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Technisches Gebiet
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Die hierin beschriebenen Ausführungsformen beziehen sich im Allgemeinen auf eine ultrafeine Bildeinheit, die für ein Einführspitzenteil jedes Videoskops nicht nur auf dem Gebiet der Medizin, sondern auch im industriellen Umfeld Verwendung finden kann, insbesondere eine ultra-superfeine Bildeinheit, bei der für die äußeren Abmessungen eines Einführspitzenteils eine ultra-superfeine Größe von einigen Millimetern oder kleiner (zum Beispiel, ein Durchmesser von 2 mm) vorgegeben werden kann.
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In der Beschreibung und den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung bezeichnet das „Einführspitzenteil“ einen Endbereich (d. h. ein Spitzenteil und seinen benachbarten Bereich) eines Videoskops. Der Endbereich (Einführspitzenteil) ist ein Teil, der in ein Untersuchungsobjekt eingeführt (und vorgeschoben) werden kann, und in der Nähe von und gegenüber dem Untersuchungsobjekt angeordnet werden kann.
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Technischer Hintergrund
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Auf dem Gebiet der Medizin und im industriellen Umfeld ist ein Fiberskop im Allgemeinen als ein Werkzeug benutzt worden, um ein Untersuchungsobjekt zu untersuchen (beispielsweise das Innere eines Hohlraums). Auf der anderen Seite ist vor kurzem anstelle des offenbarten Fiberskops ein hochauflösendes Videoskop im Allgemeinen verwendet worden, beispielsweise in der Patentliteratur 1 (Patentanmelder: Olympus Corporation).
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In einem Videoskop der Patentliteratur 1 ist eine Bildeinheit in einem Einführspitzenteil vorgesehen. Eine Lichtquelleneinrichtung, ein Videoprozessor und ein Monitor sind mit einer Bildeinheit verbunden. Bei dieser Bauart wird ein Illuminationslicht von der Lichtquelleneinrichtung an die Bildeinheit geliefert. Das Illuminationslicht wird dann von der Bildeinheit zu dem Untersuchungsobjekt emittiert. Zu diesem Zeitpunkt wandelt die Bildeinheit ein Bild des Untersuchungsobjekts in ein elektrisches Signal um. In dem Videoprozessor findet eine Bildverarbeitung des Bildsignals statt. Auf diese Weise wird das Bild des Untersuchungsobjekts auf der Basis des Ausgangs des Videoprozessors auf dem Monitor in Farbe dargestellt.
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Patentliteratur
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Patentliteratur 1:
JP 2007-289278 A -
Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Bei dem oben beschriebenen Videoskop ist in der Zwischenzeit eine möglichst große Verbesserung der Auflösung und Verringerung der äußeren Abmessungen (beispielsweise des Durchmessers) des Einführspitzenteils erforderlich geworden. Mit einer konventionellen Technologie kann aber eine Verbesserung der Auflösung und eine Verringerung der äußeren Abmessungen des Einführspitzenteils aus folgenden Gründen nicht gleichzeitig erreicht werden.
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Die Bildeinheit umfasst beispielsweise einen Licht emittierenden Teil, der derart ausgebildet ist, dass Licht auf ein Untersuchungsobjekt ausgegeben wird, und ein Licht empfangendes Teil, das derart ausgebildet ist, dass die Eingabe eines Bildes eines mit Licht bestrahlten Untersuchungsobjekts empfangen wird. In dem Licht emittierenden Teil sind beispielsweise eine optische Faser, eine LED oder dergleichen angeordnet. In dem Licht empfangenden Teil sind beispielsweise eine optische Linse, ein Sensor (ein CD-Sensor oder ein CMOS-Sensor) oder dergleichen angeordnet.
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Bei diesem Aufbau ist zur Reduzierung der Größe der Bildeinheit, beispielsweise die Reduzierung der Größe des Licht emittierenden Teils und des Licht empfangenden Teils, erforderlich. In diesem Fall verringert sich mit einer Reduzierung der Größe die optische Leistungsfähigkeit (beispielsweise die Beleuchtungsintensität (Bildhelligkeit)) des Licht emittierenden Teils bzw. die optische Leistungsfähigkeit (beispielsweise die Lichtempfindlichkeit) des Licht empfangenden Teils. Folglich wird die Auflösung der Bildeinheit verringert.
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Auf der anderen Seite muss für eine Verbesserung der Auflösung der Bildeinheit beispielsweise sichergestellt werden, dass der Licht emittierende Bereich des Licht emittierenden Teils und der Licht empfangende Bereich des Licht empfangenden Teils breit sind. In diesem Fall vergrößert sich mit der Ausdehnung dieser Bereiche der Licht emittierende Teil bzw. der Licht empfangende Teil. Folglich nimmt die Größe der Bildeinheit zu.
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Wie oben beschrieben ist, hat die Verbesserung der Auflösung und die Reduzierung der Größe der Bildeinheit eine widersprüchliche Beziehung. In diesem Fall kann die widersprüchliche Beziehung nicht einfach durch die Kombination des Licht emittierenden Teils und des Licht empfangenden Teils gelöst werden. Mit anderen Worten kann die Beziehung durch die besondere Ausführung des Layouts des Licht emittierenden Teils und des Licht empfangenden Teils gelöst werden. Eine Bildeinheit mit einem entsprechend ausgebildeten Layout des Licht emittierenden Teils und des Licht empfangenden Teils ist aber zurzeit nicht bekannt.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine ultra-superfeine Bildeinheit zu schaffen, die sowohl eine Verbesserung der Auflösung als auch eine Reduzierung der Größe der Bildeinheit durch die besondere Ausbildung des Layouts des Licht emittierenden Teils und des Licht empfangenden Teils erlaubt.
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Lösung des Problems
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Um die Lösung der Aufgabe anzugehen, richtet sich die vorliegende Erfindung auf eine ultra-superfeine Bildeinheit, die für ein Einführspitzenteil eines Videoskops Verwendung finden kann und in welchem für die äußeren Abmessungen des Einführspitzenteils eine ultrakleine Größe von einigen Millimetern oder kleiner vorgegeben ist, und die ultra-superfeine Bildeinheit umfasst einen Gehäusehauptkörper in Form eines Hohlzylinders, der in dem Einführspitzenteil angeordnet werden kann, wenigstens einen Licht emittierenden Teil, der in dem Gehäusehauptkörper untergebracht ist und ausgebildet ist, um Licht auf ein Untersuchungsobjekt auszugeben, und einen Licht empfangenden Teil, der in dem Gehäusehauptkörper untergebracht ist und ausgebildet ist, um die Eingabe eines Bildes von dem mit Licht beleuchteten Untersuchungsobjekt zu erhalten, und im Inneren des Gehäusehauptkörpers ist der Licht emittierende Teil entlang des Umfangs des Licht empfangenden Teils angeordnet.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann eine ultra-superfeine Bildeinheit, die sowohl eine Verbesserung der Auflösung als auch eine Reduzierung der Größe der Bildeinheit durch die besondere Ausbildung des Layouts des Licht emittierenden Teils und des Licht empfangenden Teils erlaubt, geschaffen werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Darstellung eines Videoskops, das über eine ultra-superfeine Bildeinheit entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verfügt.
- 2 ist eine Schnittansicht einer ultra-superfeinen Bildeinheit entlang der Linie F2-F2 von 1.
- 3 ist eine Seitenansicht einer Lage, in der eine Videoeinheit von 1 gedreht wird.
- 4 ist eine Ansicht auf das Ende einer Bauart einer ultra-superfeinen Bildeinheit entsprechend einer modifizierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 4 ist eine Ansicht auf das Ende einer Bauart einer ultra-superfeinen Bildeinheit entsprechend einer anderen modifizierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Ausführungsform zur Ausführung der Erfindung
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„Eine Ausführungsform“
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„In Bezug auf das Videoskop“
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Eine ultra-superfeine Bildeinheit der vorliegenden Erfindung (nachfolgend als Bildeinheit bezeichnet) kann für ein Einführspitzenteil eines Videoskops verwendet werden. Als ein Beispiel für ein Videoskop können verschiedene Videoskope Verwendung finden, die im industriellen Umfeld und im medizinischen Bereich eingesetzt werden. Als ein Videoskop im industriellen Umfeld kann beispielsweise ein industrielles Endoskop angenommen werden, das eine Untersuchung eines Untersuchungsobjekts an einem Ort auf einer Baustelle erlaubt, der zu klein ist, um von einem Bauarbeiter begangen werden zu können. Auf der anderen Seite kann als ein Videoskop im medizinischen Bereich beispielsweise ein medizinisches Endoskop angenommen werden, das eine Untersuchung eines Untersuchungsobjekts in dem Körper eines Menschen erlaubt.
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Das „Einführspitzenteil“ bezeichnet hier einen Endbereich (d. h. einen Endteil und seinen benachbarten Bereich) des oben beschriebenen Videoskops. Der Endbereich (Einführspitzenteil) ist beispielsweise ein Teil, der in ein Untersuchungsobjekt eingeführt (vorgeschoben) werden kann, und nahe zu dem Untersuchungsobjekt und dem Untersuchungsobjekt gegenüber angeordnet werden kann.
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Als ein Videoskop im medizinischen Gebiet können beispielsweise ein flexibles Videoskop mit einem flexiblen Einführspitzenteil, ein starrer Videostift (video stylet) mit einem starren Einführspitzenteil, eine Laryngoskop-Klinge, ein Otoskop, ein Anoskop oder dergleichen angenommen werden. Als ein Videoskop im medizinischen Gebiet wird in den Zeichnungen ein flexibles Videoskop gezeigt. Das flexible Videoskop wird nachfolgend beschrieben.
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Wie 1 zeigt, weist das flexible Videoskop 1 eine Videoeinheit 2, eine Winkeleinstelleinheit 3, eine Skopeinheit 4 und einen Verbindungsmechanismus 5 auf. Die Videoeinheit 2 ist drehbar an der Winkeleinstelleinheit 3 befestigt. Die Winkeleinstelleinheit 3 ist drehbar mit der Skopeinheit 4 des Verbindungsmechanismus 5 verbunden. Auf diese Weise ist die Videoeinheit 2 ausgebildet, um sich in die gewünschten Richtungen (z. B. eine rollende Richtung 21 und eine gierende Richtung 22, die nachfolgend beschrieben werden) zu drehen. Dies wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben.
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„Videoeinheit 2“
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Wie die 1 und 2 zeigen, umfasst die Videoeinheit 2 einen Videohauptkörperteil 6, einen Displayteil 7 und einen Bedienteil 8. Der Displayteil 7 und der Bedienteil 8 sind in dem Videohauptkörperteil 6 vorgesehen. Die gesamte Videoeinheit 2 (d. h. der Videohauptkörperteil 6 hat eine wassergeschützte oder staubdichte Ausbildung)
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Der Videohauptkörperteil 6 hat zwei Breitseiten (eine Vorderseite 6a und eine Rückseite 6b) und vier Schmalseiten (eine erste Seite 6c, eine zweite Seite 6d, eine dritte Seite 6e, eine vierte Seite 6f). Die Vorderseite 6a und die Rückseite 6b liegen einander gegenüber. Die Vorderseite 6a und die Rückseite 6b haben im Wesentlichen die gleiche Größe und Ausbildung. Hier werden als Beispiel für eine Vorderseite 6a und eine Rückseite 6b in Form eines breiten Rechtecks angenommen.
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Die erste bis vierte Seite 6c bis 6f sind zwischen der Vorderseite 6a und der Rückseite 6b angeordnet. Zwischen der Vorderseite 6a und der Rückseite 6b sind die erste bis vierte Seite 6c bis 6f in dieser Reihenfolge kontinuierlich angeordnet. In dieser Anordnung liegen die erste Seite 6c und die dritte Seite 6e einander in paralleler Ausrichtung gegenüber. Die zweite Seite 6d und die vierte Seite 6f liegen in paralleler Ausrichtung einander gegenüber. Ferner sind die zweite Seite 6d und die vierte Seite 6f an beiden Seiten der erste Seite 6c kontinuierlich. Die zweite Seite 6d und die vierte Seite 6f sind an beiden Seiten der dritten Seite 6e kontinuierlich. Mit anderen Worten, die erste Seite 6c und die dritte Seite 6e sind an beiden Seiten der zweiten Seite 6d kontinuierlich. Die erste Seite 6c und die dritte Seite 6e sind an beiden Seiten der vierten Seite 6f kontinuierlich.
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Die erste Seite 6c und die dritte Seite 6e haben im Wesentlichen die gleiche Größe und Ausbildung. Die zweite Seite 6d und die vierte Seite 6d haben im Wesentlichen die gleiche Größe und Ausbildung. Hier werden als Beispiel eine erste bis vierte Seite 6c bis 6f in Form eines schmalen Rechtecks angenommen.
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Ein Monitor 9 ist auf dem Videohauptkörperteil 6 befestigt. Der Monitor 9 ist eine Anzeigeeinrichtung, die ausgebildet ist, um ein Farbbild (ein bewegliches Bild oder ein stehendes Bild) anzuzeigen. Als Anzeigeeinrichtung kann beispielsweise ein Flüssigkristalldisplay (LCD), ein organisches EL-Display oder dergleichen verwendet werden.
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Darüber hinaus sind in dem Videohauptkörperteil 6 beispielsweise eine Stromversorgungseinheit, eine Steuereinheit oder dergleichen untergebracht, obwohl dies in den Zeichnungen nicht explizit dargestellt ist. Die Stromversorgungseinheit ist mit einer austauschbaren Batterie ausgestattet. Die Stromversorgungseinheit kann z.B. den Monitor 9, die Lichtquelle 35 (z. B. eine LED) der nachfolgend beschriebenen Bildeinheit 26 oder dergleichen mit elektrische Energie versorgen. Die Steuereinheit kann beispielsweise den Monitor 9 und die Stromversorgungseinheit und den nachfolgend beschriebenen Bedienteil 8 steuern.
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Des Weiteren sind in dem Videohauptkörperteil 6 der Displayteil 7 und der Bedienteil 8 an der Vorderseite 6a angeordnet. Der Displayteil 7 ist im Zentrum der Vorderseite 6a angeordnet. Der oben beschriebene Monitor 9 ist in dem Displayteil 7 angeordnet. Der Monitor 9 hat entlang der Vorderseite 6a des Videohauptkörperteils 6 einen breiten Anzeigeschirm 9a. Der Anzeigeschirm 9a erstreckt sich durch den Displayteil 7 nach außen.
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Der Bedienteil 8 ist entlang des Umfangs des Displayteils 7 angeordnet. Der Bedienteil 8 hat eine Vielzahl von Tasten. Als Tasten können beispielsweise eine Ein/Aus-Taste 10, eine Taste 11 zum Sichern von beweglichen Bildern, eine Taste 12 zum Sichern von stehenden Bildern, eine Taste 13 zur Steuerung der Lichtquelle, eine Taste 14 zur Wiedergabe eines Bildes oder dergleichen angenommen werden.
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Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Ein/Aus-Taste 10 betätigt, dass der eingeschaltet wird. Durch diese Betätigung wird das Farbbild (das bewegliche oder stehende Bild) des Untersuchungsobjekts, das von der nachfolgend beschriebenen Bildeinheit 26 erfasst wird, auf dem Monitor 9 (dem Anzeigeschirm 9a) angezeigt. Folglich kann der Anwender während des Betriebs des flexiblen Videoskops 1 das in Farbe auf dem Monitor 9 (dem Anzeigeschirm 9a) angezeigte Untersuchungsobjekt mit dem Anzeigeteil 7 in Echtzeit visuell untersuchen.
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Zu diesem Zeitpunkt wird beispielsweise die Taste 11 zum Sichern beweglicher Bilder oder die Taste 12 zum Sichern von stehenden Bildern betätigt, um eingeschaltet zu werden. Durch diese Betätigung kann das Farbbild (das bewegliche Bild oder das stehende Bild) des Untersuchungsobjekts in diesem Augenblick auf dem Monitor 9 (dem Anzeigeschirm 9a) in Echtzeit gesichert werden. Als Speicherort kann beispielsweise ein interner Speicher (z. B. ein RAM) des Videohauptkörperteils 6 oder ein externer Speicher (z. B. eine SD-Karte) verwendet werden, obwohl dies in den Zeichnungen nicht explizit dargestellt ist.
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Hier ist die Bildwiedergabe-Taste 14 beispielsweise in den Betriebszustand „Ein“ gesetzt. Durch diese Betätigung kann das bereits gespeicherte Farbbild (das bewegliche Bild oder das stehende Bild) auf dem Monitor 9 (dem Anzeigeschirm 9a) angezeigt werden. Folglich kann der Anwender beispielsweise sämtliche Teile des Untersuchungsobjekts oder nur die gewünschten Teile des Untersuchungsobjekts wieder überprüfen.
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„Winkeleinstelleinheit 3“
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Die Winkeleinstelleinheit 3 umfasst einen Stützrahmen 15, einen Rollmechanismus 16 und einen Giermechanismus17.
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Der Stützrahmen 15 ist derart ausgebildet, dass dieser die Außenseite des Videohauptkörperteils 6 umschließt. Der Stützrahmen 15 hat beide Enden (ein Ende 15a und das andere Ende15b) und ein zentrales Teil 15c. In dem Stützrahmen 15 ist der zentrale Teil 15c durch den Verbindungsmechanismus 5 drehbar mit der nachfolgend beschriebenen Skopeinheit 4 verbunden.
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Der Rollmechanismus 16 umfasst ein (nicht gezeigtes) Befestigungsteil. Das Befestigungsteil ist zwischen dem zentralen Teil 15c des Stützrahmens 15 und dem Verbindungsmechanismus 5 vorgesehen. Das Befestigungsteil ist um eine einzige erste Drehachse 18 in der rollenden (rechts- und links) Richtung 21 drehbar. Auf diese Weise ist der Stützrahmen 15 durch das Befestigungsteil drehbar an der nachfolgend beschriebenen Skopeinheit 4 befestigt (siehe 11).
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Der Giermechanismus 17 umfasst zwei Befestigungsstifte 19a und 19b. Diese beiden Befestigungsstifte 19a und 19b sind jeweils an dem einen Ende 15a und an dem anderen Ende 15b des Stützrahmens 15 befestigt. Diese Befestigungsstifte 19a und 19b sind an Positionen angeordnet, die einander in paralleler Ausrichtung gegenüber liegen. Diese Befestigungsstifte 19a und 19b sind um eine einzige zweite Drehachse 20 in der gierenden (auf-und-ab) Richtung 22 drehbar. Die zweite Drehachse 22 ist derart ausgerichtet, dass die zweite Drehachse 22 orthogonal zu der oben beschriebenen ersten Drehachse 18 ist.
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Das eine Ende 15a des Stützrahmens 15 ist parallel zu der zweiten Seite 6d des Videohauptkörperteils 6. Der eine Befestigungsstift 19a ist zwischen dem einen Ende 15a des Stützrahmens 15 und der zweiten Seite 6d des Videohauptkörperteils 6 vorgesehen. Auf diese Weise ist die zweite Seite 6d des Videohauptkörperteils 6 drehbar an dem einen Ende 15a des Stützrahmens 15 durch den einen Befestigungsstift 19a befestigt.
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Das andere Ende 15b des Stützrahmens 15 ist parallel zu der vierten Seite 6f des Videohauptkörperteils 6. Der andere Befestigungsstift 19b ist zwischen dem anderen Ende 15b des Stützrahmens 15 und der vierten Seite 6f des Videohauptkörperteils 6 vorgesehen. Auf diese Weise ist die vierte Seite 6f des Videohauptkörperteils 6 drehbar an dem einen anderen Ende 15b des Stützrahmens 15 durch den anderen Befestigungsstift 19b befestigt. Folglich ist der Videohauptkörperteil 6 durch die beiden oben beschriebenen Befestigungsstifte 19a und 19b drehbar an dem Stützrahmen 15 befestigt (siehe 3).
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Entsprechend der Winkeleinstelleinheit 3 ist der Videohauptkörperteil 6 derart ausgebildet, dass sich dieser in Bezug auf die nachfolgend beschriebene Skopeinheit 4 nicht nur in der rollenden (rechts-und-links) Richtung 21, sondern auch in der gierenden (auf-und-ab) Richtung 22 dreht. Daher kann der Videohauptkörperteil 6 sich in einem Bereich von 360° frei drehen oder verschwenken. Folglich kann die Ausrichtung des Monitors 9 (der Anzeigeschirm 9a) des Videohauptkörperteils 6 auf einen für den Benutzer leicht einsehbaren Winkel (z. B. den in 3 gezeigten Winkel) frei eingestellt werden.
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„Skopeinheit 4“
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Die Skopeinheit 4 umfasst einen Skophauptkörperteil 23 und einen Einführteil 24, der in den Körper eingeführt werden kann.
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Ein Betätigungshebel, ein Betätigungstaster oder dergleichen sind in dem Skophauptkörperteil 23 vorgesehen, obwohl dies in den Zeichnungen nicht explizit dargestellt ist. Darüber hinaus ist die Lichtquelle 35 (z. B. eine LED) der nachfolgend beschriebenen Bildeinheit 26 in dem Skophauptkörperteil 23 untergebracht. Es sei bemerkt, dass der Ort zur Aufnahme der Lichtquelle 35 (z. B. eine LED) nicht auf den Skophauptkörperteil beschränkt ist, sondern auch ein anderer Ort vorgesehen sein kann (z. B. der oben beschriebene Videohauptkörperteil 6).
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Das Einführteil 24 hat eine Flexibilität. Die nachfolgend beschriebene Bildeinheit 26 ist im Bereich des Endes des Einführteils 24 vorgesehen, d. h. das Spitzenteil und der benachbarte Bereich (nachfolgend als ein Einführspitzenteil bezeichnet). Bei dieser Bauart kann der Einführspitzenteil 24a zu dem Untersuchungsobjekt durch Betätigung des Betätigungshebels gebogen werden.
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Innerhalb des Einführteils 24 sind beispielsweise ein Kabel 25 (z. B. ein Stromversorgungskabel 41a) zum Versorgen der nachfolgend beschriebenen Bildeinheit 26 mit Strom, ein Kabel 25 (z. B. eine Signalleitung 41b) zum Übertragen eines Ausgangssignals von der Bildeinheit 26 an die Videoeinheit 2 (der Videohauptkörperteil 6) vorgesehen (siehe 2). Die elektrische Energie wird von der (nicht gezeigten) Stromversorgungseinheit der oben beschriebenen Videoeinheit 2 (der Videohauptkörperteil 6) bereitgestellt.
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„Verbindungsmechanismus 5“
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Der Verbindungsmechanismus 5 ist derart ausgebildet, um die Winkeleinstelleinheit 3 und die Skopeinheit 4 lösbar miteinander zu verbinden. Auf diese Weise kann die eine Videoeinheit 2 nicht nur mit dem oben beschriebenen flexiblen Videoskop, sondern auch mit verschiedenen anderen Videoskopen (z. B. ein starrer Videostift (video stylet), eine Laryngoskop-Klinge, ein Otoskop, ein Anoskop oder dergleichen) jeweils verbunden werden. Als Verbindungsmechanismus kann beispielsweise eine allgemein verfügbare, bekannte (nicht gezeigte) Befestigungseinrichtung verwendet werden. Daher wird von der Beschreibung des Befestigungsmechanismus abgesehen.
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„In Bezug auf die Bildeinheit 26“
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Wie die 1 und 2 zeigen, ist die Bildeinheit 26 für das Einführspitzenteil 24a des flexiblen Videoskops 1 (das Einführteil 24) bestimmt. In der Bildeinheit 26 können für die äußeren Abmessungen des Einführspitzenteils 24a eine ultrasuperkleine Größe von einigen Millimetern oder kleiner vorgegeben werden. Hier können für die Ausbildung des Querschnitts des Einführspitzenteils 24a verschiedene Formen angenommen werden, beispielsweise kann eine Kreisform, eine dreieckige Form und eine quadratische Form angenommen werden. In den Zeichnungen wird als Beispiel eine Bildeinheit 26 mit einem kreisförmigen Querschnitt gezeigt.
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Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, umfasst die Bildeinheit 26 einen Gehäusehauptkörper 27, eine Mehrzahl von Licht emittierenden Teilen 28, ein Licht empfangendes Teil 29 und einen Halter 30.
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Der Gehäusehauptkörper 27 hat die Form eine Hohlzylinders, der in dem Einführspitzenteil 24a angeordnet werden kann. Eine äußere Umfangsfläche 27a des Gehäusehauptkörpers 27 hat die Form eines Zylinders, der glatt ist und keine Unregelmäßigkeiten hat. Daher kann das Einführspitzenteil 24a sanft in den Körper eingeführt werden, und das Einführspitzenteil 24a kann auch sanft aus dem Körper herausgezogen werden.
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Eine innere Umfangsfläche 27b des Gehäusehauptkörpers 27 hat die Form eines Zylinders ohne Unregelmäßigkeiten. Daher kann der Innenraum (Aufnahmeraum) des Gehäusehauptkörpers 27 maximiert werden. Folglich können sämtliche Strukturen der Licht emittierenden Teile 28, des Licht empfangenden Teils 29 und die Halterung 29 in dem Innenraum (Aufnahmeraum) des einzigen Gehäusehauptkörpers 27 untergebracht werden.
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Um hier sowohl die Verbesserung der Auflösung als auch die Reduzierung der Größe zu erreichen, müssen in dem Innenraum (Aufnahmeraum) des Gehäusehauptkörpers 27 das Layout der Licht emittierenden Teile 28 und des Licht empfangenden Teils 29 genau angepasst werden. In diesem Fall sollte in dem Innenraum (Aufnahmeraum) des Gehäusehauptkörpers 27 die Mehrzahl der Licht emittierenden Teile 28 entlang des Umfangs des Licht empfangenden Teils 29 in regelmäßigen Abständen und konzentrisch angeordnet werden.
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„Optimales Layout“
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Die Halterung 30 ist derart ausgebildet, dass die Licht emittierenden Teile 28 und das Licht empfangende Teil 29 in dem Innenraum (Aufnahmeraum) des Gehäusehauptkörpers 27 gehalten werden. Die Halterung 30 ist daher ausgebildet, um den Innenraum (Aufnahmeraum) des Gehäusehauptkörpers 27 in Abschnitte aufzuteilen. In den Zeichnungen hat die Halterung 30 beispielsweise die Form eines hohlen quadratischen Prismas. Die Halterung hat eine im Schnitt quadratische Kontur.
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In diesem Fall umfasst die Halterung 30 vier Wandteile 31. Die vier Wandteile 31 setzten sich aus zwei Paaren von Wandteilen 31 zusammen, wobei die Wandteile jedes Paar in paralleler Ausrichtung einander gegenüberliegen. Die vier Wandteile 31 sind derart zueinander ausgerichtet, dass die benachbarten Wandteile 31 orthogonal zueinander sind. Sämtliche Wandteile 31 haben die gleiche Größe und Form. Hier werden beispielsweise rechteckförmige (z. B. dünne plattenförmige rechteckförmige) Wandteile 31 angenommen.
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Bei dieser Bauart wird in einer Lage, in der die Halterung 30 in dem Gehäusehauptkörper 27 untergebracht ist, das Innere des Gehäusehauptkörpers 27 in einen ersten Bereich 32 und vier zweite Bereiche 33 aufgeteilt, die entlang des Umfangs des ersten Bereichs 32 in regelmäßigen Abständen angeordnet sind.
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Der erste Bereich 32 hat eine im Schnitt quadratische Kontur, die von den vier Wandteilen 31 umschlossen wird. Der Licht empfangende Teil 29 ist in dem ersten Bereich untergebracht 32. Die vier zweiten Bereiche 33 haben eine im Schnitt kreisförmige Kontur, die von den Wandteilen 31 bzw. dem Gehäusehauptkörper 27 (die innere Umfangsfläche 27b) umschlossen wird. Die vier Licht emittierenden Teile 28 sind jeweils in den vier zweiten Bereichen 33 untergebracht.
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Bei diesem Layout kann das für die Beleuchtung des Untersuchungsobjekts erforderliche und ausreichende Licht von den vier Licht emittierenden Teilen 28 ausgegeben werden. Das Bild des mit Licht beleuchteten Untersuchungsobjekts kann daher exakt auf den Licht empfangenden Teil 29 gerichtet werden. Folglich kann die Auflösung der Bildeinheit 26 verbessert werden.
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Bei diesem Layout können die vier Licht emittierenden Teile 28 und das Licht empfangende Teil 29 eng zueinander angeordnet werden. Daher kann die mit sämtlichen Strukturen von dem Licht empfangenden Teil 29 bis zu den vier Licht emittierenden Teilen 28 besetzte Querschnittsfläche soweit wie möglich reduziert werden. In diesem Fall können mit der Reduzierung der Querschnittsfläche die äußeren Abmessungen (z. B. der Durchmesser) des Gehäusehauptkörpers 27 entsprechend reduziert werden. Folglich kann die Größe der Bildeinheit 26 reduziert werden.
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„Licht emittierender Teil 28 und Licht empfangender Teil 29“
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Der Licht emittierende Teil 28 ist derart ausgebildet, dass Licht auf das Untersuchungsobjekt ausgegeben wird. Ein Lichtleiter 34, die zwei Enden hat, und die Lichtquelle 35 sind mit dem Licht emittierenden Teil 28 verbunden. Als Lichtquelle 35 kann beispielsweise eine LED verwendet werden. Der Lichtleiter 34 kann sich aus einer oder mehreren optischen Fasern zusammensetzen. In den Zeichnungen setzt sich der Lichtleiter 34 beispielsweise aus mehreren optischen Fasern zusammen.
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Das eine Ende des Lichtleiters 34 (die optischen Fasern) ist in dem Gehäusehauptkörper 27 untergebracht. Das andere Ende des Lichtleiters 34 (die optischen Fasern) ist derart ausgebildet, dass das Licht von der Lichtquelle 35 eingekoppelt werden kann. Bei dieser Bauart wird das in das andere Ende eingekoppelte Licht in dem Lichtleiter 34 (den optischen Fasern) übertragen, während das Licht im Inneren fortlaufend total reflektiert wird, und gegebenenfalls an dem anderen Ende ausgegeben wird.
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Der Licht empfangende Teil 29 ist derart ausgebildet, dass ein Bild von dem mit Licht bestrahlten Untersuchungsobjekt eingegeben werden kann. Der Licht empfangende Teil 29 umfasst eine optische Linse 37 und einen Sensor 38.
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Die optische Linse 37 ist mittels eine Fixierung 39 an der Halterung 30 befestigt.
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Als Sensor 38 kann beispielsweise ein CMOS Bildsensor, ein CCD Bildsensor oder dergleichen verwendet werden. Der Sensor 38 ist an der Halterung 30 durch eine (nicht gezeigte) Fixierung befestigt. Die oben beschriebene Stromversorgungsleitung 41a und die Signalleitung 41b sind durch Lot 40 direkt mit dem Sensor 38 verbunden.
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Die Innenseite von dem Gehäusehauptkörper 27 ist mit einem Vergussmaterial 42 dicht befüllt. Das Vergussmaterial 42 bedeckt das gesamte Lot 40. Das Vergussmaterial 42 bedeckt die gesamte Stromversorgungsleitung 41a und die gesamte Signalleitung 41 b die durch Lot 40 mit dem Sensor 38 verbunden sind.
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Die Vergussmasse 42 besteht aus einem Material mit einer ausgezeichneten Haltbarkeit, Wasserfestigkeit und Hitzebeständigkeit.
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Bei dieser Bauart wird elektrische Energie von der oben beschriebenen (nicht gezeigten) Stromversorgungseinheit über ein Kabel (das aus der Stromversorgungsleitung 41a und der Signalleitung 41b besteht) an den Sensor 38 geliefert. Hier wird das Bild des Untersuchungsobjekts mit der Linse 37 auf den Sensor (ein Bildsensor) gerichtet.
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Daraufhin werden Informationen über das Bild (z. B. eine Form, eine Größe, eine Farbe etc.) durch den Sensor 38 (ein Bildsensor) in ein elektrisches Signal umgewandelt.
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Zu diesem Zeitpunkt wird das elektrische Ausgangssignal von dem Sensor 38 (ein Bildsensor) zu der Videoeinheit 2 (der Videohauptkörperteil 6) über das oben beschriebene Kabel 25 (das aus der Stromversorgungsleitung 41a und der Signalleitung 41b besteht) übertragen. Auf diese Weise wird das Farbbild (das sich bewegende Bild und das stehende Bild) eines Untersuchungsobjekts auf dem Monitor 9 (der Anzeigeschirm 9a) gezeigt.
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„Effekt einer Ausführungsform“
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Halterung 30, die die Form eines hohlen quadratischen Prismas (im Schnitt quadratische Kontur) hat, in dem Innenraum (Aufnahmeraum) des Gehäusehauptkörpers 27 angeordnet. Folglich sind in dem Innenraum (Aufnahmeraum) des Gehäusehauptkörpers 27 die vier zweiten Bereiche 33 entlang des Umfangs des ersten Bereichs 32 in gleichbleibenden Abständen und konzentrisch angeordnet. Darüber hinaus ist der Licht empfangende Teil 29 in dem ersten Bereich 32 angeordnet. Die vier Licht emittierenden Bereiche 28 sind in den vier zweiten Bereichen 28 untergebracht. Mit diesem Layout kann sowohl eine Verbesserung der Auflösung als auch eine Verringerung der Größe der Bildeinheit 26 erreicht werden.
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Mit diesem Layout kann somit das für die Beleuchtung des Untersuchungsobjekts erforderliche und ausreichende Licht gleichzeitig von vier Licht emittierenden Bereichen 28 ausgegeben werden. In diesem Fall kann in dem Licht empfangenden Teil 29 ein Licht empfangender Bereich in einer erforderlichen und ausreichenden Größe geschaffen werden. Daher kann das Bild des mit Licht beleuchteten Untersuchungsobjekts genau auf den das Licht empfangenden Bereich gerichtet werden. Folglich kann die Auflösung der Bildeinheit 26 verbessert werden.
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Darüber hinaus können die vier Licht emittierenden Teile 28 und der Licht empfangende Teil 29 höchst effizient nahe beieinander angeordnet werden. Daher kann die von sämtlichen Strukturen von dem Licht empfangenden Teil 29 bis zu den vier Licht emittierenden Teilen 28 eingenommene Querschnittsfläche soweit wie möglich reduziert werden. In diesem Fall können mit der Reduzierung der Querschnittsfläche die äußeren Abmessungen des Gehäusehauptkörpers 27 entsprechend reduziert werden. Folglich kann die Größe der Bildeinheit 26 verringert werden.
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Bei dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Layout ist der den Licht empfangenden Teil 29 aufnehmende erste Bereich 32 derart ausgebildet, dass dieser eine im Schnitt quadratische Kontur hat, und der die Licht emittierenden Teile 28 aufnehmende zweite Bereich 33 ist derart ausgebildet, dass dieser im Schnitt eine kreisförmige Kontur hat. Daher kann sowohl eine Verbesserung der Auflösung als auch eine Verringerung der Größe der Bildeinheit 26 erreicht werden.
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Das Innere des Gehäusehauptkörpers 27 ist gemäß der Erfindung dicht mit einem Vergussmaterial 42 gefüllt, das eine ausreichende Haltbarkeit, Wasserfestigkeit und Hitzebeständigkeit hat. Daher kann das gesamte Lot 40 mit dem Vergussmaterial 42 abgedeckt werden. Darüber hinaus können die gesamte Stromversorgungsleitung 41a und die gesamte Signalleitung 41b, die durch das Lot 40 mit dem Sensor 38 verbunden ist, mit dem Vergussmaterial 42 abgedeckt werden.
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Wenn gemäß dieser Bauart beispielsweise der Einführspitzenteil 24a zu einem Untersuchungsobjekt gebogen wird, kann eine Konzentration von Spannungen auf die Verbindungsbereiche zwischen dem Sensor 38 und der Stromversorgungsleitung 41a und der Signalleitung 41b verhindert werden. Externe Kräfte werden somit nicht intensiv auf die Verbindungsteile ausgeübt. Das Auftreten von Problemen wie das Lösen der Stromversorgungsleitung 41a und der Signalleitung 41b von dem Sensor 38 kann zuvor verhindert werden. In diesem Fall kann die Verbindung der Verbindungsteile über einen langen Zeitraum aufrechterhalten werden. Folglich kann die Lebensdauer der Bildeinheit 26 vergrößert werden.
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Des Weiteren können bei dieser Bauart sämtliche elektrische Strukturen innerhalb des Gehäusehauptkörpers 27 luftdicht oder flüssigkeitsdicht abgedeckt werden. Daher kann das Eindringen von beispielsweise Feuchtigkeit von Körperflüssigkeit, eine antiseptische Lösung oder dergleichen in den Gehäusehauptkörper 27 zuvor verhindert werden, selbst wenn das Innere des Köpers untersucht wird oder selbst wenn das gesamte Einführteil 24 einschließlich des Einführspitzenteils 24a sterilisiert wird. Folglich kann das Auftreten von Problemen wie ein Kurzschluss und ein elektrischer Schlag zuvor verhindert werden, und auch eine durch Oxidation verursachte frühzeitige Verschlechterung der elektrischen Strukturen des Sensors 38, der Stromversorgungsleitung 41a, der Signalleitung 41b oder dergleichen, kann verhindert werden.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform können bei dem oben beschriebenen Layout in einer Lage, in der der Gehäusehauptkörperteil 27 in dem Einführspitzenteil 24a angeordnet ist, für die äußeren Abmessungen (z. B. der Durchmesser) des Einführspitzenteils 24a in ein Bereich von 1,6 mm bis 3,2 mm, besonders bevorzugt 2 mm, vorgegeben werden. Daher kann der Einführspitzenteil 24a sanft in den Körper eingeführt werden, und der Einführspitzenteil 24a kann auch sanft aus dem Körper herausgezogen werden.
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Bei der oben beschriebenen Ausführungsform sollte beispielsweise, obwohl insbesondere nicht auf die Gesamtlänge des Einführspitzenteils 24a Bezug genommen wurde, die Gesamtlänge des Einführspitzenteils 24a, wenn die Handhabbarkeit und die Einsetzbarkeit Berücksichtigung finden sollten, vorzugsweise in einem Bereich von 3,0 bis 4,0 mm festgelegt werden. In diesem Fall bezeichnet die Gesamtlänge des Einführspitzenteils 24a die Länge in Richtung des Einführens des flexiblen Videoskops 1.
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„Modifikation“
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, und die folgenden Modifikationen liegen auch in dem Schutzumfang der technischen Idee der vorliegenden Erfindung. Die Erfindungen entsprechend der Modifikationen können denselben Effekt bewirken wie die oben beschriebenen Ausführungsform. Daher wird auf die Beschreibung des Effektes verzichtet.
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Bei der in 4 gezeigten Modifikation ist ein Licht emittierender Teil 28 kontinuierlich und konzentrisch entlang des Umfangs des Licht empfangenden Teils 29 angeordnet. In diesem Fall können für die äußeren Abmessungen (der Durchmesser) des Einführspitzenteils 24a 2,5 mm vorgegeben werden. Da die anderen Strukturen dieselben sind wie die oben beschriebene Ausführungsform, sei bemerkt, dass auf deren Beschreibung verzichtet werden kann.
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Bei der in 5 beschriebenen Modifikation ist eine Mehrzahl von Licht emittierenden Teilen 28 entlang des Umfangs des Licht empfangenden Teils 29 in gleichmäßigen Abständen angeordnet. Bei dieser Modifikation sind zwei Licht emittierende Bereiche 28 derart angeordnet, dass sich diese an beiden Seiten des Licht empfangenden Teils jeweils gegenüberliegen. Aus diesem Grund hat das Einführspitzenteil 24a einen quadratischen oder rechteckförmigen Querschnitt. In diesem Fall sind für die äußeren Abmessungen des Einführspitzenteils 24 3,2 mm in Längsrichtung und 1,6 mm in lateraler Richtung vorgegeben. Da die anderen Strukturen dieselben sind wie die oben beschriebene Struktur, wird auf deren Beschreibung verzichtet.
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Bezugszeichenliste
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1 ... flexibles Videoskop, 2 ... Videoeinheit, 3 ... Winkeleinstelleinheit, 4 ... Skopeinheit, 5 ... Verbindungsmechanismus, 26 ... Bildeinheit, 27 ... Gehäusehauptkörper, 28 ... Licht emittierender Teil, 29 ... Licht empfangender Teil, 30 Halterung, 34 ... Lichtleiter, 35 ... Lichtquelle, 36 ... optische Faser, 37 ... optische Linse.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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