KR20100124533A

KR20100124533A - Imaging element assembly

Info

Publication number: KR20100124533A
Application number: KR1020090043590A
Authority: KR
Inventors: 이성용; 김규철
Original assignee: 주식회사 케어텍
Priority date: 2009-05-19
Filing date: 2009-05-19
Publication date: 2010-11-29

Abstract

PURPOSE: An imaging element assembly is provided to secure the space for the movement thereof by attaching an encoder to the real portion of a CCD(Charge Coupled Device) sensor or a CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor). CONSTITUTION: A white light source(10) comprises a first PCB(Printed Circuit Board) which has an insertion hole, and plural LEDs(Light Emitting Diodes) which are attached to one side of the first PCB. An image element(20) converts an optical signal into an image signal after receiving an optical signal. A camera chip(30) comprises an encoder(32) which converts the image signal into an electronic signal. An assembly pipe(40) has one side which is open, and the other side which is closed.

Description

Imaging Element Assembly

본 발명은 촬상소자 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내시경의 촬상소자로 사용되는 CCD 센서나 CMOS 센서의 후단에 PCB를 통해 엔코더를 부착함으로써 직경을 줄여 자유롭게 이동하는 공간을 확보할 수 있는 촬상소자 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to an image pickup device assembly, and more particularly, to an image pickup device capable of securing a freely moving space by reducing an diameter by attaching an encoder through a PCB to a rear end of a CCD sensor or a CMOS sensor used as an image pickup device of an endoscope. To an assembly.

내시경은 인체 내부나, 기계 내부 등의 좁은 공간을 영상으로 촬영하여 관찰할 수 있도록 하는 것으로서, 특히 의료분야에 있어서의 내시경은 수술이나 부검과 같은 신체의 개복이나 절개 없이 소형 카메라를 이용하여 인체 내부(위, 기관지, 식도, 대내장, 소내장 등)를 관찰하여 그 이상 여부를 확인할 수 있게 한다.Endoscopy is to allow the user to observe the narrow space inside the human body or the machine with an image, and especially in the medical field, the endoscope is used inside the human body by using a small camera without opening or cutting the body such as surgery or autopsy. Observe your stomach (bronchi, esophagus, colon, small intestine, etc.) to see if it is abnormal.

현재의 내시경은 이러한 의료분야뿐 아니라 정밀한 기계의 해체 없이 내부를 관찰할 수 있게 하거나 또는 파이프 내부의 이상 여부 등을 관찰할 수 있게 하는 등 다양한 산업분야에까지 확대 실시되고 있다.Current endoscopes are being extended not only to the medical field but also to various industrial fields such as to observe the inside of the pipe without dismantling the precision machine or to observe the abnormality of the inside of the pipe.

일반적으로 잘 알려진 기존의 내시경 시스템은, 신체 내부 기관이나 기계 내부 표면을 보기 위해 백색 빛을 조사하는 백색 광원과, 이 백색 광원이 신체 내부 기관의 표면으로 입사되어 반사되는 광신호를 받아 전기적 신호(영상 신호)로 변환 하는 촬상소자와, 이 영상 신호를 모니터를 통해 관찰할 수 있도록 전자 신호로 변환하는 엔코더를 포함한 카메라칩 등으로 이루어진 촬상소자 조립체가 선단부에 구성된다.In general, known endoscope systems include a white light source that irradiates white light to look at the internal organs or the internal surface of the machine, and receives an electrical signal that receives the reflected light signal reflected from the internal organs. An image pickup device assembly comprising an image pickup device for converting a video signal) and a camera chip including an encoder for converting the video signal to an electronic signal so that the video signal can be observed through a monitor is configured at the distal end.

이와 같은 내시경에 사용되는 촬상소자로는 CCD(Charge Coupled Devices) 센서와 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 센서가 널리 사용되며, 이 촬상소자와 엔코더 사이가 가까울수록 수신상태가 좋아 모니터에 영상이 선명하게 출력된다.CCD (Charge Coupled Devices) sensor and Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) sensor are widely used for the endoscope.The closer the distance between the imager and the encoder, the better the reception state. Is output.

이를 위해 종래에는 촬상소자의 외주면에 엔코더를 부착하였으나, 이 경우 직경이 커지는 문제점이 있다.To this end, the encoder is conventionally attached to the outer circumferential surface of the image pickup device, but in this case, there is a problem in that the diameter increases.

한편, 내시경 선단부에 구비되는 촬상소자 조립체는 신체나 기계의 내부 기관을 따라 이동하여 목적지에 도달해야 하는 바, 촬상소자 조립체가 좁은 신체 기관을 따라 이동해야 하므로 길이보다는 직경과 같은 두께의 크기가 문제가 된다.On the other hand, the imaging device assembly provided at the end of the endoscope must move along the internal organ of the body or machine to reach the destination, the size of the thickness, such as diameter rather than the length is problematic because the imaging device assembly must move along the narrow body organ Becomes

이에 따라 촬상소자 조립체의 직경이 커지게 되면 신체의 내부 기관에 많은 공간을 차지하게 되어 목적지까지 이동하는데 어려움이 있고 또 그 폭이 좁은 신체 기관에는 사용할 수 없는 문제점이 있다.Accordingly, when the diameter of the image pickup device assembly increases, it takes up a lot of space in the internal organs of the body, which makes it difficult to move to the destination, and there is a problem in that it cannot be used for narrow body organs.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 내시경의 촬상소자로 사용되는 CCD 센서나 CMOS 센서의 후단에 PCB를 통해 엔코더를 부착함으로써 직경을 줄여 자유롭게 이동하는 공간을 확보할 수 있는 촬상소자 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an image pickup device that can secure the space to move freely by reducing the diameter by attaching the encoder to the rear end of the CCD sensor or CMOS sensor used as an image pickup device of the endoscope The purpose is to provide an assembly.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 촬상소자 조립체는 삽입홀이 형성되는 제1의 PCB와 상기 제1의 PCB의 일측면에 탑재되는 다수의 LED로 이루어지는 백색 광원과,The imaging device assembly according to the present invention for achieving the above object is a white light source consisting of a first PCB in which the insertion hole is formed and a plurality of LEDs mounted on one side of the first PCB,

상기 제1의 PCB의 삽입홀에 삽입되어 광신호를 받아 영상 신호로 변환하는 촬상소자와,An imaging device inserted into the insertion hole of the first PCB to receive an optical signal and convert the optical signal into an image signal;

상기 촬상소자의 후단에 직접 연결되는 제2의 PCB에 탑재되어 촬상소자의 영상 신호를 모니터를 통해 확인할 수 있도록 전자 신호로 변환하는 엔코더를 포함하여 이루어지는 카메라칩 및A camera chip mounted on a second PCB connected directly to the rear end of the image pickup device, the encoder chip converting the image signal of the image pickup device into an electronic signal so as to be confirmed by a monitor;

일측은 개방되고 타측은 폐쇄되어, 개방된 일측으로 상기 백색 광원, 촬상소자, 카메라칩이 삽입되는 조립통으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.One side is open and the other side is closed, characterized in that made of an assembly cylinder into which the white light source, the image pickup device, the camera chip is inserted into the open one side.

또한, 상기 제1의 PCB는 삽입홀이 원형의 내경을 갖는 환형인 것을 특징으로 한다.In addition, the first PCB is characterized in that the insertion hole is annular having a circular inner diameter.

또한, 상기 LED는 촬상소자 주위의 제1의 PCB 일측면에 4개 내지 6개 부착되 는 것을 특징으로 한다.In addition, the LED is characterized in that four to six attached to one side of the first PCB around the image pickup device.

또한, 상기 촬상소자와 엔코더 사이의 거리는 5~10mm인 것을 특징으로 한다.In addition, the distance between the image pickup device and the encoder is characterized in that 5 ~ 10mm.

또한, 상기 엔코더는 촬상소자에서 출력되는 영상 신호를 아날로그 컴포지트 신호(Composite Signal)로 변환하여 출력하는 것을 특징으로 한다.In addition, the encoder is characterized in that for converting the video signal output from the image pickup device to an analog composite signal (Composite Signal) and outputs.

상술한 과제 해결 수단에 의하면, 촬상소자로 사용되는 CCD 센서나 CMOS 센서의 후단에 PCB를 통해 엔코더를 부착함으로써 촬상소자 조립체의 직경을 줄여 그 두께를 감소시킴으로써 이동 공간을 확보하여 신체의 내부 기관에서 원활하게 목적지까지 이동할 수 있다.According to the above-described problem solving means, by attaching the encoder to the rear end of the CCD sensor or CMOS sensor used as the image pickup device through the PCB, the diameter of the image pickup device assembly is reduced and the thickness thereof is reduced to secure a moving space to the internal organs of the body. You can move to your destination smoothly.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 하며, 이하의 도면 및 그 설명은 본 발명의 최선의 형태를 예시적으로 나타낸 것일 뿐, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.Hereinafter, the configuration and operation of the embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, and the following drawings and their descriptions are only illustrative of the best mode of the present invention and are intended to limit the present invention. It is not.

도 1은 본 발명에 따른 촬상소자 조립체의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 촬상소자 카메라 칩의 측면도이며, 도 3은 도 1에 의한 촬상소자 조립체의 조립 사시도이다.1 is an exploded perspective view of an image pickup device assembly according to the present invention, FIG. 2 is a side view of the image pickup device camera chip shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an assembled perspective view of the image pickup device assembly shown in FIG.

도시된 바와 같이 백색 광원(10), 촬상소자(20), 카메라칩(30), 조립통(40)을 포함하여 구성된다.As shown in the figure, the light source 10 includes an image pickup device 20, a camera chip 30, and an assembly cylinder 40.

백색 광원(10)은 촬상소자(20)가 내삽될 수 있도록 삽입홀(16)이 형성되는 제1의 PCB(12)와, 상기 제1의 PCB(12)의 일측면 즉 촬상소자(20)의 조사 방향을 향 하도록 부착되는 다수의 LED(14)로 이루어진다.The white light source 10 includes a first PCB 12 having an insertion hole 16 formed therein so that the imaging device 20 can be interpolated, and one side of the first PCB 12, that is, the imaging device 20. It consists of a plurality of LEDs 14 attached to face the irradiation direction of.

여기서 상기 LED(14)는 촬상 소자 주위의 제1의 PCB(12) 일측면에 4개 내지 6개로 최대한 많이 부착하여 광원으로서 최대의 조도를 발생할 수 있도록 한다.Here, the LEDs 14 are attached as many as four to six on one side of the first PCB 12 around the imaging device, so that the maximum illuminance can be generated as a light source.

상기 제1의 PCB(12)는 삽입홀(16)이 원형의 내경을 갖는 환형으로 이루어져 LED(14)가 환형을 이루면서 제1의 PCB(12)에 부착된다.The first PCB 12 is formed in an annular shape having an insertion hole 16 having a circular inner diameter, and the LED 14 is attached to the first PCB 12 while forming an annular shape.

촬상소자(20)는 상기 제1의 PCB(12)의 삽입홀(16)에 삽입되어 백색 광원의 빛이 조사된 피촬상체로부터 광신호를 받아 전기적 신호(영상 신호)로 변환하고, CCD 센서나 CMOS 센서로 이루어진다.The imaging device 20 is inserted into the insertion hole 16 of the first PCB 12 to receive an optical signal from a subject to which light of a white light source is irradiated and converts it into an electrical signal (image signal), and converts it into a CCD sensor. Or CMOS sensor.

상기 카메라칩(30)은 촬상소자(20)의 영상 신호를 모니터를 통해 관찰할 수 있도록 전자 신호로 변환하는 엔코더(32)와 저항, 콘덴서 등을 포함하여 이루어진다.The camera chip 30 includes an encoder 32 for converting an image signal of the image pickup device 20 into an electronic signal so that the monitor can be observed through a monitor, a resistor, a capacitor, and the like.

상기 엔코더(32)는 촬상소자(20)의 후단에 납땜에 의해 직접 연결되는 제2의 PCB(34)에 부착되고, 여기서 촬상소자(20)와 엔코더(32) 사이의 거리(d)는 5~10mm가 되도록 짧게 하여 촬상소자(20)에 촬영한 영상의 수신 상태가 양호하도록 하는 것이 바람직하다.The encoder 32 is attached to a second PCB 34 which is directly connected to the rear end of the imaging device 20 by soldering, where the distance d between the imaging device 20 and the encoder 32 is 5. It is preferable to shorten it to -10 mm so that the reception state of the image | photographed on the imaging element 20 may be favorable.

상기 촬상소자(20)로 CMOS 센서가 사용되는 경우 촬상소자(20)에서 출력되는 신호를 본체의 영상 프로세서까지 데이터를 전송할 때, 데이터를 디지털 신호의 전기신호로 변환하여 전송을 하는데 케이블 길이가 긴 경우 신호가 소실되거나 약해져서 데이터 오류가 발생할 소지가 있고, 그 케이블 길이가 길어질수록 신호 감쇄 현상이 심해지며, 데이터 신호를 전송하는 데 있어 많은(18~20개) 케이블이 필요하 다.When the CMOS sensor is used as the imaging device 20, when data transmitted from the imaging device 20 is transmitted to the image processor of the main body, the data is converted into an electrical signal of a digital signal and transmitted. In this case, data loss may occur due to signal loss or weakening. As the cable length becomes longer, signal attenuation becomes more severe, and many (18-20) cables are required to transmit data signals.

상기 이유로 인하여 상기 엔코더(32)는 촬상소자(20)에서 출력되는 영상 신호를 아날로그 컴포지트 신호(Composite Signal)로 변환하여 케이블을 통해 본체의 영상 프로세서에 전달한다.For this reason, the encoder 32 converts an image signal output from the image pickup device 20 into an analog composite signal and transmits the image signal to the image processor of the main body through a cable.

상기 컴포지트는 휘도와 색상신호를 모두 하나의 신호로 합성하는 방식으로 하나의 케이블을 통해 영상 신호를 전송한다.The composite transmits an image signal through one cable by combining luminance and color signals into one signal.

이와 같은 엔코더(32)의 기능에 의해 길이에 따른 영상 신호의 감쇄로 인한 화질의 저하를 방지할 수 있으며, 케이블의 개수를 1개로 대체할 수 있어 내시경의 공간을 확보할 수 있다.By the function of the encoder 32, it is possible to prevent the deterioration of the image quality due to the attenuation of the video signal along the length, and it is possible to replace the number of cables by one to secure the space of the endoscope.

조립통(40)은 일측은 개방되고 타측은 폐쇄되어, 폐쇄된 타측으로는 외부와 전기적으로 연결되기 위한 다수의 단자(42)가 돌출 형성된다.Assembly tube 40 is one side is open and the other side is closed, a plurality of terminals 42 for the electrical connection to the outside is formed protruding to the other side closed.

그리고 조립통(40)의 개방된 일측으로 백색 광원(10), 촬상소자(20), 카메라칩(30)이 삽입되어 보호된다.The white light source 10, the imaging device 20, and the camera chip 30 are inserted into and protected from the open side of the assembly cylinder 40.

상기 백색 광원(10)의 제1의 PCB(12)는 조립통(40)의 개방된 일측단부에 장착되고 이때 촬상소자(20)가 영상을 획득할 수 있도록 촬상소자(20)의 렌즈는 외부로 노출된다.The first PCB 12 of the white light source 10 is mounted at one open end of the assembly tube 40, and the lens of the imaging device 20 is external so that the imaging device 20 can acquire an image. Is exposed.

이와 같이 엔코더(32)가 촬상소자(20) 후단의 제2의 PCB(34)에 부착되어 조립통(40)에 내입됨으로써 전체적인 촬상소자 조립체의 직경을 줄일 수 있고, 엔코더(32)와 촬상소자(20) 사이의 거리가 짧아 수신 상태가 양호하다.As such, the encoder 32 is attached to the second PCB 34 at the rear end of the image pickup device 20 and incorporated into the assembly tube 40, thereby reducing the diameter of the overall image pickup device assembly, and the encoder 32 and the image pickup device. The distance between the 20 is short, and the reception state is good.

또한, 촬상소자(20)에서 영상 신호를 획득하면, 엔코더(32)가 영상 신호를 아날로그 컴포지트 신호로 변환해서 뒷단의 영상 프로세서로 전송하고 영상 프로세서에서 다시 영상을 구성한 다음, 모니터로 촬상소자에서 획득한 영상을 보여주기 때문에, 길이에 따른 영상 신호의 감쇄로 인한 화질의 저하를 방지할 수 있으며, 케이블의 개수를 1개로 줄일 수 있어 내시경의 다양한 기능을 위한 공간을 확보할 수 있다.In addition, when the image pickup device 20 acquires an image signal, the encoder 32 converts the image signal into an analog composite signal, transmits the image signal to the image processor in the rear stage, composes the image again in the image processor, and then acquires the image signal from the image pickup device. Since one image is displayed, deterioration of image quality due to attenuation of the video signal along the length can be prevented, and the number of cables can be reduced to one, thereby securing space for various functions of the endoscope.

이상의 설명은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 참고로 한 것이나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이고, 그러한 변경은 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 사항과 동일 내지 균등 범위 내에 있는 것이다.The above description is based on one preferred embodiment of the present invention, but it is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Such changes are within the same or equivalent ranges as those described in the claims of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 촬상소자 조립체의 분해 사시도,1 is an exploded perspective view of an image pickup device assembly according to the present invention;

도 2는 도 1에 나타낸 촬상소자 카메라 칩의 측면도,2 is a side view of the imaging device camera chip shown in FIG. 1;

도 3은 도 1에 의한 촬상소자 조립체의 조립 사시도.3 is an assembled perspective view of the image pickup device assembly shown in FIG. 1.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 백색 광원 12: 제1의 PCB10: white light source 12: first PCB

14: LED 20: 촬상소자14: LED 20: image pickup device

30: 카메라칩 32: 엔코더30: camera chip 32: encoder

34: 제2의 PCB 40: 조립통34: second PCB 40: assembly box

Claims

A white light source including a first PCB having an insertion hole formed therein and a plurality of LEDs attached to one side of the first PCB;

An imaging device inserted into the insertion hole of the first PCB to receive an optical signal and convert the optical signal into an image signal;

A camera chip mounted on a second PCB directly connected to a rear end of the image pickup device, the camera chip including an encoder converting an image signal of the image pickup device into an electronic signal so as to be confirmed by a monitor; And

One side is opened and the other side is closed, the image pickup device assembly, characterized in that the open light source, the image pickup device, the camera chip is inserted into the assembly side is formed.

The method of claim 1,

The first PCB is an image pickup device assembly, characterized in that the insertion hole is annular having a circular inner diameter.

The method according to claim 1 or 2,

And 4 to 6 LEDs attached to one side of the first PCB around the image pickup device.

The method of claim 1,

Image pickup device assembly, characterized in that the distance between the image pickup device and the encoder is 5 ~ 10mm.

The method of claim 1,

The encoder is an image pickup device assembly, characterized in that for converting the video signal output from the image pickup device to an analog composite signal (Composite Signal).