CN1011575B - 发射偏振光的治疗灯 - Google Patents

Abstract

发射偏振光的治疗灯，包括由主要为管状的手柄、与手柄一端相连的半球形中间部分、与中间部分另一端相连的圆管状前端部分连续直接相连构成的整体外罩。前端部分相对于手柄倾斜一钝角，一个为封闭状态的光源组件安在罩内，并与罩的内壁隔开，形成散热气流通路，组件包括一对相互连接且成一钝角的圆管、最大功率为100W的灯泡、反射器和起偏器，手柄内有一散热风扇，手柄下部有散热狭孔。

Description

本发明涉及一种发射偏振光的治疗灯，包括一个带有手柄的外罩，一个安装在罩内的最大功率为100W的灯泡，一个置于灯泡之后的反射器，一个装在灯光路径上的起偏器，一个滤光片和一个安装在罩内反射器后的风扇。

上述类型的治疗灯可由公开的国际专利申请WO84/03049得知。

偏振光的生理刺激作用已被公开在M.Feny 等的德国专利说明书DE PS32，20，218-C2中。其图5表示使用了偏振滤光器的治疗灯。此滤光器仅仅对可见光范围的波长有效，因此，红外光谱成份被滤除。此灯能够提供一束截面直径约为50毫米圆形平行输出光束，灯的功耗为150W。灯会产生大量的热，而风扇则用来散热冷却。所有的光学元件都是一个接一个地连续放置。由于外罩工作时温度高，故使用了分立的支撑结构。

可以说，根据以上提到的文献WO84/03049中的灯，提出了一个改进方案。其中使用了布鲁斯特型（Brewster-type）起偏器，它对红外范围波长亦有效。由于利用了灯的红外光谱成份，使得所需灯的功率大大减小，在使用布鲁斯特型起偏器时，要求将光束通路倾斜一定角度，其中输出光束的方向与光源的方向接近于114°角（两倍于布鲁斯特角）。这种要求对灯的形状影响甚大。 在上述类型的灯中，使用了一种近似圆筒的外罩，包括独立的手柄部分和方向倾斜的前端部分。在前端部分中，安装了特定的滤光器元件和一块玻璃板，用以防止吸入的空气中的灰尘落到起偏器镜面上。为了外罩的散热降温，罩基本上为开放状，但随着时间的推移，这就不能保证光反射或透射表面不受灰尘的影响。

使用大而长的圆筒外罩和独立的手柄，使得灯的操作变得困难，因为支撑手不仅仅要承受该装置的重量，而且也受其力矩的影响，这一问题在治疗是整个或部分地向下方向进行时会变得更加突出。

一般卤化金属灯泡的使用寿命约为200小时左右，但若散热不当，则这数值甚至还会缩短。

本发明的主要目的在于提供一种改进的发射偏振光的治疗灯，它使用起来更方便舒适，并在防止灰尘影响方面提出了改进，还能够更有效地散热。

本发明进一步的目的在于延长灯泡的使用寿命和提高生理刺激效果。

根据本发明，提出一种发射偏振光的治疗灯，其中包括一个外罩，整体地做在罩上的手柄，一个装在罩内的最大功率为100W的灯泡，一个置于灯泡之后的反射器，一个装在灯光路径上的起偏器，一个用于滤除灯泡发出光中的紫外线光谱成份的滤光片，和一个装在罩内反射器之后的风扇，本发明的改进在于，外罩包括连续直接相连的三部分，它们限定了一个共同的内部空间。第一部分是手柄，它主要是一个具有轴线的管状体;第二部分是其一端与手柄的一端相连的半球形中间部分;第三部分是与中间部分的另一端相连的圆筒形前端部分，前端部分的轴线与手柄的轴线形成第一钝角。具有封闭内空间 的光源组件安装在外罩内部并与其内壁保持一定间隙，以便在该组件周围形成一个空气通道，该组件包括一对互相连接的圆管，它们的两轴线形成了其角度与第一钝角接近的第二钝角。灯泡及反射器与第一圆管相连接，起偏器放置在此组件内，组件包括用以选择灯泡输出光中特定成份、并使其向第二圆管转向的光线转向装置，风扇则安装在手柄部分内，用来通过整个组件外表面周围的通道吸进新鲜空气进行散热冷却，手柄部分还有一些狭孔，以便使内部气流流出。

在一个最佳实施例中，光转向装置是一个布鲁斯特起偏器，第二钝角是两倍布鲁斯特角，两个管被一个其法线与两管之轴线均成布鲁斯特角的平面切开，而起偏器则由一组安在此切平面上的有间隙的玻璃板组成。

最好是用滤光片来封闭第二个管。

如果该组件在罩的中间部分和前端部分内放置，以使该组件周围的空间靠近起偏器处较大，靠近反射器处较窄，则散热效果更好。

手柄轴线和罩的前端部分的轴线之间的角在105°和120°之间较为可取。

如果在手柄外圆周部位与前端部分开口方向相反处，形成容纳手指的指形压印，则治疗灯的持握将会更方便。

如果手柄上的狭孔做在其底端，则流出的气流不会影响使用者。

在起偏器的最佳实施例中，玻璃板都是椭圆形的，还有一个同样形状的金属封闭板，它与最后一块玻璃板之间留有间隙，并紧靠切开两圆管的平面，此封闭板的两面均涂成黑色。

在最佳实施例中，灯泡采用与反射器做在一起的卤化金属灯泡，在最多5%的欠热条件下工作。

现在结合一个最佳实施例描述本发明，其中将参考附图加以说明。附图中：

图1表示根据本发明的治疗灯的一个实施例的剖面正视图。

图2表示治疗灯的侧视图。

图3表示治疗灯的前视图。

图4表示斜握的治疗灯的前视图。

图5表示内部光源组件的透视图。

图6表示布鲁斯特起偏器的详细放大的剖视图。

图1中治疗灯1由三个主要构成部分组成，即：外罩2、光源组件3和风扇4。罩2包括手柄21，半球形中间部分22和前端部分23。罩的这些部分的形状可以从图1至4中清楚地看出。罩2最好由一对整合的塑料半壳组成，它们限定了一个用以连接其它组成部分的空腔。

如图1所示，光源组件3安装在罩的中间部分22和前端部分23内，并与之同心，其方式是该组件3的外圆周总是与罩的内壁隔开。所谓“同心”是指，在垂直平面上测量时，这种间隔基本上是均匀的。图1表示光源组件3不是等距离地放置在图示的平面中。

光源组件3包括一对圆管31，32，它们最好由金属，比如焊接在一起的钢构成，两管轴线形成114°角，即两倍于布鲁斯特角。管31、32的尾部由一平面切开，这一椭圆形切面由布鲁斯特起偏器33覆盖。光源组件3的透视图可在图5中看到。

图6表示起偏器33的详细剖面。该布鲁斯特起偏器33由一组（比如5个）平行平面椭圆玻璃板34组成，它们相互之间留有一定空隙。在玻璃板34的后面安有一个最好是由金属片做成的椭圆形封 闭板35，该板与管31、32相连接，以便实现两管之间的密封。为了提供一个良好的热传递，该封闭板35的两面均涂以黑色。玻璃板34之间的空隙和上玻璃板与封闭板35之间，以及下玻璃板和管31、32的椭圆形边缘之间的空隙，都由薄塑料条提供。

在管31的尾端，提供了一个与反射器做在一起的灯泡36，最好是卤化金属灯泡，反射器的外边缘嵌入管31上形成的压环，因而实现了它们之间的密封。灯泡36主要沿轴向发射光，包括可见光和红外光成份，此光以57°入射角投射到布鲁斯特起偏器33上。灯泡的功率大约为20W左右，而且无论如何要低于80-100W，因为，仅仅在此极限值之下，散热条件才处于最佳状态。布鲁斯特起偏器33的玻璃板34将光线反射到第二个管32的轴线方向，而此反射光已是线偏振的。非反射光成份射到封闭板35的黑色表面上，产生的热则被冷空气带走。

光源组件3的内腔由管32前端的黄色滤光片37封闭和密封。滤光片37的任务是，首先压缩治疗灯1的输出光中低于400-450nm的光谱成份，其次是将光源组件3的内部密封起来，因而该组件内元件的光学特性不会受任何灰尘的影响，否则，灰尘则有可能沉积其上。

电路板33安装在灯泡36尾部附近，它依靠几个固定元件（图中未画出）与罩2相连，保持在所示意的位置。此电路板用来接收连接导线的内端头，安装保险丝和少数电子元件。最好使电阻或其它衰减元件与灯泡36串联，从而提供大约2～5%的欠热状态。灯泡36的欠热使用，延长了其使用寿命，将发射光的光谱分布移向红外范围（由于降低有效光温度），从而可提高发射光对被照射的生物组 织的穿透深度，这种分布也更有利于生理刺激，光温度的降低，可以减少功耗。灯泡36的欠热工作状态，亦能通过降低使用的供电电压而获得。如果灯泡的额定电压为12伏，则可将给该灯泡馈电的变压器的输出电压调整到11～11.4伏。

风扇4在手柄21中的轴向沿伸，它从罩2中围绕光源组件3周围空间的前端入口环缝24（图3所示）吸进空气。罩内的空气通过手柄21底端壁上形成的狭孔25（图1和图4所示）流出。冷空气流过整个光源组件3的外表面，从而实现了非常有效的冷却散热。空气的流向已在图1中用箭头标出。

附图中所详细展示的罩2的特定形状，不仅仅是出于美学需要而美化其外表，而且包括其它因素，它有助于实现有效的冷却。由于中间部分22的半球形状，在封闭板35后面和第一个管31的上端，组件3周围的空间最大，气流速度足够从封闭板35的表面带走热量，在灯泡36的区域气流通道的宽度减小，因而气流速度急剧增加。在通道26中，反射器抛物面周围的气流流速将很高，形成了一个加强的冷却区域。这种冷却保证了灯泡36的工作温度不超过极限允许值。罩2的温度将不会超出环境温度之上20℃。

手柄21的轴线相对于灯泡36的轴线稍有倾斜。由此可使离开治疗灯1的光线方向与手柄21轴线之间的夹角为105°～120°，最好是105°～110°。这一角度保证了治疗灯令人满意的支撑，即当射线照在受治疗者脸上时，持握手柄的手处于自然位置。

手柄21还包括4个径向压印，以便顺应持握手柄的4个手指。这些压印形成在手柄外向部位，则持握手的姆指就能够放在手柄的内侧。这种设计非常适用于自我治疗，而自我治疗是治疗灯最常用的。 为了保证与持握手之间舒适的吻合，这些压印做得足够宽和足够深。

在工作状态时，狭孔25的方向是向下和向后的，所以流出的气流不会影响受治疗者。

在一典型实施例中，灯泡是功率为20W的卤化金属灯泡，它做在口径为50毫米的反射器之中，管31、32的内径亦可为50毫米。此治疗灯发射出具有50毫米圆形截面的线偏振光平行射线。距滤光片20厘米处测量，此光强度约为50毫瓦/平方厘米。

Claims (9)

1、一种发射偏振光的治疗灯，包括

一个外罩，它带有圆管状前端部分(23)並限定一个内部空间，它还包括使空气流出所述空间的狭孔(25)；

一个光源组件(3)，它安装在外罩(2)的内部並与其内壁保持一定间隙，以便在该组件周围形成一个空气通道(26)，所述组件包括一个最大功率为100W的灯泡；

一个紧连在灯泡之后的反射器；

一个设置在灯光路径上的起偏器；

一个用于滤除发射光中紫外线光谱成份的滤光片；以及

一个装在罩内反射器后面的风扇，它通过所述通道(26)吸进新鲜空气；

其特征在于

所述外罩(2)由连续直接相连的三部分组成，它们共同限定所述内部空间，第一部分是具有轴线的圆管状手柄(21)，第二部分是半球形中间部分(22)，它的一端与手柄(21)的一端相连接，第三部分为圆管状的前端部分(23)，它与中间部分(22)的另一端相连接，前端部分(23)的轴线与所述手柄(21)的轴线形成第一钝角，

所述光源组件(3)具有一个封闭的内部空间，並且包括一对相互连接的圆管(31、32)，两管之轴线形成与所述第一钝角相近的第二钝角，所述空气通道在所述管(31、32)的整个外表面周围形成，灯泡(36)及反射器与第一个管(31)相连接，起偏器(33)安装在所述组件(3)中，该组件(3)包括用来将灯泡(36)输出光中的选定部分转向第二管(32)的光线转向装置，

所述风扇(4)安装在手柄(21)中，手柄(21)包括使空气流出内部空间的所述狭孔(25)。

2、根据权利要求1的治疗灯，其特征在于所述的光线转向装置是一个布鲁斯特起偏器（33），所述第二钝角为两倍布鲁斯特角，所述两管被一个其法线与两管轴线均成布鲁斯特角的平面切开，而所述起偏器则由一组附于该切平面上的有间隙的玻璃板（34）组成。

3、根据权利要求2的治疗灯，其特征在于用滤光片（37）封闭第二个圆管（32）。

4、根据权利要求2的治疗灯，其特征在于组件（3）安装在罩的中间部分（22）和前端部分（23）之内，且使组件周围的空间在靠近起偏器处较大，靠近反射器处较窄。

5、根据权利要求1的治疗灯，其特征在于第一个角为105°到120°之间。

6、根据权利要求1的治疗灯，其特征在于在手柄（21）外圆周部位与前端部分（23）的开口方向相反处，形成了容纳手指的指形压印。

7、根据权利要求6的治疗灯，其特征在于手柄的狭孔（25）在其底端。

8、根据权利要求2的治疗灯，其特征在于玻璃板（34）具有椭圆形状，并安有一个同样形状的金属封闭板（35），该封闭板与后面的一块玻璃之间留有空隙，并紧靠切开两管的平面，该封闭板（35）的两面均涂成黑色。

9、根据权利要求2的治疗灯，其中灯泡（36）是卤化金属灯并与反射器整体地做在一起，最多在5%的欠热条件下工作。

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