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AT515037B1 - Method for dehumidifying a CCD lens system of an endoscope - Google Patents

Method for dehumidifying a CCD lens system of an endoscope Download PDF

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AT515037B1
AT515037B1 ATA825/2013A AT8252013A AT515037B1 AT 515037 B1 AT515037 B1 AT 515037B1 AT 8252013 A AT8252013 A AT 8252013A AT 515037 B1 AT515037 B1 AT 515037B1
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dehumidifying
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endoscope
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vacuum
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Peter Ing Mang
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Peter Ing Mang
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfeuchten eines CCD-Linsensystems (7) eines Endoskops, gekennzeichnet durch die Schritte: Einlegen des Endoskops in eine Entfeuchterkammer (21), Erwärmen der Luft in der Entfeuchterkammer mittels eines Heizelements (24) und Entfeuchten der Luft in der Entfeuchterkammer mittels eines Entfeuchtungsgranulats (26), und abwechselnd zyklisches Anlegen eines Überdrucks und eines Vakuums in der Entfeuchterkammer (21), wobei in der Überdruckphase die erwärmte und entfeuchtete Luft in das zu entfeuchtende CCD-Linsensystem (7) gedrückt wird und in der Vakuumphase die Luft wieder aus dem CCD-Linsensystem entfernt wird.The invention relates to a method for dehumidifying a CCD lens system (7) of an endoscope, characterized by the steps of: inserting the endoscope into a dehumidifying chamber (21), heating the air in the dehumidifying chamber by means of a heating element (24) and dehumidifying the air in the dehumidifying chamber Dehumidifying chamber by means of a dehumidifying granules (26), and alternately cyclically applying an overpressure and a vacuum in the dehumidifying chamber (21), is pressed in the overpressure phase, the heated and dehumidified air in the dehumidifying CCD lens system (7) and in the vacuum phase Air is removed from the CCD lens system again.

Description

Beschreibungdescription

VERFAHREN ZUM ENTFEUCHTEN EINES CCD-LINSENSYSTEMS EINES ENDOSKOPSMETHOD FOR DEHUMIDIFYING A CCD LENS SYSTEM OF AN ENDOSCOPE

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfeuchten eines CCT-Linsensystems einesEndoskops.The invention relates to a method for dehumidifying a CCT lens system of an endoscope.

[0002] Flexible Videoendoskope sind sehr teure und hochempfindliche medizinische Untersu¬chungsinstrumente. Da sie nach jeder Untersuchung maschinell gereinigt und desinfiziert wer¬den müssen, sind die Epoxid-Verklebungen, u.a die der CCD Kamera die im Distalkopf desEndoskops platziert ist, hohen Belastungen durch Temperaturunterschiede und Chemie ausge¬setzt. Nicht selten kommt es daher zu Undichtigkeiten am Linsensystem, was zum Feuchtig¬keitseintritt und zur Unbrauchbarkeit des endoskopischen Bildes führt. Bisher war dieser Fehlernur durch den extrem kostspieligen Austausch der gesamten CCD Einheit zu beheben. DAS PROBLEM BESTEHT AUS 3 KOMPONENTEN: [0003] 1) CCD Sensoren sind nicht für eine Reparatur vorgesehen. Teilweise sind sie einge¬ klebt.Flexible video endoscopes are very expensive and highly sensitive medical examination instruments. Since they have to be mechanically cleaned and disinfected after each examination, the epoxy bonds, inter alia those of the CCD camera which is placed in the distal head of the endoscope, are exposed to high stresses due to temperature differences and chemistry. Not infrequently, there are therefore leaks in the lens system, which leads to Moisture onset and uselessness of the endoscopic image. Previously, this mistake was due to the extremely costly replacement of the entire CCD unit to fix. THE PROBLEM CONSISTS OF 3 COMPONENTS: [0003] 1) CCD sensors are not intended for repair. Some of them are glued.

Der Versuch sie auszubauen, birgt ein großes Bruchrisiko, da die dazu erforderli¬chen mechanischen Kräfte die Belastbarkeit der filigranen Mechanik oft übersteigen [0004] 2) Da der CCD Sensor ein in sich gekapseltes System ist, sind Undichtigkeiten imThe attempt to remove them involves a great risk of breakage, since the mechanical forces required for this often exceed the load-bearing capacity of filigree mechanics. [0004] 2) Since the CCD sensor is an encapsulated system, leaks in the system are present

Zuge einer normalen Druckprüfung nicht erkennbar.Not detectable during a normal pressure test.

[0005] 3) Das Linsensystem eines Endoskops ist als Einheit verklebt. Eine Demontage zur3) The lens system of an endoscope is glued as a unit. A disassembly for

Entfernung der Feuchtigkeit auf herkömmliche Weise führt immer zur Zerstörungdes Systems.Removal of moisture in a conventional manner always results in the destruction of the system.

[0006] Der Erfindung liegt folgende Aufgabe zugrunde: die Lokalisierung der Leckstelle, dierestlose Entfeuchtung des komplexen Linsensystems und die Versiegelung der Leckstelle, ohnedie Notwendigkeit den CCD oder das CCD Linsensystem zu demontieren bzw. zu zerlegen.The invention is based on the following object: the localization of the leak, dierestlose dehumidification of the complex lens system and the sealing of the leak, without the need to disassemble or disassemble the CCD or the CCD lens system.

[0007] Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf vier beigelegte Figuren weiter erläutert: [0008] FIG 1 skizziert ein flexibles Endoskop: 1 distales Ende des Endoskops mit CCD Kamera 2 Kontrollteil des Endoskops 3 Entlüftungsventil des Endoskops 4 flexibler Einführschlauch des Endoskops 5 Versorgerschlauch des Endoskops [0009] FIG 2 zeigt die Detailskizze des distalen Endes 1 mit CCD Kamera aus Fig. 1: 6 Objektivlinse 7 Linsensystem im Objektiv 8 Luft bzw. Feuchtigkeit zwischen den Linsen 9 Leckstelle (z.B. denaturierte Klebung) 10 Umlenkprisma 11 CCD Sensor 12 Arbeitskanal [0010] FIG 3 skizziert den Lecktest: 13 Druck-/Vakuumdichte Durchführung 14 Deckel 15 Kompressor 16 Vakuumpumpe 17 flexibler Abwinklungsteil 18 destilliertes Wasser 19 wasserloser Bereich 20 Testglas [0011] FIG 4 zeigt eine Darstellung der Entfeuchterkammer. 21 Entfeuchterkammer 22 Türe Entfeuchterkammer 23 Ablagebecken für Endoskop 24 Heizregister 25 Steuerung 26 Entfeuchtergranulat 27 Entfeuchterpumpe 28 Kompressor 29 Vakuumpumpe 30 Temperatursensor [0012] Das Reparaturverfahren wird in 3 Schritte unterteilt: 1) Lokalisierung des Lecks im Vakuumbad 2) Entfeuchtungsprozess 3) Unterdruckversiegeln der undichten StelleThe invention will now be further elucidated with reference to four enclosed figures: [0008] FIG. 1 outlines a flexible endoscope: 1 distal end of the endoscope with CCD camera 2 control part of the endoscope 3 venting valve of the endoscope 4 flexible insertion tube of the endoscope 5 supply tube of the endoscope 2 shows the detailed sketch of the distal end 1 with CCD camera from FIG. 1: 6 objective lens 7 lens system in the objective 8 air or moisture between the lenses 9 leak (eg denatured bond) 10 deflecting prism 11 CCD sensor 12 working channel [ 0010] FIG. 3 outlines the leak test: 13 pressure / vacuum tightness passage 14 cover 15 compressor 16 vacuum pump 17 flexible bend part 18 distilled water 19 waterless area 20 test glass FIG. 4 shows a representation of the dehumidifier chamber. 21 Dehumidifier chamber 22 Door Dehumidifier chamber 23 Storage basin for endoscope 24 Heating register 25 Control 26 Dehumidifier granules 27 Dehumidifier pump 28 Compressor 29 Vacuum pump 30 Temperature sensor The repair process is divided into 3 steps: 1) Localization of the leak in the vacuum bath 2) Dehumidification process 3) Vacuum sealing of the leak

LOKALISIERUNG DES LECKS IM VAKUUMBADLOCALIZATION OF THE LEAK IN THE VACUUM BATH

[0013] Das distale Ende 1 des Endoskops (Fig. 1; Fig. 2) wird durch eine luftdicht abzudichten-de Öffnung 13 (O-Ring Abdichtung) in ein durchsichtiges Glasgefäß 20, das mit destilliertemWasser 18 gefüllt ist, eingeschoben (siehe Fig. 3). Im ersten Schritt muss der Druck im zuentfeuchtenden Bereich des CCD Linsensystems 7 erhöht werden. Dazu wird das distale Ende1 des Endoskops in den oberen wasserlosen Luftbereich 19 des Testglases 20 eingeschobenund der Druck mittels des Kompressors 15 erhöht. Nach ca 10-30 Minuten (Druckausgleich imLinsensystem 7) wird das distale Ende 1 des Endoskops weiter eingeschoben, bis sich dasCCD Objektiv 6 unter dem Niveau mit destilliertem Wasser 18 befindet. Jetzt wird das Gefäß 20evakuiert. Da sich die Luft im Linsensystem 7 der CCD Kamera noch unter dem erhöhten Druckbefindet, wird dieser, unter Wasser sichtbar, an der undichten Stelle entweichen.The distal end 1 of the endoscope (Figure 1, Figure 2) is inserted through an airtight sealed port 13 (O-ring seal) into a transparent glass vessel 20 filled with distilled water 18 (see Figs 3). In the first step, the pressure in the area to be dehumidified of the CCD lens system 7 must be increased. For this purpose, the distal end 1 of the endoscope is inserted into the upper waterless air region 19 of the test glass 20 and the pressure is increased by means of the compressor 15. After about 10-30 minutes (pressure equalization in the lens system 7), the distal end 1 of the endoscope is further inserted until the CCD objective 6 is below the level of distilled water 18. Now the vessel is evacuated. Since the air in the lens system 7 of the CCD camera is still under the increased pressure, this will be visible under water, leak at the leak.

ENTFEUCHTUNGSPROZESSdehumidification

[0014] Das erfindungsgemäße Verfahren zum Entfeuchten eines CCD- Linsensystems einesEndoskops ist durch die in Anspruch 1 definierten Schritte gekennzeichnet. Vorteilhafte Weiter¬bildungen des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.The inventive method for dehumidifying a CCD lens system of an endoscope is characterized by the steps defined in claim 1. Advantageous developments of the method are defined in the dependent claims.

[0015] Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Endoskops in eine druck-/vakuum-feste Entfeuchterkammer 21 eingelegt (siehe Fig. 4). Das Entlüftungsventil 3 des Endoskops muss geöffnet werden, um Beschädigung zu vermeiden. Die Luft in der Kammer 21 muss er¬wärmt (da warme Luft mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann) und komplett entfeuchtet werden.Die Erwärmung erfolgt durch ein thermostatgeregeltes Heizelement 24 in der Kammer 21. DieLuft im geschlossenen System der Kammer 21 wird mittels einer Pumpe 27 während des ge¬samten Prozesses durch ein Entfeuchtergranulat 26 gedrückt, welches eine ausreichend tro¬ckene Luft gewährleistet. Der eigentliche Prozess besteht aus einem abwechselnden Zyklusvon Überdruck und Unterdrück. In der Überdruckphase wird die warme und trockene Luft, diesomit maximale Feuchtigkeit aufnehmen kann, durch das Leck 9 in das zu entfeuchtende Lin¬sensystem 7 gedrückt. Sobald sich der Druck im System 7 ausgeglichen hat (kann je nach Leck9 bis zu 30 Minuten dauern), folgt die Vakuumphase, in der die Kammer 21 evakuiert wird. EinTeil der feuchten Luft wird somit aus dem System 7 gezogen, ebenfalls so lange bis das Vaku¬um wieder ausgeglichen ist. Hier haben sich ebenfalls 30 Minuten bewährt. Der Druck wirdmittels eines Kompressors 28 erzeugt, das Vakuum mittels einer Vakuumpumpe 29.According to the inventive method, the endoscope is placed in a pressure / vacuum-fixed dehumidifying chamber 21 (see Fig. 4). The vent valve 3 of the endoscope must be opened to prevent damage. The air in the chamber 21 has to be heated (because warm air can absorb more moisture) and completely dehumidified. Heating takes place through a thermostatically controlled heating element 24 in the chamber 21. The air in the closed system of the chamber 21 is removed by means of a pump 27 the cumbered process is pressed by a dehumidifier granules 26, which ensures a sufficiently dry air. The actual process consists of an alternating cycle of overpressure and negative pressure. In the overpressure phase, the warm and dry air, which can absorb this with maximum moisture, is forced through the leak 9 into the lens system 7 to be dehumidified. Once the pressure in the system 7 has equalized (may take up to 30 minutes depending on the leak), the vacuum phase follows, in which the chamber 21 is evacuated. Part of the moist air is thus drawn out of the system 7, likewise until the vacuum is balanced again. Here are also proven 30 minutes. The pressure is generated by means of a compressor 28, the vacuum by means of a vacuum pump 29.

[0016] Das System wird durch einen Mikrokontroller 25 gesteuert und arbeitet in der Praxis ca.24 Std. im beschriebenen Zyklus. Zum Test, ob sich noch Feuchtigkeit 8 im Linsensystem 7befindet, kann die Decklinse mittels Aceton (Verdampfungskälte) unter mikroskopischer Sichtabgekühlt werden.The system is controlled by a microcontroller 25 and works in practice ca.24 hours in the cycle described. To test whether moisture 8 is still present in the lens system 7, the cover lens can be cooled by means of acetone (evaporative cooling) under a microscopic view.

[0017] Befindet sich noch Restfeuchtigkeit im System, wird die Innenseite der Decklinse sicht¬bar beschlagen. Ist keine „Beschlagbildung" mehr feststellbar, kann mit der Vakuumversiege¬lung begonnen werden.If there is residual moisture in the system, the inside of the cover lens will fog visibly. Is not "fogging" more noticeable, can be started with the Vakuumversiege¬lung.

UNTERDRUCKVERSIEGELN DER UNDICHTEN STELLEUNDERPRESSURE SEALING THE LEAKAGE

[0018] Etwaige Reste der alten Versiegelung sind mechanisch unter mikroskopischer Sicht zuentfernen. Die Klebestellen im Bereich der Lecks 9 (siehe Fig. 2) sowie seiner nahen Umge¬bung, sind nach dem Stand der Klebetechnik vorzubereiten (mechanisch aufrauen (Diamant-Dental-Mikrofräser), entfetten).Any remnants of the old seal are removed mechanically under a microscopic view. The splices in the region of the leaks 9 (see FIG. 2) and its near surroundings are to be prepared in accordance with the state of the adhesive technique (roughen mechanically (diamond-dental micro-millers), degrease).

[0019] Das Endoskop wird nun eine Stunde im Wärmeofen auf 60 Grad erwärmt. Der zur Ver¬siegelung verwendete anaerob nachhärtende UV Kleber wird ebenfalls erwärmt, was seineniedrigst mögliche Viskosität garantiert. Das Aufträgen des Klebstoffs auf die Leckstelle 9 mussunter mikroskopischer Sicht während des Abkühlvorgangs des Endoskops auf Raumtemperaturerfolgen. Da sich die Luft im Linsensystem 7 ebenfalls abkühlt, entsteht ein thermisch induzier¬ter Unterdrück, der den dünnflüssigen Klebstoff optimal ins Leck 9 einzieht. Sobald das Endo¬skop auf RT abgekühlt ist, wird der UV Kleber mittels UV Lichtquelle ausgehärtet.The endoscope is then heated for one hour in a heating oven to 60 degrees. The anaerobic post-curing UV adhesive used for sealing is also heated, which guarantees its lowest possible viscosity. The application of the adhesive to the leak 9 must be done microscopically during the cooling of the endoscope to room temperature. Since the air in the lens system 7 also cools, there is a thermally induced suppression, which optimally draws the low-viscosity adhesive into the leak 9. Once the endoscope has cooled to RT, the UV adhesive is cured by UV light source.

Claims (7)

Patentansprüche 1. Verfahren zum Entfeuchten eines CCD-Linsensystems (7) eines Endoskops, gekenn¬zeichnet durch: Einlegen des Endoskops in eine Entfeuchterkammer (21), Erwärmen der Luft in der Entfeuchterkammer (21) mittels eines Heizelements (24) und Ent¬feuchten der Luft in der Entfeuchterkammer mittels eines Entfeuchtungsgranulats (26), undabwechselnd zyklisches Anlegen eines Überdrucks und eines Vakuums in der Entfeuchter¬kammer (21), wobei in der Überdruckphase die erwärmte und entfeuchtete Luft in das zuentfeuchtende CCD-Linsensystem (7) gedrückt wird und in der Vakuumphase die Luft wie¬der aus dem CCD-Linsensystem entfernt wird.1. A method for dehumidifying a CCD lens system (7) of an endoscope, gekenn¬zeichnet by: inserting the endoscope in a dehumidifying chamber (21), heating the air in the dehumidifying chamber (21) by means of a heating element (24) and dehumidifying the air in the dehumidifying chamber by means of a dehumidifying granulate (26), and cyclically applying an overpressure and a vacuum in the dehumidifying chamber (21), wherein in the overpressure phase, the heated and dehumidified air is pressed into the CCD lens system (7) to be dehumidified and in the vacuum phase, the air wie¬ or removed from the CCD lens system. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das abwechselnd zyklischeAnlegen des Überdrucks und des Vakuums über einen Zeitraum von 24 Stunden durchge¬führt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the alternately cyclic application of the overpressure and the vacuum is carried out over a period of 24 hours. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Überdruck biszum Ausgleich des Drucks im CCD-Linsensystem (7) angelegt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the overpressure is applied to compensate for the pressure in the CCD lens system (7). 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Überdruckphase bis zu30 min dauert.4. The method according to claim 3, characterized in that the overpressure phase lasts up to 30 min. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Vaku¬um bis zum Ausgleich des Vakuums im CCD-Linsensystem (7) angelegt wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the Vaku¬um is applied to compensate for the vacuum in the CCD lens system (7). 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumphase 30 mindauert.6. The method according to claim 5, characterized in that the vacuum phase 30 lasts. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es durcheinen Mikrokontroller (25) gesteuert wird. Hierzu 3 Blatt ZeichnungenMethod according to one of Claims 1 to 6, characterized in that it is controlled by a microcontroller (25). For this 3 sheets of drawings
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