EP1814432A1 - Kamera-handstück - Google Patents

Kamera-handstück

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Publication number
EP1814432A1
EP1814432A1 EP05804178A EP05804178A EP1814432A1 EP 1814432 A1 EP1814432 A1 EP 1814432A1 EP 05804178 A EP05804178 A EP 05804178A EP 05804178 A EP05804178 A EP 05804178A EP 1814432 A1 EP1814432 A1 EP 1814432A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
camera
housing
handpiece
camera handpiece
probe
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05804178A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Vögeli
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volpi AG
Original Assignee
Volpi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volpi AG filed Critical Volpi AG
Publication of EP1814432A1 publication Critical patent/EP1814432A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00163—Optical arrangements
    • A61B1/00188—Optical arrangements with focusing or zooming features
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances

Definitions

  • the present invention relates to a camera handpiece for a microoptical probe according to the preamble of claim 1.
  • Such handpieces serve the electronic representation of micro-optically generated images and are increasingly being used in the medical field, but are also used in industrial technology.
  • a handheld microscope for endoscopy is described in DE-199'23'122, in which, according to the reflected light principle, the light is guided through the microscope objective into the object space.
  • the image generated by the lens is digitized by an electronic image sensor, for example a CCP chip, and fed via suitable connections to evaluation electronics for further processing and presentation.
  • This handheld microscope has no possibilities for focusing and / or focal length change.
  • a camera handpiece with the features of claim 1 and in particular with a camera handpiece, which has a motorized miniature drive, which provided for an axial displacement of the focusing optics driver via a miniature transmission with Exzen ⁇ drives.
  • the focusing optics and the driver (connecting rod) are connected to each other via a connecting pin.
  • the miniature gear, the eccentric and the driver are mounted in a gear housing and can be disassembled in a simple Wei ⁇ se.
  • the motor drive can be activated by means of an on-off switch resp. deactivated. This on-off switch is preferably designed as a footswitch.
  • the camera handpiece is dismountable and has a camera housing in which a collection optics cooperating with the focusing optics and a miniature CCD semiconductor element for the image signal generation are housed.
  • the displaceably mounted, focusing optics and the collection optics firmly arranged in the camera housing form a miniature microscope optics.
  • the miniature CCD semiconductor element is an essential part of a video sensor.
  • the camera housing has fastening means for a detachably mountable microoptical probe.
  • the fastening means comprise at least one spring clip mounted pivotably on a plug pin.
  • This spring clamp is provided with a latching element which, upon insertion of a micro-optical probe, engages in a groove provided in the base of this probe.
  • Figure 1 spatial representation of an inventive camera handpiece.
  • FIG. 2 spatial representation of a camera housing with fastening means according to the invention.
  • Figure 3 Spatial representation of the internal structure of an inventive camera handpiece.
  • the camera handpiece 1 shown in FIG. 1 essentially has a camera housing 12, to the front end of which a microscopic probe 2 is fastened. On the back, a transmission cable 13 is attached by means of a union nut 14 on the camera handpiece.
  • the microscopic probe 2 can be plugged with its base 19 in a simple manner and is fastened releasably to the camera housing 12 by fastening means 15 in the form of a snap-fit closure.
  • fastening means 15 have at least one plug pin 16, which engages through the camera housing 12 in a pivot bearing of a spring clip 17.
  • This spring clamp 17 has on the probe side a latching element 18, which engages when inserting the probe 2 in a mounted in the base 19 of the microscopic probe 2 groove.
  • FIG. 3 shows the internal structure of the camera handpiece according to the invention in a three-dimensional exploded view.
  • This internal structure comprises a motor An ⁇ drive 4, which actuates a carrier 5 via a mounted in a transmission housing 9 gear 6 and an eccentric 7.
  • This driver 5 moves a connec tion pin 8 and thus a focused on this probe side focusing optics 3 in the axial direction.
  • a collection optics 10 forms, together with the axially displaceable focusing optics 3 (lens group), a microscope optics which is arranged in a microscope housing 11. It is understood that the optics of the microscopic probe 2 with the help of the provided fastening means 15 to the collection optics 10 can be fastened functionally reliable.
  • This device is suitable for both industrial and medical applications.
  • the advantages of this device are immediately apparent to the person skilled in the art and in particular in the maintenance-friendly construction, in its extraordinary ease of operation and its simple disassembly and assembly, which makes sterilization in an autoclave possible even for inexperienced personnel.
  • the handpiece according to the invention is also suitable for medical treatment with a laser beam or can be used in arthroscopy. Further modifications of the camera handpiece according to the invention can be made by a person skilled in the art without inventive step in order to adapt this handpiece to the particular intended use.

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Abstract

Ein Kamera-Handstück (1) mit einem Kameragehäuse (12) weist am vorderen Ende eine mikroskopische Sonde (2) auf. Rückseitig ist ein Übertragungskabel (13) mit Hilfe einer Überwurfmutter (14) am Kamera-Handstück (1) befestigt. Das Kameragehäuse (12) beherbergt ein Mikroskop-Gehäuse (11) und umfasst einen motorischen Antrieb (4), welcher über ein in einem Getriebegehäuse (9) gelagertes Getriebe (6) einen Exzenter (7) antreibt. Dieser Exzenter (7) betätigt einen Mitnehmer (5), welcher einen Verbindungsstift (8) und damit eine an diesem befestigte fokussierende Optik (3) in axialer Richtung bewegt. Diese axial-verschiebbare fokussierende Optik (3) bildet zusammen mit einer Sammeloptik (10) eine in dem Mikroskop-Gehäuse (11) angeordnete Mikroskop-Optik.

Description

Kamera-Handstück
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kamera-Handstück für eine mikrooptische Sonde gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Handstücke dienen der elektronischen Darstellung von mikrooptisch erzeug¬ ten Bildern und werden zunehmend im medizinischen Bereich eingesetzt, finden ihre Verwendung aber auch in der industriellen Technik.
So wird beispielsweise in der DE-199'23'122 ein Handmikroskop für die Endoskopie beschrieben, bei welchem nach dem Auflichtprinzip das Licht durch das Mikroskopob¬ jektiv in den Objektraum geführt wird. Das vom Objektiv erzeugte Bild wird von einem elektronischen Bildsensor, bspw. einem CCP-Chip, digitalisiert und über geeignete Verbindungen einer Auswerte-Elektronik zur weiteren Bearbeitung und Darstellung zugeführt. Dieses Handmikroskop weist keine Möglichkeiten zur Scharfeinstellung und/oder Brennweitenänderung auf.
Aus der DE-198'37'404, resp. DE-198'34'207 ist ein Endoskop mit einer manuell be¬ dienbaren Betätigungseinheit für die Fokussierung und/oder Brennweitenänderung bekannt. Diese kann mit dem Daumen bedient werden ohne die Hand vom Instrument entfernen zu müssen. Leider weisen diese Art endoskopischer Instrumente eine auf¬ wendige Mechanik auf, welche schwer zu warten ist. Ausserdem erweisen sich diese Instrumente als äusserst temperaturempfindlich und lassen sich nicht in einfacher Wei¬ se in einem Autoklaven sterilisieren.
In der DE-197'18'189 wird vorgeschlagen, das einstellbare optische Abbildungssystem in einem eigenen Gehäuseteil unterzubringen, wobei für die Fokussierung die darin gelagerten, verstellbaren Bauteile der Optik mit Hilfe einer berührungsfreien, magneti¬ schen Kraftübertragung von Aussen in rotatorische und/oder translatorische Bewegun- gen gebracht werden können.
Das manuelle Einstellen der Bildschärfe und Vergrösserung führt bei allen bekannten Systemen zu Bildverschiebungen und erfordert vom Anwender zusätzliche Aufmerk¬ samkeit, was insbesondere bei der Beobachtung von Operationen unerwünscht ist.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein fokussierendes Kamera- Handstück für eine mikrooptische Sonde zu schaffen, welches wartungsfreundlich ist, d.h. einen einfachen Aufbau aufweist, welches darüber hinaus in einfacher Weise ge¬ reinigt werden kann, d.h. sterilisierbar ist, und welches bedienungsfreundlich ist, d.h. keine besondere Aufmerksamkeit vom Anwender erfordert.
Dies wird erfindungsgemäss mit einem Kamera-Handstück mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst und insbesondere mit einem Kamera-Handstück, welches einen motorischen Miniatur-Antrieb aufweist, welcher einen für eine axiale Verschiebung der fokussierenden Optik vorgesehenen Mitnehmer über ein Miniatur-Getriebe mit Exzen¬ ter antreibt. Dabei sind die fokussierende Optik und der Mitnehmer (Pleuel) über einen Verbindungsstift miteinander verbunden. Das Miniatur-Getriebe, der Exzenter und der Mitnehmer sind in einem Getriebe-Gehäuse gelagert und lassen sich in einfacher Wei¬ se zerlegen. Der motorische Antrieb ist mit Hilfe eines Ein-Aus-Schalters aktivierbar resp. deaktivierbar. Vorzugsweise ist dieser Ein-Aus-Schalter als Fussschalter ausge¬ bildet.
Das Kamera-Handstück ist zerlegbar und weist ein Kamera-Gehäuse auf, in welchem eine mit der fokussierenden Optik zusammenwirkende Sammeloptik und ein Miniatur- CCD-Halbleiterelement für die Bildsignalerzeugung untergebracht sind. Dabei bilden die verschiebbar gelagerte, fokussierende Optik und die im Kamera-Gehäuse fest an- geordnete Sammeloptik eine Miniatur-Mikroskop-Optik. Das Miniatur-CCD- Halbleiterelement ist wesentlicher Bestandteil eines Video-Sensors. Darüber hinaus weist das Kamera-Gehäuse Befestigungsmittel für eine lösbar befestigbare mikroopti¬ sche Sonde auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die Befestigungsmittel mindestens eine an einem Steckstift verschwenkbar gelagerte Federklemme auf. Diese Feder¬ klemme ist mit einem Rastelement versehen, welches beim Einstecken einer mikroop¬ tischen Sonde in eine im Sockel dieser Sonde vorgesehene Nut einrastet.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und mit Hilfe der Figuren näher erläutert werden. Dabei zeigen:
Figur 1 : räumliche Darstellung eines erfindungsgemässen Kamera-Handstücks.
Figur 2: räumliche Darstellung eines Kameragehäuses mit erfindungsgemässen Be¬ festigungsmitteln. Figur 3: räumliche Darstellung des Innenaufbaus eines erfindungsgemässen Kamera- Handstücks.
Das in Figur 1 dargestellte Kamera-Handstück 1 weist im wesentlichen ein .Kamerage- häuse 12 auf, an dessen vorderen Ende eine mikroskopische Sonde 2 befestigt ist. Rückseitig ist ein Übertragungskabel 13 mit Hilfe einer Überwurfmutter 14 am Kamera- Handstück befestigt. Die mikroskopische Sonde 2 kann mit ihrem Sockel 19 in einfa¬ cher Weise aufgesteckt werden und wird von Befestigungsmitteln 15 in Form eines Schnappverschluss lösbar am Kameragehäuse 12 befestigt.
Eine besondere Ausführungsform der verwendeten Befestigungsmittel 15 ist aus Figur 2 ersichtlich. Diese Befestigungsmittel 15 weisen mindestens einen Steckstift 16 auf, welcher durch das Kameragehäuse 12 in ein Drehlager einer Federklemme 17 greift. Diese Federklemme 17 weist sondenseitig ein Rastelement 18 auf, welches beim Ein- stecken der Sonde 2 in eine im Sockel 19 der mikroskopischen Sonde 2 angebrachte Nut einrastet. Diese Figur macht deutlich, dass das Kameragehäuse 12 und die damit verbundenen Befestigungsmittel 15 in einfacher Weise zerlegbar sind und problemlos gereinigt und wieder zusammengesetzt werden können.
Figur 3 zeigt den Innenaufbau des erfindungsgemässen Kamera-Handstücks in einer räumlichen Explosionsdarstellung. Dieser Innenaufbau umfasst einen motorischen An¬ trieb 4, welcher über ein in einem Getriebegehäuse 9 gelagertes Getriebe 6 und einen Exzenter 7 einen Mitnehmer 5 betätigt. Dieser Mitnehmer 5 bewegt einen Verbin¬ dungsstift 8 und damit eine an diesem sondenseitig befestigte fokussierende Optik 3 in axialer Richtung. Eine Sammeloptik 10 bildet zusammen mit der axial-verschiebbaren fokussierenden Optik 3 (Linsengruppe) eine Mikroskop-Optik, welche in einen Mikro¬ skop-Gehäuse 11 angeordnet ist. Es versteht sich, dass die Optik der mikroskopischen Sonde 2 mit Hilfe der vorgesehenen Befestigungsmittel 15 an der Sammeloptik 10 funktionssicher befestigbar ist. Beim Aktivieren des motorischen Antriebs 4 wird das Getriebeteil mit dem Exzenter 7 in Rotation versetzt und damit der Mitnehmer 5 in eine axiale Hin- und Herbewegung gebracht. Durch diese axiale Bewegung wird die an dem Verbindungsstift 8 befestigte fokussierende Linsengruppe 3 verschoben. Dies erlaubt dem Anwender ein einfaches Fokussieren des Objektbildes, ohne dabei das Hand¬ stück umständlichen, manuellen Drehbewegungen aussetzen zu müssen.
Diese Vorrichtung eignet sich sowohl für den industriellen als auch im medizinischen Bereich. Die Vorteile dieser Vorrichtung sind dem Fachmann unmittelbar ersichtlich und insbesondere im wartungsfreundiichen Aufbau, in seiner ausserordentlichen Be¬ dienungsfreundlichkeit und seiner einfachen Demontage und Montage zu sehen, wel¬ che das Sterilisieren im Autoklaven auch ungeübtem Personal ermöglicht.
Es versteht sich, dass sich das erfindungsgemässe Handstück ohne nennenswerte Modifikationen auch für die medizinische Behandlung mit einem Laserstrahl eignet oder in der Arthroskopie einsetzbar ist. Weitere Modifikationen des erfindungsgemäs- sen Kamera-Handstücks können vom Fachmann ohne erfinderisches Dazutun vorge¬ nommen werden, um dieses Handstück dem besonderen Verwendungszweck anzu- passen.

Claims

Patentansprüche
1. Kamera-Handstück (1) für eine mikrooptische Sonde (2) und mit einer fokussie- renden Optik (3), dadurch gekennzeichnet, dass dieses einen motorischen Mi- niatur-Antrieb (4) aufweist, welcher einen für eine axiale Verschiebung der fo- kussierenden Optik (3) vorgesehenen Mitnehmer (5) über ein Miniatur-Getriebe (6) mit Exzenter (7) antreibt.
2. Kamera-Handstück (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die fokussierende Optik (3) und der Mitnehmer (5) über einen Verbindungsstift (8) miteinander verbunden sind.
3. Kamera-Handstück (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass das Miniatur-Getriebe (6), der Exzenter (7) und der Mitnehmer (5) in einem Getriebe-Gehäuse (9) zerlegbar gelagert sind.
4. Kamera-Handstück (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass der motorische Antrieb (4) mit Hilfe eines Ein-Aus-Schalters (nicht dargestellt), insbesondere mit einem Fuss-Schalter, aktivierbar resp. de- aktivierbar ist.
5. Kamera-Handstück (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die fokussierende Optik (3) und eine mit der fokussierenden Op¬ tik (3) zusammenwirkende Sammeloptik (10), sowie ein Miniatur-CCD- Halbleiterelement (Video-Sensor, nicht dargestellt) für die Bildsignalerzeugung im einem Mikroskop-Gehäuse (11) untergebracht sind.
6. Kamera-Handstück (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass das Mikroskop-Gehäuse (11), das Getriebe-Gehäuse (9) und der motorische Antrieb (4) in einem Kamera-Gehäuse (12) eingebettet sind.
7. Kamera-Handstück (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass das Kamera-Gehäuse (12) Befestigungsmittel (15) für eine lös¬ bar befestigbare, mikrooptische Sonde (2) aufweist.
8. Kamera-Handstück (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Befestigungsmittel (15) zerlegbar sind und mindestens eine an einem Steckstift (16) verschwenkbar gelagerte Federklemme (17) aufwei¬ sen.
9. Kamera-Handstück (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Federklemme (17) ein Rastelement aufweist, welches beim Einstecken einer mikrooptischen Sonde (2) in eine im Sockel (19) dieser Sonde (2) angebrachte Nut einrastet.
EP05804178A 2004-11-24 2005-11-24 Kamera-handstück Withdrawn EP1814432A1 (de)

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