專利名稱：一種用于內(nèi)窺鏡的照明光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明光源，尤其涉及一種用于內(nèi)窺鏡的照明光源。
背景技術(shù)：
目前，在工業(yè)及醫(yī)療診斷上常常用到直管內(nèi)窺鏡。直管內(nèi)窺鏡在使用中，為觀察和獲取所需信息包括人體某部位的體征信息，需要有充足的光源。而目前內(nèi)窺鏡使用的光源是外置式冷光源，這種冷光源大多數(shù)是采用鹵素靈敏燈作為光源。冷光源的輸出端口與內(nèi)窺鏡內(nèi)光纖入口處之間由光纜連接，也就是把鹵素靈敏燈發(fā)出的照明光通過光纖光纜導(dǎo)入到直管內(nèi)窺鏡的頂端。這種外置式冷光源為保證導(dǎo)入到內(nèi)窺鏡前端的光仍具有充足的照明，需要幾百瓦的電源，因此功耗大，使用壽命受限制，大約只有500--1000小時左右，并且光源體積大。作為醫(yī)用內(nèi)窺鏡光源使用時，還必須通過一系列元器件對光源進(jìn)行過濾聚焦處理，將大量紅外光成份濾掉才能保證是冷光源，因此成本不低。冷光源與內(nèi)窺鏡內(nèi)光纖接口處拖有一跟長長的笨重的光纜，造成醫(yī)生使用上的極為不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種高亮度、低成本、輕便小巧的內(nèi)窺鏡冷光源。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種用于內(nèi)窺鏡的照明光源，包括機(jī)殼，底蓋，所述機(jī)殼有光輸出端口，還有固定在機(jī)殼內(nèi)的底盤，所述底盤上由若干個發(fā)光二極管(LED)排列成面向光輸出端口的點(diǎn)陣，所述若干個發(fā)光二極管之間并/串聯(lián)引出兩個電極與電源連接。發(fā)光二極管點(diǎn)陣與光輸出端口之間有至少一個聚光透鏡。
所述底盤上有若干個與發(fā)光二極管體積相適配的孔，用來固定發(fā)光二極管，并且聚光透鏡為聚光透鏡組。
所述底盤上用來固定發(fā)光二極管的孔是垂直孔，所述聚光透鏡組包括裝在每個發(fā)光二極管前方孔端內(nèi)若干個折光鏡和所述光輸出端口處的凹面鏡，所述折光鏡上下面呈楔面并且每個折光鏡的楔面角度使每個LED出射光向光輸出端口中心線方向偏轉(zhuǎn)。
所述圓底盤上用來固定發(fā)光二極管的孔是斜長孔，固定在孔內(nèi)的每個發(fā)光二極管的發(fā)光面都向光輸出端口中心線方向傾斜，所述聚光透鏡組包括凸透鏡和光輸出端口處的凹面鏡。
所述底盤為印刷線路板，若干個發(fā)光二極管焊裝在印制板上成平面點(diǎn)陣，所述透鏡為透鏡組，所述透鏡組包括第一凸透鏡和第二凸透鏡。
所述底盤為印刷線路板，所述若干個發(fā)光二極管垂直焊裝在印制板上形成平面點(diǎn)陣，所述LED平面點(diǎn)陣前方裝有一支撐板，板上有若干個與LED數(shù)量相同位置相對應(yīng)的垂直通孔，所述透鏡為透鏡組，所述透鏡組包括每個通孔內(nèi)安放一個小凸透鏡和一個小折光鏡，所述折光鏡上、下面不平行呈楔面并且每個折光鏡的楔面角度使每個LED出射光向光輸出端口中心方向偏轉(zhuǎn)；還包括所述支撐板前方的凸透鏡和復(fù)合透鏡。
所述發(fā)光二極管點(diǎn)陣為平面點(diǎn)陣，所述透鏡為透鏡組，所述透鏡組包括發(fā)光二極管平面點(diǎn)陣前端一個與發(fā)光二極管平面點(diǎn)陣相對應(yīng)的非涅爾透鏡和光輸出端口處的凹面鏡。
所述機(jī)殼內(nèi)表面有全反射光鍍層。
光輸出端口的外型尺寸與內(nèi)窺鏡的內(nèi)光纖接口形狀尺寸相適配。
本發(fā)明的有益效果為當(dāng)采用了上述技術(shù)方案，把若干個發(fā)光二極管組成平面列陣，通過透鏡的光學(xué)聚光，將LED發(fā)射出的光集成為一高亮度小面積接近平行光的光束輸出，可以得到與鹵素靈敏燈相比擬甚至超過的高亮度光，作為光源使用，并替代現(xiàn)行的冷光源應(yīng)用在內(nèi)窺鏡上；并且由于LED體積小，重量輕，采用本技術(shù)方案所述結(jié)構(gòu)方式可作成光塞式光源塞在醫(yī)用直管內(nèi)窺鏡內(nèi)光纖入口處，實(shí)現(xiàn)了光源與內(nèi)鏡之間無笨重的光纜連接，使內(nèi)窺鏡的使用和攜帶都十分方便，減輕了醫(yī)務(wù)人員的勞動強(qiáng)度；由于LED的使用壽命長，約10萬小時，耗電小，LED耗電約60MW，因此這種新型光源耗電省、使用壽命長，并且由于LED價廉，照明光源構(gòu)成簡單，因此還具有成本低的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖圖2為實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意圖圖3為實(shí)施例三結(jié)構(gòu)示意圖圖4為實(shí)施例四結(jié)構(gòu)示意圖圖5為實(shí)施例五結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明單個LED光源具有體積小、功耗低、壽命長的優(yōu)點(diǎn)，但由于光亮度不夠，無法與功率幾百瓦的鹵素靈敏燈相比，增加亮度的辦法是將許多個LED相互之間串并連形成列陣，再通過聚光成為高亮度小面積光束輸出。
實(shí)施例一。如圖1所示，所述照明光源包括機(jī)殼3、底蓋1，機(jī)殼3呈錐柱體，底盤4中心線與光輸出端口6中心線重合，底盤上有若干個用來固定LED點(diǎn)陣2的垂直孔，LED點(diǎn)陣2面向光輸出端口6固定在底盤孔中，形成LED平面點(diǎn)陣光源。在每個LED發(fā)光面的孔端都裝有一塊折光鏡7，折光鏡7上下面不平行呈楔面并且每個折光鏡的楔面角度不同，折光鏡的作用是使LED出射光向光輸出端口中心方向偏轉(zhuǎn)匯聚，從而增加光的亮度，在光輸出端口裝有一凹面鏡5，使匯聚在光輸出端口的光束通過凹面鏡5最終輸出高亮度的平行光。每個LED之間以串聯(lián)或并聯(lián)方式連接，具體連接方式根據(jù)選用不同的LED器件性能指標(biāo)和外部電源的供給電壓決定。
實(shí)施例二。如圖2所示與實(shí)施例1的區(qū)別是，底盤4上用來固定LED的若干個孔是斜孔，每一個孔的中心線按一定角度向光輸出端口中心線傾斜，使安裝在斜孔內(nèi)的LED發(fā)射光一開始就有向光輸出端口中心線聚光的功能。本實(shí)施例的聚光透鏡組包括一凸透鏡8和光輸出端口的凹面鏡5，從而在光輸出端口形成高亮度的平行光。
實(shí)施例三如圖3所示，與實(shí)施例1、2不同的是底盤4是一印制板。若干個LED面向光輸出端口6焊裝在印制板上，形成LED平面點(diǎn)陣光源，LED平面點(diǎn)陣光源前方的透鏡組由凸透鏡8和凸透鏡14組成，從而在光輸出端口得到高亮度的平行光。
實(shí)施例四如圖4所示，底盤4仍為印刷線路板，若干個發(fā)光二極管垂直焊裝在印制板上形成平面點(diǎn)陣，所述平面點(diǎn)陣前方裝有一支撐板9，板上有若干個與LED數(shù)量相同位置相對應(yīng)的垂直通孔，每個通孔內(nèi)安放一個小凸透鏡10和一個小折光鏡11，組成小凸透鏡列陣和折光鏡列陣，小凸透鏡列陣靠近LED點(diǎn)陣，折光鏡列陣靠近通孔的前端。折光鏡上、下面不平行呈楔面并且每個折光鏡的楔面角度使每個LED出射光向光輸出端口中心方向偏轉(zhuǎn)；支撐板前方還有一個凸透鏡8以及一個由凸透鏡和凹面鏡組合而成的復(fù)合透鏡12。小凸透鏡列陣和折光鏡列陣的采用，可以有效減小支撐板前方凸透鏡和復(fù)合透鏡的尺寸以及光源整體尺寸。
實(shí)施例五如圖5所示，機(jī)殼3為錐形體，發(fā)光二極管點(diǎn)陣為平面點(diǎn)陣，發(fā)光二極管平面點(diǎn)陣前端設(shè)計一個與發(fā)光二極管平面點(diǎn)陣相對應(yīng)的非涅爾透鏡13，使聚光效應(yīng)達(dá)到最佳狀態(tài)，光輸出端口處有一凹面鏡，將會聚的光變成接近平行光輸出。
在以上所述的實(shí)施例中，可以在機(jī)殼內(nèi)表面涂有一層全反射光鍍層，增加光的反射，大大地提高輸出光的光亮度。
當(dāng)將所述光源的光輸出端口6的外型作成與內(nèi)窺鏡內(nèi)光纖接口處的形狀尺寸相適配時，所述照明光源就可以塞在直管內(nèi)窺鏡內(nèi)光纖入口處，成為光源塞，實(shí)現(xiàn)了光源與內(nèi)鏡之間無笨重的光纜連接，使內(nèi)窺鏡的使用和攜帶都十分方便，減輕了醫(yī)務(wù)人員的勞動強(qiáng)度。
需要指出的是，在不脫離本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以做出各種適當(dāng)?shù)奶鎿Q或變形，如光源外殼可做成不同形狀，透鏡組也可以有多種組合，LED也可以采用多種類型，但是所有這些替換或變形都應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于內(nèi)窺鏡的照明光源，包括機(jī)殼，底蓋，所述機(jī)殼有光輸出端口，其特征在于還有固定在機(jī)殼內(nèi)的底盤，所述底盤上由若干個發(fā)光二極管排列成面向光輸出端口的點(diǎn)陣，所述若干個發(fā)光二極管之間并/串聯(lián)引出兩個電極與電源連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于內(nèi)窺鏡的照明光源，其特征在于在所述的發(fā)光二極管點(diǎn)陣與光輸出端口之間有至少一個聚光透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于內(nèi)窺鏡的照明光源，其特征在于所述底盤上有若干個與發(fā)光二極管體積相適配的孔，用來固定發(fā)光二極管，所述聚光透鏡為透鏡組。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于內(nèi)窺鏡的照明光源，其特征在于所述底盤上的孔是垂直孔，所述聚光透鏡組包括裝在每個發(fā)光二極管前方孔端內(nèi)若干個折光鏡和所述光輸出端口處的凹面鏡，所述折光鏡上、下面呈楔面并且每個折光鏡的楔面角度使每個LED出射光向光輸出端口中心方向偏轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于內(nèi)窺鏡的照明光源，其特征在于所述底盤上的孔是斜長孔，固定在孔內(nèi)的每個發(fā)光二極管的發(fā)光面都向光輸出端口中心線方向傾斜，所述聚光透鏡組包括凸透鏡和凹面鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于內(nèi)窺鏡的照明光源，其特征在于所述底盤為印刷線路板，所述若干個發(fā)光二極管焊裝在印制板上成平面點(diǎn)陣，所述透鏡為透鏡組，所述透鏡組包括第一凸透鏡和第二凸透鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于內(nèi)窺鏡的照明光源，其特征在于所述底盤為印刷線路板，所述若干個發(fā)光二極管垂直焊裝在印制板上形成平面點(diǎn)陣，所述平面點(diǎn)陣前方裝有一支撐板，板上有若干個與發(fā)光二極數(shù)量相同位置相對應(yīng)的垂直通孔，所述透鏡為透鏡組，所述透鏡組包括每個通孔內(nèi)安放一個小凸透鏡和一個小折光鏡，所述折光鏡上、下面不平行呈楔面并且每個折光鏡的楔面角度使每個發(fā)光二極出射光向光輸出端口中心方向偏轉(zhuǎn)；所述支撐板前方的凸透鏡和復(fù)合透鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于內(nèi)窺鏡的照明光源，其特征在于所述發(fā)光二極管點(diǎn)陣為平面點(diǎn)陣，所述透鏡為透鏡組，所述透鏡組包括發(fā)光二極管平面點(diǎn)陣前端一個與發(fā)光二極管平面點(diǎn)陣相對應(yīng)的非涅爾透鏡和光輸出端口處的凹面鏡。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一權(quán)項(xiàng)所述的一種用于內(nèi)窺鏡的照明光源，其特征在于所述機(jī)殼內(nèi)表面有全反射光鍍層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種用于內(nèi)窺鏡的照明光源，其特征在于所述光輸出端口的外型尺寸與內(nèi)窺鏡的內(nèi)光纖接口形狀尺寸相適配。
專利摘要一種用于內(nèi)窺鏡的照明光源，包括機(jī)殼，底蓋，光輸出端口，固定在機(jī)殼內(nèi)的底盤上由若干個發(fā)光二極管排列成面向光輸出端口的點(diǎn)陣，所述若干個發(fā)光二極管之間并/串聯(lián)引出兩個電極與電源連接，在發(fā)光二極管點(diǎn)陣與光輸出端口之間有一組聚光透鏡，通過透鏡的光學(xué)聚光，將LED發(fā)射出的光集成為一高亮度小面積并且接近平行光的光束輸出，可以得到與鹵素靈敏燈相比擬的高亮度光，作為光源使用。尤其可作成光塞式光源塞在直管內(nèi)窺鏡內(nèi)光纖入口處，實(shí)現(xiàn)了光源與內(nèi)鏡之間無笨重的光纜連接，使內(nèi)窺鏡的使用和攜帶都十分方便，并且具有耗電省、使用壽命長、并且成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號A61B1/06GK2694898SQ0324731
公開日2005年4月27日 申請日期2003年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月13日
發(fā)明者范良藻, 范思瓊 申請人:范良藻, 深圳安科高技術(shù)股份有限公司