JP2000066116A - 内視鏡用光源装置 - Google Patents

内視鏡用光源装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池駆動を可能とし、低消費電力化及び小型
軽量化を図る。 【解決手段】 光源部１２Ａは、光を透過させる透明基
板１６、この透明基板１６の裏側に近接配置されたＬＥ
Ｄベアチップ１８、当該ベアチップ１８から発する光を
前側へ反射させる凹面鏡２０を設け、上記透明基板１６
の外周に形成されたプリント線１７Ａ，１７Ｂに、上記
ＬＥＤチップ１８を透明のリード線１９Ａ，１９Ｂによ
り接続する。上記のＬＥＤチップ１８は複数個配置する
ことができる。このように、光源部１２ＡをＬＥＤチッ
プ１８で構成することにより電池電源の駆動が可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内視鏡用光源装置、
特に電池電源による駆動が可能となる光源装置の構成に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、内視鏡において被観察体内を
照明するための光源装置が用いられており、この光源装
置では例えばハロゲンランプやキセノンランプが取り付
けられる。これらのランプの光は、ライトガイドを介し
てスコープ（電子内視鏡）先端まで導かれ、この先端部
の照射窓から光が出射されることになり、これにより被
観察体内の撮像が可能となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
光源装置では、使用されているハロゲンランプやキセノ
ンランプ等の光源がある程度の電力を必要とすることか
ら、商用電源で点灯駆動されている。しかし、消費電力
の低減、あるいは携帯が容易となる小型軽量化という観
点から考えると、電池駆動が可能であることが好まし
い。上記の電子スコープや信号処理プロセッサ装置で
は、電子回路の小型化、低消費電力化が進められている
一方で、光源装置においては、ある程度の光量が確保で
きるハロゲンランプやキセノンランプを使用することか
ら、消費電力の低減、小型軽量化を図ることが困難であ
った。
【０００４】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、電池駆動が可能となり、低消費電
力化及び小型軽量化を図ることができる内視鏡用光源装
置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、光を透過させる透明基板
と、この透明基板の裏側に近接配置された発光素子ベア
チップと、この発光素子ベアチップの後側に配置され、
当該発光素子ベアチップから発する光を上記透明基板側
へ反射させる凹面鏡と、を含んでなることを特徴とす
る。請求項２に係る発明は、上記透明基板に電力供給用
の配線プリントパターンを形成し、この配線パターンと
上記発光素子ベアチップとを透明のリード線で接続した
ことを特徴とする。請求項３に係る発明は、上記透明基
板の裏側に、上記発光素子ベアチップを複数個配置した
ことを特徴とする。
【０００６】上記の構成によれば、発光素子として発光
ダイオードのベアチップが用いられるが、この発光素子
から発した光のうち、前側（照射方向）に向かう光はそ
のまま透明基板を通過し、後側（照射方向と逆方向）へ
向かう光は凹面鏡によって前側に反射される。従って、
ベアチップから発せられた全ての光を透明基板を通過さ
せて前側へ効率よく導くことができる。そして、透明基
板を通過した光は、集光レンズ等で集光されてライトガ
イドの光入射端に供給され、このライトガイドを介して
内視鏡の先端部まで導かれる。
【０００７】また、上記の発光素子に電力を供給するた
めのリード線を透明とすれば、光の損失をなくすことが
でき、更に複数の発光ダイオードを配列することによ
り、大きな光量が得られることになる。このような発光
素子は、電池で点灯制御することになり、光源装置を電
池駆動の構成とすることが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１には、実施形態の第１例に係
る内視鏡用光源装置が示され、図２には実施形態の光源
装置を適用した電子内視鏡装置の全体構成が示されてお
り、まず装置の全体構成から説明する。図２において、
電子スコープ側の先端部には、対物光学系１を介して固
体撮像素子であるＣＣＤ２が取り付けられ、このＣＣＤ
２には画像（映像）信号を抽出して増幅する等の処理を
する第１信号処理回路３が接続される。また、先端部の
照射窓４にライトガイド５の先端が配置され、このライ
トガイド５はプロセッサ装置まで配設される。
【０００９】一方、プロセッサ装置側には、上記第１信
号処理回路３の出力画像信号を入力してガンマ処理等の
必要な処理を施す第２信号処理回路７、エンコーダ８が
設けられ、このエンコーダ８を介して画像信号はディス
プレイ９に供給される。また、上記第２信号処理回路７
の出力画像信号から画像の明るさ（輝度）を検出する画
像信号検出回路１０が設けられる。
【００１０】そして、光源装置には、複数の発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）を配置した光源部１２（Ａ〜Ｃ）が配置
され、この光源部１２に光出力（光量）を調整するめた
のＬＥＤ電流制御回路１３が接続されると共に、この光
源装置を駆動するための電池電源１４が設けられる。な
お、この電池電源１４は光源装置専用の電源としてもよ
いし、上記の電子スコープ又はプロセッサ装置を含めた
ブロック又は全体を駆動する電源として配置してもよ
い。
【００１１】図１には、第１例に係る光源部１２（１２
Ａ）の詳細な構成が示されており、この光源部１２Ａで
は前側に透明基板１６が配置される。図１（Ａ）は、こ
の透明基板１６の裏面を示しており、この裏面の上下に
電力を供給するためのプリント線１７Ａ（正側），１７
Ｂ（負側）がプリント形成される。そして、この透明基
板１６の裏側中心部に発光ダイオードのベアチップ（以
下ＬＥＤチップとする）１８を取り付け、このＬＥＤチ
ップ１８をリード線１９Ａ，１９Ｂにて上記プリント線
１７Ａ，１７Ｂに接続する。
【００１２】このリード線１９Ａ，１９Ｂは、通常の導
電線でもよいが、当該実施形態例では透明の導電線とし
ている。即ち、この透明の導電線は、例えば酸化スズ
（ＳｎＯ2）膜或いは酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）膜で
比抵抗の小さなものを選んでパターニングすることによ
り形成される。
【００１３】また、上記ＬＥＤチップ１８の裏側では、
図１（Ｂ）に示されるように、放物面等の球面状の凹面
鏡２０が透明基板１６に取り付けられており、この凹面
鏡２０によって上記ＬＥＤチップ１８から裏側へ向かう
光を前側に反射させることができる。そして、上記透明
基板１６の前側に集光レンズ２２が配置される。
【００１４】第１例は以上の構成からなり、上記図１の
光源部１２Ａは、図２の電池電源１４でＬＥＤチップ１
８が点灯され、このＬＥＤチップ１８から発せられる光
のうち、前側へ向かう光はそのまま透明基板１６を通っ
て出射され、一方後側へ向かう光は凹面鏡２０で反射し
て前側に出射される。これらの出射光は、集光レンズ２
２で集光された後、ライトガイド５の入射端に供給され
る。そうして、図２に示されるように、上記ライトガイ
ド５で伝送された光は、照射窓４を介して被観察体内へ
照射され、これによってＣＣＤ２では対物レンズ系１を
介して撮像することが可能となる。
【００１５】このＣＣＤ２で得られた画像信号は、第１
信号処理回路３及び第２信号処理回路７で周知の信号処
理が施され、この信号がエンコーダ８を介してディスプ
レイ９へ供給されることにより、被観察体内の画像がデ
ィスプレイ９上に表示される。一方、上記の第２信号処
理回路７からの出力画像信号を入力した画像信号検出回
路１０では、画像の明るさの情報を抽出しこれをＬＥＤ
電流制御回路１３へ供給する。
【００１６】そして、このＬＥＤ電流制御回路１３は、
例えば画像が設定値よりも暗い場合はランプ電圧を上げ
るように、反対に画像が設定値よりも明るい場合はラン
プ電圧を下げるように制御して光源部１２Ａからの出力
光量を制御しており、これによって最適な明るさが得ら
れるようになっている。また、上記ＬＥＤ１６の発光期
間を可変制御して固体撮像素子の電荷蓄積時間を変化さ
せ、映像の明るさを制御することもできる。このような
構成によれば、上記光源部１２Ａが小電力駆動のＬＥＤ
チップ１８から構成されるので、電池電源１４で駆動す
ることができ、低消費電力化や軽量化が促進されること
になる。
【００１７】図３には、実施形態の第２例の光源部が示
されており、この第２例は複数のＬＥＤチップを配置し
たものである。図３に示されるように、この光源部１２
Ｂでは、透明基板２４の外周に二重に電力供給用のプリ
ント線２５Ａ（＋側），２５Ｂ（−側）がプリントさ
れ、この透明基板２４の裏側中心付近に４個（この数は
任意）のＬＥＤチップ（発光ダイオードベアチップ）１
８が配置される。そして、これらのＬＥＤチップ１８は
それぞれの透明のリード線１９Ａ，１９Ｂで上記プリン
ト線２５Ａ，２５Ｂに接続される。
【００１８】また、図３（Ｂ）に示されるように、上記
第１例と同様に透明基板２４の裏側に、凹面鏡２６が取
り付けられる。更に、この透明基板２４の表側に集光レ
ンズ２７を設けてもよい。
【００１９】このような第２例の光源部１２Ｂによれ
ば、４個のＬＥＤチップ１８から発した光が凹面鏡２６
によって効率よく前側へ導かれ、第１例と比較すると大
きな光量を得ることができるという利点がある。この光
源部１２Ｂから出力された光は、図２の集光レンズ２２
と同様の機能を果たす集光レンズ２７で集束され、ライ
トガイド５の入射端へ出射される。なお、上記の複数の
ＬＥＤチップ１８を横方向に並べるようにしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、光を透過させる透明基板の裏側に発光素子
ベアチップを近接配置し、この発光素子ベアチップの後
側に凹面鏡を設けたので、ベアチップから後側へ向かう
光が前側へ導かれ、発光素子から発する光を効率よく利
用することができる。そして、このような光源装置は電
池で駆動することができ、低消費電力化及び小型軽量化
を図ることが可能となる。
【００２１】また、請求項２記載の発明によれば、上記
透明基板に形成されたプリント線と上記発光素子ベアチ
ップとを透明のリード線で接続したので、光の出力効率
を高めることができるという利点がある。更に、請求項
３記載の発明によれば、上記発光素子ベアチップを複数
個配置したので、内視鏡で必要となる大きな光量を電池
駆動により容易に得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の第１例に係る内視鏡用光源
装置の光源部の構成を示し、図（Ａ）は透明基板部を裏
側から見た図、図（Ｂ）は側面断面図である。
【図２】実施形態例の光源装置を適用した電子内視鏡全
体の概略構成を示す図である。
【図３】実施形態の第２例の光源部の構成を示し、図
（Ａ）は透明基板部を裏側から見た図、図（Ｂ）は側面
断面図である。
【符号の説明】
１２（Ａ〜Ｃ） … 光源部、 １３ … ＬＥＤ電流制御回路、 １４ … 電池電源、 １６，２４ … 透明基板、 １７（Ａ，Ｂ），２５（Ａ，Ｂ） … プリント電源
線、 １８ … ＬＥＤチップ（ベアチップ）、 １９（Ａ，Ｂ） … リード線、 ２０，２６ … 凹面鏡。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光を透過させる透明基板と、 この透明基板の裏側に近接配置された発光素子ベアチッ
    プと、 この発光素子ベアチップの後側に配置され、当該発光素
    子ベアチップから発する光を上記透明基板側へ反射させ
    る凹面鏡と、を含んでなる内視鏡用光源装置。
  2. 【請求項２】 上記透明基板に電力供給用の配線プリン
    トパターンを形成し、この配線パターンと上記発光素子
    ベアチップとを透明のリード線で接続したことを特徴と
    する上記請求項１記載の内視鏡用光源装置。
  3. 【請求項３】 上記透明基板の裏側に、上記発光素子ベ
    アチップを複数個配置したことを特徴とする上記請求項
    １又は２記載の内視鏡用光源装置。
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