JP2008183408A5

JP2008183408A5 -

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Publication number: JP2008183408A5
Application number: JP2008019437A
Authority: JP
Filing date: 2008-01-30
Publication date: 2013-01-10
Anticipated expiration: 2028-01-30

Description

本発明の実施例は、内視鏡の先端に配設された撮像手段のための照明装置を記載し、同装置は、内視鏡の先端に配設される照明キャリアと、複数のマイクロＬＥＤとを備え、マイクロＬＥＤは、各々、最大横方向広がり５００μｍ未満で、照射が行われる主表面を備える。マイクロＬＥＤは、電気励起により、内視鏡の先端の環境が少なくともいくつかの部分において照明されるように、照明キャリアの上に配列される。この場合、マイクロＬＥＤは、特にアレイ状に配列され、このアレイは、領域（二次元）またはライン（一次元）として設計してもよく、この領域またはラインは、曲線もしくは平面（球状、円筒状または立方形状等）として設計してもよい。アレイ状に配列されたマイクロＬＥＤを有する照明キャリアも、内視鏡の先端の外壁に配設してもよい。

他の実施例では、このアレイを照明フィンガに配設して、これも、立方形状、円筒状、または球状に設計してもよい。また、異なるマイクロＬＥＤが異なる照射方向に光を発してもよい。従来技術のＬＥＤに比べて、マイクロＬＥＤは、とりわけ、寸法が非常に小さく、したがって、たとえば、発光表面の横方向広がりや、照射方向に直角な広がりは、５００μｍ以下か、または１００μｍ未満である。たとえば、マイクロＬＥＤの配列を高密度にして、２つの隣接するマイクロＬＥＤ間の隙間をできるだけ小さくするか、もしくは相互の間隙をなくし、または、間隙を２つの隣接するマイクロＬＥＤを接続したものに沿った横方向広がりより小さくする（または横方向広がりの５倍を超えないようにする）。できるだけ均一な照明を行うためには、高密度に配列、すなわち、できるだけ多くのマイクロＬＥＤを配列することが効果的で、または、マイクロＬＥＤのグループをつくり、各グループ内でマイクロＬＥＤを高密度に配列するが、この場合、グループ相互の距離は広くなる。

図１ａは、照明キャリア６０および照明キャリア６０における複数のマイクロＬＥＤ３０を有する内視鏡１０の先端２０の撮像手段１７のための照明装置１９を示し、ＬＥＤは、そこから照射が行われ、最大横方向広がりが５００μｍ未満である主表面を有する。マイクロＬＥＤ３０は、電気励起によって、内視鏡１０の先端２０の環境（たとえば管７０の内部）が、少なくとも何箇所かで照明されるように、照明キャリア６０に配列される。たとえば、撮像手段１７において、画像の光学検知は、対物レンズを有する光学素子等により行われる。このため、撮像手段１７は、グラスファイバ（画像を光学的に転送するため）またはリレーレンズ等も備えてよい。内視鏡１０は、さらに、光学画像の電気的または電子的変換がすでに先端２０において行えるように、ビデオスコープとして設計されてもよい。

複数のマイクロＬＥＤ３０は、照明キャリア６０の外側領域にアレイ６３またはライン状に配列されてもよく、かつ照明キャリア６０は、少なくとも１０個のマイクロＬＥＤ３０を備えてよい。本発明の実施例においては、主表面または照射面の最大横方向広がりは、３００μｍ未満か、１００μｍ未満か、１０μｍ未満であり、かつ／またはマイクロＬＥＤ３０の主表面の面積は０．０１ｍｍ²以下である。本発明の実施例によれば、照明キャリア６０は、内視鏡１０の先端２０に機械的に接続可能で（結合可能等）かつ／またはその上でシフト可能に配設され、照明キャリア６０は内視鏡先端２０で内視鏡１０の一部により構成することもできる。

ＬＥＤチップのサイズが小さいため、マイクロレンズ３３または散光器３４および電気リード６９が数マイクロメートルから数百μｍのオーダであり（たとえば１μｍから５００μｍまたは３μｍから２００μｍ）、光ガイドグラスファイバやそれに相当するものを用いた場合に比べて小さい体積で、極めて省スペースの構造が構成できる（これは、薄型内視鏡で検査するおよそ５ｍｍから１０ｍｍより実質的に小さい極小の腔については特に重要である）。たとえば、マイクロＬＥＤ３０は、そこから照射が行われる主表面の、端縁の長さまたは対角線に関して、５００μｍ未満、３００μｍ未満、または１００μｍ未満、たとえば、１μｍから２０μｍの最大広がりを有する。マイクロＬＥＤ３０は、たとえば直平行六面体、立方体形状または楕円形状を含み得る。側面領域の全部または一部が、最大横方向広がりを有し得る。

Claims

内視鏡の先端の撮像装置のための照明装置であって、
内視鏡の先端と関連する照明キャリアと、
複数のマイクロＬＥＤとを含み、各マイクロＬＥＤが、そこから照射が行われ、５００μｍ未満の最大横方向広がりを有する主表面を有し、かつ電気励起によって、内視鏡の先端の環境の少なくともいくつかの部分を照明するように、照明キャリア上に配列される、照明装置。
複数のマイクロＬＥＤが、アレイとしてまたはライン形状で照明キャリアの外側領域上に配列される、請求項１に記載の照明装置。
照明キャリアが、少なくとも１０のマイクロＬＥＤを含む、請求項１に記載の照明装置。
マイクロＬＥＤが、各々、照射が行われる、３００μｍ未満、１００μｍ未満、または１０μｍ未満の最大横方向広がりを有する主表面を含む、請求項１に記載の照明装置。
マイクロＬＥＤの主表面の面積が０．０１ｍｍ^２以下である、請求項４に記載の照明装置。
照明キャリアが、内視鏡の先端で機械的に接続可能である、請求項１に記載の照明装置。
照明キャリアが、シフト可能にかつ／または回転可能に内視鏡の先端に配設される、請求項１に記載の照明装置。
照明キャリアが、内視鏡の先端の一部により形成される、請求項１に記載の照明装置。
マイクロＬＥＤの第１のグループとマイクロＬＥＤの第２のグループが、照明キャリアの表面上に配列され、マイクロＬＥＤの第１のグループが、第１の主照射方向を有し、かつマイクロＬＥＤの第２のグループが、第２の主照射方向を有し、第１および第２の主照射方向が、照明キャリアの表面領域に対して角度αだけ異なり、α≠０である、請求項１に記載の照明装置。
第１の主照射方向または第２の主照射方向が、内視鏡の先端の撮像装置の光軸から角度γだけ異なり、０≦γ≦１６０°である、請求項９に記載の照明装置。
マイクロＬＥＤの少なくとも一部が各々マイクロレンズを備える、請求項１に記載の照明装置。
マイクロＬＥＤの少なくとも一部が散光器を備える、請求項１に記載の照明装置。
照明キャリアが、マイクロＬＥＤを保護するための化合物を含む、請求項１に記載の照明装置。
化合物が散光器を構成する、請求項１３に記載の照明装置。
照明キャリアが、透明のガラスまたは半透明のプラスチックを含む、請求項１に記載の照明装置。
マイクロＬＥＤが、キャリア箔により照明キャリア上に配列される、請求項１に記載の照明装置。
キャリア箔が、マイクロＬＥＤに接触するための導電トレースを含む、請求項１６に記載の照明装置。
導電トレースが透明に形成される、請求項１７に記載の照明装置。
マイクロＬＥＤの少なくとも一部が、パルス化態様で制御可能である、請求項１に記載の照明装置。
マイクロＬＥＤの少なくとも一部が、相互に別々に制御可能である、請求項１に記載の照明装置。
異なるマイクロＬＥＤが、異なる波長で光を発する、請求項１に記載の照明装置。
照明キャリアが、照明領域と支持領域の間に配設された開口領域を有し、マイクロＬＥＤが、照明領域に配列され、かつ支持領域が、内視鏡の先端に配設され、それにより内視鏡の先端の環境の光学画像を開口領域を介して検知できるようになっている、請求項１に記載の照明装置。
撮像装置が、先端に対物レンズを有する光学素子を備える、請求項１に記載の照明装置。
撮像装置が、全周検知のため先端に全周後方観察の光学素子を備える、請求項２３に記載の照明装置。
撮像装置がＣＣＤカメラを含む、請求項１に記載の照明装置。
内視鏡先端にある撮像装置用照明装置を操作するための方法であって、
照明装置が、マイクロＬＥＤのアレイを先端に備える照明キャリアを備え、マイクロＬＥＤが各々そこから照射を行いかつ５００μｍ未満の最大横方向広がりを有する主表面を有し、この方法が、
マイクロＬＥＤの電気励起によって内視鏡の先端の環境の少なくとも一部を照明するステップを含む、方法。
マイクロＬＥＤの少なくとも一部をパルスで制御するステップを含む、請求項２６に記載の方法。
マイクロＬＥＤの少なくとも一部を別々に制御するステップを含む、請求項２６に記載の方法。
照明キャリアをシフトさせて、先端の環境の照明を変化させるステップをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
内視鏡先端の撮像装置用照明装置を製造する方法であって、
キャリア箔上にマイクロＬＥＤのアレイを設けるステップを備え、マイクロＬＥＤが各々、そこから照射を行う、最大横方向広がりが５００μｍ未満である主表面を有し、さらに、
内視鏡の先端と関連して、マイクロＬＥＤの電気励起によって、内視鏡の先端の環境の少なくともいくつかの部分を照明することができる照明キャリアの上にキャリア箔を配設するステップとを含む、方法。
マイクロＬＥＤのアレイが、照明キャリアの表面領域上に、照明キャリアの表面領域に対して相違する第１および第２の照射方向を有するマイクロＬＥＤの第１及び第２の隣接するグループを含むように、キャリア箔が配設される、請求項３０に記載の方法。