DE4101932C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Endoskop mit einer Fernsehkamera, die am proximalen Ende des Endoskops anbringbar ist.

Standardmäßige Endoskope weisen ein am distalen Ende angeordnetes Endoskopobjektiv auf, dessen Bild mittels einer Bildleiter-Einheit zum proximalen Ende geleitet wird, an welchem es von einer Bedienungsperson durch ein Okular betrachtet werden kann. Das Beleuchtungs­ licht wird durch einen Lichtleiter im Endoskop zum distalen Ende geführt.

Um das Bild einer größeren Anzahl von Betrachtern zugänglich zu machen, oder um die Bilder für eine spätere genauere Prüfung zur Verfügung zu haben, oder um die zeitliche Entwicklung eines Syndroms untersuchen zu können, ist es wünschenswert, das Bild mit einer Fernsehkamera auf einen Bildschirm zu übertragen und/oder auf ein Magnetband zu speichern.

Hierzu wird an die Okularmuschel eine Fernsehkamera angebracht, die das Okularbild mittels eines Objektivs und eines Bildaufnehmers aufnimmt.

Aus der deutschen Patentschrift DE-PS 38 36 649 ist ein Endoskop mit Fernsehkamera bekannt, bei welchem nicht das Okularbild, sondern unmittelbar das hinter der Bildleiter-Einheit entstehende Bild aufgenommen wird. Der Bildaufnehmer der Kamera ist hierfür unmittelbar in der proximalen Bildebene angeordnet.

Eine solche Kamera ist besonders einfach aufgebaut, weil sie vor dem Bildaufnehmer keine optischen Elemente mehr aufweist. Sie eignet sich besonders gut zur Miniaturisierung und ist deshalb sehr gut handhabbar.

Allerdings muß der Bildaufnehmer exakt in der pro­ ximalen Bildebene positioniert werden. Wenn der Abstand des Objektes in einem größeren Bereich variiert, wird das System defokussiert, so daß kein scharfes Bild mehr geliefert wird. Um dennoch ein brauchbares Bild zu erhalten, muß das gesamte Endoskop mit Fernsehkamera in einen geeigneten Abstand zum Objekt gebracht werden.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE-OS 37 10 646 geht ferner ein Varioobjektiv für Fernsehkameras hervor, die vornehmlich an Endoskope anbringbar sind und zwei Tubuskörper aufweisen, die durch getrennte Verstell­ vorrichtungen eine Brennweitenverstellung bzw. Fokussierung der Objektivoptik ermöglichen. Durch die Verwendung von zwei Tubuskörpern ist jedoch eine Zwei­ handbedienung bei der Brennweiteneinstellung bzw. Fokussierung fast unvermeidbar.

In der amerikanischen Patentschrift US-PS 49 05 082 ist darüberhinaus ein Endoskop mit Fernsehkamera beschrie­ ben, dessen Bildaufnehmer entlang der optischen Achse bewegbar ist. Die hier vorgeschlagene Lösung gibt an, daß die Kamera von einer Bedienungsperson genau um die Weg­ strecke linear verschoben werden muß, um die auch der Bildaufnehmer bewegt werden soll. Die Kraft zur Ver­ schiebung muß in Richtung der Verschiebung aufgewendet werden. Da häufig sehr kleine Verschiebungen gefordert sind, muß die Kamera um eine sehr kleine Wegstrecke verschoben werden, was ein besonderes Feingefühl und hohe Aufmerksamkeit vom Bedienungspersonal erfordert.

Unmittelbar vor und nach der Verschiebung muß die Kamera arretiert sein, da sonst jede von außen auf die Kamera in Richtung der optischen Achse ausgeübte Kraft zu einer Verschiebung des Bildaufnehmers führen würde. Die Fokussierung erfordert deshalb eine beidhändige Bedienung und lenkt die Bedienungsperson von ihrer eigentlichen Aufgabe ab.

Ferner ist anhand der US-PS 49 05 082 und den darin abgebildeten Fig. 30 und 31 zu entnehmen, daß die Verbindung zwischen Endoskop mit dem Beleuchtungs- und Beobachtungsteil mittels sich paralell gegenüberstehen­ den Flächen ausgebildet ist. Stufenabschnitte, die die Anlageflächen durchsetzen sorgen für eine eindeutige Montage, sodaß eine sichere Verbindung und Zuordnung zwischen dem Beleuchtungs- und dem Beobachtungskanal gewährleistet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Endoskop mit einer Fernsehkamera, die am proximalen Ende des Endoskops anbringbar ist, derart weiterzubilden, daß die Fokussierung einhändig, einfach und sicher durchge­ führt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Das Endoskop und die Fernsehkamera werden mittels einer Führungshülse verbunden. Die Führungshülse be­ steht aus einem starren Element und einem Drehelement, das konzentrisch und drehbar an dem starren Element angebracht ist und ein axial zur optischen Achse ver­ laufendes Führungsgewinde aufweist. Das starre Ende wird lösbar aber starr mit einem der zu verbindenden Teile, beispielsweise dem Endoskop, verbunden.

Die Fernsehkamera ist mit wenigstens einem Gewindestück versehen, das in das Führungsgewinde des Drehelements eingreift. Durch Drehung des Drehelements wird auch das Führungsgewinde relativ zu dem Gewindestück an der Fernsehkamera gedreht, wodurch das Gewindestück und damit die Fernsehkamera linear in Richtung des Gewinde­ ganges verschoben werden.

Durch die Steigung des Gewindes kann die lineare Weg­ strecke pro Gewindeumdrehung festgelegt werden.

Um ein Mitbewegen der Kamera bei der Drehung des Drehe­ lements zu verhindern, ist eine Führung vorgesehen, die eine Drehung der Kamera relativ zum starren Element verhindert.

Zudem wird die Drehung des mit dem Gewin­ destück versehenen Teils, beispielsweise der Fern­ sehkamera, durch zwei Führungsebenenen verhindert. Sowohl das starre Element, als auch die Fernsehkamera sind so ausgebildet, daß sie jeweils wenigstens eine ebene Fläche aufweisen. Die beiden Flächen stehen sich parallel gegenüber, so daß eine Drehung der Fern­ sehkamera relativ zum starren Element nicht möglich ist.

Bei einer Drehung des Drehelements kann somit das Ge­ windestück der Fernsehkamera der Drehbewegung nicht folgen und wird entlang des Gewindeganges geschraubt. Dadurch führt die Kamera eine lineare Bewegung aus, bei der die Führungsflächen aneinander gleiten.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Der Anspruch 2 kennzeichnet eine Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher das Endoskop mit dem starren Element verbunden ist und die Fernsehkamera zumindest ein Gewindeteil aufweist, das in das Führungsgewinde des Drehelements eingreift. Diese Ausgestaltung ist vorteilhaft, wenn ein herkömmliches Endoskop eingesetzt werden soll. Das starre Element ist so ausgestaltet, daß es an den Okulartrichter des Endoskops anflanschbar ist. Das Gewindeteil und die Führungsebene sind in das Gehäuse der Fernsehkamera integriert.

Wenn eine vorhandene Fernsehkamera erfindungsgemäß eingesetzt werden soll, empfiehlt sich die Ausgestal­ tung gemäß Anspruch 3. Dabei weist das starre Element einen Flansch für eine herkömmliche Kamera auf. Das Gewindestück und die Führungsfläche sind in das pro­ ximale Ende des Endoskops integriert.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 zeichnet sich dadurch aus, daß der Bildauf­ nehmer der Fernsehkamera in der proximalen Bildebene des Endoskops liegt. Dadurch wird sowohl das Okular des Endoskops als auch das Objektiv, das bei herkömmlichen Fernsehkameras zur Abbildung des erzeugten Bildes auf dem Bildaufnehmer dient, überflüssig. Die Kamera kann deshalb wesentlich stärker miniaturisiert werden, wo­ durch eine leichtere Handhabung des Systems gewährlei­ stet wird.

Nach Anspruch 5 weist das Drehelement einen Feststell­ mechanismus auf, der nach erfolgter Fokussierung den Bildaufnehmer der Fernsehkamera in der proximalen Bildebene fixiert. Das System wird dadurch vor uner­ wünschter Defokussierung geschützt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Anspruch 6 gekennzeichnet.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß scharfe Fernsehbilder auch unter Bedingungen erzeugt werden, bei welchen der Abstand zwischen distalem Ende des Endoskops und einem Objekt variiert.

Durch Verschieben des Bildaufnehmers können bei einge­ führtem und festgehaltenem Endoskop Objekte unter­ schiedlicher Entfernung scharf abgebildet werden.

Die Verschiebung erfolgt einfach durch Drehung des Drehelements, ohne eine Kraft auf das Endoskop auszu­ üben. Sie kann schnell, einfach und einhändig ausführt werden.

Darüberhinaus wird die Fokussierung nicht beeinträch­ tigt, wenn auf das Endoskop oder die Fernsehkamera eine Kraft in Richtung der Achse wirkt. Dadurch kann auch während des Ein- und Ausführens des Endoskops eine Fokussierung auf verschiedene Objekte erreicht werden.

Besonders vorteilhaft erweist sich die Erfindung, wenn der Bildaufnehmer der Fernsehkamera ohne Zwischenschal­ ten optischer Elemente unmittelbar in der proximalen Bildebene des Endoskops angeordnet werden soll. In diesem Fall ist eine optische Fokussierung ausgeschlos­ sen, so daß die Fokussierung durch Veränderung des Abstandes zwischen der Bildleiter-Einheit des Endoskops und dem Bildaufnehmer der Kamera eine wesentliche Vereinfachung der Handhabung eines solchen Systems darstellt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeich­ nungen dargestellt und wird nachfolgend näher beschrie­ ben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Führungshülse mit aufgeschnittenem Dreh­ element und Fernsehkamera in ausgefahrener Stellung,

Fig. 2 eine Führungshülse mit aufgeschnittenem Dreh­ element und Fernsehkamera in eingefahrener Stellung.

Die Fig. 1 zeigt eine Führungshülse 1 und eine Fern­ sehkamera 2, die teilweise in die Führungshülse 1 hineinragt. Die Führungshülse 1 besteht aus einem starren Element 3 und einem an diesem drehbar ange­ brachten Drehelement 4, das das starre Element 3 konzentrisch umfaßt. Die nicht dargestellte Drehverbindung zwischen dem starren Element 3 und dem Drehelement 4 kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die Außenwand des starren Elements 3 und die Innenwand des Drehelements 4 gegenüberliegende ringförmige Nuten aufweisen, in denen ein O-Ring ge­ führt ist.

Das starre Element 3 besteht aus einem Hohlzylinder 5, an dessem distalen Ende ein Anschlußflansch 6 zum Anflanschen des nicht dargestellten Endoskops ange­ bracht ist. Am proximalen Ende weist der Hohlzylinder 5 zwei gegenüberliegende Verlängerungen 7 mit kreis­ segmentförmigem Querschnitt auf, von denen in der Abbildung nur eine zu sehen ist.

Die ebenen Flächen 8 der Verlängerungen 7 dienen als Führungsflächen für die Fernsehkamera 2. Am distalen Ende weist die Kamera 2 ebenfalls zwei Führungsflächen 9 auf, die in die Führungsflächen 7 des starren Ele­ ments 3 eingreifen.

Das hohlzylinderförmige Drehelement 4 ist im Bereich des proximalen Endes an der Innenfläche mit einem Führungsgewinde 11 ausgestattet. In dieses Führungsge­ winde 11 greifen die zwei Gewindestücke 10 ein, die am distalen Bereich der Kamera angebracht sind.

Einer Drehbewegung des Drehelements 4 kann die Kamera 2 nicht folgen, da die Führungsflächen 7 und 9 nur eine Bewegung in der Ebene zulassen. Durch die Drehung des Drehelements 4 werden deshalb die Gewindestücke 10 und damit die Kamera 2 in Richtung des Gewindeganges des Führungsgewindes bewegt.

Die Fig. 2 zeigt das System nach einer Drehung des Drehelements 4. Durch die Drehung wurden die Gewin­ destücke 10 und damit die Kamera 2 in distale Richtung bewegt. Die Führungsflächen 7 und 9 überdecken sich nun in einem größeren Bereich. Durch Drehung des Drehe­ lements 4 kann die Kamera mit dem Bildaufnehmer in den gewünschten Abstand von der Bildleiter-Einheit des Endoskops gebracht werden.

Zur Fixierung des gewünschten Abstandes ist eine Arretiervorrichtung vorgesehen, die nicht abgebildet ist. Als einfachste Möglichkeit kann das Drehelement ein durchgängiges Gewinde aufweisen, in welches eine angespitzte Rändelschraube gedreht wird.

Claims (6)

1. Endoskop mit Fernsehkamera, die am proximalen Ende des Endoskops anbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Endoskop und die Fernseh­ kamera (2) mittels einer Führungshülse (1) verbunden sind, die aus einem starren Element (3) und einem mit diesem drehbar verbundenen, konzentrisch angeordneten Drehelement (4) besteht, welches ein axial zur optischen Achse verlau­ fendes Führungsgewinde (11) aufweist, wobei das erste der zu verbindenden Teile (Endoskop oder Fernsehkamera) fest mit dem starren Element (3) der Führungshülse (1) verbind­ bar ist, und das zweite der zu verbindenden Teile (2) mit wenigstens einem Gewindestück (10) versehen ist, das in das Führungsgewinde (11) des Drehelements (4) eingreift, und daß eine Führung vorgesehen ist, die eine Drehung des zweiten zu verbindenden Teils (2) relativ zum starren Element (3) verhindert, und daß das starre Element (3) und das zu verbindende Teil (Endoskop oder Fernsehkamera), dessen Gewindeteil in das Führungsgewinde (11) des Drehelements (4) eingreift, je­ weils wenigstens eine ebene Führungsfläche (8, 9) aufwei­ sen, die sich parallel gegenüberstehen.

2. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Endoskop mit dem star­ ren Element (3) der Führungshülse (1) verbindbar ist und die Fernsehkamera (2) wenigstens ein Gewindeteil (10) aufweist, das in das Führungsgewinde (11) des Drehelements (4) der Führungshülse (1) eingreift.

3. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernsehkamera (2) mit dem starren Element (3) der Führungshülse (1) verbind­ bar ist und das Endoskop wenigstens ein Gewindeteil aufweist, das in das Führungsgewinde (11) des Dreh­ elements (4) der Führungshülse (1) eingreift.

4. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Endoskop und die Fern­ sehkamera (2) mittels der Führungshülse (1) derart miteinander verbunden sind, daß der Bildaufnehmer der Fernsehkamera (2) in der proximalen Bildebene des Endoskops liegt.

5. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Drehelement (4) ein Feststellmechanismus zur Fixierung des Drehelements (4) in einer vorgebbaren Stellung bezüglich des starren Elements (3) vorgesehen ist.

6. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Element (3) der Führungshülse einen Hohlzylinder (5) aufweist, der am proximalen Ende zwei gegenüberliegende Verlängerungen (7) mit kreissegmentförmigem Querschnitt besitzt, wobei die ebenen Flächen (8) dieser Verlängerungen (7) als Führungsflächen dienen, daß das Drehelement (4) der Führungshülse (1) als Hohlzylinder ausgebildet ist, der das starre Element (3) teilweise umfaßt und dessen Innenfläche am proximalen Ende mit einem Führungsgewin­ de (11) ausgestattet ist, und daß die Fernsehkamera (2) am distalen Ende zwei gegenüberliegende Flächen (9) aufweist, die in die Führungsflächen (8) des starren Elements (3) eingreifen, sowie zwei Gewindeteile (10), die in das Führungsgewinde (11) des Drehelements (4) eingreifen.