Recherche sur une source de lumière froide à LED haute performance pour endoscope médical
L'endoscope électronique médical est devenu un instrument médical largement utilisé. Les médecins peuvent non seulement observer la morphologie des tissus des organes internes humains et diagnostiquer les lésions à l'aide d'un endoscope électronique, mais également produire et stocker des images. En raison de l'environnement sombre à l'intérieur du corps humain, une source de lumière d'éclairage externe est nécessaire pour l'éclairage auxiliaire lorsque l'endoscope électronique est en train d'imager, et la lumière d'éclairage est introduite dans le corps via un faisceau de fibres. La qualité de l'image est étroitement liée au rendu des couleurs, à la température de couleur et à l'éclairement de la lumière d'éclairage. À l'heure actuelle, la source lumineuse de l'endoscope est principalement une source lumineuse à décharge gazeuse, telle qu'une lampe au xénon. Bien que le flux lumineux de sortie soit important et que le rendu des couleurs soit bon, il existe des problèmes tels qu'une forte génération de chaleur, durée de vie courte et consommation d'énergie élevée. La source de lumière LED présente les avantages d'une faible consommation d'énergie et d'une longue durée de vie. Avec l'avancement de la technologie, le flux lumineux de sortie et le rendu des couleurs de la source lumineuse LED sont également progressivement améliorés. Le but de cet article est d'étudier la source de lumière blanche haute performance médicale utilisant la LED comme élément électroluminescent pour répondre aux exigences des endoscopes électroniques en matière de rendu des couleurs, de température de couleur et d'éclairement. Le contenu de la recherche comprend la sélection de puces LED, la conception de systèmes optomécaniques, la conception de circuits de contrôle, la construction et les tests de systèmes expérimentaux, etc. Selon les exigences de performance, deux méthodes sont proposées pour obtenir une lumière blanche LED : RVB trois couleurs primaires sont mélangées pour générer une lumière blanche ; la lumière blanche froide à haute température de couleur et la lumière rouge sont mélangées pour générer une lumière blanche chaude à faible couleur. Selon les différentes caractéristiques de ces deux schémas, un calcul théorique, une simulation d'effet et un test pratique sont effectués respectivement. Le travail principal comprend les aspects suivants : (1) Adopter la solution complète de puce LED OSRAM OSTAR SMT LE A/T/B/UW S2W, qui présente les caractéristiques d'une puissance élevée et d'un flux lumineux important, et concevoir et appliquer la collimation du plastique asphérique surface en fonction de ses caractéristiques optiques générales Groupe de lentilles pour améliorer l'efficacité de la collimation. (2) Le miroir dichroïque est utilisé comme élément optique pour mélanger plusieurs lumières en une seule lumière, et sur la base du combinateur de lumière X-cube composé de deux miroirs dichroïques, une structure de système de mélange de lumière à forte polyvalence est conçue. Deux schémas expérimentaux sont mis en œuvre dans un système. (3) À partir de la définition de l'indice de rendu des couleurs, en fonction du spectre lumineux de la source lumineuse LED, le rapport de flux lumineux pouvant atteindre l'indice de rendu des couleurs maximum dans les deux schémas est calculé et simulé. Une fois le système expérimental construit, il a été testé. Le système d'éclairage LED blanc pour endoscope médical conçu dans ce domaine a atteint le niveau avancé international et a une valeur d'application pratique. La lumière blanche chaude à rendu de couleur élevé générée par la combinaison de lumière blanche froide et de lumière rouge peut atteindre un indice de rendu de couleur général Ra de 93,9, et le flux lumineux de sortie peut atteindre des centaines de lumens, ce qui peut répondre aux exigences de la source de lumière médicale pour une haute reproduction des couleurs et grand flux lumineux
