DE19631840A1 - Endoskopoptik - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine starre Endoskopoptik nach dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
Solche Endoskopoptiken sind entweder fest in einem Endoskop
angeordnet oder so ausgebildet, daß sie mit ihrem distalen lang
erstreckten Schaftteil in einen entsprechenden Kanal eines
Endoskopes einschiebbar sind.
Gattungsgemäße Endoskopoptiken enthalten eine Reihe von opti
schen Elementen, insbesondere Linsen etc., mit denen eine im
distalen Bereich der Optik erzeugte Abbildung zum proximalen
Ende übertragen und dort betrachtet werden kann. In der Regel ist
dazu im distalen Endbereich der Endoskopoptik ein Objektiv
angeordnet. Die Übertragung zum proximalen Ende der Endoskop
optik erfolgt mittels eines das Endoskop in Längsrichtung durch
setzenden Bildleiters, der z. B. eine Stablinse sein kann. Es kann
sich dabei allerdings auch um eine Faseroptik handeln. Das
proximale Betrachtungssystem kann z. B. eine mit der Endoskop
optik verbindbare bzw. darin angeordnete Videokamera oder ein
Okular etc. sein.
Endoskopoptiken müssen vor jedem Eingriff sterilisiert werden.
Die Sterilisierung erfolgt nach heutigen Anforderungen durch
Autoklavieren im Heißdampf bei ca. 140°. Um zu vermeiden, daß
Dampf in die Endoskopoptik eindringt und sich dort in Form von
Tröpfchen oder Beschlag auf den Linsenoberflächen absetzt, muß
die Endoskopoptik so gut wie möglich abgedichtet sein. In der
Regel werden daher die Gehäuse solcher Optiken so weit wie
möglich einstückig aus Metall hergestellt. In den Bereichen, in
denen dies nicht möglich ist, z. B. im Bereich der am distalen und
proximalen Ende vorgesehenen Ende Betrachtungsfenster erfolgt
eine aufwendige Verklebung bzw. Einlöten der Fenster nach
modernster Technik.
Ein Problem besteht darin, daß bei derart abgedichteten Optiken
nach ihrer Herstellung keine nachträglichen Änderungen im Inneren
mehr vorgenommen werden können. Das bedeutet, daß alle Linsen
bereits bei der Herstellung exakt justiert und befestigt sein müssen.
Die Herstellung solcher herkömmlicher Endoskopoptiken ist daher
relativ aufwendig.
Aus der US-PS 5,056,902 ist eine mit dem proximalen Ende einer
Arthroskopoptik verbindbare Fokussiereinrichtung bekannt gewor
den, die ein dampfdicht abgedichtetes Gehäuse mit einer darin an
geordneten verstellbaren Linse aufweist. Die Linsenverstellung er
folgt über ein veränderbares magnetisches Feld. Ob sich derartige
magnetische Einstellvorrichtungen auch in der eigentlichen Endos
kopoptik vorsehen lassen, erscheint fraglich. Zumindest dürfte der
konstruktive Aufwand erheblich sein.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine gut abgedichtete Endosko
poptik zu schaffen, bei der in konstruktiv einfacher Weise minde
stens eines der enthaltenen optischen Elemente zur Justierung
und/oder auch zur Änderung der optischen Eigenschaften verstell
bar ist.
Gelöst wird diese Aufgabe mittels einer Endoskopoptik, die die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 aufweist. Vorteilhaf
te Ausgestaltungen betreffen die Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist danach vorgesehen, daß mindestens eines der
in dem dampfabgedichteten Gehäuse der Endoskopoptik vorgesehe
nen optischen Elemente beweglich ausgebildet ist. Die Verstellung
des optischen Elementes z. B. zur Justierung der Endoskopoptik,
aber auch z. B. falls eine Änderung des Blickwinkels oder der
Brennweite gewünscht ist, erfolgt auf mechanische Weise. Konkret
ist vorgesehen, daß das Gehäuse der Endoskopoptik in Abhängig
keit von der Anzahl der beweglichen optischen Elemente einen oder
mehrere verformbare Wandbereiche aufweist, die bei Verformung
ein im Inneren des Gehäuses vorgesehenen, an dem beweglichen
optischen Element angreifendes Stellglied betätigen.
Der Begriff verformbare Wandbereiche ist weit zu fassen. Er
umfaßt z. B. auch verschiebbare Wandbereiche, die zwar selbst
nicht verformbar sind, allerdings mit angrenzenden verformbaren
Wandbereichen verbunden sind.
Die verformbaren Wandbereiche können in unterschiedlicher Weise
ausgebildet sein. Denkbar ist es z. B., das Gehäuse in einem be
grenzten Wandbereich extrem dünnwandig nach Art einer eindrück
baren Membran auszubilden. Von innen könnte z. B. gegen diesen
Wandbereich unter Federspannung das freie Ende eines Stellhebels
anlegen. In dem Fall, daß der Wandbereich eingedrückt würde,
könnte bei entsprechender Lagerung und Verbindung mit z. B.
einem optischen Element eine Axialverschiebung dieses Elementes
in der Endoskopoptik erfolgen. Genauso gut wäre es aber auch
möglich, z. B. eine Drehung oder, falls gewünscht, Radialver
schiebung zu bewirken. Soll über die vorzugsweise im proximalen
Endbereich der Endoskopoptik ausgebildeten verformbaren Wand
bereiche ein distales optisches Element betätigt werden, so kann zur
entsprechenden Übertragung ohne weiteres auch eine Schub- und
Zugstange vorgesehen werden.
Eine weitere Möglichkeit zur Ausbildung eines verformbaren
Wandbereiches bestünde darin, einen Teil des Gehäuses in Form
eines z. B. nach außen vorstehenden Metallbalges auszubilden. Bei
herkömmlicher Form, d. h. mit umlaufenden Rillen, erlaubt ein
derartiger Balg durch entsprechende Betätigung seiner äußeren
freien Abschlußfläche unterschiedliche Einstellmöglichkeiten. Er
läßt sich z. B. gleichmäßig eindrücken. Genausogut kann man die
Abschlußfläche nur einseitig belasten und könnte dabei dann z. B.
einen inneren starr verbundenen Hebel verschwenken.
Denkbar wäre es allerdings auch, z. B. einen gewendelten Balg
vorzusehen, mit dem sich dann z. B. eine Drehbewegung erzeugen
ließe.
Theoretisch kann bei beiden genannten Ausgestaltungen die Betäti
gung durch direkten Kontakt des verformbaren Wandbereiches mit
einem Finger erfolgen. Genauso gut ist es aber auch möglich, au
ßen an den verformbaren Wandbereichen Handhaben vorzusehen,
über die die gewünschte Verformung vorgenommen werden kann.
Wesentlicher Vorteil solcher Handhaben wäre, daß nach z. B. Ein
drücken eines verformbaren Wandbereiches dieser ohne Probleme
wieder in die Ausgangsposition zurückgezogen werden kann.
Denkbar wäre es allerdings auch, in diesem Zusammenhang Rück
stellfedern vorzusehen, die insbesondere bei der ersten Möglichkeit
auch eventuelle neue Beulkräfte der Wand kompensieren könnten.
Zusätzlich kann man bei den unterschiedlichen Ausgestaltungen zur
Fixierung der eingestellten Position des optischen Elementes ohne
größere Probleme eine äußere Feststelleinrichtung, z. B. eine Raste,
vorsehen, mit der sich der verformbare Wandbereich bzw. eine
daran angreifende Handhabe in unterschiedlichen Positionen fixie
ren läßt.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die erwähnten ver
formbaren Wandbereiche beschränkt, sondern deckt auch nicht ge
nannte Ausgestaltungen ab, solange diese eine zur Verstellung eines
optischen Elementes ausreichende Verformung eines Wandberei
ches ermöglichen.
Hauptvorteil der Erfindung ist, daß hierbei auf einfache Weise die
Übertragung von mechanischen Stellkräften in ein vollkommen ab
gedichtetes Gehäuse einer Endoskopoptik ermöglicht wird. Es ist
damit möglich, z. B. zunächst grob justierte autoklavierbare Endo
skopoptiken herzustellen und die Feinjustierung nachträglich vorzu
nehmen. Genauso gut kann man aber auch autoklavierbare Endo
skopoptiken mit verstellbarer Blickrichtung bzw. mit verstellbaren
Brennweiten vorsehen.
Im folgenden soll die Erfindung anhand einer Abbildung näher er
läutert werden.
Die Abbildung zeigt eine Endoskopoptik mit einem Gehäuse 1, das
einen proximalen Endbereich 2 und einen daran angesetzten distalen
Schaft 3 aufweist. Im distalen Ende des Schaftes 3 sowie im proxi
malen Ende des Gehäusebereiches 2 sind Fenster 4 und 5
vorgesehen. Die Fenster 4 und 5 sind z. B. mittels einer Spezial
verlötung so mit dem Gehäuse verbunden, daß eine optimale Ab
dichtung des Innenraumes des Gehäuses 1 auch bei mehrfacher
Autoklavierung gewährleistet ist. Die zur Zeit beste Technik besteht
darin, daß die Fenster 4 und 5 an ihrem Außenrand metallisiert sind
und während des Einbaus diese Metallschicht mit dem Gehäuse ver
lötet wird.
Die Endoskopoptik weist als optische Elemente eine im distalen
Bereich des Gehäuses angeordnete Objektivlinse 6, eine der
Objektivlinse 6 zugeordnete, mit mehreren langen Stablinsen 7 ar
beitende Bildübertragungseinrichtung 8, eine Zoomlinse 9 und eine
Okularlinse 10 auf. Zur Beleuchtung des von dem Objektiv 6 abzu
bildenden Operationsfeldes ist ein Lichtleiter 11 vorgesehen, der
von einem proximalen Lichtleiteranschluß 12 bis zu dem distalen
Fenster 4 verläuft.
Anhand der Darstellung sollen zwei unterschiedliche Ausführungs
formen der erfindungsgemäßen Linsenverstellmechanismen erläu
tert werden. Die bereits angesprochene Zoomlinse 9 ist in einer
nicht dargestellten Schiebeführung in Pfeilrichtung, also in
Achsrichtung, verschiebbar gelagert. Die Linse 9 ist an einer
Stange 13 angelenkt, die mit dem inneren Ende eines Kniehebels 14
gelenkig verbunden ist. Das andere Ende des Kniehebels 14 liegt
gegen eine Metallmembran 15 an, die in einer Öffnung 16 des
Gehäuseteils 2 eingelötet ist. Drückt man in Pfeilrichtung auf die
Membran 15, so drückt man das obere Ende des Kniehebels 14
nach unten. Der Kniehebel wird dabei um ein Lager 17
verschwenkt und nimmt dabei die Stange 13 in Pfeilrichtung mit,
wobei ebenfalls die Zoomlinse verschoben wird.
Eine zweite Ausführungsform betrifft die Verstellung der Objek
tivlinse 6. Hierzu ist die Linse 6 an einer sich im wesentlichen
durch den Schaft 3 des Gehäuses erstreckenden Schub- und Zug
stange 18 angelenkt. Die Stange 18 ist mit ihrem proximalen Ende
am inneren Ende eines bei 19 im Gehäuseteil 2 gelagerten Hebels
20 gelagert. Der Hebel 20 verläuft durch eine Öffnung 21 des
Gehäuseteils 2 nach außen. Ein Metallbalg 22 ist mit seinem un
teren innenliegenden Rand an der Öffnung 21 und mit seinem außen
liegenden Rand auf dem Hebel 20 verlötet. In beiden Fällen ist die
Lötverdichtung so gewählt, daß absolute Dampfdichtigkeit gewähr
leistet ist. Wird nun das äußere Ende des Hebels 20 in Pfeilrichtung
bewegt, so wird die Schub- und Zugstange 18 zum proximalen
Ende des Gehäuses 1 verschoben und bewegt dabei die in einer
nicht gezeigten Schiebeführung gelagerte Objektivlinse 6 entspre
chend. Wie bereits oben angesprochen, können außen, also außer
halb der Abdichtung, Einstellschrauben bzw. Rastmechanismen
vorgesehen sein, die z. B. auf der Membran 15 oder am Hebel 20
angreifen und eine genaue Einstellung der durch den jeweiligen
Mechanismus verstellten Linsen ermöglichen. Zusätzlich können
weiterhin Federn vorgesehen sein, die eine Rückstellung der ver
formbaren Wandbereiche in eine Ausgangsposition automatisch
vornehmen. Weiterliin ist selbstverständlich die durch den Balg 22
ermöglichte Bewegung des Hebels 20 nicht auf die dargestellte Ver
schwenkung beschränkt. Bei entsprechend anderen kooperierenden
Stellgliedern wäre es auch ohne weiteres möglich, daß der Hebel
unterschiedlich tief in das Gehäuse eingedrückt wird, wie oben be
reits angesprochen.
Claims (3)
1. Endoskopoptik mit einem starren im wesentlichen schaftför
migen Gehäuse (1), in dem mehrere optische Elemente ge
genüber der das Gehäuse umgebenden Atmosphäre dampfab
gedichtet aufgenommen sind, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens eines der optischen Elemente (6, 9) beweglich
ausgebildet ist, wobei in dem Gehäuse (1) mindestens ein
verformbarer Wandbereich (15, 22) vorgesehen ist, der bei
Verformung ein im Inneren des Gehäuses (1) vorgesehenes,
an dem beweglichen optischen Element (6, 9) angreifendes
Stellglied (18, 13) betätigt.
2. Endoskopoptik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Verformung des Wandbereiches (22) an diesem ein
Hebel (20) angeordnet ist.
3. Endoskopoptik nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der verformbare Wandbereich als
Membran (15) oder Balg (22) ausgebildet ist.
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