Pesquisa sobre fonte de luz fria LED de alto desempenho para endoscópio médico
O endoscópio eletrônico médico tornou-se um instrumento médico amplamente utilizado. Os médicos podem não apenas observar a morfologia do tecido dos órgãos internos humanos e diagnosticar lesões através do endoscópio eletrônico, mas também produzir e armazenar imagens. Devido ao ambiente escuro dentro do corpo humano, uma fonte de luz de iluminação externa é necessária para iluminação auxiliar quando o endoscópio eletrônico está realizando imagens, e a luz de iluminação é introduzida no corpo através de um feixe de fibras. A qualidade da imagem está intimamente relacionada à reprodução de cores, temperatura de cor e iluminância da luz de iluminação. Atualmente, a fonte de luz do endoscópio é principalmente fonte de luz de descarga de gás, como lâmpada de xenônio. Embora o fluxo luminoso de saída seja grande e a reprodução de cores seja boa, existem problemas como grande geração de calor, vida útil curta e alto consumo de energia. A fonte de luz LED tem as vantagens de baixo consumo de energia e longa vida útil. Com o avanço da tecnologia, o fluxo luminoso de saída e a reprodução de cores da fonte de luz LED também são gradualmente aprimorados. O objetivo deste artigo é estudar a fonte de luz branca de alto desempenho médica usando LED como elemento emissor de luz para atender aos requisitos de endoscópios eletrônicos para reprodução de cores, temperatura de cor e iluminância. O conteúdo da pesquisa inclui seleção de chip LED, projeto de sistema optomecânico, projeto de circuito de controle, construção e teste de sistema experimental, etc. De acordo com os requisitos de desempenho, dois métodos são propostos para obter luz branca LED: RGB três cores primárias são misturadas para gerar luz branca; luz branca fria de alta temperatura de cor e luz vermelha são misturadas para gerar luz branca quente de baixa cor. De acordo com as diferentes características desses dois esquemas, são realizados cálculos teóricos, simulação de efeitos e teste prático, respectivamente. O trabalho principal inclui os seguintes aspectos: (1) Adotar a solução completa de chip LED OSRAM OSTAR SMT LE A/T/B/UW S2W, que tem as características de alta potência e grande fluxo luminoso, e projetar e aplicar a colimação de plástico asférico superfície de acordo com suas características ópticas gerais Grupo de lentes para melhorar a eficiência da colimação. (2) O espelho dicróico é usado como um elemento óptico para misturar várias luzes em uma única luz, e com base no combinador de luz X-cube composto por dois espelhos dicróicos, é projetada uma estrutura de sistema de mistura de luz com forte versatilidade. Dois esquemas experimentais são implementados em um sistema. (3) A partir da definição do índice de reprodução de cor, de acordo com o espectro luminoso da fonte de luz LED, é calculada e simulada a razão de fluxo luminoso que pode atingir o índice de reprodução de cor máximo nos dois esquemas. Depois que o sistema experimental foi construído, ele foi realmente testado. O sistema de iluminação LED branco do endoscópio médico projetado neste assunto atingiu o nível avançado internacional e tem valor de aplicação prática. A luz branca quente de alta renderização de cores gerada pela combinação de luz branca fria e luz vermelha pode atingir um índice geral de renderização de cores Ra de 93,9, e o fluxo luminoso de saída pode atingir centenas de lúmens, o que pode atender aos requisitos da fonte de luz médica para alta reprodução de cores e grande fluxo luminoso
