自适应冷光源制造技术

本发明专利技术涉及一种自适应冷光源，由机箱、电源电路板、灯泡、导光束连接器、控制电路、冷却风扇、马达、遮光片、视频输入端子组成，将视频信号接入控制电路中，视频信号经过视频放大电路放大、模数变换、再经ＣＰＵ进行分析处理后取其最大值，并以该值通过马达调光电路控制马达带动遮光片转动不同的角度，实现对输出光不遮挡、部分遮挡、全遮挡来控制输出的光强，对输出光强进行自适应调节，实现光源自适应摄像机对光照度需求的目的，为摄像机被摄物提供所需的照度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种医疗设备的相关
，具体地说是一种能够在使用过程中的医用自适应冷光源。
技术介绍
众所周知，目前，国内外医疗器械中内窥镜使用的冷光源大多是采用灯泡型灯光， 经冷却、聚焦后通过光纤传输到内窥镜内部，其中灯泡的类型主要分以下的4种类型卤素 灯泡型、氙灯型、金卤灯型、短弧灯，其功率最小的是短弧灯，前三种功率100W 350W。上述 灯泡光源都存在一些缺点功率大、发热大、寿命短。另外。现有医用冷光源在灯泡点亮后 会聚焦在一个范围内，亮度很高，经连接器连接到光纤传输至器械，高亮度的光束会对周围 对光敏感的物质产生潜在的危害。目前市场上的冷光源还没有解决好输出光强与照物吸热 引发的各种安全隐患(着火、伤害患者、剌眼等)的矛盾。尽管都有光强调节功能，但大多 数情况医生会将光源输出强度调至最大，导致的后果是有时候医务人员将导光束从窥镜上 拿下，随处扔在某处而忘了关光源，若出光处有易燃物如黑色棉布类，则因为对光的吸收很 容易发生着火事件。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理，操 作、使用方便，节能、安全，通过检测所引入的视频信号亮度的变化情况自动调节光强输出， 避免高亮度光源对其他物体产生危害的自适应冷光源。 本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案是一种自适应冷光源，其由机箱、电 源电路板、灯泡、导光束连接器、控制电路、冷却风扇、马达、遮光片、视频输入端子组成，机 箱接入220V交流电源并连接到电源电路板，电源电路板将220V交流电转化为灯泡工作所 需的直流电，经控制电路进行控制，送至灯泡两极点亮灯泡，其特征是将视频信号接入控 制电路中，视频信号经过视频放大电路放大、模数变换、再经CPU进行分析处理后取其最大 值，并以该值通过马达调光电路控制马达带动遮光片转动不同的角度，实现对输出光不遮 挡、部分遮挡、全遮挡来控制输出的光强，对输出光强进行自适应调节。以达到摄像机所需 要照度的自适应目的，为摄像机被摄物提供所需的照度。 本专利技术将视频信号引入视频放大电路中，通过检测所引入的视频信号亮度部分电 压幅度的变化情况，来自动调节光强输出。视频放大电路由R32、C20、R36、C21 、运算放大器 A、 R37、 C23、运算放大器B、二极管Dll、 D12、 C24、 R38、 R39组成，视频信号video in与电阻 R32相连，视频信号经电阻R32、电容C20进行隔直，再经具有负反馈回路的运算放大器A进 行放大，再经具有负反馈回路的运算放大器B进行二级放大，再经二极管Dll、 D12及电容 C24、电阻R39形成与输入的视频信号强度成正比的电压值，送CPU(ADI)端进行A/D变换， 从而得到所需的与输入视频信号亮度值成正比的数值VS。如图3所示。 本专利技术所说的CPU具有A/D模数变换功能，携带有视频电压振幅信号的ADI端连脚为A/D变换的输入端，CPU不间断地检测分析VS值并以此来控制马达调节 光强输出。 本专利技术所说的马达调光电路通过CPU的控制引脚(M0T+、 MOT-)经电阻R24、 R30 连接至三极管Q2、 Q4的基极，Q2、 Q4的集电极又分别通过电阻R23、 R28连接至三极管Ql、 Q3的基极，三极管Q1、Q3的发射极与电源(+12V)连接，三极管Q1、Q3的集电极通过二极管 D10、D12及电阻R15连接至马达电位器Ml，三极管Q5、Q6分别并接一只二极管D11、D13，并 与马达电位器M及电阻R15相连，马达转动时，带动电位器的中心抽头联动，中心抽头与CPU 的具有A/D功能的引脚(18脚)相连，经CPU中的A/D变换所得的值(VL)与电位器的值相 对应，其VL值总与自适应冷光源输出的光强相对应；马达转动时带动遮光片同步运动，通 过遮挡部分光线方式实现输出光强调节。在CPU的控制下，马达总是带动遮光片在某个位 置做微小的摆动，以产生微小变化但又不影响正常摄像的光强输出，为CPU判断摄像机是 否正常使用提供条件。 本专利技术采用上述技术方案，通过引入视频信号，并将视频信号经过放大、模数变换 送CPU处理，CPU进行分析处理后取其最大值，对其进行调节光强，通过自动调节输出光强 来检测所引入的视频信号亮度部分的变化情况，来自动调节光强输出。对照现有技术，本发 明的有益效果是，(1)、自动调节强光输出，不会引发着火，大幅度降低安全风险当光源有 强光输出，但又没有接入窥镜，或没有正常摄像，则CPU通过调节光源输出强度，并分析获 得的视频数据，则没有变化，处于门限值以下，则CPU自动将光输出强度调至最低，十分安 全。(2)、正常使用，输出较低光强，以维持摄像机所需最佳亮度，可减少窥镜前端发热事 实上，摄像机具有自动增益控制功能，当光线较强，摄像机减小增益，当光线较暗，摄像机增 益提高，以获得具有稳定亮度的视频。但当光线太强，或光线太暗，超出摄像机增益调节范 围，就会出现亮斑或图像太暗并噪音加重，大多数情况，医生使用不需要太强的光，因而通 过CPU根据检测的视频信号数据适当降低光源的输出强度，摄像机仍可获得不变的图像质 量，也就是说，在不影响成像质量的前提下，将光源光强调节至合适的状态，可有效降低窥 镜前端的温升。(3)、根据医生的喜好，设定所获得的图像亮度光源内设有寄存器，以储存 相关的亮度值，满足不同医生的需求。实现医用冷光源的安全、节能、高寿命。其适用于医 疗设备照明，如各种诊断仪、内窥镜成像等照明。附图说明 下面结合附图对本专利技术作进一步地描述 图1是本专利技术的组成结构示意图。 图2是本专利技术的控制电路原理图。 图3是本专利技术视频放大电路原理图。 图4是本专利技术马达调光电路原理图。 图中标号是l.机箱，2.电源电路板，3.灯泡，4.导光束连接器，5.控制电路， 6.冷却风扇，7.马达，8.遮光片，9.视频输入端子。具体实施例方式从图1中可看出，一种医用节能安全冷光源，其由机箱1、电源电路板2、灯泡3、导4光束连接器4、控制电路5、冷却风扇6、马达7、遮光片8、视频输入端子9等组成。所述机箱 1是所有组成部件的载体，将220V交流电源连接到电源电路板2，经电源电路板2将220V交 流市电转化为灯泡3能够正常使用的电压和电流，再流经控制电路5进行控制，再连接至灯 泡3点亮；导光束连接器4安装在机箱1中，用来通过光纤和和其它医疗设备连接。冷却风 扇6也安装在机箱1上，用来对灯泡等进行冷却。上述组成结构属于已有技术，不再详述。 本专利技术将视频信号接入控制电路中，控制电路5连接摄像机的视频输出端子9，视 频信号经过视频放大电路放大、模数变换、通过CPU对接入的视频信号进行分析，经CPU进 行分析处理后取其最大值，并以此值通过马达调光电路控制马达带动遮光片转动不同的角 度，实现对输出光不遮挡、部分遮挡、全遮挡来控制输出的光强，对输出光强进行自适应调 节，以达到摄像机所需要照度的自适应目的，为摄像机被摄物提供所需的照度。控制电路5 连接马达7并在CPU的控制下转动；马达7带动遮光片8调节输出光强。 本专利技术CPU控制马达的信号来自视频放大电路等。视频放大电路取1/10的来自 摄像机的视频信号，经放大、模数变换送CPU处理。由于视频信号的特殊性，CP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应冷光源，其由机箱、电源电路板、灯泡、导光束连接器、控制电路、冷却风扇、马达、遮光片、视频输入端子组成，机箱接入２２０Ｖ交流电源并连接到电源电路板，电源电路板将２２０Ｖ交流电转化为灯泡工作所需的直流电，经控制电路进行控制，送至灯泡两极点亮灯泡，其特征是：将视频信号接入控制电路中，视频信号经过视频放大电路放大、模数变换、再经ＣＰＵ进行分析处理后取其最大值，并以该值通过马达调光电路控制马达带动遮光片转动不同的角度，实现对输出光不遮挡、部分遮挡、全遮挡来控制输出的光强，对输出光强进行自适应调节。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋振生，王雷记，姜瑞举，马明博，孙毅，
申请(专利权)人：威海威高医疗系统有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]