專利名稱：一種內(nèi)窺鏡及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)窺鏡技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，是涉及一種可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部各組件精確定位的內(nèi)窺鏡及其制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的硬管式內(nèi)窺鏡通常由物鏡系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向透鏡系統(tǒng)、目鏡系統(tǒng)和鏡管組成。由物鏡系統(tǒng)所傳出的光信號(hào)經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)處理后在顯示器上顯示，此種內(nèi)窺鏡的前端鏡管中通常是光學(xué)部分，光信號(hào)傳輸距離長(zhǎng)。因此，雖然此種類型的內(nèi)窺鏡結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是成像質(zhì)量較差。
為了縮短光信號(hào)傳輸距離以提高成像質(zhì)量，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了 一種電子內(nèi)
窺鏡。其通常由物鏡、CCD (Charge Coupled Device,即電荷耦合器件)圖像傳感器、柔性線路板、鏡管及操作系統(tǒng)組成。由物鏡所傳出的光信號(hào)在鏡管內(nèi)直接經(jīng)由CCD圖像傳感器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，再經(jīng)圖像處理后顯示在顯示器上。這種方式避免了硬管式內(nèi)窺鏡因光信號(hào)傳輸距離過(guò)長(zhǎng)而造成的信號(hào)損失，因此成像質(zhì)量高。但這種結(jié)構(gòu)要實(shí)現(xiàn)物鏡、CCD圖像傳感器、以及柔性線路板之間的精確定位并不容易。通常需要在鏡管內(nèi)填充粘結(jié)劑并設(shè)置多個(gè)連接件，因而結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種內(nèi)窺鏡，其可實(shí)現(xiàn)鏡管內(nèi)部各組件的精確定位，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
本發(fā)明所要解決的另 一 個(gè)技術(shù)問(wèn)題在于提供一種制造上述內(nèi)窺鏡的方法，其可實(shí)現(xiàn)鏡管內(nèi)部各組件的精確定位，并且方法簡(jiǎn)單。對(duì)于本發(fā)明的內(nèi)窺鏡來(lái)說(shuō)，其技術(shù)方案是這樣加以實(shí)現(xiàn)的該內(nèi)窺鏡包括
鏡管、成像裝置、將所述成像裝置的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的圖像傳感器、以及將所述電信號(hào)整理并輸出的線路板，所述成像裝置、圖像傳感器及線路板皆位于所述鏡管內(nèi)，所述內(nèi)窺鏡還包括固定架，所述固定架位于所述鏡管內(nèi)，其一端與所述成像裝置的輸出端連接而形成第 一組件，其另 一端對(duì)所述圖像傳感器定位。
對(duì)于本發(fā)明的內(nèi)窺鏡的制造方法來(lái)說(shuō)，其技術(shù)方案是這樣加以實(shí)現(xiàn)的該方法包括以下步驟
1 )將圖像傳感器與線路板電性連接為一體；
2) 用固定架將成像裝置與圖像傳感器調(diào)焦固定在一起；
3) 將成像裝置、圖像傳感器、連接器、線路板及固定架的組合體固定于鏡管內(nèi)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，上述技術(shù)方案中通過(guò)固定架實(shí)現(xiàn)了成像裝置與圖像傳感器之間的精確定位，保證了成像質(zhì)量，而且還能省略掉許多其他的連接件，使得整個(gè)內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)以及制造更加簡(jiǎn)單。


圖l是本發(fā)明中內(nèi)窺鏡一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)分解示意圖2是圖1所示實(shí)施例的剖視示意圖3是圖1所示實(shí)施例中固定架的主^L示意圖4是圖3中沿A-A線的剖視示意圖5是圖3中沿B-B線的剖視示意圖6是圖1所示實(shí)施例中連接器的立體示意圖7是圖6的剖視示意圖。
具體實(shí)施例方式
6為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
請(qǐng)參照?qǐng)D1及圖2，為本發(fā)明內(nèi)窺鏡的一較佳實(shí)施例。該內(nèi)窺鏡包括鏡管
1、成像裝置2、將成像裝置2的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的圖像傳感器3 (如CCD圖像傳感等)、以及將電信號(hào)整理并輸出的線路板4。所述成像裝置2、圖像傳感器3及線路板4皆位于鏡管1內(nèi)。內(nèi)窺鏡還包括固定架5，固定架5位于鏡管內(nèi)1，其一端與成像裝置2的輸出端連接而形成第一組件，其另一端對(duì)圖像傳感器.3定位。這樣，本實(shí)施例通過(guò)固定架5實(shí)現(xiàn)了成像裝置2與圖像傳感器3之間的精確定位，保證了成像質(zhì)量，而且還能省略掉許多其他的連接件，使得整個(gè)內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單。以下分別對(duì)上述各組成部分分別作詳細(xì)介紹。
所述成像裝置2位于鏡管1的前端，其包括位于鏡管1前端的鏡頭21以及鏡片組22，成像裝置2的輸出端與固定架5的一端通過(guò)點(diǎn)膠固定連接。所述鏡片組22包括套筒221和位于套筒221內(nèi)的鏡片組222。
于鏡管1的內(nèi)壁還通過(guò)膠水固定鋪設(shè)有光纖6,光纖6通過(guò)外界光源將鏡頭21周圍照亮，為鏡頭21拍攝畫面時(shí)提供光源。
所述線路板4可以是PCB板(Printed Circuit Board,印刷電路板)或者柔性線路板，在本實(shí)施例中，線路板4為PCB板，通過(guò)PCB板的連接可使鏡管1內(nèi)的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，性能更加可靠。
請(qǐng)參照?qǐng)D3至圖5，固定架5呈圓管狀，其一端套設(shè)并固定在成像裝置2的輸出端上，而另一端對(duì)圖像傳感器3定位。在本實(shí)施例中，固定架5的一端沿鏡管1的軸向套設(shè)于部分套筒221的外壁，并且通過(guò)點(diǎn)膠固定連接。由于鏡片組22在傳遞光信號(hào)時(shí)與圖像傳感器3之間的焦距有很大誤差(焦距需要調(diào)節(jié)的距離可達(dá)lmm)，這樣，可以在點(diǎn)膠固定套筒221與固定架5的過(guò)程中，軸向調(diào)整鏡片組222與圖像傳感器3的相對(duì)位置，實(shí)現(xiàn)調(diào)焦。作為其他的實(shí)施方式，上述固定架5還可沿鏡管1的軸向套設(shè)在整個(gè)套筒221上；當(dāng)然，也可省略套筒221,而將固定架5沿鏡管1的軸向直接套設(shè)在鏡片組222上，此時(shí)， 只能通過(guò)調(diào)整圖像傳感器3實(shí)現(xiàn)調(diào)焦(詳見(jiàn)后述)。
請(qǐng)結(jié)合參照?qǐng)D6及圖7，本實(shí)施例中，為加強(qiáng)圖像傳感器3與線路板4之 間的定位，并縮小光信號(hào)的傳輸距離，以減少了信號(hào)在傳輸過(guò)程中的損失，所 述內(nèi)窺鏡還包括連接器7。連接器7將圖像傳感器3與線路板4電性連接為一 體而形成第二組件。固定架5的另一端套設(shè)并固定在連接器7上，從而將第一 組件與第二組件連接成為一個(gè)整體。
連接器7包括本體71和穿設(shè)于本體71中的多個(gè)端子72。本體71大致呈 圓柱狀，其與端子72通過(guò)模內(nèi)注塑而成形為一體，端子72的兩端分別與圖像 傳感器3和線路板4電性連接。端子72具有平頭部721和引腳部722;平頭部 721的上表面露出于本體71的端面，并且與所述端面共同形成一接合面70;引 腳部722由平頭部721彎折延伸而成，其突伸于本體71的另一端面。為了保證 端子72與本體71之間結(jié)合的牢固性，于端子72的引腳部722上向外傾斜延伸 出若干延伸部73。
組裝上述第二組件時(shí)，圖像傳感器3與連接器7的接合面70通過(guò)SMT (Surface Mounted Technology,表面貼裝技術(shù))焊接在一起，從而與端子72的 平頭部721形成電性連接；線路板4的輸入端與端子72的引腳部722電性連接。
請(qǐng)結(jié)合參照?qǐng)D3、圖5及圖6，在固定架5的內(nèi)壁設(shè)有一沿鏡管1軸向延伸 的條狀凹槽51，在連接器7本體71的外側(cè)壁上設(shè)有可與固定架5上的凹槽51 相互配合的凸臺(tái)74,當(dāng)連接器7安裝到固定架5上時(shí)，凸臺(tái)74插入凹槽51中。 由于與連接器7連接的圖像傳感器3和線路板4均具有方向性，因此，凸臺(tái)74 還具有指示方向的功能，可以防止操作人員安裝圖像傳感器3和線路板4時(shí)搞 錯(cuò)方向?？梢岳斫?，上述凸臺(tái)74與凹槽51的位置可以互換，即將凸臺(tái)設(shè)置于 固定架5的內(nèi)壁，將凹槽設(shè)置于連接器7的外壁，只要保證連接器7與固定架 5上有相互配合的凹凸結(jié)構(gòu)即可。
固定架5上與連接器7配合的一端的內(nèi)壁上設(shè)有點(diǎn)膠槽52，通過(guò)點(diǎn)膠槽52可控制連接器7與固定架5之間固定連接的用膠量。本實(shí)施例中，在固定架5 與連接器7配合的一端，固定架5與連接器7之間沿鏡管1的徑向具有間隙， 當(dāng)采用膠水固定連接器7和固定架5的過(guò)程中，可以通過(guò)沿鏡管1的徑向調(diào)節(jié) 連接器7與固定架5之間的相對(duì)位置來(lái)進(jìn)行調(diào)焦。
由于固定架5最薄處僅有0.25mm，固定架5的內(nèi)壁上對(duì)應(yīng)成像裝置2的 輸出端與第二組件之間的位置處設(shè)有一臺(tái)階部53,以強(qiáng)化結(jié)構(gòu)。
所述固定架5可采用金屬4分末注塑成型4支術(shù)(Metal Injection Molding,簡(jiǎn) 稱MIM)加工成型，以使固定架5獲得更好的強(qiáng)度和精度。金屬粉末注塑成型 技術(shù)是一種結(jié)合了塑料注射及粉末冶金優(yōu)點(diǎn)的成型技術(shù)，其具體做法是將微細(xì) 的金屬粉末與高分子黏結(jié)劑混合加熱后，得到具流動(dòng)性的射料，再經(jīng)由注塑機(jī) 注塑成型。采用這種技術(shù)制成的固定架5的尺寸更加精確，由于結(jié)合了金屬粉 末，其強(qiáng)度得到了大幅提高，因而固定架5可以做得更長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)更好的定位效 果。
本實(shí)施例的信號(hào)傳遞過(guò)程是這樣的，鏡頭21所拍攝的畫面通過(guò)鏡片組22 傳到圖像傳感器3的感光區(qū)；圖像傳感器3對(duì)鏡頭21所拍攝的畫面進(jìn)行光電轉(zhuǎn) 換，并且將該電信號(hào)傳送至線路板4進(jìn)行濾波；經(jīng)過(guò)濾波的電信號(hào)被數(shù)據(jù)線8 傳送至另一線路板(圖中未示出)進(jìn)行處理后，在顯示設(shè)備(圖中未示出)上 豐命出最纟冬畫面。
本實(shí)施例內(nèi)窺鏡的制造方法，包括以下步驟
首先，將圖像傳感器3與線路板4通過(guò)連接器7電性連接為一體而形成第 二組件；用固定架5將成像裝置2與圖像傳感器3調(diào)焦固定在一起；與此同時(shí)， 在鏡管1內(nèi)壁鋪設(shè)光纖6，并通過(guò)膠水將光纖6固定；最后，將成像裝置2、圖 像傳感器3、連接器7、線路板4及固定架5的組合體拉入鋪設(shè)有光纖6的鏡管 1內(nèi)點(diǎn)膠固定。此后，還可對(duì)光纖6進(jìn)行熱處理，熱處理目的之一是使光纖6 能夠承受日后工作過(guò)程中外界光源的所帶來(lái)的熱量，熱處理的另 一 目的是使光 纖6膨脹，從而使鏡管1內(nèi)的各組件緊密結(jié)合。
9在上述連接成像裝置2與固定架5的過(guò)程中、或者在連接圖像傳感器3與
固定架5的過(guò)程中，在固定前還需進(jìn)行調(diào)焦可以通過(guò)沿鏡管1的軸向調(diào)整成 像裝置2與固定架5的相對(duì)位置來(lái)進(jìn)行調(diào)焦；也可以通過(guò)沿鏡管1的徑向調(diào)整 圖像傳感器3與固定架5的相對(duì)位置來(lái)進(jìn)行調(diào)焦；還可以同時(shí)調(diào)整成像裝置2 及圖像傳感器3與固定架5的相對(duì)位置來(lái)進(jìn)行調(diào)焦。
此外，在上述用固定架5固定成像裝置2與圖像傳感器3的過(guò)程中，固定 架5的一端套設(shè)在連接器7上，其另一端可沿鏡管1的軸向套設(shè)在成像裝置2 的整個(gè)套筒221上或者套設(shè)在部分套筒221上，也可以省略套筒221，而將固 定架5的另 一端沿鏡管1的軸向完全套設(shè)在成像裝置2的鏡片組222上。
上述方法中通過(guò)固定架5實(shí)現(xiàn)了成像裝置2與圖像傳感器3之間的精確定 位，保證了成像質(zhì)量，而且還能省略掉許多其他的連接件，使得整個(gè)內(nèi)窺鏡的 制造更加簡(jiǎn)單。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā) 明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種內(nèi)窺鏡，包括鏡管、成像裝置、將所述成像裝置的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的圖像傳感器、以及將所述電信號(hào)整理并輸出的線路板，所述成像裝置、圖像傳感器及線路板皆位于所述鏡管內(nèi)，其特征在于所述內(nèi)窺鏡還包括固定架，所述固定架位于所述鏡管內(nèi)，其一端與所述成像裝置的輸出端連接而形成第一組件，其另一端對(duì)所述圖像傳感器定位。
2、 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于所述內(nèi)窺鏡還包括連接器， 所述圖像傳感器與所述線路板通過(guò)所述連接器電性連接為一體而形成第二組 件，所述固定架的另一端與所述第二組件固定連接而使所述第一、第二組件形 成一個(gè)整體。
3、 如權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于所述固定架呈管狀，其一端 套設(shè)并固定在所述成像裝置的輸出端上，其另 一端套設(shè)并固定在所述第二組件 上。
4、 如權(quán)利要求3所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于在所述連接器外壁和所述固 定架內(nèi)壁的對(duì)應(yīng)位置上分別設(shè)有可相互配合的凹凸結(jié)構(gòu)。
5、 如權(quán)利要求3所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于所述固定架與所述連接器之間沿所述#:管的徑向具有間隙。
6、 如權(quán)利要求5所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于所述固定架與連接器配合的 一端的內(nèi)壁上設(shè)有點(diǎn)膠槽。
7、 如權(quán)利要求3所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于所述固定架的內(nèi)壁上對(duì)應(yīng)所 述成像裝置的輸出端與所述第二組件之間的位置處設(shè)有臺(tái)階部。
8、 如權(quán)利要求1或5所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于所述成像裝置包括套筒 以及容置在所述套筒內(nèi)的鏡片組，所述固定架沿所述鏡管的軸向套設(shè)在整個(gè)套 筒上或者套設(shè)在部分套筒上。
9、 如權(quán)利要求l或5所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于所述成像裝置包括鏡片 組，所述固定架沿所述鏡管的軸向完全套設(shè)在所述鏡片組上。
10、 如權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于所述連接器包括本體和穿設(shè)于所述本體中的多個(gè)端子，所述端子的兩端分別與所述圖像傳感器和所述線 路板電性連接。
11、 如權(quán)利要求IO所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于所述端子具有平頭部和引 腳部，所述平頭部的上表面露出于所述本體的端面，并且與所述端面共同形成 一接合面，所述引腳部由所述平頭部彎折延伸而成，其突伸于所述本體的另一端面。
12、 如權(quán)利要求11所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于所述圖像傳感器電性連接 于所述連接器的接合面，所述線路板的輸入端與所述端子的引腳部電性連接。
13、 如權(quán)利要求11所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于所述端子的引腳部上向外 傾斜延伸出若干用于保證所述端子與本體結(jié)合牢固性的延伸部。
14、 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于所述內(nèi)窺鏡還包括為所述 成像裝置提供光源的光纖，所述光纖鋪設(shè)在所述鏡管內(nèi)壁。
15、 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于所述線路板是PCB板或柔 性線路板。
16、 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于所述固定架由金屬粉末注 塑成型技術(shù)加工而成。
17、 一種如權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡的制造方法，包括以下步驟1) 將所述圖像傳感器與線路板電性連接為一體；2) 用所述固定架將所述成像裝置與圖像傳感器調(diào)焦固定在一起；3) 將所述成像裝置、圖像傳感器、線路板及固定架的組合體固定于所述鏡 管內(nèi)。
18、 如權(quán)利要求17所述的內(nèi)窺鏡的制造方法，其特征在于所述步驟2) 中通過(guò)沿所述鏡管的軸向調(diào)整所迷成像裝置的位置、或者通過(guò)沿所述鏡管的徑 向調(diào)整所述圖像傳感器的位置來(lái)進(jìn)行調(diào)焦。
19、 如權(quán)利要求17所述的內(nèi)窺鏡的制造方法，其特征在于所述方法還包括在所述鏡管內(nèi)壁鋪設(shè)光纖；當(dāng)步驟2)結(jié)束后，對(duì)所述光纖進(jìn)行熱處理并使所述光纖膨脹，使所述外管內(nèi)的各組件緊密結(jié)合。
20、 如權(quán)利要求17所述的內(nèi)窺鏡的制造方法，其特征在于所述成像裝置 包括套筒以及容置在所述套筒內(nèi)的鏡片組，所述步驟2)中，將所述固定架沿 所述鏡管的軸向套設(shè)在整個(gè)套筒上或者套設(shè)在部分套筒上。
21、 如權(quán)利要求17所述的內(nèi)窺鏡的制造方法，其特征在于所述成像裝置 包括鏡片組，所述步驟2)中，將所述固定架完全套設(shè)在所述鏡片組上。
22、 如權(quán)利要求17、 20或21所述的內(nèi)窺鏡的制造方法，其特征在于所 述步驟l)中，所述圖像傳感器與線路板通過(guò)一連接器電性連接；所述步驟2) 中，將所述固定架套設(shè)在所述連接器上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種內(nèi)窺鏡及其制造方法，所述內(nèi)窺鏡包括鏡管、成像裝置、將所述成像裝置的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的圖像傳感器、以及將所述電信號(hào)整理并輸出的線路板，所述成像裝置、圖像傳感器及線路板皆位于所述鏡管內(nèi)，所述內(nèi)窺鏡還包括固定架，所述固定架位于所述鏡管內(nèi)，其一端與所述成像裝置的輸出端連接而形成第一組件，其另一端對(duì)所述圖像傳感器定位。采用上述結(jié)構(gòu)，固定架實(shí)現(xiàn)了成像裝置與圖像傳感器之間的精確定位，保證了成像質(zhì)量，而且還能省略掉許多其他的連接件，使得整個(gè)內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)以及制造更加簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)A61B1/05GK101637380SQ20081014222
公開日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2008年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日
發(fā)明者張子峰, 峰 江, 王振波, 黃志學(xué) 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司