上海三思——用高斯函數征服光學疑難
來源:數字音視工程網 編輯:SHAN90 2015-08-18 10:41:42 加入收藏 咨詢

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導語: 三思LED無影燈以其高達97的顯色指數在醫療行業引起了廣泛關注,靈活便捷的可控性和光的多級可調性,是無影燈行業的一個質的提升。正緣于三思在LED光學上取得的突破,才保證了無影燈出色的光學性能。日前,三思在LED照明行業最權威期刊之一的《照明工程學報》第26卷第2期發表的《改型高斯函數用于變光斑無影燈的照度模擬》的文章對這一突破做了具體介紹。
眾所周知,無影燈是外科手術中最重要的設備之一。傳統的無影燈采用鹵素燈或環形節能燈作光源,相比之下,以LED為光源的手術無影燈有許多優點: 1)LED作為冷光源,不產生任何紅外或紫外輻射,不會造成創面溫升和加速血凝,利于術后創面恢復,同時也能避免無影燈下做手術的醫務人員被燈熱烘烤的現象發生; 2)醫生可根據不同組織對亮度和色溫的不同要求,方便地調節LED無影燈的光照; 3)燈具結構輕薄,操作更加方便; 4)LED是點光源,可以通過光學透鏡控制光線投射到需要的照明區域。 此外壽命長、啟動快、低壓直流驅動等特點也是實現LED無影燈系統無故障運行,保證手術安全的重要特點。LED無影燈取代傳統無影燈已成必然趨勢。
LED無影燈也有固定光斑和可變光斑兩種,當然可變光斑更適合不同的手術需求,只是可變光斑的在技術上要求更高,目前市場上的可變光斑或多或少都存在光學上的一些問題。
無影燈國家醫療行業標準中有關光學方面的要求是c≥0.5,其中c可以理解為光斑的“飽和度”。同時,在光斑大小變化過程中還必須做到光斑的照度均勻度要高,LED無影燈使用多模塊光源要達到光斑均勻,這是一件很不容易的事,也是設計上的一個新挑戰。
為了解決上述問題,三思研發團隊在這方面做了大量的工作。他們建立了一個數學模型,運用改型高斯函數來模擬變光斑無影燈的照度,從而找到了照度分布的變化規律。將這個變化規律應用于三思無影燈上,他們通過精確的計算得到光斑從140mm~320mm變化范圍內綜合比較時,飽和度c取0.61最佳,此時總光斑在各種移動量時都有較好的均勻度,而在不同的設計的無影燈中,c的最佳取值也是不同的。而三思采用的無影燈的設計c的最佳取值為0.61,此時在所有變化范圍(140mm~320mm)內照度均勻度均在0.9以上。
通過這個模型,三思研發團隊發現:用七個LED模塊構建無影燈在滿足無影燈標準的條件下可以達到較大的光斑變化范圍,均勻度要求越高變化范圍越小;在符合無影燈標準的條件下,并非飽和度c越大越好,對一定的光斑變化范圍和均勻度范圍,c存在一個最佳值,即最佳光斑形狀,使得此時光斑在各種大小時都有較好的均勻度。而這一形狀也是LED透鏡的設計目標。
三思無影燈就是通過研發團隊建立的這個數學模型,從設計上解決了光斑均勻度的問題,這也是三思LED無影燈優秀的光學特征的根本原因,在此基礎上,三思LED無影燈還實現了高顯指、高無影度、靈活操控等重要特征,成為外科手術中重要的幫手。
上海三思 地址:上海市閔行區疏影路1280號電話:400-600-3434傳真:021-54883445郵箱:sales@sansitech.com
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