-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbindungssockelstruktur
für eine
Lichtquellenvorrichtung, die für
Endoskope verwendet wird, durch welche Lichtführungsmittel eines Endoskops
an die Lichtquellenvorrichtung angeschlossen werden, um Licht von
der Lichtquelle zu dem Endoskop zu übertragen.
-
Typischerweise
wird während
der Verwendung eines Endoskops Licht von einer Lichtquelle durch
Lichtführungsmittel,
wie etwa einen Lichtwellenleiter oder ein Lichtwellenleiterbündel, geleitet
und von einer Ausgangsöffnung
an einem distalen Ende des Endoskops für einen medizinischen Beleuchtungszweck
ausgesandt, wie etwa zur Ausleuchtung der Innenseite eines Körpergefäßes. Das
Lichtführungsmittel
des Endoskops ist an eine Lichtquellenvorrichtung durch einen Verbindungssockel
angeschlossen, der in die Lichtquellenvorrichtung eingebaut ist.
Wie aus 7 ersichtlich ist, die eine
herkömmliche
Lichtquellenvorrichtung 100 beispielhaft zeigt, umfasst
die Lichtquellenvorrichtung 100 eine Lichtquellenlampe 30 mit
hoher Intensität,
wie etwa eine Metall-Halogen- oder eine Xenon-Bogenlampe, und ein
optisches System 31, von denen jedes in einem Lichtquellengehäuse 32 in
axialer Ausrichtung ist. Das optische Linsensystem 31 sammelt
und bündelt
Licht von der Lichtquellenlampe 30. Die Lichtquellenvorrichtung 100 ist
mit einem Verbindungssockel 101 versehen, durch welchen
Lichtführungsmittel 20 eines
Endoskops (nicht gezeigt) lösbar
an die Lichtquellenvorrichtung 100 angeschlossen sind. Das
Lichtführungsmittel 20 umfasst
ein Lichtwellenleiterbündel 21 mit
einem distalen Endabschnitt, welches typischerweise innerhalb einer
zylindrischen Verbindungshülse
und einem Kopplungssockel 23 eingeschlossen ist. Für eine mechanische
Verbindung des distalen Endes des Lichtführungsmittels 20 wird
der Kopplungssockel 23 geschraubt oder anderweitig mit
einem Bajonett an den Verbindungssockel 101 gekoppelt.
Licht wird von der Lichtquellenlampe 30 in der Lichtquellenvorrichtung 100 zu
dem Endoskop durch das Lichtführungsmittel 20 geleitet.
Wenn das distale Ende des Lichtführungsmittels 20 im äußeren Durchmesser
zu klein ist, um genau in einen Schlitz oder Öffnung des Verbindungssockels 101 ohne
Rückwirkung
zu passen, ist das Lichtwellenleiterbündel 21 des Lichtführungsmittels 20 in
der optischen Achse mit der Lichtquellenlampe 30 schlecht ausgerichtet,
um so ein mengenmäßiges Defizit
von Licht zu verursachen, welches durch das Lichtführungsmittel 20 zu
dem Endoskop geleitet werden soll. Das mengenmäßige Defizit des Lichtes führt unmittelbar
zu einer Verschlechterung der Ausleuchtung eines Körpergefäßes. Unter
diesen Umständen
wird das distale Ende des optischen Lichtwellenleiterbündels oder
des einzelnen optischen Lichtwellenleiters im Allgemeinen innerhalb
einer zylindri schen Verbindungshülse
ummantelt, um in einen Schlitz oder Öffnung innerhalb des Verbindungssockels 101 der Lichtquellenvorrichtung 100 eingeführt zu werden. Die
zylindrische Verbindungshülse
hat ein dreidimensionales Profil, das in das Innenprofil der Öffnung des Verbindungssockels 101 passt,
um so sicherzustellen, dass die zylindrische Verbindungshülse genau innerhalb
der Öffnung
des Verbindungssockels 101 ohne Hin- und Herbewegen genau
montiert verbleibt. Die Bereitstellung der entfernbaren Verbindungshülse ermöglicht es,
eine einzelne Lichtquellenvorrichtung zu verwenden, um Licht für eine Vielzahl
von Endoskopen bereitzustellen, wobei jede eine entsprechende Verbindungshülse aufweist.
-
Jedoch
entstehen in vielen herkömmlichen Endoskopen
Probleme, speziell in jenen, die unterschiedliche zylindrische Hülsen aufweisen.
Um eine einzelne Lichtquellenvorrichtung für verschiedene Endoskope zu
ermöglichen,
die mit zylindrischen Verbindungshülsen versehen sind, welche
entsprechend unterschiedliche dreidimensionale Profile aufweisen,
ist eine der herkömmlichen
Lichtquellenvorrichtungen mit einer Vielzahl von Verbindungssockel versehen,
welche in dem Innenprofil einander unterschiedliche Öffnungen
aufweisen, die aber entsprechend auf unterschiedliche dreidimensionale
Profile der zylindrischen Verbindungshülsen oder alternativ zu einem
einzelnen Verbindungssockel passen, welche einen im Innenprofil
entsprechend zu den unterschiedlichen dreidimensionalen Profilen
der zylindrischen Hülsen
variablen Schlitz oder Öffnung
aufweisen. Beispiele dieser herkömmlichen
Lichtquellenvorrichtungen sind beispielsweise in den Japanischen
ungeprüften
Patentveröffentlichungen
Nrn. 2-50477, 11-183808 und 2001-125010 offenbart.
-
Bezug
genommen wird auf die 8A, 8B und 9 für den Zweck,
ein Verständnis
einer Verbindungskonfiguration von Lichtführungsmittel von Endoskopen
zu bieten, welche zylindrische Verbindungshülsen mit voneinander unterschiedlichen
Außendurchmessern
zu einer Lichtquellenvorrichtung 100 aufweisen, wie etwa
in 7 gezeigt ist, durch einen Verbindungssockel,
welcher in die Lichtquellenvorrichtung 100 eingebaut ist.
-
8A und 8B zeigen
ein Beispiel eines Verbindungssockels 101 einer herkömmlichen Lichtquellenvorrichtung 100 (siehe 7),
die für
die Verwendung mit verschiedenen Endoskopen geeignet ist, welche
entsprechend unterschiedliche Lichtführungsmittel 20a bzw. 20b aufweisen.
Beispielsweise hat eines der in 8A gezeigten
Endoskope dünne
Lichtführungsmittel 20a,
welches ein Lichtwellenleiterbündel 21a mit
einem distalen Endabschnitt beinhaltet, welches innerhalb einer
zylindrischen Verbindungshülse 22a eingeschlossen
ist und andere in 8B gezeigte haben dicke Lichtführungsmittel 20b,
welche ein Lichtwellenleiterbündel 21b mit
einem distalen Endabschnitt beinhalten, welcher innerhalb einer
zylindrischen Verbindungshülse 22b eingeschlossen
ist, welche beispielsweise in diesem Beispiel einen größeren Außendurchmesser
aufweist, als die zylindrische Verbindungshülse 22a der dicken
Lichtführungsmittel 20a.
Der Verbindungssockel 101 umfasst ein Verbindungssockelgehäuse 104,
welches eine Verbindungslippe 104a aufweist und fest an
die Lichtquellenvorrichtung 100 montiert ist, einen Positionierungsblock 102,
welcher verschiebbar innerhalb des Verbindungssockelgehäuses 104 aufgenommen
ist, und Druckmittel 103, wie etwa eine Spiralfeder, welche
zwischen dem Positionierungsblock 102 und dem Verbindungssockelgehäuse 104 angeordnet
ist. Der Positionierungsblock 102 hat eine spitz zulaufende
konusförmige Öffnung 102a mit
einer abgeschnittenen Endöffnung 102b, die
hierin ausgebildet ist und in Richtung der Verbindungslippe 104a durch
die Druckmittel 103 gedrückt wird. Wenn die dünnen Lichtführungsmittel 20a oder 20b mit
der Lichtquellenvorrichtung 100 verbunden werden, wird
der distale Endabschnitt der Lichtführungsmittel 20a oder 20b in
die spitz zulaufende konusförmige Öffnung 102a eingeführt, bis
die zylindrische Verbindungshülse 22a oder 22b zum
Anschlag mit einer Innenoberfläche
der spitz zulaufenden konusförmigen Öffnung 102a gebracht
wird, und dann die Verbindungskappe, wie etwa in 7 gezeigt
ist, auf die Verbindungslippe 104a des Verbindungssockelgehäuses 104 des
Verbindungssockels 101 geschraubt wird. Während des
Aufschraubens der Verbindungskappe drückt die Verbindungshülse 22a oder 22b den
Positionierungsblock 102 in Richtung des optischen Linsensystems 31 und
dieses gegen die Druckmittel 103. Wenn die Verbindungskappe vollständig auf
eine vorgegebene Position hinsichtlich des Verbindungssockels 101 geschraubt
ist, ist das Lichtführungsmittel 20a oder 20b sicher
mit der Lichtquellenvorrichtung 100 verbunden und mit einer optischen
Achse Lx des optischen Linsenelements 31 durch den Verbindungssockel 101 ausgerichtet.
In der verbundenen Position ist eine Eingangsöffnung der Lichtführungsmittel 20a oder 20b in
einer Ebene in Übereinstimmung
mit einer Brennpunktebene des optischen Linsensystems 31 gesetzt,
wo Licht von der Lichtquellenlampe 30 am wirksamsten gesammelt
und gebündelt
ist.
-
Im
Spezielleren, wie in 8A gezeigt ist, wenn das dünne Lichtführungsmittel 20a,
welche die zylindrische Verbindungshülse 22a aufweist,
mit der Lichtquellenvorrichtung 100 verbunden ist, wird
die zylindrische Verbindungshülse 22a in
die spitz zulaufende konisch-förmige Öffnung 102 des
Positionierungsblocks 102 eingeführt, bis es mit der Innenoberfläche des
Positionierungsblocks 102 in Anschlag gebracht wird. Darüber hinaus,
wenn die Verbindungskappe vollständig
auf die Verbindungslippe 104a des Verbindungssockels 101 geschraubt
ist, wird der Positionierungsblock 102 gegen die Druckmittel 103 gedrückt und
in einem Abstand von dem optischen Linsensystem 31 plat ziert,
um somit das Eingangsende des Lichtwellenleiterbündels 21, welches
innerhalb der zylindrischen Verbindungshülse 22a des dünnen Lichtführungsmittels 20a eingeschlossen
ist, in die Brennebene des optischen Linsensystems 31 zu
positionieren. Demgegenüber,
wie in 8B gezeigt ist, wenn das dicke
Lichtführungsmittel 20b,
welches die zylindrische Verbindungshülse 22b aufweist,
mit der Lichtquellenvorrichtung 100 verbunden ist, wird die
zylindrische Verbindungshülse 22b in
die spitz zulaufende konisch-förmige Öffnung 102 des
Positionierungsblockes 102 eingeführt, bis sie mit der Innenoberfläche des
Positionierungsblockes 102 in Anschlag gebracht ist. Darüber hinaus,
wenn die Verbindungskappe vollständig
auf die Verbindungslippe 104a des Verbindungssockels 101 geschraubt
ist, wird der Positionierungsblock 102 gegen die Druckmittel 103 gedrückt und
in einem Abstand von dem optischen Linsensystem 31 platziert,
welcher kürzer als
der Abstand in dem Gehäuse
ist, wo das dicke Lichtführungsmittel 20b,
welches die zylindrische Verbindungshülse 22b im Durchmesser
größer als die
zylindrische Verbindungshülse 22a der
dünnen Lichtführungsmittel 20a aufweist,
um somit das Eingangsende des Lichtwellenleiterbündels 21b, welches
innerhalb der zylindrischen Verbindungshülse 22b des dicken
Lichtführungsmittels 20b eingeschlossen
ist, in der Brennebene des optischen Linsensystems 31 zu
positionieren.
-
Die
Bereitstellung der spitz zulaufenden konisch-förmigen Öffnung 102a in dem
Positionierungsblock 102 ermöglicht es der einzelnen Lichtquellenvorrichtung 100,
gewöhnlich
mit einer Vielzahl von Endoskopen verwendet zu werden, welche unterschiedliche
Lichtführungsmittel
mit distalen Endabschnitten, die innerhalb zylindrischer Verbindungshülsen entsprechend
eingeschlossen sind, mit voneinander unterschiedlichen Außendurchmessern aufweisen.
-
9 zeigt
ein anderes Beispiel eines Verbindungssockels 101 der herkömmlichen
Lichtquellenvorrichtung 100 (siehe 7), welcher
zur Verwendung mit verschiedenen Endoskopen geeignet ist. Der Verbindungssockel 101 beinhaltet
Arretierungsmittel, welche eine Vielzahl von beispielsweise in diesem
Beispiel drei Arretierungseinheiten 105a, 105b und 105c umfassen,
welche in gleichmäßigen Winkelintervallen,
nämlich
120°, in
einer zu einer optischen Achse Lx des optischen Linsensystems 31 (siehe 7)
senkrechten Ebene angeordnet sind. Jede der Arretierungseinheiten 105a, 105b und 105c umfasst
eine im Allgemeinen viereckige Arretierungsplatte 106,
welche auf einem mit einer Sprungfeder versehenen Schwenkzapfen 107 an
einer Ecke davon gelagert ist, und ein Druckmittel 108,
wie etwa eine Kompressionsfeder, welche fest an die andere Ecke
der viereckigen Arretierungsplatte 106 neben der einen
Ecke befestigt ist. Die mit einer Sprungfeder versehenen Schwenkzapfen 107,
welche an ein Verbindungssockelgehäuse ähnlich zu jenem der 8A und 8B gesi cherf
sind, sind in gleichmäßigen Winkelintervallen,
nämlich
120°, auf
einem Kreis angeordnet, der seinen Mittelpunkt auf der optischen
Achse Lx des optischen Linsensystems 31 in einer zu der
optischen Achse Lx des optischen Linsensystems 31 senkrechten
Ebene hat, und drückt die
viereckigen Arretierungsplatten 106, um sich schwenkbar
in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn in 9 zu
drehen. Die drei Druckmittel 107 bilden eine Öffnung,
um die zylindrischen Verbindungshülsen in den Verbindungssockel
zwischen ihnen einzuführen
und eine Druckkraft vorzusehen, die in Richtung der optischen Achse
Lx des optischen Linsensystems 31 gerichtet ist.
-
Die
geschwenkten Arretierungseinheiten 105a, 105b und 105c des
Verbindungssockels werden schwenkbar in einer Richtung im Uhrzeigersinn um
die mit einer Sprungfeder versehenen Schwenkzapfen 107 entsprechend
gemäß einem
Durchmesser der zylindrischen Verbindungshülse 22x der Bildführungsmittel
eines Endoskops gedreht und werden durch die Druckmittel 108 übergangsweise
gehalten. Der Verbindungssockel, umfassend die geschwenkten Arretierungseinheiten 105a, 105b und 105c,
ermöglicht
es dem Lichftührungsmittel
zylindrische Verbindungshülsen 22x mit
unterschiedlichen Durchmessern von verschiedenen Endoskopen aufzuweisen,
um mit der einzelnen Lichtquellenvorrichtung verbunden zu werden.
-
Jedoch
entstehen in diesen herkömmlichen Lichtquellenvorrichtungen 100 Probleme,
im Spezielleren in jenen, die mit einer Vielzahl von Verbindungssockeln
versehen sind, welche unterschiedliche Öffnungen aufweisen, welche
verschiedenen Profiten der Verbindungshülsen der Lichtführungsmittel
von verschiedenen Endoskopen entsprechen, wobei es schwierig ist,
Eingangsöffnungen
von unterschiedlichen Lichtführungsmitteln
in einer gewünschten
Position zu positionieren, beispielsweise einer Brennebene des optischen
Linsensystems 31, worin das Licht von der Lichtquellenlampe 30 am
wirksamsten gesammelt und gebündelt
ist. Alternativ, wenn die Lichtquellenvorrichtung 100 ausgestaltet ist,
um die Lichtquellenlampe 30 in Position hinsichtlich des
entsprechenden Lichtquellenmittels anzuheben, wird die Lichtquellenvorrichtung 100 unerwünschter
Weise sperrig, um einen großen
Raum für die
Lichtquellenlampe 30 zu belegen.
-
Die
Lichtquellenvorrichtung 100 betrachtend, die mit dem Verbindungssockel 101 versehen
ist, welcher den Positionierungsblock 102 beinhaltet, welcher
eine spitz zulaufende konisch-förmige Öffnung 102a zur
Verwendung mit verschiedenen Endoskopen aufweist, die Lichtführungsmittel
mit im Durchmesser ihrer Verbindungshülsen voneinander unterschiedlichen
Durchmessern aufweist, wird ein Lichtstrahl von der Lichtquellenlampe 30 durch
das optische Linsensystem 31 teilweise durch die abgeschnittene
Endaböffnung 102b der
spitz zulaufenden konisch-förmigen Öffnung 102a des
Positionierungsblocks 102 blockiert. Folglich ist es schwer,
das Licht immer am wirksamsten auf die Eingangsöffnungen der unterschiedlichen
Lichtführungsmittel
zu richten.
-
Darüber hinaus
die Lichtquellenvorrichtung 100 betrachtend, die mit dem
Verbindungssockel 101 versehen ist, welche eine Vielzahl
von beispielsweise drei geschwenkten Arretierungseinheiten 105a, 105b und 105c zur
Verwendung mit verschiedenen Endoskopen beinhaltet, welche Lichtführungsmittel
mit voneinander unterschiedlichen Hülsendurchmessern aufweist,
welche eine Druckkraft in Richtung der optischen Achse Lx des optischen
Linsensystems 31 in einer zu der optischen Achse Lx des
optischen Linsensystems 31 senkrechten Ebene aufweist,
eine Kraft, welche durch den Verbindungssockel 101 geliefert
wird und gegen die Kraft ausgleicht, die zu den Lichtführungsmitteln
in einer Richtung senkrecht zu einer Richtung der Einführung der
Lichtführungsmittel
angelegt ist, die zu schwach ist, um die Lichtführungsmittel in axialer Ausrichtung
mit der Lichtquellenlampe 30 während der Verbindung des Endoskops
zu halten. Wenn die geschwenkten Arretierungseinheiten 105a, 105b und 105c verwendet
werden, welche ausgestaltet sind, um eine ausreichend starke Kraft
zu bieten, um die Lichtführungsmittel
zu halten, muss das Druckmittel 108 starke Federkräfte bieten
oder muss eine hohe Widerstandskraft haben, und ist folglich unvermeidbar
groß.
-
Es
ist daher ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, einen Verbindungssockel
für eine
einzelne Lichtquellenvorrichtung zur Verwendung mit verschiedenen
Endoskopen zu bieten, welche entsprechende Lichtführungsmittel
mit distalen Enden aufweist, welche voneinander im Durchmesser zur effizienten
Lichtleitung zu dem Endoskop von einer Lichtquelle durch die Lichtführungsmittel
unterschiedlich ist.
-
Es
ist ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung, einen Verbindungssockel
für eine
einzelne Lichtquellenvorrichtung zu bieten, welche die Lichtführungsmittel
von verschiedenen Endoskopen mit der Lichtquellenvorrichtung ohne
Hin- und Herbewegen verbindet, um somit sicherzustellen, dass die Eingangsöffnungen
der Lichtführungsmittel
axial mit einer Lichtquellenlampe sogar während der Verwendung des Endoskops
ausgerichtet verbleiben.
-
Die
zuvor genannten Gegenstände
werden durch einen Verbindungssockel für eine Lichtquellenvorrichtung
zum lösbaren
Anschließen
der Endoskope ausgebildet, welche unterschiedliche Lichtführungsmittel
dadurch aufweist, um somit Licht von einer Lichtquellenlampe innerhalb
der Lichtquel lenvorrichtung in die Lichtführungsmittel zu leiten. Der
Verbindungssockel umfasst einen Sockelblock, welcher mit einer zylindrischen Öffnung und
Arretierungsmittel ausgestattet ist, welche in dem Sockelblock zum Halten
und Arretieren eines distalen Endes der Lichtführungsmittel eingebaut ist,
welche innerhalb der zylindrischen Öffnung in einer axialen Richtung
der zylindrischen Öffnung
eingeführt
werden, wobei die Arretierungsmittel eine Vielzahl von Arretierungsplatten umfassen,
welche wünschenswerterweise
in gleichmäßigen Winkelintervallen
um die zylindrische Öffnung
angeordnet sind und wobei jedes davon schwenkbar an einem Schwenkzapfen
befestigt ist, der entsprechend an den Sockelblock befestigt ist, und
eine Umfangskante aufweist, die der zylindrischen Öffnung gegenüber liegt,
welche einen ersten Arretierungskantenabschnitt in einem ersten
Abstand von einer Achse des Schwenkzapfens, einen zweiten Arretierungskantenabschnitt
in einem zweiten Abstand, welcher kürzer als der erste Abstand
ist, von der Achse des Schwenkzapfens und einen Schulterabschnitt
aufweist, der den ersten und den zweiten Arretierungskantenabschnitt überbrückt, wobei, wenn
ein distales Ende eines dünnen
Lichtführungsmittels
in die zylindrische Öffnung
eingeführt
wird, halten und arretieren die Arretierungsplatten das distale
Ende der dünnen
Lichtführungsmittel
mit den ersten Arretierungskantenabschnitten, um somit die dünnen Lichtführungsmittel
mit der Lichtquellenvorrichtung zu verbinden und, wenn ein distales
Ende eines dicken Lichtführungsmittels
in die zylindrische Öffnung
eingeführt
wird, die Arretierungsplatten an den Schulterabschnitt gedrückt und
um die Schwenkzapfen entsprechend durch eine distale Kante der dicken
Lichtführungsmittel
gedreht wird, um die zweiten Arretierungskantenabschnitte in engen
Kontakt mit einem distalen Ende der dicken Lichtführungsmittel
zu bringen, um das distale Ende der dicken Lichtführungsmittel
mit den zweiten Arretierungskantenabschnitten zu halten und zu arretieren,
um somit die dicken Lichtführungsmittel
mit der Lichtquellenvorrichtung zu verbinden.
-
Gemäß dem Verbindungssockel
der vorliegenden Erfindung, wenn das Arretierungsmittel eine Vielzahl
von geschwenkten Arretierungsplatten umfasst, von denen jede mit
einer umlaufenden Arretierungskante ausgestaltet ist, welche die
ersten und zweiten Arretierungskantenabschnitte umfassen und welche
um die zylindrische Öffnung
angeordnet sind, hält
und arretiert das Arretierungsmittel ein distales Ende eines dünnen Lichtführungsmittels
fest an einer Vielzahl von umlaufenden Punkten mit dem ersten Arretierungskantenabschnitt
der geschwenkten Arretierungsplatte und ein distales Ende eines
dicken Lichtführungsmittels
an eine Vielzahl von umlaufenden Punkten mit dem zweiten Arretierungskantenabschnitt
der geschwenkten Arretierungsplatte, Daher, je nachdem, ob das Lichtführungsmittel
dünn oder dick
ist, wird das Lichtführungsmittel
sicher innerhalb des Verbindungssockels ohne Hin- und Herbewegen gehalten
und arretiert.
-
Obwohl
die Arretierungsplatten mit Druckkraft gedreht werden, welche infolge
des Einführens des
Lichfführungsmittels
in einer axialen Richtung der zylindrischen Öffnung aufgebracht wird, werden sie
davor bewahrt, gezwungen zu werden, sich mit externer Kraft, wie
etwa das Gewicht einer Hülse, welche
das distale Ende des Lichtführungsmittels ummantelt,
und/oder mit einer Kraft zu drehen, welche infolge der Bedienung
des Endoskops erzeugt wird, die darauf ausgeübt wird, während das Lichtführungsmittel
gehalten und arretiert wird, so dass die Lichtführungsmittel, welche mit der
Lichtquellenvorrichtung durch den Verbindungssockel verbunden sind,
an der Hin- und Herbewegung während
der Bedienung des Endoskops gehindert wird.
-
Die
zuvor genannten und anderen Gegenstände und Merkmale der vorliegenden
Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung vollständig verständlich,
wenn sie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gelesen wird,
worin die gleichen Bezugszeichen verwendet wurden, um gleiche oder ähnliche
Teile überall
in den Zeichnungen zu kennzeichnen, und in denen:
-
1 eine
Seitenansicht einer Lichtquellenvorrichtung mit einem Verbindungssockel
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist, die teilweise im Längsschnitt
gezeigt ist;
-
2A eine
Querschnittsansicht des Verbindungssockels ist, die entlang einer
Linie IIA-IIA von 1 gemacht ist;
-
2B eine
in Längsrichtung
verlaufende Teilansicht des Verbindungssockels ist, die entlang einer
Linie IIB-IIB der 2B gemacht wurde;
-
3A und 3B Darstellungen
sind, welche die Verbindungskonfiguration eines dünnen Lichfführungsmittels
eines Endoskops der Lichtquellenvorrichtung durch den in den 2A und 2B gezeigten
Verbindungssockel zeigt;
-
4A und 4B Darstellungen
sind, die Verbindungskonfigurationen eines dicken Lichtführungsmittels
eines weiteren Endoskops mit der Lichtquellenvorrichtung durch den
in den 2A und 2B gezeigten
Verbindungssockel zeigt;
-
5 eine
Darstellung ist, die eine Anordnung von Arretierungsmittel eines
Verbindungssockels gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
6A und 6B Darstellungen
sind, die Verbindungskonfigurationen von Lichtführungsmittel eines Endoskops
mit der Lichtquellenvorrichtung durch einen Verbindungssockel gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
7 eine
Seitenansicht einer Lichtquellenvorrichtung mit Lichtführungsmittel
eines Endoskops ist, welches damit verbunden ist, welches teilweise
in Längsansicht
gezeigt ist;
-
8A eine
Darstellung ist, die Verbindungskonfiguration eines Lichtführungsmittels
kleiner Größe eines
Endoskops mit der Lichtquellenvorrichtung durch einen Verbindungssockel
des Stands der Technik zeigt;
-
8B eine
Darstellung ist, die die Verbindungskonfiguration eines Lichtführungsmittels
großer
Größe eines
Endoskops mit der Lichtquellenvorrichtung durch den Verbindungssockel
des Stands der Technik zeigt; und
-
9 eine
Darstellung ist, die eine Anordnung von Arretierungsmitteln eines
anderen Verbindungssockels des Stands der Technik zeigt.
-
Im
Detail Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen und im Spezielleren
auf 1, die eine Lichtquellenvorrichtung 10 zeigt,
welche ähnlich zu
der herkömmlichen,
wie etwa in 7 gezeigten, ist, mit Ausnahme
eines Verbindungssockels 11 der vorliegenden Erfindung,
wobei die Lichtquellenvorrichtung 10 eine Lichtquellenlampe 30 von
hoher Intensität
und ein optisches System 31 in axialer Ausrichtung miteinander
in einem Lichtquellengehäuse 32 umfasst.
Das optische Linsensystem 31, welches eine oder mehrere
optische Elemente umfassen kann, sammelt und bündelt Licht von der Lichtquellenlampe 30.
Der Verbindungssockel 101 ist fest innerhalb des Lichtquellengehäuses 32 eingebaut.
Das Lichtführungsmittel 20 eines
Endoskops (nicht gezeigt) ist lösbar
mit der Lichtquellenvorrichtung 10 durch den Verbindungssockel 11 angeschlossen. Das
Lichtführungsmittel 20 umfasst
ein Lichtwellenleiterbündel 21 mit
einem distalen Endabschnitt, der in einer zylindrischen Verbindungshülse 22 ummantelt
ist. Licht von der Lichtquellenlampe 30 in der Lichtquellenvorrichtung 10 wird
gesammelt und gebündelt
auf eine Eingangsöffnung
des Lichtführungsmittels 20 und
durch das Lichtführungsmittel 20 zu dem
Endoskop geleitet.
-
2A und 2B zeigt
den Verbindungssockel 11 im Querschnitt und entsprechend
im Längsschnitt.
Wie in 2 gezeigt ist, umfasst der Verbindungssockel 11 einen
zylindrischen Sockelblock 7, der eine zylindrische Bohrung
oder Öffnung 7A aufweist,
welche eine Mittellinie in Ausrichtung mit einer optischen Achse
Lx des optischen Linsensystems 31 (siehe 1)
zum Einführen
des Lichtführungsmittels 20,
eine Vielzahl von, beispielsweise drei in dieser Ausführungsform,
radialen Nuten 7B, die in gleichmäßigen Winkelintervallen, nämlich 120°, angeordnet
sind, und Querbohrungen 7C aufweist, welche die radialen
Nuten 7B entsprechend quer laufend kreuzen. Jede radiale
Nut 7B öffnet
sich in die zylindrische Öffnung 7A und
in das Innere des Lichtquellengehäuses 32 und wird jedoch
durch Außenwände an seinem
Kopfende und Außenseite
geschlossen. Der zylindrische Sockelblock 7 ist mit Arretierungsmittel
versehen, um die zylindrische Verbindungshülse 22 des Lichtführungsmittels 20 zu
halten, welches in die zylindrische Öffnung 7A eingeführt ist,
um somit das Lichtführungsmittel
mit der Lichtquellenvorrichtung 10 zu verbinden. Das Arretierungsmittel
umfasst eine Vielzahl von nämlich
drei in dieser Ausführungsform
Arretierungseinheiten, die in den radialen Nuten 7B entsprechend
angeordnet sind. Jede Arretierungseinheit 1 umfasst einen Schwenkzapfen 2,
der fest in der Querbohrung 7C montiert ist, eine im Allgemeinen
rechteckige Arretierungsplatte 3, die auf dem Schwenkzapfen 2 geschwenkt
wird, und Druckmittel 4, wie etwa eine Expansionsfeder,
die zwischen der Arretierungsplatte 3 und dem zylindrischen
Sockelblock 7 befestigt ist, um die Arretierungsplatte 3 in
Richtung des Äußeren des Lichtquellengehäuses 32 zu
drücken.
Wie genau in 2B gezeigt ist, ist die Drehbewegung
der Arretierungsplatte 3 in einer Richtung in Richtung
des Äußeren des
Lichtquellengehäuses 32 durch
die Kopfendenwand des zylindrischen Sockelblocks 7 begrenzt, aber
ist in einer Richtung in Richtung des Inneren des Lichtquellengehäuses 32 freigegeben.
Die Arretierungsplatte 3 hat eine Arretierungsaußenkante 5 an einer
Seite in der Nähe
der zylindrischen Öffnung 7A des
zylindrischen Sockelblockes 7. Im Spezielleren umfasst
die Arretierungsaußenkante 5 einen
ersten Arretierungskantenabschnitt 5a und einen zweiten Arretierungskantenabschnitt 5b,
welche durch einen Schulterabschnitt 5c überbrückt sind.
Der erste Arretierungskantenabschnitt 5a liegt parallel
mit einer axialen Richtung der zylindrischen Öffnung 7A des zylindrischen
Verbindungsblockes 7 in Ausrichtung mit der optischen Achse
Lx des optischen Linsensystems 31, wenn die Arretierungsplatte 3 in
einer Ruheposition ist, wo die Arretierungsplatte 3 gegen
die Kopfendenwand des zylindrischen Sockelblockes 7 durch
die Druckfeder 4 gedrückt
wird, in anderen Worten, wo die Arretierungsplatten 3 fertig
gestellt sind, um eine Verbindungshülse eines dünnen Lichtführungsmittels zu halten und
zu arretieren, wie es später
beschrieben wird. Der zweite Arretierungskantenabschnitt 5b weist
eine kreisförmige
Krümmung auf,
welche einen Krümmungsradius
hat, der kleiner als ein Abstand zwischen einer axialen Linie des Schwenkzapfens 2 und
des ersten Arretierungskantenabschnittes 5a der Arretierungsplatte 3 in
der Ruhposition ist, und an einem auf einer axialen Linie des Schwenkzapfens 2 zentriert
ist. Der Schulterabschnitt 5c erstreckt sich senkrecht
von dem ersten Arretierungskantenabschnitt 5a in Richtung
des Schwenkzapfens 2, um so diese ersten und zweiten Arretierungskantenabschnitte 5a und 5b zu überbrücken. In
anderen Worten, während
die Arretierungspatte 3 in einer Ruheposition (siehe 2B, 3A und 4A)
ist, erstreckt sich der Schulterabschnitt 5c in oder in
naher Nachbarschaft zu einer Ebene senkrecht zu der axialen Linie
der zylindrischen Öffnung 7A des
zylindrischen Sockelblockes 7 und umfasst die Achse des
Schwenkzapfens 2. Wie es später beschrieben wird, werden
die ersten Arretierungskantenabschnitte 5a der Arretierungsplatten 3 der
Arretierungsmittel verwendet, um eine zylindrische Verbindungshülse 20a (siehe 4A)
eines Bildführungsmittels 20,
welches vergleichsweise klein im Durchmesser ist, zu halten. Auf
der anderen Seite, werden die zweiten Arretierungskantenabschnitte 5b der
Arretierungsplatten 3 der Arretierungsmittel verwendet,
um eine zylindrische Verbindungshülse 20b (siehe 4B)
zu halten, welche im Durchmesser größer als die zylindrische Verbindungshülse 20a des
Lichtführungsmittels 20a ist.
-
Die
oben beschriebene Bedienung des Verbindungssockels 11,
durch welche Endoskope mit der einzelnen Lichtquellenvorrichtung 10 verbunden sind,
welche in einer vertikalen Position oder in einer waagerechten Position
platziert sind, wird nachstehend beschrieben. Wie in 3A und 3B gezeigt
ist, die eine Verbindungskonfiguration eines Endoskops (nicht gezeigt)
darstellen, welche dünne Lichtführungsmittel 20a aufweist,
umfassend eine Verbindungshülse 22a mit
einem relativ kleinen Durchmesser zu der Lichtquellenvorrichtung 10, wenn
die Verbindungshülse 22a des
dünnen
Lichtführungsmittels 20a an
die zylindrische Öffnung 7A des
zylindrischen Sockelblockes 7 des Verbindungssockels 11 eingeführt wird,
wird die Verbindungshülse 22a des
dünnen
Lichtführungsmittels 20a in
der zylindrischen Öffnung 7A angeschlossen,
ohne an die Schulterabschnitte 5c anzustoßen, und
folglich ohne die Arretierungsplatten 3 der Arretierungsmittel in
irgendeiner Richtung zu drehen. In einer Position, wo die Verbindungshülse 22a vollständig in
die zylindrische Öffnung 7A durch
eine vorgegebene Länge eingesteckt
ist, wird sie genau gehalten und an drei Punkten durch drei Arretierungseinheiten 1 der
Arretierungsmittel arretiert, im Spezielleren durch die ersten Arretierungskantenabschnitte 5a der
drei Arretierungsplatten 3, wie in 3B gezeigt
ist, um somit das dünnen
Lichtführungsmittel 20a fest
mit der Lichtquellenvorrichtung 10 zu verbinden. Auf der
ande ren Seite, wie in 4A und 4B gezeigt
ist, welche eine Verbindungskonfiguration des dicken Lichtführungsmittels 20b darstellen,
welche eine Verbindungshülse 22b mit
einem größeren Durchmesser
als die Verbindungshülse 22a der
dünnen
Lichtführungsmittel 20a aufweist,
wenn die Verbindungshülse 22b der
dicken Lichtführungsmittel 20b in
die zylindrische Öffnung 7A des
zylindrischen Sockelblockes 7 des Verbindungssockels 11 eingeführt werden,
stößt die Verbindungshülse 22b an
die Schulterabschnitte 5c der Arretierungsplatten 3 der
Arretierungsmittel, wie durch eine Phantomlinie in 4A gezeigt
ist. Darüber
hinaus drückt
das Einführen
der Verbindungshülse 22b die
Arretierungsplatten 3 in Richtung des Inneren der Lichtquellengehäuse 32 gegen
die Druckfedern 4 und bringt dann den zweiten Arretierungskantenabschnitt 5b in
engen Kontakt mit der Verbindungshülse 22b. Während weiterer
Einführung
werden die Arretierungsplatten 3 der Arretierungsmittel
in der gleichen Richtung gedreht, wobei der zweite Arretierungskantenabschnitt 5b in
engem Kontakt mit der Verbindungshülse 22b verbleibt. Wenn
die Verbindungshülse 22b vollständig in
die zylindrische Öffnung 7A durch
eine vorgegebene Länge
eingeführt
ist, wird sie genau gehalten und an drei Punkten durch die zweiten
Arretierungskantenabschnitte 5b der drei Arretierungsplatten 3 der
drei Arretierungseinheiten 1 der Arretierungsmittel arretiert, wie
in 4B gezeigt ist, um somit das dicke Lichtführungsmittel 20b fest
mit der Lichtquellenvorrichtung 10 zu verbinden.
-
Wenn
das Lichtwellenleiterbündel 21b des dicken
Lichtführungsmittels 20b herausgezogen wird,
um die Lichtführungsmittel 20b von
der Lichtquellenvorrichtung 10 zu lösen, drückt die Druckfeder 4 die
Arretierungsplatten 3, bis die Arretierungsplatten 3 sich
gegen die obere Wand des zylindrischen Sockelblockes 7 neigen,
um somit in der Ruheposition angeordnet zu werden, wie in 4A gezeigt
ist. Wenn die Druckfeder 4 zu stark ist, muss die Verbindungshülse 22b der
dicken Lichtführungsmittel 20b in
die zylindrische Öffnung 7A des
zylindrischen Sockelblockes 7 mit starker Druckkraft gedrückt werden,
um die Arretierungsplatte 3 zu drehen. Daher ist es erwünscht, eine
Druckfeder mit einer Springkraft oder Rückhaltekraft zu haben, die
insofern genügend schwach
ist, um die Arretierungsplatte 3 zu drücken, dass sie zuverlässig in
die Ruheposition zurückkehrt.
-
Während der
Verwendung des Endoskops, welches das dünne Lichtführungsmittel 20a oder 20b aufweist,
welche mit der Lichtquellenvorrichtung 10 durch den Verbindungssockel 11 verbunden
sind, verursachen die Lichtführungsmittel 20a oder 20b an der
Verbindungshülse 22a oder 22b Seitenkräfte, die sich
ungefähr
senkrecht zu der axialen Linie der zylindrischen Öffnung 7A des
zylindrischen Sockelblockes 7 orientieren. Die Seitenkraft
wirkt auf die Schwenkzapfen 2 durch die Arretierungsplatten 3 der Arretierungsmittel.
Der Verbindungssockel 11 ist ausgestaltet, um die Arretie rungsplatten 3 nicht
mit einer in einer Richtung in Richtung der Schwenkzapfen 2 ausgeübten Kraft
von der Randkante 5 der Arretierungsplatten 3 sondern
mit einer auf die Verbindungshülse 22b des
dicken Lichtführungsmittels 20b ausgeübten Druckkraft
während
der Einsteckeinführung
der Verbindungshülse 22b in
die zylindrische Öffnung 7A zu
drehen. Folglich bewegt sich das durch die Arretierungsplatten 3 gehaltene
und arretierte Lichtführungsmittel 20b mit
der Verbindungshülse 2b infolge
der Bedienung des Endoskops 20b nicht hin und her.
-
Für zuverlässige Verbindung
der Lichtführungsmittel
an die Lichtquellenvorrichtung 10 ohne Hin- und Herbewegen
wird es für
den Verbindungssockel 11 vorgezogen, die Arretierungsmittel
aufzuweisen, die drei oder mehr Arretierungseinheiten 1 umfassen,
welche um die zylindrische Öffnung 7A des
zylindrischen Sockelblockes 7 angeordnet sind, am Bevorzugtesten
drei oder mehr Arretierungseinheiten 1, die in gleichmäßigen Winkelintervallen
um die zylindrische Öffnung 7A des
zylindrischen Sockelblockes 7 angeordnet sind oder symmetrisch
hinsichtlich der Axiallinie der zylindrischen Öffnung 7A des zylindrischen
Sockelblocks 7 angeordnet sind.
-
Bezug
nehmend auf 5, die eine alternative Anordnung
der Arretierungseinheiten 1 der Arretierungsmittel des
Verbindungssockels 11 zeigt, sind vier Arretierungseinheiten 1 vorgesehen,
die innerhalb radialer Nuten 7B um die zylindrische Öffnung 7A in
dem zylindrischen Sockelblock 7 angeordnet sind.
-
In
der Verbindungskonfiguration, wo das dicke Lichtführungsmittel 20b mit
der Lichtquellenvorrichtung 10 durch das Halten und Arretieren
der Verbindungshülse 22b durch
die Arretierungsplatten 3 der Arretierungsmittel des Verbindungssockels 11 verbunden
ist, wenn die Verbindungshülse 22b in
die zylindrische Öffnung 7A in
dem zylindrischen Sockelblock 7 eingeführt wird und die Schulterabschnitte 5c der
Umfangskanten 5 der entsprechenden Arretierungsplatten 3 erreicht,
veranlasst es die Arretierungsplatten 3, sich zu drehen,
um somit die Verbindungshülse 22b mit
dem zweiten Arretierungskantenabschnitt 5b der Umfangskanten 5 davon
zu halten und zu arretieren. Die Arretierungsplatten 3,
welche die Verbindungshülse 22b des
dicken Lichtführungsmittels 20b halten
und arretieren, ist der resultierenden Kraft des Eigengewichts der
Hülsen
und der Kraft ausgesetzt, die infolge der Bedienung des Endoskops
erzeugt wird.
-
Im
Besonderen in dem Fall, wo die Lichtquellenvorrichtung 10 in
einer Ruheposition platziert ist, ist die Verbindungshülse 22b ihrem
Eigengewicht und/oder der Kraft ausgesetzt, die infolge der Bedie nung
des Endoskops in einer vertikalen Richtung erzeugt wird und folglich
Vertikalkraft auf die Arretierungsplatten 3 ausübt. Wie
in 5 gezeigt ist, wenn Vertikalkraft X auf die Arretierungsplatte 3 im
Besonderen unterhalb der Verbindungshülse 22b ausgeübt wird,
empfangen die Arretierungsplatten 3 eine Teilkraft X1 der vertikalen Kraft X entsprechend eines Winkels
der Arretierungsplatte 3 hinsichtlich zu der vertikalen
Richtung. Wenn die Vertikalkraft X zu stark ist, wird die Teilkraft
X1, welche die Arretierungsplatte 3 empfängt, möglicherweise
zu stark, um die Arretierungsplatte 3 sogar nach Fertigstellung
der Verbindung des dicken Lichtungsführungsmittels 20b an
die Lichtquellenvorrichtung 10 am Drehen zu hindern.
-
Obwohl
ein Auftreten solches eines Drehens in der Arretierungsplatte 3 durch
die Verwendung von Druckfedern 4, welche ausreichend stark
genug sind, um die Teilkraft X1 der Vertikalkraft
X zu überwinden, verhindert
werden kann, ist gleichwohl die Verwendung von solch starken Druckfedern 4 von
einem praktischen Standpunkt unrealistisch, da eine starke Druckkraft
für die
Erleichterung des Einführens
der Verbindungshülse 22b in
die zylindrische Öffnung 7A in
dem zylindrischen Sockelblock 7 notwendig wird.
-
In
Betrachtung der obigen Umstände,
damit die Arretierungsplatte 3 die Teilkraft X1 der
Vertikalkraft X von der Verbindungshülse 22b des dicken Lichtungsführungsmittels 20b so
wenig wie möglich empfängt, wird
es für
die Arretierungsmittel bevorzugt, zwei Paare von symmetrisch angeordneten
Arretierungseinheiten 1 zu umfassen, wie in 5 gezeigt
ist. Das heißt,
jede der alternativen Arretierungseinheiten 1 ist symmetrisch
in Position hinsichtlich eines Symmetriepunktes auf der axialen
Linie der zylindrischen Öffnung 7A des
zylindrischen Sockelblockes 7. Im Spezielleren werden ein
Paar der benachbarten Arretierungseinheiten 1 unterhalb
einer horizontalen Linie Lh senkrecht zu der axialen Linie der zylindrischen Öffnung 7A des
zylindrischen Sockelblockes 7 angeordnet und symmetrisch
getrennt auf gegenüber
liegenden Seiten von einer vertikalen Linie Lv senkrecht zu der
axialen Linie der zylindrischen Öffnung 7A des
zylindrischen Sockelblockes 7, und ein anderes Paar von
Arretierungseinheiten 1 werden oberhalb der Horizontallinie
Lh und symmetrisch getrennt auf gegenüber liegenden Seiten von der
Vertikallinie Lv angeordnet. Um die symmetrische Anordnung auf eine
andere Art und Weise aufzubauen, werden die Arretierungseinheiten 1 in
gleichmäßigen Winkelintervallen θ größer als
45°, aber
kleiner als 90°,
von der vertikalen Linie Lv angeordnet. Gemäß der symmetrischen Anordnung
der Arretierungsmittel, wird die Teilkraft X1 der
Vertikalkraft X, welche die Arretierungsplatte 3 der Arretierungseinheit 1 unterhalb
oder oberhalb der Horizontallinie senkrecht zu der Axiallinie der
zylindrischen Öffnung 7A in
einer Richtung hinsichtlich des Schwenkzapfens 2 empfängt, verringert
und ist kleiner als eine Hälfte
der Vertikalkraft X in ihrem Maximum.
-
6A und 6B zeigen
alternative Ausführungsformen
der Arretierungsmittel. Wie gezeigt, ist das Arretierungsmittel
dieser Ausführungsform fast
gleich zu jedem der vorhergehenden Ausführungsform mit Ausnahme, dass
eine Walze 8 anstelle des Schulterabschnitts 5c verwendet
wird, um die ersten und zweiten Arretierungskantenabschnitte 5a und 5b der
Arretierungsumlaufkante 5 zu überbrücken. Das heißt, die
Walze 8 wird an einem Schwenkzapfen 8a befestigt,
der an die Arretierungsplatte 3a befestigt ist, so dass
der kreisförmige
Umfang der Walze 8 durch die Ausmaße der beiden ersten und zweiten
Arretierungskantenabschnitte 5a und 5b umschrieben
ist.
-
Bei
Bedienung des Verbindungssockels 11, der mit Arretierungsmittel
versehen ist, welche die Arretierungsplatten 3a umfassen,
die in 6A und 6B gezeigt
sind, wenn die Verbindungshülse 22a der
dünnen
Lichtführungsmittel 20a in
die zylindrische Öffnung
des zylindrischen Sockelblockes (nicht gezeigt) des Verbindungssockels 11 durch
eine vorgegebene Länge
eingeführt
wird, wird die Verbindungshülse 22a genau
an drei Punkten durch die ersten Arretierungskantenabschnitte 5a der
drei Arretierungsplatten 3 der Arretierungseinheiten 1 gehalten und
arretiert, wie in 6A gezeigt ist, um somit das dünne Lichtführungsmittel 20a fest
an die Lichtquellenvorrichtung 10 anzuschließen. Auf
der anderen Seite, wenn die Verbindungshülse 22b des dicken Lichtführungsmittels 20b in
die zylindrische Öffnung des
zylindrischen Sockelblockes des Verbindungssockels 11 eingeführt wird,
wird die Verbindungshülse 22b in
Anschlag gegen die kreisförmigen
Umfänge der
Walzen 8 gebracht. Das weitere Einführen der Verbindungshülse 22b zwingt
die Arretierungsplatten 3, sich um die Schwenkzapfen 2 gegen
die Druckfedern (nicht gezeigt) simultan mit der Drehung der Walzen 8 um
die Schwenkzapfen 8a zu drehen und bringt dann die zweiten
Arretierungskantenabschnitte 5b in engen Kontakt mit der
Verbindungshülse 22b.
Wenn die Verbindungshülse 22b in
die zylindrische Öffnung 7A durch
eine vorgegebene Länge
eingeführt
wird, wird die Verbindungshülse 22b genau an
drei Punkten durch die zweiten Arretierungskantenabschnitte 5b der
drei Arretierungsplatten 3 der drei Arretierungseinheiten 1 gehalten
und arretiert, wie in 6B gezeigt ist, um somit das
dicke Lichtführungsmittel 20b fest
an die Lichtquellenvorrichtung 10 anzuschließen.
-
Wenn
die Verbindungshülse 20b der
dicken Lichtführungsmittel 20b herausgezogen
werden, bewirkt die Verbindungshülse 22b,
dass die Walzen 8 sich um die Schwenkzapfen 8a drehen.
Diese Drehung der Walze 8 verringert die Reibungskraft
gegen die Verbindungshülse 8,
um es somit zu er leichtern, die Verbindungshülse 8 aus dem Verbindungssockel 11 herauszuziehen,
um das dicke Lichtführungsmittel 20b von
der Lichtquellenvorrichtung zu lösen.