DE19543570A1 - Beleuchtungseinheit für ein Endoskop - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinheit für ein Endo­ skop, mit einer Lampe zur Versorgung eines Lichtleiters mit Licht, die einem Eintrittsende des Lichtleiters zugewandt an­ geordnet ist, und mit einem die seitlichen und hinteren Ab­ schnitte der Lampe umgebenden Hohlspiegel, durch den das vom Umfang der Lampe abgestrahlte Licht nahe dem Eintrittsende des Lichtleiters konvergiert.

Im allgemeinen ist in einem Endoskop ein Lichtleitfaserbündel untergebracht, das Licht zum Beleuchten eines Objektes über­ trägt. Von einer Lampe ausgestrahlte gebündelte Lichtstrahlen werden nahe einem Eintrittsende des Lichtleitfaserbündels konvergiert, damit sie in das Lichtleitfaserbündel eintreten können.

Um die von der Lampe ausgestrahlten gebündelten Lichtstrahlen zu konvergieren, werden unterschiedliche Arten optischer Sy­ steme verwendet. Ist innerhalb eines Endoskopes nicht ausrei­ chend Platz vorhanden, wird ein elliptischer Hohlspiegel ver­ wendet und das das Licht ausstrahlende Element der Lampe im ersten Brennpunkt des elliptischen Hohlspiegels angeord­ net. Das Eintrittsende des Lichtleitfaserbündels ist im zwei­ ten Brennpunkt des elliptischen Hohlspiegels angeordnet. Dem­ zufolge können die von der Lampe ausgestrahlten gebündelten Lichtstrahlen mittels einer relativ kleinen Anordnung nahe dem Eintrittsende des Lichtleitfaserbündels konvergiert wer­ den.

Jedoch wurden bisher keine genauen Untersuchungen gemacht, welche Art elliptischer Hohlspiegel konkret verwendet werden soll, um die Größe der Anordnung zu minimieren. Aus diesem Grund wurde bei tragbaren Endoskopen, bei denen die Beleuch­ tungseinheit innerhalb eines Bedienteils angeordnet ist und eine größtmögliche Reduzierung sowohl der Baugröße als auch des Gewichtes gefördert wird, die Größe der Beleuchtungsein­ heit nicht wesentlich verringert, wodurch eine Verbesserung der Steuerfähigkeit der tragbaren Endoskope verhindert wird.

Viele der tragbaren Endoskope verwenden als Lichtquellen kleine Miniaturlampen mit wenigen Millimetern Durchmesser. Da eine solche Miniaturlampe eine äußerst geringe Lichtintensi­ tät hat, muß das von der Miniaturlampe ausgestrahlte Licht so effizient wie möglich dem Lichtleiterfaserbündel zugeführt werden.

Ist jedoch lediglich ein elliptischer Hohlspiegel um die Mi­ niaturlampe angeordnet, wird Licht, das von der Miniaturlampe schräg nach vorn ausgestrahlt wird, nicht durch den ellipti­ schen Hohlspiegel reflektiert und geht verloren, da es nicht nahe des Eintrittsendes des Lichtleitfaserbündels konver­ giert. Daher kann eine solche Anordnung nicht als effizient bezeichnet werden. Da die in das Lichtleitfaserbündel aus ei­ ner zumindest annähernd lotrecht zum Eintrittsende verlaufen­ den Richtung eintretende Lichtmenge relativ gering ist, tritt ferner häufig ein Phänomen auf, bei dem der mittlere Ab­ schnitt des betrachteten Bereiches dunkel wird.

Wenn zusätzlich zwischen der Miniaturlampe und dem Eintritts­ ende des Lichtleitfaserbündels eine Zerstreuungslinse ange­ ordnet wird, kann ein Teil des Lichtes, das sonst wie oben beschrieben verloren ginge, so umgelenkt werden, daß es in das Lichtleitfaserbündel eintritt.

Da jedoch die Miniaturlampe und die Zerstreuungslinse nicht sehr dicht zueinander angeordnet werden können, müßte die Zerstreuungslinse entsprechend groß ausgebildet sein, damit Lichtstrahlen, die direkt in die Umgebung ausgesandt werden, ohne von dem elliptischen Hohlspiegel reflektiert zu werden, in die Zerstreuungslinse eintreten. Als Folge würde eine große Lichtmenge durch die Oberfläche der Linse unerwünsch­ terweise reflektiert werden. Insgesamt gesehen kann also die Lichtmenge, die in das Lichtleitfaserbündel eintritt, nur schwerlich vergrößert werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Beleuchtungs­ einheit der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei der das von der Lampe ausgestrahlte Licht mit minimalen Verlusten in den Lichtleiter eintritt und bei dem eine hervorragende Verteilung der Lichtstärke erzielt wird.

Die Aufgabe wird bei einer Beleuchtungseinheit der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß eine Konvexlinse vorgesehen ist, durch die das von der Lampe in Richtung nach vorne und schräg nach vorne ausgestrahlte Licht auf das Eintrittsende des Lichtleiters trifft, und daß die Konvexlinse am distalen Ende der Lampe ausgebildet ist.

Durch die Wirkung der Konvexlinse werden insbesondere die von der Lampe in Richtung nach vorne und schräg nach vorne ausge­ sandten Lichtstrahlen, die bei herkömmlichen Beleuchtungsein­ heiten zumindest teilweise verloren gehen, nahe dem Ein­ trittsende des Lichtleiters konvergiert und treten zusätzlich zu den vom Hohlspiegel reflektierten Lichtstrahlen in den Lichtleiter ein. Auf diese Weise werden die Verluste bei dem von Lampe ausgestrahlten Licht minimiert. Gleichzeitig kommt es aufgrund der optischen Wirkung der Konvexlinse zu einem verbesserten Ausleuchten des Zentrums des Eintrittsendes des Lichtleiters und damit zu einer hervorragenden Verteilung der Lichtstärke. Ferner wird durch die Ausbildung der Konvexlinse an der Lampe das Bauvolumen der gesamten Beleuchtungseinheit verringert, wodurch die Größe des gesamten Endoskops verrin­ gert und damit dessen Handhabbarkeit verbessert wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird näher anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung der gesamten Anord­ nung eines tragbaren Endoskopes, bei dem eine er­ ste Ausführungsform der Erfindung verwendet wird,

Fig. 2 eine geschnittene Ansicht einer Lichtquelle der ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 eine geschnittene Ansicht einer Lichtquelle einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 eine geschnittene Ansicht einer Lichtquelle einer dritten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 eine geschnittene Ansicht einer Lichtquelle einer vierten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 eine Rückansicht eines tragbaren Endoskopes, bei dem eine fünfte Ausführungsform der Erfindung ein­ gesetzt wird,

Fig. 7 eine geschnittene Teilansicht eines in der fünften Ausführungsform verwendeten Bauteiles, bei dem ge­ bündelte Lichtstrahlen einer Lampe umgelenkt wer­ den, um in einen Lichtleiter einzutreten,

Fig. 8 eine schematische Schnittansicht eines ellipti­ schen Hohlspiegels, der bei der fünften Ausfüh­ rungsform verwendet wird,

Fig. 9 eine geschnittene Ansicht eines Eingangsteiles für einen gebündelten Lichtstrahl, bei dem ein ellip­ tischer Hohlspiegel mit relativ großem Durchmesser verwendet wird, und

Fig. 10 eine geschnittene Ansicht eines Eintrittsteiles für ein Lichtstrahlbündel, bei dem ein relativ langer elliptischer Hohlspiegel verwendet wird.

Fig. 1 zeigt ein vollständiges tragbares Endoskopsystem, bei dem eine erste Ausführungsform der Erfindung einsetzt ist. Bei dem tragbaren Endoskop ist an einem Bedienteil 101 eine Beleuchtungsvorrichtung 110 vorgesehen. Mit dem Bedienteil 101 ist ein Einführtubus 102 verbunden, der an seinem dista­ len Ende ein Sichtfenster (nicht dargestellt) und ein Be­ leuchtungsfenster 103 hat.

Ein am distalen Ende des Einführtubus 102 durch das Sichtfen­ ster eintretendes, zu betrachtendes Bild wird entweder mit­ tels eines optischen Übertragungssystemes oder eines Bild­ leitfaserbündels übertragen und ist durch ein Okular 104, das vom anderen Ende des Bedienteils 101 absteht, als ein vergrö­ ßertes Bild betrachtbar.

Innerhalb des Einführtubus 102 ist ein Lichtleitfaserbündel 106 vorgesehen, das Licht zum Beleuchten des beobachteten Be­ reiches überträgt. Innerhalb des Bedienteils 101 ist ein Ein­ trittsende 106a des Lichtleitfaserbündels 106 angeordnet. Ein Austrittsende 106b des Lichtleitfaserbündels 106 ist am Be­ leuchtungsfenster 103 angeordnet.

Die Beleuchtungsvorrichtung 110 ist lösbar an dem Bedienteil 101 befestigt. Sobald die Beleuchtungsvorrichtung 110 an dem Bedienteil 101 befestigt wird, wird eine innerhalb der Be­ leuchtungsvorrichtung 110 untergebrachte Miniaturlampe 111 in eine Position gebracht, in der sie dem Eintrittsende 106a des Lichtleitfaserbündels 106 gegenübersteht. Als Stromversorgung für die Miniaturlampe 111 wird eine Batterie (nicht darge­ stellt) verwendet. Selbstverständlich kann bei der Erfindung auch ein anderer Lichtleiter als ein Lichtleitfaserbündel verwendet werden.

Fig. 2 zeigt ein Bauteil des tragbaren Endoskopes, in dem die Miniaturlampe 111 der Beleuchtungsvorrichtung 110 unter­ gebracht ist. Die Seitenabschnitte und der hintere Abschnitt der Miniaturlampe 111 ist von einem elliptischen Hohlspiegel 112 umgeben, der das am Umfang der Miniaturlampe 111 ausge­ strahlte Licht in die Nähe des Eintrittsendes 106a des Licht­ leitfaserbündels 106 umlenkt.

Demzufolge wird das seitlich und schräg nach hinten von der Miniaturlampe 111 abgestrahlte Licht durch den elliptischen Hohlspiegel 112 reflektiert und nahe dem Eintrittsende 106a des Lichtleitfaserbündels 106 zusammengefaßt, um in das Lichtleitfaserbündel 106 einzutreten.

Die Miniaturlampe 111 hat im wesentlichen einen durchsichti­ gen Glaskolben 111a mit einem sauerstofffreien Innenraum und einen innerhalb des Glaskolbens 111a eingeschlossenen Glüh­ draht 111b. Der distale Endbereich des Glaskolbens 111a ist als Konvexlinse 111c ausgebildet, so daß das in Richtung nach vorne und schräg nach vorne von dem Glühdraht 111b ausge­ strahlte Licht durch die Wirkung der Konvexlinse 111c auf das Eintrittsende 106a des Lichtleitfaserbündels 106 auftrifft.

Demzufolge wird das in Richtung nach vorne und schräg nach vorne gestrahlte Licht, das ohne die Wirkung der Konvexlinse 111c direkt an die Umgebung abgestrahlt würde, ohne auf den elliptischen Hohlspiegel 112 zu treffen, wirksam durch die Konvexlinse 111c so umgelenkt, daß es in das Lichtleitfaser­ bündel 106 eintritt. Folglich kann das von der Miniaturlampe 111 abgestrahlte Licht wirksam, vollständig ohne Verluste in das Lichtleitfaserbündel 106 eintreten und eine Beleuchtung mit hervorragender Lichtstärkenverteilung erfolgen, ohne daß das herkömmliche Problem auftritt, daß der zentrale Abschnitt des beobachteten Bereiches unerwünscht dunkel wird.

Im Hinblick auf die Bündelungswirkung der Konvexlinse 111c sollte die Konvexlinse 111c so ausgebildet sein, daß sich das Licht zwischen der Konvexlinse 111c und dem Eintrittsende 106a des Lichtleitfaserbündels 106 in einem Brennpunkt verei­ nigt, wie in Fig. 2 dargestellt. Alternativ kann die Kon­ vexlinse 111c so ausgebildet sein, daß das Licht zwischen der Konvexlinse 111c und dem Eintrittsende 106a des Lichtleitfa­ serbündels 106 nicht fokussiert wird, wie in Fig. 3 darge­ stellt.

Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, kann eine Zusatzlinse 114 in unmittelbarer Nähe des Eintrittsendes 106a des Lichtleit­ faserbündels 106 bei dem oben beschriebenen Aufbau angeordnet werden, um die Richtung der von der Miniaturlampe 111 abgege­ benen Lichtstrahlen, die auf das Eintrittsende 106a auftref­ fen werden, zu regulieren.

Durch die oben beschriebene Anordnung der Zusatzlinse 114 kann der Eintrittswinkel des in das Lichtleitfaserbündel 106 eintretenden Lichtes derart justiert werden, daß günstige Be­ dingungen geschaffen werden. Auf diese Weise kann eine noch bessere Lichtstärkenverteilung erzielt werden. Selbstver­ ständlich ist als Zusatzlinse 114 im allgemeinen eine Zer­ streuungslinse geeignet, es kann aber entsprechend den Erfor­ dernissen jeder andere Linsentyp verwendet werden.

Erfindungsgemäß wird also ein elliptischer Hohlspiegel vorge­ sehen, so daß das von der Miniaturlampe am Umfang abge­ strahlte Licht nahe dem Eintrittsende des Lichtleiters kon­ vergiert wird. Demzufolge wird das von der Miniaturlampe am Umfang abgestrahlte Licht wirksam umgelenkt, um in den Licht­ leiter einzutreten. Zusätzlich wird, da der distale Endab­ schnitt der Miniaturlampe als Konvexlinse ausgebildet ist, ein Großteil der nicht von dem elliptischen Hohlspiegel in Richtung des Eintrittsendes des Lichtleiters reflektierten Lichtstrahlen auf die am distalen Ende der Miniaturlampe aus­ gebildeten Konvexlinse auftreffen und durch die bündelnde Wirkung der Konvexlinse wirksam in das Eintrittsende des Lichtleiters eintreten. Aus diesem Grund kann das von der Mi­ niaturlampe abgestrahlte Licht in den Lichtleiter wirksam, vollständig ohne Verluste eintreten, so daß eine hervorra­ gende Lichtstärkenverteilung erzielt wird.

In Fig. 6 ist eine Rückansicht eines tragbaren Endoskopes, bei dem eine fünfte Ausführungsform der Erfindung eingesetzt ist, dargestellt. Insbesondere zeigt Fig. 6 ein Bedienteil 2 und dazu benachbarte Komponenten des tragbaren Endoskopes. Das tragbare Endoskop hat ein durch ein flexibles Rohr ver­ stärktes Einführteil 1. Das proximale Ende des Einführteils 1 ist mit dem unteren Endabschnitt des Bedienteils 2 verbunden.

Etwa Dreiviertel des Bedienteils 2, ausgehend vom unteren En­ de des Bedienteils, dient als Griff 2a. Ein Zangeneintritt (nicht dargestellt) ist zwischen dem Griff 2a und dem Ein­ führteil 1 schräg nach vorne abstehend vorgesehen. Ein Druck­ steuerventil 3 wird für das Einstellen des Drucks im Endoskop verwendet, das als luftdichte Konstruktion ausgebildet ist.

Das Bedienteil 2 hat einen oberhalb des Griffes 2a angeordne­ ten Steuermechanismus 5. Am Steuermechanismus 5 ist ein sich von einer Seite zu dessen Rückseite erstreckender Biegesteu­ erhebel 7 angeordnet, mit dem ein fernsteuerbarer biegsamer Teil (nicht dargestellt) am distalen Ende des Einführteils 1 gebogen werden kann. Zusätzlich ist am oberen Ende des Bedie­ nungsmechanismus 5 ein Okular 8 vorgesehen.

Innerhalb des Steuermechanismus 5 ist das Eintrittsende eines Licht für die Beleuchtung eines Objektes übertragenden Licht­ leitfaserbündels 9 angeordnet, das sich durch das Einführteil 1 und den Griff 2a des Bedienteils 2 erstreckt. Das Aus­ trittsende des Lichtleitfaserbündels 9 ist am distalen Ende des Einführteils 1 angeordnet, um mit dem aus dem Austritts­ ende des Lichtleitfaserbündels 9 austretenden Licht ein Ob­ jekt zu beleuchten.

Eine Beleuchtungseinheit 30, die das Lichtleitfaserbündel 9 mit Licht versorgt, ist an einer Seite des Steuermechanismus 5 lösbar befestigt.

Innerhalb der Beleuchtungseinheit 30 ist eine Lampe 32, die das dem Lichtleitfaserbündel 9 zugeführte Licht abstrahlt, und eine Batterie 100, die als Energieversorgung zur Beleuch­ tung der Lampe 32 dient, angeordnet. Als Batterie 100 kann jeder Batterietyp, beispielsweise eine Trockenbatterie oder eine wiederaufladbare Nickelkadmiumbatterie, verwendet wer­ den.

Durch Entfernen einer lösbar am äußeren Ende der Beleuch­ tungseinheit 30 befestigten Kappe 50 kann die Batterie 100 ausgetauscht werden. Die Beleuchtungseinheit 30 kann auch an­ stelle der Batterie 100 mit einem Wechselstrom-/Gleichstrom- Adapter verbunden werden.

Fig. 7 zeigt die Verbindung zwischen dem Bedienteil 2 und der Beleuchtungseinheit 30, sowie deren Umgebung. Der Steuer­ mechanismus 5 des Bedienteils 2 ist durch ein Gehäuse 11 aus elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial geschützt.

Innerhalb einer an einer Seite des Gehäuses 11 vorgesehenen, relativ großen Öffnung ist eine Abdeckung 15 aus elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial eingesetzt, an deren Paßflä­ che eine O-Ringdichtung 16 befestigt ist, die ein Eindringen von Wasser durch den zwischen der Abdeckung 15 und der umlau­ fenden Wand der Öffnung ausgebildeten Spalt in das Innere des Bedienteils 2 verhindert.

Zusätzlich ist zwischen der Abdeckung 15 und dem Gehäuse 11 im Passungsbereich ein Absatz ausgebildet, der eine Drehbewe­ gung der Abdeckung 15 und des Gehäuses 11 relativ zueinander verhindert. Zu bemerken ist, daß, obwohl die O-Ringdichtung 16 zusammengedrückt wird, wenn sie im Passungsbereich zwi­ schen der Abdeckung 15 und dem Gehäuse 11 angeordnet ist, in Fig. 7 der Querschnitt der O-Ringdichtung 16 in seinem na­ türlichen Zustand vor dem Zusammendrücken dargestellt ist (dies gilt auch für Dichtungen, die nachfolgend noch erläu­ tert werden.

Auf der Mittelachse eines in der Mitte der Abdeckung 15 aus­ gebildeten Durchgangsöffnung ist ein Haltezylinder 17 ange­ ordnet. Das proximale Ende des Haltezylinders 17 ist an einem Metallrahmen (nicht dargestellt) im Bedienteil 2 befestigt. Auf dem Haltezylinder 17 ist ein Lichtleiter-Haltezylinder 18 festgeschraubt. Das distale Ende des Lichtleiter-Haltezylin­ ders 18 ragt von dem abstehenden Ende des Haltezylinders 17 nach außen.

Das Eintrittsende des Lichtleitfaserbündels 9 ist mittels ei­ ner Schraube auf der Mittelachse des Lichtleiter-Haltezylin­ ders 18 befestigt. Eine planparallele Glasabdeckung 20 ist wasserdicht mit dem vorstehenden Ende des Lichtleiter-Halte­ zylinders 18 verbunden und schmiegt sich eng an das Ein­ trittsende des Lichtleitfaserbündels 9 an.

In einer in der Abdeckung 15 ausgebildeten Durchgangsöffnung ist ein Aufnahmesockel 27 eingepaßt, der zur Aufnahme (zum Verbinden) der Beleuchtungseinheit 30 dient, die lösbar am Bedienteil 2 befestigt ist. Der beispielsweise aus Edelstahl hergestellte Aufnahmesockel 27 ist mittels eines mit dem Hal­ tezylinder 17 verschraubten metallischen Befestigungsring 28 nach innen gedrückt und dadurch gesichert.

Ein isolierender Zylinder 29, der aus einem elektrisch iso­ lierenden Kunststoffmaterial besteht, ist zwischen dem Auf­ nahmesockel 27 und dem Befestigungsring 28 angeordnet, damit diese Teile nicht miteinander in Kontakt kommen. Auf diese Weise sind der Aufnahmesockel 27 und der Befestigungsring 28 elektrisch voneinander isoliert.

Es sei bemerkt, daß im Passungsbereich jedes Paares ineinan­ der gesteckter Teile, die innerhalb der Öffnung der Abdeckung 15 angeordnet sind, eine O-Ringdichtung angeordnet ist, so daß das Bedienteil 2 einen wasserdichten Aufbau hat, der ein Eindringen von Wasser in das Bedienteil 2 durch irgendeinen seiner Abschnitte von außen verhindert. Selbstverständlich ist das Einführteil 1 in gleicher Weise als wasserdichter Aufbau ausgeführt.

Die Beleuchtungseinheit 30 hat eine insgesamt gerade, zylin­ drische Form. Die in einer Fassung (nicht dargestellt) aufge­ nommene Lampe 32 ist am axialen Ende der Beleuchtungseinheit 30 angeordnet.

Als Lampe 32 wird eine Miniaturlampe mit einem Glühdraht 32a verwendet, der Licht abstrahlt, sobald er mit elektrischer Spannung versorgt wird. Am distalen Ende der Lampe 32 ist ei­ ne Konvexlinse 32b ausgebildet. Die Lampe 32 hat also die Form eines Zylinders, dessen distales Ende durch die Kon­ vexlinse 32b geschlossen ist.

Zusätzlich ist mit einem Gehäuse 30a der Beleuchtungseinheit 30 ein elliptischer Hohlspiegel 34 fest verbunden, der die Lampe 32 derart umgibt, daß er das von der Lampe 32 ausge­ sandte Licht in Richtung des Eintrittsendes des Lichtleitfa­ serbündels 9 konvergiert.

Zusätzlich ist am vorderen Ende des elliptischen Hohlspiegels 34 eine durchsichtige Abdeckung 35 aus Glas mittels einer Haltemutter 36 befestigt. Die äußere Umfangsfläche der Ab­ deckung 35 ist mit einer Dichtungsmasse beschichtet, die ein Eindringen von Wasser in die Beleuchtungseinheit 30 von außen verhindert.

Die Lampe 32 ist auf der Hauptachse des elliptischen Hohl­ spiegels 34 derart angeordnet, daß die Oberfläche der Kon­ vexlinse 32b mit der Innenoberfläche der Abdeckung 35 in Be­ rührung steht und daß der Glühdraht 32a auf dem ersten Brenn­ punkt des elliptischen Hohlspiegels 34 liegt.

Das Eintrittsende des Lichtleitfaserbündels 39 ist auf dem zweiten Brennpunkt des elliptischen Hohlspiegels 34 angeord­ net. Es sei zu bemerken, daß bei diesem System Fehler, wie eine durch die Glasabdeckung 20 und die Abdeckung 35 verur­ sachte Änderung der optischen Weglänge, korrigiert sind.

An der äußeren Umfangsfläche des distalen Endes des Gehäuses 30a ist ein Außengewinde ausgebildet. Das Außengewinde kann in ein an der inneren Umfangsfläche des Aufnahmesockels 27 ausgebildeten Innengewindes eingreifen. Beim Zusammenschrau­ ben der beiden Gewinde wird somit die Beleuchtungseinheit 30 mit dem Bedienteil 2 verbunden.

Demzufolge werden bei dem von dem Glühdraht 32a der Lampe 32 ausgestrahlten Licht in axialer Richtung ausgesandte gebün­ delte Lichtstrahlen durch die Wirkung der Konvexlinse 32b am distalen Ende der Lampe 32 am Eintrittsende des Lichtleitfa­ serbündels 9 und in Umfangsrichtung ausgesandter Lichtstrah­ len durch die Reflexion des elliptischen Hohlspiegels 34 am Eintrittsende des Lichtleitfaserbündels 9 konvergiert. Auf diese Weise wird das Licht umgelenkt, damit es in das Licht­ leitfaserbündel 9 eintritt und an das distale Ende des Ein­ führteils 1 übertragen wird.

Wie in Fig. 8 dargestellt, ist der elliptische Hohlspiegel 34 bei dieser Ausführungsform derart ausgebildet, daß die folgende Beziehung eingehalten wird.

bf<a

wobei a die Hauptachse einer durch den elliptischen Hohlspie­ gel 34 definierten Ellipse, b die Nebenachse der Ellipse, und f der Abstand zwischen den beiden Brennpunkten F1 und F2 der Ellipse sind.

Beispielsweise werden die Hauptachse a, die Nebenachse b und der Abstand f in das Verhältnis b:f:a = 7 : 8:11 gesetzt.

Wird f verringert, wie in Fig. 9 gezeigt, wird der Durchmes­ ser des elliptischen Hohlspiegels 34 unerwünscht groß, wäh­ rend, wenn f vergrößert wird, wie in Fig. 10 gezeigt, die Länge des elliptischen Hohlspiegels 34 unerwünscht lang wird. Aus diesem Grund sollte der elliptische Hohlspiegel 34 so ausgeformt sein, daß die Beziehung bf<a eingehalten ist. Indem diese Bedingung eingehalten wird, kann der elliptische Hohlspiegel 34 als Ganzes in einer kompakten Bauweise mit mittlerem Durchmesser und mittlerer Länge ausgebildet werden.

Wie in Fig. 7 dargestellt, wird die Lampe 32 nicht vollstän­ dig, sondern nur teilweise von hinten in den elliptischen Hohlspiegel 34 eingeführt. Auf diese Weise kann der Glühdraht 32a genau im ersten Brennpunkt des in kompakter Bauweise aus­ geführten elliptischen Hohlspiegels 34 angeordnet werden.

Ferner wird das Verhältnis zwischen dem in einer lotrechten Richtung zur Achse verlaufenden Durchmesser c der Lampe 32 und der Nebenachse b des elliptischen Hohlspiegels 34 (d. h. dem Durchmesser seiner Öffnung) so gebildet, daß es der fol­ genden Bedingung entspricht:

1,5<b/c<3,0

Bei dieser Ausführungsform ist das Verhältnis zwischen b und c gleich b/c = 2 gesetzt.

Wird der Wert b/c vergrößert, nimmt die Größe des ellipti­ schen Hohlspiegels 34 unerwünscht zu, was eine Zunahme der Gesamtgröße der Vorrichtung zur Folge hat. Wird der Wert b/c verringert, führt dies zu einer Zunahme des Lichtmenge, die, da sie nicht durch den elliptischen Hohlspiegel 34 reflek­ tiert wird, verloren geht. Aus diesem Grund sollte die Bedin­ gung 1,5<b/c<3,0 erfüllt sein. Bleibt b/c in den Grenzen der oben genannten Bedingung, ist es möglich, die Verluste an Licht zu verringern und gleichzeitig die Größe des ellipti­ schen Hohlspiegels 34 zu minimieren.

Es sei bemerkt, daß das von dem elliptischen Hohlspiegel 34 reflektierte Lichtbündel nicht notwendigerweise genau mit dem Mittelpunkt des Eintrittsendes des Lichtleitfaserbündels 9 übereinstimmen muß, sondern aufgrund verschiedener optischer Bedingungen gering vom Mittelpunkt des Eintrittsendes abwei­ chen kann.

Die Erfindung kann außer bei Beleuchtungseinheiten tragbarer Endoskope auch bei Beleuchtungseinheiten anderer Endoskope eingesetzt werden.

Erfindungsgemäß kann ein elliptischer Hohlspiegel als Ganzes in kompakter Bauweise mit mittlerem Durchmesser und mittlerer Länge ausgebildet sein, indem die Bedingung bf<a erfüllt wird, wobei a die Hauptachse des elliptischen Hohlspiegels, b die Nebenachse des elliptischen Hohlspiegels und f der Ab­ stand zwischen den beiden Brennpunkten des elliptischen Hohl­ spiegels sind. Durch Verwendung eines elliptischen Hohlspie­ gels kann also die Größe und das Gewicht einer Vorrichtung die von einer Lampe ausgestrahltes Licht nahe dem Eintritts­ ende eines Lichtleiters konvergiert, verringert werden.

Claims (14)

1. Beleuchtungseinheit für ein Endoskop, mit einer Lampe (32, 111) zur Versorgung eines Lichtleiters (9, 106) mit Licht, die einem Eintrittsende (106a) des Lichtleiters (9, 106) zugewandt angeordnet ist, und mit einem die seitlichen und hinteren Abschnitte der Lampe (32, 111) umgebenden Hohlspiegel (34, 112), durch den das vom Um­ fang der Lampe (32, 111) abgestrahlte Licht nahe dem Ein­ trittsende (106a) des Lichtleiters (9, 106) konvergiert, dadurch gekennzeichnet, daß eine Konvexlinse (32b, 111c) vorgesehen ist, durch die das von der Lampe (32, 111) in Richtung nach vorne und schräg nach vorne ausgestrahlte Licht auf das Eintrittsende (106a) des Lichtleiters (9, 106) trifft, und daß die Konvexlinse (32b, 111c) am di­ stalen Ende der Lampe (32, 111) ausgebildet ist.

2. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Abschnitt am Eintrittsende (106a) des Licht­ leiters (9, 106) in einem Bedienteil (2, 101) des Endo­ skops angeordnet ist.

3. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein lösbar mit dem Bedienteil (2) ver­ bundenes Gehäuseteil (30a) vorgesehen ist, in dem die Lampe (32) und der Hohlspiegel (34) angeordnet sind.

4. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Lampe (32) eine Bat­ terie (100) als Energieversorgung dient, und daß die Bat­ terie (100) zusammen mit der Lampe (32) und dem Hohlspie­ gel (34) lösbar an dem Bedienteil (2) befestigt ist.

5. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Eintrittsende (106a) des Lichtleiters (9, 106) außerhalb der ersten Brennweite der Konvexlinse (32b, 111c) nach dem Brennpunkt der Kon­ vexlinse (32b, 111c) angeordnet ist.

6. Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß das Eintrittsende (106a) des Lichtleiters (9, 106) innerhalb der ersten Brennweite der Konvexlinse (32b, 111c) vor oder auf dem Brennpunkt der Konvexlinse (32b, 111c) angeordnet ist.

7. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß eine Linse (114) vorge­ sehen ist, die die von der Lampe (111) ausgesandten Lichtstrahlen, die in den Lichtleiter (106) eintreten sollen, ausrichtet, und daß die Linse (114) nahe dem Eintrittsende (106a) des Lichtleiters (9, 106) angeordnet ist und vorzugsweise das Eintrittsende (106a) berührt.

8. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlspiegel ein el­ liptischer Hohlspiegel (34, 112) ist.

9. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Lampe (32, 111) auf einer Hauptachse des el­ liptischen Hohlspiegels (34, 112) angeordnet ist, und daß der lichtabstrahlende Abschnitt (32a, 111b) der Lampe (32, 111) auf einem Brennpunkt (F1) des elliptischen Hohlspiegels (34, 112) angeordnet ist.

10. Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die folgende Beziehung gilt: bf<a,wobei a die Hauptachse des elliptischen Hohlspiegels (34), b die Nebenachse des elliptischen Hohlspiegels (34) und f der Abstand zwischen den Brennpunkten (F1, F2) des elliptischen Hohlspiegels (34) sind.

11. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für die Hauptachse a des elliptischen Hohl­ spiegels (34), die Nebenachse b des elliptischen Hohl­ spiegels (34) und den Abstand f zwischen den beiden Brennpunkten (F1, F2) das nachfolgende Verhältnis gilt: b:f:a = 7 : 8:11.

12. Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 8, 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe (32, 111) zumindest teilweise von hinten in den elliptischen Hohl­ spiegel (34, 112) eingeführt ist.

13. Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die folgende Beziehung gilt: 1,5<b/c<3,0,wobei c ein Durchmesser der Lampe (32) ist, der in Rich­ tung der Nebenachse b des elliptischen Hohlspiegels (34) verläuft.

14. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für die Nebenachse b des elliptischen Hohl­ spiegels (34) und den in Richtung der Nebenachse b des elliptischen Hohlspiegels (34) verlaufenden Durchmesser c der Lampe (32) die folgende Beziehung gilt: b/c = 2.