TW202412697A - 內視鏡裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之內視鏡裝置包含有一頭管、一前置取像鏡頭、一光纖、一側向取像鏡頭，以及一側向光源。頭管具有一前置開口和一側向開口，前置取像鏡頭設於頭管內且正對於前置開口，光纖設於頭管內且位於前置取像鏡頭之一側，側向取像鏡頭設於頭管內且正對於側向開口，側向光源設於頭管內且鄰設於側向取像鏡頭。藉此，本發明之內視鏡裝置一方面利用光纖將光線傳導至前置取像鏡頭，另一方面利用側向光源提供光線給側向取像鏡頭，如此可有效地縮小整體體積，同時具備高強度的照明效果，以提升影像擷取的解析度及辨識的準確性。

Description

內視鏡裝置
本發明與內視鏡有關，特別是指一種兼具體積小型化及高強度照明之內視鏡裝置。
為了彌補光線的不足，傳統內視鏡會在取像鏡頭的周圍設置多個發光元件，例如TWI764057B專利案及US2013/0274551A1專利案等已經揭露相關的技術，但是過多的發光元件會造成內視鏡的尺寸難以小型化，在使用過程中容易讓使用者感到不適，而且無法使用在尺寸較小的部位。因此，上述專利文獻在使用上會受到相當多的限制。
本發明之主要目的在於提供一種內視鏡裝置，其能讓體積小型化並能提供高強度的照明效果。
為了達成上述主要目的，本發明之內視鏡裝置包含有一頭管、一前置取像鏡頭、一光纖、一側向取像鏡頭，以及一側向光源。該頭管具有一前置開口和一側向開口；該前置取像鏡頭設於該頭管內且正對該前置開口；該光纖設於該頭管內且位於該前置取像鏡頭之一側；該側向取像鏡頭設於該頭管內且正對該側向開口；該側向光源設於該頭管內且鄰設該側向取像鏡頭。
由上述可知，本發明之內視鏡裝置一方面利用該光纖將光線傳導至該前置取像鏡頭，另一方面利用該側向光源提供光線給該側向取像鏡頭，如此即可有效地縮小整體體積，同時具備高強度的照明效果，以提升影像擷取的解析度及辨識的準確性。
較佳地，該光纖之一端連接一設於該頭管外之發光元件，用以將該發光元件所產生的光線傳導給該前置取像鏡頭。由於該發光元件並未設置在該頭管內，所以不需要增加該頭管的尺寸來容納該發光元件，進而實現體積小型化的效果。
較佳地，該頭管內還設置一透鏡，該透鏡鄰設於該前置取像鏡頭和該光纖之一端，用以擴散且均勻該光纖所傳導過來的光線，進而提升照明效果。
較佳地，該透鏡以一卡槽卡接於該光纖之一端，用以對該光纖提供定位效果。
較佳地，該前置取像鏡頭設於一第一軟性電路板，該側向取像鏡頭設於一硬式電路板，該側向光源設於一第二軟性電路板，該第一軟性電路板、該硬式電路板和該第二軟性電路板皆設於該頭管內。藉由該第一軟性電路板、該硬式電路板和該第二軟性電路板之間所形成之簡單且穩定的支撐結構，有利於整體體積的縮減並減少零件的耗損率。
較佳地，該頭管內還設置一前置投影鏡頭和一側向投影鏡頭，該前置投影鏡頭與該前置取像鏡頭並排設置，藉由該前置投影鏡頭朝該前置開口的方向投影出一圖案，再由該前置取像鏡頭擷取該圖案，該側向投影鏡頭與該側向取像鏡頭並排設置，藉由該側向投影鏡頭朝該側向開口的方向投影出另一圖案，再由該側向取像鏡頭擷取該另一圖案。藉此，透過該前置取像鏡頭和該側向取像鏡頭分別擷取該圖案進行演算法運算，以量測其所照之物體的尺寸。
較佳地，該前置取像鏡頭設於一第一軟性電路板，該側向取像鏡頭設於一硬式電路板，該側向光源、該前置投影鏡頭和該側向投影鏡頭皆設於一第二軟性電路板，該第一軟性電路板、該硬式電路板和該第二軟性電路板皆設於該頭管內。藉由該第一軟性電路板、該硬式電路板和該第二軟性電路板所形成之簡單且穩定的支撐結構，有利於整體體積的縮減並減少零件的耗損率。
有關本發明所提供對於內視鏡裝置的詳細構造、特點、組裝或使用方式，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本發明領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本發明所列舉的特定實施例，僅係用於說明本發明，並非用以限制本發明之專利申請範圍。
申請人首先在此說明，於整篇說明書中，包括以下介紹的實施例以及申請專利範圍的請求項中，有關方向性的名詞皆以圖式中的方向為基準。其次，在以下將要介紹之實施例以及圖式中，相同之元件標號，代表相同或近似之元件或其結構特徵。
請參閱圖1及圖2，本發明第1實施例之內視鏡裝置10包含有一頭管20、一前置取像鏡頭30、一光纖40、一側向取像鏡頭50，以及一側向光源60。
頭管20由一上套筒22和一下套筒24組裝而成。上套筒22之前端具有一前置開口26，且上套筒22之側面具有一側向開口28，前置開口26和側向開口28分別被一透明材料25(例如透明膠體或透明蓋板，在此不加以限定)所封閉，然而，為便於顯示，透明材料25在圖1及圖6以外的圖式當中皆省略並未繪製。
如圖3至圖5所示，前置取像鏡頭30設於頭管20內且正對於前置開口26，並與一設於頭管20內之第一軟性電路板32電性連接。
如圖3至圖5所示，光纖40設於頭管20內且位於前置取像鏡頭30之一側，並與頭管20之側向開口28相互錯開。此外，光纖40之一端鄰接於前置取像鏡頭30且未凸出於頭管20外，光纖40之另一端伸出頭管20外且連接一位於頭管20外之發光元件42(在本實施例中以LED為例)，使光纖40將發光元件42所產生的光線傳導給前置取像鏡頭30。
如圖4及圖5所示，側向取像鏡頭50設於頭管20內且正對於側向開口28，並與一設於頭管20內之硬式電路板52電性連接。
如圖4及圖5所示，側向光源60(在本實施例中以LED為例)設於頭管20內且鄰設側向取像鏡頭50，並與一設於頭管20內之第二軟性電路板62電性連接，使側向光源60提供光線給側向取像鏡頭50。
由上述可知，本發明第1實施例之內視鏡裝置10一方面利用光纖40將發光元件42所產生的光線傳導至前置取像鏡頭30，另一方面利用側向光源60提供光線給側向取像鏡頭50，再加上發光元件42設置在頭管20外，如此就不需要在頭管20內設置過多的發光元件，因而可實現體積小型化的目的，同時具備高強度的照明效果。另外藉由第一軟性電路板32、硬式電路板52和第二軟性電路板62所形成之簡單且穩定的支撐結構，更有利於整體體積的縮減並減少零件的耗損率。
請參閱圖6及圖7，本發明第2實施例之內視鏡裝置12除了頭管20、前置取像鏡頭30、光纖40、發光元件42、側向取像鏡頭50和側向光源60以外，還包含有一前置投影鏡頭70、一側向投影鏡頭80，以及一透鏡90。
如圖8至圖10所示，前置投影鏡頭70設於頭管20內且與前置取像鏡頭30並排設置，並與側向光源60共同電性連接於第二軟性電路板62。前置投影鏡頭70使用本身所內建的光源(LED)朝前置開口26的方向投影出一圖案，再由前置取像鏡頭30擷取上述圖案進行演算法運算，以量測所照之物體的尺寸。
如圖9及圖10所示，側向投影鏡頭80設於頭管20內且與側向取像鏡頭50並排設置，並與側向光源60共同電性連接於第二軟性電路板62。側向投影鏡頭80使用本身所內建的光源(LED)朝側向開口28的方向投影出一圖案，再由側向取像鏡頭50擷取上述圖案進行演算法運算，以量測所照之物體的尺寸。在此需要補充說明的是，側向投影鏡頭80所投影出來的圖案和前置取像鏡頭30所投影出來的圖案在本實施例中為相同的圖案，然而實際上，兩者所投影出來的圖案不一定相同。
透鏡90設於頭管20內且鄰設於前置取像鏡頭30和前置投影鏡頭70。如圖7所示，透鏡90具有二並排設置之弧槽92，其中一弧槽92對應於前置取像鏡頭30之輪廓，另一弧槽92對應於前置投影鏡頭70之輪廓，藉由該等弧槽92來避免透鏡90和前置取像鏡頭30及前置投影鏡頭70相互干涉。此外，如圖7及圖8所示，透鏡90還具有一卡槽94，透鏡90以卡槽94卡設於光纖40之一端，使光纖40保持定位。藉此，當光纖40將發光元件42所提供的光線傳導至前置取像鏡頭30，利用透鏡90擴散且均勻光纖40所傳導過來的光線，進而提升照明效果，此外，因前置投影鏡頭70需要利用本身的光源投影圖案，所以在投影時需要關掉與光纖40所連接的發光元件42，以免影響投影效果。在此需要補充說明的是，透鏡90亦可應用在上述第1實施例當中，其與前置取像鏡頭30和光纖40之間的結構搭配和本實施例相同，在此容不贅述。
由上述可知，本發明第2實施例之內視鏡裝置12除了具備與上述第1實施例相同的功效之外，另外透過前置取像鏡頭30和側像取像鏡頭50分別擷取前置投影鏡頭70和側向投影鏡頭80所投影的圖案進行演算法運算，以量測所照之物的尺寸，並且利用透鏡90擴散且均勻光纖40所傳導的光線，進而提升照明效果。
10:內視鏡裝置 12:內視鏡裝置 20:頭管 22:上套筒 24:下套筒 25:透明材料 26:前置開口 28:側向開口 30:前置取像鏡頭 32:第一軟性電路板 40:光纖 42:發光元件 50:側向取像鏡頭 52:硬式電路板 60:側向光源 62:第二軟性電路板 70:前置投影鏡頭 80:側向投影鏡頭 90:透鏡 92:弧槽 94:卡槽
圖1為本發明第1實施例之內視鏡裝置的立體圖。 圖2為本發明第1實施例之內視鏡裝置的立體分解圖。 圖3為本發明第1實施例之內視鏡裝置的俯視圖。 圖4為本發明第1實施例之內視鏡裝置的局部剖視圖。 圖5為本發明第1實施例之內視鏡裝置在另一視角的局部剖視圖。 圖6為本發明第2實施例之內視鏡裝置的立體圖。 圖7為本發明第2實施例之內視鏡裝置的立體分解圖。 圖8為本發明第2實施例之內視鏡裝置的俯視圖，其中的透鏡以剖面的態樣呈現。 圖9為本發明第2實施例之內視鏡裝置的局部剖視圖。 圖10為本發明第2實施例之內視鏡裝置在另一視角的局部剖視圖。
22:上套筒
24:下套筒
26:前置開口
28:側向開口
30:前置取像鏡頭
32:第一軟性電路板
40:光纖
50:側向取像鏡頭
52:硬式電路板
60:側向光源
62:第二軟性電路板

Claims (9)

  1. 一種內視鏡裝置，包含有： 一頭管，具有一前置開口和一側向開口； 一前置取像鏡頭，設於該頭管內且正對該前置開口； 一光纖，設於該頭管內且位於該前置取像鏡頭之一側，用以提供光線給該前置取像鏡頭； 一側向取像鏡頭，設於該頭管內且正對該側向開口；以及 一側向光源，設於該頭管內且鄰設該側向取像鏡頭，用以提供光線給該側向取像鏡頭。
  2. 如請求項1所述之內視鏡裝置，其中，該光纖之一端連接一設於該頭管外之發光元件，用以將該發光元件所產生的光線傳導給該前置取像鏡頭。
  3. 如請求項1或2所述之內視鏡裝置，更包含有一前置投影鏡頭和一側向投影鏡頭，該前置投影鏡頭設於該頭管內且與該前置取像鏡並排設置，該側向投影鏡頭設於該頭管內且與該側向取像鏡頭並排設置。
  4. 如請求項3所述之內視鏡裝置，更包含有一透鏡，該透鏡設於該頭管內且鄰設於該前置取像鏡頭和該前置投影鏡頭。
  5. 如請求項4所述之內視鏡裝置，其中，該透鏡具有一卡槽，該光纖之一端卡設於該卡槽內。
  6. 如請求項3所述之內視鏡裝置，其中，該前置取像鏡頭設於一第一軟性電路板，該側向取像鏡頭設於一硬式電路板，該側向光源、該前置投影鏡頭和該側向投影鏡頭皆設於一第二軟性電路板，該第一軟性電路板、該硬式電路板和該第二軟性電路板皆設於該頭管內。
  7. 如請求項1或2所述之內視鏡裝置，更包含有一透鏡，該透鏡設於該頭管內且鄰設於該前置取像鏡頭。
  8. 如請求項7所述之內視鏡裝置，其中，該透鏡具有一卡槽，該光纖之一端卡設於該卡槽內。
  9. 如請求項1或2所述之內視鏡裝置，其中，該前置取像鏡頭設於一第一軟性電路板，該側向取像鏡頭設於一硬式電路板，該側向光源設於一第二軟性電路板，該第一軟性電路板、該硬式電路板和該第二軟性電路板皆設於該頭管內。
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