DE19824436A1 - Lichtübertragungssystem für eine endoskopische Anordnung - Google Patents
Lichtübertragungssystem für eine endoskopische AnordnungInfo
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Abstract
Ein Lichtübertragungssystem (10) für eine endoskopische Anordnung weist zumindest einen ersten Lichtleiter (12), der Licht von einer Lichtquelle (14) zuführt, und mindestens einen dem ersten Lichtleiter (12) nachgeordneten zweiten Lichtleiter (20) auf. Zwischen einer Lichtaustrittsfläche (38) des ersten Lichtleiters (12) und einer Lichteintrittsfläche (40) des zweiten Lichtleiters (20) ist eine Koppelstelle (36) vorhanden, an der das Licht von dem ersten Lichtleiter (12) in den zweiten Lichtleiter (20) eingekoppelt wird. Die Koppelstelle (36) ist so ausgebildet, daß eine Symmetrieachse einer Intensitätsverteilung der aus dem ersten Lichtleiter austretenden Lichtstrahlen in Bezug zur Lichteintrittsfläche (40) des zweiten Lichtleiters (20) gekippt ist (Fig. 1).
Description
Die Erfindung betrifft ein Lichtübertragungssystem für eine
endoskopische Anordnung, mit zumindest einem ersten Licht
leiter, der Licht von einer Lichtquelle zuführt, und mit zumin
dest einem dem ersten Lichtleiter nachgeordneten zweiten Licht
leiter, wobei zwischen einer Lichtaustrittsfläche des ersten
Lichtleiters und einer Lichteintrittsfläche des zweiten Licht
leiters eine Koppelstelle vorhanden ist, an der das Licht von
dem ersten Lichtleiter in den zweiten Lichtleiter eingekoppelt
wird.
Ein herkömmliches Lichtübertragungssystem der eingangs genann
ten Art für eine endoskopische Anordnung umfaßt im allgemeinen
einen ersten Lichtleiter in Form eines flexiblen Lichtleit
kabels, das mit einem Ende an eine Lichtquelle anschließbar
ist, die Licht in den ersten Lichtleiter einkoppelt. Das Licht
leitkabel ist mit dem anderen Ende an ein Endoskop anschließ
bar, in dessen Schaft ein zweiter Lichtleiter angeordnet ist.
Der erste und der zweite Lichtleiter werden in der Regel je
weils aus einem Lichtleitfaserbündel gebildet.
Zwischen dem ersten Lichtleiter und dem zweiten Lichtleiter ist
somit eine Koppelstelle vorhanden, an der das Licht aus dem
ersten Lichtleiter in den zweiten Lichtleiter eingekoppelt
wird. Im Falle des zuvor genannten Endoskops ist die Koppel
stelle an einem Gehäuse des Endoskops angeordnet, an dem der
Anschluß für das Lichtleitkabel vorgesehen ist. Beim Anschlie
ßen des Lichtleitkabels an den Anschluß des Endoskops wird die
Lichtaustrittsfläche des ersten Lichtleiters, d. h. die distale
Endfläche des Lichtleitfaserbündels des Lichtleitkabels, in un
mittelbare Nähe der Lichteintrittsfläche des zweiten Licht
leiters, d. h. der proximalen Endfläche des Lichtleitfaser
bündels des Endoskops, gebracht.
Ein Lichtübertragungssystem der eingangs genannten Art kann
aber auch mehr als zwei Lichtleiter aufweisen, beispielsweise
wenn mehrere Lichtleitkabel hintereinander geschaltet werden,
um ein insgesamt längeres Lichtleitkabel zu erhalten, wobei in
einem solchen Fall entsprechend mehrere Koppelstellen entspre
chend der Anzahl der Lichtleiter vorhanden sind.
In Fig. 2 ist eine Koppelstelle 1 eines herkömmlichen Licht
übertragungssystems zwischen einem ersten Lichtleiter 2 und
einem zweiten Lichtleiter 3 dargestellt. Im unteren Teilbild in
Fig. 2 sind der erste Lichtleiter 2 und der zweite Lichtleiter
3 zur Veranschaulichung voneinander beabstandet dargestellt.
Ferner bildet der zweite Lichtleiter 3 das distale Element des
Lichtübertragungssystemes, aus dem Licht zur Beleuchtung eines
Beleuchtungsfeldes 4 austritt. Hier und im folgenden wird unter
"Beleuchtungsfeld" das zu beleuchtende Feld verstanden. An der
Koppelstelle 1 sendet der erste Lichtleiter 2 Lichtstrahlen 5
aus, wobei die Intensitätsverteilung der Gesamtheit der Licht
strahlen 5 durch eine Einhüllende 6 in Fig. 2 veranschaulicht
ist, die die Außenfläche eines Lichtverteilungskörpers dar
stellt, der die räumliche Winkelverteilung der Lichtstärke in
einer Polardarstellung wiedergibt. Soweit in der vorliegenden
Beschreibung auf eine in der Zeichnung dargestellte
"Einhüllende" bezug genommen wird, so dient dies lediglich dem
Zwecke der Veranschaulichung von Abstrahlcharakteristiken des
ersten bzw. zweiten Lichtleiters.
Die Intensitätsverteilung gemäß der Einhüllenden 6 weist eine
Symmetrieachse 7 auf, bezüglich der die Intensitätsverteilung
im wesentlichen rotationssymmetrisch ist. Die Länge der Pfeile,
mit denen die Lichtstrahlen 5 veranschaulicht sind, gibt die
Intensitätsverteilung der Lichtstrahlen 5 in Abhängigkeit vom
Abstrahlwinkel aus dem ersten Lichtleiter 2 wieder. Wie aus
Fig. 2 hervorgeht, nimmt die Intensität, worunter hier die
Lichtstärke zu verstehen ist, von einer maximalen Intensität
von Lichtstrahlen, die in Richtung der Symmetrieachse 7 austre
ten, kontinuierlich zum Rand hin ab, d. h. Licht, das unter grö
ßerem Abstrahlwinkel aus dem ersten Lichtleiter 2 austritt (im
folgenden "Randstrahlen" genannt), besitzt eine geringe Inten
sität. Die Intensitätsverteilung ist somit im wesentlichen keu
lenförmig.
Die keulenförmige Intensitätsverteilung des aus dem ersten
Lichtleiter 2 austretenden Lichtes beruht darauf, daß die all
gemein verwendeten Lichtquellen eine Abstrahlcharakteristik
aufweisen, bei der mit zunehmendem Abstrahlwinkel die Licht
stärke abnimmt. Eine weitere Ursache für die keulenförmige In
tensitätsverteilung des aus dem ersten Lichtleiter 2 austreten
den Lichtes liegt darin, daß mit größerem Einfallswinkel in den
ersten Lichtleiter 2 einfallende Lichtstrahlen häufiger an der
Mantelfläche des Lichtleiters totalreflektiert werden und einen
längeren Lichtweg zurücklegen als unter einem kleinen Winkel
einfallende Strahlen und somit bei Übertragung durch den ersten
Lichtleiter 2 aufgrund höherer Reflexions- und Absorptions
verluste stärker gedämpft werden.
Die Koppelstelle 1 des herkömmlichen Lichtübertragungssystemes
ist so ausgebildet, daß die Symmetrieachse 7 der Intensitäts
verteilung gemäß der Einhüllenden 6 senkrecht auf der Lichtein
trittsfläche 8 des zweiten Lichtleiters 3 steht. Daraus ergibt
sich folgender Nachteil. Lichtstrahlen 5, die in Richtung der
Symmetrieachse 7 aus dem ersten Lichtleiter abgestrahlt werden,
fallen unter einem Einfallswinkel von etwa 0° in den zweiten
Lichtleiter 3 ein und treten durch diesen ohne Totalreflexionen
durch, besitzen somit einen kurzen Lichtweg und werden daher
nur wenig gedämpft. Randstrahlen fallen dagegen unter einem
größeren Einfallswinkel in die Lichteintrittsfläche 8 des zwei
ten Lichtleiters 3 ein, erleiden bereits beim Eintritt in die
Lichteintrittsfläche einen größeren Verlust als achsenparallele
Strahlen und werden in dem Lichtleiter 3 mehrfach totalreflek
tiert und legen somit einen längeren Lichtweg zurück. Da die
Randstrahlen ohnehin bereits eine geringere Intensität aufwei
sen, werden diese beim Durchtritt in den zweiten Lichtleiter 3
noch weiter gedämpft, so daß die aus dem zweiten Lichtleiter 3
austretenden Lichtstrahlen eine Intensitätsverteilung gemäß
einer Einhüllende 9 aufweisen, die ebenfalls keulenförmig ist,
wobei die Intensitätsverteilung gemäß der Einhüllenden 9 jedoch
noch schmaler ist als die Intensitätsverteilung gemäß der Ein
hüllenden 6. Dies hat den erheblichen Nachteil zufolge, daß das
Beleuchtungsfeld 4 zum Rand hin nur mit geringer Helligkeit be
leuchtet wird, während die Helligkeit zum Zentrum des Beleuch
tungsfeldes 4 hin zunimmt. Je länger der Lichtübertragungsweg
ist, desto schmaler wird die Helligkeitsverteilung im Beleuch
tungsfeld.
Um eine gleichmäßigere Lichtstärkeverteilung im Beleuchtungs
feld zu erreichen, werden nach dem Stand der Technik Faserkegel
zwischen dem ersten Lichtleiter und dem zweiten Lichtleiter
eingesetzt, die aus einem Bündel von Glasfasern bestehen, des
sen Durchmesser von seiner Lichteintrittsfläche zur Licht
austrittsfläche hin abnimmt. Dies hat jedoch den Nachteil, daß
der Querschnitt der leuchtenden Fläche abnimmt, daß die Licht
austrittsfläche sehr klein und damit heiß wird, was bei Berüh
rung mit Gewebe zu ungewollten Verletzungen führen kann, und
daß die Lichtverluste hoch sind. Außerdem hat sich herausge
stellt, daß mit einem derartigen Faserkegel der Rand des Be
leuchtungsareals nicht beliebig hell ausgeleuchtet werden kann.
In der US 3,926,501 wird eine Vorrichtung zum Einkoppeln von
Licht von einer Lichtquelle in ein Lichtleitersystem beschrie
ben, wobei die Vorrichtung einen Reflektor in Form eines rota
tionssymmetrischen Ellipsoids aufweist. Die Lichtquelle wird in
einem der Brennpunkte des Ellipsoides angeordnet, während der
andere Brennpunkt in der Lichteintrittsfläche des Lichtleiter
systemes angeordnet ist. Die Achse des Ellipsoides bildet mit
der Achse der Lichteintrittsfläche einen Winkel, so daß das
Licht von der Lichtquelle über den Reflektor schräg in das
Lichtleitersystem eingekoppelt wird. Damit soll eine gleich
mäßigere Ausleuchtung des mit dem Lichtleitersystem beleuchte
ten Beleuchtungsfeldes erreicht werden. Diese Vorrichtung hat
jedoch den Nachteil, daß standardmäßige vorhandene Lichtquellen
nicht verwendet werden können. Ein weiterer Nachteil eines der
artigen Lichtübertragungssystemes besteht darin, daß die Über
tragungscharakteristik des Systeme s bei großen Lichtübertra
gungswegen im System nicht korrigiert wird.
In der US 4,017,150 ist beschrieben, an das lichtaustritts
seitige Ende des Lichtübertragungssystemes ein Linsensystem an
zuordnen, das eine gleichmäßige Streuung des Lichtes in das Be
leuchtungsareal bewirken soll.
In der US 4,294,511 ist ein optisches System zur Verbindung von
Lichtleitern für Endoskope beschrieben, bei dem zwischen dem
ersten Lichtleiter und dem zweiten Lichtleiter ein Linsensystem
angeordnet ist, wobei die Lichtaustrittsfläche des ersten
Lichtleiters in der Nähe des proximalen Brennpunktes des Lin
sensystemes und die Lichteintrittsfläche des zweiten Lichtlei
ters in der Nähe des distalen Brennpunktes dem Linsensystemes
angeordnet ist, wobei der Durchmesser der Lichtaustrittsfläche
des ersten Lichtleiters größer ist als die Lichteintrittsfläche
des zweiten Lichtleiters. Mit dieser Anordnung soll eine gün
stigere Intensitätsverteilung des auf das Beleuchtungsfeld ab
gestrahlten Lichts erzeugt werden. Eine derartige Anordnung hat
jedoch den Nachteil, daß sie technisch sehr kompliziert und
aufwendig ist. Außerdem weist diese bekannte Anordnung eben
falls den Nachteil auf, daß der Querschnitt des zweiten Licht
leiters gegenüber dem ersten Lichtleiter verringert ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Lichtüber
tragungssystem der eingangs genannten Art dahingehend weiterzu
bilden, daß mit geringem technischen Aufwand eine gleichmäßige
re Ausleuchtung des Beleuchtungsfeldes, d. h. eine gleichmäßige
Ausleuchtung des Beleuchtungsfeldes vom Zentrum zum Rand hin,
erreicht wird, ohne daß dabei der Querschnitt des zweiten
Lichtleiters reduziert wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe hinsichtlich des eingangs
genannten Lichtübertragungssystemes dadurch gelöst, daß die
Koppelstelle so ausgebildet ist, daß eine Symmetrieachse einer
Intensitätsverteilung der aus dem ersten Lichtleiter aus
tretenden Lichtstrahlen in bezug zur Lichteintrittsfläche des
zweiten Lichtleiters gekippt ist.
Im Unterschied zu der Koppelstelle des eingangs genannten her
kömmlichen Lichtübertragungssystems, bei der die Symmetrieachse
der Intensitätsverteilung der aus dem ersten Lichtleiter aus
tretenden Lichtstrahlen senkrecht auf der Lichteintrittsfläche
des zweiten Lichtleiters steht, ist die Symmetrieachse der In
tensitätsverteilung der aus dem ersten Lichtleiter austretenden
Lichtstrahlen bei dem erfindungsgemäßen Lichtübertragungs
systems in bezug zur Lichteintrittsfläche des zweiten Lichtlei
ters gekippt. Dadurch wird bewirkt, daß diejenigen Lichtstrah
len, die in Richtung der Symmetrieachse der Intensitätsvertei
lung aus dem ersten Lichtleiter austreten, und die dementspre
chend die größte Intensität besitzen, schräg in den zweiten
Lichtleiter eingekoppelt werden, und am Ende des Lichtübertra
gungsweges, beispielsweise am Ende des zweiten Lichtleiters,
aus diesem wieder schräg austreten. Die mit entsprechend der
Intensitätsverteilung geringerer Intensität aus dem ersten
Lichtleiter austretenden Lichtstrahlen werden dagegen unter
einem kleinen Einfallswinkel in den zweiten Lichtleiter einge
koppelt und treten durch diesen im wesentlichen ohne Reflexio
nen hindurch. Im zweiten Lichtleiter entsteht somit eine gegen
über dem ersten Lichtleiter veränderte Intensitätsverteilung.
Je nach Grad der Verkippung der Symmetrieachse der Intensitäts
verteilung bezüglich der Lichteintrittsfläche des zweiten
Lichtleiters kann eine Abstrahlcharakteristik des Lichtübertra
gungssystemes erzielt werden, bei der die aus dem Lichtübertra
gungssystem zur Ausleuchtung des Beleuchtungsfeldes austreten
den Lichtstrahlen eine Intensitätsverteilung aufweisen, die vom
Zentrum des Beleuchtungsfeldes zum Rand hin, also mit zunehmen
dem Abstrahlwinkel, im wesentlichen konstant ist. Je stärker
die Verkippung der Symmetrieachse bezüglich der Lichteintritts
fläche des zweiten Lichtleiters ist, desto mehr nimmt die Be
leuchtungsstärke zum Rand des Beleuchtungsfeldes hin zu und
nimmt die Intensität im Zentrum des Beleuchtungsfeldes ab. Es
kann damit sogar eine kreisringförmige Abstrahlung aus dem
Übertragungssystem erreicht werden. Je nach Verkippungswinkel
der Symmetrieachse der Intensitätsverteilung bezüglich der
Lichteintrittsfläche des zweiten Lichtleiters kann somit eine
gleichmäßige Ausleuchtung des Beleuchtungsareales eingestellt
werden, ohne daß dazu technisch aufwendige Linsensysteme wie im
Stand der Technik erforderlich sind. Ebenfalls ist es nicht er
forderlich, den Querschnitt des zweiten Lichtleiters gegenüber
dem Querschnitt des ersten Lichtleiters zu verringern. Das vor
genannte Verkippen der Symmetrieachse der Intensitätsverteilung
kann durch sehr einfache Maßnahmen, wie beispielsweise Verkip
pen der Lichtleiter zueinander oder durch beispielsweise eine
Abschrägung der Lichtaustrittsfläche des ersten Lichtleiters
und/oder der Lichteintrittsfläche des zweiten Lichtleiters, er
reicht werden.
Somit wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe vollkom
men gelöst.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Koppelstelle so aus
gebildet, daß die Symmetrieachse variabel verkippbar ist.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß über den Grad der Verkip
pung der Symmetrieachse die Helligkeitsverteilung im Beleuch
tungsfeld nach Wunsch eingestellt werden kann. Eine derartige
variable Einstellung kann vorteilhaft dann ausgenutzt werden,
um eine Anpassung an eine veränderte Lichtleiter-Länge zu er
reichen.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der erste
Lichtleiter im Bereich der Koppelstelle in bezug zu dem zweiten
Lichtleiter verkippt.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß vorhandene herkömmliche
Lichtleiter weiterhin für das Lichtübertragungssystem verwendet
werden können, nämlich solche, deren Lichteintritts- bzw.
Lichtaustrittsflächen senkrecht zu den Lichtleitfaserbündeln
der Lichtleiter verlaufen. Um eine Verkippung der Symmetrie
achse der Intensitätsverteilung bezüglich der Lichteintritts
fläche des zweiten Lichtleiters zu erreichen, werden diese
Lichtleiter im Bereich der Kopplungsstelle relativ zueinander
schräg gestellt.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Licht
austrittsfläche des ersten Lichtleiters und/oder die Lichtein
trittsfläche des zweiten Lichtleiters abgeschrägt.
Eine Abschrägung der Lichtaustrittsfläche des ersten Lichtlei
ters bewirkt ebenfalls eine Schrägstellung der Intensitätsver
teilung der aus dem ersten Lichtleiter austretenden Lichtstrah
len bezüglich der Symmetrieachse des ersten Lichtleiters. Dies
hat den Vorteil, daß der zweite Lichtleiter in geradliniger
Verlängerung des ersten Lichtleiters ohne Bildung eines Knickes
angeordnet werden kann. Der gleiche Effekt wird erzielt, wenn
die Lichteintrittsfläche des zweiten Lichtleiters abgeschrägt
oder sowohl die Lichtaustrittsfläche des ersten Lichtleiters
als auch die Lichteintrittsfläche des zweiten Lichtleiters ab
geschrägt sind. Eine Abschrägung der genannten Flächen kann
beispielsweise durch einen entsprechenden Anschliff erzielt
werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Licht
austrittsfläche des ersten Lichtleiters und/oder die Lichtein
trittsfläche des zweiten Lichtleiters kegelförmig ausgebildet.
Diese Maßnahme hat ebenfalls den Vorteil, daß die Symmetrie
achse der Intensitätsverteilung der aus dem ersten Lichtleiter
austretenden Lichtstrahlen ohne Verkippung der beiden Lichtlei
ter relativ zueinander bezüglich der Lichteintrittsfläche des
zweiten Lichtleiters verkippt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Koppel
stelle zumindest ein optisch ablenkendes Element auf, das zwi
schen der Lichtaustrittsfläche des ersten Lichtleiters und der
Lichteintrittsfläche des zweiten Lichtleiters angeordnet ist.
Diese Maßnahme hat wiederum den Vorteil, daß vorhandene, her
kömmliche Lichtleiter verwendet werden können, wobei das op
tisch ablenkende Element eine Verkippung der Symmetrieachse der
aus dem ersten Lichtleiter austretende Lichtstrahlen relativ
zur Lichteintrittsfläche des zweiten Lichtleiters bewirkt. Als
optisch ablenkende Elemente sind prismatische Elemente ausrei
chend. Diese Elemente müssen keine fokussierende Wirkung wie im
Stand der Technik besitzen.
Dabei ist es bevorzugt, wenn das optisch ablenkende Element ein
Glaskeil, eine Glaspyramide, ein Glaskegel oder ein ähnlicher
Körper ist.
Diese Maßnahmen stellen konstruktiv vorteilhaft einfache Ele
mente dar, um eine Verkippung der Symmetrieachse der Intensi
tätsverteilung der aus dem ersten Lichtleiter austretenden
Lichtstrahlen bezüglich der Lichteintrittsfläche des zweiten
Lichtleiters zu erreichen.
Dabei ist es weiterhin bevorzugt, wenn das optisch ablenkende
Element lageverstellbar ist.
Durch diese Maßnahme wird der Vorteil erzielt, daß auf kon
struktiv einfache Weise über die Lageverstellung des optisch
ablenkenden Elements die Verkippung der Symmetrieachse der In
tensitätsverteilung bezüglich der Lichteintrittsfläche des
zweiten Lichtleiters variiert und damit die Helligkeit des Ran
des des Beleuchtungsfeldes im Verhältnis zur Helligkeit im Zen
trum des Beleuchtungsfeldes eingestellt werden kann. Die Lage
verstellbarkeit schließt sowohl translatorische Verstellungen
als auch Winkelverstellungen ein.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind Lichtleit
fasern des ersten Lichtleiters und/oder Lichtleitfasern des
zweiten Lichtleiters im Bereich der Koppelstelle bezüglich
einer Symmetrieachse des ersten bzw. zweiten Lichtleiters ver
kippt.
Diese Maßnahme stellt eine weitere vorteilhafte Möglichkeit
dar, eine gegenüber dem ersten Lichtleiter veränderte Intensi
tätsverteilung des Lichts im zweiten Lichtleiter zu erreichen,
die zu einer höheren Helligkeit des Rande s des Beleuchtungs
felds führt, wobei der weitere Vorteil darin besteht, daß die
beiden Lichtleiter beidseits der Koppelstelle nicht gegeneinan
der verkippt werden müssen, parallel zueinander verlaufende
Lichteintritts- bzw. Lichtaustrittsflächen aufweisen können und
keine optisch ablenkenden Elemente benötigt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der erste
Lichtleiter und/oder der zweite Lichtleiter im Bereich der Kop
pelstelle in zumindest zwei Teilstränge aufgeteilt, die gegen
einander verkippt sind.
Hierbei besteht der Vorteil darin, daß die Intensitätsvertei
lung ohne Verkippen des ersten Lichtleiters relativ zum zweiten
Lichtleiter dadurch beeinflußt werden kann, daß die beiden
Teilstränge relativ zueinander schrägstehende Lichtaustritts
flächen aufweisen, die durch Auseinanderbiegen oder Zusammen
drücken der Teilstränge in ihrer Relativlage verändert werden
können.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Koppel
stelle ein Gelenk zur gelenkigen Verbindung des ersten und des
zweiten Lichtleiters auf.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß durch das Gelenk der erste
Lichtleiter relativ zu dem zweiten Lichtleiter variabel ver
kippt werden kann, um die Helligkeitsverteilung im Beleuch
tungsareal selektiv einzustellen.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der erste
Lichtleiter als Lichtleitkabel ausgebildet und der zweite
Lichtleiter in einem Schaft eines Endoskops angeordnet, wobei
die Koppelstelle im Bereich eines Anschlusses des Lichtleit
kabels an das Endoskop angeordnet ist.
Das erfindungsgemäße Lichtübertragungssystem läßt sich somit
vorteilhafterweise in einem endoskopischen System verwenden,
wobei das aus dem Endoskop austretende Licht aufgrund der er
findungsgemäßen Ausgestaltung der Koppelstelle ein Beleuch
tungsfeld innerhalb des Beobachtungsraumes mit gleichmäßiger
Helligkeitsverteilung aus leuchtet.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das Endoskop
für medizinische oder technische Anwendungen ausgelegt.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschrei
bung und der beigefügten Zeichnung.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachste
hend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils an
gegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen
oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der
vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge
stellt und werden hiernach mit Bezug auf die Zeichnung näher
beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Lichtübertragungssystem für eine endoskopische
Anordnung in einer schematischen, teilweise ge
schnittenen, Gesamtdarstellung;
Fig. 2 ein Lichtübertragungssystem im Bereich einer Koppel
stelle zwischen zwei Lichtleitern nach dem Stand der
Technik in zwei Teilbildern;
Fig. 3 die Koppelstelle des Lichtübertragungssystems in
Fig. 1 gemäß der vorliegenden Erfindung in zwei
Teilbildern;
Fig. 4 eine einzelne Lichtleitfaser zur Erläuterung der
Wirkung der Koppelstelle in Fig. 3;
Fig. 5a)-d) eine erste Gruppe von weiteren Ausführungsbeispielen
für die Ausgestaltung der Koppelstelle des Licht
übertragungssystems in Fig. 1;
Fig. 6a)-d) eine zweite Gruppe von Ausführungsbeispielen für die
Ausgestaltung der Koppelstelle;
Fig. 7a)-c) eine dritte Gruppe von Ausführungsbeispielen für die
Koppelstelle;
Fig. 8a)-c) eine vierte Gruppe von Ausführungsbeispielen für die
Ausgestaltung der Koppelstelle; und
Fig. 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Ausgestal
tung der Koppelstelle.
In Fig. 1 ist ein mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10 versehe
nes Lichtübertragungssystem für eine endoskopische Anordnung
dargestellt.
Das Lichtübertragungssystem 10 weist einen ersten Lichtleiter
12 auf, der mit einem Ende an eine Lichtquelle 14 angeschlossen
ist. Der Lichtleiter 12 ist in Form eines flexiblen Lichtleit
kabels ausgebildet, das aus einem Lichtleitfaserbündel 16 und
einem dieses umgebenden Mantel 18 aufgebaut ist.
Das Lichtübertragungssystem 10 weist weiterhin einen zweiten
Lichtleiter 20 auf, der dem ersten Lichtleiter 12 nachgeordnet
ist.
Der zweite Lichtleiter 20 ist in einem Endoskop 22 angeordnet.
Der zweite Lichtleiter ist aus einem Lichtleitfaserbündel 24
aufgebaut, das durch einen Schaft 26 des Endoskops 22 von einem
distalen Ende 28 des Endoskops 22 in ein Gehäuse 30 und von
dort in einen Anschluß 32 geführt ist, der an dem Gehäuse 30
vorgesehen ist. Das Endoskop 22 weist ferner ein Okular 34 auf.
Der erste Lichtleiter 12 ist mit dem zweiten Lichtleiter 20
über eine Koppelstelle 36 optisch derart verbunden, daß von dem
ersten Lichtleiter 12 von der Lichtquelle 14 aufgenommene s und
zugeführtes Licht an der Koppelstelle 36 aus einer Licht
austrittsfläche 38 des ersten Lichtleiters 12 in eine Lichtein
trittsfläche 40 des zweiten Lichtleiters 20 eingekoppelt wird.
Die Lichtaustrittsfläche 38 und die Lichteintrittsfläche 40
werden durch Endflächen des Lichtleitfaserbündels 16 bzw. des
Lichtleitfaserbündels 24 gebildet. Eine Hülse 44 dient zur Fi
xierung des ersten Lichtleiters 12 an dem Endoskop 22.
Von der Lichtquelle 14 erzeugtes Licht wird über den ersten
Lichtleiter 12 und den zweiten Lichtleiter 20 zum distalen Ende
28 des Endoskops 22 geleitet, wo es unter einem Öffnungswinkel
α zur Beleuchtung eines Beleuchtungsfeldes 42 austritt.
Der Durchmesser des Lichtleitfaserbündels 16 ist in etwa gleich
dem Durchmesser des Lichtleitfaserbündels 24.
Wie hiernach mit Bezug auf Fig. 3 noch näher erläutert wird,
ist die Koppelstelle 36 so ausgebildet, daß in dem Beleuch
tungsfeld 42 die Helligkeit der Ausleuchtung vom Zentrum zum
Rand hin im wesentlichen gleichmäßig ist. Bei dem in Fig. 1
dargestellten Ausführungsbeispiel wird dies dadurch erreicht,
daß die Lichtaustrittsfläche 38 bezüglich der Lichteintritts
fläche 40 schräg verlaufend ausgebildet ist.
Die Koppelstelle 36 des Lichtübertragungssystems 10 in Fig. 1
ist in Fig. 3 im unteren Teilbild isoliert dargestellt. Im obe
ren Teilbild in Fig. 3 sind der erste Lichtleiter 12 und der
zweite Lichtleiter 20 wie in Fig. 2 zur Veranschaulichung in
einem größeren Abstand voneinander dargestellt.
Aus der Lichtaustrittsfläche 38 des ersten Lichtleiters 12 aus
tretende Lichtstrahlen 46 weisen in ihrer Gesamtheit eine In
tensitätsverteilung auf, die in Fig. 3 durch eine Einhüllende
48 veranschaulicht ist. Die Intensitätsverteilung gemäß der
Einhüllenden 48 ist wie die Intensitätsverteilung gemäß der
Einhüllenden 6 in Fig. 2, die den Stand der Technik darstellt,
keulenförmig und bezüglich einer Symmetrieachse 50 rotations
symmetrisch.
Während die Symmetrieachse 7 der Intensitätsverteilung gemäß
der Einhüllenden 6 in Fig. 2 etwa senkrecht auf der Lichtein
trittsfläche 8 des zweiten Lichtleiters 3 steht oder mit ande
ren Worten mit der Normalen der Lichteintrittsfläche 8 einen
Winkel von etwa 0° bildet, bildet die Symmetrieachse 50 der
Einhüllenden 48 mit der Normalen der Lichteintrittsfläche 40
des zweiten Lichtleiters 20 einen Winkel β, der von Null ver
schieden ist. Die Symmetrieachse 50 der Intensitätsverteilung
gemäß der Einhüllenden 48 ist somit gegen die Lichteintritts
fläche 40 des zweiten Lichtleiters 20 verkippt. Die Verkippung
der Symmetrieachse 50 bezüglich der Lichteintrittsfläche 40 des
zweiten Lichtleiters 20 wird in dem Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 1 und 3 dadurch bewirkt, daß die Lichtaustrittsfläche 38
des ersten Lichtleiters 12 abgeschrägt ist.
Bei Einkopplung der Lichtstrahlen 46 mit der gemäß der verkipp
ten Symmetrieachse 50 schräggestellten Intensitätsverteilung,
die durch die Einhüllende 48 dargestellt wird, in die Lichtein
trittsfläche 40 des zweiten Lichtleiters werden die intensi
tätsstärksten, in Richtung der Symmetrieachse 50 aus dem ersten
Lichtleiter 12 austretenden Lichtstrahlen schräg in den zweiten
Lichtleiter 20 eingekoppelt. Demgegenüber werden intensitäts
schwächere Randstrahlen 52 und 54 unter einem kleineren Ein
fallswinkel in den zweiten Lichtleiter 20 eingekoppelt.
Aufgrund dieser Einkopplung der Lichtstrahlen 46, bei der die
intensitätsstärkeren Lichtstrahlen schräg in den zweiten Licht
leiter 20 und intensitätsschwächere Lichtstrahlen im wesentli
chen senkrecht in die Lichteintrittsfläche 40 eingekoppelt wer
den, entsteht eine Intensitätsverteilung von aus dem zweiten
Lichtleiter 20 austretenden Lichtstrahlen 56 gemäß einer Ein
hüllende 58, die, wie in Fig. 3 dargestellt ist, etwa herzför
mig ausgebildet ist. Die durch die Einhüllende 58 beschriebene
Intensitätsverteilung weist ein kreisringförmiges Intensitäts
maximum unter etwa demselben Winkel β bezüglich einer Symme
trieachse 62 der durch die Einhüllende 48 beschriebenen Inten
sitätsverteilung auf. Gegenüber der Intensitätsverteilung gemäß
der Einhüllende 9 in Fig. 2 ist die Intensitätsverteilung gemäß
der Einhüllende 38 zum Rand hin breiter, was gleichzeitig eine
hellere Ausleuchtung des Randes des Beleuchtungsfeldes 42 in
Fig. 1 bedeutet.
Die Tiefe einer mittigen Einsenkung 60 der durch die Einhüllen
de 58 beschriebenen Intensitätsverteilung hängt von dem Winkel
β der Verkippung der Symmetrieachse 50 ab, derart, daß mit zu
nehmendem Winkel β die Tiefe der Einsenkung 60 zunimmt. Die mit
maximaler Intensität aus dem ersten Lichtleiter 12 austretenden
Lichtstrahlen 49a werden in dem zweiten Lichtleiter 20 häufiger
totalreflektiert und legen einen längeren Lichtweg zurück als
die Randstrahlen 52 oder 54 und werden dementsprechend stärker
gedämpft. Die Dämpfungsverluste der Lichtstrahlen 49a bewirken
somit bereits einen Ausgleich der Einsenkung 60. Die Koppel
stelle 36 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß die Dämpfungs
verluste die Einsenkung 60 der Intensitätsverteilung gemäß der
Einhüllende 58 ausgleichen, was über die Stärke der Abschrägung
der Lichtaustrittsfläche 38 erreicht werden kann.
Die Intensitätsverteilung gemäß der Einhüllende 58 ist wie die
Intensitätsverteilung gemäß der Einhüllende 48 rotationssymme
trisch, und zwar bezüglich der Symmetrieachse 62.
Dies soll anhand von Fig. 4 erläutert werden, in der eine ein
zelne Lichtleitfaser 64 dargestellt ist (bei folgender Betrach
tung wird die Brechung der Lichtstrahlen beim Eintritt in die
Lichtleitfaser 64 nicht berücksichtigt). Diejenige Schar von
Lichtstrahlen, von denen ein Lichtstrahl 66 beispielhaft darge
stellt ist, die unter dem Winkel β in einer Ebene 68 einfallen,
die die Symmetrieachse 70 der Lichtleitfaser 64 enthält, werden
beim Durchtritt durch die Lichtleitfaser 64 an deren Mantelflä
che mehrfach total reflektiert (durch strichpunktierte Linie
angedeutet), wobei der jeweils an der Mantelfläche reflektierte
Lichtstrahl 66' nach jeder Reflexion weiterhin in der Ebene 68
liegt. Dies beruht darauf, daß auch eine Normale 72 am Auf
treffpunkt des Lichtstrahles 66 auf der Mantelfläche der Licht
leitfaser 64 in dieser Ebene 68 liegt.
Alle übrigen Scharen von Lichtstrahlen, von denen ein Licht
strahl 74 dargestellt ist, die in die Lichtleitfaser 64 in Ebe
nen einfallen, die zu der Ebene 68 parallel sind, jedoch nicht
mit dieser zusammenfallen, werden bei jeder Reflexion an der
Mantelfläche der Lichtleitfaser 64 aus ihrer Ebene heraus re
flektiert (mit gestrichelten Linien dargestellt), da auch die
jeweiligen Normalen 76 mit der Ebene 68 einen Winkel bilden.
Während bei jeder Totalreflexion der Winkel β erhalten bleibt,
ändert sich bei jeder Totalreflexion der Azimutwinkel ϕ des re
flektierten Lichtstrahls 74' bezüglich einer x-Achse 78. Der
Azimutwinkel ϕ ist der Winkel zwischen der x-Achse 78 und der
Normalen auf diejenige Ebene, die von der Symmetrieachse 70 und
dem zu dem austretenden Lichtstrahl 74' parallelen, die Symmetrie
achse 70 in der Lichtaustrittsfläche schneidenden Lichtstrahl ge
bildet wird. Über die Gesamtheit der Lichtstrahlen 74 gesehen
ergibt sich somit eine Mitteilung über den Winkel ϕ, woraus die
Rotationssymmetrie der Intensitätsverteilung gemäß der Einhül
lende 58 resultiert.
In Fig. 5 sind weitere Ausführungsbeispiele für Koppelstellen
zwischen einem ersten Lichtleiter und einem zweiten Lichtleiter
dargestellt, durch die eine gleichmäßige Ausleuchtung des Be
leuchtungsareals 42 in Fig. 1 erreicht wird. Eine Lichtrichtung
ist dabei mit einem Pfeil 79 angedeutet.
In Fig. 5a) ist eine Koppelstelle 80 zwischen einem ersten
Lichtleiter 82 und einem zweiten Lichtleiter 84 dargestellt,
wobei der erste Lichtleiter 82 im Bereich der Koppelstelle 80
in bezug zu dem zweiten Lichtleiter 84 verkippt ist. In Fig.
5b) ist ein erster Lichtleiter 86 im Bereich einer Koppelstelle
88 gegenüber einem zweiten Lichtleiter 90 verkippt, wobei eine
Lichtaustrittsfläche 92 abgeschrägt ist, während eine Lichtein
trittsfläche 94 des zweiten Lichtleiters 90 rechtwinklig zur
Längsachse des zweiten Lichtleiters 90 verläuft. In Fig. 5c)
ist der zu Fig. 5b) umgekehrte Fall dargestellt, bei der eine
Lichteintrittsfläche 96 eines zweiten Lichtleiters 98 abge
schrägt ist. In Fig. 5d) weist ein erster Lichtleiter 100 eine
abgeschrägte Lichtaustrittsfläche 102 und ein zweiter Lichtlei
ter 106 eine abgeschrägte Lichteintrittsfläche 108 auf, während
Bei der erste Lichtleiter 100 und der zweite Lichtleiter 106 bei sich parallel gegenüberstehender Lichtaustrittsfläche 102 und Lichteintrittsfläche 108 gegeneinander verkippt sind.
Bei der erste Lichtleiter 100 und der zweite Lichtleiter 106 bei sich parallel gegenüberstehender Lichtaustrittsfläche 102 und Lichteintrittsfläche 108 gegeneinander verkippt sind.
Bei der vorstehend genannten Gruppe von Ausführungsbeispielen
kann die Verkippung der Symmetrieachse der Intensitätsvertei
lung der aus dem jeweiligen ersten Lichtleiter austretenden
Lichtstrahlen durch größere oder kleinere Verkippung einge
stellt werden, wobei eine zunehmende Verkippung der Lichtleiter
eine zunehmende Verkippung der Symmetrieachse bewirkt. Dabei
kann die Verkippung durch eine gelenkige Verbindung des ersten
Lichtleiters mit dem zweiten Lichtleiter bewerkstelligt werden.
Fig. 6 zeigt eine weitere Gruppe von Ausführungsbeispielen, bei
denen ein erster Lichtleiter und ein zweiter Lichtleiter im Be
reich einer Koppelstelle zwischen beiden nicht gegeneinander
verkippt sind, sondern der zweite Lichtleiter in geradliniger
Verlängerung hinter dem ersten Lichtleiter angeordnet ist.
Fig. 6a) stellt eine Koppelstelle 110 zwischen einem ersten
Lichtleiter 112 und einem zweiten Lichtleiter 114 dar, wobei
die Koppelstelle 110 in umgekehrter Weise zur Koppelstelle 36
in Fig. 1 so ausgebildet ist, daß eine Lichteintrittsfläche 116
des zweiten Lichtleiters 114 abgeschrägt ist, während eine
Lichtaustrittsfläche 118 des ersten Lichtleiters 112 rechtwink
lig ausgebildet ist. Gemäß Fig. 6b) ist eine Lichtaustrittsflä
che 120 eines ersten Lichtleiters 122 und ein Lichteintritts
fläche 124 eines zweiten Lichtleiters 126 kegelförmig ausgebil
det. Bei dem in Fig. 6c) dargestellten Ausführungsbeispiel ist
der erste Lichtleiter 122 aus Fig. 6b) mit einem zweiten Licht
leiter 128 gekoppelt, der eine senkrecht zu seiner Längsachse
verlaufende Lichteintrittsfläche 130 aufweist. In Fig. 6d) ist
der erste Lichtleiter 112 aus Fig. 6a) mit dem zweiten Licht
leiter 126 aus Fig. 6b) gekoppelt.
Fig. 7 zeigt eine weitere Gruppe von Ausführungsbeispielen, bei
denen Lichtleitfasern im Bereich einer Koppelstelle zwischen
einem ersten Lichtleiter und einem zweiten Lichtleiter verkippt
sind.
In Fig. 7a) ist ein erster Lichtleiter 132 mit einem zweiten
Lichtleiter 134 an einer Koppelstelle 136 gekoppelt. Lichtleit
fasern 138 des zweiten Lichtleiters 134 sind dabei bezüglich
einer Lichtaustrittsfläche 140 des ersten Lichtleiters 132 im
Bereich der Koppelstelle 136 dadurch verkippt, daß die Licht
leitfasern 138 um einen Kern 142 gelegt sind. Die Lichtleit
fasern 138 weisen dadurch im Bereich ihres der Lichtaustritts
fläche 140 gegenüberliegenden Endes eine Richtung auf, die be
züglich der Normalen der Lichtaustrittsfläche 140 verkippt ist.
In Fig. 7b) ist der umgekehrte Fall dargestellt, daß nämlich
Lichtleitfasern 144 eines ersten Lichtleiters 146 gegenüber ei
ner Lichteintrittsfläche 148 eines zweiten Lichtleiters 150
verkippt sind. Fig. 7c) zeigt eine Kopplung zwischen dem ersten
Lichtleiter 146 in Fig. 7b) und dem zweiten Lichtleiter 134 in
Fig. 7a).
In Fig. 8 ist eine weitere Gruppe von Ausführungsbeispielen ei
ner Koppelstelle dargestellt, die ein optisch ablenkendes Ele
ment aufweisen, das zwischen einer Lichtaustrittsfläche des er
sten Lichtleiters und einer Lichteintrittsfläche des zweiten
Lichtleiters angeordnet sind.
In Fig. 8a) weist eine Koppelstelle 152 zwischen einem ersten
Lichtleiter 154 und einem zweiten Lichtleiter 156 ein optisch
ablenkendes Element 158 in Form eines Glaskeils 160 auf. Der
erste Lichtleiter 154 und der zweite Lichtleiter 156 sind dabei
in einer Linie ausgerichtet, wobei eine Lichtaustrittsfläche
162 und eine Lichteintrittsfläche 164 parallel zueinander ange
ordnet sind. Der erste Lichtleiter 154 und der zweite Lichtlei
ter 156 könnten aber auch gegeneinander verschoben sein, um et
waige Verluste zu verringern. Der Glaskeil 160 wirkt als Prisma
und bewirkt somit ebenfalls eine Verkippung der Symmetrieachse
der Hüllkurve der aus der Lichtaustrittsfläche 162 austretenden
Lichtstrahlen in bezug zu der Lichteintrittsfläche des zweiten
Lichtleiters 156.
In Fig. 8b) ist als optisch ablenkendes Element ein Doppelkegel
166 und in Fig. 8c) ein Glaskörper 168 mit einer einseitig ke
gelförmigen Ausgestaltung seiner Oberfläche dargestellt.
Bei Verwendung eines optisch ablenkenden Elementes wie vorste
hend beschrieben kann zusätzlich für das optisch ablenkende
Element eine Lageverstellung, die auch eine Winkelverstellung
sein kann, für dasselbe vorgesehen sein, wobei durch eine Lage
verstellung des optisch ablenkenden Elements eine Verstellung
des Winkels β, um den die Symmetrieachse 50 der Einhüllende 48
verkippt wird (vergleiche Fig. 3) erreicht werden kann, um über
die Verkippung der Symmetrieachse 50 entsprechend die Hellig
keitsverteilung der Ausleuchtung des Beleuchtungsareals 42 den
Erfordernissen entsprechend einstellen zu können.
In Fig. 9 ist in einem letzten Ausführungsbeispiel eine Koppel
stelle 169 zwischen einem ersten Lichtleiter 170 und einem
zweiten Lichtleiter 172 dargestellt, wobei der erste Lichtlei
ter 170 in einen ersten Teilstrang 174 und einen zweiten Teil
strang 176 aufgeteilt ist, wobei der erste Teilstrang 174 ge
genüber dem zweiten Teilstrang 176 so verkippt ist, daß die
Lichtaustrittsflächen 178 und 180 des ersten Lichtleiters 170
relativ zueinander und bezüglich einer Lichteintrittsfläche 182
des zweiten Lichtleiters 172 schräg gestellt sind. Durch Zusam
mendrücken der beiden Teilstränge 174 und 176 wird der Winkel
zwischen den Lichtaustrittsflächen 178 und 180 verkleinert,
durch Auseinanderbiegen entsprechend vergrößert. Auf diese Weise
läßt sich die Verkippung der Symmetrieachse der Einhüllende der
aus dem ersten Lichtleiter 170 austretenden Lichtstrahlen in
bezug zur Lichteintrittsfläche 182 variieren.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten zahlreichen Aus
führungsbeispiele von Koppelstellen, die im Sinne der vorlie
genden Erfindung geeignet sind, die Symmetrieachse der Intensi
tätsverteilung die aus dem ersten Lichtleiter austretenden
Lichtstrahlen in bezug zur Lichteintrittsfläche des zweiten
Lichtleiters zu verkippen, miteinander kombiniert werden kön
nen, um die gewünschte gleichmäßige Helligkeitsverteilung in
dem Beleuchtungsareal 42 zu erreichen. Des weiteren können meh
rere derartiger Koppel stellen in dem Lichtübertragungssystem
vorgesehen sein, um die Intensitätsverteilung des Lichts im
Übertragungsweg zu korrigieren.
Claims (14)
1. Lichtübertragungssystem für eine endoskopische Anordnung,
mit zumindest einem ersten Lichtleiter (12; 82; 86; 100;
112; 122; 132; 146; 154; 170), der Licht von einer Licht
quelle (14) zuführt, und mit zumindest einem dem ersten
Lichtleiter (12; 82; 86; 100; 112; 122; 132; 146; 154;
170) nachgeordneten zweiten Lichtleiter (20; 84; 90; 98;
106; 114; 126; 128; 134; 150; 156; 172), wobei zwischen
einer Lichtaustrittsfläche (38; 92; 102; 118; 120; 140;
162; 178; 180) des ersten Lichtleiters (12; 82; 86; 100;
112; 122; 132; 146; 154; 170) und einer Lichteintrittsflä
che (40; 94; 96; 108; 116; 124; 130; 148; 164; 182) des
zweiten Lichtleiters (20; 84; 90; 98; 106; 114; 126; 128;
134; 150; 156; 172) eine Koppelstelle (36; 80; 88; 110;
146; 152; 169) vorhanden ist, an der das Licht von dem er
sten Lichtleiter (12; 82; 86; 100; 112; 132; 146; 154;
170) in den zweiten Lichtleiter (20; 84; 90; 98; 106; 114;
126; 128; 134; 150; 156; 172) eingekoppelt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß die Koppelstelle (36; 80; 88; 110;
136; 152; 169) so ausgebildet ist, daß eine Symmetrieachse
(50) einer Intensitätsverteilung der aus dem ersten Licht
leiter (12; 82; 86; 100; 112; 122; 132; 146; 154; 170)
austretenden Lichtstrahlen (46; 52; 54) in bezug zur
Lichteintrittsfläche (40; 94; 96; 108; 116; 124; 130; 148;
164; 182) des zweiten Lichtleiters (20; 84; 90; 98; 106;
114; 126; 128; 134; 150; 156; 172) gekippt ist.
2. Lichtübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Koppelstelle (36; 80; 88; 110; 136; 152;
169) so ausgebildet ist, daß die Symmetrieachse (50) va
riabel verkippbar ist.
3. Lichtübertragungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Lichtleiter (82; 86; 100) im
Bereich der Koppelstelle (80; 88) in bezug zu dem zweiten
Lichtleiter verkippt ist.
4. Lichtübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtaustrittsfläche (38;
92; 102; 120; 178; 180) des ersten Lichtleiters (86; 100;
122; 170) und/oder die Lichteintrittsfläche (96; 108; 116;
124) des zweiten Lichtleiters (98; 106; 114; 126) abge
schrägt ist.
5. Lichtübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtaustrittsfläche (120;
178; 180) des ersten Lichtleiters (122; 170) und/oder die
Lichteintrittsfläche (124) des zweiten Lichtleiters (126)
kegelförmig ausgebildet ist.
6. Lichtübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelstelle (152) zumin
dest ein optisch ablenkendes Element (158; 166; 168) auf
weist, das zwischen der Lichtaustrittsfläche (162) des er
sten Lichtleiters (154) und der Lichteintrittsfläche (164)
des zweiten Lichtleiters (156) angeordnet ist.
7. Lichtübertragungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß das optisch ablenkende Element (158) ein
Glaskeil (160), eine Glaspyramide, ein Glaskegel oder ein
ähnlicher Körper ist.
8. Lichtübertragungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß das optisch ablenkende Element (158) lage
verstellbar ist.
9. Lichtübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß Lichtleitfasern (144) des er
sten Lichtleiters (146) und/oder Lichtleitfasern (138) des
zweiten Lichtleiters (134) im Bereich der Koppelstelle
(136) bezüglich einer Symmetrieachse des ersten bzw. zwei
ten Lichtleiters (146; 134) verkippt sind.
10. Lichtübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Lichtleiter (170)
und/oder der zweite Lichtleiter im Bereich der Koppelstel
le (169) in zumindest zwei Teilstränge (174; 176) aufge
teilt ist, die gegeneinander verkippt sind.
11. Lichtübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelstelle ein Gelenk
zur gelenkigen Verbindung des ersten und des zweiten
Lichtleiters aufweist.
12. Lichtübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Lichtleiter (12) als
Lichtleitkabel ausgebildet und der zweite Lichtleiter (20)
in einem Schaft (26) eines Endoskops (22) angeordnet ist,
wobei die Koppelstelle (36) im Bereich eines Anschlusses
(32) des Lichtleitkabels an das Endoskop (22) angeordnet
ist.
13. Lichtübertragungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Endoskop (22) für medizinische Anwendun
gen ausgelegt ist.
14. Lichtübertragungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Endoskop (22) für technische Anwendungen
ausgelegt ist.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1998124436 DE19824436A1 (de) | 1998-05-30 | 1998-05-30 | Lichtübertragungssystem für eine endoskopische Anordnung |
DE29923528U DE29923528U1 (de) | 1998-05-30 | 1999-05-29 | Lichtübertragungssystem für eine endoskopische Anordnung |
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