DE2232582A1

DE2232582A1 - Endoskopaufbau

Info

Publication number: DE2232582A1
Application number: DE2232582A
Authority: DE
Inventors: Mitsuto Itoh; Kunio Kinoshita
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1971-07-03
Filing date: 1972-07-03
Publication date: 1973-01-18
Also published as: DE2232582B2; US3818902A

Description

Endoskopaufbau

Die Erfindung betrifft einen Endoskopaufbau.

Ein herkömmliches Endoskop weist ein optisches System zum Übertragen des vom Beobachter empfangenen Lichtes und ein optisches Beleuchtungssystem, die beide im Rohr des Gerätes aufgenommen sind, das in den Hohlraum des Körpers eingeführt wird, und weiterhin ein Beleuchtungsfenster und ein Beobachtungsfenster in der Nähe des äusseren Endes des Rohres auf. Öas durch das optische Beleuchtungssystem durch das Beleuchtungsfenster geleitete Licht ist auf die Wände des Hohlraumes

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im Körper gerichtet. Das von den beleuchteten Wänden des Hohlraums im Körper reflektierte Licht gelangt durch das Beobachtungsfenster zu dem optischen System zum Übertragen des vom Beobachter empfangenen Lichtes und dann zu dem ausserhalb des Hohlraumes im Körper angeordneten Okular.

Bei einem solchen bekannten Endoskop sind das optische das Beleuchtungslicht erzeugende Beleuchtungssystem und das optische System zum Übertragen des vom Beobachter empfangenen Lichtes, das von den Wänden des Hohlraums im Körper ausgesandt wird, in dem Endoskop fest angeordnet. Wenn daher die Position des Endoskops nicht geändert wird, ist die Richtung, in die das Beleuchtungslicht ausgesandt wird und/oder in der das Licht vom Beobachter empfangen wird, immer festgelegt. Dariiberhinaus ist es unmöglich, die Stellung des Endoskopes von aussen so genau wie gewünscht zu ändern. Da weiterhin die optischen Systeme zur Beleuchtung und Beobachtung in einem festen Winkel zueinander angeordnet sind, muss der Abstand der Beleuchtungsund Beobachtungsfenster von den Wänden des Hohlraums im Körper für eine geeignete Beobachtung genau bestimmt sein. Wenn sich dieser Abstand ändert, wird die Beobachtung zeitweise unmöglich. Aus diesem Grunde weisen herkömmliche Endoskope den Nachteil auf, dass ihre Arbeit sehr zeitraubend und eine genaue Beobachtung schwierig ist.

Es ist daher die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, ein Endoskop zu liefern, das eine genaue Beobachtung bei einer einfachen Handhabung ermöglicht.

Dazu weist das erfindungsgemässe Endoskop ein optisches System auf, das mit einer Richtungsverschiebeeinrichtung zum Ändern der Richtung, in die das Beleuchtungslieht ausgesandt wird, und/oder in der das Licht vom Beobachter empfangen wird, ausgerüstet ist, wodurch immer eine genaue Beobachtung erreicht

wird. "" "

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Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung beispielsweise eine Ausführungsform der Erfindung näher erläutert.

Pig. 1 zeigt schematisch die aussere Gestalt eines Endoskopes.

Pig. 2 ist eine Längsschnittansicht durch das in Pig.1 gezeigte Endoskop.

Pig.3A ist eine Draufsicht auf ein Endoskop.

Pig.3B ist eine Längssclmittansicht längs der Linie A-A in Pig. 3A.

Pig.30 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie B-B von Pig.3A.

Pig. 4 ist eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemässen Endoskops.

Pig. 5 ist eine Längsschnittansicht noch einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemässen Endoskops,

Pig. 6 ist eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemässen Endoskops.

In Pig. 1 weist der das Endoskop 2 bildende Metallzylinder 4 ein Beleuchtungsfenster 6 und ein Beobachtungsfenster 8 auf, die in der Nähe des äusseren Endes des Zylinders in seiner axialen Richtung angeordnet sind. Diese Penster 6 und 8 bestehen aus lichtdurchlässigem Material. An die Rückseite des Beleuchtungsfensters ist wie aus Pig. 2 zu ersehen ist, eine Endfläche eines Bündels 10 aus optischen Pasern angeheftet, die ein optisches Beleuchtungssystem bilden. Das andere Ende

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dieses Bündels optischer Fasern 10 führt durch ein biegbares Verbindungsrohr 12 (Fig. 1), das an dem Metallzylinder 4 angebracht ist, so dass es mit einem Beleuchtungslichteinlassrohr 16 verbunden ist, das an der äusseren Lichtquelle einer Steuereinrichtung 14 angebracht ist. Wie aus Fig.2 zu ersehen ist, ist an der Innenseite des Beobachtungsfensters 8 ein
Prismenhalterahmen 20 drehbar durch einen Stift 18 an einer
Ecke eingesetzt. In der Seite des Rahmens 20, die dem Beobachtungsfenster 8 gegenüberliegt, ist eine Öffnung 22 ausgebildet. Der Rahmen 20 enthält ein Prisma 24» das einen Teil des optischen Systems zum Übertragen des vom Beobachter empfangenen
Lichtes bildet. Der Rahmen 20 ist gewöhnlich so vorgespannt, dass er sich im Uhrzeigersinn um den Stift 18 durch die Wirkung einer Feder 26 dreht, jedoch in einer Stellung, die um einen geeigneten Winkel von seiner sonstigen Drehstellung versetzt is-t, durch einen Draht 28 festgehalten wird, der so an einem Ende des Rahmens 20 angebracht ist, dass er gegen die Kraft
der Feder 2 6 bewegt wird. Das andere Ende des Drahtes 28 führt durch das Verbindungsrohr 12 zur Steuereinrichtung 14 und ist an einem Einstellknopf 30 befestigt. Das durch das Beobachtungsfenster 8 über die oben genannte Öffnung 22 empfangene und
durch das Prisma 24 reflektierte Licht gelangt durch eine weitere Öffnung 32, die in dem Rahmen 20 ausgebildet ist, in das Objektiv 34. Dort ist ein weiteres Bündel 36 zur Übertragung des vom Beobachter empfangenen Lichtes vorgesehen, wobei
seine Endfläche genau im Brennpunkt des Objektives 34 angeordnet ist. Das andere Ende des Bündels aus optischen Fasern 36 führt durch das Verbindungsrohr 12 zum Beobachtungsokular 38 (Fig. 1) der Steuereinrichtung 14.

Das an dem äusseren Ende des Verbindungsrohres 12 angebrachte Endoskop 2 wird zur gewünschten Stelle des Hohlraumes im
menschlichen Körper eingeführt. Von der Lichtquelle wird Beleuchtungslicht durch die Beleuchtungslichteinlassöffnung 16

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der Steuereinrichtung 14 eingeleitet, gelangt durch das optische Faserbündel 10 und wird durch das Beleuchtungsfenster"6 auf die Wände des Körperhohlraumes gesandt. Das davon reflektierte Licht gelangt durch das Beobachtungsfenster 8 und die Öffnung 22 des Rahmens 20, um durch das Prisma 24 reflektiert zu werden, was zur Folge hat, dass das Bild der Wände des Körperhohlraums durch das Objektiv 34 auf eine Endfläche des optischen Faserbündels 36 abgebildet wird. Dieses Bild wird durch das Bündel 36 zum Okular 38 der Steuereinrichtung geleitet, um durch das blosse Auge beobachtet oder durch eine Kamera aufgenommen zu werden.

Wenn das reflektierte Licht, das das Bild der Wände des Körperhohlraumes trägt, nicht genau' in das Beobachtungsfenster 8 fällt, sondern etwas davon versetzt ist, wird der Einstellknopf 30 während der Beobachtung durch das Okular 38 gedreht, um eine Drehung des Prismenhalterahmens 20 um den Stift 18 hervorzurufen, um den Einfallswinkel des zu dem Prisma 24 geleiteten Lichtes zu ändern. Auf diese Weise ändert das Prisma 24, das einen Teil des optischen Systems, das das vom Beobachter empfangene Licht überträgt bildet, seine Position, um jederzeit eine genaue Beobachtung zu erzielen.

Die oben beschriebene Ausführungsform bezieht sich auf ein sogenanntes Seitenbeobachtungsendoskop, bei dem das Beleuchtungsfenster 6 und das Beobachtungsfenster 8 in einer Reihe in Längsrichtung des Zylinders 4 angeordnet sind. Die Erfindung ist jedoch auch auf ein anderes Seitenbeobachtungsendoskop anwendbar, bei dem das Beleuchtungsfenster 6 und das Beobachtungsfenster 8 parallel zueinander in Längsrichtung des Zylinders 4a, wie in den Fig. 3A, 3B und 30 dargestellt ist, angeordnet sind. Bei der in diesen Figuren dargestellten Ausführungsform ist der Zylinder 4a des Endoskops 2a an einer Seite mit einem flachen Teil 40 versehen, in dem das Beleuchtungsfenster 6 und das Beobachtungsfenster 8 parallel wie in

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Pig. 3A gezeigt ausgebildet sind. Das Beleuchtungsfenster 6 und das optische Faserbündel 36, die das optische Beleuchtungssystem bilden, sind aus den gleichen Materialien hergestellt wie bei der in Pig. 2 gezeigten Ausführungsform. Der Rahmen 20, der das Prisma 24 hält, das das optische System zur Übertragung des vom Beobachter empfangenen Lichtes bildet, ist drehbar wie in Pig. 3C gezeigt durch einen Stift 18 gehalten, der an einem Ende der Unterseite angebracht ist. Am anderen Ende der Unterseite des Rahmens 20 ist wie in Pig. 3B gezeigt, ein keilförmiges Teil 46 vorgesehen, in.das ein Pührungsloch 44 gebohrt ist, durch das ein Pührungsstift 42 wandert. Dieses keilförmige Teil 46 ist mit dem Einstellknopf 30 der Steuereinrichtung 14 (nicht gezeigt) ähnlich wie in Pig.1 durch einen Draht 28 verbunden, der an einem Ende des keilförmigen Teils 46 befestigt ist.

Bei der in Pig. 3 gezeigten Ausführungsform wird der Einfallswinkel des Beobachtungslichtes, das in das Prisma 24 fällt, dadurch gesteuert, dass das keilförmige Teil 46 über die Unterseite des Rahmens 20 in axialer Richtung, des Zylinders 4a entweder zur linken Seite in Pig. 3B um das Prisma 24 im Uhrzeigersinn zu drehen oder zur rechten Seite in Pig. 3B um es entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen, bewegt wird.

Bei den zwei oben beschriebenen Ausführungsformen ist eine Änderung der Stellung des das Beobachtungslicht empfangenden Prismas 24 beabsichtigt. Es kann jedoch auch der Winkel, unter dem das Beleuchtungslicht ausgesandt wird, ebenfalls geändert werden. In Pig. 4 ist eine für diesen Zweck entworfene Ausführungsform dargestellt. Ein Rahmen 50 ist nahe an der Endfläche eines Bündels 10a aus optischen Pasern angeordnet, das einen Teil eines optischen Beleuchtungssystems bildet, und ein Prisma 52 wird auf einem Rahmen 50 gehalten, der sich um einen Stift 54 dreht, und an einem Ende mit dem Draht 28 verbünden ist, der seinerseits wie in Pig. 1 mit einem Einstellknopf 30

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der Steuereinrichtung 14 verbunden ist. Bei der in Pig.. 4 gezeigten Ausführungsform ist ein Prisma 56, das ein optisches System zur Übertragung des vom Beobachter empfangenen Lichtes bildet, an dem Endoskop 2 befestigt. Eine Drehung des Prismas 52 ermöglicht es, dass das Beleuchtungslicht, das durch das optische Faserbündel 10a gelangt,unter verschiedenen Winkeln durch das Beleuchtungsfenster 6 auf die Wände 58 des Körperhohlraums gesandt wird.

Ein optisches Beleuchtungssystem umfasst weiterhin wie in Pig.5 gezeigt ein optisches Breitbeleuchtungssystem, das aus einem Prisma 60 und einem Bündel 62 aus optischen Fasern besteht und ein optisches Punktbeleuchtungssystem, das von einem Bündel 64 aus optischen Fasern, einem Prisma 66 und einer konvexen Linse 68 gebildet wird. Diese Kombination von optischen Systemen hat den Zweck, einen möglichen Ausfall des Beleuchtungslichts, das auf die Wände des Körperhohlraums gesandt wird, in dem Falle auszugleichen, bei dem die Beobachtung durch besondere Einrichtungen, z.B. durch ein Teleskop oder durch Gummilinsen erfolgt. Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform hat das optische Punktbeleuchtungssystem einen begrenzten Beleuchtungsbereich, was eine Einstellung des Lichtreflektionswinkels durch eine genaue Änderung der Stellung eines Prismas 66 erforderlich macht. Zu diesem Zweck ist das Prisma 66 an der Endfläche des optischen Frserbündels 64 angebracht, ein Rahmen 72 so eingesetzt, dass er sich um einen Stift 70 dreht, und das Punktbeleuchtungslicht wird von dem Prisma 66 zu den Wänden 58 des Körperhohlraums unter verschiedenen Winkeln wie in Fig. 1 durch die Betätigung des Einstellknopfes 30 der Steuervorrichtung.14 gesandt. Diese Anordnung ermöglicht selbst dann eine gute Beobachtung, wenn die Wände 58 des Körperhohlraums um einen Abstand D von einem Endoskop entfernt werden.

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Die oben beschriebenen und in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsformen beziehen sich auf den Pail, bei dem das Beleuchtungslicht von einer äusseren Steuereinrichtung 14 durch optische Pasern als Lichtleitung in ein Endoskop 2 oder 2a eingeführt wird. Es kann jedoch auch in einem Endoskop selbst wie in Pig. 6 dargestellt eine Beleuchtungslichtquelle enthalten sein. Im folgenden wird diese Ausführungsform im Hinblick darauf erläutert, dass an dem optischen System zur Übertragung des vom Beobachter■empfangenen Lichtes eine Richtungsverschiebeeinrichtung angebracht ist. Pig. 6 zeigt ein Endoskop 2c, in dem eine Beleuchtungslichtquelle enthalten ißt. Das Verbindungsrohr und die Steuereinrichtung von Pig. sind wie in Pig. 1 gezeigt aufgebaut und werden auf die gleiche Weise betrieben. Das in Pig. 6 gezeigte Endoskop 2c weist drei Öffnungen auf: Die erste Öffnung ist ein Beleuchtungsfenster 78, durch das das Beleuchtungslicht von einer fotographischen Lampe 76 gesandt wird. Eine zweite Öffnung ist ein fotographisches Penster 86, durch das das reflektierte Licht von den Wänden des Körperhohlraums von einem fotographischen Objektiv 80 zu einem fotographischen PiIm 84 geleitet wird, der in einem fotographischen Rahmen 82 angeordnet ist. Eine dritte Öffnung ist ein Beobachtungsfenster 8, durch das das vom Beobachter empfangene Licht wie in Fig. 2 zu dem Prisma 24» das auf dem drehbar eingesetzten Rahmen 20 angebracht ist, zu einer Gruppe 88 von Objektivlinsen und einem Bündel 36 aus optischen Pasern

geleitet wird. Der fotographische PiIm 84 ist in einer Filmkassette 90 aufgenommen und sein Transportende ist mit dem Filmtransporthebel verbunden, der z.B. an der Steuereinrichtung 14 angebracht ist. Die Filmkassette 90 ist durch eine Abschlusskappe 92 abnehmbar eingesetzt, die auf das äussere Ende des Zylinders 4a geschraubt ist. Die Lampen 74 und 76 sind mit getrennten äusseren Energiequellen durch Leitungen (nicht gezeigt) verbunden, die von der Steuereinrichtung 14

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durch das Verbindungsrohr und das Endoskop 2 zu den Energiequellen führen.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des Endoskops 2c, das wie in Pig. 6 gezeigt, aufgebaut ist, beschrieben. Zunächst wird die Beobachtungslampe 74 eingeschaltet. Während die Wände des Körperhohlraums mit einem Okular, das an der Steuereinrichtung 14 angebracht ist, beobachtet werden, wird das Endoskop 2c
in die Nähe eines gewünschten Ortes an den Wänden des Körperhohlraums geführt. Falls erforderlich können unter Verwendung des Films 84 fotographische Aufnahmen gemacht werden. Zu diesem Zeitpunkt ist die Beobachtungslampe 74 ausgeschaltet, nachdem das Endoskop 2 in einer gewünschten Stellung festgehalten ist. Der Film 84 wird um ein Bild aufgewickelt und die fotographische Lampe 76 wird zur Belichtung des Filmes für bestimmte
Zeitdauer angeschaltet. Dann wird der Film 84 um ein weiteres Bild aufgewickelt und die Beobachtungslampe 74 angeschaltet. Auf diese Weise wird das Bild der Wände des Körperhohlraums
auf den Bildern des Filmes 84 nacheinander aufgenommen.

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Claims

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Patentansprüche

/ 1. Endoskopaufbau mit einer Steuereinrichtung und einem Endoskopteil, das aus einem Verbindungsrohr, das an der Steuereinrichtung angebracht ist_s einem Beleuchtungsfenster, durch das das .Beleuchtungslicht gesandt wird und einem Beobachtungsfenster, durch das das Licht empfangen wird, die beide in der Nähe des äusseren Endes des Endöskops ausgebildet sind, besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Endoskop eine Vorrichtung enthält, die entweder an dem optischen Beleuchtungssystem, dao mit dem Beleuchtungsfenster in Verbindung steht, oder an einem optischen System zum Übertragen des vom Beobachter empfangenen Lichtes, das mit dem Beobachtungsfenster in Verbindung steht, angebracht ist, um wenigstens eine der Richtungen, in die das Beleuchtungslicht ausgesandt wird und in der das Licht vom Beobachter empfangen wird, zu verschieben.
2. Endoskopaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Beobachtungssystt ■ sin .erstes Prisma zum Reflektieren des durch das Beobachtungsfenster eingeführten Beobachtungslichtes, ein Objektiv zum Fokussieren des vorn ersten Prisma reflektierten Lichtes und ein erstes Bündel optischer Fasern umfasst, die mit einem Ende im Brennpunkt des Objektivs angeordnet sind und deren gegenüberliegendes Ende zu der Steuereinrichtung führt.
3. Endoskopaufbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Riehtungsverschiebeeinrichtung eine Halterung für das erste Prisma, um es in eine bestimmte Stellung Ln Längsrichtung des Endoskopes zu drehen, und ein Teil zum Eins teI-

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len des Winkels, um den das erste Prisma gedreht wird, durch die Steuereinrichtung umfasst.
4. Endoskopaufbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtungsverschiebeeinrichtung eine Halterung für das erste Prisma, um es in eine bestimmte Stellung quer zum Endoskop zu drehen und ein Teil zum Einstellen durch die Steuereinrichtung des Winkels, um den das erste Prisma gedreht wird, umfasst.
5. Endoskopaufbau nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Prismenhalterung einen ersten Rahmen, der drehbar durch einen Stift an einem Ende gehalten ist und gewöhnlich durch eine erste Feder in eine vorbestimmte Richtung gedrückt wird, und eine Einstelleinrichtung umfasst, die einen Draht enthält, der an einem Ende mit dem ersten Rahmen und an dem anderen Ende mit dem Einstellhebel der Steuereinrichtung verbunden ist.
6. Endoskopaufbau nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet dass die Prismenhalterung einen zweiten Rahmen enthält, der drehbar durch einen Stift an einem Ende gehalten ist und gewöhnlich in eine vorbestimmte Richtung durch eine zweite Feder gedrückt wird, und dass die Einstelleinrichtung ein keilförmiges Teil, das durch einen Führungsstift geführt wird, und mit seiner geneigten Oberfläche so angeordnet ist, dass es am zweiten Rahmen anliegt, und einen Draht aufweist, der an einem Ende mit dem keilförmigen Teil und am anderen Ende mit dem Einstellhebel der Steuereinrichtung verbunden ist.
7.' Endoskopaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ■ das optische Beleuchtungssystem ein zweites Bündel optischer Fasern, durch die das' Beleuchtungslicht von einer Lichtquelle ausserhalb der Steuereinrichtung in das Endoskop geleitet wird, und ein zweites Prisma aufweist, um das vom zweiten

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Bündel optischer Fasern freigegebene Beleuchtungslicht zu reflektieren und dieses Licht durch das Beleuchtungsfenster nach aussen zu senden, und dass die Richtungsverschiebeeinrichtung einen zweiten Rahmen, der drehbar das . zweite Prisma hält und gewöhnlich in eine vorbestimmte Richtung durch die zweite Peder gedrückt wird, einen Draht, der an einem Ende mit dem zweiten Rahmen verbunden ist, und dessen anderes Ende zur Steuereinrichtung führt, und einen Einstellknopf aufweist, der an der Seite der Steuereinrichtung angebracht ist, die mit dem anderen Ende des Drahtes verbunden ist.
8. Endoskopaufbau nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, dass das optische Beleuchtungssystem ein drittes Bündel optischer Pasern, durch die Beleuchtungslicht, das von einer ausserhalb der Steuereinrichtung liegenden Lichtquelle geliefert wird, eingeführt wird, und eine konvexe Linse aufweist, um das Beleuchtungslicht, das von dem dritten Bündel optischer Pasern freigegeben wird zu fokussieren und es durch das Beleuchtungsfenster nach aussen zu senden.
9. Endoskopaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Beleuchtungssystem eine Lichtquelle aufweist, die sich im Endoskop selbst befindet.
10. Endoskopaufbau nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle aus einer Beobachtungslampe und einer fotographischen Lampe besteht und Einrichtungen zum Anbringen eines fotographischen Pilmes und eines fotooptischen Systemes,um Licht von der fotographischen Lampe zum PiIm zu leiten, aufgenommen sind.

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