DE3735771A1 - Endoskop mit verstellbarem okular - Google Patents

Description

Die Erfindung findet Anwendung in feinmechanisch-optischen Geräten, insbesondere in Endoskopen mit Verstellokular enthaltendem Endoskopkopf (Proximalteil).

Eine bekannte technische Lösung wird in der BRD-OS 28 08 099 beschrieben. Hier ist das bewegliche Linsensystem des Okulars wasserdicht durch einen flexiblen Gummischlauch mit dem ortsfesten, bildleitenden System verbunden. Die zur Einleitung der Okularverstellung und die zur Umwandlung der eingeleiteten Drehbewegung um die Geräteachse in eine axiale Hubbewegung erforderlichen und bekannten Konstruktions­ elemente wie Einstellzylinder, Feder, Einstellnocken und Einstellring, sind um das hermetisch abgeschlossene Bildüber­ tragungssystem angeordnet. Damit entstehend Hohlräume, in die bei der Reinigung, Desinfektion oder Sterilisation Flüssig­ keit eintritt, die bei der Handhabung des Endoskopes oder bei der Betätigung des Okulars plötzlich austreten kann. In diesem Fall ist der klinische Untersuchungsvorgang wegen des eingetretenen undefinierten Zustandes bezüglich Aseptik gestört oder muß sogar abgebrochen werden.

Innerhalb des Gummischlauches befindet sich ein hermetischer Raum. Es besteht keine Möglichkeit, diesen Raum definiert zu belüften; es ist also kein Druckausgleich des Innenraumes mit der Umgebung möglich. Wird das Endoskop nach seiner End­ montage einem abweichenden Luftdruck ausgesetzt, wie zum Beispiel bei Versand als Luftfracht oder bei der Gassteri­ lisation, besteht dadurch die Gefahr des Platzens des flexiblen Schlauches.

Die genannte und eine weitere bekannte Lösung, die in EP-PS 00 27 651 beschrieben ist, weisen gemeinsame Nachteile auf. So ist eine optische Justage des montierten Okulars in Bezug auf die Bildfeldblende nicht möglich. Zur Realisierung der theoretischen Lage der optischen Bauelemente zueinander, müssen demzufolge an alle mechanischen und optischen Bauteile des Okulars hohe Toleranzforderungen gestellt werden. Nur bei Einhaltung dieser wird die erforderliche Bildqualität erzielt.

Damit sich durch die Verstellung des Okulars nicht, wie bei der Lösung gemäß BRD-OS 28 08 099, die mechanische Länge des Proximalteiles ändert, ist in der EP-PS 00 27 651 die Okular­ baugruppe proximalseitig durch ein zusätzliches Fenster, welches mit den mechanischen Gehäuseteilen eine dichte Ver­ bindung eingeht, abgeschlossen. Dies erfordert zusätzlichen konstruktiven, technologischen und fertigungsseitigen Auf­ wand. Weiterhin hat diese Lösung den Nachteil, daß die Entfernung zwischen proximaler Okularbaugruppe und dem Auge des Untersuchers durch das zwischenliegende Fenster vergröß­ ert wird. Damit verliert die Abbildung an Helligkeit. Trägt der Untersucher eine Brille, so vergrößert sich der Abstand zum Okular noch mehr, die Helligkeitsverluste sind noch größer, und es besteht die Gefahr von Bildabschneidungen.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein gegenüber unter­ schiedlichen Atmosphärenwerten unempfindliches, hygienisch einwandfreies, wasserdichtes Proximalteil eines Endoskops mit verstellbarem Okular zu schaffen. Dabei wird besonderer Wert auf geringen Herstellungs- und Serviceaufwand gelegt.

Es soll die Aufgabe gelöst werden, ein wasserdichtes Proximalglied eines Endoskops mit verstellbarem Okular vorzuschlagen, dessen innenliegende Hohlräume belüftbar sind. Die einzelnen Systeme des Proximalteiles sollen zueinander justierbar sein.

Die Abdichtung gegenüber der Umwelt ist mit einfachen Mitteln vor allem dadurch zu sichern, daß die Anzahl der Dichtstellen minimiert wird, wobei außerhalb dieser Dicht­ stellen keine Räume zur Aufnahme von Flüssigkeit vorhanden sein dürfen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß inner­ halb eines Endoskopsgrundkörpers lösbar je eine Lagerbuchse sowie ein Okulargrundkörper angeordnet sind und eine äußere Einstellhülse mit an sich bekannten Mitteln in Verbindung mit einem beweglichen Okularteil steht.

Die mit dem Endoskopgrundkörper fest verbundene Lagerbuchse weist einen Längsschlitz auf.

An ihrer proximalen Stirnseite liegt eine Bildleiter­ fassung an, in der das Bildleiterelement lösbar eingespannt ist. Die Bildleiterfassung ist mittels dreier radialer Justageschrauben, die in der Lagerbuchse versetzt angeordnet sind, zentrisch ausrichtbar und befestigt.

Proximalseitig enthält die Bildleiterfassung ebenfalls drei radiale Justageschrauben. Sie korrespondieren mit einer Bildfeldblende, die in einem definierten Bereich in der Ebene senkrecht zur Bildleitelementachse bewegbar gelagert ist.

Mit diesem Aufbau kann das Bildleiterelement in die Endoskop­ grundkörperachse justiert und die Bildfeldblende feinfühlig zum Bildleitelement ausgerichtet und befestigt werden. Diese Justage ist unter Wiederverwendung der beschriebenen Baugruppen auch mehrmals möglich, was den Aufwand für Service und Reparatur minimiert.

Der erfindungsgemäße Okulargrundkörper schließt proximal stirnseitig mit der an der optischen Abbildung beteiligten ortsfesten Okularbaugruppe dicht ab. Innerhalb des Okular­ grundkörpers ist das in axialer Richtung gegen eine Druck­ feder bewegbare Okularteil gelagert. Dieses Okularteil enthält einen radial nach außen weisenden lösbaren Gleit­ stift, der durch einen in axialer Richtung verlaufenden Schlitz im Gehäuse des Okulargrundkörpers ragt und an der Wandung eines schraubenlinienförmig verlaufenden, dreh­ baren Verstellringes anliegt.

Die axiale Lage dieser Ringe wird durch seine stirn­ seitige Anlage gegen einen feinfühlig auf dem Okulargrund­ körper bewegbaren und feststellbaren Einstellring definiert. Die Druckfeder des Okulargrundkörpers sichert die Anlage des Gleitstiftes auf der geneigten Ebene des Verstellringes. Mittels Einstellring ist damit die theoretische und gewünschte Lage von gerätefester und bewegbarer Okularbau­ gruppe zueinander einstellbar. Die Toleranzen der optischen und auch der mechanischen Bauteile des Okulares haben damit keinen funktionalen Einfluß. Das Okular ist justiert. Gleichfalls kann mittels des Einstellringes die Lage des Nullpunktes in dem gesamten Okularverstellbereich frei gewählt und eingestellt werden.

Endoskopgrundkörper und Okulargrundkörper sind miteinander starr verbunden, wobei durch die beschriebene optische Justage der einzelnen Baugruppen die Symmetrieachse von Bildleiterelement, Bildfeldblende und Okular zusammenfallen. Der Okulargrundkörper besitzt einen zweiten axial fein­ fühlig bewegbaren und fixierbaren Einstellring. Durch die stirnseitige Anlage dieses Ringes am Endoskopgrundkörper bestimmt seine Lage die axiale Position von Endoskopgrund­ körper und Okulargrundkörper zueinander. Durch Einstellung dieses Ringes justiert man demzufolge das Okular zum Bild­ leitelement. Damit ist das gesamte Bildübertragungssystem justiert. Die optischen Bauelemente nehmen ihre theore­ tische und gewünschte Lage zueinander ein. Die Abbildungs­ qualität ist durch Fertigungstoleranzen der optischen und mechanischen Einzelteile nicht beeinflußt und dadurch reproduzierbar optimal.

Der Okulargrundkörper weist proximalseitig seines axialen Schlitzes eine um den Umfang verlaufende Dichtfläche auf. Beim Endoskopgrundkörper befindet sich eine um den Umfang verlaufende Dichtfläche distal seiner Verbindung mit dem Okulargrundkörper.

Die Einstellhülse besitzt zwei Dichtflächen, wobei die an ihrem proximalen Ende über ein ringförmiges Dichtelement mit der des Okulargrundkörpers und die an ihrem distalen Ende über ein ringförmiges Dichtelement mit der des Endoskopgrundkörpers in Eingriff steht.

Ein in die Einstellhülse integrierter elastischer Kupp­ lungsring stellt über einen Form- oder Kraftschluß die Verbindung zu dem Verstellring her. Bei Betätigung der Einstellhülse wird deren Bewegung durch den Kupplungsring auf den Verstellring übertragen, welcher einen schrauben­ linienförmig verlaufenden Verstellschlitz aufweist, der als schiefe Ebene für den daran anliegenden Gleitstift des beweglichen Okularteiles dient, wodurch dessen axiale Bewegung erfolgt.

Nach der Montage von Okulargrundkörper und Endoskopgrund­ körper wird die Einstellhülse von proximal aufgeschoben. Damit ist die geforderte Dichtheit erzielt, ohne daß außerhalb des hermetischen Raumes Hohlräume erzeugt werden. Im Reparatur- oder Servicefall kann man in entgegenge­ setzter Handlungsweise diese Dichtheit schnell aufheben, Reparaturen oder Justageprozesse ausführen und das Endoskop unter Verwendung der ursprünglichen Bauteile wieder mon­ tieren.

Den proximalseitigen Abschluß des Endoskopes bildet der Okulartrichter. Er ist mit dem Okulargrundkörper fest verbunden. Zum Ausgleich von Längendifferenzen zwischen Einstellhülse und axial justiertem, montierten Okular­ grundkörper und Endoskopgrundkörper sind zwischen Okular­ trichter und Einstellhülse sowie zwischen der Stirnfläche der Einstellhülse und dem Endoskopgrundkörper Distanz­ scheiben entsprechender Dicke eingelegt. Durch sie ist die spielfreie Lage der Einstellhülse gesichert.

Die Lagerbuchse, die mit dem Endoskopgrundkörper fest verbunden ist, ist längs geschlitzt. Damit ist ein Gasaustausch zwischen den Räumen des Verstellokulars und dem übrigen Endoskop geschaffen. Die Gassterilisation, der Versand als Luftfracht oder auch das Handhaben des Gerätes in großen Höhen sind ohne Gefahr des Zerstörens des Gerätes möglich. Ebenso kann über die Einleitung von Gas an einem dafür am Endoskop speziell vorgesehenen Ventil im Endoskop, und damit auch im gesamten Verstellokular, ein Überdruck zur Prüfung auf Dichtigkeit, Unversehrtheit, Funktions­ tüchtigkeit erzeugt werden.

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Die dazugehörige Figur zeigt den Längsschnitt eines erfin­ dungsgemäßen Endoskopkopfes.

In dem Proximalteil (1) eines Endoskopes ist ein mit Innen­ gewinde versehener Endoskopgrundkörper (2) dauerhaft befestigt.

In dem Endoskopgrundkörper (2) ist eine Lagerbuchse (3) eingeschraubt, welche einen Schlitz (4) aufweist, der die zum Druckausgleich erforderliche Verbindung von Endoskop zum Verstellokular herstellt.

An der Stirnseite der Lagerbuchse (3) befindet sich eine Bildleiterfassung (5), die aus einem Material mit Feder­ eigenschaften besteht.

Die Bildleiterfassung (5) besitzt neben einer axialen Bohrung zur Aufnahme eines Bildübertragungselementes (6) einen radialen Sägeschlitz (7), der bis in die axiale Boh­ rung reicht. Mit einem Gewindebolzen (8) wird die geschlitz­ te Bildleiterfassung (5) gespannt und dadurch das Bild­ übertragungselement (6) festgeklemmt.

Durch Drehen der Bildleiterfassung (5) kann die proximale Seite des Bildübertragungselementes (6) zu seiner Lage im Distalteil ausgerichtet werden.

In radialer Richtung ist die Bildleiterfassung (5) in der Lagerbuchse (3) beweglich. Mittels dreier radial in der Lagerbuchse (3) befindlicher Justierschrauben (9) kann das Bildübertragungselement (6) in die Symmetrieachse des Endoskopgrundkörpers (2) justiert und fixiert werden. Die Bildleiterfassung (5) weist stirnseitig eine in radia­ ler Richtung bewegliche Bildfeldblende (10) auf, welche ebenfalls mittels dreier radial in dem Bildfeldblenden- Rand angebrachter Justierschrauben (11) zum Bildübertra­ gungselement (6) justiert und arretiert werden kann. Damit ist der Endoskopgrundkörper vollständig montiert und justiert.

Ein Okulargrundkörper (13) wird ebenfalls vormontiert und justiert.

In seinem Gehäuse ist von außen die ortsfeste Okularbau­ gruppe (14) dicht eingeklebt, während in proximaler Rich­ tung das bewegliche Okularteil (15) gegen die Kraft einer Druckfeder (16) eingeschoben ist. In das bewegliche Okular­ teil (15) ist ein Gleitstift (17) eingeschraubt. Er führt in radialer Richtung durch einen Schlitz (18) des Okular­ grundkörpers (13) und liegt an der Wandung eines schrauben­ linienförmig verlaufenden Verstellschlitzes (19) eines drehbaren Verstellringes (20) an. Dieser Kontakt wird durch die Druckfeder (16) aufrechterhalten.

Zur Fixierung der gewünschten Nullpunktlage des Verstell­ ringes (20) im Okularverstellbereich dient ein auf den Okulargrundkörper (13) aufgeschraubter Einstellring (21), welcher mittels Gewindestifte (22) arretiert wird. Ein zweiter auf den Okulargrundkörper (13) geschraubter Einstellring (23) mit Gewindestiften (24), dient zur Arre­ tierung des definiert in den Endoskopgrundkörper (2) eingeschraubten Okulargrundkörpers (13), wobei die Ein­ schraubtiefe den endgültigen, justierten Zustand des Okulars zum Bildübertragungselement (6) darstellt.

Zur Abdichtung dienen zwei Rundringe (25, 26), welche einer­ seits in einer äußeren Ringnut des Endoskopgrundkörpers (2) und andererseits in einer inneren Ringnut einer von Hand betätigbaren Einstellhülse (27) angeordnet sind. Die Einstellhülse (27) ist von proximal aufgeschoben, wobei ein in ihr eingeklebter elastischer Kupplungsring (28) mit einer äußeren Rändelung des Verstellringes (20) eine form- und kraftschlüssige Verbindung eingeht.

An beiden Enden der Einstellhülse (27) sind zur Gewähr­ leistung einer spielfreien Betätigung je eine Distanz­ scheibe aus gleitfähigen Material verbunden, wobei die Ringe zur Anpassung konkreter Baulänge in unterschied­ lichen Dicken montierbar sind.

Den proximalen Abschluß bildet ein aufgeschraubter Okular­ trichter (29).

Claims (6)

1. Endoskop mit verstellbarem Okular, welches mit einem Bildleitelement korrespondiert und von außen mittels einer Scharfeinstelleinrichtung dem Auge des Betrachters angepaßt werden kann, gekennzeichnet dadurch, daß inner­ halb eines Endoskopgrundkörpers (2) lösbar je eine Lager­ buchse (3) sowie ein Okulargrundkörper (13) angeordnet sind, wobei die Lagerbuchse (3) eine lagefixierte, axial durchbohrte und mindestens einen koaxial verlaufenden Durchgang aufweisende Bildleiterfassung (5) mit daran stirnseitig positionierter Bildfeldblende (10) aufnimmt und der Okulargrundkörper (13) mindestens eine orts­ feste, wasserdicht angebrachte Okularbaugruppe (14) und ein inneres, mit an sich bekannten Mitteln verstell­ bares Okularteil (15) enthält und daß der Endoskop­ grundkörper (2) sowie der Okulargrundkörper (13) weit voneinander entfernte äußere Dichtflächen für elastische Ringdichtungen (25, 26) besitzen, welche von einer Ein­ stellhülse (27) mit inneren Dichtflächen überdeckt werden.

2. Endoskop nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Lagerbuchse (3) und der Okulargrundkörper (13) mit dem Endoskopgrundkörper (2) verschraubt sind.

3. Endoskop nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Bildleiterfasssung (5) längsgeschlitzt ist und von in der Lagerbuchse (3) radial angeordneten Justierschrauben (9) positioniert wird.

4. Endoskop nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Okulargrundkörper (13) zwei aufgeschraubte Einstellringe (21, 23) aufweist, welche mittels Gewindestifte (22, 24) arretiert sind und gegen den Endoskopgrundkörper (2) bzw. gegen einen Verstellring (20) anliegen.

5. Endoskop nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das bewegliche Okularteil (15) einen radialen Gleitstift (17) aufweist, welcher einen Schlitz (18 ) durchdringt und gegen die Wandung eines Verstellschlitzes (19) anliegt.

6. Endoskop nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Einstellhülse (27) distalseitig einen im Endoskopgrund­ körper (2) eingelassenen Rundring (25) umschließt, während ein proximaler Rundring (26) in der Einstell­ hülse (27) angeordnet ist und gegen den Okulargrund­ körper (13) anliegt.