RU197449U1

RU197449U1 - LED surgical light

Info

Publication number: RU197449U1
Application number: RU2020100931U
Authority: RU
Inventors: Максим Валентинович Палутин
Original assignee: Максим Валентинович Палутин
Priority date: 2020-01-14
Filing date: 2020-01-14
Publication date: 2020-04-28

Abstract

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к осветительному устройству на светодиодах с управляемым световым излучением, в частности к ветеринарии. Светодиодный хирургический светильник содержит корпус (1), в котором размещены группы (2) светодиодных излучателей (3), управляющее устройство для включения, выключения и изменения интенсивности светодиодных излучателей (3), у которого все группы (2) размещены в разных плоскостях и симметрично относительно центральной продольной оси корпуса (1) и установлены с возможностью изменения угла плоскостей, управляющее устройство фокусировкой лучей выполнено механическим. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.The utility model relates to medical equipment, namely to a lighting device based on LEDs with controlled light radiation, in particular to veterinary medicine. The LED surgical lamp contains a housing (1), in which groups (2) of LED emitters (3) are placed, a control device for turning on, off and changing the intensity of LED emitters (3), in which all groups (2) are placed in different planes and symmetrically relative to the central longitudinal axis of the housing (1) and installed with the ability to change the angle of the planes, the control device focusing the rays is made mechanical. 5 cp f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к осветительному устройству на светодиодах с настраиваемым управляемым световым излучением, в частности к ветеринарии.The utility model relates to medical equipment, namely to a lighting device based on LEDs with adjustable controlled light radiation, in particular to veterinary medicine.

Из существующего уровня техники известен светодиодный хирургический светильник, включающий корпус, в котором расположены две группы светодиодных излучателей, которые расположены таким образом, что обе группы светодиодных излучателей образуют результирующее световое поле. В данной конструкции предусмотрена регулировка размеров операционного поля в зависимости от расстояния до хирургического светильника (см. патент US 9119668, МПК А61В 01/06, А61В 17/00, F21S 02/00, F21S 08/06, F21V 05/04, F21V 14/02, F21W 131/205, опубликован 01.09.2015г.).A LED surgical lamp is known from the prior art, including a housing in which there are two groups of LED emitters, which are arranged so that both groups of LED emitters form the resulting light field. This design provides for the adjustment of the size of the surgical field depending on the distance to the surgical lamp (see patent US 9119668, IPC A61B 01/06, A61B 17/00, F21S 02/00, F21S 08/06, F21V 05/04, F21V 14 / 02, F21W 131/205, published September 1, 2015).

Недостатком данного светильника является то, что при настройке освещенности хирургического поля на фиксированное расстояние до хирургического светильника при изменении расстояния будут изменяться и размеры площади засветки. Регулирующие устройство в данной конструкции позволяет сохранять требуемую освещенность операционного поля при изменении размера операционного поля, которое связано с изменением расстояния от хирургического светильника до операционной поверхности. Что касается равномерности освещенности операционного поля, то в силу того, что диаграмма направленности светодиодных излучателей имеет ярко выраженный максимум с достаточно резким спадом интенсивности, то равномерность в такой конструкции не высока.The disadvantage of this lamp is that when adjusting the illumination of the surgical field to a fixed distance to the surgical lamp, when the distance is changed, the size of the illumination area will also change. Regulating device in this design allows you to save the required illumination of the surgical field when changing the size of the surgical field, which is associated with a change in the distance from the surgical lamp to the operating surface. As for the uniformity of illumination of the operating field, due to the fact that the radiation pattern of LED emitters has a pronounced maximum with a fairly sharp drop in intensity, the uniformity in this design is not high.

Известен светодиодный хирургический светильник, включающий основную и дополнительную группы светодиодных излучателей, причем светодиодные излучатели дополнительной группы установлены наклонно к оптической оси светильника и их оптические оси направлены за пределы основного светового пятна. Для повышения равномерности освещенности излучатели дополнительной группы образуют две концентрических окружности вокруг основного светового пятна засветки. В результате, в силу большего перекрытия пятен засветки каждого отдельного светодиодного излучателя, равномерность освещенности увеличивается.Known LED surgical lamp, including the main and additional groups of LED emitters, and LED emitters of the additional group are installed obliquely to the optical axis of the lamp and their optical axis are directed outside the main light spot. To increase the uniformity of illumination, the emitters of the additional group form two concentric circles around the main light spot of the illumination. As a result, due to the greater overlap of the spots of illumination of each individual LED emitter, the uniformity of illumination increases.

Однако в известном светодиодном хирургическом светильнике также увеличивается яркость основного пятна засветки из-за попадания части света на основное пятно засветки, что увеличивает общую неравномерность освещенности операционного поля (см. патент ЕР 2136126, МПК А61В 01/06, А61В 19/00, F21S 04/00, F21S 08/00, F21V 23/00, F21V 23/04, опубликован. 25.08.2010г.).However, in the known LED surgical lamp, the brightness of the main spot of illumination also increases due to the penetration of a part of the light on the main spot of illumination, which increases the general uneven illumination of the surgical field (see patent EP 2136126, IPC A61B 01/06, A61B 19/00, F21S 04 / 00, F21S 08/00, F21V 23/00, F21V 23/04, published. 08/25/2010).

Недостатком данного светильника является то, что в данной конструкции отсутствует расположенная в центре светильника группа светодиодов, свет от которой падает вертикально в центр операционного поля, что не позволяет добиться требуемой глубины освещения необходимой при проведении глубоких операций в ограниченной по размерам операционной площади.The disadvantage of this luminaire is that in this design there is no group of LEDs located in the center of the luminaire, the light from which falls vertically into the center of the surgical field, which does not allow achieving the required illumination depth required for deep operations in a limited-sized operating area.

Известен светодиодный хирургический светильник, содержащий закрепленные на корпусе светильника основные и дополнительные светодиодный хирургический светильник, рассредоточенные по его поверхности и объединенные в группы из основных и группы из дополнительных светодиодов, и устройство регулирования светового поля. Группы из основных светодиодов и группы из дополнительных светодиодов соединены между собой и с устройством регулирования светового поля. Основные светодиоды закреплены на корпусе светильника с пересечением их оптических осей с осью светильника в центре светового пятна. Дополнительные светодиоды закреплены на корпусе с образованием их оптическими осями концентрического светового пятна в форме кольца вокруг основного пятна (см. патент RU 2413475, МПК А61В 19/00, F21W 131/205, F21S 2/00, опубликован 10.03.2011г.).Known LED surgical lamp containing mounted on the housing of the main and additional LED surgical lamp, dispersed over its surface and combined into groups of primary and groups of additional LEDs, and a device for adjusting the light field. Groups of main LEDs and groups of additional LEDs are interconnected and with a light field regulation device. The main LEDs are mounted on the lamp housing with the intersection of their optical axes with the axis of the lamp in the center of the light spot. Additional LEDs are mounted on the housing with the formation of the optical axis of a concentric light spot in the form of a ring around the main spot (see patent RU 2413475, IPC АВВ 19/00, F21W 131/205, F21S 2/00, published on 03/10/2011).

Известный светодиодный хирургический светильник не обеспечивает равномерного освещения операционного поля при увеличении площади засветки ввиду того, что отдельные светодиодные излучатели дополнительного блока не могут создать высокой степени равномерности освещенности увеличенного операционного поля, так как диаграмма направленности светодиодных излучателей имеет ярко выраженный максимум с достаточно резким спадом интенсивности. Такое распределение интенсивности излучения и приводит к неравномерному распределению освещенности по площади светового пятна. Кроме того, при создании концентрического пятна засветки часть светового потока излучателей дополнительных групп попадает на основное пятно засветки, что повышает его яркость и еще больше увеличивает неравномерность освещенности хирургического поля.The well-known LED surgical lamp does not provide uniform illumination of the operating field with an increase in the area of illumination due to the fact that individual LED emitters of the additional unit cannot create a high degree of uniformity of illumination of the increased operating field, since the directivity pattern of LED emitters has a pronounced maximum with a fairly sharp drop in intensity. Such a distribution of radiation intensity leads to an uneven distribution of illumination over the area of the light spot. In addition, when creating a concentric spot of illumination, part of the luminous flux of the emitters of additional groups falls on the main spot of illumination, which increases its brightness and further increases the uneven illumination of the surgical field.

Известен хирургический светильник, включающий основную и дополнительную группы светодиодных излучателей, установленные на плоском основании, так что оптические оси светодиодных излучателей параллельны оптической оси светильника, оптический элемент, расположенный между светодиодными излучателями и освещаемой площадью, содержащий плоские грани, обращенные по направлению к оптической оси светильника под разными углами относительно друг друга, и блок управления параметрами светодиодных излучателей, причем, световыводящая поверхность светодиодных излучателей дополнительной группы выполнена в форме конуса (см. патент RU №191645, МПК F21S 8/00, опубликован15.08.2019г.).Known surgical lamp, including the main and additional groups of LED emitters mounted on a flat base, so that the optical axis of the LED emitters are parallel to the optical axis of the lamp, an optical element located between the LED emitters and the illuminated area, containing flat faces facing the optical axis of the lamp at different angles relative to each other, and the control unit parameters of the LED emitters, moreover, the light-output surface additional groups of LED emitters is formed in a cone shape (see. Patent RU №191645, IPC F21S 8/00, opublikovan15.08.2019g.).

Недостатком данной конструкции является то, что световое кольцо не регулируется и нельзя его изменять, повышая яркость в определенном требуемом участке.The disadvantage of this design is that the light ring is not adjustable and cannot be changed, increasing the brightness in a certain desired area.

Наиболее близкой к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков является светодиодный хирургический светильник содержащий корпус, в котором размещены группы светодиодных излучателей, 3D сенсор для определения пространственного положения, по меньшей мере, одного объекта, управляющее устройство для включения, выключения и изменения интенсивности светодиодных излучателей и блок управления. Одна группа светодиодных излучателей предназначена для формирования основного поля засветки, другая группа светодиодных излучателей создает окружность вокруг светового поля и, тем самым, расширяет площадь засветки операционного поля (см. заявка DE 102014222794, МПК А61В 17/00, F21S 08/04, F21W 131/20, G05D 25/02, Н05В 37/02, опубликована 12.05.2016).The closest to the claimed technical solution in terms of essential features is an LED surgical lamp containing a housing in which groups of LED emitters are placed, a 3D sensor for determining the spatial position of at least one object, a control device for turning on, off and changing the intensity of the LED emitters and Control block. One group of LED emitters is designed to form the main field of illumination, the other group of LED emitters creates a circle around the light field and, thus, expands the area of illumination of the operating field (see application DE 102014222794, IPC A61B 17/00, F21S 08/04, F21W 131 / 20, G05D 25/02, H05B 37/02, published 05/12/2016).

Недостатком является наличие в конструкции группы светодиодов, что не даёт возможность использовать все освещение. Создается вероятность поймать блик повышенной мощности.The disadvantage is the presence in the design of a group of LEDs, which does not make it possible to use all the lighting. There is a chance to catch a glare of increased power.

Была поставлена задача: создать простой по конструкции и эффективный в эксплуатации светодиодный светильник.The task was posed: to create a LED lamp that was simple in design and efficient in operation.

Поставленная задача решается тем, что у светодиодного светильника, содержащего корпус, в котором размещены группы светодиодных излучателей, управляющее устройство для включения, выключения и изменения интенсивности светодиодных излучателей, у которого все группы размещены в разных плоскостях симметрично относительно центральной продольной оси корпуса и установлены с возможностью изменения угла плоскостей, управляющее устройство фокусировкой лучей выполнено механическим.The problem is solved in that the LED lamp containing the housing in which the groups of LED emitters are located has a control device for turning on, off and changing the intensity of the LED emitters, in which all groups are placed in different planes symmetrically with respect to the central longitudinal axis of the housing and are installed with the possibility changes in the angle of the planes, the control device focusing the rays is made mechanical.

Выполнение группы светодиодных излучателей (не менее 3 групп) в одной плоскости, позволяет найти компромисс между сложностью выполнения и возможностью управления фокусировкой в одну точку. Выполняется качественная фокусировка при простоте конструкции, что дает преимущество по сравнению с прототипом. The implementation of a group of LED emitters (at least 3 groups) in one plane, allows you to find a compromise between the complexity of execution and the ability to control focus at one point. High-quality focusing is carried out with the simplicity of design, which gives an advantage over the prototype.

Размещение светодиодов в разных плоскостях, но симметрично относительно центральной продольной оси корпуса и установлены с возможностью изменения угла плоскостей, позволяет фокусировать световые потоки групп в единое световое поле. Таким образом, достигается бестеневой эффект, улучшается безбликовость и появляется четкая граница между освещенной и не освещенной участками, что обеспечивает эффективность эксплуатации и создает комфортные условия для работы хирурга.The placement of the LEDs in different planes, but symmetrically with respect to the central longitudinal axis of the housing and installed with the ability to change the angle of the planes, allows you to focus the light fluxes of the groups into a single light field. Thus, a shadowless effect is achieved, glarelessness is improved and a clear boundary appears between the illuminated and non-illuminated areas , which ensures operational efficiency and creates comfortable conditions for the surgeon to work.

Выполнение управляющего устройство фокусировкой лучей механически позволяет добиться более однородно освещенного операционного поля в любой его точке по сравнения с прототипом, что так же повышает эффективность данного светильника. The implementation of the control device by focusing the rays mechanically allows you to achieve a more uniformly illuminated operating field at any point in comparison with the prototype, which also increases the efficiency of this lamp.

Наличие потенциометра позволяет плавно регулировать интенсивность освещения, что создает комфортные условия для пользователя, это дает возможность сберечь зрение хирурга, особенно при продолжительных операциях, что позволяет при меньшей освещенности достичь максимальный эффект.The presence of a potentiometer allows you to smoothly adjust the light intensity, which creates comfortable conditions for the user, this makes it possible to preserve the surgeon's vision, especially during prolonged operations, which allows to achieve the maximum effect in lower light conditions.

Наличие центральной, неподвижной группы излучателей позволяет обеспечить глубину освещения при полостных операциях.The presence of a central, fixed group of emitters allows you to provide the depth of illumination during abdominal operations.

Наличие видеокамеры с большим разрешением позволяет диагностировать на мониторе трудноразличимые симптомы, недоступные для невооруженного глаза, так же получение видеоматериалов для доказательства в спорных ситуациях, а также использовать в качестве обучающего материала для студентов. Также видеомонитор облегчает работу хирургу, имеющему слабое зрение. The presence of a high-resolution video camera allows you to diagnose on the monitor difficult to see symptoms that are inaccessible to the naked eye, as well as receiving video materials for proof in controversial situations, and also use them as educational material for students. Also, the video monitor facilitates the work of a surgeon with low vision.

Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условиям патентоспособности «новизна».An analysis of the known technical solutions, carried out according to scientific, technical and patent documentation, showed that the set of essential features of the claimed technical solution is not known from the prior art, therefore, it meets the conditions of patentability “novelty”.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежом.The claimed technical solution is illustrated by the drawing.

Для работы светильник может быть укреплен к потолку с помощью крепежной площадки и вертикальной трубой. Длина трубы выбирается с учетом высоты потолка. Также крепление оснащают поворотными рычагами с функцией крепления. Корпус 1 светильника крепится с помощью вилки к подвесу и поворачивается в рычаге на 90 градусов, а сам корпус 1 поворачивается в вилке на 180 градусов (на чертеже не показаны). Также возможно установить светильник к стойке на полу, в этом случае его можно будет переносить в другие помещения без особого труда. Для успешной работы хирурга свет должен быть максимально бестеневым, передавать натуральные оттенки кожи, слизистых, крови и пр. Для плавной регулировки яркости максимальная интенсивность света должна быть сильнее требуемой для глаза человека. Для достижения заданных параметров в корпусе 1 установлены, например, пять групп 2 светодиодных излучателей 3, в группе 2 находятся, например, по 12 излучателей 3 в каждой. Излучатель 3 имеет специальную собирающую линзу. Наиболее оптимальным является 60 излучателей 3. Группа 2 закреплена на осях, для возможности ее поворота. Светодиодный хирургический светильник, содержащий корпус 1, в котором размещены группы 2 светодиодных излучателей 3, управляющее устройство для включения, выключения и изменения интенсивности светодиодных излучателей 3, причем все группы 2 размещены в разных плоскостях симметрично относительно центральной продольной оси корпуса и установлены с возможностью изменения угла плоскостей, управляющие устройство фокусировкой лучей выполнено механическим. По желанию заказчика на корпусе 1 возможно размещение видеокамеры с высоким разрешением и большим оптическим зумом позволяющей транслировать и записывать ход операции.For operation, the luminaire can be mounted to the ceiling using a mounting plate and a vertical pipe. The length of the pipe is selected taking into account the height of the ceiling. Also, the mount is equipped with rotary levers with a mount function. The housing 1 of the lamp is mounted with a fork to the suspension and rotates 90 degrees in the lever, and the housing 1 is rotated 180 degrees in the fork (not shown). It is also possible to install the lamp to the stand on the floor, in which case it can be transferred to other rooms without much difficulty. For the surgeon to work successfully, the light should be as shadowless as possible, transmit natural tones of the skin, mucous membranes, blood, etc. For a smooth adjustment of brightness, the maximum light intensity should be stronger than that required for the human eye. To achieve the specified parameters, for example, five groups 2 of LED emitters 3 are installed in the housing 1, for example, in group 2 there are 12 emitters 3 in each. The emitter 3 has a special collecting lens. The most optimal is 60 emitters 3. Group 2 is fixed on the axes, for the possibility of its rotation. An LED surgical lamp comprising a housing 1, in which groups of 2 LED emitters 3 are placed, a control device for turning on, off and changing the intensity of the LED emitters 3, and all groups 2 are placed in different planes symmetrically with respect to the central longitudinal axis of the housing and are mounted with the possibility of changing the angle planes that control the device focusing the rays is made mechanical. At the request of the customer, housing 1 can accommodate a high-resolution video camera with a large optical zoom that allows broadcasting and recording of the operation.

Светодиодный хирургический светильник, установленный над операционным столом, работает следующим образом: An LED surgical light mounted above the operating table operates as follows:

Группы 2 двигаются специальной ручкой, для фокусировки в единое световое поле (примерно диаметром 20 см) для обеспечения бестеневого эффекта. Интенсивность света изменяется от 0 до 100000 люкс, достигается это с помощью потенциометра. Ось 4 качания группы 2 позволяет точно выверить и собрать все лучи на операционном поле 5 стола. Так же есть возможность разместить в центе корпуса 1 в группе 2 видеокамеру с высоким разрешением и большим оптическим зумом (обеспечивает возможность увеличения). Возможна запись на жесткий диск и вывод на монитор. Groups 2 move with a special handle, for focusing in a single light field (approximately 20 cm in diameter) to provide a shadowless effect. The light intensity varies from 0 to 100,000 lux, this is achieved using a potentiometer. The axis 4 of the swing group 2 allows you to accurately align and collect all the rays on the operating field 5 of the table. It is also possible to place a video camera with high resolution and large optical zoom in the center of building 1 in group 2 (provides the possibility of magnification). It is possible to record to the hard disk and output to the monitor.

Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и может быть изготовлено на стандартном оборудовании с применением современных материалов и технологий.The claimed technical solution meets the requirement of industrial applicability and can be manufactured on standard equipment using modern materials and technologies.

Claims

1. LED surgical lamp, comprising a housing in which groups of LED emitters are placed, a control device for turning on, off and changing the intensity of LED emitters, characterized in that all groups are placed in different planes symmetrically with respect to the central longitudinal axis of the housing and are mounted with a possibility of changing the angle planes, the device controlling the focusing of the rays is made mechanical.

2. The lamp according to claim 1, characterized in that it is equipped with a potentiometer.

3. The lamp according to claim 1, characterized in that it is equipped with touch control.

4. The lamp according to claim 1, characterized in that it is equipped with a central fixed group of emitters.

5. The lamp according to claim 1, characterized in that it is equipped with a video camera.

6. The lamp according to claim 1, characterized in that it consists of at least three groups of LED emitters.