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WO2016020043A1 - Endoskop und verfahren zur montage eines endoskops - Google Patents

Endoskop und verfahren zur montage eines endoskops Download PDF

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WO2016020043A1
WO2016020043A1 PCT/EP2015/001529 EP2015001529W WO2016020043A1 WO 2016020043 A1 WO2016020043 A1 WO 2016020043A1 EP 2015001529 W EP2015001529 W EP 2015001529W WO 2016020043 A1 WO2016020043 A1 WO 2016020043A1
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WO
WIPO (PCT)
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endoscope
fiber
fiber bundle
tube
opening
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2015/001529
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English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Wieters
Lars Hansen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Winter and Ibe GmbH
Original Assignee
Olympus Winter and Ibe GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to JP2017504409A priority patent/JP2017528184A/ja
Priority to EP15762479.2A priority patent/EP3177198A1/de
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Definitions

  • the invention relates to an endoscope according to the preamble of claim 1. Finally, the invention relates to a method for assembling an endoscope according to the preamble of claim 10.
  • Endoscopes are used to observe a field of view, to which typically only a small opening allows access.
  • the endoscope has an endoscope optical system with a lens.
  • the endoscope optics can be designed as an independent component of the endoscope and inserted into the endoscope.
  • optical fibers are used to illuminate the field of view.
  • a bundle of many optical fibers is used, ie a fiber bundle, in order to provide sufficient light intensity.
  • the fibers emit the light in a comparatively large angular range at their end region. Nevertheless, as far as possible all fibers should be aligned with their (main) beam direction on the field of view. Deviating fibers provide disturbing brightness differences in the field of vision.
  • the fibers receive their appropriate orientation during assembly of the endoscope optics. To seal and fix their orientation, the fibers are glued at the distal end region by means of an adhesive and then polished.
  • DE 10 2004 023024 B4 discloses an oblique-looking endoscope with endoscope optics which has an objective which is directed obliquely downward with respect to the longitudinal axis of the endoscope optics.
  • endoscope optics are arranged laterally next to the actual optics and above optical fibers.
  • the laterally arranged fibers are oriented parallel to the viewing direction of the lens obliquely downward looking.
  • the upper fiber bundle runs parallel to the longitudinal extent of the endoscope optics.
  • the optical fibers are arranged between an outer cladding tube or outer tube and an inner fiber tube.
  • the fiber tube contains inside the actual optics with the distal obliquely downwards looking lens.
  • recesses are provided on the outer portion of the fiber tube.
  • the optical fibers are inserted, before then the outer tube is slipped over the distal end of the endoscope optics.
  • the optical fibers are thus pressed through the outer tube into the recesses of the fiber tube and aligned. Subsequently, the optical fibers can be glued together at the end area of the endoscope optics, cut off and polished on the face side.
  • US Pat. No. 4,850,342 discloses an endoscope optical system in which a fiber channel is provided between the fiber tube and the outer tube, which permits alignment of the ends of the optical fibers in the end region by assembling the outer tube and the fiber tube.
  • the US 4576147 also relates to an endoscope optics in which alignment by forming a fiber channel between an inner fiber tube and an outer tube is achieved only during assembly of the endoscope optics.
  • a disadvantage of the known endoscope optics is that the final alignment of the optical fibers is set only in the final positioning of the outer tube as a cladding of the fiber tube. The assembly is therefore very expensive and manual.
  • the object of the present invention is to provide a generic endoscope with the field of view targeted illuminating optical fibers, in which facilitates the assembly and the alignment is improved.
  • the distal end region of the fiber bundle is arranged in a distal opening in the fiber tube of the endoscope optics.
  • the breakthrough is preferably surrounded all around by material of the fiber tube, so in particular has a closed edge.
  • the fiber tube has a breakthrough, in which the optical fibers can be inserted.
  • the aperture preferably passes through a wall of the fiber tube in a region having a thickening.
  • the opening preferably passes through the end face and / or at least a partial section of the end face of the fiber tube.
  • the breakthrough is designed in particular for receiving the entire fiber bundle.
  • the optical fibers or the fiber bundle are fastened in particular in the opening.
  • the optical fibers can be fixed, for example, by a clamping action, by frictional forces and / or tilting.
  • This attachment is used in particular to prevent slippage of the optical fibers during assembly of the endoscope optics, in particular during assembly of the cladding tube.
  • the attachment is further preferably permanent.
  • an adhesive or the like can be used, so as to achieve a permanent fixation and sealing.
  • the lens is obliquely oriented at an angle to the longitudinal central axis of the fiber tube down through the opening.
  • Such an oblique-looking endoscope can be used to observe a field of vision lying away from the longitudinal center axis of the endoscope. This offers the advantage of optimized field of view illumination. At the same time an improved assembly of the endoscope or the endoscope optics is ensured.
  • the longitudinal center axis of the opening and the longitudinal central axis of the distal end of the fiber bundle or of the optical fibers are aligned at least substantially parallel to one another.
  • the longitudinal central axis of the distal end of the fiber bundle corresponds in particular to the beam direction of the optical fibers.
  • the breakthrough dictates the orientation of the distal end of the fibers.
  • the parallel or at least nearly parallel alignment of the longitudinal center axes of the fiber bundles and the viewing direction of the objective makes it possible to guide the fibers cleanly.
  • the breakthrough must have a sufficient longitudinal extent in order to achieve sufficient guidance of the fiber bundle.
  • the breakthrough opposite the longitudinal central axis of the fiber tube is arranged obliquely.
  • the orientation of the fiber bundle deviates from the longitudinal central axis of the opening. This can be caused for example by a bending of the fibers become. Such a bend occurs in particular when the end regions of the fibers are oriented obliquely to the longitudinal extension of the endoscope.
  • the oblique orientation is typically provided for better illumination of the field of view.
  • the bending of the fibers preferably takes place in a bending region. Small deviations between the orientation of the aperture and the fiber ends can be compensated for example by a bias voltage.
  • the longitudinal central axis of the aperture and the viewing direction of the objective or the longitudinal central axis of the fiber bundle preferably include an acute angle in the region in front of the objective.
  • the desired direction is preferably parallel to the viewing direction of the objective for optimal illumination of the field of view, in particular in a region close to the objective.
  • the main direction of the aperture is aligned obliquely than that of the objective. This gives the bent fibers optimal alignment. This is necessary because optical fibers typically deviate from ideal alignment in a bent configuration.
  • the angle between the longitudinal central axis of the aperture or of the fiber bundle, in particular its beam direction, and the viewing direction of the lens is less than 20 °, preferably between 1 ° and 20 °, particularly preferably between 2 ° and 6 °.
  • such a small, stronger inclination is already sufficient to compensate for a corresponding bending back of the fibers. This ensures optimum illumination of the field of view.
  • the opening is formed at least substantially as a semicircular or crescent-shaped milling.
  • a geometric shape offers the widest possible illumination field while optimally adapting to the generally round outer shape of the endoscope optics.
  • the available space is optimally utilized.
  • the opening is provided above the lens or the lens.
  • the fiber bundle further preferably ends with the distal end region in the opening. Likewise, the fiber bundle can be flush with the leading edge of the fiber tube. Both orientations lead to the distal end region of the fiber bundle or of the optical fibers being arranged at the optimum position. At the same time the greatest possible protection of the sensitive end face of the fibers is achieved.
  • the invention relates to a method for producing or mounting an endoscope or an endoscope optic for an endoscope, as described above.
  • the procedure is characterized by the following steps:
  • the fiber tube is inserted into the outer tube, in particular for fixing the
  • both straight-looking and oblique-looking endoscopes can be used according to the invention.
  • Fig. 1 is a side sectional view of an endoscope optical system according to the invention for a
  • FIG. 2 is a perspective rear view of a fiber tube of the endoscope optics
  • 3 is a front view of the objective of the endoscope optics
  • 4 is a side sectional view of the endoscope optics during insertion of the fiber bundle
  • Fig. 5 is a side sectional view with inserted fiber bundle.
  • FIG. 1 shows an endoscope optical system 10 for an endoscope in the assembled state in a lateral sectional view.
  • Such endoscope optics 10 is used in an endoscope, not shown here, and used together.
  • the endoscope has a corresponding receptacle for the endoscope optics 10.
  • the endoscope optics 10 has a fiber tube 11 which is surrounded by an outer tube 12. Diagonally to the longitudinal central axis of the endoscope optical system 10, the end face 14 of the endoscope optical system 10 is arranged. This end face 14 has an opening, such as a window opening 15, which is formed, for example, for receiving a round window 16. An optics, not shown, is arranged in the interior of the fiber tube 11. This optics looks obliquely down through the window 16.
  • the cladding tube or outer tube 12 surrounds the entire endoscope optical system 10 at least in the distal region, in particular with the exception of the end face 14.
  • a fiber bundle 17 is arranged in the upper region of the endoscope optical system 10.
  • the fiber bundle 17 ends with a distal end region 18 on the end face 14 of the endoscope optical system 10.
  • the fiber ends 18 essentially strike the end face 14 at substantially a right angle.
  • Light coupled in at the proximal end region of the fiber bundle 17 passes through the fiber bundle 17 and emerges from it End face 19 for illuminating the field of view of the endoscope 10 from.
  • the optics has an objective 22 in the area behind the window 15.
  • the angle at which the objective 22 is aligned with its viewing direction 21 may, for example, be around 30 °. This angle can be selected depending on the field of application of the endoscope optics 10.
  • the end face 14 with the window 16 built into the window opening 15 is arranged for this purpose usually at the same angle.
  • a straight-looking optics may be used instead.
  • the light exit from the fiber end 18 thus runs mainly in a beam direction 20.
  • the optics or the lens 22 accordingly looks in a line of sight 21.
  • the beam direction 20 and the viewing direction 21 are arranged at least substantially parallel to one another.
  • the beam direction 20 can be arranged slightly inclined relative to the viewing direction 21.
  • the beam direction 20 and the viewing direction 21 intersect in the region in front of the end face 14 of the endoscope optical system 10 at an acute angle.
  • the angle is usually less than 20 °, in particular less than 10 °, preferably between 2 ° and 6 °.
  • the fiber bundle 17 extends in a straight line and parallel to the longitudinal central axis 13 of the endoscope optical system 10. Only in the distal end region of the fiber bundle 17 extends in the beam direction 20 to illuminate the field of view.
  • the fiber bundle 17 makes a bend in a bending region 23.
  • the fiber bundle 17 consists of a multiplicity of individual optical fibers 24, which can accordingly be bent in a simple manner.
  • the fibers 24 run parallel to each other.
  • the optical fibers 24 of the fiber bundle 17 are held in the fiber tube 1 1 for bending between a lower contact surface 25 and an upper abutment surface 26 of the opening 27.
  • the lower contact surface 25 is here as well as in the prior art part of the fiber tube 11. In the prior art, however, the upper abutment surface 26 is attached to the outer tube 12.
  • the distance between the lower abutment surface 25 and the upper abutment surface 26 for mounting can be increased.
  • the assembly is then carried out by pushing together fiber tube 1 1 and outer tube 12 in the correct position.
  • both the lower abutment surface 25 and the upper abutment surface 26 are part of the fiber tube 11.
  • an opening 27 is provided in the fiber tube 11.
  • the opening 27 is formed in the embodiment as an arcuate slot or opening. It thus forms a lower contact surface 25 and an upper contact surface 26 for the Lichtleitfasen 24.
  • optical fibers 24 of the fiber bundle 17 are inserted into the opening 27 of the fiber tube 11. This is shown in particular in FIG. 4. This introduction of the fiber bundle 17 can be done in more or less straight ways.
  • the optical fibers 24 of the fiber bundle 17 are then bent slightly downwards and thus deposited on the upper side of the fiber tube 11.
  • the fibers 24 bend due to a curved transition region provided in this region.
  • This region is located between the lower contact surface 25 and a fiber tube side recess as part of a fiber channel 28 for receiving the optical fibers 24.
  • This fiber channel 28 is after complete assembly of the endoscope optics 10 on the one hand by the top of the fiber tube 11 and on the other hand by the inside of the outer tube 12th educated.
  • the fiber channel 28 provides sufficient space for a more or less loose guidance of the optical fibers 24 of the fiber bundle 17. Meanwhile, the optical fibers 24 in the opening 27 are tight, so that thereby a stable alignment of the fiber ends 18 is achieved.

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Abstract

Die Erfindung betrifft Endoskop mit einer Endoskopoptik (10) mit einem Aussenrohr (12) und einem, ein optisches System mit einem Objektiv (22) beinhaltenden Faserrohr (11), wobei ein Fenster (16) in der Stirnfläche (14) am Endbereich des Aussenrohrs (12) vorgesehen ist, wobei das Objektiv (22) schräg unter einem Winkel zur Längsmittelachse (13) des Faserrohrs (11) abwärts durch das Fenster (16) blickend ausgerichtet ist und wobei oberhalb des Objektivs (22) ein Faserbündel (17) zur Ausleuchtung des Bereichs vor dem Objektiv (22) angeordnet ist. Die Endoskopoptik (10) beziehungsweise das Endoskop zeichnen sich dadurch aus, dass der distale Endbereich (18) des Faserbündels (17) in einem rundum von Material des Faserrohrs umgebenen distalen Durchbruch (27) im Faserrohr (11) angeordnet ist.

Description

Endoskop und Verfahren zur Montage eines Endoskops Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Endoskop gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines Endoskops gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
Endoskope dienen zur Beobachtung eines Blickfelds, zu dem typischerweise nur eine kleine Öffnung Zugang ermöglicht. Das Endoskop weist eine Endoskopoptik mit einem Objektiv auf. Die Endoskopoptik kann als eigenständiger Bestandteil des Endoskops ausgebildet sein und in das Endoskop eingesetzt. In Endoskopen werden Lichtleitfasern eingesetzt, um das Blickfeld zu beleuchten. Typischerweise wird hierzu ein Bündel vieler Lichtleitfasern verwendet, also ein Faserbündel, um eine ausreichende Lichtstärke vorzusehen. Die Fasern strahlen an ihrem Endbereich das Licht in einem vergleichsweise großen Winkelbereich ab. Dennoch sollten möglichst alle Fasern mit ihrer (Haupt-)Strahlrichtung auf das Blickfeld ausgerichtet sein. Davon abweichende Fasern sorgen für störende Helligkeitsunterschiede im Blickfeld. Die Fasern erhalten dazu ihre entsprechende Ausrichtung während der Montage der Endoskopoptik. Zur Abdichtung und Fixierung ihrer Ausrichtung werden die Fasern am distalen Endbereich mittels eines Klebstoffs verklebt und anschließend poliert.
Aus der DE 10 2004 023024 B4 geht ein schrägblickendes Endoskop mit einer Endoskopoptik hervor, die ein Objektiv aufweist, das gegenüber der Längsachse der Endoskopoptik schräg abwärts gerichtet ist. Bei solchen Endoskopoptiken werden seitlich neben der eigentlichen Optik und oberhalb Lichtleitfasern angeordnet. Die seitlich angeordneten Fasern werden parallel zur Blickrichtung des Objektivs schräg nach unten blickend ausgerichtet. Das obere Faserbündel verläuft dagegen parallel zur Längserstreckung der Endoskopoptik. Die Lichtleitfasern sind dabei zwischen einem äußeren Hüllrohr beziehungsweise Außenrohr und einem inneren Faserrohr angeordnet. Das Faserrohr beinhaltet im Innern die eigentliche Optik mit dem distal schräg nach unten blickenden Objektiv. Um die Lichtleitfasern auszurichten und in ihrer Position zu fixieren, sind Aussparungen am Außenbereich des Faserrohrs vorgesehen. In diese Aussparungen werden die Lichtleitfasern eingelegt, bevor dann das Außenrohr über den distalen Endbereich der Endoskopoptik gestülpt wird. Die Lichtleitfasern werden so durch das Außenrohr in die Aussparungen des Faserrohrs eingedrückt und ausgerichtet. Anschließend lassen sich die Lichtleitfasern am Endbereich der Endoskopoptik miteinander verkleben, abschneiden und stirnseitig polieren.
Aus der US 4850342 geht eine Endoskopoptik hervor, bei der ein Faserkanal zwischen Faserrohr und Außenrohr vorgesehen ist, der im Endbereich durch Zusammenbauen des Außenrohrs und des Faserrohrs eine Ausrichtung der Enden der Lichtleitfasern ermöglicht.
Die US 4576147 betrifft ebenfalls eine Endoskopoptik, bei der eine Ausrichtung durch Bildung eines Faserkanals zwischen einem inneren Faserrohr und einem Außenrohr erst beim Zusammenbau der Endoskopoptik erreicht wird.
Nachteilig an den bekannten Endoskopoptiken ist, dass die endgültige Ausrichtung der Lichtleitfasern erst bei der endgültigen Positionierung des Außenrohrs als Umhüllung des Faserrohrs eingestellt wird. Der Zusammenbau ist daher sehr aufwendig und manuell durchzuführen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein gattungsgemäßes Endoskop mit das Blickfeld zielgerichtet ausleuchtenden Lichtleitfasern zu schaffen, bei dem der Zusammenbau erleichtert und die Ausrichtung verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Endoskop mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Demnach ist der distale Endbereich des Faserbündels in einem distalen Durchbruch im Faserrohr der Endoskopoptik angeordnet. Der Durchbruch ist dabei vorzugsweise rundum von Material des Faserrohrs umgeben, weist also insbesondere einen geschlossenen Rand auf. Dies bedeutet, dass das Faserrohr einen Durchbruch aufweist, in den die Lichtleitfasern eingesteckt werden können. Der Durchbruch durchtritt vorzugsweise eine Wand des Faserrohrs in einem Bereich mit einer Verdickung. Dabei durchtritt der Durchbruch vorzugsweise die Stirnfläche und/oder zumindest einen Teilabschnitt der Stirnfläche des Faserrohrs. Der Durchbruch ist insbesondere zur Aufnahme des gesamten Faserbündels ausgebildet. Durch Einbringen der Lichtleitfasern in den Durchbruch des Faserrohrs erfolgt bereits die Ausrichtung der Fasern, insbesondere deren distaler Endbereiche. Damit wird bereits eine korrekte Ausrichtung der Faserenden nur im Faserrohr erreicht, ohne dass ein Aufschieben des Hüllrohrs erforderlich ist. Die Montage des Endoskops wird somit erheblich erleichtert.
Die Lichtleitfasern beziehungsweise das Faserbündel sind insbesondere im Durchbruch befestigt. Hierzu können die Lichtleitfasern beispielsweise durch eine Klemmwirkung, durch Reibungskräfte und/oder eine Verkantung befestigt sein. Diese Befestigung dient insbesondere dazu, ein Verrutschen der Lichtleitfasern bei der Montage der Endoskopoptik, insbesondere bei der Montage des Hüllrohrs zu verhindern. Die Befestigung erfolgt weiter bevorzugt dauerhaft. Hierzu kann insbesondere ein Klebstoff oder ähnliches verwendet werden, um so eine dauerhafte Fixierung und Abdichtung zu erreichen.
Vorzugsweise ist das Objektiv schräg unter einem Winkel zur Längsmittelachse des Faserrohrs abwärts durch die Öffnung blickend ausgerichtet. Ein solches schräg blickendes Endoskop kann zur Beobachtung eines abseits der Längsmittelachse des Endoskops liegenden Blickfeldes eingesetzt werden. Dies bietet den Vorteil einer optimierten Blickfeldausleuchtung. Gleichzeitig wird eine verbesserte Montage des Endoskops beziehungsweise der Endoskopoptik sichergestellt.
Bevorzugt sind die Längsmittelachse des Durchbruchs und die Längsmittelachse des distalen Endes des Faserbündels beziehungsweise der Lichtleitfasern zumindest im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet. Die Längsmittelachse des distalen Endes des Faserbündels entspricht insbesondere der Strahlrichtung der Lichtleitfasern. Dies bedeutet, dass der Durchbruch die Ausrichtung des distalen Endes der Fasern vorgibt. Durch die parallele oder zumindest nahezu parallele Ausrichtung der Längsmittelachsen von Faserbündel und Blickrichtung des Objektivs wird eine saubere Führung der Fasern ermöglicht. Hierzu muss insbesondere der Durchbruch eine hinreichende Längserstreckung aufweisen, um eine ausreichende Führung des Faserbündels zu erreichen. Vorzugsweise ist demnach der Durchbruch gegenüber der Längsmittelachse des Faserrohrs schräg verlaufend angeordnet.
Weiter bevorzugt weicht die Ausrichtung des Faserbündels, insbesondere dessen Längsmittelachse beziehungsweise Strahlrichtung, von der Längsmittelachse des Durchbruchs ab. Dies kann beispielsweise durch eine Biegung der Fasern hervorgerufen werden. Eine solche Biegung tritt insbesondere bei einer Ausrichtung der Endbereiche der Fasern schräg zur Längserstreckung des Endoskops auf. Die schräge Ausrichtung ist typischerweise zur besseren Ausleuchtung des Blickfelds vorgesehen. Die Biegung der Fasern erfolgt vorzugsweise in einem Biegebereich. Kleine Abweichungen zwischen der Ausrichtung des Durchbruchs und der Faserenden können beispielsweise durch eine Vorspannung ausgeglichen werden.
Die Längsmittelachse des Durchbruchs und die Blickrichtung des Objektivs beziehungsweise die Längsmittelachse des Faserbündels schließen im Bereich vor dem Objektiv vorzugsweise einen spitzen Winkel ein. Dies bedeutet, dass der Durchbruch beziehungsweise die Fasern etwas stärker schräg gegenüber der Längsmittelachse des Endoskops ausgerichtet sind als das Objektiv beziehungsweise dessen Blickrichtung. Damit wird eine verbesserte Ausrichtung der Fasern in Sollrichtung erreicht. Die Sollrichtung liegt vorzugsweise parallel zur Blickrichtung des Objektivs zur optimalen Ausleuchtung des Blickfeldes, insbesondere in einem Bereich dicht vor dem Objektiv. Insbesondere ist die Hauptrichtung des Durchbruchs schräger ausgerichtet als diejenige des Objektivs. So erhalten die gebogenen Fasern eine optimale Ausrichtung. Dies ist erforderlich, da Lichtleitfasern bei einer gebogenen Anordnung typischerweise von der Idealausrichtung abweichen.
Bevorzugt beträgt der Winkel zwischen der Längsmittelachse des Durchbruchs beziehungsweise des Faserbündels, insbesondere dessen Strahlrichtung, und der Blickrichtung des Objektivs weniger als 20°, vorzugsweise zwischen 1 ° und 20°, besonders bevorzugt zwischen 2° und 6°. Eine derart geringe stärkere Neigung genügt in der Regel bereits, um eine entsprechende Rückbiegung der Fasern zu kompensieren. Damit wird eine optimale Ausleuchtung des Blickfelds erreicht.
Weiter bevorzugt ist der Durchbruch zumindest im Wesentlichen als halbrunde oder halbmondförmige Fräsung ausgebildet. Eine solche geometrische Form bietet ein möglichst breites Beleuchtungsfeld bei gleichzeitig optimaler Anpassung an die in der Regel runde äußere Form der Endoskopoptik. Gleichzeitig wird hierbei der zur Verfügung stehende Platz optimal ausgenutzt. Vorzugsweise ist der Durchbruch oberhalb der Optik beziehungsweise des Objektivs vorgesehen. Das Faserbündel endet weiter bevorzugt mit dem distalen Endbereich im Durchbruch. Ebenso kann das Faserbündel bündig mit der Vorderkante des Faserrohrs abschließen. Beide Ausrichtungen führen dazu, dass der distale Endbereich des Faserbündels beziehungsweise der Lichtleitfasern an der optimalen Position angeordnet ist. Gleichzeitig wird ein größtmöglicher Schutz der empfindlichen Stirnfläche der Fasern erreicht.
Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung beziehungsweise Montage eines Endoskops beziehungsweise einer Endoskopoptik für ein Endoskop, wie sie oben beschrieben wurde. Das Verfahren ist durch die folgenden Schritte gekennzeichnet:
a) das Faserbündel wird endseitig in den Durchbruch im Faserrohr eingeführt,
b) das Faserrohr wird in das Außenrohr eingeführt, insbesondere zur Fixierung des
Faserbündels, und
c) das Faserbündel wird im Durchbruch verklebt und stirnflächenseitig geschliffen
und/oder poliert.
Eine solche Vorgehensweise vereinfacht die Montage gegenüber dem Stand der Technik erheblich. Hierbei wird das Faserbündel beziehungsweise werden die Lichtleitfasern bereits beim Einführen in den Durchbruch im Faserrohr richtig ausgerichtet. Die Montage des Außenrohrs beziehungsweise Hüllrohrs beeinflusst die Ausrichtung der Fasern praktisch nicht mehr. Allenfalls wird für eine zusätzliche Fixierung des Faserbündels im Bereich zwischen dem Faserrohr und dem Hüllrohr beziehungsweise Außenrohr gesorgt.
Grundsätzlich können erfindungsgemäß sowohl geradeaus blickende als auch schräg blickende Endoskope verwendet werden.
Im Folgenden wird anhand der Figuren der Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Endoskopoptik für ein
Endoskop im montierten Zustand,
Fig. 2 eine perspektivische Rückansicht eines Faserrohrs der Endoskopoptik,
Fig. 3 eine Frontansicht auf das Objektiv der Endoskopoptik, Fig. 4 eine seitliche Schnittansicht der Endoskopoptik beim Einführen des Faserbündels, und
Fig. 5 eine seitliche Schnittansicht mit eingesetztem Faserbündel.
Fig. 1 zeigt eine Endoskopoptik 10 für ein Endoskop im zusammengebauten Zustand in einer seitlichen Schnittansicht. Eine solche Endoskopoptik 10 wird in ein hier nicht dargestelltes Endoskop eingesetzt und damit zusammen verwendet. Hierzu weist das Endoskop eine entsprechende Aufnahme für die Endoskopoptik 10 auf.
Die Endoskopoptik 10 weist ein Faserrohr 11 auf, das von einem Außenrohr 12 umgeben ist. Schräg zur Längsmittelachse der Endoskopoptik 10 ist die Stirnfläche 14 der Endoskopoptik 10 angeordnet. Diese Stirnfläche 14 weist eine Öffnung, wie eine Fensteröffnung 15 auf, die beispielsweise zur Aufnahme eines runden Fensters 16 ausgebildet ist. Eine nicht dargestellte Optik ist im Innern des Faserrohrs 11 angeordnet. Diese Optik blickt schräg nach unten durch das Fenster 16.
Das Hüllrohr beziehungsweise Außenrohr 12 umgibt die gesamte Endoskopoptik 10 zumindest im distalen Bereich, insbesondere mit Ausnahme der Stirnfläche 14. Im oberen Bereich der Endoskopoptik 10 ist ein Faserbündel 17 angeordnet. Das Faserbündel 17 endet mit einem distalen Endbereich 18 an der Stirnfläche 14 der Endoskopoptik 10. Die Faserenden 18 treffen im Wesentlichen zumindest in einem nahezu rechten Winkel auf die Stirnfläche 14. Am proximalen Endbereich des Faserbündels 17 eingekoppeltes Licht durchläuft das Faserbündel 17 und tritt aus dessen Stirnfläche 19 zur Beleuchtung des Blickfeldes der Endoskopoptik 10 aus.
Die Optik weist im Bereich hinter dem Fenster 15 ein Objektiv 22 auf. Der Winkel, unter dem das Objektiv 22 mit seiner Blickrichtung 21 ausgerichtet ist, kann beispielsweise bei rund 30° liegen. Dieser Winkel kann je nach Anwendungsgebiet der Endoskopoptik 10 gewählt sein. Die Stirnfläche 14 mit dem in die Fensteröffnung 15 eingebauten Fenster 16 ist dazu in der Regel unter demselben Winkel angeordnet. Gegebenenfalls kann stattdessen auch eine geradeaus blickende Optik verwendet werden.
Der Lichtaustritt aus dem Faserende 18 verläuft damit hauptsächlich in einer Strahlrichtung 20. Die Optik beziehungsweise das Objektiv 22 blickt dementsprechend in eine Blickrichtung 21. Um eine ausreichende Beleuchtung des Blickfeldes der Optik zu erreichen, sind die Strahlrichtung 20 und die Blickrichtung 21 zumindest im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Um eine bessere Ausleuchtung direkt vor dem Objektiv 22 der Optik zu erreichen, kann die Strahlrichtung 20 gegenüber der Blickrichtung 21 leicht geneigt angeordnet sein. In diesem Fall schneiden sich die Strahlrichtung 20 und die Blickrichtung 21 im Bereich vor der Stirnfläche 14 der Endoskopoptik 10 in einem spitzen Winkel. Der Winkel beträgt dabei üblicherweise weniger als 20°, insbesondere weniger als 10°, vorzugsweise zwischen 2° und 6°. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, verläuft das Faserbündel 17 in weiten Teilen geradlinig und parallel zur Längsmittelachse 13 der Endoskopoptik 10. Lediglich im distalen Endbereich derselben verläuft das Faserbündel 17 in Strahlrichtung 20 zur Beleuchtung des Blickfeldes.
Um eine Ausrichtung der Faserenden 18 zur Beleuchtung des Blickfeldes des Objektivs 22 zu erreichen, vollzieht das Faserbündel 17 eine Biegung in einem Biegebereich 23. Das Faserbündel 17 besteht aus einer Vielzahl einzelner Lichtleitfasern 24, die sich dementsprechend auf einfache Weise biegen lassen. Die Fasern 24 verlaufen dazu parallel zueinander. Die Lichtleitfasern 24 des Faserbündels 17 werden zur Biegung zwischen einer unteren Anlagefläche 25 und einer oberen Anlagefläche 26 des Durchbruchs 27 im Faserrohr 1 1 festgehalten. Die untere Anlagefläche 25 ist hier wie auch im Stand der Technik Bestandteil des Faserrohrs 11. Im Stand der Technik ist jedoch die obere Anlagefläche 26 am Außenrohr 12 befestigt. Dementsprechend kann durch Verschieben des Außenrohrs 12 gegenüber dem Faserrohr 11 im Stand der Technik der Abstand zwischen der unteren Anlagefläche 25 und der oberen Anlagefläche 26 für die Montage vergrößert werden. Die Montage erfolgt dann durch Zusammenschieben von Faserrohr 1 1 und Außenrohr 12 in der richtigen Position.
Erfindungsgemäß sind aber hier sowohl die untere Anlagefläche 25 als auch die obere Anlagefläche 26 Teil des Faserrohrs 11. Dazu ist im Faserrohr 11 ein Durchbruch 27 vorgesehen. Der Durchbruch 27 ist im Ausführungsbeispiel als bogenförmiger Schlitz beziehungsweise Öffnung ausgebildet. Er bildet damit eine untere Anlagefläche 25 und eine obere Anlagefläche 26 für die Lichtleitfasen 24 aus. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Montieren des Endoskopoptik läuft wie folgt:
Die Lichtleitfasern 24 des Faserbündels 17 werden in den Durchbruch 27 des Faserrohrs 11 eingesteckt. Dies ist insbesondere in Fig. 4 dargestellt. Dieses Einbringen des Faserbündels 17 kann dabei auf mehr oder weniger geradem Wege erfolgen.
Zum weiteren Zusammenbau werden dann die Lichtleitfasern 24 des Faserbündels 17 etwas nach unten gebogen und so auf der Oberseite des Faserrohrs 11 abgelegt. Hierdurch kommt es im Bereich der Biegestelle 23 zu einer Biegung der Fasern 24 aufgrund eines in diesem Bereich vorgesehenen gekrümmten Übergangsbereiches. Dieser Bereich befindet sich zwischen der unteren Anlagefläche 25 und einer faserrohrseitigen Aussparung als Teil eines Faserkanals 28 zur Aufnahme der Lichtleitfasern 24. Dieser Faserkanal 28 wird nach dem vollständigen Zusammenbau der Endoskopoptik 10 einerseits durch die Oberseite des Faserrohrs 11 und andererseits durch die Innenseite des Außenrohrs 12 gebildet. Indem die Lichtleitfasern 24 des Faserbündels 17 im Innern des Faserkanals 28 geführt werden, wird die Biegung an der Biegestelle 23 aufrecht erhalten.
Außerdem wird so für eine ortsfeste Lagerung der Lichtleitfasern 24 im Durchbruch 27 gesorgt. Dies erfolgt insbesondere, da die Fasern 24 gebogen werden und am Faserrohr 11 beziehungsweise Außenrohr 12 anliegen. Zur Fixierung der Lichtleitfasern 24 im Durchbruch 27 werden diese üblicherweise zusätzlich mittels eines Klebstoffs vergossen. Außerdem werden über die Stirnfläche 14 hinaus überstehende Fasern abgeschnitten und mit einer Politur in der Ebene der Stirnfläche 14 versehen. Somit wird eine Stirnfläche 19 der Fasern 24 ausgebildet. Diese liegt typischerweise in einer Ebene mit der Stirnfläche 14.
Typischerweise bietet der Faserkanal 28 hinreichend Platz für eine mehr oder weniger lockere Führung der Lichtleitfasern 24 des Faserbündels 17. Währenddessen sind die Lichtleitfasern 24 im Durchbruch 27 eng gefasst, sodass dadurch eine stabile Ausrichtung der Faserenden 18 erreicht wird.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele wie auch weitere erfindungsgemäße Ausführungen können sowohl mit geradeaus als auch mit schräg blickenden Endoskopen verwirklicht werden. Bezugszeichenliste
10 Endoskopoptik
11 Faserrohr
12 Außenrohr/Hüllrohr
13 Längsmittelachse
14 Stirnfläche
15 Fensteröffnung
16 Fenster
17 Faserbündel
18 Faserende
19 Stirnfläche
20 Strahlrichtung
21 Blickrichtung
22 Objektiv
23 Biegebereich
24 Lichtleitfasern
25 untere Anlagefläche
26 obere Anlagefläche
27 Durchbruch
28 Faserkanal
*****

Claims

Patentansprüche
1. Endoskop, mit einer Endoskopoptik (10) mit einem Außenrohr (12) und einem, ein optisches System mit einem Objektiv (22) beinhaltenden Faserrohr ( 1), wobei eine Öffnung in der Stirnfläche (14) am Endbereich des Außenrohrs (12) vorgesehen ist, wobei oberhalb des Objektivs (22) ein Faserbündel (17) zur Ausleuchtung des Bereichs vor dem Objektiv (22) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der distale Endbereich (18) des Faserbündels (17) in einem rundum von Material des Faserrohrs umgebenen distalen Durchbruch (27) im Faserrohr (11) angeordnet ist.
2. Endoskop nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Faserbündel (17) im Durchbruch (27) befestigt ist.
3. Endoskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsmittelachse des Durchbruchs (27) und die Längsmittelachse des distalen Endes des Faserbündels (17) und/oder die Blickrichtung des Objektivs (22) zumindest im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind.
4. Endoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektiv (22) schräg unter einem Winkel zur Längsmittelachse (13) des Faserrohrs (11) abwärts durch die Öffnung blickend ausgerichtet ist.
5. Endoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung des Durchbruchs (27), insbesondere dessen Längsmittelachse, und/oder die Strahlrichtung des Faserbündels (20) von der Blickrichtung (21 ) des Objektivs (22) und/oder von der Sollrichtung der Faserbündels (17) beziehungsweise der Fasern (24) abweicht.
6. Endoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung des Durchbruchs (27) und/oder die Strahlrichtung (20) des Faserbündels (17) einerseits und die Blickrichtung (21) des Objektivs (22) andererseits im Bereich vor dem Objektiv (22) einen spitzen Winkel in Blickrichtung (21) des Objektivs (22) einschließen.
7. Endoskop nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen 1 ° und 20° beträgt, besonders bevorzugt zwischen 2° und 6°.
8. Endoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchbruch (27) zumindest im Wesentlichen einen halbrunden oder halbmondförmigen Querschnitt aufweist.
9. Endoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserbündel (17) mit dem distalen Endbereich (18) im Durchbruch endet und/oder bündig mit der beziehungsweise der Stirnfläche (14) des Faserrohrs (11) abschließt.
10. Verfahren zur Herstellung beziehungsweise Montage eines Endoskops nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
a) das Faserbündel (17) wird endseitig in den Durchbruch (27) im Faserrohr (11) eingeführt,
b) das Faserrohr (11) wird in das Außenrohr (12) zur Bildung einer
Endoskopoptik (10) für ein Endoskop eingeführt, wobei eine Fixierung des Faserbündels (17) erfolgt, und
c) das Faserbündel (17) wird im Durchbruch (27) verklebt und stirnflächenseitig
geschliffen und/oder poliert.
*****
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