DE4438511C2 - Endoskop - Google Patents
EndoskopInfo
- Publication number
- DE4438511C2 DE4438511C2 DE19944438511 DE4438511A DE4438511C2 DE 4438511 C2 DE4438511 C2 DE 4438511C2 DE 19944438511 DE19944438511 DE 19944438511 DE 4438511 A DE4438511 A DE 4438511A DE 4438511 C2 DE4438511 C2 DE 4438511C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- reinforcing member
- rod lens
- lens
- endoscope
- rod
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
- G02B23/2407—Optical details
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/002—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor having rod-lens arrangements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Endoscopes (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Description
Diese Erfindung betrifft ein starres Endoskop, aufweisend:
ein sich in Längsrichtung erstreckendes Einführstück, ein Objektiv, angeordnet innerhalb des Einführstücks an dessen distalem Ende, ein optisches Bildübertragungssystem einschließlich zumindest einer Stablinse zur Übertragung des durch die Objektiv geformten Bildes, und ein Mittel zur Erhöhung der Bruchfestigkeit des starren Endoskops, wobei das Mittel an der Peripherie der Stablinse angeordnet ist. Ein solches Endoskop ist aus der DE 38 39 364 A1 bekannt. Solche Endoskope werden auf den Gebieten der Medizin oder Industrie benutzt.
ein sich in Längsrichtung erstreckendes Einführstück, ein Objektiv, angeordnet innerhalb des Einführstücks an dessen distalem Ende, ein optisches Bildübertragungssystem einschließlich zumindest einer Stablinse zur Übertragung des durch die Objektiv geformten Bildes, und ein Mittel zur Erhöhung der Bruchfestigkeit des starren Endoskops, wobei das Mittel an der Peripherie der Stablinse angeordnet ist. Ein solches Endoskop ist aus der DE 38 39 364 A1 bekannt. Solche Endoskope werden auf den Gebieten der Medizin oder Industrie benutzt.
Ein Endoskop mit Stablinsen in einem rohrförmigen Einführstück, bei dem
die Stablinsen zur Erhöhung der Bruchfestigkeit in Metallhülsen eingeklebt
sind, ist aus der US 41 48 551 bekannt.
Fig. 1A und 1 B zeigen die optischen Systeme konventioneller starrer
Endoskope. In Fig. 1A wird das Bild eines Objektes O, das auf einer
Ebene O1 durch eine Objektivlinse Obj geformt wird, übertragen, während
es wiederholt auf Ebenen O2 und O3 durch Übertragungslinsen 2a und 2b
geformt wird, die ein optisches Bildübertragungssystem bilden, so dass
das auf der
Ebene O3 geformte Bild für die Beobachtung durch ein Okular 3
vergrößert wird. Die Bezugszahlen 1a und 1b stellen Feldlinsen dar. In
diesem Fall ist bekannt, dass wenn, wie in Fig. 1B gezeigt, stabförmige
Übertragungslinsen 2a' und 2b' an Stelle der Übertragungslinsen 2a und b
benutzt werden, die Helligkeit des optischen Systems dem Quadrat des
Brechungsindexes jeder der stabförmigen Linsen 2a' und 2b' gleich ist,
verglichen mit der des in Fig. 1A gezeigten optischen Systems, in dem die
Abstände zwischen den Einzelnen Linsen mit Luft gefüllt sind.
Die Rahmenstruktur eines starren Endoskops mit dem in Fig. 1B
gezeigten optischen System ist aus der US 5,020,893, der die o. g. DE 38 39 364 A1
entspricht, bekannt. Fig. 2A zeigt das starre Endoskop, das in
seiner Beschreibung dargelegt wird. In dieser Fig. 2A kennzeichnet die
Bezugszahl 1 ein Endoskopgriffstück, 2 ein Okularstück und 3 ein
Endoskopeinführstück oder Schaft. Fig. 2B beschriebt die innere Form des
Einführstückes 3, in dem eine Lichtleitfaser 7 zur Beleuchtung eines
Objektes neben einem optischen Systemtubus 10 angeordnet ist, in dem
sich das optische Bildübertragungssystem befindet. Der optische
Systemtubus 10 beinhaltet eine Objektivlinse 8, aus stabförmigen Linsen
12 bestehende Übertragungslinsen 9 zur Übertragung eines Bildes und
Abstandsringe 11, um die Abstände zwischen den Linsen konstant zu
halten.
Das wie oben erwähnte konstruierte starre Endoskop wird so benutzt,
dass das Einführstück 3 durch ein kleines Loch in einen menschlichen
Körper oder eine Vorrichtung eingeführt wird. In diesem Fall, wenn das
Einführstück 3 Biegung ausgesetzt ist, ist es schwierig, das Einführstück 3
nach dem Einführen herauszuziehen. Daher sind, mit Ausnahme der
Lichtleitfaser 7 und einzelner Linsen, die Glieder, die das Einführstück 3
bilden, für gewöhnlich aus Metallen mit relativ hoher Härte konstruiert.
Figs. 3a und 3b zeigen Zustände, in denen das Einführstück des starren
Endoskops in einen menschlichen Körper eingeführt wird. Es sind
praktisch wenige Fälle bekannt, in denen das Einführstück auf geradem
Wege in den menschlichen Körper eingeführt wird, wie in Fig. 3A gezeigt.
Statt dessen kommen häufig Fälle vor, in denen wie in Fig. 3B gezeigt,
das Einführstück am okularseitigen Ende A des starren Endoskops zur
Einführung in den menschlichen Körper gebogen wird. Wenn das starre
Endoskop speziell für Diagnosen der Harnorgane benutzt wird, z. B. für die
in der Figur beschriebenen, muss die Suche nach dem Eingang des Ureters
in die Harnblase so erfolgen, dass auf das okularseitige Ende A Kräfte aus
allen Richtungen wirken, während die Richtung des Einführstückes
eingestellt wird. Diese Behandlung setzt das Einführstück Biegung aus.
Eine solche Biegung des Einführstückes des starren Endoskops in
Benutzung kann auch bei den
Anwendung auf andere Gebiete der Inneren Medizin, der Geburtshilfe und
Gynäkologie, der Chirurgie sowie auf das Gebiet der Industrie verursacht
werden. Verglichen mit dem Gebiet der Medizin, wird das starre Endoskop
auf dem Gebiet der Industrie in besonderer Weise eher hart beansprucht.
Darüber hinaus muss das Einführstück des starren Endoskops eine
höhere Biegefestigkeit aufweisen, da es oft unter den Bedingungen relativ
harter Beanspruchung benutzt wird, wie z. B. dann, wenn das Einführstück
durch ein kleines metallisches Loch eingeführt wird, um das Innere einer
Maschine oder eines Wasserrohres zu beobachten.
Während der Lagerung des starren Endoskops, z. B. auf einer Unterlage
(siehe Fig. 4A), kann es leicht passieren, das achtlos ein schweres
Gewicht, z. B. ein Werkzeug, auf das starre Endoskop gelegt wird (siehe
Fig. 4B). Daraus resultiert das Einwirken einer einseitigen Belastung auf
das Einführstück, welches gebogen wird (Bezugssymbol B in der Figur).
Wenn das Einführstück des starren Endoskops gebogen wird, wie in Fig. 5
gezeigt, wirken große einseitige Belastungen auf die Kontaktteile des
Tubuses 10 mit den Übertragungslinsen 9, vor allem auf die Oberflächen
der Übertragungslinsen 9, bezeichnet durch die Symbole C1 und C2, und
die metallischen Abstandsringe 11. In diesem Fall können abhängig vom
Ausmaß der einseitigen Belastungen die Übertragungslinsen 9 soweit
beschädigt werden, dass Risse oder Brücke auftreten. Das
verursacht die Verschlechterung des Beobachtungsbildes. Fig. 6A und 6B
zeigen, wie das Beobachtungsbild durch die Beschädigung der Linse
verschlechtert wird. Fig. 6A zeigt, wie bei Rissen in der Mitte der Linse der
Abfall des Lichtstrahles einen Schatten in einem großen Teil des
Beobachtungsfeldes ergibt und zur Verschlechterung des
Beobachtungsbildes führt. Wenn sich die Risse weiter ausdehnen und die
Linse schließlich vollständig zerbricht, wird, wie in Fig. 6B gezeigt,
überhaupt kein Lichtstrahl übertragen, und das Beobachtungsfeld wird
völlig dunkel.
Wie oben erwähnt, besteht beim konventionellen starren Endoskop nach
der US 5,020,893 das Problem, dass jede Übertragungslinse des
Einführstückes 3 während der Benutzung oder der Lagerung abgebrochen
werden kann.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein starres Endoskop der
eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass bei ihm eine
Beschädigung der Übertragungslinsen verhindert wird und immer ein
klares Bild sichtbar ist, selbst wenn das Einführstück des starren
Endoskops während seiner Benutzung oder Lagerung gebogen wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Endoskop mit den Merkmalen nach
Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafterweise ist das Verstärkungsglied kürzer als die Stablinse ist
und erfüllt ein Material für das Verstärkungsglied die Bedingung
Y < Y (1)
wobei y der Young'sche Modul der Stablinse und Y der Young'sche Modul
des Verstärkungsgliedes ist.
Weiterhin kann das Längenverhältnis zwischen dem Verstärkungsglied
und der Stablinse die Bedingung:
0,3 ≦ l/L ≦ 0,9 (2)
erfüllen, wobei l die Länge des Verstärkungsgliedes und L die Länge der
Stablinse ist.
Weiterhin kann das Verstärkungsglied Mittel zur Unterscheidung von
Vorder- und Rückseite und ein Fenster zum Aushärten eines Klebemittels
haben, die Stablinse aus einer gekitteten Linse bestehen und das
Verstärkungsglied so angebracht sein, dass es sich über der
Verbindungsoberfläche der gekitteten Linse befindet.
Im folgenden wird nun die Funktion des starren Endoskops erklärt. Unter
Benutzung von Fig. 5 wird zunächst auf den Prozess Bezug genommen,
in dem eine schwere Biegelast auf das Einführstück des starren
Endoskops wirkt, was zum Bruch
der Stablinsen führt. Im folgenden wird das "starre" Endoskop als
"nichtflexibles" Endoskop bezeichnet. Wie Fig. 5 zeigt, erzeugt eine
äußere Biegelast eine gewaltsame Verschiebung. Als Resultat einer
solchen Biegung variieren die oberen und unteren Teile des optischen
Systemtubuses 10 des nichtflexiblen Endoskops in ihrer Länge, so dass
eine Seite des Tubuses 10 derart gespannt wird, dass sie sich von den
Linsen lässt, während die andere Seite derart gepresst wird, dass sie auf
die Linsen auftrifft. Folgerichtig wirken Kräfte, die jede Linse deformieren,
an den drei Punkten A, B und C, wie in der Figur gezeigt. Jedoch
konzentriert sich bei weiterer Deformierung der Stablinse wegen der
Biegelast von den Punkten B und C die auf den Wirkstoff ausgeübte
Beanspruchung auf und um das Zentrum der Stablinse, und die Linse
zerbricht nach kurzer Zeit.
Daher wird, wie in Fig. 7 illustriert, in das nichtflexible Endoskop der
vorliegenden Erfindung ein Verstärkungsglied 2, das kürzer ist als eine
Stablinse 21, zwischen der Peripherie der Stablinse 21 und den optischen
Systemtubus 10 eingefügt, so dass die auf den Werkstoff ausgeübte.
Beanspruchung in der ersten Phase der Deformierung des optischen
Systemtubuses 10 nicht auf die Stablinse 21 einwirkt. Selbst bei
fortschreitender Deformierung widersteht die Stablinse 21 der Biegung,
indem das Verstärkungsglied 22 der Spannung ausgesetzt ist und
gleichzeitig der zentrale Teil der Stablinse 21 und seine Umgebung, wo
sich die Spannung konzentriert, durch das Verstärkungsglied 22 geschützt
werden.
In der ersten Phase der Deformierung, vor allem während der
freien Deformierung bis zum Aufeinandertreffen des
Innendurchmessers des optischen Systemtubuses 10 mit den
Eckpunkten B und C der Stablinse 21, wirkt nur leichte Spannung
auf die Stablinse 21. Somit sollte eine Krümmung R des optischen
Systemtubuses 10 während der freien Deformierung so klein wie
möglich gemacht wird. Die Krümmung R wird durch die drei Punkte
B, C und D bestimmt. Beim konventionellen nichtflexiblen
Endoskop ohne Verstärkungsglied hängt das Maß der Verschiebung
des Punktes D in Bezug auf die Punkte B und C von dem Abstand
ab, in dem die Stablinse 21 in den optischen Systemtubus 10
eingepaßt wird. Die absichtliche Vergrößerung des Abstandes ist
jedoch schwierig zu bewerkstelligen, weil das die Dezentrierung
der Linse zur Folge hat. Obwohl auch in Betracht gezogen wird,
den Abstand zwischen den Punkten B und C zu verringern, wird
dieses Maß, also die Länge der Stablinse, durch die
Spezifikation des Produktes bestimmt und ist somit nur schwer
absichtlich zu verändern. Erfindungsgemäß ist es jedoch möglich,
die Krümmung R in der freien Deformierung zu vermindern, da das
Verstärkungsglied 22 um die Stablinse 21 herummontierbar ist, um
das Maß der Verschiebung des Punktes D in Bezug auf die Punkte B
und C auszugleichen.
Damit die Biegespannung nicht direkt auf die Stablinse 21 wirkt,
erhält das Verstärkungsglied 22 nach der freien Deformierung die
Funktion der Verstärkung, so daß die Stablinse 21 schwer zu
biegen ist. Deshalb wird das Verstärkungsglied 22 im Gegensatz
zu einer Linse aus einem Material mit hoher Festigkeit wie
Metall oder Keramik hergestellt. Die Länge des
Verstärkungsgliedes 22 wird optimiert, so daß bei der Wirkung
von Spannung auf die Stablinse 21 das Verstärkungsglied 22 an
den Punkten E und F mit dem Tubus 10 in Kontakt kommt und die
Spannung aufnimmt, um die Belastung von der Stablinse 21
fernzuhalten. Da der Kontaktabstand des Verstärkungsgliedes 22
(zwischen den Punkten E und F) kürzer ist als der der Stablinse
21 (zwischen den Punkten B und C), hat das Verstärkungsglied 22
den Vorteil, daß es auch hinsichtlich des Biegemoments schwer zu
biegen ist. Die Spannung konzentriert sich auf und um das
Zentrum der Stablinse 21. Wenn das Verstärkungsglied 22 so
konstruiert ist, daß es das Zentrum der Stablinse 21 und seine
Umgebung bedeckt, wird ein hoher Verstärkungseffekt erreicht.
Es ist besonders wünschenswert, daß das Material des
Verstärkungsgliedes 22 die Bedingungen der Gleichung (1)
erfüllt. Weiterhin sollte das Längenverhältnis zwischen der
Stablinse 21 und dem Verstärkungsglied 22 die Bedingungen der
Gleichung (2) erfüllen. Falls der Wert von (l/L) den unteren
Grenzwert der Gleichung (2) überschreitet, ist das
Verstärkungsglied 22 zu kurz, um den durch die Biegung der
Stablinse 21 hervorgerufenen Effekt der Dezentrierung zu
vernachlässigen. Bevor das Verstärkungsglied 22 mit dem
optischen Systemtubus 10 in Berührung kommt, wirkt eine starke
Spannung auf die Stablinse 21, und die Linse bricht ab. Falls
andererseits der Wert von (l/L) den oberen Grenzwert der
Gleichung (2) überschreitet, ist das Verstärkungsglied 22 zu
lang, um die Krümmung R während der freien Deformierung zu
vermindern.
Das Einführstück des nichtflexiblen Endoskops wird dann gebogen,
wenn es relativ dünn ist. Ein Außendurchmesser Ø der Stablinse
von ungefähr 5 mm oder weniger wird in solch einem
nichtflexiblen Endoskop angewendet und bringt das Problem des
Bruchs der Stablinse und des Ablösens von der
Verbindungsoberfläche mit sich. Experimente zeigen, daß z. B.
eine Stablinse mit einem Außendurchmesser Ø = 3 mm und einer
Länge L = 30 mm in der Mitte bricht, wenn die Biegespannung so
stark ist, daß die Stablinse selbst die Krümmung R = 1000 mm
oder weniger hat. Wegen dieser Tatsache ist es wünschenswert,
daß die Länge des Verstärkungsgliedes so bestimmt wird, daß die
freie Deformierung mit der Krümmung R von bis zu 1000 mm
durchführbar ist.
Hinsichtlich einer Dicke t des Verstärkungsgliedes ist eine
große Dicke zur Verminderung der Krümmung R und Erhöhung des
Verstärkungseffekts zu bevorzugen. Eine extrem große Dicke
schmälert jedoch den effektiven Durchmesser der
Übertragungslinse und verdunkelt das Beobachtungsfeld. Weiterhin
ist es erforderlich, daß die durch die Einfügung des
Verstärkungsgliedes verursachte Reduzierung der Lichtmenge bei
30% oder weniger gehalten wird. Es ist wünschenswert, daß das
Verhältnis zwischen der Dicke t des Verstärkungsgliedes und dem
Außendurchmesser Ø der Stablinse die Bedingung:
t ≦ 0,1Ø (3)
erfüllt.
Zur Montage des nichtflexiblen Endoskops werden oft Hilfsmittel
zur Unterscheidung von Vorder- und Rückseite der Stablinse
benötigt. Wenn in diesem Fall Vorder- und Rückseite der
Stablinse unterschieden werden, indem das Verstärkungsglied mit
den Hilfsmitteln zur Unterscheidung versehen oder das
Verstärkungsglied etwas vom Zentrum der Stablinse entfernt wird,
ist das vorteilhaft, weil sich die Montage erheblich besser
ausführen läßt.
Bei der Montage des Verstärkungsgliedes und der Stablinse wird
die Dezentrierung der Stablinse vermindert und die
Biegefestigkeit erhöht, wenn ein gleichförmiges Medium in den
gesamten Raum zwischen der äußeren Oberfläche der Stablinse und
der inneren Oberfläche des Verstärkungsgliedes eingefügt wird.
Das ist günstig für die praktische Benutzung. Die Wahl des
einzufügenden Mediums muß sich nicht auf ein Klebemittel
beschränken. Es kann z. B. Silikon sein.
Weiterhin ist es erfindungsgemäß möglich, die Biegefestigkeit
unabhängig von der Konstruktion der Stablinse (des möglichen
Effekts der gekitteten Linse und der Position der
Verbindungsoberfläche) zu verbessern. Besonders dort, wo die
Verbindungsoberfläche im mittleren Teil der Stablinse liegt, in dem sich
die Biegespannung konzentriert, ist ein extrem hoher Effekt zu erwarten.
Die Erfindung wird in der Zeichnung anhand von Ausführungsformen
näher erläutert. Es zeigen:
Figs. 1A und 1B Ansichten optischer Systeme konventioneller
nichtflexibler Endoskope,
Fig. 2A eine Ansicht wesentlicher Teile des konventionellen nichtflexiblen
Endoskops,
Fig. 2B eine Schnittansicht eines in Fig. 2A durch das Symbol I
bezeichneten Teils,
Figs. 3A und 3B erläuternde Ansichten der Zustände, in denen das
nichtflexible Endoskop gelagert wird,
Fig. 5 eine erläuternde Ansicht des Zustandes, in dem Übertragungslinsen
eines Einführstückes des konventionellen nichtflexiblen Endoskops durch
Biegung zerbrochen werden,
Figs. 6A und 6B erläuternde Ansichten der Zustände, in denen ein
Beobachtungsbild durch Risse bzw. Bruch der Linse verschlechtert wird,
Fig. 7 eine Ansicht der grundlegenden Konstruktion wesentlicher Teile
eines starren Endoskops nach der Erfindung,
Fig. 8 eine Ansicht einer Konstruktion der ersten bis dritten
Ausführungsform des starren Endoskops nach der Erfindung,
Fig. 9 eine Ansicht der Konstruktion einer vierten Ausführungsform,
Fig. 10 eine Ansicht der Konstruktion einer fünften Ausführungsform
Fig. 11A eine Ansicht der Konstruktion einer sechsten Ausführungsform,
Fig. 11B eine Ansicht eines in Fig. 11A entlang der Linie D-D
vorgenommenen Schnittes, und
Figs. 12A, 12B, 12C und 12D Beispiele für die Anwendung des
starren Endoskops nach der Erfindung auf verschiedene Typen optischer
Übertragungssysteme.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden
unter Hinweis auf die Zeichnungen erklärt.
Fig. 8 zeigt die Konstruktion dieser Ausführungsform. Nachstehend die
Zahlenangaben zur ersten Ausführungsform:
Krümmung R = 2000 [mm]
Länge der Stablinse, L = 30 [mm]
Dicke des Verstärkungsgliedes, t = 0,08 [mm]
Länge des Verstärkungsgliedes, l = 22 [mm]
Außendurchmesser der Stablinse, Ø = 3 [mm]
(l/L) = 73 [%]
Young'scher Modul der Stablinse, y = 8,02 × 1010 [N/m2]
Young'scher Modul des Verstärkungsgliedes, Y = 1,3 × 1011 [N/m2]
Krümmung R = 2000 [mm]
Länge der Stablinse, L = 30 [mm]
Dicke des Verstärkungsgliedes, t = 0,08 [mm]
Länge des Verstärkungsgliedes, l = 22 [mm]
Außendurchmesser der Stablinse, Ø = 3 [mm]
(l/L) = 73 [%]
Young'scher Modul der Stablinse, y = 8,02 × 1010 [N/m2]
Young'scher Modul des Verstärkungsgliedes, Y = 1,3 × 1011 [N/m2]
Da die Konstruktion dieser Ausführungsform mit der der ersten
Ausführungsform übereinstimmt, wird die entsprechende Figur
ausgelassen. Nachstehend die Zahlenangaben zur zweiten
Ausführungsform:
Krümmung R = 1000 [mm]
Länge der Stablinse, L = 30 [mm]
Dicke des Verstärkungsgliedes, t = 0,08 [mm]
Länge des Verstärkungsgliedes, l = 15 [mm]
Außendurchmesser der Stablinse, Ø = 3 [mm]
(l/L) = 50 [%]
Young'scher Modul der Stablinse, y = 8,02 × 1010 [N/m2]
Young'scher Modul des Verstärkungsgliedes, Y = 1,3 × 1011 [N/m2]
Krümmung R = 1000 [mm]
Länge der Stablinse, L = 30 [mm]
Dicke des Verstärkungsgliedes, t = 0,08 [mm]
Länge des Verstärkungsgliedes, l = 15 [mm]
Außendurchmesser der Stablinse, Ø = 3 [mm]
(l/L) = 50 [%]
Young'scher Modul der Stablinse, y = 8,02 × 1010 [N/m2]
Young'scher Modul des Verstärkungsgliedes, Y = 1,3 × 1011 [N/m2]
Da die Konstruktion dieser Ausführungsform mit der der ersten
Ausführungsform übereinstimmt, wird die entsprechende Figur
ausgelassen. Nachstehend die Zahlenangaben zur dritten
Ausführungsform:
Krümmung R = 800 [mm]
Länge der Stablinse, L = 30 [mm]
Dicke des Verstärkungsgliedes, t = 0,08 [mm]
Länge des Verstärkungsgliedes, l = 7,5 [mm]
Außendurchmesser der Stablinse, Ø = 3 [mm]
(l/L) = 46 [%]
Young'scher Modul der Stablinse, y = 8,02 × 1010 [N/m2]
Young'scher Modul des Verstärkungsgliedes, Y = 1,3 × 1011 [N/m2]
Krümmung R = 800 [mm]
Länge der Stablinse, L = 30 [mm]
Dicke des Verstärkungsgliedes, t = 0,08 [mm]
Länge des Verstärkungsgliedes, l = 7,5 [mm]
Außendurchmesser der Stablinse, Ø = 3 [mm]
(l/L) = 46 [%]
Young'scher Modul der Stablinse, y = 8,02 × 1010 [N/m2]
Young'scher Modul des Verstärkungsgliedes, Y = 1,3 × 1011 [N/m2]
Fig. 9 zeigt die Konstruktion dieser Ausführungsform. Die
Stablinse 21 ist als eine gekittete Linse konstruiert, und ein
Ende 22a des Verstärkungsgliedes 22 ist diagonal abgeschnitten,
um Vorder- und Rückseite der Stablinse zu unterscheiden.
Fig. 10 zeigt die Konstruktion dieser Ausführungsform. Wenn die
Stablinse 21 und das Verstärkungsglied 22 wie in der Figur
gezeigt mit einem Klebemittel gekittet werden, ist es zu
empfehlen, daß das Verstärkungsglied 22 derart mit einem Fenster
22b versehen ist, daß seine Festigkeit nicht vermindert wird.
Ein besonders hoher Bindeeffekt wird durch die Verwendung eines
Klebemittels mit UV-Aushärtung gewährleistet. Bei richtiger Wahl
der Form und der Position des Fensters 22b ist dieses auch als
Hilfsmittel zur Unterscheidung der Richtung der Stablinse 21
verwendbar.
Figs. 11A und 11B zeigen die Konstruktion dieser
Ausführungsform. Ebene Oberflächen sind in Längsrichtung der
Peripherie der Stablinse 21 angeordnet. Wenn die Stablinse 21
derart geformt ist, sind die ebenen Oberflächen der Stablinse 21
in Bezug auf das Verstärkungsglied 22 senkbar. Somit ist es
möglich, die Krümmung der freien Deformierung zu vermindern. Um
die freie Deformierung in allen Richtungen zu ermöglichen, ist es nur
notwendig, die Stablinse 21 mit einer Vielzahl ebener Oberflächen zu
versehen. Da dies jedoch den effektiven Durchmesser der Stablinse 21
verkleinert, ist es sehr angebracht, dass drei ebene Oberflächen gebildet
werden, wie in dieser Ausführungsform.
Jedes der in den Fig. 12A bis 12D gezeigten optischen Systeme ist auf
einmalige Bildübertragung eingestellt. Das in Fig. 12A gezeigte optische
System weist eine gekittete Sammellinse 32 auf, die zwischen zwei
plankonvexe Stablinsen 31 und 31' eingefügt ist, die Verstärkungsglieder
33 bzw. 33' an ihren Peripherien haben. Die Abstände zwischen de
Stablinsen und der gekitteten Linse wird durch Abstandsringe 34 und 34'
in vorher festgelegten Maßen gehalten. Der Außendurchmesser der
gekitteten Linse ist etwas größer als die Außendurchmesser der Stablinse.
Diese Bauteile werden in den optischen Systemtubus eingepasst. Das
optische System in Fig. 12B weist zwei bikonvexe gekittete Stablinsen 35
und 35' auf, die an ihren Peripherien mit Verstärkungstubusen 36 bzw. 36'
versehen sind. Bezugszahl 37 bezeichnet einen Abstandsring. Das
optische System in Fig. 12C schließt zwei Stablinsen ein, wobei beide
plankonvexe Linsen 39 haben, die mit einem Ende eines Glasstabes 38
verkittet sind, und deren Endflächen eben sind. Eine plankonvexe Linse
40 ist
mit dem anderen Ende des Glasstabes 38 verkittet. Die Glasstäbe
der Stablinsen sind mit Verstärkungstubusen 41 und 41' versehen.
Bezugszahl 42 bezeichnet einen Abstandsring. Das optische
System in Fig. 12D schließlich ist identisch mit dem in Fig. 12B
gezeigten, jedoch sind Teile der Peripherie jeder Stablinse zur
Bildung ebener Oberflächen abgeschnitten. Wie in Verbindung mit
Figs. 11A und 11B erklärt, werden die ebenen Teile geformt und
stellen einen großen Abstand (die obere Seite in der Figur)
zwischen der Stablinse und dem optischen Systemtubus her.
Das Endoskop ist also so konstruiert, daß Übertragungslinsen
nicht beschädigt werden und immer ein klares Bild sichtbar ist,
selbst wenn das Einführstück des Endoskops während der Benutzung
oder der Lagerung gebogen wird.
Claims (8)
1. Starres Endoskop, aufweisend:
ein sich in Längsrichtung erstreckendes Einführstück (3), ein Objektiv, angeordnet innerhalb des Einführstücks (3) an dessen distalem Ende, ein optisches Bildübertragungssystem einschließlich zumindest einer Stablinse (21) zur Übertragung des durch das Objektiv geformten Bildes, und ein Mittel zur Erhöhung der Bruchfestigkeit des starren Endoskops, wobei das Mittel an der Peripherie der Stablinse (21) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Mittel zur Erhöhung der Bruchfestigkeit des Endoskops ein Verstärkungsglied (22) mit einer geringeren Länge als die der Stablinse (21) ist, so dass ein Raum zwischen einer inneren Oberfläche eines optischen Systemtubus (10), in dem das optische Bildübertragungssystem angeordnet ist, und den Enden der Stablinse (21) gebildet wird.
ein sich in Längsrichtung erstreckendes Einführstück (3), ein Objektiv, angeordnet innerhalb des Einführstücks (3) an dessen distalem Ende, ein optisches Bildübertragungssystem einschließlich zumindest einer Stablinse (21) zur Übertragung des durch das Objektiv geformten Bildes, und ein Mittel zur Erhöhung der Bruchfestigkeit des starren Endoskops, wobei das Mittel an der Peripherie der Stablinse (21) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Mittel zur Erhöhung der Bruchfestigkeit des Endoskops ein Verstärkungsglied (22) mit einer geringeren Länge als die der Stablinse (21) ist, so dass ein Raum zwischen einer inneren Oberfläche eines optischen Systemtubus (10), in dem das optische Bildübertragungssystem angeordnet ist, und den Enden der Stablinse (21) gebildet wird.
2. Endoskop nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Material für das Verstärkungsglied (22) eine Bedingung:
y < Y
erfüllt, wobei y der Young'sche Modul der Stablinse (21) und Y der Young'sche Modul des Verstärkungsglieds ist.
dass ein Material für das Verstärkungsglied (22) eine Bedingung:
y < Y
erfüllt, wobei y der Young'sche Modul der Stablinse (21) und Y der Young'sche Modul des Verstärkungsglieds ist.
3. Endoskop nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Längenverhältnis zwischen dem Verstärkungsglied (22) und der Stablinse (21) eine Bedingung:
0,3 ≦ l/L ≦ 0,9
erfüllt, wobei l die Länge des Verstärkungsgliedes (22) und L die Länge der Stablinse (21) ist.
dass das Längenverhältnis zwischen dem Verstärkungsglied (22) und der Stablinse (21) eine Bedingung:
0,3 ≦ l/L ≦ 0,9
erfüllt, wobei l die Länge des Verstärkungsgliedes (22) und L die Länge der Stablinse (21) ist.
4. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verstärkungsglied (22) Mittel zur Unterscheidung von
Vorder- und Rückseite der Stablinse (21) hat.
5. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verstärkungsglied (22) ein Fenster zum Aushärten eines
Klebemittels hat.
6. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stablinse (21) eine gekittete Linse aufweist und das
Verstärkungsglied (22) sich über einer Verbindungsoberfläche der
gekitteten Linse befindet.
7. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verstärkungsglied (22) aus Metall oder Keramik besteht.
8. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verstärkungsglied (22) eine Bedingung:
t ≦ 01Ø
erfüllt, wobei t die Dicke des Verstärkungsgliedes (22) und Ø der Außendurchmesser der Stablinse (21) ist.
dass das Verstärkungsglied (22) eine Bedingung:
t ≦ 01Ø
erfüllt, wobei t die Dicke des Verstärkungsgliedes (22) und Ø der Außendurchmesser der Stablinse (21) ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5272158A JPH07124099A (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 硬性鏡 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4438511A1 DE4438511A1 (de) | 1995-06-14 |
DE4438511C2 true DE4438511C2 (de) | 2002-04-04 |
Family
ID=17509903
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9417262U Expired - Lifetime DE9417262U1 (de) | 1993-10-29 | 1994-10-31 | Endoskop |
DE19944438511 Expired - Fee Related DE4438511C2 (de) | 1993-10-29 | 1994-10-31 | Endoskop |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9417262U Expired - Lifetime DE9417262U1 (de) | 1993-10-29 | 1994-10-31 | Endoskop |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07124099A (de) |
DE (2) | DE9417262U1 (de) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4341062C2 (de) * | 1993-12-02 | 2000-11-02 | Wolf Gmbh Richard | Endoskopisches Instrument |
DE19750685C2 (de) * | 1997-11-15 | 2003-08-14 | Storz Karl Gmbh & Co Kg | Verfahren zum Montieren von Stablinsen in einem Endoskop sowie Endoskop mit solchen Stablinsen |
DE19912656C2 (de) * | 1999-03-20 | 2003-08-21 | Winter & Ibe Olympus | Endoskopoptik mit Linsenverstellsicherungseinrichtung |
DE10253559B4 (de) * | 2002-11-15 | 2005-10-27 | Olympus Winter & Ibe Gmbh | Endoskopoptik |
DE20306541U1 (de) | 2003-04-25 | 2003-06-26 | Asap Endoscopic Products Gmbh | Endoskop |
US7116486B2 (en) * | 2003-09-10 | 2006-10-03 | Precision Optics Corporation, Inc. | Cylindrical optical devices and method of manufacture |
US7715105B2 (en) | 2003-09-10 | 2010-05-11 | Precision Optics Corporation | Acylindrical optical device |
DE102013101650A1 (de) * | 2013-02-20 | 2014-08-21 | Karl Storz Gmbh & Co. Kg | Optikrohr für ein Endoskop, Endoskop sowie Verfahren zum Montieren mindestens einer Stablinse in einem Optikrohr |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4148551A (en) * | 1977-05-09 | 1979-04-10 | American Hospital Supply Corporation | Modular rod lens assembly and method of making the same |
DE3839364A1 (de) * | 1988-11-22 | 1990-05-23 | Wolf Gmbh Richard | Bikonvexe stablinse |
-
1993
- 1993-10-29 JP JP5272158A patent/JPH07124099A/ja not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-10-31 DE DE9417262U patent/DE9417262U1/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-10-31 DE DE19944438511 patent/DE4438511C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4148551A (en) * | 1977-05-09 | 1979-04-10 | American Hospital Supply Corporation | Modular rod lens assembly and method of making the same |
DE3839364A1 (de) * | 1988-11-22 | 1990-05-23 | Wolf Gmbh Richard | Bikonvexe stablinse |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07124099A (ja) | 1995-05-16 |
DE4438511A1 (de) | 1995-06-14 |
DE9417262U1 (de) | 1995-02-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3714492C2 (de) | Röhrenkonstruktion für medizinische Anwendungen | |
DE10308902B4 (de) | Flexibles Ureteropyeloskop | |
DE2441283C3 (de) | Endoskop mit äußerer und mehrschichtiger innerer Röhre für Behandlungsinstrumente | |
EP0552429B1 (de) | Endoskop mit einem steuerbaren distalen Endstück | |
DE69726166T2 (de) | Führungsdraht mit geringer masse zur drehmoment-übertragung | |
EP1776917B1 (de) | Endoskop | |
DE60102075T2 (de) | Chirurgische schlinge | |
DE60016676T2 (de) | Medizinischer Führungsdraht | |
DE69434533T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Austauschführungsdrahtes mit alternierenden Bändern | |
DE10023392A1 (de) | Krümmungsabschnitt eines Endoskops | |
EP0605764A1 (de) | Instrument zum Implantieren und Extrahieren von Stents | |
DE102007013749A1 (de) | Einführteil für ein Endoskop | |
DE4428914A1 (de) | Dünnwandiger Katheter | |
DE2800362A1 (de) | Endoskop | |
DE2150595A1 (de) | Endoskop | |
DE102009037827A1 (de) | Medizinisches Katheterinstrument | |
EP1031054B1 (de) | Verfahren zum montieren von stablinsen in einem endoskop sowie endoskop mit solchen stablinsen | |
DE4438511C2 (de) | Endoskop | |
DE10027342B4 (de) | Behandlungsinstrument für ein Endoskop | |
EP1917061A1 (de) | Medizintechnische vorrichtung zum zumindest teilweisen einführen in einen körpergang | |
EP0228506A2 (de) | Lichtleiter, insbesondere für medizinische Instrumente | |
DE102006012563B4 (de) | Endoskoprohr mit Bildumkehrsystem | |
DE2912086C2 (de) | Biegsames Rohr für ein Fiberskop für industrielle Anwendungen | |
DE4321253C2 (de) | Führungsrohr mit mindestens einem Kanal zum Führen eines Kabels | |
DE4335783A1 (de) | Ureteroskop |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |