CN104566049A - 一种折射式无影手术灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种折射式无影手术灯。特点是：包括数个光源总成和折射器，数个光源总成配置LED为光源，并沿灯外壳边缘内侧呈环形设置，其中，光源总成将LED的光源集束成线性光束并折射至所述折射器中，再通过折射器折射形成无影光照区A，折射器为一整体构造的透镜式介质，其中心部向外延伸成弧形状结构构造，并形成内、外两个弧面，折射器的内、外弧面采用梯状结构构造，或采用内弧面构造为梯状的结构，折射器的透镜式介质为透明介质或半透明介质。发明具有散热性好、光效利用率高、LED光的衰减小等优点。

Description

一种折射式无影手术灯
技术领域
本发明涉及一种手术灯，特别是涉及一种具有多重折射的折射式无影手术灯。
背景技术
在现有技术中，用于医院手术室的LED无影灯都是采用将多个LED光源以满天星形式布局结构并直接照射到手术区域，而这种构造的无影手术灯其主要问题是产生热量大，灯具散热慢，加剧了光的衰减，影响无影灯的光照效果和使用寿命，如何保证无影手术灯的良好散热，为此制造一种具有LED和透镜组合的光源总成，采用折射光方式，将其布置在灯体与灯外壳之间的灯外壳边缘内侧，且定向于灯体的折射面。
发明内容
本发明的目的是要提供一种折射式无影手术灯，该无影手术灯采用透明介质或半透明介质制成一整体式结构构造的折射器，通过对LED光源技术的整合，创新一种具有LED和透镜组合一体的光源总成，环绕折射器外周与灯外壳之间，且位于灯外壳边缘内侧向布置，使得有一个良好的散热空间，并通过折射器将线性光束折射的光斑重叠形成照度更好、更为均匀细腻的无影光照区，使无影光照区的视觉效果更好。
本发明所采用的技术方案实施原理构思是：
为实现本发明的目的，通过权利要求1的技术方案的特征，将一种光学级的透明材料或半透明材料作为光的折射介质，使多个光源总成折射出的线性光束集束引导到无影光照区域上，根据本发明的原理，从光源总成折射到透明介质或半透明介质的入射光面与从透明介质或半透明介质的折射面再折射光的出光面形成一个台阶直角面单元，以单元形式成多级梯状连续向外延伸制成透镜式圆弧形的折射器，本文中所表述的入射光面和出光面为单元制式设计被理解为所述透明介质折射器是由数个单元成多个环形梯状结构构成。为解决折射器中多束线性折射光折射角度的整合，本发明将透镜式的折射器设计为内、外弧面多级台阶对称形状构形结构，这样，也解决了折射器的整体厚度。当然，本发明同样可设计为单面梯状弧形构形结构，即内弧面为多级台阶级构造形式。
在本发明中，光源虽采用已知现有技术中的LED光源，但不是直接将LED光源通过折射器折射引导到手术区域，而是采用多重折射原理将光源经多次折射被引导至手术区域的光斑重叠形成无影光照区；为达到多重折射的实施方式，需制成一组具有LED、二个菲涅尔透镜/凸透镜和整形透镜组合的光源总成，将多组光源总成布置在灯外壳外缘内侧位置，使光源通过光源总成聚光和整形后形成的线性集束平行光再折射成高亮度线性光束至折射器中。在LED光源折射到折射器之前，已经过光源总成中二次透镜的整合折射，使得折射到折射器中的光束再次经过其折射弧面的集成折射被引导至手术区域，能形成柔和且照度均匀的无影光照区，这种折射式结构的无影手术灯，同样能确保良好的散热性能，可有效减少光的衰减。
为了达到上述目的，本发明的技术解决方案是：
一种折射式无影手术灯，其特征是：包括数个光源总成和折射器，所述数个光源总成配置LED为光源，并沿灯外壳边缘内侧呈环形设置，其中，
所述光源总成将LED的光源集束成线性光束并折射至所述折射器中，再通过折射器折射形成无影光照区；
所述折射器为一整体构造的透镜式介质，其中心部向外延伸成弧形状结构构造，并形成内、外两个弧面。
作为本技术方案的改进，所述LED的光源经过菲涅尔透镜/凸透镜聚光集束成小角度光束，并通过整形透镜形成入射光束折射至折射器。
作为本技术方案的改进，所述折射器的内、外弧面采用梯状结构构造，其中，所述内弧面的梯状结构是由数个入射光面和数个出光面单元构成，位于内、外弧面之间的折射器内形成有一弧形的折射面，线性光束由该折射面折射后被引导到无影光照区A。
作为本技术方案的改进，所述的折射器或采用内弧面构造为梯状的结构，其中，所述内弧面的梯状结构是由数个入射光面和数个出光面单元构成，所述折射器的外弧面内侧形成一折射面，线性光束由该折射面折射后被引导到无影光照区A。
作为本技术方案的改进，所述数个光源总成折射出的线性光束是分别通过所述数个入射光面射入所述折射器内，经所述折射面折射后分别由所述数个出光面射出。
作为本技术方案的改进，所述折射器的中心部设有调节器，该调节器用于调节无影光照区A的范围。
作为本技术方案的改进，所述折射器的透镜式介质为透明介质或半透明介质。
本发明具有的主要优点和有益效果是：
1、在本技术方案中，由于LED光源通过两菲涅尔透镜/凸透镜集束成线性光束，再经整形透镜将线性光束折射至折射器,且折射器是采用透明介质或半透明介质制成的整体式构造的透镜式介质，经整形透镜折射的线性光束能穿入该折射器内，再通过该折射器内形成的折射面被折射出折射器至手术区域形成无影光照区，这样，就改变了现有技术中通过将LED光源以满天星布置直接照射形成无影光照区的设计结构，以多重折射的设计结构来形成光斑重叠的无影光照区，经折射面折射形成的光斑更为细腻，使得光斑重叠形成的无影光照区视光效果更好。
2、由于采用将多个具有LED和凸透镜组合的光源总成对应折射器环绕灯外壳边缘内侧布置的技术方案，使得该折射式无影手术灯能形成一个良好散热空间，提高了散热性能，可有效地减少LED光的衰减，其光的照度更好，并延长了无影手术灯的使用寿命，在提高光效利用率的同时，解决了散热的问题，更进一步提高了无影光照区的光照效果。
附图说明
图1是本发明的横向截面结构主视图。
图2是本发明的折射器单元截面结构示意图。
图3是本发明的另一实施方式横向截面结构示意图。
图4是本发明的另一实施方式中折射器单元截面结构示意图。
图5是本发明的光源总成单元结构示意图。
图6是本发明的调节器单元结构示意图。
附图标注说明：1-灯外壳、2-光源总成、3-调节器、4-折射器、5-整形透镜、6-固定支架、7-菲涅尔透镜/凸透镜、8-菲涅尔透镜/凸透镜、9-PCB板、10-LED、11-固定支架、12-防尘板、301-调节器固定座、302-弹性体、303-滑动套、304-调节器手柄、401-入射光面、402-出光面、403-折射面。
具体实施方式
现在将参照附图所示的优选实施例对本发明作进一步详细描述。
为了彻底理解本发明，在以下优选实施例的描述中展示了大量的具体细节，然而对于本领域的技术人员显而易见的是可以不采用这些特定的细节中的一部分或所有部分来实施本发明，但不管怎样实施，本发明内容不受其形状构造的局限，只要是采用透明材料或半透明材料作光的折射/反射介质，均应在本发明实施方案中。
本发明的一种折射式无影手术灯，是对现有技术整合后的创新改进，其具有一种结构，构形在该结构中，具体地说，为实现本发明的目的，将一种光学级的透明材料或半透明材料作为光的折射介质，使多个光源总成折射出的线性光束集束引导到无影光照区域上，根据本发明的原理，从光源总成折射到透明介质或半透明介质的入射光面与从透明介质或半透明介质的折射面再折射光的出光面形成一个台阶直角面单元，以单元形式成多级梯状连续向外延伸制成透镜式圆弧形的折射器，本文中所表述的入射光面和出光面为单元制式设计被理解为所述透明介质折射器是由数个单元成多个环形梯状结构构成。为解决折射器中多束线性折射光折射角度的整合，本发明将透镜式的折射器设计为内、外弧面多级台阶对称形状构形结构，这样，也解决了折射器的整体厚度。当然，本发明同样可设计为单面梯状弧形构形结构，即内弧面为多级台阶级构造形式。
在本发明中，光源虽采用已知现有技术中的LED光源，但不是直接将LED光源通过折射器折射引导到手术区域，而是采用多重折射原理将光源经多次折射被引导至手术区域的光斑重叠形成无影光照区；为达到多重折射的实施方式，需制成一组具有LED、二个菲涅尔透镜/凸透镜和整形透镜组合的光源总成，将多组光源总成布置在灯外壳外缘内侧位置，使光源通过光源总成聚光和整形后形成的线性集束平行光再折射成高亮度线性光束至折射器中。在LED光源折射到折射器之前，已经过光源总成中二次透镜的整合折射，使得折射到折射器中的光束再次经过其折射弧面的集成折射被引导至手术区域，能形成柔和且照度均匀的无影光照区，这种折射式结构的无影手术灯，同样能确保良好的散热性能，可有效减少光的衰减。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，其构成：由灯外壳1、光源总成2、调节器3、折射器4、整形透镜5、固定支架6、菲涅尔透镜/凸透镜7、菲涅尔透镜/凸透镜8、PCB板9、LED 10、固定支架11、防尘板12、调节器固定座301、弹性体302、滑动套303、调节器手柄304、入射光面401、出光面402、折射面403及紧固件和连接构件等装配而成。
本发明的具体构造特点是：
图1、图2、图5示出了本发明的优选实施方式，
一种折射式无影手术灯，其特征是：包括数个光源总成2和折射器4，所述数个光源总成配置LED10为光源，并沿灯外壳1外缘内侧呈环形设置，所述折射器4设在灯外壳1内，在灯外壳1的下端设有一防尘板12，其中，
所述光源总成将LED 10的光源集束成线性光束并折射至所述折射器中，再通过折射器折射形成无影光照区A；
所述折射器为一整体构造的透镜式介质，其中心部向外延伸成弧形状结构构造，并形成内、外两个弧面。
如图1、图3、图5所示，更具体地说，所述光源总成2是通过固定支架6、11与灯外壳1边缘内侧连接，并对应折射器4的内弧面呈环形设置，所述LED10通过PCB板9与固定支架11连接，在LED10的前向依次间隔设有菲涅尔透镜/凸透镜8、7，所述LED10的光源经过菲涅尔透镜/凸透镜8、7聚光集束成小角度光束折射至整形透镜5，并通过整形透镜5形成入射光束折射至折射器。
更佳地，图1、图2示出了本发明中折射器4的优选实施方式，即，所述折射器4的内、外弧面采用梯状结构构造，其中，所述内弧面的梯状结构是由数个入射光面401和数个出光面402单元构成，位于内、外弧面之间的折射器内形成有一弧形的折射面403，线性光束由该折射面403折射后被引导到无影光照区A。
图3、图4示出了本发明中折射器4另一结构构造实施方式，如图所示，在该实施方式中，所述的折射器4采用内弧面构造为梯状的结构构造，其中，所述内弧面的梯状结构是由数个入射光面401和数个出光面402单元构成，所述折射器的外弧面内侧形成一折射面403，线性光束由该折射面403折射后被引导到无影光照区A。
如图1、图3所示，所述数个光源总成2折射出的线性光束是分别通过所述数个入射光面401射入所述折射器4内，经所述折射面403折射后分别由所述数个出光面402射出，具体地说，数个光源总成2分别向折射器4折射不同入射角度的线性光束，这些线性光束分别通过对应的数个入射光面401穿入折射器，并由折射面403上自然形成的各个弧形段折射，并分别从数个出光面402穿出折射器至手术区域形成数个光斑重叠而成的无影光照区A。
如图1、图3所示，所述折射器4的中心部设有调节器3，该调节器3从折射器中心部穿入与灯外壳1固定连接，用于调节无影光照区的范围。
进一步，参照图5，所述调节器3包括调节器固定座301、弹性体302、滑动套303、调节器手柄304，所述调节器固定座301下端依次穿过弹性体302、滑动套303并穿入调节器手柄304，调节器固定座301与调节器手柄304通过螺纹配合连接，其中，所述调节器固定座的301顶端与灯外壳1固定连接，所述滑动套303与折射器4固定连接，通过旋转调节器手柄304，使折射器4在滑动套303的带动下进行上下位移，来调整折射器4与所述光源总成2的距离，可改变光源总成2射入折射器的线性光束的入射角度和折射角度，从而达到改变无影光照区A范围的大小功能。
在本发明的实施方式中，所述折射器4是采用能实现光的折射的介质构成，如透明介质或半透明介质。
虽然本发明结合不同优选实施说明，应该理解可以在其上进行不同的修改以及改变，如不偏离本发明在权利要求中提出的范围。也就是说，本发明不局限于上述实施方式，可以通过采用本发明中光的折射原理，或通过本发明的设计结构构造并利用光的反射原理或光的折射原理与反射原理相结合而得到的均属于本发明的权利要求所保护的范围。

Claims (7)

1.一种折射式无影手术灯，其特征是：包括数个光源总成(2)和折射器(4)，所述数个光源总成配置LED(10)为光源，并沿灯外壳(1)边缘内侧呈环形设置，其中，
所述光源总成将LED(10)的光源集束成线性光束并折射至所述折射器中，再通过折射器折射形成无影光照区A；
所述折射器为一整体构造的透镜式介质，其中心部向外延伸成弧形状结构构造，并形成内、外两个弧面。
2.根据权利要求1所述的一种折射式无影手术灯，其特征是：所述LED(10)的光源经过菲涅尔透镜/凸透镜(7、8)聚光集束成小角度光束，并通过整形透镜(5)形成入射光束折射至折射器。
3.根据权利要求1所述的一种折射式无影手术灯，其特征是：所述折射器(4)的内、外弧面采用梯状结构构造，其中，所述内弧面的梯状结构是由数个入射光面(401)和数个出光面(402)单元构成，位于内、外弧面之间的折射器内形成有一弧形的折射面(403)。
4.根据权利要求1所述的一种折射式无影手术灯，其特征是：所述的折射器(4)或采用内弧面构造为梯状的结构，其中，所述内弧面的梯状结构是由数个入射光面(401)和数个出光面(402)单元构成，所述折射器的外弧面内侧形成一折射面(403)。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种折射式无影手术灯，其特征是：所述数个光源总成(2)折射出的线性光束是分别通过所述数个入射光面(401)射入所述折射器(4)内，经所述折射面(403)折射后分别由所述数个出光面(402)射出。
6.根据权利要求1或3或4所述的一种折射式无影手术灯，其特征是：所述折射器(4)的中心部设有调节器(3)，该调节器用于调节无影光照区A的范围。
7.根据权利要求1所述的一种折射式无影手术灯，其特征是：所述折射器(4)的透镜式介质为透明介质或半透明介质。
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