EP3727127A1 - Videoendoskop - Google Patents

Videoendoskop

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Publication number
EP3727127A1
EP3727127A1 EP18826199.4A EP18826199A EP3727127A1 EP 3727127 A1 EP3727127 A1 EP 3727127A1 EP 18826199 A EP18826199 A EP 18826199A EP 3727127 A1 EP3727127 A1 EP 3727127A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
shaft
video endoscope
tubular sleeve
image converter
signal line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18826199.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alrun THÜMEN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Winter and Ibe GmbH
Original Assignee
Olympus Winter and Ibe GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Winter and Ibe GmbH filed Critical Olympus Winter and Ibe GmbH
Publication of EP3727127A1 publication Critical patent/EP3727127A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00112—Connection or coupling means
    • A61B1/00121—Connectors, fasteners and adapters, e.g. on the endoscope handle
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
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    • A61B1/00071—Insertion part of the endoscope body
    • A61B1/0008—Insertion part of the endoscope body characterised by distal tip features
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    • A61B1/05—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by the image sensor, e.g. camera, being in the distal end portion
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    • A61B1/051—Details of CCD assembly
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2476—Non-optical details, e.g. housings, mountings, supports
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2476—Non-optical details, e.g. housings, mountings, supports
    • G02B23/2484—Arrangements in relation to a camera or imaging device
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/16—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors
    • A61B2562/166—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors the sensor is mounted on a specially adapted printed circuit board

Definitions

  • the invention relates to a video endoscope, comprising an elongate shaft having a distal end and a proximal end, a lens disposed at the distal end of the shaft, and at least one image converter disposed proximal to the lens in the shaft, wherein the at least one image converter of a tubular sleeve which is arranged rotatably in the shaft about a longitudinal axis of the shaft, and wherein the at least one image converter is connected via a flexible signal line with a connection element arranged at the proximal end of the shaft
  • Video endoscopes are used in medicine and technology to study hard-to-reach cavities.
  • endoscopes have an elongate shaft with a proximal end, that is arranged close to the user, and a distal end, that is to say remote from the user.
  • the shaft can be flexible or rigid.
  • a lens is arranged, which images an image of the cavity to be examined on an electronic image converter.
  • the image converter converts this image into electrical video signals.
  • the image converter may be, for example, a CCD or CMOS chip.
  • the video signals generated by the image converter are conducted via a signal line to the proximal end of the shaft, where they are output via a connection element, if necessary after an electronic preprocessing.
  • the endoscope shaft is rotated about its longitudinal axis during use, for example to obtain a better viewing angle to a detail of interest, then the horizon position of a video image reproduced from the video data is rotated
  • the image converter is often rotatably mounted in the shaft about the longitudinal axis of the shaft.
  • the image converter is mounted in a tubular sleeve, which in turn is rotatably mounted in the shaft. The rotation of the sleeve can
  • a magnetic coupling which is the rotation of a Rotary ring arranged outside of the shaft transmits through the shaft to the tubular sleeve.
  • the connecting element at the proximal end of the shaft is usually hermetically sealed to the proximal end of the shaft and thus can not rotate with the tubular sleeve. Therefore, between the image converter and the
  • Connection element used a flexible signal line.
  • a corresponding video endoscope is known, for example, from DE102007009292A1.
  • a video endoscope comprising an elongated shaft having a distal end and a proximal end, a lens disposed at the distal end of the shaft, and at least one image converter disposed proximal to the lens in the shaft, wherein the at least one image converter is surrounded by a tubular sleeve which is arranged rotatably in the shaft about a longitudinal axis of the shaft, and wherein the at least one image converter is connected via a flexible signal line to a connection element arranged at the proximal end of the shaft, which is further developed thereby; that the flexible signal line is releasably secured in the tubular sleeve by means of a position securing element.
  • the flexible signal line may comprise a flexible printed circuit board. Flexible printed circuit boards are easier to contact than cables, for example, and at the same time have a smoother
  • a video endoscope according to the invention may comprise two image transducers arranged in a common tubular sleeve.
  • two imagers are used in 3D video endoscopes to enable stereo endoscopic imaging.
  • the connection points of the image converter with the signal lines are particularly sensitive because of the cramped space.
  • the flexible signal line of a corresponding video endoscope may comprise a separate flexible printed circuit board for each image converter.
  • the position securing element can be inserted from the outside into the tubular sleeve.
  • the position securing element can be introduced particularly simply after the connection of the flexible signal line to the image converter, in order to fix the signal line.
  • the position securing element may have a slot-shaped receptacle for the at least one flexible printed circuit board.
  • the position securing element can then be inserted into the tubular sleeve in such a way that the slot-shaped receptacle slides over the flexible printed circuit board and fixes it in the process.
  • the position assurance element may consist of two sub-elements, which deform so elastically when inserted into the tubular sleeve, preferably mutually, that the at least one flexible circuit board is fixed non-positively in the slot-shaped receptacle.
  • opposing walls of the slit-shaped receptacle of a partial element can be compressed by the other partial element, whereby the flexible circuit board is clamped between the walls.
  • Each of the two sub-elements may have a slot-shaped receptacle for a flexible printed circuit board. It may then be first used in the tubular sleeve so that the slot-shaped receptacle of the first sub-element engages over a first flexible circuit board, the first sub-element. Subsequently, the second sub-element can be used so that the slot-shaped receptacle of the second sub-element engages over a second flexible printed circuit board.
  • one of the two sub-elements may have two slot-shaped receptacles for each flexible printed circuit board.
  • the second sub-element is used in this case only for elastic deformation of the first sub-element to fix the flexible circuit boards in this.
  • Fig. 5 a sectional view through another video endoscope
  • FIG. 1 shows a video endoscope 1.
  • the video endoscope 1 has a
  • a handle 5 is arranged, by means of which the
  • Video endoscope 1 can be held and operated.
  • an unillustrated lens is arranged, the viewing direction is aligned in the direction of the arrow 6.
  • the viewing direction of the lens can be rotated about its longitudinal axis.
  • a rotary ring 7 serves to control the horizon position of an image taken by the video endoscope 1.
  • the video signals generated by the video endoscope 1 are output via a cable 8.
  • Figure 2 the internal structure of the video endoscope 1 is shown schematically.
  • the distal end 3 of the shaft 2 is hermetically sealed by a window 10.
  • a distal lens assembly 11 Behind the window 10 is a distal lens assembly 11, which is a
  • Prism assembly 12 and a lens 13 includes.
  • the distal lens assembly 1 1 is rotatably connected to the shaft 2.
  • a tubular sleeve 15 is provided in the shaft 2, which is rotatable about a longitudinal axis of the shaft 2.
  • the tubular sleeve is coupled via magnets 16 with the rotary ring 7 such that rotation of the rotary ring 7 is transmitted to the tubular sleeve 15 about the longitudinal axis of the video endoscope 1.
  • a proximal objective part 17 and an electronic image converter 18 are mounted in the tubular sleeve 15 in a rotating manner.
  • a flexible signal line 19 connects the image sensor 18 with a connection element 20 at the proximal end 4 of the shaft 2.
  • the connection element 20 is inserted hermetically sealed into the shaft 2.
  • Signal processing unit 21 processes the signals and outputs them via a cable 8.
  • the user can rotate the handle s. It also rotates firmly with this connected shaft 2 and the distal lens assembly 11. In order not to lose the horizon position of the image, the user keeps the rotating ring 7 so that it does not rotate. Accordingly, the tubular sleeve 15 is not rotated with the proximal lens assembly 17 and the image converter 18, and the horizon position of the recorded image remains constant.
  • a position securing element 25 is provided which removably fixes the signal line 19 in the tubular sleeve 15.
  • the torsional forces in the signal line 19 are received by the position-securing element 25 and delivered to the tubular sleeve 15, without any connection points of the signal line are loaded with the image converter.
  • the position assurance element 25 is designed to be detachable to allow disassembly of the video endoscope 1, for example, for maintenance purposes.
  • connection points of the signal line 19 with the connection element 20 are likewise loaded by the torsion of the signal line 19. However, in the area of
  • FIG. 3 the internal structure of another video endoscope 100 according to the invention is shown in fragmentary form.
  • FIGS. 4a to 4d show sectional views of the video endoscope shown in FIG. 3 along the planes A-A (FIG. 4a), B-B (FIG. 4b), C-C (FIG. 4c) and D-D (FIG. 4d).
  • the video endoscope 100 which is embodied as a stereo video endoscope, in turn comprises a shaft 101 and a tubular sleeve 102 rotatably mounted in the shaft 101.
  • a tubular sleeve 102 In the tubular sleeve 102, there are two proximal lens sections
  • Prism blocks 103,104 arranged parallel to each other, of which only the prism block 103 in Figure 3 is visible.
  • the prism blocks deflect beam paths coming from a distal lens section, not shown, by 90 ° onto two image converters 105, 106, of which only image converter 105 is visible in FIG.
  • the prism blocks 103, 104 and the image converters 105, 106 are fastened to a support element 107, which is connected in rotation to the tubular sleeve 102.
  • the support member 107 additionally acts as a heat sink and heat sink for the electrical heat loss of the image converter 105,106.
  • the image sensors 105, 106 are connected to pre-circuits 108, 109, which
  • the video signals are passed via transition printed circuit boards 1 10.1 1 1 to flexible signal conductors 1 12,113, which extend to the proximal end of the shaft 101, not shown. Of the signal conductors 1 12.1 13, only the signal conductor 1 13 in Figure 3 is visible.
  • the signal conductors 112, 113 are designed as flexible printed circuit boards.
  • the transition printed circuit boards 1 10.1 1 1 and the signal conductors 1 12.1 13 each carry a plurality of individual conductor tracks, which are not shown for clarity. In a connection region 1 14, the conductor tracks of the signal conductors 1 12,1 13 are soldered to the printed conductors of the transition printed circuit boards 1 10,11 1 connected.
  • transition printed circuit boards 1 10.1 1 1 are angled in their proximal region by an angle of approximately 90 ° to the longitudinal axis of the video endoscope 100 out.
  • the signal conductors 112, 113 can be as close as possible to the longitudinal axis of the video endoscope 100
  • the signal conductors 1 12,1 13 are twisted.
  • the signal conductors 112, 113 are proximal to the latter
  • Position assurance element 115 consists of two sub-elements 118,117, which are inserted from opposite sides into the sleeve 102.
  • the sub-elements 118,117 each have a slot-shaped receptacle 1 18,1 19, which each receive one of the signal conductors 112,113.
  • the sub-elements 116.1 17 are designed so that they deform each other elastically when inserted into the sleeve 102.
  • the signal conductors 1 12.1 13 in the slot-shaped receptacles 1 18,119 fixed non-positively.
  • the sub-elements 118,117 have mushroom-shaped extensions 120,121, which on the one hand prevent too deep insertion of the sub-elements 1 16,17 into the sleeve 102, and on the other hand simplify removal of the sub-elements 1 18,17 from the sleeve 102 when the video endoscope 100 is to be dismantled for maintenance or repair purposes.
  • the sub-elements 118,117 can be made for example by injection molding of a plastic material.
  • the plastic material should be as little as possible abrasive to damage the signal conductor 1 12.1 13 during assembly or disassembly of the
  • FIG. 5 another video endoscope 200 is shown in section, which largely corresponds to the video endoscope 100.
  • FIG. 5 shows a section through a plane which corresponds to the plane D - D of FIG.
  • Corresponding elements are in the Figure provided with a reference number increased by 100 and will not be explained again in detail.
  • the video endoscope 200 differs from the video endoscope 100 in that here the partial element 216 has two slot-shaped receptacles 218, 219, which receive the signal conductors 212, 212.
  • the partial element 217 has a wide receptacle 225, which encompasses the entire partial element 216 and thereby fixes the signal conductors 212, 233 in a force-locking manner.

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Abstract

Es wird ein Videoendoskop vorgestellt, aufweisend einen langgestreckten Schaft (2, 101, 201) mit einem distalen Ende (3) und einem proximalen Ende (4), einem am distalen Ende (4) des Schafts (2, 101, 201) angeordneten Objektiv, sowie wenigstens einem Bildwandler (18, 105, 106), der proximal zum Objektiv in dem Schaft (2, 101, 201) angeordnet ist, wobei der wenigstens eine Bildwandler (18, 105, 106) von einer rohrförmigen Hülse (15, 102, 202) umgeben ist, welche um eine Längsachse des Schafts (2, 101, 201) drehbar in dem Schaft (2, 101, 201) angeordnet ist, und wobei der wenigstens eine Bildwandler (18, 105, 106) über eine flexible Signalleitung (19, 112, 113, 212, 213) mit einem am proximalen Ende (4) des Schafts (2, 101, 201) angeordneten Anschlusselement (20) verbunden ist. Das Videoendoskop zeichnet sich dadurch aus, dass die flexible Signalleitung (19, 112, 113, 212, 213) mittels eines Lagesicherungselements (25, 115, 215) lösbar in der rohrförmigen Hülse (102, 202) befestigt ist.

Description

Videoendoskop
Die Erfindung betrifft ein Videoendoskop, aufweisend einen langgestreckten Schaft mit einem distalen Ende und einem proximalen Ende, einem am distalen Ende des Schafts angeordneten Objektiv, sowie wenigstens einem Bildwandler, der proximal zum Objektiv in dem Schaft angeordnet ist, wobei der wenigstens eine Bildwandler von einer rohrförmigen Hülse umgeben ist, welche um eine Längsachse des Schafts drehbar in dem Schaft angeordnet ist, und wobei der wenigstens eine Bildwandler über eine flexible Signalleitung mit einem am proximalen Ende des Schafts angeordneten Anschlusselement verbunden ist
Videoendoskope werden in der Medizin und in der Technik eingesetzt, um schwer zugängliche Hohlräume zu untersuchen. Dazu weisen Endoskope einen langgestreckten Schaft auf mit einem proximalen, also nah beim Benutzer angeordneten, Ende und einem distalen, also vom Benutzer entfernten Ende, auf. Der Schaft kann dabei flexibel oder starr sein.
Am distalen Ende des Schafts ist ein Objektiv angeordnet, welches ein Bild des zu untersuchenden Hohlraums auf einen elektronischen Bildwandler abbildet. Der Bildwandler setzt dieses Bild in elektrische Videosignale um. Bei dem Bildwandler kann es sich beispielsweise um einen CCD- oder CMOS-Chip handeln.
Die von dem Bildwandler erzeugten Videosignale werden über eine Signalleitung an das proximale Ende des Schafts geleitet, wo sie, ggf nach einer elektronischen Vorverarbeitung, über ein Anschlusselement ausgegeben werden.
Wird der Endoskopschaft während des Einsatzes um seine Längsachse gedreht, um beispielsweise einen besseren Blickwinkel auf ein interessierendes Detail zu erhalten, so verdreht sich die Horizontlage eines aus den Videodaten reproduzierten Videobildes
Dadurch wird es dem Benutzer des Videoendoskops erschwert, sich auf dem Videobild zu orientieren. Dieses Problem tritt verschärft auf, wenn das Videoendoskop eine seitliche oder gar veränderliche Blickrichtung aufweist.
Um hier Abhilfe zu schaffen, ist der Bildwandler in dem Schaft oftmals um die Längsachse des Schafts drehbar gelagert. Dazu ist der Bildwandler in einer rohrförmigen Hülse befestigt, welche ihrerseits drehbar in dem Schaft gelagert ist. Die Drehung der Hülse kann
beispielsweise über eine magnetische Kupplung erfolgen, welche die Drehung eines außerhalb des Schafts angeordneten Drehrings durch den Schaft auf die rohrförmige Hülse überträgt.
Das Anschlusselement am proximalen Ende des Schafts ist in der Regel hermetisch dichtend mit dem proximalen Ende des Schafts verbunden und kann sich somit nicht mit der rohrförmigen Hülse mitdrehen. Daher wird zwischen dem Bildwandler und dem
Anschlusselement eine flexible Signalleitung eingesetzt.
Ein entsprechendes Videoendoskop ist beispielsweise aus der DE102007009292A1 bekannt.
Bei entsprechenden Videoendoskopen besteht das Problem, dass die flexible Signalleitung verschiedenen mechanischen Belastungen ausgesetzt ist. Dies sind zum einen in
Längsrichtung des Schafts wirkende Druck- und/oder Zugkräfte, welche durch
unterschiedlichen Temperaturausdehnung der einzelnen Komponenten entstehen können. Zum anderen entstehen bei der Verdrehung der rohrförmigen Hülse in dem Schaft
Torsionskräfte
Die entsprechenden Kräfte wirken auf die Verbindungsstelle der Signalleitung mit dem Bildwandler, bzw weiterer mit dem Bildwandler in Verbindung stehender Schaltungen Da solche Verbindungsstellen angesichts der engen Platzverhältnisse am distalen Ende eines Videoendoskops klein und empfindlich sind, besteht die Gefahr, dass die Verbindungsstellen beschädigt werden. Hierdurch wird im ungünstigsten Fall das Videoendoskop unbenutzbar.
Es besteht daher die Aufgabe der Erfindung darin, ein Videoendoskop bereitzustellen, welches hinsichtlich der oben beschriebenen Problematik verbessert ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Videoendoskop, aufweisend einen langgestreckten Schaft mit einem distalen Ende und einem proximalen Ende, einem am distalen Ende des Schafts angeordneten Objektiv, sowie wenigstens einem Bildwandler, der proximal zum Objektiv in dem Schaft angeordnet ist, wobei der wenigstens eine Bildwandler von einer rohrförmigen Hülse umgeben ist, welche um eine Längsachse des Schafts drehbar in dem Schaft angeordnet ist, und wobei der wenigstens eine Bildwandler über eine flexible Signalleitung mit einem am proximalen Ende des Schafts angeordneten Anschlusselement verbunden ist, welches dadurch weitergebildet ist, dass die flexible Signalleitung mittels eines Lagesicherungselements lösbar in der rohrförmigen Hülse befestigt ist. Durch die Befestigung der Signalleitung in der rohrförmigen Hülse wird erreicht, dass auf die Signalieitung wirkende Kräfte über das Lagesicherungselement in die rohrförmige Hülse abgeleitet werden, ohne Verbindungsstellen der Signalleitung am distalen Ende des Schafts zu belasten. Die Gefahr einer Beschädigung der Verbindungsstellen kann somit nahezu vollständig ausgeschlossen werden ln einer möglichen Ausführung eines Videoendoskops gemäß der Erfindung kann die flexible Signalleitung eine flexible Leiterplatte umfassen. Flexible Leiterplatten sind leichter zu kontaktieren als beispielsweise Kabel, und weisen gleichzeitig ein gleichmäßigeres
Biegeverhalten auf.
Ein Videoendoskop gemäß der Erfindung kann zwei Bildwandler aufweisen, welche in einer gemeinsamen rohrförmigen Hülse angeordnet sind. Zwei Bildwandler werden beispielsweise in 3D-Videoendoskopen eingesetzt, um stereoendoskopische Aufnahmen zu ermöglichen. Bei solchen 3D-Videoendoskopen sind die Verbindungsstellen der Bildwandler mit den Signalleitungen wegen des beengten Bauraums besonders empfindlich.
Entsprechend kann die flexible Signalleitung eines entsprechenden Videoendoskops für jeden Bildwandler eine separate flexible Leiterplatte umfassen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung eines Videoendoskops nach der Erfindung ist das Lagesicherungselement von außen in die rohrförmige Hülse einführbar. Dadurch kann das Lagesicherungselement besonders einfach nach der Verbindung der flexiblen Signalleitung mit dem Bildwandler eingebracht werden, um die Signalleitung zu fixieren.
In einer vorteilhaften Variante eines Videoendoskops gemäß der Erfindung kann das Lagesicherungselement eine schlitzförmige Aufnahme für die wenigstens eine flexible Leiterplatte aufweisen. Das Lagesicherungselement kann dann so in die rohrförmige Hülse eingeführt werden, dass die schlitzförmige Aufnahme über die flexible Leiterplatte gleitet und diese dabei fixiert.
In einer besonders bevorzugten Ausführung eines Videoendoskops nach der Erfindung kann das Lagesicherungselement aus zwei Teilelementen bestehen, welche sich beim Einführen in die rohrförmige Hülse so, vorzugsweise gegenseitig, elastisch verformen, dass die wenigstens eine flexible Leiterplatte in der schlitzförmigen Aufnahme kraftschlüssig befestigt wird. Dabei können beispielsweise sich gegenüberliegende Wände der schlitzförmigen Aufnahme eines Teilelements durch das andere Teilelement zusammengedrückt werden, wodurch die flexible Leiterplatte zwischen den Wänden eingeklemmt wird.
Jedes der beiden Teilelemente kann dabei eine schlitzförmige Aufnahme für eine flexible Leiterplatte aufweisen. Es kann dann zunächst das erste Teilelement so in die rohrförmige Hülse eingesetzt werden, dass die schlitzförmige Aufnahme des ersten Teilelements über eine erste flexible Leiterplatte greift. Anschließend kann das zweite Teilelement so eingesetzt werden, dass die schlitzförmige Aufnahme des zweiten Teilelements über eine zweite flexible Leiterplatte greift.
Alternativ kann eines der beiden Teilelemente zwei schlitzförmige Aufnahmen für jeweils eine flexible Leiterplatte aufweisen. Das zweite Teilelement dient in diesem Fall nur zur elastischen Verformung des ersten Teilelements, um die flexiblen Leiterplatten in diesem zu fixieren.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger exemplarischer Darstellungen näher erläutert. Diese Darstellungen dienen nur zum besseren Verständnis der Erfindung, und stellen keine Einschränkung des Erfindungsgegenstandes dar.
Es zeigen:
Fig 1 : Ein Videoendoskop,
Fig 2: den inneren Aufbau eines Videoendoskops,
Fig 3: den inneren Aufbau eines weiteren Endoskops,
Fig 4a - 4d: Schnittdarstellungen des Videoendoskops nach Figur 3,
Fig. 5: eine Schnittdarstellung durch ein weiteres Videoendoskop
In Figur 1 ist ein Videoendoskop 1 dargestellt. Das Videoendoskop 1 weist einen
langgestreckten Schaft 2 mit einem distalen Ende 3 und einem proximalen Ende 4 auf. Am proximalen Ende 4 des Schafts 2 ist ein Handgriff 5 angeordnet, mittels dessen das
Videoendoskop 1 gehalten und bedient werden kann.
Am distalen Ende 3 des Schafts 2 ist ein nicht dargestelltes Objektiv angeordnet, dessen Blickrichtung in Richtung des Pfeils 6 ausgerichtet ist. Durch Drehen des Videoendoskops 1 kann die Blickrichtung des Objektivs um dessen Längsachse rotiert werden. Ein Drehring 7 dient dazu, die Horizontlage eines vom Videoendoskop 1 aufgenommenen Bildes zu kontrollieren. Die von dem Videoendoskop 1 erzeugten Videosignale werden über ein Kabel 8 ausgegeben. In Figur 2 ist der innere Aufbau des Videoendoskops 1 schematisch dargestellt.
Das distale Ende 3 des Schafts 2 ist durch ein Fenster 10 hermetisch verschlossen. Hinter dem Fenster 10 befindet sich eine distale Objektivbaugruppe 11 , welche eine
Prismenbaugruppe 12 sowie eine Linse 13 umfasst. Die distale Objektivbaugruppe 1 1 ist drehtest mit dem Schaft 2 verbunden.
Weiterhin ist in dem Schaft 2 eine rohrförmige Hülse 15 vorgesehen, welche um eine Längsachse des Schafts 2 drehbar ist. Die rohrförmige Hülse ist über Magnete 16 mit dem Drehring 7 dergestalt gekoppelt, dass eine Drehung des Drehrings 7 um de Längsachse des Videoendoskops 1 auf die rohrförmige Hülse 15 übertragen wird.
Am distalen Ende der rohrförmigen Hülse 15 ist ein proximaler Objektivteil 17 sowie ein elektronischer Bildwandler 18 drehtest in der rohrförmigen Hülse 15 befestigt. Eine flexible Signalleitung 19 verbindet den Bildsensor 18 mit einem Anschlusselement 20 am proximalen Ende 4 des Schafts 2. Das Anschlusselement 20 ist hermetisch dichtend in den Schaft 2 eingesetzt.
Elektrische Signale des Bildsensors 18 werden über die flexible Signalleitung 19 zum Anschlusselement 20 übertragen und dort aus dem Schaft 2 herausgeführt. Eine
Signalverarbeitungseinheit 21 verarbeitet die Signale und gibt diese über ein Kabel 8 aus.
Um die Blickrichtung des Videoendoskops anzupassen, kann der Benutzer den Handgriff s drehen. Dabei dreht sich auch der fest mit diesem verbundene Schaft 2 sowie die distale Objektivbaugruppe 11. Um dabei die Horizontlage des Bildes nicht zu verlieren, hält der Benutzer den Drehring 7 fest, so dass dieser sich nicht mitdreht. Entsprechend wird auch die rohrförmige Hülse 15 mit der proximalen Objektivbaugruppe 17 und dem Bildwandler 18 nicht gedreht, und die Horizontlage des aufgenommenen Bildes bleibt konstant.
Die relative Drehung zwischen der rohrförmigen Hülse 15 und dem Schaft führt zu einer Torsion der Signalleitung 19. Dadurch werden die Verbindungen der Signalleitung 19 mit dem Bildwandler 18 mechanisch belastet.
Um diese Belastung zu reduzieren ist ein Lagesicherungselement 25 vorgesehen, welches die Signalleitung 19 lösbar in der rohrförmigen Hülse 15 befestigt. Dadurch werden die Torsionskräfte in der Signalleitung 19 von dem Lagesicherungselement 25 aufgenommen und an die rohrförmige Hülse 15 abgegeben, ohne dass Verbindungsstellen der Signalleitung mit dem Bildwandler belastet werden.
Das Lagesicherungselement 25 ist dabei lösbar ausgeführt, um eine Demontage des Videoendoskops 1 , beispielsweise zu Wartungszwecken, zu ermöglichen.
Die Verbindungsstellen der Signalleitung 19 mit dem Anschlusselement 20 werden ebenfalls durch die Torsion der Signalleitung 19 belastet. Allerdings ist im Bereich des
Anschlusselements 20 deutlich mehr Bauraum verfügbar, so dass diese Verbindungsstellen mechanisch stabiler ausgeführt werden können. ln Figur 3 ist der innere Aufbau eins weiteren Videoendoskops 100 gemäß der Erfindung ausschnittsweise dargestellt. Die Figuren 4a bis 4d zeigen Schnittdarstellungen des in Figur 3 dargestellten Videoendoskops entlang der Ebenen A - A (Fig 4a), B - B (Fig 4b), C - C (Fig. 4c) und D -D (Fig 4d).
Das Videoendoskop 100, welches als Stereo-Videoendoskop ausgeführt ist, umfasst wiederum einen Schaft 101 und eine in dem Schaft 101 drehbar gelagerte rohrförmige Hülse 102 In der rohrförmigen Hülse 102 sind als proximale Objektivabschnitte zwei
Prismenblöcke 103,104 parallel zueinander angeordnet, von denen nur der Prismenblock 103 in Figur 3 sichtbar ist. Die Prismenblöcke lenken aus einem nicht dargestellten distalen Objektivabschnitt kommende Strahlengänge um 90° auf zwei Bildwandler 105,106 ab, von denen in Figur 3 nur Bildwandler 105 sichtbar ist.
Die Prismenblöcke 103,104 und die Bildwandler 105,106 sind an einem Tragelement 107 befestigt, welches drehtest mit der rohrförmigen Hülse 102 verbunden ist. Das Trageiement 107 wirkt zusätzlich als Wärmesenke und Wärmeableiter für die elektrische Verlustwärme der Bildwandler 105,106.
Die Bildaufnehmer 105,106 sind mit Vorschaltungen 108,109 verbunden, welche
Bildinformationen aus den Bildwandlern 105,106 auslesen und in Videosignale umsetzen. Die Videosignale werden über Übergangs-Leiterplatinen 1 10,1 1 1 zu flexiblen Signalleitern 1 12,113 geleitet, welche sich bis zum nicht dargestellten proximalen Ende des Schafts 101 erstrecken. Von den Signalleitern 1 12,1 13 ist nur der Signalleiter 1 13 in Figur 3 sichtbar. Die Signalleiter 112,113 sind als flexible Leiterplatten ausgeführt. Die Übergangs-Leiterplatinen 1 10,1 1 1 und die Signaileiter 1 12,1 13 tragen jeweils eine Mehrzahl von einzelnen Leiterbahnen, die der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind. In einem Verbindungsbereich 1 14 sind die Leiterbahnen der Signalleiter 1 12,1 13 über Lötungen mit den Leiterbahnen der Übergangs-Leiterplatinen 1 10,11 1 verbunden.
Die Übergangs-Leiterplatinen 1 10,1 1 1 sind in ihrem proximalen Bereich um einen Winkel von etwa 90° zum Längsachse des Videoendoskops 100 hin abgewinkelt. Dadurch können die Signalleiter 112,113 möglichst dicht an Längsachse des Videoendoskops 100
angeordnet werden.
Wenn die Hülse 102 in dem Schaft 101 gedreht wird, werden die Signalleiter 1 12,1 13 verdrillt. Um zu verhindern, dass daraus resultierende Torsionskräfte die Lötstellen im Verbindungsbereich 1 14 schädigen, sind die Signalleiter 112,113 proximal von dem
Verbindungsbereich 1 14 durch ein Lagesicherungselement 115 fixiert. Das
Lagesicherungselement 115 besteht aus zwei Teilelementen 118,117, welche von entgegengesetzten Seiten in die Hülse 102 eingeführt sind.
Die Teilelemente 118,117 weisen jeweils eine schlitzförmige Aufnahme 1 18,1 19 auf, welche jeweils einen der Signalleiter 112,113 aufnehmen. Dabei sind die Teilelemente 116,1 17 so ausgeführt, dass sie sich bei dem Einsetzen in die Hülse 102 gegenseitig elastisch verformen. Hierdurch werden die Signalleiter 1 12,1 13 in den schlitzförmigen Aufnahmen 1 18,119 kraftschlüssig fixiert.
An den äußeren Enden weisen die Teilelemente 118,117 pilzförmige Erweiterungen 120,121 auf, welche zum einen ein zu tiefes Einschieben der Teilelemente 1 16,1 17 in die Hülse 102 verhindern, und zum anderen ein Entfernen der Teilelemente 1 18,1 17 aus der Hülse 102 vereinfachen, wenn das Videoendoskop 100 zu Wartungs- oder Reparaturzwecken demontiert werden soll.
Die Teilelemente 118,117 können beispielsweise im Spritzguss aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein. Dabei sollte das Kunststoffmaterial möglichst wenig abrasiv sein, um eine Beschädigung der Signalleiter 1 12,1 13 bei der Montage bzw. Demontage des
Videoendoskops 100 zu vermeiden.
In Figur 5 ist ein weiteres Videoendoskop 200 im Schnitt dargestellt, welches weitestgehend dem Videoendoskop 100 entspricht. Figur 5 zeigt dabei einen Schnitt durch eine Ebene, welche der Ebene D - D der Figur 3 entspricht. Sich entsprechende Elemente sind in der Figur mit einem um 100 erhöhten Bezugszeichen versehen und werden nicht erneut im Detail erläutert.
Das Videoendoskop 200 unterscheidet sich vom Videoendoskop 100 dadurch, dass hier das Teilelement 216 zwei schlitzförmige Aufnahmen 218,219 aufweist, welche die Signalleiter 212,213 aufnehmen. Das Teilelement 217 hingegen weist eine breite Aufnahme 225 auf, welche das komplette Teilelement 216 umgreift und dadurch die Signalleiter 212,213 kraftschlüssig fixiert.

Claims

1 Videoendoskop, aufweisend
einen langgestreckten Schaft (2,101 ,201 ) mit einem distalen Ende (3) und einem proximalen Ende (4),
einem am distalen Ende (4) des Schafts (2,101 ,201 ) angeordneten Objektiv, sowie
wenigstens einem Bildwandler (18,105,106), der proximal zum Objektiv in dem Schaft (2,101 ,201 ) angeordnet ist,
wobei der wenigstens eine Bildwandler (18,105,106) von einer rohrförmigen Hülse
(15.102.202) umgeben ist, welche um eine Längsachse des Schafts (2,101 ,201 ) drehbar in dem Schaft (2,101 ,201 ) angeordnet ist, und wobei der wenigstens eine Bildwandler (18,105,106) über eine flexible Signalleitung (19,1 12,113,212,213) mit einem am proximalen Ende (4) des Schafts (2,101 ,201 ) angeordneten
Anschlusselement (20) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Signalleitung (19,112,113,212,213) mittels eines Lagesicherungselements (25,115,215) lösbar in der rohrförmigen Hülse
(102.202) befestigt ist
2 Videoendoskop nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die flexible
Signalleitung wenigstens eine flexible Leiterplatte (1 12,1 13,212,213) umfasst
3. Videoendoskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das
Videoendoskop zwei Bildwandler (105,106) aufweist, welche in einer gemeinsamen rohrförmigen Hülse (102,202) angeordnet sind
4 Videoendoskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible
Signalleitung für jeden Bildwandler (105,106) eine separate flexible Leiterplatte (1 12,1 13,212,213) umfasst
5. Videoendoskop nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Lagesicherungselement (1 15,215) von außen in die rohrförmige Hülse (102,202) einführbar ist
6. Videoendoskop nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagesicherungselement (115,215) eine schlitzförmige Aufnahme
(1 18,1 19,218,219) für die wenigstens eine flexible Leiterplatte (1 12,1 13,212,213) aufweist.
7. Videoendoskop nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das
Lagesicherungselement (1 15,215) aus zwei Teilelementen (116,117,216,217) besteht, welche sich beim Einführen in die rohrförmige Hülse (102,202) so, vorzugsweise gegenseitig, elastisch verformen, dass die wenigstens eine flexible Leiterplatte (1 12,1 13,212,213) in der schlitzförmigen Aufnahme (1 18,1 19,218,219) kraftschlüssig befestigt wird.
8. Videoendoskop nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der beiden Teilelemente (1 16,1 17) eine schlitzförmige Aufnahme (118,119) für eine flexible Leiterplatte (1 12,1 13) aufweist.
9. Videoendoskop nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eines der beiden Teilelemente (216) zwei schlitzförmige Aufnahmen (218,219) für jeweils eine flexible Leiterplatte (212,213) aufweist.
io
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