DE2926925C2

DE2926925C2 - Optische Lichtübertragungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2926925C2
Application number: DE2926925A
Authority: DE
Inventors: Miwako Hino Tokyo Maeda; Nobuo Tama Tokyo Yamashita
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1978-07-10
Filing date: 1979-07-04
Publication date: 1983-04-21
Also published as: JPS5511216A; JPS6115401B2; US4294511A; DE2926925A1

Description

wobei r\ den Radius des ersten Lichtleiters (2) und /"die Brennweite des optischen Kopplungssystem (7) darstellen.

3. Optische Lichtübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des ersten Lichtleiters (2) größer als derjenige des zweiten Lichtleiters (4) ist

Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Lichtübertragungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche optische Lichtübertragungsvorrichtung mit zwei Lichtleitern wird vorzugsweise zur Übertragung des Beleuchtungslichts in Endoskope, insbesondere starre Endoskope verwendet.

Die Kopplung von zwei Lichtleitern dient vor allem dem Zweck, eine lange Lichtleitung von einer Lichtquelle trennen und durch eine andere ersetzen zu können, beispielsweise beim Austausch verschiedener Endoskoptypen während einer medizinischen Operation. Lichtübertragungsvorrichtungen mit zwei an einer Kopplungsstelle miteinander gekoppelten Lichtleitern sind beispielsweise aus der JA-OS 68 733/74 und der JA-GMS 1 45 987/77 bekannt. Ein solches bekanntes System ist schematisch in F i g. 1 gezeigt. Ein auf der Seite der Lichtquelle 1 angeordneter erster Lichtleiter 2 ist mit einem zweiten Lichtleiter 4 auf der objektnahen Seite eines Endoskops 3 über eine Kopplungsstelle 5 gekoppelt. Die Kopplung der beiden Lichtleiter 2 und 4 wirft vor allem aufgrund des Lichtverlusts im Kopplungssystem an der Stelle 5 Probleme auf.

Bei der Lichtübertragung mit Hilfe eines Lichtleiters resultiert der Lichtverlust aus dem Umstand, daß nur ein Teil des auf die Einfallfläche des Lichtleiters fallenden Lichts übertragen werden kann, da die Querschnittsfläche des lichtübertragenden Kerns (effektive Querschnittsfläche) nur 50 bis 70% des Gesamtquerschnitts des Lichtleiters ausmacht. Bei Lichtübertragungsvorrichtungen der eingangs genannten Art mit zwei über ein Kopplungssystem gekoppelten Lichtleitern ist der Lichtverlust größer als bei einem einteiligen Lichtleiter, und das Licht wird um 25 bis 50% aufgrund des Lichtverlusts im optischen Kopplungssystem gedämpft Zur Erleichterung der Handhabung eines Endoskops ist der lichtquellennahe Lichtleiter 2 vorzugsweise relativ lang; hierdurch wird die Winkeiverteilungscharakteris stik, d. h. das Verhältnis der Lichtintensität eines unter einem Winkel zur optischen Achse einfallenden Lichtstrahlbündels zu derjenigen eines zur optischen Achse parallelen Lichtstrahlbündels, für das aus dem Lichtleiter austretende Licht ungünstiger. Im Falle des

ίο in Fig. 1 dargestellten Beispiels wird die Winkelverteilungscharakteristik hauptsächlich durch den lichtquellennahen Lichtleiter 2 beeinflußt .

Zur optischen Kopplung der Lichtleiter von Endoskopen sind die in F i g. 2 dargestellte direkte Kopplung, eine Kopplung durch einen Faserkonus gemäß F i g. 5 der DE-OS 26 06 255 und das Kopplungssystem gemäß F i g. 3 bekannt Bei letzterem bildet die Austrittsfläche 2a des lichtquellennahen Lichtleiters 2 eine sekundäre Lichtquelle, deren Bild mittels des reell abbildenden optischen Kopplungssystems 6 auf der Eintrittsfläche 4a des objektnahen Lichtleiters 4 entworfen wird. Derartige optische Kopplungssysteme sind beispielsweise aus der JA-OS 68 733/74 und aus F i g. 4 und 6 der DE-OS 26 06 255 bekannt

Bei Verwendung des auf der Seite der Lichtquelle 1 angeordneten ersten Lichtleiters als sekundäre Lichtquelle ist die Lichtintensitätsverteilung in der Radialrichtung (r\) an der Austrittsstelle 2a des ersten Lichtleiters einheitlich entsprechend der Darstellung in

jn Fig.6A. Die an der Austrittsfläche des Lichtleiters 2 experimentell bestimmte Winkelverteilungscharakteristik hat einen quadratischen Verlauf entsprechend der Kurve b in F i g. 5 bzw. F i g. 6B. .
Bei direkter Kopplung von zwei Lichtleitern gemäß Fig.2 sind die Ebenen-Lichtintensitätsverteilung und die Winkelverteilungscharakteristik an dem objektnahen Lichtleiter 4 die gleichen wie diejenigen der Sekundärlichtquelle (Austrittsfläche 2a des ersten Lichtleiters 2); sie sind in den Fig. 7A und 7B gezeigt.

Bei dieser direkten Kopplung kann daher auf der Eintrittsfläche des objektnahen Lichtleiters keine verbesserte Winkelverteilungscha.-akteristik hergestellt werden.

Bei dem bekannten optischen Kopplungssystem 6 liegen die Austrittsfläche 2a des ersten Lichtleiters und die Eintrittsfläche 4a des zweiten Lichtleiters auf den beiden konjugierten Punkten, d. h. in den Gegenstandsbzw. Bildebenenen des optischen Kopplungssystems. Die Punkte auf der Austrittsfläche 2a werden also jeweils auf einem zugehörigen Punkte der Eintrittsfläche 4a des zweiten Lichtleiters abgebildet. Das optische Kopplungssystem 6 projiziert einen Strahl, der unter einem Winkel θ von einem Punkte im Abstand rvon der optischen Achse aus der Austrittsfläche 2a des Lichtleiters austritt, unter einem Winkel Θ' auf einen Punkt im Abstand r' von der optischen Achse auf die Eintrittsfläche 4a des objektnahen Lichtleiters 4. Daher ist die folgende Bedingung erfüllt:

(Vergrößerung). Die Ebenen-Lichtintensitätsverteilung und die Winkelverteilungscharakteristik an der Eintrittsfläche 4a des zweiten Lichtleiters 4 lassen sich über

die Beziehungen r'= ßr bzw. sinS'= -^*—

ausdrük-

ken. Der Bereich der Ebenen-Lichtintensitätsverteilung wird daher mit dem Faktor β multipliziert. Das Verhältnis zwischen der Ebenen-Lichtintensitätsvertei-

lung an der Eintrittsfläche des objektnahen Lichtleiters zu derjenigen der Sekundärlichtquelle ist

Die Lichtintensität an der Eintrittsfläche zum zweiten Lichtleiter wird daher mit dem Faktor i/p multipliziert Der Bereich der Winkelverteilungscharakteristik wird mit dem Faktor Mß multipliziert Ist beispielsweise ß= l(/2~, so werden die Lichtintensität mit dem Faktor 2, der Bereich der Ebenen-Lichtintensitätsverteilung mit dem Faktor l/j/2"und der Bereich der Winkverteilungscharakteristik mit dem Faktor j/2~ multipliziert Diese Beziehungen für die Ebenen-Lichtintensitätsverteilung und die Winkelverteilungscharakteristik an der Eintrittsfläche 4a des zweiten Lichtleiters 4 bei Verwendung des herkömmlichen optischen Kopplungssystems 6 sind in den F i g. 8A und 8B schematisch dargestellt

Mit dem bekannten optischen Kopplungssystem gemäß F i g. 3 kann daher durch eine geeignete Wahl des Wertes von β die Winkelverteilungscharakteristik an der Eintrittsfläche des objektnahen Lichtleiters 4 im Vergleich zur direkten Kopplung etwas verbessert, d. h. verbreitert werden, wie ein Vergleich der Kurven c und b in Fig. 10 zeigt Grundsätzlich hat jedoch die Winkelverteilungscharakteristik für die Einfallfläche des Lichtleiters 4 einen Verlauf ähnlich demjenigen der Winkelverteilungscharakteristik der Austrittsfläche des ersten Lichtleiters 2, und diese Winkelverteilungscharakteristik wird noch verschlechtert, wenn die Strahlen durch den objektseitigen Lichtleiter 4 übertragen werden. Die Folge ist daß die Winkelverteilungscharakteristik der vom objektnahen Lichtleiter austretenden und das zu beobachtende Objekt beleuchtenden Strahlen relativ ungünstig, nämlich entsprechend dem Verlauf der Kurve c in Fig. 10 ist. ·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die optische Lichtübertragungsvorrichtung so auszubilden, daß die Menge des auf den objektnahen Lichtleiters fallenden Lichts im Vergleich zum Stande der Technik gemäß Fig.3 vergrößert und eine dem Idp^lverlauf sehr nahe kommende flache Winkelverteilungscharakteristik dieses Lichts erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 vorgesehen. Durch die Verlegung der Austritts- bzw. Eintrittsflächen der beiden Lichtleiter in Richtung des optischen Kopplungssystems, und zwar etwa in dessen vordere und hintere Brennpunkte, wird die Winkelverteilungscharakteristik auf der Eintrittsfläche des objektnahen Lichtleiters praktisch über die gesamte Fläche konstant gemacht. Die das Objekt erreichende, aus dem zweiten Lichtleiter austretende Lichtmenge wird vergrößert, und die maximalen Abstrahlwinkel an der Austrittsseite des zweiten Lichtleiters und damit der Beleuchtungskegel zur Beleuchtung des Objekts werden ebenfalls entsprechend vergrößert.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine schematische Schnittansicht zur Veranschaulichunmg des grundsätzlichen Aufbaus eines Endoskops;

F i g. 2 eine schematische Darstellung einer direkten Kopplung von zwei Lichtleitern;

F i g. 3 eine schematische Ansicht durch eine herkömmliche optische Lichtübertragungsvorrichtung mit einem optischen Kopplungssystem; Fig.4 eine Ansicht entsprechend Fig. 3, welche ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen optischen Lichtübertragungsvorrichtung schematisch veranschaulicht;

F i g. 5 Kurven zur Veranschaulichung der Winkelverteilungscharakteristik von optischen Lichtübertragungsvorrichtungen herkömmlicher Ausführung;

F i g. 6A die Ebenen-Lichtintensitätsverteilung an der Austrittsfläche des lichtquellenseitigen Lichtleiters;

Fig.6B eine die Winkelverteilungscharakteristik ι ο dieser Austrittsfläche veranschaulichende Kurve;

F i g. 7A die Ebenen-Lichtintensitätsveiteilung an der Eintrittsfläche des objektnahen Lichtleiters bei dem direkten Kopplungssystem gemäß F i g. 2; F i g. 7B eine die Winkelverteilungscharakteristik auf diese Einfallfläche veranschaulichende Kurve;

F i g. 8A die Ebenen-Lichtintensitätsverteilung an der Einfallfläche des objektnahen Lichtleiters in der herkömmlichen optischen Lichtübertragungsvorrichtung gemäß F i g. 3;

Fig.8B die zugehörige Winkelverteilungscharakteristik auf dieser Einfallfläche;

F i g. 9A die Ebenen-Lichtintensitätsverteilung an der Einfallfläche des objektnahen Lichtleiters bei der erfindungsgemäßen optischen Lichtübertragungsvorrichtung;

F i g. 9B die zugehörige Winkelverteilungscharakteristik an der Einfallfläche; und

Fig. 10 die Winkelverteilungscharakteristik der von den objektnahen zweiten Lichtleitern austretenden Strahlen bei den Lichtübertragungsvorrichtungen nach der Erfindung und denjenigen der herkömmlichen optischen Lichtübertragungsvorrichtungen bei direkter Kopplung gemäß F i g. 2 und dem optischen Kopplungssystem gemäß F i g. 3.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der neuen optischen Lichtübertragungsvorrichtung ist in Fig.4 gezeigt. Die Austrittsfläche 2a eines lichtquellennahen Leiters ist an oder nahe dem frontseitigen Brennpunkt eines optischen Kopplungssystems bzw. Linsensystems 7 und eine Eintrittsfläche eines objektnahen Lichtleiters 4 ist an oder nahe dem rückwärtigen Brennpunkt des Linsensystems 7 angeordnet.

Im Idealfall gelten für die optische Lichtübertragungsvorrichtung gemäß Fig.4 die folgenden beiden 4^r> Beziehungen:

/"sin0' =

wobei die Buchstaben in den vorstehenden Gleichungen so wie folgt definiert sind:

f: Brennweite des Linsensystems 7,

Θ: Winkel zwischen dem aus jeder Faser des

lichtquellennahen Lichtleiters austretenden Strahl und der optischen Achse,

&: Winkel zwischen dem auf den objektnahen

Lichtleiter einfallenden Strahl und der optischen Achse,

rund r'i Abstände von dem Mittelpunkt der Endflächen der entsprechenden Lichtleiter (opti

sche Achse des Lichtleiters) zu vorgegebenen Punkten auf diesen Endflächen (Austritts- bzw. Eintrittsflächen).

Die obigen Beziehungen bedeuteten, daß alle unter einem vorgegebenen Winkel θ aus dem lichtquellennahen Lichtleiter austretenden Strahlen auf der Eintrittsfläche des objektnahen Lichtleiters fokussiert werden.

Die mit Li, Ls und L₈ bezeichneten, aus der Austrittsfläche 2a des Lichtleiters parallel zur optischen Achse austretenden Strahlen werden an einem Punkt bei Null (optische Achse des Lichtleiters) auf der Eintrittsfläche 4a des objektnahen Lichtleiters 4 fokussiert. Entsprechendes gilt für die an den Austrittsstellen jeweils untereinander parallel verlaufenden, zur optischen Achse geneigten Strahlen L₁, La und Lt bzw. L3, L% und Lg, die jeweils an einem Punkt r-i bzw. —n auf der Eintrittsfläche 4a des zweiten Lichtleiters 4 fokussiert werden. Andererseits fallen die von dem gleichen Punkt an der Austrittsfläche des lichtquellennahen Lichtleiters 2 austretenden Strahlen unter demselben Winkel von 0' auf die Eintrittsfläche 4a des objektnahen Lichtleiters ein. Die Strahlen Li, Li und L3 fallen also unter einem Winkel —0', die Strahlen La, L5 und Le unter einen Winkel von 0^ü und die Strahlen L₇, L₈ und L₉ unter einen Winkel von 0' ein.

Die Winkelverteilungscharakteristik des an der Austrittsfläche 2a des Lichtleiters 2 austretenden Lichts ist eine quadratische Funktion (Fig.6B) und läßt sich durch die folgende quadratische Kurve annähern:

/(sin0)=-asin²0 + ft.

Da alle aus der Austrittsfläche 2a unter demselben Winkel θ austretenden Lichtstrahlen, so z. B. die Strahlen L₁, La und Lj oder die Strahlen Li, L5 und Lg, von dem optischen Kopplungssystem 7 auf einen Punkt der Eintrittsfläche 4a des objektnahen Lichtleiters 4 fokussiert werden, muß die Ebenen-Lichtintensitätsverteilung auf der Eintrittsfläche 4a des objektnahen Lichtleiters 4 systematisch der Winkelverteilungscharakteristik (Fig.6B) an der Austrittsfläche 2a entsprechen und daher durch eine entsprechende quadratische Kurve angenähert werden. In dieser ist sin θ durch die Variable /-'ersetzt: .

Durch Teilung der obigen Gleichung (1) durch die Gleichung (2) ergibt sich die folgende Beziehung:

Aus Gleichung 3 ergibt sich der Bereich der Ebenen-Lichtintensitätsverteilung auf der Eintrittsfläche des objektnahen Lichtleiters 4 zu: r'=ß'r.

Setzt man r'=ß'n in die obengenannte quadratische Kurve der Ebenen-Lichtintensitätsverteilung an der Eintrittsfläche 4a ein, so ergibt sich:

I (r')= — aß'²n² + b=0 (4)

Wenn ferner die Lichtmenge pro Flächeneinheit mit 1 angenommen wird, so ist die gesamte Lichtmenge an der Äustrittsfiäche des iichtqueiiennahen Lichtleiters 2 gleich Sr₁ ². Daher gilt für die Gesamtlichtmenge an der Einfallfläche des objektnahen Lichtleiters 4: des objektnahen Lichtleiters beschreibende Gleichung ergibt sich:

^] ~ ß'⁴ ■ r? ' ^{r +}β·>-

Wenn beispielsweise ß' gleich l/\f2 gewählt wird, so ist die Ebenen-Lichtintensitätsverteilung:

r' I(r')ar' =

(5)

Aus den Gleichungen (4) und (5) gewinnt man: 2 1,2

Durch Einsetzen dieser Werte für die Konstanten α und b in die die Ebenen-Lichtintensität an der Einfallfläche Da alle unter einem bestimmten Winkel θ aus der Äustrittsfiäche 2a austretenden Strahlen unabhängig von ihrer Austrittsstelle die gleiche Lichtintensität haben und an der gleichen Stelle der Eintrittsfläche 4a des objektnahen Lichtleiters 4 (unter unterschiedlichen Einfallwinkeln Θ') einfallen, ergibt sich auf dieser Eintrittsfläche 4a eine konstante Winkelverteilungscharakteristik. Der Bereich dieser Winkelverteilungscharakteristik läßt sich gemäß der Gleichung (3) wie folgt ausdrücken:

sin0'=l/jS'sin0.

Für den obengenannten Wert von ß' ist der Bereich der Winkelverteilungscharakteristik daher

Für die Ebenen-Lichtintensitätsverteilung und die Winkelverteilungscharakteristik an der Eintrittsfläche 4a des objektnahen Lichtleiters gelten daher die in Fig. 9A bzw. 9B dargestellten Kurven. Diese Kurven gemäß Fig. 9A und 9B zeigen im Vergleich zu den Kurven gemäß F i g. 6A und 6B der Austrittsfläche 2a des lichtquellennahen Lichtleiters 2, daß das optische Kopplungssystem 7 bei der Anordnung der Lichtleiterflächen 2a und 4a etwa in den Brennpunktebenen des optischen Kopplungssystems 7 sowohl die Ebenen-Lichtintensitätsverteilung als auch die Winkelverteilungscharakteristik an der Einfallfläche des objektnahen Lichtleiters wesentlich verbessert. Wenn der Radius der Eintrittsfläche 4a des objektnahen Lichtleiters 4 als 1 angenommen wird, so ist das tatsächlich auf den objektnahen Lichtleiter fallende Licht auf die in den F i g. 7A, 8A und 9A zwischen gestrichelten Linien dargestellten Bereiche begrenzt. Für diese Lichtmengen

ergeben sich Werte von— nn²,—π η² bzw. — πη²; die

4 4 4

Lichtmengen stehen also in einem Verhältnis von 1 :2:3. Wenn der Durchmesser des objektnahen Lichtleiters kleiner als derjenige des lichtquellennahen Lichtleiters gemacht wird, so bleibt bei den herkömmlichen Ausführungsbeispielen die einfallende Lichtmenge üngcanucrt. Wie ΪΠ u£n i^; i g. / r\ Uhu o^v gcZcigt iSt, während die Lichtmenge des auf die Eintrittsfläche 4a einfallenden Lichts bei der neuen optischen Lichtübertragungsvorrichtung entsprechend Fig. 9A zunimmt. Da ferner die Winkelverteilungscharakteristik entsprechend F i g. 9B flach, d. h. konstant ist, ist die Winkelverteilungscharakteristik der aus dem objektnahen Lichtleiter austretenden Strahlen, die der Beleuchtung des Objekts dienen, in geringerem Maße verschlechtert. Daher kann mit der neuen optischen Lichtübertragungsvorrichtung ein zu beobachtendes Objekt unter einem ausreichend weiten Winkel ausgeleuchtet werden.

Aus der vorstehenden Beschreibung und den F i g. 9A und 9B ist zu erkennen, daß durch die optische Lichtübertragungsvorrichtung gemäß F i g. 4 die Menge

des auf den objektnahen Lichtleiter 4 fallenden Lichts vergrößert und eine ideal flache Winkelverteilungscharakteristik der auf den objektnahen Lichtleiter 4 fallenden Strahlen erreicht wird. Die Winkelverteilung an der Austrittsfläche des lichtquellenseitigen Lichtleiters 2 hat einen Winkel von 30° bei ¹Ai der Spitzenintensität. Es ist daher unmöglich, einen größeren Winkel als 30° bei direkter Kopplung von zwei Lichtleitern gemäß Fig. 2 zu erhalten. Bei einem Endoskop mit weitem Winkel muß jedoch der Einfallwinkel auf den objektnahen Lichtleiter größer als

30° sein. Daher wird in der oben angegebenen Gleichung (2) der Winkel Θ größer als 30° gewählt, und zwar nach der Beziehung:

2n/f>

wobei π der Radius des lichtquellenseitigen Lichtleiters 2 ist.

Nachfolgend werden die numerischen Daten eines Ausführungsbeispiels der optischen Lichtübertragungsvorrichtung gemäß F i g. 4 angegeben.

	= -1,581	Z),	= 0,667	ΛΊ =	1,8061
R₂
	= 1,581	D₂	= 0,076
«3
	= OO	D₃	= 0,667	/V₂ =	1,8061
R₄

K₁ = 40,9

V₁ = 40,9

/== 1 S₁ =0,591 S₂ =0,294
/_f=/_fl = 0,592 2r,//= 1,368
0,38 sin0/sinö' = 0,55

wobei R\ bis Λ» die Krümmungsradien der Oberflächen der entsprechenden Linsenkomponenten, D\ bis Lh die Dickenabmessungen er zugehörigen Linsenkomponenten und den Luftspalt zwischen diesen, V] und Vi die Abbeschen Zahlen, / die Gesamtbrennweite des Linsensystems als Ganzes, S\ den Abstand zwischen dem lichtquellennahen Lichtleiter und dem Linsensystem, S-2 den Abstand zwischen dem Linsensystem und dem objektnahen Lichtleiter und fr und fe die vorderen und hinteren Brennpunkte des Linsensystems bezeichnen und wobei λ und κ bzw. θ und θ' die aus F i g. 4 ersichtlichen Größen darstellen.

Meßwerte der Winkelverteilungscharakteristik des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels sind durch die Kurve a in Fig. 10 veranschaulicht. Aus dieser Kurve ergibt sich, daß die Intensität eines Lichtstrahls unter einem Winkel von etwa 40° auf der Austrittsfläche des objektnahen Lichtleiters etwa ¹A der Spitzen-Lichtintensität hat. Die beschriebene optische Lichübertragungsvorrichtung verbessert also sowohl die Winkelverteilungscharakteristik als auch die Ebenen-Lichtintensitätsverteilung. Dies zeigt ein Vergleich der Kurve a mit den entsprechenden Kurven b und c in Fig. 10, wobei letztere den in den F i g. 3 und 2 veranschaulichten nCTivomiTiiiCiiSri l-vGppiungssyStürncn zugcGFunci sind.

Bei dem numerischen Ausführungsbeispiel der Erfindung fallen die Austrittsfläche des lichtquellennahen Lichtleiters und die Einfallfläche des objektnahen Lichtleiters nicht mit den vorderen bzw. hinteren Brennpunkten des Linsensystems zusammen. Genauer gesagt, weicht η/τ\ von sin θ/sin Θ' ab. Durch diese Abweichung werden Aberrationen berücksichtigt Die Austrittsfläche des lichtquellennahen Lichtleiters und die Eintrittsfläche des objektnahen Lichtleiters können bei Bedarf ohne Beeinträchtigung der vorstehend beschriebenen Vorteile der Erfindung näher zum Linsensystem 7 liegen als die zugehörigen Brennpunkte des Linsensystems. Wenn auch die Abflachung der Winkelverteilungscharakteristik bei großen Winkeln (beispielsweise den durch die Bezugszeichen P in Fig.9B angegebenen Winkeln) schlechter wird, stellt diese Verschlechterung in der Praxis kein Problem dar. Selbst wenn die Austrittsfläche des lichtquellennahen Lichtleiters und die Einfallfläche des objektnahen Lichtleiters etwas weiter entfernt von dem Linsensystern 7 als die zugehörigen Brennpunkte liegen, treten in der Praxis kaum Probleme auf, obwohl die Winkelverteilungscharakteristik des Beleuchtungslichts etwas verschlechtert wird. Es muß jedoch ein Abstand der beiden Flächen 2a und 4a gegenüber den zueinander konjugierten Punkten des optischen Kopplungssystems eingehalten werden, um die zuvor beschriebenen Vorteile gegenüber der in Fig.3 dargestellten optischen Lichtübertragungsvorrichtung herkömmlicher Ausführung zu erhalten.

Die beschriebene optische Lichtübertragungsvorrichtung läßt sich nicht nur für Beleuchtungssysteme in Endoskopen, sondern mit den gleichen Vorteilen auch für andere Arten von Bclcuchtungssystcrncn verwenden, bei denen Lichtleiter zu koppeln sind. Zusätzlich zu der Verwendung als optisches Kopplungssystem für Lichtleiter kann die Erfindung auch zur Übertragung von Strahlen von einer Primärlichtquelle (z. B. einer Xenonlampe) mit einer Ebenen-Lichtintensitätsverteilgung und einer Winkelverteilungscharakteristik ähnlich denjenigen einer Sekundärlichtquelle auf der Austrittsfläche des lichtquellennahen Lichtleiters zu einem anderen Lichtleiter verwendet werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Optische Lichtübertragungsvorrichtung, bei der ein Licht von einer Lichtquelle aufnehmender und durch eine Austrittsfläche abgebender erster Lichtleiter, ein Licht aus dieser Austrittsfläche aufnehmendes, reell abbildendes optisches Kopplungssystem und ein das Licht aus dem optischen Kopplungssystem durch eine Eintrittsfläche aufnehmender zweiter Lichtleiter im Lichtstrahlengang hintereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsfläche (2a) des ersten Lichtleiters (2) an oder nahe dem frontseitigen Brennpunkt des optischen Kopplungssystems (7) und die Eintrittsfläche (4a) des zweiten Lichtleiters (4) an oder nahe dem rückseitigen Brennpunkt des optischen Kopplungssystems liegen.

2. Optische Lichtübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie der folgenden Beziehung genügt: