JP2019533879A - 医療用光源モジュール及びそれを有する医療用光源装置 - Google Patents

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Abstract

本発明は、医療用光源に関し、より詳しくは、内視鏡の光ファイバーで光を伝達する医療用光源モジュール及びそれを有する医療用光源装置に関する。本発明は、光軸（Ｌ）を基準に、片側に光ファイバーが結合され、他側に前記光軸（Ｌ）と垂直をなす第１結合面（１０１）が形成され、一つ以上のレンズが装着され、光学系を形成する光学系部と、前記第１結合面（１０１）に面接触する第２結合面（１０２）を有し、その光軸が前記第２結合面（１０２）と垂直をなすように光源ソースが設けられる光源部（５００）と、を含む医療用光源モジュールを開示する。

Description

本発明は、医療用光源に関し、より詳しくは、内視鏡、腹腔鏡などの医療機器の光ファイバーで光を伝達する医療用光源モジュール及びそれを有する医療用光源装置に関する。
一般に、病院では患者の健康検診又は手術などのために、内視鏡（Endoscope）を多く使用しており、このような内視鏡には、物体の観察及び撮影のための照明として光源モジュールが必ず適用されている。
内視鏡は、人体の内部又は機械の内部などの狭い空間を映像で撮影し、観察することができるようにするものであり、特に、医療分野における内視鏡は、手術又は解剖のような身体の開腹又は切開を行うことなく小型カメラを利用して人体の内部（胃、気管支、食道、大腸、小腸など）を観察し、その異常の有無を確認することができるようにする。
現在の内視鏡は、このような医療分野だけでなく、精密機械を解体することなく、内部を観察することができるようにするか、又はパイプ内部の異常の有無などを観察することができるようにするなど、様々な産業分野にまで拡大実施されている。
一般に、良く知られている従来の内視鏡システムは、身体内部器官又は機械内部表面を観るために光を照射する照明手段と、該照明手段から照射された光が人体内部器官の表面に入射され、反射される光信号を受け、電気的信号（映像信号）に変換する撮像素子と、この映像信号を、モニタを介して観察することができるように電子信号に変換するエンコーダを含むカメラチップなどからなるカメラが内視鏡の先端部に構成される。
一方、照明手段は、電気的発光手段として、ランプ又はＬＥＤを光源として使用し、前記光源は、内視鏡の先端に直接設けられるか、又は光ファイバーを介して伝達された光が照明されるようにする。
このような内視鏡などの医療機器に使用される光源装置は、特許文献１などがあり、内視鏡など医療機器に使用される光源装置は、カメラのような観察部の視野確保のために、高出力光源ソースとして、高出力ＬＥＤの光を集束し、観察部まで光が効率よく伝達されるようにする光学系を含んでいる。
しかし、ＬＥＤの性能低下などにより交換が必要とされる場合が生じ、特に、速やかな対処が必要とされる応急室又は診療室の場合、ＬＥＤを含む部品の交換が容易、且つ速やかに行われる必要がある。
しかし、観察部まで光が効率的に伝達されるためには、ＬＥＤの交換時に、これに対応する光学系との光軸整列など精密な結合が必要であるところ、ＬＥＤの交換が難しく、煩わしい問題があった。
韓国登録特許第１０−１６５７８８７号
本発明の目的は、前述の問題点を解決するために、光源部及び光学系の組み立てが容易であり、簡単な組み立てにより、光源及び光学系の光軸整列が容易で、且つメンテナンスが容易な医療用光源モジュール及びそれを有する医療用光源装置を提供することにある。
本発明は、前記のような本発明の目的を達成するために案出されたものであり、本発明は、光軸（Ｌ）を基準に、片側に光ファイバーが結合され、他側に前記光軸（Ｌ）と垂直をなす第１結合面（１０１）が形成され、一つ以上のレンズが装着され、光学系を形成する光学系部と、前記第１結合面（１０１）に面接触する第２結合面（１０２）を有し、その光軸が前記第２結合面（１０２）と垂直をなすように光源ソースが設けられる光源部（５００）と、を含むことを特徴とする医療用光源モジュールを開示する。
前記光源部（５００）は、前記第２結合面を有する金属プレート（５１０）と、前記光軸が前記第２結合面（１０２）と垂直をなすように、前記金属プレート（５１０）と結合される前記光源ソースと、前記金属プレート（５１０）及び前記光源ソースの少なくとも一つに結合され、前記光源ソースより発生した熱を放熱する放熱ブロック（５２０）と、を含む。
前記光源ソースには、ＬＥＤ素子（２８１）と、前記ＬＥＤ素子（２８１）が設けられ、前記第２結合面（１０２）に設けられるＬＥＤ基板（２８２）と、を含む。
前記光学系部は、前記光軸（Ｌ）に沿って光をガイドする一つ以上のレンズ（２７１、２７２）と、前記レンズ（２７１、２７２）を中心に、前記光源ソースに対向して設けられ、光ファイバーと結合される光ファイバー結合部（２９０）と、前記光源ソース、前記レンズ（２７１、２７２）、及び前記光ファイバー結合部（２９０）が光軸（Ｌ）をなして順に配置されるように、前記レンズ（２７１、２７２）及び前記光ファイバー結合部（２９０）が装着される下部光学系ホルダー（３００）と、前記レンズ（２７１、２７２）及び前記光ファイバー結合部（２９０）を光軸（Ｌ）に沿って固定配置されるように前記下部光学系ホルダー（３００）の上側で前記下部光学系ホルダー（３００）と結合される上部光学系ホルダー（４００）と、を含み、前記第１結合面（１０１）は、前記下部光学系ホルダー（３００）及び前記上部光学系ホルダー（４００）の少なくとも一つに形成され、前記光源部（５００）は、前記第２結合面（１０２）が前記第１結合面（１０１）に密着した状態で、前記光軸（Ｌ）と垂直の方向にスライド可能に、前記下部光学系ホルダー（３００）及び前記上部光学系ホルダー（４００）の少なくともいずれか一つと結合される。
前記光学系部は、前記レンズ（２７１、２７２）を中心に、前記光ファイバー結合部（２９０）に対向して、前記下部光学系ホルダー（３００）及び上部光学系ホルダー（４００）に対して、前記レンズ（２７２）を固定させると共に、前記光源ソースより発生した光が透過できるように貫通孔（３６１）が形成された固定ブロック（３６０）を含む。
前記固定ブロック（３６０）は、前記光源ソースから伝達された熱を放出できるように金属材質からなり、放熱効果の最大化のために、外周面に多数の突起部及びリーブの少なくとも一つが形成される。
前記第２結合面（１０２）は、前記第１結合面（１０１）に密着した状態で、前記光軸（Ｌ）と垂直の方向への前記光学系部（３０）に対する前記光源部（５００）のスライド移動をガイドする線形ガイド部を含む。
前記線形ガイド部は、前記下部光学系ホルダー（３００）及び前記上部光学系ホルダー（４００）の少なくともいずれか一つに結合され、前記金属プレート（５１０）の第２結合面（１０２）は、前記第１結合面（１０１）と密着すると共に、前記光軸（Ｌ）に対して、垂直の方向への金属プレート（５１０）の線形スライド移動をガイドする一対のスライド部材（５４１）を含む。
前記金属プレート（５１０）は、両側で前記放熱ブロック（５２０）と間隔を有するように前記放熱ブロック（５２０）と結合されるために、前記放熱ブロック（５２０）は、前記光軸（Ｌ）と垂直をなす前記放熱ブロック（５２０）のブロック結合面（５２５）が残りの部分（５２４）よりも前方にさらに突出する。
前記一対のスライド部材（５４１）は、スライド移動方向に沿って長く形成されたプレート部材で形成され、前記一対のスライド部材（５４１）が結合される前記下部光学系ホルダー（３００）及び前記上部光学系ホルダー（４００）は、スライド移動時に、前記金属プレート（５１０）に干渉されることを防止するために、前記スライド部材（５４１）が結合される部分（３４１、４４１）は、前記放熱ブロック（５２０）に向かってさらに突出してもよい。
前記金属プレート（５１０）及び前記放熱ブロック（５２０）の少なくとも一つは、前記金属プレート（５１０）に結合された前記ＬＥＤ素子（２８１）が前記光軸（Ｌ）に正確に位置するように、前記下部光学系ホルダー（３００）及び前記上部光学系ホルダー（４００）に対する前記光源部（５００）の移動を制限する一つ以上のストッパー（５３１）がさらに結合される。
本発明は、また、利用者が操作できる操作パネル（１１）が外部に露出するように設けられたハウジング（１０）と、前記ハウジング（１０）の片側に光ファイバーが結合される光ファイバー結合部（２９０）が前記ハウジング（１０）の外側に露出するように設けられる光源モジュール（２０）と、を含み、前記光源モジュール（２０）は、前記光軸（Ｌ）と垂直の方向に前記ハウジング（１０）にスライドされ脱着可能に結合される光源モジュール（２０）であって、前記のような構成を有する光源モジュール（２０）であることを特徴とする医療用光源装置を開示する。
前記光軸（Ｌ）に対して、垂直の方向に結合され、前記ＬＥＤ素子（２８１）によって発生した光との組み合わせ又は独立して補助光を、前記光ファイバー結合部（２９０）に結合された光ファイバーに伝達する一つ以上の補助光源モジュール（３０）がさらに結合される。
本発明による医療用光源モジュール及びそれを有する医療用光源装置は、一つ以上のレンズが装着され、光学系を形成する光学系部と、光軸に垂直をなす第１結合面に面接触する第２結合面を有し、その光軸が前記第２結合面と垂直をなすように光源ソースが設けられる光源部と、を含むことによって、光学系の組み立て及び光軸整列が容易になり、構造が簡単であり、組み立て性及び生産性を顕著に向上させることができる利点がある。
特に、応急室など、光源ソースの交換を緊急に行う必要があるとき、看護師など非熟練者が困難なく光源ソースを交換することができ、使用が便利な利点がある。
より具体的な実施例によれば、本発明による医療用光源モジュール及びそれを有する医療用光源装置は、光学系を構成する一つ以上のレンズを、上下に分離した上部光学系ホルダー及び下部光学系ホルダーで固定し、ＬＥＤ素子のような光源ソースをレンズ及びＬＥＤ素子からなる光軸に対して、垂直の方向にスライド結合されるように構成することによって、光軸がずれることなくレンズ及び光源ソースを精密、且つ安定的に設置できる利点がある。
さらに、本発明による医療用光源モジュール及びそれを有する医療用光源装置は、ＬＥＤ素子などの光源ソースの交換などのメンテナンスを要する場合、光源部をスライドさせ、外部に露出させた状態で、ＬＥＤ素子のような光源ソースの交換が可能であり、光学系及び光源ソースがなす光軸に対する整列の困難性なく光源ソースを交換する作業が容易な利点がある。
特に、上部光学系ホルダー及び下部光学系ホルダーに対して、光源部をスライドさせるために、光源ソースが結合された金属プレート及び放熱ブロックで構成し、金属プレートの第２結合面及び光学系の下部光学系ホルダー及び上部光学系ホルダーの少なくとも一つに形成された第１結合面との面接触状態で、上部光学系ホルダー及び下部光学系ホルダーに結合されたスライド部材の線形移動のガイドをするようにすることによって、光源モジュールの構造を簡単化し、上部光学系ホルダー及び下部光学系ホルダーに対して、光源部をスライド可能に結合させることができる利点がある。
一方、上部光学系ホルダー及び下部光学系ホルダーに、一つ以上のレンズを装着させ、上部光学系ホルダー及び下部光学系ホルダーの結合にために、レンズを堅固に固定することによって、非熟練者の作業によって組み立てられても光学系がずれることなく、組み立て後の光軸が整列される利点がある。
また、医療用光源モジュールは、光源ソースから多くの熱が発生し、放熱のための放熱ブロックを含むことが必須であるが、光源ソースが結合された金属プレートに放熱ブロックを脱着可能に結合させることによって、多様な放熱ブロックの使用が可能となり、放熱ブロックの結合条件、設置条件に制限されない利点がある。
特に、放熱ブロックは、形態的多様性及び翼（Fin）構造のために、ジグを噛ませる圧力に制約が伴うので、打孔が難しい問題がある。
これに対して、本発明は、金属プレートを介して光源ソースの位置を正確に固定し、光源ソースから発生する熱は金属プレートを介して放熱板に伝達されるようにすることができる。
また、本発明は、放熱ブロック及び金属プレートが正確な位置の締結を必要とせず、放熱ブロックの打孔加工の精密度を必要としないので、製造の利便性が向上する。
本発明に係る医療用光源モジュールを有する医療用光源装置の一実施例を示す斜視図である。 図１の医療用光源装置の平面図である。 図１の医療用光源装置に設けられた医療用光源モジュールの斜視図である。 図３の医療用光源モジュールの分解斜視図である。 図３においけるＩＶ−ＩＶ方向の断面図である。 図３においけるＶＩ−ＢＩ向の平面図で、上部光学系ホルダーが除去された状態の平面図である。 図３の医療用光源モジュールに、補助光源モジュールが結合された状態を示す平面図である。 図３の医療用光源モジュールに、補助光源モジュールが結合された状態を示す平面図である。 図７の変形例であり、複数の補助光源モジュールが結合された状態を示す平面図である。 図７の変形例であり、複数の補助光源モジュールが結合された状態を示す平面図である。
以下、本発明に係る医療用光源モジュール及びそれを有する医療用光源装置について添付された図面を参照して説明する。
本発明に係る医療用光源装置１０は、図１及び図２に示すように、利用者が操作できる操作パネル１１が外部に露出するように設けられたハウジング１０と、ハウジング１０に脱着可能に結合され、光ファイバー（図示せず）が結合される光源モジュール２０と、を含む。
前記ハウジング１０は、光源モジュール２０が脱着可能に結合される構成であるが、光源モジュール２０との結合構造及び電源供給構造などによって多様な構成であってもよい。
また、前記ハウジング１０は、内部に、光源モジュール２０等に電源を供給するための電源供給部（図示せず）と、操作パネル１１、光源モジュール２０等の制御のための制御部（図示せず）が設けられ得る。
前記操作パネル１１は、利用者の操作のために、ハウジング１０の外部に露出するように設けられる操作パネルであり、操作方式などによって多様な構成であってもよい。
前記光源モジュール２０は、ハウジング１０の片側に光ファイバーが結合される光ファイバー結合アダプター（図示せず）が結合されるように、一部が外側に露出するようにハウジング１０に設けられる構成であるが、多様な構成であってもよい。
このとき、前記光源モジュール２０の少なくとも一部の構成、例えば、後述する光源部が、残りの構成である光学系部から分離され得るように構成されるが、光源モジュール２０の少なくとも一部の構成、例えば、後述する光源部を外部へ取り出せるようにハウジング１０は、ドア（図示せず）等によって開閉できる開口１２が形成され得る。
一方、前記光源モジュール２０は、具体的な実施例として、光軸Ｌを基準に、片側に光ファイバーが結合され、他側に光軸Ｌと垂直をなす第１結合面１０１が形成され、一つ以上のレンズが装着され、光学系を形成する光学系部と、第１結合面１０１に面接触する第２結合面１０２を有し、光源ソースの光軸が第２結合面１０２と垂直をなすように光源ソースが設けられる光源部５００と、を含むことを特徴とする。
前記光源部５００は、第１結合面１０１に面接触する第２結合面１０２を有し、その光軸が第２結合面１０２と垂直をなすように光源ソースが設けられる構成であるが、光源ソース及び第２結合面１０２を有する構成であればいずれの構成であってもよい。
ここで、前記第１結合面１０１及び第２結合面１０２は、互いに密着した状態で、光軸Ｌと垂直をなすようにすることによって、別途のジグ又は部材が必要とされず、第２結合面１０２に整列した状態で結合された光源ソースの光軸が光学系部の光軸Ｌと整列を可能にすることに特徴がある。
そのために、前記第１結合面１０１及び第２結合面１０２は、互いに密着した状態で光軸Ｌと垂直をなす程度の精密度の平坦度を有するように加工又は成形され得る。
一方、前記光源部５００は、例として、第２結合面１０２を有する金属プレート５１０と、光軸が第２結合面１０２と垂直をなすように金属プレート５１０と結合される光源ソースと、金属プレート５１０及び光源ソースの少なくとも一つに結合され、光源ソースより発生した熱を放熱する放熱ブロック５２０と、を含むことができる。
前記金属プレート５１０は、後述する光学系部に形成された第１結合面１０１と密着できる第２結合面１０２が形成される構成であればいずれの構成であってもよい。
前記金属プレート５１０は、銅など金属材質の使用が好ましく、第２結合面１０２は、第１結合面１０１に対して密着した状態で光軸Ｌと垂直をなす程度の精密度の平坦度を有するように加工又は成形され得る。
一方、前記金属プレート５１０は、光源ソースより発生した熱を外部に放出できるように放熱ブロック２０が結合される。
前記放熱ブロック５２０は、放熱特性、設計などによって多様な構成及び選択が可能である。
一方、前記放熱ブロック５２０及び金属プレート５１０は、ボルトなどによって結合され、熱グリースがその間に塗布され得る。
特に、前記光源部５００の構成において、金属プレート５１０及びこれと分離した状態の放熱ブロック５２０で構成されることによって、放熱ブロック５２０の変更、交換などに便利な利点がある。
ここで、前記金属プレート５１０及び放熱ブロック５２０が一体形成されることもできることはもちろんである。
前記放熱ブロック５２０は、ＬＥＤ素子２８１のような光源ソースより発生した熱を放熱する構成であり、放熱特性の良い金属材質の使用が好ましい。
一方、前記放熱ブロック５２０は、放熱特性を高めるために、複数のフィン（Fin）が形成され、放熱ブロック５２０の周辺に空気流動を形成するためのファン５９０が結合され得る。
また、前記金属プレート５１０が、両側で放熱ブロック５２０と間隔を有するように放熱ブロック５２０と結合されるために、光軸Ｌと垂直をなす放熱ブロック５２０のブロック結合面５２５が残りの部分５２４よりも前方にさらに突出するように形成され得る。
即ち、前記金属プレート５１０が、両側で放熱ブロック５２０と間隔を有するように放熱ブロック５２０と結合されるために、放熱ブロック５２０は、光軸Ｌと垂直をなす放熱ブロック５２０のブロック結合面５２５が残りの部分５２４よりも前方にさらに突出され得る。
前記光源ソースは、光軸が第２結合面１０２と垂直をなすように金属プレート５１０と結合され、発光する構成であり、ＬＥＤ素子、キセノンランプ、レーザーダイオードなど多様な照明機器が使用できる。
一例として、前記光源ソースは、ＬＥＤ素子２８１と、前記ＬＥＤ素子２８１が設けられ、前記第２結合面１０２に設けられるＬＥＤ基板２８２、を含むことができる。
そして、前記光源ソースは、金属プレート５１０上で結合されるとき、光軸Ｌの整列が可能なように設けられ得る。
また、前記光源ソースは、金属プレート５１０と結合されるとき、一つ以上のボルトを用いて、結合角度の微細な調整ができるように金属プレート５１０上で結合されるとき、光軸Ｌの整列ができるように設けられ得る。
前記ＬＥＤ基板２８２は、ＬＥＤ素子２８１が設けられる基板であり、ＰＣＢなどＬＥＤ素子２８１の種類、設置構造によって多様な構成であってもよい。
前記ＬＥＤ素子２８１は、照明目的、照明の種類によって、光ファイバーを介して人体内部まで光の伝達を要するところ、高出力ＬＥＤ素子の使用が好ましい。
前記光学系部は、光軸Ｌを基準に、片側に光ファイバーが結合され、他側に光軸Ｌと垂直をなす第１結合面１０１が形成され、一つ以上のレンズが装着され、光学系を形成する構成であるが、多様な構成であってもよい。
また、前記光学系部は、光軸（Ｌ）に沿って光をガイドする一つ以上のレンズ２７１、２７２と、レンズ２７１、２７２を中心に光源ソースに対向して設けられ、光ファイバーと結合される光ファイバー結合部２９０と、光源ソース、レンズ２７１、２７２、及び光ファイバー結合部２９０が光軸Ｌをなして順に配置されるようにレンズ２７１、２７２及び光ファイバー結合部２９０が装着される下部光学系ホルダー３００と、レンズ２７１、２７２及び光ファイバー結合部２９０を光軸Ｌに沿って固定配置されるように下部光学系ホルダー３００の上側で下部光学系ホルダー３００と結合される上部光学系ホルダー４００と、を含む。
このとき、前記第１結合面１０１は、下部光学系ホルダー３００及び上部光学系ホルダー４００の少なくとも一つに形成され、光源部５００は、第２結合面１０２が第１結合面１０１に密着した状態で光軸Ｌと垂直の方向にスライド可能に下部光学系ホルダー３００及び上部光学系ホルダー４００の少なくともいずれか一つと結合されたことを特徴とする。
特に、前記第２結合面１０２は、下部光学系ホルダー３００及び上部光学系ホルダー４００による安定的な支持のために、第１結合面１０１が下部光学系ホルダー３００及び上部光学系ホルダー４００の両方に形成され、下部光学系ホルダー３００及び上部光学系ホルダー４００に形成された第１結合面１０１によって支持されることが好ましい。
上記一つ以上のレンズ２７１、２７２は、光軸Ｌに沿って光をガイドする構成であり、設計された光学系によって一つ以上設けられ得る。
例えば、上記一つ以上のレンズ２７１、２７２は、後述する上部光学系ホルダー４００及び下部光学系ホルダー３００に形成された光軸Ｌを基準に、互いに対向して一対に設けられ得る。
前記一対のレンズ２７１、２７２は、互いに離隔され、一つの光軸Ｌをなすように設けられ、ＬＥＤ素子２８１のような光源ソースより発生した光を光ファイバー結合部２９０に結合された光ファイバーに伝達する光ファイバーで光を光軸Ｌ方向に集束させるための光学系を構成するレンズであり、光学系の構成によって複数のレンズで構成されるなど多様な構成であってもよい。
前記光ファイバー結合部２９０は、レンズ２７１、２７２を中心に、ＬＥＤ基板２８２のような光源ソースに対向して設けられ、光ファイバーと結合される構成であるが、光ファイバーの結合構造によって多様な構成であってもよい。
一例として、前記光ファイバー結合部２９０は、光ファイバーの終端の部分が結合されたアダプター（図示せず）が結合され、光が通過できるように貫通孔２９１が形成されるブロックであり、レンズ２７１を後述する下部光学系ホルダー３００及び上部光学系ホルダー４００に固定するように、下部光学系ホルダー３００及び上部光学系ホルダー４００にボルトなどによって結合され得る。
ここで、前記光ファイバー結合部２９０は、直接結合されるか、別のアダプターによって結合されるなど多様な結合構造が可能である。
また、前記光ファイバー結合部２９０は、光ファイバー結合部２９０として機能を果たす代わりに、レンズ２７１を後述する下部光学系ホルダー３００及び上部光学系ホルダー４００に固定するようにする部材としてのみ使用され得ることももちろんである。
一方、前記ＬＥＤ基板２８２のような光源ソース、レンズ２７１、２７２、及び光ファイバー結合部２９０が光軸Ｌをなして順に配置されることにより、光源ソースより発生した光がレンズ２７１、２７２のガイドによって光ファイバー結合部２９０に結合された光ファイバーに集束され得る。
これに対して、本発明に係る光源モジュール２０は、図１〜図６に示すような、光源ソース、レンズ２７１、２７２、及び光ファイバー結合部２９０が光軸Ｌをなして順に配置されるように、レンズ７１、２７２、及び光ファイバー結合部２９０が装着される下部光学系ホルダー３００と、レンズ２７１、２７２、及び光ファイバー結合部２９０が光軸Ｌに沿って固定配置されるように、下部光学系ホルダー３００の上側で下部光学系ホルダー３００と結合される上部光学系ホルダー４００と、を含む。
前記下部光学系ホルダー３００は、光源ソース、レンズ２７１、２７２、及び光ファイバー結合部２９０が光軸Ｌをなして順に配置されるように、レンズ２７１、２７２、及び光ファイバー結合部２９０が装着される構成であり、合成樹脂材質、金属材質など多様な材質を有することができる。
特に、前記下部光学系ホルダー３００は、上部光学系ホルダー４００と結合された状態で円柱、直方体など立体構造をなしており、光軸Ｌに沿って通るように上下に区画され、円柱、直方体など立体構造が上下に分かれた状態で、下側に位置するジグとして構成され得る。
また、前記下部光学系ホルダー３００は、上部光学系ホルダー４００と結合された状態で、光軸Ｌに沿って形成された貫通孔２５１を形成する。
そして、前記下部光学系ホルダー３００は、光源ソース、レンズ２７１、２７２、及び光ファイバー結合部２９０が光軸Ｌをなして順に配置されるように、貫通孔２５１の前方の部分に光ファイバー結合部２９０が挿入される挿入凹溝３９９が形成される。
また、前記下部光学系ホルダー３００は、レンズ２７１、２７２の装着のためのレンズ装着部３７１、３７２が形成される。
また、前記下部光学系ホルダー３００は、光ファイバー結合部２９０に対向する後方部分、即ち、光源ソースが位置する部分で、レンズ２７２の固定のための固定ブロック３６０の設置のためのブロック装着溝３６１が形成される。
一方、前記下部光学系ホルダー３００は、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、後述する補助光源モジュール３０が光軸Ｌに対して垂直の方向に結合されるとき、補助光源モジュール３０より発生した光の方向を、光軸Ｌ方向を反射させるために、一つ以上の光経路転換部材２５３の設置のための部材挿入溝３５３が形成され得る。
このとき、前記下部光学系ホルダー３００は、後述する補助光源モジュール３０が光軸Ｌに対して垂直の方向に結合するように、光軸Ｌ方向と垂直の方向に補助貫通孔２５２の一部３５２が形成される。
そして、前記下部光学系ホルダー３００は、後述する上部光学系ホルダー４００との精密な結合のために、突出部及び凹溝部のいずれか一つが形成され得る。
一方、前記下部光学系ホルダー３００の底面には、ハウジング１０の内部に設けられた一つ以上のガイド部材（図示せず）のガイドができるようにガイドブロック（図示せず）が結合され得る。
前記上部光学系ホルダー４００は、光源ソース、レンズ２７１、２７２、及び光ファイバー結合部２９０を光軸Ｌに沿って固定配置されるように、下部光学系ホルダー３００の上側で、下部光学系ホルダー３００と結合される構成であり、合成樹脂材質、金属材質など多様な材質を有することができる。
特に、前記上部光学系ホルダー４００は、下部光学系ホルダー３００と結合された状態で直方体をなし、光軸Ｌに沿って通るにように上下に区画され、直方体が上下に分かれた状態で、下部光学系ホルダー３００の上側に位置するジグとして構成され得る。
また、前記上部光学系ホルダー４００は、下部光学系ホルダー３００と結合した状態で光軸Ｌに沿って形成された貫通孔２５１を形成する。
そして、前記上部光学系ホルダー４００は、光源ソース、レンズ２７１、２７２、及び光ファイバー結合部２９０が光軸Ｌをなして順に配置されるように、貫通孔２５１の前方部分に光ファイバー結合部２９０が挿入される挿入凹溝４９９が形成される。
また、前記上部光学系ホルダー４００は、レンズ２７１、２７２の装着のためのレンズ安着部４７１、４７２が形成される。
また、前記上部光学系ホルダー４００は、光ファイバー結合部２９０に対向する後方部分、即ち、光源ソースが位置する部分でレンズ２７２の固定のための固定ブロック３６０の設置のためのブロック装着溝４６１が形成される。
前記固定ブロック３６０は、下部光学系ホルダー３００及び上部光学系ホルダー４００に対してレンズ２７２を固定させるための構成であり、ＬＥＤ素子２８１で発生した光が透過できるように貫通孔３６１が形成される。
そして、前記固定ブロック３６０は、ＬＥＤ素子２８１において、輻射などによって伝達された熱を放出できるように金属材質からなることが好ましく、放熱効果の最大化のために、外周面に多数の突起部、リーブなどが形成され得る。
上述のように、前記下部光学系ホルダー３００及び上部光学系ホルダー４００によって形成されるレンズ装着部３７１、３７２、４７１、４７２によってレンズ２７１、２７２が安定的に固定され、下部光学系ホルダー３００と上部光学系ホルダー４００が結合するとき、ずれることなく結合させる役割を果たすことになる。
また、前記下部光学系ホルダー３００及び上部光学系ホルダー４００によって形成されるレンズ安着部３７１、３７２、４７１、４７２によってレンズ２７１、２７２を正確に位置させることができる。
一方、前記上部光学系ホルダー４００は、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、後述する補助光源モジュール３０が光軸Ｌに対して垂直の方向に結合されるとき、補助光源モジュール３０で発生した光の方向を、光軸Ｌ方向を反射させるために光経路転換部材２５３の設置のための部材挿入溝４５３が形成され得る。
このとき、前記上部光学系ホルダー４００は、後述する補助光源モジュール３０が光軸Ｌに対して垂直方向に結合できるように、光軸Ｌ方向と垂直方向に補助貫通孔２５２の一部が形成される。
一方、前述のように、上部光学系ホルダー４００及び下部光学系ホルダー３００の正確な結合のために、いずれか一つは複数の突出部が形成され、残りの一つは複数の突出部が挿入される凹溝が形成されることによって、上部光学系ホルダー４００及び下部光学系ホルダー３００が精密に結合され得る。
一方、前記光源モジュールは、第２結合面１０２が第１結合面１０１に密着した状態で、光軸Ｌと垂直の方向への光学系部３０に対する光源部５００のスライド移動をガイドする線形ガイド部を含む。
また、前記線形ガイド部は、第２結合面１０２が第１結合面１０１に密着した状態で、光軸Ｌと垂直の方向への光学系部３０に対する光源部５００のスライド移動をガイドする構成であるが、多様な構成であってもよい。
また、前記線形ガイド部は、下部光学系ホルダー３００及び上部光学系ホルダー４００の少なくともいずれか一つに結合され、金属プレート５１０の第２結合面１０２が第１結合面１０１と密着すると共に、光軸Ｌに対して垂直の方向への金属プレート５１０の線形スライド移動をガイドする構成であるが、多様な構成であってもよい。
具体的に、前記線形ガイド部は、一対のスライド部材５４１を含むことができる。
前記一対のスライド部材５４１は、金属プレート５１０の第２結合面１０２が第１結合面１０１と密着すると共に、光軸Ｌに対して垂直の方向への金属プレート５１０の線形スライド移動をガイドするようにスライド移動方向に沿って長く形成されたプレート部材で形成され得る。
そして、前記一対のスライド部材５４１が結合する下部光学系ホルダー３００及び上部光学系ホルダー４００は、スライド移動時に、金属プレート５１０に干渉されることを防止するために、スライド部材５４１が結合される部分３４１、４４１が光源部５００を向かってさらに突出され得る。
そして、前記金属プレート５１０及び放熱ブロック５２０の少なくとも一つは、金属プレート５１０に結合された前記ＬＥＤ素子２８１が光軸Ｌに正確に位置するように、下部光学系ホルダー３００及び上部光学系ホルダー４００に対する光源部５００の移動を制限する一つ以上のストッパー５３１がさらに結合され得る。
前記ストッパー５３２は、下部光学系ホルダー３００及び上部光学系ホルダー４００に対する光源部５００の移動を制限し、利用者が、ＬＥＤ素子２８１を光軸Ｌに正確に位置させることができるようになる。
一方、前述のような構成を有する光源モジュール２０は、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、光軸Ｌに対して垂直の方向に結合され、ＬＥＤ素子２８１によって発生した光との組み合わせ又は独立して補助光を光ファイバー結合部２９０に結合された光ファイバーに伝達する一つ以上の補助光源モジュール３０がさらに結合され得る。
そのために、前記光源モジュール２０は、補助光源モジュール３０中に光出射部が挿入されるように、光軸Ｌ方向と垂直の方向に補助貫通孔２５２が形成される。
前記補助光源モジュール３０は、光軸Ｌに対して垂直の方向に結合され、ＬＥＤ素子２８１によって発生した光との組み合わせ又は独立して補助光を発生させ、光出射部を介して照射する構成であるが、多様な構成であってもよい。
前記補助光源モジュール３０は、Ｒ、Ｇ、Ｂ、白色光源、近赤外線（ＮＩＲ；Near InfraRed）等の目的に応じて多様な光源が設けられ得る。
前記補助光源モジュール３０は、光学系部に対して複数個設けられるが、図８に示すように、互いに対向して設けられるか、光学系部の長手方向に沿って順に配置されるなど多様な構成であってもよい。
このとき、各補助光源モジュール３０より出射される光が光軸Ｌ方向へ出射できるように光経路転換部材２５３が適切な位置に設けられる。
前記光経路転換部材２５３は、補助光源モジュール３０より出射される光が光軸Ｌ方向へ出射できるように転換させる部材であり、半透過鏡、所定波長の光を反射させるか、透過させるフィルターが形成又は付着するなど多様な構成であってもよい。
以上は、本発明によって具現され得る好ましい実施例の一部の説明に過ぎず、周知のように、本発明の範囲は、前記実施例に限定されて解釈されるものでなく、前記説明された本発明の技術的思想とその根本を共にする技術的思想は、全て本発明の範囲に含まれる。
１０：ハウジング
２０：光源モジュール
３０：補助光源モジュール
３００：下部光学系ホルダー
４００：上部光学系ホルダー
２７１、２７２：レンズ
２８１：ＬＥＤ素子
２８２：ＬＥＤ基板
２９０：光ファイバー結合部
５００：放熱部

Claims (13)

  1. 光軸（Ｌ）を基準に、片側に光ファイバーが結合され、他側に前記光軸（Ｌ）と垂直をなす第１結合面（１０１）が形成され、一つ以上のレンズが装着され、光学系を形成する光学系部と、
    前記第１結合面（１０１）に面接触する第２結合面（１０２）を有し、の光軸が前記第２結合面（１０２）と垂直をなすように光源ソースが設けられる光源部（５００）と、
    を含むことを特徴とする医療用光源モジュール。
  2. 前記光源部（５００）は、
    前記第２結合面を有する金属プレート（５１０）と、
    前記光軸が前記第２結合面（１０２）と垂直をなすように、前記金属プレート（５１０）と結合される前記光源ソースと、
    前記金属プレート（５１０）及び前記光源ソースの少なくとも一つに結合され、前記光源ソースより発生した熱を放熱する放熱ブロック（５２０）と、
    を含むことを特徴とする請求項１に記載の医療用光源モジュール。
  3. 前記光源ソースは、ＬＥＤ素子（２８１）と、前記ＬＥＤ素子（２８１）が設けられ、前記第２結合面（１０２）に設けられるＬＥＤ基板（２８２）と、を含むことを特徴とする請求項２に記載の医療用光源モジュール。
  4. 前記光学系部は、
    前記光軸（Ｌ）に沿って光をガイドする一つ以上のレンズ（２７１、２７２）と、前記レンズ（２７１、２７２）を中心に、前記光源ソースに対向して設けられ、光ファイバーと結合される光ファイバー結合部（２９０）と、前記光源ソース、前記レンズ（２７１、２７２）、及び前記光ファイバー結合部（２９０）が光軸（Ｌ）をなして順に配置されるように、前記レンズ（２７１、２７２）及び前記光ファイバー結合部（２９０）が装着される下部光学系ホルダー（３００）と、前記レンズ（２７１、２７２）及び前記光ファイバー結合部（２９０）が光軸（Ｌ）に沿って固定配置されるように、前記下部光学系ホルダー（３００）の上側で前記下部光学系ホルダー（３００）と結合される上部光学系ホルダー（４００）と、を含み、
    前記第１結合面（１０１）は、前記下部光学系ホルダー（３００）及び前記上部光学系ホルダー（４００）の少なくとも一つに形成され、
    前記光源部（５００）は、前記第２結合面（１０２）が前記第１結合面（１０１）に密着した状態で、前記光軸（Ｌ）と垂直の方向にスライド可能に、前記下部光学系ホルダー（３００）及び前記上部光学系ホルダー（４００）の少なくともいずれか一つと結合されることを特徴とする請求項２に記載の医療用光源モジュール。
  5. 前記光学系部は、
    前記レンズ（２７１、２７２）を中心に、前記光ファイバー結合部（２９０）に対向して、前記下部光学系ホルダー（３００）及び上部光学系ホルダー（４００）に対して、前記レンズ（２７２）を固定させると共に、前記光源ソースより発生した光が透過できるように貫通孔（３６１）が形成された固定ブロック（３６０）を含むことを特徴とする請求項４に記載の医療用光源モジュール。
  6. 前記固定ブロック（３６０）は、前記光源ソースから伝達された熱を放出できるように金属材質からなり、放熱効果の最大化のために、外周面に多数の突起部及びリーブの少なくとも一つが形成されたことを特徴とする請求項５に記載の医療用光源モジュール。
  7. 前記第２結合面（１０２）が、前記第１結合面（１０１）に密着した状態で、前記光軸（Ｌ）と垂直の方向への前記光学系部（３０）に対する前記光源部（５００）のスライド移動をガイドする線形ガイド部を含むことを特徴とする請求項４に記載の医療用光源モジュール。
  8. 前記線形ガイド部は、
    前記下部光学系ホルダー（３００）及び前記上部光学系ホルダー（４００）の少なくともいずれか一つに結合され、
    前記金属プレート（５１０）の第２結合面（１０２）が、前記第１結合面（１０１）と 密着させると共に、前記光軸（Ｌ）に対して、垂直の方向への金属プレート（５１０）の線形スライド移動をガイドする一対のスライド部材（５４１）を含むことを特徴とする請求項７に記載の医療用光源モジュール。
  9. 前記金属プレート（５１０）が、両側で前記放熱ブロック（５２０）と間隔を有するように前記放熱ブロック（５２０）と結合されるために、前記放熱ブロック（５２０）は、前記光軸（Ｌ）と垂直をなす前記放熱ブロック（５２０）のブロック結合面（５２５）が残りの部分（５２４）よりも前方にさらに突出することを特徴とする請求項８に記載の医療用光源モジュール。
  10. 前記一対のスライド部材（５４１）は、スライド移動方向に沿って長く形成されたプレート部材で形成され、
    前記一対のスライド部材（５４１）が結合される前記下部光学系ホルダー（３００）及び前記上部光学系ホルダー（４００）は、スライド移動時に、前記金属プレート（５１０）に干渉されることを防止するために、前記スライド部材（５４１）が結合される部分（３４１、４４１）が、前記放熱ブロック（５２０）に向かってさらに突出されたことを特徴とする請求項８に記載の医療用光源モジュール。
  11. 前記金属プレート（５１０）及び前記放熱ブロック（５２０）の少なくとも一つは、前記金属プレート（５１０）に結合された前記ＬＥＤ素子（２８１）が前記光軸（Ｌ）に正確に位置するように、下部光学系ホルダー（３００）及び上部光学系ホルダー（４００）に対する前記光源部（５００）の移動を制限する一つ以上のストッパー（５３１）がさらに結合されたことを特徴とする請求項３に記載の医療用光源モジュール。
  12. 利用者が操作できる操作パネル（１１）が外部に露出するように設けられたハウジング（１０）と、前記ハウジング（１０）の片側に光ファイバーが結合される光ファイバー結合部（２９０）が前記ハウジング（１０）の外側に露出するように設けられる光源モジュール（２０）と、を含み、
    前記光源モジュール（２０）は、前記光軸（Ｌ）と垂直の方向に前記ハウジング（１０）にスライドされ脱着可能に結合される光源モジュール（２０）であって、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の光源モジュール（２０）であることを特徴とする医療用光源装置。
  13. 前記光軸（Ｌ）に対して、垂直の方向に結合され、前記ＬＥＤ素子（２８１）によって発生した光との組み合わせ又は独立して補助光を前記光ファイバー結合部（２９０）に結合された光ファイバーに伝達する一つ以上の補助光源モジュール（３０）がさらに結合されたことを特徴とする請求項１２に記載の医療用光源装置。
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