CN115561891B - 内窥镜光源装置及内窥镜 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内窥镜光源装置及内窥镜，所述内窥镜光源装置包括光源单元和光束整形单元；所述光源单元用于发射预定波长的光束；所述光束整形单元至少包括第一模组和第二模组，所述光束整形单元被配置为，将所述第一模组或所述第二模组切换选择至光路中，以分配所述光束的能量分布与角度分布，使分配后的光束的能量分布与角度分布适配于不同的应用场景；其中，所述第一模组相较于所述第二模组，使分配后的光束的能量分布更偏向于平顶分布，使分配后的光束的角度分布更偏向于均匀；所述第二模组相较于所述第一模组，使分配后的光束的能量分布更偏向于高斯分布，使分配后的光束的角度分布更偏向于集中。

Description

内窥镜光源装置及内窥镜

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种内窥镜光源装置及内窥镜。

背景技术

在内窥镜检查中，目前普遍使用氙灯、LED等光源。随着近年来随着技术的进步，激光光源和SLD光源在生物医学上的应用越发广泛。由于激光光源或SLD光源光谱宽度窄，当内窥镜使用激光光源或SLD光源进行照明时，有助于单独显示或者诊断某些病变。

光源设备作为内窥镜主要的部件，需要满足不同的场景需求。不同的场景对于照明光能量的分布并不相同。目前内窥镜的照明方案皆与朗伯体的能量分布一致，适合于食道以及气管这种腔道照明，但放在胃或者膀胱等空间较大的区域会造成成像边缘的暗场，这种情况需要后期算法矫正。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内窥镜光源装置及内窥镜，以解决现有的内窥镜光源无法适配于不同应用场景的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种内窥镜光源装置，其包括：光源单元和光束整形单元；

所述光源单元用于发射预定波长的光束；

所述光束整形单元至少包括第一模组和第二模组，所述光束整形单元被配置为，将所述第一模组或所述第二模组切换选择至光路中，以分配所述光束的能量分布与角度分布，使分配后的光束的能量分布与角度分布适配于不同的应用场景；

其中，所述第一模组相较于所述第二模组，使分配后的光束的能量分布更偏向于平顶分布，使分配后的光束的角度分布更偏向于均匀；所述第二模组相较于所述第一模组，使分配后的光束的能量分布更偏向于高斯分布，使分配后的光束的角度分布更偏向于集中；

所述第一模组包括朝向所述光源单元的第一面以及远离所述光源单元的第二面；所述第一面用于使所述光束中的边缘光束向内折射，使所述光束中的近中心光束向外折射；所述第二面用于使所述边缘光束和所述近中心光束均向内折射；和/或，

所述第二模组包括朝向所述光源单元的第三面以及远离所述光源单元的第四面，所述第三面和所述第四面均用于使所述光束中的边缘光束向内折射，使所述光束中的近中心光束向内折射。

可选的，在所述内窥镜光源装置中，所述第二面还用于使边缘光束向内折射的角度大于近中心光束向内折射的角度。

可选的，在所述内窥镜光源装置中，

所述第一面为朝向所述第二面凹下的高斯曲面；所述第二面为边缘曲率大于中心曲率且向远离所述光源单元侧凸出的复合曲面；和/或，

所述第三面为朝向所述第四面凹下的面；所述第四面为向远离所述光源单元侧凸出的面。

可选的，在所述内窥镜光源装置中，所述第一模组和所述第二模组被配置为沿与所述光路成角度的方向移动，以择一地进入所述光路或退出所述光路。

可选的，在所述内窥镜光源装置中，所述光源单元包括第一合光件和至少两个光源组件，各所述光源组件分别发射不同预定波长的光，所述第一合光件用于合并所有所述光源组件所发出的光以形成所述光束。

可选的，在所述内窥镜光源装置中，其中一个所述光源组件所发射的光的中心波长为405nm，另一个所述光源组件所发射的光的中心波长为638nm。

可选的，在所述内窥镜光源装置中，所述光源单元包括光源组件、聚焦件及消散斑组件；所述光源组件用于发射预定波长的光；

所述消散斑组件包括能够运动的散射体；

所述聚焦件用于将来自所述光源组件的光汇聚在所述散射体上；

所述光束整形单元用于接受经所述散射体射出的光束。

可选的，所述内窥镜光源装置还包括后调整单元，所述后调整单元用于调整和输出所述光束整形单元分配后的光束。

可选的，在所述内窥镜光源装置中，所述后调整单元包括匀光组件；所述匀光组件包括至少一个匀光件，在所述匀光组件包括两个以上所述匀光件时，所有所述匀光件沿光路轴向和/或径向排布。

可选的，在所述内窥镜光源装置中，所述后调整单元包括导光束组件，所述导光束组件与所述匀光组件沿光路的轴向接触连接。

可选的，在所述内窥镜光源装置中，所述后调整单元包括白光光源组件和第二合光件，所述白光光源组件用于发射白光，所述第二合光件用于合并所述光源单元所发出的光束和所述白光光源组件所发出的白光。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种内窥镜，其包括如上所述的内窥镜光源装置。

综上所述，本发明提供的内窥镜光源装置及内窥镜中，所述内窥镜光源装置包括光源单元和光束整形单元；所述光源单元用于发射预定波长的光束；所述光束整形单元至少包括第一模组和第二模组，所述光束整形单元被配置为，将所述第一模组或所述第二模组切换选择至光路中，以分配所述光束的能量分布与角度分布，使分配后的光束的能量分布与角度分布适配于不同的应用场景；其中，所述第一模组相较于所述第二模组，使分配后的光束的能量分布更偏向于平顶分布，使分配后的光束的角度分布更偏向于均匀；所述第二模组相较于所述第一模组，使分配后的光束的能量分布更偏向于高斯分布，使分配后的光束的角度分布更偏向于集中；所述第一模组包括朝向所述光源单元的第一面以及远离所述光源单元的第二面；所述第一面用于使所述光束中的边缘光束向内折射，使所述光束中的近中心光束向外折射；所述第二面用于使所述边缘光束和所述近中心光束均向内折射；和/或，所述第二模组包括朝向所述光源单元的第三面以及远离所述光源单元的第四面，所述第三面和所述第四面均用于使所述光束中的边缘光束向内折射，使所述光束中的近中心光束向内折射。

如此配置，基于光束整形单元的设置，所述第一模组或所述第二模组被切换选择至光路中，以分配来自所述光源单元所发射的光束的能量分布与角度分布，使分配后的光束的能量分布与角度分布适配于不同的应用场景，有效克服了现有内窥镜光源的适用场景单一（主要适用于较小的空间）的问题。

附图说明

本领域的普通技术人员将会理解，提供的附图用于更好地理解本发明，而不对本发明的范围构成任何限定。其中：

图1是本发明实施例的内窥镜光源装置的示意图。

图2是本发明实施例的内窥镜的光源的叠加光谱图。

图3是本发明实施例的大空间场景下的照明空间的光斑。

图4是本发明实施例的大空间场景下的光的能量分布图。

图5是本发明实施例的小空间场景下的照明空间的光斑。

图6是本发明实施例的小空间场景下的光的能量分布图。

图7是本发明实施例的第一模组的示意图。

图8是本发明实施例的第二模组的示意图。

图9是本发明实施例的无匀光的激光照明的示意图。

图10是本发明实施例的有匀光的激光照明的示意图。

图11是本发明实施例的匀光件沿光路径向排布的示意图。

图12是本发明实施例的匀光件沿光路轴向排布的示意图。

附图中：

1-光源单元；11-光源组件；12-第一合光件；13-聚焦件；14-消散斑组件；141-散射体；142-驱动件；2-光束整形单元；21-第一模组；211-第一面；212-第二面；212a-第一区域；212b-第二区域；22-第二模组；221-第三面；222-第四面；3-后调整单元；31-匀光组件；311-匀光件；32-导光束组件；33-白光光源组件；34-第二合光件；4-准直件。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

如在本发明中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征，“一端”与“另一端”以及“近端”与“远端”通常是指相对应的两部分，其不仅包括端点。此外，如在本发明中所使用的，“安装”、“相连”、“连接”，一元件“设置”于另一元件，应做广义理解，通常仅表示两元件之间存在连接、耦合、配合或传动关系，且两元件之间可以是直接的或通过中间元件间接的连接、耦合、配合或传动，而不能理解为指示或暗示两元件之间的空间位置关系，即一元件可以在另一元件的内部、外部、上方、下方或一侧等任意方位，除非内容另外明确指出外。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，诸如上方、下方、上、下、向上、向下、左、右等的方向术语相对于示例性实施方案如它们在图中所示进行使用，向上或上方向朝向对应附图的顶部，向下或下方向朝向对应附图的底部。

本发明的目的在于提供一种内窥镜光源装置及内窥镜，以解决现有的内窥镜光源无法适配于不同应用场景的问题。以下参考附图进行描述。

请参考图1，本发明实施例提供一种内窥镜光源装置，其包括：光源单元1和光束整形单元2；光源单元1用于发射预定波长的光束；光束整形单元2至少包括第一模组21（见图7）和第二模组22（见图8），光束整形单元2被配置为，将第一模组21或第二模组22切换选择至光路中，以分配光束的能量分布与角度分布，使分配后的光束的能量分布与角度分布适配于不同的应用场景；其中，第一模组21相较于第二模组22，使分配后的光束的能量分布更偏向于平顶分布，使分配后的光的角度分布更偏向于均匀；第二模组22相较于第一模组21，使分配后的光束的能量分布更偏向于高斯分布，使分配后的光的角度分布更偏向于集中。

如此配置，基于光束整形单元2的设置，第一模组21或第二模组22被切换选择至光路中，以分配来自光源单元1所发射的光束的能量分布与角度分布，使分配后的光束的能量分布与角度分布适配于不同的应用场景，如：应用场景至少包括大空间场景和小空间场景，第一模组21适配于大空间场景，第二模组22适配于小空间场景；即本实施例的内窥镜光源装置能够适配于不同的应用场景，有效克服了现有内窥镜光源的适用场景单一，无法适配多种应用场景的问题。

下面结合图1，对本实施例提供的内窥镜光源装置进行说明。光源单元1包括光源组件11，光源组件11为激光光源或SLD光源，其用于发射预定波长的光。一些实施例中，光源单元1可以仅包括一个光源组件11，此时该光源组件11的输出端即为光源单元1的输出端。可选的，另一些实施例中，光源单元1包括第一合光件12和至少两个光源组件11，各光源组件11分别发射不同预定波长的光，第一合光件12用于合并所有光源组件11所发出的光以形成光束。由于血管和组织等对于不同波长的光的吸收性能不同，利用至少两个不同波长的光源组件11，可对不同的病变组织进行增强显示。可以理解的，光的波长越短，其穿透能力越弱，穿透能力弱，光就不易到达黏膜深层，进而成像镜头就无法对黏膜深层成像，从而可以减弱黏膜深层物质成像对浅层成像的干扰，使黏膜浅层的成像更加清晰。此外，一些病变组织能够对特定波长的光产生强烈的吸收作用，例如一些病变组织血管较多，而血红蛋白能够对一定波长的光产生较强烈的吸收，进而就能够凸显出病变组织的位置。发明人研究发现，450nm的光可以将浅层血管凸显出来。405nm的光可以将更浅层的血管（如表层的毛细血管）凸显出来。因此至少一个光源组件11所发射的光的中心波长为405nm。另一方面，中心波长为405nm的光主要是蓝紫光，单独使用这样的光不利于观察，因此至少另一个光源组件11所发射的光的中心波长为638nm，中心波长为638nm的光主要是红光，其通过第一合光件12与405nm的光合并后，能有效提高色温和显色指数。

在图1示出的示范例中，光源单元1包括3个光源组件11，其发射的光的中心波长分别为：405nm、450nm和638nm。请结合参考图2，可以理解的，调节405nm、450nm和638nm中至少一者的能量占比，就可以调节合并后光源单元1所输出的光的色温和显色指数，以适应不同医师的习惯。特别的，调整450nm的光的能量占比，可以调节色温；调整638nm的光的能量占比，可以调节显色指数。

请继续参考图1，沿着光路，光源单元1所发出的光束进入光束整形单元2，光束整形单元2的用途是对光源单元1所发出的光束进行整形，即对光束的能量分布和角度分布进行再分配，以使输出的光束能适应于不同的应用场景。在一个示范例中，不同的应用场景至少包括大空间场景和小空间场景；需要说明的，这里的大空间场景和小空间场景是相对而言的两种应用场景，举例来说，大空间场景例如可以是胃等具有较大空间的腔体，相对的，小空间场景例如可以是肠、气管等狭窄腔道。在一些实施例中，大空间场景指腔体的内尺寸（指沿垂直于内窥镜方向的腔体的横截面尺寸）不小于内窥镜外径的5倍，优选不小于8倍；小空间场景指腔体的内尺寸小于内窥镜外径的5倍，优选小于3倍。发明人研究发现，大空间场景和小空间场景两种不同的应用场景下，内窥镜对光源的需求是不同的。

大空间场景下，光束的能量分布应更偏向于均匀分布，光束的角度分布应更偏向于向外扩张。图3和图4示出了一种大空间场景下的照明空间的光斑以及光的能量分布的情况，图4中，曲线C1为图3中沿横轴（x轴）方向的照度曲线，曲线C2为图3中沿纵轴（y轴）方向的照度曲线。观察图4可以知道，光束的能量分布在靠近光斑中心呈现一个大致呈平台的区域，形成平顶分布，整个光斑比较均匀，适应于大空间的照明需求。

小空间场景下，光束的能量分布应更偏向于高斯分布，光束的角度分布应更偏向于集中。图5和图6示出了一种小空间场景下的照明空间的照度图以及光的能量分布的情况，图6中，曲线C3为图5中沿横轴（x轴）方向的照度曲线，曲线C4为图5中沿纵轴（y轴）方向的照度曲线。观察图6可以知道，光束的能量分布在靠近中心呈现一个峰值区，光束的能量分布保持高斯分布，光能量更加集中于中心部位，最终光斑实现两侧较暗，中心照明场较亮，适合于狭窄腔道照明。

然而，一般的光源单元1所发出的光束的能量分布主要都是呈高斯分布。若要满足不同的应用场景，需要对光源单元1所发出的光束的能量分布和角度分布进行整形和再分配。由此，光束整形单元2被配置为，通过第一模组21和第二模组22的切换，使分配后的光束的能量分布和角度分布适配于所需的应用场景。

可选的，请参考图7，第一模组21包括朝向光源单元1的第一面（即入射面）211以及远离光源单元1的第二面（即出射面）212。可选的，第一模组21包括一个透镜，该透镜垂直于光路布置，透镜迎向光源单元1的一面为第一面211，远离光源单元1的一面为第二面212。当然在其它的一些实施例中，第一模组21可包括两个以上的透镜，构成对光束进行多级折射的透镜组，透镜组中迎向光源单元1的一面为第一面211，离光源单元1最远的一面为第二面212，本发明对此不限。特别的，第一模组21的第一面211和第二面212的朝向，是指第一模组21被切换选择至光路中后的状态而言的。同样的，下文的第二模组22的第三面221和第四面222的朝向亦是指第二模组22被切换选择至光路中后的状态而言的，其可以参照理解。

可选的，请参考图8，第二模组22包括朝向光源单元1的第三面（即入射面）221以及远离光源单元1的第四面（即出射面）222。同样的，第二模组22可以包括一个透镜，也可包括两个以上的透镜，构成透镜组，其原理与第一模组21相似，这里不再重复。

如图7所示，第一模组21被选择切换至光路中，此时适用于大空间场景，第一面211用于使光束中的边缘光束向内折射，使光束中的近中心光束向外折射；第二面212用于使光束中的边缘光束和光束中的近中心光束均向内折射；为更好的适用，优选的，边缘光束向内折射的角度大于近中心光束向内折射的角度。如此配置，可以将中间高能量的光向边缘发散，有利于照明场的均匀照明。这里需要对光束中的边缘光束和近中心光束进行说明：在入射至光束整形单元2中的光束中，边缘光束是指相对远离光轴（即光束的中心轴）的部分光束，近中心光束则指相对靠近光轴的部分光束。可以理解的，理论上来说，经过光轴的中心光束垂直于透镜（或透镜组），其在经过透镜（或透镜组）后，不会产生角度偏转，而临近于光轴的近中心光束和远离光轴的光束在经过透镜后，均会因折射而产生角度偏转。这里的向内折射是指，光束在穿过透镜的出射面（即透镜与空气交界的界面）时，朝向靠近光轴的方向偏转。同样可以理解的，光束向外折射，是指光束在穿过透镜的出射面（即透镜与空气交界的界面）时，朝向远离光轴的方向偏转。

在一个示范例中，第一面211为朝向第二面212凹下的高斯曲面；第二面212为边缘曲率大于中心曲率且向远离光源单元1侧凸出的复合曲面。同样需要说明的，这里的高斯曲面应作广义地理解，并不必须严格地限制为符合高斯函数的曲面，而应理解为大致接近于高斯曲面的形状。第二面212为边缘曲率大于中心曲率的复合曲面是指，第二面212至少包括位于边缘的第一区域212a和位于中心的第二区域212b，第一区域212a的曲率大于第二区域212b的曲率。特别的，第二区域212b可以是平面，其曲率可以为0。如此配置，边缘光束在经过第一面211时，向内折射；近中心光束在经过第一面211时，向外折射，初步实现将光斑中心的能量向外扩散。进一步的，边缘光束在经过第二面212的第一区域212a时，以相对略大的角度向内折射，以保证边缘亮度不会太低，而近中心光束在经过第二面212的第二区域212b时，以相对略小的角度向内折射或直接透射，以保证中心亮度不会过高，对光斑的能量进行均匀调整。由此，光源单元1发出的光在经过第一模组21后，被整形为较为均匀，可以实现整个照明场均匀照明的效果，照明光斑变为相对均匀分布的平顶光斑。

由此，在第一模组21被选择切换至光路时，光源单元1发出的光束在经过第一模组21后，改变为平顶分布，照明光斑较均匀，适合于宽大腔道的照明，即适合大空间场景。

如图8所示，在第二模组22被选择切换至光路中，此时适用于小空间场景，第三面221和第四面222均用于使光束中的边缘光束向内折射，以及使光束中的近中心光束向内折射。

在一个示范例中，第三面221为朝向第四面222凹下的面；第四面222为向远离光源单元1侧凸出的面。优选的，第三面221和/或第四面222为球面。需要说明的，这里的球面应作广义地理解，并不必须严格地限制为几何意义上的球面，而应理解为大致接近于球面的形状。例如一些实施例中，第三面221和第四面222被设置为接近球面的抛物面、椭圆面或双曲面等，其均应理解为可以使光束向内折射的球面。甚至于，一些实施例中第三面221和第四面222被设置为接近球面的多面体，其同样可以实现类似的效果，也应理解为构成可以使光束向内折射的球面。

由此，在第二模组22被选择切换至光路时，光源单元1发出的光束在经过第二模组22后，基本保持高斯分布或接近于高斯分布，照明光斑两侧较暗，中心较亮，适合于狭窄腔道照明，即适用于小空间场景。

需要说明的，上述第一模组21和第二模组22的特征的限定，可以是择一设置的，例如在第一模组21的第一面211和第二面212满足上述的光束折射效果时，第二模组22并非必须也相应地将第三面221和第四面222设置为满足上述的光束折射效果。一个示例中，第二模组22例如可为平面透镜，显然第一模组21此时对光束的整形效果相对于第二模组22而言，也同样能使分配后的光束的能量分布更偏向于平顶分布，使分配后的光束的角度分布更偏向于均匀。同样的，在第二模组22满足上述的光束折射效果时，第一模组21也可不满足。当然较佳的，第一模组21和第二模组22同时满足上述的光束折射效果。

可选的，第一模组21和第二模组22被配置为沿与光路成角度的方向移动，以择一地进入光路或退出光路。实际中，依据不同的应用场景，内窥镜光源装置可以在第一模组21和第二模组22中择一使用，以应对不同的需求。切换选择第一模组21和第二模组22的方式，例如可以是通过电机等器件自动切换，也可以是操作者手动切换。在一个实施例中，第一模组21和第二模组22被配置为沿垂直于光路的方向平移，例如通过电机、齿轮和齿条等实现驱动，或者手动推拉实现驱动。另一个实施例中，第一模组21和第二模组22被配置为围绕平行于光路的方向转动，例如在电机的驱动下转动，或手动拨动实现转动。本领域技术人员可根据现有技术对其进行配置，本实施例对此不限。

可以理解的，在其它的一些实施例中，上述光束整形单元2不限于仅包括第一模组21和第二模组22，其还可以包括第三模组，第三模组亦用于被切换选择至光路中，其对于光束的能量分布和角度分配的效用介乎于第一模组21和第二模组22之间，用于对应适配中空间场景，即上述应用场景不局限于包括大空间场景和小空间场景，其还可以包括处于上述大空间场景和小空间场景之间的中空间场景，通过第三模组适配使用。进一步的，上述应用场景可以被细分为更多数量，同样的，光束整形单元2可以包括更多数量的模组，以适配对应于更多数量的应用场景，本发明对此不限。

请继续参考图1，可选的，光源单元1包括聚焦件13及消散斑组件14；消散斑组件14包括能够运动的散射体141；聚焦件13用于将来自光源组件11的光汇聚在散射体141上；光束整形单元2用于接受经散射体141射出的光。一个示范例中，散射体141例如在驱动件142的驱动下运动。驱动件142如可为转轮，其用于驱动散射体141转动。或者驱动件142也可以为往复电机，其可以驱动散射体141往复平移等，本领域技术人员可根据现有技术对驱动件142进行配置，本实施例对此不限。

激光光源（或SLD光源）照射的图像会存在散斑，为了减小或消除散斑，本实施例设置了上述消散斑组件14。其原理是激光射在散射体141上散射，形成散射图案，激光射在散射体141不同位置上的散射图案不同，内窥镜的相机每一帧曝光时间内，激光射在不断运动的散射体141不同位置上，这样不同的散射图案叠加的越多，散斑的对比度就越小，散斑对照明的影响就越弱。而聚焦件13的设置，将相干光斑聚焦在散射体141，由于打在散射体141上的是聚焦光斑，光斑较小，每运动一定路径（例如转一圈，或往复平移一次）形成的散斑图案较多，从而可以实现较低的散斑对比度，将散斑对照明的影响减至最弱。

可选的，请继续参考图1，内窥镜光源装置还包括后调整单元3，后调整单元3用于调整和输出光束整形单元2分配后的光束。这里后调整单元3对于光束的调整例如可以包括准直、调整色温或显色性、匀光等。优选的，后调整单元3包括匀光组件31；匀光组件31包括至少一个匀光件311，在匀光组件31包括两个以上匀光件311时，所有匀光件311沿光路轴向和/或径向排布。

请参考图9和图10，其中，图9示出了无匀光的激光照明的示意图，图10示出了有匀光的激光照明的示意图。其中照明场为A1，摄像头41的拍摄场为A2，在近距离照明（指内窥镜与被观测的目标对象的距离比较小，如几毫米）的应用场景下，由于激光的光斑较小，能量较为集中，导致近距离照明时，靠近摄像头41的中间位置的一部分区域没有照明光或者照明光较弱，如图9中阴影区域A3，即未能提供有效的照明。而这个无有效照明的区域相对较大。

而通过匀光组件31的设置，如图10所示，射出的光束被匀化，显著减小了无照明区域的范围，如图10中的阴影区域A3，与图9对比，可以减小无有效照明的距离，有效提高照明场近距离的照明效果。

在一个示范例中，匀光件311如可为匀光棒，匀光组件31可以是至少两个匀光棒拼接形成，拼接的形式如可以是径向拼接（如图11所示），也可以是轴向拼接（如图12所示）。一实施例中可采用多个匀光棒径向拼接形成较粗的棒件，再将两个棒件轴向拼接。相邻匀光棒的拼接面可以是胶合或者熔接在一起，也可以有空气间隔。本实施例对此不限。

可选的，后调整单元3包括导光束组件32，导光束组件32与匀光组件31沿光路的轴向接触连接。导光束组件32如可包括光纤，图1示出的示范例中，导光束组件32包括两个光纤，导光束组件32的光入射端与匀光组件31的光射出端面对面地对接，经匀光组件31匀化后的光束直接耦合进入导光束组件32，进而从导光束组件32的光射出端射出，对目标组织进行照明。可以理解的，匀光组件31的设置，能够将光束匀化为均匀光斑，还有利于防止激光长时间对导光束组件32的照射损坏。

可选的，后调整单元3包括白光光源组件33和第二合光件34，白光光源组件33用于发射白光，第二合光件34用于合并光源单元1所发出的光束和白光光源组件33所发出的白光。第二合光件34如可为二向色镜。白光光源组件33和第二合光件34的设置，能提高照明的显色指数。可以理解的，白光光源组件33也可以包括如前所述的光束整形单元2，以使其射出的白光能够被调整为适配于不同应用场景的分布。

可选的，整个光路中还包括若干准直件4，其用于对光束进行准直，准直件4如包括透镜或透镜组，本领域技术人员可根据现有技术进行理解，本实施例不作展开说明。

基于如上所述的内窥镜光源装置，本发明实施例还提供一种内窥镜，其包括如上所述的内窥镜光源装置。上述的内窥镜光源装置被配置为内窥镜的光源。内窥镜的其它部件的结构和原理请参考现有技术，本发明不再展开说明。

综上所述，本发明提供的内窥镜光源装置及内窥镜中，所述内窥镜光源装置包括光源单元和光束整形单元；所述光源单元用于发射预定波长的光束；所述光束整形单元至少包括第一模组和第二模组，所述光束整形单元被配置为，将所述第一模组或所述第二模组切换选择至光路中，以分配所述光束的能量分布与角度分布，使分配后的光束的能量分布与角度分布适配于不同的应用场景；其中，所述第一模组相较于所述第二模组，使分配后的光束的能量分布更偏向于平顶分布，使分配后的光束的角度分布更偏向于均匀；所述第二模组相较于所述第一模组，使分配后的光束的能量分布更偏向于高斯分布，使分配后的光束的角度分布更偏向于集中；所述第一模组包括朝向所述光源单元的第一面以及远离所述光源单元的第二面；所述第一面用于使所述光束中的边缘光束向内折射，使所述光束中的近中心光束向外折射；所述第二面用于使所述边缘光束和所述近中心光束均向内折射；和/或，所述第二模组包括朝向所述光源单元的第三面以及远离所述光源单元的第四面，所述第三面和所述第四面均用于使所述光束中的边缘光束向内折射，使所述光束中的近中心光束向内折射。如此配置，基于光束整形单元的设置，所述第一模组或所述第二模组被切换选择至光路中，以分配来自所述光源单元所发射的光束的能量分布与角度分布，使分配后的光束的能量分布与角度分布适配于不同的应用场景，有效克服了现有内窥镜光源的适用场景单一（主要适用于较小的空间）的问题。

需要说明的，上述若干实施例之间可相互组合。上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (12)

1.一种内窥镜光源装置，其特征在于，包括：光源单元和光束整形单元；

所述光源单元用于发射预定波长的光束；

所述光束整形单元至少包括第一模组和第二模组，所述光束整形单元被配置为，将所述第一模组或所述第二模组切换选择至光路中，以分配所述光束的能量分布与角度分布，使分配后的光束的能量分布与角度分布适配于不同的应用场景；

其中，所述第一模组相较于所述第二模组，使分配后的光束的能量分布更偏向于平顶分布，使分配后的光束的角度分布更偏向于均匀；所述第二模组相较于所述第一模组，使分配后的光束的能量分布更偏向于高斯分布，使分配后的光束的角度分布更偏向于集中；

所述第一模组包括朝向所述光源单元的第一面以及远离所述光源单元的第二面；所述第一面用于使所述光束中的边缘光束向内折射，使所述光束中的近中心光束向外折射；所述第二面用于使所述边缘光束和所述近中心光束均向内折射；和/或，

所述第二模组包括朝向所述光源单元的第三面以及远离所述光源单元的第四面，所述第三面和所述第四面均用于使所述光束中的边缘光束向内折射，使所述光束中的近中心光束向内折射。

2.根据权利要求1所述的内窥镜光源装置，其特征在于，所述第二面还用于使边缘光束向内折射的角度大于近中心光束向内折射的角度。

3.根据权利要求1所述的内窥镜光源装置，其特征在于，

所述第一面为朝向所述第二面凹下的高斯曲面；所述第二面为边缘曲率大于中心曲率且向远离所述光源单元侧凸出的复合曲面；和/或，

所述第三面为朝向所述第四面凹下的面；所述第四面为向远离所述光源单元侧凸出的面。

4.根据权利要求1所述的内窥镜光源装置，其特征在于，所述第一模组和所述第二模组被配置为沿与所述光路成角度的方向移动，以择一地进入所述光路或退出所述光路。

5.根据权利要求1所述的内窥镜光源装置，其特征在于，所述光源单元包括第一合光件和至少两个光源组件，各所述光源组件分别发射不同预定波长的光，所述第一合光件用于合并所有所述光源组件所发出的光以形成所述光束。

6.根据权利要求5所述的内窥镜光源装置，其特征在于，其中一个所述光源组件所发射的光的中心波长为405nm，另一个所述光源组件所发射的光的中心波长为638nm。

7.根据权利要求1所述的内窥镜光源装置，其特征在于，所述光源单元包括光源组件、聚焦件及消散斑组件；所述光源组件用于发射预定波长的光；

所述消散斑组件包括能够运动的散射体；

所述聚焦件用于将来自所述光源组件的光汇聚在所述散射体上；

所述光束整形单元用于接受经所述散射体射出的光束。

8.根据权利要求1所述的内窥镜光源装置，其特征在于，还包括后调整单元，所述后调整单元用于调整和输出所述光束整形单元分配后的光束。

9.根据权利要求8所述的内窥镜光源装置，其特征在于，所述后调整单元包括匀光组件；所述匀光组件包括至少一个匀光件，在所述匀光组件包括两个以上所述匀光件时，所有所述匀光件沿光路轴向和/或径向排布。

10.根据权利要求9所述的内窥镜光源装置，其特征在于，所述后调整单元包括导光束组件，所述导光束组件与所述匀光组件沿光路的轴向接触连接。

11.根据权利要求8所述的内窥镜光源装置，其特征在于，所述后调整单元包括白光光源组件和第二合光件，所述白光光源组件用于发射白光，所述第二合光件用于合并所述光源单元所发出的光束和所述白光光源组件所发出的白光。

12.一种内窥镜，包括如权利要求1至权利要求11任一项所述的内窥镜光源装置。

Images