JP2021146213A - 内視鏡および使い捨て内視鏡システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は概して、内視鏡および内視鏡システム、特に使い捨て内視鏡および／または使い捨て内視鏡システムに関する。【解決手段】内視鏡は、第１の構成部材と第２の構成部材とを有しており、第２の構成部材は、第１の構成部材に結合された近位端部および遠位端部を有しており、遠位端部には、カメラチップまたは光ファイバ素子等の、画像撮影用の部材が配置されており、第２の構成部材内には、光源の光を近位端部から遠位端部まで案内し、遠位端部において放出するように、ライトガイドファイバを備えたライトガイドが延在しており、ライトガイドファイバは、少なくとも８０μｍの直径を有しており、少なくとも部分的にかつ／または区分的に外周面に配置された、ポリマを基礎としたコーティングおよび／またはポリマを基礎としたチューブ材料から成る保護カバーを有している。【選択図】図１

Description

本発明は概して、内視鏡および内視鏡システム、特に使い捨て内視鏡および／または使い捨て内視鏡システムに関する。

診断装置、手術装置および／または治療装置、例えば診断用、低侵襲手術用または治療用の内視鏡等は、硬性または軟性の構成として知られており、文献内で十分に説明されている。今日では、使い捨て内視鏡、または「ディスポーザブル内視鏡」とも呼ばれるものの使用が一段と増えており、これにより、１度だけの使用に基づき汚染が防止されることで、特に医療技術的な検査、治療および／または低侵襲手術における患者の安全性を高めることができる。確かに従来の内視鏡は、医療技術の意味において再生可能、すなわち洗浄可能、消毒可能かつとりわけ加圧滅菌可能であるように構想されている。

それにもかかわらず、この場合、再生の誤用もしくは前記のような装置の不都合な設計に基づき、必要とされる病原菌数減少が達成されずひいては次に使用する際に病原菌が患者にうつされる恐れがある、ということが散発的に生じ得る。このことは、前記のような使い捨て内視鏡の使用により防止され得る。

使い捨て内視鏡の使用の増加の別の側面は、採算性の考慮でもある。特に、使用する度に適正にかつ定期的に実施される再生処理は、この間に開業医またはクリニックに、高いコストを要求する。さらに、熱消毒器、およびオートクレーブ装置および／またはプラズマ滅菌装置等の洗浄装置に対する高額な投資が必要とされているため、このような使い捨て内視鏡の使用は、全体として妥当である。

このような使い捨て内視鏡は、一方では「手持ち式」装置として可搬式に使用可能であり、したがって救急医療、軍事救護用途または接近し難い領域、例えば特に再生手段を使用することができない大災害用途にも使用可能であるということから、１つの別の利点が生じる。

このような使い捨て内視鏡、つまり文献に記載されているような「シングルユース」内視鏡または「ディスポーザブル内視鏡」は、例示的に以下の文書に記載されている。

米国特許出願公開第３５８１７３８号明細書の文書に開示された使い捨て内視鏡は、スペキュラムを形成する一般に管状の側壁を備えた合成樹脂材料から成るボデー、および側壁に埋め込まれた単一の細長い導光素子を有しており、この場合、素子は導光材料から形成されており、導光材料は、導光材料の屈折率とは異なる屈折率を有する透明材料により被覆されており、この場合、ボデーは、内視鏡から軸方向に分割された２つの対半部から形成されており、この場合、各半部は素子包囲部材を有している。

米国特許出願公開第４９６４７１０号明細書の文書に記載された硬性内視鏡には、対物レンズ系、接眼レンズおよび中間リレーレンズが装備されている。リレー系は、プラスチック部材とガラス部材の両方を用いるハイブリッド系である。プラスチック部材は、軸方向に向けられた偶数個（Ｎ）のレンズから成っており、これらのレンズはそれぞれ、その直径と同じオーダの長さを有している。ガラス部材は、軸方向に向けられた奇数個（Ｎマイナス１）の、端面が研磨されたガラス平筒である。

欧州特許出願公開第１８９０１７３号明細書の文書には、前記のような内視鏡において使用可能であるようなライトガイドの製造方法が記載されている。この場合、複数本の光ファイバが束ねられ、次いでファイババンドルは、ファイババンドルの中間部分に取り付けられたマウスピースの部分において切断される。このようにして、ファイババンドルは第１の光ファイババンドルと第２の光ファイババンドルとに分けられる。第１および第２の光ファイババンドルの分割面は、同じ特性および条件を有している。それというのも、第１および第２の光ファイババンドルは、複数本の同一の光ファイバを束ねることにより得られたファイババンドルから形成されているからである。第１の光ファイババンドルは内視鏡の挿入部内に取り付けられており、第２の光ファイババンドルはフレキシブルチューブ内に取り付けられており、これにより、内視鏡の挿入部内に第１の光導体が形成されており、フレキシブルチューブ内に第２の光導体が形成されている。これにより、光導体の分離可能な光伝達区間が生じることになる。

１度だけの使用に基づき、このような内視鏡はコストを大幅に圧縮されているため、構成群もしくはコンポーネントは必然的に、最適化されたコストで製造可能である。画像提供および照明用の主要コンポーネントのうちの１つが、ライトガイドまたはイメージガイドである。これらは目下、比較的手間のかかる処理ステップにおいて取り付けられるもしくは加工される。複雑な機械的要素が、部分的に前記ライトガイドもしくはイメージガイドを含むレンズ等の光学素子に結び付いており、かつ部分的に目下のライトガイドもしくはイメージガイドを比較的高価にしている、端面の研削および研磨等の手間のかかる加工ステップでもあることが多い。

しかしまた他方では、特に医療技術において内視鏡を使用する際には、ある程度の光技術的な要求も考慮する必要がある。これにより、光源から提供される光が検査箇所に可能な限り損失なく提供される他に、検査箇所の、色に忠実なもしくは的確なカラー表示、また検査箇所に対する不要な熱の回避ももたらされる。この場合、光源から提供される光束および内視鏡の遠位端部まで光を引き続き案内することは、１つの特別な挑戦である。特に小さな直径を有する内視鏡システムには、一方では極度に明るい光源を要しかつ他方では光束が最適化されたライトガイドを要する。

能動的な電子構成素子、例えばカメラチップおよび／または照明用ＬＥＤを使用する場合にはさらに、電気的な絶縁、電気的な遮蔽、ならびに内視鏡の使用領域に応じて最大限界値を超えてはならない患者漏れ電流に関する要求を考慮せねばならない。つまり例えば心臓に使用する場合には、１０μＡの最大漏れ電流が要求されており、これはＣＦ形分類に相当する（ＥＮ６０６０１−１、第３版、表３参照）。

このためにはさらに、特にカメラチップの、ライトガイドからの散乱光に対する遮蔽が必要になる場合があり、さもなければ散乱光は、画像の質にネガティブな影響を及ぼしかつ／または画像アーチファクトを生ぜしめる恐れがある。

これらの光技術的かつ電気的な要求の他に、さらに生体適合性に対する要求にも留意せねばならない。生体適合性に関しては、材料が人体に負担をかけないということを保証することが必要とされている。人体と接触する可能性のある医療機器に対しては規則により、生じ得る相互作用および望ましくない副作用を特定して評価することが要求されている。必要とされる試験の選択は、人体における接触形式および接触時間に基づき生じる。欧州医療機器指令ＭＤＤ９３／４２ＥＷＧ（略ＭＤＤ）もしくは２０１７年４月５日付けの通達（ＥＵ）２０１７／７４５（略ＭＤＲ）に相応して、機器の生物学的な前記評価は、材料／機器と患者との直接的な接触が生じる場合には常に必要である。

材料の生物学的な検査および評価に関する主要規則は、ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １０９９３および米国薬局方クラスＶＩ（ＵＳＰクラスＶＩ）に準拠した検査である。本来は、明らかにより広範なＩＳＯ １０９９３がＵＳＰクラスＶＩに準拠した検査を代替すべきであるにもかかわらず、今日では特に、生体適合性のプラスチックの評価にはＵＳＰ検査を利用することが極めて多い。このために、侵襲的な使用を想定した材料については、一方ではその化学的な化合に関して評価されかつ他方では細胞毒性検査が行われ、生じ得る有毒作用を活発化する細胞培養物が検査される。このことに対する要件は、ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １０９９３、特に第１部および第５部にまとめられている（ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １０９９３−１：２０１０−０４）。米国では、このことにはＦＤＡの要件が義務づけられている。そこでは、ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １０９９３に対応する要件は、ＵＳＰクラスＶＩに入れられている。

さらに、再生法として周知の、強アルカリ性溶液を用いる洗浄／消毒法ならびに最高１３５℃の温度および約３バールの典型的な蒸気圧でのオートクレーブによる滅菌を、材料選択時にこの範囲内で考慮せずに済む、ということが、使い捨て内視鏡としての内視鏡の設計に有益であり、このことは特に、より廉価な材料選択をも可能にする。材料においては、エチレンオキシド滅菌等のガス滅菌法に対する適性、ならびにＲｏＨＳ指令およびＲＥＡＣＨ規則が考慮されるだけに過ぎない。

書類番号ＤＥ１０２０１９１２５９１２ならびにＤＥ１０２０１８１０７５２３の、本出願人独自の出願は、ライトガイドの異なる態様に関するものである。レーザに基づく光源は言及されていない。

米国特許第６３９８７２１号明細書は、レーザダイオードを有していてよい外科用顕微鏡装置に関する。

米国特許出願公開第２００６０２７９９５０号明細書には、ＬＥＤが記載されている。内視鏡は言及されていないが、例えばファイバを有するライトガイドが使用され得る。

同様に米国特許出願公開第２００６０１５２９２６号明細書にもＬＥＤが記載されており、このＬＥＤは、例えば内視鏡でも使用され得る。ＬＥＤは、透過式に作動させられる。

高効率の光源が、米国特許出願公開第２００４０２４６７４４号明細書に記載されている。

米国特許出願公開第２０１９０２９０１００号明細書に記載された光学結像システムは、特に蛍光顕微鏡（ＳＴＥＤ顕微鏡）に使用され得る。

米国特許出願公開第２００６００６９３１４号明細書には、内視鏡用の固体光源が記載されている。

独国特許出願公開第１０２０１７１０８６９８号明細書には、光電子構成素子が記載されている。

カメラチップがさらに照明用のライトガイドファイバと共に組み込まれる、小さな直径、例えば最大３ｍｍ以下の総直径を有する内視鏡システム、特にシングルユース内視鏡に関しては、数百本の個別ファイバを含む典型的なファイババンドルにかかる特に大きな組込み手間が欠点である、ということが判った。さらに、この形式のファイババンドルが使用可能なスペースはますます少なくなってきているため、このような内視鏡の遠位端部における光の発光量も追加的な課題となる。

本発明の課題は、従来技術の欠点を少なくとも部分的に克服するかまたは少なくとも減らし、特に、特にシングルユース使用のために明るい光源もしくは十分に大きな輝度を有する照明と、このために最適化された、さらに簡単に組み込むことができるライトガイドシステムと、を有する内視鏡システムを提供することにある。

本発明の課題は、独立請求項の対象により解決される。特別かつ好適な実施形態は従属請求項および引き続く開示に記載されている。

したがって本発明は、第１の構成部材と第２の構成部材とを有する内視鏡であって、第２の構成部材は、第１の構成部材に結合された近位端部、好適には取外し可能に結合された近位端部および遠位端部を有している、内視鏡に関する。遠位端部には、例えばカメラチップまたは光ファイバ素子等の、画像撮影用の部材が配置されている。第２の構成部材内には、光源の光を近位端部から遠位端部まで案内し、遠位端部において放出するように、少なくとも１本のライトガイドファイバを備えたライトガイド、ならびに好適にはカメラチップに電気を供給する供給線路が延在している。

第１の構成部材には光源が組み込まれていてよく、この場合、光源は、光を放出する少なくとも１つのＬＥＤチップを有しており、ＬＥＤチップは、ＬＥＤチップから放出された光がライトガイドの少なくとも１本のライトガイドファイバ内に入射可能であるように、第２の構成部材の、第１の構成部材に結合された近位端部に連結されている。

しかしまた、光源は、差込み接続部のコンポーネントとして、この差込み接続部内に収容されていることも可能である。この場合に差込み接続部を形成しているのは、第２の構成部材の近位端部と、そのライトガイドと、である。この場合、光源は、光源に組み込まれた、好適には不動に組み込まれた少なくとも１つのＬＥＤを有しており、ＬＥＤはその放出光を、ライトガイドの少なくとも１本のライトガイドファイバ内に入射させる。

全てのケースにおいて、少なくとも１本のライトガイドファイバは、少なくとも８０μｍの直径を有しており、この場合、少なくとも１本のライトガイドファイバは、少なくとも部分的にかつ／または区分的に外周面に配置された、ポリマを基礎としたコーティングおよび／またはポリマを基礎としたチューブ材料から成る保護カバーを有している。

この場合、コーティングおよび／または保護カバーは一般に、外周面に対して全面的に、つまり外周面全体に配置されている。ただし、コーティングおよび／または保護カバーは、例えば機械的に特に酷使される領域に部分的または区分的にのみ配置されている、ということも考えられる。また、コーティングおよび／または保護カバーをまず外周面に全面的にコーティングするまたは配置するが、コーティングおよび／または保護カバーを後から部分的または区分的に再び、少なくとも１本のライトガイドファイバから除去することも可能である。このことは、ファイバが接着されるべき箇所または取り付けられるべき箇所、つまり例えばカメラチップの方の例えば遠位端部において有利でありかつ／または必要であり得る。

画像撮影用もしくは画像送信用の光ファイバ素子は、「イメージガイド」とも呼ばれ、互いに端面をそろえて配置された数万本の個別ファイバから成る。このような光ファイバ素子は、特にガラスまたはプラスチックから成っていてよいか、ガラスまたはプラスチックを含んでいてよく、例えばグラスファイバもしくはプラスチックファイバとして形成されていてよい。

内視鏡のこのような構成は、多数の利点を有している。

つまり本開示では、内視鏡は２つの構成部材に分けられている。近位構成部材と呼ばれることもある第１の構成部材内には、例えば光源が組み込まれていてよく、光源は、光を放出する少なくとも１つのＬＥＤチップを有しており、この場合、ＬＥＤチップは、ＬＥＤチップから放出された光がライトガイドの少なくとも１本のライトガイドファイバ内に入射可能であるように、第２の構成部材の、第１の構成部材と結合された近位端部に連結されている。

内視鏡の１つの変化態様では、光源は、第２の構成部材の近位端部を第２の構成部材のライトガイドと共に形成する差込み接続部に統合された構成部材であり、つまり差込み接続部に組み込まれており、好適には不動に組み込まれており、この場合、光源は、少なくとも１つの統合された、つまり光源に組み込まれた、好適には不動に光源に組み込まれたＬＥＤを有しており、ＬＥＤはその放出光を、ライトガイドの少なくとも１本のライトガイドファイバ内に入射させる。このようなアプローチは、本出願人の特許文献である独国特許発明第１０２０１１１１９９７２号明細書にも記載されており、ここでは特に、廉価な光ファイバ照明手段が前面に押し出されている。

換言すると、上述した２つの変化態様では、第１の構成部材はそれぞれ、遠位構成部材と呼ばれることもある第２の構成部材に結合可能に形成されているか、またはそれどころか第２の構成部材に結合されているように形成されている。

第１の構成部材は、より正確な構成に応じてかつ第１の構成部材に含まれる部材の形式に応じて、例えば手動部材として、つまり例えば内視鏡を操作しかつ／または保持するためにも用いられる構成部材として形成されていてよい。しかしまた、第１の構成部材は、内視鏡の制御および／または作動に用いられる、つまり例えば制御ユニットおよび／または評価ユニットとして形成された部材を有している、ということも可能であり、この場合、第１の構成部材は内視鏡用の作動装置として形成されていてもよい。

さらに内視鏡は、近位端部および遠位端部を有する第２の構成部材を有しており、第２の構成部材内には、少なくとも１本のライトガイドファイバを有するライトガイドが延在している。ライトガイドファイバは、光源の光を近位端部から遠位端部まで案内し、遠位端部において放出するように形成されている。遠位端部には、画像撮影用のカメラチップまたは光ファイバイメージガイド等の画像撮影用部材が配置されている。さらに第２の構成部材は、好適には遠位端部がカメラチップを有している場合には、カメラチップへの電気供給用の供給線路を有している。

このような２つの構成部材（または構成群）を備えた内視鏡の構成は有利である。それというのも内視鏡は、説明した構成では、第１の構成部材が、例えば比較的コストのかかる光源等の部材を有しており、これに対して第２の構成部材は、比較的廉価であるような部材を有しているように構成されているからである。つまり内視鏡を分割することが可能であり、このようにして、例えば廉価な部材を比較的廉価なシングルユース構成群内に収納することができ、これに対してあまり廉価でない、コストのかかる部材は、マルチユース構成群内に収納されている。

これにより初めて、例えば極めて高価値の照明の利点を、単回使用のみを想定した内視鏡の利点に結び付ける内視鏡を提供することが可能である。ここで注目すべきなのは、本開示による内視鏡は必ずしも単回内視鏡としてもしくは少なくとも部分的に単回内視鏡として形成されていなくてもよい、という点である。むしろ、このことは必要に応じて適合させるということも考えられる。

ただし、第１の構成部材と第２の構成部材とが互いに取外し可能であるように、互いに結合されている場合が有利であってもよい。内視鏡が少なくとも部分的に単回使用を想定した内視鏡として形成されている限り、例えば第２の構成部材は使用後に廃棄処理されてよい。しかしまた、第２の構成部材は第１の構成部材と取外し可能に結合されているが、それにもかかわらず複数回使用を想定されており、第１の構成部材から分離された後に、医療使用を想定した特定の洗浄・滅菌処理を施される、ということも可能である。

つまり、モジュール式内視鏡と呼ばれることもある本開示による内視鏡は、一方では簡略化された取扱いの可能性と結び付けられている。他方では、本開示による内視鏡が使い捨て内視鏡または少なくとも部分的に使い捨て内視鏡として形成された内視鏡である場合、つまり少なくともいくつかの構成部材が単回使用のためだけに規定されている場合には、例えば高い光強度を可能にするレーザを用いた照明、または高出力のＬＥＤを光源として用いた照明等の高価値の照明が、使い捨て装置の利点と結び付けられている。

ライトガイドを有する第２の構成部材は、例えば剛性に形成されていてよいか、またはフレキシブルに形成されていてもよい。一般に第２の構成部材は、内視鏡のいわゆる軸部と解されてよく、この場合、本発明の枠内で軸部は、全体的に剛性の第２の構成部材と、例えばプラスチック材料を含む、例えばフレキシブルな外側のカバーチューブのみを有するフレキシブルな構成部材と、の両方を意味する。第２の構成部材が剛性に形成されている限り、第２の構成部材は、第２の構成部材により包囲されるライトガイドが少なくとも部分的に、金属またはプラスチックを含む１つの管区分または複数の管区分により包囲されているように形成されていてよい。この場合、第２の構成部材の正確な構成は、内視鏡の好適な使用分野に応じて選択されていてよい。

適切なライトガイドは、このような内視鏡システムのために例えば数十本、数百本から数千本の個別ファイバを含んでいてよく、この場合、ライトガイドに含まれている個別ファイバの正確な数は、例えばライトガイドの目標とする最終直径および／またはライトガイドに含まれる個別ファイバの直径に依存する。通常、一般的なファイバ直径は、２０μｍ〜１００μｍである。典型的な直径は、３０μｍ、５０μｍおよび７０μｍである。

特にシングルユース内視鏡もしくは小さな寸法を有する内視鏡システムに関して、検査範囲での十分な輝度もしくは照明強度が保証されている、ということを保証するためには、あまり太くないファイバをライトガイドファイバとして使用することが有利であってよい。これにより一方では廉価で迅速な組立てを行うことができかつ他方では高い光束がレーザ光源から内視鏡の遠位端部に到達する、ということが保証され得る。

最大２０本、好適には最大１０本のこのような個別ファイバの数が、有利であると共に組立て手間と十分な光束伝達との間の良好な妥協であると判明しており、この場合、極度に細い内視鏡システムには１本のファイバで既に足りている場合がある。３本または７本の個別ファイバから成るバンドルは、これらの個別ファイバを１つの共通のスリーブ内に極めて密にパッキングすることができる、という利点をもたらす。この場合、７本配置は、共通のスリーブ内で個別ファイバのどちらかと言えば円形の配置が実現され得、さらに円形横断面を有するファイバにとって理想的なパッキング密度が生じる、という特別な利点を成す。このような７本配置の場合、例えば内視鏡の遠位端部においてカメラチップの周囲またはイメージガイドの周囲の個別ファイバはグループ分けされてよく、これにより、検査組織の均一な照明を可能にすることができる。しかしまた、光源としてのレーザダイオードまたは発光ダイオードまたは変換器の、どちらかと言えば一般的な正方形のチップ形状に関しては、４本の個別ファイバまたは４の整数倍のこのようなファイバが使用される場合が有利なこともある。一方では、可能な限り大きな作動ファイバ面積、つまりファイバの、本来光を案内する横断面領域に関して、照明用に供与されるキャビティを、より多くのファイバで満たすことができ、かつ他方では、改良された光入射を達成することができる。

この場合、１本のライトガイドファイバまたは複数本のライトガイドファイバは、１００μｍ〜１０００μｍの範囲内、好適には最大５００μｍ、好適には１５０μｍ〜４００μｍの範囲内の直径を有している、ということが有利であると判った。このようなファイバは、個別ファイバとして大幅に簡単に組み込むことができると共に、十分に小さな最小曲げ半径をも有している。例えば１×１ｍｍ^２のサイズのカメラチップを備えた今日の内視鏡用には、例えば２００μｍ〜３００μｍの範囲内の直径を備え、カメラの各側に１本ずつ配置された４本の個別ファイバが理想的であると考えられる。同様に好適なのは、カメラの各側にファイバが２本ずつまたは３本ずつ配置された合計８本または１２本の個別ファイバを有する配置であり、この場合、個別ファイバは１５０μｍ〜最大２００μｍの範囲内の直径を有している。また、カメラチップと包囲カバーとの間のキャビティの可能な限り良好な充填を可能にするために、例えばそれぞれ異なる直径を有するファイバが使用される、ということが想定されていてもよく、これにより、可能な限り高い光束が達成され得る。１２本ファイバ配置の場合には、カメラの各側に３本のファイバが配置されており、例えば真ん中のファイバは約２５０μｍの直径を有していてよく、この場合、他の２本のファイバは１００μｍ〜１５０μｍの直径を有しているだけに過ぎない。

基本的に、個別ファイバに代えて、特に好適には７０μｍ未満、特に好適には５０μｍ未満の個別ファイバ直径を有する複数の極めて細い個別ファイバから成る細いファイババンドルが使用されてもよく、これらのファイババンドルは、ファイババンドルをまとめる極度に細いジャケットのみを有している。このようなファイババンドル構成は、本出願人の未公開の並列出願に記載されている。

１つの別の実施形態では、１本のライトガイドファイバまたは複数本のライトガイドファイバが、ステップインデックス型グラスファイバである。好適には、１本のライトガイドファイバまたは複数本のライトガイドファイバは、不可避の微量は別として鉛および／またはその他の重金属を含まず、アンチモンおよび／またはヒ素および／またはＣｒ（ＶＩ）等のその他の危機的な元素を含まないガラス組成を有する、ステップインデックス型グラスファイバである。

ファイバとは、本開示の枠内では、デカルト座標系の１つの空間方向における横方向最大寸法が、この第１の空間方向に対して垂直な他の２つの空間方向におけるよりも少なくとも１０倍だけ、好適には少なくとも５０倍だけ大きな物体を意味する。換言すると、ファイバは極めて長細い物体である。

ステップインデックス型グラスファイバとは、本開示の枠内では、屈折率が内側から、つまりコアから外側に向かって、少なくとも１つのステップの形態で変化するグラスファイバを意味する。この場合、グラスファイバはコアガラスとクラッドガラスとを含んでおり、コアガラスはクラッドガラスとは異なる屈折率を有している。

グラスファイバには、ガラスが含まれる。グラスファイバにはさらに、ガラス材料の他に、ガラス材料の表面を少なくとも部分的に包囲する別の材料、いわゆるのりが含まれていてもよい。用途に応じて、種々様々なガラス材料がグラスファイバに用いられてよい。特にグラスファイバには、１成分ガラスおよび／または多成分ガラスが含まれていてよい。例えば、実質的に１成分ガラスとしてのグラスファイバは、石英ガラスを含んでいてよくかつ／または特に石英グラスファイバとして形成されていてよく、この場合、石英ガラスは、ドープされていてもよく、例えばＯＨイオンおよび／またはフッ素でもってドープされ、かつ／または例えば水分の多いまたは水分の少ない石英ガラス態様として存在しており、この場合も依然として１成分ガラスと呼ばれる、または多成分ガラス、例えば多成分ケイ酸塩ガラスを含んでいてもよい。さらに、ガラスはカルコゲナイドガラスとして形成されていてもよい。この場合、石英グラスファイバまたは石英ファイバとは、ドープされた石英ガラスを含むファイバをも意味する。

好適には、光ファイバは、ファイバコアおよびファイバエッジもしくはファイバクラッド層を有している。好適な実施形態では、コアもしくはコア層は、コアガラスから成っている。

好適には、光ファイバは、ファイバコアを包囲するファイバクラッドを有している。好適な実施形態では、ファイバクラッドには、クラッドガラスが含まれる。

好適には、ファイバクラッドは、５００ｐｐｍ（ｍ／ｍ）未満、さらに好適には４００ｐｐｍ（ｍ／ｍ）未満、さらに好適には３００ｐｐｍ（ｍ／ｍ）未満、さらに好適には２５０ｐｐｍ（ｍ／ｍ）未満、さらに好適には２００ｐｐｍ（ｍ／ｍ）未満、さらに好適には１５０ｐｐｍ（ｍ／ｍ）未満、さらに好適には１００ｐｐｍ（ｍ／ｍ）未満、さらに好適には８０ｐｐｍ（ｍ／ｍ）未満、さらに好適には６０ｐｐｍ（ｍ／ｍ）未満、さらに好適には４０ｐｐｍ（ｍ／ｍ）未満、さらに好適には２０ｐｐｍ（ｍ／ｍ）未満、なおさらに好適には１０ｐｐｍ（ｍ／ｍ）未満のハロゲンもしくはハロゲン化物含有量を有している。特に好適な実施形態では、ファイバクラッドはハロゲンを含んでいない。ハロゲンは、例えば塩素、フッ素、臭素および／またはヨウ素もしくはこれらの陰イオンである。ファイバクラッド中の極度に高いハロゲン濃度は、特に例えば蒸気消毒に際して、相応するハロゲン酸の形成につながる。相応するハロゲン酸は、光ファイバ製品の耐久性を低下させると共に、光ファイバ製品から流出する恐れがある。特にハロゲン酸は、例えばオートクレーブや内視鏡の特殊鋼等の材料を腐食させ、望ましくない錆を生ぜしめる。

好適には、ファイバコアは、５００ｐｐｍ（ｍ／ｍ）未満、さらに好適には４００ｐｐｍ（ｍ／ｍ）未満、さらに好適には３００ｐｐｍ（ｍ／ｍ）未満、さらに好適には２５０ｐｐｍ（ｍ／ｍ）未満、さらに好適には２００ｐｐｍ（ｍ／ｍ）未満、さらに好適には１５０ｐｐｍ（ｍ／ｍ）未満、さらに好適には１００ｐｐｍ（ｍ／ｍ）未満、さらに好適には８０ｐｐｍ（ｍ／ｍ）未満、さらに好適には６０ｐｐｍ（ｍ／ｍ）未満、さらに好適には４０ｐｐｍ（ｍ／ｍ）未満、さらに好適には２０ｐｐｍ（ｍ／ｍ）未満、なおさらに好適には１０ｐｐｍ（ｍ／ｍ）未満のハロゲンもしくはハロゲン化物含有量を有している。特に好適な実施形態では、コア層もしくはコアはハロゲンを含んでいない。本発明では、ハロゲンは、例えば塩素、フッ素、臭素および／またはヨウ素もしくはこれらの陰イオンである。ファイバコア中の極度に高いハロゲン濃度は、特に例えば蒸気消毒に際して、相応するハロゲン酸の形成につながる。相応するハロゲン酸は、光ファイバ製品の耐久性を低下させると共に、光ファイバ製品から流出する恐れがある。特にハロゲン酸は、例えばオートクレーブや内視鏡の特殊鋼等の材料を腐食させ、望ましくない錆を生ぜしめる。

特定の実施形態では、光ファイバは、石英ファイバである。１つの特定の実施形態では、ファイバクラッドおよび／またはファイバコアは、少なくとも７６重量％、さらに好適には少なくとも８１重量％、さらに好適には少なくとも８４重量％、さらに好適には少なくとも８８重量％、さらに好適には少なくとも９２重量％、さらに好適には少なくとも９５重量％、さらに好適には少なくとも９７重量％、さらに好適には少なくとも９８重量％の、例えば非晶形のＳｉＯ_２量を有している。石英量が多い方が、化学的な耐久性の向上ならびに耐熱性の向上につながる。つまり石英ファイバとは、特に石英グラスファイバであり、すなわち非晶質のＳｉＯ_２から成るかこれを含む、ということを意味する。

１つの特定の実施形態では、コアガラスは以下の特徴を有している。

好適には、コアガラスは少なくとも８重量％、さらに好適には少なくとも２３重量％、より一層好適には少なくとも２４重量％、特に好適には少なくとも２５重量％またはそれどころか少なくとも２６重量％のＳｉＯ_２を含んでいる。１つの特別な実施形態では、コアガラスはそれどころか少なくとも２８．３重量％のＳｉＯ_２、極めて特に好適には少なくとも３４重量％のＳｉＯ_２を含んでいる。いくつかの好適な実施形態では、コアガラスはそれどころか少なくとも３５重量％、さらに好適には少なくとも４２重量％のＳｉＯ_２を含んでいる。

これらの発明の好適なコアガラスには、以下の組成範囲（重量パーセント）内の以下の成分が含まれる：

Ｒ_２Ｏは、全てのアルカリ金属酸化物の含有量の、その時々の和である。

以下の１つまたは複数の成分、すなわち：Ｃｓ_２Ｏ，Ｒｂ_２Ｏ，ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯ，Ｇｄ_２Ｏ_３，Ｌｕ_２Ｏ_３，Ｓｃ_２Ｏ_３，Ｙ_２Ｏ_３，Ｉｎ_２Ｏ_３，Ｇａ_２Ｏ_３およびＷＯ_３が、コアガラスに含まれていてよい。

以下の成分、すなわち：ＴｉＯ_２，ＣｅＯ_２，Ｎｂ_２Ｏ_５，ＭｏＯ_３，Ｂｉ_２Ｏ_３，ＰｂＯ，ＣｄＯ，Ｔｌ_２Ｏ，Ａｓ_２Ｏ_３，Ｓｂ_２Ｏ_３，ＳＯ_３，ＳｅＯ_２，ＴｅＯ_２，ＢｅＯ、放射性元素および着色成分は、本文中に別記しない限り、コアガラスに好適には全くまたは原料の不可避の不純物に起因する、それぞれ最高５００ｐｐｍの濃度でしか含まれていないことが望ましい。特にＴｉＯ_２は放棄されることが望ましい。なぜならば、この成分はＵＶ範囲において顕著な吸収を生ぜしめることがあるからである。好適な実施形態では、成分ＷＯ_３も放棄される。

成分ＴｉＯ_２，ＣｅＯ_２，Ｎｂ_２Ｏ_５および／またはＢｉ_２Ｏ_３は、コアガラスに最高０．５重量％まで、好適には０．３重量％まで、特に好適には０．２重量％まで含まれていてよい。１つの好適な実施形態では、コアガラスにこれらの成分は含まれていない。

好適には、コアガラスは光学活性成分、特にＳｍ_２Ｏ_３，Ｎｄ_２Ｏ_３，Ｄｙ_２Ｏ_３，Ｐｒ_２Ｏ_３，Ｅｕ_２Ｏ_３，Ｙｂ_２Ｏ_３，Ｔｂ_２Ｏ_３，Ｅｒ_２Ｏ_３，Ｔｍ_２Ｏ_３および／またはＨｏ_２Ｏ_３を含んでいない。ＣｅＯ_２はＵＶ範囲において吸収するため、好適なコアガラスはＣｅＯ_２を全く含んでいない。

成分アルカリ土類金属酸化物、Ｌａ_２Ｏ_３，Ｔａ_２Ｏ_５，ＺｒＯ_２およびＨｆＯ_２の総含有量は、好適には特に１．６５超の屈折率を有するコアガラスに関して少なくとも４０重量％、さらに好適には少なくとも４２重量％、より一層好適には少なくとも５０重量％、特に好適には少なくとも５５重量％である。これらの成分の含有量が極度に少ないと、好適な屈折率は通常、達成され得ない。成形に基づき、前記総計値は７２重量％を超えないことが望ましい。

１つの特定の実施形態では、クラッドガラスは以下の特徴を有している。すなわち好適には、クラッドガラスは６０重量％超、さらに好適には６５重量％超、特に好適には少なくとも６９重量％のＳｉＯ_２含有量を有している。ＳｉＯ_２含有量は、好適には最高７５重量％、特に好適には最高７３重量％である。クラッドガラスは、傾向としてコアガラスよりも厳しい環境の影響に晒されている。高いＳｉＯ_２含有量は、より良好な化学的耐久性をもたらす。したがって、この成分のクラッドガラス中の含有量は、好適にはコアガラス中よりも多くなっている。

好適には、クラッドガラスの組成は、クラッドガラスの線熱膨張係数とコアガラスの線熱膨張係数との差が最小限になるように選択されるもしくはコアガラスの組成に適合される。一般に、ファイバコアおよびファイバクラッドに関する、２０〜３００℃の温度範囲における熱膨張係数（ＣＴＥ）は、同じであるかまたは異なっていてよい。特にＣＴＥは異なっている。好適には、クラッドのＣＴＥはファイバコアのＣＴＥよりも小さく、典型的には、クラッドのＣＴＥは少なくとも１．０＊１０^−６／Ｋだけ小さいが、しかしまたガラスに応じて、典型的には少なくとも２．５＊１０^−６／Ｋだけ小さくてもよい。ファイバコアは、典型的には６．５＊１０^−６〜１０＊１０^−６／ＫのＣＴＥを有しており、クラッドは４．５＊１０^−６〜６＊１０^−６／ＫのＣＴＥを有している。これにより、冷却時にファイバのコアは、ファイバクラッドよりも大幅に収縮するということが達成され、これにより、ファイバクラッド内にファイバを保護する圧縮応力が形成されることになり、このことは、ファイバの機械的な荷重容量、特にファイバの曲げ強さにとって有益である。

以下の表は、コアガラスと共に使用可能なクラッドガラスの好適な組成を示すものである。クラッドガラスには（酸化物を基礎として重量％で）以下が含まれる：

１つの別の特定の実施形態では、コアガラスおよび／またはクラッドガラスは、特に赤外線範囲内での使用を可能にするカルコゲナイドガラスである。以下の表は、コア用カルコゲナイドガラスおよび／またはクラッド用カルコゲナイドガラスの好適な組成をモルパーセントで示すものである：

この場合、Ｈａｌ＝フッ素、塩素、臭素、および／またはヨウ素であり、Ｈａｌ_２および／またはＨａｌ_３＝塩素および／または臭素であり、Ｒ^１＝Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂかつ／またはＣｓであり、Ｒ^２＝Ａｇおよび／またはＣｕであり、Ｍ^１＝Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒおよび／またはＢａであり、Ｍ^２＝Ｚｎ，Ｃｄ，Ｈｇおよび／またはＰｂであり、Ｌｎ＝Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，ＳｍＥｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ、Ｔｍ，Ｔｙ，Ｌｕ，ＹおよびＳｃである。

特に好適なのは、グラスファイバ、ファイバロッドまたは圧縮されたファイバロッドが、鉛もしくは重金属を含まないコアガラスおよびクラッドガラスから成る場合である。このようなファイバシステムは、特にＶＩＳスペクトル範囲において高度な伝達を提供しかつ比較的高度な伝達に基づき青色のスペクトル範囲内で高度な色忠実度を示し、このことは、組織の医療評価では特に重要である。この場合、組織の僅かな色の違いだけが、良性の組織変化であるのかまたは悪性の組織変化であるのかを決定することが多い。よって、光源、ライトガイドおよび画像提供装置から成るシステム全体の高いＣＲＩ値が重要であり、この場合、ＣＲＩ（演色評価数）は、同じ相関色温度の複数の光源の演色評価の質を表す測光値の特性値である。９０よりも大きなＣＲＩ値は、上述したグラスファイバ、ファイバロッドまたは圧縮されたファイバロッドにより達成され得る。このようなファイバシステムは、本出願人によりＳｃｈｏｔｔ ＰＵＲＡＶＩＳ（登録商標）の名称で周知されており、その構成に関しては独国特許発明第１０２０１２１００２３３号明細書および独国特許発明第１０２０１３２０８８３８号明細書に記載されている。類似のファイバシステムは、欧州特許第２０７２４７７号明細書にも記載されており、これらもやはりＰｂを含んではいない。

特に内視鏡で使用するには、グラスファイバ、ファイバロッドまたは圧縮されたファイバロッドが、案内しようとする光に対して８０°よりも大きな、特に好適には１００°よりも大きな受光角２αを有する、０．６４よりも大きな、特に好適には０．７７よりも大きな開口数（ＮＡ）に相当するガラス系から成っていると有利である。一方では、特に通常極めて広幅の放射角度を有するＬＥＤの光が、近位端部において複雑な光学系なしでグラスファイバもしくはファイバロッドまたは圧縮されたファイバロッド内に入射結合可能であるということが、入射結合損失の増大なしで達成され得る。他方では、遠位側において広角照明が、追加的に必要とされる光学系なしで達成され得、このことは特に内視鏡検査に好適である。目下一般的なカメラの画角（一般的には１２０°対角線）における最適な照明は、グラスファイバ、ファイバロッドまたは圧縮されたファイバロッドが、少なくとも１２０°の受光角２αもしくは少なくとも０．８６のＮＡを有する場合に達成され得る。

上述したようなグラスファイバは、その引出しプロセス後には通常、概ね無傷のファイヤポリッシュされた表面を有しており、この表面は、可能な限り損傷から保護することが重要である。このためにグラスファイバには、巻成プロセスの前に、いわゆるのりが被着され、のりは、特にファイバ同士の相互摩擦に際して、しかしまた例えば金属表面との接触時にもファイバを保護する。このようなのりは、一般にろうもしくはステリンを基礎とした溶剤から成り、グラスファイバに噴霧される。こののりの詳細は、本出願人の未公開の並列出願に記載されている。

ファイバ、特に上述したような比較的大きな直径を有するファイバにおけるさらなる機械的な安定性に関して、１本または複数本のライトガイドファイバが、少なくとも部分的にかつ／または区分的にそれらの外周面に配置された、ポリマを基礎としたコーティングまたはポリマを基礎としたチューブ材料から成る、例えば収縮性チューブとして形成された保護カバーを有していると、有利であるということが判った。この場合、ファイバのより高い強度ひいては小さな曲げ半径が達成され得る。この手段により、剛性の増大および最小許容曲げ半径の増大に関して結果的に生じる、より太いファイバの欠点を大幅に減らすまたは相殺することができる。

１つの実施形態では、ライトガイドは複数本のライトガイドファイバを有しており、この場合、少なくとも１本のライトガイドファイバ、好適には複数本のライトガイドファイバ、特に好適には全てのライトガイドファイバが、少なくとも部分的にかつ／または区分的にそれらの外周面に配置された、ポリマを基礎としたコーティングまたはポリマを基礎としたチューブ材料から成る保護カバーを有している。

有利には、コーティングは、アクリレートコポリマ、ポリアミドコポリマ、ポリウレタンコポリマ、ポリイミドコポリマ、エポキシコポリマ、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマ、または例えばポリパラキシロール化合物を基礎とした、例えばコーティング材料として商品名「パリレン」でも知られるポリキシロールを基礎とした化合物（ポリキシリレンを基礎としたコーティングとも呼ばれる）、またはこれらの化合物の混合物のうちの１つまたは複数を含むか、１つまたは複数から成る。適切なコーティング材料は、例えばＮＹＬＯＮ（登録商標）（ポリアミド）またはＴＥＦＺＥＬ（登録商標）またはＰａｒｙｌｅｎｅ（登録商標）またはＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）の商品名またはブランドまたは名称で、コーティングまたは被覆またはコーティング材料として入手可能である。一般に、これらの層では加熱またはＵＶ光による硬化が行われる。択一的または追加的に、コーティングは、熱可塑性エラストマ、例えば商標名ハイトレルで市販されているような例えば熱可塑性ポリエステルエラストマまたは熱可塑性コポリエステルエラストマ、またはシリコーンを含んでいてもよい。

特別なケースでは、例えば金またはアルミニウムから成る金属コーティングも使用され得る。このような導電性のコーティングは、例えば、さらに電界を遮蔽することおよび／または電位を回避することが必要な場合に有利であり得、これは例えば、ＣＦ形分類が必要とされる、心臓における心臓病学的な用途の場合である。

特に有利なのは、このようなコーティングが、浸漬、噴霧、押出または成膜により低圧で１本または複数本のライトガイドファイバに、ファイバの引出しの直後に被着される場合である。これにより、ファイバが他の材料または他のファイバと接触し、その際にファイバの強度を低下させる微小な損傷が発生し得る前に、ファイバのほぼ完璧な、ファイヤポリッシュされた表面を保つことができる、ということが達成され得る。さらに、加水分解作用に対する保護手段を得ることもできる。

一般にこのような層は、ファイバとして引き出されたばかりのライトガイドが、内部にコーティングに用いられるポリマ材料が存在する、ノズルを備えたポットを通って引き出されるようにして被着され、この場合はノズルにより、とりわけ層厚さも調節され得る。

例えば、ポリマ材料は、ＵＶ光により硬化可能に形成されている、またはコーティングは内側コーティングと外側コーティングとに分かれていることが可能であり（例えばD.Hewak著“Encyclopedia of Modern Optics“の“Fiber coating“の章の要約を参照）、この場合、内側コーティングは（比較的低い弾性率でもって）比較的柔軟に形成されていてよく、外側のコーティングは（比較的高い弾性率でもって）比較的硬質に形成されていてよく、このことは特に、このようにコーティングされたファイバを曲げる際の応力を最小にするために特に有利であってよい。しかしまた、コーティング材料として金属、セラミックまたは炭素を含む別のコーティングも、Hewakによれば原則として可能である。

さらに補足的に、この第１のコーティングに加えてさらに少なくとも１つの別の有機コーティングが被着され得る、ということが想定されていてよい。このような追加的なコーティングは、バッファとも呼ばれ、一般に石英ファイバにおいて用いられる。このようなバッファの材料としては、例えばＰＭＭＡ、ポリアミド（ＮＹＬＯＮ）、ポリイミドまたは例えば商品名ＴＥＦＺＥＬ（登録商標）で市販されているエチレン−テトラフルオロエチレンコポリマ（略称ＥＴＦＥ）等の、１つまたは複数のフッ素化されたポリマが考慮される。このような別のコーティングは、曲げ荷重に関して頑健性の向上に役立つ。特にこのバッファ層は、熱可塑性エラストマ、例えば商品名Ｈｙｔｒｅｌ（登録商標）で市販されている、例えば熱可塑性ポリエステルエラストマまたは熱可塑性コポリエステルエラストマ、および／または例えば商品名Ｋｙｎａｒ（登録商標）で入手可能なポリフッ化ビニリデン、または（例えば商品名Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）で入手可能な）ポリテトラフルオロエチレンまたはポリウレタンを含んでいてもよい。このようなバッファ層は、例えば噴霧、浸漬、押出および静電的な方法により被着され得る。

このような層系は、例えば２層系から成っていてよく、２層系ではまず、例えばアクリレート化合物またはエポキシ化合物から成る典型的には１０μｍ〜５０μｍの厚さの比較的薄い層がライトガイドに被着され、次いでさらに、別の機械的な保護手段として、ＮＹＬＯＮ、ＴＥＦＺＥＬ（登録商標）、ＰＭＭＡまたはポリイミドから成る、５０μｍ〜２００μｍ型の大幅に大きな肉厚を有していてもよい、いわゆるバッファ層が被着される。

このコーティングの層厚さは、典型的には５μｍ〜１００μｍの範囲内、好適には１０μｍ〜５０μｍの範囲内にある。特定の変化態様では、最大２００μｍの層厚さが想定されていてもよい。

極小のスペース状況での使用に関して、可能な限り高い曲げ強さを保証するためには、第１のコーティングで既に足りる。

ここで述べておくと、特にファイバの強度を向上させるためには、別の方法も考えられる。つまり例えば、熱的な予荷重に類するガラスの的確な熱処理により、表面付近により高い圧縮予荷重が形成され得、このことがファイバの曲げ強さを向上させることができる。ファイバの化学的な硬化も考えられる。ただしこれについては、ファイバの光学特性を得るために別のクラッドが必要であると考えられ、別のクラッドでは、溶融塩におけるイオン交換または塩層の噴霧と後続の焼戻しとにより、この追加的なクラッドに的確な追加的な圧縮予荷重が形成され得る。同様に、電子線硬化またはイオンビーム硬化も考えられる場合がある。ただし、これらの方法は全て、比較的手間がかかる。さらに、ファイバの光学特性を保持することは困難である。

１つの別の実施形態では、コーティングは遮光性に形成されていてよい、つまり不透明または吸光性に、例えば黒色または青色等の有色に形成されていてよい。このことは、このようにしてカメラチップへのクロストークを減少させることができるため、有利である。

この場合、ライトガイドが少なくとも１本のグラスファイバ、特に多成分ケイ酸塩ガラスを含むグラスファイバまたは多成分ケイ酸塩ガラスから成るグラスファイバを有しているか、または好適にはグラスファイババンドルとして、特に多成分ケイ酸塩ガラスを含むかまたは多成分ケイ酸塩ガラスから成るグラスファイバを有するかまたは多成分ケイ酸塩ガラス製のグラスファイバから成るグラスファイババンドルとして形成されている１つの実施形態が、特に有利である。それというのも、このようなグラスファイバにより、これらのグラスファイバを有するグラスファイババンドルひいてはライトガイドもしくは内視鏡の光学特性を特にフレキシブルに調整することができるからである。さらに、このようなグラスファイバを基礎としたライトガイドは、ポリマ光ファイバ（ＰＯＦ）よりも大幅に高い耐熱性を有している。このことは、特に良好な入射結合効率を実現しようとする場合、例えば複数本のグラスファイバから成るまたはこれらを有する細いファイババンドルがＬＥＤチップに直接に接触接続させられるかまたはこのようなチップの極めて近傍に近づけられる場合に、特に重要である。ただし、ポリマ光ファイバもしくはポリマ光ファイバから成るまたはこれらを有するファイババンドルは、このような熱負荷に耐えられず、ファイバの溶融を招く恐れがある。

１つの実施形態では、１本のライトガイドファイバまたは複数本のライトガイドファイバが、近位端部において１つの入射スリーブ内に嵌め込まれており、入射スリーブは、レーザ光源に対する機械的なインタフェースとして形成されておりひいては光源に対する焦点距離およびセンタリングに関して所定の光入射を可能にする。１本の個別ファイバまたは複数本の個別ファイバ、理想的には３本または７本の個別ファイバの場合には、例えば特にレーザ光源に対する所定の向きを可能にしかつ特にレーザ用途用に使用される、いわゆるＳＭＡコネクタが入射スリーブとして設けられていてよい。これについては同様に、いわゆるＦＣコネクタも考えられる。この場合も特にやはり、７本の個別ファイバから成る配置が特に有利である。それというのも、この場合、一方では実質的に円形の横断面が可能になりかつ他方では各個別ファイバ間の最小化されたマチ面積が可能になるからである。このことは、入射効率に関して利点を有している。マチとは、複数本の円形ファイバから成るバンドルにおける中間スペースを意味する。別の最適なファイバ配置は、１９本の個別ファイバにおいて得られ、この場合、各個別ファイバは１本の中心ファイバを中心として２つのシェル内に最適に密封されて配置されている。この場合、個別ファイバの位置固定は、一般に接着剤、例えば高温架橋型の２成分エポキシ接着剤を用いて、またはＵＶ硬化型接着剤を用いて行われる。

しかしまた、光源としてのレーザダイオードまたは発光ダイオードまたは変換器の、どちらかと言えば一般的な正方形または矩形のチップ形状に関しては、４本の個別ファイバか、２または４の整数倍の、チップ面が可能な限り良好に覆われるファイバが使用される場合が有利なこともある。一方では、可能な限り大きな作動ファイバ面積、つまりファイバの、本来光を案内する横断面領域に関して、照明用に供与されるキャビティを、より多くのファイバで満たすことができ、かつ他方では、改良された光入射を達成することができる。

入射効率を高めるためにはさらに、ライトガイドファイバが近位端部において高温溶融されて配置されている、ということが想定されていてよい。この場合、一方では、マチ面積が最小化されてよい。それというのも、高温変形プロセスにより、それ自体は円形の個別ファイバが少なくともほぼ六角形の横断面に変形されひいてはほぼ隙間なく配置され得るからである。さらに、予め設定された入射横断面もしくは焦点直径では、より多くのファイバを収納することができひいてはより高い光束を伝達することができる。

このような、高温溶融されたファイバは、例えば近位端部において入射スリーブ内に配置されていることが可能である。ただし同様に、高温溶融されたファイバがスリーブなしで近位端部に設けられていることも可能である。このことは特に、効率的な空間利用が必要とされている構成、つまり例えば近位端部等における断面積が特に小さな場合に関して有利である。

１つの別の実施形態では、遠位端部における少なくとも１本のライトガイドファイバおよび／または複数本のライトガイドファイバおよびまたはライトガイドが、近位端部に比べて変形されている。つまり１つの実施形態では、少なくとも１本のライトガイドファイバおよび／または複数本のライトガイドファイバおよび／またはそれどころかライトガイド自体が、遠位端部において近位端部における形状とは異なる形状を有する横断面を有していてよい。例えば、１本のファイバおよび／または複数本のファイバおよび／またはライトガイドの横断面は、近位端部では実質的に、つまり測定精度の枠内で、円形に形成されていてよいが、遠位端部では例えば楕円形または腎臓形に形成されているかまたは互いに異なる曲率半径を有する少なくとも２本の線により画定された横断面および／または互いに部分的にのみオーバラップし合う２つの円および／または楕円の差分面として形成されている横断面を有していることも可能である。特に、横断面は円セグメントとして形成されていてよく、円セグメントの場合、曲率半径は無限大である、つまり測定精度の枠内で直線である。円セグメントとして形成されたこのような横断面は、Ｄ字形の横断面または実質的にＤ字形の横断面と呼ぶこともできる。

異なるライトガイドファイバがそれぞれ異なる横断面を有しているということも可能であり、この場合、特に近位端部において横断面は円形であってよいが、遠位端部では１本または複数本のファイバが楕円形であってよく、その他のファイバは腎臓形であってよい。別の横断面、例えば特に遠位端部における矩形またはほぼ矩形の横断面、または多角形全般の横断面も考えられる。特にこの場合、例えば円セグメントとして形成された横断面は、供与されたキャビティの高度な利用をもたらしひいては内視鏡の遠位端部における光束を高めるもしくは照明強度を高める。

このような構成は特に、カメラチップに対する１本のファイバおよび／または複数本のファイバおよび／またはライトガイドの特に有利な空間配置を保証するために有利であってよい。

一般に、少なくとも１本のライトガイドファイバおよび／または複数本のライトガイドファイバが、少なくとも部分的に、少なくとも測定精度の枠内で円形とは異なる形状を有する横断面を有していることが可能である。このことは、内視鏡の第２の構成部材内で個々の部材の特に効率的な、例えば省スペース式の配置を可能にするために有利であってよい。

このことは、ライトガイドのまさに遠位端部において有利であってよい。

よって１つの実施形態では、少なくとも１本のライトガイドファイバおよび／または複数本のライトガイドファイバは、ライトガイドの少なくとも遠位端部に、少なくとも１．５：１のアスペクト比を有する扁平化された形状を備えた横断面および／または楕円形の横断面および／または腎臓形の横断面、および／または互いに異なる曲率半径を有する少なくとも２本の線により画定された横断面、および／または互いに部分的にのみオーバラップし合う２つの円および／または楕円の差分面として形成されている横断面を有している。

既に冒頭で述べたように、内視鏡カメラ内に細いファイババンドルを組み込むことは特に難しく時間がかかり、このことは特に、少数の比較的太いライトガイドファイバを用いることにより、大幅に良好に実現され得る。ただしこの場合も一般に、組込みが簡単な内視鏡、特に少数の比較的極太の個別ファイバを含むライトガイドを有する内視鏡の特別な構成に限定することなしに、カメラの組立て時およびカメラがカメラおよびファイバ用の遠位のケーシングの中央に保持されている間にカメラの周りにファイバを詰める際に、カメラが片側にずれる恐れがあり、これにより、ファイバの規定された均等な配置を最早保証し得ない、不均等な中空空間が生じる恐れがある、という問題が生じる。これにより、カメラの一方の側により多くのファイバが存在し、カメラの他方の側にはより少ないファイバが存在することになり、このことは、検査しようとする組織のアンバランスな照明につながる恐れがある。別の欠点は、光ファイバがファイバのファイバクラッドを通して光を放出する恐れがあり、この散乱光に対してカメラの側面は敏感であるもしくはこの散乱光を受け入れてしまう、という点にある。その結果、質が劣悪な、例えば極度に低コントラストの画像や、画像アーチファクトが生じる恐れがある。この問題は従来、カメラの壁に非光透過性の塗料または不透明なエポキシ樹脂を塗装してまたは流し込んで散乱光の侵入を減少させた場合、および／またはファイバとカメラとを、非光透過性の接着剤により遠位のケーシング内または装置の軸部内に接着した場合に解決され得る。しかしながら、不透明な接着剤の使用は、迅速な取付けのためにＵＶまたは光硬化型接着剤を使用することを排除することになる。場合により、カメラチップの比較的低い耐熱性が、熱硬化型接着剤の使用を排除する。よって典型的には、長い硬化時間を有し、室温で硬化する接着剤が使用され、その結果、硬化時間中にカメラ位置の追加的なずれが生じる恐れがあり、このこともやはり、遠位のケーシングまたは軸部内でのカメラ位置のずれに加担することになる。さらにこれにより、ライトガイドファイバも傾いて、すなわち互いに非平行に方向付けられて位置することが多くなり、その結果、放射方向にネガティブな影響を及ぼす恐れがある。取付け後にファイバが研削および研磨されると、例えばファイバの光軸に対して非垂直に方向付けられた傾斜端面が生じ得る。このことは、再帰反射を高め、目標への光入射を減少させ、意図した目標から外れるように光が屈折させられるかまたは不都合にカメラチップにも当たってしまうことに加担する恐れがある。

したがって本開示の１つの態様に基づき、本願は全般に、少なくとも１本のライトガイドファイバを含むライトガイドを有する内視鏡に関し、従来技術の前記問題を少なくとも部分的に減らす、少なくとも８０μｍの直径を有する少なくとも１本のライトガイドファイバを含むライトガイドを備えた内視鏡に限定はされない。

よって１つの変化態様では全般に、好適には数本だけの、その代わりに直径が８０μｍ以上の比較的太い個別ファイバを備えたライトガイドの特別な構成に基づき取付けが簡単になった内視鏡に限定することなしに、内視鏡は、ハウジングまたはハウジング部材を含むまたは有する、ということが想定されていてよい。ハウジングまたはハウジング部材は、カメラチップを位置決めしかつライトガイドファイバを方向付けるために、カメラチップ用の収容部を有していてよい。好適には、カメラチップを、ハウジングまたはハウジング部材の中央に所定のように位置決めする、ということが想定されていてよい。好適には、ハウジングまたはハウジング部材は外面に、１本のライトガイドファイバまたは複数本のライトガイドファイバを所定のように収容し、方向付けしかつ／または位置決めするための１つまたは複数の収容部を有していてよく、この場合、特に好適には、収容部は、好適には台形または槽状の、好適には斜めに延びる側壁を備えた横断面を有している。１つの別の実施形態では、切欠き部分は設けられておらず、ハウジングは、光ファイバを包囲する単一の材料から一体に形成されていてよく、光ファイバは、大抵はスリット状の部分に配置されているまたは配置可能である。ハウジングは、ファイバに追加的な安定性を提供するために、光ファイバの長さに沿って延在していてよい。

換言すると、内視鏡は、１つの実施形態では、ハウジングまたはカメラチップを例えば既に含んでいる別のハウジング部材を有していてよく、ハウジング部材は、一方ではカメラチップをその中心に所定のように位置決めしかつ他方ではその外面に、１本または複数本のライトガイドファイバを所定のように収容し、方向付けしかつ／または位置決めするための１つまたは複数の収容部を有しており、この場合、収容部は、好適には台形もしくは槽状の、１つの実施形態では斜めに延びる側壁を備えた横断面を有している。これにより、上述した複数の問題が同時に少なくとも部分的に克服され得、それどころか最適に最小化もしくは解消され得る。つまり例えば、光ファイバの軸線を、カメラに対して平行に方向付けて取り付けることができるようになっており、これにより、ファイバの傾斜状態が減り、ファイバを斜めに引きずることが回避され得る。この場合、特に、好適には例えば台形もしくは槽状の収容部の斜めに延びる側壁は、ファイバ位置のいわば自己調節を可能にする。

１つの実施形態では、ハウジング用に不透明なもしくは暗色、特に黒色に着色された材料を用いる、ということが想定されていてよい。このことは、これによりライトガイドファイバとカメラチップとの間の散乱光バリアが達成され得るため、有利である。これにより、上述した、画像の質に対するネガティブな影響が概ね解消され得る。さらに有利なのは、ハウジング用に、特に好適には射出成形技術で製造され得るポリマ材料が使用される場合である。これにより、一方では低コストが実現され得、かつ他方では比較的複雑な幾何学形状も実現され得る。さらに、追加的な電気絶縁も実現され得る。このような実施形態に適した材料の例は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ＡＢＳ（アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン）およびポリアミド（ＰＡ）である。

これにより、従来のファイバ接着における不透明なもしくは黒色に着色された接着剤に対し、上述した実施形態では、透明な、特にＵＶ硬化型の接着剤も使用され得、このことは、より短い硬化時間に基づき、取付けの複雑さを軽減させることができる。別の利点は、光ファイバが遠位のカメラ面に対してやや後退させられて位置決めされ得る、ということから生じ、この場合、光ファイバは折られているだけでよく、視覚的に透明なコンパウンド、例えばエポキシ樹脂またはＵＶ硬化型のコンパウンドが流し込まれており、これにより、光ファイバの研削および研磨を省くことができ、カメラチップのレンズが損なわれることはない。よってさらに、ハウジング内部で、敏感な線材またはフレキシブル回路に対する歪みの緩和も実現され得る。

ここで述べておくと、このような実施形態、例えば相応する収容部を備えたハウジングは、ライトガイドファイバおよび／または別の光学コンポーネント、例えば前記カメラ、または光線案内・形成用の光学素子、または１つまたは複数の光源の、遠位端部毎または近位端部毎の組込み、ひいては別の内視鏡にも、基本的に前記利点を伴って使用することができ、使用されるファイバ直径は最終的に、二次的な役割を果たすだけに過ぎない。したがって特にこの観点に基づく１つの実施形態では、３０μｍ〜７０μｍの直径を備えた少なくとも１本のライトガイドファイバを含むライトガイドが使用されることも可能であるということが想定されていてよい。さらにこの場合、１つの実施形態では、ライトガイドが、３０μｍ〜７０μｍの直径を備えた複数の細いファイバを含むファイババンドルとして形成されている、ということも可能である。１つの別の実施形態では、１本または複数本のライトガイドファイバの開口数は、少なくとも０．７、好適には少なくとも０．８、特に好適には少なくとも０．８５である。好適には、１本または複数本のライトガイドファイバのコアは、ガラス材料を含んでおり、ガラス材料の組成は、上述したコアガラス用のガラス組成およびガラス組成範囲から選択されている。特にガラスファイバのコアは主に、つまり少なくとも５０重量％が、または実質的に、つまり少なくとも９０重量％が、またはそれどころか全体が、前記のようなガラス材料から成っていてよい。

１本または複数本のライトガイドファイバのコアが前記のようなガラス材料を含む１つの実施形態は、このようにしてカメラ（ここでは特に、例えば面積が１×１ｍｍ^２の、いわゆるＣＭＯＳカメラ用）の視野の極めて良好な照明が実現され得るため、有利である。

１つの別の実施形態では、１本のライトガイドファイバまたは複数本のライトガイドファイバは、１本のライトガイドファイバまたは複数本のライトガイドファイバのコアガラスおよび／またはクラッドガラスが不可避の微量は別として鉛および／またはその他の重金属を含まず、アンチモンおよび／またはヒ素および／またはＣｒ（ＶＩ）等のその他の危機的な元素を含まないように形成されている。

本発明の１つの変化態様では、既に上述したように、光源は、差込み接続部に統合された構成部材として形成されている、つまり差込み接続部に組み込まれており、好適には不動に差込み接続部に組み込まれている、ということが想定されていてよい。この場合、光源は、差込み接続部内に、例えば金属成形部品の形態のヒートシンクを有している、ということが想定されていてよい。択一的または補足的に、光源は、集積ＬＥＤ駆動回路、つまり差込み接続部に組み込まれた、好適には不動に組み込まれた駆動回路を有していてもよい。この場合、集積ＬＥＤまたは組込み駆動回路は、電気的なコンタクトを介して内視鏡の第１の構成部材に接続可能であってよい。この場合、駆動回路は、特に有利には、集積ＬＥＤに対する省スペース型の直列抵抗器として形成されていてよく、集積ＬＥＤにはさらに、電圧制限手段として、追加的な保護ダイオード、例えばツェナーダイオードが形成されていてよい。択一的に、集積ＬＥＤを作動させるための固定的に設定された定電流を供給する特別な定電流源も、集積回路として使用可能である。特に有利なのは、内視鏡の第１の構成部材から既に定電流が、集積ＬＥＤに対する電気的なコンタクトを介して供給される場合である。これにより、集積ＬＥＤ駆動回路が最早不要になることで、差込み接続部内の構成空間を節約すると共に、損失熱も最小にすることができ、これにより、差込み接続部の表面における許容限界温度を超過することなしに、集積ＬＥＤを最大限の電流で作動させることができる。

本開示の枠内で、組み込まれた構成部材とは、別の構成部材に組み込まれて設けられた、好適には不動に組み込まれた構成部材を意味する。したがって、集積ＬＥＤも、組み込まれたＬＥＤを表していてよい。相応して、別の構成部材の組込み構成部材は、別の構成部材に組み込まれて、好適には不動に組み込まれて設けられている。

この場合、極めて効率的な光結合部は、集積ＬＥＤと、ライトガイドの少なくとも１本のライトガイドファイバと、の間の光結合部が、突合せ結合部として形成されている場合である、ということが判った。この場合、少なくとも１本のライトガイドファイバは、透明接着剤により、集積ＬＥＤのチップに直接に接着されている。このことは、上述したように、ライトガイドファイバが、少なくとも０．８の開口数（ＮＡ）を有する、いわゆる広角ファイバとして形成されている場合に、特に有利である。これにより、ＬＥＤから放射された光の大部分を捕捉し、第２の構成部材の遠位端部に案内することができる。

大抵の発光ダイオードの場合、それ自体が発光するチップは周辺と直接に接触しないように、膜により保護されているかまたは膜が流し込まれており、この場合、この膜は多様な幾何学形状をとることができる。例えばこの膜は、平らに形成されていてよいが、チップに向かう方向にまたはチップから離れる方向に湾曲して、特にレンズ状または球欠状に形成されていてもよい。相応して、ライトガイドファイバの接着とは、まさしくこの膜に対するライトガイドファイバの取付けを意味する。

本発明の１つの別の態様は、第１の構成部材と個別に無菌包装された第２の構成部材とを備えた使い捨て内視鏡システムであって、第２の構成部材は、好適には軸部として形成されているかまたは形成されていてよく、無菌包装から取り出された後に第１の構成部材に取外し可能に連結可能であり、これにより、内視鏡、特に本開示の実施形態による内視鏡が得られるようになっている、使い捨て内視鏡システムに関する。

軸部とは、本開示の枠内では、その長さに比べて極小さな横断面を有しているだけに過ぎない、内視鏡の第２の構成部材を意味する。つまり換言すると、軸部は長さに比べて細く形成されている。軸部としての第２の構成部材のこのような構成は、まさに極めて接近し難い範囲を内視鏡を用いて検査する場合および／または医療技術において使用する場合に有利である。

本開示に基づく内視鏡システムの１つの利点は、短時間のうちに連続する複数回の検査用に、既に無菌包装された複数の第２の構成部材、特に軸部を有しているという点にあり、これにより、複数の範囲を迅速に検査することができるかまたは医学的な検査において、異なる患者の複数回の検査を、十分な衛生を保証しつつ短時間で連続して実施することができる。よって本開示に基づく内視鏡システムにとってはまさに、第２の構成部材を第１の構成部材に取外し可能に結合することができるということが有利であり、このようにして使い捨て内視鏡の利点を可能にしており、この場合は同時に、例えば医学的な検査またはその他の医学的な用途において必ずしも殺菌される必要のない内視鏡システムの部品は、複数回使用可能な第１の構成部材内に収納されている。

１つの実施形態では、第２の構成部材は、少なくとも部分的にフレキシブルな軸部として設けられており、軸部は、チューブまたは編上げチューブまたは収縮性チューブによるフレキシブルなジャケットを有しており、ジャケットは、少なくとも１本のライトガイドファイバを備えたライトガイドならびにカメラチップへの電気供給用の供給線路および好適には特に第１の構成部材に設けられていてよいデータ後処理ユニットおよび／または画像後処理ユニットに通じる少なくとも１つの帰還信号線路を、少なくとも部分的に包囲している。特にフレキシブルな軸部を備えたこのような構成は、特に医療用途用に適している。

１つの別の実施形態では、第２の構成部材は、少なくとも部分的に剛性の軸部として設けられており、軸部は、スリーブによる剛性のジャケットを有しており、ジャケットは、少なくとも１本のライトガイドファイバを備えたライトガイドならびにカメラチップへの電気供給用の供給線路および好適には特に第１の構成部材に設けられていてよいデータ後処理ユニットおよび／または画像後処理ユニットに通じる好適には帰還信号線路を包囲している。このような構成は、このようにしてこの場合は剛性に形成された軸部として設けられている第２の構成部材に含まれる部材を、機械的な荷重に対してより良好に保護することができるため、特に有利であってよい。

以下に、本発明を図面に基づきさらに説明する。この場合、同一符号は同一のまたは互いに対応する部材を表す。
１つの実施形態による内視鏡の、縮尺通りではない概略図である。 １つの別の変化態様による内視鏡の概略部分図である。 図３ａ〜図３ｅは、内視鏡の遠位端部の、縮尺通りではない概略図である。 カメラチップとカメラチップ用のハウジングとを備えた内視鏡の遠位端部を３Ｄ−ＣＡＤモデルで示す図である。 カメラチップとカメラチップ用のハウジングとを備えた内視鏡の遠位端部を３Ｄ−ＣＡＤモデルで示す図である。 カメラチップとカメラチップ用のハウジングとを備えた内視鏡の遠位端部を３Ｄ−ＣＡＤモデルで示す図である。

図１は、１つの実施形態による内視鏡１の、縮尺通りではない概略図である。内視鏡１は、第１の構成部材１０と第２の構成部材２０とを有しており、図中、第１の構成部材１０は右側に配置されており、第２の構成部材２０は左側に配置されている。第２の構成部材２０は、第１の構成部材１０に結合された近位端部２２を有している。第２の構成部材２０の、第１の構成部材１０に結合された近位端部２２は、取外し可能であるように構成されている、ということが想定されていてよい。つまり特に２つの構成部材１０および２０は、解離可能な結合部を介して設けられるように構成されていてよい。このことは特に、一方の構成部材が単回使用のみを想定したものであり、他方の構成部材、ここでは例えば第１の構成部材１０は、複数回使用用に定められた、特に高価値かつ／または高価なコンポーネントを有している場合に有利であり得る。このことは特に、例えば少なくとも１つのレーザを有する光源等の特別な光源が、一方の構成部材、ここでは例えば第１の構成部材１０により包囲されている場合に当てはまる可能性がある。このことは特に、データ処理ユニットおよび／または画像処理ユニット１１と、高性能ＬＥＤチップ１４を備えた高価値の光源１３と、そのＬＥＤ駆動回路１５と、やはり第１の構成部材１０の構成部材であってよいネットワーク部分（図示せず）と、にも当てはまる。

第２の構成部材２０はさらに遠位端部２１を有しており、この場合、遠位端部２１内には組織表面４０の画像撮影用のカメラチップ２３が配置されている。第２の構成部材２０内にはさらに、少なくとも１本のライトガイドファイバ２７を有するライトガイド２６が延在している。ライトガイドファイバ２７は、光源１３の光をライトガイド２６の近位端部２２から遠位端部２１まで案内し、遠位端部２１において、組織表面４０を可能な限り明るく均一に照明するために放出するように構成されている。さらに第２の構成部材２０内には、カメラチップ２３への電気供給用の供給線路（図示せず）が延在している。

光源１３は、ＬＥＤ駆動回路を介して電気を供給される少なくとも１つのＬＥＤチップ１４を有している。さらに、第２の構成部材２０の光学的な差込み接続部２８を受容するために用いられる、ＬＥＤチップ１４の光インタフェース１６には、レンズまたはレンズユニットの形態の光学素子１７が、例えばＬＥＤチップ１４の光をライトガイド２６の近位端部２２においてライトガイドファイバ２７内に入射させるために設けられていてよい。

特に組立ての観点のもとでは、まさに第２の構成部材２０が単回使用のみを想定されている場合に、ライトガイド２６が最大２０本の、好適には最大１０本のライトガイドファイバ２７を有していると有利であってよい。しかし一般に、ライトガイド２６内には最大数百本の個別ファイバ２７が存在することが可能であり、このことは相応するファイバ直径および結果的に生じるもしくは目標とするファイババンドルひいてはライトガイド２６の太さに依存しており、これに相応してファイバ２７の数が選択され得る。

ライトガイドファイバ２７の典型的なファイバ直径（またはファイバ太さ）は、好適には１００μｍ〜１０００μｍ、好適には最大６００μｍ、特に好適には最大５００μｍの範囲内にあってよく、この場合、最大ファイバ直径は、好適には１００μｍ〜４００μｍの範囲内にある。しかしまた、３０μｍ、５０μｍまたは７０μｍの直径を有する、より細いファイバも考えられる。

１つの実施形態では、１本のライトガイドファイバ２７または複数本のライトガイドファイバ２７が、ステップインデックス型グラスファイバとして形成されている。

好適には、１本のライトガイドファイバ２７および／または複数本のライトガイドファイバ２７は、少なくとも１本のファイバ２７および／または複数本のライトガイドファイバ２７の、空気に対する開口数（ＮＡ）が、少なくとも０．７、好適には少なくとも０．８、特に好適には少なくとも０．８５であるように形成されていてよい。このことは、高いＣＲＩ（演色評価数）を得るためおよびとりわけ遠位端部２１において最大限の光束を得るために、特に有利な場合がある。

特に組立ての観点のもとでは、少なくとも１本のライトガイドファイバ２７または複数本のライトガイドファイバ２７が、図１にも略示したように、ライトガイド２６の近位端部２２において、例えば入射スリーブの形態の、光学的な差込み接続部２８内に配置されていると有利であってよい。

第２の構成部材２０は、例えば少なくとも部分的にフレキシブルな軸部として設けられていてよいか、または少なくとも部分的に剛性の軸部として設けられていてもよい。第２の構成部材は、例えばジャケットを有していてよい。第２の構成部材２０が少なくとも部分的にフレキシブルな軸部として形成されている場合には、ジャケットは、特にチューブまたは編上げチューブまたは収縮性チューブによりフレキシブルに構成されている。第２の構成部材２０が少なくとも部分的に剛性の軸部として形成されている場合には、ジャケットは、好適には剛性に形成されておりかつスリーブまたは管区分を有している。ここに例示的に示す例に限定されることなしに、一般にジャケットは、少なくとも１本のファイバ２７を備えたライトガイド２６、カメラチップ２３への電気供給用の供給線路および好適には少なくとも１つの帰還信号線路２４、好適には特に第１の構成部材１０に設けられていてよいデータ後処理ユニットおよび／または画像後処理ユニット１１に通じる線路を、少なくとも部分的に包囲している。

１つの特に好適な実施例であると判っているのは、ＮＡが０．８５を上回る、いわゆる広角ファイバとして形成された、約２００μｍの太さのライトガイドファイバ２７を７本備えたユニットであり、この場合、７本のライトガイドファイバ２７は、カメラチップ２３の周りに配置されており、近位端部２２において光学的な差込み接続部２８内で接着されている。択一的に、これら７本のライトガイドファイバ２７は、光学的な差込み接続部２８内で熱融着されていてもよい。ただし一般に、熱融着されたファイバがスリーブなしで近位端部に存在する場合も可能であり、それどころか好適であってよい。

図２にも同様に、内視鏡の第２の構成部材２０の一部が概略的に示されており、光源１３は、第２の構成部材の近位端部２２を第２の構成部材２０のライトガイド２６と共に形成する差込み接続部３０に組み込まれた構成部材であり、この場合、光源１３は、少なくとも１つの集積ＬＥＤ３１を有しており、集積ＬＥＤ３１は放出した光を、ライトガイド２６の、少なくとも１本のライトガイドファイバ２７内に入射させる。

差込み接続部３０の組込み構成部材として形成された光源１３は、追加的にヒートシンク３５および／または集積ＬＥＤ駆動回路３２を有していてよく、この場合、集積ＬＥＤ３１または組込み駆動回路３２は、電気的なコンタクト３４を介して、内視鏡の第１の構成部材１０に接続可能である。

極めて効率的な光結合部は、集積ＬＥＤ３１と、ライトガイド２６の少なくとも１本のライトガイドファイバ２７と、の間の光結合部が、突合せ結合部として形成されている場合である、ということが判った。この場合、少なくとも１本のライトガイドファイバ２７は、透明接着剤により、集積ＬＥＤ３１のチップの端面に直接に接着されている。ただし追加的に、簡単なレンズまたはレンズユニットの形態の光学素子３３が、可能な限り多くの光をファイバ２７内に入射させることができるように光を視準することが必要とされる場合もある。特に、受光角が大きな（１００°超）広角ファイバ２７を使用すると、直接的な突合せ結合部が大幅に改善された結果をもたらす場合が多く、とりわけ、別の境界面の移行部、ここでは光学素子３３、におけるフレネル損失が回避され得る。

しかしまた、光学素子３３が透明な薄膜として、例えばプラスチックフィルムまたは薄板ガラスとして形成されている場合が有利であってもよい。このことは、集積ＬＥＤ３１のＬＥＤチップにおける、極薄の場合が多いコンバータ膜の機械的な損傷を防ぐ。このような膜が、特に有効な機械的な保護手段でもある、ということは、図１に示した実施例において示すことができる。ここでは、例えば光学素子１７は、プラスチックフィルムまたは薄板ガラスとして形成されていてよい。これにより特に、第２の構成部材２０の光学的な差込み接続部２８が光インタフェース１６に対して頻繁に着脱されるこの実施例では、ＬＥＤチップ１４が機械的に保護され得る。

ＬＥＤチップが内視鏡の第１の構成部材内に取り付けられている変化態様と、集積ＬＥＤチップが第２の構成部材の差込み接続部内に取り付けられている変化態様と、の両方について、ＬＥＤチップには、１ｍｍ^２のチップ寸法において生ぜしめることができる１ワット当たりのルーメン値が極めて高い、特に高性能のコンパクトな白色光ＬＥＤが適している。特に、この比較的小さなチップ面積により、ライトガイドファイバに対する高い結合効率が実現され得る。このようなＬＥＤの例は、ＬＵＭＩＬＥＤＳ ＬＵＸＥＯＮ Ｚ ＬＸＺ１−４０８０であり、これは一方では８０のＣＲＩを可能にしかつ他方では１ｍｍ^２のチップサイズの場合、１．４Ｗで１３０ｌｍの光束を生ぜしめる。別の例は、ＯＳＲＡＭ ＯＳＬＯＮ Ｐｕｒｅ １０１０であり、これは９０のＣＲＩを可能にし、０．９８Ｗで９５ｌｍの光束を生ぜしめる。

このようなＬＥＤを用いるとさらに、特にＬＥＤが差込み接続部内に組み込まれている変化態様では、差込み接続部における最高許容表面温度の保持に関して、ＬＥＤを低電流ひいては低出力に制御して作動させねばならない場合でも、十分に大きなｌｍ値を得ることができる。

図３ａ〜図３ｅには、内視鏡１の第２の構成部材２０の遠位端部２１の、縮尺通りではない概略図が示されている。遠位端部２１はそれぞれ、ここではそれぞれ複数のライトガイドファイバ２７ならびに各１つのカメラチップ２３を有するライトガイド２６を含んでいる。

図３の左側の図面（図３ａ）では、測定精度の枠内で円形横断面を有する４本のファイバ２７が配置されている。これらのファイバ２７は、ここでは例示的にほぼ正方形を有するカメラチップ２３の周りに、カメラチップ２３の各側に１本のファイバ２７が設けられているように配置されている。これに対して図３ｄの図面では、カメラチップ２３の３つの側にのみ、ファイバ２７が配置されている。

図３ｂの図面では、２本のファイバ２７のみがカメラチップ２３の２つの側に配置されているに過ぎない。この場合、ライトガイドファイバ２７の横断面は円形ではなく、むしろ楕円形もしくは長円形に形成されている。この場合特に、ライトガイドファイバ２７は近位端部２２−ここには図示せず−に比べ、遠位端部２１においてこの場合と同様に変形されているように形成されていてよい。特に、ライトガイドファイバ２７は近位端部２２に円形横断面を有しているが、遠位端部ではこの場合と同様に変形されて設けられている、ということが可能である。このことは、カメラチップ２３を取り囲むようにファイバ２７を配置するために有利であってよい。

好適には、複数本のライトガイドファイバ２７および／または少なくとも１本のライトガイドファイバ２７は、少なくとも遠位端部２１に、ここで例示的に示すように、扁平な形状、特に少なくとも１．５：１のアスペクト比を有する横断面および／または楕円形横断面および／または腎臓形横断面および／または互いに異なる曲率半径を有する少なくとも２本の線により画定された横断面、および／または互いに部分的にのみオーバラップし合う２つの円および／または楕円の差分面として形成された横断面を有していてよい。別の横断面形状、例えば多角形も考えられるが、カメラチップ２３を取り囲むようなライトガイドファイバ２７の配置に関して特に有利なのはまさに、扁平な形状である。図３ｃに示す配置では、ここでは円セグメントとして形成された横断面を遠位端部に有する４本のファイバが、カメラチップ２３を取り囲むように配置されている。ここに具体的に示す、円セグメントとしての、つまりここでは例えば「Ｄ」と表されることもある横断面の例に限定することなしに、一般に、互いに異なる曲率半径を有する少なくとも２本の線により画定された横断面および／または互いに部分的にのみオーバラップし合う２つの円および／または楕円の差分面として形成された横断面が可能かつ有利である。例えば一般に可能なのは、鎌形の横断面である。

図３ｂにも図３ｃにも示したファイバ２７の遠位端部は、例えば熱間変形プロセスにより、このように変形され得る。この場合、ファイバ２７はその処理熱により型内で加熱され、次いで加圧され変形させられる。ファイバ材料の粘性に基づき、当然完璧な幾何学形状は複製され得ない。よって、「Ｄ字形」と表されることもある円セグメントの形状の横断面は、先の尖った角隅部に比較的小さな丸みを有することになる。基本的にこのような賦形は、グラスファイバ、石英ファイバまたはプラスチックファイバにも適用され得、この場合、変形温度は各材料に適合され得る。変形温度は、プラスチックファイバ（ＰＯＦ）の場合は典型的には１５０℃〜３００℃であり、グラスファイバの場合は、ガラスの形式に応じて典型的には５００℃〜８００℃であり、石英ファイバの場合は最高２０００℃である。

図３ｅには既に上述したような１２本配置が示されている。この場合、４本のより太いファイバ２７が、８本のより細いファイバと共にグループ分けされており、１つのキャビティ（セグメント）につき、太いファイバ２７はキャビティの中央に、２本のより細いファイバ２７はそれぞれ太いファイバ２７の左右に配置されている。これにより、比較的少数のファイバ２７にもかかわらず、キャビティの既に良好な面積利用ひいては比較的高い光束が達成され得る。このような例は、例えば個別のファイバ２７を２０本備えた、すなわち１つのキャビティにつきファイバ２７を５本備えた２０本配置にも発展させることができ、２０本配置の場合、理想的には３つの直径段階がファイバ２７に存在する。

図４には、カメラチップ２３の周りに配置された同じ太さのライトガイドファイバ２７の１２本配置による実施形態に基づく内視鏡の第２の構成部材２０の遠位端部２１が、３Ｄ−ＣＡＤモデルで示されている。１つの実施形態では、内視鏡は、図示の例に限定されることなしにハウジング４１を有しており、ハウジング４１は、チップ２３を位置固定するために、カメラチップ２３用の収容部を有している。このハウジングは例えば、ハウジングがライトガイドファイバ２７に相応する複数の収容部４２を有しており、収容部４２により、ライトガイドファイバ２７がその位置と角度方向とに関して所定のように配置され得るように形成されていてよい。このために図４に示す実施形態による収容部は、槽状もしくは台形に形成されている。このことは、ファイバ２７が相応して既に十分平行に配置されて位置決めされ得る、という利点を有している。傾斜してひいては斜めに引きずられた、これに結び付く遠位端部２１における放射の欠点を有するファイバ２７が、ハウジング４１および収容部４２のこのような構成により回避され得る。さらにこれにより、取付けの手間を減らすことができる。択一的に、ハウジングは例えば単一の材料から、つまり一体に形成されていてよく、図６に示すように光ファイバを包囲していてよい。

図５には、図４に示したものと同じユニットが、内視鏡の第２の構成部材２０の剛性の軸部に組み込まれているところが示されている。図４において説明したコンポーネントについて、ファイバ２７はハウジング４１の収容部４２内で十分平行に案内されている、ということが判る。

補足的に述べておくと、ハウジング４１は、剛性のまたはフレキシブルなスリーブにより部分的または区分的に包囲されていてよく、これにより、例えば収容部４２内でのライトガイドファイバの引き続く位置固定を支援すると共に、引き続く取付けをさらに簡単にすることができる。特に、より少数の比較的太いファイバを使用する場合には、ハウジング４１とスリーブとを一体に形成することも考えられ、ライトガイドファイバは既存の、大抵はスリット状の部分または凹部に挿入され得る。このことは図６に示されている。

理想的には、ライトガイドファイバ２７からの側方外光に対するカメラチップ２３の遮蔽に関して、ハウジング４１は、不透明な非光透過性の材料から製造されている。このために特に適しているのは、例えばポリカーボネート（ＰＣ）および／またはポリアミド（ＰＡ）から成るまたはこれらを含む、黒色に着色されたプラスチックから成る射出成形部材である。さらに、ファイバ固定のためには、不透明な、例えばやはり黒色に着色された接着剤を用いることが想定されていてよい。ただし、例えば黒色プラスチックから成るハウジング４１は、透明な、例えばＵＶ硬化型の接着剤の使用をも可能にし、このことは、製造過程を短縮しひいてはコスト面における利点をももたらす。

さらに、帰還信号線路２４が図示されている。

１ 内視鏡
１０ 内視鏡の第１の構成部材
１１ データ処理ユニットおよび／または画像処理ユニット
１３ 光源
１４ ＬＥＤチップ
１５ ＬＥＤ駆動回路
１６ 光インタフェース
１７ 光学素子
２０ 内視鏡の第２の構成部材
２１ 第２の構成部材の遠位端部
２２ 第２の構成部材の近位端部
２３ カメラチップ
２４ 帰還信号線路
２５ 電気的な差込み接続部
２６ ライトガイド
２７ ライトガイドファイバ
２８ 光学的な差込み接続部
３０ 差込み接続部
３１ 集積ＬＥＤ
３２ 集積ＬＥＤ駆動回路
３３ 光学素子
３４ 電気的なコンタクト
３５ ヒートシンク
４０ 組織表面
４１ ハウジング
４２ 収容部

Claims (21)

1. 第１の構成部材（１０）と第２の構成部材（２０）とを有する内視鏡（１）であって、
   前記第２の構成部材（２０）は、前記第１の構成部材（１０）に結合された近位端部（２２）、好適には取外し可能に結合された近位端部（２２）および遠位端部（２１）を有しており、前記遠位端部（２１）には、カメラチップ（２３）または光ファイバ素子等の、画像撮影用の部材が配置されており、前記第２の構成部材（２０）内には、光源（１３）の光を前記近位端部（２２）から前記遠位端部（２１）まで案内し、前記遠位端部（２１）において放出するように、少なくとも１本のライトガイドファイバ（２７）を備えたライトガイド（２６）、ならびに好適には前記カメラチップ（２３）に電気を供給する供給線路が延在しており、
   前記第１の構成部材（１０）には前記光源（１３）が組み込まれており、前記光源（１３）は、光を放出する少なくとも１つのＬＥＤチップ（１４）を有しており、前記ＬＥＤチップ（１４）は、前記ＬＥＤチップ（１４）から放出された光が前記ライトガイド（２６）の少なくとも１本の前記ライトガイドファイバ（２７）内に入射可能であるように、前記第２の構成部材（２０）の、前記第１の構成部材（１０）と結合された前記近位端部（２２）に連結されており、
   または、前記光源（１３）は、差込み接続部（３０）のコンポーネントとして前記差込み接続部（３０）内に収容されており、前記差込み接続部（３０）は、前記第２の構成部材の前記近位端部（２２）を、前記第２の構成部材の前記ライトガイド（２６）と共に形成しており、前記光源（１３）は、前記光源（１３）に組み込まれた、好適には不動に組み込まれた少なくとも１つのＬＥＤ（３１）を有しており、前記ＬＥＤ（３１）はその放出光を、前記ライトガイド（２６）の少なくとも１本のライトガイドファイバ（２７）内に入射させるようになっており、
   少なくとも１本の前記ライトガイドファイバ（２７）は、少なくとも８０μｍの直径を有しており、少なくとも１本の前記ライトガイドファイバ（２７）は、少なくとも部分的にかつ／または区分的に外周面に配置された、ポリマを基礎としたコーティングおよび／またはポリマを基礎としたチューブ材料から成る保護カバーを有している、
   内視鏡（１）。
2. 前記ライトガイド（２６）は、最大２０本、好適には最大１０本のライトガイドファイバ（２７）を有している、
   請求項１記載の内視鏡（１）。
3. １本の前記ライトガイドファイバ（２７）または複数本の前記ライトガイドファイバ（２７）は、１００μｍ〜１０００μｍの範囲内、好適には６００μｍまでの範囲内、特に好適には５００μｍまでの範囲内、極めて特に好適には１５０μｍ〜４００μｍの範囲内の直径を有しており、個別の前記ライトガイドファイバ（２７）は、それぞれ異なる直径を有していてもよい、
   請求項１または２記載の内視鏡（１）。
4. １本の前記ライトガイドファイバ（２７）または複数本の前記ライトガイドファイバ（２７）は、ステップインデックス型グラスファイバであり、好適には、１本の前記ライトガイドファイバ（２７）または複数本の前記ライトガイドファイバ（２７）は、不可避の微量は別として鉛および／またはその他の重金属を含まず、アンチモンおよび／またはヒ素および／またはＣｒ（ＶＩ）等のその他の危機的な元素を含まないガラス組成を有する、ステップインデックス型グラスファイバである、
   請求項１から３までのいずれか１項記載の内視鏡（１）。
5. １本の前記ライトガイドファイバ（２７）または複数本の前記ライトガイドファイバ（２７）の空気に対する開口数（ＮＡ）は、少なくとも０．７、好適には少なくとも０．８、特に好適には少なくとも０．８５である、
   請求項１から４までのいずれか１項記載の内視鏡（１）。
6. 前記ライトガイド（２６）は、複数のライトガイドファイバ（２７）を有しており、少なくとも１本のライトガイドファイバ（２７）、好適には複数本のライトガイドファイバ（２７）、特に好適には全てのライトガイドファイバ（２７）は、少なくとも部分的にかつ／または区分的にそれらの外周面に配置された、ポリマを基礎としたコーティングおよび／またはポリマを基礎としたチューブ材料から成る保護カバーを有している、
   請求項１から５までのいずれか１項記載の内視鏡（１）。
7. 前記コーティングは、アクリレートコポリマ、ポリウレタンコポリマ、ポリイミドコポリマ、エポキシコポリマ、ポリアミドコポリマ、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマ、またはポリキシロールを基礎とした化合物またはこれらの化合物のうちの１つまたは複数の混合物を含むか、または前記化合物のうちの１つまたは前記化合物のうちの１つまたは複数の混合物から成る、
   請求項１から６までのいずれか１項記載の内視鏡（１）。
8. 前記コーティングは、好適には前記ライトガイドファイバ（２７）の引出し直後に浸漬、噴霧、押出または成膜により低圧で１本または複数本の前記ライトガイドファイバ（２７）に被着可能であるかまたは被着されている、
   請求項１から７までのいずれか１項記載の内視鏡（１）。
9. 前記コーティングは、少なくとも５μｍ〜最大１００μｍ、好適には少なくとも１０μｍ〜最大５０μｍの厚さを有している、
   請求項１から８までのいずれか１項記載の内視鏡（１）。
10. 前記内視鏡（１）は、別の外側コーティングを有しており、前記外側コーティングは、好適にはＰＭＭＡ、ポリアミド（ＮＹＬＯＮ）、ポリイミドまたは例えば商品名ＴＥＦＺＥＬ（登録商標）で市販されているエチレン−テトラフルオロエチレンコポリマ（略称ＥＴＦＥ）等のフッ素化されたポリマ、または熱可塑性エラストマ、例えば商品名Ｈｙｔｒｅｌ（登録商標）で市販されている、例えば熱可塑性ポリエステルエラストマまたは熱可塑性コポリエステルエラストマ、および／または例えば商品名Ｋｙｎａｒ（登録商標）で入手可能なポリフッ化ビニリデン、または例えば商品名Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）で入手可能なポリテトラフルオロエチレン、またはポリウレタンまたはこれらの混合物を含んでいる、
    請求項１から９までのいずれか１項記載の内視鏡（１）。
11. １本の前記ライトガイドファイバ（２７）または複数本の前記ライトガイドファイバ（２７）は、前記第２の構成部材の前記近位端部（２２）において、入射スリーブとして形成された光学的な差込み接続部（２８）内に配置されている、
    請求項１から１０までのいずれか１項記載の内視鏡（１）。
12. 前記ライトガイドファイバ（２７）は、前記近位端部（２２）において高温溶融されて配置されている、
    請求項１から１１までのいずれか１項記載の内視鏡（１）。
13. 前記遠位端部（２１）における少なくとも１本の前記ライトガイドファイバ（２７）および／または複数本の前記ライトガイドファイバ（２７）およびまたは前記ライトガイド（２６）は、前記近位端部（２２）に比べて変形されている、
    請求項１から１２までのいずれか１項記載の内視鏡（１）。
14. 少なくとも１本の前記ライトガイドファイバ（２７）および／または複数本の前記ライトガイドファイバ（２７）は、少なくとも前記ライトガイド（２６）の前記遠位端部（２１）に、少なくとも１．５：１のアスペクト比を有する扁平化された形状を備えた横断面および／または楕円形の横断面および／または腎臓形の横断面および／または互いに異なる曲率半径を有する少なくとも２本の線により画定された横断面、および／または互いに部分的にのみオーバラップし合う２つの円および／または楕円の差分面として形成された横断面を有している、
    請求項１から１３までのいずれか１項記載の内視鏡（１）。
15. 前記光源（１３）は、前記差込み接続部（３０）に組み込まれて、好適には不動に組み込まれて形成されていてよくかつ／またはヒートシンク（３５）および／または組み込まれた、好適には不動に組み込まれたＬＥＤ駆動回路（３２）を有していてよく、組み込まれた、好適には不動に組み込まれた前記ＬＥＤ（３１）または不動に組み込まれた前記ＬＥＤ駆動回路（３２）は、電気的なコンタクト（３４）を介して、前記内視鏡（１）の前記第１の構成部材（１０）に接続可能である、
    請求項１から１４までのいずれか１項記載の内視鏡（１）。
16. 組み込まれた、好適には不動に組み込まれた前記ＬＥＤ（３１）と、前記ライトガイド（２６）の少なくとも１本の前記ライトガイドファイバ（２７）と、の間の光結合部は、突合せ結合部として形成されており、少なくとも１本の前記ライトガイドファイバ（２７）は、透明接着剤により、組み込まれた、好適には不動に組み込まれた前記ＬＥＤ（３１）のチップに直接に接着されている、
    請求項１から１５までのいずれか１項記載の内視鏡（１）。
17. 前記内視鏡（１）は、さらにハウジング（４１）を有しており、前記ハウジング（４１）は、前記カメラチップ（２３）を位置決めするため、好適には前記ハウジング（４１）の中央に所定のように位置決めするための、前記カメラチップ（２３）用の収容部ならびに好適には前記ハウジング（４１）の外面に、１本の前記ライトガイドファイバ（２７）または複数本の前記ライトガイドファイバ（２７）を所定のように収容し、方向付けしかつ／または位置決めするための１つまたは複数の収容部（４２）を有しており、特に好適には、前記収容部（４２）は、好適には台形または槽状の、好適には斜めに延びる側壁を備えた横断面を有している、
    特に請求項１から１６までのいずれか１項記載の内視鏡（１）。
18. 前記ハウジング（４１）は、前記ハウジング（４１）が不透明または暗色に、特に黒色に着色された材料を含むかまたは不透明または暗色に、特に黒色に着色された材料から形成されており、特に好適には射出成形技術で製造され得るポリマ材料から成るかまたは前記ポリマ材料を含むように形成されている、
    請求項１７記載の内視鏡（１）。
19. 第１の構成部材（１０）と個別に無菌包装された第２の構成部材（２０）とを備えた使い捨て内視鏡システムであって、
    前記第２の構成部材（２０）は、好適には軸部として形成されているかまたは形成されていてよく、無菌包装から取り出された後に前記第１の構成部材（１０）に取外し可能に連結可能であり、これにより、請求項１から１８までのいずれか１項記載の内視鏡（１）が得られるようになっている、
    使い捨て内視鏡システム。
20. 前記第２の構成部材（２０）は、少なくとも部分的にフレキシブルな軸部として形成されて設けられており、前記軸部は、チューブまたは編上げチューブまたは収縮性チューブによるフレキシブルなジャケットを有しており、前記ジャケットは、少なくとも１本の前記ライトガイドファイバ（２７）を備えた前記ライトガイド（２６）ならびに前記カメラチップ（２３）への電気供給用の前記供給線路および好適には特に前記第１の構成部材（１０）に構成部材として設けられていてよいデータ後処理ユニットおよび／または画像後処理ユニット（１１）に通じる好適には少なくとも１つの帰還信号線路（２４）を、少なくとも部分的に包囲している、
    請求項１９記載の使い捨て内視鏡システム。
21. 前記第２の構成部材（２０）は、少なくとも部分的に剛性の軸部として形成されて設けられており、前記軸部は、スリーブによる剛性のジャケットを有しており、前記ジャケットは、少なくとも１本の前記ライトガイドファイバ（２７）を備えた前記ライトガイド（２６）ならびに前記カメラチップ（２３）への電気供給用の前記供給線路および好適には前記第１の構成部材（１０）に構成部材として設けられていてよいデータ後処理ユニットおよび／または画像後処理ユニット（１１）に通じる好適には少なくとも１つの帰還信号線路（２４）を包囲している、
    請求項１９または２０記載の使い捨て内視鏡システム。

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