CN211372283U - 一种牙医灯具用透镜及其配光系统 - Google Patents

Abstract

一种牙医灯具用透镜及其配光系统，所述牙医灯具用透镜包括光轴，光源设置部，回转全反射面，出光面，以及镀膜区。所述光源设置部包括导入筒，以及半球面。所述半球面设置在所述导入筒与回转全反射面之间，所述半球面及回转全反射面的中心轴与所述光轴重合。所述回转全反射面接收来自所述光源设置部的出射光并将所接收的光反射向所述出光面。所述出光面接收所述回转全反射面及半球面的出射光并射出。所述镀膜区为圆形且圆心位于所述光轴上，所述镀膜区所在的圆的直径大于所述半球面的直径，所述镀膜区镀设有一层反射膜。本牙医灯具用透镜及其配光系统由于使用了所述的牙医灯具用透镜，从而可以获得符合要求的光强，且出光均匀的方形或长方形光斑，这将更符合牙医灯具的使用要求。

Description

一种牙医灯具用透镜及其配光系统

技术领域

本实用新型涉及牙科用灯具配光技术领域，特别是一种牙医灯具用透镜及其配光系统。

背景技术

口腔灯是用于口腔科手术和诊断时提供照明的产品，牙科医生在口腔科手术和诊断时,常常需要借助口腔灯进行照明。

在传统的口腔诊疗当中，需要专用的牙科灯进行辅助照明，因为口腔疾病的病灶使用普通光源根本无法观察到，需要将光照光斑投射到口腔内，才能对病灶进行观察，诊断和治疗。但是传统的口腔照明灯结构复杂、体积大且较重，必须固定安装在大型室内诊疗椅上的巨大灯臂上才能使用。随着社区医疗、乡村医疗、移动医疗、远程医疗的迅猛发展，移动便携式医疗装备的开发刻不容缓，因而有必要针对便携式牙科手术检查灯的结构进行研究和改进。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种可形成均匀出光效果的牙医灯具用透镜结构及配光系统，以解决上述问题。

一种牙医灯具用透镜，其包括一个光轴，一个与所述光轴同轴设置的光源设置部，一个与该光源设置部连接的回转全反射面，一个设置在所述回转全反射面上的出光面，以及一个设置在所述出光面上的镀膜区。所述光源设置部包括一个导入筒，以及一个与该导入筒连接的半球面。所述半球面设置在所述导入筒与回转全反射面之间，所述半球面及回转全反射面的中心轴与所述光轴重合。所述回转全反射面接收来自所述光源设置部的出射光并将所接收的光反射向所述出光面。所述出光面接收所述回转全反射面及半球面的出射光并射出。所述镀膜区为圆形且圆心位于所述光轴上，所述镀膜区所在的圆的直径大于所述半球面的直径，所述镀膜区镀设有一层反射膜。

进一步地，所述导入筒为一个直筒。

进一步地，所述导入筒与所述回转全反射面之间设置有一个安装面，所述中心轴垂直于所述安装面。

进一步地，所述安装面设置有一层磨砂遮光层。

进一步地，所述牙医灯具用透镜还包括两个分别设置在所述回转全反射面与出光面的之间的挡光面，所述挡光面的边缘分别所述回转全反射面与出光面相连接。

进一步地，所述挡光面上设置有一层磨砂遮光层，两个挡光面平行间隔设置。

进一步地，所述回转全反射面上镀有一层镀膜层，所述镀膜层为铝层。

一种牙医灯具的配光系统，其包括一个如上所述的牙医灯具用透镜，一个设置在所述牙医灯具用透镜上的LED灯，以及一个由该透镜的出射光照射的照射面。所述LED灯的中心轴与所述光轴重合并包括一个基板，以及一个设置在所述基板上的LED芯片。所述基板朝向所述LED芯片一侧与所述导入筒的自由端间隔设置并设置在远离所述半球面的一侧。所述照射面与所述透镜的距离介于0.68米至0.73米之间。

进一步地，所述牙医灯具的配光系统还包括一个设置在所述牙医灯具用透镜的出光面侧的散光板，所述散光板上设置有多个微形凸起。

进一步地，所述基板朝向所述LED芯片一侧与所述导入筒的自由端之间的距离介于0.05mm至0.3mm。

与现有技术相比，本实用新型提供的牙医灯具用透镜及其配光系统由于使用了所述的牙医灯具用透镜，从而可以获得符合要求的光强，且出光均匀的方形或长方形光斑，这将更符合牙医灯具的使用要求，具体地，所述牙医用灯具透镜具有一个光源设置部，该光源设置部包括一个导入筒，以及一个与该导入筒连接的半球面，所述导入筒的自由端与所述LED灯的基板的一侧间隔设置，从而可以让光源中的光全部进入所述透镜中，增加光效。同时所述半球面与所述LED灯的出射光形状相同使得该LED灯的出射光的强光部分与弱光部分除了相同角度的折射外没有任何的改变，从而所述镀膜区可以将LED灯的出射光中强光部分进行阻挡。所述镀膜区避免了LED灯的最强光的射出，同时经过在透镜中进行反射与折射后再次射出时，该LED灯的最强光的光强部分被衰减，从而可以使得该LED灯的最强光在被照射面上形成与其他部分基本相同的光强，而不会形成特别亮的光斑，因为特别亮的光斑会在牙齿上形成亮光而影响牙医对牙齿及周边组织的观察。而所述回转全反射面的存在，可以尽可能将所有的光反射向所述出光面而射出，从而提高该牙医灯具的出光效率。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种牙医灯具的配光系统的结构示意图。

图2为图1的牙医灯具的配光系统所具有的牙医灯具用透镜及散光板的截面结构示意图。

图3为图1的牙医灯具的配光系统所具有的牙医灯具用透镜及散光板的分解结构示意图。

具体实施方式

以下对本实用新型的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本实用新型实施例的说明并不用于限定本实用新型的保护范围。

如图1至图3所示，其为本实用新型提供的一种牙医灯具用透镜及其配光系统的结构示意图。所述牙医灯具的配光系统包括一个牙医灯具用透镜10，一个设置在所述牙医灯具用透镜10上的LED灯20，一个由该透镜10的出射光照射的照射面30，以及一个设置在所述牙医灯具用透镜10的出光侧的散光板40。可以想到的是，所述牙医灯具的配光系统还包括其他功能模块，如电源模块，电气连接组件，以及组装组件等等，其为本领域技术人员所习知的技术，在此不再赘述。

所述牙医灯具用透镜10包括一个光轴11，一个与所述光轴11同轴设置的光源设置部12，一个与该光源设置部12连接的回转全反射面13，一个设置在所述回转全反射面上的出光面14，一个设置在所述出光面14上的镀膜区15，两个分别设置在所述回转全反射面13与出光面14的之间的挡光面16，以及一个设置在所述光源设置部12与所述回转全反射面13之间的安装面17。所述光轴11应当为本领域技术人员习知的技术，每一个光源或每一个光学元件皆应当包括一个光轴，其应当为光学设计的导向与标准。所述光源设置部12包括一个导入筒121，以及一个与该导入筒121连接的半球面122。所述导入筒121为一个直筒，其用于设置或定位所述LED灯20的位置。所述半球面122的直径与所述导入筒121的直径相当，且该半球面122的圆心角为180度。所述回转全反射面13的一侧与所述光源设置部12连接，具体地所述回转全反射面13的一侧与所述所述导入筒121的自由端的一侧连接，以充分接收来自该光源设置部12的出射光。所述回转全反射面13的作用在于将其所接收的入射光全部反射出去或者尽量全部反射出去。为了达到全部反射出去，所述回转全反射面13上可以镀一层反射层，该反射层可以为铝膜。所述铝膜可以将到达的光射全部反射出去。镀该铝膜的方法可以为真空镀法。所述回转全反射面13还可以为一个光学全反射面。全反射，也叫全内反射，其是一种光学现象。当光线从较高折射率的介质进入到较低折射率的介质时，如果入射角大于某一临界角(光线远离法线)时，折射光线将会消失，所有的入射光线将被反射而不进入低折射率的介质。因此，通过对该回转全反射面13的截面形状的设计，即可以将到达该回转全反射面13的光线全部反射向所述出光面14。但是，在实际情况中，由于设计的误差与精度的原因，在实际情况中，所述回转全反射面13是无法将全部到达的光线反射向出光面14的。因此，此时可以认为该回转全反射面13尽量将全部到达的光线反射向出光面13。所述出光面14设置在所述回转全反射面13的出光侧，具体地，从光路上解释，所述回转全反射面13设置在所述出光面14与光源设置部12之间。在沿所述光轴11的截面上，所述回转全反射面13的轮廓线为一个弧形线，其以所述光轴11为中心轴进行回转而成。所述出光面14用于接收来自所述光源设置部12和回转全反射面13的出射光，并将到达的光射全部反射出去。所述出光面14可以为一个平面，其将到达的光线全部射出去。所述镀膜区15镀设在所述出光面14上，其也可以通过真空镀的方法将铝镀设在所述出光面14上。所述镀膜区15为圆形且圆心位于所述光轴11上，所述镀膜区15所在的圆的直径大于所述半球面122的直径，其用于将直接来自所述半球面122及所述回转全反射面13的出射光反射回去。所述半球面122设置在所述导入筒121与出光面14之间，所述半球面122及回转全反射面13的中心轴与所述光轴11重合。所述镀膜区15的直径大小可以根据实际的需要而设定，其作用在于阻挡来自所述半球面122的直接射出的强光。众所周知的是，对于LED芯片，其出射光的角度为180度，但是对于LED芯片，其在以光轴11为中心轴的角度在一定角度内的光强是最大的。因此，所述镀膜区15用于阻挡来自所述半球面122的光强最大的部分，并将该到达该镀膜区15的光反射回去，对于反射回去的光，其到达所述回转全反射面13的光经过再反射，折射回去所述出光面14而射出。经过在所述透镜中的多次传输并反射，使得这些光线的光强得到一定衰减，从而可以避免LED灯20的最强光的射出，同时经过在透镜10中进行反射与折射后再次射出时，该LED灯20的最强光的光强部分被衰减，从而可以使得该LED灯20的最强光在被照射面40上形成与其他部分基本相同的光强，而不会形成特别亮的光斑，因为特别亮的光斑会在牙齿上形成亮光而影响牙医对牙齿及周边组织的观察。当然可以想到的是，为了使该LED灯20的最强光在被照射面40上形成与其他部分基本相同的光强，可以根据实际的需要来调整所述镀膜区15的直径大小。所述挡光面16设置在所述光轴11的两侧，且所述挡光面16的边缘分别与所述回转全反射面13及出光面14相连接，即设置在所述回转全反射面13与出光面14之间。两个所述挡光面16以所述光轴11对称设置。为了得到一个基本正方形或长方形的光斑，两个所述挡光面16平行设置。为了避免该挡光面16露光，所述挡光面16设置有一层磨砂遮光层。所述安装面17设置在所述光源设置部12的导入筒121的自由端与所述回转全反射面13之间，用于安装该牙医灯具用透镜。为了避免该安装面17露光，所述安装面17也设置有一层磨砂遮光层。

所述LED灯20包括一个基板21，以及至少一个设置在所述基板21上的LED芯片22。所述基板21可以为一个铝基板，或者是电路板，其用于传输电力。所述LED芯片22应当为本领域技术人员所习知的技术，其也称为发光二极管，是一种能将电能转化为光能的半导体电子元件。所述LED芯片22也具有一个光轴。所述LED芯片22的光轴与所述导入筒121的中心轴重合。在设置在所述LED灯20时，为了使所述LED芯片22的光全部进入所述牙医灯具用透镜10，所述基板21朝向所述LED芯片22一侧与所述导入筒121的自由端间隔设置并设置在远离所述半球面122的一侧。具体地，所述基板21朝向所述LED芯片22一侧与所述导入筒121的自由端之间的距离介于0.05mm至0.3mm。在本实施例中，所述基板21与所述导入筒121的自由端之间的距离为0.2mm。

所述被照射面30可以为患者的口腔，在本实用新型中，所述被照射面30为一个理想化的模型，即为一个平面。本实用新型中的牙医灯具的配光系统的被照射面30位于距离所述牙医灯具用透镜10一定距离的位置，在本实施例，所述被照射面30与所述透镜10的距离介于0.68米至0.73米之间。所述被照射面30的位置将决定所述整个透镜10的结构大小。在本实施例中，所述被照射面30与所述透镜10的距离为0.7米。

所述散光板40设置在所述牙医灯具用透镜10的出光方向上，其用于使灯具的出射光更加均匀或柔和，因此，所述散光板40上设置多个微形凸起41。所述微形凸起41可以为球形凸起。

与现有技术相比，本实用新型提供的牙医灯具用透镜及其配光系统使用了所述的牙医灯具用透镜10，从而可以获得符合要求的光强，出光均匀的方形或长方形光斑，这将更符合牙医灯具的使用要求，具体地，所述牙医用灯具透镜10具有一个光源设置部12，该光源设置部12包括一个导入筒121，以及一个与该导入筒121连接的半球面122，所述导入筒121的自由端与所述LED灯20的基板21的一侧间隔设置，从而可以让光源中的光全部进入所述透镜10中，增加光效。同时所述半球面122与所述LED灯30的出射光形状相同使得该LED灯30的出射光的强光部分与弱光部分除了相同角度的折射外没有任何的改变，从而所述镀膜区15可以将LED灯30的出射光中强光部分进行阻挡。由于所述镀膜区15避免了LED灯30的最强光的射出，同时经过在透镜10中进行反射与折射后再次射出时，该LED灯30的最强光的光强部分被衰减，从而可以使得该LED灯的最强光在被照射面30上形成与其他部分基本相同的光强，而不会形成特别亮的光斑，因为特别亮的光斑会在牙齿上形成亮光而影响牙医对牙齿及周边组织的观察。而所述回转全反射面13的存在，可以尽可能将所有的光反射向所述出光面而射出，从而提高该牙医灯具的出光效率。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于局限本实用新型的保护范围，任何在本实用新型精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本实用新型的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种牙医灯具用透镜，其特征在于：所述牙医灯具用透镜包括一个光轴，一个与所述光轴同轴设置的光源设置部，一个与该光源设置部连接的回转全反射面，一个设置在所述回转全反射面上的出光面，以及一个设置在所述出光面上的镀膜区，所述光源设置部包括一个导入筒，以及一个与该导入筒连接的半球面，所述半球面设置在所述导入筒与回转全反射面之间，所述半球面及回转全反射面的中心轴与所述光轴重合，所述回转全反射面接收来自所述光源设置部的出射光并将所接收的光反射向所述出光面，所述出光面接收所述回转全反射面及半球面的出射光并射出，所述镀膜区为圆形且圆心位于所述光轴上，所述镀膜区所在的圆的直径大于所述半球面的直径，所述镀膜区镀设有一层反射膜。

2.如权利要求1所述的牙医灯具用透镜，其特征在于：所述导入筒为一个直筒。

3.如权利要求1所述的牙医灯具用透镜，其特征在于：所述导入筒与所述回转全反射面之间设置有一个安装面，所述中心轴垂直于所述安装面。

4.如权利要求3所述的牙医灯具用透镜，其特征在于：所述安装面设置有一层磨砂遮光层。

5.如权利要求1所述的牙医灯具用透镜，其特征在于：所述牙医灯具用透镜还包括两个分别设置在所述回转全反射面与出光面的之间的挡光面，所述挡光面的边缘分别所述回转全反射面与出光面相连接。

6.如权利要求5所述的牙医灯具用透镜，其特征在于：所述挡光面上设置有一层磨砂遮光层，两个挡光面平行间隔设置。

7.如权利要求1所述的牙医灯具用透镜，其特征在于：所述回转全反射面上镀有一层镀膜层，所述镀膜层为铝层。

8.一种牙医灯具的配光系统，其特征在于：所述牙医灯具的配光系统包括一个如权利要求1至7任一项所述的牙医灯具用透镜，一个设置在所述牙医灯具用透镜上的LED灯，以及一个由该透镜的出射光照射的照射面，所述LED灯的中心轴与所述光轴重合并包括一个基板，以及一个设置在所述基板上的LED芯片，所述基板朝向所述LED芯片一侧与所述导入筒的自由端间隔设置并设置在远离所述半球面的一侧，所述照射面与所述透镜的距离介于0.68米至0.73米之间。

9.如权利要求8所述的牙医灯具的配光系统，其特征在于：所述牙医灯具的配光系统还包括一个设置在所述牙医灯具用透镜的出光面侧的散光板，所述散光板上设置有多个微形凸起。

10.如权利要求8所述的牙医灯具的配光系统，其特征在于：所述基板朝向所述LED芯片一侧与所述导入筒的自由端之间的距离介于0.05mm至0.3mm。

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