JP2005342299A - Endoscope apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、内視対象の管腔内に挿入される挿入部に照明手段としてLEDが配置された内視鏡装置に関するものである。 The present invention relates to an endoscope apparatus in which an LED is disposed as an illuminating means in an insertion portion that is inserted into a lumen of an endoscopic object.
工業用や医療用として使用される内視鏡装置は、管腔内に挿入される挿入部の先端側に、観察若しくは撮像のための光学系が設けられると共に、管腔内の内視対象の周辺を照らし出すための照明手段が設けられている。この照明手段としては、外部の光源の光を光ファイバーを介して対象物に照射するものが多く用いられているが、近年、発光ダイオード(本明細書においては「LED」と呼ぶものとする。)を挿入部に直接取付け、そのLEDの光によって内視対象の周辺を照射するものが開発されている(例えば、特許文献1及び2参照。)。
An endoscope apparatus used for industrial use or medical use is provided with an optical system for observation or imaging at the distal end side of an insertion portion to be inserted into a lumen, and for an endoscopic object in the lumen. Illumination means for illuminating the surroundings are provided. As this illumination means, what irradiates the light of an external light source to an object through an optical fiber is often used, but in recent years, a light emitting diode (referred to as “LED” in this specification). Has been developed that directly attaches to the insertion portion and irradiates the periphery of the endoscopic object with the light of the LED (see, for example,
このLEDを用いた従来の内視鏡装置は、挿入部のハウジング内に設けられた取付ベースの前面に配線が設けられ、その配線に複数のLEDのパッケージチップ(LEDベアチップを電極や蛍光体層、封止層等と共にパッケージ化したもの。)が接続固定されると共に、取付ベース上の配線の電極部が外部の電源ユニットに接続されている。
しかし、この従来の内視鏡装置においては、複数のLEDのパッケージチップを取付ベースの前面に並べて配置するようにしているため、挿入部のサイズ等の関係で取付ベースの設置面積が限られている場合には、LEDを充分な数だけ配置することができず、逆に、内視対象に照射する光量を充分に確保しようとすると、LEDを配置する挿入部の大型化を避けることができない。 However, in this conventional endoscope apparatus, since a plurality of LED package chips are arranged side by side on the front surface of the mounting base, the installation area of the mounting base is limited due to the size of the insertion portion and the like. If the number of LEDs cannot be increased, a sufficient number of LEDs cannot be arranged. On the other hand, if a sufficient amount of light is irradiated on the endoscopic object, an increase in the size of the insertion portion where the LEDs are arranged cannot be avoided. .
そこでこの発明は、取付ベース上の限られたスペース内に充分な数のLEDを配置できるようにして、挿入部の小型化と充分な光量確保を両立させることのできる内視鏡装置を提供しようとするものである。 Accordingly, the present invention is to provide an endoscope apparatus capable of arranging a sufficient number of LEDs in a limited space on the mounting base and achieving both a reduction in the size of the insertion portion and a sufficient amount of light. It is what.
上記目的を達成するために、この発明は、内視対象の管腔内に挿入される挿入部に照明用のLEDが設けられた内視鏡装置において、挿入部に一体に設けられる取付ベースに、形状またはサイズの異なる複数種のLEDベアチップを取り付け、このLEDベアチップのうちの複数のものの前面を共通の透過性封止部材によって覆う構成とした。 In order to achieve the above object, the present invention provides an attachment base provided integrally with an insertion portion in an endoscope apparatus in which an illumination LED is provided in an insertion portion that is inserted into a lumen of an endoscopic object. A plurality of types of LED bare chips having different shapes or sizes were attached, and the front surfaces of a plurality of these LED bare chips were covered with a common transparent sealing member.
この発明の場合、LEDがベアチップのまま取付ベース上に設置されるうえ、形状やサイズの異なるベアチップが効率良く取付ベース上で組み合わせて配置されるため、取付ベース上の限られた設置スペース内にLEDがより密集することとなる。 In the case of this invention, the LED is installed on the mounting base as a bare chip, and bare chips of different shapes and sizes are efficiently combined and arranged on the mounting base, so that the limited installation space on the mounting base is limited. The LEDs will be more dense.
具体的には、例えば、隣接する同種のLEDベアチップ間に異種のLEDベアチップを配置すれば、取付ベース上にLEDベアチップが効率良く並べられることとなる。 Specifically, for example, if different types of LED bare chips are arranged between adjacent LED bare chips of the same type, the LED bare chips are efficiently arranged on the mounting base.
特に、円形の取付ベースに同種の複数のLEDベアチップを環状に配置し、その同種のLEDベアチップと円周方向にオフセットさせて異種の複数のLEDベアチップを環状に配置するようにした場合には、密集配置の難しい円形の取付ベースに対して効率良くLEDを配置することが可能となる。 In particular, when a plurality of LED bare chips of the same type are arranged in a ring on a circular mounting base, and a plurality of different types of LED bare chips are arranged in a ring by offsetting the same kind of LED bare chips in the circumferential direction, It is possible to efficiently arrange LEDs on a circular mounting base that is difficult to densely arrange.
前記透過性封止部材は蛍光体であってもカバーレンズであっても良く、透過性封止部材を蛍光体で構成する場合には、前面を覆うLEDベアチップの種類に応じて部分的に厚みや材料特性を変えるようにしても良い。この場合、LEDベアチップの形状やサイズに応じて照射する光の波長等を設定することができる。また、透過性封止部材をカバーレンズで構成する場合には、前面を覆うLEDベアチップの種類に応じて、カバーレンズの光学特性を部分的に変えるようにしても良い。このようにした場合、LEDの形状やサイズ等に応じた適切な配光特性を得ることが可能となる。 The transmissive sealing member may be a phosphor or a cover lens. When the transmissive sealing member is made of a phosphor, the transmissive sealing member is partially thick depending on the type of LED bare chip that covers the front surface. The material characteristics may be changed. In this case, the wavelength of light to be irradiated can be set according to the shape and size of the LED bare chip. Further, when the transparent sealing member is constituted by a cover lens, the optical characteristics of the cover lens may be partially changed according to the type of the LED bare chip that covers the front surface. In this case, it is possible to obtain appropriate light distribution characteristics according to the shape and size of the LED.
また、前記取付ベースを、複数枚のベース板を重合した構成とし、前記各ベース板に夫々種類の異なるLEDベアチップを取り付けるようにしても良い。このような構成にすると、各ベース板にLEDベアチップを取り付けた後にベース板同士を重合することも可能となり、この場合、部品の組付けが容易になる。 Further, the mounting base may be configured by superposing a plurality of base plates, and different types of LED bare chips may be mounted on the respective base plates. With such a configuration, it is possible to superimpose the base plates after attaching the LED bare chip to each base plate. In this case, it is easy to assemble the components.
前記取付ベースは、絶縁性の軟質板状部材で形成するようにしても良く、このようにした場合には、取付ベースを柔軟に変形させることが可能となるため、取付ベースの組付けが容易になるうえに設計の自由度も高まる。 The mounting base may be formed of an insulative soft plate member, and in this case, the mounting base can be flexibly deformed, so that the mounting base can be easily assembled. In addition, design freedom increases.
また、挿入部の取付ベース支持面を截頭円錐状に形成し、その取付ベース支持面に、軟質板状部材から成る取付ベースを取り付けるようにしても良い。このようにした場合、挿入部の前方側外周に拡がりを持つ光の照射を実現することができる。 Further, the mounting base support surface of the insertion portion may be formed in a frustoconical shape, and a mounting base made of a soft plate member may be mounted on the mounting base support surface. In this case, it is possible to realize light irradiation having a spread on the outer periphery on the front side of the insertion portion.
また、挿入部の取付ベース支持面を円柱状に形成し、その取付ベース支持面に、軟質板状部材から成る取付ベースを取り付けるようにしても良い。このようにした場合、挿入部の外周側への確実な光の照射が可能になる。さらに、このとき前記軟質板状部材の後方側に反射面を設けるようにすれば、LEDベアチップの発した光が反射面で前方側に反射し、挿入部の前方側への照射量が増加する。 Alternatively, the attachment base support surface of the insertion portion may be formed in a columnar shape, and an attachment base made of a soft plate member may be attached to the attachment base support surface. When it does in this way, irradiation of the reliable light to the outer peripheral side of an insertion part is attained. Further, at this time, if a reflecting surface is provided on the rear side of the soft plate-like member, the light emitted from the LED bare chip is reflected to the front side by the reflecting surface, and the irradiation amount to the front side of the insertion portion increases. .
同種のLEDベアチップ同士を接続したLED配線を、LEDベアチップの種類に応じて複数組設け、各LED配線を夫々個別の電流制御回路に接続するようにしても良い。この場合、対応する個別の制御回路によって各LED配線に最適な電流を流すことができる。 A plurality of sets of LED wires connecting the same type of LED bare chips may be provided according to the type of the LED bare chip, and each LED wire may be connected to an individual current control circuit. In this case, an optimum current can be supplied to each LED wiring by a corresponding individual control circuit.
また、同種のLEDベアチップ同士を接続したLED配線を、LEDベアチップの種類に応じて複数組設け、これらのLED配線を共通の電流制御回路に並列に接続すると共に、任意のLED配線に電流補正用抵抗を設けるようにしても良い。この場合、任意のLED配線に電流補正用抵抗を設けさえすれば、各LED配線で一つの電流制御回路を共用することができるため、製造コストを低減することができる。 Also, multiple sets of LED wirings connecting the same type of LED bare chips are provided according to the type of LED bare chips, and these LED wirings are connected in parallel to a common current control circuit, and any LED wiring is used for current correction. A resistor may be provided. In this case, as long as a current correction resistor is provided in any LED wiring, a single current control circuit can be shared by each LED wiring, so that the manufacturing cost can be reduced.
さらに、この場合、前記LEDベアチップを取り付けた取付ベースと、その前面を覆う透過性封止部材とを備えたアダプタを、挿入部本体の先端に脱着自在に設け、そのアダプタに前記複数組のLED配線と電流補正用抵抗を設けることが望ましい。このようにアダプタに電流補正用抵抗を設けた場合、挿入部本体や装置本体部側の回路を調整することなく、LEDベアチップの仕様の異なるアダプタにそのまま交換することが可能となる。 Further, in this case, an adapter having an attachment base to which the LED bare chip is attached and a permeable sealing member covering the front surface thereof is detachably provided at the distal end of the insertion portion main body, and the plurality of sets of LEDs are attached to the adapter. It is desirable to provide wiring and a resistance for current correction. When the current correction resistor is provided in the adapter as described above, it is possible to replace the adapter with a different specification of the LED bare chip without adjusting the circuit on the insertion portion main body or the apparatus main body side.
この発明は、形状やサイズの異なるLEDベアチップを取付ベース上に組み合わせて配置し、複数のLEDベアチップの前面を共通の透過性封止部材によって覆うため、取付ベース上の限られたスペース内に充分な数のLEDを密集して配置することができる。したがって、この発明によれば、LEDによる充分な光量を確保しつつ、挿入部の小型化を図ることができる。 In the present invention, LED bare chips of different shapes and sizes are combined and arranged on the mounting base, and the front surfaces of the plurality of LED bare chips are covered with a common transparent sealing member, so that the space within the limited space on the mounting base is sufficient. A large number of LEDs can be densely arranged. Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce the size of the insertion portion while securing a sufficient amount of light by the LED.
次に、この発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の各実施形態の説明において、同一部分には同一符号を付し、重複する説明を省略するものとする。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of each embodiment, the same portions are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
最初に、図1〜図5に示す第1の実施形態について説明する。
図2は、この発明にかかる内視鏡装置の全体の概略構成を示すものである。同図に示すように、この内視鏡装置は、長尺な軟性管1の先端側にレンズアダプタ2が脱着自在に接続されて成る挿入部3と、この挿入部3が引き出されるボックス状の装置本体部5と、を備えている。挿入部3の軟性管1はドラム4に巻き取られ、このドラム4が装置本体部5に回転可能に収納されている。また、ドラム4を収納した装置本体部5は、図2(A),(B)に示すように携行用の収納ケース6内に収容されるようになっている。
First, the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5 will be described.
FIG. 2 shows an overall schematic configuration of the endoscope apparatus according to the present invention. As shown in the figure, this endoscope apparatus includes an
この内視鏡装置は、挿入部3の先端に撮像手段としてのCCD(図示せず。)が設けられ、そのCCDで捉えた画像信号を、軟性管1の内部の信号線を通して装置本体部5に内蔵された信号処理回路(図示せず。)に出力し、その信号処理回路で処理された信号を液晶パネル等の画像表示手段に映像として映し出すようになっている。尚、装置本体部5には、前記信号処理回路の他、バッテリ電源に接続された主電源回路(図示せず。)等が内蔵されている。
This endoscope apparatus is provided with a CCD (not shown) as an imaging means at the distal end of the
管腔に挿入される挿入部3は、前述のように軟性管1の先端側にレンズアダプタ2が設けられているが、さらに詳しくは、軟性管1の先端側には金属等の硬質材料から成る連結プラグ9が設けられ、その連結プラグ9の先端部にレンズアダプタ2が脱着可能に設けられている。連結プラグ9の先端部には前述のCCDが設けられると共に、レンズアダプタ2側に電流を供給するための電極10A〜10D(図3参照。)が設けられている。尚、図2(A)において、2Aは、交換用のレンズアダプタを示し、7は、そのレンズアダプタ2Aを収納しておく収納ポケットである。また、挿入部3の挿入部本体はレンズアダプタ2を除く部分、つまり、軟性管1や連結プラグ9等によって構成されている。
The
レンズアダプタ2は所謂直視型のものであり、図3に示すように内視対象物に対峙しその像を連結プラグ9のCCD上に結ぶ対物レンズ群11が軸方向に沿って直列に配置されている。対物レンズ群11は、略筒状のレンズホルダ12に収容され、後述するLED照明ユニット14やスペーサブロック15と共に円筒状のアダプタハウジング13内に収容固定されている。
The
LED照明ユニット14は、アルミニウム等の熱伝導性の良い金属材料によって形成された孔あき円板状の取付ベース16と、図4に示すようにこの取付ベース16の前面内周縁に接着固定された電極シート18,18と、この電極シート18,18と共に取付ベース16の前面に接着固定された複数のLEDベアチップ19a…,19b…と、これらのLEDベアチップ19a…,19b…の前面を覆う透過性封止部材である蛍光体21と、を備えている。各電極シート18は絶縁性の軟質板状部材の上面に二つの電極17A,17Bを有し、複数のLEDベアチップ19a…,19b…は、取付ベース16の前面側において各電極シート18,18の電極17A,17Bにワイヤ配線20によって結線されている。
The
この実施形態の場合、LEDベアチップ19a…,19b…は、図4に示すようにサイズの異なる略方形状のものが2種用いられ、サイズの大きいLEDベアチップ19aは8個、サイズの小さいLEDベアチップ19bは6個用いられている。ここで、前記一対の電極シート18,18は取付ベース16の前面の中心を挟む対称位置に配置されているが、前記2種のLEDベアチップ19a…,19b…は、電極シート18,18を挟んで夫々円環状に、かつ、円周方向に相互にオフセットするように配置されている。
In the case of this embodiment, two types of LED
具体的には、サイズの小さいLEDベアチップ19bは、隣接するサイズの大きいLEDベアチップ19a,19a間で、かつ、各LEDベアチップ19aの中心よりも径方向外側に若干偏寄した位置に配置されている。そして、サイズの大きいLEDベアチップ19aは前記電極シート18,18を挟む片側4つずつがワイヤ配線20によって電極金属17A,17Aに直列に接続され、サイズの小さいLEDベアチップ19bは同様に電極シート18,18を挟む片側3つずつがワイヤ配線20(ワイヤボンディング)によって電極金属17B,17Bに直列接続されている。
Specifically, the small-sized LED
また、この実施形態の場合、各LEDベアチップ19a,19bは青色LED、若しくは、紫色LEDが用いられ、これらのLEDベアチップ19a,19bの前面を覆う蛍光体21は、YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)系等の白色光を得ることのできる蛍光樹脂によって構成されている。そして、蛍光体21は、取付ベース16の前面に電極シート18とLEDベアチップ19a…,19b…を取り付け、ワイヤボンディングによる配線20を行った後に、これらと取付ベース16の前面全体を同時に覆うように所定厚みに塗布されている。
In this embodiment, each LED
一方、レンズホルダ12の背面には、図3に示すように環状凹部22が形成されており、この環状凹部22に孔あき円板状の電極基板23と導電ゴム24が収容配置されている。電極基板23からは配線25が前方に引き出され、その配線25が取付ベース16の前面の前記各電極シート18の電極17A,17Bに接続されている。電極基板23には前記各配線25が接続される図示しない電極が設けられ、その電極が後部側の導電ゴム24に圧接されるようになっている。導電ゴム24は、シリコンゴム等の絶縁性のゴム素材に、ニッケル粒子や金メッキを施した金属粒子等の導電部材をドット状に埋設したものであり、通常、ドットタイプの異方導電性ゴム等と呼ばれているものである。この導電ゴム24は前記のような構成であるため、弾性体であるゴム素材を厚さ方向に押圧すると、その圧縮変形によって高密度化した導電部材間の導電性が増し、それによって厚み方向の通電が許容されるようになる。しかし、このときゴム素材が絶縁部材であることから、ゴム素材の厚み方向以外の方向(例えば、周方向。)については絶縁状態が維持される。
On the other hand, an
導電ゴム24は、後述するようにレンズアダプタ2の接続時に後方側から連結プラグ9の4つの電極10A〜10Dによって圧接される。このため、この各電極10A〜10Dによって圧接された部分のみが部分的に導通することとなり、このとき電極基板23と連結プラグ9の対向位置にある電極同士のみが電気的に接続されるようになる。
The
また、レンズホルダ12の後端部には、アダプタハウジング13から後方に突出する接続壁26が突設され、その接続壁26の突出端には段差状に拡径したガイド筒27が一体に形成されている。このガイド筒27には、円筒状の接続リング28が軸方向及び回動方向に変位可能に外嵌され、その接続リング28の一端部には、ガイド筒27の段差部に当接可能な内向きのストッパフランジ29が一体に形成されている。また、接続リング28の内周面には、第1の雌ねじ30と第2の雌ねじ31が軸方向に所定距離離間して設けられている。
Further, a connecting
一方、連結プラグ9の外周面には固定用の雄ねじ32が設けられ、この雄ねじ32に対して接続リング28の第1の雌ねじ30と第2の雌ねじ31を順次螺合することにより、レンズアダプタ2を連結プラグ9に連結し得るようになっている。即ち、レンズアダプタ2の接続リング28を連結プラグ9の前端部に嵌合し、その状態のまま接続リング28を所定方向に回転させると、接続リング28の軸方向変位がストッパフランジ29とガイド筒27の段差部との当接によって規制され、その状態において連結プラグ9の雄ねじ32が第1の雌ねじ30、さらに、第2の雌ねじ31に順次締め込まれてゆき、その結果、連結プラグ9の前端面から突出した電極10A〜10Dが導電ゴム24を押圧し、この導電ゴム24を通して電極基板23上の電極に電気的に接続される。尚、第1の雌ねじ30は、連結プラグ9の雄ねじ32が第2の雌ねじ31に閉め込まれた後には雄ねじ32との螺合が外れるが、この第1の雌ねじ30は、雄ねじ32と第2の雌ねじ31の螺合が万が一緩んだときに脱落防止用のストッパとして機能する。
On the other hand, a fixing
尚、図3に示すようにレンズアダプタ2側のガイド筒27の内周面と、連結プラグ9の外周面には、夫々位置決め突起33と受け溝34が設けられており、レンズアダプタ2と連結プラグ9を接続する場合に、位置決め突起33と受け溝34を係合することによって両者の回転位置を正確に合致させられるようになっている。
3,
また、この内視鏡装置のLED照明ユニット14に対する電気配線は概略図5に示すようになっている。即ち、上記のレンズアダプタ2においては、サイズの異なる2種のLEDベアチップ19a,19bに対応して二組のLED配線35a,35bが設けられ、これらの各LED配線35a,35bが夫々個別の電流制御回路36a,36b(例えば、定電流回路。)を介して電源回路37に接続されている。
The electrical wiring for the
この実施形態の内視鏡装置は、以上構成を説明したようにLED照明ユニット14の複数のLEDをLEDベアチップ19a,19bのまま取付ベース16上に配置して、それらの前面を共通の蛍光体21で封止し、しかも、このときLEDベアチップ19a,19bはサイズの異なるものを組み合わせて取付ベース16上に配置するようにしているため、取付ベース16の前面の限られたスペース内に多数のLEDを密集させることができる。このため、取付ベース16上の設置スペースが同じであればより多数のLEDを密集状態で実装することができ、同数のLEDを実装するのであれば、LEDの設置スペースを小さくすることができる。したがって、この内視鏡装置においては、レンズアダプタ2の外形を大きくすることなく、充分な光量を確保することができる。
In the endoscope apparatus according to this embodiment, as described above, a plurality of LEDs of the
特に、この実施形態の場合、円形状の取付ベース16の前面にサイズの異なるLEDベアチップ19a…,19b…を夫々環状に、かつ、相互が円周方向でオフセットするように配置しているため、密集配置の難しい略方形状のLEDベアチップを効率良く取付ベース16の前面に密集させることができる。
In particular, in the case of this embodiment, the LED
また、この実施形態の内視鏡装置は、サイズの異なる2種のLEDベアチップ19a,19bに対応するLED配線35a,35bに夫々個別に電流制御回路36a,36bを接続するようにしているため、サイズの異なるLEDベアチップ19a,19bに常時最適な電流を供給することができる。そして、この実施形態のようにLED配線35a,35bに個別に電流制御回路36a,36bを接続した場合には、例えば、一種のLEDベアチップ19bのみを有する図5に示す交換用アダプタ2Aと交換しても、LEDベアチップ19bに流れる電流や作用する電圧が変化する不具合は生じない。
In addition, since the endoscope apparatus of this embodiment is configured to individually connect the
図1〜図5に示した第1の実施形態では、円板状の取付ベース16の前面にサイズの異なる2種のLEDベアチップ19a,19bを環状に配置したが、図6に示す第2の実施形態のように形状の異なるLEDベアチップ119a,119bを組み合わせて用いるようにしても良い。この第2の実施形態では、略方形状のLEDベアチップ119aと三角形状のLEDベアチップ119bが用いられ、二つ合わせにした三角形状のLEDベアチップ119b,119bの対が、隣接する略方形状のLEDベアチップ119a,119aの間に配置されている。そして、三角形状のLEDベアチップ119b,119bの対は、その対によって形成される三角形の頂角が径方向内側に向くように配置されている。尚、図6中38aは、略方形状のLEDベアチップ119aのための電極であり、38bは、三角形状のLEDベアチップ119bのための電極である。
In the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5, two types of LED
この実施形態の内視鏡装置は、基本的に第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができるが、異なる形状のLEDベアチップ119a,119bを取付ベース16上で適切に組み合わせるようにしたため、取付ベース16の前面にLEDベアチップ119a…,119b…がさらに効率良く密集配置されるようになる。つまり、図6に示すように略方形状のLEDベアチップ119a…を環状に配置した場合には、隣接するLEDベアチップ119a,119a間には略扇状の隙間ができるが、この実施形態のように隣接するLEDベアチップ119a,119a間に三角形状のLEDベアチップ119bを配置するようにすれば、LEDベアチップ119a,119b間の無駄な隙間をより少なくすることができる。
The endoscope apparatus according to this embodiment can basically obtain the same functions and effects as those of the first embodiment, but the LED
また、図1〜図5に示した実施形態では、複数種のLEDベアチップ19a,19bを配置した取付ベース16の前面を共通の蛍光体21で覆ったが、白色光を発するLEDベアチップを用いる場合や、白色以外のLEDの光をそのまま照射する場合には、図7に示す第3の実施形態のように複数種のLEDベアチップ19a,19bの前面にカバーレンズ40を配置して、それを透過性封止部材としても良い。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 5, the front surface of the mounting
さらに、このように複数種のLEDベアチップ19a,19bの前面をカバーレンズ40で覆う場合には、図8に示す第4の実施形態のように前面を覆うLEDベアチップ19a,19bの種類に応じてカバーレンズの光学特性を部分的に変えるようにしても良い。図8に示す実施形態では、LEDベアチップ19aの前方に位置されるカバーレンズ40の径方向内側領域40aとLEDベアチップ19bの前方に位置される径方向外側領域40bとでレンズの曲率等を変えるようにしている。このようにした場合、LEDベアチップ19a,19bのサイズや形状等に応じた適切な配光特性が得られるようになる。
Further, when the front surfaces of the plurality of types of LED
また、図9は、この発明の第5の実施形態を示すものである。この実施形態の内視鏡装置は基本的な構成は第1の実施形態のものとほぼ同様であるが、LED照明ユニット14に対する配線が第1の実施形態と異なっている。即ち、この内視鏡装置は、サイズの大きいLEDベアチップ19a同士を接続したLED配線35aと、サイズの小さいLEDベアチップ19b同士を接続したLED配線35bが共通の電流制御回路36に並列に接続され、装置本体部5のLED配線35a,35bに夫々電流補正用抵抗41a,41bが介装されている。
FIG. 9 shows a fifth embodiment of the present invention. The basic configuration of the endoscope apparatus of this embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, but the wiring for the
この実施形態では、各LED配線35a,35bに適切な電流補正用抵抗41a,41bを介装することによって電流制御回路36を一つにすることができるため,装置の回路構成を簡素化し、製造コストの低減を図ることができる。尚、電流補正用抵抗41a,41bは必ずしもすべてのLED配線35a,35bに設ける必要はなく、必要な任意のLED配線のみに設けるようにしても良い。
In this embodiment, the
尚、図9に示した第5の実施形態では、電流補正用抵抗41a,41bが装置本体部5において各LED配線35a,35bに介装されているが、図10に示す第6の実施形態のように、レンズアダプタ2内のLED配線35a,35b部分に夫々電流補正用抵抗41a,41bを介装するようにしても良い。この場合、LEDベアチップ19a,19bの各LED配線35a,35bと電流補正用抵抗41a,41bがセットになってレンズアダプタ2に組み込まれることになるため、挿入部や装置本体部側の回路を調整することなく、LEDベアチップの仕様の異なる別のレンズアダプタに容易に交換できるようになる。
In the fifth embodiment shown in FIG. 9, the
図11,図12は、この発明の第7の実施形態を示すものである。この実施形態の内視鏡装置は、基本的な構成は第1の実施形態とほぼ同様であるが、取付ベース216の構成が第1の実施形態のものと大きく異なっている。
11 and 12 show a seventh embodiment of the present invention. The basic configuration of the endoscope apparatus of this embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, but the configuration of the mounting
即ち、この実施形態の取付ベース216は、図12に示すように、孔あき円板状の第1のベース板216aと第2のベース板216bが重合されて成り、各ベース板216a,216bにサイズや形状等の種類の異なるLEDベアチップ19a,19bが取り付けられている。具体的には、第1のベース板216aは第2のベース板216bよりも一回り小さく形成され、その前面に、一対の電極シート218a,218aと複数のLEDベアチップ19a…とが環状に配置されている。第2のベース板216bは、その前面の第1のベース板216aが重合される領域の外側領域に同様に一対の電極シート218b,218bと複数のLEDベアチップ19b…とが環状に配置されている。そして、各ベース板216a,216b上のLEDベアチップ19a…,19b…は上記の他の実施形態と同様に夫々電極シート218a,218b上の各電極17A,17Bにワイヤ配線20によって接続されている。また、第1のベース板216aと第2のベース板216bは、こうしてLEDベアチップ19a…,19b…のワイヤ配線20を終えた後、接着等によって相互に固定されている。
That is, as shown in FIG. 12, the mounting
このようにして形成された取付ベース216は、第2のベース板216bの前面中央に第1のベース板216aが段差状に突設された構造となり、LEDベアチップ19a…は第2のベース板216b上のLEDベアチップ19b…よりも前方側に配置されることとなる。そして、前述のようにして組み付けられた取付ベース216の前面には、図11に示すように蛍光体221a,221bが充填塗布され、これらの蛍光体221a,221bによって全LEDベアチップ19a…,19b…の前面が覆われている。具体的には、一方の蛍光体221aは、第2のベース板216b上のLEDベアチップ19b…の前面にのみに塗布され、他方の蛍光体221bは、第1のベース板216a上のLEDベアチップ19a…の前面と蛍光体221aの前面とに跨って塗布されている。したがって、取付ベース216の径方向外側のLEDベアチップ19b…の前面側には蛍光体221aと221bが二層になって配置され、径方向内側のLEDベアチップ19a…の前面側には他方の蛍光体221aが単層で配置されている。
The mounting
この実施形態の内視鏡装置は,取付ベース216の前面にサイズや形状の異なるLEDベアチップ19a…,19b…を組み合わせて配置して、これらの前面を透過性封止部材である蛍光体221a,221bで覆ったため、第1の実施形態と同様にレンズアダプタ2の大型化(大径化)を招くことなく充分な光量を確保できるという基本的な効果を得ることができる。そして、さらにこの実施形態の場合、一方のLEDベアチップ19aの前面には単層の蛍光体221aが配置され、他方のLEDベアチップ19bの前面には蛍光体221aと221bが二層になって配置されているため、LEDベアチップ19a,19bの種類に応じて前方に照射する光の波長を変えることができ、例えば、LEDベアチップ19a…の前方において単層の蛍光体221aを通して白色光を照射する一方で、LEDベアチップ19b…の前方で二層の蛍光体221a,221bを通して黄色みを帯びた光を照射するようなことも可能となる。
In the endoscope apparatus of this embodiment, LED
また、この実施形態の装置は、取付ベース216が外径の異なる2枚のベース板216a,216bを重合した構造となっているため、各ベース板216a,216bにLEDベアチップ119a,119bや電極シート18を取り付けた後に両ベース板216a,216bを相互に重合固定することができる。このため、部品の組付作業性が向上する。
Further, in the apparatus of this embodiment, since the mounting
この第7の実施形態では、種類の異なるLEDベアチップ119a,119bの前面に配置する蛍光体の特性を夫々異ならせた(LEDベアチップ19aの前面には蛍光体221aの単体を配置し、LEDベアチップ19bの前面には蛍光体221bと221aを層状に配置することにより。)が、図13に示す第8の実施形態のように単一の蛍光体221を用い、各LEDベアチップ19a,19bの前面を覆う蛍光体221の厚みのみを部分的に異ならせるようにしても良い。図13に示す実施形態の場合、外周側のLEDベアチップ19bの出力は内周側のLEDベアチップ19aの出力よりも大きくなっており、蛍光体221は、外周側のLEDベアチップ19bの前面では厚く、内周側のLEDベアチップ19aの前面では薄くなっている。このため、LED照明ユニット14から発される光は前面全域でほぼ均一な白色光となる。
In the seventh embodiment, the characteristics of the phosphors arranged on the front surfaces of the different types of LED
図14は、この発明の第9の実施形態を示すものであり、この実施形態は取付ベース316の構成が第7,第8の実施形態のものと若干異なっている。即ち、この実施形態の取付ベース316は、二枚のベース板316a,316bが同様に重合固定されて成るが、その二枚のベース板316a,316bはほぼ同外径に形成されている。前部側に配置される第1のベース板316aには複数の窓50がほぼ円環状に配置され、その第1のベース板316aの前面のうちの、隣接する窓50,50間の径方向内側位置と外側位置とに夫々略方形状のLEDベアチップ319a…が取り付けられている。一方、後部側に配置される第2のベース板316bの前面には、第1のベース板316aの窓50の位置に対応するように略方形状のLEDベアチップ319bが複数取り付けられると共に、夫々二つの電極17A,17Bを有する一対の電極シート18,18が取り付けられている。尚、この実施形態の場合、第1のベース板316a上のLEDベアチップ319aは第2のベース板316b上のLEDベアチップ319bよりも小サイズに形成されている。
FIG. 14 shows a ninth embodiment of the present invention. In this embodiment, the configuration of the mounting
また、電極シート18上の一方側の電極17Bは、第2のベース板316bの前面のLEDベアチップ319bにワイヤボンディングによって結線され(ワイヤ配線は図示省略。)、電極シート18の他方側の電極17Aは、両ベース板316a,316bを重合固定した状態において、第1のベース板316aの切欠き溝51を通して同様にLEDベアチップ319aに結線されている。尚、この実施形態の場合も、図示は省略するが、第1のベース板316aの前面には全LEDベアチップ319a,319bの前方を覆う蛍光体等の透過性封止部材が配置されている。
The
この実施形態の場合は、サイズの異なるLEDベアチップ319a,319bが第1のベース板316aと第2のベース板316bに夫々別々に取り付けられるため、各LEDベアチップ319a,319bの取付作業が容易になり、LEDベアチップ319a,319bのさらなる密集配置が容易になるという利点がある。
In the case of this embodiment, the LED
図15は、この発明の第10の実施形態を示すものである。この実施形態は、第7の実施形態と同様に、外径の小さい第1のベース板416aを第2のベース板416bの前面に重合固定して取付ベース416を構成したものであるが、両ベース板416a,416bが絶縁性の軟質板状部材によって形成されている点で大きく異なっている。そして、具体的には、軟質板状部材によって形成された第2のベース板416bは円板状の本体部53の外縁に一対の帯状片54,54が延設されて成り、この各帯状片54の先端部に入力電極55が設けられると共に、本体部53から各帯状片54,54にかけて各入力電極55に接続される配線56,57が埋設されている。第2のベース板416bの一方の配線56は、本体部53の前面に接着固定されたLEDベアチップ19b…に接続され、他方の配線57は、本体部53の前面側に設けられた中継電極58に接続されている。
FIG. 15 shows a tenth embodiment of the present invention. In this embodiment, as in the seventh embodiment, the mounting
一方、同様に軟質板状部材によって形成された第1のベース板416aには、同ベース板416aを第2のベース板416b上に重合固定したときに、前記中継電極58に導通する電極59が設けられている。この電極59は、第1のベース板416aの前面に接着固定されたLEDベアチップ19a…に接続されている。
On the other hand, the
この実施形態の内視鏡装置は、基本的に、図11,図12に示した第7の実施形態と同様の効果を得ることができるが、ベース板416a,416bが、配線56,57や電極55,58を埋設した軟質板状部材によって形成されているため、狭い部位へのベース板416a,416bの組付けが容易になると共に配線作業が容易になる、というさらなる利点がある。
The endoscope apparatus of this embodiment can basically obtain the same effects as those of the seventh embodiment shown in FIGS. 11 and 12, but the
また、図16,図17は、この発明の第11の実施形態を示すものである。この実施形態の取付ベース516は、上述の第10の実施形態と同様に絶縁性の軟質板状部材によって形成されているが、その軟質板状部材が帯形状に形成されている点と、その軟質板状部材が段差状の取付ベース支持面60に接着固定されている点で大きく異なっている。
16 and 17 show an eleventh embodiment of the present invention. The mounting
取付ベース516は連続した帯形状の軟質板状部材から成り、図17に示すように自然状態で中心方向に渦を巻き、全体として平面視がほぼ円板形状を成すようになっている。さらに具体的には、取付ベース516の渦巻きの径方向外側領域516aは幅の広い帯幅に形成され、内側領域516bは狭い幅に形成されており、幅の広い外側領域516aにはサイズの大きい略方形状のLEDベアチップ19aが渦巻き方向に沿って取り付けられ、幅の狭い内側領域516bにはサイズの小さい略方形状のLEDベアチップ19bが同様に渦巻き方向に沿って取り付けられている。そして、サイズの大きいLEDベアチップ19aとサイズの小さいLEDベアチップ19bは、取付ベース516の径方向外側の帯の端部に設けられた電極17A,17Bに対し夫々ワイヤ配線20等によって結線されている。
The mounting
また、取付ベース支持面60は、図16(A)に示すように一対の金属製の円板部材61,62によって形成され、その円板部材61,62が相互に重合固定された状態において挿入部に固定されるようになっている。一方の円板部材61は他方の円板部材62に対して小径に形成されており、両円板部材61,62を重合した状態において、その前面側に段差状の取付ベース支持面60、つまり、一方の円板部材61の第1支持面61aと、他方の円板部材62の第2支持面62aとが形成されるようになっている。
The mounting
軟質板状部材から成る帯状の取付ベース516は、図16(B)に示すように円板部材61,62の取付ベース支持面60に固定されるが、このとき、取付ベース516の幅の広い径方向外側領域516aは大径の円板部材62の第2支持面62aに接着され、幅の狭い径方向内側領域516bは小径の円板部材61の第1支持面61aに接着されると共に、径方向外側領域516aとの連接部が斜めに緩やかに傾斜して第2支持面62a側に掛け渡される。尚、こうして円板部材61,62に取り付けられた取付ベース516の前面には、前述の他の実施形態と同様に前記LEDベアチップ19a,19bの前面を覆うように蛍光体やカバーレンズ(図示省略。)が配置されている。
The band-shaped
したがって、この実施形態の場合、前述の他の実施形態と同様にサイズの異なるLEDベアチップ19a,19bの組み合わせによって取付ベース516上にLEDを効率良く密集配置することができ、しかも、取付ベース516が連続した帯状の軟質板状部材から形成されていることから、製造の効率化と組付けの容易化を図ることができるという利点がある。また、この実施形態では、取付ベース支持面60の段差部に対して、取付ベース516の径方向内側領域516bを緩やかに傾斜させて掛け渡すようにしているため、その傾斜部分にLEDベアチップ19bを配置すればLEDの配光を緩やかに変化させることができるという利点もある。
Therefore, in the case of this embodiment, the LEDs can be efficiently densely arranged on the mounting
つづいて、図18,図19に示す第12の実施形態について説明する。この実施形態の内視鏡装置は、挿入部のレンズホルダ612の前端部に截頭円錐状の取付ベース支持面660が設けられ、その取付ベース支持面660に、軟質板状部材から成る取付ベース616が取り付けられている。この取付ベース616は、図19(A)に示すように孔あき円板状の軟質板状部材の一部が扇状に切欠かれ、その切欠かれたものが図19(B)に示すように截頭円錐状にして取付ベース支持面660に接着されている。そして、取付ベース616の前面には、略方形状のサイズの大きいLEDベアチップ19aとサイズの小さいLEDベアチップ19bとが夫々複数取り付けられている。図19(A)に示すように、サイズの大きいLEDベアチップ19aは円環状に配置され、サイズの小さいLEDベアチップ19bは、LEDベアチップ19aと円周方向でオフセットするようにして同様に環状に配置されている。尚、図示は省略されているが、各LEDベアチップ19a…,19b…はワイヤ配線等によって電極に接続されている。
Subsequently, a twelfth embodiment shown in FIGS. 18 and 19 will be described. In the endoscope apparatus of this embodiment, a truncated cone-shaped attachment
また、レンズホルダ612に取り付けられた取付ベース616のテーパ状の外周面には、全LEDベアチップ19a…,19b…の前面を覆うように透過性封止部材である蛍光体21が取り付けられている。尚、この実施形態では、前端部の対物レンズ611aとして広角レンズが用いられ、その広角レンズを通して挿入部の前方とその周囲を広範囲に観察できるようになっている。
Further, a
この実施形態の場合、前述の他の実施形態と同様の基本的な効果を得ることができるうえ、截頭円錐状の取付ベース支持面660に、軟質板状部材から成る取付ベース616を取り付けるようにしているため、LEDベアチップ19a…,19b…から発された光を前方周域に効率良く照射することができる。
In this embodiment, the same basic effects as those of the other embodiments described above can be obtained, and a mounting
また、図20〜図22は、この発明の第13の実施形態を示すものである。この実施形態の内視鏡装置は、レンズホルダ12の前端の円筒部外面が取付ベース支持面760とされ、その取付ベース支持面760に軟質板状部材から成る取付ベース716が取り付けられている。
20 to 22 show a thirteenth embodiment of the present invention. In the endoscope apparatus of this embodiment, the outer surface of the cylindrical portion at the front end of the
取付ベース716は、図21に示すように帯状の軟質板状部材によって形成され、その部材の長手方向に沿うようにサイズの異なるLEDベアチップ19a…と19b…が取り付けられている。この取付ベース716は、図22に示すように円筒状に丸められて前記取付ベース支持面760に取り付けられ、このときサイズの異なるLEDベアチップ19a,19bが円周方向に相互にオフセットするようになっている。尚、この実施形態の場合も図示は省略するが、各LEDベアチップは電極にワイヤ配線等によって接続されている。
The mounting
また、前記取付ベース支持面760の後方に位置されるレンズホルダ612の後端部には、前方側内面が反射面aになった反射壁70が延設されている。反射面70aはLEDベアチップ19a…,19b…から発された光のうちの後方側に向かう成分を、図20中の矢印で示すように前方側に反射する。また、取付ベース716の外周側には全LEDベアチップ19a…,19b…の前面を覆うように透過性封止部材である蛍光体21が配置されている。
In addition, a
この実施形態の場合も、取付ベース716上にLEDを密集配置できるという基本的な効果を得ることができるうえ、外周、特に、前方外周側に向けて充分な光量を照射することができるという利点がある。
Also in this embodiment, the basic effect that the LEDs can be densely arranged on the mounting
また、この実施形態の取付ベース716を一定幅の軟質板状部材によって形成する場合、繰り返しの同様の配線パターを設けた長尺な軟質板状部材を予め連続して形成しておき、その後に軟質板状部材から個々の取付ベース716を切り離すようにしても良い。このようにして取付ベース716を形成するようにした場合には。生産効率が高まり、製品コストの低減を図ることが可能になる。
In addition, when the mounting
16,216,316,416,516,616,716 取付ベース
216a,216b,316a,316b,416a,416b ベース板
19a,19b,119a,119b,319a,319b LEDベアチップ
21,221,221a,221b 蛍光体(透過性封止部材)
35a,35b LED配線
36a,36b 電流制御回路
40 カバーレンズ(透過性封止部材)
41a,41b 電流補正用抵抗
60,660,760 取付ベース支持面
70a 反射面
16, 216, 316, 416, 516, 616, 716
35a,
41a, 41b
Claims (16)
挿入部に一体に設けられる取付ベースに、形状またはサイズの異なる複数種のLEDベアチップを取り付け、このLEDベアチップのうちの複数のものの前面を共通の透過性封止部材によって覆ったことを特徴する内視鏡装置。 In an endoscope apparatus in which an LED for illumination is provided in an insertion portion that is inserted into a lumen of an endoscopic target,
A plurality of types of LED bare chips having different shapes or sizes are attached to a mounting base provided integrally with the insertion portion, and the front surfaces of the plurality of LED bare chips are covered with a common transparent sealing member. Endoscopic device.
An adapter having a mounting base to which the LED bare chip is attached and a transparent sealing member covering the front surface thereof is detachably provided at the distal end of the insertion portion body, and the plurality of sets of LED wiring and current correction are provided on the adapter. The endoscope apparatus according to claim 15, wherein a resistor is provided.
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