本实用新型属于内窥镜照明技术领域，涉及一种用于将光线汇聚到内窥镜光缆入射端面的系统，特别是一种内窥镜的光线耦合系统。
背景技术：
电子内窥镜光源的光辐能量需要通过一根有相当长度的光缆传导至镜体头端照明透镜组为体内图像拍摄提供必要的照明。为了保证光谱的多样性，通常在光源和光缆之间留有一定空间来放置光学元件。由于目前渐成主流的LED光源出射光是大角度发散的，若不进行任何处理，将只有非常少的光辐能量进入光缆。因此，通常使用耦合透镜组将LED光束汇聚到光缆端面来提高效率。
典型的全透镜耦合系统的结构如图1所示，包括前端透镜1’和后端透镜2’，在前端透镜1’与后端透镜2’之间设置用于放置光谱合并器件或滤波器件的预留空间。前端透镜1’将LED光源3’的发散光束汇聚成平行光束，通过预留空间或者放置在其中的光谱合并器件或滤波器件后，由后端透镜2’将平行光束汇聚到光缆4’的入射端面。但其存在以下问题：1、光源的光辐能量仅有投射到前端透镜1’表面的部分光束进入，收集效率低；2、只能从边缘对前端透镜1’进行固定，装配方式不自由；3、为了提高前端透镜1’的安装精度，对前端透镜1’的边缘轮廓有要求，加工成本高；4、前端透镜1’的出射光束平行度高，经后端透镜2’汇聚后光斑尺寸小，需要高精度的装配和透镜加工才能保证前端透镜1’收集的光辐射能量可充分进入光缆，量产难度高。
为此，中国专利公开了一种LED准直透镜[申请公布号为CN103133992A]，透镜的下底面上设置有内凹开口，内凹开口内放置有LED，透镜的外表面为用于对LED所发出的与主光轴夹角为60°～90°的光进行准直的反射表面，内凹开口的顶端部分为边界圆与透镜中心轴夹角为30°且用于对LED所发出的与主光轴夹角为0～30°的光进行准直的自由曲面，内凹开口的下半部分为球心低于LED所在点的球面。虽然可增大进入光缆内的光辐能量，但其只能对LED发出的与主光轴夹角为0～30°和60°～90°范围内的光能进行准直，对LED发出光能的利用率低。
技术实现要素：
本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种对光源发出光能利用率高的内窥镜的光线耦合系统。
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：
本内窥镜的光线耦合系统，包括光源和凸透镜，所述的凸透镜与内窥镜的镜体光缆同轴设置，其特征在于，还包括由圆锥曲线沿对称轴旋转所生成的反射腔，所述光源的光线经反射腔反射后由反射腔的开口入射到凸透镜。通过反射腔将光源的光线反射到凸透镜上，再经凸透镜汇聚到镜体光缆的入射端面，以便更大范围的收集光源的光辐能量，在同等截面积下可大大提高光辐能量的密度。
在上述的内窥镜的光线耦合系统中，所述光源的中心位于反射腔的旋转中心线上，所述反射腔的旋转中心线与凸透镜的中心线重合。
在上述的内窥镜的光线耦合系统中，所述的光源位于反射腔内。
在上述的内窥镜的光线耦合系统中，所述的光源位于反射腔的焦点处。
在上述的内窥镜的光线耦合系统中，所述的凸透镜位于反射腔的外部，所述的反射腔与凸透镜之间设有用于放置光谱合并器件或滤波器件的预留空间。
在上述的内窥镜的光线耦合系统中，所述反射腔的底部固定有与反射腔的旋转中心线同轴设置的支柱，所述的光源固定在支柱靠近凸透镜的一端。在保证对光源进行良好支撑的前提下，支柱的外径应尽可能小。
在上述的内窥镜的光线耦合系统中，所述的凸透镜为1-3片且前后依次排列设置。
在上述的内窥镜的光线耦合系统中，所述的凸透镜为2片。
在上述的内窥镜的光线耦合系统中，所述的光源为LED光源。
反射腔为镜面，避免了采用前端透镜偏折光线方向时偏折能力随波长变化而变化的问题。
与典型的全透镜耦合系统相比，使用反射腔的理论耦合效率基本一致。工作时，光源发出光线，一部分光线直接入射到凸透镜上，另一部分未直接入射到凸透镜上的光线经过反射腔反射后变成平行光线或者轻微汇聚的光线后入射到凸透镜上，凸透镜将光线汇聚到镜体光缆的入射端面。
与现有技术相比，本内窥镜的光线耦合系统具有以下优点：
在前端搜集了更大角度范围的光辐能量，利用率高，因此有足够的光辐余量去生成大小合适的汇聚光斑，进而对于装配误差和加工误差的冗余更大，降低加工精度和安装精度；反射腔的折射率恒定为-1，避免现有折射式光路对波长敏感性，使用范围更广；同时反射腔对外轮廓无要求，装配方式更自由。
附图说明
图1是背景技术中提供的全透镜耦合系统的结构示意图。
图2是本实用新型提供的较佳实施例的结构示意图。
图中，1、光源；2、凸透镜；3、镜体光缆；4、反射腔；5、预留空间；6、支柱。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
如图2所示的内窥镜的光线耦合系统，包括光源1和凸透镜2，凸透镜2与内窥镜的镜体光缆3同轴设置。如图2所示，它还包括由圆锥曲线沿对称轴旋转所生成的反射腔4，光源1的光线经反射腔4反射后由反射腔4的开口入射到凸透镜2。由于抛物线为圆锥曲线的一种，本实施例中，反射腔4优选为由抛物线沿对称轴旋转所生成。通过反射腔4将光源1的光线反射到凸透镜2上，再经凸透镜2汇聚到镜体光缆3的入射端面，以便更大范围的收集光源1的光辐能量，在同等截面积下可大大提高光辐能量的密度。
本实施例中，光源1的中心位于反射腔4的旋转中心线上，反射腔4的旋转中心线与凸透镜2的中心线重合。具体的，如图2所示，光源1位于反射腔4内，且光源1位于反射腔4的焦点处。
如图2所示，凸透镜2位于反射腔4的外部，反射腔4与凸透镜2之间设有用于放置光谱合并器件或滤波器件的预留空间5。
如图2所示，反射腔4的底部固定有与反射腔4的旋转中心线同轴设置的支柱6，光源1固定在支柱6靠近凸透镜2的一端，在保证对光源1进行良好支撑的前提下，支柱6的外径应尽可能小。
如图2所示，凸透镜2为2片。
本实施例中的光源1为LED光源。
其中，反射腔4为镜面，避免了采用前端透镜偏折光线方向时偏折能力随波长变化而变化的问题。与典型的全透镜耦合系统相比，使用反射腔4的理论耦合效率基本一致。工作时，光源1发出光线，一部分光线直接入射到凸透镜2上，另一部分未直接入射到凸透镜2上的光线经过反射腔4反射后变成平行光线或者轻微汇聚的光线后入射到凸透镜2上，凸透镜2将光线汇聚到镜体光缆3的入射端面。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。