FR2783610A1 - Endoscope rotatif rigide a visee distale deviee et mise au point proximale reglable - Google Patents
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Abstract
ENDOSCOPE CARACTERISE EN CE QUE : - La sonde endoscopique (11) est solidaire d'un tube cylindrique (17) logé de façon tournante dans une poignée (20) (25) (30) et dont l'extrémité proximale sert de logement à un prisme redresseur (7). - Une monture cylindrique (50), servant de logement à une lentille oculaire (6) et logée dans le tube (17), dispose d'un doigt (51) circulant de façon coulissante dans une fente longitudinale (26) ménagée dans le tube (17) et dont l'extrémité circule de façon tournante dans une gorge annulaire interne (54) ménagée dans une bague folle (53) ceinturant le tube (17). Ladite bague disposant d'un doigt (55) dont le déplacement longitudinal permet de régler la mise au point de l'endoscope. APPLICATIONS INDUSTRIELLES ET MEDICALES
Description
CONTEXTE DE L'INVENTION
La présente invention concerne un endoscope rotatif rigide à visée distale déviée et mise au point proximale réglable. Le domaine technique de l'invention
concerne les dispositifs d'endoscopie.
On désigne par le terme d'endoscope une sonde rigide qui, introduite dans une cavité non éclairée, permet à l'utilisateur d'observer l'intérieur de ladite cavité. Pour ce faire, un endoscope intègre par nature
un dispositif optique et un dispositif d'éclairage.
L'extrémité distale du dispositif optique d'un endoscope est située derrière un hublot optique logé dans l'extrémité distale dudit endoscope. L'extrémité proximale du dispositif optique correspondant à une lentille oculaire permettant à l'utilisateur d'observer l'image de la zone couverte par le hublot optique distal. Le dispositif optique étant calculé de telle façon que l'image observée par l'utilisateur ne présente aucune inversion, uni ou bi-directionnelle, par rapport à la réalité. Une bague de commande de mise au point intégrée dans la poignée de l'endoscope permettant généralement de régler la netteté de l'image observée en déplaçant longitudinalement la lentille
oculaire le long de l'axe optique.
L'extrémité distale du dispositif d'éclairage d'un endoscope correspond à une fenêtre d'éclairage située à l'extrémité distale dudit endoscope et dont l'axe d'illumination est parallèle à l'axe de visée du hublot optique distal. L'extrémité proximale du dispositif d'éclairage correspondant à une embase d'éclairage intégrée dans la poignée de l'endoscope. La fenêtre distale d'éclairage illuminant la zone couverte par le hublot optique distal quand l'embase d'éclairage est
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connectée, par l'intermédiaire d'un câble d'éclairage,
à un générateur de lumière.
On désigne par le terme d'endoscope à visée axiale un endoscope dans lequel l'axe optique du hublot optique distal est confondu avec l'axe mécanique dudit endoscope. Le dispositif optique d'un endoscope à visée axiale comprenant un objectif distal, un système de transport optique d'image généralement constitué d'une série de lentilles achromatiques et une lentille oculaire. Ledit dispositif optique étant calculé de façon à ce que l'image transmise par la lentille oculaire ne présente pas d'inversion bi-directionnelle par rapport à la réalité. Le dispositif d'éclairage d'un endoscope à visée axiale étant constitué d'un faisceau de fibres d'éclairage dont l'extrémité proximale correspond à l'embase d'éclairage et dont l'extrémité distale constitue généralement une fenêtre d'éclairage en forme de couronne disposée autour du
hublot optique distal.
On désigne par le terme d'endoscope à visée déviée un endoscope dans lequel l'axe optique du hublot optique distal forme un angle avec l'axe mécanique de l'endoscope. La visée étant prograde si cet angle est inférieur à 90 , latérale s'il est égal à 90 et rétrograde s'il est supérieur à 90 . Dans tous les cas, le dispositif optique d'un endoscope à visée déviée comportera un prisme déviateur distal situé entre le hublot optique distal et l'objectif dudit dispositif optique. Si le prisme distal est un prisme déviateur à
réflexion totale caractérisé par une inversion bi-
directionnelle de l'image transmise par ledit prisme, le dispositif optique de l'endoscope comprendra le prisme distal, un objectif, un système optique de
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transport d'image généralement constitué d'une série de lentilles achromatiques et une lentille oculaire. Ledit système optique de transport d'image étant calculé de façon à ce que l'image délivrée par la lentille oculaire ne soit pas totalement inversée par rapport à
la réalité.
Si le prisme distal est un prisme déviateur à réflexion partielle caractérisé par une inversion unidirectionnelle de l'image transmise par ledit prisme, le dispositif optique de l'endoscope comprendra le prisme distal, un objectif, un système optique de transport d'image généralement constitué d'une série de lentilles achromatiques, un prisme redresseur caractérisé par une inversion unidirectionnelle de l'image transmise par ledit prisme et une lentille oculaire, le positionnement radial du prisme redresseur et la structure du système optique de transport d'image étant calculés de façon à ce que l'image délivrée par la lentille oculaire ne soit pas partiellement inversée
par rapport à la réalité.
Le dispositif d'éclairage d'un endoscope à visée déviée est, quant à lui, constitué d'un faisceau de fibres de verre dont l'extrémité proximale est intégrée dans l'embase d'éclairage dudit endoscope et dont l'extrémité distale constitue une fenêtre d'éclairage latérale située entre le hublot optique et l'extrémité
distale dudit endoscope.
Les difficultés d'exploitation propres aux endoscopes traditionnels à visée déviée concernent
l'exploration panoramique de l'intérieur d'une cavité.
Un tel examen obligera en effet l'utilisateur à faire effectuer à l'endoscope une rotation de 360 autour de son axe mécanique, opération rendue malaisée par la
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présence du câble d'éclairage solidaire de l'embase
d'éclairage dudit endoscope.
Ces problèmes d'exploitation sont à l'origine du développement d'endoscopes rotatifs à visée distale déviée désignés selon les constructeurs sous les termes de "Rotascope" (HENKE-SASS WOLF), d"Endoscope à coquille tournante" (EFER), de "Boroscope à connecteur de lumière rotatif" (KARL STORZ), de "Technoscope à connecteur de lumière rotatif" (RICHARD WOLF) ou de "Borescope à balayage orbital" (OLYMPUS). Tous ces endoscopes disposant d'une sonde endoscopique à visée distale déviée dont l'extrémité proximale tourne à l'intérieur d'une poignée équipée d'une bague commandant la rotation de la sonde, d'une embase latérale de connexion de câble d'éclairage, d'une bague de réglage de mise au point et d'une bonnette de vision proximale. Ce type d'architecture permettant à l'utilisateur de faire effectuer à la sonde endoscopique une rotation autour de son axe sans modifier la position du câble d'éclairage connecté à l'embase latérale d'éclairage de l'endoscope. Les dispositifs optiques mis en oeuvre dans les différents modèles d'endoscopes rotatifs cités ci-dessus pouvant
être classés dans l'une des trois familles décrites ci-
après.
La première famille d'endoscopes rotatifs, développée depuis de nombreuses années notamment par la société allemande HENKE-SASS WOLF, concerne des endoscopes dont le dispositif optique intégré dans la sonde endoscopique tournante est constitué d'un prisme déviateur distal à réflexion totale, d'un objectif et d'un système optique de transport d'image. L'image délivrée par l'extrémité proximale de la sonde endoscopique tournante étant transmise à une lentille
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oculaire logée de façon coulissante dans la poignée de l'endoscope et dont le déplacement longitudinal est commandé par une bague de réglage de mise au point. Le
principal inconvénient du dispositif optique décrit ci-
dessus résulte de l'utilisation de prismes à réflexion totale relativement coûteux et difficilement réalisables dans une large gamme de dimensions et
d'angles de déviation.
La seconde famille d'endoscopes rotatifs, développée depuis de nombreuses années notamment par la société française EFER, concerne des endoscopes dont le dispositif optique intégré dans la sonde endoscopique tournante est constitué d'un prisme déviateur distal à réflexion partielle, d'un objectif et d'un système optique de transport d'image à l'intérieur duquel est inséré un prisme redresseur. L'image délivrée par l'extrémité proximale de la sonde endoscopique tournante étant transmise à une lentille oculaire logée de façon coulissante dans la poignée de l'endoscope et dont le déplacement longitudinal est commandé par une bague de réglage de mise au point. Le principal inconvénient de la solution décrite ci-dessus résulte du fait que les faibles dimensions du prisme correcteur intégré dans la sonde endoscopique tournante limitent la luminosité globale de l'endoscope et interdisent en pratique la mise en oeuvre d'un tel dispositif optique
dans des sondes endoscopiques de faible diamètre.
La troisième famille d'endoscopes rotatifs concerne les endoscopes dont le dispositif optique intégré dans la sonde endoscopique tournante est constitué d'un prisme déviateur distal à réflexion partielle, d'un objectif et d'un système optique de transport d'image. L'image délivrée par l'extrémité proximale du système optique de transport d'image
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intégré dans la sonde endoscopique tournante étant transmise à une lentille oculaire fixée dans l'extrémité distale d'une monture logée dans la poignée de l'endoscope, lentille oculaire à laquelle est associé un prisme redresseur fixé dans l'extrémité proximale de ladite monture. L'extrémité proximale de la sonde endoscopique tournante étant mécaniquement associée à la monture regroupant la lentille oculaire et le prisme redresseur de telle façon que le prisme déviateur distal de la sonde endoscopique et le prisme redresseur conservent le même alignement lors d'une rotation de ladite sonde autour de son axe. Le procédé évoqué ci-dessus et consistant à synchroniser la rotation d'un prisme déviateur à réflexion partielle situé à l'extrémité distale d'un système optique avec celle d'un prisme redresseur situé à l'extrémité proximale dudit système optique a été abondamment décrit dans divers brevets concernant la mise en oeuvre de systèmes périscopiques (ERNST LEITZ GMBH / UK PATENT
1 272 742 / 1965, THEODOR PREUSSNER / UK PATENT 2 187
303 A / 1987). Dans le cas d'un endoscope rotatif à visée distale déviée, le dispositif de correction du sens de l'image consistant à accoupler en rotation la sonde endoscopique et la monture regroupant la lentille oculaire et le prisme redresseur doit être associé à un dispositif de mise au point permettant de déplacer longitudinalement ladite monture par rapport à
l'extrémité proximale de la sonde endoscopique.
Le procédé relevant du domaine public et consistant à associer l'extrémité proximale d'une sonde endoscopique tournante à une monture regroupant une lentille oculaire distale et un prisme redresseur proximal a été mis en oeuvre avant l'année 1989 par la société allemande RICHARD WOLF. L'architecture adoptée
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par ce constructeur étant caractérisée par la structure de la poignée de ces endoscopes qui présente deux parties mécaniquement accouplées en rotation: une partie distale disposant d'une bague de commande de rotation et d'une embase latérale de connexion de câble d'éclairage, et une partie proximale disposant d'une bague de réglage de mise au point commandant le déplacement longitudinal de la monture regroupant la lentille oculaire et le prisme redresseur, monture logée de façon coulissante mais non tournante à l'intérieur de ladite partie proximale. L'extrémité proximale de la sonde endoscopique, qui tourne librement à l'intérieur de la partie distale de la poignée, étant mécaniquement solidaire de la partie proximale de ladite poignée. Le principal inconvénient de la solution décrite ci-dessus résulte du fait que la rotation de la sonde endoscopique entraîne la rotation de la partie proximale de la poignée et donc la rotation de la bonnette de l'endoscope située devant
l'oeil de l'utilisateur.
Cet inconvénient a été éliminé dans les endoscopes rotatifs à visée distale déviée commercialisés depuis 1995 par la société japonaise OLYMPUS et décrits dans les brevets déposés en 1993 par la société anglaise
KEYMED (UK PATENT GB 2 280 514 B, EUROPEAN PATENT EP O
636 915 B1, US PATENT 5,540,650). Ces endoscopes sont caractérisés par des dispositifs spécifiques d'accouplement mécanique dont bénéficie la monture regroupant la lentille oculaire et le prisme redresseur, monture logée de façon coulissante et tournante à l'intérieur de la poignée desdits endoscopes. Un premier dispositif d'accouplement de nature coulissante permettant à l'extrémité proximale de la sonde endoscopique de transmettre son mouvement
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de rotation à la monture regroupant la lentille oculaire et le prisme redresseur, et ce quel que soit le positionnement longitudinal de ladite monture dans la poignée. Un second dispositif d'accouplement permettant à la bague de réglage de mise au point de déplacer longitudinalement dans la poignée la monture regroupant la lentille oculaire et le prisme redresseur, et ce quel que soit le positionnement radial de ladite monture dans la poignée. Le principal inconvénient de la solution décrite ci-dessus résulte des tolérances mécaniques que présentent nécessairement les dispositifs cinématiques complexes associés à la monture regroupant la lentille oculaire et le prisme redresseur, tolérances entraînant: 15. Des variations d'alignement angulaire entre le prisme déviateur distal de la sonde endoscopique et le prisme redresseur, variations se traduisant par des défauts d'orientation aléatoires de l'image délivrée par l'endoscope. 20. Des variations de centrage du prisme redresseur sur l'axe optique de l'endoscope, variations se traduisant par des déviations angulaires aléatoires de l'axe de
sortie de l'image délivrée par l'endoscope.
L'ensemble des endoscopes décrits ci-dessus présente en outre les inconvénients suivants: Plage de rotation de la sonde endoscopique inférieure à 360 ne permettant donc pas à l'utilisateur d'effectuer une inspection panoramique complète de la
zone observée.
30. Difficultés d'ajustement de la netteté d'image résultant d'une hystérésis angulaire de la bague de mise au point due au jeu mécanique longitudinal des dispositifs cinématiques
destinés à déplacer longitudinalement la lentille oculaire.
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La présente invention s'est donnée pour but de décrire un endoscope rotatif à visée distale déviée et mise au point
proximale ne présentant aucun des inconvénients tant spécifiques que généraux évoqués ci-dessus, endoscope dont les5 concepts techniques et les caractéristiques ergonomiques sont présentés dans le chapitre ci-après relatif à la description
sonmmaire de l'invention.
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DESCRIPTION SOMMAIRE DE L'INVENTION
La présente invention a pour objet la réalisation d'un endoscope rotatif à visée distale déviée et mise au point proximale regroupant les dispositifs décrits ci-après. I/ Une sonde endoscopique dont la structure mécanique comprend un tube cylindrique externe et un tube cylindrique interne. Ladite sonde intégrant un dispositif optique comprenant un hublot optique disposé latéralement dans l'extrémité distale du tube externe, un prisme déviateur à réflexion partielle fixement solidaire de l'extrémité distale du tube interne, un objectif et un système de transport d'image logés dans le tube interne. Ladite sonde intégrant également un
dispositif d'illumination décrit au paragraphe IV.
L'extrémité proximale de ladite sonde étant logée de façon tournante dans la partie distale de la poignée décrite ci-après au paragraphe II. Le choix d'un prisme déviateur à réflexion partielle permettant de disposer de prismes économiques réalisables dans une large gamme
de dimensions et d'angles de déviation.
II/ Une poignée cylindrique dont l'extrémité distale est ceinturée par une bague de commande de rotation fixement solidaire de la partie proximale du tube externe de la sonde endoscopique et dont la partie médiane est ceinturée par une bague de réglage de mise au point. Ladite poignée disposant en outre d'une embase latérale de connexion à un câble d'éclairage et d'une bonnette de vision fixement solidaire de l'extrémité proximale de ladite poignée. Ladite poignée ne présentant aucun élément externe, en dehors de la 1il 2783610 bague de commande de rotation, solidaire du dispositif de rotation décrit ci-après au paragraphe VI et donc susceptible de perturber par des mouvements de rotation
intempestifs l'attention de l'utilisateur.
III/ Un tube cylindrique dont l'extrémité distale est fixement solidaire de l'extrémité proximale de la sonde endoscopique. Ledit tube étant logé de façon tournante
à l'intérieur de la poignée de l'endoscope.
IV/ Un dispositif d'illumination comprenant un faisceau de fibres optiques dont les fibres unitaires cheminent dans le volume annulaire compris entre le tube interne et le tube externe de la sonde endoscopique. L'extrémité distale du faisceau de fibres étant logée dans une fenêtre d'illumination latérale ménagée dans l'extrémité distale du tube externe de la sonde endoscopique. La partie proximale du faisceau de fibres débouchant à l'intérieur de la poignée à travers un orifice pratiqué dans le tube cylindrique solidaire
de l'extrémité proximale de la sonde endoscopique.
L'extrémité proximale du faisceau de fibres étant logée dans l'extrémité de l'embase latérale d'éclairage de la poignée. La partie proximale du faisceau de fibres étant lovée à l'intérieur de la poignée afin d'éviter que la rotation de la sonde n'entraîne des contraintes
susceptibles de briser les fibres dudit faisceau.
V/ Un dispositif de redressement d'image constitué d'un prisme redresseur fixement logé dans l'extrémité proximale du tube cylindrique solidaire de l'extrémité proximale de la sonde endoscopique. Cette solution permettant l'intégration d'un prisme redresseur de grandes dimensions n'altérant pas la luminosité globale
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de l'endoscope. Cette solution permettant également d'assurer un alignement angulaire rigoureux et permanent du prisme déviateur logé dans l'extrémité distale de la sonde et du prisme redresseur fixement logé dans l'extrémité proximale du tube cylindrique fixement solidaire de ladite sonde, ainsi qu'un centrage rigoureux et permanent du prisme redresseur
sur l'axe optique de l'endoscope.
VI/ Un dispositif de rotation commandé par la bague de commande ceinturant l'extrémité distale de la poignée et permettant de faire tourner à l'intérieur de la poignée l'extrémité proximale de la sonde endoscopique ainsi que le tube cylindrique qui lui est fixement associé. Ledit dispositif étant agencé de façon à ne présenter aucune interaction avec le dispositif de réglage de mise au point décrit ci- après dans le
paragraphe VII.
VII/ Un dispositif de réglage de mise au point permettant de déplacer longitudinalement la monture cylindrique d'une lentille oculaire logée de façon coulissante mais non tournante à l'intérieur du tube cylindrique solidaire de l'extrémité proximale de la sonde endoscopique. Ledit dispositif comprenant un doigt radial solidaire de la monture de la lentille oculaire, circulant de façon coulissante dans une fente longitudinale ménagée dans le tube cylindrique, et dont l'extrémité circule de façon tournante dans une gorge interne annulaire ménagée dans une bague folle ceinturant ledit tube. Ladite bague folle disposant d'un doigt radial externe circulant de façon coulissante dans une fente longitudinale ménagée dans la poignée cylindrique et dont l'extrémité est logée
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dans le filetage interne hélicoïdal à profil carré usiné dans la bague de réglage de mise au point ceinturant la poignée cylindrique. Ledit dispositif étant agencé de façon à ne présenter aucune interaction avec le dispositif de rotation décrit ci-dessus dans le
paragraphe VI.
VIII/ Un dispositif de butée mobile permettant de faire tourner sur plus de 360 à l'intérieur de la poignée l'extrémité proximale de la sonde endoscopique ainsi que le tube cylindrique dont elle est solidaire. Ledit dispositif comprenant un doigt radial solidaire du tube cylindrique et circulant dans une fente radiale en forme d'arc de cercle ménagée dans une bague folle ceinturant ledit tube. Ladite bague disposant d'un doigt radial venant en butée sur un doigt fixe solidaire de la poignée. Ledit dispositif permettant à l'utilisateur d'effectuer une observation panoramique
complète de la zone observée.
IX/ Un dispositif de rattrapage de jeu longitudinal constitué d'un ressort hélicoidal ceinturant l'extrémité proximale du tube cylindrique solidaire de l'extrémité proximale de la sonde endoscopique, ledit ressort étant comprimé entre l'extrémité proximale de la poignée et la face proximale de la bague associée à la monture de la lentille oculaire et ceinturant le tube cylindrique. Ledit dispositif permettant de supprimer le défaut d'hystérésis angulaire présenté par la bague de commande de mise au point et résultant des jeux longitudinaux du dispositif de réglage de mise au point.
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PRESENTATION SOMMAIRE DES FIGURES ILLUSTRANT
L'INVENTION
La figure I illustre les principes de fonctionnement des dispositifs cinématiques mis en oeuvre dans l'endoscope rotatif à visée distale déviée et réglage de mise au point proximale faisant l'objet de la
présente invention.
La figure II illustre la structure de l'endoscope rotatif à visée distale déviée et réglage de mise au point proximal faisant l'objet de la présente invention.
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DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
FIGURE I
La Figure I illustre les principes de fonctionnement des dispositifs cinématiques mis en oeuvre dans l'endoscope rotatif à visée distale déviée et mise au point proximale réglable faisant l'objet de
la présente invention.
La rotation autour de son axe de la sonde endoscopique à visée distale déviée logée dans le tube cylindrique externe 11 entraîne la rotation à l'intérieur de la poignée cylindrique 20/25/30 du tube cylindrique 17 dont l'extrémité distale est fixement solidaire de l'extrémité proximale du tube 11 et dont l'extrémité proximale sert de logement à un redresseur
d'image constitué par exemple d'un prisme inverseur 7.
Une monture cylindrique 50, servant de logement à une lentille oculaire 6 et logée de façon coulissante mais non tournante dans le tube 17, dispose d'un doigt cylindrique radial externe 51 circulant de façon coulissante dans une fente longitudinale 26 ménagée dans le tube 17. L'extrémité du doigt 51 est logée de façon circulante dans une gorge annulaire interne 54
ménagée dans une bague folle 53 ceinturant le tube 17.
Ladite bague disposant d'un doigt cylindrique radial externe 55 dont le déplacement longitudinal, commandé par le dispositif de réglage de mise au point décrit ci-après dans le texte relatif à la figure II, permet de régler la netteté de l'image transmise par la
lentille oculaire 6.
Le tube 17 dispose d'un doigt cylindrique radial externe 62 logé de façon circulante dans une fente radiale 61 en forme d'arc de cercle ménagée dans une bague folle 60 ceinturant le tube 17. Ladite bague
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étant logée entre la face proximale d'un épaulement ménagé dans l'extrémité proximale de l'élément distal de la poignée 20/25/30 et la face distale d'un épaulement ménagé dans l'extrémité distale de l'élément central 25 de ladite poignée. Ladite bague 60 disposant d'un doigt radial externe 63 venant en butée sur un doigt longitudinal 64 solidaire de la face proximale de
l'élément distal 20 de la poignée 20/25/30.
Un ressort hélicoïdal 32 ceinturant l'extrémité proximale du tube cylindrique 17 est comprimé entre la face proximale de la bague 53 et la face distale d'un palier ménagé dans l'extrémité proximale de l'élément
proximal 30 de la poignée 20/25/30.
FIGURE II
La Figure II illustre la structure de l'endoscope rotatif à visée distale déviée et mise au point proximale réglable faisant l'objet de la présente invention, structure résultant des dispositions
décrites ci-après.
La structure mécanique de la sonde endoscopique est organisée autour d'un tube métallique interne 12 et d'un tube métallique externe 11. Le système optique intégré dans la sonde endoscopique comprend un hublot optique 2 disposé latéralement dans l'extrémité distale du tube 11, un déviateur optique constitué par exemple d'un prisme déviateur 3 à réflexion partielle fixement solidaire de l'extrémité distale du tube 12 et introduisant une inversion unidirectionnelle de l'image de l'objet observé à travers le hublot 2, un objectif distal logé dans le tube 12 et constitué par exemple de deux lentilles 4 et un système optique de transport d'image constitué par exemple d'une série de lentilles achromatiques 5 disposées axialement dans le tube 12 et
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transmettant à la lentille oculaire 6 l'image de
l'objet observé à travers le hublot latéral distal 2.
L'extrémité proximale du tube externe 11 est fixement ceinturée par un moyeu 16 tournant librement à l'intérieur d'un palier 23 ménagé dans la partie distale de l'élément distal 20 de la poignée cylindrique 20/25/30. Une bague 14 disposant d'un filetage externe et ceinturant la partie distale du moyeu 16 est vissée dans l'extrémité distale de l'élément distal 20 de la poignée afin de maintenir en place ledit moyeu dans ladite poignée. L'extrémité proximale du moyeu 16 est fixement solidaire d'un tube cylindrique 17 tournant librement à l'intérieur d'un palier 24 ménagé dans l'extrémité proximale de l'élément distal 20 de la poignée 20/25/30, à l'intérieur d'un palier 65 ménagé dans l'extrémité distale de l'élément central 25 de la poignée, ainsi qu'à l'intérieur d'un palier 31 ménagé dans l'extrémité
proximale de l'élément proximal 30 de ladite poignée.
La partie proximale du tube interne 12 de la sonde endoscopique dans lequel sont disposées les lentilles achromatiques 5 du système optique de transport d'image est logée à l'intérieur du tube 17 de telle façon que l'extrémité proximale du tube 12 soit positionnée dans la partie centrale du tube 17. Le redresseur d'image, constitué par exemple d'un prisme inverseur 7, est fixement logé dans l'extrémité proximale du tube cylindrique 17 et radialement positionné dans ledit tube de façon à compenser l'inversion unidirectionnelle d'image introduite par le prisme déviateur distal 3. La lentille oculaire 6 est fixement logée dans une monture cylindrique 50, ladite monture étant logée de façon coulissante et non tournante à l'intérieur du tube cylindrique 17 entre l'extrémité distale du prisme
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redresseur 7 et l'extrémité proximale du système
optique de transport d'image de la sonde endoscopique.
La monture cylindrique 50 dispose d'un doigt cylindrique radial externe 51 coulissant dans une fente longitudinale 52 ménagée dans le tube cylindrique 17. Une bague folle 53 ceinturant le tube cylindrique 17 dispose d'une gorge annulaire interne 54 à profil carré dans laquelle l'extrémité du doigt cylindrique 51 peut librement circuler, permettant ainsi au tube 17 de tourner librement à l'intérieur de la bague 53 et ce quelque soit le positionnement longitudinal de la
monture 50 dans ledit tube.
Le système d'illumination intégré dans l'endoscope comprend un faisceau 9 de fibres optiques dont les fibres unitaires cheminent dans le volume annulaire compris entre le tube interne 12 et le tube externe 11 de la sonde endoscopique. L'extrémité distale du faisceau de fibres 9 est collée, puis polie, dans la fenêtre d'illumination latérale 8 ménagée dans l'extrémité distale du tube externe 11 de la sonde endoscopique. La partieproximale du faisceau de fibres 9 débouche dans le volume 19 situé à l'intérieur de l'élément distal 20 de la poignée 20/25/30 à travers une fenêtre 18 ménagée dans la partie proximale du tube cylindrique 17 entre la face proximale de la pièce 16 et la face distale du palier 24. L'extrémité proximale du faisceau de fibres 9 est collée, puis polie, dans l'embout d'éclairage 22 fixé à l'extrémité de l'embase latérale 21 solidaire de l'élément distal 20 de la poignée 20/25/30. Plusieurs spires du faisceau de fibres 9 sont enroulées autour du tube 17 à l'intérieur du volume 19 situé à l'intérieur de l'élément distal 20 de la poignée 20/25/30 afin d'éviter qu'une rotation sur 360 de la sonde endoscopique n'entraîne des
19 2783610
contraintes mécaniques dangereuses sur ledit faisceau
de fibres.
Le dispositif de rotation de la sonde endoscopique autour de son axe optique 1 est actionné par une bague tournante externe 13 solidaire de la partie proximale de la sonde endoscopique 11 et ceinturant l'extrémité distale de l'élément distal 20 de la poignée cylindrique 20/25/30, ladite bague de commande étant fixement solidarisée de l'extrémité distale du moyeu 16 par l'intermédiaire d'une vis 15. La rotation de la bague 13 entraînant donc la rotation du tube cylindrique 17 à l'intérieur de la poignée 20/25/30 et donc la rotation simultanée autour de l'axe optique 1
du prisme déviateur distal 3 et du prisme redresseur 7.
Le dispositif de réglage de mise au point de l'endoscope est commandé par une bague externe 27 ceinturant la partie proximale de l'élément central 25 de la poignée 20/25/30 et disposant d'un filetage hélicoïdal interne à profil carré dans lequel est logée et entraînée l'extrémité d'un doigt cylindrique radial solidaire de la bague 53 et logé de façon coulissante dans une fente longitudinale 26 ménagée dans la partie proximale de l'élément central 25 de la poignée. Le dispositif d'accouplement ainsi réalisé permettant de déplacer longitudinalement, le long de l'axe optique 1, la monture 50 à l'intérieur du tube 17, et ce quelque soit le positionnement radial dudit tube. Ledit dispositif d'accouplement permettant également au tube cylindrique 17, et donc à la monture 50 de la lentille oculaire 6, de tourner librement à l'intérieur de la bague 53 lors de la mise en oeuvre du dispositif de rotation de l'endoscope commandé par la
bague externe 13.
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Le dispositif de butée mobile limitant la plage de rotation du tube cylindrique 17 à l'intérieur de la poignée 20/25/30 est organisé autour d'une bague folle ceinturant ledit tube et positionnée entre la face proximale du palier 24 usiné dans l'extrémité proximale de l'élément distal 20 de la poignée et la face distale du palier 65 usiné dans l'extrémité distale de l'élément central 25 de ladite poignée. La bague 60 dispose d'une fente radiale 61 en forme d'arc de cercle servant de logement à un doigt cylindrique radial 62 solidaire du tube 17. La bague 60 dispose également d'un doigt radial cylindrique externe 63 disposé de façon à venir en butée sur un doigt longitudinal 64 solidaire de la face proximale de l'élément distal 20
de la poignée 20/25/30.
Le mécanisme de réglage de mise au point de l'endoscope est associé à un dispositif de rattrapage de jeu longitudinal constitué d'un ressort hélicoïdal 32 ceinturant l'extrémité proximale du tube cylindrique 17 située à l'intérieur de l'élément proximal 30 de la poignée cylindrique 20/25/30. L'extrémité distale dudit ressort venant en appui sur la face proximale de la bague 53 ceinturant le tube 17 tandis que son extrémité proximale vient en appui sur la face proximale du palier 31 ménagé dans l'extrémité proximale de l'élément proximal 30 de la poignée 20/25/30. Ledit dispositif de rattrapage de jeu permettant de supprimer le défaut d'hystérésis angulaire résultant du jeu mécanique existant par nature entre les faces latérales du filetage hélicoïdal 28 et la surface externe du doigt cylindrique 55 logé de façon circulante dans
ledit filetage.
21 2783610
PORTEE DE L'INVENTION
Il va de soi que les applications des endoscopes rotatifs à visée déviée et mise au point réglable faisant l'objet de la présente invention peuvent être
aussi bien médicales qu'industrielles.
Il va également de soi, ainsi que cela ressort de ce qui précède, que la présente invention ne se limite nullement aux modes de mise en oeuvre, de réalisation ou d'applications qui viennent d'être décrits de façon explicite. La présente invention embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière sans s'écarter pour
autant du cadre de la présente invention.
22 2783610
Claims (7)
1/ Endoscope rotatif à visée distale déviée résultant de la combinaison des éléments suivants: Une poignée cylindrique (20) (25) (30). Une sonde endoscopique (11) comportant un déviateur optique distal (3) introduisant une inversion unidirectionnelle de l'image d'un objet observé à travers un hublot latéral distal (2), un objectif (4) et un système optique de transport d'image dont l'extrémité proximale logée dans la partie distale (20) de la poignée transmet l'image de l'objet observé à une
lentille oculaire (6).
Un dispositif de mise au point commandé par une bague externe (27) et permettant de déplacer longitudinalement le long de l'axe optique (1) la lentille oculaire (6) logée dans la partie médiane (25)
de la poignée.
Un redresseur unidirectionnel d'image (7)logé dans la partie proximale (30) de la poignée et positionné radialement de façon à compenser l'inversion unidirectionnelle d'image introduite par le déviateur distal (3) Un dispositif de rotation commandé par une bague externe (13) et permettant de faire tourner simultanément et en synchronisme autour de l'axe optique (1) le déviateur distal (3) et le redresseur
proximal (7).
Ledit endoscope étant caractérisé en ce que: 30. L'extrémité proximale de la sonde endoscopique (11) est fixement solidaire de l'extrémité distale d'un tube cylindrique (17) logé de façon tournante dans la
poignée cylindrique (20) (25) (30).
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Le redresseur (7) est fixement logé dans l'extrémité
proximale du tube cylindrique (17).
La lentille oculaire (6) est fixée dans une monture cylindrique (50) logée de façon coulissante mais non tournante à l'intérieur de la partie médiane du tube
cylindrique (17).
2/ Endoscope rotatif à visée distale déviée selon la revendication 1 caractérisé en ce que: 10. Le dispositif de rotation de l'endoscope est commandé par une bague tournante externe (13) solidaire de la partie proximale de la sonde endoscopique (11) et ceinturant l'extrémité distale de la partie distale
(20) de la poignée cylindrique (20) (25) (30).
15. La rotation de la bague (13) entraîne la rotation simultanée de la sonde endoscopique et du tube (17)
logé dans la poignée (20) (25) (30).
La rotation de la bague (13) entraîne donc la rotation simultanée autour de l'axe optique (1) du déviateur distal (3) de la sonde endoscopique et du redresseur (7) logé dans l'extrémité proximale du tube (17). 3/ Endoscope rotatif à visée distale déviée selon la revendication 2 caractérisé en ce que: Le dispositif de mise au point de l'endoscope est commandé par une bague externe tournante (27) ceinturant la partie centrale (25) de la poignée
cylindrique (20) (25) (30).
30. La rotation de la bague (27) entraine le déplacement longitudinal le long de l'axe optique (1) de la monture cylindrique (50) de la lentille oculaire (6) à
l'intérieur du tube cylindrique (17).
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4/ Endoscope rotatif à visée distale déviée selon la revendication 3 caractérisé en ce que: Un premier dispositif d'accouplement mécanique permet de transformer un mouvement de rotation de la bague externe (27) de commande de mise au point en un mouvement de translation longitudinale d'une bague (53)
ceinturant la partie médiane du tube cylindrique (17).
Un second dispositif d'accouplement mécanique permet de transformer un mouvement de translation longitudinale de la bague (53) autour du tube cylindrique (17) en un mouvement de translation longitudinale de la monture cylindrique (50) de la lentille oculaire (6) à l'intérieur du tube cylindrique (17). 15. Lesdits dispositifs d'accouplement sont agencés de façon à permettre la rotation simultanée du tube cylindrique (17) et de la monture (50) de la lentille oculaire (6) à l'intérieur de la bague (53) lors de la mise en oeuvre du dispositif de rotation de l'endoscope
commandé par la bague externe (13).
/ Endoscope rotatif à visée distale déviée selon la revendication 4 caractérisé en ce que: La monture cylindrique (50) de la lentille oculaire (6) dispose d'un doigt cylindrique (51) externe et radial coulissant dans une fente longitudinale (52)
ménagée dans le tube cylindrique (17).
La bague (53) ceinturant le tube cylindrique (17) dispose d'une gorge annulaire interne (54) dans laquelle peut tourner librement l'extrémité du doigt cylindrique (51). Ladite bague disposant également d'un doigt cylindrique (55) externe et radial coulissant dans une fente longitudinale (26) ménagée dans la
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partie centrale (25) de la poignée cylindrique (20)
(25) (30).
La bague externe (27) de commande de mise au point dispose d'un filetage hélicoïdal interne (28) à profil carré dans lequel est logée l'extrémité du doigt
cylindrique (55).
6/ Endoscope rotatif à visée distale déviée selon
l'une quelconque des revendications précédentes
caractérisé en ce que: Le tube cylindrique (17) dispose d'une butée mobile de fin de course de rotation permettant à la sonde endoscopique (11) d'effectuer une rotation supérieure à 360 . 7/ Endoscope rotatif à visée distale déviée selon la revendication 6 caractérisé en ce que: Le tube cylindrique (17) est ceinturé par une bague folle (60) longitudinalement positionnée entre la face proximale du palier (24) ménagé dans l'extrémité proximale de la partie distale (20) de la poignée cylindrique (20) (25) (30) et la face distale du palier (65) ménagé dans l'extrémité distale de la partie
médiane (25) de ladite poignée.
25. La bague (60) dispose d'une fente radiale (61) en forme d'arc de cercle dans laquelle se déplace un doigt radial cylindrique (62) solidaire du tube cylindrique (17). La bague (60) dispose d'un doigt radial cylindrique externe (63) diposé de façon à venir en butée sur un doigt longitudinal (64) solidaire de la face proximale du palier (24) ménagé dans la partie distale (20) de la
poignée cylindrique (20) (25) (30).
26 2783610
8/ Endoscope rotatif à visée distale déviée selon
l'une quelconque des revendications précédentes
caractérisé en ce que: Un ressort hélicoïdal (32) est disposé autour du tube cylindrique (17) entre la face proximale de la bague (53) ceinturant ledit tube et la face distale du palier (31) ménagé dans l'extrémité proximale de la partie
proximale (30) de la poignée (20) (25) (30).
9/ Endoscope rotatif à visée distale déviée selon
l'une quelconque des revendications précédentes
caractérisé en ce que: Le déviateur distal (3) de la sonde endoscopique est
constitué d'un prisme à réflexion partielle.
/ Endoscope rotatif à visée distale déviée selon
l'une quelconque des revendications précédentes
caractérisé en ce que: Le système optique de transport d'image logé dans la sonde endoscopique (11) et transmettant à la lentille oculaire (6) l'image de l'objet observé à travers le hublot latéral distal (2) est constitué de plusieurs lentilles achromatiques (5) disposés axialement dans le
tube interne (12) de la sonde endoscopique.
11/ Endoscope rotatif à visée distale déviée selon
l'une quelconque des revendications précédentes
caractérisé en ce que: Le redresseur (7) est constitué d'un prisme
inverseur.
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