DE102012005037A1 - Endoscope, particularly video endoscope for use in laparoscopic surgery, comprises circuit divided into mechanically and electrically coupled modules that have circuit carriers, which are coupled to one another by mechanical coupling unit - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Endoskop der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art und dessen Schaltung.The invention relates to an endoscope referred to in the preamble of claim 1 and the circuit.
Endoskope mit einer im distalen Endbereich angeordneten Videokamera werden auch als Videoendoskope bezeichnet und werden z. B. für laparoskopische Operationen verwendet. Der Schaft muss außer der Videokamera und der z. B als Kabel ausgebildeten Verbindung nichts enthalten. Er dient dann nur zur Bildaufnahme. Er kann jedoch auch zur Beleuchtung mit distal angeordneten Lampen oder mit Lichtleitfasern versehen sein. In komplexerer Ausbildung können im Schaft Arbeitskanäle, Spülkanäle und dergleichen vorgesehen sein.Endoscopes with a camera arranged in the distal end region are also referred to as video endoscopes and z. B. used for laparoscopic surgery. The shaft must except the video camera and the z. B as a cable formed connection nothing. He then serves only for image capture. However, it can also be provided for illumination with distally arranged lamps or with optical fibers. In more complex training working channels, flushing channels and the like can be provided in the shaft.
Die Videokamera muss über elektrische Leitungen stromversorgt werden und muss die ermittelten Bilddaten nach außen übertragen. Dazu ist erheblicher elektronischer Schaltungsaufwand erforderlich. Entsprechende Schaltungen sollten möglichst nahe an der Videokamera angeordnet werden, um durch zumindest weitgehende Bildvorverarbeitung oder auch Komprimierung den über Leitungen zu übertragenden Datenstrom zu verringern und die Leitungen unempfindlicher gegen Störungen zu machen.The video camera must be supplied with power via electrical lines and must transmit the determined image data to the outside. This requires significant electronic circuitry. Corresponding circuits should be arranged as close as possible to the video camera in order to reduce the data stream to be transmitted via lines by at least extensive image preprocessing or compression and to make the lines less susceptible to interference.
Unter Schaltung wird im Folgenden eine Anordnung von durch Leiter verbundenen elektrischen und insbesondere elektronischen Bauelementen verstanden.In the following, an arrangement is understood to be an arrangement of electrical and in particular electronic components connected by conductors.
Es ist bekannt, Schaltungen unmittelbar an der Videokamera vorzusehen. Das stößt jedoch auf Grenzen durch den sehr engen Querschnitt eines Schaftes für ein Endoskop, der z. B. für die medizinische Anwendung bei übliherweise 5 bzw. 10 mm Außendurchmesser liegt.It is known to provide circuits directly to the video camera. However, this encounters limits due to the very narrow cross section of a shaft for an endoscope, the z. B. for medical use usually 5 or 10 mm outside diameter.
Die
Eine gattungsgemäße Schaltung muss eine Reihe von Funktionen darstellen, wie z. B. Signalverstärkung, Signalaufbereitung, Komprimierungs-funktionen, Analog-/Digitalwandlung etc. Die dafür erforderlichen Schaltungsteile bedürfen ständiger Überarbeitung und Weiterentwicklung. Einige müssen jeweils dem Endoskoptyp angepasst sein. Daher muss die Schaltung häufig überarbeitet, geändert und angepasst werden. Sollen solche Änderungen nachgerüstet werden, so muss die Schaltung ausgebaut und ersetzt werden, was mit erheblichen Kosten und mit großem Arbeitsaufwand verbunden ist.A generic circuit must represent a number of functions, such as. As signal amplification, signal conditioning, compression functions, analog / digital conversion, etc. The necessary circuit parts require constant revision and development. Some must be adapted to the endoscope type. Therefore, the circuit often has to be revised, changed and adapted. If such changes are to be retrofitted, then the circuit must be removed and replaced, which is associated with considerable costs and a lot of work.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Schaltung einfacher änderbar zu gestalten.The object of the present invention is to make the circuit easier changeable.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteiles des Anspruches 1 sowie mit Anspruch 7 gelöst.This object is achieved with the features of the characterizing part of claim 1 and claim 7.
Erfindungsgemäß ist die Schaltung in Module unterteilt, die auseinandernehmbar und koppelbar sind. Auf den Modulen können elektronische Funktionsteile der Schaltung angeordnet sein, die wie in der Elektronik üblich, mit vereinfachten Schnittstellen kommunizieren. Wird eines der elektronischen Module geändert, so muss lediglich das mechanische Modul ausgetauscht werden, was aufgrund der Koppelung relativ einfach möglich ist. Es reicht somit u. U. aus, die Schaltung nur hinsichtlich eines oder weniger Module an das individuelle Endoskop anzupassen. Andere Module können universell verwendbar ausgebildet sein. Dadurch lassen sich nicht nur bei Änderungen der Schaltung sondern auch bei Reparaturen die Kosten senken.According to the invention, the circuit is subdivided into modules which can be disassembled and coupled. On the modules electronic functional parts of the circuit can be arranged, which communicate as usual in electronics, with simplified interfaces. If one of the electronic modules is changed, then only the mechanical module needs to be replaced, which is relatively easy due to the coupling. It is therefore sufficient u. U., to adapt the circuit only in terms of one or fewer modules to the individual endoscope. Other modules can be designed universally usable. As a result, costs can be reduced not only for changes in the circuit but also for repairs.
Die Module können einzeln montiert und mit flexiblen Leitungen verbunden sein, sind vorteilhaft jedoch gemäß Anspruch 2 ausgebildet. Jedes Modul weist einen Schaltungsträger z. B. eine Platine auf. Die Schaltungsträger sind mechanisch koppelbar und lassen sich somit zu einer insgesamt handhabbaren und einfach montierbaren Einrichtung zusammensetzen.The modules can be mounted individually and connected to flexible lines, but are advantageously designed according to
Die dazu erforderlichen Koppelungseinrichtungen können sich nur der mechanischen Kopplung widmen, übernehmen jedoch vorteilhaft gemäß Anspruch 3 auch die elektrische Kopplung, wodurch Montage und Demontage erheblich vereinfacht wird.The required coupling devices can only devote to the mechanical coupling, but advantageously take over according to
Die Koppelungseinrichtungen können z. B. als Schraub- oder Klemmverbindungen ausgebildet sein, sind vorteilhaft jedoch gemäß Anspruch 4 als Steckverbinder ausgebildet, die eine besonders einfache Montage und Demontage ermöglichen und auch hervorragend zur elektrischen Koppelung verwendbar sind.The coupling devices can, for. B. be designed as screw or clamp connections, however, are advantageously formed according to
Vorteilhaft gemäß Anspruch 5 sind die Module in einer Stapelanordnung steckbar, z. B. als Stapel von parallel aufeinander steckbaren Platinen. Advantageously, the modules are pluggable in a stack arrangement, for. B. as a stack of parallel plug-in boards.
Vorzugsweise gemäß Anspruch 6 sind die Schaltungsträger als Raumkörper ausgebildet, auf deren dreidimensional angeordneten Oberflächen elektrische Leiterbahnen, elektrische Bauelemente und dergleichen in der bekannten 3-D MID-Technik angeordnet werden können.Preferably, according to
Anspruch 7 stellt die Schaltung des Endoskopes unter Schutz.
In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt.In the drawings, the invention is shown for example and schematically.
Es zeigen:Show it:
Im distalen Endbereich des Schaftes
Die Videokamera
Der Schaft
Der Lichtleiter
Die Verbindung
Die Schaltung
Von diesen ist das Modul
Wie die Figuren zeigen, sind die Module im Wesentlichen von einem Raumkörper ausgebildet, und zwar vorzugsweise aus einem geeigneten elektrisch isolierenden Material, das sich als Unterlage für Schaltungen gut eignet. Die Raumkörper können z. B. aus Kunststoff als Spritzgussteile in weitgehend beliebiger Form hergestellt werden.As the figures show, the modules are essentially formed by a room body, preferably of a suitable electrically insulating material, which is well suited as a base for circuits. The room body can z. B. made of plastic as injection molded parts in largely arbitrary shape.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Module
Wie
Die dreidimensionalen Raumkörper dienen jeweils als Schaltungsträger eines zu einem Modul gehörenden Teiles der Schaltung. Auf ihnen sind elektrische Leiterbahnen aufgebracht, z. B. die Leiterbahnen
Das in den
Auf dem in den
Wie
Die Leiterbahnen
Die in den
In den
Die elektrische Kontaktierung zwischen benachbarten Modulen kann aber auch auf eine andere in den Figuren dargestellte Weise erfolgen, was anhand der Leiterbahn
Wie aus den
Bei den Modulen
Auf den einzelnen Modulen können wesentlich komplexere Schaltungen angeordnet sein, als dies im Fall der
Bei den dargestellten Modulen
Die Module können insbesondere auch hohl sein, also einen hohlen Raumkörper aufweisen, der z. B. ringförmig ausgebildet ist und auf den Innenflächen zusätzliche Bereiche zum Anordnen von Leiterbahnen und Bauelementen der Schaltung ausbildet.The modules may in particular be hollow, so have a hollow space body, the z. B. is annular and on the inner surfaces additional areas for arranging interconnects and components of the circuit is formed.
Im Beispiel der
Die die Module
Aber auch die thermischen Probleme der mit ihren Bauelementen Wärme erzeugenden Schaltung sollten durch Wärmeableitungsmassnahmen verringert werden.But also the thermal problems of their components generating heat circuit should be reduced by heat dissipation measures.
Dazu sind die Schaltungsträger gut wärmeleitend auszubilden. Elektrisch isolierende, gut wärmeleitende Keramiken sind daher als Material für die Schaltungsträger gut geeignet.For this purpose, the circuit carriers are to form good heat-conducting. Electrically insulating, good heat conducting ceramics are therefore well suited as a material for the circuit carrier.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- 2012-03-15 DE DE201210005037 patent/DE102012005037A1/en not_active Withdrawn
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