照明手段を備える介入機器
本発明は、対象１の内部キャビティ２内に少なくとも部分的に挿入されることができる機器１００（特に、カテーテル又は内視鏡）に関する。機器１００は、観察通路ＶＣを通って外部の対象から到来する光を収集する光学システムＯＳを有している。前記光学システムは、観察通路ＶＣ内に配されている外部の対象を照明するためのＯＬＥＤ１１０を有している。特定の実施例において、ＯＬＥＤ１１０は、少なくとも部分的に透明であり得る。ＯＬＥＤ１１０を前記観察通路内に配することによって、最適な照明が、機器１００全体のコンパクトな設計と共に達成されることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象の内部キャビティ内に少なくとも部分的に挿入されることができると共に照明手段を有しているカテーテル又は内視鏡のような機器に関する。更に、本発明は、このような機器のための交換可能な構成要素と、対象の内部キャビティを検査する方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第２００５ ０１３７４５９号から、内視鏡は、体腔を照明するために自身の先端の周りに配されている有機発光装置（ＯＬＥＤ）を有することが知られている。体腔の観察は、前記内視鏡に沿って走っている別個の光通路によって提供されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この背景に基づいて、本発明の目的は、特に、クローズアップ観察が望まれている場合に、内部キャビティの改善された調査を可能にする手段を提供することであった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的は、添付の請求項１に記載の機器と、添付の請求項１３に記載の交換可能な構成要素と、添付の請求項１４に記載の方法とによって達成される。好ましい実施例は、添付の従属請求項に開示されている。
【０００５】
第一の見地によれば、本発明は、例えば、機械若しくは装置の隙間、又は人間若しくは動物の体内腔のような、対象の内部キャビティ内に少なくとも部分的に挿入されることができる機器に関する。後者の場合、前記機器は、特に、カテーテル、内視鏡、ニードル又は類似の（最小限の）侵襲的な手段であり得る。当該機器は、以下の構成要素を有する：
ａ）光通路（以下、「観察通路」と称する）を通って前記機器の外側から到来する光を、「目標領域」と称される領域内に収集する光学システム。本質的に、前記観察通路は、無限遠から到来し前記光学システムによって収集される（即ち、所与の前記目標領域に到達する）全ての単一の光線の経路を有する。実際に、収集される光は、前記機器によって検査される内部キャビティの表面のような、外部の対象から到来し、前記目標領域は、例えば、画像センサの感度が高い平面に対応する。前記光学システムは、画像化又は非画像化の用途のために設計されることができる。画像化用途において、到来する光線間の空間的な関係は、ここから前記光が到来する対象の画像の生成を可能にするように維持される。非画像化用途において、前記空間関係は、（例えば、外部の対象内で刺激される蛍光発光（fluorescence）の量が、単一の光検出器によって測定されることになっている場合に）維持されない又は少なくとも評価されない。
ｂ）前記光学システムの一部であると共に、上述の観察通路内に（完全に又は部分的に）配されている有機発光装置（ＯＬＥＤ）のような照明装置。従って、前記光学システムに向かって前記観察通路を通って伝搬する光は、少なくとも部分的にＯＬＥＤと相互作用するようになり、例えば、透明ＯＬＥＤを通過する又は反射性のＯＬＥＤによって反射される。適切なＯＬＥＤのデザインは、当業者にとってよく知られており、文献（例えば、Joseph Shinar（編）"Organic Light Emitting Devices, A survey" シュプリンガー、２００４年）に記載されている。更に、単一の側部発光による透明ＯＬＥＤの構築は、本発明の特定の実施例に関して記載されている。
【０００６】
上述の機器は、照明される外部の対象からの光がこれを通って収集されるまさに前記観察通路内に配される照明のためにＯＬＥＤを使用するので、検査される及び／又は光学的に操作されることになっている内部キャビティの最適な照明を提供する。従って、前記光源及び前記観察中心の光軸は、重複し得て、影又は他の外乱を伴わない外部対象の最適な中央に位置された照明を保証する。更に、前記観察通路内への光源の組み込みは、小型の設計を提供し、当該機器ができるだけ小型であるべきである医療用途において特に有利である。
【０００７】
本発明の好ましい実施例によれば、前記光学システムのＯＬＥＤは、透明であっても良く、即ち、このことは、本質的に、（所与の入射角から及び所与の電磁的スペクトルからの）自身にあたる光の強度の１０％より多くの、更に好ましくは３０％よりも多くの、最も好ましくは７０％よりも多くの通過を可能にすることができる。このような透明ＯＬＥＤは、光学システムの既存のデザインに容易に組み込まれることができる。
【０００８】
当該光学システムは、特に、前記外側から前記機器に入射する光を収集し再指向するための少なくとも１つレンズを有することができる。付加的には又は代替的には、延長された空間距離にわたって光をガイドする１つ以上の光学導波路を有していても良い。特に、光ファイバが、前記機器の頭部（体腔内にある）からの光を前記本体の外側の装置へ前記機器の軸に沿って導くのに使用されることができる。
【０００９】
前記機器は、オプションとして、画像センサ（例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳチップ）を有していても良い。適切な光学システムに接続される場合、画像センサが、例えば、体腔内の解剖学的構造の、外部の対象の電子的な画像を生成するために使用されることができる。
【００１０】
前記ＯＬＥＤは、一般に、陽極と陰極との間に配されている有機エレクトロルミネッセント層を有している。前記陽極及び前記陰極が異なる透過特性を有する場合、対向する両側への前記ＯＬＥＤの光放出は、前記有機層内の光生成が等方性である場合でさえも、異なる。本発明による機器において、非対称な放出の振る舞いを有するＯＬＥＤは、好ましくは、光がこれに向かってというよりも収集されることになっている前記目標領域から離れる方向において高い放出を有するように、配される。この場合、外部対象を照明する光の量が増大される一方で、外部対象から到来することなく前記目標領域に到達する光の量は、減少される。好ましくは、前記目標領域から離れる方向における前記ＯＬＥＤの放出は、前記ＯＬＥＤの全体の光放出の６０％より多くの、更に好ましくは８０％より多くの、最も好ましくは約ほぼ１００％である。
【００１１】
本発明の好ましい実施例において、前記ＯＬＥＤは、
− 陽極、陰極、及び前記陽極と前記陰極の間に配置される有機層（前記有機層、前記陽極及び前記陰極は、少なくとも１つのエレクトロルミネッセントゾーン及び少なくとも１つの非エレクトロルミネッセント（「不活性」）ゾーンを備えて前記有機層内の構造を構成している）と、
− エレクトロルミネッセントゾーンに位置合わせされる少なくとも１つの非透明ゾーンと前記有機層の不活性ゾーンに位置合わせされている少なくとも１つ透明ゾーンとを備える構造を有するミラー層と、
を有するように設計されている。
【００１２】
前述の構造の少なくとも部分的な位置合わせによって、このようなＯＬＥＤ装置は、光に対して透明にされると同時に、優性の（又は単一でさえある）方向において放射性であるようにされることができる。従って、前記ＯＬＥＤは、外部対象の最適な照明を提供することができる一方で、内部的に生成された画像との干渉は、最小限である。
【００１３】
前記機器の前記ＯＬＥＤを前記観察通路内に配するための多くの異なる仕方が、存在する。第１の好ましい実施例によれば、前記ＯＬＥＤは、前記光学システムのレンズ上に配されている。この場合、前記透明レンズは、前記ＯＬＥＤの光生成層を担持する前記基板として使用されることができる。前記光学システムのレンズ上への配置は、特に透明ＯＬＥＤが使用される場合、前記機器全体の非常に小型な設計を提供する。
【００１４】
他の実施例によれば、前記ＯＬＥＤは、前記目標領域に対して移動可能に配される。次いで、前記ＯＬＥＤ及び前記目標領域の相対的な位置の変更は、例えば、前記機器からの様々な距離における外部対象に対して、照明条件を調整する及び最適化するのに使用されることができる。
【００１５】
本発明の更に他の実施例によれば、前記ＯＬＥＤは、前記光学システムの少なくとも部分的な残りの部分を覆うキャップ内に取り付けられる。好ましくは、前記キャップは、前記目標領域に対して移動可能である別個の構成要素であり、このようにして、前記機器の上述の実施例を付加的に実現する。
【００１６】
更に、前記ＯＬＥＤは、例えば、これを、上述した種類の移動可能なキャップ内に取り付けることによって、交換可能な構成要素として設計されることができる。次いで、前記ＯＬＥＤは、例えば、欠陥が存在する場合又は異なる特性を備えるＯＬＥＤが使用されることになっている場合に、容易に取り除かれる及び交換されることができる。更に、医療用途は、無菌性の理由のために各使用後に前記ＯＬＥＤの交換を必要とすることができる。
【００１７】
一般的に、前記機器が医療用途を目的としている場合、前記機器は、好ましくは、殺菌されることができるように、即ち前記機器が高温（典型的には、１００℃よりも高い）及び／又は殺菌する化学薬品に対して堅牢であるように設計される。前記ＯＬＥＤが、別個の、交換可能な構成要素として配される場合、前記残りの機器のみが滅菌可能であれば良い。
【００１８】
本発明の更なる展開によれば、前記ＯＬＥＤは、互いに異なる照明及び／又は透過特性を有する少なくとも２つのサブユニットから構成される。前記サブユニットは、前記観察通路内に又は他の場所に、配されることができる。異なる放出を備えるサブユニットは、前記ＯＬＥＤによって提供される照明（例えば、照明光の前記色、輝度及び／又は方向）を適応化するのを可能にする。前記ＯＬＥＤのサブユニットは、観察通路を通る光の伝搬に対して隣同士に及び／又は上下に配されているものであり得る。
【００１９】
本発明は、更に、上述の種類の機器、即ち観察通路を通って到来する外部の光を収集するための光学システムと、前記観察通路内に配されているＯＬＥＤとを備える機器のためのＯＬＥＤの交換可能な構成要素に関する。この交換可能な構成要素は、例えば、無菌性を保証するために医療用途において必要とされる使い捨ての要素（前記ＯＬＥＤを含む）を含むことができる。典型的には、前記交換可能な構成要素及び前記機器は、同時に、互いに適合するように設計される。しかしながら、既存の機器（例えば、標準的なカテーテル又は内視鏡）を考慮して前記交換可能な構成要素を設計することも可能であり、従って、有利な照明手段を備える前記機器の改装を可能にする。
【００２０】
本発明は、更に、対象の内部キャビティ（例えば、体内腔）を検査する方法であって、：
ａ）ＯＬＥＤによって前記キャビティ内に光を発するステップと、
ｂ）前記キャビティから到来する光を収集するステップであって、前記光は、前記ＯＬＥＤを通って透過される及び／又は前記ＯＬＥＤによって反射される、ステップと、
を有する方法に関する。
【００２１】
当該方法は、一般的な形態において、上述の種類の機器によって実行されることができるステップを有する。従って、当該方法の詳細、有利な点及び改良に関する更なる情報のために、前述の記載が参照される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ＯＬＥＤが直接的にレンズ上に配されている本発明による第１の介入機器を模式的に示している。
【図２】ＯＬＥＤが移動可能なキャップ内に配されている本発明による第２の介入の機器の先端を模式的に示している。
【図３】透明ＯＬＥＤ内の層の配置を模式的に示している。
【図４】単一側部発光（single-sided emission）による透明ＯＬＥＤの層の配置に関して模式的に示している。
【図５】介入機器の出口窓上の幾つかのＯＬＥＤサブユニットの配置を示している。
【図６】介入機器の出口窓上の幾つかのＯＬＥＤサブユニットの配置を示している。
【図７】介入機器の出口窓上の幾つかのＯＬＥＤサブユニットの配置を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明のこれら及び他の見地は、以下に記載される実施例を参照して、明らかになり、説明されるであろう。これらの実施例は、添付図面の助けを借りて、一例として記載される。
【００２４】
添付図面において、１００の整数倍だけ異なる類似の符号は、同一又は類似の構成要素を参照している。
【００２５】
本発明は、以下で、医療機器の用途に関して記載されるが、本発明は、この場合に限定されるものではなく、多くの他の状況においても有利に適用されることができる。
【００２６】
内視鏡装置において、光ガイドは、例えば、前記内視鏡の外側及び検査される患者の体の外側に配されている光源からの光の流れを導くのに使用されることができる。この状況において、前記光源は、それぞれ、前記内視鏡の外側及び前記体内に配されるには、あまりに大きい又は熱くなる。無機ＬＥＤが内視鏡に組み込まれる光源として使用される場合、これらは良好なヒートシンクを有さなければならず、しばしば、これらは、多くの内視鏡介入に対してかさばり過ぎる。更に、既知の照明の解決策は、対象に非常に近い不均一な光分布（「マクロ画像化」と称する）を被り、しばしば、得られる画像は、前記光が点光源であるという事実による影を被る。このことを回避するために、前記光源は、前記カメラレンズの周りに環状に配され得るが、このことは、貴重な横方向の空間を浪費する。更に、マクロ画像化において、このような環は、対象の中心には殆ど光を供給しない。
【００２７】
従って、内視鏡検査において、近距離から観察される対象（器官又は組織等）の十分で均一な照明を提供する光源を持つことが望ましい。本発明によれば、この目的は、本質的に、均一の広領域の光源であるＯＬＥＤを前記観察通路内に組み込むことによって達成されることができる。更に、高いコントラストを、得ることができる。
【００２８】
図１は、上述した一般的な概念の第１の実現による医療機器１００（例えば、内視鏡又はカテーテル）を模式的に示している。遠端部分（distal tip portion）１０１が体１の内腔（例えば、患者の心臓の心室内）にある機器１００が、配されている。機器１００の近端（図の右側）は、体の外側に配されており、様々な外部装置に接続されている。
【００２９】
機器１００は、光学システムＯＳを有しており、光学システムＯＳは、ここでは主に、簡単な集束レンズによって表されている。この光学システムＯＳは、外部の対象、例えば、腔２の内側表面から観察通路ＶＣを通って到来する光を、「目標領域」ＴＡ（即ち、典型的には、機器１００に対して固定されている所与の領域）内に収集するように設計されている。示されている例において、目標領域ＴＡは、画像化センサ１３０の高感度平面に対応しており、収集された前記光は、周囲の電子的な画像に変換される。電子的な画像信号は、電気ケーブル１５１によって外部の画像処理デバイス１５２に転送される。
【００３０】
内部体腔２の最適な照明を提供するために、機器１００の光学システムＯＳは、光学システムＯＳのレンズ１２０上に直接的に配されている透明ＯＬＥＤ１１０を有している。ＯＬＥＤ１１０は、電気エネルギを選択的に供給されることができるように、電気的リード１４１を介して外部ドライバ１４２に接続されている。起動される場合、ＯＬＥＤ１１０は、体腔２内へ光を発し、従って、観察されなければならない対象を照明する。ＯＬＥＤ１１０が観察通路ＶＣ内に配されているので、前記照明は、影を投じることなく、当該視野の中心における最適な（最高）輝度を伴って、達成される。
【００３１】
図２は、代替的な設計を有する機器２００の第２の実施例を示している。前記近端は図１のものと類似であるので、当該機器の先端２０１のみが示されている。機器２００は、光学システムＯＳの第１の構成要素としてレンズ２２０を有する。レンズ２２０は、観察通路ＶＣを通って外部の対象（図示略）から到来する光を収集する。レンズ２２０の後ろにおいて、前記収集された光は、光学システムＯＳの第２の構成要素としての光ファイバ２２１内に入る。光ファイバ２２１は、前記光を目標領域（例えば、体（図示略）の外側に配されている画像センサの高感度平面）へ導く導波路として働く。
【００３２】
光学システムＯＳは、円筒形キャップ２１５の一端に取り付けられている透明ＯＬＥＤ２１０を更に有し、キャップ２１５は、自身の対向する開放端部によって、機器２００の先端２０１、特にレンズ２２０を覆っている。再び、全ての到来する光がＯＬＥＤ２１０を通過するような、即ち前記ＯＬＥＤが観察通路ＶＣ内に配されているような配置である。キャップ２１５は、更に、これを介してＯＬＥＤ２１０が前記ＯＬＥＤの外部ドライバ（図示略）に至るライン２４１に電気的に結合される内側表面における接触端子２１６を有している。
【００３３】
双頭矢印によって示されているように、ＯＬＥＤ２１０を備えているキャップ２１５は、好ましくは、先端２０１に対して当該機器の軸方向（ｚ方向）において移動可能に設計される。従って、ＯＬＥＤ２１０とレンズ２２０との間の距離は、前記観察の要件に依存して、調整されることができる。
【００３４】
ＯＬＥＤ２１０を備えるキャップ２１５は、好ましくは、機器２００の先端２０１から容易に取り除かれ新しいものと交換されることができる別個の交換可能な構成要素１０００として設計される。従って、ＯＬＥＤ２１０は、特に、前記ＯＬＥＤが殺菌処置に耐えるのに十分な堅牢性がないようなものである場合でさえも、新規な検査処置の始めにおいてシステム全体の無菌性を保証するための使い捨て製品１０００の一部であることができる。
【００３５】
記載されているシステムの重要な構成要素は、透明ＯＬＥＤである。図３は、例えば、機器１００、２００において使用されるかもしれないような、透明ＯＬＥＤ３１０の一般的な層設計を模式的に示している。ＯＬＥＤ３１０は、底部から上部へと、
− 透明基板３１１（例えば、水バリア性を有するガラス又はプラスチック製）と、
− 透明陰極３１２（例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）製）と、
− 例えば、小さい分子（ｓｍＯＬＥＤ）又はポリマ（ポリマＯＬＥＤ）を含んでいる、有機エレクトロルミネッセント層３１３と、
− 透明陽極３１４（例えば、Ａｇ製）と、
の層を有する。
【００３６】
ＯＬＥＤ３１０は、基板３１１上に、陰極３１２、有機層３１３及び陽極３１４を順次堆積させることによって生成されることができる。当該ＯＬＥＤは、通常、明確さのために図面に示されていないカプセル封入のような幾つかの更なる構成要素を有する。電極層３１２、３１４は透明であるので、有機層３１３内の等方的な光の生成は、ＯＬＥＤ３１０の上側及び下側の両方を介して、活性な光放出を生じ、完全なＯＬＥＤ３１０は外部光に対して透明である。
【００３７】
前記ＯＬＥＤの放出は、必ずしも、両側と同一ではないが、例えば、前記陰極上に配されている異なる層の高性能な光学設計によって調整されることができる。例えば、前記陽極及び前記陰極によって透過される光の割合は、５０：５０であっても良いが、８０：２０でもあっても良く、又は１００：０であってさえも良い。ＯＬＥＤ３１０の陽極３１４は、有機層３１３内に電荷を注入するが、透過性と前記陽極を介して及び前記陰極を介して発される光の量とを調整するための役割も有し得る。前記ＯＬＥＤの積層の精細度と、陽極：陰極比を制御するための光学スタックとに依存して、前記ＯＬＥＤの透過性は、可視範囲全体の８０―８５％までであり得る。
【００３８】
上述のように、透明ＯＬＥＤ３１０は、レンズ（図１参照）上に又はレンズの前方にレンズから或る距離において（図２）配されることができる。前者の場合には、前記ＯＬＥＤは、好ましくは、前記レンズの上部に直接的に作製され、後者の場合には基板２１１として働く。両方の場合において、前記ＯＬＥＤが、消耗品と考えられて再利用されないか又は前記ＯＬＥＤが殺菌の対象となり再利用されることができるかの何れかのような概念が、形成されることができる。
【００３９】
記載されている概念は、興味がある領域全体が、均一な、拡散光によって照明されるという有利な点を有する。更に、前記光源が、透明ＯＬＥＤが不均一な光放出を有するように調整される場合（例えば、前記光の殆どが、前記陽極を通って送られ（８０％まで）、前記陰極を通って送られる光は殆どない場合）、コントラストは、向上されることができる。この場合、興味のある当該対象は、前記陽極側を前記対象に向けて前記ＯＬＥＤを配することによって照明され、前記画像は、前記ＯＬＥＤを介して捕捉される。
【００４０】
内視顕微鏡法（endomicroscopy）に関して、上述の有利な点は、最大限に利用される。顕微鏡は、通常、短い作動距離を有しており、この場合、従来の光源は、対象を良好に照明することができないからである。
【００４１】
一般に、陰極を介する透過性及び放出が、結合される。高い透過性とは、例えば、陰極を介する高い放出を意味する。以下の表１においては、様々な陽極：陰極比の状況からのコントラストＣＸの計算が、示されている。前記コントラストが、前記陰陰極による光反射を介して前記陽極を介する光放出を増大させることによって改善されることが分かる。しかしながら、得られる前記ＯＬＥＤの全体的な透過性の減少は、結果として、前記画像センサ上の画像輝度の低下をもたらす。この輝度は、陰極の透過性（ＴＣ）に対してＴＣ２として増減する（scale）からである。従って、最適な陰極透過性は、画像センサの感度、対象の反射率及びＯＬＥＤ輝度に依存する。高い感度、反射率及びＯＬＥＤの輝度は、低いＴＣを可能にし、従って高いコントラストに至る一方で、前記センサ上の前記画像輝度を画像化に対して十分に高く保持する。
【表１】
【００４２】
図４は、模式的な側断面図において、透過性であるが単一側部発光を有するＯＬＥＤ４１０であって、これにより改善されたコントラストが達成されることができるＯＬＥＤ４１０の設計を示している。前記対応する座標系の正のz方向から見ると、ＯＬＥＤ装置４１０は、以下の順序において、
− 透明基板４１１。例えば、ガラス又は水バリア性を備える透明プラスチック製。
− 第１の透明電極層４１２。例えば、場合によっては、有効なシート抵抗を低下させる微細な金属格子構造と組み合わせた、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳのような、有機層、ドープされた酸化亜鉛又はＩＴＯから成り得る所謂「陽極」である。
− エレクトロルミネッセントゾーン４３１と不活性（即ちエレクトロルミネッセントでない）ゾーン４３２とに機能的に（この実施例においては、物理的にも）構造化される有機層４１３であって、前記ゾーンは、ｘ方向に互いに隣接して配されていると共に、にｘ方向に前記有機層全体を通って延在している、有機層４１３。エレクトロルミネッセントゾーン４３１において、光は、電子及び正孔が、異なる側からこの層に注入され再結合した場合に、従来のＯＬＥＤから知られている過程によって生成される。 不活性ゾーン４３２は、典型的には、エレクトロルミネッセントゾーン４３１の変更された材料から成る。しかしながら、一般に、前記不活性ゾーンは、完全に異なる材料（有機又は無機）材料から成り得る。
− 第２の透明電極層４１４。所謂「陰極」であって、例えば、銀（Ａｇ）の薄い層から成る。
− 非透明ゾーン４５１及び透明ゾーン４５２のパターンから成る「ミラー層」４５０。図４の例において、ミラー層４５０の構造は、全体的にも（in global）居所的にも、有機層４１３の構造と位置合わせされており、この位置合わせは、所与の配置方向（示されている実施例においてはｚ方向）に対して判断される。当該図によって提案されているように、透明ゾーン４５２は、単純に何もない状態であり、周囲に対して開放されている。しかしながら、好ましくは、ＯＬＥＤ装置４１０は、当該図に示されていない何らかの透明パッケージングによって、上部側において仕上げられ封止される。
を有する。
【００４３】
適切な電圧が、陽極４１２と陰極４１４との間に印加される場合、光は、エレクトロルミネッセントゾーン４３１において生成される。光線Ｌ１によって示されているように、光の一部は、直ちに基板４１１へと指向され、自身の前側（図の下側）を通って、所望されているように、ＯＬＥＤ装置４１０から出る。
【００４４】
光線Ｌ２によって示されているように、生成された光の他の部分は、ＯＬＥＤ装置４１０の後ろ側に向かって、対向する方向（正のｚ方向）に発される。しかしながら、ミラー層４５０の非透明ゾーン４５１のために、前記後ろ側を通っての放出は、遮断される。非透明ゾーン４５１が、典型的には、これらの下側において反射性であるので、光線Ｌ２は、単に吸収されるだけでなく反射され、従って、前記前側を通ってＯＬＥＤ４１０を出ることもできる。この図は、更に、陰極４１４に向かって前記ＯＬＥＤによって発され透明ゾーン４５２を介してＯＬＥＤ装置４１０を出ることができる光線Ｌ３を、更に示している。
【００４５】
光線ＬＴ及びＬＴ'によって示されているように、周囲の光は、ミラー層の透明ゾーン４５２においてＯＬＥＤ装置４１０を自由に通過することができる。結果として、ＯＬＥＤ装置４１０は、（少なくとも部分的に）透明であるように見えると同時に活性な光放出の主要な又は一次方向（図４の負のｚ方向）を有する。
【００４６】
図１及び２に示されている本発明の実施例において、均一で単色の透明ＯＬＥＤは、それぞれ、内視鏡レンズの前側に（図１）及び前記レンズから離間されて（図２）配されている。前記透明ＯＬＥＤとは、或る距離に位置されている対象を照明するものと意図されており、前記レンズと同じ大きさである。
【００４７】
図５は、本発明による機器の軸（ｚ軸）に沿った図において、１つの中心、円形領域５１５が透明（前記内視鏡レンズよりも小さい）である一方で、この透明な領域の周りの、もう１つの、環状領域５１６が、透明でなく前側（のみ）に、即ち観察の対象に向かって光を発するように、ＯＬＥＤ５１０は処理されている。ＯＬＥＤ５１０は、前記内視鏡レンズの前側に関して中心を合わされており、レンズとＯＬＥＤとの間の距離は、調整可能である。
【００４８】
ＯＬＥＤ５１０は、単色光又は白色光を発することができる。代替的には、前記システムは、異なる色を発する２つ以上のＯＬＥＤサブユニットを含むことができる。このようなサブユニットは、個々にアドレス指定可能であるべきであり、オプションで、異なる目的のために使用されることができる。透明サブユニットは、例えば、観察のために使用されることができ、他の（非透明）サブユニットは、光（例えば、光療法として使用される紫外光）による創傷治療、又は異なる波長の光による化学薬品の活性化のために、使用されることができる。このような機器によってなされる操作及び変形は、同時に観察されることができる。
【００４９】
図６は、類似の軸方向図において、ＯＬＥＤ６１０を示しており、ＯＬＥＤ６１０は、３つの同心状に配されたサブユニット（例えば、内側及び外側の環状サブユニット６１６、６１７と一緒の、中心の円形の、透明サブユニット６１５）を有している。
【００５０】
図７は、ＯＬＥＤ７１０の類似の実施例を示しており、ＯＬＥＤ７１０は、半環状の形態における２つのサブユニット７１６、７１７と一緒に中心の円形の、透明サブユニット７１５を有している。
【００５１】
（透明）窓を照明するＯＬＥＤを備えている上述のシステムは、外側又は内側の体調査及び創傷治癒のための、種々の種類の内視鏡、カテーテル等のために使用されることができる。これは、特に、内視顕微鏡に関して有利である。
【００５２】
本発明は、１つ以上の非透明ＯＬＥＤが機器の前記観察通路内に配されている実施例も含むことに留意されたい。従って、（反射性の後方側部を備える）ＯＬＥＤを機器の光学システム内の発光ミラーとして使用することも可能であり、前記発光ミラーは、到来する光線を目標領域に向かって反射し、光を外側に発する。
【００５３】
非透明ＯＬＥＤ構造の設置に関して、以下の注意が該当する
− 前記ＯＬＥＤの構造は、好ましくは、対応するレンズシステムの主平面（通常、隔膜が配置される）内に配されるべきである。当該主平面は、当該光路内の対象が前記センサ上に画像化されない場所だからである。これらは、前記光を均一に減少させるのみである。
− 前記ＯＬＥＤ構造は、好ましくは、回折を防止するために、不規則であるべきである。
− 分解能に関して非透明ＯＬＥＤを（前記レンズの外側における環よりもむしろ）レンズの中心における円板として配置することが有利であろう（前記環は、レンズのＮＡを減少させるからである）。
− 全てのＯＬＥＤは、好ましくは、迷光を生じる内部光反射を減少するために、前記内視鏡の外側に（又はできるだけ前記外側まで遠くに）配されるべきである。
【００５４】
要約すると、内視鏡のような機器のための光源としてＯＬＥＤを使用することが提案される。このような機器は、非常に小さい距離から観察される画像の歪み又は劣化を伴うことなく、内臓又は内部組織の改善された画質を提供する。前記ＯＬＥＤの光源は、レンズ上に独立に設けられることもでき、又はレンズの一部として技術的に処理されることさえできる。このようにして、観察される前記画像は、陰影効果を伴うことなく高質になり、前記機器は、上部における前記レンズの変更のみによって、例えば、観察、腫瘍の検出又は処置のような、複数の機能を得ることができる。従来の内視鏡照明に対する他の有利な点は、横方向の空間減少であり、前記内視鏡の直径を小さく保持するのに重要である。
【００５５】
最後に、本明細書において、「有する」なる語は、他の要素又はステップを排除するものではなく、単数形の構成要素は、複数のこのような構成要素を排除するものではなく、単一のプロセッサ又は他のユニットが、幾つかの手段の機能を果たすことができることが、指摘される。本発明は、如何なる新しい特徴的なフィーチャにも特徴的なフィーチャの如何なる組み合わせにもある。更に、添付請求項における符号は、これらの範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象の内部キャビティ内に少なくとも部分的に挿入されることができると共に照明手段を有しているカテーテル又は内視鏡のような機器に関する。更に、本発明は、このような機器のための交換可能な構成要素と、対象の内部キャビティを検査する方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第２００５ ０１３７４５９号から、内視鏡は、体腔を照明するために自身の先端の周りに配されている有機発光装置（ＯＬＥＤ）を有することが知られている。体腔の観察は、前記内視鏡に沿って走っている別個の光通路によって提供されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この背景に基づいて、本発明の目的は、特に、クローズアップ観察が望まれている場合に、内部キャビティの改善された調査を可能にする手段を提供することであった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的は、添付の請求項１に記載の機器と、添付の請求項１３に記載の交換可能な構成要素と、添付の請求項１４に記載の方法とによって達成される。好ましい実施例は、添付の従属請求項に開示されている。
【０００５】
第一の見地によれば、本発明は、例えば、機械若しくは装置の隙間、又は人間若しくは動物の体内腔のような、対象の内部キャビティ内に少なくとも部分的に挿入されることができる機器に関する。後者の場合、前記機器は、特に、カテーテル、内視鏡、ニードル又は類似の（最小限の）侵襲的な手段であり得る。当該機器は、以下の構成要素を有する：
ａ）光通路（以下、「観察通路」と称する）を通って前記機器の外側から到来する光を、「目標領域」と称される領域内に収集する光学システム。本質的に、前記観察通路は、無限遠から到来し前記光学システムによって収集される（即ち、所与の前記目標領域に到達する）全ての単一の光線の経路を有する。実際に、収集される光は、前記機器によって検査される内部キャビティの表面のような、外部の対象から到来し、前記目標領域は、例えば、画像センサの感度が高い平面に対応する。前記光学システムは、画像化又は非画像化の用途のために設計されることができる。画像化用途において、到来する光線間の空間的な関係は、ここから前記光が到来する対象の画像の生成を可能にするように維持される。非画像化用途において、前記空間関係は、（例えば、外部の対象内で刺激される蛍光発光（fluorescence）の量が、単一の光検出器によって測定されることになっている場合に）維持されない又は少なくとも評価されない。
ｂ）前記光学システムの一部であると共に、上述の観察通路内に（完全に又は部分的に）配されている有機発光装置（ＯＬＥＤ）のような照明装置。従って、前記光学システムに向かって前記観察通路を通って伝搬する光は、少なくとも部分的にＯＬＥＤと相互作用するようになり、例えば、透明ＯＬＥＤを通過する又は反射性のＯＬＥＤによって反射される。適切なＯＬＥＤのデザインは、当業者にとってよく知られており、文献（例えば、Joseph Shinar（編）"Organic Light Emitting Devices, A survey" シュプリンガー、２００４年）に記載されている。更に、単一の側部発光による透明ＯＬＥＤの構築は、本発明の特定の実施例に関して記載されている。
【０００６】
上述の機器は、照明される外部の対象からの光がこれを通って収集されるまさに前記観察通路内に配される照明のためにＯＬＥＤを使用するので、検査される及び／又は光学的に操作されることになっている内部キャビティの最適な照明を提供する。従って、前記光源及び前記観察中心の光軸は、重複し得て、影又は他の外乱を伴わない外部対象の最適な中央に位置された照明を保証する。更に、前記観察通路内への光源の組み込みは、小型の設計を提供し、当該機器ができるだけ小型であるべきである医療用途において特に有利である。
【０００７】
本発明の好ましい実施例によれば、前記光学システムのＯＬＥＤは、透明であっても良く、即ち、このことは、本質的に、（所与の入射角から及び所与の電磁的スペクトルからの）自身にあたる光の強度の１０％より多くの、更に好ましくは３０％よりも多くの、最も好ましくは７０％よりも多くの通過を可能にすることができる。このような透明ＯＬＥＤは、光学システムの既存のデザインに容易に組み込まれることができる。
【０００８】
当該光学システムは、特に、前記外側から前記機器に入射する光を収集し再指向するための少なくとも１つレンズを有することができる。付加的には又は代替的には、延長された空間距離にわたって光をガイドする１つ以上の光学導波路を有していても良い。特に、光ファイバが、前記機器の頭部（体腔内にある）からの光を前記本体の外側の装置へ前記機器の軸に沿って導くのに使用されることができる。
【０００９】
前記機器は、オプションとして、画像センサ（例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳチップ）を有していても良い。適切な光学システムに接続される場合、画像センサが、例えば、体腔内の解剖学的構造の、外部の対象の電子的な画像を生成するために使用されることができる。
【００１０】
前記ＯＬＥＤは、一般に、陽極と陰極との間に配されている有機エレクトロルミネッセント層を有している。前記陽極及び前記陰極が異なる透過特性を有する場合、対向する両側への前記ＯＬＥＤの光放出は、前記有機層内の光生成が等方性である場合でさえも、異なる。本発明による機器において、非対称な放出の振る舞いを有するＯＬＥＤは、好ましくは、光がこれに向かってというよりも収集されることになっている前記目標領域から離れる方向において高い放出を有するように、配される。この場合、外部対象を照明する光の量が増大される一方で、外部対象から到来することなく前記目標領域に到達する光の量は、減少される。好ましくは、前記目標領域から離れる方向における前記ＯＬＥＤの放出は、前記ＯＬＥＤの全体の光放出の６０％より多くの、更に好ましくは８０％より多くの、最も好ましくは約ほぼ１００％である。
【００１１】
本発明の好ましい実施例において、前記ＯＬＥＤは、
− 陽極、陰極、及び前記陽極と前記陰極の間に配置される有機層（前記有機層、前記陽極及び前記陰極は、少なくとも１つのエレクトロルミネッセントゾーン及び少なくとも１つの非エレクトロルミネッセント（「不活性」）ゾーンを備えて前記有機層内の構造を構成している）と、
− エレクトロルミネッセントゾーンに位置合わせされる少なくとも１つの非透明ゾーンと前記有機層の不活性ゾーンに位置合わせされている少なくとも１つ透明ゾーンとを備える構造を有するミラー層と、
を有するように設計されている。
【００１２】
前述の構造の少なくとも部分的な位置合わせによって、このようなＯＬＥＤ装置は、光に対して透明にされると同時に、優性の（又は単一でさえある）方向において放射性であるようにされることができる。従って、前記ＯＬＥＤは、外部対象の最適な照明を提供することができる一方で、内部的に生成された画像との干渉は、最小限である。
【００１３】
前記機器の前記ＯＬＥＤを前記観察通路内に配するための多くの異なる仕方が、存在する。第１の好ましい実施例によれば、前記ＯＬＥＤは、前記光学システムのレンズ上に配されている。この場合、前記透明レンズは、前記ＯＬＥＤの光生成層を担持する前記基板として使用されることができる。前記光学システムのレンズ上への配置は、特に透明ＯＬＥＤが使用される場合、前記機器全体の非常に小型な設計を提供する。
【００１４】
他の実施例によれば、前記ＯＬＥＤは、前記目標領域に対して移動可能に配される。次いで、前記ＯＬＥＤ及び前記目標領域の相対的な位置の変更は、例えば、前記機器からの様々な距離における外部対象に対して、照明条件を調整する及び最適化するのに使用されることができる。
【００１５】
本発明の更に他の実施例によれば、前記ＯＬＥＤは、前記光学システムの少なくとも部分的な残りの部分を覆うキャップ内に取り付けられる。好ましくは、前記キャップは、前記目標領域に対して移動可能である別個の構成要素であり、このようにして、前記機器の上述の実施例を付加的に実現する。
【００１６】
更に、前記ＯＬＥＤは、例えば、これを、上述した種類の移動可能なキャップ内に取り付けることによって、交換可能な構成要素として設計されることができる。次いで、前記ＯＬＥＤは、例えば、欠陥が存在する場合又は異なる特性を備えるＯＬＥＤが使用されることになっている場合に、容易に取り除かれる及び交換されることができる。更に、医療用途は、無菌性の理由のために各使用後に前記ＯＬＥＤの交換を必要とすることができる。
【００１７】
一般的に、前記機器が医療用途を目的としている場合、前記機器は、好ましくは、殺菌されることができるように、即ち前記機器が高温（典型的には、１００℃よりも高い）及び／又は殺菌する化学薬品に対して堅牢であるように設計される。前記ＯＬＥＤが、別個の、交換可能な構成要素として配される場合、前記残りの機器のみが滅菌可能であれば良い。
【００１８】
本発明の更なる展開によれば、前記ＯＬＥＤは、互いに異なる照明及び／又は透過特性を有する少なくとも２つのサブユニットから構成される。前記サブユニットは、前記観察通路内に又は他の場所に、配されることができる。異なる放出を備えるサブユニットは、前記ＯＬＥＤによって提供される照明（例えば、照明光の前記色、輝度及び／又は方向）を適応化するのを可能にする。前記ＯＬＥＤのサブユニットは、観察通路を通る光の伝搬に対して隣同士に及び／又は上下に配されているものであり得る。
【００１９】
本発明は、更に、上述の種類の機器、即ち観察通路を通って到来する外部の光を収集するための光学システムと、前記観察通路内に配されているＯＬＥＤとを備える機器のためのＯＬＥＤの交換可能な構成要素に関する。この交換可能な構成要素は、例えば、無菌性を保証するために医療用途において必要とされる使い捨ての要素（前記ＯＬＥＤを含む）を含むことができる。典型的には、前記交換可能な構成要素及び前記機器は、同時に、互いに適合するように設計される。しかしながら、既存の機器（例えば、標準的なカテーテル又は内視鏡）を考慮して前記交換可能な構成要素を設計することも可能であり、従って、有利な照明手段を備える前記機器の改装を可能にする。
【００２０】
本発明は、更に、対象の内部キャビティ（例えば、体内腔）を検査する方法であって、：
ａ）ＯＬＥＤによって前記キャビティ内に光を発するステップと、
ｂ）前記キャビティから到来する光を収集するステップであって、前記光は、前記ＯＬＥＤを通って透過される及び／又は前記ＯＬＥＤによって反射される、ステップと、
を有する方法に関する。
【００２１】
当該方法は、一般的な形態において、上述の種類の機器によって実行されることができるステップを有する。従って、当該方法の詳細、有利な点及び改良に関する更なる情報のために、前述の記載が参照される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ＯＬＥＤが直接的にレンズ上に配されている本発明による第１の介入機器を模式的に示している。
【図２】ＯＬＥＤが移動可能なキャップ内に配されている本発明による第２の介入の機器の先端を模式的に示している。
【図３】透明ＯＬＥＤ内の層の配置を模式的に示している。
【図４】単一側部発光（single-sided emission）による透明ＯＬＥＤの層の配置に関して模式的に示している。
【図５】介入機器の出口窓上の幾つかのＯＬＥＤサブユニットの配置を示している。
【図６】介入機器の出口窓上の幾つかのＯＬＥＤサブユニットの配置を示している。
【図７】介入機器の出口窓上の幾つかのＯＬＥＤサブユニットの配置を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明のこれら及び他の見地は、以下に記載される実施例を参照して、明らかになり、説明されるであろう。これらの実施例は、添付図面の助けを借りて、一例として記載される。
【００２４】
添付図面において、１００の整数倍だけ異なる類似の符号は、同一又は類似の構成要素を参照している。
【００２５】
本発明は、以下で、医療機器の用途に関して記載されるが、本発明は、この場合に限定されるものではなく、多くの他の状況においても有利に適用されることができる。
【００２６】
内視鏡装置において、光ガイドは、例えば、前記内視鏡の外側及び検査される患者の体の外側に配されている光源からの光の流れを導くのに使用されることができる。この状況において、前記光源は、それぞれ、前記内視鏡の外側及び前記体内に配されるには、あまりに大きい又は熱くなる。無機ＬＥＤが内視鏡に組み込まれる光源として使用される場合、これらは良好なヒートシンクを有さなければならず、しばしば、これらは、多くの内視鏡介入に対してかさばり過ぎる。更に、既知の照明の解決策は、対象に非常に近い不均一な光分布（「マクロ画像化」と称する）を被り、しばしば、得られる画像は、前記光が点光源であるという事実による影を被る。このことを回避するために、前記光源は、前記カメラレンズの周りに環状に配され得るが、このことは、貴重な横方向の空間を浪費する。更に、マクロ画像化において、このような環は、対象の中心には殆ど光を供給しない。
【００２７】
従って、内視鏡検査において、近距離から観察される対象（器官又は組織等）の十分で均一な照明を提供する光源を持つことが望ましい。本発明によれば、この目的は、本質的に、均一の広領域の光源であるＯＬＥＤを前記観察通路内に組み込むことによって達成されることができる。更に、高いコントラストを、得ることができる。
【００２８】
図１は、上述した一般的な概念の第１の実現による医療機器１００（例えば、内視鏡又はカテーテル）を模式的に示している。遠端部分（distal tip portion）１０１が体１の内腔（例えば、患者の心臓の心室内）にある機器１００が、配されている。機器１００の近端（図の右側）は、体の外側に配されており、様々な外部装置に接続されている。
【００２９】
機器１００は、光学システムＯＳを有しており、光学システムＯＳは、ここでは主に、簡単な集束レンズによって表されている。この光学システムＯＳは、外部の対象、例えば、腔２の内側表面から観察通路ＶＣを通って到来する光を、「目標領域」ＴＡ（即ち、典型的には、機器１００に対して固定されている所与の領域）内に収集するように設計されている。示されている例において、目標領域ＴＡは、画像化センサ１３０の高感度平面に対応しており、収集された前記光は、周囲の電子的な画像に変換される。電子的な画像信号は、電気ケーブル１５１によって外部の画像処理デバイス１５２に転送される。
【００３０】
内部体腔２の最適な照明を提供するために、機器１００の光学システムＯＳは、光学システムＯＳのレンズ１２０上に直接的に配されている透明ＯＬＥＤ１１０を有している。ＯＬＥＤ１１０は、電気エネルギを選択的に供給されることができるように、電気的リード１４１を介して外部ドライバ１４２に接続されている。起動される場合、ＯＬＥＤ１１０は、体腔２内へ光を発し、従って、観察されなければならない対象を照明する。ＯＬＥＤ１１０が観察通路ＶＣ内に配されているので、前記照明は、影を投じることなく、当該視野の中心における最適な（最高）輝度を伴って、達成される。
【００３１】
図２は、代替的な設計を有する機器２００の第２の実施例を示している。前記近端は図１のものと類似であるので、当該機器の先端２０１のみが示されている。機器２００は、光学システムＯＳの第１の構成要素としてレンズ２２０を有する。レンズ２２０は、観察通路ＶＣを通って外部の対象（図示略）から到来する光を収集する。レンズ２２０の後ろにおいて、前記収集された光は、光学システムＯＳの第２の構成要素としての光ファイバ２２１内に入る。光ファイバ２２１は、前記光を目標領域（例えば、体（図示略）の外側に配されている画像センサの高感度平面）へ導く導波路として働く。
【００３２】
光学システムＯＳは、円筒形キャップ２１５の一端に取り付けられている透明ＯＬＥＤ２１０を更に有し、キャップ２１５は、自身の対向する開放端部によって、機器２００の先端２０１、特にレンズ２２０を覆っている。再び、全ての到来する光がＯＬＥＤ２１０を通過するような、即ち前記ＯＬＥＤが観察通路ＶＣ内に配されているような配置である。キャップ２１５は、更に、これを介してＯＬＥＤ２１０が前記ＯＬＥＤの外部ドライバ（図示略）に至るライン２４１に電気的に結合される内側表面における接触端子２１６を有している。
【００３３】
双頭矢印によって示されているように、ＯＬＥＤ２１０を備えているキャップ２１５は、好ましくは、先端２０１に対して当該機器の軸方向（ｚ方向）において移動可能に設計される。従って、ＯＬＥＤ２１０とレンズ２２０との間の距離は、前記観察の要件に依存して、調整されることができる。
【００３４】
ＯＬＥＤ２１０を備えるキャップ２１５は、好ましくは、機器２００の先端２０１から容易に取り除かれ新しいものと交換されることができる別個の交換可能な構成要素１０００として設計される。従って、ＯＬＥＤ２１０は、特に、前記ＯＬＥＤが殺菌処置に耐えるのに十分な堅牢性がないようなものである場合でさえも、新規な検査処置の始めにおいてシステム全体の無菌性を保証するための使い捨て製品１０００の一部であることができる。
【００３５】
記載されているシステムの重要な構成要素は、透明ＯＬＥＤである。図３は、例えば、機器１００、２００において使用されるかもしれないような、透明ＯＬＥＤ３１０の一般的な層設計を模式的に示している。ＯＬＥＤ３１０は、底部から上部へと、
− 透明基板３１１（例えば、水バリア性を有するガラス又はプラスチック製）と、
− 透明陰極３１２（例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）製）と、
− 例えば、小さい分子（ｓｍＯＬＥＤ）又はポリマ（ポリマＯＬＥＤ）を含んでいる、有機エレクトロルミネッセント層３１３と、
− 透明陽極３１４（例えば、Ａｇ製）と、
の層を有する。
【００３６】
ＯＬＥＤ３１０は、基板３１１上に、陰極３１２、有機層３１３及び陽極３１４を順次堆積させることによって生成されることができる。当該ＯＬＥＤは、通常、明確さのために図面に示されていないカプセル封入のような幾つかの更なる構成要素を有する。電極層３１２、３１４は透明であるので、有機層３１３内の等方的な光の生成は、ＯＬＥＤ３１０の上側及び下側の両方を介して、活性な光放出を生じ、完全なＯＬＥＤ３１０は外部光に対して透明である。
【００３７】
前記ＯＬＥＤの放出は、必ずしも、両側と同一ではないが、例えば、前記陰極上に配されている異なる層の高性能な光学設計によって調整されることができる。例えば、前記陽極及び前記陰極によって透過される光の割合は、５０：５０であっても良いが、８０：２０でもあっても良く、又は１００：０であってさえも良い。ＯＬＥＤ３１０の陽極３１４は、有機層３１３内に電荷を注入するが、透過性と前記陽極を介して及び前記陰極を介して発される光の量とを調整するための役割も有し得る。前記ＯＬＥＤの積層の精細度と、陽極：陰極比を制御するための光学スタックとに依存して、前記ＯＬＥＤの透過性は、可視範囲全体の８０―８５％までであり得る。
【００３８】
上述のように、透明ＯＬＥＤ３１０は、レンズ（図１参照）上に又はレンズの前方にレンズから或る距離において（図２）配されることができる。前者の場合には、前記ＯＬＥＤは、好ましくは、前記レンズの上部に直接的に作製され、後者の場合には基板２１１として働く。両方の場合において、前記ＯＬＥＤが、消耗品と考えられて再利用されないか又は前記ＯＬＥＤが殺菌の対象となり再利用されることができるかの何れかのような概念が、形成されることができる。
【００３９】
記載されている概念は、興味がある領域全体が、均一な、拡散光によって照明されるという有利な点を有する。更に、前記光源が、透明ＯＬＥＤが不均一な光放出を有するように調整される場合（例えば、前記光の殆どが、前記陽極を通って送られ（８０％まで）、前記陰極を通って送られる光は殆どない場合）、コントラストは、向上されることができる。この場合、興味のある当該対象は、前記陽極側を前記対象に向けて前記ＯＬＥＤを配することによって照明され、前記画像は、前記ＯＬＥＤを介して捕捉される。
【００４０】
内視顕微鏡法（endomicroscopy）に関して、上述の有利な点は、最大限に利用される。顕微鏡は、通常、短い作動距離を有しており、この場合、従来の光源は、対象を良好に照明することができないからである。
【００４１】
一般に、陰極を介する透過性及び放出が、結合される。高い透過性とは、例えば、陰極を介する高い放出を意味する。以下の表１においては、様々な陽極：陰極比の状況からのコントラストＣＸの計算が、示されている。前記コントラストが、前記陰陰極による光反射を介して前記陽極を介する光放出を増大させることによって改善されることが分かる。しかしながら、得られる前記ＯＬＥＤの全体的な透過性の減少は、結果として、前記画像センサ上の画像輝度の低下をもたらす。この輝度は、陰極の透過性（ＴＣ）に対してＴＣ２として増減する（scale）からである。従って、最適な陰極透過性は、画像センサの感度、対象の反射率及びＯＬＥＤ輝度に依存する。高い感度、反射率及びＯＬＥＤの輝度は、低いＴＣを可能にし、従って高いコントラストに至る一方で、前記センサ上の前記画像輝度を画像化に対して十分に高く保持する。
【表１】
【００４２】
図４は、模式的な側断面図において、透過性であるが単一側部発光を有するＯＬＥＤ４１０であって、これにより改善されたコントラストが達成されることができるＯＬＥＤ４１０の設計を示している。前記対応する座標系の正のz方向から見ると、ＯＬＥＤ装置４１０は、以下の順序において、
− 透明基板４１１。例えば、ガラス又は水バリア性を備える透明プラスチック製。
− 第１の透明電極層４１２。例えば、場合によっては、有効なシート抵抗を低下させる微細な金属格子構造と組み合わせた、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳのような、有機層、ドープされた酸化亜鉛又はＩＴＯから成り得る所謂「陽極」である。
− エレクトロルミネッセントゾーン４３１と不活性（即ちエレクトロルミネッセントでない）ゾーン４３２とに機能的に（この実施例においては、物理的にも）構造化される有機層４１３であって、前記ゾーンは、ｘ方向に互いに隣接して配されていると共に、にｘ方向に前記有機層全体を通って延在している、有機層４１３。エレクトロルミネッセントゾーン４３１において、光は、電子及び正孔が、異なる側からこの層に注入され再結合した場合に、従来のＯＬＥＤから知られている過程によって生成される。 不活性ゾーン４３２は、典型的には、エレクトロルミネッセントゾーン４３１の変更された材料から成る。しかしながら、一般に、前記不活性ゾーンは、完全に異なる材料（有機又は無機）材料から成り得る。
− 第２の透明電極層４１４。所謂「陰極」であって、例えば、銀（Ａｇ）の薄い層から成る。
− 非透明ゾーン４５１及び透明ゾーン４５２のパターンから成る「ミラー層」４５０。図４の例において、ミラー層４５０の構造は、全体的にも（in global）居所的にも、有機層４１３の構造と位置合わせされており、この位置合わせは、所与の配置方向（示されている実施例においてはｚ方向）に対して判断される。当該図によって提案されているように、透明ゾーン４５２は、単純に何もない状態であり、周囲に対して開放されている。しかしながら、好ましくは、ＯＬＥＤ装置４１０は、当該図に示されていない何らかの透明パッケージングによって、上部側において仕上げられ封止される。
を有する。
【００４３】
適切な電圧が、陽極４１２と陰極４１４との間に印加される場合、光は、エレクトロルミネッセントゾーン４３１において生成される。光線Ｌ１によって示されているように、光の一部は、直ちに基板４１１へと指向され、自身の前側（図の下側）を通って、所望されているように、ＯＬＥＤ装置４１０から出る。
【００４４】
光線Ｌ２によって示されているように、生成された光の他の部分は、ＯＬＥＤ装置４１０の後ろ側に向かって、対向する方向（正のｚ方向）に発される。しかしながら、ミラー層４５０の非透明ゾーン４５１のために、前記後ろ側を通っての放出は、遮断される。非透明ゾーン４５１が、典型的には、これらの下側において反射性であるので、光線Ｌ２は、単に吸収されるだけでなく反射され、従って、前記前側を通ってＯＬＥＤ４１０を出ることもできる。この図は、更に、陰極４１４に向かって前記ＯＬＥＤによって発され透明ゾーン４５２を介してＯＬＥＤ装置４１０を出ることができる光線Ｌ３を、更に示している。
【００４５】
光線ＬＴ及びＬＴ'によって示されているように、周囲の光は、ミラー層の透明ゾーン４５２においてＯＬＥＤ装置４１０を自由に通過することができる。結果として、ＯＬＥＤ装置４１０は、（少なくとも部分的に）透明であるように見えると同時に活性な光放出の主要な又は一次方向（図４の負のｚ方向）を有する。
【００４６】
図１及び２に示されている本発明の実施例において、均一で単色の透明ＯＬＥＤは、それぞれ、内視鏡レンズの前側に（図１）及び前記レンズから離間されて（図２）配されている。前記透明ＯＬＥＤとは、或る距離に位置されている対象を照明するものと意図されており、前記レンズと同じ大きさである。
【００４７】
図５は、本発明による機器の軸（ｚ軸）に沿った図において、１つの中心、円形領域５１５が透明（前記内視鏡レンズよりも小さい）である一方で、この透明な領域の周りの、もう１つの、環状領域５１６が、透明でなく前側（のみ）に、即ち観察の対象に向かって光を発するように、ＯＬＥＤ５１０は処理されている。ＯＬＥＤ５１０は、前記内視鏡レンズの前側に関して中心を合わされており、レンズとＯＬＥＤとの間の距離は、調整可能である。
【００４８】
ＯＬＥＤ５１０は、単色光又は白色光を発することができる。代替的には、前記システムは、異なる色を発する２つ以上のＯＬＥＤサブユニットを含むことができる。このようなサブユニットは、個々にアドレス指定可能であるべきであり、オプションで、異なる目的のために使用されることができる。透明サブユニットは、例えば、観察のために使用されることができ、他の（非透明）サブユニットは、光（例えば、光療法として使用される紫外光）による創傷治療、又は異なる波長の光による化学薬品の活性化のために、使用されることができる。このような機器によってなされる操作及び変形は、同時に観察されることができる。
【００４９】
図６は、類似の軸方向図において、ＯＬＥＤ６１０を示しており、ＯＬＥＤ６１０は、３つの同心状に配されたサブユニット（例えば、内側及び外側の環状サブユニット６１６、６１７と一緒の、中心の円形の、透明サブユニット６１５）を有している。
【００５０】
図７は、ＯＬＥＤ７１０の類似の実施例を示しており、ＯＬＥＤ７１０は、半環状の形態における２つのサブユニット７１６、７１７と一緒に中心の円形の、透明サブユニット７１５を有している。
【００５１】
（透明）窓を照明するＯＬＥＤを備えている上述のシステムは、外側又は内側の体調査及び創傷治癒のための、種々の種類の内視鏡、カテーテル等のために使用されることができる。これは、特に、内視顕微鏡に関して有利である。
【００５２】
本発明は、１つ以上の非透明ＯＬＥＤが機器の前記観察通路内に配されている実施例も含むことに留意されたい。従って、（反射性の後方側部を備える）ＯＬＥＤを機器の光学システム内の発光ミラーとして使用することも可能であり、前記発光ミラーは、到来する光線を目標領域に向かって反射し、光を外側に発する。
【００５３】
非透明ＯＬＥＤ構造の設置に関して、以下の注意が該当する
− 前記ＯＬＥＤの構造は、好ましくは、対応するレンズシステムの主平面（通常、隔膜が配置される）内に配されるべきである。当該主平面は、当該光路内の対象が前記センサ上に画像化されない場所だからである。これらは、前記光を均一に減少させるのみである。
− 前記ＯＬＥＤ構造は、好ましくは、回折を防止するために、不規則であるべきである。
− 分解能に関して非透明ＯＬＥＤを（前記レンズの外側における環よりもむしろ）レンズの中心における円板として配置することが有利であろう（前記環は、レンズのＮＡを減少させるからである）。
− 全てのＯＬＥＤは、好ましくは、迷光を生じる内部光反射を減少するために、前記内視鏡の外側に（又はできるだけ前記外側まで遠くに）配されるべきである。
【００５４】
要約すると、内視鏡のような機器のための光源としてＯＬＥＤを使用することが提案される。このような機器は、非常に小さい距離から観察される画像の歪み又は劣化を伴うことなく、内臓又は内部組織の改善された画質を提供する。前記ＯＬＥＤの光源は、レンズ上に独立に設けられることもでき、又はレンズの一部として技術的に処理されることさえできる。このようにして、観察される前記画像は、陰影効果を伴うことなく高質になり、前記機器は、上部における前記レンズの変更のみによって、例えば、観察、腫瘍の検出又は処置のような、複数の機能を得ることができる。従来の内視鏡照明に対する他の有利な点は、横方向の空間減少であり、前記内視鏡の直径を小さく保持するのに重要である。
【００５５】
最後に、本明細書において、「有する」なる語は、他の要素又はステップを排除するものではなく、単数形の構成要素は、複数のこのような構成要素を排除するものではなく、単一のプロセッサ又は他のユニットが、幾つかの手段の機能を果たすことができることが、指摘される。本発明は、如何なる新しい特徴的なフィーチャにも特徴的なフィーチャの如何なる組み合わせにもある。更に、添付請求項における符号は、これらの範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象の内部キャビティに少なくとも部分的に導入されることができる機器であって、
ａ）観察通路を通って外側から到来する光を目標領域内に収集する光学システムと、
ｂ）前記光学システムの一部であると共に前記観察通路内に少なくとも部分的に配されている照明装置と、
を有する機器。
【請求項２】
前記照明装置がＯＬＥＤであることを特徴とする、請求項１に記載の機器。
【請求項３】
前記ＯＬＥＤは透明であることを特徴とする、請求項２に記載の機器。
【請求項４】
前記光学システムがレンズ及び／又は導波路を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の機器。
【請求項５】
画像センサを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の機器。
【請求項６】
前記ＯＬＥＤが、自身に向かうよりも前記目標領域から離れる方向に高い放出を有することを特徴とする、請求項２に記載の機器。
【請求項７】
前記ＯＬＥＤが、
− 陽極、陰極、及び前記陽極と前記陰極との間に配されている有機層であって、少なくとも１つのエレクトロルミネッセントゾーン及び少なくとも１つの非エレクトロルミネッセントゾーンによって前記有機層内の構造を構成している陽極、陰極、及び前記陽極と前記陰極との間に配されている有機層、並びに
− 前記有機層のエレクトロルミネッセントゾーンに位置を合わせられている少なくとも１つの非透明ゾーンと、前記有機層の非エレクトロルミネッセントゾーンに位置を合わせられている少なくとも１つの透明ゾーンとを備える構造を有しているミラー層、
を有することを特徴とする、請求項２に記載の機器。
【請求項８】
前記ＯＬＥＤが、前記光学システムのレンズ上に配されていることを特徴とする、請求項２に記載の機器。
【請求項９】
前記ＯＬＥＤは、前記目標領域に対して移動可能であることを特徴とする、請求項２に記載の機器。
【請求項１０】
前記ＯＬＥＤがキャップ内に取り付けられていることを特徴とする、請求項２に記載の機器。
【請求項１１】
前記ＯＬＥＤが、交換可能な構成要素として設計されていることを特徴とする、請求項２に記載の機器。
【請求項１２】
前記ＯＬＥＤは、異なる放出及び／又は透過特性を備える少なくとも２つのサブユニットから構成されていることを特徴とする、請求項２に記載の機器。
【請求項１３】
医療用途において使用するための請求項１、２、３、５乃至１２の何れか一項に記載の危機。
【請求項１４】
前記機器の観察通路内に配されるべきである透明なＯＬＥＤを有する、請求項２に記載の機器のための交換可能な構成要素。
【請求項１５】
対象の内部キャビティを検査する方法であって、
ａ）ＯＬＥＤによって前記内部キャビティ内に光を発するステップと、
ｂ）前記ＯＬＥＤを透過した及び／又は前記ＯＥＬＤにおいて反射された前記キャビティから到来する光を収集するステップと、
を有する方法。
【請求項１】
対象の内部キャビティに少なくとも部分的に導入されることができる機器であって、
ａ）観察通路を通って外側から到来する光を目標領域内に収集する光学システムと、
ｂ）前記光学システムの一部であると共に前記観察通路内に少なくとも部分的に配されている照明装置と、
を有する機器。
【請求項２】
前記照明装置がＯＬＥＤであることを特徴とする、請求項１に記載の機器。
【請求項３】
前記ＯＬＥＤは透明であることを特徴とする、請求項２に記載の機器。
【請求項４】
前記光学システムがレンズ及び／又は導波路を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の機器。
【請求項５】
画像センサを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の機器。
【請求項６】
前記ＯＬＥＤが、自身に向かうよりも前記目標領域から離れる方向に高い放出を有することを特徴とする、請求項２に記載の機器。
【請求項７】
前記ＯＬＥＤが、
− 陽極、陰極、及び前記陽極と前記陰極との間に配されている有機層であって、少なくとも１つのエレクトロルミネッセントゾーン及び少なくとも１つの非エレクトロルミネッセントゾーンによって前記有機層内の構造を構成している陽極、陰極、及び前記陽極と前記陰極との間に配されている有機層、並びに
− 前記有機層のエレクトロルミネッセントゾーンに位置を合わせられている少なくとも１つの非透明ゾーンと、前記有機層の非エレクトロルミネッセントゾーンに位置を合わせられている少なくとも１つの透明ゾーンとを備える構造を有しているミラー層、
を有することを特徴とする、請求項２に記載の機器。
【請求項８】
前記ＯＬＥＤが、前記光学システムのレンズ上に配されていることを特徴とする、請求項２に記載の機器。
【請求項９】
前記ＯＬＥＤは、前記目標領域に対して移動可能であることを特徴とする、請求項２に記載の機器。
【請求項１０】
前記ＯＬＥＤがキャップ内に取り付けられていることを特徴とする、請求項２に記載の機器。
【請求項１１】
前記ＯＬＥＤが、交換可能な構成要素として設計されていることを特徴とする、請求項２に記載の機器。
【請求項１２】
前記ＯＬＥＤは、異なる放出及び／又は透過特性を備える少なくとも２つのサブユニットから構成されていることを特徴とする、請求項２に記載の機器。
【請求項１３】
医療用途において使用するための請求項１、２、３、５乃至１２の何れか一項に記載の危機。
【請求項１４】
前記機器の観察通路内に配されるべきである透明なＯＬＥＤを有する、請求項２に記載の機器のための交換可能な構成要素。
【請求項１５】
対象の内部キャビティを検査する方法であって、
ａ）ＯＬＥＤによって前記内部キャビティ内に光を発するステップと、
ｂ）前記ＯＬＥＤを透過した及び／又は前記ＯＥＬＤにおいて反射された前記キャビティから到来する光を収集するステップと、
を有する方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２０１２−５１７３１４（Ｐ２０１２−５１７３１４Ａ）
【公表日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４９７１１（Ｐ２０１１−５４９７１１）
【出願日】平成２２年２月８日（２０１０．２．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２０１０／０５０５４９
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０９２５１８
【国際公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月８日（２０１０．２．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２０１０／０５０５４９
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０９２５１８
【国際公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]