DE102004024396B4

DE102004024396B4 - Optischer Verbinder, optische Einrichtungen, Anwendungen des optischen Verbinders und Verfahren zum Herstellen einer optischen Verbindung

Info

Publication number: DE102004024396B4
Application number: DE102004024396.4A
Authority: DE
Inventors: Robert Alan Pattie
Original assignee: Optiscan Pty Ltd; Hoya Corp
Current assignee: Optiscan Pty Ltd; Hoya Corp
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2004-05-17
Publication date: 2019-01-10
Anticipated expiration: 2024-05-18
Also published as: US20050025499A1; JP2005049820A; JP5232826B2; JP4603816B2; JP2010175561A; DE102004024396A1; US7401984B2

Abstract

Optischer Verbinder (34), umfassend:
einen ersten Teil (36a),
einen zweiten Teil (36b),
einen Lichtteiler (14), der einen ersten Eingang (38a) und einen zweiten Eingang (38b) umfasst,
und einen optischen Kopf (30),
wobei
der erste Teil (36a) über ein erstes optisches Übertragungsmittel (42) mit dem ersten Eingang (38a) des Lichtteilers (14) optisch gekoppelt ist,
wobei der erste Teil (36a) über ein zweites optisches Übertragungsmittel (44) mit dem zweiten Eingang (38b) des Lichtteilers (14) optisch gekoppelt ist,
der erste (36a) und der zweite Teil (36b) so miteinander gekoppelt sind, dass das erste optische Übertragungsmittel (42) mit einem dritten optischen Übertragungsmittel (46) und das zweite optische Übertragungsmittel (44) mit einem vierten optischen Übertragungsmittel (48) gekoppelt wird,
das dritte (46) und das vierte optische Übertragungsmittel (48) in dem zweiten Teil (36b) angeordnet oder mit diesem verbunden sind,
der erste Eingang (38a) des Lichtteilers (14) mit einem ersten optischen Instrument (12), das mit dem dritten optischen Übertragungsmittel (46) gekoppelt ist, lösbar optisch koppelbar ist
und der zweite Eingang (38b) des Lichtteilers (14) mit einem zweiten optischen Instrument (20), das mit dem vierten optischen Übertragungsmittel (48) gekoppelt ist, lösbar optisch koppelbar ist,
wobei das erste optische Übertragungsmittel (42) ein erster Lichtleiter, das zweite optische Übertragungsmittel (44) ein zweiter Lichtleiter, das dritte optische Übertragungsmittel (46) ein dritter Lichtleiter und das vierte optische Übertragungsmittel (48) ein vierter Lichtleiter ist,
wobei der erste, der zweite und der dritte Lichtleiter jeweils auf einen Einmoden-Betrieb oder einen auf wenige Moden beschränkten Betrieb ausgelegt sind und dass der vierte Lichtleiter zur Kopplung mit einer Lichterfassungseinheit auf einen Mehrmoden-Betrieb, einen auf wenige Moden beschränkten Betrieb oder einen Einmoden-Betrieb ausgelegt ist, und
wobei der Lichtteiler (14) ausgebildet ist, von dem ersten optischen Übertragungsmittel (42) an dem ersten Eingang (38a) empfangenes Licht zur Übertragung von dem Lichtteiler (14) über ein fünftes optisches Übertragungsmittel (50) und ein sechstes optisches Übertragungsmittel (52) optisch zu koppeln und von dem fünften optischen Übertragungsmittel (50) empfangenes Licht an den zweiten Eingang des Lichtteilers (14) zu koppeln, wobei das fünfte optische Übertragungsmittel (50) ein fünfter Lichtleiter und das sechste optische Übertragungsmittel (52) ein sechster Lichtleiter ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen optischen Verbinder, der insbesondere, jedoch nicht ausschließlich auf Endoskope, Endomikroskope, Mikroskope, Kolonoskope und Abtastgeräte anwendbar ist, um einen Optokoppler sowohl an eine Laserquelle als auch an eine Erfassungseinheit anzuschließen.
In 1 ist eine für herkömmliche Endoskope typische Anordnung gezeigt und mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Eine Laserquelle 12 gibt Anregungslicht aus, das mit einem fluoreszierenden Farbstoff, mit dem eine Probe gefärbt worden ist, wechselwirken oder an der Probe reflektiert werden soll. Ein zur Lichtteilung bestimmtes Mittel in Form eines Kopplers 14 koppelt das von der Laserquelle 12 kommende Licht sowohl in einen Endoskopkopf 16 als auch in eine Leistungsüberwachung 18. Die Leistungsüberwachung 18 ist von einer zur Leistungsüberwachung bestimmten Vorrichtung gebildet und erlaubt es der Bedienperson, die dem Endoskop 16 zugeführte Leistung zu messen. Der Koppler 14 koppelt auch das von der Probe zurückkommende Licht (angeregte Fluoreszenzstrahlung geringen Pegels und/oder Reflexionslicht) zurück in eine Erfassungseinheit 20, die ein Sperrfilter und eine Fotoverfielfacher-Röhre (nicht gezeigt) zur Erfassung dieses zurückkommenden Lichtes umfasst. Der Kern eines zwischen dem Endoskopkopf 16 und dem Koppler 14 verlaufenden Lichtleiters 22 bildet das Übertragungsmedium sowohl für das Anregungslicht als auch das zurückkommende Signal. In einigen aus dem Stand der Technik bekannten Systemen bildet er zudem ein Raumfilter (im Grunde ein kleines Loch), so dass eine konfokale Erfassung möglich ist.
In solchen Anordnungen sind die Laserquelle 12, der Koppler 14, die Leistungsüberwachung 18 und die Erfassungseinheit 20 in einem Steuerkasten 24 angeordnet. Der Lichtleiter 22 ist über einen nicht gezeigten optischen Verbinder lösbar an die Steuerbox 24 gekoppelt, so dass der Endoskopkopf 16 abgenommen werden kann, um ihn beispielsweise zwischen den aufeinanderfolgenden Untersuchungen von Patienten zu reinigen oder dergleichen, indem die einzige optische Verbindung zwischen der Steuerbox 24 und dem außerhalb der Steuerbox 24 befindlichen Teil des Endoskops (Lichtleiter 22 und Endoskopkopf 16) gelöst wird.
Bei solchen Anordnungen treten eine Reihe von Problemen auf. Der Leistungsunterschied zwischen dem Endoskopkopf 16 und der in der Leistungsüberwachung 18 vorhandenen Fotodiode hängt vom Verbindungsverlust oder der Übergangsdämpfung an der Verbindung zwischen dem Steuerkasten 24 und dem Lichtleiter 22 ab. Beispielsweise tritt ein solcher Verbindungsverlust auf, wenn in der Verbindung Staub vorhanden ist. Dies bedeutet, dass die Leistungsüberwachung 18 im Prinzip jedes Mal, wenn ein neuer oder ausgetauschter Endoskopkopf 16 angeschlossen wird, kalibriert werden muss. Bei Verwendung einer 488 nm-Laserquelle muss der Verlust an dieser Schnittstelle sowohl für das Anregungslicht der Wellenlänge 488 nm als auch für das zurückkommende Licht der Wellenlänge 488 bis 585 nm gering sein, da all diese Wellenlängen durch den Lichtleiter 22 transportiert werden. Da an dieser Verbindung eine Einmoden-Lichtleiter beteiligt ist, muss der Verlust in beiden Richtungen gering sein.
Außerdem kann diese Verbindung die Modenmischung beeinflussen und damit die Lichtleistungsverteilung in dem Lichtleiter 22, was zu Bildinstabilitäten, Rauschen und verringerter Auflösung führen kann. Auch kann die in dieser Verbindung auftretende Reflexion auch Instabilitäten in der Laserquelle 12 verursachen, was zu Bildrauschen führt, und das Rauschen im schließlich erzeugten Bild erhöhen, indem das Anregungslicht in die Erfassungseinheit 20 reflektiert wird.
Aus den Dokumenten JP H07-198 983 A , US 2001/0 031 116 A1 und US 5 604 830 A sind jeweils optische Verbinder bekannt, die aus zwei miteinander koppelbaren Teilen umfassen, wobei hierüber mehrere Übertragungsmittel optisch koppelbar sind.
Ein weiterer optischer Verbinder ist aus dem Dokument US 5 329 600 A bekannt.
Aus dem Dokument US 5 120 953 A ist ein Mikroskop bekannt, bei dem Lichtleiter zur optischen Übertragung eingesetzt werden.
Das Dokument US 2003 / 0 045 798 A1 beschreibt ein Endoskopsystem.
In einem ersten Aspekt sieht die Erfindung einen optischen Verbinder zur Verwendung mit einem Lichtteiler gemäß Anspruch 1 vor.
Es ist darauf hinzuweisen, dass der Verbinder zwar im allgemeinen mit mindestens zwei optischen Instrumenten verwendet wird. In einigen Anwendungen kann es jedoch vorgesehen sein, dass nur ein einziges optisches Instrument in der angegebenen Weise gekoppelt wird. Außerdem ist darauf hinzuweisen, dass als optisches Instrument jede Vorrichtung aufzufassen ist, die geeignet ist, ein optisches Signal auszugeben oder zu empfangen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine das erste optische Instrument bildende Laserquelle über das dritte optische Übertragungsmittel mit dem zweiten Teil und eine das zweite optische instrument bildende Lichterfassungseinheit über das vierte optische Übertragungsmittel mit dem zweiten Teil koppelbar ist und dass das erste optische Übertragungsmittel über das dritte optische Übertragungsmittel mit der Laserquelle und das zweite optische Übertragungsmittel über das vierte optische Übertragungsmittel mit der Lichterfassungseinheit koppelbar ist.
Der Lichtteiler ist typischerweise ein Optokoppler.
In dieser Ausführungsform sind zumindest ein Teil des ersten optischen Übertragungsmittels und mindestens ein Teil des zweiten optischen Übertragungsmittels vorzugsweise einstückig mit dem Lichtteiler (oder Koppler) ausgebildet oder während der Herstellung fest mit diesem verbunden worden.
Die optischen Übertragungsmittel umfassen vorzugsweise jeweils einen Lichtleiter (gegebenenfalls mit einem Anschluss). Vorzugsweise sind die Lichtleiter jeweils auf einen Einzelmoden-Betrieb oder einen auf wenige Moden beschränkten Betrieb ausgelegt, abgesehen von dem vierten optischen Übertragungsmittel, das zur Kopplung mit einer Lichterfassungseinheit auf einen Mehrmoden-Betrieb, einen auf wenige Moden beschränkten Betrieb oder aber einen Einzelmoden-Betrieb ausgelegt ist.
Weist das auf den Mehrmoden-Betrieb ausgelegte vierte optische Übertragungsmittel einen größeren Durchmesser sowie viel mehr geleitete Moden als das zweite optische Übertragungsmittel auf, so ist es besonders einfach, das zweite und das vierte optische Übertragungsmittel nur unter einem geringen Leistungsverlust aufeinander auszurichten.
In bestimmten Ausführungsformen ist es vorgesehen, dass der optische Verbinder ausgebildet ist, mehr als zwei Paare von optischen Übertragungsmitteln miteinander zu koppeln und dass der erste und der zweite Teil über ein weiteres oder mehrere weitere optische Übertragungsmittel jeweils mit einem weiteren oder mehreren weiteren Eingängen des Lichtteilers koppelbar sind.
In einem weiteren Aspekt sieht die Erfindung eine optische Einrichtung nach Anspruch 9 bzw. Anspruch 12 vor.
In einer besonderen Ausführungsform hat die optische Einrichtung ein Gehäuse, das den Lichtteiler und die Leistungsüberwachung einschließt und den ersten Teil trägt oder zumindest zum Teil einschließt.
Der zweite Teil wird im Gebrauch typischerweise mit einer Laserquelle und einer Lichterfassungseinheit gekoppelt. Eine solche Anordnung erleichtert die Reinigung oder die Sterilisation. So kann diese Einrichtung von der Laserquelle und der Lichterfassungseinheit entkoppelt werden und durch eine andere vergleichbare Einrichtung ersetzt werden, so lange sie gereinigt oder sterilisiert wird.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält die optische Einrichtung einen optischen Koppler.
Der Lichtteiler kann fest mit der Leistungsüberwachung gekoppelt sein. Dies ermöglicht eine zuverlässigere Kalibrierung des Systems, da die Effizienz der Lichtübertragung zwischen dem Lichtteiler und der Leistungsüberwachung konstant bleiben sollte.
Die Erfindung sieht in weiteren Aspekten ein optisches Abtastsystem nach Anspruch 14, ein Endoskop nach Anspruch 15, ein Endomikroskop nach Anspruch 16 und ein Mikroskop nach Anspruch 17 vor, die jeweils einen wie oben beschrieben ausgebildeten optischen Verbinder enthalten.
Ferner sieht die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer optischen Verbindung vor, bei dem ein wie oben beschrieben ausgebildeter optischer Verbinder verwendet wird.
Die Erfindung wird im Folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Darin zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines aus dem Stand der Technik bekannten Endoskops,
2 eine schematische Darstellung eines Endoskops, das einen optischen Verbinder nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält,
3 eine weitere schematische Darstellung des in 2 gezeigten Endoskops, und
4 eine schematische Darstellung des Verbinders des in 2 gezeigten Endoskops.

In 2 ist ein optisches Abtastsystem 28 gezeigt, das einen optischen Verbinder nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält. Die Bestandteile des Abtastsystems 28 entsprechen zum Teil denen des in 1 gezeigten Endoskops. Diese Bestandteile sind deshalb mit den in 1 verwendeten Bezugszeichen versehen.
Das Abtastsystem 28, das beispielsweise ein Endoskop oder ein Mikroskop ist, enthält eine Laserquelle 12, die Licht mit einer Wellenlänge von 488 nm ausgibt, einen Lichtteiler in Form eines Kopplers 14, einen optischen Abtastkopf 30, eine Leistungsüberwachung 18 und eine Erfassungseinheit 20. Die Laserquelle 12 und die Detektoreinrichtung 20 sind in einem Steuerkasten 32 enthalten.
Das Abtastsystem 28 hat ferner einen optischen Verbinder 34 zum Anschließen des Kopplers 14 an den Steuerkasten 32. Im Folgenden wird auf 3 Bezug genommen, in der das Abtastsystem 28 nach 2 genauer dargestellt ist. Der Verbinder 34 umfasst zwei Teile, nämlich einen ersten Teil 36a und einen zweiten Teil 36b. Der erste Teil 36a ist über einen ersten Lichtleiter 42 mit einem ersten Eingang 38a und über einen zweiten Lichtleiter 44 mit einem zweiten Eingang 38b verbunden, während der zweite Teil 36b einen Teil des Steuerkastens 32 bildet und über einen dritten Lichtleiter 46 mit der Laserquelle 12 und über einen vierten Lichtleiter 48 mit der Erfassungseinheit 20 verbunden ist. An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, dass die beiden Eingänge 38a, 38b des Kopplers 14 Punkte bilden, die ebenso gut als „Ausgänge“ wirken könnten, da das Licht im Prinzip, jedoch nicht in diesem Ausführungsbeispiel, in beide Richtungen an diesen Punkten vorbeilaufen könnte und die beiden Lichtleiter 42 und 44 an diesen Punkten einstückig mit dem Koppler 14 ausgebildet sind. Außerdem ist darauf hinzuweisen, dass der zweite Teil 36b nicht Teil des Steuerkastens 32 oder direkt an diesen angeschlossen sein muss.
Der Koppler 14 ist über einen fünften Lichtleiter 50 an den optischen Abtastkopf 30 und über einen sechsten Lichtleiter 52 an die Leistungsüberwachung 18 gekoppelt. In diesem Ausführungsbeispiel sind der fünfte Lichtleiter 50 und der sechste Lichtleiter 52 einstückig mit dem Koppler 14 ausgebildet.
Alle Lichtleiter mit Ausnahme des vierten Lichtleiters 48 arbeiten im Einmoden-Betrieb bei der Wellenlänge der Laserquelle 12 (z.B. SM450-Lichtleiter).
Somit sorgt die Verbindung von dem dritten Lichtleiter 46 auf den ersten Lichtleiter 42 für ein stabiles Split- oder Teilerverhältnis des aus der Laserquelle 12 stammenden Lichtes, was eine Klasseneinhaltung, eine stabile Beleuchtung der Probe in dem Abtastsystem 28 sowie eine Leistungsverteilung des die Probe beleuchtenden Lichtes ermöglicht, durch die die die optische Auflösung möglichst wenig verringert wird.
Dies bedeutet, dass in dem Koppler 14 nur ein Lichtleiter verwendet wird, was zu einem starken Leistungsaustausch von einem Lichtleiter zum anderen im Bereich des Mittelteils des Kopplers („Kopplertaille“) führt, obgleich in einigen Anwendungen auch unähnliche Lichtleiter, die einen asymmetrischen Koppler bilden, akzeptabel oder gar von Vorteil sein können.
Der vierte Lichtleiter 48 könnte auch so ausgebildet sein, dass er im Einmoden-Betrieb oder in einem auf wenige Moden beschränkten Betrieb arbeitet. Da es jedoch lediglich erforderlich ist, dass der Lichtverlust für das zur Erfassungseinheit 20 laufende Licht gering ist, wird ein Mehrmoden-Lichtleiter mit einem größeren Kern eingesetzt, so dass keine zu hohen Anforderungen an die Ausrichttoleranz gestellt sind. Jedoch sollte darauf geachtet werden, dass eine übermäßige Modendispersion in dem vierten Lichtleiter 48 vermieden wird, da ansonsten die Bildempfindlichkeit verringert sein könnte.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der vierte Lichtleiter 48 als Mehrmoden-Lichtleiter ausgebildet, dessen Kerndurchmesser beträchtlich, nämlich mindestens um eine Größenordnung größer als der der übrigen Lichtleiter ist. Insbesondere ist der Kerndurchmesser des vierten Lichtleiters 48 beträchtlich größer als der des zweiten Lichtleiters 44, mit dem er im Gebrauch optisch gekoppelt ist. Erfolgt demnach der Anschluss des Verbinders 34, d.h. die Kopplung der Teile 36a und 36b, so ist in jedem Fall für eine leichte Ausrichtung zwischen dem vierten Lichtleiter 48 und dem zweiten Lichtleiter 44 gesorgt, sofern die schwierigere Ausrichtung zwischen dem ersten Einmoden-Lichtleiter 42 und dem dritten Einmoden-Lichtleiter 46 erfolgt ist. Damit sind die Anforderungen an die Konstruktion eines solchen Verbinders geringer, als wenn nur Einmoden-Lichtleiter verwendet werden würden, deren Kerndurchmesser 5 µm oder weniger betragen. Dies würde nämlich während der körperlichen oder mechanischen Kopplung der beiden Teile 36a und 36b des Verbinders 34 eine präzise Ausrichtung dieser äußerst kleinen Kerne verlangen.
Der Verbinder 34 ist in 4 genauer dargestellt. Innerhalb der beiden Teile 36a und 36b des Verbinders 34 sind die Enden der jeweiligen Lichtleiter 42, 44, 46 und 48 in Metallhülsen (z.B. einer Hülse 54 für den dritten Lichtleiter 46) angeordnet, so dass jede Spitze genau auf die ihr gegenüberliegende Spitze ausgerichtet werden kann. Die beiden Teile 36a und 36b des Verbinders 34 werden über ein Paar Positionierstifte 56a, 56b aufeinander ausgerichtet, die mit einem Paar Schlitze 58a, 58b, die in den Seiten des Verbinders 34 ausgebildet sind, gekoppelt und von diesem entkoppelt werden können.
Die beiden Teile 36a und 36b des Verbinders 34 sind über geeignete Mittel aneinander gehalten. Diese Mittel können in Form von Stiften, Madenschrauben oder in Form einer außenliegenden Klemme gegeben sein, die an dem einen Teil angebracht ist und in Anlage mit dem anderen Teil kommt.
Der erste und der zweite Lichtleiter 42, 44 dienen der Übertragung des Lichtes, das auf den Koppler 14 gerichtet ist oder von diesem kommt (vergl. 3). Sie sind deshalb in einer gemeinsamen Schutzhülle 62 angeordnet.
Im Gebrauch macht es der Verbinder 34 möglich, den optischen Abtastkopf 30, die Leistungsüberwachung 18 und den Koppler 14 schnell als zusammenhängende Einheit zu lösen. Im Vergleich zu der in 1 gezeigten, aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung, bedeutet dies, dass die Austauscheinheiten mehr Bestandteile als nur den Endoskopkopf 16 umfassen müssen. Wegen der nachfolgend beschriebenen Vorteile ist jedoch diese Lösung in einigen Anwendungen zweckmäßig.
So können der erste Teil 36a des Verbinders 34, der Koppler 14 und die Leistungsüberwachung 18 sowie die diesen Bestandteilen zugeordneten Lichtleiter 42, 44, 52 alle in einem Gehäuse 40 untergebracht werden (aus dem der fünfte Lichtleiter 50 und damit der optische Kopf 30 herausgeführt sind), das die Bedienperson einfach an dem zweiten Teil 36b des Verbinders anbringen und von diesem lösen kann. Das Gehäuse 40 kann abgedichtet ausgebildet sein, so dass es einfach sterilisiert und gereinigt werden kann. In einer solchen Ausführungsform kann das Abtastsystem 28 in Form eines Endoskops oder Kolonoskops vorliegen, bei denen Sterilisierung und Reinigung besonders wichtig sind. Das Gehäuse 40 und seine in ihm enthaltenen Bestandteile bilden so eine optische Einrichtung, die beispielsweise als Teil eines Endoskops, Endomikroskops oder Kolonoskops eingesetzt werden kann.
Das zugeführte Anregungslicht, das auf die Leistungsüberwachung 18 und den optischen Abtastkopf 30 übertragen wird, tritt nur durch eine einzige Verbindung, die im Gebrauch entkoppelt und wieder eingekoppelt wird, nämlich die Verbindung zwischen dem dritten Lichtleiter 46 und dem ersten Lichtleiter 42. Infolgedessen stehen die der Leistungsüberwachung 18 und dem Abtastkopf 30 zugeführten Leistungen in einem konstanten Verhältnis zueinander, das unabhängig vom Verlust in dem Verbinder 34 ist. So ist dieses Verhältnis unbeeinflusst von einer Änderung der Gesamtleistung, die dem ersten Lichtleiter 42 zugeführt wird (eine solche Änderung wird beispielsweise durch Staub verursacht, der zwischen die Enden der Lichtleiter 46 und 42 gelangt). Es ist deshalb nicht erforderlich, bei Anschluss eines gegebenenfalls sterilisierten optischen Abtastkopfes 30 vor Gebrauch einen zusätzlichen Einstelltest durchzuführen, um Klasseneinhaltung und genaue Leistungseinstellung sicherzustellen.
Durch die Erfindung ist es einfacher, das gewünschte wellenlängenbezogene Leistungsverhalten der durch den Verbinder 34 gebildeten optischen Kopplung zu erreichen. Dies liegt daran, dass die Verbindung zwischen dem dritten Lichtleiter 46 und dem ersten Lichtleiter 42 eine Verbindung zwischen einem Einmoden-Lichtleiter zu einem anderen Einmoden-Lichtleiter darstellt und diese Verbindung nur in Vorwärtsrichtung einen möglichst geringen Verlust bei der durch die Laserquelle 12 vorgegebenen Wellenlänge von 488 nm erfordert, während die Verbindung zwischen dem zweiten Lichtleiter 44 und dem vierten Lichtleiter 48 nur in Rückwärtsrichtung einen möglichst geringen Verlust für Wellenlängen im Bereich von 488 bis 585 nm des in Rückwärtsrichtung übertragenen Lichtes erfordert. In der bekannten Anordnung nach 1 ist ein möglichst geringer Verlust sowohl für die Wellenlänge 488 nm des Anregungslichtes als auch für den Wellenlängenbereich von 488 bis 585 nm des zurückkommenden Lichtes erforderlich, so dass die außerhalb des Steuerkastens 24 vorgesehene Kopplung des Lichtleiters 22 in diesem Beispiel notwendigerweise zwischen zwei Segmenten eines Einmoden-Lichtleiters erfolgt, der einen möglichst geringen Verlust in beiden Richtungen erfordert.
Außerdem ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel für einige Anwendungen der optische Verlust an der Verbindung zwischen dem zweiten und dem vierten Lichtleiter 44, 48 für Fluoreszenzstrahlung geringen Pegels kleiner als an der außerhalb des Steuerkastens 24 vorgesehenen Verbindung des Lichtleiters 22 in der in 1 gezeigten bekannten Anordnung.
An dem beschriebenen Ausführungsbeispiel können einige Abwandlungen innerhalb des erfindungsgemäßen Konzeptes vorgenommen werden. Beispielsweise enthält das in den 2 bis 4 gezeigte Ausführungsbeispiel ein Abtastsystem. Das erfindungsgemäße Konzept kann jedoch ebenso auf ein Endoskop, ein Mikroskop oder ein Endomikroskop angewandt werden.
Soweit in dieser Beschreibung Bezug auf Stand der Technik genommen wird, impliziert dies nicht, dass dieser Stand der Technik dem allgemeinen fachmännischen Wissen zuzurechnen ist.

Claims

Optischer Verbinder (34), umfassend: einen ersten Teil (36a), einen zweiten Teil (36b), einen Lichtteiler (14), der einen ersten Eingang (38a) und einen zweiten Eingang (38b) umfasst, und einen optischen Kopf (30), wobei der erste Teil (36a) über ein erstes optisches Übertragungsmittel (42) mit dem ersten Eingang (38a) des Lichtteilers (14) optisch gekoppelt ist, wobei der erste Teil (36a) über ein zweites optisches Übertragungsmittel (44) mit dem zweiten Eingang (38b) des Lichtteilers (14) optisch gekoppelt ist, der erste (36a) und der zweite Teil (36b) so miteinander gekoppelt sind, dass das erste optische Übertragungsmittel (42) mit einem dritten optischen Übertragungsmittel (46) und das zweite optische Übertragungsmittel (44) mit einem vierten optischen Übertragungsmittel (48) gekoppelt wird, das dritte (46) und das vierte optische Übertragungsmittel (48) in dem zweiten Teil (36b) angeordnet oder mit diesem verbunden sind, der erste Eingang (38a) des Lichtteilers (14) mit einem ersten optischen Instrument (12), das mit dem dritten optischen Übertragungsmittel (46) gekoppelt ist, lösbar optisch koppelbar ist und der zweite Eingang (38b) des Lichtteilers (14) mit einem zweiten optischen Instrument (20), das mit dem vierten optischen Übertragungsmittel (48) gekoppelt ist, lösbar optisch koppelbar ist, wobei das erste optische Übertragungsmittel (42) ein erster Lichtleiter, das zweite optische Übertragungsmittel (44) ein zweiter Lichtleiter, das dritte optische Übertragungsmittel (46) ein dritter Lichtleiter und das vierte optische Übertragungsmittel (48) ein vierter Lichtleiter ist, wobei der erste, der zweite und der dritte Lichtleiter jeweils auf einen Einmoden-Betrieb oder einen auf wenige Moden beschränkten Betrieb ausgelegt sind und dass der vierte Lichtleiter zur Kopplung mit einer Lichterfassungseinheit auf einen Mehrmoden-Betrieb, einen auf wenige Moden beschränkten Betrieb oder einen Einmoden-Betrieb ausgelegt ist, und wobei der Lichtteiler (14) ausgebildet ist, von dem ersten optischen Übertragungsmittel (42) an dem ersten Eingang (38a) empfangenes Licht zur Übertragung von dem Lichtteiler (14) über ein fünftes optisches Übertragungsmittel (50) und ein sechstes optisches Übertragungsmittel (52) optisch zu koppeln und von dem fünften optischen Übertragungsmittel (50) empfangenes Licht an den zweiten Eingang des Lichtteilers (14) zu koppeln, wobei das fünfte optische Übertragungsmittel (50) ein fünfter Lichtleiter und das sechste optische Übertragungsmittel (52) ein sechster Lichtleiter ist.
Verbinder (34) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine das erste optische Instrument (12) bildende Laserquelle über das dritte optische Übertragungsmittel (46) mit dem zweiten Teil (36b) und die das zweite optische instrument (20) bildende Lichterfassungseinheit über das vierte optische Übertragungsmittel (48) mit dem zweiten Teil (36b) lösbar optisch koppelbar ist und dass das erste optische Übertragungsmittel (42) über das dritte optische Übertragungsmittel (46) mit der Laserquelle und das zweite optische Übertragungsmittel (44) über das vierte optische Übertragungsmittel (48) mit der Lichterfassungseinheit lösbar optisch koppelbar ist.
Verbinder (34) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtteiler (14) ein Optokoppler ist.
Verbinder (34) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des ersten optischen Übertragungsmittels (42) und zumindest ein Teil des zweiten optischen Übertragungsmittels (44) einstückig mit dem Lichtteiler (14) ausgebildet oder fest mit diesem verbunden sind.
Verbinder (34) nach einem der vorhergehenden Anspüche, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Leistungsüberwachung (18) enthält, die über das sechste optische Übertragungsmittel (52) optisch mit dem Lichtteiler (14) gekoppelt ist.
Verbinder (34) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsüberwachung (18) fest mit dem Lichtteiler (14) gekoppelt ist.
Verbinder (34) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vierte Lichtleiter auf einen Mehrmoden-Betrieb ausgelegt ist und einen größeren Durchmesser sowie deutlich mehr geleitete Moden aufweist als der zweite Lichtleiter, so dass die Ausrichtung des zweiten und des vierten Lichtleiters aufeinander nur mit geringem Leistungsverlust in einfacher Weise möglich ist.
Verbinder (34) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er ausgebildet ist, mehr als zwei Paare von optischen Übertragungsmitteln (42, 44, 46, 48) miteinander zu koppeln und dass der erste und der zweite Teil (36b) über ein weiteres oder mehrere weitere optische Übertragungsmittel jeweils mit einem weiteren oder mehreren weiteren Eingängen des Lichtteilers (14) koppelbar sind.
Optische Einrichtung (28), umfassend: einen Lichtteiler (14), der einen ersten Eingang (38a) und einen zweiten Eingang (38b) umfasst, einen optischen Kopf (30), eine Leistungsüberwachung (18) und einen ersten Teil (36a) eines optischen Verbinders (34), der diesen ersten Teil (36a) und einen mit dem ersten Teil (36a) koppelbaren und von diesem lösbaren zweiten Teil (36b) umfasst, wobei der erste Teil (36a) über ein erstes optisches Übertragungsmittel (42) mit dem ersten Eingang (38a) des Lichtteilers (14) und über ein zweites optisches Übertragungsmittel (44) mit dem zweiten Eingang (38b) des Lichtteilers (14) optisch gekoppelt ist, der erste Teil (36a) so mit dem zweiten Teil (36b) lösbar koppelbar ist, dass das erste optische Übertragungsmittel (42) mit einem dritten optischen Übertragungsmittel (46) und das zweite optische Übertragungsmittel (44) mit einem vierten optischen Übertragungsmittel (48) lösbar gekoppelt wird, das dritte (46) und das vierte optische Übertragungsmittel (48) in dem zweiten Teil (36b) angeordnet oder mit diesem gekoppelt sind, wobei der Lichtteiler (14) über ein fünftes optisches Übertragungsmittel (50) mit dem optischen Kopf (30), der Lichtteiler (14) über ein sechstes optisches Übertragungsmittel (52) mit der Leistungsüberwachung (18) und der erste Eingang (38a) und der zweite Eingang (38b) des Lichtteilers (14) mit dem ersten Teil (36a) optisch gekoppelt sind und die Einrichtung (28) mit dem zweiten Teil (36b) optisch koppelbar und von diesem lösbar ist, wobei das erste optische Übertragungsmittel (42) ein erster Lichtleiter, das zweite optische Übertragungsmittel (44) ein zweiter Lichtleiter, das dritte optische Übertragungsmittel (46) ein dritter Lichtleiter, das vierte optische Übertragungsmittel (48) ein vierter Lichtleiter, das fünfte optische Übertragungsmittel (50) ein fünfter Lichtleiter und das sechste optische Übertragungsmittel (52) ein sechster Lichtleiter ist, und wobei der erste, der zweite und der dritte Lichtleiter jeweils auf einen Einmoden-Betrieb oder einen auf wenige Moden beschränkten Betrieb ausgelegt sind und dass der vierte Lichtleiter zur Kopplung mit einer Lichterfassungseinheit (20) auf einen Mehrmoden-Betrieb, einen auf wenige Moden beschränkten Betrieb oder einen Einmoden-Betrieb ausgelegt ist, wobei der Lichtteiler (14) ausgebildet ist, von dem ersten optischen Übertragungsmittel (42) an dem ersten Eingang (38a) empfangenes Licht zur Übertragung von dem Lichtteiler (14) über das fünfte optische Übertragungsmittel (50) und das sechste optische Übertragungsmittel (52) optisch zu koppeln und von dem fünften optischen Übertragungsmittel (50) empfangenes Licht an den zweiten Eingang des Lichtteilers (14) zu koppeln.
Einrichtung (28) nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, das den Lichtteiler (14) und die Leistungsüberwachung (18) einschließt und das den ersten Teil (36a) trägt oder diesen zumindest teilweise umschließt.
Einrichtung (28) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtteiler (14) fest mit der Leistungsüberwachung (18) gekoppelt ist.
Optische Einrichtung (28), umfassend: eine Laserquelle (12), eine Lichterfassungseinheit (20) und einen zweiten Teil (36b) eines optischen Verbinders (34), der einen ersten Teil (36a) und den mit dem ersten Teil (36a) koppelbaren und von diesem lösbaren zweiten Teil (36b) umfasst, wobei der erste Teil (36a) mit einem ersten (42) und einem zweiten optischen Übertragungsmittel (44) versehen oder gekoppelt ist, der zweite Teil (36b) über ein drittes optisches Übertragungsmittel (46) mit der Laserquelle (12) und über ein viertes optisches Übertragungsmittel (48) mit der Lichterfassungseinheit (20) optisch gekoppelt oder koppelbar ist, der erste Teil (36a) so mit dem zweiten Teil (36b) koppelbar ist, dass das erste optische Übertragungsmittel (42) mit einem dritten optischen Übertragungsmittel (46) und das zweite optische Übertragungsmittel (44) mit einem vierten optischen Übertragungsmittel (48) gekoppelt wird, wobei das erste optische Übertragungsmittel (42) ein erster Lichtleiter, das zweite optische Übertragungsmittel (44) ein zweiter Lichtleiter, das dritte optische Übertragungsmittel (46) ein dritter Lichtleiter und das vierte optische Übertragungsmittel (48) ein vierter Lichtleiter ist, und wobei der erste, der zweite und der dritte Lichtleiter jeweils auf einen Einmoden-Betrieb oder einen auf wenige Moden beschränkten Betrieb ausgelegt sind und dass der vierte Lichtleiter auf einen Mehrmoden-Betrieb, einen auf wenige Moden beschränkten Betrieb oder einen Einmoden-Betrieb ausgelegt ist.
Einrichtung (28) nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, das die Laserquelle (12) und die Lichterfassungseinheit (20) einschließt und das den zweiten Teil (36b) trägt oder zumindest teilweise einschließt.
Optisches Abtastsystem mit einem Verbinder (34) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
Endoskop mit einem Verbinder (34) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
Endomikroskop mit einem Verbinder (34) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
Mikroskop mit einem Verbinder (34) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
Verfahren zum Herstellen einer optischen Verbindung, umfassend folgende Schritte: Bereitstellen eines optischen Verbinders (34) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, und Koppeln des ersten Teils (36a) mit dem zweiten Teil (36b) derart, dass das erste optische Übertragungsmittel (42) mit dem dritten optischen Übertragungsmittel (46) und das zweite optische Übertragungsmittel (44) mit dem vierten optischen Übertragungsmittel (48) gekoppelt wird, wobei das dritte und das vierte optische Übertragungsmittel (48) in dem zweiten Teil (36b) angeordnet oder mit diesem gekoppelt sind, wobei der erste Eingang (38a) des Lichtteilers (14) mit einem ersten optischen Instrument (12), das mit dem dritten optischen Übertragungsmittel (46) gekoppelt ist, und der zweite Eingang (38b) mit einem zweiten optischen Instrument (20), das mit dem vierten optischen Übertragungsmittel (48) gekoppelt ist, optisch koppelbar ist.