TWI488604B - Lighting device with light guide pillar - Google Patents

Description

具導光柱之照明裝置

本發明是有關於一種適用於內視鏡之具導光柱之照明裝置，特別是有關於利用透明膠體使導光柱黏合於發光元件之具導光柱之照明裝置。

目前，一般內視鏡裝置係為一條細長的可撓曲管，主要由攝影裝置及光源構成，接上顯示器後可將身體器官、交通工具內部、電子裝置中之元件及建築物裂縫的構造顯示在螢幕上，醫師、建築師、電子、機構工程師及技師即可藉由螢幕上的影像診斷受檢者的疾病。身體內部的器官及工具零件之損壞，只要有孔道與外面相通，即可利用內視鏡裝置進行檢查，例如上消化道內視鏡裝置(檢查食道、胃及十二指腸)係經口腔置入，大腸鏡則經由肛門置入，渦輪葉片可藉由排氣口檢查。若無孔道，亦可藉由手術或拆解螺絲，以建立孔道來達成，例如腹腔鏡檢查需在腹部打洞，關節鏡需切開關節周圍皮膚，引擎需要先予以拔除外殼等。

請參閱第1圖所示，其係為習知技藝之內視鏡裝置之立體結構分解示意圖，圖中，內視鏡裝置2包含光感測元件21、柔性排線22、微型攝影裝置3a及殼體26，其中，微型攝影裝置3a包含有具導光柱之照明裝置27、取景鏡頭裝置28，而具導光柱之照明裝置27及取景鏡頭裝置28則藉由一鏡座23支撐固定。光感測元件21設置於連接結構24上，可根據光學影像以產生對應的電子訊號。連接結構24並提供連接柔性排線 22之電性端子2，以供光感測元件21與柔性排線22達成電性連接，故柔性排線22可接受電子訊號並將其傳送予處理器71，進而由處理器71處理影像的電子訊號後再提供予第一顯示器72、第二顯示器73或第三顯示器74上顯示影像。

請參閱第2圖其係為習知技藝之微型攝影裝置之上視示意圖。微型攝影裝置3a中，一般導光柱271及發光元件272之連接方式，大都係直接以卡扣、卡合之方式連接，使得發光元件272所射出之光線29還需經過折射係數較大之空氣介質273而入射至導光柱271造成導光柱271射出之光線29產生能量之損失而減少透射率，並且發光元件272與取景鏡頭裝置28共用同一保護層25，因此發光元件272所射出之光線29將產生內反射現象至取景鏡頭裝置28，而造成反白之現象。

有鑑於習知技藝之各項問題，為了能夠兼顧解決之，本發明人基於多年從事研究開發與諸多實務經驗，提出一種具導光柱之照明裝置，以作為改善上述缺點之實現方式與依據。

有鑑於此，根據本發明之一目的，提出一種具導光柱之照明裝置，藉由透明膠體黏合導光柱及發光元件，使發光元件發射之光線直接經由能量消耗較小之透明膠體至導光柱出射之光線，而不必經由能量消耗較大之空氣介質，以增加光線之透射率。

根據本發明之另一目的，提出一種具導光柱之照明裝置，可藉由透明膠體黏合導光柱及發光元件，藉此使導光柱及發光元件之結構更加簡易及造價成本大幅降低。

緣是，為達上述目的，依本發明之一種具導光柱之照明裝置，係適用於一內視鏡且位於內視鏡之一容置空間中，具導光柱之照明裝置包含：一導光柱、一發光元件及一透明膠體。發光元件係位於導光柱一端，此發光元件係發射出一光線。透明膠體係位於導光柱及發光元件間，藉由透明膠體黏合導光柱及發光元件，使光線由發光元件發射，經透明膠體入射至導光柱一端，並在導光柱內傳導後，由導光柱另一端射出，可以大幅提升光線之透視率。

承上所述，因依本發明之具導光柱之照明裝置，具有以下優點：

(1)此具導光柱之照明裝置可藉由透明膠體黏合導光柱及發光元件，藉此使導光柱及發光元件之結構更加簡易及造價成本大幅降低。

(2)此具導光柱之照明裝置可藉由透明膠體黏合導光柱及發光元件，使光線由發光元件發射經透明膠體入射至導光柱，並在導光柱內傳導後由導光柱射出，而不必經由能量消耗較大之空氣介質，以產生透射率較高之光線。

按本發明所提供之具導光柱之照明裝置，確實能夠有效地進行處理，同時達到單純簡化之功能。

茲為使 貴審查委員對本發明之技術特徵及所達到之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例及配合詳細之說明如後。

以下將參照相關圖式，說明依本發明之具導光柱之照 明裝置，為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。

請參閱第3圖，其係為本發明之第一實施例之內視鏡裝置之立體結構分解示意圖。圖中，內視鏡裝置2包含有光感測元件21、柔性排線22及微型攝影裝置3b，其中，微型攝影裝置3b大致包含有具導光柱之照明裝置32及取景鏡頭裝置33，具導光柱之照明裝置32用於發出光線324至外部，取景鏡頭裝置33可自外部收集物體的反射光以形成光學影像，具導光柱之照明裝置32及取景鏡頭裝置33則藉由一鏡座23支撐固定。光感測元件21設置於連接結構24上，可根據光學影像以產生對應的電子訊號。連接結構24並提供連接柔性排線22之電性端子221，以供光感測元件21與柔性排線22達成電性連接，故柔性排線22可接受電子訊號並將其傳送予處理器71，進而由處理器71處理影像的電子訊號後再提供予第一顯示器72、第二顯示器73或第三顯示器74上顯示影像，達到電子、工業及醫療檢查之目的。

上述之內視鏡裝置2可為一直視型內視鏡、一取景鏡頭裝置可彎折角度之內視鏡及一般利用細管撓曲之內視鏡，光感測元件為電荷偶合元件(CCD)或互補式金屬氧化半導體(CMOS)之光電二極體其中之一者，用以將影像由光學轉換成電子訊號，柔性排線22可為軟板、軟硬複合板、排線、漆包線或一般電線。

請一併參閱第4圖及第5圖，其係為本發明之第一實 施例之微型攝影裝置之上視示意圖、第一實施例之具導光柱之照明裝置立體結構示意圖。圖中，微型攝影裝置3b，係適用於一內視鏡裝置2上，微型攝影裝置3b包含一殼體31、至少一具導光柱之照明裝置32及至少一取景鏡頭裝置33。殼體31係位於內視鏡裝置2前端，殼體31係呈中空狀，此殼體31具有一容置空間311。具導光柱之照明裝置32具有一導光柱321、一發光元件322及一透明膠體323，此導光柱321具有一反射層(圖中未示)用以使導光柱321內其圓周上達成全反射面，以利光線324射出。導光柱321包括圓柱或角柱之玻璃導光柱、壓克力導光柱及光纖導光柱，於此實施例中係以圓柱狀之玻璃導光柱加以說明。此導光柱一端3211之直徑係小於或等於導光柱另一端3212為較佳，其中當導光柱一端3211之直徑係小於導光柱另一端3212時，連接導光柱一端3211及導光柱另一端3212間之側壁325，此實施例中，導光柱一端3211之直徑係大致等於導光柱另一端3212。發光元件322係可為LED燈，其發光元件322位於導光柱321一端，而與導光柱另一端3211相面對，發光元件322係發射出一光線324。透明膠體323係位於導光柱321及發光元件322間，此透明膠體323係為無色之透明膠體或帶有顏色之半透明膠體。藉由透明膠體323使導光柱321黏合於發光元件322，使發光元件322發射之光線324經透明膠體323入射至導光柱321一端，並在導光柱321內傳導後，由導光柱321另一端射出，可以產生亮度較高，防止能量損耗之光線324，以提 升其透射率。

取景鏡頭裝置33係與導光柱321各自獨立分離，取景鏡頭裝置33前端具有一保護層37及一遮光罩結構331，且導光柱321前端亦另具有一保護層371而設於該容置空間311中且與該導光柱321相隔預定距離，且該保護層371係呈扁環狀而套置於該取景鏡頭裝置33，保護層37,371係為玻璃、壓克力及塑膠等可透光之鏡片，以防止取景鏡頭裝置33或導光柱321直接碰觸外部物體或液體所造成之毀損腐蝕，遮光罩結構331係位於取景鏡頭裝置33及保護層371之間，係用以阻絕外部光源直接射入取景鏡頭裝置33內。

其中，藉由各自分離之保護層37,371與導光柱321，使導光柱321所反射之光線324無法直接進入保護層37而至取景鏡頭裝置33中，防止共用同一保護層37而產生內反射現象，減少造成反白之現象，使所攝取之影像能夠大幅提昇其光線透射率。

請一併參考第6圖及第7圖所示，其係為本發明之第二實施例之內視鏡裝置之立體結構分解示意圖及第二實施例之具導光柱之照明裝置立體結構示意圖。本發明之第二實施例之組成結構大致與第一實施例相同，其差異之處僅在於導光柱之類型與第一實施例之導光柱類型不同，故其相同部位之詳細說明便加以省略；於第二實施例中，導光柱係為光纖導光柱類型，此光纖導光柱係以圓柱狀呈現，於此實施例中，此導光柱51一端之直徑係大致等於導光柱 51另一端。藉由透明膠體53連接發光元件52及導光柱51，使LED燈52所發射之光線(圖中未示)進入導光柱51，利用在光纖維管中不斷地以全反射型態讓光線可以高效率且較少之損耗加以傳輸，使光纖之導光柱51亦適用於內視鏡裝置中而黏合於發光元件52。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

2‧‧‧內視鏡裝置

21‧‧‧光感測元件

22‧‧‧柔性排線

221‧‧‧電性端子

23‧‧‧鏡座

24‧‧‧連接結構

25、37、371‧‧‧保護層

26、31‧‧‧殼體

27、32‧‧‧具導光柱之照明裝置

271、321、51‧‧‧導光柱

272、322、52‧‧‧發光元件

273‧‧‧空氣介質

28、33‧‧‧取景鏡頭裝置

29、324‧‧‧光線

3a、3b‧‧‧微型攝影裝置

311‧‧‧容置空間

323、53‧‧‧透明膠體

325、54‧‧‧側壁

331‧‧‧遮光罩結構

3211‧‧‧導光柱一端

3212‧‧‧導光柱另一端

71‧‧‧處理器

72‧‧‧第一顯示器

73‧‧‧第二顯示器

74‧‧‧第三顯示器

第1圖 係為習知技藝之內視鏡裝置之立體結構分解示意圖。

第2圖 係為習知技藝之微型攝影裝置之上視示意圖。

第3圖 係為本發明之第一實施例之內視鏡裝置之立體結構分解示意圖。

第4圖 係為本發明之第一實施例之微型攝影裝置之上視示意圖。

第5圖 係為本發明之第一實施例之具導光柱之照明裝置立體結構示意圖。

第6圖 係為本發明之第二實施例之內視鏡裝置之立體結構分解示意圖。

第7圖 係為本發明之第二實施例之具導光柱之照明裝置立體結構示意圖。

3b‧‧‧微型攝影裝置

31‧‧‧殼體

311‧‧‧容置空間

32‧‧‧具導光柱之照明裝置

321‧‧‧導光柱

322‧‧‧發光元件

323‧‧‧透明膠體

324‧‧‧光線

325‧‧‧側壁

33‧‧‧取景鏡頭裝置

331‧‧‧遮光罩結構

37‧‧‧保護層

Claims (5)

1. 一種具導光柱之照明裝置，係適用於一內視鏡裝置且位於該內視鏡裝置之一容置空間中，並且位於該內視鏡裝置內所具有的一取景鏡頭裝置的一側，該具導光柱之照明裝置包含：一導光柱；一發光元件，係位於該導光柱一端，該發光元件係發射出一光線；一透明膠體，係位於該導光柱及該發光元件間，藉由該透明膠體黏合該導光柱及該發光元件，使該光線由該發光元件發射，經該透明膠體入射至該導光柱一端，並在該導光柱內傳導後，由該導光柱另一端射出；一保護層，設於該取景鏡頭前端；以及另一保護層，係設於該容置空間中，且位於該導光柱之另一端且與該導光柱相隔預定距離，且該保護層係呈扁環狀而套置於該取景鏡頭裝置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具導光柱之照明裝置，其中該導光柱內之圓周面上係鍍有反射層，該導光柱包括圓柱或角柱。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具導光柱之照明裝置，其中該導光柱係為玻璃導光柱、壓克力導光柱或光纖導光柱。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具導光柱之照明裝置，其中該導光柱一端之直徑係小於或等於該導光柱另一端。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具導光柱之照明裝置，其中該透明膠體係為無色之透明膠體或帶有顏色之半透明膠體。