CN221180367U - 一种光源装置与照明设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光源装置与照明设备，涉及光电领域，应用于医用内窥镜。光源装置包括光源模块、二向色镜模块以及电源驱动模块，其中：光源模块包括多个光源，多个光源至少包括蓝光光源、绿光光源、红光光源以及近红外光源；各个光源用于发射相应的光束；二向色镜模块包括多个二向色镜，多个二向色镜用于对光束进行合成处理，以获得涵盖白光和近红外光的目标光束；电源驱动模块包括三个控制器，三个控制器分别与蓝光光源、绿光光源以及红光光源电连接；控制器用于控制所连接光源的发射功率。通过使用红、绿、蓝三色光源及近红外光源，配合二向色镜，实现了多通道合色，使合色后的目标光束的波段范围涵盖白光到近红外光，且具有可调色温的特点。

Description

一种光源装置与照明设备

技术领域

本实用新型涉及光电领域，尤其涉及一种光源装置与照明设备。

背景技术

传统的医用内窥镜照明设备通常采用疝气灯照明，但是疝气灯存在功耗大、热量高、寿命短、光效低且不环保等问题。因此，现有技术中提出在白光照明光源中添加近红外光，以用于医用内窥镜。

目前，为了实现将白光照明光源发射的白光与近红外光进行合色，需要在内部光路多采用透镜汇聚、分光镜、平面镜转折、棱镜合色等方式，造成光功率损失严重，效率低下，且结构复杂，体积庞大，内部需要添加更多的光学元器件，成本高。同时，在某些环境下，光源的色温差异，对照明效果亦会产生不同的影响，但是白光照明光装置无法实现色温调节。

因此，如何在降低成本、提升效率的情况下，提出一种涵盖白光到近红外光波段，且色温可调的光源装置是目前需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种光源装置与照明设备，应用于医用内窥镜，用以在降低成本、提升效率的情况下，提供一种涵盖白光到近红外光波段，且色温可调的光源装置。

本实用新型实施例提供一种光源装置，包括光源模块、二向色镜模块以及电源驱动模块，其中：

光源模块包括多个光源，多个光源至少包括蓝光光源、绿光光源、红光光源以及近红外光源；各个光源用于发射相应的光束；

二向色镜模块包括多个二向色镜，多个二向色镜用于对光束进行合成处理，以获得涵盖白光和近红外光的目标光束；

电源驱动模块包括三个控制器，三个控制器分别与蓝光光源、绿光光源以及红光光源电连接；控制器用于控制所连接光源的发射功率。

在一种可能的实现方式中，多个二向色镜中包括沿主光轴排列的第一二向色镜、第二二向色镜和第三二向色镜；其中，

第一二向色镜用于对蓝光光束和绿光光束进行合成处理，获得蓝绿光束；

第二二向色镜用于对蓝绿光束和红光光束进行合成处理，获得白光光束；

第三二向色镜用于对白光光束和近红外光束进行合成处理，获得目标光束。

在一种可能的实现方式中，蓝光光源位于第一二向色镜的透射侧，绿光光源位于第一二向色镜的反射侧，第一二向色镜的透过波段为400～450nm的光束、反射波段为480～600nm的光束；或者，

蓝光光源位于第一二向色镜的反射侧，绿光光源位于第一二向色镜的透射侧，第一二向色镜的透过波段为480～600nm的光束、反射波段为400～450nm的光束。

在一种可能的实现方式中，红光光源位于第二二向色镜的反射侧，第二二向色镜的透过波段为400nm-620nm的光束、反射波段为650nm-700nm的光束。

在一种可能的实现方式中，近红外光源位于第三二向色镜的反射侧，第三二向色镜的透过波段为400nm-700nm的光束、反射波段为760nm-810nm的光束；或者，

近红外光源位于第三二向色镜的透射侧，第三二向色镜的透过波段为760nm-810nm的光束、反射波段为400nm-700nm的光束。

在一种可能的实现方式中，光源模块还包括多个准直镜组，多个准直镜组分别位于蓝光光源、绿光光源、红光光源以及近红外光源的发光面一侧；各个准直镜组的光轴与相应光源的发光面中心对齐，用于对相应光源的光束进行变换处理，以获得平行光。

在一种可能的实现方式中，位于蓝光光源发光面一侧的准直镜组的焦距范围为：7～30mm；

位于绿光光源发光面一侧的准直镜组的焦距范围为：7～30mm；

位于红光光源发光面一侧的准直镜组的焦距范围为：5～25mm；

位于近红外光源发光面一侧的准直镜组的焦距范围为：30～90mm。

在一种可能的实现方式中，光源装置还包括至少两个中继透镜，每个中继透镜位于相邻两个二向色镜之间，且中继透镜与相邻两个二向色镜共光轴，用于对入射光进行整合调焦；

其中，中继透镜的焦距范围为：50～200mm。

在一种可能的实现方式中，光源装置还包括聚焦镜组和导光部件，聚焦镜组与目标光束共光轴，用于对目标光束进行焦距调节，以便使调节后的光束通过导光部件射出；

其中，聚焦镜组的焦距范围为：10-40mm。

第二方面，本实用新型提供一种照明设备，应用于医用内窥镜，该照明设备包括本实用新型提供的任一光源装置。

本实用新型提供一种光源装置，包括光源模块、二向色镜模块以及电源驱动模块，其中：光源模块中包括用于发射蓝光光束的蓝光光源、用于发射绿光光束的绿光光源、用于发射红光光束的红光光源以及用于发射近红外光束的近红外光源；二向色镜模块中包括多个二向色镜，通过多个二向色镜对蓝光光束、绿光光束、红光光束以及近红外光束进行合成处理，以获得涵盖白光和近红外光的目标光束；电源驱动模块包括与蓝光光源电连接的控制器、与绿光光源电连接的控制器以及与红光光源电连接的控制器，通过控制器控制所连接光源的发射功率，以实现色温的调节。本实用新型的光源装置通过使用红、绿、蓝三色光源及近红外光源，配合二向色镜的特性，实现了多通道合色，使合色后的目标光束的波段范围涵盖白光到近红外光，且具有可调色温的特点；在本实用新型中，合理设计二向色镜，通过二向色镜的特性实现多通道合色时，无需设置更多的光学元器件，节约成本，且减少光学元器件对光束的处理过程，提升效率，同时使用二向色镜进行合色，降低了镀膜难度，相对棱镜合色方案可更好实现合色效果。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的第一种光源装置的结构示意图；

图2为本实用新型提供的第一二向色镜的镀膜特性示意图；

图3为本实用新型提供的第二二向色镜的镀膜特性示意图；

图4为本实用新型提供的第三二向色镜的镀膜特性示意图；

图5为本实用新型提供的第二种光源装置的结构示意图；

图6为本实用新型提供的第三种光源装置的结构示意图；

图7为本实用新型提供的第四种光源装置的结构示意图；

图8为本实用新型提供的第五种光源装置的结构示意图；

图9为本实用新型提供的第六种光源装置的结构示意图；

图10为本实用新型提供的一种光源装置的整体结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型部分实施例，并不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等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，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

本实用新型提供一种照明设备，该照明设备发射的光束涵盖从白光到近红外光的波段范围，且该照明设备的色温可调，以能满足医用内窥镜的冷光源应用要求。

为了实现上述照明设备的功能，本实用新型提供一种设置于该照明设备中的光源装置。该光源装置用于实现红光光束、蓝光光束、绿光光束以及近红外光束的多通道合色，获得涵盖从白光到近红外光的波段范围的目标光束，且实现色温调节。

下面，详述本实用新型提出的光源装置。

本实用新型提供的一种光源装置，包括光源模块、二向色镜模块以及电源驱动模块。

光源模块包括多个光源，多个光源至少包括蓝光光源、绿光光源、红光光源以及近红外光源；其中，各个光源用于发射相应的光束。即：蓝光光源发射蓝光光束、绿光光源发射绿光光束、红光光源发射红光光束以及近红外光源发射近红外光束。

二向色镜模块包括沿主光轴顺序排列的多个二向色镜，且每个二向色镜用于对一个透射光束和一个反射光束进行合色处理，以通过多个二向色镜对蓝光光束、绿光光束、射红光光束以及近红外光束进行合成处理，获得涵盖白光和近红外光的目标光束。

电源驱动模块包括三个控制器，三个控制器分别与蓝光光源、绿光光源以及红光光源电连接；其中，控制器用于控制所连接光源的发射功率。即：与蓝光光源连接的控制器控制蓝光光源的发射功率、与绿光光源连接的控制器控制绿光光源的发射功率、与红光光源连接的控制器控制红光光源的发射功率。

在本实用新型中，光源装置通过使用红、绿、蓝三色光源及近红外光源，配合二向色镜的特性，实现了多通道合色，使合色后的目标光束的波段范围涵盖白光到近红外光；合理设计二向色镜，通过二向色镜的特性实现多通道合色时，无需设置更多的光学元器件，节约成本，且减少光学元器件对光束的处理过程，提升效率，同时使用二向色镜进行合色，降低了镀膜难度，相对棱镜合色方案可更好实现合色效果。且通过单独控制蓝光光源功率、绿光光源功率、红光光源功率的大小，实现色温的调节，使光源装置具备色温可调的特性。

在一种可能的实现方式中，控制器还可用于控制所连接光源的开关；即：与蓝光光源连接的控制器控制蓝光光源的开关、与绿光光源连接的控制器控制绿光光源的开关、与红光光源连接的控制器控制红光光源的开关。

通过控制器对所连接光源的开关控制，使光源装置同时可提供单一光源或任意两种、三种光源等自由搭配的照明，实现特殊光谱的应用。

在一种可能的实现方式中，控制器可以为单片机、处理器、微处理器、控制芯片等。

由于本实用新型中，主要对蓝光光束、绿光光束、红光光束以及近红外光束四种光束进行多通道合色，因此多个二向色镜中包括沿主光轴排列的第一二向色镜、第二二向色镜和第三二向色镜。示例性的，第一二向色镜用于对蓝光光束和绿光光束进行合成处理，获得蓝绿光束；第二二向色镜用于对蓝绿光束和红光光束进行合成处理，获得白光光束；第三二向色镜用于对白光光束和近红外光束进行合成处理，获得涵盖白光和近红外光的目标光束。

请参考图1，图1示例性提供本实用新型提供的第一种光源装置的结构示意图，该光源装置中包括：

一个发射蓝光光束的蓝光光源10、一个发射绿光光束的绿光光源20、一个发射红光光束的红光光源30以及一个发射近红外光束的近红外光源40；

沿主光轴70依次排列的第一二向色镜51、第二二向色镜52和第三二向色镜53；

与蓝光光源10电连接的第一控制器61、与绿光光源20电连接的第二控制器62，以及与红光光源30电连接的第三控制器63；其中：

蓝光光源10的光轴11与绿光光源20的光轴21通过第一二向色镜51的光学面的中心，蓝光光源10位于第一二向色镜51的透射侧，绿光光源20位于第一二向色镜51的反射侧，蓝光光源10发射的蓝光光束与绿光光源20发射的绿光光束均与第一二向色镜51设置45度夹角；此时，第一二向色镜51用于对蓝光光束和绿光光束进行合成处理，获得蓝绿光束，且蓝绿光束的光轴为主光轴70；

在此情况下，设置第一二向色镜51的透过波段为400～450nm的光束、反射波段为480～600nm的光束；即：第一二向色镜51的镀膜特性会对蓝光光源10和绿光光源20的光束产生调制作用，第一二向色镜51对蓝光波段(400nm-450nm)具有高透过率，对绿光波段(480nm-600nm)具有高反射率。经过第一二向色镜51调制后，来自蓝光光源10和绿光光源20的光束混合为蓝绿光束进行继续传播；参考图2，图2为本实用新型提供的第一二向色镜的镀膜特性示意图。

蓝绿光束的光轴与红光光源30的光轴31通过第二二向色镜52的光学面的中心，蓝绿光束位于第二二向色镜52的透射侧，红光光源30位于第二二向色镜52的反射侧，蓝绿光束与红光光源30发射的红光光束均与第二二向色镜52设置45度夹角；此时，第二二向色镜52用于对蓝绿光束和红光光束进行合成处理，获得白光光束，白光光束的光轴为主光轴70；

在此情况下，第二二向色镜52的透过波段为400nm-620nm的光束、反射波段为650nm-700nm的光束；即：第二二向色镜52的镀膜特性会对经过第一二向色镜51的蓝绿光束和红光光源30的红光光束产生调制作用，其对蓝绿光波段(400nm-620nm)具有高透过率，对红光波段(650nm-700nm)具有高反射率，经过第二二向色镜52调制后，蓝绿光束和来自红光光源30的红光光束混合得到白光光束继续进行传播；参考图3，图3为本实用新型提供的第二二向色镜的镀膜特性示意图。

白光光束的光轴与近红外光源40的光轴41通过第三二向色镜53的光学面的中心，白光光束位于第三二向色镜53的透射侧，近红外光源40位于第三二向色镜53的反射侧，白光光束与近红外光源40发射的近红外光束均与第三二向色镜53设置45度夹角；此时，第三二向色镜53用于对白光光束和近红外光束进行合成处理，获得涵盖白光和近红外光的目标光束，目标光束的光轴为主光轴70；

在此情况下，第三二向色镜53的透过波段为400nm-700nm的光束、反射波段为760nm-810nm的光束；即：第三二向色镜53的镀膜特性会对经过第二二向色镜52的白光光束和近红外光源40的近红外光束产生调制作用，其对白光波段(400nm-700nm)具有高透过率，对近红外光波段(760nm-810nm)具有高反射率；经过第三二向色镜53调制后，白光光束和来自近红外光光源40的近红外光束混合得到目标光束；参考图4，图4为本实用新型提供的第三二向色镜的镀膜特性示意图。

请参考图5，图5示例性提供本实用新型提供的第二种光源装置的结构示意图，该光源装置中包括：

一个发射蓝光光束的蓝光光源10、一个发射绿光光束的绿光光源20、一个发射红光光束的红光光源30以及一个发射近红外光束的近红外光源40；

沿主光轴70依次排列的第一二向色镜51、第二二向色镜52和第三二向色镜53；

与蓝光光源10电连接的第一控制器61、与绿光光源20电连接的第二控制器62，以及与红光光源30电连接的第三控制器63；其中：

蓝光光源10的光轴11与绿光光源20的光轴21通过第一二向色镜51的光学面的中心，蓝光光源10位于第一二向色镜51的反射侧，绿光光源20位于第一二向色镜51的透射侧，蓝光光源10发射的蓝光光束与绿光光源20发射的绿光光束均与第一二向色镜51设置45度夹角；此时，第一二向色镜51用于对蓝光光束和绿光光束进行合成处理，获得蓝绿光束，且蓝绿光束的光轴为主光轴70；

在此情况下，设置第一二向色镜51的透过波段为480～600nm 400～450nm的光束、反射波段为400～450nm的光束；即：第一二向色镜51的镀膜特性会对蓝光光源10和绿光光源20的光束产生调制作用，第一二向色镜51对绿光波段(480nm-600nm)具有高透过率，对蓝光波段(400nm-450nm)具有高反射率；经过第一二向色镜51调制后，来自蓝光光源10和绿光光源20的光束混合为蓝绿光束进行继续传播。

蓝绿光束的光轴与红光光源30的光轴31通过第二二向色镜52的光学面的中心，蓝绿光束位于第二二向色镜52的透射侧，红光光源30位于第二二向色镜52的反射侧，蓝绿光束与红光光源30发射的红光光束均与第二二向色镜52设置45度夹角；此时，第二二向色镜52用于对蓝绿光束和红光光束进行合成处理，获得白光光束，白光光束的光轴为主光轴70；

在此情况下，第二二向色镜52的透过波段为400nm-620nm的光束、反射波段为650nm-700nm的光束；即：第二二向色镜52的镀膜特性会对经过第一二向色镜51的蓝绿光束和红光光源30的红光光束产生调制作用，其对蓝绿光波段(400nm-620nm)具有高透过率，对红光波段(650nm-700nm)具有高反射率，经过第二二向色镜52调制后，蓝绿光束和来自红光光源30的红光光束混合得到白光光束继续进行传播；参考图3，图3为本实用新型提供的第二二向色镜的镀膜特性示意图。

白光光束的光轴与近红外光源40的光轴41通过第三二向色镜53的光学面的中心，白光光束位于第三二向色镜53的透射侧，近红外光源40位于第三二向色镜53的反射侧，白光光束与近红外光源40发射的近红外光束均与第三二向色镜53设置45度夹角；此时，第三二向色镜53用于对白光光束和近红外光束进行合成处理，获得涵盖白光和近红外光的目标光束，目标光束的光轴为主光轴70；

在此情况下，第三二向色镜53的透过波段为400nm-700nm的光束、反射波段为760nm-810nm的光束；即：第三二向色镜53的镀膜特性会对经过第二二向色镜52的白光光束和近红外光源40的近红外光束产生调制作用，其对白光波段(400nm-700nm)具有高透过率，对近红外光波段(760nm-810nm)具有高反射率；经过第三二向色镜53调制后，白光光束和来自近红外光光源40的近红外光束混合得到目标光束；参考图4，图4为本实用新型提供的第三二向色镜的镀膜特性示意图。

请参考图6，图6示例性提供本实用新型提供的第三种光源装置的结构示意图，该光源装置中包括：

一个发射蓝光光束的蓝光光源10、一个发射绿光光束的绿光光源20、一个发射红光光束的红光光源30以及一个发射近红外光束的近红外光源40；

沿主光轴70依次排列的第一二向色镜51、第二二向色镜52和第三二向色镜53；

与蓝光光源10电连接的第一控制器61、与绿光光源20电连接的第二控制器62，以及与红光光源30电连接的第三控制器63；其中：

蓝光光源10的光轴11与绿光光源20的光轴21通过第一二向色镜51的光学面的中心，蓝光光源10位于第一二向色镜51的透射侧，绿光光源20位于第一二向色镜51的反射侧，蓝光光源10发射的蓝光光束与绿光光源20发射的绿光光束均与第一二向色镜51设置45度夹角；此时，第一二向色镜51用于对蓝光光束和绿光光束进行合成处理，获得蓝绿光束，且蓝绿光束的光轴为主光轴70；

在此情况下，设置第一二向色镜51的透过波段为400～450nm的光束、反射波段为480～600nm的光束；即：第一二向色镜51的镀膜特性会对蓝光光源10和绿光光源20的光束产生调制作用，第一二向色镜51对蓝光波段(400nm-450nm)具有高透过率，对绿光波段(480nm-600nm)具有高反射率。经过第一二向色镜51调制后，来自蓝光光源10和绿光光源20的光束混合为蓝绿光束进行继续传播；参考图2，图2为本实用新型提供的第一二向色镜的镀膜特性示意图。

蓝绿光束的光轴与红光光源30的光轴31通过第二二向色镜52的光学面的中心，蓝绿光束位于第二二向色镜52的透射侧，红光光源30位于第二二向色镜52的反射侧，蓝绿光束与红光光源30发射的红光光束均与第二二向色镜52设置45度夹角；此时，第二二向色镜52用于对蓝绿光束和红光光束进行合成处理，获得白光光束，白光光束的光轴为主光轴70；

在此情况下，第二二向色镜52的透过波段为400nm-620nm的光束、反射波段为650nm-700nm的光束；即：第二二向色镜52的镀膜特性会对经过第一二向色镜51的蓝绿光束和红光光源30的红光光束产生调制作用，其对蓝绿光波段(400nm-620nm)具有高透过率，对红光波段(650nm-700nm)具有高反射率，经过第二二向色镜52调制后，蓝绿光束和来自红光光源30的红光光束混合得到白光光束继续进行传播；参考图3，图3为本实用新型提供的第二二向色镜的镀膜特性示意图。

白光光束的光轴与近红外光源40的光轴41通过第三二向色镜53的光学面的中心，白光光束位于第三二向色镜53的反射侧，近红外光源40位于第三二向色镜53的透射侧，白光光束与近红外光源40发射的近红外光束均与第三二向色镜53设置45度夹角；此时，第三二向色镜53用于对白光光束和近红外光束进行合成处理，获得涵盖白光和近红外光的目标光束，目标光束与近红外光源40共光轴；

在此情况下，第三二向色镜53的透过波段为760nm-810nm的光束、反射波段为400nm-700nm的光束；即：第三二向色镜53的镀膜特性会对经过第二二向色镜52的白光光束和近红外光源40的近红外光束产生调制作用，其对白光波段(400nm-700nm)具有高反射率，对近红外光波段(760nm-810nm)具有高透过率；经过第三二向色镜53调制后，白光光束和来自近红外光光源40的近红外光束混合得到目标光束。

请参考图7，图7示例性提供本实用新型提供的第四种光源装置的结构示意图，该光源装置中包括：

一个发射蓝光光束的蓝光光源10、一个发射绿光光束的绿光光源20、一个发射红光光束的红光光源30以及一个发射近红外光束的近红外光源40；

沿主光轴70依次排列的第一二向色镜51、第二二向色镜52和第三二向色镜53；

与蓝光光源10电连接的第一控制器61、与绿光光源20电连接的第二控制器62，以及与红光光源30电连接的第三控制器63；其中：

蓝光光源10的光轴11与绿光光源20的光轴21通过第一二向色镜51的光学面的中心，蓝光光源10位于第一二向色镜51的反射侧，绿光光源20位于第一二向色镜51的透射侧，蓝光光源10发射的蓝光光束与绿光光源20发射的绿光光束均与第一二向色镜51设置45度夹角；此时，第一二向色镜51用于对蓝光光束和绿光光束进行合成处理，获得蓝绿光束，且蓝绿光束的光轴为主光轴70；

在此情况下，设置第一二向色镜51的透过波段为480～600nm 400～450nm的光束、反射波段为400～450nm的光束；即：第一二向色镜51的镀膜特性会对蓝光光源10和绿光光源20的光束产生调制作用，第一二向色镜51对绿光波段(480nm-600nm)具有高透过率，对蓝光波段(400nm-450nm)具有高反射率；经过第一二向色镜51调制后，来自蓝光光源10和绿光光源20的光束混合为蓝绿光束进行继续传播。

蓝绿光束的光轴与红光光源30的光轴31通过第二二向色镜52的光学面的中心，蓝绿光束位于第二二向色镜52的透射侧，红光光源30位于第二二向色镜52的反射侧，蓝绿光束与红光光源30发射的红光光束均与第二二向色镜52设置45度夹角；此时，第二二向色镜52用于对蓝绿光束和红光光束进行合成处理，获得白光光束，白光光束的光轴为主光轴70；

在此情况下，第二二向色镜52的透过波段为400nm-620nm的光束、反射波段为650nm-700nm的光束；即：第二二向色镜52的镀膜特性会对经过第一二向色镜51的蓝绿光束和红光光源30的红光光束产生调制作用，其对蓝绿光波段(400nm-620nm)具有高透过率，对红光波段(650nm-700nm)具有高反射率，经过第二二向色镜52调制后，蓝绿光束和来自红光光源30的红光光束混合得到白光光束继续进行传播；参考图3，图3为本实用新型提供的第二二向色镜的镀膜特性示意图。

白光光束的光轴与近红外光源40的光轴41通过第三二向色镜53的光学面的中心，白光光束位于第三二向色镜53的反射侧，近红外光源40位于第三二向色镜53的透射侧，白光光束与近红外光源40发射的近红外光束均与第三二向色镜53设置45度夹角；此时，第三二向色镜53用于对白光光束和近红外光束进行合成处理，获得涵盖白光和近红外光的目标光束，目标光束与近红外光源40共光轴；

在此情况下，第三二向色镜53的透过波段为760nm-810nm的光束、反射波段为400nm-700nm的光束；即：第三二向色镜53的镀膜特性会对经过第二二向色镜52的白光光束和近红外光源40的近红外光束产生调制作用，其对白光波段(400nm-700nm)具有高反射率，对近红外光波段(760nm-810nm)具有高透过率；经过第三二向色镜53调制后，白光光束和来自近红外光光源40的近红外光束混合得到目标光束。

需要说明的是，本实用新型中涉及的光源的位置并不限于图1～图7中所示的位置，本实用新型中涉及的光源的位置可相互替换，只要保证通过多个二向色镜最终获得的目标光束涵盖白光光束和近红外光束即可。

例如，在图1所示的光源装置的基础上，将绿光光源20和红光光源30的位置进行互换，蓝光光源10和近红外光源40的位置保持不变，同时相应改变的是，第一二向色镜51的镀膜特性改变为透过蓝光波段并反射红光波段，第二二向色镜52的镀膜特性改变为透过蓝红波段并反射绿光波段，其他光学元件特性及结构可保持不变；或者，

在图1所示的光源装置的基础上，将近红外光源40与蓝光光源10的位置进行互换，绿光光源20和红光光源30位置保持不变，同时相应改变的是，第一二向色镜51的镀膜特性改变为透过近红外波段并反射绿光波段，第二二向色镜52的镀膜特性改变为透过绿光波段和近红外波段并反射红光波段，第三二向色镜53的镀膜特性改变为透过红绿光波段和近红外波段并反射蓝光波段，其他光学元件特性及结构可保持不变。

在本实用新型中，通过二向色镜的镀膜特性及合理的光源位置摆放，实现一种涵盖白光到近红外波段的高亮度光源装置，且考虑到显色指数是由整个光谱表现决定的，而在合色过程中二向色镜的镀膜特性会影响合色所形成的光谱表现，因此通过改变二向色镜的镀膜特性会对显色指数产生影响，实现多通道色光混合后的显色指数大于90，显色指数作为照明领域中对一项重要参数，其代表照明光源对物体还原阳光下给人的视觉感受能力的高低，显色指数越接近100，对物体的色彩还原能力越强，人眼区分颜色越轻松。

在本实用新型中，光源模块还包括多个准直镜组，多个准直镜组分别位于蓝光光源、绿光光源、红光光源以及近红外光源的发光面一侧；各个准直镜组的光轴与相应光源的发光面中心对齐，用于对相应光源的光束进行变换处理，以获得平行光。

示例性的，在图1所示的光源装置的基础上，针对各个光源分别设置准直镜组；请参见图8，图8为本申请实施例提供的第五种光源装置的结构图，还包括：

位于蓝光光源10发光面一侧的准直镜组12，蓝光光源10的光轴11与准直镜组12的光轴相同，且蓝光光源10的发光面中心与准直镜组12的光轴对齐，且位于距离发光面最近的准直透镜12的前焦面上；因此，由蓝光光源10发出的蓝光光束经过准直镜组12转换为蓝色平行光束后，再通过第一二向色镜51；

位于绿光光源20发光面一侧的准直镜组22，绿光光源20的光轴21与准直镜组22的光轴相同，且绿光光源20的发光面中心与准直镜组22的光轴对齐，且位于距离发光面最近的准直透镜22的前焦面上；因此，由绿光光源20发出的绿光光束经过准直镜组22转换为绿色平行光束后，再通过第一二向色镜51；

位于红光光源30发光面一侧的准直镜组32，红光光源30的光轴31与准直镜组32的光轴相同，且红光光源30的发光面中心与准直镜组32的光轴对齐，且位于距离发光面最近的准直透镜32的前焦面上；因此，由红光光源30发出的红光光束经过准直镜组22转换为红色平行光束后，再通过第二二向色镜52；

位于近红外光源40发光面一侧的准直镜组42，近红外光源40的光轴41与准直镜组42的光轴相同，且近红外光源40的发光面中心与准直镜组42的光轴对齐，且位于距离发光面最近的准直透镜42的前焦面上；因此，由近红外光源40发出的近红外光束经过准直镜组22转换为近红外平行光束后，再通过第三二向色镜53。

在一种可能的实现方式中，位于蓝光光源10发光面一侧的准直镜组12的焦距范围为：7～30mm；位于绿光光源20发光面一侧的准直镜组22的焦距范围为：7～30mm；位于红光光源30发光面一侧的准直镜组32的焦距范围为：5～25mm；位于近红外光源40发光面一侧的准直镜组42的焦距范围为：30～90mm。

在本实用新型中，光源模块还包括至少两个中继透镜。

示例性的，在图8所示的光源装置的基础上，在相邻两个二向色镜之间分贝设置中继透镜81和中继透镜82；请参见图9，图9为本申请实施例提供的第六种光源装置，还包括：

位于第一二向色镜51和第二二向色镜52之间的中继透镜81，通过第一二向色镜51合成处理获得的蓝绿光束的光轴与中继透镜81共光轴，中继透镜81的光轴通过第二二向色镜52的有效光学面的中心，且夹角为45度；

位于第一二向色镜51和第二二向色镜52之间的中继透镜81，通过第一二向色镜51合成处理获得的蓝绿光束的光轴与中继透镜81共光轴，中继透镜81的光轴通过第二二向色镜52的有效光学面的中心，且夹角为45度；

位于第二二向色镜52和第三二向色镜53之间的中继透镜82，通过第二二向色镜52合成处理获得的白光光束的光轴与中继透镜82共光轴，中继透镜81的光轴通过第三二向色镜53的有效光学面的中心，且夹角为45度；

其中，中继透镜用于对入射光进行整合调焦，且中继透镜的焦距范围为：50～200mm。

在本实用新型中，光源装置还包括聚焦镜组90和导光部件91，聚焦镜组与目标光束共光轴，用于对目标光束进行焦距调节，以便使调节后的光束通过导光部件射出；其中，聚焦镜组的焦距范围为：10-40mm。请参考图10，图10为本申请实施例提供的一种光源装置的整体结构示意图。

在本实用新型中，针对准直镜组、中继透镜以及聚焦镜组设置聚焦范围，以允许具体透镜或者具体镜组在一定焦距范围下进行变动，进一步来限制保护光设的具体光路构成。

需要说明的是，第一二向色镜51、第二二向色镜52以及第三二向色镜53为滤光片，准直镜组12、准直镜组22、准直镜组32、准直镜组42、中继镜组以及聚焦镜组90都至少包含一个或多个透镜。

在本实用新型中，在医用内窥镜***的照明光源中，利用一个红光光源、一个绿光光源、一个蓝光光源、及一个近红外光源，并通过设计合适二向色镜镀膜特性及合理的光源位置摆放，最终实现四种发光源的多通道合色，提供一个涵盖白光到近红外波段的高显色指数高亮度的光源装置，显色指数大于90，并实现了色温可调。由于设置了控制器，因此在实际应用中，也可以单独使用红、绿、蓝或近红外任一光源或任意搭配所形成的特殊光谱以用作特定用途。使用二向色镜的方式进行合色，降低了镀膜难度，相对棱镜合色方案可更好实现合色效果。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种光源装置，其特征在于，包括光源模块、二向色镜模块以及电源驱动模块，其中：

所述光源模块包括多个光源，所述多个光源至少包括蓝光光源、绿光光源、红光光源以及近红外光源；各个所述光源用于发射相应的光束；

所述二向色镜模块包括多个二向色镜，所述多个二向色镜用于对光束进行合成处理，以获得涵盖白光和近红外光的目标光束；

所述电源驱动模块包括三个控制器，所述三个控制器分别与所述蓝光光源、所述绿光光源以及所述红光光源电连接；所述控制器用于控制所连接光源的发射功率。

2.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述多个二向色镜中包括沿主光轴排列的第一二向色镜、第二二向色镜和第三二向色镜；其中，

所述第一二向色镜用于对蓝光光束和绿光光束进行合成处理，获得蓝绿光束；

所述第二二向色镜用于对所述蓝绿光束和红光光束进行合成处理，获得白光光束；

所述第三二向色镜用于对所述白光光束和近红外光束进行合成处理，获得所述目标光束。

3.如权利要求2所述的光源装置，其特征在于：

所述蓝光光源位于所述第一二向色镜的透射侧，所述绿光光源位于所述第一二向色镜的反射侧，所述第一二向色镜的透过波段为400～450nm的光束、反射波段为480～600nm的光束；或者，

所述蓝光光源位于所述第一二向色镜的反射侧，所述绿光光源位于所述第一二向色镜的透射侧，所述第一二向色镜的透过波段为480～600nm的光束、反射波段为400～450nm的光束。

4.如权利要求2所述的光源装置，其特征在于：

所述红光光源位于所述第二二向色镜的反射侧，所述第二二向色镜的透过波段为400nm-620nm的光束、反射波段为650nm-700nm的光束。

5.如权利要求2所述的光源装置，其特征在于：

所述近红外光源位于所述第三二向色镜的反射侧，所述第三二向色镜的透过波段为400nm-700nm的光束、反射波段为760nm-810nm的光束；或者，

所述近红外光源位于所述第三二向色镜的透射侧，所述第三二向色镜的透过波段为760nm-810nm的光束、反射波段为400nm-700nm的光束。

6.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述光源模块还包括多个准直镜组，所述多个准直镜组分别位于所述蓝光光源、所述绿光光源、所述红光光源以及所述近红外光源的发光面一侧；各个所述准直镜组的光轴与相应光源的发光面中心对齐，用于对相应光源的光束进行变换处理，以获得平行光。

7.如权利要求6所述的光源装置，其特征在于：

位于所述蓝光光源发光面一侧的准直镜组的焦距范围为：7～30mm；

位于所述绿光光源发光面一侧的准直镜组的焦距范围为：7～30mm；

位于所述红光光源发光面一侧的准直镜组的焦距范围为：5～25mm；

位于所述近红外光源发光面一侧的准直镜组的焦距范围为：30～90mm。

8.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述光源装置还包括至少两个中继透镜，每个所述中继透镜位于相邻两个二向色镜之间，且所述中继透镜与所述相邻两个二向色镜共光轴，用于对入射光进行整合调焦；

其中，所述中继透镜的焦距范围为：50～200mm。

9.如权利要求1-8任一项所述的光源装置，其特征在于，所述光源装置还包括聚焦镜组和导光部件，所述聚焦镜组与所述目标光束共光轴，用于对所述目标光束进行焦距调节，以便使调节后的光束通过所述导光部件射出；

其中，所述聚焦镜组的焦距范围为：10-40mm。

10.一种照明设备，其特征在于，应用于医用内窥镜，该照明设备包括如权利要求1～9任一所述的光源装置。