CN1745274A - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于照亮照明区(4)的照明装置，该装置包括具有圆顶部(12)的照明支承件(6)、第一光源(20)和与所述第一光源分开的第二光源(40)。所述第二光源(40)与第一光源(20)设置在圆顶部(12)的同一侧。该照明装置包括设置在第二光源(40)和照明区(4)之间的用于从第二光源(40)向照明区(4)传播光束的光扩散装置(44)。上述装置适用于手术室中的照明装置。

Description

照明装置
技术领域
本发明涉及如权利要求1的特征部分所限定的照明装置。
本发明尤其适合于用于照亮手术室内的手术区的装置。
背景技术
文献US-B-5 539 626描述了一种适于照亮手术区的照明装置。该照明装置包括第一和第二照明组件。
第一照明组件适于在较有限的照明范围的上方以高强度照亮手术区。第一组件包括适于发出直接射向手术区的光的光源。例如，当将内窥镜引入病人体内时，使用第一照明组件。
第二照明组件适于以强度比第一组件发出的光低的漫射光线照亮手术区和手术区周围。第二照明组件包括两个用于发出射向手术室的天花板的光的灯。因此，第二照明组件仅间接照亮手术区。
例如，引入内窥镜后使用第二照明组件以使外科医生能够观察监视屏。
该照明装置还包括适于交替选择第一或第二照明组件的选择装置。
该照明装置的缺陷在于：对于给定的由第二组件提供的手术区漫射照明水平，两个灯需要的功率都较高。
此外，漫射照明取决于构成天花板的材料的特性，因此不能在制造该照明装置时预先确定。
发明内容
本发明的目的是弥补这些缺陷并提出一种能够以漫射和预先确定的方式照亮手术区且能耗较低的照明装置。
为此，本发明提供一种上述类型的照明装置，其特征由权利要求1的特征部分表述。
在其它实施例中，本发明包括从属权利要求的一个或多个特征。
附图说明
通过阅读下面仅通过示例并参考附图进行的说明，本发明将得到更好的理解，其中：
图1是沿图2的穿过本发明的第一实施例的照明装置的I-I线的侧视剖面图；
图2是本发明的照明装置的第一实施例的仰视图；
图3是本发明的装置的第二实施例的与图1相同的视图；以及
图4是图3的装置的仰视图。
具体实施方式
图1示出手术室内的照明装置的第一实施例，整体以参考标号2表示。
照明装置2适于照亮照明区4，例如在病人身上的外科医生的手术区。该照明区4在基本水平的照明平面E-E内延伸。
该照明装置2包括外壳6以及设置在照明区4上方的第一照明组件8和第二照明组件10。外壳6限定基本垂直于照明平面E-E的中心轴线C-C。
外壳6形成第一照明组件8和第二照明组件10的照明支承件。
外壳6包括具有四个瓣部(圆形突出部)14的不透明的四瓣钟形部12。这四个瓣部14位于同一平面内且相对于中心轴线C-C沿径向突出。该钟形部12在远离照明区4的一侧基本封闭，并在面向照明区4的一侧限定一开口16。该钟形部12还具有两个手柄17A和17B。
外壳6还包括一封闭钟形部12的开口16的基本透明的盖板18。
钟形部12和盖板围成内部空间V。
每个瓣部14都沿两个从中心轴线C-C沿径向延伸并且相互垂直的中平面M-M之一延伸(图2)。
第一照明组件8限定与中心轴线C-C重合的第一照明轴线X-X。该照明组件8包括灯泡20、直径为Di的中心透镜22和四个相同的滤光器-反射镜组24。
灯泡20设置在钟形部的内部空间内，并且其名义功率在100瓦(W)至150W的范围之内。
每个滤光器-反射镜组24都由两个平行于照明轴线X-X设置的侧面透镜26和28、一个反射镜30和多个固定在盖板18上的聚焦显微透镜31组成。每组24的侧面透镜26和28以及反射镜30都相对于彼此沿中平面M-M之一设置在其中一个瓣部14内，该中平面M-M从中心轴线C-C沿径向延伸。
反射镜30适于反射部分从灯泡发出的射向显微透镜31的光。
第一照明组件8适于沿第一照明方向SE1照亮照明区4，该第一照明方向从外壳6朝向照明区4延伸，因此在图1中是沿轴线X-X基本竖直向下的。
第二照明组件10包括设置在钟形部12的内部空间内的抛物面反射器42内的第二灯泡40、具体地为白炽灯泡，和乳色玻璃部件44。
第二灯泡40的名义功率在15W至25W的范围之内，优选地为20W。
具体地，乳色玻璃部件44由固定在盖板18上的乳色玻璃圆形部构成。该乳色玻璃部件44设置在从灯泡40和反射器42发出的光线的路径上，并适于放大从第二灯泡40发出的光束。因此，乳色玻璃部件44形成放大光学部件。
第二灯泡40、反射器42和该光学部件44位于沿第二照明轴线Y-Y延伸的公共轴线上。该照明轴线Y-Y有利地设置在平分两个中平面M-M的平面B-B内(图2)。两条轴线X-X和Y-Y之间限定在0°至10°的范围之内、优选地等于6°的角度。
从而，第二照明组件10适于沿第二照明方向SE2发光，该第二照明方向从灯泡40朝向照明区4延伸。方向SE2通常具有与SE1同向的分量。
多个显微透镜31和光学部件44在与照明区4的距离为d处延伸。该距离d在0.8米(m)至1.60m的范围之内。
当距离 d为1米时，第一照明组件8适于以大于50,000LUX(勒克斯)、优选地大于70,000LUX的第一照明度在照明范围46上方照亮照明区4。照明范围46的直径为1米，中心在轴线C-C上。
第二照明组件10适于通过灯泡40和部件44以在50LUX至150LUX、优选地在75LUX至125LUX的范围之内的照明度从1米的距离 d处照亮照明范围46。
第一照明组件8还包括连接到第一灯泡20上的第一电源线50，第二照明组件10还包括连接到第二灯泡40上的第二电源线52。
装置2还具有主电源线54和用于选择第一照明组件8或第二照明组件10的装置。这些选择装置包括设置在手柄17A内的转接开关58。转接开关58连接到主电源线54上，并使主电源线54交替连接到第一电源线50或第二电源线52上。
照明装置2还包括置于主电源线54中并使照明装置2的电源转换到ON或OFF的主ON/OFF开关60。
盖板18、显微透镜31和由乳色玻璃制成的部分44制造成一单个部件使得较易于组装该照明装置。
本发明的照明装置的操作如下。
最初，主开关60位于其OFF位置，因此没有电流供应到装置2。
转接开关58位于将主电源线54连接到第一电源线50上的第一位置。
外科医生在试图以高强度即例如70,000LUX的高照明度照亮照明区4时操作主开关60。从而第一照明组件8通电，第一灯泡20发光。发出的光的第一部分被中心透镜22聚焦到照明范围46上。第一灯泡20发出的光的第二部分通过侧面透镜26和28，并被反射镜30反射。被反射镜30反射的部分光被显微透镜31聚焦到照明范围46上。
外科医生在需要照明范围46内的光较暗时操作转接开关58。
因此，第二电源线52通电，同时第一电源线50不再通电。然后第二灯泡40发光，该光由反射器42引导以形成光束70。光束70被引向盖板18的乳色玻璃部44，然后由该部分放大。从而，照明区4，尤其是照明范围46由强度低于从第一照明组件发出的光的漫射光束照亮。
至少部分由第二灯泡40发出的光沿方向SE2在第二灯泡40和照明区4之间的整个路径上传播。由于该特征，光在第二灯泡40和照明区4之间的传播距离较短，因此第二灯泡40的低功率足以在照明区4内实现给定的照明度。
当使用内窥镜时，应该观察到，由第二照明组件10产生的照明度与用于观察的观测监视屏的亮度的数量级相同。
图3和图4示出构成本发明的第二实施例的照明装置2。
下面仅说明与第一实施例的不同之处。类似部件用同一参考标号表示。
第二照明组件10包括多个发光二极管(LED)80。这些LED 80围绕直径为Da的基圆82设置，形成两段围绕照明轴线Y-Y延伸的环84。
各段形成至少为90°，优选地至少为150°的角度α。
环84与中心透镜22基本共面。
照明方向SE2是从每个LED80发出的光的方向。该方向平行于朝向照明区4的轴线Y-Y延伸。基圆的直径Da大于第一照明组件8的中心透镜22的直径Di，这样LED80设置在从第一照明组件8发出的光线的路径的外侧。
放大光学部件由设置在盖板18内并且形成不小于角度α的和的角度的乳色玻璃环段86。
环段86具有直径为Da的基圆和大于发光二极管80的直径的宽度1。
通过使用LED80，第二照明组件10的耗电量特别低并且使用寿命长。
本发明的照明装置2使得能用漫射光照亮照明区4，同时消耗很少的能量。
所有位于从光源到照明区的光路上的光学部件都由外壳6支承。因此，该装置的照明特性可以预先确定，并且对环境的依赖性很小。
第一照明组件的照明度通常比第二照明组件的照明度大得多。第一照明组件的照明度比第二照明组件的照明度大至少10,000LUX。优选地，大至少25,000LUX，特别地大35,000LUX。

Claims (24)

1.一种用于照亮照明区(4)的照明装置，该装置为包括以下部件的类型：
-具有钟形部(12)的照明支承件(6)；
-由该照明支承件(6)支承的第一照明组件(8)，该第一照明组件包括面向所述照明区(4)设置并适于以第一强度沿从照明支承件(6)朝向照明区(4)延伸的第一照明方向(SE1)照亮该照明区(4)中的照明范围(46)的第一光源(20)；
-由该照明支承件(6)支承的第二照明组件(10)，该第二照明组件包括与所述第一光源(20)不同并适于以第二强度沿第二照明方向(SE2)照亮所述照明范围(46)的第二光源(40；80)；
其特征在于：所述第二光源(40；80)与所述第一光源(20)设置在钟形部(12)的同一侧；所述第二照明组件(10)包括适于放大由所述第二光源(40；80)发出的射向照明区(4)的光束的光学部件(44；86)，所述放大光学部件由所述支承件(6)支承并置于第二光源(40；80)和照明区(4)之间；所述第二照明方向(SE2)具有平行于所述第一照明方向(SE1)的分量，光沿同一方向传播；至少部分由所述第二光源(40；80)发出的光在沿所述第二照明方向(SE2)的整个路径上传播。
2.一种根据权利要求1的照明装置，其特征在于，所述钟形部(12)限定一内部空间(V)，并且所述第一和第二光源(20和40；80)设置在该内部空间(V)内。
3.一种根据权利要求1或2的照明装置，其特征在于，所述钟形部(12)由不透明材料制成。
4.一种根据权利要求1至3中任一项的照明装置，其特征在于，所述第一照明组件(8)在位于与具有第一照明度的所述放大光学部件(44；86)的距离d为1m处时适于照亮所述照明范围(46)；该照明范围(46)的直径为1m。
5.一种根据权利要求4的照明装置，其特征在于，所述第一照明度大于50,000LUX，优选地大于70,000LUX。
6.一种根据权利要求4或5的照明装置，其特征在于，所述第一照明组件(8)限定第一照明轴线(X-X)，并包括适于将部分由所述第一光源(20)发出的光聚焦到所述照明区(4)上的第一聚焦光学部件(22)；所述第一光源(20)包括第一灯泡(20)；所述第一灯泡(20)和所述第一聚焦光学部件(22)设置在所述第一照明轴线(X-X)上。
7.一种根据权利要求6的照明装置，其特征在于，所述第一聚焦光学部件为光学透镜(22)。
8.一种根据前述任一权利要求的照明装置，其特征在于，所述放大光学部件包括由乳色玻璃制成的部件(44；86)。
9.一种根据前述任一权利要求的照明装置，其特征在于，所述支承件(6)包括设置在所述第一光源(20)和所述照明区(4)之间并且也设置在所述第二光源(40；80)和该照明区(4)之间的透明盖板(18)；该盖板(18)设置有所述放大光学部件(44；86)。
10.一种根据权利要求9的照明装置，其特征在于，所述第一照明组件(8)包括具体地为多个显微透镜的第二聚焦光学部件(31)；所述第二光学部件(31)由所述盖板(18)支承。
11.一种根据权利要求10的照明装置，其特征在于，所述盖板(18)、所述第二聚焦光学部件(31)和所述放大光学部件(44；86)由一单个部件构成。
12.一种根据前述任一权利要求的照明装置，其特征在于，所述第二光源包括灯泡(40)，具体地为白炽灯泡，并且优选地为名义功率在15W至25W的范围之内、特别地等于20W的灯泡。
13.一种根据权利要求12的照明装置，其特征在于，所述第二照明组件(10)包括反射器(42)，并限定与所述第一照明轴线(X-X)不同的第二照明轴线(Y-Y)。
14.一种根据权利要求1至9中任一项的照明装置，其特征在于，所述第二光源包括多个LED(80)。
15.一种根据权利要求14的照明装置，其特征在于，每个LED(80)都具有发光方向(SE2)；所有的发光方向相互平行。
16.一种根据权利要求14或15的照明装置，其特征在于，所述多个LED(80)形成具有第三照明轴线(Y-Y)的环(84)。
17.一种根据权利要求6和16的照明装置，其特征在于，所述第三照明轴线(Y-Y)与所述第一照明轴线(X-X)重合。
18.一种根据权利要求1至17中任一项的照明装置，其特征在于，所述第二照明组件(10)在位于距离具有第二照明度的所述放大光学部件(86)1m处时适于照亮所述照明范围(46)；该照明范围(46)的直径为1m。
19.一种至少根据权利要求4和18的照明装置，其特征在于，所述第一照明度远远大于所述第二照明度。
20.一种根据权利要求19的照明装置，其特征在于，所述第一照明度比所述第二照明度大至少10,000LUX。
21.一种根据权利要求20的照明装置，其特征在于，所述第一照明度比所述第二照明度大至少25,000LUX，优选地大至少35,000LUX。
22.一种根据权利要求18至21中任一项的照明装置，其特征在于，所述第二照明度在50LUX至150LUX的范围之内，优选地在75LUX至125LUX的范围之内。
23.一种根据前述任一权利要求的照明装置，其特征在于，包括适于交替地为所述第一和第二照明组件中的一个或另一个(8或10)提供动力的选择装置(58)。
24.一种根据前述任一权利要求的照明装置，其特征在于，所述照明装置(2)为用于照亮手术室内的手术区(4)的装置。
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