[发明专利]一种医疗智能激光无影照明系统

权利要求书

1.一种医疗智能激光无影照明系统，其特征在于，其包括光学照明单元、光学照明检测单元、机械单元和电气控制单元，其中，

所述光学照明单元包括固定光源组和补偿光源组，所述固定光源组使得光源出射的光均匀投射到工作面上，并实现较高的无影度；所述补偿光源组的作用是在有遮挡物时，使补偿工作面处的阴影区域亮度、色温、显色性等指标达到最佳视觉效果；

所述光学照明检测单元包括监控摄像机和图像处理模块，所述光学照明检测单元通过所述监控摄像机捕捉工作面处亮度及色温的变化，通过所述图形处理模块对采集到的图片进行分析，确定工作面处的亮度特征，控制所述补偿光源组不同区域的光源进行亮度补偿，进而实现工作面处亮度均匀性的闭环控制；

所述机械单元包括灯体、立柱和摇臂单元，所述灯体上设置所述光学照明单元和光学照明检测单元，所述立柱支撑所述灯体和摇臂单元，所述摇臂单元控制所述灯体作多角度旋转运动；

所述电气控制单元包括摄像模块、计算机控制模块和光源驱动模块，所述摄像模块捕捉图像视频信号；所述计算机控制模块的作用是通过简单的电脑操作界面对系统进行控制；所述光源驱动模块的作用是驱动LED光源，改变LED光输出达到照度均匀分布、无阴影。

2.根据权利要求1所述的医疗智能激光无影照明系统，其特征在于，所述固定光源组包括81颗小LED灯杯，每个灯杯的倾斜角度根据灯杯所处位置而定；

所述补偿光源组的光源分成不同的区域，根据不同补光区域的特性灯具的倾斜角度各不相同；

所述光学照明检测单元位于光学部分的边缘位置，均分检测工作面区域。

3.根据权利要求2所述的医疗智能激光无影照明系统，其特征在于，所述固定光源组包括固定光源和固定反射灯杯，所述反射光杯的杯口直径为40mm，反光杯出射角为13.7°，二次曲率为-1.6，曲率半径为38mm。

其中，根据公式(1)对光源辐射光通量进行计算，

φ=p*η*n   (1)

其中：p为单个光源的输出功率，

η为3W LED光源的光效，η=98，

n为固定光源组固定光源的个数，n=81。

经过计算光源的输出光通量为φ＝18954lm；

按照公式(2)计算出固定光源投射到工作面处的光通量，

φ₂=φ*σ₁*σ₂   (2)

其中：σ₁为LED光源的角度利用率，经过分析、计算、设计，σ₁＝0.5，

σ₂为灯具的光效利用率，经过光学设计确定σ₂=0.4，

经过计算光源的输出光通量为φ₂＝3791lm；

按照公式(3)计算出固定光源投射到工作面处的光通量，

E=φ₂/S   (3)

其中：φ₂为工作面处接收到的光通量；

S为工作面的的面积，工作面大小为直径为200mm～600mm；

经过计算接收面处照度范围为1.3万lx～12万lx。

4.根据权利要求2所述的医疗智能激光无影照明系统，其特征在于，所述补偿光源组包括36个同种补偿光源，补偿光源包括补偿光源、补偿反射灯杯两部分组成，其中：所述反光杯直径为40mm，二次曲率是-1.1，曲率半径为37mm。

5.根据权利要求2所述的医疗智能激光无影照明系统，其特征在于，所述光学照明检测单元采用四个所述监控摄像机，将工作面划分为个区域，每个区域的直径为70mm，检测摄像机距离工作面处的距离为1m，上述尺寸计算出监控摄像机的监控视场为8度，所述监控摄像机为消除采集到接收面处照度精度，在摄像机前面加上一片与灯具输出光谱相符的滤光片，以提供摄像机的采集精度；监控摄像机将采集到的图片传输给图像处理模块，其根据采集到图像的特性对补偿光源进行控制。

6.根据权利要求2或3所述的医疗智能激光无影照明系统，其特征在于，所述立柱包括调整管和主管，所述摇臂单元包括旋转臂、横梁和平衡臂，所述旋转臂的两端分别连接至所述灯体的前后两端；所述横梁的一端连接在所述旋转臂的中心外侧，所述横梁的另一端与所述平衡臂的侧面连接，所述调整管连接在所述平衡臂和主管之间；所述底座设置在所述主管的底端，以支撑整个机械部分。