DD274764A1

DD274764A1 - Beleuchtungseinrichtung fuer endoskope

Info

Publication number: DD274764A1
Application number: DD88318874A
Authority: DD
Inventors: Klaus Roesler; Friedrich Henlich; Andreas Wyziskm; Juergen Waldmann
Original assignee: Komb Medizin Und Labor Technik
Priority date: 1988-08-12
Filing date: 1988-08-12
Publication date: 1990-01-03

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung fuer Endoskope, die distalseitig zur Ausleuchtung des zu untersuchenden Hohlraumes Lichtemitterdioden besitzt. Anwendung finden diese Endoskope zur medizinischen Diagnose und Therapie von Koerperhoehlen oder zur Inspektion von Innenraeumen technischer Erzeugnisse, wenn farbechte Bilder auf einem Sichtgeraet dargestellt werden sollen. Die Beleuchtungseinrichtung soll so gestaltet sein, dass die Primaerfarben den Normspektralwertkurven rot, gruen und blau entsprechen und eine maximale Beleuchtung gewaehrleistet ist. Erreicht wird dies, indem auf einer mit dem Einfuehrungsteil des Endoskopes verbundenen Traegerplatte mindestens zwei sich gegenueberliegende Flaechen abgegrenzt sind, auf denen direkt oder auf daraufsitzenden Befestigungselementen aufgebracht, jeweils mindestens eine Lichtemitterdiode fuer jede Normspektralwertkurve angeordnet ist und die Flaechen mit den Lichtemitterdioden lichtundurchlaessig vom Objektiv getrennt sind und die Traegerplatte einschliesslich der Lichtemitterdioden sowie die Stirnseite des Einfuehrungsteils, die Buchse des Objektivs, das zur Objektivspuelduese fuehrende Rohr und ein Rohrstueck des Arbeitskanals mit einer lichtdurchlaessigen Masse ueberzogen sind.

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für Endoskope, die erforderlich ist, um Körperhöhlen und andere Hohlräume zum Zwecke der Übertragung von farbechten Bildern aus diesen auf ein Sichtgerät auszuleuchten.

Eine Ausleuchtung Ist vorzunehmen, wenn eine medizinische Diagnose und/oder Therapie in Körperhöhlen oder die Inspektion von Hohlräumen technischer Art durchgeführt werden sollen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Das in der DE-PS 2 746614 beschriebene Endoskop weist auf seiner Bildwandlerplatte lichtemittierende Dioden zur Ausleuchtung des zu beobachtenden Bildfeldes auf. Zur Gewinnung farbiger Bilder ist für jede der drei Primärfarben rot, grün und blau eine Lichtemitterdiode vorgesehen, die auf dem Chip der Halbleiter-Sensor-Matrix integriert sind.

Diese Erfindung würde zwar eine anzuerkennende Energieeinsparung bringen, sie läßt sich jedoch praktisch kaum realisieren, da das distal austretende Licht an den Oberflächen der Objektivlinsen reflektiert, somit die Halbleilter-Sensor-Matrix überstrahlt und eine Blendwirkung im Bild erzeugt werden würde und letztlich die Übertragung farbechter Bilder nicht erzielbar wäre. In den DE-OS 2633742 und 3432018 werden iwei Endoskope vorgestellt, bei denen die Beleuchtungseinrichtung von der Halbleiter-Sensor-Matrix räumlich getrennt ist. Darüber hinaus wird vorgeschlagen, als Beleuchtungseinrichtung zur Erzeugung von weißem Licht oder für gepulstes Licht drei verschiedene, die Primärfarben rot, grün und blau abstrahlende Lichtemitterdioden einzusetzen.

Mit diesen Lösungen ist jedoch die Erzeugung von weißem Licht nicht zufriedenstellend zu realisieren. Ebenso problematisch ist eine farbgetreue Bildwiedergabe aus Körperhöhlen oder anderen Hohlräumen, wenn die drei Lichtemitterdioden als Lichtquelle nacheinander das zu betrachtende Objekt beleuchten. Mit den daraus abgeleiteten Grauwertbildern läßt sich ein farbfehlerfreies Bild auf dem Sichtgerät nur sehr schwer und mit großem technischen Aufwand zur elektronischen Farbkorrektur erzielen.

Ziel der Erfindung '

Die Erfindung hat das Ziel, eine Beleuchtungseinrichtung für Endoskope zu entwickeln, mit der bei vertretbarem technischen und ökonomischen Aufwand Körperhöhlen und andere Hohlräume so ausleuchtbar sind und die im Endoskop so angeordnet ist, daß farbechte Bilder be! maximaler Beleuchtungsstärke auf ein Sichtgerät übertragen werden können.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es lag di6 Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungseinrichtung ;'ür Endoskope der eingangs geschilderten Art zu gestalten, mit der die. Normspektralwertkurven in den Primärfarben rot, grün und blau voll ausbildbar sind und eine Reflexion des in distaler Richtung strahlenden Lichtes auf die Halbleiter-Sensor-Matrix ausgeschlossen ist.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe gelöst worden, indem auf einer mit dem Einführungsteil des Endoskopes verbundenen ersten Trägerplatte mindestens zwei sich gegenüberliegende Flächen abgegrenzt sind, auf denen direkt oder auf darauf sitzenden Befestigungselementen aufgesetzt, jeweils mindestens eine Lichtemitterdiode für jede Normspektralwertkurve

angeordnet ist und die Flächen mit den Lichtemitterdioden lichtundurchlässig vom Objektiv getrennt sind, die erste Trägerplatte distalsehig mit der ringförmigen Stirnseite des Einführungsteils in einer Ebene liegt und die Buchse des Objektes das zur Objektivepüldüse führende Rohr und das Rohrstück dos Arbeltskanals zu ihrer Stabilisierung mit der ersten Trägerplatte verbunden sind, wobei die erste Trägerplatte einschließlich des Befestigungselementes und dor Lichtemitterdioden, die Stirnseite des Einführungsteiles, die Buchse des Objektes und ein Rohrstück von einer lichtdurchlässigen, farblosen un J gegen endoskoptysche Reinigungs-, Deslnfektions- und Sterilisationsmittel resistc iten Vergußmasse überzogen sind. Anhand einer Zeichnung soll mit einem Ausführungsbeispiel die Erfindung enilMert werden. Es zeigen:

Fig. 1: Draufsicht des distalen Endes eines Endoskopes mit sichelförmigen Flächen für Lichtemitterdioden Fig. 2: Schnitt A-A der Fig. 1 Fig.3: Schnitt B-B der Fig. 1 Fig.4: die Normspektralwertkurven und die Spektralwertkurven der Lichtemitterdioden.

In die distalseitige Öffnung des Einführungsteiles 1 des Endoskopes ist mit der ringförmigen Stirnseite 2 des Einführungsteiles 1 bündig abschließend die erste Trägerplatte 3 eingesetzt, auf der sich um 180°zueinander versetzt zwei annähernd sichelförmige Flächen 4 zur Aufnahme von brückenförmigen Befestigungselementen S befinden. Die Befestigungselemente δ sind mit parabolischen Vertiefungen 6zur Aufnahme der Lichtemitterdioden 7,8,9,10,11 und 12 versehen, welche in den Vertiefungen 6 mit einem elektrisch leitfähigen Kleber 29 befestigt sind.

Auf den Flächen 4 sind der Anzahl der Lichteemitterdioden 7 bis 12 entsprechend Bondinseln 13 aufgebracht, von denen Drähte 14 als elektrische Leitungen zu dem zweiten Anschluß 15 der Lichtemitterdioden geführt sind. Das Befestigungselement 5 ist über den Leiterzug 16 elektrisch mit den beiderseits auf der aus elektrisch isolierendem Material bestehenden ersten Trägerplatte 3 aufgebrachten Metallschichten verbunden.

Proximal zur ersten Trägerplatte 3 ist die zweite Trägerplatte 17 im Einführiingsteil 1 befestigt. Sie besteht ebenfalls aus elektrisch Isolierendem Material und ist beiderseits mit einer Metallschicht belegt.

Distaiseitig ist auf der zweiten Trägerplatte 17 die von der hermetischen Abdeckung 18 eingeschlossene Halbleiter-Sensor-Matrix 19 angeordnet. Weitere elektronische Bauelemente, wie z. B. Ansteuerschaltelemente, sind ebenfalls auf die zweite Trägerplatte aufgesetzt.

Sowohl die erste Trägerplatte 3 als auch die zweite Trägerplatte 17 sind mit Anschlußstiften 20 zur Befestigung der elektrischen Zuführungsleitungen 21 bestückt. Diese Leitungen 21 dienen zur Verbindung zur Betriebs-und Taktspannungsversorgung der Halbleiter-Sensor-Matrix sowie zur Signalübertragung von dieser zur externen, nicht zur Erfindung gehörenden und daher nii.ht dargestellten Signalverarbeitungseinrichtung.

Die erste Trägerplatte 3 ist mit drei Durchbrächen versehen, in die die Buchse 22 zur Aufnahme des Objektivs 23, das Rohr 24 der Objektivspüldüse 25 und das Rohrstück 26 des Arbeitskanals 27 eingesetzt sind. Die Buchse 22, das Rohr 24 und das Rohrstück 26 sind aus Metall gefertigt, so daß eine lötbare Verbindung mit den beiden auf der Trägerplatte 3 befindlichen Metallschichten gegeben ist.

Die zweite Trägerplatte weist zwei Durchbrüche auf, von denen der eine zur Führung des Rohres 24, der andere zur Führung des Rohrstückes 26 bestimmt ist. Auch hier erfolgt wie bei der ersten Trägerplatte 3 eine Verbindung der beiderseits der zweiten Trägerplatte 17 vorhandenen Metallschichten über das Rohr 24 und das Rohrstück 26 mittel«, löten.

Auf diese Weise wird ein definierter und bleibender Abstand zwischen den Trägerplatten 3 und 17 fixiert. Außerdem bewirken die Lötverbindungen des Rohres 24 und des Rohrstückes 26 mit den Metallschichten der Vrägerplatten 3 und 17 eine Stabilisierung der Beleuchtungseinrichtung im Einführungsteil 1.

Distaiseitig ist das Endoskop mit einer lichtdurchlässigen, farblosen und gegen endoskoptypische Reinigungs-, Dosinfektionsund Sterilisationsmittel resistenten Vergußmasse 28 hermetisch abgeschlossen. Die an der Stirnseite 2 anliegende Vergußmasse 28 bedeckt die erste Trägerplatte 3 und umschließt das Befestigungselement 5 einschließlich der Lichtemitterdioden 7 bis 12, die Buchse 22 des Objektivs 23 sowie 6inen Teil des Rohres 24 und des Rohrstückes 26. Vom Einschaltzeitpunkt der Beleuchtungseinrichtung an werden alle Lichtemitterdioden 7 bis 12 mit maximaler Lichtstärke betrieben. Um einen Lichtimpuls rot, blau oder grün, entsprechend der geforderten Normspektralwertkurve 30,31,32 ausregeln zu können, werden die experimentell ermittelten Einschaltzeiten, die zwischen Null und maximaler Lichtimpulsdauer liegen, jeder Lichtdiodenart im Speicher des nicht dargestellten und nicht zur Erfindung gehörenden Prozeßrechners abgelegt. Von diesem aus erfolgt die Einschaltung der jeweiligen Lichtdiodenarten über einen festgelegten Zeitraum.

Claims

1. Beleuchtungseinrichtung für Endoskope, bei denen distalseitig zur Ausleuchtung des zu untersuchenden Hohlraumes Lichtemitterdioden angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf e.ner mit dem Einführungsteil (1) des Endoskopes verbundenen ersten Trägerplatte (3) mindestens zwei sich gegenüberliegende Flächen (4) abgegrenzt sind, auf denen direkt oder auf darauf sitzenden Befestigungselementen (5) aufgesetzt, jeweils mindestens eine Lichtemitterdiode (7 bis 12) für jede Normspektralwertkurve (30,31,32) angeordnet ist und die Flächen (4) mit den Lichtemitterdioden (7 bis 12) lichtundurchlässig vom Objektiv (23) getrennt sind.

2. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Trägerplatte (3) distalseitig mit der ringförmigen Stirnseite (2) des Einführungsteils (1) in einer Ebene liegt.

3. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (22) des Objektivs (23), das zur Objektivspüldüse (25) führende Rohr (24) und das Rohrstück (26) des Arbeitskanals (27) zu ihrer Stabilisierung mit der ersten Trägerplatte (3) verbunden sind.

4. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Trägerplatte (3) einschließlich des Befestigungselementes (5) und der Lichtemitterdioden (7 bis 12), die Stirnseite (2), die Buchse (22) des Objektivs (23) und das Rohrstück (26) von einer lichtdurchlässigen, farb'osen und gegen endoskoptypische Reinigungs-, Desinfektions- und Sterilisationsmittel resistenten Vergußmasse (28), z.B. einem Epoxydharz, überzogen sind.