用於內窺鏡的光源裝置的製作方法
2023-06-02 08:12:21 1
專利名稱：用於內窺鏡的光源裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及醫療中使用的內窺鏡的光源技術領域，特別涉及一種用於內窺鏡 的光源裝置。
背景技術：
隨著內窺鏡(包括普通內窺鏡及電子內窺鏡)的發展，以及人們對診斷要求的提 高，希望提供照明的內窺鏡光源裝置能亮度均勻可調，功耗更低，成本低。傳統方式的內 窺鏡光源裝置均採用一個大功率的滷素燈或氙燈作為主光源，一個高亮度的發光二極體 (LED)燈作為備光源。主光源開機即全功率工作，通過調節光路上的不同光圈來調節光通 量，進而調節光的亮度。目前，存在一種新的光源裝置是將多個LED燈按程序控制點亮後通過導光部件送 出，不需要備用電源，從而控制光源亮度的方法。現有的光源裝置，都有這樣或那樣的不足，比如對於傳統方式，由於是主光源固 定，通過調節光通路的方式來調節亮度，必然使得設備複雜，功耗大；採用多路LED的程序 控制方案儘管操作方便，但導光部件的旋轉設計非常複雜，因而成本高，且LED燈的光譜較 窄，無法達到可見光的範圍，影響拍攝圖像的豐富度。
實用新型內容本實用新型實施例在於提供一種用於內窺鏡的光源裝置，既不需要備用光源，又 可以降低成本，還可以進行故障檢測。本實用新型實施例提供了一種用於內窺鏡的光源裝置，包括至少兩組光源、與光源的組數目相同的驅動控制單元、光路合成單元、燈檢測單元 以及系統控制單元，其中，所述至少兩組光源，根據所述驅動控制單元的控制，發出相應強度的照明光；驅動控制單元，將市電轉換為所述光源需要的電壓和電流，將轉換後的所述光源 需要的電壓和電流傳送至光源；將市電轉換為所述系統控制單元所需要的電壓，為所述系 統控制單元供電；光路合成單元，接收所述光源發出的至少兩路光束，將所述光束處理為一束平行 光，送至內窺鏡接口 ； 燈檢測單元，接收所述光源發出的至少兩路光束，將每束光分別轉換為電流信號， 將所述電流信號進行調理後送至系統控制單元；系統控制單元，接收來自所述燈檢測單元的電流信號，根據所述電流信號進行故 障檢測，在檢測到故障時發出報警信息。其中，所述光源為中低功率滷素燈。其中，所述系統控制單元包括模數轉換單元，將接收到的來自燈檢測單元的經調理後的信號轉換為數位訊號，送入微處理器；微處理器，將所述數位訊號轉換為表示光強度的數據，且判斷出所述數據低於預 設的故障閾值時，通知報警單元；報警單元，根據接收到的通知發出報警信息。其中，所述系統控制單元還包括指令輸入單元，將接收到的來自用戶的光強度調節指令轉換為所述微處理器可以 識別的信息後發送給微處理器；所述微處理器，還根據接收到的光強度調節指令向驅動控制單元發出調節指令；所述驅動控制單元，根據接收的光強度調節指令，調整輸出至所述光源的電流，以 調節光源的發出的照明光強度。其中，所述系統控制單元還包括氣壓控制單元，所述光源裝置還包括電磁泵；所述指令輸入單元，還接收來自用戶的氣壓控制指令，將所述氣壓控制指令轉換 為所述微處理器可以識別的信息後發送給微處理器；所述微處理器，還根據接收到的氣壓控制指令向氣壓控制單元發出氣壓控制指 令；所述氣壓控制單元，根據接收到的氣壓控制指令，向電磁泵發出操作指示；所述電磁泵，根據接收到的操作指示，執行相應動作。其中，所述驅動控制單元包括隔離變壓單元，將市電轉換為低壓交流電後傳輸給整流單元；整流單元，將所述低壓交流電轉換為低壓直流電；恆壓源，將所述低壓直流電轉換為電流可變電壓不變的恆壓源輸出，以向光源和 系統控制單元供電；電流調節單元，根據接收的光強度調節指令，調節不同功率的電阻，以輸出所述光 強度調節指令所對應的電流。其中，所述光路合成單元包括光束合成單元，接收來自光源的至少兩束光束，合成為一束光束；透鏡組單元，將所述光束匯聚成平行光，以供輸出；擋光板，在不需要向內窺鏡射出光束時，擋住經透鏡組單元輸出的平行光。其中，所述光源裝置還包括散熱單元，對所述光源和所述驅動控制單元所散發出的熱量進行熱交換處理，以 降低所述光源和所述驅動控制單元周圍的溫度。應用本實用新型實施例，由於採用了至少兩組光源，因此不需要備用光源，又因為 結構簡單而降低了成本，並且，還可以進行故障檢測，實現結構簡單，更能為醫生和患者所 接受，因而其具有很好的市場前景。再有，應用本實用新型實施，可以根據用戶的需要均勻的改變光強度以及傳送至 內窺鏡口的氣壓，操作簡單方便，用戶體驗好。此外，在故障檢測的基礎上，還可以進行燈壽命檢測，避免了由於過早更換燈而引 起的浪費以及過完更換燈所造成的損失。
為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需 要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實 施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖 獲得其他的附圖。圖1是根據本實用新型實施例的用於內窺鏡的光源裝置的結構示意圖；圖2是根據本實用新型實施例的系統控制單元3的結構示意圖；圖3是根據本實用新型實施例的驅動控制單元2的結構示意圖；圖4是根據本實用新型實施例的光路合成單元5的結構示意圖；圖5是根據本實用新型實施例的燈檢測單元4的結構示意圖；圖6是根據本實用新型實施例的故障檢測方法流程圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的 實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下 所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。參見圖1，其是根據本實用新型實施例的用於內窺鏡的光源裝置的結構示意圖，該 光源裝置具體可以包括至少兩組光源1、與光源的組數目相同的驅動控制單元2、光路合 成單元5、燈檢測單元4以及系統控制單元3，其中，上述至少兩組光源1，根據驅動控制單元2的控制，發出相應強度的照明光；其中，上述光源為中低功率滷素燈。一種較佳的實施例是可以包括兩組光源，此 時，上述光源中包括兩路中低功率滷素燈。驅動控制單元2，將市電轉換為光源需要的電壓和電流，將轉換後的光源需要的電 壓和電流傳送至上述光源1 ；將市電轉換為系統控制單元3所需要的電壓，為所述系統控制 單元3供電；光路合成單元5，接收光源1發出的至少兩路光束，將該光束處理為一束平行光， 送至內窺鏡接口 6;燈檢測單元4，接收光源1發出的至少兩路光束，將每束光分別轉換為電流信號， 將所述電流信號進行調理如放大濾波處理後送至系統控制單元3 ；系統控制單元3，接收來自燈檢測單元4的電流信號，根據該電流信號進行故障檢 測，在檢測到故障時發出報警信息。需要說明的是，上述系統控制單元3在進行故障檢測的基礎上，還可以進行燈壽 命檢測，在檢測到已到達燈使用壽命時，發出報警信息。需要說明的是，上述光源裝置還可以包括電磁泵7和/或散熱單元8，對於電磁 泵7，可在系統控制單元3的控制下，將所需的氣壓通過內窺鏡接口 6的氣路通道送出；對 於散熱單元8，可以對述光源1和2驅動控制單元2所散發出的熱量進行熱交換處理，以降 低光源1和驅動控制單元2周圍的溫度。這裡，散熱裝置8可以是散熱器、風扇、水冷裝置 等，本實用新型實施例並不對散熱裝置的具體實現方式做限定，任何可以完成對光源1和驅動控制單元2的熱量的進行快速熱交換，以達到熱平衡的設備都可以。下面對上述各單元再做詳細說明。參見圖2，其是根據本實用新型實施例的系統控制單元3的結構示意圖，該系統控 制單元3可以具體包括模數轉換單元22，將接收到的來自燈檢測單元4的經調理後的信號轉換為數字信 號，送入微處理器20 ；微處理器20，將前述數位訊號轉換為表示光強度的數據，且判斷出該數據低於預 設的故障閾值A時，通知報警單元觀；報警單元觀，根據接收到的通知發出報警信息。這裡，報警信息可以是聲、光、電其中之一或任意組合，在本文中，並不對報警信息 的具體表現形式進行限制，任何能夠達到報警效果的形式都可以應用於本實用新型實施 例。在此，一種可能的形式是，報警單元觀包括顯示單元M和/或蜂鳴器23，其中，顯 示單元M可以是LED或IXD顯示屏、或LED指示燈等，本文中，並不對顯示單元M的具體 實現方式做限定。需要說明的是，上述圖2所示系統控制單元3還可以包括指令輸入單元21，將接收到的來自用戶的光強度調節指令轉換為微處理器20可 以識別的信息後發送給微處理器；此時，微處理器20，還根據接收到的光強度調節指令向 驅動控制單元2發出調節指令；驅動控制單元2根據接收的光強度調節指令，調整輸出至光 源1的電流，以調節光源的發出的照明光強度。例如，用戶根據當前需要，希望增加亮度，則可以發出增強光強度的調節指令，指 令輸入單元21將接收到的來自用戶的指令轉換為微處理可以識別的信息後發送給微處理 器20，微處理器20給驅動控制單元2發出調節指令以指示其增大電流，驅動控制單元2輸 出至光源的電壓不變，電流將增大，此時，光源所發出的照明光的光強度增加。需要說明的是，對於圖1所示光源裝置還可以包括電磁泵7，此時，圖2所示系統控 制單元3還可以包括氣壓控制單元25，這樣，指令輸入單元21，還可以接收來自用戶的氣壓控制指令，將氣壓控制指令轉換為 微處理器20可以識別的信息後發送給微處理器20 ；微處理器20，還可以根據接收到的氣壓 控制指令向氣壓控制單元發出氣壓控制指令；氣壓控制單元25根據接收到的氣壓控制指 令，向電磁泵7發出操作指示；電磁泵7根據接收到的操作指示，執行相應動作。這裡，電磁 泵7執行的相應操作包括開啟、關閉、增大氣壓、減小氣壓等。例如，根據當前需要，用戶希望減小氣壓，則可以發出減小氣壓的控制指令，指令 輸入單元21將接收的指令轉換為微處理器20能夠識別的信息後發送給微處理器20，微處 理器20給氣壓控制單元25發出減小氣壓的指令，氣壓控制單元25根據接收到的減小氣壓 的氣壓控制指令向電磁泵7發出操作指示，電磁泵7減小向內窺鏡接口 6的氣路通道送出 的氣壓。需要說明的是，上述指令輸入單元21可以是按鍵，可以線控，可以遙控，本實用新 型實施例並不對指令輸入單元21的具體實現方式做限定，只要具有能夠接收用戶指令，並 將用戶指令轉換為微處理器能夠識別信息的功能即可。[0072]需要說明的是，在微處理器20為檢測出故障時，還將前述數位訊號轉換為表示光 強度的數據與預設的壽命閾值B進行比較，在判斷出低於壽命閾值B時，通知報警單元28， 由報警單元發出報警信息。參見圖3，其是根據本實用新型實施例的驅動控制單元2的結構示意圖，該驅動控 制單元2具體包括隔離變壓單元11，將市電轉換為低壓交流電後傳輸給整流單元12 ；例如，可以進 行隔離變壓處理以使市電轉換為低壓交流電；整流單元12，將上述低壓交流電轉換為低壓直流電；例如，可以通過整流橋電路 實現低壓交流到低壓直流的轉換；這裡，低壓直流電一般小於36V ；恆壓源13，將上述低壓直流電轉換為電流可變電壓不變的恆壓源輸出，以向光源 1和系統控制單元3供電；例如，可以通過專用集成電路或分離電晶體實現上述轉換，這裡， 恆壓輸出一般為5V或12V。電流調節單元14，根據接收的光強度調節指令，調節不同功率的電阻，以輸出光強 度調節指令所對應的電流。參見圖4，其是根據本實用新型實施例的光路合成單元5的結構示意圖，該光路合 成單元5具體包括光束合成單元17，接收來自光源1的至少兩束光束，合成為一束光束；例如，當光 源為兩組時，可以接收來自光源1的光束A15和光束B16的兩路照明光；透鏡組單元18，將所述光束匯聚成平行光，以供輸出；通過這種方式可以最大限 度的減少光損失；擋光板19，在不需要向內窺鏡射出光束時，擋住經透鏡組單元輸出的平行光。這 樣，可以保證在內窺鏡未通過內窺鏡接口 6插入時，遮擋住透鏡組單元射出的平行光，從而 保障設備和使用人員的安全。需要說明的是，在光路合成單元5中有一個「Y」形的導光槽，以便將來自光源的光 束集中送入內窺鏡接口 6處。參見圖5，其是根據本實用新型實施例的燈檢測單元4的結構示意圖，該燈檢測單 元4具體包括光電轉換單元沈，接收光源1發出的至少兩路光束，將每束光分別轉換為電流信 號，例如，光電轉換單元沈可以是光電二極體，該光電二極體將光源1的兩路燈的光強分別 轉換成電流信號；信號調整單元27，將電流信號進行調理後送至系統控制單元3 ；例如，對電流信號 進行採樣放大和濾波等處理後，送到系統控制單元3中的模數轉換單元22，以供系統控制 單元3進行後續處理。應用本實用新型實施例提供的光源裝置，由於採用了至少兩組光源，因此不需要 備用光源，又因為結構簡單而降低了成本，並且，還可以進行故障檢測，因而其具有很好的 市場前景。再有，應用本實用新型實施例所提供的光源裝置，可以根據用戶的需要均勻的改 變光強度以及傳送至內窺鏡口的氣壓，操作簡單方便，用戶體驗好。此外，在故障檢測的基礎上，還可以進行燈壽命檢測，避免了由於過早更換燈而引起的浪費以及過完更換燈所造成的損失。參見圖6，其是根據本實用新型實施例的故障檢測方法流程圖，該檢測方法用於對 內窺鏡的光源裝置進行故障檢測，具體包括步驟601，接收來自所述光源的光信號，將所述光信號轉換為表示光強度的數據；步驟602，判斷所述表示光強度的數據是否低於預設的故障閾值，若是，則執行步 驟603，發出報警信息，以提示用戶光源中的燈有故障，從而提醒用戶更換照明燈或進行維 修檢測，結束，否則當前檢測操作結束，正常返回執行其它系統任務。需要說明的是，上述檢測方法可以定時執行或根據接收到的用戶指令執行。需要說明的是，在檢測沒有故障的基礎上，還可以進步對燈的壽命進行檢測，具體 的，接收來自所述光源的光信號，將所述光信號轉換為表示光強度的數據；判斷所述表示光 強度的數據是否低於預設的壽命閾值，若是，則發出報警信息，以提示用戶更換燈，否則當 前檢測操作結束，正常返回執行其它系統任務。應用本實用新型實施例提供的方法，由於採用了至少兩組光源，因此不需要備用 光源，又因為結構簡單而降低了成本，並且，還可以進行故障檢測，因而其具有很好的市場 前景。再有，應用本實用新型實施例的方法，在故障檢測的基礎上，還可以進行燈壽命檢 測，避免了由於過早更換燈而引起的浪費以及過完更換燈所造成的損失。需要說明的是，在本文中，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排 他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而 且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有
的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個......」限定的要素，並不排除在包
括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並非用於限定本實用新型的保護範 圍。凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本實 用新型的保護範圍內。
權利要求1.一種用於內窺鏡的光源裝置，其特徵在於，包括至少兩組光源、與光源的組數目相同的驅動控制單元、光路合成單元、燈檢測單元以及 系統控制單元，其中，所述至少兩組光源，根據所述驅動控制單元的控制，發出相應強度的照明光； 驅動控制單元，將市電轉換為所述光源需要的電壓和電流，將轉換後的所述光源需要 的電壓和電流傳送至光源；將市電轉換為所述系統控制單元所需要的電壓，為所述系統控 制單元供電；光路合成單元，接收所述光源發出的至少兩路光束，將所述光束處理為一束平行光，送 至內窺鏡接口；燈檢測單元，接收所述光源發出的至少兩路光束，將每束光分別轉換為電流信號，將所 述電流信號進行調理後送至系統控制單元；系統控制單元，接收來自所述燈檢測單元的電流信號，根據所述電流信號進行故障檢 測，在檢測到故障時發出報警信息。
2.根據權利要求1所述的光源裝置，其特徵在於，所述光源為中低功率滷素燈。
3.根據權利要求1所述的光源裝置，其特徵在於，所述系統控制單元包括模數轉換單元，將接收到的來自燈檢測單元的經調理後的信號轉換為數位訊號，送入 微處理器；微處理器，將所述數位訊號轉換為表示光強度的數據，且判斷出所述數據低於預設的 故障閾值時，通知報警單元；報警單元，根據接收到的通知發出報警信息。
4.根據權利要求3所述的光源裝置，其特徵在於，所述系統控制單元還包括指令輸入單元，將接收到的來自用戶的光強度調節指令轉換為所述微處理器可以識別 的信息後發送給微處理器；所述微處理器，還根據接收到的光強度調節指令向驅動控制單元發出調節指令； 所述驅動控制單元，根據接收的光強度調節指令，調整輸出至所述光源的電流，以調節 光源的發出的照明光強度。
5.根據權利要求4所述的光源裝置，其特徵在於，所述系統控制單元還包括氣壓控制 單元，所述光源裝置還包括電磁泵；所述指令輸入單元，還接收來自用戶的氣壓控制指令，將所述氣壓控制指令轉換為所 述微處理器可以識別的信息後發送給微處理器；所述微處理器，還根據接收到的氣壓控制指令向氣壓控制單元發出氣壓控制指令； 所述氣壓控制單元，根據接收到的氣壓控制指令，向電磁泵發出操作指示； 所述電磁泵，根據接收到的操作指示，執行相應動作。
6.根據權利要求4所述的光源裝置，其特徵在於，所述驅動控制單元包括 隔離變壓單元，將市電轉換為低壓交流電後傳輸給整流單元；整流單元，將所述低壓交流電轉換為低壓直流電；恆壓源，將所述低壓直流電轉換為電流可變電壓不變的恆壓源輸出，以向光源和系統 控制單元供電；電流調節單元，根據接收的光強度調節指令，調節不同功率的電阻，以輸出所述光強度調節指令所對應的電流。
7.根據權利要求1所述的光源裝置，其特徵在於，所述光路合成單元包括 光束合成單元，接收來自光源的至少兩束光束，合成為一束光束；透鏡組單元，將所述光束匯聚成平行光，以供輸出；擋光板，在不需要向內窺鏡射出光束時，擋住經透鏡組單元輸出的平行光。
8.根據權利要求1或5所述的光源裝置，其特徵在於，所述光源裝置還包括散熱單元，對所述光源和所述驅動控制單元所散發出的熱量進行熱交換處理，以降低 所述光源和所述驅動控制單元周圍的溫度。
專利摘要本實用新型公開了一種用於內窺鏡的光源裝置，所述裝置包括至少兩組光源、與光源的組數目相同的驅動控制單元、光路合成單元、燈檢測單元以及系統控制單元。應用本實用新型實施例，由於採用了至少兩組光源，因此不需要備用光源，又因為結構簡單而降低了成本，並且，還可以進行故障檢測，實現結構簡單，更能為醫生和患者所接受，因而其具有很好的市場前景。
文檔編號A61B1/06GK201840458SQ201020589548
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月2日 優先權日2010年11月2日
發明者李向東, 童萬裡, 胡人友, 袁建 申請人:重慶金山科技(集團)有限公司