專利名稱：內窺鏡儀器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有LED照明模塊的內窺鏡儀器。
背景技術：
對內窺鏡而言，直接在內窺鏡的遠端部區(qū)域中設置LED形式的照明裝置是有利 的，因為這樣就可以不用內窺鏡內的光導(Lichtleiter)。但是在使用內窺鏡遠端部的LED 時面臨的問題是，如何將由LED產生的廢熱排放出去。為了避免例如灼傷到周圍的組織，這 是必不可少的。例如，由專利文獻JP11216113A已知，可利用輸入的空氣來冷卻LED。在專利文獻EP1911389A1中提出一種用于內窺鏡的照明裝置，其中，通過LED的連 接電極(Anschlusselektroden)來釋放由LED產生的廢熱。但是這種連接電極的截面非常 大而硬，從而在柔性的內窺鏡中的使用是非常受限的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，提出一種具有LED照明模塊的內窺鏡儀器，其使得能夠柔性 地構成內窺鏡桿(Endoskopschaft)，并同時能夠實現(xiàn)排出LED產生的熱量。本發(fā)明的目的通過一種具有至少一個LED照明模塊的內窺鏡儀器得以實現(xiàn)，該 LED照明模塊具有至少一個設置在該儀器的遠端部的LED和安裝在該LED上的電連接導線， 將該連接導線為同軸電纜，其從儀器的遠端部延伸到近端部，并將LED產生的廢熱排出，其 中，同軸電纜的至少一個電導體與LED導熱地連接。根據本發(fā)明的內窺鏡儀器具有至少一個LED照明模塊。該儀器設計為，在儀器的 遠端部區(qū)域設置至少一個用于照明的LED。通過這種方式可以舍去通常在內窺鏡桿中使用 的光導體。光導體束是非常敏感的，并且通常具有光學損失。通過在儀器遠端部設置LED 還可以克服這個缺點。照明模塊具有至少一個LED，但是，例如為了取得更大的照明度，也可以使用多個 LED。該至少一個LED以公知的方式具有電連接導線，用以向LED供電。在醫(yī)用儀器或內窺 鏡中，電連接導線從LED延伸到儀器的近端部，并在那里與電源連接，或者也可選擇延伸到 儀器的外面與電源連接。根據本發(fā)明，還可以使用電連接導線來排出由LED產生的廢熱。也就是說，利用電 連接導線、特別是其金屬導體的熱傳導特性，以排出散耗熱。為此，這樣確定連接導線中至 少一個電導體的尺寸，使其能夠充分地導熱，特別是具有足夠大的熱傳導值，以便將相當一 部分、最好是大部分散落在LED上的散耗熱從LED排開。優(yōu)選使用具有高導熱率的材料作 為電導體的材料，例如銀、銅或含有足夠高比例的這種類型的材料的合金。為了實現(xiàn)充分的 熱傳導，尤其是一個或多個電導體的足夠大的絕對熱傳導值，還必須與熱導性一起優(yōu)化導 體的截面積。在較大的熱導率下，較小的截面就足夠了。而對于特定的較小的熱導率，則 需要較大的材料截面。由于電連接導線一般沿與光的照射方向相反的方向延伸，因此，可以 通過電連接導線將產生的熱量從被照明的區(qū)域中排走。所以在內視鏡儀器中，熱量沿儀器CN 102038482 A說明書2/8頁 近端部的方向被釋放，從而使圍繞儀器的遠端區(qū)域的待觀察的對象的區(qū)域(例如周圍的組 織)能夠在最大程度上理想地不受LED所產生的廢熱的影響。為了確保從LED到電連接導線的至少一個導體的優(yōu)化的熱傳導，將該導體例如通 過焊接與LED導熱地連接，在此，理想狀態(tài)下是實現(xiàn)盡可能大平面的連接區(qū)域或熱傳遞區(qū) 域。根據本發(fā)明，使用同軸電纜或具有類似于同軸電纜的結構的導線作為連接導線， 而且同軸電纜的至少一個電導體直接或間接地與LED導熱地連接。在此，將具有至少一個 內電導體和至少一個圍繞該內電導體的外電導體的或具有類似結構的電纜作為同軸電纜， 其中，電導體不一定必須設置為同心的。當電纜具有足夠的柔韌性時(正如其在可彎曲的內窺鏡中的使用那樣，對于可彎 曲的系統(tǒng)而言，這是特別重要的)，通過使用同軸電纜或類似的電纜設置，可以使一個或多 個被用于散熱的電導體具有較大的截面積。在同軸電纜中，對用于散熱的導體而言，可以在 最大程度地最小化外徑的同時最大限度地獲得導體的截面積。在這里，在盡可能小的外周 下，可以獲得最大的截面積，并由此實現(xiàn)最大可能的散熱。如所實施的，同軸電纜優(yōu)選為柔性的，以便可以將其用于柔性的內窺鏡的桿中，且 不會影響內窺鏡桿的可彎曲性。為此，還優(yōu)選同軸電纜的至少一個導體是由多個單獨的電 導體、特別是金屬線組合在一起的。特別是這樣的導體可以由許多軟線(Litzen)組成。如 由傳統(tǒng)的同軸電纜可知的那樣，這些軟線可以彼此交織在一起，或簡單地沿電纜的縱向延 伸、成束地設置在電纜中，特別是外導體可以設計成金屬絲網。使用許多軟線可以確保電纜 具有較大的柔韌性。優(yōu)選使用連接導線的多個或甚至全部電導體來導出LED所產生的廢熱。為此，優(yōu) 選將連接導線的多個或全部電導體與LED導熱地連接，也就是例如通過焊接。在此，可以理 想地為所有導體實現(xiàn)盡可能大平面的、朝向LED的熱傳遞區(qū)域，從而優(yōu)化在導體上的LED的 熱傳遞。還優(yōu)選的是，用來散熱的連接導線的至少一個電導體的截面積大于向LED輸送電 力所需的截面積，優(yōu)選至少是后者的三倍，更優(yōu)選的是至少是后者的5倍。通過這種相對于 電力輸送所需的截面積擴大的截面積，可以確保充分的散熱。因此，大部分由LED產生的廢 熱可以通過這些電導體被釋放。還優(yōu)選連接導線的多個或全部電導體都具有這樣擴大了的 截面積。連接電纜的至少一個電導體優(yōu)選以最大的截面積與LED導熱連接。通過這種方式 可以確保從LED到導體的最佳熱傳遞。連接導線的至少一個電導體可直接或間接地通過連接件，例如連接板，導熱地與 LED連接。因此，可以將一個或必要時多個LED設置在例如一個電路板或一個高導熱的銅元 件上，并將一個或多個電導體與該電路板導電連接，或連接到布設在電路板上的導線線路 上或與高導熱的銅元件連接。例如，可以將LED粘在直接與同軸電纜的屏蔽層或外導體連 接的銅環(huán)上。優(yōu)選將電路板設計為，使其具有較低的熱阻，即，電路板優(yōu)選具有較高的熱導 性和較低的厚度/高度。為此，例如也可以為設置在電路板上或電路板中的導線線路設計 較大尺寸的截面，從而能夠通過導線線路在連接電纜的導體上散熱。通過將發(fā)光二極管與 連接電纜的至少一個導體直接連接，可以獲得更優(yōu)化的熱傳遞。發(fā)光二極管的電氣連接觸4點的截面可以小于連接導線的導體的截面。盡管如此，為了實現(xiàn)從發(fā)光二極管到連接導線 的導體的整個截面上的最優(yōu)的熱傳遞，可以將LED的不用于電氣連接的其他區(qū)域與連接導 線的導體導熱地接觸，例如通過導熱膠或類似的導熱介質。在此，這種導熱介質設計為電絕 緣的。優(yōu)選電連接導線在背面與至少一個LED導熱地連接。在此，LED的背面是指背向 LED所產生的光的發(fā)射方向的面。在內窺鏡儀器的設置中，該面優(yōu)選是LED的面向儀器近端 部的背面。特別優(yōu)選的是，至少將設計為同軸電纜或類似的電纜的連接導線的外電導體與 LED導熱地連接。由此對在連接導線的金屬表面上沿內窺鏡桿到達外部環(huán)境的熱流進行優(yōu) 化。但是還可能，無論是同軸電纜的外電導體還是內電導體，都導熱地與LED連接，以進行 散熱。為使導熱導體的截面積最大化，可以使同軸電纜的外導體在徑向上具有比絕緣層 更大的厚度，絕緣層位于同軸電纜的內電導體和外電導體之間。也就是說，在這種實施方式 中，同軸電纜的外電導體優(yōu)選具有比通常已知的同軸電纜更大的截面積。理想的是在內導 體和外導體之間只設置非常薄的、恰好可以保證電絕緣的絕緣層。通過這種方式可以使電 纜的低導熱材料部分的截面積最小化，而導熱的部分，即電導體則可以構成為具有盡可能 大的截面積。同時可以使同軸電纜的外徑保持得盡可能地小，考慮到在內窺鏡儀器的桿中 的有限空間，這是非常有利的。為了進一步最小化絕緣層的截面積，優(yōu)選同軸電纜的內導體具有最小的截面積， 其大小與要傳輸?shù)碾姽β氏嗥ヅ?。也就是說，在這種實施方式中，優(yōu)選將內電導體的截面 積選擇為只與為了給LED傳輸電力所必需的截面積一樣大。因此，這個截面積和截面周長 要保持得盡可能地小，由此也使所需的絕緣層的周向延伸并由此也使它的截面積最小。替 代地，在這種實施方式中，優(yōu)選使外導體的截面積足夠大，以便能夠實現(xiàn)所需的從LED的散 熱。根據另一種優(yōu)選的實施方式，可以舍去在同軸電纜外導體的外周上的電絕緣。在 這種實施方式中，只在用于為LED供電的同軸電纜的兩個同心導體之間設置電絕緣。由此 可以進一步改進在連接導線截面中良好導熱部分和導熱差的部分之間的比例。兩個同心導體之間的電氣短路通過電導體之間的絕緣來排除。與通過內窺鏡儀器 的外部元件的短路由于該同心設置而被排除。因此，通過這種方式可以對同軸電纜的整個 截面進行優(yōu)化，以充分用于傳輸電力和導熱。照明模塊可以固定地集成在內窺鏡儀器中。在這里，可以將照明模塊作為預制模 塊集成到儀器當中。此外，還可以在內窺鏡儀器中將照明模塊設置為可拆卸的或可更換的， 從而例如可以在受到損害的情況下很容易地進行更換，或對其進行清潔和消毒。此外，還可 以針對各種使用目的提供不同的照明模塊，這些照明模塊在儀器中可以被更換，但也可以 固定地集成在儀器中。電連接導線從設置在內窺鏡儀器的遠端部上的LED延伸到近端部， 從而確保了從電源向儀器的遠端部以及設置在那里的LED的電力供應。此外，如上所述，電 連接導線還可用于釋放LED的散耗熱或廢熱。這些熱量將被連接導線至少部分地釋放到儀 器的近端部。由此，至少一部分LED的廢熱在必要時被連接導線釋放到與LED間隔地設置 的冷卻體上，電連接導線或至少一個電連接導線的導體同樣導熱地與該冷卻體連接。然后，通過該冷卻體可以將廢熱向外例如發(fā)送到大氣當中。在最簡單的實施例中，該冷卻體是內 窺鏡手柄的表面或已有的通向外界的接口。此外，通過特別是同軸電纜形式的電連接導線 的外周表面也進行一定的放熱，從而使LED的廢熱經過照明模塊的整個長度或其連接導線 排放到周圍環(huán)境中。通過這種方式還降低了(內窺鏡)表面上出現(xiàn)在局部的最高溫度，因 為熱能整體上通過較大的表面分布排放。通過這種方式可以避免組織損傷或燒傷。為了優(yōu)化散熱，將內窺鏡儀器中的連接導線優(yōu)選設計成，從遠端部到近端部的連 續(xù)導線。因此應避免接頭(Verbindimgsstellen)，因為接頭具有較差的熱傳遞；并在整體 上對在儀器的從遠端部到近端部的整個長度上的導熱性進行優(yōu)化。此外優(yōu)選的是，LED在四周和/或正面被熱導率低于電連接導線的元件所包圍。這 些元件例如可以以熱絕緣層的形式，例如由合成材料制成。由此可以確保大部分廢熱通過 電連接導線被釋放，而不是排放到直接圍繞LED的區(qū)域中，特別是LED的正面。通過這種方 式可以避免在內窺鏡儀器的遠端部區(qū)域中出現(xiàn)會引起燒傷的溫度峰值。這些具有更低的熱 導率的元件，即熱絕緣元件，可以作為照明模塊的組成部分直接圍繞LED，甚或例如在內窺 鏡儀器的內部圍繞照明模塊。所以，例如還可以用合成材料制成內視鏡儀器的端部或頭部 的壁并由此形成熱絕緣。


下面根據附圖示例性地對本發(fā)明做進一步的描述。其中圖1示意性示出了根據本發(fā)明的LED照明模塊的結構，圖2示意性示出了在內窺鏡中的根據圖1的LED照明模塊的組成，圖3示出了根據本發(fā)明的第一實施方式的連接導線的截面示意圖，圖4示出了根據本發(fā)明的第二實施方式的連接導線的截面示意圖，圖5示出了根據本發(fā)明的第三實施方式的截面示意圖，圖6a以遠端俯視圖示出了在內窺鏡中設置LED照明模塊的第一實施例，圖6b以透視圖示出了根據圖6a的設置，圖7a以遠端俯視圖示出了在內窺鏡中設置LED照明模塊的第二實施例，圖7b以透視圖示出了根據圖7a的設置，圖8以遠端俯視圖示出了在內窺鏡中設置LED照明模塊的第三個實施例，圖9以遠端俯視圖示出了在內窺鏡中設置LED照明模塊的第四個實施例，圖10以遠端俯視圖示出了在內窺鏡中設置LED照明模塊的第五個實施例，圖11以部分截面圖示出了將兩個LED連接在連接導線上的第一個實施例，圖12以透視圖示出了將兩個LED連接在連接導線上的第二個實施例，圖13以透視圖示出了將兩個LED連接在連接導線上的第三個實施例，圖Ha、14b和Hc分別以遠端俯視圖、側視圖和透視圖示出了將四個LED連接在 連接導線上。
具體實施例方式如圖1所示，根據本發(fā)明的照明模塊具有設置在遠端部區(qū)域中的LED單元2。該 LED單元可以包括一個或多個LED。在此處所示出的例子中，LED單元2的遠端側為防護玻璃單元4所覆蓋。該防護玻璃單元4不一定必須是LED照明模塊的一部分并因此而用虛線 示出，它還可以配屬于內窺鏡的遠端，也可以設計為透鏡或透鏡單元。防護玻璃單元4向外 封閉照明模塊，并保護位于其后面的、近端側的LED單元2免受污染和損傷。此外，防護玻 璃單元4可以起到熱絕緣的作用，從而使LED單元排放的廢熱不會或僅以很低的程度到達 LED照明模塊或內窺鏡的遠端部。例如，正如在此處所示出的那樣，在LED單元2的近端設 置了(并一定是必需的)薄薄的連接板6，LED單元2通過該連接板與構成連接單元的連 接導線8電連接。這種連接板可以設計成電路板，或者例如還可設計成金屬薄片、銅薄片等 等。將LED單元2這樣設置在連接板6上，使得在LED單元2與連接板6和/或連接導線8 之間不僅實現(xiàn)電接觸，而且還實現(xiàn)高導熱性連接。如果LED單元2與連接導線8不直接導 熱地接觸，則除了在連接導線8和連接板6之間的電接觸以外，在連接板6和連接導線8之 間還要設置高導熱連接。在LED單元2與連接板6之間、LED單元2與連接導線8之間和/ 或在連接板6與連接導線8之間的高導熱性連接可以或者通過直接貼靠來實現(xiàn)，或者通過 例如利用釬焊、熔焊或粘貼所產生的導熱性連接來實現(xiàn)，也可通過例如導熱膠或導熱性粘 合劑這樣的高導熱性介質來實現(xiàn)。在連接導線8的遠端部設置接口 10，其例如可以設置在內窺鏡桿的近端部。接口 10—方面用于連接導線8的電接觸，另一方面也用于連接導線8的熱接觸。接口 10例如也 可以建立至電路板12的、用作電連接的連接。根據本發(fā)明，由LED單元2所產生的廢熱將通過連接板6，或者直接傳輸?shù)竭B接導 線8上，并從這里被導向近端，相當一部分廢熱已經通過連接導線的護套排放到內窺鏡桿 上，并從那里排放到周圍?？赡苋源嬖谟谶B接導線8的近端部的剩余的廢熱將通過近端側 接口 10排放到其他散熱元件上，或排放到周圍環(huán)境。在優(yōu)選的LED單元的沿側向以及遠端 方向(此處例如通過防護玻璃單元4)同時熱絕緣時，可以使LED單元2所產生的廢熱至少 不是全部直接地排放到LED單元的周圍環(huán)境中，而是從這里有目的地向近端方向通過連接 導線8釋放。為此，特別將由金屬制成的連接導線8的電導體的截面的大小設計為，使它們 有足夠的熱導率，以便能夠釋放全部或至少大部分發(fā)生的耗散熱。由此可以避免過熱以及 可能與此相關的、例如對LED單元2周圍的組織的傷害。圖2示意性示出了在內窺鏡中根據圖1的LED照明模塊的組成。圖中可以看到例 如LED單元2、可選的連接板6和設置在內窺鏡頭部14中的、在遠端覆蓋LED單元2的防護 玻璃單元4，其根據不同的實施方式而附屬于LED照明模塊或內窺鏡的遠端部，并因此在圖 2中以虛線示出。例如，可以將內窺鏡頭部14設計為硬的，而將沿縱軸X的方向連接在近 端側的內窺鏡桿16 (Endoskopschaft)設計為柔性的。但是也可以將內窺鏡頭部14和內窺 鏡桿16都設計為硬的或完全柔性的。連接導線8通過內窺鏡桿16朝向內窺鏡的近端部延 伸，在近端部設置接口 10，用于與近端側電路板12電接觸。接口 10不必用于與電路板12 接觸。例如，在這里也可以使用連接插頭或類似的器件來實現(xiàn)電接觸。必要時，連接導線8 還可以經過內窺鏡延伸到外部設備。通過圖2所示的箭頭示意性示出了根據本發(fā)明的內窺鏡中的熱流。正如通過細箭 頭所示出的那樣，僅有很少一部分熱量從LED單元2到達直接的環(huán)境中，即穿過內窺鏡頭部 14的壁和防護玻璃單元4被導出。如寬箭頭所示，大部分熱量沿近端方向經過高導熱性連 接傳輸?shù)竭B接板6上，并由此再經過高導熱性連接傳輸?shù)竭B接導線8上；或者，例如在不使用可選的連接板6時直接從LED單元2傳輸?shù)竭B接導線8上。熱量從連接導線8進一步向 近端轉移，在此，根據內窺鏡的結構，連接導線8沿側向排放掉一部分熱量或全部熱量，由 此，使要繼續(xù)向近端傳輸?shù)臒崃侩S著與內窺鏡遠端的距離的增加而減少。因此，只有一部分 從LED單元2傳輸?shù)竭B接導線8上的廢熱，甚至可能完全沒有熱量再從連接導線8通過接口 10在近端側排放。另一部分排放的熱量將在連接導線8的延伸路線上，通過連接導線8沿 縱向X排放到周圍環(huán)境中。因此，根據本發(fā)明在該實施例中將實現(xiàn)由LED單元2所產生的 廢熱不是直接排放到周圍環(huán)境中，而是沿近端方向排放，然后通過連接導線8經由更大的 表面排放到周圍環(huán)境中，從而避免了可能導致對例如周圍的組織的灼傷的局部溫度峰值。根據本發(fā)明，將連接導線8設置為同軸電纜或具有與同軸電纜類似的結構。對此 的實施例在圖3到圖5中示出。圖3示出了這種同軸電纜的第一種實施方式，其具有內層 導體18和同心環(huán)繞內層導體18、環(huán)狀的外層導體20。內層導體18和外層導體20通過環(huán) 狀的絕緣層22彼此電絕緣。此外在根據圖3的實施例中還設置了外絕緣層M，外絕緣層 24外周地環(huán)繞外層導體20。根據本發(fā)明，無論是內層導體18還是外層導體20都用于LED 單元2的電連接。同時導體18和導體20還用于沿近端方向散熱，如圖1和圖2所示。為 此，至少一個導體的截面積大于向LED單元2輸送所需要的電力而必需的截面積，優(yōu)選比后 者大三倍或5倍。通過這種方式，與在傳統(tǒng)電連接導線中所應用(如連接所使用的LED單 元所需的)的相比，可以實現(xiàn)明顯更大的絕對熱傳導值。為了提高連接導線8或其電導體18和20的熱傳導值，值得努力的是對電導體18 和20的截面積進行優(yōu)化。為此，在圖4中示意性示出了另一個實施例。在這個實施例中， 舍去了外絕緣層對。與圖3中的實施例相比，這使得在連接導線8的相同的總外徑下增加 了電導體18和20的截面積，其中，可以增加內層導體18的直徑和/或外層導體20的徑向厚度。在根據圖5的實施例中可以看到對電導體18和20的截面所做的進一步優(yōu)化。在 這里同樣舍去了外絕緣層M(見圖幻。但是同時使內層導體18的直徑最小化。理想情況 下，內層導體18的直徑或截面積此時只等于為了傳輸所需的電力或所產生的電流而必需 的截面積。這導致內層導體18的直徑相對較小，由此使所需要的、在外周圍繞內層導體18 的絕緣層22的周長縮小。由此使絕緣層22的總截面積縮小，并且可以將外層導體20設計 為沿徑向特別厚，從而使電導體18和20的總截面積在外徑恒定不變時最大。原則上，為了 確保連接導線8的高度柔韌性，導體20也可由多個在經向上彼此相對移動的層組成。通過 金屬導體18和20的更大的截面積，也提高了熱導率，或增加了絕對熱傳導值，由此實現(xiàn)了 對LED單元2的更好的散熱。下面根據圖6到圖10，對先前所描述的LED照明模塊或更多的LED照明模塊在內 窺鏡中的設置進行示例性說明。為此，圖6到圖8示意性示出了內窺鏡桿的遠端俯視圖和 斜視圖。在如圖6a和圖6b所示的實施例中，將LED照明模塊沈設置在內窺鏡桿中，LED照 明模塊沈優(yōu)選可以前面所述的方式進行設計。由于在該實施例中，內窺鏡桿觀相對較細， 例如是柔性的，因此在LED照明模塊沈中只設置一個LED。此外，在內視鏡桿觀中還設置 了儀器通道30和圖像傳感器單元31。在如圖7a和圖7b所示的實施例中設在了多個LED照明模塊，在這里圍繞中央通CN 102038482 A說明書7/8頁 道環(huán)形地設置了 8個LED照明模塊沈。在此也可以用先前所述的方式來設計LED照明模塊 26。在此，所述多個單獨的LED照明模塊沈中的每一個都具有各自的連接導線8，連接導線 8向近端伸展。也可以選擇使多個LED照明模塊例如通過電路板連接到共同的連接導線8， 連接導線8還用于散熱。為了使沿徑向從LED照明模塊沈到桿管34(Schaftr0hr)的熱流 密度保持在最低限度，將每個單獨的LED照明模塊沈用薄合成材料管36或由其他具有較 低熱導率的材料制成的管包圍，由此減少了沿側面方向的熱流。這是特別有利的，因為在該 實施例中，LED照明模塊沈設置得非?？拷苓叺臈U管34，而在硬的內窺鏡中，桿管用金屬 制成。因此，通過由具有相對較低的熱導率的材料制成的管道36，可以防止在桿管34上的 過量熱傳導，而且正如以上所述，熱量被有目的地通過連接導線8向近端釋放，并經過桿管 34的較大的長度/較大的表面連續(xù)地排放到環(huán)境中。在如圖8所示的實施例中，在桿34或內窺鏡頭部中在圖像傳感器單元31兩側設 置兩個照明單元26。在這里所示出的實施例中，每個LED照明模塊沈各具有兩個LED38。 此外在桿34或內窺鏡頭部中還設置有儀器通道30。在如圖9所示的實施例中，在圖像傳 感器單元31周圍設置了四個LED照明模塊沈，其中，有兩個LED照明模塊沈各具有兩個 LED38，而另兩個則各具有一個LED38。多個LED照明模塊沈例如可以是發(fā)射不同波長的 LED照明模塊26。因此，舉例來說，可以將兩個例如只具有一個LED38的LED照明模塊沈 設計成發(fā)出白光；而將另外兩個LED照明模塊沈設計成向熒光內窺鏡發(fā)射紫色激勵光。圖10示出了總共六個LED照明模塊沈在桿管34中的設置。在此也可以將不同 的LED照明模塊設計為發(fā)射不同的波長。在這里，也以前面所述的方式設置了圖像傳感器 單元31和儀器通道30。這個實施例清楚地示出，如何能夠通過可用性(VerfUgbarkeit)以 及使用大小不同且可能具有不同功能(例如，不同的發(fā)射區(qū))的照明模塊，以最佳的方式利 用可用的空間，例如，在使用模塊化概念的前提下，能夠在不增加內窺鏡的整體直徑的情況 下使所提供的光量和/或功能性達到最優(yōu)。圖11到圖13示出了三個將構成LED單元2的LED38連接到連接導線8的實施例。 如圖11所示，同軸電纜形式的連接導線8具有如前所述的內層導體18和外層導體20，以 及二者之間的絕緣層22。連接導線8的遠端部平面地觸及到連接板6，從而在連接導線8 的端面和連接板6之間實現(xiàn)了高導熱、大面積的連接。例如可以使用導熱性粘合或釬焊連 接。如果連接板6是電路板，則由于較低的熱阻和良好的熱傳導，連接板6沿經向X上實施 為非常薄的。為了進一步降低熱阻，可以為連接板6設置環(huán)繞、通孔或表面觸點接觸(Um-， Durch-oder Ankontaktierungen)。在連接板6上導電、導熱地安裝了兩個構成LED單元2 的LED 38。因此，這里也可以適當?shù)姆绞皆贚ED38和連接板6之間建立高導熱性的連接，從 而使LED 8的廢熱通過連接板6傳輸?shù)竭B接導線8的金屬導體18和20上，并能夠由它們 向近端排放。如圖12所示的實施方式，其中，組成LED單元2的LED 38直接放置在連接導線8 的端面上。在圖12所示的實施例中，兩個內層導體18彼此絕緣地設置在絕緣層22內。通 過這種方式可以使兩個LED 38相互獨立地提供電能。由此可以在各照明模塊中對LED 38 進行不同的控制。例如，由此例如可以使LED 38具有不同的功能并面向應用地使用(例 如，用白色LED進行白光照明，用藍色LED激發(fā)熒光)。LED 38設置為，大面積地直接貼靠 在用于散熱的外層導體20的端面上。為此，例如通過焊接或粘合設置在LED38和外層導體920之間的高導熱的連接。內層導體18則例如使用金線捆在LED 38的相應的連接面上。圖13所示出的實施方式與圖12所示出的實施方式相應，其中，在LED38之間又設 置了電路板40，其使兩個LED 38與兩個內層導體18電接觸(見圖12)。根據本發(fā)明的LED照明模塊可以不同的形式實施。根據需求(光量，波長)以及 在內窺鏡中的幾何比例可以使用合適的LED照明模塊。圖14a到圖Hc示出了另一種實施方式，其基本上與圖11所示的實施方式相同， 不同之處在于，在連接板6上設置了四個LED 38。相應的，該LED照明模塊是光照強烈、但 空間需求較低的照明模塊。附圖標記列表2-LED單元4-防護玻璃單元6-連接板8-連接導線 ο-接 Π12-電路板14-內窺鏡頭部16-內窺鏡桿18-內層導體20-外層導體22，24-絕緣層26-LED照明模塊28-內窺鏡桿30-儀器通道31-圖像傳感器單元32-中央通道；34_桿管36-塑料管38-LED40-電路板χ-縱軸
權利要求
1.一種具有至少一個LED照明模塊的內窺鏡儀器，所述LED照明模塊具有至少一個設 置在該儀器的遠端部的LED(38)和連接在所述LED(38)上的電連接導線(8)，其特征在于， 所述電連接導線(8)為同軸電纜，并從該儀器的遠端部延伸到近端部，用于將所述LED(38) 產生的廢熱排出，其中，所述同軸電纜的至少一個電導體(18，20)與所述LED(38)導熱地連接。
2.如權利要求1所述的內窺鏡儀器，其特征在于，所述電連接導線(8)的多個導體 (18，20)與所述LED (38)導熱地連接。
3.如權利要求1或2所述的內窺鏡儀器，其特征在于，所述電連接導線的至少一個電導 體(18，20)的截面積大于向所述LED(38)輸送電力所需的截面積，優(yōu)選至少為該截面積的三倍。
4.如權利要求1到3中任一項所述的內窺鏡儀器，其特征在于，所述電連接導線(8)的 至少一個電導體(18，20)以其最大截面積與所述LED (38)導熱地連接。
5.如前面任一項權利要求所述的內窺鏡儀器，其特征在于，所述電連接導線(8)的至 少一個電導體(18，20)直接或間接地通過連接件(6)與所述LED (3 導熱地連接。
6.如前面任一項權利要求所述的內窺鏡儀器，其特征在于，所述電連接導線(8)在背 面與所述LED (38)導熱地連接。
7.如前面任一項權利要求所述的內窺鏡儀器，其特征在于，至少所述電連接導線(8) 的外電導體00)與所述LED(38)導熱地連接。
8.如前面任一項權利要求所述的內窺鏡儀器，其特征在于，所述同軸電纜的外導體 (20)沿徑向的厚度大于絕緣層0 的厚度，所述絕緣層位于內電導體(18)和外電導體 (20)之間。
9.如前面任一項權利要求所述的內窺鏡儀器，其特征在于，所述同軸電纜的內導體 (18)具有最小截面積，其大小與待傳輸?shù)碾姽β氏嗥ヅ洹?br> 10.如前面任一項權利要求所述的內窺鏡儀器，其特征在于，所述同軸電纜的外導體 (20)在其外周上沒有電絕緣。
11.如前面任一項權利要求所述的內窺鏡儀器，其特征在于，所述LED(38)在周側和/ 或正面被熱導率低于所述電連接導線(8)的元件G，36)所環(huán)繞。
12.如前面任一項權利要求所述的內窺鏡儀器，其特征在于，所述電連接導線(8)設計 為柔性的。
13.如前面任一項權利要求所述的內窺鏡儀器，其特征在于，所述電連接導線的至少一 個導體是由多個單獨的電導體、特別是由多條軟線構成。
14.如前面任一項權利要求所述的內窺鏡儀器，其特征在于，所述LED照明模塊是可更 換的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有LED照明模塊的內窺鏡儀器，該LED照明模塊具有至少一個設置在儀器的遠端部的LED和連接在該LED上的電連接導線，其中，該連接導線為同軸電纜，并從儀器的遠端部延伸到近端部，用于將LED產生的廢熱排出，其中，該同軸電纜的至少一個電導體與LED導熱地連接。
文檔編號A61B1/00GK102038482SQ20101051721
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權日2009年10月19日
發(fā)明者克勞斯·施倫普夫, 貝恩德·克勞斯·韋伯, 阿德里安·馬洛, 魯?shù)婪颉ず嘭惛駹?申請人:理查德·沃爾夫有限公司