DE2843553A1

DE2843553A1 - Beleuchtungsanordnung fuer ein endoskop

Info

Publication number: DE2843553A1
Application number: DE19782843553
Authority: DE
Inventors: Mototugu Ogawa
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1977-10-08
Filing date: 1978-10-05
Publication date: 1979-04-12
Also published as: US4266534A; JPS5724336Y2; JPS5461482U; DE2843553C3; DE2843553B2

Description

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Anmelder:

Olympus Optical Company Limited,

3-2, 2-Chome, Hatagaya, Shibuya-Ku,

Tokyo, Japan

Titel:

Beleuchtungsanordnung für ein Endoskop

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PATENTANWÄLTE

WUESTHOFF - ν. PECHMANN - BEHREN S - GOETZ

PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

MANDATAiRES agrees pres l'ofpice europeen des brevets

DR.-ING. FRANZ VUESTHOFF DR. PHIL. FREDA -WUESTHOFF (1927-I9J6) DIPL.-ING. GERHARD PULS (1952-I971) DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHMANN DR.-ING. DIETER BEHRENS DIPL.-ING.; DIPL.-il7IRTSCH.-ING. RUPERT GOETZ

D-8000 MÜNCHEN 90 SCHWEIGERSTRASSE 2

telefon: (089) 66 20 51 telegramm: protectpatent TELEX: j24070

51 377

Beschreibung

Beleuchtungsanordnung für ein Endoskop

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsanordnung für ein Endoskop, insbesondere eine Beleuchtungsanordnung mit einem Deckglas, das innerhalb eines Beleuchtungsfensters angeordnet ist und durch das zur Beleuchtung dienendes Licht austritt, welches durch ein innerhalb eines flexiblen Tubus eines Endoskops angeordnetes Lichtführungselement übertragen wird.

Bei der herkömmlichen Anbringung einer Beleuchtungseinheit für ein Endoskop der beschriebenen Art ist das Deckglas vor der Stirnfläche des Lichtführungselements angeordnet, aus der Licht austritt. Das Deckglas ist wasserdicht innerhalb eines Beleuchtungsfensters angebracht, welches am entfernten Ende des Endoskops vorgesehen ist. Häufig hat das Deckglas einen konkaven Linsenbereich, um den Beleuchtungswinkel zu vergrößern.

Ein Beispiel einer solchen bekannten Anordnung ist in Pig. 1 gezeigt. Hier ist ein Deckglas 101 in ein am entfernten Ende eines Endoskops gebildetes Beleuchtungsfenster IO3 fest eingesetzt und gegenüber dem Fenster wasserdicht angebracht. Tn der Mitte der Bodenfläche des Beleuchtungsfensters

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103 liegt die Stirnfläche 104a eines Lichtführungselements

104 frei, welches ein Bündel optischer Pasern aufweist. Von einer außenliegenden Quelle kommendes, zur Beleuchtung dienendes Licht, welches durch das Lichtführungselement 10'I- übertragen wird, tritt an der Stirnfläche 104a aus und wird durch das Deckglas 101 in ein Zölom, d.h. eine Leibeshöhle gerichtet. Die Innenfläche des Deckglases 101, d.h. diejenige Oberfläche, die der Stirnfläche 104a unmittelbar gegenüberliegt, ist von einer konkaven Linse 105 gebildet, die einen gleichmäßigen Krümmungsradius hat. Die konkave Linse 105 vergrößert den Bereich, der von dem aus dem Fenster IO3 austretenden Licht beleuchtet werden kann, weil, wie Fig. 1 zeigt, beim Durchtritt des Lichtes durch das Deckglas eine Brechung des Lichtes erfolgt. Fig. 1 zeigt jedoch auch, daß die auf den mittleren Bereich der Linse auftreffenden Lichtstrahlen, weil die konkave Linse 105 als Teil einer Kugeloberfläche ausgebildet ist, weniger stark gebrochen werden als die auf den Umfangsbereich der Linse auftreffenden Strahlen (angedeutet durch die Strahlen a). Die im Mittelbereich austretenden Strahlen b können also nicht nach Wunsch ausgebreitet werden. Folglich ist die Helligkeit im Umfangsbereich geringer als die Helligkeit im Mittelbereich des Sehfeldes des Endoskops,und es wird keine gleichmäßige und ausreichende Helligkeit über das gesamte Sehfeld hinweg erreicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Beleuchtungsanordnung für ein Endsokop zu schaffen, die im ganzen Sehfeld eine gleichmäßige und ausreichende Helligkeit bietet.

Zur Lösung der im einzelnen in den Ansprüchen gekennzeichneten Erfindung wird für die Beleuchtungsanordnung eines Endoskops der genannten Art vorgeschlagen, der konkaven Linse des Deckglases mehrere konkave Linsenbereiche mit unterschiedlichen Krümmungsradien zu' geben.

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Gemäß der Erfindung begrenzt also eine Vielzahl konkaver Linsenbereiche mit verschiedenen Krümmungsradien ein Deckglas, welches vor einer Stirnfläche eines Lichtführungselements angeordnet ist, aus der das vom Lichtführungselement übertragene, zur Beleuchtung dienende Licht austritt. Das ermöglicht einen größeren Brechungsgrad für die durch den mittleren Bereich hindurchtretenden Lichtstrahlen, wodurch eine zufriedenstellende Diffusion erreicht wird, so daß die Helligkeit im Umfangsbereich im wesentlichen auf gleicher Höhe geheilten werden kann wie im Mittelbereich des Sehfeldes. Mit einer einfachen Einrichtung kann also die Beobachtung des Inneren eines Zöloms erleichtert werden.

Die Beleuchtungsanordnung für ein Endoskop gemäß der Erfindung weist ein Lichtführungselement sowie ein Deckglas auf, welches vor der Stirnfläche des Lichtführungselements, aus der das Licht austritt und innerhalb eines Beleuchtungsfensters angeordnet ist, das im entfernten Ende des Endoskops ausgebildet ist. Das Deckglas hat mehrere konkave Linsenbereiche mit unterschiedlichen Krümmungsradien, wobei der innere Linsenbereich einen kleineren Krümmungsradius hat als der äußere Linsenbereich.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 einen vergrößerten Schnitt durch ein Deckglas einer bekannten Beleuchtungsanordnung;

Fig. 2 einen Teilschnitt durch die Beleuchtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt durch das Deckglas gemäß Fig. 2;

Fig. 4 und 5 vergrößerte Schnitte durch weitere Ausführungsbeispiele für das Deckglas.

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Fig. 2 zeigt ein Endoskop 1 mit einem flexiblen Tubus, dessen entferntes Ende 3 in ein Zölom einsetzbar ist. In der Seitenwand des entfernten Endes ist ein Beleuchtungsfenster k und diesem benachbart ein Beobachtungsfenster 5 ausgebildet. In das Beleuchtungsfenster 4 und das Beobachtungsfenster 5 sind transparente Deckgläser 6 bzw. 7 wasserdicht eingesetzt und darin gegen Bewegung gesichert.

Unterhalt des Deckglases 7 ist ein rechtwinkliges Prisma 8 vorgesehen, welches mit der Unterseite des Deckglases in enger Berührung steht. Zwischen dem Prisma 8 und dem entfernten Ende eines Bildführungselements 9, welches sich durch den flexiblen Tubus 2 des Endoskops erstreckt, ist ein Objektivlinsensystem 10 angeordnet. Das Bildführungselement 9 weist ein Bündel optischer Pasern auf. Ein auf. das Beobachtungsfenster 5 auftreffendes optisches Bild wird vom Prisma 8 gebrochen und vom Objektivlinsensystem 10 auf die Stirnfläche 9a des BiIdführungselements 9 am entfernten Ende fokussiert. Das fokussierte Bild kann durch das Bildführungselement 9 und ein hier nicht gezeigtes Vergrößerungsglas betrachtet werden, welches in der außerhalb des Zöloms angeordneten Steuerung des Endoskops angebracht ist.

Durch den flexiblen Tubus 2 erstreckt sich auch ein Lichtführungselement 11, welches gleichfalls ein Bündel optischer Pasern aufweist und dessen Stirnfläche 11a in der Mitte in der Bodenfläche des Beleuchtungsfensters k freiliegt. Von einer außen angeordneten Quelle in das Lichtführungselement eintretendes, zur Beleuchtung dienendes Licht tritt aus der Stirnfläche 11a aus und wird durch das Deckglas 6 zu einem Zölom gerichtet.

Wie Fig. 3 zeigt, sind in der Unterseite des Deckglases 6, die der Stirnfläche lla unmittelbar gegenüberliegt, mehrere konkave Linsenbereiche, beim vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Linsenbereiche 12 und 13 vorgesehen, die verschiedene Krümmungsradien haben, deren Mittelpunkte auf einer gemeinsamen

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Achse liegen. Der innere Linsenbereich 12 hat einen Krümmungsradius, der kleiner ist als der des äußeren konkaven Linsenhereichs 13, so daß auf den Linsenbereich 12 auftreffende Lichtstrahlen bei ihrem Durchtritt durch das Deckglas 6 eine stärkere Brechung erfahren.

Aus der Zeichnung ist auch zu entnehmen, daß die austretenden Strahlen b_Q außerhalb des Deckglases 6 ausreichend ί tark ausgebreitet werden. Auf den Umfangsbereich des Deckglases 6 auftreffendes Beleuchtungslicht wird vom äußeren konkaven Linsenbereich 13 gebrochen und die austretenden Strahlen Ct^ werden gleichfalls außerhalb des Deckglases 6 ausgebreitet. Folglich hat das Licht, mit dem das Zölom beleuchtet wird, eine verstärkte Helligkeit im Umfangsbereich des Sehfeldes. Zwar ist die Helligkeit im Mittelbereich im Vergleich zu der bekannten Anordnung etwas reduziert. Jedoch wird eine gleichmüßige Helligkeit über das gesamte Sehfeld erreicht.

Fig. k zeigt die Verwendung von drei konkaven Linsenbereichen 1^-, 15 und 16, bei denen die Mittelpunkte der Krümmungs. radien auf einer gemeinsamen Achse liegen und der innerste Linsenbereich einen kleineren Krümmungsradius hat als der mittlere Linsenbereich und der äußerste Linsenbereich den größten Krümmungsradius besitzt.

Statt die Unterseite des Deckglases so auszubilden, daß hier die konkaven Linsenbereiche liegen, kann auch die äußere Oberfläche des Deckglases 6, aus der das Licht austritt, von konkaven Linsenbereichen 17, 18 gebildet sein, die verschiedene Krümmungsradien haben, wie Fig.5 zeigt. Hiermit wird eine ähnliche Wirkung wie bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 3 und 4 erreicht.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß die konkave Oberfläche der jeweiligen Linsenbereiche nicht Teil einer wirklichen Kugelfläche zu sein braucht sondern auch angenähert

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an eine Teilkugelfläche ausgebildet sein kann. Die Mittelpunkte der Krumungsradien der einzelnen konkaven Linsenbereiche brauchen nicht exakt zu fluchten sondern können je nach dem Bereich des Sehfeldes des Endoskops auch im Verhältnis zueinander versetzt sein. Wenn auch die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele die Anwendung der Erfindung an einem Endoskop mit seitlicher Betrachtung zeigen, so ist die Erfindung doch auch in ähnlicher Weise bei einem Endoskop mit direkter Betrachtung anwendbar.

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Leerseite

Claims

Ansprüche

(1, Beleuchtungsanordnung für ein Endoskop mit einem Lichtführungselement, welches innerhalb eines flexiblen Tubus des Endoskops angeordnet ist, und mit einem vor der Stirnfläche des Lichtführungselements, aus der Licht austritt, und innerhalb eines am entfernten Ende des Endoskops ausgebildeten Beleuchtungsfensters angeordneten Deckglas,

dadurch gekennzeichnet , daß das Deckglas (6) mit einer Vielzahl konzentrisch angeordneter, konkaver Linsenbereiche (12, 13} 1^, 15, 16; 1?, 18) mit verschiedenen Krümmungsradien ausgebildet ist.

dadurch

Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 1,

gekennzeichnet

daß die Vielzahl kon

kaver Linsenbereiche (12, 13; 14-, 15, 16) diejenige Oberfläche des Deckglases (6) bilden, die der Stirnfläche (lla) des Lichtführungselements (11) unmittelbar gegenüberliegt, aus der das Licht austritt.

dadurch

Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 1,

gekennze ichne t

daß die Vielzahl kon

kaver Linsenbereiche (17, 18) eine Oberfläche des Deckglases (6) bilden, aus der Licht austritt.

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4. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , daß das Lichtführungselement (11) ein Bündel optischer Pasern aufweist.

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