DE102011003672A1

DE102011003672A1 - Konstruktion eines Endoskops

Info

Publication number: DE102011003672A1
Application number: DE102011003672A
Authority: DE
Inventors: Sung-Nan Chen
Original assignee: Medical Intubation Technology Corp
Current assignee: Medical Intubation Technology Corp
Priority date: 2010-03-16
Filing date: 2011-02-04
Publication date: 2011-09-22
Anticipated expiration: 2031-02-05
Also published as: US8313428B2; DE102011003672B4; US20110230721A1; TW201132329A; TWI454242B

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Endoskop, dessen charakteristische Merkmale darin liegen, dass seine Größe zu den Bilderfassungselementen entsprechend gut passt, so dass kein unbenutzter Raum frei bleibt. Dadurch wird das Ziel der Minimierung der Größe des Endoskops erreicht. Des weiteren wird keine Schraube für die Verbindung zwischen den Röhren benutzt, so dass die Schwierigkeit, dass die minimale Änderung der Größe des Endoskops wegen der Verschraubung nicht machbar ist, und so dass das Problem, dass das Gerät wegen des kleinen Volumens nicht präzise zusammengebaut werden kann, nicht entstehen können. Dadurch kann das Volumen des Endoskops verkleinert werden, was es ermöglicht, dass die Schmerzen und die Unannehmlichkeit der Patienten, die durch die Einführung des Gerätes durch den Kehlkopf zum Untersuchen des inneren Organs hervorgerufen werden, gemindert werden können. Auch für die industriellen und anderen Einsätze ist das kleine Volumen des Endoskops von Vorteilen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Konstruktion eines Endoskops, insbesondere eines Endoskops, bei dem das Licht nach Seiten bzw. seitlich strahlen kann und dabei Bilder erfasst werden können.
Stand der Technik
Es ist eine sehr wichtige Technik bzw. Methode der modernen Medizin für Untersuchung und Diagnostik, dass ein Endoskop mit Hilfe eines kleinen Röhrchens durch den Kehlkopf in den menschlichen Körper eingeführt wird, um die Bilder des Zustandes der inneren Organe zu erfassen. Bei einem Endoskop, bei dem das Licht nach Seiten bzw. seitlich strahlen kann und dabei die Bilder der Organe erfasst werden können, kann die Untersuchung sehr einfach gesteuert werden. Die Bedienung des Endoskops und die Schmerzen und Unannehmlichkeit der Patienten bei Einführung durch den Kehlkopf hängt u. a. von der Größe des Endoskops ab. Ebenfalls muss ein Endoskop auch bei den industriellen und sonstigen Einsätzen auch in kleine Räume eingeführt werden. Wird ein Endoskop nicht kompakt gebaut, werden die Einsatzmöglichkeiten sehr eingeschränkt. Daraus kann man erkennen, dass die kompakte Größe auch ein wichtiger Überlegungspunkt bei der Entwicklung eines Endoskops ist.
Beim Stand der Technik wird ein Endoskop, bei dem die Bilder der Untersuchungsobjekten bzw. untersuchten Objekte vom Objektiv, das an der Seite des Endoskops angebracht wird, auch erfasst werden, mit zwei hohlen Röhren konstruiert. Eine lichtdurchlässige Stelle wird an einer Seitenwand des vorderen Rohres ausgebildet. Ein Reflektor wird schräg an dieser Stelle angebracht und fixiert, um den Lichtstrahl in eine andere Richtung zu brechen bzw. abzulenken. Sei der hinteren Öffnung des vorderen Rohres ist ein Gewinde ausgebildet; Im hinteren Rohr (an dessen vorderen Teil ist eine Öffnung, und am hinteren Teil gibt es ein Loch für die Einführung der Leitung) werden u. a. Objektiv, Lichtquelle und Leitung in einer Reihe fest angebracht. Das Objektiv steht dem Reflektor entsprechend gegenüber und die Lichtquelle strahlt Licht seitlich aus. Am Rand des vorderen Endes des hinteren Rohres ist ein Gewinde, das dem Gewinde des vorderen Rohres entspricht, ausgebildet. Mit Hilfe des Gewindes können das vordere und das hintere Rohr durch Verschraubung zusammengebaut bzw. zueinander eingestellt werden. Aber solche Konstruktion hat folgende Mängel bzw. Nachteile:

1. Im Rohr muss Platz für die Länge und Tiefe des Gewindes freigelassen werden, wodurch die Minimierung des Volumens bzw. der Größe des Gerätes erschwert ist. Um die Minimierung zu erreichen, wird die Ausrichtung der Bauteile erschwert oder kann das Gerät sogar nicht durch die Verschraubung zusammen gebaut werden. Diese Konstruktion ist daher mit Nachteilen behaftet.
2. Das Objektiv, die Lichtquelle und die Leitung bilden eine fest in einer Reihe zusammengesetzte Komponente bzw. Anordnung In der Wirklichkeit ist der Aussendurchmesser des Objektes kleiner als die anderen Teile und das Objektiv muss an der Öffnung am vorderen Ende des hinteren Rohres montiert werden. Wenn die anderen Teile nur von der Öffnung am vorderen Ende des hinteren Rohres eingeführt werden können, dann passt das Objektiv doch nicht mit dem Aussendurchmesser der Öffnung zusammen, so dass das Objektiv erst mit zusätzlichem Zubehör fixiert werden kann.

Aufgabe der Erfindung
Aus der Erkennung der Mängel der derzeitigen Technik versucht der Erfinder der vorliegenden Erfindung die Konstruktion des herkömmlichen Endoskops zu verbessern, um die Schwierigkeiten zum Bauen eines kompakten Endoskops zu überwinden.
Die vorliegende Erfindung umfasst wesentlich ein Vorderrohr, ein Mittelrohr, und einen Hinterdeckel sowie Bilderfassungselemente. Das Vorderrohr enthält ein Rohrgestell, eine Linsenstütze und einen Reflektor. Das Rohrgestell schließt einen Hauptteil und einen Verbindungsteil ein. Der Hauptteil ist ein langes Hohlrohr und die Öffnung des Hinterteils des Hauptteils ist schräg und am oberen Rand der Öffnungswand des Vorderteils gibt es einen Anpassungsnippel. Der Verbindungsteil befindet sich am unteren Rand der schrägen Öffnung des Hauptteils und ist ein rundes Einsteckrohr. Die Linsenstütze ist in den Hauptteil des Rohrgestells einführbar und hat eine schräge Wand am hinteren Ende, die an der schrägen Öffnung des hinteren Endes des Hauptteils des Rohrgestells endet. An der Seitenwand der Linsenstütze gibt es eine Anpassungsnische, die sich dem Anpassungsnippel des Hauptteils des Rohrgestells entsprechend anpassen kann. Der Reflektor wird an der Stelle der Schräge der Linsenstütze angebracht; Das Mittelrohr ist ein langes Rohr und hat jeweils eine Öffnung an beiden Enden. Der Durchmesser des vorderen Endes des Mittelrohres verkleinert sich nach innen und das vordere Ende des Mittelrohres steckt sich ins Rohrgestell des Vorderrohrs und fixiert sich an der Innenwand des Verbindungsteils. Auf der Seitenwand des Mittelrohrs gibt es ein Fenster. Der Hinterdeckel ist gehäuseförmig und hat jeweils eine Öffnung an beiden Enden. Das vordere Ende des Hinterdeckels steckt und ist im hinteren Ende des Mittelrohrs fixiert. An der unteren Wand des Hinterdeckels gibt es ein durchgehendes Leitungsloch. Die Bilderfassungselemente werden im Mittelrohr und Hinterdeckel fixiert. Am vorderen Ende der flexiblen Platine bzw. Platte wird ein Objektiv angebracht, das am vorderen Ende des Mittelrohrs fixiert wird. Hinter dem Objektiv gibt es eine Lichtquelle, die sich an der Stelle des Fensters des Mittelrohrs befindet. Am hinteren Ende der flexiblen Platine gibt es eine Leitung, die die erfassten Bilder überträgt und durch das Leitungsloch über den Hinterdeckel hinausgeht bzw. hinausgeführt ist.
Zum Zusammenbauen der vorliegenden Erfindung können die Bilderfassungselemente vom hinteren Ende des Mittelrohres eingeführt werden und dann wird das Objektiv an der Innenwand des vorderen Endes des Mittelrohres fixiert, wo der Durchmesser sich verkleinert. Mit solcher Konstruktion kann die Größe des Mittelrohrs mit den Bilderfassungselementen gut zusammenpassen, wodurch Platz gespart und das Volumen der vorliegenden Erfindung wirksam minimiert werden kann. Des weiteren werden die Röhre bzw. Röhren bei der vorliegenden Erfindung nicht zusammengeschraubt, daher gibt es kein Problem bzw. keine Schwierigkeit, dass die Komponenten beim verkleinerten Volumen des Endoskops nicht oder schwer unterbracht und nicht oder schwer präzise zusammen gebaut werden können. Mit der Konstruktion der vorliegenden Erfindung können die Unannehmlichkeit und Schmerzen der Patienten, die bei der Einführung des Gerätes durch den Kehlkopf hervorgerufen werden, gemindert werden, da das Volumen der vorliegenden Erfindung kleiner als das Volumen des Geräts ist, das mit der herkömmlichen Technik gebaut wird. Außerdem ist die vorliegende Erfindung auch sehr geeignet für Einsatz in industriellen Gebieten, wo das Gerät in einen kleineren Raum eingeführt werden soll bzw. muss.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Damit die charakteristischen Merkmale, der Inhalt und die Vorteile sowie die Effekte, die durch den Einsatz der vorliegenden Erfindung erreicht werden können, besser verstanden werden können, wird die Erfindung anhand der Figuren und der Ausführungsbeispiele ausführlich erklärt. Die Figuren sind schematische Darstellungen und dienen nur zur Erklärung der vorliegenden Erfindung. Sie zeigen aber nicht unbedingt die exakten Verhältnisse bzw. Maßstäbe der in der Wirklichkeit gebauten Geräte. Die Verhältnisse und die Gestaltungen, die in den Figuren dargestellt werden, sollen den Umfang des Patentschutzes jedoch nicht einschränken.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 eine Darstellung der Außenansicht der vorliegenden Erfindung.
2 eine Darstellung der vorliegenden Erfindung aus einem anderen Sichtwinkel.
3 eine Explosionsdarstellung der Außenansicht der vorliegenden Erfindung.
4 eine Querschnittsdarstellung der Seitenansicht der vorliegenden Erfindung.
1 bis 4 sind schematische Darstellungen verschiedener Ansichten der vorliegenden Erfindung. Die 1 und 2 sind perspektivische Ansichten. 3 ist eine explodierte Ansicht, und 4 ist eine seitliche Schnittansicht.
Eine bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung weist ein Vorderrohr (10), ein Mittelrohr (20) und einen Hinterdeckel (30) sowie Bilderfassungselemente (40) auf.
Das Vorderrohr (10) enthält ein Rohrgestell (11), eine Linsenstütze (12) und einen Reflektor (13).
Das Mittelrohr (11) enthält einen Hauptteil (111) und einen Verbindungsteil (112). Der Hauptteil (111) ist als rundes langes Hohlrohr ausgebildet, dessen vordere Öffnung schräg ist. Die Steigung bzw. Neigung der Schräge kann zwischen 30 bis 60 Grad betragen. Auf dem oberen Rand des vorderen Endes des Hauptteils (111) gibt es einen Anpassungsnippel (1111); Der Verbindungsteil (112) ist ein rundes Einsteckrohr. Eine dem Anpassungsnippel entsprechende Anpassungsnische- bzw. -ausnehmung (111) befindet sich am unteren Rand der Schräge des Hauptteils (111).
Die Linsenstütze (12) wird am Hauptteil (111) des Rohrgestells (11) fixiert und hat eine Schräge (121) am hinteren Ende. Die Schräge (121) endet sich an der schrägen Öffnung des hinteren Endes des Hauptteils (111) des Rohrgestells (11). An der Seitenwand der Linsenstütze (12) gibt es eine Anpassungsnische (122), die mit dem Anpassungsnippel (1111) des Hauptteils (111) des Rohrgestells (11) entsprechend anpassen kann. Durch die Zusammenpassung der Anpassungsnische und -nippel kann der Anwender die Linsenstütze beim Zusammenbauen schnell ausrichten.
Der Reflektor (13) steht gegenüber der Schräge (121) der Linsenstütze (12) bzw. liegt an dieser an und dient zur Brechung des von der Seite bzw. seitlich eingestrahlten bzw. auftreffenden Lichtes in die Richtung des Verbindungsteils (112).
Das Mittelrohr (20) ist ein langes Rohr mit zwei Öffnungen an den jeweiligen Enden. Der Durchmesser der vorderen Öffnung verkleinert sich nach innen. Das vordere Ende des Mittelrohres verbindet und fixiert sich an der Innenwand des Verbindungsteils (112) des Rohrgestells (11) des Vorderrohres (10). Die Verbindung der Kontaktfläche kann mit Kleber oder auf andere Weise verstärkt werden. Auf der Seitenwand des Mittelrohres (20) ist ein Fenster bzw. eine Öffnung (21) vorgesehen, vor dem eine durchsichtige Abdeckung (22) fixiert wird.
Der Hinterdeckel (30) ist gehäuseförmig und hat eine Öffnung am vorderen Ende, welche in das hintere Ende des Mittelrohres (20) einsteckbar ist. Die Bindung der Kontaktfläche kann mit Kleber oder auf andere Weise fixiert bzw. verstärkt werden. Die Hinterwand (31) des Hinterdeckels (30) gibt es ein durchgehendes Leitungsloch (311), durch das eine Leitung durchgeführt wird. Hinten an der Hinterwand (31) kann vom Leitungsloch (311) aus eine Leitungsführung vorgesehen werden.
Die Bilderfassungselemente (40) werden zwischen dem Mittelrohr (20) und dem Hinterdeckel (30) positioniert und fixiert. Am vorderen Ende der flexiblen Platine (41) wird ein Objektiv (42) angebracht, das am vorderen Ende des Mittelrohres (20) fixiert wird. Die vordere Fläche des Objektivs (42) steht senkrecht zur vorderen Öffnung des Mittelrohrs (20). Hinter dem Objektiv (42) ist eine Lichtquelle (43) ausgebildet, die sich an der Stelle des Fensters (21) des Mittelrohrs (20) befindet. Am hinteren Ende der flexiblen Platine (41) ist die die erfassten Bilder übertragende Leitung (44) vorgesehen, die durch das Leitungsloch (311) und die Leitungsführung (32) durchgeht und schließlich an eine Bildanzeige angeschlossen wird.
Die Besonderheit der vorliegenden Erfindung liegt unter anderem darin, dass die Bilderfassungselemente (40) vom hinteren Ende des Mittelrohres (20) aus eingeführt werden, und das Objektiv (42) kann dann an der Innenwand am vorderen Ende des Mittelrohres (20), wo der Durchmesser sich verkleinert, fixiert werden. Mit solcher Konstruktion kann die Größe des Mittelrohres (20) genau auf die Bilderfassungselemente (40) abgestimmt werden, so dass der Raum optimal genutzt wird, wodurch das Ziel des Minimierens des Volumens des Gerätes erreicht werden kann.
Die vorliegende Erfindung wird nicht durch Verschraubung, sondern auf andere Weise zusammengebaut, so dass das Problem, dass die Ausrichtung beim Zusammenbauen wegen der minimierten Größe erschwert wird, wie dies beim derzeitigen Stand der Technik der Fall ist, nicht auftritt. Das Volumen des Endoskops kann also minimiert werden, so dass die Schmerzen und Unannehmlichkeit der Patienten, die durch die Einführung des Endoskops durch den Kehlkopf hervorgerufen werden, reduziert werden. Auch für industrielle Anwendungen ist der Einsatz des im Volumen minimierten Endoskops vorteilhaft. Die Einsatzmöglichkeit der vorliegenden Erfindung ist dadurch gegenüber herkömmlichen Endoskopanwendungen umfangreicher geworden.
Die oben genannte Ausführung dient nur zur Erklärung des technischen Konzepts und der Besonderheiten der vorliegenden Erfindung. Das Ziel der Erklärung dient nur dazu, dass die erfahrenen Techniker in diesem Gebiet den Inhalt der vorliegenden Erfindung richtig verstehen und auch ausführen können. Sie dient aber nicht dazu, den Umfang des Patentschutzes für die vorliegende Erfindung einzuschränken. Alle Modifikationen und Änderungen, die auf den Ideen und Konzepten der vorliegenden Erfindung gemacht werden, gehören immer noch zum Umfang des Patentschutzes.
Bezugszeichenliste

10: Vorderrohr
11: Rohrgestell
111: Hauptteil
1111: Anpassungsnippel
112: Verbindungsteil
12: Linsenstütze
121: Schräge
122: Anpassungsnische
13: Reflektor
20: Mittelrohr
21: Fenster
22: Abdeckung
30: Hinterdeckel
31: Hinterwand
311: Leitungsloch
32: Leitungsführung
40: Bilderfassungselemente
41: flexible Platine
42: Objektiv
43: Lichtquelle
44: Leitung

Claims

Die Konstruktion eines Endoskops enthält ein Vorderrohr, ein Mittelrohr und einen Hinterdeckel sowie die Bilderfassungselemente; das Vorderrohr enthält ein Rohrgestell, eine Linsenstütze und einen Reflektor; das Rohrgestell hat einen Hauptteil und einen Verbindungsteil; der Hauptteil ist ein langes Hohlrohr, dessen hintere Öffnung schräg ist; am oberen Rand der vorderen Öffnung des Hauptteils gibt es einen Anpassungsnippel; der Verbindungsteil ist ein rundes Einsteckrohr, das an der Stelle am Rand des unteren Ende der schrägen Öffnung des Hauptteils gefertigt wird; die Linsenstütze geht durch das Rohrgestell und wird daran fixiert; am hinteren Ende des Verbindungsteils gibt es eine Schräge, die gerade zur schrägen Öffnung des hinteren Endes des Hautteils steht; auf der Seitenwand der Linsenstütze gibt es eine Anpassungsnische, die dem Anpassungsnippel des Hauptteils des Rohrgestells entspricht; der Reflektor wird auf der Schräge der Linsenstütze angebracht; das Mittelrohr ist ein langes gehäuseförmiges Rohr und hat jeweils eine Öffnung am jeweiligen Ende; der Durchmesser des vorderen Teils des Mittelrohres verkleinert sich nach innen; der vordere Teil des Mittelrohres geht durch den Verbindungsteil des Rohrgestells, des Vorderrohres und fixiert sich an der Innenwand des Verbindungsteils; auf der Seitenwand des Mittelrohres wird ein Fenster vorgerichtet; der Hinterdeckel ist gehäuseförmig und hat eine Öffnung am vorderen Ende; das vordere Ende des Hinterdeckels geht durch das hintere Ende des Mittelrohres und fixiert sich darauf; auf der Hinterwand des Hinterdeckels gibt es ein durchgehendes Leitungsloch; Die Bilderfassungselemente werden zwischen dem Mittelrohr und dem Hinterdeckel unterbracht und darin befestigt; am Vorderende der flexiblen Platine wird ein Objektiv angebracht, das am vorderen Ende des Mittelrohres fixiert wird; seitlich hinter dem Objektiv wird eine Lichtquelle angebracht, die sich an der Stelle des Fensters des Mittelrohres befindet; am hinteren Ende der flexiblen Platine wird eine Leitung zur Übertragung der erfassten Bilder angebracht; die Leitung geht vom Leitungsloch des Hinterdeckels heraus.
Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindung der Kontaktfläche von der Vorderseite des Rohres und von der Innenwand des Verbindungsteils des Rohrgestells des Vorderrohres mit Kleben fixiert wird; des Weiteren wird die Bindung zwischen der vorderen Außenwand des Hinterdeckels und der hinteren Innenwand des Mittelrohres ebenfalls mit Kleben fixiert.
Endoskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anpassungsteil auf dem Hauptteil des Rohrgestells des Vorderrohres ein hervorgeragter Nippel ist und der Anpassungsteil auf dem Linsenstütze des Vorderrohrs eine gewölbte Nische ist.
Endoskop nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Seite des Objektivs der Bilderfassungselemente gerade zur vorderen Öffnung des Mittelrohrs steht.
Endoskop nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine durchsichtige Abdeckung auf dem Fenster des Mittelrohrs angebracht wird.
Endoskop nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es auf der hinteren Seite der unteren Wand des Hinterdeckels eine Leitungsführung an der entsprechenden Stelle des Leitungsloches gibt.
Endoskop nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel der Schräge der hinteren Öffnung des Hauptteils des Rohrgestells des Vorderrohres zwischen 30 und 60 Grad beträgt.
Endoskop nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorderrohr, das Mittelrohr und der Hinterdeckel jeweils ein ringförmiges Profil hat.
Endoskop mit einem Vorderrohr (10), einem Mittelrohr bzw. mittleren Rohr (20) und einem Hinterdeckel bzw. einer hinteren Kappe (30), welche entlang einer Längsachse angeordnet sind, wobei das Zwischenrohr (20) ein vorderes Ende aufweist, das benachbart zu dem Vorderrohr (10) ist, sowie ein hinteres Ende, das an dem hinteren Deckel (30) anliegt, wobei der Innendurchmesser des mittleren Rohres in der Umgebung des vorderen Endes kleiner ist bzw. wird als in der Umgebung des hinteren Endes, wobei Bilderfassungsmittel (40) durch das hintere Ende in das mittlere Rohr bzw. Zwischenrohr einführbar sind und in der Umgebung des vorderen Endes bzw. am vorderen Ende fixierbar sind, wobei ein Reflektor (13) vorgesehen ist, der Licht, das aus einer Richtung senkrecht zur Längsachse auf ihn auftrifft, entlang der Längsachse auf die Bilderfassungsmittel (40) reflektiert.