DE102011103933A1

DE102011103933A1 - Endoskop, das einen Maßstab anzeigen kann, um die Größe des Ziels zu bestimmen

Info

Publication number: DE102011103933A1
Application number: DE102011103933A
Authority: DE
Inventors: Chih-Chun Chan
Original assignee: Medical Intubation Technology Corp
Current assignee: Medical Intubation Technology Corp
Priority date: 2011-05-10
Filing date: 2011-06-10
Publication date: 2012-11-15
Also published as: US20120289778A1; TWI432776B; TW201245761A; JP2012235997A; JP5487162B2

Abstract

Ein Endoskop (10) umfasst einen Endoskopkörper (11), der eine Anzeigeeinrichtung (12) und einen Satz Knöpfe (14) tragt, einen Anzeigesteuerungsschaltkreis (21), ein flexibles Schlauchelement (31), eine Bildaufnahmeeinheit (41), und einen Stoppstift (51), dessen proximales Ende mit der Verbindung aus flexiblem Schlauchelement (31) und der Bildaufnahmeeinheit (41) verbunden ist, und worin ein distales Ende davon aus der Verbindung für eine bestimmte Länge herausragt. Darüber hinaus umfasst der Anzeigesteuerungsschaltkreis (21) ein Maßstabanzeigeverfahren (22), das daran angepasst ist, einen Maßstab (121) auf der Anzeigeeinrichtung (12) anzuzeigen, wobei der Maßstab (121) eine ausreichende Genauigkeit aufweist, um die Größe, den Bereich oder den Winkel des Zieles (91) zu bestimmen, wenn nur das distale Ende des Stoppstiftes (51) an das Ziel (91) anschlägt. Somit kann der Stoppstift (51) verwendet werden, um eine Entfernung zwischen der Bildaufnahmeeinheit (41) und dem Ziel (91) herzustellen, womit es ermöglicht wird, den Maßstab (121) zur Bestimmung der Größe, des Bereichs oder des Winkels des auf der Anzeigeeinrichtung (12) angezeigten Zieles (91) zu bestimmen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Endoskope und insbesondere ein Endoskop, das in der Lage ist, einen Maßstab anzuzeigen, um die Größe des Ziels zu bestimmen.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Herkömmliche Endoskope, entweder zur industriellen oder medizinischen Verwendung, verwenden eine Bildaufnahmeeinheit an dem vorderen Ende eines flexiblen Schlauches (die Anordnung eines flexiblen Schlauches, Linse und einer Lichtquelle) um auszuleuchten und Bilder aufzunehmen. Bei der Aufnahme eines Bildes von einem Ziel wird die Lichtquelle dazu verwendet, das Ziel auszuleuchten, und die Linse wird dazu verwendet, das Bild des Zielobjektes aufzunehmen. Der flexible Schlauch wird in das Objekt eingeführt. Nachdem der flexible Schlauch das zu untersuchende Ziel erreicht hat, beleuchtet die Lichtquelle das Ziel und die Linse nimmt das Bild des Zieles auf und das so erhaltene Abbild wird an einen Bildschirm zum Anzeigen übertragen. Somit kann der Anwender das Bild auf dem Bildschirm sehen und das Ziel beobachten, was mit dem bloßen Auge nicht möglich wäre.
Herkömmliche Endoskope verwenden eine Einzellinse um Bilder aufzunehmen. Daher sind die so aufgenommenen Bilder keine 3D Bilder. Die Verwendung von nicht dreidimensionalen Bildern ermöglicht keine Größenbestimmung des Zieles. Selbst wenn ein Maßstab auf dem Bildschirm des Endoskops angezeigt wird, kann der Anwender aufgrund der unbekannten Entfernung zwischen Ziel und Linse die Größe des Zieles mittels des Maßstabes nicht genau bestimmen.
Das taiwanesische Patent M358624 und die Veröffentlichung Nr. 201029620 offenbaren eine Möglichkeit, eine Kontaktsonde an der Vorderseite der Bildaufnahmelinse anzuordnen. Durch das Anbringen der Kontaktsonde an dem Ziel wird eine bestimmte Entfernung zwischen Bildaufnahmelinse und Ziel eingehalten und das so erhaltene digitale Bild bleibt in einer bestimmten Proportion, was weitere digitale Bildmessungen und weitere Entfernungs- oder Ausdehnungsberechnungen von jedem Teil in dem digitalen Bild ermöglicht. Jedoch ermöglicht es dieses Verfahren dem Anwender nicht, die Länge oder den Bereich mittels visueller Bestimmung grob abzuschätzen und eine nachträgliche Berechnung ist nötig, um Zieldaten zu erhalten. Daher gibt es noch genügend Raum für Verbesserungen im Hinblick auf die Nutzerfreundlichkeit.
Das japanische Patent JP2008194156 offenbart ein Endoskop, das eine Sonde verwendet. Gemäß dieser Ausführungsform wird eine einziehbare Sonde zum Anstoppen bzw. Anschlagen gegen das Ziel bei der Aufnahme des Zieles bereitgestellt. Mittels Abgleich der Entfernung zwischen der Markierung auf der Sonde (Elemente 36 und 36M in 5) und dem Ende der Sonde mit dem Maßstab auf der Anzeigeeinrichtung, wird die Richtigkeit des gegenwärtigen Maßstabes bestimmt. Gemäß dieser Ausführungsform des Standes der Technik kann die Sonde eingezogen werden und die Erstreckungsentfernung der Sonde kann nicht als Referenz zur Größenbestimmung herangezogen werden. Daher ist das Größenbestimmungsverfahren kompliziert. Darüber hinaus kann nur eine erfahrene Person den Maßstab anwenden, was eine gewisse Unannehmlichkeit bedeutet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde unter den gegebenen Umständen verwirklicht. Es ist die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ein Endoskop bereitzustellen, das in der Lage ist, einen Maßstab anzuzeigen, um die Größe des Ziels zu bestimmen, und das einen Stoppstift verwendet, um gegen das Ziel anzustoppen, womit die Entfernung zwischen Bildaufnahmemodul und dem Ziel festgelegt wird, was dem Anwender ermöglicht, die Größe, den Bereich oder den Winkel des auf dem Bildschirm angezeigten Bildes zu bestimmen.
Um diese und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu lösen, umfasst ein Endoskop einen Endoskopkörper, der eine Anzeigeeinheit und einen Satz Knöpfe umfasst, einen Anzeigesteuerungsschaltkreis, der mit der Anzeigeeinheit und dem Satz Knöpfe elektrisch verbunden ist und angepasst ist, ein Bildsignal zu empfangen und dieses empfangene Bildsignal auf der Anzeigeeinheit anzuzeigen, und durch den Anwender mittels der Knöpfe steuerbar ist, ein mit dem einen Ende des Endoskopkörpers verbundener flexibler Schlauch, eine Bildaufnahmeeinheit, die in dem entgegen gesetzten Ende des flexiblen Schlauches angeordnet ist und mit dem Anzeigesteuerungsschaltkreis durch einen elektrischen Draht in dem flexiblen Schlauch elektrisch verbunden ist und angepasst ist, das Bild eines Zieles aufzunehmen und das so erhaltene Bildsignal an den Anzeigesteuerungsschaltkreis zu übertragen, und einen Stoppstift, dessen proximales Ende mit der Verbindung aus flexiblem Schlauchelement und der Bildaufnahmeeinheit verbunden ist, und dessen distales Ende aus der Verbindung aus flexiblem Schlauchelement und der Bildaufnahmeeinheit für eine bestimmte Länge herausragt. Darüber hinaus umfasst der Anzeigesteuerungsschaltkreis ein Maßstabanzeigeverfahren, um einen Maßstab auf der Anzeigeeinrichtung anzuzeigen. Der Maßstab weist eine ausreichende Genauigkeit auf, um die Größe, den Bereich oder den Winkel des Zieles zu bestimmen, wenn das distale Ende des Stoppstiftes gegen das Ziel anschlägt. Somit kann der Stoppstift dazu verwendet werden, eine Entfernung zwischen der Bildaufnahmeeinheit und dem Ziel herzustellen, womit es ermöglicht wird, den Maßstab zur Bestimmung der Größe, des Bereichs oder des Winkels des auf dem Bildschirm angezeigten Zieles zu bestimmen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische architektonische Ansicht eines Endoskops gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Schaltungsblockdiagramm des Endoskops gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine schematische Zeichnung, die einen Betriebszustand des Endoskops gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufzeigt.
4 ist eine schematische architektonische Ansicht eines Teils eines Endoskops gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine weitere schematische architektonische Ansicht eines Teils eines Endoskops gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die die Form einer alternativen Ausführung des Stoppstiftes zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In den 1 und 2 ist eine Endoskop 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, das einen Endoskopkörper 11, einen Anzeigesteuerungsschaltkreis 21, einen flexiblen Schlauch 31, eine Bildaufnahmeeinheit 41 und einen Stoppstift 51 umfasst.
Der Endoskopkörper 11 umfasst eine Anzeigeeinheit 12 und einen Satz Knöpfe 14.
Der Anzeigesteuerungsschaltkreis 21 ist mit der Anzeigeeinheit 12 und den Knöpfen 14 elektrisch verbunden und daran angepasst, ein Bildsignal zu empfangen und dieses empfangene Bildsignal auf der Anzeigeeinheit 12 anzuzeigen, und durch den Anwender mittels der Knöpfe 14 steuerbar zu sein. Gemäß dieser Ausführungsform ist der Anzeigesteuerungsschaltkreis 21 in dem Endoskopkörper 11 angeordnet. Jedoch stellt diese Anordnung keine Begrenzung dar. Der Anzeigesteuerungsschaltkreis 21 kann ebenso in einer externen Vorrichtung angeordnet und mit der Anzeigeeinheit 12 und den Knöpfen 14 elektrisch verbunden sein.
Ein Ende des flexiblen Schlauchelements 31 ist mit dem Endoskopkörper 11 verbunden.
Die Bildaufnahmeeinheit 41 ist in dem anderen Ende des flexiblen Schlauchelements 31 angeordnet und mit dem Anzeigesteuerungsschaltkreis 21 durch einen elektrischen Draht in dem flexiblen Schlauch 31 elektrisch verbunden (die elektrische Verbindung mittels Draht ist im Stand der Technik bekannt und nicht in den Zeichnungen gezeigt), und daran angepasst, das Bild eines Zieles 91 aufzunehmen und das so erhaltene Bildsignal an den Anzeigesteuerungsschaltkreis 21 zu übertragen.
Die Hauptmerkmale dieser Ausführungsform sind im Folgenden offenbart.
Ein Ende des Stoppstiftes 51 ist mit der Verbindung aus flexiblem Schlauchelement 31 und der Bildaufnahmeeinheit 41 verbunden, und das andere Ende ragt aus der Verbindung aus flexiblem Schlauchelement 31 und der Bildaufnahmeeinheit 41 für eine bestimmte Länge heraus.
Der Anzeigesteuerungsschaltkreis 21 umfasst ein Maßstabanzeigeverfahren 22, um einen Maßstab 121 auf der Anzeigeeinrichtung 12 anzuzeigen. Der Maßstab 121 weist eine Genauigkeit auf, um die Größe des Zieles 91 zu bestimmen, wenn nur das Ende des Stoppstiftes 51 an das Ziel 91 anschlägt. Gemäß dieser Ausführungsform ist das Maßstabanzeigeverfahren 22 ein in dem Anzeigesteuerungsschaltkreis 21 installiertes Softwaremodul, das von dem Anwender gesteuert werden oder einem vorgegebenen Ablauf unterliegen, um den Maßstab 121 anzuzeigen oder nicht anzuzeigen.
Der Betrieb der ersten Ausführungsform ist im Folgenden dargestellt.
Wie in 3 gezeigt ist, wird beim Betrieb des Endoskops das Maßstabanzeigeverfahren 22 verwendet, um einen Maßstab 121 auf der Anzeigeeinrichtung 12 anzuzeigen, daraufhin wird das flexible Schlauchelements 31 eingeführt und gehalten, um die Bildaufnahmeeinheit 41 in der Bildaufnahmeposition zu halten, und dann wird der flexible Schlauch 31 betrieben, so dass der Stoppstift 51 an das Ziel 91 anschlägt. So wird die Entfernung zwischen Bildaufnahmeeinheit 41 und dem Ziel 91 hergestellt. Zu diesem Zeitpunkt kann der Anwender den Maßstab 121 auf der Anzeigeeinrichtung 12 verwenden, um die Größe, den Bereichs oder den Winkels des auf der Anzeigeeinrichtung 12 angezeigten Zieles 91 zu bestimmen. Bei der Bestimmung des Bereichs des Zieles 91 wird die bekannte Größenordnung oder AOI Technik (automatisierte optische Prüfung/Inspektion) verwendet, um den Bereich grob zu bestimmen. Bei der Bestimmung des Winkels des Zieles 91 wird eine visuelle Prüfung/Inspektion oder AOI Technik verwendet, um eine Abschätzung oder Software-Messung durchzuführen, wobei die Winkeldaten des Zieles 91 erhalten werden. Da die AOI Technik heutzutage für Produktionserfassung weit verbreitet ist, ist in dieser Hinsicht keine detaillierte Beschreibung nötig.
Es wurde gezeigt, dass der Anwender die in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung offenbarte Technik verwenden kann, um den Stoppstift 51 zu verwenden, um eine Entfernung zwischen der Bildaufnahmeeinheit 41 und dem Ziel 91 herzustellen, und dann den Maßstab 121 zu verwenden, um die Größe, den Bereich oder den Winkel des auf der Anzeigeeinrichtung 12 angezeigten Zieles 91 zu bestimmen.
Des Weiteren kann in dieser ersten Ausführungsform das Ende des Stoppstiftes 51 innerhalb des Bildaufnahmebereichs der Bildaufnahmeeinheit 41 liegen, so dass der Anwender das Bild auf der Anzeigeeinrichtung 12 sehen kann, um visuell zu überprüfen, ob der Stoppstift 51 die richtige oder vorbestimmte Position erreicht hat.
Des Weiteren wird in dieser ersten Ausführungsform die Hauptachse des Stoppstiftes 51 in paralleler Beziehung zu der Bildaufnahmerichtung der Bildaufnahmeeinheit 41 gehalten, was die Bestimmung des Verhältnisses (vertikales, horizontales oder geneigtes Verhältnis) zwischen der Oberfläche des Zieles 91 und der Bildaufnahmeeinheit 41 durch den Anwender erleichtert.
Außerdem kann einer der Knöpfe 14 in dieser ersten Ausführungsform als ein Maßstabsknopf 141 definiert sein. Der Anwender kann den Maßstabsknopf 141 drücken, um die Anzeige des Maßstabs 121 auf der Anzeigeeinrichtung 12 zu steuern. Somit kann der Maßstab 121 auf der Anzeigeeinrichtung 12 angezeigt werden, nachdem der Stoppstift 51 gegen das Ziel 91 angeschlagen hat. Alternativ kann der Maßstab 121 auf der Anzeigeeinrichtung 12 angezeigt werden, bevor der Stoppstift 51 gegen das Ziel 91 anschlägt.
Darüber hinaus umfasst das Maßstabanzeigeverfahren 22 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weiterhin ein Verhältnisumwandlungsunterverfahren 23, das die Ausführung des Maßstabes 121 beschreibt, wenn die Anzeigeeinrichtung 12 in einem unterschiedlichen Anzeigeverhältnis verwendet wird, so dass der Anzeigesteuerungsschaltkreis 21 den passenden Maßstab 121 abhängig von dem Anzeigeverhältnis der Anzeigeeinrichtung 12 anzeigen kann. Da ein herkömmliches Endoskop eine heran zoomen/heraus zoomen Funktion aufweist, ermöglicht das Verhältnisumwandlungsunterverfahren 23 dem Anzeigesteuerungsschaltkreis 21 den passenden Maßstab 121 abhängig von dem Anzeigeverhältnis der Anzeigeeinrichtung 12 anzuzeigen, wenn der Anwender die heran zoomen/heraus zoomen Funktion verwendet. Daher kann der Anwender die Größe des Zieles 91 exakt bestimmen, obwohl das Anzeigeverhältnis verändert wird.
4 und 5 zeigen ein Endoskop gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese zweite Ausführungsform gleicht im Wesentlichen der ersten Ausführungsform mit Ausnahme der folgenden Merkmale.
Der Stoppstift 51 weist einen querlaufenden Bereich 52 an einem distalen Ende auf. Der querlaufende Bereich 52 weist eine bestimmte Länge auf und definiert mit dem Körper des Stoppstiftes 51 einen bestimmten enthaltenen Winkel. Gemäß dieser zweiten Ausführungsform erstreckt sich der querlaufende Bereich 52 von einem distalen Ende des Stoppstiftes 51 in einem rechten Winkel und ist innerhalb des Bildaufnahmebereichs der Bildaufnahmeeinheit 41 angeordnet.
Durch das Anschlagen des querlaufenden Bereichs 52 an das Ziel 91 kann der Anwender die Flachheit der Oberfläche des Zieles 91 und den Status der Rechtwinkeligkeit des Zieles 91 zu der Bildaufnahmerichtung bestimmen.
Weiter, angenommen die Länge des querlaufenden Bereichs 52 ist bekannt (beispielsweise 0.5 cm), dann kann der Anwender den Maßstab 121 mit dem Bild des querlaufenden Bereichs 52 auf der Anzeigeeinrichtung 12 abgleichen, um die Genauigkeit des Maßstabes 121 zu korrigieren.
Des Weiteren kann der Stoppstift 51, d. h. die Kombination aus dem querlaufenden Bereich 52 und dem Körper des Stoppstiftes 51, als ein L-förmiges Profil ausgebildet sein, wie in 4 gezeigt, oder als T-förmiges Profil, wie in 5 gezeigt.
Die anderen strukturellen Details und erreichbare Wirkungen dieser zweiten Ausführungsform entsprechen denen der vorstehenden ersten Ausführungsform und werden hier nicht weiter beschrieben.
Obwohl bestimmte Ausführungsformen der Erfindung detailliert zum Zweck der Anschaulichkeit beschrieben wurden, können verschiedene Veränderungen und Verbesserungen gemacht werden, ohne von der Grundidee und dem Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend wird die Erfindung durch nichts außer den anhängigen Ansprüchen begrenzt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

TW 358624 [0004]
TW 201029620 [0004]
JP 2008194156 [0005]

Claims

Endoskop, fähig einen Maßstab anzuzeigen, um die Größe eines Zieles zu bestimmen, umfassend: Einen Endoskopkörper (11) umfassend eine Anzeigeeinrichtung (12) und einen Satz Knöpfe (14), einen mit der Anzeigeeinrichtung (12) und den Knöpfen (14) elektrisch verbundenen Anzeigesteuerungsschaltkreis (21), der angepasst ist, ein Bildsignal zu empfangen und dieses empfangene Bildsignal auf der Anzeigeeinheit (12) anzuzeigen, und der durch den Anwender mittels der Knöpfe 14 steuerbar ist, ein flexibles Schlauchelement (31), dessen eines Ende mit dem Endoskopkörper (119 verbunden ist, eine Bildaufnahmeeinheit (41), die in dem anderen Ende des flexiblen Schlauchelements (31) angeordnet und mit dem Anzeigesteuerungsschaltkreis (21) durch einen elektrischen Draht in dem flexiblen Schlauch (31) elektrisch verbunden ist, und daran angepasst ist, das Bild eines Zieles (91) aufzunehmen und das so erhaltene Bildsignal an den Anzeigesteuerungsschaltkreis (21) zu übertragen, worin das flexible Schlauchelement (31) mit einem Stoppstift (51) bereitgestellt ist, worin der Stoppstift (51) ein proximales Ende aufweist, das mit der Verbindung aus flexiblem Schlauchelement (31) und der Bildaufnahmeeinheit (41) verbunden ist, und worin ein distales Ende davon aus der Verbindung aus flexiblem Schlauchelement (31) und der Bildaufnahmeeinheit (41) für eine bestimmte Länge herausragt, worin der Anzeigesteuerungsschaltkreis (21) ein Maßstabanzeigeverfahren (22) umfasst, um einen Maßstab (121) auf der Anzeigeeinrichtung (12) anzuzeigen, wobei der Maßstab (121) eine ausreichende Genauigkeit aufweist, um die Größe, den Bereich oder den Winkel des Zieles (91) zu bestimmen, wenn nur das distale Ende des Stoppstiftes (51) an das Ziel (91) anschlagt.
Endoskop nach Anspruch 1, worin das distale Ende des Stoppstiftes (51) innerhalb des Bildaufnahmebereichs der Bildaufnahmeeinheit (41) liegt.
Endoskop nach Anspruch 1, worin der Stoppstift (51) eine imaginäre Längsachse aufweist, die in paralleler Beziehung zu der Bildaufnahmerichtung der Bildaufnahmeeinheit (41) gehalten wird.
Endoskop nach Anspruch 1, worin einer der Knöpfe (14) als ein Maßstabsknopf (141) definiert ist, der durch den Anwender betrieben werden kann, um die Anzeige des Maßstabs (121) auf der Anzeigeeinrichtung (12) zu steuern.
Endoskop nach Anspruch 1, worin das Maßstabanzeigeverfahren (22) weiterhin ein Verhältnisumwandlungsunterverfahren umfasst, das die Ausführung des Maßstabes (121) definiert, um es dem Anzeigesteuerungsschaltkreis (21) zu ermöglichen, den Maßstab (121) abhängig von dem Anzeigeverhältnis der Anzeigeeinrichtung (12) anzuzeigen.
Endoskop nach Anspruch 1, worin der Stoppstift (51) einen querlaufenden Bereich (52) an dem distalen Ende aufweist, wobei der querlaufende Bereich (52) eine bestimmte Länge aufweist und mit dem Körper des Stoppstiftes (51) einen bestimmten enthaltenen Winkel definiert.
Endoskop nach Anspruch 6, worin sich der querlaufende Bereich (52) von dem distalen Ende des Stoppstiftes (51) in rechten Winkeln erstreckt.
Endoskop nach Anspruch 6, worin der querlaufende Bereich (52) innerhalb des Bildaufnahmebereichs der Bildaufnahmeeinheit (41) angeordnet ist.