内窥镜光源模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种内窥镜光源模块，尤其涉及一种设置于内窥镜并且可以通过改善结构实现有效的照明的内窥镜光源模块。
【背景技术】
[0002]通常，医院为了检测患者的健康状态或者为了手术，较多地使用内窥镜(Endoscope)或者腹腔镜(laparoscope)。这种腹腔镜中必须使用用于给物体拍摄的光学丰旲块。
[0003]内窥镜是可以对人体内部或者机械内部等狭窄的空间进行拍摄并观察的工具。特别是，医疗领域中的内窥镜可以在没有手术或者解剖等身体的开腹或者切口的情况下，利用小型摄像头观察人体内部(胃、支气管、食道、大内脏、小内脏等)并确认有无异常。
[0004]现有的内窥镜除了这种医疗领域，还扩展实施于不用拆解机械的情况下观察内部，或者观察管道内部的异常与否等的多种产业领域。
[0005]通常，众所周知的现有内窥镜系统中，在内窥镜的前端部构成有摄像头，所述摄像头包括:照明单元，照射光以看清身体内部器官或者机械内部表面；摄像元件，接收从所述照明单元照射的光入射到人体内部器官的表面并反射的光信号而将其转换成电信号(图像信号)；摄像头芯片，包括为了能够通过显示器观察所述图像信号而将所述图像信号转换成电信号的编码器。
[0006]这种内窥镜系统的核心部件为成像系统和照明系统，所述成像系统中，为了通过眼睛观察体内，在内窥镜或者纤维束的远处末端包括物镜、在相邻末端包括目镜。
[0007]最新内窥镜装置的成像系统中，例如包括(XD-芯片或者CMOS形态的摄像头芯片以及成像镜片，所以反射的光信号被转换成电信号后通过电线传递到相邻末端，从而在内窥镜外部的图像再生单元上以实际图像可视地显示。
[0008]照明单元起到将光传递到内窥镜的远处末端并照亮要观察的位置的作用，这样的照明单元包括:氣(xenon)或者卤素(halogen)光源等外部光源，设置于内窥镜前端或者通过光纤维传递光而进行照明；或者发光二极管(lightemitting d1des, LED)等内部光源，置于内窥镜内部。
[0009]图1是示出利用光纤维的内窥镜的照明单元的图，根据图1(a)的照明单元10中，在沿垂直方向设置的光源11的一侧设置有反射镜12，从而将向后方照射的光反射至前方，在所述光源11的另一侧设置有聚光用镜片13、14，从而将从所述光源11直接照射的光和从反射镜12反射的光聚光并输出，并且从所述聚光用镜片13、14输出的光输入到光纤维15中。
[0010]并且，根据图1(b)的照明单元20中，沿水平方向设置的光源21的后方设置有反射镜22，从而使从所述光源21照射的光通过反射镜12反射，所述反射的光输入到光纤维23中。
[0011]但是，利用这种光纤维的照明单元有着以下问题:需要在外部具备专门的光源，在光的移动过程中损失的光量较多而导致光效率低下。
[0012]并且，韩国授权专利第1038292号中提出了具有防光量损失功能的腹腔镜用光学系统。
[0013]这种内窥镜用光学系统借助于在中央部分形成光屏蔽部的光纤维和在四面形成光穿透部和光反射部的分束器来防止入射到分束器的照明光的穿透引起的光损失。
[0014]但是，这种内窥镜用光学系统以使从光源模块输出的光直接输入到光纤维的方式构成，所以存在在入射到截面积小的光纤维的过程中产生大量的光量损失的问题。
[0015]最近，将LED作为内窥镜的光源使用的情况有所增加，但是在使用LED时，虽然相比其他照明单元发热偏小，但是在内窥镜等封闭的器具内使用的情况下，因为在LED的发光接点产生的热而引起照明单元的温度比体温高。
[0016]尤其，在使用高亮度LED的情况下，可以进行相比其大小可以实现具有高光量的有效的照明，但是因为高光量可能导致温度急剧上升而产生超过80°C的发热。
[0017]这种LED的发热可能存在如下问题:给主要构成成分是对热敏感并脆弱的蛋白质的人体的组织或者器官带来致命的损伤。
【发明内容】
[0018]技术问题
[0019]为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种设置于内窥镜并且通过改善结构实现有效的照明的内窥镜光源模块。
[0020]技术方案
[0021]为了实现上述目的，本发明作为内窥镜光源模块，包括:光源部，用于输出光；散热部，形成有贯通内部的多个贯通孔，用于吸收从所述光源部产生的热而与通过所述贯通孔的热交换用气体进行热交换而得到冷却；以及透光部，设置于所述散热部的前端，保护所述光源部。
[0022]并且，根据本发明的所述光源部的特征在于，包括:环状的印刷电路基板；以及LED芯片，在所述印刷电路基板上相隔预定间距地设置并输出光。
[0023]并且，根据本发明的所述光源部的特征在于，还包括:镜片部，用于保护LED芯片，并将从所述LED芯片发出的光聚光而形成任意的配光图案。
[0024]并且，根据本发明的所述散热部的特征在于，包括:圆筒形状的散热主体部；摄像头设置部，以贯通所述散热主体部的方式穿孔而形成，设且置有摄像头；吸气部，以贯通所述散热主体部的方式穿孔而形成，引导用于与所述散热主体部进行热交换的气体的移动；排气部，以贯通所述散热主体部的方式穿孔而形成，且引导与所述散热主体部完成热交换的气体的排出。
[0025]并且，并且，根据本发明的所述散热部的特征在于，还包括:摄像头清洗部，以贯通所述散热主体部的方式穿孔而形成，引导摄像头清洗用清洗水供应至设置于所述摄像头设置部的摄像头的前表面。
[0026]并且，根据本发明的所述散热部的特征在于，还包括:空气/水供应部，以贯通所述散热主体部的方式穿孔而形成，且引导空气或者胃肠清洗用清洗水的供应；抽吸部，以贯通所述散热主体部的方式穿孔而形成，吸入供应的所述空气或者清洗用清洗水后将所述空气或者清洗用清洗水，且引导检查用道具的移动。
[0027]并且，根据本发明的所述透光部的特征在于，在中央形成贯通部。
[0028]并且，本发明作为内窥镜光源模块，包括:光源部，用于输出光；散热部，形成有贯通内部的多个贯通孔，用于吸收从所述光源部产生的热而与通过所述贯通孔的热交换用气体进行热交换而被冷却，且形成有用于在内侧设置所述光源部的槽部；以及透光部，设置于所述散热部的前端，保护所述光源部。
[0029]并且，根据本发明的所述光源部的特征在于，还包括:封装材料，充填至散热部的槽部以保护环状的印刷电路基板和用于发光的LED芯片，且包含与从所述LED芯片中发出的光反应的焚光体。
[0030]并且，根据本发明的所述光源部的特征在于，还包括:图案部，在所述封装材料的上部具有任意形状，以使从所述LED芯片发出的光形成任意的配光图案。
[0031]并且，本发明作为内窥镜光源模块，包括:光源部，中央形成摄像头贯通孔，并用于输出光；散热部，形成有贯通内部的摄像头贯通孔，用于吸收从所述光源部产生的热而被冷却；摄像头模块，设置于所述散热部的下部，并用于拍摄周围；以及透光部，设置于所述光源部的上部，用于保护所述光源部和摄像头模块。
[0032]并且，本发明的特征在于，还包括引导部，设置于所述光源部和透光部之间，使从所述光源部发出的光穿过，防止所发出的所述光流入摄像头模块。
[0033]并且，根据本发明的所述引导部的特征在于，包括:摄像头引导部，为了布置摄像头而穿孔；光引导部，为了布置所述光源部而钻孔；以及反射部，在所述光引导部的内表面涂布有反射物质。
[0034]并且，根据本发明的所述透光部的特征在于，在内表面和外表面中的至少一个表面形成无反射涂布层。
[0035]并且，根据本发明的所述光源部的特征在于，包括:底座部；印刷电路基板，设置于所述底座部上；LED芯片，在所述印刷电路基板上设置有至少一个，用于输出光；封装材料，用于保护所述印刷电路基板和LED芯片；绝缘层，使所述底座部和印刷电路基板之间绝缘；连接部，设置于所述底座部的下部，与所述印刷电路基板连接而使电源供应到所述LED芯片；以及反射部，设置于所述LED芯片的一侧，使从所述LED芯片发出的光的一部分朝所述底座部的半径方向外侧反射。
[0036]并且，根据本发明的所述底座部的特征在于，是圆形、椭圆形或者半月形中的一个形状。
[0037]并且，根据本发明的所述封装材料的特征在于，包括:荧光体，与从LED芯片发出的光反应。
[0038]并且，根据本发明的所述反射部的特征在于，包括:板状的反射部主体；以及反射涂布面，设置于所述反射部主体的一侧，涂布有反射物质以增加从所述LED芯片发出的光的反射率。
[0039]并且，根据本发明的所述光源部的特征在于，包括:底座部，在内侧形成有收纳槽；印刷电路基板，设置于所述底座部的收纳槽；LED芯片，在所述印刷电路基板上设置有至少一个，用于输出光；封装材料，被封入所述收纳槽中以保护所述印刷电路基板和LED芯片；绝缘层，使所述收纳槽的内表面和印刷电路基板之间绝缘；以及连接部，设置于所述底座部的下部，与所述印刷电路基板连接而使电源供应至所述LED芯片。
[0040]并且，根据本发明的所述封装材料的特征在于，还包括:荧光体，与从LED芯片发出的光反应；光学图案部，在所述封装材料的上部具有任意的形状，以使从所述LED芯片发出的光形成任意的配光图案。
[0041]并且，本发明作为内窥镜光源模块，包括:至少一个光源部，用于输出光；散热部，形成有贯通内部的摄像头贯通孔，用于吸收从所述光源部产生的热并使该热传导；摄像头模块，设置于所述散热部的下部，具有用于拍摄周围的至少一个拍摄传感器；透光部，设置于所述散热部的末端，保护所述光源部和摄像头模块；引导部，设置于所述散热部和透光部之间，使所述光源部和摄像头模块得到固定，并防止从所述光源部发出的光流入摄像头模块；以及导热线材，连接于所述散热部，吸收所述散热部的热而进行冷却。
[0042]并且，根据本发明的所述内窥镜光源模块的特征在于，还包括:散热部，与所述导热线材结合，以吸收传达至所述导热线材的热而进行散热。
[0043]并且，根据本发明的所述内窥镜光源模块的特征在于，还包括:导热部，设置于所述壳体和光源部与散热部之间，促进从所述光源部产生的热传递至所述壳体和散热部。
[0044]并且，根据本发明的所述透光部的特征在于，还包括:光学图案部，在所述透光部的内表面以及外表面中的至少一个表面具有任意形状，以使从所述光源部发出的光形成任意的配光图案。
[0045]并且，根据本发明的所述摄像头模块的特征在于，包括:可视光拍摄传感器、红外线拍摄传感器、紫外线拍摄传感器中的至少一个拍摄传感器。
[0046]并且，根据本发明的所述摄像头模块的特征在于，还包括:红外线滤光器、紫外线滤光器或者对任意波长进行滤波的滤光器。
[0047]并且，根据本发明的所述光源部的特征在于，输出白色光、红外线光、紫外线光中的至少一个。
[0048]有益效果
[0049]本发明在设置于内窥镜的末端而提供光的光源模块上设置气冷式的冷却结构，所以具有可以提供迅速的冷却的优点。
[0050]并且，本发明有着以下优点:内窥镜光源模块的设置容易，防止LED模块引起的摄像头模块的视野确保不良和从所述LED模块发出的光引起的摄像头模块的刺眼现象，并且提供有效的照明。
【附图说明】
[0051]图1是示出利用光纤维的内窥镜的照明单元的示意图。
[0052]图2是示出根据本发明的内窥镜光源模块的第一实施例的分解立体图。
[0053]图3是示出根据第一实施例的内窥镜光源模块的结构的剖面图。
[0054]图4是示出根据本发明的内窥镜光源模块的光源部的另一实施例的立体图。
[0055]图5是示出根据图4的光源部的A-A剖面结构的剖面图。
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