CN115539856A - 一种电子内窥镜光源装置 - Google Patents

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王艳冰
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Zhejiang University ZJU
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Abstract

本发明公开了一种电子内窥镜光源装置。机箱组件内，光源模组组件有不同的光源和切换结构，产生不同模式光到导向座组件，经导向座组件输出光束；光源控制板经光源功率驱动板组件连接光源模组组件中的光源；光源模组组件中，绿光LED组件、两个二向色镜和出光镜筒组件依次布置在同一主光轴上，蓝光和白光LED组件分别在主光轴两侧，其一二向色镜保持固定，另一二向色镜可移动地安装；LED组件均包括LED芯片和两个准直镜。本发明可自由实现单色光和叠加色光的输出，提高探测效率，同时设计风扇正反转实现良好的散热风通路，分布结构布置，实现了整机运行稳定、功能可靠，从而达到较长的使用寿命。

Description

一种电子内窥镜光源装置
技术领域
本发明涉及医疗设备领域的一种光源装置，尤其是一种电子内窥镜光源装置。
背景技术
内窥镜作为现代医疗常见的辅助诊疗设备，常被用于体内胃肠等器官病变的先期诊断和手术治疗。内窥镜光源箱主要为进入人体的镜体提供冷光源照明和送气功能。传统WLI白光成像常以宽光谱白光进行照明，只能进行常规基准检查，此种情况下医生发现可疑病灶需取活检进行体外诊断。
为提高诊断效率，医生不仅需要精确观察消化道黏膜上皮形态，如上皮腺凹结构，还需要观察上皮浅表血管网的形态，因此NBI内镜窄带成像术、BLI蓝光成像术、BLI-bright蓝白光成像术等新兴内镜技术应用而生。WLI白光成像需要提供白光源；NBI内镜窄带成像需要同时提供蓝、绿光源；BLI蓝光成像术需要提供蓝色光源；BLI-bright蓝白光成像需要同时提供蓝、白光源。随着医生在体诊断需求的增加，医生需要在体同时完成WLI白光成像观察、NBI内镜窄带成像观察、BLI蓝光成像、BLI-bright蓝白光成像观察，并且在体随意切换观察模式状态。
因此，现有技术缺少了一种将上述WLI、NBI、BLI、BLI-bright四种成像光照模式整合到同一光源箱的光源调节装置。
发明内容
为了解决背景技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种电子内窥镜光源装置，以实现白光、绿光、蓝光的单色光输出及其复合色光的输出，及不同光照模式的任意切换，进而用于，具体可用于生物体的内窥镜探测。
本发明所采用的的技术方案是：
本发明包括机箱组件以及固定在机箱组件上的光源模组组件、光源功率驱动板组件、光源控制板和导向座组件；光源模组组件设置有不同的光源和切换结构，产生不同模式的光入射到导向座组件，经导向座组件出射作为内窥镜的输出光束；光源控制板经光源功率驱动板组件连接光源模组组件中的光源，进而驱动点亮或者关闭光源。
所述光源模组组件具体包括蓝光LED组件、绿光LED组件、白光LED组件、出光镜筒组件、透绿反蓝二向色镜和透蓝反白二向色镜，绿光LED组件、透绿反蓝二向色镜、透蓝反白二向色镜和出光镜筒组件依次布置在同一主光轴上，蓝光LED组件和白光LED组件分别布置在主光轴的两侧的分支光轴上，透绿反蓝二向色镜保持固定安装，透蓝反白二向色镜可相对主光轴和分支光轴垂直移动地安装；
所述的绿光LED组件包括绿光LED芯片、第一绿光准直镜、第二绿光准直镜，绿光LED芯片发出绿光经第一绿光准直镜和第二绿光准直镜的准直处理后入射到透绿反蓝二向色镜发生透射，从透绿反蓝二向色镜透射出的绿光经透蓝反白二向色镜透射后入射到出光镜筒组件；
所述的蓝光LED组件包括蓝光LED芯片、第一蓝光准直镜和第二蓝光准直镜，蓝光LED芯片发出蓝光经第一蓝光准直镜和第二蓝光准直镜的准直处理后入射到透绿反蓝二向色镜发生反射，从透绿反蓝二向色镜反射出的蓝光经透蓝反白二向色镜透射后入射到出光镜筒组件；
所述的白光LED组件包括白光LED芯片、第一白光准直镜和第二白光准直镜，白光LED芯片发出蓝光经第一白光准直镜、第二白光准直镜的准直处理后入射到透蓝反白二向色镜发生反射，从透蓝反白二向色镜反射的白光入射到出光镜筒组件；
所述出光镜筒组件包括第一出光聚焦镜和第二出光聚焦镜，入射到出光镜筒组件的绿光/蓝光/白光均依次经第一出光聚焦镜和第二出光聚焦镜聚焦后出射到导向座组件。
所述的光源控制板连接蓝光LED芯片、绿光LED芯片、白光LED芯片，用于芯片温度数据采集；同时所述的光源控制板连接光源功率驱动板组件；所述的光源控制板采集各个LED芯片的温度进而通过光源功率驱动板组件反馈控制驱动电流的大小，进而驱动点亮/关闭LED芯片的发光。
所述的机箱组件包括光源箱底板、光源箱后面板、光源箱前面板和光源箱塑料前壳，光源箱底板的前后面分别布置有光源箱前面板和光源箱后面板，光源箱前面板的前端面还设有光源箱塑料前壳，光源箱中间隔板布置在光源箱底板的中部且沿前后方向布置，通过光源箱中间隔板将机箱组件内部空间分隔为功率区域和控制区域的两个区域，光源模组组件、光源功率驱动板组件和导向座组件布置在功率区域，光源控制板布置在控制区域，光源箱前面板和光源箱塑料前壳上开设有同轴的通孔，同轴的通孔处安装导向座组件。
所述的绿光LED芯片的外侧旁设有用于向外吹风的绿光热管风扇，蓝光LED芯片的外侧旁设有用于向内吸风的蓝光热管风扇，白光LED芯片的外侧旁设有用于向内吸风的白光热管风扇，绿光LED芯片之后的机箱组件上面布置有用于向外吹风的散热风扇；
所述的光源功率驱动板组件布置在光源模组组件后侧，电连接光源模组组件和光源控制板；具体包括驱动板和翅片散热器，驱动板固定在光源箱底板上，驱动板上面布置翅片散热器。
所述光源模组组件还包括照明上壳和照明底壳，照明上壳和照明底壳拼接成整体外壳，电机安装在整体外壳之上，电机为直线电机，电机的滑动端和透蓝反白二向色镜固定连接；
所述光源模组组件中，蓝光LED组件、绿光LED组件、白光LED组件、出光镜筒组件分别分布于整体外壳周围的四个侧部。
所述光源模组组件中：
所述绿光LED组件还包括绿光热管风扇、绿光照明镜筒、绿光隔圈和绿光压圈，绿光照明镜筒内布置绿光LED芯片、第一绿光准直镜、第二绿光准直镜，通过绿光照明镜筒将绿光LED芯片经导热界面材料压紧在绿光热管风扇的散热块上；第一绿光准直镜、第二绿光准直镜之间布置绿光隔圈，通过绿光压圈将第一绿光准直镜、第二绿光准直镜压紧在绿光照明镜筒中；
所述蓝光LED组件还包括蓝光热管风扇、蓝光照明镜筒、蓝光隔圈和蓝光压圈，蓝光照明镜筒内布置蓝光LED芯片、第一蓝光准直镜、第二蓝光准直镜，通过蓝光照明镜筒将蓝光LED芯片经导热界面材料压紧在蓝光热管风扇的散热块上；第一蓝光准直镜、第二蓝光准直镜之间布置蓝光隔圈，通过蓝光压圈将第一蓝光准直镜、第二蓝光准直镜压紧在蓝光照明镜筒中；
所述白光LED组件还包括白光热管风扇、白光照明镜筒、白光隔圈和白光压圈，白光照明镜筒内布置白光LED芯片、第一白光准直镜、第二白光准直镜，通过白光照明镜筒将白光LED芯片经导热界面材料压紧在白光热管风扇的散热块上；第一白光准直镜、第二白光准直镜之间布置白光隔圈，通过白光压圈将第一白光准直镜、第二白光准直镜压紧在白光照明镜筒中；
所述出光镜筒组件中还包括出光隔圈、保护玻璃、出光压圈和出光镜筒；出光镜筒布置保护玻璃、白光隔圈、第一出光聚焦镜和第二出光聚焦镜，第一出光聚焦镜和第二出光聚焦镜之间布置白光隔圈，保护玻璃接触装在第二出光聚焦镜的出射端面上，出光压圈将保护玻璃、第一出光聚焦镜和第二出光聚焦镜压紧在出光镜筒中。
所述的导向座组件同时还通过光源固定支架安装在机箱组件的光源箱底板上，导向座组件用于连接外部的导光管，从而将光源和气提供给外部的导光管进而输出探测，包括：
光源固定底座，固定在机箱组件的光源箱底板上，用于确保外部的导光管的光源接口与出光镜筒组件出射端口对齐对接；
导向体，安装于光源固定底座，用以对导光管的光源接口和气接口定位、导向、密封；
卡圈，连接于导向体的端部，用以固定外部的导光管；
挡光盖板，设置在光源固定底座之上，防止光源固定底座中的光泄露。
所述装置还包括气泵，所述导向座组件还包括气管接头，气管接头一端连接气泵的输出端，另一端连接到导向体，进而输出到导光管。
所述光源模组组件具体包括蓝光LED组件、绿光LED组件、白光LED组件、出光镜筒组件；
按照以下方式工作：
当开启白光LED芯片，关闭蓝光LED芯片和绿光LED芯片，带动透蓝反白二向色镜移入主光轴时，白光LED芯片发出白光经第一白光准直镜、第二白光准直镜准直处理后，再被透蓝反白二向色镜反射到出光镜筒组件，再经第一出光聚焦镜、第二出光聚焦镜的聚焦后入射到外部的导光管，最后经导光管产生白光照射到胃肠黏膜上；
当开启蓝光LED芯片，关闭绿光LED芯片和白光LED芯片，带动透蓝反白二向色镜移入主光轴时，蓝光LED芯片发出蓝光经第一蓝光准直镜、第二蓝光准直镜准直处理后，再依次被透绿反蓝二向色镜反射、透蓝反白二向色镜透射后入射到出光镜筒组件，再经第一出光聚焦镜、第二出光聚焦镜的聚焦后入射到外部的导光管，最后经导光管产生蓝光照射到微血管/黏膜表面结构上；
当开启蓝光LED芯片和白光LED芯片，关闭绿光LED芯片，带动透蓝反白二向色镜移入主光轴时，蓝光LED芯片发出蓝光经第一蓝光准直镜、第二蓝光准直镜准直处理后，再依次被透绿反蓝二向色镜反射、透蓝反白二向色镜透射后入射到出光镜筒组件；同时白光LED芯片发出白光经第一白光准直镜、第二白光准直镜准直处理后，再被透蓝反白二向色镜反射到出光镜筒组件；蓝光和白光在透蓝反白二向色镜后汇合后，再经第一出光聚焦镜、第二出光聚焦镜聚焦后入射到外部的导光管，最后经导光管产生蓝白复合光照射到浅表微血管和粘膜表面结构上；
当开启蓝光LED芯片和绿光LED芯片，关闭白光LED芯片，带动透蓝反白二向色镜移出主光轴时，绿光LED芯片发出蓝光经第一绿光准直镜、第二绿光准直镜准直处理后，再依次被透绿反蓝二向色镜透射、透蓝反白二向色镜透射后入射到出光镜筒组件；同时蓝光LED芯片发出蓝光经第一蓝光准直镜、第二蓝光准直镜准直处理后，再依次被透绿反蓝二向色镜反射、透蓝反白二向色镜透射后入射到出光镜筒组件；绿光和蓝光在透蓝反白二向色镜后汇合后，再经第一出光聚焦镜、第二出光聚焦镜聚焦后入射到外部的导光管，最后经导光管产生蓝绿复合光照射到黏膜上皮、上皮血管网等部位上。
本发明通过三种光源位置布置及电机组件移动，实现了多种光谱模式的输出，同时可以自由实现单色光和叠加色光的输出，还设计风扇正反转实现良好的散热风通路。
本发明将光源控制板部分和光源模组组件及光源功率驱动板分开布置，有利于整机的热可靠性，延长整机寿命；显示及控制面板单独布置，确保整机EMC性能及可靠性。
本发明创新的设计了三组光源输出模组，实现了多种光谱模式的输出；设计了良好布局及散热装置实现了整机运行稳定、功能可靠，从而达到较长的使用寿命。
本发明的有益效果是：
本发明通过显示及控制面板的调节可以很方便的实现多种光照模式的输出与切换，可用于体内胃肠诊疗等医疗领域及生命科学研究等领域。
结合图像增强处理技术，当应用于生物体的内窥镜探测时候可以在体实时观察消化道黏膜上皮形态及浅表血管网的形态等，同时应用时仅需按键切换而无需喷洒染色剂，大大提高探测效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为光源箱整体示意图。
图2为光源箱局部爆炸图。
图3为光源箱整体外观示意图。
图4为光源调节装置示意图。
图5为光源调节装置爆炸图。
图6为光源箱散热风道示意图。
图7为白光模式光路示意图。
图8为蓝光模式光路示意图。
图9为蓝白光模式光路示意图。
图10为蓝绿光模式光路示意图。
图中：机箱组件2、光源模组组件1、光源功率驱动板组件3、光源控制板4、供电电源5、气泵6、电机驱动器7、显示及控制面板8、导向座组件9；
蓝光LED组件11、绿光LED组件12、白光LED组件13、照明上壳14、电机罩15、电机17、出光镜筒组件16、照明底壳18；
驱动板31、翅片散热器32；
卡圈91、导向体92、气管接头93、光源固定底座94、挡光盖板95；
透绿反蓝二向色镜101、反射镜支架102、反射镜支架103、透蓝反白二向色镜104；
蓝光热管风扇111、导热界面材料112、蓝光LED芯片113、蓝光照明镜筒114、第一蓝光准直镜115、蓝光隔圈116、第二蓝光准直镜117、蓝光压圈118；
绿光热管风扇121、导热界面材料122、绿光LED芯片123、绿光照明镜筒124、第一绿光准直镜125、绿光隔圈126、第二绿光准直镜127、绿光压圈128；
白光热管风扇131、导热界面材料132、白光LED芯片133、白光照明镜筒134、第一白光准直镜135、白光隔圈136、第二白光准直镜137、白光压圈138；
出光镜筒161、保护玻璃162、第二出光聚焦镜163、出光隔圈164、第一出光聚焦镜165、出光压圈166、外部导光管167；
光源箱后面板201、散热风扇202、光源箱中间隔板203、RS232接口204、电源插座205、接地柱206、光源箱前面板207、光源箱塑料前壳208、电源开关209、光源固定支架210、光源箱底板211、光源箱上盖板212。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施对本发明作进一步说明。
如图1所示，包括机箱组件2以及固定在机箱组件2上的光源模组组件1、光源功率驱动板组件3、光源控制板4和导向座组件9；光源模组组件1设置有不同的光源和切换结构，产生白光、蓝光单色光及蓝绿、蓝白复合色光等不同模式的光入射到导向座组件9，经导向座组件9出射作为内窥镜的输出光束，通过导向座组件9对外提供白光、蓝光单色光及蓝绿、蓝白复合色光的输出；光源控制板4经光源功率驱动板组件3连接光源模组组件1中的光源，进而驱动点亮或者关闭光源；
如图5所示，光源模组组件1是光源调节装置的核心，具体包括蓝光LED组件11、绿光LED组件12、白光LED组件13、出光镜筒组件16、透绿反蓝二向色镜101和透蓝反白二向色镜104，绿光LED组件12、透绿反蓝二向色镜101、透蓝反白二向色镜104和出光镜筒组件16依次布置在同一主光轴上，蓝光LED组件11和白光LED组件13分别布置在主光轴的两侧的分支光轴上，透绿反蓝二向色镜101保持固定安装，透蓝反白二向色镜104可相对主光轴和分支光轴垂直移动地安装；
绿光LED组件12包括绿光LED芯片123、第一绿光准直镜125、第二绿光准直镜127，绿光LED芯片123发出绿光经第一绿光准直镜125和第二绿光准直镜127的准直处理后入射到透绿反蓝二向色镜101发生透射，从透绿反蓝二向色镜101透射出的绿光沿主光轴可经透蓝反白二向色镜104透射后入射到出光镜筒组件16；
蓝光LED组件11包括蓝光LED芯片113、第一蓝光准直镜115和第二蓝光准直镜117，蓝光LED芯片113发出蓝光经第一蓝光准直镜115和第二蓝光准直镜117的准直处理后沿一分支光轴入射到透绿反蓝二向色镜101发生反射，从透绿反蓝二向色镜101反射出的蓝光沿主光轴可经透蓝反白二向色镜104透射后入射到出光镜筒组件16；
白光LED组件13包括白光LED芯片133、第一白光准直镜135和第二白光准直镜137，白光LED芯片133发出蓝光经第一白光准直镜135、第二白光准直镜137的准直处理后沿另一分支光轴入射到透蓝反白二向色镜104发生反射，从透蓝反白二向色镜104反射的白光沿主光轴入射到出光镜筒组件16；
出光镜筒组件16包括第一出光聚焦镜165和第二出光聚焦镜163，入射到出光镜筒组件16的绿光/蓝光/白光均依次经第一出光聚焦镜165和第二出光聚焦镜163聚焦后沿主光轴出射到导向座组件9。
出光镜筒组件16与绿光LED组件12布置在一条直线上，与蓝光LED组11件、白光LED组件13成90°夹角垂直布置。
蓝光/绿光/白光的第一准直镜、第二准直镜用于调整LED灯点光源的照射路线，使孔径栏中每一点的光线变成一束平行的准直光柱；第一聚焦镜、第二聚焦镜用于将照明壳体内的光照聚焦到出光镜筒内，提高光照效率。
具体实施中，透绿反蓝二向色镜101通过反射镜支架102与蓝光光路和绿光光路成45°夹角布置且固定在照明底壳18上，可确保蓝光和绿光正常进入到出光镜筒组件16内；透蓝反白二向色镜104通过反射镜支架103与白光光路及出光光路成45°夹角布置且固定于电机17的滑动端上，在电机17的带动下透蓝反白二向色镜104相对于白光光路、蓝光光路和绿光光路垂直移动。
在需要白光、蓝光或蓝白光照明时，电机17的滑动端移动到主光轴上，透蓝反白二向色镜104介入光路，可反射白光；在需要蓝绿光照明时，电机17的滑动端移动到上端，透蓝反白二向色镜104移出光路，可透射蓝绿光。
光源控制板4连接蓝光LED芯片113、绿光LED芯片123、白光LED芯片133，用于芯片温度数据采集；同时光源控制板4连接光源功率驱动板组件3的驱动板31；光源控制板4采集各个LED芯片的温度进而通过光源功率驱动板组件3的驱动板31反馈控制驱动电流的大小，进而驱动点亮/关闭LED芯片的发光。
光源功率驱动板组件3给LED芯片提供驱动电流，通过光源控制板4的控制信号，可单独点亮蓝光或白光，以及可以同时点亮蓝绿光或者蓝白光。
具体实施还包括供电电源5，供电电源5分别和光源功率驱动板组件3、光源控制板4电连接。
如图2所示，机箱组件2包括光源箱底板211、光源箱后面板201、光源箱前面板207和光源箱塑料前壳208，光源箱底板211的前后面分别布置有光源箱前面板207和光源箱后面板201，光源箱前面板207的前端面还设有光源箱塑料前壳208，光源箱中间隔板203布置在光源箱底板211的中部且沿前后方向布置，用以隔开功率区域和控制区域；通过光源箱中间隔板203将机箱组件2内部空间分隔为功率区域和控制区域的两个区域，，与机箱一起组成两个密闭空间，用以确保整机的EMC和EMI抗干扰能力。光源模组组件1、光源功率驱动板组件3和导向座组件9布置在功率区域，光源控制板4、供电电源5和电机驱动器7布置在控制区域，光源箱前面板207和光源箱塑料前壳208上开设有同轴的通孔，同轴的通孔处安装导向座组件9。
光源箱塑料前壳208上还设置有电源开关209和显示及控制面板8，电源开关209用于整个装置的开启和关闭的开关，显示及控制面板8是用户交互模块，用于内部监控及功能调节。
光源箱后面板201上面布置有散热风扇202、RS232接口204、电源插座205、接地柱206。
具体实施中，显示及控制面板8和电源开关209先固定在光源箱塑料前壳208上，然后再一起固定在光源箱前面板207上。
绿光LED芯片123的外侧旁设有用于向外吹风的绿光热管风扇121，蓝光LED芯片113的外侧旁设有用于向内吸风的蓝光热管风扇111，白光LED芯片133的外侧旁设有用于向内吸风的白光热管风扇131，绿光LED芯片123之后的机箱组件2的光源箱后面板201上面布置有用于向外吹风的散热风扇202。
蓝光热管风扇111121131和导热界面材料一起组成LED灯的散热措施，翅片散热器及导热界面材料组成光源功率驱动板组件的散热措施，通过光源控制板设定蓝光热管风扇111吸风，绿光热管风扇121吹风，白光热管风扇131吸风，散热风扇202吹风，光源箱上盖板侧面热管风扇的位置开设通风孔，光源箱底板在其底面热管风扇的位置开有通风孔，从而实现光源箱功率区顺畅的散热风道，保证了光源设备的热可靠性。
这样，光源控制板4通过连线设定控制蓝光热管风扇111向内吸风，绿光热管风扇121向外吹风，白光热管风扇131向内吸风，散热风扇202向外吹风，通过不同的风扇吹吸风方向实现顺畅的散热风道，如图6所示，能够带来热量的快速交换，实现光源最少热温升的效果，增加光源的寿命。
如图4所示，光源模组组件1还包括照明上壳14和照明底壳18，照明上壳14和照明底壳18拼接成整体外壳并布置在机箱组件2的光源箱底板211上，电机17通过电机罩15安装在整体外壳之上，具体实施在安装时是将电机17、照明上壳14和电机罩15分别依次以螺钉固定在照明底壳18上。电机17为直线电机，电机17的滑动端和透蓝反白二向色镜104固定连接，进而带动透蓝反白二向色镜104可相对主光轴和分支光轴垂直移动；
光源模组组件1中，蓝光LED组件11、绿光LED组件12、白光LED组件13、出光镜筒组件16分别分布于整体外壳周围的四个侧部。
光源控制板4经电机驱动器7连接电机17，光源控制板4通过电机驱动器7实现控制电机17的滑动端沿垂直于光轴的移动控制，从而实现透蓝反白二向色镜104介入/移出光路。
电机驱动器7用于电机驱动的编码，光源控制板4用于整个光源箱设备温度信号采集及控制信号输出。
光源模组组件1中：
绿光LED组件12还包括绿光热管风扇121、绿光照明镜筒124、绿光隔圈126和绿光压圈128，绿光LED芯片123的外侧旁设有用于向外吹风的绿光热管风扇121，绿光照明镜筒124内布置绿光LED芯片123、第一绿光准直镜125、第二绿光准直镜127，通过绿光照明镜筒124用螺钉将绿光LED芯片123经导热界面材料122压紧在绿光热管风扇121的散热块上；第一绿光准直镜125、第二绿光准直镜127之间布置绿光隔圈126，绿光隔圈126用于调整设定第一绿光准直镜125、第二绿光准直镜127之间的间隙，通过绿光压圈128将第一绿光准直镜125、第二绿光准直镜127压紧在绿光照明镜筒124中；
蓝光LED组件11还包括蓝光热管风扇111、蓝光照明镜筒114、蓝光隔圈116和蓝光压圈118，蓝光LED芯片113的外侧旁设有用于向内吸风的蓝光热管风扇111，蓝光照明镜筒114内布置蓝光LED芯片113、第一蓝光准直镜115、第二蓝光准直镜117，通过蓝光照明镜筒114用螺钉将蓝光LED芯片113经导热界面材料112压紧在蓝光热管风扇111的散热块上；第一蓝光准直镜115、第二蓝光准直镜117之间布置蓝光隔圈116，蓝光隔圈116用于调整设定第一蓝光准直镜115、第二蓝光准直镜117之间的间隙，通过蓝光压圈118将第一蓝光准直镜115、第二蓝光准直镜117压紧在蓝光照明镜筒114中；
白光LED组件13还包括白光热管风扇131、白光照明镜筒134、白光隔圈136和白光压圈138，白光LED芯片133的外侧旁设有用于向内吸风的白光热管风扇131，白光照明镜筒134内布置白光LED芯片133、第一白光准直镜135、第二白光准直镜137，通过白光照明镜筒134用螺钉将白光LED芯片133经导热界面材料132压紧在白光热管风扇131的散热块上；第一白光准直镜135、第二白光准直镜137之间布置白光隔圈136，白光隔圈136用于调整设定第一白光准直镜135、第二白光准直镜137之间的间隙，通过白光压圈138将第一白光准直镜135、第二白光准直镜137压紧在白光照明镜筒134中；
出光镜筒组件16中还包括出光隔圈164、保护玻璃162、出光压圈166和出光镜筒161；出光镜筒161布置保护玻璃162、白光隔圈136、第一出光聚焦镜165和第二出光聚焦镜163，第一出光聚焦镜165和第二出光聚焦镜163之间布置白光隔圈136，出光隔圈164用以设定第一出光聚焦镜165和第二出光聚焦镜163的距离，保护玻璃162接触装在第二出光聚焦镜163的出射端面上，出光压圈166将保护玻璃162、第一出光聚焦镜165和第二出光聚焦镜163压紧在出光镜筒161中。
如图3所示，机箱组件2还包括光源箱上盖板212，光源箱上盖板212封盖设置在光源箱底板211之上，并连接光源箱后面板201、光源箱前面板207。在蓝光热管风扇111旁的光源箱上盖板212侧面位置开有用于气流进入的通风孔。光源箱底板211在设置白光热管风扇131旁的位置开有用于气流进入的通风孔。
本发明设置了三种LED组件和出光镜筒组件的设计结构实现了不同光照模式的输出，电机17带动二向色镜移动的方式能够实现了不同光照模式的任意切换，这样能够带来医生在体诊疗模式的自由切换，实现了无需活检、无需喷洒染色剂的效果，集合了常规粘膜观察及在体电子染色浅表微血管和可疑病灶观察优势。
光源功率驱动板组件3布置在光源模组组件1后侧的光源箱底板211上，电连接光源模组组件1和光源控制板4，用于驱动点亮光源模组组件1中的LED芯片，实现单独点亮白光或同时点亮绿加蓝或白加蓝；
光源功率驱动板组件3具体包括驱动板31和翅片散热器32，驱动板31用螺钉固定在光源箱底板211上，驱动板31上面布置翅片散热器32，翅片散热器32内部填充导热界面材料，翅片散热器32的翅片沿风道方向布置，便于更好散热。
如图2所示，导向座组件9同时还通过光源固定支架210安装在机箱组件2的光源箱底板211上，导向座组件9用于连接外部的导光管167，从而将光源和气提供给外部的导光管167进而输出探测，包括：
光源固定底座94，固定在机箱组件2的光源箱底板211上，用于确保外部的导光管167的光源接口与出光镜筒组件16出射端口对齐对接以最大程度接收光；
导向体92，安装于光源固定底座94，用以对导光管167的光源接口和气接口定位、导向、密封；导向体92具有光通道和气通道。
卡圈91，连接于导向体92的端部，用以固定外部的导光管167，导光管167设有光源通道和气通道，端部设置光源接口和气接口；
挡光盖板95，设置在光源固定底座94之上，防止光源固定底座94中的光泄露。
装置还包括气泵6，导向座组件9还包括气管接头93，气管接头93一端连接气泵6的输出端，另一端连接到导向体92的气通道，进而输出到导光管167的气接口。
气泵6主要提供气体，并通过气管接头连接到导向座组件，进而对连接到导向座组件的外部设备提供送气功能。
在上述的电子内窥镜光源装置中，光源模组组件1与导向座组件9一起固定在光源固定支架210上，同时光镜筒组件16和光源固定底座94有导向定位特征，从而确保光照从光镜筒组件16最大程度进入到光源固定底座94的通光孔内；外部导光设备连接到卡圈91上，并通过导向体92将导光光纤和气接口插入到光源固定底座94的通光孔和通气孔内，确保使外部导光设备最大程度接收到光源发出的光照及来自气泵6提供的气体。
在上述的电子内窥镜光源装置中，出光镜筒组件16与绿光LED组件12布置在一条直线上，与蓝光LED组件11、白光LED组件13成90°夹角垂直布置；透绿反蓝二向色镜101通过反射镜支架102与蓝光光路和绿光光路成45°夹角固定在照明底壳18上，可确保蓝光和绿光正常进入到出光镜筒组件16内；透蓝反白二向色镜104通过反射镜支架103与白光光路及出光光路成45°夹角固定于电机17的滑块上，并在电机17的带动下可上下移动，在需要白光、蓝光或蓝白光照明时，电机滑块移动到下端，透蓝反白二向色镜104介入光路，可反射白光，在需要蓝绿光照明时，电机滑块移动到上端，透蓝反白二向色镜104移出光路，可透射蓝绿光。
在上述的电子内窥镜光源装置中，蓝光LED芯片113产生的热量通过导热界面材料112传递到热管风扇111的散热块，而后散热块内埋伏的热管内液体蒸发吸热，而后将热量传递到热管风扇111的散热片上，并通过风扇吸风散热；同理绿光LED芯片123和白光LED芯片133也被传递到风扇散热片，并通过风扇散热到空气中；而后在热管风扇111吸风，热管风扇121吹风，热管风扇131吸风，散热风扇202吹风组成的散热风道，一起将空气中热量和翅片散热器32上的热量带出到光源箱外面。
在上述的电子内窥镜光源装置中，光源箱后面板201、光源箱前面板207、光源箱底板211、光源箱上盖板212、光源箱中间隔板203一起组成了功率区和控制区两个金属密闭区域，功率布线和信号布线分开布置，保证了整机的EMC和EMI抗干扰能力。
光源模组组件1是光源调节装置的核心，具体包括蓝光LED组件11、绿光LED组件12、白光LED组件13、出光镜筒组件16、
按照以下方式工作：
当开启白光LED芯片133，关闭蓝光LED芯片113和绿光LED芯片123，带动透蓝反白二向色镜104移入主光轴时，白光LED芯片133发出白光经第一白光准直镜135、第二白光准直镜137准直处理后，再被透蓝反白二向色镜104反射到出光镜筒组件16，再经第一出光聚焦镜165、第二出光聚焦镜163的聚焦后入射到外部的导光管167，最后经导光管167产生白光照射到胃肠黏膜上；
当开启蓝光LED芯片113，关闭绿光LED芯片123和白光LED芯片133，带动透蓝反白二向色镜104移入主光轴时，蓝光LED芯片113发出蓝光经第一蓝光准直镜115、第二蓝光准直镜117准直处理后，再依次被透绿反蓝二向色镜101反射、透蓝反白二向色镜104透射后入射到出光镜筒组件16，再经第一出光聚焦镜165、第二出光聚焦镜163的聚焦后入射到外部的导光管167，最后经导光管167产生蓝光照射到微血管/黏膜表面结构上；
当开启蓝光LED芯片113和白光LED芯片133，关闭绿光LED芯片123，带动透蓝反白二向色镜104移入主光轴时，蓝光LED芯片113发出蓝光经第一蓝光准直镜115、第二蓝光准直镜117准直处理后，再依次被透绿反蓝二向色镜101反射、透蓝反白二向色镜104透射后入射到出光镜筒组件16；同时白光LED芯片133发出白光经第一白光准直镜135、第二白光准直镜137准直处理后，再被透蓝反白二向色镜104反射到出光镜筒组件16；蓝光和白光在透蓝反白二向色镜104后汇合后，再经第一出光聚焦镜165、第二出光聚焦镜163聚焦后入射到外部的导光管167，最后经导光管167产生蓝白复合光照射到浅表微血管和粘膜表面结构上。
当开启蓝光LED芯片113和绿光LED芯片123，关闭白光LED芯片133，带动透蓝反白二向色镜104移出主光轴时，绿光LED芯片123发出蓝光经第一绿光准直镜125、第二绿光准直镜127准直处理后，再依次被透绿反蓝二向色镜101透射、透蓝反白二向色镜104透射后入射到出光镜筒组件16；同时蓝光LED芯片113发出蓝光经第一蓝光准直镜115、第二蓝光准直镜117准直处理后，再依次被透绿反蓝二向色镜101反射、透蓝反白二向色镜104透射后入射到出光镜筒组件16；绿光和蓝光在透蓝反白二向色镜104后汇合后，再经第一出光聚焦镜165、第二出光聚焦镜163聚焦后入射到外部的导光管167，最后经导光管167产生蓝绿复合光照射到黏膜上皮、上皮血管网等部位上。
本发明电子内窥镜光源装置除可应用于医疗设备行业，还可用于生命科学研究方向，用于对动物体内观察研究时成像照明；亦可用于工业探测领域，用于航空发动机等复杂设备内部故障探查时的照明。
如图7-图10所示，在上述的电子内窥镜光源装置中，光源调节装置可提供四种模式：
如图7所示，白光模式：
操作过程：点亮白光LED芯片133，关闭蓝光LED芯片113和绿光LED芯片123，电机17带动透蓝反白二向色镜104介入主光轴的光路；
通光路径为：白光LED芯片133发出白光—第一白光准直镜135—第二白光准直镜137—透蓝反白二向色镜104—第一出光聚焦镜165—第二出光聚焦镜163—外部导光管167。
导光管167出射白光用于探测胃肠黏膜。
如图8所示，蓝光模式：
操作过程：点亮蓝光LED芯片113，关闭绿光LED芯片123和白光LED芯片133，电机17带动透蓝反白二向色镜104介入主光轴的光路；
通光路径为：蓝光LED芯片113发出蓝光—第一蓝光准直镜115—第二蓝光准直镜117—透绿反蓝二向色镜101—透蓝反白二向色镜104—第一出光聚焦镜165—第二出光聚焦镜163—外部导光管167。
导光管167出射蓝光用于探测浅表微血管和黏膜表面结构，会集中和增强特定波长415nm的光，以增强黏膜不规则处的微妙对比，用于病变接近放大情况下的精查。
如图9所示，蓝白光模式：
操作过程：同时点亮蓝光LED芯片113和白光LED芯片133，关闭绿光LED芯片123，电机17带动透蓝反白二向色镜104介入主光轴的光路；
通光路径为：
白光分支：白光LED芯片133发出白光—第一白光准直镜135—第二白光准直镜137—透蓝反白二向色镜104；
蓝光分支：蓝光LED芯片113发出蓝光—第一蓝光准直镜115—第二蓝光准直镜117—透绿反蓝二向色镜101—透蓝反白二向色镜104；
而后白光分支和蓝光分支汇合—第一出光聚焦镜165—第二出光聚焦镜163—外部导光管167。
导光管167出射蓝白复合光用于从比蓝光模式更远距离探测浅表微血管和黏膜表面结构，提供更亮的视野及更远的观察距离，用于病变接近放大情况下的精查。
如图10所示，蓝绿光模式：
操作过程：同时点亮蓝光LED芯片113和绿光LED芯片123，关闭白光LED芯片133，电机17带动透蓝反白二向色镜104移出主光轴的光路；
通光路径为：
绿光分支：绿光LED芯片123发出绿光—第一绿光准直镜125—第二绿光准直镜127—透绿反蓝二向色镜101；
蓝光分支：蓝光LED芯片113发出蓝光—第一蓝光准直镜115—第二蓝光准直镜117—透绿反蓝二向色镜101；
而后绿光分支和蓝光分支汇合—第一出光聚焦镜165—第二出光聚焦镜163—外部导光管167。
导光管167出射蓝绿复合光用于探测黏膜上皮、上皮血管网等部位，在表面黏膜中产生表面结构和血管结构的良好对比度，不仅能够精确观察黏膜上皮形态，还可以观察上皮血管网的形态。
本发明中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明，本发明中使用的术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质。因此对所描述的具体实施例做各种各样的修改或采用类似的方式替代，或者将术语解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种电子内窥镜光源装置，其特征在于：
包括机箱组件（2）以及固定在机箱组件（2）上的光源模组组件（1）、光源功率驱动板组件（3）、光源控制板（4）和导向座组件（9）；光源模组组件（1）设置有不同的光源和切换结构，产生不同模式的光入射到导向座组件（9），经导向座组件（9）出射作为内窥镜的输出光束；光源控制板（4）经光源功率驱动板组件（3）连接光源模组组件（1）中的光源，进而驱动点亮或者关闭光源；
所述光源模组组件（1）具体包括蓝光LED组件（11）、绿光LED组件（12）、白光LED组件（13）、出光镜筒组件（16）、透绿反蓝二向色镜（101）和透蓝反白二向色镜（104），绿光LED组件（12）、透绿反蓝二向色镜（101）、透蓝反白二向色镜（104）和出光镜筒组件（16）依次布置在同一主光轴上，蓝光LED组件（11）和白光LED组件（13）分别布置在主光轴的两侧的分支光轴上，透绿反蓝二向色镜（101）保持固定安装，透蓝反白二向色镜（104）可相对主光轴和分支光轴垂直移动地安装。
2.根据权利要求1所述的一种电子内窥镜光源装置，其特征在于：
所述的绿光LED组件（12）包括绿光LED芯片（123）、第一绿光准直镜（125）、第二绿光准直镜（127），绿光LED芯片（123）发出绿光经第一绿光准直镜（125）和第二绿光准直镜（127）的准直处理后入射到透绿反蓝二向色镜（101）发生透射，从透绿反蓝二向色镜（101）透射出的绿光经透蓝反白二向色镜（104）透射后入射到出光镜筒组件（16）；
所述的蓝光LED组件（11）包括蓝光LED芯片（113）、第一蓝光准直镜（115）和第二蓝光准直镜（117），蓝光LED芯片（113）发出蓝光经第一蓝光准直镜（115）和第二蓝光准直镜（117）的准直处理后入射到透绿反蓝二向色镜（101）发生反射，从透绿反蓝二向色镜（101）反射出的蓝光经透蓝反白二向色镜（104）透射后入射到出光镜筒组件（16）；
所述的白光LED组件（13）包括白光LED芯片（133）、第一白光准直镜（135）和第二白光准直镜（137），白光LED芯片（133）发出蓝光经第一白光准直镜（135）、第二白光准直镜（137）的准直处理后入射到透蓝反白二向色镜（104）发生反射，从透蓝反白二向色镜（104）反射的白光入射到出光镜筒组件（16）；
所述出光镜筒组件（16）包括第一出光聚焦镜（165）和第二出光聚焦镜（163），入射到出光镜筒组件（16）的绿光/蓝光/白光均依次经第一出光聚焦镜（165）和第二出光聚焦镜（163）聚焦后出射到导向座组件（9）。
3.根据权利要求2所述的一种电子内窥镜光源装置，其特征在于：
所述的光源控制板（4）连接蓝光LED芯片（113）、绿光LED芯片（123）、白光LED芯片（133），用于芯片温度数据采集；同时所述的光源控制板（4）连接光源功率驱动板组件（3）；所述的光源控制板（4）采集各个LED芯片的温度进而通过光源功率驱动板组件（3）反馈控制驱动电流的大小，进而驱动点亮/关闭LED芯片的发光。
4.根据权利要求1所述的一种电子内窥镜光源装置，其特征在于：
所述的机箱组件（2）包括光源箱底板（211）、光源箱后面板（201）、光源箱前面板（207）和光源箱塑料前壳（208），光源箱底板（211）的前后面分别布置有光源箱前面板（207）和光源箱后面板（201），光源箱前面板（207）的前端面还设有光源箱塑料前壳（208），光源箱中间隔板（203）布置在光源箱底板（211）的中部且沿前后方向布置，通过光源箱中间隔板（203）将机箱组件（2）内部空间分隔为功率区域和控制区域的两个区域，光源模组组件（1）、光源功率驱动板组件（3）和导向座组件（9）布置在功率区域，光源控制板（4）布置在控制区域，光源箱前面板（207）和光源箱塑料前壳（208）上开设有同轴的通孔，同轴的通孔处安装导向座组件（9）。
5.根据权利要求2所述的一种电子内窥镜光源装置，其特征在于：
所述的绿光LED芯片（123）的外侧旁设有用于向外吹风的绿光热管风扇（121），蓝光LED芯片（113）的外侧旁设有用于向内吸风的蓝光热管风扇（111），白光LED芯片（133）的外侧旁设有用于向内吸风的白光热管风扇（131），绿光LED芯片（123）之后的机箱组件（2）上面布置有用于向外吹风的散热风扇（202）；
所述的光源功率驱动板组件（3）布置在光源模组组件（1）后侧，电连接光源模组组件（1）和光源控制板（4）；具体包括驱动板（31）和翅片散热器（32），驱动板（31）固定在光源箱底板（211）上，驱动板（31）上面布置翅片散热器（32）。
6.根据权利要求2所述的一种电子内窥镜光源装置，其特征在于：
所述光源模组组件（1）还包括照明上壳（14）和照明底壳（18），照明上壳（14）和照明底壳（18）拼接成整体外壳，电机（17）安装在整体外壳之上，电机（17）为直线电机，电机（17）的滑动端和透蓝反白二向色镜（104）固定连接；
所述光源模组组件（1）中，蓝光LED组件（11）、绿光LED组件（12）、白光LED组件（13）、出光镜筒组件（16）分别分布于整体外壳周围的四个侧部。
7.根据权利要求1或5所述的一种电子内窥镜光源装置，其特征在于：
所述光源模组组件（1）中：
所述绿光LED组件（12）、蓝光LED组件（11）和白光LED组件（13）结构均包括热管风扇、照明镜筒、隔圈和压圈，照明镜筒内布置LED芯片、第一准直镜和第二准直镜，通过照明镜筒将LED芯片经导热界面材料压紧在热管风扇的散热块上；第一准直镜、第二准直镜之间布置隔圈，通过压圈将第一准直镜、第二准直镜压紧在照明镜筒中；
所述出光镜筒组件（16）中还包括出光隔圈（164）、保护玻璃（162）、出光压圈（166）和出光镜筒（161）；出光镜筒（161）布置保护玻璃（162）、白光隔圈（136）、第一出光聚焦镜（165）和第二出光聚焦镜（163），第一出光聚焦镜（165）和第二出光聚焦镜（163）之间布置白光隔圈（136），保护玻璃（162）接触装在第二出光聚焦镜（163）的出射端面上，出光压圈（166）将保护玻璃（162）、第一出光聚焦镜（165）和第二出光聚焦镜（163）压紧在出光镜筒（161）中。
8.根据权利要求1所述的一种电子内窥镜光源装置，其特征在于：
所述的导向座组件（9）同时还通过光源固定支架（210）安装在机箱组件（2）的光源箱底板（211）上，导向座组件（9）用于连接外部的导光管（167），从而将光源和气提供给外部的导光管（167）进而输出探测，包括：
光源固定底座（94），固定在机箱组件（2）的光源箱底板（211）上，用于确保外部的导光管（167）的光源接口与出光镜筒组件（16）出射端口对齐对接；
导向体（92），安装于光源固定底座（94），用以对导光管（167）的光源接口和气接口定位、导向、密封；
卡圈（91），连接于导向体（92）的端部，用以固定外部的导光管（167）；
挡光盖板（95），设置在光源固定底座（94）之上，防止光源固定底座（94）中的光泄露。
9.根据权利要求1所述的一种电子内窥镜光源装置，其特征在于：
所述装置还包括气泵（6），所述导向座组件（9）还包括气管接头（93），气管接头（93）一端连接气泵（6）的输出端，另一端连接到导向体（92），进而输出到导光管（167）。
10.根据权利要求2所述的一种电子内窥镜光源装置，其特征在于：
所述光源模组组件（1）具体包括蓝光LED组件（11）、绿光LED组件（12）、白光LED组件（13）、出光镜筒组件（16）；
所述装置按照以下方式工作：
当开启白光LED芯片（133），关闭蓝光LED芯片（113）和绿光LED芯片（123），带动透蓝反白二向色镜（104）移入主光轴时，白光LED芯片（133）发出白光经第一白光准直镜（135）、第二白光准直镜（137）准直处理后，再被透蓝反白二向色镜（104）反射到出光镜筒组件（16），再经第一出光聚焦镜（165）、第二出光聚焦镜（163）的聚焦后入射到外部的导光管（167），最后经导光管（167）产生白光照射到胃肠黏膜上；
当开启蓝光LED芯片（113），关闭绿光LED芯片（123）和白光LED芯片（133），带动透蓝反白二向色镜（104）移入主光轴时，蓝光LED芯片（113）发出蓝光经第一蓝光准直镜（115）、第二蓝光准直镜（117）准直处理后，再依次被透绿反蓝二向色镜（101）反射、透蓝反白二向色镜（104）透射后入射到出光镜筒组件（16），再经第一出光聚焦镜（165）、第二出光聚焦镜（163）的聚焦后入射到外部的导光管（167），最后经导光管（167）产生蓝光照射到微血管/黏膜表面结构上；
当开启蓝光LED芯片（113）和白光LED芯片（133），关闭绿光LED芯片（123），带动透蓝反白二向色镜（104）移入主光轴时，蓝光LED芯片（113）发出蓝光经第一蓝光准直镜（115）、第二蓝光准直镜（117）准直处理后，再依次被透绿反蓝二向色镜（101）反射、透蓝反白二向色镜（104）透射后入射到出光镜筒组件（16）；同时白光LED芯片（133）发出白光经第一白光准直镜（135）、第二白光准直镜（137）准直处理后，再被透蓝反白二向色镜（104）反射到出光镜筒组件（16）；蓝光和白光在透蓝反白二向色镜（104）后汇合后，再经第一出光聚焦镜（165）、第二出光聚焦镜（163）聚焦后入射到外部的导光管（167），最后经导光管（167）产生蓝白复合光照射到浅表微血管和粘膜表面结构上；
当开启蓝光LED芯片（113）和绿光LED芯片（123），关闭白光LED芯片（133），带动透蓝反白二向色镜（104）移出主光轴时，绿光LED芯片（123）发出蓝光经第一绿光准直镜（125）、第二绿光准直镜（127）准直处理后，再依次被透绿反蓝二向色镜（101）透射、透蓝反白二向色镜（104）透射后入射到出光镜筒组件（16）；同时蓝光LED芯片（113）发出蓝光经第一蓝光准直镜（115）、第二蓝光准直镜（117）准直处理后，再依次被透绿反蓝二向色镜（101）反射、透蓝反白二向色镜（104）透射后入射到出光镜筒组件（16）；绿光和蓝光在透蓝反白二向色镜（104）后汇合后，再经第一出光聚焦镜（165）、第二出光聚焦镜（163）聚焦后入射到外部的导光管（167），最后经导光管（167）产生蓝绿复合光照射到黏膜上皮、上皮血管网等部位上。
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