内视镜装置的制作方法

1.本发明关于一种影像撷取装置，特别是指一种内视镜装置。


背景技术：

2.内视镜(endoscope)是一种被广泛应用于工业或医学领域的技术，医师通过内视镜伸入人体，经由内视镜上的摄像模块观察病患体内器官的状况，让医师能够更进一步的诊断病患的身体状态。
3.然而，内视镜在使用过程中，其内部的电子元件(例如摄像模块、光源或电路板)皆会运作而产生热量，导致内视镜伸入人体部位的温度持续升高而无法长时间使用，此外，内视镜的温度过高也容易造成人体伤害或电子元件的损坏。


技术实现要素：

4.鉴于上述，于一实施例中，提供一种内视镜装置，包括中空管体、导热件、影像撷取模块以及散热管。中空管体包括插入端。导热件设置于中空管体内部且邻近于插入端，导热件包括第一端、第二端及容置槽，第一端相对于第二端邻近插入端，容置槽位于第一端与第二端之间。影像撷取模块包括摄像模块与电路板，电路板容设于容置槽中，摄像模块设置于插入端并电性连接于电路板，导热件的第一端接触摄像模块。散热管设置于中空管体内部，散热管的一端接触导热件，散热管的另一端朝远离插入端的方向延伸。
5.综上，根据本发明实施例的内视镜装置，通过导热件接触于摄像模块并且供电路板与散热管组装接触，使摄像模块与电路板运作所产生的热量能够经由导热件与散热管传导，达到避免内视镜装置伸入人体的部位温度过高而造成伤害，也提高内视镜装置的使用时间以及其内部电子元件的使用寿命。
附图说明
6.图1本发明内视镜装置第一实施例的立体图。
7.图2本发明内视镜装置第一实施例的分解立体图。
8.图3本发明内视镜装置第一实施例的另一分解立体图。
9.图4图1沿4-4线段的剖视图。
10.图5本发明内视镜装置第一实施例的局部立体图。
11.图6本发明内视镜装置第一实施例的另一分解立体图。
12.图7本发明内视镜装置第一实施例的另一立体图。
13.图8本发明内视镜装置第二实施例的分解立体图。
14.图9本发明内视镜装置第二实施例的剖视图。
15.符号说明：
16.1,2
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内视镜装置
17.10
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中空管体
18.11
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插入端
19.12
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第二对位部
20.13
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操作端
21.14
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第二对位件
22.15
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绝缘套管
23.20,20a
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导热件
24.21
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第一端
25.211
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导热柱
26.212
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凹槽
27.22
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第二端
28.23,23a
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容置槽
29.231
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第一凹槽
30.232
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第二凹槽
31.24
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插槽
32.241
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内侧区段
33.242
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外侧区段
34.25
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导热环
35.30,30a
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影像撷取模块
36.31,31a
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摄像模块
37.311,311a
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镜头
38.312,312a
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感光元件
39.32,32a
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电路板
40.321a～321c
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薄膜电路层
41.e1～e3
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电子元件
42.33
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发光源
43.331
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发光件
44.40
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散热管
45.41
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蒸发端
46.42
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冷凝端
47.50
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盖体
48.51
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中央组装口
49.52
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侧组装口
50.53
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第一对位部
51.60
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手柄
52.61
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第一对位件
53.62a,62b
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标记部
54.70
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导热体
55.71
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导热层
56.72
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导热接着层
57.80
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信号输出线路
具体实施方式
58.以下提出各种实施例进行详细说明，然而，实施例仅用以作为范例说明，并不会限缩本发明欲保护的范围。此外，实施例中的图式省略部份元件，以清楚显示本发明的技术特点。在所有图式中相同的标号将用于表示相同或相似的元件。
59.图1为本发明内视镜装置第一实施例的立体图，图2为本发明内视镜装置第一实施例的分解立体图，图3为本发明内视镜装置第一实施例的另一分解立体图，图4为图1沿4-4线段的剖视图。如图1至图4所示，内视镜装置1包括中空管体10、导热件20、影像撷取模块30及散热管40，其中导热件20、影像撷取模块30及散热管40设置于中空管体10内。
60.如图1至图4所示，中空管体10具体上可为一刚性管或一挠管。举例来说，中空管体10可为硬质塑料管(如塑胶管或橡胶管)、金属管(如铁管、不锈钢管、铜管、铝管或合金管)、玻璃管或者具有良导热性的其他管体。又或者，中空管体10也可为复合式管体(例如中空管体10可由塑胶、橡胶、金属中至少两种材料所制成的复合式管体)。
61.如图1至图4所示，中空管体10包括彼此相对的插入端11与操作端13，影像撷取模块30包括摄像模块31与电路板32，摄像模块31设置于插入端11并电性连接于电路板32，使用者可将中空管体10的插入端11伸入人体内部，以通过影像撷取模块30的摄像模块31撷取人体内部的影像或者观察人体内部的状况。在本实施例中，中空管体10为圆管而利于伸入人体内部，但此并不局限，中空管体10也可为椭圆管、方管或其他形状的管体。
62.如图1至图4所示，导热件20设置于中空管体10内部且邻近于插入端11，导热件20包括第一端21、第二端22、容置槽23及插槽24，第一端21相对于第二端22邻近中空管体10的插入端11，容置槽23位于第一端21与第二端22之间，插槽24设置于第二端22，影像撷取模块30的电路板32至少部分容设于容置槽23中以接触于导热件20的内表面，导热件20的第一端21接触摄像模块31。在一些实施例中，导热件20可为良导热性的材质所制成，例如铜、铝或铝合金等高导热系数的材质。
63.如图1至图4所示，在本实施例中，导热件20为柱体(在此为圆柱，但并不局限)，容置槽23凹设于导热件20的一侧并连通于第一端21与第二端22，容置槽23与插槽24则彼此不连通，电路板32上可具有多个电子元件e1～e3(例如微处理器、电阻器、电容器或震荡器等)，且电子元件e1～e3也位于容置槽23中而间接接触导热件20的内表面。在此，电路板32的一端更延伸出第一端21以电性连接于摄像模块31，电路板32的另一端则延伸出第二端22以连接一信号输出线路80(如图1所示)，使摄像模块31撷取的影像信号能够经由信号输出线路80对外输出，例如信号输出线路80可将影像信号输出至显示萤幕上显示。
64.如图1至图4所示，散热管40设置于中空管体10内部，且散热管40的一端插入插槽24中以接触于导热件20，散热管40的另一端朝远离插入端11的方向延伸，其中散热管40的另一端可延伸至操作端13，使散热管40的长度与散热面积增加而提高散热效果。在一些实施例中，散热管40也可通过其他方式固定并接触于导热件20，例如散热管40可通过粘固、卡扣、抵接或焊接等方式固定并接触于导热件20，而不限于上述插入插槽24的方式。
65.此外，上述导热件20的插槽24的深度越深，散热管40与导热件20之间的接触面积就更多，而能进一步提高热传导的效果。如图4所示，在本实施例中，导热件20的插槽24的深
度大于导热件20的一半长度，例如导热件20的长度为2厘米，导热件20的插槽24的深度则可大于1厘米，或者导热件20的插槽24也可贯穿导热件20的第一端21与第二端22，达到进一步增加散热管40与导热件20之间的接触面积。
66.在一些实施例中，散热管40可为良导热性的材质所制成，例如铜、铝或铝合金等高导热系数的材质，此外，散热管40可为实心管体，或者散热管40也可为一热管(heat pipe)而包括相对的一蒸发端41与一冷凝端42，其中散热管40是以蒸发端41插入导热件20的插槽24中，例如散热管40包括内部真空的铜管以及设置于铜管内的工作液与毛细结构，当蒸发端41受热时，工作液会蒸发成汽相并往冷凝端42流动，流动至冷凝端42的汽相工作液遇冷后会凝结成液相并藉由毛细结构传递回蒸发端41，如此吸-放热循环运作即可达到热量快速传导与散热的效果。
67.借此，通过导热件20的第一端21接触摄像模块31、导热件20的容置槽23供电路板32容设而彼此接触、以及散热管40的一端接触导热件20，使内视镜装置1在使用时，摄像模块31与电路板32上的电子元件e1～e3在运作时所产生的热量能够快速传递至导热件20并经由散热管40进一步传导散热，达到避免内视镜装置1伸入人体的部位(例如中空管体10靠近插入端11的部位)温度过高而造成人体伤害，且摄像模块31与电路板32也不易过热(例如可长时间维持在35℃以下)，不仅提高安全性，从而延长内视镜装置1的使用时间以及增加影像撷取模块30的使用寿命。
68.在一些实施例中，导热件20的第一端21可直接接触或间接接触于摄像模块31。例如图4所示，在本实施例中，导热件20的第一端21是经由导热体70间接接触于摄像模块31，其中导热体70可为导热胶或导热膏，使导热件20与摄像模块31之间可通过导热体70传导热量之外，导热体70更可达到固定导热件20与摄像模块31的效果。或者，导热体70也可为导热片或导热硅胶以夹设于导热件20的第一端21与摄像模块31之间，以避免制造或组装公差而造成导热件20与摄像模块31无法彼此接触。较佳地，导热体70同时符合固定及传导热能的功效，而种类及固定的型式皆不以上述为限。
69.在一些实施例中，摄像模块31包括至少一个镜头311与至少一感光元件312，如图4所示，在此，摄像模块31的感光元件312电性连接于电路板32(例如感光元件312可通过导电线路电性连接于电路板32)，且感光元件312与镜头311保持预定间距，使外部光线由镜头311入光时能聚焦于感光元件312。导热件20的第一端21接触感光元件312，使感光元件312运作时所产生的热量能够传导至导热件20。例如图2所示，在本实施例中，摄像模块31包括两个镜头311(例如左、右镜头)，两个镜头311可分别撷取左、右影像以合成一3d影像，但此并不局限，摄像模块31也可仅包括一个镜头311。感光元件312具体上可为感光耦合元件(charge-coupled device,ccd)、互补式金属氧化物半导体(complementary metal-oxide semiconductor,cmos)、互补式金属氧化物半导体主动像素传感器(cmos active pixel sensor)或晶圆级影像感测器(wafer-leve1 image sensor)等。
70.如图1至图4所示，在本实施例中，影像撷取模块30更包括一发光源33，发光源33设置于中空管体10的插入端11以作为辅助照明，使摄像模块31能藉由发光源33照明而获得更加清晰的影像。导热件20的第一端21更接触发光源33，使发光源33运作时所产生的热量能够快速传导至导热件20并经由散热管40进一步传导散热，以避免内视镜装置1伸入人体的部位温度过高而造成伤害，也能提高发光源33的使用寿命。
71.在一些实施例中，上述发光源33可为白织灯、卤素灯、led灯。例如发光源33可为表面贴装式(surface mounted technology)led，以通过自动化机器将发光源33快速贴装于电路板32上，达到大幅减少人力与时间成本。
72.在一些实施例中，导热件20同样可直接接触或间接接触于发光源33。例如图4所示，导热件20是经由至少一个导热层71间接接触于发光源33，在本实施例中，发光源33包括多个发光件(在此为两个发光件331)，导热件20是经由两个导热层71分别间接接触两个发光件331。其中导热层71可为导热胶层或导热膏层，使导热件20与发光源33之间可通过导热层71传导热量之外，导热层71更可达到固定导热件20与发光源33的效果。或者，导热层71也可为导热片或导热硅胶层以夹设于导热件20与发光源33之间，以避免制造或组装公差而造成导热件20与发光源33无法彼此接触。
73.再如图1至图4所示，在本实施例中，导热件20的第一端21包括两个导热柱211以及介于两个导热柱211之间的凹槽212，且摄像模块31对应该凹槽212设置，而两个发光件331则对应两个导热柱211设置，由于摄像模块31的体积大于发光源33的体积，体积较大的摄像模块31容设于凹槽212中，导热件20以两个导热柱211的端部分别接触两个发光件331。借此，可达到增加导热件20的导热面积(增加了两个导热柱211)并充分利用中空管体10内部的配置空间。
74.再如图4所示，电路板32为一可挠性电路板且包括多个可挠性的薄膜电路层(在此为至少三个薄膜电路层321a、321b、321c)，多个薄膜电路层321a、321b、321c彼此堆叠并分别电性连接于摄像模块31与发光源33。在本实施例中，电路板32的其中两个薄膜电路层321a、321c延伸出导热件20的第一端21并分别电性连接于两个发光件331，薄膜电路层321b延伸出导热件20的第一端21并电性连接于摄像模块31。借此，通过电路板32为可挠性电路板并以堆叠的方式容设于容置槽23中，可达到在中空管体10内部的有限空间中配置更多的线路与电子元件、大幅缩减内视镜装置1的体积以及组装上更加便利等优点。
75.如图1至图4所示，摄像模块31与发光源33可通过一盖体50组设于中空管体10的插入端11。在本实施例中，盖体50组设于中空管体10的插入端11，盖体50包括中央组装口51与两个侧组装口52，两个侧组装口52围绕中央组装口51设置，较佳地，摄像模块31设置于中央组装口51，发光源33的两个发光件311分别设置于两个侧组装口52，但实际配置可不以此为限。
76.如图3所示，盖体50具有第一对位部53，中空管体10的插入端11具有第二对位部12，第一对位部53可对应组装于第二对位部12，以避免盖体50的组装方向错误，造成摄像模块31撷取错误的影像(例如撷取的影像颠倒)。在本实施例中，盖体50的第一对位部53为一凸块，中空管体10的插入端11的第二对位部12为一缺口，但此并不局限，第一对位部53与第二对位部12为能相互配合组装的结构即可。
77.如图5所示，为本发明内视镜装置第一实施例的局部立体图，在本实施例中，散热管40与导热件20的插槽24之间进一步填充一导热接着层72，例如导热接着层72可为导热胶或导热膏，与导热层71功能类似的是，导热件20与散热管40之间除可通过导热接着层72传导热量之外，导热接着层72更可达到固定导热件20与散热管40的效果。
78.再如图5所示，在本实施例中，导热件20的插槽24包括内侧区段241与外侧区段242，且内侧区段241的宽度小于外侧区段242的宽度，使散热管40的一端容易由外部插入组
装至插槽24内而提高组装的便利性。此外，在组装过程中，可先将导热胶或导热膏填充至内侧区段241，当散热管40的一端插入内侧区段241时，导热胶或导热膏可流动至宽度较大的外侧区段242进而填满剩余空隙，避免溢出插槽24外部。
79.如图6与图7所示，为本发明内视镜装置第一实施例的另一分解立体图与另一立体图。在本实施例中，中空管体10的操作端13更组设有手柄60，以供使用者握持手柄60进行操作。
80.如图6所示，手柄60更具有第一对位件61，中空管体10的操作端13具有第二对位件14，第一对位件61对应组设于第二对位件14，以避免手柄60的组装方向错误并增加组装的效率。在本实施例中，手柄60的第一对位件61为凸设于手柄60内部表面的一块体，中空管体10的操作端13的第二对位件14为一缺槽，但此并不局限，第一对位件61与第二对位件14为能相互配合组装的结构即可。
81.如图7所示，手柄60上更设有至少一个标记部，且标记部对应于影像撷取模块30的影像撷取方向，借此，使用者在操作内视镜装置1时，可通过标记部快速得知影像撷取模块30的影像撷取方向，而提高操作的效率。在本实施例中，手柄60上设有三个标记部(两个标记部62a与一标记部62b)，各标记部62a为箭头图案并朝向中空管体10的插入端11，以指示影像撷取模块30的影像撷取方向，但此并不局限。在一些实施例中，各标记部62a也可为标线、标点、标示符号、标示图形或标示文字等图案，各标记部62a可通过印刷或粘贴等方式固定在手柄60表面，或者，各标记部62a也可与手柄60为一体成型的结构。此外，上述各标记部62a对应于影像撷取模块30的影像撷取方向可指的是标记部62a的设置方向与影像撷取方向为相同方向或者相反方向，此并不局限。
82.再如图7所示，在本实施例中，手柄60的标记部62b为一表面纹路，例如在本实施例中，标记部62b为直线沟槽纹路，但此并不局限。在一些实施例中，标记部62b也可为凸出纹路或其他形状的沟槽纹路，各标记部62b的设置方向同样可与影像撷取方向为相同方向或者相反方向，借此，当使用者握持手柄60时，即可通过标记部62b的触感而得知影像撷取模块30的影像撷取方向。
83.如图2与图4所示，在本实施例中，中空管体10内部更设有一绝缘套管15，其中绝缘套管15可为绝缘材料所制成的管体，在一些实施例中，绝缘材料可为无机绝缘材料(例如陶瓷、石棉)、有机绝缘材料(例如树脂、橡胶、丝棉、纸)或由上述两种绝缘材料加工而成的复合绝缘材料。散热管40的至少一部分位于绝缘套管15内，以避免散热管40与中空管体10彼此接触而影响散热效果，同时也防止内视镜装置1产生静电。
84.如图8与图9所示，为本发明内视镜装置第二实施例的分解立体图与剖视图。本实施例的内视镜装置2与上述第一实施例的差异至少在于，内视镜装置2的导热件20a的容置槽23a包括第一凹槽231与第二凹槽232，且第一凹槽231与第二凹槽232分别凹设于导热件20a的不同侧。在此，第一凹槽231与第二凹槽232至少部分连通，第一凹槽231连通于导热件20a的第一端21，第二凹槽232连通于导热件20a的第二端22，影像撷取模块30a的摄像模块31a包括单一个镜头311a与对应于镜头311a的感光元件312a，且影像撷取模块30a的电路板32a是容设于第二凹槽232内，电路板32a的一端经由第一凹槽231延伸出第一端21以电性连接于影像撷取模块30a，电路板32a的另一端则延伸出第二端22。如此一来，通过电路板32a具有可弯折的特性，弯设于第一凹槽231及第二凹槽232上，得以更有效的利用空间并且使
导热件20a的导热能力发挥至最佳的效果。
85.再如图8与图9所示，由于影像撷取模块30a的摄像模块31a仅包括单一个镜头311a而缩减整体体积，因此，在本实施例中，摄像模块31a的镜头311a的外部更套设一导热环25，且导热环25接触于导热件20a的两个导热柱211，使镜头311a经由导热环25间接接触于两个导热柱211以将运作时产生的热量传递至导热件20a。在一些实施例中，上述导热环25可为导热胶层或导热膏层，使导热件20a与镜头311a之间可通过导热环25传导热量之外，导热环25更可达到固定导热件20a与镜头311a的效果。或者，导热环25也可为导热片或导热硅胶层以夹设于导热件20a与镜头311a之间，此并不局限。
86.上述第一实施例的内视镜装置1与第二实施例的内视镜装置2中相同或相似的元件以相同标号表示，先此叙明。
87.综上所述，根据本发明实施例的内视镜装置，通过导热件接触于摄像模块并且供电路板与散热管组装接触，使摄像模块与电路板运作所产生的热量能够经由导热件与散热管传导，达到避免内视镜装置伸入人体的部位温度过高而造成伤害，也提高内视镜装置的使用时间以及其内部电子元件的使用寿命。
88.虽然本发明的技术内容已经以较佳实施例公开了上述内容，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神所作些许的更动与润饰，皆应涵盖于本发明的范畴内，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所限定内容为准。