CN103239202A - 整合光源的内视镜 - Google Patents

Abstract

一种整合光源的内视镜，所述内视镜，包含晶圆级成像模块及光源结合于基板。内视镜还包含夹持部，使结合的基板、晶圆级成像模块及光源附着于夹持部。

Description

整合光源的内视镜

【技术领域】

本发明是有关一种内视镜，特别是关于一种内视镜，其远端部的晶圆级模块整合有半导体光源。

【背景技术】

内视镜为一种可***人体器官的仪器，用以检视器官的内部。内视镜一般包含有软管；光源，位于内视镜近端，藉由光纤以传递光线；及透镜***，位于内视镜远端，用以取得影像，再藉由光纤传送该影像。

由于内视镜的尺寸非常小，使得透镜***的制造不易，因而提高整体的成本，并造成使用上的不易普及。此外，如果内视镜未受到适当的清洗，很容易造成感染。考量到成本及感染等因素，单次使用的可抛式内视镜应可减缓上述的问题。

鉴于传统内视镜价位偏高或者有感染的风险，因此亟需提出一种新颖的内视镜，用以克服上述问题。

【发明内容】

鉴于上述，本发明实施例提出一种内视镜，其远端部的晶圆级模块整合有半导体光源，用以降低内视镜的整体成本。本实施例的内视镜可适用于可抛式应用，以减少感染。

根据本发明实施例，内视镜包含基板、晶圆级成像模块、光源、管件及夹持部。晶圆级成像模块及光源结合于基板的第一表面，且管件的远端连接于基板的第二表面。经结合的基板、晶圆级成像模块及光源则附着于夹持部。

【附图说明】

图1A及图1B分别显示本发明实施例的内视镜远端部的上视图及侧视截面图。

图1C显示图1B的基板上视图。

图2显示图1B的成像模块的透视示意图。

图3A及图3B分别显示本发明另一实施例的内视镜远端部的上视图及侧视截面图。

10    管件

11    基板

12    晶圆级成像模块

121   晶圆级影像感测器

122   晶圆级光学元件

13    光源

14    夹持部

14A   外壁

14B   内光导

14C   开孔

14D   屏障

140   内侧壁

141   光出口

【具体实施方式】

图1A及图1B分别显示本发明实施例的内视镜远端部的上视图及侧视截面图。内视镜的远端部连接于内视镜的管件10的远端。

在本实施例中，远端部主要包含基板11、晶圆级成像模块(简称成像模块)12、光源13及夹持部14。其中，成像模块12及光源13接合于基板11(例如印刷电路板)的第一(上)表面，经结合的基板11、成像模块12及光源13再附着于夹持部(holder)14。

图2显示成像模块12的透视示意图。在本实施例中，成像模块12包含晶圆级影像感测器121及晶圆级光学元件122。晶圆级影像感测器121面向基板11，其可以为互补金属氧化半导体(CMOS)影像感测器(CMOS imagesensor，简称CIS)，但不限定于此。晶圆级光学元件122(例如透镜)远离基板11，其材质可为玻璃，但不限定于此。晶圆级影像感测器121及晶圆级光学元件122可藉由粘着剂互相粘合。相较于传统内视镜，本实施例的内视镜使用半导体技术以制造内视镜的成像***，可实现低成本的大量制造，且可适用于可抛式内视镜，以避免感染的可能性。晶圆级模块是使用半导体技术以制造小型化的光学元件，例如晶圆级透镜模块或照相模块。关于晶圆级成像模块12的制造细节可参考相关文献，例如Wolterink等人所提出的美国专利第7,564,496号，题为“照像装置，照像装置的制造方法，晶圆级封装(Camera device，method of manufacturing a camera device，wafer scale package)”，其内容视为本说明书的一部分。

在本实施例中，光源13包含至少一半导体光源(例如发光二极管)围绕于成像模块12的四周，如图1C所示的基板11上视图，四个发光二极管等距设于基板11的边缘。在一例子中，发光二极管13及成像模块12藉由回流(reflow)焊接技术而接合于印刷电路板11。经回流的印刷电路板11再附着于夹持部14的内表面。最后，管件10的远端连接于印刷电路板11的第二(下)表面。

在本实施例中，夹持部14包含外壁14A及内光导14B。其中，外壁14A形成夹持部14的外部，一般是使用不透明材质。内光导14B形成夹持部14的内部，一般是使用透明材质，例如塑胶(例如压克力)。本实施例的内光导14B引导光源13的光线，使其从远端部的光出口141射出。夹持部14可具有一开孔14C，位于成像模块12上方并与其对准。相较于传统内视镜的光源是位于内视镜的近端，其藉由光纤以传递光线于整个管件，本实施例的内视镜具有较高的光发射效率，且因为省略了光纤因而具有较低成本。本实施例的外壁14A的内侧壁140可选择性涂布反射材质，可更增进内光导14B的光线传递。类似的情形，成像模块12的外侧壁也可选择性涂布反射材质，以增进内光导14B的光线传递。

本实施例还可包含屏障14D，位于内光导14B与成像模块12之间，用以阻隔发散光进入成像模块12的晶圆级影像感测器121。本实施例的屏障14D可使用抗反射或黑色材质。

图3A及图3B分别显示本发明另一实施例的内视镜远端部的上视图及侧视截面图。本实施例类似于图1B的实施例，不同的地方在于，屏障14D面向内光导14B具有倾斜侧壁，因而于倾斜侧壁于成像模块12的外表面(假设其垂直于基板11)之间形成一导角。藉此，内光导14B靠近光源13处的截面小于光出口141的截面，因而得以增进光发射均匀度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的申请专利范围；凡其它未脱离发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在申请专利范围内。

Claims (16)

1.一种整合光源的内视镜，包含：

一基板；

一晶圆级成像模块，结合于该基板的第一表面；

一光源，结合于该基板的第一表面；

一管件，其远端连接于该基板的第二表面；及

一夹持部，该结合的基板、晶圆级成像模块及光源附着于该夹持部。

2.如权利要求1所述整合光源的内视镜，其中该晶圆级成像模块包含：

一晶圆级影像感测器；及

一晶圆级光学元件，接合至该晶圆级影像感测器；

其中该晶圆级影像感测器面向该基板，且该晶圆级光学元件远离该基板。

3.如权利要求2所述整合光源的内视镜，其中该晶圆级影像感测器包含一互补金属氧化半导体影像感测器。

4.如权利要求2所述整合光源的内视镜，其中该晶圆级光学元件包含一透镜。

5.如权利要求4所述整合光源的内视镜，其中该透镜包含玻璃。

6.如权利要求1所述整合光源的内视镜，其中该光源包含至少一半导体光源。

7.如权利要求6所述整合光源的内视镜，其中该半导体光源包含一发光二极管。

8.如权利要求1所述整合光源的内视镜，其中该基板包含一印刷电路板。

9.如权利要求1所述整合光源的内视镜，其中该夹持部包含：

一外壁；及

一内光导，位于该外壁内，该内光导引导该光源的光线，使其从一光出***出。

10.如权利要求9所述整合光源的内视镜，其中该外壁包含不透明材质，且该内光导包含透明材质。

11.如权利要求9所述整合光源的内视镜，其中该夹持部具有一开孔，位于该晶圆级成像模块上方。

12.如权利要求9所述整合光源的内视镜，其中该外壁的内侧壁涂布有反射材质。

13.如权利要求9所述整合光源的内视镜，其中该晶圆级成像模块的外侧壁涂布有反射材质。

14.如权利要求9所述整合光源的内视镜，其中还包含一屏障，位于该内光导与该晶圆级成像模块之间，用以阻隔发散光进入该晶圆级成像模块。

15.如权利要求14所述整合光源的内视镜，其中该屏障包含抗反射材质。

16.如权利要求14所述整合光源的内视镜，其中该屏障面向该内光导具有一倾斜侧壁，使得该内光导靠近该光源处的截面小于该光出口的截面。

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