專利名稱:膠囊型醫療裝置和膠囊型醫療裝置的制造方法
技術領域:
本發明涉及一種被導入到患者等被檢體的內臟器官內部, 取得該被檢體的體內信息的膠嚢型醫療裝置和膠囊型醫療裝置 的制造方法。
背景技術:
一直以來,在內窺鏡的領域中,出現了具有攝像功能和無 線通信功能的吞服型的膠嚢型內窺鏡。為了對內臟器官內部進 行觀察(檢查),膠嚢型內窺鏡通過從患者等被檢體的嘴咽下等 被導入到內臟器官內部,之后, 一邊通過蠕動運動等在內臟器 官內部進^f亍移動, 一邊以^L定間隔例如0.5秒的間隔依次拍:f聶該
被檢體內部的圖像(以下、有時稱為體內圖像),最終被自然排 出到被檢體的體外。
這樣,在膠嚢型內窺鏡存在于被檢體的內臟器官內部的期 間,由該膠嚢型內窺鏡拍攝的體內圖像通過無線通信自膠嚢型 內窺鏡被依次發送到體外的接收裝置。該接收裝置由該被檢體 攜帶,接收被導入到該被檢體的內臟器官內部的膠嚢型內窺鏡 無線發送的體內圖像組,將接收到的體內圖像組保存到記錄介質中。
保存于該接收裝置的記錄介質中的體內圖像組被輸入工 作站等圖像顯示裝置。圖像顯示裝置顯示通過該記錄介質取得 的被檢體的體內圖像組。醫生或護士等通過觀察顯示在該圖像 顯示裝置中的體內圖像組,能診斷該被檢體。
這樣的膠嚢型內窺鏡包括在端部具有透明的光學圓頂的 膠嚢型殼體,在該膠嚢型殼體的內部,包括透過光學圓頂對內臟器官內部進行照明的LED等照明部、使由該照明部照明的內 臟器官內部的圖像成像的透鏡等光學單元、對由該光學單元成
像了的內臟器官內部的圖像(即體內圖像)進行拍攝的CCD等 攝像部(例如參照專利文獻l、 2)。此外,在該膠嚢型內窺鏡 中也存在具有如下結構的雙鏡頭型的膠嚢型內窺鏡在膠嚢型 殼體的前方側和后方側的兩端部具有光學圓頂,在力交嚢型殼體 的內部包括透過前方側的光學圓頂拍攝內臟器官內部圖像(前 方側的體內圖^f象)的前方側的才聶#4幾構、和透過后方側的光學 圓頂拍攝內臟器官內部圖像(后方側的體內圖像)的后方側的 攝像機構。另外,該前方側和后方側的各攝像機構分別具有透 過光學圓頂對內臟器官內部進行照明的照明部、對由照明部照 明的內臟器官內部的圖像進行成像的光學單元、對由光學單元 成像了的內臟器官內部的圖像進行拍攝的攝像部。 專利文獻l:日本特開2005-198964號7>才艮 專利文獻2:曰本沖爭開2005-204924號乂>才艮 在制造以往的雙鏡頭型的膠嚢型內窺鏡的情況下,在膠嚢 型殼體的內部配置纟荅載有無線通信部和上述的前方側及后方側 的各攝像機構等的剛撓性基板。剛撓性基板具有 一體地形成有 照明基板、攝像基板或無線基板等的剛性電路基板(以下、簡 單地稱為剛性基板)和連接必要數量的剛性基板間的撓性電路 基板(以下、簡單地稱為撓性基板)的一連串基板構造。在構 成該剛撓性基板的一連串的剛性基板中,在配置于膠嚢型殼體 內部的前方側的照明基板和攝像基板上分別安裝有前方側的攝 像機構的照明部和攝像部,在配置于膠嚢型殼體內部的后方側 的照明基板和攝像基板上分別安裝有后方側的攝像機構的照明 部和纟聶4象部。此外,前方側的纟聶#^幾構的光學單元安裝在該前 方側的照明基板和攝像基板上,后方側的攝像機構的光學單元安裝在該后方側的照明基板和攝像基板上。
在通過在膠嚢型殼體的內部配置這樣的剛撓性基板所制 造的以往的雙鏡頭型的膠嚢型內窺鏡中,即使在搭載于該剛撓 性基板上的各種零件(例如前方側和后方側的各攝像機構)中 的一部分發生問題而剩余的零件仍正常地動作(良品狀態)的 情況下,不得不將搭載在該剛撓性基板上的所有零件連同剛撓 性基板一起更換。具體來說,即使在搭載于該剛撓性基板上的 前方側和后方側的各攝像機構中的一方發生了組裝不良等問題 而剩余的攝像機構仍為良品狀態的情況下,不得不將上述的攝 像機構連同剛撓性基板一起更換,將良品狀態的剩余的攝像機 構連同處于該不良狀態一方的攝像機構廢棄,造成浪費。
發明內容
本發明是鑒于上述情況而做出的,其目的在于提供一種即 使在安裝于電路基板上的功能零件組的 一 部分處于不良狀態 下,也能不白白地廢棄處于良品狀態的剩余的功能零件組而制 造出的膠嚢型醫療裝置和膠嚢型醫療裝置的制造方法。
為了解決上述課題、實現目的,本發明的膠嚢型醫療裝置
的制造方法的特征在于,包括在形成互相獨立結構的第l電 路基板組和第2電路基板組上分別安裝l個以上的功能零件,在 與上述第1電路基板組和上述第2電路基板組分別構成的控制 基板上安裝控制上述1個以上的功能零件動作的控制部的安裝 步驟;將上述第l電路基板組和上述第2電路基板組連接到上述 控制基板的基板連接步驟。
此外,本發明的膠嚢型醫療裝置的制造方法的特征在于, 在上述的發明中,還包括檢查安裝在上述第l電路基板組上的l 個以上的功能零件是否正常地動作、檢查安裝在上述第2電路基板組上的l個以上的功能零件是否正常地動作、檢查安裝在 上述控制基板上的上述控制部是否正常地動作的檢查步驟,上 述基板連接步驟將由上述檢查步驟判斷為正常地動作的良品狀
態的上述第l電-各基^反組和良品狀態的上述第2電^各基板組連 接到由上述檢查步驟判斷為正常地動作的良品狀態的上述控制 基板。
此外,本發明的膠嚢型醫療裝置的制造方法的特征在于, 在上述的發明中,上述安裝步驟在上述第l電路基板組的同一 側的基板面上安裝l個以上的功能零件,在上述第2電路基板組 的同 一側的基板面上安裝l個以上的功能零件。
此外,本發明的膠嚢型醫療裝置的制造方法的特征在于, 在上述的發明中,還包括基板形成步驟,該基板形成步驟將作 為具有照明基板和攝像基板的 一體的撓性電路基板的上述第1 電路基板組、作為至少具有照明基板和攝像基板的 一體的撓性 電路基板的上述第2電路基板組、和作為剛性電路基板的上述 控制基板形成為獨立結構,上述安裝步驟在上述第l電路基板 組的照明基板和攝像基板上分別安裝作為用于拍攝被檢體內部 的體內圖像的功能零件的照明部和攝像部,在上述第2電路基 板組的照明基板和攝像基板上分別安裝作為用于拍攝與上述體 內圖像不同方向的體內圖像的功能零件的照明部和攝像部。
此外,本發明的膠嚢型醫療裝置的制造方法的特征在于, 在上述的發明中,上述基板形成步驟形成作為具有上述照明基 板、上述攝像基板和無線基板的 一體的撓性電路基板的上述第 2電路基板組,上述安裝步驟在上述第2電路基板組的無線基板 上安裝用于將上述體內圖像和上述不同方向的體內圖像無線發 送到外部的作為功能零件的無線單元。
此外,本發明的膠嚢型醫療裝置的制造方法的特征在于,在上述的發明中,還包括基板配置步驟和殼體內部配置步驟, 該基板配置步驟將由上述基板連接步驟所連接的上述第1電路
基板組、上述第2電路基板組和上述控制基板形成的 一連串的
電路基板內的各電路基板以互相相對的狀態配置成大致平行, 該殼體內部配置步驟將至少上述一連串的電路基板配置到膠嚢 型殼體的內部。
此外,本發明的膠囊型醫療裝置包括安裝有l個以上的 功能零件的第l電路基板組、安裝有1個以上的功能零件的第2 電路基板組和安裝有控制上述第1電路基板組和上述第2電路 基板組的上述1個以上的功能零件的動作的控制部的控制基 板,其特征在于,上述第l電路基板組、上述第2電路基板組和
上述控制基板是相互獨立的結構,上述第l電路基板組、上述 第2電路基板組和上述控制基板形成為將分別被判斷為正常地 動作的良品互相連接而成的一連串的電路基板。
此外,本發明的膠嚢型醫療裝置的特征在于,在上述的發 明中,安裝在上述第1電路基板組上的l個以上的功能零件和安 裝在上述第2電路基板組上的l個以上的功能零件包括具有相 同的功能的功能零件。
此外,本發明的膠嚢型醫療裝置的特征在于,在上述的發 明中,上述相同的功能是用于拍攝被檢體內部的體內圖像的照 明部和凝」象部。
此外,本發明的膠嚢型醫療裝置的特征在于,在上述的發 明中,安裝在上述第l電路基板組上的上述照明部和攝像部、 和安裝在上述第2電路基板組上的上述照明部和攝像部拍攝互 相不同方向的體內圖像。
在本發明的膠嚢型醫療裝置的制造方法中,在形成為互相 獨立結構的第1電路基板組和第2電路基板組上分別安裝1個以上的功能零件,將安裝有必要的功能零件的第l電路基板組和
第2電路基板組連接到控制基板來制造具有必要的功能零件組 的一連串的電路基板。因此,即使在安裝于電路基板上的功能 零件組的一部分處于不良狀態的情況下,也能起到能夠不白白 地廢棄作為良品狀態的剩余的功能零件組、將不良狀態的功能 零件更換成良品狀態的功能零件來制造膠嚢型醫療裝置的這種 效果。
圖l是表示本發明的實施方式的膠嚢型內窺鏡的一構成例 的縱剖視示意圖。
圖2是例示自圖1所示的方向F側透過光學圓頂觀察到的膠 嚢型內窺鏡的內部構造的示意圖。
圖3是例示自圖1所示的方向B側透過光學圓頂觀察到的膠 嚢型內窺鏡的內部構造的示意圖。
圖4是例示在控制基板上安裝有電源系統的電路零件的狀 態的示意圖。
圖5是例示將在膠嚢型內窺鏡的殼體內部以折疊狀態配置 的 一連串的電路基板展開的狀態的示意圖。
圖6是用于說明組裝于膠嚢型內窺鏡的功能單元中的一連 串的電路基板的制造方法的示意圖。
圖7是例示對控制基板連接一連串的撓性基板的狀態的示 意圖。
圖8是例示利用各向異性導電粘接劑對 一 連串的撓性基板 和控制基板進行基板間連接的狀態的示意圖。
圖9是例示利用金屬凸塊和絕緣性粘接劑對 一 連串的撓'1"生 基板和控制基板進行基板間連接的狀態的示意圖。附圖示記i兌明
1、膠嚢型內窺鏡;2、殼體;2a、筒狀主干部;2b、 2c、 光學圓頂;3a 3d、 6a 6d、發光元件;4、 7、光學單元;4a、 4b、 7a、 7b、透鏡;4c、 7c、光圏部;4d、 7d、透鏡框;5、 8、固體攝像元件;9a、無線單元;9b、天線;10、控制部; lla、磁性開關;llb、 llc、電容器;lld、電源IC; 12a、 12b、 電池;13a、 13b、接點彈簧;14、 15、定位部;14a、 15a、 板狀部;14b、 15b、突起部;16、 17、 36、載荷岸義受部;18a、 18b、電源基板;19a、 19f、照明基板;19b、 19e、攝像基板; 19c、控制基板;19d、無線基板;20、 一連串的電路基板;20a、 20b、 一連串的撓性基板;21、粘接劑;22、金屬線;23、密 封樹脂;25、各向異性導電粘接劑;27、金屬凸塊;28、絕緣 性粘接劑;100、加壓承受工具;A1 A5、延伸部;CL、中心 軸線;El、 E2、安裝區域;Hl、 H2、開口部。
具體實施例方式
以下、參照附圖,詳細地說明本發明的膠嚢型醫療裝置和 膠嚢型醫療裝置的制造方法的較佳的實施方式。另外,以下, 以具有被導入到被檢體內部、拍攝作為被檢體的體內信息的一 例的體內圖像的攝像功能和將所拍攝了的體內圖像無線發送的 無線通信功能的膠嚢型內窺鏡作為利用本發明的制造方法所制 造的膠嚢型醫療裝置的一例而進行說明,但是本發明并不限定 于該實施方式。
實施方式
圖l是表示本發明的實施方式的膠嚢型內窺鏡的一構成例 的縱剖視示意圖。圖2是例示自圖1所示的方向F側透過光學圓 頂觀察到的膠嚢型內窺鏡的內部構造的示意圖。圖3是例示自圖1所示的方向B側透過光學圓頂觀察到的膠嚢型內窺鏡的內 部構造的示意圖。
如圖l所示,本發明的實施方式的膠嚢型內窺鏡l是拍才聶方
向F側(前方側)的體內圖像和方向B側(后方側)的體內圖像 的雙鏡頭型的膠嚢型內窺鏡,具有形成為能導入到被檢體的內 臟器官內部的大小的膠嚢型的殼體2,在該殼體2的內部包括用 于拍攝方向F側的體內圖像的攝像功能、用于拍攝方向B側的體 內圖像的攝像功能和將利用該攝像功能所拍攝到的體內圖像無 線發送到外部的無線通信功能。
詳細地i兌,如圖1 3所示,在月交嚢型內窺鏡l的殼體2的內 部具有安裝有用于照明方向F側的被檢體內部的多個發光元件 3a 3d的照明基板19a、使由發光元件3a 3d所照明的被檢體內 部的圖像成像的光學單元4、安裝有拍攝由光學單元4成像了的 被檢體內部的圖像(即方向F側的體內圖像)的固體攝像元件5 的攝像基板19b。在膠嚢型內窺鏡l的殼體2的內部還具有安裝 有用于照明方向B側的被檢體內部的多個發光元件6a 6d的照 明基板19f、使由發光元件6a 6d所照明的被檢體內部的圖像成 像的光學單元7、安裝有拍攝由光學單元7成像了的被檢體內部 的圖像(即方向B側的體內圖像)的固體攝像元件8的攝像基板 19e。在膠嚢型內窺鏡l的殼體2的內部還具有安裝有經由天線 9b將由該固體攝像元件5、 8拍攝到的各體內圖像無線發送到外 部的無線單元9a的無線基板19d、和安裝有控制該攝像功能和 無線通信功能的控制部IO的控制基板19c。
此外,在膠嚢型內窺鏡1的殼體2的內部還具有用于對多個 發光元件3a 3d、 6a 6d、固體攝像元件5、 8、無線單元9a和 控制部IO供給電力的電源系統、即磁性開關lla等各種電路零 件、電池12a、 12b、電源基板18a、 18b、能通電地連接該電池12a、 12b和電源基板18a、 18b的接點彈簧13a、 13b。在膠 嚢型內窺鏡l的殼體2的內部還具有用于決定發光元件3a 3d和 光學單元4與形成殼體2前端的光學圓頂2b的各相對位置的定 位部14、用于決定發光元件6a 6d和光學單元7與形成殼體2后 端的光學圓頂2c的各相對位置的定位部15、承受接點彈簧13a 的彈性力而將定位部14相對于光學圓頂2b固定的載荷承受部 16、承受接點彈簧13b的彈性力而將定位部15相對于光學圓頂 2c固定的載荷承受部17。
殼體2是容易導入被檢體的內臟器官內部的大小的膠嚢型 殼體,通過在具有筒狀構造的筒狀主干部2a的兩側開口端部安 裝光學圓頂2b、 2c來實現。筒狀主干部2a具有比光學圓頂2b、 2c外徑大的外徑尺寸,具有使該光學圓頂2b、 2c能嵌合到兩側 開口端部附近的內周面的構造。在該筒狀主干部2a的兩側開口 端部附近的內周面形成有嵌合光學圓頂2b、 2c時與光學圓頂 2b、 2c的端面4氐接的臺階部。通過4吏光學圓頂2b、 2c的各端面 與該筒狀主干部2a的臺階部抵接來定位光學圓頂2b、 2c與筒狀 主干部2a的各相對位置。
光學圓頂2b、 2c是由大致均勻的壁厚形成的光學的透明圓 頂部件,在光學圓頂2b、 2c的開口端部附近的外周面形成與設 于筒狀主干部2a的開口端部附近的內周面上的凸部卡合的凹 部。光學圓頂2b嵌合于筒狀主干部2a的前方側(圖l所示的方 向F側)開口端部附近的內周面,通過該內周面的凸部與光學 圓頂2b的凹部相卡合,安裝于筒狀主干部2a的前方側開口端 部。在這種情況下,光學圓頂2b的端面是與上述的筒狀主干部 2a的內周面的臺階部抵接的狀態。該光學圓頂2b形成膠嚢型的 殼體2的一部分(具體來說是前端部)。另一方面,光學圓頂2c 嵌合于筒狀主干部2a的后方側(圖1所示的方向B側)開口端部附近的內周面,通過該內周面的凸部與光學圓頂2c的凹部相卡 合,安裝于筒狀主千部2a的后方側開口端部。在這種情況下, 光學圓頂2c的端面是與上述的筒狀主干部2a的內周面的臺階 部抵接的狀態。該光學圓頂2c形成膠嚢型的殼體2的一部分(具 體來說是后端部)。如圖l所示,由該筒狀主干部2a和光學圓頂 2b、 2c所形成的殼體2液密地收容膠嚢型內窺鏡l的各構成部。
發光元件3a 3d作為用于對位于方向F側的被檢體內部照 明的照明部而發揮作用。具體來說,發光元件3a 3d是LED等 發光元件,被安裝在作為形成為大致圓盤狀的撓性基板的照明 基板19a上。在這種情況下,如圖l、 2所示,發光元件3a 3d 圍繞穿過照明基板19a的開口部的光學單元4的透鏡框4d (后 述)地安裝在照明基板19a上。該發光元件3a 3d發出規定的照 明光(例如白色光),透過前端側的光學圓頂2b對方向F側的被 檢體內部進行照明。
另外,若安裝在照明基板19a上的發光元件的數量能夠發 出用于照明方向F側的被檢體內部的充分的光量的照明光,則 沒有必要特別限定為4個,也可以是l個以上。此外,在如上述 的發光元件3a 3d例示地那樣,在照明基板19a上安裝多個發光 元件的情況下,該多個發光元件最好安裝在以穿過照明基板 19a的開口部的光學單元4的光軸為中心旋轉對稱的各位置。
光學單元4聚集來自由上述的發光元件3a 3d照明的方向 F側的被檢體內部的反射光,使該方向F側的被檢體內部的圖像 成像。該光學單元4例如通過由玻璃或塑料的注塑成形等所形 成的透鏡4a、 4b、配置在透鏡4a、 4b之間的光圏部4c和保持該 透鏡4a、 4b和光圈部4c的透鏡框4d來實現。
透鏡4a、 4b聚集來自方向F側的由上述的發光元件3a 3d 照明的被檢體內部的反射光,在固體攝像元件5的受光面使該方向F側的被檢體內部的圖像成像。光圏部4c將由該透鏡4a、4b所聚集的反射光的亮度調整成適當。透鏡框4d具有兩端開口的筒狀構造,將透鏡4a、 4b和光圈部4c保持在筒內部。該透鏡框4d以穿過形成于照明基板19a的開口部的狀態被嵌合固定在定位部14的板狀部14a (后述)的通孔中。在這種情況下,使透鏡框4d的上端部(透鏡4a側的開口端部)和主干部突出于照
部。這樣,固定于定位部14的板狀部14a的透鏡框4d將透鏡4a、4b保持在由定位部14定位的規定位置(即相對于光學圓頂2b較佳的相對位置)。能夠使該透鏡4a、 4b的光軸與殼體2的長度方向的中心軸線CL對齊。
在此,保持在該透鏡框4d上的透鏡4b如圖l所示具有腳部,通過使該腳部抵接固體攝像元件5的受光側元件面,決定透鏡4b和固體攝像元件5的光軸方向的位置關系。在這樣地透鏡4b的腳部抵接固體攝像元件5的受光側元件面的狀態下,在透鏡框4d的下端部與攝像基板19b之間形成有間隙。在該間隙中填充有^見定的粘接劑,利用該粘接劑粘接透4竟框4 d的下端部和攝像基板19b。此外,該粘接劑和透鏡框4d進行遮光,以使不必要的光不入射到相對于透鏡4a、 4b和固體攝像元件5的受光面。
固體攝像元件5是具有受光面的CCD或CMOS等固體攝像元件,作為拍攝由上述的發光元件3a 3d照明的方向F側的被檢體內部的圖像的攝像部而發揮作用。具體來說,固體攝像元件5安裝(例如倒裝安裝)在形成為大致圓盤狀的撓性基板即攝像基板19b上,使透鏡4b和受光面通過該攝像基板19b的開口部相對。在這種情況下,固體攝像元件5如上所述地使受光側元件面和透鏡4 b的腳部抵接,通過粘接攝像基板19 b和透鏡框4 d的下端部,從而一邊保持與該透鏡4b的腳部抵接的狀態, 一邊固定配置在光學單元4上。該固體攝像元件5借助受光面接受來自由上述的透鏡4a、 4b所聚集的被檢體內部的反射光,拍攝由該透鏡4a、 4b在受光面上成像的被4全體內部的圖Y象(即方向F側的體內圖像)。
發光元件6a 6d作為照明位于方向B側的被檢體內部的照明部而發揮作用。具體來說,發光元件6a 6d是LED等發光元件,被安裝在形成為大致圓盤狀的撓性基板即照明基板19f上。在這種情況下,如圖l、 3所示,發光元件6a 6d圍繞穿過照明基板19f的開口部的光學單元7的透鏡框7d (后述)地安裝在照明基板19f上。該發光元件6a 6d發出規定的照明光(例如白色光),透過后端側的光學圓頂2c照明方向B側的^皮4全體內部。
另夕卜,若安裝在照明基板19f上的發光元件的數量能夠發出用于照明方向B側的被檢體內部的充分的光量的照明光,則沒有必要特別限定為4個,也可以是l個以上。此外,在如上述的發光元件6a 6d例示地那樣,在照明基板19f上安裝多個發光元件的情況下,該多個發光元件最好安裝在以穿過照明基板19f的開口部的光學單元7的光軸為中心旋轉對稱的各位置。
光學單元7聚集來自由上述的發光元件6a 6d照明的方向B側的被4企體內部的反射光,使該方向B側的被4企體內部的圖像成像。該光學單元7例如通過由玻璃或塑料的注塑成形等所形成的透鏡7a、 7b、配置在透鏡7a、 7b之間的光圈部7c和保持該透鏡7a、 7b和光圏部7c的透鏡框7d來實現。
透鏡7a、 7b聚集來自由上述的發光元件6a 6d照明的方向B側的被檢體內部的反射光,在固體攝像元件8的受光面使該方向B側的被檢體內部的圖像成像。光圈部7c將由該透鏡7a、 7b所聚集的反射光的亮度調整為適當亮度。透鏡框7d具有兩端開口的筒狀構造,將透鏡7a、 7b和光圈部7c保持在筒內部。該透鏡框7d以穿過形成于照明基板19f的開口部的狀態被嵌合固定在定位部15的^反狀部15a (后述)的通孔中。在這種情況下,使透鏡框7d的上端部(透鏡7a側的開口端部)和主干部突出于照明基板19f側,并且使下端部卡止于板狀部15a的通孔的周緣部。這樣,固定于定位部15的板狀部15a的透鏡框7d將透鏡7a、7b保持在由定位部15定位的^見定位置(即相對于光學圓頂2c較佳的相對位置)。能夠使該透鏡7a、 7b的光軸與殼體2的長度方向的中心軸線CL對齊。
在此,保持在該透鏡框7d上的透鏡7b與上述光學單元4的透鏡4b同樣具有腳部(參照圖l),通過使該腳部抵接固體攝像元件8的受光側元件面,決定透鏡7 b和固體攝像元件8的光軸方向的位置關系。在這樣地透鏡7b的腳部抵接固體攝像元件8的受光側元件面的狀態下,在透鏡框7d的下端部與攝像基板19e之間形成有間隙。在該間隙中填充有規定的粘接劑,利用該粘接劑粘接透鏡框7d的下端部和攝像基板19e。此外,該粘接劑和透鏡框7d進行遮光,以使不必要的光不入射到透鏡7a、 7b和固體攝像元件8的受光面。
固體攝像元件8是具有受光面的CCD或CMOS等固體攝像元件,作為拍攝由上述的發光元件6a 6d照明的方向B側的被檢體內部的圖像的攝像部而發揮作用。具體來說,固體攝像元件8安裝(例如倒裝安裝)在形成為大致圓盤狀的撓性基板即攝像基板19e上,使透鏡7b和受光面通過該攝像基板19e的開口部相對。在這種情況下,固體攝像元件8如上所述地使受光側元件面和透鏡7 b的腳部抵接,粘接攝像基板19 e和透鏡框7 d的下端部,從而一邊保持與該透鏡7b的腳部纟氐接的狀態, 一邊固定配置在光學單元7上。該固體攝像元件8借助受光面接受來自由上述的透鏡7a、 7b所聚集的被檢體內部的反射光,拍攝由該透鏡7a、 7b在受光面上成像的被檢體內部的圖像(即方向B側的體內圖像)。
無線單元9a和天線9b是用于實現將上述的固體攝像元件5、 8拍攝到的方向F側或方向B側的各體內圖像無線發送到外部的無線通信功能的構件。具體來說,無線單元9a被安裝在形成為大致圓盤狀的撓性基板即無線基板19d上,以與安裝有上述的固體攝像元件8的照明基板19e相對的狀態配置在殼體2的內部。如圖l、 3所示,天線9b固定配置在固定于定位部15的壽反狀部15a的面上的照明基板19f上,通過無線基板19d和照明基板19f等與無線單元9a相連接。在這種情況下,天線9b位于與后端側的光學圓頂2c相對的照明基板19f的外緣部且固定配置在上述的發光元件6a 6d的外側。
在無線單元9a取得了包括由固體攝像元件5拍攝到的方向F側的體內圖像的圖像信號時,在該情況下,對取得了的圖像
號,經由天線9b將該生成的無線信號發送到外部。另一方面,在無線單元9a取得了包括由固體攝像元件8拍攝到的方向B側的體內圖像的圖像信號時,在該情況下,對取得了的圖像信號進行調制處理等而生成包括方向B側的體內圖像的無線信號,經由天線9b將該生成的無線信號發送到外部。該無線單元9a基于控制部10的控制,交替地生成包括方向F側的體內圖像的無線信號和包括方向B側的體內圖像的無線信號,交替地發送生成了的各無線信號。
控制部10是DSP等處理器,以安裝在形成為大致圓盤狀的剛性基板即控制基板19 c上的狀態配置在殼體2內部的大致中央處。控制部10經由控制基板19 c和撓性基板與照明基板19 a 、19f、攝像基板19b、 19e和無線基板19d電連接,控制安裝在照明基板19a上的發光元件3a 3d、安裝在照明基板19f上的發光元件6a 6d、分別安裝在攝像基板19b、 19e上的固體攝像元件5、 8和安裝在無線基板19d上的無線單元9a。具體來說,控制部10對發光元件3 a ~ 3 d和固體攝像元件5的動作時機進行控制,使得固體攝像元件5與發光元件3a 3d的發光動作同步地每隔規定時間拍攝方向F側的體內圖像。同樣,控制部10對發光元件6a 6d和固體攝像元件8的動作時機進行控制,使得固體攝像元件8與發光元件6 a 6 d的發光動作同步地每隔規定時間拍攝方向B側的體內圖^f象。此外,控制部10控制無線單元9a, 乂人而交替地無線發送該方向F側的體內圖像和方向B側的體內圖像。另外,控制部10具有關于白平衡等影像處理的各種參數,具有依次生成包括固體攝像元件5拍攝到的方向F側的體內圖像的圖像信號和包括固體攝像元件8拍攝到的方向B側的體內圖像的圖像信號的圖像處理功能。
另 一方面,在該控制基板19c的與安裝有控制部10的基板面相反一 側的基板面上安裝有電源系統的電路零件,即磁性開關lla等各種電路零件。圖4是例示在控制基板19c上安裝有電源系統的電路零件的狀態的示意圖。如圖l、 4所示,在控制基板19c的一基板面上安裝有作為電源系統的電路零件、例如磁性開關lla、電容器llb、 llc和電源IClld。在這種情況下,電容器llb、 11c和電源IClld安裝在控制基板19c的表面,磁性開關lla以自其兩端部延伸出的導線跨過電源IClld的狀態安裝在控制基板19c上。該磁性開關lla通過施加規定方向的外部磁場而切換4妄通、斷開狀態,在4妻通狀態的情況下,由電池12a、12b對發光元件3a 3d、 6a 6d、固體攝像元件5、 8、無線單元9a和控制部10開始供給電力,在斷開狀態的情況下,停止供給該電池12a、 12b的電力。另一方面,電源IClld具有對經該磁性開關lla連接的各構成部的電力供給進行控制的電源控制功 能。
電池12a、 12b用于生成使上述的發光元件3a 3d、 6a 6d、 固體攝像元件5、 8、無線單元9a和動作控制部10動作的電力。 具體來說,電池12a、 12b例如是氧化4艮電池等紐扣型干電池, 如圖l所示,以配置在載荷^fc受部16、 17之間的狀態由定位部 14的端部和載荷7 〈受部17的端部4巴持。在此,在分別與該電池 12a、 12b相對的載荷承受部16, 17的各面上分別設有經由撓性 基板等與控制基板19c電連接的電源基板18a、 18b。此外,在 該電源基板18a、 18b上分別設有導電性的接點彈簧13a、 13b。 配置于該載荷承受部16、 17之間的電池12a、 12b以使接點彈簧 13a、 13b收縮的狀態由定位部14的端部和載荷岸義受部17的端部 把持,經由收縮狀態的接點彈簧13a、 13b和電源基板18a、 18b 與控制基板19c上的電源系統的電路零件(磁性開關lla、電容 器llb、 llc和電源IClld)電連接。另外,配置在殼體2內部的 電池的數量只要是能供給必要的電力的程度即可,不特別限定 為2個。
定位部14固定配置有安裝了發光元件3a 3d的照明基板 19a和光學單元4,被嵌合固定在前端側的光學圓頂2b的內周 面。嵌合固定于該光學圓頂2b的內周面的定位部14固定光學圓 頂2b、發光元件3a 3d和光學單元4的位置關系,定位發光元件 3a 3d和光學單元4與光學圓頂2b的較佳的各相對位置。該定位 部14由嵌合于光學圓頂2b的內周面的板狀部14a和用于將該板 狀部14a固定到光學圓頂2b的內周面的規定位置的突起部14b 形成。
板狀部14a是具有與光學圓頂2b的內徑尺寸相對應的外徑 尺寸的大致圓盤形狀的板構件,具有與光學圓頂2b的內周面嵌合的外周面。此外,在板狀部14a上固定配置有上述的照明基 板19a和光學單元4。具體來說,在板狀部14a嵌合于光學圓頂 2b的內周面的情況下,在與光學圓頂2b相對的面上固定配置照 明基板19a。此外,板狀部14a在大致面中心部具有連通形成于 照明基板19a的開口部的通孔,在該通孔中插入固定(例如嵌 合固定)光學單元4的透鏡框4d。另外,如上所述,插入固定 在該板狀部14 a的通孔中的透鏡框4 d以穿過照明基板19 a的開 口部的狀態使上端部和主干部突出到照明基板19 a —側。該板 狀部14a固定透鏡框4d和發光元件3a 3d的位置關系,使得發 光元件3a 3d的各上端部位于比透鏡框4d的上端部低的位置。
突起部14b從上述的板狀部14a突起,與光學圓頂2b的開口 端部相卡合,在光學圓頂2b的內周面固定板狀部14a。具體來 說,突起部14b與板狀部14a—體形成,從固定配置有照明基板 19a的板狀部14a的面的背面突起。該突起部14b具有與光學圓 頂2b的內徑尺寸相對應的外徑尺寸(即和板狀部14a相同的外 徑尺寸)的筒狀構造,在該筒狀構造的開口端部具有與光學圓 頂2b的開口端部卡合的凸緣部。具有這樣構造的突起部14b — 邊與上述的板狀部14a—起嵌合于光學圓頂2b的內周面, 一邊 使凸緣部卡止于光學圓頂2b的開口端部。由此,突起部14b在 光學圓頂2b的內周面的規定位置固定板狀部14a。
定位部15固定配置有安裝了發光元件6a 6d的照明基板 19f和光學單元7,被嵌合固定在后端側的光學圓頂2c的內周面。 嵌合固定于該光學圓頂2c的內周面的定位部15固定光學圓頂 2c、發光元件6a 6d和光學單元7的位置關系,決定發光元件 6a 6d和光學單元7相對于光學圓頂2c的較佳的各相對位置。該 定位部15由嵌合于光學圓頂2c的內周面的板狀部15a和用于將 該板狀部15 a固定到光學圓頂2 c的內周面的規定位置的突起部15b形成。
板狀部15a是具有與光學圓頂2c的內徑尺寸相對應的外徑 尺寸的大致圓盤形狀的板構件,具有與光學圓頂2c的內周面嵌 合的外周面。此外,在板狀部15a上固定配置有上述的照明基 板19f和光學單元7。具體來說,在板狀部15a嵌合于光學圓頂 2c的內周面的情況下,在與光學圓頂2 c相對的面上固定配置照 明基板19f。此外,板狀部15a在大致面中心部具有連通形成于 照明基板19f的開口部的通孔,在該通孔中插入固定(例如嵌合 固定)光學單元7的透鏡框7d。另外,如上所述,插入固定在 該板狀部15a的通孔中的透鏡框7d以穿過照明基板19f的開口 部的狀態使上端部和主干部突出照明基板19 f 一側。該板狀部 15a固定透鏡框7d和發光元件6a 6d的位置關系,使得發光元 件6a 6d的各上端部位于比透鏡框7d的上端部低的位置。
突起部15b從上述的板狀部15a突起,與光學圓頂2c的開口 端部相卡合,在光學圓頂2c的內周面固定板狀部15a。具體來 說,突起部15b與板狀部15a—體形成,從固定配置有照明基板 19f的板狀部15a的面的背面突起。該突起部15b具有與光學圓 頂2c的內徑尺寸相對應的外徑尺寸(即和板狀部15a相同的外 徑尺寸)的筒狀構造,在該筒狀構造的開口端部具有與光學圓 頂2c的開口端部卡合的凸緣部。具有這樣構造的突起部15b — 邊與上述的板狀部15a —起嵌合于光學圓頂2c的內周面, 一邊 使凸緣部卡止于光學圓頂2c的開口端部。由此,突起部15b在 光學圓頂2c的內周面的規定位置固定板狀部15a。
載荷承受部16承受上述的接點彈簧13a的彈性力(反彈 力),利用該彈性力將定位部14按壓固定到光學圓頂2b的開口 端部。具體來說,載荷承受部16是外緣部與形成于定位部14的 突起部14b的內周面的臺階部卡合的大致圓盤形狀的板構件,如上所述,在與電池12a相對的面上具有電源基板18a和接點彈 簧13a。該載荷承受部16承受隨著上述的接點彈簧13a的收縮而 產生的接點彈簧13 a的彈性力,利用該接點彈簧13 a的彈性力將 突起部14b的凸緣部按壓固定到光學圓頂2b的開口端部。在這 種情況下,載荷承受部16通過相對于光學圓頂2b的開口端部按 壓固定突起部14b,將與該突起部14b—體的板狀部14a嵌合固 定到光學圓頂2b的內周面的規定位置。
另外,如圖l所示,在該載荷承受部16上設有用于避免與 安裝在攝像基板19b上的電容器等電路零件相接觸的通孔。此 外,在載荷承受部16與突起部14b的內周面臺階部相卡合的情 況下,如圖1所示,該載荷承受部16和定位部14形成配置與透 鏡4b的腳部抵接狀態的固體攝像元件5、和固定在透鏡框4d的 下端部的狀態的攝像基板19b的充分的空間。
載荷承受部17承受上述的接點彈簧13b的彈性力(反彈 力),利用該彈性力將定位部15按壓固定到光學圓頂2c的開口 端部。具體來說,載荷承受部17是具有外徑尺寸比殼體2的筒 狀主干部2a的內徑尺寸小一些的筒狀構造部、并在該筒狀構造 部的一方的開口端側具有與上述的電池12b相對的^l狀部的構 件。
該載荷承受部17的筒狀構造部作為在殼體2的內部形成規 定空間的隔離件而發揮作用,使其另一方的開口端部卡合于定 位部15的突起部15b的開口端部(凸纟彖部)。在這種情況下,如 圖1所示,載荷承受部17的筒狀構造部和定位部15形成配置以 下部件的充分的空間安裝有控制部10和 一磁性開關11 a等電^各 零件的控制基板19c、安裝有無線單元9a的無線基板19d、與透 鏡7b的腳部抵接的狀態的固體攝像元件8、和固定在透鏡框7d 的下端部的狀態的攝像基板19e 。另 一方面,載荷承受部17的板狀部一體地形成于載荷承受 部17的筒狀構造部的一開口端側,所圖1所示,在與電池12b 相對的面上具有電源基板18b和接點彈簧13b。此外,載荷承受 部17的板狀部具有用于防止與電容器等電路零件相接觸的通 孔,其中,所述電容器等電路零件安裝在配置于由上述的載荷 承受部17的筒狀構造部所形成的空間中的控制基板19c上。該 載荷承受部17的板狀部承受隨著上述的接點彈簧13b的收縮而 產生的接點彈簧13 b的彈性力,利用該接點彈簧13 b的彈性力將 載荷承受部17的筒狀構造部按壓到定位部15的突起部15b的開 口端部。
具有該筒狀構造部和板狀部的載荷承受部17利用上述的 接點彈簧13b的彈性力將突起部15b的凸緣部按壓固定到光學 圓頂2c的開口端部。在這種情況下,載荷承受部17通過相對于 光學圓頂2c的開口端部按壓固定突起部15b,將與該突起部15b 一體的板狀部15a嵌合固定到光學圓頂2c的內周面的規定位 置。
接著,對配置在膠嚢型內窺鏡l的殼體2內部的 一連串的電 路基板(具體來說,照明基板19a、 19f、攝像基板19b、 19e、 控制基板19c和無線基板19d)進行說明。圖5是例示將以疊合 配置在膠嚢型內窺鏡l的殼體2內部的狀態配置的一連串的電 路基板展開的狀態的示意圖。另外,以下,將圖5所圖示的撓 性基板或剛性基板的各基板面定義為正面側的基板面(正面基 板面),將該圖示的正面基板面的背面定義為背面側的基板面 (背面基板面)。
如圖5所示,配置在膠嚢型內窺鏡1的殼體2內部的一連串 的電路基板20通過電連接一連串的撓性基板20a和一連串的撓 性基板20b來實現,該一連串的撓性基板20a處于與照明基板19a和攝像基板19b連結的狀態,該 一連串的撓性基板20b處于 與作為剛性基板的控制基板19c、無線基板19d、攝像基板19e 和照明基板19f連結的狀態。
照明基板19a是形成有電路的大致圓盤形狀的撓性基板, 該電路用于實現照明膠嚢型內窺鏡1的方向F側的被攝體的照 明功能。在照明基板19a的正面基板面上安裝有上述的多個發 光元件3a 3d,在由該發光元件3a 3d所圍繞的照明基板19a的 基板面中心部形成有開口部H1,該開口部H1用于插入具有腳 部抵接固體攝像元件5的狀態的透鏡4 b的光學單元4的透鏡框 4d。該照明基板19a經由作為自外緣部延伸出的撓性基板部的 延伸部Al與攝像基板19b電連接。
攝像基板19b是形成有電路的大致圓盤形狀的撓性基板, 該電路用于實現拍攝方向F側的體內圖像的攝像功能。在攝像
據需要還安裝有電容器等電路零件。另外,由圖5的虛線所例 示地那樣,在攝像基板19b上形成有開口部,該開口部用于將 來自方向F側的被檢體內部的反射光入射到該倒裝安裝的固體 攝像元件5的受光面。在此,在圖5中沒有特別圖示,但如圖l 所示,在該攝像基板19b的背面基板面上固定有光學單元4的透 鏡框4d的下端部,該光學單元4的透鏡4b的腳部經由該攝像基 板19b的開口部抵接于固體攝像元件5的受光側元件面。該攝像 基板19b經由作為自外緣部延伸出的撓性基板部的延伸部A2與 控制基板19c電連接。
控制基板19c是形成有磁性開關lla等電源系統和控制部 IO所需的電路的大致圓盤形狀的剛性基板。在控制基板19c的 正面基板面上安裝有上述的控制部IO,根據需要還安裝有電容 器等電路零件。另一方面,如圖4所示,在控制基板19c的背面基板面上安裝有作為電源系統的電路零件的磁性開關lla、電 容器llb、 llc和電源IClld。該控制基板19c經由作為自后述的 無線基板19 d的外緣部延伸出的撓性基板部的延伸部A 3與無線 基板19d電連接。另外,圖5中沒有特別圖示,但控制基板19c 經由撓性基板等(未圖示)與上述的電源基板18a、 18b電連接。
無線基板19 d是形成有電路的大致圓盤形狀的撓性基板, 該電^各用于實現依次將方向F側的體內圖^f象和方向B側的體內 圖像無線發送到外部的無線通信功能。在無線基板19 d的正面 基板面上安裝有上述的無線單元9a。另外,在圖5中沒有特別 地圖示,但如圖l、 3所示,該無線基板19d與固定配置在照明 基板19f外緣部的天線9b電連接。該無線基板19d經由作為自外 緣部延伸出的撓性基板部的延伸部A4與攝像基板19e電連接。
攝像基板19 e是形成有電路的大致圓盤形狀的撓性基板, 該電路用于實現拍攝方向B側的體內圖像的攝像功能。在攝像 基板19e的正面基板面上倒裝安裝有上述的固體攝像元件8,根 據需要還安裝有電容器等電路零件。另外,由圖5的虛線所例 示地那樣,在纟聶像基板19e上形成有開口部,該開口部用于使 來自方向B側的被檢體內部的反射光入射到該倒裝安裝的固體 攝像元件8的受光面。在此,在圖5中沒有特別圖示,但如圖l 所示,在該攝像基板19e的背面基板面上固定有光學單元7的透 鏡框7d的下端部,該光學單元7的透鏡7b的腳部經由該攝像基 板19e的開口部抵接于固體才聶像元件8的受光側元件面。該攝像 基板19e經由作為自外緣部延伸出的撓性基板部的延伸部A5與 照明基板19f電連接。
照明基板19f是形成有電路的大致圓盤形狀的撓性基板,該 電路用于實現照明膠嚢型內窺鏡1的方向B側的被攝體的照明 功能。在照明基板19f的正面基板面上安裝有上述的多個發光元件6a 6d,在由該發光元件6a 6d所圍繞的照明基4反19f的基板 面中心部形成有開口部H2,該開口部H2用于插入具有腳部4氐 接于固體攝像元件8的狀態的透鏡7b的光學單元7的透鏡框7d。 在此, 一連串的撓性基板20a是具有上述的照明基板19a 和攝像基板19b的電路基板組,形成為連接照明基板19a和攝像 基板19b的狀態的一體的撓性基板。該一連串的撓性基板20a 具有借助延伸部Al連接照明基板19a、和自外緣部延伸出用于 連接控制基板19c的延伸部A2的攝像基板19b的一連串的電路 基板構造。另一方面, 一連串的撓性基板20b是具有上述的無 線基板19d、攝像基板19e和照明基板19f的電路基板組,形成 為連接無線基板19d、攝像基板19e和照明基板19f的狀態的一 體的撓性基板。該 一 連串的撓性基板20b具有借助延伸部A4連 接攝像基板19e和自外緣部延伸出用于連接控制基板19c的延 伸部A3的無線基板19d的一連串的基板構造。而且,配置在膠 嚢型內窺鏡l的殼體2內部的一連串的電路基板20借助延伸部 A2、 A3連接該一連串的撓性基板20a、 20b和控制基板19c來實 現。
接著,說明本發明的實施方式的膠嚢型內窺鏡l的制造方 法。膠嚢型內窺鏡l通過以下的方法來制造制作搭載有必要 的功能零件組的一連串的電路基板20 (參照圖5),通過組合該 制作的一連串的電路基板20、定位部14、 15、載荷承受部16、 17和電池12a、 12b來制作功能單元,將該制作的功能單元配置 到殼體2的內部。
具體來說,通過對安裝有控制部10等的必要的功能零件組 的良品狀態的控制基板19c連接一連串的撓性基板20a和一連 串的撓性基板20b制造圖5例示的一連串的電路基板20,其中, 該一連串的撓性基板20a安裝有發光元件3a 3d和固體攝像元件5等的必要的功能零件組,該一連串的撓性基板20b安裝有發 光元件6 a ~ 6 d和固體攝像元件8等的必要的功能零件組。另外, 在此所謂的良品狀態是指安裝于各電路基板上的各功能零件分 別正常地動作的狀態。在后面詳述該一連串的電i 各基板20的制 造方法。
接著,通過組合定位部14、 15、載荷壽義受部16、 17、電池 12a、 12b和如上所述制造的一連串的電路基板20,來制造膠嚢 型內窺鏡l的功能單元。該功能單元是圖l所示的除了膠嚢型內 窺鏡1中的殼體2之外的單元(即配置在殼體2內部的單元)。
在該功能單元中,安裝在攝像基板19b上的光學單元4的透 鏡框4d嵌合固定在定位部14的板狀部14a上所形成的通孔中。 在該板狀部14a的一面(與光學圓頂2b相對的面)涂敷作為接 合構件的粘接劑或粘貼作為接合構件的雙面膠帶,照明基板 19a以在開口部H1中穿設有透鏡框4d的狀態由接合構件固定 在板狀部14a上。這樣在安裝有照明基板19a和攝像基板19b等 的定位部14的突起部14b上卡合有載荷承受部16的外緣部。在 這種情況下,載荷承受部16以在與該攝像基板19b的固體攝像 元件5相對的面的背面上配置電源基板18a和接點彈簧13a的狀 態安裝于突起部14b。
另一方面,安裝在攝像基板19e上的光學單元7的透鏡框7d 固定嵌合在形成于定位部15的板狀部15a的通孔中。在該板狀 部15a的一面(與光學圓頂2c相對的面)涂敷作為4妄合構件的 粘接劑或粘貼作為接合構件的雙面膠帶,照明基板19f以在開口 部H2中穿設有透鏡框7d的狀態由接合構件固定在板狀部15a 上。這樣在安裝有照明基板19f和攝像基板19e等的定位部15的 突起部15b上卡合有載荷承受部17的筒狀構造部的端部。在這 種情況下,載荷承受部17在由其筒狀構造部所形成了的空間內配置控制基板19c和無線基板19d,并且以能使電源基板18b和 接點彈簧13b與上述的載荷承受部16的電源基板18a和接點彈 簧13a分別處于相對的狀態安裝于突起部15b。
而且,在如上所述那樣使電源基板18b和接點彈簧13b分別 與電源基板18a和接點彈簧13a相對的載荷承受部16、 17之間, 配置有電池12a、 12b。在這種情況下,電池12a、 12b以相互 的+極和-極4妻觸的狀態由定位部14的突起部14 b和載荷7 々受部 17的端部把持。該電池12a、 12b使接點彈簧13a、 13b收縮, 并且經由上述接點彈簧13a、 13b與電源基板18a、 18b電連接。
如以上那樣地制造膠嚢型內窺鏡l的功能單元。另外,裝 入該功能單元的一連串的電路基板20以規定的狀態被折疊。在 這種情況下,將該一連串的電路基板20內的各電路基板(即, 一連串的撓性基板20a內的照明基板19a和攝像基板19b、 一連 串的撓性基板20b內的照明基板19f、攝像基板19e、無線基板 19d和控制基板19c)以互相相對的狀態配置為大致平行。具體 來說,如圖l所示,照明基板19a的背面基板面和攝像基板19b 的背面基板面隔著定位部14的板狀部14a相對,攝像基板19b 的正面基一反面和控制基板19c的正面基板面隔著載荷承受部 16、 17和電池12a、 12b等相對。此外,控制基板19c的背面基 板面和無線基板19d的背面基板面相對,無線基板19d的正面基 板面和攝像基板19e的正面基板面相對,攝像基板19e的背面基 板面和照明基才反19f的背面基板面隔著定位部15的板狀部15a 相對。此外,延伸部A1穿過形成于定位部14的缺口部(未圖示), 延伸部A2穿過形成于定位部14的突起部14b和載荷承受部17 的各缺口部(未圖示)。延伸部A3穿過形成于載荷承受部17的 筒狀構造部的缺口部(未圖示),延伸部A4穿過形成于載荷承 受部17的開口端部和定位部15的突起部15b的各缺口部(未圖示),延伸部A5穿過形成于定位部15的缺口部(未圖示)。
然后,包括以上述的狀態疊合的一連串的電路基板20的功 能單元被配置在膠嚢型的殼體2的內部。即,上述的功能單元 插入筒狀主干部2a的內部,在收容有該功能單元的筒狀主干部 2a的兩側開口端部安裝有光學圓頂2b、 2c。在這種情況下,如 圖1所示,光學圓頂2b、 2c嵌合于筒狀主干部2a的兩側開口端 附近的各內周面,由粘接劑等固定。由此,完成了圖l所示那 樣的膠嚢型內窺鏡l。
接著,對被裝入該膠嚢型內窺鏡l的功能單元的一連串的 電路基板20的制造方法進行詳細地說明。圖6是用于說明被裝 入膠嚢型內窺鏡l的功能單元的一連串的電路基板20的制造方 法的示意圖。圖7是例示將一連串的撓性基板20a、 20b與控制 基板19c連接的狀態的示意圖。以下、 一邊參照圖6、 7—邊說 明 一連串的電^各基板20的制造方法。
首先,分別獨立形成具有照明基板19a和攝像基板19b的一 連串的撓性基板20a、具有照明基板19f、攝像基板19e和無線 基板19d的一連串的撓性基板20b、作為剛性基板的控制基板 19c(基板形成步驟)。在該基板形成步驟中,形成借助延伸部 A1連接照明基板19 a和攝像基板19 b的狀態的 一 體的撓性基板 即一連串的撓性基板20a。此外,形成借助延伸部A4、 A5連接 無線基板19d、攝像基板19e和照明基板19f的狀態的 一體的撓 性基板即一連串的撓性基板20b,且該一連串的撓性基板20b 相對于一連串的撓性基板20a為獨立結構。此外,形成相對于 該一連串的撓性基板20a、 20b為獨立結構的控制基板19c。
接著,對由該基板形成步驟互相獨立形成的 一連串的撓性 基板20a、 20b和控制基板19c分別安裝必要的功能零件(安裝 步驟)。具體來說,在該安裝步驟中,在一連串的撓性基板20a的照明基板19a上安裝有多個發光元件3a 3d,在攝像基板19b 上安裝有固體攝像元件5和電容器等電路零件。在這種情況下, 該發光元件3a 3d和固體攝像元件5等安裝在一連串的撓性基 板20a的同 一側的基板面上。即,發光元件3a 3d安裝在照明基 板19a的正面基板面,固體攝像元件5和電容器等安裝在攝像基 板19b的正面基^反面。
此外,在該安裝步驟中,在一連串的撓性基板20b的照明 基板19f上安裝有多個發光元件6a 6d和天線9b(參照圖l),在 攝像基板19e上安裝有固體攝像元件8和電容器等電路零件,在 無線基板19d上安裝有無線單元9a。在這種情況下,該發光元 件6a 6d、固體攝像元件8和無線單元9a等安裝在一連串的撓性 基板20b的同 一側的基板面上。即,發光元件6a 6d和天線9b 安裝在照明基板19f的正面基板面上,固體攝像元件8和電容器 等安裝在攝像基板19e的正面基板面上,無線單元9a安裝在無 線基板19d的正面基板面上。
而且,在該安裝步驟中,對控制基板19c安裝有控制部10 等的必要的功能零件。具體來說,在控制基板19c的正面基板 面上安裝有控制部IO和電容器等電路零件,在控制基板19c的 背面基板面上安裝有上述的電源系統的電路零件(磁性開關 lla、電容器llb、 llc、電源IClld)。在這種情況下,在該控 制基板19c的正面基板面上確保用于連接一連串的撓性基板 20a、 20b的各延伸部A2、 A3的安裝區域E1、 E2。此外,在該 控制基板19c的背面基板面上確保用于在圖7所示的加壓承受 工具100上載置控制基板19c的未安裝區域(未圖示)。
接著,對分別安裝在該一連串的撓性基板20a、 20b和控制 基板19c上的各功能零件是否正常地動作進行檢查(檢查步 驟)。在該檢查步驟中,對安裝在一連串的撓性基板20a的照明基板19 a上的發光元件3 a ~ 3 d的發光動作和安裝在攝像基板 19b上的固體攝像元件5的拍攝動作進行檢查,判斷該發光元件 3a 3d和固體掘」象元件5各自是否正常地動作。在該發光元件 3a 3d和固體攝像元件5各自正常地動作的情況下,將 一連串的 撓性基板20a判斷為良品狀態。
此外,在該檢查步驟中,對安裝在一連串的撓性基板20b 的照明基板19f上的發光元件6a 6d的發光動作、安裝在攝像基 板19e上的固體攝像元件8的拍攝動作、以及安裝在無線基板 19 d上的無線單元9 a的無線通信動作進行檢查,判斷該發光元 件6a 6d、固體攝像元件8和無線單元9a各自是否正常地動作。 在該發光元件6a 6d、固體攝像元件8和無線單元9a各自正常地 動作的情況下,將一連串的撓性基板20b判斷為良品狀態。
而且,在該檢查步驟中,對安裝在控制基板19c上的控制 部10和磁性開關11 a的各動作進行#r查,判斷該控制部10和磁 性開關lla各自是否正常地動作。在該控制部10和磁性開關lla 各自正常地動作的情況下,將控制基板19c判斷為良品狀態。
另外,在上述的一連串的撓性基板20a不是良品狀態(由 于組裝不良等發光元件3a 3d和固體攝像元件5中的至少一個 處于不正常地動作的不良狀態)的情況下,用處于良品狀態的 另外的一連串的撓性基板20a進行更換。同樣地,在上述的一 連串的撓性基板20b不是良品狀態(由于組裝不良等發光元件 6a 6d、固體攝像元件8和無線單元9a中的至少一個處于不正常 地動作的不良狀態)的情況下,用良品狀態的另外的一連串的 撓性基板20b進行更換。此外,在上述的控制基板19c不是良品 狀態(由于組裝不良等控制部10和磁性開關lla中的至少一個 處于不正常地動作的不良狀態)的情況下,用良品狀態的另外 的控制基板19c進行更換。接著,連接由上述的檢查步驟判斷為良品狀態的一連串的
撓性基板20a、 20b和控制基板19c (基板連接步驟)。在該基板 連接步驟中,如圖6所示,在良品狀態的控制基板19c的安裝區 域E1上連接良品狀態的 一 連串的撓性基板2 0 a ,在該控制基板 19c的安裝區域E2上連接良品狀態的 一 連串的撓性基板20b 。
詳細地說,如圖7所示,良品狀態的控制基板19c以其背面 基板面的未安裝區域與加壓承受工具100接觸狀態載置在加壓 承受工具100上。另外,加壓承受工具100是對良品狀態的控制 基板19c和一連串的撓性基板20a、 20b進行基板間連接時承受 施加于各基板的壓力的構件,支承控制基板19c的背面基板面 (詳細地說是上述的未安裝區域)。在該加壓承受工具100上形 成有用于避免在載置控制基板19c時與控制基板19c的背面基 板面上的電路零件(磁性開關lla、電容器llb、 llc和電源 IClld)接觸的凹部。
在載置于該加壓承受工具IOO上的控制基板19c的安裝區 域E1、 E2上涂敷有用于粘接一連串的撓性基板20a、 20b的粘 接劑21,借助該粘接劑21,分別按壓良品狀態的一連串的撓性 基板20a、 20b的各延伸部A2、 A3。被該延伸部A2、 A3按壓的 粘接劑21 —邊被加壓 一 邊被加熱固化,分別在控制基板19 c的 安裝區域E1、 E2上粘接延伸部A2、 A3。之后,利用含有金或 鋁等的金屬線22的接合分別電連接該控制基板19c的各端子和 延伸部A2、 A3的各端子,通過密封樹脂23覆蓋連接了該各端 子間的各金屬線22。在這種情況下,各金屬線22由該密封樹脂 23保護避免受外力而損傷。
如上所述,實現了借助延伸部A2、 A3電連接和物理連接 良品狀態的控制基板19c與一連串的撓性基板20a、 20b的基板 間連接,通過該控制基板19c與一連串的撓性基板20a、 20b的基板間連接,能制造具有如圖5所示那樣的連接有良品狀態的
一連串的撓性基板20a、良品狀態的控制基板19c和良品狀態的 一連串的撓性基板20b的一連串的基板構造的一連串的電路基 板20。
之后,在該一連串的電路基板20中的攝像基板19b、 19e 上分別安裝有上述的光學單元4、 7。在這種情況下,光學單元 4如上所述那樣地以攝像基板19b的固體攝像元件5與透鏡4b的 腳部抵接的狀態安裝在攝像基板19b的背面基板面上。光學單 元7如上所述那樣地以攝像基板19e的固體攝像元件8與透鏡7b 的腳部抵接的狀態安裝在攝像基板19e的背面基板面上。
該光學單元4的透鏡框4d相對于上述的定位部14是獨立結 構,如圖l所示,嵌合固定在定位部14(具體來說是板狀部14a) 的通孔中之前固定在攝像基板19b的背面基板面上。因此,能 充分地確保為了在該攝像基板19b與透鏡框4d的下端部的間隙 中涂敷粘接劑而必要的作業空間,能利用該粘接劑容易地將透 鏡框4d固定到攝像基板19b上。安裝在攝像基板19e的背面基板 面上的透鏡框7d也與此相同。
在此,如以往的膠嚢型醫療裝置的那樣,在以借助撓性基 板連接照明基板和攝像基板等多個剛性基板的狀態 一 體形成的 剛撓性基板上安裝了功能零件組的情況下,在上述安裝的功能 零件組的一部分發生了組裝不良等問題時,即使剩余的功能零 件組處于良品狀態,也不得不將包括發生了該問題的一部分的 功能零件和安裝在該剛撓性基板上的良品狀態的功能零件組的 全部功能零件廢棄而再一次制造良品狀態的剛撓性基板。具體 來說,在剛撓性基板上安裝了前方側(圖1所示的方向F側)的 發光元件3a 3d以及固體攝像元件5和后方側(圖l所示的方向 B側)的發光元件6a 6d以及固體攝像元件8的情況下,例如若僅在固體攝像元件5上發生組裝不良,則即使剩余的發光元件3a 3d、 6a 6d和固體攝像元件8處于良品狀態,也不得不將該不良狀態的固體攝像元件5 、良品狀態的發光元件3a 3d 、6a 6d和固體攝像元件8連同剛撓性基板一起廢棄。因此,白白地廢棄良品狀態的功能零件組的情況較多,結果導致膠嚢型醫療裝置的制造成品率的降低。
對此,在本發明的實施方式的膠嚢型內窺鏡l的制造方法中,在 一 連串的撓性基板2 0 a的照明基板19 a和攝像基板19 b上分別安裝前方側的發光元件3a 3d和固體攝像元件5,在作為與該一連串的撓性基板20a獨立構成的一連串的撓性基板20b的照明基板19f和攝像基板19e上分別安裝后方側的發光元件6a 6d和固體攝像元件8。因此,例如即使在安裝于一連串的撓性基板20a上的功能零件組(發光元件3a 3d、固體攝像元件5)中發生了組裝不良等問題的情況下,僅將該不良狀態的一連串的撓性基板20a更換成良品狀態的 一 連串的撓性基板即可,不用白白地廢棄良品狀態的剩余的控制基板19c和安裝在一連串的撓性基板20b上的各種功能零件。同樣地,即使在安裝于一連串的撓性基板20b上的無線單元9a或天線9b (即除了涉及體內圖像的拍攝的功能零件以外)中發生了組裝不良等問題的情況下,僅將該不良狀態的一連串的撓性基板20b更換成良品狀態的一連串的撓性基板即可,不用白白地廢棄良品狀態的剩余的控制基板19c和安裝在一連串的撓性基板20a上的各種功能零件。結果,不僅能夠提高該膠嚢型內窺鏡l的制造成品率,還能降低該膠嚢型內窺鏡l的制造成本。
以上,如所i兌明地那樣,在本發明的實施方式的膠嚢型醫療裝置的制造方法中,在作為形成為互相獨立結構的一連串的撓性基板的第l電路基板組(例如一連串的撓性基板20a)和第2電路基板組(例如一連串的撓性基板20b)上分別安裝l個以 上的功能零件,將安裝有必要的功能零件的第l電路基板組和 第2電路基板組與控制基板連接,制造了具有必要的功能零件 組的一連串的電路-基板。因此,在該第1電^各基板組、第2電路 基板組或控制基板發生了組裝不良等問題的情況下,能夠不必 白白地廢棄良品狀態的剩余的電路基板,而將不良狀態的電路 基板更換成良品狀態的電路基板,由此,能高效率地在對良品 狀態的第l電路基板組、良品狀態的第2電路基板組和良品狀態 的控制基板進行基板間連接。結果、即使安裝于該電路基板上 的功能零件組的一部分處于不良狀態,也能夠不白白地廢棄良品狀態的剩余的功能零件組,從而制造膠嚢型醫療裝置。采用 本發明的膠嚢型醫療裝置的制造方法,不僅能夠提高膠嚢型醫 療裝置的制造成品率,還能降低膠嚢型醫療裝置的制造成本。此外,在本發明的實施方式的膠嚢型醫療裝置的制造方法 中采用撓性基板作為照明基板、攝像基板和無線基板等電路基 板,因此,與采用剛性基板作為該電路基板的以往的膠嚢型醫 療裝置的制造方法相比,不僅能促進膠嚢型醫療裝置的小型化 和輕量化,還能謀求基板成本的減低。而且,在本發明的實施方式的膠嚢型醫療裝置的制造方法 中,將安裝各種功能零件的第1和第2電路基板組(一連串的撓 性基板20a、 20b)的零件安裝面統一到同一側的基板面(例如 正面基板面),在第1和第2電路基板組在同一側的基板面上安 裝了發光元件、固體攝像元件和無線單元等各種功能零件。因 此,能容易地對該第l和第2電路基板組安裝必要的各種功能零 件。另外,在上述的本發明的實施方式中,利用熱固化性的粘 接劑21將延伸部A2 、 A3分別粘接到控制基板19c的安裝區域延伸部A2、 A3的各端子和 控制基板19c的各端子,由此對一連串的撓性基板20a、 20b和 控制基板19c進行基板間連接,但不限于此,也可以使用各向 異性導電粘接劑將 一連串的撓性基板20a 、 20b和控制基板19c 進行基板間連接。在這種情況下,如圖8所示,在控制基板19c 的安裝區域E1、 E2上配置(涂敷)各向異性導電粘接劑25, 利用該各向異性導電粘接劑25分別粘接 一 連串的撓性基板 20a、 20b的延伸部A2、 A3和控制基板19c的安裝區域E1 、 E2, 并且電連接延伸部A2、 A3的各端子和安裝區域E1、 E2的各端 子即可。此外,不限于該各向異性導電粘接劑,也可以使用含有焊 錫或金等的金屬凸塊和絕緣性粘接劑對一連串的撓性基板 20a、 20b和控制基板19c進行基板間連接。在這種情況下,如 圖9所示,利用金屬凸塊27電連接控制基板19c的安裝區域El、 E2的各端子和延伸部A2、 A3的各端子,在配置有該金屬凸塊 2 7的延伸部A 2 、 A 3與控制基板19 c的間隙中填充絕緣性粘接劑 28,利用該絕緣性粘接劑28分別粘接延伸部A2、 A3和控制基 板19c的安裝區域El、 E2即可。而且,在上述的本發明的實施方式中,連接前方側的照明 基板19a和攝像基板19b的狀態的一連串的撓性基板20a、與連 接后方側的照明基板19f 、攝像基板19e和無線基板19d的狀態 的 一連串的撓性基板20b形成為相互獨立的結構,然而不限于 此,在形成為相互獨立的結構的一連串的撓性基板上至少包括 照明基板和攝像基板即可,例如,也可以將連接前方側的照明 基板19a和攝像基板19b的狀態的 一連串的撓性基板、連接后方 側的照明基板19f和攝像基板19e的狀態的 一 連串的撓性基板 和無線基板19d分別形成為獨立的結構。在這種情況下,無線37基板19d發生了組裝不良等問題時,能不白白地廢棄該一連串 的撓性基板,而將不良狀態的無線基板19d更換成良品狀態的 無線基板。此外,在本發明的實施方式中,例示了作為被導入到被檢 體內部的膠嚢型醫療裝置,具有攝像功能和無線通信功能,來 獲取作為體內信息的一例的體內圖像的膠嚢型內窺鏡,但不限 于此,既可以是將生物體內的pH信息作為體內信息來進行測量 的膠嚢型p H測量裝置,也可以是具有將藥劑分散或注射到生物 體內的功能的膠嚢型藥劑投藥裝置,還可以是提取生物體內的 物質(體組織等)作為體內信息的膠嚢型提取裝置。產業上的可利用性如上所述,本發明的膠嚢型醫療裝置和膠嚢型醫療裝置的 制造方法對被導入到被檢體內部的膠嚢型醫療裝置是有用的, 特別是適合于即使安裝于電路基板上的功能零件組的一部分處 于不良狀態,也能夠不白白地廢棄良品狀態的剩余的功能零件 組來進行制造的膠嚢型醫療裝置和膠嚢型醫療裝置的制造方 法。
權利要求
1.一種膠囊型醫療裝置的制造方法,其特征在于,包括安裝步驟,該安裝步驟在形成互相獨立結構的第1電路基板組和第2電路基板組上分別安裝1個以上的功能零件,在與上述第1電路基板組和上述第2電路基板組為互相獨立結構的控制基板上安裝控制上述1個以上的功能零件動作的控制部;基板連接步驟,該基板連接步驟將上述第1電路基板組和上述第2電路基板組連接到上述控制基板。
2. 根據權利要求l所述的膠嚢型醫療裝置的制造方法,其 特征在于,還包括檢查步驟,該檢查步驟檢查安裝在上述第l電路基 板組上的1個以上的功能零件是否正常地動作、檢查安裝在上 述第2電路基板組上的1個以上的功能零件是否正常地動作、檢 查安裝在上述控制基板上的上述控制部是否正常地動作,上述基板連接步驟將由上述檢查步驟判斷為正常地動作的 良品狀態的上述第l電路基板組和良品狀態的上述第2電路基 板組連接到由上述檢查步驟判斷為正常地動作的良品狀態的上 述控制基板上。
3. 根據權利要求1或2所述的膠嚢型醫療裝置的制造方法, 其特征在于,上述安裝步驟在上述第l電路基板組的同 一側的基板面上 安裝l個以上的功能零件,在上述第2電路基板組的同 一側的基 板面上安裝l個以上的功能零件。
4. 根據權利要求l ~ 3中任一項所述的膠嚢型醫療裝置的 制造方法,其特征在于,還包括基板形成步驟,該基板形成步驟將上述第l電路基 板組、上述第2電路基板組、和上述控制基板形成為互相獨立結構,上述第1電路基板組為具有照明基板和攝像基板的 一 體的撓性電路基板,上述第2電路基板組為至少具有照明基板和 攝像基板的一體的撓性電路基板,上述控制基板為剛性電路基 板,上述安裝步驟在上述第1電路基板組的照明基板和攝像基 板上分別安裝作為用于拍攝被檢體內部的體內圖像的功能零件 的照明部和攝^象部,在上述第2電路基^反組的照明基板和攝像 基板上分別安裝作為用于拍攝與上述體內圖像不同方向的體內 圖像的功能零件的照明部和攝像部。
5. 根據權利要求4所述的膠嚢型醫療裝置的制造方法,其 特征在于,上述基板形成步驟形成作為具有上述照明基板、上述攝像 基板和無線基板的 一體的撓性電路基板的上述第2電路基板 組,上述安裝步驟在上述第2電路基板組的無線基板上安裝作 為用于將上述體內圖像和上述不同方向的體內圖像無線發送到 外部的功能零件的無線單元。
6. 根據權利要求l ~ 5中任一項所述的膠嚢型醫療裝置的 制造方法,其特征在于,還包括基板配置步驟和殼體內部配置步驟, 該基板配置步驟將由上述基板連接步驟所連接的上述第1 電路基板組、上述第2電路基板組和上述控制基板形成的 一 連 串電路基板內的各電路基板以互相相對的狀態配置成大致平 行,該殼體內部配置步驟將至少上述一連串電路基板配置到膠 嚢型殼體的內部。
7. —種膠嚢型醫療裝置,具有安裝有l個以上的功能零件的第1電路基板組、安裝有l個以上的功能零件的第2電路基板 組、和安裝有控制上述第l電路基板組和上述第2電路基板組的 上述1個以上的功能零件動作的控制部的控制基板,其特征在 于,上述第l電路基板組、上述第2電路基板組和上述控制基板 是互相獨立的結構,上述第l電路基板組、上述第2電路基板組和上述控制基板 形成為將分別纟皮判斷為正常地動作的良品互相連接而成的 一連 串電路基板。
8. 根據權利要求7所述的膠嚢型醫療裝置,其特征在于, 安裝在上述第l電路基板組上的l個以上的功能零件和安裝在上述第2電路基板組上的l個以上的功能零件包括具有相 同功能的功能零件。
9. 根據權利要求8所述的膠嚢型醫療裝置,其特征在于, 上述相同的功能是用于拍攝被檢體內部的體內圖像的照明部和攝像部。
10. 根據權利要求9所述的膠嚢型醫療裝置,其特征在于, 安裝在上述第l電路基板組上的上述照明部和攝像部、和安裝在上述第2電路基板組上的上述照明部和攝像部拍攝互相 不同方向的體內圖像。
全文摘要
本發明提供一種膠囊型醫療裝置和膠囊型醫療裝置的制造方法,其目的在于,即使安裝于電路基板上的功能零件組的一部分處于不良狀態,也能夠不白白地廢棄良品狀態的剩余的功能零件組來制造膠囊型醫療裝置。本發明的膠囊型醫療裝置的制造方法在具有一連串的撓性電路基板構造的一連串的撓性基板(20a)上安裝發光元件(3a~3d)和固體攝像元件(5),在作為與該一連串的撓性基板為獨立結構的一連串的撓性基板(20b)上安裝發光元件(6a~6d)、固體攝像元件(8)和無線單元(9a),對一連串的撓性基板(20a、20b)與作為與一連串的撓性基板(20a、20b)為獨立結構的控制基板(19c)進行基板間連接。
文檔編號A61B1/00GK101646380SQ200880010569
公開日2010年2月10日 申請日期2008年3月28日 優先權日2007年3月30日
發明者瀨川英建, 藤森紀幸 申請人:奧林巴斯醫療株式會社;奧林巴斯株式會社