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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Endoskop.
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Stand der Technik
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Herkömmlicherweise wird z. B. im medizinischen Bereich ein Endoskop verwendet, das einen Einführteil hat, der in ein Objekt einzuführen ist. Der Einführteil hat eine längliche, rohrförmige Form. Eine Lichtquelle und ein Bildsensor sind in der distalen Endseite des Einführteils eingebaut. Das von der Lichtquelle emittierte Licht beleuchtet das Innere des Objekts, und der Bildsensor bildet das Innere des Objekts ab. Das Bild des Inneren des Objekts wird beispielsweise auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt. Der Nutzer beobachtet den inneren Zustand des Objekts durch Betrachten des angezeigten Bildes.
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Eine Vielzahl von Objektivlinsen sind in dem Einführteil in axialer Längsrichtung des Einführteils nebeneinander angeordnet. Das durch diese Objektivlinsen übertragene Licht fällt auf den Bildsensor.
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Ferner wird ein Draht in den Einführteil von dem proximalen Ende zu dem distalen Endstück des Einführteils eingeführt. Der distale Endabschnitt des Drahtes ist mit einem beweglichen optischen Rahmen verbunden, der eine Objektivlinse hält. Wenn sich der Draht in axialer Längsrichtung des Einführteils vor- und zurückbewegt, kommt der bewegliche optische Rahmen mit der anderen Objektivlinse, die an der Spitze des Einführteils in axialer Längsrichtung des Einführteils befestigt ist, in Kontakt bzw. außer Kontakt. Als Folge davon wird die Brennweite des optischen Systems eingestellt.
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Der Draht wird in eine eng gewickelte Spule eingefügt, sodass andere im Einführteil angeordnete Elemente und der Draht einander nicht behindern. Diese Art von Endoskop ist beispielsweise im Patentdokument 1 offenbart.
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Liste von Entgegenhaltungen
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Patentdokument
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Patentdokument 1:
JP 11-47075 A -
Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Der Einführteil hat einen Biegeabschnitt. Der Biegeabschnitt wird durch die Betätigung des Nutzers gebogen/geradegerichtet.
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Die eng gewickelte Spule durchsetzt zumindest den Biegeabschnitt. Die beiden Endstücke der eng gewickelten Spule sind in axialer Längsrichtung des Einführteils befestigt. Wenn der bewegliche optische Rahmen positioniert ist, ist auch das proximale Ende des Drahtes in axialer Längsrichtung des Einführteils fixiert.
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Wenn sich der Biegeabschnitt biegt, biegt sich auch die eng gewickelte Spule. Die äußere Umfangsseite der gebogenen eng gewickelten Spule dehnt sich relativ zur inneren Umfangsseite aus. Da der Draht keine Elastizität aufweist, wird der Draht im Inneren der eng gewickelten Spule in Richtung der proximalen Endseite der eng gewickelten Spule gezogen, wenn sich die eng gewickelte Spule biegt. Daher wird der bewegliche Rahmenkörper, der positioniert ist, wenn der Biegeabschnitt geradegerichtet ist, beim Biegen des Biegeabschnitts zu einer Seite in axialer Längsrichtung bewegt. Ähnlich dazu wird der bewegliche Rahmenkörper, der positioniert ist, wenn der Biegeabschnitt gebogen ist, beim Geraderichten des Biegeabschnitts zur anderen Seite in axialer Längsrichtung verschoben.
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Die Verschiebung des beweglichen Rahmens bedeutet eine unnötige Änderung der Brennweite, die störend ist.
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Die vorliegende Erfindung wurde angesichts solcher Umstände gemacht, und ein Hauptziel derselben ist, ein Endoskop vorzusehen, das imstande ist, eine Verschiebung des beweglichen optischen Rahmens aufgrund einer Biegung des Biegeabschnitts zu unterdrücken.
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Lösung der Aufgabe
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Ein Endoskop gemäß diesem Ausführungsbeispiel enthält einen Einführteil, der ein distales Endstück, einen Biegeabschnitt und einen flexiblen Abschnitt in dieser Reihenfolge von der distalen Endseite her hat, einen beweglichen optischen Rahmen, der in dem distalen Endstück eingebaut und imstande ist, sich in axialer Längsrichtung des Einführteils vor- und zurückzubewegen, eine Betätigungsspule, die mit dem beweglichen optischen Rahmen verbunden und imstande ist, sich in axialer Längsrichtung des Einführteils vor- und zurückzubewegen, und eine Schutzspule, durch die die Betätigungsspule eingeführt wird und die zumindest den Biegeabschnitt durchsetzt.
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Wenn sich die Betätigungsspule in axialer Längsrichtung des Einführteils vor- und zurückbewegt, bewegt sich in diesem Ausführungsbeispiel der bewegliche optische Rahmen, der mit der Betätigungsspule verbunden ist, in axialer Längsrichtung des Einführteils vor- und zurück.
Die Betätigungsspule wird durch die Schutzspule eingefügt. Wenn sich der Biegeabschnitt gebogen hat, biegen sich auch die Schutzspule und die Betätigungsspule.
Die Schutzspule hat eine Elastizität und wenn sie sich biegt, dehnt sich die Außenseite der Biegung relativ zur Innenseite der Biegung aus bzw. zieht sich zusammen. Das gleiche gilt für die Betätigungsspule.
D.h., da sich die Betätigungsspule gleichzeitig mit der Ausdehnung und der Kontraktion der Schutzspule ausdehnt und zusammenzieht, besteht keine Möglichkeit, dass die Position der Betätigungsspule in axialer Längsrichtung in Bezug auf die Schutzspule zum Biegezeitpunkt relativ verschoben wird.
Folglich ist es möglich, die Verschiebung des beweglichen optischen Rahmens aufgrund der Biegung des Biegeabschnitts zu unterdrücken.
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In dem Endoskop gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind das distale Endstück der Betätigungsspule und der bewegliche optische Rahmen über einen Draht verbunden, dessen Außendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser der Betätigungsspule ist.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, die Kraft, die zum Biegen des Biegeabschnitts erforderlich ist, zu reduzieren, indem die Tatsache genutzt wird, dass der dünne Draht leichter als die dicke Betätigungsspule gebogen wird.
Ferner kann der bewegliche optische Rahmen leichtgängig vor- und zurückbewegt werden, indem die Tatsache genutzt wird, dass die Reibungskraft des Drahtes kleiner als die Reibungskraft der Betätigungsspule relativ zur Schutzspule ist.
Als Folge hiervon kann die Bedienbarkeit des Endoskops verbessert werden.
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In dem Endoskop gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Betätigungsspule und der bewegliche optische Rahmen über einen rohrförmigen Nocken verbunden, der den beweglichen optischen Rahmen umgibt, und eine Vor-/Zurückbewegung der Betätigungsspule, eine Vorwärts- und Rückwärtsdrehung des Nockens in Umfangsrichtung und eine Vor- und Zurückbewegung des beweglichen optischen Rahmens sind verknüpft.
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In diesem Ausführungsbeispiel sind die Vor-/Zurückbewegung der Betätigungsspule, die Vorwärts-/Rückwärtsdrehung des rohrförmigen Nockens in Umfangsrichtung und die Vor-/Zurückbewegung des beweglichen optischen Rahmens verknüpft. Je nach Form des Nockens kann folglich die Vorwärtsbewegung (oder Zurückbewegung) der Betätigungsspule und die eine Bewegung (oder die andere) aus Vorwärtsbewegung und Zurückbewegung des beweglichen optischen Rahmens verzahnt werden.
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In dem Endoskop gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Teilung der Betätigungsspule und die Teilung der Schutzspule zueinander gleich.
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Da die Teilung der Betätigungsspule und die Teilung der Schutzspule zueinander gleich sind, können in diesem Ausführungsbeispiel die Litzen der Betätigungsspule leicht zwischen die Litzen der Schutzspule eingreifen. Deshalb ist es möglich, die Verschiebung der Betätigungsspule in axialer Längsrichtung der Schutzspule weiter zu unterdrücken.
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In dem Endoskop gemäß diesem Ausführungsbeispiel entspricht die Vor-/Zurückbewegung der Betätigungsspule der Zurück-/Vorwärtsbewegung des beweglichen optischen Rahmens. Die Betätigungsspule drückt den beweglichen optischen Rahmen in eine Rückwärtsrichtung. Ein Zugteil zum Zurückziehen der Betätigungsspule durch Ziehen ist vorgesehen.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist der bewegliche optische Rahmen normalerweise aufgrund des Drucks der Betätigungsspule an der proximalen Endseite des Bewegungsbereichs angeordnet. Wenn die Betätigungsspule unter Verwendung des Zugteils gezogen wird, zieht sich die Betätigungsspule zurück. Wenn sich die Betätigungsspule zurückzieht, bewegt sich der bewegliche optische Rahmen in Richtung der distalen Endseite des Bewegungsbereichs.
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Die Betätigungsspule, die gedrückt wird, lässt sich leicht biegen, aber die Betätigungsspule, die gezogen wird, lässt sich schwer biegen. Deshalb kann die Kraft, die zur Vorwärtsbewegung des beweglichen optischen Rahmens erforderlich ist, zuverlässig übertragen werden.
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Da die Betätigungsspule die zum Zurückbewegen des beweglichen optischen Rahmens erforderliche Kraft hat, muss der Nutzer die Betätigungsspule nicht drücken.
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Da die Betätigungsspule auch als Element zum Drücken des beweglichen optischen Rahmens in die Rückwärtsrichtung dient, ist die Anzahl der Teile verringert. Darüber hinaus kann die Größe des Endoskops verringert werden.
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In dem Endoskop gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Zugteil in einer Bedieneinheit vorgesehen, mit der die proximale Endseite des flexiblen Abschnitts verbunden ist.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist der Zugteil in der Bedieneinheit vorgesehen. Der Nutzer kann den beweglichen optischen Rahmen durch Betätigen des Zugteils vor- und zurückbewegen.
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In dem Endoskop gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Litze der Betätigungsspule ein Flachdraht.
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In diesem Ausführungsbeispiel kann der Durchmesser der Betätigungsspule verringert werden, da die Litze der Betätigungsspule ein Flachdraht ist.
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In dem Endoskop dieses Ausführungsbeispiels ist die Betätigungsspule eine eng gewickelte Spule.
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Da die Betätigungsspule eine eng gewickelte Spule ist, ist es in diesem Ausführungsbeispiel möglich zu verhindern, dass sich die Betätigungsspule und die Schutzspule ineinander verwickeln.
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In dem Endoskop gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Schutzspule eine eng gewickelte Spule. Eine Litze der Betätigungsspule und eine Litze der Schutzspule sind einander gleich.
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Da die Betätigungsspule und die Schutzspule jeweils eng gewickelte Spulen sind, wird in diesem Ausführungsbeispiel ferner verhindert, dass sich die Betätigungsspule und die Schutzspule ineinander verwickeln.
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Da die Litze der Betätigungsspule und die Litze der Schutzspule gleich sind, kann auch die Teilung der beiden gleich sein.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß dem Endoskop dieses Ausführungsbeispiels ist es möglich, die Verschiebung des beweglichen optischen Rahmens aufgrund der Biegung des Biegeabschnitts zu verhindern.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Außenansicht eines Endoskops gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
- 2 ist eine Perspektivansicht einer Abbildungseinheit.
- 3 ist eine Vorderansicht der Abbildungseinheit.
- 4 ist eine Querschnittsansicht der Abbildungseinheit entlang der Linie IV-IV in 3.
- 5 ist eine Querschnittsansicht der Abbildungseinheit entlang der Linie V-V in 3.
- 6 ist eine Perspektivansicht eines Objektivrahmens.
- 7 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der Abbildungseinheit.
- 8 ist eine Perspektivansicht eines Nockens.
- 9 ist eine Entwicklungsansicht des Nockens.
- 10 ist eine Perspektivansicht der Abbildungseinheit (wenn ein Schieber vorgeschoben ist), in der ein Objektivgehäuse und ein Linsengehäuse weggelassen sind.
- 11 ist eine Perspektivansicht der Abbildungseinheit (wenn der Schieber zurückgeschoben ist), in der das Objektivgehäuse und das Linsengehäuse weggelassen sind.
- 12 ist eine schematische Ansicht einer Betätigungsspule und einer Schutzspule.
- 13 ist eine schematische Ansicht der Betätigungsspule und der Schutzspule, wenn ein Einführteil gebogen und in eine Schlaufe gelegt ist.
- 14 ist eine Querschnittsansicht der Abbildungseinheit des Endoskops gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
- 15 ist ein Graph, der den Überstandsbetrag eines Betätigungselements zeigt, wenn das Betätigungselement, das in ein Schutzelement eingefügt ist, vor- und zurückbewegt wird.
- 16 ist ein Graph, der den Überstandsbetrag des Betätigungselements zeigt, wenn das Betätigungselement (120 mm Draht), das in das Schutzelement eingefügt ist, vor- und zurückbewegt wird.
- 17 ist ein Graph, der den Überstandsbetrag des Betätigungselements zeigt, wenn das Betätigungselement (150 mm Draht), das in das Schutzelement eingeführt ist, vor- und zurückbewegt wird.
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Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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Nachstehend wird die vorliegende Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, die Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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1 ist eine Außenansicht eines Endoskops eines ersten Ausführungsbeispiels.
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In der Zeichnung gibt 1 ein Endoskop an, und das Endoskop 1 ist ein flexibles Beobachtungsinstrument für den oberen Verdauungstrakt oder den unteren Verdauungstrakt. Das Endoskop 1 enthält eine Bedieneinheit 11, ein Universalkabel 12 und einen Einführteil 2.
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Die Bedieneinheit 11 hat ein starres Gehäuse. Ein Betätigungsdrehknopf 111 und ein Betätigungshebel 112, die von dem Nutzer betätigt werden, sind an der Außenfläche des Gehäuses der Bedieneinheit 11 vorgesehen. Ferner ist ein Kanaleinlass 114, der von einem Zangenstöpsel 113 verschlossen ist, an der Außenfläche des Gehäuses der Bedieneinheit 11 vorgesehen.
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Das Universalkabel 12 ist mit einer Seite der Bedieneinheit 11 verbunden. Stromleitungen und Signalleitungen (nicht gezeigt) sind von dem Universalkabel 12 bis zum Einführteil 2 geschaltet. Durch Anschließen einer Steckverbindereinheit 121, die an dem distalen Endstück des Universalkabels 12 vorgesehen ist, an eine Stromquellenvorrichtung, eine Anzeigevorrichtung, etc. (nicht gezeigt), sind die Stromleitung und die Signalleitung des Endoskops 1 elektrisch mit der Stromquellenvorrichtung, der Anzeigevorrichtung, etc. verbunden.
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Der Einführteil 2 hat eine längliche rohrförmige Form und erstreckt sich ab der anderen Seite der Bedieneinheit 11. Nachstehend wird die Seite des Einführteils 2, die nahe der Bedieneinheit 11 ist/die Seite, die von der Bedieneinheit 11 entfernt ist, als proximale Endseite/distale Endseite bezeichnet. Ein Biegeverhinderungsabschnitt 13 zum Schützen des proximalen Endes des Einführteils 2 ist zwischen dem Einführteil 2 und der Bedieneinheit 11 vorgesehen.
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Der Einführteil 2 hat ein distales Endstück 201, einen Biegeabschnitt 202 und einen flexiblen Abschnitt 203 in dieser Reihenfolge von der distalen Endseite. Das distale Endstück 201 ist das kürzeste und das härteste. Die Biegeabschnitt 202 weist eine Flexibilität auf. Die Länge des Biegeabschnitts 202 ist in dem Bereich von z. B. 80 mm bis 120 mm entsprechend festgelegt. Der flexible Abschnitt 203 ist der längste und flexibel.
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Der flexible Abschnitt 203 des Einführteils 2 ist mit einem flexiblen weichen Schlauch 21 überdeckt.
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Der Biegeabschnitt 202 des Einführteils 2 enthält einen Biegeschlauch 22, der eine Flexibilität hat und gebogen/geradegerichtet werden kann. Das proximale Ende des Biegeschlauchs 22 ist mit dem distalen Endstück des weichen Schlauchs 21 abgedeckt.
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Eine Vielzahl von Betätigungsdrähten (nicht gezeigt) sind mit dem Biegeschlauch 22 des Biegeabschnitts 202 verbunden. Diese Betätigungsdrähte erstrecken sich über die gesamte Länge sowohl des flexiblen Abschnitts 203 als auch des Biegeabschnitts 202, und das proximale Ende jedes Betätigungsdrahtes ist mit der Bedieneinheit 11 verbunden. Durch Betätigen des Betätigungsdrehknopfes 111 der Bedieneinheit 11 werden die Betätigungsdrähte einzeln vor- und zurückbewegt. Als Ergebnis wird der Biegeabschnitt 202 flexibel verformt.
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Das distale Endstück 201 des Einführteils 2 enthält einen distalen Endzylinder 23 und eine Kappe 24.
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Der distale Endzylinder 23 ist hart. Das distale Endstück des Biegeschlauchs 22 des Biegeabschnitts 202 ist koaxial mit dem proximalen Ende des distalen Endzylinders 23 verbunden.
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Die äußeren Umfangsflächen des Biegeschlauchs 22 und der distale Endzylinder 23 sind jeweils mit einem weichen Abdeckschlauch 25 abgedeckt.
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Die Kappe 24 ist hart. Die Kappe 24 ist an dem distalen Endzylinder 23 befestigt und verschließt die Öffnung auf der distalen Endseite des Abdeckschlauchs 25.
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Die Kappe 24 ist mit einem Kanalauslass 241 versehen. Der Kanalauslass 241 und der Kanaleinlass 114 der Bedieneinheit 11 kommunizieren miteinander über einen Kanalschlauch (nicht gezeigt).
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Die Kappe 24 ist mit zwei Fenstern 242 und 242 versehen. Beleuchtungslinsen sind in die Fenster 242 und 242 eingepasst, und Lichtquellen sind gegenüber jeder Beleuchtungslinse (nicht gezeigt) angeordnet.
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Die Kappe 24 ist mit einer Öffnung 243 versehen. Die Öffnung 243 ist zwischen den Fenstern 242 und 242 angeordnet.
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2 ist eine Perspektivansicht einer Abbildungseinheit 3.
3 ist eine Vorderansicht der Abbildungseinheit 3.
Die Abbildungseinheit 3 enthält ein Objektivgehäuse 31, ein Linsengehäuse 32 und ein Bildaufnahmegehäuse 33 in dieser Reihenfolge von der distalen Endseite des Einführteils 2 (siehe 1).
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4 ist eine Querschnittsansicht der Abbildungseinheit 3 entlang der Linie IV-IV in 3.
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5 ist eine Querschnittsansicht der Abbildungseinheit 3 entlang der Linie V-V in 3.
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Das Objektivgehäuse 31, das Linsengehäuse 32 und das Bildaufnahmegehäuse 33, die in 2 bis 5 gezeigt sind, haben jeweils eine rohrförmige Form. Diese axialen Längsrichtungen erstrecken sich entlang der axialen Längsrichtung des Einführteils 2.
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Das Objektivgehäuse 31 nimmt eine Objektivlinse 341 auf. Die Objektivlinse 341 verschließt die Öffnung auf der distalen Endseite des Objektivgehäuses 31. Das distale Endstück des Linsengehäuses 32 ist innen in das proximale Ende des Objektivgehäuses 31 eingepasst.
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Ein rohrförmiger Objektivrahmen 35 ist innen in das Linsengehäuse 32 eingepasst.
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6 ist eine Perspektivansicht des Objektivrahmens 35. Der Objektivrahmen 35, der in 4 bis 6 gezeigt ist, nimmt eine Objektivlinse 342 auf. Die Objektivlinse 342 verschließt die Öffnung auf der distalen Endseite des Objektivrahmens 35. Das proximale Ende des Objektivrahmens 35 ist ebenfalls innen in das proximale Ende des Objektivgehäuses 31 eingepasst.
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Das Bildaufnahmegehäuse 33, das in 2 bis 5 gezeigt ist, enthält ein rohrförmiges Abschirmrohr 331, einen rohrförmigen Linsenhalterahmen 332 und einen rohrförmigen Gehäusekörper 333.
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Das proximale Ende des Linsenhalterahmens 332 ist außen am distalen Endstück des Abschirmrohrs 331 montiert. Der andere Teil des distalen Endstücks des Abschirmrohrs 331 ist innen in dem Gehäusekörper 333 über die Harzschicht 334 eingepasst. Das distale Endstück des Linsenhalterahmens 332 ist innen in das proximale Ende des Objektivrahmens 35 eingepasst.
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Das Objektivgehäuse 31, das Linsengehäuse 32 und das Bildaufnahmegehäuse 33, die wie oben beschrieben integriert sind, sind an dem distalen Endstück 201 (siehe 1) des Einführteils 2 angeordnet.
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Der Linsenhalterahmen 332 nimmt eine Objektivlinse 343 auf. Die Objektivlinse 343 verschließt die Öffnung auf der distalen Endseite des Linsenhalterahmens 332.
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Ein Bildsensor 361 und eine Treiberschaltung 362 sind in dem Abschirmrohr 331 des Bildaufnahmegehäuses 33 untergebracht.
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Der Bildsensor 361 ist z. B. ein CMOS-Bildsensor. Der Licht empfangende Abschnitt des Bildsensors 361 zeigt zur Objektivlinse 343.
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Die Treiberschaltung 362 ist z. B. eine CMOS-Schaltung. Die Treiberschaltung 362 ist elektrisch mit dem Bildsensor 361 verbunden und treibt den Bildsensor 361 an.
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Die Treiberschaltung 362 ist elektrisch mit einem Endabschnitt eines Kabels 363 verbunden. Das Kabel 363 hat eine Struktur, in der die oben genannte Stromleitung und die Signalleitung mit einer Hülle abgedeckt sind, und hat eine Biegsamkeit, die imstande ist, der Verformung sowohl des weichen Schlauchs 21 als auch des Biegeschlauchs 22 zu folgen. Das Kabel 363 erstreckt sich ab der Öffnung auf der proximalen Endseite des Abschirmrohrs 331 in Richtung der proximalen Endseite des Biegeschlauchs 22, der in 1 gezeigt ist, und erstreckt sich bis zur Steckverbindereinheit 121 des Universalkabels 12.
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Ein Teil der Stromleitung des Kabels 363 ist ab dem distalen Endabschnitt des Kabels 363 eingezeichnet und mit der oben genannten Lichtquelle (nicht gezeigt) verbunden.
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Das Kabel 363 wird zum Zuführen von Strom aus der oben genannten Stromquellenvorrichtung zum Bildsensor 361 und zu der Lichtquelle und zum Ausgeben eines Signals von dem Bildsensor 361 an die Anzeigevorrichtung verwendet.
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Wie in den 4 und 5 gezeigt, wird ein beweglicher optischer Rahmen 37 im Inneren des Objektivrahmens 35 gehalten.
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Der bewegliche optische Rahmen 37 hat eine rohrförmige Form. Der bewegliche optische Rahmen 37 ist in den Objektivrahmen 35 auf dessen Innenfläche gleitend eingepasst.
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Der bewegliche optische Rahmen 37 nimmt eine Vielzahl von Objektivlinsen 344, 344 und so weiter auf.
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Als Ergebnis der obigen Ausführungen sind die Objektivlinse 341, die Objektivlinse 342, die Objektivlinsen 344, 344 ... und die Objektivlinse 343 nebeneinander in axialer Längsrichtung des Einführteils 2 in dieser Reihenfolge von der distalen Endseite her angeordnet. Die optische Achse dieser Objektivlinsengruppen erstreckt sich entlang der axialen Längsrichtung des Einführteils 2.
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Die Anzahl der Objektivlinsen 344, die von dem beweglichen optischen Rahmen 37 aufgenommen ist, ist nicht auf eine Vielzahl beschränkt, und es kann auch eine sein.
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Zwei Nockenstifte 371 und 371 stehen von dem Außenumfang des beweglichen optischen Rahmens 37 nach außen vor. Die Nockenstifte 371 und 371 sind voneinander um 180° in Umfangsrichtung des beweglichen optischen Rahmens 37 beabstandet (siehe 3).
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Der Objektivrahmen 35 ist mit zwei Führungsnuten 351 und 351 versehen (siehe 6). Die Führungsnuten 351 und 351 sind voneinander um 180° in Umfangsrichtung des Objektivrahmens 35 beabstandet. Jede Führungsnut 351 durchsetzt die Umfangswand des Objektivrahmens 35 und erstreckt sich in axialer Längsrichtung des Objektivrahmens 35 und demzufolge in axialer Längsrichtung des Einführteils 2.
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Die Nockenstifte 371 und 371 des beweglichen optischen Rahmens 37 werden in die Führungsnuten 351 und 351 des Objektivrahmens 35 eingefügt. Durch Führen der Nockenstifte 371 und 371 in den Führungsnuten 351 und 351 kann sich der bewegliche optische Rahmen 37 in axialer Längsrichtung des Einführteils 2 vor- und zurückbewegen.
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7 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der Abbildungseinheit 3 (siehe Linie IV-IV in 3).
7 zeigt einen Zustand, in dem der bewegliche optische Rahmen 37 an dem distalen Ende des beweglichen Bereichs angeordnet ist.
Dagegen zeigen 4 und 5 einen Zustand, in dem der bewegliche optische Rahmen 37 an dem proximalen Ende des beweglichen Bereichs angeordnet ist.
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Da sich der bewegliche optische Rahmen 37 vor- und zurückbewegt, kommen, wie in 4, 5 und 7 gezeigt, die Objektivlinsen 344, 344, ..., die in dem beweglichen optischen Rahmen 37 gehalten werden, mit den Objektivlinsen 341 und 342 in Kontakt bzw. treten außer Kontakt mit denselben, und treten außer Kontakt mit der Objektivlinse 343 bzw. kommen mit derselben in Kontakt.
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Wenn die Objektivlinsen 344, 344, ... nahe den Objektivlinsen 341 und 342 und entfernt von den Objektivlinsen 343 sind, sind die Brennweiten dieser Objektivlinsengruppen lang. Wenn die Objektivlinsen 344, 344, ... von den Objektivlinsen 341 und 342 entfernt und nahe der Objektivlinse 343 sind, sind dagegen die Brennweiten dieser Objektivlinsengruppen kurz.
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Ein Nocken 38 wird auf der Außenseite des Objektivrahmens 35 gehalten. Der Nocken 38 hat eine rohrförmige Form. Der Nocken 38 ist verschiebbar auf der Außenfläche des Objektivrahmens 35 in der Außenfläche des Objektivrahmens 35 montiert.
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8 ist eine Perspektivansicht des Nockens 38.
9 ist eine Entwicklungsansicht des Nockens 38. Der in 9 gezeigte Pfeil A gibt die axiale Längsrichtung des Einführteils 2 an.
Der in der 4, 5 und 7 bis 9 gezeigte Nocken 38 ist mit zwei Nockennuten 381 und 381 und einer Nockennut 382 versehen.
Die Nockennuten 381 und 381 sind voneinander um 180° in Umfangsrichtung des Nockens 38 beabstandet. Jede Nockennut 381 durchsetzt die Umfangswand des Nockens 38 und erstreckt sich in einer Richtung, die in Bezug auf die axiale Längsrichtung des Nockens 38 und demzufolge in Bezug auf die axiale Längsrichtung des Einführteils 2 geneigt ist. Die Längsrichtungen der Nockennuten 381 und 381 liegen parallel zueinander.
Die Nockennut 382 durchsetzt die Umfangswand des Nockens 38, ist in axialer Längsrichtung des Nockens 38 geneigt und erstreckt sich in eine Richtung, die in Bezug auf die Längsrichtung der Nockennuten 381 und 381 geneigt ist.
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Die Nockenstifte 371 and 371 des beweglichen optischen Rahmens 37 sind in die Nockennuten 381 und 381 eingefügt.
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Wenn sich der Nocken 38 in Umfangsrichtung zu einer Seite dreht (nachstehend als Vorwärtsdrehung bezeichnet), bewegt sich der bewegliche optische Rahmen 37 vorwärts, indem die Nockenstifte 371 und 371 durch die Nockennuten 381 und 381 und die Führungsnuten 351 und 351 des Objektivrahmens 35 geführt werden. Wenn sich der Nocken 38 in Umfangsrichtung zur anderen Seite dreht (nachstehend als Rückwärtsdrehung bezeichnet), wird dagegen der bewegliche optische Rahmen 37 zurückbewegt, indem die Nockenstifte 371 und 371 durch die Nockennuten 381 und 381 und die Führungsnuten 351 und 351 des Objektivrahmens 35 geführt werden.
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Die Abbildungseinheit 3 enthält einen Schieber 41.
10 ist eine Perspektivansicht der Abbildungseinheit 3 (wenn der Schieber 41 vorgeschoben ist), in der das Objektivgehäuse 31 und das Linsengehäuse 32 weggelassen sind.
11 ist eine Perspektivansicht der Abbildungseinheit 3 (wenn der Schieber 41 zurückgeschoben ist), in der das Objektivgehäuse 31 und das Linsengehäuse 32 weggelassen sind.
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Der in den 4, 7, 10 und 11 gezeigte Schieber 41 hat eine Stabform. Der Schieber 41 wird verwendet, indem seine Längsrichtung in axialer Längsrichtung des Einführteils 2 ausgerichtet ist.
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Ein Nockenstößel 411 ist an dem distalen Endstück des Schiebers 41 vorgesehen. Der Nockenstößel 411 ist ein Vorsprung, der in eine Richtung vorsteht, die orthogonal zur Längsrichtung des Schiebers 41 ist, und wird in die Nockennut 382 des Nockens 38 eingefügt (siehe 9).
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Wenn sich der Schieber 41 zurückbewegt, wird der Nockenstößel 411 durch die Nockennut 382 geführt, sodass sich der Nocken 38 vorwärtsdreht. Wenn sich der Schieber 41 vorwärtsbewegt, wird dagegen der Nockenstößel 411 durch die Nockennut 382 geführt, sodass sich der Nocken 38 rückwärtsdreht.
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Das Objektivgehäuse 31 ist mit einer Schieberabdeckung 311 versehen (siehe 2 und 3). Die Schieberabdeckung 311 ist so vorgesehen, dass sie von der äußeren Umfangsfläche des Objektivgehäuses 31 nach außen vorsteht und das distale Endstück des Schiebers 41 abdeckt. Im Inneren der Schieberabdeckung 311 bewegt sich das distale Endstück des Nockenstößels 411 vor und zurück.
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Das Bildaufnahmegehäuse 33 ist mit einer Schieberführung 335 versehen (siehe 2). Die Schieberführung 335 ist so vorgesehen, dass sie von der äußeren Umfangsfläche des Bildaufnahmegehäuses 33 nach außen vorsteht, und hat ein Durchgangsloch, durch das der Schieber 41 verschiebbar eingefügt ist. Der Schieber 41 wird von der Schieberführung 335 geführt und bewegt sich vor und zurück.
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Ein Endabschnitt des Drahtes 42 ist mit dem proximalen Ende des Schiebers 41 verbunden. Der Draht 42 wird so verwendet, dass seine Längsrichtung in Richtung der axialen Längsrichtung des Einführteils 2 ausgerichtet ist. Der Draht 42 durchsetzt den Biegeabschnitt 202 des Einführteils 2. Das distale Endstück des Drahtes 42 (der Verbindungsteil mit dem Schieber 41) befindet sich an dem distalen Endstück 201 des Einführteils 2. Das proximale Ende des Drahtes 42 (der Verbindungsteil mit einer Betätigungsspule 43, die später beschrieben wird) befindet sich an dem flexiblen Abschnitt 203 des Einführteils 2. Die Länge des Drahtes 42 wird entsprechend festgelegt, z. B. in einem Bereich von 120 mm bis 150 mm. Der Außendurchmesser des Drahtes beträgt z. B. 0,5 mm.
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Das proximale Ende des Drahtes 42 wird in die Betätigungsspule 43 eingefügt und an einem Endabschnitt der Betätigungsspule 43 befestigt.
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Die Betätigungsspule 43 wird so verwendet, dass ihre Längsrichtung in die Längsrichtung des Einführteils 2 zeigt. Die Betätigungsspule 43 ist eine eng gewickelte Spule. Der Außendurchmesser/Innendurchmesser der Betätigungsspule 43 beträgt z. B. 1,0 mm/0,64 mm. Der Innendurchmesser der Betätigungsspule 43 ist größer als der Außendurchmesser des Drahtes 42. Der Draht 42 ist flexibler als die Betätigungsspule 43.
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Die Betätigungsspule 43 wird durch eine Schutzspule 44 eingefügt. 12 ist eine schematische Ansicht der Betätigungsspule 43 und der Schutzspule 44.
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Die Schutzspule 44, die in 4, 7 und 12 gezeigt ist, wird so verwendet, dass die Längsrichtung in die Längsrichtung des Einführteils 2 zeigt. Die Schutzspule 44 ist eine eng gewickelte Spule. Der Außendurchmesser/Innendurchmesser der Schutzspule 44 sind z. B. 1,46 mm/1,1 mm. Es ist eine entsprechende Lücke zwischen dem Außenumfang der Betätigungsspule 43 und dem Innenumfang der Schutzspule 44 vorhanden.
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Das distale Endstück der Schutzspule 44 ist an der Schieberführung 335 des Bildaufnahmegehäuses 33 befestigt. Die Schutzspule 44 erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Einführteils 2. Das proximale Ende der Schutzspule 44 ist beispielsweise an einem Befestigungsabschnitt befestigt, der in dem proximalen Ende des Einführteils 2 eingebaut ist.
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Die Betätigungsspule 43 deckt im Wesentlichen die gesamte Länge des Einführteils 2 ab. Das proximale Ende der Betätigungsspule 43 ist mit der Bedieneinheit 11 verbunden. Wenn der Betätigungshebel 112 der Bedieneinheit 11 zu einer Seite hin betätigt wird, wird die Betätigungsspule 43 gezogen und bewegt sich zurück, während sie sich ausdehnt. Der Betätigungshebel 112 arbeitet als Zugteil.
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Wenn sich die Betätigungsspule 43 zurückbewegt, bewegt sich der Schieber 41 zurück (siehe 11), der Nocken 38 dreht sich vorwärts, und der bewegliche optische Rahmen 37 bewegt sich vorwärts (siehe 7).
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Wenn der Betätigungshebel 112 zur anderen Seite hin betätigt wird, bewegt sich die Betätigungsspule 43 vorwärts, während sie sich aufgrund ihrer Elastizität in ihre ursprüngliche Form zusammenzieht.
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Wenn sich die Betätigungsspule 43 vorwärtsbewegt, bewegt sich der Schieber 41 vorwärts (siehe 10), der Nocken 38 bewegt sich zurück, und der bewegliche optische Rahmen 37 bewegt sich zurück (siehe 4 und 5).
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Die Betätigungsspule 43 funktioniert auch als Feder, die den Schieber 41 in Vorwärtsrichtung drückt. Da der Schieber 41 in Vorwärtsrichtung gedrückt wird, wird der Nocken 38 in die Rückwärtsrichtung gedrückt und der bewegliche optische Rahmen 37 wird in die Rückwärtsrichtung gedrückt.
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Die Litzen der Betätigungsspule 43 und der Schutzspule 44 sind gleich. Die Litzen der Betätigungsspule 43 und der Schutzspule 44 sind Flachdrähte. Die Litzen sind nicht auf Flachdrähte beschränkt und können beispielsweise Runddrähte sein. Im Falle des Flachdrahts können jedoch die Durchmesser der Betätigungsspule 43 und der Schutzspule 44 im Vergleich zu dem Fall des Runddrahtes leicht verringert werden.
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Die Betätigungsspule 43 und die Schutzspule 44 sind beispielsweise eng gewickelte Spulen mit einer Teilung von 0,485 mm, einer Walzplattendicke von 0,18 mm, der Anzahl von 1 und einer Rechtswicklungsrichtung. Alternativ dazu sind die Betätigungsspule 43 und die Schutzspule 44 beispielsweise eng gewickelte Spulen mit einer Teilung von 0,57 mm, einer Walzplattendicke von 0,18 mm, der Anzahl von 1 und einer Rechtswicklungsrichtung.
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Da die Betätigungsspule 43 durch die Schutzspule 44 eingefügt wird, stören andere Elemente (beispielsweise das Kabel 363 oder der oben genannte Kanalschlauch), die in dem Einführteil 2 und der Schutzspule 44 angeordnet sind, einander nicht. Da die Betätigungsspule 43 und die Schutzspule 44 beides eng gewickelte Spulen sind, ist es unwahrscheinlich, dass sie sich ineinander verwickeln.
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Die Schutzspule 44 ist mit einem Schutzschlauch 45 abgedeckt. Der Schutzschlauch 45 verhindert, dass Fremdstoffe ins Innere der Schutzspule 44 eintreten.
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13 ist eine schematische Ansicht der Betätigungsspule 43 und der Schutzspule 44, wenn der Einführteil 2 gebogen und zu einer Schlaufe gelegt ist.
13 zeigt schematisch die Betätigungsspule 43 und die Schutzspule 44, wenn der Biegeabschnitt 202 des Einführteils 2 gebogen ist und der flexible Abschnitt 203 des Einführteils 2 in der Mitte zu einer Schlaufe gelegt ist.
In 12 steht der Draht 42, der mit der Betätigungsspule 43 verbunden ist, um einen Überstandsbetrag L1 von dem distalen Endstück der Schutzspule 44 vor, wenn der Biegeabschnitt 202 des Einführteils 2 geradegerichtet ist und der flexible Abschnitt 203 des Einführteils 2 in der Mitte gebogen ist.
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Wie in 13 gezeigt, steht der Draht 42, der mit der Betätigungsspule 43 verbunden ist, um einen Überstandsbetrag L2 von dem distalen Endstück der Schutzspule 44 vor, wenn der Biegeabschnitt 202 des Einführteils 2 gebogen ist und der flexible Abschnitt 203 des Einführteils in der Mitte in eine Schlaufe gelegt ist.
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Wenn der Schieber 41 von der Betätigungsspule 43 entfernt und der Versuch durchgeführt wird, ist der Überstandsbetrag L2 etwas kürzer als der Überstandsbetrag L1. In diesem Fall beträgt die Differenz zwischen den Überstandsbeträgen L1 und L2 0,5 mm oder weniger.
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Wenn der Schieber 41 mit der Betätigungsspule 43 verbunden ist, verhindert die Reibungskraft, die erzeugt wird, wenn sich der Schieber 41, der Nocken 38 und der bewegliche optische Rahmen 37 jeweils verschieben, dass sich die Betätigungsspule 43 vor- oder zurückbewegt. Deshalb wird davon ausgegangen, dass der Überstandsbetrag L2 im Wesentlichen gleich dem Überstandsbetrag L1 ist (der bewegliche optische Rahmen 37 wird in seiner Position kaum verschoben).
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Wenn die gesamte Betätigungsspule 43 durch einen Draht ähnlich dem Draht 42 ersetzt wird, ist der Überstandsbetrag L2 deutlich kürzer als der Überstandsbetrag L1, und die Differenz zwischen den Überstandsbeträgen L1 und L2 beträgt etwa 10 mm. D.h. der bewegliche optische Rahmen 37 wird deutlich verschoben.
Der Grund hierfür wird nachstehend beschrieben.
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Wenn sich der Biegeabschnitt 2 biegt, biegt sich auch die Schutzspule 44. Die äußere Umfangsseite der gebogenen Schutzspule 44 dehnt sich relativ zur inneren Umfangsseite aus. Auch der Draht biegt sich im Inneren der Schutzspule 44. Da der Draht keine Elastizität hat, wird der Draht in der Schutzspule 44 weit in Richtung der proximalen Endseite der Schutzspule 44 gezogen, wenn sich die Schutzspule 44 biegt. Wenn der bewegliche optische Rahmen 37 an diesem Draht befestigt ist, wird der bewegliche optische Rahmen 37 weit in Richtung der distalen Endseite verschoben.
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Andererseits biegt sich im Falle der Betätigungsspule 43 auch die Betätigungsspule 43 im Inneren der gebogenen Schutzspule 44, wenn sich der Einführteil 2 biegt. Da die Betätigungsspule 43 eine Elastizität hat, dehnt sich die äußere Umfangsseite der Betätigungsspule 43 relativ zur inneren Umfangseite aus, ähnlich der Schutzspule 44. D.h., da sich die Betätigungsspule 43 gleichzeitig mit der Ausdehnung der Schutzspule 44 ebenfalls ausdehnt, wird verhindert, dass die Schutzspule 44 in das Innere der Schutzspule 44 gezogen wird.
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Wenn die Biegung des Einführteils 2 gelöst wird, ziehen sich die Betätigungsspule 43 und die Schutzspule 44 gleichzeitig zusammen, sodass die Schutzspule 44 daran gehindert wird, aus dem distalen Endstück der Schutzspule 44 vorzustehen.
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D.h., wenn der Einführteil 2 gebogen wird, wird verhindert, dass sich die Position der Betätigungsspule 43 in axialer Längsrichtung relativ zur Schutzspule 44 verschiebt.
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Folglich ist es möglich, die Verschiebung des beweglichen optischen Rahmens 37 aufgrund der Biegung des Einführteils 2 zu verhindern.
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Da die Verschiebung des beweglichen optischen Rahmens 37 verhindert wird, werden auch unnötige Änderungen der Brennweite verhindert.
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Die oben beschriebene Abbildungseinheit 3 ist in dem Einführteil 2 so eingebaut, dass die Objektivlinse 341 des Objektivgehäuses 31 durch die Öffnung 243 der Kappe 24 freigelegt ist (siehe 1).
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Der Nutzer des in 1 gezeigten Endoskops 1 führt den Einführteil 2 von der distalen Endseite her in den Verdauungstrakt ein. Der flexible Abschnitt 203 verformt sich flexibel entsprechend der Form des Verdauungstrakts.
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Der Nutzer biegt den Biegeschlauch 22 durch Betätigen des Betätigungsdrehknopfes 111. Folglich wird der Biegeabschnitt 202 gebogen, sodass das distale Endstück 201 des Einführteils 2 in die Richtung zeigt, die von dem Nutzer gewünscht ist.
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Das von der oben genannten Lichtquelle emittierte Licht beleuchtet das Innere des Verdauungstrakts.
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Der Bildsensor 361 bildet das Innere des Verdauungstrakts ab. Insbesondere geht das vom Inneren des Verdauungstrakts reflektierte Licht durch die Objektivlinse 341, die Objektivlinse 342, die Objektivlinsen 344, 344, ..., und die Objektivlinse 343 in dieser Reihenfolge und tritt in den Bildsensor 361 ein. Der Bildsensor 361 gibt ein dem einfallenden Licht entsprechendes elektrisches Signal an die Treiberschaltung 362 aus. Die Treiberschaltung 362 gibt das eingegebene elektrische Signal über das Kabel 363 und die Steckverbindereinheit 121 nach außerhalb des Endoskops 1 aus (z. B. eine Anzeigevorrichtung).
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Die Anzeigevorrichtung zeigt ein Bild an, das dem eingegebenen elektrischen Signal entspricht. Das angezeigte Bild zeigt den inneren Zustand des Verdauungstrakts. Der Nutzer betrachtet den inneren Zustand des Verdauungstrakts durch visuelles Wahrnehmen des angezeigten Bildes.
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Der Nutzer fügt ein Behandlungswerkzeug (nicht gezeigt) von dem Kanaleinlass 114 über den Zangenstöpsel 113 der Bedieneinheit 11 ein. Das distale Endstück des Behandlungswerkzeugs geht durch den oben genannten Kanalschlauch und geht vom Kanalauslass 241 der Kappe 24 ins Innere des Verdauungstrakts. Der Nutzer führt eine entsprechende Behandlung (z.B. die Entnahme einer Probe) unter Verwendung des Behandlungswerkzeugs durch, während er den inneren Zustand des Verdauungstrakts betrachtet.
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Aufgrund der drückenden Kraft der Betätigungsspule 43 befindet sich der bewegliche optische Rahmen 37 normalerweise an dem proximalen Ende des beweglichen Bereichs. Deshalb sind die Objektivlinsen 344, 344, ..., die in dem beweglichen optischen Rahmen 37 gehalten werden, am weitesten von den Objektivlinsen 341 und 342 auf der distalen Endseite des Einführteils 2 entfernt. Da die Brennweite die kürzeste ist, kann deshalb der Bildsensor 361 den weitesten Bereich abbilden (ein weites Bild kann erhalten werden).
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Da die Betätigungsspule 43 auch als Feder zum Drücken des beweglichen optischen Rahmens 37 dient, ist es beispielsweise nicht notwendig, eine Feder zum Drücken des beweglichen optischen Rahmes 37 um den beweglichen optischen Rahmen 37 herum separat anzuordnen. Folglich ist die Zahl der Teile reduziert. Darüber hinaus kann die Abbildungseinheit 3 (und somit das Endoskop 1) miniaturisiert werden.
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Wenn der Nutzer den Betätigungshebel 112 zu einer Seite hin betätigt, bewegt sich der bewegliche optische Rahmen 37 vorwärts in Richtung des distalen Endes des beweglichen Bereichs. Deshalb nähern sich die Objektivlinsen 344, 344, ..., die in dem beweglichen optischen Rahmen 37 gehalten werden, an die Objektivlinsen 341 und 342 auf der distalen Endseite des Einführteils 2 an. Da die Brennweite lang wird, kann der Bildsensor 361 folglich einen schmalen Bereich vergrößern und ein Bild aufnehmen (eine Teleaufnahme kann erhalten werden).
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Wenn der Nutzer den Betätigungshebel 112 zur anderen Seite hin betätigt, bewegt sich der bewegliche optische Rahmen 37 aufgrund der drückenden Kraft der Betätigungsspule 43 automatisch zurück. D.h., da die Betätigungsspule 43 die Kraft hat, die zum Zurückbewegen des beweglichen optischen Rahmens 37 erforderlich ist, ist es für den Nutzer nicht notwendig, den Betätigungshebel 112 zu betätigen, um die Betätigungsspule 43 zu drücken.
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Der Nutzer stellt die Brennweite durch Betätigen des Betätigungshebels 112 ein, während er das angezeigte Bild visuell wahrnimmt. Als Folge hiervon wird die Zoomvergrößerung eingestellt.
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Wenn der Nutzer den Betätigungshebel 112 nicht betätigt, d.h. wenn der bewegliche optische Rahmen 37 ohne Vor- oder Zurückbewegung gestoppt wird, z. B. selbst wenn der Nutzer den Biegeschlauch 22 durch Betätigen des Betätigungsdrehknopfes 111 biegt, ist es unwahrscheinlich, dass sich der bewegliche optische Rahmen 37 verschiebt. Ähnlich dazu, ist es unwahrscheinlich, dass sich der bewegliche optische Rahmen 37 verschiebt, selbst wenn der flexible Abschnitt 203 gebogen wird.
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Das Endoskop 1 ist nicht auf solche beschränkt, die im medizinischen Bereich verwendet werden.
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In dem Ausführungsbeispiel wird der bewegliche optische Rahmen 37 durch Ziehen der Betätigungsspule 43 vorwärtsbewegt, aber der bewegliche optische Rahmen 37 kann auch vorwärtsbewegt werden, indem die Betätigungsspule 43 gedrückt wird. Da sich die zu drückende Betätigungsspule 43 leicht verbiegt, ist es aber wünschenswert, die Betätigungsspule 43 zu ziehen. Wenn die Betätigungsspule 43 gezogen wird, kann die Kraft, die zum Vorwärtsbewegen des beweglichen optischen Rahmens 37 erforderlich ist, zuverlässig übertragen werden.
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In dem Ausführungsbeispiel sind die Vorwärts-(Vorwärtsdrehung des Nockens 38)/Rückwärts-(Rückwärtsdrehung des Nockens 38)-Bewegungen der Betätigungsspule 43 mit den Vorwärts-/Rückwärtsbewegungen des beweglichen optischen Rahmens 37 verknüpft, aber die Vorwärts-(Vorwärtsdrehung des Nockens 38)/Rückwärts-(Rückwärtsdrehung des Nockens 38)-Bewegungen der Betätigungsspule 43 können auch mit den Rückwärts-/Vorwärtsbewegungen des beweglichen optischen Rahmens 37 verknüpft werden. Je nach Ausrichtung jeder der Nockennuten 381, 381 und 382, die in dem Nocken vorgesehen sind, kann die Vorwärtsbewegung (oder die Rückwärtsbewegung) der Betätigungsspule 43 und die eine (oder die andere) der Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen des beweglichen optischen Rahmens 37 verknüpft werden.
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Die Betätigungsspule 43 kann den beweglichen optischen Rahmen 37 in Vorwärtsrichtung drücken.
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Die Teilung der Betätigungsspule 43 und die Teilung der Schutzspule 44 können zueinander verschieden sein. Wenn jedoch die Teilungen der beiden gleich sind, werden die Litzen der Betätigungsspule 43 sehr wahrscheinlich in die Litzen der Schutzspule 44 eingreifen. Folglich ist es möglich, die Verschiebung der Betätigungsspule 43 in axialer Längsrichtung der Schutzspule 44 weiter zu unterdrücken.
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In dem Ausführungsbeispiel ist ein Fall beschrieben, in dem sich die Zoomvergrößerung entsprechend der Vorwärtsbewegung/Zurückbewegung des beweglichen optischen Rahmens 37 ändert, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Das Endoskop 1 kann so ausgebildet sein, dass sich der Fokussierbereich (der im Fokus befindliche Bereich auf dem Bildschirm) sich entsprechend der Vorwärtsbewegung und Rückwärtsbewegung des beweglichen optischen Rahmens 37 ändert.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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14 ist eine Querschnittsansicht der Abbildungseinheit 3 des Endoskops 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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Die Konfiguration des Endoskops 1 dieses Ausführungsbeispiels ist im Wesentlichen die gleiche wie die Konfiguration des Endoskops 1 des ersten Ausführungsbeispiels. Das Endoskop 1 dieses Ausführungsbeispiels hat im Wesentlichen den gleichen Effekt wie das Endoskop 1 des ersten Ausführungsbeispiels. Nachstehend werden die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, und die gleichen Komponenten wie die im ersten Ausführungsbeispiel sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und deren Beschreibung wird weggelassen.
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Die Betätigungsspule 43 des ersten Ausführungsbeispiels ist über einen Draht 42 mit dem Schieber 41 verbunden, aber die Betätigungsspule 43 dieses Ausführungsbeispiels ist direkt mit dem Schieber 41 verbunden.
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15 ist ein Graph, der den Überstandsbetrag des Betätigungselements zeigt, wenn das in das Schutzelement eingefügte Betätigungselement vor- und zurückbewegt wird.
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Hier ist das Schutzelement eine eng gewickelte Spule, die die gleiche Konfiguration wie die Schutzspule 44 hat. Das Betätigungselement ist eine eng gewickelte Spule, die die gleiche Konfiguration wie die Betätigungsspule hat. Die Gesamtlänge des Betätigungselements beträgt 1800 mm. Das Betätigungselement wird in das Schutzelement eingefügt, und beide Endabschnitte des Betätigungselements stehen von beiden Endabschnitten des Schutzelements hervor. Beide sind gebogen und in eine Schlaufe gelegt, wie in 13 gezeigt. Beide Endabschnitte des Schutzelements sind befestigt.
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Das Betätigungselement wird einer Vorwärtsbetätigung des Drückens des proximalen Endes des Betätigungselements in das Schutzelement und dann einer Rückwärtsbetätigung des Herausziehens des proximalen Endes des Betätigungselements aus dem Schutzelement unterzogen. Die in 15 gezeigte horizontale Achse ist der Überstandsbetrag [mm]. Der Überstandsbetrag des Betätigungselements wird während der Vorwärts-/Rückwärtsbetätigung gemessen, wobei der Überstandsbetrag vor der Vorwärts-/Rückwärtsbetätigung als Referenz dient (0 mm). Die in 15 gezeigte vertikale Achse ist der Überstandsbetrag [mm].
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Idealerweise stimmen der Betrag der Vorwärtsbetätigung/Rückwärtsbetätigung des proximalen Endes des Betätigungselements und der Überstandsbetrag des proximalen Endes des Betätigungselements überein (Zwei-Punkt-Strichlinie, die in 15 gezeigt ist).
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In 15 ist der Überstandsbetrag während der Vorwärtsbetätigung durch eine gestrichelte Linie angedeutet.
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Selbst wenn das proximale Ende des Betätigungselements in das Schutzelement gedrückt wird, ändert sich der Überstandsbetrag des Betätigungselements bis zu 1,3 mm nicht. Es wird angenommen, dass das so ist, da sich das Betätigungselement zusammenzieht, sodass die Kraft zum Veranlassen, dass sich das distale Endstück des Betätigungselements vorwärtsbewegt, nicht auf das distale Endstück des Betätigungselements übertragen wird.
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Wenn der Betrag der Vorwärtsbetätigung 1,3 mm übersteigt, nimmt der Überstandsbetrag des proximalen Endes des Betätigungselements linear mit der Vorwärtsbetätigung zu. Wenn das proximale Ende des Betätigungselements um 4,0 mm gedrückt wird, steht das distale Endstück des Betätigungselements um 2,7 mm vor.
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In 15 ist der Überstandsbetrag während der Rückwärtsbetätigung durch eine durchgezogene Linie gezeigt.
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Selbst wenn das proximale Ende des Betätigungselements aus dem Schutzelement herausgezogen wird, nachdem es um 4,0 mm hineingedrückt wurde, ändert sich der Überstandsbetrag des Betätigungselements bis 1,3 mm nicht. Es wird angenommen, dass das so ist, da sich das Betätigungselement ausdehnt, und die Kraft zum Veranlassen des Zurückbewegens des proximalen Endes des Betätigungselements nicht auf das proximale Ende des Betätigungselements übertragen wird.
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Wenn der Betrag der Rückwärtsbetätigung 1,3 mm übersteigt, nimmt der Überstandsbetrag des proximalen Endes des Betätigungselements linear mit der Rückwärtsbetätigung ab. Wenn das proximale Ende des Betätigungselements um 4,0 mm herausgezogen wird, beträgt der Überstandsbetrag des proximalen Endes des Betätigungselements 0,0 mm.
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Aus dem Obigen geht hervor, dass, wenn alle Betätigungselemente eng gewickelte Spulen sind, die Übertragungseffizienz (Überstandsbetrag/Vorwärts-/Rückwärtsbetätigungsbetrag x 100) 70% beträgt.
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Nebenbei bemerkt, beträgt in dem tatsächlichen Gerät des Endoskops 1 der maximale Zugbetrag der Betätigungsspule 43 durch den Betätigungshebel 112 etwa 10 mm, und der maximale Bewegungsbetrag des Schiebers 41 beträgt etwa 5 mm. Wenn die Übertragungseffizienz 50% übersteigt, ist es folglich praktisch durchführbar.
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D.h. in dem Fall des Endoskops 1 dieses Ausführungsbeispiels kann die Verschiebung des beweglichen optischen Rahmens 37 aufgrund der Biegung des Einführteils 2 verhindert werden, und der bewegliche optische Rahmen 37 kann ausreichend vor- und zurückbewegt werden.
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Da die Betätigungsspule 43 sich weniger wahrscheinlich biegt als der Draht, ist jedoch eine große Kraft erforderlich, um den Biegeabschnitt 202 zu biegen.
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Insbesondere wenn der Biegeabschnitt 202 stark gebogen wird, geht man ferner davon aus, dass der Kontaktbereich zwischen der Betätigungsspule 43 und der Schutzspule 44 groß ist. Die Reibungskraft der Betätigungsspule 43 in Bezug auf die Schutzspule 44 ist jedoch größer als die Reibungskraft des Drahtes. Die hohe Reibungskraft ist vorteilhaft zum Verhindern der Verschiebung des beweglichen optischen Rahmens 37, aber sie ist unvorteilhaft für ein leichtgängiges Vor-/Zurückbewegen des Schiebers 41 (und folglich des beweglichen optischen Rahmens 37).
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16 und 17 sind Graphen, die den Überstandsbetrag des Betätigungselements zeigen, wenn das in das Schutzelement eingefügte Betätigungselement vor- und zurückbewegt wird.
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Hier ist das Betätigungselement eine eng gewickelte Spule mit der gleichen Konfiguration wie die Betätigungsspule 43, die mit einem Draht verbunden ist, der die gleiche Konfiguration wie der Draht 42 hat. Im Falle der 16 ist der 120 mm-Abschnitt auf der distalen Endseite des Betätigungselements der Draht. Im Fall der 17 ist der 150 mm-Abschnitt auf der distalen Endseite des Betätigungselements der Draht. Diese Drähte entsprechen den Drähten 42, die den Biegeabschnitt 202 in dem Endoskop 1 des ersten Ausführungsbeispiels durchsetzen.
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Wenn an einem solchen Betätigungselement die Vorwärts-/Rückwärtsbetätigung durchgeführt wurde, ist die Änderung des Überstandsbetrags an dem distalen Endabschnitt des Betätigungselements im Wesentlichen die gleiche wie die Änderung des in 15 gezeigten Überstandsbetrags.
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Beim 120 mm-Draht steht jedoch das proximale Ende des Betätigungselements um 2,4 mm vor, wenn das proximale Ende des Betätigungselements um 4,0 mm hineingedrückt wird. Die Übertragungseffizienz beträgt 60%.
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Beim 150 mm-Draht steht das proximale Ende des Betätigungselements um 2,3 mm vor, wenn das proximale Ende des Betätigungselements um 4,0 mm hineingedrückt wird. Die Übertragungseffizienz beträgt 58%.
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Wenn die distale Endseite des Betätigungselements durch einen Draht ersetzt wird, wird die Übertragungseffizienz verglichen mit dem Fall, bei dem das gesamte Betätigungselement eine eng gewickelte Spule ist, verringert. Solange die Drahtlänge jedoch entsprechend eingestellt ist, kann eine zweckmäßige Übertragungseffizienz erreicht werden.
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D.h. auch im Falle des Endoskops 1 des ersten Ausführungsbeispiels kann die Verschiebung des beweglichen optischen Rahmens 37 aufgrund der Biegung des Einführteils 2 verhindert werden, und der bewegliche optische Rahmen 37 kann ausreichend vor- und zurückbewegt werden.
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Da der Draht 42 leichter gebogen wird als die Betätigungsspule 43, kann die Kraft, die zum Biegen des Biegeabschnitts 202 erforderlich ist, reduziert werden.
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Da die Reibungskraft des Drahtes 42 in Bezug auf die Schutzspule 44 klein ist, kann ferner der bewegliche optische Rahmen 37 leichtgängig vor- und zurückbewegt werden.
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Als Folge des Vorstehenden hat das Endoskop 1 des ersten Ausführungsbeispiels einen Vorteil des Verbesserns der Bedienbarkeit.
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Nebenbei bemerkt, wird der Draht 42 leicht von der Schutzspule 44 kontaktiert und ist in dem Biegeabschnitt 202 angeordnet, der eine relativ kurze Distanz hat, und die Betätigungsspule 43 ist in dem flexiblen Abschnitt 203 angeordnet, der eine lange Distanz hat. Folglich besteht keine Möglichkeit, dass die geringe Reibungskraft des Drahtes 42 die Verschiebung des beweglichen optischen Rahmens 37 verursacht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Endoskop
- 11
- Bedieneinheit
- 112
- Betätigungshebel (Zugteil)
- 2
- Einführteil
- 201
- distales Endstück
- 202
- Biegeabschnitt
- 203
- flexibler Abschnitt
- 37
- beweglicher optischer Rahmen
- 38
- Nocken
- 42
- Draht
- 43
- Betätigungsspule
- 44
- Schutzspule
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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