CN101634749A

CN101634749A - 一种内窥镜及其制造方法

Info

Publication number: CN101634749A
Application number: CN200810068591A
Authority: CN
Inventors: 张子峰; 王振波; 江峰; 黄志学
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2008-07-22
Filing date: 2008-07-22
Publication date: 2010-01-27
Anticipated expiration: 2028-07-22
Also published as: CN101634749B

Abstract

本发明公开了一种内窥镜及其制造方法，所述内窥镜包括镜管、成像装置、将成像装置的光信号转换成电信号的图像传感器、以及将电信号整理并输出的线路板，所述成像装置、图像传感器及线路板皆位于镜管内，所述内窥镜还包括连接器，所述图像传感器与线路板通过连接器电性连接为一体而形成第一组件。采用上述结构，连接器可实现图像传感器与线路板的之间的定位，并且可将图像传感器输入的电信号传导至线路板，从而缩小了光信号的传输距离，减少了信号在传输过程中的损失，可保证高质量的成像效果，并且能省略掉许多其他的连接件，使得整个内窥镜的结构以及制造更加简单。

Description

一种内窥镜及其制造方法

技术领域

本发明涉及内窥镜技术领域，更具体地说，是涉及一种可实现内部各组件精确定位的内窥镜及其制造方法。

背景技术

现有技术中的硬管式内窥镜通常由物镜系统、转向透镜系统、目镜系统和镜管组成。由物镜系统所传出的光信号经光学系统处理后在显示器上显示，此种内窥镜的前端镜管中通常是光学部分，光信号传输距离长。因此，虽然此种类型的内窥镜结构简单，但是成像质量较差。

为了缩短光信号传输距离以提高成像质量，现有技术中出现了一种电子内窥镜。其通常由物镜、CCD(Charge Coupled Device，即电荷耦合器件)图像传感器、柔性线路板、镜管及操作系统组成。由物镜所传出的光信号在镜管内直接经由CCD图像传感器转化为电信号，再经图像处理后显示在显示器上。这种方式避免了硬管式内窥镜因光信号传输距离过长而造成的信号损失，因此成像质量高。但这种结构要实现物镜、CCD图像传感器、以及柔性线路板之间的精确定位并不容易。通常需要在镜管内填充粘结剂并设置多个连接件，因而结构复杂，制造成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种内窥镜，其可保证高质量的成像效果，并且结构简单。

本发明所要解决的另一个技术问题在于提供一种制造上述内窥镜的方法，其可保证高质量的成像效果，并且方法简单。

对于本发明内窥镜来说，其技术方案是这样加以实现的：该内窥镜包括镜管、成像装置、将成像装置的光信号转换成电信号的图像传感器、以及将电信号整理并输出的线路板，所述成像装置、图像传感器及线路板皆位于镜管内，所述内窥镜还包括连接器，所述图像传感器与线路板通过连接器电性连接为一体而形成第一组件。

对于本发明内窥镜的制造方法来说，其技术方案是这样加以实现的：该方法包括以下步骤：1)将图像传感器与线路板通过连接器电性连接为一体而形成第一组件；2)将成像装置与第一组件调焦固定于镜管内。

与现有技术相比较，上述技术方案中通过连接器使图像传感器与线路板形成一个整体，所述连接器实现了图像传感器与线路板的之间的定位，并且可将图像传感器输入的电信号传导至线路板，这种方式缩小了光信号的传输距离，减少了信号在传输过程中的损失，可保证高质量的成像效果，并且能省略掉许多其他的连接件，使得整个内窥镜的结构以及制造更加简单。

附图说明

图1是本发明中内窥镜一较佳实施例的结构分解示意图；

图2是图1所示实施例的剖视示意图；

图3是图1所示实施例中连接器的立体示意图；

图4是图3的剖视示意图；

图5是图1所示实施例中固定架的主视示意图；

图6是图5中沿A-A线的剖视示意图；

图7是图5中沿B-B线的剖视示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参照图1及图2，为本发明内窥镜的一较佳实施例。该内窥镜包括镜管1、成像装置2、将成像装置2的光信号转换成电信号的图像传感器3(如CCD图像传感等)、以及将电信号整理并输出的线路板4。所述成像装置2、图像传感器3及线路板4皆位于镜管1内。所述内窥镜还包括连接器5，图像传感器3与线路板4通过连接器5电性连接为一体而形成第一组件。这样，本实施例通过连接器5使图像传感器3与线路板4形成一个整体，连接器5实现了图像传感器3与线路板4的之间的定位，并且可将图像传感器3输入的电信号传导至线路板4，这种方式缩小了光信号的传输距离，减少了信号在传输过程中的损失，可保证高质量的成像效果，并且能省略掉许多其他的连接件，使得整个内窥镜的结构更加简单。以下分别对上述各组成部分分别作详细介绍。

所述成像装置2位于镜管1的前端，其包括位于镜管1前端的镜头21以及镜片组22，成像装置2的输出端与固定架6的一端通过点胶固定连接。所述镜片组22包括套筒221和位于套筒221内的若干镜片222。

于镜管1的内壁还通过胶水固定铺设有光纤6，光纤6通过外界光源将镜头21周围照亮，为镜头21拍摄画面时提供光源。

所述线路板4可以是PCB板(Printed Circuit Board，印刷电路板)或者柔性线路板，在本实施例中，线路板4为PCB板，通过PCB板的连接可使镜管1内的结构更加稳定，性能更加可靠。

请结合参照图3及图4，本实施例中，连接器5包括本体51和穿设于本体51中的多个端子52。本体51大致呈圆柱状，其与端子52通过模内注塑而成形为一体，端子52的两端分别与图像传感器3和线路板4电性连接。端子52具有平头部521和引脚部522；平头部521的上表面露出于本体51的端面，并且与所述端面共同形成一接合面50；引脚部522由平头部521弯折延伸而成，其突伸于本体51的另一端面。为了保证端子52与本体51之间结合的牢固性，于端子52的引脚部522上向外倾斜延伸出若干延伸部53。

组装上述第一组件时，图像传感器3与连接器5的接合面50通过SMT(Surface Mounted Technology，表面贴装技术)焊接在一起，从而与端子52的平头部521形成电性连接；线路板4的输入端与端子52的引脚部522电性连接。

请结合参照图5至图7，为方便成像装置2与第一组件之间的定位及调焦，所述内窥镜还包括固定架7。所述固定架7位于镜管1内，其一端与成像装置2的输出端连接而形成第二组件，其另一端与第一组件固定连接而使第一、第二组件形成一个整体。

固定架7呈圆管状，其一端套设并固定在成像装置2的输出端上，而另一端套设并固定在连接器5上。在本实施例中，固定架7的一端沿镜管1的轴向套设于部分套筒221的外壁，并且通过点胶固定连接。由于镜片组22在传递光信号时与图像传感器3之间的焦距有很大误差(焦距需要调节的距离可达1mm)，这样，可以在点胶固定套筒221与固定架7的过程中，轴向调整镜片222与图像传感器3的相对位置，实现调焦。作为其他的实施方式，上述固定架7还可沿镜管1的轴向套设在整个套筒221上；当然，也可省略套筒221，而将固定架7直接套设在若干镜片222上，此时，只能通过调整图像传感器3实现调焦(详见后述)。

请结合参照图3、图5及图7，在连接器5本体51的外侧壁上设有一沿镜管1轴向延伸的条状凸台54，在固定架7内壁设有可与连接器5上的凸台54相互配合的凹槽71，当连接器5安装到固定架7上时，凸台54插入凹槽71中。由于与连接器5连接的图像传感器3和线路板4均具有方向性，因此，凸台54还具有指示方向的功能，可以防止操作人员安装图像传感器3和线路板4时搞错方向。可以理解，上述凸台54与凹槽71的位置可以互换，即将凸台设置于固定架7的内壁，将凹槽设置于连接器5的外壁，只要保证连接器5与固定架7上有相互配合的凹凸结构即可。

固定架7上与连接器5配合的一端的内壁上设有点胶槽72，通过点胶槽72可控制连接器5与固定架7之间固定连接的用胶量。本实施例中，在固定架7与连接器5配合的一端，固定架7与连接器5之间沿镜管1的径向具有间隙，当采用胶水固定连接器5和固定架7的过程中，可以通过沿镜管1的径向调节连接器5与固定架7之间的相对位置来进行调焦。

由于固定架7最薄处仅有0.25mm，固定架7的内壁上对应成像装置2的输出端与第一组件之间的位置处设有一台阶部73，以强化结构。

本实施例的信号传递过程是这样的，镜头21所拍摄的画面通过镜片组22传到图像传感器3的感光区；图像传感器3对镜头21所拍摄的画面进行光电转换，并且将该电信号传送至线路板4进行滤波；经过滤波的电信号被数据线8传送至另一线路板(图中未示出)进行处理后，在显示设备(图中未示出)上输出最终画面。

本实施例内窥镜的制造方法，包括以下步骤：

首先，将图像传感器3与线路板4通过连接器5连接为一体而形成第一组件；将固定架7的一端与成像装置2的输出端固定连接在一起而形成第二组件；然后，使固定架7的另一端与第一组件固定连接在一起而使第一、第二组件形成一个整体；与此同时，在镜管1内壁铺设光纤6，并通过胶水将光纤6固定；最后，将第一、第二组件形成的整体拉入铺设有光纤6的镜管1内点胶固定。此后，还可对光纤6进行热处理，热处理目的之一是使光纤6能够承受日后工作过程中外界光源的所带来的热量，热处理的另一目的是使光纤6膨胀，从而使镜管1内的各组件紧密结合。

在上述连接成像装置2与固定架7的过程中、或者在连接第一组件与固定架7的过程中，在固定前还需进行调焦：可以通过沿镜管1的轴向调整成像装置2与固定架7的相对位置来进行调焦；也可以通过沿镜管1的径向调整第一组件与固定架7的相对位置来进行调焦；还可以同时调整成像装置2及第一组件与固定架6的相对位置来进行调焦。

上述方法中通过连接器5使图像传感器3与线路板4形成一个整体，缩小了光信号的传输距离，减少了信号在传输过程中的损失，可保证高质量的成像效果，并且能省略掉许多其他的连接件，使得整个内窥镜的制造更加简单。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1、一种内窥镜，包括镜管、成像装置、将所述成像装置的光信号转换成电信号的图像传感器、以及将所述电信号整理并输出的线路板，所述成像装置、图像传感器及线路板皆位于所述镜管内，其特征在于：所述内窥镜还包括连接器，所述图像传感器与所述线路板通过所述连接器电性连接为一体而形成第一组件。

2、如权利要求1所述的内窥镜，其特征在于：所述连接器包括本体和穿设于所述本体中的多个端子，所述端子的两端分别与所述图像传感器和所述线路板电性连接。

3、如权利要求2所述的内窥镜，其特征在于：所述端子具有平头部和引脚部，所述平头部的上表面露出于所述本体的端面，并且与所述端面共同形成一接合面，所述引脚部由所述平头部弯折延伸而成，其突伸于所述本体的另一端面。

4、如权利要求3所述的内窥镜，其特征在于：所述图像传感器电性连接于所述连接器的接合面，所述线路板的输入端与所述端子的引脚部电性连接。

5、如权利要求3所述的内窥镜，其特征在于：所述端子的引脚部上向外倾斜延伸出若干用于保证所述端子与本体结合牢固性的延伸部。

6、如权利要求1所述的内窥镜，其特征在于：所述内窥镜还包括固定架，所述固定架位于所述镜管内，其一端与所述成像装置的输出端连接而形成第二组件，其另一端与所述第一组件固定连接而使所述第一、第二组件形成一个整体。

7、如权利要求6所述的内窥镜，其特征在于：所述固定架呈管状，其一端套设并固定在所述第一组件上，其另一端套设并固定在所述成像装置的输出端上。

8、如权利要求7所述的内窥镜，其特征在于：在所述连接器外壁和所述固定架内壁的对应位置上分别设有可相互配合的凹凸结构。

9、如权利要求7所述的内窥镜，其特征在于：所述固定架与所述连接器之间沿所述镜管的径向具有间隙。

10、如权利要求9所述的内窥镜，其特征在于：所述固定架与连接器配合的一端的内壁上设有点胶槽。

11、如权利要求7所述的内窥镜，其特征在于：所述固定架的内壁上对应所述成像装置的输出端与所述第一组件之间的位置处设有台阶部。

12、如权利要求1或9所述的内窥镜，其特征在于：所述成像装置包括套筒以及容置在所述套筒内的镜片组，所述固定架沿所述镜管的轴向套设在整个套筒上或者套设在部分套筒上。

13、如权利要求1或9所述的内窥镜，其特征在于：所述成像装置包括镜片组，所述固定架完全套设在所述镜片组上。

14、如权利要求1所述的内窥镜，其特征在于：所述内窥镜还包括为所述成像装置提供光源的光纤，所述光纤铺设在所述镜管内壁。

15、如权利要求1所述的内窥镜，其特征在于：所述线路板是PCB板或柔性线路板。

16、一种如权利要求1所述的内窥镜的制造方法，包括以下步骤：

1)将所述图像传感器与所述线路板通过所述连接器电性连接为一体而形成第一组件；

2)将所述成像装置与第一组件调焦固定于所述镜管内。

17、如权利要求16所述的内窥镜的制造方法，其特征在于：所述步骤2)中通过沿所述镜管的轴向调整所述成像装置的位置、或者通过沿所述镜管的径向调整所述第一组件的位置来进行调焦。

18、如权利要求16所述的内窥镜的制造方法，其特征在于：所述方法还包括在所述镜管内壁铺设光纤；当步骤2)结束后，对所述光纤进行热处理并使所述光纤膨胀，使所述外管内的各组件紧密结合。