紧凑双目图像捕获设备制造技术

双目图像捕获设备包括多个堆叠的电路板、被安装到多个堆叠的电路板中的第一电路板的前置双图像传感器以及被安装到多个堆叠的电路板中的一个或多个并被耦合以接收由双图像传感器产生的电信号的信号调节电子器件。双图像传感器被封装在气密外壳内。在一些示例中，气密外壳可以由第一电路板、被固定到第一电路板的过渡环和被固定到过渡环的光学器件安装座形成。在一些示例中，气密外壳可以使用具有匹配的热膨胀系数的材料形成。在一些示例中，双目图像捕获设备通过轴封装，多个堆叠的电路板沿着该轴的长度堆叠。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】紧凑双目图像捕获设备相关申请的交叉引用本专利申请要求于2016年7月14日提交的名称为“COMPACTBINOCULARIMAGECAPTUREDEVICE(紧凑双目图像捕获设备)”的美国临时专利申请62/362,224的申请日的优先权和权益，上述申请的全部内容通过引用并入本文。
本公开涉及用于进行图像引导手术的图像捕获设备，并且更具体地涉及用于进行图像引导手术的紧凑双目图像捕获设备。
技术介绍
与传统的开放手术技术相比，用于进行微创外科手术的医疗机器人系统(诸如远程操作系统)提供了许多益处，包括减轻疼痛、缩短住院时间、更快恢复正常活动、结疤最小、减少恢复时间以及减少组织损伤。因此，对这种医疗远程操作系统的需求强劲且不断增长。医疗远程操作系统的示例包括来自加利福尼亚州森尼维耳市的直观外科手术公司的da外科手术系统和daSTM外科手术系统。这些系统中的每一个都包括外科医生的控制台、患者侧推车、高性能三维(“3-D”)视觉系统以及直观外科手术公司专有的仿照人类手腕的Endo铰接器械。当被添加到握持外科手术器械的操纵器的运动时，这些铰接器械允许其末端执行器具有至少六个运动自由度，这可与开放手术的自然运动相当或甚至更大。在进行医疗手术期间，查看由图像捕获设备捕获的外科手术部位的二维或三维实时图像是有用的。图像捕获设备在医疗手术期间使用之前，先通过高压釜清洁工艺消毒。因此，提供一种具有与高压釜清洁兼容的紧凑外形的支持双目成像的图像捕获设备将是有利的。
技术实现思路
说明书随附的权利要求书最好地总结了本专利技术的实施例。在一些示例中，双目图像捕获设备可以包括：多个堆叠的电路板；被安装到多个堆叠的电路板中的第一电路板的前置双图像传感器；以及被安装到多个堆叠的电路板中的一个或多个并被耦合以接收由双图像传感器产生的电信号的信号调节电子器件。双图像传感器被封装在气密外壳内。在一些示例中，双目图像捕获设备可以包括：以立体结构(tombstone)配置布置的第一电路板和第二电路板，使得第二电路板以垂直角度被安装到第一电路板；被安装到第一电路板的前置双图像传感器；以及被安装到第二电路板并被耦合以接收由双图像传感器产生的电信号的信号调节电子器件。双图像传感器被封装在气密外壳内。在一些示例中，一种用于组装双目图像捕获设备的方法可以包括：将双图像传感器固定到第一电路板；将信号调节电子器件固定到一个或多个第二电路板；堆叠第一电路板和一个或多个第二电路板，以电耦合双图像传感器和信号调节电子器件；以及将双图像传感器密封在耐高压釜的气密外壳中。应当理解，前述的一般性描述和以下详细描述本质上都是示例性和解释性的，并且旨在提供对本公开的理解而不限制本公开的范围。就这一点而言，从以下详细描述中，本公开的其他方面、特征和优点对于本领域技术人员而言将是显而易见的。附图说明图1是根据一些实施例的使用具有医疗装置随附单元(bundledunitofmedicaldevices)的医疗远程操作系统的手术室的简化图。图2是根据一些实施例的握持医疗装置随附单元的远程操作臂组件的简化图。图3是根据一些实施例的医疗装置随附单元的远端的简化图。图4A和图4B是根据一些实施例的具有前置传感器的双目图像捕获设备的简化图。图5A和图5B是根据一些实施例的处于立体结构配置的双目图像捕获设备的简化图。图6A和图6B是根据一些实施例的分别从分解角度和从侧面来看的具有倒装芯片图像信号处理器的处于立体结构配置的双目图像捕获设备的简化图。图7A-图7E是根据一些实施例的处于堆叠配置的双目图像捕获设备的简化图。图8是根据一些实施例的用于制造双目图像捕获设备的方法800的简化图。具体实施方式作为示例，图1示出了手术室的顶视图，其中外科医生20正在利用医疗远程操作系统100对躺在手术台50上的患者40进行医疗手术。一名或多名助手30可位于患者40附近以辅助手术，同时外科医生20通过操纵外科医生控制台10上的控制装置108、109来远程操作地进行手术。在本示例中，医疗装置的随附单元300通过单个入口孔(entryport)150插入患者40中。随附单元300可以用在单孔系统中。尽管在本示例中入口孔150是微创切口，但是在进行其他医疗手术时，它可以替代地是自然身体腔道。随附单元300由远程操作臂组件200(也称为“臂200”)握持和操纵。尽管在本示例中仅使用一个远程操作臂组件，但是医疗远程操作系统100配备有额外的远程操作臂组件128、129，这些额外的远程操作臂组件在进行本医疗手术期间被转动移开，因为它们未被使用。控制台10包括用于向外科医生显示外科手术部位的3-D图像的3-D监视器104、左可操纵控制装置108和右可操纵控制装置109、脚踏板105以及处理器102。控制装置108、109可包括各种输入装置(诸如操纵杆、手套、触发枪、用手操作的控制器等)中的任何一个或多个。处理器102可以是集成到控制台10中或位于其旁边或附近的专用计算机，或者它可以包括在整个系统100中以分布式处理方式分布的多个处理或控制器部件/元件(component)。控制台10通常与患者位于同一房间内以便外科医生可以直接监视手术，必要时在物理上是可访问的，并且能够直接与助手通话而不是通过电话或其他通讯媒介。然而，应当理解，外科医生也可以位于不同的房间、完全不同的建筑物或者远离患者的允许远程外科手术的其他位置。如图3所示，随附单元300可包括两个外科手术器械或工具338、339和图像捕获设备340(也称为“图像捕获单元340”)。外科手术工具338、339中的每个均与控制装置108、109中的一个相关联。外科医生通过操纵控制装置108、109来进行医疗手术，使得处理器102引起它们各自相关联的外科手术工具338、339的相应移动，同时当所述移动被图像捕获设备140捕获时，外科医生在控制台监视器104上查看3-D形式的手术部位。优选地，控制装置108、109将具有与其相关联的工具338、339至少相同的自由度，以向外科医生提供远程呈现，或者具有控制装置108、109与工具338、339成一体的感觉，使得外科医生具有直接控制工具338、339的强烈感觉。优选地，监视器104位于外科医生的手附近，使得它将显示被定向成使外科医生感觉他或她实际上正在直接向下朝手术部位看的投影图像。为此，工具338、339的图像优选地看起来基本上位于外科医生的手所在的位置。此外，优选地将实时图像投影到透视图像中，使得外科医生能够通过工具338、339的末端执行器322、332的相应的控制装置108、109操纵工具338、339的末端执行器322、332，就好像在查看实质上真实存在的工作空间一样。通过真实呈现，意味着图像的呈现是模拟物理上操纵工具338、339的操作者的视点的真实透视图像。因此，处理器102将工具338、339的坐标转变成感知到的位置，使得透视图像是如果图像捕获设备140直接位于工具338、339后面将会看到的图像。处理器102在系统100中执行各种功能。它执行的一个重要功能是通过总线110上的控制信号将控制装置108、109的机械运动转换并传递到远程操作臂组件200，以便外科医生能够有效地操纵工具338、339。尽管被描述为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双目图像捕获设备，其包括：多个堆叠的电路板；前置双图像传感器，其被安装到所述多个堆叠的电路板中的第一电路板，所述双图像传感器被封装在气密外壳内；以及信号调节电子器件，其被安装到所述多个堆叠的电路板中的一个或多个并被耦合以接收由所述双图像传感器产生的电信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.14 US 62/362,2241.一种双目图像捕获设备，其包括：多个堆叠的电路板；前置双图像传感器，其被安装到所述多个堆叠的电路板中的第一电路板，所述双图像传感器被封装在气密外壳内；以及信号调节电子器件，其被安装到所述多个堆叠的电路板中的一个或多个并被耦合以接收由所述双图像传感器产生的电信号。2.根据权利要求1所述的双目图像捕获设备，其中所述信号调节电子器件包括图像信号处理器。3.根据权利要求2所述的双目图像捕获设备，其中所述图像信号处理器被设置在所述双图像传感器的背面上。4.根据权利要求2所述的双目图像捕获设备，其中所述图像信号处理器被设置在所述第一电路板的与所述双图像传感器相反的背面上。5.根据权利要求1所述的双目图像捕获设备，其中所述气密外壳由以下形成：所述第一电路板；被固定到所述第一电路板的过渡环；和被固定到所述过渡环的光学器件安装座。6.根据权利要求1所述的双目图像捕获设备，其中所述气密外壳使用具有匹配的热膨胀系数的材料形成。7.根据权利要求1所述的双目图像捕获设备，其中所述多个堆叠的电路板中的一个或多个具有凹陷部分，在所述凹陷部分中安装所述信号调节电子器件。8.根据权利要求1所述的双目图像捕获设备，其还包括被安装到所述多个堆叠的电路板中的第二电路板的连接器，所述第二电路板在所述多个堆叠的电路板的与所述第一电路板相反的一侧上。9.根据权利要求1所述的双目图像捕获设备，其还包括被安装到所述多个堆叠的电路板中的第二电路板的散热器，所述第二电路板在所述多个堆叠的电路板的与所述第一电路板相反的一侧上。10.根据权利要求9所述的双目图像捕获设备，其中所述散热器包括铜热管。11.根据权利要求10所述的双目图像捕获设备，其中所述铜热管通过由铜合金形成的支撑构件被安装到所述第二电路板，所述铜合金具有与所述第二电路板的热膨胀系数相匹配的热膨胀系数。12.根据权利要求1所述的双目图像捕获设备，其还包括将一对...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·A·帕特瓦尔丹，M·克劳普，J·E·赛欧，J·A·巴顿，
申请(专利权)人：直观外科手术操作公司，
类型：发明
国别省市：美国,US