CN101435556B - 光源单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光源单元，其特征在于，该光源单元包括：光源，其具有发光部；光源保持部件，其保持光源；光传输部件，其具有入射部，来自发光部的光入射到该入射部；光传输部件保持部件，其保持光传输部件；定位部，其设置在光传输部件保持部件上，通过与光源抵接来对光传输部件保持部件和光源进行定位，从而定位入射部和发光部；以及调整紧固机构，其能够在对光传输部件保持部件和光源保持部件调整相对位置后将两者彼此紧固在一起，该调整紧固机构在光源与定位部相互抵接的状态下将光传输部件保持部件与光源保持部件彼此紧固在一起。

Description

光源单元

技术领域

本发明涉及光源单元，其使来自光源发光部的光入射到光传输部件的入射部。

背景技术

使来自光源发光部的光入射到光传输部件的入射部上的各种各样的光源单元被广泛使用。

在日本特开2005-211204号公报中，公开了便携式内窥镜，其具有作为光源单元的光源装置。即，在该便携式内窥镜中，在***体腔内的细长***部的基端部，连接着由操作者保持和操作的操作部，在操作部中安装有小型的光源装置。在光源装置中，来自光源灯的照明光经过聚光透镜入射到光导件的基端面。光导件贯穿***在操作部和***部中，并延伸设置到***部的前端部，由光导件引导的照明光从光导件的前端面射出，从***部的前端部照射到观察对象上。

当使来自光源发光部的光入射到光传输部件的入射部时，为了使光量的损失最小，必须使发光部和入射部准确定位。从装配效率和制造成本等观点出发，最好使这样的定位能够容易地进行。

发明内容

本发明着眼于上述课题而完成，其目的在于提供一种光源单元，其能够容易且准确地定位光源的发光部和光传输部件的入射部。

在本发明的一个实施方式中，光源单元的特征在于，其包括：光源，其具有发光部；光源保持部件，其保持所述光源；光传输部件，其具有入射部，来自所述发光部的光入射到该入射部；光传输部件保持部件，其保持所述光传输部件；定位部，其设置在所述光传输部件保持部件上，通过与所述光源抵接来对所述光传输部件保持部件和所述光源进行定位，从而定位所述入射部和所述发光部；以及调整紧固机构，其能够在对所述光传输部件保持部件和所述光源保持部件调整相对位置后将两者彼此紧固在一起，该调整紧固机构在所述光源与所述定位部相互抵接的状态下，将所述光传输部件保持部件与所述光源保持部件彼此紧固在一起。

在本实施方式的光源单元中，仅通过使光源保持部件的光源与光传输部件保持部件的定位部相互抵接，使光源保持部件和光传输部件保持部件彼此紧固在一起，就可以准确地定位光源的发光部和光传输部件的入射部。这样，能够容易且准确地定位发光部和入射部。

在本发明的优选的一个实施方式中，光源单元的特征在于，所述光源具有侧面，所述侧面的法线方向与所述发光部的发光方向构成预定的角度，所述定位部具有与所述侧面抵接的壁面。

在本实施方式的光源单元中，通过使光源的侧面与光传输部件保持部件的壁面抵接，就能够在与发光部的发光方向正交的方向上定位发光部和入射部。

在本发明的优选的一个实施方式中，光源单元的特征在于，所述光源具有第一和第二侧面，所述第一和第二侧面的法线方向与所述发光部的发光方向构成预定的角度，并且，所述第一和第二侧面的法线方向面向互不相同的方向，所述定位部具有：第一壁面，其与所述第一侧面抵接；第二壁面，其与所述第二侧面抵接。

在本实施方式的光源单元中，通过使光源的第一和第二侧面分别与光传输部件保持部件的第一和第二壁面相抵接，能够在与发光部的发光方向正交的方向上充分且准确地定位发光部和入射部。

在本发明的优选的一个实施方式中，光源单元的特征在于，所述光传输部件保持部件具有观察部，该观察部设置在所述光传输部件保持部件上，利用该观察部可观察所述光源与所述定位部之间的抵接状态。

在本实施方式的光源单元中，能够经观察部观察光源与定位部之间的抵接状态，从而能够使光源与定位部可靠地抵接。

在本发明的优选的一个实施方式中，光源单元的特征在于，所述光传输部件保持部件具有敞开部，该敞开部在所述光传输部件保持部件上从所述壁面朝向外侧延伸，利用该敞开部可观察所述侧面与所述壁面之间的抵接状态。

在本实施方式的光源单元中，能够经敞开部观察光源的侧面与定位部的壁面之间的抵接状态，从而能够使侧面与壁面可靠地抵接。

在本发明的优选的一个实施方式中，光源单元的特征在于，所述光传输部件保持部件具有：第一敞开部，其在所述光传输部件保持部件上从所述第一壁面朝向外侧延伸，利用该第一敞开部可观察所述第一侧面与所述第一壁面之间的抵接状态；和第二敞开部，其在所述光传输部件保持部件上从所述第二壁面朝向外侧延伸，利用该第二敞开部可观察所述第二侧面与所述第二壁面之间的抵接状态。

在本实施方式的光源单元中，能够经第一和第二敞开部分别观察光源的第一和第二侧面与定位部的第一和第二壁面之间的抵接状态，从而能够使第一和第二侧面分别与第一和第二壁面可靠地抵接。

在本发明的优选的一个实施方式中，光源单元的特征在于，所述调整紧固机构具有光源保持部件夹持部件，所述光传输部件保持部件与所述光源保持部件夹持部件，能够在调节所述光源保持部件相对于所述光传输部件保持部件的相对位置后夹持所述光源保持部件。

在本实施方式的光源单元中，利用光传输部件保持部件和光源保持部件夹持部件，调节光源保持部件相对于光传输部件保持部件的相对位置，并夹持光源保持部件，由此，能够在对光传输部件保持部件与光源保持部件调整相对位置后，将两者彼此紧固在一起。

在本发明的优选的一个实施方式中，光源单元的特征在于，所述调整紧固机构能够在对所述光传输部件保持部件与所述光源保持部件夹持部件调整相对位置后将两者彼此紧固在一起。

在本实施方式的光源单元中，对于光传输部件保持部件、光源保持部件、光源保持部件夹持部件能够调整相对位置，能够以紧凑的结构充分地确保可调节范围。

在本发明的优选的一个实施方式中，光源单元的特征在于，所述光传输部件保持部件具有散热部，该散热部对所述光源中产生的热进行散热。

在本实施方式的光源单元中，通过将光传输部件保持部件用于散热，可以提高从光源散热的效率。

在本发明的优选的一个实施方式中，光源单元的特征在于，所述散热部设置在所述定位部上。

在本实施方式的光源单元中，通过将与光源抵接的定位部用于散热，可以充分地提高从光源散热的效率。

在本发明的优选的一个实施方式中，光源单元的特征在于，所述光源保持部件夹持部件具有对所述光源中产生的热进行散热的散热功能。

在本实施方式的光源单元中，通过将光源保持部件夹持部件用于散热，可以提高从光源散热的效率。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的内窥镜的立体图。

图2是表示本发明的第一实施方式的LED单元的侧视图。

图3A是表示本发明的第一实施方式的LED单元的分解立体图。

图3B是表示本发明的第一实施方式的LED单元的另一分解立体图。

图4是表示本发明的第一实施方式的LED与光导件保持部件的定位的示意图。

图5是表示本发明的第一实施方式的LED与光导件的定位的示意图。

图6是表示本发明的第一实施方式的LED单元的另一侧视图。

图7是表示本发明的第一实施方式的把持部的内部的侧视图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的一个实施方式进行说明。

图1至图7表示本发明的一个实施方式。

参照图1，本实施方式的便携式内窥镜具有***到体腔内的细长的***部8。在***部8中，从前端侧朝向基端侧，连续设置有：硬性的前端硬性部10、可弯曲动作的弯曲部12、和长形的具有挠性的挠性管部14。在***部8的基端部，连接有可由操作者把持和操作的操作部16。操作部16由前端侧的把持部18和基端侧的操作部主体20形成。

在把持部18中内设有生成照明光的作为光源单元的LED(light-emitting diode：发光二极管)单元34。在LED单元34上连接着作为光传输部件的光导件36的一端部。光导件36贯穿***在操作部16和***部8中，并延伸设置到***部8的前端硬性部10。在前端硬性部10中，光导件36的前端部连接于照明光学***，在照明光学***的前端侧，配置有照明窗38。由LED单元34生成的照明光，在光导件36中被引导，并经过照明光学***从照明窗38照射向观察对象。另一方面，在前端硬性部10中，在观察窗40的基端侧，配置有观察光学***，在观察光学***上，连接着像导42的前端部。像导42穿过***部8和操作部16，并延伸设置到操作部主体20。在操作部主体20中，像导42的基端部连接到摄像单元44。观察像经由观察窗40通过观察光学***成像在像导42的前端面上，并在像导42中传递，然后由摄像单元44拍摄到。

在操作部主体20上，连接着显示装置26，显示装置26显示由摄像单元44拍摄到的观察图像。在显示装置26上配置有：监视器28，其显示观察图像；和切换开关30，其在动态图像和静态图像之间切换所记录的观察图像。此外，在显示装置26中还形成有：电池，其成为便携式内窥镜整体的电源；和保存部32，其保存图像记录用的记录介质。

此外，在操作部主体20中配置有：用于对观察图像进行记录、再现等的开关；以及用于使弯曲部12进行弯曲动作的弯曲杆22等。

参照图2至图6，对LED单元34进行说明。

下面，对LED单元34中的定位机构进行说明。

参照图2、图3A和图3B，在LED单元34中，作为光源的LED46安装在作为光源保持部件的LED基板52上。这里，在LED基板52中，将安装有LED46的面称为安装面，将与安装面对置的面称为背面。LED46形成为长方体状，其具有底面、顶面、以及第一至第四侧面。在LED46的底面侧配置有LED基板52。在LED46的顶面，配置有作为发光部的正方形形状的发光面48。在LED46的第一至第四侧面中，彼此相邻的第一和第二侧面50a、50b用于进行定位。此处，LED46的发光方向大致正交于LED基板52，第一和第二侧面50a、50b的法线方向正交于LED46的发光方向。

在LED基板52的安装面侧，并列设置有作为光传输部件保持部件的光导件保持部件58。光导件保持部件58为大致柱状，其轴向与LED基板52大致正交。这里，在光导件36的基端部外套有光导件接头62。在光导件保持部件58中，沿轴向贯通形成有光导件用贯穿***孔60，光导件接头62贯穿***在该光导件用贯穿***孔60中。从光导件保持部件58的外周面到光导件用贯穿***孔60，贯穿设置有固定用螺纹孔64，通过在固定用螺纹孔64中拧入固定螺钉66，就能够将光导件接头62固定在光导件保持部件58中。

在光导件保持部件58中，在靠LED基板52侧的端面部上，形成有沿轴向凸出的凸出形状。通过凸出形状的侧面，形成了构成定位部的第一和第二壁面70a、70b。第一和第二壁面70a、70b与轴向大致平行，并且彼此构成大致直角，第一和第二壁面70a、70b分别与LED46的第一和第二侧面50a、50b抵接。如图4所示，通过使第一和第二壁面70a、70b与第一和第二侧面50a、50b相互抵接，就可以唯一地确定光导件保持部件58与LED46的相对位置。在光导件保持部件58与LED46相互定位了的情况下，光导件保持部件58的光导件用贯穿***孔60的开口部与LED46的顶面相面对地配置，贯穿***在光导件用贯穿***孔60中的光导件接头62的基端部抵接于LED46的顶面，光导件36的基端面与LED46的发光面48相面对地配置。这里，通过光导件36的基端面，形成了作为入射照明光的入射部的入射面37。并且，在从发光面48朝向入射面37的照明光的入射中，为了使光量的损失最小，如图5所示，入射面37和发光面48配置成使它们的中心相互一致。

此外，在光导件保持部件58中，形成有敞开部72，敞开部72构成从第一和第二侧面50a、50b朝向外侧开放的观察部。如图6所示，在光导件保持部件58的凸出形状的端面抵接于LED基板52、在光导件保持部件58的第一和第二壁面70a、70b的附近分别配置有LED46的第一和第二侧面50a、50b的情况下，通过敞开部72，能够分别观察第一和第二壁面70a、70b与第一和第二侧面50a、50b之间的抵接状态。并且，在本实施方式中，使用一体的敞开部72，但为了进行第一壁面70a与第一侧面50a之间的抵接状态的观察，以及进行第二壁面70b与第二侧面50b之间的抵接状态的观察，也可以使用分体的两个敞开部。

以下，对光源单元34的调整紧固机构进行说明。

参照图2、图3A和图3B，在光导件保持部件58的外周部，从与LED基板52相反的端面到靠LED基板52侧的端面的近前，沿轴向延伸设置有第一和第二槽部73a、73b。从第一和第二槽部73a、73b的端面75a、75b到靠LED基板52侧的端面，贯通形成有第一和第二保持部件贯穿***孔74a、74b。在第一和第二保持部件贯穿***孔74a、74b中，可以分别贯穿***第一和第二紧固螺钉76a、76b，在第一和第二槽部73a、73b的端面75a、75b上，可以分别卡定第一和第二紧固螺钉76a、76b的头部。

此外，在LED基板52上，与LED基板52正交地贯通形成有第一和第二基板贯穿***孔56a、56b，第在一和第二基板贯穿***孔56a、56b中可分别贯穿***第一和第二紧固螺钉76a、76b。

在LED基板52的背面侧，并列设置有作为基板保持部件夹持部件的LED基板夹持部件78。在LED基板夹持部件78的靠LED基板52侧的端面上，沿轴向贯穿设置有第一和第二夹持用螺纹孔80a、80b，第一和第二紧固螺钉76a、76b分别旋合在该第一和第二夹持用螺纹孔80a、80b中。

通过将第一和第二紧固螺钉76a、76b分别贯穿***到光导件保持部件58的第一和第二保持部件贯穿***孔74a、74b中、以及LED基板52的第一和第二基板贯穿***孔56a、56b中，并旋合到LED基板夹持部件78的第一和第二夹持用螺纹孔80a、80b中，可通过光导件保持部件58和LED基板夹持部件78夹持LED基板52。即，光导件保持部件58的凸出形状的端面与LED基板52的安装面面接触，LED基板夹持部件78的端面与LED基板52的背面面接触。并且，第一和第二保持部件贯穿***孔74a、74b的内径，以及第一和第二基板贯穿***孔56a、56b的内径分别大于第一和第二紧固螺钉76a、76b的外径，形成有一定的游隙。因此，当紧固光导件保持部件58、LED基板52、以及LED基板夹持部件78时，在与轴向正交的方向上，可以调整光导件保持部件58、LED基板52、以及LED基板夹持部件78之间的相对位置。

并且，从LED基板52延伸出了用于将电信号等传送到LED46的电缆54。而且，在光导件保持部件58上，沿轴向贯通形成有电缆用贯穿***孔68，从LED基板52延伸出来的电缆54贯穿***在电缆用贯穿***孔68中。

下面，对内窥镜的把持部18中的LED单元34的安装机构进行说明。

参照图7，在LED单元34的LED基板夹持部件78的外周部，形成有大致平行于轴向的平面部82。LED基板夹持部件78的平面部82与散热框84面接触，并通过螺钉固定。散热框84与配置在把持部内的把持部框86面接触，并通过螺钉固定。

LED单元34配置成：LED基板夹持部件78成为前端侧，光导件保持部件58成为基端侧。光导件36从LED单元34朝向基端侧凸出，接着被平缓地弯折回来，在把持部框86的外侧从基端侧朝向前端侧延伸，并被导入***部内。由此，即使在光导件36具有多余长度的情况下，也可以不承受过剩的应力地将光导件36容纳在把持部内。

下面，对LED单元34的组装方法进行说明。

当组装LED单元34时，将从LED基板52延伸出来的电缆54贯穿***到光导件保持部件58的电缆用贯穿***孔68中。接着，将第一和第二紧固螺钉76a、76b，分别贯穿***到光导件保持部件58的第一和第二保持部件贯穿***孔74a、74b中、以及LED基板52的第一和第二基板贯穿***孔56a、56b中，并旋合在LED基板夹持部件78的第一和第二夹持用螺纹孔80a、80b中。此时，相对于与轴向正交的方向，调节光导件保持部件58和LED基板52的相对位置，使光导件保持部件58的第一和第二壁面70a、70b，与LED46的第一和第二侧面50a、50b相互抵接，来定位光导件保持部件58和LED46。在使第一和第二壁面70a、70b与第一和第二侧面50a、50b彼此完全抵接的状态下，将第一和第二紧固螺钉76a、76b充分拧入到第一和第二夹持用螺纹孔80a、80b中，通过光导件保持部件58和LED基板夹持部件78可靠地夹持LED基板52。并且，在紧固作业中，在与轴向正交的方向上，相对于光导件保持部件58、以及LED基板52，能够适当地调节LED基板夹持部件78的相对位置。根据需要，经由光导件保持部件58的敞开部72，通过目视或利用显微镜，来确认光导件保持部件58的第一和第二壁面70a、70b，与LED46的第一和第二侧面50a、50b之间的抵接状态。接着，在光导件保持部件58的光导件用贯穿***孔60中贯穿***光导件接头62，使光导件接头62的基端部与LED46抵接，通过固定螺钉66，将光导件接头62固定在光导件保持部件58中。其结果为，光导件36的入射面37面对着LED46的发光面48，且其中心与LED46的发光面48的中心一致地配置。这样，就组装好了LED单元34。

接下来，对LED单元34中的散热作用进行说明。

LED46由于发光而变成高温。在LED46中产生的热，经由与LED46的第一和第二侧面50a、50b面接触的、作为光导件保持部件58的散热部的第一和第二壁面70a、70b，并且从发光面48经由光导件接头62，另外还通过辐射，直接向光导件保持部件58进行散热。此外，从LED46传递到LED基板52的热，经由与LED基板52的安装面面接触的、光导件保持部件58的凸出形状的端面，向光导件保持部件58进行散热，此外，经由与LED基板52的背面面接触的、LED基板夹持部件78的端面，向LED基板夹持部件78进行散热。传递到LED基板夹持部件78的热，进一步向散热框84，以及把持部框86进行散热。这样，光导件保持部件58和LED基板夹持部件78也具有散热功能。

从而，本实施方式的LED单元34具有如下的效果。

在本实施方式的LED单元34中，分别使LED46的第一和第二侧面50a、50b与光导件保持部件58的第一和第二壁面70a、70b抵接，并紧固光导件保持部件58和LED基板夹持部件78，来夹持LED基板52，仅通过上述结构，就能够在与发光面48的发光方向正交的方向上，准确地定位LED46的发光面48和光导件36的入射面37。这样，就能够容易且准确地定位LED46的发光面48和光导件36的入射面37。

并且，经由光导件保持部件58的敞开部72，可以分别观察第一和第二侧面50a、50b与第一和第二壁面70a、70b之间的抵接状态，能够容易且可靠地使第一和第二侧面50a、50b与第一和第二壁面70a、70b分别抵接。

此外，对于光导件保持部件58、LED基板52、LED基板夹持部件78，能够调整在与轴向正交的方向上的相对位置，特别是与对于光导件保持部件58和LED基板夹持部件78、或者对于LED基板52和LED基板夹持部件78不能调整相对位置的情况相比较，能够以紧凑的结构充分地确保可调整的范围。

此外，在LED单元34中，使光导件保持部件58的第一和第二壁面70a、70b与LED46的第一和第二侧面50a、50b面接触，使光导件接头62的基端面与LED46的顶面抵接，使光导件保持部件58的凸出形状的端面以及LED基板夹持部件78的端面与LED基板52面接触，将光导件保持部件58和LED基板夹持部件78利用于LED46的散热。因此，可以提高从LED46散热的效率。

Claims (9)

1.一种光源单元，其特征在于，

该光源单元包括：

光源，其具有发光部；

光源保持部件，其保持所述光源；

光传输部件，其具有入射部，来自所述发光部的光入射到该入射部；

光传输部件保持部件，其保持所述光传输部件；

定位部，其设置在所述光传输部件保持部件上，通过与所述光源抵接来对所述光传输部件保持部件和所述光源进行定位，从而定位所述入射部和所述发光部；以及

调整紧固机构，其能够在对所述光传输部件保持部件和所述光源保持部件调整相对位置后将两者彼此紧固在一起，该调整紧固机构在所述光源与所述定位部相互抵接的状态下，将所述光传输部件保持部件与所述光源保持部件彼此紧固在一起，

其中，所述光源具有第一和第二侧面，所述第一和第二侧面的法线方向与所述发光部的发光方向构成预定的角度，并且，所述第一和第二侧面的法线方向面向互不相同的方向，

所述定位部具有：第一壁面，其与所述第一侧面抵接；第二壁面，其与所述第二侧面抵接。

2.如权利要求1所述的光源单元，其特征在于，

所述光传输部件保持部件具有敞开部，该敞开部在所述光传输部件保持部件上，利用该敞开部可观察所述侧面与所述壁面之间的抵接状态。

3.如权利要求1所述的光源单元，其特征在于，

所述光传输部件保持部件具有：

第一敞开部，其在所述光传输部件保持部件上，利用该第一敞开部可观察所述第一侧面与所述第一壁面之间的抵接状态；和

第二敞开部，其在所述光传输部件保持部件上，利用该第二敞开部可观察所述第二侧面与所述第二壁面之间的抵接状态。

4.如权利要求1所述的光源单元，其特征在于，

所述调整紧固机构具有光源保持部件夹持部件，

所述光传输部件保持部件与所述光源保持部件夹持部件，能够在调节所述光源保持部件相对于所述光传输部件保持部件的相对位置后夹持所述光源保持部件。

5.如权利要求4所述的光源单元，其特征在于，

所述调整紧固机构能够在对所述光传输部件保持部件与所述光源保持部件夹持部件调整相对位置后将两者彼此紧固在一起。

6.如权利要求1所述的光源单元，其特征在于，

所述光传输部件保持部件具有散热部，该散热部对所述光源中产生的热进行散热。

7.如权利要求6所述的光源单元，其特征在于，

所述散热部设置在所述定位部上。

8.如权利要求4所述的光源单元，其特征在于，

所述光源保持部件夹持部件具有对所述光源中产生的热进行散热的散热功能。

9.一种内窥镜，其特征在于，

该内窥镜具有权利要求1至8中的任一项所述的光源单元。

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