DE2135981C3 - Endoskop mit zylindrischem Beobachtungsfenster und drehbarem Spiegel - Google Patents

Description

'i?"eine allgemeine Seitenansicht des erfindungs-

durch ein .— _o-„.

Fig. 1 dargestellte Endoskop

^ !"An Schnitt längs der Linie A-A in F i g 2 mit einer Antriebsvorrichtung für die Drehung des ReHe-^XiO _F7_g ^Pi5^eSe1ne Teilansicht einer anderen Ausführungsform der Antriebsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, die durch einen Draht von der Betat.gungs-

F i g. 6 eine persp«»»— Teilansicht ähnlich der Fi β 5 einer anderen Ausführungsform der Antriebsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung,

F β 7 eine teilweise perspektivische Ansicht einer Modifikation der Ausführungsform der Antr.ebsvor-

"chtungnachFig_a6_gesteiue ^ ^

Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung versehen is° umfaßt ein Steuergehäuse 2, e.nen vorderen Endteil 4 der so ausgebildet ist, daß er in den zu beobachtenden hohlen Teil eingeführt werden kann und der em durchsichtiges zylindrisches Beobachtungsfenster 3 au wetat ferner eine langgestreckte flexible Röhre 5, die das vordere Endteil 4 mit dem Steuergehause 2

Die Erfindung betrifft ein Endoskop mit einem vorderen Endteil, in welchem ein zylindrisch ausgebildetes Beobachtungsfenster, ein um die optische Achse des Endoskops drehbarer Reflexionsspiegel und ein Objektiv untergebracht sind, wobei das vordere Endteil über eine flexible langgestreckte Röhre, in dem sich ein Bildübertragungssystem befindet, mit einem Steuergehause verbunden ist, in welchem ein Okular sowie eine Betätigungsvorrichtung für die Drehung des Spiegels vorgesehen sind.

Bei einem bekannten Endoskop dieser Art (US-PS 56 875) erfolgt die Drehung des mit einem Zahnrad verbundenen Spiegels durch ein Zahnrad, das von einer flexiblen Welle angetrieben ist. Eine solche Anordnung läßt eine exakt reproduzierbare Einstellung nicht zu.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine genau reproduzierbare Verdrehung des Reflexionsspiegels zu erreichen. Diese Aufgabe wird Wie in F i g. 2 dargestellt, sind ein Reflexionsspiegel 19 und ein Objektiv 15 im vorderen Endteil 4 angeordnet, um das von außen kommende Licht durch das Beobachtungsfenster 3 aufzunehmen. Ein bildübertragendens optisches Fasersystem 15a erstreckt sich so durch die langgestreckte Röhre 5, wobei deren eines Ende nahe der bilderzeugenden Fläche des Objektivs 15 angeordnet ist, während das andere Ende des optischen Bildübertragungssystems 15a im Steuergehäuse 2 endet. Im Zentralgehäuse 2 ist hinter dem hinteren Ende des bildübertragenden Glasfasersystems 15a ein Okular 6 vorgesehen, so daß das Bild eines Objekts, das seitlich zum vorderen Endteil 4 angeordnet ist, auf das vordere Ende des optischen Bildübertragungssystems 15i fokussiert wird. Das Bild des Objekts wird dann durcr 6c dieses Bildübertragungssystem hindurch zum hinterer Ende übertragen und kann dort durch das Okular ( beobachtet werden.

Um das Objekt zu beleuchten, umgibt ein lichtleiten des optisches System 17 das bildübertragende optiscln <>5 Fasersystem 15a, wobei sein vorderes Ende am Objekti 15 endet. Sein hinteres Endteil erstreckt sich über da Steuergehäuse 2 hinaus und kann mit einer (nich dargestellten) äußeren Lichtquelle direkt oder über ei

anderes lichtleitendes Fasersystem verbunden werden. Daher wird das von der Lichtquelle ausgesandte Licht durch das lichtleitende Fasersystem 17 geleitet und beleuchtet, nachdem es durch den Reflexionsspiegel 19 reflektiert worden ist.

Wie in Fig.2 dargestellt, ist das durchsichtige zylindrische Beobachtungsfenster 3 an seinem hinteren Ende mit dem vorderen Endteil 4 verbunden. Ein verbindendes Ringteil 7 mit einem Innengewinde Ta ist am vorderen Ende des Beobachtungsfensters 3 befestigt. In das Innengewinde 7 a des Verbindungsringes 7 ist eine Kappe 10 eingeschraubt, um das vordere Ende des Beobachtungsfensters 3 zu schließen.

Im folgenden soll unter Bezugnahme auf Fig. 2 im einzelnen die Anordnung des Objektivs 15;» und des optischen Glasfasersystems 15a und 17 beschrieben werden. Mit einer Feststellschraube 11 ist eine Halterung 12 fest im vorderen Endteil 4 befestigt. Fest mit der mittleren Öffnung der Halterung 12 und koaxial mit dieser ist durch die Feststellschraube 14 ein zylindrisches Teil 13 befestigt. Eine Linsenfassung 16, die das Objektiv 15 sowie eine Büchse enthalt, in der das vordere Ende des optischen Bildübertragungssystems 15a befestigt ist, wie dargestellt, ist konzentrisch im vorderen Ende des lichtleitenden optischen Systems 17 angebracht. Das vordere Ende des lichtleitenden optischen Fasersystems 17 ist seinerseits fest mit dem zylindrischen Teil 13 verbunden, so daß das Objektiv 15 und das vordere Ende des optischen Bildübertragungssystems 15a ebenfalls fest in bezug auf das zylindrische Teil 13 befestigt sind.

Gemäß einem charakteristischen Merkmal der Erfindung ist das Schaltrad 18 drehbar an dem vorderen Endteil des zylindrischen Teils 13 nahe der vorderen Endfläche der Halterung 12 befestigt, wie dies in den F i g. 2 und 4 dargestellt ist. Auf dem Schaltrad 18 ist ein Spiegel-Befestigungsblock 20 montiert. An der diagonalen Fläche des Befestigungsblockes 20 ist ein Reflexionsspiegel 19 befestigt, so daß der Spiegel 19 unter einem Winkel von 45° in bezug auf die optische Achse des Objektivs 15 angeordnet ist. Wenn das Schaltrad 18 um die optische Achse gedreht wird, wird der Spiegel 19 ebenfalls um die optische Achse gedreht, wobei ein Winkel von 45° zwischen der optischen Achse und der Fläche des Spiegeis 19 aufrechterhalten bleibt.

Der Block 20 ist an seiner vorderen Endfläche in einer Stellung, die mit der optischen Achse übereinstimmt, mit einer Ausnehmung versehen. In der hinteren Endfläche des zentralen Vorsprungs 9a eines Lagerteils 9, der durch ein Gewinde in dem Haltering 7 gehalten ist, befindet sich in der optischen Achse ebenfalls eine Ausnehmung, die mit der Ausnehmung, die sich im Block

20 befindet, fluchtet. Zwischen beiden Ausnehmungen ist eine Kugel 8 angeordnet, so daß der Bleck 20 drehbar durch die Kugel 8 gehalten wird. Dies sichert eine genaue Drehung des Spiegels 19 um die optische Achse, während der Winkel zwischen Spiegel 19 und der optischen Achse mit 45° eingehalten wird.

Die Kugel 8, die in dem Lagerteil 9 gehalten wird, verhindert außerdem, daß das Schaltrad 8 zusammen mit dem Block 20 vom zylindrischen Teil 13 entfernt wird.

Wie in Fig.4 dargestellt, ist ein durch ein Fluid betätigbarer Zylinder 22 vorgesehen, in dem ein Kolben

21 verschiebbar ist und der mit der vorderen Endfläche der Halterung 12 nahe dem Umfang des Schaltrades durch die Feststellschraube 23 verbunden ist. Der Kolhen 21 ist an seinem äußeren Ende mit einem Antriebsteil 25 versehen, an welchem eine Schaltklinke 24 drehbar gelagert ist. Die Schaltklinke 24 ist mit Zähnen des Schaltrades 18 in Eingriff bringbar. Wenn der Zylinder 22 durch das eingeführte Fluid betätigt wird, wird der Kolben 21 bewegt. Er bewegt das Schaltrad 18 durch die Schaltklinke 24 um einen Zahn weiter. Um zu verhindern, daß das Schaltrad 18 rückwärts gedreht wird, nachdem es durch die Schaltklinke 24 bewegt worden ist, ist durch einen Lagerzapfen eine Sperrklinke 36 drehbar an der vorderen Endfläche der Halterung 12 nahe dem Umfang des Schaltrades 18 befestigt, so daß die Spitze der Klinke 36 in Eingriff mit den Zähnen des Schaltrades 36 steht. Eine Feder 36a ist um den Lagerzapfen angeordnet. Sie ist mit ihrem einen Ende an der Halterung 12 befestigt und steht mit ihrem anderen Ende mit der Klinke 36 in Eingriff, so daß die Klinke 36 gegen das Schaltrad 18 gedruckt wird, um den Eingriff der Klinke 36 mit dem Schaltrad 18 zu sichern. Wie in den F i g. 2 und 4 dargestellt, ist der Zylinder 22 mit einer öffnung 26 versehen, in der das vordere Ende einer Leitung 27 endet, die durch eine öffnung in der Halterung 12 hindurchgeführt ist. Das hintere Ende der Leitung 27 ist mit einem Ende der flexiblen Leitung 28 verbunden, die sich durch die langgestreckte flexible Röhre 5 erstreckt; das andere Ende der Leitung 28 ist mit einem Druckzylinder 29 verbunden, der — wie in den F i g. 1 und 3 dargestellt — im Steuergehäuse 2 angeordnet ist. Ein Kolben 30 ist verschiebbar in dem Druckzylinder 29 angeordnet und die Kolbenstange 32 des Kolbens 30 geht durch eine Öiffnung, die in einer Kappe angeordnet ist, welche den Druckzylinder 29 abdichtet. Ein Betätigungsknopf 32a ist mit dem äußeren Ende der Stange 32 verbunden. Eine Druckfeder 31 ist um die Stange 32 zwischen dem Knopf 32a und der Kappe des Druckzylinders 29 angeordnet, so daß der Kolben 30 durch die Feder 31 normalerweise nach oben oder auswärts gedrückt wird, wie dies der F i g. 3 zu entnehmen ist. Mit dem Zylinder 29 ist ein mit einer abnehmbaren Kappe versehener Einfüllstutzen 33 für das Fluid verbunden, so daß das Fluid, beispielsweise ein öl, in den Raum im Druckzylinder 29, die flexible Leitung 28, die Röhre 27 und den Zylinder 22 eingefüllt werden kann. Wenn dann der K.nopf 32a gegen die Wirkung der Feder 31 von Hand nach unten gedrückt wird, wird die Flüssigkeit im Zylinder 29 durch den Kolben 30 zusammengedrückt. Die Kompressionskraft der Flüssigkeit wird durch die Röhre 28 und die Röhre 27 auf den Zylinder 22 übertragen, so daß der Kolben 23 bewegt wird und die Klinke 24 betätigt. Hierdurch wird das Schaltrad 18 gedreht. Wenn der Knopf 32a freigelassen wird, wird der Kolben 30 durch die Wirkung der Feder 31 zurückbewegt. Hierdurch wird der Flüssigkeitsdruck im Zylinder 39 entlastet, der Kolben 23 bewegt sich zurück und zieht die Antriebsklinke 24 zurück, so daß die Klinke 24 mit dem folgenden Zahn des Schaltrades 18 in Eingriff kommt und die darauffolgende Betätigung des Knopfes 32 möglich wird.

Um die Bewegung des Kolbens 23 durch den Druck der Flüssigkeit im Zylinder 22 auf eine Größe zu begrenzen, die genügt, um die Drehung des Schaltrades 18 um den Abstand zweier benachbarter Zähne zu bewirken, ist an der Halterung 12 vor dem Teil 25 durch Einstellschrauben 35 ein Anschlag 34 befestigt, so daß der Hub des Kolbens 23 einstellbar ist

Es ist ohne weiteres klar, daß die optische Achse O des Spiegels 19 auf jedes Objekt gerichtet werden kann,

das in beliebiger Richtung seitlich um die Längsachse des vorderen Endteils 4 angeordnet ist, indem durch geeignete Wiederholung der Betätigung des Knopfes 32a eine Längskraft an die Antriebsvorrichtung angelegt wird, die aus einer Zylinder-Kolben-Einheit und den Halteelementen gebildet ist, wodurch das Schaltrad 18 um einen geeigneten Winkel bewegt wird, so daß es nicht erforderlich ist, das vordere Endteil selbst zu drehn.

Fig.5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der anstelle des Fluids ein Kabelzug vorgesehen ist, um eine Längskraft auf den Antrieb des Reflexionsspiegels auszuüben.

Bei der in Fig.5 dargestellten Ausführungsform ist der Spiegel 19 auf der schrägen Fläche eines Montageblockes befestigt, der ähnlich dem Lagerblock 20 in F i g. 2 ist. Der Montageblock ist auf dem Schaltrad 18 befestigt, das — wie im Falle der Ausführungsform nach F i g. 2 — auf dem zylindrischen Teil 13 drehbar ist. Ein schwenkbarer Hebel 63 ist an einen Stift 64 drehbar am vorderen Endteil 4 montiert und ein Ende des Kabelzugs 66 ist mit einem Arm 63b des Hebels 63 verbunden. Die Antriebsklinke 24 wird durch einen Stift 64a an der Spitze des anderen Armes 63a des Hebels 63, der rechtwinklig zum Körper des Hebels 63 gebogen ist, drehbar gehaltert. Um den Drehzapfen 64 ist eine Feder 67 vorgesehen, die normalerweise den Hebel 63 im Gegenuhrzeigersinn drückt, wie dies der Fig.6 zu entnehmen ist. Die Antriebsklinke 24 wird durch eine Feder 65a, die um den Drehzapfen 64a angeordnet ist, in eine solche Richtung gedrückt, daß sie in Eingriff mit dem Schaltrad 18 steht. Eine Sperrklinke 36 ähnlich derjenigen in F i g. 4, steht durch eine Feder 36a ähnlich der in F i g. 4 mit dem Schaltrad 18 in Eingriff.

Der Kabelzug 66 erstreckt sich durch die langgestreckte flexible Röhre 5 und ist mit der (nicht dargestellten) Betätigungsvorrichtung, die im Steuergehäuse angeordnet ist, so verbunden, daß der Kabelzug 66 gezogen wird, wenn die Betätigungsvorrichtung betätigt wird. Hierdurch wird eine Zugkraft auf den schwenkbaren Hebel 63 ausgeübt, wie dies der F i g. 5 zu entnehmen ist, wodurch er gegen die Wirkung der Feder 67 im Uhrzeigersinn bewegt wird. Daher wird das Schaltrad 18 zusammen mit dem Spiegel 19 durch die Antriebsklinke 24 in ähnlicher Weise betätigt wie im Falle der Ausführungsform der Fig.2 bis 4. Ein Führungsglied 68 im Innern des vorderen Endteils 4 dient dazu, die Betätigung des Kabelzuges 66, wenn er durch das Teil 68 hindurchgeht, zu glätten.

F i g. 6 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform der F i g. 5. In dieser Ausführungsform ist anstelle des Hebels 63 und der Antriebsklinke 24 ein um die Achse 79 drehbares Zahnrad 17 vorgesehen, auf dem eine Blattfeder 74 befestigt ist, an deren Ende eine Antriebsklinke 74a angeordnet ist. Mit dem Zahnrad 71 steht eine Zahnstange 72, die gleitbar in einem Führungsteil 77 geführt ist, welches sich in dem vorderen Endteil 4 befindet, in Eingriff. Ein Kabelzug 73 ähnlich dem Kabelzug 66 in Fig.6 ist mit dem oberen Ende der Zahnstange 72 verbunden, während eine Druckfeder 78 zwischen dem Führungsteil 77 und dem oberen Ende der Zahnstange 72 angeordnet ist, um die Zahnstange nach unten zu drücken, wie dies der F i g. 6 zu entnehmen ist. Die Antriebsklinke 74a ist mit dem Schaltrad 18 in ähnlicher Weise in Eingriff bringbar, wie dies der F i g. 5 zu entnehmen ist, obwohl sie in F i g. 6 zur besseren Darstellung der Anordnung so gezeigt ist, als sei sie hiervon entfernt. In ähnlicher Weise wie im Fall der Anordnung nach Fi g. 5 steht eine Sperrklinke 36 im Eingriff mit dem Schaltrad 18. Der Reflexionsspiegel ist durch den Montageblock, der an dem Schaltrad 18 befestigt ist, in seiner Stellung gehaltert.

Wenn im Betrieb der Kabelzug 73 durch Betätigung der Betätigungsmittel im Steuergehäuse gezogen wird, wird die Zahnstange gegen die Wirkung der Feder 78 nach oben bewegt und dreht das Zahnrad 71, wodurch das Schaltrad 18 über die Antriebsklinke 74a zusammen mit dem Spiegel 19 gedreht wird. Die Betätigung wird wiederholt, bis der Spiegel 19 genau auf das zu beobachtende Objekt ausgerichtet ist.

Fig.7 zeigt eine weitere Ausbildungsform der Anordnung nach F i g. 6.

Bei dieser Anordnung sind das Zahnrad 71 und die Zahnstange 72 der F i g. 6 entfernt und die Antriebsklinke 74a ist direkt am schwenkbaren Hebel 81 befestigt. Dieser ist mit seinem mittleren Teil im Inneren des vorderen Endteiles 4 drehbar angeordnet. Der Kabelzug 83, der dem Kabelzug 73 in F i g. 6 entspricht, ist am Arm des Hebels 81 befestigt und erstreckt sich in entgegengesetzter Richtung zu dem Teil des Hebels 81, an welchem die Antriebsklinke befestigt ist. Der Hebel 81 wird normalerweise durch eine Feder 88 in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung gespannt, in der der Hebel 81 gedreht wird, wenn der Kabelzug 83 durch Betätigung der von Hand betätigbaren Mittel im Steuergehäuse gezogen wird.

Die Wirkungsweise der Ausführungsform nach F i g. 7 ist ähnlich der in F i g. 6 dargestellten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

L. ι··.. Hiß der Spiegel mit einem Schaltrad fest dadurch gelost daß dersp j ^ Scha|tkljnke um Patentansprüche: p j

1. Endoskop mit einem vorderen Endteil, in welchem ein zylindrisch ausgebildetes Beobachtungsfenster, ein um die optische Achse des Endoskops drehbarer Reflexionsspiegel und ein Objektiv untergebracht sind, wobei das vordere Endteil über eine flexible langgestreckte Röhre, in dem sich ein Bildübertragungssystem befindet, mit einem Steuergehäuse verbunden ist, in welchem ein Okular sowie eine Betätigungsvorrichtung für die Drehung des Spiegels vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (19) mit einem Schaltrad (18) fest verbunden ist, das mittels einer Schaltklinke (24; 74a) um definierte Winkelschritte drehbar ist.

2. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperrklinke (36) vorgesehen ist. die unter der Wirkung einer Feder (36a) in Eingriff mit dem Schaltrad steht.

3. Endoskop nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltklinke (24) vom Kolben (21) einer Antriebsvorrichtung betätigt wird, der in einem Zylinder (22) verschiebbar ist, welcher über eine durch die langgestreckte Röhre verlaufende Leitung (28) mit einem in der Betätigungsvorrichtung angeordneten Zylinder (29) verbunden ist, in welchem ein von Hand betätigbarer Kolben (30) verschiebbar ist.

4. Endoskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltklinke (24; 74a) am einen Ende eines Hebels (63; 81) befestigt ist, der gegen die Kraft einer Feder (67; 88) schwenkbar ist und an dessen anderem Ende ein Kabelzug (66; 83) befestigt ist, der mit der Betätigungsvorrichtung verbunden ist.

5. Endoskop nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltklinke (24) selbst schwenkbar ist.

6. Endoskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltklinke (74a) an einem Zahnrad (71) befestigt ist, das mit einer Zahnstange (72) kämmt, die gegen die Kraft einer Feder (78) in einer Führung (77) verschiebbar ist und über einen Kabelzug (73) mit der Betätigungsvorrichtung verbunden ist.

uemau ^¹¹¹¹"' '"'"j-i,·...!.» vorgesehen, die unter der ^dUng '^inTrSdÄgriff mit dem Schaltrad steht. Klinke kann dabei vom Kolben einer Antriebsvorrichtung betätigt werden, nke kann auch mechanisch, vorzugswei-,o se über einen mit der Betätigungsvorrichtung verbünde-

^Ä^Senden an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrung.be.sp.ele beschne-