[发明专利]一种LED无影灯补光装置及其补光方法

说明书

本发明公开了一种基于激光测量距离的LED无影灯补光装置和方法，该装置由激光测量距离模块、微处理器模块和LED光源模块构成，多个激光测距仪在微处理器控制下周期性依次测量无影灯下面偏内侧物体的距离，微处理器模块实时判断是否为遮挡物，LED光源模块在微处理器模块控制下降低遮挡物上方LED光源的发光强度，同时增加其它照射LED光源的发光强度，达到实时自动补的目的。

技术领域

本发明专利属于医疗设备领域，具体涉及一种LED无影灯补光装置及其补光方法。

背景技术

目前，随着人们的健康意识的增强，对医疗消费的投入也在不断的增长。虽然全球经济衰退，但医疗器械行业仍然保持良好的发展势头。手术无影灯是具有特殊用途的照明用灯，是医生在进行外科手术时用于照亮手术部位的不可或缺的重要设备。手术操作部位合适的尺寸大小和照度是保障手术顺利进行前提，手术无影灯的光斑尺寸大小和照度在使用过程中是需要调节的，传统的无影灯多采用人工方式调节手术操作部位照度和手术光斑尺寸，这种调节手法是医生或护士依据自身的舒适度人为调整的，其准确度难以保证，对医生的手术操作也有分神的影响。

另外手术行进中，医生的头、手和器械均会对手术区域照明存在遮挡，必然在手术光斑区域造成一定程度的照度下降，造成所谓的阴影，如果不及时消除阴影，会影响手术的正常进行。现有的无影灯只能进行亮度调节，照度的增加只能一定程度上减弱阴影的影响，但是无法消除阴影，而且照度的大幅增加会导致医生的眼部不适，影响医生手术的精准操作，而且这种调节是通过医生或者护士手动完成的，其实时性和精确度都不够高，也容易造成手术环境的交差感染。

医疗数字化和信息化是全球医疗器械技术未来发展的方向，是实现医疗智能化和精确化重要的技术保证，所形成的产业是高新技术集中的知识密集型产业，也是医疗设备产业中附加值高和最具市场前景的产业之一。手术无影灯的光照亮度能否及时调整将影响到手术的正常进行，而其无影度的好坏将直接关系到手术的质量和病人的健康以及生命安全。随着激光技术、数字信号处理和精密机械等技术的快速发展，激光测距仪倾向于高精度、数字化、小型化和低功耗。相位式激光测距仪采用低功率的激光器，通过脉冲计数器和数字鉴相器实现相位法测量，能在短量程内保持高精度和可靠性距离测量。如何运用激光测距仪，以及信息处理技术，实现无影灯实时识别手术区域的遮挡物和空间位置，进而自动调节相应照射区域LED光源的发光强度，以期保持手术区域基本恒定的照度，是本发明的初衷。

发明内容

发明目的：本发明运用激光测距和微处理器技术手段，实时识别无影灯手术区域上方的遮挡物和空间位置，进而控制对应LED光源发光强度，以期保持手术区域基本恒定的照度，提供了一种LED无影灯补光装置及其补光方法。

技术方案：本发明提供的一种LED无影灯补光装置，补光装置包括激光测量距离模块、微处理器模块和LED光源模块；所述激光测量距离模块由若干个均匀分布在LED无影灯边框四周激光测距仪构成；所述激光测距仪是采用脉冲计数器和数字鉴相器实现的相位式测量距离仪器；所述微处理器模块包括主控制器、激光测距仪触发控制接口、激光测距仪数据采集接口、数据分析软件、以及输出到LED光源模块的LED光源控制接口；所述主控制器包括MCU微处理器、输入输出LCD触摸屏，以及内部数据传输、储存和显示单元；所述LED光源模块包括与微处理器模块通讯接口的LED驱动电源控制接口、LED驱动电源，以及LED光源和透镜。

进一步的，相邻两个所述激光测距仪对应LED无影灯圆形外框中心夹角α：60°≥α≥10°；所述激光测距仪内芯发射的激光线与LED无影灯中心垂直竖线之间夹角β：30°≥β≥0°；所述激光测距仪单次测量时间1秒，激光波长≥500nm，激光功率1mw，测量精度±1mm；LED无影灯圆形外框直径≥50cm。