本實(shí)用新型涉及醫(yī)療和工業(yè)領(lǐng)域,尤其是一種攝像裝置和應(yīng)用該攝像裝置的內(nèi)窺鏡插入部件。
背景技術(shù):
內(nèi)窺鏡是集中了傳統(tǒng)光學(xué)、人體工程學(xué)、精密機(jī)械、現(xiàn)代電子、數(shù)學(xué)、軟件等于一體的檢測儀器。一個(gè)具有圖像傳感器、光學(xué)鏡頭、光源照明、機(jī)械裝置等,在醫(yī)療領(lǐng)域,它可以經(jīng)口腔進(jìn)入胃內(nèi)或經(jīng)其他天然孔道進(jìn)入體內(nèi)。利用內(nèi)窺鏡可以看到X射線不能顯示的病變,因此對醫(yī)生非常有用。在工業(yè)領(lǐng)域的無損檢測和孔探技術(shù)方面,也能夠廣泛的應(yīng)用于汽修、安防、安檢等場合。在結(jié)構(gòu)上,內(nèi)窺鏡一般包括主體、手持部和插入需檢測部位的插入部,并且插入部的前端安裝有攝像裝置以將檢測部位的圖像傳送給體外的可視裝置供醫(yī)生或其他人員觀察。
內(nèi)窺鏡的攝像裝置通常包括攝像鏡頭和感光芯片,感光芯片是能夠?qū)⒐庑盘?hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的感光成像部件。在內(nèi)窺鏡的使用過程中,基于減小創(chuàng)口或檢測口的目的,需要內(nèi)窺鏡前端的個(gè)組件尺寸越小越好,因此目前內(nèi)窺鏡中的感光芯片尺寸極小,一般為0.5mm×0.5mm左右,設(shè)置在感光芯片上的多個(gè)焊腳更為微型化,這樣便為感光芯片與內(nèi)窺鏡其它組件之間的焊接連接帶來了極大的困難。
在專利號(hào)為CN101548535的專利文件中,提供了一種攝像裝置,包括固體攝像元件片、一端連接于上述固體攝像元件片的撓性基板、和安裝在上述撓性基板的一個(gè)面上的多個(gè)電子零件,上述撓性基板以折疊的狀態(tài)配設(shè)在上述固體攝像元件片的與攝像面相反側(cè)的背面后方,使得上述撓性基板的用于安裝多個(gè)上述電子零件的安裝面構(gòu)成為多層,并且各上述電子零件隔著上述撓性基板重疊。
另外,本發(fā)明的內(nèi)窺鏡包括攝像裝置,該攝像裝置的特征在于,包括固體攝像元件片、一端連接于上述固體攝像元件片的撓性基板、和安裝在上述撓性基板的一個(gè)面上的多個(gè)電子零件,上述撓性基板以折疊的狀態(tài)配設(shè)在上述固體攝像元件片的與攝像面相反側(cè)的背面后方,使得該撓性基板的用于安裝多個(gè)上述電子零件的安裝面構(gòu)成為多層,并且各上述電子零件隔著上述撓性基板重疊。該專利解決了內(nèi)窺鏡應(yīng)用中,在謀求封裝部小型化的同時(shí),安裝在FPC上的電子零件數(shù)增多,則在固體攝像元件片的后方,在從攝像面?zhèn)雀┮暤臓顟B(tài)下,F(xiàn)PC會(huì)大大地超出封裝部地配設(shè)的問題。然而,該專利中的FPC的折疊狀設(shè)計(jì)依然無法解決其上的微型電子零件不便與內(nèi)窺鏡的其它組件焊接連接的問題。
在專利號(hào)為CN 103222845A的專利文件中,提供了一種多鏡頭全視角內(nèi)窺鏡的封裝方法,包含:以剛?cè)峤Y(jié)合板為基板,將所述內(nèi)窺鏡設(shè)置在所述剛?cè)峤Y(jié)合板上;所述剛?cè)峤Y(jié)合板包含剛性板和柔性板,所述剛?cè)峤Y(jié)合板能夠通過所述柔性板彎曲形成幾何體,其中,所述剛性板之間的機(jī)械和電氣互連通過所述柔性板實(shí)現(xiàn),所述剛性板作為所述幾何體的面。本發(fā)明提供的多鏡頭全視角內(nèi)窺鏡的封裝方法,采用剛?cè)峤Y(jié)合板作為基板,該剛?cè)峤Y(jié)合板包含剛性板以及連接剛性板的柔性板,整個(gè)剛?cè)峤Y(jié)合板可以彎折形成幾何體,解決了現(xiàn)有的多鏡頭全視角內(nèi)窺鏡的封裝方法采用柔性板形成幾何體時(shí)難于成型的問題。然而,該專利中的剛?cè)峤Y(jié)合板也無法解決內(nèi)窺鏡中的微型電子零件與其它組件焊接不便的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述問題,本實(shí)用新型的目的在于提供一種攝像裝置,包括攝像鏡頭和與攝像鏡頭相對設(shè)置的感光芯片,感光芯片安裝在一撓性基板上,撓性基板可折疊為一幾何體,并且封裝有與感光芯片電連接的連接電路,感光芯片設(shè)置于幾何體一側(cè)的外表面上,幾何體上設(shè)有連接電路的焊腳。
進(jìn)一步地,撓性基板平鋪為“凸”字形,撓性基板折疊的幾何體為具有四個(gè)側(cè)面的空心長方體。
較佳地,感光芯片設(shè)置于幾何體的其中一個(gè)側(cè)面的外表面上,焊腳設(shè)置于幾何體的其余三個(gè)側(cè)面的遠(yuǎn)離感光芯片的端部的內(nèi)表面和/或外表面。
進(jìn)一步地,撓性基板平鋪為“十”字形,撓性基板折疊的幾何體為具有五個(gè)側(cè)面的空心長方體。
較佳地,感光芯片設(shè)置于幾何體的其中一個(gè)側(cè)面的外表面上,焊腳設(shè)置于幾何體的其余四個(gè)側(cè)面的遠(yuǎn)離感光芯片的端部的內(nèi)表面和/或外表面。
進(jìn)一步地,焊腳為多個(gè)設(shè)于撓性基板上的觸點(diǎn)或多條焊接線。
較佳地,撓性基板的材料為FPC。
進(jìn)一步地,撓性基板上設(shè)有信號(hào)增強(qiáng)裝置。
本實(shí)用新型還提供一種內(nèi)窺鏡插入部件,包括由工作鏡管、沿著工作鏡管設(shè)置的信號(hào)傳輸線和連接于信號(hào)傳輸線的攝像裝置,攝像裝置采用如權(quán)利要求1-8中任一的攝像裝置,信號(hào)傳輸線焊接連接于攝像裝置的焊腳。
進(jìn)一步地,工作鏡管的對應(yīng)于攝像裝置的內(nèi)側(cè)部還設(shè)有LED光源。
如上,本實(shí)用新型的攝像裝置和應(yīng)用該攝像裝置的內(nèi)窺鏡插入部件,通過將感光芯片安裝在一封裝有連接電路的撓性基板上,該撓性基板可折疊為一幾何體,并且在幾何體上設(shè)有連接電路的焊腳,從而增大了感光芯片焊接的操作空間,更便于將其它電子元件電連接至感光芯片的焊腳上,具有很好的實(shí)用價(jià)值。
為讓本實(shí)用新型的上述內(nèi)容能更明顯易懂,下文特舉優(yōu)選實(shí)施例,并結(jié)合附圖,作詳細(xì)說明如下。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中的攝像裝置的剖面圖;
圖2a為本實(shí)用新型的第一實(shí)施例中的撓性基板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2b為本實(shí)用新型的第一實(shí)施例中的撓性基板折疊而成的幾何體的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3a為本實(shí)用新型的第二實(shí)施例中的撓性基板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3b為本實(shí)用新型的第二實(shí)施例中的撓性基板折疊而成的幾何體的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本實(shí)用新型的第三實(shí)施例的內(nèi)窺鏡插入部件的工作鏡管的剖面圖。
具體實(shí)施方式
以下由特定的具體實(shí)施例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。雖然本實(shí)用新型的描述將結(jié)合較佳實(shí)施例一起介紹,但這并不代表此實(shí)用新型的特征僅限于該實(shí)施方式。恰恰相反,結(jié)合實(shí)施方式作實(shí)用新型介紹的目的是為了覆蓋基于本實(shí)用新型的權(quán)利要求而有可能延伸出的其它選擇或改造。為了提供對本實(shí)用新型的深度了解,以下描述中將包含許多具體的細(xì)節(jié)。本實(shí)用新型也可以不使用這些細(xì)節(jié)實(shí)施。此外,為了避免混亂或模糊本實(shí)用新型的重點(diǎn),有些具體細(xì)節(jié)將在描述中被省略。
另外,在以下的說明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“頂”、“底”,不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型的限制。
【第一實(shí)施例】
如圖1和圖2a、圖2b中所示,本實(shí)用新型的第一實(shí)施例提供了一種攝像裝置10,包括攝像鏡頭20和與攝像鏡頭20相對設(shè)置的感光芯片30,感光芯片30安裝在一撓性基板40上,撓性基板40可折疊為一幾何體50a,并且撓性基板40封裝有與感光芯片30電連接的連接電路,感光芯片30設(shè)置于幾何體50a一側(cè)的外表面上,幾何體50a上設(shè)有連接電路的焊腳60。
本實(shí)施例中,如圖2a和2b中所示,撓性基板40平鋪為具有凸部和體部的“凸”字形,由撓性基板40折疊而成的幾何體50a為具有四個(gè)側(cè)面的空心長方體。更為具體地,感光芯片30設(shè)置于幾何體50a的其中一個(gè)側(cè)面51a的外表面上,焊腳60設(shè)置于幾何體50a的其余三個(gè)側(cè)面52a、53a、54a的遠(yuǎn)離感光芯片30的端部的內(nèi)表面和/或外表面。操作時(shí),可將感光芯片30黏貼或固定在“凸”字形撓性基板40的凸部的表面,由于撓性基板40內(nèi)部封裝有可與感光芯片30進(jìn)行電連接的連接電路,感光芯片30通過設(shè)置于“凸”字形撓性基板40的體部的焊腳可與其他電子元件進(jìn)行電連接。進(jìn)一步地,基于節(jié)省空間的目的,將該“凸”字形撓性基板40折疊為具有四個(gè)側(cè)面的幾何體50a,此時(shí)感光芯片30位于幾何體50a的一個(gè)側(cè)面51a的外表面,焊腳60可位于幾何體50a的其余三個(gè)側(cè)面52a、53a和54a的遠(yuǎn)離感光芯片30的端部。如此焊接導(dǎo)線可自幾何體50a未封閉的側(cè)面處引出。
較佳地,焊腳60為多個(gè)設(shè)于撓性基板40上的觸點(diǎn)或多條焊接線。即可以將幾何體50a的其余三個(gè)側(cè)面52a、53a和54a進(jìn)行延伸,在延伸部設(shè)置觸點(diǎn)來滿足空間要求;或者在幾何體50a的其余三個(gè)側(cè)面52a、53a和54a的遠(yuǎn)離感光芯片30的端部設(shè)置焊接線,將焊接點(diǎn)引出來滿足空間要求。更為優(yōu)選地,多個(gè)觸點(diǎn)或多條焊接線可在撓性基板40上交錯(cuò)布置,一方面可減小撓性基板40的面積,更好地滿足元件微型化的需求,另一方面有利于防止短路。
進(jìn)一步地,撓性基板40可采用柔性電路板(Flexible Printed Circuit簡稱FPC),F(xiàn)PC是以聚酰亞胺或聚酯薄膜為基材制成的一種具有高度可靠性,絕佳的可撓性印刷電路板。采用FPC便于將撓性基板折疊為特定形狀的幾何體,并且具有配線密度高、重量輕、厚度薄、彎折性好的特點(diǎn)。
更為具體地,在撓性基板40上還設(shè)置有信號(hào)增強(qiáng)裝置,例如G-Sensor,電源轉(zhuǎn)換IC,或mipi信號(hào)轉(zhuǎn)LVDS信號(hào)的轉(zhuǎn)換IC,模擬信號(hào)轉(zhuǎn)數(shù)字信號(hào)的IC,Mipi串口轉(zhuǎn)并口的IC,電阻電容等,信號(hào)增強(qiáng)裝置可用于增強(qiáng)感光芯片30的信號(hào)發(fā)送與接收能力。
本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的攝像裝置將撓性基板折疊為具有四個(gè)側(cè)面的空心長方體,增大了感光芯片焊接的操作空間,便于將其他電子元件電連接至感光芯片的焊腳上,解決了微型化的感光芯片不易焊接的問題。
【第二實(shí)施例】
如圖1和圖3a、圖3b所示,本實(shí)用新型的第二實(shí)施例提供了一種攝像裝置10,包括攝像鏡頭20和與攝像鏡頭20相對設(shè)置的感光芯片30,感光芯片30安裝在一撓性基板40上,撓性基板40可折疊為一幾何體50b,并且撓性基板40封裝有與感光芯片30電連接的連接電路,感光芯片30設(shè)置于幾何體50b一側(cè)的外表面上,幾何體50b上設(shè)有連接電路的焊腳60。
本實(shí)施例中,如圖3a和3b中所示,撓性基板40平鋪為“十”字形,由撓性基板40折疊而成的幾何體50b為具有五個(gè)側(cè)面的空心長方體。更為具體地,感光芯片30設(shè)置于幾何體50b的一個(gè)側(cè)面51b上,焊腳60設(shè)置于幾何體50b的其余四個(gè)側(cè)面52b、53b、54b和55b的內(nèi)表面和/或外表面的的遠(yuǎn)離感光芯片30的端部的內(nèi)表面和/或外表面。操作時(shí),可將感光芯片30黏貼或固定在“十”字形撓性基板40的中心的表面,由于撓性基板40內(nèi)部封裝有可與感光芯片30進(jìn)行電連接的連接電路,感光芯片30通過設(shè)置于“十”字形撓性基板40的四個(gè)端部的焊腳可與其他電子元件進(jìn)行電連接。進(jìn)一步地,基于節(jié)省空間的目的,將該“十”字形撓性基板40折疊為具有五個(gè)側(cè)面的幾何體50b,此時(shí)感光芯片30位于幾何體50b的一個(gè)側(cè)面51b的外表面,焊腳60可位于幾何體50的其余四個(gè)側(cè)面52b、53b、54b和55b的遠(yuǎn)離感光芯片30的端部。如此焊接導(dǎo)線可自幾何體50b未封閉的側(cè)面處引出。
較佳地,焊腳60為多個(gè)設(shè)于撓性基板40上的觸點(diǎn)或多條焊接線。即可以將幾何體50b的其余四個(gè)側(cè)面52b、53b和54b和55b進(jìn)行延伸,在延伸部設(shè)置觸點(diǎn)來滿足空間要求;或者在幾何體50b的其余四個(gè)側(cè)面52b、53b和54b和55b的遠(yuǎn)離感光芯片30的端部設(shè)置焊接線,將焊接點(diǎn)引出來滿足空間要求。更為優(yōu)選地,多個(gè)觸點(diǎn)或多條焊接線可在撓性基板40上交錯(cuò)布置,一方面可減小撓性基板40的面積,更好地滿足元件微型化的需求,另一方面有利于防止短路。
進(jìn)一步地,撓性基板40可采用柔性電路板(Flexible Printed Circuit簡稱FPC),F(xiàn)PC是以聚酰亞胺或聚酯薄膜為基材制成的一種具有高度可靠性,絕佳的可撓性印刷電路板。采用FPC便于將撓性基板折疊為特定形狀的幾何體,并且具有配線密度高、重量輕、厚度薄、彎折性好的特點(diǎn)。
更為具體地,在撓性基板40上還設(shè)置有信號(hào)增強(qiáng)裝置,例如G-Sensor,電源轉(zhuǎn)換IC,或mipi信號(hào)轉(zhuǎn)LVDS信號(hào)的轉(zhuǎn)換IC,模擬信號(hào)轉(zhuǎn)數(shù)字信號(hào)的IC,Mipi串口轉(zhuǎn)并口的IC,電阻電容等,信號(hào)增強(qiáng)裝置可用于增強(qiáng)感光芯片30的信號(hào)發(fā)送與接收能力。
本實(shí)用新型的第二實(shí)施例的攝像裝置將撓性基板折疊為具有五個(gè)側(cè)面的空心長方體,增大了感光芯片焊接的操作空間,便于將其他電子元件電連接至感光芯片的焊腳上,解決了微型化的感光芯片不易焊接的問題。
【第三實(shí)施例】
本實(shí)用新型第三實(shí)施例提供了一種內(nèi)窺鏡插入部件,包括由工作鏡管1、沿著工作鏡管1設(shè)置的信號(hào)傳輸線2和連接于信號(hào)傳輸線2的攝像裝置3,攝像裝置3包括殼體、設(shè)置于殼體內(nèi)部的攝像鏡頭和與攝像鏡頭相對設(shè)置的感光芯片,感光芯片安裝在一撓性基板上,撓性基板可折疊為一幾何體,并且撓性基板封裝有與感光芯片電連接的連接電路,感光芯片設(shè)置于幾何體一側(cè)的外表面上,幾何體上設(shè)有連接電路的焊腳,信號(hào)傳輸線2焊接連接于攝像裝置的焊腳。
進(jìn)一步地,工作鏡管1的對應(yīng)于攝像裝置3的內(nèi)側(cè)部還設(shè)有LED光源4。
本實(shí)施例中,撓性基板平鋪為具有凸部和體部的“凸”字形,由撓性基板折疊而成的幾何體為具有四個(gè)側(cè)面的空心長方體?;蛘邠闲曰迤戒仦椤笆弊中?,由撓性基板折疊而成的幾何體為具有五個(gè)側(cè)面的空心長方體。
較佳地,焊腳為多個(gè)設(shè)于撓性基板上的觸點(diǎn)或多條焊接線。即可以將幾何體的其余四個(gè)側(cè)面進(jìn)行延伸,在延伸部設(shè)置觸點(diǎn)來滿足空間要求;或者在幾何體的其余四個(gè)側(cè)面的遠(yuǎn)離感光芯片的端部設(shè)置焊接線,將焊接點(diǎn)引出來滿足空間要求。更為優(yōu)選地,多個(gè)觸點(diǎn)或多條焊接線可在撓性基板上交錯(cuò)布置,一方面可減小撓性基板的面積,更好地滿足元件微型化的需求,另一方面有利于防止短路。
進(jìn)一步地,撓性基板可采用柔性電路板(Flexible Printed Circuit簡稱FPC),F(xiàn)PC是以聚酰亞胺或聚酯薄膜為基材制成的一種具有高度可靠性,絕佳的可撓性印刷電路板。采用FPC便于將撓性基板折疊為特定形狀的幾何體,并且具有配線密度高、重量輕、厚度薄、彎折性好的特點(diǎn)。
更為具體地,在撓性基板上還設(shè)置有信號(hào)增強(qiáng)裝置,例如G-Sensor,電源轉(zhuǎn)換IC,或mipi信號(hào)轉(zhuǎn)LVDS信號(hào)的轉(zhuǎn)換IC,模擬信號(hào)轉(zhuǎn)數(shù)字信號(hào)的IC,Mipi串口轉(zhuǎn)并口的IC,電阻電容等,信號(hào)增強(qiáng)裝置可用于增強(qiáng)感光芯片的信號(hào)發(fā)送與接收能力。
本實(shí)用新型的第三實(shí)施例的內(nèi)窺鏡插入部件的攝像裝置將撓性基板折疊為幾何體,增大了感光芯片焊接的操作空間,便于將其他電子元件電連接至感光芯片的焊腳上,解決了微型化的感光芯片不易焊接的問題。
綜上所述,利用本實(shí)用新型的攝像裝置和應(yīng)用該攝像裝置的內(nèi)窺鏡插入部件,通過將感光芯片安裝在一封裝有連接電路的撓性基板上,該撓性基板可折疊為一幾何體,并且在幾何體上設(shè)有連接電路的焊腳,從而增大了感光芯片焊接的操作空間,更便于將其它電子元件電連接至感光芯片的焊腳上,具有很好的實(shí)用價(jià)值。
上述實(shí)施例僅例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效,而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下,對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此,舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。