照明ユニット
【課題】複数の半導体発光素子が設けられていたとしても、各半導体発光素子から照明対象部位に色ムラ無く照明光を発光することができる構成を有する照明ユニットを提供する。
【解決手段】照明収納容器２と、照明収納容器２の側壁２ｋの内側に配置された第１の半導体発光素子１１と、第１の半導体発光素子１１よりも該第１の半導体発光素子１１の発光方向Ｌの後方側に位置するとともに、照明収納容器２の底面２ｔに配置された第２の半導体発光素子１２と、を具備することを特徴とする。
【解決手段】照明収納容器２と、照明収納容器２の側壁２ｋの内側に配置された第１の半導体発光素子１１と、第１の半導体発光素子１１よりも該第１の半導体発光素子１１の発光方向Ｌの後方側に位置するとともに、照明収納容器２の底面２ｔに配置された第２の半導体発光素子１２と、を具備することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明対象部位を照明する照明ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、照明対象部位を照明する照明ユニット、例えば被検体内を観察する内視鏡の挿入部の先端に設けられた被検体内を照明する照明ユニットとして、ＬＥＤ等の半導体発光素子が用いられた構成が周知である。
【０００３】
特許文献１には、フレキシブル基板上に複数のＬＥＤを等間隔に設け、該複数のＬＥＤが内側を指向するようフレキシブル基板を丸めた後、該丸めたフレキシブル基板を、金属性の外套管内に挿入することにより、丸められたフレキシブル基板が外側に広がる力を利用して、外套管の内周面に、該外套管の円周方向に沿って等間隔に位置する複数のＬＥＤがフレキシブル基板を介して密着固定された構成が開示されている。
【０００４】
このような構成によれば、発光に伴いＬＥＤから発熱した熱を、金属性の外套管を介して、効率良く放熱することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２７２２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、照明ユニットに用いる半導体発光素子としては、白色光を発光する白色半導体発光素子や、赤色光を発光する赤色半導体発光素子や、緑色光を発光する緑色半導体発光素子や、青色光を発光する青色半導体発光素子や、ＵＶ光を発光する紫外線半導体発光素子や、レーザーダイオード（ＬＤ）や、赤外線光を発光する赤外線半導体発光素子等が周知である。
【０００７】
ここで、特許文献１に開示された構成において、これらの複数種類の半導体発光素子をフレキシブル基板上に配置すると、例えば白色半導体発光素子の発光から、緑色半導体発光素子の発光及び紫外線半導体発光素子の発光からなる狭域光（ＮＢＩ：narrow band imaging光）に切り替えた際、複数種類の半導体発光素子が外套管の内周面に沿って等間隔に配置されていることから、各半導体発光素子の配置個数に限界が有り、各半導体発光素子の配置位置によっては、発光の際、色ムラが生じてしまうといった問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、複数の半導体発光素子が設けられていたとしても、各半導体発光素子から照明対象部位に色ムラ無く照明光を発光することができる構成を有する照明ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため本発明による照明ユニットは、照明対象部位を照明する照明ユニットであって、照明収納容器と、前記照明収納容器の側壁の内側に配置された第１の半導体発光素子と、前記第１の半導体発光素子よりも該第１の半導体発光素子の発光方向後方側に位置するとともに、前記照明収納容器の底面に配置された第２の半導体発光素子と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複数の半導体発光素子が設けられていたとしても、各半導体発光素子から照明対象部位に色ムラ無く照明光を発光することができる構成を有する照明ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態の照明ユニットの構成の概略を示す斜視図
【図２】図１の照明ユニットを、図１中のII方向からみた上面図
【図３】図１の照明収納容器の内部に光透過性を有する樹脂が充填されている照明ユニットの変形例を示す斜視図
【図４】図１の照明収納容器を、円柱状に形成した照明ユニットの変形例を示す斜視図
【図５】図１の照明収納容器を、断面形状が三角形状となるよう形成した変形例を示す照明収納容器の上面図
【図６】図１の照明収納容器を、断面形状が六角形状となるよう形成した変形例を示す照明収納容器の上面図
【図７】図６において、第１の半導体発光素子と第２の半導体発光素子との間に、発光方向に沿って半導体発光素子を複数層設けた変形例を示す、照明収納容器の側面図及び上面図
【図８】図１の照明収納容器を、断面形状が四角形状となるよう形成した変形例を示す照明収納容器の上面図
【図９】図１の照明収納容器に配置される第１の半導体発光素子を、白色半導体発光素子から構成した照明ユニットの変形例を示す斜視図
【図１０】図９の照明ユニットを、図１中のX方向からみた上面図
【図１１】図１の照明収納容器の内部に、導光部材が設けられた変形例を示す照明ユニットの斜視図
【図１２】図１の照明収納容器の発光面に、レンズが設けられた変形例を示す照明ユニットの斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。尚、図面は模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、それぞれの部材の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１３】
図１は、本実施の形態の照明ユニットの構成の概略を示す斜視図、図２は、図１の照明ユニットを、図１中のII方向からみた上面図である。
【００１４】
図１、図２に示すように、照明対象部位を照明する照明ユニット１は、照明収納容器２を具備している。
【００１５】
照明収納容器２は、該照明収納容器２に配置される後述する半導体発光素子５〜７、１２の発光方向Ｌに沿って柱状を有している。例えば、図１に示すように、照明収納容器２は、発光方向Ｌに直交する方向Ｐの断面形状が円形であり、発光方向Ｌに沿った断面形状が、上底よりも下底の径が小さい台形状に形成されている。即ち、発光方向Ｌに沿った側壁２ｋが、照明収納容器２の底面２ｔから発光方向Ｌの前方に向かうに従い発光面２ｈまで傾斜するテーパ状に形成されている。
【００１６】
尚、照明収納容器２は、金属から上述した形状に形成されていても構わないし、非金属から上述した形状に形成されていても構わない。即ち、どのような材料から形成されていても構わないが、後述する第１の半導体発光素子１１、第２の半導体発光素子１２から発光された光が側壁２ｋから漏れるのを防ぐため、透明材料以外から構成されている必要がある。
【００１７】
照明収納容器２の内部２ｉであって、照明収納容器２の側壁２ｋの内側の面（以下、内面と称す）２ｎに、第１の半導体発光素子１１が設けられている。具体的には、第１の半導体発光素子１１は、赤色光を発光する赤色ＬＥＤ等の赤色半導体発光素子５や、緑色光を発光する緑色ＬＥＤ等の緑色半導体発光素子６や、青色光を発光する青色ＬＥＤ等の青色半導体発光素子７から構成されている。また、各半導体発光素子５〜７は、図２に示すように、照明収納容器２の周方向Ｃに沿って、等間隔に配置されている。
【００１８】
また、各半導体発光素子５〜７は、照明収納容器２の側壁２ｋの内面２ｎに対して、バンプや、半田、無鉛半田、ボンディングワイヤや、既知のＡＣＦ、ＮＣＦ、ＮＣＰ等が用いられて接続されている。尚、バンプとしては、Ａｕ、半田、無鉛半田等が挙げられる。
【００１９】
さらに、各半導体発光素子５〜７の電極は、直接配線描画法、ＭＩＤ技術、印刷法、めっき法、エッチング法等が用いられて形成される。各電極には、用途に応じて、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｗ、Ｔｉ、ＡｇＰｄ等の材料からなる貫通配線、側面配線等が接続される。
【００２０】
尚、図１においては、各半導体発光素子５〜７は、照明収納容器２の底面２ｔから、発光方向Ｌにおいて同じ高さに配置されているが、それぞれ異なる高さに配置されていても構わない。
【００２１】
また、各半導体発光素子５〜７から発光された照明光は、一部が照明収納容器２の側壁２ｋの内面２ｎ及び底面２ｔに反射されて、発光面２ｈから照明対象部位に照射される。よって、内面２ｎ及び底面２ｔは、反射面を構成している。
【００２２】
尚、照明収納容器２が金属から構成されている場合は、内面２ｎ及び底面２ｔは、そのままの状態で光を反射する反射面を構成するが、照明収納容器２が非金属から構成されている場合は、内面２ｎ及び底面２ｔに蛍光材や、白色インクが塗布されることや、Ａｕ、Ａｌ、Ａｇ等が蒸着やメッキによって設けられることにより、内面２ｎ及び底面２ｔは、反射面を構成する。
【００２３】
照明収納容器２の内部２ｉにおいて、第１の半導体発光素子１１よりも発光方向Ｌの後方の底面２ｔに、ＵＶ光を発光する紫外線半導体発光素子等から構成された第２の半導体発光素子１２が配置されている。尚、第２の半導体発光素子１２は、レーザーダイオードや、赤外光を発光する赤外線ＬＥＤや、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ等から構成されていても構わない。また、第２の半導体発光素子１２は、複数から構成されていても構わない。
【００２４】
さらに、第２の半導体発光素子１２は、底面２ｔにおいて、図２に示すように、照明収納容器２を、発光方向Ｌの前方、即ち発光面２ｈ側から平面視した際、半導体発光素子５〜７に囲まれた領域に配置されている。
【００２５】
尚、半導体発光素子１２も、照明収納容器２の底面２ｔに対して、バンプや、半田、無鉛半田、ボンディングワイヤや、既知のＡＣＦ、ＮＣＦ、ＮＣＰ等が用いられて接続されている。尚、バンプとしては、Ａｕ、半田、無鉛半田等が挙げられる。
【００２６】
さらに、半導体発光素子１２の電極も、直接配線描画法、ＭＩＤ技術、印刷法、めっき法、エッチング法等が用いられて形成される。電極には、用途に応じて、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｗ、Ｔｉ、ＡｇＰｄ等の材料からなる貫通配線、側面配線等が接続される。
【００２７】
また、半導体発光素子１２から発光された照明光も、一部が照明収納容器２の側壁２ｋの内面２ｎ及び底面２ｔに反射されて、発光面２ｈから照明対象部位に照射される。
【００２８】
尚、半導体発光素子１２の発光強度は、半導体発光素子５〜７の発光強度に対して異なっていても構わない。即ち、半導体発光素子１２が、半導体発光素子５〜７とは別途に設けられていることから、使用者は、観察目的に応じて、半導体発光素子１２や、半導体発光素子５〜７の発光強度を自由に選択することができる。
【００２９】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
照明対象部位に、赤色光、緑色光、青色光を照射する場合には、半導体発光素子５〜７をそれぞれ単独で発光させる。また、照明対象部位に、白色光を照射する場合は、各半導体発光素子５〜７を全て発光させる。
【００３０】
さらに、例えば照明ユニット１を内視鏡に用いる場合において、被検部位に、既知のＮＢＩ光を供給してＮＢＩ観察を行う場合には、半導体発光素子１２から、３９０ｎｍ〜４４５ｎｍの波長の光を発光するとともに、半導体発光素子６から、５３０ｎｍ〜５５０ｎｍの波長の光を発光する。即ち、ＮＢＩ光を発光する。
【００３１】
その結果、波長３９０ｎｍ〜４４５ｎｍの光と、波長５３０ｎｍ〜５５０ｎｍの光とでは、粘膜組織への伝播深度が互いに異なることから、観察される血管の走行状態の描画がより鮮明となる。具体的には、３９０ｎｍ〜４４５ｎｍの波長域光は、粘膜表層の血管像を茶色の色調で描画し、５３０ｎｍ〜５５０ｎの波長域光は、表層下の血管像をシアン系の色調で描画することから、色の違いから血管の走行状態の描画がより豊かとなり、この状態で、既知のＮＢＩ観察が行われる。
【００３２】
この際、第２の半導体発光素子１２は、第１の半導体発光素子１１よりも発光方向Ｌの後方において、半導体発光素子５〜７に囲まれた領域に配置されていることから、観察対象部位に、３９０ｎｍ〜４４５ｎｍの波長域光を、ムラ無く照射することができる。
【００３３】
また、例えば照明ユニット１を内視鏡に用いる場合において、被検部位に、既知のＡＦＩ(Auto Fluorescence Imaging)光を供給してＡＦＩ（蛍光）観察を行う場合には、半導体発光素子１２から、コラーゲン等の蛍光物質から自家蛍光を観察するために３９０ｎｍ〜４７０ｎｍの波長の光を発光するとともに、半導体発光素子６から、ヘモグロビンに吸収される５４０ｎｍ〜５６０ｎｍの波長の光を発光する。即ち、ＡＦＩ光を発光する。
【００３４】
その結果、青色光が粘膜下層に到達すると強い蛍光が発生し、粘膜表層に血管の集積や粘膜の肥厚等、病変に関連の高い変化が生じると、粘膜下層からの蛍光がそれらの変化に遮られて減弱することを利用して、正常部と病変部との蛍光強度の変化をＡＦＩ光は描画することにより、具体的には、正常部を緑色系の色調で描画し、蛍光が減弱した部分を、マゼンタ系の色調で描画することにより、既知のＡＦＩ観察が行われる。
【００３５】
この際、第２の半導体発光素子１２は、第１の半導体発光素子１１よりも発光方向Ｌの後方において、半導体発光素子５〜７に囲まれた領域に配置されていることから、観察対象部位に、３９０ｎｍ〜４７０ｎｍの波長域光を、ムラ無く照射することができる。
【００３６】
さらに、例えば照明ユニット１を内視鏡に用いる場合において、半導体発光素子１２を、２つの赤外線ＬＥＤから構成し、被検部位に、既知のＩＲＩ(Infra Red Imaging)光を供給してＩＲＩ観察を行う場合には、２つの半導体発光素子１２から、それぞれ、７９０ｎｍ〜８２０ｎｍの波長の光と、９０５ｎｍ〜９７０ｎｍの波長の光を発光する。即ち、粘膜による散乱の影響を受けにくく、粘膜深部まで到達するＩＲＩ光を発光する。
【００３７】
その結果、ＩＲＩ光が、ヘモグロビンの吸収が低下する約６００ｎｍから、水の吸収が増える約１２００ｎｍまでの赤〜近赤外光は、生体を透過しやすく、粘膜深部まで到達した２つの赤外光のうち、７９０ｎｍ〜８２０ｎｍの赤外光は、黄色の色調で組織を描画し、９０５ｎｍ〜９７０ｎｍの光は、青色の色調で組織を描画することを利用して、近赤外光域で光の吸収特性に変化がある物質を高コントラストで描画することにより、内視鏡に用いられるＣＣＤの感度が非可視光である近赤外光にも及ぶことを利用してＩＲＩ観察を行う。
【００３８】
この際、２つの半導体発光素子１２は、第１の半導体発光素子１１よりも発光方向Ｌの後方において、半導体発光素子５〜７に囲まれた領域に配置されていることから、観察対象部位に、７９０ｎｍ〜８２０ｎｍの波長域光と、９０５ｎｍ〜９７０ｎｍの波長域光３９０ｎｍ〜４７０ｎｍを、ムラ無く照射することができる。
【００３９】
このように、本実施の形態においては、照明収納容器２の側壁２ｋの内面２ｎにおいて、例えば赤色、緑色、青色光をそれぞれ発光する半導体発光素子５〜７が、照明収納容器２の周方向Ｃに沿って等間隔に配置されているとともに、半導体発光素子５〜７よりも発光方向Ｌの後方の底面２ｔにおいて、半導体発光素子５〜７に囲まれた領域に、例えばＵＶ光を発光する半導体発光素子１２が設けられていると示した。
【００４０】
このことによれば、ＵＶ光を発光する半導体発光素子１２と、赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ発光する半導体発光素子５〜７を、同じ高さにおいて照明収納容器２の周方向Ｃに沿って等間隔に設けるよりも、色ムラなく各照明光を発光することができることから、所望の色を高輝度に実現することができる照明ユニット１を提供することができる。
【００４１】
尚、以下、変形例を、図３を用いて示す。図３は、図１の照明収納容器の内部に光透過性を有する樹脂が充填されている照明ユニットの変形例を示す斜視図である。
【００４２】
図３に示すように、照明収納容器２の内部２ｉに、光透過性を有する透明樹脂１５が充填されていても構わない。このような構成によれば、透明樹脂１５により、照明収納容器２の機械的な強度が向上する他、各半導体発光素子５〜７、１２の電極に対する配線の接続強度を向上させることができる。
【００４３】
また、透明樹脂１５に、蛍光材料が混入されておれば、各半導体発光素子５〜７、１２から発光された光が蛍光材に励起されて違う色を出すため、複数色の光を観察対象部位に照射することができる。
【００４４】
また、以下、異なる変形例を、図４を用いて示す。図４は、図１の照明収納容器を、円柱状に形成した照明ユニットの変形例を示す斜視図である。
【００４５】
本実施の形態においては、照明収納容器２は、発光方向Ｌに沿って柱状を有しており、発光方向Ｌに直交する方向Ｐの断面形状が円形であり、発光方向Ｌに沿った断面形状が、上底よりも下底の径が小さい台形状に形成され、側壁２ｋがテーパ状に形成されていると示した。
【００４６】
これに限らず、照明収納容器２は、柱状であり、方向Ｐの断面形状が円形であれば、図４に示すように、側壁２ｋが発光方向Ｌに沿って平行なテーパ状を有さない円柱状に形成されていても構わない。
【００４７】
このことによれば、本実施の形態よりも、側壁２ｋの内面２ｎが、各半導体発光素子５〜７、１２から発光された光を反射し難くなるため、照明収納容器２の発光面２ｈから外部に光が出難くなるといった欠点はあるが、このような構成においても、本実施の形態と略同様の効果を得ることができる。
【００４８】
また、以下、異なる変形例を、図５〜図７を用いて示す。図５は、図１の照明収納容器を、断面形状が三角形状となるよう形成した変形例を示す照明収納容器の上面図、図６は、図１の照明収納容器を、断面形状が六角形状となるよう形成した変形例を示す照明収納容器の上面図、図７は、図６において、第１の半導体発光素子と第２の半導体発光素子との間に、発光方向に沿って半導体発光素子を複数層設けた変形例を示す、照明収納容器の側面図及び上面図である。
【００４９】
上述した本実施の形態においては、照明収納容器２は、発光方向Ｌに沿って柱状を有しており、発光方向Ｌに直交する方向Ｐの断面形状が円形であると示した。
【００５０】
これに限らず、照明収納容器２は、発光方向Ｌに直交する方向Ｐの断面形状が多角形状となるよう柱状に形成されていても構わない。具体的には、図５に示すように、方向Ｐの断面形状が、三角状となるよう、側壁２ｋが底面２ｔから発光面２ｈに向かって傾斜するテーパ状に形成された形状を有していても構わないし、図６に示すように、方向Ｐの断面形状が、六角状となるよう、側壁２ｋが底面２ｔから発光面２ｈに向かって傾斜するテーパ状に形成された形状を有していても構わない。
【００５１】
尚、側壁２ｋは、テーパ状を有していなくても良く、即ち、照明収納容器２は、三角柱状、六角柱状に形成されていても構わない。
【００５２】
また、このような図５、図６に示す構成においても、半導体発光素子１２は、半導体発光素子５〜７よりも発光方向Ｌの後方の底面２ｔにおいて、前方から平面視した状態において、半導体発光素子５〜７に囲まれた領域に設けられている
さらに、このような構成においては、図５、図６に示すように、半導体発光素子５〜７は、多角形を構成する側壁２ｋの各内面２ｎにおいて、１つの面に、半導体発光素子５〜７の内、１つの半導体発光素子が１つ配置されていることが、照明対象部位に光をムラなく照射するためには好ましい。
【００５３】
よって、第１の半導体発光素子１１が、それぞれ赤色半導体発光素子５や、緑色半導体発光素子６や、青色半導体発光素子７の３つの半導体発光素子から構成されている場合には、多角形状は、３の倍数の多角形状であることが好ましい。
【００５４】
また、図７に示すように、照明収納容器２の内部２ｉにおける内面２ｎにおいて、第１の半導体発光素子１１と、第２の半導体発光素子１２との間に、複数の半導体発光素子が、発光方向Ｌに沿って複数層設けられていても構わない。具体的には、赤色半導体発光素子５や、緑色半導体発光素子６や、青色半導体発光素子７からなる群が、発光方向Ｌに沿って複数群設けられていても構わない。尚、図７においては、第２の半導体発光素子１２も、赤色半導体発光素子５や、緑色半導体発光素子６や、青色半導体発光素子７から構成されている。勿論、底面２ｔには、ＵＶ光を照射する半導体発光素子が設けられていても構わない。
【００５５】
尚、この際、第１の半導体発光素子１１と、第２の半導体発光素子１２と、複数群の半導体発光素子とは、出射した光が互いに干渉してしまうことがないよう配置されている。
【００５６】
このような図７に示す構成によれば、照明収納容器２からの発光強度を向上させることができる。
【００５７】
尚、以下、図８を用いて、別の変形例を示す。図８は、図１の照明収納容器を、断面形状が四角形状となるよう形成した変形例を示す照明収納容器の上面図である。
【００５８】
図８に示すように、照明収納容器２が、発光方向Ｌに直交する方向Ｐの断面形状が多角形状となるよう柱状に形成されている場合、方向Ｐの断面形状が、四角状となるよう形成されていても構わない。即ち、多角形状は、３の倍数以外の多角形状であっても構わない。
【００５９】
しかしながら、この場合、第１の半導体発光素子１１が、それぞれ赤色半導体発光素子５や、緑色半導体発光素子６や、青色半導体発光素子７から構成されている場合には、四角形を構成する側壁２ｋの各内面２ｎにおいて、半導体発光素子５〜７の内、１つの面に１つずつ半導体発光素子を設けると、四角を構成する４つの面の内、１つの面のみ半導体発光素子が配置されないか、半導体発光素子５〜７の内、いずれか１つの半導体発光素子が２つ配置されることになり、配光特性が悪くなる。
【００６０】
よって、図８に示すように、四角形を構成する側壁２ｋの各内面２ｎにおいて、１つの面に対して、３つの半導体発光素子５〜７が設けられた構成を、照明収納容器２が有していても構わない。
【００６１】
このような構成によれば、側壁２ｋの内面２ｎの内、４つ全ての面に、３つの半導体発光素子５〜７が設けられることから、色ムラなく光を照射できる他、照明強度を向上させることができる。
【００６２】
さらに、以下、別の変形例を、図９、図１０を用いて示す。図９は、図１の照明収納容器に配置される第１の半導体発光素子を、白色半導体発光素子から構成した照明ユニットの変形例を示す斜視図、図１０は、図９の照明ユニットを、図１中のX方向からみた上面図である。
【００６３】
上述した本実施の形態においては、第１の半導体発光素子１１は、赤色半導体発光素子５や、緑色半導体発光素子６や、青色半導体発光素子７から構成されていると示した。
【００６４】
これに限らず、第１の半導体発光素子１１は、図９、図１０に示すように、白色ＬＥＤ等の３つの白色半導体発光素子２０から構成されていても構わない。
【００６５】
尚、白色ＬＥＤは、青色ＬＥＤに、黄色の蛍光体が塗布されたものにより構成されている。
【００６６】
また、図９、図１０に示す構成においては、第２の半導体発光素子１２は、赤色ＬＥＤ等の赤色半導体発光素子５から構成されている。勿論、底面２ｔには、赤色ＬＥＤの他、ＵＶ光を発光する半導体発光素子が設けられていても構わない。尚、その他の構成は、本実施の形態と同じである。
【００６７】
このような構成によれば、第１の半導体発光素子１１を構成する白色ＬＥＤは、波長ピークが青色に有る疑似白色であることから、赤の発光成分が弱いといった問題があるが、第２の半導体発光素子１２が赤色ＬＥＤから構成されていることにより、色ムラが軽減された白色光を実現することができる。
【００６８】
また、以下、別の変形例を、図１１、図１２を用いて示す。図１１は、図１の照明収納容器の内部に、導光部材が設けられた変形例を示す照明ユニットの斜視図、図１２は、図１の照明収納容器の発光面に、レンズが設けられた変形例を示す照明ユニットの斜視図である。
【００６９】
図１１に示すように、照明収納容器２の内部２ｉにおいて、発光方向Ｌの前方から平面視した状態で、半導体発光素子５〜７に囲まれた領域に、第１の半導体発光素子１１と第２の半導体発光素子１２から発光された光を集光して、発光面２ｈから発光方向Ｌの前方に光を照射する光学部材である導光部材５０が設けられていても構わない。
【００７０】
また、図１２に示すように、照明収納容器２の発光面２ｈに、第１の半導体発光素子１１と第２の半導体発光素子１２から発光された光を集光して、照明収納容器２から発光方向Ｌの前方に光を照射する光学部材である凸レンズや凹レンズ等のレンズ６０が設けられていても構わない。尚、図１１、図１２におけるその他の構成は、上述した実施の形態と同じである。
【００７１】
このように、照明収納容器２に光学部材を設けた構成においては、発光面２ｈからの光の取り出し効率が増加するといった効果がある。尚、その他の効果は、上述した本実施の形態と同様である。
また、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせによって、種々の発明が抽出され得る。例えば、上記一実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
尚、本実施の形態において説明した照明ユニットは、内視鏡の挿入部の先端や、カメラ等の照明対象部位に照明光を発光する電子機器に設けることができる。
【符号の説明】
【００７３】
１…照明ユニット
２…照明収納容器
２ｋ…側壁
２ｎ…内面（反射面）
２ｔ…底面
５…赤色半導体発光素子（第１の半導体発光素子）
６…緑色半導体発光素子（第１の半導体発光素子）
７…青色半導体発光素子（第１の半導体発光素子）
１１…第１の半導体発光素子
１２…第２の半導体発光素子
１５…透明樹脂
５０…導光部材（光学部材）
６０…レンズ（光学部材）
Ｃ…周方向
Ｌ…発光方向
Ｐ…発光方向に直交する方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明対象部位を照明する照明ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、照明対象部位を照明する照明ユニット、例えば被検体内を観察する内視鏡の挿入部の先端に設けられた被検体内を照明する照明ユニットとして、ＬＥＤ等の半導体発光素子が用いられた構成が周知である。
【０００３】
特許文献１には、フレキシブル基板上に複数のＬＥＤを等間隔に設け、該複数のＬＥＤが内側を指向するようフレキシブル基板を丸めた後、該丸めたフレキシブル基板を、金属性の外套管内に挿入することにより、丸められたフレキシブル基板が外側に広がる力を利用して、外套管の内周面に、該外套管の円周方向に沿って等間隔に位置する複数のＬＥＤがフレキシブル基板を介して密着固定された構成が開示されている。
【０００４】
このような構成によれば、発光に伴いＬＥＤから発熱した熱を、金属性の外套管を介して、効率良く放熱することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２７２２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、照明ユニットに用いる半導体発光素子としては、白色光を発光する白色半導体発光素子や、赤色光を発光する赤色半導体発光素子や、緑色光を発光する緑色半導体発光素子や、青色光を発光する青色半導体発光素子や、ＵＶ光を発光する紫外線半導体発光素子や、レーザーダイオード（ＬＤ）や、赤外線光を発光する赤外線半導体発光素子等が周知である。
【０００７】
ここで、特許文献１に開示された構成において、これらの複数種類の半導体発光素子をフレキシブル基板上に配置すると、例えば白色半導体発光素子の発光から、緑色半導体発光素子の発光及び紫外線半導体発光素子の発光からなる狭域光（ＮＢＩ：narrow band imaging光）に切り替えた際、複数種類の半導体発光素子が外套管の内周面に沿って等間隔に配置されていることから、各半導体発光素子の配置個数に限界が有り、各半導体発光素子の配置位置によっては、発光の際、色ムラが生じてしまうといった問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、複数の半導体発光素子が設けられていたとしても、各半導体発光素子から照明対象部位に色ムラ無く照明光を発光することができる構成を有する照明ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため本発明による照明ユニットは、照明対象部位を照明する照明ユニットであって、照明収納容器と、前記照明収納容器の側壁の内側に配置された第１の半導体発光素子と、前記第１の半導体発光素子よりも該第１の半導体発光素子の発光方向後方側に位置するとともに、前記照明収納容器の底面に配置された第２の半導体発光素子と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複数の半導体発光素子が設けられていたとしても、各半導体発光素子から照明対象部位に色ムラ無く照明光を発光することができる構成を有する照明ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態の照明ユニットの構成の概略を示す斜視図
【図２】図１の照明ユニットを、図１中のII方向からみた上面図
【図３】図１の照明収納容器の内部に光透過性を有する樹脂が充填されている照明ユニットの変形例を示す斜視図
【図４】図１の照明収納容器を、円柱状に形成した照明ユニットの変形例を示す斜視図
【図５】図１の照明収納容器を、断面形状が三角形状となるよう形成した変形例を示す照明収納容器の上面図
【図６】図１の照明収納容器を、断面形状が六角形状となるよう形成した変形例を示す照明収納容器の上面図
【図７】図６において、第１の半導体発光素子と第２の半導体発光素子との間に、発光方向に沿って半導体発光素子を複数層設けた変形例を示す、照明収納容器の側面図及び上面図
【図８】図１の照明収納容器を、断面形状が四角形状となるよう形成した変形例を示す照明収納容器の上面図
【図９】図１の照明収納容器に配置される第１の半導体発光素子を、白色半導体発光素子から構成した照明ユニットの変形例を示す斜視図
【図１０】図９の照明ユニットを、図１中のX方向からみた上面図
【図１１】図１の照明収納容器の内部に、導光部材が設けられた変形例を示す照明ユニットの斜視図
【図１２】図１の照明収納容器の発光面に、レンズが設けられた変形例を示す照明ユニットの斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。尚、図面は模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、それぞれの部材の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１３】
図１は、本実施の形態の照明ユニットの構成の概略を示す斜視図、図２は、図１の照明ユニットを、図１中のII方向からみた上面図である。
【００１４】
図１、図２に示すように、照明対象部位を照明する照明ユニット１は、照明収納容器２を具備している。
【００１５】
照明収納容器２は、該照明収納容器２に配置される後述する半導体発光素子５〜７、１２の発光方向Ｌに沿って柱状を有している。例えば、図１に示すように、照明収納容器２は、発光方向Ｌに直交する方向Ｐの断面形状が円形であり、発光方向Ｌに沿った断面形状が、上底よりも下底の径が小さい台形状に形成されている。即ち、発光方向Ｌに沿った側壁２ｋが、照明収納容器２の底面２ｔから発光方向Ｌの前方に向かうに従い発光面２ｈまで傾斜するテーパ状に形成されている。
【００１６】
尚、照明収納容器２は、金属から上述した形状に形成されていても構わないし、非金属から上述した形状に形成されていても構わない。即ち、どのような材料から形成されていても構わないが、後述する第１の半導体発光素子１１、第２の半導体発光素子１２から発光された光が側壁２ｋから漏れるのを防ぐため、透明材料以外から構成されている必要がある。
【００１７】
照明収納容器２の内部２ｉであって、照明収納容器２の側壁２ｋの内側の面（以下、内面と称す）２ｎに、第１の半導体発光素子１１が設けられている。具体的には、第１の半導体発光素子１１は、赤色光を発光する赤色ＬＥＤ等の赤色半導体発光素子５や、緑色光を発光する緑色ＬＥＤ等の緑色半導体発光素子６や、青色光を発光する青色ＬＥＤ等の青色半導体発光素子７から構成されている。また、各半導体発光素子５〜７は、図２に示すように、照明収納容器２の周方向Ｃに沿って、等間隔に配置されている。
【００１８】
また、各半導体発光素子５〜７は、照明収納容器２の側壁２ｋの内面２ｎに対して、バンプや、半田、無鉛半田、ボンディングワイヤや、既知のＡＣＦ、ＮＣＦ、ＮＣＰ等が用いられて接続されている。尚、バンプとしては、Ａｕ、半田、無鉛半田等が挙げられる。
【００１９】
さらに、各半導体発光素子５〜７の電極は、直接配線描画法、ＭＩＤ技術、印刷法、めっき法、エッチング法等が用いられて形成される。各電極には、用途に応じて、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｗ、Ｔｉ、ＡｇＰｄ等の材料からなる貫通配線、側面配線等が接続される。
【００２０】
尚、図１においては、各半導体発光素子５〜７は、照明収納容器２の底面２ｔから、発光方向Ｌにおいて同じ高さに配置されているが、それぞれ異なる高さに配置されていても構わない。
【００２１】
また、各半導体発光素子５〜７から発光された照明光は、一部が照明収納容器２の側壁２ｋの内面２ｎ及び底面２ｔに反射されて、発光面２ｈから照明対象部位に照射される。よって、内面２ｎ及び底面２ｔは、反射面を構成している。
【００２２】
尚、照明収納容器２が金属から構成されている場合は、内面２ｎ及び底面２ｔは、そのままの状態で光を反射する反射面を構成するが、照明収納容器２が非金属から構成されている場合は、内面２ｎ及び底面２ｔに蛍光材や、白色インクが塗布されることや、Ａｕ、Ａｌ、Ａｇ等が蒸着やメッキによって設けられることにより、内面２ｎ及び底面２ｔは、反射面を構成する。
【００２３】
照明収納容器２の内部２ｉにおいて、第１の半導体発光素子１１よりも発光方向Ｌの後方の底面２ｔに、ＵＶ光を発光する紫外線半導体発光素子等から構成された第２の半導体発光素子１２が配置されている。尚、第２の半導体発光素子１２は、レーザーダイオードや、赤外光を発光する赤外線ＬＥＤや、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ等から構成されていても構わない。また、第２の半導体発光素子１２は、複数から構成されていても構わない。
【００２４】
さらに、第２の半導体発光素子１２は、底面２ｔにおいて、図２に示すように、照明収納容器２を、発光方向Ｌの前方、即ち発光面２ｈ側から平面視した際、半導体発光素子５〜７に囲まれた領域に配置されている。
【００２５】
尚、半導体発光素子１２も、照明収納容器２の底面２ｔに対して、バンプや、半田、無鉛半田、ボンディングワイヤや、既知のＡＣＦ、ＮＣＦ、ＮＣＰ等が用いられて接続されている。尚、バンプとしては、Ａｕ、半田、無鉛半田等が挙げられる。
【００２６】
さらに、半導体発光素子１２の電極も、直接配線描画法、ＭＩＤ技術、印刷法、めっき法、エッチング法等が用いられて形成される。電極には、用途に応じて、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｗ、Ｔｉ、ＡｇＰｄ等の材料からなる貫通配線、側面配線等が接続される。
【００２７】
また、半導体発光素子１２から発光された照明光も、一部が照明収納容器２の側壁２ｋの内面２ｎ及び底面２ｔに反射されて、発光面２ｈから照明対象部位に照射される。
【００２８】
尚、半導体発光素子１２の発光強度は、半導体発光素子５〜７の発光強度に対して異なっていても構わない。即ち、半導体発光素子１２が、半導体発光素子５〜７とは別途に設けられていることから、使用者は、観察目的に応じて、半導体発光素子１２や、半導体発光素子５〜７の発光強度を自由に選択することができる。
【００２９】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
照明対象部位に、赤色光、緑色光、青色光を照射する場合には、半導体発光素子５〜７をそれぞれ単独で発光させる。また、照明対象部位に、白色光を照射する場合は、各半導体発光素子５〜７を全て発光させる。
【００３０】
さらに、例えば照明ユニット１を内視鏡に用いる場合において、被検部位に、既知のＮＢＩ光を供給してＮＢＩ観察を行う場合には、半導体発光素子１２から、３９０ｎｍ〜４４５ｎｍの波長の光を発光するとともに、半導体発光素子６から、５３０ｎｍ〜５５０ｎｍの波長の光を発光する。即ち、ＮＢＩ光を発光する。
【００３１】
その結果、波長３９０ｎｍ〜４４５ｎｍの光と、波長５３０ｎｍ〜５５０ｎｍの光とでは、粘膜組織への伝播深度が互いに異なることから、観察される血管の走行状態の描画がより鮮明となる。具体的には、３９０ｎｍ〜４４５ｎｍの波長域光は、粘膜表層の血管像を茶色の色調で描画し、５３０ｎｍ〜５５０ｎの波長域光は、表層下の血管像をシアン系の色調で描画することから、色の違いから血管の走行状態の描画がより豊かとなり、この状態で、既知のＮＢＩ観察が行われる。
【００３２】
この際、第２の半導体発光素子１２は、第１の半導体発光素子１１よりも発光方向Ｌの後方において、半導体発光素子５〜７に囲まれた領域に配置されていることから、観察対象部位に、３９０ｎｍ〜４４５ｎｍの波長域光を、ムラ無く照射することができる。
【００３３】
また、例えば照明ユニット１を内視鏡に用いる場合において、被検部位に、既知のＡＦＩ(Auto Fluorescence Imaging)光を供給してＡＦＩ（蛍光）観察を行う場合には、半導体発光素子１２から、コラーゲン等の蛍光物質から自家蛍光を観察するために３９０ｎｍ〜４７０ｎｍの波長の光を発光するとともに、半導体発光素子６から、ヘモグロビンに吸収される５４０ｎｍ〜５６０ｎｍの波長の光を発光する。即ち、ＡＦＩ光を発光する。
【００３４】
その結果、青色光が粘膜下層に到達すると強い蛍光が発生し、粘膜表層に血管の集積や粘膜の肥厚等、病変に関連の高い変化が生じると、粘膜下層からの蛍光がそれらの変化に遮られて減弱することを利用して、正常部と病変部との蛍光強度の変化をＡＦＩ光は描画することにより、具体的には、正常部を緑色系の色調で描画し、蛍光が減弱した部分を、マゼンタ系の色調で描画することにより、既知のＡＦＩ観察が行われる。
【００３５】
この際、第２の半導体発光素子１２は、第１の半導体発光素子１１よりも発光方向Ｌの後方において、半導体発光素子５〜７に囲まれた領域に配置されていることから、観察対象部位に、３９０ｎｍ〜４７０ｎｍの波長域光を、ムラ無く照射することができる。
【００３６】
さらに、例えば照明ユニット１を内視鏡に用いる場合において、半導体発光素子１２を、２つの赤外線ＬＥＤから構成し、被検部位に、既知のＩＲＩ(Infra Red Imaging)光を供給してＩＲＩ観察を行う場合には、２つの半導体発光素子１２から、それぞれ、７９０ｎｍ〜８２０ｎｍの波長の光と、９０５ｎｍ〜９７０ｎｍの波長の光を発光する。即ち、粘膜による散乱の影響を受けにくく、粘膜深部まで到達するＩＲＩ光を発光する。
【００３７】
その結果、ＩＲＩ光が、ヘモグロビンの吸収が低下する約６００ｎｍから、水の吸収が増える約１２００ｎｍまでの赤〜近赤外光は、生体を透過しやすく、粘膜深部まで到達した２つの赤外光のうち、７９０ｎｍ〜８２０ｎｍの赤外光は、黄色の色調で組織を描画し、９０５ｎｍ〜９７０ｎｍの光は、青色の色調で組織を描画することを利用して、近赤外光域で光の吸収特性に変化がある物質を高コントラストで描画することにより、内視鏡に用いられるＣＣＤの感度が非可視光である近赤外光にも及ぶことを利用してＩＲＩ観察を行う。
【００３８】
この際、２つの半導体発光素子１２は、第１の半導体発光素子１１よりも発光方向Ｌの後方において、半導体発光素子５〜７に囲まれた領域に配置されていることから、観察対象部位に、７９０ｎｍ〜８２０ｎｍの波長域光と、９０５ｎｍ〜９７０ｎｍの波長域光３９０ｎｍ〜４７０ｎｍを、ムラ無く照射することができる。
【００３９】
このように、本実施の形態においては、照明収納容器２の側壁２ｋの内面２ｎにおいて、例えば赤色、緑色、青色光をそれぞれ発光する半導体発光素子５〜７が、照明収納容器２の周方向Ｃに沿って等間隔に配置されているとともに、半導体発光素子５〜７よりも発光方向Ｌの後方の底面２ｔにおいて、半導体発光素子５〜７に囲まれた領域に、例えばＵＶ光を発光する半導体発光素子１２が設けられていると示した。
【００４０】
このことによれば、ＵＶ光を発光する半導体発光素子１２と、赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ発光する半導体発光素子５〜７を、同じ高さにおいて照明収納容器２の周方向Ｃに沿って等間隔に設けるよりも、色ムラなく各照明光を発光することができることから、所望の色を高輝度に実現することができる照明ユニット１を提供することができる。
【００４１】
尚、以下、変形例を、図３を用いて示す。図３は、図１の照明収納容器の内部に光透過性を有する樹脂が充填されている照明ユニットの変形例を示す斜視図である。
【００４２】
図３に示すように、照明収納容器２の内部２ｉに、光透過性を有する透明樹脂１５が充填されていても構わない。このような構成によれば、透明樹脂１５により、照明収納容器２の機械的な強度が向上する他、各半導体発光素子５〜７、１２の電極に対する配線の接続強度を向上させることができる。
【００４３】
また、透明樹脂１５に、蛍光材料が混入されておれば、各半導体発光素子５〜７、１２から発光された光が蛍光材に励起されて違う色を出すため、複数色の光を観察対象部位に照射することができる。
【００４４】
また、以下、異なる変形例を、図４を用いて示す。図４は、図１の照明収納容器を、円柱状に形成した照明ユニットの変形例を示す斜視図である。
【００４５】
本実施の形態においては、照明収納容器２は、発光方向Ｌに沿って柱状を有しており、発光方向Ｌに直交する方向Ｐの断面形状が円形であり、発光方向Ｌに沿った断面形状が、上底よりも下底の径が小さい台形状に形成され、側壁２ｋがテーパ状に形成されていると示した。
【００４６】
これに限らず、照明収納容器２は、柱状であり、方向Ｐの断面形状が円形であれば、図４に示すように、側壁２ｋが発光方向Ｌに沿って平行なテーパ状を有さない円柱状に形成されていても構わない。
【００４７】
このことによれば、本実施の形態よりも、側壁２ｋの内面２ｎが、各半導体発光素子５〜７、１２から発光された光を反射し難くなるため、照明収納容器２の発光面２ｈから外部に光が出難くなるといった欠点はあるが、このような構成においても、本実施の形態と略同様の効果を得ることができる。
【００４８】
また、以下、異なる変形例を、図５〜図７を用いて示す。図５は、図１の照明収納容器を、断面形状が三角形状となるよう形成した変形例を示す照明収納容器の上面図、図６は、図１の照明収納容器を、断面形状が六角形状となるよう形成した変形例を示す照明収納容器の上面図、図７は、図６において、第１の半導体発光素子と第２の半導体発光素子との間に、発光方向に沿って半導体発光素子を複数層設けた変形例を示す、照明収納容器の側面図及び上面図である。
【００４９】
上述した本実施の形態においては、照明収納容器２は、発光方向Ｌに沿って柱状を有しており、発光方向Ｌに直交する方向Ｐの断面形状が円形であると示した。
【００５０】
これに限らず、照明収納容器２は、発光方向Ｌに直交する方向Ｐの断面形状が多角形状となるよう柱状に形成されていても構わない。具体的には、図５に示すように、方向Ｐの断面形状が、三角状となるよう、側壁２ｋが底面２ｔから発光面２ｈに向かって傾斜するテーパ状に形成された形状を有していても構わないし、図６に示すように、方向Ｐの断面形状が、六角状となるよう、側壁２ｋが底面２ｔから発光面２ｈに向かって傾斜するテーパ状に形成された形状を有していても構わない。
【００５１】
尚、側壁２ｋは、テーパ状を有していなくても良く、即ち、照明収納容器２は、三角柱状、六角柱状に形成されていても構わない。
【００５２】
また、このような図５、図６に示す構成においても、半導体発光素子１２は、半導体発光素子５〜７よりも発光方向Ｌの後方の底面２ｔにおいて、前方から平面視した状態において、半導体発光素子５〜７に囲まれた領域に設けられている
さらに、このような構成においては、図５、図６に示すように、半導体発光素子５〜７は、多角形を構成する側壁２ｋの各内面２ｎにおいて、１つの面に、半導体発光素子５〜７の内、１つの半導体発光素子が１つ配置されていることが、照明対象部位に光をムラなく照射するためには好ましい。
【００５３】
よって、第１の半導体発光素子１１が、それぞれ赤色半導体発光素子５や、緑色半導体発光素子６や、青色半導体発光素子７の３つの半導体発光素子から構成されている場合には、多角形状は、３の倍数の多角形状であることが好ましい。
【００５４】
また、図７に示すように、照明収納容器２の内部２ｉにおける内面２ｎにおいて、第１の半導体発光素子１１と、第２の半導体発光素子１２との間に、複数の半導体発光素子が、発光方向Ｌに沿って複数層設けられていても構わない。具体的には、赤色半導体発光素子５や、緑色半導体発光素子６や、青色半導体発光素子７からなる群が、発光方向Ｌに沿って複数群設けられていても構わない。尚、図７においては、第２の半導体発光素子１２も、赤色半導体発光素子５や、緑色半導体発光素子６や、青色半導体発光素子７から構成されている。勿論、底面２ｔには、ＵＶ光を照射する半導体発光素子が設けられていても構わない。
【００５５】
尚、この際、第１の半導体発光素子１１と、第２の半導体発光素子１２と、複数群の半導体発光素子とは、出射した光が互いに干渉してしまうことがないよう配置されている。
【００５６】
このような図７に示す構成によれば、照明収納容器２からの発光強度を向上させることができる。
【００５７】
尚、以下、図８を用いて、別の変形例を示す。図８は、図１の照明収納容器を、断面形状が四角形状となるよう形成した変形例を示す照明収納容器の上面図である。
【００５８】
図８に示すように、照明収納容器２が、発光方向Ｌに直交する方向Ｐの断面形状が多角形状となるよう柱状に形成されている場合、方向Ｐの断面形状が、四角状となるよう形成されていても構わない。即ち、多角形状は、３の倍数以外の多角形状であっても構わない。
【００５９】
しかしながら、この場合、第１の半導体発光素子１１が、それぞれ赤色半導体発光素子５や、緑色半導体発光素子６や、青色半導体発光素子７から構成されている場合には、四角形を構成する側壁２ｋの各内面２ｎにおいて、半導体発光素子５〜７の内、１つの面に１つずつ半導体発光素子を設けると、四角を構成する４つの面の内、１つの面のみ半導体発光素子が配置されないか、半導体発光素子５〜７の内、いずれか１つの半導体発光素子が２つ配置されることになり、配光特性が悪くなる。
【００６０】
よって、図８に示すように、四角形を構成する側壁２ｋの各内面２ｎにおいて、１つの面に対して、３つの半導体発光素子５〜７が設けられた構成を、照明収納容器２が有していても構わない。
【００６１】
このような構成によれば、側壁２ｋの内面２ｎの内、４つ全ての面に、３つの半導体発光素子５〜７が設けられることから、色ムラなく光を照射できる他、照明強度を向上させることができる。
【００６２】
さらに、以下、別の変形例を、図９、図１０を用いて示す。図９は、図１の照明収納容器に配置される第１の半導体発光素子を、白色半導体発光素子から構成した照明ユニットの変形例を示す斜視図、図１０は、図９の照明ユニットを、図１中のX方向からみた上面図である。
【００６３】
上述した本実施の形態においては、第１の半導体発光素子１１は、赤色半導体発光素子５や、緑色半導体発光素子６や、青色半導体発光素子７から構成されていると示した。
【００６４】
これに限らず、第１の半導体発光素子１１は、図９、図１０に示すように、白色ＬＥＤ等の３つの白色半導体発光素子２０から構成されていても構わない。
【００６５】
尚、白色ＬＥＤは、青色ＬＥＤに、黄色の蛍光体が塗布されたものにより構成されている。
【００６６】
また、図９、図１０に示す構成においては、第２の半導体発光素子１２は、赤色ＬＥＤ等の赤色半導体発光素子５から構成されている。勿論、底面２ｔには、赤色ＬＥＤの他、ＵＶ光を発光する半導体発光素子が設けられていても構わない。尚、その他の構成は、本実施の形態と同じである。
【００６７】
このような構成によれば、第１の半導体発光素子１１を構成する白色ＬＥＤは、波長ピークが青色に有る疑似白色であることから、赤の発光成分が弱いといった問題があるが、第２の半導体発光素子１２が赤色ＬＥＤから構成されていることにより、色ムラが軽減された白色光を実現することができる。
【００６８】
また、以下、別の変形例を、図１１、図１２を用いて示す。図１１は、図１の照明収納容器の内部に、導光部材が設けられた変形例を示す照明ユニットの斜視図、図１２は、図１の照明収納容器の発光面に、レンズが設けられた変形例を示す照明ユニットの斜視図である。
【００６９】
図１１に示すように、照明収納容器２の内部２ｉにおいて、発光方向Ｌの前方から平面視した状態で、半導体発光素子５〜７に囲まれた領域に、第１の半導体発光素子１１と第２の半導体発光素子１２から発光された光を集光して、発光面２ｈから発光方向Ｌの前方に光を照射する光学部材である導光部材５０が設けられていても構わない。
【００７０】
また、図１２に示すように、照明収納容器２の発光面２ｈに、第１の半導体発光素子１１と第２の半導体発光素子１２から発光された光を集光して、照明収納容器２から発光方向Ｌの前方に光を照射する光学部材である凸レンズや凹レンズ等のレンズ６０が設けられていても構わない。尚、図１１、図１２におけるその他の構成は、上述した実施の形態と同じである。
【００７１】
このように、照明収納容器２に光学部材を設けた構成においては、発光面２ｈからの光の取り出し効率が増加するといった効果がある。尚、その他の効果は、上述した本実施の形態と同様である。
また、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせによって、種々の発明が抽出され得る。例えば、上記一実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
尚、本実施の形態において説明した照明ユニットは、内視鏡の挿入部の先端や、カメラ等の照明対象部位に照明光を発光する電子機器に設けることができる。
【符号の説明】
【００７３】
１…照明ユニット
２…照明収納容器
２ｋ…側壁
２ｎ…内面（反射面）
２ｔ…底面
５…赤色半導体発光素子（第１の半導体発光素子）
６…緑色半導体発光素子（第１の半導体発光素子）
７…青色半導体発光素子（第１の半導体発光素子）
１１…第１の半導体発光素子
１２…第２の半導体発光素子
１５…透明樹脂
５０…導光部材（光学部材）
６０…レンズ（光学部材）
Ｃ…周方向
Ｌ…発光方向
Ｐ…発光方向に直交する方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明対象部位を照明する照明ユニットであって、
照明収納容器と、
前記照明収納容器の側壁の内側に配置された第１の半導体発光素子と、
前記第１の半導体発光素子よりも該第１の半導体発光素子の発光方向後方側に位置するとともに、前記照明収納容器の底面に配置された第２の半導体発光素子と、
を具備することを特徴とする照明ユニット。
【請求項２】
前記第１の半導体発光素子は、複数から構成されており、
複数の前記第１の半導体発光素子は、前記照明収納容器の前記側壁の内側において、周方向に沿って、等間隔に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の照明ユニット。
【請求項３】
前記照明収納容器の前記発光方向に直交する方向の断面形状は、円形であることを特徴とする請求項２に記載の照明ユニット。
【請求項４】
前記照明収納容器の前記発光方向に直交する方向の断面形状は、多角形を有しており、
前記多角形を構成する前記側壁の内側の各面に、複数の前記第１の半導体発光素子が１つずつそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項２に記載の照明ユニット。
【請求項５】
前記第２の半導体発光素子は、前記照明収納容器を前記発光方向前方から平面視した際、複数の前記第１の半導体発光素子に囲まれた領域に配置されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の照明ユニット。
【請求項６】
前記第２の半導体発光素子は、少なくとも１つ以上から構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明ユニット。
【請求項７】
前記照明収納容器の前記側壁の内側の面及び前記底面は、前記第１の半導体発光素子と前記第２の半導体発光素子との少なくとも一方から発光された光が反射する反射面を構成していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の照明ユニット。
【請求項８】
前記照明収納容器内に、前記第１の半導体発光素子と前記第２の半導体発光素子との少なくとも一方から発光された光を集光して、前記照明収納容器から前記発光方向前方に照射する光学部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の照明ユニット。
【請求項９】
前記照明収納容器内に、光透過性を有する樹脂が充填されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の照明ユニット。
【請求項１】
照明対象部位を照明する照明ユニットであって、
照明収納容器と、
前記照明収納容器の側壁の内側に配置された第１の半導体発光素子と、
前記第１の半導体発光素子よりも該第１の半導体発光素子の発光方向後方側に位置するとともに、前記照明収納容器の底面に配置された第２の半導体発光素子と、
を具備することを特徴とする照明ユニット。
【請求項２】
前記第１の半導体発光素子は、複数から構成されており、
複数の前記第１の半導体発光素子は、前記照明収納容器の前記側壁の内側において、周方向に沿って、等間隔に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の照明ユニット。
【請求項３】
前記照明収納容器の前記発光方向に直交する方向の断面形状は、円形であることを特徴とする請求項２に記載の照明ユニット。
【請求項４】
前記照明収納容器の前記発光方向に直交する方向の断面形状は、多角形を有しており、
前記多角形を構成する前記側壁の内側の各面に、複数の前記第１の半導体発光素子が１つずつそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項２に記載の照明ユニット。
【請求項５】
前記第２の半導体発光素子は、前記照明収納容器を前記発光方向前方から平面視した際、複数の前記第１の半導体発光素子に囲まれた領域に配置されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の照明ユニット。
【請求項６】
前記第２の半導体発光素子は、少なくとも１つ以上から構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明ユニット。
【請求項７】
前記照明収納容器の前記側壁の内側の面及び前記底面は、前記第１の半導体発光素子と前記第２の半導体発光素子との少なくとも一方から発光された光が反射する反射面を構成していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の照明ユニット。
【請求項８】
前記照明収納容器内に、前記第１の半導体発光素子と前記第２の半導体発光素子との少なくとも一方から発光された光を集光して、前記照明収納容器から前記発光方向前方に照射する光学部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の照明ユニット。
【請求項９】
前記照明収納容器内に、光透過性を有する樹脂が充填されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の照明ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−５９８３５（Ｐ２０１２−５９８３５Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２００１３４（Ｐ２０１０−２００１３４）
【出願日】平成２２年９月７日（２０１０．９．７）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月７日（２０１０．９．７）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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