[发明专利]自动调色LED医用冷光源

说明书

技术领域

本发明涉及医用冷光源，更具体的说，是一种自动调色LED医用冷光源。 

背景技术

LED灯具有节能、环保、安全、寿命长、能耗低、发热少、亮度高、防水、防振、易调光、光束集中、维护方便等诸多独特的优点。LED灯管中有一类属高指向型灯管，它具有很强的指向性和发光源小等特性，能作为局部照明光源使用，能与光检出器联合使用，以组成自动控制系统。医用冷光源是一种特殊的局部照明光源，它就是需要指向性很强的光源，并且发光源越小越好：光强度调节方便、安全等特殊要求。对照医用冷光源的要求和LED灯所具有的特性二者非常相符，所以从光源的特性方面用LED灯来替代现有医用冷光源灯泡是非常理想的。 

对光源另一个要求是光的质量即光的颜色，医用冷光源要求的是白光。白光是一个特别的颜色，可由非常多的可见光谱组合来产生。LED能产生多种颜色的光，白色光只是其中的一类。白光发光二极管WLED之优点为体积小、高效能、寿命长、节能环保等，未来将取代现代传统灯源成为二十一世纪照明新光源，主要制作方式可分为两类，其中一类为单芯片，其搭配荧光粉产生白光；另一类为多芯片型，借由透镜混合红、绿、蓝三芯片之发光二极管并产生白光，优点为可调整所需要之光色，其有高演色性。在一般的情况下来说，因三色LED所需材料、系统、驱动电压、温度与光衰减率有所差异，且需三套电路设计分别控制电流，造成设计复杂，生产成本增加。三芯片型需三套电路设计分别控制电流或电压，在一些场所是其不理想之处，但对特殊光源的医用冷光源不单不是缺点，相反正是其所需要的；三芯片的LED灯的成本对医用冷光源来说与现有的医用冷光源灯泡的价格相比还是大大的减少。现行的医用冷光源灯泡最低的也要数十元，一般的在几百到几千元，有的甚至要上万元；使用寿命从几十小时到几百小时。用LED灯来代替现有医用冷光源灯泡不单成本不增加，还能有节省，并延长使用寿命；能实现光色的自动调整。 

和单个光源相比LED光源也存在其自身的缺点，LED的电压降取决于内部发射所需要跃过的能量势垒，能量势垒由颜色决定，即电压降也取决于发光颜色，由于生产过程的差异，使得每一个LED的波长不尽相同，造成电压降上的差异。当温度增加时，由于一些与温度相关之因素，LED的发光强度亦随之减弱，在固定电流或电压操作条件下，蓝光LED的特性温度最高，绿光LED中之，而红光LED则是最低。两个LED之间的温度不同也会带来颜色上的不同，并且造成电压降的差异。但是利用各自的调节电路就可以克服三色光对温度变化带来的差异，即三色光可得到一定的补偿。 

LED医用冷光源作为普通照明一种特殊的光源的，它更注重光通量、光束的空间分布、颜色、显色特性等参数。 

光源的显色性是指：在光源的光照下所呈现出来的颜色与该物件在完全太阳光和白炽灯的照射下显示出来真实颜色，但当物体在非连续光谱的气体放电灯的照射下时颜色就会有不同程度的失真，把光源对物体的真实颜色的呈现程度。医用冷光源对光源的显色特性要求高于其它光源。对其显色性越高越好、光束越集中越好、光通量越稳定越好。 

发明内容

作为特殊光源的医用冷光源，它的主要功能是提供适当的亮度和可靠的显色性能。医用冷光源提供的光源要适应医护人员对实物能区分各组织的分界线等微细变化。医护人员利用冷光源观察组织有二种：1、直接观看，即用肉眼直接观看；2、间接观看，即从显示器中观看。由于光源质量的原因能影响观察的效果，同时由于人们眼睛和摄像与显示器的原因也能影响观察的效果。人体组织微细区分在诊断、手术中，非常重要，所以作为医用冷光源，不 但要能提供性能可靠的光源，也能适应不同人的需求，故医用冷光源不但要能提供质量可靠的可调节光强度，也要能根据具体情况进行调节光显色性。 

人类视觉系统主要的感觉器官是眼睛，在眼球内布满了视网膜，那是眼睛的感光部分，视网膜中央窝是一个富含有锥细胞与杆细胞的核心区域，使得视觉中心对光有高敏锐度。物体表面反射或透射某些特定光波成为视觉刺激的来源，眼睛是这些刺激的接收器，能对反射光波产生反应并做成视觉讯号，这些记号传递至大脑经过分析释义以影响观者的意识与行为表现。大多数可见光的接收器就是人类眼睛，而人眼的敏感度与亮度都会受到眼球构造与视觉特性影响。