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Die Erfindung betrifft ein starres Endoskop der im Oberbegriff des in Anspruch 1 genannten Art.
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Ein solches Endoskop ist aus der
DE 10 2004 009 219 A1 bekannt. Dabei wird das Objektiv durch eine Distanzeinrichtung im Abstand zum Fenster gehalten, wodurch die präzise optische Justierung des Objektivs gesichert wird.
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Bei der bekannten Konstruktion stützt sich das Objektiv gegen einen durch eine Stufe gebildeten, nach innen ragenden Anschlag des Faserrohres. Damit ist eine präzise Wahrung des Abstandes des Objektivs gegenüber dem am Faserrohr befestigten Fenster möglich. Es ergeben sich jedoch durch diese Konstruktion Nachteile.
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Durch den nach innen ragenden Vorsprung ergibt sich eine Durchmesserverringerung des Faserrohres. Das führt zu einer Erhöhung der Toleranzen bei der Montage des Fensters. Dieses muss bei der Befestigung im Faserrohr, die z. B. üblicherweise durch Löten erfolgt, gehalten werden. Dazu wird üblicherweise ein von innen durch das Faserrohr bis zum Fenster vorgeschobener Dorn verwendet, der das Fenster an mehreren Punkten bzw. flächig abstützt und während des Verlötens hält. Der den Anschlag bildende Vorsprung verringert an dieser Stelle den Innendurchmesser des Faserrohres, so dass der Durchmesser des hindurchführbaren Dornes verringert werden muß. Es verringert sich somit die Anlagefläche des Dornes am Fenster und dadurch die Justiergenauigkeit. Es kann zu störenden Verkippungen des Fensters kommen.
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Ein weiterer Nachteil der den Anschlag bildenden Stufe ist eine verschlechterte Reinigbarkeit in diesem Gebiet. Hier z. B. in der Ecke verbleibende Flußmittelreste könnten in dem später hermetisch verschlossenen Faserrohr ausgasen und die optischen Flächen des Objektivs durch Beschläge trüben.
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Im Bereich zwischen dem Fenster und dem Objektiv besteht ein weiteres bisher ungelöstes Problem, das aus der Befestigung des Fensters resultiert. Das Fenster wird in üblicher Weise an seinem umlaufenden Rand mit der Innenfläche des Faserrohres verlötet. Dazu ist eine Vorbereitung der zu verlötenden Flächen erforderlich. Dabei muss nicht nur das Glas des Fensters am Rand metallisiert werden, sondern es ist auch eine Innenvergoldung des Faserrohres von Vorteil, um eine wirklich sichere Befestigung zu gewährleisten. Dabei ist es aus einer Reihe von, zumeist fertigungstechnisch bedingten, Gründen wiederum empfehlenswert, diese Vergoldung in proximaler Richtung über den zu verlötenden Bereich überstehen zu lassen. Auch das zum Löten verwendete Metalllot lässt man aus einer Reihe von Gründen gern aus dem Lötspalt in proximaler Richtung ausquellen.
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Nach fertiggestellter Verlötung des Fensters resultieren somit von der Vergoldung und/oder dem Lot gebildete hochreflektierende Oberflächenbereiche auf der Innenseite des Faserrohres im Bereich zwischen dem Fenster und dem Objektiv, die zu störenden Reflexionen führen, die von der Seite her in den Strahlengang und zum Auge des Betrachters strahlen können.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die optischen Eigenschaften des Endoskopes zu verbessern.
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Erfindungsgemäß erfolgt eine direkte Abstützung zwischen Objektiv und Fenster durch ein dazwischen angeordnetes Distanzrohr, das sich direkt am Fenster und am Objektiv abstützt. Zum einen ist dies eine sehr einfache Lösung, die sich auch sehr einfach z. B. durch Stapeln montieren lässt. Zum anderen entfällt durch diese Lösung der Absatz auf der Innenseite des Faserrohres. Es entfällt somit die dadurch bedingte Durchmesserverringerung. Der Justierdorn für das Fenster kann im Durchmesser vergrößert werden, so dass eine präzisere Montage des Fensters möglich ist. Ebenso entfallen Reinigungsnachteile im Bereich der Anschlagkante. Schließlich ist das Distanzrohr dazu geeignet, eventuell auf der Innenseite des Faserrohres sitzende reflektierende Oberflächenbereiche abzudecken, so dass störende Reflexe vermieden werden.
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Vorteilhaft gem. Anspruch 2 ist das Objektiv in einem Objektivrohr angeordnet, das zur Lagerung und Abstützung des Objektivs verwendbar ist.
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Das Distanzrohr kann vom Objektiv getrennt ausgebildet sein, ist vorteilhaft jedoch gem. Anspruch 3 an diesem befestigt, wodurch sich die Montage weiter vereinfachen lässt, insbesondere wenn gem. Anspruch 4 das Distanzrohr einstückig mit dem Objektivrohr ausgebildet ist.
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Das Distanzrohr kann z. B. als Gitterkonstruktion oder dgl. ausgebildet sein, ist jedoch vorteilhaft gem. Anspruch 5 lichtdicht ausgebildet, also z. B. als schlichtes gerades Rohr. Dadurch ergibt sich eine optimale Wirkung als Blendrohr, das seitliche Reflexionen ausblendet.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:
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1 einen axialen Schnitt durch den distalen Endbereich eines erfindungsgemäßen Endoskopes und
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2 den Schnitt der 1 in einer Ausführungsvariante des Fensters, bei dessen Montage.
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1 zeigt einen axialen Schnitt durch den distalen Endbereich eines Endoskopes 1. Es handelt sich um ein starres Endoskop. Die dargestellten Rohrstrukturen können also aus hartem Kunststoff oder insbesondere aus Metall bestehen. Ein äußeres Gehäuserohr, Arbeitskanäle und dgl. sind zur zeichnerischen Vereinfachung weggelassen. Zu sehen ist ein Faserrohr 2, das das bildtransportierende optische System aufnimmt. Zum Schutz der optischen Elemente ist das Faserrohr 2 abgedichtet verschlossen. Am distalen Ende dient dazu ein Fenster 3, das mit seiner Randfläche 4 in die Innenfläche des Faserrohres 2 eingelötet ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Fenster 3 als Keilfenster ausgebildet. Es kann jedoch auch, wie 2 mit dem Fenster 3' zeigt, als Planfenster ausgebildet sein.
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Im Abstand vom Fenster 3 ist im Faserrohr 2 ein Objektivrohr 5 angeordnet, in dem ein Objektiv befestigt ist, das im dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei Linsen 6 und 7 besteht. Die Linse 6 sitzt distal von der Linse 7 und hat einen kleineren Durchmesser. Dementsprechend ist auch das Objektivrohr 5 in seinem distalen Endbereich 8 mit geringerem Durchmesser ausgebildet.
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Proximal vom Objektiv 6, 7 muss das Bild weitergeleitet werden. Dazu können unterschiedliche Bildleiter, wie z. B. ein Relaislinsensystem verwendet werden, oder es kann unmittelbar hinter der proximalen Linse 7 des Objektives ein elektronischer Bildsensor angeordnet sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedoch als Bildleiter ein Faserbildleiter 9 vorgesehen, der aus einer großen Zahl paralleler Glasfasern besteht, mit denen das Bild vom Objektiv 6, 7 in proximaler Richtung transportiert wird.
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Das Objektivrohr 5 kann relativ kurz nur im Bereich des Objektives 6, 7 ausgebildet sein oder sich, wie dargestellt, über die Länge des Faserbildleiters 9 erstrecken.
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Zur Gewährleistung optimaler optischer Eigenschaften muss das Objektiv 6, 7 im Endoskop 1 fest justiert sein und zwar insbesondere in seinem Abstand zum Fenster 3. Die Erfindung sieht dazu eine Distanzeinrichtung in Form eines als Blendrohr 10 ausgebildeten Distanzrohres vor, das sich, wie 1 zeigt, mit seinem distalen Ende am Fenster 3 und mit seinem proximalen Ende an dem Absatz abstützt, an dem das Objektivrohr 5 in seinen durchmesserreduzierten distalen Endteil 8 übergeht. Auf diese Weise ist das Objektiv gegenüber dem Fenster 3 abgestützt. Vom proximalen Ende des Faserbildleiters 9 oder des Objektivrohres 5 her kann z. B. mittels Federbeaufschlagung die sichere Anlage des Objektivrohres 5 am Blendrohr 10 sowie dessen Anlage am Fenster 3 gesichert werden.
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Zur radialen Lagesicherung des Objektivs kann ein Vorsprung 11 auf der Außenseite des Objektivrohres 5 vorgesehen sein, der z. B., wie dargestellt, als umlaufender Flansch ausgebildet sein kann.
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Das Blendrohr 10 ist lochfrei auszubilden, damit es seitliche Einstrahlungen unterbindet, die durch gegebenenfalls auf der Innenfläche 12 des Faserrohres 2 in der Nähe des Fensters 3 vorhandene reflektierende Oberflächenbereiche entstehen können. Das Blendrohr 10 kann diese Reflexionen wirkungsvoll abblenden und wirkt selbst nicht reflektierend, weil es nach abgeschlossenem Lötvorgang sauber und unbelastet vom Lötvorgang montiert wird.
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1 zeigt an einer Stelle außerhalb des Faserrohres 2 Lichtleitfasern 13, die in nicht dargestellter Weise proximal an eine Lichtquelle angeschlossen sind und an der distalen Stirnfläche Licht auf das Beobachtungsgebiet abstrahlen. Die Lichtleitfasern 13 können bei Sonderkonstruktionen auch entfallen. Weitere, außen an das Faserrohr 2 anschließende Konstruktionselemente, wie z. B. ein Arbeitskanal, äußere Rohrstrukturen und dgl., sind zur zeichnerischen Vereinfachung weggelassen.
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2 zeigt das Faserrohr 2 der 1 mit einem Fenster 3', das in einer Ausführungsvariante als auf beiden Seiten planes Fenster ausgebildet ist.
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Es ist hier außerdem der Justiervorgang dargestellt, mit dem beim Einlöten die genaue Lage des Fenster 3' gesichert wird. Dazu wird in das noch leere Faserrohr 2 ein Justierdorn 14 eingeschoben, der mit seiner Stirnfläche 15 dem jeweiligen Fenster 3 oder 3' angepasst ist. Im Falle des Fensters 3' steht die Stirnfläche 15 also senkrecht zur Achse des Faserrohres 2, während sie im Falle des keilförmigen Fensters 3 entsprechend der schrägen Innenfläche des Fensters 3 schräg auszubilden ist. Der Justierdorn 14 wird im Faserrohr 2 solange vorgeschoben, bis er das noch nicht verlötete Fenster mit seiner Stirnfläche 15 vollflächig fasst und stabil hält. In dieser Stellung kann nun das Fenster an seinem umlaufenden Rand 4 verlötet werden, ohne dass dabei Lageabweichungen entstehen.
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Nach abgeschlossener Lötung wird der Justierdorn 14 herausgezogen und das in 1 dargestellte optische Innenleben montiert.
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Anstelle des Justierdornes 14 kann in einer nicht dargestellten Ausführungsform auch ein Anschlag am Faserrohr 2 als Anlage zur Justierung des Fensters beim Löten verwendet werden. Ein solcher Anschlag kann z. B eindrehen vom distalen Ende des Faserrohres 2 her geschaffen werden.
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1 zeigt das Blendrohr 10 als vom Objektivrohr 5, 8 getrenntes Bauteil, das sich an einem Absatz des Objektivrohres abstützt. Das Blendrohr 10 kann aber auch mit dem Objektivrohr 5, 8 fest verbunden sein z. B. durch Verschraubung mit dem Endbereich 8, oder durch einstückige Bauweise z. B. als einstückige Verlängerung des Endbereiches 8.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Endoskop
- 2
- Faserrohr
- 3, 3'
- Fenster
- 4
- Randfläche
- 5
- Objektivrohr
- 6
- Linse
- 7
- Linse
- 8
- Endbereich
- 9
- Faserbildleiter
- 10
- Blendrohr
- 11
- Vorsprung
- 12
- Innenfläche
- 13
- Lichtleitfasern
- 14
- Justierdorn
- 15
- Stirnfläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004009219 A1 [0002]
