DE102019123720B3 - endoscope - Google Patents

endoscope Download PDF

Info

Publication number
DE102019123720B3
DE102019123720B3 DE102019123720.3A DE102019123720A DE102019123720B3 DE 102019123720 B3 DE102019123720 B3 DE 102019123720B3 DE 102019123720 A DE102019123720 A DE 102019123720A DE 102019123720 B3 DE102019123720 B3 DE 102019123720B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
endoscope
interface
optical
coating
low transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102019123720.3A
Other languages
German (de)
Inventor
Yasuaki Ushio
Thorsten Jürgens
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Winter and Ibe GmbH
Original Assignee
Olympus Winter and Ibe GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Winter and Ibe GmbH filed Critical Olympus Winter and Ibe GmbH
Priority to DE102019123720.3A priority Critical patent/DE102019123720B3/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102019123720B3 publication Critical patent/DE102019123720B3/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/12Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with cooling or rinsing arrangements
    • A61B1/127Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with cooling or rinsing arrangements with means for preventing fogging
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00064Constructional details of the endoscope body
    • A61B1/00071Insertion part of the endoscope body
    • A61B1/0008Insertion part of the endoscope body characterised by distal tip features
    • A61B1/00096Optical elements
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00112Connection or coupling means
    • A61B1/00121Connectors, fasteners and adapters, e.g. on the endoscope handle
    • A61B1/00126Connectors, fasteners and adapters, e.g. on the endoscope handle optical, e.g. for light supply cables
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/07Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements using light-conductive means, e.g. optical fibres
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2407Optical details
    • G02B23/2461Illumination
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0006Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means to keep optical surfaces clean, e.g. by preventing or removing dirt, stains, contamination, condensation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00163Optical arrangements
    • A61B1/00195Optical arrangements with eyepieces
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/002Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor having rod-lens arrangements

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Endoskop (10) mit einem optischen System und einer Beleuchtungseinheit, die eine Lichtquelle oder eine optische Lichtquellenschnittstelle (20) umfasst, welche zum Anschließen einer externen Lichtquelle ausgebildet ist.Erfindungsgemäß ist wenigstens eine optische Grenzfläche eines distalen oder proximalen Elements des optischen Systems und/oder der Beleuchtungseinheit des Endoskops (10) mit einer Niedrigtransmissionsbeschichtung mit temperaturabhängiger Transmission (50, 52, 54, 56, 58) versehen.The invention relates to an endoscope (10) with an optical system and a lighting unit which comprises a light source or an optical light source interface (20) which is designed for connecting an external light source. According to the invention, at least one optical interface is a distal or proximal element of the optical The system and / or the lighting unit of the endoscope (10) are provided with a low-transmission coating with temperature-dependent transmission (50, 52, 54, 56, 58).

Description

Die Erfindung betrifft ein Endoskop mit einem optischen System und einer Beleuchtungseinheit, die eine Lichtquelle oder eine optische Lichtquellenschnittstelle umfasst, welche zum Anschließen einer externen Lichtquelle ausgebildet ist.The invention relates to an endoscope with an optical system and a lighting unit which comprises a light source or an optical light source interface which is designed for connecting an external light source.

Moderne Endoskope werden mit immer höheren Lichtstärken entwickelt, die immer höher auflösende Bildsensoren unterstützen. Dabei wird üblicherweise angenommen, dass die höhere Helligkeit der Endoskope für die Benutzer gut ist. Diese Entwicklung führt allerdings auch dazu, dass Endoskope nach dem Einführen in einen Körperhohlraum eines Patienten bei einem Eingriff oder einer Untersuchung schneller beschlagen als ältere Endoskope, die weniger lichtstark sind. Dies hängt damit zusammen, dass bei einer höheren Lichtstärke der Optik des Endoskops eine geringere Beleuchtungslichtstärke aus der Faseroptik der Beleuchtungseinheit des Endoskops notwendig ist. Aufgrund der geringeren notwendigen Beleuchtungsintensität aus den Lichtleitfasern der Faseroptik ergeben sich geringere thermische Verluste, die sich in einer Erwärmung des Endoskops niederschlagen, und das Endoskop kühlt auch schneller wieder ab. Diese geringere Erwärmung des Endoskops, insbesondere im distalen Teil, begünstigt das Beschlagen des Lichteintrittsfensters am distalen Ende des Endoskopschafts, da das Saphirglas des Eingangsfensters eine kühlere Temperatur aufweist als der zu untersuchende Innenraum, beispielsweise der Bauchraum eines Patienten. Ein weiterer Grund, warum das Endoskop sich erwärmen sollte, ist die bessere Verträglichkeit mit dem ebenfalls wärmeren Gewebe des Patienten.Modern endoscopes are being developed with ever higher light intensities that support ever higher resolution image sensors. It is usually assumed that the higher brightness of the endoscopes is good for the user. However, this development also means that endoscopes fog up faster than older endoscopes, which are less bright, after being inserted into a patient's body cavity during an intervention or an examination. This is related to the fact that with a higher light intensity of the optics of the endoscope, a lower illumination light intensity from the fiber optics of the illumination unit of the endoscope is necessary. Due to the lower necessary illumination intensity from the optical fibers of the fiber optics, there are lower thermal losses, which are reflected in the endoscope heating up, and the endoscope also cools down more quickly. This lower heating of the endoscope, especially in the distal part, favors fogging of the light entry window at the distal end of the endoscope shaft, since the sapphire glass of the entry window has a cooler temperature than the interior to be examined, for example the abdomen of a patient. Another reason why the endoscope should warm up is that it is better tolerated by the patient's tissue, which is also warmer.

Herkömmlicherweise wird das Beschlagen des Endoskops durch eine Antibeschlagbeschichtung des Eintrittsfensters bekämpft. Ein Beispiel einer solchen Beschichtung ist in US 10,039,442 B2 offenbart, wobei ein optisch transparenter Antibeschlagfilm auf Polyesterbasis mit einer optisch klaren Klebeverbindung an einer Linse befestigt wird. Der Antibeschlag-Film ist hydrophil, damit Wasser sich ausbreiten kann und sich nicht ansammelt.Conventionally, fogging of the endoscope is combated by an anti-fog coating on the entrance window. An example of such a coating is in US 10,039,442 B2 discloses, wherein an optically transparent polyester-based anti-fog film is attached to a lens with an optically clear adhesive bond. The anti-fog film is hydrophilic so that water can spread and not build up.

DE 10 2016 007 669 A1 betrifft eine Endoskopschutzhülle, die zur Vermeidung von Feuchtigkeitskondensation verwendet wird, wobei durch direkte oder indirekte Aufheizung des distalen Fensters und/oder eines daran angrenzenden Bereichs in oder an der Endoskopschutzhülle die Temperatur des Fensters über die herrschende Taupunkttemperatur gehoben wird. Das distale Fenster der Endoskopschutzhülle ist durch Absorption von Strahlung aufheizbar, wobei eine Strahlung absorbierende Schicht in oder auf dem distalen Fenster angeordnet ist. Die Schicht kann absorbierend oder reflektierend für einen ersten Wellenlängenbereich und transparent für einen zweiten Wellenlängenbereich ausgestaltet sein. So kann infrarote Strahlung zur Erwärmung des distalen Fensters benutzt werden. DE 10 2016 007 669 A1 relates to an endoscope protective cover which is used to prevent moisture condensation, the temperature of the window being raised above the prevailing dew point temperature through direct or indirect heating of the distal window and / or an adjacent area in or on the endoscope protective cover. The distal window of the endoscope protective cover can be heated by absorption of radiation, a radiation-absorbing layer being arranged in or on the distal window. The layer can be designed to be absorbent or reflective for a first wavelength range and transparent for a second wavelength range. For example, infrared radiation can be used to heat the distal window.

US 2015/0289751 A1 offenbart eine Kombination aus nanoskopisch und/oder mikroskopisch rauen Oberflächen und einer hydrophoben Beschichtung zur Vermeidung von Beschlag auf der Oberfläche von Endoskoplinsen. Der durch die Beschichtung verursachte Verlust der Transmission soll auf weniger als 20 % begrenzt werden. Ferner offenbart US 2014/0200406 A1 ein Strahlung absorbierendes Element im Bereich einer distalen Linse, welches wiederum zur Erwärmung der distalen Linse und damit zur Verringerung eines Beschlags derselben dient. US 2015/0289751 A1 discloses a combination of nanoscopically and / or microscopically rough surfaces and a hydrophobic coating to avoid fogging on the surface of endoscope lenses. The loss of transmission caused by the coating should be limited to less than 20%. Also disclosed US 2014/0200406 A1 a radiation-absorbing element in the area of a distal lens, which in turn serves to heat the distal lens and thus to reduce fogging thereof.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein alternatives Endoskop mit geringerer Neigung zum Beschlagen zur Verfügung zu stellen.In contrast, the invention is based on the object of providing an alternative endoscope with a lower tendency to fog up.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Endoskop mit einem optischen System und einer Beleuchtungseinheit, die eine Lichtquelle oder eine optische Lichtquellenschnittstelle umfasst, welche zum Anschließen einer externen Lichtquelle ausgebildet ist, wobei wenigstens eine optische Grenzfläche eines distalen oder proximalen Elements des optischen Systems und/oder der Beleuchtungseinheit des Endoskops mit einer Niedrigtransmissionsbeschichtung versehen ist, das dadurch weitergebildet ist, dass die Niedrigtransmissionsbeschichtung eine temperaturabhängige Transmission aufweist, die mit steigender Temperatur ansteigt.The object is achieved by an endoscope with an optical system and a lighting unit which comprises a light source or an optical light source interface which is designed for connecting an external light source, with at least one optical interface of a distal or proximal element of the optical system and / or the The lighting unit of the endoscope is provided with a low-transmission coating, which is further developed in that the low-transmission coating has a temperature-dependent transmission which increases with increasing temperature.

Der Grundgedanke der Erfindung ist, dass erkannt wurde, dass die thermische Wirkung der verwendeten Lichtquellen auch bei vergrößerter Lichtstärke moderner Endoskope aufgrund größerer numerischer Apertur zur Erwärmung des Endoskops und damit zur Vermeidung von Beschlag verwendet werden kann, wenn die Beleuchtungsstärke nicht, wie bisher bei modernen lichtstarken Endoskopen, abgeregelt wird, sondern bei voller Stärke gelassen wird. Der Einsatz von Beschichtungen mit niedriger Transmission führt dazu, dass an diesen Stellen besonders viel Beleuchtungsstärke verloren geht und in thermische Energie verwandelt wird und somit das Endoskop aufheizt. Dabei werden die Beleuchtungsstärke und der Grad der Transmission der entsprechenden Niedrigtransmissionsbeschichtung (Low-Transmission-Beschichtung) so gewählt, dass die gewünschte Beleuchtungsstärke beim Bildsensor oder im Okular ankommt und der gewünschte thermische Effekt eintritt.The basic idea of the invention is that it has been recognized that the thermal effect of the light sources used can be used to heat the endoscope and thus to avoid fogging even with increased light intensity of modern endoscopes due to the larger numerical aperture, if the illuminance is not, as was previously the case with modern ones bright endoscopes, is regulated, but is left at full power. The use of coatings with low transmission means that a particularly large amount of illuminance is lost at these points and is converted into thermal energy and thus heats up the endoscope. The illuminance and the degree of transmission of the corresponding low-transmission coating (low-transmission coating) are selected so that the desired illuminance reaches the image sensor or the eyepiece and the desired thermal effect occurs.

In Ausführungsformen weist die Niedrigtransmissionsbeschichtung nach Ihrer Aufbringung eine Transmission 10% ≤ Tlc ≤ 95 % auf, insbesondere in einem Wellenlängenbereich von 400 nm ≤ A ≤ 630 nm.In embodiments, the low-transmission coating has a transmission of 10% T lc 95% after its application, in particular in a wavelength range of 400 nm ≤ A ≤ 630 nm.

Die Niedrigtransmissionsbeschichtung ist in Ausführungsformen derart ausgebildet oder aufgebracht, dass sie sich bei wiederholten Aufbereitungen des Endoskops abnutzt. Hintergrund hiervon ist, dass durch das Aufbereiten von Endoskopen, insbesondere das Reinigen und Autoklavieren, die Lichtverluste im optischen System der Endoskope über die Lebensdauer der Endoskope hinweg zunehmen. Dies liegt daran, dass die Oberflächen der optischen Elemente durch das wiederholte Reinigen angegriffen werden und ihre Transmission abnimmt. Dieser Effekt wird dadurch ausgeglichen, dass andererseits das wiederholte Reinigen der Endoskope dazu führt, dass sich die Niedrigtransmissionsbeschichtung abnutzt und ihre Dicke abnimmt. Dadurch nimmt ihre Transmission wieder zu und gleicht die Abnahme der Transmission des restlichen optischen Systems aus. Da die thermischen Verluste im optischen System somit auch nach häufig wiederholtem Aufbereiten annähernd gleich bleiben, wird das Endoskop auch weiterhin stärker erwärmt, womit sich das Problem des Beschlagens während der Lebensdauer des Endoskops begrenzen lässt.In embodiments, the low transmission coating is designed or applied in such a way that it wears off when the endoscope is reprocessed repeatedly. The background to this is that the reprocessing of endoscopes, in particular cleaning and autoclaving, increases the light losses in the optical system of the endoscopes over the life of the endoscopes. This is because the surfaces of the optical elements are attacked by repeated cleaning and their transmission decreases. This effect is offset by the fact that, on the other hand, repeated cleaning of the endoscopes leads to the low-transmission coating wearing off and its thickness decreasing. As a result, their transmission increases again and compensates for the decrease in transmission of the rest of the optical system. Since the thermal losses in the optical system thus remain approximately the same even after frequently repeated processing, the endoscope continues to be heated more intensely, which means that the problem of fogging can be limited during the life of the endoscope.

In Ausführungsformen ist wenigstens eine mit einer Niedrigtransmissionsbeschichtung versehene optische Grenzfläche eine Grenzfläche eines Eintrittsfensters des optischen Systems ist, wobei insbesondere die mit einer Niedrigtransmissionsbeschichtung versehene optische Grenzfläche des Eintrittsfensters die distale äußere Grenzfläche ist. Diese Grenzfläche ist besonders stark vom Beschlagen betroffen und auch bei jeder Aufbereitung den Belastungen der Reinigung und des Autoklavierens ausgesetzt.In embodiments, at least one optical interface provided with a low transmission coating is an interface of an entry window of the optical system, in particular the optical interface of the entry window provided with a low transmission coating being the distal outer interface. This interface is particularly badly affected by fogging and is exposed to the stresses of cleaning and autoclaving with every reprocessing.

In Ausführungsformen ist wenigstens eine mit einer Niedrigtransmissionsbeschichtung versehene optische Grenzfläche eine Grenzfläche einer Eintrittslinse des optischen Systems. Falls kein Eintrittsfenster bzw. Deckglas vorhanden ist, ist die Eintrittslinse ebenfalls direkt dem Aufbereiten ausgesetzt und neigt im Einsatz zum Beschlagen.In embodiments, at least one optical interface provided with a low transmission coating is an interface of an entrance lens of the optical system. If there is no entry window or cover glass, the entry lens is also directly exposed to processing and tends to fog up during use.

In weiteren Ausführungsformen ist wenigstens eine mit einer Niedrigtransmissionsbeschichtung versehene optische Grenzfläche eine proximale Grenzfläche oder eine distale optische Grenzfläche eines Lichtleitfaserbündels der Beleuchtungseinheit. An dieser Stelle ist die Lichtintensität besonders hoch, so dass eine besonders starke thermische Dissipation stattfindet, die zu einer erwünschten Erwärmung des Endoskops führt. Die optischen Grenzflächen des Lichtleitfaserbündels können, abhängig vom Typ des Endoskops, auch während der Aufbereitung offen zutage liegen, so dass sich ebenfalls der Abnutzungseffekt einstellen kann.In further embodiments, at least one optical interface provided with a low-transmission coating is a proximal interface or a distal optical interface of an optical fiber bundle of the lighting unit. At this point the light intensity is particularly high, so that a particularly strong thermal dissipation takes place, which leads to the desired heating of the endoscope. Depending on the type of endoscope, the optical interfaces of the fiber optic bundle can also be exposed during reprocessing, so that the wear effect can also occur.

Gemäß weiteren Ausführungsformen ist wenigstens eine mit einer Niedrigtransmissionsbeschichtung versehene optische Grenzfläche eine Grenzfläche einer Linse oder eines Austrittsfensters eines Okulars oder einer Austrittsoptik des optischen Systems, insbesondere ist die mit einer Niedrigtransmissionsbeschichtung versehene optische Grenzfläche des Austrittsfensters die proximale äußere Grenzfläche. Im Falle einer im hermetischen Teil des Endoskops angeordneten Linse oder eines anderen optischen Elements im hermetischen Teil, welches mit einer Niedrigtransmissionsbeschichtung versehen ist, nutzt sich die Beschichtung nicht ab und sorgt damit dauerhaft für einen Eintrag an thermischer Dissipation und sorgt damit dauerhaft für die Erwärmung des Endoskops im Betrieb. Die proximale Grenzfläche eines Austrittsfensters ist wiederum der Aufbereitung ausgesetzt.According to further embodiments, at least one optical interface provided with a low transmission coating is an interface of a lens or an exit window of an eyepiece or an exit optics of the optical system, in particular the optical interface of the exit window provided with a low transmission coating is the proximal outer interface. In the case of a lens arranged in the hermetic part of the endoscope or another optical element in the hermetic part that is provided with a low-transmission coating, the coating does not wear off and thus permanently ensures an entry of thermal dissipation and thus permanently ensures that the Endoscope in operation. The proximal interface of an exit window is in turn exposed to processing.

Die zuvor genannten Ausführungsformen dafür, welche optischen Elemente an welchen Grenzflächen mit einer entsprechenden Niedrigtransmissionsbeschichtung versehen sind, können miteinander kombiniert werden. So kann durch eine Kombination der erfindungsgemäßen Beschichtung mehrerer optischer Elemente sowohl gezielt beeinflusst werden, an welchen Stellen im Endoskop ein thermischer Verlust und somit eine Erwärmung des Endoskops auftritt, als auch, durch Auswahl von außen liegenden und hermetisch abgekapselten Grenzflächen die Rate der Abnutzung der Beschichtungen beeinflusst und geeignet gewählt werden, um eine möglichst konstante Gesamttransmission des optischen Systems einschließlich der Niedrigtransmissionsbeschichtungen über die Lebensdauer des Endoskops hinweg zu gewährleisten.The aforementioned embodiments for which optical elements are provided with a corresponding low transmission coating at which interfaces can be combined with one another. Thus, by combining the coating of several optical elements according to the invention, it is possible to specifically influence the locations in the endoscope at which thermal loss and thus heating of the endoscope occurs, as well as the rate of wear of the coatings by selecting external and hermetically sealed interfaces can be influenced and selected appropriately in order to ensure the most constant possible overall transmission of the optical system including the low-transmission coatings over the life of the endoscope.

Erfindungsgemäß weist die Niedrigtransmissionsbeschichtung eine temperaturabhängige Transmission auf, die mit steigender Temperatur ansteigt, insbesondere im sichtbaren Bereich. Dies bedeutet, dass im kalten Endoskop eine höhere thermische Verlustleistung und somit Erwärmung auftritt als beim erwärmten Endoskop, bis sich ein Gleichgewicht einstellt, bei dem die Optik des Endoskops nicht mehr beschlägt.According to the invention, the low transmission coating has a temperature-dependent transmission which increases with increasing temperature, in particular in the visible range. This means that in the cold endoscope there is a higher thermal power loss and thus heating than in the heated endoscope, until an equilibrium is reached in which the optics of the endoscope no longer fog up.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Beleuchtungseinheit Lichtleitfasern mit einer niedrigen Transmission. In diesem Fall wirken die Lichtleitfasern auf ihrer Gesamtlänge als Verlustbringer und somit Quelle thermischer Dissipation, so dass das Endoskop gleichmäßig über seine Länge erwärmt wird.In a further embodiment, the lighting unit comprises optical fibers with a low transmission. In this case, the optical fibers act as a loss generator over their entire length and thus a source of thermal dissipation, so that the endoscope is heated evenly over its length.

Zusätzlich ist oder wird in einer Ausführungsform zwischen einem Kamerakopf und einer Austrittsoptik ein dünner Niedrigtransmissionsfilter eingesetzt.In addition, in one embodiment, a thin low-transmission filter is or is used between a camera head and an exit optic.

In weiteren Ausführungsformen ist wenigstens eine optische Grenzfläche eines distalen Elements des optischen Systems und/oder der Beleuchtungseinheit des Endoskops, insbesondere zusätzlich, mit einer Antibeschlag-Beschichtung versehen. Damit wird das Beschlagen des Eintrittsfensters des Endoskops auch dann verhindert oder begrenzt, wenn es noch kalt ist. In further embodiments, at least one optical interface of a distal element of the optical system and / or of the lighting unit of the endoscope is, in particular additionally, provided with an anti-fog coating. This prevents or limits fogging of the entry window of the endoscope even when it is still cold.

Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und der beigefügten Zeichnung ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen.Further features of the invention will become apparent from the description of embodiments according to the invention together with the claims and the accompanying drawing. Embodiments according to the invention can fulfill individual features or a combination of several features.

Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit „insbesondere“ oder „vorzugsweise“ gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen.In the context of the invention, features that are identified with “in particular” or “preferably” are to be understood as optional features.

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnung verwiesen wird. Es zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Endoskops.
The invention is described below without restricting the general inventive concept on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawing, with express reference being made to the drawing with regard to all inventive details not explained in more detail in the text. It shows:
  • 1 a schematic representation of an endoscope according to the invention.

In 1 ist ein Endoskop 10 gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Es handelt sich um die Bauform eines Laparoskops mit starrem Schaft 12, dessen in 1 links dargestelltes distales Ende von einem Eintrittsfenster 30 abgedeckt ist, hinter dem einerseits eine Eintrittslinse 32 des optischen Systems des Endoskops 10 angeordnet ist, an die sich ein Umkehrlinsensystem 34 mit einer Reihe von Umkehrlinsensätzen anschließt, welche das von links einfallende Licht aus einer zu untersuchenden Umgebung, beispielsweise eines Körperhohlraums eines Patienten, zu den Linsen 42 und einem Austrittsfenster 44 eines Okulars 40 des Endoskops 10 weiterleiten. Das Okular 40 kann so ausgestaltet sein, dass es zum Einsehen mit dem bloßen Auge ausgebildet ist oder, dass ein Kamerakopf mit einer eigenen Optik und einem Bildsensor angeschlossen werden kann. Im dem Endoskop 10 kann auch direkt ein Bildsensor eingebaut sein.In 1 is an endoscope 10 shown schematically according to the invention. It is the design of a laparoscope with a rigid shaft 12th , whose in 1 Distal end of an entry window shown on the left 30th is covered, behind the one hand an entrance lens 32 of the optical system of the endoscope 10 is arranged to which an erecting lens system 34 connected to a series of erecting lens sets, which the incident light from the left from an area to be examined, for example a body cavity of a patient, to the lenses 42 and an exit window 44 an eyepiece 40 of the endoscope 10 hand off. The eyepiece 40 can be designed so that it is designed for viewing with the naked eye or that a camera head with its own optics and an image sensor can be connected. In the endoscope 10 an image sensor can also be installed directly.

Das in 1 dargestellte Endoskop 10 hat keine eigene Beleuchtungsquelle, allerdings eine Beleuchtungseinheit, die eine Lichtquellenschnittstelle 20 aufweist, an die eine Lichtquelle angeschlossen werden kann. An der Lichtquellenschnittstelle befindet sich eine proximale optische Grenzfläche 22 eines Lichtleitfaserbündels 24, welches das von der nicht dargestellten Lichtquelle über die Lichtquellenschnittstelle 20 eingeführte Beleuchtungslicht zu einer distalen optischen Grenzfläche 26 des Lichtleitfaserbündels 24 führt, aus der das Beleuchtungslicht austritt und die zu untersuchende Umgebung beleuchtet. Unter der optischen Grenzfläche des Lichtleitfaserbündels 24 wird dabei im Rahmen der vorliegenden Beschreibung die Summe der optischen Grenzflächen der einzelnen Lichtleitfasern des Lichtleitfaserbündels 24 verstanden.This in 1 illustrated endoscope 10 does not have its own lighting source, but has a lighting unit that has a light source interface 20th has to which a light source can be connected. There is a proximal optical interface at the light source interface 22nd an optical fiber bundle 24 , which the from the light source, not shown, via the light source interface 20th introduced illuminating light to a distal optical interface 26th of the optical fiber bundle 24 leads from which the illuminating light emerges and illuminates the area to be examined. Below the optical interface of the fiber optic bundle 24 is the sum of the optical interfaces of the individual optical fibers of the optical fiber bundle in the context of the present description 24 Roger that.

In dem Ausgangsbeispiel der 1 kann die Außenfläche des Eintrittsfensters 30 eine Niedrigtransmissionsbeschichtung 50 aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann im distalen Bereich die distale optische Grenzfläche 26 des Lichtleitfaserbündels 24 eine Niedrigtransmissionsbeschichtung 52 und/oder die Eintrittslinse 32 eine Niedrigtransmissionsbeschichtung 54 aufweisen. Eine Niedrigtransmissionsbeschichtung 56 kann an der proximalen optischen Grenzfläche 22 des Lichtleitfaserbündels 24 an der Lichtquellenschnittstelle 20 angeordnet sein. Schließlich kann auch das Austrittsfenster 44 mit einer Niedrigtransmissionsbeschichtung 58 versehen sein.In the starting example of the 1 can be the outer surface of the entry window 30th a low transmission coating 50 exhibit. Additionally or alternatively, the distal optical interface can be used in the distal region 26th of the optical fiber bundle 24 a low transmission coating 52 and / or the entrance lens 32 a low transmission coating 54 exhibit. A low transmission coating 56 can be at the proximal optical interface 22nd of the optical fiber bundle 24 at the light source interface 20th be arranged. Finally, the exit window 44 with a low transmission coating 58 be provided.

Die distalen Beschichtungen sorgen für eine Erwärmung im vom Problem des Beschlagens besonders betroffenen distalen Bereich, während außen liegende Beschichtungen im proximalen Bereich eine zusätzliche Erwärmung in dem Bereich bewegen können bzw. für die Regulierung der Abnutzung verwendet werden können. So können verschiedene Beschichtungen mit verschiedener Adhäsion auf den optischen Grenzflächen aufgebracht werden, um an verschiedenen Stellen verschieden starke Raten der Abnutzung zu erreichen.The distal coatings ensure heating in the distal area particularly affected by the problem of fogging, while external coatings in the proximal area can generate additional heating in the area or can be used to regulate wear. Different coatings with different levels of adhesion can be applied to the optical interfaces in order to achieve different levels of wear and tear at different points.

Zusätzlich kann auch das Lichtleitfaserbündel 24 so ausgebildet sein, dass es eine niedrige Transmission aufweist, um eine gleichmäßige Erwärmung des Endoskops 10 über die Länge des Schafts 12 zu erzeugen.In addition, the optical fiber bundle 24 be designed so that it has a low transmission in order to heat the endoscope evenly 10 along the length of the shaft 12th to create.

Alle genannten Merkmale, auch die der Zeichnung allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein.All of the features mentioned, including those that can be taken from the drawing alone and also individual features that are disclosed in combination with other features, are considered to be essential to the invention alone and in combination. Embodiments according to the invention can be fulfilled by individual features or a combination of several features.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
Endoskopendoscope
1212th
Schaftshaft
2020th
LichtquellenschnittstelleLight source interface
2222nd
proximale optische Grenzflächeproximal optical interface
2424
LichtleitfaserbündelOptical fiber bundle
2626th
distale optische Grenzflächedistal optical interface
3030th
EintrittsfensterEntry window
3232
EintrittslinseEntrance lens
3434
UmkehrlinsensystemErecting lens system
4040
Okulareyepiece
4242
Linsenlenses
4444
AustrittsfensterExit window
5050
NiedrigtransmissionsbeschichtungLow transmission coating
5252
NiedrigtransmissionsbeschichtungLow transmission coating
5454
NiedrigtransmissionsbeschichtungLow transmission coating
5656
NiedrigtransmissionsbeschichtungLow transmission coating
5858
NiedrigtransmissionsbeschichtungLow transmission coating

Claims (12)

Endoskop (10) mit einem optischen System und einer Beleuchtungseinheit, die eine Lichtquelle oder eine optische Lichtquellenschnittstelle (20) umfasst, welche zum Anschließen einer externen Lichtquelle ausgebildet ist, wobei wenigstens eine optische Grenzfläche eines distalen oder proximalen Elements des optischen Systems und/oder der Beleuchtungseinheit des Endoskops (10) mit einer Niedrigtransmissionsbeschichtung (50, 52, 54, 56, 58) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Niedrigtransmissionsbeschichtung (50, 52, 54, 56, 58) eine temperaturabhängige Transmission aufweist, die mit steigender Temperatur ansteigt.Endoscope (10) with an optical system and a lighting unit which comprises a light source or an optical light source interface (20) which is designed for connecting an external light source, with at least one optical interface of a distal or proximal element of the optical system and / or the The lighting unit of the endoscope (10) is provided with a low transmission coating (50, 52, 54, 56, 58), characterized in that the low transmission coating (50, 52, 54, 56, 58) has a temperature-dependent transmission which increases with increasing temperature . Endoskop (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Niedrigtransmissionsbeschichtung (50, 52, 54, 56, 58) nach ihrer Aufbringung eine Transmission 10% ≤ Tlc ≤ 95 % aufweist, insbesondere in einem Wellenlängenbereich von 400 nm ≤ λ ≤ 630 nm.Endoscope (10) Claim 1 , characterized in that the low transmission coating (50, 52, 54, 56, 58) has a transmission 10% ≤ T lc 95% after its application, in particular in a wavelength range of 400 nm λ 630 nm. Endoskop (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Niedrigtransmissionsbeschichtung (50, 52, 54, 56, 58) sich bei wiederholten Aufbereitungen des Endoskops abnutzt.Endoscope (10) Claim 2 , characterized in that the low-transmission coating (50, 52, 54, 56, 58) wears off with repeated reprocessing of the endoscope. Endoskop (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine mit einer Niedrigtransmissionsbeschichtung (50) versehene optische Grenzfläche eine Grenzfläche eines Eintrittsfenster (30) des optischen Systems ist.Endoscope (10) according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that at least one optical interface provided with a low transmission coating (50) is an interface of an entrance window (30) of the optical system. Endoskop (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einer Niedrigtransmissionsbeschichtung (50) versehene optische Grenzfläche des Eintrittsfensters (30) die distale äußere Grenzfläche ist.Endoscope (10) Claim 4 , characterized in that the optical interface of the entry window (30) provided with a low transmission coating (50) is the distal outer interface. Endoskop (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine mit einer Niedrigtransmissionsbeschichtung (54) versehene optische Grenzfläche eine Grenzfläche einer Eintrittslinse (32) des optischen Systems ist.Endoscope (10) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that at least one optical interface provided with a low transmission coating (54) is an interface of an entrance lens (32) of the optical system. Endoskop (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine mit einer Niedrigtransmissionsbeschichtung (52, 56) versehene optische Grenzfläche eine proximale Grenzfläche (22) oder eine distale optische Grenzfläche (26) eines Lichtleitfaserbündels (24) der Beleuchtungseinheit ist.Endoscope (10) according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that at least one optical interface provided with a low transmission coating (52, 56) is a proximal interface (22) or a distal optical interface (26) of an optical fiber bundle (24) of the lighting unit. Endoskop (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine mit einer Niedrigtransmissionsbeschichtung (58) versehene optische Grenzfläche eine Grenzfläche einer Linse (42) oder eines Austrittsfensters (44) eines Okulars (40) oder einer Austrittsoptik des optischen Systems ist.Endoscope (10) according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that at least one optical interface provided with a low transmission coating (58) is an interface of a lens (42) or an exit window (44) of an eyepiece (40) or an exit optics of the optical system. Endoskop (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einer Niedrigtransmissionsbeschichtung (58) versehene optische Grenzfläche des Austrittsfensters (44) die proximale äußere Grenzfläche ist.Endoscope (10) Claim 8 , characterized in that the optical interface of the exit window (44) provided with a low transmission coating (58) is the proximal outer interface. Endoskop (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit Lichtleitfasern mit einer niedrigen Transmission umfasst.Endoscope (10) according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that the lighting unit comprises optical fibers with a low transmission. Endoskop (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Kamerakopf und einer Austrittsoptik ein dünner Niedrigtransmissionsfilter eingesetzt ist oder wird.Endoscope (10) according to one of the Claims 1 to 10 , characterized in that a thin low-transmission filter is or is used between a camera head and an exit optic. Endoskop (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine optische Grenzfläche eines distalen Elements des optischen Systems und/oder der Beleuchtungseinheit des Endoskops (10), insbesondere zusätzlich, mit einer Antibeschlag-Beschichtung versehen ist.Endoscope (10) according to one of the Claims 1 to 11 , characterized in that at least one optical interface of a distal element of the optical system and / or of the lighting unit of the endoscope (10) is, in particular additionally, provided with an anti-fog coating.
DE102019123720.3A 2019-09-04 2019-09-04 endoscope Active DE102019123720B3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019123720.3A DE102019123720B3 (en) 2019-09-04 2019-09-04 endoscope

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019123720.3A DE102019123720B3 (en) 2019-09-04 2019-09-04 endoscope

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019123720B3 true DE102019123720B3 (en) 2020-08-13

Family

ID=71739338

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019123720.3A Active DE102019123720B3 (en) 2019-09-04 2019-09-04 endoscope

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019123720B3 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022077032A1 (en) * 2020-10-09 2022-04-14 Stryker Corporation Systems and methods for mitigating fogging in endoscopic imaging

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140200406A1 (en) * 2013-01-17 2014-07-17 David B. Bennett Anti-fogging device for endoscope
US20150289751A1 (en) * 2012-10-31 2015-10-15 University Of Utah Research Foundation Polymeric Articles Having a Nanoscopically and/or Microscopically Rough Surface, Methods of Use thereof, and Methods for Fabrication Thereof
DE102016007669A1 (en) * 2016-06-24 2017-12-28 Schölly Fiberoptic GmbH Endoscope protective cover with integrated heating element and method for heating an endoscope protective cover
US10039442B2 (en) * 2014-02-07 2018-08-07 Sur-Seal Corporation Anti-fog film for an endoscope

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150289751A1 (en) * 2012-10-31 2015-10-15 University Of Utah Research Foundation Polymeric Articles Having a Nanoscopically and/or Microscopically Rough Surface, Methods of Use thereof, and Methods for Fabrication Thereof
US20140200406A1 (en) * 2013-01-17 2014-07-17 David B. Bennett Anti-fogging device for endoscope
US10039442B2 (en) * 2014-02-07 2018-08-07 Sur-Seal Corporation Anti-fog film for an endoscope
DE102016007669A1 (en) * 2016-06-24 2017-12-28 Schölly Fiberoptic GmbH Endoscope protective cover with integrated heating element and method for heating an endoscope protective cover

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022077032A1 (en) * 2020-10-09 2022-04-14 Stryker Corporation Systems and methods for mitigating fogging in endoscopic imaging

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2836043C3 (en) Surgical instrument, in particular an endoscope
DE102010044503B4 (en) Operations fluorescence stereomicroscope
EP3752044B1 (en) Medical endoscopic instrument
DE602005006030T2 (en) Endoscopy system using a very fine optical composite fiber
EP2392248B1 (en) Sleeve for image transmission apparatus and endoscope with same
DE102013009817B4 (en) Microscopy system for observation of fluorescence in ophthalmology
DE102011088038B4 (en) Surgical microscope system for ophthalmology and associated detection unit
DE19508752B4 (en) Lighting device with liquid-filled light guide
DE102019123720B3 (en) endoscope
DE102014115738B4 (en) Endoscope and endoscopic system
DE3017668A1 (en) EYE MICROSCOPE
DE19548913A1 (en) Diagnostic device for photosensitised reaction in living tissue
EP3515278B1 (en) Endoscope
DE3912720C2 (en) ENDOSCOPE AND METHOD FOR STERILIZING SUCH AN ENDOSCOPE
DE2544561A1 (en) Ophthalmoscope or fundus camera with fibre optic illumination= - and only indirect illumination of the entrance pupil
DE3717607C2 (en)
DE102015002084A1 (en) endoscope
DE102014211367A1 (en) Prism device and endoscope
DE946655C (en) endoscope
EP3261511B1 (en) Eyepiece device for a surgical instrument
DE102019009010A1 (en) Endoscope, trocar cover, endoscopic system and anti-fogging procedure for an endoscope
DE3634651A1 (en) Illumination device with a liquid-filled light guide tube
DE19639653A1 (en) Diagnostic apparatus using fluorescence- or light induced- reaction in vivo
DE3717739A1 (en) ENDOSCOPE OPTICS
DE202008017608U1 (en) Video camera or video endoscope

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final