申请/专利权人：深圳市艾丽尔特科技有限公司

申请日：2019-02-02

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN109752837B

主分类号：G02B23/24

分类号：G02B23/24;G02B23/26;F21V29/67;F21Y115/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.29#授权;2019.07.12#实质审查的生效;2019.05.14#公开

摘要：一种散热效果好、成本低、无需外置的光导纤维可直接安装在内窥镜的本体上的用于内窥镜的冷光源及采用该冷光源的内窥镜。该冷光源的壳体或透镜支架的出光接口适配安装在内窥镜的本体上，或者该出光接口可与内窥镜的本体的照明光导纤维接口适配相接；在该壳体内设有散热器和散热结构。冷光源采用小功率的LED光源与内置在壳体内的散热结构的结合，使其能够直接安装在内窥镜上工作，该结构不仅能为内窥镜提供足够的光能，而且光衰小、光的利用率高还节省现有技术中使用的光导纤维束。采用该冷光源构成的内窥镜，能耗小、制造成本低而且体积还小，该冷光源所发光能可满足一般的内窥镜照明需求。

主权项：1.一种用于内窥镜的冷光源，包括壳体21、安装在该壳体21内的前端的透镜支架22和LED光源25，其特征在于：所述壳体21或透镜支架22的出光接口适配安装在内窥镜1的本体11上，或者该出光接口可与内窥镜1的本体11的照明光导纤维接口14适配相接；在该壳体21内位于透镜支架22之后，设有散热器24，所述LED光源25焊接在该散热器24的前端面上，在该壳体21内还设有将LED光源25产生的热量排走的散热结构3；所述散热器24由圆柱形的轴向延伸的基体和环绕该基体外周壁向四周发散设置的若干个鳍片，每条鳍片的径向外端为断面比鳍片厚度宽的凸块，对应的，在壳体21内与所述散热器24对应位置的内壁上设有轴向延伸的导槽，每条鳍片上的凸块均对应插入一条导槽中，凸块与导槽之间采用单侧滑动触接。

全文数据：用于内窥镜的冷光源及采用该冷光源的内窥镜技术领域本发明涉及一种医用和工业探测使用的内窥镜，特别涉及一种采用可直接安装在内窥镜的本体上的LED冷光源。背景技术内窥镜1广泛应用于医学和工业领域。1、医用内窥镜1，用于观察检查人体内部腔体病变情况。2、工业内窥镜1，用于观察检查机器设备狭缝及管道内部等空间的情况。目前市场上的内窥镜1一般都需要外接照明用冷光源2，通常用光纤组成的光导束15将外置的光源如氙气灯冷光源、卤素灯冷光源2及LED冷光源2等发出的光线通过内窥镜的本体11或照明光束接口件导入内窥镜1的内部光导束中参见图9所示。近年来随着LED光源的快速发展，许多内窥镜采用LED光源作为内窥镜的冷光源。现有技术中，仅用LED光源替代以前的氙气灯和卤素灯光源灯泡，在内窥镜与冷光源的连接结构上基本没有什么变化，该种结构有如下不足：1、由于所用的LED光源的功率一般须在50-120W传统的氙气灯光源和卤素灯光源功率一般在100-300w，其热量大、体积大，为了确保其正常工作，就需要有较大的散热系统的支持，否则，此类光源易因散热不好导致其使用寿命大大缩短。2、较大的散热系统体积大、不适合携带和移动。3、LED光源发出的光需通过较长的光导纤维导入内窥镜中，而光导纤维光衰较大，导致其光利用率较低。4、由于采用高功率的光源，使得内窥镜的总体成本增高。发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种散热效果好、成本低、无需外置的光导纤维可直接安装在内窥镜的本体上的用于内窥镜的冷光源。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：本发明的用于内窥镜的冷光源，包括壳体、安装在该壳体内的前端的透镜支架和LED光源，其特征在于：所述壳体或透镜支架的出光接口适配安装在内窥镜的本体上，或者该出光接口可与内窥镜的本体的照明光导纤维接口适配相接；在该壳体内位于透镜支架之后，设有散热器，所述LED光源焊接在该散热器的前端面上，在该壳体内还设有将LED光源产生的热量排走的散热结构。所述散热结构为安装在壳体内介于散热器与壳体后端盖之间的微型散热风扇和沿壳体周壁间隔设置的多个通风孔。在壳体内介于微型散热风扇之后设有光源驱动调光电路，所述后端盖为可调节所述光源驱动调光电路的调光手轮。所述散热结构为内置在壳体内介于散热器之后的通风室，所述通风室通过风管与外置的送风机或抽风机相接。所述散热结构为内置在壳体内介于散热器之后且内注有降温介质的铝质的散热管，该散热管的介质出口设置在壳体的一侧，散热管的介质入口设置在与介质出口相对侧的壳体上，通过软质的散热管将介质出口与外设的介质输送循环装置相接，通过软质的保温管将介质入口与所述的介质输送循环装置相接。所述降温介质为气体或液体。所述散热管的形状为回形管。一种内窥镜，包括与内窥镜管连接的内窥镜的本体，其特征在于：在所述内窥镜的本体上安装有本发明的所述的用于内窥镜的冷光源。一种内窥镜，包括与内窥镜管连接的内窥镜的本体和为该内窥镜的本体提供光通的照明光导纤维接口，其特征在于：在所述照明光导纤维接口上安装有本发明的所述的用于内窥镜的冷光源。本发明的冷光源采用小功率的LED光源与内置在壳体内的散热结构的结合，使其能够直接安装在内窥镜上工作，该结构不仅能为内窥镜提供足够的光能，而且光衰小、光的利用率高还节省现有技术中使用的光导纤维束。采用本发明冷光源的内窥镜，能耗小、制造成本低而且体积还小，该冷光源所发光能可满足一般的内窥镜照明需求。附图说明图1为本发明的冷光源与内窥镜连接结构示意图之一。图2为本发明的冷光源与内窥镜连接结构示意图之二。图3为本发明的冷光源与内窥镜连接结构示意图之三。图4为本发明的冷光源与内窥镜连接结构示意图之四。图5为本发明的冷光源实例一示意图。图6为本发明的冷光源实例二示意图。图7为本发明的冷光源实例三示意图。图8为本发明的冷光源实例四示意图。图9为现有技术中的冷光源与内窥镜连接结构示意图。附图标记如下：内窥镜1、本体11、内窥镜管12、目镜13、照明光导纤维接口14、光导束15、冷光源2、壳体21、透镜支架22、光学透镜23、散热器24、LED光源25、散热结构3、微型散热风扇31、通风孔32、散热管4、介质输送循环装置41、光源驱动调光电路5、调光手轮51、LED光源电缆线6、电源7。具体实施方式一、本发明的内窥镜1如图1-4所示，本发明的冷光源2使用1-20w低功率的LED光源25，将该冷光源2用于内窥镜1包括工业内窥镜1和医疗用内窥镜1中，可构成体积小、能耗低、光衰小和制造成本低的内窥镜1。由本发明的冷光源2构成的内窥镜1可达到现有技术中的内窥镜1使用大功率LED光源25实现的导光效果。本发明的内窥镜1中的冷光源2与内窥镜1的本体11之间有如下几种连接方式：1如图1所示，将该冷光源2与内窥镜1的本体11结合在一起，冷光源2的出光接口直接与设置在内窥镜管12中的光纤相接，LED光源电缆线6向外引出。所述本体11的一端与内窥镜管12相接，另一端为使用者观察目标物的目镜13该目镜13可与外接摄像头等摄像部件相接。即该结构实际上是将冷光源2与内窥镜1的本体11连接为一体。该方式中的冷光源2具有内置散热结构3。2如图2所示，该连接方式与第“1”点不同的是，在该冷光源2内还设有可与外部降温装置连接的降温通道。3如图3所示，将该冷光源2的出光接口直接与现有技术中内窥镜1上自带的的照明光导纤维接口14相接，LED光源电缆线6向外引出。同样，所述本体11的一端与内窥镜管12相接，另一端为使用者观察目标物的目镜13该目镜13可与外接摄像头等摄像部件相接。所述照明光导纤维接口14设置在该本体11的侧壁上，通常，该照明光导纤维接口14通过外设的光导纤维束与外置的大功率冷光源2相接。该方式中的冷光源2具有内置散热结构3。4如图4所示，该连接方式与第“3”点不同的是，在该冷光源2内还设有可与外部降温装置连接的降温通道。二、本发明的冷光源2该冷光源2由壳体21、安装在该壳体21内前端的透镜支架22、散热器24、LED光源25和可将LED光源25产生的热量排走的散热结构3构成。1、壳体21壳体21的形状为柱形，其前端面为敞口，其由散热性好的材料所制，如铝制品等，外部可包有隔热的硅胶套，在其前端的内壁或外壁上设置与内窥镜1上的所述导光接口或照明光导纤维接口14适配连接的接口，如螺纹、插扣或公母扣等连接结构。2、透镜支架22透镜支架22上安装有匀光和聚光的至少一片光学透镜23，将该透镜支架22连同光学透镜23一起固接在壳体21内的前端。也可在透镜支架22的前端设置与所述导光接口或照明光导纤维接口14适配连接的接口，该接口与设置在壳体21前端内壁或外壁上的接口可以择一设置，也可根据具体的内窥镜1结构同时设置。3、散热器24采用太阳花形、针形、翅片形或内置通道形的散热器24，其由散热效果好的金属制作，如铝合金等。本发明优选太阳花形的散热器24，其由两部分组成，分别为圆柱形的轴向延伸的基体和环绕该基体外周壁向四周发散设置的若干个鳍片图中未示出，每条鳍片的径向外端为断面比鳍片厚度略宽的凸块。对应的，在壳体21内与所述散热器24对应位置的内壁上设有轴向延伸的导槽图中未示出，当将散热器24固接在壳体21内时，该散热器24上的每条鳍片上的凸块均对应插入壳体21内壁上的一条导槽中，凸块与导槽之间采用单侧滑动触接，即凸块上仅有一个侧面与导槽中的一个侧壁触接，该结构可有效将散热器24上的热量传递给壳体21，同时，又可使凸块在导槽中顺畅插入，配以螺钉固接，即可很方便将散热器24安装固定在壳体21内。4、LED光源25LED光源25使用铜基板光源或者是背面制有可焊层的光源，同时，在内散热器24的基体的前端面安装区内也制有可焊接层，将该LED光源25直接焊接在所述基体的安装区内。该结构散热快、体积小，可有效降低热阻，减小LED光衰。5、散热结构3本发明优选的散热结构3有如下几种结构：1在壳体21内设置微型散热风扇31a.如图5所示，微型散热风扇31安装在所述散热器24与壳体21的后端盖之间，对应的，在与微型散热风扇31相对位置的壳体21周壁上间隔设置多个通风孔32，由此，进一步将所述散热器24上的热量快速排出。b.如图6所示，在前述微型散热风扇31之后，将光源驱动调光电路5也集成安装在壳体21内，该结构中，将所述的后端盖设置成调光手轮51，通过旋转调光手轮51可以很方便地调节光源驱动调光电路5，从而，很轻松调节LED光源25的发光强度。光源驱动调光电路5由外设的电源7供电，该电源7可输出3.6-36V直流电，也可为移动电源7，其间的连接接口可采用USB接口。2在壳体21内设置通风室在散热器24后的壳体21内设有通风室图中未示出，该通风室通过外接的风管与外设的抽风机或送风机图中未示出相接，对应的，在壳体21周壁上也设有风孔。当外设的为抽风机时，所述风孔可以设置在与LED光源25对应位置的壳体21周壁上，该结构可将LED光源25产生的热量快速抽出；当外设的为送风机时，所述风孔可以设置在与散热器24对应位置的壳体21周壁上，该结构可将散热器24上的热量快速排出。3在壳体21内设置散热管4a.如图7所示，在散热器24后的壳体21内设有密闭且由铝质材料制作的回形管，回形管内注有降温介质，如流动的气体或液体，该散热管4的介质出口设置在壳体21的一侧，散热管4的介质入口设置在与介质出口相对侧的壳体21上。在壳体21外设有介质输送循环装置41，通过软质的散热管4将介质出口与介质输送循环装置41相接，通过软质的保温管将介质入口与介质输送循环装置41相接。b.如图8所示，在前述回形管之后，将光源驱动调光电路5也集成安装在壳体21内，该结构中，将所述的后端盖设置成调光手轮51，通过旋转调光手轮51可以很方便地调节光源驱动调光电路5，从而，很轻松调节LED光源25的发光强度。如前，光源驱动调光电路5与外设的电源7相接。本发明的优点如下：1、冷光源2和内窥镜1本体成为一体。其体积减小，内部的导光纤维光源到照明端不需要转弯，简化了内窥镜1本体的结构。2、方便携带移动。特别是在需要随时移动使用的场合，如野战救护场合、应急救灾场合、工业现场场合等。3、成本低。由于省去现有技术中的光导束15和冷光源2机箱结构，也大大降低了冷光源2的功率，使得整体冷光源2成本大大降低，利于普及使用。

权利要求：1.一种用于内窥镜的冷光源，包括壳体21、安装在该壳体21内的前端的透镜支架22和LED光源25，其特征在于：所述壳体21或透镜支架22的出光接口适配安装在内窥镜1的本体11上，或者该出光接口可与内窥镜1的本体11的照明光导纤维接口14适配相接；在该壳体21内位于透镜支架22之后，设有散热器24，所述LED光源25焊接在该散热器24的前端面上，在该壳体21内还设有将LED光源25产生的热量排走的散热结构3。2.根据权利要求1所述的用于内窥镜的冷光源，其特征在于：所述散热结构3为安装在壳体21内介于散热器24与壳体21后端盖之间的微型散热风扇31和沿壳体21周壁间隔设置的多个通风孔32。3.根据权利要求2所述的用于内窥镜的冷光源，其特征在于：在壳体21内介于微型散热风扇31之后设有光源驱动调光电路5，所述后端盖为可调节所述光源驱动调光电路5的调光手轮51。4.根据权利要求1所述的用于内窥镜的冷光源，其特征在于：所述散热结构3为内置在壳体21内介于散热器24之后的通风室，所述通风室通过风管与外置的送风机或抽风机相接。5.根据权利要求1所述的用于内窥镜的冷光源，其特征在于：所述散热结构3为内置在壳体21内介于散热器24之后且内注有降温介质的铝质的散热管4，该散热管4的介质出口设置在壳体21的一侧，散热管4的介质入口设置在与介质出口相对侧的壳体21上，通过软质的散热管4将介质出口与外设的介质输送循环装置41相接，通过软质的保温管将介质入口与所述的介质输送循环装置41相接。6.根据权利要求5所述的用于内窥镜的冷光源，其特征在于：所述降温介质为气体或液体。7.根据权利要求5所述的用于内窥镜的冷光源，其特征在于：所述散热管4的形状为回形管。8.一种内窥镜，包括与内窥镜管12连接的内窥镜1的本体11，其特征在于：在所述内窥镜1的本体11上安装有权利要求1-7中任一项所述的用于内窥镜1的冷光源2。9.一种内窥镜，包括与内窥镜管12连接的内窥镜1的本体11和为该内窥镜1的本体11提供光通的照明光导纤维接口14，其特征在于：在所述照明光导纤维接口14上安装有权利要求1-7中任一项所述的用于内窥镜1的冷光源2。

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