DE102009045527A1 - Endoscope has endoscope shaft provided with distal end and proximal end, where monitor opening is locked by transparent cover - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Endoskop mit einem ein distales und ein proximales Ende umfassenden Endoskopschaft, der an seinem distalen Ende eine Beobachtungsöffnung, die mittels einer ersten transparenten Abdeckung verschlossen ist, und eine Beleuchtungsöffnung, die mittels einer zweiten transparenten Abdeckung verschlossen ist, aufweist, wobei das Endoskop ferner eine Beleuchtungsquelle umfaßt, die Beleuchtungsstrahlung abgibt, die durch die zweite transparente Abdeckung läuft, um ein mit dem Endoskop zu betrachtendes Objekt zu beleuchten.The present invention relates to an endoscope having an endoscope shaft comprising a distal and a proximal end, which has at its distal end an observation opening which is closed by means of a first transparent cover, and an illumination opening which is closed by means of a second transparent cover the endoscope further comprises an illumination source emitting illumination radiation passing through the second transparent cover to illuminate an object to be viewed with the endoscope.
Bei solchen Endoskopen ist die Beleuchtungsquelle häufig außerhalb des Endoskopes angeordnet und wird die Beleuchtungsstrahlung mittels Lichtleitfasern entlang des Schaftes bis zur zweiten transparenten Abdeckung am distalen Ende des Schaftes übertragen. Mit einer solchen Ausbildung ist es schwierig, eine gerichtete Beleuchtung zu erzielen. Insbesondere wenn die Beleuchtungsrichtung nicht parallel zur Längsachse des Endoskopschaftes ist (schräge Beleuchtung), müssen entweder die Enden der Lichtleitfasern entsprechend gebogen werden oder abbildende optische Elemente am distalen Ende vorgesehen werden. Dies führt zu einer aufwendigen Konstruktion des Endoskopes.In such endoscopes, the illumination source is often located outside the endoscope and the illumination radiation is transmitted by means of optical fibers along the shaft to the second transparent cover at the distal end of the shaft. With such a design, it is difficult to achieve directional lighting. In particular, if the illumination direction is not parallel to the longitudinal axis of the endoscope shaft (oblique illumination), either the ends of the optical fibers must be bent accordingly or imaging optical elements must be provided at the distal end. This leads to a complicated construction of the endoscope.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, ein Endoskop der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß eine schräge Beleuchtung mit geringem Aufwand realisiert werden kann.Proceeding from this, it is an object of the invention to develop an endoscope of the type mentioned so that an oblique illumination can be realized with little effort.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem Endoskop der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die zweite Abdeckung so ausgebildet ist, daß sie nur eine Ablenkung der Beleuchtungsstrahlung bewirkt.According to the invention the object is achieved in an endoscope of the type mentioned above in that the second cover is formed so that it causes only a deflection of the illumination radiation.
Somit kann die Beleuchtungsstrahlung, wie bisher üblich, sich parallel zur Längsachse des Endoskopes ausbreiten. Die schräge Beleuchtung wird durch die Ablenkung der zweiten Abdeckung bewirkt. Da die zweite Abdeckung nur eine Ablenkung und keine Abbildung durchführt, wird in einfacher Art und Weise die gewünschte schräge Beleuchtung realisiert.Thus, the illumination radiation, as previously customary, propagate parallel to the longitudinal axis of the endoscope. The oblique illumination is caused by the deflection of the second cover. Since the second cover performs only one deflection and no imaging, the desired oblique illumination is realized in a simple manner.
Insbesondere kann die zweite Abdeckung auf ihrer Innenseite eine Fresnel-Struktur zur Strahlablenkung aufweisen. Eine solche Fresnel-Struktur läßt sich leicht herstellen und die gewünschte Strahlumlenkung wird dadurch gut realisiert.In particular, the second cover may have on its inside a Fresnel structure for beam deflection. Such a Fresnel structure can be easily produced and the desired beam deflection is thereby well realized.
Die Fresnel-Struktur weist im Schnitt bevorzugt ein Sägezahnprofil auf.The Fresnel structure preferably has a sawtooth profile in section.
Ferner ist die Fresnel-Struktur bevorzugt so ausgebildet, daß die Beleuchtungsstrahlung senkrecht durch die Außenseite der zweiten Abdeckung läuft. Damit trägt nur die Fresnel-Struktur auf der Innenseite zur Strahlablenkung bei. Beim Austritt der Beleuchtungsstrahlung aus der zweiten transparenten Abdeckung findet keine Strahlablenkung mehr statt.Further, the Fresnel structure is preferably formed so that the illumination radiation passes perpendicularly through the outside of the second cover. Thus, only the Fresnel structure on the inside contributes to the beam deflection. At the exit of the illumination radiation from the second transparent cover, no beam deflection takes place.
Insbesondere weist die zweite Abdeckung eine plane Außenseite auf, die mit der Längsachse des Endoskopschaftes einen Winkel von ungleich 90° einschließt. Natürlich ist es auch möglich, daß die plane Außenseite der zweiten Abdeckung mit der Längsachse des Endoskopschaftes einen Winkel von 90° einschließt. Damit ist sogar eine schräge Beleuchtung möglich, wenn die plane Außenseite der zweiten Abdeckung nicht schräg angeordnet ist.In particular, the second cover has a planar outer side which encloses an angle of not equal to 90 ° with the longitudinal axis of the endoscope shaft. Of course, it is also possible that the planar outer side of the second cover with the longitudinal axis of the endoscope shaft forms an angle of 90 °. This oblique illumination is even possible if the flat outer side of the second cover is not arranged obliquely.
Die Fresnel-Struktur kann ein oder mehrere Fresnel-Segmente aufweisen. Dies hängt z. B. von der Größe des Beleuchtungsstrahlenbündels ab.The Fresnel structure may include one or more Fresnel segments. This depends z. B. from the size of the illumination beam.
Die Strahlablenkung mittels der zweiten Abdeckung kann auch durch ein diffraktives Element bewirkt werden, daß auf der Innenseite der zweiten Abdeckung ausgebildet ist.The beam deflection by means of the second cover can also be effected by a diffractive element formed on the inside of the second cover.
Insbesondere wird die Strahlablenkung mittels der zweiten Abdeckung durch ein optisches Element bewirkt, das integral mit der zweiten Abdeckung ausgebildet ist. Bei diesem optischen Element kann es sich z. B. um die bereits erwähnte Fresnel-Struktur oder auch um das erwähnte diffraktive Element handeln.In particular, the beam deflection is effected by means of the second cover by an optical element formed integrally with the second cover. In this optical element, it may, for. B. to act the already mentioned Fresnel structure or to the mentioned diffractive element.
Die zweite Abdeckung schließt die Beleuchtungsöffnung bevorzugt hermetisch dicht ab. Ferner schließt die erste Abdeckung die Beobachtungsöffnung bevorzugt hermetisch dicht ab. Unter einem hermetisch dichten Verschließen wird hier insbesondere verstanden, daß Dichtheit beim Autoklavieren vorliegt. Beim Autoklavieren wird das Endoskop bzw. zumindest der Schaft für mehrere Minuten in gesättigtem Wasserdampf bei bis zu 140° sterilisiert.The second cover preferably closes the illumination opening hermetically sealed. Furthermore, the first cover preferably hermetically seals off the observation opening. Under a hermetically sealed closing is understood in particular here that tightness is present during autoclaving. When autoclaving the endoscope or at least the shaft is sterilized for several minutes in saturated water vapor at up to 140 °.
Der Schaft kann insbesondere ein Außenrohr und ein in dem Außenrohr eingesetztes Innenrohr aufweisen, wobei das distale Ende des Innenrohrs die Beobachtungsöffnung bildet. Der Bereich zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr im Bereich des distalen Endes bildet bevorzugt die Beleuchtungsöffnung.The shaft may in particular comprise an outer tube and an inner tube inserted in the outer tube, wherein the distal end of the inner tube forms the observation opening. The area between the inner tube and the outer tube in the region of the distal end preferably forms the illumination opening.
Im Innenrohr kann eine Abbildungs- bzw. Übertragungsoptik (beispielweise herkömmliche Stablinsen) angeordnet sein. Es ist jedoch auch möglich, daß im Innenrohr im Bereich des distalen Endes eine Aufnahmeeinheit vorgesehen ist, die das Bild des zu betrachtenden Objektes aufnimmt. Die Aufnahmeeinheit kann ein Bildsensor und ggf. eine entsprechende Aufnahmeoptik aufweisen.In the inner tube, an imaging or transmission optics (for example, conventional rod lenses) may be arranged. However, it is also possible that a receiving unit is provided in the inner tube in the region of the distal end, which receives the image of the object to be viewed. The Recording unit may have an image sensor and possibly a corresponding recording optics.
Das erfindungsgemäße Endoskop kann weitere, dem Fachmann bekannte Elemente aufweisen, die zum bestimmungsgemäßen Gebrauch des Endoskopes notwendig sind.The endoscope according to the invention can have further elements known to the person skilled in the art which are necessary for the intended use of the endoscope.
Die Beleuchtungsquelle kann Beleuchtungsstrahlung aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich und/oder aus dem nicht-sichtbaren Wellenlängenbereich (z. B. Infrarotstrahlung) abgeben.The illumination source can emit illumination radiation from the visible wavelength range and / or from the non-visible wavelength range (eg infrared radiation).
Die erste und zweite transparente Abdeckung sind für die Beleuchtungsstrahlung transparent und können separate Bauelemente sein oder als ein Bauelement verwirklicht sein. Im letzteren Fall sind die beiden Abdeckungen verschiedene Abschnitte des einen Bauelementes.The first and second transparent covers are transparent to the illumination radiation and may be separate devices or realized as a device. In the latter case, the two covers are different sections of the one component.
Das Endoskop ist bevorzugt ein medizinisches Endoskop.The endoscope is preferably a medical endoscope.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the specified combinations but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail for example with reference to the accompanying drawings, which also disclose characteristics essential to the invention. Show it:
Bei der in den
Den in
Das Innenrohr
Die beiden Rohre
Die Außenseite
Im Bereich des distalen Endes
Die Fresnel-Struktur
Mit der so umgelenkten Beleuchtungsstrahlung kann ein mit dem Endoskop
Zur Betrachtung kann das Endoskop im Bereich des distalen Endes
Wie in
Die Fresnel-Struktur
Die sichelförmige Ausbildung der Beleuchtungsöffnung
Das Außenrohr
Das erste und/oder zweite Abdeckglas
Das erste und/oder zweite Abdeckglas
Das Endoskop kann, wie in
Statt der Anordnung der Beleuchtungsquelle
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