DE4015633C2 - - Google Patents

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DE4015633C2
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments 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
    • A61B1/04Instruments 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
    • A61B1/05Instruments 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
    • A61B1/051Details of CCD assembly
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    • HELECTRICITY
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    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/555Constructional details for picking-up images in sites, inaccessible due to their dimensions or hazardous conditions, e.g. endoscopes or borescopes

Description

Die Erfindung betrifft eine Abbildungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, 2, 3, 4 bzw. 5. Eine derartige Vorrichtung ist aus der US 47 77 524 bekannt.
In letzter Zeit findet in zunehmendem Ausmaß eine Endoskopvorrichtung Anwendung, mit deren Hilfe durch Einführen eines länglichen Einführteils in eine Körperhöhle das Körperhöhleninnere betrachtet oder, falls erforderlich, unter Verwendung eines Behandlungsinstruments eine therapeutische Behandlung durchgeführt oder durch Einführen des Einführteils in eine Rohröffnung das Innere des Rohres betrachtet werden kann.
Bei derartigen Endoskopvorrichtungen wird u. a. zwischen einem optischen Endoskop, bei dem als optisches Übertragungssystem ein Faserbündel Verwendung findet, und einem elektronischen Endoskop, bei dem eine Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung, wie z. B. eine ladungsgekoppelte Einrichtung (CCD), als Abbildungseinrichtung verwendet wird, unterschieden.
Ein derartiges elektronisches Endoskop ist insoweit von Vorteil, daß es eine höhere Auflösung aufweist und eine Aufzeichnung, eine Wiedergabe, eine Vergrößerung und einen Vergleich von Bildern im Vergleich zum optischen Endoskop auf einfache Weise ermöglicht.
Wie z. B. in der JP-OS 2 72 180/1988 offenbart, ist die oben erwähnte Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung in der Abbildungsposition einer Objektivlinse angeordnet, so daß ein von dieser Objektivlinse erzeugtes Bild eines betrachteten Gegenstandes mit Hilfe der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung fotoelektrisch umgewandelt und die erhaltenen Signale mit Hilfe einer Verstärkerschaltung, die auf einem Schaltungssubstrat angeordnet ist, verstärkt werden können. Dieses verstärkte Signal wird über ein mit dem Schaltungssubstrat verbundenes Signalkabel einer Bildsignalverarbeitungsschaltung zugeführt, die in einem Videoprozessor angeordnet ist. Nach Verarbeitung des Signals kann dieses einem Fernsehmonitor eingespeist werden, so daß das Bild des Gegenstands über diesen Fernsehmonitor wahrgenommen werden kann.
Die oben erwähnte Verstärkerschaltung erzeugt während ihres Betriebs jedoch Wärme. Ferner ist auf dem oben erwähnten Schaltungssubstrat im allgemeinen ein Regler angeordnet, der gleichfalls bei seinem Betrieb Wärme erzeugt. Wird die Wärme dieser wärmeerzeugenden Teile, wie z. B. dieser Verstärkerschaltung und dieses Reglers, zur Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung übertragen, so steigt die Temperatur der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung über die normale Betriebstemperatur an, so daß dadurch Wärmerauschen erzeugt, das auf dem Monitor wiedergegebene Bild verschlechtert und die Lebensdauer der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung verringert wird.
Während z. B. die normale Betriebstemperatur der oben erwähnten Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung bei etwa 55°C liegt, erreicht ein Verstärkungs-IC als Beispiel einer Verstärkerschaltung über 70°C, so daß damit die Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung eine geringere Wärmekapazität aufweist. Bei einem Experiment, bei dem die Verstärkerschaltung in der Nähe der Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung angeordnet wurde, stieg die Temperatur der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung auf etwa 58°C.
Zur Lösung dieses Problems kann man in Erwägung ziehen, das wärmeerzeugende Teil an einer Stelle anzuordnen, die einen ausreichenden Abstand von der Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung aufweist, wie z. B. auf der Seite des Endoskopbetätigungsteils oder längs des Einführteils, so daß die Übertragung der vom wärmeerzeugenden Teil hervorgerufenen Wärme zur Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung schwierig ist. Werden das wärmeerzeugende Teil, wie z. B. die Verstärkerschaltung, und die Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung in großem Abstand voneinander angeordnet, so wird der Signalübertragungsweg größer und es ist wahrscheinlicher, daß externes Rauschen die Signale beeinflußt. Außerdem werden die Abmessungen der Vorrichtung dadurch größer.
Aus der DE 34 33 848 A1 ist eine Bildaufnahmeeinrichtung mit Festkörper-Bildwandler bekannt, der mit Hilfe eines thermoelektrischen Kühlers aktiv gekühlt wird, um unerwünschtes Rauschen zu beseitigen. Durch die Verwendung eines Kühlers steigen jedoch die Gesamtabmessungen der Bildaufnahmeeinrichtung.
Aus der eingangs erwähnten US 47 77 524 ist eine Abbildungseinrichtung für ein Endoskop bekannt, die mit einer Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung zum Abbilden eines Gegenstandes und einer mit der Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung verbundenen elektronischen Schaltung ausgestattet ist. Diese elektronische Schaltung ist zusammen mit elektrisch leitenden Zuführungsstiften in eine Silikonharzschicht eingebettet. An die Silikonharzschicht schließt sich ein Keramiksubstrat an, das auf der gegenüberliegenden Seite die Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung trägt. Da die Wärmeleitfähigkeit der elektrisch leitenden Zuführungsstifte höher als die des Keramiksubstrats ist, wird die von der elektronischen Schaltung während ihres Betriebs erzeugte Wärme teilweise über die Zuführungsstifte und das daran angeschlossene Kabel abgeführt. Allerdings läßt sich durch diese Maßnahme nur eine unzureichende Wärmeableitung erzielen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abbildungsvorrichtung der vorstehend genannten Art so weiterzubilden, daß bei Einhaltung kompakter Abmessungen ein besserer Wärmeableitungswirkungsgrad erzielt und somit eine gute Bildqualität erhalten werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1, 2, 3, 4 bzw. 5 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 6 bis 8.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 bis 7 das erste Ausführungsbeispiel, wobei
Fig. 1 die Abbildungsvorrichtung in Schnittansicht,
Fig. 2 das vordere Ende eines Endoskops in Schnittansicht,
Fig. 3 das vordere Ende eines Endoskops in Stirnansicht,
Fig. 4 den Aufbau eines Endoskopsystems in schematischer Darstellung,
Fig. 5 ein Endoskopbild, falls eine Pinzette verwendet wird, in schematischer Darstellung,
Fig. 6 die Lichtverteilungseigenschaften eines Endoskops in schematischer Darstellung, und
Fig. 7 ein Schaltdiagramm, das der elektronischen Schaltung entspricht, wiedergibt;
Fig. 8 ein Schaltdiagramm, das eine Modifikation der elektronischen Schaltung des ersten Ausführungsbeispiels wiedergibt;
Fig. 9 eine Abbildungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in Schnittansicht;
Fig. 10 eine Abbildungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel in Schnittansicht;
Fig. 11 eine Abbildungsvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel in Schnittansicht;
Fig. 12 und 13 ein fünftes Ausführungsbeispiel, wobei
Fig. 12 eine Abbildungsvorrichtung in Schnittansicht und
Fig. 13 die Abbildungsvorrichtung in Ansicht von unten wiedergibt;
Fig. 14 eine Abbildungsvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel in Schnittansicht; und
Fig. 15 eine Abbildungsvorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel in Schnittansicht.
Nachfolgend wird mit Bezug auf die Fig. 1 bis 7 das erste Ausführungsbeispiel betrachtet.
Zu allererst wird mit Bezug auf die Fig. 4 der Gesamtaufbau eines Endoskopsystems erläutert. Das Endoskopsystem umfaßt ein Endoskop 1, eine Lichtquelleneinrichtung 2, an die das Endoskop 1 angeschlossen ist, und einen Videoprozessor 3, der eine Videosignalverarbeitungsschaltung sowie eine Treiberschaltung enthält und an den periphere Geräte, wie z. B. ein Monitor 4, ein Videorecorder 5, ein Bilddrucker 6 und eine Bildplatteneinheit 7 angeschlossen sind.
Das vorstehend erwähnte Endoskop 1 weist ein längliches, flexibles Einführteil 8, das in eine Körperhöhle einführbar ist, und an der Rückseite dieses Einführteils 8 ein dickes Betätigungsteil 9 auf. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist das Einführteil 8 am vorderen Ende mit einem Kopfteil 12 ausgestattet. Hinter dem Kopfteil 12 ist ferner ein biegbares Teil 11 vorgesehen, das aus einer Vielzahl von Verbindungsringen 11a besteht. Mit einem Abwinklungshebel, der am oben erwähnten Betätigungsteil 9 befestigt, jedoch in der Fig. 4 nicht dargestellt ist, kann das biegbare Teil 11 so gebogen werden, daß das Kopfteil 12 auf den gewünschten Gegenstand, der untersucht werden soll, ausgerichtet werden kann.
Von einer Seite des Betätigungsteils 9 ragt ein Universalanschlußkabel 13 weg, dessen freies Ende mit einem Stecker 13a ausgestattet ist. Die oben erwähnte Lichtquelleneinrichtung 2 weist andererseits eine Steckeraufnahme 2a auf, mit der der Stecker 13a gekoppelt werden kann. Nach dem Einführen des Steckers 13a in die Steckeraufnahme 2a kann das von einer Lampe 2b in der Lichtquelleneinrichtung 2 erzeugte und mittels einer Kondensorlinse 2c konzentrierte Beleuchtungslicht über einen nicht dargestellten, durch das Universalanschlußkabel 13 verlaufenden Lichtleiter dem Endoskop 1 zugeführt werden.
Der Lichtleiter wird in zwei Lichtleiter 14 aufgezweigt, die durch das Einführteil 8 verlaufen und sich bis zum oben erwähnten Kopfteil 12 erstrecken. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind zwei Beleuchtungsdurchgangslöcher 15a und 15b nach oben bzw. unten versetzt im Kopfteil 12 ausgebildet, so daß das von der Lichtquelleneinrichtung 2 stammende Beleuchtungslicht über Lichtverteilungslinsen 16, die in diesen Beleuchtungsdurchgangslöchern 15a und 15b befestigt sind, auf den zu betrachtenden Gegenstand gestrahlt werden kann.
Ein Pinzettendurchgangsloch 17 ist an einer Stelle angeordnet, die zwischen den Beleuchtungsdurchgangslöchern 15a und 15b liegt und zur Außenumfangsseite des Kopfteils 12 versetzt ist. Dieses Pinzettendurchgangsloch 17 steht über einen nicht gezeigten, durch das Einführteil 8 verlaufenden Pinzettenkanal mit einer Pinzetteneinführöffnung 17b in Verbindung, so daß die in die Pinzetteneinführöffnung 17b eingesetzte Pinzette durch das Pinzettendurchgangsloch 17 aus dem Kopfteil 12 herausragen kann.
In diesem Kopfteil 12 ist ferner ein Beobachtungsdurchgangsloch 18 ausgebildet, in das eine Abdecklinse 18b mittels eines ersten Linsenrahmens 18a eingesetzt ist, so daß der zu betrachtende Gegenstand über dieses Beobachtungsdurchgangsloch 18 wahrgenommen werden kann. Eine Düse 21, die Luft und Wasser zuführen kann und auf die oben erwähnte Abdecklinse 18b ausgerichtet ist, ist im Kopfteil 12 so angeordnet, daß durch Betätigen von Schaltern 9a, die am Betätigungsteil 9 vorgesehen sind, der Außenseite der Abdecklinse 18b Luft und Wasser über die Düse 21 zugeführt werden kann, um somit einen auf der Oberfläche dieser Abdecklinse 18b befindlichen Niederschlag oder dergleichen zu entfernen.
Das oben erwähnte Beobachtungsdurchgangsloch 18 ist an einer Stelle angeordnet, die dem Pinzettendurchgangsloch 17 gegenüberliegt, wobei die Mittelachse des Kopfteils zwischen beiden zu liegen kommt. Das oben erwähnte Beleuchtungsdurchgangsloch 15a, das im unteren Teil des Kopfteils 12 ausgebildet ist, ist im Durchmesser kleiner als das an der oberen Seite des Kopfteils 12 ausgebildete Beleuchtungsdurchgangsloch 15b, so daß das Kopfteil 12 einen kleinen Durchmesser aufweist, und daß, wenn das Beleuchtungslicht gleichmäßig von diesen Beleuchtungsdurchgangslöchern 15a und 15b abgestrahlt wird, die über das Beleuchtungsdurchgangsloch 15b mit größerem Durchmesser abgestrahlte Lichtmenge größer als die Lichtmenge, die über das Beleuchtungsdurchgangsloch 15a mit kleinerem Durchmesser sein wird, und daß, wie aus Fig. 5 ersichtlich, falls eine therapeutische Behandlung mit der Pinzette 19 durchgeführt wird, ein Schatten 19a der Pinzette 19 in dem über das Beobachtungsdurchgangsloch 18 wahrgenommenen Bild erzeugt wird, der die Beobachtung und Therapie voraussichtlich behindern wird.
Dieses Problem wird bei diesem Ausführungsbeispiel dadurch gelöst, daß das Beleuchtungslicht, das durch das Beleuchtungsdurchgangsloch 15a bzw. 15b auf den Gegenstand nach außen gestrahlt wird, entsprechende Spitzenwerte aufweist. Das heißt, wie durch die zweipunktierte Linie in Fig. 6 verdeutlicht, wird das Beleuchtungslicht, das vom Beleuchtungsdurchgangsloch 15b abgestrahlt wird, das im oberen Teil des Kopfteils 12 vorgesehen ist, so eingestellt, daß der Spitzenwert der Lichtverteilung an einer Stelle liegt, an der sich die Mittellinie A-B in senkrechter Richtung des Kopfteils 12 und die Linie 22, die die Mittellinien bzw. Mittelpunkte der Objektlinse 18 und des Pinzettendurchgangsloches 17 verbindet, schneiden, d. h. an der Position A′ in Fig. 3. Andererseits wird, wie in Fig. 6 anhand der gestrichelten Linie dargestellt, der Lichtverteilungsspitzenwert des Beleuchtungslichtes, das von dem im unteren Teil des Kopfteils 12 vorgesehenen Beleuchtungsdurchgangsloch 15a mit verhältnismäßig geringem Durchmesser abgestrahlt wird, so eingestellt, daß dieser an einer Stelle auf der Linie 22 liegt, die in bezug auf die Stelle A′ zur Seite des Pinzettendurchgangsloches 17 hin verlagert ist. Demzufolge wird das Beleuchtungslicht vom Beleuchtungsdurchgangsloch 15a unter die in Fig. 5 gezeigte Pinzette 19 gestrahlt, so daß an dieser Stelle kein Schatten 19a erzeugt wird.
Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, ist der oben erwähnte erste Linsenrahmen 18a mit Hilfe einer Befestigungsschraube 24 im Beobachtungsdurchgangsloch 18 befestigt, wobei zwischen Innenwandung des Beobachtungsdurchgangsloches 18 und dem ersten Linsenrahmen 18a ein O-Ring 23 eingesetzt ist, so daß in dem Beobachtungsdurchgangsloch 18 mit Hilfe dieses O-Ringes 23 ein flüssigkeitsdichter Zustand aufrecht erhalten wird.
Auf der der Abdecklinse 18b des ersten Linsenrahmens 18a gegenüberliegenden Seite ist über ein Isolierelement 26 ein zweiter Linsenrahmen 25 befestigt. In diesem zweiten Linsenrahmen 25 ist ein Objektivlinsensystem 27 angeordnet, das aus einer Vielzahl von Linsengruppen besteht, deren optische Achse mit der Achse des Beobachtungsdurchgangsloches 18 und der optischen Achse der Abdecklinse 18b übereinstimmt. Auf der dem Linsenrahmen 18a gegenüberliegenden Seite des zweiten Linsenrahmens 25 ist am Außenumfang des zweiten Linsenrahmens 25 ein Einrichtungsrahmen 28 befestigt, der von der Rückseite des zweiten Linsenrahmens 25 wegragt. In dem wegragenden Teil ist mit Hilfe eines Haftmittels 30 eine Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung 29 befestigt, die die optische Achse des oben erwähnten Objektivlinsensystems 27 im rechten Winkel schneidet.
Diese Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 29 besteht aus einem Abdeckglas 29a, das auf der Seite des oben erwähnten Objektivlinsensystems 27 angeordnet ist, einem transparenten Dichtharz 29b, das auf der Seite des Abdeckglases 29a angeordnet ist, die dem Objektivlinsensystem 27 abgewandt ist, und einem Einrichtungschip 29f, der über Bindedrähte am Dichtharz 29b befestigt ist und über eine interne Verdrahtung des Einrichtungssubstrats 29d mit einer Vielzahl von externen Leitungen 29e in Verbindung steht. Auf der Objektivlinsensystemseite des oben erwähnten Abdeckglases 29a ist eine Streulichtblende 31 vorgesehen, mit deren Hilfe die Helligkeit des über das Objektivlinsensystem 27 einfallenden Bildes reguliert wird.
Ein Abschirmrahmen 32, der zylindrisch ausgebildet und am Außenumfang mit einer Isolierhülle 32a abgedeckt ist, steht am vorderen Ende mit dem basisendseitigen Außenumfang des oben erwähnten Einrichtungsrahmens 28 in Verbindung und erstreckt sich vom Basisende des Einrichtungsrahmens 28 nach hinten. In dem sich nach hinten erstreckenden Teil des Abschirmrahmens 32 ist ein aus Keramik bestehendes Schaltungssubstrat 33 im wesentlichen parallel zur oben erwähnten optischen Achse angeordnet, das mit den externen Leitungen 29e verbunden ist.
Auf diesem Schaltungssubstrat 33 ist auf der Seite der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 29 ein Kondensator 34 angeordnet, der mit einem Leitungsmuster (Leiterbild) des Schaltungssubstrats 33 durch Löten verbunden ist. Dieser Kondensator 34 ist ferner in einen Isolierkörper 34a eingeschlossen.
Ein Signalverstärkungs-IC 35, der eine Verstärkerschaltung ausbildet, die ein Beispiel für ein wärmeerzeugendes Teil darstellt, ist auf einem Teil des Schaltungssubstrats 33 befestigt, das der Seite des Kondensators 34 gegenüberliegt, die der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 29 abgewandt ist. Die Anschlußdrähte dieses Signalverstärkungs-IC′s 35 sind mit dem Leitungsmuster des Substrats 33 kontaktiert, wobei der IC 35 mit einem Dichtharz 35a umhüllt ist. Der Kondensator 34 und der Signalverstärkungs-IC 35 bilden eine elektronische Schaltung 41 aus.
Innerhalb des Abschirmrahmens 32 ist im wesentlichen parallel zum Schaltungssubstrat 33 ein Trogsubstrat 36 befestigt, das über die oben erwähnten externen Leitungen bzw. Anschlußdrähte 29e mit der internen Verdrahtung des Einrichtungssubstrats 29d in Verbindung steht. Der zwischen dem Schaltungssubstrat 33 und diesem Trogsubstrat 36 vorliegende Raum ist zur Wärmeabstrahlung mit einer Vergußmasse 37 ausgefüllt. An der Basisendseite des Trogsubstrats 36 und des Schaltungssubstrats 33 ist durch Löten ein aus Metall bestehendes Kabelbefestigungselement 38 befestigt.
Ein Signalübertragungskabel 40, das aus einer Vielzahl von Kabeln 39 besteht, ist von der Basisendseite des Abschirmrahmens 32 weggeführt. Die Außenleiter 39b dieser Kabel 39 weisen eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf und stehen mit dem Kabelbefestigungselement 38 in Kontakt. Eine Vielzahl von Innenleitern 39a der Kabel 39 sind mittels Löten auf der Fläche des Trogsubstrats 36, die dem Schaltungssubstrat 33 abgewandt ist, d. h. auf der Oberfläche des Trogsubstrats 36 sowie auf der Fläche des Schaltungssubstrats 33, die dem Trogsubstrat 36 abgewandt ist, d. h. auf der unteren Fläche des Schaltungssubstrats 33 festgelegt.
Unter der oben erwähnten Vielzahl von Innenleitern 39a sind, die Innenleiter 39a, die an dem Schaltungssubstrat 33 befestigt sind, mittels Löten auf der Seite des Schaltungssubstrats 33 festgelegt, die dem vorstehend erwähnten Signalverstärkungs-IC 35 gegenüber liegt, so daß die von diesem IC 35 erzeugte Wärme über das Schaltungssubstrat 33 zu den Innenleitern 39a und über diese zur Basisendseite des Einführteils 8 übertragen werden kann. Die zum Schaltungssubstrat 33 übertragene Wärme kann über die mit dem Kabelbefestigungselement 38 in Kontakt stehenden Teile der Außenleiter 39b zum Signalübertragungskabel 40 und zur Basisendseite des Einführteils 8 übertragen werden, so daß eine Wärmeübertragung zur Seite der Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung 29 verhindert und ein Temperaturanstieg in dieser Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 29 ausgeschlossen werden kann.
Isolierelemente 43 stehen in engem Kontakt mit der Oberfläche des Trogsubstrats 36 bzw. der unteren Fläche des Schaltungssubstrats 33 und sind weiterhin am Außenumfang mit einem Isolierrohr 44 umhüllt.
Die Isolierhülle 32a, die den oben erwähnten Abschirmrahmen 32 abdeckt, erstreckt sich bis über das Basisende des Abschirmrahmens 32, woraufhin anschließend der Durchmesser der Isolierhülle 32a verjüngt wird. Das verjüngte Teil der Isolierhülle 32a ist mittels eines Fadenwicklungsverbindungsteils 32b am Signalübertragungskabel 40 befestigt. Zwischen dem Abschirmrahmen 32 und den Außenleitern des Kabels 39 ist ein elektrisch leitendes Bindemittel 52 angeordnet, während zwischen dem Teil, das sich vom Abschirmrahmen 32 zur Basisendseite erstreckt, und dem oben erwähnten Kabel 39 ein verstärkendes bzw. versteifendes Bindemittel 53 angeordnet ist, so daß die Kabel 39 festgelegt werden können.
Was das oben erwähnte Signalübertragungskabel 40 betrifft, so sind eine Vielzahl von Kabeln 39 mit einem integralen Abschirmelement 40a überzogen, mit Hilfe eines Druckwickelelements 40b fixiert und am Außenumfang des Druckwickelelements 40b von einem Kabelmantel 40c umhüllt.
Dieses Signalübertragungskabel 40 erstreckt sich auf der Basisendseite über das Einführteil 8 zum Stecker 13a des Universalanschlußkabels 13. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ragt auf einer Seite dieses Steckers 13a ein anderes Universalanschlußkabel 45 weg, in dem das oben erwähnte Signalkabel 40 weiterläuft. Am vorderen Ende dieses Universalanschlußkabels 45 ist ein zweiter Stecker 45a vorgesehen, der in eine Steckeraufnahme 3a des Videoprozessors 3 einsteckbar ist. Das im Inneren des Universalanschlußkabels 45 verlaufende Signalübertragungskabel 40 kann über diesen Stecker 45a mit dem Videoprozessor 3 gekoppelt werden. Wird das Bildsignal des betrachteten Gegenstandes, das von der oben erwähnten Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 29 fotoelektrisch umgewandelt wurde, in der im Videoprozessor 3 vorgesehenen Signalverarbeitungsschaltung verarbeitet und dann dem Monitor 4 zugeführt, so kann das Videobild des betrachteten Gegenstandes auf der Bildfläche 4a des Monitors 4 betrachtet werden.
Die oben erwähnte elektronische Schaltung 41 weist z. B. den in Fig. 7 gezeigten Aufbau auf.
Das heißt, die Innenleiter der drei Kabel 39c, die z. B. für die Übertragung von Steuerimpulsen auf dem Signalübertragungskabel 40 dienen, stehen mit den Steuerimpulseingangsklemmen der Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung 29 über das Trogsubstrat 36 in Verbindung. Das Kabel 39d, an dem z. B. eine Spannung von 12 V anliegt und das zur Stromversorgung dient, steht mit der Stromversorgungseingangsklemme der Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung 29 in Verbindung, während die Erdungsklemme über das Kabel 39e mit dem oben erwähnten Abschirmrahmen 32 zu dessen Erdung und über das Signalübertragungskabel 40 mit dem Videoprozessor 3 verbunden ist. An dieses Erdungskabel 39e sind übrigens auch die Außenleiter 39b der Vielzahl von Kabeln 39 angeschlossen.
Die Ausgangsklemme der oben erwähnten Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung 29 steht über das für das Ausgangssignal vorgesehene Kabel 39f mit der Basis eines Transistors 46 in Verbindung. Der Kollektor des Transistors 46 ist an das für die Stromversorgung vorgesehene Kabel 39d angeschlossen, während der Emitter mit dem für die Erdung vorgesehenen Kabel 39e und mit der Basis eines weiteren Transistors 48 verbunden ist. Der Kollektor des weiteren Transistors 48 steht mit dem für die Stromversorgung vorgesehenen Kabel 39d und der Emitter über einen Widerstand 49 mit dem Videoprozessor 3 in Verbindung.
Andererseits ist der oben erwähnte Kondensator 34 zwischen das zur Ansteuerung dienende Kabel 39d und das zur Erdung dienende Kabel 39e geschaltet. Das für die Erdung vorgesehene Kabel 39e steht ferner über einen Widerstand 50 mit einem Hilfskabel 39g in Verbindung.
Soll ein Gegenstand mit einem Endoskop 1 wahrgenommen werden, das den vorstehend erläuterten Aufbau aufzeigt, so wird das Universalanschlußkabel 13 über den Stecker 13a mit der Lichtquelleneinrichtung 2 und das andere Universalanschlußkabel 45 über den anderen Stecker 45a mit dem Videoprozessor 3 verbunden. Anschließend wird die Lichtquelleneinrichtung 2 und die Stromquelle des Videoprozessors 3 eingeschaltet. Daraufhin wird das Einführteil 8 des Endoskops 1 in einen Körperhohlraum oder eine Öffnung eines rohrförmigen Körpers eingeführt und das Kopfteil 12 durch Biegen des biegbaren Teils 11 mit dem am Betätigungsteil 9 vorgesehenen Winkelhebel (nicht dargestellt) auf den wahrzunehmenden Gegenstand ausgerichtet.
Das von der Lampe 2b der Lichtquelleneinrichtung 2 erzeugte und von der Kondensorlinse 2c konzentrierte Beleuchtungslicht wird mit Hilfe der Lichtleiter 14 dem Kopfteil 12 des Endoskops 1 zugeführt und von dort über die Lichtverteilungslinsen 16, die in den im Kopfteil 12 vorgesehenen beiden Beleuchtungsdurchgangslöchern 15a und 15b angeordnet sind, auf den zu betrachtenden Gegenstand gestrahlt.
Das Bild des betrachteten Gegenstandes wird mit Hilfe des Objektivlinsensystems 27 im Einrichtungschip 29f der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 29 erzeugt. Durch Einschalten der Stromquelle des Videoprozessors 3 wird die Abbildungsvorrichtung in Betrieb genommen, so daß das im Einrichtungschip 29f erzeugte Bild fotoelektrisch umgewandelt und das Bildsignal mit Hilfe des Signalverstärkungs-IC′s 35 verstärkt wird. Das verstärkte Bildsignal wird über das Signalübertragungskabel 40 dem Videoprozessor 3 zugeführt und dann von der im Videoprozessor 3 vorgesehenen Signalverarbeitungsschaltung verarbeitet. Anschließend wird das Bildsignal an den Monitor 4 angelegt, so daß das Bild des betrachteten Gegenstandes auf der Bildfläche 4a des Monitors 4 wahrgenommen werden kann.
Befindet sich der oben erwähnte Signalverstärkungs-IC 35 in Betrieb, so wird in diesem Wärme erzeugt, die zum Schaltungssubstrat 33 übertragen wird, an dem der Signalverstärkungs-IC 35 befestigt ist. Das Schaltungssubstrat 33 besteht aus Keramik und weist demzufolge eine niedrige Wärmeleitfähigkeit auf. Der Innenleiter 39a des Kabels 39 ist durch Löten an der Fläche des Schaltungssubstrats 33 befestigt, die dem Signalverstärkungs-IC 35 abgewandt ist. Das heißt, am Schaltungssubstrat 33 ist der Abstand zwischen dem Innenleiter 39a und dem Signalverstärkungs-IC 35 kürzer als der Abstand auf dem Schaltungssubstrat 33 zwischen der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 29 und dem Signalverstärkungs-IC 35, so daß die Wärmeleitfähigkeit der von dem Signalverstärkungs-IC 35 erzeugten Wärme zur Seite des Kabels 39 größer als die Wärmeleitfähigkeit dieser Wärme zur Seite der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 29 ist. Demzufolge wird im wesentlichen die gesamte vom Signalverstärkungs-IC 35 zum Schaltungssubstrat 33 übertragene Wärme zum oben erwähnten Innenleiter 39a übertragen.
Da die vom Signalverstärkungs-IC 35 erzeugte Wärme über den bzw. die Innenleiter 39a zur Basisendseite des bzw. der Kabel 39 übertragen wird, wird verhindert, daß diese zur Kopf- und Basisendseite des Schaltungssubstrats 33 über das Schaltungssubstrat 33 übertragen wird.
Das oben erwähnte Signalverstärkungs-IC 35 ist an einem Teil des Schaltungssubstrats 33 befestigt, das von der Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung 29 abgewandt ist, d. h. an dem Teil des Schaltungssubstrats 33, das soweit wie möglich von der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 29 entfernt liegt, wobei der Kondensator 34 dazwischen zu liegen kommt. An der Basisendseite dieses Schaltungssubstrats 33 ist durch Löten das aus Metall bestehende Kabelbefestigungselement 38 fixiert. Demzufolge wird die Wärme, die vom Signalverstärkungs-IC 35 über das Schaltungssubstrat 33 übertragen werden soll, über das Kabelbefestigungselement 38 und das Kabel 39 zur Basisendseite und über das elektrisch leitende Bindemittel zum Abschirmrahmen 32 übertragen, so daß diese vom Abschirmrahmen 32 abgestrahlt wird. Demzufolge ist es für die Wärme sehr schwierig, zur Seite der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 29 übertragen zu werden, da dorthin ein vergleichsweise langer Weg zurückzulegen ist. Auf diese Weise kann ein Temperaturanstieg der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 29 vermieden werden.
Ebenso wird die Wärme, die vom Signalverstärkungs-IC 35 zum Abdichtharz übertragen wird, das das Signalverstärkungs-IC 35 umhüllt, zur Vergußmasse 37, die zwischen dem Schaltungssubstrat 33 und dem Trogsubstrat 36 vorgesehen ist, übertragen und über diese abgestrahlt.
Da somit die vom Signalverstärkungs-IC 35 erzeugte Wärme über das Kabel 39 zur Basisendseite übertragen oder über die Vergußmasse 37 abgestrahlt wird und demzufolge nicht zur Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 29 gelangen kann, kann ein Temperaturanstieg der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 29 verhindert, eine Bildverschlechterung infolge Wärmerauschens unterbunden und die Lebensdauer der Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung 29 beträchtlich verlängert werden. Wie Experimente ergaben, konnte die Temperatur der Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung 29 auf 53°C gesteuert werden.
Falls während der Beobachtung eine therapeutische Behandlung mit der Pinzette 19 erforderlich wird, so wird diese in die Einsetzöffnung 17b, die im Betätigungsteil 9 ausgebildet ist, eingeführt und über einen nicht dargestellten Pinzettenkanal und dann über das im Kopfteil 12 ausgebildete Pinzettendurchgangsloch 17 nach vorn, d. h. zu dem zu betrachtenden Gegenstand, geführt. Auf der Bildfläche 4a des Monitors 4 kann dann das vordere Ende der Pinzette 19 wahrgenommen werden. Auf diese Weise kann die therapeutische Behandlung über diese Bildfläche 4a verfolgt werden.
In einem solchen Fall wird das Beleuchtungslicht zum Beleuchten des zu betrachtenden Gegenstandes von den beiden im Kopfteil 12 vorgesehenen Beleuchtungsdurchgangslöchern 15a und 15b abgestrahlt, wobei die Lichtverteilungen der von den Beleuchtungsdurchgangslöchern 15a und 15b abgestrahlten Beleuchtungslichtanteile vorbestimmte Spitzenwerte aufweisen. Demzufolge wird von der Pinzette 19 kein Schatten 19a im Bild erzeugt, so daß die Beobachtung und die Therapie nicht beeinträchtigt werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird übrigens als Beispiel für ein wärmeerzeugendes Bauteil der Signalverstärkungs-IC 35 herangezogen. Falls jedoch dieses wärmeerzeugende Bauteil ein eine Spannungsstabilisierung vornehmender Regler oder dergleichen ist, so kann gleichfalls ein Temperaturanstieg bei der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 29 verhindert werden.
Bei der Erläuterung dieses Ausführungsbeispiels wird vorausgesetzt, daß die oben erwähnte Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung 29 zur Erzeugung von Schwarzweißbildern vom Zeitfolgetyp dient. Diese Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung 29 kann jedoch auch zur Erzeugung von Farbbildern vom Simultantyp dienen, bei denen auf der Stirnfläche der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 29 ein Farbmosaikfilter angeordnet ist.
In Fig. 8 ist eine Modifikation der oben erwähnten elektronischen Schaltung 41 dargestellt.
Bei dieser Modifikation ist ein Kabel 39h für die Übertragung einer Spannung von z. B. 9 V vorgesehen, die der Ansteuerung des Signalverstärkungs-IC′s 35 dient, wobei die Spannung von 12 V weiterhin der Ansteuerung der Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung 29 dient. Ferner weist die Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung 29 eine Vielzahl von Ausgängen auf, in Erwiderung dessen der Signalverstärkungs-IC 35 mit einer Vielzahl von gleichen Transistoren 46 und 48, die in Fig. 7 erläutert wurden, ausgestattet ist.
Bei diesem modifizierten Aufbau kann die Ansteuerungsspannung für den Signalverstärkungs-IC 35 herabgesetzt werden, so daß diese niedriger als die des in Fig. 7 gezeigten Beispiels ist. Auf diese Weise kann die vom Signalverstärkungs-IC 35 erzeugte Wärme verringert und somit ein Temperaturanstieg der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 29 verhindert werden.
In Fig. 9 ist ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt. Im übrigen werden für die Bauteile, die dem ersten Ausführungsbeispiel hinsichtlich Aufbau und Funktion entsprechen, die gleichen Bezugszeichen verwendet, so daß sich eine Beschreibung dieser Teile hier erübrigt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht das Schaltungssubstrat 33 aus einem adiabatischen Element, auf dem ein elektrisch leitendes Element 54 vorgesehen ist, das aus einer Metallplatte, einem fortlaufenden Leitermuster oder einer Goldplattierung besteht und eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Der Signalverstärkungs-IC 35 ist auf diesem elektrisch leitenden Element 54 befestigt, das auf der Basisendseite in Kontakt mit dem Kabelbefestigungselement 38 steht. Das heißt, das vorstehend erwähnte elektrisch leitende Element 54 führt die vom Signalverstärkungs-IC 35 erzeugte Wärme zur Seite des Kabels 39 mit einer Wärmeleitfähigkeit ab, die größer als die Wärmeleitfähigkeit zur Seite der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 29 ist.
Selbst wenn bei diesem Aufbau der Signalverstärkungs-IC 35 Wärme erzeugt, so wird diese über das elektrisch leitende Element 54 zum Kabelbefestigungselement 38 und von dort zum Kabel 39 übertragen. Da das Schaltungssubstrat 33 aus einem adiabatischen Element besteht, ist die Wärmeübertragung zum Schaltungssubstrat 33 schlecht. Selbst wenn Wärme übertragen wird, wird diese zum Innenleiter 39a des Kabels 39 übertragen, der auf der dem Element 54 abgewandten Seite des Schaltungssubstrats 33 befestigt ist, und von dort über den Innenleiter zur Basisendseite. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Wärme zur Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung 29 übertragen wird.
Die übrigen Ausgestaltungen, Funktionen und Wirkungen entsprechen denen des ersten Ausführungsbeispiels.
Fig. 10 verdeutlicht das dritte Ausführungsbeispiel.
Bei diesem Ausführungsbeispiel weist das Schaltungssubstrat 33 auf der Seite der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 29 eine große Dicke und auf der in Kontakt mit dem Kabelbefestigungselement 38 stehenden Seite eine geringe Dicke auf. Da die Wärmeleitfähigkeit auf der Seite des Schaltungssubstrats 33, die eine große Dicke aufweist, gering ist, jedoch auf der dünn ausgebildeten Seite eine hohe Wärmeleitfähigkeit vorliegt, wird die in dem Signalverstärkungs-IC 35 erzeugte und zum Schaltungssubstrat 33 übertragene Wärme im wesentlichen über das dünne Teil des Schaltungssubstrats 33 zum Kabelbefestigungselement 38 und von dort zum Kabel 39 übertragen. Demzufolge ist die Wärmemenge, die zu dem dick ausgebildeten Teil des Schaltungssubstrats 33 übertragen wird, so gering, daß ein Temperaturanstieg der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 29 sicher verhindert werden kann.
Die übrigen Ausgestaltungen, Funktionen und Wirkungen entsprechen denen des ersten Ausführungsbeispiels.
In Fig. 11 wird das vierte Ausführungsbeispiel verdeutlicht.
Bei diesem Ausführungsbeispiel steht das Schaltungssubstrat 33 auf der Basisendseite mit dem aus Metall bestehenden Kabelbefestigungselement 38 in Kontakt. Das am Schaltungssubstrat 33 befestigte Kabel 39 erstreckt sich über den Signalverstärkungs-IC 35 hinaus, wobei der Innenleiter 39a dieses Kabels 39 auf der Seite des Kondensators 34 befestigt ist. Das heißt, der Innenleiter 39a ist an dem Ende zwischen Signalverstärkungs-IC 35 und Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung 29 angeordnet.
Infolge dieses Aufbaus wird die zum Schaltungssubstrat 33 übertragene Wärme zur Seite des Kabelbefestigungselements 38, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, übertragen. Andererseits wird die über das Schaltungssubstrat 33 zur Seite des Kondensators 34 übertragene Wärme zum Innenleiter 39a übertragen, der in der Nähe dieses Kondensators 34 befestigt ist. Auf diese Weise kann verhindert werden, daß die Wärme zur Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 29 übertragen wird.
Die übrigen Ausgestaltungen, Funktionen und Wirkungen entsprechen denen des ersten Ausführungsbeispiels.
Die Fig. 12 und 13 zeigen das fünfte Ausführungsbeispiel.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist, wie aus Fig. 13 ersichtlich, die Fläche der Leiterbahnen (Kontaktflecken) 33b des Schaltungssubstrats 33, die in Kontakt mit den Innenleitern 39a des Kabels 39 stehen, weitaus größer als die Fläche der Leiterbahnen 33a des Schaltungssubstrats 33, die in Kontakt mit den externen Leitungen 29e stehen.
Die Wärmemenge, die über die Leiterbahnen 33b mit großer Fläche zu den Innenleitern 39a übertragen wird, wird somit größer sein, als die Wärmemenge, die über die Leiterbahnen 33a mit kleiner Fläche zu den externen Leitungen 29e übertragen wird. Auf diese Weise wird die im Signalverstärkungs-IC 35 erzeugte und zum Schaltungssubstrat 33 übertragene Wärme zur Seite der Innenleiter 39a der Kabel 39 über die oben erwähnten Leiterbahnen 33b übertragen und somit verhindert, daß diese über die externen Leitungen 29e zur Seite der Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung 29 übertragen wird.
Die übrigen Ausgestaltungen, Funktionen und Wirkungen entsprechen denen des ersten Ausführungsbeispiels.
Fig. 14 zeigt das sechste Ausführungsbeispiel.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die externen Leitungen 29e der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 29 und das Schaltungssubstrat 33 mit Hilfe eines elektrisch leitenden Bindemittels 52 miteinander verbunden, während andererseits das Schaltungssubstrat 33 und die Innenleiter 39a der Kabel 39 mittels Lötstellen 60 miteinander verbunden sind.
Vergleicht man die Wärmeleitfähigkeit dieser Lötstellen 60 mit der Wärmeleitfähigkeit des oben erwähnten elektrisch leitenden Bindemittels 52, so ist die Wärmeleitfähigkeit der Lötstellen 60 höher. Demzufolge wird die im Signalverstärkungs-IC 35 erzeugte und zum Schaltungssubstrat 33 übertragene Wärme über diese Lötstellen 60 zur Seite der Innenleiter 39a der Kabel 39 übertragen und somit verhindert, daß diese zur Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung 29 übertragen wird.
Die übrigen Ausgestaltungen, Funktionen und Wirkungen entsprechen denen des ersten Ausführungsbeispiels.
Fig. 15 zeigt das siebte Ausführungsbeispiel.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Schaltungssubstrat 33 relativ lang ausgebildet, wobei auf dessen vorderem Ende ein Einrichtungschip 29f direkt befestigt ist, so daß das optische Bild mit Hilfe eines Prismas 56 auf das Einrichtungschip 29f einfallen kann. Der Signalverstärkungs-IC 35 ist auf der Seite des Schaltungssubstrats 33, die der Seite abgewandt ist, auf der das Einrichtungschip 29f befestigt ist, d. h. auf der unteren Fläche des Schaltungssubstrats befestigt. Der Kondensator 34 ist im wesentlichen in der Mitte der unteren Fläche des Schaltungssubstrats 33 befestigt, während elektrische Einrichtungen 57, wie z. B. Widerstände, auf der unteren Fläche an einer Stelle befestigt sind, die dem auf der oberen Fläche befindlichen Einrichtungschip 29f gegenüberliegt.
Auf der oberen Fläche des Schaltungssubstrats 33 sind die Innenleiter 39a der Kabel 39 durch Löten an einer Stelle befestigt, die im wesentlichen zwischen dem Signalverstärkungs-IC 35 und dem Kondensator 34 liegt. Die Außenleiter 39b der Kabel 39 sind durch Löten an einer Stelle auf dem Schaltungssubstrat 33 befestigt, die dem Signalverstärkungs-IC 35 entspricht. Die Kabel 39 sind ab dem Schaltungssubstrat 35 mit einem Versteifungsmittel 53 am Abschirmrahmen 32 befestigt.
Mit Hilfe eines solchen Aufbaus wird die im Signalverstärkungs-IC 35 erzeugte und zum Schaltungssubstrat 33 übertragene Wärme zu den Außenleitern 39b der Kabel 39 übertragen, wodurch verhindert wird, daß diese über das Schaltungssubstrat 33 zur Seite des Einrichtungschip 29f übertragen wird. Selbst wenn Wärme zur Seite des Schaltungssubstrats übertragen werden sollte, auf der der Einrichtungschip 29f angeordnet ist, so wird diese Wärme zu den Innenleitern 39a der Kabel 39 übertragen, die zwischen dem Signalverstärkungs-IC 35 und dem Kondensator 34 am Schaltungssubstrat 33 befestigt sind.
Da ferner das oben erwähnte Schaltungssubstrat 33 relativ lang ist und das Signalverstärkungs-IC 35 an der Basisendseite und der Einrichtungschip 29f an der vorderen Endseite angeordnet sind, wobei diese soweit wie möglich voneinander entfernt sind, kann verhindert werden, daß die vom Signalverstärkungs- IC 35 erzeugte Wärme zur Seite des Einrichtungschip 29f übertragen wird.
Die übrigen Ausgestaltungen, Funktionen und Wirkungen entsprechen denen des ersten Ausführungsbeispiels.
Bei den Ausführungsbeispielen 1 bis 7 kann als Material für das Schaltungssubstrat 33 ein Harz, für die Innen- und Außenleiter 39a, 39b der Kabel 39 ein Golddraht und für das Kabelbefestigungselement 38 eine Kupferlegierung verwendet werden.
Die vom Signalverstärkungs-IC 35 erzeugte Wärme wird größtenteils über das Schaltungssubstrat 33 zur Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung 29 übertragen. Wird das Schaltungssubstrat 33 somit aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit wie z. B. einem Harz hergestellt und werden auf der Seite der Kabel 39 die Innenleiter 39a, die Außenleiter 39b und das Kabelbefestigungselement 38 aus Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit, wie z. B. aus den oben erwähnten Metallen, hergestellt, so wird die Wärmeübertragung zur Seite der Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung 29 verringert. Der oben erwähnte Aufbau ist ferner für das Vorsehen eines elektrisch leitenden Elements 54, wie insbesondere in Fig. 9 gezeigt, geeignet.
Wie vorstehend erläutert, kann bei den Ausführungsbeispielen 1 bis 7 verhindert werden, daß die Temperatur der Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung infolge der Wärme des wärmeerzeugenden Teils ansteigt. Demzufolge ergeben sich insoweit Vorteile, daß eine Verschlechterung der Qualität des durch die Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung umgewandelten Bildes verhindert, die Lebensdauer bzw. Haltbarkeit dieser Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung gesteigert und die Abbildungsvorrichtung insgesamt kompakt aufgebaut werden kann.

Claims (13)

1. Abbildungsvorrichtung mit
  • - einer Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (29) zum Abbilden eines betrachteten Gegenstandes,
  • - einer elektronischen Schaltung (35), die mit der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (29) betrieblich verbunden ist und bei ihrem Betrieb Wärme erzeugt,
  • - einem Kabel (39, 40), das mit der elektronischen Schaltung (35) betrieblich verbunden ist, und
  • - einer Wärmeleiteinrichtung, die von der elektronischen Schaltung (35) erzeugte Wärme abführt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleiteinrichtung ein wärmeleitendes Element (54) einschließt, das zwischen der elektronischen Schaltung (35) und dem Kabel (39, 40) angeordnet ist und die Wärme zur Seite des Kabels mit einer Wärmeleitfähigkeit überträgt, die höher als die Wärmeleitfähigkeit zur Seite der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (29) ist.
2. Abbildungsvorrichtung mit
  • - einer Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (29) zum Abbilden eines betrachteten Gegenstandes,
  • - einer elektronischen Schaltung (35), die mit der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (29) betrieblich verbunden ist und bei ihrem Betrieb Wärme erzeugt,
  • - einem Kabel (39, 40), das mit der elektronischen Schaltung (35) betrieblich verbunden ist, und
  • - einer Wärmeleiteinrichtung, die von der elektronischen Schaltung (35) erzeugte Wärme abführt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleiteinrichtung ein Schaltungssubstrat (33) aufweist, an dem die Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (29), die elektronische Schaltung (35) und das Kabel (39, 40) befestigt sind, wobei die Dicke des Schaltungssubstrats (33) zwischen der elektronischen Schaltung (35) und der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (29) größer als die Dicke des Schaltungssubstrats (33) zwischen der elektronischen Schaltung (35) und dem Kabel (39, 40) ist, so daß die Wärmeleitfähigkeit zur Seite des Kabels höher als die Wärmeleitfähigkeit zur Seite der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (29) ist.
3. Abbildungsvorrichtung mit
  • - einer Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (29) zum Abbilden eines betrachteten Gegenstandes,
  • - einer elektronischen Schaltung (35), die mit der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (29) betrieblich verbunden ist und bei ihrem Betrieb Wärme erzeugt,
  • - einem Kabel (39, 40), das mit der elektronischen Schaltung (35) betrieblich verbunden ist, und
  • - einer Wärmeleiteinrichtung, die von der elektronischen Schaltung (35) erzeugte Wärme abführt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleiteinrichtung ein Schaltungssubstrat (33) aufweist, an dem die Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (29), die elektronische Schaltung (35) und das Kabel (39, 40) befestigt sind, wobei das Kabel am Schaltungssubstrat (33) zwischen der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (29) und der elektronischen Schaltung (35) befestigt ist, so daß die Wärmeleitfähigkeit zur Seite des Kabels höher als die Wärmeleitfähigkeit zur Seite der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (29) ist.
4. Abbildungsvorrichtung mit
  • - einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung (29) zum Abbilden eines betrachteten Gegenstandes,
  • - einer elektronischen Schaltung (35), die mit der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (29) betrieblich verbunden ist und bei ihrem Betrieb Wärme erzeugt,
  • - einem Kabel (39, 40), das mit der elektronischen Schaltung (35) betrieblich verbunden ist, und
  • - einer Wärmeleiteinrichtung, die von der elektronischen Schaltung (35) erzeugte Wärme abführt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleiteinrichtung ein Schaltungssubstrat (33) aufweist, an dem die Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (29), die elektronische Schaltung (35) und das Kabel (39, 40) befestigt sind, wobei das Schaltungssubstrat (33) einen ersten Kontaktflecken (33a), an dem die Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung (29) angeschlossen ist, und einen zweiten Kontaktflecken (33b), an dem das Kabel (39, 40) angeschlossen ist, aufweist und wobei die Fläche des zweiten Kontaktfleckens (33b) größer als die Fläche des ersten Kontaktfleckens (33a) ist, so daß die Wärmeleitfähigkeit zur Seite des Kabels (39, 40) höher als die Wärmeleitfähigkeit zur Seite der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (29) ist.
5. Abbildungsvorrichtung mit
  • - einer Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (29) zum Abbilden eines betrachteten Gegenstandes,
  • -einer elektronischen Schaltung (35), die mit der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (29) betrieblich verbunden ist und bei ihrem Betrieb Wärme erzeugt,
  • - einem Kabel (39, 40), das mit der elektronischen Schaltung (35) betrieblich verbunden ist, und
  • - einer Wärmeleiteinrichtung, die von der elektronischen Schaltung (35) erzeugte Wärme abführt
dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleiteinrichtung aufweist:
  • - ein Schaltungssubstrat (33), an dem die Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (29), die elektronische Schaltung (35) und das Kabel (39, 40) befestigt sind,
  • - eine erste Befestigungseinrichtung (52) zum elektrischen Verbinden und mechanischen Befestigen der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (29) mit dem bzw. am Schaltungssubstrat (33) und
  • - eine zweite Befestigungseinrichtung (60) zum elektrischen Verbinden und mechanischen Befestigen des Kabels (39, 40) mit dem bzw. am Schaltungssubstrat (33),
  • - wobei die Wärmeleitfähigkeit der zweiten Befestigungseinrichtung (60) höher als die der ersten Befestigungseinrichtung (52) ist, so daß die Wärmeleitfähigkeit zur Seite des Kabels (39, 40) höher als die Wärmeleitfähigkeit zur Seite der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (29) ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schaltung (35) eine Verstärkerschaltung aufweist, die das Ausgangssignal der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (29) verstärkt.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schaltung eine Treiberschaltung einschließt, die ein Treibersignal an die Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (29) anlegt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung (29) ein Endoskopbild abbildet, das von einem optischen Bilderzeugungssystem (27) eines Endoskops (1) erzeugt wird.
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