DE102012202133B4

DE102012202133B4 - Elektrisches Verbindungsstück für ein Videoendoskop, Videoendoskop und Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Verbindung in einem Videoendoskop

Info

Publication number: DE102012202133B4
Application number: DE102012202133.7A
Authority: DE
Inventors: Martin Wieters; Sebastian Jungbauer; Alrun Thümen; Nils Torkuhl; Enno Ehlers
Original assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Current assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Priority date: 2012-02-13
Filing date: 2012-02-13
Publication date: 2022-02-17
Anticipated expiration: 2032-02-14
Also published as: JP6033333B2; JP2015508677A; WO2013120589A1; DE102012202133A1; CN104105993B; US20140371530A1; US9955855B2; CN104105993A

Abstract

Elektrisches Verbindungsstück für ein Videoendoskop mit einer hermetisch abgeschlossenen Videoeinheit in einem Schaft des Videoendoskops, umfassend eine wenigstens teilweise flexible Leiterplatine (30) mit Leiterbahnen, wobei die Leiterplatine (30) eine Grundfläche (31) mit Öffnungen für Kontaktstifte (11) einer hermetischen Durchführung (10) sowie einen biegbaren ersten Arm (32) und einen biegbaren zweiten Arm (33) aufweist, die in verschiedenen Richtungen von der Grundfläche (31) abzweigen, wobei der erste Arm (32) und der zweite Arm (33) an ihren von der Grundfläche (31) wegweisenden Enden jeweils eine flache Endfläche (36, 37) aufweisen, wobei die Leiterbahnen zwischen den Öffnungen an der Grundfläche (31) und elektrischen Kontaktierungsflächen (34, 35) in den Endflächen (36, 37) verlaufen, wobei die Leiterplatine (30) auf der im aufeinandergelegten Zustand der Arme (32, 33) innenliegenden Seite jeweils eine durchgehende Massefläche aufweist, wobei ein flächiger Stabilisierungskörper (40) umfasst ist, der zwischen den aufeinandergelegten Endflächen (36, 37) angeordnet ist, welcher die Endflächen (36, 37) und auch Signalleitungen auf den Endflächen (36, 37) weiter voneinander trennt, so dass eine kapazitive Kopplung der Leiterbahnen untereinander minimiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Verbindungsstück für ein Videoendoskop mit einer hermetisch abgeschlossenen Videoeinheit in einem Schaft des Videoendoskops, ein Videoendoskop, eine Verwendung und ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Verbindung in einem Videoendoskop.
Bei Videoendoskopen befindet sich an der distalen Spitze des Endoskopschafts üblicherweise eine Optik, beispielsweise ein geradeaus blickendes oder seitwärts blickendes Objektiv, an das sich ein Bildsensor oder ein Paar von Bildsensoren anschließt, der oder die das empfangene Licht in elektronische Bildinformationen umsetzen und nach proximal als elektronische Signale weiterleiten. Paare von Bildsensoren können beispielsweise bei Stereo-Videoendoskopen zur Herstellung eines räumlichen Eindrucks verwendet werden, zur Verbesserung der Farbwiedergabe, oder zur Einstellung verschiedener Empfindlichkeiten oder verschiedener Analysen, für die verschiedene optische Eigenschaften benötigt werden.
Die elektrischen Leitungen, mit denen die elektrischen Signale im Inneren des Endoskopschafts weitergeleitet werden, können Kabel mit mehreren geschirmten und ungeschirmten Litzen, flexible Leiterplatten oder ähnliches sein.
Bei Videoendoskopen der Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung befinden sich sowohl die Optik als auch der Bildsensor in einem hermetisch abgedichteten Raum. Daher muss eine hermetisch dichte Durchkontaktierung dieser elektrischen Leitungen vorhanden sein. Bei entsprechenden Videoendoskopen erfolgt die hermetisch dichte Durchkontaktierung mittels in Glas eingegossener Metallpins bzw. metallischen Kontaktstiften. Die elektrischen Leitungen werden direkt an die Metallpins angelötet.
Videoendoskope mit einer seitlichen Blickrichtung benötigen für ihre Funktion eine mechanische Bilddrehung. Bei der Bilddrehung werden die elektrischen Leitungen zwischen dem Bildsensor oder den Bildsensoren und der hermetischen Durchführung tordiert. Das Kabel wird so an die Pins der hermetischen Durchführung gelötet, dass sich dessen zentrale Achse auf der Rotationsebene der Drehung befindet. Da das Kabel auch aufgesplissen und die einzelnen Litzen an den hermetischen Verbinder gelötet werden, kann das Kabel mit wenig Kraft gleichmäßig tordiert werden.
Das Anlöten der einzelnen Litzen an die einzelnen Kontaktstifte ist allerdings aufwändig, verwechslungsanfällig, mit einem hohen Prozessrisiko verbunden und somit in der Herstellung kostspielig.
JP 2000-333903 A offenbart ein Videoendoskop mit einem hermetisch abschließbaren Innenraum und einer elektrischen Durchführung in den Innenraum. Zur Kontaktierung dient eine flexible Leiterplatte mit mehreren Armen.
US 2004/0263616 A1 betrifft ebenfalls eine Bildaufnahmevorrichtung mit einer hermetisch abgeschlossenen CCD und einer einarmigen flexiblen Leiterplatte. Die Verwendung von flexiblen Leiterplatten in Endoskopen ist auch aus US 2009/0082624 A1 bekannt.
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine entsprechende Kontaktierung in einem Videoendoskop, insbesondere mit drehbarer seitlicher Blickrichtung, zu ermöglichen, die in der Herstellung einfach ist und eine kräftearme Tordierung innerhalb des hermetisch abgeschlossenen Raums im Videoendoskop erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch ein elektrisches Verbindungsstück für ein Videoendoskop mit einer hermetisch abgeschlossenen Videoeinheit in einem Schaft des Videoendoskops, umfassend eine wenigstens teilweise flexible Leiterplatine mit Leiterbahnen, gelöst, wobei die Leiterplatine eine Grundfläche mit Öffnungen für Kontaktstifte einer hermetischen Durchführung sowie einen biegbaren ersten Arm und einen biegbaren zweiten Arm aufweist, die in verschiedenen, insbesondere entgegengesetzten, Richtungen von der Grundfläche abzweigen, wobei der erste Arm und der zweite Arm an ihren von der Grundfläche wegweisenden Enden jeweils eine flache Endfläche aufweisen, wobei die Leiterbahnen zwischen den Öffnungen an der Grundfläche und elektrischen Kontaktierungsflächen in den Endflächen verlaufen, wobei die Leiterplatine auf der im aufeinandergelegten Zustand der Arme innenliegenden Seite jeweils eine durchgehende Massefläche aufweist, wobei ein flächiger Stabilisierungskörper umfasst ist, der zwischen den aufeinandergelegten Endflächen angeordnet ist, welcher die Endflächen und auch Signalleitungen auf den Endflächen weiter voneinander trennt, so dass eine kapazitive Kopplung der Leiterbahnen untereinander minimiert wird.
Das erfindungsgemäße elektrische Verbindungsstück löst das Problem der aufwändigen Kontaktierung an die hermetische Durchführung somit dadurch, dass mittels der wenigstens teilweise flexiblen Leiterplatine eine Adapterplatine verwirklicht wird, die leicht an die hermetische Durchführung gelötet werden kann. Die Litzen des Kabels werden danach an die Kontaktierungsflächen an den Endflächen der Platine gelötet. Der Vorteil ist hierbei, dass die Anordnung der Lötpads auf der Leiterplatine planar ist, so dass die Ausführung der Lötung sehr einfach und damit kostengünstig ausfällt.
Beim Verlöten der Grundfläche mit den Kontaktstiften der hermetischen Durchführung sind die beiden Arme noch nicht aneinander gelegt, so dass die Grundfläche bzw. die Lötpads auf der Grundfläche offen zutage liegen und einfach erreichbar sind. Auch eine automatische Verlötung kann hierbei einfach erfolgen. Selbst bei einem manuellen Verlöten ist ein versehentliches Vertauschen von Kontakten an dieser Stelle ausgeschlossen.
Erfindungsgemäß weist die Leiterplatine auf der im aufeinandergelegten Zustand der Arme innenliegenden Seite jeweils eine durchgehende Massefläche auf. Die Masseflächen liegen somit zwischen den Leiterbahnen auf den Armen und schirmen diese gegeneinander ab, wodurch Signalstörungen durch Übersprechen wirksam verhindert werden. Die Masseflächen können auf ein gemeinsames Potential oder auf separate Potentiale gelegt sein.
Vorzugsweise ist oder sind die Grundfläche und/oder die Endflächen der Leiterplatine versteift und/oder weniger flexibel als die Arme. Wenn die Grundfläche versteift ist oder weniger flexibel als die Arme, ist die Grundfläche der Leiterplatine einfach auf die Kontaktstifte der hermetischen Durchführung aufschiebbar und kann auf einfache Weise an der entsprechenden Stelle fixiert werden. Dies erleichtert auch das anschließende Verlöten. Wenn die Endflächen versteift oder weniger flexibel als die Arme sind, erleichtert dies das Verbinden mit einem weiteren elektrischen Verbindungselement.
Die Versteifung stabilisiert das Verbindungsstück und verhindert ein ungewolltes sich Lösen von elektrischen Verbindungen auf dem Weg vom Bildsensor zum Handgriff des Videoendoskops.
Wenn vorzugsweise der erste Arm und der zweite Arm die gleiche Länge aufweisen und flächig aufeinander gelegt sind, wobei die Endflächen im aufeinandergelegten Zustand von der Grundfläche weg weisen und im aufeinandergelegten Zustand zusammen mit der Grundfläche ein im Wesentlichen symmetrisches Dreieck bilden, wobei die aufeinander gelegten Endflächen im Wesentlichen auf einer zentralen Achse bzw. Drehachse der Videoeinheit liegen, wird die Funktion der Verdrehung des Bildsensors im Videoendoskop erleichtert. Hierdurch wird die Bilddrehung weiterhin gewährleistet, da die elektrischen Verbindungen auf bzw. in der Nähe der Drehachse liegen. Um dieses zu erreichen, wird die Leiterplatine so ausgeführt, dass sie an zwei Seiten jeweils so gebogen wird, das sich die Enden in der Nähe der Drehachse treffen. Damit wird die Tordierung des weiteren Verbindungselements in keiner Richtung bevorzugt und somit der Verschleiß minimiert. Die Endflächen liegen aufeinander und sind möglichst symmetrisch bezüglich der zentralen Achse bzw. Drehachse angeordnet.
Weiter ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein flächiger Stabilisierungskörper umfasst ist, der zwischen den aufeinandergelegten Endflächen angeordnet ist, wobei der Stabilisierungskörper insbesondere ein Material umfasst, mittels dessen ein Übersprechen von Signalen in den Leiterbahnen der Endflächen des ersten Arms und des zweiten Arms vermindert oder verhindert wird. Der Stabilisierungskörper sorgt für eine weitere Verbesserung der Befestigung der Endflächen aneinander, so dass die Durchkontaktierung stabiler und schadensunanfälliger wird. Gleichzeitig trennt der Stabilisierungskörper die Endflächen voneinander und somit auch die Signalleitungen auf den Endflächen weiter voneinander, so dass eine kapazitive Kopplung der Leiterbahnen untereinander minimiert wird und ein Signalübersprechen effektiv verhindert wird.
Die erfindungsgemäße Ausführung der Leiterplatinen mit zwei Endflächen, die Rücken an Rücken aneinander gelegt werden, ermöglicht es, eine hohe Anzahl von Leitern durchzuverbinden, so dass auch eine Mehrzahl von Bildsensoren, beispielsweise zwei Bildsensoren, durchkontaktiert werden können.
Als Kontaktierung kann eine Verlötung an den Kontaktierungsflächen der Endflächen der Leiterplatine vorgesehen sein oder beispielsweise eine Steckverbindung, die mit einer gegebenenfalls vorproduzierten Kabelverbindung mit Steckkontakt am Bildsensor eingegangen werden kann.
Vorzugsweise ist ein Verbindungselement umfasst, das die Endflächen durchdringt und miteinander verbindet, insbesondere als beidseitige pilzköpfige Vorsprünge am Stabilisierungskörper ausgebildet ist. Damit ist eine Haltefunktion für die Endflächen und für das elektrische Verbindungsstück verwirklicht. Das Verbindungselement kann eine Verschraubung oder eine Vernietung sein. Alternativ können die Endflächen auch miteinander oder mit dem Stabilisierungskörper verklebt werden.
Die Grundfläche der Leiterplatine ist vorzugsweise mit ihren Öffnungen über Kontaktstifte einer hermetischen Durchführung gesteckt und mit den Kontaktstiften verlötet. Dabei liegt vorzugsweise die Grundfläche nicht flächig auf einer Oberfläche der hermetischen Durchführung auf, um zu verhindern, dass durch einen Kapillareffekt Lotflüssigkeit in den Zwischenspalt eindringt und Kurzschlüsse verursacht.
Vorzugsweise sind die Kontaktierungsflächen an den Endflächen mit Kontakten eines weiteren elektrischen Verbindungselements, insbesondere eines oder mehrerer Kabel oder einer oder mehrerer flexibler Leiterplatten, verbunden, wobei die Kontaktierung insbesondere durch Verlötung oder mittels einer Steckverbindung erfolgt.
Das erfindungsgemäße elektrische Verbindungsstück ist einfach in der Herstellung und es sorgt für geringe Kosten und eine hohe Prozessstabilität bei der Herstellung.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch ein Videoendoskop mit einer hermetisch abgeschlossenen Videoeinheit in einem Schaft des Endoskops mit einem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungsstück gelöst.
Schließlich wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe auch durch ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Verbindung in einem Videoendoskop mit einer hermetisch abgeschlossenen Videoeinheit in einem Schaft des Endoskops, gelöst, das dadurch weitergebildet ist, dass eine Grundfläche einer wenigstens teilweise flexiblen Leiterplatine mit Öffnungen auf Kontaktstifte einer hermetischen Durchführung der Videoeinheit gesteckt wird, die Kontaktstifte mit Kontaktflächen von Leiterbahnen an den Öffnungen der Leiterplatine verlötet werden, ein erster Arm und ein zweiter Arm aufeinander zu gebogen und Endflächen der Arme aufeinandergelegt und miteinander verbunden werden, wobei Kontaktierungsflächen der Leiterbahnen an den Endflächen an den voneinander abgewandten Seiten der Endflächen angeordnet sind, wobei anschließend elektrisch leitende Verbindungen der Endflächen mit elektrischen Leitern eines weiteren elektrischen Verbindungselements hergestellt werden, wobei die Leiterplatine auf der im aufeinandergelegten Zustand der Arme innenliegenden Seite jeweils eine durchgehende Massefläche aufweist, wobei ein flächiger Stabilisierungskörper so zwischen den aufeinandergelegten Endflächen angeordnet wird, dass die Endflächen und auch Signalleitungen auf den Endflächen weiter voneinander getrennt werden, so dass eine kapazitive Kopplung der Leiterbahnen untereinander minimiert wird. Die Endflächen werden vorzugsweise so aufeinandergelegt, dass sie beide von der Grundfläche weg weisen.
Mittels dieses erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine elektrische Verbindung hergestellt. Die weiteren zum erfindungsgemäßen Verbindungsstück genannten Bauelemente werden in weiteren Verfahrensschritten entsprechend erfindungsgemäß eingebaut.
Die zu den genannten Erfindungsgegenständen, also dem elektrischen Verbindungsstück, dem Videoendoskop und dem Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Verbindung in einem Videoendoskop, genannten Merkmale, Eigenschaften und Vorteile gelten ohne Einschränkung auch für die jeweils anderen Erfindungsgegenstände, die sich aufeinander beziehen.
Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:

1 einen Achsschnitt durch ein bekanntes Videoendoskop in schematischer Darstellung,
2 eine Seitenansicht auf ein erfindungsgemäßes Verbindungsstück und
3 eine schematische perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungsstücks gemäß 2.

In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird.
1 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung durch eine zentrale Achse eines Videoendoskops, wie es beispielsweise von der Anmelderin vertrieben wird. Es handelt sich um eine Darstellung des Endoskopschafts eines seitwärts blickenden Videoendoskops, wobei der Endoskopschaft ein Rohr 1 umfasst, das die für die Betrachtung wesentlichen Elemente des Videoendoskops hermetisch umschließt. Am distalen Ende ist es mit einem schräg stehenden Fenster 2 verschlossen, hinter dem ein Objektiv 3, das hier schematisch dargestellt ist, mittels eines Objektivrohres 4 im Rohr 1 befestigt ist. Das Objektiv 3 ist schrägblickend ausgebildet.Das proximale Ende des Rohrs 1 ist mit einer Isolierplatte bzw. einer hermetischen Durchführung 10 verschlossen, die beispielsweise als Glasverguss ausgebildet ist und die von Kontaktstiften 11 durchlaufen ist.
Proximal des Objektivrohrs 4 ist im Rohr 1 hermetisch eingeschlossen ein Innenrohr 5 mit Ringen 6 gelagert. Das Innenrohr 5 trägt in seinem distalen Endbereich in einem dort befestigten CCD-Rohr 7 einen Bildsensor 8 mit Elektronik, der einen nach distal blickenden Sensorchip, elektronische Bauelemente und dergleichen aufweist. Auf der proximalen Stirnseite der Bildsensoreinheit trägt diese Kontaktstifte 9, die parallel zur Achse des Rohrs 1 angeordnet sind.
Die Kontaktstifte 9 und die Kontaktstifte 11 sind miteinander zu verbinden. Diese Verbindung ist mittels eines tordierbaren Flachkabels oder Kabelbündels 13 ausgebildet. Beidseitig ist das Kabelbündel 13 in einzelne Kabel 14, 15 aufgespleißt, die jeweils mit einem Kontaktstift 9, 11 verlötet sind. Diese Ausführungsform erlaubt eine Drehung des Bildsensors 8 gegenüber der hermetischen Durchführung 10 und der schrägblickenden Optik 3 durch Drehen des Innenrohrs 5 mittels eines nicht dargestellten, z.B. magnetischen Drehantriebs.
Das Verlöten der Kabel 14, 15 mit den Kontaktstiften 9, 11 ist aufwendig und anfällig für Vertauschungen.
In 2 ist ein entsprechendes erfindungsgemäßes elektrisches Verbindungsstück schematisch von der Seite dargestellt. So ist auf der rechten Bildseite die hermetische Durchführung 10 in einem Gehäuse 20 dargestellt, an das sich proximal, d.h. im Bild rechts, ein Gehäuseteil 21 zur Aufnahme einer Steckverbindung sowie eine Schraubverbindungsstelle 22 anschließen.
Distal der hermetischen Durchführung 10 befinden sich herausstehende Kontaktstifte 11. Diese stehen auch auf der proximalen Seite heraus, sind jedoch durch das Gehäuse 20 perspektivisch verdeckt. Auf die distal herausstehenden Kontaktstifte 11 ist eine Grundfläche 31 einer flexiblen Leiterplatine 30 aufgesteckt, die Öffnungen aufweist, die in Größe und Anordnung den Kontaktstiften 11 an der hermetischen Durchführung 10 entsprechen. Dabei weist die Grundfläche 31 einen Abstand zur Durchführung 10 auf.
Die Grundfläche 31 läuft in 2 oben und unten in einen ersten Arm 32 und einen zweiten Arm 33 aus, die jeweils flexibel ausgebildet sind und Leiterbahnen tragen, die nicht einzeln dargestellt sind. Die flexiblen Abschnitte der Arme 32, 33 der flexiblen Leiterplatine 30 laufen in starrere Endflächen 36, 37 aus, die aufeinandergelegt sind, wobei ein Stabilisierungskörper 40 von etwas größerer Dicke zwischen die Endflächen 36, 37 eingelegt ist. Durch die Schichtung aus Endfläche 36 des ersten Arms 32, Stabilisierungskörper 40 und Endfläche 37 des zweiten Arms 33 verläuft ein Verbindungselement 41, das im Ausführungsbeispiel gemäß 2 als beidseitig pilzköpfige Vorsprünge am Stabilisierungskörper 40 ausgebildet ist. Es kann sich auch um eine Verschraubung handeln. Auch eine Verklebung der Flächen ist im Rahmen der Erfindung möglich. Die aneinandergelegten Rückseiten der Arme 32, 33 und der Endflächen 36, 37 weisen Masseflächen auf, die auf einem gemeinsamen Massepotential liegen oder über verschiedene Kontaktstifte 11 auf getrennte Massenpotentiale gelegt sein können. Die Masseflächen können blank oder elektrisch gegeneinander isoliert sein, etwa mit einer Beschichtung oder Lackierung. Die Masseflächen dienen dazu, die Leiterbahnen gegeneinander abzuschirmen, um ein Signalübersprechen zu verhindern.
Es ergibt sich eine Dreiecksform zwischen der Grundfläche 31, dem ersten Arm 32, dem zweiten Arm 33 und der Stelle, an der sich die Endflächen 36 und 37 berühren. Der Berührungspunkt liegt in der gedachten Achse der Grundfläche 31 bzw. der hermetischen Durchführung 10. Die Endflächen 36, 37 weisen von der Grundfläche 31 weg.
Am distalen Ende der Endflächen 36 und 37 sind Kontaktierungsflächen 34, 35 für eine weitere Kontaktierung mit einem weiteren Verbindungsmittel, das nicht dargestellt ist, vorhanden.
In 3 ist das Verbindungsstück aus 2 in einer perspektivischen Darstellung schematisch dargestellt. Zusätzlich zu den Details, die aus 2 ersichtlich sind, geht aus 3 noch weiter hervor, dass die Kontaktierungsflächen 34, 35 in relativ hoher Zahl am distalen Ende der Endflächen 36, 37 angeordnet sein können. Die Leiterbahnen, die von den Kontaktierungsflächen 34, 35 ausgehen, sind der Übersichtlichkeit halber nicht einzeln dargestellt. Von jeder Kontaktierungsfläche 34 oder 35 verläuft eine Leiterbahn zu einem Kontaktstift 11 an der Grundfläche 31. An dieser Stelle sind die Kontaktstiftes 11 mit den die Öffnungen umgebenden Lötpads durch eine Lötung verbunden, die vor dem Schließen der beiden Arme 32, 33 angebracht worden sind.
Die Kontaktierungsflächen 34, 35 können auf einfache Weise planar verlötet werden mit Flachkabeln, Leiterplatten oder Litzen eines nachfolgenden mehradrigen Verbindungskabels, das auch aufgesplissen sein kann. Es ist auch möglich, das distale Ende der Endflächen 36, 37 mit Haltemitteln für einen Steckkontakt auszustatten, so dass ein weiteres Kabel mit einem Stecker hierauf gesteckt werden kann, so dass eine Verlötung nicht notwendig ist.
Das elektrische Verbindungsstück gemäß 2 und 3 ist ein kompaktes und stabiles Produkt, das sich aufgrund der flexiblen Teile der Leiterplatine 30 allerdings auch in Grenzen flexibel verhält und somit die Belastbarkeit der Konstruktion erhöht. Gleichzeitig erlaubt dies eine kostengünstige und störungsfreie Prozessführung. Gleichzeitig erlaubt das erfindungsgemäße elektrische Verbindungsstück eine sichere Durchkontaktierung für einen oder mehrere Bildsensoren bei gleichzeitiger, wenig Kraft beanspruchender Drehung bzw. Tordierung der Sensorgruppe gegenüber der hermetischen Durchführung.
Bezugszeichenliste

1: Rohr
2: Fenster
3: Objektiv
4: Objektivrohr
5: Innenrohr
6: Ring
7: CCD-Rohr
8: Bildsensor mit Elektronik
9: Kontaktstifte
10: hermetische Durchführung
11: Kontaktstifte
13: Kabelbündel
14, 15: aufgespleißte Kabel
20: Gehäuse
21: weibliches Gehäuseteil
22: Schraubverbindungsstelle
30: flexible Leiterplatine
31: Grundfläche
32: erster Arm
33: zweiter Arm
34, 35: Kontaktierungsflächen
36, 37: Endflächen
40: Stabilisierungskörper
41: Verbindungselement

Claims

Elektrisches Verbindungsstück für ein Videoendoskop mit einer hermetisch abgeschlossenen Videoeinheit in einem Schaft des Videoendoskops, umfassend eine wenigstens teilweise flexible Leiterplatine (30) mit Leiterbahnen, wobei die Leiterplatine (30) eine Grundfläche (31) mit Öffnungen für Kontaktstifte (11) einer hermetischen Durchführung (10) sowie einen biegbaren ersten Arm (32) und einen biegbaren zweiten Arm (33) aufweist, die in verschiedenen Richtungen von der Grundfläche (31) abzweigen, wobei der erste Arm (32) und der zweite Arm (33) an ihren von der Grundfläche (31) wegweisenden Enden jeweils eine flache Endfläche (36, 37) aufweisen, wobei die Leiterbahnen zwischen den Öffnungen an der Grundfläche (31) und elektrischen Kontaktierungsflächen (34, 35) in den Endflächen (36, 37) verlaufen, wobei die Leiterplatine (30) auf der im aufeinandergelegten Zustand der Arme (32, 33) innenliegenden Seite jeweils eine durchgehende Massefläche aufweist, wobei ein flächiger Stabilisierungskörper (40) umfasst ist, der zwischen den aufeinandergelegten Endflächen (36, 37) angeordnet ist, welcher die Endflächen (36, 37) und auch Signalleitungen auf den Endflächen (36, 37) weiter voneinander trennt, so dass eine kapazitive Kopplung der Leiterbahnen untereinander minimiert wird.
Elektrisches Verbindungsstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundfläche (31) und/oder die Endflächen (36, 37) der Leiterplatine (30) versteift und/oder weniger flexibel als die Arme (32, 33) ist oder sind.
Elektrisches Verbindungsstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Arm (32) und der zweite Arm (33) die gleiche Länge aufweisen und flächig aufeinander gelegt sind, wobei die Endflächen (36, 37) im aufeinandergelegten Zustand von der Grundfläche (31) weg weisen und im aufeinandergelegten Zustand zusammen mit der Grundfläche (31) ein im Wesentlichen symmetrisches Dreieck bilden, wobei die aufeinander gelegten Endflächen (36, 37) im Wesentlichen auf einer zentralen Achse oder Drehachse der Videoeinheit liegen.
Elektrisches Verbindungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisierungskörper (40) ein Material umfasst, mittels dessen ein Übersprechen von Signalen in den Leiterbahnen der Endflächen (36, 37) des ersten Arms (32) und des zweiten Arms (33) vermindert wird.
Elektrisches Verbindungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbindungselement (41) umfasst ist, das die Endflächen (36, 37) durchdringt und miteinander verbindet.
Elektrisches Verbindungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundfläche (31) der Leiterplatine (30) mit ihren Öffnungen über Kontaktstifte (11) einer hermetischen Durchführung (10) gesteckt und mit den Kontaktstiften (11) verlötet ist.
Elektrisches Verbindungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungsflächen (34, 35) an den Endflächen (36, 37) mit Kontakten eines weiteren elektrischen Verbindungselements verbunden sind.
Videoendoskop mit einer hermetisch abgeschlossenen Videoeinheit in einem Schaft des Endoskops mit einem elektrischen Verbindungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Verbindung in einem Videoendoskop mit einer hermetisch abgeschlossenen Videoeinheit in einem Schaft des Endoskops, wobei eine Grundfläche (31) einer wenigstens teilweise flexiblen Leiterplatine (30) mit Öffnungen auf Kontaktstifte (11) einer hermetischen Durchführung (10) der Videoeinheit gesteckt wird, die Kontaktstifte (11) mit Kontaktflächen von Leiterbahnen an den Öffnungen der Leiterplatine (30) verlötet werden, ein erster Arm (32) und ein zweiter Arm (33) aufeinander zu gebogen und Endflächen (36, 37) der Arme (32, 33) aufeinandergelegt und miteinander verbunden werden, wobei Kontaktierungsflächen (34, 35) der Leiterbahnen an den Endflächen (36, 37) an den voneinander abgewandten Seiten der Endflächen (36, 37) angeordnet sind, wobei anschließend elektrisch leitende Verbindungen der Endflächen (36, 37) mit elektrischen Leitern eines weiteren elektrischen Verbindungselements hergestellt werden, wobei die Leiterplatine (30) auf der im aufeinandergelegten Zustand der Arme (32, 33) innenliegenden Seite jeweils eine durchgehende Massefläche aufweist, wobei ein flächiger Stabilisierungskörper (40) so zwischen den aufeinandergelegten Endflächen (36, 37) angeordnet wird, dass die Endflächen (36, 37) und auch Signalleitungen auf den Endflächen (36, 37) weiter voneinander getrennt werden, so dass eine kapazitive Kopplung der Leiterbahnen untereinander minimiert wird.