer
Richtung der ersten Kappe 262.
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Der
erste Fluidausstoßkanal 263 ist zwischen einem
vordachartigen Abschnitt der ersten Kappe 262 und dem U-förmigen
Kanal des ersten Einführrohrs 261 ausgebildet.
Er ist umgeben von einer Deckenfläche, die an die Kappendeckenfläche anschließt,
einer Seitenfläche, die an die Seitenfläche des
kuppelförmigen Abschnitts anschließt, und einer
Bodenfläche, die an den U-förmigen Abschnitt des
ersten Einführrohrs 261 anschließt. Der
vordachartige Abschnitt hat einen U-förmigen Querschnitt und
erstreckt sich von der ersten Kappe 262 radial nach außen.
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Die
Breite des ersten Fluidausstoßkanals 263
, d. h.
die Abmessung parallel zur Endfläche des zylindrischen
Abschnittes des ersten Einführrohrs 261, ist größer
als die Höhe des ersten Fluidausstoßkanals 263,
d. h. größer als die Abmessung senkrecht zur Endfläche
des ersten Einführrohrs 261. Die vorstehend genannte
Breite des ersten Fluidausstoßkanals ist kleiner als der
Durchmesser der Beobachtungsöffnung 251. Die Projektions-
oder Ausstoßebene liegt parallel zum Auslass des ersten
Fluidausstoßkanals 263, wenn dieser der Beobachtungsöffnung 251 zugewandt
ist. Die Breite des ersten Fluidausstoßkanals 263 ist
parallel zur Breite der Ausstoßebene, die den Durchmesser
der Beobachtungsöffnung 251 einschließt.
Dies bedeutet, dass sich die Ausstoßebene so aufweitet,
dass ihre Breite am Ort der Beobachtungsöffnung 251 größer
als der Durchmesser der Beobachtungsöffnung 251 ist.
Die Ausstoßebene ist durch die Vorderfront des aus dem
Fluidausstoßkanal 263 ausgestoßenen Fluids
gebildet. Diese Vorderfront liegt senkrecht zur Fluidausstoßrichtung,
die eine gerade Linie von der Mitte der Öffnung des Fluidausstoßkanals 263 zur
Mitte der Beobachtungsöffnung 251 bildet. Die
Lage der Ausstoßebene bei Austritt aus dem Fluidausstoßkanal
ist parallel zur Lage der Ausstoßebene bei Erreichen der Beobachtungsöffnung 251.
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Der
Abstand zwischen zwei Seitenwänden, welche die Seitenwände
des ersten Fluidausstoßkanals 263 sind, nimmt
mit größer werdendem Abstand von der ersten Kappe 262 zu.
Dies bedeutet, dass sich der erste Fluidausstoßkanal 263 mit
zunehmender Entfernung von der ersten Kappe 262 allmählich aufweitet.
Die Breite des ersten Fluidausstoßkanals 263 ist
kleiner als der Durchmesser der Beobachtungsöffnung 251.
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Ein
erster Ausrichtvorsprung 264 steht von der Oberseite der
ersten Kappe 262 nach außen hervor und bildet
einen Überhang über dem ersten Fluidausstoßkanal 263.
Dieser Überhang erstreckt sich von der Achse des ersten
Einführrohrs 261 radial nach außen. Der
erste Ausrichtvorsprung 264 ist längs der Mittelachse
des ersten Fluidausstoßkanals 263 angeordnet.
Der erste Ausrichtvorsprung 264 hat keinen Kontakt mit
dem Boden des ersten Fluidausstoßkanals 263, so
dass ein Raum zwischen dem des ersten Fluidausstoßkanals 263 und
dem ersten Ausrichtvorsprung 264 vorhanden ist. Die Kraglänge des
ersten Ausrichtvorsprungs 264 erstreckt sich am Auslass
am Weitesten nach unten, d. h. an der Öffnung des ersten
Ausstoßkanals 263, und sie wird mit Annäherung
an die erste Kappe 262 kleiner. Die Kappendecke und der
erste Ausrichtvorsprung 264 sind über eine abgerundete
Fläche durchgehend miteinander verbunden.
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Tritt
Gas, z. B. Luft, oder Flüssigkeit, z. B. Wasser, durch
das Fluidzuführrohr 242, so trifft das Gas bzw.
die Flüssigkeit, das bzw. die durch das erste Einführrohr 261 strömt,
vor Eintritt in den ersten Fluidausstoßkanal 263 auf
die Decke der ersten Kappe 262. Das Wasser oder die Luft
wird in Richtung der beiden nahegelegenen Seitenwände des
ersten Fluidausstoßkanals 263 umgelenkt und strömt
längs dieser Seitenflächen. Der aus dem ersten
Fluidausstoßkanal 263 austretende Wasser- oder
Luftstrom weitet sich so in Richtung der Breite des ersten Fluidausstoßkanals 263 auf.
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Der
durch die Decke des ersten Fluidausstoßkanals 263 umgelenkte
Wasser- oder Luftstrom kollidiert mit dem ersten Ausrichtvorsprung 264,
so dass er durch den ersten Ausrichtvorsprung 264 geteilt
und in Richtung der Breite des ersten Fluidausstoßkanals 263 aufgeweitet
wird. Wie oben beschrieben, ist zwischen dem Boden des ersten Fluidausstoßkanals 263 und
dem ersten Ausrichtvorsprung 264 ein Raum vorhanden. Der
Wasser- oder Luftstrom breitet sich in diesem Raum in Erstreckungsrichtung
des ersten Fluidausstoßkanals 263 aus. Der Strom,
der durch das Fluid erzeugt wird, das unterhalb des ersten Ausrichtvorsprungs 264 durchläuft, wenn
es durch den Austritt des ersten Fluidausstoßkanals 263 ausströmt,
breitet sich flach längs der Ebene der Fläche
des distalen Endes des ersten Einführrohrs 261 aus,
wenn er sich auf die Beobachtungsöffnung 251 zubewegt.
Die erste Fluiddüse 260 erzeugt so einen Strom,
der sich in Längsrichtung aufweitet, nachdem er aus dem
ersten Fluidausstoßkanal 263 ausgestoßen
worden ist, so dass er einen weitreichenden, gleichförmigen
Wasser- oder Luftstrom bildet, der sich flach längs der
Ebene der Fläche des distalen Endes des ersten Einführrohrs 261 ausbreitet.
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Die
erste Fluiddüse 260 erzeugt einen geradlinigen
Strom, der aus dem ersten Fluidausstoßkanal 263 austritt,
bevor er sich in Richtung der Breite des ersten Fluidausstoßkanals 263 aufweitet,
wodurch über einen weiten Bereich ein gleichförmiger
Wasser- oder Luftstrom erzeugt wird.
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Mit
dieser Konstruktion wird ein gleichförmiger Wasser- oder
Luftstrom über einen weiten Bereich unter Miniaturisierung
der ersten Fluiddüse 260 erreicht, so dass die
erste Fluiddüse 260 nicht in den Sichtwinkel des
CCDs 256 gelangt und eine Beeinflussung des aufgenommenen
Bildes durch Reflexion des Beleuchtungslichtes an der ersten Fluiddüse 260 vermieden
werden kann. Luft oder Wasser wird selbst dann auf die Beobachtungsöffnung 251 gerichtet, wenn
die Ausstoßrichtung der ersten Fluiddüse geringfügig
von der regulären Ausrichtung der Anordnung abweicht.
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An
der Außenfläche der ersten Fluiddüse 260 sind
keine unebenen Flächen vorhanden, so dass kein Fremdmaterial
an dem Endoskop 200 haftet.
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Der
Aufbau des Endoskopsystems 100 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel
wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 10 bis 12 beschrieben.
Diejenigen konstruktiven Merkmale des zweiten Ausführungsbeispiels,
die denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen,
sind mit den in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendeten Bezugszeichen
versehen und werden im Folgenden nicht nochmals beschrieben. In
der Ausschnittsdarstellung nach 10 sind
die einzelnen Teile in einer Ebene gezeigt, die durch die Mittelachse
dieser Teile geht.
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Der
Aufbau des Endoskops 200 und des Prozessors 300 ist ähnlich
dem in dem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehenen Aufbau;
jedoch unterscheidet sich die Fluiddüse in ihrer Form von
der des ersten Ausführungsbeispiels. Im Folgenden wird
also die zweite Fluiddüse 360 nach zweitem Ausführungsbeispiel
beschrieben.
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Die
zweite Fluiddüse 360 weist ein zweites Einführrohr 361,
welches im Wesentlichen zylindrisch ist, und eine Führung 362 auf.
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Das
zweite Einführrohr 361 ist als Harzformteil ausgebildet
und hat eine zylinderförmige äußere Seitenfläche.
Der Durchmesser der äußeren Seitenfläche
ist größer als der Innendurchmesser des Fluidauslasses 243.
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Die
innere Seitenfläche des zweiten Einführrohrs 361 umfasst
eine obere Innenfläche 363 und eine untere Innenfläche 364.
Ist die zweite Fluiddüse 360 an dem Endoskop 200 angebracht,
so befindet sich die obere Innenfläche 363 in
der Nähe des distalen Endes und die untere Innenfläche 364 in
der Nähe des poximalen Endes.
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Die
obere Innenfläche 363 hat eine Form, die dadurch
entsteht, dass ein Zylinder von einer zur Zylinderachse parallelen
Ebene geschnitten wird, so dass die obere Innenfläche 363 einen
Halbkreis darstellt, der durch eine gekrümmte Fläche,
die ein Teil des Zylinders ist, und eine rechteckige, ebene Fläche gebildet
ist. Die Querschnitte der oberen Innenfläche 363,
die dadurch entstehen, dass Schnitte senkrecht zur Achse gelegt
werden, sind gleich. Die obere Innenfläche 363 nimmt
also am distalen Ende des zweiten Einführrohrs 361 eine
Tunnelform an. Diese Tunnelform ist durch einen Bogen, der Teil
der gekrümmten Zylinderfläche ist, und eine Sehne
gebildet, die Teil einer rechteckigen, ebenen Fläche ist.
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Die
untere Innenfläche 364 hat eine Form, die dadurch
entsteht, dass ein Zylinder von einer Ebene geschnitten wird, die
nicht parallel zur Zylinderachse liegt, so dass die untere Innenfläche 364 aus
einer gekrümmten Fläche, die Teil des Zylinders ist,
und einer Trapezfläche gebildet ist. Die lange Seite der
Trapezfläche ist einer Seite der Rechteckfläche überlagert,
welche die obere Innenfläche 363 bildet. Die kurze
Seite der Trapezfläche ist am poximalen Ende des zweiten
Einführrohrs 361 angeordnet. Die gekrümmte
Fläche der oberen Innenfläche 363 und
die untere Innenfläche 364 haben gleichen Durchmesser
und bilden eine durchgehende gekrümmte Fläche.
An dem Schnitt, an dem die obere Innenfläche 363 und
die untere Innenfläche 364 aneinander grenzen,
sind also die Querschnitte der oberen Innenfläche 363 und
der unteren Innenfläche 364, die durch einen Schnitt
mit einer zur Zylinderachse senkrechten Ebene entstehen, gleich.
Die Querschnitte der oberen Innenfläche 363, die
durch Schnitte mit zur Achse senkrechten Ebenen entstehen, sind
gleich. Die untere Innenfläche 364 nimmt am poximalen
Ende des zweiten Einführrohrs 361 eine Tunnelform
an. Diese Tunnelform ist aus einem Kreis, der Teil der gekrümmten
Fläche des Zylinders ist, und einer Sehne gebildet, die
Teil einer rechteckigen, ebenen Fläche ist. Die Querschnitte
der unteren Innenfläche 364, die durch Schnitte
mit zur Achse senkrechten Ebenen entstehen, sind homothetisch.
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Ein
zweiter Ausrichtvorsprung 365 ist an der distalen Endfläche
des zweiten Einführrohrs 361 angeordnet. Die Form
des zweiten Ausrichtvorsprungs 365 ist durch eine Kombination
eines Kegelstumpfs und eines Zylinders gebildet, die so miteinander
verbunden sind, dass ihre Achsen übereinstimmen, wobei
der Kegelstumpf und der Zylinder dann durch eine Ebene halbiert
sind, die beide Achsen enthält. Der Durchmesser der gemeinsamen
Fläche des Kegelstumpfs und der Durchmesser der gemeinsamen Fläche
des Zylinders sind gleich. Die gemeinsame Fläche des Kegelstumpfs
ist mit der gemeinsamen Fläche des Zylinders verbunden.
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Die
Ebene des zweiten Ausrichtvorsprungs 365, die sowohl den
Kegelstumpf als auch den Zylinder halbiert, ist die durch die distale
Endfläche des zweiten Einführrohrs 361 festgelegte
Ebene. Die Achse des zweiten Ausrichtvorsprungs 365 ist
deshalb auf der distalen Endfläche des zweiten Einführrohrs 361 angeordnet.
Der zweite Ausrichtvorsprung 365 ist so auf der distalen
Endfläche des zweiten Einführrohrs 361 angeordnet,
dass die Achse des zweiten Ausrichtvorsprungs 365 die Mitte
der Sehne der oberen Innenfläche 363 senkrecht
schneidet. Die Sehne, welche die genannte Achse schneidet, liegt
in der distalen Endfläche des Einführrohrs 361.
Die Oberseite des Kegelstumpfs ist bündig mit der rechteckigen,
ebenen Fläche der oberen Innenfläche 363.
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Die
Führung 362 ist aus Blech geformt und umfasst
einen Träger 366 und eine zweite Kappe 367.
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Der
Träger 366 hat eine Form, die dadurch entsteht,
dass ein Zylinder konstanter Dicke von einer Ebene geschnitten wird,
die parallel zur Zylinderachse liegt. Der Träger 366 ist
deshalb in seiner Querschnittsebene, die senkrecht zur Zylinderachse liegt,
C-förmig. Die Querschnitte des Halters 366, die durch
Schnitte mit zur Achse senkrechten Ebenen entstehen, sind gleich.
Der Durchmesser der Außenfläche des Trägers 366 ist
im Wesentlichen gleich dem Durchmesser der oberen Innenfläche 363.
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Was
den Träger 366 betrifft, ist der Abstand zwischen
der Zylinderachse und der Ebene, die den Zylinder schneidet, kürzer
als der Abstand zwischen der Achse und der Ebene, welche die obere
Innenfläche 363 schneidet. Mit anderen Worten
ist der Innenwinkel des Kreisbogens, der von dem Träger 366 abgeschnitten
ist, größer als der Innenwinkel des Kreisbogens,
der von der oberen Innenfläche 363 abgeschnitten
ist. Die Schnittfläche des Trägers 366 hat deshalb
keinen Kontakt mit der oberen Innenfläche 363.
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Die
zweite Kappe 367 ist kuppelförmig, und ihre Wanddicke
ist gleich der Wanddicke des Trägers 366. Die
Oberseite der Kuppel ist senkrecht zur Kuppelachse etwas abgeflacht
und bildet so eine ebene Fläche. Die zweite Kappe 367 ist
so an dem Träger 366 angebracht, dass sie die Öffnung
des distalen Endes des Trägers 366 versperrt und
einen teilweise geschlossenen Raum außerhalb der Öffnung
erzeugt. In der Seitenwand der zweiten Kappe 367 ist ein
zweiter Fluidausstoßkanal 368 vorhanden, der sich
in radialer Richtung nach außen öffnet.
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Die
zweite Fluiddüse 360 entsteht durch Einsetzen
des Halters 366 in die obere Innenfläche 363. Die
Konstruktion der in das zweite Einführrohr 361 eingesetzten
Führung 362 wird im Folgenden beschrieben.
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Der
zweite Fluidausstoßkanal 368 ist zwischen einem
vordachartigen Abschnitt, der sich von der zweiten Kappe 367 aus
erstreckt, und der distalen Endfläche des zweiten Einführrohrs 361 ausgebildet.
Der vordachartige Abschnitt hat einen U-förmigen Querschnitt
und erstreckt sich von der zweiten Kappe 367 radial nach
außen. Die Breite des zweiten Fluidausstoßkanals 368,
d. h. die Abmessung in der Richtung parallel zur Endfläche
des zweiten Einführrohrs 361 ist größer
als die Höhe des zweiten Fluidausstoßkanals 368,
d. h. größer als die Abmessung in der Richtung
senkrecht zur Endfläche des zweiten Einführrohrs 361.
Die Projektions- oder Ausstoßebene liegt parallel zum Auslass
des zweiten Fluidausstoßkanals 368 liegt, wenn
der zweite Fluidausstoßkanal 368 der Beobachtungsöffnung 251 zugewandt ist.
Die Breite der Ausstoßebene schließt die Breite der
Beobachtungsöffnung 251 ein.
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Der
vordachartige Abschnitt ist zur distalen Endfläche des
zweiten Einführrohrs 361 hin nach unten abgewinkelt.
Die Weite des zweiten Ausstoßkanals 368 nimmt
also mit zunehmendem Abstand von der zweiten Kappe 367 ab.
Der Abstand zwischen den beiden Seitenwänden des vordachartigen
Abschnittes, welche die Seitenflächen des zweiten Fluidausstoßkanals 368 bilden,
nimmt mit größer werdendem Abstand von der zweiten
Kappe 367 zu. Die Breite des zweiten Fluidausstoßkanals 368 nimmt also
mit größer werdendem Abstand von der zweiten Kappe 367 zu.
Die Breite des zweiten Fluidausstoßkanals 368 ist
kleiner als der Durchmesser der Beobachtungsöffnung 251.
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Der
zweite Ausrichtvorsprung 365 steht zwischen dem vordachartigen
Abschnitt und der distalen Endfläche des zweiten Einführrohrs 361 hervor.
Der zweite Ausrichtvorsprung 365 ist in der Mitte des zweiten
Fluidausstoßkanals 368 innerhalb der Breite des
zweiten Fluidausstoßkanals 368 angeordnet. Der
zweite Ausrichtvorsprung 365 befindet sich nicht in Kontakt
mit der Decke des vordachartigen Abschnittes, so dass zwischen dem
zweiten Ausrichtvorsprung 365 und der Decke des vordachartigen Abschnittes
ein Raum vorhanden ist.
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Wird
Gas, z. B. Luft, oder Flüssigkeit, z. B. Wasser, durch
das Fluidzuführrohr 242 geleitet, so strömt
das Gas bzw. die Flüssigkeit durch das zweite Einführrohr 361 zu
der Führung 362. Das Gas oder die Flüssigkeit
kollidiert dann mit der Kappendecke der zweiten Kappe 367 und
wird in den zweiten Fluidausstoßkanal 368 umgelenkt.
Das Wasser oder die Luft, das bzw. die nahe der Mitte des zweiten
Fluidausstoßkanals 368 strömt, wird längs
der Seitenwände des vordachartigen Abschnittes kanalisiert.
Das Wasser oder die Luft, das bzw. die aus dem zweiten Fluidausstoßkanal 368 ausströmt,
weitet sich deshalb in Richtung der Breite des zweiten Fluidausstoßkanals 368 auf.
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Das
Fluid, d. h. das Wasser oder die Luft, das in der Nähe
der Mitte des zweiten Fluidausstoßkanals 368 strömt,
wird, bevor es sich in Richtung der Breite des zweiten Fluidausstoßkanals 368 aufweitet, geteilt,
wenn es mit dem zweiten Ausrichtvorsprung 365 kollidiert.
Wie oben beschrieben, ist zwischen der Decke des vordachartigen
Abschnittes und dem zweiten Fluidausstoßkanal 368 ein
Raum vorhanden. Das Fluid, das in diesen Raum strömt, läuft
geradlinig in Erstreckungsrichtung des zweiten Fluidausstoßkanals 368.
So wird ein geradliniger Strom erzeugt und aus dem zweiten Fluidausstoßkanal 368 ausgestoßen.
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Die
zweite Fluiddüse 360 erzeugt einen geradlinigen
Strom, den sie ausstößt, bevor dieser sich in
Richtung der Breite des zweiten Fluidausstoßkanals 368aufweitet.
Dadurch wird ein gleichförmiger Wasser- oder Luftstrom über
einen weiten Bereich erzeugt.
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Mit
dieser Konstruktion wird ein gleichförmiger Wasser- oder
Luftstrom über einen weiten Bereich unter Miniaturisierung
der zweiten Fluiddüse 360 erzeugt, so dass die
zweite Fluiddüse 360 nicht in den Sichtwinkel
des CCDs 256 gelangt und das aufgenommene Bild nicht durch
Reflexionen an der zweiten Fluiddüse 360 beeinflusst
wird. Das Wasser oder die Luft wird auf die Beobachtungsöffnung 251 gerichtet,
wenn die Ausstoßrichtung der zweiten Fluiddüse 360 geringfügig
von der regelmäßigen Ausrichtung der Anordnung
abweicht.
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Der
zweite Ausrichtvorsprung 365 kann ersetzt werden, indem
das zweite Einführrohr 361 ersetzt wird, da dieses
mit dem zweiten Ausrichtvorsprung 365 ein einstückiges
Harzformteil bildet. Dies erleichtert die Wartung des Endoskops 200.
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Da
die Führung 362 durch Blechbearbeitung gefertigt
wird, ist die Herstellung der Führung 362 weniger
kompliziert und kostengünstiger, als wenn diese durch Schneiden
bearbeitet werden würde. Der zweite Ausrichtvorsprung 365 ist
an dem zweiten Einführrohr 361 ausgebildet, so
dass die Außenfläche des vordachartigen Abschnittes
keine unebenen Flächenabschnitte aufweist und deshalb kein
Fremdmaterial an dem Endoskop 200 haften bleibt.
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Das
zweite Einführrohr 361 kann auch unter Anwendung
anderer Bearbeitungsmethoden hergestellt werden.
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Der
zweite Ausrichtvorsprung 365 kann direkt an der distalen
Endfläche des Endoskops 200 ohne das zweite Einführrohr 361 ausgebildet
werden.
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Auch
die Führung 362 kann unter Anwendung anderer Bearbeitungsmethoden
als einer Blechbearbeitung gefertigt werden.
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Es
ist auch möglich, dass die Höhe des zweiten Fluidausstoßkanals 368 mit
größer werdendem Abstand von der zweiten Kappe 367 nicht
zunimmt. Dies bedeutet, dass die Höhe des zweiten Fluidausstoßkanals 368 mit
zunehmendem Abstand von der zweiten Kappe 367 auch konstant
bleiben kann.
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Der
Aufbau des Endoskopsystems 100 nach einem dritten Ausführungsbeispiel
wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 13 und 14 beschrieben.
Diejenigen konstruktiven Merkmale des dritten Ausführungsbeispiels,
die denen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen,
sind mit den in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendeten
Bezugszeichen versehen. Sie werden im Folgenden nicht nochmals beschrieben.
Die Ausschnittsdarstellung nach 13, in
der die einzelnen Teile von der Seite gezeigt sind, stellt einen
Schnitt in einer Ebene dar, die durch die Mittelachse der einzelnen
Teile geht.
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Der
Aufbau des Endoskops 200 und des Prozessors 300 entsprechen
dem Aufbau nach dem ersten Ausführungsbeispiel; jedoch
unterscheidet sich eine dritte Fluiddüse 460 nach
drittem Ausführungsbeispiel in ihrer Form von der in dem
ersten Ausführungsbeispiel vorgesehenen Fluiddüse.
Im Folgenden wird deshalb die dritte Fluiddüse 460 nach
drittem Ausführungsbeispiel beschrieben.
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Die
dritte Fluiddüse 460 ist aus einem Rohr geformt
und weist ein drittes Einführrohr 461, eine dritte
Kappe 462 und einen dritten Fluidausstoßkanal 463 auf.
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Das
dritte Einführrohr 461 hat eine zylinderförmige äußere
Seitenfläche. Der Durchmesser der äußeren
Seitenfläche ist größer als der Innendurchmesser
des Fluidauslasses 243. Die innere Seitenfläche
des dritten Einführrohrs 461 weist eine obere
Innenfläche 466 und eine untere Innenfläche 467 auf. Ist
die dritte Fluiddüse 460 an dem Endoskop 200 angebracht,
so befindet sich die obere Innenfläche 466 in
der Nähe des distalen Endes und die untere Innenfläche 467 in
der Nähe des poximalen Endes.
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Die
obere Innenfläche 466 ist zulaufend ausgebildet,
so dass ihre Querschnittsfläche mit Annäherung
an das distale Ende abnimmt. Die untere Innenfläche 467 stellt
die Innenfläche eines Zylinders dar.
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Die
dritte Kappe 462 ist dadurch gefertigt, dass ein Rohr zu
einem durchgehenden, an das dritte Einführrohr 461 anschließenden
Bogen gebogen wird, der die Öffnung am distalen Ende des
dritten Einführrohrs 461 versperrt und einen teilweise
geschlossenen Raum am Ende der Öffnung erzeugt. Das Ende
des gebogenen Rohrs, das ähnlich wie eine auf der Seite
liegende 8 ausgebildet ist, die anstelle von zwei Kreisen zwei Ellipsen
als Endformen aufweist.
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Die
dritte Fluidausstoßkanal 463 ähnelt in seiner
Form einem elliptischen Tunnel, der eine Tunneldecke aufweist, die
sich von der dritten Kappe 462 nach unten erstreckt und
mit abgerundeten Seitenwänden eine Einheit bildet, die
sich weiter nach unten erstrecken und mit dem Tunnelboden eine Einheit
bilden.
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Die
Breite, d. h. die Abmessung des dritten Fluidausstoßkanals 463 in
der Richtung parallel zur Endfläche des dritten Einführrohrs 461,
ist größer als die Höhe, d. h. als die
Abmessung des dritten Fluidausstoßkanals 463 in
der Richtung senkrecht zur Endfläche des dritten Einführrohrs 461.
Die Breite des dritten Fluidausstoßkanals 463 ist
kleiner als der Durchmesser der Beobachtungsöffnung 251.
Die Breite der Projektions- oder Ausstoßebene, die parallel
zum Auslass des dritten Fluidausstoßkanals 463
liegt,
wenn der dritte Fluidausstoßkanal 463 der Beobachtungsöffnung 251 zugewandt
ist, schließt den Durchmesser der Beobachtungsöffnung 251 ein.
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In
der Mitte der Decke ragt der dritte Ausrichtvorsprung 464 nach
unten in den dritten Fluidausstoßkanal 463 hinein.
In der Mitte des Bodens ragt der vierte Ausrichtvorsprung 465 nach
oben in den dritten Fluidausstoßkanal 463 hinein.
Der dritte Ausrichtvorsprung 464 steht nicht in Kontakt
mit dem vierten Ausrichtvorsprung 465, so dass zwischen
den beiden Ausrichtvorsprüngen 464 und 465 ein
Raum vorhanden ist. Die nach unten bzw. nach oben gerichteten Kraglängen
der beiden Ausrichtvorsprünge 464 bzw. 465 sind
am Auslass, d. h. an der Öffnung des dritten Fluidausstoßkanals 463 am
längsten und an der Stelle, die der dritten Kappe 462 am
nächsten ist, am kürzesten.
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Wird
Gas, z. B. Luft oder Flüssigkeit, z. B. Wasser, durch das
Fluidzuführrohr 242 geleitet, so kollidiert das
Gas oder die Flüssigkeit mit der Kappendecke der dritten
Kappe 462 des dritten Einführrohrs 461 und
wird in den dritten Fluidausstoßkanal 463 gerichtet.
Wasser oder Luft, das bzw. die in der Nähe der Mitte des
dritten Fluidausstoßkanals 463 strömt,
kollidiert mit dem dritten Ausrichtvorsprung 464 und dem
vierten Ausrichtvorsprung 465, so dass das Wasser bzw.
die Luft durch die beiden Ausrichtvorsprünge 464 und 465 geteilt
wird und sich in Richtung der Breite des dritten Fluidausstoßkanals 463 aufweitet.
Das Wasser oder die Luft strömt in diesem Bereich geradlinig
in der Erstreckungsrichtung des dritten Fluidausstoßkanals 463.
Dadurch wird ein geradliniger Strom erzeugt, der direkt aus dem
dritten Fluidausstoßkanal 463 austritt.
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Die
dritte Fluiddüse 460 erzeugt einen Strom, indem
sie ein Fluid direkt aus dem dritten Fluidausstoßkanal 463 ausstößt.
Dieser Strom erstreckt sich in Richtung der Breite des dritten Fluidausstoßkanals 463 und
bildet über einen weiten Bereich einen gleichförmigen
Wasser- oder Luftstrom.
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Durch
diese Konstruktion wird ein gleichförmiger Wasser- oder
Luftstrom und über einen weiten Bereich unter Miniaturisierung
der dritten Fluiddüse 460 erzeugt, so dass die
dritte Fluiddüse 460 nicht in den Sichtwinkel
des CCDs 256 gelangt und das aufgenommene Bild nicht durch
Beleuchtungslicht beeinflusst wird, das an der dritten Fluiddüse 460 reflektiert
wird. Wasser oder Luft wird auf die Beobachtungsöffnung 251 gerichtet,
wenn die Ausstoßrichtung der dritten Fluiddüse 460 geringfügig
von der regelmäßigen Ausrichtung der Anordnung
abweicht.
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Der
Bildsensor ist nicht auf das CCD 256 beschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 3493998 [0003, 0004]
- - JP 3447577 [0003, 0004]
- - JP 09-201332 [0003, 0005]
- - JP 3845311 [0003, 0006]
