DE2719504A1

DE2719504A1 - Flexibler lichtleiter

Info

Publication number: DE2719504A1
Application number: DE19772719504
Authority: DE
Inventors: 5090 Leverkusen Antrag auf Nichtnennung AT 2904 77 OT 09 11 78 Verfahren zum selbsttätigen Fokussieren eines Kameraobjektives sowie Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens Agfa-Gevaert AG; Klaus Dipl Phys Demi Reinhold Dr 8000 München Birgmeir
Original assignee: Storz Endoskop GmbH
Current assignee: Storz Endoskop GmbH
Priority date: 1977-05-02
Filing date: 1977-05-02
Publication date: 1978-11-09

Description

Flexibler Lichtleiter
Die Erfindung bezieht sich auf einen flexiblen Lichtleiter mit einem flexiblen, nicht reflektierendem Aussenschlauch, der an beiden Enden mit einem Stopfen aus transparentem Material verschlossen ist und eine lichtleitende Flüssigkeit enthält.
Es ist bereits ein derartiger flexibler Lichtleiter bekannt, bei dem das gesamte Lumen des erwähnten Aussenschlauches mit der lichtleitenden Flüssigkeit gefüllt ist, wodurch der Lichtleiter einfach und billig herzustellen ist. Dabei können die erwähnten Stopfen aus demselben Material wie der Schlauch sein, sie können aber auch aus einem anderen Kunststoff oder auch aus Glas bestehen. Einer der Endetopfen ist torteilhaft in einer Lage festgelegt, bevor die Flüasigkeit in den Schlauch eingefüllt wird und der andere Enditopfen wird dann eingesetzt, wenn der Schlauch mit der Plflssigkeit gefüllt worden ist. Es besteht auch die Möglichkeit, den Stopfen heiß zu versiegeln.
Dieser bekannte flexible Lichtleiter ist dazu verwendet worden, eine Reihe von Instrumenten auf einer Instrumententafel eines Fahrzeugs oder Flugzeugs bei Verwendung nur einer einzigen Lichtquelle zu beleuchten, auch besteht ganz allgemein die Möglichkeit, mittels einer Anzahl von Lichtleitern das Licht von der Lichtquelle zu dem Jeweiligen Instrument auf der Tafel zu leiten.
Dieser bekannte flexible Lichtleiter ist aber für die Verwendung bei medizinischen Instrumenten, wofür der Erfindungsgegenstand bevorzugt geeignet sein soll, weniger geeignet, Das liegt daran, daß im Zusammenhang mit dem Brechwert nur ein Aussenschlauch aus relativ hartem Material verwendet werden kann, so daß die FlexibIlität für den medizinischen Gebrauch, insbesondere bei der Endoskopie, zu gering ist. Zum Beispiel aarf bei einem Durchmesser von ca. 4 mm der Biegeradius nicht so klein sein, wie das bei der Endoskops erforderlich wäre, weil sonst die Lichtstrahlen an der zu stark geboge.-nen Stelle durch den Aussenschlauch austreten (DT-OS 2 012 100).
Andere bekannte flexible Lichtleiter bestehen aus einen Bündel aus Fasern, z,B. Glasfasern aus lichtflbertragendem Material, die in einer flexiblen Hülle aus einem geeigneten Material, beispielsweise aus Polyäthylen, angeordnet sind.
Hierbei tritt das Licht gleichfalls an dem einen Ende in die Faser ein, läuft entweder direkt entlang der Faser oder in einem Zickzack-Weg durch totale Innenreflektion des Lichtes innerhalb der Faser. Diese bekannten Glasfaser-Lichtleiter zeigen Jedoch den Nachteil, daß sie in der Herstellung vergleichsweise aufwendig sind. Deshalb wurde als Alternative vorgeschlagen, die Fasern aus Acrylpolymeren zu verwenden, Ublicherwelse aus Polymethylmethacrylat. Zwar sind diese Fasern leichter als die Glasfasern, sie sind Jedoch in der Herstellung gleichfalls sehr kostenaufwendig.
Diese Lichtleiter sind auch bereits bei einer Einrichtung an Endoskopen mit einer am aussehen Ende des Lichtleiters angeordneten Lichtquelle angeordnet worden, wobei die Lichtquelle vom Endoskop getrennt angeordnet und mit diesen Ober den erwähnten und im Bereich außerhalb des Endoskopes biegsamen Lichtleiter verbunden ist. Dadurch entsteht der große Vorteil, daß starke Lichtquellen sowohl für die Untersuchung als auch für die Fotografie und das Fernsehen verwendet werden können, ohne daß die Handlichkeit des Endoskopes oder die Behandlung des Patienten darunter leiden (DT-PS 1 113 788).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs erwähnten flexiblen Lichtleiter so zu verbessern, daß ein wesentlich kleinerer Biegeradius ermöglicht ist, um den Anwendungsbereich wesentlich, insbesondere auf die Medizintechnik, zu erweitern.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfinqwrg besteht darin, daß in dem Lumen des nicht reflektierenden Aussenschlauches mehrere Kapillarröhren angeordnet sind, die nit der lichtleitenden Flüssigkeit gefüllt sind.
Dadurch entsteht die überraschende Wirkung, daß der Brechungsindex so wesentlich geändert wird, daß ein wesentlich kleinerer Biegeradius im Vergleich zum Stand der Technik erzielt wird.
Dadurch besteht die Möglichkeit. dEr Anwendung in der Medizintechnik, besonders bei der Endoskopie.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kapillarröhren aus einem hochelastischen Kunststoff wie teflon bestehen.
Auf diese Weise ist die für kleine Biegeradien erforderliche sehr hohe Elastizität gegeben.
Es kann aber auch bevorzugt sein, daß der das Licht nicht reflektierende Aussenschlauch aus einem hochflexiblen Material wie Silikongummi besteht.
Dabei ist besonders vorteilhaft, daß die Kapillarröhren dflnnwandig ausgebildet sind.
Schließlich ist auch besonders zweckmäßig, daß auch die Hohlräume zwischen den Kapillarröhren in dem Aussenschlauch mit der lichtleitenden Flüssigkeit gefüllt sind.
Auf diese Weise ist nicht etwa erforderlich, die einzelnen KapDllarrdhren mit Je einem Stopfen an beiden Enden zu verschließen, sondern dies kann unterbleiben, weil der gesamte Hohlraum zwischen den Kapillarrbhrchen mit der Flüssigkeit angefüllt ist, so daß ein Entweichen der Flüssigkeit nicht möglich ist, wenn der erwähnte Aussenschlauch an beiden Enden mit dem Stopfen verschlossen ist, Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines AusfOhrungsbeispiels unter Hinweis auf die einzige Figur der Zeichniang, in der die Ausführungsform schematisch als Schnitt in Längsrichtung durch den Aussenschlauch dargestellt ist.
Der Aussenschlauch 1 kann von herkömmlicher Qualität sein, vorzugsweise ist er Jedoch aus einem hochflexiblen Material wie Silikongummi gefertigt. Er ist nicht reflektierend.
Gemäß der Erfindung sind nun in dem Lumen des Schlauches 1 mehrere dünnwandige Kapillarröhren 2a, 2b, 2c usw. angeordnet, und zwar handelt es sich vorzugsweise um eine Vielzahl solcher Kapillarröhren. Die Hohlräume 3 zwischen den einzelnen Kapillarröhren 2 sind ebenso wie der Innenraum derselben mit einer lichtleitenden Flüssigkeit gefüllt, wobei es ich um eine vorbekannte, für diesen Zweck bereits verwendete, Flüssigkeit handeln kann. Z.B. hat man Rizinusöl als lichtleitende Flüssigkeit 3 benutzt. Einen höheren Brechungglndex als Rizinusöl hat z.B. Benzylalkohol.
Die Kapillarröhren 2a, 2b und 2c können aus einem hochelastischem Kunststoff wie Teflon bestehen und außerordentlich dünnwandig sein. Dem Fachmann sind derartige Kapillarröhrchen bekannt. Sie sind bevorzugt außerordentlich dünn, so daß eine sehr große Anzahl derselben in den Aussenschlauch 1 untergebracht werden kann.
Der Aussenschlauch 1 ist an seinen Enden durch transparente Stopfen 4 und 7 verschlossen, damit die Flüssigkeit 3 nicht entweichen kann.
Gegenüber dem Stopfen 4 ist eine Lichtquelle 5 sichtbar, deren Licht durch den erfindungsgemäßen Lichtleiter innerhalb des Aussenschlauches 1 zum Stopfen 7 geleitet wird, wo das Licht 6 austritt.
Die Laichtleitung erfolgt durch Totalreflektion an der zylindrischen Wandung der Kapillarröhrchen 2a, b, c usw.
Durch die Verwendung einer großen Anzahl dieser Kapillarröhrchen wird erfindungsgenäß eine hohe Flexibilität und hohe Biegsamkeit mit einem verhältnismäßig sehr kleinen Biegeradius erreicht.
Durch die Erfindung ist nicht erforderlich, daß der Aussenschlauch 1 eine reflektierende Umhüllung darstellt, weil die Reflektion des Lichtes durch die Kapillarröhrchen 2a, 2b, 2c usw. erfolgt.
Die Zeichnung ist eine Darstellung in stark vergrößertem Maßstab. Der Durchmesser des Aussenschlauches 1 kann z.B. lediglich 4 mm betragen, wie dies in der Medizintechnik, insbesondere für die Endoskopie, erforderlich ist. Deshalb wird der Anwendungsbereich durch die Erfindung auf weitere Gebiete, insbesondere auf die Medizintechnik, erweitert.
L e e r s e i t e

Claims

Patent anaprtlche =============== 1. Flexibler Lichtleiter mit einem flexiblen, nicht reflektierendem Aussenschlauch, der an beiden Enden mit einem Stopfen aus transparentem Material verschlossen ist und eine lichtleitende Flüssigkeit enthält, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Lumen des nicht reflektierenden Aussenschlauches (1) mehrere Kapillarrahren (2a, 2b, 2c...) angeordnet sind, die mit der licht leitenden Flaaeigkeit gefüllt sind.
2. Lichtleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillarröhren (2a, 2b, 2c ...) aus einem hochelastischen Kunststoff wie Teflon bestehen.
3. Lichtleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das Licht nicht reflektierende Aussenschlauch (1) aus einem hochflexiblen Material wie Silikongummi besteht.
4. Lichtleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillarröhren (2a, 2b, 2c ...) dünnwandig ausgebildet sind.
5. Lichtleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Hohlräume (3) zwischen den Kapillarröhren (2a, 2b, 2c ...) in dem Aussenschlauch <i) mit der lichtleitenden Flüssigkeit gefüllt sind.