CN214038121U - 一种手术灯及应用该手术灯的手术照明系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种手术灯及应用该手术灯的手术照明系统，手术照明系统包括灯架和手术灯，手术灯装配于灯架，其中，手术灯具有照明中心轴线，手术灯包括灯盘、灯罩、控制器和至少一照明组件，灯罩盖合于灯盘的一侧，灯罩和灯盘围合形成收容空间，照明组件包括以照明中心轴线为中心轴呈中心对称的2N个照明模块，N为大于等于1的整数，照明模块包括第一照明单元和环绕第一照明单元间隔设置的至少五个第二照明单元，各第一照明单元和各第二照明单元的开关动作和亮度均能够由控制器单独控制。本方案的手术灯可以通过控制器方便快捷地实现光斑大小、光斑形状的调节，适于手术使用。

Description

一种手术灯及应用该手术灯的手术照明系统

技术领域

本实用新型属于医疗照明技术领域，尤其涉及一种手术灯及应用该手术灯的手术照明系统。

背景技术

手术无影灯(简称手术灯)是手术室必不可少的常用设备，该设备用于照明病人手术部位为医生提供良好的观察环境，对于不同种类或者不同部位的手术，需要调整手术灯的照明范围从而获得相应的照明区域，因此，手术灯需要有调节光斑大小、光斑形状的功能。

传统的手术灯的光斑调节方式通常有两种，一种是使用机械调节LED照射的位置改变焦点的位置，实现光斑大小或光斑形状的调节，但机械调节存在运动或者传动机构，这些传动机构需要定期维护，成本较高，且降低了手术室的无尘和无菌效果，容易增加患者手术过程中被感染的可能；另一种是使用软件调节光斑中心与外围的亮度大小，从而改变光斑直径，该方法是通过术野中心与外围亮度比值发生变化，实际光斑照射的物理区域并没有变化。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种手术灯及应用该手术灯的手术照明系统，能够方便快捷地实现光斑大小、光斑形状的调节。

为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的，一种手术灯，具有照明中心轴线，所述手术灯包括灯盘、灯罩、控制器和至少一照明组件，所述灯罩盖合于所述灯盘的一侧，所述灯罩和所述灯盘围合形成收容空间，所述照明组件包括以所述照明中心轴线为中心轴呈中心对称的2N个照明模块，N为大于等于1的整数，所述照明模块包括第一照明单元和环绕所述第一照明单元间隔设置的至少五个第二照明单元，各所述第一照明单元和各所述第二照明单元的开关动作和亮度均能够由所述控制器单独控制。

进一步地，同一所述照明模块中，所述第一照明单元的照射方向经过圆心在所述照明中心轴线上且直径为D的标准圆的圆心，至少一所述第二照明单元的照射方向经过所述标准圆的圆心，其余第二照明单元的照射方向均经过所述标准圆的半个圆周且交点间隔排列。

进一步地，各所述第二照明单元的中心与所述第一照明单元的中心的距离相等，各所述第二照明单元绕所述第一照明单元的中心等角度间隔排列。

进一步地，所述照明模块还包括灯座，所述第一照明单元和所述第二照明单元均固定装配于所述灯座，所述灯座固定装配于所述灯盘。

进一步地，经过所述标准圆的圆心的第二照明单元的色温与所述第一照明单元的色温不同，所述其余第二照明单元中一半第二照明单元的色温与所述第一照明单元不同。

进一步地，所述灯盘包括主体部和两附加部，两所述附加部固定于所述主体部相对的两侧，所述灯罩包括主罩壳和两副罩壳，所述主罩壳与所述主体部盖合，所述副罩壳与所述附加部盖合；

所述主体部固定装配至少一组所述照明组件；两所述附加部共同固定装配至少一组所述照明组件，并且，同组所述照明组件中的两所述照明模块分别固定装配于两所述附加部。

进一步地，所述主体部的远离所述照明中心轴线侧和所述附加部的远离所述照明中心轴线侧均朝照明方向弯曲。

进一步地，所述主体部固定装配四组所述照明组件，两所述附加部共同固定装配三组所述照明组件。

进一步地，所述附加部的边缘处设置有把手；所述手术灯还包括手柄，所述手柄的一端固定于所述主体部，所述手柄的另一端穿过所述主罩壳且朝向照明方向。

进一步地，提供一种手术照明系统，包括灯架、摄像组件、显示组件和如上任意一种所述的手术灯，所述灯架包括固定组件和悬挂组件，所述悬挂组件连接于所述固定组件，所述摄像组件、所述显示组件和所述手术灯装配于所述悬挂组件。

本实用新型中手术灯及应用该手术灯的手术照明系统与现有技术相比，有益效果在于：

由于各第一照明单元和各第二照明单元的开关动作和亮度均可以由控制器单独控制，且照明组件包括以照明中心轴线为中心轴呈中心对称的2N个照明模块，N为大于等于1的整数，通过控制器可以调节相应的第一照明单元和/或相应的第二照明单元打开的数量及亮度，在不同的打开状态和亮度状态的组合下，可以得到不同大小和不同形状的光斑，而通过控制器可以方便快捷地实现光斑大小、光斑形状的调节，适于手术使用。

附图说明

图1是本实用新型实施例中手术照明系统的部分结构的立体分解结构示意图；

图2是本实用新型实施例中手术灯及部分悬挂结构的立体分解结构示意图；

图3是本实用新型实施例中手术灯的照明组件的布局示意图；

图4是本实用新型实施例中手术灯的照明模块的结构示意图；

图5是本实用新型实施例的手术灯的三种照明效果所需打开的相应照明单元的标记示意图；

图6是本实用新型实施例的手术灯形成椭圆光斑时所需打开的相应照明单元的布局示意图；

图7是本实用新型实施例的光学系统的高低色温的照明单元的布局示意图。

在附图中，各附图标记表示：1、手术灯；2、灯架；3、摄像组件；4、显示组件；11、灯盘；12、灯罩；13、控制器；14、照明组件；15、手柄；111、主体部；112、附加部；1121、把手；121、主罩壳；122、副罩壳；141、照明模块；1411、第一照明单元；1412、第二照明单元；1413、灯座；21、固定组件；22、悬挂组件。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：

在本实施例中，结合图1-4，手术照明系统包括灯架2、摄像组件3、显示组件4和手术灯1，灯架2包括固定组件21和悬挂组件22，悬挂组件22连接于固定组件21，摄像组件3、显示组件4和手术灯1装配于悬挂组件22，其中，手术灯1具有照明中心轴线，手术灯1包括灯盘11、灯罩12、控制器13和至少一照明组件14，灯罩12盖合于灯盘11的一侧，灯罩12和灯盘11围合形成收容空间，照明组件14包括以照明中心轴线为中心轴呈中心对称的2N个照明模块141，N为大于等于1的整数，照明模块141包括第一照明单元1411和环绕第一照明单元1411间隔设置的至少五个第二照明单元1412，各第一照明单元1411和各第二照明单元1412的开关动作和亮度均能够由控制器13单独控制。

由于各第一照明单元1411和各第二照明单元1412的开关动作和亮度均可以由控制器13单独控制，且照明组件14包括以照明中心轴线为中心轴呈中心对称的2N个照明模块141，N为大于等于1的整数，通过控制器13可以调节相应的第一照明单元1411和/或相应的第二照明单元1412打开的数量及亮度，在不同的打开状态和亮度状态的组合下，可以得到不同大小和不同形状的光斑，而通过控制器13可以方便快捷地实现光斑大小、光斑形状的调节，适于手术使用。

同一照明模块141中，第一照明单元1411的照射方向经过圆心在照明中心轴线上且直径为D的标准圆的圆心，至少一第二照明单元1412的照射方向经过标准圆的圆心，其余第二照明单元1412的照射方向均经过标准圆的半个圆周且交点间隔排列。在本实施例中，以手术灯1的检测标准为参照，标准圆20所在面与光学系统的最低点相距1m，10mm≤D≤300mm，例如D可以是50mm、100mm、150mm、200mm、250mm等。在同一照明组件14中，第二照明单元1412的照射方向与标准圆的圆周的所有交点绕标准圆的圆心等角度间隔排列，第二照明单元1412的照射方向在经过标准圆的圆周前未经过照明中心轴线，在一些实施例中，第二照明单元1412的照射方向在经过标准圆的圆周前也可以均先经过照明中心轴线。在本实施例中，同一照明模块141中，经过标准圆的圆心的第二照明单元1412的色温与第一照明单元1411的色温不同，其余第二照明单元1412中一半第二照明单元1412的色温与第一照明单元1411不同。

各第二照明单元1412的中心与第一照明单元1411的中心的距离相等，各第二照明单元1412绕第一照明单元1411的中心等角度间隔排列。具体的，在本实施例中，一个照明模块141包括位于中间的一个第一照明单元1411和环绕于第一照明单元1411外的五个第二照明单元1412。在一些实施例中，一个照明单元可以包括位于中间的一个第一照明单元1411和环绕于第一照明单元1411外的六个、七个、八个、九个等的第二照明单元1412。

照明模块141还包括灯座1413，第一照明单元1411和第二照明单元1412均固定装配于灯座1413，灯座1413固定装配于灯盘11。灯座1413可以通过螺钉装配方式、卡扣装配方式或粘接装配方式与灯盘11固定，灯座1413为正五边形，灯座1413可以为PCB电路板，第一照明单元1411和第二照明单元1412均与灯座1413电连接，控制电路的线路仅需与灯座1413相连即可，而无须每个第一照明单元1411和每个第二照明单元1412均连接导线，因此，可以简化连接线路，降低维护难度，且装配更为方便快捷。在其他实施例中，灯座1413的形状和结构可以根据第一照明单元1411和第二照明单元1412的设置数量及排布方式适应性设置。

灯盘11包括主体部111和两附加部112，两附加部112固定于主体部111相对的两侧，灯罩12包括主罩壳121和两副罩壳122，主罩壳121与主体部111盖合，副罩壳122与附加部112盖合；主体部111固定装配至少一组照明组件14；两附加部112共同固定装配至少一组照明组件14，并且，同组照明组件14中的两照明模块141分别固定装配于两附加部112。具体的，灯盘11整体为轴对称结构，主体部111的远离照明中心轴线侧和附加部112的远离照明中心轴线侧均朝照明方向弯曲，因此，灯盘11的整体的照明方向侧的中部呈凹陷结构，主体部111的两侧的中部设置有定位槽，附加部112的一侧设置突出的连接块，连接块与定位槽匹配，因此，可以定位更为精准，连接块固定于主体部111，从而保证附加部112和主体部111的连接稳定性，主体部111设置的照明组件14数可以是两组、三组、四组、五组等等，两附加部112可以共同设置两组、三组、四组、五组等的照明组件14。

在本实施例中，结合图3，主体部111固定装配四组照明组件14，两附加部112共同固定装配三组照明组件14。具体的，1和4、2和3、5和8、6和7、9和10、11和14、12和13组成七个照明组件14，总共包括十四个照明模块141，并且，七个照明组件14整体呈对称结构，以附图为例，对称轴将其分隔为左右两个部分，每部分包括七个照明模块141，在此仅对左半部分进行描述，该部分的七个照明模块141分为两排，第一排包括四个呈直线排布的照明模块141且靠近照明中心轴线，即第一排照明模块141固定于主体部111，第二排包括三个照明模块141且远离照明中心轴线，即第二排照明模块141固定于以附加部112，第一排中心和第二排中心连线的延长线经过照明中心轴线，以第一排的第二个照明模块141为基准模块，第一排的其他照明模块141和第二排的照明模块141与基准模块相比均旋转了一定角度，在第一排中，除基准模块外，自上而下各照明模块141的旋转角度分别为：+18°、-72°、-90°，在第二排中，自上而下各照明模块141的旋转角度分别为：108°、-72°、+180°，由于同组照明组件14中的两照明模块141相对于照明中心轴线中心对称，因此，图中右边的七个照明模块141分别与左边的七个中心对称位置处的照明模块141角度互补，在各照明组件14的配合下，即可使得光学系统形成的光斑更为均匀。

所有照射方向经过标准圆的圆心的第二照明单元1412打开且其余的第二照明单元1412及第一照明单元1411均关闭时能够得到第一种照明效果；所有第一照明单元1411打开且所有第二照明单元1412关闭时能够得到第二种照明效果；所有照射方向经过标准圆的圆周的第二照明单元1412打开且其余的第二照明单元1412及第一照明单元1411均关闭时能够得到第三种照明效果；第一种照明效果、第二种照明效果和第三种照明效果均为圆形光斑且光斑直径依次增大。在本方案中，结合图5，光学系统主要包括三种照明效果，第一种照明效果为小光斑效果，此时各照明模块141中标记为S(照明方向经过标准圆的圆心)的第二照明单元1412打开；第二种照明效果为中光斑效果，此时，各照明模块141中第一照明单元1411(M)打开；第三种照明效果为大光斑效果，此时各照明模块141中标记为B(照明方向经过标准圆的圆心)的第二照明单元1412打开。通过将这三种照明效果相互结合以及调整各效果的亮度比例，即可使光学系统形成的光斑直径在190-300mm内调整。例如，任选三种照明效果中的两种效果打开，或者将三种照明效果都打开，调节相应照明效果的比例即可调节光斑的直径大小。

各照明模块141中的照射方向经过标准圆圆周的第二照明单元1412能够部分打开，以调整当前打开的所有第二照明单元1412照射方向与标准圆圆周交点排布的疏密程度，得到椭圆光斑。在本方案中，结合图6，开启图示中有字母标示的第一照明单元1411和第二照明单元1412即可实现椭圆光斑，形成椭圆光斑时，第二照明单元1412照明方向与标准圆的交点在标准圆第一方向的两端更为密集，第一方向经过标准圆的圆心，因此，第一方向为椭圆光斑的长轴方向，第二照明单元1412照明方向与标准圆的交点在标准圆第二方向的两端更为稀疏，第二方向垂直于第一方向且经过标准圆的圆心，因此，第二方向为椭圆光斑的短轴方向。在一些实施例中，第一照明单元1411和/或标示为S的第二照明单元1412可以关闭，从而调整椭圆光斑中心的亮度。在一些实施例中，为了调整椭圆光斑的长轴方向，可以根据要调整的角度适应性选择与附图对应的第一照明单元1411和第二照明单元1412打开，而无需转动手术灯1，方便快捷。

经过标准圆的圆心的第二照明单元1412的色温与第一照明单元1411的色温不同，其余第二照明单元1412中一半第二照明单元1412的色温与第一照明单元1411不同。在本方案中，选用高低两种色温的照明单元进行混合，高色温的为6500K，低色温的为3000K，如图所示，有标记的照明单元为高色温，其余的照明单元为低色温，色温混合时按以照明中心轴线为中心轴的方式进行中心对称排布，即色温混合是对应互补的，可以使得照明效果中的色温分布均匀，通过调整高低色温的照明单元的光通量混合比例即可混合出多种色温的照明效果，实现五级色温调节。在本实施例中，照明模块141的色温设置方式主要有两种：1、第一种设置方式为第一照明单元1411、照明方向与标准圆的圆心相交的第二照明单元1412及与前述第二照明单元1412间隔了一个第二照明单元1412的另一第二照明单元1412均设置为高色温，其余的第二照明单元1412均设置为低色温；2、第二种设置方式为第一照明单元1411、照明方向与标准圆的圆心相交的第二照明单元1412及与前述第二照明单元1412间隔了一个第二照明单元1412的另一第二照明单元1412均设置为低色温，其余的第二照明单元1412均设置为高色温。在其他实施例中，根据第二照明单元1412的设置数量的改变，可以适应性调整第一照明单元1411和第二照明单元1412的色温布置。

在本实施例中，为了便于调整手术灯1的位置和角度，附加部112的边缘处设置有把手1121；手术灯1还包括手柄15，手柄15的一端固定于主体部111，手柄15的另一端穿过主罩壳121且朝向照明方向。

固定组件21包括法兰盘和连接于法兰盘的固定柱，悬挂组件22包括转动连接于固定柱的悬臂结构、转动连接于悬臂结构的弹簧臂结构和转动连接于弹簧臂结构的弯管结构，控制器13和灯盘11均连接于弯管结构。法兰盘可以固定在楼板底部，弯管结构可以包括两个相互转动连接的弯管，控制器13转动连接于两个弯管的转动处，控制器13可以采用触控控制和按键控制，灯盘11转动连接于弯管结构的末端。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种手术灯，具有照明中心轴线，其特征在于，所述手术灯包括灯盘(11)、灯罩(12)、控制器(13)和至少一照明组件(14)，所述灯罩(12)盖合于所述灯盘(11)的一侧，所述灯罩(12)和所述灯盘(11)围合形成收容空间，所述照明组件(14)包括以所述照明中心轴线为中心轴呈中心对称的2N个照明模块(141)，N为大于等于1的整数，所述照明模块(141)包括第一照明单元(1411)和环绕所述第一照明单元(1411)间隔设置的至少五个第二照明单元(1412)，各所述第一照明单元(1411)和各所述第二照明单元(1412)的开关动作和亮度均能够由所述控制器(13)单独控制。

2.根据权利要求1所述的手术灯，其特征在于，同一所述照明模块(141)中，所述第一照明单元(1411)的照射方向经过圆心在所述照明中心轴线上且直径为D的标准圆的圆心，至少一所述第二照明单元(1412)的照射方向经过所述标准圆的圆心，其余第二照明单元(1412)的照射方向均经过所述标准圆的半个圆周且交点间隔排列。

3.根据权利要求2所述的手术灯，其特征在于，各所述第二照明单元(1412)的中心与所述第一照明单元(1411)的中心的距离相等，各所述第二照明单元(1412)绕所述第一照明单元(1411)的中心等角度间隔排列。

4.根据权利要求3所述的手术灯，其特征在于，所述照明模块(141)还包括灯座(1413)，所述第一照明单元(1411)和所述第二照明单元(1412)均固定装配于所述灯座(1413)，所述灯座(1413)固定装配于所述灯盘(11)。

5.根据权利要求2所述的手术灯，其特征在于，经过所述标准圆的圆心的第二照明单元(1412)的色温与所述第一照明单元(1411)的色温不同，所述其余第二照明单元(1412)中一半第二照明单元(1412)的色温与所述第一照明单元(1411)不同。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的手术灯，其特征在于，所述灯盘(11)包括主体部(111)和两附加部(112)，两所述附加部(112)固定于所述主体部(111)相对的两侧，所述灯罩(12)包括主罩壳(121)和两副罩壳(122)，所述主罩壳(121)与所述主体部(111)盖合，所述副罩壳(122)与所述附加部(112)盖合；

所述主体部(111)固定装配至少一组所述照明组件(14)；两所述附加部(112)共同固定装配至少一组所述照明组件(14)，并且，同组所述照明组件(14)中的两所述照明模块(141)分别固定装配于两所述附加部(112)。

7.根据权利要求6所述的手术灯，其特征在于，所述主体部(111)的远离所述照明中心轴线侧和所述附加部(112)的远离所述照明中心轴线侧均朝照明方向弯曲。

8.根据权利要求6所述的手术灯，其特征在于，所述主体部(111)固定装配四组所述照明组件(14)，两所述附加部(112)共同固定装配三组所述照明组件(14)。

9.根据权利要求6所述的手术灯，其特征在于，所述附加部(112)的边缘处设置有把手(1121)；所述手术灯还包括手柄(15)，所述手柄(15)的一端固定于所述主体部(111)，所述手柄(15)的另一端穿过所述主罩壳(121)且朝向照明方向。

10.一种手术照明系统，其特征在于，包括灯架(2)、摄像组件(3)、显示组件(4)和如权利要求1-9中任意一项所述的手术灯，所述灯架(2)包括固定组件(21)和悬挂组件(22)，所述悬挂组件(22)连接于所述固定组件(21)，所述摄像组件(3)、所述显示组件(4)和所述手术灯装配于所述悬挂组件(22)。

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