DE29805624U1 - Beleuchtung für Staboptikendoskope und flexible Glasfaserendoskope in medizinischen und technischen Bereichen - Google Patents

Description

- 1.1-

Beschreibung

Um dunkle Hohlräume betrachten zu können, werden in Medizin und Technik beleuchtete Endoskope (z. B. Laparoskope, Kolposkope, etc.) eingesetzt. Endoskope können mit einem Okular für die direkte Betrachtung mit dem Auge, mit einem Fotoapparat oder einer Videokamera versehen sein. Um diese Hohlräume auszuleuchten, befinden sind in der Nähe der Frontlinse (vergl. Fig. 1, 2, 3 und 4 Nr. 1) Beleuchtungsquellen. Entweder kommt eine Lampe (Halogen oder Xenon) direkt in der Nähe der Frontlinse zum Einsatz oder das Licht wird über längere Strecken durch Lichtleiter (Kunststoffoder Glasfaserkabel) zur Frontlinse geführt.

Befindet sich die Lampe in der Nähe der Frontlinse, so kommt es sehr schnell zu einer starken Erwärmung, so daß diese Methode gerade für die Medizin nicht geeignet ist.

Wird das Licht durch Lichtleiter geführt, geht sehr viel Potential des Lichtes beim Einkoppeln verloren. Um den Verlust zu kompensieren, werden sehr starke Leuchtmittel (35 - 300 W) verwendet. Für die leistungsstarken Lampen werden dann zur Kühlung Ventilatoren eingesetzt. Es werden Eisenkeratransformatoren benötigt, um die große Stromleistung zu transformieren.

Die flexiblen Lichtleiterkabel (in der Regel Glasfaserkabel), die das Licht von der Lichtquelle zum Endoskop führen, unterliegen einem Alterungsprozess und müssen von Zeit zu Zeit ausgetauscht werden. Desweiteren treten sehr schnell Defekte durch mechanische Beanspruchung auf. Das schwere Lichtleiterkabel stört im übrigen die Handhabung der Endoskope.

Daraus folgt, daß es nicht effizient ist, Licht weiterzuleiten, da es erhebliche Kosten bei der Herstellung und im Unterhalt verursacht und nicht bedienungsfreundlich ist.

- 1.2-

Diese Probleme werden mit der in den Schutzansprüchen genannten Methode gelöst, also durch Beleuchtung mit LED's (Leucht-Emitter-Dioden), die weißes (d. h. tageslichtähnliches) Licht produzieren, so daß farbige Bilder dargestellt werden können.

Die Vorteile liegen darin, daß:

LED's ca. 90 % der zugeführten Energie in Licht umsetzen und dadurch keine fühlbare Wärme entsteht. Durch die extrem hohe Energieausbeute sinkt der Energiebedarf gegenüber herkömmlichen Leuchtmitteln ebenfalls um ca. 90 %;

die Lebensdauer von LED's mit mindestens 100.000 h Betriebsstunden angegeben wird, die eines herkömmlichen Leuchtmittels sich aber nur zwischen 20 h und 1.000 h bewegt;

durch einen sehr präzisen Lichtabstrahlwinkel auch sehr präzise Ausleuchtungen möglich sind und so zusätzliche Sammellinsen überflüssig werden;

die direkte Beleuchtung in der Nähe der Frontlinse sich für alle Öffnungen, die größer als 12,5 mm sind, wie auch nachfolgend im Anwendungsbeispiel I bei der zahnmedizinischen Videoendoskopkamera beschrieben und gemäß Figuren 1 und 2 gezeichnet wird;

zwar das Licht für kleinere Öffnungen auch weiterhin über einen Lichtleiter zur Frontlinse transportiert werden muß, allerdings können sich die LED's im Hand-, stück des Endoskopes befinden, so daß keine Lichtprojektoren und keine im Wege hängenden Lichtleiterkabel mehr nötig sind, wie auch nachfolgend im Anwendungsbeispiel II bei dem technischen Endoskop beschrieben und gemäß Figuren 3 und 4 gezeichnet wird.

1.3-

LED's keine Defekte bei Erschütterungen aufweisen;

Anwendungsbeispiel I: zahnmedizinisches Videoendoskop

Figur 1: Querschnitt eines zahnmedizinischen Videoendoskopes (Maßstab 1:1)

Figur 2: Querschnitt eines um 90° gedrehten zahnmedizinischen Videoendoskopes (Maßstab 1:1)

Zur Verwendung kommt eine über das Stromversorgungskabel (= Fig. 1, 2, 3 und Nr. 1) gespeiste

50 mm lange CCD-Farbvideokamera (= Fig. 1 und 2 Nr. 2), mit 1/4" Bildsendsor (= Fig. 1 und 2 Nr. 3),

ein 140 mm langes Stabendoskop mit 5,5 mm Linsensystem mit Fixfokus von 1 mm bis (= Fig. 1 und 2 Nr. 4)

mit 45"-Spiegel (= Fig. 1 und 2 Nr. 5) vor der Frontlinse (= Fig. 1 und 2 Nr. 6) und

4 Stück LED'S mit 3 mm Durchmesser (= Fig. 1 und 2 Nr. 7).

Die Stromversorgung für die LED's (= Fig. 1 und 2 Nr. 7) wird zwischen der Staboptik (= Fig. 1 und 2 Nr. 4) und dem Außenrohr (= Fig. 1 und 2 Nr. 8) verlegt.

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- 1.4-

Anwendungsbeispiel II: technisches Endoskop
Figur 3: Querschnitt eines technischen Endoskopes (Maßstab 1:1)
Figur 4: Frontansicht eines technischen Endoskopes (Maßstab 1:1)

Hierbei kommt zur Verwendung

eine 300 mm lange Staboptik mit Fixfokus von 1 mm bis (= Fig. 3 Nr. 9)
mit Okular (= Fig. 3 Nr. 10).

Die Stromversorgung für die LED's (= Fig. 3 Nr. 13) erfolgt über das Stromversorgungskabel (= Fig. 1, 2 und 3 Nr. 1).

Das Licht wird über einen Lichtleiter (= Fig. 3 und 4 Nr. 11) zwischen der Staboptik (= Fig. 3 Nr. 9) und dem Außenrohr (= Fig. 3 Nr. 12) zur Frontlinse (= Fig. 1, 2, 3 und 4 Nr. 6) transportiert. Das Licht tritt sodann ringförmig um die Frontlinse (Fig. 1, 2, 3 und 4 Nr. 6) aus. Als Beleuchtungsquelle dienen hierbei 4 Stück LED's mit 5 mm Durchmesser (= Fig. 3 Nr. 13), die sich im Handstück (= Fig. 3 Nr. 14) befinden.

Claims (1)

1. -2.1 -

   Schutzansprüche

   Beleuchtung für Staboptikendoskope

   und flexible Glasfaserendoskope in

   medizinischen und technischen Bereichen,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß die Beleuchtung durch

   weiße LED's (= Fig. 1 und 2 Nr. 7; Fig. 3 und 4 Nr. 13)

   erfolgt.