一種手術(shù)燈光源組件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公布了一種手術(shù)燈光源組件，包括：用于提供多色顏色光束的LED光源、用于傳導(dǎo)光束的光學(xué)積分棒及聚光元件，其中所述光學(xué)積分棒包括入射端和出射端，入射端靠近所述LED光源并與所述LED光源的發(fā)光面相對，出射端與所述聚光元件相對。本實(shí)用新型提供的多種顏色光束的手術(shù)燈光源組件，顯色指數(shù)高、混光充分，在手術(shù)室有很高的應(yīng)用價值。
【專利說明】一種手術(shù)燈光源組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種手術(shù)燈光源組件。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的LED手術(shù)燈采用的光源多為單色白光LED，而這種白光LED實(shí)際上是由藍(lán)光LED涂覆熒光粉產(chǎn)生黃光，即藍(lán)光和黃光的復(fù)合光，使得我們得到了感觀上的“白光”(參看中國專利CN201010549092-用于手術(shù)燈的控制設(shè)備)。除此之外，也有采用多個不同顏色的獨(dú)立LED (如暖白色、冷白色、紅色、綠色、藍(lán)色)作為光源，將各不同顏色的LED分列在手術(shù)燈頭上，通過聚焦后在距離I米左右的手術(shù)臺上混合成白光(參看中國專利CN200610171942-手術(shù)燈)。
[0003]在使用單色白光LED的方案中，光源發(fā)出的光束由于紅色光譜部分相對缺失，導(dǎo)致色溫偏高，顯色性差。而使用多個不同顏色的獨(dú)立LED作為光源，雖然可以解決上述問題，但是多種不同顏色的光束在外部混合的過程中，很容易受到障礙物遮擋的影響，比如光線受到醫(yī)生頭部遮擋，這種情況下，各種顏色的光束便難以得到有效的混合。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對前述的問題，本實(shí)用新型提供了一種顯色性好、混光充分的手術(shù)燈光源組件。
[0005]一種手術(shù)燈光源組件，包括:用于提供多色顏色光束的LED光源、用于傳導(dǎo)光束的光學(xué)積分棒及聚光元件，其中所述光學(xué)積分棒包括入射端和出射端，入射端靠近所述LED光源并與所述LED光源的發(fā)光面相對，出射端與所述聚光元件相對。
[0006]在較佳的實(shí)施例中，所述光學(xué)積分棒為實(shí)心柱狀體。
[0007]在較佳的實(shí)施例中，所述光學(xué)積分棒靠近入射端的一段為棱柱體，靠近出射端的一段為圓柱體，所述棱柱的長度大于所述圓柱長度的兩倍。
[0008]在較佳的實(shí)施例中，所述光學(xué)積分棒的入射端口徑小于出射端口徑。
[0009]在較佳的實(shí)施例中，所述光學(xué)積分棒的入射端口徑為對稱的非正八邊形。
[0010]在較佳的實(shí)施例中，所述聚光元件包括第一透鏡和第二透鏡，所述第一透鏡和第二透鏡是一前一后平行設(shè)置的凸透鏡，并且所述兩片透鏡的相對空間位置是固定的。
[0011]在較佳的實(shí)施例中，所述第二透鏡比所述第一透鏡的口徑略大。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:由于使用的LED光源是將暖白色、冷白色、紅色、綠色四個芯片封裝在同一個LED上，多顏色光束的混合，能夠保證顯色指數(shù)更高，光譜可更接近自然光。而且針對紅色光譜(Ra9)進(jìn)行優(yōu)化后，顯色指數(shù)為95左右，能使紅光色度格外逼真，有利于手術(shù)過程中識別創(chuàng)口。另外，由于每一個光源所發(fā)射的光束在出射之前都經(jīng)過光學(xué)積分棒的充分混光，能夠有效避免傳統(tǒng)的多顏色LED外部混光所遇到的因障礙物遮擋而影響混光效果的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為手術(shù)燈的立體圖
[0014]圖2為手術(shù)燈光源組件結(jié)構(gòu)圖
[0015]圖3為光學(xué)積分棒的正面視圖
[0016]圖4為光學(xué)積分棒的左視圖
[0017]圖5為光束傳播不意圖
[0018]圖6為TIR透鏡作為聚光元件的視圖
[0019]圖7為光束傳播示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本實(shí)用新型的其中一種【具體實(shí)施方式】。
[0021]參閱圖1和圖2，一種手術(shù)燈光源組件1，包括用于提供多色顏色光束的LED11、用于傳導(dǎo)光束的光學(xué)積分棒12及聚光元件13，其中所述光學(xué)積分棒12包括入射端121和出射端122，入射端121靠近所述LEDll并與所述LED 11的發(fā)光面相對，出射端122與所述聚光元件13相對。.
[0022]在本實(shí)施例中，為了避免LED芯片11直接與光學(xué)積分棒12接觸而導(dǎo)致磨損，LED的發(fā)光面與光學(xué)積分棒之間保持有很小的間隙，實(shí)際大約有0.1mm0 LED與光學(xué)積分棒是否接觸并不影響光束的發(fā)射和傳導(dǎo)。
[0023]在本實(shí)施例中，所采用的光源是由將暖白色、冷白色、紅色、綠色四個芯片封裝在同一 LED上，因此光源所發(fā)射的光束是五顏六色的，在最終照射于手術(shù)臺之前必須經(jīng)過充分的混光，因此每一個單獨(dú)的LED光源都設(shè)置有相對應(yīng)的光學(xué)積分棒12.光學(xué)積分棒12除了起混光作用外，還能夠?qū)⒒旌虾蟮墓馐鴤鲗?dǎo)至聚光元件13上，形成能夠滿足手術(shù)用的術(shù)野光斑。
[0024]參閱圖3和圖4，光學(xué)積分棒一般由透明PC材料制成，在本實(shí)施例中，光學(xué)積分棒為實(shí)心的玻璃材料.光學(xué)積分棒12靠近入射端121的一段為棱柱體，口徑為對稱的非正八邊形，靠近出射端122的一段為圓柱體，口徑為圓形，并且圓形口徑大于或等于所述的非正八邊形口徑。在實(shí)際的應(yīng)用中，由于在傳導(dǎo)光束和混光的效果上，棱柱體積分棒比圓柱體積分棒更好，因此光學(xué)積分棒一般都米用棱柱體。由于棱柱體積分棒的口徑為多邊形，所傳導(dǎo)出來的光束也是多邊形的光斑，在本實(shí)施例中，為了調(diào)整術(shù)野光斑為圓形，所以在靠近出射端122的一段設(shè)置為圓柱形。光束經(jīng)過積分棒的傳導(dǎo)從圓形口徑的出射端發(fā)出經(jīng)聚光后，最終將得到一個圓形光斑。為保證混光效果，所述棱柱的長度應(yīng)大于所述圓柱長度的兩倍。
[0025]由LED光源11發(fā)射的光束角度為正負(fù)90度，經(jīng)過光學(xué)積分棒12的傳導(dǎo)后，從出射端122發(fā)出的光束角度仍然為正負(fù)90度，為了得到一個能有效照亮手術(shù)創(chuàng)口的術(shù)野光斑，必須將光束的角度縮小。本實(shí)施例中，用于聚光的聚光元件13由第一透鏡131和第二透鏡132組成，第一透鏡131和第二透鏡132是平行設(shè)置的兩個凸透鏡，光束經(jīng)過第一透鏡的折射后角度變?yōu)檎?fù)50度左右，經(jīng)過第二透鏡的折射后角度變?yōu)檎?fù)6度左右。LED光源發(fā)出的光束經(jīng)過兩次聚光后，最終得到一個圓形光斑，參閱圖5
[0026]在另一種實(shí)施方式中，光學(xué)積分棒12也可以是空心的，積分棒的內(nèi)壁上度有反射膜。
[0027]在另一種實(shí)施方式中，聚光元件13也可以是TIR透鏡，如圖6所示，TIR透鏡包括側(cè)面全反射部134和中間透射部135，當(dāng)光束進(jìn)入TIR透鏡后，角度較大的部分光束經(jīng)過全反射部134的反射后角度變?yōu)檎?fù)6度，另一部分光束經(jīng)過中間透射部135的折射后角度變?yōu)檎?fù)6度，所有的光束經(jīng)過TIR透鏡后，角度變小，最終形成一個適合手術(shù)視野的圓形光斑，其光線傳播請參閱圖7。需要說明的是，雖然TIR透鏡可以做出若干形變，但其基本的作用均在于將大角度的光束聚光形成較小角度，因此TIR透鏡的若干形變也均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種手術(shù)燈光源組件，其特征在于，其包括: 用于提供多色顏色光束的[￡0光源、用于傳導(dǎo)光束的光學(xué)積分棒和聚光元件，其中所述光學(xué)積分棒包括入射端和出射端，入射端靠近所述[￡0光源并與所述[￡0光源的發(fā)光面相對，出射端與所述聚光元件相對。
2.如權(quán)利要求1所述的手術(shù)燈光源組件，其特征在于，所述光學(xué)積分棒為實(shí)心柱狀體。
3.如權(quán)利要求2所述的手術(shù)燈光源組件，其特征在于，所述光學(xué)積分棒靠近入射端的一段為棱柱體，靠近出射端的一段為圓柱體，所述棱柱的長度大于所述圓柱長度的兩倍。
4.如權(quán)利要求3所述的手術(shù)燈光源組件，其特征在于，所述光學(xué)積分棒的入射端口徑小于出射端口徑。
5.如權(quán)利要求4所述的手術(shù)燈光源組件，其特征在于，所述光學(xué)積分棒的入射端口徑為對稱的非正八邊形。
6.如權(quán)利要求1所述的手術(shù)燈光源組件，其特征在于，所述聚光元件包括第一透鏡和第二透鏡，所述第一透鏡和第二透鏡是一前一后平行設(shè)置的凸透鏡，并且所述兩片透鏡的相對空間位置是固定的。
7.如權(quán)利要求6所述的手術(shù)燈光源組件，其特征在于，所述第二透鏡比所述第一透鏡的口徑略大。
【文檔編號】F21V9/10GK204254405SQ201420788048
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】封云 申請人:深圳市科曼醫(yī)療設(shè)備有限公司