DE19941320A1 - Zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop - Google Patents
Zur Autoklavensterilisation geeignetes EndoskopInfo
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Abstract
Ein zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop umfaßt einen Einführungsabschnitt mit einem Objektivlinsenabschnitt, der an dessen äußerstem Ende zum Fokussieren eines Gegenstandsbildes angeordnet ist, und einem Okularabschnitt (4), der sich auf der Basisendseite des Einführungsabschnittes befindet und mindestens eine Okularlinse (32) umfaßt. Eine Bildleitfaser (15) ist im Einführungsabschnitt angeordnet, welche aus einem optischen Faserbündel zum Übertragen des durch den Objektivlinsenabschnitt fokussierten Gegenstandsbildes in einen Betrachtungsabschnitt besteht. Eine Okularlinseneinheit (33) ist im Okularabschnitt (4) angeordnet, wobei die Okularlinseneinheit (33) bewirkt, daß die Okularlinse (32) der Basisstirnfläche der Bildleitfaser (15) gegenübersteht, und eine hermetische Abdichtungsstruktur aufweist, deren hermetischer Abdichtungsgrad höher ist als der Wasserabdichtungsgrad der Hülle des Endoskops. Ein Mittel (34) zur Änderung der Brennpunktposition ist an der Okularlinseneinheit (33) angeordnet, um die Brennpunktposition der Okularlinse (32) zu ändern.
Description
Die Erfindung betrifft ein zur Autoklavensterilisation
geeignetes Endoskop mit einer Bildleitfaser, dessen
Beobachtungsfähigkeit durch Wasserdampf mit hohem
Druck/hoher Temperatur nicht verschlechtert wird, wenn das
Endoskop in einem Autoklaven sterilisiert wird.
Üblicherweise sind medizinische Endoskope zum Betrachten
eines inneren Organs in einem Hohlraum durch Einführen
eines dünnen Einführungsabschnitts in den Hohlraum und zum
Durchführen verschiedener Arten von medizinischen
Behandlungen unter Verwendung von medizinischen
Instrumenten, die bei Bedarf durch einen Kanal für
medizinische Instrumente eingeführt werden, weitverbreitet.
Ferner sind industrielle Endoskope, die in der Lage sind,
Materialfehler, Korrosion und dergleichen im Inneren von
Kesseln, Turbinen, Motoren, chemischen Anlagen und
dergleichen zu betrachten und zu untersuchen, auf
industriellen Gebieten weitverbreitet.
Insbesondere werden die auf dem medizinischen Gebiet
verwendeten Endoskope zum Betrachten von inneren Organen
und dergleichen durch Einführen der Einführungsabschnitte
in den Hohlraum und zum Anwenden verschiedener Arten von
Heilverfahren und zum Durchführen verschiedener Arten von
Behandlungen unter Verwendung von Behandlungsinstrumenten,
die in die Behandlungsinstrumentkanäle der Endoskope
eingeführt werden, verwendet. Wenn ein Endoskop und ein
Behandlungsinstrument, die einmal für einen Patienten
verwendet wurden, für einen anderen Patienten
wiederverwendet werden sollen, müssen sie folglich nach der
Beendung der Untersuchung und Behandlung gespült und
desinfiziert werden, um die Infektion zwischen Patienten
durch diese zu verhindern.
Ein Gas, wie z. B. ein Ethylenoxidgas (EOG) und dergleichen,
und eine antiseptische Lösung werden zum Desinfizieren und
Sterilisieren dieser Endoskope und deren Zubehör verwendet.
Wie gut bekannt ist, besteht jedoch ein Problem darin, daß
das Sterilisationsgas stark giftig ist und ein
Arbeitsprozeß kompliziert gemacht wird, um die Sicherheit
einer Sterilisationsarbeit zu gewährleisten. Ferner ist zur
Lüftung zum Entfernen des auf der Ausrüstung nach der
Sterilisation abgesetzten Gases eine lange Zeit
erforderlich. Ferner besteht ein Problem darin, daß die
Ausrüstung nicht direkt nach deren Sterilisation verwendet
werden kann. Überdies wird die nachteilige Auswirkung des
Gases auf die Umgebung zu einem Problem. Außerdem sind die
teuren Betriebskosten ein weiteres Problem. Im Gegensatz
dazu besteht bei der antiseptischen Lösung ein Problem
darin, daß deren Handhabung schwierig ist und hohe Kosten
erforderlich sind, um sie zu entsorgen.
Um die obigen Probleme zu bewältigen, wird in letzter Zeit
hauptsächlich die Autoklavensterilisation (Sterilisation
mittels Hochdruckwasserdampf) verwendet, um Endoskope zu
desinfizieren, da sie keine schwierige Arbeit erfordert und
die Verwendung der Endoskope ermöglicht, direkt nachdem sie
sterilisiert wurden, und ferner die Betriebskosten weniger
teuer sind. Die typischen Bedingungen für die
Autoklavensterilisation sind durch die Amerikanischen
Standards ANSI/AAMI ST 37-1992 festgelegt, welche vom
American National Standards Institute zugelassen wurden und
von der Medical Instrument Development Association
herausgegeben wurden. Gemäß den Bedingungen wird der
Sterilisationsprozeß bei 132°C für 4 Minuten in einem
Vorvakuumtyp und bei 132°C für 10 Minuten in einem
Schwerkrafttyp ausgeführt. Bei einem gewöhnlichen
Autoklavensterilisationsprozeß wird eine Temperatur auf
115°C bis 140°C eingestellt und ein Druck wird auf +0,2 MPa
bezüglich des Atmosphärendrucks eingestellt, obwohl die
Bedingungen in Abhängigkeit von jeweiligen Ländern
unterschiedlich sind.
Der Wasserdampf mit hohem Druck/hoher Temperatur unter den
vorstehend genannten Bedingungen besitzt jedoch eine solche
Eigenschaft, daß er für ein Material und einen Klebstoff,
die hauptsächlich aus einem Polymermaterial, wie z. B.
Kautschuk, Elastomer, Harz und dergleichen bestehen,
durchlässig ist. Insbesondere verursacht das biegsame
Material, wie z. B. der Kautschuk, Elastomer und
dergleichen, im allgemeinen leicht, daß ein Wasserdampf
hindurchtritt. Insbesondere besitzt ein
Silikonkautschukmaterial eine sehr hohe
Wasserdampfdurchlässigkeit.
Folglich besteht bei den herkömmlichen Endoskopen, deren
wasserdichte Struktur unter Verwendung eines O-Rings aus
Silikonkautschuk, eines Silikonkautschuk-Klebstoffs und
dergleichen konstruiert ist, die Möglichkeit, daß
Wasserdampf mit hohem Druck/hoher Temperatur bei der
Autoklavensterilisation in das Innere der Endoskope
eindringt und ein Wassertropfen in deren Innerem verbleibt.
Ferner ist ein Wasserdampf auch selbst für einen O-Ring aus
Fluorkautschuk, einem Epoxidklebstoff und ferner für
verschiedene Arten von anderen Polymermaterlalien
zusätzlich zum Silikonkautschuk durchlässig, obwohl ihr
Durchlässigkeitsgrad niedriger ist als jener des
Silikonkautschuks. Das heißt, um das Eindringen des
Wasserdampfs in das Innere des Endoskops bei der
Autoklavensterilisation zu verhindern, ist die
Luftdichtheit, die für das Endoskop erforderlich ist, viel
höher als die Wasserdichtheit, die das Eindringen eines
herkömmlichen flüssigen Arzneimittels in das Endoskop
verhindert, selbst wenn es in dieses eingetaucht wird, die
Luftdichtheit unter dem gewöhnlichen Atmosphärendruck und
dergleichen.
Gewöhnliche Materialien, die verwendet werden, um einen
Wasserdampf mit hohem Druck/hoher Temperatur unter den von
den American National Standards festgelegten Bedingungen
undurchlässig zu machen, sind nur auf ein aus Metall,
Keramik, Glas und einem kristallinen Material ausgewählten
Material begrenzt. Ein Verbindungsmittel, um Materialien
aneinanderzufügen, ist nur auf ein Verbindungsverfahren,
beispielsweise Löten und so weiter, begrenzt, wobei ein
Verbindungsabschnitt hauptsächlich aus Metall, Keramik,
Glas und einem kristallinen Material besteht.
Man beachte, daß bei der Autoklavensterilisation vom
Vorvakuumtyp ein Vorvakuumprozeß als
Druckverringerungsprozeß verwendet wird, um einen
Wasserdampf in die einzelnen Abschnitte der Ausrüstung vor
einem Sterilisationsprozeß eindringen zu lassen. Wenn ein
Endoskop mit einem Einführungsabschnitt mit einem gebogenen
Teil der Autoklavensterilisation vom Vorvakuumtyp
unterzogen werden soll, ist es eine übliche Praxis, die
Autoklavensterilisation durchzuführen, während das Äußere
des Endoskop mit dessen Innerem in Verbindung steht, um das
Brechen der äußeren Schutzröhre des gebogenen Teils zu
verhindern. Folglich dringt der Wasserdampf mit hohem
Druck/hoher Temperatur bei der Autoklavensterilisation
passiv in das Innere des Endoskops über den in Verbindung
stehenden Teil ein.
Ferner werden viele Mehrkomponentengläser mit
ausgezeichneter Bearbeitbarkeit, die ein übliches
Linsenglasmaterial sind, durch den Wasserdampf mit hohem
Druck/hoher Temperatur verschlechtert. Folglich besteht die
Möglichkeit, daß das Linsenglasmaterial selbst durch das
Eindringen des Wasserdampfs in das Innere des Endoskops
verschlechtert wird und ein Sichtfeld verfälscht wird.
In der Okularvorrichtung des Endoskops, das in der
Japanischen ungeprüften Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 63-180821
offenbart ist, ist beispielsweise ein Okular-
Sichteinstellring wasserdicht durch einen O-Ring montiert,
so daß die Sicht durch Bewegen einer Okularlinse in
Richtung der optischen Achse durch Betätigen des Okular-
Sichteinstellrings eingestellt werden kann.
Wenn das Endoskop in einer Autoklavenvorrichtung
sterilisiert wird, dringt Wasserdampf mit hohem Druck/hoher
Temperatur durch den O-Ring hindurch in das Innere eines
Okularabschnitts ein und erreicht die innere Oberfläche
eines Deckglases, die hintere Oberfläche der Okularlinse
und die Stirnfläche einer Bildleitfaser. Somit besteht die
Möglichkeit, daß, wenn das Endoskop, nachdem es
sterilisiert wurde, herausgenommen und zur Beobachtung
verwendet wird, ein Nachteil entsteht, indem das Endoskop
anläuft und mit weißem Dunst bedeckt zu sein scheint.
Wenn die Autoklavensterilisation für eine lange Zeit oder
wiederholt ausgeführt wird, besteht die Möglichkeit, daß
die Beobachtungsfähigkeit des Endoskops durch das Absetzen
eines Wassertropfens auf der inneren Oberfläche des
Deckglases, der Oberfläche einer Linse und der Stirnfläche
des Bildleitfaserglases und durch die Verschlechterung des
Linsenglases stark beschädigt wird.
Ferner offenbart die Japanische ungeprüfte
Patentveröffentlichung Nr. 62-212614 ein hartes Endoskop
mit einem harten Einführungsabschnitt, in dem ein optisches
Beobachtungssystem mit einer Okularlinse luftdicht
angeordnet ist. Bei diesem Endoskop kann jedoch die Sicht
eines Okularabschnitts nicht eingestellt werden. Wenn diese
Anordnung auf ein Endoskop angewendet wird, das eine
Bildleitfaser verwendet, wird somit ein Nachteil
verursacht, indem die Sicht nicht korrekt eingestellt wird
und die Beobachtung in Abhängigkeit von den Beobachtern
behindert wird. Bei dem Endoskop, das die Bildleitfaser
verwendet, muß eine Okularlinse genau auf die Stirnfläche
der Bildleitfaser, von der ein Bild projiziert wird,
ungeachtet dessen, ob ein harter Spiegel verwendet wird
oder ein weicher Spiegel verwendet wird, scharf eingestellt
werden. Das heißt, das Endoskop wird derart angeordnet, daß
ein Betrachter durch Durchführen einer Sichteinstellung
gemäß seinem Sehvermögen das beste Gegenstandsbild erhalten
kann.
Das heißt, die Anordnung des in der Japanischen ungeprüften
Patentveröffentlichung Nr. 62-212614 offenbarten harten
Endoskops ist nur auf das harte Endoskop mit dem harten
Einführungsabschnitt begrenzt, das eine Relaislinse als
Bildübertragungsmittel verwendet, die nicht die
Sichteinstellung des Okularabschnitts erfordert.
Da in dem harten Endoskop ein optisches Element, wie z. B.
eine Linse, ein Deckglas und dergleichen, mit einem
Klebstoff an ein Rahmenelement geklebt ist, ist es
tatsächlich schwierig, eine Wirkung zum Sperren eines
Wasserdampfs mit einem sehr viel höheren Druck und einer
sehr viel höheren Temperatur zu erhalten. Das heißt, wenn
die Autoklavensterilisation unter den von den
Amerikanischen Normen und dergleichen festgelegten
Bedingungen durchgeführt wird, dringt ein Wasserdampf ins
Innere eines optischen Beobachtungssystems durch den
Klebstoff hindurch ein.
Um dieses Problem zu bewältigen, besteht in dem harten
Endoskop mit einem harten Einführungsabschnitt, das in DE 196 31 840 A1
offenbart ist, ein Gehäuse, das die Hülle des
Endoskops bildet, aus Metall, soweit es möglich ist, ebenso
wie die Verbindungen zwischen den Komponenten durch Löten
oder dergleichen luftdicht aneinandergefügt sind. Bei
dieser Anordnung kann das Endoskop luftdicht angeordnet
werden, in das kein Wasserdampf mit hohem Druck/hoher
Temperatur von einem Autoklaven durch dessen Hülle hindurch
eindringt. Bei der Anordnung des harten Endoskops kann die
Brennweite eines optischen Systems durch Bewegen einer im
Inneren des luftdicht verschlossenen Endoskops angeordneten
Linse durch Verformen eines verformbaren Wandbereichs, der
an der Hülle des Endoskops angeordnet ist, eingestellt
werden.
Bei einem Endoskop, dessen Einführungsabschnitt
beispielsweise einen gebogenen Teil aufweist, besteht
jedoch die äußere Schutzröhre des gebogenen Teils aus einem
Polymermaterial, wie z. B. Kautschuk, Elastomer und
dergleichen, die biegsam sind. Bei dem Endoskop mit dem
gebogenen Teil wird ebenfalls ein
Kautschukdichtungselement, wie z. B. ein O-Ring und
dergleichen, verwendet, um die Drehwelle eines
Betätigungshebel zum Biegen des gebogenen Teils hermetisch
abzudichten. Selbst bei einem Endoskop ohne einen gebogenen
Teil an seinem Einführungsabschnitt wird, wenn der
Einführungsabschnitt biegsam ist, ferner ein biegsames
Polymermaterial ebenfalls als äußere Schutzröhre des
Einführungsabschnitts verwendet.
Bei einem weichen Endoskop mit einem Einführungsabschnitt,
von dem zumindest ein Teil aus einem weichen Material
besteht, besteht zumindest ein Teil der Hülle des Endoskops
aus einem Polymermaterial. Folglich ist es unmöglich,
dessen gesamte Hülle vollkommen luftdicht hermetisch
abzudichten, wie in DE 196 31 840 A1 gezeigt. Das heißt, ein
Wasserdampf mit hohem Druck/hoher Temperatur dringt bei der
Autoklavensterilisation allmählich in das Innere des
weichen Endoskops ein.
Wie vorstehend beschrieben, ist die Anordnung des in
DE 196 31 840 A1 offenbarten Endoskops nur auf das harte
Endoskop begrenzt, dessen gesamte Hülle unter Verwendung
eines Einführungsabschnitts, der aus Metall oder Keramik
besteht, luftdicht angeordnet werden kann.
Ferner ist in DE 196 31 840 A1 der verformbare Wandbereich
zum Einstellen der Brennweite des optischen Systems, das
heißt, der Bedienungsabschnitt zur Sichteinstellung,
ebenfalls ein Teil der Hülle des Endoskops. Folglich muß
der Bedienungsabschnitt zur Sichteinstellung aus einem
Metallmaterial oder dergleichen bestehen, in das kein
Wasserdampf eindringt, wie z. B. ein Metallfaltenbalg oder
dergleichen, auf dem eine dünne Metallschicht und ein Hebel
angeordnet sind, um die Luftdichtheit aufrechtzuerhalten.
Daher ist die Bedienbarkeit bei der Einstellung der
Brennweite des optischen Systems im Vergleich zur
Bedienbarkeit bei der Einstellung der Brennweite, die
mittels des in der Japanischen ungeprüften
Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 63-180821 offenbarten
Sichteinstellrings durchgeführt wird, vermindert.
Ferner muß der verformbare Wandbereich als Hülle des
Endoskops durch Löten oder dergleichen luftdicht verbunden
werden. Außerdem müssen die Verbindungen zwischen den
anderen Komponenten der Hülle des Endoskops durch Löten
oder dergleichen luftdicht aneinandergefügt werden. Somit
besteht ein Problem darin, daß nicht nur die
Montageeigenschaft des Endoskops sehr schlecht ist, sondern
daß es auch, wenn das Endoskop einmal zusammengesetzt ist,
fast unmöglich ist, die Reparatur der inneren Komponenten
darin, die Neueinstellung eines Sichteinstellelements und
dergleichen durch Entfernen eines Teils der Hülle
durchzuführen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein zur
Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop mit einer
Bildleitfaser als Bildübertragungsmittel bereitzustellen,
dessen Beobachtungsfähigkeit nicht verschlechtert wird,
selbst wenn es einem Wasserdampf mit hohem Druck/hoher
Temperatur ausgesetzt wird.
Ferner soll ein zur Autoklavensterilisation geeignetes
Endoskop mit einer Bildleitfaser vorgesehen werden, durch
die ein Betrachter das Gegenstandsbild eines
Betrachtungsabschnitts, welches durch die Bildleitfaser
übertragen wird, unter besten Bedingungen durch Einstellen
von dessen Sicht entsprechend seinem Sehvermögen betrachten
kann.
Außerdem soll ein zur Autoklavensterilisation geeignetes
Endoskop mit einer Bildleitfaser bereitgestellt werden, das
leicht zusammengesetzt und repariert werden kann und das
eine ausgezeichnete Bedienbarkeit hinsichtlich der
Sichteinstellung aufweist.
Um es kurz zu beschreiben, umfaßt ein zur
Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop der Erfindung
einen Einführungsabschnitt mit einem
Objektivlinsenabschnitt, der an dessen äußerstem Ende
angeordnet ist, zum Fokussieren eines Gegenstandsbildes und
einem Okularabschnitt, der sich auf der Basisendseite des
Einführungsabschnitts befindet und mindestens eine
Okularlinse umfaßt. Eine Bildleitfaser ist im
Einführungsabschnitt angeordnet, welche aus einem optischen
Faserbündel zum Übertragen des Gegenstandsbildes in einem
Betrachtungsabschnitt, das durch den
Objektivlinsenabschnitt fokussiert wird, besteht, und eine
Okularlinseneinheit ist im Okularabschnitt angeordnet,
wobei die Okularlinseneinheit bewirkt, daß die Okularlinse
der Basisstirnfläche der Bildleitfaser gegenübersteht, und
eine hermetische Abdichtungsstruktur aufweist, deren
hermetischer Abdichtungsgrad höher ist als der wasserdichte
Abdichtungsgrad der Hülle des Endoskops. Ein Mittel zur
Änderung der Brennpunktposition ist an der
Okularlinseneinheit angeordnet, um die Brennpunktposition
der Okularlinse zu ändern.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend
anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 bis Fig. 7 sind Ansichten, die eine erste
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
erläutern, wobei gilt:
Fig. 1 ist eine Ansicht, die eine Anordnung eines
Endoskops erläutert;
Fig. 2 ist eine Ansicht, die eine Anordnung in der
Umgebung des äußersten Endes des
Einführungsabschnitts des Endoskops erläutert;
Fig. 3A ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines
Okularabschnitts erläutert;
Fig. 3B ist eine Ansicht, die einen Zustand darstellt, in
dem eine Okularlinseneinheit, die im
Okularabschnitt angeordnet ist, in Richtung eines
äußersten Endes bewegt wird;
Fig. 4 ist eine Ansicht, die einen zugehörigen
Verbindungsrahmen erläutert;
Fig. 5A ist eine Ansicht, die einen Zustand darstellt, in
dem ein Deckglas des äußersten Endes in einem
Deckglasrahmen des äußersten Endes angeordnet
ist;
Fig. 5B ist eine Ansicht, die einen Zustand darstellt, in
dem ein Deckglas des Basisendes in einem
Deckglasrahmen des Basisendes angeordnet ist;
Fig. 6 ist eine Ansicht, die eine Anordnung der
Okularlinseneinheit erläutert; und
Fig. 7 ist eine Ansicht, die die Beziehung zwischen der
Okularlinseneinheit und einem Endoskophauptkörper
erläutert,
Fig. 8 ist eine Ansicht, die eine weitere Anordnung des
Okularabschnitts erläutert,
Fig. 9 und Fig. 10 zeigen noch eine weitere Anordnung des
Okularabschnitts, wobei gilt:
Fig. 9 ist eine Ansicht, die eine weitere Anordnung der
Okularlinseneinheit erläutert;
Fig. 10 erläutert ein Element zur Aufnahme einer
Volumenänderung, das an einer Okulareinheit
angeordnet ist, wobei Fig. 10A eine Ansicht ist,
die einen gewöhnlichen Zustand eines Faltenbalgs
mit kleinem Durchmesser zeigt, und Fig. 10B eine
Ansicht ist, die einen Zustand zeigt, in dem eine
Volumenänderung durch den Faltenbalg mit kleinem
Durchmesser aufgenommen wird,
Fig. 11 ist eine Ansicht, die noch eine weitere Anordnung
der Okularlinseneinheit erläutert,
Fig. 12 und Fig. 13 sind Ansichten, die eine zweite
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
erläutern, wobei gilt:
Fig. 12 ist eine Ansicht, die eine Anordnung eines
Okularabschnitts erläutert; und
Fig. 13 ist eine konzeptionelle Ansicht einer
Flüssigkristallinse,
Fig. 14 und Fig. 15 zeigen eine weitere Anordnung der
Okularlinseneinheit, wobei gilt:
Fig. 14 ist eine Ansicht, die eine weitere Anordnung der
Okulareinheit erläutert;
Fig. 15A und Fig. 15B erläutern konzeptionell eine Linse
mit variabler Brennweite, wobei Fig. 15A eine
Ansicht ist, die einen Bedienungsunterschied
erläutert, wenn die Brennpunktposition der Linse
mit variabler Brennweite geändert wird, und Fig. 15B
eine Ansicht ist, die einen
Bedienungsunterschied erläutert, wenn die
Brennpunktposition der Linse mit variabler
Brennweite geändert wird,
Fig. 16 ist eine Ansicht, die eine weitere Anordnung
eines Okularabschnitts gemäß einer dritten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
erläutert,
Fig. 17 ist eine Schnittansicht, die noch eine weitere
Anordnung des Okularabschnitts des
Endoskophauptkörpers gemäß einer vierten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
erläutert, und
Fig. 18 ist eine Schnittansicht, die eine fünfte
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
erläutert.
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
mit Bezug auf Fig. 1 bis Fig. 7 beschrieben.
Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt ein Endoskop 1 dieser
Ausführungsform im wesentlichen einen Einführungsabschnitt
2, in den eine Bildleitfaser eingesetzt ist, die aus einem
mit einer Ziffer 15 bezeichneten optischen Faserbündel
besteht, das in Fig. 2 dargestellt ist, welche später
beschrieben werden soll, einen Bedienungsabschnitt 3, der
auf der Basisendseite des Einführungsabschnitts 2
angeordnet ist und von einer Bedienungsperson für
verschiedene Bedienungsarten ergriffen wird, einen
Okularabschnitt 4, der an einem Ende des
Bedienungsabschnitts 3 angeordnet ist, und ein
Universalanschlußkabel 5, das sich von einer Seite des
Bedienungsabschnitts 3 erstreckt. Ein Anschlußabschnitt 6
mit einem Lichtleiter-Verbindungsstecker 6a, der mit einer
Lichtquelle (nicht dargestellt) verbunden ist, ist am
anderen Ende des Universalanschlußkabels 5 angeordnet.
Die Innenräume des Einführungsabschnitts 2, des
Bedienungsabschnitts 3, des Universalanschlußkabels 5 und
des Anschlußabschnitts 6 stehen miteinander in Verbindung.
Bei dieser Anordnung ist ein Endoskopinnenraum (auch
einfach als Innenraum beschrieben) in der Hülle des
Endoskops ausgebildet. Ferner wird eine äußere Schutzröhre,
die aus einem biegsamen Kautschukmaterial besteht, wie z. B.
eine Silikonkautschukröhre oder dgl., als Schutzhülle des
Universalanschlußkabels 5 verwendet, da es biegsam und
leicht ist und leicht gehandhabt werden kann. Ferner werden
bei der vorliegenden Erfindung der Einführungsabschnitt 2,
in dem die Bildleitfaser angeordnet ist, und der
Bedienungsabschnitt 3 insgesamt als Endoskophauptkörper
(nachstehend als Hauptkörper abgekürzt) 10 bezeichnet.
Der Einführungsabschnitt 2 besteht aus einem äußersten
Endteil 7, einem Biegeteil 8, der wahlweise gebogen werden
kann, und einer biegsamen Röhre 9 mit Biegefähigkeit.
Ein Kautschukmaterial, wie z. B. Fluorkautschuk und
dergleichen, oder thermoplastisches Elastomer, das eine
hohe Festigkeit und Biegsamkeit aufweist, selbst wenn es
dünn ist, wird als äußere Schutzröhre verwendet, die die
Schutzhülle des Biegeteils 8 bildet.
Ein biegsames thermoplastisches Elastomer, wie z. B.
Polyesterelastomer, Polyamidelastomer und dergleichen, wird
als Schutzmaterial der biegsamen Röhre 9 verwendet, um eine
geeignete Biegsamkeit zu erhalten.
Der Bedienungsabschnitt 3 ist mit einem
Biegebetätigungshebel 11 zum Steuern der Operation des
Biegeteils 8, einer Behandlungsinstrumenten-
Einführungsöffnung 12, in die ein Behandlungsinstrument,
wie z. B. eine Klemme und dergleichen, eingeführt wird, und
so weiter versehen. Der Biegebetätigungshebel 11 ist unter
Verwendung eines O-Rings (nicht dargestellt), der aus
Silikonkautschuk oder Fluorkautschuk besteht, drehbar und
wasserdicht montiert.
Ein Lüftungsmundstück 6b ist am Anschlußabschnitt 6
angeordnet, um den Innenraum des Endoskops 1 mit der
Außenseite in Verbindung zu bringen. Eine Lüftungskappe 13,
die auf dem Lüftungsmundstück 6b montiert ist, wie durch
einen Pfeil dargestellt, ermöglicht, daß das Äußere der
Endoskophülle mit deren Innerem in Verbindung steht, das
heißt, der Innenraum des Endoskops 1 mit dessen Äußerem in
Verbindung steht.
Bei der Autoklavensterilisation wird das Endoskop 1 in
einem Zustand, in dem die Lüftungskappe 13 auf dem
Lüftungsmundstück 6b befestigt ist, in die Kammer einer
Autoklaven-Sterilisationsvorrichtung gelegt. Der Innenraum
des Endoskops 1 wird mit dem Äußeren in Verbindung
gebracht, so daß dadurch der Bruch der äußeren Schutzröhre,
die den Biegeteil 8 bildet, und dergleichen verhindert
werden kann.
Man beachte, daß, wenn sich das Lüftungsmundstück 6b nicht
im Verbindungszustand befindet, der Innenraum des Endoskops
1 nicht mit dessen Äußerem in Verbindung steht. Das heißt,
das Endoskop 1 ist so angeordnet, daß es eine solche
wasserdichte Struktur aufweist, daß, wenn das Endoskop 1 in
ein flüssiges Arzneimittel eingetaucht wird, dieses nicht
in den Innenraum des Endoskops 1 eindringt.
Wie vorstehend beschrieben, wird ferner in dem Endoskop 1
mit dem weichen Einführungsabschnitt 2 und in dem Endoskop
1 mit dem Biegeteil 8 ein Polymermaterial, wie z. B.
Kautschuk, thermoplastisches Elastomer oder dergleichen,
als Element zum Bilden der Hülle des Endoskops 1 und als
hermetisches Abdichtungselement verwendet. Somit ist es
unmöglich, das Eindringen von Wasserdampf in den Innenraum
des Endoskops 1 vollständig zu verhindern.
In dem Endoskop 1 ist ein Hauptkörper 14 am äußersten Ende,
der aus einem harten Material besteht, am äußersten Endteil
7 des Einführungsabschnitts 2 angeordnet, wie in Fig. 2
gezeigt. Im Hauptkörper 14 am äußersten Ende ist eine
Bildleitfaser 15, die ein optisches Betrachtungssystem
bildet, und eine Lichtleitfaser 16, die ein optisches
Beleuchtungssystem bildet, montiert. Eine Beleuchtungslinse
17 ist durch einen Klebstoff am Hauptkörper 14 am äußersten
Ende auf der äußersten Stirnfläche der Lichtleitfaser 16
befestigt.
Ein gebogenes Stück 18 am äußersten Ende, das den Biegeteil
8 bildet, ist am Basisende des Hauptkörpers 14 am äußersten
Ende befestigt und eine Vielzahl von gebogenen Stücken 19,
. . ., 19 sind ferner mit dem Basisende des gebogenen Stücks
18 am äußersten Ende durch Nieten 20 drehbar verbunden.
Die Außenflächen des gebogenen Stücks 18 am äußersten Ende
und der Vielzahl von gebogenen Stücken 19, . . ., 19 sind
mit Metallnetzröhren 21 bedeckt. Die Außenflächen der
Metallnetzröhren 21 sind ferner mit äußeren Schutzröhren 22
als Außenhautmaterialien, die aus Fluorkautschuk bestehen,
bedeckt. Außerdem wird das äußerste Ende eines Biegedrahts
23 an dem gebogenen Stück 18 am äußersten Ende durch
Hartlöten befestigt, um den Biegeteil 8 durch Betätigen des
Biegebetätigungshebels 11 zu ziehen und zu biegen.
Im Gegensatz dazu werden die beiden Enden der Bildleitfaser
15 durch säuregelöstes Glas in einem Zustand verfestigt, in
dem an deren äußerstem Ende angeordnete Faserstränge auf
Faserstränge ausgerichtet sind, die an deren Basisende
angeordnet sind. Die Luftdichtheit wird zwischen den
Fasersträngen an den durch das säuregelöste Glas
verfestigten Enden der Bildleitfaser 15 hergestellt. Ferner
sind die Stränge, die jeweils einen Kern und einen Mantel
aufweisen, im Mittelteil der Bildleitfaser 15 in einem
losen Zustand angeordnet, um deren Biegeeigenschaft zu
verbessern.
Das äußerste Ende der Bildleitfaser 15 ist durch
geschmolzenes Glas luftdicht mit einem Bildleitfaserrahmen
24 aus Metall verbunden, welcher ein luftdichtes
Trennelement mit Beständigkeit gegen Wasserdampf mit hohem
Druck/hoher Temperatur ist. Dann ist eine Basisendlinse
26a, die die Objektivlinsengruppe 26 eines
Objektivlinsenabschnitts 25 bildet, durch einen
lichtdurchlässigen Klebstoff auf die äußerste Stirnfläche
der Bildleitfaser 15 geklebt und dort befestigt.
Ein Objektivdeckglas 27, das an der vorderen Stirnseite des
Objektivlinsenabschnitts 25 angeordnet ist, besteht aus
Saphir und wirkt als luftdichtes Trennelement. Die äußere
Umfangsfläche des Objektivdeckglases 27 wird einer
Oberflächenbehandlung, wie z. B. einer
Metallisierungsbehandlung, unterzogen, um zu ermöglichen,
daß das Objektivdeckglas 27 luftdicht mit einem Metall-
Objektivlinsenrahmen 28 verbunden wird. Bei dieser
Anordnung wird das Objektivdeckglas 27 durch Löten
luftdicht mit dem Objektivlinsenrahmen 28 verbunden.
Die Oberflächenbehandlung, die auf die äußere Umfangsfläche
des Objektivdeckglases 27 angewendet wird, ist eine
Behandlung, die Metallisierungsbehandlung genannt wird, da
die Oberfläche eines nichtmetallischen Elements in eine
Metalloberfläche überführt wird. Als
Metallisierungsbehandlung wird als Beispiel eine
Oberflächenbehandlung angeführt, die durch fortlaufende
Dampfabscheidung von Chrom, Nickel und Gold und dergleichen
erhalten wird.
Die jeweiligen Schichten können außer der Dampfabscheidung
durch Zerstäuben, Ionenplattieren, Plattieren und
dergleichen ausgebildet werden. Ferner können außer den
obigen Materialien verschiedene Arten von Materialien als
Material zum Ausbilden der jeweiligen Schichten verwendet
werden. Es ist bevorzugt, daß eine Goldschicht oder
dergleichen an einem zu lötenden Metallteil, wie z. B. dem
Metall-Objektivlinsenrahmen 28, ausgebildet wird, um dessen
Benetzbarkeit mit einem Lötmittel zu verbessern.
Die Linse 26b des äußersten Endes der Objektivlinsengruppe
26 wird in das Innere des Objektivlinsenrahmens 28, mit dem
das Objektivdeckglas 27 luftdicht verbunden ist, eingesetzt
und in diesem befestigt. Dann wird der Bildleitfaserrahmen
24, in dem die Bildleitfaser 15 mit der auf diese
aufgeklebten Basisendlinse 26a der Objektivlinsengruppe 26,
angeordnet ist, in das Innere des Objektivlinsenrahmens 28
eingesetzt. Dann wird das Einsetzen des
Bildleitfaserrahmens 24 an einer scharf eingestellten
Position gestoppt und der Bildleitfaserrahmen 24 wird durch
Punktschweißen provisorisch an dem Objektivlinsenrahmen 28
befestigt. Anschließend wird der Objektivlinsenrahmen 28
beispielsweise durch Laserschweißen luftdicht mit dem
Bildleitfaserrahmen 24 verbunden.
Das Laserschweißen wird auf den gesamten Umfang des
Objektivlinsenrahmens 28 von dessen äußerer Umfangsseite
angewendet, um die Teile luftdicht miteinander zu
verbinden. Da bei diesen Vorgängen der von dem
Objektivdeckglas 27, dem Objektivlinsenrahmen 28, dem
Bildleitfaserrahmen 24 und dem Ende der Bildleitfaser 15
umgebene Teil luftdicht mit dem luftdichten Trennelement
und dem luftdichten Verbindungsmittel verschlossen wird,
dringt kein Wasserdampf in den luftdicht verschlossenen
Abschnitt ein, wenn die Autoklavensterilisation
durchgeführt wird.
Man beachte, daß die Bildleitfaser 15 nicht auf das
biegsame Faserbündel begrenzt ist, dessen äußerstes Ende
und dessen Basisende durch das säuregelöste Glas verfestigt
sind und dessen Mittelteil aus den losen Strängen besteht,
die jeweils den Kern und den Mantel aufweisen, wie
vorstehend beschrieben. Das heißt, die Bildleitfaser 15
kann beispielsweise eine Röhrenfaser sein, die als einzelne
Röhre über deren gesamte Länge angeordnet ist und eine
Vielzahl von Kerngläsern aufweist, die in einem Mantelglas
angeordnet sind. Ferner besteht das biegsame Faserbündel
häufig aus einem Mehrkomponentenglas und die Röhrenfaser
kann außer dem Mehrkomponentenglas aus Quarzglas und
dergleichen bestehen.
Wie in Fig. 3A und Fig. 3B gezeigt, umfaßt der
Okularabschnitt 4 hauptsächlich ein Okular 31, das am
Bedienungsabschnitt 3 des Hauptkörpers 10 befestigt ist,
eine Okularlinseneinheit 33, die im Okular 31 angeordnet
ist und eine Okularlinsengruppe 32 aufweist, die aus
mindestens einem optischen Element besteht, und einen
Sichteinstellring 34, der als Bedienungseinheit zur
Sichteinstellung zum Durchführen der Positionseinstellung
des Mittels zur Veränderung der Brennpunktposition der
Okularlinsengruppe 32 wirkt.
Das Basisende der Bildleitfaser 15, die sich vom äußersten
Endteil 7 erstreckt, das heißt, ein Bildausgangsende ist am
äußersten Ende der Okularlinseneinheit 33 angeordnet.
Die Okularlinseneinheit 33 umfaßt einen Deckglasrahmen 35
des äußersten Endes, der aus Metall besteht und als
luftdichtes Trennelement wirkt, ein Deckglas 36 des
äußersten Endes, das aus Saphir besteht und als luftdichtes
Trennelement wirkt, einen Deckglasrahmen 37 des Basisendes,
der aus Metall besteht und als luftdichtes Trennelement
wirkt, ein Deckglas 38 des Basisendes, das aus Saphir
besteht und als luftdichtes Trennelement wirkt, einen
Okularlinsenrahmen 39, der aus Metall besteht und als
luftdichtes Trennelement wirkt, einen Faltenbalg 40, der
aus Metall besteht, und die Okularlinsengruppe 32. Das
Deckglas 36 des äußersten Endes ist mit dem Deckglasrahmen
35 des äußersten Endes luftdicht verbunden; das Deckglas 38
des Basisendes ist mit dem Deckglasrahmen 37 des Basisendes
luftdicht verbunden; der Okularlinsenrahmen 39 ist mit dem
Deckglasrahmen 37 des Basisendes luftdicht verbunden; der
Faltenbalg 40 ist ein röhrenartiges, elastisches,
luftdichtes Trennelement, das als Mittel zur Veränderung
der Brennpunktposition wirkt und mit dem Okularlinsenrahmen
39 und dem Deckglasrahmen 35 des äußersten Endes an beiden
Enden davon luftdicht verbunden ist und in Richtung der
optischen Achse ausgezogen und eingezogen werden kann; und
die Okularlinsengruppe 32 ist im Okularlinsenrahmen 39
angeordnet.
Die Okularlinsengruppe 32 ist an einer vorbestimmten
Position im Okularlinsenrahmen 39 durch einen Abstandsring
41 und ein Druckelement 42 fest angeordnet. Das Deckglas 36
des äußersten Endes und das Deckglas 38 des Basisendes
wirken als optisches Fenster des äußersten Endes bzw. als
optisches Fenster des Basisendes der Okularlinseneinheit
33.
Als Faltenbalg 40 wird beispielsweise ein biegsamer
Metallvakuumfaltenbalg verwendet, der ein röhrenförmiges
Material ist, welches in Richtung der optischen Achse
ausziehbar ist, in der Lage ist, die Luftdichtheit
aufrechtzuerhalten, und beispielsweise in einer
Vakuumleitung und dergleichen verwendbar ist. Als biegsamer
Vakuumfaltenbalg werden ein Faltenbalg, der aus einer
Vielzahl von verschweißten Metallscheibenelementen besteht,
ein Faltenbalg, der aus einem Metall besteht, das einteilig
zu einer Faltenbalgform geformt ist, und dergleichen als
Beispiel angeführt.
Das Basisende der Bildleitfaser 15 befindet sich an einer
Position, die näher beim vordersten Ende des
Deckglasrahmens 36 des äußersten Endes liegt. Ein
Bildleitfaserrahmen 43 des Basisendes wird beispielsweise
an den äußeren Umfang des Basisendes der Bildleitfaser 15
geklebt und dort befestigt, und ein Faserdeckglasrahmen 44
wird an den äußeren Umfang des Basisendes des
Bildleitfaserrahmens 43 des Basisendes geklebt und dort
befestigt. Ein Faserdeckglas 45 wird an den
Faserdeckglasrahmen 44 geklebt und dort befestigt. Das
Faserdeckglas 45 wird durch einen lichtdurchlässigen
Klebstoff an die Basisstirnfläche der Bildleitfaser 15
geklebt und dort befestigt, ohne dazwischen eine
Luftschicht zu bilden. Dann wird das Faserdeckglas 45 durch
einen lichtdurchlässigen Klebstoff ebenfalls an das
Deckglas 36 des äußersten Endes der Okularlinseneinheit 33
geklebt und dort befestigt, ohne eine Luftschicht
dazwischen zu bilden.
Man beachte, daß der Faserdeckglasrahmen 44 an den
Hauptkörper 10 geklebt und dort befestigt wird.
Wie in Fig. 4 gezeigt, ist ein Verbindungsrahmen 47 mit
einem Kurvenloch 47a, das bezüglich einer Umfangsrichtung
schräg ausgebildet ist, auf den äußeren Umfang des
Okularlinsenrahmens 39 der Okularlinseneinheit 33
aufgesetzt. Ein Kurvenstift 48, der am Okularlinsenrahmen
39 befestigt ist, steht mit dem Kurvenloch 47a in Eingriff.
Eine Drehregelungsnut 31a zum Regulieren der Drehung der
Okularlinseneinheit 33 ist an der inneren Umfangsfläche des
Okulars 31 ausgebildet. Ein Drehstoppstift 50, der am
Okularlinsenrahmen 39 befestigt ist, ist in die
Drehregelungsnut 31a eingesetzt und in dieser angeordnet.
Ferner ist ein auf den Umfang gerichtetes Durchgangsloch 51
am Seitenrand des Okulars 31 ausgebildet. Ein
Feststellstift 52 zum Feststellen des Sichteinstellrings 34
ist in das auf den Umfang gerichtete Durchgangsloch 51
eingesetzt und in diesem angeordnet. Der Sichteinstellring
34 wird am Verbindungsrahmen 47 einteilig damit durch
Feststellen des Feststellstifts 52 am Verbindungsrahmen 47
festgestellt.
Bei dieser Anordnung bewirkt die Drehung des
Sichteinstellrings 34 die gleichzeitige Drehung des
Verbindungsrahmens 47, der mit dem Sichteinstellring 34
durch den Feststellstift 52 gekoppelt und an diesem
befestigt ist. Dann wird der Kurvenstift 48, der mit dem
Kurvenloch 47a des Verbindungsrahmens 47 in Eingriff steht,
durch die Drehung des Verbindungsrahmens 47 in Richtung der
optischen Achse bewegt, wie in Fig. 3B gezeigt, und der
Faltenbalg 40 wird durch die Bewegung des
Okularlinsenrahmens 39, in dem die Okularlinsengruppe 32
angeordnet ist, in beispielsweise die Richtung des
äußersten Endes der Richtung der optischen Achse
eingezogen. Zu dem Zeitpunkt wird das Innere der
Okularlinseneinheit 33 in einem luftdichten Zustand
gehalten.
Man beachte, daß, da der Drehstoppstift 50 in die
Drehregelungsnut 31a des Okulars 31 eingesetzt ist, der
Okularlinsenrahmen 39 nicht gedreht wird. Ferner sind O-
Ringe 53, 54, 55, 56 und 57 zum Aufrechterhalten der
Wasserdichtheit zwischen die jeweiligen Komponenten, das
heißt, zwischen den Hauptkörper 10 des Endoskops 1 und das
Okular 31, zwischen das Okular 31 und die
Okularlinseneinheit 33, zwischen das Okular 31 und den
Sichteinstellring 34 und zwischen den Sichteinstellring 34
und den Feststellstift 52 eingefügt. Wenn das Endoskop 1
gespült oder in das flüssige Arzneimittel eingetaucht wird,
kann das Eindringen einer Flüssigkeit in den
Okularabschnitt 4 bei dieser Anordnung verhindert werden.
Die detaillierte Anordnung der Okularlinseneinheit 33 und
ein Verfahren zum Zusammensetzen des Okularabschnitts 4
wird mit Bezug auf Fig. 5 bis Fig. 7 beschrieben.
Zuerst wird der Deckglasrahmen 35 des äußersten Endes
luftdicht mit dem Deckglas 36 des äußersten Endes
verbunden, wie in Fig. 5A gezeigt, und der Deckglasrahmen
37 des Basisendes wird luftdicht mit dem Deckglas 38 des
Basisendes verbunden, wie in Fig. 5B gezeigt, und zwar
jeweils durch Weichlöten oder Hartlöten. Man beachte, daß
die vorstehend erwähnte Metallisierungsbehandlung auf die
äußeren Umfangsflächen des Deckglases 36 des äußersten
Endes und des Deckglases 38 des Basisendes angewendet wird.
Wie in Fig. 6 gezeigt, wird als nächstes der Deckglasrahmen
37 des Basisendes durch Laserschweißen luftdicht mit dem
Basisende des Okularlinsenrahmens 39 verbunden, der durch
den Abstandsring 41 und das Druckelement 42 an einer
vorbestimmten Position angeordnet und befestigt wird und
mit der Okularlinsengruppe 32 versehen wird.
Als nächstes wird ein Ende des Metallfaltenbalgs 40 durch
Laserschweißen luftdicht mit dem Deckglasrahmen 35 des
äußersten Endes verbunden. Dann wird das andere Ende des
Faltenbalgs 40 durch Laserschweißen luftdicht mit dem
äußersten Ende des Okularlinsenrahmens 39 verbunden.
Bei der obigen Montagearbeit wird der Innenraum der
Okularlinseneinheit 33, der von dem Deckglas 36 des
äußersten Endes, dem Deckglasrahmen 35 des äußersten Endes,
dem Faltenbalg 40, dem Okularlinsenrahmen 39, dem
Deckglasrahmen 37 des Basisendes und dem Deckglas 38 des
Basisendes umgeben ist, als luftdicht verschlossener
Abschnitt angeordnet. Dies liegt daran, daß die jeweiligen
Elemente, die aus den Metallelementen und dem Saphir
bestehen und als luftdichte Trennelemente wirken, durch das
luftdichte Verbindungsmittel, wie z. B. Löten,
Laserschweißen und dergleichen, miteinander verbunden
werden.
Man beachte, daß die Okularlinseneinheit 33, die aus den im
wesentlichen starren Metallelementen und dem Saphir
besteht, welche als luftdichte Trennelemente wirken, sehr
starr angeordnet ist. Somit ist die Okularlinseneinheit 33
zu stark, als daß sie in der Autoklavenvorrichtung
zerbrochen werden würde, selbst wenn sie darin unter Druck
gesetzt und von dem Druck befreit wird.
Anschließend wird der Verbindungsrahmen 47 auf die äußere
Umfangsfläche des Okularlinsenrahmens 39, der die
Okularlinseneinheit 33 bildet, aufgesetzt, wie in Fig. 7
gezeigt, und der Kurvenstift 48 wird auf den
Okularlinsenrahmen 39 durch das Kurvenloch 47a des
Verbindungsrahmens 47 hindurch geschraubt und daran
befestigt. Anschließend wird der Drehstoppstift 50 mit dem
Okularlinsenrahmen 39 an einer vorbestimmten Position
desselben verschraubt und daran befestigt.
Als nächstes wird das Basisende der Bildleitfaser 15 aus
dem Hauptkörper 10 des Endoskops 1 herausgezogen und das
Faserdeckglas 45, das am Faserdeckglasrahmen 44 befestigt
ist, wird durch einen lichtdurchlässigen Klebstoff auf die
Basisstirnfläche der Bildleitfaser 15 geklebt und daran
befestigt, ohne eine Luftschicht dazwischen zu bilden.
Als nächstes wird das Faserdeckglas 45 durch einen
lichtdurchlässigen Klebstoff an das Deckglas 36 des
äußersten Endes der luftdicht verschlossenen
Okularlinseneinheit 33 geklebt und daran befestigt, ohne
eine Luftschicht dazwischen zu bilden. Bei dieser Anordnung
wird verhindert, daß Wasserdampf in den Lichtdurchlaß durch
irgendwelche Teile davon eindringt, welcher sich von der
Basisstirnfläche der Bildleitfaser 15, das heißt deren
Bildprojektionsende, bis zum Deckglas 38 des Basisendes,
das dem optischen Fenster des Basisendes der luftdicht
verschlossenen Okularlinseneinheit 33 entspricht,
erstreckt.
Wie in Fig. 3A gezeigt, wird, nachdem der
Faserdeckglasrahmen 44 in diesem Zustand an den Hauptkörper
10 geklebt und an diesem befestigt wurde, der
Drehstoppstift 50 in die Drehregelungsnut 31a des Okulars
31 eingesetzt und damit verbunden, und das Okular 31 wird
von einer hinteren Seite in Richtung einer Seite des
äußersten Endes geschoben und so angeordnet, daß es den
äußeren Umfang der Okularlinseneinheit 33 bedeckt.
Schließlich wird das Okular 31 am Hauptkörper 10 durch eine
Schraube 58 einteilig mit diesem befestigt.
Zu dem Zeitpunkt wird der Sichteinstellring 34 vorher auf
den äußeren Umfang des Okulars 31 aufgesetzt. Somit wird
die Montage des Okularabschnitts 4 durch Befestigen des
Sichteinstellrings 34 am Verbindungsrahmen 47 einteilig mit
diesem durch den Feststellstift 52 durch das auf den Umfang
gerichtete Durchgangsloch 51 hindurch, das am Okular 31
ausgebildet ist, vollendet.
Zusätzlich zu dem Montagevorgang des Okularabschnitts 4
sind der Montagevorgang und dergleichen der Hülle des
Endoskops ähnlich jenen eines herkömmlichen Endoskops und
Hüllenelemente werden durch O-Ringe, Klebstoffe und so
weiter wasserdicht gehalten.
Da bei dem Endoskop 1 dieser Ausführungsform, das wie
vorstehend beschrieben angeordnet ist, insbesondere nur die
Okularlinseneinheit 33, die als Teil des optischen
Betrachtungssystems wirkt, und der Objektivlinsenabschnitt
25 luftdicht verschlossen sind, können die anderen
Komponenten als die obigen Komponenten ähnlich dem
herkömmlichen Endoskop zusammengesetzt werden. Daher kann
das Endoskop der Ausführungsform so leicht zusammengesetzt
werden wie das herkömmliche Endoskop. Ferner wird bei der
Ausführungsform der Bedienungsabschnitt zur
Sichteinstellung zum Einstellen der Sicht nicht als Teil
der Trennelemente zum Aufbau des luftdicht verschlossenen
Raums angeordnet. Folglich ist das Endoskop der
Ausführungsform ausgezeichnet in der Bedienbarkeit, da es
ein Sichteinstellringsystem zum Sicherstellen der
Wasserdichtheit nur in dem Okularabschnitt 4 mittels der O-
Ringe 55, 56 und 57 ähnlich dem herkömmlichen Endoskop
verwenden kann.
Der Betrieb des Endoskops 1 der Ausführungsform wird
beschrieben.
Wenn das Endoskop 1 verwendet wird, kann ein Betrachter ein
Gegenstandsbild, das durch die Objektivlinsengruppe 26
fokussiert wird, dadurch betrachten, daß er durch den
Okularabschnitt 4 blickt. Das Gegenstandsbild wird auf die
Bildeinfalls-Stirnfläche der Bildleitfaser 15, welche deren
äußerste Stirnfläche ist, durch den Objektivlinsenabschnitt
25 des äußersten Endteils 7 fokussiert und durch die
Bildleitfaser 15, die durch den Einführungsabschnitt 2
verläuft, zur Bildprojektions-Stirnfläche der Bildleitfaser
15 als deren Basisstirnfläche übertragen.
Das bis zur Basisstirnfläche der Bildleitfaser 15
übertragene Gegenstandsbild wird durch die
Okularlinsengruppe 32 vergrößert und vom Betrachter
wahrgenommen. Wenn die Brennpunktposition der
Okularlinsengruppe 32 zu dem Zeitpunkt nicht auf die
Basisstirnfläche der Bildleitfaser 15 abgestimmt ist, wird
das Gegenstandsbild unscharf abgebildet und es kann kein
scharfes Gegenstandsbild erhalten werden.
Ferner besitzen die Betrachter ein unterschiedliches
Sehvermögen. Somit muß jedesmal, wenn der Betrachter
wechselt, die Brennpunktposition der Okularlinsengruppe 32
eingestellt werden. Das heißt, ein Betrachter muß die Sicht
so einstellen, daß er das beste Gegenstandsbild erhält.
Wenn die Sicht eingestellt werden soll, dreht der
Betrachter den Sichteinstellring 34. Der durch den
Feststellstift 52 mit dem Sichteinstellring 34 gekoppelte
Verbindungsrahmen 47 wird durch die Drehung des
Sichteinstellrings 34 gedreht. Folglich kann die
Brennpunktposition durch die Vorwärts- und
Rückwärtsbewegung des Okularlinsenrahmens 39 mit der darin
angeordneten Okularlinsengruppe 32, wie vorstehend
beschrieben, in Richtung der optischen Achse eingestellt
werden.
Zu dem Zeitpunkt ermöglicht das Ausziehen und Einziehen des
Faltenbalgs 40, daß sich der Okularlinsenrahmen 39 in einem
Zustand, in dem das Innere der Okularlinseneinheit 33
luftdicht gehalten wird, in Richtung der optischen Achse
bewegt.
Man beachte, daß die Sicht nicht nur eingestellt wird, wenn
ein Betrachter eine visuelle Betrachtung durchführt,
sondern auch, wenn das Bildeingangsmittel eines externen
Fotografiergeräts am Okularabschnitt 4 montiert wird. Das
heißt, wenn beispielsweise das Gegenstandsbild auf der
Projektionsfläche der Bildleitfaser auf die Festkörper-
Abbildungsvorrichtung einer extern zu montierenden Kamera
fokussiert werden soll, wird die Brennpunktposition der
Okularlinsengruppe 32 durch Betätigen des
Sichteinstellrings 34 eingestellt. Mit diesem Vorgang kann
das beste Gegenstandsbild auf einem Monitor (nicht
dargestellt) angezeigt werden.
Nachdem das Endoskop 1 für die Betrachtung und dergleichen,
wie vorstehend beschrieben, verwendet wurde, wird es einer
Autoklavensterilisation unterzogen. Bei der Vorvakuum-
Autoklavensterilisation entsteht zuerst bei einem
Vorvakuumprozeß eine Druckdifferenz zwischen dem Äußeren
der luftdicht verschlossenen Okularlinseneinheit 33 und
deren Innerem.
Anschließend wird das Endoskop 1 bei einem
Sterilisationsprozeß einem Wasserdampf mit hohem
Druck/hoher Temperatur ausgesetzt. Zu dem Zeitpunkt dringt
der Wasserdampf mit hohem Druck/hoher Temperatur durch die
aus dem Polymermaterial bestehenden Elemente, wie z. B. die
äußere Schutzröhre 22 des Biegeteils 8 und dergleichen, die
die Hülle des Endoskops bilden, allmählich in das Innere
des Endoskops 1 ein. Wenn das Äußere des Endoskops 1 mit
dessen Innerem in Verbindung gebracht wird, dringt der
Wasserdampf mit hohem Druck/hoher Temperatur ferner positiv
in das Innere des Endoskops ein. Zu dem Zeitpunkt wird das
Endoskop 1 bis auf etwa 115°C bis 140°C aufgeheizt.
Bei einem anschließend durchgeführten Trockenprozeß
entsteht eine Druckdifferenz ähnlich jener beim
Vorvakuumprozeß im Äußeren und im Inneren der
Okularlinseneinheit 33.
Wie vorstehend beschrieben, dringt bei der
Autoklavensterilisation der Wasserdampf mit hohem
Druck/hoher Temperatur nicht in das Innere der
Okularlinseneinheit 33 ein, die luftdicht verschlossen ist.
Ferner wird die Okularlinseneinheit 33 nicht durch die
Wirkungen der Druckdifferenz und der Temperaturänderung bei
der Autoklavensterilisation zerbrochen, da sie starr
angeordnet ist. Wenn das Endoskop 1 repariert werden soll,
beispielsweise wenn ein Biegemechanismus eingestellt werden
soll oder irgendeiner der inneren Teile des Endoskops 1 zur
Reparatur ausgetauscht werden sollte, kann der zu
reparierende innere Teil ferner durch Abnehmen eines Teils
der Hülle des Endoskops ähnlich einem gewöhnlichen Endoskop
leicht ausgetauscht werden.
Diese Ausführungsform weist die folgenden Wirkungen auf.
Die Sicht kann von einem Betrachter eingestellt werden,
selbst wenn das Endoskop die Bildleitfaser als
Bildübertragungsmittel verwendet, ebenso wie ein falsches
Sehfeld, das durch den Wasserdampf mit hohem Druck/hoher
Temperatur bei der Autoklavensterilisation entsteht,
zuverlässig verhindert werden kann.
Der Betrachter kann die Sicht selbst bei dem Endoskop mit
dem Biegeteil, wobei mindestens ein Teil der Endoskophülle
aus einem Polymermaterial bestehen muß, und selbst bei dem
Endoskop, das einen biegsamen Einführungsabschnitt aufweist
und die Bildleitfaser als Bildübertragungsmittel verwendet,
einstellen. Außerdem kann ein falsches Sehfeld, das durch
den Wasserdampf mit hohem Druck/hoher Temperatur bei der
Autoklavensterilisation entsteht, zuverlässig verhindert
werden.
Da nur ein Teil des optischen Betrachtungssystems, wie z. B.
die Okularlinseneinheit und dergleichen, die den
Okularabschnitt bildet, luftdicht verschlossen ist, ohne
die gesamte Hülle des Endoskops luftdicht zu verschließen,
kann die andere Anordnung des Endoskops ähnlich jener des
herkömmlichen Endoskops vorgenommen werden. Folglich kann
nicht nur das Endoskop so leicht zusammengesetzt werden wie
das herkömmliche Endoskop, sondern, wenn irgendeiner der
inneren Teile des Endoskops ausfällt, kann der ausgefallene
innere Teil durch Abnehmen von nur einem Teil der Hülle des
Endoskops ähnlich dem herkömmlichen Endoskop auch leicht
ausgetauscht werden. Somit besitzt das Endoskop eine gute
Reparatureigenschaft.
Da der Bedienungsabschnitt zur Sichteinstellung zum
Einstellen der Sicht nicht als Teil der luftdichten
Trennelemente angeordnet ist, welche die luftdichte
Struktur bilden, kann der Bedienungsabschnitt zur
Sichteinstellung mit guter Bedienbarkeit realisiert werden.
Die Ausführungsform stellt durch Verwenden des
Sichteinstellungs-Bedienungsabschnitts des
Sichteinstellringsystems ähnlich einem herkömmlichen
Sichteinstellringsystem eine gute Bedienbarkeit sicher.
Die Luftdichtheit der Okularlinseneinheit kann
aufrechterhalten werden, ebenso wie die Sicht durch eine
sehr einfache Anordnung ohne Verwendung einer elektrischen
Steuerung eingestellt werden kann. Das heißt, das bei
dieser Ausführungsform verwendete Endoskop ist ein
Faserendoskop, das grundsätzlich kein elektrisches Signal
benötigt. Wenn die Sichteinstellung ohne den Bedarf für die
elektrische Steuerung durchgeführt wird, ist folglich keine
Stromversorgung erforderlich, wenn das Endoskop verwendet
wird.
Wenn das optische Okularsystem als festes optisches System
mit veränderlicher Brennweite angeordnet wird, kann eine
luftdichte Okularlinseneinheit mit einem Mechanismus mit
variabler Vergrößerung konstruiert werden.
Man beachte, daß es bevorzugt ist, daß die
Okularlinseneinheit bei der Ausführungsform wie vorstehend
beschrieben luftdicht verschlossen ist. Das luftdichte
Trennelement und das luftdichte Verbindungsmittel zum
Anordnen der Okularlinseneinheit als luftdicht
verschlossene Struktur sind nicht auf die in der
Ausführungsform beschriebenen begrenzt und das luftdichte
Trennelement und das luftdichte Verbindungsmittel, die
nachstehend gezeigt werden, können verwendet werden.
Das heißt, bei der Ausführungsform werden Metall und Saphir
als Materialien der luftdichten Trennelemente zum Aufbauen
des luftdicht verschlossenen Abschnitts der
Okularlinseneinheit verwendet. Diese Materialien weisen
eine hohe Wärmebeständigkeit auf. Außerdem sind die
Materialien im wesentlichen starre Körper mit einer solchen
Druckbeständigkeit, daß sie nicht zerbrochen werden, wenn
sie bei der Autoklavensterilisation unter Druck gesetzt
werden oder vom Druck befreit werden. Da die Materialien
von selbst Hochvakuumeigenschaften aufweisen (wenn das
Raumvolumen in einem Teststück 0,1-0,4 cm3 beträgt, ist
die äquivalente Bezugsleckrate, die von einem in JIS Z2332
dargestellten Heliumlecksucher und dergleichen erfaßt wird,
1 × 10-9 Pa.m3/s), sind sie Materialien, die luftdicht
miteinander verbunden werden können. Die Materialien, die
luftdicht miteinander verbunden werden können, sind
Materialien mit einer solchen Wärmebeständigkeit, daß es
ihnen möglich ist, der darauf aufgebrachten Wärme
standzuhalten, wenn sie durch das luftdichte
Verbindungsmittel, das später beschrieben wird, miteinander
verbunden werden.
Im Gegensatz dazu kann ein Polymermaterial, wie z. B.
gewöhnliches Harz, Kautschuk (Gummi) und dergleichen, nicht
die für die luftdichten Trennelemente erforderlichen
Bedingungen erfüllen.
Das heißt, das Material für die luftdichten Trennelemente
ist auf ein Material begrenzt, das hauptsächlich aus
Metall, Keramik, Glas und einem kristallinen Material
besteht, und ein bevorzugtes Material wird daraus
ausgewählt. Verschiedene Arten von Materialien können als
Metall verwendet werden, und Metalle, beispielsweise
rostfreier Stahl, Covar (Ni 29%, Co 17%, Fe 54%) und
dergleichen, können verwendet werden.
Bei dieser Ausführungsform werden Keramik und Glas
beschrieben, als ob sie ein separates Material wären.
Keramik ist jedoch ein Oberbegriff, der ein
nichtmetallisches, anorganisches Material darstellt, das
gewöhnlich durch solche Prozesse wie Formen, Brennen und
dergleichen erhalten werden kann. Somit ist Glas in weitem
Sinne ebenfalls in der Keramik enthalten. Viele der
Keramiken erfüllen die Bedingungen der luftdichten
Trennmaterialien und werden verwendet, wenn Metall aufgrund
eines Isolationsproblems, eines optischen Problems und
dergleichen nicht für die luftdichten Trennmaterialien
verwendet werden kann. Es gibt jedoch einige Materialien
bei den Keramiken, die geringe Vakuumeigenschaften
besitzen, Risse verursachen, wenn sie für die luftdichte
Verbindung erhitzt werden, und durch Wasserdampf extrem
verschlechtert werden. Daher muß man bei der Auswahl der
Keramiken Vorsicht walten lassen. Wenn die Keramik als
Isolationsmaterial verwendet wird, ist es bevorzugt, eine
Feinkeramik mit einer Isolationseigenschaft und
Hochvakuumeigenschaften, wie z. B. Aluminiumnitrid, Sialon,
Aluminiumoxid, schwarzes Aluminiumoxid, Siliziumnitrid und
dergleichen, zu verwenden.
Außerdem werden viele der Mehrkomponentengläser, die
gewöhnlich als optisches Element verwendet werden, durch
Wasserdampf verschlechtert. Somit muß ein
lichtdurchlässiges kristallines Material oder
Mehrkomponentenglas mit einer hohen Beständigkeit gegenüber
Wasserdampf mit hohem Druck/hoher Temperatur für ein
optisches Element verwendet werden, das als luftdichtes
Trennmaterial, das heißt als optisches Fenster, verwendet
wird. Übrigens ist Saphir ein Einkristall von Al2O3 und ist
als lichtdurchlässiges kristallines Material klassifiziert.
Das heißt, Saphir ist ein typisches optisches Material, das
die Bedingungen des luftdichten Trennmaterials erfüllt. Man
beachte, daß Rubin, Kristall (Quarz) und dergleichen
zusätzlich zu Saphir als lichtdurchlässiges kristallines
Material als Beispiel angeführt werden.
Obwohl Schweißen in weitem Sinne, wie z. B. Laserschweißen,
Weichlöten, Hartlöten und dergleichen, als luftdichtes
Verbindungsmittel verwendet werden, können verschiedene
Arten anderer Verbindungsmittel, die Schweißen verwenden
und von Metall Gebrauch machen, verwendet werden.
Als Beispiel für das Schweißen werden Schmelzschweißen, das
durch Laserschweißen, Elektronenstrahlschweißen und
dergleichen dargestellt wird, Preßschweißen, das durch
Widerstandsschweißen dargestellt wird, und Lötschweißen,
wie z. B. Weichlöten, Hartlöten und dergleichen, angeführt.
Wenn beispielsweise zwei Metallteile, die luftdichte
Trennmaterialien sind, durch Laserschweißen miteinander
verbunden werden, werden die zwei Metallteile miteinander
verschmolzen und integriert, wobei deren Verbindung als
luftdichte Trennmaterialien selbst angeordnet wird, so daß
die Luftdichtheit zuverlässig gewährleistet werden kann.
Beim Hartlöten wird die Stoßstelle zwischen den luftdichten
Trennmaterialien mit Metall gefüllt, wobei die
Luftdichtheit gewährleistet werden kann. Obwohl
verschiedene Arten von Hartlötfüllmetall, wie z. B.
Goldhartlot, Silberhartlot, Nickelhartlot, Kupferhartlot
usw., verwendet werden können, werden vorzugsweise
Hartlötfüllmetalle verwendet, die schwer rosten und eine
hohe Korrosionsbeständigkeit aufweisen, wie z. B. das
Goldhartlot, das Nickelhartlot und dergleichen. Als
Weichlot sind Weichlot mit Ag, Weichlot mit Cu, Au-Sn-
Weichlot und dergleichen außer dem gewöhnlichen Pb-Sn-
Weichlot verwendbar. Bevorzugter wird jedoch ein Weichlot
verwendet, wie z. B. Au-Sn-Weichlot und dergleichen, das
schwer rostet und eine hohe Korrosionsbeständigkeit
aufweist.
Eine Verbindung mittels geschmolzenem Glas ist ebenfalls
ein luftdichtes Verbindungsmittel und kann außer dem
Metallschweißen verwendet werden. Glaspulver mit niedrigem
Schmelzpunkt und dergleichen wird als Beispiel für
geschmolzenes Glas angeführt, das luftdicht eingefüllt und
verbunden werden kann. Die Stoßstelle zwischen luftdichten
Trennmaterialien kann mit dem Glaspulver mit niedrigem
Schmelzpunkt gefüllt werden und dessen Luftdichtheit kann
durch Erhitzen und Schmelzen desselben gewährleistet
werden. Das Glaspulver mit niedrigem Schmelzpunkt wird in
einen Glaszustand überführt oder kristallisiert. Ferner ist
hinsichtlich anderen Keramiken als Glas ein keramisches
Verbindungsmittel verfügbar, das durch Brennen luftdicht
verbunden werden kann.
Das heißt, ein Verbindungsmittel, in dem die
Hauptkomponente einer Verbindung ein Metall, Keramik, Glas
oder ein kristallisiertes Material ist, kann als
luftdichtes Verbindungsmittel verwendet werden.
Man beachte, daß, wenn eine Verbindung durch diese
luftdichten Verbindungsmittel hergestellt wird, eine
Temperatur beispielsweise beim Weichlöten als typisches
Metallschweißen bis auf etwa 200°C-400°C, beim Hartlöten
bis auf etwa 700°C-1000°C und ferner beim Laserschweißen
auf die Schmelztemperatur eines Metalls (1400°C bei
rostfreiem Stahl) erhöht wird. Wenn das Glaspulver mit
niedrigem Schmelzpunkt als geschmolzenes Glas für die
luftdichte Verbindung verwendet wird, ist ferner dessen
Schmelzpunkt etwa 300°C-600°C.
Man beachte, daß die bei der vorliegenden Erfindung
beschriebene Luftdichtheit den Fall angibt, bei dem die
äquivalente Bezugsleckrate 1 × 10-9 Pa.m3/s oder weniger als
Standard ist, wenn sie durch einen Heliumlecksucher, der in
JIS Z2331 dargestellt ist, und dergleichen gemessen wird
(Raumvolumen in einem Teststück: 0,1-0,4 cm3).
Wenn die äquivalente Bezugsleckrate 1 × 10-9 Pa.m3/s
übersteigt, dringt ein Wasserdampf mit hohem Druck/hoher
Temperatur in die luftdichten Trennelemente ein, wenn sie
einer Autoklavensterilisation unterzogen werden, und der
Wasserdampf sammelt sich an, wenn die
Autoklavensterilisation wiederholt wird. Folglich besteht
die Möglichkeit, daß sich auf einer Linsenoberfläche Tau
niederschlägt und diese vereist oder die Beschichtung und
der Klebstoff, die auf die Linsenoberfläche aufgebracht
sind, und eine Linse verschlechtert werden und dadurch ein
Nachteil entsteht, indem ein betrachtetes Bild verfälscht
wird.
Tabelle 1 zeigt die Beziehung zwischen der Differenz von
äquivalenten Bezugsleckraten infolge verschiedener
Verbindungsverfahren und die Anwesenheit einer
Wasserdampfeindringung.
Es kann festgestellt werden, daß eine äquivalente
Bezugsleckrate für die Durchlässigkeit zwischen der
luftdichten Struktur, die durch Schweißen hergestellt wird,
mit anderen Worten, der luftdichten Struktur des luftdicht
verschlossenen Abschnitts, der in der Ausführungsform
gezeigt ist, und der wasserdichten Struktur, die mittels
eines gewöhnlichen O-Rings und Klebstoff angeordnet wird,
unterschiedlich ist.
Aus den Daten der Anwesenheit der Wasserdampfeindringung
kann festgestellt werden, daß, wenn ein Anhaften oder eine
Abdichtung mittels eines Polymermaterials hergestellt wird,
nach der Autoklavensterilisation ein Wasserdampf durch
einen angeklebten Teil oder einen abgedichteten Teil
eindringt, im Gegensatz zu einem geschweißten Teil, der
durch Hartlöten oder Schmelzschweißen geschweißt wurde.
Dieses Phänomen wird deutlicher, wenn die
Autoklavensterilisation wiederholt durchgeführt wird.
Bei der vorliegenden Erfindung ist die Okularlinseneinheit
wie Vorstehend beschrieben luftdicht verschlossen. Selbst
wenn die Okularlinseneinheit nicht als vollkommen
luftdichte Struktur angeordnet ist, kann dennoch der Effekt
der vorliegenden Erfindung erhalten werden, wenn sie
beispielsweise mit einem hermetischen Abdichtungsgrad
verschlossen wird, der höher ist als der
Wasserdichtheitsgrad der Hülle des Endoskops.
Wenn die Okularlinseneinheit so angeordnet ist, wird
insbesondere ein Wasserabsorptionselement, das in Fig. 7
mit der Ziffer 59 bezeichnet ist, beispielsweise am
Deckglasrahmen 35 des äußersten Endes in der
Okularlinseneinheit angeordnet. Bei dieser Anordnung wird
ein in geringfügiger Menge eingedrungener Wasserdampf durch
das Wasserabsorptionselement 59 absorbiert. Folglich kann
das Auftreten eines Problems, daß sich ein Wassertropfen
auf einer Linsenoberfläche absetzt, und andere Probleme als
dieses verhindert werden, selbst wenn die
Autoklavensterilisation wiederholt durchgeführt wird. Es
ist effektiver, das Wasserabsorptionselement 59 abnehmbar
anzuordnen, so daß es ausgetauscht werden kann.
Man beachte, daß selbst bei der obigen Anordnung die
Verbindung der Okularlinseneinheit 33 und der Trennelemente
so angeordnet werden muß, daß das Eindringen von
Wasserdampf minimiert wird. Wenn die Stoßstelle
beispielsweise mit einem Klebstoff abgedichtet werden soll,
wird ein Klebstoff, in den ein Wasserdampf weniger
eindringt, wie z. B. ein Epoxidklebstoff, ein
Keramikklebstoff und dergleichen, anstelle eines
Silikonklebstoffs verwendet.
Wenn ein Polymermaterial als Trennelement der
Okularlinseneinheit verwendet wird, wird ferner ein
ausgezeichneter technischer Kunststoff, der in dem
Polymermaterial enthalten ist, verwendet, wie z. B.
Polyphenylensulfid, Polyetherketon, Polyphenylsulfon und
dergleichen.
Ferner kann durch Aufbringen einer Gassperrschicht auf die
Außenfläche der Okularlinseneinheit ein Zustand nahe der
Luftdichtheit erzielt werden. Schließlich wird die
Okularlinseneinheit mit einem hermetischen Abdichtungsgrad,
der zumindest höher ist als der wasserdichte Grad der Hülle
des Endoskops, abgedichtet.
Man beachte, daß, obwohl der Faltenbalg 40, dessen
Durchmesser im wesentlichen über dessen gesamte Länge
derselbe ist, bei dieser Ausführungsform als
röhrenförmiges, elastisches, luftdichtes Trennelement
angeordnet ist, er als Faltenbalg angeordnet werden kann,
dessen Durchmesser nicht im wesentlichen derselbe ist, wie
in Fig. 8 gezeigt.
Wie in der Figur gezeigt, erstreckt sich beispielsweise die
Bildleitfaser 15 zum Übertragen eines Gegenstandsbildes von
einem Okularabschnitt 4A der Ausführungsform zusammen mit
einer Schutzröhre 61, die die Bildleitfaser 15 bedeckt.
Der Basisendteil der Bildleitfaser 15 ist in einem
Bildleitfaserrahmen 62 im Okularabschnitt 4A untergebracht.
Ein Saphir-Deckglas 63 ist luftdicht mit dem
Bildleitfaserrahmen 62 an einer Position verbunden, wo er
die Basisstirnfläche der Bildleitfaser 15 bedeckt.
Das von dem Endoskop erfaßte Bild, das durch das Deckglas
63 getreten ist, geht durch eine Okularlinseneinheit 65, in
der eine Okularlinsengruppe 64, die aus einer Vielzahl von
optischen Elementen besteht, angeordnet ist, und wird von
einem Betrachter wahrgenommen.
Die Okularlinseneinheit 65 bildet ein bewegliches optisches
System, das die Einstellung der Sicht ermöglicht. Ein
beweglicher Rahmen 66, der sich zum Bedecken des
Bildleitfaserrahmens 62 erstreckt, ist an der
Okularlinseneinheit 65 angeordnet. Ein erster Kurvenstift
67 ist am äußeren Umfang des beweglichen Rahmens 66
angeordnet. Der erste Kurvenstift 67 steht mit einer
zweiten Kurvennut 71, die an einem Verbindungsrahmen 70
bezüglich einer Umfangsrichtung schräg ausgebildet ist,
durch einen Stützrahmen 69, an dem eine erste Kurvennut 68
ausgebildet ist, in Eingriff, so daß sich der erste
Kurvenstift 67 geradlinig parallel zur optischen Achse
bewegt. Man beachte, daß ein zweiter Kurvenstift 72 an der
äußeren Umfangsfläche des Verbindungsrahmens 70 angeordnet
ist, so daß er ebenfalls mit einem Sichteinstellring 73 in
Eingriff steht.
Ein fester Zylinder 74 ist am Stützrahmen 69 auf dessen
Okularseite durch eine erste Schraube 75 befestigt. Ein
elastisches Element 76 ist zwischen den festen Zylinder 74
und den beweglichen Rahmen 66 eingefügt, um eine Druckkraft
in Richtung der optischen Achse aufzubringen.
Ein Okular 77 ist mit dem festen Zylinder 74 verschraubt
und durch eine Lockerungsverhinderungsschraube 78
festgezogen und festgestellt. Ein erster O-Ring 79 ist
zwischen das Okular 77 und den Sichteinstellring 73
eingefügt und der Sichteinstellring 73 ist bezüglich des
Okulars 77 verschiebbar angeordnet. Der Stützrahmen 69 und
der feste Zylinder 74 bilden zusammen mit einem
Befestigungsrahmen 80 für das Betrachtungsfenster und dem
Bildleitfaserrahmen 62 einen festen Rahmen.
Ein zweiter O-Ring 81 ist an der inneren Umfangsfläche des
Okulars 77 auf dessen Okularseite angeordnet, um eine
Wasserdichtheit zwischen diesem und dem Befestigungsrahmen
80 des Betrachtungsfensters zu erzielen. Der
Befestigungsrahmen 80 des Betrachtungsfensters ist mit dem
Okular 77 verschraubt und daran befestigt.
Ein Deckglas 82, das einen größeren Durchmesser als jenen
der Okularlinseneinheit 65 aufweist, ist zwischen den
Befestigungsrahmen 80 des Beobachtungsfensters und das
Deckfenster-Druckelement 83 geschoben und mit dem
Befestigungsrahmen 80 des Betrachtungsfensters durch
Hartlöten der Stoßflächen 84 dazwischen verbunden.
Ein erster Faltenbalg 85, der als ausziehbares,
röhrenförmiges, luftdichtes Trennwandelement wirkt und aus
Metall oder einem elastischen Körper, wie z. B. Harz,
Kautschuk oder dergleichen, auf den eine Beschichtung
aufgebracht ist, besteht, ist mit den jeweiligen äußeren
Umfangsflächen des Bildleitfaserrahmens 62 und des
beweglichen Rahmens 66 durch die auf beiden Seiten davon
gebildeten luftdichten Verbindungen 86 luftdicht verbunden.
Im Gegensatz dazu sind beide Enden eines zweiten
Faltenbalgs 87 mit den jeweiligen stufenlosen gleichmäßigen
Oberflächen des beweglichen Rahmens 66 und des
Befestigungsrahmens 80 des Betrachtungsfensters durch
luftdichte Verbindungen 86, die auf beiden Seiten des
zweiten Faltenbalgs 87 ausgebildet sind, luftdicht
verbunden.
Die Faltenbalge 85 und 87 sind ein Element mit
Faltenbalgstruktur, das in Richtung der optischen Achse
ausziehbar ist, und weisen eine zylindrische Oberfläche
oder eine Flanschoberfläche für eine luftdichte Verbindung
auf. Ansonsten sind sie ein röhrenförmiges Element mit
einem Durchmesser, der sich über deren gesamte Länge
ändert.
Wie vorstehend beschrieben, ist die Okularlinseneinheit 65,
die von dem Deckglas 63, dem Bildleitfaserrahmen 62, dem
ersten Faltenbalg 85, dem beweglichen Rahmen 66, dem
zweiten Faltenbalg 87, dem Befestigungsrahmen 80 des
Betrachtungsfensters und dem Deckglas 82 umgeben ist, als
luftdicht verschlossener Abschnitt angeordnet.
Die Betrieb des Endoskops dieser Ausführungsform wird nun
beschrieben.
Wenn eine Bedienungsperson durch das Deckglas 82 des
Okularabschnitts 4A blickt oder eine Videokamera damit
verbindet, dreht sie den Sichteinstellring 73, um ein Bild
scharf einzustellen. Dann wird der Verbindungsrahmen 70
dadurch in Zusammenhang mit dem zweiten Kurvenstift 72
gedreht. Die Drehung des Verbindungsrahmens 70 ergibt die
geradlinige Bewegung des beweglichen Rahmens 66 in Richtung
der optischen Achse durch die zweite Kurvennut 71 des
Verbindungsrahmens 70, die erste sich geradlinig bewegende
Kurvennut 68 des Stützrahmens 69 und den ersten Kurvenstift
67, der mit beiden von ihnen in Eingriff steht. Wenn der
bewegliche Rahmen 66 dadurch in Richtung der optischen
Achse bewegt wird, wird irgendeiner des Raums zwischen dem
beweglichen Rahmen 66 und dem Bildleitfaserrahmen 62 und
dem ersten Faltenbalg 85 durch das Zusammenziehen des
anderen von ihnen ausgedehnt, und umgekehrt, ebenso wie
irgendeiner des Raums zwischen dem beweglichen Rahmen 66
und dem Befestigungsrahmen 80 des Betrachtungsfensters und
dem zweiten Faltenbalg 87 durch das Zusammenziehen des
anderen von ihnen ausgedehnt wird, und umgekehrt. Da die
beiden Enden des ersten und des zweiten Faltenbalgs 85 und
87 durch deren beide luftdicht angeordneten Enden angefügt
sind, kann die Okularlinseneinheit 65 dennoch bewegt
werden, während insgesamt ein luftdicht verschlossener
Zustand aufrechterhalten wird.
Das elastische Element 76 verhindert den Spielraum der
Okularlinseneinheit 65 durch Drücken des beweglichen
Rahmens 66 in Richtung einer Objektivseite bezüglich des
festen Zylinders 74. Wenn jedoch ein Eingriffsspielraum und
dergleichen durch die Abmessung unterdrückt wird, ist das
elastische Element 76 nicht immer erforderlich. Man
beachte, daß die Funktion der Ausführungsform, wenn sie
einer Autoklavensterilisation unterzogen wird, ähnlich
jener der ersten Ausführungsform ist.
Diese Ausführungsform weist die folgenden Wirkungen auf.
Verschiedene Arten von luftdicht verschlossenen
Okularlinseneinheiten können unter Verwendung des
Faltenbalgs mit einem veränderlichen Durchmesser als
röhrenförmiges, hartes, luftdichtes Trennelement angeordnet
werden.
Eine weitere Anordnung einer Okularlinseneinheit 33A, die
einen Okularabschnitt 4B bildet, wird mit Bezug auf Fig. 9
und Fig. 10 beschrieben.
Die Okularlinseneinheit 33A der Ausführungsform ist mit nur
einer Okularllnse 91 anstelle einer Okularlinsengruppe 32
versehen, welche an einem Okularlinsenrahmen 39 angeordnet
ist. Die Okularlinse 91 besteht aus Glas oder Saphir,
das/der gegen Wasserdampf mit hohem Druck/hoher Temperatur
sehr beständig ist, einer Metallisierungsbehandlung
unterzogen wurde und durch Löten oder dergleichen direkt
mit dem Okularlinsenrahmen 39 luftdicht verbunden wurde.
Ein Element 92 zur Aufnahme einer Volumenänderung ist auf
der seitlichen Umfangsfläche des Okularlinsenrahmens 39
angeordnet. Ferner ist ein Wasserabsorptionselement 59 an
einem Deckglasrahmen 35 des äußersten Endes angeordnet.
Das Element 92 zur Aufnahme einer Volumenänderung ist ein
Element zum Aufnehmen der Volumenänderung in einem
luftdicht verschlossenen Raum. Das heißt, es ist
vorgesehen, um solche Phänomene zu verhindern, daß das
Ausmaß der Drehkraft eines Sichteinstellrings 34 erhöht
wird oder der gedrehte Sichteinstellring 34 in seine
ursprüngliche Position zurückgebracht wird. Diese Phänomene
werden dadurch verursacht, daß das Gas in der
Okularlinseneinheit 33A komprimiert wird, wenn ein
Faltenbalg 40 bei der Einstellung der Sicht stark verformt
wird und das Volumen in der luftdicht verschlossenen
Okularlinseneinheit 33A dadurch stark geändert wird. In der
Ausführungsform ist beispielsweise ein Faltenbalg 93 mit
kleinem Durchmesser luftdicht montiert.
Insbesondere ist der Innenraum der Okularlinseneinheit 33A
der Ausführungsform durch ein Deckglas 36 des äußersten
Endes, den Deckglasrahmen 35 des äußersten Endes, den
Faltenbalg 40, den Okularlinsenrahmen 39, die Okularlinse
91 und den Faltenbalg 93 mit kleinem Durchmesser luftdicht
verschlossen.
Der Faltenbalg 93 mit kleinem Durchmesser, der als Element
92 zur Aufnahme einer Volumenänderung wirkt, wird wie in
Fig. 10A gezeigt, eingezogen, wenn der Faltenbalg 40
ausgezogen wird, wohingegen, wenn der Faltenbalg 40
eingezogen wird, der Faltenbalg 93 mit kleinem Durchmesser
zu einem ausgezogenen Zustand verändert wird, wie in Fig. 9
und Fig. 10B gezeigt. Das heißt, die Volumenänderung in dem
luftdicht verschlossenen Raum, die verursacht wird, wenn
die Sicht geändert wird, wird durch das Ausziehen und
Einziehen des Faltenbalgs 93 mit kleinem Durchmesser
aufgenommen. Da die andere Anordnung der Ausführungsform
ähnlich jener der ersten Ausführungsform ist, sind
dieselben Elemente mit denselben Ziffern bezeichnet und auf
deren Beschreibung wird verzichtet.
Wenn die nur eine Okularlinse 91 vorgesehen ist oder wenn
die Okularlinse nicht in einem luftdicht verschlossenen
Raum angeordnet ist, das heißt, wenn die Okularlinse als
optisches Fenster einer Okularlinseneinheit wirkt, kann
eine Wirkung ähnlich jener der ersten Ausführungsform
erhalten werden, indem das luftdicht verschlossene
Trennelement aus einem optischen Element hergestellt wird,
das gegen den Wasserdampf mit hohem Druck/hoher Temperatur,
der bei der Autoklavensterilisation verwendet wird,
beständig ist.
Außerdem ist bei der Ausführungsform das
Wasserabsorptionselement in dem luftdicht verschlossenen
Raum angeordnet. Selbst wenn die Okularlinseneinheit nicht
als vollkommen luftdichte Struktur angeordnet ist und sie
beispielsweise teilweise durch einen Klebstoff aufgeklebt
ist, kann folglich eine Wirkung ähnlich jener der ersten
Ausführungsform erhalten werden. Es ist jedoch bevorzugter,
die Okularlinseneinheit als luftdichte Struktur anzuordnen.
Eine weitere Anordnung einer Okularlinseneinheit 33B, die
einen Okularabschnitt 4C bildet, wird mit Bezug auf Fig. 11
beschrieben.
Die Okularlinseneinheit 33B der Ausführungsform umfaßt
Faltenbalge, die als röhrenförmige, elastische, luftdichte
Trennelemente wirken und an zwei Positionen, das heißt, auf
der Seite des äußersten Endes und der Seite des Basisendes
eines Okularlinsenrahmens 39, angeordnet sind. Insbesondere
umfaßt die Okularlinseneinheit 33B zusätzlich zum obigen
Faltenbalg 40 einen Faltenbalg 40a des Basisendes, der auf
der Seite des Basisendes des Okularlinsenrahmens 39
angeordnet ist.
Der Faltenbalg 40a des Basisendes ist luftdicht mit dem
Okularlinsenrahmen 39 und mit einem Deckglasrahmen 37 des
Basisendes verbunden. Somit ist der Innenraum der
Okularlinseneinheit 33B durch ein Deckglas 36 des äußersten
Endes, einen Deckglasrahmen 35 des äußersten Endes, den
Faltenbalg 40, den Okularlinsenrahmen 39, den Faltenbalg
40a des Basisendes, den Deckglasrahmen 37 des Basisendes
und ein Deckglas 38 des Basisendes luftdicht verschlossen.
In der Ausführungsform ist ein Okular 31 am Deckglasrahmen
37 des Basisendes durch einen Klebstoff befestigt. Wenn die
Sicht eingestellt werden soll, wird nur der
Okularlinsenrahmen 39 in Richtung der optischen Achse
bewegt. Zu dem Zeitpunkt wird irgendeiner des Faltenbalgs
40 und des Faltenbalgs 40a des Basisendes eingezogen, der
andere von ihnen wird ausgezogen, und umgekehrt.
Ferner ist auf der Oberfläche, wo die Okularlinse des
Okularlinsenrahmens 39 angefügt ist, ein Belüftungsloch 97
ausgebildet, um einen Okularseitenraum 95 des äußersten
Endes mit einem Okularseitenraum 96 des Basisendes, die
über einer Okularlinse 90 angeordnet sind, in Verbindung zu
bringen. Wenn bei dieser Anordnung das Gas in einem der
luftdichten Räume bei der Sichteinstellung komprimiert
wird, wird das komprimierte Gas zum anderen luftdichten
Raum geliefert. Ein Nachteil, daß das Ausmaß der Drehkraft
eines Sichteinstellrings 34 erhöht wird und der gedrehte
Sichteinstellring 34 in seine ursprüngliche Position
zurückgebracht wird, kann dadurch beseitigt werden.
Da der in Fig. 3 gezeigte O-Ring 54 bei der Ausführungsform
nicht angeordnet ist, kann ferner die Bedienbarkeit bei der
Sichteinstellung verbessert werden, indem das Ausmaß der
Drehkraft weiter verringert wird, ebenso wie eine durch die
Verschlechterung des O-Rings verursachte Funktionsstörung
beseitigt werden kann.
Obwohl die vorstehenden Ausführungsformen hinsichtlich
eines medizinischen Endoskops, das einer
Autoklavensterilisation unterzogen werden soll, beschrieben
wurden, ist die Anordnung der vorliegenden Erfindung außer
für das obige Endoskop effektiv für ein Endoskop, das einer
Wasserdampfsterilisation unterzogen werden soll, ein
Endoskop, das für eine lange Zeit in eine Flüssigkeit
eingetaucht werden soll oder bei dem die Möglichkeit
besteht, daß Wasserdampf in dieses eindringt, und ein
Endoskop, das in einer sehr feuchten Umgebung verwendet
werden soll, wie beispielsweise ein industrielles Endoskop,
verwendbar.
Obwohl die Ausführungsformen hinsichtlich des Endoskops 1
mit dem weichen Einführungsabschnitt 2 und dem gebogenen
Abschnitt 8, wie in Fig. 1 gezeigt, beschrieben wurden, ist
die Anordnung der vorliegenden Erfindung ferner auch für
ein Endoskop wirksam, in dem dessen Teil, der der biegsamen
Röhre 9 des Einführungsabschnitts 2 entspricht, aus einem
harten Material besteht.
Überdies ist die Anordnung der vorliegenden Erfindung auch
für ein Endoskop wirksam, dessen Einführungsabschnitt 2
biegsam ist und das nicht mit dem gebogenen Abschnitt 8
versehen ist.
Das heißt, die Anordnungen der Ausführungsformen sind für
alle Endoskope, von denen zumindest ein Teil biegsam ist,
wirksam.
Außerdem kann die vorliegende Erfindung unter Verwendung
einer Bildleitfaser als Bildübertragungsmittel und mit
einem Einführungsabschnitt 2, der über seine gesamte Länge
hart ist, auf ein hartes Endoskop erweitert werden. Die
Verwendung der Anordnung kann ein hartes Endoskop
bereitstellen, dessen Montageeigenschaft und
Reparatureigenschaft besser sind als jene des in
DE 196 31 840 A1 offenbarten Endoskops, ebenso wie es eine
Sichteinstellung durchführen kann, wobei die Bedienbarkeit
der Sichteinstellung stark verbessert werden kann.
Man beachte, daß das Brechen der äußeren Schutzröhre des
gebogenen Abschnitts 8 verhindert werden kann, indem
ermöglicht wird, daß anstelle der Lüftungskappe 13 ein
Rückschlagventiladapter 13A auf dem Lüftungsmundstück 6b
montiert wird. Der Rückschlagventiladapter 13A weist eine
solche Rückschlagventilfunktion auf, daß, wenn der Druck im
Innenraum des Endoskops 1 um einen vorbestimmten Druck
höher wird als ein Außendruck, es mit dem Innenraum des
Endoskops 1 in Verbindung gebracht wird. In diesem Fall
dringt kein Wasserdampf positiv durch einen Verbindungsteil
ein, wodurch die Verschlechterung der inneren Teile des
Endoskops für eine lange Zeit verhindert werden kann.
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
nachfolgend mit Bezug auf Fig. 12 und 13 beschrieben.
Wie in Fig. 12 gezeigt, weist ein Okularabschnitt 4D der
Ausführungsform ein Okular 102 auf, das an einem
Hauptkörper 10 einteilig mit diesem befestigt ist. Eine
Okularlinseneinheit 103 mit einer Okularlinsengruppe 106
ist in dem Okular 102 angeordnet.
Die Okularlinseneinheit 103 umfaßt hauptsächlich einen aus
Metall bestehenden Außenrahmen 104 für die Einheit, einen
aus Metall bestehenden Hauptkörperrahmen 105 für die
Einheit, einen aus Metall bestehenden Okularlinsenrahmen
107 und ein Deckglas 108. Der aus Metall bestehende
Außenrahmen 104 der Einheit ist zu einer ungefähren
Röhrenform geformt und bildet eine Hülle; der aus Metall
bestehende Hauptkörperrahmen 105 der Einheit ist zu einer
ungefähren Spulenform geformt, ist an der inneren
Umfangsfläche des Außenrahmens 104 der Einheit angeordnet
und weist ausspringende Abschnitte 105a und 105b, die auf
dessen beiden Seiten ausgebildet sind, und einen Innenraum
104c auf; der Okularlinsenrahmen 107 ist im Innenraum 105c
des Hauptkörperrahmens 105 der Einheit angeordnet, ist zu
einer Röhrenform geformt und enthält eine
Okularlinsengruppe 106, die in dessen innerem Hohlraum
angeordnet ist und eine Vielzahl von optischen Linsen und
eine Flüssigkristallinse 120 aufweist, die als Mittel zur
Einstellung der Brennpunktposition wirkt, das später
beschrieben wird; und das Deckglas 108 ist an den
Basisenden des Okularlinsenrahmens 107 und des
Hauptkörperrahmens 105 der Einheit angeordnet und besteht
aus Saphir.
Ein durchgängiges Loch 105d, das als Bildleitfaser-
Befestigungsabschnitt wirkt, der mit dem Innenraum 105c in
Verbindung steht, ist im ungefähren Zentrum des
ausspringenden Abschnitts 105a des Hauptkörperrahmens 105
der Einheit ausgebildet. Ein einfallender Abschnitt 105e,
in dem das Deckglas 108 angeordnet ist, ist am
ausspringenden Abschnitt 105b auf dessen Basisendseite
angeordnet. Dann ist die Länge des Okularlinsenrahmens 107
um die Dicke des Deckglases 108 kürzer ausgebildet als die
Tiefe des Innenraums 104c.
Im Gegensatz dazu sind eine Bildleitfaser 15 und
Signalkabel 109a und 109b, die die Flüssigkristallinse 120
durch Übertragen von elektrischen Signalen durch diese
ansteuern, im Inneren des Hauptkörpers 10 angeordnet. Ein
Ende der Bildleitfaser 15 ist mit einem aus Metall
bestehenden Bildleitfaserrahmen 43 des Basisendes bedeckt.
Der Bildleitfaserrahmen 43 des Basisendes ist mit dem
durchgängigen Loch 105d verbunden und die Enden der
Signalkabel 109a und 109b sind mit einem Kontaktanschluß
112 elektrisch verbunden, der am ausspringenden Abschnitt
105a befestigt ist.
Ein Sichteinstellschalter 110 ist an den Signalkabeln 109a
und 109b angeordnet. Der Schalter 110 kann von außerhalb
des Hauptkörpers 10 betätigt werden. Ferner ist ein
Signalkabel 111, das sich vom Schalter 110 erstreckt, mit
einer externen Vorrichtung (nicht dargestellt) oder einer
im Inneren eines Endoskops angeordneten Batterie elektrisch
verbunden. Der Schalter 110 ist ein Druckschalter, der
wasserdicht am Hauptkörper 10 montiert ist, wobei sein
Betätigungsteil mit Kautschuk oder dergleichen bedeckt ist.
Somit besitzt der Schalter 110 eine sehr gute
Bedienbarkeit.
Ein Ende des Außenrahmens 104 der Einheit und die inneren
Umfangsflächen des ausspringenden Abschnitts 105a und der
Außenrahmen 104 der Einheit werden durch Laserschweißen
luftdicht mit der äußeren Umfangsfläche des ausspringenden
Abschnitts 105b verbunden, um dadurch das Eindringen eines
Gases von deren Stoßfläche zu verhindern. Die jeweiligen
optischen Linsen, die die Okularlinsengruppe 106 bilden,
sind an die innere Umfangsfläche des Okularlinsenrahmens
107 gek 34732 00070 552 001000280000000200012000285913462100040 0002019941320 00004 34613lebt und an diesem befestigt. Nachdem eine
Metallisierungsbehandlung auf die äußere Glasumfangsfläche
des Deckglases 108 angewendet wurde, wird ferner das
Deckglas 108 durch Hartlöten luftdicht mit der inneren
Umfangsfläche des einfallenden Abschnitts 105e des
Hauptkörperrahmens 105 der Einheit verbunden. Bei dieser
Anordnung kann das Eindringen des Gases durch die
Stoßfläche des Deckglases 108 und des Hauptkörperrahmens
105 der Einheit verhindert werden.
Im Gegensatz dazu wird das Ende der Bildleitfaser 15
beispielsweise durch geschmolzenes Glas, das zwischen die
Faseradern, auf die äußere Umfangsfläche des Endes der
Faser und auf die innere Umfangsfläche des
Bildleitfaserrahmens 43 des Basisendes gefüllt wird, mit
dem Bildleitfaserrahmen 43 des Basisendes verbunden. Bei
dieser Anordnung wird das Eindringen des Gases durch die
Stoßfläche zwischen den Faseradern und die Stoßfläche
zwischen der äußeren Umfangsfläche des Endes der Faser und
der inneren Umfangsfläche des Bildleitfaserrahmens 43 des
Basisendes verhindert.
Der Bildleitfaserrahmen 43 des Basisendes wird durch
Metallschweißen luftdicht mit dem durchgängigen Loch 105d
des ausspringenden Abschnitts 105a verbunden. Folglich wird
das Eindringen des Gases durch deren Stoßfläche ebenfalls
verhindert. Ferner wird der Kontaktanschluß 112 durch
Füllen eines am ausspringenden Abschnitt 105a ausgebildeten
Durchgangslochs 105f mit nichtleitendem geschmolzenen Glas
am ausspringenden Abschnitt 105a einteilig mit diesem
befestigt. Bei dieser Anordnung ist die innere
Umfangsfläche des Durchgangslochs 105f von der äußeren
Umfangsfläche des Kontaktanschlusses 112 isoliert, ebenso
wie das Eindringen des Gases durch das Durchgangsloch 105f
verhindert wird. Der Innenraum der Okularlinseneinheit 103
wird dadurch luftdicht verschlossen.
Ein Ende eines Relaiskabels 113 ist mit der
Flüssigkristallinse 120, die die Okularlinsengruppe 106
bildet, verbunden. Das andere Ende des Relaiskabels 113 ist
mit dem Kontaktanschluß 112 elektrisch verbunden. Bei
dieser Anordnung ist die Flüssigkristallinse 120, die in
dem luftdicht verschlossenen Innenraum der
Okularlinseneinheit 103 angeordnet ist, über das
Relaiskabel 113, den Kontaktanschluß 112 und die
Signalkabel 109a und 109b mit der externen Vorrichtung
(nicht dargestellt) elektrisch verbunden. Somit wird ein
elektrisches Signal von der externen Vorrichtung oder der
Batterie durch die Betätigung des Schalters 110 zur
Flüssigkristallinse 120 übertragen.
Man beachte, daß die Arbeit der luftdichten Verbindung
durch ein Mittel durchgeführt wird, das aus Weichlöten,
Hartlöten und Schweißen mit einem Laser und dergleichen und
hermetischem Abdichten durch geschmolzenes Glas und
dergleichen ausgewählt wird. Ferner ist das Relaiskabel 113
durch die durchgängigen Löcher, die am Okularlinsenrahmen
107 bzw. am Hauptkörperrahmen 105 der Einheit ausgebildet
sind und damit in Verbindung stehen, mit der
Flüssigkristallinse 120 und dem Kontaktanschluß 112
verbunden.
Die Flüssigkristallinse 120, die die Okularlinsengruppe 106
bildet, wird mit Bezug auf Fig. 13 beschrieben. Man
beachte, daß die bei der Ausführungsform verwendete
Flüssigkristallinse eine bekannte Flüssigkristallinse ist,
die beispielsweise in der Japanischen ungeprüften
Patentveröffentlichung Nr. 10-73758 offenbart ist.
Die dargestellte Flüssigkristallinse 120 umfaßt einen
ersten Flüssigkristall-Hauptkörper 121, einen zweiten
Flüssigkristall-Hauptkörper 122 und zwei Paare von
Elektroden 123. Der erste Flüssigkristall-Hauptkörper 121
besteht aus einem im wesentlichen transparenten,
doppelbrechenden Flüssigkristallmaterial; der zweite
Flüssigkristall-Hauptkörper 122 besteht aus einem im
wesentlichen transparenten, doppelbrechenden
Flüssigkristallmaterial ähnlich dem ersten Flüssigkristall-
Hauptkörper 121; und die zwei Paare von Elektroden 123
legen insgesamt an den ersten Flüssigkristall-Hauptkörper
121 und den zweiten Flüssigkristall-Hauptkörper 122 ein
elektrisches Feld und ein magnetisches Feld an. Die
Flüssigkristallinse 120 ist angeordnet, um einen Brennpunkt
zu ändern, indem sie von der Differenz zwischen der
Doppelbrechung des ersten Flüssigkristall-Hauptkörpers 121
und jener des zweiten Flüssigkristall-Hauptkörpers 122
Gebrauch macht.
Folglich wird die Anordnung des Flüssigkristalls durch das
von der externen Vorrichtung über die Signalkabel 109a und
109b zur Flüssigkristallinse 120 übertragene elektrische
Signal geändert, wenn der am Hauptkörper 10 angeordnete
Schalter 110 betätigt wird. Durch diese Betätigung wird der
Brennpunkt der Flüssigkristallinse 120 geändert, wodurch
die Sicht gemäß dem Sehvermögen eines Betrachters
eingestellt werden kann.
Bei der obigen Anordnung sind Flüssigkristallschichten, die
jeden der Flüssigkristall-Hauptkörper 121 und 122 bilden,
durch Überlappung in zwei Schichten angeordnet, so daß die
jeweiligen Schichten senkrecht zueinander orientiert sind,
wodurch eine Linse mit variabler Brennweite ohne den Bedarf
für einen Polarisator realisiert werden kann. Ferner
bestehen die Flüssigkristall-Hauptkörper 121 und 122, die
die Flüssigkristallinse 120 bilden, die
Orientierungsschichten 124, 125, 126 und 127, die
transparenten Elektroden 128, 129, 130, 131, die parallelen
Planlinsen 131 und 133 und eine konkave Linse 134 aus
Elementen, die aus wärmebeständigen Elementen ausgewählt
sind, die gegen die Temperatur bei der
Autoklavensterilisation beständig sind. Ferner wird ein
nematischer Flüssigkristall oder dergleichen als
Flüssigkristall verwendet.
Wie vorstehend beschrieben, ist die Okularlinsengruppe,
einschließlich der Flüssigkristallinse, in der
Okularlinseneinheit angeordnet, welche so angeordnet ist,
daß das Eindringen des Gases in diese durch die Stoßfläche
hindurch verhindert wird. Folglich kann die
Sichteinstellung gemäß der Sicht eines Betrachters durch
Ändern der Brennweite durch Verändern der Anordnung des
Flüssigkristalls durch Leiten eines Stroms zur
Flüssigkristallinse durchgeführt werden. Gleichzeitig kann
ein falsches Sehfeld aufgrund einer durch Wasserdampf
vereisten Okularlinse verhindert werden, selbst wenn die
Autoklavensterilisation durchgeführt wird.
Ferner kann eine Wirkung ähnlich jener der ersten
Ausführungsform erhalten werden, obwohl das elektrische
Signal erforderlich ist. Außerdem kann eine
Okularlinseneinheit mit einem Mechanismus mit
veränderlicher Vergrößerung in Abhängigkeit von dem
optischen Flüssigkristallsystem konstruiert werden.
Man beachte, daß ein Verfahren zum Verhindern des
Eindringens des Gases durch die Stoßflächen der Elemente
hindurch, welche die Okularlinseneinheit 103 bilden, nicht
auf die Anordnung der vorliegenden Erfindung begrenzt ist
und wie nachstehend beschrieben angeordnet werden kann.
Beispielsweise werden eines oder eine Vielzahl von Metall,
Keramik, Glas und Saphir als Materialien der
Einheitstrennelemente ausgewählt. Im Gegensatz dazu wird
eines oder eine Vielzahl von Schweißen unter Verwendung von
Metall und einer Verbindung unter Verwendung von
geschmolzenem Glas selektiv als Verbindungsmittel
verwendet. Der Innenraum wird durch Aufbauen desselben
durch die geeignete Kombination der Materialien und der
Verbindungsmittel luftdicht verschlossen.
Übrigens durchdringt ein Gas, wie z. B. Wasserdampf und
dergleichen, Kunststoff, Kautschuk und Elastomer, wie z. B.
thermoplastisches Elastomer und dergleichen. Somit ist es
unmöglich, unter Verwendung dieser Materialien für die
Trennung einen luftdichten Verschluß zu bewerkstelligen.
Ferner durchdringt ein Gas, wie z. B. Wasserdampf und
dergleichen, auch einen Klebstoff. Daher macht die
Verwendung des Klebstoffs bei einer Verbindung einen
luftdichten Verschluß unmöglich. Insbesondere besitzt
Silikonkautschuk eine sehr hohe Wasserdampfdurchlässigkeit.
Wenn ein abgedichteter Raum unter Verwendung des
Silikonkautschuks für die Trennung, eines O-Rings aus
Silikon für einen abgedichteten Teil und eines
Silikonklebstoffs für eine Verbindung ausgebildet wird,
durchdringt das Gas, wie z. B. der Wasserdampf und
dergleichen, daher sehr leicht den abgedichteten Raum,
selbst wenn der abgedichtete Raum wasserdicht verschlossen
ist.
Um das obige Problem zu bewältigen, wird, wenn die
Verwendung eines Klebstoffs nicht vermieden werden kann,
ein anderer Klebstoff als der Silikonklebstoff, wie z. B.
ein Epoxidklebstoff, ein Keramikklebstoff und dergleichen
verwendet. Ferner ist das Aufbringen einer Gassperrschicht
auf die Außenfläche der durch einen Klebstoff geklebten
Verbindung für einen luftdichten Verschluß wirksam. Wenn
die Beschichtung transparent ist, ist es möglich, die
Beschichtung auf die gesamte Okularlinseneinheit
aufzubringen. Wohingegen, wenn die Beschichtung nicht
transparent ist, eine Beschichtungsarbeit durchgeführt
wird, nachdem ein Lichtdurchlaß, wie z. B. eine
Glasbedeckung und dergleichen, maskiert wurde, so daß die
Beschichtung nicht darauf aufgebracht wird.
Als Beispiel für die transparente Beschichtung werden eine
Siliziumoxid-Beschichtung, die aus Silazan umgewandelt
wurde, und eine Parylenharz-Beschichtung angeführt. Als
Beispiel für die nichttransparente Beschichtung wird eine
aufgedampfte Metallbeschichtung, wie z. B. eine aufgedampfte
Aluminiumbeschichtung, eine Tauchlötbeschichtung und
dergleichen angeführt. Eine Keramikbeschichtung und
dergleichen sind außer den obigen ebenfalls als nicht-
transparente Beschichtung wirksam. Als Beispiel für das
Lötmittel werden Sn-Lötmittel, In-Sn-Lötmittel, As-Sn-
Lötmittel, Pd-Sn-Lötmittel und dergleichen angeführt.
Das vorherige Anordnen eines Wasserabsorptionselements im
Inneren der Okularlinseneinheit ist wirksam, um zu
verhindern, daß eine Linse vereist. Man beachte, daß das
Wasserabsorptionselement abnehmbar angeordnet werden kann,
so daß es ausgetauscht werden kann.
Ein Mittel zum Verhindern, daß die Linse vereist, ist durch
vollständiges Füllen des Innenraums der Okularlinseneinheit
mit einem transparenten Füllstoff, wie z. B. Silikonöl oder
dergleichen, verfügbar.
Eine Anordnung einer Okularlinseneinheit 103A mit einer
Linse mit variabler Brennweite, die einen Okularabschnitt
4E bildet, wird mit Bezug auf Fig. 14 und Fig. 15
beschrieben.
Wie in Fig. 14 gezeigt, umfaßt bei der Ausführungsform die
Okularlinseneinheit 103A eine Linse 140 mit variabler
Brennweite und einen Betätigungsabschnitt 141 anstelle der
Flüssigkristallinse 120, die in der Okularlinsengruppe 106
angeordnet ist, welche die Okularlinseneinheit 103 der
zweiten Ausführungsform bildet. Die Linse 140 mit variabler
Brennweite bildet ein Mittel zum Verändern der
Brennpunktposition und besteht aus einer transparenten
Flüssigkeit; und der Betätigungsabschnitt 141 verformt die
Linse 140 mit variabler Brennweite.
Ein Ende eines Relaiskabels 114 ist mit dem
Betätigungsabschnitt 141 verbunden. Im Gegensatz dazu ist
das andere Ende des Relaiskabels 114 mit einem
Kontaktanschluß 112 durch durchgängige Löcher verbunden,
die an einem Okularlinsenrahmen 107 und einem
Hauptkörperrahmen 105 der Einheit ausgebildet sind und
miteinander in Verbindung stehen.
Bei dieser Anordnung kann ein elektrisches Signal von einem
externen Signalkabel 109c zur Linse 140 mit variabler
Brennweite der luftdicht verschlossenen Okularlinseneinheit
103 übertragen werden. Die andere Anordnung der
Ausführungsform ist ähnlich jener der zweiten
Ausführungsform und dieselben Komponenten sind mit
denselben Ziffern bezeichnet und auf deren Beschreibung
wird verzichtet.
Wie in Fig. 15A und 15B gezeigt, umfaßt die Linse 140 mit
variabler Brennweite hauptsächlich ein Paar von
wärmebeständigen, transparenten, elastischen Schichten 142
und eine transparente Betätigungsflüssigkeit 143, mit der
das Paar von transparenten, elastischen Schichten 142
gefüllt ist.
Der Betätigungsabschnitt 141 umfaßt einen
Druckansteuerabschnitt 144 und einen Achsenabschnitt 145.
Der Druckansteuerabschnitt 144 besteht aus einer
piezoelektrischen Vorrichtung; und der Achsenabschnitt 145
ist am Druckansteuerabschnitt 144 befestigt und drückt und
zieht die transparenten, elastischen Schichten 142, wenn
der Druckansteuerabschnitt 144 verlagert wird.
Folglich wird durch Betätigen des am Hauptkörper 10
vorgesehenen Schalters 110 von dem externen Signalkabel
109c der Okularlinseneinheit 103A ein elektrisches Signal
zum Betätigungsabschnitt 141 übertragen, wie in Fig. 15A
und 15B gezeigt. Der Achsenabschnitt 145 wird wie durch
einen Pfeil gezeigt bewegt, um dadurch die Form der Linse
140 mit variabler Brennweite zu ändern, um einen Brennpunkt
zu ändern. Bei dieser Anordnung kann die Sicht gemäß dem
Sehvermögen eines Betrachters eingestellt werden.
Wie vorstehend beschrieben, wird die Form der Linse mit
variabler Brennweite durch Vorwärts- und Rückwärtsbewegen
des Betätigungsabschnitts durch Leiten eines Stroms zu
diesem geändert, wobei eine Brennweite geändert wird, um
die Sicht gemäß dem Sehvermögen des Betrachters
einzustellen. Die andere Funktion und Wirkung der
Ausführungsform sind ähnlich jenen der vorstehend genannten
Ausführungsform.
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
nun mit Bezug auf Fig. 16 beschrieben.
In einem Okularabschnitt 4F der Ausführungsform ist ein
Montageabschnitt für ein Sichteinstellelement (nachstehend
als Elementmontageabschnitt bezeichnet) 159 in einem
Bildübertragungs-Lichtdurchgang zwischen einem Ende einer
Bildleitfaser 15 und einer Okularlinseneinheit 103B
angeordnet. Der Elementmontageabschnitt 159 wirkt als
Element zur Änderung der Lichtdurchgangsstrecke gegenüber
jener in Luft, in welchen ein Sichteinstellelement 150
eingesetzt und darin angeordnet wird. Das
Sichteinstellelement 150 wirkt als Element zur Änderung der
Lichtdurchgangsstrecke gegenüber jener in Luft zum Umformen
einer Lichtdurchgangsstrecke gegenüber jener in Luft. Das
heißt, das Sichteinstellelement 150 wirkt als Mittel zur
Veränderung der Brennpunktposition. Wie nachstehend
beschrieben, sind eine Vielzahl von Arten von
Sichteinstellelementen 150 bereitgestellt. Man beachte, daß
die Ziffer 156 eine Kautschukkappe (Gummikappe) bezeichnet,
die auf dem Elementmontageabschnitt 159 befestigt wird,
nachdem das Sichteinstellelement 150 in dem
Elementmontageabschnitt 159 angeordnet wurde, um das
Entfernen des Sichteinstellelements 150 zu verhindern.
Eine Vielzahl von Sichteinstellelementen 150 sind
bereitgestellt, wie beispielsweise ein erstes Element 151,
ein zweites Element 152, . . . ein fünftes Element 155, und
sie können selektiv in dem Elementmontageabschnitt 159
angeordnet werden.
Bei den Sichteinstellelementen 150 bestehen das erste
Element 151 und das zweite Element 152 beispielsweise aus
einem optischen Element mit einer unterschiedlichen
Brechung und das dritte Element 153 besteht aus einem
optischen Element mit einer anderen Dicke. Die
Sichteinstellelemente 150 ändern die Lichtdurchgangsstrecke
zwischen dem Ende der Bildleitfaser 15 und der
Okularlinseneinheit 103B gegenüber jener in Luft durch den
obigen Unterschied.
Das vierte Element 154 besteht aus einem linsenförmigen,
die Brennweite ändernden optischen Element. Das fünfte
Element 155 ist ein Sichteinstellelement zum Anschließen
eines Kamerakopfs, der als Bildeingabevorrichtung mit einer
CCD wirkt. Das fünfte Element 155 besteht beispielsweise
aus Quarz oder Saphir, welches ein optisches Element mit
Doppelbrechungsvermögen ist. Das fünfte Element 155 stellt
den Brennpunkt zwischen der CCD und der Stirnfläche der
Bildleitfaser ein, ebenso wie es als Tiefpaßfilter zum
Beseitigen von Moiré-Interferenzstreifen wirkt.
Die Okularlinseneinheit 103B umfaßt einen
Okularlinsenrahmen 115 aus Metall, eine Okularlinsengruppe
116 und Deckgläser 117 und 118. Die Okularlinsengruppe 116
ist im Okularlinsenrahmen 115 angeordnet und besteht aus
einer Vielzahl von optischen Linsen; und die Deckgläser 117
und 118 sind an den beiden Enden des Okularlinsenrahmens
115 angeordnet und jedes von ihnen besteht aus einem
hochtemperaturbeständigen Glas, wie z. B. Saphir oder
dergleichen.
Dann werden die Deckgläser 117 und 118 einer
Metallisierungsbehandlung auf deren äußeren Umfangsflächen
unterzogen und durch Hartlöten mit der inneren
Umfangsfläche des äußersten Endes des Okularlinsenrahmens
115 bzw. mit der inneren Umfangsfläche von dessen Basisende
verbunden.
Im Gegensatz dazu ist ein Faserdeckglas 119, das aus einem
hochtemperaturbeständigen Glas, wie z. B. Saphir oder
dergleichen, besteht, mit einem Hauptkörper 10 an der
Stirnfläche der Bildleitfaser 15 auf einer Endoskopseite
luftdicht verbunden. Bei dieser Anordnung dringt kein
Wasserdampf in das Ende der Bildleitfaser 15 ein.
Man beachte, daß die jeweiligen luftdichten Verbindungen
durch ein Mittel hergestellt werden, das aus Weichlöten,
Hartlöten, Schweißen unter Verwendung eines Lasers und
dergleichen, Abdichten mit geschmolzenem Glas und
dergleichen ausgewählt wird. Ferner ist eine Wassertropfen-
Wischbürste 157 bereitgestellt, um einen auf der Oberfläche
des Deckglases 117 oder auf der Oberfläche des
Faserdeckglases 119 abgesetzten Wassertropfen zu entfernen.
Ein Element mit einer hohen Wasserabsorptionsfähigkeit, wie
z. B. ein Schwamm 158 oder dergleichen, ist am äußersten
Ende der Bürste 157 angeordnet. Die Ziffer 43a bezeichnet
einen Bildleitfaserrahmen aus Metall zum Bedecken des Endes
der Bildleitfaser 15. Obwohl die Okularlinseneinheit 103B
bei der Ausführungsform am Okularabschnitt 4F einteilig mit
diesem befestigt ist, kann die Okularlinseneinheit 103B am
Okularabschnitt 4F abnehmbar angeordnet sein. Bei dieser
Anordnung kann der auf dem Deckglas 117 des
Okularabschnitts und auf dem Faserdeckglas 119 abgesetzte
Wassertropfen leicht abgewischt werden.
Wenn ein gewünschtes Sichteinstellelement aus der Vielzahl
von Sichteinstellelementen ausgewählt wird und in dem
Elementmontageabschnitt angeordnet wird, kann, wie
vorstehend beschrieben, die Lichtdurchgangsstrecke zwischen
der Stirnfläche der Bildleitfaser und der
Okularlinseneinheit gegenüber jener in Luft verändert
werden, das heißt, die Sicht kann gemäß dem Sehvermögen
eines Betrachters durch Ändern des Brennpunkts einer
Okularlinse eingestellt werden.
Wenn das fünfte Element zum Anschließen des Kamerakopfs in
dem Elementmontageabschnitt angeordnet wird, kann die CCD
des Kamerakopfs auf die Stirnfläche der Bildleitfaser
fokussiert werden. Außerdem erfährt das von der
Bildleitfaser übertragene optische Bild eine Doppelbrechung
durch das doppelbrechende optische Element, wobei das
Auftreten von Moiré aufgrund des Rasters einer Faser
unterdrückt werden kann.
Ferner kann das linsenförmige, die Brennweite verändernde
optische Element als viertes Element, das im
Elementmontageabschnitt angeordnet wird, nicht nur die
Sicht einstellen, sondern auch die Vergrößerung der
Okularlinse verändern.
Obwohl sich ein Wassertropfen auf dem Deckglas absetzt,
wenn die Autoklavensterilisation durchgeführt wird, kann er
außerdem mit der Wassertropfen-Wischbürste abgewischt
werden. Zu dem Zeitpunkt setzt sich im Inneren der
Okularlinseneinheit und auf der Stirnfläche der
Bildleitfaser kein Wassertropfen ab.
Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
mit Bezug auf Fig. 17 beschrieben.
Die Ausführungsform ist derart angeordnet, daß ein
Okularrahmen 210 abnehmbar auf dem Hauptkörper 201 eines
Endoskops 1 montiert ist.
Wie in der Figur gezeigt, ist ein Bildleitfaserrahmen
(nachstehend als Faserrahmen abgekürzt) 202 mit einem
durchgängigen Loch am Basisende des Hauptkörpers 201
befestigt. Ein Metallmundstück 205 zum Bedecken einer
Bildleitfaser 203 wird durch Metallschweißen, wie z. B.
Hartlöten oder dergleichen, luftdicht mit dem durchgängigen
Loch des Faserrahmens 202 verbunden. Ein Saphir-Deckglas
204 wird luftdicht mit dem Basisende des Faserrahmens 202
verbunden. Man beachte, daß das Metallmundstück 205 durch
geschmolzenes Glas luftdicht mit einem Ende der
Bildleitfaser 203 verbunden wird.
Ein Okularbefestigungsabschnitt 206, der in einer
zylindrischen Form konzentrisch mit dem Faserrahmen 202
hervorsteht und ein Innengewinde 206a aufweist, das an
dessen innerer Umfangsfläche ausgebildet ist, ist am
Basisende des Hauptkörpers 201 angeordnet. Eine Spiralfeder
208 ist im Abstandsabschnitt 207 zwischen der inneren
Umfangsfläche des Okularbefestigungsabschnitts 206 und dem
Faserrahmen 202 angeordnet. Eine Zwischenlagscheibe 209 ist
an der Spiralfeder 208 auf deren Basisstirnflächenseite
angeordnet. Man beachte, daß die Ziffer 206b einen Stopper
bezeichnet, der peripher von der inneren Umfangsfläche des
Hauptkörpers 201 hervorsteht. Der Stopper 206b verhindert
das Entfernen der Spiralfeder 208 vom Abstandsabschnitt
207.
Im Gegensatz dazu ist ein Außengewinde 211, das in das
Innengewinde 206a geschraubt wird, an der äußeren
Umfangsfläche des Okularrahmens 210 an dessen äußerstem
Ende ausgebildet. Wenn das Innengewinde 206a auf das
Außengewinde 211 geschraubt wird, liegt die äußerste
Stirnfläche des Okularrahmens an einer Zwischenlagscheibe
209 an.
Ein einfallender Umfangsteil ist am Okularrahmen 210 im
wesentlichen in dessen Zentrum ausgebildet. Ein O-Ring 212
ist im einfallenden Teil angeordnet, um die Wasserdichtheit
zwischen der inneren Umfangsfläche des
Okularbefestigungsabschnitts 206 und der äußeren
Umfangsfläche des Okularrahmens 210 sicherzustellen sowie
einen Drehwiderstand zwischen dem Okularrahmen 210 und dem
Okularbefestigungsabschnitt 206 aufzubringen.
Ein Linsenrahmen 213, der eine Okularlinsengruppe 216
aufweist, die aus einer Vielzahl von optischen Linsen
besteht und in dem inneren Hohlraum des Linsenrahmens 213
angeordnet ist, ist am Okularrahmen 210 angeordnet. Eine
Okularlinseneinheit 215 wird durch luftdichtes Verbinden
von Saphir-Deckgläsern 214 mit dem äußersten Ende und dem
Basisende des Linsenrahmens 213 angeordnet.
Der Betrieb des wie vorstehend beschrieben angeordneten
Endoskops wird beschrieben.
Wenn das Endoskop verwendet wird, wird das Außengewinde 211
des Okularrahmens 210 in das Innengewinde 206a des
Okularbefestigungsabschnitts 206 geschraubt, um dadurch den
Okularrahmen 210 auf dem Hauptkörper 201 zu montieren. Zu
dem Zeitpunkt drückt die Spiralfeder 208 durch die
Zwischenlagscheibe 209 auf die äußerste Stirnfläche des
Okularrahmens 210. Dann wird der Okularrahmen 210 durch den
Kontaktwiderstand, der durch die Druckkraft auf den Teil,
wo das Innengewinde 206a auf das Außengewinde 211
geschraubt wird, erzeugt wird, und durch den
Kontaktwiderstand, der dadurch auf die innere Umfangsfläche
des Okularbefestigungsabschnitts 206 durch den O-Ring 212
erzeugt wird, an einer gewünschten Position am
Okularbefestigungsabschnitt 206 einteilig mit diesem
befestigt und durch diesen gehalten. Man beachte, daß ein
Mittel zum Befestigen des Okularabschnitts am Hauptkörper
201 anders sein kann als die obige Anordnung und
beispielsweise separat bereitgestellt werden kann.
Der Okularrahmen 210 kann in die Richtung bewegt werden, in
der er festgezogen wird, bis dessen Stirnfläche 210b am
Stopper 206b anliegt. Die Bewegung des Okularrahmens 210 in
Richtung der optischen Achse ändert den Abstand zwischen
der Basisstirnfläche der Bildleitfaser 203 und der
Okularlinsengruppe 216, um einen Brennpunkt einzustellen.
Das heißt, das Mittel zur Änderung der Brennpunktposition
der Ausführungsform ist das Mittel zur Änderung der
Position, das den Okularabschnitt mit der
Okularlinseneinheit abnehmbar am Hauptkörper an einer
gewünschten Position fest anordnen kann.
Das Endoskop kann gespült werden, nachdem es in einem
Zustand verwendet wurde, bei dem der Okularrahmen 210 mit
dem Hauptkörper 201 vereinigt ist. Wenn jedoch das Endoskop
in der Autoklavenvorrichtung sterilisiert wird, werden der
Okularrahmen 210 und der Hauptkörper 201 separat
sterilisiert.
Ferner können der Okularrahmen 210 und der Hauptkörper 201
in der Autoklavenvorrichtung in einem vereinigten Zustand
sterilisiert werden. In diesem Fall besteht jedoch die
Möglichkeit, daß Wasserdampf in den zwischen dem
Okularrahmen 210 und dem Hauptkörper 201 gebildeten Raum
eindringt und durch den auf den Oberflächen der Deckgläser
204 und 214 niedergeschlagenen Tau die Sicht behindert
wird. Um dieses Problem zu bewältigen, wird der
Okularrahmen 210 nach der Sterilisation vom Hauptkörper 201
getrennt und die Oberflächen, auf denen sich der Tau
niedergeschlagen hat, werden gereinigt.
Da der Okularrahmen und der Hauptkörper, wie vorstehend
beschrieben, separat angeordnet sind, so daß sie
voneinander lösbar sind, müssen die Komponenten, die das
Endoskop bilden, nicht als ganzes luftdicht miteinander
verbunden werden. Folglich kann ein Endoskop bereitgestellt
werden, das der Autoklavensterilisation unterzogen werden
kann, während dessen Herstellungskosten verringert werden.
Die andere Funktion und Wirkung der Ausführungsform sind
ähnlich jenen der vorstehend angeführten Ausführungsformen.
Eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
mit Bezug auf Fig. 18 beschrieben.
Bei dieser Ausführungsform ist ein Okularrahmen 210a
bezüglich eines Hauptkörpers 201 abnehmbar angeordnet und
durch einen Befestigungsring 220 daran befestigt.
Wie in der Figur gezeigt, ist ein Außengewinde 206c an der
äußeren Umfangsfläche eines Okularbefestigungsabschnitts
206 auf dessen Basisendseite ausgebildet. Ferner sind zwei
ausspringende Abschnitte 221, die nach außen vorstehen, am
äußeren Umfang eines Bildleitfaserrahmens 202, der am
Basisende des Hauptkörpers 201 befestigt ist, an
symmetrischen Positionen desselben angeordnet.
Im Gegensatz dazu ist der Okularrahmen 210a dieser
Ausführungsform so angeordnet, daß sein äußerstes Ende
verschiebbar in die innere Umfangsfläche des
Okularbefestigungsabschnitts 206 eingesetzt ist. Der
Eingriff dieser zwei Komponenten verhindert das Auftreten
der Verlagerung und Schrägstellung der Bildleitfaser 203
bezüglich der Okularlinsengruppe 216 in axialer Richtung.
Der Okularrahmen 210a weist eine Nut 222 auf, die an dessen
innerer Umfangsfläche in Richtung der optischen Achse
ausgebildet ist, um zu ermöglichen, daß die ausspringenden
Abschnitte 221 darin angeordnet werden. Das Einsetzen der
ausspringenden Abschnitte 221 in die Nut 222 verhindert die
Verlagerung und Schrägstellung des Okularrahmens 210a
bezüglich des Hauptkörpers 201 in axialer Richtung.
Ferner ist eine Umfangsnut an der äußeren Umfangsfläche des
Okularrahmens 210a auf dessen Seite des äußersten Endes
ausgebildet. Ein wasserdichter O-Ring 212 ist in der
Umfangsnut so angeordnet, daß er mit der inneren
Umfangsfläche des Okularbefestigungsabschnitts 206 in
innigen Kontakt kommt. Ein Befestigungsring 220 ist drehbar
auf der äußeren Umfangsfläche des Okularrahmens 210a in
dessen Zentrum angeordnet. Der Befestigungsring 220 besitzt
ein daran ausgebildetes Innengewinde 223, das auf das
Außengewinde 206c des Okularbefestigungsabschnitts 206
geschraubt ist.
Man beachte, daß die äußerste Stirnfläche des Okularrahmens
210a an einer Zwischenlagscheibe 209 anliegt. Die Ziffer
224 bezeichnet einen ausspringenden Feststellabschnitt, der
als Stopper wirkt. Der ausspringende Feststellabschnitt 224
verhindert die Entfernung des Befestigungsrings 220 vom
Okularrahmen 210a, ebenso wie er den Okularrahmen 210a an
einer gewünschten Position fest anordnet. Die andere
Anordnung der Ausführungsform ist ähnlich jener der vierten
Ausführungsform und dieselben Komponenten sind mit
denselben Ziffern bezeichnet und auf deren Beschreibung
wird verzichtet.
Der Betrieb des wie vorstehend beschrieben angeordneten
Endoskops wird beschrieben.
Wenn das Endoskop verwendet wird, wird der Okularrahmen
210a auf dem Hauptkörper 201 montiert. Zu dem Zeitpunkt
wird das Innengewinde 223 des Befestigungsrings 220 auf das
Außengewinde 206c geschraubt. Dann drückt der ausspringende
Feststellabschnitt 224 auf den Befestigungsring 220.
Folglich liegt die äußerste Stirnfläche des Okularrahmens
210a an der Zwischenlagscheibe 209 an, so daß eine
Spiralfeder 208 den Okularrahmen 210a in Richtung einer
Basisendseite drückt. Bei diesem Vorgang wird ein
Kontaktwiderstand auf den Teil aufgebracht, wo das
Innengewinde 223 auf das Außengewinde 206c geschraubt ist,
so daß der Okularrahmen 210a am Okularbefestigungsabschnitt
206 einteilig mit diesem befestigt ist und durch diesen
gehalten wird.
In diesem Zustand wird der Befestigungsring 220 in eine
Richtung gedreht, in der er festgezogen wird, wobei der
Okularrahmen 210a in Richtung des Hauptkörpers 201 bewegt
wird. Da die ausspringenden Abschnitte 221 zu dem Zeitpunkt
in die Nut 222 eingesetzt sind, bewegt sich der
Okularrahmen 210a stoßfrei in Richtung der optischen Achse,
ohne daß er durch das darauf ausgeübte Drehmoment gedreht
wird. Bei diesem Vorgang kann durch Ändern des Abstands
zwischen der Basisstirnfläche der Bildleitfaser 203 und der
Okularlinsengruppe 216 ein Brennpunkt eingestellt werden.
Nachdem das Endoskop verwendet wurde, wird es durch Trennen
des Okularrahmens 210a vom Hauptkörper 201 durch Drehen des
Befestigungsrings 220 in der Autoklavenvorrichtung
sterilisiert.
Wenn der Okularrahmen mit dem Hauptkörper durch den
Befestigungsring verbunden werden soll, kann er, wie
vorstehend beschrieben, nur durch Bewegen in Richtung der
optischen Achse verbunden werden, ohne daß er bezüglich des
Hauptkörpers gedreht wird. Selbst wenn bei dieser Anordnung
eine Kamera, wie z. B. eine CCD, mit dem Okularrahmen
verbunden wird, kann in einem Zustand, in dem sie mit
diesem verbunden ist, ein Brennpunkt eingestellt werden.
Der Eingriff des Okularrahmens 210a in den
Okularbefestigungsabschnitt 206 verhindert das Auftreten
der Verlagerung und Schrägstellung der Bildleitfaser 203
bezüglich der Okularlinsengruppe 216 in axialer Richtung.
Die andere Funktion und Wirkung der Ausführungsform sind
ähnlich jenen der vierten Ausführungsform.
Die vorliegende Erfindung ist in keiner Weise auf die
vorstehenden Ausführungsformen begrenzt und es erübrigt
sich, zu sagen, daß verschiedene Verbesserungen vorgenommen
werden können, ohne vom Gedanken und Schutzbereich der
vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Claims (23)
1. Endoskop, das sich zur Autoklavensterilisation eignet,
umfassend:
einen Einführungsabschnitt mit einem Objektivlinsenabschnitt, der an dessen äußerstem Ende zum Fokussieren eines Gegenstandsbildes angeordnet ist;
einen Okularabschnitt, der sich am Basisende des Endoskops befindet und mindestens eine Okularlinse umfaßt;
eine Bildleitfaser, die in dem Einführungsabschnitt angeordnet ist, aus einem optischen Faserbündel besteht und das durch den Objektivlinsenabschnitt fokussierte Gegenstandsbild in einen Betrachtungsabschnitt überträgt;
eine Okularlinseneinheit, die in dem Okularabschnitt angeordnet ist und bewirkt, daß die Okularlinse der Basisstirnfläche der Bildleitfaser gegenübersteht, und eine hermetische Abdichtungsstruktur aufweist, deren hermetischer Abdichtungsgrad höher ist als zumindest der Wasserabdichtungsgrad der Hülle des Endoskops; und
ein Mittel zur Änderung der Brennpunktposition, das am Okularabschnitt angeordnet ist, zum Ändern der Brennpunktposition der Okularlinse.
einen Einführungsabschnitt mit einem Objektivlinsenabschnitt, der an dessen äußerstem Ende zum Fokussieren eines Gegenstandsbildes angeordnet ist;
einen Okularabschnitt, der sich am Basisende des Endoskops befindet und mindestens eine Okularlinse umfaßt;
eine Bildleitfaser, die in dem Einführungsabschnitt angeordnet ist, aus einem optischen Faserbündel besteht und das durch den Objektivlinsenabschnitt fokussierte Gegenstandsbild in einen Betrachtungsabschnitt überträgt;
eine Okularlinseneinheit, die in dem Okularabschnitt angeordnet ist und bewirkt, daß die Okularlinse der Basisstirnfläche der Bildleitfaser gegenübersteht, und eine hermetische Abdichtungsstruktur aufweist, deren hermetischer Abdichtungsgrad höher ist als zumindest der Wasserabdichtungsgrad der Hülle des Endoskops; und
ein Mittel zur Änderung der Brennpunktposition, das am Okularabschnitt angeordnet ist, zum Ändern der Brennpunktposition der Okularlinse.
2. Zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop nach
Anspruch 1, welches ferner einen weichen Abschnitt umfaßt,
der als äußeres Schutzelement wirkt und aus einem biegsamen
Polymermaterial ausgebildet ist und zumindest an einem Teil
des Einführungsabschnitts angeordnet ist, wobei die
Bildleitfaser in dem Einführungsabschnitt, der den weichen
Abschnitt aufweist, angeordnet ist.
3. Zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop nach
Anspruch 1, wobei die Okularlinseneinheit eine Vielzahl von
luftdichten Trennelementen und ein luftdichtes
Verbindungsmittel zum luftdichten Verbinden der luftdichten
Trennelemente miteinander umfaßt und das Innere der
Okularlinseneinheit mit einem Luftabdichtungsgrad, der
höher ist als der Wasserabdichtungsgrad der Hülle des
Endoskops, hermetisch verschlossen ist.
4. Zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop nach
Anspruch 3, wobei die luftdichten Trennelemente aus Metall,
Keramik, Glas und einem kristallinen Material gebildete
Elemente sind und das luftdichte Verbindungsmittel ein
Verbindungsmittel unter Verwendung von Metallschweißen, wie
z. B. Schmelzschweißen, Preßschweißen, Hartlöten oder
Weichlöten und dergleichen, oder unter Verwendung von
geschmolzenem Glas ist.
5. Zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop nach
Anspruch 3, wobei die Okularlinseneinheit eine druckfeste
Eigenschaft zum Verhindern von deren Bruch, welcher durch
den Unterdruck und den Überdruck bei der
Autoklavensterilisation verursacht wird, und einen
hermetischen Abdichtungsgrad zum Verhindern des Eindringens
des Wasserdampfs mit hohem Druck/hoher Temperatur bei der
Autoklavensterilisation in deren Inneres aufweist.
6. Zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop nach
Anspruch 1, wobei, wenn die Okularlinseneinheit
Trennelemente mit einer druckfesten Eigenschaft aufweist,
um deren Bruch zu verhindern, der durch den Unterdruck und
den Überdruck zumindest bei der Autoklavensterilisation
verursacht wird, und die Trennelemente mit einem
hermetischen Abdichtungsgrad, der höher ist als zumindest
der Wasserabdichtungsgrad der Hülle des Endoskops,
miteinander verbunden sind, ein Wasserabsorptionselement im
Innenraum der Okularlinseneinheit angeordnet ist.
7. Zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop nach
Anspruch 1, wobei das Mittel zur Änderung der
Brennpunktposition ein röhrenförmiges, elastisches,
luftdichtes Trennelemert ist, das die Okularlinseneinheit
bildet und sich in Richtung der optischen Achse ausdehnen
und zusammenziehen kann.
8. Zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop nach
Anspruch 7, wobei das röhrenförmige, elastische, luftdichte
Trennelement aus einem dünnen Metallblech besteht, das zu
einer Faltenbalgstruktur geformt ist.
9. Zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop nach
Anspruch 7, wobei das röhrenförmige, elastische, luftdichte
Trennelement luftdicht mit einem Okularlinsenrahmen zum
Halten und Befestigen der Okularlinse durch ein luftdichtes
Verbindungsmittel verbunden ist, wobei, wenn ein Brennpunkt
eingestellt werden soll, sich das röhrenförmige,
elastische, luftdichte Trennelement ausdehnt und
zusammenzieht, um sich nach vorn und hinten in Richtung der
optischen Achse der Okularlinse zu bewegen, während die
Luftdichtheit in der Okularlinseneinheit aufrechterhalten
wird.
10. Zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop nach
Anspruch 7, wobei die Okularlinseneinheit ferner ein
Element zur Aufnahme einer Volumenänderung aufweist, das
luftdicht mit dieser verbunden ist und die Volumenänderung
des Gases im Innenraum der Okularlinseneinheit aufnimmt,
welcher durch das Ausziehen und Einziehen des
röhrenförmigen, elastischen, luftdichten Trennelements
verändert wird.
11. Zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop nach
Anspruch 7, wobei, wenn zwei röhrenförmige, elastische,
luftdichte Trennelemente an der Okularlinseneinheit
angeordnet sind, ein Belüftungsloch ausgebildet ist, um
einen Seitenraum am äußersten Ende der Okularlinse mit
einem Seitenraum am Basisende der Okularlinse, die auf den
beiden Seiten der Okularlinse gebildet sind, in Verbindung
zu bringen, um die Volumenänderung des Gases in den Räumen
aufzunehmen.
12. Zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop nach
Anspruch 1, wobei das Mittel zur Änderung der
Brennpunktposition eine Linse mit variabler Brennweite ist,
die in der Okularlinseneinheit angeordnet ist.
13. Zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop nach
Anspruch 12, wobei die Linse mit variabler Brennweite eine
Flüssigkristallinse ist.
14. Zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop nach
Anspruch 1, wobei das Mittel zur Änderung der
Brennpunktposition ein Element zur Änderung der
Lichtdurchgangsstrecke gegenüber jener in Luft ist, das
selektiv in einem Bildübertragungs-Lichtdurchgang
angeordnet werden kann, der sich an einer Position näher an
einer Basisendseite befindet als die Basisstirnfläche der
Bildleitfaser, die als Bildprojektionsende derselben wirkt.
15. Zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop nach
Anspruch 14, wobei das Element zur Änderung der
Lichtdurchgangsstrecke gegenüber jener in Luft eine
Vielzahl von optischen Elementen mit jeweils mindestens
einem von einer unterschiedlichen Dicke und einer
unterschiedlichen Brechung umfaßt und selektiv in einem im
Bildübertragungs-Lichtdurchgang ausgebildeten
Montageabschnitt für das Element zur Änderung der
Lichtdurchgangssstrecke gegenüber jener in Luft angeordnet
werden kann.
16. Zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop nach
Anspruch 15, wobei der Montageabschnitt für das Element zur
Änderung der Lichtdurchgangsstrecke gegenüber jener in Luft
in dem Bildübertragungs-Lichtdurchgang zwischen der
Basisstirnfläche der Bildleitfaser und der luftdicht
verschlossenen Okularlinseneinheit ausgebildet ist.
17. Zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop nach
Anspruch 1, wobei das Mittel zur Änderung der
Brennpunktposition ein Mittel zum Festlegen der Position
ist, um zu ermöglichen, daß der Okularabschnitt, der
abnehmbar an einem Hauptkörper montiert werden kann und in
dem die Okularlinseneinheit an einer vorbestimmten Position
angeordnet ist, an einer gewünschten Position in Richtung
der optischen Achse fest montiert werden kann.
18. Zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop nach
Anspruch 17, wobei das Mittel zum Festlegen der Position
aus einem Feststellabschnitt und einem
Druckelementabschnitt besteht, die an dem Okularabschnitt
und dem Montageabschnitt für den Okularabschnitt des
Hauptkörpers angeordnet sind.
19. Zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop nach
Anspruch 17, wobei ferner ein Abdichtungselement zwischen
den Okularabschnitt und den Montageabschnitt für den
Okularabschnitt eingefügt ist.
20. Zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop nach
Anspruch 1, wobei ein Raum, in den bei der
Autoklavensterilisation ein Wasserdampf mit hohem
Druck/hoher Temperatur eindringt, aus dem Lichtdurchgang
von der Basisstirnfläche der Lichtleitfaser, die als
Bildprojektionsende derselben wirkt, zum optischen Fenster
der Basisendseite der Okularlinseneinheit, das von der
Hülle des Endoskops freiliegt, beseitigt ist.
21. Zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop nach
Anspruch 20, wobei die Okularlinseneinheit zwei optische
Fenster aufweist, das heißt, ein optisches Fenster auf der
Seite des äußersten Endes und ein optisches Fenster auf der
Seite des Basisendes, wobei das optische Fenster auf der
Seite des äußersten Endes der Okularlinseneinheit an der
Bildprojektions-Stirnfläche der Bildleitfaser in innigem
Kontakt mit dieser angeordnet ist und das optische Fenster
auf der Seite des Basisendes derselben so angeordnet ist,
daß es von der Hülle des Endoskops freiliegt.
22. Zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop nach
Anspruch 1, wobei das Mittel zur Änderung der
Brennpunktposition ferner eine Bedienungseinheit zur
Sichteinstellung aufweist, die durch eine Bedienungsperson
zu bedienen ist und getrennt von dem Element, das die
luftdichte Okularlinseneinheit bildet, angeordnet ist.
23. Zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop nach
Anspruch 22, wobei die Bedienungseinheit zur
Sichteinstellung wasserdicht am Hüllenelement des Endoskops
angeordnet ist.
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