内視鏡用高性能LED冷光源に関する研究
医療用電子内視鏡は、広く使用されている医療機器になっています。医師は、人間の内臓の組織形態を観察し、電子内視鏡で病変を診断するだけでなく、画像を出力して保存することもできます。人体の内部は暗い環境であるため、電子内視鏡で撮影する際の補助照明には外部照明光源が必要であり、照明光は繊維束を介して体内に導入されます。画質は、演色性、色温度、照度と密接に関係しています。現在、内視鏡の光源は主にキセノンランプなどのガス放電光源です。出力光束が大きく演色性は良いのですが、発熱が大きいなどの問題があります。寿命が短く、エネルギー消費量が多い。LED光源には、エネルギー消費量が少なく、寿命が長いという利点があります。技術の進歩に伴い、LED光源の出力光束と演色性も徐々に向上しています。この論文の目的は、演色性、色温度、照度に関する電子内視鏡の要件を満たすために、発光素子としてLEDを使用する医療用高性能白色光源を研究することです。研究内容には、LEDチップの選択、オプトメカニカルシステムの設計、制御回路の設計、実験システムの構築とテストなどが含まれます。性能要件に応じて、LED白色光を取得するための2つの方法が提案されます。高色温度の冷白色光と赤色光を混合して、低色の温白色光を生成します。これら2つのスキームの異なる特性に従って、理論計算、効果シミュレーション、および実地試験がそれぞれ実行されます。主な作業内容は次のとおりです。（1）高出力、大光束の特性を備えたOSRAM OSTAR SMT LE A / T / B / UW S2WコンプリートLEDチップソリューションを採用し、非球面プラスチックのコリメーションを設計・適用します。その一般的な光学特性に応じた表面コリメーション効率を向上させるレンズグループ。（2）ダイクロイックミラーは、複数の光を1つの光に混合するための光学素子として使用され、2つのダイクロイックミラーで構成されるX-cubeライトコンバイナーをベースに、汎用性の高い光混合システム構造を設計しています。2つの実験スキームが1つのシステムに実装されています。（3）演色評価数の定義から始めて、LED光源の発光スペクトルに従って、2つのスキームで最大の演色評価数を達成できる光束比を計算してシミュレートします。実験システムを構築した後、実際にテストしました。このテーマで設計された医療用内視鏡白色LED照明システムは、国際的に高度なレベルに達し、実用的な価値があります。コールドホワイトライトとレッドライトの組み合わせによって生成されるハイカラーレンダリングウォームホワイトライトは、93.9の一般的な演色評価数Raを達成でき、出力光束は数百ルーメンに達することができます。これは、医療用光源の高要件を満たすことができます。演色性と大光束
