研究目的
设计一种用于口腔手术照明的手术灯透镜，提供均匀且宽广的视野，使发出的光线更柔和以减少眼部疲劳。
研究成果
所设计的漫透射自由曲面照明系统展现出卓越的照明性能，其光学均匀度高达86.18%，验证了该设计的合理性与有效性。
研究不足
该研究聚焦于透镜的设计与模拟，可能还需进一步的实验验证以评估其在实际手术环境中的性能。
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基于LED漫透射照明系统的外科手术灯设计
DOI：10.1109/ACCESS.2019.2958832
期刊：IEEE Access
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
本文专门为口腔手术照明设计了一种手术灯透镜，能在口腔手术过程中提供均匀且广阔的照明视野。该照明系统由支撑结构、一组LED和双自由曲面构成。其中双自由曲面由传统自由曲面、设计的二次全内反射透镜及漫透射板组成，可提升LED的光学性能。当光线持续散射导致瞳孔收缩时，最终会引起眼睛疲劳。增加漫透射的目的在于使出射光线更柔和，从而让眼睛感觉更舒适。针对上述问题，本文提出数值方法作为双自由曲面设计的基?。菏紫雀萃干涿嫣匦杂隠ED属性建立数学模型，进而推导出外表面照明分布的非线性方程；通过求解该方程获得自由曲面轮廓，随后将轮廓导入三维建模软件Solidworks进行旋转以生成对应模型。最终仿真结果表明，双自由曲面的光学均匀度可达86.18%。
作者：
Zhenmin Zhu，Xin Xu，Jie Yuan
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