CN109661540B - 具有由在印刷电路板中预先切割的舌部定向的led的医疗照明装置 - Google Patents

具有由在印刷电路板中预先切割的舌部定向的led的医疗照明装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于对手术区进行照明的医疗照明装置，包括多个LED光源(5)，多个LED光源(5)与光学准直器元件(7)协作以使光会聚在手术区上，LED以穿过光学准直器元件(7)的照明轴(B)具有不同的角度取向的方式安装在印刷电路板(6)上。本发明的特征在于印刷电路板(6)被切割以形成柔性舌部(10)，每个舌部(10)具有承载LED的自由端，每个舌部(10)在应力下以其自由端基本上垂直于照明轴(B)的方式变形。

Description

具有由在印刷电路板中预先切割的舌部定向的LED的医疗照 明装置
技术领域
本发明一般地涉及用于对手术区照明的医疗照明装置，该装置包括多个发光二极管(LED)光源，所述多个发光二极管(LED)光源与准直器光学系统协作以使光会聚在手术区上，LED安装在平坦的印刷电路板上，使得它们的穿过准直器光学系统的照明轴具有不同的角度取向。
背景技术
众所周知，尤其是从文献US2012/0182731可知，医疗照明装置可以包括安装在印刷电路板上的多个LED光源，这些光源耦合至准直器光学系统，所得到的组件被布置成使来自光源的光束以不同的角度取向朝向手术区会聚，以形成照明点。
在已知的医疗照明装置中，平面印刷电路板夹在载体结构与安装有准直器光学系统的支承件之间。
当照明装置被机械组装时，支承件对印刷电路板施加机械压力，以使印刷电路板的承载LED光源的非柔性区域相对于支承件定向，以使由光源发出的光束会聚。
在已知的医疗照明装置中，通过螺纹连接施加机械压力。调整光学元件在支承件上的取向以及调整光源在印刷电路板上的位置以获得各种不同的角度取向是费力的操作。
这就是医疗照明装置制造商寻求通过优化组装时间和调整步骤来使组成医疗照明装置的元件的组装合理化的原因。
发明内容
本发明的目的是提出一种医疗照明装置，该医疗照明装置具有使得可以减轻上述缺陷的另一设计。
更具体地，本发明提供了一种用于对手术区进行照明的医疗照明装置，该装置包括多个发光二极管(LED)光源，所述多个发光二极管(LED)光源与准直器光学系统协作以使光会聚在手术区上，LED以它们的穿过准直器光学系统的照明轴具有不同的角度取向的方式安装在平坦的印刷电路板上，所述医疗照明装置的特征在于切割印刷电路板以形成舌部，每个舌部关于相应的弯曲轴是柔性的，并且每个舌部具有承载LED的柔性自由端；所述医疗照明装置的特征在于准直器光学系统容纳在刚性支承结构中的凹部中，所述凹部沿与照明轴的不同角度取向中的相应角度取向对应的不同轴向方向相对于彼此延伸；所述医疗照明装置的特征在于承载与容纳在支承结构中的凹部中的准直器光学系统相关联的LED的每个柔性舌部沿与准直器光学系统的照明轴共面的特定轴向方向延伸，并且在弯曲应力下以柔性舌部的柔性自由端基本上垂直于照明轴定向的方式关于弯曲轴变形，并且医疗照明装置的特征在于通过螺纹连接、粘接接合、热塑性铆接或者通过支承结构上的卡扣使每个柔性舌部在受应力变形的位置保持紧靠在刚性支承结构上，卡扣通过夹持在舌部的边缘上来进行锁定。
本发明的医疗照明装置还可以具有以下特征中的任何特征：
每个柔性舌部通过支承结构上的卡扣保持在受应力变形的位置，该卡扣通过夹持在舌部的自由端的边缘上来进行锁定；
每个柔性舌部可以具有弯曲轴，该弯曲轴基本上垂直于舌部的纵轴并且通过划线形成；
准直器光学系统可以通过夹持而被保持在支承结构的凹部中；
每个准直器光学系统可以设置有至少一个定位销，至少一个定位销接合到设置在对应舌部的自由端中的对应定位孔中；
支承结构优选地由模制塑料制成；
照明装置可以呈圆顶的形状；
圆顶可以被设计成悬挂在手术室的天花板上；
圆顶可以呈由四个照明模块形成的十字的总体形状；
支承结构可以固定至形成圆顶的框架的载体结构；
柔性舌部可以通过从印刷电路板将其切割出来而获得；
LED可以放置在每个舌部的自由端，该自由端呈盘形；以及
每个凹部可以呈截头圆锥形状，其中该形状的小基部面向照明的载体结构并且该形状的大基部面向手术区。
本发明还提供了一种组装如上所述的照明装置的方法，该方法的特征在于，所述方法包括以下步骤：
将准直器光学系统插入到支承结构中的凹部中，然后通过卡扣将准直器光学系统锁定在恰当位置；
然后将承载LED的印刷电路板以特定的相对位置紧固至支承结构；以及
然后，将舌部朝向支承结构弯曲，直至舌部紧靠准直器光学系统并且同时借助于卡扣将舌部锁定在恰当位置。
在该方法中，可以使用中心螺钉将承载LED的印刷电路板紧固至支承结构。
利用本发明的这种布置，可以使一个或更多个透镜和一个或更多个LED分布在一个或更多个印刷电路板上。
通过夹持将元件紧固在一起简化了紧固，但是也可以通过螺纹连接、粘接接合、铆接等来进行紧固。
通过夹持进行紧固提供了使得可以拆卸元件的优点。
本发明的布置提供了易于实现的优点，这是因为准直器光学系统的接口支承件执行各种不同的功能，即承载光学系统的机械功能以及用于对LED的照明轴定向的光学调整功能。
针对从印刷电路板切割柔性舌部，重要的是为每个舌部提供基本垂直于舌部的纵轴的弯曲轴。弯曲轴可以在本领域技术人员的知识范围内以不同的方式例如通过划线来设计。
附图说明
通过阅读以下描述和查看附图，可以更好地理解本发明并且其他优点变得明显，其中：
图1是具有用于对手术区照明的轴向照明圆顶的医疗照明装置的图解视图；
图2是照明装置的正面的透视图；
图3是根据本发明的印刷电路板的被切割的部分的图解视图；
图4A是示出用于本发明的照明装置的准直器光学系统的支承结构的仰视透视图；
图4B是图4A中所示的支承结构的俯视透视图；以及
图5是本发明的医疗照明装置的一部分的剖视图。
具体实施方式
图1示出了手术室中使用的用于在手术区3上形成照明点2的医疗照明装置1。
该示例中的照明装置1呈圆顶4的形状，圆顶4悬挂在手术室的天花板上并且通常具有由附图标记AA表示的照明轴。
图2是示出与图1的照明装置类似的照明装置1的正面的透视图，该示例中的圆顶4呈由四个照明模块形成的十字的总体形状，每个照明模块具有四个光源5，在该示例中，四个光源5是分布在方形的四个角的相应角处的LED。
LED安装在印刷电路板6上，该印刷电路板6在其安装在照明装置1中之前是平坦的并且如图3所示。
在图2中，虚线指示照明模块的四个LED的相应照明轴B，以示出它们会聚在手术区3上，从而形成较大或较小尺寸的照明点2。
因此，所述照明轴B具有不同的角度取向，使得它们会聚。
在图2中，附图标记7表示安装在接口支承结构8中的准直器光学系统7或透镜，在接口支承结构8中，放置有多个准直器光学系统7。
如图5所示，支承结构8固定至形成照明圆顶4的框架的载体结构9。
在该示例中，图3示出了在印刷电路板(PCB)6被安装至圆顶4中之前是刚性且平坦的部分。
根据本发明，印刷电路板6由柔性舌部10形成，每个柔性舌部10沿由附图标记C指示的特定轴向方向延伸，使得其可以通过弯曲而变形。
例如，这些柔性舌部10可以通过从印刷电路板6将其切割出来而获得。
在图3中，附图标记P指示每个舌部10的弯曲轴。
图3示出了放置在每个舌部10的自由端处的LED，在该示例中，该自由端呈盘形。
每个舌部10的长度可以为若干厘米。
在该示例中，每个柔性舌部10在其自由端处设置有围绕LED以三角形配置放置的三个定位开口或孔11。设计这些定位孔11以容纳设置在每个准直器光学系统7上的相应的定位销12。
根据本发明，准直器光学系统7容纳在图4A和图4B所示的支承结构8中的凹部13中。
在图4A和图4B中，支承结构8以局部的方式示出，具有仅两个凹部13。
有利地，所述接口支承结构8由模制塑料材料制成。
凹部13在模制的支承结构8中沿由图4B中的附图标记B指示的并且与图2中的照明轴B的角度取向的各个角度取向对应的轴向方向相对于彼此延伸，并且承载与容纳在接口支承结构8中的凹部13中的准直器光学系统7相关联的LED的每个柔性舌部10沿由图3中的附图标记C指示的与照明轴B共面的纵向方向延伸，以使每个柔性舌部10可以在弯曲应力下关于弯曲轴P而变形，使得其自由端基本上垂直于准直器光学系统7的对应照明轴B放置。
在图4A和图4B所示的示例中，每个凹部13呈截头圆锥形状，其中该形状的小基部面向照明的载体结构9并且其大基部面向手术区3。
支承结构8的一面设置有在图4B中的每个凹部13的小基部的外围处可见的柔性卡扣14，该卡扣用于将舌部10保持在受应力变形的位置(弯曲位置)，如图5所示。
所述卡扣14例如在该示例中通过夹持锁定至舌部10的边缘上，并且更精确地锁定至舌部10的自由端的圆形边缘上。
在接口支承结构8的另一面上，在该示例中，在每个凹部13的大基部的外围处设置有如图4A中可见的三个柔性卡扣15，该卡扣用于例如通过夹持将准直器光学系统7保持在凹部13中的恰当位置处。
图4A中的附图标记16表示用于将准直器光学系统7保持在凹部13中的用作保持抵接件的环形肩部16。
图4A中图解性示出的准直器光学系统7呈与凹部13的形状互补的形状，其中，大基部设置有圆形外缘17，小基部设置有定位销12，在该示例中，定位销12相对于锥体的轴轴向地突出，同时朝向锥体的外部延伸。
为了组装本发明的照明装置1，首先将准直器光学系统7插入至接口支承结构8中的凹部13中，然后通过卡扣15将所述准直器光学系统锁定在恰当位置。
然后，例如借助于图5中高度图解性地示出的中心螺钉18将承载LED5的印刷电路板6以特定的相对位置紧固至支承结构8。
然后，将舌部10朝向支承结构8折叠直至舌部10紧靠准直器光学系统7，并且同时通过卡扣14锁定在恰当位置处，如图5所示。
最后，将所得到的组件固定至照明圆顶的载体结构9。
可以理解的是，根据本发明，不存在调整准直器光学系统7的位置的步骤，这是因为由于安装在接口支承结构8中，因此它们在接口支承结构8中已经以会聚的方式定向。
此外，还可以理解的是，根据本发明，不需要使整个印刷电路板6变形以获得LED光源5的不同角度取向。

Claims (14)

1.一种用于对手术区(3)进行照明的医疗照明装置(1)，所述医疗照明装置包括多个发光二极管LED光源(5)，所述多个发光二极管LED光源(5)与准直器光学系统协作以使光会聚在所述手术区(3)上，LED以它们的穿过所述准直器光学系统的照明轴(B)具有不同角度取向的方式安装在平坦的印刷电路板(6)上，所述医疗照明装置的特征在于，所述印刷电路板(6)被切割以形成柔性舌部(10)，每个柔性舌部关于相应的弯曲轴(P)是柔性的，并且每个柔性舌部(10)具有承载LED的柔性自由端；所述准直器光学系统(7)容纳在刚性支承结构(8)中的凹部(13)中，所述凹部(13)沿与所述照明轴(B)的所述不同角度取向中的相应角度取向对应的不同轴向方向相对于彼此延伸；承载与容纳在所述刚性支承结构中的所述凹部(13)中的准直器光学系统(7)相关联的LED的每个柔性舌部(10)沿与所述准直器光学系统(7)的所述照明轴(B)共面的特定轴向方向(C)延伸，并且在弯曲应力下以所述柔性舌部(10)的柔性自由端垂直于所述照明轴定向的方式关于所述弯曲轴(P)变形；通过螺纹连接、粘接接合、热塑性铆接或者通过所述刚性支承结构(8)上的卡扣(14)使每个柔性舌部在受应力变形的位置保持紧靠在所述刚性支承结构(8)上，所述卡扣(14)通过夹持在所述柔性舌部(10)的边缘上来进行锁定；并且，每个柔性舌部(10)通过所述刚性支承结构(8)上的卡扣(14)保持在受应力变形的位置，所述卡扣(14)通过夹持在所述柔性舌部(10)的所述柔性自由端的边缘上来进行锁定。
2.根据权利要求1所述的医疗照明装置，其特征在于，每个柔性舌部(10)的弯曲轴(P)垂直于所述柔性舌部的纵轴并且通过刻划形成。
3.根据权利要求1或2所述的医疗照明装置，其特征在于，所述准直器光学系统(7)通过夹持而被保持在所述刚性支承结构(8)的所述凹部(13)中。
4.根据权利要求1或2所述的医疗照明装置，其特征在于，每个准直器光学系统(7)设置有至少一个定位销(12)，所述至少一个定位销(12)接合到设置在对应的所述柔性舌部(10)的所述柔性自由端中的对应定位孔(11)中。
5.根据权利要求1或2所述的医疗照明装置，其特征在于，所述刚性支承结构(8)由模制塑料制成。
6.根据权利要求1或2所述的医疗照明装置，其特征在于，所述医疗照明装置呈圆顶(4)的形状。
7.根据权利要求6所述的医疗照明装置，其特征在于，所述圆顶(4)被设计成悬挂在手术室的天花板上。
8.根据权利要求6所述的医疗照明装置，其特征在于，所述圆顶(4)呈由四个照明模块形成的十字的总体形状。
9.根据权利要求6所述的医疗照明装置，其特征在于，所述刚性支承结构(8)固定至形成所述圆顶(4)的框架的载体结构(9)。
10.根据权利要求1所述的医疗照明装置，其特征在于，所述柔性舌部(10)通过从所述印刷电路板(6)将其切割出来而获得。
11.根据权利要求1所述的医疗照明装置，其特征在于，LED放置在每个柔性舌部(10)的柔性自由端，所述柔性自由端呈盘形。
12.根据权利要求9所述的医疗照明装置，其特征在于，每个凹部(13)呈截头圆锥形状，其中，所述截头圆锥形状的小基部面向照明的所述载体结构(9)并且所述截头圆锥形状的大基部面向所述手术区(3)。
13.一种组装根据权利要求1所述的医疗照明装置的方法，所述方法的特征在于，所述方法包括以下步骤：
将所述准直器光学系统(7)插入到所述刚性支承结构(8)中的所述凹部(13)中，然后通过卡扣将所述准直器光学系统(7)锁定在恰当位置；
然后将承载LED的所述印刷电路板(6)以特定的相对位置紧固至所述刚性支承结构(8)；以及
然后，将所述柔性舌部(10)朝向所述刚性支承结构(8)弯曲，直至所述柔性舌部(10)紧靠所述准直器光学系统(7)并且同时借助于所述刚性支承结构上的所述卡扣(14)通过夹持将所述柔性舌部(10)锁定在恰当位置。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，使用中心螺钉(18)将承载所述LED的所述印刷电路板(6)紧固至所述刚性支承结构(8)。
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