TWI432775B - 導光結構 - Google Patents

Description

導光結構

本發明是有關於一種導光結構，特別是有關於一種應用於內視鏡的導光結構。

目前，習知之導光結構應用於內視鏡之結構順序依序為：影像感測器、鏡頭筒(其內部係設有光學鏡片)及導(遮)光罩。其中，導光罩、鏡頭筒及影像感測器係依序組裝在一起。惟習知之內視鏡於組裝導光罩時，由於組件過多，不僅徒增組裝人員之組裝工序，若組裝人員組裝不當，鏡頭的視角即遭阻擋；再者，此導光結構主要由導光罩及鏡頭二項分件所組成，更提高製造及倉儲成本；另外，於習知之導光結構內部，影像感測器及光學鏡片之間，尚設有一抗紅外線玻璃，藉以避免紅外線抵達影像感測器，進而干擾鏡頭所擷取的影像，且於導光罩頂面內緣處更設有一保護玻璃以保護及隔離鏡頭筒內的光學鏡片及影像感測器與外界環境，換言之，此種結構設計藉由許多光學元件達到保護鏡頭或提高影像的擷取效果的目的，但是過多的光學元件，反而增加光線進入鏡頭前的干擾，造成光線的穿透率降低許多。

有鑑於上述先前技術之問題，本發明之目的就是在提供一種導光 結構，其係以一體成型之導光罩及鏡頭筒搭配減少使用及製造光學元件之數量，不僅可提升光線穿透率，又可簡化組裝工序，且有效解決組裝不當及阻擋視角等問題，並能進一步降低生產成本。

根據本發明之目的，係提供一種導光結構，包括一鏡頭筒及一複合玻璃。其中，鏡頭筒之一端之筒徑較另一端之筒徑小，故鏡頭筒之一端即形成一遮光結構，鏡頭筒內設有複數個光學鏡片而形成一光路，導引所欲觀察之一物體之一反射光線。複合玻璃則於其表面設有一抗紅外線塗層，設於鏡頭筒一端之頂面內緣處，以隔離鏡頭筒與外界環境並過濾紅外光。

承上所述，依本發明之導光結構，其可具有一或多個下述優點：

(1)鏡頭筒及其所包含的遮光結構以一體成型的模式製造，可減少組裝人員之組裝工序，避免組裝導光罩與鏡頭筒不當而造成阻擋視角的風險，並降低成本。

(2)僅於鏡頭筒內部設有一片複合玻璃，減少光學元件之使用及製造，進而提升光線穿透率，並降低成本。

(3)鏡頭筒及所包含之遮光結構成一體成型狀可減低習知導(遮)光罩的高度。

1‧‧‧導光結構

10‧‧‧鏡頭筒

100‧‧‧光學鏡片

101‧‧‧容置空間

11‧‧‧複合玻璃

12‧‧‧影像感測器載板

13‧‧‧影像感測器

130‧‧‧封膠

14‧‧‧電路板(PCB)

15‧‧‧發光源

16‧‧‧支架

2‧‧‧物體

20‧‧‧反射光線

第1圖 係為本發明之導光結構之剖面示意圖；第2圖 係為本發明之鏡頭筒及複合玻璃之剖面示意圖；以及第3圖 係為本發明之導光結構之立體結構實施例示意圖。

請參閱第1圖，其係為本發明之導光結構之剖面示意圖。如圖所示，本發明之改良導光結構1結構係包含一鏡頭筒10及一複合玻璃11。鏡頭筒10於其一端之筒徑較其另一端之筒徑小，此一端即成為一遮光結構，其即為習知之導(遮)光罩的部分，但於本發明中即以鏡頭筒10之小筒徑端作為此等結構。鏡頭筒10內設有複數個光學鏡片100而形成一光路，導引所欲觀察之一物體2之一反射光線20。複合玻璃11則於其一面設有一抗紅外線塗層，且設於鏡頭筒10一端之內緣處，如第2圖所示，複合玻璃11設於鏡頭筒10頂面內緣處之一容置空間101。複合玻璃11係以點膠黏合之方式，與鏡頭筒10連接固定，以隔離鏡頭筒11與外界環境並過濾紅外光。

另外，本發明之導光結構更包含一影像感測器載板12，一影像感測器13、一電路板14、至少一發光源15以及至少一支架16。其中，影像感測器13係放置於影像感測器載板12之上，鏡頭筒10另一端之內側再以筒壁搭接影像感測器13後，以封膠130密封以隔絕影像感測器13與外界環境，如此鏡頭筒10便可固定由光學鏡片100到影像感測器13之間的距離，而不會受到影像感測器載板12與鏡頭筒10之間可能會產生的一些形狀變化或位移，使焦距產生變化。鏡頭筒10內設有的光學鏡片100形成一光路，係導引入射鏡頭筒10前方物體2之反射光線20進入影像感測器13。電路板(PCB)14係呈圓形平板狀，且其中央處為圓形中空，並包圍鏡頭筒10。其中，於電路板14之一面更安裝至少一發光源15，發光源係為發光二極體(LED)，並圍繞於鏡頭筒10，其係用以發出照 亮物體2之可見光。另外，介於電路板14及影像感測器載板12之間係以至少一支架16做為支撐。

請參閱第3圖，其係為本發明之導光結構之立體結構實施例示意圖。圖中，影像感測板1設有一影像感測器13，接收由鏡頭筒10所傳遞之反射光線20並產生影像。其中，此反射光線20乃由安裝於電路板14上之至少一發光源15所發出，經照映在物體2上之後，再由物體表面反射回來所稱。而由發光源15所發射出之直接光源，其發射方向係無特定方向，倘若無特定方向之光源直接射入鏡頭筒10，並傳遞至影像感測器13而成像，則所欲觀察物體之影像即遭干擾或破壞。故鏡頭筒10即以其一端之筒徑較小的部分為遮光結構，用以阻擋此無特定方向之光源，並限制鏡頭筒10僅接收正前方入射之物體2之反射光線20，避免曝光過度，以清楚地成像所欲觀察之物體2。

此外，設於鏡頭筒10內側上緣之複合玻璃11，係提供雙重之功效：其一為保護玻璃，其二則為濾光板。其中，保護玻璃之功效係阻隔鏡頭筒10與外界環境，避免鏡頭筒10內之光學鏡片及影像感測器13於內視鏡操作時接觸到外界環境，如酸鹼環境或人體體液等，以防止產生腐蝕或功能喪失等情形。上述濾光板之功效則係過濾紅外光，使影像感測器13所接收到的光為所需之可見光，而不會有不可見之紅外光之干擾，而影響成像之品質。

綜合上述之說明，本發明之導光結構之鏡頭筒係以一體成型的模式包含一個遮光結構做為習知之導(遮)光罩，可減少組裝人員之組裝導(遮)光罩的工序，避免組裝導(遮)光罩與鏡頭筒不 當而造成視角被阻擋的風險，且可降低成本；另外尚改進習知導光結構使用過多的光學元件，而僅於鏡頭筒內部設有一片複合玻璃，減少光學元件之使用及製造，進而提升光線穿透率，並降低成本。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1‧‧‧導光結構

10‧‧‧鏡頭筒

100‧‧‧光學鏡片

11‧‧‧複合玻璃

12‧‧‧影像感測器載板

13‧‧‧影像感測器

130‧‧‧封膠

14‧‧‧電路板(PCB)

15‧‧‧發光源

16‧‧‧支架

2‧‧‧物體

20‧‧‧反射光線

Claims (6)

1. 一種導光結構，包含：一鏡頭筒，其一端之筒徑較另一端之筒徑小，且該鏡頭筒內設有複數個光學鏡片而形成一光路，導引所欲觀察之一物體之一反射光線；以及一複合玻璃，其表面設有一抗紅外線塗層，且設於該鏡頭筒之該端內緣處，係隔離該鏡頭筒與外界環境並過濾紅外光；一影像感測器，其設於該鏡頭筒之該另一端內緣處，係接收該反射光線後提供一影像訊號；其中，該鏡頭筒藉由一封膠密封該影像感測器，以固定該光學鏡片與該影像感測器之間的距離。
2. 如申請專利範圍第1項所述之導光結構，其中該導光結構更包含一影像感測器載板設於該影像感測器之下以承載該影像感測器。
3. 如申請專利範圍第2項所述之導光結構，其中該導光結構更包含一電路板(PCB)設於該鏡頭筒之周圍。
4. 如申請專利範圍第3項所述之導光結構，其中該電路板更包含至少一支架，各該支架係設於該電路板及該影像感測器載板之間，輔助支撐該電路板進而固定該鏡頭筒。
5. 如申請專利範圍第3項所述之導光結構，其中該導光結構更包含至少一發光源設於該電路板之一面，並受該電路板之控制發射出可見光，照射欲觀察之該物體。
6. 如申請專利範圍第5項所述之導光結構，其中該至少一發光源係 為發光二極體(LED)。