DE3822885A1 - Optisches faserbuendel - Google Patents
Optisches faserbuendelInfo
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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.
Applications Claiming Priority (3)
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