该技术已申请专利。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。

1.本技术属于光源领域，具体涉及一种光源装置及内窥镜系统。


背景技术：

2.led光源具有寿命长、高显色指数等优点，现有技术的内窥镜系统一般使用led光源作为其光源，具体为通过led光激发荧光粉产生荧光，再使用光导或透镜等光学元件汇聚荧光光斑，并将汇聚后的荧光投射至光纤束。
3.但led光源的功率密度较低，易导致内窥镜光源的亮度较低；而通过加大光纤束直径提高荧光耦合效率的方法，易导致内窥镜的口径偏大，进而增大内窥镜的尺寸。


技术实现要素：

4.本技术主要解决的技术问题是提供了一种光源装置及内窥镜系统，能够提高内窥镜光源的亮度和显色指数。
5.为解决上述技术问题，本技术提供一种光源装置，包括：led光源，用于发射第一光束；激光光源，用于发射第二光束；第一波长转换元件，用于将至少部分上述第一光束转换为波长范围不同于上述第一光束的第一受激光；第二波长转换元件，用于将至少部分上述第二光束转换为波长范围不同于上述第二光束的第二受激光；收集透镜组件，用于收集上述第一受激光和上述第二受激光，并将上述第一受激光和上述第二受激光减小发散角后出射；耦合元件，设置在上述收集透镜组件的出光侧，用于将上述第一受激光和上述第二受激光耦合至光纤的入口端。
6.优选地，上述第一光束与上述第二光束为具有相同颜色的单色光。
7.优选地，上述第一受激光与上述第二受激光具有不同的波长范围。
8.优选地，上述光源装置包括光指引元件，设置于上述第二光束的光路上，用于改变上述第二光束的行进方向，并将上述第二光束引导至上述第二波长转换元件。
9.优选地，上述光指引元件包括：设置在上述收集透镜组件的出光侧的光反射器。
10.优选地，上述第一波长转换元件包括红色荧光粉片，上述红色荧光粉片设置于上述第一光束的光路上。
11.优选地，上述收集透镜组件包括：设置于上述第一波长转换元件的出光侧的第一收集透镜，以及设置于上述第二波长转换元件的出光侧的第二收集透镜。
12.优选地，上述光源装置包括热沉基板，所述第二波长转换元件设置于所述热沉基板上。
13.优选地，上述led光源设置于上述热沉基板上。
14.优选地，上述光源装置包括光匀化组件，上述光匀化组件和上述耦合元件沿上述第一受激光和上述第二受激光的光路依次设置。
15.优选地，上述光匀化组件包括双复眼透镜。
16.为解决上述技术问题，本技术提供一种内窥镜系统，包括上述的光源装置。
17.本技术的有益效果是：区别于现有技术，本技术采用激光光源和led光源作为光源装置的光源，且将led光源所产生的第一光束和激光光源所产生的第二光束分别投射至第一波长转换元件和第二波长转换元件，产生射出第一受激光和第二受激光。由于激光光源具有功率密度高的特点，则第二光束激发产生的第二受激光具有高亮度的优点；而针对第二受激光的光谱比较窄、显色指数较低的缺点，本技术同时使用led光源产生的第一光束激发产生第一受激光，和第二光束激发产生的第二受激光，以及未转换为第一受激光的部分第一光束汇聚至光纤的入口端，形成出射光，进而实现出射光混合有激光激发产生的荧光、led光激发产生的荧光及未被转换为荧光的led光，因此能够同时提高光源装置出射光的亮度和显色指数。
附图说明
18.图1是本技术光源装置第一实施例的结构示意图；
19.图2是本技术光源装置第二实施例的结构示意图。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例，对本技术作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本技术，但不对本技术的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本技术的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
21.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
22.现有技术的内窥镜系统中，通常使用蓝光led激发荧光粉产生荧光，在通过光导或者透镜等光学元件将荧光光斑汇聚后入射至光纤。虽然led光源具有寿命长、显色指数高等有点，但其功率密度较低，导致产生的荧光光斑亮度较低。如果通过增大光纤直径的方法提高荧光的耦合效率，会导致内窥镜系统中内窥镜的口径增大。
23.为解决上述技术问题，本技术提出以下实施例。
24.请参阅图1，图1是本技术光源装置第一实施例的结构示意图。
25.如图1所示，光源装置100包括：led光源110，用于发射第一光束；激光光源120，用于发射第二光束；第一波长转换元件130，用于将至少部分上述第一光束转换为波长范围不同于上述第一光束的第一受激光；第二波长转换元件140，用于将至少部分上述第二光束转换为波长范围不同于上述第二光束的第二受激光；收集透镜组件150，用于收集上述第一受激光和上述第二受激光，并将上述第一受激光和上述第二受激光减小发散角后出射；耦合元件160，设置在收集透镜组件150的出光侧，用于将上述第一受激光和上述第二受激光耦合至光纤101的入口端。
26.其中，在本实施例中，可以设置上述第一光束与上述第二光束为具有相同颜色的单色光。例如，可以设置led光源110为宽光谱的蓝色led光源，具体的光谱范围可以为400-490nm，同时可以设置激光光源120为蓝色激光光源，实现由第二光束激发第二波长转换元件140所产生的第二受激光的光谱范围为480-700nm，进而可以实现led光源110所产生的光能对出射光中蓝色波段的光谱进行补充。
27.具体地，激光光源120也可以设置为其他颜色的激光光源，再根据所选择的激光光源120所产生的第二光束的波段范围，灵活调整第二波长转换元件140的设置，以实现由第二光束激发第二波长转换元件140所产生的第二受激光的光谱范围为480-700nm，此处不做限制。
28.进一步地，第一波长转换元件130和第二波长转换元件140均可以设置为包含至少一种荧光粉，具体可以为绿色荧光粉、黄色荧光粉、红色荧光粉等，以使得第一光束和第二光束对应激发产生的第一受激光和第二受激光包括对应颜色的荧光，具体的荧光粉可以根据不同应用场景灵活设置，此处不做限制。
29.例如，可以设置第一波长转换元件130包括红色荧光粉片(图未示)，第二波长转换元件140包括黄色荧光粉(图未示)，并将红色荧光粉片设置于上述第一光束的光路上，以使得第一光束激发第一波长转换元件130所产生的第一受激光包括红光，同时第二光束激发第二波长转换元件140所产生的第二受激光包括黄光，第二受激光与剩余的第二光束混合形成白光，其形成的白光存在红色光对应的光谱不足的问题，而第一光束激发第一波长转换元件130而产生的第一受激光可以补足形成的白光的光谱，提高显色性。
30.在本实施例中，还可以灵活设置led光源110和第一波长转换元件130，以及激光光源120和第二波长转换元件140，实现第一受激光和第二受激光具有不同的波长范围。
31.具体地，设置第二光束投射至第二波长转换元件140上激发产生第二受激光，且由第二受激光和第二光束组成的混合光的波段范围为480-700nm，以满足光源装置100的出射光要求，也即激光光源120所产生的激光能够投射至第二波长转换元件140上激发产生的第二受激光包括黄光。进一步地，在led光源110和激光光源120均为蓝光光源、第一波长转换元件130包括红色荧光粉片的应用场景中，led光源110所产生的第一光束能够投射至红色荧光粉片上激发产生包括红光的第一受激光，则第一受激光可以对出射光中红色波段的光谱进行补充。
32.在一些具体的应用示例中，还可以将红色荧光粉片直接设置在led光源110出射第一光束的出射面上，也可以在led光源110出射第一光束的出射面上直接涂敷红色荧光粉，无需设置红色荧光粉片，此处不做限制。
33.进一步地，可以设置激光光源120所产生的第二光束直接斜入射至第二波长转换元件140上，以激发产生第二受激光。也可以进一步设置光源装置100包括光指引元件170，设置于第二光束的光路上，用于改变第二光束的行进方向，并将第二光束投射至第二波长转换元件140。
34.在本实施例中，可以设置光指引元件170包括光反射器，例如反射镜，还可以将光反射器进一步设置在收集透镜组件150的出光侧。在本技术中，将第一受激光和第二受激光入射至收集透镜组件150的一侧定义为收集透镜组件150的入光侧，将第一受激光和第二受激光经收集透镜组件150透射后在收集透镜组件150出射的一侧定义为收集透镜组件150的
出光侧。
35.进一步地，在一些具体的应用场景中，也可以设置光指引元件170为二向色镜、棱镜、光纤中的至少一种，此处不做限制。
36.在一些具体的实施例中，还可以设置光源装置100中不包括光指引元件170，而是通过调整激光光源120的设置位置，实现激光光源120所产生的第二光束可以直接斜入射至第二波长转换元件140，此处不再赘述。
37.进一步地，在本实施例中，可以进一步设置光源装置100包括热沉基板180，且第二波长转换元件140设置于热沉基板180上。
38.通过将第二波长转换元件140直接设置在热沉基板180上，可以使得第二波长转换元件140能够承受较高的功率密度，进而使得第二波长转换元件140能够承受激光光源120所投射的较高光功率密度的激光。第二波长转换元件140能够接收更高光功率密度的激光光束，可以使得光纤101的入口端的一侧可接收的光功率密度更高，更有利于提高光源装置100的出射光束的亮度。
39.具体地，在第一波长转换元件130包括红色荧光粉片的应用场景中，红色荧光粉片上的红色荧光粉所能耐的功率密度较低，因此将其设置在第一光束的光路上，第一光束可以投射至红色荧光粉片并激发产生包括红光的第一受激光，可以补充光源装置100出射光束中的红光，进而可以使得光源装置100输出更多红光。
40.进一步地，在本实施例中，还可以将led光源110设置于热沉基板180上。
41.如图1所示，将led光源110和第二波长转换元件140均设置在热沉基板180上，热沉基板180具体可以设置在背离led光源110和第二波长转换元件140出射光束的一侧，既不影响第一光束和第二受激光的出射，同时可以将led光源110和第二波长转换元件140所产生的热量散发出去，减少热量在led光源110和第二波长转换元件140上的积累，提高光源装置100的可靠性。
42.进一步地，还可以设置光源装置100包括光匀化组件190，并将光匀化组件190和耦合元件160沿第一受激光和第二受激光的光路依次设置。
43.在本实施例中，可以设置光匀化组件190包括双复眼透镜。在一些具体的应用场景中，光匀化组件190也可以包括单复眼透镜，也可以同时包括双复眼透镜和单复眼透镜，也可以包括其他具有匀光作用的光学元件或者光学元件的组合，此处不做限制。
44.具体地，第一光束激发第一波长转换元件130产生第一受激光，未转化为第一受激光的第一光束至少部分透射经过第一波长转换元件130，第二光束激发第二波长转换元件140产生第二受激光，且未转化为第二受激光的第二光束至少部分透射经过第二波长转换元件140。将光匀化组件190和耦合元件160沿第一受激光和第二受激光的光路依次设置，则第一受激光、第二受激光、透射经过第一波长转换元件130的第一光束中的至少部分光、及透射经过第二波长转换元件140的第二光束中的至少部分光可以先投射至光匀化组件190，经光匀化组件190匀光后，再经耦合元件160耦合至光纤101的入口端的一侧，进而实现投射至光纤101的入口端一侧的光斑颜色和亮度更加均匀。
45.进一步地，在本实施例中，还可以将收集透镜组件150设置于第一受激光和第二受激光的光路上，用于减小第一受激光和第二受激光的发散角，如图1所示，可以具体设置收集透镜组件150位于光匀化组件190和led光源110之间。
46.如图1所示，还可以进一步设置收集透镜组件150位于第二光束的光路上，激光光源120所产生的第二光束可以先经过收集透镜组件150汇聚，再投射至第二波长转换元件140上以激发产生第二受激光。
47.在一些具体的应用示例中，激光光源120所产生的第二光束也可以经光指引元件170反射后或者直接投射至第二波长转换元件140上，不经过收集透镜组件150，以产生第二受激光，此处不做限制。
48.进一步地，可以将收集透镜组件150设置在第一光束、第一受激光及第二受激光的光路上，且位于光匀化组件190和led光源110之间。在第一波长转换元件130为红色荧光粉片的应用场景中，led光源110所产生的第一光束激发红色荧光粉片所产生的第一受激光、透射经过第一波长转换元件130的第一光束中的至少部分光、第二受激光及及透射经过第二波长转换元件140的第二光束中的至少部分光混合后可以投射至收集透镜组件150，经收集透镜组件150汇聚后投射至光匀化组件190，进而可以使得耦合至光纤101的光束获得更好的匀化效果。
49.请参阅图2，图2是本技术光源装置第二实施例的结构示意图。
50.如图2所示，在本实施例中，光源装置200包括led光源210、激光光源220、第一波长转换元件230、第二波长转换元件240、耦合元件260、光匀化组件290、收集透镜组件250、光指引元件270以及光纤201。其中，在本实施例中，光匀化组件290、led光源210、第一波长转换元件230、第二波长转换元件240、激光光源220、光指引元件270、光匀化组件290、耦合元件260以及光纤201的设置均可以与第一实施例中的相同，此处不再赘述。
51.进一步地，在本实施例中，可以设置收集透镜组件250包括设置于第一波长转换元件230的出光侧的第一收集透镜251，以及设置于第二波长转换元件240的出光侧的第二收集透镜252。
52.具体地，在本实施例中，区别于第一实施例，如图2所示，可以将第一收集透镜251设置于第一光束和第一受激光的光路上，且位于光匀化组件290和led光源210之间，进而第一收集透镜251可以对led光源210所产生的第一光束以及第一光束激发第一波长转换元件230所产生的第一受激光进行汇聚，汇聚后的第一受激光可以投射至光匀化组件290，以被光匀化组件290匀化。
53.进一步地，可以将第二收集透镜252设置于第二受激光的光路上，且位于光匀化组件290和第二波长转换元件240之间，进而第二收集透镜252可以对激光光源220所产生的第二光束进行汇聚，同时可以对第二光束投射至第二波长转换元件240上激发产生的第二受激光进行汇聚，汇聚后的第二受激光同样投射至光匀化组件290，同样被光匀化组件290匀化。
54.匀化后的第一受激光和第二受激光可以经耦合元件260耦合至光纤201，并经光纤201引导形成光源装置200的出射光。
55.在一些具体的应用示例中，可以将第二收集透镜252仅设置在第二受激光的光路上，仅对第二受激光进行汇聚。
56.具体地，可以设置激光光源220所产生的第二光束可以直接投射至第二波长转换元件240上，第二收集透镜252无需对第二光束进行汇聚；或者，设置第二收集透镜252不在激光光源220所产生的第二光束经光指引元件270反射后的光路上，第二收集透镜252同样
不对第二光束进行汇聚。上述两种情况仅为示例，第二收集透镜252的具体设置此处不做限制。
57.区别于第一实施例，在本实施例中，还可以进一步设置热沉基板280包括第一热沉基板281和第二热沉基板282，且将led光源210设置于第二热沉基板282上。
58.具体地，在第一波长转换元件230为红色荧光粉片的应用场景中，led光源210和红色荧光粉片可以均设置在第一热沉基板281上，第二波长转换元件240可以设置在第二热沉基板282上。激光光源220所产生的第二光束投射至第二波长转换元件240激发产生第二受激光会产生较多热量，通过将设置第一热沉基板281和第二热沉基板282，可以实现led光源210和第二波长转换元件240分开散热，进而提高光源装置200的散热效率。
59.为解决上述技术问题，本技术提供一种内窥镜系统，包括上述的光源装置。
60.综上所述，本技术通过将led光源、激光光源设置为光源装置的光源，并使用第一波长转换元件和第二波长转换元件分别将led光源所产生的第一光束、激光光源所产生的第二光束转换为第一受激光和第二受激光，使得光源装置耦合进光纤的光束既包含激光转换的第二受激光，又包含led光转换的第一受激光以及未转换为第一受激光的led光，使得光源装置的出射光束同时具备激光光束高亮和led光高显色指数的优点；且在光源装置应用于内窥镜系统时，基于光源装置的出射光斑具有激光光斑聚焦效果好的优点，可以减小光纤的直径，缩小内窥镜的尺寸；同时光源装置的出射光斑具有激光光斑高亮和led光斑高显色的特性，使得内窥镜可以显示各种颜色的物质，改善内窥镜的使用效果。
61.以上所述仅为本技术的实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。