本實用新型具體涉及一種適用于醫療領域中能夠實現窄帶或寬帶光譜復合照明的裝置及其方法，屬于光學技術領域。

背景技術：

窄帶光波穿透器官黏膜的深度是不同的，例如，短波的穿透深度較淺，長波的穿透深度較深，可達黏膜下層。由于黏膜內血液的光學特性對不同波長的光吸收不同，因此使用難以擴散并能被血液吸收的光波，能夠增加黏膜上皮和黏膜下血管的對比度和清晰度。窄帶成像采用窄帶光波照明，能夠精確觀察上皮形態，更好地幫助內鏡醫生區分不同位置的正常和病變組織，從而提高內鏡診斷的準確率，用于診斷各種疾病。傳統窄帶成像采用氙燈寬光譜光源，配以多個窄帶濾光片。同時大多數常規醫學診斷仍然需要采用寬帶白光照明成像。近紅外光照明則對某些病變表現出特異性，可提高診斷準確率。隨著近幾年半導體固體光源的飛速發展，半導體LED光源以其節能，環保，光亮及色溫可控等優點，已在各行各業上已廣泛應用，大有取代傳統光源的優勢。而近紅外波段的LD光源效率較高。

傳統的窄帶照明，寬帶照明，近紅外照明需要切換不同的光源，或在一個光源中濾去不需要的光譜，造成使用不便或能量浪費。

目前市場上已有多種窄帶基色光的商用LED（如紅光，橙光，紅光，琥珀色，綠色，青色，蘭色，深藍色及UV光），峰值光譜比較固定，波形也比較恒定，因此可采用多基色LED光源、白光LED光源或其它組成的照明光源，通過光機結構設計與電路控制設計，使其實現不同的窄帶或寬帶照明功能組合，在單一光源裝置中提供多功能照明便成為了需要解決的問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的是：提供一種提供多種不同照明方式的實現窄帶或寬帶光譜復合照明的裝置及其方法，解決原有的窄帶照明低效，不靈活，無法滿足窄帶、寬帶照明靈活切換要求的問題，以克服現有技術的不足。

為了達到上述目的，本實用新型的第一個技術方案是：一種實現窄帶或寬帶光譜復合照明的裝置，包括一個寬帶光源、一個近紅外光源和至少一個窄帶光源；

在所述窄帶光源發出的光路通道上設有第一合光裝置；

在所述寬帶光源的光路通道上以及窄帶光源經第一合光裝置形成的合光通道上的交匯處設有切換光裝置，并由所述切換光裝置選擇發出窄帶光源光路和/或寬帶光源的光路；

在所述切換光裝置發出的光路通道上依次設有第二合光裝置、耦合輸出裝置和光纖；或在所述切換光裝置發出的光路通道上依次設有耦合輸出裝置、第二合光裝置和光纖；

所述近紅外光源的光路通道與切換光裝置發出的光路通道在第二合光裝置或耦合輸出裝置處交匯。

優選的，所述第一合光裝置和第二合光裝置均為二向色鏡或者是X合光棱鏡；或者所述第一合光裝置為二向色鏡，第二合光裝置為X合光棱鏡；或者所述第一合光裝置為X合光棱鏡，第二合光裝置為二向色鏡。

優選的，所述窄帶光源的光譜寬度為不大于30nm的LED光源，所述近紅外光源為激光光源或LD光源，所述寬帶光源為400nm~700nm的白光LED光源。

優選的，所述窄帶光源、近紅外光源和寬帶光源均設有獨立控制開關。

優選的，所述切換光裝置包括步進電機、電機支架、反射鏡和反射鏡固定架，所述步進電機固定在電機支架上，且步進電機的輸出軸上設有反射鏡固定架，所述反射鏡安裝在反射鏡固定架上。

優選的，所述耦合輸出裝置為透鏡。

本實用新型的第二個技術方案是：一種實現窄帶或寬帶光譜復合照明的方法，其特征在于使用上述的實現窄帶或寬帶光譜復合照明的裝置，其復合照明的具體步驟如下：

步驟a、所述第一合光裝置將窄帶光源發出的光束匯聚成一束光路；

步驟b、所述窄帶光源和寬帶光源發出的光束分別送至切換光裝置內，并由所述切換光裝置選擇發出窄帶光源發出的光束或者寬帶光源發出的光束；

步驟c、將所述切換光裝置發出的光束和近紅外光源發出的光束送至第二合光裝置內，且由第二合光裝置將兩束光束匯聚成一束光路，使得窄帶光源光路或者是寬帶光源光路與近紅外光源光路通過第二合光裝置進行合成；

步驟d、將窄帶光源光路與近紅外光源光路合成的光路或者寬帶光源光路與近紅外光源光路合成的光路通過耦合輸出裝置進行耦合，最后將合成的復合光源送入光纖，以完成不同的照明要求。

優選的，本實用新型還提供了另一種實現窄帶或寬帶光譜復合照明的方法，其特征在于使用上述的實現窄帶或寬帶光譜復合照明的裝置，其復合照明的具體步驟如下：

步驟a、所述第一合光裝置將窄帶光源發出的光束匯聚成一束光路；

步驟b、所述窄帶光源和寬帶光源發出的光束分別送至切換光裝置內，并由所述切換光裝置選擇發出窄帶光源發出的光束和寬帶光源發出的光束；

步驟c、將所述切換光裝置發出的光束送至第二合光裝置內，且由第二合光裝置將兩束光束匯聚成一束光路，使得窄帶光源光路和寬帶光源光路通過第二合光裝置進行合成；

步驟d、將窄帶光源光路和寬帶光源光路的合成光與近紅外光源發出的光路通過耦合輸出裝置進行耦合，最后將合成的復合光源送入光纖，以完成不同的照明要求。

優選的，本實用新型還提供了再一種實現窄帶或寬帶光譜復合照明的方法，其特征在于上述的實現窄帶或寬帶光譜復合照明的裝置，其復合照明的具體步驟如下：

步驟a、所述第一合光裝置將窄帶光源發出的光束匯聚成一束光路；

步驟b、所述窄帶光源和寬帶光源發出的光束分別送至切換光裝置內，并由所述切換光裝置選擇發出窄帶光源發出的光束和/或寬帶光源發出的光束；

步驟c、將所述切換光裝置發出的光束與近紅外光源發出的光路通過耦合輸出裝置進行耦合；

步驟d、將窄帶光源光路和/或寬帶光源光路以及近紅外光源發出的光路經耦合輸出裝置進行耦合后合成的光源經第二合光裝置進行合成，最后將合成的復合光源送入光纖，以完成不同的照明要求。

本實用新型所具有的積極效果是：采用本實用新型的實現窄帶或寬帶光譜復合照明的裝置后，在所述窄帶光源發出的光路通道上設有第一合光裝置；在所述寬帶光源的光路通道上以及窄帶光源經第一合光裝置形成的合光通道上的交匯處設有切換光裝置；在所述切換光裝置發出的光路通道上以及近紅外光源的光路通道上的交匯處設有第二合光裝置；在所述第二合光裝置發出的光路通道上設有耦合輸出裝置，所述耦合輸出裝置發出的光路通道上設有光纖；采用本實用新型的裝置后，能夠將窄帶光源或寬帶光源與近紅外光源進行合成得到復合照明光源，取代了已有技術中窄帶照明，寬帶照明，近紅外照明需要切換不同的光源，或在一個光源中濾去不需要的光譜的技術方案，不僅使用方便，而且也不會造成能量浪費，而其復合照明的具體步驟是，步驟a、所述第一合光裝置將窄帶光源發出的光束匯聚成一束光路；步驟b、所述窄帶光源和寬帶光源發出的光束分別送至切換光裝置內，并由所述切換光裝置選擇發出窄帶光源發出的光束或者寬帶光源發出的光束；步驟c、將所述切換光裝置發出的光束和近紅外光源發出的光束送至第二合光裝置內，且由第二合光裝置將兩束光束匯聚成一束光路，使得窄帶光源光路或者是寬帶光源光路與近紅外光源光路通過第二合光裝置進行合成；步驟d、將窄帶光源光路與近紅外光源光路合成的光路或者寬帶光源光路與近紅外光源光路合成的光路通過耦合輸出裝置進行耦合，最后將合成的復合光源送入光纖，以完成不同的照明要求；采用本實用新型的復合照明方法后，對光譜進行窄帶、寬帶或組合選擇，能夠最大限度的提高光源選擇的靈活性與方便性，以解決原有的窄帶照明低效，不靈活，無法滿足窄帶、寬帶照明靈活切換要求的問題。本實用新型將窄帶光源或寬帶光源與近紅外光源合成后照明后，不僅可對組織表層成像，還可探查表皮下數毫米深度的內層組織圖像。

附圖說明

圖1是本實用新型實現窄帶或寬帶光譜復合照明裝置的具體實施方式的結構示意圖；

圖2是本實用新型第一種實現窄帶或寬帶光譜復合照明裝置的具體實施方式的光路示意圖；

圖3是本實用新型第二種實現窄帶或寬帶光譜復合照明裝置的具體實施方式的光路示意圖；

圖4是本實用新型第三種實現窄帶或寬帶光譜復合照明裝置的具體實施方式的光路示意圖；

圖5是本實用新型的切換光裝置的具體實施方式的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖以及給出的實施例，對本實用新型作進一步的說明，但并不局限于此。

如圖1所示，一種實現窄帶或寬帶光譜復合照明的方法，包括一個寬帶光源2、一個近紅外光源3，以及至少一個窄帶光源1，

在所述窄帶光源1發出的光路通道上設有第一合光裝置4；

在所述寬帶光源2的光路通道上以及窄帶光源1經第一合光裝置4形成的合光通道上的交匯處設有切換光裝置5；

在所述切換光裝置5發出的光路通道上以及近紅外光源3的光路通道上的交匯處設有第二合光裝置6；

所述第一合光裝置4和第二合光裝置6均為二向色鏡或者是X合光棱鏡；或者所述第一合光裝置4為二向色鏡，第二合光裝置6為X合光棱鏡；或者所述第一合光裝置4為X合光棱鏡，第二合光裝置6為二向色鏡，若選用二向色鏡作為合光裝置，所述二向色鏡為一片二向色鏡或者是兩個或兩個以上組合而成的二向色鏡。

在所述第二合光裝置6發出的光路通道上設有耦合輸出裝置7，所述耦合輸出裝置7發出的光路通道上設有光纖8；

其復合照明的具體步驟是，

步驟a、所述第一合光裝置4將窄帶光源1發出的光束匯聚成一束光路；

步驟b、所述窄帶光源1和寬帶光源2發出的光束分別送至切換光裝置5內，并由所述切換光裝置5選擇發出窄帶光源1發出的光束或者寬帶光源2發出的光束；

步驟c、將所述切換光裝置5發出的光束和近紅外光源3發出的光束送至第二合光裝置6內，且由第二合光裝置6將兩束光束匯聚成一束光路，使得窄帶光源1光路或者是寬帶光源2光路與近紅外光源3光路通過第二合光裝置6進行合成；

步驟d、將窄帶光源1光路與近紅外光源3光路合成的光路或者寬帶光源光路2與近紅外光源3光路合成的光路通過耦合輸出裝置7進行耦合，最后將合成的復合光源送入光纖8，以完成不同的照明要求。

本實用新型的現窄帶或寬帶光譜復合照明的方法中，所述窄帶光源1的光譜寬度為不大于30nm的LED光源，所述近紅外光源2為激光光源或LD光源，所述寬帶光源2為400nm~700nm的白光LED光源；且所述窄帶光源1、近紅外光源3和寬帶光源2均設有獨立控制開關。

如圖1所示，一種實現窄帶或寬帶光譜復合照明的裝置，包括一個寬帶光源2、一個近紅外光源3和至少一個窄帶光源1，

在所述窄帶光源1發出的光路通道上設有第一合光裝置4；

在所述寬帶光源2的光路通道上以及窄帶光源1經第一合光裝置4形成的合光通道上的交匯處設有切換光裝置5，并由所述切換光裝置5選擇發出窄帶光源光路或寬帶光源的光路；

在所述切換光裝置5發出的光路通道上以及近紅外光源3的光路通道上的交匯處設有第二合光裝置6，所述第二合光裝置6將切換光裝置5發出的光路和近紅外光源的光路合成后匯聚成一束光路；

在所述第二合光裝置6發出的光路通道上設有耦合輸出裝置7，所述耦合輸出裝置7將第二合光裝置6發出的光路進入光纖8。

本實用新型的實現窄帶或寬帶光譜復合照明的裝置中，所述第一合光裝置4和第二合光裝置6均為二向色鏡或者是X合光棱鏡；或者所述第一合光裝置4為二向色鏡，第二合光裝置6為X合光棱鏡；或者所述第一合光裝置4為X合光棱鏡，第二合光裝置6為二向色鏡。

為了使得本實用新型結構更加合理，所述窄帶光源1的光譜寬度為不大于30nm的LED光源，所述近紅外光源3為激光光源或LD光源，所述寬帶光源2為400nm~700nm的白光LED光源。所述窄帶光源1、近紅外光源3和寬帶光源2均設有獨立控制開關。這樣，本實用新型也可以實現窄帶光源1、近紅外光源3和寬帶光源2能夠獨立照明。

如圖5所示，所述切換光裝置5包括步進電機5-1、電機支架5-2、反射鏡5-3和反射鏡固定架5-4，所述步進電機5-1固定在電機支架5-2上，且步進電機5-1的輸出軸上設有反射鏡固定架5-4，所述反射鏡5-3安裝在反射鏡固定架5-4上。所述切換光裝置5的反射鏡5-3具有兩個工作位置，由步進電機5-1驅動反射鏡固定架5-4，調整反射鏡5-3的不同工作位置，可切換選擇窄帶光源或寬帶光源。即所述反射鏡5-3位于其中一個工作位置時，窄帶光源1通過切換光裝置5進入耦合輸出裝置7，位于另一個工作位置時，寬帶光源2通過切換光裝置5進入耦合輸出裝置7。切換光裝置5能夠切換輸出窄帶光源和/或寬帶光源，也能夠將窄帶光源和/或寬帶光源切換不同顏色以與近紅外光源3配合完成不同的照明要求。

本實用新型所述耦合輸出裝置7為透鏡。

本實用新型所述窄帶光源1可以是由一個窄帶光源單獨照明，也可以多個窄帶光源1組合照明，還可以一個或多個窄帶光源與近紅外光源組合照明。所述寬帶光源2可以單獨照明或與近紅外光源3組合照明。

如圖2所示為本實用新型實現窄帶或寬帶光譜復合照明的裝置的一種實施方式，包含兩個窄帶光源1、一個寬帶光源2，一個近紅外光源3，在所述兩個窄帶光源1發出的光路通道上設有以二向色鏡作為的第一合光裝置4，將窄帶光源1發出的光束匯聚成一束窄帶光源合成光路91，在所述寬帶光源2的光路通道上以及窄帶光源1經第一合光裝置4形成的合光通道上的交匯處設有切換光裝置5，并由所述切換光裝置5選擇發出窄帶光源光路和/或寬帶光源的光路，在所述切換光裝置5發出的光路通道上設有以二向色鏡作為的第二合光裝置6，將通過切換光裝置5的光路匯聚成一束光路92，在光路92上設有耦合輸出裝置7，耦合輸出裝置7將光路92與近紅外光源3的光路進行耦合，最后將合成的復合光源送入光纖8，以完成不同的照明要求。

如圖3所示為本實用新型實現窄帶或寬帶光譜復合照明的裝置的一種實施方式，與圖2的不同之處在于，包含三個窄帶光源1，所述第一合光裝置4選用的X型合光棱鏡，而其余結構與圖2相同。

如圖4所示為本實用新型實現窄帶或寬帶光譜復合照明的裝置的一種實施方式，與圖2的不同之處在于，圖4中近紅外光源3與耦合輸出裝置7放置在第二合光裝置6之前，而其余結構與圖2相同。

采用本實用新型的裝置后，能夠將窄帶光源或寬帶光源與近紅外光源進行合成得到復合照明光源，取代了已有技術中窄帶照明，寬帶照明，近紅外照明需要切換不同的光源，或在一個光源中濾去不需要的光譜的技術方案，不僅使用方便，而且也不會造成能量浪費。采用本實用新型的復合照明方法后，對光譜進行窄帶、寬帶或組合選擇，能夠最大限度的提高光源選擇的靈活性與方便性，以解決原有的窄帶照明低效，不靈活，無法滿足窄帶、寬帶照明靈活切換要求的問題。本實用新型將窄帶光源或寬帶光源與近紅外光源合成后照明后，不僅可對組織表層成像，還可探查表皮下數毫米深度的內層組織圖像。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，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，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。