DE102008039666B3 - Endoscope i.e. video endoscope, has radiation source generating UV light that is coupled to UV-permeable image guide in proximal region and directed to coloring material whose radiated light is guided in observation direction of endoscope - Google Patents

Endoscope i.e. video endoscope, has radiation source generating UV light that is coupled to UV-permeable image guide in proximal region and directed to coloring material whose radiated light is guided in observation direction of endoscope Download PDF

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Abstract

The endoscope (1) has a radiation energy producing device producing a radiation energy with a radiation source (12) arranged in a region of proximal end of an elongated shaft (2). The radiation energy is radiated as illumination light from distal end region of the shaft. The radiation source generates UV light that is coupled to the UV-permeable image guide in the proximal region and decoupled from the UV-permeable image guide in the image guide, and is directed to a fluorescent or phosphorescent coloring material (10) whose radiated light is guided in observation direction of the endoscope.

Description

Die Erfindung betrifft ein Endoskop.The The invention relates to an endoscope.

Jedes Endoskop benötigt einen Bildleiter, der das Bild vom distalen Ende zum proximalen Ende transportiert. Bei Videoendoskopen sitzt distal eine Videokamera und der Bildleiter, der über die Länge des Schaftes verläuft, besteht nur aus einem elektrischen Kabel. Gattungsgemäße Endoskope weisen dagegen optische Bildleiter auf, die als Relaislinsenanordnung oder als geordnetes Lichtleitfaserbündel ausgebildet sind, um das Bild über die Länge des Schaftes zu transportieren. Dabei benötigt der Bildleiter einen erheblichen Querschnitt über die gesamte Länge des Schaftes.each Endoscope needed an image guide, the image from the distal end to the proximal Transported at the end. For video endoscopes, a video camera is located distally and the picture director who over the length of the Shank runs, consists only of an electrical cable. Generic endoscopes have, on the other hand, optical image guides which act as a relay lens arrangement or are formed as an ordered optical fiber bundle to the Picture over the length to transport the shaft. In this case, the image guide requires a considerable Cross section over the entire length of the shaft.

Gattungsgemäße Endoskope weisen eine eingebaute Einrichtung zur Abstrahlung von Beleuchtungslicht auf. Früher waren dies am distalen Ende des Endoskopes angeordnete Glühlampen. Neuerdings tendiert die Entwicklung ebenfalls wieder zu distal angeordneten Lichtquellen, nun jedoch in Form von LED's.Generic endoscopes have a built-in device for emitting illumination light on. Earlier these were bulbs arranged at the distal end of the endoscope. recently The development also tends to be distally arranged again Light sources, but now in the form of LEDs.

Überwiegend werden jedoch seit langem Lichtleiter mit Lichtleitfasern verwendet, die den langgestreckten Schaft des Endoskopes durchlaufen, am distalen Ende in der gewünschten Richtung abstrahlen und am proximalen Ende an eine Lichtquelle angeschlossen sind. Alle Beleuchtungseinrichtungen benötigen jedoch zusätzlich erheblichen Querschnitt im Schaft.Mostly however, optical fibers have long been used with optical fibers, which pass through the elongated shaft of the endoscope, at the distal end End in the desired Radiate direction and connected at the proximal end to a light source are. However, all lighting devices require additional considerable Cross section in the shaft.

Man hat immer wieder die Frage diskutiert, ob es möglich ist, das Beleuchtungslicht über den optischen Bildleiter zu transportieren. Alle diese Überlegungen sind aber daran gescheitert, dass der optische Bildleiter dann in distaler Richtung Licht mit hoher Intensität transportieren muss, während er in proximaler Richtung das sehr schwache Licht des betrachteten Bildes transportiert. Rückreflexionen des Beleuchtungslichtes im Bildleiter an Linsenflächen, optischen Störungen und dergleichen, können nicht restlos vermieden werden. Aufgrund des hohen Intensitätsunterschiedes wird daher das Bild stets vom Beleuchtungslicht überstrahlt oder stark gestört.you has repeatedly discussed the question of whether it is possible to illuminate the light over the transport optical image guide. All these considerations but have failed because the optical image guide then in distal direction must transport light with high intensity while he in the proximal direction the very weak light of the considered Transported image. backreflections of the illumination light in the image guide to lens surfaces, optical disorders and the like can can not be completely avoided. Due to the high intensity difference Therefore, the image is always outshined or greatly disturbed by the illumination light.

Aus der DE 102 46 521 A1 und der US 2001/0029316 A1 sind Endoskope bekannt mit einem langgestreckten Schaft, der in seiner Länge von einem optischen Bildleiter durchlaufen ist und eine Einrichtung aufweist, die mit einer im Bereich des proximalen Endes des Schaftes angeordneten Strahlungsquelle Strahlungsenergie erzeugt, die vom distalen Endbereich des Schaftes als Beleuchtungslicht abgestrahlt wird, wobei die Strahlungsquelle UV-Licht erzeugt, das im proximalen Bereich in den UV-durchlässigen Bildleiter eingekoppelt und in dessen distalem Endbereich aus diesem ausgekoppelt wird.From the DE 102 46 521 A1 and the US 2001/0029316 A1 Endoscopes are known with an elongate shaft, which is traversed in its length by an optical image guide and having a device which generates with a radiation source arranged in the region of the proximal end of the shaft radiation energy radiated from the distal end portion of the shaft as illumination light, wherein the radiation source generates UV light, which is coupled in the proximal region into the UV-transmissive image guide and coupled out in the distal end region of this.

Aus der DE 10 2006 053 487 A1 und der US 2005/0276553 A1 sind Endoskope bekannt mit einem langgestreckten Schaft, der in seiner Länge von einem optischen Bildleiter durchlaufen ist und eine Einrichtung aufweist, die mit einer im Bereich des proximalen Endes des Schaftes angeordneten Strahlungsquelle Strahlungsenergie erzeugt, die vom distalen Endbereich des Schaftes als Beleuchtungslicht abgestrahlt wird, wobei die Strahlungsquelle UV-Licht erzeugt, das auf einen fluoreszierenden oder phosphoreszierenden Farbstoff gerichtet wird, dessen abgestrahltes Licht in Beobachtungsrichtung des Endoskops gelenkt wird.From the DE 10 2006 053 487 A1 and the US 2005/0276553 A1 Endoscopes are known with an elongate shaft, which is traversed in its length by an optical image guide and having a device which generates with a radiation source arranged in the region of the proximal end of the shaft radiation energy radiated from the distal end portion of the shaft as illumination light, wherein the radiation source generates UV light which is directed onto a fluorescent or phosphorescent dye whose radiated light is directed in the direction of observation of the endoscope.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die durch die Beleuchtung bedingten Platzprobleme zu verringern.The Object of the present invention is that by the Lighting conditional space problems decrease.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.These The object is achieved with the features of claim 1.

Die Erfindung geht von der Grundidee aus, das Bildlicht und das Beleuchtungslicht anhand der verwendeten Wellenlängen vollständig zu trennen. Es wird also Licht außerhalb des sichtbaren Bereiches durch den Bildleiter in distaler Richtung transportiert und nach Auskoppeln aus dem Bildleiter durch Fluoreszenz in sichtbares Licht umgewandelt. Als anregendes Licht muss dafür ultraviolettes Licht verwendet werden. Reflexionen des ultravioletten Lichtes im Bildleiter stören nicht, da es vom Auge nicht wahrnehmbar ist. Da ein Lichtleiter nicht benö tigt wird, kann der Schaft schlanker ausgebildet werden. Es wird Raum und Material gespart.The Invention is based on the basic idea, the image light and the illumination light based on the wavelengths used Completely to separate. So it becomes light outside the visible range transported by the image guide in the distal direction and after Decoupling from the image guide by fluorescence into visible light transformed. As stimulating light must be used for ultraviolet light become. Reflections of ultraviolet light in the picture guide do not disturb because it is imperceptible to the eye. Since a light guide is not needed, the shaft can be made slimmer. It becomes space and material saved up.

Es muss natürlich dafür gesorgt werden, dass das im distalen Endbereich des Endoskopes von dem UV-bestrahlten fluoreszierenden Farbstoff erzeugte, sichtbare Licht nicht rückwärts wieder in den Bildleiter zum Auge des Betrachters hin gelangt. Nach Anspruch 2 ist dazu vorteilhaft ein den Rückweg sperrendes Filter vorgesehen, das sichtbares Licht nicht zurücklässt, wohl aber ultraviolettes Licht in distaler Richtung durchlässt.It must of course ensured be that in the distal end of the endoscope of the UV-irradiated fluorescent dye produced, visible light does not reverse back gets into the picture ladder to the eye of the beholder. According to claim 2 is advantageous to the way back locking filter, which does not leave visible light, well but allows ultraviolet light to pass in the distal direction.

Der das UV-Licht umwandelnde Farbstoff kann fluoreszierend oder auch phosphoreszierend ausgebildet sein und kann Licht in gewünschter Farbe erzeugen. Vorteilhaft erzeugt er gemäß Anspruch 3 weißes Licht durch Fluoreszenz.Of the The UV-converting dye can be fluorescent or too Be formed phosphorescent and can light in the desired Create color. Advantageously, it produces white light according to claim 3 by fluorescence.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einer einzigen 1 anhand eines Achsschnittes durch ein erfindungsgemäßes Endoskop dargestellt.In the drawing, the invention is in a single 1 illustrated by an axial section through an endoscope according to the invention.

1 zeigt ein Endoskop 1 mit einem langgestreckten, rohrförmigen Schaft 2, von dem in 1 der distale Endbereich und der proximale Endbereich dargestellt sind. 1 shows an endoscope 1 with an elongated, tubular shaft 2 of which in 1 the distal end portion and the proximal end portion are shown.

Der Schaft wird über seine Länge von einem optischen Bildleiter durchlaufen. Dies kann ein geordnetes Bildleitfaserbündel sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Bildleiter von hintereinander angeordneten Stablinsen 3 gebildet. Am distalen Ende des Schaftes 2 ist ein schematisch als einfache Linse dargestelltes Objektiv 4 vorgesehen und am proximalen Ende des Schaftes 2 ein ebenfalls als einfache Linse dargestelltes Okular 5. Das Auge des Betrachters betrachtet das Okular 5 durch ein Fenster 6 und kann somit durch die Relaislinsenanordnung mit den Stablinsen 3 und durch das Objektiv 4 und ein davor angeord netes Fenster 7 ein Beobachtungsgebiet betrachten, das vor der distalen Stirnfläche 8 des Schaftes 2 liegt.The shaft is traversed over its length by an optical image guide. This can be an ordered picture fiber bundle. In the illustrated embodiment, the image guide of successively arranged rod lenses 3 educated. At the distal end of the shaft 2 is a lens shown schematically as a simple lens 4 provided and at the proximal end of the shaft 2 an eyepiece also shown as a simple lens 5 , The eye of the beholder looks at the eyepiece 5 through a window 6 and thus can through the relay lens assembly with the rod lenses 3 and through the lens 4 and a window in front of it 7 consider an observation area, in front of the distal end face 8th of the shaft 2 lies.

In der Stirnfläche 8 ist ein weiteres Fenster 9 angeordnet, durch das Beleuchtungslicht vom Inneren des Schaftes 2 nach außen strahlt. Dieses Licht wird von einem Leuchtkörper 10 erzeugt und mit einer Strahlformeinrichtung, die in 1 als einfache Linse 11 dargestellt ist, durch das Fenster 9 auf das Beobachtungsgebiet gerichtet.In the face 8th is another window 9 arranged, by the illumination light from the interior of the shaft 2 radiates outwards. This light is from a luminous body 10 produced and with a beam shaping device, which in 1 as a simple lens 11 is shown through the window 9 directed to the observation area.

Der Leuchtkörper besteht aus phosphoreszierendem oder vorzugsweise aus fluoreszierendem Farbstoff und wird von einer UV-Lampe bestrahlt, die am proximalen Endbereich seitlich durch einen Stutzen 13 in das Innere des Schaftes 2 einstrahlt und dort, im dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen dem Okular 5 und der ersten Stablinse 3, von einem Umlenkspiegel 14 in distaler Richtung in die Stablinsenanordnung umgelenkt wird. Dabei muss der Umlenkspiegel 14 auch in proximaler Richtung in Achsrichtung des Schaftes 2 durchlässig sein, um das Bildlicht zum Okular 5 durchzulassen.The luminous element consists of phosphorescent or preferably of fluorescent dye and is irradiated by a UV lamp, which at the proximal end region laterally through a connecting piece 13 into the interior of the shaft 2 irradiates and there, in the illustrated embodiment between the eyepiece 5 and the first rod lens 3 , from a deflecting mirror 14 is deflected in the distal direction in the rod lens assembly. In this case, the deflection mirror 14 also in the proximal direction in the axial direction of the shaft 2 be translucent to the image light to the eyepiece 5 pass.

Vom Umlenkspiegel 14 aus verläuft das UV-Licht durch alle Stablinsen 3, um zwischen der distal letzten Stablinse und dem Objektiv 4 mit einem Umlenkspiegel 15 um 90° auf einen Umlenkspiegel 16 gelenkt zu werden, der, wie 1 zeigt, in der Flucht der Linse 11 sitzt. Von dem Spiegel 16 aus wird das UV-Licht auf den Leuchtkörper 10 gerichtet, um diesen zur Fluoreszenz anzuregen.From the deflection mirror 14 From the UV light passes through all rod lenses 3 to move between the distally last rod lens and the lens 4 with a deflection mirror 15 by 90 ° on a deflection mirror 16 to be directed, who, how 1 shows, in the flight of the lens 11 sitting. From the mirror 16 out the UV light is on the filament 10 directed to stimulate this to fluorescence.

Vom Leuchtkörper 10 erzeugtes sichtbares Licht darf nicht rückwärts zum Okular 5 laufen. Dafür kann in geeigneter Weise z. B. durch die Ausbildung und Anordnung der Umlenkspiegel 15 und 16 gesorgt werden. Im Ausführungsbeispiel wird dies sehr wirkungsvoll durch ein Filter 17 erreicht, das im Bereich des Leuchtkörpers 10 in proximaler Richtung vollständig verschließend angeordnet ist und das dafür sorgt, dass UV-Licht in distaler Richtung zum Leuchtkörper 10 durchgelassen wird, von diesem aber kein sichtbares Licht zurück zum Beobachter gelangen kann.From the luminous body 10 generated visible light must not backwards to the eyepiece 5 to run. This can be done in a suitable manner z. B. by the design and arrangement of the deflection mirror 15 and 16 be taken care of. In the embodiment, this is very effective through a filter 17 achieved in the area of the filament 10 is arranged completely occlusive in the proximal direction and which ensures that UV light in the distal direction to the filament 10 is passed through, but from this no visible light can get back to the observer.

Über den von den Stablinsen 3 gebildeten Bildleiter wird also sowohl das vom Objektiv 4 kommende Bildlicht in Richtung zum Okular 5 geleitet als auch UV-Licht von der Lampe 12 bis zur Auskoppelstelle 15 und von dort zum Leuchtkörper 10. Der Umlenkspiegel 15 muss entsprechend ausgebildet sein, also Bildlicht in Achsrichtung nach proximal durchlassen.About the of the rod lenses 3 So formed image guide is both the lens 4 coming image light towards the eyepiece 5 passed as well as UV light from the lamp 12 to the decoupling point 15 and from there to the filament 10 , The deflection mirror 15 must be designed accordingly, so let image light in the axial direction to the proximal.

Die UV-Lampe 12 kann in geeigneter Weise am Stutzen 13 angeordnet sein oder z. B. von einem externen Lampengehäuse her an den Stutzen 13 mit einem Lichtleitkabel angeschlossen sein. Beispielsweise sind UV-LED's für diese Zwecke geeignet.The UV lamp 12 can suitably be on the neck 13 be arranged or z. B. from an external lamp housing forth to the nozzle 13 be connected with a fiber optic cable. For example, UV LEDs are suitable for these purposes.

Der von den Stablinsen 3 gebildete Bildleiter muss, soweit er UV-Licht übertragen soll, dafür durchlässig sein und kann dazu z. B. aus Quarz bestehen.The of the rod lenses 3 As far as it is to transmit UV light, the image conductor formed must be permeable to it and can be used, for example, to remove UV light. B. made of quartz.

Der für den Leuchtkörper 10 verwendete Farbstoff muss z. B. in geeigneter Mischung zur Erzeugung einer gewünschten Farbe ausgebildet sein, vorzugsweise eines geeigneten Weißtones.The one for the filament 10 used dye must z. B. be formed in a suitable mixture to produce a desired color, preferably a suitable white tone.

Claims (3)

Endoskop (1) mit einem langgestreckten Schaft (2), der in seiner Länge von einem optischen Bildleiter (3) durchlaufen ist und eine Einrichtung aufweist, die mit einer im Bereich des proximalen Endes des Schaftes (2) angeordneten Strahlungsquelle (12) Strahlungsenergie erzeugt, die vom distalen Endbereich des Schaftes (2) als Beleuchtungslicht abgestrahlt wird, wobei die Strahlungsquelle (12) UV-Licht erzeugt, das im proximalen Bereich in den UV-durchlässigen Bildleiter (3) eingekoppelt und in dessen distalem Endbereich aus diesem ausgekoppelt und auf einen fluoreszierenden oder phosphoreszierenden Farbstoff (10) gerichtet wird, dessen abgestrahltes Licht in Beobachtungsrichtung des Endoskopes (1) gelenkt wird.Endoscope ( 1 ) with an elongated shaft ( 2 ), which in its length by an optical image guide ( 3 ) and has a device which, with a in the region of the proximal end of the shaft ( 2 ) arranged radiation source ( 12 Radiation energy generated by the distal end of the shaft ( 2 ) is emitted as illumination light, wherein the radiation source ( 12 ) Produces UV light which, in the proximal region, penetrates into the UV-transmissive image guide ( 3 ) and decoupled from its distal end region and onto a fluorescent or phosphorescent dye ( 10 ) whose radiated light in the direction of observation of the endoscope ( 1 ) is directed. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Auskoppeleinrichtung (15) und dem Farbstoff (10) ein Filter (17) angeordnet ist, das UV-Licht durchlässt, jedoch sichtbares Licht sperrt.Endoscope according to claim 1, characterized in that between the decoupling device ( 15 ) and the dye ( 10 ) a filter ( 17 ), which transmits UV light but blocks visible light. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbstoff (10) weißes Licht durch Fluoreszenz erzeugend ausgebildet ist.Endoscope according to claim 1, characterized in that the dye ( 10 ) white light is formed by fluorescence generating.
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