WO2010054741A1 - Endoskopoptik mit schrägem fenster - Google Patents

Endoskopoptik mit schrägem fenster Download PDF

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WO2010054741A1
WO2010054741A1 PCT/EP2009/007536 EP2009007536W WO2010054741A1 WO 2010054741 A1 WO2010054741 A1 WO 2010054741A1 EP 2009007536 W EP2009007536 W EP 2009007536W WO 2010054741 A1 WO2010054741 A1 WO 2010054741A1
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WO
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window
tube
axis
retaining ring
respect
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PCT/EP2009/007536
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Inventor
Harald Hanke
Original Assignee
Olympus Winter & Ibe Gmbh
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00064Constructional details of the endoscope body
    • A61B1/00071Insertion part of the endoscope body
    • A61B1/0008Insertion part of the endoscope body characterised by distal tip features
    • A61B1/00096Optical elements
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00163Optical arrangements
    • A61B1/00174Optical arrangements characterised by the viewing angles
    • A61B1/00179Optical arrangements characterised by the viewing angles for off-axis viewing
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2407Optical details
    • G02B23/2423Optical details of the distal end

Definitions

  • the invention relates to an oblique-looking endoscope optics with a corresponding inclined window, which must be sealed in the tube, which encloses the image guide and the lens sealing.
  • the window Since the window is inclined to the pipe, its edge mounting in the pipe is difficult. In most cases, the window-receiving millings are provided in a thickening of the tube, which complicate the design and make it more expensive.
  • the object of the present invention is to make the attachment of the window easier and less expensive in an endoscope optics with inclined window.
  • the window is not stored directly in a corresponding receptacle of the tube, but via a retaining ring, which is known per se in straight-standing windows.
  • the retaining ring according to the invention has inner and outer surfaces which are concentric with the axis of the window or to the axis of the tube and thus allow a structurally satisfactory connection between the window and the obliquely standing pipe in a very simple manner.
  • the window is very simple and cheaper Design trained, and also on the pipe no special design measures are required in the area of the window.
  • the difficult adaptation of the window and tube to each other is provided solely by the retaining ring, which is inexpensive to produce as a simple component.
  • the outer surface of the window must be concentric with the axis of the window. It may be conical, for example, which may be advantageous for many purposes. Preferably, however, the outer surface of the window is cylindrical, of course, then of course the matching inner surface of the retaining ring must be cylindrical. This simplifies manufacture.
  • FIG. 1 shows an axial section through the distal end region of an endoscope optical system according to the invention
  • Fig. 2 shows the window portion of Fig. 1 in a variant.
  • FIG. 1 shows the distal end region of the elongated shaft part of an endoscope optical system 1 with an elongated, tubular outer housing 2, which terminates in a distal end face 3 which projects obliquely to the extension of the shaft.
  • the housing 2 encloses a tube 4, which forms the fiber tube in the illustrated construction and optical fibers 5 between the tube 4 and the Enclosure 2 includes.
  • the optical fibers 5 terminate in the end face 3, in order to emit light there, and are connected to the proximal, not shown, end of the endoscope optics 1 in a suitable way, not shown, to a light source.
  • the tube 4 surrounds an image guide, e.g. could be formed as a relay lens arrangement or as an ordered optical fiber bundle, but in the illustrated embodiment but consists of a video camera 6 and extending in the proximal direction image-transmitting cable 7.
  • image guide e.g. could be formed as a relay lens arrangement or as an ordered optical fiber bundle, but in the illustrated embodiment but consists of a video camera 6 and extending in the proximal direction image-transmitting cable 7.
  • a highly schematically indicated objective 8 images onto the camera 6.
  • lens 8 and camera 6 are inclined, so that the lens looks in the direction of the dashed axis 9 shown. This is at an angle to the axis 10 of the pipe. 4
  • the tube 4 is closed with a window 11, which consists of suitable glass or crystal material.
  • the window 11 is cylindrical. Its outer surface 12 is therefore arranged concentrically to the axis 9, which forms the axis of the window 11. This means that the outer surface 12 forms the lateral surface of a cylinder whose axis is formed by the axis 9.
  • the window 11 in the outer diameter is slightly smaller than the inner diameter of the tube 4 and inserted into this with a retaining ring 13.
  • This is formed such that its inner surface 14 concentric with the axis 9 and its outer surface 15 is concentric with the axis 10 of the tube 4.
  • the corresponding contact surfaces of window 11, retaining ring 13 and pipe 4 can be glued together.
  • the retaining ring 13 as well as the pipe 4, for example, consist of plastic.
  • the tube 4 and the retaining ring 13 are made of metal and are soldered to each other and to the edge-metallized windows made of glass in the usual technique to obtain a particularly gas-tight closure of the interior, in which optical parts, e.g. the lens 8, to protect it from water vapor.
  • optical parts e.g. the lens 8
  • the window closes the tube 4, which forms the inner tube in the illustrated construction.
  • the window can also be arranged in the outer tube forming housing 2 and thus close the entire end face 3.
  • the same construction can be used with a retaining ring 13 in oblique position of the window, which must have only one of the larger outer tube 2 adapted other diameter.
  • the window 11 is provided with a cylindrical outer surface 12 which is concentric with the axis 9 of the window.
  • Correspondingly fitting to the inner surface 14 of the retaining ring 13 is cylindrical and concentric with the window axis 9 is formed.
  • FIG. 2 An alternative embodiment is shown in FIG. 2, in which only the retaining ring 13 'is shown with the inserted window 11' and the axis 9 of the window and the axis 10 of the tube 4, not shown in FIG. 2
  • the outer surface 12 'of the window 11' and the mating inner surface 14 'of the retaining ring 13' are tapered, which may facilitate assembly, for example.

Abstract

Bei einer Endoskopoptik (1) mit einem Rohr (4), das einen Bildleiter (6, 7) und ein aus dem distalen Ende (3) des Rohres (4) schräg zu dessen Achse (10) durch ein Fenster (11, 11') ausblickendes Objektiv (8) abgedichtet umschließt, ist das Fenster (11, 11') konzentrisch zu seiner Achse (9) ausgebildet und mit dieser schräg zur Achse (10) des Rohres (4) angeordnet, wobei ein Haltering (13, 13') vorgesehen ist, dessen konzentrisch zur Achse (9) des Fensters (11, 11') ausgebildete Innenfläche (14, 14') die Außenfläche (12, 12') des Fensters (11, 11') aufnimmt, und dessen konzentrisch zur Achse (10) des Rohres (4) ausgebildete Außenfläche (15) in der Innenfläche des Rohres (4) sitzt.

Description

Endoskopoptik mit schrägem Fenster
Die Erfindung betrifft eine schrägblickende Endoskopoptik mit entsprechend schrägstehendem Fenster, das in dem Rohr, welches den Bildleiter und das Objektiv abdichtend umschließt, abgedichtet befestigt sein muss.
Da das Fenster schräg zum Rohr steht, ist seine Randbefestigung im Rohr schwierig. Meist werden dazu das Fenster aufnehmende Einfräsungen in einer Verdickung des Rohres vorgesehen, die die Konstruktion wesentlich verkomplizieren und verteuern.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einer Endoskopoptik mit schrägstehendem Fenster die Befestigung des Fensters einfacher und kostengünstiger zu gestalten.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird das Fenster nicht unmittelbar in einer entsprechenden Aufnahme des Rohres gelagert, sondern über einen Haltering, was an sich bei geradestehenden Fenstern bekannt ist. Der erfindungsgemäße Haltering weist innere und äußere Flächen auf, die konzentrisch zur Achse des Fensters bzw. zur Achse des Rohres liegen und damit auf sehr einfache Weise eine konstruktiv befriedigende Verbindung zwischen dem Fenster und dem schräg dazu stehenden Rohr ermöglichen. Dabei ist das Fenster in sehr einfacher und kostengünstiger Bauart ausgebildet, und auch am Rohr sind im Bereich des Fensters keine besonderen konstruktiven Maßnahmen erforderlich. Die schwierige Anpassung von Fenster und Rohr aneinander wird allein von dem Haltering erbracht, der als einfaches Bauteil kostengünstig herstellbar ist.
Die Befestigung von Rohr, Haltering und Fenster aneinander kann auf unterschiedliche Weise, beispielsweise durch Verklebung, erfolgen. Vorteilhaft sind jedoch gemäß Anspruch 2 diese Verbindungen als Verlötungen ausgebildet, die, wie bei Endoskopoptiken üblich, eine hochgasfeste Verbindung ergeben.
Die Außenfläche des Fensters muss konzentrisch zur Achse des Fenster ausgebildet sein. Dabei kann sie beispielsweise konisch ausgebildet sein, was für viele Zwecke vorteilhaft sein kann. Bevorzugt ist die Außenfläche des Fensters jedoch zylindrisch ausgebildet, wobei natürlich dann auch die dazu passende Innenfläche des Halteringes zylindrisch sein muss. Dadurch wird die Herstellung vereinfacht.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Achsschnitt durch den distalen Endbereich einer erfindungsgemäßen Endoskopoptik und'
Fig. 2 den Fensterbereich aus Fig. 1 in einer Ausführungsvariante.
Die Fig. 1 zeigt den distalen Endbereich des langgestreckten Schaftteils einer Endoskopoptik 1 mit einem langgestreckten, rohrförmigen äußeren Gehäuse 2, das in einer schräg zur Erstreckung des Schaftes stehenden distalen Stirnfläche 3 endet. Das Gehäuse 2 umschließt ein Rohr 4, das bei der dargestellten Konstruktion das Faserrohr bildet und Lichtleiterfasern 5 zwischen dem Rohr 4 und dem Gehäuse 2 einschließt. Die Lichtleitfasern 5 enden in der Stirnfläche 3, um dort Licht abzustrahlen, und sind am proximalen, nicht dargestellten Ende der Endo- skopoptik 1 auf geeignete, nicht dargestellte Weise an eine Lichtquelle angeschlossen.
Das Rohr 4 umgibt einen Bildleiter, der z.B. als Relaislinsenanordnung oder als geordnetes Lichtleiterbündel ausgebildet sein könnte, im dargestellten Ausführungsbeispiel aber aus einer Video-Kamera 6 und einem in proximaler Richtung verlaufenden bildübertragenden Kabel 7 besteht. Ein stark schematisiert angedeutetes Objektiv 8 bildet auf die Kamera 6 ab.
Da es sich um eine schrägblickende Endoskopoptik handelt, stehen Objektiv 8 und Kamera 6 schräg, so dass das Objektiv in Richtung der gestrichelt dargestellten Achse 9 blickt. Diese steht im Winkel zur Achse 10 des Rohres 4.
In der Stirnfläche 3 ist das Rohr 4 mit einem Fenster 11 verschlossen, das aus geeignetem Glas oder Kristallmaterial besteht. Das Fenster 11 ist zylindrisch ausgebildet. Seine Außenfläche 12 ist also konzentrisch zur Achse 9, die die Achse des Fensters 11 bildet, angeordnet. Damit ist gemeint, dass die Außenfläche 12 die Mantelfläche eines Zylinders bildet, dessen Achse von der Achse 9 gebildet ist.
Wie Fig. 1 zeigt, ist das Fenster 11 im Außendurchmesser etwas kleiner als der Innendurchmesser des Rohres 4 und in dieses mit einem Haltering 13 eingesetzt. Dieser ist derart ausgeformt, dass seine Innenfläche 14 konzentrisch zur Achse 9 und seine Außenfläche 15 konzentrisch zur Achse 10 des Rohres 4 steht. Bei entsprechender Anpassung der Durchmesser kann somit das Fenster 11 dicht in den Haltering 13 eingesetzt und dieser wiederum dicht in das Rohr 4 eingesetzt werden. Die entsprechenden Anlageflächen von Fenster 11, Haltering 13 und Rohr 4 können miteinander verklebt sein. Dabei kann der Haltering 13 ebenso wie das Rohr 4 zum Beispiel aus Kunststoff bestehen.
In bevorzugter Ausführungsform bestehen das Rohr 4 und der Haltering 13 aus Metall und sind miteinander sowie mit dem aus Glas bestehenden, am Rand metallisierten Fenster in üblicher Technik verlötet, um einen besonders gasdichten Verschluss des Innenraumes zu erhalten, in dem optische Teile, wie z.B. das Objektiv 8, vor Wasserdampf zu schützen sind.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel verschließt das Fenster das Rohr 4, das bei der dargestellten Konstruktion das innere Rohr bildet. Das Fenster kann auch in dem das äußere Rohr bildenden Gehäuse 2 angeordnet sein und somit die gesamte Stirnfläche 3 verschließen. Dabei kann bei Schrägstellung des Fensters dieselbe Konstruktion mit einem Haltering 13 verwendet werden, der lediglich einen dem größeren äußeren Rohr 2 angepassten anderen Durchmesser aufweisen muss.
In der bevorzugten Ausführungsform der Fig. 1 ist das Fenster 11 mit einer zylindrischen Außenfläche 12 versehen, die konzentrisch zur Achse 9 des Fensters angeordnet ist. Entsprechend passend dazu ist auch die Innenfläche 14 des Halteringes 13 zylindrisch und zwar konzentrisch zur Fensterachse 9 ausgebildet.
Eine alternative Ausführungsform zeigt die Fig. 2, bei der nur der Haltering 13' mit dem eingesetzten Fenster 11' dargestellt ist sowie die Achse 9 des Fensters und die Achse 10 des in der Fig. 2 nicht dargestellten Rohres 4. Bei der Ausführungsform der Fig. 2 sind die Außenfläche 12' des Fensters 11' und die dazu passende Innenfläche 14' des Halteringes 13' konisch ausgebildet, was zum Beispiel die Montage erleichtern kann.

Claims

Endoskopoptik mit schrägem FensterPATENTANSPRÜCHE:
1. Endoskopoptik (1) mit einem Rohr (4), das einen Bildleiter (6, 7) und ein aus dem distalen Ende (3) des Rohres (4) schräg zu dessen Achse (10) durch ein Fenster (11, 11') ausblickendes Objektiv (8) abgedichtet umschließt, wobei das Fenster (11, 11') konzentrisch zu seiner Achse (9) ausgebildet und mit dieser schräg zur Achse (10) des Rohres (4) angeordnet ist, wobei ein Haltering (13, 13') vorgesehen ist, dessen konzentrisch zur Achse (9) des Fensters (11, 11') ausgebildete Innenfläche (14, 14') die Außenfläche (12, 12') des Fensters (11, 11') aufnimmt und dessen konzentrisch zur Achse (10) des Rohres (4) ausgebildete Außenfläche (15) in der Innenfläche des Rohres (4) sitzt.
2. Endoskopoptik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (4) und der Haltering (13, 13') aus Metall bestehen und untereinander und mit dem Fenster (11, 11') verlötet sind.
3. Endoskopotik nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche (12) des Fensters (11) zylindrisch ausgebildet ist.
PCT/EP2009/007536 2008-11-11 2009-10-21 Endoskopoptik mit schrägem fenster WO2010054741A1 (de)

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