随着应用领域的不断扩大,如何针对室内外不同的应用场合、人的个性化需求,通过优化LED光源及照明方式,提供健康而舒适的照明环境和符合医疗要求的光品质,是当前面临的重要挑战。LED在视觉发育和视觉生理等方面的影响还需要进一步的探讨。同时,色品质作为在一定的色彩保真度下,衡量喜好性、鲜艳度、自然度、吸引程度、色差等视觉感知的评价标准,也正逐渐得到重视和应用。
2019年11月25-27日,第十六届中国国际半导体照明论坛(SSLCHINA 2019)暨2019国际第三代半导体论坛(IFWS 2019)在深圳会展中心成功举行。本届论坛由国家半导体照明工程研发及产业联盟(CSA)、第三代半导体产业技术创新战略联盟(CASA)主办。深圳第三代半导体研究院与北京麦肯桥新材料生产力促进中心有限公司共同承办。作为论坛的重要组成部分,26日“光品质与光健康技术”分会在广东晶科电子股份有限公司、有研稀土新材料股份有限公司、江苏博睿光电有限公司的支持下,特别邀请来自照明、健康医疗等领域的众多专家、学者共同论道,提升的光品质和健康舒适度,探讨LED在医疗照明领域的推广与应用。该会议由浙江大学罗明教授主持。
会上,邀请到中国科学院苏州生物医学工程技术研究所助理研究员李伟民分享了《基于LLLT多波长高能量密度LED光疗系统设计》主题报告。他于2017年6月毕业于哈尔滨工程大学,并在中国科学院苏州生物医学工程技术研究所工作至今,从事非成像光学设计方面的工作。主要负责LED光源二次配光透镜设计、远程投光灯的设计等工作。
报告中介绍了低水平光治疗(LLLT)是一种快速发展的非侵入性治疗技术,可以促进伤口愈合,缓解疼痛,消除炎症。发光二极管(LED)设备的引入减少了许多与卤素灯和激光器有关的担忧,如成本和安全。然而,许多LED设备体积庞大,不适合家庭使用。此外,利用LLLT治疗的有效性根据LED的剂量参数如波长、辐照度或功率密度、能量等存在显著差异。因此,设计了一种体积小、辐照度高的家用多波长LED光疗系统。采用AlN陶瓷基板和铜基板作为复合材料基板,将垂直结构芯片超紧密地贴在陶瓷基板电路上,完成了四波长芯片模组的封装。
为了将四种波长的光均匀的照射在目标区域上,采用混光棒收集芯片发出的光,所有的光线经过全内反射到混光棒的输出端面均匀混合,为了在距输出面5cm处形成直径50mm的光斑,基于科勒照明方法,我们设计了一种短焦距大视场透镜对,镜头对的参数由Zemax设计。硬件电路采用STM32F104处理器作为控制器,采用恒流驱动方式保证LED光质量。建立了实验样机,通过实验对该光疗系统的辐照度值及其均匀性,稳定性和安全性做了测试。实验结果表明,该系统最高辐照度为115.4mW/cm2 ,均匀度达到88%,2小时光疗系统持续最大照度工作,辐照度偏差为6.7%,系统温升为19℃。【内容根据现场资料整理,如有出入敬请谅解】