DE3822885A1 - Optisches faserbuendel - Google Patents

Optisches faserbuendel

Info

Publication number
DE3822885A1
DE3822885A1 DE3822885A DE3822885A DE3822885A1 DE 3822885 A1 DE3822885 A1 DE 3822885A1 DE 3822885 A DE3822885 A DE 3822885A DE 3822885 A DE3822885 A DE 3822885A DE 3822885 A1 DE3822885 A1 DE 3822885A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fiber bundle
optical fiber
fibers
gelling
optical
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
DE3822885A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3822885C2 (de
Inventor
Rensuke Adachi
Shizuharu Miura
Hiroshi Sano
Shinichi Matsuno
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.)
Hoya Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP62169386A external-priority patent/JP2529857B2/ja
Priority claimed from JP62185693A external-priority patent/JP2529864B2/ja
Priority claimed from JP1988010189U external-priority patent/JPH0753041Y2/ja
Application filed by Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd filed Critical Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Publication of DE3822885A1 publication Critical patent/DE3822885A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3822885C2 publication Critical patent/DE3822885C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401Optical cables
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00163Optical arrangements
    • A61B1/00165Optical arrangements with light-conductive means, e.g. fibre optics
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/04Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
    • G02B6/06Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Faser­ bündel.
Ein Bündel von optischen Fasern mit kleinem Durchmesser von ungefähr 0,01 bis 0,02 mm wird hauptsächlich als Endoskop für die Untersuchung der Innenseite von Orga­ nen, wie beispielsweise dem Magen, den Därmen und Bron­ chalröhren verwendet. Wenn die Spitze des Endoskopes in eine gewünschte Richtung geführt wird, werden die opti­ schen Fasern einer zyklischen Ablenkung mit kleinen Kurvenradien unterworfen, so daß eine hohe Bruchwahr­ scheinlichkeit auftritt. Daher besteht seit langem in der Faseroptikindustrie der Wunsch, ein Faserbündel zu entwickeln, das bei wiederholten Mikroablenkungen oder Mikroabbeugungen nicht leicht bricht.
Die üblicherweise eingesetzte Praxis, um diesen Anfor­ derungen gerecht zu werden, liegt in der Beschichtung eines Gleitmittels oder Antireibungsmittels, wie bei­ spielsweise Molybdändisulfidpuder, oder einem Öl auf sämtlichen Teilen der optischen Faserbündel mit Ausnahme der beiden Enden, an denen die Fasern miteinander ver­ bunden sind, so daß die einzelnen Fasern hemmungsfrei gegeneinander gleiten können. Die auf diese Weise behan­ delten Fasern werden mit einer flexiblen Röhre umhüllt.
Die optischen Fasern selbst verlängern sich nicht und ziehen sich nicht zusamme, so daß bei einer Abbiegung eines optischen Faserbündels mit einem kleinen Kurven­ radius sämtliche Fasern in dem Bestreben, sich einer neutralen Ebene zuzubewegen, sich in lateraler Richtung in der flexiblen Röhre spreizen, was eine Deformation derselben in eine flache Form von der Gestalt eines Klapperschlangenkopfes bewirkt, wie dies in Fig. 3 ge­ zeigt ist. Bei der Beschichtung mit dem Gleitmittel zum Schaffen eines besseren Gleitens zwischen den einzelnen Fasern ermöglicht das bekannte optische Faserbündel eine freie und einzelne Bewegung jeder Faser bezüglich der anderen. Wenn daher das Bündel einer wiederholten De­ formation aufgrund von zyklischen Abbiegungen mit kleinen Radien oder Kurvenabmessungen unterworfen wird, werden die Fasern gegeneinander verdreht oder miteinan­ der verwoben, wodurch diese aus ihrer Ausrichtung her­ ausgebracht werden und ein Bruch an den Stellen der fehlerhaften Ausrichtung auftritt.
Bei einem Bruch einer optischen Faser in einem bildüber­ tragenden Faserbündel erscheint ein schwarzer Punkt auf dem Bildschirm, wodurch eine genaue Diagnose schwierig wird. Wenn ferner ein Faserbruch in einem Belichtungs­ faserbündel auftritt, wird die Belichtungslichtmenge herabgesetzt, was zu einer verminderten Schirmhellig­ keit führt. Auch in diesem Fall wird die Diagnose er­ schwert.
Wenn daher das bekannte optische Faserbündel in einem Endoskop eingesetzt wird, wird der innere Raum der flexiblen Röhre, die an dem Endoskop angebracht ist und die in ein interessierendes Organ einzusetzen ist, groß genug gewählt, um sicherzustellen, daß das Faserbündel nicht aufgrund der Kompression durch einen Zangenkanal, Luft/Wasser-Röhren oder beliebiges anderes Element, das in die flexible Röhre eingebaut werden muß, bricht. Dies verhindert jedoch den Einsatz vieler Elemente oder dicker Elemente in der flexiblen Röhre, so daß erheb­ liche Beschränkungen in den Fähigkeiten des Endoskopes auftreten.
Daher ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein dauerhaftes optisches Faserbündel zu schaffen, das von den oben geschilderten Problemen nach dem Stand der Technik befreit ist und das zyklisch mit einem kleinen Biegungsradius ohne Auftreten von Faserbrüchen abgebo­ gen werden kann.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängi­ gen Ansprüche gelöst.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Verbes­ serung der flexiblen Röhre, die als äußere Schicht oder Ummantelung für das optische Faserbündel dient.
Bildübertragende optische Faserbündel oder solche für Belichtungszwecke gemäß dem Stand der Technik zur Ver­ wendung in einem Endoskop sind gemeinsam mit einer flexiblen Röhre umhüllt, die aus Silikongummi besteht, bevor diese in den Ansatzabschnitt eines Endoskopes eingeschoben werden. Wenn jedoch das optische Faser­ bündel zyklisch in derartigen Bereichen am Abkrümmungs­ abschnitt des Einsatzabschnittes gebogen werden, wird das Faserbündel durch den Zangenkanal sowie durch wei­ tere Elemente in dem Einsatzabschnitt des Endoskopes komprimiert, was eine Beschädigung von optischen Fasern in dem Bündel verursachen kann. Um die Dauerhaftigkeit der optischen Fasern zu verbessern, wurde bereits vorge­ schlagen, daß die flexible Röhre aus Silikongummi mit einer äußeren Röhre verstärkt werden soll (vgl. in diesem Zusammenhang beispielsweise die japanische un­ geprüfte, veröffentliche Gebrauchsmusteranmeldung 74 110/1985).
Jedoch erhöht eine doppelte Umhüllung des optischen Faserbündels nicht nur die Herstellungskosten des Faser­ bündels, sondern erhöht gleichfalls den Durchmesser des Faserbündels, wobei der Zangenkanal und weitere in den Ansatzteil eines Endoskopes einzubringende Elemente um einen entsprechenden Betrag dünner gestaltet werden müssen, was wiederum zu einer Verminderung der Fähig­ keiten des Endoskopes führt.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung liegt in der Beseitigung der Nachteile des Standes der Technik und in der Schaffung eines dauerhaften optischen Faser­ bündels für ein Endoskop, das mit einer einfachen äußeren Röhre umhüllt ist und das dennoch zyklisch abgebogen werden kann, ohne daß ein Bruch der optischen Fasern auftritt.
Die vorliegende Erfindung löst die obige Aufgabe durch ein optisches Faserbündel, das allgemein von demjenigen Typ ist, daß eine Anzah von optischen Fasern an den beiden Enden verbunden sind, wobei die einzelnen Fasern freibeweglich gemacht werden, und mit einer flexiblen Röhre in dem Mittelabschnitt zwischen den beiden Enden umhüllt werden. Das Faserbündel gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Fasern in der flexiblen Röhre mit einer Gelierflüssig­ keit oder gelartigen Flüssigkeit beschichtet werden.
Diejenigen Abschnitte der optischen Fasern, die mit einer Gelierflüssigkeit beschichtet sind, erhalten eine hohe Flexibilität und werden dennoch durch die Flüssig­ keit auf eine losere oder ungebundene Art zusammenge­ halten, als dies der Fall sein würde, wenn sie mit einem Kleber beschichtet sind, jedoch werden sie fester zusam­ mengehalten, als dies bei einer Beschichtung mit Molyb­ dändisulfidpuder oder einem Öl der Fall wäre. Wenn daher dieser Teil des Faserbündels mit einem kleinen Kurven­ radius gebogen wird, werden einige hundert oder mehr als tausend Fasern nicht getrennt voneinander bewegt, sondern in ihrer Gesamtheit, ohne daß diese verwirrt werden können und aus ihrer Ausrichtung heraustreten können.
Ferner löst die vorliegende Erfindung die obige Aufgabe durch ein optisches Faserbündel, das allgemein desjeni­ gen Types ist, das eine Anzahl von optischen Fasern an beiden Enden gebündelt sind, wobei die einzelnen Fasern freibewegbar gemacht werden und mit einer flexiblen Röhre in dem Mittelabschnitt zwischen den beiden Enden bedeckt werden. Die optischen Fasern in der flexiblen Röhre sind mit einer Gelierflüssigkeit oder gelartigen Flüssigkeit mit einem das Gelieren verzögernden Material bedeckt, wobei die Gelierflüssigkeit dazu fähig ist, bei Erhitzen oder bei Aufbewahren bei normalen Temperaturen zu gelieren.
Das das Gelieren verzögernde Material steuert den Grad des Gelierens in einer derartigen Weise, daß das gesamte Faserbündel eine Flexibilität beibehält und daher selbst dann eine weichverlaufende Form behält, wenn das Bündel mit einem engen Kurvenradius abgebogen wird. Die vorlie­ gende Erfindung erreicht dieses Ziel durch ein optisches Faserbündel für ein Endoskop mit einer Anzahl von opti­ schen Fasern, die an den beiden Enden verbunden sind, wobei die einzelnen Fasern freibeweglich gemacht werden und mit einer flexiblen Röhre aus Polyurethanharz in dem Mittelabschnitt zwischen den beiden Enden bedeckt sind, wodurch ein Bündel von optischen Fasern gebildet wird, das in einen Ansatzteil des Endoskopes eingeschoben wird.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel bestehen die optischen Fasern in der flexiblen Röhre aus Polyurethan­ harz, das mit einem flüssigen Silikon beschichtet sein kann, das bei Erhitzung oder bei Aufbewahrung oder bei normaler Temperatur geliert.
Die Polyurethanharzröhre hat eine derartige mechanische Festigkeit, daß die Fasern in dem Bündel selbst dann nicht leicht beschädigt werden können, wenn sie durch den Zangenkanal oder andere Elemente in dem Ansatzteil des Endoskopes komprimiert werden. Als weiterer Vorteil hat die Polyurethanharzröhre eine exzellente Wider­ standskraft gegenüber chemischer Korrosion und wird auch nicht durch das flüssige Silikon oder andere Chemika­ lien, mit denen sie zu befüllen ist, angegriffen.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Längsschnittdarstellung eines optischen Faserbündels gemäß einem ersten Ausführunsbeispiel der Erfin­ dung;
Fig. 2 einen Längsschnitt eines optischen Faserbündels gemäß einem zweiten Aus­ führungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines optischen Faserbündels, das mit einem kleinen Kurvenradius gebogen wird;
Fig. 4 eine allgemeine Seitenansicht eines Endoskopes, in das ein optisches Faser­ bündel eingebaut ist; und
Fig. 5 eine vergrößerte Schnittdarstellung der Oberseite des Endoskopes.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung in Anwendung auf ein optisches Faser­ bündel für die Bildübertragung. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Faserbündel, das aus einigen zehn­ tausend optischen Fasern besteht, die typischerweise einen Durchmesser von 0,01 mm haben. Die einzelnen Fasern sind in der Weise angeordnet, daß die Fasern an einem Ende 1 a mit den Fasern am anderen Ende 1 a ausge­ richtet sind und mit einer röhrenförmigen Metallkappe 2 an jedem Ende 1 a verbunden sind. Die Fasern sind frei­ beweglich in sämtlichen Teilen des Bündels mit Ausnahme der beiden Enden 1 a, und sie sind mit einer flexiblen Röhre 3 umhüllt, die typischerweise aus Silikonharz be­ steht. Beide Enden der flexiblen Röhre 3 sind an den Umfang der Kappe 2 befestigt und in ihrer Lage durch An­ ziehen eines Gewindes 4 festgelegt.
In demjenigen Teil des Faserbündels, das in der Nähe eines Endes (der Bereich, der durch das Bezugszeichen A in Fig. 1 gezeigt ist) liegt, wird eine Gelierflüssig­ keit auf die einzelnen Fasern angebracht, die dann in die flexible Röhre 3 gebracht werden. Eine geeignete Gelierflüssigkeit für den Auftrag auf die Fasern ist flüssiges Silikon, das entweder bei Erhitzung oder bei Aufbewahrung bei normaler Temperatur geliert.
Ein optisches Faserbündel in einem Endoskop wird mit einem kleinen Krümmungsradius lediglich in dem vorder­ sten Abschnitt des Bereiches, der in das interessie­ rende Organ eingesetzt wird, gebogen. Daher wird die Dauerhaftigkeit des Faserbündels erheblich verbessert, wenn eine Gelierflüssigkeit auf wenigstens einen Teil des Faserbündels aufgebracht wird, das nahe an dem einen Ende des Bündels ist, wie dies in dem Fall des ersten Ausführungsbeispiels gemäß der obigen Beschreibung der Fall ist.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung, bei dem eine Gelierflüssigkeit ledig­ lich auf die optischen Fasern im Grenzbereich des Bün­ dels (welcher durch die gestrichelte Fläche B in Fig. 2 dargestellt ist) aufgebracht ist. Wenn ein optisches Faserbündel mit einem kleinen Kurvenradius gebogen wird, bewegen sich die Fasern in dem Grenzbereich erheblich, während diejenigen in dem Mittenabschnitt ständig in der neutralen Ebene bleiben und sich kaum gegeneinander be­ wegen. Daher tritt selbst dann keine Fehlausrichtung von Fasern in dem Faserbündel auf, wenn die Fasern in dem Mittenabschnitt nicht mit einer Gelierflüssigkeit be­ schichtet sind. Daher kann die Dauerhaftigkeit des Faserbündels ebenfalls erheblich durch Beschichten der Fasern mit einer Gelierflüssigkeit lediglich im Bereich ihres Grenzabschnittes des Bündels verbessert werden.
Obwohl dies nicht dargestellt ist, kann die Gelierflüs­ sigkeit auf sämtliche Teile der optischen Fasern in dem Bündel mit Ausnahme der beiden Enden, an denen die Fasern miteinander verbunden sind, aufgebracht werden. Auch ein derartiges Ausführungsbeispiel liegt im Schutz­ bereich der Erfindung.
Das Konzept der Erfindung kann entweder auf ein opti­ sches Faserbündel für die Bildübertragung oder ein op­ tisches Faserbündel für die Beleuchtung oder Belichtung angewendet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein ausgewählter Abschnitt von optischen Fasern in einem Bündel mit einer Gelierflüssigkeit beschichtet. Wenn dieser Abschnitt des Faserbündels mit einem kleinen Krümmungsradius abgebogen wird, bewegen sich einige hundert bis mehr als tausend Fasern als eine Einheit im Gegensatz zu einer getrennten Bewegung, wobei letztere zu einer Überkreuzung oder Fehlausrichtung führt. Daher zeigt das optische Faser­ bündel gemäß der vorliegenden Erfindung eine exzellente Dauerhaftigkeit und kann zyklisch mit einem kleinen Krümmungsradius ohne Beschädigung der optischen Fasern gebogen werden.
Aufgrund dieser verbesserten Dauerhaftigkeit muß der innere Raum der flexiblen Röhre, die an ein Endoskop angebracht ist und das in ein interessierendes Organ eingesetzt werden soll, nicht unnötig groß gemacht wer­ den, wodurch eine Beschädigung der optischen Fasern ver­ mieden wird. Als Ergebnis werden erhebliche Vorteile dahingehend erzielt, daß die flexible Röhre dünn genug wird, um das Schmerzgefühl auf seiten des Patienten zu minimieren, oder um mehrere (oder dickere) Elemente in eine flexible Röhre des gleichen Durchmessers einzu­ setzen, so daß große Verbesserungen im Hinblick auf die Fähigkeiten des Endoskopes realisierbar sind.
Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nach­ folgend erläutert. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist das optische Faserbündel 1 mit einem feinen Molyb­ dändisulfidpuder über die gesamte Länge beschichtet (d. h. über den durch das Bezugszeichen C in Fig. 1 be­ zeichneten Bereich) und nachfolgend in die flexible Röhre 3 eingebettet. Der feine Molybdändisulfidpuder oder Molybdändisulfidstaub dient nicht nur als Schmier­ mittel oder Antireibungsmittel, sondern gleichfalls als Gelierungsverzögerungsmittel, das das Gelieren des flüssiges Silikongeliermittels, das nachfolgend erläu­ tert wird, verzögert. Molybdändisulfid kann durch an­ dere geeignete Materialien, wie Bornitrid, ersetzt werden.
In dem Teil des Faserbündels nahe des einen Endes (der durch das Bezugszeichen A in Fig. 1 bezeichnete Bereich) wird flüssiges Silikon, das entweder durch Erhitzen oder durch Beibehalten bei normaler Raumtemperatur geliert, auf die einzelnen Fasern aufgetragen, die dann in die flexible Röhre eingebracht werden. Das flüssige Silikon ist eine auf Dimethylsilikon basierende Flüssigkeit, die einen Platinkatalysator oder einige andere Komponenten enthält, die für die Querverbindungen benötigt werden. Die katalytische Wirkung dieser Mischung wird durch die Anwesenheit von Schwefel, Stickstoff oder einige andere Elemente verzögert. Daher wird das Gelieren von flüssi­ gem Silikon verzögert, wenn diese zusammen mit einer Schwefelkomponente (z. B. Molybdändisulfid) oder einer Stickstoffkomponente (z. B. Bornitrid) anwesend ist.
Bei in Frage stehendem Ausführungsbeispiel werden die optischen Fasern, die auf diese Weise mit einem das Gelieren verzögernden Material beschichtet sind und mit flüssigem Silikon beschichtet sind, einer Gelierungs­ behandlung durch Erhitzen oder durch Lagern bei normaler Temperatur unterworfen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die optischen Fasern durch das teilweise gelierte Flüssigsilikon lockerer miteinander gekoppelt als bei Beschichtung mit einem Klebstoff, jedoch fester miteinander verbunden, als bei Beschichtung mit einem Molybdändisulfidpulver oder einem Öl. Wenn dieser Teil des Faserbündels mit einem kleinen Radius der Krümmung abgebogen wird, be­ wegen sich einige hundert oder mehr als tausend Fasern als eine Einheit. Daher bewegen sich die Fasern nicht einzeln, so daß eine Überkreuzung und Fehlausrichtung vermieden wird. Ferner steuert das die Gelierung ver­ zögernde Material des Gelierungsgrad des Flüssigsilikons in einer derartigen Weise, daß das gesamte Faserbündel seine Flexibilität behält und eine weichverlaufende Form selbst dann annimmt, wenn es mit einem geringen Krüm­ mungsradius abgebogen wird. Da das flüssige Silikon in einem gewissen Ausmaß geliert, hat es eine beschränkte Fließfähigkeit und fließt nicht aus dem Faserbündel, in dem es durch die unumhüllten Bereiche hindurchtritt.
Ein optisches Faserbündel in einem Endoskop wird mit einem geringen Krümmungsradius lediglich im vordersten Teil abgebogen, der in das interessierende Organ ein­ gesetzt wird. Daher kann die Dauerhaftigkeit des Faser­ bündels erheblich verbessert werden, wenn ein gelieren­ des Flüssigsilikon wenigstens denjenigen Teil des Faser­ bündels umhüllt, der nahe des einen Endes des Bündels ist, wie dies bei dem dritten Ausführungsbeispiel gemäß der obigen Beschreibung der Fall ist.
Bei einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Flüssigkeit, die bei Erhitzung oder bei Lagern bei normaler Temperatur geliert, lediglich auf die optischen Fasern in einem Grenzbereich des Bün­ dels aufgebracht (das durch die gestrichelte Fläche B in Fig. 2 bezeichnet ist). Ein das Gelieren verzögerndes Mittel beschichtet sämtliche Teile der Fasern. Wenn eine optische Faser mit einem kleinen Krümmungsradius gebogen wird, bewegen sich die Fasern im Grenzbereich erheblich, während diejenigen im Mittenbereich ständig in der neu­ tralen Ebene bleiben und sich kaum bewegen. Mit anderen Worten wird keine Fehlausrichtung von Fasern in dem Faserbündel herbeigeführt, selbst wenn die Fasern in dem Mittenabschnitt nicht mit einer Gelierflüssigkeit be­ schichtet sind. Daher kann die Dauerhaftigkeit des Faserbündels erheblich durch Beschichtung mit einer Gelierflüssigkeit lediglich in einem Grenzbereich des Bündels der optischen Fasern verbessert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein ausgewählter Abschnitt der optischen Fasern in einem Bündel mit einer Flüssigkeit beschichte, die bei Erhitzen oder bei Lagern bei normalen Temperaturen geliert. Wenn dieser Teil des Faserbündels mit einem kleinen Krümmungsradius gebogen wird, bewegen sich einige hundert bis mehr als tausend Fasern als eine Einheit, im Gegensatz zu einer getrennten Bewegung, bei der ein Verwickeln oder Ver­ stricken der Einzelfasern oder eine Fehlausrichtung auf­ treten kann. Zusätzlich wird ein das Gelieren verzögern­ des Material zum Steuern des Grades des Gelierens der Gelierflüssigkeit in einer derartigen Art verwendet, daß das gesamte optische Faserbündel seine Flexibilität bei­ behält. Daher zeigt das optische Faserbündel gemäß der vorliegenden Erfindung eine exzellente Dauerhaftigkeit und kann zyklisch mit einem kleinen Krümmungsradius ohne Beschädigung der optischen Fasern abgebogen werden.
Weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 erläutert. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht die flexible Röhre 3 aus einem Polyurethanharz.
Die flexible Röhre 3, die aus Polyurethanharz besteht, hat herausstechende Charakteristika, wie beispielsweise hohe Widerstandsfähigkeit und Beständigkeit gegenüber Reibung und chemischer Korrosion. Verglichen mit einer Silikongummiröhre hat eine Polyurethanharzröhre eine besonders hohe mechanische Festigkeit. Die Silikon­ gummiröhre schwillt geringfügig an, wenn sie mit einem flüssigen Silikon gefüllt wird, wie dies bei den obigen Ausführungsbeispielen der Fall ist, wobei jedoch ein derartiges Anschwellen nicht bei einer Polyurethanharz­ röhre auftritt.
Fig. 4 zeigt ein optisches Faserbündel, das in ein Endoskop eingebaut ist. Durch das Bezugszeichen 10 ist ein Einsatzteil des Endoskopes bezeichnet, das aus einem flexiblen Röhrenabschnitt 11 von bekannter Bauweise, einem Krümmungsabschnitt 12, der frei abbiegbar durch Handhabung in einem entfernten Bereich ausgestaltet ist und eine Sonde 13 besteht, die an der Spitze des Krüm­ mungsabschnittes 12 angebracht ist. Das untere Ende oder Grundende des flexiblen Röhrenabschnitts 11 ist mit einer Handhabungseinheit 14 verbunden. Das optische Faserbündel 1 ist in den Ansatzteil 10 über seine Ge­ samtlänge eingeschoben. Ein Ende des Faserbündels 1 ist mit der Sonde 13 verbunden, während das andere Ende an einem Augenabschnitt 15 befestigt ist, das an dem Ende der Handhabungseinheit 14 befestigt ist.
Fig. 5 zeigt den Bereich in der Nähe der Sonde 13, an den ein Ende des optischen Faserbündels angeschlossen ist. Durch das Bezugszeichen 13 a ist ein metallischer Abschnitt bezeichnet, der zur Gewährleistung einer Festigkeit der Sonde dient. Das Bezugszeichen 13 ist ein Synthetikharzabschnitt, der eine elektrische Isolierung gegenüber der Umgebung gewährleistet. Optische Linsen 16, die durch ein Abstandsteil 18 getrennt sind, sind in der Sonde 13 mittels eines Linsenfasses 17 enthalten. Ein Ende 1 b des optischen Faserbündels, an das Licht­ strahlen angelegt werden, liegt im Bildfokuspunkt des Objektivlinsensystems 16. Das Bezugszeichen 19 bezeich­ net eine Düse, die sich nach außen zu der Fläche des Betrachtungsfensters 20 öffnet. Diese Düse ist an eine Luft/Wasser-Röhre 21 angeschlossen. Das Bezugszeichen 22 bezeichnet einen Zangenkanal, der üblicherweise aus einer Polytetrafluorethylenröhre gebildet ist.
Wenn der Krümmungsabschnitt 12 des flexiblen Röhren­ abschnitts 11 in dem oben beschriebenen Ausführungs­ beispiel abgebogen wird, wird das optische Faserbündel 1 durch den Zangenkanal 22 und weitere Elemente in dem Ansatzabschnitt 10 komprimiert. Jedoch ist die flexible Polyurethanharzröhre 3, mit der das optische Faserbündel 1 umschlossen ist, fest genug und bietet eine ausrei­ chende mechanische Stärke, um einen Bruch der optischen Fasern zu verhindern. Ferner tritt, wie bereits be­ schrieben, keine Schwellung der aus Polyurethan beste­ henden flexiblen Röhre 3 bei Anwesenheit von flüssigem Silikon oder anderen Chemikalien auf, so daß die Dicke und Stärke für eine ausreichend lange Zeitdauer auf­ rechterhalten bleibt, wodurch der gewünschte Schutz der optischen Fasern gewährleistet wird.
Es sei ebenfalls angemerkt, daß die flexible Röhre 3, in der das optische Faserbündel aufgenommen ist, neben mit flüssigem Silikon auch mit feinem Molybdändisulfidpuder, Bornitrid oder anderen geeigneten Materialien gefüllt sein kann. Es sei angemerkt, daß das Konzept der vorlie­ genden Erfindung auch für optische Faserbündel für die Beleuchtung oder Belichtung angewendet werden kann.
Das optische Faserbündel gemäß der vorliegenden Erfin­ dung zur Verwendung in einem Endoskop macht Gebrauch von einer flexiblen Röhre aus Polyurethanharz als eine äußere Umhüllung oder Scheide, was eine Komprimierung des Faserbündels durch äußere Elemente in dem Einsatz­ teil des Endoskopes ohne Verursachung von möglichen Schäden für die optischen Fasern ermöglicht. Daher zeigt das optische Faserbündel gemäß der Erfindung eine zu­ friedenstellende Dauerhaftigkeit, selbst wenn es nicht mit einer doppelten Umhüllung oder Scheibe versehen ist. Weitere Vorteile aufgrund der Verwendung einer einzigen Röhre als Umhüllung für das optische Faserbündel beste­ hen darin, daß die Fähigkeiten des Endoskopes nicht herabgesetzt werden und daß dieses mit niedrigen Kosten hergestellt werden kann. Offensichtlich ist die vorlie­ gende Erfindung nicht auf Endoskope beschränkt, sondern kann auf alle Arten von optischen Beobachtungssystemen ange­ wendet werden.

Claims (17)

1. Optisches Faserbündel, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • - eine Mehrzahl von optischen Fasern, die an beiden Enden (1 a) miteinander verbunden sind, wobei die einzelnen Fasern freibeweglich sind;
  • - eine flexible Röhre (3), die einen Mittelabschnitt zwischen den beiden Enden (1 a) bedeckt; und
  • - eine Gelierflüssigkeit, die auf die optischen Fasern in der flexiblen Röhre (3) aufgebracht ist.
2. Optisches Faserbündel nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die optischen Fasern an beiden Enden (1 a) derart miteinander verbunden sind, daß die Fasern an einem Ende (1 a) mit denjenigen an dem anderen Ende (1 a) ausgerichtet sind.
3. Optisches Faserbündel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelierflüssigkeit ein flüssiges Silikon ist, das bei Erwärmung geliert.
4. Optisches Faserbündel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelierflüssigkeit ein flüssiges Silikon ist, das bei Lagerung bei nor­ maler Raumtemperatur geliert.
5. Optisches Faserbündel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelierflüssigkeit auf die optischen Fasern wenigstens in einem Bereich nahe eines Endes (1 a) des Faserbündels (1) aufge­ bracht wird.
6. Optisches Faserbündel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelierflüssigkeit lediglich auf optischen Fasern in einem Grenzab­ schnitt des Faserbündels (1) aufgebracht wird.
7. Optisches Faserbündel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelierflüssigkeit auf die Gesamtheit der optischen Fasern mit Ausnahme der beiden Enden aufgebracht wird, an denen diese miteinander verbunden sind.
8. Optisches Faserbündel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein das Gelieren verzögern­ des Material.
9. Optisches Faserbündel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit auf die optischen Fasern an wenigstens einem der Ansprüche des Faserbündels (1) aufgebracht wird.
10. Optisches Faserbündel nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das das Gelieren ver­ zögernde Material eine Schwefelverbindung ist.
11. Optisches Faserbündel nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das das Gelieren verzögernde Material ein Molybdändisulfid ist.
12. Optisches Faserbündel nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das das Gelieren verzögernde Material eine Nitridverbindung ist.
13. Optisches Faserbündel nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das das Gelieren verzögernde Material Bornitrid ist.
14. Optisches Faserbündel nach einem der Ansprüche 1 bis 13 für ein Endoskop, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Röhre (3) aus einem Polyurethanharz besteht und daß es ein Bündel (1) von optischen Fasern bil­ det, die in einen Ansatzabschnitt (10) des Endosko­ pes eingeschoben werden können, ohne daß eine doppelwandige Struktur benötigt würde.
15. Verfahren zum Herstellen eines optischen Faserbün­ dels, gekennzeichnet durch folgende Verfahrens­ schritte:
  • - Verbinden einer Mehrzahl von optischen Fasern an beiden Enden (1 a); und
  • - Aufbringen einer Gelierflüssigkeit auf die einzel­ nen optischen Fasern, die freibeweglich bleiben.
16. Verfahren nach Anspruch 15, ferner gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt des Einsetzens der Fasern in eine flexible Röhre (3).
17. Verfahren zum Herstellen eines optischen Faserbün­ dels nach Anspruch 15 oder 16, ferner gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt des Aufbringens eines das Gelieren verzögernden Materiales auf die einzel­ nen optischen Fasern.
DE3822885A 1987-07-06 1988-07-06 Optisches Kabel und Verfahren zu dessen Herstellung Expired - Lifetime DE3822885C2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62169386A JP2529857B2 (ja) 1987-07-06 1987-07-06 光学繊維束
JP62185693A JP2529864B2 (ja) 1987-07-24 1987-07-24 光学繊維束
JP1988010189U JPH0753041Y2 (ja) 1988-01-28 1988-01-28 内視鏡の光学繊維束

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3822885A1 true DE3822885A1 (de) 1989-01-19
DE3822885C2 DE3822885C2 (de) 1994-06-01

Family

ID=27278873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3822885A Expired - Lifetime DE3822885C2 (de) 1987-07-06 1988-07-06 Optisches Kabel und Verfahren zu dessen Herstellung

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5073048A (de)
DE (1) DE3822885C2 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4112587A1 (de) * 1990-04-17 1991-10-24 Asahi Optical Co Ltd Lichtzufuehrvorrichtung
DE4103641C1 (de) * 1991-02-07 1992-03-12 Schott Glaswerke, 6500 Mainz, De
EP0595246A1 (de) * 1992-10-29 1994-05-04 Hoechst Aktiengesellschaft Optisches Faserbündel aus Polymermaterial und Herstellungsmethode dafür
WO2004073507A1 (de) * 2003-02-18 2004-09-02 Karl Storz Gmbh & Co. Kg Verfahren zum montieren eines endoskopes

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5370108A (en) * 1991-10-02 1994-12-06 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Endoscope
US5335647A (en) * 1992-06-26 1994-08-09 Applied Medical Resources Corporation Potted endoscope
US5607435A (en) 1994-05-23 1997-03-04 Memory Medical Systems, Inc. Instrument for endoscopic-type procedures
US5716322A (en) * 1996-03-13 1998-02-10 Johnson & Johnson Medical, Inc. Medical instrument and method for lubrication and sterilization thereof
JP3590539B2 (ja) 1999-01-27 2004-11-17 ペンタックス株式会社 内視鏡の光学繊維束
JP4179784B2 (ja) * 2001-02-15 2008-11-12 田辺三菱製薬株式会社 口腔内速崩壊性錠
JP2002345724A (ja) * 2001-05-22 2002-12-03 Asahi Optical Co Ltd 内視鏡
US7162137B2 (en) * 2001-06-20 2007-01-09 Ers Company Optical fiber with nano-particle cladding
US7492998B2 (en) 2004-08-31 2009-02-17 Corning Incorporated Fiber bundles and methods of making fiber bundles
ES2573323T3 (es) 2006-03-29 2016-06-07 Dignity Health Estímulo eléctrico de microrráfaga de nervios craneales para el tratamiento de afecciones médicas
WO2012164838A1 (ja) 2011-05-31 2012-12-06 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 光ファイバ集合体、光プローブおよび光ファイバ集合体の製造方法
CN104323756B (zh) * 2014-10-28 2016-03-30 南京春辉科技实业有限公司 一种内窥镜用密封型耐高压医用光缆
CN109791252B (zh) * 2016-09-29 2021-06-29 恩耐公司 可调整的光束特性
CN107069391B (zh) * 2017-02-10 2020-07-17 北京大学 飞秒脉冲激光调制器及具有其的微型双光子显微成像装置
US11559196B2 (en) 2017-03-17 2023-01-24 Osaka University Flexible endoscope, and endoscope system equipped with same
EP3964888A1 (de) * 2020-09-03 2022-03-09 ASML Netherlands B.V. Breitbandstrahlungsgenerator mit hohlkern auf der basis von photonischen kristallfasern

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2121581A1 (de) * 1970-05-06 1972-01-27 Vicon Products Corp Optische Faservorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2532209A1 (de) * 1975-07-16 1977-02-03 Siemens Ag Optisches kabel
DE2728642B2 (de) * 1977-06-24 1981-02-05 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Längswasserdichtes Lichtwellenleiterkabel
DE2946027C2 (de) * 1979-11-14 1982-05-06 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Längswasserdichtes Lichtwellenleiterkabel und Verfahren zu seiner Herstellung
JPH0674110A (ja) * 1992-08-27 1994-03-15 Honda Motor Co Ltd 車両用燃料タンク内の燃料昇温方法及び昇温装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3624816A (en) * 1970-01-28 1971-11-30 American Optical Corp Flexible fiber optic conduit
DE2729648A1 (de) * 1977-06-30 1979-01-04 Siemens Ag Zugfester lichtwellenleiter
FR2500201A1 (fr) * 1981-02-17 1982-08-20 Fuji Photo Optical Co Ltd Procede et appareil pour le retablissement de la transmittance optique d'un faisceau de fibres optiques apres reduction par une irradiation
US4786137A (en) * 1984-12-31 1988-11-22 Ericsson, Inc. Optical cable with filling compound and parallel fibers
JPH0785129B2 (ja) * 1986-02-04 1995-09-13 旭光学工業株式会社 内視鏡用光学繊維束
JPS62283309A (ja) * 1986-05-21 1987-12-09 Olympus Optical Co Ltd 内視鏡の先端部

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2121581A1 (de) * 1970-05-06 1972-01-27 Vicon Products Corp Optische Faservorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2532209A1 (de) * 1975-07-16 1977-02-03 Siemens Ag Optisches kabel
DE2728642B2 (de) * 1977-06-24 1981-02-05 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Längswasserdichtes Lichtwellenleiterkabel
DE2946027C2 (de) * 1979-11-14 1982-05-06 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Längswasserdichtes Lichtwellenleiterkabel und Verfahren zu seiner Herstellung
JPH0674110A (ja) * 1992-08-27 1994-03-15 Honda Motor Co Ltd 車両用燃料タンク内の燃料昇温方法及び昇温装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
K. Biederbick, Kunststoffe, 1977, S. 45 u. 46 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4112587A1 (de) * 1990-04-17 1991-10-24 Asahi Optical Co Ltd Lichtzufuehrvorrichtung
US5136674A (en) * 1990-04-17 1992-08-04 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Light admitting device
DE4103641C1 (de) * 1991-02-07 1992-03-12 Schott Glaswerke, 6500 Mainz, De
EP0595246A1 (de) * 1992-10-29 1994-05-04 Hoechst Aktiengesellschaft Optisches Faserbündel aus Polymermaterial und Herstellungsmethode dafür
WO2004073507A1 (de) * 2003-02-18 2004-09-02 Karl Storz Gmbh & Co. Kg Verfahren zum montieren eines endoskopes
US7662096B2 (en) 2003-02-18 2010-02-16 Karl Storz Gmbh & Co. Kg Method for assembling an endoscope

Also Published As

Publication number Publication date
DE3822885C2 (de) 1994-06-01
US5073048A (en) 1991-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3822885A1 (de) Optisches faserbuendel
DE2820510C2 (de) Elektrischer Freileiter
DE3633021C2 (de)
DE2559571A1 (de) Vorrichtung zum lokalisieren und entfernen eines fremdkoerpers aus einem hohlorgan oder kanal des koerpers eines lebewesens
DE3004335C2 (de) Flexible Rohranordnung für ein Endoskop
DE2441283C3 (de) Endoskop mit äußerer und mehrschichtiger innerer Röhre für Behandlungsinstrumente
DE3743334C1 (de) Optisches Kabel
DE3811126A1 (de) Optisches kabel mit mehreren buendelelementen
DE2854746A1 (de) Optisches kabel
DE4435644A1 (de) Endoskopbiegeabschnitt
DE4136737A1 (de) Endoskop
DE3725693A1 (de) Endoskop
DE2347408B2 (de) Optischer Faserstrang
DE3639703A1 (de) Zugfestes kabel
DE3109469C2 (de)
DE10157026B4 (de) Ultraschallendoskop
DE3127901A1 (de) Optisches nachrichtenkabel mit einem lichtwellenleiter und eiem zugfesten sekundaercoating
DE3526823A1 (de) Element mit mehreren lichtwellenleitern
DE3815565A1 (de) Optisches kabel mit zugelementen im bereich des aussenmantels
DE3807269C1 (de)
DE2719504A1 (de) Flexibler lichtleiter
DE2847382C2 (de) Druckgasdichtes optisches Nachrichtenkabel
EP0602447B1 (de) Optisches Kabel
DE1498513B2 (de) Sonde zur kolorimetrischen bestimmung der sauerstoffanreicherung im blut lebender blutgefaesse
DE2926919A1 (de) Endoskop

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: PENTAX CORP., TOKIO/TOKYO, JP

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: HOYA CORP., TOKIO/TOKYO, JP