DE69923388T2

DE69923388T2 - Autoklavierbares Endoskop

Info

Publication number: DE69923388T2
Application number: DE69923388T
Authority: DE
Inventors: Masakazu Hachioji-shi Higuma; Yasuyuki Hachioji-shi Futatsugi; Takeaki Hino-shi Nakamura; Yosuke Hachioji-shi Yoshimoto; Takahiro Yokohama-shi Kishi; Yasuhito Hachioji-shi Kura; Yutaka Sagamihara-shi Tatsuno; Takao Hachioji-shi Yamaguchi; Susumu Hachioji-shi Aono; Ichiro Kokubunji-shi Nakamura; Jun Iruma-shi Hiroya; Hidetoshi Hanno-shi Saito; Kazutaka Hino-shi Nakatsuchi
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1998-08-07
Filing date: 1999-08-06
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2019-08-07
Also published as: DE69923388D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Endoskop, dessen Inhalt Dampf mit hoher Temperatur und hohem Druck standhält, der während der Autoklavenbehandlung abgegeben wird, so dass er nicht zerstört oder verschlechtert wird, und dessen Einführungseinheit einen weichen Teil aufweist.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Endoskope, von welchen eine Einführungseinheit in eine Körperhöhle zur Beobachtung eines tiefen Bereichs oder für medizinische Behandlungen, die, falls erforderlich, unter Verwendung eines Behandlungsinstruments durchgeführt werden sollen, eingeführt wird, wurden auf dem Gebiet der Medizin umfangreich verwendet.
Im Fall von Endoskopen für medizinische Studien ist die Desinfektion und Sterilisation eines benutzten Endoskops zum Verhindern von Infektionskrankheiten wesentlich. Ein Sterilisationsgas wie z.B. Ethylenoxid-(EOG) Gas oder ein Desinfektionsmittel wurde in der Vergangenheit verwendet, um ein benutztes Endoskop zu desinfizieren und zu sterilisieren.
Sterilisationsgase sind jedoch, wie bereits bekannt, ziemlich toxisch. Die Sterilisationsarbeit kann nicht umhin, unvollkommen zu werden, da sie sicher ausgeführt werden muss. Überdies stehen nachteilige Effekte eines Sterilisationsgases auf die Umgebung in Frage. Da es viel Zeit für die Lüftung dauert, die Gas entfernen soll, das nach der Sterilisation an der Ausrüstung haftet, kann ein sterilisiertes Endoskop nicht sofort nach der Sterilisation verwendet werden. Überdies besteht ein Problem bezüglich hoher Betriebskosten.
Andererseits sind Desinfektionsmittel schwierig zu handhaben. Außerdem muss die Tatsache, dass ein großer Aufwand erforderlich ist, um ein Desinfektionsmittel zu entsorgen, in Erwägung gezogen werden.
Die Autoklavenbehandlung wurde heutzutage zu einer Hauptrichtung zur Desinfektion und Sterilisation einer Endoskopausrüstung. Dies liegt daran, dass die Autoklavenbehandlung keine zeitaufwändige Arbeit erfordert, es ermöglicht, die Ausrüstung sofort nach der Autoklavenbehandlung zu verwenden, und bei der Ausführung geringe Kosten erfordert.
Typische Bedingungen für die Autoklavenbehandlung werden als ANSI/AAMI ST37-1992 festgesetzt, das vom American National Standards Institute anerkannt ist und von der Association for the Advancement of Medical Instrumentation herausgegeben wurde. Die Bedingungen legen fest, dass eine Autoklavenbehandlung vom Vorvakuumtyp bei 132°C für vier Minuten durchgeführt werden sollte und dass eine Autoklavenbehandlung vom Schwerkrafttyp bei 132°C für zehn Minuten durchgeführt werden sollte. Die Temperaturgrade, bei denen die Autoklavenbehandlung tatsächlich durchgeführt wird, liegen im Allgemeinen im Bereich von 115°C bis 140°C.
Ein typischer Prozess der Autoklavenbehandlung vom Vorvakuumtyp umfasst einen Vorvakuumschritt, einen Sterilisationsschritt und einen Trockenschritt. Im Vorvakuumschritt wird eine Sterilisationskammer, in die eine zu sterilisierende medizinische Ausrüstung gelegt wird, dekomprimiert, so dass sie einen Unterdruck aufweist. Im Sterilisationsschritt wird Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur in die Sterilisationskammer zur Sterilisation eingeleitet. Im Trockenschritt wird die Sterilisationskammer wieder dekomprimiert, um ein sterilisiertes Endoskop zu trocknen.
Der Vorvakuumschritt ist ein Schritt, der das Eindringen von Dampf in die winzigen Räume in einer medizinischen Ausrüstung erleichtern soll, was im Sterilisationsschritt durchgeführt wird. Die Sterilisationskammer wird dekomprimiert, wodurch Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur in die gesamte eingelegte medizinische Ausrüstung eindringt. Der im Vorvakuumschritt und im Trockenschritt zu erreichende Druck in der Sterilisationskammer wird als "Atmosphärendruck – 0,07 MPa oder dergleichen" berechnet. Der Vorvakuumschritt ist in einem Prozess zur Gassterilisation unter Verwendung eines Ethylenoxidgases enthalten. Der im Sterilisationsschritt zu erreichende Druck wird häufig auf einen Wert gesetzt, der als "Atmosphärendruck + 0,2 MPa oder dergleichen" berechnet wird.
Im Allgemeinen weisen Endoskope eine weiche Einführungseinheit auf oder sind vom biegsamen Typ mit einem biegsamen Teil. In diesem Fall wird eine Mantelröhre, die aus einem weichen Polymermaterial wie z.B. Kautschuk oder Elastomer besteht, als Ummantelungselement für die weiche Einführungseinheit oder den biegsamen Teil verwendet. Da die Endoskope in ein flüssiges Mittel eingetaucht werden müssen, sind die Endoskope überdies vollständig wasserdicht.
Wenn ein wasserdichtes Endoskop einer Autoklavenbehandlung unterzogen wird, kann sich eine weiche Mantelröhre beim Dekompressionsschritt wie z.B. beim Vorvakuumschritt dehnen, so dass sie bricht. Andererseits kann eine Verbindungsstelle von Teilen nicht imstande sein, einer Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Endoskops länger standzuhalten, und kann schließlich brechen.
Zum Verhindern des obigen Zwischenfalls hat die japanische ungeprüfte Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 1-12802 eine Innen-Außen-Verbindungsvorrichtung für luftdichte Endoskope offenbart.
Gemäß dem Gebrauchsmuster wird, wenn ein Prozess zur Gassterilisation mit einem Vorvakuumschritt eingeführt wird, bei jedem Dekompressionsschritt eine Luftdichtheitsaufhebungskappe an der Innen-Außen-Verbindungsvorrichtung angebracht, welche sich an der Außenwand eines Endoskops befindet. Dies soll ermöglichen, dass der Innenraum des Endoskops (oder mit anderen Worten das Innere des Endoskops) mit der Außenseite des Endoskops in Verbindung steht, um ein Platzen einer biegsamen Mantelröhre eines biegsamen Teils zu verhindern.
Überdies beschreibt die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 63-315024 ein Endoskop, das so aufgebaut ist, dass ein Verbindungsweg, der in einem Teil der Außenwand des Endoskops ausgebildet ist, unter Verwendung einer wasserdichten Kappe blockiert wird. Das Endoskop wird unter Verwendung eines Gases sterilisiert, wobei die wasserdichte Kappe entfernt ist. Es wird folglich verhindert, dass eine Mantelröhre eines biegsamen Teils oder dergleichen in einem Dekompressionsschritt platzt.
Soweit es um die Autoklavenbehandlung geht, lässt man das Innere und Äußere eines Endoskops miteinander in Verbindung treten und Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur aktiv in das Innere eindringen. Dies wirft insofern ein Problem auf, als verschiedener Inhalt des Endoskops, einschließlich eines Beobachtungsmittels und interner Strukturelemente desselben, sich aufgrund des Dampfs bald verschlechtern.
Bei Anstrengungen, um mit dem Problem zurechtzukommen, hat die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 4-67445 eine Innendruckeinstellvorrichtung für luftdichte Endoskope offenbart. Die Innendruckeinstellvorrichtung weist einen Rückschlagventilmechanismus auf, der sich an einem Gehäuse eines Endoskops befindet. Der Rückschlagventilmechanismus ermöglicht den Durchgang von Gas vom Inneren des Endoskops zu dessen Äußerem, aber verhindert das Eindringen von Gas vom Äußeren des Endoskops in dessen Inneres. Selbst wenn eine Autoklavenbehandlung durchgeführt wird, wird verhindert, dass Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur aktiv in das Innere des Endoskops eindringt.
Ein Endoskop kann jedoch Elemente enthalten, die aus einem Polymermaterial wie z.B. Kunststoff oder Kautschuk bestehen. Wenn das Endoskop einer Autoklavenbehandlung unterzogen wird, durchdringt in diesem Fall Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur die Polymerelemente und dringt in das Innere des Endoskops ein. Mit anderen Worten, wenn nicht alle Elemente, die ein Endoskop bilden, aus einem Rohmaterial wie z.B. einem Metall, Keramik (in breiter Hinsicht einschließlich eines Glases) oder einem kristallinen Material bestehen und ohne Spalt zusammengefügt sind, dringt Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur in das Innere des Endoskops während der Autoklavenbehandlung ein.
Die japanische geprüfte Patentveröffentlichung Nr. 4-67445 hat ein Endoskop mit einem Rückschlagmechanismus offenbart. Wenn das Endoskop ein Endoskop mit einer Biegefähigkeit ist, dessen Einführungseinheit einen biegsamen Teil aufweist, ist der biegsame Teil mit einer Mantelröhre ummantelt, die aus einem Polymermaterial wie z.B. einem weichen Kautschuk oder Elastomer besteht. Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur durchdringt die Mantelröhre und dringt allmählich in das Innere des Endoskops ein.
Bei dem Endoskop mit einer Biegefähigkeit wird überdies ein Kautschuk-Dichtungselement, das aus einem Polymermaterial besteht, wie z.B. ein O-Ring, als Dichtungselement zum Abdichten einer Drehachse eines Biegehebels, der zum Biegen des biegsamen Teils verwendet wird, verwendet. Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur, der zur Autoklavenbehandlung verwendet wird, durchdringt das Kautschuk-Dichtungselement und dringt allmählich in das Innere des Endoskops ein.
Selbst wenn eine Einführungseinheit eines Endoskops nicht die Biegefähigkeit aufweist und wenn die gesamte Einführungseinheit weich ist, wird ferner ein Polymermaterial zur Herstellung der Mantelröhre der Einführungseinheit verwendet. Während der Autoklavenbehandlung durchdringt Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur die Mantelröhre und dringt allmählich in das Innere des Endoskops ein.
Endoskope, die als luftdichte Endoskope bezeichnet werden, umfassen Endoskope mit einer Biegefähigkeit und Endoskope, deren jeweilige Einführungseinheit weich ist. Bei diesen Endoskopen durchdringt Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur, der während der Autoklavenbehandlung abgegeben wird, wie vorstehend erwähnt, ein Element, das aus einem Polymermaterial besteht, und dringt allmählich in das Innere des Endoskops ein.
Das Phänomen, dass Dampf in das Innere eines Endoskops eindringt, findet während der Autoklavenbehandlung ungeachtet dessen statt, ob die Autoklavenbehandlung vom Vorvakuumtyp oder vom Schwerkrafttyp ist.
Wenn Dampf in das Innere eines Endoskops eindringt, taucht die Gefahr auf, dass verschiedener Inhalt des Endoskops, einschließlich eines Beobachtungsmittels und interner Strukturelemente desselben, sich verschlechtern können, wenn auch nur allmählich.
Ein elektronisches Endoskop wird nun beispielsweise betrachtet. Dampf, der in das Innere des Endoskops eindringt, kann auf der Oberfläche einer Linse, die in einer Objektiveinheit enthalten ist, die in eine Abbildungseinheit integriert ist, oder auf der internen Oberfläche eines Deckglases der Objektiveinheit kondensieren. Überdies können elektronische Teile, einschließlich eines Halbleiter-Abbildungsbauelements, falsch funktionieren. In beiden Fällen besteht die Möglichkeit, dass eindringender Dampf die Qualität der Sicht beeinträchtigt.
Wenn Dampf, der in das Innere eines Endoskops eindringt, ein optisches Beobachtungssystem erreicht, kann der Dampf überdies auf der Oberfläche einer Linse, die im optischen Beobachtungssystem enthalten ist, oder auf der Innenfläche eines Deckglases des optischen Beobachtungssystems kondensieren, wodurch das Blickfeld verengt wird. Dies ist nicht auf das elektronische Endoskop begrenzt, sondern dasselbe gilt für ein Faserendoskop.
Ferner ist ein Mehrkomponentenglas, das leicht maschinell bearbeitet werden kann, ein Linsenglas, das umfangreich als vorangehende Linse oder Deckglas verwendet wird. Das Mehrkomponentenglas verschlechtert sich, wenn es Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur, der während der Autoklavenbehandlung abgegeben wird, ausgesetzt wird. Wenn Dampf in das Innere eines Endoskops eindringt, kann sich das Glas selbst verschlechtern oder eine auf der Oberfläche der Linse ausgebildete Beschichtung oder ein auf deren Oberfläche aufgebrachter Klebstoff kann sich verschlechtern. Dies kann die Qualität der Sicht beeinträchtigen.
Die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 62-212614 beschreibt ein Endoskop, bei dem zumindest ein Teil eines optischen Systems dicht ausgebildet ist, um das Eindringen von Dampf in das optische System zu verhindern. Das Endoskop weist jedoch optische Elemente, einschließlich einer Linse und eines Deckglases, auf, die an einen Rahmen unter Verwendung eines Klebstoffs geklebt sind. wenn eine Autoklavenbehandlung unter den vom American National Standards Institute und anderen festgesetzten Bedingungen durchgeführt wird, dringt Dampf durch den Klebstoff hindurch in das optische System ein. Kurz gesagt, der Aufbau kann das Eindringen von Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur in der Praxis nicht verhindern.
Unter den vorangehenden Bedingungen für die Autoklavenbehandlung durchdringt Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur eine Schicht aus gehärtetem Klebstoff, dessen Hauptkomponente ein Polymermaterial ist, wie z.B. ein im Allgemeinen gewählter Epoxidklebstoff oder Silikonklebstoff.
Die Stärke einer Verbindung, die mit dem obigen Klebstoff sichergestellt ist, ist jedoch nicht so hoch wie jene einer Verbindung, die mit Hilfe eines Schweißvorgangs sichergestellt ist. Wenn Teile, die aus verschiedenen Materialien bestehen, beispielsweise einem Metall und einem Glas, unter Verwendung eines Klebstoffs verbunden werden, unterscheidet sich der Wärmeausdehnungskoeffizient zwischen den Teilen. Wenn sich die Teile aufgrund von Wärme während der Autoklavenbehandlung ändern, wird die Verbindung der Teile beansprucht. Folglich kann sich der Klebstoff ablösen.
In Anbetracht der vorangehenden Nachteile weist ein starres Endoskop mit einer starren Einführungseinheit, wie in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 9-265046 beschrieben, ein Deckglas auf, das hermetisch in einer Hülse, die einer der Teile ist, die ein Gehäuse des Endoskops bilden, ohne einen Spalt gesichert ist, indem Weichlöten durchgeführt wurde. Eine Gehäusestruktur, die als Gehäuse des Endoskops dient, wird somit hermetisch abgedichtet.
Im Fall eines Endoskops, dessen Einführungseinheit einen biegsamen Teil aufweist oder dessen Einführungseinheit zumindest teilweise weich ist, wird jedoch ein Element, das aus einem Polymermaterial besteht, als zumindest ein Teil eines Gehäuses des Endoskops verwendet. Selbst wenn nur Elemente des distalen Teils der Einführungseinheit hermetisch verbunden sind, kann das Ganze des Gehäuses des Endoskops nicht vollständig hermetisch abgedichtet werden.
Mit anderen Worten, das Endoskop, dessen Gehäuse hermetisch abgedichtet werden kann, wie in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 9-265047 beschrieben, ist auf starre Endoskope begrenzt, die nicht die Biegefähigkeit aufweisen und es möglich machen, eine Einführungseinheit derselben unter Verwendung eines Metalls oder einer Keramik herzustellen.
US 4 878 484 offenbart ein Endoskop mit einem biegsamen Einführungsteil, der in einem starren Vorderende endet. Optische Elemente sind im Einführungsteil angeordnet. Der biegsame Einführungsteil ist in einer äußeren Umhüllung eingeschlossen, die wasserdicht und luftdicht ist.
Das Endoskop von EP 0 842 633 A1 ist dazu ausgelegt, unter Verwendung einer einem Autoklaven standhaltenden, starren äußeren Röhre, in der die optischen Elemente angeordnet sind, einer Autoklavenbehandlung unterzogen zu werden. In die äußere, dem Autoklaven standhaltende Röhre ist eine Objektivröhre eingesetzt, die ein Objektsystem an ihrem Vorderende abstützt. Schließlich ist eine CCD-Röhre mit einem CCD an ihrem Vorderende in die Objektivröhre eingesetzt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Endoskops, das eine Sicht mit hoher Qualität bereitstellen und Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur standhalten kann.
Die Erfindung ist in Anspruch 1 definiert. Spezielle Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 22 dargelegt.
Insbesondere kann während der Autoklavenbehandlung Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur eine Mantelröhre durchdringen, die aus einem Polymermaterial besteht und verwendet wird, um zumindest einen Teil einer Einführungseinheit zu umgeben, und in das Innere des Endoskops eindringen. Das erfindungsgemäße Endoskop verhindert, dass der eindringende Dampf ein optisches System beschlägt, was sich auf die Beobachtung nachteilig auswirkt, oder dass sich elektronische Teile oder dergleichen verschlechtern.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Endoskop bereit, das kein infolge eines verschlechterten optischen Systems oder infolge von Beschlagen verengtes Blickfeld bietet. Insbesondere verhindert es, dass Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur in ein optisches System im Endoskop während der Autoklavenbehandlung eindringt.
Dadurch wird verhindert, dass einfallendes Licht von einer Beschichtung, die den äußeren Umfang eines optischen Elements bedeckt, reflektiert wird, was einen Reflexionsfleck erzeugen würde.
Kurz gesagt, umfasst ein erfindungsgemäßes Endoskop, das zur Autoklavenbehandlung tauglich ist, eine Einführungseinheit, einen Endoskop-Innenraum und einen Inhalt. Die Einführungseinheit weist ein weiches Element, das aus einem weichen Polymermaterial besteht, als zumindest einen Teil einer Ummantelung desselben auf. Der Endoskop-Innenraum umfasst den Innenraum der Einführungseinheit, der mit einem ersten Dichtungsniveau ausgebildet ist, auf dem der Innenraum relativ zu einer Außenseite wasserdicht bleibt. Der Inhalt ist mit einer Vielzahl von luftdichten Trennelementen ausgebildet, die alle oder von denen ein Teil im Endoskop-Innenraum untergebracht sind. Der Inhalt umfasst mindestens eine hermetisch abgedichtete Einheit, die durch Verbinden der luftdichten Trennelemente unter Verwendung eines luftdichten Verbindungsmittels hergestellt ist und somit mit einem zweiten Dichtungsniveau ausgebildet ist, das höher ist als das erste Dichtungsniveau.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 bis 10 betreffen ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
1 ist ein erläuterndes Diagramm, das die Anordnung eines elektronischen Endoskops betrifft;
2 ist eine Querschnittsansicht zum Erläutern der Struktur einer Rückschlagventilkappe;
3 ist eine Längsschnittansicht zum Erläutern der Struktur des distalen Teils des elektronischen Endoskops und seiner Umgebung;
4 ist eine Längsschnittansicht zum Erläutern der Struktur einer Abbildungseinheit;
5A ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Metallbeschichtung betrifft, die auf einem distalen Deckglas ausgebildet ist;
5B ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Metallbeschichtung betrifft, die auf einem Hinterende-Deckglas ausgebildet ist;
6 ist ein erläuterndes Diagramm, das das distale Deckglas betrifft, das mit der Metallbeschichtung mit einer Schicht mit niedrigem Reflexionsvermögen bedeckt ist;
7 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Metallbeschichtung betrifft, die auf der Außenfläche eines Isolationsrahmens ausgebildet ist;
8A ist eine Schnittansicht, die ein proximales Deckglas zeigt, das mit dem Isolationsrahmen hermetisch vereinigt ist;
8B ist eine vergrößerte Ansicht zum Erläutern der luftdichten Verbindung;
9 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Prozedur zum Zusammenfügen von Linsen zur Herstellung einer in einer Abbildungseinheit enthaltenen Objektiveinheit betrifft;
10 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine hermetisch abgedichtete Objektiveinheit betrifft;
11 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Prozedur zum Zusammenfügen von Linsen zur Herstellung einer in einer Abbildungseinheit enthaltenen Objektiveinheit betrifft;
12 ist ein erläuterndes Diagramm, das Kerben eines Eingriffsteils eines Rahmens betrifft;
13 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Abbildungseinheit mit einem anderen Aufbau betrifft;
14 ist eine Schnittansicht zum Erläutern einer Strahlverengungsmaske, die auf der proximalen Oberfläche des distalen Deckglases erzeugt ist;
15 ist eine perspektivische Ansicht des distalen Deckglases zum Erläutern der Strahlverengungsmaske, die auf der proximalen Oberfläche des distalen Deckglases erzeugt ist;
16 und 17 betreffen ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
16 ist eine Längsschnittansicht zum Erläutern des Aufbaus des distalen Teils eines elektronischen Endoskops und seiner Umgebung;
17 ist eine Längsschnittansicht zum Erläutern des Aufbaus einer Abbildungseinheit;
18 zeigt das elektronische Endoskop mit einem Bauelementrahmen und einem HIC-Rahmen, die durch ein Relaiskabel verbunden sind;
19 ist ein erläuterndes Diagramm zum detaillierten Darstellen des Bauelementrahmens, des HIC-Rahmens und des Relaiskabels;
20 zeigt ein elektronisches Endoskop mit einem Bauelementrahmen und einem Substratrahmen, die durch ein Relaiskabel verbunden sind;
21 ist eine Längsschnittansicht zum Erläutern der Aufbaus eines Lichtleiter-Verbindungssteckers;
22 ist eine Schnittansicht zum Erläutern des Aufbaus einer Schaltereinheit;
23 bis 25 betreffen ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
23 ist ein erläuterndes Diagramm, das die Anordnung eines Endoskops betrifft;
24 ist eine Längsschnittansicht zum Erläutern des Aufbaus des distalen Teils des Endoskops und seiner Umgebung;
25 ist eine Längsschnittansicht zum Erläutern des Aufbaus einer Okulareinheit des Endoskops;
26 ist ein erläuterndes Diagramm, das einen weiteren verbundenen Zustand eines Objektivrahmens und eines Bildleiter-Faserrahmens betrifft;
27 ist eine Längsschnittansicht zum Erläutern einer weiteren Aufbaus des distalen Teils eines Endoskops und seiner Umgebung;
28 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Bildausgangsende eines Bildleiter-Faserbündels betrifft, an dem ein Maskenabscheidungs-Deckglas befestigt ist;
29 ist eine perspektivische Ansicht zum Erläutern des Maskenabscheidungs-Deckglases; und
30 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Verbindungssteckereinheit betrifft, die mit einer Lichtquellenvorrichtung gekoppelt ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Mit Bezug auf 1 bis 10 wird nachstehend ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie in 1 gezeigt, besteht ein elektronisches Endoskop 1 dieses Ausführungsbeispiels hauptsächlich aus einer Einführungseinheit 2, einer Betätigungseinheit 3 und einem Universalkabel 4. Die Einführungseinheit 2 weist ein Halbleiter-Abbildungsbauelement, beispielsweise ein ladungsgekoppeltes Bauelement (CCD), auf, das in deren distalen Teil integriert ist. Die Betätigungseinheit 3 ist mit dem proximalen Ende der Einführungseinheit 2 gekoppelt und wird von einem Beobachter gehalten, damit sie auf verschiedene Weisen bedient wird. Das Universalkabel 4 ragt von der Betätigungseinheit 3 weg. Eine Verbindungssteckereinheit 5 ist am anderen Ende des Universalkabels 4 angebracht. Die Verbindungssteckereinheit 5 ist mit einer Lichtquellenvorrichtung, die nicht dargestellt ist, und einer Kamerasteuereinheit (nachstehend als CCU abgekürzt), die nicht dargestellt ist, verbunden.
Ein Lichtleiter-Verbindungsstecker 6 ist mit der Lichtquellenvorrichtung verbunden und ein Kameraverbindungsstecker 7 ist mit der CCU verbunden. Überdies stehen die Innenräume der Einführungseinheit 2, der Betätigungseinheit 3, des Universalkabels 4 und der Verbindungssteckereinheit 5 miteinander in Verbindung. Mit anderen Worten, die Innenräume bilden einen Endoskop-Innenraum (oder einfach einen Innenraum) innerhalb eines Gehäuses des Endoskops.
Die Einführungseinheit 2 besteht aus einem distalen Teil 8, einem biegbaren Teil 9, der frei gebogen werden kann, und einer biegsamen Röhre 10.
Die Betätigungseinheit 3 weist einen Biegehebel 11, einen Behandlungsinstrument-Einführungskanal 12 und eine Vielzahl von Schaltern 13 auf. Der Biegehebel 11 wird verwendet, um die Bewegungen des biegbaren Teils 9 zu steuern. Der Behandlungsinstrument-Einführungskanal 12 ist ein Kanal, durch den ein Behandlungsinstrument wie z.B. eine Zange eingeführt wird. Die Schalter 13 werden verwendet, um ein Bild einzufrieren oder freizugeben. Der Biegehebel 11 kann frei gedreht werden und zusammen mit einem O-Ring, der nicht dargestellt ist, montiert werden, um Wasserdichtheit zu erreichen.
Der Kameraverbindungsstecker 7 weist eine Lüftungsöffnung 14 auf, durch die der Innenraum mit Außenluft belüftet wird. Eine wasserdichte Kappe 15 kann am Kameraverbindungsstecker 7 befestigt oder von diesem gelöst werden. Die wasserdichte Kappe 15 wird am Kameraverbindungsstecker 7 befestigt, wodurch der Innenraum des Endoskops 1 auf ein Dichtungsniveau (als erstes Dichtungsniveau bezeichnet) gesetzt wird, auf dem er auf eine wasserdichte weise abgedichtet ist. wenn die wasserdichte Kappe 15 gelöst wird, stehen das Innere und das Äußere des Endoskops 1 mit Bezug auf das Endoskopgehäuse oder dessen Innenraum und Außenseite miteinander in Verbindung.
Die wasserdichte Kappe 15 wird am Kameraverbindungsstecker 7 angebracht, um das benutzte Endoskop 1 zu reinigen oder es in ein flüssiges Mittel einzutauchen. Die wasserdichte Kappe 15 dichtet den Innenraum des Endoskops 1 auf eine wasserdichte Weise ab, wegen der Befürchtung, dass ein Fluid in dessen Innenraum während der Reinigung unter laufendem Wasser oder während des Eintauchens in ein flüssiges Mittel eindringen kann. Eine Rückschlagventilkappe 20 mit der Fähigkeit eines Rückschlagventils kann auch am Kameraverbindungsstecker 7 befestigt oder von diesem gelöst werden. Die Rückschlagventilkappe 20 ermöglicht den Durchgang von Gas vom Innenraum eines Endoskops zu dessen Außenseite, behindert jedoch den Durchgang von Gas von der Außenseite des Endoskops zu dessen Innerem.
Wie in 2 gezeigt, besteht die Rückschlagventilkappe 20 aus einem Rückschlagventil-Kappenkörper 22, einem Ventilkörper 24, einer Feder 25, einem Befestigungsteil 26 und einem Dichtungselement 27. Der Rückschlagventil-Kappenkörper 22 weist einen Ventilsitz 21 auf und besteht beispielsweise aus einem Metall. Der Ventilkörper 24 weist ein mit diesem vereinigtes Kautschuk-Dichtungselement 23 auf und besteht beispielsweise aus einem Metall. Die Feder 25 schränkt den Ventilkörper 24 auf eine Bewegung in Richtung des Ventilsitzes 21 ein. Der Befestigungsteil 26 wird am Kameraverbindungsstecker 7 befestigt und besteht beispielsweise aus einem Metall. Wenn der Befestigungsteil 26 am Kameraverbindungsstecker 7 befestigt ist, hält das Dichtungselement 27, das beispielsweise aus Kautschuk besteht, die Wasserdichtheit aufrecht, die zwischen dem inneren Umfang des Befestigungsteils 26 und dem äußeren Umfang des Kameraverbindungssteckers 7 erreicht wird.
Zur Autoklavenbehandlung des Endoskops 1 wird vielmehr die Rückschlagventilkappe 20 als die wasserdichte Kappe 15 am Kameraverbindungsstecker 7 befestigt. Durch Befestigen der Rückschlagventilkappe 20 wird Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur, der während der Autoklavenbehandlung abgegeben wird, daran gehindert, durch die Lüftungsöffnung 14 einzudringen.
Eine durch die Feder 25 ausgeübte Spannkraft wird auf einen Kraftbetrag gesetzt, der bewirkt, dass das Dichtungselement 23 eng mit dem Ventilsitz 21 zusammentrifft unter der Bedingung, dass: der Ventilkörper 24 auf eine Bewegung in Richtung des Ventilsitzes 21 in einem normalen Zustand eingeschränkt wird, in dem die Rückschlagventilkappe 20 am Kameraverbindungsstecker 7 befestigt ist. Überdies ermöglicht der Kraftbetrag, dass der Ventilkörper 24 von der Spannung gelöst wird, was bewirkt, dass er sich in Richtung des Ventilsitzes 21 in einem Dekompressionsschritt, der in einem Prozess der Autoklavenbehandlung enthalten ist, bewegt.
Solange der Innendruck des Innenraums des Endoskops 1 einen Atmosphärendruck nicht übersteigt, oder mit anderen Worten, in einer normalen Verwendungssituation, wird der Innenraum des Endoskops 1 auf dem ersten Dichtungsniveau gehalten, indem die Rückschlagventilkappe 20 befestigt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird das erste Dichtungsniveau relativ zur Außenluft erreicht. Zum Reinigen des Endoskops 1 oder Eintauchen desselben in ein flüssiges Mittel kann vielmehr die Rückschlagventilkappe 20 als die wasserdichte Kappe 15 angebracht werden.
Wie in 3 gezeigt, sind eine Abbildungseinheit 17, die als Beobachtungsmittel und Bildübertragungsmittel dient, und ein Lichtleiter-Faserbündel 18, über das Beleuchtungslicht übertragen wird, in einen distalen Körper 16 integriert, der den distalen Teil 8 des Endoskops 1 umgibt. Eine Beleuchtungslinse 19 ist an der distalen Oberfläche des Lichtleiter-Faserbündels 18 angeordnet und an den distalen Körper 16 unter Verwendung eines Klebstoffs geklebt und an diesem befestigt.
Ein distales Deckelement 31 ist am äußeren Umfang des distalen Körpers 16 montiert. Ein erstes Biegestück 32a befindet sich in der vordersten Position unter einer Vielzahl von Biegestücken 32, die den biegbaren Teil 9 bilden. Das erste Biegestück 32a ist mit dem proximalen Ende des distalen Deckelements 31 durch eine Niete 33 gekoppelt, so dass das erste Biegestück 32a frei schwenken kann. Die Vielzahl von Biegestücken 32 sind mit dem proximalen Ende des ersten Biegestücks 32a durch die Nieten 33 verkettet, so dass sie frei schwenken können. Die äußeren Umfänge der Biegestücke 32 sind mit einer Metallnetzröhre 34 und einer Mantelröhre 35 ummantelt. Die Mantelröhre 35 besteht aus einem Polymermaterial wie z.B. Kautschuk oder Elastomer mit Biegsamkeit, beispielsweise einem Fluor enthaltenden Kautschuk.
Ein Bereich 28, der von der Abbildungseinheit 17 belegt ist, entspricht der Länge eines distalen starren Teils und fällt in eine distale starre Länge, die zur Niete 33 distal ist, welche sich in der vordersten Position befindet, das heißt in einem Bereich 29.
Wie in 4 gezeigt, ist ein distales Deckglas 36, das ein optisches Fenster eines Beobachtungsmittels bildet, als Teil der Ummantelung der Einführungseinheit 2 enthalten (in diesem Ausführungsbeispiel Teil der distalen Oberfläche) und an der Spitze der Abbildungseinheit 17 angeordnet.
Das distale Deckglas 36 besteht aus Saphir, der sehr fest ist, gegen Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur beständig ist und zu einem luftdichten Trennelement gemacht ist, oder aus einem Glas, das gegen Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur beständig ist. Eine Metallbeschichtung, die eine Art von Oberflächenbearbeitung darstellt, ist auf dem äußeren Umfang des distalen Deckglases 36 vorgesehen. Das distale Deckglas 36 ist hermetisch innerhalb des inneren Umfangs eines distalen Metallrahmens 37 ohne Spalt unter Verwendung eines luftdichten Verbindungsmittels gesichert. Der distale Metallrahmen 37 stellt ein luftdichtes Trennelement dar, das gegen Dampf mit hoher Temperatur beständig ist. Das luftdichte Verbindungsmittel ermöglicht eine sehr starke Verbindung, aber verschlechtert sich nicht, selbst wenn es Dampf ausgesetzt wird. In Abhängigkeit davon, wie ein optisches System zu konstruieren ist, kann eine Linse als optisches Fenster anstelle des Deckglases verwendet werden. Der distale Rahmen 37 besteht aus rostfreiem Stahl oder Kovar.
Eine Plattierungsschicht wird auf dem inneren Umfang des distalen Rahmens 37 ausgebildet, indem beispielsweise ein Elektroplattiervorgang ausgeführt wird. Die Plattierungsschicht besteht beispielsweise aus einer unteren Schicht, einer Nickelplattierungsschicht, und einer oberen Schicht, einer Goldplattierungsschicht.
Ein Linsenrahmen 39, der eine Gruppe von Objektiven 38 aufnimmt, ist am proximalen Ende des distalen Deckglases 36 montiert. Die Gruppe von Objektiven 38 umfasst eine Vielzahl von optischen Linsen und erzeugt ein Bild eines Objekts. Der Linsenrahmen 39 ist an den distalen Teil eines Isolationsrahmens 41 geklebt und an diesem befestigt, welcher als luftdichtes Trennelement dient, das gegen Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur beständig ist und aus einem Isolationsmaterial wie z.B. Keramik besteht. Der Isolationsrahmen 41 besteht aus einer von Keramiken, die einen hohen Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten aufweisen und gegen einen Wärmeschock stabil sind. Überdies ist eine Aperturblendenplatte 42 an den inneren Umfang des proximalen Teils des Isolationsrahmens 41 geklebt und an diesem befestigt.
Ein CCD 43 ist ein Halbleiter-Abbildungsbauelement, auf das ein durch die Gruppe von Objektiven 38 erzeugtes Objektbild projiziert wird. Das CCD 43 wird unter Verwendung eines Fadenkreuzes oder dergleichen positioniert und an ein proximales Deckglas 44 geklebt und an diesem befestigt, welches aus Saphir oder einem Glas besteht, das gegen Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur beständig ist. Das proximale Deckglas 44 ist eine Art optisches Fenster, das der proximalen Oberfläche der Gruppe von Objektiven 38 gegenüberliegt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein CCD-Deckglas 45 an der vorderen Oberfläche eines Abbildungschips des CCD 43 angeordnet. Eine in einer Gruppe von Linsen 46 enthaltene Linse ist an der distalen Oberfläche des proximalen Deckglases 44 angeordnet, an diese geklebt und an dieser befestigt.
Der äußere Umfang und Abschrägungen des proximalen Deckglases 44 wurden derselben Oberflächenbearbeitung unterzogen wie das distale Deckglas 36. Das proximale Deckglas 44 ist hermetisch in einem Rahmenkörper 47, der mit einem Metallelement ausgebildet ist, das ein luftdichtes Trennelement ist, das gegen Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur beständig ist, unter Verwendung eines luftdichten Verbindungsmittels, das später beschrieben wird, gesichert. Es ist ein Spalt zwischen dem äußeren Umfang der Gruppe von Linsen 46 und dem inneren Umfang des Rahmenkörpers 47 vorhanden. Der Spalt soll verhindern, dass der Rahmenkörper 47 die verbundenen Oberflächen der Linsen beansprucht, wenn der Rahmenkörper 47 und die Gruppe von Linsen 46, die unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, sich aufgrund einer Erwärmung, die während der Autoklavenbehandlung stattfindet, thermisch ausdehnen.
Der distale Teil des Rahmenkörpers 47 und der proximale Teil des Isolationsrahmens 41 sind unter Verwendung eines luftdichten Verbindungsmittels hermetisch verbunden. Der Rahmenkörper 47 besteht wie der distale Rahmen 37 aus rostfreiem Stahl oder Kovar. Der Rahmenkörper 47 weist dieselbe Plattierungsschicht auf wie der distale Rahmen 37, welche auf dessen innerem Umfang ausgebildet ist.
Wenn ein Spalt zwischen jedem Paar des distalen Deckglases 36 und des distalen Rahmens 37, des distalen Rahmens 37 und des Isolationsrahmens 41 und des Isolationsrahmens 41 und des Rahmenkörpers 47 sehr nahe Null liegt, werden überdies die Eingriffe der Paare zuverlässig bewerkstelligt.
Überdies besteht ein Spalt mit einer zweckmäßigen Abmessung zwischen dem proximalen Deckglas 44 und dem Rahmenkörper 47.
Das CCD 43 ist mit einem Kabel 49 über Substrate 48 elektrisch gekoppelt. Elektronische Teile mit ICs und Kondensatoren sind auf den Substraten 48 montiert. Diese elektronischen Teile sind unter Verwendung eines Dichtungselements wie z.B. eines Klebstoffs 50 mit einer Isolationseigenschaft abgedichtet und gesichert.
Das CCD 43 und andere sind in einem ersten Abschirmungsrahmen 51 eingeschlossen, der aus einem Metall besteht. Der erste Abschirmungsrahmen 51 ist am äußeren Umfang des Rahmenkörpers 47 zusammenfügend montiert, indem Kleben oder Schweißen durchgeführt wird. Überdies ist ein zweiter Abschirmungsrahmen 52, der aus einem Metall besteht, am proximalen Teil des ersten Abschirmungsrahmens 51 durch Durchführen von Kleben oder Schweißen befestigt.
Ein Raum, der durch den ersten Abschirmungsrahmen 51, das CCD 43 und das proximale Deckglas 44 erzeugt ist, ist mit einem Füllstoff 53 gefüllt. Der Füllstoff 53 ist ein Klebstoff, ein Dichtungsmittel oder ein Vergussmaterial, das für Dampf weniger durchlässig ist.
Überdies wird ein Klebstoff 54 in die Umgebungen desim zweiten Abschirmungsrahmen 52 liegenden Teils des Kabels 49 eingespritzt. Der äußere Umfang des zweiten Abschirmungsrahmens 52 ist mit wärmeschrumpfbaren Röhren 55 und 56, die beispielsweise aus einem Fluorkohlenstoffharz bestehen, das für Dampf weniger durchlässig ist, ummantelt.
Wenn Elemente unter Verwendung eines Klebstoffs, der nicht dargestellt ist, aneinander geklebt werden, kann der Klebstoff sich während der Autoklavenbehandlung in Abhängigkeit von dem Material, aus dem die Elemente bestehen, leicht oder schwer ablösen.
Wenn ein optisches Element an einen Metallrahmen geklebt und an diesem befestigt wird, kann sich, da sich der Wärmeausdehnungskoeffizient zwischen dem Metall und dem optischen Element erheblich unterscheidet, ein Klebstoff ablösen. Dies liegt daran, dass die Verbindung des optischen Elements und des Metallrahmens aufgrund eines Unterschiedes des Wärmeausdehnungskoeffizienten erheblich beansprucht wird, wenn eine hohe Temperatur während der Autoklavenbehandlung erreicht wird.
Wenn identische Elemente, beispielsweise Metallelemente, unter Verwendung eines Klebstoffs verklebt und befestigt werden, löst sich der Klebstoff im Gegensatz dazu nicht ab, da die Verbindung der Elemente kaum einer Beanspruchung ausgesetzt wird, die von einem Unterschied des Wärmeausdehnungskoeffizienten stammt. Ein mit einem Klebstoff gefüllter Teil wird überdies kaum einer Beanspruchung ausgesetzt, die von einem Unterschied des Wärmeausdehnungskoeffizienten stammt. Der Klebstoff löst sich daher kaum ab oder bricht.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die vorangehenden Tatsachen berücksichtigt. Wenn Elemente, die einen Teil bilden, der für das Eindringen von Dampf anfällig ist, unter Verwendung eines Klebstoffs befestigt werden müssen, werden Elemente mit demselben Wärmeausdehnungskoeffizienten oder Elemente, deren Wärmeausdehnungskoeffizienten einen kleinen Unterschied aufweisen, unter Verwendung eines Klebstoffs aneinander geklebt und befestigt. Ansonsten wird ein Klebstoff ausschließlich zum Füllen verwendet. Folglich löst sich ein auf eine Verbindung aufgebrachter Klebstoff kaum ab. Selbst die Verbindung unter Verwendung eines Klebstoffs kann daher das Eindringen von Dampf unterdrücken.
Als nächstes werden eine Metallbeschichtung und eine luftdichte Verbindung mit Bezug auf 5A bis 8 beschrieben.
Die Metallbeschichtung wird als Oberflächenbearbeitung durchgeführt, um eine erste Metallbeschichtung 61 über der Seitenfläche 36a des distalen Deckglases 36, das in 5A dargestellt ist, und der Seitenfläche 44a und den Abschrägungen 44b des proximalen Deckglases 44, das in 5B gezeigt ist, auszubilden.
Die erste Metallbeschichtung 61 besteht aus einer Chromschicht 62, einer Nickelschicht 63 und einer Goldschicht 64. Die Chromschicht 62 ist eine unterste Schicht, die als metallisierte Schicht ausgebildet ist. Die Nickelschicht 63 ist die zweite Schicht oder eine Zwischenschicht. Die Goldschicht 64 ist eine oberste Schicht und dient als Verbindungsschicht. Die Schichten werden mittels Abscheidung, Sputtern oder Plattieren in einem Vakuum hergestellt.
Wie in 6 gezeigt, kann die unterste Schicht des distalen Deckglases 36 ferner eine Chromoxid-(Cr₂O₃) Schicht 65 sein, die eine Schicht mit niedrigem Reflexionsvermögen ist. Strahlen, die die Chromoxidschicht 65, die die Schicht mit niedrigem Reflexionsvermögen ist, die auf dem äußeren Umfang des Deckglases 36 ausgebildet ist, erreichen, werden kaum reflektiert. Folglich kann das Auftreten eines Reflexionsflecks oder dergleichen verhindert und die optische Eigenschaft des Endoskops verbessert werden.
Wenn die Chromoxidschicht 65 ausgebildet wird, werden die Nickelschicht 63 und die Goldschicht 64, wie dargestellt, über die Chromoxidschicht 65 gelegt. Somit wird die erste Metallbeschichtung 61 realisiert. Ansonsten können die Chromschicht 62, die Nickelschicht 63 und die Goldschicht 64 über eine Chromoxidschicht 134 gelegt werden, wobei somit die erste Metallbeschichtung 61 realisiert wird. Überdies kann die unterste Schicht des proximalen Deckglases 44 die Chromoxidschicht 65 sein, die die Schicht mit niedrigem Reflexionsvermögen ist. Selbst in diesem Fall können dieselbe Funktion und derselbe Vorteil wie die vorstehend erwähnten erzielt werden.
Um das Schwergewicht auf ein niedriges Reflexionsvermögen zu legen, können die Seitenflächen 36a und 44a der Deckgläser 36 und 44 in einem solchen Ausmaß poliert werden, dass deren mittlere Rauhigkeit (Ra) bei 0,1 bis 1 μm liegt und deren höchste Rauhigkeit (PV) bei 2 bis 5 μm liegt. Die Oberflächen werden dann wie vorstehend erwähnt endbearbeitet.
Wenn die Seitenflächen 36a und 44a wie ein Spiegel endbearbeitet werden würden, würde nicht nur Licht an den Oberflächen reflektiert werden, sondern auch der Grad an Dichte, mit dem sich die Schichten der Beschichtung berühren, würde verringert werden. Wenn die Rauhigkeit einer Oberfläche zu hoch wäre, würde es schwierig werden, Fremdstoffe, die an der Oberfläche haften, zu entfernen. Der Grad an Dichte, mit dem sich die Schichten der Beschichtung berühren, würde daher verringert werden.
Wie in 7 gezeigt, wird im übrigen eine zweite Metallbeschichtung 66 auf der Außenfläche 41a des Isolationsrahmens 41, der mit dem distalen Rahmen 37 in Eingriff steht, und auf der Außenfläche 41b des Isolationsrahmens 41, der mit dem Rahmenkörper 47 in Eingriff steht, ausgebildet.
Die zweite Metallbeschichtung 66 auf den Außenflächen 41a und 41b besteht aus einer Nickelschicht 67, die eine untere Schicht einer metallisierten Schicht ist, und einer Goldschicht 68, die als oberste Schicht dient. Die Schichten werden mittels Abscheidung oder Sputtern in einem Vakuum oder mittels Plattieren ausgebildet.
Die Außenflächen 41a und 41b werden nicht unter Verwendung eines leitenden Materials endbearbeitet. Die Innenflächen werden auch nicht unter Verwendung eines leitenden Materials endbearbeitet. Der in Kontakt mit der Außenfläche 41a zu befestigende distale Rahmen 37 und der in Kontakt mit der Außenfläche 41b zu befestigende Rahmenkörper 47 sind daher elektrisch voneinander isoliert.
Mit Bezug auf 8 wird eine Beschreibung der luftdichten Verbindung des Rahmenkörpers 47 und des proximalen Deckglases 44 durchgeführt.
Wie in 8A gezeigt, ist eine Tiefe einer Aussparung 47a im Rahmenkörper 47, in dem das proximale Deckglas 44 festgelegt ist, auf einen Wert gesetzt, der kleiner ist als die Dicke des proximalen Deckglases 44. Mit anderen Worten, eine Oberfläche des proximalen Deckglases 44 baucht über die Stirnfläche des Rahmenkörpers 47, in den die Aussparung 47a gebohrt ist, aus.
Wie in 8B gezeigt, werden die Seitenfläche 44a des proximalen Deckglases 44 und der innere Umfang der Aussparung 47a durch Einleiten eines Hartlotfüllmetalls oder Weichlots in einen Spalt zwischen ihnen und deren Kanten hermetisch verbunden. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Kehlnaht 71 mit einem im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt an der Stirnfläche des Rahmenkörpers 47, über den das proximale Deckglas 44 ausbaucht, und auf der Abschrägung 44b des proximalen Deckglases 44, die sich an einer Ecke der Aussparung 47a befindet, ausgebildet. Die Kehlnaht 71 ist ein Klumpen des Hartlotfüllmetalls oder Weichlots. Wenn die Querschnitte der Kehlnahten 71 eine gewünschte Form aufweisen, wurde das Hartlotfüllmetall oder das Weichlot ununterbrochen in den Spalt zwischen der Seitenfläche 44a des proximalen Deckglases 44 und dem inneren Umfang der Aussparung 47a eingespritzt. Somit wird eine hermetische Verbindung vollendet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann visuell geprüft werden, ob die Kehlnahten 71 genau geformt wurden.
Wenn Flachs zum Weichlöten oder Hartlöten verwendet wird, müssen der Rahmenkörper 47 und das Deckglas 44 gereinigt werden, während sie verbunden werden, um eine Korrosion eines Metalls zu verhindern.
Die weichgelöteten oder hartgelöteten Teile berühren keinen lebenden Körper. Irgendein Weichlot- oder Hartlotfüllmetall kann daher zur Verwendung ausgewählt werden. Vorzugsweise wird jedoch eine Legierung aus Gold und Zinn oder eine Goldlegierung als Weichlot- oder Hartlotfüllmetall verwendet. Die oberste Schicht der Plattierung, die auf dem Rahmenkörper 47 ausgebildet wird, und jene der Metallbeschichtung, die auf dem Deckglas 44 ausgebildet wird, sind Goldschichten. Die Plattierung und die Metallbeschichtung treffen eng auf die Legierung aus Gold und Zinn oder die Goldlegierung.
Mit Bezug auf 9 und 10 wird nachstehend eine Prozedur zum Zusammenfügen der Komponenten der Abbildungseinheit 17 beschrieben.
Mit Bezug auf 9 wird eine Prozedur zum Zusammenfügen der Komponenten einer Objektiveinheit, die in der Abbildungseinheit 17 enthalten ist, kurz beschrieben.
Das CCD 43 wird an das proximale Ende des proximalen Deckglases 44, welches hermetisch im Rahmenkörper 47 festgelegt ist, unter Verwendung eines transparenten Klebstoffs 72 auf eine solche Weise geklebt und an diesem befestigt, dass keine Luftschicht vorhanden ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Mittelachse des CCD 43 auf jene des proximalen Deckglases 44 ausgerichtet. Der Isolationsrahmen 41 und der Rahmenkörper 47, in dem das proximale Deckglas 44 festgelegt ist, werden dann hermetisch verbunden. Anschließend wird der Linsenrahmen 39 mit der Gruppe von Objektiven 38 in den Isolationsrahmen 41 eingesetzt. Der Linsenrahmen 39 wird entlang der optischen Achse der Gruppe von Objektiven verschoben. Die Gruppe von Objektiven 38 wird auf das CCD 43 fokussiert. Wenn die Gruppe von Objektiven 38 in den Brennpunkt gelangt ist, wird der Linsenrahmen 39 am Isolationsrahmen 41 unter Verwendung eines Klebstoffs befestigt. Anschließend werden der distale Rahmen 37, in dem das distale Deckglas 36 hermetisch festgelegt ist, und der Isolationsrahmen 41 hermetisch verbunden. Dies führt zu einer hermetisch abgedichteten Objektiveinheit 40, die in 10 gezeigt ist, wobei die gesamte Gruppe von Objektiven 38 hermetisch abgedichtet ist. Die Bezugsziffer 73 bezeichnet eine luftdichte Verbindung, die mit einem Weichlot- oder Hartlotfüllmetall realisiert ist.
Mit Bezug auf 10 erfolgt eine Beschreibung des Aufbaus der hermetisch abgedichteten Objektiveinheit 40 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
Anfangs wird das distale Deckglas 36, auf dessen Seitenfläche 36a eine Metallbeschichtung ausgebildet ist, in einer Aussparung 37a des distalen Rahmens 37, der plattiert ist, gesichert. In diesem Zustand wird Laserlicht in Richtung des Pfeils A auf den ganzen äußeren Umfang des distalen Rahmens 37 abgestrahlt, in dem das distale Deckglas 36 festgelegt ist.
Die Goldschicht 64, die über der Seitenfläche 36a des distalen Deckglases 36 aufgetragen ist, und die Goldschicht, die über dem distalen Rahmen 37 aufgetragen ist, werden mit der Wärme des Laserlichts verschmolzen. Die verschmolzenen Goldschichten werden dann abgekühlt und gegenseitig verbunden. Folglich werden der äußere Umfang des distalen Deckglases 36 und der innere Umfang des distalen Rahmens 37 ohne Spalt dazwischen verbunden. Kurz gesagt, das distale Deckglas 36 und der distale Rahmen 37 werden hermetisch verbunden.
Ein Laser zum Abstrahlen von Laserlicht ist vorzugsweise ein YAG-Laser, dessen Leistung niedrig ist und der fein eingestellt werden kann. Wenn ein Laser zum Erzeugen von Laserlicht mit einer Impulswelle verwendet wird, wird überdies ein Ausmaß, in dem aneinandergrenzende Impulse überlappen, auf 80 % oder höher festgelegt. Somit kann die Verbindung erzielt werden, wobei die Luftdichtheit sichergestellt wird.
Anschließend wird das CCD 43, an dem die Substrate 48 und das Kabel 49 montiert sind, am proximalen Deckglas 44 angeordnet und an dieses geklebt und an diesem befestigt. Die Gruppe von Linsen 46 wird am proximalen Deckglas 44 angeordnet und an dieses geklebt und an diesem befestigt.
Das Bildeingangsende des CCD 43, das als Bildübertragungsmittel dient, und das proximale Deckglas 44 werden unter Verwendung eines transparenten Klebstoffs aneinander befestigt.
Zu diesem Zeitpunkt darf keine Luftschicht in der Schicht des Klebstoffs vorhanden sein. Als transparenter Klebstoff wird überdies ein Klebstoff, der mit Ultraviolettstrahlen gehärtet werden soll, verwendet, um das CCD und das proximale Deckglas zuverlässig aneinander zu befestigen, wobei deren optische Achsen aufeinander ausgerichtet werden. Die Teile, auf die der Klebstoff aufgebracht wird, liegen außerhalb des luftdichten Bereichs. Ein Klebstoff mit dem Merkmal, dass er Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur, der während der Autoklavenbehandlung abgegeben wird, standhält, so dass er nicht abgelöst oder entfärbt wird, muss zur Verwendung ausgewählt werden. Folglich wird verhindert, dass ein Phänomen, das eine schlechte Bildqualität verursacht, auftritt, während das CCD 43 und das proximale Deckglas 44 eingeschlossen werden.
Im vorangehenden vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das CCD-Deckglas 45 an die Vorderfläche des Abbildungschips, der im CCD 43 enthalten ist, geklebt. Die Abbildungsoberfläche des Abbildungschips, der nicht gezeigt ist und der im CCD 43 enthalten ist, und das CCD-Deckglas 45 werden eng aneinander befestigt oder hermetisch abgedichtet, so dass eine Luftschicht, die das Eindringen von Dampf ermöglicht, nicht vorhanden ist. Die Vorderfläche des CCD-Deckglases 45 arbeitet im Wesentlichen als Bildeingangsende des CCD 43. Wenn jedoch das CCD-Deckglas 45 nicht enthalten ist, wird das Bildeingangsende des Abbildungschips, der im CCD 43 enthalten ist, eng direkt an das proximale Deckglas 44 geklebt.
Anschließend wird der Rahmenkörper 47 mit dem Isolationsrahmen 41 in Eingriff gebracht, an den die Aperturblendenplatte 42 geklebt und an dem sie befestigt ist. Laserlicht wird in Richtung des Pfeils B auf den ganzen äußeren Umfang des Rahmenkörpers 47 abgestrahlt. Die Goldschicht 68b, die über dem Isolationsrahmen 41 aufgetragen ist, und die Goldschicht, die über dem Rahmenkörper 47 aufgetragen ist, werden aufgrund der Wärme des Laserlichts verschmolzen. Die Goldschichten werden dann abgekühlt und gegenseitig verbunden. Somit werden der äußere Umfang des Isolationsrahmens 41 und der innere Umfang des Rahmenkörpers 47 ohne Spalt zwischen ihnen hermetisch verbunden.
Anschließend werden die Linsen, die die Gruppe von Objektiven 38 bilden, zusammengefügt und am Linsenrahmen 39 unter Verwendung eines Klebstoffs befestigt. Anschließend wird der Linsenrahmen 39 in den Isolationsrahmen 41 eingesetzt. Die Position in der axialen Richtung des Linsenrahmens 39 wird eingestellt, um die Gruppe von Objektiven 38 in den Brennpunkt zu bringen. Der Linsenrahmen 39 wird dann an den Isolationsrahmen 41 geklebt und an diesem befestigt.
Anschließend wird der distale Rahmen 37, in dem das distale Deckglas 36 festgelegt ist, mit dem Isolationsrahmen 41 so in Eingriff gebracht, dass er den Linsenrahmen 39 bedeckt. Laserlicht wird dann in Richtung des Pfeils C auf den ganzen äußeren Umfang des distalen Rahmens 37 abgestrahlt. Die Goldschicht 68, die über dem Isolationsrahmen 41 aufgetragen ist, und die Goldschicht, die über dem distalen Rahmen 37 aufgetragen ist, werden aufgrund der Wärme des Laserlichts verschmolzen. Die Goldschichten werden dann abgekühlt und gegenseitig verbunden. Folglich werden der äußere Umfang des Isolationsrahmens 41 und der innere Umfang des distalen Rahmens 37 hermetisch ohne Spalt zwischen ihnen verbunden.
Ein zum Verbinden verwendeter Laser ist ein YAG-Laser, dessen Leistung niedrig ist und der fein eingestellt werden kann. Wenn Komponenten unter Verwendung des Lasers verbunden werden, ist die Temperatur der Verbindung 1000°C oder höher. Die Wärme wirkt sich jedoch nicht nachteilig auf den Teil der Aperturblendenplatte 42, auf den ein Klebstoff aufgebracht ist, eine Verbindung des CCD 43, des Linsenrahmens 39 und des Isolationsrahmens 41, die mit einem Klebstoff ausgeführt ist, und die Gruppe von Objektiven 38 aus. Dies liegt daran, dass das Laserlicht lokal und momentan abgestrahlt wird.
Das distale Deckglas 36 und der distale Rahmen 37, der distale Rahmen 37 und der Isolationsrahmen 41 und der Isolationsrahmen 41 und der Rahmenkörper 47 werden durch Verschmelzen der Goldschichten, die über die Elemente vorher aufgetragen wurden, unter Verwendung von Laserlicht hermetisch verbunden. Der Rahmenkörper 47 und das proximale Deckglas 44 werden ohne Spalt dazwischen unter Verwendung eines Weichlot- oder Hartlotfüllmetalls hermetisch verbunden. Dies führt zur hermetisch abgedichteten Objektiveinheit 40, die eine hermetisch abgedichtete Einheit ist, die mit einem Abdichtungsgrad (nachstehend als zweites Dichtungsniveau bezeichnet) abgedichtet ist, bei dem Dampf während der Autoklavenbehandlung nicht in die Einheit eindringt. Die hermetisch abgedichtete Objektiveinheit 40 ist ein Teil der Abbildungseinheit 18, die einer des Inhalts des Endoskops ist.
Die hermetisch abgedichtete Objektiveinheit 40 wird durch vereinigendes Verbinden von luftdichten Trennelementen unter Verwendung eines luftdichten Verbindungsmittels realisiert. Hierbei sind die luftdichten Trennelemente dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Vakuum bieten, und werden verwendet, um das distale Deckglas 36, den distalen Rahmen 37, den Isolationsrahmen 41, den Rahmenkörper 47 und das proximale Deckglas 44 zu realisieren. Das luftdichte Verbindungsmittel ermöglicht eine Verbindung ohne Spalt zwischen verbundenen Elementen. Die hermetisch abgedichtete Objektiveinheit 40 ist daher so druckbeständig und stabil, dass sie einer Dekomprimierung und Druckbeaufschlagung, die während der Autoklavenbehandlung durchgeführt werden, sowie einer Temperaturänderung standhält und nicht zerstört wird. Selbst wenn Dampf während der Autoklavenbehandlung die Mantelröhre, die aus einem Polymermaterial besteht, durchdringt und in den Innenraum eindringt, kann verhindert werden, dass der Dampf in die hermetisch abgedichtete Objektiveinheit 40 eindringt, die mit dem zweiten Dichtungsniveau abgedichtet ist.
Überdies werden das CCD 43 und das proximale Deckglas 44 unter Verwendung eines transparenten Klebstoffs auf eine solche Weise eng verbunden, dass keine Luftschicht vorhanden ist. Im übrigen befindet sich das CCD 43 am hinteren Ende der hermetisch abgedichteten Objektiveinheit 40 und das proximale Deckglas 44 dient als optisches Fenster und liegt an deren Hinterende. Entlang eines optischen Weges vom distalen Deckglas 36, das als optisches Fenster dient, das auf der distalen Oberfläche des Endoskops 1 freiliegt, zum Bildeingangsende des CCD 43 befindet sich kein Teil, in den Dampf, der während der Autoklavenbehandlung abgegeben wird, eindringen kann. Der Dampf kann dann zu Wasser kondensieren. Infolge dieses Aufbaus behindert nichts die Beobachtung, selbst wenn das Halbleiter-Abbildungsbauelement nicht zusammen mit den Objektiven hermetisch abgedichtet ist. Die Abbildungseinheit kann daher kompakt aufgebaut werden.
Die elektronischen Teile, einschließlich des Halbleiter-Abbildungsbauelements, sind gegen Dampf im Gegensatz zu den optischen Elementen, auf denen eine Kondensation oder irgendein anderes Beobachtungshindernis aufgrund selbst wenig eindringenden Dampfs auftritt, etwas beständig.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird jedoch überdies der erste Abschirmungsrahmen 51, der das CCD 43 abschirmt, am Rahmenkörper 47 unter Verwendung eines Klebstoffs oder durch Durchführen von Schweißen montiert. Der zweite Abschirmungsrahmen 52 wird am ersten Abschirmungsrahmen 51 unter Verwendung eines Klebstoffs oder durch Durchführen von Schweißen montiert. Der durch den ersten Abschirmungsrahmen 51, das CCD 43 und das proximale Deckglas 44 erzeugte Raum wird mit dem Füllstoff 53, wie z.B. einem Klebstoff, einem Dichtungsmittel oder einem Vergussmaterial, die für Dampf weniger durchlässig sind, gefüllt. Überdies wird der Klebstoff 54 in die Umgebungen des Teils des Kabels 49, der innerhalb des zweiten Abschirmungsrahmens 52 liegt, eingespritzt. Obwohl die Umgebungen des CCD 43 nicht vollständig hermetisch strukturiert sind, werden zumindest das CCD 43 und andere elektronische Teile mit einem Dichtungsniveau abgedichtet, auf dem sie Dampf standhalten, so dass sie nicht zerstört werden. Infolge dieses Aufbaus kann die ganze Abbildungseinheit der Autoklavenbehandlung ohne die Notwendigkeit für die Verwendung eines hermetischen Verbindungssteckers, der im zweiten Ausführungsbeispiel verwendet wird, standhalten. Außerdem kann die Abbildungseinheit kompakt gestaltet werden.
Im übrigen ist ein optisches Beleuchtungssystem nicht hermetisch abgedichtet. Dies liegt daran, dass, selbst wenn Feuchtigkeit ein wenig auf einer Beleuchtungslinse kondensiert, eine unzureichende Beleuchtung oder irgendein anderer funktional ernsthafter Nachteil nicht auftritt. Die Abdichtung des optischen Beleuchtungssystems kann auf einem Niveau stattfinden, das durch die Befestigung von Komponenten unter Verwendung eines Klebstoffs, wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel aufgegriffen, erreicht werden soll.
Durch Aufgreifen des in 11 gezeigten Aufbaus kann die Mittelachse des CCD 43 leicht auf jene der Gruppe von Objektiven 38 ausgerichtet werden.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie dargestellt, wird die Mittelachse des CCD-Deckglases 45 auf jene des CCD 43 im voraus ausgerichtet. Das CCD-Deckglas 45 wird eng am CCD 43 befestigt, indem der transparente Klebstoff 72 aufgebracht wird, ohne dass eine Luftschicht erzeugt wird.
Das proximale Deckglas 44 wird hermetisch im Eingriffsteil 47b des Rahmenkörpers 47, welcher an dessen Ende ausgebildet ist, anstatt im Endteil des Rahmenkörpers 47 festgelegt.
Das CCD-Deckglas 45 wird in den Eingriffsteil 47b des Rahmenkörpers 47 eingesetzt. Das proximale Deckglas 44 und das CCD-Deckglas 45 werden dann eng aneinander befestigt, indem der transparente Klebstoff 72 ohne Erzeugen einer Luftschicht aufgebracht wird.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Mittelachse der Gruppe von Objektiven 38 auf jene des Rahmenkörpers 47 ausgerichtet. Infolge dieses Aufbaus kann die Mittelachse des CCD 43 leicht auf jene der Gruppe von Objektiven 38 ausgerichtet werden.
Wie in 12 gezeigt, sind Kerben 47c im Eingriffsteil 47b des Rahmenkörpers 47 ausgebildet. wenn das CCD-Deckglas 45 eng am proximalen Deckglas 44 unter Verwendung des Klebstoffs 72 befestigt wird, fließt der überschüssige Klebstoff 72 aus den Kerben 47c heraus. Folglich wird keine Luftschicht, die aus Blasen oder dergleichen besteht, zwischen dem CCD-Deckglas 45 und dem proximalen Deckglas 44 zurückgelassen.
Bei dem Aufbau des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist die Gruppe von Objektiven 38, die sich vor dem Bildeingangsende des CCD 43 befindet, im hermetisch abgedichteten Raum angeordnet. Wassertröpfchen werden daher nicht erzeugt, welche die Gruppe von Objektiven 38 beschlagen.
Überdies sind das CCD 43, das CCD-Deckglas 45 und das proximale Deckglas 44 unter Verwendung des transparenten Klebstoffs 72 eng aneinander befestigt. Feuchtigkeit kondensiert daher nicht zu Wassertröpfchen über diesen Elementen.
Wenn die Gruppe von Objektiven 38 mit einem optischen Nicht-Brennpunkt-System realisiert ist, sollte ferner eine Abbildungseinheit 17A mit der in 13 gezeigten Struktur verwendet werden.
Insbesondere wird das CCD-Deckglas 45, wie dargestellt, eng am Bildeingangsende des CCD 43 befestigt, indem der transparente Klebstoff 72 ohne Erzeugen einer Luftschicht aufgebracht wird. Das CCD-Deckglas 45 wird eng an der proximalen Stirnfläche des proximalen Deckglases 44 befestigt, welches hermetisch im Linsenrahmen 39 festgeklemmt ist, indem der transparente Klebstoff 72 ohne Erzeugen einer Luftschicht aufgebracht wird.
Der Linsenrahmen 39 besteht aus Metall oder Keramik. Das distale Deckglas 36, das aus Saphir besteht und dessen äußerer Umfang mit der ersten Metallbeschichtung 61 bedeckt ist, wird im distalen Teil des Linsenrahmens 39 hermetisch festgeklemmt. Die Gruppe von Objektiven 38 und Abstandsringe 74 sind in dem Raum angeordnet, der durch den Linsenrahmen 39, das distale Deckglas 36 und das proximale Deckglas 44 hermetisch abgedichtet ist.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Gruppe von Objektiven 38 in einer Position, in der sie auf das CCD 43 fokussiert ist, mittels der Abstandsringe 74 angeordnet. Dies vermeidet die Notwendigkeit, die Gruppe von Objektiven während der Montage in den Brennpunkt zu bringen. Folglich wird es unnötig, Einheiten, wobei das CCD in einer der Einheiten enthalten ist, durch Durchführen von Weichlöten oder Hartlöten hermetisch zu verbinden. Die Montageeffizienz verbessert sich daher. Die anderen Funktionen und Vorteile sind zu denjenigen, die vom vorstehend genannte Ausführungsbeispiel aufgezeigt werden, identisch.
Rohmaterialien, aus denen die luftdichten Trennelemente, die die hermetisch abgedichtete Objektiveinheit 40 bilden und diese hermetisch abdichten, hergestellt werden sollen, wie z.B. ein Metall, eine Keramik, ein Glas und Saphir, sind sehr wärmebeständig und druckbeständig, so dass sie der Dekomprimierung oder Druckbeaufschlagung, die während der Autoklavenbehandlung durchgeführt werden, standhalten und nicht zerstört werden. Überdies sind die Rohmaterialien selbst dafür charakteristisch, dass sie ein Vakuum bieten (wenn das Volumen eines Raums in einem Prüfkörper irgendeines von 0,1 bis 0,4 cm³ ist, ist ein Leck vom Syntyp, das von einem Heliumleckdetektor erfasst wird, was in JIS Z2331 festgesetzt ist, 1 × 10^–9 Pa·m³/s oder weniger). Außerdem können die Rohmaterialien hermetisch verbunden werden.
Die Rohmaterialien, die hermetisch verbunden werden können, sind wärmebeständige Rohmaterialien, die gegen einen Temperaturanstieg, der auftritt, wenn die Rohmaterialien unter Verwendung eines nachstehend beschriebenen luftdichten Verbindungsmittels verbunden werden, beständig sind.
Im Gegensatz dazu können Polymermaterialien, die allgemeine Harze und Kautschuke umfassen, die Bedingungen für die luftdichten Trennelemente nicht erfüllen. Die Rohmaterialien, aus denen die luftdichten Trennelemente hergestellt werden sollen, sind daher auf Rohmaterialien begrenzt, deren Hauptkomponenten ein Metall, eine Keramik, ein Glas oder ein kristallines Material sind. Ein beliebiges bevorzugtes Rohmaterial wird aus diesen Rohmaterialien ausgewählt.
Hinsichtlich des Metalls können verschiedene Rohmaterialien verwendet werden. Rostfreier Stahl oder Kovar kann beispielsweise verwendet werden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden überdies eine Keramik und ein Glas voneinander unterschieden, als ob sie verschiedene Rohmaterialien wären. Die Keramik ist jedoch ein allgemeiner Name von nicht-metallischen anorganischen Materialien, die durch Schritte des Formens und Brennens und andere hergestellt werden. Im weiteren Sinne sind daher Gläser in Keramiken eingeschlossen. Viele Keramiken erfüllen die Bedingungen für luftdichte Trennelemente. Wenn ein Metall aus den mit der Isolation in Zusammenhang stehenden und optischen Gründen nicht als Material für luftdichte Trennelemente übernommen werden kann, wird eine beliebige der Keramiken übernommen.
Einige Keramiken sind jedoch weniger charakteristisch dafür, dass sie ein Vakuum bieten, brechen wahrscheinlich aufgrund von Erhitzung, die zum luftdichten Verbinden durchgeführt wird, oder können sich aufgrund von Dampf außerordentlich verschlechtern. Eine Keramik muss daher nach gründlicher Überlegung ausgewählt werden.
Vorzugsweise sollte eine feine Keramik mit einer Isolationseigenschaft, die für ein Vakuum geeignet ist, wie z.B. Aluminiumnitrid, Sialon, Aluminiumoxid, Siliziumoxid oder Siliziumcarbid, zur Herstellung der Isolationselemente verwendet werden.
Viele Mehrkomponentengläser, die zur Herstellung von optischen Elementen im Allgemeinen verwendet werden, werden überdies bei Dampf verschlechtert. Ein optisches Element, das als luftdichtes Trennelement, das heißt als optisches Fenster, verwendet wird, sollte aus einem kristallinen Material, das transparent ist oder die Eigenschaft hat, dass es Licht durchlässt, oder einem Mehrkomponentenglas, das gegen Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur beständig ist, hergestellt werden. Saphir ist ein Einkristall von Al₂O₃ und wird in transparente kristalline Materialien klassifiziert. Saphir ist daher ein typisches optisches Material, das in der Lage ist, die Bedingungen für luftdichte Trennelemente zu erfüllen. Ein weiteres transparentes kristallines Material ist Quarz.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Mittel zum Verschmelzen einer Goldplattierung unter Verwendung von Wärme, die von der Bestrahlung mit Laserlicht stammt, als luftdichtes Verbindungsmittel aufgegriffen. Ansonsten kann Weichlöten, Hartlöten oder Hartlöten und Weichlöten als luftdichtes Verbindungsmittel aufgegriffen werden. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Verfahren begrenzt. Alternativ können verschiedene Schweißarten als Verbindungsmittel aufgegriffen werden.
Verschiedene Arten von Schweißen umfassen Schmelzschweißen, das durch Laserschweißen oder Elektronenstrahlschweißen repräsentiert wird, Druckschweißen, das durch Widerstandsschweißen repräsentiert wird, und Hartlöten oder Weichlöten. Wenn irgendeines dieser Verfahren als Verbindungsmittel aufgegriffen wird, kann eine luftdichte Verbindung erzielt werden. Laserschweißen kann beispielsweise aufgegriffen werden, um zwei Metallteile zu verbinden, die als luftdichte Trennelemente dienen. Die zwei Metallteile werden verschmolzen und vereinigt. Die Verbindung der zwei Metallteile besteht aus den luftdichten Trennelementen allein. Eine zuverlässige Luftdichtheit kann sichergestellt werden.
Wenn Hartlöten und Weichlöten aufgegriffen wird, wird die Verbindung der luftdichten Trennelemente mit einem Metall getränkt. Die Luftdichtheit kann daher sichergestellt werden. Hartlotfüllmetalle umfassen eine Goldlegierung, eine Silberlegierung, eine Nickellegierung, eine Kupferlegierung und andere verschiedene Legierungen. Die Goldlegierung, die Nickellegierung oder irgendwelche anderen Legierungen, die kaum korrodieren, sollten jedoch in Anbetracht der Korrosionsbeständigkeit ausgewählt werden. Überdies umfassen Weichlote abgesehen von einer im Allgemeinen übernommenen Legierung aus Blei und Zinn eine Silberlegierung, eine Kupferlegierung und eine Legierung aus Gold und Zinn. Weichlote, die kaum korrodieren, wie z.B. die sehr korrosionsbeständige Legierung aus Gold und Zinn, sollten ausgewählt werden.
Abgesehen von Metallschweißen, ist überdies Verbinden unter Verwendung eines geschmolzenen Glases auch ein Verbindungsmittel, das eine luftdichte Verbindung ermöglicht. Dieses Verbindungsmittel kann natürlich übernommen werden. Die in einen Spalt zwischen hermetisch zu verbindenden Elementen einzuspritzenden geschmolzenen Gläser umfassen ein Glaspulver mit niedrigem Schmelzpunkt. Ein geschmolzenes Glas wird erhitzt und geschmolzen und dann in eine Verbindungsstelle von luftdichten Trennelementen eingespritzt, um Luftdichtheit zu erreichen.
Das Glaspulver mit niedrigem Schmelzpunkt fällt in eine Art, die wie ein Scheibenglas geformt sein soll, und eine kristallisierte Art. Andere Keramiken als Gläser werden gebrannt, so dass sie zu Verbindungsmaterialien werden, die eine luftdichte Verbindung ermöglichen. Als Verbindungsmittel zum Ausführen einer Verbindung, deren Hauptkomponente ein Metall, eine Keramik, ein Glas oder ein kristallines Material ist, kann eine beliebige Keramik übernommen werden. Die Keramik funktioniert als luftdichtes Verbindungsmittel.
Wenn irgendeines der vorstehend genannten luftdichten Verbindungsmittel verwendet wird, um Elemente zu verbinden, steigt die Temperatur einer Verbindung der Elemente häufig beträchtlich an. Wenn beispielsweise Weichlöten, das ein typisches Metallschweißverfahren ist, aufgegriffen wird, steigt die Temperatur auf 200°C bis 400°C an. Im Fall von Hartlöten steigt die Temperatur auf 700°C bis 1000°C an. Ferner steigt die Temperatur im Fall von Laserschweißen auf die Schmelztemperatur eines Metalls an. Insbesondere wenn rostfreier Stahl verwendet wird, steigt die Temperatur auf etwa 1400°C an. Im Fall eines Glases mit niedrigem Schmelzpunkt, das im Allgemeinen als geschmolzenes Glas zum luftdichten Verbinden übernommen wird, liegt dessen Schmelzpunkt bei 300°C bis 600°C.
Funktionen, die durch das Endoskop mit den vorstehenden Bauarten ausgeübt werden sollen, werden nachstehend beschrieben.
Nachdem das Endoskop benutzt wurde, wird das Endoskop, selbst wenn das Endoskop einer Autoklavenbehandlung unterzogen werden kann, ohne Ausfall gereinigt. Für die Reinigung wird zumindest die wasserdichte Kappe 15 angebracht, um das Eindringen eines Fluids während der Reinigung unter laufendem Wasser oder während Eintauchen in ein flüssiges Mittel zu verhindern. Das ganze Gehäuse des Endoskops wird folglich auf eine wasserdichte Weise mit dem ersten Dichtungsniveau abgedichtet. Folglich wird verhindert, dass ein Fluid in das Innere des Endoskops während der Reinigung des Endoskops eindringt und dass sich die internen Elemente des Endoskops verschlechtern.
Anschließend, wenn die Reinigung beendet ist, wird die wasserdichte Kappe 15 gelöst und die Rückschlagventilkappe 20 wird angebracht. Das Endoskop 1 wird dann unter Verwendung eines Autoklaven vom Vorvakuumtyp sterilisiert.
Im Vorvakuumschritt wird der Innenraum des Endoskops 1 extern durch die Rückschlagventilkappe 20 entlüftet. Dies verursacht eine Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren der hermetisch abgedichteten Objektiveinheit 40, die mit dem zweiten Dichtungsniveau hermetisch abgedichtet ist. Es kommt jedoch nicht vor, dass die Mantelröhre 35 des biegsamen Teils 9, die als Einheit des Endoskopgehäuses dient, sich ausdehnt, so dass sie platzt. Überdies besteht die hermetisch abgedichtete Objektiveinheit 40 aus luftdichten Trennelementen oder ist durch hermetisches Verbinden der luftdichten Trennelemente hergestellt. Es kommt daher nicht vor, dass die hermetisch abgedichtete Objektiveinheit 40 aufgrund der Druckdifferenz zerstört wird.
Im anschließenden Sterilisationsschritt wird die Rückschlagventilkappe 20 angebracht. Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur dringt daher nicht aktiv in den Endoskop-Innenraum ein. Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur durchdringt jedoch die Mantelröhre 35 und andere, die aus einem Polymermaterial bestehen und das Endoskopgehäuse bilden, und dringt allmählich in den Endoskop-Innenraum ein. Die hermetisch abgedichtete Objektiveinheit 40 besteht jedoch aus luftdichten Trennelementen oder ist durch hermetisches Verbinden der luftdichten Trennelemente hergestellt. Dampf dringt daher nicht in die hermetisch abgedichtete Objektiveinheit 40 ein. Überdies wird das Endoskop 1 auf eine beliebige von Temperaturen erhitzt, die im Bereich von 115 bis 140°c liegen. Es kommt jedoch nicht vor, dass die hermetisch abgedichtete Objektiveinheit 40 aufgrund der Temperaturänderung zerstört wird.
Der Trockenschritt folgt dem Sterilisationsschritt. Dieselbe Druckdifferenz wie jene, die im Vorvakuumschritt auftritt, tritt zwischen dem Inneren und dem Äußeren der hermetisch abgedichteten Objektiveinheit 40 auf. Zu diesem Zeitpunkt kommt es nicht vor, dass die hermetisch abgedichtete Objektiveinheit 40 aufgrund der Druckdifferenz, der Temperaturänderung oder irgendeiner anderen nachteiligen Wirkung zerstört wird. Ferner dringt Dampf nicht in die hermetisch abgedichtete Objektiveinheit 40 ein.
Nachdem die Autoklavenbehandlung beendet ist, wird der Druck im Endoskop-Innenraum niedriger als der Atmosphärendruck. Die Mantelröhre 35 des biegbaren Teils 9 klebt daher an der internen Struktur.
Wenn der biegsame Teil in diesem Zustand gebogen werden würde, würde die Mantelröhre 35 beschädigt werden. Bevor das Endoskop in Gebrauch genommen wird, muss jedoch der Kameraverbindungsstecker 7 an der CCU befestigt werden. Mit anderen Worten, die Rückschlagventilkappe 20 wird vom Kameraverbindungsstecker 7 ohne Ausfall gelöst. Daher strömt Atmosphärenluft in den Innenraum durch die Lüftungsöffnung 14 des Kameraverbindungssteckers 7. Dies beseitigt die Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren der hermetisch abgedichteten Objektiveinheit 40 und jene zwischen dem Endoskop-Innenraum und dem Äußeren. Folglich wird die Mantelöhre 35 von der internen Struktur gelöst. Die Mantelröhre 35 wird daher während des Biegens nicht beschädigt.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel betrifft ein Endoskop für medizinische Untersuchungen, das einer Autoklavenbehandlung unterzogen werden soll. Der erfindungsgemäße Aufbau kann an ein mit Dampf zu sterilisierendes Endoskop, ein in ein flüssiges Mittel für lange Zeit einzutauchendes Endoskop, ein Endoskop mit einer Möglichkeit, dass Dampf in dessen Inneres eindringen kann, und ein in einer stark feuchten Umgebung zu verwendendes Endoskop, beispielsweise ein Endoskop zur industriellen Verwendung, angepasst werden.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel betrifft überdies ein Endoskop, dessen Einführungseinheit 2 den biegbaren Teil 9 aufweist. Alternativ kann die erfindungsgemäße Struktur an ein Endoskop mit einer starren Einführungseinheit, von welcher ein Teil als biegbaren Teil 9 ausgebildet ist, oder ein Endoskop, dessen Einführungseinheit weich gemacht ist und keinen biegbaren Teil aufweist, angepasst werden.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel stellt die nachstehend beschriebenen Vorteile bereit.

– Selbst wenn ein biegsames Endoskop, von welchem ein Gehäuseelement aus einem Polymermaterial besteht, einer Autoklavenbehandlung unterzogen wird, platzt eine Mantelröhre, die einen biegsamen Teil ummantelt, nicht.
– Selbst wenn das Endoskop einer Autoklavenbehandlung unterzogen wird, durchdringt Dampf nicht luftdichte Trennelemente, die eine hermetisch abgedichtete Objektiveinheit umgeben, oder Verbindungen, an denen die luftdichten Trennelemente hermetisch verbunden sind, und dringt daher nicht in das Innere des Endoskops ein. Folglich wird verhindert, dass die Qualität der Sicht aufgrund von Kondensation auf einer Linse beeinträchtigt wird.
– Selbst wenn das Endoskop einer Autoklavenbehandlung unterzogen wird, werden weder die luftdichten Trennelemente, die die hermetisch abgedichtete Objektiveinheit umgeben, noch Verbindungen, an denen die luftdichten Trennelemente hermetisch verbunden sind, zerstört. Es kommt daher nicht vor, dass Dampf aufgrund von Zerstörung in das Innere eindringt. Natürlich kommt es nicht vor, dass die Qualität der Sicht aufgrund von Kondensation auf einer Linse beeinträchtigt wird.
– Wenn das Endoskop einer Autoklavenbehandlung unterzogen wird, wird infolge einer Rückschlagventilkappe verhindert, dass Dampf aktiv in den Endoskop-Innenraum eindringt. Die Verschlechterung der internen Elemente des Endoskops wird daher vermindert. Nachdem die Autoklavenbehandlung beendet ist und bevor das Endoskop verwendet wird, wird die Rückschlagventilkappe überdies von einem Kameraverbindungsstecker gelöst. Es kommt daher nicht vor, dass das Endoskop in Gebrauch genommen wird, wenn der Druck in dessen Innenraum niedriger gelassen ist als der Außenluftdruck. Dies beseitigt die Möglichkeit, dass die Mantelröhre eines biegsamen Teils beschädigt wird, wenn sie verwendet wird, während sie an der inneren Struktur haftet.
– Die hermetisch abgedichtete Objektiveinheit wird mit dem Bildeingangsende eines Halbleiter-Abbildungsbauelements in engen Kontakt gebracht. Es kommt nicht vor, dass das Blickfeld aufgrund der Autoklavenbehandlung verengt wird. Überdies kann eine Abbildungseinheit kompakt konstruiert werden. Der starre Teil der Abbildungseinheit kann innerhalb einer distalen starren Länge angeordnet werden, die den biegbaren Teil des biegsamen Endoskops belegt. Außerdem kann die distale starre Länge verkürzt werden.
– Die Abbildungseinheit weist die hermetisch abgedichtete Objektiveinheit auf, die hermetisch abgedichtet ist. Außerdem wird ein Teil, der das Halbleiter-Abbildungsbauelement einschließt, unter Verwendung eines beliebigen von Verbindungsmitteln, einschließlich eines Klebstoffs, abgedichtet. Selbst wenn das Endoskop einer Autoklavenbehandlung unterzogen wird, kommt es nicht vor, dass das Halbleiter-Abbildungsbauelement zerstört wird und die Qualität der Sicht beeinträchtigt wird. Überdies kann die Abbildungseinheit kompakt konstruiert werden. Trotz des biegsamen Endoskops kann der starre Teil der Abbildungseinheit, der gegen die Autoklavenbehandlung beständig ist, daher in der distalen starren Länge angeordnet werden, die den biegsamen Teil belegt. Überdies wird verhindert, dass sich die distale starre Länge vergrößert.

Die in Bezug auf die vorliegende Erfindung beschriebene Luftdichtheit soll als Zustand bezeichnet werden, bei dem ein Leck vom Syntyp (das Volumen des Innenraums eines Prüfkörpers fällt in den Bereich von 0,1 bis 0,4 cm³), das von einem Heliumleckdetektor erfasst wird, was in JIS Z2331 festgesetzt ist, 1 × 10^–9 m³/s oder weniger ist.
Wenn das Leck vom Syntyp 1 × 10^–9 m³/s übersteigt, kann Dampf während der Autoklavenbehandlung eindringen. Wenn die Autoklavenbehandlung wiederholt wird, kann sich ansonsten Dampf ansammeln, so dass er auf einer Linse kondensiert oder diese beschlägt. Folglich kann sich die Linse, eine die Oberfläche der Linse bedeckende Beschichtung oder ein Klebstoff verschlechtern, so dass ein Nachteil wie z.B. die beeinträchtige Qualität der Sicht verursacht wird.
Tabelle 1 listet verschiedene Lecks vom Syntyp und, ob Dampf eindringt oder nicht, in Zusammenhang mit verschiedenen Verbindungsverfahren auf.
Eine luftdichte Struktur, die durch Durchführen von Schweißen hergestellt wird, oder kurz gesagt die luftdichte Struktur der hermetisch abgedichteten Objektiveinheit 40, die in Bezug auf das obige Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, ist von einer wasserdichten Struktur, die unter Verwendung eines typischen O-Rings oder Klebstoffs hergestellt wird, hinsichtlich eines Lecks vom Syntyp scheinbar verschieden. Tabelle 1
Die Daten, die angeben, ob Dampf nach der Autoklavenbehandlung eindringt, demonstrieren, dass im Vergleich dazu, wenn Schweißen, einschließlich Hartlöten und weichlöten, und Schmelzweißen übernommen wird, wenn ein Klebstoff oder Dichtungsmittel, das aus einem Polymermaterial besteht, übernommen wird, Dampf durch einen Teil, auf den Klebstoff aufgebracht wurde, oder ein Dichtungselement eindringt.
Wie in 14 und 15 gezeigt, kann die Chromoxid-(Cr₂O₃) Plattierungsschicht 65 ferner nicht nur auf dem äußeren Umfang des distalen Deckglases 36, sondern auch auf einem ringförmigen Teil von dessen proximaler Stirnfläche ausgebildet werden. Die Plattierungsschicht 65 ist die Schicht mit niedrigem Reflexionsvermögen der ersten Metallbeschichtung 61, die auf dem distalen Deckglas 36 ausgebildet ist. In diesem Fall kann die Chromoxid-Plattierungsschicht 65 auf dem ringförmigen Teil als Maske zum Einengen eines Strahls funktionieren.
Somit wird der Schicht mit niedrigem Reflexionsvermögen, die dazu vorgesehen ist, einen Reflexionsfleck zu verhindern, die Rolle der Maske zum Einengen eines Strahls zugewiesen. Dies vermeidet die Notwendigkeit zum separaten Herstellen eines Maskenelements zum Einengen eines Strahls, was folglich zu einer Verringerung der Anzahl von Teilen beiträgt. Schließlich können die Kosten des Endoskops minimiert werden.
Mit Bezug auf 16 und 17 wird nachstehend das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Der Gesamtaufbau des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist im Wesentlichen identisch zu jenem des in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels. Nur Komponenten, die von jenen des ersten Ausführungsbeispiels verschieden sind, werden beschrieben. Dieselben Bezugsziffern werden identischen Komponenten zugewiesen. Auf die Beschreibung der Komponenten wird verzichtet.
Wie in 16 gezeigt, besteht der distale Teil 8 der Einführungseinheit 8 des Endoskops 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiels hauptsächlich aus dem distalen Metallkörper 16, einer distalen Abdeckung 81, einer Abbildungseinheit 17B und einer Lichtleitereinheit 82. Die Abbildungseinheit 17B wird in Durchgangslöcher, die in den distalen Körper 16 und die distale Abdeckung 81 gebohrt sind, eingesetzt und darin festgeklemmt und dient als Beobachtungsmittel und Bildübertragungsmittel. Die Lichtleitereinheit 82 dient als Beleuchtungsmittel.
Die distale Abdeckung 81 erfüllt die Rolle eines Isolators und besteht aus einem Kunststoff, der eine Isolationseigenschaft aufweist und wärmebeständig und wasserdicht ist, wie z.B. Polyphenylen, Sulfit, Polyphenylsulfon oder Polyetherketon, oder aus einer Keramik.
Das erste Biegestück 32a befindet sich am vordersten Ende der Vielzahl von Biegestücken, die den biegbaren Teil 9 bilden, und ist am proximalen Ende des distalen Körpers 16 befestigt. Die Biegestücke 32 sind unter Verwendung der Niete 33 so verkettet, dass sie frei schwenken können. Der distale Teil der Mantelröhre 35 ist am äußeren Umfang des distalen Körpers 16 auf eine wasserdichte Weise befestigt. Die Mantelröhre 35 besteht aus einem weichen Polymermaterial, wie z.B. Fluor enthaltendem Kautschuk, und ummantelt die äußeren Umfänge der Biegestücke 32, die den biegbaren Teil 9 bilden.
Wie in 17 gezeigt, besteht die Abbildungseinheit 17B gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hauptsächlich aus einer Gruppe von Objektiven 83, dem CCD 43, einem Substrat 84, dem Linsenrahmen 39, einem CCD-Rahmen 85, einem hermetischen Verbindungsstecker 90, einer Luftdichtheitsaufrechterhaltungsröhre 87 und einem CCD-Kabel 88. Die Gruppe von Objektiven 83 erzeugt ein Objektbild. Das erzeugte Objektbild wird auf das CCD 43 projiziert. Kondensatoren, ICs und andere elektronische Komponenten zum Verarbeiten eines elektrischen Signals, das vom CCD 43 erzeugt wird, sind auf dem Substrat 84 montiert. Der Linsenrahmen 39, der aus einem Metall besteht, dient als luftdichtes Trennelement zum Halten der Gruppe von Objektiven 38. Der CCD-Rahmen 85, der aus einem Metall besteht, dient als luftdichtes Trennelement zum Halten des CCD 43 und steht mit dem proximalen Teil des Linsenrahmens 39 in Eingriff. Der hermetische Verbindungsstecker 90 ist am proximalen Ende des CCD-Rahmens 85 befestigt. Die Luftdichtheitsaufrechterhaltungsröhre 87, die aus einem Metall besteht, dient als luftdichtes Trennelement und ist über dem Linsenrahmen 39 und dem CCD-Rahmen 85 angeordnet und steht mit ihnen in Eingriff. Das CCD-Kabel 88 ist mit dem hermetischen Verbindungsstecker 90 gekoppelt.
Der hermetische Verbindungsstecker 90 weist Metallkontaktstifte 92 auf, die durch Löcher geführt sind, die in einen Metallverbindungssteckerkörper 91 gebohrt sind, welcher als luftdichtes Trennelement dient. Ein isolierendes und luftdichtes Dichtungselement 93, das aus geschmolzenem Glas besteht und als eines von luftdichten Verbindungsmitteln dient, ist in die Durchgangslöcher gegossen. Die Kontaktstifte 92 sind folglich vom Verbindungssteckerkörper 91 isoliert. Da die Durchgangslöcher mit dem geschmolzenen Glas gefüllt sind, besteht kein Spalt zwischen jedem Kontaktstift 92 und der Wand eines Durchgangslochs. Somit sind die Kontaktstifte 92 hermetisch im Verbindungssteckerkörper 91 festgeklemmt.
Wie in 16 gezeigt, sind der hermetische Verbindungsstecker 90 und das CCD-Kabel 88 mit einer wärmeschrumpfbaren Röhre 86 ummantelt. Das Innere der wärmeschrumpfbaren Röhre 86 ist mit einem Füllstoff 89 gefüllt, der ein Epoxidklebstoff, ein Keramikklebstoff oder ein Silikonklebstoff ist. Verbindungen der Kontaktstifte 92 und der Signalleitungen, die im CCD-Kabel 88 enthalten sind, das heißt die Teile von diesen, die unter Verwendung eines Weichlots oder dergleichen verbunden sind und von welchen ein Metall freigelegt ist, sind mit dem Füllstoff 89 bedeckt. Folglich wird verhindert, dass die Verbindungen aufgrund von Dampf korrodieren. Ein Bereich 98, der der Länge des distalen starren Teils der Abbildungseinheit 17B entspricht, fällt innerhalb eine distale starre Länge, die als Bereich 99 distal zum Niet 33 angegeben ist, welcher sich am vordersten Ende des biegbaren Teils 9 befindet.
Wie in 17 gezeigt, liegt eine erste Linse 101 am vordersten Ende der Gruppe von Objektiven 83 und dient als optisches Fenster, das die distale Stirnfläche des Endoskops 1 bildet. Die erste Linse 101 besteht aus Saphir oder einem Glas, das gegen Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur beständig ist. Die in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschriebene Metallbeschichtung wird auf der Seitenfläche und der Abschrägung der ersten Linse 101 durchgeführt. Die erste Linse 101 wird im Metalllinsenrahmen 39 durch Laserschweißen, das ein luftdichtes Verbindungsmittel vorsieht, das in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, hermetisch gesichert.
Der CCD-Rahmen 85 und der hermetische Verbindungsstecker 90 werden durch Schweißen hermetisch verbunden. Für das Schweißen wird Laserlicht in Richtung des Pfeils D auf den ganzen Umfang einer Verbindungsstelle, an der der CCD-Rahmen 85 auf den hermetischen Verbindungsstecker 90 trifft, abgestrahlt. Der CCD-Rahmen 85 und der hermetische Verbindungsstecker 90 werden somit miteinander verschmolzen und vereinigt.
Bevor der CCD-Rahmen 85 und der hermetische Verbindungsstecker 90 verbunden werden, wird der Linsenrahmen 39, in dem die Gruppe von Objektiven 83 gesichert ist, ferner mit dem CCD-Rahmen 85 in Eingriff gebracht. Der Linsenrahmen 39 wird in den axialen Richtungen bewegt, um die Gruppe von Objektiven 83 in den Brennpunkt zu bringen. Wenn die Gruppe von Objektiven 83 in den Brennpunkt gelangt, wird der Linsenrahmen 39 am CCD-Rahmen 85 unter Verwendung eines Klebstoffs befestigt.
Anschließend wird die Luftdichtheitsaufrechterhaltungsröhre 87 über dem Linsenrahmen 39 und dem CCD-Rahmen 85 angeordnet. In diesem Zustand wird Laserlicht in Richtung des Pfeils E auf den ganzen Umfang der Luftdichtheitsaufrechterhaltungsröhre 87 abgestrahlt. Somit werden die aufeinandertreffenden Teile der Luftdichtheitsaufrechterhaltungsröhre 87 und des CCD- Rahmens 85 verschweißt und die Luftdichtheitsaufrechterhaltungsröhre 87 und der CCD-Rahmen 85 werden hermetisch verbunden. Laserlicht wird dann in Richtung des Pfeils F auf den ganzen Umfang der Luftdichtheitsaufrechterhaltungsröhre 87 abgestrahlt. Somit werden die aufeinandertreffenden Teile der Luftdichtheitsaufrechterhaltungsröhre 87 und des Linsenrahmens 89 verschweißt und die Luftdichtheitsaufrechterhaltungsröhre 87 und der Linsenrahmen 89 werden hermetisch verbunden. Dies führt zu einem hermetisch abgedichteten Abbildungseinheitskörper 100, der mit demselben zweiten Dichtungsniveau abgedichtet ist wie die hermetisch abgedichtete Objektiveinheit 40 beim ersten Ausführungsbeispiel.
Ein verwendeter Laser ist ähnlich jenem im ersten Ausführungsbeispiel ein YAG-Laser, dessen Leistung niedrig ist und der fein eingestellt werden kann. Wenn Laserlicht einer Impulswelle abgestrahlt wird, wird überdies ein Grad, in dem aneinandergrenzende Impulse überlappen, auf 80 % oder höher festgelegt. Folglich kann eine zuverlässige Luftdichtheit sichergestellt werden.
Die in 16 gezeigte Lichtleitereinheit 82 besteht aus dem Lichtleiter-Faserbündel 18, einem ersten Lichtleiter-Faserrahmen 111, der Beleuchtungslinse 19, einem Beleuchtungsabdeckelement 112, einem Beleuchtungslinsenrahmen 113 und einer Lichtleiterfaser-Ummantelungsröhre 114. Das Lichtleiter-Faserbündel 18 ist als optisches Faserbündel ausgebildet, das durch Bündeln von Fasern oder einer Vielzahl von optischen Fasern, die jeweils aus einem Kern und einem Mantel bestehen, hergestellt wird. Der erste Lichtleiter-Faserrahmen 11, der aus einem Metall besteht, dient als luftdichtes Trennelement, in das das Lichtleiter-Faserbündel 18 integriert ist. Die Beleuchtungslinse 19 befindet sich an der distalen Oberfläche des Lichtleiter-Faserbündels 18 und weitet einen Beleuchtungswinkel auf. Das Beleuchtungsabdeckelement 112, das aus Saphir besteht, dient als luftdichtes Trennelement, das an der distalen Oberfläche der Beleuchtungslinse 19 angeordnet ist. Der Beleuchtungslinsenrahmen 113, der aus einem Metall besteht, dient als luftdichtes Trennelement, in das das Beleuchtungsabdeckelement und andere integriert sind. Ein Ende der Lichtleiterfaser-Ummantelungsröhre 114 befindet sich am proximalen Ende des Beleuchtungslinsenrahmens 113 und umhüllt das Lichtleiter-Faserbündel 18.
Der distale Teil des Lichtleiter-Faserbündels 18, der in den ersten Lichtleiter-Faserrahmen 111 eingesetzt ist, wird mit geschmolzenem Glas, das eines von luftdichten Verbindungsmitteln ist, getränkt, wodurch die Fasern des Lichtleiter-Faserbündels 18 hermetisch verbunden werden. Mit anderen Worten, die Fasern, die das Lichtleiter-Faserbündel 18 bilden, werden mit geschmolzenem Glas (nicht dargestellt) ununterbrochen getränkt. Das geschmolzene Glas sollte ein Glaspulver vom Pastentyp mit niedrigem Schmelzpunkt sein, in das organisches Bindemittel eingemischt ist. Der Schmelzpunkt des Glaspulvers mit niedrigem Schmelzpunkt ist niedriger als jener einer Faser. Das Glaspulver mit niedrigem Schmelzpunkt wird aufgrund von Wärme des Beleuchtungslichts nicht aufgeschmolzen. Die Schmelztemperatur des Glaspulvers mit niedrigem Schmelzpunkt fällt in den Bereich von 300 bis 600°C. Überdies kann das Glaspulver mit niedrigem Schmelzpunkt während der Montage leicht gehandhabt werden.
Bevor das Glaspulver vom Pastentyp mit niedrigem Schmelzpunkt verwendet wird, um die Fasern des Faserbündels zu verbinden, wird zuerst das mit dem Glaspulver mit niedrigem Schmelzpunkt getränkte Faserbündel in den ersten Lichtleiter-Faserrahmen 111 eingesetzt. Der mit dem Glaspulver getränkte Teil des Faserbündels wird auf eine beliebige von Temperaturen im Bereich von 300 bis 600°C erhitzt, wodurch das organische Bindemittel dispergiert wird. Wenn das Glaspulver mit niedrigem Schmelzpunkt geschmolzen ist, dann wird der mit dem Glaspulver mit niedrigem Schmelzpunkt getränkte Teil abgekühlt.
Somit werden die Fasern hermetisch mit dem geschmolzenen Glas getränkt. Überdies werden der äußere Umfang des Endteils des Lichtleiter-Faserbündels 18, dessen Fasern mit dem geschmolzenen Glas getränkt sind, und der innere Umfang des Lichtleiter-Faserrahmens 11 infolge des geschmolzenen Glases hermetisch verbunden.
Das geschmolzene Glas erfüllt die Rolle eines Luftdichtheits-Aufrechterhaltungsfüllstoffs, mit dem die Fasern getränkt werden sollen, und die Rolle eines luftdichten Verbindungsmittels zum hermetischen Verbinden des Lichtleiter-Faserbündels 18 und des ersten Lichtleiter-Faserrahmens 111.
Dieselbe Metallbeschichtung wie die im ersten Ausführungsbeispiel verwendete wird auf dem äußeren Umfang des Beleuchtungsabdeckelements 112 durchgeführt. Das Beleuchtungsabdeckelement 112 und der Beleuchtungslinsenrahmen 113 werden durch dasselbe luftdichte Verbindungsmittel wie das im ersten Ausführungsbeispiel verwendete hermetisch verbunden.
Die Struktur der Lichtleitereinheit 82 wird genauer beschrieben.
Anfangs wird die Beleuchtungslinse 19 in den Beleuchtungslinsenrahmen 113 eingesetzt, der hermetisch mit dem Beleuchtungsabdeckelement 112 vereinigt ist. Danach wird der Lichtleiter-Faserrahmen 111, der hermetisch mit dem Ende des Lichtleiter-Faserbündels 18 infolge des geschmolzenen Glases vereinigt ist, in den Beleuchtungslinsenrahmen 113 eingesetzt. Laserschweißen wird dann durchgeführt, um den Beleuchtungslinsenrahmen 113 und den Lichtleiter-Faserrahmen 111 hermetisch zu verbinden.
Folglich wird der Teil, der mit dem Beleuchtungsabdeckelement 112, dem Beleuchtungslinsenrahmen 113, dem ersten Lichtleiter-Faserrahmen 111 und einem Ende des Lichtleiter-Faserbündels 18 umschlossen ist, auf dieselbe Weise wie der hermetisch abgedichtete Abbildungseinheitskörper 100 hermetisch abgedichtet.
Infolge des vorstehenden Aufbaus wird verhindert, dass Dampf, der die Lichtleiterfaser-Ummantelungsröhre 114 durchdrungen hat, durch die Fasern und den Spalt zwischen dem Lichtleiter-Faserbündel 18 und dem ersten Lichtleiter-Faserrahmen 111 in die Beleuchtungslinse 19 eindringt.
Infolge des vorstehenden Aufbaus wird die Beleuchtungslinse 19 im vollständig hermetisch abgedichteten Raum angeordnet. Ein luftdichtes Trennelement muss nicht als Beleuchtungslinse 19 verwendet werden, sondern ein im Allgemeinen verwendetes Mehrkomponentenglas, das ziemlich leicht maschinell bearbeitet werden kann, kann übernommen werden.
Ferner kann die Beleuchtungslinse 19 aus Saphir oder irgendeinem anderen optischen Material hergestellt werden, das gegen Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur beständig ist. Die Beleuchtungslinse 19 und der erste Lichtleiter-Faserrahmen 111 können dann direkt hermetisch verbunden werden. Gemäß diesem Aufbau kann das Beleuchtungsabdeckelement 112 ausgeschlossen werden. Bei beiden Bauarten kondensiert keine Feuchtigkeit auf der Innenfläche der Beleuchtungslinse 19. Schließlich entsteht keine unzureichende Beleuchtung.
Beim Endoskop des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann als weiteres Beispiel, wie in 18 gezeigt, ein Bauelementrahmen 120, der die Gruppe von Objektiven 83 und das CCD 43 aufnimmt, im distalen starren Teil enthalten sein. Ein HIC-Rahmen 122, der eine integrierte Hybridschaltung (nachstehend eine HIC) 121 aufnimmt, kann in der biegsamen Röhre 10 angeordnet sein, die sich hinter dem biegbaren Teil 9 befindet. In diesem Fall werden ein Verbindungsstecker 123, der im Bauelementrahmen 120 gesichert ist, und ein distaler Verbindungsstecker 124, der im HIC-Rahmen 122 gesichert ist, durch eine Vielzahl von Signalkabeln 126, die in einem Relaiskabel 125 enthalten sind, das durch den biegbaren Teil 9 hindurchgeführt ist, elektrisch verbunden.
Wie in 19 gezeigt, ist ein distales Deckglas 127, das aus Saphir besteht, wie das im vorstehend genannten Ausführungsbeispiel im distalen Teil des Bauelementrahmens 120 hermetisch festgelegt. Der Verbindungsstecker 123 ist in dessen proximalem Teil durch Durchführen von Metallschweißen wie z.B. Schmelzschweißen, Hartlöten oder Druckschweißen hermetisch gesichert. Somit sind die Linseneinheit 83 und das CCD 43 im hermetisch abgedichteten Innenraum des Bauelementrahmens 120 angeordnet.
Verbindungsstifte 128 wie die vorstehend genannten sind hermetisch in den Verbindungsstecker 123 unter Verwendung von geschmolzenem Glas eingesetzt. Die distalen Enden der Verbindungsstifte 128 sind mit dem CCD 43 elektrisch verbunden, während deren proximale Enden mit den Signalkabeln 126, die im Relaiskabel 125 enthalten sind, elektrisch gekoppelt sind.
Im übrigen sind der distale Verbindungsstecker 124 und der proximale Verbindungsstecker 129 im distalen Teil des HIC-Rahmens 122 bzw. in dessen proximalem Teil festgelegt. Die äußeren Umfänge der Verbindungsstecker 124 und 129 und der innere Umfang des HIC-Rahmens 122 sind durch Metallschweißen wie z.B. Schmelzschweißen, Hartlöten und Schweißen oder Druckschweißen hermetisch verbunden. Somit ist die HIC 121 in dem hermetisch abgedichteten Innenraum des HIC-Rahmens 122 angeordnet.
Die stabartigen Verbindungsstifte 128 sind in die Verbindungsstecker 124 und 129 unter Verwendung eines geschmolzenen Glases auf dieselbe Weise wie die vorstehend erwähnten hermetisch eingesetzt. Die Signalkabel 126, die am proximalen Ende des Relaiskabels 125 freiliegen, sind mit den distalen Enden der Verbindungsstifte 128, die in den distalen Verbindungsstecker 124 eingesetzt sind, elektrisch verspleißt. Die proximalen Enden der Verbindungsstifte 128 sind mit einer Oberfläche der HIC 121 elektrisch gekoppelt.
Die distalen Enden der Verbindungsstifte 128, die in den proximalen Verbindungsstecker 129 eingesetzt sind, sind überdies mit der anderen Stirnfläche der HIC 121 elektrisch gekoppelt. Die Signalleitungen, die im CCD-Kabel 88 enthalten sind, welches sich zur Verbindungssteckereinheit 5 erstreckt, sind mit den proximalen Enden der Verbindungsstifte 128 verspleißt.
Wie vorstehend erwähnt, ist die HIC 121 nicht im distalen starren Teil, sondern in der biegsamen Röhre 10 angeordnet. Dies führt zum verkürzten distalen starren Teil.
Überdies ist das im distalen starren Teil angeordnete CCD mit der HIC, die in der biegsamen Röhre angeordnet ist, über das Relaiskabel elektrisch verbunden. Das Verhältnis, mit dem der Inhalt des distalen starren Teils und jener des biegsamen Teils die Innenräume des distalen starren Teils und des biegsamen Teils belegen, kann auf dieselben Werte wie die für ein herkömmliches Endoskop festgelegten festgelegt werden.
Wie in 20 gezeigt, sind beispielsweise der Bauelementrahmen 120, der in einem luftdichten Raum angeordnet ist, und ein Substratrahmen 134 mit einem Substrat 131 und dem hermetischen Verbindungsstecker 132, der in einer Metallhülse 133 angeordnet ist, voneinander getrennt und durch das Relaiskabel 125 elektrisch verbunden. Der luftdichte Raum ist durch den Linsenrahmen 39, der die Gruppe von Objektiven 38 aufnimmt, den distalen Rahmen 37, in dem das distale Deckglas 36 festgelegt ist, den Isolationsrahmen 41, in dem das proximale Deckglas 44 festgelegt ist, und die Luftdichtheitsaufrechterhaltungsöhre 87, die mit dem Isolationsrahmen 41 und dem distalen Rahmen 37 hermetisch vereinigt ist, definiert. Zu diesem Zeitpunkt ist das Relaiskabel 125 mit einer weichen Röhre 135 ummantelt, die gefaltet ist, so dass sie biegsam ist, und beispielsweise mit rostfreiem Stahl oder Aluminium überzogen ist. Der distale Teil der weichen Röhre 135 ist über den proximalen Teil eines Metallverbindungsrahmens 136 gelegt, der den Isolationsrahmen 41 verbindet. Der proximale Teil der weichen Röhre 135 ist über den distalen Teil der Hülse 133 gelegt. Somit sind die weiche Röhre 135 und der Verbindungsrahmen 136 und die Hülse 133 durch Metallschweißen oder dergleichen hermetisch verbunden.
Folglich werden die Signalkabel 126, die durch das Relaiskabel 125 hindurchgeführt sind, und die Kontakte der Signalkabel 126 und der Verbindungsstifte 92 nicht Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur ausgesetzt.
Nachstehend wird nun der Aufbau des Lichtleiter-Verbindungssteckers 6 beschrieben.
Wie in 21 gezeigt, besteht der Lichtleiter-Verbindungsstecker 6 aus einem zweiten Lichtleiter-Faserrahmen 140, einer Stablinse 141, einem Einfallsende- Abdeckelement 142, einem Einfallsendrahmen 143 und einem Verbindungssteckerbasiskörper 145. Der zweite Lichtleiter-Faserrahmen 140, der aus einem Metall besteht, dient als luftdichtes Trennelement, in das der proximale Teil des Lichtleiter-Faserbündels 18 eingesetzt ist. Die Stablinse 141 befindet sich an der proximalen Stirnfläche des Lichtleiter-Faserbündels 18 und homogenisiert einfallendes Licht, das auf das Lichtleiter-Faserbündel 18 fällt. Das Einfallsende-Abdeckelement 142, das aus Saphir besteht, dient als luftdichtes Trennelement, das sich an der Hinterendfläche der Stablinse 141 befindet. Der Einfallsendrahmen 143, der aus einem Metall besteht, dient als luftdichtes Trennelement, das den Einfallsendrahmen und andere aufnimmt. Der Verbindungssteckerbasiskörper 145 ist am Einfallsendrahmen 143 unter Verwendung einer Schraube 144 befestigt. Der Kopf der Schraube 144 ist mit einem Füllstoff 146 bedeckt, der ein Klebstoff zum Aufrechterhalten der Wasserdichtheit ist.
Der proximale Teil des Lichtleiter-Faserbündels 18 ist ähnlich zu dessen vorstehend genantem distalen Teil ununterbrochen mit einem geschmolzenen Glas getränkt. Der äußere Umfang des proximalen Teils des Lichtleiter-Faserbündels 18 und der zweite Lichtleiter-Faserrahmen 140 sind durch das geschmolzene Glas hermetisch verbunden.
Überdies wird eine Metallbeschichtung, wie vorstehend erwähnt, auf der Seitenfläche des Einfallsende-Abdeckelements 142 durchgeführt. Das Einfallsende-Abdeckelement 142 und der Einfallsendrahmen 143 sind durch ein luftdichtes Verbindungsmittel hermetisch verbunden.
Ferner sind der zweite Lichtleiter-Faserrahmen 140 und der Einfallsenderahmen 143 durch Laserschweißen hermetisch verbunden.
Der mit dem Einfallsende-Abdeckelement 142, dem Einfallsendrahmen 143, dem zweiten Lichtleiter-Faserrahmen 140 und dem Ende des Lichtleiter-Faserbündels 18 eingeschlossene Teil ist folglich auf dieselbe Weise wie der hermetisch abgedichtete Abbildungseinheitskörper 100 hermetisch abgedichtet.
Folglich liegt die Stablinse 141 in dem hermetisch abgedichteten Inneren des Lichtleiter-Verbindungssteckers. Selbst wenn eine einzelne Faser, die aus einem Mehrkomponentenglas oder dergleichen besteht, das gegen Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur nicht beständig ist, verwendet wird, ist es unnötig, sich über die Verschlechterung aufgrund von Dampf Sorgen zu machen.
Überdies ist das Lichtleiter-Faserbündel 18 durch die Lichtleiterfaser-Ummantelungsröhre 114 und die Lichtleiter-Faserrahmen 111 und 140 mit dem ersten Dichtungsniveau oder höher abgedichtet. Als Lichtleiterfaser-Ummantelungsröhre 141 wird im Allgemeinen eine Silikonröhre übernommen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird jedoch eine Fluorkohlenstoffharz-Röhre verwendet, da sie für Dampf weniger durchlässig ist und gegen Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur beständiger ist als die Silikonröhre. Zu diesem Zeitpunkt muss geprüft werden, ob die Röhre etwas weich sein muss.
Nachstehend wird nun die Struktur einer Schaltereinheit 13 beschrieben.
Wie in 22 gezeigt, besteht der Schalter 13 aus einem elektrischen Schalter 148, einem Druckstift 149, einer Schalterabdeckung 150, einem Druckelement 152, einer Mutter 153, Schrauben 154, einem O-Ring 155, und einem Schalterkabel 157. Der elektrische Schalter 148 ist ein in einem Verkappungselement 147 montierter und kompakt konstruierter elektronischen Teil. Der Druckstift 149 wird gedrückt, um den elektrischen Schalter 148 ein- oder auszuschalten. Die Schalterabdeckung 150 ist mit dem in diese eingesetzten Druckstift 149 geformt und besteht aus Kautschuk wie z.B. Fluor enthaltendem Kautschuk. Das Druckelement 152 befestigt die Schalterabdeckung 150 an einem Betätigungseinheitsgehäuse 151 auf eine wasserdichte Weise. Der Druckstift 149 ist durch das Druckelement 152 geführt. Die Mutter 153 wird verwendet, um das Druckelement 152 zu fixieren. Die Schrauben 154 werden verwendet, um das Verkappungselement 147 am Betätigungseinheitsgehäuse 147 zu befestigen. Der O-Ring 155 wird verwendet, um Wasserdichtheit zwischen dem Verkappungselement 147 und dem Gehäuse 151 zu erreichen. Das Schalterkabel 157 ist mit einem Kontakt 156 des elektrischen Schalters 148 verspleißt. Folglich liegt der elektrische Schalter 148 in dem Raum, der mit dem ersten Dichtungsniveau oder höher unter Verwendung der Schalterabdeckung 150 und des O-Rings 155 abgedichtet ist.
Die Schalterabdeckung 150, die verwendet wird, um den abgedichteten Raum zu realisieren, ist so ausgebildet, dass sie dick genug ist, so dass sie nicht zerbrochen oder beschädigt wird, selbst wenn sich die Luft im abgedichteten Raum aufgrund der Dekomprimierung oder Druckbeaufschlagung, die während der Autoklavenbehandlung durchgeführt werden, ausdehnt oder zusammenzieht.
Der abgedichtete Raum ist druckbeständig, so dass er der Dekomprimierung und Druckbeaufschlagung, die während der Autoklavenbehandlung durchgeführt werden, standhält. Überdies ist der abgedichtete Raum viel kleiner als der Innenraum des Endoskops. Eine Menge an Luft, die sich aufgrund der während der Autoklavenbehandlung durchgeführten Dekomprimierung ausdehnt, ist daher begrenzt. Da die Möglichkeit, dass die Mantelröhre, die den biegsamen Teil umgibt, platzen kann, wie in Verbindung mit dem Stand der Technik beschrieben, gering ist, ist die Möglichkeit, dass die Schalterabdeckung 150 platzen kann, gering. von diesem Gesichtspunkt aus ist es nicht nötig, die Schalterabdeckung 150 allzu dick zu machen.
Abgesehen von der Schaltereinheit müssen einige Teile des Endoskop-Innenraums nicht vollständig hermetisch abgedichtet sein, sondern müssen mit einem gewissen Dichtungsniveau abgedichtet und vor dem Eindringen von Dampf geschützt werden. Diese Teile sind wie die vorangehende Schaltereinheit mit dem ersten Dichtungsniveau oder höher abgedichtet, wodurch das Eindringen von Dampf erfolgreich minimiert werden kann.
Ein Feuchtigkeitsabsorptionselement 158 kann überdies im abgedichteten Raum angeordnet sein. Das Feuchtigkeitsabsorptionselement 158 absorbiert eindringenden Dampf und hilft somit, die Verschlechterung der elektronischen Teile zu verhindern. Wenn das Feuchtigkeitsabsorptionselement gegen ein neues ausgetauscht werden kann, wäre es vorteilhafter.
Der O-Ring und andere Kautschuk-Dichtungselemente bestehen im Allgemeinen aus einem Silikonkautschuk oder Fluor enthaltendem Kautschuk. Ein Silikonkautschuk ist jedoch für Dampf ziemlich durchlässig. Aus diesem Grund ist die Verwendung des vorstehend genannten Dichtungselements, das aus einem Fluor enthaltenden Kautschuk besteht, bevorzugt. Aus demselben Grund sollte eine Trennwand für einen Raum, der vor dem Eindringen von Dampf abgeschirmt werden muss, beispielsweise vielmehr aus Fluor enthaltendem Kautschuk als Silikonkautschuk hergestellt werden. Ebenso sollte eine Verbindung, die vor dem Eindringen von Dampf abgeschirmt werden muss, vielmehr unter Verwendung eines Epoxidklebstoffs oder eines Keramikklebstoffs als eines Silikonklebstoffs ausgeführt werden.
Ein Teil, der aus einem dimensionellen oder strukturellen Grund nicht unter Verwendung eines luftdichten Trennelements oder luftdichten Verbindungsmittels hermetisch abgedichtet werden kann, wird mit einer Beschichtung vom Gassperrtyp bedeckt. Dies erweist sich beim Verhindern des Eindringens von Dampf als wirksam.
Die Außenfläche der Lichtleiterfaser-Ummantelungsröhre 114, die Außenfläche der wärmeschrumpfbaren Röhre der Abbildungseinheit 17 und die anderen Außenflächen der Verbindungen, die mit einem Klebstoff ausgebildet sind, können beispielsweise mit einer Beschichtung vom Gassperrtyp bedeckt werden. Dies übt den Vorteil aus, dass ein interner Teil, beispielsweise das Lichtleiter-Faserbündel 18 sich kaum verschlechtert.
Die Beschichtungsverfahren zum Ausbilden der Beschichtung vom Gassperrtyp umfassen eine Harzbeschichtung, wie z.B. eine Parylenharzbeschichtung, eine metallische Dünnfilmbeschichtung wie z.B. eine auf Abscheidung basierende Beschichtung oder eine Beschichtung auf Tauchlötbasis, eine Keramikbeschichtung wie z.B. eine Beschichtung unter Verwendung von Siliziumdioxid, in das Silazan umgewandelt wird, und eine Kristallbeschichtung. Für beispielsweise die Lichtleiterfaser-Ummantelungsröhre 114 muss ein Verfahren zum Ausbilden einer weichen Beschichtung übernommen werden. Gemäß diesem Verfahren kann das Eindringen von Dampf ohne Erhöhung der Größe des abzudichtenden Inhalts verhindert werden. Wenn das zweite Dichtungsniveau gemäß der metallischen Dünnfilmbeschichtung, Keramikbeschichtung oder Kristallbeschichtung erreicht werden kann, kann das Verfahren für ein optisches Beobachtungssystem, das optische Elemente enthält, übernommen werden.
Ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel wird, selbst wenn das Endoskop des vorliegenden Ausführungsbeispiels einer Autoklavenbehandlung unterzogen wird, der hermetisch abgedichtete Abbildungseinheitskörper 100 nicht zerstört und Dampf dringt nicht in das Innere des hermetisch abgedichteten Abbildungseinheitskörpers 100 ein.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden überdies der Emissionsendteil und der Einfallsendteil der Lichtleitereinheit 32, die hermetisch abgedichtet sind und mit einem luftdichten Verbindungsmittel getränkt sind, ähnlich dem hermetisch abgedichteten Abbildungseinheitskörper 100 nicht zerstört. Überdies dringt Dampf nicht in die Lichtleitereinheit 82 ein.
Ferner ist eine Schaltereinheit mit dem ersten Dichtungsniveau oder höher abgedichtet. Das Eindringen von Dampf in die Schaltereinheit wird somit minimiert. Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur, der in das Innere des Endoskops eingedrungen ist, greift einen elektrischen Schalter nicht direkt an.
Wenig Dampf, der eingedrungen ist, wird durch ein Feuchtigkeitsabsorptionselement absorbiert. Es wird daher verhindert, dass der elektrische Schalter oder dergleichen aufgrund von Dampf oder Feuchtigkeit ausfällt. Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur greift überdies ein Lichtleiter-Faserbündel infolge der Wirkung einer Mantelröhre nicht direkt an. Die Verschlechterung eines Faserglases kann verhindert werden. Dies führt zu einer geringeren Wahrscheinlichkeit, dass eine Faser zerbrochen wird.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist fast der gesamte Inhalt des Endoskops, der für Dampf anfällig ist, der in den Endoskop-Innenraum eindringt, auf eine luftdichte oder wasserdichte weise abgedichtet. Dies führt zu einer verringerten Wahrscheinlichkeit, dass das ganze Endoskop ausfällt.
Das Endoskop kann einer Autoklavenbehandlung unterzogen werden, ohne dass eine Rückschlagventilkappe angebracht ist, aber wobei eine Lüftungsöffnung in der Außenwand des Endoskops auf dieselbe Weise, wie es wie herkömmlich unter Verwendung eines Ethylenoxidgases sterilisiert wird, offen gelassen wird. In diesem Fall kann Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur aktiv in das Innere des Endoskops eindringen. Da fast der gesamte Inhalt des Endoskops, der für Dampf anfällig ist, wie z.B. ein Beobachtungsmittel, ein Beleuchtungsmittel und eine Schaltereinheit, auf eine luftdichte oder wasserdichte Weise abgedichtet ist, fällt das Endoskop trotzdem nicht aus.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel stellt die nachstehend beschriebenen Vorteile bereit.

– Selbst wenn ein biegsames Endoskop, von welchem ein Gehäuseelement aus einem Polymermaterial besteht, einer Autoklavenbehandlung unterzogen wird, platzt die Mantelröhre eines biegsamen Teils nicht und die in das Endoskop integrierten Funktionsteile fallen nicht aus.
– Selbst wenn das Endoskop einer Autoklavenbehandlung unterzogen wird, durchdringt Dampf nicht luftdichte Trennelemente, die ein Gehäuse eines hermetisch abgedichteten Abbildungseinheitskörpers bilden, und Verbindungen der hermetisch verbundenen luftdichten Trennelemente. Der Dampf dringt daher nicht in den hermetisch abgedichteten Abbildungseinheitskörper ein. Es wird daher verhindert, dass elektronische Teile, einschließlich eines CCD, ausfallen und dass die Qualität der Sicht aufgrund von Kondensation, die auf einer Linse auftritt, beeinträchtigt wird.
– Selbst wenn das Endoskop einer Autoklavenbehandlung unterzogen wird, werden luftdichte Trennelemente, die ein Gehäuse einer hermetisch abgedichteten Objektiveinheit bilden, und Verbindungen der hermetisch verbundenen luftdichten Trennelemente nicht zerstört. Es kommt daher nicht vor, dass Dampf in das Innere der hermetisch abgedichteten Objektivlinseneinheit aufgrund von Zerstörung eindringt. Selbstverständlich kommt es nicht vor, dass die elektronischen Teile wie z.B. das CCD ausfallen und dass die Qualität der Sicht aufgrund von Kondensation auf einer Linse beeinträchtigt wird.
– Selbst wenn das Endoskop einer Autoklavenbehandlung unterzogen wird, dringt Dampf nicht in die hermetisch abgedichteten Emissions- und Einfallsendteile eines Lichtleiter-Faserbündels ein. Folglich findet eine unzureichende Beleuchtung, die von der Kondensation auf einer Linse herrührt, nicht statt.
– Selbst wenn das Endoskop einer Autoklavenbehandlung unterzogen wird, greift Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur, der in den Endoskop-Innenraum eingedrungen ist, einen elektrischen Schalter nicht direkt an. Überdies wird wenig Dampf, der in eine Schaltereinheit eingedrungen ist, durch ein Feuchtigkeitsabsorptionselement absorbiert. Es kommt nicht vor, dass der elektrische Schalter aufgrund von Dampf oder Feuchtigkeit ausfällt.
– Selbst wenn das Endoskop einer Autoklavenbehandlung unterzogen wird, greift Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur das Lichtleiter-Faserbündel nicht direkt an. Dies führt zu einer verringerten Wahrscheinlichkeit, dass Fasergläser sich verschlechtern, so dass sie zerbrechen.
– während der Autoklavenbehandlung kann der Endoskop-Innenraum mit Außenluft belüftet werden, ohne dass eine Rückschlagventilkappe angebracht ist, um ein Platzen der Mantelröhre des biegsamen Teils zu verhindern. Selbst in dieser Situation versagen das optische Beobachtungssystem, das optische Beleuchtungssystem, die Schalter und anderer verschiedener Inhalt des Endoskops nicht.

Mit Bezug auf 23 bis 25 wird nachstehend das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Der Aufbau des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist im Wesentlichen identisch zu jenem des zweiten Ausführungsbeispiels. Nur verschiedene Komponenten werden beschrieben. Dieselben Bezugsziffern werden identischen Komponenten zugewiesen. Auf die Beschreibung der Komponenten wird verzichtet.
Ein Endoskop 200 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie in 23 und 24 gezeigt, ein Faserendoskop, das Fasern als Beobachtungsmittel, das heißt als Bildübertragungsmittel, verwendet.
Ein Bildleiter-Faserbündel 201 ist durch die Einführungseinheit 2 hindurchgeführt. Das Bildleiter-Faserbündel 201, das als Bildübertragungsmittel dient, ist als optisches Faserbündel ausgebildet, das durch Bündeln von Fasern, das heißt einer Vielzahl von optischen Fasern mit jeweils einem Kern und einem Mantel hergestellt wird. Objektive 202 befinden sich am distalen Ende des Bildleiter-Faserbündels 201. Eine Okulareinheit 203 befindet sich an dessen anderem Ende.
Eine Verbindungssteckereinheit 204 weist einen Lichtleiter-Verbindungsstecker 205 und eine Lüftungsbasis 206 auf, durch die Außenluft durch den Innenraum des Endoskops 200 umgewälzt wird. Eine Lüftungskappe 207 steht mit der Lüftungsbasis 206 in Eingriff, wodurch das Innere des Endoskops mit Außenluft belüftet wird.
Im Gegensatz zu den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen ist keine Abbildungseinheit in den distalen Teil 8 integriert. Statt dessen sind ein Bildleiter-Faserbündel 201, ein Bildleiter-Faserrahmen 208, eine Gruppe von Objektiven 202, ein Objektivdeckelement 209, ein Objektivlinsenrahmen 210 und eine Bildleiterfaser-Ummantelungsröhre 211 in den distalen Teil 8 integriert. Der Bildleiter-Faserrahmen 208, der aus einem Metall besteht, dient als luftdichtes Trennelement, das das Bildleiter-Faserbündel 201 aufnimmt. Die Gruppe von Objektiven 202 befindet sich am distalen Ende des Bildleiter-Faserbündels 201 und erzeugt ein Objektbild. Das Objektivdeckelement 209, das aus Saphir besteht, dient als luftdichtes Trennelement, das sich am distalen Ende der Gruppe von Objektiven 202 befindet. Der Objektivlinsenrahmen 210, der aus einem Metall besteht, dient als luftdichtes Trennelement, das das Objektivdeckelement und andere aufnimmt. Die Bildleiterfaser-Ummantelungsröhre 211 schließt das Bildleiter-Faserbündel 201 ein.
Die Fasern, die das Bildleiter-Faserbündel 201 bilden, müssen auf dieselbe Weise angeordnet werden wie deren distales Ende und proximales Ende. Aus diesem Grund werden die beiden Endteile der Fasern fixiert, während sie mit einem Glas getränkt werden, das mit einem flüssigen Mittel wie z.B. einem säuregelösten Glas geschmolzen wird. Das säuregelöste Glas erfüllt daher die Rolle eines Luftdichtheits-Aufrechterhaltungsfüllstoffs, mit dem die beiden Endteile der Fasern, die das Bildleiter-Faserbündel 210 bilden, getränkt werden sollen.
Der distale Teil des Bildleiter-Faserbündels 201, der mit dem säuregelösten Glas fixiert ist, und der Bildleiter-Faserrahmen 208 werden, wie in Bezug auf das zweite Ausführungsbeispiel beschrieben, unter Verwendung eines geschmolzenen Glases hermetisch verbunden. Überdies wird eine proximale Linse, die in der Gruppe von Objektiven 202 enthalten ist, an das distale Ende des Bildleiter-Faserbündels unter Verwendung eines transparenten Klebstoffs geklebt und an diesem befestigt.
Eine Metallbeschichtung wird auf der Seitenfläche des Objektivdeckelements 209 und auf dem inneren Umfang des Objektivlinsenrahmens 210 ausgebildet. Das Objektivdeckelement 209 und der Objektivlinsenrahmen 210 werden beispielsweise durch Weichlöten hermetisch verbunden.
Eine vordere Linse, die in der Gruppe von Objektiven 202 enthalten ist, wird im Objektivrahmen 210, der hermetisch mit dem Objektivdeckelement 209 vereinigt ist, gesichert. Anschließend wird das Bildleiter-Faserbündel 201, an dem eine proximale Linse, die in der Gruppe von Objektiven 202 enthalten ist, befestigt ist, in den Objektivlinsenrahmen 210 eingesetzt. Das Bildleiter-Faserbündel 201 wird dann vorübergehend an einer Position festgelegt, an der die Gruppe von Objektiven in den Brennpunkt gelangt, indem beispielsweise Punktschweißen durchgeführt wird. Anschließend werden der Objektivrahmen 210 und der Bildleiter-Faserrahmen 208 durch Durchführen von Laserschweißen hermetisch verbunden.
Folglich ist der Teil, der mit dem Objektivdeckelement 209, dem Objektivrahmen 210, dem Bildleiter-Faserrahmen 208 und dem Ende des Bildleiter-Faserbündels 201 umschlossen ist, ähnlich dem hermetisch abgedichteten Abbildungseinheitskörper 100 im zweiten Ausführungsbeispiel hermetisch abgedichtet.
Daher kommt es nicht vor, dass Dampf in das Objektivdeckelement 209 durch Spalte unter den Fasern und einen Spalt zwischen dem Bildleiter-Faserbündel 201 und dem Bildleiter-Faserrahmen 208 eindringt.
Ein beliebiges anderes Verfahren als ein Verbindungsverfahren unter Verwendung eines geschmolzenen Glases kann zum Verbinden des distalen Teils des Bildleiter-Faserbündels 201, der mit einem säuregelösten Glas fixiert ist, und des Bildleiter-Faserrahmens 208 übernommen werden. Eine Metallbeschichtung kann beispielsweise auf dem äußeren Umfang des distalen Teils des Bildleiter-Faserbündels ausgebildet werden, der mit dem säuregelösten Glas fixiert ist. Der distale Teil des Bildleiter-Faserbündels, dessen Oberfläche endbearbeitet wurde, und der Bildleiter-Faserrahmen 208 können unter Verwendung eines Weichlots hermetisch verbunden werden.
Überdies ist das Bildleiter-Faserbündel 201 nicht auf ein biegsames Faserbündel begrenzt, dessen beide Endteile von Fasern mit dem säuregelösten Glas fixiert sind und dessen Zwischenteil der Fasern mit dem säuregelösten Glas, das mit einem flüssigen Mittel geschmolzen wird, voneinander getrennt sind. Jede der Fasern weist einen Kern und einen Mantel auf. Alternativ reicht eine Leitungsfaser, die als eine Leitung über deren ganze Länge dient und durch Einkapseln einer Vielzahl von Kerngläsern in ein Mantelglas hergestellt wird. In diesem Fall erfüllt das Mantelglas die Rolle eines Luftdichtheits-Aufrechterhaltungsfüllstoffs zum Bedecken jedes Kernglases einer optischen Faser.
Im Allgemeinen besteht das biegsame Faserbündel aus einem Mehrkomponentenglas. Die Leitungsfaser besteht aus Quarzglas sowie dem Mehrkomponentenglas.
Wie in 25 gezeigt, besteht die Okulareinheit 203 aus einer Gruppe von Okularen 215 und einer Okularfassung 213. Die Okulareinheit 203 kann an einem Endoskopkörper 214 befestigt oder von diesem gelöst werden.
Die Gruppe von Okularen 215 ist in einem Hohlraum eines metallischen Okularrahmens 216 montiert, der als Luftdichtheits-Trennelement dient. Ein erstes Okulardeckglas 217 und ein zweites Okulardeckglas 218 sind hermetisch im distalen Teil und proximalen Teil des Linsenrahmens 216 beispielsweise unter Verwendung eines Weichlots festgelegt. Die äußeren Umfänge des ersten und des zweiten Okulardeckglases 217 und 218, die aus Saphir bestehen und als luftdichte Trennelemente dienen, sind mit einer Metallbeschichtung bedeckt.
Mit anderen Worten, ein Innenraum, in dem die Gruppe von Okularen 215 angeordnet ist, ist mit dem Okularrahmen 216, dem ersten Okulardeckglas 217 und dem zweiten Okulardeckglas 218 hermetisch abgedichtet.
Wenn die Okulareinheit 203 am Endoskopkörper 214 befestigt ist, dient das erste Okulardeckglas 217 als optisches Fenster, das als Teil eines Gehäuses des Endoskops enthalten ist.
Ferner weist der proximale Teil des Bildleiter-Faserbündels 201, das durch den Endoskopkörper 214 hindurchgeführt ist, dieselbe Struktur auf wie der distale Teil des vorstehend genannten Bildleiter-Faserbündels 201.
Eine Metallbeschichtung ist überdies auf der Seitenfläche des Deckglases 219 ausgebildet. Das Deckglas 219 und das Faserhalteelement 210 sind beispielsweise durch Weichlöten hermetisch verbunden. Ein zweiter Bildleiter-Faserrahmen 221 und das Faserhalteelement 220 sind beispielsweise unter Verwendung eines Weichlots hermetisch verbunden.
Da das Ende des Bildleiter-Faserbündels 201 hermetisch abgedichtet ist, durchdringt folglich Dampf nicht das Ende des Bildleiter-Faserbündels 201 und die Innenfläche des Deckglases 219.
Wenn die Okulareinheit 203 nicht am Endoskopkörper 214 befestigt ist, dient das Deckglas 219 als optisches Fenster, das ein Teil der Außenfläche des Endoskops ist.
Die Gruppe von Okularen 215, die hermetisch abgedichtet ist, kann überdies frei am Bildausgangsende des Bildleiter-Faserbündels 201 befestigt oder von diesem gelöst werden. Alternativ kann ähnlich der hermetisch abgedichteten Objektiveinheit 40 und dem Bildeingangsende des CCD 43, die beim ersten Ausführungsbeispiel verwendet werden, die Gruppe von hermetisch abgedichteten Okularen 215 eng an das Bildausgangsende des Bildleiter-Faserbündels 201 geklebt werden, indem ein transparenter Klebstoff derart aufgebracht wird, dass keine Luftschicht vorhanden ist. In diesem Fall sollte ein Okularfokussierungsmechanismus in der hermetisch abgedichteten Okulareinheit für den Zweck der Einstellung der Dioptrie der Okulare enthalten sein.
Überdies ist das Bildleiter-Faserbündel 201 ähnlich dem Lichtleiter-Faserbündel 18 im zweiten Ausführungsbeispiel mit dem ersten Dichtungsniveau oder einem höheren Niveau mit einer Ummantelungsröhre und Basis abgedichtet.
Die durch das Endoskop 200 mit dem vorstehenden Aufbau auszuübende Funktionen werden nachstehend beschrieben.
Wenn die Lüftungskappe 207 mit der Lüftungsbasis 206 in Eingriff steht, wird der Innenraum des Endoskops 200 mit Außenluft belüftet. Zur Reinigung wird die Lüftungskappe 207 nicht mit dieser in Eingriff gebracht, um Wasserdichtheit zu erreichen. Zur Autoklavenbehandlung wird das Endoskop in einen Autoklaven gelegt, wobei die Lüftungskappe 207 mit dieser in Eingriff steht. Somit wird ein Platzen der Mantelröhre 37, die den biegbaren Teil 9 umgibt, verhindert.
Zu diesem Zeitpunkt dringt eine große Menge Dampf durch die Lüftungseinheit in den Endoskopkörper 214 ein. Trotzdem durchdringt der Dampf nicht das distale Ende des Bildleiter-Faserbündels 210, das im Endoskopkörper 214 hermetisch abgedichtet ist, und die Gruppe von Okularen 215, die in der Okulareinheit 203 enthalten ist, die am Endoskopkörper 214 befestigt oder von diesem gelöst werden kann. Es kommt daher nicht vor, dass Dampf in die abgedichteten Räume eindringt und Wassertröpfchen auf optischen Elementen erzeugt werden.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel weist die nachstehend beschriebenen Vorteile auf.

– Wenn ein biegsames Endoskop, dessen Gehäuseelement aus einem Polymermaterial besteht, einer Autoklavenbehandlung unterzogen wird, kommt es nicht vor, dass die Mantelröhre eines biegbaren Teils platzt und dass das Blickfeld verengt wird.
– Wenn das Endoskop einer Autoklavenbehandlung unterzogen wird, dringt Dampf nicht in den hermetisch abgedichteten distalen Teil eines Bildleiter-Faserbündels und eine Okulareinheit ein. Wenn Wassertröpfchen auf der Oberfläche des Deckglases der Okulareinheit erzeugt werden, kann die Okulareinheit überdies gelöst werden, um die Wassertröpfchen abzuwischen. Folglich kommt es nicht vor, dass das Blickfeld, das durch die Okulareinheit bereitgestellt wird, aufgrund von Kondensation, die auf einer Linse auftritt, verengt wird.
– Wenn das Endoskop einer Autoklavenbehandlung unterzogen wird, werden der hermetisch abgedichtete distale Teil des Bildleiter-Faserbündels, die luftdichten Trennelemente, die das Gehäuse der Okulareinheit bilden, und Verbindungen der hermetisch verbundenen luftdichten Trennelemente nicht zerstört. Daher kommt es nicht vor, dass Dampf aufgrund von Zerstörung nach innen eindringt. Natürlich kommt es nicht vor, dass das Blickfeld aufgrund von Kondensation auf einer Linse verengt wird.
– Wenn das Endoskop einer Autoklavenbehandlung unterzogen wird, greift Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur das Bildleiter-Faserbündel nicht direkt an. Folglich verschlechtern sich die Fasergläser nicht, so dass sie brechen.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann anstelle der Lüftungskappe ein Kappenelement mit der Fähigkeit eines Rückschlagventils ähnlich der Rückschlagventilkappe 20 im ersten Ausführungsbeispiel mit der Lüftungsbasis 206 in Eingriff gebracht werden.
In diesem Fall muss das Kappenelement so konstruiert sein, dass, wenn es mit der Lüftungsbasis 206 in Eingriff steht, es mit einer Außenseite in Verbindung steht und als Rückschlagventil funktioniert. Wenn dieser Aufbau aufgegriffen wird, dringt Dampf ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel während der Autoklavenbehandlung nicht aktiv in das Innere des Endoskops ein. Es kann verhindert werden, dass der Inhalt des Endoskops beeinträchtigt wird.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind überdies der Objektivrahmen 210 und der Bildleiter-Faserrahmen 208 durch Laserschweißen hermetisch verbunden. Wie in 26 gezeigt, kann alternativ ähnlich der Luftdichtheitsaufrechterhaltungsröhre 87 im zweiten Ausführungsbeispiel ein Luftdichtheitsaufrechterhaltungselement 225, das aus einem Metall, einer Keramik oder dergleichen besteht, verwendet werden. Das Luftdichtheitsaufrechterhaltungselement 225 und der Objektivrahmen 210 und der Bildleiter-Faserrahmen 208 können durch Laserschweißen oder Weichlöten hermetisch verbunden werden. In diesem Fall können der Objektivrahmen 210 und der Bildleiter-Faserrahmen 208 fester miteinander verbunden werden. Folglich ist es einfach, die Gruppe von Objektiven 202 während der Montage in den Brennpunkt zu bringen.
Wenn Feuchtigkeit auf der Oberfläche des Deckglases 219 während der Autoklavenbehandlung zu Wassertröpfchen kondensiert, oder wenn Wassertröpfchen auf der Oberfläche des zweiten Deckglases 218 erzeugt werden, können die Wassertröpfchen überdies durch Abnehmen der Okulareinheit 203 leicht abgewischt werden.
Wie in 27 gezeigt, kann eine hermetisch abgedichtete Objektiveinheit 337 fest an das distale Ende eines Bildleiter-Faserbündels 336, das heißt, dessen Bildeingangsende, unter Verwendung eines transparenten Klebstoffs 329 derart geklebt werden, dass keine Luftschicht vorhanden ist. Die Objektiveinheit 337 besteht aus einem Objektivrahmen 338, einem distalen Deckglas 339, einem Hinterende-Deckglas 340, einer Gruppe von Objektiven 341 und einem Abstandsring 342. Der Objektivrahmen 338 besteht aus einem Metall. Das distale Deckglas 339, das aus Saphir besteht, ist im distalen Teil des Objektivrahmens 338 durch Hartlöten oder dergleichen hermetisch festgelegt. Eine Metallbeschichtung ist auf dem äußeren Umfang des distalen Deckglases 339 als Verbindung des distalen Deckglases und des Objektivrahmens ausgebildet. Die Gruppe von Objektiven 341 ist in einem Raum angeordnet, der mit dem Objektivrahmen 338 und den Deckgläsern 339 und 340 hermetisch abgedichtet ist.
Bei diesem Aufbau wird der Abstandsring 342 verwendet, um die Gruppe von Objektiven 341 zu positionieren und um sie auf das Bildeingangsende des Bildleiter-Faserbündels 336 zu fokussieren. Die Fokussierung muss daher insbesondere nicht während der Montage durchgeführt werden.
Das Hinterende-Deckglas 340 ist nicht am proximalen Ende des Objektivrahmens 338 befestigt, sondern mit einem Eingriffsteil 338a, der am Ende des Objektivrahmens 338 belassen ist, befestigt. Der distale Teil einer Basis 343 des Bildleiter-Faserbündels 336 ist in den Eingriffsteil 338a eingesetzt und in diesem befestigt, welcher am Ende des Objektivrahmens 338 ausgebildet ist. Infolge dieses Aufbaus wird die Mittelachse der Gruppe von Objektiven 341 auf die Mittelachse des Bildleiter-Faserbündels 336 ausgerichtet.
Ein Maskenabscheidungs-Deckglas 334 ist, wie in 28 gezeigt, am Bildausgangsende des Bildleiter-Faserbündels 336 befestigt. Ein schwarzes Abscheidungsmaterial 345 wie z.B. Chromoxid ist, wie in 29 gezeigt, auf dem Maskenabscheidungs-Deckglas 344 abgeschieden, wodurch folglich eine Feldmaske ausgebildet wird. Ein Teil des Maskenabscheidungs-Deckglases, auf dem das Abscheidungsmaterial 345 nicht abgeschieden ist, legt einen Bereich eines von einem Beobachter gesehenen Blickfeldes fest. Die Feldmaske weist einen Aufwärtsanzeiger 344a auf, um dem Beobachter zu helfen, eine Aufwärtsrichtung zu erkennen.
Das Maskenabscheidungs-Deckglas 344 ist, wie in 28 gezeigt, eng am Bildausgangsende des Bildleiter-Faserbündels 36 unter Verwendung eines transparenten Silikonklebstoffs 346 derart befestigt, dass keine Luftschicht vorhanden ist.
Ferner ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine hermetisch abgedichtete Beleuchtungslinseneinheit 358, wie in 27 gezeigt, eng am Emissionsende eines Lichtleiter-Faserbündels 357 unter Verwendung eines transparenten Klebstoffs 329 derart befestigt, dass keine Luftschicht vorhanden ist. Die Beleuchtungslinseneinheit 358 besteht aus einem Beleuchtungsrahmen 359, einem distalen Beleuchtungsdeckglas 360, einem Hinterende-Beleuchtungsdeckglas 361 und einer Beleuchtungslinse 362. Der Beleuchtungsrahmen 359 besteht aus einem Metall. Das distale Beleuchtungsdeckglas 360, das aus Saphir besteht, ist im distalen Teil des Beleuchtungsrahmens 359 beispielsweise durch Hartlöten hermetisch gesichert. Eine Metallbeschichtung ist auf dem äußeren Umfang des distalen Beleuchtungsdeckglases 360 als Verbindung des distalen Beleuchtungsdeckglases 360 und des Beleuchtungsrahmens 359 ausgebildet. Das Hinterende-Beleuchtungsdeckglas 361, das aus Saphir besteht, ist im proximalen Teil des Beleuchtungsrahmens 359 hermetisch festgeklemmt. Die Beleuchtungslinse 362 ist in einem Raum angeordnet, der durch den Beleuchtungsrahmen 359 und die Deckgläser 360 und 361 hermetisch abgedichtet ist.
Das Lichtleiter-Faserbündel 357 und die Beleuchtungslinseneinheit 358 sind in einem Montageloch festgelegt, das in eine distale Struktur einer Einführungseinheit gebohrt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird das Lichtleiter-Faserbündel 357 durch das Hinterende des Lochs eingesetzt, während die Beleuchtungslinseneinheit 358 durch dessen Vorderende eingesetzt wird.
30 zeigt eine Verbindungssteckereinheit 365, die mit einer Lichtquellenvorrichtung gekoppelt werden soll. Eine hermetisch abgedichtete Einheit 366 eines optischen Elements am Beleuchtungslicht-Einfallsende ist eng am Einfallende des Lichtleiter-Faserbündels 357 unter Verwendung eines transparenten Klebstoffs 329 derart befestigt, dass keine Luftschicht vorhanden ist.
Die Einheit 366 des optischen Elements am Beleuchtungslicht-Einfallsende besteht aus einem Stablinsenrahmen 367, zwei Deckgläsern 368 und einer Stablinse 369. Der Stablinsenrahmen 367 besteht aus einem Metall. Die zwei Deckgläser 368, die aus Saphir bestehen, sind in beiden Endteilen des Stablinsenrahmens 267 durch Durchführen von Hartlöten oder dergleichen hermetisch festgeklemmt. Eine Metallbeschichtung ist auf den äußeren Umfängen der Deckgläser 368 als Verbindungen der Deckgläser und des Stablinsenrahmens ausgebildet. Die Stablinse 369 ist in einem Raum angeordnet, der mit dem Stablinsenrahmen 367 und den Deckgläsern 368 hermetisch abgedichtet ist. Die Stablinse 369 ist mit einer einzelnen Faser, die aus einem Mehrkomponentenglas besteht, ausgebildet und streut einfallendes Licht, das von einer Lichtquelle ausgeht, homogen.
In 27 und 30 bezeichnet die Bezugsziffer 327 die Verbindungen, an denen die Linsen und Rahmen durch Hartlöten, Weichlöten oder Metallschweißen wie z.B. Laserschweißen hermetisch verbunden sind.
Unter der Annahme, dass das Endoskop mit dem vorstehenden Aufbau unter Verwendung von Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur einer Autoklavenbehandlung unterzogen wird, dringt Dampf in das Innere des Endoskops durch die O-Ringe, Klebstoffe, Harzteile oder dergleichen ein. Da jedoch die Objektiveinheit 337, die sich am Bildeingangsende des Bildleiter-Faserbündels 336 befindet, hermetisch abgedichtet ist, dringt Dampf nicht in den hermetisch abgedichteten Raum ein. Folglich kommt es nicht vor, dass Wassertröpfchen auf optischen Elementen, einschließlich der Gruppe von Objektiven 341, erzeugt werden, die sie schließlich beschlagen.
Das Lichtleiter-Faserbündel 336 und das Hinterende-Deckglas 340 sind überdies unter Verwendung des transparenten Klebstoffs 329 derart eng aneinander befestigt, dass keine Luftschicht vorhanden ist. Feuchtigkeit kondensiert daher nicht zu Wassertröpfchen zwischen dem Lichtleiter-Faserbündel und dem Hinterende-Deckglas. Ferner ist das Maskenabscheidungs-Deckglas 344 eng am Bildausgangsende des Bildleiter-Faserbündels 336 unter Verwendung des transparenten Klebstoffs 46 derart befestigt, dass keine Luftschicht vorhanden ist. Feuchtigkeit kondensiert nicht zu Wassertröpfchen zwischen dem Maskenabscheidungs-Deckglas und der Bildleiterfaser.
Ferner ist die Beleuchtungslinseneinheit 358, die sich am Emissionsende der Lichtleiterfaser 357 befindet, hermetisch abgedichtet. Wassertröpfchen werden daher nicht erzeugt, die die optischen Elemente, einschließlich der Beleuchtungslinse 362 beschlagen. Überdies sind das Lichtleiter-Faserbündel 357 und das Hinterende-Beleuchtungsdeckglas 361 unter Verwendung des transparenten Klebstoffs 329 derart eng aneinander befestigt, dass keine Luftschicht vorhanden ist. Feuchtigkeit kondensiert daher nicht zu Wassertröpfchen zwischen dem Lichtleiter-Faserbündel und dem Hinterende-Beleuchtungsdeckglas. Ferner ist die Beleuchtungseinfallsende-Linseneinheit 366, die sich am Einfallsende des Lichtleiter-Faserbündels 357 befindet, hermetisch abgedichtet. Dampf dringt daher nicht in den hermetisch abgedichteten Raum ein. Es kommt daher nicht vor, dass Wassertröpfchen auf den optischen Elementen, einschließlich der Stablinse 3269 erzeugt werden, die schließlich die optischen Elemente beschlagen. Überdies sind das Lichtleiter-Faserbündel 357 und das Deckglas 368 unter Verwendung des transparenten Klebstoffs 329 derart eng aneinander befestigt, dass keine Luftschicht vorhanden ist. Folglich kondensiert Feuchtigkeit nicht zu Wassertröpfchen zwischen dem Lichtleiter-Faserbündel und dem Deckglas.
Es wird erwartet, dass das vorliegende Ausführungsbeispiel die nachstehend beschriebenen Vorteile bereitstellt.
Selbst wenn ein Endoskop einer Autoklavenbehandlung unterzogen wird, kommt es nicht vor, dass optische Elemente, die in einer Objektiveinheit und einer Okulareinheit enthalten sind, beschlagen oder das Blickfeld aufgrund der Verschlechterung der Linsengläser verengt wird. Die Objektiveinheit und die Okulareinheit sind hermetisch abgedichtet und am Bildeingangsende eines Bildleiter-Faserbündels bzw. dessen Bildausgangsende angeordnet.
Selbst wenn das Endoskop einer Autoklavenbehandlung unterzogen wird, besteht überdies keine Gefahr, dass Feuchtigkeit zu Wassertröpfchen zwischen dem Ende des Bildleiter-Faserbündels und einem optischen Element kondensieren kann. Dies liegt daran, dass die optischen Elemente eng am Bildeingangsende und Bildausgangsende des Bildleiter-Faserbündels derart befestigt sind, dass keine Luftschicht vorhanden ist.
Selbst wenn das Endoskop einer Autoklavenbehandlung unterzogen wird, werden ferner die optischen Elemente, die in den Räumen gesichert sind, die am Emissionsende und am Einfallsende eines Lichtleiter-Faserbündels hermetisch abgedichtet sind, nicht beschlagen oder Linsengläser verschlechtern sich nicht. Folglich kommt es nicht vor, dass Beleuchtungslicht abgeschwächt oder Licht auf eine inhomogene Weise verteilt wird.
Selbst wenn das Endoskop einer Autoklavenbehandlung unterzogen wird, kondensiert Feuchtigkeit überdies nicht zu Wassertröpfchen zwischen den Enden des Lichtleiter-Faserbündels und den optischen Elementen. Dies liegt daran, dass die optischen Elemente am Einfallsende und am Emissionsende des Lichtleiter-Faserbündels derart eng befestigt sind, dass keine Luftschicht vorhanden ist. Folglich kommt es nicht vor, dass das Beleuchtungslicht abgeschwächt und Licht auf inhomogene Weise verteilt wird.
Ferner sind das Bildausgangsende des Bildleiter-Faserbündels und ein Maskenabscheidungs-Deckglas derart eng aneinander befestigt, dass keine Luftschicht vorhanden ist. Interferenzstreifen, die von einer Reflexion stammen, die zwischen dem Bildausgangsende und dem Maskenabscheidungs-Deckglas auftritt, werden nicht erzeugt.
Ferner ist das Maskenabscheidungs-Deckglas an das Bildausgangsende des Bildleiter-Faserbündels unter Verwendung eines Silikonklebstoffs geklebt, der relativ leicht abgewischt werden kann. Das Maskenabscheidungs-Deckglas kann daher leicht repariert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es ersichtlich, dass in einem weiten Bereich liegende, unterschiedliche Ausführungsbeispiele auf der Basis der Erfindung ohne Abweichung vom Schutzbereich der Erfindung ausgeführt werden können.

Claims

Zur Autoklavenbehandlung taugliches Endoskop mit: einer Einführungseinheit (2) mit einem weichen Element (10); einem Endoskop-Innenraum, der den Innenraums der Einführungseinheit (2) einschließt, welcher mit einem ersten Dichtungsniveau abgedichtet ist, auf dem der Endoskop-Innenraum auf eine wasserdichte Weise relativ zu einer Außenseite abgedichtet ist; und einem Inhalt (17, 31; 337, 358), von welchem jeder Gegenstand zumindest teilweise innerhalb des Endoskop-Innenraums angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, dass das weiche Element der Einführungseinheit aus einem weichen Polymermaterial als zumindest ein Teil einer Einführungseinheitsummantelung besteht, wobei der Inhalt (17, 31; 337, 358) zumindest eine hermetisch abgedichtete Einheit (38, 39; 337; 358) umfasst, die aus einer Vielzahl von luftdichten Trennelementen (36, 37; 39, 41; 44, 47; 339, 338, 340; 360, 359, 361) besteht und mit einem zweiten Dichtungsniveau ausgebildet ist, das höher ist als das erste Dichtungsniveau, indem die sich treffenden Teile der luftdichten Trennelemente unter Verwendung eines luftdichten Verbindungsmittels (61-65) verbunden sind; und selbst wenn Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur, der während der Autoklavenbehandlung abgegeben wird, das weiche Element (10) der Einführungseinheit (2) durchdringt und in den Endoskop-Innenraum, der mit dem ersten Dichtungsniveau ausgebildet ist, eindringt, der Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur daran gehindert wird, in die hermetisch abgedichtete Einheit (38, 39, 337, 358), die in dem Inhalt enthalten und mit dem zweiten Dichtungsniveau ausgebildet ist, einzudringen.
Zur Autoklavenbehandlung taugliches Endoskop nach Anspruch 1, wobei die luftdichten Trennelemente (36, 37; 39, 41; 44, 47; 339, 338, 340; 360, 359, 361) Elemente sind, die aus einem Metall, Keramik, Glas oder einem kristallinen Material bestehen.
Zur Autoklavenbehandlung taugliches Endoskop nach Anspruch 1, wobei die Komponenten der Verbindungsstellen, an denen die luftdichten Trennelemente (36, 37; 39, 41; 44, 47; 339, 338, 340; 360, 359, 361) unter Verwendung des luftdichten Verbindungsmittels (61-65) hermetisch verbunden sind, ein Metall, Keramik, Glas oder ein kristallines Material sind.
Zur Autoklavenbehandlung taugliches Endoskop nach Anspruch 3, wobei das luftdichte Verbindungsmittel (61-65) eine geschweißte oder geschmolzene Glasverbindung ist, wobei das Schweißen insbesondere Schmelzschweißen, Druckschweißen, Hartlöten oder Weichlöten umfasst.
Zur Autoklavenbehandlung taugliches Endoskop nach Anspruch 1, wobei die hermetisch abgedichtete Einheit (38, 39; 337; 358), die im Inhalt (17, 31; 337, 358) enthalten ist und mit dem zweiten Dichtungsniveau ausgebildet ist, druckbeständig ist, um einem Unterdruck oder einer Druckbeaufschlagung, der/die während der Autoklavenbehandlung erreicht oder durchgeführt werden soll, standzuhalten, um nicht zerstört zu werden, und wobei die hermetisch abgedichtete Einheit in einem solchen Ausmaß abgedichtet ist, dass Dampf mit hohem Druck und hoher Temperatur, der während der Autoklavenbehandlung abgegeben wird, nicht in deren Inneres eindringt.
Zur Autoklavenbehandlung taugliches Endoskop nach Anspruch 1, wobei die hermetisch abgedichtete Einheit (38, 39; 337; 358) mindestens eines von optischen Elementen (38, 44-47; 341; 362) und elektronischen Teilen (43) oder sowohl die optischen Elemente als auch die elektronischen Teile umfasst.
Zur Autoklavenbehandlung taugliches Endoskop nach Anspruch 6, wobei die hermetisch abgedichtete Einheit (38, 39; 337; 358) als optische Elemente eine Linseneinheit (38, 341, 362) und die luftdichten Trennelemente (36, 37; 39, 41; 44, 47; 339, 338, 340; 360, 359, 361) umfasst, die als optische Fenster (36, 44; 339, 340; 360, 361) in deren beiden Endteilen hermetisch festgelegt sind.
Zur Autoklavenbehandlung taugliches Endoskop nach Anspruch 6, wobei die hermetisch abgedichtete Einheit (38, 39; 337; 358) ein Teil eines Beobachtungsmittels (17) ist, wobei die hermetisch abgedichtete Einheit ein erstes optisches Fenster (36, 360, 339) umfasst, das hermetisch in dieser festgelegt ist, wobei das erste optische Fenster eines der luftdichten Trennelemente ist und auf der Außenfläche des Endoskops (1) als Teil von dessen Gehäuse freigelegt ist.
Zur Autoklavenbehandlung taugliches Endoskop nach Anspruch 8, wobei das Beobachtungsmittel (17) eine Abbildungseinheit mit einem Halbleiter-Abbildungsbauelement (43) als Teil eines Bildübertragungsmittels ist, und die optischen Elemente eine Objektiveinheit (38) mit einem zweiten optischen Fenster (44), das sich am Bildeingangsende des Halbleiter-Abbildungsbauelements (43) befindet, umfassen.
Zur Autoklavenbehandlung taugliches Endoskop nach Anspruch 7, wobei eine Metallbeschichtung (61) mit einer Schicht (65) mit niedrigem Reflexionsvermögen als unterste Schicht und eine Verbindungsschicht (62, 63) als oberste Schicht auf den äußeren Umfängen der optischen Fenster (36, 44), die in der hermetisch abgedichteten Einheit (17) enthalten sind, ausgebildet ist, wobei die Beschichtung auf einer Dichtungsfläche der optischen Fenster zu einem anderen luftdichten Trennelement (36, 37; 39, 41; 44, 47) ausgebildet ist.
Zur Autoklavenbehandlung taugliches Endoskop nach Anspruch 10, wobei die Schicht (65) mit niedrigem Reflexionsvermögen eine zweilagige Struktur aufweist oder aus einer aus Chromoxid bestehenden unteren Schicht und einer aus Chrom bestehenden oberen Schicht besteht.
Zur Autoklavenbehandlung taugliches Endoskop nach Anspruch 10, wobei die äußeren Umfänge der optischen Fenster (36, 44), auf denen die Schicht (65) mit niedrigem Reflexionsvermögen ausgebildet ist, poliert sind, so dass eine mittlere Rauhigkeit (Ra) in den Bereich von 0,1 μm bis 1 μm fällt und die größte Höhe (Pv) in den Bereich von 2 μm bis 5 μm fällt.
Zur Autoklavenbehandlung taugliches Endoskop nach Anspruch 9, wobei ein erstes der optischen Fenster (44), die in der hermetisch abgedichteten Einheit (17) enthalten sind, mit dem Bildeingangsende des Halbleiter-Abbildungsbauelements (43) in engen Kontakt gebracht ist.
Zur Autoklavenbehandlung taugliches Endoskop nach Anspruch 13, wobei das erste optische Fenster (44) und das Bildeingangsende des Halbleiter-Abbildungsbauelements (43) unter Verwendung eines transparenten Klebstoffs eng verbunden sind.
Zur Autoklavenbehandlung taugliches Endoskop nach Anspruch 9, wobei der Inhalt (17, 31) eine Objektiveinheit (38) zum Erzeugen eines Objektbildes und eine Abbildungseinheit (43-46) mit einem Halbleiter-Abbildungsbauelement (43), auf das das erzeugte Objektbild projiziert wird, umfasst, wobei die Objektiveinheit (38), die in der hermetisch abgedichteten Einheit (38, 39; 337; 358) aufgenommen ist, welche mit dem zweiten Dichtungsniveau ausgebildet ist, vor der Abbildungsfläche des Halbleiter-Abbildungsbauelements (43) angeordnet ist und wobei ein Element, das der proximalen Außenfläche des Halbleiter-Abbildungsbauelements gegenüberliegt, mit dem ersten Dichtungsniveau abgedichtet ist.
Zur Autoklavenbehandlung taugliches Endoskop nach Anspruch 8, wobei ein biegbarer Teil (9), der gebogen werden kann, nahe dem distalen Ende der Einführungseinheit (2) angeordnet ist und die hermetisch abgedichtete Einheit (38, 39; 337; 358) innerhalb eines distalen starren Teils (8) distal zum biegsamen Teil angeordnet ist.
Zur Autoklavenbehandlung taugliches Endoskop nach Anspruch 7, wobei der Inhalt (337, 358) ein Beobachtungsmittel (337) oder ein Beleuchtungsmittel (358) mit einem optischen Faserbündel (201, 357) als Lichtübertragungsweg umfasst und die Linseneinheit (202, 362) sich am Eingangsende oder Ausgangsende des optischen Faserbündels befindet.
Zur Autoklavenbehandlung taugliches Endoskop nach Anspruch 17, wobei eines der optischen Fenster (360, 339), die in der Linseneinheit (341, 362) enthalten sind, mit dem Eingangsende oder Ausgangsende des optischen Faserbündels (336, 357) in engen Kontakt gebracht ist.
Zur Autoklavenbehandlung taugliches Endoskop nach Anspruch 17, wobei die Linseneinheit (341, 362), die sich am Ende des optischen Faserbündels (336, 357) befindet, frei befestigt oder gelöst werden kann.
Zur Autoklavenbehandlung taugliches Endoskop nach Anspruch 6, wobei der Inhalt (202, 358) ein Beobachtungsmittel (201-211) oder ein Beleuchtungsmittel (358) mit einem optischen Faserbündel (201, 357) als Lichteinführungsweg umfasst, wobei die optischen Fasern, die den Eingangsendteil oder Ausgangsendteil des optischen Faserbündels bilden, mit einem Füllstoff zum Aufrechterhalten der Luftdichtheit getränkt sind, um die optischen Fasern (201, 357) luftdicht zu machen, und wobei die Endteile des optischen Faserbündels hermetisch an luftdichten Trennelementen befestigt sind, welche Einheiten der hermetisch abgedichteten Einheit sind.
Zur Autoklavenbehandlung taugliches Endoskop nach Anspruch 6, wobei die hermetisch abgedichtete Einheit (38, 39) ein erstes optisches Element (38) aufweist, das mit einem Rahmenelement (39) in Eingriff steht, und ein zweites optisches Element (46) aufweist, das eng mit der Oberfläche des optischen Weges des ersten optischen Elements (38) vereinigt ist, wobei das zweite optische Element (46) mit dem Rahmenelement (39) nicht in Eingriff steht.
Zur Autoklavenbehandlung taugliches Endoskop nach Anspruch 1, wobei ein biegbarer Teil (9), der gebogen werden kann, nahe dem distalen Ende der Einführungseinheit (2) angeordnet ist, eine erste hermetisch abgedichtete Einheit (17) in einem distalen starren Teil (8) distal zum distalen Ende des biegsamen Teils enthalten ist, eine zweite hermetisch abgedichtete Einheit nahe einer Betätigungseinheit (3) jenseits des biegbaren Teils (9) angeordnet ist und die erste und die zweite hermetisch abgedichtete Einheit (17) durch ein Kabel (49) elektrisch verbunden sind.