FR2866798A1 - Systeme videoendoscopique - Google Patents

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Abstract

Un système vidéoendoscopique (1) composé d'une optique endoscopique (2) et d'une partie caméra (3), l'optique endoscopique (2) comportant une gaine (4) allongée traversée par un conducteur optique (5) et un guide de lumière à fibres (6) ainsi qu'un boîtier terminal (7) fixé du côté proximal à la gaine (4) et doté d'une fenêtre de sortie d'image (10) et d'une fenêtre d'entrée de lumière (8) dont les directions de faisceau sont parallèles entre elles et par rapport à l'axe de la gaine (4), la partie caméra (3) comportant un boîtier pour caméra (15) duquel partent un câble de transmission de signaux vidéo (24) et un guide de lumière (20) et étant dotée d'une fenêtre d'entrée d'image (18) et d'une fenêtre de sortie de lumière (19) agencées avec des directions de faisceau parallèles à une certaine distance des fenêtres (8, 10) du boîtier terminal (7), et le boîtier terminal (7) et le boîtier pour caméra (15) étant conformés de façon à former un dispositif d'accouplement (7, 16, 25, 26, 19) verrouillable en une position angulaire fixe assurant le centrage des fenêtres (8, 19; 10, 18) l'une sur l'autre, est caractérisé en ce que, le dispositif d'accouplement présente sur l'un des boîtiers un cylindre (7) et sur l'autre boîtier (15) un alésage correspondant (16), les fenêtres (8, 10; 19, 18) étant agencées dans la paroi frontale (11) du cylindre (7) et la paroi du fond (17) de l'alésage (16).

Description

Système vidéoendoscopique
L'invention concerne un système vidéoendoscopique du type composé d'une op-tique endoscopique et d'une partie caméra, l'optique endoscopique comportant une gaine allongée traversée par un conducteur optique et un guide de lumière à fibres ainsi qu'un boîtier terminal fixé du côté proximal à la gaine et doté d'une fenêtre de sortie d'image et d'une fenêtre d'entrée de lumière dont les directions de faisceau sont parallèles entre elles et par rapport à l'axe de la gaine, la partie caméra comportant un boîtier pour caméra duquel partent un câble de transmis- Sion de signaux vidéo et un guide de lumière et étant dotée d'une fenêtre d'entrée d'image et d'une fenêtre de sortie de lumière agencées, avec des directions de faisceau parallèles, à une certaine distance des fenêtres du boîtier terminal, et le boîtier terminal et le boîtier pour caméra étant conformés de façon à former un dispositif d'accouplement verrouillable en une position angulaire fixe assurant le centrage des fenêtres l'une sur l'autre.
On connaît de tels systèmes présentés dans US 5,682,199 ainsi que dans US 6,494,826 B1. Ces systèmes connus se composent chacun d'une optique endoscopique et d'un boîtier pour caméra pouvant y être couplé par un dispositif d'ac- souplement, des fenêtres correspondantes permettant la transmission à travers le point d'accouplement de l'image dans un sens (fenêtre endoscopique) et de la lumière dans l'autre sens (fenêtre d'éclairage). Ce type de construction offre une série d'avantages.
L'inconvénient des appareils connus est la conformation de l'accouplement constitué de deux cylindres agencés parallèlement et traversant des alésages prévus dans le boîtier complémentaire. Il en résulte une structure de boîtier complexe et des coûts de production élevés ainsi que des difficultés de maniement.
L'objectif de la présente invention consiste à simplifier un système vidéoendoscopique de type générique quant à sa construction et son maniement.
Cet objectif est atteint grâce aux caractéristiques suivantes: le dispositif d'accou- pleurent présente sur l'un des boîtiers un cylindre et sur l'autre boîtier un alésage correspondant, les fenêtres étant respectivement agencées dans la paroi frontale du cylindre et dans la paroi du fond de l'alésage.
Conformément à l'invention, l'accouplement ne présente qu'un seul engagement cylindre/alésage, le cylindre muni de fenêtres correspondantes étant traversé aussi bien par le faisceau de l'image que par celui de la lumière. La construction du boîtier en est considérablement simplifiée et mieux structurée. Ceci entraîne une réduction des coûts et le maniement devient beaucoup plus clair et plus simple. Par ailleurs, cette construction impliquant une augmentation du diamètre du cy- lindre par rapport aux cylindres des constructions connues, il en résulte des avantages considérables quant à sa stabilité. L'accouplement peut, sous forme de construction simple, être réalisé de façon à permettre un guidage précis tout en étant plus stable que les constructions connues.
L'alésage peut être réalisé dans l'un ou l'autre boîtier. Il sera cependant de préférence réalisé dans le boîtier de la caméra, quoique, du point de vue de l'encombrement, les deux boîtiers puissent présenter des avantages.
La fenêtre endoscopique et la fenêtre d'éclairage peuvent être agencées en dehors de l'axe du cylindre. [1 est cependant avantageux de centrer la fenêtre endoscopique sur l'axe du cylindre. La fenêtre endoscopique étant, dans les constructions courantes, placée dans l'axe de la gaine, le cylindre est lui aussi concentrique à l'axe de la gaine. Il en résulte une construction globalement concentrique qui pré-sente de nombreux avantages constructifs.
Les fenêtres peuvent être respectivement agencées dans les surfaces d'extrémité du cylindre et de l'alésage. Si ces surfaces sont écartées l'une de l'autre, il peut y avoir diffusion de réflexions de lumière entre elles, ce qui peut entraîner une luminosité excessive au niveau de la fenêtre endoscopique et, de ce fait, une perte de qualité de l'image. Le décalage dans le sens axial des fenêtres par rapport à la position des parois implique un agencement des fenêtres en retrait dans l'une des parois de sorte qu'un trajet direct de la lumière entre la zone située entre les fenêtres d'éclairage et la zone située entre les fenêtres endoscopiques est bloqué. Il en résulte un effet d'adoucissement de luminosité entre les deux zones de sorte qu'on évite les rayonnements lumineux excessifs.
Si la caméra peut être immobile dans son boîtier, il est cependant avantageux de l'y loger de façon à ce qu'elle puisse tourner autour de son axe; ceci permet, en cas de rotation de la gaine qui, du fait de l'accouplement non tournant, implique également une rotation du boîtier de la caméra, de redresser l'image en tournant la caméra.
Le dessin unique 1 illustre l'invention à titre d'exemple et de façon schématique, et montre une vue en coupe partielle à travers un système vidéoendoscopique 20 conforme à l'invention.
La fig. 1 montre un système vidéoendoscopique 1 composé d'une optique endoscopique 2 et d'une partie caméra 3 conformées de façon à pouvoir être accouplées l'une à l'autre. L'optique endoscopique 2 présente une gaine allongée 4 traversée par un conducteur optique 5 pour la transmission de l'image, ce conducteur étant, dans l'exemple de réalisation représenté, réalisé sous forme de système de lentilles-relais. Par ailleurs, la gaine 4 est traversée, parallèlement au conducteur optique 5, par un guide de lumière à fibres 6 qui, à l'extrémité distale de la gaine 4, émet la lumière parallèlement à la direction de visée.
A l'extrémité proximale de la gaine 4, l'optique endoscopique 2 présente un boîtier terminal 7 dans lequel, comme le montre la coupe partielle, le guide de lumière à fibres 6 aboutit devant une fenêtre d'entrée de lumière 8. Le conducteur optique 5 aboutit avec une lentille d'extrémité 9 devant une fenêtre de sortie d'image 10.
Le boîtier terminal 7 est de forme périphérique cylindrique, l'axe du cylindre passant par le centre de la fenêtre de sortie d'image 10. La fenêtre d'entrée de lumière 8 est placée excentriquement. Les deux fenêtres 8, 10 sont situées dans la paroi frontale 11 du boîtier terminal 7 cylindrique.
La partie caméra 3 présente un boîtier pour caméra 15 doté d'un alésage frontal 16 dont le diamètre intérieur correspond au diamètre extérieur du boîtier terminal 7.
Dans la paroi du fond 17 de l'alésage 16 sont agencés une fenêtre d'entrée d'image 18 et une fenêtre de sortie de lumière 19. Derrière la fenêtre de sortie de lumière 19 commence un guide de lumière à fibres 20 qui traverse le boîtier pour caméra 15 et, de là, passe par un câble sortant 21. Derrière la fenêtre d'entrée d'image 18 se trouve un objectif 22 et une caméra vidéo 23 dont émergent des conducteurs électriques 24 sortant par le câble 21.
Les fenêtres 18, 19 du boîtier pour caméra 15 sont agencées de sorte à être alignées sur les fenêtres 10, 8 du boîtier terminal 7 lorsque celuici est introduit dans l'alésage 16. Ceci requiert une orientation angulaire des deux boîtiers 7, 15 du fait de la position excentrique des fenêtre d'éclairage 18, 19.
Dans ce but, on a prévu dans l'alésage 16 du boîtier pour caméra 15 une languette 25 faisant saillie vers l'intérieur et pouvant se loger dans une rainure correspon- dante 26 du boîtier terminal 7. La rainure 26 et la languette 25 sont parallèles à l'axe.
Par ailleurs, on a prévu sur le boîtier terminal 7 une rainure transversale 27 et, sur le boîtier pour caméra 15, une broche 29 qu'un ressort 28 introduit élastiquement par un trou dans l'alésage 16, cette broche étant destinée à s'engager dans la rainure transversale 27.
Une construction alternative peut également consister à donner au boîtier termi-10 nal 7 et à l'alésage 16 des sections complémentaires non circulaires, ce qui complique cependant quelque peu le procédé de fabrication.
Comme le montre la fig. 1, les surfaces extérieures 30 de la paroi frontale 11 du boîtier terminal 7 et 31 du fond 17 du boîtier pour caméra 15 ne sont pas dans un même plan avec les fenêtres correspondantes 8, 10 et 19, 18. Les fenêtre sont, au contraire, décalées dans le sens axial par rapport aux surfaces 30 et 31 comme le montre la fig. 1.
Par rapport à la surface extérieure 30, la fenêtre de sortie d'image 10 est décalée le long de l'axe dans le sens distal, alors que la fenêtre d'entrée de lumière 8 l'est dans le sens proximal. De façon correspondante, dans le boîtier pour caméra 15, la fenêtre de sortie de lumière 18 est décalée dans le sens proximal par rapport à la surface 31 et la fenêtre d'entrée d'image 18 l'est dans le sens distal.
Comme le montre la fig. 1, il en résulte un trajet de la lumière entre les paires de fenêtres 8, 19 et 10, 18, formant plusieurs coudes, même lorsque, en position accouplée du boîtier terminal 7 dans le boîtier pour caméra 15, les surfaces 30 et 31 sont à une certaine distance l'une de l'autre. On évite ainsi qu'une lumière émergeant latéralement d'entre les fenêtre d'éclairage 8, 19 puisse pénétrer dans la fe- nêtre d'entrée d'image 18 et arriver à la caméra vidéo 23.
La fig. 1 montre en outre que la caméra vidéo 23 est, au moyen de dispositifs 32, couplée à une bague 33 logée sur l'extérieur du boîtier pour caméra 15 de façon à pouvoir tourner par rapport à celui-ci. En tournant la bague 33 par rapport au boî- tier pour caméra 15, la caméra vidéo 23 peut être tournée par rapport aux boîtiers 7, 15 reliés par un accouplement non tournant, et donc par rapport à la gaine 4, ce qui permet de redresser l'image endoscopique en cas de rotation de cette gaine 4 en cours d'intervention.
La fig. 1 représente le système vidéoendoscopique 1 lorsque l'optique endoscopique 2 est séparée de la partie caméra 3. Pour accoupler ces deux parties, le boîtier terminal 7 est enfiché dans l'alésage 16 du boîtier pour caméra 15, l'emboîtement rainure/languette 26, 25 assurant le blocage en une position angulaire dans la-quelle les fenêtre d'éclairage 8, 19 sont alignées. La broche 29 montée sur ressort s'enclique dans la rainure transversale 27 et verrouille l'accouplement.
De la lumière en provenance d'une source de lumière non représentée et conduite par les guides de lumière 20 et 6 éclaire le champ opératoire placé devant l'ex- trémité distale de la gaine 4. L'image qui y est saisie par le conducteur optique 5 passe par les fenêtres 10, 18 dans l'accouplement pour arriver à la caméra vidéo 23 d'où elle est transmise par des conducteurs 24 vers une unité non représentée de traitement et de visualisation d'images. En cas de rotation du système lors du maniement de l'appareil en cours d'intervention, on peut tourner la caméra vidéo 23 au moyen de la bague 33 pour redresser l'image endoscopique sur le moniteur.

Claims (5)

REVENDICATIONS
1. Système vidéoendoscopique (1) composé d'une optique endoscopique (2) et d'une partie caméra (3), l'optique endoscopique (2) comportant une gaine (4) allongée traversée par un conducteur optique (5) et un guide de lumière à fibres (6) ainsi qu'un boîtier terminal (7) fixé du côté proximal à la gaine (4) et doté d'une fenêtre de sortie d'image (10) et d'une fenêtre d'entrée de lumière (8) dont les directions de faisceau sont parallèles entre elles et par rapport à l'axe de la gaine (4), la partie caméra (3) comportant un boîtier pour caméra (15) duquel partent un câble de transmission de signaux vidéo (24) et un guide de lumière (20) et étant dotée d'une fenêtre d'entrée d'image (18) et d'une fenêtre de sortie de lumière (19) agencées, avec des directions de faisceau parallèles, à une certaine distance des fenêtres (8, 10) du boîtier terminal (7), et le boîtier terminal (7) et le boîtier pour caméra (15) étant conformés de façon à former un dispositif d'accouplement (7, 16., 25, 26, 19) verrouillable en une position angulaire fixe assurant le centrage des fenêtres (8, 19; 10, 18) l'une sur l'autre, caractérisé en ce que, le dispositif d'accouplement présente sur l'un des boîtiers un cylindre (7) et sur l'autre boîtier (15) un alésage correspondant (16), les fenêtres (8, 10; 19, 18) étant respectivement agencées dans la paroi frontale (11) du cylindre (7) et dans la paroi du fond (17) de l'alésage (16).
2. Système vidéoendoscopique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier pour caméra (15) forme l'alésage (16).
3. Système vidéoendoscopique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fenêtres endoscopiques (10, 18) sont centrées sur l'axe du cylindre 7.
4. Système vidéoendoscopique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fenêtres (8, 19; 10, 18) respectivement alignées l'une sur l'autre sont décalées en sens axial en dehors des plans dans lesquels se trouvent les surfaces extérieures (30, 31) de la paroi frontale (11) et de la paroi du fond (17).
5. Système vidéoendoscopique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la caméra (23) est placée dans le boîtier pour caméra (15) de façon à pouvoir tourner par rapport à celui-ci.
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