DE19930888A1

DE19930888A1 - Luftzuführeinrichtung für ein Endoskop

Info

Publication number: DE19930888A1
Application number: DE19930888A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Takami; Kazuhiro Yamazaki; Noriaki Takahashi
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1998-07-03
Filing date: 1999-07-05
Publication date: 2000-01-05
Also published as: US6328690B1

Abstract

Eine Luftzuführeinrichtung (110) für ein Endoskop (120) enthält einen Kompressor (6), der die Luft verdichtet und einem abgedichteten Raum (AT1) zuführt, einen Drucksensor (7), der den Luftdruck in dem abgedichteten Raum (AT1) erfaßt, eine Druckvorgabevorrichtung (8) und eine Drucksteuerung (22). Die Druckvorgabevorrichtung (8) wird zum Einstellen eines Druckwertes verwendet, der in dem abgedichteten Raum (AT1) erreicht werden soll, und die Drucksteuerung (22) schaltet den Kompressor (6) in Abhängigkeit des durch den Drucksensor (7) erfaßten Luftdruckes und des durch die Druckvorgabevorrichtung (8) eingestellten Druckwertes ein und aus. Das Hauptventil (3) ist mit seinem Einlaß an den abgedichteten Raum und mit seinem Auslaß (4) an einen Auslaß der Luftzuführeinrichtung (110) angeschlossen. Durch Öffnen des Hauptventils (3) strömt die in dem abgedichteten Raum (AT1) eingeschlossene Luft aus dem Auslaß (4) und trifft mit einem vorbestimmten Druck auf ein Objekt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftzuführeinrichtung für ein Endoskop, die dem Ein leiten von Luft in eine Körperhöhle dient.

Es ist eine Luftzuführeinrichtung für ein Endoskop bekannt, die einen Luftkom pressor zum Verdichten der Luft hat. Durch Öffnen/Schließen eines Ventils wird die Luft durch ein Rohr, z. B. einen Instrumentenkanal, insbesondere einen Zan genkanal eines Endoskops, in die Körperhöhle befördert. In einer solchen Luft zuführeinrichtung ist zum Zwecke der Steuerung des Druckes- der abgelassenen Luft ein Drucksteuerventil vorgesehen. Dieses verändert die Querschnittsfläche des Strömungsweges der Luft, um so den Druck der abgelassenen Luft zu variie ren.

In dieser Luftzuführeinrichtung dient das Drucksteuerventil lediglich dem Absen ken des Druckes der abgelassenen Luft. Um den Druck über einen vergleichs weise weiten Bereich zu kontrollieren, sollte deshalb ein groß bemessener Kom pressor vorgesehen sein, der die Luft unter vergleichsweise hohem Druck beför dern kann. Im allgemeinen sollte ein solcher Kompressor über die gesamte Zeit angetrieben werden, wodurch bei Verwendung des Endoskops für die Operation kontinuierlicher Lärm entsteht. Weiterhin ist es bei dieser Luftzuführeinrichtung wegen der Konstruktion des Drucksteuerventils nicht möglich, die Luft unter ei nem vergleichsweise niedrigen Druck auf das Objekt zu richten, so daß es ebenfalls nicht möglich ist, den Luftdruck genau innerhalb eines weiten Bereichs zwischen sehr niedrigem Druck und sehr hohem Druck zu kontrollieren.

Es ist ein Verfahren bekannt, mit dem die Härte eines Fremdkörpers in einer Körperhöhle mittels Luftbeaufschlagung erfaßt werden kann. Weiterhin ist ein Verfahren bekannt, mit dem Organe innerhalb der Körperhöhle durch intermittie rende Luftbeaufschlagung, d. h. durch Anwendung pulsierender Luft einer Dia gnose unterzogen werden können. Um die Luftzuführeinrichtung für ein entspre chende Diagnosesystem einsetzen zu können, muß sie in der Lage sein, einen stabilen und kontinuierlichen Luftstrom oder einen pulsierenden Luftstrom mit vergleichsweise niedrigem Druck zu erzeugen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Luftzuführeinrichtung anzugeben, die einen stabilen und kontinuierlichen Luftstrom oder einen pulsierenden Luft strom mit vergleichsweise niedrigem Druck erzeugen kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Luftzuführeinrichtung mit den Merk malen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegen stand der Unteransprüche sowie der folgenden Beschreibung.

Da die Luft einmal in dem abgedichteten Raum komprimiert ist, ist für das Luftzu führsystem kein groß bemessener Kompressor erforderlich. Die Luftzuführein richtung nach der Erfindung ist weiterhin in der Lage, den Druck der aus dem Auslaß ausströmenden Luft einzustellen.

Die vorteilhafte Weiterbildung nach Anspruch 2 dient der Verringerung des Lärms, da der Kompressor nicht kontinuierlich betrieben werden muß.

Durch den Aufbau gemäß Anspruch 4 kann eine Hystereseeigenschaft realisiert werden, wodurch eine Pendelung von Ein- und Ausschalten des Kompressors vermieden wird.

Die Weiterbildung nach Anspruch 11 sieht vor, daß bis Betätigung des Eingabe schalters keine Wirksammachung des neu oder gerade eingestellten Druckwertes erfolgt, wodurch eine unnötige Druckänderung vermieden werden kann. Der Druck kann durch Betätigen des Eingabeschalters eingestellt werden, wodurch eine effiziente Drucksteueroperation möglich ist.

Bei Vorsehen eines Luftbehälters als Teil des abgedichteten Raums ist vorzugs weise das Volumen dieses Luftbehälters größer als das Volumen des abgedich teten Raums ohne dem Volumen des Luftbehälters. Auf diese Weise erhält man eine stabile Luftabgabe.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin zei gen:

Fig. 1 ein Luftzuführsystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in seiner Gesamtheit,

Fig. 2 den schematischen Aufbau der Luftzuführeinrichtung und ihres Steuersystems,

Fig. 3A bis 3D den Zusammenhang zwischen den Druckänderungen in dem Luftrohr, dem Ein- und Ausschalten des Kompressors, dem offenen und dem geschlossenen Zustand des Hauptventils und dem Luftausströmzustand,

Fig. 4 ein Luftzuführsystem gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in seiner Gesamtheit,

Fig. 5 die Rückansicht der in Fig. 4 gezeigten Luftzuführeinrichtung,

Fig. 6 die Draufsicht auf eine Anordnung von Hauptelementen, die sich in der Luftzuführeinrichtung nach Fig. 4 befinden,

Fig. 7 das Blockdiagramm eines Steuersystems der Luftzuführeinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 8 die Funktionsweise der Luftzuführeinrichtung an Hand eines Fluß diagramms,

Fig. 9 das Steuern des Druckes an Hand eines Flußdiagramms,

Fig. 10A bis 10E den Zusammenhang zwischen den Druckänderungen in dem abge dichteten Raum, dem Ein- und Ausschalten des Kompressors, dem offenen und dem geschlossenen Zustand des Drucksteuerungsven tils und des Auslaßventils sowie dem Luftauslaßzustand,

Fig. 11A bis 11E den Abschnitt A der Fig. 10A bis 10E in vergrößerter Darstellung,

Fig. 12 ein Luftzuführsystem gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel in seiner Gesamtheit,

Fig. 13 ein Blockdiagramm des Steuersystems der Luftzuführeinrichtung und

Fig. 14 ein Flußdiagramm einer Prozedur zum Einstellen von Referenzda ten.

Erstes Ausführungsbeispiel

Fig. 1 zeigt ein Luftzuführsystem 100 in seiner Gesamtheit als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Das Luftzuführsystem 100 ist mit einer Luftzuführeinrichtung 110 und einem En doskopsystem 120 versehen.

Die Luftzuführeinrichtung 110 hat eine Gehäuse 15, an dem eine Druckeinstellscheibe 8, ein Luftzuführknopf 5 und ein Luftauslaß 4 vorgesehen sind. Durch Drehen der Druckeinstellscheibe 8 ist ein erwünschter Luftdruck in nerhalb eines vorbestimmten Druckbereichs einstellbar. Durch Drücken des Luft zuführknopfs 5 strömt die Luft mit dem durch die Druckeinstellscheibe 8 einge stellten Druck aus dem Luftauslaß 4.

Das Endoskopsystem 120 enthält ein Endoskop 20 und einen Bildprozessor 21. In dem Endoskop 20 ist ein Instrumentenkanal 18, z. B. ein Zangenkanal ausge bildet. Bei diesem System gelangt die aus der Luftzuführeinrichtung 110 ausge lassene Luft in den Instrumentenkanal 18 und durchströmt diesen. Zum Einlassen der Luft aus der Luftzuführeinrichtung 110 in den Instrumentenkanal 18 wird ein Verbindungsrohr 16 verwendet. Ein Ende des Verbindungsrohrs 16 ist mit dem Luftauslaß 4 der Luftauslaßeinrichtung 110 verbunden, während das andere Ende des Verbindungsrohrs 16 an einen Einlaß 17 des Instrumentenkanals 18 ange schlossen ist. Die von der Luftzuführeinrichtung 110 ausgelassene Luft strömt so in das Verbindungsrohr 16 und den Instrumentenkanal 18 und strömt dann aus einem Auslaß 19 des Instrumentenkanals 18 aus.

Der Bildprozessor 21 enthält ein Bildgerät 21A, das ein von dem Endoskop 20 er zeugtes Bild einfängt und ein Bildsignal ausgibt, eine Signalverarbeitungsvorrichtung 21B zum Verarbeiten des Bildsignals und eine Anzeige 21C, das entsprechend dem von der Bildverarbeitungsvorrichtung 21B ausgegebenen Bildsignal ein Bild anzeigt.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Luftzuführsystem strömt die Luft nur während des Drückens des Luftzuführknopfs 5 aus der Luftzuführeinrichtung 110.

Fig. 2 zeigt den schematischen Aufbau der Luftzuführeinrichtung 110 und ihres Steuersystems.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Luftzuführeinrichtung 110 mit einem Kompressor 6 versehen, der die Luft durch eine Ansaugöffnung 6A einsaugt und sie aus einem Auslaß 6B an ein Luftrohr AT1 ausgibt. Das Luftrohr AT1 verzweigt in zwei Rohre, von denen das eine mit einer Ansaugöffnung eines Hauptventils 3 und das andere mit einem Drucksensor 7 verbunden ist. Die Ansaugöffnung 6A und der Auslaß 6B haben jeweils ein Rückströmventil. Der Drucksensor 7 erfaßt den Druck der eingeschlossenen Luft (d. h. der in dem abgedichteten Raum AT1 ein geschlossenen Luft). Das Hauptventil 3 befindet sich gewöhnlich im geschlossenen Zustand. Der mit dem Kompressor 6 verbundene Teil der Luftzuführeinrichtung 110, der Sensor 7 und das Hauptventil 3 bilden so einen abgedichteten Raum.

Bei diesem Ausführungsbeispiel gibt der Drucksensor eine dem Luftdruck in dem Luftrohr AT1 entsprechende Gleichspannung aus. Ist der Luftdruck höher, so gibt der Drucksensor 7 demnach auch eine höhere Spannung aus.

Ein Auslaß des Hauptventils 3 ist an ein Ende eines Luftrohrs AT2 angeschlos sen, dessen anderes Ende mit dem Auslaß 4 verbunden ist. Die Luftstromrich tungen sind in Fig. 2 durch Pfeile angedeutet.

Die Luftzuführeinrichtung 110 ist weiterhin mit einer Steuerung 22 versehen. Diese ist an eine Druckerfassungsschaltung 28 angeschlossen, die den Wert er faßt, den der Benutzer mit der Druckeinstellscheibe 8 eingestellt hat. Weiterhin ist die Steuerung 22 mit dem Luftzuführknopf 5 verbunden und erfaßt dessen EIN/AUS-Zustand. Die Steuerung 22 ist zudem an den Drucksensor 7 ange schlossen und empfängt ein Signal, das den Druck der in dem Luftrohr AT1 ein geschlossenen Luft angibt.

An die Steuerung 22 sind weiterhin ein Treiber 26 zum Antreiben des Kompres sors 6 sowie ein weiterer Treiber 23 zum Steuern des Betriebs des Hauptventils 3 angeschlossen.

Die Steuerung 22 erfaßt den Druck der in dem Luftrohr AT1 eingeschlossenen Luft auf Grundlage des von dem Drucksensor 7 übertragenen Signals, und sie steuert den Treiber 26 so an, daß dieser den Kompressor 6 den Luftdruck in dem Luftrohr AT1 in einem vorbestimmten Bereich um den mit der Druckeinstell scheibe 8 eingestellten Wert halten läßt. Weiterhin steuert die Steuerung 22 den Treiber 23 so an, daß dieser das Hauptventil 3 infolge der Betätigung des Luft zuführknopfs 5 öffnet oder schließt.

Der Betrieb der Luftzuführeinrichtung 110 wird im folgenden genau erläutert.

Die Steuerung 22 empfängt die Daten, die dem durch die Druckeinstellscheibe 8 eingestellten Druck entsprechen. Sie bestimmt dann eine obere Grenze UL und eine untere Grenze LL, die einen vorbestimmten Bereich um den eingestellten Druck festlegen. Ist der Druck in dem Luftrohr AT1 niedriger als die obere Grenze UL, so steuert die Steuerung 22 den Treiber 26 so an, daß dieser den Kompres sor 6 betätigt. Ist der Luftzuführknopf 5 nicht gedrückt, so steuert die Steuerung 22 den Treiber 23 so an, daß dieser das Hauptventil 3 geschlossen hält. Der Luftdruck in dem Luftrohr AT1 steigt so an, es sei denn, der Druck ist niedriger als der eingestellte Druck.

Erreicht der Druck die obere Grenze UL, so veranlaßt die Steuerung 22 den Trei ber 26, das Antreiben des Kompressors 26 zu beenden. Aufgrund von Leckeffek ten nimmt dann der Druck allmählich ab. Die Steuerung 22 steuert den Treiber 26 so an, daß dieser so lange nicht mit dem Antrieb des Kompressors 26 beginnt, bis der Druck die untere Grenze LL erreicht hat. Erreicht der Druck die untere Grenze LL, dann veranlaßt die Steuerung 22 den Treiber 26, mit dem Antrieb des Kompressors 6 zu beginnen, um so den Druck zu erhöhen. Durch den eben ge schilderten Betrieb bleibt der Luftdruck in dem Luftrohr AT1 in dem durch die obere Grenze UL und die untere Grenze LL festgelegten Bereich, wenn das Hauptventil 3 geschlossen ist.

Da die Steuerung 22 zunächst die obere und die untere Grenze UL, LL bestimmt und den Treiber 26 ansteuert, indem sie den erfaßten Druck mit der oberen und der unteren Grenze UL, LL abhängig davon, ob der Druck ansteigt oder abnimmt, erfaßt, kann eine sogenannte Pendelung, d. h. ein wiederholtes Ein- und Aus schalten, vermieden werden.

Nachdem der Druck in dem Luftrohr AT1 die untere Grenze LL überschritten hat, kann durch Betätigen des Luftzuführknopfs 5 die Luft ausgelassen werden. Drückt der Benutzer den Luftzuführknopf 5, so veranlaßt also die Steuerung 22 den Treiber 23, das Hauptventil 3 zu öffnen. Die Luft strömt dann durch das Luftrohr AT2 und aus dem Auslaß 4. Wie vorstehend erläutert, gelangt die aus dem Aus laß 4 strömende Luft über das Verbindungsrohr 16 in den Instrumentenkanal 18 des Endoskops 20.

Die Fig. 3A bis 3D zeigen an Hand eines Graphen den Zusammenhang zwischen den Druckänderungen in dem Luftrohr AT1, dem Ein- und Ausschalten des Kom pressors 6, dem geöffneten und geschlossenen Zustand des Hauptventils 3 sowie dem Luftausströmzustand.

Zunächst steuert die Steuerung 22 den Treiber 26 so an, daß dieser den Kom pressor 6 antreibt, wodurch der Druck in dem Luftrohr AT1 ansteigt (Zeitpunkt T0 bis T1). Wie vorstehend erläutert, bleibt der Kompressor 6 in Betrieb, bis der Luft druck die obere Grenze, also in Fig. 3A das Niveau 1 erreicht. Erreicht der Druck zum Zeitpunkt T1 die obere Grenze (Niveau 1), so veranlaßt die Steuerung 22 den Treiber 26, den Kompressor 6 auszuschalten. Aufgrund von Leckeffekten nimmt dann der Druck ausgehend von Zeitpunkt T1 ab. Nimmt der Druck ab und erreicht er die untere Grenze, d. h. in Fig. 3A das Niveau 2, so veranlaßt die Steuerung 22 den Treiber 26, den Kompressor 6 anzutreiben, um so zum Zeit punkt T2 den Druck ansteigen zu lassen. Erreicht der Druck das Niveau 1, so wird der Kompressor 6 ausgeschaltet (Zeitpunkt T3).

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Luftzuführknopf 5 zum Zeitpunkt T4 ge drückt. Infolge dieser Betätigung veranlaßt die Steuerung 22 den Treiber 23, das Hauptventil 3 zu öffnen (vgl. Fig. 3C), wodurch die Luft aus dem Auslaß 4 ausge lassen wird (vgl. Fig. 3D) und der Druck in dem Luftrohr AT1 steil abfällt (vgl. Fig. 3A). Da der Druck dann zum Zeitpunkt T4 niedriger ist als das Niveau 2, wird der Kompressor 6 eingeschaltet (vgl. Fig. 3B), wodurch wiederum ein Druckanstieg veranlaßt wird.

Erreicht der Druck das Niveau 1 (Zeitpunkt T5), so wird der Kompressor 6 ausge schaltet, und der Druck nimmt aufgrund von Leckeffekten ab. Erreicht der Druck das Niveau 2 (Zeitpunkt T6), so wird der Kompressor 6 wiederum eingeschaltet.

Betätigt der Benutzer die Druckeinstellscheibe 8, um den Druck zu erhöhen, so setzt die Steuerung 22 die obere Grenze UL auf das Niveau 3 und die untere Grenze LL auf das Niveau 4 nach oben. In diesem Fall steuert die Steuerung 22 den Treiber 26 so an, daß dieser den Kompressor 6 so lange antreibt, bis der Druck das Niveau 3 (Zeitpunkt T7) erreicht. Ab dem Zeitpunkt T7 nimmt der Druck aufgrund von Leckeffekten ab. Wird der Luftzuführknopf 5 zum Zeitpunkt T8 ge drückt, so öffnet das Hauptventil 3 (vgl. Fig. 3C), und die Luft wird aus dem Aus laß 4 (vgl. Fig. 3B) ausgelassen, wodurch der Druck steil abfällt (vgl. Fig. 3A) und der Kompressor 6 eingeschaltet wird (vgl. Fig. 3B).

Unter der Voraussetzung, daß die Temperatur unverändert bleibt, ist nach dem Boyle-Gesetz folgende Beziehung erfüllt.

Ve × Pe = Vo × Po = konstant

worin Ve das Volumen des abgedichteten Raums (d. h. des Luftrohrs AT1), Pe der Druck in dem Luftrohr AT1, Vo das Volumen nach der Zustandsänderung der Luft und Po der Druck nach der Zustandsänderung der Luft ist. In diesem Fall ist Ve konstant. Vo entspricht dem Volumen der abgelassenen Luft. Po ist der Druck der abgelassenen Luft, von dem angenommen wird, daß er der Atmosphärendruck und damit konstant ist. Um für einen Anstieg des Druckes der ausströmenden Luft zu sorgen, sollte deshalb Pe vergrößert werden.

Wie vorstehend erläutert, wird bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Luftdruck in dem abgedichteten Raum, d. h. dem Luftrohr AT1, erhöht, um einen ausrei chenden Ausströmdruck zu erhalten. Ist der Kompressor 6 in der Lage, den Luft druck in dem abgedichteten Raum zu erhöhen, so muß die Luftstrommenge nicht groß sein. Allein durch Erhöhung des Drehmomentes des Kompressors kann man so einen ausreichenden Ausströmdruck erhalten, ohne daß die Rohrbemessung groß gewählt werden müßte, um dafür zu sorgen, daß in dem Rohr eine große Luftmenge strömen kann. Es kann deshalb ein vergleichsweise kleiner Kompres sor eingesetzt werden, dessen Stromverbrauch nicht besonders groß ist.

Da allein durch die Steuerung des Druckes in dem abgedichteten Raum der ge wünschte Ausströmdruck erhalten werden kann und die Luft schließlich an die Atmosphärenluft ausgegeben wird, bestimmt sich der Ausströmdruck aus der Dif ferenz zwischen dem Druck in dem abgedichteten Raum und dem atmosphäri schen Luftdruck. Da diese Differenz ausreichend klein gehalten werden kann, ist eine feine Steuerung des Druckes der ausströmenden Luft möglich.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird der Kompressor 6 ausgeschaltet, wenn der Druck in dem abgedichteten Raum die obere Grenze UL erreicht hat. Der durch den Kompressor 6 verursachte Lärm wird so mit dessen Ausschalten be endet. Da der Kompressor 6 bei dem ersten Ausführungsbeispiel vergleichsweise klein sein kann, ist selbst bei eingeschaltetem Kompressor 6 der Lärm verglichen mit dem herkömmlichen Luftzuführsystem gering.

Da das Anzeigesystem an das Endoskop gekoppelt ist, ist die Diagnose mensch licher Organe möglich, indem die betroffenen Organe überwacht werden.

Zweites Ausführungsbeispiel

Fig. 4 zeigt ein Luftzuführsystem in seiner Gesamtheit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Das Luftzuführsystem 200 ist mit einer Luftzuführeinrichtung 210 und einem En doskopsystem 220 versehen. Das Endoskopsystem 220 ähnelt dem Endoskopsy stem 120 nach Fig. 1.

Die Luftzuführeinrichtung 210 hat ein Gehäuse 115, an dem ein Bedienfeld S, ein Hauptschalter 126 sowie Anschlüsse 111 und 124 vorgesehen sind.

Der Hauptschalter 126 dient dem Einschalten der elektrischen Schaltungen der Luftzuführeinrichtung 210.

An dem Bedienfeld S befindet sich ein Luftzuführschalter 222. Dieser dient dazu, die Luft, die in einem abgedichteten, im inneren der Luftzuführeinrichtung 210 ausgebildeten Raum eingeschlossen ist, nach außen abzulassen. Wird der Luft zuführschalter 122 betätigt, so strömt also die Luft aus dem Anschluß 111.

An dem Bedienfeld S sind weiterhin eine Bereitschaftslampe 127 und eine An zeige 128 vorgesehen. Die Bereitschaftslampe 127 wird eingeschaltet, wenn der Druck einen vorbestimmten Wert erreicht hat, um so die Bereitschaft für das Auslassen der Luft anzuzeigen. Die Anzeige 128 zeigt mit Zahlen den eingestell ten Luftdruck an.

An dem Bedienfeld S sind weiterhin ein Langpulsschalter 129, ein Kurzpuls schalter 130, ein Aufwärtsschalter 131 und ein Abwärtsschalter 132 vorgesehen.

Der Kurzpulsschalter 129 wird verwendet, wenn Luft während eines relativ kurzen Zeitraums ausgegeben werden soll. Der Langpulsschalter 131 dient dazu, Luft während eines vergleichsweise längeren Zeitraums auszugeben. In diesem Aus führungsbeispiel wird durch Drücken des Kurzpulsschalters 129 für eine Zeit von 60 Millisekunden (msec) Luft ausgegeben, während durch Drücken des Lang pulsschalters für eine Zeit von einer Sekunde Luft ausgegeben wird. Der Auf wärts- und der Abwärts-Schalter 131, 132 dienen dem Einstellen des Druckes der ausströmenden Luft.

Das Endoskopsystem 220 enthält ein Endoskop 20 und einen Bildprozessor 21. In dem Endoskop 20 ist ein Instrumentenkanal 18, z. B. ein Zangenkanal ausge bildet. Bei diesem System gelangt die aus der Luftzuführeinrichtung 210 ausge lassene Luft in den Instrumentenkanal 18 und durchströmt diesen. Ein Verbin dungsrohr 16 dient dazu, die Luft aus der Luftzuführeinrichtung 210 in den In strumentenkanal 18 strömen zu lassen. Ein Ende des Verbindungsrohrs 16 ist mit dem Luftauslaß 111 der Luftzuführeinrichtung 210 verbunden, während das an dere Ende des Verbindungsrohrs 16 an den Einlaß 17 des Instrumentenkanals 18 angeschlossen ist. Die aus der Luftzuführeinrichtung 210 ausgelassene Luft strömt so in das Verbindungsrohr 16 und den Instrumentenkanal 18 und wird von einem Auslaß 19 des Instrumentenkanals 18 ausgegeben.

Der Bildprozessor 21 enthält ein Bildgerät 21A, welches ein von dem Endoskop 20 erzeugtes Bild einfängt und ein Bildsignal ausgibt, eine Signalverarbeitungs vorrichtung 21B zum Verarbeiten des Bildsignals und eine Anzeige 21C, die ein dem von der Bildverarbeitungsvorrichtung 21B ausgegebenen Bildsignal ent sprechendes Bild anzeigt.

Mit dem Anschluß 124 ist ein Kabel eines Fußschalters 125 verbunden.

Fig. 5 ist die Rückansicht der Luftzuführeinrichtung 210. Wie dort gezeigt, sind weiterhin ein Gleichstromventilator 147 zum Kühlen der Luftzuführeinrichtung 210 und ein Wechselstromanschluß 146 vorgesehen, der mit einer herkömmlichen Stromquelle verbunden werden kann.

Fig. 6 zeigt die Draufsicht auf eine Anordnung der Hauptelemente, die sich im Inneren der Luftzuführeinrichtung 210 befinden. Vorgesehen sind eine Wand des Gehäuses 115, der Wechselstromanschluß 146, der Gleichstromventilator 147, der Hauptschalter 126, das Bedienfeld S mit der Anzeige 128, der Auslaß 111 und der Anschluß 124.

Im Inneren des Gehäuses 115 ist ein abgedichteter Raum für die Luftzufuhr aus gebildet. Dieser abgedichtete Raum wird gebildet von: einem Kompressor 113, einem Luftrohr AT5, einem Luftbehälter 134, einem Luftrohr AT4, einem Luftfilter 135, einem Luftrohr AT6, einem Y-förmigen Verbindungselement 136, einem Luf trohr AT7, einem Drucksteuerungsventil 138, einem Luftrohr AT8, einem Y-förmi gen Verbindungselement 137, einem Luftrohr AT9, einem Drucksensor 114, ei nem Luftrohr AT10 und einem Auslaßventil 112. Die in dem abgedichteten Raum eingeschlossene Luft wird über das Luftrohr AT11 aus dem Auslaß 111 abgelas sen.

Der abgedichtete Raum zwischen dem Luftfilter 135 und dem Auslaßventil 112 ist durch das Verbindungselement 136 und das Luftrohr AT7 zu dem Drucksteuer ventil 138 sowie durch das Verbindungselement 137 und das Luftrohr AT9 zu dem Drucksensor 114 hin verzweigt. Die Luftrohre AT6, AT7 und AT8 stehen über der Verbindungselement 136 miteinander in Verbindung. Die Luftrohre AT9, AT8 und AT10 stehen über das Verbindungselement 137 miteinander in Verbindung.

Die in dem abgedichteten Raum eingeschlossene Luft wird ausgelassen, wenn der Druck eingestellt ist, und die Luft wird der menschlichen Körperhöhle zuge führt. Das Drucksteuerventil 138 wird zu ersterem Zweck eingesetzt, d. h. es öffnet nur, wenn der Luftdruck in dem abgedichteten Raum verringert wird. Das Auslaß ventil 112 ist gewöhnlich geschlossen und öffnet nur, wenn der Luftzuführschalter 122 oder der Fußschalter 125 betätigt werden.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist ein Geräuschdämpfer 333 vorgesehen, der den Lärm bei Betrieb des Kompressors 113 verringert. Der Geräuschdämpfer 133 ist über das Luftrohr AT3 an die Lufteinsaugöffnung 113A des Kompressors 113 gekoppelt. Bei Betriebsbeginn des Kompressors 113 wird die Luft über den Geräuschdämpfer 133 und das Luftrohr AT3 durch die Einsaugöffnung 113A des Kompressors 113 zugeführt und durch einen Auslaß 113B des Kompressors 113 in den abgedichteten Raum befördert, wodurch dort der Druck ansteigt.

Der Luftbehälter 134 dient der Vergrößerung des Volumens des abgedichteten Raums. Das Volumen des Luftbehälters 134 ist um vieles größer als die Summe der Volumina der Luftrohre AT4 bis AT10. Der Luftbehälter 134 hat an seinen entgegengesetzten Seiten ein Verbindungsstück 134a bzw. 134b. Das Luftrohr AT5, das an den Auslaß des Kompressors 113 anschließt, ist mit dem Verbin dungselement 134a verbunden, das von dem Kompressor 113 weiter abliegt als das Verbindungselement 134a.

Der Luftfilter 135 beseitigt den in dem abgedichteten Raum vorhandenen Staub.

Der Druck innerhalb des abgedichteten Raums wird von dem Drucksensor 114 gemessen.

Das Drucksteuerventil 138 wird so angetrieben, daß es den Druck in dem abge dichteten Raum einstellt. Ist der durch den Drucksensor 114 erfaßte Druck inner halb des abgedichteten Raums niedriger als der eingestellte Druck, so wird der Kompressor 113 angetrieben, und das Drucksteuerventil 138 ist geschlossen. Ist der Druck innerhalb es abgedichteten Raums höher als der eingestellte Druck, so hört der Kompressor 113 auf zu arbeiten, und das Drucksteuerventil 138 wird ge öffnet. Stimmt der Druck innerhalb des abgedichteten Raums mit dem eingestell ten Druck überein, so arbeitet der Kompressor 113 nicht, und das Drucksteuer ventil 138 ist geschlossen.

Das Auslaßventil 112 arbeitet infolge der Betätigung des Luftzuführschalters 122 und des Fußschalters 125. Öffnet das Auslaßventil 112, so wird die Luft für das Luftrohr AT11 aus dem Auslaß 111 abgelassen.

Fig. 7 ist ein Blockdiagramm zur Illustration eines Steuersystems der Luftzuführeinrichtung 210 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Das Steuer system ist mit einer Steuerung 139, die eine Signalverarbeitungsschaltung 51 enthält, einem Komparator 152, einem D/A-Wandler 153 und einer CPU (zentrale Prozessoreinheit) 154 versehen. Die Steuerung 139 steuert den Betrieb des ge samten Systems der Luftzuführeinrichtung 210. Die CPU 154 gibt Treibersignale an einen piezoelektrischen Summer 149, eine Lampe 126, den Kompressor 113, das Drucksteuerventil 138 und das Auslaßventil 112 aus.

Eine Operationsschaltereinheit 148 gibt vorbestimmte Signale aus, und zwar als Reaktion auf die Betätigung des Luftzuführschalters 122, des Kurzpulsschalters 129, des Langpulsschalters 130, des Aufwärts-Schalters 131 und des Abwärts- Schalters 132. Die von der Operationsschaltereinheit 148 und dem Fußschalter 125 erzeugten Signale werden über eine Schnittstelleneinheit 150 an die CPU 154 übertragen. Die Schnittstelleneinheit 150 wendet vorbestimmte Signalverar beitungs-/Umwandlungsoperationen an und gibt Signale aus, die für die Verar beitung durch die CPU 150 bestimmt sind. Die Schnittstelleneinheit 150 bestimmt den gerade eingestellten Druck auf Grundlage der Signale, die als Reaktion auf die Betätigung des Aufwärts- und des Abwärts-Schalters 131, 132 erzeugt worden sind, und veranlaßt die Anzeigeeinheit 128 zur Anzeige desselben.

Das von dem Drucksensor 114 ausgegebene Signal wird der Signalverarbei tungsschaltung 151 zugeführt, worauf eine vorbestimmte Signalverarbeitungs operation, z. B. eine Operation zur Lärmverringerung, zur Anwendung kommt. Das verarbeitete Signal wird dann dem Komparator 152 zugeführt. Andererseits wird das den aktuellen, durch den Aufwärts- und den Abwärts-Schalter 131, 132 eingestellten Druck darstellende Signal aus der CPU 154 an den D/A-Wandler 153 übertragen, der einen analogen Spannungswert ausgibt. Dieser analoge Spannungswert wird dem anderen Eingang des Komparators 152 zugeführt.

Der Komparator 152 gibt das Signal aus, das die Beziehung zwischen der von der Signalverarbeitungsschaltung 151 ausgegebenen Spannung und der von dem D/A-Wandler 153 ausgegebenen Spannung angibt. Die CPU 154 beurteilt, ob der gegenwärtige Druck in dem abgedichteten Raum gleich dem eingestellten Druck ist.

Sind die durch den Komparator 152 verglichenen Spannungen genau genommen zwar unterschiedlich, im wesentlichen jedoch gleich, so können sich die Betäti gung des Kompressors 130 und das Öffnen/Schließen des Drucksteuerventils 138 innerhalb eines vergleichsweise kurzen Zeitraums wiederholen, d. h. es kann eine Pendelung auftreten. Um dies zu verhindern, ist der Komparator 152 so ausgebildet, daß er ein Signal des Pegels NIEDRIG oder HOCH ausgibt, wenn die Differenz zwischen den Spannungen, die von der Signalverarbeitungsschal tung 151 und dem D/A-Wandler 152 ausgegeben werden, einen vorbestimmten Wert überschreitet.

Der piezoelektrische Summer 149 wird so angesteuert, daß er entsprechend den Schaltoperationen summt. Die Lampe 127 wird eingeschaltet, wenn sich die Luft zuführeinrichtung 210 in Bereitschaft befindet.

Über den Wechselstromanschluß 146 und den Hauptschalter 126 wird ein nicht dargestellter Hauptschaltkreis mit elektrischer Energie versorgt, von dem aus die Anzeigeeinheit 128, der Drucksensor 114, die CPU 154, der Kompressor 113, das Drucksteuerventil 138 und das Auslaßventil 112 mit elektrischer Energie versorgt werden.

Fig. 8 zeigt die Funktionsweise der Luftzuführeinrichtung 210 in einem Flußdia gramm. Die in Fig. 8 gezeigte Prozedur beginnt mit Einschalten des Hauptschal ters 126.

In S101 wird eine Initialisierung durchgeführt. In dieser Initialisierung wird der Druck des abgedichteten Raums auf einen Standardwert eingestellt. Der einge stellte Druckwert wird an der Anzeigeeinheit 128 angezeigt. In S103 wird eine Drucksteueroperation ausgeführt. Diese wird später im Detail erläutert.

In S105 wird beurteilt, ob der Aufwärts- oder der Abwärts-Schalter betätigt worden ist. Ist der Aufwärts-Schalter 131 oder der Abwärts-Schalter 132 betätigt worden (S105: JA), so wird auch die Ausgangsspannung des D/A-Wandlers 153 verän dert (S107), und dieser veränderte Wert (Druck) wird an der Anzeigeeinheit 128 angezeigt (S109). Der Steuerablauf kehrt dann zu S103 zurück.

Sind sowohl der Aufwärts-Schalter 131 als auch der Abwärts-Schalter 132 nicht betätigt worden (S105: NEIN), so fährt der Steuerablauf mit S111 fort.

In S111 wird die Lampe 27 eingeschaltet, um anzuzeigen, daß die Luftzuführein richtung 210 betriebsbereit ist. In S113 wird beurteilt, ob der Fußschalter 125 oder der Auslaßschalter 122 betätigt worden ist. Sind sowohl der Fußschalter 125 als auch der Auslaßschalter 122 nicht betätigt worden (S113: NEIN), so wird beurteilt, ob der Druck in dem abgedichteten Raum innerhalb eines vorbestimmten Be reichs um den eingestellten Druck liegt. Liegt der Druck in dem abgedichteten Raum innerhalb dieses vorbestimmten Bereichs, so kehrt die Ablaufsteuerung zu S111 zurück, um die Lampe 127 eingeschaltet zu lassen. Liegt der Druck in dem abgedichteten Bereich außerhalb des vorbestimmten Bereichs (S111: NEIN), so geht der Steuerablauf zu S103 über, um die Drucksteueroperation auszuführen.

Ist bei Wiederholung der Schritte S111, S113 und S115 der Luftzuführschalter 122 oder der Fußschalter 125 betätigt, so wird in S117 beurteilt, ob der Kurz pulsmodus oder der Langpulsmodus gewählt ist.

Ist der Kurzpulsmodus gewählt, so geht der Steuerablauf zu S119 über, wo das Auslaßventil 112 so angetrieben wird, daß die Luft für eine vorbestimmte erste Zeit, z. B. 60 ms, ausgelassen wird.

Ist der Langpulsmodus gewählt, so geht der Steuerablauf zu S121 über, wo das Auslaßventil 112 so angetrieben wird, daß die Luft für eine vorbestimmte zweite Zeit, z. B. eine Sekunde, ausströmt.

Nachdem die Luft in S119 oder S121 ausgelassen worden ist, kehrt der Steuer ablauf zu S103 zurück, wo die Drucksteueroperation ausgeführt wird.

Fig. 9 zeigt die Drucksteueroperation an Hand eines Flußdiagramms im Detail.

In S201 wird beurteilt, ob der von dem Drucksensor 114 erfaßte Druck in dem abgedichteten Raum außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt. Liegt dieser Druck innerhalb des vorbestimmten Druckbereichs, so verläßt der Steuerablauf diese Prozedur.

Ist der Druck in dem abgedichteten Raum niedriger als die untere Grenze des vorbestimmten Bereichs, so geht der Steuerablauf zu S202 über. In diesem Fall wird das Drucksteuerventil 138 geschlossen (S202) und der Kompressor 113 ver anlaßt, mit seiner Arbeit zu beginnen (S103). In S204 wird der Druck überprüft, und so lange der Druck innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, wird der Kompressor in Betrieb gehalten. Liegt der Druck dann in dem vorbestimmten Be reich, so wird der Kompressor 113 ausgeschaltet, und der Steuerablauf kehrt zu S201 zurück.

Ist der Druck in dem abgedichteten Bereich höher als die obere Grenze des vor bestimmten Bereichs, so geht der Steuerablauf zu S206 über. In diesem Fall wird der Kompressor 113 ausgeschaltet und das Drucksteuerventil 138 geöffnet (S207). In S208 wird der Druck überprüft, und bis der Druck innerhalb des vorbe stimmten Bereichs liegt, bleibt das Drucksteuerventil 113 geöffnet. Befindet sich der Druck dann innerhalb dieses Bereichs, so wird das Drucksteuerventil 113 geschlossen, und der Steuerablauf kehrt zu S201 zurück.

Die Fig. 10A bis 10E zeigen an Hand eines Graphen die Beziehung zwischen den Druckunterschieden in dem abgedichteten Raum, dem Ein- und Ausschalten des Kompressors 113, dem geöffneten und geschlossenen Zustand des Druck steuerventils 138 und des Auslaßventils 112 sowie dem Ausströmzustand.

Zu Beginn steuert die CPU 154 den Kompressor 113 so an, daß dieser arbeitet und folglich der Druck in dem abgedichteten Raum ansteigt (T0 bis T1). Bis der Luftdruck die obere Grenze, d. h. in Fig. 10A das Niveau 1 erreicht, wird der Kom pressor 113 in Betrieb gehalten. Erreicht der Druck die obere Grenze (Niveau 1) zum Zeitpunkt T1, so schaltet die CPU 154 den Kompressor 113 aus. Der Druck wird dann auf dem Niveau 1 gehalten (ab dem Zeitpunkt T1).

In diesem Beispiel wird der Luftzuführschalter 122 oder der Fußschalter 125 zum Zeitpunkt T2 betätigt. Weiterhin ist in diesem Beispiel der Luftausströmmodus auf den Kurzpulsmodus eingestellt, wobei der Ausströmzeitraum 60 msec beträgt. Wie in Fig. 10D gezeigt, steuert die CPU 154 das Auslaßventil 112 (vgl. Fig. 10C) als Reaktion auf die Betätigung des Luftzuführschalters 122 oder des Fußschal ters 125 für 60 msec (T2 bis T3) an, so daß die Luft aus dem Auslaß 111 strömt (vgl. Fig. 10E) und der Druck steil abfällt (vgl. Fig. 10A). Da der Druck zum Zeit punkt T2 niedriger war als das Niveau 2, wird der Kompressor 113 eingeschaltet (vgl. Fig. 10B), so daß der Druck wieder zu steigen beginnt (vgl. Fig. 10A).

Das Auslaßventil 112 wird zum Zeitpunkt T3 geschlossen, und wenn der Druck das Niveau 1 (zum Zeitpunkt T5) erreicht, wird der Kompressor 113 ausgeschal tet.

Wird der eingestellte Druck zum Zeitpunkt T5 nach oben hin verändert, so werden die obere und die untere Grenze, d. h. das Niveau 3 und das Niveau 4 festgelegt. Der Kompressor 113 wird dann eingeschaltet, da das Niveau 1 niedriger ist als das Niveau 4, und wenn der Druck das Niveau 3 erreicht, wird der Kompressor 113 ausgeschaltet (zum Zeitpunkt T6).

Wird der Luftzuführschalter 122 oder der Fußschalter 125 zum Zeitpunkt T7 betä tigt, so nimmt der Druck steil ab (vgl. Fig. 10A), und der Kompressor 113 wird in folgedessen eingeschaltet. Erreicht der Druck das Niveau 3 zum Zeitpunkt T8, so wird der Kompressor 113 ausgeschaltet.

Wird der eingestellte Druck zum Zeitpunkt T9 nach unten hin verändert, so wer den die obere und die untere Grenze, d. h. das Niveau 5 und das Niveau 6 fest gelegt. Um den Druck in dem abgedichteten Raum zu verringern, wird zum Zeit punkt T9 das Drucksteuerventil 138 geöffnet (vgl. Fig. 10C). Der Druck nimmt dann ab, und das Drucksteuerventil 138 wird geschlossen (vgl. Fig. 10C), wenn der Druck das Niveau 5 erreicht hat (zum Zeitpunkt T10).

Die Fig. 11A bis 11E zeigen den Abschnitt A der Fig. 10A bis 10E in vergrößerter Darstellung. In den Fig. 11A bis 11E bezeichnet die durchgezogene Linie eine Änderung unter der Bedingung EINS, in der das Fassungsvermögen des Luftbe hälters 134 vergleichsweise klein ist, die strichpunktierte Linie eine Änderung unter der Bedingung ZWEI, in der das Fassungsvermögen des Luftbehälters 134 einen mittleren Wert hat, und die gepunktete Linie eine Änderung unter der Be dingung 3, in der das Fassungsvermögen des Luftbehälters 134 vergleichsweise groß ist.

Wird das Auslaßventil 112 zum Zeitpunkt T2 geöffnet, so steigt der Druck der ausgelassenen Luft nach Fig. 11E von P0 bis P4 an. Zum Zeitpunkt T3 wird das Auslaßventil 112 geschlossen, und der Druck ist deshalb nach Fig. 11E auf P0 abgefallen.

Innerhalb des Zeitintervalls zwischen T2 und T3 ist der Zustand der ausgelasse nen Luft je nach Fassungsvermögen des Luftbehälters 134 unterschiedlich.

Ist das Fassungsvermögen des Luftbehälters 134 vergleichsweise klein (Bedin gung EINS), so fällt der Druck der abgelassenen Luft steil ab und erreicht P0, wie in Fig. 11E gezeigt ist.

Hat das Fassungsvermögen des Luftbehälters 134 einen mittleren Wert (Bedin gung ZWEI), so nimmt der Druck der abgelassenen Luft bis zum Zeitpunkt T3 auf P2 ab.

Ist das Fassungsvermögen des Luftbehälters 134 vergleichsweise groß (Bedin gung DREI), so nimmt der Druck abgelassenen Luft bis zum Zeitpunkt T3 auf den Druck P3 ab, der höher ist als P2.

Ist das Fassungsvermögen des Luftbehälters vergleichsweise groß, so tritt wäh rend des Luftauslaßzeitraums im wesentlichen keine oder nur eine geringe Druckveränderung auf.

Die Beziehung zwischen dem Druck der ausgelassenen Luft und dem Volumen des abgedichteten Raums wird im folgenden beschrieben.

Zur Vereinfachung der Erläuterung wird vorausgesetzt, daß der Luftdruck in dem abgedichteten Raum konstant und das Volumen des abgedichteten Raums im wesentlichen gleich dem Volumen des Luftbehälters 134 ist.

Die Beziehung zwischen Volumen und Druck, die als Boyle-Gesetz bekannt und vorstehend erläutert worden ist, drückt sich wie folgt aus.

P × V = konstant

worin P den Druck und V das Volumen bezeichnet und des weiteren vorausge setzt wird, daß die Temperatur unverändert bleibt.

Strömt die in dem abgedichteten Raum enthaltene Luft vollständig aus, so ist das Volumen der Luft nach ihrem Ausströmen aus dem abgedichteten Raum gleich der Gesamtmenge des Luftstroms, der aus dem Auslaß 19 des Instrumentenka nals 18 ausgetreten ist.

Werden der Druck und das Volumen vor dem Ausströmen mit P0 bzw. V0 und nach dem Ausströmen mit P1 bzw. V1 bezeichnet, so ist folgende Beziehung er füllt.

P0 × V0 = P1 × V1 = P1 × Q × T

worin Q die aus dem Auslaß ausgeströmte Luftmenge je Zeiteinheit und T die Zeit bezeichnet.

Aus Experimenten ist bekannt, daß der Druck der abgelassenen Luft und die Ge samtmenge Q × T in linearer Beziehung zueinander stehen. Wird der Druck der ausströmenden Luft höher, so wird auch das Volumen V1 größer. Aus der Tatsa che, daß der Druck P0 konstant und der Druck P1 gleich dem Atmosphärendruck ist, ergibt sich, daß der Druck P1 der ausgelassenen Luft und das Volumen V0 in linearer Beziehung zueinander stehen.

Aufgrund dieser Beziehung zwischen dem Druck der ausgelassenen Luft und dem Volumen V0 sollte das Volumen V0 ausreichend groß gehalten sein, um die Luft für einen vorbestimmten Zeitraum mit vergleichsweise hohem Druck abzulassen. Mit anderen Worten sollte das Fassungsvermögen des Luftbehälters 34 aus reichend groß sein, um die Luft für einen vorbestimmten Zeitraum unter un terschiedlichen Ausströmdrücken abzulassen.

Beispielhaft wird nun das Volumen V0 des abgedichteten Raums berechnet, das erforderlich ist, um die Luft mit einem Ausströmdruck von 10 mmHg für eine Se kunde auszulassen. Die gesamte Strömungsmenge an ausgelassener Luft Q × T ist durch eine empirische Formel festgelegt, und der entsprechende Wert, d. h. die abgelassene Menge beträgt 65 cm³ (cc). Setzt man voraus, daß der Druck P0 in dem abgedichteten Raum das 1,5-Fache des Atmosphärendrucks P1 beträgt, so wird das Volumen V0 des abgedichteten Raums etwa zu 40 cm³ (cc) berechnet.

Ist die Abnahme des Luftvolumens nach Ausströmens eines Teils der Luft auf 10% oder weniger zu drücken, so sollte der Luftbehälter 34 zehn mal so groß wie das Volumen V0 sein, d. h. 400 cm³. Vorzugsweise ist noch ein Koeffizient zu mul tiplizieren, so daß das Fassungsvermögen zu 1000 cm³ berechnet werden kann.

Wie vorstehend erläutert, kann bei dem zweiten Ausführungsbeispiel durch Ein/Ausschalten des Kompressors 113 und durch Ein/Ausschalten des Druck steuerventils 138 der Luftdruck in dem abgedichteten Raum so eingestellt wer den, da man den gewünschten Ausströmdruck erhält. Weiterhin kann durch Ver ändern der Einstellung der Luftdruck in dem abgedichteten Raum unmittelbar ein gestellt werden, wodurch auch der Ausströmdruck einstellbar ist.

Da die Luft aus dem abgedichteten Raum abgelassen wird, kann sie als pulsie render, d. h. intermittiernder Strom ausgegeben werden. Durch Vorsehen des ver gleichsweise großen Luftbehälters 134 ist es möglich, die Luft für einen vorbe stimmten Zeitraum mit einem vorbestimmten Druck auszulassen.

Da bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Kompressor 113 nicht kontinuierlich arbeitet, kann ununterbrochener Lärm vermieden und der Energieverbrauch ver ringert werden.

Wie in Fig. 6 gezeigt, ist das mit dem Kompressor 113 verbundene Luftrohr T5 an den von dem Kompressor 113 abliegenden Anschluß 34a angeschlossen. Die Schwingung des Kompressors 113 kann so gedämpft werden, so daß sie nicht auf den Luftbehälter 134 übertragen wird. Weiterhin ist es bei dem zweiten Ausfüh rungsbeispiel nicht erforderlich, dem abgedichteten Raum eine große Luftmenge zuzuführen, so daß ein vergleichsweise kleiner Kompressor 113 zum Einsatz kommen kann.

Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Luftzufuhr durch Betätigen des Fußschalters 125 möglich. Dies erleichtert die Handhabung des Endoskops, wenn während des Endoskopbetriebs Luft auf die Organe gerichtet wird.

Der Kurzpulsschalter 130 dient dazu, für einen Zeitraum von 60 msec. Luft abzu lassen. Dagegen wird der Langpulsschalter 130 dazu verwendet, die Luft wäh rend einer Sekunde auszulassen. Die Erfindung ist jedoch auf diese Werte und Zeiträume nicht eingeschränkt. Es können auch andere Werte, z. B. aus einer Vielzahl vorher festgelegter Werte, eingestellt werden.

Der Lufttank 134 kann auch zwischen dem Luftfilter 135 und dem Auslaßventil 112, d. h. zwischen den Luftrohren AT6 und AT8 oder den Luftrohren AT8 und AT10, angeordnet werden.

Drittes Ausführungsbeispiel

Fig. 12 zeigt ein Luftzuführsystem in seiner Gesamtheit gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Das Luftzuführsystem 300 ist mit einer Luftzuführeinrichtung 310 und einem En doskopsystem 320 versehen. Das Endoskopsystem 320 gleicht dem Endoskopsy stem 120 nach Fig. 1.

Die Luftzuführeinrichtung 310 gleicht im wesentlichen der als zweites Ausfüh rungsbeispiel erläuterten Luftzuführeinrichtung 210, die in Fig. 4 gezeigt ist. Der einzige Unterschied besteht darin, daß bei dem dritten Ausführungsbeispiel an dem Bedienfeld S ein Eingabeschalter 223 vorgesehen ist.

Der Eingabeschalter 223 dient dem Einstellen des Druckes in dem abgedichteten Raum. Ist der Eingabeschalter 223 eingeschaltet, so wird der Druck in dem ab gedichteten Raum so eingestellt, daß er dem voreingestellten Druck entspricht.

Fig. 13 zeigt das Steuersystem der Luftzuführeinrichtung 310 an Hand eines Blockdiagramms. Abgesehen davon, da an die Schnittstelleneinheit 150 der Ein gabeschalter 223 angeschlossen und in der CPU 154 ein Speicher 154M explizit dargestellt ist, gleicht das Steuersystem nach Fig. 13 dem Steuersystem des zweiten Ausführungsbeispiels, das in Fig. 7 dargestellt ist. Der Speicher 154M dient dazu, die Ausgabe des Komparators 152 als Vergleichsdaten temporär zu speichern.

Wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird der Druck in dem abgedichteten Raum erfaßt, und auf Grundlage dieses erfaßten Druckes und des voreingestell ten Druckes werden der Kompressor 113 und das Drucksteuerventil 138 so an gesteuert, daß der Druck innerhalb eines unter Bezug auf den voreingestellten Druck festgelegten Bereichs liegt. Verändert bei dem zweiten Ausführungsbei spiel der Benutzer den voreingestellten Druck, so kommt dieser geänderte Wert unmittelbar zur Anwendung, und der Druck in dem abgedichteten Raum wird in folge dieses neu eingestellten Drucks verändert.

Dagegen kommt bei dem dritten Ausführungsbeispiel der neu voreingestellte Druck nur dann zur Anwendung, wenn der Eingabeschalter 223 eingeschaltet ist. Ist der Eingabeschalter 223 ausgeschaltet, so wird bei Änderung des Druckes durch den Benutzer der veränderte Wert, d. h. der neu voreingestellte Wert nicht zur Ansteuerung des Kompressors 113 und/oder des Drucksteuerventils 138 eingesetzt. Wie vorstehend erläutert, wird der neu voreingestellte Druck temporär in dem Speicher 154M gespeichert.

Wird der Eingabeschalter 223 eingeschaltet, so bestimmt die CPU 154 auf Grundlage der in dem Speicher 154M gespeicherten Daten einen neuen Refe renzwert und überträgt diesen an den D/A-Wandler 153. Die CPU 154 steuert dann dem Kompressor 113 und/oder das Drucksteuerventil 138 so an, daß durch Vergleich der Ausgabe der Signalverarbeitungsschaltung 151 mit der Ausgabe des D/A-Wandlers 153, d. h. dem neuen Referenzwert, der Druck eingestellt wird. Die Operation zum Einstellen des Druckes gleicht der des zweiten Ausführungs beispiels.

Fig. 14 zeigt das Flußdiagramm einer von der CPU 154 ausgeführten Prozedur zum Einstellen der Referenzdaten.

In S301 wird ein vorbestimmter Referenzwert, welcher der Einstellung des Druc kes in dem abgedichteten Raum dient, in dem Speicher 154M gespeichert. Zu gleich wird an der Anzeige 128 der anfänglich eingestellte Druck angezeigt.

In S303 wird beurteilt, ob der eingestellte Druck verändert worden ist. Eine Ände rung des eingestellten Druckes liegt dann vor, wenn der Aufwärts-Schalter 131 oder der Abwärts-Schalter 132 betätigt worden ist. Da bei dem dritten Ausfüh rungsbeispiel der veränderte Druck erst nach Betätigung des Eingabeschalters 223 zur Anwendung kommt, wird bei einer Änderung des voreingestellten Drucks der Druckwert zusammen mit einer vorbestimmten Kennzeichnung, welche angibt, daß der angezeigte Wert noch nicht zur Anwendung gekommen ist, an der An zeige 128 angezeigt. Der geänderte Wert wird in dem Speicher 154M gespeichert (S304).

Wird der Druck nicht geändert (S303: NEIN), so geht der Steuerablauf zu S305 über.

In S305 wird beurteilt, ob der Eingabeschalter 223 betätigt worden ist. Ist der Ein gabeschalter 223 nach Änderung des Druckwertes noch nicht betätigt worden, so überspringt der Steuerablauf S306, und der von dem D/A-Wandler 153 ausgege bene Referenzwert bleibt unverändert. Ist der Eingabeschalter 223 betätigt wor den (S305: JA), so geht die Ablaufsteuerung zu S306 über. In S306 bestimmt die CPU 154 auf Grundlage der in dem Speicher 154M gespeicherten Daten einen neuen Referenzwert, und die diesem neuen Referenzwert entsprechenden Daten werden an den D/A-Wandler 153 übertragen.

Wird bei dem dritten Ausführungsbeispiel der Aufwärts-Schalter oder der Ab wärts-Schalter betätigt, um den voreingestellten Wert zu verändern, so schlägt sich dieser geänderte Wert nicht ohne weiteres auf den Betrieb des Kompressors und/oder des Drucksteuerventils nieder. Nicht erforderliche oder nicht beabsich tigte Funktionsanwendungen können so vermieden werden, und die Änderung des eingestellten Drucks kann in effizienter Weise vorgenommen werden.

Claims

1. Luftzuführeinrichtung (110) für ein Endoskop (120), mit einem Kompressor (6), der die Luft verdichtet und einem abgedichteten Raum (AT1) zuführt,
einem Drucksensor (7), der den Luftdruck in dem abgedichteten Raum (AT1) erfaßt,
einer Druckvorgabevorrichtung (8), mit der ein in dem abgedichteten Raum (AT1) einzustellender Druckwert vorgebbar ist,
einer Drucksteuerung (22), die den Kompressor (6) in Abhängigkeit des durch den Drucksensor (7) erfaßten Luftdruckes und des durch die Druck vorgabevorrichtung (8) vorgegebenen Druckwertes ein- und ausschaltet, und einem Luftzuführventil (3), dessen Einlaß mit dem abgedichteten Raum (AT1) und dessen Auslaß mit einem Auslaß (4) der Luftzuführeinrichtung (110) verbunden ist.

2. Luftzuführeinrichtung (110) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksteuerung (22) einen Komparator (152) enthält, der das Aus gabesignal des Drucksensors (7) mit mindestens einem Referenzwert ver gleicht und den Kompressor (6) in Abhängigkeit des Ergebnisses dieses Vergleichs ein- oder ausschaltet.

3. Luftzuführeinrichtung (110) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzwert auf Grundlage des durch die Druckvorgabevorrichtung (8) vorgegebenen Druckwertes bestimmt wird.

4. Luftzuführeinrichtung (110) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß
die Drucksteuerung (22) auf Grundlage des vorgegebenen Druckwertes ei nen ersten und einen zweiten Referenzwert vorgibt, wobei der erste Refe renzwert größer und der zweite Referenzwert kleiner als der vorgegebene Druckwert ist,
die Drucksteuerung (22) den Kompressor (6) ausschaltet, wenn der durch den Drucksensor (7) erfaßte Druck ansteigt und den ersten Referenzwert erreicht,
und die Drucksteuerung (22) den Kompressor (6) einschaltet, wenn der durch den Drucksensor (7) erfaßte Druck abnimmt und den zweiten Refe renzwert erreicht.

5. Luftzuführeinrichtung (210) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein einen Teil des abgedichteten Raums (AT4 bis AT10) bildender Luftbehälter (134) und ein Drucksteuerventil (138) zum Freisetzen der Luft aus dem abgedichteten Raum (AT4 bis AT10) vor gesehen sind, wobei die Drucksteuerung (154) den Kompressor (113) und/oder das Drucksteuerventil (138) in Abhängigkeit des durch den Druck sensor (114) erfaßten Luftdrucks und des durch die Druckvorgabevorrich tung (131, 132) vorgegebenen Druckwertes ein- oder ausschaltet.

6. Luftzuführeinrichtung (210) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der abgedichtete Raum (AT4 bis AT10) durch den Raum zwischen Kom pressor (113) und Luftzuführventil (111) festgelegt ist, der Luftbehälter (134) zwischen dem Kompressor (113) und dem Luftzu führventil (111) angeordnet ist, und die Luftzuführeinrichtung (210) weiterhin Rohrelemente (AT4, AT5, AT6, AT8, AT10, AT11) zum Verbinden des Kompressor (113) mit dem Luftbe hälter (134) und zum Verbinden des Luftbehälters (134) mit dem Luftzuführ ventil enthält (111).

7. Luftzuführeinrichtung (210) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn zeichnet, daß das Volumen des Luftbehälters (134) größer ist als das Volu men des abgedichteten Raums (AT4 bis AT10) ohne das Volumen des Luftbehälters (134).

8. Luftzuführeinrichtung (210) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen in den abgedichteten Raum (AT4 bis AT10) eingesetzten Luftfilter (135).

9. Luftzuführeinrichtung (210) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß die Drucksteuerung (154) auf Grundlage des durch die Druckvorgabevorrichtung (131, 132) vorgegebenen Druckwertes einen er sten Referenzwert und einen zweiten Referenzwert festlegt, wobei der erste Referenzwert größer und der zweite Referenzwert kleiner als der Druckwert ist,
die Drucksteuerung (154) den Kompressor (113) ausschaltet, wenn der durch den Drucksensor (114) erfaßte Druck größer als der erste Referenz wert ist,
und die Drucksteuerung (154) den Kompressor (113) einschaltet, wenn der durch den Drucksensor (114) erfaßte Druck kleiner als der zweite Referenz wert ist.

10. Luftzuführeinrichtung (210) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, daß die Drucksteuerung (154) den ersten und den zweiten Referenzwert einstellt,
die Drucksteuerung (154) das Öffnen des Drucksteuerventils (138) veran laßt wenn der durch den Drucksensor (114) erfaßte Druck größer als der erste Referenzwert ist,
und die Drucksteuerung (154) das Schließen des Drucksteuerventils (138) veranlaßt, wenn der durch den Drucksensor (114) erfaßte Druck kleiner als der zweite Referenzwert ist.

11. Luftzuführeinrichtung (310) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Eingabeschalter (223), der zur Wirksamma chung des durch die Druckvorgabevorrichtung (131, 132) vorgegebenen Druckwertes manuell betätigbar ist, wobei die Drucksteuerung (154) den Kompressor (113) in Abhängigkeit des durch den Drucksensor erfaßten Druckwerts und des durch die Druckvorgabevorrichtung (131, 132) vorgege benen Druckwertes ansteuert, wenn der Druckwert durch die Druckvorga bevorrichtung (131, 132) eingestellt und der Eingabeschalter (223) betätigt ist.