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本发明针对内窥镜中多波长光源导致的光斑偏色问题,提出通过导光装置调整光线传输方向,使不同颜色光在出射端重新分布。采用混光部件(匀光棒、双折射棒等)及混编光纤束结构,改变光纤排列位置,实现多色光均匀混合,消除入射光斑不重叠导致的偏色现象,确保出射光斑形态与出射端匹配,提升成像质量。
本发明涉及内窥镜,特别是涉及一种导光装置、一种照明组件以及一种内窥镜系统。
1、内窥镜是医疗领域广泛应用的检查设备,内窥镜可以经孔道或者经手术做的小切口进入腔体内,可直接窥视体内相关部位的情况,医生借助内窥镜可以观察腔体内病变情况以及进行疾病诊断。
2、请参考图1,图1为现有内窥镜系统的结构示意图,内窥镜系统至少包括光源10和镜体。其中,光源10可以为多波长光源,用于输出多色照明光,以满足各种成像模式的照明要求。镜体用于执行内窥镜检查,包括依次连接的导光部11、操作部14和插入部13,导光部11、操作部14和插入部13内贯穿设置有导光光纤12。导光部11与光源10连接之后,光源10输出的照明光耦合入导光光纤12,通过导光光纤12传输至插入部13的远端并射出,以照射到腔体内,从而通过内窥镜可以窥视腔体内情况。
3、在实际应用中,由于设置于镜体内的导光光纤12较长,在传导光过程中光能量损耗较多,因此为了保证镜体的出光量,光源10通常需选用大功率的发光芯片,而这导致光源10整体体积大,需开发单独使用的光源,成本较高;此外,光源10输出的光通量大,与镜体连接的部位产生的耦合损耗相应增大,会导致导光部11温度较高,可能会对人体造成烫伤。
4、针对内窥镜存在的上述问题,提出了将光源内置到镜体的方案,比如将光源设置在镜体的操作部上。其中,受限于光源的安装/收容空间,只能选择体积小、发光面积小的发光芯片来提供各波段的照明光束。
5、然而,在开发过程中,本申请发明人发现:当采用体积小、发光面积小的多波长光源时,镜体出射的照明光斑容易出现偏色的问题,进而导致成像效果不佳。
1、本发明的目的是提供一种导光装置,能够免除照明光束的入射光斑的影响,始终出射与出射端的形状和大小相对应的出射光斑,进而,即便入射到导光装置的各色入射光斑不完全重叠,亦可输出混色均匀的照明光斑,纠正偏色的问题。本发明还提供一种照明组件和一种内窥镜系统。
3、一种导光装置,用于导出光源出射的照明光束,所述导光装置具有入射端和出射端,所述入射端用于与所述光源耦合,以接收所述照明光束,所述照明光束经所述导光装置传输后从所述出射端出射;
4、其中,所述导光装置还用于改变所述照明光束中的至少部分光线的传输方向,使所述至少部分光线在所述出射端重新分布,以在所述照明光束的入射光斑小于所述入射端的端面时,所述照明光束的出射光斑的形态与所述出射端的形态相对应。
7、混光部件,其与所述光纤束连接,用于改变所述照明光束的至少部分光线、可选地,所述混光部件包括内部为空腔的匀光棒,用于使所述照明光束发生多次反射。
9、可选地,所述混光部件包括双折射匀光棒,用于使所述照明光束发生多次全反射。
11、可选地,所述混光部件设置于所述光源和所述光纤束之间光路上,或/和,所述混光部件设置于所述光纤束的出光光路上。
12、可选地,所述光纤束为混编光纤束,所述混编光纤束包括多根光纤,所述多根光纤中的至少部分光纤的出射端在所述混编光纤束的出射端的排列位置,与本光纤的入射端在所述混编光纤束的入射端的排列位置不同。
13、可选地,所述导光装置包括混编光纤束,所述混编光纤束包括多根光纤,所述多根光纤中的至少部分光纤的出射端在所述混编光纤束的出射端的排列位置,与本光纤的入射端在所述混编光纤束的入射端的排列位置不同。
15、可选地,所述混编光纤束中的每一光纤的出射端在所述混编光纤束的出射端的排列位置,与本光纤的入射端在所述混编光纤束的入射端的排列位置不同。
17、可选地,所述光源为多波长光源,用于向所述导光装置出射至少两种颜色的照明光束,每种颜色的照明光束入射至所述导光装置的入射光斑不完全重叠。
18、一种内窥镜系统,包括:镜体和如上所述的照明组件,其中,所述光源设置于所述镜体,所述导光装置贯穿设置于所述镜体内并延伸至所述镜体的远端。
21、本发明提供的导光装置通过使照明光束的至少部分光线的传输方向发生改变,使照明光束的至少部分光线在出射端重新分布,以在照明光束的入射光斑小于导光装置的入射端的端面时,照明光束的出射光斑的形态与导光装置的出射端的形态相对应,能够免除照明光束的入射光斑的形态的影响,始终出射与出射端的形状和大小相对应的出射光斑。进而,当本发明提供的导光装置用于传输多色照明光束时,即便入射到导光装置的入射端的各色光斑不完全重叠,亦可输出混色均匀的照明光斑,从而可以纠正偏色的问题。
22、本发明提供的一种照明组件和内窥镜系统均包括上述导光装置,因此,同样能够达到上述有益效果。
1.一种导光装置,用于导出光源出射的照明光束,其特征在于,所述导光装置具有入射端和出射端,所述入射端用于与所述光源耦合,以接收所述照明光束,所述照明光束经所述导光装置传输后从所述出射端出射;
3.根据权利要求2所述的导光装置,其特征在于,所述混光部件包括内部为空腔的匀光棒,用于使所述照明光束发生多次反射。
4.根据权利要求2所述的导光装置,其特征在于,所述混光部件包括双折射匀光棒,用于使所述照明光束发生多次全反射。
5.根据权利要求2所述的导光装置,其特征在于,所述混光部件包括透光镜片,用于使所述照明光束发生散射。
6.根据权利要求2~5任一项所述的导光装置,其特征在于,所述混光部件设置于所述光源和所述光纤束之间光路上,或/和,所述混光部件设置于所述光纤束的出光光路上。
7.根据权利要求6所述的导光装置,其特征在于,所述光纤束为混编光纤束,所述混编光纤束包括多根光纤,所述多根光纤中的至少部分光纤的出射端在所述混编光纤束的出射端的排列位置,与本光纤的入射端在所述混编光纤束的入射端的排列位置不同。
8.根据权利要求1所述的导光装置,其特征在于,所述导光装置包括混编光纤束,所述混编光纤束包括多根光纤,所述多根光纤中的至少部分光纤的出射端在所述混编光纤束的出射端的排列位置,与本光纤的入射端在所述混编光纤束的入射端的排列位置不同。
9.根据权利要求8所述的导光装置,其特征在于,所述至少部分光纤为位于所述混编光纤束的外周的光纤。
10.根据权利要求8所述的导光装置,其特征在于,所述混编光纤束中的每一光纤的出射端在所述混编光纤束的出射端的排列位置,与本光纤的入射端在所述混编光纤束的入射端的排列位置不同。
11.一种照明组件,其特征在于,包括光源和如权利要求1~10任一项所述的导光装置。
12.根据权利要求11所述的照明组件,其特征在于,所述光源为多波长光源,用于向所述导光装置出射至少两种颜色的照明光束,每种颜色的照明光束入射至所述导光装置的入射光斑不完全重叠。
13.一种内窥镜系统,其特征在于,包括:镜体和如权利要求11或12所述的照明组件,其中,所述光源设置于所述镜体,所述导光装置贯穿设置于所述镜体内并延伸至所述镜体的远端。
14.根据权利要求13所述的内窥镜系统,其特征在于,所述光源设置于所述镜体的操作部。
本发明公开了一种导光装置,通过使照明光束的至少部分光线的传输方向发生改变,使照明光束的至少部分光线在出射端重新分布,以在照明光束的入射光斑小于导光装置的入射端的端面时,照明光束的出射光斑的形态与导光装置的出射端的形态相对应,能够免除照明光束的入射光斑的形态的影响,始终出射与出射端的形状和大小相对应的出射光斑。进而,当本发明提供的导光装置用于传输多色照明光束时,即便入射到导光装置的入射端的各色光斑不完全重叠,亦可输出混色均匀的照明光斑,从而可以纠正偏色的问题。本发明还公开一种照明组件和一种内窥镜系统。
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