DE19941320B4

DE19941320B4 - Zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop

Info

Publication number: DE19941320B4
Application number: DE19941320A
Authority: DE
Inventors: Masakazu Hachioji Higuma; Yasuyuki Hachioji Futatsugi; Ichiro Kokubunji Nakamura; Yosuke Hachioji Yoshimoto; Hidetoshi Hanno Saito; Susumu Hachioji Aono; Takao Hachioji Yamaguchi; Yutaka Sagamihara Tatsuno; Takahiro Yokohama Kishi; Yasuhito Hachioji Kura; Kazutaka Hino Nakatsuchi; Takeaki Hino Nakamura
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1998-09-01
Filing date: 1999-08-31
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2019-09-01
Also published as: US20020128539A1; DE19941320A1; US6716161B2

Abstract

Endoskop, das sich zur Autoklavensterilisation eignet, umfassend:
einen Einführungsabschnitt (2) mit einem am distalen Ende angeordneten Objektivlinsenabschnitt (25) zum Fokussieren eines Gegenstandsbildes;
einen am proximalen Ende des Endoskops angeordneten Okularabschnitt (4) mit einer Okularlinseneinheit (33), die mindestens eine Okularlinse (32) umfasst;
eine im Einführungsabschnitt (2) angeordnete Bildleitfaser (15) mit einem optischen Faserbündel, das ein durch den Objektivlinsenabschnitt (25) fokussiertes Gegenstandsbild zu einem Betrachtungsabschnitt überträgt, wobei die Okularlinse (32) der proximalen Stirnfläche der Bildleitfaser (15) gegenübersteht und der Okularabschnitt (4) eine das Innere der Okularlinseneinheit (33) luftdicht abschließende hermetische Abdichtungsstruktur (35, 40, 39) aufweist, deren hermetischer Abdichtungsgrad höher ist als der Wasserabdichtungsgrad einer Hülle (9) des Endoskops; und
ein im Okularabschnitt (4) angeordnetes Mittel (34, 47a, 48) zur Änderung der Brennpunktposition der Okularlinse (32).

Description

Die Erfindung betrifft ein zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop mit einer Bildleitfaser.
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 Polymermaterialien 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 Endoskops 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 19631840 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 19631840 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 19631840 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 19631840 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.

Die DE 28 08 099 A1 offenbart ein Okular für ein Endoskop, bei dem eine Linsengruppe des Okulars axial verschiebbar und stirnseitig dem proximalen Ende einer Lichtleitfaser des Endoskops gegenüberliegend angeordnet ist. Ein wasserdichtes Gummischlauchstück schließt einerseits an das proximale Ende der Lichtleitfaser und andererseits an das gegenüberliegende Ende der verschiebbaren Linsengruppe an. Wie oben erwähnt, eignet sich dieser Okularabschnitt aufgrund des verwendeten Materials nicht zur Autoklavensterilisation.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Endoskop vorzusehen, das zur Autoklavensterilisation geeignet ist und ein Scharfstellen am Okular ermöglicht.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein zur Autoklavensterilisation geeignetes Endoskop gemäß Anspruch 1 umfaßt 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.

Bei Verwendung des Endoskops mit der Bildleitfaser kann ein Betrachter das Gegenstandsbild eines Betrachtungsabschnitts, welches durch die Bildleitfaser übertragen wird, unter besten Bedingungen durch Einstellen der Schärfe entsprechend seines Sehvermögens betrachten. Das Endoskop kann leicht zusammengesetzt und repariert werden und hat eine ausgezeichnete Bedienbarkeit hinsichtlich der Sichteinstellung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 bis 7 sind Ansichten, die eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutern, wobei gilt:
1 ist eine Ansicht, die eine Anordnung eines Endoskops erläutert;
2 ist eine Ansicht, die eine Anordnung in der Umgebung des äußersten Endes des Einführungsabschnitts des Endoskops erläutert;
3A ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Okularabschnitts erläutert;
3B ist eine Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem eine Okularlinseneinheit, die im Okularabschnitt angeordnet ist, in Richtung eines äußersten Endes bewegt wird;
4 ist eine Ansicht, die einen zugehörigen Verbindungsrahmen erläutert;
5A ist eine Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem ein Deckglas des äußersten Endes in einem Deckglasrahmen des äußersten Endes angeordnet ist;
5B ist eine Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem ein Deckglas des Basisendes in einem Deckglasrahmen des Basisendes angeordnet ist;
6 ist eine Ansicht, die eine Anordnung der Okularlinseneinheit erläutert; und
7 ist eine Ansicht, die die Beziehung zwischen der Okularlinseneinheit und einem Endoskophauptkörper erläutert,
8 ist eine Ansicht, die eine weitere Anordnung des Okularabschnitts erläutert,
9 und 10 zeigen noch eine weitere Anordnung des Okularabschnitts, wobei gilt:
9 ist eine Ansicht, die eine weitere Anordnung der Okularlinseneinheit erläutert;
10 erläutert ein Element zur Aufnahme einer Volumenänderung, das an einer Okulareinheit angeordnet ist, wobei 10A eine Ansicht ist, die einen gewöhnlichen Zustand eines Faltenbalgs mit kleinem Durchmesser zeigt, und 10B eine Ansicht ist, die einen Zustand zeigt, in dem eine Volumenänderung durch den Faltenbalg mit kleinem Durchmesser aufgenommen wird,
11 ist eine Ansicht, die noch eine weitere Anordnung der Okularlinseneinheit erläutert,
12 und 13 sind Ansichten, die eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutern, wobei gilt:
12 ist eine Ansicht, die eine Anordnung eines Okularabschnitts erläutert; und
13 ist eine konzeptionelle Ansicht einer Flüssigkristallinse,
14 und 15 zeigen eine weitere Anordnung der Okularlinseneinheit, wobei gilt:
14 ist eine Ansicht, die eine weitere Anordnung der Okulareinheit erläutert;
15A und 15B erläutern konzeptionell eine Linse mit variabler Brennweite, wobei 15A eine Ansicht ist, die einen Bedienungsunterschied erläutert, wenn die Brennpunktposition der Linse mit variabler Brennweite geändert wird, und 15B eine Ansicht ist, die einen Bedienungsunterschied erläutert, wenn die Brennpunktposition der Linse mit variabler Brennweite geändert wird,
16 ist eine Ansicht, die eine weitere Anordnung eines Okularabschnitts gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert,
17 ist eine Schnittansicht, die noch eine weitere Anordnung des Okularabschnitts des Endoskophauptkörpers gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert, und
18 ist eine Schnittansicht, die eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 1 bis 7 beschrieben.
Wie in 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 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 2 gezeigt. Im Hauptkörper 19 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 3A und 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 37 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 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 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 5 bis 7 beschrieben.
Zuerst wird der Deckglasrahmen 35 des äußersten Endes luftdicht mit dem Deckglas 36 des äußersten Endes verbunden, wie in 5A gezeigt, und der Deckglasrahmen 37 des Basisendes wird luftdicht mit dem Deckglas 38 des Basisendes verbunden, wie in 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 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 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 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.
Tabelle 1
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 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 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 9 und 10 beschrieben.
Die Okularlinseneinheit 33A der Ausführungsform ist mit nur einer Okularlinse 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 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 9 und 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 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 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 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 19631840 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 12 und 13 beschrieben.
Wie in 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 geklebt 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 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 nicht-transparente 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 14 und 15 beschrieben.
Wie in 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 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 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 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 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 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.

Claims

Endoskop, das sich zur Autoklavensterilisation eignet, umfassend: einen Einführungsabschnitt (2) mit einem am distalen Ende angeordneten Objektivlinsenabschnitt (25) zum Fokussieren eines Gegenstandsbildes; einen am proximalen Ende des Endoskops angeordneten Okularabschnitt (4) mit einer Okularlinseneinheit (33), die mindestens eine Okularlinse (32) umfasst; eine im Einführungsabschnitt (2) angeordnete Bildleitfaser (15) mit einem optischen Faserbündel, das ein durch den Objektivlinsenabschnitt (25) fokussiertes Gegenstandsbild zu einem Betrachtungsabschnitt überträgt, wobei die Okularlinse (32) der proximalen Stirnfläche der Bildleitfaser (15) gegenübersteht und der Okularabschnitt (4) eine das Innere der Okularlinseneinheit (33) luftdicht abschließende hermetische Abdichtungsstruktur (35, 40, 39) aufweist, deren hermetischer Abdichtungsgrad höher ist als der Wasserabdichtungsgrad einer Hülle (9) des Endoskops; und ein im Okularabschnitt (4) angeordnetes Mittel (34, 47a, 48) zur Änderung der Brennpunktposition der Okularlinse (32).
Endoskop nach Anspruch 1, welches einen weichen Abschnitt (8) umfasst, der als äußeres Schutzelement wirkt, aus einem biegsamen Polymermaterial ausgebildet ist und zumindest an einem Teil des Einführungsabschnitts (2) angeordnet ist, und wobei die Bildleitfaser (15) in dem Einführungsabschnitt (2) angeordnet ist.
Endoskop nach Anspruch 1, wobei die Okularlinseneinheit (33) eine Vielzahl von luftdichten Trennelementen (36–39) und ein luftdichtes Verbindungsmittel (40) zum luftdichten Verbinden der luftdichten Trennelemente (36–39) miteinander umfasst.
Endoskop nach Anspruch 3, wobei die luftdichten Trennelemente (36–39) aus Metall, Keramik, Glas und einem kristallinen Material gebildete Elemente sind und das luftdichte Verbindungsmittel (40) unter Verwendung von Metallschweißen, wie Schmelzschweißen, Pressschweißen, Hartlöten oder Weichlöten, oder unter Verwendung von geschmolzenem Glas, ausgebildet ist.
Endoskop nach Anspruch 3, wobei die Okularlinseneinheit (33) druck- und bruchstabil ist.
Endoskop nach Anspruch 3, wobei ein Wasserabsorptionselement (59) im Innenraum der Okularlinseneinheit (33) angeordnet ist.
Endoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abdichtungsstruktur (35, 40, 39) ein röhrenförmiges, elastisches, luftdichtes Trennelement (40) umfasst, das in Richtung der optischen Achse der Okularlinseneinheit (33) ausziehbar und verkürzbar ist.
Endoskop nach Anspruch 7, wobei das röhrenförmige, elastische, luftdichte Trennelement (40) aus einem dünnen, zu einer Faltenbalgstruktur geformten Metallblech ausgebildet ist.
Endoskop nach Anspruch 7, wobei das röhrenförmige, elastische, luftdichte Trennelement (40) luftdicht mit einem Okularlinsenrahmen (39) zum Halten und Befestigen der Okularlinse (32) durch ein luftdichtes Verbindungsmittel verbunden ist.
Endoskop nach Anspruch 7, wobei die Okularlinseneinheit (33) ein Element zur Aufnahme eines Gasvolumens aufweist, das luftdicht mit der Okularlinseneinheit (33) verbunden ist und eine Volumenänderung des Gases im Innenraum der Okularlinseneinheit aufnimmt, welcher durch das Ausziehen und Einziehen des Trennelements (40) veränderbar ist.
Endoskop nach Anspruch 7, wobei ein zweites röhrenförmiges, elastisches und luftdichtes Trennelement an der Okularlinseneinheit angeordnet und in der Okularlinseneinheit ein Belüftungsloch (97) ausgebildet ist, wobei das Belüftungsloch (97) einen Seitenraum am distalen Ende der Okularlinse (32) mit einem Seitenraum am proximalen Ende der Okularlinse verbindet.
Endoskop nach Anspruch 1, wobei das Mittel zur Änderung der Brennpunktposition eine Linse (120, 140) mit variabler Brennweite ist, die in der Okularlinseneinheit (106, 103A) angeordnet ist.
Endoskop nach Anspruch 12, wobei die Linse mit variabler Brennweite eine Flüssigkristalllinse (120) ist.
Endoskop nach Anspruch 1, wobei das Mittel zur Änderung der Brennpunktposition (159, 150) einen Aufnahmeausschnitt (159) im Okularabschnitt (4F) zur Aufnahme eines optischen Einsatzelements (151–155) aufweist, wobei der Aufnahmeausschnitt zwischen der proximalseitigen Stirnfläche der Bildleitfaser (15) und der distalseitigen Stirnfläche der Okularlinseneinheit (103B) angeordnet ist und durch den Einsatz verschiedener Einsatzelemente die optische Wegstrecke zwischen der Bildleitfaser und der Okularlinseneinheit veränderbar ist.
Endoskop nach Anspruch 14, wobei sich die optischen Einsatzelemente (151–155) in der Dicke und/oder dem Brechungsindex unterscheiden.
Endoskop nach Anspruch 15, wobei eines der optischen Einsatzelemente (154) eine Linse ist.
Endoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Okularabschnitt (4) ein Mittel (41, 42) zur Fixierung der Position der Okularlinseneinheit (33) an einer vorbestimmten Position im Okularabschnitt aufweist.
Endoskop nach Anspruch 17, wobei das Mittel (41, 42) zum Fixieren der Position aus einem Feststellabschnitt (41) und einem Druckelementabschnitt (42) besteht, die am Okularabschnitt (4) angeordnet sind.
Endoskop nach Anspruch 17, wobei ein Okularbefestigungsabschnitt (206) zur Montage des Okularabschnitts (4) vorgesehen und ein Abdichtungselement (212) zwischen den Okularabschnitt und den Montageabschnitt eingefügt ist.
Endoskop nach Anspruch 1, wobei die Abdichtungsstruktur (35, 40, 39) ein Eindringen von Wasserdampf mit hohem Druck und/oder hoher Temperatur zwischen die proximalseitige Stirnfläche der Bildleitfaser (15) und der der Bildleitfaser (15) gegenüberliegenden Stirnfläche der Okularlinseneinheit (33) verhindert.
Endoskop nach Anspruch 20, wobei die Okularlinseneinheit (33) zwei optische Fenster aufweist, wobei ein optisches Fenster (36) auf der Seite des distalen Endes und ein optisches Fenster (38) auf der Seite des proximalen Endes angeordnet ist wobei das optische Fenster (36) auf der Seite des distalen Endes an der Bildprojektions-Stirnfläche der Bildleitfaser (15) in Kontakt mit dieser angeordnet ist und wobei das optische Fenster (38) auf der Seite des proximalen Endes derselben so angeordnet ist, dass es von der Hülle (9) beabstandet ist.
Endoskop nach Anspruch 1, wobei das Mittel zur Änderung der Brennpunktposition eine Bedienungseinheit (3) zur Sichteinstellung aufweist, die getrennt von der Okularlinseneinheit (33) angeordnet ist.
Endoskop nach Anspruch 22, wobei die Bedienungseinheit (3) zur Sichteinstellung wasserdicht an der Hülle (9) angeordnet ist.