WO2018070813A1 - 의료용 광원모듈 및 그를 가지는 의료용 광원장치 - Google Patents

의료용 광원모듈 및 그를 가지는 의료용 광원장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2018070813A1
WO2018070813A1 PCT/KR2017/011268 KR2017011268W WO2018070813A1 WO 2018070813 A1 WO2018070813 A1 WO 2018070813A1 KR 2017011268 W KR2017011268 W KR 2017011268W WO 2018070813 A1 WO2018070813 A1 WO 2018070813A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light source
optical system
coupled
optical axis
coupling surface
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/011268
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
배수진
이대식
김한석
정민웅
Original Assignee
한국전기연구원
인더스마트 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전기연구원, 인더스마트 주식회사 filed Critical 한국전기연구원
Priority to US16/338,929 priority Critical patent/US20200037866A1/en
Priority to JP2019519245A priority patent/JP6713090B2/ja
Priority to CN201780063367.XA priority patent/CN109891151B/zh
Priority to RU2019111726A priority patent/RU2709825C1/ru
Priority to EP17860516.8A priority patent/EP3505819A4/en
Priority to CA3039729A priority patent/CA3039729A1/en
Publication of WO2018070813A1 publication Critical patent/WO2018070813A1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/07—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements using light-conductive means, e.g. optical fibres
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002—Operational features of endoscopes
    • A61B1/00004—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing
    • A61B1/00009—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing of image signals during a use of endoscope
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002—Operational features of endoscopes
    • A61B1/00011—Operational features of endoscopes characterised by signal transmission
    • A61B1/00013—Operational features of endoscopes characterised by signal transmission using optical means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002—Operational features of endoscopes
    • A61B1/00043—Operational features of endoscopes provided with output arrangements
    • A61B1/00045—Display arrangement
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00112—Connection or coupling means
    • A61B1/00121—Connectors, fasteners and adapters, e.g. on the endoscope handle
    • A61B1/00126—Connectors, fasteners and adapters, e.g. on the endoscope handle optical, e.g. for light supply cables
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/0661—Endoscope light sources
    • A61B1/0669—Endoscope light sources at proximal end of an endoscope
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/0661—Endoscope light sources
    • A61B1/0684—Endoscope light sources using light emitting diodes [LED]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V19/00—Fastening of light sources or lamp holders
    • F21V19/001—Fastening of light sources or lamp holders the light sources being semiconductors devices, e.g. LEDs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V19/00—Fastening of light sources or lamp holders
    • F21V19/001—Fastening of light sources or lamp holders the light sources being semiconductors devices, e.g. LEDs
    • F21V19/003—Fastening of light source holders, e.g. of circuit boards or substrates holding light sources
    • F21V19/0035—Fastening of light source holders, e.g. of circuit boards or substrates holding light sources the fastening means being capable of simultaneously attaching of an other part, e.g. a housing portion or an optical component
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • G02B6/0006—Coupling light into the fibre
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0073—Light emitting diode [LED]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0081—Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
    • G02B6/0085—Means for removing heat created by the light source from the package
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0081—Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
    • G02B6/0086—Positioning aspects
    • G02B6/009—Positioning aspects of the light source in the package
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00112—Connection or coupling means
    • A61B1/00117—Optical cables in or with an endoscope
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00112—Connection or coupling means
    • A61B1/00121—Connectors, fasteners and adapters, e.g. on the endoscope handle
    • A61B1/00128—Connectors, fasteners and adapters, e.g. on the endoscope handle mechanical, e.g. for tubes or pipes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0068—Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/102—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type for infrared and ultraviolet radiation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4214—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element having redirecting reflective means, e.g. mirrors, prisms for deflecting the radiation from horizontal to down- or upward direction toward a device

Definitions

  • the present invention relates to a medical light source, and more particularly, to a medical light source module for transmitting light to an optical fiber of a medical device such as an endoscope, a laparoscope, and a medical light source device having the same.
  • Endoscopy is to allow the user to observe the narrow space inside the human body or the machine with an image, and especially in the medical field, the endoscope is used inside the human body by using a small camera without opening or cutting the body such as surgery or autopsy. Observe your stomach (bronchi, esophagus, colon, small intestine, etc.) to see if it is abnormal.
  • Conventional endoscope systems which are well known in general, include illumination means for irradiating light to see the internal organs of the body or the surface of the machine, and the light emitted from the illumination means receives an optical signal that is reflected and incident on the surface of the internal organs of the human body.
  • a camera composed of an imaging device for converting an electrical signal (video signal) and a camera chip including an encoder for converting the video signal into an electronic signal so that the monitor can be observed through a monitor is configured at the tip of the endoscope.
  • the lighting means uses a lamp or LED as a light source as the electroluminescent means, the light source is installed directly on the tip of the endoscope or to transmit the light transmitted through the optical fiber.
  • a light source device used for medical equipment such as endoscopes is Korean Patent No. 10-1657887, and the like, and a light source device used for medical equipment such as an endoscope is a high output light source source for securing a field of view such as a camera. It includes an optical system that focuses the light of the high-power LED so that the light can be efficiently transmitted to the observation unit.
  • An object of the present invention in order to solve the above problems, it is easy to assemble the light source unit and the optical system, medical light source module having a light source and optical system is easy to maintain and easy maintenance by a simple assembly and a medical light source having the same To provide a device.
  • the optical fiber is coupled to one side with respect to the optical axis (L) and the first coupling surface is perpendicular to the optical axis (L) on the other side
  • An optical system unit having a 101 formed thereon and having one or more lenses mounted thereon to form an optical system
  • the second coupling surface 102 is in surface contact with the first coupling surface 101 and the light source source comprises a light source unit 500 is installed so that the optical axis is perpendicular to the second coupling surface (102)
  • Disclosed is a medical light source module.
  • the light source unit 500 may include a metal plate 510 having the second coupling surface, the light source source coupled to the metal plate 510 such that the optical axis is perpendicular to the second coupling surface 102, and A heat dissipation block 520 may be coupled to at least one of the metal plate 510 and the light source to dissipate heat generated from the light source.
  • the light source may include an LED element 281 and an LED substrate 282 on which the LED element 281 is installed and installed on the second coupling surface 102.
  • the optical system unit may include one or more lenses 271 and 272 for guiding light along the optical axis L; An optical fiber coupling part 290 installed opposite to the light source and centered on the lenses 271 and 272 and coupled to the optical fiber; A lower portion where the lenses 271 and 272 and the optical fiber coupling portion 290 are seated such that the light source, the lenses 271 and 272, and the optical fiber coupling portion 290 are arranged in an optical axis L in order.
  • the first coupling surface 101 is formed in at least one of the lower optical system holder 300 and the upper optical system holder 400
  • the light source unit 500 includes the second coupling surface ( 102 is coupled to at least one of the lower optical system holder 300 and the upper optical system holder 400 so as to be slidable in a direction perpendicular to the optical axis L while being in close contact with the first coupling surface 101.
  • the optical system unit is opposite to the optical fiber coupling unit 290 around the lenses 271 and 272 to fix the lens 272 to the lower optical system holder 300 and the upper optical system holder 400. It may include a fixed block 360 is formed with a through hole 361 so that the light generated from the optical source can be transmitted.
  • the fixing block 360 is made of a metal material to release heat transferred from the light source, and at least one of a plurality of protrusions and ribs may be formed on an outer circumferential surface to maximize a heat radiation effect.
  • the slide movement of the light source unit 500 with respect to the optical system unit 30 in a direction perpendicular to the optical axis L is performed. It may include a linear guide portion for guiding.
  • the linear guide portion is coupled to at least one of the lower optical system holder 300 and the upper optical system holder 400, and the second coupling surface 102 of the metal plate 510 is the first coupling surface 101. ) And a pair of slide members 541 for guiding linear slide movement of the metal plate 510 in a direction perpendicular to the optical axis L.
  • the heat dissipation block 520 is the heat dissipation perpendicular to the optical axis L.
  • the block coupling surface 525 of the block 520 may protrude further forward than the remaining portion 524.
  • the pair of slide members 541 are formed as plate members formed along a slide moving direction, and the lower optical holder 300 and the upper optical holder 400 to which the pair of slide members 541 are coupled. In order to prevent interference with the metal plate 510 during the slide movement, portions 341 and 441 to which the slide member 541 is coupled may further protrude toward the heat dissipation block 520.
  • At least one of the metal plate 510 and the heat dissipation block 520 may include the lower optical system holder so that the LED element 281 coupled to the metal plate 510 may be accurately positioned on the optical axis L. 300 and one or more stoppers 531 for limiting movement of the light source unit 500 with respect to the upper optical system holder 400 may be further combined.
  • the housing 10 is installed so that the user can operate the operation panel 11 is exposed to the outside, and the optical fiber coupling portion 290 to which the optical fiber is coupled to one side of the housing 10 is the housing ( And a light source module 20 installed to be exposed to the outside of the light source 10, wherein the light source module 20 is slidably coupled to the housing 10 in a direction perpendicular to the optical axis L to be detachably coupled thereto.
  • the module 20 a light source device for medical use, characterized in that the light source module 20 having the above configuration.
  • auxiliary light sources coupled in a direction perpendicular to the optical axis L to transfer auxiliary light to the optical fiber coupled to the optical fiber coupling unit 290 independently or in combination with the light generated by the LED element 281.
  • Module 30 may be further coupled.
  • the medical light source module and the medical light source device having the same include an optical system portion having one or more lenses mounted thereon to form an optical system, and a second coupling surface in surface contact with a first coupling surface perpendicular to the optical axis. Since the optical axis includes a light source unit provided so that the optical axis is perpendicular to the second coupling surface, the optical system can be easily assembled and the optical axis is aligned, and the structure can be simplified, and assemblability and productivity can be significantly improved.
  • the replacement of the light source source need to be made urgently, such as an emergency room, there is an advantage that it is convenient to use the light source source can be replaced without difficulty by non-skilled personnel such as nurses.
  • the medical light source module and the medical light source device having the same according to the present invention the one or more lenses constituting the optical system is fixed to the upper and lower optical holder and the lower optical system holder separated up and down, and a light source such as an LED element
  • a light source such as an LED element
  • the medical light source module and the medical light source device having the same when the maintenance, such as replacement of the light source source such as the LED element, requires a light source such as an LED element in the state exposed to the outside by sliding the light source unit Since it is possible to replace, the operation of replacing the light source source without the difficulty of alignment with respect to the optical axis made by the optical system and the light source source has an advantage.
  • the light source source is composed of a metal plate and a heat dissipation block, the second coupling surface of the metal plate and at least one of the upper optical holder and the lower optical holder of the optical system Guide the linear movement of the slide member coupled to the upper optical holder and the lower optical holder in the surface contact state with the first coupling surface formed on the upper optical holder and the lower optical holder while simplifying the structure of the light source module.
  • the light source can be slidably coupled.
  • the medical light source module it is essential to include a heat dissipation block for heat dissipation generated by a lot of heat from the light source source, it is possible to use a variety of heat dissipation block by detachably coupling the heat dissipation block to the metal plate combined with the light source. There is an advantage regardless of the coupling condition and installation condition of the heat radiation block.
  • the heat dissipation block has a problem in that the perforation is difficult because of constraints on the pressure of the jig due to the morphology and the fin (Fin) structure.
  • the present invention can accurately fix the position of the light source through the metal plate, and heat generated from the light source can be transferred to the heat sink through the metal plate.
  • the present invention since the heat dissipation block and the metal plate do not require the fastening of the correct position does not require the precision of the perforation processing of the heat dissipation block can be improved convenience of manufacturing.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a medical light source device having a medical light source module according to the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the medical light source device of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a perspective view of a medical light source module installed in the medical light source device of FIG.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the medical light source module of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3.
  • FIG. 6 is a plan view of the VI-VI direction in FIG. 3, in which the upper optical system holder is removed.
  • FIG. 7 is a plan view illustrating a state in which the auxiliary light source module is coupled to the medical light source module of FIG. 3.
  • FIG. 8 and 9 are plan views showing a state in which a plurality of auxiliary light source modules are coupled as modified examples of FIG. 7, respectively.
  • the housing 10 is installed so that the user can operate the operation panel 11 is exposed to the outside, and the housing 10 Removably coupled to the includes a light source module 20 is coupled to the optical fiber (not shown).
  • the housing 10 is a configuration in which the light source module 20 is detachably coupled, and various configurations are possible according to a coupling structure and a power supply structure with the light source module 20.
  • the housing 10 may include a power supply unit (not shown) for supplying power to the light source module 20, and a control unit for controlling the operation panel 11, the light source module 20, and the like. Can be installed inside.
  • the operation panel 11 is an operation panel installed to be exposed to the outside of the housing 10 for the user's operation, and can be configured in various ways according to an operation method and the like.
  • the light source module 20 is configured to be installed in the housing 10 so that a part of the light source module 20 is exposed to the outside so that the optical fiber coupling adapter (not shown) to which the optical fiber is coupled to one side of the housing 10 can be various configurations.
  • a configuration of at least a portion of the light source module 20, for example, a light source unit to be described later may be separated from the optical system unit, which is the remaining configuration.
  • the housing 10 may be formed with an opening 12 that may be opened and closed by a door (not shown) to allow the light source to be taken out to the outside.
  • the optical fiber is coupled to one side based on the optical axis (L) and the other side is formed with a first coupling surface 101 perpendicular to the optical axis (L), one or more An optical system unit in which a lens is mounted to form an optical system; Characterized in that the second coupling surface 102 in surface contact with the first coupling surface 101 and the light source source includes a light source unit 500 is installed so that the optical axis is perpendicular to the second coupling surface (102). .
  • the light source unit 500 has a second coupling surface 102 which is in surface contact with the first coupling surface 101, and is configured such that a light source is installed such that its optical axis is perpendicular to the second coupling surface 102. Any configuration may be used as long as it has a source and a second engagement surface 102.
  • first coupling surface 101 and the second coupling surface 102 are perpendicular to the optical axis L while being in close contact with each other so that the second coupling surface 102 is unnecessary without the need for a separate jig or the like. It is characterized in that the optical axis of the light source source coupled in an aligned state to be aligned with the optical axis (L) of the optical system.
  • first coupling surface 101 and the second coupling surface 102 may be processed or molded to have a flatness of precision that is perpendicular to the optical axis L while being in close contact with each other.
  • the light source unit 500 may be, for example, a metal plate 510 having a second coupling surface 102 and a light source coupled to the metal plate 510 such that an optical axis is perpendicular to the second coupling surface 102.
  • the heat source may include a heat dissipation block 520 coupled to at least one of the metal plate 510 and the light source to dissipate heat generated from the light source.
  • the metal plate 510 may have any configuration as long as the second coupling surface 102 is formed to be in close contact with the first coupling surface 101 formed in the optical system.
  • the metal plate 510 is preferably made of a metal material such as copper, and the second bonding surface 102 has a degree of being perpendicular to the optical axis L while being in close contact with the first bonding surface 101. It can be processed or molded to have precision flatness.
  • the metal plate 510, the heat dissipation block 520 is coupled to emit heat generated from the light source.
  • the heat dissipation block 520 may be variously configured and selected according to heat dissipation characteristics, designs, and the like.
  • the heat dissipation block 520 and the metal plate 510 may be coupled by a bolt or the like, and thermal grease may be applied therebetween.
  • the metal plate 510 and the heat dissipation block 520 in the form of a separate crucible there is an advantage that the heat dissipation block 520 can be freely changed or replaced.
  • the metal plate 510 and the heat dissipation block 520 may be formed integrally.
  • the heat dissipation block 520 is configured to dissipate heat generated from a light source source such as the LED element 281, and it is preferable to use a metal material having good heat dissipation characteristics.
  • the heat dissipation block 520 may include a plurality of fins to increase heat dissipation characteristics, and a fan 590 for forming air flow around the heat dissipation block 520 may be coupled.
  • the heat dissipation block 520 is a heat dissipation block 520 perpendicular to the optical axis L.
  • the block coupling surface 525 may protrude further forward than the remaining portion 524.
  • the light source source is configured to emit light by being combined with the metal plate 510 such that the optical axis is perpendicular to the second coupling surface 102, and various lighting devices such as an LED element, a xenon lamp, and a laser diode may be used.
  • the light source may include an LED element 281 and an LED substrate 282 on which the LED element 281 is installed and installed on the second coupling surface 102.
  • the light source source may be installed to allow alignment of the optical axis L when coupled to the metal plate 510.
  • the light source source is installed to allow alignment of the optical axis L when coupled on the metal plate 510 to allow fine adjustment of the coupling angle using one or more bolts when coupled to the metal plate 510.
  • the LED substrate 282 is a substrate on which the LED elements 281 are installed, and various configurations are possible depending on the type and mounting structure of the LED elements 281 such as a PCB.
  • the LED element 281 according to the lighting purpose and the type of illumination, requires the transmission of light through the optical fiber to the inside of the human body, it is preferable to use a high output LED element.
  • the optical system the optical fiber is coupled to one side based on the optical axis (L) and the other side is formed with a first coupling surface (101) perpendicular to the optical axis (L), at least one lens is mounted to form an optical system
  • a first coupling surface (101) perpendicular to the optical axis (L) at least one lens is mounted to form an optical system
  • the optical system may include one or more lenses 271 and 272 for guiding light along an optical axis L;
  • An optical fiber coupling part 290 which is installed to be opposite to the light source source with respect to the lenses 271 and 272 and coupled to the optical fiber;
  • the lower optical system holder 300 in which the lenses 271 and 272 and the optical fiber coupling part 290 are seated so that the light source, the lenses 271 and 272, and the optical fiber coupling part 290 are arranged in the optical axis L in order.
  • Wow And an upper optical holder 400 coupled to the lower optical holder 300 on an upper side of the lower optical holder 300 so that the lenses 271 and 272 and the optical fiber coupling unit 290 are fixedly disposed along the optical axis L. .
  • the first coupling surface 101 is formed on at least one of the lower optical system holder 300 and the upper optical system holder 400, the light source unit 500, the second coupling surface 102 is the first coupling surface At least one of the lower optical system holder 300 and the upper optical system holder 400 is slidably oriented in a direction perpendicular to the optical axis L while being in close contact with 101.
  • the second coupling surface 102, the first coupling surface 101 is the lower optical system holder 300 and the upper optical system holder for stable support by the lower optical system holder 300 and the upper optical system holder 400 400 is formed on both, and is supported by both the lower optical system holder 300 and the first coupling surface 101 formed in the upper optical system holder 400.
  • the one or more lenses 271 and 272 may be provided in one or more according to an optical system designed as a configuration for guiding light along the optical axis (L).
  • the one or more lenses 271 and 272 may be installed in pairs to face each other based on the optical axes L formed in the upper optical system holder 400 and the lower optical system holder 300 to be described later.
  • the pair of lenses 271 and 272 are spaced apart from each other to form a single optical axis L so that light generated from a light source source such as an LED element 281 is coupled to an optical fiber coupled to the optical fiber coupling unit 290.
  • a light source source such as an LED element 281
  • various configurations are possible, including a plurality of lenses according to the configuration of the optical system.
  • the optical fiber coupling unit 290 is installed to face a light source such as an LED substrate 282 around the lenses 271 and 272 and is coupled to an optical fiber.
  • a light source such as an LED substrate 282 around the lenses 271 and 272
  • an optical fiber Various configurations are possible according to the coupling structure of the optical fiber. .
  • the optical fiber coupling unit 290 is a block in which a through hole 291 is formed to allow light to pass through an adapter (not shown) coupled to an end of an optical fiber, and the lens 271 will be described later.
  • the lower optical system holder 300 and the upper optical system holder 400 may be coupled to the lower optical system holder 300 and the upper optical system holder 400 by bolts or the like.
  • the optical fiber coupling portion 290 may be directly coupled or separately coupled to each other by an adapter.
  • optical fiber coupling unit 290 is to be used only as a member for fixing the lens 271 to the lower optical system holder 300 and the upper optical system holder 400 to be described later instead of performing the function as the optical fiber coupling unit 290.
  • the light source source such as the LED substrate 282, the lenses 271 and 272, and the optical fiber coupling portion 290 are arranged in the optical axis (L) in sequence so that the light generated from the light source source is not applied to the lenses 271 and 272.
  • the guide of the may be focused on the optical fiber coupled to the optical fiber coupling portion 290.
  • the light source source, the lenses 271 and 272, and the optical fiber coupling part 290 are sequentially arranged to form an optical axis L.
  • the upper optical system holder 400 coupled to the lower optical system holder 300 on the upper side of the lower optical system holder 300 so that the lenses 271 and 272 and the optical fiber coupling unit 290 are fixedly disposed along the optical axis L.
  • the lower optical system holder 300 may include the light sources, the lenses 271 and 272, and the optical fiber coupling unit 290 sequentially arranged along the optical axis L to form the lenses 271 and 272 and the optical fiber coupling unit. As the configuration in which the 290 is seated, it may have various materials such as synthetic resin material and metal material.
  • the lower optical system holder 300 has a three-dimensional structure such as a cylinder, a rectangular parallelepiped in the state coupled with the upper optical system holder 400, and is partitioned vertically along the optical axis (L) to form a three-dimensional structure such as a cylinder, a rectangular parallelepiped, and a vertical structure. It can be configured as a jig located on the lower side in the divided state.
  • the lower optical system holder 300 forms a through hole 251 formed along the optical axis L in a state in which the lower optical system holder 300 is coupled to the upper optical system holder 400.
  • the lower optical system holder 300 includes a front portion of the through hole 251 so that the light source source, the lenses 271 and 272, and the optical fiber coupling unit 290 may be sequentially arranged in the optical axis L.
  • FIG. Insert groove 399 is formed in which the optical fiber coupling portion 290 is inserted.
  • the lower optical system holder 300 has lens seats 371 and 372 for mounting the lenses 271 and 272.
  • the lower optical system holder 300 is a block seating groove for installing the fixing block 360 for fixing the lens 272 at the rear portion facing the optical fiber coupling portion 290, that is, the portion where the light source is located. 361 is formed.
  • the lower optical system holder 300 when the auxiliary light source module 30 to be described later is coupled in a direction perpendicular to the optical axis (L) in the auxiliary light source module 30
  • a member insertion groove 353 for installing one or more optical path switching members 253 may be formed.
  • a portion 352 is formed.
  • the lower optical system holder 300 may be formed with any one of a protrusion and a recess for precise coupling with the upper optical system holder 400 to be described later.
  • a guide block (not shown) may be coupled to a bottom surface of the lower optical system holder 300 so that one or more guide members (not shown) installed in the housing 10 may be guided.
  • the upper optical system holder 400 may include a lower optical system holder 300 at an upper side of the lower optical system holder 300 such that the light source, the lenses 271 and 272, and the optical fiber coupling unit 290 are fixedly arranged along the optical axis L.
  • a configuration combined with 300 it may have a variety of materials, such as synthetic resin material, metal material.
  • the upper optical system holder 400 forms a rectangular parallelepiped in combination with the lower optical system holder 300, and is vertically divided to pass along the optical axis L, so that the rectangular parallelepiped is divided into upper and lower sides of the lower optical system holder 300. It can be configured as a jig located above.
  • the upper optical system holder 400 forms a through hole 251 formed along the optical axis L in a state in which the upper optical system holder 400 is combined with the lower optical system holder 300.
  • the upper optical system holder 400 includes a front portion of the through hole 251 so that the light source, the lenses 271 and 272, and the optical fiber coupling unit 290 may be sequentially arranged in the optical axis L.
  • FIG. Insertion recesses 499 into which the optical fiber coupling portion 290 is inserted are formed.
  • the upper optical system holder 400 has lens seats 471 and 472 for mounting the lenses 271 and 272.
  • the upper optical system holder 400 the block seating groove for the installation of the fixing block 360 for fixing the lens 272 in the rear portion, that is, the portion where the light source is located opposite to the optical fiber coupling portion 290 461 is formed.
  • the fixing block 360 is a component for fixing the lens 272 to the lower optical system holder 300 and the upper optical system holder 400, the through hole so that the light generated from the LED element 281 can be transmitted. 361 is formed.
  • the fixing block 360 is preferably made of a metal material so as to release the heat transferred from the LED element (281) by radiation, etc., a plurality of protrusions, ribs, etc. on the outer circumferential surface to maximize the heat dissipation effect Can be formed.
  • the lenses 271 and 272 are stably fixed by the lens mounting parts 371, 372, 471, and 472 formed by the lower optical system holder 300 and the upper optical system holder 400, and the lower optical system holder.
  • the 300 and the upper optical system holder 400 serves to combine without distortion.
  • the lenses 271 and 272 may be positioned at the correct positions by the lens seats 371, 372, 471 and 472 formed by the lower optical system holder 300 and the upper optical system holder 400.
  • the upper optical system holder 400 when the auxiliary light source module 30 to be described later is coupled in a direction perpendicular to the optical axis (L) in the auxiliary light source module 30
  • a member insertion groove 453 for installing the optical path switching member 253 may be formed.
  • the holder 400 and the lower optical system holder 300 may be precisely coupled.
  • the light source module is a slide movement of the light source unit 500 with respect to the optical system unit 30 in a direction perpendicular to the optical axis (L) in a state in which the second coupling surface 102 is in close contact with the first coupling surface 101. It includes a linear guide portion for guiding the.
  • the linear guide part may be formed of the light source part 500 with respect to the optical system part 30 in a direction perpendicular to the optical axis L while the second coupling surface 102 is in close contact with the first coupling surface 101.
  • Various configurations are possible as the configuration to guide the slide movement.
  • the linear guide part may be coupled to at least one of the lower optical system holder 300 and the upper optical system holder 400, and the second coupling surface 102 of the metal plate 510 may be the first coupling surface 101.
  • various configurations are possible as a configuration for guiding linear slide movement of the metal plate 510 in a direction perpendicular to the optical axis L.
  • the linear guide portion may include a pair of slide members 541.
  • the pair of slide members 541, the second coupling surface 102 of the metal plate 510 is in close contact with the first coupling surface 101, the metal plate in a direction perpendicular to the optical axis (L) It may be formed of a plate member elongated along the slide movement direction to guide the linear slide movement of the (510).
  • the slide member 541 is coupled to prevent interference with the metal plate 510 during the slide movement.
  • the portions 341 and 441 may further protrude toward the light source unit 500.
  • At least one of the metal plate 510 and the heat dissipation block 520 may include a lower optical system holder 300 and the LED element 281 coupled to the metal plate 510 to be accurately positioned on an optical axis L.
  • One or more stoppers 531 for limiting movement of the light source unit 500 with respect to the upper optical system holder 400 may be further coupled.
  • the stopper 532 limits the movement of the light source unit 500 with respect to the lower optical system holder 300 and the upper optical system holder 400 so that the user can accurately position the LED element 281 on the optical axis L. .
  • the light source module 20 having the above configuration is combined with light generated by the LED element 281 by being coupled in a direction perpendicular to the optical axis L.
  • one or more auxiliary light source modules 30 that independently transmit auxiliary light to the optical fiber coupled to the optical fiber coupling unit 290 may be further combined.
  • the light source module 20, the auxiliary through-hole 252 is formed in a direction perpendicular to the optical axis (L) direction so that the light output unit of the auxiliary light source module 30 can be inserted.
  • the auxiliary light source module 30 is coupled to the direction perpendicular to the optical axis (L) in combination with the light generated by the LED element 281 or independently to generate an auxiliary light to emit a variety of configurations as a light emitting unit Configuration is possible.
  • the auxiliary light source module 30 may be provided with various light sources according to R, G, B, white light sources, near infrared (NIR), and the like.
  • the auxiliary light source module 30 may be provided in plural in relation to the optical system unit. As shown in FIG. 8, the auxiliary light source module 30 may be installed to face each other, or may be sequentially arranged along the longitudinal direction of the optical system unit. .
  • the light path switching member 253 is installed at an appropriate position so that the light emitted from each auxiliary light source module 30 can be emitted in the direction of the optical axis (L).
  • the optical path switching member 253 is a member for converting the light emitted from the auxiliary light source module 30 to be emitted in the direction of the optical axis L.
  • the optical path switching member 253 reflects or transmits light having a predetermined wavelength.
  • Various configurations are possible, such as a filter being formed or attached.
  • LED substrate 290 optical fiber coupling portion

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Fastening Of Light Sources Or Lamp Holders (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 의료용 광원에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내시경의 광섬유로 광을 전달하는 의료용 광원모듈 및 그를 가지는 의료용 광원장치에 관한 것이다. 본 발명은, 광축(L)을 기준으로 일측에 광섬유가 결합되며 타측에 상기 광축(L)과 수직을 이루는 제1결합면(101)이 형성되며, 하나 이상의 렌즈가 장착되어 광학계를 형성하는 광학계부와; 상기 제1결합면(101)에 면접촉되는 제2결합면(102)을 가지며 광원소스가 그 광축이 상기 제2결합면(102)과 수직을 이루도록 설치되는 광원부(500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 광원모듈을 개시한다.

Description

의료용 광원모듈 및 그를 가지는 의료용 광원장치
본 발명은 의료용 광원에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내시경, 복강경 등의 의료기기의 광섬유로 광을 전달하는 의료용 광원모듈 및 그를 가지는 의료용 광원장치에 관한 것이다.
일반적으로 병원에서는 환자의 건강 검진 또는 수술 등을 위해 내시경(Endoscope)을 많이 사용하고 있고, 이러한 내시경에는 물체의 관찰 및 촬영을 위한 조명으로써 광원모듈이 반드시 적용되고 있다.
내시경은 인체 내부나, 기계 내부 등의 좁은 공간을 영상으로 촬영하여 관찰할 수 있도록 하는 것으로서, 특히 의료분야에 있어서의 내시경은 수술이나 부검과 같은 신체의 개복이나 절개 없이 소형 카메라를 이용하여 인체 내부(위, 기관지, 식도, 대내장, 소내장 등)를 관찰하여 그 이상 여부를 확인할 수 있게 한다.
현재의 내시경은 이러한 의료분야뿐 아니라 정밀한 기계의 해체 없이 내부를 관찰할 수 있게 하거나 또는 파이프 내부의 이상 여부 등을 관찰할 수 있게 하는 등 다양한 산업분야에까지 확대 실시되고 있다.
일반적으로 잘 알려진 기존의 내시경 시스템은, 신체 내부 기관이나 기계 내부 표면을 보기 위해 빛을 조사하는 조명 수단과, 이 조명 수단에서 조사된 빛이 인체 내부 기관의 표면으로 입사되어 반사되는 광신호를 받아 전기적 신호(영상 신호)로 변환하는 촬상소자와, 이 영상 신호를 모니터를 통해 관찰할 수 있도록 전자 신호로 변환하는 엔코더를 포함한 카메라 칩 등으로 이루어진 카메라가 내시경의 선단부에 구성된다.
한편, 조명 수단은 전기적 발광 수단으로서 램프 또는 LED를 광원으로 사용하고, 상기 광원은 내시경의 선단에 직접 설치되거나 또는 광섬유를 통해 전달된 빛이 조명되도록 한다.
이러한 내시경 등의 의료장비에 사용되는 광원장치는, 한국 등록특허 제10-1657887호 등이 있으며, 내시경 등 의료장비에 사용되는 광원장치는, 카메라와 같은 관찰부의 시야확보를 위하여 고출력 광원 소스로서, 고출력 LED의 광을 집속하여 관찰부까지 광이 효율적으로 잘 전달될 수 있도록 하는 광학계를 포함하고 있다.
그런데 LED의 성능저하 등으로 교체를 필요한 경우가 발생되며, 특히 신속한 대처를 요하는 응급실이나 진료실의 경우 LED를 포함한 부품의 교체가 쉽고 빠르게 이루어질 필요가 있다.
그러나 관찰부까지 광이 효율적으로 전달되기 위해서는 LED의 교체시 이에 대응되는 광학계와의 광축 정렬 등 정밀한 결합이 이루어질 필요가 있는바 LED의 교체가 어렵고 번거로운 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 광원부 및 광학계의 조립이 용이하며, 간단한 조립에 의하여 광원 및 광학계의 광축정렬이 용이하여 유지보수가 용이한 의료용 광원모듈 및 그를 가지는 의료용 광원장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 광축(L)을 기준으로 일측에 광섬유가 결합되며 타측에 상기 광축(L)과 수직을 이루는 제1결합면(101)이 형성되며, 하나 이상의 렌즈가 장착되어 광학계를 형성하는 광학계부와; 상기 제1결합면(101)에 면접촉되는 제2결합면(102)을 가지며 광원소스가 그 광축이 상기 제2결합면(102)과 수직을 이루도록 설치되는 광원부(500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 광원모듈을 개시한다.
상기 광원부(500)는, 상기 제2결합면을 가지는 금속플레이트(510)와, 상기 광축이 상기 제2결합면(102)과 수직을 이루도록 상기 금속플레이트(510)와 결합되는 상기 광원소스와, 상기 금속플레이트(510) 및 상기 광원소스 중 적어도 하나에 결합되어 상기 광원소스에서 발생된 열을 방열하는 방열블록(520)를 포함할 수 있다.
상기 광원소스는, 엘이디소자(281)와, 상기 엘이디소자(281)가 설치되며 상기 제2결합면(102)에 설치되는 엘이디기판(282)을 포함할 수 있다.
상기 광학계부는, 상기 광축(L)을 따라 광을 가이드하는 하나 이상의 렌즈(271, 272)와; 상기 렌즈(271, 272)를 중심으로 상기 광원소스에 대향되어 설치되며 광섬유와 결합되는 광섬유결합부(290)와; 상기 광원소스, 상기 렌즈(271, 272), 및 상기 광섬유결합부(290)가 광축(L)을 이루어 순차적으로 배치되도록 상기 렌즈(271, 272) 및 상기 광섬유결합부(290)가 안착되는 하부광학계홀더(300)와; 상기 렌즈(271, 272) 및 상기 광섬유결합부(290)를 광축(L)을 따라서 고정배치되도록 상기 하부광학계홀더(300)의 상측에서 상기 하부광학계홀더(300)와 결합되는 상부광학계홀더(400)를 포함하며, 상기 제1결합면(101)은, 상기 하부광학계홀더(300) 및 상기 상부광학계홀더(400) 중 적어도 하나에 형성되며, 상기 광원부(500)는, 상기 제2결합면(102)이 상기 제1결합면(101)에 밀착된 상태에서 상기 광축(L)과 수직인 방향으로 슬라이드 가능하게 상기 하부광학계홀더(300) 및 상기 상부광학계홀더(400) 중 적어도 어느 하나와 결합될 수 있다.
상기 광학계부는, 상기 렌즈(271, 272)를 중심으로 상기 광섬유결합부(290)에 대향되어 상기 하부광학계홀더(300) 및 상부광학계홀더(400)에 대하여 상기 렌즈(272)를 고정시킴과 아울러 상기 광학소스에서 발생된 광이 투과될 수 있도록 관통공(361)이 형성된 고정블록(360)을 포함할 수 있다.
상기 고정블록(360)은, 상기 광원소스에서 전달된 열을 방출할 수 있도록 금속재질이 이루어지며, 방열효과의 극대화를 위하여 외주면에 다수의 돌기부 및 리브 중 적어도 하나가 형성될 수 있다.
상기 제2결합면(102)이 상기 제1결합면(101)에 밀착된 상태에서 상기 광축(L)과 수직인 방향으로의 상기 광학계부(30)에 대한 상기 광원부(500)의 슬라이드 이동을 가이드하는 선형가이드부를 포함할 수 있다.
상기 선형가이드부는, 상기 하부광학계홀더(300) 및 상기 상부광학계홀더(400) 중 적어도 어느 하나에 결합되고, 상기 금속플레이트(510)의 제2결합면(102)이 상기 제1결합면(101)과 밀착시킴과 아울러 상기 광축(L)에 대하여 수직인 방향으로의 금속플레이트(510)의 선형 슬라이드 이동을 가이드하는 한 쌍의 슬라이드부재(541)를 포함할 수 있다.
상기 금속플레이트(510)가 양측에서 상기 방열블록(520)과 간격을 가지도록 상기 방열블록(520)과 결합되기 위하여, 상기 방열블록(520)은, 상기 광축(L)과 수직을 이루는 상기 방열블록(520)의 블록결합면(525)이 나머지 부분(524)보다 전방으로 더 돌출될 수 있다.
상기 한 쌍의 슬라이드부재(541)는, 슬라이드 이동방향을 따라서 길게 형성된 플레이트부재로 형성되며, 상기 한 쌍의 슬라이드부재(541)가 결합되는 상기 하부광학계홀더(300) 및 상기 상부광학계홀더(400)는, 슬라이드 이동시 상기 금속플레이트(510)에 간섭되는 것을 방지하기 위하여, 상기 슬라이드부재(541)가 결합되는 부분(341, 441)이 상기 방열블록(520)을 향하여 더 돌출될 수 있다.
상기 금속플레이트(510) 및 상기 방열블록(520) 중 적어도 하나는, 상기 금속플레이트(510)에 결합된 상기 엘이디소자(281)가 상기 광축(L)에 정확하게 위치될 수 있도록 상기 하부광학계홀더(300) 및 상기 상부광학계홀더(400)에 대한 상기 광원부(500)의 이동을 제한하는 하나 이상의 스토퍼(531)가 추가로 결합될 수 있다.
본 발명은 또한, 사용자가 조작할 수 있는 조작패널(11)이 외부에 노출되도록 설치된 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 일측에 광섬유가 결합되는 광섬유결합부(290)가 상기 하우징(10)의 외측으로 노출되도록 설치되는 광원모듈(20)을 포함하며, 상기 광원모듈(20)은, 상기 광축(L)과 수직인 방향으로 상기 하우징(10)에 슬라이드되어 탈착가능하게 결합되는 광원모듈(20)로서, 상기와 같은 구성을 가지는 광원모듈(20)인 것을 특징으로 하는 의료용 광원장치를 개시한다.
상기 광축(L)에 대하여 수직인 방향으로 결합되어 상기 엘이디소자(281)에 의하여 발생된 광과의 조합 또는 독립적으로 보조광을 상기 광섬유결합부(290)에 결합된 광섬유에 전달하는 하나 이상의 보조광원모듈(30)이 추가로 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 의료용 광원모듈 및 그를 가지는 의료용 광원장치는, 하나 이상의 렌즈가 장착되어 광학계를 형성하는 광학계부와, 광축에 수직을 이루는 제1결합면에 면접촉되는 제2결합면을 가지며 광원소스가 그 광축이 상기 제2결합면과 수직을 이루도록 설치되는 광원부를 포함함으로써, 광학계의 조립 및 광축정렬이 용이하여, 구조가 간단하여 조립성 및 생산성을 현저히 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
특히 광원소스의 교체가 응급실 등 긴급하게 이루어질 필요가 있는데, 간호사 등 비숙련자에 의하여서 어려움없이 광원소스를 교체할 수 있어 사용이 편리한 이점이 있다.
보다 구체적인 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 의료용 광원모듈 및 그를 가지는 의료용 광원장치는, 광학계를 구성하는 하나 이상의 렌즈를 상하로 분리된 상부광학계홀더 및 하부광학계홀더로 고정하고, 엘이디소자와 같은 광원소스를 렌즈 및 엘이디소자로 이루어진 광축에 대하여 수직인 방향으로 슬라이딩 결합되도록 구성함으로써, 광축의 흐트러짐 없이 렌즈 및 광원소스를 정밀하고 안정적으로 설치할 수 있는 이점이 있다.
더 나아가, 본 발명에 따른 의료용 광원모듈 및 그를 가지는 의료용 광원장치는, 엘이디소자 등의 광원소스의 교체 등 유지보수를 요하는 경우, 광원부를 슬라이딩시켜 외부로 노출시킨 상태에서 엘이디소자와 같은 광원소스의 교체가 가능하여, 광학계 및 광원소스가 이루는 광축에 대한 정렬의 어려움 없이 광원소스를 교체하는 작업이 용이한 이점이 있다.
특히 상부광학계홀더 및 하부광학계홀더에 대하여 광원부를 슬라이딩시키기 위하여, 광원소스가 결합된 금속플레이트 및 방열블록으로 구성하고, 금속플레이트의 제2결합면 및 광학계의 하부광학계홀더 및 상부광학계홀더 중 적어도 하나에 형성된 제1결합면과의 면접촉 상태에서 상부광학계홀더 및 하부광학계홀더에 결합된 슬라이드부재의 선형이동의 가이드를 하도록 함으로써, 광원모듈의 구조를 간단화하면서 상부광학계홀더 및 하부광학계홀더에 대하여 광원부를 슬라이딩가능하게 결합시킬 수 있는 이점이 있다.
한편 상부광학계홀더 및 하부광학계홀더에 하나 이상의 렌즈를 안착시키고, 상부광학계홀더 및 하부광학계홀더의 결합에 위하여 렌즈를 견고하게 고정함으로써 비숙련자의 작업에 의하여 조립되더라도 광학계의 트러짐 없이 조립 후 광축이 정렬되는 이점이 있다.
또한 의료용 광원모듈은, 광원소스에서 많은 열이 발생되어 방열을 위한 방열블록을 포함함이 필수적인데, 광원소스가 결합된 금속플레이트에 방열블록을 탈착가능하게 결합시킴으로써 다양한 방열블록의 사용이 가능하며, 방열블록의 결합조건, 설치조건에 구애받지 않는 이점이 있다.
특히 방열블록은, 형태적 다양성 및 날개(Fin) 구조 때문에 지그를 물리는 압력에 제약이 따르므로 타공이 까다로운 문제점이 있다.
이에 반하여 본 발명은 금속플레이트를 통해 광원소스의 위치를 정확하게 고정하고, 광원소스로부터 발생되는 열은 금속플레이트를 통해 방열판으로 전달되도록 할 수 있다.
또한 본 발명은, 방열블록 및 금속플레이트가 정확한 위치의 체결이 필요없어 방열블록의 타공 가공의 정밀도를 요하지 않으므로 제조의 편리성 향상될 수 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 의료용 광원모듈을 가지는 의료용 광원장치의 일 실시예를 보여주는 사시도이다.
도 2는, 도 1의 의료용 광원장치의 평면도이다.
도 3은, 도 1의 의료용 광원장치에 설치된 의료용 광원모듈의 사시도이다.
도 4는, 도 3의 의료용 광원모듈의 분해 사시도이다.
도 5는, 도 3에서 Ⅳ-Ⅳ 방향의 단면도이다.
도 6은, 도 3에서 Ⅵ-Ⅵ 방향의 평면도로서, 상부광학계홀더가 제거된 상태의 평면도이다.
도 7은, 도 3의 의료용 광원모듈에 보조광원모듈이 결합된 상태를 보여주는 평면도이다.
도 8 및 도 9는, 각각 도 7의 변형례들로서, 복수의 보조광원모듈이 결합된 상태를 보여주는 평면도들이다.
이하, 본 발명에 따른 의료용 광원모듈 및 그를 가지는 의료용 광원장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 의료용 광원장치(10)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자가 조작할 수 있는 조작패널(11)이 외부에 노출되도록 설치된 하우징(10)과, 하우징(10)에 탈착가능하게 결합되며 광섬유(미도시)가 결합되는 광원모듈(20)을 포함한다.
상기 하우징(10)은, 광원모듈(20)이 탈착가능하게 결합되는 구성으로서, 광원모듈(20)과의 결합구조 및 전원공급구조 등에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 하우징(10)은, 내부에 광원모듈(20) 등에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(미도시)와, 조작패널(11), 광원모듈(20) 등의 제어를 위한 제어부(미도시)가 내부에 설치될 수 있다.
상기 조작패널(11)은, 사용자의 조작을 위하여 하우징(10)의 외부에 노출되도록 설치되는 조작패널로서 조작방식 등에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
상기 광원모듈(20)은, 하우징(10)의 일측에 광섬유가 결합되는 광섬유결합어댑터(미도시)가 결합되도록 일부가 외측으로 노출되도록 하우징(10)에 설치되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
이떄 상기 광원모듈(20) 중 적어도 일부의 구성, 예를 들면 후술하는 광원부가 나머지 구성인 광학계부로부터 분리될 수 있도록 구성될 수 있는데, 광원모듈(20) 중 적어도 일부의 구성, 예를 들면 후술하는 광원부를 외부로 꺼낼 수 있도록 하우징(10)은, 도어(미도시) 등에 의하여 개폐될 수 있는 개구(12)가 형성될 수 있다.
한편 상기 광원모듈(20)은, 구체적인 실시예로서, 광축(L)을 기준으로 일측에 광섬유가 결합되며 타측에 광축(L)과 수직을 이루는 제1결합면(101)이 형성되며, 하나 이상의 렌즈가 장착되어 광학계를 형성하는 광학계부와; 제1결합면(101)에 면접촉되는 제2결합면(102)을 가지며 광원소스가 그 광축이 제2결합면(102)과 수직을 이루도록 설치되는 광원부(500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 광원부(500)는, 제1결합면(101)에 면접촉되는 제2결합면(102)을 가지며 광원소스가 그 광축이 제2결합면(102)과 수직을 이루도록 설치되는 구성으로서, 광원소스 및 제2결합면(102)를 가지는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.
여기서 상기 제1결합면(101) 및 제2결합면(102)는, 서로 밀착된 상태로 광축(L)과 수직을 이루도록 함으로써 별도의 지그 등의 도움이나 부재의 필요 없이 제2결합면(102)에 정렬된 상태로 결합된 광원소스의 광축이 광학계부의 광축(L)과 정렬이 가능하도록 함에 특징이 있다.
이를 위하여 상기 제1결합면(101) 및 제2결합면(102)는, 서로 밀착된 상태로 광축(L)과 수직을 이루는 정도의 정밀도의 평탄도를 가지도록 가공 내지 성형될 수 있다.
한편, 상기 광원부(500)는, 예로서, 제2결합면(102)을 가지는 금속플레이트(510)와, 광축이 제2결합면(102)과 수직을 이루도록 금속플레이트(510)와 결합되는 광원소스와, 금속플레이트(510) 및 광원소스 중 적어도 하나에 결합되어 광원소스에서 발생된 열을 방열하는 방열블록(520)를 포함할 수 있다.
상기 금속플레이트(510)는, 후술하는 광학계부에 형성된 제1결합면(101)과 밀착될 수 있는 제2결합면(102)이 형성되는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.
상기 금속플레이트(510)는, 구리 등 금속재질의 사용이 바람직하며, 제2결합면(102)은, 제1결합면(101)에 대하여 밀착된 상태로 광축(L)과 수직을 이루는 정도의 정밀도의 평탄도를 가지도록 가공 내지 성형될 수 있다.
한편 상기 금속플레이트(510)는, 광원소스에서 발생된 열을 외부로 방출할 수 있도록 방열블록(520)이 결합된다.
상기 방열블록(520)은, 방열특성, 설계 등에 따라서 다양한 구성 및 선택이 가능하다.
한편 상기 방열블록(520) 및 금속플레이트(510)는, 볼트 등에 의하여 결합되며, 써멀 그리스(Thermal grease)가 그 사이에 도포될 수 있다.
특히 상기 광원부(500)의 구성에 있어서, 금속플레이트(510) 및 이와 분리도니 상태의 방열블록(520)으로 구성됨으로써, 방열블록(520)의 변경, 교체 등에 자유로운 이점이 있다.
여기서 상기 금속플레이트(510) 및 방열블록(520)이 일체로 형성될 수도 있음은 물론이다.
상기 방열블록(520)는, 엘이디소자(281)와 같은 광원소스에서 발생된 열을 방열하는 구성으로서, 방열특성이 좋은 금속재질의 사용이 바람직하다.
한편 상기 방열블록(520)는, 방열특성을 높이기 위하여 복수의 핀(Fin)이 형성되고, 방열블록(520) 주변에 공기유동을 형성하기 위한 팬(590)이 결합될 수 있다.
또한 상기 금속플레이트(510)가 양측에서 방열블록(520)과 간격을 가지도록 방열블록(520)과 결합되기 위하여, 광축(L)과 수직을 이루는 방열블록(520)의 블록결합면(525)이 나머지 부분(524)보다 전방으로 더 돌출되도록 형성될 수 있다.
즉, 상기 금속플레이트(510)가 양측에서 방열블록(520)과 간격을 가지도록 방열블록(520)과 결합되기 위하여, 방열블록(520)은, 광축(L)과 수직을 이루는 방열블록(520)의 블록결합면(525)이 나머지 부분(524)보다 전방으로 더 돌출될 수 있다.
상기 광원소스는, 광축이 제2결합면(102)과 수직을 이루도록 금속플레이트(510)와 결합되어 발광하는 구성으로서, 엘이디소자, 제논램프, 레이저다이오드 등 다양한 조명기기가 사용될 수 있다.
일예로서, 상기 광원소스는, 엘이디소자(281)와, 상기 엘이디소자(281)가 설치되며 상기 제2결합면(102)에 설치되는 엘이디기판(282)을 포함할 수 있다.
그리고 상기 광원소스는, 금속플레이트(510) 상에서 결합될 때 광축(L)의 정렬이 가능하도록 설치될 수 있다.
예로서, 상기 광원소스는, 금속플레이트(510)와 결합될 때 하나 이상의 볼트를 이용하여 결합각도의 미세한 조정이 가능하도록 금속플레이트(510) 상에서 결합될 때 광축(L)의 정렬이 가능하도록 설치될 수 있다
상기 엘이디기판(282)은, 엘이디소자(281)가 설치되는 기판으로서, PCB 등 엘이디소자(281)의 종류, 설치구조에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
상기 엘이디소자(281)는, 조명목적, 조명의 종류에 따라서, 광섬유를 통하여 인체 내부까지 광의 전달을 요하는바, 고출력 엘이디소자의 사용이 바람직하다.
상기 광학계부는, 광축(L)을 기준으로 일측에 광섬유가 결합되며 타측에 광축(L)과 수직을 이루는 제1결합면(101)이 형성되며, 하나 이상의 렌즈가 장착되어 광학계를 형성하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 광학계부는, 광축(L)을 따라 광을 가이드하는 하나 이상의 렌즈(271, 272)와; 렌즈(271, 272)를 중심으로 광원소스에 대향되어 설치되며 광섬유와 결합되는 광섬유결합부(290)와; 광원소스, 렌즈(271, 272), 및 광섬유결합부(290)가 광축(L)을 이루어 순차적으로 배치되도록 렌즈(271, 272) 및 광섬유결합부(290)가 안착되는 하부광학계홀더(300)와; 렌즈(271, 272) 및 광섬유결합부(290)를 광축(L)을 따라서 고정배치되도록 하부광학계홀더(300)의 상측에서 하부광학계홀더(300)와 결합되는 상부광학계홀더(400)를 포함한다.
이때, 상기 제1결합면(101)은, 하부광학계홀더(300) 및 상부광학계홀더(400) 중 적어도 하나에 형성되며, 광원부(500)는, 제2결합면(102)이 제1결합면(101)에 밀착된 상태에서 광축(L)과 수직인 방향으로 슬라이드 가능하게 하부광학계홀더(300) 및 상부광학계홀더(400) 중 적어도 어느 하나와 결합된 것을 특징으로 한다.
특히 상기 제2결합면(102)은, 하부광학계홀더(300) 및 상부광학계홀더(400) 에 의한 안정적 지지를 위하여, 제1결합면(101)이 하부광학계홀더(300) 및 상부광학계홀더(400) 모두에 형성되고, 하부광학계홀더(300) 및 상부광학계홀더(400)에 형성된 제1결합면(101) 모두에 의하여 지지됨이 바람직하다.
상기 하나 이상의 렌즈(271, 272)는, 광축(L)을 따라 광을 가이드하는 구성으로서 설계된 광학계에 따라서 하나 이상으로 설치될 수 있다.
예를 들면, 상기 하나 이상의 렌즈(271, 272)는, 후술하는 상부광학계홀더(400) 및 하부광학계홀더(300)에 형성된 광축(L)을 기준으로 서로 대향되어 한 쌍으로 설치될 수 있다.
상기 한 쌍의 렌즈(271, 272)들은, 서로 이격되어 하나의 광축(L)을 이루도록 설치되어 엘이디소자(281)와 같은 광원소스에서 발생된 광을 광섬유결합부(290)에 결합된 광섬유에 전달하는 광섬유로 광을 광축(L)방향으로 집속시키기 위한 광학계를 구성하는 렌즈들로서, 광학계의 구성에 따라서 복수의 렌즈들로 구성되는 등 다양한 구성이 가능하다.
상기 광섬유결합부(290)는, 렌즈(271, 272)들을 중심으로 엘이디기판(282)와 같은 광원소스에 대향되어 설치되며 광섬유와 결합되는 구성으로서, 광섬유의 결합구조에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
일예로서, 상기 광섬유결합부(290)는, 광섬유의 끝단부분이 결합된 어댑터(미도시)가 결합되어 광이 통과할 수있도록 관통공(291)이 형성되는 블록으로서, 렌즈(271)를 후술하는 하부광학계홀더(300) 및 상부광학계홀더(400)에 고정하도록 하부광학계홀더(300) 및 상부광학계홀더(400)에 볼트 등에 의하여 결합될 수 있다.
여기서 상기 광섬유결합부(290)는, 직접 결합되거나 별도이 어댑터에 의하여 결합되는 등 다양한 결합구조가 가능하다.
또한 상기 광섬유결합부(290)는, 광섬유결합부(290)로서 기능을 수행하는 대신 렌즈(271)를 후술하는 하부광학계홀더(300) 및 상부광학계홀더(400)에 고정하도록 하는 부재로서만 사용될 수도 있음은 물론이다.
한편 상기 엘이디기판(282)과 같은 광원스소, 렌즈(271, 272)들, 및 광섬유결합부(290)가 광축(L)을 이루어 순차적으로 배치되어야 광원소스에서 발생된 광이 렌즈(271, 272)들의 가이드에 의하여 광섬유결합부(290)에 결합된 광섬유에 집속될 수 있다.
이에 본 발명에 따른 광원모듈(20)은, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와, 광원소스, 렌즈(271, 272)들, 및 광섬유결합부(290)가 광축(L)을 이루어 순차적으로 배치되도록 렌즈(271, 272)들, 및 광섬유결합부(290)가 안착되는 하부광학계홀더(300)와; 렌즈(271, 272)들, 및 광섬유결합부(290)를 광축(L)을 따라서 고정배치되도록 하부광학계홀더(300)의 상측에서 하부광학계홀더(300)와 결합되는 상부광학계홀더(400)를 포함한다.
상기 하부광학계홀더(300)는, 광원소스, 렌즈(271, 272)들, 및 광섬유결합부(290)가 광축(L)을 이루어 순차적으로 배치되도록 렌즈(271, 272)들, 및 광섬유결합부(290)가 안착되는 구성으로서, 합성수지 재질, 금속재질 등 다양한 재질을 가질 수 있다.
특히 상기 하부광학계홀더(300)는, 상부광학계홀더(400)와 결합된 상태에서 원기둥, 직육면체 등 입체구조를 이루며 광축(L)을 따라서 지나도록 상하로 구획되어 원기둥, 직육면체 등 입체구조가 상하로 나뉜 상태에서 하측에 위치된 지그로서 구성될 수 있다.
또한 상기 하부광학계홀더(300)는, 상부광학계홀더(400)와 결합된 상태에서 광축(L)을 따라서 형성된 관통공(251)을 형성한다.
그리고 상기 하부광학계홀더(300)는, 광원소스, 렌즈(271, 272)들, 및 광섬유결합부(290)가 광축(L)을 이루어 순차적으로 배치될 수 있도록, 관통공(251)의 전방부분에 광섬유결합부(290)가 삽입되는 삽입요홈(399)가 형성된다.
또한 상기 하부광학계홀더(300)는, 렌즈(271, 272)들의 안착을 위한 렌즈안착부(371, 372)가 형성된다.
또한 상기 하부광학계홀더(300)는, 광섬유결합부(290)에 대향되는 후방부분, 즉 광원소스가 위치된 부분에서 렌즈(272)의 고정을 위한 고정블록(360)의 설치를 위한 블록안착홈(361)이 형성된다.
한편 상기 하부광학계홀더(300)는, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 후술하는 보조광원모듈(30)이 광축(L)에 대하여 수직인 방향으로 결합될 때 보조광원모듈(30)에서 발생된 광의 방향을 광축(L) 방향을 반사시키기 위하여 하나 이상의 광경로전환부재(253)의 설치를 위한 부재삽입홈(353)이 형성될 수 있다.
이때 상기 하부광학계홀더(300)는, 후술하는 보조광원모듈(30)이 광축(L)에 대하여 수직인 방향으로 결합될 수 있도록 광축(L) 방향과 수직인 방향으로 보조관통공(252)의 일부(352)가 형성된다.
그리고 상기 하부광학계홀더(300)는, 후술하는 상부광학계홀더(400)와의 정밀한 결합을 위하여 돌출부 및 요홈부 중 어느 하나가 형성될 수 있다.
한편 상기 하부광학계홀더(300)의 저면에는, 하우징(10)의 내부에 설치된 하나 이상의 가이드부재(미도시)의 가이드될 수 있도록 가이드블록(미도시)이 결합될 수 있다.
상기 상부광학계홀더(400)는, 광원소스, 렌즈(271, 272)들, 및 광섬유결합부(290)를 광축(L)을 따라서 고정배치되도록 하부광학계홀더(300)의 상측에서 하부광학계홀더(300)와 결합되는 구성으로서, 합성수지 재질, 금속재질 등 다양한 재질을 가질 수 있다.
특히 상기 상부광학계홀더(400)는, 하부광학계홀더(300)와 결합된 상태에서 직육면체를 이루며 광축(L)을 따라서 지나도록 상하로 구획되어 직육면체가 상하로 나뉜 상태에서 하부광학계홀더(300)의 상측에 위치된 지그로서 구성될 수 있다.
또한 상기 상부광학계홀더(400)는, 하부광학계홀더(300)와 결합된 상태에서 광축(L)을 따라서 형성된 관통공(251)을 형성한다.
그리고 상기 상부광학계홀더(400)는, 광원소스, 렌즈(271, 272)들, 및 광섬유결합부(290)가 광축(L)을 이루어 순차적으로 배치될 수 있도록, 관통공(251)의 전방부분에 광섬유결합부(290)가 삽입되는 삽입요홈(499)가 형성된다.
또한 상기 상부광학계홀더(400)는, 렌즈(271, 272)들의 안착을 위한 렌즈안착부(471, 472)가 형성된다.
또한 상기 상부광학계홀더(400)는, 광섬유결합부(290)에 대향되는 후방부분, 즉 광원소스가 위치된 부분에서 렌즈(272)의 고정을 위한 고정블록(360)의 설치를 위한 블록안착홈(461)이 형성된다.
상기 고정블록(360)은, 하부광학계홀더(300) 및 상부광학계홀더(400)에 대하여 렌즈(272)를 고정시키기 위한 구성으로서, 엘이디소자(281)에서 발생된 광이 투과될 수 있도록 관통공(361)이 형성된다.
그리고 상기 고정블록(360)은, 엘이디소자((281)에서 복사 등에 의하여 전달된 열을 방출할 수 있도록 금속재질이 이루어짐이 바람직하며, 방열효과의 극대화를 위하여 외주면에 다수의 돌기부, 리브 등이 형성될 수 있다.
상기와 같이, 상기 하부광학계홀더(300) 및 상부광학계홀더(400)에 의하여 형성되는 렌즈안착부(371, 372, 471, 472)에 의하여 렌즈(271, 272)들이 안정적으로 고정되고 하부광학계홀더(300) 및 상부광학계홀더(400)의 결합시 틀어짐 없이 결합시키는 역할을 하게 된다.
또한 상기 하부광학계홀더(300) 및 상부광학계홀더(400)에 의하여 형성되는 렌즈안착부(371, 372, 471, 472)에 의하여 렌즈(271, 272)들이 정확한 위치에 위치시킬 수 있다.
한편 상기 상부광학계홀더(400)는, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 후술하는 보조광원모듈(30)이 광축(L)에 대하여 수직인 방향으로 결합될 때 보조광원모듈(30)에서 발생된 광의 방향을 광축(L) 방향을 반사시키기 위하여 광경로전환부재(253)의 설치를 위한 부재삽입홈(453)이 형성될 수 있다.
이때 상기 상부광학계홀더(400)는, 후술하는 보조광원모듈(30)이 광축(L)에 대하여 수직인 방향으로 결합될 수 있도록 광축(L) 방향과 수직인 방향으로 보조관통공(252)의 일부가 형성된다.
한편 앞서 설명한 바와 같이, 상부광학계홀더(400) 및 하부광학계홀더(300)의 정확한 결합을 위하여, 어느 하나는 복수의 돌출부가 형성되고, 나머지 하나는 복수의 돌출부가 삽입되는 요홈이 형성됨으로써 상부광학계홀더(400) 및 하부광학계홀더(300)가 정밀하게 결합될 수 있다.
한편 상기 광원모듈은, 제2결합면(102)이 제1결합면(101)에 밀착된 상태에서 광축(L)과 수직인 방향으로의 광학계부(30)에 대한 광원부(500)의 슬라이드 이동을 가이드하는 선형가이드부를 포함한다.
예로서, 상기 선형가이드부는, 제2결합면(102)이 제1결합면(101)에 밀착된 상태에서 광축(L)과 수직인 방향으로의 광학계부(30)에 대한 광원부(500)의 슬라이드 이동을 가이드하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 선형가이드부는, 하부광학계홀더(300) 및 상부광학계홀더(400) 중 적어도 어느 하나에 결합되고, 금속플레이트(510)의 제2결합면(102)이 제1결합면(101)과 밀착시킴과 아울러 광축(L)에 대하여 수직인 방향으로의 금속플레이트(510)의 선형 슬라이드 이동을 가이드하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
구체적으로, 상기 선형가이드부는, 한 쌍의 슬라이드부재(541)를 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 슬라이드부재(541)는, 금속플레이트(510)의 제2결합면(102)이 제1결합면(101)과 밀착시킴과 아울러 광축(L)에 대하여 수직인 방향으로의 금속플레이트(510)의 선형 슬라이드 이동을 가이드하도록 슬라이드 이동방향을 따라서 길게 형성된 플레이트부재로 형성될 수 있다.
그리고 상기 한 쌍의 슬라이드부재(541)가 결합되는 하부광학계홀더(300) 및 상부광학계홀더(400)는, 슬라이드 이동시 금속플레이트(510)에 간섭되는 것을 방지하기 위하여, 슬라이드부재(541)가 결합되는 부분(341, 441)이 광원부(500)를 향하여 더 돌출될 수 있다.
그리고 상기 금속플레이트(510) 및 방열블록(520) 중 적어도 하나는, 금속플레이트(510)에 결합된 상기 엘이디소자(281)가 광축(L)에 정확하게 위치될 수 있도록 하부광학계홀더(300) 및 상부광학계홀더(400)에 대한 광원부(500)의 이동을 제한하는 하나 이상의 스토퍼(531)가 추가로 결합될 수 있다.
상기 스토퍼(532)는, 하부광학계홀더(300) 및 상부광학계홀더(400)에 대한 광원부(500)의 이동을 제한하여 사용자가 엘이디소자(281)가 광축(L)에 정확하게 위치시킬 수 있게 된다.
한편 상기와 같은 구성을 가지는 광원모듈(20)은, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 광축(L)에 대하여 수직인 방향으로 결합되어 엘이디소자(281)에 의하여 발생된 광과의 조합 또는 독립적으로 보조광을 광섬유결합부(290)에 결합된 광섬유에 전달하는 하나 이상의 보조광원모듈(30)이 추가로 결합될 수 있다.
이를 위하여 상기 광원모듈(20)은, 보조광원모듈(30) 중 광출사부가 삽입될 수 있도록 광축(L) 방향과 수직인 방향으로 보조관통공(252)이 형성된다.
상기 보조광원모듈(30)은, 광축(L)에 대하여 수직인 방향으로 결합되어 엘이디소자(281)에 의하여 발생된 광과의 조합 또는 독립적으로 보조광을 발생시켜 광출사부를 통하여 조사하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 보조광원모듈(30)은, R, G, B, 백색광원, 근적외선(NIR; Near InfraRed) 등 목적에 따라서 다양한 광원이 설치될 수 있다.
상기 보조광원모듈(30)은, 광학계부에 대하여 복수개로 설치될 수 있는데, 도 8에 도시된 바와 같이, 서로 대향되어 설치되거나, 광학계부의 길이방향을 따라서 순차적으로 배치되는 등 다양한 구성이 가능하다.
이때 각 보조광원모듈(30)에서 출사되는 광이 광축(L) 방향으로 출사될 수 있도록 광경로전환부재(253)가 적절한 위치에 설치된다.
상기 광경로전환부재(253)는, 보조광원모듈(30)에서 출사되는 광이 광축(L) 방향으로 출사될 수 있도록 전환시키는 부재로서, 반투과경, 소정 파장의 광을 반사시키거나 투과시키는 필터가 형성 내지 부착되는 등 다양한 구성이 가능하다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
***** 부호의 설명*****
10 : 하우징
20 : 광원모듈 30 : 보조광원모듈
300 : 하부광학계홀더 400 : 상부광학계홀더
271, 272 : 렌즈 281 : 엘이디소자
282 : 엘이디기판 290 : 광섬유결합부
500 : 방열부

Claims (13)

  1. 광축(L)을 기준으로 일측에 광섬유가 결합되며 타측에 상기 광축(L)과 수직을 이루는 제1결합면(101)이 형성되며, 하나 이상의 렌즈가 장착되어 광학계를 형성하는 광학계부와;
    상기 제1결합면(101)에 면접촉되는 제2결합면(102)을 가지며 광원소스가 그 광축이 상기 제2결합면(102)과 수직을 이루도록 설치되는 광원부(500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 광원모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 광원부(500)는,
    상기 제2결합면을 가지는 금속플레이트(510)와,
    상기 광축이 상기 제2결합면(102)과 수직을 이루도록 상기 금속플레이트(510)와 결합되는 상기 광원소스와,
    상기 금속플레이트(510) 및 상기 광원소스 중 적어도 하나에 결합되어 상기 광원소스에서 발생된 열을 방열하는 방열블록(520)를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 광원모듈.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 광원소스는,
    엘이디소자(281)와, 상기 엘이디소자(281)가 설치되며 상기 제2결합면(102)에 설치되는 엘이디기판(282)을 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 광원모듈.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 광학계부는,
    상기 광축(L)을 따라 광을 가이드하는 하나 이상의 렌즈(271, 272)와;
    상기 렌즈(271, 272)를 중심으로 상기 광원소스에 대향되어 설치되며 광섬유와 결합되는 광섬유결합부(290)와;
    상기 광원소스, 상기 렌즈(271, 272), 및 상기 광섬유결합부(290)가 광축(L)을 이루어 순차적으로 배치되도록 상기 렌즈(271, 272) 및 상기 광섬유결합부(290)가 안착되는 하부광학계홀더(300)와;
    상기 렌즈(271, 272) 및 상기 광섬유결합부(290)를 광축(L)을 따라서 고정배치되도록 상기 하부광학계홀더(300)의 상측에서 상기 하부광학계홀더(300)와 결합되는 상부광학계홀더(400)를 포함하며,
    상기 제1결합면(101)은, 상기 하부광학계홀더(300) 및 상기 상부광학계홀더(400) 중 적어도 하나에 형성되며,
    상기 광원부(500)는, 상기 제2결합면(102)이 상기 제1결합면(101)에 밀착된 상태에서 상기 광축(L)과 수직인 방향으로 슬라이드 가능하게 상기 하부광학계홀더(300) 및 상기 상부광학계홀더(400) 중 적어도 어느 하나와 결합되는 것을 특징으로 하는 의료용 광원모듈.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 광학계부는,
    상기 렌즈(271, 272)를 중심으로 상기 광섬유결합부(290)에 대향되어 상기 하부광학계홀더(300) 및 상부광학계홀더(400)에 대하여 상기 렌즈(272)를 고정시킴과 아울러 상기 광학소스에서 발생된 광이 투과될 수 있도록 관통공(361)이 형성된 고정블록(360)을 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 광원모듈.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 고정블록(360)은, 상기 광원소스에서 전달된 열을 방출할 수 있도록 금속재질이 이루어지며, 방열효과의 극대화를 위하여 외주면에 다수의 돌기부 및 리브 중 적어도 하나가 형성된 것을 특징으로 하는 의료용 광원모듈.
  7. 청구항 4에 있어서
    상기 제2결합면(102)이 상기 제1결합면(101)에 밀착된 상태에서 상기 광축(L)과 수직인 방향으로의 상기 광학계부(30)에 대한 상기 광원부(500)의 슬라이드 이동을 가이드하는 선형가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 광원모듈.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 선형가이드부는,
    상기 하부광학계홀더(300) 및 상기 상부광학계홀더(400) 중 적어도 어느 하나에 결합되고,
    상기 금속플레이트(510)의 제2결합면(102)이 상기 제1결합면(101)과 밀착시킴과 아울러 상기 광축(L)에 대하여 수직인 방향으로의 금속플레이트(510)의 선형 슬라이드 이동을 가이드하는 한 쌍의 슬라이드부재(541)를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 광원모듈.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 금속플레이트(510)가 양측에서 상기 방열블록(520)과 간격을 가지도록 상기 방열블록(520)과 결합되기 위하여, 상기 방열블록(520)은, 상기 광축(L)과 수직을 이루는 상기 방열블록(520)의 블록결합면(525)이 나머지 부분(524)보다 전방으로 더 돌출되는 것을 특징으로 하는 의료용 광원모듈.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 한 쌍의 슬라이드부재(541)는, 슬라이드 이동방향을 따라서 길게 형성된 플레이트부재로 형성되며,
    상기 한 쌍의 슬라이드부재(541)가 결합되는 상기 하부광학계홀더(300) 및 상기 상부광학계홀더(400)는, 슬라이드 이동시 상기 금속플레이트(510)에 간섭되는 것을 방지하기 위하여, 상기 슬라이드부재(541)가 결합되는 부분(341, 441)이 상기 방열블록(520)을 향하여 더 돌출된 것을 특징으로 하는 의료용 광원모듈.
  11. 청구항 3에 있어서,
    상기 금속플레이트(510) 및 상기 방열블록(520) 중 적어도 하나는, 상기 금속플레이트(510)에 결합된 상기 엘이디소자(281)가 상기 광축(L)에 정확하게 위치될 수 있도록 상기 하부광학계홀더(300) 및 상기 상부광학계홀더(400)에 대한 상기 광원부(500)의 이동을 제한하는 하나 이상의 스토퍼(531)가 추가로 결합된 것을 특징으로 하는 의료용 광원모듈.
  12. 사용자가 조작할 수 있는 조작패널(11)이 외부에 노출되도록 설치된 하우징(10)과,
    상기 하우징(10)의 일측에 광섬유가 결합되는 광섬유결합부(290)가 상기 하우징(10)의 외측으로 노출되도록 설치되는 광원모듈(20)을 포함하며,
    상기 광원모듈(20)은, 상기 광축(L)과 수직인 방향으로 상기 하우징(10)에 슬라이드되어 탈착가능하게 결합되는 광원모듈(20)로서, 청구항 1 내지 청구항 11에 따른 광원모듈(20)인 것을 특징으로 하는 의료용 광원장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 광축(L)에 대하여 수직인 방향으로 결합되어 상기 엘이디소자(281)에 의하여 발생된 광과의 조합 또는 독립적으로 보조광을 상기 광섬유결합부(290)에 결합된 광섬유에 전달하는 하나 이상의 보조광원모듈(30)이 추가로 결합된 것을 특징으로 하는 의료용 광원장치.
PCT/KR2017/011268 2016-10-13 2017-10-12 의료용 광원모듈 및 그를 가지는 의료용 광원장치 WO2018070813A1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/338,929 US20200037866A1 (en) 2016-10-13 2017-10-12 Medical light source module and medical light source device including same
JP2019519245A JP6713090B2 (ja) 2016-10-13 2017-10-12 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
CN201780063367.XA CN109891151B (zh) 2016-10-13 2017-10-12 医疗用光源模块以及具备此的医疗用光源装置
RU2019111726A RU2709825C1 (ru) 2016-10-13 2017-10-12 Модуль медицинского источника света и медицинское осветительное устройство с источником света, включающее такой модуль
EP17860516.8A EP3505819A4 (en) 2016-10-13 2017-10-12 MODULE FOR MEDICAL LIGHT SOURCE AND DEVICE FOR MEDICAL LIGHT SOURCE THEREFOR
CA3039729A CA3039729A1 (en) 2016-10-13 2017-10-12 Medical light source module and medical light source device including same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160133163A KR101894866B1 (ko) 2016-10-13 2016-10-13 의료용 광원모듈 및 그를 가지는 의료용 광원장치
KR10-2016-0133163 2016-10-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018070813A1 true WO2018070813A1 (ko) 2018-04-19

Family

ID=61906284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2017/011268 WO2018070813A1 (ko) 2016-10-13 2017-10-12 의료용 광원모듈 및 그를 가지는 의료용 광원장치

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20200037866A1 (ko)
EP (1) EP3505819A4 (ko)
JP (1) JP6713090B2 (ko)
KR (1) KR101894866B1 (ko)
CN (1) CN109891151B (ko)
CA (1) CA3039729A1 (ko)
RU (1) RU2709825C1 (ko)
WO (1) WO2018070813A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111578241B (zh) * 2020-05-22 2022-11-15 南京诺源医疗器械有限公司 一种医用光源的冷却***

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001222043A (ja) * 2000-02-10 2001-08-17 Mamiya Op Co Ltd ファインダの付属品取付装置
KR101065713B1 (ko) * 2010-10-13 2011-09-19 주식회사 광우 엘이디 광원을 이용한 광섬유 조명 장치
JP2011255188A (ja) * 2003-07-28 2011-12-22 Synergetics Inc 同軸照明されたレーザ内視鏡プローブ及び能動的開口数制御
KR20130110362A (ko) * 2012-03-29 2013-10-10 오앤아이(주) 열전모듈을 이용한 냉각수단을 갖는 엘이디 광원 장치
KR101657887B1 (ko) 2015-03-30 2016-09-19 한국광기술원 내시경 광원모듈

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007026234A1 (de) * 2007-05-31 2008-12-04 Karl Storz Gmbh & Co. Kg Videoendoskop
RU2337606C1 (ru) * 2007-07-09 2008-11-10 Эльвира Владимировна Роганова Оптическая система эндоскопа
JP2010043994A (ja) * 2008-08-15 2010-02-25 Fujifilm Corp 光プローブ及び３次元画像取得装置
CN201429412Y (zh) * 2009-06-26 2010-03-24 徐州泰诺仕视觉科技有限公司 内窥镜深度测量装置
JP2011224043A (ja) * 2010-04-15 2011-11-10 Fujifilm Corp 光源装置及びこれを用いた内視鏡装置
JP2012014992A (ja) * 2010-07-01 2012-01-19 Olympus Corp 光源装置
CA2829306C (en) * 2011-03-08 2017-02-14 Novadaq Technologies Inc. Full spectrum led illuminator
CN102434795A (zh) * 2011-10-18 2012-05-02 杭州首天光电技术有限公司 Led冷光源照明装置
CN103162110A (zh) * 2011-12-13 2013-06-19 西安真核医疗科技有限公司 一种医用光源
CN103156569A (zh) * 2011-12-19 2013-06-19 飞秒光电科技(西安)有限公司 一种内窥镜led冷光源
WO2015045456A1 (ja) * 2013-09-26 2015-04-02 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡装置
KR101512188B1 (ko) * 2014-02-11 2015-04-22 한국전기연구원 모듈형 멀티레벨 컨버터의 구동방법 및 구동장치
JP5911648B2 (ja) * 2014-02-17 2016-04-27 オリンパス株式会社 光ファイバコネクタ装置及び内視鏡システム
JP6044611B2 (ja) * 2014-09-24 2016-12-14 岩崎電気株式会社 導光部品、及び光源装置
CN104905758B (zh) * 2015-06-30 2016-06-08 广东实联医疗器械有限公司 新型医用内窥镜一体机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001222043A (ja) * 2000-02-10 2001-08-17 Mamiya Op Co Ltd ファインダの付属品取付装置
JP2011255188A (ja) * 2003-07-28 2011-12-22 Synergetics Inc 同軸照明されたレーザ内視鏡プローブ及び能動的開口数制御
KR101065713B1 (ko) * 2010-10-13 2011-09-19 주식회사 광우 엘이디 광원을 이용한 광섬유 조명 장치
KR20130110362A (ko) * 2012-03-29 2013-10-10 오앤아이(주) 열전모듈을 이용한 냉각수단을 갖는 엘이디 광원 장치
KR101657887B1 (ko) 2015-03-30 2016-09-19 한국광기술원 내시경 광원모듈

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3505819A4

Also Published As

Publication number Publication date
US20200037866A1 (en) 2020-02-06
JP6713090B2 (ja) 2020-06-24
EP3505819A4 (en) 2020-04-29
KR20180041027A (ko) 2018-04-23
EP3505819A1 (en) 2019-07-03
KR101894866B1 (ko) 2018-10-04
CN109891151B (zh) 2021-03-23
CN109891151A (zh) 2019-06-14
JP2019533879A (ja) 2019-11-21
CA3039729A1 (en) 2018-04-19
RU2709825C1 (ru) 2019-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019212245A1 (ko) 3차원 구강 스캐너
EP3239760B1 (en) Light device and system for providing light to optical scopes
WO2018097564A2 (ko) 안경 장착식 조명 장치
WO2013039343A1 (en) Camera module
WO2015093694A1 (ko) 조명장치
WO2012003014A1 (en) Replacement light assembly
WO2014196713A1 (ko) Led 집어등 장치
WO2018070813A1 (ko) 의료용 광원모듈 및 그를 가지는 의료용 광원장치
WO2011014016A2 (ko) 멀티광케이블을 통한 led 집광장치
WO2011037370A2 (en) Heat-dissipating apparatus and illuminator using the same
WO2013032239A1 (en) Lighting device
US5906576A (en) Light coupling assembly for use in a medical instrument, system and method
WO2013125114A1 (ja) 内視鏡
CN108803000B (zh) 光学组件及包括其的内窥镜用光源装置
JP5738645B2 (ja) 内視鏡
US11320134B2 (en) Cooling device, light source device, and medical observation system
WO2019059530A1 (ko) 도트사이트 장치
JP2008237916A (ja) 固体撮像装置および固体撮像装置を備える内視鏡装置
WO2015023016A1 (ko) 각도 조정형 스커트모듈
WO2018117299A1 (ko) 광원장치
WO2014069717A1 (ko) 엘이디 평판 조명장치
WO2024058611A1 (ko) 그릴 히터를 이용하여 조리물을 가열하는 조리 기기
WO2022265337A1 (ko) 무선 스캐너 및 그 충전 방법
WO2018043994A1 (ko) 프로젝터 및 프로젝터용 발광 모듈
WO2015130003A1 (ko) 렌즈 경통 및 광학 기기

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17860516

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017860516

Country of ref document: EP

Effective date: 20190328

Ref document number: 3039729

Country of ref document: CA

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019519245

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE