內(nèi)窺鏡光源模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種內(nèi)窺鏡光源模塊，尤其涉及一種設(shè)置于內(nèi)窺鏡并且可以通過(guò)改善結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)有效的照明的內(nèi)窺鏡光源模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，醫(yī)院為了檢測(cè)患者的健康狀態(tài)或者為了手術(shù)，較多地使用內(nèi)窺鏡(Endoscope)或者腹腔鏡(laparoscope)。這種腹腔鏡中必須使用用于給物體拍攝的光學(xué)豐旲塊。
[0003]內(nèi)窺鏡是可以對(duì)人體內(nèi)部或者機(jī)械內(nèi)部等狹窄的空間進(jìn)行拍攝并觀察的工具。特別是，醫(yī)療領(lǐng)域中的內(nèi)窺鏡可以在沒(méi)有手術(shù)或者解剖等身體的開(kāi)腹或者切口的情況下，利用小型攝像頭觀察人體內(nèi)部(胃、支氣管、食道、大內(nèi)臟、小內(nèi)臟等)并確認(rèn)有無(wú)異常。
[0004]現(xiàn)有的內(nèi)窺鏡除了這種醫(yī)療領(lǐng)域，還擴(kuò)展實(shí)施于不用拆解機(jī)械的情況下觀察內(nèi)部，或者觀察管道內(nèi)部的異常與否等的多種產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。
[0005]通常，眾所周知的現(xiàn)有內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，在內(nèi)窺鏡的前端部構(gòu)成有攝像頭，所述攝像頭包括:照明單元，照射光以看清身體內(nèi)部器官或者機(jī)械內(nèi)部表面；攝像元件，接收從所述照明單元照射的光入射到人體內(nèi)部器官的表面并反射的光信號(hào)而將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)(圖像信號(hào))；攝像頭芯片，包括為了能夠通過(guò)顯示器觀察所述圖像信號(hào)而將所述圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的編碼器。
[0006]這種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的核心部件為成像系統(tǒng)和照明系統(tǒng)，所述成像系統(tǒng)中，為了通過(guò)眼睛觀察體內(nèi)，在內(nèi)窺鏡或者纖維束的遠(yuǎn)處末端包括物鏡、在相鄰末端包括目鏡。
[0007]最新內(nèi)窺鏡裝置的成像系統(tǒng)中，例如包括(XD-芯片或者CMOS形態(tài)的攝像頭芯片以及成像鏡片，所以反射的光信號(hào)被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后通過(guò)電線傳遞到相鄰末端，從而在內(nèi)窺鏡外部的圖像再生單元上以實(shí)際圖像可視地顯示。
[0008]照明單元起到將光傳遞到內(nèi)窺鏡的遠(yuǎn)處末端并照亮要觀察的位置的作用，這樣的照明單元包括:氣(xenon)或者鹵素(halogen)光源等外部光源，設(shè)置于內(nèi)窺鏡前端或者通過(guò)光纖維傳遞光而進(jìn)行照明；或者發(fā)光二極管(lightemitting d1des, LED)等內(nèi)部光源，置于內(nèi)窺鏡內(nèi)部。
[0009]圖1是示出利用光纖維的內(nèi)窺鏡的照明單元的圖，根據(jù)圖1(a)的照明單元10中，在沿垂直方向設(shè)置的光源11的一側(cè)設(shè)置有反射鏡12，從而將向后方照射的光反射至前方，在所述光源11的另一側(cè)設(shè)置有聚光用鏡片13、14，從而將從所述光源11直接照射的光和從反射鏡12反射的光聚光并輸出，并且從所述聚光用鏡片13、14輸出的光輸入到光纖維15中。
[0010]并且，根據(jù)圖1(b)的照明單元20中，沿水平方向設(shè)置的光源21的后方設(shè)置有反射鏡22，從而使從所述光源21照射的光通過(guò)反射鏡12反射，所述反射的光輸入到光纖維23中。
[0011]但是，利用這種光纖維的照明單元有著以下問(wèn)題:需要在外部具備專門(mén)的光源，在光的移動(dòng)過(guò)程中損失的光量較多而導(dǎo)致光效率低下。
[0012]并且，韓國(guó)授權(quán)專利第1038292號(hào)中提出了具有防光量損失功能的腹腔鏡用光學(xué)系統(tǒng)。
[0013]這種內(nèi)窺鏡用光學(xué)系統(tǒng)借助于在中央部分形成光屏蔽部的光纖維和在四面形成光穿透部和光反射部的分束器來(lái)防止入射到分束器的照明光的穿透引起的光損失。
[0014]但是，這種內(nèi)窺鏡用光學(xué)系統(tǒng)以使從光源模塊輸出的光直接輸入到光纖維的方式構(gòu)成，所以存在在入射到截面積小的光纖維的過(guò)程中產(chǎn)生大量的光量損失的問(wèn)題。
[0015]最近，將LED作為內(nèi)窺鏡的光源使用的情況有所增加，但是在使用LED時(shí)，雖然相比其他照明單元發(fā)熱偏小，但是在內(nèi)窺鏡等封閉的器具內(nèi)使用的情況下，因?yàn)樵贚ED的發(fā)光接點(diǎn)產(chǎn)生的熱而引起照明單元的溫度比體溫高。
[0016]尤其，在使用高亮度LED的情況下，可以進(jìn)行相比其大小可以實(shí)現(xiàn)具有高光量的有效的照明，但是因?yàn)楦吖饬靠赡軐?dǎo)致溫度急劇上升而產(chǎn)生超過(guò)80°C的發(fā)熱。
[0017]這種LED的發(fā)熱可能存在如下問(wèn)題:給主要構(gòu)成成分是對(duì)熱敏感并脆弱的蛋白質(zhì)的人體的組織或者器官帶來(lái)致命的損傷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]技術(shù)問(wèn)題
[0019]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種設(shè)置于內(nèi)窺鏡并且通過(guò)改善結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)有效的照明的內(nèi)窺鏡光源模塊。
[0020]技術(shù)方案
[0021]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明作為內(nèi)窺鏡光源模塊，包括:光源部，用于輸出光；散熱部，形成有貫通內(nèi)部的多個(gè)貫通孔，用于吸收從所述光源部產(chǎn)生的熱而與通過(guò)所述貫通孔的熱交換用氣體進(jìn)行熱交換而得到冷卻；以及透光部，設(shè)置于所述散熱部的前端，保護(hù)所述光源部。
[0022]并且，根據(jù)本發(fā)明的所述光源部的特征在于，包括:環(huán)狀的印刷電路基板；以及LED芯片，在所述印刷電路基板上相隔預(yù)定間距地設(shè)置并輸出光。
[0023]并且，根據(jù)本發(fā)明的所述光源部的特征在于，還包括:鏡片部，用于保護(hù)LED芯片，并將從所述LED芯片發(fā)出的光聚光而形成任意的配光圖案。
[0024]并且，根據(jù)本發(fā)明的所述散熱部的特征在于，包括:圓筒形狀的散熱主體部；攝像頭設(shè)置部，以貫通所述散熱主體部的方式穿孔而形成，設(shè)且置有攝像頭；吸氣部，以貫通所述散熱主體部的方式穿孔而形成，引導(dǎo)用于與所述散熱主體部進(jìn)行熱交換的氣體的移動(dòng)；排氣部，以貫通所述散熱主體部的方式穿孔而形成，且引導(dǎo)與所述散熱主體部完成熱交換的氣體的排出。
[0025]并且，并且，根據(jù)本發(fā)明的所述散熱部的特征在于，還包括:攝像頭清洗部，以貫通所述散熱主體部的方式穿孔而形成，引導(dǎo)攝像頭清洗用清洗水供應(yīng)至設(shè)置于所述攝像頭設(shè)置部的攝像頭的前表面。
[0026]并且，根據(jù)本發(fā)明的所述散熱部的特征在于，還包括:空氣/水供應(yīng)部，以貫通所述散熱主體部的方式穿孔而形成，且引導(dǎo)空氣或者胃腸清洗用清洗水的供應(yīng)；抽吸部，以貫通所述散熱主體部的方式穿孔而形成，吸入供應(yīng)的所述空氣或者清洗用清洗水后將所述空氣或者清洗用清洗水，且引導(dǎo)檢查用道具的移動(dòng)。
[0027]并且，根據(jù)本發(fā)明的所述透光部的特征在于，在中央形成貫通部。
[0028]并且，本發(fā)明作為內(nèi)窺鏡光源模塊，包括:光源部，用于輸出光；散熱部，形成有貫通內(nèi)部的多個(gè)貫通孔，用于吸收從所述光源部產(chǎn)生的熱而與通過(guò)所述貫通孔的熱交換用氣體進(jìn)行熱交換而被冷卻，且形成有用于在內(nèi)側(cè)設(shè)置所述光源部的槽部；以及透光部，設(shè)置于所述散熱部的前端，保護(hù)所述光源部。
[0029]并且，根據(jù)本發(fā)明的所述光源部的特征在于，還包括:封裝材料，充填至散熱部的槽部以保護(hù)環(huán)狀的印刷電路基板和用于發(fā)光的LED芯片，且包含與從所述LED芯片中發(fā)出的光反應(yīng)的焚光體。
[0030]并且，根據(jù)本發(fā)明的所述光源部的特征在于，還包括:圖案部，在所述封裝材料的上部具有任意形狀，以使從所述LED芯片發(fā)出的光形成任意的配光圖案。
[0031]并且，本發(fā)明作為內(nèi)窺鏡光源模塊，包括:光源部，中央形成攝像頭貫通孔，并用于輸出光；散熱部，形成有貫通內(nèi)部的攝像頭貫通孔，用于吸收從所述光源部產(chǎn)生的熱而被冷卻；攝像頭模塊，設(shè)置于所述散熱部的下部，并用于拍攝周?chē)灰约巴腹獠?，設(shè)置于所述光源部的上部，用于保護(hù)所述光源部和攝像頭模塊。
[0032]并且，本發(fā)明的特征在于，還包括引導(dǎo)部，設(shè)置于所述光源部和透光部之間，使從所述光源部發(fā)出的光穿過(guò)，防止所發(fā)出的所述光流入攝像頭模塊。
[0033]并且，根據(jù)本發(fā)明的所述引導(dǎo)部的特征在于，包括:攝像頭引導(dǎo)部，為了布置攝像頭而穿孔；光引導(dǎo)部，為了布置所述光源部而鉆孔；以及反射部，在所述光引導(dǎo)部的內(nèi)表面涂布有反射物質(zhì)。
[0034]并且，根據(jù)本發(fā)明的所述透光部的特征在于，在內(nèi)表面和外表面中的至少一個(gè)表面形成無(wú)反射涂布層。
[0035]并且，根據(jù)本發(fā)明的所述光源部的特征在于，包括:底座部；印刷電路基板，設(shè)置于所述底座部上；LED芯片，在所述印刷電路基板上設(shè)置有至少一個(gè)，用于輸出光；封裝材料，用于保護(hù)所述印刷電路基板和LED芯片；絕緣層，使所述底座部和印刷電路基板之間絕緣；連接部，設(shè)置于所述底座部的下部，與所述印刷電路基板連接而使電源供應(yīng)到所述LED芯片；以及反射部，設(shè)置于所述LED芯片的一側(cè)，使從所述LED芯片發(fā)出的光的一部分朝所述底座部的半徑方向外側(cè)反射。
[0036]并且，根據(jù)本發(fā)明的所述底座部的特征在于，是圓形、橢圓形或者半月形中的一個(gè)形狀。
[0037]并且，根據(jù)本發(fā)明的所述封裝材料的特征在于，包括:熒光體，與從LED芯片發(fā)出的光反應(yīng)。
[0038]并且，根據(jù)本發(fā)明的所述反射部的特征在于，包括:板狀的反射部主體；以及反射涂布面，設(shè)置于所述反射部主體的一側(cè)，涂布有反射物質(zhì)以增加從所述LED芯片發(fā)出的光的反射率。
[0039]并且，根據(jù)本發(fā)明的所述光源部的特征在于，包括:底座部，在內(nèi)側(cè)形成有收納槽；印刷電路基板，設(shè)置于所述底座部的收納槽；LED芯片，在所述印刷電路基板上設(shè)置有至少一個(gè)，用于輸出光；封裝材料，被封入所述收納槽中以保護(hù)所述印刷電路基板和LED芯片；絕緣層，使所述收納槽的內(nèi)表面和印刷電路基板之間絕緣；以及連接部，設(shè)置于所述底座部的下部，與所述印刷電路基板連接而使電源供應(yīng)至所述LED芯片。
[0040]并且，根據(jù)本發(fā)明的所述封裝材料的特征在于，還包括:熒光體，與從LED芯片發(fā)出的光反應(yīng)；光學(xué)圖案部，在所述封裝材料的上部具有任意的形狀，以使從所述LED芯片發(fā)出的光形成任意的配光圖案。
[0041]并且，本發(fā)明作為內(nèi)窺鏡光源模塊，包括:至少一個(gè)光源部，用于輸出光；散熱部，形成有貫通內(nèi)部的攝像頭貫通孔，用于吸收從所述光源部產(chǎn)生的熱并使該熱傳導(dǎo)；攝像頭模塊，設(shè)置于所述散熱部的下部，具有用于拍攝周?chē)闹辽僖粋€(gè)拍攝傳感器；透光部，設(shè)置于所述散熱部的末端，保護(hù)所述光源部和攝像頭模塊；引導(dǎo)部，設(shè)置于所述散熱部和透光部之間，使所述光源部和攝像頭模塊得到固定，并防止從所述光源部發(fā)出的光流入攝像頭模塊；以及導(dǎo)熱線材，連接于所述散熱部，吸收所述散熱部的熱而進(jìn)行冷卻。
[0042]并且，根據(jù)本發(fā)明的所述內(nèi)窺鏡光源模塊的特征在于，還包括:散熱部，與所述導(dǎo)熱線材結(jié)合，以吸收傳達(dá)至所述導(dǎo)熱線材的熱而進(jìn)行散熱。
[0043]并且，根據(jù)本發(fā)明的所述內(nèi)窺鏡光源模塊的特征在于，還包括:導(dǎo)熱部，設(shè)置于所述殼體和光源部與散熱部之間，促進(jìn)從所述光源部產(chǎn)生的熱傳遞至所述殼體和散熱部。
[0044]并且，根據(jù)本發(fā)明的所述透光部的特征在于，還包括:光學(xué)圖案部，在所述透光部的內(nèi)表面以及外表面中的至少一個(gè)表面具有任意形狀，以使從所述光源部發(fā)出的光形成任意的配光圖案。
[0045]并且，根據(jù)本發(fā)明的所述攝像頭模塊的特征在于，包括:可視光拍攝傳感器、紅外線拍攝傳感器、紫外線拍攝傳感器中的至少一個(gè)拍攝傳感器。
[0046]并且，根據(jù)本發(fā)明的所述攝像頭模塊的特征在于，還包括:紅外線濾光器、紫外線濾光器或者對(duì)任意波長(zhǎng)進(jìn)行濾波的濾光器。
[0047]并且，根據(jù)本發(fā)明的所述光源部的特征在于，輸出白色光、紅外線光、紫外線光中的至少一個(gè)。
[0048]有益效果
[0049]本發(fā)明在設(shè)置于內(nèi)窺鏡的末端而提供光的光源模塊上設(shè)置氣冷式的冷卻結(jié)構(gòu)，所以具有可以提供迅速的冷卻的優(yōu)點(diǎn)。
[0050]并且，本發(fā)明有著以下優(yōu)點(diǎn):內(nèi)窺鏡光源模塊的設(shè)置容易，防止LED模塊引起的攝像頭模塊的視野確保不良和從所述LED模塊發(fā)出的光引起的攝像頭模塊的刺眼現(xiàn)象，并且提供有效的照明。
【附圖說(shuō)明】
[0051]圖1是示出利用光纖維的內(nèi)窺鏡的照明單元的示意圖。
[0052]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)窺鏡光源模塊的第一實(shí)施例的分解立體圖。
[0053]圖3是示出根據(jù)第一實(shí)施例的內(nèi)窺鏡光源模塊的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0054]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)窺鏡光源模塊的光源部的另一實(shí)施例的立體圖。
[0055]圖5是示出根據(jù)圖4的光源部的A-A剖面結(jié)構(gòu)的剖面圖。
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