TWI785337B

TWI785337B - 內視鏡攝影及光源結構

Info

Publication number: TWI785337B
Application number: TW109117518A
Authority: TW
Inventors: 林銘源
Original assignee: 醫電鼎眾股份有限公司
Priority date: 2020-05-26
Filing date: 2020-05-26
Publication date: 2022-12-01
Also published as: TW202143906A

Abstract

一種內視鏡攝影及光源結構，包含有：一電路板，其一板面朝上並定義為安裝面，於該安裝面上定義一主元件區以及一光源區；一取像模組，具有一影像感測器設於該電路板而位於該主元件區，該影像感測器頂端設有一透鏡組，該取像模組的側面周圍係固設有一層不透光元件；複數發光二極體晶片，設於該電路板且各以其底部的接點電性連接於該電路板，且位於該光源區；以及一螢光粉膠，設於該電路板且覆蓋該複數發光二極體晶片，並且位於該光源區，該螢光粉膠還貼設於該取像模組周圍的該不透光元件。

Description

內視鏡攝影及光源結構

本發明係與內視鏡有關，特別是指一種內視鏡攝影及光源結構。

按目前在內視鏡的領域中，在內視鏡頭端通常是安裝取像模組以及光源的位置。由於影像感測器(一般常見者是使用CCD電荷耦合裝置)與透鏡組在結合後即形成取像模組，而發光二極體則是另外製成的完成品，因此，在組裝上，通常是將取像模組安裝於一電路板，再將發光二極體另外安裝於另一個電路板，之後再加以組裝起來，再安裝於內視鏡的頭端的金屬管體內。

我國I674876號專利，為本案申請人所申請的先前技術，該案揭露了取像模組設於一電路板，而光源(即發光二極體)設於另一環形電路板並套於該取像模組周圍來組合，進而再安裝於內視鏡的頭端金屬管中的技術。該案的技術中，由於取像模組與光源是分別製作於不同的電路板，因此其組裝需要間隙，不僅在組裝上具有較多的工序，而且也無法進一步的小型化。

我國M589532號專利，同樣為本案申請人所申請的先前技術，該案揭露了取像模組設於一電路板，而光源(即發光二極體)設於另一環形電路板並套於該取像模組周圍來組合，進而再安裝於內視鏡的頭端金屬管中的技術。該案的技術同樣有組裝上具有較多的工序，而且也無法進一步的小型化的問題。

本發明之主要目的在於提供一種內視鏡攝影及光源結構，其可以將光源與取像模組整合在同一個電路板的一個面上，進而可以減少安裝於內視鏡的頭端金屬管中的安裝工序，而且也可以達到整體結構小型化的功效。

基於上述先前技術的缺點，本發明提出一種內視鏡攝影及光源結構，包含有：一電路板，其一板面朝上並定義為安裝面，於該安裝面上定義彼此不相重疊的一主元件區以及一光源區；一取像模組，具有一影像感測器設於該電路板而位於該主元件區，該影像感測器頂端設有一透鏡組，該取像模組的側面周圍係固設有一層不透光元件；複數發光二極體晶片，設於該電路板且各以其底部的接點電性連接於該電路板，且位於該光源區；以及一螢光粉膠，設於該電路板且覆蓋該複數發光二極體晶片，並且位於該光源區，該螢光粉膠還貼設於該取像模組周圍的該不透光元件。

藉此，本發明將光源與取像模組整合在同一個電路板的一個面上，進而可以減少安裝於內視鏡的頭端金屬管中的安裝工序，而且也可以達到整體結構小型化的功效。

為了詳細說明本發明之技術特點所在，茲舉以下之較佳實施例並配合圖式說明如後，其中：

如圖1至圖5所示，本發明一較佳實施例所提出之一種內視鏡攝影及光源結構10，主要由一電路板11、一取像模組21、複數發光二極體晶片31以及一螢光粉膠41所組成，其中：

該電路板11，其一板面朝上並定義為安裝面12，於該安裝面12上定義彼此不相重疊的一主元件區121以及一光源區122。在圖1至圖5中，由於該主元件區121是被該取像模組21所擋住，因此在圖號標示時僅標示在該取像模組21的邊緣，然而由圖4可以清楚的看到該主元件區121與該光源區122的位置。該電路板11一般是以硬式電路板11為較佳，然而，軟式電路板11也是可以使用的，並不以硬式電路板11為限制。於本實施例中，該電路板11呈圓板狀，該主元件區121位於該電路板11頂面的中心，該光源區122則位於該主元件區121的周圍而呈環形，該複數發光二極體晶片31係位於該光源區122內而呈環狀等距分佈。

該取像模組21，具有一影像感測器22設於該電路板11而位於該主元件區121，該影像感測器22頂端設有一透鏡組24，該取像模組21的側面周圍係固設有一層不透光元件26，而覆蓋該影像感測器22以及該透鏡組24，可以確保該影像感測器22以及該透鏡組24的側面不會有光線進入而造成該影像感測器22感測到炫光。在實際實施時，該不透光元件26可以是以塗佈的方式塗在該取像模組21外側周壁的一層黑色塗料而不透光，或是一層不透光塑膠膜貼設在該取像模組21外側周壁，或是一層不透光板貼設在該取像模組21外側周壁，以縮小體積的觀念來看，是以塗佈黑色塗料的方式較不佔用體積(因為其厚度很薄)，也不會有塑膠膜需要額外考慮組裝的問題，因此是較佳的選擇，而若是使用不透光板，則在該影像感測器22與該透鏡組24組裝時，就會將該不透光板(即該不透光元件26)一起組裝而成為一個組合好的元件組。此外，該不透光元件26也可以視需求更進一步的塗設在該影像感測器22與該透鏡組24交接的位置，以進一步確保該複數發光二極體晶片31所發出的光線不會由這個交接位置射於該透鏡組24，進而可以避免該影像感測器22感測到炫光。在圖4中顯示出該透鏡組24的口徑大於該影像感測器22的口徑，因此該透鏡組24的底部會有部分外露於其與該影像感測器22接合位置之外，此處在實際實施時亦會設置該不透光元件26，以防止光線由此處進入該透鏡組24，然而，若是該透鏡組24的口徑小於該影像感測器22的口徑時，則就不會有圖4的狀況發生，該透鏡組24的底面就沒有外露的部分，也就不需要在該透鏡組24的底面設置該不透光層了，這個部分的說明主要是為了說明在圖4的狀況下，該不透光元件26是以塗佈的方式來設置的狀態。此外，由於該不透光元件26係包覆於該取像模組21外，因此在圖號的標示上，可能會容易與該影像感測器22及該透鏡組24有所混淆，在圖4中所標示者乃是最清楚的。該取像模組21具有攝影及取像的功能。

該複數發光二極體晶片31，設於該電路板11且各以其底部的接點電性連接於該電路板11，且位於該光源區122。該複數發光二極體晶片31在實際實施時，係使用晶片直接封裝(COB, chip on board)製程來設置於該電路板11上，藉由這個製程可以使得各該發光二極體晶片31所佔用的體積較少，而相較一般封裝好的發光二極體元件而言，本發明可以在該光源區122內設置更多的發光二極體晶片31，藉以提供更高亮度的光源。

該螢光粉膠41，設於該電路板11且覆蓋該複數發光二極體晶片31，並且位於該光源區122，該螢光粉膠41還貼設於該取像模組21周圍的該不透光元件26。在實際實施時，該螢光粉膠41是選自目前市面上已知的螢光粉膠41，因此其詳細結構或成份容不贅述。此外，該螢光粉膠41外側周面還可以選擇性的設置一層保護膜42，該保護膜42的底緣接觸該電路板11的頂面，頂緣則不低於該螢光粉膠41的頂部外緣，可以對該螢光粉膠41提供保護效果，藉以方便組裝。再者，該螢光粉膠41的頂面在實際實施時可以設置為平坦狀，藉此可以不改變該複數發光二極體晶片31所發出的光的出射角度，而且該螢光粉膠41的頂面可以設置為低於該不透光元件26的頂緣，藉此可以確保該複數發光二極體晶片31所發出的光不會藉由該螢光粉膠41由側邊進入該透鏡組24。另外，該螢光粉膠41的頂面也可以視需求而改變為凸面或其他形狀，以獲得其他的光學特性，藉以改變該複數發光二極體晶片31所發出的光的出射角度，以滿足使用者的需求。

除了上述的元件之外，本第一實施例還可以視需要增設元件，例如，該透鏡組24的頂端還可以再設置一鏡頭透明保護片241，這個鏡頭透明保護片241可以將該透鏡組24與外界隔開，藉以對該透鏡組24提供保護的效果，而由於該鏡頭透明保護片241也是該透鏡組24的一部分，因此，也是會在側面周圍設置該不透光元件26的。此外，該螢光粉膠41的頂部還可以設置一光源透光保護片411，而將該螢光粉膠41與外界隔開，藉此對該螢光粉膠41提供保護的效果，該光源透光保護片411只要能透光即可，並不一定需要是透明的。

如圖4所示，前述的結構中，由於該螢光粉膠41設於該電路板11，也貼設於該取像模組周圍的該不透光元件26，因此，整體來說，該電路板11、該取像模組21以及該複數發光二極體晶片31是都藉由該螢光粉膠41所貼設，而整體形成一個一體式的取像與光源的模組。該電路板11的底面則可以用來與其他電子元件或電線電性連接。

由上可知，本發明可以達到方便組裝的效果。在組裝內視鏡時，就可以將本發明的一體式的取像與光源的模組一次性的安裝於內視鏡的頭端金屬管99內，進而可以減少安裝於內視鏡的頭端金屬管99中的安裝工序，而且也可以達到整體結構小型化的效果。

本發明之電路板11並不一定是圓形的，也可以視需求來改變其形狀。如圖6所示的另種態樣，該電路板11’係呈長矩形，該主元件區121’係位於該電路板11’頂面的中心，該光源區122’則位於該主元件區121’的兩側。又，如圖7所示，該電路板11’’呈近似梯形但兩側切除部分的形狀，該主元件區121’’位於該電路板11’’的中間位置，而該光源區122’’則位於該主元件區121’’的兩側。此處的兩種形態均不同於前述圓形電路板11的形態，而可以適合塞入於各種需求的內視鏡的頭端金屬管99中，並且，也可以達到前述的減少安裝工序以及整體結構小型化的效果。

前述所說明的該鏡頭透明保護片241、該光源透光保護片411以及該保護膜42，都是可以視需要來增設，或也可以不增設的元件，沒有設置這些元件時，本發明同樣能達到減少安裝工序以及整體結構小型化的效果。

10:內視鏡攝影及光源結構 11,11’,11”:電路板 12:安裝面 121,121’,121”:主元件區 122,122’,122”:光源區 21:取像模組 22:影像感測器 24:透鏡組 241:鏡頭透明保護片 26:不透光元件 31:發光二極體晶片 41:螢光粉膠 411:光源透光保護片 42:保護膜 99:金屬管

圖1係本發明一較佳實施例之組合立體圖。圖2係本發明一較佳實施例之側視圖。圖3係本發明一較佳實施例之俯視圖。圖4係沿圖3中4-4剖線之剖視圖。圖5係本發明一較佳實施例之組裝示意圖。圖6係本發明一較佳實施例之另一實施態樣圖。圖7係本發明一較佳實施例之又一實施態樣圖。

11:電路板

12:安裝面

121:主元件區

122:光源區

21:取像模組

22:影像感測器

24:透鏡組

241:鏡頭透明保護片

26:不透光元件

31:發光二極體晶片

41:螢光粉膠

411:光源透光保護片

42:保護膜

Claims

一種內視鏡攝影及光源結構，包含有：一電路板，其一板面朝上並定義為安裝面，於該安裝面上定義彼此不相重疊的一主元件區以及一光源區；一取像模組，具有一影像感測器設於該電路板而位於該主元件區，該影像感測器頂端設有一透鏡組，該取像模組的側面周圍固設有一層不透光元件；複數發光二極體晶片，設於該電路板且各以其底部的接點電性連接於該電路板，且位於該光源區；以及一螢光粉膠，設於該電路板且覆蓋該複數發光二極體晶片，並且位於該光源區，該螢光粉膠還貼設於該取像模組周圍的該不透光元件以及填設於該取像模組與該電路板之間。
依據請求項1所述之內視鏡攝影及光源結構，其中：該螢光粉膠的外側周面係設置一層保護膜。
依據請求項2所述之內視鏡攝影及光源結構，其中：該保護膜的底緣係接觸該電路板頂面，頂緣係不低於該螢光粉膠的頂部外緣。
依據請求項1所述之內視鏡攝影及光源結構，其中：該螢光粉膠的頂面呈平坦狀，且低於該不透光元件的頂緣。
依據請求項1所述之內視鏡攝影及光源結構，其中：該電路板呈長矩形，該主元件區係位於該電路板頂面的中心，該光源區係位於該主元件區的兩側。
依據請求項1所述之內視鏡攝影及光源結構，其中：該電路板呈圓板狀，該主元件區係位於該電路板頂面的中心，該光源區係位於該主元件區的周圍而呈環形，該複數發光二極體晶片係位於該光源區內而呈環狀等距分佈。
依據請求項1所述之內視鏡攝影及光源結構，其中：該透鏡組的頂端具有一鏡頭透明保護片，該鏡頭透明保護片將該透鏡組與外界隔開。
依據請求項1所述之內視鏡攝影及光源結構，其中：該螢光粉膠的頂部設有一光源透光保護片，該光源透光保護片將該螢光粉膠與外界隔開。
依據請求項1所述之內視鏡攝影及光源結構，其中：該不透光元件係選自不透光塗料、不透光塑膠膜或不透光板三者中的其中一種。