CN111365650A - 医疗检查灯及其光引擎机构以及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种医疗检查灯及其光引擎机构以及控制方法，所述光引擎机构包括LED光源组件、LED光学模组、二次曲面反射器、混光面罩以及LED控制电路；LED光源组件包含LED光源，LED光源至少包括一颗发绿光的LED，一颗发白光的LED，一颗发红光的LED,一颗蓝光的LED；LED光源组件通过LED光学模组将光源发出的光调整为小角度光，而后经发散、聚光及散光，得到均匀光斑；LED控制电路连接LED光源组件，用以控制LED光源组件中各个LED灯的工作状态。本发明可通过不同光波长对患者病患部位照射，病患组织成像差异，辅助医生对病患部位性质或程度进行鉴别诊断；本发明可应用于医用检查灯，可提高显色指数，提高光斑均匀度，实现光斑大小可调节。

Description

医疗检查灯及其光引擎机构以及控制方法

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，涉及一种医疗器械，尤其涉及一种医疗检查灯及其光引擎机构以及控制方法。

背景技术

医用检查灯用来照亮病人身体的局部，用于对病人无危害的诊断或治疗。目前国内外检查灯都功能都为照明作用。医生在检查患者局部时通常需要观察患者部位的形状，大小，位置，及其病患部位的血供等方面。这就需要一种光斑均匀，无色斑，可以调节光斑大小，色彩还原指数比较高的检查灯。

目前市场上的检查灯多采用多颗透镜阵列方式，这种检查灯只提供白光，并存在光斑不均，色彩还原指数不高，同时出现眩光严重，无法进行调节光斑大小等问题。在普通的白光照明下，形态和颜色明显改变的病灶(如凸起的肿块和凹陷的溃疡)都能清楚的显现，但例如对于微小的，扁平的早期癌变和异性增生等不易诊断甚至造成漏诊。

现有的LED检查灯一般通过多颗透镜阵列方式，无法设计为二次聚焦，在调节色温时容易出现光斑不均，照射面呈现色块，显色指数不高，尤其是R9的数值低，在医疗照明中红色的还原指数尤其重要。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的医疗检查灯，以便克服现有医疗检查灯存在的上述至少部分缺陷。

发明内容

本发明提供一种医疗检查灯及其光引擎机构以及控制方法，可帮助医生检查患者病患部位血供情况及辨别诊断提供特殊的不同光波长的照明，同时解决目前检查灯存在光斑不均，色彩还原指数低，眩光严重等问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，采用如下技术方案：

一种医疗检查灯的光引擎机构，所述光引擎机构包括：LED光源组件、LED光学模组、二次曲面反射器以及LED控制电路；

所述LED光源组件包含LED光源板及散热器，LED光源板基于LED光源集成SMD或COB封装技术实现单块基板上同时封装不同波长及不同色温LED；

所述LED光源板至少包括一颗发绿光的LED，一颗发白光的LED，一颗发红光的LED,一颗蓝光的LED；发绿光LED的波长为495～550nm，发红光LED的波长为615～650nm，发蓝光LED的波长为450～476nm，发白光LED的波长为400～780nm；

所述LED光学模组包括光束调整器、混光镜以及反射锥；所述光束调整器设置于所述二次曲面反射器内，所述LED光源板靠近所述二次曲面反射器设置；所述光束调整器的第一端靠近所述LED光源板设置，所述光束调整器的第二端设置所述混光镜；

所述光束调整器成喇叭状，前端小后端大，前端直径大于等于光源矩阵尺寸，保证所有光源发出光线无外溢出现象；所述光束调整器材料采用耐高温铝合金或PC材料，设计为一体或分体拼合而成；内表面进行镜面处理；

所述反射锥呈锥型，所述反射锥采用铝合金或耐高温PC材料,表面镜面处理；其设置于二次曲面反射器焦点处；

所述光束调整器与反射锥之间设有支撑机构；所述支撑机构的第一端连接所述光束调整器，所述支撑机构的第二端连接所述反射锥；

所述二次曲面反射器设有上下调节机构，能调节二次曲面反射器相对于所述光束调整器及LED光源板的距离；

所述LED光源板通过所述光束调整器实现发光面远距离推移，将180°光源发光面调整为30°～60°的小角度光；

所述小角度光通过所述混光镜实现出光覆盖反射锥面，同时保证无光线溢出锥面，而造成眩光及杂散光现象，结合反射锥面光学整形，实现光束角的90°～190°光线发散；

发散光线通过所述二次曲面反射杯反射形成一束聚光光束，通过混光镜进行光学混光，使得光斑均匀；

所述LED控制电路连接所述LED光源组件，用以控制所述LED光源组件中各个LED灯的工作状态。

根据本发明的另一个方面，采用如下技术方案：一种医疗检查灯的光引擎机构，所述光引擎机构包括：LED光源组件、LED光学模组、二次曲面反射器以及LED控制电路；

所述LED光源组件包含LED光源，LED光源设置有不同波长及不同色温的LED；所述LED光源至少包括一颗发绿光的LED，一颗发白光的LED，一颗发红光的LED,一颗蓝光的LED；

所述LED光源组件通过所述LED光学模组将光源发出的光调整为小角度光，而后经发散、聚光及散光，得到均匀光斑；

所述LED控制电路连接所述LED光源组件，用以控制所述LED光源组件中各个LED灯的工作状态。

作为本发明的一种实施方式，所述LED光学模组包括光束调整器、混光镜以及反射锥；

所述光束调整器设置于所述二次曲面反射器内，所述LED光源靠近所述二次曲面反射器设置；

所述光束调整器的第一端靠近所述LED光源设置，所述光束调整器的第二端设置所述混光镜；

所述光束调整器与反射锥之间设有支撑机构；所述支撑机构的第一端连接所述光束调整器，所述支撑机构的第二端连接所述反射锥。

作为本发明的一种实施方式，所述二次曲面反射器设有上下调节机构，能调节二次曲面反射器相对于所述光束调整器及LED光源的距离.

作为本发明的一种实施方式，所述LED光源通过所述光束调整器实现发光面远距离推移，将180°光源发光面调整为30°～60°的小角度光；

所述小角度光通过所述混光镜实现出光覆盖反射锥面，同时保证无光线溢出锥面，而造成眩光及杂散光现象，结合反射锥面光学整形，实现光束角的90°～190°光线发散；

发散光线通过所述二次曲面反射杯反射形成一束聚光光束，通过混光面罩进行光学混光，使得光斑均匀。

作为本发明的一种实施方式，发绿光LED的波长为495～550nm，发红光LED的波长为615～650nm，发蓝光LED的波长为450～476nm，发白光LED的波长为400～780nm；

作为本发明的一种实施方式，所述LED光源组件还包括散热器，所述散热器采用高导热性能材料。

作为本发明的一种实施方式，所述AG玻璃面罩采用AG表面处理，或漫反射玻璃或采用鳞甲结构PMMA。

根据本发明的又一个方面，采用如下技术方案：一种医疗检查灯，包括上述的医疗检查灯的光引擎机构。

根据本发明的又一个方面，采用如下技术方案：一种医疗检查灯的控制方法，所述控制方法包括：

将白光LED、红光LED、绿光LED和蓝光LED进行混光；控制白光、红光LED、绿光LED和蓝光LED的色温、强度进行照明，各色照明LED的强度利用调节占空比的方式调节；

设置对应的病情种类检查及各LED的色温及强度参数的关系；

在病情种类被选择后，获取各LED的色温及强度参数，控制各LED的工作状态。

经过申请人研究发现，可见光谱中，光子渗透到粘膜组织的深度与照射光源的波长有关，波长越短渗透到粘膜组织的深度越浅；此外，血红蛋白是吸收可见光的主要物质，对蓝光，绿光吸收率高，对红光基本不吸收。经过申请人研究发现，粘膜表面的浅表毛细血管对415nm的蓝光吸收率高，而皮下微血管对540nm的绿光吸收率高。通过不同波长光照射对比病灶部位不同的影像表现，从而实现具有辅助评估病患部位血供，辅助辨别患者部位病患性质。

本发明的有益效果在于：本发明提出的医疗检查灯及其光引擎机构以及控制方法，可通过不同光波长对患者病患部位照射，病患组织成像差异，辅助医生对病患部位性质或程度进行鉴别诊断；本发明可应用于医用检查灯，可提高显色指数，提高光斑均匀度，实现光斑大小可调节。

附图说明

图1为本发明一实施例中光引擎机构的爆炸图。

图2为本发明一实施例中光引擎机构的另一爆炸图。

图3为本发明一实施例中光引擎机构的部分结构示意图。

图4为本发明一实施例中光引擎机构的部分结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

该部分的描述只针对几个典型的实施例，本发明并不仅局限于实施例描述的范围。相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本发明描述和保护的范围内。

本发明揭示了一种医疗检查灯的光引擎机构，图1至图4为本发明一实施例中光引擎机构的结构示意图；请参阅图1至图4，在本发明的一实施例中，所述光引擎机构包括：LED光源组件、LED光学模组、二次曲面反射器2以及LED控制电路。

所述LED光源组件包含LED光源1，LED光源1设置有不同波长及不同色温的LED；所述LED光源1至少包括一颗发绿光的LED，一颗发白光的LED，一颗发红光的LED,一颗蓝光的LED。所述LED光源组件通过所述LED光学模组将LED光源1发出的光调整为小角度光，而后经发散、聚光及散光，得到均匀光斑。所述LED控制电路连接所述LED光源组件，用以控制所述LED光源组件中各个LED灯的工作状态。

在本发明的一实施例中，所述LED光学模组包括光束调整器3、混光镜5以及反射锥7。所述光束调整器3设置于所述二次曲面反射器2内，所述LED光源1靠近所述二次曲面反射器2设置。所述光束调整器3的第一端靠近所述LED光源1设置，所述光束调整器3的第二端设置所述混光镜5。所述光束调整器3与反射锥7之间设有支撑机构6；所述支撑机构6的第一端连接所述光束调整器3，所述支撑机构6的第二端连接所述反射锥7。

在本发明的一实施例中，所述光束调整器3成喇叭状，前端小后端大，前端直径大于等于光源矩阵尺寸，保证所有光源发出光线无外溢出现象；所述光束调整器3采用耐高温铝合金或PC材料，设计为一体或分体拼合而成；内表面进行镜面处理。

所述反射锥7呈锥型，所述反射锥7采用铝合金或耐高温PC材料,表面镜面处理；其设置于二次曲面反射器2焦点处。

在本发明的一实施例中，所述二次曲面反射器2设有上下调节机构，能调节二次曲面反射器相对于所述光束调整器及LED光源1的距离。

在本发明的一实施例中，所述LED光源通过所述光束调整器实现发光面远距离推移，将180°光源发光面调整为30°～60°的小角度光；所述小角度光通过所述透镜实现出光覆盖反射锥面，同时保证无光线溢出锥面，而造成眩光及杂散光现象，结合旋转反射锥面光学整形，实现光束角的90°～190°光线发散；发散光线通过所述二次曲面反射杯反射形成一束聚光光束，通过混光面罩进行光学混光，使得光斑均匀。

在本发明的一实施例中，发绿光LED的波长为495～550nm，发红光LED的波长为615～650nm，发蓝光LED的波长为450～476nm，发白光LED的波长为400～780nm。

在本发明的一实施例中，所述LED光源组件还包括散热器，所述散热器采用高导热性能材料。

在本发明的一实施例中，所述AG玻璃面罩采用AG表面处理，或漫反射玻璃或采用鳞甲结构PMMA。

本发明揭示一种医疗检查灯，包括上述的医疗检查灯的光引擎机构。

本发明还揭示一种医疗检查灯的控制方法，所述控制方法包括：

步骤S1、将白光LED、红光LED、绿光LED和蓝光LED进行混光；控制白光、红光LED、绿光LED和蓝光LED的色温、强度进行照明，各色照明LED的强度利用调节占空比的方式调节；

步骤S2、设置对应的病情种类检查及各LED的色温及强度参数的关系；

步骤S3、在病情种类被选择后，获取各LED的色温及强度参数，控制各LED的工作状态。

综上所述，本发明提出的医疗检查灯及其光引擎机构，可通过不同光波长对患者病患部位照射，病患组织成像差异，辅助医生对病患部位性质或程度进行鉴别诊断；本发明可应用于医用检查灯，可提高显色指数，提高光斑均匀度，实现光斑大小可调节。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (10)

1.一种医疗检查灯的光引擎机构，其特征在于，所述光引擎机构包括：LED光源组件、LED光学模组、二次曲面反射器以及LED控制电路；

所述LED光源组件包含LED光源板及散热器，LED光源板基于LED光源集成SMD或COB封装技术实现单块基板上同时封装不同波长及不同色温LED；

所述LED光源板至少包括一颗发绿光的LED，一颗发白光的LED，一颗发红光的LED,一颗蓝光的LED；发绿光LED的波长为495～550nm，发红光LED的波长为615～650nm，发蓝光LED的波长为450～476nm，发白光LED的波长为400～780nm；

所述LED光学模组包括光束调整器、混光镜以及反射锥；所述光束调整器设置于所述二次曲面反射器内，所述LED光源板靠近所述二次曲面反射器设置；所述光束调整器的第一端靠近所述LED光源板设置，所述光束调整器的第二端设置所述混光镜；

所述光束调整器成喇叭状，前端小后端大，前端直径大于等于光源矩阵尺寸，保证所有光源发出光线无外溢出现象；所述光束调整器材料采用耐高温铝合金或PC材料，设计为一体或分体拼合而成；内表面进行镜面处理；

所述反射锥呈锥型，所述反射锥采用铝合金或耐高温PC材料,表面镜面处理；其设置于二次曲面反射器焦点处；

所述光束调整器与反射锥之间设有支撑机构；所述支撑机构的第一端连接所述光束调整器，所述支撑机构的第二端连接所述反射锥；

所述二次曲面反射器设有上下调节机构，能调节二次曲面反射器相对于所述光束调整器及LED光源板的距离；

所述LED光源板通过所述光束调整器实现发光面远距离推移，将180°光源发光面调整为30°～60°的小角度光；

所述小角度光通过所述混光镜实现出光覆盖反射锥面，同时保证无光线溢出锥面，而造成眩光及杂散光现象，结合反射锥面光学整形，实现光束角的90°～190°光线发散；

发散光线通过所述二次曲面反射杯反射形成一束聚光光束，通过混光镜进行光学混光，使得光斑均匀；

所述LED控制电路连接所述LED光源组件，用以控制所述LED光源组件中各个LED灯的工作状态。

2.一种医疗检查灯的光引擎机构，其特征在于，所述光引擎机构包括：LED光源组件、LED光学模组、二次曲面反射器以及LED控制电路；

所述LED光源组件包含LED光源，LED光源设置有不同波长及不同色温的LED；所述LED光源至少包括一颗发绿光的LED，一颗发白光的LED，一颗发红光的LED,一颗蓝光的LED；

所述LED光源组件通过所述LED光学模组将LED光源发出的光调整为小角度光，而后经发散、聚光及散光，得到均匀光斑；

所述LED控制电路连接所述LED光源组件，用以控制所述LED光源组件中各个LED灯的工作状态。

3.根据权利要求2所述的医疗检查灯的光引擎机构，其特征在于：

所述LED光学模组包括光束调整器、混光镜以及反射锥；

所述光束调整器设置于所述二次曲面反射器内，所述LED光源靠近所述二次曲面反射器设置；

所述光束调整器的第一端靠近所述LED光源设置，所述光束调整器的第二端设置所述混光镜；

所述光束调整器与反射锥之间设有支撑机构；所述支撑机构的第一端连接所述光束调整器，所述支撑机构的第二端连接所述反射锥。

4.根据权利要求3所述的医疗检查灯的光引擎机构，其特征在于：

所述二次曲面反射器设有上下调节机构，能调节二次曲面反射器相对于所述光束调整器及LED光源的距离。

5.根据权利要求3所述的医疗检查灯的光引擎机构，其特征在于：

所述LED光源通过所述光束调整器实现发光面远距离推移，将180°光源发光面调整为30°～60°的小角度光；

所述小角度光通过所述混光镜实现出光覆盖反射锥面，同时保证无光线溢出锥面，而造成眩光及杂散光现象，结合反射锥面光学整形，实现光束角的90°～190°光线发散；

发散光线通过所述二次曲面反射杯反射形成一束聚光光束，通过混光面罩进行光学混光，使得光斑均匀。

6.根据权利要求2所述的医疗检查灯的光引擎机构，其特征在于：

发绿光LED的波长为495～550nm，发红光LED的波长为615～650nm，发蓝光LED的波长为450～476nm，发白光LED的波长为400～780nm。

7.根据权利要求2所述的医疗检查灯的光引擎机构，其特征在于：

所述LED光源组件还包括散热器，所述散热器采用高导热性能材料。

8.根据权利要求2所述的医疗检查灯的光引擎机构，其特征在于：

所述AG玻璃面罩采用AG表面处理，或漫反射玻璃或采用鳞甲结构PMMA。

9.一种医疗检查灯，其特征在于：包括权利要求1至8任一所述的医疗检查灯的光引擎机构。

10.一种医疗检查灯的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

将白光LED、红光LED、绿光LED和蓝光LED进行混光；控制白光、红光LED、绿光LED和蓝光LED的色温、强度进行照明，各色照明LED的强度利用调节占空比的方式调节；

设置对应的病情种类检查及各LED的色温及强度参数的关系；

在病情种类被选择后，获取各LED的色温及强度参数，控制各LED的工作状态。

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