光電復(fù)合模塊、攝像機頭和內(nèi)窺鏡裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本公開涉及光電復(fù)合模塊、攝像機頭和內(nèi)窺鏡裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在過去，醫(yī)療領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域中已知使用圖像傳感器對觀察對象(諸如人類或機器結(jié)構(gòu))的內(nèi)部成像的內(nèi)窺鏡裝置，從而觀察觀察對象的內(nèi)部(參見專利文獻(xiàn)1，例如)。
[0003]根據(jù)專利文獻(xiàn)I的內(nèi)窺鏡裝置是具有可以拆卸的頭部(head)的內(nèi)窺鏡裝置，包括:成像裝置(在下文中還描述為攝像機頭)，包括圖像傳感器；控制器，控制圖像傳感器；以及電纜，電連接在成像裝置和控制器之間并且被配置為在它們之間傳輸各種信號。
[0004]因此，考慮到由圖像傳感器輸出的圖像數(shù)據(jù)包含大量信息的事實，根據(jù)專利文獻(xiàn)I的內(nèi)窺鏡裝置采用高容量光傳輸。
[0005]具體地，攝像機頭包括圖像傳感器和電連接至圖像傳感器印刷板。在印刷板上，安裝一種光電轉(zhuǎn)換元件，其將由圖像傳感器輸出并由印刷板中繼的成像信號(電信號)轉(zhuǎn)換成光信號。
[0006]同時，電纜由包括用于傳輸電信號的電線和用于傳輸光信號的光導(dǎo)線的復(fù)合電纜形成。電線電連接至印刷板，并且將由控制器輸出的控制信號等(電信號)傳輸至印刷板(圖像傳感器)。光導(dǎo)線連接至光電轉(zhuǎn)換元件，并且將通過光電轉(zhuǎn)換元件的轉(zhuǎn)換獲得的光信號(成像信號)傳輸至控制器。
[0007]引用列表
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:JP2011-177263A

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]技術(shù)問題
[0011]然而，在根據(jù)專利文獻(xiàn)I的攝像機頭中，單個印刷板設(shè)置有兩個功能:將由圖像傳感器輸出的成像信號(電信號)中繼至光電轉(zhuǎn)換元件的功能；以及將由控制器輸出的控制信號等(電信號)中繼至圖像傳感器的功能。此外，必須確保在印刷板上的用于安裝光電轉(zhuǎn)換元件的區(qū)域。
[0012]這需要增加印刷板的尺寸，并且因此使得難以實現(xiàn)攝像機頭的小型化，這是成問題的。
[0013]本公開考慮到以上所述，并且其目標(biāo)在于提供可以被小型化的光電復(fù)合模塊、攝像機頭和內(nèi)規(guī)鏡裝置。
[0014]技術(shù)方案
[0015]為了解決上述問題并且實現(xiàn)上述目標(biāo)，根據(jù)本公開的光電復(fù)合模塊包括:第一連接構(gòu)件，具有管狀形狀的外部框架，以及設(shè)置在外部框架的內(nèi)部中的多個接觸件；第一印刷板，在其上安裝被配置為將電信號轉(zhuǎn)換成光信號的光電轉(zhuǎn)換元件，并且被配置為起到接觸件和光電轉(zhuǎn)換元件之間的中繼的作用；以及第二印刷板，被配置為起到接觸件和電信號電纜之間的中繼的作用。第一印刷板和第二印刷板三維地布置。
[0016]對于根據(jù)本公開的光電復(fù)合模塊，第一印刷板的至少部分和第二印刷板的至少部分可以布置在相應(yīng)的不同的平面中。
[0017]對于根據(jù)本公開的光電復(fù)合模塊，第二印刷板的至少部分可具有彎曲的形狀。第一印刷板的至少部分和第二印刷板的至少部分可以布置在相應(yīng)的不同的面中。
[0018]對于根據(jù)本公開的光電復(fù)合模塊，第二印刷板可以由柔性基板形成，柔性基板的至少部分是可彎曲的。
[0019]對于根據(jù)本公開的光電復(fù)合模塊，第一印刷板可以由具有平面形狀的剛性基板形成。
[0020]對于根據(jù)本公開的光電復(fù)合模塊，第一印刷板的至少部分和第二印刷板的至少部分可以以重疊的方式布置。
[0021]對于根據(jù)本公開的光電，當(dāng)外部框架的內(nèi)部被劃分成第一區(qū)域和除第一區(qū)域以外的第二區(qū)域時，從沿著外部框架的中心軸的方向的角度來觀察，多個接觸件可以包括設(shè)置在第一區(qū)域中的多個第一接觸件，和設(shè)置在第二區(qū)域中的多個第二接觸件。第一印刷板可以電連接至多個第一接觸件。第二印刷板可以電連接至多個第二接觸件。
[0022]對于根據(jù)本公開的光電復(fù)合模塊，在外部框架的內(nèi)部中，第一區(qū)域和第二區(qū)域可以是彼此平行并且均在正交于中心軸的第一方向上延伸的帶狀區(qū)域。
[0023]對于根據(jù)本公開的光電復(fù)合模塊，第一區(qū)域可以包括中心軸的區(qū)域。
[0024]對于根據(jù)本公開的光電復(fù)合模塊，第一區(qū)域可以是在正交于中心軸的第一方向上延伸的帶狀區(qū)域。
[0025]對于根據(jù)本公開的光電復(fù)合模塊，在第一區(qū)域中，多個第一接觸件可以以第一間距并排布置。在第二區(qū)域中，多個第二接觸件可以以第二間距并排布置，第二間距小于所述第一間距。
[0026]對于根據(jù)本公開的光電復(fù)合模塊，外部框架可具有圓柱形形狀。第一區(qū)域可以是包括中心軸并且在外部框架的徑向方向上延伸的帶狀區(qū)域。
[0027]對于根據(jù)本公開的光電復(fù)合模塊，第一印刷板可以沿著外部框架的中心軸布置。
[0028]對于根據(jù)本公開的光電復(fù)合模塊，第二印刷板可以包括多個第一焊接區(qū)，電連接至組成設(shè)置至第二印刷板的導(dǎo)體圖案的接地線，并且在沿著表面在第二方向上形成在第二印刷板的表面上的中央?yún)^(qū)域和除中央?yún)^(qū)域以外的其他區(qū)域中的一個中，以及多個第二焊接區(qū)，電連接至組成設(shè)置至所述第二印刷板的導(dǎo)體圖案的信號線，并且形成在第二印刷板的表面上的中央?yún)^(qū)域和除所述中央?yún)^(qū)域以外的其他區(qū)域中的另外一個區(qū)域中。
[0029]對于根據(jù)本公開的光電復(fù)合模塊，所述一個區(qū)域可以是第二印刷板的表面上的中央?yún)^(qū)域。
[0030]對于根據(jù)本公開的光電復(fù)合模塊，可以設(shè)置均由同軸電纜形成的多個電信號電纜。多個電信號電纜中的每個可以電連接至第一焊接區(qū)和鄰近于第一焊接區(qū)的第二焊接區(qū)的對應(yīng)的一對。每一對的第一焊接區(qū)和第二焊接區(qū)被形成為在相對于第二印刷板的表面上的第二方向傾斜的方向上排列。
[0031 ] 對于根據(jù)本公開的光電復(fù)合模塊，第一印刷板可以電連接至在外部框架的內(nèi)部中并排布置成兩行的多個第一接觸件，多個第一接觸件包括在多個接觸件中。多個第一接觸件可以包括相應(yīng)的第一針形部分，該第一針形部分是彈性可變形的并且向著布置第一印刷板和第二印刷板的一側(cè)突出。當(dāng)?shù)谝挥∷宀迦氲谝唤佑|件的兩行中的第一行和所述第一接觸件的兩行中的第二行之間時，多個第一針形部分在彈性地變形的同時保持第一印刷板，并且被電連接至第一印刷板。
[0032]對于根據(jù)本公開的光電復(fù)合模塊，多個接觸件中的至少一個可以包括向著布置第一印刷板和第二印刷板的一側(cè)突出的針形部分。第二印刷板可以由柔性基板形成，所述柔性基板具有:第一連接部，該第一連接部具有針形部分插入的孔，第一連接部電連接至多個接觸件中的至少一個；以及第二連接部，當(dāng)相對于第一連接部彎曲時被布置在與第一印刷板重疊的位置，第二連接部電連接至電信號電纜。
[0033]根據(jù)本公開的攝像機頭是用于內(nèi)窺鏡裝置的攝像機頭，并且包括光電復(fù)合模塊；以及圖像傳感器，通過第一連接構(gòu)件電連接至第一印刷板和第二印刷板。
[0034]對于根據(jù)本公開的攝像機頭，攝像機頭可以進(jìn)一步包括:第二連接構(gòu)件，機械地并電連接至第一連接構(gòu)件；殼體，第二連接構(gòu)件附接至所述殼體。圖像傳感器容納在殼體中并且通過第一連接構(gòu)件和第二連接構(gòu)件電連接至第一印刷板和第二印刷板。
[0035]根據(jù)本公開的內(nèi)窺鏡裝置可以包括攝像機頭。
[0036]發(fā)明的有益效果
[0037]根據(jù)本公開的光電復(fù)合模塊包括至少兩個印刷板:第一印刷板，被配置為起到第一連接構(gòu)件的接觸件和光電轉(zhuǎn)換元件之間的中繼的作用；以及第二印刷板，被配置為起到第一連接構(gòu)件的接觸件與電信號電纜之間的中繼的作用。因此，當(dāng)根據(jù)本公開的光電復(fù)合模塊用于攝像機頭時，將由圖像傳感器輸出的成像信號(電信號)中繼至光電轉(zhuǎn)換元件的功能被提供至印刷板(第一印刷板)，而將由控制器輸出的控制信號等(電信號)中繼至圖像傳感器的功能被提供至另一個單獨的印刷板(第二印刷板)。因此，與提供有這些兩個功能的單個印刷板相比，第一印刷電路板和第二印刷電路板中的每個可以在尺寸上減小。
[0038]此外，如上所述的在尺寸上減小的第一印刷電路板和第二印刷電路板是三維布置的，換言之，沒有布置在相同的平面中。因此，與采用提供有上述兩個功能的單個印刷板相比，整個光電復(fù)合模塊可以被小型化。
[0039]根據(jù)本公開的攝像機頭包括光電復(fù)合模塊，因而表現(xiàn)出與光電復(fù)合模塊的那些效果相似的有利的效果。
[0040]根據(jù)本公開的內(nèi)窺鏡裝置包括攝像機頭，因而表現(xiàn)出與攝像機頭的效果相似的有利的效果。
【附圖說明】
[0041][圖1]圖1示出根據(jù)本公開的實施方式的內(nèi)窺鏡裝置的示意性配置。
[0042][圖2]圖2是從底端側(cè)(復(fù)合電纜連接至的一側(cè))的角度來觀察的在圖1中示出的攝像機頭的立體圖。
[0043][圖3]圖3是從底端側(cè)(組合模塊連接至的一側(cè))的角度來觀察的在圖2中示出的密封部的立體圖。
[0044][圖4]圖4是從密封部的內(nèi)部的角度來觀察的在圖3中示出的氣密連接器的立體圖。
[0045][圖5]圖5是從前端側(cè)(密封部連接至的一側(cè))的角度來觀察的根據(jù)本公開的實施方式的光電復(fù)合模塊的立體圖。
[0046][圖6]圖6是從底端側(cè)(復(fù)合電纜6連接至的一側(cè))的角度來觀察的在圖5中示出的光電復(fù)合模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0047][圖7]圖7是在圖5中示出的光電復(fù)合模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0048][圖8]圖8是從底端側(cè)(第一印刷電路板和第二印刷電路板連接至的一側(cè))的角度來觀察的在圖5至圖7中示出的接收器的立體圖。
[0049][圖9]圖9示出在圖8中示出的多個接觸件的陣列狀態(tài)。
[0050][圖10A]圖1OA是從在圖6和圖7中示出的接收器的底端側(cè)的角度來觀察的第一印刷板附接至接收器的狀態(tài)的立體圖。
[0051][圖10B]圖1OB是從在圖6和圖7中示出的接收器的底端側(cè)的角度來觀察的第一印刷板從接收器卸下的狀態(tài)的分解立體圖。
[0052][圖11]圖11示出在圖6和圖7中示出的第二連接部上的多個焊接區(qū)的陣列狀
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[0053][圖12]圖12示出在圖11中示出的一對第一焊接區(qū)和第二焊接區(qū)與電信號電纜之間的連接狀態(tài)。
[0054][圖13]圖13示出根據(jù)本公開的實施方式的變形。
【具體實施方式】
[0055]在下文中，將參考附圖詳細(xì)地描述本公開的優(yōu)選實施方式。應(yīng)注意的是，在該說明和附圖中，具有基本相同功能和結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)元件利用相同的參考標(biāo)號來表示，并且省略這些結(jié)構(gòu)元件的重復(fù)說明。
[0056][內(nèi)窺鏡裝置的示意性配置]
[0057]圖1示出根據(jù)本公開的實施方式的內(nèi)窺鏡裝置I的示意性配置。
[0058]內(nèi)窺鏡裝置I是用于醫(yī)療領(lǐng)域以用來觀察諸如人類的觀察對象(生物體的內(nèi)部)的內(nèi)部。應(yīng)注意的是，盡管將如圖1所示的使用剛性顯微鏡(scope)(插入部2)的內(nèi)窺鏡裝置描述為在這個實施方式中的內(nèi)窺鏡裝置1，但內(nèi)窺鏡裝置I不限于此，并且可以是使用柔性顯微鏡的內(nèi)窺鏡裝置(未示出)。
[0059]如圖1所示，內(nèi)窺鏡裝置I包括插入部2、光源裝置3、光導(dǎo)管(light guide)4、攝像機頭5、復(fù)合電纜6、顯示器7以及控制器8。
[0060]剛性的并且具有細(xì)長形狀的插入部2被插入到觀察對象中。用于會聚光以形成對象圖像的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在插入部2的內(nèi)部。
[0061]光源裝置3被連接至光導(dǎo)管4的一端，并且為光導(dǎo)管4的這一端提供照亮觀察對象的內(nèi)部的光。
[0062]光導(dǎo)管4的一端可拆卸地連接至光源裝置3，另一端可拆卸地連接至插入部2。光導(dǎo)管4將從自光源裝置3提供的光從一端傳輸至另一端，從而將光提供至插入部2。提供至插入部2的光從插入部2的前端發(fā)出，并且從而利用光照射觀察對象的內(nèi)部。用來照射觀察對象的內(nèi)部的