DE3736030A1 - Endoskop - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Endoskop nach dem Ober­ begriff des Anspruches 1.

Ein typisches Endoskop besitzt einen Einführabschnitt, der in eine Körperhöhlung eingeführt werden kann, und einen Bedienungsabschnitt zur Bedienung seiner betriebs­ fähigen Teile. Das distale Ende des Einführabschnittes weist ein distales Endstück mit einem Befestigungsteil auf. Ein Linsenbauteil ist an diesem Befestigungsteil befestigt und enthält optische Linsen, wie beispielswei­ se Objektivlinsen, und eine Linsenfassung zur Halterung der optischen Linsen.

Aus der japanischen Gebrauchsmusterschrift 55-1 43 805 und dem US-PS 44 91 865 sind Endoskope bekannt, die Linsen­ bauteile mit einer Vielzahl optischer Linsen enthalten, die durch Kleben in einer Linsenfassung gehalten werden, der an einem Befestigungsteil eines distalen Endstückes befestigt ist.

In diesen Endoskopen sind also die optischen Linsen in einer Linsenfassung festgelegt, die direkt mit dem di­ stalen Endstück verbunden ist. Deshalb wird, wenn das distale Endstück bei der Benutzung des Endoskopes an ei­ nen Gegenstand stößt, der Stoß direkt auf die optischen Linsen übertragen. Infolgedessen besteht die Gefahr, daß die optischen Linsen beschädigt oder aus ihrer Fassung gelöst werden. Wenn die optischen Linsen jedoch aus ih­ rer Fassung gelöst werden, kann Wasser in das Linsenbau­ teil eintreten und die Oberflächen der optischen Linsen bedecken, so daß das Beobachtungsfeld des Endoskopes eingeschränkt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu­ grunde, das Endoskop der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß die optischen Linsen in der Fassung nicht beschädigt oder aus ihrer Fassung gelöst werden können, wenn ein Stoß auf das distale Ende des Einführ­ abschnittes ausgeübt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Das Linsenbauteil wird also durch eine elastische Schicht in dem Befestigungsteil gehalten.

Der auf das distale Endstück des Einführabschnittes aus­ geübte Stoß wird durch die elastische Schicht absorbiert und nicht direkt auf die Linsenfassung übertragen. Es ist somit möglich, eine Beschädigung der optischen Lin­ sen oder ihr Loslösen aus der Linsenfassung zu verhin­ dern.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrie­ ben und erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Einführabschnitt eines Endoskopes nach einem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Einführabschnitt eines Endoskopes nach einem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel;

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Modifikation ei­ nes distalen Endabschnittes;

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine weitere Modifi­ kation eines distalen Endstückes;

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Modifikation des Einführabschnittes nach dem zweiten Aus­ führungsbeispiel;

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine Modifikation des Luftzuführschlauches nach dem zweiten Ausführungsbeispiel und

Fig. 7 einen Längsschnitt durch den Einführabschnitt eines Endoskopes nach einem dritten Ausfüh­ rungsbeispiel.

Das distale Ende des Einführabschnittes des Endoskopes gemäß Fig. 1 weist ein biegbares Teilstück 8 und ein distales Endstück 9 auf. In dem biegbaren Teilstück 8 sind eine Vielzahl von schlauchförmigen Segmenten 4 ver­ drehbar miteinander gekoppelt und durch eine flexible Abdeckung 6 bedeckt. Im distalen Endstück 9 ist ein di­ staler Einsatz 12 mit dem letzten schlauchförmigen Se­ gment 4 des biegbaren Teilstückes 8 gekoppelt und durch eine Isolierung 10 aus einem elektrisch isolierendem Werkstoff bedeckt.

Der distale Einsatz 12 weist eine erste Befestigungsboh­ rung 14, eine zweite Befestigungsbohrung 16, eine dritte Befestigungsbohrung 18 und eine vierte, in der Zeichnung nicht dargestellte Befestigungsbohrung auf. In der er­ sten Befestigungsbohrung 14 ist ein Beobachtungsbauteil 20 angeordnet. Ein Rohrstück 22 ist im vorderen Teil der zweiten Befestigungsbohrung 16 montiert. Das Rohrstück 22 besitzt eine Düse 22 A, die gegen die Frontfläche des Beobachtungsbauteiles 20 gerichtet ist. Im rückwärtigen Teil der Befestigungsbohrung 16 ist ein erstes Verbin­ dungsrohr 24 eingesetzt. An dieses Verbindungsrohr 24 ist ein Luft/Wasser-Zuführschlauch 26 angeschlossen. Das erste Verbindungsrohr 24 liegt radial nach außen ver­ schoben in Bezug auf die Achse des Rohrstückes 22. Der Luft/Wasser-Zuführschlauch 26 behindert deshalb nicht die Anordnung anderer geeigneter Komponenten, so daß es möglich ist, den Durchmesser des distalen Endstückes des Einführabschnittes 2 zu reduzieren.

Ein zweites Verbindungsrohr 28 ist in der rückwärtigen Öffnung der dritten Befestigungsbohrung 18 angeordnet. Ein Schlauch 30 ist mit dem zweiten Verbindungsrohr 28 verbunden. In der Zeichnung nicht dargestellte Beleuch­ tungslinsen sind in einer vorderen Öffnung der ebenfalls nicht dargestellten vierten Befestigungsbohrung vorgese­ hen, während mit dem rückwärtigen Endabschnitt ein nicht dargestelltes Lichtleitfaserbündel verbunden ist.

Das Beobachtungsbauteil 20 weist ein Linsenbauteil 21 und ein Bauteil 23 mit elektrischen Komponenten auf. Das Bauteil 23 besitzt eine Halterung 34 für einen Festkör­ perbildwandler 32. Eine steife Schaltplatine 36 und eine flexible gedruckte Schaltung 38 sind mit den Anschlüssen des Festkörperbildwandlers 32 verbunden. Genauer gesagt, sie sind mit den Anschlüssen des Bildwandlers 32 verlö­ tet.

Mit dem Festkörperbildwandler 32 sind elektrische Kompo­ nenten 40 verbunden und die Leitungsdrähte eines koaxia­ len Kabels 42 sind mit der Schaltplatine 36 und der ge­ druckten Schaltung 38 verbunden. Ein Schutzrohr 44, das die elektrischen Komponenten 40 umgibt, ist mit seinem einen Ende an der Halterung 34 angeschlossen, während das andere Ende an einer Kabelhalterung 46 befestigt ist. Das Koaxialkabel 42 wird ebenfalls durch die Kabel­ halterung 46 gehalten. Die elektrischen Komponenten 40 sind durch einen elektrisch isolierenden Klebstoff 48 bedeckt.

Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel sind die elektri­ schen Komponenten 40 auf der gedruckten Schaltung mon­ tiert. Das bedeutet, daß die elektrischen Komponenten 40 in beliebiger Lage auf der gedruckten Schaltung 38 ange­ ordnet werden können. Aus diesem Grunde ist es möglich, den Durchmesser des distalen Endstückes des Einführab­ schnittes 2 des Endoskopes zu verkleinern.

Das rückwärtige Endstück einer ersten Linsenfassung 50 ist in das vordere Teilstück einer Bohrung in der Halte­ rung 34 eingesetzt und durch eine Stellschraube 52 gesi­ chert. Eine Vielzahl von Objektivlinsen 54 sind mit ih­ rer Rückseite in der ersten Linsenfassung 50 gehalten und gesichert. Eine zweite Linsenfassung 56 ist mit ih­ rem Außenumfang an der vorderen Seite der ersten Linsen­ fassung 50 durch ein ringförmiges Isolierglied 58 befe­ stigt. Die Vielzahl der Objektivlinsen 54 sind mit ihrer Frontseite in der zweiten Linsenfassung 56 gehalten und gesichert. Der Außenumfang der zweiten Linsenfassung 56 ist mit einer ringförmigen Nut 60 ausgestattet, in wel­ che ein Dichtungsring 62 paßt.

Die erste und zweite Linsenfassung 50 und 56 ist in die erste Befestigungsbohrung 14 des distalen Einsatzes 12 eingesetzt, und eine elastische Schicht 64 aus elasti­ schem Werkstoff ist zwischen dem Außenumfang der Linsen­ fassungen 50 und 56 und der Innenfläche des ersten Befe­ stigungsrohres 14 vorgesehen. Die erste und zweite Lin­ senfassung 50 und 56 wird in der ersten Befestigungsboh­ rung 14 durch die elastische Schicht 64 gehalten. Diese elastische Schicht 64 wird zum Zeitpunkt des Zusammen­ baues der ersten und zweiten Linsenfassung 50 und 56 durch Beschichten mit bei niedriger Temperatur abbinden­ den Gummi, beispielsweise Silikongummi, auf dem äußeren Umfang der ersten und zweiten Linsenfassung 50 und 56 gebildet und ausgehärtet oder als Gummischlauch an den Außenumfang der ersten und zweiten Linsenfassung 50 und 56 angepaßt.

Falls das distale Endstück nach der vorstehend beschrie­ benen Konstruktion an einen Gegenstand anstößt oder auf andere Weise einen starken Stoß erleidet, wird der Stoß durch die elastische Schicht 64 absorbiert und gedämpft, bevor er auf die erste und zweite Linsenfassung 50 und 56 und die Objektivlinsen 54 übertragen wird. Somit ist es möglich zu verhindern, daß bei dem erfindungsgemäßen Endoskop die Objektivlinsen 54 in der ersten und zweiten Linsenfassung 50 und 56 beschädigt werden oder sich durch den Stoß auf das distale Endstück des Einführab­ schnittes aus ihren Fassungen lösen.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind gleiche oder gleichwirkende Teile wie im ersten Ausfüh­ rungsbeispiel mit den gleichen Bezugsziffern versehen und nicht näher beschrieben.

Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel sind eine Viel­ zahl von Objektivlinsen 54 in einer einzigen Linsenfas­ sung 70 gehalten und in ihr verklebt. Die Linsenfassung 70 ist in der ersten Befestigungsbohrung 14 des distalen Einsatzes 12 durch die elastische Schicht 64 festgelegt. Der Festkörperbildwandler 32 ist an der Rückseite der Linsenfassung 70 befestigt. Ein Paar von Schaltplatinen 36 ist mit den Anschlüssen des Bildwandlers 32 so ver­ bunden, daß sie räumlich getrennt in einem bestimmten Abstand in Längsrichtung des Beobachtungsbauteiles 20 angeordnet sind.

Bei diesm zweiten Ausführungsbeispiel ist der Abstand zwischen einem Stift 5, der die distalen Enden zweier sich gegenüberstehender schlauchförmiger Segmente 4 ver­ bindet, zur distalen Endfläche des distalen Einsatzes 12 reduziert, und die Kabelhalterung 46 am rückwärtigen En­ de des Schutzrohres 44 liegt hinter dem Stift 5. Aus diesem Grunde ist die Beweglichkeit des biegbaren Teil­ stückes 8 des Einführabschnittes 2 verbessert.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, verzweigt sich die zweite Befestigungsbohrung 16. Das Rohrstück 22 ist in einer vorderen Öffnung der Befestigungsbohrung 16 angeordnet. Ein Verbindungsrohr 74 ist an der rückwärtigen Öffnung einer Verzweigungsbohrung 76 angebracht und ein Wasser­ zuführschlauch 72 ist mit diesem Verbindungsrohr 74 ge­ koppelt. Ein anderes Verbindungsrohr 80 ist an der rück­ wärtigen Öffnung einer anderen Verzweigungsbohrung 82 angebracht und ein Luftzuführschlauch 78 ist mit diesem Verbindungsrohr 80 gekoppelt. Ein Loch 84, das zur Her­ stellung der Verzweigungsbohrung 76 und 82 erforder­ lich ist, ist durch eine Verschlußschraube 86 verschlos­ sen.

Eine Linsenfassung 96 ist in einer vierten Befestigungs­ bohrung 88 mittels einer elastischen Schicht 64 mon­ tiert. Das distale Endstück einer Lichtleitfaser 90 ist in das rückwärtige Endstück der Linsenfassung 96 einge­ führt und festgelegt. Drei Sammellinsen 92, die das Lin­ senbauteil 21 bilden, sind in den vorderen Teil der Lin­ senfassung 96 in durch Abstandsringe 94 festgelegten Ab­ ständen untergebracht. Von diesen drei Sammellinsen 92 ist nur die am distalen Ende angeordnete Linse in der Linsenfassung 96 gehalten, während die anderen Sammel­ linsen 92 zwischen der distalen Endlinse und der Licht­ leitfaser 90 festgelegt sind. Somit können in diesem zweiten Ausführungsbeispiel alle Linsen 92 lediglich durch die distale Endlinse festgelegt werden, so daß es möglich ist, das optische System leicht ein- und auszu­ bauen.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der distale Ein­ satz 12 mit einer fünften Befestigungsbohrung 98 vorge­ sehen. Ein Verbindungsrohr 100 ist in der rückwärtigen Öffnung dieser fünften Befestigungsbohrung 98 montiert und mit einem Wasserzuführschlauch 102 gekoppelt. Ein Loch in der Isolierung 10 korrespondiert mit der vorde­ ren Öffnung der fünften Befestigungsbohrung 98, das eine Wasserdüse 104 bildet. Die Wasserdüse 104 ist gegen die vordere Fläche des Beobachtungsbauteiles 20 geneigt. So­ mit kann die Wasserzufuhr durch die Wasserdüse 104 am Zentrum des Beobachtungsfeldes des Endoskopes überwacht werden. Zusätzlich hat diese Anordnung den Vorteil, daß eine Wasserdüse als separates Bauteil eingespart wird und somit die Zahl der Zusammenbauschritte reduziert wird.

Eine Modifikation des distalen Endstückes soll im fol­ genden unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben werden.

Bei dieser Modifikation hat der distale Einsatz 12 ein spezielles Querschnittsprofil. Unnötige Teile des End­ stückes sind entfernt und unregelmäßige Außenflächen durch die Isolierung 10 bedeckt, um eine regelmäßige Form des distalen Endstückes des Einführabschnittes zu erhalten. In diesem Fall ist es möglich, Durchmesser und Gewicht des distalen Endstückes des Einführabschnittes weiter zu reduzieren.

Fig. 4 zeigt eine andere Modifikation des distalen End­ stückes. Der distale Einsatz 12 weist einen Schlitz 108 auf. Auf diese Weise ist es möglich - wie in der vorher­ gehenden Modifikation - Durchmesser und Gewicht des di­ stalen Endstückes des Einführabschnittes zu reduzieren.

Fig. 5 zeigt eine Modifikation der zweiten Befesti­ gungsbohrung 16 des distalen Endstückes beim zweiten Ausführungsbeispiel. Bei dieser Modifikation ist das Loch 84 durch einen eingelöteten Verschlußstöpsel 86 verschlossen. Der Zwischenraum zwischen der Innenfläche des Loches 84 und dem Verschlußstöpsel 86 ist durch eine Lötschicht 110 abgedichtet.

Fig. 6 zeigt eine Modifikation des Luftzuführschlauches 78. Zwei Luftzuführschläuche 78 A und 78 B mit unter­ schiedlichen Durchmessern sind durch einen Verbindungs­ schlauch 112 verbunden, der vorne und hinten unter­ schiedliche Formen aufweist. Der Verbindungsschlauch 112 liegt im distalen Endstück eines flexiblen Schlauches 3 des Einführabschnittes 12. Das hintere Ende des Verbin­ dungsschlauches 112 hat einen größeren Außendurchmesser als das vordere Ende. Der relativ enge Luftzuführ­ schlauch 78 A ist mit dem vorderen Ende des Verbindungs­ schlauches 112 verbunden und der relativ weite Luftzu­ führschlauch 78 B mit dem hinteren Ende des Verbindungs­ schlauches 112. Dadurch ist es möglich, den Durchmesser des distalen Endstückes des Einführabschnittes 2 zu ver­ ringern.

Beim dritten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 sind die Objektivlinsen 54 in der Linsenfassung 70 gehalten und festgelegt. Die Linsenfassung 70 ist in der ersten Befe­ stigungsbohrung 14 des distalen Einsatzes 12 mittels der elastischen Schicht 64 festgelegt. Ein Verbindungs­ schlauch 116 ist mit der äußeren Umfangsfläche des rück­ wärtigen Endstückes der Linsenfassung 70 gekoppelt. Das distale Endstück einer Lichtleitfaser 120, auf das eine Bündelmanschette 118 aufgesteckt ist, ist in das rück­ wärtige Endstück des Verbindungsschlauches 116 einge­ führt und dort festgelegt. Deshalb ist bei diesem drit­ ten Ausführungsbeispiel das Linsenbauteil 21 durch die elastische Schicht 64 gegen äußere Stoßeinwirkungen ge­ schützt. Da das Linsenbauteil 21 und die Lichtleitfaser 120 ein gemeinsames Bauteil bilden, wird jegliche Abwei­ chung ihrer optischen Achsen voneinander verhindert.

Claims (7)

1. Endoskop mit einem Einführabschnitt, der ein Linsenbauteil mit einer Linsenfassung und einer Vielzahl optischer Linsen, die in der Fassung gehalten werden, und einen distalen Einsatz im distalen Endstück des Ein­ führabschnittes aufweist, das ein Befestigungsteil zur Befestigung des Linsenbauteiles hat, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen dem Linsenbauteil (21) und dem Befestigungsabschnitt (14, 88) des distalen Einsatzes (12) eine elastische Schicht (64) vorgesehen ist, die aus einem elastischen Werkstoff besteht.

2. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Festkörperbildwandler (32) vorgesehen ist, der ein gemeinsames Bauteil mit dem Linsenbauteil (21) bildet.

3. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Bildleiter (120) vorgesehen ist, der ein einheitliches Bauteil mit dem Linsenbauteil (21) bildet.

4. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Lichtleiter (90) vorgesehen ist, der ein einheitliches Bauteil mit dem Linsenbauteil (21) bildet.

5. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Befestigungsbohrung (16) in dem distalen Einsatz (12) vorgesehen ist, die sich in ein Zwischen­ stück verzweigt, daß eine Düse (22, 22 A) an der vorderen Öffnung der Befestigungsbohrung montiert ist und daß ein Luftzuführschlauch (78) und ein Wasserzuführschlauch (72) an den beiden Verzweigungsbohrungen (76, 82) ange­ schlossen sind.

6. Endoskop nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Verbindungsschlauch (112) an einem Zwi­ schenstück des Luftzuführschlauches (72) angeschlossen ist, dessen vorderen und hintere Endstücke unterschied­ liche Durchmesser aufweisen, und daß zwei Schläuche (78 A, 78 B) mit unterschiedlichen Durchmessern an dem vorderen bzw. hinteren Endstück des Verbindungschlau­ ches angeschlossen sind.

7. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der distale Einsatz (12) ein Schlitz (108) auf­ weist, wodurch Durchmesser und Gewicht des distalen Ein­ satzes reduzierbar sind.