膠囊型內(nèi)窺鏡的制作方法
【專利摘要】一種膠囊型內(nèi)窺鏡（10），在殼體（11）的內(nèi)部，通過分別借助連接部（27）將多個基板部（21）～基板部（26）配置成一列而成的電路板（20）在多個連接部（27）處彎折180度，多個基板部（21）～基板部（26）配置為各基板部主面與殼體（11）的中心軸線（O）正交，該膠囊型內(nèi)窺鏡（10）包括：振子部（22C）；第1攝像芯片（22A），其借助兩條信號線而與振子部（22C）相連接并產(chǎn)生時鐘信號，并且根據(jù)所產(chǎn)生的時鐘信號獲取第1圖像數(shù)據(jù)；第2攝像芯片（25A），其根據(jù)從第1攝像芯片（22A）利用一條信號線發(fā)送的時鐘信號獲取第2圖像數(shù)據(jù)；以及發(fā)送部（23A），其用于無線發(fā)送第1圖像數(shù)據(jù)和第2圖像數(shù)據(jù)。
【專利說明】膠囊型內(nèi)窺鏡
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實施方式涉及一種導入到體內(nèi)的雙鏡頭類型的膠囊型內(nèi)窺鏡。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，出現(xiàn)了具有攝像功能和無線發(fā)送功能的膠囊型內(nèi)窺鏡。該膠囊型內(nèi)窺鏡在被被檢者吞入之后，在直至自然排出的期間內(nèi)，在胃、小腸等消化管的內(nèi)部伴隨著蠕動運動而移動，利用攝像功能對臟器的內(nèi)部進行攝像。
[0003]在消化管內(nèi)移動的期間利用膠囊型內(nèi)窺鏡的攝像芯片拍攝到的圖像利用無線發(fā)送功能被作為圖像信號發(fā)送到設(shè)置于被檢體的外部的外部裝置，并存儲于其存儲器中。被檢者通過攜帶具有無線接收功能和存儲器功能的外部裝置，在吞入膠囊型內(nèi)窺鏡之后，能夠自由行動。在利用膠囊型內(nèi)窺鏡進行觀察之后，使存儲于外部裝置的存儲器中的圖像顯示于顯示器等來進行診斷等。
[0004]在日本國特許第4602828號公報中公開的、所謂的雙鏡頭類型的膠囊型內(nèi)窺鏡在細長的膠囊型殼體的前方側(cè)和后方側(cè)的兩端部分別具有攝像芯片，用于拍攝前方側(cè)的圖像和后方側(cè)的圖像。在雙鏡頭類型的膠囊型內(nèi)窺鏡中，為了進行兩個攝像芯片取得完全同步的穩(wěn)定的動作，優(yōu)選的是兩個攝像芯片共用一個振子部產(chǎn)生的振蕩信號。
[0005]在振蕩信號的傳遞中需要兩條信號線，但是容納于較小的殼體內(nèi)的布線板的布局設(shè)計并不容易，有可能導致布線板面積增大、即殼體的大徑化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的實施方`式的目的在于提供一種動作穩(wěn)定的小徑的膠囊型內(nèi)窺鏡。
[0007]本發(fā)明的一技術(shù)方案的膠囊型內(nèi)窺鏡，其中，在膠囊型的殼體的內(nèi)部，通過分別借助連接部將多個基板部配置成一列而成的電路板在多個上述連接部處彎折180度，上述多個基板部配置為各基板部的主面與上述殼體的中心軸線正交，該膠囊型內(nèi)窺鏡包括:振子部，其用于產(chǎn)生時鐘信號；第I攝像芯片，其借助兩條信號線而與上述振子部相連接并產(chǎn)生上述時鐘信號，并且根據(jù)所產(chǎn)生的上述時鐘信號獲取第I圖像數(shù)據(jù)；第2攝像芯片，其根據(jù)從上述第I攝像芯片利用一條信號線發(fā)送的上述時鐘信號獲取第2圖像數(shù)據(jù)；以及發(fā)送部，其用于無線發(fā)送上述第I圖像數(shù)據(jù)和上述第2圖像數(shù)據(jù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是實施方式的膠囊型內(nèi)窺鏡的外觀圖。
[0009]圖2是第I實施方式的膠囊型內(nèi)窺鏡的剖視圖。
[0010]圖3A是用于說明第I實施方式的膠囊型內(nèi)窺鏡的安裝前的電路板的俯視圖。
[0011]圖3B是用于說明第I實施方式的膠囊型內(nèi)窺鏡的安裝前的電路板的仰視圖。
[0012]圖3C是用于說明第I實施方式的膠囊型內(nèi)窺鏡的安裝前的電路板的沿著圖3A和圖3B的IIIC -1IIC線的剖視圖。[0013]圖4A是用于說明第I實施方式的膠囊型內(nèi)窺鏡的向電路板安裝部件的俯視圖。
[0014]圖4B是用于說明第I實施方式的膠囊型內(nèi)窺鏡的向電路板安裝部件的沿著圖4A的IVB -1VB線的分解剖視圖。
[0015]圖5是第I實施方式的膠囊型內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖6A是用于說明第2實施方式的膠囊型內(nèi)窺鏡的電路板的俯視圖。
[0017]圖6B是用于說明第2實施方式的膠囊型內(nèi)窺鏡的電路板的沿著圖6A的VIB —VIB線的剖視圖。
【具體實施方式】
[0018]<第I實施方式> [0019]如圖1和圖2所示，本實施方式的膠囊型內(nèi)窺鏡(以下稱作“內(nèi)窺鏡”)10是將細長的電路板20以彎折的狀態(tài)與電池32 —起容納于膠囊型的殼體11的內(nèi)部而成。
[0020]殼體11由圓筒形的主體部12和主體部12的兩端部的大致半球狀的端部罩部13A、13B構(gòu)成。端部罩部13A、端部罩部13B由透明材料構(gòu)成，主體部12由不透明材料構(gòu)成。細長的殼體11呈以長度方向的中心軸線O為旋轉(zhuǎn)對稱軸的旋轉(zhuǎn)對稱形狀。而且，殼體11的長度L、即中心軸線O的方向的長度L為25mm~35mm，中心軸線O的正交方向的直徑D 為 5mm ~15mm。
[0021]在殼體11的內(nèi)部以如下狀態(tài)容納多個大致圓形的基板部:分別借助連接部配置成一列且具有撓性的電路板20的各個連接部彎折180度(90度+ 90度)，且各個基板部的主面與中心軸線O正交。
[0022]利用配置在端部罩部13A側(cè)的發(fā)光元件21A照明的前方的體內(nèi)圖像經(jīng)由透鏡單元22B被第I攝像芯片22A獲取。另一方面，利用配置在端部罩部13B側(cè)的發(fā)光元件26A照明的后方的體內(nèi)圖像經(jīng)由透鏡單元25B被第2攝像芯片25A獲取。另外，以下，為了便于說明，“前方”是指“端部罩部13A側(cè)”，“后方”是指“端部罩部13B側(cè)”。
[0023]作為電力供給源的電池32配置在彎折狀態(tài)的電路板20的電源基板部24與發(fā)送基板部23之間。
[0024]另外，電路板20與用于確定各個基板部的配置的隔離構(gòu)件(未圖示)一起容納于殼體內(nèi)。
[0025]接著，使用圖3A~圖4B對電路板20進行說明。圖3A是從安裝電子部件之前的電路板20的安裝面即第I主面20U側(cè)觀察到的俯視圖，圖3B是從安裝前的電路板20的第2主面20D側(cè)觀察到的仰視圖，圖3C是沿著圖3A和圖3B的IIIC 一 IIIC線的剖視圖。
[0026]電路板20依次成一列地配置有第I照明基板部21、連接部27A、第I攝像基板部22、連接部27B、發(fā)送基板部23、連接部27C、電源基板部24、連接部27D、第2攝像基板部25、連接部27E以及第2照明基板部26而構(gòu)成。另外，以下，將連接部27A~連接部27E中的每一者均稱作連接部27。
[0027]而且，在電路板20上形成有多個用于安裝電子部件的連接電極30。連接電極30例如由銅或金等導電材料構(gòu)成。電子部件等向電路板20的安裝通過SMT (Surface MountTechnology)工序來進行。另外，在電路板20的基板部21、基板部22、基板部25、基板部26上分別具有開口 21H、開口 22H、開口 25H、開口 26H。[0028]另外，雖未圖示，但是在第I主面20U和第2主面20D上形成有多條連接基板部之間的布線。布線例如L/S (線寬/間隔)為75 μ m/75 μ m，一條布線獨占150 μ m的寬度。
[0029]接著，圖4A是從安裝有電子部件等的電路板20的第I主面20U側(cè)觀察到的俯視圖，圖4B是沿著圖4A的IVB -1VB線的分解剖視圖。
[0030]在大致圓形的第I照明基板部21的第I主面20U上，在大致圓形的開口 21H的周圍將四個發(fā)光元件21A、例如LED安裝于連接電極30。另外，發(fā)光元件21A并不限于LED，個數(shù)也并不限于四個。 [0031]在大致圓形的第I攝像基板部22的第I主面20U上，以使攝像面朝向大致矩形的開口 22H側(cè)的狀態(tài)倒裝法安裝有第I攝像芯片22A，除了振子部22C和EEPROM (22D)等以外，在攝像面上還配置有透鏡單元22B。作為攝像芯片22A，使用CXD或CMOS圖像傳感器等。
[0032]在大致圓形的發(fā)送基板部23的第I主面20U上，安裝有作為用于控制圖像信號的無線發(fā)送信號的發(fā)送部23A的發(fā)送IC以及其他芯片部件(23B~23F)。另外，在具有多層布線層的發(fā)送基板部23的內(nèi)層形成有雖未圖示但是作為發(fā)送用天線的線圈圖案(日文:-
[0033]在大致圓形的電源基板部24的第I主面20U上，除了作為電源部24A的電源IC以外，例如還表面安裝有電阻24C、電容器24D、二極管24E、電感器24F等芯片部件，在另一面上形成有凸狀的電池連接用的接點構(gòu)件32A。
[0034]在大致圓形的第2攝像基板部25安裝有第2攝像芯片25A，在攝像面上配置有透鏡單元25B。另外，在第2攝像基板部25中，不同于第I攝像基板部22，未安裝有振子部。
[0035]在大致圓形的第2照明基板部26中，在大致圓形的開口 26H的周圍安裝有四個發(fā)光元件26A、例如LED。
[0036]另外，在電路板20上也安裝有除已經(jīng)說明的電子部件等以外的各種電子部件。
[0037]另外，在連接部27上高密度地形成有多條作為信號線的布線。
[0038]位于作為一體縱長的柔性基板的電路板20的一個端部的第I照明基板部21的中央的開口 21H以被透鏡單元22B的框覆蓋的方式彎折，位于另一個端部的第2照明基板部26的中央的開口 26H以被透鏡單元25B的框覆蓋的方式彎折。因此，電路板20的組裝工序能夠通過沿著長度方向依次進行彎折來實現(xiàn)，由于不需要復(fù)雜的彎折操作，因此較容易。
[0039]接著，使用圖5進一步說明內(nèi)窺鏡10的結(jié)構(gòu)。
[0040]安裝于第I攝像基板部的振子部22C具有在與晶體管和電容器相組合的振蕩電路中產(chǎn)生預(yù)定的固有振動頻率的振蕩信號的晶體振子等。振子部22C所產(chǎn)生的振蕩信號被兩條較短的信號線傳輸?shù)脚渲糜谡褡硬?2C附近的第I攝像芯片22A。
[0041]第I攝像芯片22A將被輸入的振蕩信號在內(nèi)部的分頻電路中進行低頻化并生成用于控制的時鐘信號。第I攝像芯片22A根據(jù)所生成的時鐘信號控制第I照明基板部21的發(fā)光元件21A的發(fā)光時機和攝像時機。EEPROM (22D)讀取攝像芯片的動作參數(shù)。
[0042]第I攝像芯片22A將獲取到的第I圖像數(shù)據(jù)與時鐘信號一起傳輸?shù)浇柚B接部27相鄰配置的發(fā)送基板部23的發(fā)送部23A。即，由于圖像數(shù)據(jù)需要與時鐘信號一起進行傳輸，因此圖像數(shù)據(jù)的傳輸需要兩條信號線。
[0043]發(fā)送部23A無線發(fā)送所輸入的第I圖像數(shù)據(jù)。
[0044]另一方面，第2攝像芯片25A根據(jù)從第I攝像芯片22A利用一條信號線傳輸?shù)臅r鐘信號控制第2照明基板部26的發(fā)光元件26A的發(fā)光時機和攝像時機。
[0045]像已經(jīng)說明的那樣，第2攝像芯片25A為了進行與第I攝像芯片22A取得完全同步且穩(wěn)定的動作而需要共用相同的振子部22C所產(chǎn)生的振蕩信號。但是，振子部22C將產(chǎn)生的振蕩信號直接傳輸?shù)降?攝像芯片25A需要兩條較長的信號線。與此相對，由于時鐘信號是相對于接地電位的脈沖電壓信號，因此在共用地線的電路板20的內(nèi)部，能夠使用一條信號線進行傳輸。
[0046]第I攝像芯片22A具有用于將根據(jù)振蕩信號生成的時鐘信號發(fā)送到外部的時鐘信號發(fā)送用電極端子22A1，第2攝像芯片25A根據(jù)從第I攝像芯片22k發(fā)送的時鐘信號控制攝像時機等。因此，若將第I攝像芯片22k設(shè)為“主控件”，則第2攝像芯片25A成為“從控件”?！爸骺丶焙汀皬目丶辈⒉皇欠謩e獨立地進行動作，而是進行“主控件”控制“從控件”的驅(qū)動時機的、所謂的主控/從控動作。
[0047]內(nèi)窺鏡10由于第I攝像芯片22A向第2攝像芯片25A發(fā)送時鐘信號而能夠減少一條從第I攝像基板部22向第2攝像基板部25的信號線。即，減少一條通過連接部27B、發(fā)送基板部23、連接部27C、電源基板部24以及連接部27D的布線即可。
[0048]而且，第I攝像芯片22A具有圖像數(shù)據(jù)輸入用電極端子22A2，能夠輸入第2攝像芯片25A所獲取的第2圖像數(shù)據(jù)。即，第I攝像芯片22A具有不僅輸出自身拍攝的第I圖像數(shù)據(jù)、還輸出由第2攝像芯片25A輸入的第2圖像數(shù)據(jù)的功能。因此，第2圖像數(shù)據(jù)也經(jīng)由第I攝像芯片22A傳輸?shù)桨l(fā)送部23A。
[0049]能夠同時輸入到發(fā)送部23A的圖像數(shù)據(jù)只有一個。因此，為了將第I圖像數(shù)據(jù)與第2圖像數(shù)據(jù)輸入發(fā)送部23A，需要調(diào)整第I攝像芯片22A輸出第I圖像數(shù)據(jù)的時機和第2攝像芯片25A輸出第2圖像數(shù)據(jù)的時機。
[0050]但是，在內(nèi)窺鏡10中，由于第2圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由第I攝像芯片22A傳輸?shù)桨l(fā)送部23A，因此時機調(diào)整較容易。另外，雖然向發(fā)送部23A發(fā)送第2圖像數(shù)據(jù)，取代兩條從第2攝像芯片25A到發(fā)送部23A的信號線，而使用一條向第I攝像芯片22A的信號線。
[0051]為了向在電路板20中配置在相離開的位置的兩個攝像芯片即攝像芯片22A、攝像芯片25A連接信號線，需要避開部件安裝圖案等來進行信號線的布線布局設(shè)計。因此，若配置信號線，則必須將位于布線路徑上的圓形的基板部的必要直徑增大與布線配置間隔相應(yīng)的量。例如，若追加配置兩條布線的量，則圓形的基板部的直徑增大0.3_。這對具有直徑為幾mm的圓形基板部的電路板20來說是較大的影響。
[0052]由于內(nèi)窺鏡10不利用信號線連接發(fā)送部23A和作為“從控件”的第2攝像芯片25A而能夠削減電路板20的面積，因此能夠?qū)?nèi)窺鏡設(shè)計為小徑。另外，由于作為“主控件”的第I攝像芯片22k與發(fā)送部23A借助連接部27B以較短的距離相連接，因此噪聲難以重疊于無線發(fā)送的圖像信號。
[0053]另外，用于生成對攝像芯片22A、攝像芯片25A的動作時機進行限定的時鐘信號的振子部22C安裝在與第I攝像基板部22的第I攝像芯片22A相鄰的位置，并與第I攝像芯片22A進行電連接。
[0054]若分別利用信號線連接振子部22C與兩個攝像芯片即攝像芯片22A、攝像芯片25A，則和與發(fā)送部23A之間的連接情況一樣，必須增大位于布線路徑上的圓形基板部的必要直徑。與此相對，內(nèi)窺鏡10的振子部22C借助兩條信號線與配置于相同的第I攝像基板部22的第I攝像芯片22A相連接，但是并不與第2攝像芯片22A相連接。但是，第I攝像芯片22k與第2攝像芯片22k被使一個振子部22C產(chǎn)生的振蕩信號低頻化后的相同的時鐘信號進行控制。
[0055]因此，內(nèi)窺鏡10的動作穩(wěn)定，而且，電路板20內(nèi)的布線條數(shù)較少，因此能夠設(shè)計為小徑。
[0056]〈第2實施方式〉
[0057]接著，說明第2實施方式的內(nèi)窺鏡10A。內(nèi)窺鏡IOA與內(nèi)窺鏡10類似，因此對相同的構(gòu)成要素標注相同的附圖標記并省略說明。
[0058]如圖6A和圖6B所示，內(nèi)窺鏡IOA的電路板20A是兩個大致圓形的作為多層布線板的基板部41、42借助連接部27F相連接的、所謂的剛性撓性布線板。基板部41是以第I攝像芯片22A朝向與基板部相反的方向的方式表面朝上安裝的主控件基板部?；宀?1是同時具有電路板20的第I照明基板部21、連接部27A、第I攝像基板部22、連接部27B以及發(fā)送基板部23的功能的多層布線板。另一方面，作為從控件基板部的基板部42是同時具有電路板20的電源基板部24、連接部27D、第2攝像基板部25、連接部27E以及第2照明基板部26的功能的多層布線板。
[0059]發(fā)送部23A的天線利用作為多層布線板的基板部41的內(nèi)層圖案形成，發(fā)送部23A的周邊部件也安裝于基板部41的背面。即，發(fā)送部23A配置為與第I攝像芯片22A隔開基板部41的厚度的距離而相鄰的狀態(tài)，不與第2攝像芯片25A直接連接。
[0060]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，內(nèi)窺鏡IOA進一步簡化了連接發(fā)送部23A與第I攝像芯片22A之間的布線。另外，由于電路板20A的用于傳輸圖像數(shù)據(jù)的布線比電路板20的用于傳輸圖像數(shù)據(jù)的布線短，因此噪聲進一`步減少。
[0061]另外，振子部22C與EEPROM (22D)安裝于基板部41的背面，與第I攝像基板部22相鄰并進行電連接。
[0062]第2攝像芯片25A表面朝上安裝于基板部42，在周邊安裝有發(fā)光元件26A。電源部24A安裝于基板部42的背面。
[0063]內(nèi)窺鏡IOA的電路板20A的結(jié)構(gòu)與內(nèi)窺鏡10的電路板20相比被簡化。
[0064]因此，內(nèi)窺鏡IOA具有與內(nèi)窺鏡10相同的效果，并且能夠進一步簡化組裝工序。
[0065]本發(fā)明并不限定于上述實施方式，在不改變本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，能夠進行各種變更、改變等。
[0066]本申請是以2011年8月31日在日本國提出申請的特愿2011 — 189701號作為要求優(yōu)先權(quán)的基礎(chǔ)而提出申請的，上述公開內(nèi)容被引用于本申請的說明書、權(quán)利要求書以及附圖中。
【權(quán)利要求】
1.一種膠囊型內(nèi)窺鏡，其特征在于， 在膠囊型的殼體的內(nèi)部，通過分別借助連接部將多個基板部配置成一列而成的電路板在多個上述連接部處彎折180度，上述多個基板部配置為各基板部的主面與上述殼體的中心軸線正交， 該膠囊型內(nèi)窺鏡包括: 振子部，其用于產(chǎn)生時鐘信號； 第I攝像芯片，其借助兩條信號線而與上述振子部相連接并產(chǎn)生上述時鐘信號，并且根據(jù)所產(chǎn)生的上述時鐘信號獲取第I圖像數(shù)據(jù)； 第2攝像芯片，其根據(jù)從上述第I攝像芯片利用一條信號線發(fā)送的上述時鐘信號獲取第2圖像數(shù)據(jù)；以及 發(fā)送部，其用于無線發(fā)送上述第I圖像數(shù)據(jù)和上述第2圖像數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊型內(nèi)窺鏡，其特征在于， 上述第2圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由上述第I攝像芯片發(fā)送到上述發(fā)送部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膠囊型內(nèi)窺鏡，其特征在于， 該膠囊型內(nèi)窺鏡包括: 第I照明基板部，其安裝有多個用于對上述第I攝像芯片的攝像視場進行照明的發(fā)光元件； 第I攝像基板部，其安裝有上述振子部和上述第I攝像芯片； 發(fā)送基板部，其安裝有上述發(fā)送部； 電源基板部，其配置有用于供給電力的電源部； 第2攝像基板部，其安裝有上述第2攝像芯片；以及 第2照明基板部，其安裝有多個用于對上述第2攝像芯片的攝像視場進行照明的發(fā)光元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的膠囊型內(nèi)窺鏡，其特征在于， 上述發(fā)送基板部借助上述連接部而與上述第I攝像基板部相鄰配置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的膠囊型內(nèi)窺鏡，其特征在于， 上述電路板由第I多層基板部、第2多層基板部、以及連接部構(gòu)成，該第I多層基板部通過將上述第I攝像基板部、第I照明基板部以及上述發(fā)送基板部23 —體化而成，該第2多層基板部通過將上述第2攝像基板部、第2照明基板部以及上述電源基板部一體化而成，該連接部用于連接上述第I多層基板部與上述第2多層基板部。
【文檔編號】A61B1/00GK103702602SQ201280035836
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月31日
【發(fā)明者】五十嵐考俊, 牧野友貴治, 藤森紀幸 申請人:奧林巴斯株式會社