ТЕХНИЧЕСКИЙ ЭНДОСКОП
TECHNICAL ENDOSCOPE

Изобретение относится к области оптико-механического приборостроения, а конкретнее - к области устройств оптического контроля полостей, расположенных в труднодоступных местах технических устройств и природных тел, и может быть использовано на таможне, в криминалистике, техническом контроле и подобных областях техники и общества.
Известны (US, патент 3924608) гибкие трубки, представляющие собой эндоскопы с регулируемым изгибом, выполненные в виде ленточной пружины. Кроме того, в состав эндоскопов входят тросы управления, закрепляемые в дополнительно выполненных просечках на боковых поверхностях пружины, а также эластичная оболочка. Изгиб данной трубки происходит в плоскости натяжения управляющих тросов.
Известна также (US, патент 4108211) конструкция эндоскопа в виде гибкой трубки, содержащей кольцеобразные звенья с наружной сферической поверхностью, на внутренней поверхности которых выполнены осевые элементы с отверстиями, через которые по всей длине трубки пропущены упругие связи, зафиксированные в отверстиях.
Известен также (SU, авторское свидетельство 925310) эндоскоп, представляющий собой гибкую управляемую трубку, оснащенную кольцами, связанными между собой посредством соединительных элементов и управляемыми тросами. Соединительные элементы выполнены упругими, длина их равна длине гибкой трубки, а боковые поверхности колец имеют пазы для размещения соединительных элементов.
Недостатком вышеуказанных является ограниченность их функциональных возможностей при проведении исследований в различных по форме и размерах закрытых полостях.
Наиболее близким аналогом разработанного технического решения можно признать (RU, патент 100305) технический видеоэндоскоп, содержащий дистальную и управляющую части. В свою очередь дистальная часть видеоэндоскопа включает в себя удлиненную цилиндрическую пружину, на одном конце которой закреплена видеокамера с осветителем, а другой ее конец жестко скреплен с одним из концов несущей полугибкой секции в виде вытянутой и скрученной по спирали металлической ленты, на которую надета пластиковая оболочка. Кроме того, дистальная часть содержит ряд одинаковых колец, каждое из которых имеет осевой и равномерно распределенные по окружности радиальные каналы. Кольца надеты на цилиндрическую пружину дистальной части и закреплены неподвижно на равном расстоянии друг от друга. Кроме того, дистальная часть содержит приводные тросы, свободно пропущенные через соответствующие радиальные каналы всего ряда колец, причем каждый из приводных тросов закреплен одним концом к поверхности кольца, смежной с видеокамерой. Управляющая часть видеоэндоскопа содержит корпус с осевым каналом, ручку управления с осевым гнездом и винтами натяжения приводных тросов, удлиненную цилиндрическую пружину, на один конец которой надета и закреплена ручка управления, а другой ее конец вставлен и закреплен в осевом канале с одной из сторон корпуса. Кроме того, она содержит ряд одинаковых колец, каждое из которых имеет осевое и равномерно распределенные по окружности радиальные каналы. Кольца надеты на цилиндрическую пружину управляющей части и закреплены неподвижно на равном расстоянии друг от друга. При этом в осевом канале с другой стороны корпуса закреплен неподвижно с помощью втулки другой конец несущей полугибкой секции. Свободные концы приводных тросов, пропущенные через соответствующие радиальные каналы всех колец дистальной части, также пропущены свободно через соответствующие каналы полугибкой секции, корпуса и радиальные каналы всего ряда колец управляющей части и закреплены в ручке управления с помощью винтов для натяжения тросов. Радиус окружности, на которой расположены радиальные каналы ряда колец управляющей части, превышает радиус окружности, на которой расположены радиальные каналы ряда колец дистальной части.
Недостатком конструкции известного видеоэндоскопа можно признать сложность и неэффективность системы управления поворота видеокамеры.
Технический результат, достигаемый при реализации разработанной конструкции, состоит в упрощении конструкции управления перемещения видеокамеры при одновременном увеличении контролируемого пространства за счет большей подвижности видеокамеры с осветителем.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать технический видеоэндоскоп разработанной конструкции. Технический видеоэндоскоп содержит дистальную часть, в состав которой входят закрепленная на одном конце видеокамера с осветителем, приводные тросы, каждый из которых закреплен одним концом к поверхности кольца, смежной с видеокамерой с осветителем, другой конец дистальной части жестко скреплен с одним из концов несущей полугибкой секции, на которую надета пластиковая оболочка, и управляющую часть в виде корпуса с осевым каналом, ручки управления с устройством крепления натяжных тросов, удлиненной цилиндрической пружины, один конец которой соединен с ручкой управления, а другой ее конец закреплен на внутренней стороне корпуса, при этом в осевом канале с другой стороны корпуса закреплен неподвижно другой конец несущей полугибкой секции, свободные концы приводных тросов пропущены свободно внутри полугибкой секции, корпуса и закреплены в ручке управления. Устройство крепления натяжных тросов представляет собой крестовину, к каждому из 4 концов которой прикреплен один из натяжных тросов, между крестовиной и осевым каналом корпуса последовательно размещены сферическая опора и указанная удлиненная цилиндрическая пружина, на второй поверхности крестовины закреплена ручка управления, видеокамера прикреплена к концу полугибкой секции посредством, по меньшей мере, двух упругих элементов, при этом упругие характеристики указанных элементов и создаваемое посредством тросов усилие натяжения обеспечивают поворот видеокамеры, по меньшей мере, на 90° в любую сторону относительно продольной оси полугибкой секции.
Устройство крепления натяжных тросов, представляющее собой крестовину, к каждому из 4 концов которой прикреплен один из натяжных тросов, между крестовиной и осевым каналом корпуса последовательно размещены сферическая опора и указанная удлиненная цилиндрическая пружина, а на второй поверхности крестовины закреплена ручка управления, упрощает конструкцию и упрощает управление видеоэндоскопом.
Использование для крепления видеокамеры с осветителем к концу полугибкой секции указанных упругих элементов, с одной стороны, упрощает систему крепления и, с другой стороны, увеличивает подвижность видеокамеры с осветителем.
В некоторых вариантах реализации для крепления видеокамеры с осветителем к концу полугибкой секции использовано 4 подобных упругих элемента, что упрочняет крепление, не уменьшая при этом подвижность видеокамеры с осветителем, причем упругие элементы предпочтительно расположены на равном расстоянии друг от друга.
Указанный упругий элемент предпочтительно представляет собой витую пружину сжатия или тарельчатую пружину сжатия.
Полугибкая секция может представлять собой витую пружину сжатия, покрытую снаружи слоем полимерного материала, или быть выполнена в виде трубки из полистирола или полипропилена.
Технический видеоэндоскоп разработанной конструкции работает следующим образом. В случае исследования полости, в стенке которой есть отверстие, в которое проходит дистальная часть технического видеоэндоскопа, в указанное отверстие вводят дистальную часть на удобную для оператора видеоэндоскопа длину. В том случае когда полость не содержит отверстия в стенках или отверстия слишком малы, в стенке либо выполняют отверстие необходимого диаметра заново или увеличивают имеющиеся малые отверстия до нужного размера. Включают осветитель и видеокамеру и проверяют их работу. Дистальную часть вводят в отверстие и путем перемещения ручки управления приводят в движение приводные тросы, которые изгибают в нужном направлении и в необходимой степени упругие элементы, крепящие видеокамеру с осветителем к концу полугибкой секции корпуса. При достижении наиболее удобного для осмотра положения видеокамеры с осветителем ручку управления фиксируют рукой на время осмотра.
Использование изменений, введенных в конструкцию известного технического видеоэндоскопа, позволило упростить конструкцию управления перемещения видеокамеры при одновременном увеличении контролируемого пространства за счет большей подвижности видеокамеры с осветителем.