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研究生： 鄧文傑
Wen-chieh Teng
論文名稱： 手術燈反射鏡及反射錐之設計與分析
Design and Analysis of Reflector and Reflecting Cone for Surgical Operating
指導教授： 黃世欽
Shyh-chin Huang
口試委員: 黃以玫
Yii-mei Huang
曾垂拱
Chwei-goong Tseng
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工程學院 - 機械工程系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年： 2006
畢業學年度： 94
語文別： 中文
論文頁數： 100
中文關鍵詞： 手術燈 、反射鏡 、照度 、無影度 、反射錐
外文關鍵詞： Operating, Reflecting Cone, Shadowless
相關次數： 點閱：196  下載：8 
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    • 本研究旨在設計手術燈之反射鏡，研究中運用橢圓方程式為基線，設計出較佳片數反射鏡，並在照度分析中發現，相同邊界條件下，新型反射鏡之中心照度值，較現有一型手術燈明顯提升。為求更真實之分析結果，研究中先對現型手術燈進行量測與分析，據以求得手術燈之流明與彈回係數，並使用於新型手術燈設計，使新型手術燈之模擬與分析更趨近真實結果，文中亦對新型手術燈之無影度、縱深與燈源變焦進行分析，以供未來實驗比對。新型反射鏡於邊界條件改變後，其無影度與縱深分析結果亦產生改變，故本文亦經由模擬分析得知，邊界條件改變後之較佳反射鏡片數，最後並繪出反射鏡外型數位工程圖檔，供日後CNC製造使用。
    另一方面，吾人設計反射錐應用於現型手術燈，以反錐體導引燈杯上方光源至工作區域，使工作區域之照度值增加，並由實驗印證，反射錐可有效提升工作區域照度值；文末對反射錐應用於新型手術燈進行分析，使新型手術燈設計更為完善，且擁有更高的照明效率。

    目　錄 摘　要 I 誌　謝 II 目　錄 III 圖　表　索　引 VII 符　號　索　引 XIII 符　號　索　引 XIII 第一章　緒論 1 1.1 研究動機 1 1.2 文獻回顧 3 1.3 研究方法 8 1.4 本文架構 8 第二章　光學原理 10 2.1 幾何光學定律 10 2.2 光度學 12 2.3 手術燈光學 15 第三章　新型手術燈設計流程與照度計算 21 3.1 手術燈設計流程 21 3.2 照度與無影度之計算 28 3.2.1 照度計算 28 3.2.2 無影度計算 30 第四章　現型手術燈之照度分析與量測 34 4.1 流明係數分析 34 4.1.1 照度量測 34 4.1.2 燈泡流明係數分析 39 4.2 彈回係數分析 40 4.3 本章結論 43 第五章　新型手術燈分析 44 5.1 新型手術燈之規範分析 44 5.1.1 照度分析 44 5.1.2 縱深分析 45 5.1.3 無影度分析 51 5.1.4 彈回係數分析 54 5.1.5 分析結果 55 5.2 變更邊界之新型手術燈規範分析 58 5.2.1 照度分析 58 5.2.2 縱深分析 59 5.2.3 無影度分析 62 5.2.4 彈回係數分析 65 5.2.5 分析結果 65 5.3 建立反射鏡工程圖 68 5.4 本章結論 69 第六章　反射錐之設計分析與實驗 71 6.1 現型手術燈之反射錐設計分析與實驗 71 6.1.1 現型手術燈之反射錐設計與分析 74 6.1.2 現型手術燈之反射錐設計與製造 76 6.1.3 現型手術燈之位移式反射錐分析與實驗 77 6.1.4 現型手術燈之固定式反射錐分析與實驗 79 6.2 新型手術燈之反射錐分析 84 6.2.1 新型手術燈之位移式反射錐分析 85 6.2.2 新型手術燈之固定式反射錐分析 86 6.3 變更邊界之新型手術燈反射錐分析 89 6.3.1 變更邊界之新型手術燈位移式反射錐分析 90 6.3.2 變更邊界之新型手術燈固定式反射錐分析 90 6.4 本章結論 93 第七章　結論及未來展望 94 7.1 結論 94 7.2 未來方向與建議 97 參　考　文　獻 99 作　者　簡　介 100

    參　考　文　獻
    【1】 W. H. Dorman, “Lighting Device for Dental and Surgical Procedures,” U.S. PATENT 3511983, 1970.
    【2】 W. H. Dorman, “Reflector,” U.S. PATENT 4149227, 1979.
    【3】 Y. Osamu and H. Kazuomi, “Shadow-Free Lamp Assembly,” U.S. PATENT 4459647, 1984.
    【4】 W. Harry, “Reflector for Dental and Surgical Operating Room Lighting Fixtures,” U.S. PATENT 4942507, 1990.
    【5】 S. A. Michael and Frazier Henry Holt, “Surgical Light with Conical Reflector,” U.S. PATENT 5913599, 1999.
    【6】 S. A. Michael, “Reflector for Surgical Light Apparatus,” W.O. PATENT 9950592, 1999.
    【7】 Y.F. Chuang, “Profiles of Shadowless Reflector for Operating Lighting,” U.S. PATENT 6135602, 2000.
    【8】 蘇志賢, “手術燈反射鏡面之最佳設計”，台灣科技大學機械系碩士論文，民國92年。
    【9】 趙凱華、鍾錫華，“光學”，儒林圖書有限公司，民國86年。
    【10】 石曉蔚，“室內照明設計原理”，淑馨出版社，民國85年。
    【11】 “Medical Electrical Equipment Particular requirements for the safety of surgical luminaries and luminaries for diagnosis In accordance with IEC-60601-2-41”.

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