Investigación sobre fuente de luz fría LED de alto rendimiento para endoscopio médico
El endoscopio electrónico médico se ha convertido en un instrumento médico ampliamente utilizado. Los médicos no solo pueden observar la morfología del tejido de los órganos internos humanos y diagnosticar lesiones a través del endoscopio electrónico, sino también generar y almacenar imágenes. Debido al ambiente oscuro dentro del cuerpo humano, se requiere una fuente de luz de iluminación externa para la iluminación auxiliar cuando el endoscopio electrónico está generando imágenes, y la luz de iluminación se introduce en el cuerpo a través de un haz de fibras. La calidad de la imagen está estrechamente relacionada con la reproducción del color, la temperatura del color y la iluminancia de la luz de iluminación. En la actualidad, la fuente de luz del endoscopio es principalmente una fuente de luz de descarga de gas, como una lámpara de xenón. Aunque el flujo luminoso de salida es grande y la reproducción cromática es buena, existen problemas como una gran generación de calor, Vida útil corta y alto consumo de energía. La fuente de luz LED tiene las ventajas de un bajo consumo de energía y una larga vida útil. Con el avance de la tecnología, el flujo luminoso de salida y la reproducción cromática de la fuente de luz LED también se mejoran gradualmente. El propósito de este documento es estudiar la fuente médica de luz blanca de alto rendimiento que utiliza LED como elemento emisor de luz para cumplir con los requisitos de los endoscopios electrónicos para la reproducción del color, la temperatura del color y la iluminancia. Los contenidos de investigación incluyen selección de chips LED, diseño de sistemas optomecánicos, diseño de circuitos de control, construcción y prueba de sistemas experimentales, etc. De acuerdo con los requisitos de rendimiento, se proponen dos métodos para obtener luz blanca LED: se mezclan tres colores primarios RGB para generar luz blanca; La luz blanca fría y la luz roja de alta temperatura de color se mezclan para generar una luz blanca cálida de bajo color. De acuerdo con las diferentes características de estos dos esquemas, se realizan respectivamente el cálculo teórico, la simulación de efectos y la prueba práctica. El trabajo principal incluye los siguientes aspectos: (1) Adoptar la solución completa de chip LED OSRAM OSTAR SMT LE A/T/B/UW S2W, que tiene las características de alta potencia y gran flujo luminoso, y diseñar y aplicar la colimación de plástico asférico. superficie según sus características ópticas generales Grupo de lentes para mejorar la eficiencia de la colimación. (2) El espejo dicroico se utiliza como un elemento óptico para mezclar múltiples luces en una sola luz, y basado en el combinador de luces X-cube compuesto por dos espejos dicroicos, se diseña una estructura de sistema de mezcla de luces con gran versatilidad. Se implementan dos esquemas experimentales en un sistema. (3) A partir de la definición del índice de reproducción cromática, según el espectro luminoso de la fuente de luz LED, se calcula y simula la relación de flujo luminoso que puede alcanzar el índice máximo de reproducción cromática en los dos esquemas. Después de que se construyó el sistema experimental, en realidad se probó. El sistema de iluminación LED blanco del endoscopio médico diseñado en este tema ha alcanzado el nivel avanzado internacional y tiene un valor de aplicación práctica. La luz blanca cálida de alta reproducción cromática generada por la combinación de luz blanca fría y luz roja puede lograr un índice general de reproducción cromática Ra de 93,9, y el flujo luminoso de salida puede alcanzar cientos de lúmenes, lo que puede cumplir con los requisitos de la fuente de luz médica para alta reproducción del color y gran flujo luminoso
