專利名稱：多葉式手術(shù)燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體涉及一種多葉式手術(shù)燈。
背景技術(shù)：
LED手術(shù)無影燈相對于傳統(tǒng)鹵素手術(shù)燈具有熱輻射低、色溫可調(diào)、無影率高、節(jié)能環(huán)保、壽命長等諸多優(yōu)點，正越來越受大家的廣泛關(guān)注。LED手術(shù)燈一般具有色溫可調(diào)、光斑可調(diào)、亮度可調(diào)等一系列功能，使得它能夠從容應(yīng)對各種手術(shù)的需要。申請?zhí)枮?00510052436.6的專利公開了一種手術(shù)燈，手術(shù)燈的中心安裝手柄，通過手柄的鎖定和松開實現(xiàn)手術(shù)燈的定位，這是屬于傳統(tǒng)的LED手術(shù)燈的光斑調(diào)節(jié)方式。傳統(tǒng)的LED手術(shù)燈光斑的調(diào)節(jié)一般是通過機械傳動軸來改變燈板的傾斜角度，使得LED光線的投射角度發(fā)生變化，進(jìn)而實現(xiàn)光斑的大小變化。最小光斑時，所有LED燈照射光斑中心，當(dāng)需要增大光斑時，改變燈板的角度，使部分LED照射位置遠(yuǎn)離光斑中心，從而增大光斑。但是，這種方式存在如下缺點:1)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由于燈頭中要置入機械傳動裝置，必然會增加燈頭的重量、厚度和設(shè)計復(fù)雜度，降低手術(shù)燈的可靠性；2)通過這種方式調(diào)節(jié)光斑，光斑的中心照度無法保持不變，忽高忽低的亮度會增加醫(yī)生在手術(shù)過程中的不適感；3)光斑變化過程中整體均勻性和照明深度都會發(fā)生變化，視覺效果差，操作復(fù)雜；4)由于每塊燈板上有很多LED燈，它們的投射角度會隨著燈板角度的變化而整體發(fā)生改變，無法實現(xiàn)對每盞LED燈投射角度的單獨調(diào)制，設(shè)計自由度低，手術(shù)燈的整體無影效果往往不高。

實用新型內(nèi)容為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種多葉式手術(shù)燈，其結(jié)構(gòu)簡單，外形輕薄美觀，大大增加了設(shè)計的自由度，提升了手術(shù)燈的無影率，避免了手術(shù)過程中因手術(shù)燈亮度變化而使醫(yī)生產(chǎn)生的不適感，為手術(shù)的順利進(jìn)行創(chuàng)造好的外部條件，提高了手術(shù)成功率，在醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)具有重大意義。為達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下:—種多葉式手術(shù)燈，包括燈板和置于該燈板上的多光源陣列，所述燈板上進(jìn)一步設(shè)有陰影控制部件，所述多光源陣列的一側(cè)設(shè)有透光面板。優(yōu)選的，所述燈板包括中心盤和兩個分設(shè)于所述中心盤兩側(cè)的葉片盤。優(yōu)選的，所述多光源陣列包括至少兩個發(fā)射暖白光的LED燈和至少兩個發(fā)射冷白光的LED燈。優(yōu)選的，所述透光面板的材質(zhì)為有機玻璃或普通玻璃。優(yōu)選的，所述透光面板的上表面為斜面或雙斜面，下表面為平面或者單斜面，所述斜面包括圓形斜面、方形斜面或者六角形斜面。優(yōu)選的，所述陰影控制部件包括一個信號接收器和一個信號發(fā)射器。通過上述技術(shù)方案，本實用新型提出了一種多葉式手術(shù)燈，它包含手術(shù)燈燈板、置于燈板上的多光源陣列、置于多光源陣列一側(cè)的多角度折射透光面板以及置于燈板上的陰影控制部件。多光源陣列上的LED燈發(fā)射的光經(jīng)過多角度折射透光面板上折射角的偏轉(zhuǎn)，投射到不同的照明區(qū)域，如前所述的陰影控制部件，由一個信號發(fā)射器和一個信號接收器組成，例如可以采用激光作為發(fā)射和接收的信號，當(dāng)該信號發(fā)射器發(fā)射的激光被遮擋并返回到對應(yīng)的信號接收器時，本實用新型所提出的多葉式手術(shù)燈會自動做出調(diào)節(jié)燈盤亮度的反饋，提升手術(shù)燈的無影率，為了防止激光被頻繁遮擋引起的狀態(tài)頻繁切換，軟件采用延遲糾錯技術(shù)避免了干擾信號的不利影響。本實用新型采用一鍵觸控的電子調(diào)節(jié)方式控制各個光源的亮度強弱，可以獨立的對手術(shù)燈的色溫、亮度和光斑大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，在調(diào)節(jié)的過程中，任意參數(shù)的改變均不會對其他參數(shù)造成影響，光斑的均勻性和照明深度始終保持不變，由于本實用新型采用電子調(diào)節(jié)而不是機械調(diào)節(jié)的方式，設(shè)計簡單可靠，光斑的照明質(zhì)量好，操作也更加簡便，避免了手術(shù)過程中因手術(shù)燈亮度變化而使醫(yī)生產(chǎn)生的不適感，為手術(shù)的順利進(jìn)行創(chuàng)造良好的外部條件，提高了手術(shù)成功率，在醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)具有重大意義。

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。圖1是本實用新型所提供的多葉式手術(shù)燈調(diào)節(jié)光斑大小的示意圖；圖2是本實用新型所提供的多葉式手術(shù)燈中心盤和葉片盤整體照明結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型所提供的多葉式手術(shù)燈多角度折射透光面板對光源投射角度的偏轉(zhuǎn)控制示意圖；圖4是本實用新型所提供的多葉式手術(shù)燈激光反射式陰影控制系統(tǒng)示意圖。圖中數(shù)字和字母所表示的相應(yīng)部件名稱:1.中心盤2.葉片盤3.遮光面板4.遮擋物5.陰影控制部件具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。如圖1至圖4所示，本實用新型提供的一種多葉式手術(shù)燈，包括燈板和置于該燈板上的多光源陣列，所述燈板上進(jìn)一步設(shè)有陰影控制部件5，所述多光源陣列的一側(cè)設(shè)有透光面板3，所述燈板包括中心盤I和兩個分設(shè)于所述中心盤I兩側(cè)的葉片盤2，所述多光源陣列包括至少兩個發(fā)射暖白光的LED燈和至少兩個發(fā)射冷白光的LED燈，所述透光面板3的材質(zhì)選用有機玻璃或普通玻璃，所述透光面板3的上表面為斜面或雙斜面，下表面為平面或者單斜面，所述斜面包括圓形斜面、方形斜面或者六角形斜面，所述陰影控制部件5包括一個信號接收器(圖中未標(biāo)出)和一個信號發(fā)射器(圖中未標(biāo)出)。用電子調(diào)節(jié)的方法改變光斑的大小，需要將照明光斑分成多級照明區(qū)域，通過電流改變各級照明區(qū)域的亮度配比來使得整個光斑由小到大變化。光斑變化的過程中色溫、中心亮度和照明深度均可保持不變。本實施案例中，我們采用LED燈作為發(fā)光光源，將照明區(qū)域分為2級:分別為光斑中心和光斑外圍，如圖1所示，此時，手術(shù)燈燈板上的LED燈分4種，圖中分別標(biāo)記為al，a2，bl和b2。其中al，a2的照明區(qū)域為光斑的中心，al發(fā)射的是3500K的暖白光，a2發(fā)射的是5000K的冷白光；bl，b2的照明區(qū)域為光斑中心的外圍部分，bl發(fā)射的是3500K的暖白光，b2發(fā)射的是5000K的冷白光。通過調(diào)節(jié)al，a2與bl，b2的發(fā)光強弱可以使光斑的色溫在3500K-5000K范圍內(nèi)可調(diào)。例如，當(dāng)al，bl亮而a2，b2不亮?xí)r光斑色溫為3500K ;當(dāng)al，bl的亮度與a2，b2亮度相同時光斑色溫為4250K ;當(dāng)al，bl不亮而a2，b2亮?xí)r光斑色溫為5000K，通過適當(dāng)調(diào)節(jié)al，a2與bl，b2的發(fā)光強弱可以使得在中心光斑強度不變的條件下光斑的大小發(fā)生改變。例如，當(dāng)al，a2全亮而bl，b2不亮?xí)r，光斑為最小，如圖1中標(biāo)記1.0所指；當(dāng)al，a2亮度較強而bl，b2亮度較弱時，光斑為中間大小，如圖1中標(biāo)記2.0所指；當(dāng)al，a2較弱而bl，b2較強時，光斑為最大，如圖中標(biāo)記3.0所指。這種電子調(diào)節(jié)的方式只需要通過改變手術(shù)燈各組成部分LED燈的電流強弱配比即可實現(xiàn)色溫、光斑大小以及亮度的獨立且任意調(diào)節(jié)，方法簡單，操作便捷，在色溫和光斑大小變化的過程中保證中心亮度和照明深度不變，光斑的整體效果良好。以上用了 LED燈作為光源，實際上也可以采用其他類型的光源。以上用了暖白和冷白兩種LED燈進(jìn)行色溫調(diào)節(jié)，實際上也可以用3種及以上的LED燈進(jìn)行色溫調(diào)節(jié)。以上為了簡化說明，將光斑區(qū)域分為2級，分別是照中心(al，a2)和照外圍(bl，b2)，通過調(diào)節(jié)各級的亮度配比來進(jìn)行光斑大小的調(diào)節(jié)。實際上也可以用3級(分別照中心，照中部和照邊緣)或更多級的LED燈進(jìn)行光斑大小調(diào)節(jié)。分級越多的替代方案有更大的光斑調(diào)節(jié)范圍，但是使用的LED燈數(shù)目也會越多。如圖2所示，本實用新型采用多葉式結(jié)構(gòu)設(shè)計手術(shù)燈來提升無影率和促進(jìn)空氣對流散熱。中心盤I和葉片盤2上含有照射光斑中心的LED燈a和照射外圍的LED燈b，并且它們的數(shù)量按照要求進(jìn)行合適的配比。采用多葉式設(shè)計保證了每一扇從不同角度入射的葉片都會對光斑的各個部分產(chǎn)生貢獻(xiàn)，即使部分葉片被擋住，仍然有光到達(dá)手術(shù)區(qū)域，不僅具有較高的無影率，而且被遮擋后的光斑的大小和色溫仍保持不變。以上為了簡化說明，用了一扇中心盤I和兩扇葉片盤2的多葉式結(jié)構(gòu)，實際上，多葉式設(shè)計的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)造型的需要自由設(shè)定，每扇葉片盤3上的LED燈都至少包含照射2級光斑的組分。為了實現(xiàn)光斑大小的電子調(diào)節(jié)，每個LED燈的照明區(qū)域都是要經(jīng)過特殊設(shè)計的，必須要對它們的投射角度進(jìn)行精確控制。為了達(dá)到上述目的，我們在LED燈的前方采用了特殊設(shè)計的多角度折射透光面板3來對光線進(jìn)行控制，如圖3所示，多角度折射透光面板3由若干折射結(jié)構(gòu)組成，每個LED燈前方的折射結(jié)構(gòu)都是不同的。設(shè)計時首先將LED燈按照照明區(qū)域進(jìn)行分類，例如，照光斑中心的LED燈a和照光斑外圍的LED燈b。再根據(jù)各LED燈及其投射區(qū)域的位置根據(jù)折射公式計算得到對應(yīng)折射面的傾角。LED燈發(fā)出的光經(jīng)過折射面的折射后就可以精確投射到各自的照明區(qū)域，從而能夠?qū)崿F(xiàn)光斑大小的調(diào)節(jié)。相對于直接改變LED燈底座的朝向來控制光線的投射角度的方法，采用多角度折射透光面板3的方法可以讓LED燈在同一平面上排列更緊密，結(jié)構(gòu)更小巧、簡單，整體更美觀。以上在圖3中透光面板3的上表面采用斜面、下表面采用平面的設(shè)計思路，實際上，也可以采用雙斜面、下表面為單斜面等設(shè)計方式，每個斜面的造型可以是圓形、方形、六角形等。任何利用透光面板3的折射結(jié)構(gòu)進(jìn)行折射配光的類似方法都應(yīng)在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。[0032]如圖4所示，采用陰影控制技術(shù)可以進(jìn)一步提升手術(shù)燈的無影率。每個葉片上都有一個陰影控制部件5，在本實施例中，它包含一個信號發(fā)射器(圖中未標(biāo)出)和一個信號接收器(圖中未標(biāo)出)。信號發(fā)射器以某一角度向手術(shù)燈下發(fā)射激光，如果激光遇到遮擋物4后即發(fā)生散射，部分散射光會返回并被信號接收器接收。通過軟件控制陰影控制部件的占空比可以使得在同一時間只有一個陰影控制部件工作以避免互相干擾。信號接收器接收到散射光信號后，該扇葉片盤2的燈亮度會適當(dāng)減弱，其他葉片的燈亮度適當(dāng)增強，使得被遮擋后的光斑亮度盡量維持不變，從而提升手術(shù)燈的無影效果。在實際的手術(shù)過程中，由于醫(yī)生的頭部可能會頻繁移動等原因，導(dǎo)致激光被頻繁遮擋。如果手術(shù)燈接收到這些干擾信號仍然做出頻繁變換亮度的反應(yīng)則會影響視覺效果。我們采用延遲糾錯技術(shù)可以最大化的避免上述問題。該技術(shù)的原理是:在陰影控制部件5中設(shè)置一個計時器和一個延遲值，例如延時時間為10秒鐘。當(dāng)手術(shù)燈的遮擋狀態(tài)每次發(fā)生改變，軟件中的計時器都會被清零重新計時，只有當(dāng)計時器數(shù)值達(dá)到10時，手術(shù)燈才做出模式轉(zhuǎn)變響應(yīng)。以下舉例說明:假設(shè)原狀態(tài)激光不被遮擋，此時為狀態(tài)I。之后若遇障礙物的遮擋，則進(jìn)入狀態(tài)2，計時器清零計時，此時手術(shù)燈暫不做反應(yīng)，若10秒內(nèi)遮擋狀態(tài)再次發(fā)生改變(例如障礙物移除，則又回到狀態(tài)1，或者另一束激光被遮擋，則進(jìn)入狀態(tài)3)，此時計時器再次清零重新計時，手術(shù)燈仍不做反應(yīng)，若10秒鐘后狀態(tài)2仍然保持，則認(rèn)為該狀態(tài)是穩(wěn)定的，計數(shù)器停止計時并進(jìn)行模式切換，這樣就可以避免外界干擾帶來的影響。本實用新型提出了一種手術(shù)燈包含手術(shù)燈燈板、置于燈板上的多光源陣列、置于光源陣列正前方的多角度折射透光面板以及置于燈板上的陰影控制部件等。如前所述的手術(shù)燈燈板起到固定光源的作用；如前所述的多光源陣列(即光源)可以采用不同色溫的LED芯片及其配光透鏡排列組成(統(tǒng)稱LED燈)；如前所述的多角度折射透光面板由透光材料(例如玻璃或有機玻璃等)構(gòu)成，對應(yīng)不同位置的光源，透光面板的折射角度也不同。光源出射的光經(jīng)過多角度折射透光面板上折射角的偏轉(zhuǎn)，投射到不同的照明區(qū)域。如前所述的陰影控制部件，由一個信號發(fā)射器和一個信號接收器組成，例如可以采用激光作為發(fā)射和接收的信號，當(dāng)該部件發(fā)射的激光被遮擋并返回到對應(yīng)的接收器時，手術(shù)燈會自動做出調(diào)節(jié)燈盤亮度的反饋，提升手術(shù)燈的無影率。為了防止激光被頻繁遮擋引起的狀態(tài)頻繁切換，軟件采用延遲糾錯技術(shù)避免了干擾信號的不利影響。本實用新型所提出的多葉式手術(shù)燈，采用一鍵觸控的電子調(diào)節(jié)方式控制各個光源的亮度強弱，可以獨立的對手術(shù)燈的色溫、亮度和光斑大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。在調(diào)節(jié)的過程中，任意參數(shù)的改變均不會對其他參數(shù)造成影響，光斑的均勻性和照明深度始終保持不變。由于它采用電子調(diào)節(jié)而不是機械調(diào)節(jié)的方式，設(shè)計簡單可靠，光斑的照明質(zhì)量好，操作也更加簡便。多角度折射透光面板的設(shè)計方法不僅結(jié)構(gòu)簡單，造型輕薄美觀，還大大增加了設(shè)計的自由度，提升了無影率。陰影控制技術(shù)可以根據(jù)手術(shù)燈的遮擋狀態(tài)自適應(yīng)調(diào)節(jié)燈盤的亮度，進(jìn)一步提升了手術(shù)燈的無影效果。延遲糾錯技術(shù)則屏蔽了干擾信號帶來的不利影響。本實用新型提供了一種多葉式手術(shù)燈，其結(jié)構(gòu)簡單，造型輕薄美觀，大大增加了設(shè)計的自由度，提升了無影率，避免了手術(shù)過程中因手術(shù)燈亮度變化而使醫(yī)生產(chǎn)生的不適感，為手術(shù)的順利進(jìn)行創(chuàng)造好的外部條件，提高了手術(shù)成功率，在醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)具有重大意義。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種多葉式手術(shù)燈，包括燈板和置于該燈板上的多光源陣列，其特征在于，所述燈板上進(jìn)一步設(shè)有陰影控制部件，所述多光源陣列的一側(cè)設(shè)有透光面板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多葉式手術(shù)燈，其特征在于，所述燈板包括中心盤和兩個分設(shè)于所述中心盤兩側(cè)的葉片盤。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多葉式手術(shù)燈，其特征在于，所述多光源陣列包括至少兩個發(fā)射暖白光的LED燈和至少兩個發(fā)射冷白光的LED燈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多葉式手術(shù)燈，其特征在于，所述透光面板的材質(zhì)為有機玻璃或普通玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的多葉式手術(shù)燈，其特征在于，所述透光面板的上表面為斜面或雙斜面，下表面為平面或者單斜面，所述斜面包括圓形斜面、方形斜面或者六角形斜面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多葉式手術(shù)燈，其特征在于，所述陰影控制部件包括一個信號接收器和一個信號發(fā)射 器。
專利摘要本實用新型公開了一種多葉式手術(shù)燈，包括燈板和置于該燈板上的多光源陣列，所述燈板上進(jìn)一步設(shè)有陰影控制部件，所述多光源陣列的一側(cè)設(shè)有透光面板。本實用新型提供了一種多葉式手術(shù)燈，其結(jié)構(gòu)簡單，造型輕薄美觀，大大增加了設(shè)計的自由度，提升了手術(shù)燈的無影率，避免了手術(shù)過程中因手術(shù)燈亮度變化而使醫(yī)生產(chǎn)生的不適感，為手術(shù)的進(jìn)行創(chuàng)造良好的外部條件，提高了手術(shù)成功率，在醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)具有重大意義。
文檔編號F21V5/00GK203162740SQ201320115210
公開日2013年8月28日 申請日期2013年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月14日
發(fā)明者王謙, 莊清, 潘一鳴, 華堅, 張強 申請人:蘇州沃倫韋爾高新技術(shù)股份有限公司