WO1999052417A1 - Illumination device and illumination method for endoscope-type systems - Google Patents

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WO1999052417A1
WO1999052417A1 PCT/EP1999/002423 EP9902423W WO9952417A1 WO 1999052417 A1 WO1999052417 A1 WO 1999052417A1 EP 9902423 W EP9902423 W EP 9902423W WO 9952417 A1 WO9952417 A1 WO 9952417A1
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endoscope
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Simon Wagner
Reinhold Baumgartner
Herbert Stepp
Alfons Hofstetter
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Simon Wagner
Reinhold Baumgartner
Herbert Stepp
Alfons Hofstetter
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Definitions

  • the present invention relates to a lighting device and a lighting method for endoscope-like systems, with an endoscope-like device, at least one light guide guided and arranged in the endoscope-like device for guiding light from at least one first light source and a second light source separated from this to a distal end of the endoscope - Gen device and with a control and monitoring device for controlling and adjusting the intensities and / or wavelengths of the individual light sources.
  • Endoscopic illuminations are known.
  • lamps which are arranged at the distal end of the endoscopes are supplied via electrical lines, and the space in front of the endoscopes is thus illuminated.
  • the light source was moved to the outside.
  • the image of the fluorescent frond is imaged on a glass fiber bundle that runs through to the distal end in the endoscope.
  • special high-power light sources are used, the resulting light spot of which is, however, very small, and on the other hand very high radiation temperatures are reached.
  • DE 195 08 100 AI discloses a device for coupling light rays from light sources with different wavelengths into an optical fiber, in particular for use in medical technology. - 2 -
  • a lighting device has at least two separate light sources with light of at least two different wavelengths and / or different wavelength ranges and / or different spectral characteristics and different or the same intensity and a control and monitoring device which is designed such that it enhances contrast and / or control made possible by changing the spectral light distribution. This makes it possible to increase the contrast in the field of vision depending on requirements or to regulate it in general. In addition, individual adjustment and adjustment of the resulting light distribution at the point of use is possible.
  • the light from the different light sources is guided via an energetic light guide to a distal end of an endoscope-like device.
  • different light sources via one each - 3 - Guide separate light guide to the distal end of the endoscope-like device.
  • the diverse design options for guiding the light to the location to be illuminated or the object to be illuminated result in an advantageous possibility of adapting the lighting device according to the invention to the apparatus and local conditions. This ensures that the lighting device according to the invention can be used in a variety of ways.
  • the intensities and / or the wavelengths of the individual light sources are controlled and set by means of reference data supplied by the control and monitoring device.
  • the reference data can have a predetermined value that does not change over the duration of the illumination of an object.
  • the reference data can also change continuously over the duration of the illumination of an object and can be adapted to a predetermined value in each case.
  • it has a reference light fiber for determining current lighting values and an analysis device for evaluating this data.
  • the light sources consist of diodes of different colors. - 4 -
  • At least one light source can be time-modulated and / or pulsed. This creates the prerequisites for carrying out fluorescence observation and normal observation with white light in rapid succession in succession.
  • the location to be illuminated is illuminated by at least one light guide from at least a first light source and a second light source, the light sources having light of at least two different wavelengths and / or different wavelength ranges and / or different spectral characteristics, and the Intensities and / or wavelengths and / or wavelength ranges and / or the spectral characteristics of the individual light sources are controlled and / or regulated in such a way that contrast enhancement and / or regulation takes place in situ by changing the spectral light distribution.
  • the color matching of the resulting spectral light distribution takes place via a control and monitoring device.
  • At least one of the different light sources is operated in a time-modulated or pulsed manner.
  • the lighting device according to the invention can be used in fluorescence endoscopy, for performing endoscopic interventions and examinations in medicine and for performing endoscopic interventions and examinations in the construction sector. - 5 -
  • the figure shows a schematic illustration of the lighting device 10 with a plurality of light sources 12a to 12n, a light guide 14 and an endoscope-like device 16.
  • the light guide 14 is inserted via the coupling device 42 into the endoscope body 40 of the endoscope-like device 16 and at the distal end End 18 of the endoscope-like device 16 comes to rest.
  • the light guide 14 is connected to a mixing unit 32.
  • Separate light guides 20a to 20n open into the mixing unit 32 in accordance with the number of light sources 12a to 12n. It can be seen that the separate light guides 20a to 20n can also be coupled to one another and before they enter the mixing unit 32.
  • the endoscope-like device 16 has an eyepiece 34 at the end opposite the distal end 18 and an im
  • Eyepiece 34 arranged filter device 38.
  • the light scattered back from the illumination location can emerge from the eyepiece 34 and be observed.
  • the backscattered light can be fed to an electronic evaluation unit 36 with corresponding image-representing devices.
  • the light sources 12a to 12n are each connected to a control and monitoring unit 22.
  • the control and monitoring unit 22 serves to control and adjust the intensities and / or wavelengths of the individual light sources 12a to 12n.
  • the control and setting is carried out by means of reference data 24, 26 supplied by the control and monitoring device 22.
  • the reference data 24 set a predetermined value that is based on the duration of the illumination
  • the object does not change the value.
  • the reference data 26 change over the duration of the illumination of the object - 6 - continuously and are each adapted to the predetermined value.
  • the lighting device 10 has a reference light fiber 28 for determining current lighting values and an analysis device 30 for evaluating the determined data. It can be seen that the reference light fiber 28 sometimes runs parallel to the light guide 14 up to the distal end 18 of the endoscope-like device 16. At its other end, the reference fiber 28 is coupled into the analysis device 30.
  • the mixing of the different light sources can take place at different locations depending on the exemplary embodiment. In principle, this can be done on the light path from the light source 12a to 12n to the distal end 18 of the endoscope-like device 16 or only by an overlap of the radiation cones of the separate light fibers 20a to 20n leading out of the endoscope-like device 16.
  • the lighting device 10 can also emit ultraviolet or infrared light.
  • the following examples show possible uses of the lighting device 10:
  • the illumination device 10 enables a color comparison via the illumination by amplifying the relevant spectral ranges.
  • an additional light guide (not shown) integrated in the endoscope-like device 16 or the reference light fiber 28
  • parts of the light scattered back from the illumination location can be collected.
  • the lighting can be readjusted according to the spectral composition in the direction of the desired target color.
  • excitation light with different wavelengths can be coupled into the illumination device 10.
  • intensity of the different excitation wavelengths it can be achieved that fluorescence mechanisms which are present at different levels of light shine in comparable brightness and do not outshine each other.
  • a corresponding blocking of the excitation light - if this is necessary - is carried out at a suitable point in the endoscope-like device or directly in front of the eye or the electronic evaluation unit 36.

Abstract

The invention relates to an illumination device and an illumination method for endoscope-type systems. Said device comprises an endoscope-type device, at least one light guide for guiding light from at least one first light source and from a second light source separate from the first to a distal end of the endoscope-type device (16), and a control and check device (22) for controlling and adjusting the intensities and/or wavelengths of the individual light sources. The illumination device has at least two separate light sources (12a, 12b to 12n) with light of at least two different wavelengths and/or different wavelength ranges and/or with different spectral characteristics and of different or identical intensity. The control and check device (22) is configured in such a way as to enable the contrast to be enhanced and/or regulated by modifying the spectral distribution of light.

Description

Beleuchtungsvorrichtung und -verfahren für endoskopartige Systeme Lighting device and method for endoscopic systems
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung und ein Beleuchtungsverfahren für endoskopartige Systeme, mit einer endoskopartigen Vorrichtung, mindestens einem in der endoskopartigen Vorrichtung geführten und angeordneten Lichtleiter zur Leitung von Licht von mindestens einer ersten Lichtquelle und einer von dieser getrennten zweiten Lichtquelle an ein distales Ende der endoskoparti- gen Vorrichtung und mit einer Steuer- und Kontrolleinrichtung zur Steuerung und Einstellung der Intensitäten und/oder Wellenlängen der einzelnen Lichtquellen.The present invention relates to a lighting device and a lighting method for endoscope-like systems, with an endoscope-like device, at least one light guide guided and arranged in the endoscope-like device for guiding light from at least one first light source and a second light source separated from this to a distal end of the endoscope - Gen device and with a control and monitoring device for controlling and adjusting the intensities and / or wavelengths of the individual light sources.
Endoskopische Beleuchtungen sind bekannt. Dabei werden bei bekannten Beleuchtungsvorrichtungen über elektrische Leitungen Lampen, die am distalen Ende der Endoskope angeordnet sind, versorgt, und damit der Raum vor den Endoskopen erleuchtet. Mit der Entwicklung der Glasfasern wurde die Lichtquelle nach außen verlegt. Dabei wird das Bild der Leuchtwedel auf ein Glasfaserbündel abgebildet, das sich im Endoskop bis an das distale Ende durchzieht. Um eine höhere Lichtleistung der bekannten Beleuchtungsvorrichtungen zu erzeugen, werden spezielle Hochleistungslichtquellen eingesetzt, deren resultierender Leuchtfleck allerdings sehr klein ist, und andererseits hierbei sehr hohe Strahlungs- temperaturen erreicht werden.Endoscopic illuminations are known. In the case of known lighting devices, lamps which are arranged at the distal end of the endoscopes are supplied via electrical lines, and the space in front of the endoscopes is thus illuminated. With the development of glass fibers, the light source was moved to the outside. The image of the fluorescent frond is imaged on a glass fiber bundle that runs through to the distal end in the endoscope. In order to generate a higher light output of the known lighting devices, special high-power light sources are used, the resulting light spot of which is, however, very small, and on the other hand very high radiation temperatures are reached.
Aus der DE 195 08 100 AI ist eine Vorrichtung zum Einkoppeln von Lichtstrahlen von Lichtquellen mit unterschiedli- eher Wellenlänge in eine Lichtleitfaser, insbesondere für die Anwendung in der Medizintechnik, bekannt. - 2 -DE 195 08 100 AI discloses a device for coupling light rays from light sources with different wavelengths into an optical fiber, in particular for use in medical technology. - 2 -
Neben der geringen Lichtausdehnung und der hohen Temperaturen, besteht ein weiterer Nachteil bekannter Beleuchtungsvorrichtungen für endoskopartige Systeme m der Tatsache, daß keine genügend hohen Kontraste erzeugt werden können. Dadurch ergeben sich weitere Nachteile, die insbesondere m der verschlechterten Handhabung dieser Systeme resultiert.In addition to the low light expansion and the high temperatures, there is a further disadvantage of known lighting devices for endoscope-like systems in the fact that no sufficiently high contrasts can be generated. This results in further disadvantages, which result in particular from the poorer handling of these systems.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsvorrichtung und ein Verfahren der eingangs ge- nannten Art bereitzustellen, die ausreichend hohe Kontraste am Einsatzort zur Verbesserung der Handhabung erzeugt .It is therefore an object of the present invention to provide a lighting device and a method of the type mentioned at the outset which generates sufficiently high contrasts at the place of use to improve handling.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmaie der unabhängigen Ansprüche .The characteristics of the independent claims serve to solve this problem.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind m den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous refinements are described in the subclaims.
Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung weist mmde- stens zwei getrennte Lichtquellen mit Licht mindestens zweier unterschiedlicher Wellenlängen und/oder unterschiedlicher Wellenlängenbereiche und/oder unterschiedlicher spektraler Charakteristika und unterschiedlicher oder gleicher Intensität und eine Steuer- und Kontrolleinrichtung auf, die derart ausgebildet ist, daß sie eine Kontrastverstärkung und/oder -regelung durch Änderung der spektralen Lichtverteilung ermöglicht. Dadurch ist es möglich, den Kontrast im Blickfeld j e nach Anforderungen zu verstärken oder allgemein zu regeln. Zudem ist eine individuelle An- passung und Einstellung der resultierenden Lichtverteilung am Emsatzort möglich.A lighting device according to the invention has at least two separate light sources with light of at least two different wavelengths and / or different wavelength ranges and / or different spectral characteristics and different or the same intensity and a control and monitoring device which is designed such that it enhances contrast and / or control made possible by changing the spectral light distribution. This makes it possible to increase the contrast in the field of vision depending on requirements or to regulate it in general. In addition, individual adjustment and adjustment of the resulting light distribution at the point of use is possible.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Licht der unterschiedlichen Lichtquellen über einen emzi- gen Lichtleiter an ein distales Ende einer endoskopartigen Vorrichtung geführt. Es ist allerdings auch möglich, das Licht der unterschiedlichen Lichtquellen über jeweils einen - 3 - separaten Lichtleiter an das distale Ende der endoskopartigen Vorrichtung zu führen. Als weitere Alternative ist es möglich, das Licht der unterschiedlichen Lichtquellen über jeweils einen separaten Lichtleiter in den einzelnen Licht- leiter einzukoppeln, wobei der einzelne Lichtleiter an das distale Ende der endoskopartigen Vorrichtung geführt wird. Durch die vielfältige Ausgestaltungsmöglichkeit der Lichtführung an den zu beleuchtenden Ort oder das zu beleuchtende Objekt, ergibt sich eine vorteilhafte Anpassungsmög- lichkeit der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung an die apparativen und örtlichen Gegebenheiten. Dadurch sind vielseitige Einsatzmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung gewährleistet .In an advantageous embodiment of the invention, the light from the different light sources is guided via an energetic light guide to a distal end of an endoscope-like device. However, it is also possible to use different light sources via one each - 3 - Guide separate light guide to the distal end of the endoscope-like device. As a further alternative, it is possible to couple the light from the different light sources into the individual light guide via a separate light guide, the individual light guide being guided to the distal end of the endoscope-like device. The diverse design options for guiding the light to the location to be illuminated or the object to be illuminated result in an advantageous possibility of adapting the lighting device according to the invention to the apparatus and local conditions. This ensures that the lighting device according to the invention can be used in a variety of ways.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Steuerung und Einstellung der Intensitäten und/oder der Wellenlängen der einzelnen Lichtquellen mittels der Steuer- und Kontrolleinrichtung zugeführter Referenzdaten. Die Referenzdaten können dabei einen vorbestimm- ten, sich über die Dauer der Beleuchtung eines Objekts nicht verändernden Wert aufweisen. Die Referenzdaten können sich aber auch über die Dauer der Beleuchtung eines Objektes kontinuierlich verändern und dabei jeweils an einen vorbestimmten Wert angepaßt werden. Für die letztere Aus- gestaltung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung weist diese eine Referenzlichtfaser zur Ermittlung aktueller Beleuchtungswerte und eine Analysevorrichtung zur Auswertung dieser Daten auf. Durch die Regelung der Steuer- und Kontrolleinrichtung mittels Referenzdaten ist gewähr- leistet, daß die gewünschte und voreingestellte, spektrale Lichtverteilung am Beleuchtungsort über den gesamten Beleuchtungszeitraum gewährleistet ist.In a further advantageous embodiment of the invention, the intensities and / or the wavelengths of the individual light sources are controlled and set by means of reference data supplied by the control and monitoring device. The reference data can have a predetermined value that does not change over the duration of the illumination of an object. However, the reference data can also change continuously over the duration of the illumination of an object and can be adapted to a predetermined value in each case. For the latter embodiment of the lighting device according to the invention, it has a reference light fiber for determining current lighting values and an analysis device for evaluating this data. By regulating the control device using reference data, it is ensured that the desired and preset spectral light distribution at the lighting location is guaranteed over the entire lighting period.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der erfin- dungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung bestehen die Lichtquellen aus Dioden unterschiedlicher Farbe. - 4 -In a further advantageous embodiment of the lighting device according to the invention, the light sources consist of diodes of different colors. - 4 -
In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung ist mindestens eine Lichtquelle zeitlich modulierbar und/oder pulsbar. Dies schafft die Voraussetzungen eine Fluoreszenzbeobachtung und eine normale Beobachtung bei Weißlicht in rascher zeitlicher Abfolge nacheinander durchzuführen.In a further advantageous embodiment of the lighting device according to the invention, at least one light source can be time-modulated and / or pulsed. This creates the prerequisites for carrying out fluorescence observation and normal observation with white light in rapid succession in succession.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur endoskopischen Beleuchtung wird der zu beleuchtende Ort über mindestens einen Lichtleiter von mindestens einer ersten Lichtquelle und einer zweiten Lichtquelle beleuchtet, wobei die Lichtquellen Licht mindestens zweier unterschiedlicher Wellenlängen und/oder unterschiedlicher Weilenlängenbereiche und/oder unterschiedlicher spektraler Charakteristika auf- weisen und die Intensitäten und/oder Wellenlängen und/oder Wellenlängenbereiche und/oder die spektralen Charakteristika der einzelnen Lichtquellen derart gesteuert und/oder geregelt werden, daß eine Kontrastverstärkung und/oder -re- gelung durch Änderung der spektralen Lichtverteilung in situ erfolgt.In the method according to the invention for endoscopic illumination, the location to be illuminated is illuminated by at least one light guide from at least a first light source and a second light source, the light sources having light of at least two different wavelengths and / or different wavelength ranges and / or different spectral characteristics, and the Intensities and / or wavelengths and / or wavelength ranges and / or the spectral characteristics of the individual light sources are controlled and / or regulated in such a way that contrast enhancement and / or regulation takes place in situ by changing the spectral light distribution.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt der Farbabgleich der resultierenden, spektralen Lichtverteilung über eine Steuer- und Kontroll- einrichtung.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, the color matching of the resulting spectral light distribution takes place via a control and monitoring device.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mindestens eine der unterschiedlichen Lichtquellen zeitlich moduliert oder gepulst betrieben.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, at least one of the different light sources is operated in a time-modulated or pulsed manner.
Eine Vielzahl von Verwendungsmöglichkeiten sind für die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung denkbar. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung in der Fluoreszenzendoskopie , zur Durchführung endoskopischer Ein- griffe und Untersuchungen in der Medizin und zur Durchführung endoskopischer Eingriffe und Untersuchungen im Baubereich verwendet werden. - 5 -A multitude of possible uses are conceivable for the lighting device according to the invention. In particular, the lighting device according to the invention can be used in fluorescence endoscopy, for performing endoscopic interventions and examinations in medicine and for performing endoscopic interventions and examinations in the construction sector. - 5 -
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispieles .Further details, features and advantages of the invention result from the following description of an exemplary embodiment shown in the drawing.
Die Figur zeigt eine schematische Darstellung der Beleuchtungsvorrichtung 10 mit mehreren Lichtquellen 12a bis 12n, einem Lichtleiter 14 und einer endoskopartigen Vorrichtung 16. Man erkennt, daß der Lichtleiter 14 über die Kopplungsvorrichtung 42 in den Endoskopkörper 40 der endoskopartigen Vorrichtung 16 eingeführt wird, und am distalen Ende 18 der endoskopartigen Vorrichtung 16 zu liegen kommt. Am anderen Ende ist der Lichtleiter 14 mit einer Mischeinheit 32 verbunden. In die Mischeinheit 32 münden entsprechend der Anzahl der Lichtquellen 12a bis 12n separate Lichtleiter 20a bis 20n. Man erkennt, daß die separaten Lichtleiter 20a bis 20n auch untereinander und noch vor dem Eintritt in die Mischeinheit 32 miteinander gekoppelt sein können.The figure shows a schematic illustration of the lighting device 10 with a plurality of light sources 12a to 12n, a light guide 14 and an endoscope-like device 16. It can be seen that the light guide 14 is inserted via the coupling device 42 into the endoscope body 40 of the endoscope-like device 16 and at the distal end End 18 of the endoscope-like device 16 comes to rest. At the other end, the light guide 14 is connected to a mixing unit 32. Separate light guides 20a to 20n open into the mixing unit 32 in accordance with the number of light sources 12a to 12n. It can be seen that the separate light guides 20a to 20n can also be coupled to one another and before they enter the mixing unit 32.
Die endoskopartige Vorrichtung 16 weist an dem dem distalen Ende 18 gegenüberliegenden Ende ein Okular 34 und eine imThe endoscope-like device 16 has an eyepiece 34 at the end opposite the distal end 18 and an im
Okular 34 angeordnete Filtervorrichtung 38 auf. Das von dem Beleuchtungsort zurückgestreute Licht kann aus dem Okular 34 austreten und beobachtet werden. Alternativ hierzu kann das rückgestreute Licht einer elektronischen Auswerteein- heit 36 mit entsprechenden bilddarstellenden Vorrichtungen zugeführt werden.Eyepiece 34 arranged filter device 38. The light scattered back from the illumination location can emerge from the eyepiece 34 and be observed. As an alternative to this, the backscattered light can be fed to an electronic evaluation unit 36 with corresponding image-representing devices.
Die Lichtquellen 12a bis 12n sind jeweils mit einer Steuer- und Kontrolleinheit 22 verbunden. Die Steuer- und Kontroll- einheit 22 dient zur Steuerung und Einstellung der Intensitäten und/oder Wellenlängen der einzelnen Lichtquellen 12a bis 12n. Die Steuerung und Einstellung erfolgt dabei mittels der Steuer- und Kontrolleinrichtung 22 zugeführter Referenzdaten 24, 26. Die Referenzdaten 24 stellen dabei ei- nen vorbestimmten, sich auf die Dauer der Beleuchtung einesThe light sources 12a to 12n are each connected to a control and monitoring unit 22. The control and monitoring unit 22 serves to control and adjust the intensities and / or wavelengths of the individual light sources 12a to 12n. The control and setting is carried out by means of reference data 24, 26 supplied by the control and monitoring device 22. In this case, the reference data 24 set a predetermined value that is based on the duration of the illumination
Objektes nicht verändernden Wert dar. Die Referenzdaten 26 ändern sich über die Dauer der Beleuchtung des Objektes - 6 - kontinuierlich und werden dabei jeweils an den vorbestimmten Wert angepaßt. Um dies zu ermöglichen, weist die Beleuchtungsvorrichtung 10 eine Referenzlichtfaser 28 zur Ermittlung aktueller Beleuchtungswerte und eine Analysevor- richtung 30 zur Auswertung der ermittelten Daten auf. Man erkennt, daß die Referenzlichtfaser 28 zeitweise parallel zum Lichtleiter 14 bis an das distale Ende 18 der endoskopartigen Vorrichtung 16 verläuft. An ihrem anderen Ende wird die Referenzfaser 28 in die Analysevorrichtung 30 eingekop- pelt .The object does not change the value. The reference data 26 change over the duration of the illumination of the object - 6 - continuously and are each adapted to the predetermined value. To make this possible, the lighting device 10 has a reference light fiber 28 for determining current lighting values and an analysis device 30 for evaluating the determined data. It can be seen that the reference light fiber 28 sometimes runs parallel to the light guide 14 up to the distal end 18 of the endoscope-like device 16. At its other end, the reference fiber 28 is coupled into the analysis device 30.
Man erkennt, daß das Mischen der verschiedenen Lichtquellen je nach Ausführungsbeispiel an unterschiedlichen Orten stattfinden kann. Grundsätzlich kann dies auf dem Lichtweg von der Lichtquelle 12a bis 12n bis zum distalen Ende 18 der endoskopartigen Vorrichtung 16 oder aber erst durch eine Überlappung der Strahlungskegel der aus der endoskopartigen Vorrichtung 16 herausführenden, separaten Lichtfasern 20a bis 20n erfolgen.It can be seen that the mixing of the different light sources can take place at different locations depending on the exemplary embodiment. In principle, this can be done on the light path from the light source 12a to 12n to the distal end 18 of the endoscope-like device 16 or only by an overlap of the radiation cones of the separate light fibers 20a to 20n leading out of the endoscope-like device 16.
Die Beleuchtungsvorrichtung 10 kann neben sichtbaren Licht - weilenlängen auch ultraviolettes oder infrarotes Licht aussenden. Die folgenden Beispiele zeigen Anwendungsmöglichkeiten der Beleuchtungsvorrichtung 10:In addition to visible light lengths, the lighting device 10 can also emit ultraviolet or infrared light. The following examples show possible uses of the lighting device 10:
Beispiel 1 :Example 1 :
In einem Gewebe ist die Hämoglobinkonzentration hoch. Dies führt zu einer intensiven Absorption im grünen und blauen Spektralbereich. Vor der starken, roten Remission werden nun unterschiedliche Gebiete der grünen und blauen Remission nicht mehr vom Auge gegeneinander abgegrenzt, weil diese überstrahlt werden. Durch eine Erhöhung des grünen und blauen Anteils im Beleuchtungslicht erfolgt eine Kon- trasterhöhung in diesem Spektralbereich, so daß hier unterschiedlich reflektierende Gebiete sichtbar gemacht werden können . - 7 - Beispiel 2 :The concentration of hemoglobin in a tissue is high. This leads to intensive absorption in the green and blue spectral range. Before the strong, red remission different areas of the green and blue remission are no longer delimited by the eye because they are outshone. An increase in the green and blue components in the illuminating light increases the contrast in this spectral range, so that differently reflecting areas can be made visible here. - 7 - Example 2:
Die Beleuchtungsvorrichtung 10 ermöglicht über eine Verstärkung der relevanten Spektralbereiche einen Farbabgleich über die Beleuchtung. Mit einem zusätzlichen, in der endoskopartigen Vorrichtung 16 integrierten Lichtleiter (nicht dargestellt) oder die Referenzlichtfaser 28 können Teile des von dem Beleuchtungsort zurückgestreuten Lichtes gesammelt werden. Nach einer spektralen Analyse, z. B. mittels Strahlteiler und Photodioden, kann die Beleuchtung entsprechend der spektralen Zusammensetzung in Richtung der gewünschten Soll -Farbe nachgeregelt werden.The illumination device 10 enables a color comparison via the illumination by amplifying the relevant spectral ranges. With an additional light guide (not shown) integrated in the endoscope-like device 16 or the reference light fiber 28, parts of the light scattered back from the illumination location can be collected. After a spectral analysis, e.g. B. using beam splitters and photodiodes, the lighting can be readjusted according to the spectral composition in the direction of the desired target color.
Beispiel 3 :Example 3:
Für eine Fluoreszenzendoskopie kann Anregungslicht mit unterschiedlichen Wellenlängen in die Beleuchtungsvorrichtung 10 eingekoppelt werden. Durch eine Regelung der Intensität der verschiedenen Anregungswellenlängen kann erreicht wer- den, daß eventuell vorhandene, unterschiedlich effiziente Fluoreszenzmechanismen in vergleichbarer Helligkeit leuchten und sich nicht gegeneinander überstrahlen. Ein entsprechendes Abblocken des Anregungslichtes - falls dies notwendig ist - wird an geeigneter Stelle in der endoskopartigen Vorrichtung oder direkt vor dem Auge oder der elektronischen Auswerteeinheit 36 vorgenommen. For fluorescence endoscopy, excitation light with different wavelengths can be coupled into the illumination device 10. By regulating the intensity of the different excitation wavelengths it can be achieved that fluorescence mechanisms which are present at different levels of light shine in comparable brightness and do not outshine each other. A corresponding blocking of the excitation light - if this is necessary - is carried out at a suitable point in the endoscope-like device or directly in front of the eye or the electronic evaluation unit 36.

Claims

Beleuchtungsvorrichtung und -verfahren für endoskopartige SystemeAnsprüche : Lighting device and method for endoscopic systems
1. Beleuchtungsvorrichtung für endoskopartige Systeme mit einer endoskopartigen Vorrichtung (16) , mindestens einem in der endoskopartigen Vorrichtung (16) geführten und angeordneten Lichtleiter zur Leitung von Licht von mindestens einer ersten Lichtquelle (12a) und einer von dieser getrennten zweiten Lichtquelle (12b, ..., 12n) an ein distales Ende der endoskopartigen Vorrichtung (16) und mit einer Steuer- und Kontrolleinrichtung (22) zur Steuerung und Einstellung der Intensitäten und/oder Wellenlängen der einzelnen Lichtquellen (12a, 12b, ... , 12n) , dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsvorichtung (10) mindestens zwei getrennte Lichtquellen (12a, 12b, ... , 12n) mit Licht mindestens zweier unterschiedlicher Wellenlängen und/oder unterschiedlicher Wellenlängenbereiche und/oder unterschiedlicher spektraler Charakteristika und unterschiedlicher oder gleicher Intensität aufweist und die Steuer- und Kontrolleinrichtung (22) derart ausgebildet ist, daß sie eine Kontrastverstärkung und/oder -regelung durch Änderung der spektralen Lichtverteilung ermöglicht.1. Illumination device for endoscope-like systems with an endoscope-like device (16), at least one light guide guided and arranged in the endoscope-like device (16) for guiding light from at least one first light source (12a) and a second light source (12b,. .., 12n) to a distal end of the endoscope-like device (16) and with a control and monitoring device (22) for controlling and setting the intensities and / or wavelengths of the individual light sources (12a, 12b, ..., 12n), characterized in that the lighting device (10) has at least two separate light sources (12a, 12b, ..., 12n) with light of at least two different wavelengths and / or different wavelength ranges and / or different spectral characteristics and different or the same intensity and the control - And control device (22) is designed such that it a strengthening and / or regulation made possible by changing the spectral light distribution.
2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht der unterschiedlichen Lichtquellen (12a, 12b, ..., 12n) über einen Lichtleiter (14) an das distale Ende (18) der endoskopartigen Vorrichtung (16) geführt wird. - 9 -2. Lighting device according to claim 1, characterized in that the light of the different light sources (12a, 12b, ..., 12n) is guided via a light guide (14) to the distal end (18) of the endoscope-like device (16). - 9 -
3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht der unterschiedlichen Lichtquellen (12a, 12b, ..., 12n) über jeweils einen separaten Lichtlei- ter (20a, 20b, ..., 20n) an das distale Ende (18) der endoskopartigen Vorrichtung (16) geführt wird.3. Lighting device according to claim 1, characterized in that the light from the different light sources (12a, 12b, ..., 12n) via a separate light guide (20a, 20b, ..., 20n) to the distal end ( 18) of the endoscope-like device (16) is guided.
4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht der unterschiedlichen Lichtquellen (12a, 12b, ..., 12n) über jeweils einen separaten Lichtleiter (20a, 20b, ... , 20n) in den einzelnen Lichtleiter (14) eingekoppelt wird, wobei der einzelne Lichtleiter (14) an das distale Ende (18) der endoskopartigen Vorrichtung (16) geführt wird.4. Lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that the light from the different light sources (12a, 12b, ..., 12n) via a separate light guide (20a, 20b, ..., 20n) in the individual light guide ( 14) is coupled in, the individual light guide (14) being guided to the distal end (18) of the endoscope-like device (16).
5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung und Einstellung der τ:-.tensitäten und/oder der Wellenlängen der einzelnen Lichtquellen (12a, 12b, ... , 12n) mittels der Steuer- uπ. Kontrolleinrichtung (22) zugeführter Referenzd? en (24, 26) erfolgt.5. Lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that the control and setting of the τ : -. Intensities and / or the wavelengths of the individual light sources (12a, 12b, ..., 12n) by means of the control uπ. Control device (22) supplied reference d? en (24, 26).
6. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzdaten (24) einen vorbestimmten, sich über die Dauer der Beleuchtung eines Objektes nicht verändernden Wert aufweisen.6. Lighting device according to claim 5, characterized in that the reference data (24) have a predetermined value which does not change over the duration of the illumination of an object.
7. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzdaten (26) sich über die Dauer der Beleuchtung eines Objektes kontinuierlich verändern und dabei jeweils an einen vorbestimmten Wert angepaßt - 10 - werden .7. Lighting device according to claim 5, characterized in that the reference data (26) change continuously over the duration of the illumination of an object and in each case adapted to a predetermined value - 10 - be.
8. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsvorrichtung (10) zur Anpassung der Referenzdaten (26) eine Referenzlichtfaser (28) zur Ermittlung aktueller Beleuchtungswerte und eine Analysevorrichtung (30) zur Auswertung der ermittelten Daten aufweist .8. Lighting device according to claim 7, characterized in that the lighting device (10) for adapting the reference data (26) has a reference optical fiber (28) for determining current lighting values and an analysis device (30) for evaluating the determined data.
9. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen (12a, 12b, ..., 12n) aus Dioden unterschiedlicher Farbe bestehen.9. Lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that the light sources (12a, 12b, ..., 12n) consist of diodes of different colors.
10. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der unterschiedlichen Lichtquellen10. Lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the different light sources
(12a, 12b, ..., 12n) zeitlich modulierbar oder pulsbar ausgebildet ist.(12a, 12b, ..., 12n) is designed to be temporally modulatable or pulsable.
11. Verfahren zur endoskopischen Beleuchtung bei welchem der zu beleuchtende Ort über mindestens einen Lichtleiter von mindestens einer ersten Lichtquelle (12a) und einer zweiten Lichtquelle (12b, ... , 12n) beleuchtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen (12a, 12b, ..., 12n) Licht mindestens zweier unterschiedlicher Wellenlängen und/oder unterschiedlicher Wellenlängenbereiche und/oder unterschiedlicher spektraler Charakteristika aufweisen und die Intensitäten und/oder Wellenlängen und/oder Wel- lenlängenbereiche und/oder die spektralen Charakteristika der einzelnen Lichtquellen (12a, 12b, ... , 12n) derart gesteuert und/oder geregelt werden, daß eine - 11 -11. A method for endoscopic illumination in which the location to be illuminated is illuminated by at least one light guide from at least a first light source (12a) and a second light source (12b, ..., 12n), characterized in that the light sources (12a, 12b , ..., 12n) have light of at least two different wavelengths and / or different wavelength ranges and / or different spectral characteristics and the intensities and / or wavelengths and / or wavelength ranges and / or the spectral characteristics of the individual light sources (12a, 12b , ..., 12n) are controlled and / or regulated in such a way that a - 11 -
Kontrastverstärkung und/oder -regelung durch Änderung der spektralen Lichtverteilung in situ erfolgt.Contrast enhancement and / or regulation takes place by changing the spectral light distribution in situ.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Farbabgleich der resultierenden spektralen Lichtverteilung über eine Steuer- und Kontrolleinrichtung (22) erfolgt.12. The method according to claim 11, characterized in that a color balance of the resulting spectral light distribution via a control and monitoring device (22).
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der unterschiedlichen Lichtquellen (12a, 12b, ... , 12n) zeitlich moduliert oder gepulst betrieben wird.13. The method according to claim 11 or 12, characterized in that at least one of the different light sources (12a, 12b, ..., 12n) is operated in a time-modulated or pulsed manner.
14. Verwendung einer Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 in der Fluoreszenzendoskopie .14. Use of an illumination device according to one of claims 1 to 11 in fluorescence endoscopy.
15. Verwendung einer Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zur Durchführung endoskopischer15. Use of a lighting device according to one of claims 1 to 11 for performing endoscopic
Eingriffe und Untersuchungen in der Medizin.Interventions and examinations in medicine.
16. Verwendung einer Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zur Durchführung endoskopischer Eingriffe und Untersuchungen im Baubereich. 16. Use of a lighting device according to one of claims 1 to 11 for performing endoscopic interventions and examinations in the construction sector.
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