(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学装置及び電気装置の少なくともいずれかをハウジング（２）の内部に収容するための気密的に封止されたハウジング（２）を有し、該ハウジング（２）がハウジング壁（１１）を有する、内視鏡（１、１０）において、ハウジング壁（１１）の内側に形成された電気接点をハウジング壁（１１）の外側に形成された電気接点と電気的に接続するためにビア（１３）がハウジング壁（１１）に設けられ、ビア（１３）はハウジング壁（１１）に貫通孔（１２）を有し、該貫通孔（１２）は気密的に封止されたハウジング（２）を形成するために導電性充填材料（１６）で充填され、前記電気接点はハウジング壁（１１）の内側の少なくとも１つの導電性の導電体経路（１４）及びハウジング壁（１１）の外側の少なくとも１つの導電性の導電体経路（１５）として形成され、ハウジング壁（１１）の内側の１つの導電体経路（１４）及びハウジング壁（１１）の外側の１つの導電体経路（１５）はビア（１３）の充填材料（１６）により互いに電気的に接続され、前記ビア（１３）の充填材料（１６）は金属或いはハンダから成り、
ハウジング（２）の内部に配置された光学イメージセンサユニット用の付加的な導電体経路（１４０）が設けられ、イメージセンサユニット（２５）とビア（１３）が互いに接続され、前記付加的な導電体経路（１４０）が、ハウジング（２）の長手方向範囲に沿ってハウジング（２）の内部においてハウジング壁（１１）上に形成されることを特徴とすることを特徴とする、内視鏡（１、１０）。
【請求項２】
ハウジング（２）が内視鏡シャフトとして設計され、ビア（１３）が前記内視鏡シャフトの近位端領域に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の内視鏡（１、１０）。
【請求項３】
ＭＩＰ法（微細集積化加工法（ＭＩＰＴＥＣ)）を使用して、或いはレーザダイレクトストラクチャリング法（ＬＤＳ法）を使用して、或いはその双方を使用して、少なくとも１つの導電体経路（１４）がハウジング壁（１１）の内側に形成されているか、或いは後に形成されること、及び、
ＭＩＰ法を使用して、或いはレーザダイレクトストラクチャリング法を使用して、或いはその双方を使用して、少なくとも１つの導電体経路（１５）がハウジング壁（１１）の外側に形成されているか、或いは後に形成されること
のうち少なくともいずれかを特徴とする、請求項１または２に記載の内視鏡（１、１０）。
【請求項４】
ハウジング（２）はセラミックス又はプラスチックにより製造されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の内視鏡（１、１０）。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、好ましくは光学及び／又は電気装置をハウジング内部に収容するための気密的に封止されたハウジングを有し、該ハウジングがハウジング壁を有する、外科用器具、特に内視鏡、より好ましくはビデオ内視鏡に関する。
【０００２】
そのような外科用器具は、例えば独国特許発明第１０  ２００６  ０１５１７６号明細書により知られている。外科用器具は、システム管を有する剛体の医療用ビデオ内視鏡として提供され、システム管には、その遠位端領域に対物レンズ及びビデオカメラを収容する窓が遠位側に設けられ、また、システム管は、該管の近位側開口を通る電気配線により外部に接続され、開口中の電気配線は、シーリング材から成るシール部を通って延びる。
【０００３】
ビデオ内視鏡は、長尺状をなし、小さな断面積を有するように設計されている。一般的なビデオ内視鏡では、イメージセンサ及び上流側のレンズシステムは、内視鏡シャフトの遠位領域、即ち、内視鏡先端の領域に通常は配置される。画像信号及び制御信号は信号線を介して、近位端（即ちハンドル）に、又は近位端（即ちハンドル）から、夫々送信される。
【０００４】
内視鏡のオートクレーブに対する適合性は重要な要件である。オートクレーブ滅菌中、内視鏡は高圧下にて熱い蒸気で処理される。光学内視鏡、特にビデオ内視鏡の場合には、光学部品とイメージセンサを蒸気から保護することが必要であり、さもなければ、冷却するとレンズシステム上で結露が生じ、システムの光学品質を低下させてしまう。したがって、ビデオ内視鏡は通常、気密的に封止されるように構成される。気密的に封止することにより、気密的に封止された領域への蒸気の侵入が防止される。従来のビデオレンズシステムでは、この気密的に封止された領域は、通常、シャフト先端からハンドルに延びる。
【０００５】
ビデオ内視鏡は、一般的に、例えば患者の体内通路内への導入に使用されるため、長尺状をなし、小さな断面を有するように設計される。対応するビデオ内視鏡は、遠位側に配置されたビデオカメラから電気配線を介してビデオ内視鏡の近位端に映像信号を送信する。該映像信号は、接続装置を用いて、ビデオ内視鏡のハウジングを通って外部へ伝達される。接続装置とビデオカメラとの間には、導電体又は各配線が、絶縁された導電体支持体上を延びる。
【０００６】
本発明の目的は、気密チャンバを有する外科用器具であって、特に、器具の気密ハウジングから外に導く電気ケーブルブッシングが単純設計を有する、外科用器具を提供することにある。
【０００７】
この目的は、好ましくは光学及び／又は電気装置をハウジング内に収容するための気密的に封止されたハウジングを有し、該ハウジングがハウジング壁を有する、外科用器具、特に内視鏡、より好ましくはビデオ内視鏡により達成され、該外科用器具は下記のように更に展開される。即ち、ハウジング壁の内側に形成された電気接点をハウジング壁の外側に形成された電気接点と電気的に接続するために、好ましくはフィルドビア（垂直方向相互接続アクセス）がハウジング壁に設けられ、該ビアはハウジング壁に貫通孔を有し、該貫通孔は外科用器具の気密的に封止されたハウジングを形成するために充填材料で充填され、前記電気接点はハウジング壁の内側の少なくとも１つの導電性の導電体経路及びハウジング壁の外側の少なくとも１つの導電性の導電体経路として形成され、ハウジング壁の内側の１つの導電体経路及びハウジング壁の外側の１つの導電体経路がビアにより互いに接続され、ビアの充填材料は金属或いはハンダから成る。それにより、ハウジングの気密内部からの電気接続部はハウジング内部の外側まで形成される。
【０００８】
本発明は、外科用器具の気密的に封止されたハウジングにおいて、ビア（垂直方向相互接続アクセス）とも称する垂直方向に延びる電気接点を形成或いは提供する概念に基づいており、ビアには充填材料が充填されている。この種の電気接点は「閉塞ビア(plugged via) 」と名付けられる。ハウジング内部の接点、例えば導電体経路又は配線は、ハウジング外側の外側接点に電気的に接続されるため、気密的に信号送信を達成することが可能であり、同時にハウジング壁或いはそれぞれハウジングを気密的に封止することも可能である。気密貫通孔は、プラスチック、金属或いはハンダのような充填材料で充填されたビアにより形成される。これにより、ハウジング壁のビアはハウジング壁の外側及び内側の導電体経路に直接接続され、例えばプラスチック又はセラミックスで作製されたベースハウジング本体が形成されるとともに、このベースハウジング本体にはビア貫通孔の領域に導電体経路が設けられ、貫通孔には後に対応して充填がされるか、あるいは既に充填されている。したがって、製造において追加の手順工程を必要とすることはない。
【０００９】
具体的には、外科用器具は、ハウジングの遠位領域にイメージセンサユニット、とりわけビデオカメラを収容するための長尺状をなす、好ましくは気密的に封止したハウジングを備えたビデオ内視鏡として設計されており、イメージセンサユニットに接続された1つ以上の電気配線が内視鏡シャフトとして設計されたハウジング内に設けられる。具体的には、ビアがハウジングの近位端の領域、好ましくはハウジングの近位面の端領域に形成される。
【００１０】
本発明によれば、外科用器具の実施形態により以下のことが提供される。即ち、好ましくはハウジングの近位端領域において、電気接点が、ハウジング壁の内側に少なくとも1つの導電性の導電体経路として、かつ／又は、ハウジング壁の外側に少なくとも1つの導電性の導電体経路として形成され、特に、ハウジング壁の内側の少なくとも1つの導電体経路及びハウジング壁の外側の少なくとも1つの導電体経路はビアにより互いに接続される。また、ビアを用いてハウジングの外側の対応する導電体経路に接続された内側の複数の導電体経路を提供することが、本発明の範囲において可能である。さらに、一実施形態において、複数の近接したビアが隣り合ってハウジング壁に設けられ、それぞれの場合において、各フィルドビアは、ハウジング壁の内側の1つの導電体経路とハウジング壁の外側の1つの導電体経路とに接続されている。
【００１１】
また、ハウジングは、好ましくは内視鏡シャフトとして設計され、ビアは内視鏡シャフトの近位端領域に形成される。これにより、内視鏡又はビデオ内視鏡の近位端領域における確実な信号送信が達成される。
【００１２】
また、外科用器具の更なる展開は、ビアの貫通孔の充填材料が導電性を有することを特徴とする。例えば、充填材料は金属又はハンダから成る。
更に、外科用器具、特に内視鏡の更なる展開において、ＭＩＰ法（微細集積化加工法(microscopic integrated processing method)（ＭＩＰＴＥＣ）)を使用して、かつ／或いは、レーザダイレクトストラクチャリング法（ＬＤＳ法）を使用して、少なくとも１つの導電体経路がハウジング壁の内側に形成されているか、或いは後に形成されること、及び／又は、ＭＩＰ法を使用して、かつ／或いは、レーザダイレクトストラクチャリング法を使用して、少なくとも１つの導電体経路がハウジング壁の外側に形成されているか、或いは後に形成されること、が好ましい。
【００１３】
導電体経路は、例えばＭＩＰＴＥＣ（微細集積化加工技術）にて公知であるような従来の手段により、ハウジング壁の外側と同様にハウジング壁の内側の表面上に適用することができる。導電体経路は、例えば独国ガーブセンに所在するＬＰＫＦレーザ＆エレクトロニクス社により提供されるような、レーザダイレクトストラクチャリング法（ＬＤＳ）により適用されることが好ましい。
【００１４】
特に外科用器具の更なる展開において、イメージセンサユニットとビアが互いに接続されるように、ハウジングの内部に配置された光学イメージセンサユニット用、特にビデオカメラ用の、付加的な導電体経路を設けることが好ましく、特に、該付加的な導電体経路はハウジングの長手方向範囲に沿ってハウジング壁の内側においてハウジング壁上に形成される。外科用器具のハウジングはセラミックス又はプラスチックにより製造されることが好ましい。
【００１５】
本発明の更なる特徴は、特許請求の範囲及び添付された図面と共に本発明による実施形態の記載から明白になるであろう。本発明の実施形態は、個々の特徴或いは幾つかの特徴の組み合わせにより実現することができる。
【００１６】
図面を参照しつつ例示としての実施形態を使用して、発明の概念を制限することなく、本発明を以下に記載する。テキストに詳細に説明されていない本発明による全ての詳細な開示に関して図面が参照される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】外科用器具のハウジングの概略断面図である。
【図２】別の実施形態によるビデオ内視鏡のハウジングの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１及び２において、同一又は同種の要素及び／又は部品には、重複する説明を省略することができるように、同一の符号を付す。
図１は、概略的に示された外科用器具１のハウジングの概略断面図を示している。外科用器具は例えば、内視鏡、特にビデオ内視鏡であり、外科用器具１は、気密的に封止されたハウジング２を有する。
【００１９】
例えばビデオ内視鏡としての外科用器具１の実施形態におけるハウジング２は、この場合、長尺状をなす内視鏡シャフトとして設計されており、シャフト遠位端には窓が設けられ、また、ビデオカメラが、内視鏡シャフトのハウジング２の内部において窓の後方に光学イメージセンサユニットとして配置されている。
【００２０】
図１では、見やすくするために、外科用器具１は、外科用器具内部に取付具を図示せずに示されている。ハウジング２は複数のハウジング部分から成る。図１に示すように、概略的に示されたハウジング２は、ポット形のベース本体２１及び蓋体２２を備えるように形成される。
【００２１】
例えば、ベース本体２１及び蓋体２２はセラミックスから製造され、２つのハウジング部分は、ベース本体２１と蓋体２２との接点の領域に形成される活性ハンダ２３を使用することにより、互いに接続される。これにより、活性ハンダ２３がベース本体２１と蓋体２２との間に形成される。これにより、外科用器具１のハウジング２は気密性を有するように設計され、封止されたハウジング２が液密的及び／又は気密的に封止されて、蒸気滅菌中においても、例えばビデオ内視鏡として設計された外科用器具１のハウジング２内部の光学及び電子部品を保護する。
【００２２】
図１に示されたベース本体２１はハウジング壁１１を有し、ビア１３が底部側においてハウジング壁１１の貫通孔又は開口１２に形成される。フィルドビア１３は、「閉塞した垂直方向相互接続アクセス（ビア）」とも称され、ベース本体２１の内側或いはハウジング壁１１の内側に形成された導電体経路１４とハウジング壁１１の外側に形成された導電体経路１５との間の電気接続部である。
【００２３】
図１に示された実施形態では、ビア１３は、金属から成る充填材料１６で充填されており、導電性充填材料１６により、導電体経路１４と導電体経路１５との間で電気接続が形成される。気密的に封止されたハウジング２は開口１２を充填することにより形成され、電気配線が導電体経路１４及び１５に接続される。
【００２４】
図１の例示的実施形態において、金属から成る充填材料１６は導電性であるため、層１７が充填材料１６とハウジング壁との間で形成され、ハンダ又は充填材料１６のための金属化を提供する。更に、ビア１３はベース本体２１から電気的に絶縁される。
【００２５】
導電体経路１４及び１５は対応する導電体経路構造として設計することができ、該導電体構造は、印刷、ＣＶＤ法（化学蒸着法）、磁気スパッタリング、レーザアブレーション等により適用される。
【００２６】
更に、いわゆるＭＩＰ技術或いはレーザダイレクトストラクチャリング法（ＬＤＳ法）を使用して、ベース本体１２のハウジング壁１１の内側及び外側に導電体経路１４，１５を形成することも可能である。ＭＩＰ技術を使用する場合、焼結処理の前に、ベース本体１２のようなベース本体にピンのような電気接続部が配置され、或いは集積される。尚、焼結プロセスの後には、金属層が本体上に適用される。これは、例えば蒸着スパッタリングを用いて行うことができる。適用された金属層は、その後、導電体経路を形成するように構築される。導電体経路は、別の製造加工工程で電気化学的に強化されてもよい。
【００２７】
レーザダイレクトストラクチャリング法において、例えばピンとして設計される電気接点は、プラスチックで押出コーティングされてもよく、ＬＤＳ法を使用して導電体パターンがプラスチックに転写されてもよい。その後、導電体経路の電気化学蒸着を予め露出された部位で行ってもよい。更に、追加工程において、導電体経路はピンのような接点に接続されてもよい。
【００２８】
図２は、ビデオ内視鏡１０の一実施形態の概略断面図を示し、ビデオ内視鏡１０は、ベース本体２１と蓋体２２とを有する長尺状内視鏡シャフトとして設計されたハウジング２を備える。ベース本体２１と蓋体２２との間の接点は、活性ハンダ２３により気密的に互いに接続される。
【００２９】
ビデオ内視鏡１０の遠位端には、窓２６がベース本体２１に設けられており、ビデオ内視鏡１０の遠位端における外部環境からの映像を記録するために、レンズシステム２４とイメージセンサユニット２５が、遠位端においてハウジング２の内部で窓２６の後方に配置される。詳細には、イメージセンサユニット２５は、ビデオカメラ又はＣＣＤカメラとして設計される。
【００３０】
内視鏡シャフトとして設計されたビデオ内視鏡１０のハウジング２の近位端には、複数のビア１３が近位端領域の面に形成されており、ビア１３は充填材料で気密的に充填されている。ビア１３の各々は、ベース本体２１のハウジング壁１１の外側の導電体経路と、ハウジング２の内側の導電体経路とに電気的に接続される。貫通孔１３は、図１に示された原理に対応して設計されている。
【００３１】
ハウジング２の内部には、ビア１３に接続された導電体経路が、例えばイメージセンサユニット２５との電気接続を形成するために、内視鏡シャフトとして設計されたハウジング２の長手方向範囲においてハウジング内壁に配置される。ビデオ内視鏡１０の近位端領域と遠位領域との間においてハウジング２の長手方向範囲にある導電体経路は、符号１４０により概略的に識別されており、導電体経路１４及びビア１３により、イメージセンサユニット２５を気密的に封止されたハウジング２の外側の電気接点に接続する。
【００３２】
図面からのみ得られる特徴を含む全ての指定された特徴、及び他の特徴と組み合わせて開示された個々の特徴は、本発明にとって不可欠なものとして、個々に、また、組み合わせて考慮される。本発明による実施形態は個々の特徴或いは幾つかの特徴の組み合わせにより実現することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  外科用器具
２  ハウジング
１０  ビデオ内視鏡
１１  ハウジング壁
１２  開口
１３  ビア
１４  導電体経路
１５  導電体経路
１６  充填材料
１７  層
２１  ベース本体
２２  蓋体
２３  活性ハンダ
２４  レンズシステム
２５  イメージセンサユニット
２６  窓
１４０  導電体経路
【図１】
0005623588.tif 000002
【図２】
0005623588.tif 000003