一种具备光源的内窥镜的制作方法

一种具备光源的内窥镜
【技术领域】
1.本实用新型涉及一种内窥镜，尤其是涉及一种具备光源的内窥镜。


背景技术：

2.目前市场上已经有多种不同医疗、工业或其他领域用途的内窥镜，一般对于内窥镜的要求是体积要小，更需要有足够的照明亮度。当光源提供的照度不足时，摄像头无法正确、有效的取得影像。
3.然而在内窥镜有限的内部空间，常无法提供足够亮度的光源，除了光源数量不足，光源能够提供的发光角度也受到许多限制。解决的办法之一，是利用外部连接的后端光源来提供光线，利用光纤等导光材料把光线导进内窥镜。但是此种后端光源除了有体积庞大、便携性不足，更有耗电的问题。此外，利用光纤出光的方式仍有发光角度受限，使得照射不均匀且有死角。内窥镜在这样的限制下使得发展性大受影响。
4.因此，针对上面提到的技术问题，有必要提供一种内窥镜光源的新技术方案，以克服前述的缺点。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种具备光源的内窥镜，利用柔性基板来设置多个光源，可以增加设置光源的数量及照度。
6.本实用新型的具备光源的内窥镜，其特征在于，包括：光源总成，包括柔性基板和设置在所述柔性基板上的多个光源，所述柔性基板包含顶面部、连接部和侧面部，所述顶面部和所述侧面部通过所述连接部相连接，所述顶面部非平行于所述侧面部，所述多个光源至少设置在所述侧面部上，所述顶面部具有多个开孔；光罩，设置于所述光源总成外侧，并且覆盖所述多个光源；摄像头总成，设置于所述光源总成内侧，所述摄像头总成的一端穿过所述多个开孔中的一个并位于邻接所述光罩的位置，用来取得影像；以及至少一功能管道，设置于所述光源总成内侧，所述至少一功能管道的一端穿过所述多个开孔中的另一个并位于邻接所述光罩的位置。
7.本实用新型的具备光源的内窥镜具有以下有益的效果：
8.本实用新型的具备光源的内窥镜，通过将光源设置在柔性基板上的方式，可以让光源选择性的放置在不同位置，从而解决紧凑空间内光源置放空间不足的问题，可以增加光源数量及照度，并且可以提升光源配置的弹性，有益于将内窥镜适用在不同的应用场景中。
【附图说明】
9.图1是按照本实用新型一实施例的具备光源的内窥镜的立体图。
10.图2是图1的具备光源的内窥镜的爆炸图。
11.图3是图2的光源总成的前视图。
12.图4是光源总成的立体图。
13.图5是光源总成的侧视图。
14.图6是图2的柔性基板的展开示意图。
15.图7是本实用新型另一实施例的柔性基板的展开示意图。
16.图8是图2的光罩以外的组件组装后的立体图。
17.图9是图8的另一视角的立体图。
18.图10是本实用新型一实施例的光罩的立体图。
19.图11是光罩设置于光源总成外侧时的示意图。
20.图12是图11沿着aa’的剖面图。
21.图13是固定座与图11的光罩对接固定后的示意图。
22.图14是内窥镜对应摄像头总成位置的剖面图。
23.图15是内窥镜对应功能管道位置的剖面图。
24.附图标号说明
25.内窥镜
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光源总成
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11
26.柔性基板
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110
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柔性基板
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110’27.顶面部
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111
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开孔
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111a
28.连接部
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112
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侧面部
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113
29.侧面部
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113
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本体
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1131
30.本体
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1131
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第一侧边
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1131a
31.第一侧边
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1131a
’ꢀꢀꢀꢀ
第二侧边
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1131b
32.第二侧边
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1131b
’ꢀꢀꢀꢀ
环臂
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1132
33.环臂
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1132
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凸片
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1133
34.凸片
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1133
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光源
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115
35.光罩
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13
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窗口
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13a
36.穿孔
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13b
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条状沟槽
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131
37.斜面
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131a
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固定座
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15
38.套筒部
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151
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卡接部
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153
39.凸条
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1531
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摄像头总成
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16
40.功能管道
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17
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电力及讯号线
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18
41.管体
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19
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剖面线
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aa’42.方向
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43.以下配合附图和实用新型的具体实施例，进一步阐述实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段。本领域的技术人员可以理解到的是，实用新型的具体实施例所提供的方向用语，诸如上、下、左、右、前或后等，仅用于参照随附图式的方向以利说明而非用于限制实用新型。除此之外，在未背离实用新型的精神和范围内，实用新型所属技术领域中具有通常知识者可实行为数众多的变更及修改，如此衍生出的实作范例也会落入实用新型范畴中。
44.本实用新型实施例提出了具备光源的内窥镜，利用柔性基板上设置光源的方式，可以让光源选择性的放置在内窥镜内的不同位置，解决紧凑空间内光源置放空间不足的问题，可以增加光源数量，通过光源放置在柔性基板的不同部分，进一步可以提升光源配置的弹性，可以达到增加照度的效果，更有益于适用在不同的应用场景中。
45.请参照图1至图5，图1是按照本实用新型一实施例的具备光源的内窥镜的立体图，图2是图1的具备光源的内窥镜的爆炸图，图3是图2的光源总成的前视图，图4是光源总成的立体图，图5是光源总成的侧视图。首先需要提到的是，具备光源的内窥镜1可以用于医疗用途，同时亦可以用于工业、环境检测、精密机械检测、制造或其他用途，只要是在限制的空间内具有影像撷取的需求，需要有光源提供足够照度以供摄像头取得彩色、黑白、激光、红外光或其他波长影像，都是实用新型实施例的具备光源的内窥镜1可以适用的范围。
46.本实施例的具备光源的内窥镜1，其特征在于，包括：光源总成11、光罩13、摄像头总成16以及至少一功能管道17。光源总成11包括柔性基板110和设置在所述柔性基板110上的多个光源115，所述柔性基板110包含顶面部111、连接部112和侧面部113，所述顶面部111和所述侧面部113通过所述连接部112相连接，所述顶面部111非平行于所述侧面部113，所述多个光源115至少设置在所述侧面部113上，所述顶面部111具有多个开孔111a。光罩13设置在所述光源总成11外侧，并且覆盖所述多个光源115。摄像头总成16设置于所述光源总成11内侧，所述摄像头总成16的一端穿过所述多个开孔111a中的一个并位于邻接所述光罩13的位置，用来取得影像。至少一功能管道17设置于所述光源总成11内侧，所述至少一功能管道17的一端穿过所述多个开孔111a中的另一个并位于邻接所述光罩13的位置。
47.具备光源的内窥镜1更包括管体19，管体19的一端与光罩13对接，另一端延伸至内窥镜1外部。管体19是可以弯折的中空管体，内窥镜1内的多条线缆、管线等，均穿设于管体19中。管体19之材质、结构等特性，本实用新型并不加以限制。
48.本实施例的所述柔性基板110例如是软性印刷电路板(fpc)，包含所述顶面部111、所述连接部112和所述侧面部113，所述侧面部113垂直于所述顶面部111(如图5所示)，也就是说设置在顶面部111的光源115，出光方向垂直于设置在侧面部113的光源115的出光方向，达到侧面光源设计。本实施例中，所述光源115同时设置在所述柔性基板110的所述顶面部111和所述侧面部113上，让所述光源115同时朝向所述内窥镜1的前方(图1、图4及图5中的方向z)及侧面(图1、4及图5中垂直z的方向)出光。此外，为了所述让顶面部111和所述侧面部113很好的达到垂直弯折度，所述连接部112具有u形弯折结构，如图5所示。
49.请参照图3至图6，图6是图2的柔性基板的展开示意图。本实施例中，所述侧面部113包含本体1131和一对环臂1132，所述本体1131的第一侧边1131a连接于所述连接部112，所述本体1131的一对第二侧边1131b分别连接于所述对环臂1132，所述对环臂1132沿相反方向延伸并用来围绕所述顶面部111，设置在所述环臂1132上的所述多个光源115，围绕所述顶面部111配置，达到侧面环形光源的设计，如图4及图5所示。此对环臂1132的长度本实用新型并不多加限制，在不同的实施方式中，左侧的环臂1132的长度可以大于右侧环臂1132的长度，或是左侧的环臂1132的长度小于右侧环臂1132的长度，此对环臂1132的长度可以根据实际产品的需求去改动，只要是能够沿着内窥镜1的侧面布置光源115，让光源115可以从侧面方向(垂直z的方向)出光，都是本实用新型的范围。
50.另外，其中一个所述环臂1132具有一凸片1133，沿着相反于连接部112及顶面部
111的方向延伸突出于环臂1132，用来与电力及讯号线18电性连接(电力及讯号线18标示于图2中，凸片1133与电力及讯号线18连接的方式显示在后面的图9中)，从而对所述多个光源115提供电力及/或讯号。凸片1133有助于在组装内窥镜1的时候，便利电力及讯号线18的焊接，并以此处作为电力及/或讯号进入柔性基板110的入口端。在不同的实施方式中，可以在每个所述环臂1132上均设置有一个所述凸片1133，分别连接电力及讯号线18，多种电力及讯号线18与一或多个凸片1133的不同搭配，只要让凸片1133做为电力及/或讯号的入口端，均属于本实用新型的范围。
51.请参照图7，是本实用新型另一实施例的柔性基板的展开示意图。此实施例的柔性基板110’包含顶面部111、连接部112和侧面部113’，侧面部113’包含本体1131’和环臂1132’，所述本体1131’的第一侧边1131a’连接于所述连接部112，所述本体1131’的第二侧边1131b’连接于所述环臂1132’，所述环臂1132’用来围绕所述顶面部111。实施例包含一个环臂1132’，单独围绕顶面部111，用来让所述多个光源115设置。同样地，环臂1132’的长度可以依据实际需求进行调整，例如可以依照欲放置的光源115数量及密度，改变环臂1132’的长度。另外，所述环臂1132’具有凸片1133’，沿着相反于连接部112及顶面部111的方向延伸突出于环臂1132’，用来与电力及讯号线18电性连接。在不同的实施方式中，可以在所述环臂1132’上设置有多个所述凸片1133’，分别连接电力及讯号线18。多种电力及讯号线18与一或多个凸片1133’的不同搭配，只要让凸片1133’做为电力及/或讯号的入口端，均属于本实用新型的范围。
52.根据前述依照本实用新型实施例的光源总成11，所述柔性基板110是一片软性印刷电路板，通过弯折的所述连接部112，让所述顶面部111垂直于所述侧面部113，同时通过所述环臂1132弯曲围绕所述顶面部111，让设置在上面的光源115可以朝内窥镜1的侧面发光，达到侧面环形光源的设计。本实用新型的实施例中可以使用led作为多个光源115，柔性基板110上可以设置不同种类的光源115，例如可见光led光源115设置在顶面部111上，红外光led光源115设置在侧面部113上，或红外光led光源115设置在顶面部111上，可见光led光源115设置在侧面部113上，又或是可见光led光源115与红外光led光源115同时设置在顶面部111上及/或设置在侧面部113上。光源115的数量及分布方式，不以图2到图5的分布方式为限，只要是多个光源115设置在顶面部111和侧面部113两者中的一个以上，均可适用于本实用新型实施例的内窥镜1中，从而增加设置光源115的空间，提升光源115配置的弹性。
53.请同时参照图2、图8及图9，图8是图2的光罩以外的组件组装后的立体图，图9是图8的另一视角的立体图。本实施例的具备光源的内窥镜1，进一步包括固定座15，所述固定座15具有套筒部151，套筒部151插入所述光源总成11内侧，用来让所述顶面部111和所述侧面部113的所述本体1131及所述环臂1132抵靠，从而提供支撑。固定座15还具有卡接部153，所述卡接部153的表面上具有平行的多个凸条1531，分别对应插入并卡合于所述光罩13上的多个条状沟槽，从而让所述固定座15与所述光罩13对接固定。另外前述关于凸片1133与电力及讯号线18连接的方式，亦显示在图9中。
54.请参照图10至图12，图10是本实用新型一实施例的光罩的立体图，图11是光罩设置于光源总成外侧时的示意图，图12是图11沿aa’的剖面图。光罩13为一端封闭的套筒形状，具有平行的多个条状沟槽131，分布于所述光罩13的内侧，各所述条状沟槽131的底端为斜面131a，所述斜面131a的位置对应于所述多个光源115中的至少一个，所述斜面131a与对
应的所述光源115的出光面115a之间夹有锐角。利用光罩13上设置的斜面131a，可以改变光线的方向，让侧面出光的光线可以朝前方前进(如图12中虚线箭头所示)，可以提升内窥镜1前方出光的照度。当然斜面131a的设置也不仅限制让光线改变为前方出光，在不同的实施方式中，斜面131a可以让光线由不同角度从侧面出光，提升光源115在侧面出光的分散度，或是提升光源115侧面出光的均匀度。本实施例中，多个条状沟槽131的斜面131a具有相同的倾角，但是在不同的实施方式中，斜面131a可以分成多个不同倾角的分组，倾角也可以视产品的需要而变更。本实施例中光罩13上的多个斜面131a沿套筒形状的侧面等间隔的布置，对应导引还状侧面出光的所述多个光源115发出的光线，形成环形导光结构，起到360度环形导光的效果。
55.接下来请参照图13，是固定座与图11的光罩对接固定后的示意图。如前所述，固定座15的所述卡接部153的表面上，具有平行的所述多个凸条1531，分别对应插入并卡合于所述多个条状沟槽131，从而让所述固定座15与所述光罩13对接固定。
56.请参照图10、图14及图15，图14是内窥镜对应摄像头总成位置的剖面图，图15是内窥镜对应功能管道位置的剖面图。本实施例的光罩13，可以例如是透明或半透明的材料制成，并以一体成形工艺制作，光罩13用来让光源115的光线穿透，以进行照明，同时也可以对光源115的光线进行混光，使得光线更为均匀化。光罩13同时也用来固定并且保护设置在内侧的多个组件。光罩13具有窗口13a及至少一穿孔13b，窗口13a对应于摄像头总成16的位置，光罩13在窗口13a的位置具有较薄的厚度，便利摄像头总成16可以透过窗口13a取得影像。所述至少一穿孔13b对应于所述至少一功能管道18的位置，让所述至少一功能管道18连通到所述光罩13外侧。更进一步来说，所述功能管道18对接于所述穿孔13b，后端装置所提供的功能器械及/或功能流体，穿过所述功能管道18以及所述穿孔13b，并移动穿出光罩13外。此处所述的功能器械可以是医疗上或工业上使用的钳、夹、刀、剪或类似工具，功能流体可以是医疗上或工业上所需充填吹灌的各样气体，例如惰性气体或其他可应用的气体或液体。
57.本实施例中光罩13是以具有一个窗13a及两个穿孔13b为例，内窥镜1中对应包含两个功能管道18，分别对接于两穿孔13b，其中一个功能管道18用来提供功能器械，另一个功能管道18用来提供功能流体。
58.根据前述实施例说明与图1至图15所示的的内窥镜1，由于内窥镜1中需要设置摄像头总成16、功能管道18等组件，为了让前述组件穿过柔性基板110，柔性基板110的顶面部111无法全部用来设置光源115，如此虽然会减少顶面部111上设置光源115的数量，但是本实用新型实施例的柔性基板110利用侧面部113来设置光源115，可以补偿底顶面部111上光源115数量及照度不足的现象。
59.上述依照本实用新型多个实施例的详细说明，提出了一种具备光源的内窥镜，其特征在于，包括：光源总成、光罩、摄像头总成以及至少一功能管道。光源总成包括柔性基板和设置在所述柔性基板上的多个光源，所述柔性基板包含顶面部、连接部和侧面部，所述顶面部和所述侧面部通过所述连接部相连接，所述顶面部非平行于所述侧面部，所述多个光源至少设置在所述侧面部上，所述顶面部具有多个开孔。光罩设置于所述光源总成外侧，并且覆盖所述多个光源。摄像头总成设置于所述光源总成内侧，所述摄像头总成的一端穿过所述多个开孔中的一个并位于邻接所述光罩的位置，用来取得影像。功能管道设置于所述
光源总成内侧，所述至少一功能管道的一端穿过所述多个开孔中的另一个并位于邻接所述光罩的位置。本实用新型实施例的具备光源的内窥镜，利用柔性基板上设置光源的方式，让光源选择性的放置在不同位置，解决紧凑空间内光源置放空间不足的问题，可以增加光源数量，通过光源放置在柔性基板的不同部分，进一步可以提升光源配置的弹性，并且可以达到增加照度的效果，更有益于将内窥镜适用在不同的应用场景中。
60.以上所述仅是本实用新型的优选实施例而已，并非对实用新型做任何形式上的限制，虽然实用新型已将优选实施例披露如上，然而并非用以限定实用新型，任何本领域的技术人员，在不脱离实用新型技术方案的范围内，应当可以利用上述揭示的技术内容作出些许改变或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离实用新型技术方案的内容，依据实用新型的实质核心技术对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于实用新型技术方案的范围内。