CN113660815B - 支架布线总成、布线方法及内窥镜头 - Google Patents

Abstract

本发明专利公开了一种支架布线总成、布线方法及内窥镜头，支架布线总成包括支架本体和线路总成。支架本体由绝缘材质制作。线路总成由若干线路集成于支架本体而形成。其中，支架本体上安装有一摄像组件和一照明组件。若干线路被选择地电性连接于摄像组件和照明组件。及支架本体、线路总成、摄像组件和照明组件形成一个整体模块。本发明通过将支架本体、线路总成、摄像组件和照明组件设计呈一个整体模块，也即是将线路总成、摄像组件和照明组件均集成于支架本体上，以形成一个整体模块。然后将该整体模块直接安装于内窥镜头内，极大地简化了安装的繁琐程度，并能够大大节省镜头端内部的空间，且提高了内窥镜头在使用过程中的结构强度。

Description

支架布线总成、布线方法及内窥镜头

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤指一种支架布线总成、布线方法及内窥镜头。

背景技术

内窥镜是一种集中了传统光学、人体工程学、精密机械、现代电子、数学、软件等于一体的检测仪器。内窥镜具有图像传感器、光学镜头、光源照明、机械装置等，其可经口腔进入胃内或经其他天然孔道进入体内。利用内窥镜可以看到X射线不能显示的病变，因此内窥镜在医生对患者的诊断中起到了非常重要的作用。例如，借助内窥镜医生可以观察胃内的溃疡或肿瘤，据此制定出最佳的治疗方案。

通常，内窥镜的镜头端设计的体积很小，以便于顺畅地插入患者体内，且降低患者的不舒适感。然而，该镜头端在体积非常小的情况下，其内部还需要安装例如图像传感器、光学镜头、照明组件及机械装置等诸多元器件，因此，极大地提高了对镜头端的设计难度和对元器件的布局难度。现有技术通常的做法是在镜头端内开设若干相适配的工位，然后将该工位所对应的元器件对应安装，且通过导线实现电气互联。然而，工位的设计加大了对镜头端的生产难度，且基于镜头端内部结构的复杂性，因此需要布局多条导线，导线在走线的过程中，极大地占用了镜头端内部的空间，且诸多元器件较为分散，在使用内窥镜的过程中，容易导致元器件的稳定性变差。且加大了诸多元器件安装于镜头端的安装难度和繁琐程度。

因此，如何对现有技术中存在的缺陷进行改进，一直是本领域普通技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种支架布线总成、布线方法及内窥镜头，通过将支架本体、线路总成、摄像组件和照明组件设计呈一个整体模块，也即是将线路总成、摄像组件和照明组件集成于支架本体上，然后将该整体模块直接安装于内窥镜头的镜头端内，极大地简化了安装的繁琐程度，并能够大大节省镜头端内部的空间，满足内窥镜头特殊的机械形状，且提高了内窥镜头在使用过程中的结构强度，从而可大大延长内窥镜头的使用寿命。

本发明提供的技术方案如下：

本发明在第一方面提供了一种支架布线总成，包括：

支架本体，由绝缘材质制作；

线路总成，由若干线路集成于所述支架本体而形成；

其中，所述支架本体上安装有一摄像组件和一照明组件；

若干所述线路被选择地电性连接于所述摄像组件和所述照明组件；及

所述支架本体、所述线路总成、所述摄像组件和所述照明组件形成一个整体模块。

本专利中，若干线路集成于支架本体以形成线路总成，且支架本体由绝缘材质制作，如此，可使得若干线路集中走线，该布局方式避免线路的杂乱分散，可增加线路的爬电距离和电磁间隙，更容易满足内窥镜的规则需求。且采用该在三维空间上集中走线的方式可在很大程度上改善电磁的兼容性能。进一步地，本专利中，基于镜头端内部的容纳腔的空间极为有限，通过将支架本体、线路总成、摄像组件和照明组件组合成一个整体模块，如此，可直接将该整体模块安装于内窥镜头的镜头端内部，能够有效节约镜头端内部的空间，在很大程度上满足了内窥镜头特殊的机械形状，且可使得内窥镜头在该整体模块的作用下能够设计地更小，从而为手术提供更多的便利。进一步地，本专利中，一体式结构可利于拆装，极大地简化了整体模块安装于镜头端内部的繁琐程度，且提高了内窥镜头在使用过程中的结构强度，从而可大大延长内窥镜头的使用寿命。

进一步优选地，所述支架本体的表层设有和所述线路总成的轮廓相适配的若干走线槽；

若干所述线路依次内嵌于所述走线槽内，以实现其集成于所述支架本体；

其中，至少所述线路的外表层不凸出于所述支架本体的外表层。

进一步优选地，所述支架本体内部设有和所述线路总成的轮廓相适配的若干走线孔；

若干所述线路由金属溶液分别浇注于若干所述走线孔内而形成；

其中，至少每一所述线路的两连接端外露于所述支架本体的外侧。

进一步优选地，所述支架本体包括一本体部和两支臂；

两所述支臂对称设置于所述本体部的相对两侧，且朝向远离所述本体部的一侧延伸设置；

其中，若干所述线路分别分布于所述本体部和两所述支臂上。

进一步优选地，所述摄像组件包括相互电性连接的一图像传感器和一光学镜头；

所述图像传感器和所述光学镜头分别电性连接于所述线路总成，且均安装于所述本体部，并位于两所述支臂之间的端面上。

进一步优选地，所述摄照明组件包括两LED灯；

两所述LED灯分别电性连接于所述线路总成，且分别安装于两所述支臂的自由端面上。

进一步优选地，所述支架本体上还安装有至少一电性连接于所述线路总成的滤波电容。

进一步优选地，所述支架本体由陶瓷材料或聚醚醚酮材料制作而成。

本发明在第二方面还提供了一种支架布线方法，包括：

将若干线路集成于支架本体上以形成线路总成；

将摄像组件和照明组件依次安装于所述支架本体上，且电性连接于所述线路总成，以使所述支架本体、所述线路总成、所述摄像组件和所述照明组件形成一个整体模块。

进一步优选地，将若干线路集成于支架本体上以形成线路总成，包括：

在支架本体的表层设有和若干走线槽；

将若干线路依次内嵌于走线槽内，以形成线路总成。

进一步优选地，将若干线路集成于支架本体上以形成线路总成，包括：

在支架本体内部设有若干走线孔；

将金属溶液分别浇注于若干走线孔内，以形成线路总成。

本发明在第三方面还提供了一种内窥镜头，包括：

镜头端和组装于所述镜头端内的支架布线总成，

所述支架布线总成包括上述的支架布线总成。

进一步优选地，所述镜头端内部中空设置，且所述镜头端具有一作用面；

所述作用面设有用于供摄像组件获取图像的第一通孔、用于供照明组件透光的第二通孔及用于供器械穿过的第三通孔。

进一步优选地，所述镜头端由陶瓷材料制作而成。

本发明的技术效果在于：

1、本专利中，若干线路集成于支架本体以形成线路总成，且支架本体由绝缘材质制作，如此，可使得若干线路集中走线，该布局方式避免线路的杂乱分散，可增加线路的爬电距离和电磁间隙，更容易满足内窥镜的规则需求。且采用该在三维空间上集中走线的方式可在很大程度上改善电磁的兼容性能。

2、本专利中，基于镜头端内部的容纳腔的空间极为有限，通过将支架本体、线路总成、摄像组件和照明组件组合成一个整体模块，如此，可直接将该整体模块安装于内窥镜头的镜头端内部，能够有效节约镜头端内部的空间，在很大程度上满足了内窥镜头特殊的机械形状，且可使得内窥镜头在该整体模块的作用下能够设计地更小，从而为手术提供更多的便利。

3、本专利中，一体式结构设计可利于拆装，极大地简化了整体模块安装于镜头端内部的繁琐程度。

4、本专利中，一体式结构设计大大提高了内窥镜头在使用过程中的结构强度，从而可大大延长内窥镜头的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1是本发明提供的支架本体和线路总成相组装的结构示意图；

图2是图1所示的线路总成的结构示意图；

图3是图1所示的支架本体的结构示意图；

图4是本发明提供的支架本体、线路总成、摄像组件和照明组件相组装的结构示意图；

图5是本发明提供的镜头端和支架布线总成在一种状态下相组装的结构示意图；

图6是本发明提供的镜头端和支架布线总成在另一种状态下相组装的结构示意图；

图7是图6所示的镜头端的结构示意图。

附图标号说明：

支架本体1；本体部101；支臂102；走线槽11；线路总成2；线路21；摄像组件3；LED灯4；镜头端5；容纳腔51；限位梯台511；作用面52；第一通孔521；第二通孔522；第三通孔523；第一插接部53；第二插接部54。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

根据本发明提供的一个具体实施例，如图1至图4所示，本发明在第一方面提供了一种支架布线总成，具体可包括支架本体1和线路总成2。支架本体1由绝缘材质制作。线路总成2由若干线路21集成于支架本体1而形成。

本实施例中，若干线路21集成于支架本体1以形成线路总成2，且支架本体1由绝缘材质制作，如此，可使得若干线路21集中走线，该布局方式避免线路21的杂乱分散，可增加线路21的爬电距离和电磁间隙，更容易满足内窥镜的规则需求。且采用该在三维空间上集中走线的方式可在很大程度上改善电磁的兼容性能。

具体地，作为本实施例的进一步优化，基于陶瓷材料的电介质系数大的特性，可在很大程度上提高产品的耐高压和抗电极性能，且陶瓷材料具备较高的硬度、结构强度及加工精度，因此，支架本体1可优选为陶瓷材料制作，如此能够在很大程度上提高内窥镜头的成像品质。当然，支架本体1的选用材质也可不限于陶瓷，其还可选用聚醚醚酮材料或其它绝缘材质制作，也能够达到和陶瓷同等的效果，均在本专利的保护范围之内，在此不作过多限制。

进一步地，本实施例中，线路总成2可由若干线路21集成于支架本体1而形成。其中，作为本实施例的一个优选示例，参见图2和图3，可根据线路总成2具体的排线布局在支架本体1的表层区域开设和线路总成2中的若干线路21轮廓相一致的走线槽11。也即是说，每一线路21对应于支架本体1的位置均开设有一和其轮廓相适配的走线槽11，且每相邻的两个走线槽11之间均间隔设置，不相互连通，如此可有效避免线路21之间出现例如短路的状况发生。

本示例通过将该线路21内嵌于该走线槽11内，最终得以实现整个线路总成2集成于支架本体1的表层区域，以实现线路21的走向布局，能够避免若干线路21杂乱铺设，使得线路总成2整体布局更为紧凑，美观度高，且实用性好。

值得一提的是，本示例中，为了便于支架本体1能够顺畅地安装于内窥镜头内，且为了节约内窥镜头内部的空间，该走线槽11的槽深可设置为至少确保线路21的外表层不会凸出于支架本体1的外表层，如此可有效避免因线路21凸出于支架本体1的外表层而占用内窥镜头内部多余的空间，从而可确保内窥镜头内部的布局更为紧凑。并且走线槽11还能够起到对线路21的限位作用，防止线路21在使用过程中沿支架本体1的表层窜动，从而带来例如短路等安全隐患。

当然，线路总成2也可不局限于集成在支架本体1的外表层区域，其还可集成于支架本体1的内部，如此可大大提高线路总成2在集成于支架本体1后整体结构的稳固性。

具体地，作为本实施例的另一个优选示例，可在支架本体1内部开设和线路总成2所包含的若干线路21的走向和轮廓相一致的走线孔，且至少确保每一走线孔的两个端口均形成于支架本体1的外端面。其中，可将金属熔化所形成的金属溶液分别浇注于每一走线孔内，使得该金属溶液能够顺着每一走线孔的孔向流动，等待金属溶液在走线孔内遇冷凝固后，即可在走线孔内形成和走线孔轮廓相一致的线路21，且该线路21在走线孔的两个端口分别形成用以连接各元器件的连接端。本示例中，通过将每一走线孔的两个端口均设置于支架本体1的外端面，可实现每一线路21相对的两个连接端均外露于支架本体1的外侧。值得一提的是，该金属溶液可优选为铜溶液，但并不限于此，其还可为合金溶液或者其它导电系数好的金属溶液，均在本专利的保护范围之内，在此不再过多赘述。

也即是说，本实施例中，线路总成2具体集成于支架本体1的结构形式不作任何限定，可根据实际使用需求灵活设置，均在本专利的保护范围之内。

本实施例中，参见图4，支架本体1上安装有一摄像组件3和一照明组件。若干线路21被选择地电性连接于摄像组件3和照明组件。及支架本体1、线路总成2、摄像组件3和照明组件形成一个整体模块。

进一步地，本发明在第二方面还提供了一种支架布线方法，具体可包括先将若干线路21集成于支架本体1上以形成线路总成2，然后将摄像组件3和照明组件依次安装于支架本体1上，且电性连接于线路总成2，以使支架本体1、线路总成2、摄像组件3和照明组件形成一个整体模块。其中，将若干线路21集成于支架本体1上以形成线路总成2，可通过在支架本体1的表层根据预设布局设置若干走线槽11，并将若干线路21依次内嵌于走线槽11内以形成线路总成2。当然，还可通过在支架本体1内部设有若干走线孔，通过将金属溶液分别浇注于若干走线孔内的方式形成线路总成2。当然，若干线路21具体集成于支架本体1上的结构形式并不限于上述两种实施方式，具体可根据实际应用场景灵活变换，均在本专利的保护范围之内，在此不再一一赘述。

进一步地，本发明在第三方面还提供了一种内窥镜头，该内窥镜头具体可包括镜头端5和组装于镜头端5内的支架布线总成。镜头端5可安装于一呈软性的管体端部，在使用过程中，可通过将该镜头端5导入预检查的器官位置，并通过该镜头端5直接窥视有关部位的具体情况，以及时作出诊疗方案。具体地，镜头端5可以被操作地经口腔进入胃内或经其他天然孔道进入体内，以确保医护人员能够透过镜头端5看到X射线所不能显示的人体内部病变区域，因此内窥镜头可包含有例如摄像组件3、照明组件及机械组件等，以通过上述诸多元器件实现诊断及治疗功能。

本实施例中，镜头端5可由陶瓷材料制作而成，相比较于金属材质而言，陶瓷可提供给镜头端5更好的电磁兼容性能、绝热性能及力学性能，使得镜头端5具备更高的结构强度。

进一步地，镜头端5内部可中空设置，以形成一用于安装支架布线总成的容纳腔51。基于镜头端5内部的容纳腔51的空间极为有限，本实施例可直接将摄像组件3和照明组件安装于支架本体1上，若干线路21被选择地电性连接于摄像组件3和照明组件，通过将支架本体1、线路总成2、摄像组件3和照明组件组合成一个整体模块，并直接将该整体模块安装于镜头端5内部的容纳腔51内，可有效节约容纳腔51的空间，能够在很大程度上满足了内窥镜头特殊的机械形状，且可使得内窥镜头在该整体模块的作用下能够设计地更小，从而能够减轻其在插入患者体内所带来的不适应感，进而为手术提供更多的便利。进一步地，一体式结构可利于拆装，极大地简化了整体模块安装于镜头端5内部的繁琐程度，且提高了内窥镜头在使用过程中的结构强度，从而可大大延长内窥镜头的使用寿命。

且值得一提的是，本实施例可不对支架本体1的具体轮廓作任何限制，只要能够确保其能够稳固地组装于容纳腔51内，且和容纳腔51的轮廓相适配，以最大化地节约镜头端5内部空间即可。至于支架本体1的具体轮廓，可根据镜头端5的具体构造作出相适配的结构设计，在此不再过多赘述。

进一步地，本实施例中，参见图5至图7，镜头端5具有一直接作用于人体的作用面52，为了便于镜头端5能够顺畅地进入人体内部，该作用面52的边缘可弧形过度，以提高其在人体内部运动过程中的顺滑程度，从而减轻患者的不适应感。进一步地，作用面52设有用于供摄像组件3获取图像的第一通孔521、用于供照明组件透光的第二通孔522及用于供器械穿过的第三通孔523。可在镜头端5远离作用面52的一侧设置一第一插接部53和一第二插接部54，第一插接部53和第二插接部54位于同一圆周上，且相对设置，通过将第一插接部53和第二插接部54同时插入呈软性的管体端部，以实现镜头端5和该管体的固定对接。且值得一提的是，两者的连接处平滑衔接，以提高镜头端5和管体在运动过程中的顺滑程度。更值得一提的是，第一通孔521和第二通孔522均和容纳腔51相连通，及第二插接部54内部中空设置，且和第三通孔523及管体相连通。

具体地，参见图1至图4，支架本体1可包括一本体部101和两支臂102。两支臂102对称设置于本体部101的相对两侧，且朝向远离本体部101的一侧延伸设置。其中，若干线路21分别分布于本体部101和两支臂102上。作为优选，参见图6和图7，本体部101可呈一方型块状结构，且为了有效确保支架本体1安装于容纳腔51后，其不会轻易发生沿容纳腔51横向或纵向的窜动，可在容纳腔51的上侧，也即是第一插接部53的内壁面开设两个限位梯台511，分别用于抵接本体部101上端的两个边角，以限制本体部101的窜动。且值得一提的是，本体部101下端可直接抵接于第二插接部54的内壁面。

进一步地，摄像组件3可包括相互电性连接的一图像传感器和一光学镜头，图像传感器和光学镜头分别电性连接于线路总成2，且均安装于本体部101，并位于两支臂102之间的端面上，在支架本体1安装于容纳腔51内时，该端面正对于第一通孔521，且该第一通孔521优选为圆形孔，但并不限于此。本实施例中，图像传感器的光学中心和光学镜头的光学中心相重合，从而确保图像传感器和光学镜头经第一通孔521所获取的图像不变形，以便于医护人员能够更精准地定位病灶的位置。

进一步地，摄照明组件可包括两LED灯4，两LED灯4分别电性连接于线路总成2，且分别安装于两支臂102的自由端面上。值得一提的是，本实施例中，第二通孔522的数量为两个，且分别和两支臂102相对应设置，如此，可使得两LED灯4所散发的光源能够透过第二通孔522并照射至病灶位置，以供医护人员获取更为清晰的图像。作为优选，两第二通孔522可为方形孔，且对称设于作用面52的两侧，通过设置两个LED灯4可为摄像组件3提供更好的照明条件。

进一步地，本实施例中的器械可为例如手术刀或者手术钳等医疗器械，用于对患者的病灶位置进行切割缝合等，在此不作任何限制。该器械通过管体进入第二插接部54内，然后经第二插接部54进入第三通孔523，以作用于人体的病灶位置。器械通过第二插接部54实现和容纳腔51的隔离，以防止器械在使用过程中出现和摄像组件3及照明组件的干涉。作为优选，第三通孔523可为椭圆形孔或者圆形孔，如此，可使得器械能够在使用的过程中及时地调整位置，避免因受到第三通孔523内壁面的阻碍干涉而影响手术进程。

值得一提的是，本实施例中，支架本体1上还安装有至少一电性连接于线路总成2的滤波电容，作为优选，该滤波电容的数量可为三个，但并不限于此。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种支架布线总成，其特征在于，包括：

支架本体，由绝缘材质制作；

线路总成，由若干线路集成于所述支架本体而形成；

其中，所述支架本体上安装有一摄像组件和一照明组件；

若干所述线路被选择地电性连接于所述摄像组件和所述照明组件；及

所述支架本体、所述线路总成、所述摄像组件和所述照明组件形成一个整体模块；

所述支架本体包括一本体部和两支臂；

两所述支臂对称设置于所述本体部的相对两侧，且朝向远离所述本体部的一侧延伸设置；

若干所述线路分别分布于所述本体部和两所述支臂上；

所述摄像组件包括相互电性连接的一图像传感器和一光学镜头；

所述图像传感器和所述光学镜头分别电性连接于所述线路总成，且均安装于所述本体部，并位于两所述支臂之间的端面上；

所述照明组件包括两LED灯；

两所述LED灯分别电性连接于所述线路总成，且分别安装于两所述支臂的自由端面上。

2.根据权利要求1所述的支架布线总成，其特征在于，

所述支架本体的表层设有和所述线路总成的轮廓相适配的若干走线槽；

若干所述线路依次内嵌于所述走线槽内，以实现其集成于所述支架本体；

其中，至少所述线路的外表层不凸出于所述支架本体的外表层。

3.根据权利要求1所述的支架布线总成，其特征在于，

所述支架本体内部设有和所述线路总成的轮廓相适配的若干走线孔；

若干所述线路由金属溶液分别浇注于若干所述走线孔内而形成；

其中，至少每一所述线路的两连接端外露于所述支架本体的外侧。

4.根据权利要求1-3任一项所述的支架布线总成，其特征在于，

所述支架本体上还安装有至少一电性连接于所述线路总成的滤波电容。

5.根据权利要求1-3任一项所述的支架布线总成，其特征在于，

所述支架本体由陶瓷材料或聚醚醚酮材料制作而成。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的支架布线总成的布线方法，其特征在于，包括：

将若干线路集成于支架本体上以形成线路总成；

将摄像组件和照明组件依次安装于所述支架本体上，且电性连接于所述线路总成，以使所述支架本体、所述线路总成、所述摄像组件和所述照明组件形成一个整体模块。

7.根据权利要求6所述的布线方法，其特征在于，

将若干线路集成于支架本体上以形成线路总成，包括：

在支架本体的表层设有若干走线槽；

将若干线路依次内嵌于走线槽内，以形成线路总成。

8.根据权利要求6所述的布线方法，其特征在于，

将若干线路集成于支架本体上以形成线路总成，包括：

在支架本体内部设有若干走线孔；

将金属溶液分别浇注于若干走线孔内，以形成线路总成。

9.一种内窥镜头，包括：

镜头端和组装于所述镜头端内的支架布线总成，其特征在于，

所述支架布线总成包括权利要求1-5任一项所述的支架布线总成。

10.根据权利要求9所述的内窥镜头，其特征在于，

所述镜头端内部中空设置，且所述镜头端具有一作用面；

所述作用面设有用于供摄像组件获取图像的第一通孔、用于供照明组件透光的第二通孔及用于供器械穿过的第三通孔。

11.根据权利要求9或10所述的内窥镜头，其特征在于，

所述镜头端由陶瓷材料制作而成。

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