HU221215B1 - Optical viewing device and sytem including same - Google Patents

Abstract

A találmány ujjra húzható nézőeszköz (10), csőszerű kameraházzal (16)és annak homlokoldali végében elrendezett optikával (27) és az optika(27) mögött elrendezett, az optika (27) által ráfokuszált képetvillamos jelekké alakító képérzékelővel (38), amely kameraházhátoldali végéhez, oldható kötéssel, másik végén nyitott tartóhüvely(14) van csatlakoztatva, amely tartóhüvelyben (14) az optikától (27)és képérzékelőtől (38) elzárt ujjfészek (17) van kialakítva. ŕ

Description

A találmány tárgya ujjra húzható nézőeszköz, csőszerű kameraházzal és annak homlokoldali végében elrendezett optikával és az optika mögött elrendezett, az optika által ráfókuszált képet villamos jelekké alakító képérzékelővel, továbbá nézőeszközrendszer nézőeszközzel, a nézőeszközzel kábelen át összekötött kameravezérlő eszközzel és a kameravezérlő eszközzel képátvivő kapcsolatra alkalmas videomonitorral.

Optikai nézőeszközöket sokféle szakterületen alkalmaznak a jobb helyi látás érdekében, főleg szemmel nehezen hozzáférhető helyeken történő vizsgálatra, tájékozódásra. Ilyen szakterület például az autóiparban különböző üregek vizsgálata, az orvosi vizsgálatok közül főként a ginekológiai, rektális, torok- és szájüregi vizsgálatok.

Az US 5,079,629 szabadalmi leírásban olyan optikai nézőeszköz van ismertetve, amelynek kameraházában optika és képérzékelő van elrendezve, amely képérzékelő az optika által rávetített képet villamos jelekké alakítja. A kameraház optikával ellentétes irányú hátsó felében ujjfészek van kialakítva. A kameraház továbbá magában foglalja a képérzékelő működtetéséhez és videojelek képzéséhez szükséges vezérlő elektronikát is.

Az ujjra húzható nézőeszköznek az az előnye, hogy olyan helyeken láthatunk vele, ahová szemmel közvetlenül nem lehet látni, mintha szemünk az ujjunk végén lenne. Orvosi alkalmazásban azért előnyösebb egy endoszkópnál, mert olyan pontossággal helyezhető és irányítható, mint az ujjunk.

A megoldás legfőbb hiányossága abból adódik, hogy az ujjfészek a kameraházban van kialakítva, ami a gyakorlatban nehézséget okoz a különböző méretű és alakú ujjakhoz történő adaptálásban.

Célunk a találmánnyal az ismert megoldás említett hiányosságának kiküszöbölése és az ismertnél jobban adaptálható, szélesebb körben alkalmazható és higiénikusabb nézőeszköz és nézőeszközrendszer kialakítása.

A feladat találmány szerinti megoldása ujjra húzható nézőeszköz, csőszerű kameraházzal és annak homlokoldali végében elrendezett optikával és az optika mögött elrendezett, az optika által ráfókuszált képet villamos jelekké alakító képérzékelővel, amely kameraház hátoldali végéhez, oldható kötéssel, másik végén nyitott tartóhüvely van csatlakoztatva, amely tartóhüvelyben az optikától és képérzékelőtől elzárt ujjfészek van kialakítva.

Előnyösen legalább a képérzékelőhöz kábel van csatlakoztatva, amely kábel a kameraház falának nyílásán van átvezetve, és a használó ujja mentén van elvezetve.

Célszerűen a nézőeszköznek a használó ujjának legalább első ujjpercéig érő ujjfészke van.

Előnyösen a nézőeszköz kameraháza és tartóhüvelye közé toldóelem van beiktatva.

Célszerűen a nézőeszköznek kívánt alakra alakítható toldóeleme van.

Előnyösen az optikának a nézőeszköz hossztengelyétől eltérő optikai tengelye van.

Célszerűen az optikának a nézőeszköz hossztengelyétől 15°-ban eltérő optikai tengelye van.

Az alábbiakban kiviteli példára vonatkozó rajz alapján részletesen ismertetjük a találmány lényegét. A rajzon az

1. ábra ujjra húzható nézőeszköz hosszmetszete, a

2. ábra az 1. ábra szerinti nézőeszköz kameraházának hosszmetszete, a

3. ábra burkolófólia és sapkagyűrűjének metszete, a

4. ábra a 3. ábra szerinti fóliával burkolt nézőeszköz, használati helyzetben, az

5. ábra nézőeszközrendszer tömb vázlata, a

6. ábra átlátszó kupolával fedett nézőeszköz vázlatos oldalnézete, a

7. ábra toldóelemmel szerelt nézőeszköz vázlatos oldalnézete, a

8. ábra szerszámrögzítő eszközzel kialakított nézőeszköz távlati rajza.

Az ujjra húzható nézőeszközrendszer az alábbi főbb egységekből tevődik össze: az ujjra húzható nézőeszköz, amely prevideo-villamos jeleket szolgáltat, egy a nézőeszköztől helyileg elkülönült kameravezérlő egység, amely komplex videojelet szolgáltat és a komplex videojelet feldolgozó videomonitor.

Az 1. ábra szerinti, 6 ujjra húzható 10 nézőeszköz fő részei: egy csőszerű 16 kameraház, egy cserélhető 14 tartóhüvely benne kialakított 17 ujjfészekkel és egy 12 csatlakozóelem, amely hátsó végén lezárja a 16 kameraházat és összekapcsolja azt a 14 tartóhüvellyel. A 16 kameraház homlokoldalában 27 optika van rögzítve, amely 27 optika mögött, nyomtatott 40 áramköri lapon 38 képérzékelő van elrendezve a 16 kameraházban. A 27 optika részei a fényút mentén elrendezett első 28 gyűjtőlencse, 30 távtartó, 32 írisz, további 30 távtartó, második 34 gyűjtőlencse és optikai 36 szűrő, amely szűrő hullámhosszak szerint aluláteresztő és az infrafény tartományban záró szűrő. A 38 képérzékelő CCD, azaz töltéscsatolt eszköz. Természetesen más felépítésű optika is alkalmazható.

A 16 kameraház homlokoldalában továbbá 20 fényforrás és annak 22 diffúzora is el van rendezve. A 20 fényforrás és 22 diffuzor alkalmazásának célja a 27 optika által látott tér megvilágítása. Előnyösen a 20 fényforrás egy szubminiatűr halogén fényforrás, mint amilyen az ismert T-l 2,5 V halogén lámpa, amely beszerezhető például a Welch Allyn Ltd., Skaneateles Falls, New York cégtől.

Egy alternatív megoldásban a 20 fényforrás egy távoli fényforrás, amelynek fénye száloptikán át van a 16 kameraház homlokoldalán kivezetve.

A használó 6 ujjára illő, merev vagy félmerev, csőszerű 14 tartóhüvely dugószerű 12 csatlakozóelem közbeiktatásával van aló kameraház 27 optikával ellentétes, hátsó oldalához csatlakoztatva, amely 12 csatlakozóelem hengeres pereme benyúlik a csőszerű 14 tartóhüvely megfelelő csatlakozó fészkébe. A 12 csatlakozóelem szoros illesztéssel van aló kameraház hátsó oldali, hengeres nyílásába dugaszolva, elválasztva egymástól a 16 kameraház és a 14 tartóhüvely belső tereit. A 12 csatlakozóelem kidugaszolásával hozzáférhetővé válnak a 16 kameraházban lévő szerelvények, például

HU 221 215 Β1 javítás, karbantartás céljából. A 14 tartóhüvelyből előnyösen egy készletet tartunk, különböző méretű 17 ujjfészkekkel, amelyek cserélhetőek a 16 kameraházon a 12 csatlakozóelemmel együtt vagy a 12 csatlakozóelemen. A 16 kameraház, a 12 csatlakozóelem és a 14 tartóhüvely célszerűen rozsdamentes fémből készül folyadékzáró és hermetikus lezárást biztosító illesztésekkel, olyan kivitelben, ami fertőtlenítő folyadékba, például cidexbe meríthető.

A nyomtatott 40 áramköri lemez hordozza a 42 kábel és a 38 képérzékelő közötti áramköröket, amelyek a kameravezérlő egység részeiként is működhetnek. A 42 kábel aló kameraház kábelbevezető 44 nyílásán van átvezetve.

A 16 kameraház egy darabból álló 65 kamerateste a 2. ábrán van feltüntetve. A 65 kameratestben ki van alakítva egy 48 diffuzorfészekkel rendelkező 46 lámpaüreg a 20 fényforrás és a 22 diffúzor számára, továbbá egy 50 optikaüreg a 27 optika számára és az optikaüreg folytatásában egy 52 fő üreg van kialakítva többek között a 38 képérzékelő, egy optikai 36 szűrő és a 40 áramköri lap számára.

A 2. ábrából kitűnően a 50 optikaüreg és 52 fő üreg B-B’ (optikai) tengelye a szöggel eltér a 65 kameratest C-C’ hossztengelyének irányától. Az a szög mintegy 15°. Ez a szögeltérés előnyös, mert így a 6 ujj forgatásával helyezhető a világítás és így azonos ujj irány mellett nagyobb terület világítható be, illetve tapogatható le világítással, mintha a megvilágított terület közepe mindig a hossztengelyben lenne. (Az emberi test szűk üregeiben általában nem lehet az ujj irányának változtatásával nagyobb kört bevilágítani.)

A 65 kameratest és így a 16 kameraház külső palástja előnyösen egész hosszában henger alakú, amely 16 kameraház palást elülső részén kissé kisebb átmérőjű fészek van kialakítva cserélhető, rugalmas 56 burkolófóliát kifeszítő 18 sapkagyűrű számára (1. ábra). Az ujjvédőhöz hasonló alakú, egyik végén zárt cső alakú 56 burkolófólia (3. ábra) átlátszó 57 zárólapját a 18 sapkagyűrű a 16 kameraház homlokoldalára simítva tartja. Az ujjvédőhöz hasonló alakú 56 burkolófólia végig takarja a 16 kameraház és a 14 tartóhüvely hengeres testét és túlnyúlva a 14 tartóhüvelyen ráfog a használó 6 ujjára is, ezáltal kiegészítő módon rögzíti a 10 nézőeszközt a 6 ujjon, továbbá fertőzést megakadályozó védőeszközként is működik.

A 3. ábrán egészében feltüntetett, rugalmas 56 burkolófólia az átlátszó 57 zárólapjának kifeszített állapotában, a kerületénél belső 52’ gyűrű és külső 54 gyűrű közé van befogva és a két 52’, 54 gyűrű között (a belső 52’ gyűrűn) előnyösen ragasztással rögzítve. Legalább az 56 burkoló fólia 57 zárólapjának az optikai látást nem zavaróan átlátszónak szükséges lennie.

Előnyösen az 56 burkolófólia feltekercselt állapotban kerül forgalomba. Az 56 burkolófólia felülete előnyösen súrlódási tényezőt csökkentő anyaggal nedvesítve van, a testüregbe történő bevezetés megkönnyítése érdekében.

A 6 ujjon történő rögzítés szempontjából előnyös a rugalmasan nyúlékony anyagú 14 tartóhüvely alkalmazása.

A 4. ábrán kézujjra húzott és 56 burkolófóliával burkolt 10 nézőeszköz van ábrázolva. Az 56 burkolófólia takarja a 16 kameraházból kivezetett 42 kábelt is, amely 42 kábel az ujj mentén van vezetve és az 56 burkolófólia hátsó nyílásán át van kivezetve. Az 56 burkolófólia a 10 nézőeszköz mögött ráfog a használó ujjára is. Az 56 burkolófólia kis költséggel előállítható, egyszer használatos eszköz.

Az 5. ábrán a 10 nézőeszközt nézőeszközrendszerré kiegészítő elektronikus egységek tömbvázlata van feltüntetve. A 16 kameraházra a 42 kábelen át 60 kameravezérlő egység van csatlakoztatva, amely 60 kameravezérlő egység másrészt 92 videomonitorral van jelátviteli kapcsolatban. A 60 kameravezérlő egység tartalmaz egy 62 tápegységet és annak 64 kapcsolóját, továbbá egy 66 vezérlő áramkört, amely vezérli a töltéscsatolt (CCD) 38 képérzékelő letapogatását, fogadja és 90 videojellé alakítja a letapogatott prevideojeleket. A 62 tápegység lehet hálózati tápegység vagy egy tölthető akkumulátor (és töltő) is, amely alkalmas az elektronikus áramkörök és a 20 fényforrás táplálására. A 20 fényforrás a 66 vezérlő áramkör által vezérelt 80 feszültségszabályozón át van a 62 tápegységre kapcsolva. A 60 kameravezérlő egység tartalmazhat továbbá egy rádiófrekvenciás vagy infravörös fényű (vagy más vivőeszközt felhasználó) 68 adórészt is, amely a 92 videomonitor megfelelő 70 vevőrészével jelátviteli kapcsolatra alkalmas. A 60 kameravezérlő egység célszerűen egy walkmanszerű házban van elrendezve, amelyet a használója a köpenyére csiptethet vagy a zsebébe süllyeszthet.

A 16 kameraházat a 60 kameravezérlő egységgel összekötő 42 kábel egy többerű villamos kábel, amely egyrészt a 20 fényforrás 82 áramvezetőit és visszacsatoló 84 vezetőjét, másrészt a 38 képérzékelő és képjel 88 puffer/erősítőjének 72 tápvezetőit, 74 letapogatásvezérlő vezetőjét, 76 DC alapjel vezetőjét és 78 képjelvezetőit foglalja magában. A 72 tápvezető, 74 letapogatásvezérlő és 76 DC alapjel vezetők 86 interfész áramkörön át vannak a 38 képérzékelőre csatlakoztatva. A 86 interfész áramkör a 38 képérzékelő típusához történő illesztést szolgálja, felépítése típusfüggő.

A rendszer úgy működik, hogy a 27 optika (1. ábra) által a 38 képérzékelőre vetített képet a 66 vezérlő áramkör által vezérelt letapogatással prevideojel-sorozattá alakítja a 38 képérzékelő. A 38 képérzékelő előnyösen töltéscsatolt eszköz (CCD), amilyeneket videokamerákban általánosan alkalmaznak. Ilyen eszköz például a SONY ICX059-AK.B CCD integrált áramköre. A 38 képérzékelő prevideojelét átmenetileg tárolja és erősíti a 88 puffer/erősitő, amelynek kimenete van a 78 képjelvezetőkön át a 66 vezérlő áramkörhöz csatlakoztatva. A prevideo (szinkron és sötétítésjel nélküli) képjelekből a 66 vezérlő áramkör összetett 90 videojelet képez, amelyet a kimenetére vagy a kimenő fokozatát képező 68 adórészre továbbít. A közvetlenül vagy vivő modulációjaként átvitt 90 videojelet veszi és képpé alakítja a 92 videomonitor és 70 vevőrésze. Ha szükséges, a 90 videojelek későbbi feldolgozás, kiértékelés céljából rögzíthetők is. A 60 kameravezérlő egység és 92 videomonitor összekötésére rádiófrekvenciás vagy

HU 221 215 Β1 infravörös fényű átvitel helyett videojelet átvivő koaxiális kábel is alkalmazható.

Az 1 -5. ábrák szerinti rendszer alkalmazásának módja a fenti ismertetésből következik. A 10 nézőeszközt a használója rátűzi egy 6 ujjára, például a mutatóujjára úgy, hogy a 6 ujját beledugja aló kameraházhoz csatlakoztatott, megfelelő méretű 14 tartóhüvelybe. Ha szükséges, a használó ezután 56 burkolófóliát húz fel a 10 nézőeszközre úgy, hogy az 56 burkolófólia 18 sapkagyűrűjét rátolja a 16 kameraház elejére, majd az 56 burkolófóliát kigurítja úgy, hogy az 56 burkolófólia a 10 nézőeszköz mögött a 6 ujját is takarja. Az így beburkolt 10 nézőeszköz a kézujjal együtt bevezethető egy testüregbe, ahol az ujj forgatásával és ki-be mozgatásával változtatható a megvilágított és leképezett felületrész, kereshető meg az esetleges elváltozás. Eközben szükség szerint működtethető a 64 kapcsoló, ki- vagy bekapcsolva a 10 nézőeszköz 20 fényforrásának működését. Ha mesterséges megvilágításra szükség van, azt a 20 fényforrás szolgáltatja. A 10 nézőeszköz alkalmazása különösen olyan helyeken előnyös, amelyek szemmel közvetlenül nem vagy rosszul hozzáférhetők.

A 6. ábra szerinti 16 kameraház optikával ellátott, elülső oldala alaktartó, átlátszó 94 kupolával van burkolva. Ennek a megoldásnak olyan üregekben (például rektum) történő alkalmazásnál van előnye, amelynek falai kitámasztás nélkül, közvetlenül az optika előtt összezáródnának, nem hagyva elegendő távolságot a fókuszáláshoz. A 94 kupola kialakítható olyan méretűre, hogy minden pontjáról éles képet szolgáltasson a 27 optika.

Mély üregek vizsgálatához, ahová az ujj már nem ér be, olyan 10 nézőeszköz alkalmazható, amelynek 16 kameraházat 14 tartóhüvellyel összekapcsoló 12 csatlakozóeleme egy 96 toldóelem. A 96 toldóelem lehet merev, félmerev vagy flexibilis is, az alkalmazási területtől és céltól függően. A 12 csatlakozóelem lehet a 12 csatlakozóelemhez csatlakozó, különálló eszköz is, vagy lehet aló kameraház vagy a 14 tartóhüvely integráns része is.

A 8. ábrán egy 10 nézőeszközszerszám rögzítésére alkalmas 98, 99 csatornákkal ellátott elülső felülete és annak környezete van perspektivikusan ábrázolva. Az egyik 99 csatornába helyezett 100 szerszám a példában vákuumcső, amelyen át például testnedveket vagy gázokat szívnak el a vizsgált helyről. A 98, 99 csatornákba vagy más megoldású rögzítőeszközbe számos, különböző 100 szerszám helyezhető, így például:

- leégető elektród,

- olló, biopsziás csípőfogó vagy más eszköz,

- túlnyomásos levegő- vagy gázcső,

- hőmérő

- mikrofon

- ferde irányú tükör,

- lézersugaras átviteli eszköz, száloptika.

A túlnyomásos gázcsövet például hagyományosan alkalmazzák rektoszkopikus vizsgálatoknál. Ugyanígy alkalmazható ez az eszköz a találmány szerinti nézőeszköz alkalmazásánál is, az összeeső falú üreg felhívására, vizsgálat idejére történő kitágítására.

Claims (7)

1. Ujjra húzható nézőeszköz, csőszerű kameraházzal (16) és annak homlokoldali végében elrendezett optikával (27), továbbá az optika mögött elrendezett, az optika által ráfokuszált képet villamos jelekké alakító képérzékelővel (38), azzal jellemezve, hogy a kameraház hátoldali végéhez, oldható kötéssel, másik végén nyitott tartóhüvely (14) van csatlakoztatva, amely tartóhüvelyben (14) van kialakítva optikától (27) és képérzékelőtől (38) elzárt ujjfészek (17).

2. Az 1. igénypont szerinti nézőeszköz, azzal jellemezve, hogy legalább a képérzékelőhöz (38) kábel (42) van csatlakoztatva, amely kábel (42) a kameraház (16) falának nyílásán (44) van átvezetve, és a használó ujja (6) mentén van elvezetve.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti nézőeszköz, azzal jellemezve, hogy a használó ujjának (6) legalább első ujjpercéig érő ujjfészke (17) van.

4. Az 1., 2. vagy 3. igénypont szerinti nézőeszköz, azzal jellemezve, hogy kameraháza (16) és tartóhüvelye (14) közé toldóelem (96) van beiktatva.

5. A 42. igénypont szerinti nézőeszköz, azzal jellemezve, hogy kívánt alakra alakítható toldóeleme (96) van.

6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti nézőeszköz, azzal jellemezve, hogy az optikának (27) a nézőeszköz (10) hossztengelyétől (C-C’) eltérő optikai tengelye (B-B’) van.

7. A 6. igénypont szerinti nézőeszköz, azzal jellemezve, hogy az optikának (27) a nézőeszköz (10) hossztengelyétől (C-C’) 15°-ban eltérő optikai tengelye (B-B’) van.