專(zhuān)利名稱(chēng)：內(nèi)窺鏡照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)窺鏡照明裝置，尤其是一種熱量小、且色度、亮度和色彩可調(diào)的內(nèi)窺鏡照明裝置。
背景技術(shù)：
使用內(nèi)窺鏡對(duì)體腔內(nèi)病灶進(jìn)行診察和手術(shù)治療時(shí)，必須進(jìn)行照明。目前使用的照明光大多采用自發(fā)輻射的普通光源，使用普通光源雖然可在體腔內(nèi)獲得近似自然光的照明效果，但是其發(fā)熱量太大，傳入體腔內(nèi)會(huì)對(duì)體內(nèi)組織產(chǎn)生不必要的加熱。而且必須使用光纜耦合，而光纜的直徑比較大，進(jìn)入患者體內(nèi)會(huì)增加患者的痛苦。
還有一種方法是使用單色的冷光源，但是由于冷光源的發(fā)光效率低，并且光源向四周散射的光會(huì)聚困難，因此為了照明的需要，一方面需要加大冷光源的功率，另一方面需要增加光纖耦合面的截面而采用很多光纖組成的光纜來(lái)導(dǎo)光，因此既浪費(fèi)了能源，又使光源本身溫度升高；從而也增加了內(nèi)窺鏡的直徑，不利于患者接受治療。
現(xiàn)有的內(nèi)窺鏡照明裝置使用某種單色光的光源，在對(duì)病灶進(jìn)行觀(guān)察的時(shí)候，因?yàn)檎彰鞴忸伾c某些肌體組織的顏色相類(lèi)似，因此不便于觀(guān)察。
現(xiàn)有的內(nèi)窺鏡照明裝置都是照明激光與治療激光同時(shí)使用，因此可能影響治療效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種內(nèi)窺鏡照明裝置，能改善內(nèi)窺鏡中普通光源自發(fā)輻射帶來(lái)的發(fā)熱問(wèn)題，且能夠減小內(nèi)窺鏡直徑，減輕患者痛苦。
本發(fā)明的另一目的是提供一種內(nèi)窺鏡照明裝置，能夠通過(guò)調(diào)節(jié)基色光的光強(qiáng)以獲得利于觀(guān)察病灶的彩色光。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種內(nèi)窺鏡照明裝置，包括一第一基色光半導(dǎo)體光源，用于發(fā)出第一基色光；一第二基色光半導(dǎo)體光源，用于發(fā)出第二基色光；一會(huì)聚透鏡，位于所述第一基色光半導(dǎo)體光源發(fā)出的第一基色光和第二基色光半導(dǎo)體光源發(fā)出的第二基色光的光路上，用于匯聚所述第一基色光和第二基色光；一光纖，該光纖的一端位于所述會(huì)聚透鏡位于所述第一基色光半導(dǎo)體光源和所述第二基色光半導(dǎo)體光源另一側(cè)的焦點(diǎn)處，所述光纖的另一端連接內(nèi)窺鏡。
在上述方案中，還包括一第三基色光半導(dǎo)體光源，用于發(fā)出第三基色光，所述會(huì)聚透鏡位于所述第三基色光半導(dǎo)體光源發(fā)出的第三基色光的光路上。
因此，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、采用半導(dǎo)體激光器作為光源可以節(jié)約能耗。
2、采用半導(dǎo)體激光器作為光源可以減小傳光路徑的直徑，從而減輕病人的痛苦。
3、采用半導(dǎo)體激光器作為光源可以消除對(duì)照明組織不必要的加熱。
4、采用控制裝置對(duì)基色光源進(jìn)行開(kāi)關(guān)和功率調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)彩色照明光，方便對(duì)病灶的觀(guān)察。
5、采用半導(dǎo)體激光器作為光源，可以減小照明光源的體積。
6、采用半導(dǎo)體激光器作為光源，可以免除對(duì)光源的更換維修。
下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明內(nèi)窺鏡照明裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中半導(dǎo)體激光器A-A截面示意圖。
圖3為本發(fā)明內(nèi)窺鏡照明裝置的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明內(nèi)窺鏡照明裝置的再一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明內(nèi)窺鏡照明裝置的又一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明利用冷光源代替熱光源作為內(nèi)窺鏡的照明光源，從而消除了對(duì)照明組織不必要的加熱，采用光纖代替光纖束，減小了傳光路徑的直徑，從而減輕病人的痛苦。
如圖1所示為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，包括紅色半導(dǎo)體激光器1、綠色半導(dǎo)體激光器2和藍(lán)色半導(dǎo)體激光器3，紅色半導(dǎo)體激光器1、綠色半導(dǎo)體激光器2和藍(lán)色半導(dǎo)體激光器3排列結(jié)構(gòu)為如圖2所示的三角形緊密分布。其中紅色半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的基色激光的波長(zhǎng)范圍為630nm～670nm，綠色半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的基色激光的波長(zhǎng)范圍為510nm～550nm，綠色激光器也可以是半導(dǎo)體泵浦固體晶體，倍頻532nm的固態(tài)激光器，其中固體晶體可以是Nd:YAG或Nd:VOY4或Nd:GdVO4或Yb:YAG固體晶體。藍(lán)色半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的基色激光的波長(zhǎng)范圍為430nm～490nm，藍(lán)色半導(dǎo)體激光器可以是半導(dǎo)體泵浦固體晶體，倍頻473nm的固態(tài)激光器，其中固體晶體可以是Nd:YAG或Nd:VOY4或Nd:GdVO4或Yb:YAG固體晶體。紅色半導(dǎo)體激光器、綠色半導(dǎo)體激光器和藍(lán)色半導(dǎo)體激光器的輸出總激光功率的范圍是50～1000mW，由于半導(dǎo)體激光器亮度高，而且電光轉(zhuǎn)換效率很高，所以只需十毫瓦級(jí)到百毫瓦級(jí)的功率消耗便可以實(shí)現(xiàn)足夠的照明，在能耗上比現(xiàn)有的冷光源要節(jié)省上百倍。半導(dǎo)體激光器單色性好、頻譜窄，而且不包含紅外譜線(xiàn)，所以不會(huì)產(chǎn)生熱輻射，不會(huì)在照明的同時(shí)對(duì)照明組織造成不必要的加熱。
紅色半導(dǎo)體激光器1與控制裝置10相連，綠色半導(dǎo)體激光器2與控制裝置20相連，藍(lán)色半導(dǎo)體激光器3與控制裝置30相連，控制裝置10、20、30均為半導(dǎo)體激光器開(kāi)關(guān)裝置，其輸出功率在規(guī)定的范圍內(nèi)可調(diào)，并具有用于調(diào)整其輸出功率的數(shù)字控制電路，可以實(shí)現(xiàn)彩色照明光。由于體腔內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了更清楚的觀(guān)察組織的變化和病灶，可以調(diào)節(jié)控制裝置獲得由不同比例的三基色合成的利于觀(guān)察的彩色光?？刂蒲b置還可以控制激光器的發(fā)出激光的開(kāi)關(guān)，在治療激光操作時(shí)，可以關(guān)閉影響治療效果的照明激光，從而避免了照明激光和治療激光同時(shí)使用產(chǎn)生的不良影響。半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的基色光直接射入會(huì)聚透鏡4，再通過(guò)會(huì)聚透鏡4會(huì)聚到處于焦點(diǎn)位置7的光纖5，其中光纖5直徑為10～600微米，光纖5的另一端與內(nèi)窺鏡6相連，用于將三基色混合后的彩色光傳輸?shù)叫枰彰鞯幕颊唧w腔中，半導(dǎo)體激光器方向性好，很容易將光線(xiàn)聚焦成很小的焦點(diǎn)，因此可以采用光纖取代現(xiàn)有的多條光纖組成的光纜作為導(dǎo)光路徑，可減小內(nèi)窺鏡的直徑，從而在內(nèi)窺鏡插入患者體腔的時(shí)候減輕患者的痛苦。
如圖3所示，為本發(fā)明的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例比上一實(shí)施例增加了光纖100、200和300，所述光纖100是用于將紅色半導(dǎo)體激光器1產(chǎn)生的基色激光耦合到會(huì)聚透鏡4，所述光纖200是用于將綠色半導(dǎo)體激光器2產(chǎn)生的基色激光耦合到會(huì)聚透鏡4，所述光纖300是用于將紅色半導(dǎo)體激光器3產(chǎn)生的基色激光耦合到會(huì)聚透鏡4。本實(shí)施例中通過(guò)光纖將激光耦合到會(huì)聚透鏡4，比通過(guò)空氣直接照射在會(huì)聚透鏡4上的耦合效率更高。
如圖4所示，為本發(fā)明的再一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，包括紅色半導(dǎo)體激光器1、綠色半導(dǎo)體激光器2和藍(lán)色半導(dǎo)體激光器3，紅色半導(dǎo)體激光器1與控制裝置10相連，綠色半導(dǎo)體激光器2與控制裝置20相連，藍(lán)色半導(dǎo)體激光器3與控制裝置30相連，本實(shí)施例比第一實(shí)施例增加了反射鏡6和反射鏡7，反射鏡6和反射鏡7均與紅色半導(dǎo)體激光器1發(fā)出的紅色激光的方向、綠色半導(dǎo)體激光器2發(fā)出的綠色激光的方向和藍(lán)色半導(dǎo)體激光器3發(fā)出的藍(lán)色激光的方向呈45°，而紅色半導(dǎo)體激光器1發(fā)出的紅色激光的方向與綠色半導(dǎo)體激光器2發(fā)出的綠色激光的方向和藍(lán)色半導(dǎo)體激光器3發(fā)出的藍(lán)色激光的方向均呈90°，其中在反射鏡6的紅色激光入射面鍍有對(duì)紅色激光全透的膜層，在綠色激光入射面鍍有對(duì)綠色激光全反的膜層，在反射鏡7的紅色激光、綠色激光入射面鍍有對(duì)紅色激光、綠色激光全透的膜層，在藍(lán)色激光入射面鍍有對(duì)藍(lán)色激光全反的膜層，紅色半導(dǎo)體激光器1產(chǎn)生的紅色激光通過(guò)反射鏡6和反射鏡7透射后直接入射到會(huì)聚透鏡4，綠色半導(dǎo)體激光器2產(chǎn)生的綠色激光經(jīng)反射鏡6反射再經(jīng)過(guò)反射鏡7透射后直接入射到會(huì)聚透鏡4，藍(lán)色半導(dǎo)體激光器3產(chǎn)生的藍(lán)色激光經(jīng)反射鏡7反射后直接入射到會(huì)聚透鏡4，這種結(jié)構(gòu)可使三基色光以同一光軸入射到會(huì)聚透鏡4，提高通過(guò)會(huì)聚透鏡將混合光耦合到光纖5的效率。本實(shí)施例中的紅色半導(dǎo)體激光器1、綠色半導(dǎo)體激光器2和藍(lán)色半導(dǎo)體激光器3在保證基色激光照射角度不變的情況下是可以?xún)蓛苫Q的。
如圖5所示，為本發(fā)明的又一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例使用紅色發(fā)光二極管LED11、綠色發(fā)光二極管LED22、藍(lán)色發(fā)光二極管LED33，紅色發(fā)光二極管LED11與控制裝置101相連，綠色發(fā)光二極管LED22與控制裝置202相連，藍(lán)色發(fā)光二極管LED33與控制裝置303相連，控制裝置101、202、303均為發(fā)光二極管開(kāi)關(guān)裝置，其輸出功率在規(guī)定范圍內(nèi)可調(diào)，可實(shí)現(xiàn)彩色光。發(fā)光二極管LED產(chǎn)生的基色光直接射入會(huì)聚透鏡4，再通過(guò)會(huì)聚透鏡4會(huì)聚到處于焦點(diǎn)位置7的光纜51，光纜為一般工業(yè)用光纜，光纜51的另一端與內(nèi)窺鏡6相連，用于將三基色混合后的彩色光傳輸?shù)叫枰彰鞯幕颊唧w腔中。發(fā)光二極管LED發(fā)射的譜線(xiàn)寬度約在幾十納米范圍，亮度也可以達(dá)到本實(shí)用新型的要求，雖然不如半導(dǎo)體激光的單色性好，但仍可以用紅綠藍(lán)三色的LED來(lái)構(gòu)成三基色光源。
最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)窺鏡照明裝置，其中包括一第一基色光半導(dǎo)體光源，用于發(fā)出第一基色光；一第二基色光半導(dǎo)體光源，用于發(fā)出第二基色光；一會(huì)聚透鏡，位于所述第一基色光半導(dǎo)體光源發(fā)出的第一基色光和第二基色光半導(dǎo)體光源發(fā)出的第二基色光的光路上，用于匯聚所述第一基色光和第二基色光；一光纖，該光纖的一端位于所述會(huì)聚透鏡位于所述第一基色光半導(dǎo)體光源和所述第二基色光半導(dǎo)體光源另一側(cè)的焦點(diǎn)處，所述光纖的另一端連接內(nèi)窺鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡照明裝置，其中還包括一第三基色光半導(dǎo)體光源，用于發(fā)出第三基色光，所述會(huì)聚透鏡位于所述第三基色光半導(dǎo)體光源發(fā)出的第三基色光的光路上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡照明裝置，其中所述第一基色光半導(dǎo)體光源、第二基色光半導(dǎo)體光源或第三基色光半導(dǎo)體光源為半導(dǎo)體光源，用于發(fā)出波長(zhǎng)范圍為630nm至670nm的基色光。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡照明裝置，其中所述第一基色光半導(dǎo)體光源、第二基色光半導(dǎo)體光源或第三基色光半導(dǎo)體光源為半導(dǎo)體光源，用于發(fā)出波長(zhǎng)范圍為510nm至550nm的基色光。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡照明裝置，其中所述第一基色光半導(dǎo)體光源、第二基色光半導(dǎo)體光源或第三基色光半導(dǎo)體光源為半導(dǎo)體光源，用于發(fā)出波長(zhǎng)范圍為430nm至490nm的基色光。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡照明裝置，其中所述第一基色光半導(dǎo)體光源連接有控制第一基色光光強(qiáng)的第一控制裝置，所述第二基色光半導(dǎo)體光源連接有控制第二基色光光強(qiáng)的第二控制裝置，所述第三基色光半導(dǎo)體光源連接有控制第三基色光光強(qiáng)的第三控制裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)窺鏡照明裝置，其中所述半導(dǎo)體光源為半導(dǎo)體激光器。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)窺鏡照明裝置，其中所述半導(dǎo)體光源為半導(dǎo)體激光器。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)窺鏡照明裝置，其中所述半導(dǎo)體光源為半導(dǎo)體激光器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)窺鏡照明裝置，其中所述半導(dǎo)體激光器為半導(dǎo)體泵浦固體晶體，倍頻532nm的固態(tài)激光器。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)窺鏡照明裝置，其中所述半導(dǎo)體激光器為半導(dǎo)體泵浦固體晶體，倍頻473nm的固態(tài)激光器。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的內(nèi)窺鏡照明裝置，其中所述固體晶體是Nd:YAG或Nd:VOY4或Nd:GdVO4或Yb:YAG固體晶體。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡照明裝置，其中所述第一基色光半導(dǎo)體光源為紅光發(fā)光二極管，所述第二基色光半導(dǎo)體光源為綠光發(fā)光二極管、所述第三基色光半導(dǎo)體光源為藍(lán)光發(fā)光二極管。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡照明裝置，其中所述第一基色光半導(dǎo)體光源、第二基色光半導(dǎo)體光源和第三基色光半導(dǎo)體光源的輸出總功率的范圍是50～1000mW。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡照明裝置，其中所述第一基色光半導(dǎo)體光源、第二基色光半導(dǎo)體光源和第三基色光半導(dǎo)體光源與會(huì)聚透鏡之間分別連接有用來(lái)耦合的光纖。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡照明裝置，其中所述第一基色光半導(dǎo)體光源、第二基色光半導(dǎo)體光源與會(huì)聚透鏡之間具有第一反射鏡；所述第一基色光的入射方向與所述第一反射鏡之間具有45°夾角；所述第二基色光的入射方向與所述第一反射鏡之間具有45°夾角，且與所述第一基色光的入射方向具有90°夾角；所述第一反射鏡的第一基色光入射面鍍有使第一基色光全透射的膜層，所述第一反射鏡的第二基色光入射面鍍有對(duì)第二基色光全反射的膜層。
17.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡照明裝置，其中所述第一基色光半導(dǎo)體光源、第二基色光半導(dǎo)體光源和第三基色半導(dǎo)體光源與會(huì)聚透鏡之間具有第一反射鏡和第二反射鏡；所述第一基色光的入射方向與所述第一反射鏡之間具有45°夾角；所述第二基色光的入射方向與所述第一反射鏡之間具有45°夾角，且與所述第一基色光的入射方向具有90°夾角，所述第一基色光的入射方向與所述第二反射鏡之間具有45°夾角；所述第三基色光的入射方向與所述第二反射鏡之間具有45°夾角，且與所述第一基色光的入射方向具有90°夾角；所述第二反射鏡的第一基色光和第二基色光的入射面鍍有使第一基色光和第二基色光全透射的膜層，所述第二反射鏡的第三基色光入射面鍍有對(duì)第三基色光全反射的膜層。
18.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)窺鏡照明裝置，其中所述第一控制裝置、第二控制裝置和第三控制裝置均為半導(dǎo)體激光器開(kāi)關(guān)裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的內(nèi)窺鏡照明裝置，其中所述激光器開(kāi)關(guān)裝置具有數(shù)字控制電路，用于調(diào)整輸出功率。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡照明裝置，其中所述光纖直徑為10～600微米。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種內(nèi)窺鏡照明裝置，包括第一基色光半導(dǎo)體光源，用于發(fā)出第一基色光；第二基色光半導(dǎo)體光源，用于發(fā)出第二基色光；會(huì)聚透鏡，位于第一基色光和第二基色光的光路上，用于匯聚第一基色光和第二基色光；光纖，該光纖的一端位于會(huì)聚透鏡位于第一基色光半導(dǎo)體光源和第二基色光半導(dǎo)體光源另一側(cè)的焦點(diǎn)處，光纖的另一端連接內(nèi)窺鏡。與現(xiàn)有內(nèi)窺鏡中自發(fā)輻射的普通光源照明和光纖束傳輸相比，本發(fā)明亮度高、熱量小，色彩豐富逼真，節(jié)約能耗，并可根據(jù)觀(guān)察病灶的需求來(lái)調(diào)整每個(gè)激光器的激光輸出功率可以得到合適的亮度、色彩和色度；同時(shí)只需光纖傳輸，減小了內(nèi)窺鏡直徑，從而減輕患者的痛苦。
文檔編號(hào)A61B1/06GK1729932SQ200510097950
公開(kāi)日2006年2月8日 申請(qǐng)日期2005年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月1日
發(fā)明者梁志遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:北京光電技術(shù)研究所