專利名稱：使用led的牙科燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及LED燈，更具體地，涉及在牙科中使用的LED燈。
背景技術(shù)：
在牙科行業(yè)中，牙科燈一也被稱為牙科手術(shù)燈或牙科手術(shù)燈具一被用于在進(jìn)行牙科治療時照射病人的口(口腔)。例如，牙科燈幫助檢查和診斷病人、牙體縮減和制備、色差匹配和修復(fù)。目前的牙科燈主要使用白熾燈或石英鹵素?zé)糇鳛楣庠?。這些光源通常也與反射器(例如鏡子或其他反射表面)一同使用。發(fā)光二極管(LED)光源具有優(yōu)于這些光源的一些優(yōu)勢，包括壽命長、功耗小和大大減少的輻射熱。然而，對于將LED光源應(yīng)用在牙科燈中存在一些困難。例如，在各種牙科應(yīng)用中，光的質(zhì)量是重要的。LED的顯色指數(shù)(CRI)通常小于常規(guī)光源的CRI，使得牙醫(yī)難于檢查軟組織病理并利用LED燈進(jìn)行色差匹配。另一個設(shè)計考慮的是牙科燈應(yīng)形成一種使操作者和病人的不適感降低的光圖樣(light pattern)。例如,期望的是減少操作員視疲勞,減少陰影,并減少入射進(jìn)病人眼睛的光。因此，若干重要的考量要被考慮進(jìn)LED牙科燈的設(shè)計中。

發(fā)明內(nèi)容
下文描述的是具有LED光源的且解決了常規(guī)牙科燈的一些缺陷的牙科燈的實施方案。根據(jù)一個實施方案，一種牙科燈包括至少一個發(fā)光二極管(LED)光源，被配置為沿著一個路徑產(chǎn)生光束；以及至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)，被定位以接收所述光束，并被配置為通過受控漫射(diffusion)混合所述光束內(nèi)的光，以提高所述光束的顏色均勻度。所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)可包括一個被配置以產(chǎn)生所述受控漫射的漫射器。所述漫射器可以是具有微結(jié)構(gòu)表面的透明光學(xué)元件。所述漫射器可被配置為對接收的光束施加約O. 5度到約5度之間的發(fā)散(divergence)，或約2度的發(fā)散。所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)可包括第一透鏡、第二透鏡、以及位于所述第一透鏡和所述第二透鏡之間的一個漫射器。所述第一透鏡可以是非球面會聚透鏡，所述第二透鏡可以是定位于所述第一透鏡下游的平凸準(zhǔn)直透鏡。所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)可包括一個孔和一個漫射器，其中所述漫射器被配置為產(chǎn)生所述受控漫射，并且所述漫射器被定位于所述孔的下游。所述LED光源可以是高亮度白光LED。根據(jù)另一實施方案，一種牙科燈包括多個LED光源，被配置以沿著相應(yīng)的路徑產(chǎn)生相應(yīng)的光束；以及多個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)，每個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)被定位以接收所述光束，并被配置為通過受控漫射混合所述光束內(nèi)的光，以產(chǎn)生相應(yīng)的漫射光束。所述多個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)可彼此間隔開，并被定位以將相應(yīng)的漫射光束引向所述牙科燈的投射軸線。所述多個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)可被布置為距一個中央點基本等距離，以限定一個多邊形陣列，或限定一個基本圓形陣列。所述中央點可沿著所述牙科燈的投射軸線。所述多個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)可相對于彼此被定位為使得所述漫射光束在所述牙科燈的一預(yù)定照射平面處基本重疊。所述漫射光束可在所述照射平面產(chǎn)生相應(yīng)的光束圖樣(beam pattern),且所述牙科燈可包括至少一個成形透鏡，該成形透鏡被配置為接收所述漫射光束，并使相應(yīng)的光束圖樣散布在所述照射平面中。所述多個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)可相對于彼此被定位為減少所述漫射光束在所述照射平面的硬陰影。所述多個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)可相對于彼此被定位為，減少光束圖樣尺寸隨著距所述照射平面的距離改變而發(fā)生的變化。所述照射平面可基本垂直于所述牙科燈的投射軸線。所述照射平面可位于沿著所述投射軸線距離所述LED光源約550毫米到約850毫米之間的位置，或約700毫米到約750毫米之間的位置。在另一個實施方案中，一種牙科燈包括至少一個正常模式照射器和至少一個固化-安全照射器(cure-safe illuminator)。所述至少一個正常模式照射器可由至少一個LED光源和所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)構(gòu)成。所述至少一個固化-安全照射器可由至少一個LED光源和至少一個被配置為產(chǎn)生固化-安全光束的準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)構(gòu)成。所述至少一個固化-安全照射器可包括一個被配置為產(chǎn)生固化-安全光束的帶通濾波器。準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)可被配置為通過受控漫射混合由所述LED光源產(chǎn)生的光束內(nèi)的光，以提高所述光束的顏色均勻性。根據(jù)另一個實施方案，一種牙科燈包括安裝至一個基底的至少一個發(fā)光二極管(LED)光源，以及至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)。所述至少一個LED光源被配置為沿著一個法向軸線產(chǎn)生光束，所述法向軸線在所述至少一個LED光源的近似中心處垂直于所述基底。所述光束包含具有相對于所述法向軸線的多個傳播角度的光。所述至少一個LED光源具有顯色指數(shù)(CRI)。在一個實施方式中，所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)被定位以接收所述光束并被配置為限制由所述準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)會聚(collect)的光的傳播角度，使得從所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)發(fā)出的光具有的CRI至少大于所述至少一個LED光源的CRI約2。在另一個實施方式中，所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)被定位以接收所述光束并被配置為限制由所述準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)會聚的光的傳播角度，以在所述LED光源的色品坐標(biāo)CIE中產(chǎn)生一個朝向普朗克黑體軌跡至少O. 002單位、或至少O. 004單位的偏移。所述偏移可以是使得所述LED光源的色品坐標(biāo)CIE X和y在偏移后近似位于普朗克黑體軌跡上。所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)可被配置為主要會聚從LED光源發(fā)出的具有小于約60度傳播角度的光。所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)可包括一個孔，該孔被配置為限制由所述準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)會聚的光的傳播角度。根據(jù)另一實施方案，一種牙科燈，包括間隔開并安裝至一個基底的多個發(fā)光二極管(LED)光源，每個LED光源被配置為產(chǎn)生相應(yīng)的光束。所述牙科燈還包括對應(yīng)的多個透射光學(xué)系統(tǒng)，所述多個透射光學(xué)系統(tǒng)被定位以接收相應(yīng)的光束并被配置以對所述光束進(jìn)行準(zhǔn)直，由此產(chǎn)生相應(yīng)的準(zhǔn)直光束，以使得每個準(zhǔn)直光束在一預(yù)定照射平面產(chǎn)生一個光束圖樣，所述預(yù)定照射平面沿著相應(yīng)透射光學(xué)系統(tǒng)的照射軸線與所述基底間隔開。所述牙科燈還包括一個透明屏(shield)，所述屏被定位以接收所述準(zhǔn)直光束，并被配置為沿著一個折射軸線折射所述準(zhǔn)直光束，以沿著所述折射軸線散布相應(yīng)的光束圖樣。所述折射軸線可平行于所述屏。所述屏可包括一系列透鏡，該系列透鏡沿著所述屏的內(nèi)表面在垂直于所述折射軸線的方向上延伸，每個透鏡沿著所述折射軸線具有一寬度，以使得每個準(zhǔn)直光束傳輸經(jīng)過一個以上的透鏡。所述屏可包括垂直于所述折射軸線的一個陣列的柱形凸透鏡，以執(zhí)行對所述光束的折射。所述柱形凸透鏡可形成在所述屏的內(nèi)表面上。所述多個透射光學(xué)系統(tǒng)可被定位為使得相應(yīng)的照射軸線與所述牙科燈的投射軸線形成約I度到約10度之間的角度。所述照射平面可位于距所述基底約550mm到約800mm之間的距離。所述牙科燈還可包括一個后殼體以及位于所述屏和所述后殼體之間的一個前殼體。所述基底可安裝至所述后殼體的內(nèi)表面。所述屏、所述前殼體和所述后殼體可被配置為裝配在一起形成一個封閉的光學(xué)系統(tǒng)。根據(jù)另一個實施方案，一種牙科燈包括一個由熱傳導(dǎo)材料制成的殼體；一個熱傳導(dǎo)印刷電路板，被成形以適配進(jìn)所述殼體內(nèi)，并被定位為與所述殼體直接熱接觸；以及聯(lián)接至所述電路板的多個發(fā)光二極管(LED)光源。所述印刷電路板和所述殼體之間的直接熱接觸有助于所述LED光源產(chǎn)生的熱的消散。所述熱傳導(dǎo)印刷電路板可包括一個電路層、包括介電材料的一個介電層、以及包括鋁或銅的熱傳導(dǎo)基底層。所述介電層可具有約O. 003 ’ ’或更小的厚度，所述電路層可具有約2盎司/平方英尺或者更大的厚度。所述多個LED光源可在所述熱傳導(dǎo)印刷電路板上空間間隔開約1.4’’或更大的距離。根據(jù)另一個實施方案，一種牙科燈包括安裝至一個基底的至少一個發(fā)光二極管(LED)光源，和包括一個孔的至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)。所述至少一個LED光源被配置為沿著一個法向軸線產(chǎn)生光束，所述法向軸線在所述至少一個LED光源的近似中心處垂直于所述基底。所述光束包含具有相對于所述法向軸線的多個傳播角度的光，且多個角度表示所述光束的角度分布。所述孔被定位以接收所述光束，并被配置為成形所述光束以使得角度分布沿著垂直于所述法向軸線的第一軸線減小，由此產(chǎn)生成形光束。沿著所述第一軸線減小的角度分布對應(yīng)病人眼睛在預(yù)定照射平面處眩光的減少。所述孔可具有大體矩形形狀。所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)可包括準(zhǔn)直光學(xué)器件，其中所述孔被定位在所述LED光源和所述準(zhǔn)直光學(xué)器件之間。所述孔可具有對應(yīng)于所述第一軸線的短軸線。在一個實施例中，所述牙科燈還包括定位于所述準(zhǔn)直光學(xué)器件下游的至少一個成形透鏡，所述至少一個成形透鏡被配置為接收所述成形光束，并使所述光束散布在所述照射平面上，以進(jìn)一步減少病人眼睛眩光。在另一個實施例中，所述準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)包括一個漫射器，該漫射器被配置為通過受控漫射混合所述光束內(nèi)的光，以提高所述光束的顏色均勻性。所述準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)可包括一個會聚透鏡，該會聚透鏡位于所述漫射器上游，并位于所述孔下游。在另一實施例中，所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)包括一個全內(nèi)反射(TIR)準(zhǔn)直器，該TIR準(zhǔn)直器被配置為混合所述光束內(nèi)的光，以提高所述光束的顏色均勻性。所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)可包括第一透鏡和一個位于所述第一透鏡上游的全內(nèi)反射(TIR)準(zhǔn)直器。在另一個實施例中，所述牙科燈還包括一個透明屏，該透明屏定位在所述準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)下游，并包括一個陣列的柱形凸透鏡。根據(jù)另一實施方案，牙科燈包括間隔開并安裝至基底的多個LED光源，和具有相應(yīng)的孔的多個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)。每個LED光源被配置為沿著相應(yīng)的法向軸線產(chǎn)生相應(yīng)的光束，且每個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)被定位以接收所述光束。所述孔被配置以產(chǎn)生相應(yīng)的成形光束。所述多個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)被定位以將相應(yīng)的成形光束引向所述牙科燈的投射軸線。根據(jù)另一個實施方案，一種牙科燈包括至少一個正常模式照射器和至少一個固化-安全照射器。所述至少一個正常模式照射器可由至少一個LED光源和至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)構(gòu)成。所述至少一個固化-安全照射器可由至少一個LED光源和至少一個被配置為產(chǎn)生固化-安全光束的準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)構(gòu)成。準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)可包括被配置為產(chǎn)生相應(yīng)的成形光束的孔。所述至少一個正常模式照射器被配置和定位為產(chǎn)生引向所述牙科燈的投射軸線的相應(yīng)的正常模式光束。所述至少一個固化-安全照射器被配置為產(chǎn)生引向所述牙科燈的投射軸線的固化-安全光束。所述至少一個固化-安全照射器可被配置為大大減少固化-安全照射器傳輸波長約500納米以下的光。所述至少一個固化-安全照射器可包括至少一個準(zhǔn)直透鏡，該至少一個準(zhǔn)直透鏡被染色以減少波長約500納米以下的光傳輸經(jīng)過所述至少一個準(zhǔn)直透鏡。根據(jù)另一個實施方案，一種牙科燈包括多個正常模式照射器和至少四個固化-安全照射器，所述多個正常模式照射器布置為距一中央點近似等距，以限定一個基本圓形陣列，所述至少四個固化-安全照射器被布置為距所述中央點等距，并在所述基本圓形陣列外部。所述中央點可沿著所述牙科燈的投射軸線定位。每個正常模式照射器可被配置為使得相應(yīng)的正常模式光束各自與所述投射軸線形成一個大于零但小于10度的角度，或者形成一個在約4度到約5度之間的角度。每個固化-安全照射器可被配置為使得相應(yīng)的固化-安全光束各自與所述投射軸線形成一個大于零但小于15度的角度，或形成一個約6度到約8度之間的角度。根據(jù)另一個實施方案，一種牙科燈包括一個后殼體；多個LED光源,所述多個LED光源被布置成關(guān)于一個中央點的基本對稱的陣列，并聯(lián)接至所述后殼體；以及一個樞軸組件，該樞軸組件在所述中央點附接至所述后殼體。所述中央點基本對應(yīng)于所述牙科燈的質(zhì)量中心。所述樞軸組件可包括一個能夠轉(zhuǎn)動移動進(jìn)形成在所述后殼體中的凹槽的樞軸臂。所述凹槽可位于多個LED光源中的第一個和第二個之間，并形成為使得所述樞軸臂在下轉(zhuǎn)動極限適配進(jìn)該凹槽。所述樞軸組件可包括張力可調(diào)節(jié)的叉狀樞軸支架。所述牙科燈還可包括一個前殼體和固定至所述前殼體的一個前屏。所述前殼體被附接至所述后殼體，以使得所述多個LED光源占據(jù)所述前殼體和所述后殼體之間的一個區(qū)域。所述前殼體可沿著其周緣的至少一部分具有槽。所述牙科燈還包括一個接收在所述槽中的柔性襯墊，其中所述襯墊用于密封所述屏和所述前殼體之間的連接。在一個實施例中，所述牙科燈包括至少一個手柄，該手柄固定至所述前殼體以有助于所述牙科燈的定位。所述至少一個手柄具有至少部分覆有柔性觸覺材料的剛性內(nèi)部結(jié)構(gòu)。所述柔性觸覺材料可具有小于約95的肖氏A硬度，且所述剛性內(nèi)部結(jié)構(gòu)可具有大于約95的肖氏A硬度。所述手柄的剛性內(nèi)部結(jié)構(gòu)可通過成形一個剛性熱塑基底形成，且所述柔性觸覺材料可以是模制在所述剛性內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的柔性熱塑材料。所述柔性觸覺材料可具有在約70到約95之間的肖氏A硬度，且所述剛性內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以是工程樹脂。根據(jù)另一實施方案，一種牙科燈包括一個殼體單兀；一個電路板，被成形以適配進(jìn)所述殼體單元并固定至所述殼體單元；聯(lián)接至所述電路板的多個發(fā)光二極管(LED)光源；以及一個LED驅(qū)動器。所述多個LED光源包括用于正常模式操作的第一組LED光源和用于固化-安全模式操作的第二組LED光源。所述第一組和所述第二組彼此電氣獨立。所述LED驅(qū)動器通過所述電路板電聯(lián)接至所述第一組LED光源和所述第二組LED光源，并包括第一輸出和第二輸出。所述LED驅(qū)動器能夠經(jīng)由所述第一輸出與所述第一組通信以及經(jīng)由所述第二輸出與所述第二組通信來支持所述正常模式操作和所述固化-安全模式操作。所述LED驅(qū)動器可包括升降壓電流調(diào)節(jié)器。根據(jù)另一個實施方案，一種牙科燈包括一個殼體單兀；一個電路板，被成形以適配進(jìn)所述殼體單元并固定至所述殼體單元；聯(lián)接至所述電路板的多個發(fā)光二極管(LED)光源；一個通信接口 ；以及一個線纜。所述通信接口被配置以使用控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN總線)系統(tǒng)從使用者接收控制信息并傳輸數(shù)據(jù)。所述線纜能夠傳輸數(shù)據(jù)并向所述LED光源提供功率。所述電路板可被聯(lián)接至與所述多個LED光源通信的至少一個LED驅(qū)動器，且所述CAN總線系統(tǒng)可被配置為向所述至少一個LED驅(qū)動器傳輸消息，并從所述至少一個LED驅(qū)動器接收消息。前述以及額外的特征和優(yōu)勢可從下文詳細(xì)的描述中更明了，其中下文的描述是參考附圖進(jìn)行的。


圖1是示出示例性LED牙科燈的前側(cè)的正視圖。圖2是圖3的LED牙科燈的選擇部件部分的立體圖。圖3是示出圖1的LED牙科燈的一個具體實施方式
的選擇部件部分的分解立體圖。圖4A是示例性透鏡模塊和LED光源的正視圖。圖4B是圖4A的成形透鏡、透鏡模塊和LED光源的橫截面圖。圖4C是圖4A的透鏡模塊和LED光源的放大部分的正視圖。圖4D是圖4B的LED光源和孔的放大圖。圖5A是示例性透鏡模塊和LED光源的正視圖。圖5B是圖5A的成形透鏡、透鏡模塊和LED光源的橫截面圖。圖6是示出光引發(fā)劑的吸收譜和若干牙科燈的發(fā)射譜的曲線圖。圖7A是代表一示例性正常模式照射器的光學(xué)系統(tǒng)的示意圖。圖7B是代表一示例性固化-安全模式照射器的光學(xué)系統(tǒng)的示意圖。圖8是用于提高LED光源的顯色指數(shù)(CRI)的示例性透鏡系統(tǒng)的橫截面圖。圖9是帶有孔的示例性透鏡系統(tǒng)的橫截面圖。圖10是本文描述的示例性LED牙科燈的色品坐標(biāo)的圖表。圖1lA是與LED牙科燈一同使用的示例性屏的正視圖。圖1lB是沿著圖1lA中的線11B-11B獲得的橫截面圖。圖1lC是沿著圖1lA中的線IIC-1IC獲得的橫截面圖。圖1lD是圖1lC中的區(qū)域IlD的放大圖。圖12是圖1的LED牙科燈的另一具體實施方式
的正視圖。圖13是沿著圖12中的線13-13獲得的橫截面圖。圖14是圖13中的區(qū)域14的放大圖。圖15是LED牙科燈的后部的立體圖。圖16是示例性樞軸組件的部件部分的分解立體圖。圖17是示出LED牙科燈的轉(zhuǎn)動移動的范圍的側(cè)視正視圖。圖18是示出LED牙科燈的轉(zhuǎn)動移動的范圍的前視正視圖。圖19是示出由示例性LED牙科燈產(chǎn)生的照射的示意圖。圖20是圖1的LED牙科燈產(chǎn)生的照射的示意圖。
圖21是用于LED牙科燈的示例性控制電路的示意圖。圖22是接收使用者輸入的示例性控制電路的示意圖。
具體實施例方式參照附圖，更具體地參照圖1，示出了 LED牙科燈10的一個實施方案。在圖1中，LED牙科燈10包括殼體2和若干照射器6a-61。照射器6a_61包括LED光源以及用于修整和成形發(fā)射自LED光源的光的各種不同的光學(xué)器件。例如,照射器6a-61中的每一個都可包括一個LED光源和一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)，或者本文描述的其他光學(xué)器件。在示出的實施方案中，照射器6a-61被布置成圍繞中央點7的基本對稱圖樣，并相對于穿過該點7的一條線M對稱。然而，其他的照射器布局也是可行的。例如，照射器可被布置為其他對稱或不對稱圖樣。此外，盡管圖1中示出了某一數(shù)目的照射器，但是根據(jù)LED牙科燈的預(yù)期光輸出，可使用更多或更少的照射器。一般來說，LED牙科燈發(fā)出的光應(yīng)足夠亮，以允許牙科診斷和治療。照射器6a_61被定位在殼體2內(nèi)的屏4后面。在示出的實施方案中，屏4包括一個陣列的柱形透鏡3，并對從照射器6a-61發(fā)出的光執(zhí)行成形作用。如示出的，照射器6a-61中的每一個都將光傳輸穿過一個以上的柱形透鏡3。LED牙科燈10還具有固定至殼體2的兩個手柄8，以有助于牙醫(yī)、牙科助手或其他使用者定位LED牙科燈10。LED牙科燈10的殼體2可被安裝至柔性臂或其他結(jié)構(gòu)(例如參見圖17-18)。以此方式，燈可被定位為使得照射器6a-61照射牙科病人的預(yù)期區(qū)域，通常是病人口腔內(nèi)的區(qū)域。參考圖20，示出LED牙科燈10照射包含在照射平面114內(nèi)的區(qū)域110。出于示例目的，僅示出四個照射器6。示出照射器6產(chǎn)生平行于且沿著相應(yīng)的照射軸線126、127、128、129的光束106、107、108、109。照射器6可被配置為使得光束106、107、108、109在照射平面114產(chǎn)生光束圖樣。光束106、107、108、109在區(qū)域110基本重疊，區(qū)域110可被稱作照射區(qū)域。為了使光束106、107、108、109在區(qū)域110基本重疊，相應(yīng)的照射軸線126、127、128、129指向軸線112。軸線112在區(qū)域110內(nèi)與照射平面114相交，并可被稱作LED牙科燈10的投射軸線。LED牙科燈的投射軸線通常由其發(fā)出的光的方向限定。因此，投射軸線可以繪制在LED牙科燈和被LED牙科燈照射的區(qū)域之間。在一些實施方案中，投射軸線可以是LED牙科燈的中央軸線。例如，LED牙科燈10可具有穿過或靠近中央點7的投射軸線。在一些實施方案中，照射平面114對應(yīng)于光束106、107、108、109的焦平面。通常，焦平面可以是多個照射器產(chǎn)生的光束在該處基本重疊以產(chǎn)生一個最小尺寸的組合圖樣的平面。照射平面114 一般位于距離LED牙科燈10在550毫米到850毫米之間的位置。在一些實施例中，照射平面可以位于距離LED牙科燈約700mm到750mm之間的位置，或者距離LED牙科燈10的屏4近似700mm的位置。在牙科場所的使用中，LED牙科燈10被合意定位為使得病人的口腔在區(qū)域110內(nèi)。在牙科應(yīng)用中，一般期望照射平面基于行業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)位于一預(yù)定距離處。例如，ISO9680:2007是牙科燈的標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)要求位于距離照射平面50mm、距離牙科燈700mm的、具有20mm直徑的盤所產(chǎn)生的硬陰影(hard shadow)在任意維度都不大于12mm。參考圖19,可證明滿足了該標(biāo)準(zhǔn)。在該圖中，示出具有投射軸線112的光源115。出于示意的目的，僅示出大約一半的光源115，光源115沿著其投射軸線112被分割。光源115的半徑示為距離113。光源115產(chǎn)生光束131，光束131入射在距照射平面120為距離119的盤129上，盤具有半徑122。完全限制在標(biāo)為118的光束部分內(nèi)的光線被盤129阻擋，不能到達(dá)照射平面120，而延伸進(jìn)標(biāo)為130的光束部分的光線沒有被盤129阻擋，而到達(dá)照射平面。應(yīng)用ISO 9680:2007標(biāo)準(zhǔn)，盤129的半徑122是10mm，距離119是50mm。示出硬陰影在具有半徑121的照射平面120，且硬陰影位于距光源一距離117處，該距離117近似700mm。為了滿足ISO 9680:2007標(biāo)準(zhǔn)，硬陰影半徑121必須不大于6mm。本文描述的LED牙科燈滿足該標(biāo)準(zhǔn)。例如，在一個實施方式中，LED牙科燈具有62mm的半徑113，其中半徑代表LED牙科燈中使用的準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)的外邊緣。即，準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)被布置為沿著直徑124mm的圓，使得準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)可觸及該圓，但是在該圓內(nèi)。在這樣一個實施方式中，硬陰影的直徑小于12mm。在另一些實施方式中，LED牙科燈的半徑113大于62mm,同時仍保持硬陰影在任意維度不大于12mm。一般來說，隨著光源115的半徑113增大，牙科燈可具有增加的位置靈敏度。即，光束圖樣尺寸可變得對于光源和照射平面之間距離的改變更敏感。例如，所述距離的小改變可導(dǎo)致光束圖樣尺寸中的大變化。通常期望降低靈敏度，這是因為位置靈敏度使得牙科燈難于由使用者定位來提供對病人的預(yù)期照射。因此，牙科燈的尺寸可被選擇，以在硬陰影尺寸的減小與增大的位置靈敏度之間獲得平衡。針對牙科燈的設(shè)計的另一考慮是為使用者提供如下的選擇，即在準(zhǔn)備和/或施加光可固化牙科材料時可以改變牙科燈的光譜功率分布。因此，在一些實施方式中，本文描述的LED牙科燈可作為雙模式LED牙科燈來操作。即，LED牙科燈可在兩個模式下操作:正常模式，以及可兼顧使用或安全使用光可固化牙科材料的模式，本文也稱作“固化-安全”模式。在正常模式下，LED牙科燈發(fā)出白色光，用于牙科場所中的一般用途。在固化-安全模式中，LED牙科燈發(fā)出如下的光，該光基本沒有與光可固化牙科材料的光引發(fā)反應(yīng)關(guān)聯(lián)的光波長，且不會明顯引起牙科材料的過早固化。對于牙醫(yī)優(yōu)選的是當(dāng)使用光可固化牙科材料時在固化-安全模式下操作。例如，這些材料在牙科恢復(fù)治療中頻繁使用，以及頻繁用于密封劑、腔洞襯料 和畸齒矯正托槽粘結(jié)。該模式使得操作者能夠照射病人的口腔，同時在被照射的區(qū)域利用光可固化牙科材料，通過牙科燈來降低材料過早固化的危險。更具體地，光可固化牙科材料包含光引發(fā)劑，該光引發(fā)劑吸收某些波長的光，并開始樹脂單體的聚合。常使用的光引發(fā)劑是樟腦醌(Camphorquinone),其具有的光吸收峰值為約469nm。其他的光引發(fā)劑通常具有類似的吸收峰值，或者有時較低的吸收峰值(例如苯基丙二酮(Phenylpropanedione)和二苯基氧化勝 TPO(Lucirin ΤΡ0))。為了使牙醫(yī)在 LED牙科燈的照射下使用光可固化牙科材料并且還避免過早聚合，LED牙科燈可在固化-安全模式下操作。即，LED牙科燈可被配置為當(dāng)期望固化-安全光束時，減少發(fā)射在聚合波長附近的光。例如，在本文描述的一些實施方式中，LED牙科燈包含被設(shè)計為僅在固化-安全模式下工作的照射器(固化-安全照射器)和被設(shè)計為僅在正常模式下工作的照射器(正常模式照射器)。當(dāng)LED牙科燈被置于固化-安全模式時，僅啟動固化-安全照射器。當(dāng)LED牙科燈被置于正常模式時，僅啟動正常模式照射器。一般來說，固化-安全照射器被配置為減少發(fā)射波長500nm以下的光，以減少光可固化牙科材料的過早聚合。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，該波長應(yīng)基于牙科治療中使用的具體材料來選擇。通過使用本領(lǐng)域公知的帶通濾波器，可以修整從固化-安全照射器發(fā)出的光。例如，濾波器可以結(jié)合進(jìn)照射器內(nèi)的光學(xué)器件。在一些實施方案中，固化-安全照射器包括帶有濾波器的準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)。例如，準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)可包括一個或多個透鏡，所述透鏡被著色或染色，以減少傳輸波長約500nm或波長更小的光。參考圖6，繪出了由線E、F、G表示的，對于三個不同光引發(fā)劑的光吸收與波長的關(guān)系。如示出的，所有三個光引發(fā)劑表明吸收峰值在500nm波長或更小波長處。線A表示根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性LED牙科燈操作在正常模式下的發(fā)射譜。如示出的，LED牙科燈發(fā)出一個波長范圍的光，包括500nm以下的波長。因此,發(fā)射線A可被稱為白光發(fā)射。線B表不根據(jù)本公開內(nèi)容的且操作在固化-安全模式下的示例性LED牙科燈的發(fā)射譜。如示出的，該LED牙科燈具有明顯減少的500nm以下的光發(fā)射。線C表示常規(guī)鎢-鹵素牙科燈的發(fā)射譜，該鎢-鹵素牙科燈工作在其最低強度設(shè)置下，以使得藍(lán)光最少。如示出的，即使當(dāng)操作在該模式下，該類型的牙科燈也呈現(xiàn)顯著的量的藍(lán)光。線D表示常規(guī)牙科燈中的多顏色LED源的發(fā)射譜，其中藍(lán)色LED源被關(guān)閉。如示出的，該燈仍發(fā)射一些500nm以下的光，因此在使用光可固化牙科材料的牙科應(yīng)用期間不會如線B表示的LED牙科燈那樣有效。比較線A、C和D的牙科燈發(fā)射譜與線E表示的光引發(fā)劑，線A、C和D與線E的重疊明顯多于線B與線E的重疊。因此，與線B表示的光相比，線A、C和D表示的光導(dǎo)致產(chǎn)生的過早聚合更多。參考圖1，LED牙科燈10可被實施為雙模式燈。例如，照射器6a、6b、6c、6d可以是固化-安全照射器，并被布置為所示出的近似方形陣列。即，四個固化-安全照射器可被定位為距中央點7近似等距。照射器6e、6f、6g、6h、61、6j、6k、61還可以是正常模式照射器，并被布置為如所不出的近似圓形陣列。在一些實施方案中，照射器6e、6f、6g、6h、61、6j、6k、61沿著直徑在近似IOOmm和150mm之間的一個圓定位。在一個實施方案中，照射器的直徑近似32_，包含在照射器內(nèi)的LED光源的中心沿著直徑近似108_或更大的一個圓定位。然而，固化-安全照射器和正常模式照射器的其他布置也是可行的。例如，無論是固化-安全模式或正常模式，照射器都可沿著任意多邊形形狀或其他對稱或非對稱分布而布置。一般來說，照射器的位置以及照射器之間的間隔可被選擇為保持牙科燈的尺寸小，同時還減少硬陰影(這可有助于更大分布和照射器之間的緊密間隔)以及降低位置靈敏度。在這種雙模式實施方式中，正常模式照射器和固化-安全照射器可包括配置用于照射器的預(yù)期功能的光學(xué)器件。例如，表示示例性正常模式照射器的光學(xué)系統(tǒng)的示意圖在圖7A中示出。在該圖中，LED光源383被配置為產(chǎn)生被孔384接收的光束，該孔384的作用是對接收的光束成形?？?84下游是透鏡387，該透鏡387對接收的光束執(zhí)行準(zhǔn)直和會聚，或者聚集(condense)作用。透鏡387下游是漫射器390，該漫射器390的作用是混合接收的光束內(nèi)的光，以提高光束的顏色均勻度。漫射器390的下游是透鏡388，該透鏡388對接收的光束執(zhí)行準(zhǔn)直或聚集作用。透鏡388的下游是成形透鏡389。如圖1中實施的，成形透鏡389的功能由屏4執(zhí)行。然而，成形透鏡也可以是一個分立的光學(xué)元件或一組光學(xué)元件。此外，圖7B中示出了表示示例性的固化-安全照射器的光學(xué)系統(tǒng)的示意圖。在該圖中，LED光源483被配置為產(chǎn)生一個被透鏡487接收的光束，該透鏡487對接收的光束執(zhí)行準(zhǔn)直或聚集作用。透鏡487的下游是透鏡488，該透鏡488也對接收的光束執(zhí)行準(zhǔn)直或聚集作用。作為一個示例性固化-安全照射器，圖7B的光學(xué)系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生如上文描述的固化-安全光束的機構(gòu)。例如，透鏡488和/或487可以被著色或染色，以明顯減少波長約500nm以下的光的傳輸?；蛘?，可向所示的光學(xué)系統(tǒng)增加一個額外的光學(xué)元件，例如著色或染色的濾波器，以過濾傳輸?shù)墓狻Ｍ哥R488的下游是成形透鏡489。如圖1中所實施的，成形透鏡489的功能由屏4執(zhí)行。然而，成形透鏡可以是一個分立的光學(xué)元件或一組光學(xué)元件。如從下文的描述中更清楚的，正常模式照射器和固化-安全模式照射器可包括不同于圖7A和7B示出的那些的光學(xué)系統(tǒng)。此外，圖7A和7B中示出的光學(xué)器件以及它們的功能和替代物將在下文更詳細(xì)地描述。圖3是示出圖1的LED牙科燈的具體實施方式
的分解圖。圖3示出了 LED牙科燈70的各組成部件(component part)。各組成部件沿著中央軸線9展開,在一些實施方式中，中央軸線9也可以是LED牙科燈70的投射軸線。后殼體50構(gòu)成LED牙科燈70的后部。后殼體50可由本領(lǐng)域公知的不同材料制成，例如不同的金屬和塑料。后殼體50可包括一個凹槽51和一個中央?yún)^(qū)域52。在一些實施方式中,樞軸組件(未不出，但在下面的圖15-16中看出)在中央?yún)^(qū)域52被附接至后殼體。樞軸組件可包括一個樞軸臂，該樞軸臂可轉(zhuǎn)動以適配在凹槽51內(nèi)。中央?yún)^(qū)域52可位于LED牙科燈70的近似質(zhì)量中心?；?0可被安裝至后殼體50。LED光源(未示出)被安裝至基底30?；?0還可包括或連接至用于控制LED光源的各種不同電子器件?；?0可以是本領(lǐng)域已知的任意印刷電路板，或者作為LED光源的基底使用的其他材料。由于LED光源在啟動時產(chǎn)生熱，因此在一些實施方式中，基底30和后殼體50可被配置為便于將熱從牙科燈70中移除。例如，后殼體50可以是鑄模金屬殼體，基底30可以是熱傳導(dǎo)印刷電路板——例如帶有鋁、銅或其他熱傳導(dǎo)基底的印刷電路板，介電層和電路層?；?0可以直接安裝至后殼體50，以提供基底30和后殼體50之間的直接熱接觸。在一些實施例中，基底30可被安裝至后殼體50，其中在基底30上的每個LED光源的位置上具有熱傳導(dǎo)油脂、化合物、墊料或其他材料，以有助于熱傳遞。在一些實施例中，LED光源產(chǎn)生的熱可以從LED牙科燈70中消散，不需要主動冷卻或牙科燈中的通氣孔。避免通氣孔可使得LED牙科燈70能夠是完全封閉的光學(xué)系統(tǒng)和電路板，如果期望的話。這樣完全封閉的系統(tǒng)可減少灰塵、液體或清潔化學(xué)品對光學(xué)和電學(xué)部件的污染和損壞。進(jìn)一步解釋圖3，透鏡模塊40被聯(lián)接至基底30。通常，對于安裝至基底30的每個LED光源，一個透鏡模塊40可被聯(lián)接至基底30。每個透鏡模塊40可被定位為接收相應(yīng)LED光源產(chǎn)生的光束。每個透鏡模塊40包括本文描述的光學(xué)器件，以修整和成形所接收的光束。例如，透鏡模塊40可包括光學(xué)器件以會聚、準(zhǔn)直和/或聚集從LED光源發(fā)射的光束。然而，其他光學(xué)器件也可用在透鏡模塊40中。使用光學(xué)基座31、32、33、34，透鏡模塊40可被安裝至基底30，光學(xué)基座31、32、33、34可例如通過螺釘或其他緊固件安裝至基底30。例如，透鏡模塊40可扭轉(zhuǎn)和鎖定進(jìn)基座31、32、33、34。一般來說，光學(xué)基座31、32、33、34作為一個中間結(jié)構(gòu)起作用，以便于將透鏡模塊40聯(lián)接至基底30。因此，其他結(jié)構(gòu)可被用于代替光學(xué)基座來執(zhí)行該功能?；蛘?，透鏡模塊40可直接安裝至基底30，無需使用光學(xué)基座或其他中間結(jié)構(gòu)。一個可選的前殼體54適配在透鏡模塊40上，并固定至后殼體50。前殼體54通常被形成為使得它不會阻礙通過透鏡模塊40傳輸?shù)墓?。例如，前殼體54可以被定位為使得每個透鏡模塊40對應(yīng)于一個洞55。前殼體54還可作為LED牙科燈70中使用的光學(xué)器件的裝飾罩。通過任意合適的方法，例如通過使用螺釘56或其他緊固件，手柄8可被附接至前殼體54，或者附接至后殼體50，并且是可移除的。例如，可通過一個快速釋放、無工具的連接來安裝手柄8，以允許手柄分離并單獨經(jīng)過洗碟機或消毒器。一般來說，手柄8可以是大的、人體工學(xué)握把，具有貼膠的握把表面，該表面允許使用者輕松移動LED牙科燈70并減少手部應(yīng)力。手柄8可具有剛性內(nèi)部結(jié)構(gòu)，至少部分被柔性觸覺材料覆蓋。剛性內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以通過對剛性熱塑基底進(jìn)行成形來形成?；卓梢允歉邚姸裙こ虡渲淇删哂械V物填充物、玻璃填充物或其他填充物，用于增大剛度。柔性觸覺材料可以是模制在剛性內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的熱塑材料。在一些實施方案中，柔性觸覺材料具有小于95的肖氏A硬度，且剛性內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有大于95的肖氏A硬度。此外，在一些實施例中，柔性觸覺材料具有在約70到90之間的肖氏A硬度。手柄8可以是在頂部具有彎曲端部5的號角形狀，以允許使用滑動無菌套(slip-on asepsis barrier)(未示出)。該形狀以及貼膠表面可幫助防止套在使用時滑落?？蛇x地，裝飾特征件60、61、62安裝至前殼體54(如果存在)，或者如果可選的前殼體不存在，則安裝至后殼體50。例如，裝飾特征件60、61、62可以是標(biāo)簽，其在應(yīng)用時隱藏緊固件，例如被用于將LED牙科燈70的各組成部件固定在一起的螺釘。以此方式，從LED牙科燈70的外部將不再看到緊固件，且緊固件不再作為污染物的聚集區(qū)域。前屏4隨后被固定至前殼體54 (如果存在)，或者如果可選的前殼體不存在，則安裝至后殼體50。例如，前屏4可以具有允許屏扣在前殼體54上的整體搭扣特征件。屏4由透明材料制成，并可作為防塵屏。屏4可以是平坦的，具有光滑的邊緣，該邊緣包住前殼體54的一部分。一個柔性襯墊57可安裝在圍繞所述前殼體54的周界的一個槽53中?；蛘?，屏4可包括一個槽，或者前殼體54和屏4都可包括槽。以此方式，屏4可密封住前殼體54。通過保護(hù)透鏡模塊40和任何連接至基底30的電子器件免受水或清潔化學(xué)品導(dǎo)致的損壞，這種密封可使得LED牙科燈70更容易清潔。因此，屏4可減少對移除LED牙科燈70的部件以清潔各部件的需要?；蛘?，屏可以是平坦的，并通過粘結(jié)粘合劑固定至牙科燈，或通過密封或無密封地包住屏的前表面的前蓋固定至牙科燈。在圖3中示出沒有陣列透鏡3 (見圖1)的前屏4，陣列透鏡3對接收的光束執(zhí)行最后的成形功能。如果這種成形是期望的，則成形透鏡可以被包括在內(nèi)，作為與屏4獨立的元件。例如，成形透鏡可以被包括在模塊40中。然而，在一些實施方案中，屏4也可執(zhí)行光成形功能。例如，一個陣列的成形透鏡可被安裝至屏4，或者一個陣列的透鏡可被集成進(jìn)屏4的內(nèi)表面或外表面。圖2提供了安裝至圖3的LED牙科燈的底座31、32、33、34的單個透鏡模塊的放大圖。在該圖中，示出透鏡模塊40包括透鏡殼體41，該透鏡殼體41將不同的光學(xué)器件42保持就位，例如如圖4、5和7-9中示出的以及本文描述的準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)和/或其他光學(xué)器件。為清楚起見，在圖2中未示出光學(xué)器件，且區(qū)域42表示光學(xué)器件位于其中的空間。在該圖中，透鏡模塊11、21、28安裝至底座34。此外，透鏡模塊12、22、23安裝至底座31，透鏡模塊
13、24、25安裝至底座32，且透鏡模塊40、26、27安裝至底座33。底座31、32、33、34隨后安裝至基底30。LED光源(未示出)安裝至基底30，以使得每個透鏡模塊對應(yīng)于一個LED光源。
圖4和5提供了示例性透鏡模塊和包含在其中的光學(xué)器件的額外視圖。具體地，圖4A是示例性透鏡模塊80和LED光源83的正面圖，帶有基本矩形形狀的孔84。如示出的，透鏡模塊80包括透鏡殼體81和由殼體81保持就位的光學(xué)器件82。為清楚起見，圖4A中未示出光學(xué)器件82。圖4B是透鏡模塊80和LED光源83的截面圖，并且示出了示例的光學(xué)器件82。透鏡曲率和圖4B中示出的光學(xué)元件之間的間隔是示意性的，且未按比例繪制。出于示意的目的，透鏡殼體81未示出，且孔84被示為包括在光學(xué)器件82中?？?4可以是透鏡模塊安裝至光學(xué)底座的部分，或者孔84可以是透鏡模塊中的光學(xué)器件的一部分且由透鏡殼體保持就位。在圖4B中，安裝至基底30的LED光源83被配置為產(chǎn)生被光學(xué)器件82 (包括透鏡87和88)接收、然后被成形透鏡89接收的光束。光學(xué)器件82表示一個示例性的準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)。因此，光學(xué)器件82可被稱作準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)。然而，準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)可包括比光學(xué)系統(tǒng)82更少或更多的光學(xué)器件。一般來說，準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)包括被配置以對接收的光束執(zhí)行準(zhǔn)直作用的至少一個光學(xué)元件，例如一個或多個透鏡。準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)還可用于會聚和/或聚集光。除了那些能夠執(zhí)行準(zhǔn)直、會聚或聚集作用的光學(xué)器件，準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)還可包括其他光學(xué)器件。這些其他光學(xué)器件包括透鏡和本領(lǐng)域公知的、或本文描述的用于成形、混合、濾波、聚焦或以其他方式修整光的其他裝置。準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)的部件通常是傳輸式的，即部件傳輸而不是反射大部分接收的光。準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)的部件可被選擇以在LED牙科燈的照射平面產(chǎn)生預(yù)期的光束圖樣。參考圖4B，軸線85限定光學(xué)器件82的一個光學(xué)軸線，并在一個近似中心與光學(xué)器件82相交。當(dāng)軸線85與光學(xué)器件82或透鏡模塊80發(fā)射的光的傳播方向平行并沿著該傳播方向引導(dǎo)時，軸線85可被稱作照射軸線。在示出的實施方式中，示出軸線85偏離軸線91 一個角度位移86。軸線91對應(yīng)于LED光源83的法向軸線。S卩，軸線91在LED光源83的近似中心處垂直于基底30。優(yōu)選地，照射軸線85在LED光源83的近似中心處與軸線91相交。一般來說，角度位移86可被選擇為通過LED牙科燈在照射平面產(chǎn)生預(yù)期的照射。例如，如果LED牙科燈包括一個以上的LED光源和準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)，則對于每個透鏡系統(tǒng)的角度位移86可被選擇為使得傳輸經(jīng)過每個透鏡系統(tǒng)的光束在LED牙科燈的照射平面基本重疊。例如，每個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)的角度位移86可被選擇為使得對應(yīng)的照射軸線指向牙科燈的傳播軸線。在一些實施方案中，角度位移86近似為零。在其他實施方案中，角度位移86大于零但小于15度。在一些實施方案中，角度位移86在4到5度之間，而在其他實施方案中，角度位移86在6到8度之間。在一個具體實施方案中，角度位移86為約4.5度，而在另一個具體實施方案中，角度位移86為約7度。LED牙科燈的每個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)可具有相同的角度位移，或者透鏡系統(tǒng)可具有各種不同的角度位移。

參考圖4B中的光學(xué)器件82，LED光源83產(chǎn)生的光束首先被孔84接收。圖4C是透鏡模塊80和LED光源83的一部分的放大圖，并示出具有短軸線93和長軸線92的孔84。圖4D是LED光源83和孔84的放大圖。LED光源合意地是白光源，且可以是本領(lǐng)域公知的任何LED光源。在一些實施方式中，LED光源是具有圓頂非球面透鏡的高亮白光LED。當(dāng)期望高品質(zhì)的光時(將在下文解釋)，示例性的LED光源可包括那些具有如下限定參數(shù)的光源，所述限定參數(shù)例如為約5000Kelvin的相關(guān)色溫(CCT)、單芯片構(gòu)造、大于80的顯色指數(shù)(CRI)和國際照明委員會(CIE)色品坐標(biāo)接近普朗克黑體軌跡(當(dāng)LED光源被結(jié)合進(jìn)LED牙科燈時測量的)。呈現(xiàn)這些參數(shù)的部件例如可由Phillips、Everlight、Nichia以及其他所提供，并可從Nichia的NCSWl 19、NCSW219、NVSWl 19和NVSW219系列LED中選擇，這些僅是一些實例。當(dāng)然，也可使用其他等同的LED。LED光源83產(chǎn)生的光可被描述為沿著法向軸線91傳播遠(yuǎn)離基底30的光束。一般來說,LED光源在許多不同方向上發(fā)出光。因此,一個LED光源產(chǎn)生的光束包含相對于法向軸線91測量具有多個傳播角度的光。這些傳播角度可以被稱作光束的角度分布。當(dāng)LED光源83發(fā)出的光束傳輸經(jīng)過孔84時，光束中的光的傳播角度基于孔的形狀減小。在圖4D中，光的角度分布沿著軸線95減小，軸線95垂直于法向軸線91。以此方式，孔84的作用是成形從LED光源83發(fā)出的光束。軸線95對應(yīng)于孔84的短軸線93。然而，在圖4D示出的實施方式中，軸線95與孔84的短軸線93不平行，這是因為光學(xué)器件82的角度位移86非零。在一些實施方案中，軸線95可以平行于孔84的短軸線93。圖9進(jìn)一步示出了孔的這種成形功能。圖9是帶有孔684的示例性透鏡系統(tǒng)的橫截面圖。線610、611、612、613、620表示從LED光源683發(fā)出的光線。線611和613之間的區(qū)域表示從LED光源683發(fā)出的光束的角度分布。光束中的光的傳播角度可以從法線691開始測量，法線691在一個近似中心垂直于LED光源683。如圖中示出的，孔684接收光線620，光線620被包括透鏡687和688的透鏡系統(tǒng)接收，而光線610和612被孔684拒絕，且沒有被透鏡系統(tǒng)接收。以此方式，孔684的作用是減小從LED光源683發(fā)出的光沿著垂直于法線691的軸線695的角度分布。再參考圖4A-4D，示出的孔具有長圓形狀，帶有直的側(cè)面和圓的端部。盡管孔84是基本矩形形狀，但是孔84可具有不同形狀。例如，孔84的形狀可以是大體為矩形，或者大體橢圓形?？?4可以是對稱的或非對稱的。此外，孔的邊緣可以是平坦的或者成角度的。例如，比較圖4D的孔84和圖9的孔684。成角度的邊緣可幫助減少光從孔的反射，導(dǎo)致雜散光在牙科燈的預(yù)期照射圖樣的外部。一般來說，孔84的尺寸、形狀和位置可被選擇從而減少病人眼睛的眩光。傳輸通過矩形形狀的孔的光束可在照射平面產(chǎn)生一個橢圓形或矩形形狀的光束圖樣。由于病人的眼睛相當(dāng)靠近口腔，因此期望牙科燈發(fā)出的光被成形從而減少導(dǎo)向眼睛的光，由此減少眼睛的眩光。例如，當(dāng)照射區(qū)域?qū)?yīng)于病人的口腔時，ISO9680:2007標(biāo)準(zhǔn)要求沿著照射平面距離照射區(qū)域的中心60mm處(并朝向病人的眼睛)的照明度小于12001UX?？?4的形狀可以被選擇為滿足該標(biāo)準(zhǔn)，例如通過進(jìn)一步減少在病人眼睛方向上的光。此外，孔84相對于光學(xué)器件82的位置可被選擇從而在照射平面實現(xiàn)預(yù)期的光束圖樣形狀。一般來說，孔84是可以包括或不包括在透鏡模塊80或光學(xué)器件82中的一個可選元件。因此，本文描述的照射器可包括或不包括這樣的孔。通常，孔84包括在正常模式照射器中。當(dāng)上文描述的眼睛眩光問題不嚴(yán)重時，固化-安全照射器可不包括孔84。參考圖4B，在光被孔84成形之后，光被透鏡87接收。透鏡87可以是任意非球面會聚透鏡或其他會聚元件。例如，透鏡87可以是常規(guī)設(shè)計的模制丙烯酸、聚碳酸酯、玻璃或其他合適的透明透鏡。一般來說，透鏡87作為一個會聚元件，以對接收的光束執(zhí)行會聚作用。透鏡87的下游是透鏡88。透鏡88可以是任何平凸準(zhǔn)直透鏡、菲涅爾透鏡或其他準(zhǔn)直透鏡。例如，透鏡88可以是常規(guī)設(shè)計的模制丙烯酸、聚碳酸酯、玻璃或其他合適的透明透鏡，提供對接收光束的二次準(zhǔn)直。透鏡87和透鏡88共同對發(fā)射自LED光源83和傳輸經(jīng)過孔84的光提供預(yù)期的會聚、準(zhǔn)直和/或聚集。一般來說，透鏡87和透鏡88可被選擇為在距LED光源83 —預(yù)期距離處產(chǎn)生預(yù)期的光束圖樣。對于一些牙科應(yīng)用，期望具有指向病人口腔的基本準(zhǔn)直的光束。在這種情況下，透鏡87和88可被選擇為在照射平面產(chǎn)生準(zhǔn)直光束。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解，可選擇比透鏡87和透鏡88更多或更少的透鏡來實現(xiàn)該預(yù)期結(jié)果。參考圖4B，在透鏡87和透鏡88之間示出一個可選的漫射器90。漫射器90被配置為混合從透鏡87接收的光束內(nèi)的光，以提高光束的顏色均勻度。例如，混合可以是使得在照射平面產(chǎn)生一個均勻化的光束。即，光的顏色在照射平面處整個光束中基本均勻。通常，LED光源發(fā)出的光具有顏色的不均勻空間和角度分布。例如，光束的光譜功率分布(以及因此顏色)可以在LED的角度分布上變化，并在LED芯片的發(fā)射表面的橫向方向變化。這樣的顏色不均勻性可導(dǎo)致照射平面處的光束圖樣具有不可接受的顏色不均勻性，例如色帶?？墒褂靡粋€漫射器通過將空間分布的顏色混合進(jìn)一個更均勻的光束，例如通過將光散射至一有限程度，來減少這種不期望的效應(yīng)。然而，如果漫射不受限，或者漫射到一個大的程度，則在照射平面處的光束圖樣可變得不可接受地大。因此，漫射程度可被選擇以在混合程度與光束圖樣的整體尺寸之間平衡。如本文中使用的，該平衡被稱作受控漫射。即，受控漫射是受限的漫射或者在光束的發(fā)散中產(chǎn)生一個遞增的增大的漫射。受控漫射還可被稱作角度受限漫射、弱折射或弱衍射。一般來說，漫射器可用其施加在接收的光束上的發(fā)散角度來表征。優(yōu)選地，受控漫射器在基本準(zhǔn)直的光束上引起一個小的發(fā)散角度。通常，受控漫射器是引起的發(fā)散角度小于10度的漫射器。參考圖4B，漫射器90可以是能夠產(chǎn)生受控漫射的任何裝置，例如但不限于與透鏡88分立或附接至透鏡88的光漫射膜或光漫射片，或者是工程漫射器、枕形透鏡、一個陣列的發(fā)散微透鏡或具有微結(jié)構(gòu)表面的透明光學(xué)兀件。例如，具有微結(jié)構(gòu)表面的光學(xué)兀件可從商業(yè)供應(yīng)商例如Luminit、RPC Photonics和Fusion Optix獲得。期望的是，漫射器90具有高的傳輸效率，并是基本消色差的。在一個具體實施方式
中，漫射器90是具有微結(jié)構(gòu)表面的透明光學(xué)元件，其中表面包括隨機、非周期性的三維全息凸起結(jié)構(gòu)。在另一個實施方式中，漫射器90是具有周期性微結(jié)構(gòu)表面的透明光學(xué)元件。如圖4B中示出的，漫射器90可被附接至或者集成進(jìn)透鏡88。然而，漫射器90可以是透鏡87和透鏡88之間的分立元件。漫射器90還可以位于透鏡87之前，或者在光學(xué)器件82內(nèi)的其他位置。在一些實施方式中，漫射器在入射光上施加約O. 5度到約5度之間的發(fā)散。在其他實施方式中，漫射器施加近似2度的發(fā)散。通常，漫射器90包括在正常模式照射器中。當(dāng)上文描述的顏色不均勻性問題不明顯時，固化-安全照射器通常不包括漫射器90。作為漫射器90的替代或者除了漫射器90之外，其他光混合裝置也可在光學(xué)器件82中使用。這些光混合裝置包括但不限于光管、全內(nèi)反射(TIR)準(zhǔn)直器、TIR光纖、微透鏡陣列、其他小透鏡陣列、或以上的組合。這些光混合裝置可以結(jié)合進(jìn)光學(xué)器件82中，并用于混合從透鏡87接收的光束內(nèi)的光，以提高光束的顏色均勻度。根據(jù)選擇的光混合裝置的類型，可以不需要透鏡87和88中的一個或多個在照射平面產(chǎn)生預(yù)期照射。例如，如果光混合裝置是TIR準(zhǔn)直器，則可不需要透鏡87?；蛘?，如果光混合裝置是TIR準(zhǔn)直器，則透鏡87和透鏡88可都不需要。參考圖4B，傳輸經(jīng)過透鏡88的光被成形透鏡89接收。成形透鏡89為發(fā)射自LED光源83的光束提供最終成形。一般來說，成形透鏡89修整光束，以使得光束在照射平面具有預(yù)期形狀。例如，通?？善谕丈淦矫娴墓饩哂袡E圓形或矩形形狀，以減少病人眼睛眩光。成形透鏡89可以集成進(jìn)或附接至LED牙科燈的屏。然而，成形透鏡89可以是與光學(xué)器件82和屏分立的元件。盡管成形透鏡89在圖4B中被示為與光學(xué)器件82分立的元件，但成形透鏡89可以是光學(xué)器件82的一部分，并位于透鏡模塊80內(nèi)。此外，成形透鏡的功能可被集成進(jìn)光學(xué)器件82中的其他透鏡，例如透鏡88或87，使得額外的成形透鏡89不是必須的。在一些實施方案中，成形透鏡89是一個陣列的柱形透鏡。圖5A是另一個示例性透鏡模塊和LED光源的正視圖。如示出的，透鏡模塊180包括透鏡殼體181和光學(xué)器件182。為清楚，光學(xué)器件182未在圖5A中示出。圖5B是圖5A的橫截面圖，并示出示例性光學(xué)器件182。圖5B中示出的透鏡曲率以及光學(xué)元件之間的間隔是示意性的，并未按比例繪制。出于示意的目的，透鏡殼體181未在圖5B中示出。安裝至基底30的LED光源183被配置為產(chǎn)生一個被光學(xué)器件182接收的光束。光學(xué)器件182表示一個示例性準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)，并包括透鏡187和透鏡188。透鏡187和188可從本文描述的透鏡中選擇，或者從本領(lǐng)域公知的其他透鏡中選擇。一般來說，透鏡187和透鏡188可以被選擇在照射平面處產(chǎn)生預(yù)期光束圖樣。從光學(xué)器件182發(fā)出的光隨后傳輸經(jīng)過成形透鏡189，成形透鏡189可以是本文描述的任何成形透鏡。參考圖5B，軸線185限定光學(xué)器件182的光學(xué)軸線，并在一個近似中心與光學(xué)器件182相交。當(dāng)軸線185平行于并沿著從光學(xué)器件182或透鏡模塊180發(fā)出的光的傳播方向?qū)驎r，軸線185可被稱作照射軸線。在示出的實施方式中，示出軸線185與軸線191偏離一個角度位移186。軸線191是在LED光源183的近似中心處垂直于基底30的法向軸線。優(yōu)選地，軸線185在LED光源183的近似中心處與軸線191相交。光學(xué)器件182和LED光源183可形成一個示例性固化-安全照射器。當(dāng)以該方式使用時，光學(xué)器件182可被選擇為產(chǎn)生一個固化-安全光束。如上文描述的，濾波器可以被結(jié)合進(jìn)固化-安全照射器，以產(chǎn)生固化-安全光束。例如，透鏡188可以被染色或著色，以使得波長約500nm以下的光的傳輸明顯減少?；蛘?，被染色或著色的膜被附接至透鏡188。在另一個實施例中，透鏡187可被修整。然而，當(dāng)透鏡188比透鏡187的厚度更均勻時，透鏡188的著色比透鏡187的著色更優(yōu)選。均勻透鏡厚度允許藍(lán)色光更一致的衰減，同時減少其他波長的過度衰減。在一些實施例中，通過一個獨立于透鏡187和188的元件執(zhí)行濾波。在雙模式LED牙科燈的一個示例性實施方案中，圖1中示出的照射器6e_61可以是正常模式照射器，且照射器6a-6d可以是固化-安全照射器。正常模式照射器6e-61中的每一個可包括如圖4B中示出的一個LED光源和光學(xué)器件。此外，正常模式照射器的角度位移86可以在約4到5度之間，以使得照射器6e-61產(chǎn)生的光束在LED牙科燈10的照射平面處基本重疊。固化-安全照射器6a-6d中的每一個可包括如圖5B中示出的一個LED光源和光學(xué)器件。此外，固化-安全照射器的角度位移186可以在約6到8度之間，以使得照射器6a-6d產(chǎn)生的光束在照射平面處基本重疊。如上文陳述的，在設(shè)計LED牙科燈時，具體地，當(dāng)設(shè)計在LED牙科燈中使用的照射器時，光的質(zhì)量也是一個重要的考量。例如，在牙科場所中常見的是牙醫(yī)在執(zhí)行某些治療時優(yōu)選自然光。自然光可以幫助準(zhǔn)確診斷軟組織和硬組織疾病，并幫助執(zhí)行色度匹配(shade-matching)。色度匹配在恢復(fù)治療期間是常見的。例如，病人可能想將人造牙齒放置在其口中，或者執(zhí)行其他的牙科恢復(fù)。對于牙醫(yī)重要的是能夠?qū)⑷嗽煅例X的顏色或恢復(fù)材料的顏色與病人原先的牙齒的顏色相匹配，以產(chǎn)生最具美感的愉悅結(jié)果。優(yōu)選地，原先的牙齒的色度與人造牙齒或恢復(fù)材料的色度匹配。自然光是用于確定這樣的匹配的優(yōu)選光。然而，在牙科場所中并不總是可提供自然光，這是因為匹配可能會在夜間或在其中沒有允許自然光進(jìn)入的窗戶的建筑物內(nèi)執(zhí)行。因此，如果將使用牙科燈執(zhí)行色度匹配應(yīng)用且為了便于更準(zhǔn)確地診斷組織疾病，可期望牙科燈盡可能地模擬自然光。牙科燈越接近模擬自然光，光的質(zhì)量就越高?？梢灾辽僖匀N不同的方式測量光的質(zhì)量。第一，可以使用顯色指數(shù)(CRI)。通常，CRI越大，最高達(dá)100，光的質(zhì)量越高。本文描述的LED牙科燈可具有大于85的CRI。在一些實施方案中，CRI大于88，而在其他實施方案中，CRI在87和90之間。然而，CRI不能總是預(yù)測LED的光的質(zhì)量，或者顯色性能。因此，當(dāng)描述從LED發(fā)出的光的質(zhì)量時，?？紤]其他參數(shù)。還可通過確定相關(guān)色溫(CCT)測量光的質(zhì)量。CCT是用于描述光顏色相對于理想黑輻射器的加熱的方法。純白光具有約5000Kelvin(K)的CCT。牙科從業(yè)者通常優(yōu)選牙科燈的CCT值盡可能地接近約5000K。本文描述的LED牙科燈可具有近似5000K的CCT。然而，本文描述的LED牙科燈的CCT可在3500K到6500K之間。還可通過依靠國際照明委員會(CIE)色品坐標(biāo)來測量光的質(zhì)量。存在若干CIE標(biāo)準(zhǔn)用于確定優(yōu)選的色品坐標(biāo)。普朗克黑體軌跡表示一個可行標(biāo)準(zhǔn)，且該標(biāo)準(zhǔn)被選擇用在該應(yīng)用中。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，不同的CIE標(biāo)準(zhǔn)照明裝置——例如D50、D55或其他——可被類似地用于評價本文描述的光質(zhì)量。一般來說，當(dāng)CIE色品坐標(biāo)越接近普朗克黑體軌跡時，光越接近模擬的自然光。在圖10中，普朗克黑體軌跡的CIE X和y色品坐標(biāo)由線L表示。本文描述的LED牙科燈由線K表示。如圖中示出的，LED牙科燈的色品坐標(biāo)K朝著普朗克黑體軌跡L移動，表明高質(zhì)量的光。例如，空心點表示對于一特定的LED光源的CIE色品坐標(biāo)(即CIE U，y))(例如使用積分球或接近完美的反射表面測量的)。如附圖中示出的，LED光源與普朗克軌跡偏離大于O. 005個單位，如沿著線K的長度測量的。實心點表示當(dāng)結(jié)合進(jìn)本文描述的LED牙科燈，并如在照射平面測量的，針對該特定的LED光源的CIE色品坐標(biāo)。如示出的，實心點近似在普朗克軌跡，或線L上。因此，當(dāng)該特定的LED光源結(jié)合進(jìn)LED牙科燈時，該特定的LED光源經(jīng)歷色品坐標(biāo)朝著普朗克軌跡偏移大于O. 005單位。如圖10示出的，線K表示的其他一些LED光源經(jīng)歷至少O. 002單位的色品坐標(biāo)的偏移，而另一些光源經(jīng)歷至少O. 004單位的偏移。盡管優(yōu)選地是LED牙科燈產(chǎn)生高質(zhì)量的光，但是當(dāng)LED牙科燈操作在固化-安全模式時，可能并不要求高質(zhì)量的光。例如，牙醫(yī)通常在當(dāng)LED牙科燈操作在正常模式時執(zhí)行色度匹配和組織診斷。如果是這樣的話，則固化-安全照射器可能并不需要呈現(xiàn)接近5000K的CCT，或者不需要色品坐標(biāo)接近普朗克黑體軌跡，或者不需要大的CRI。LED牙科燈中使用的照射器所發(fā)出的光的質(zhì)量取決于各種不同的因素。例如，光的質(zhì)量可取決于照射器中使用的具體LED光源的光的質(zhì)量。此外，質(zhì)量可取決于在照射器中選擇使用的光學(xué)器件以及這些光學(xué)器件如何布置。通常，具有高CRI的LED光源是優(yōu)選的。然而，光學(xué)器件可被選擇以改進(jìn)LED光源的CRI。此外，具有接近普朗克黑體軌跡的色品坐標(biāo)的LED光源通常是優(yōu)選的。然而，光學(xué)器件可被選擇以將LED光源的色品坐標(biāo)移向普朗克黑體軌跡。例如，圖8是用于提高LED光源發(fā)出的光的質(zhì)量的示例性透鏡系統(tǒng)的橫截面圖。在圖8中，線510、511、512、513、520、522表示從LED光源583傳播的光線。在示出的二維視圖中，線511和513之間的區(qū)域表示從LED光源583發(fā)出的光束的角度分布，光束中的光的傳播角度可以從法線591開始測量，法線591在近似中心處垂直于LED光源583。如圖中示出的，光線520和522被透鏡587接收，隨后被透鏡588接收，而光線510和512被透鏡587拒絕。透鏡587的有效會聚角度是由光線520和522限定的角度。以此方式，LED光源583發(fā)射的光束的角度分布減小。如上文參考圖10描述的，通過增大LED的CRI并通過將LED的色品坐標(biāo)移向普朗克黑體軌跡，LED光源583發(fā)射的光束的角度分布的這種減小提高了 LED光源583發(fā)射的光的質(zhì)量。如上文討論的，圖8中示出的用于提高光的質(zhì)量的方法可擴(kuò)展適用于其他用于確定優(yōu)選色品坐標(biāo)的CIE標(biāo)準(zhǔn)。此外，圖8中示出的透鏡系統(tǒng)可包括一個孔口，從而進(jìn)一步減小LED光源583發(fā)出的光束的角度分布。以此方式，孔還可用于提高LED光源583發(fā)出的光的質(zhì)量。LED光源583發(fā)出的光的質(zhì)量被提高，這是因為LED光源583產(chǎn)生具有顏色不均勻分布的光。即，LED光源583發(fā)出的光束內(nèi)的光的光譜功率分布(以及因此顏色)，根據(jù)從法線591開始測量的角度而改變。通常，LED光源發(fā)出的光具有顏色的不均勻的空間和角度分布。例如，光束的光譜功率分布可在LED的角度分布上變化，并在LED芯片的發(fā)射表面的橫向方向變化。盡管光束內(nèi)的光的光譜功率分布在空間和角度分布上變化，但是在本文中顏色的這種變化可簡單地被稱作在光束的角度分布上的顏色變化，這是因為角度變化常常占主導(dǎo)。如圖8中所示，由于LED光源583發(fā)出的光束呈現(xiàn)這種顏色不均勻性，減少了光束的角度分布，因此可以一種有利的方式增大LED的CRI，并移動LED的色品坐標(biāo)。在一些實施方案中，LED光源583的CRI增大至少約兩個單位，而在其他實施方案中，CRI增大兩個到四個單位。當(dāng)更靠近法線的那部分光束的CRI高于LED光源583的整體CRI時，減少從LED光源583發(fā)出的光束的角度分布的作用是提高CRI。通過僅會聚角度分布的中央部分并拒絕剩余部分，實現(xiàn)了較高的CRI。在示出的實施方式中，透鏡587的區(qū)域的作用是限定一個有效的會聚角度，并由此增大了 LED光源583的CRI。在一些實施方案中，有效會聚角度小于約60度，而在其他實施方案中，有效會聚角度近似為53度。圖8中示出的用于提高光的質(zhì)量的配置是與直覺相反的。通常，光學(xué)系統(tǒng)被設(shè)計為實現(xiàn)最高可能的效率和照明度。即，光學(xué)系統(tǒng)被設(shè)計為使得其接收角度最大，或者該系統(tǒng)內(nèi)的光學(xué)元件的會聚角度最大，以使得光學(xué)系統(tǒng)接收的光和傳輸經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)的光最多。如圖8示出的減小的會聚角度一般會被光學(xué)工程師視為低效率或設(shè)計缺陷。因此，圖8中示出的配置通常是被避免的。然而，出乎意料地是，以所描述的方式降低光學(xué)系統(tǒng)的效率和照明度可提高本文描述的LED牙科燈發(fā)出的光的質(zhì)量。再次參考圖4、5和7，成形透鏡可被用于執(zhí)行對LED光源產(chǎn)生的光束的最終成形。在本文描述的一些實施方案中，例如圖1的LED牙科燈10，該成形功能由前屏4執(zhí)行。圖1lA示出了這種屏的一個實施例。在圖中，示出帶有集成的成形透鏡720的示例性LED牙科燈屏704。屏704由透明材料制成，并可以是平坦的，以有助于清潔。屏704的作用是成形從位于屏后面的照射器發(fā)出的光。一般來說，屏704使得傳輸?shù)墓庋刂凵漭S線710折射。因此，該折射導(dǎo)致由傳輸?shù)墓庠谡丈淦矫娈a(chǎn)生的光束圖樣在該照射平面內(nèi)在平行于折射軸線710的方向上是細(xì)長的。圖1IB是沿著圖1lA的線IIB-1IB得到的橫截面圖。參考圖11C，沿著圖1lA的線11C-11C得到的橫截面圖提供了成形透鏡720的放大圖。如示出的，成形透鏡720被集成進(jìn)屏704的內(nèi)表面726。本文描述的照射器可以入射在內(nèi)表面726上，以將光傳輸經(jīng)過屏704。還示出了集成搭扣特征件712，其可有助于將屏704附接至前殼體714。圖1lD是 圖1lC中的區(qū)域IlD的放大圖，示出了具有寬度724和高度722的成形透鏡720。如示出的，相對于入射在內(nèi)表面726上的照射器，透鏡720的形狀是凸形。由于透鏡720沿著屏的內(nèi)表面在垂直于折射軸線710的方向上延伸，因此透鏡720可被稱作柱形透鏡陣列。當(dāng)與照射器一起使用時，成形透鏡720的寬度通常是使得每個照射器將光傳輸經(jīng)過一個以上的成形透鏡720。S卩，成形透鏡720的寬度通常小于照射器的寬度。盡管例如成形透鏡720的成形透鏡在LED牙科燈中是可選的，但是這種透鏡可有助于將LED牙科燈準(zhǔn)確定位或者重新定位在折射方向上，因此改善了牙科病人的體驗。此夕卜，由于病人的頭部可能會在牙科治療期間移動，因此可期望LED牙科燈在照射平面上具有橢圓形或矩形形狀的光束圖樣。成形透鏡720可被配置為折射光，以幫助這些橢圓形圖樣的形成。在設(shè)計LED牙科燈時的另一重要考慮是提供一個機構(gòu)來消散LED光源產(chǎn)生的熱。參考圖12-14，在一些實施方式中，本文描述的LED牙科燈被配置為有助于LED光源和牙科燈殼體之間的熱傳遞。圖12-14示出了圖1的LED牙科燈的具體實施方式
的視圖。圖13是圖12中示出的LED牙科燈800的橫截面圖。在圖13中，示出屏858連接至前殼體854，前殼體854附接至后殼體850。一個襯墊857在屏858連接至前殼體854的位置形成密封。后殼體850的中央?yún)^(qū)域852可安裝至一個樞軸組件，以有助于LED牙科燈800的定位。圖14是圖13中的區(qū)域14的放大圖。如示出的，包含透鏡887的透鏡模塊840被安裝至光學(xué)基座834，光學(xué)基座834接著被安裝至基底830。還示出作為光學(xué)基座834 —部分的孔884。示出后殼體850在柱或腹板871處直接附接至基底830?？蛇x地，柱871與后殼體850整體形成。后殼體850和基底830之間的附接區(qū)域位于LED光源883的位置?？善谕摳浇宇愋捅阌贚ED光源883和后殼體850之間的熱傳遞。例如，當(dāng)啟動時LED光源產(chǎn)生熱。然而，如果熱沒有充分消散，則局部溫度上升，LED光源的預(yù)期壽命會減少。LED光源的光譜功率分布還會受到溫度上升的不利影響，這會危害牙科燈產(chǎn)生的光的質(zhì)量。因此，用于消散熱的機構(gòu)是優(yōu)選的。當(dāng)LED牙科燈是根據(jù)圖13-14設(shè)計時，在一些實施方案中可在不需要主動冷卻或通氣孔的情況下實現(xiàn)預(yù)期的熱消散。如果合意的話，沒有通氣孔可使得LED牙科燈800能夠是完全封閉的光學(xué)系統(tǒng)和電路板。這樣完全封閉的系統(tǒng)可減少因灰塵、液體、或清潔化學(xué)品引起的對光學(xué)部件和電學(xué)部件的污染以及損壞。柱871可有助于從LED光源883到后殼體850的熱傳遞。在一些實施方案中，熱傳導(dǎo)、電絕緣材料(例如墊料、膠、膏等)被置于后殼體850和基底830之間的附接區(qū)域處，以進(jìn)一步便于熱傳遞。盡管可以不使用柱871而便于熱傳遞，但柱871允許在基底830和后殼體850之間形成空間，以適配可附接至基底830的電子器件。
為了進(jìn)一步有助于LED光源883和后殼體850之間的熱傳遞，基底可以是熱傳導(dǎo)印刷電路板，例如任何本領(lǐng)域公知的金屬包層電路板。例如，印刷電路板可以具有基底(或熱傳導(dǎo)基底層)、介電層和電路層。熱傳導(dǎo)基底層可包括鋁、銅或其他熱導(dǎo)體。當(dāng)電路板具有較厚的熱傳導(dǎo)基底層、較薄的介電層以及連接至LED光源的覆銅(copperpour)時,可改善熱傳遞。在一些實施方案中，熱傳導(dǎo)印刷電路板具有約O. 056’’或更大的總厚度，介電層具有約O. 003’ ’ (76微米)或更小的厚度，電路層具有約2盎司/平方英尺或者更大的厚度，覆銅從每個LED墊延伸最小約O. 07平方英寸的面積。介電材料可具有約O. 0650C /W的熱阻，約1. 3W/m-K或更大的電導(dǎo)率。然而，介電材料可具有約O. 0015’’(38微米)到約
O.009’ ’ (229微米)的厚度，約O. 30C /W到約1. 1°C /ff之間的熱阻，以及約1. lff/m-K到約
3.OW/m-K之間的電導(dǎo)率。此外，電路層可具有約I盎司/平方英尺到約3盎司/平方英尺之間的厚度。為進(jìn)一步有助于熱傳遞，后殼體850可由金屬或其他熱傳導(dǎo)材料制成。此外，LED光源883可以相對于安裝至基底830的其他LED光源被定位，從而減少局部溫度的升高。例如，LED光源可以相對于彼此定位，使得相鄰LED光源產(chǎn)生的熱導(dǎo)致的效應(yīng)最少。在一個實施例中，LED光源與基底空間分離約1. 4’ ’或更大的距離?；蛘?，LED光源可與基底空間分離，使得每個LED光源的每I瓦特功率至少間隔約I’’。此外，LED光源可聯(lián)接至單個基底或多個基底。本文描述的LED牙科燈通常安裝至額外的機構(gòu)，以有助于使用者定位。圖15-18示出了用于定位LED牙科燈的示例性機構(gòu)。參考圖15，示出LED牙科燈900的后部附接至示例性樞軸組件948。LED牙科燈900具有后殼體950和手柄8。樞軸組件948可在中央部分952附接至后殼體950，中央部分952凹陷進(jìn)后殼體950?？赏ㄟ^暴露的螺釘944將樞軸組件948附接至后殼體，以允許LED牙科燈900從樞軸組件948移除，以便于更換和維修。還可通過接頭摩擦調(diào)節(jié)螺釘947將樞軸組件948附接至后殼體950。螺釘947可使用彈簧張力將支承件夾進(jìn)樞軸，以允許接頭的摩擦水平既可在工廠中調(diào)節(jié)，也可由最終使用者調(diào)節(jié)。樞軸組件948包括樞軸臂946，樞軸臂946能夠轉(zhuǎn)動進(jìn)入后殼體950中的凹槽951。凹槽951允許樞軸組件操作。此外，凹槽951可允許樞軸組件在LED牙科燈900的質(zhì)量中心附接至后殼體950。這樣的連接可減少接頭摩擦，使得接頭更容易操作。樞軸組件948的各組成部件的分解立體圖在圖16中示出。樞軸組件948包括帶有分叉支架941的樞軸臂946。樞軸臂946可以是中空的，以允許線在配線通道945穿過所述分叉。以此方式，可以減少線的移動和彎曲，降低配線故障的風(fēng)險。圖17中示出樞軸組件948的轉(zhuǎn)動移動，該圖提供了 LED牙科燈900和臂1112的側(cè)視圖。在位置1114，LED牙科燈900處于下轉(zhuǎn)動極限，樞軸臂946適配在凹槽951內(nèi)。在位置1110，LED牙科燈900處于上轉(zhuǎn)動極限。在一些實施方案中，由上轉(zhuǎn)動極限和下轉(zhuǎn)動極限之間的移動范圍限定的總操作范圍是至少105度。參考圖17，LED牙科燈900可通過樞軸組件948附接至臂1112。例如，如圖16中示出的，樞軸殼體943可以通過塑料套筒支承件942、轉(zhuǎn)動止擋件937和接頭摩擦調(diào)節(jié)螺釘938來連接至樞軸臂946。樞軸殼體943可隨后被連接至臂1112。該附接的轉(zhuǎn)動移動在圖18中示出，該圖提供了 LED牙科燈900和臂1112的前視圖。在位置1116，LED牙科燈900在第一轉(zhuǎn)動位置。在位置1117，LED牙科燈900在第二轉(zhuǎn)動位置。在一些實施方案中，由第一轉(zhuǎn)動位置和第二轉(zhuǎn)動位置之間的移動范圍限定的總操作范圍可以是至少80度。在一些實施方案中，臂1112可具有指示器1115，如圖17和18示出的。指示器可以是背光照射區(qū)域或者其他照射顯示器，盡管在圖中示出了一系列指示器1115，但是可設(shè)置更多或更少的指示器。指示器1115可指示LED牙科燈的當(dāng)前操作設(shè)置，或者其他燈功能。示例性操作設(shè)置包括但不限于強度設(shè)置、正常模式操作、或固化-安全設(shè)置。例如，指示器可為觀察指示器的操作者指示目前選擇了什么強度(例如照明度)設(shè)置、或其他功能設(shè)置。因此，指示器可指示選擇器開關(guān)必須被啟動多少次才可以選擇固化-安全模式。在具有一系列四個指示器的一個實施方式中，其中一個指示器的照射可指示固化-安全操作，而其他三個指示器的照射(單獨或組合)可指示在正常模式操作期間三個照明度設(shè)置中的哪一個被啟動。在具有單個指示器的一個實施方式中，單個指示器可基于當(dāng)前操作設(shè)置改變外觀。例如，基于當(dāng)前操作設(shè)置，指示器的顏色可以改變，顯示不同的數(shù)字、或者顯示不同的圖畫或圖形。盡管示出指示器1115在臂1112上的某一個具體位置，但是指示器可以位于不同位置。然而，優(yōu)選的是，指示器的位置是使得操作者方便并易于觀察。例如，優(yōu)選地是操作者能夠從各種不同的觀察角度快速識別牙科燈的設(shè)置。位于牙科燈900上或靠近牙科燈900的指示器1115通常便于由操作者觀察。但是，在一些情形中，直接位于LED牙科燈900正面上或靠近正面的指示器1115會妨礙操作者觀察。例如，由于牙科燈900安裝至樞軸臂946，并能夠關(guān)于一個或多個軸線樞軸轉(zhuǎn)動，因此位于牙科燈上的指示器的定向會改變，由此使得操作者難以定位和理解指示器提供的信息。此外，在一些牙科治療期間，操作者可能難以看見牙科燈900的正面，尤其是如果操作者坐在相對于牙科燈900的側(cè)面或一個更高的位置時。因此，可能不期望將指示器1115直接放在LED牙科燈900的正面上或靠近LED牙科燈900的正面。為了更方便的觀察，通常期望將指示器1115定位為使得指示器的定向受牙科燈900的位置的妨礙最小，且使得可從相對于臂1112的前視圖的一個寬觀察角度范圍觀察指示器1115(如圖18示出)。例如，參考圖17和18，即使牙科燈900重新定位，指示器1115保持豎直取向(即指示器可上下移動，但是不會從一側(cè)轉(zhuǎn)動到另一側(cè)，或者向前或向后傾斜)，這是因為如示出的，臂1112僅關(guān)于一個軸線一豎直軸線一樞軸轉(zhuǎn)動。此外，無論LED牙科燈900如何轉(zhuǎn)動移動，指示器1115保持基本不被圖17和圖18中示出的前視圖和側(cè)視圖所妨礙。此外，臂1112的面向前的表面(圖18中示出的)可以是彎曲的，且照射器1115沿著該彎曲表面橫向延伸。以此方式，可以從一個寬范圍的觀察角度觀察指示器1115。例如，如圖17中示出的，這樣的彎曲表面有助于從側(cè)面觀察指示器1115，其相對于臂1112的前視圖有90度的觀察角度。這樣的彎曲表面還有助于從相對于臂1112的前視圖的大于90度的觀察角度觀察。如本文描述的LED牙科燈通常配備有各種不同的電子器件，以控制燈的功能。這些電子器件可以被包括在LED牙科燈的殼體內(nèi)，或者作為單獨殼體的一部分。在雙模式LED牙科燈的一個示例性實施方式中，牙科燈的LED光源可以由能夠支持雙模式操作的LED驅(qū)動器控制。LED驅(qū)動器可以是單通道或多通道LED電流調(diào)節(jié)器，該LED電流調(diào)節(jié)器被配置以提供多通道輸出和升降壓電流調(diào)節(jié)(即所謂的升降壓調(diào)節(jié)器)。升降壓調(diào)節(jié)器可以從現(xiàn)有技術(shù)中選擇。在一些實施方案中，升降壓調(diào)節(jié)器是單端初級電感轉(zhuǎn)換器(SEPIC)。升降壓調(diào)節(jié)器可以提供具體負(fù)載所必須的輸出電壓，無論輸入電壓和輸出電壓之間的關(guān)系如何。這允許驅(qū)動器驅(qū)動兩個不同的負(fù)載，由此支持正常操作模式和固化-安全操作模式。例如，升降壓電流調(diào)節(jié)器允許輸入電壓大于、等于或小于輸出電壓。通過保持每個LED的一致的電流，這樣的電流調(diào)節(jié)器可保持LED光源的顏色一致性。LED光源可被串聯(lián)布置，并連接至電流調(diào)節(jié)器。當(dāng)串聯(lián)連接時，可包括LED保護(hù)裝置，以允許電流流經(jīng)每個LED，無論是否有LED故障。脈沖寬度調(diào)制(PWM)調(diào)光可允許在調(diào)光時存在一致的顏色和CRI。模擬調(diào)光可被用于降低強度，然而，模擬調(diào)光是非線性的，并可使CCT和CRI偏斜。由于對于所有的操作模式都期望有一致的顏色和CRI，PWM調(diào)光通常是優(yōu)選的。LED驅(qū)動器可動態(tài)調(diào)節(jié)經(jīng)過兩串LED光源的電流。例如，第一串可連接用于正常模式操作的LED光源。該模式也被稱作白光模式。第二串可連接用于固化-安全模式操作的LED光源。LED牙科燈的使用者可控制LED牙科燈是操作在固化-安全模式還是正常模式。通常，LED光源會串聯(lián)連接。由于LED燈用于某一特定模式，因此第一串中的LED光源通常不會與第二串中的LED光源同時啟動，且第二串中的LED光源也通常不會與第一串中的LED光源同時啟動。兩串可彼此獨立操作。即，兩串可被布置為相對于彼此并聯(lián)。第一串可連接至LED驅(qū)動器的第一輸出，第二串可連接至LED驅(qū)動器的第二輸出。如上文討論的，LED驅(qū)動器能夠調(diào)光。例如，LED驅(qū)動器可被配置為在一串被啟動時提供多個PWM水平的調(diào)光。例如，當(dāng)LED牙科燈在正常模式下操作時，LED驅(qū)動器可產(chǎn)生三個水平的強度輸出。強度輸出的水平可由使用者選擇。在一個實施方式中，高照明度設(shè)置產(chǎn)生具有約250001ux到350001ux之間強度的光，中照明度設(shè)置產(chǎn)生具有約180001ux到300001ux之間強度的光，且低照明度設(shè)置產(chǎn)生具有約lOOOOlux到200001ux之間強度的光。此外，固化-安全操作產(chǎn)生具有約180001ux到300001ux之間強度的光。在另一個實施方式中，高照明度設(shè)置產(chǎn)生具有約30000Iux強度的光，中照明度設(shè)置產(chǎn)生具有約25000Iux強度的光，且低照明度設(shè)置產(chǎn)生具有約150001UX強度的光。此外，固化-安全操作產(chǎn)生具有約25000Iux強度的光。參考圖21，示出示例性LED控制電路1200內(nèi)的示例性LED驅(qū)動器1210。LED驅(qū)動器1210可包括升降壓電流調(diào)節(jié)器1220。LED光源1230被組織成兩串正常模式LED光源1270和固化-安全LED光源1280。LED驅(qū)動器1210具有第一輸出1212，第一輸出1212將驅(qū)動器電聯(lián)接至正常模式LED光源1270串。LED驅(qū)動器1210還具有第二輸出1214，第二輸出1214將驅(qū)動器電聯(lián)接至固化-安全LED光源1280串。因此，LED驅(qū)動器1210被配置為操作雙模式LED牙科燈。一般來說，LED牙科燈的操作可以由使用者控制。圖22示出用于LED牙科燈的示例性控制系統(tǒng)2200。如示出的，使用者經(jīng)由一個通信接口 2210為牙科燈控制系統(tǒng)提供一個輸入2212。例如，使用者可經(jīng)由一個機械開關(guān)、一系列按鈕、交互式顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤或本領(lǐng)域已知的其他裝置為控制系統(tǒng)提供輸入，以便于使用者控制系統(tǒng)。使用者輸入2212可對應(yīng)于牙科燈置于固化-安全操作或正常模式操作的請求、接通或斷開牙科燈的請求、改變光強度的請求，或者對應(yīng)于觸發(fā)牙科燈的其他功能。使用者輸入隨后被作為命令或消息經(jīng)控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN總線)線纜2214傳輸。CAN總線線纜2214提供了一種用于在控制電路2230、LED驅(qū)動器2220與通信接口 2210之間傳送數(shù)據(jù)(例如消息和命令)的工具。CAN總線線纜2214還用于將功率傳輸至LED光源。例如，CAN總線線纜2214可作為組合線纜使用，組合了數(shù)據(jù)通信和功率?？刂齐娐?230表示連接至LED牙科燈的電子器件，其被配置為執(zhí)行LED牙科燈的其他功能。示出LED驅(qū)動器2220連接至LED光源2240。LED驅(qū)動器2220可經(jīng)由CAN總線線纜2214接收數(shù)據(jù)，并以合適的方式控制LED光源2240。例如，如果LED驅(qū)動器2220經(jīng)由CAN總線線纜2214接收一個接通LED牙科燈的消息，則LED驅(qū)動器2220會通過啟動LED光源2240來響應(yīng)。其他實施方案其他實施方案包括在下列所述的技術(shù)方案中的1. 一種牙科燈，包括至少一個發(fā)光二極管(LED)光源，被配置沿著一個路徑產(chǎn)生光束；以及至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)，被定位以接收所述光束，并被配置為通過受控漫射混合所述光束內(nèi)的光，以提高所述光束的顏色均勻度。2.根據(jù)前述技術(shù)方案I的牙科燈，其中所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)包括一個被配置以產(chǎn)生所述受控漫射的漫射器。3.根據(jù)前述技術(shù)方案1-2中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中通過受控漫射混合所述光束內(nèi)的光是使得在一預(yù)定照射平面處產(chǎn)生均勻光束。4.根據(jù)前述技術(shù)方案1-3中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述漫射器是具有微結(jié)構(gòu)表面的透明光學(xué)元件。5.根據(jù)前述技術(shù)方案1-4中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述漫射器被配置為對接收的光束施加約O. 5度到約5度之間的發(fā)散。6.根據(jù)前述技術(shù)方案1-5中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述漫射器被配置為對接收的光束施加約2度的發(fā)散。7.根據(jù)前述技術(shù)方案1-6中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)包括第一透鏡、第二透鏡、以及位于所述第一透鏡和所述第二透鏡之間的一個漫射器，所述漫射器被配置為產(chǎn)生所述受控漫射。8.根據(jù)前述技術(shù)方案1-7中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述第一透鏡是非球面會聚透鏡，所述第二透鏡是位于所述第一透鏡下游的平凸準(zhǔn)直透鏡。9.根據(jù)前述技術(shù)方案1-8中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)包括一個孔和一個漫射器，所述漫射器被配置為產(chǎn)生所述受控漫射，并且所述漫射器位于所述孔的下游。10.根據(jù)前述技術(shù)方案1-9中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述LED光源是高亮度白光LED。11.根據(jù)前述技術(shù)方案1-10中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)包括一個孔、位于所述孔下游的一個會聚透鏡、位于所述會聚透鏡下游并被配置為產(chǎn)生所述受控漫射的一個漫射器、位于所述漫射器下游的一個聚光透鏡，所述牙科燈還包括位于所述聚光透鏡下游的至少一個成形透鏡。12.根據(jù)前述技術(shù)方案1-11中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述至少一個LED光源包括被配置以沿著相應(yīng)路徑產(chǎn)生相應(yīng)光束的多個LED光源；所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)包括多個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)，每個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)被定位以接收所述光束，并被配置為通過受控漫射混合所述光束內(nèi)的光，以產(chǎn)生相應(yīng)的漫射光束，所述多個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)彼此間隔開，并被定位以將相應(yīng)的漫射光束引向所述牙科燈的投射軸線。13.根據(jù)前述技術(shù)方案1-12中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述多個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)被布置為距一中央點近似等距離，以限定一個多邊形陣列，且所述中央點沿著所述牙科燈的投射軸線。14.根據(jù)前述技術(shù)方案1-13中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述多個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)被布置為距一中央點近似等距離，以限定一個基本圓形陣列，且所述中央點沿著所述牙科燈的投射軸線。15.根據(jù)前述技術(shù)方案1-14中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述多個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)相對于彼此被定位為使得所述漫射光束在所述牙科燈的一預(yù)定照射平面處基本重疊，所述預(yù)定照射平面基本垂直于所述牙科燈的投射軸線。16.根據(jù)前述技術(shù)方案1-15中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述漫射光束在所述照射平面產(chǎn)生相應(yīng)的光束圖樣，所述牙科燈還包括至少一個成形透鏡，該成形透鏡被配置為接收所述漫射光束，并使相應(yīng)的光束圖樣散布在所述照射平面中。17.根據(jù)前述技術(shù)方案1-16中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述多個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)相對于彼此被定位從而減少所述漫射光束在所述照射平面處的硬陰影。18.根據(jù)前述技術(shù)方案1-17中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述多個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)相對于彼此被進(jìn)一步定位為，減少光束圖樣尺寸隨著距所述照射平面的距離改變而發(fā)生的變化。19.根據(jù)前述技術(shù)方案1-18中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述照射平面位于沿著所述投射軸線距離所述LED光源約550到850毫米之間的位置。20.根據(jù)前述技術(shù)方案1-19中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述照射平面位于沿著所述投射軸線距離所述LED光源約700到750毫米之間的位置。21.根據(jù)前述技術(shù)方案1-20中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述至少一個LED光源和所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)構(gòu)成至少一個正常模式照射器，所述牙科燈還包括至少一個額外的LED光源和至少一個額外的準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)構(gòu)成的至少一個固化-安全照射器，其中所述至少一個固化-安全照射器被配置產(chǎn)生固化-安全光束。22.根據(jù)前述技術(shù)方案1-21中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述至少一個固化-安全照射器包括一個會聚透鏡和位于所述會聚透鏡下游的一個染色聚光透鏡，所述牙科燈還包括至少一個成形透鏡，該成形透鏡被定位為從所述至少一個固化-安全照射器接收所述固化-安全光束。23.根據(jù)前述技術(shù)方案1-22中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述至少一個固化-安全照射器包括一個被配置產(chǎn)生所述固化-安全光束的一個帶通濾波器。24. 一種牙科燈，包括至少一個發(fā)光二極管(LED)光源，安裝至一基底并被配置沿著一法向軸線產(chǎn)生一光束，所述法向軸線在所述至少一個LED光源的近似中心處垂直于所述基底，所述光束包含具有相對于所述法向軸線的多個傳播角度的光，所述至少一個LED光源具有顯色指數(shù)(CRI);以及至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)，被定位以接收所述光束并被配置為限制所述準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)會聚的光的傳播角度，以使得從所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)發(fā)出的光具有的CRI比所述至少一個LED光源的CRI大至少約2。
25.根據(jù)前述技術(shù)方案24的牙科燈，其中所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)主要會聚從所述LED光源發(fā)出的具有小于約60度傳播角度的光。26. 一種牙科燈，包括至少一個發(fā)光二極管(LED)光源，安裝至一基底并被配置沿著一法向軸線產(chǎn)生一光束，所述法向軸線在所述至少一個LED光源的一近似中心處垂直于所述基底，所述光束包含具有相對于所述法向軸線的多個傳播角度的光；以及至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)，定位以接收所述光束并被配置為限制所述準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)會聚的光的傳播角度，以在所述LED光源的色品坐標(biāo)CIE (X，y)中產(chǎn)生一個朝向普朗克黑體軌跡至少O. 002單位的偏移。27.根據(jù)前述技術(shù)方案26的牙科燈，其中所述LED光源的色品坐標(biāo)CIE (x, y)中的偏移是至少O. 004單位。28.根據(jù)前述技術(shù)方案26或27的牙科燈，其中所述偏移是使得所述LED光源的色品坐標(biāo)CIE (X，y)在偏移后近似位于普朗克黑體軌跡上。29.根據(jù)前述技術(shù)方案26-28中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)包括一個孔，該孔被配置為限制所述準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)會聚的光的傳播角度。30. 一種牙科燈，包括間隔開并安裝至一個基底的多個發(fā)光二極管(LED)光源，每個LED光源被配置為產(chǎn)生相應(yīng)的光束；對應(yīng)的多個透射光學(xué)系統(tǒng)，所述透射光學(xué)系統(tǒng)被定位以接收相應(yīng)的光束并被配置以對所述光束進(jìn)行準(zhǔn)直，由此產(chǎn)生相應(yīng)的準(zhǔn)直光束，以使得每個準(zhǔn)直光束在預(yù)定照射平面產(chǎn)生一個光束圖樣，所述照射平面沿著相應(yīng)透射光學(xué)系統(tǒng)的照射軸線與基底間隔開；以及一個透明屏，定位以接收所述準(zhǔn)直光束，所述屏被配置沿著一折射軸線折射所述準(zhǔn)直光束，以沿著所述折射軸線散布相應(yīng)的光束圖樣，所述折射軸線平行于所述屏。31.根據(jù)前述技術(shù)方案30的牙科燈，其中所述屏包括一系列透鏡，該系列透鏡沿著所述屏的內(nèi)表面在垂直于所述折射軸線的方向上延伸，每個透鏡沿著所述折射軸線具有一寬度，以使得每個準(zhǔn)直光束傳輸經(jīng)過一個以上的透鏡。32.根據(jù)前述技術(shù)方案30或31的牙科燈，其中所述屏包括垂直于所述折射軸線的一個陣列的柱形凸透鏡，以執(zhí)行對所述光束的折射。33.根據(jù)前述技術(shù)方案30-32中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述柱形凸透鏡在所述屏的內(nèi)表面上形成。34.根據(jù)前述技術(shù)方案30-33中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述多個透射光學(xué)系統(tǒng)被定位為使得相應(yīng)的照射軸線與所述牙科燈的投射軸線形成約I度到約10度之間的角度。35.根據(jù)前述技術(shù)方案30-34中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述照射平面位于距所述基底約550mm到約800mm之間的距離。36.根據(jù)前述技術(shù)方案30或31的牙科燈，還包括一個后殼體，所述基底安裝至所述后殼體的內(nèi)表面；以及位于所述屏和所述后殼體之間的一個前殼體，其中所述屏、所述前殼體和所述后殼體被配置為裝配在一起形成一個封閉的光學(xué)系統(tǒng)。37. 一種牙科燈,包括一個由熱傳導(dǎo)材料制成的殼體；一個熱傳導(dǎo)印刷電路板，被成形以適配進(jìn)所述殼體內(nèi)，并被定位為與所述殼體直接熱接觸；以及聯(lián)接至所述電路板的多個發(fā)光二極管(LED)光源，其中所述印刷電路板和所述殼體之間的直接熱接觸有助于所述LED光源產(chǎn)生的熱的消散。38.根據(jù)前述技術(shù)方案37的牙科燈，其中所述熱傳導(dǎo)印刷電路板包括一個電路層、一個包括介電材料的介電層、以及一個包括鋁或銅的熱傳導(dǎo)基底層。39.根據(jù)前述技術(shù)方案37或38的牙科燈，其中所述介電層具有約O. 003’’或更小的厚度，所述電路層具有約2盎司/平方英尺或者更大的厚度。40.根據(jù)前述技術(shù)方案37-39中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述多個LED光源在所述熱傳導(dǎo)印刷電路板上空間間隔開約1. 4”或更大的距離。41. 一種牙科燈，包括至少一個發(fā)光二極管(LED)光源，安裝至一個基底并被配置沿著一個法向軸線產(chǎn)生光束，所述法向軸線在所述至少一個LED光源的近似中心處垂直于所述基底，所述光束包含具有相對于所述法向軸線的多個傳播角度的光，且多個角度表示所述光束的角度分布；以及至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)，其被定位以接收所述光束并包括一個孔，該孔被配置為成形所述光束以使得角度分布沿著垂直于所述法向軸線的第一軸線減小，由此產(chǎn)生一經(jīng)成形的光束，其中沿著所述第一軸線減小的角度分布對應(yīng)病人眼睛在一預(yù)定照射平面處眩光的減少。42.根據(jù)前述技術(shù)方案41的牙科燈，其中所述孔具有大體矩形形狀，且所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)包括準(zhǔn)直光學(xué)器件，其中所述孔被定位在所述LED光源和所述準(zhǔn)直光學(xué)器件之間，所述孔具有對應(yīng)于垂直于所述法向軸線延伸的第一軸線的短軸線。43.根據(jù)前述技術(shù)方案41或42的牙科燈，還包括位于所述準(zhǔn)直光學(xué)器件下游的至少一個成形透鏡，所述至少一個成形透鏡被配置為接收所述成形光束，并使所述光束散布在所述照射平面上，以進(jìn)一步減少病人眼睛眩光。44.根據(jù)前述技術(shù)方案41-43中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)還包括一個漫射器，該漫射器被配置為通過受控漫射混合所述光束內(nèi)的光，以提高所述光束的顏色均勻性。45.根據(jù)前述技術(shù)方案41-44中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)還包括一個會聚透鏡，所述漫射器定位在所述會聚透鏡的下游，且所述孔被定位在所述會聚透鏡的上游。46.根據(jù)前述技術(shù)方案41-45中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)還包括位于所述漫射器下游的一個聚光透鏡，所述牙科燈還包括位于所述聚光透鏡下游的至少一個成形透鏡。47.根據(jù)前述技術(shù)方案41-46中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)還包括一個全內(nèi)反射(TIR)準(zhǔn)直器，該TIR準(zhǔn)直器被配置為混合所述光束內(nèi)的光，以提高所述光束的顏色均勻性。48.根據(jù)前述技術(shù)方案41-47中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)還包括一個透鏡和一個位于所述透鏡上游的全內(nèi)反射(TIR)準(zhǔn)直器，該TIR準(zhǔn)直器被配置為混合所述光束內(nèi)的光，以提高所述光束的顏色均勻性。49.根據(jù)前述技術(shù)方案41-48中的任一技術(shù)方案的牙科燈，還包括一個透明屏，該透明屏定位在所述準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)下游，并包括一個陣列的柱形凸透鏡。50.根據(jù)前述技術(shù)方案41-49中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述至少一個LED光源包括間隔開并安裝至所述基底的多個LED光源，每個LED光源被配置為沿著相應(yīng)的法向軸線產(chǎn)生相應(yīng)的光束；且所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)包括多個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)，每個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)都被定位以接收所述光束，并包括被配置為產(chǎn)生相應(yīng)的經(jīng)成形的光束的相應(yīng)的孔，所述多個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)被定位以將所述相應(yīng)的經(jīng)成形的光束引向所述牙科燈的一個投射軸線。51.根據(jù)前述技術(shù)方案41-50中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述至少一個LED光源和所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)構(gòu)成至少一個正常模式照射器，該正常模式照射器被配置和定位為產(chǎn)生引向所述牙科燈的投射軸線的相應(yīng)的正常模式光束，所述牙科燈還包括至少一個額外的LED光源和至少一個額外的準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)構(gòu)成的至少一個固化-安全照射器，其中所述至少一個固化-安全照射器被配置為產(chǎn)生引向所述牙科燈的投射軸線的固化-安全光束。52.根據(jù)前述技術(shù)方案41-51中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述至少一個固化-安全照射器被配置為大大減少由該固化-安全照射器傳輸?shù)牟ㄩL約500納米以下的光。53.前述技術(shù)方案41-52中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述至少一個固化-安全照射器包括至少一個準(zhǔn)直透鏡，該至少一個準(zhǔn)直透鏡被染色以減少波長在約500納米以下的光傳輸經(jīng)過所述至少一個準(zhǔn)直透鏡。54.根據(jù)前述技術(shù)方案41-53中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述至少一個正常模式照射器包括多個正常模式照射器，所述多個正常模式照射器布置為距一中央點近似等距，以限定一個基本圓形陣列，且所述至少一個固化-安全照射器包括至少四個固化-安全照射器，所述至少四個固化-安全照射器被布置為距所述中央點等距，并在所述基本圓形陣列外部，所述中央點沿著所述牙科燈的投射軸線定位。55.根據(jù)前述技術(shù)方案41-54中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述至少一個正常模式照射器包括多個正常模式照射器，每個正常模式照射器被配置為使得相應(yīng)的正常模式光束各自與所述投射軸線形成一個大于零且小于10度的角度；且所述至少一個固化-安全照射器包括多個固化-安全照射器，每個固化-安全照射器被配置為使得相應(yīng)的固化-安全光束各自與所述投射軸線形成一個大于零且小于15度的角度。56.根據(jù)前述技術(shù)方案41-55中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述相應(yīng)的正常模式光束各自與所述投射軸線形成一個約4度到約5度之間的角度，且相應(yīng)的固化-安全光束各自與所述投射軸線形成一個約6度到約8度之間的角度。57. 一種牙科燈，包括一個燈組件，該燈組件包括一個殼體和多個LED光源，所述多個LED光源被布置成關(guān)于穿過中央點的一條線基本對稱的一個陣列并聯(lián)接至所述殼體，所述中央點基本對應(yīng)于所述燈組件的重量中心；以及一個樞軸組件，該樞軸組件在所述中央點附接至所述殼的后表面，所述樞軸組件包括一個能夠轉(zhuǎn)動移動進(jìn)形成在所述殼中的凹槽的樞軸臂，所述凹槽位于多個LED光源中的第一個和第二個之間，并且所述凹槽被形成為使得所述樞軸臂在下轉(zhuǎn)動極限適配進(jìn)該凹槽。58.根據(jù)前述技術(shù)方案57的牙科燈，其中所述樞軸組件包括張力可調(diào)節(jié)的叉狀樞軸支架。59.根據(jù)前述技術(shù)方案57或58的牙科燈，其中所述殼體包括一個前殼體和一個后殼體，所述前殼體被附接至所述后殼體，以使得所述多個LED光源占據(jù)所述前殼體和所述后殼體之間的一個區(qū)域，所述前殼體沿著其周緣的至少一部分具有槽，一個柔性襯墊接收在所述槽中，所述燈組件還包括可固定至所述前殼體的一個前屏，所述襯墊用于密封所述前屏和所述前殼體之間的連接。60.根據(jù)前述技術(shù)方案57-59中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述燈組件還包括至少一個手柄，其固定至所述殼體以有助于所述燈組件的定位，所述至少一個手柄具有至少部分覆有柔性觸覺材料的剛性內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其中所述柔性觸覺材料具有小于約95的肖氏A硬度，且所述剛性內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有大于95的肖氏A硬度。61.根據(jù)前述技術(shù)方案57-60中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述手柄的剛性內(nèi)部結(jié)構(gòu)是通過成形一個剛性熱塑基底形成的，且所述柔性觸覺材料是模制在所述剛性內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的柔性熱塑材料。62.根據(jù)前述技術(shù)方案57-61中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述柔性觸覺材料具有在約70到約95之間的肖氏A硬度，且所述剛性內(nèi)部結(jié)構(gòu)是工程樹脂。63. 一種牙科燈，包括一個殼體單元；一個電路板，被成形以適配進(jìn)所述殼體單元內(nèi)并固定至所述殼體單元；聯(lián)接至所述電路板的多個發(fā)光二極管(LED)光源，所述多個LED光源包括用于正常模式操作的第一組LED光源和用于固化-安全模式操作的第二組LED光源，其中所述第一組和所述第二組彼此電氣獨立；以及通過所述電路板電聯(lián)接至所述第一組LED光源和所述第二組LED光源的LED驅(qū)動器，該LED驅(qū)動器包括第一輸出和第二輸出，以使得所述LED驅(qū)動器能夠通過所述第一輸出對所述第一組LED光源實施正常模式操作，以及通過所述第二輸出對所述第二組LED光源實施固化-安全模式操作。64.根據(jù)前述技術(shù)方案63的牙科燈，其中所述LED驅(qū)動器包括升降壓電流調(diào)節(jié)器。65. 一種牙科燈，包括一個殼體單元；一個電路板，被成形以適配進(jìn)所述殼體單元并固定至所述殼體單元；聯(lián)接至所述電路板的多個發(fā)光二極管(LED)光源；一個通信接口，被配置以使用控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN總線)系統(tǒng)從使用者接收控制信息并傳輸數(shù)據(jù)；一個線纜，能夠傳輸數(shù)據(jù)并向所述LED光源提供功率。66.根據(jù)前述技術(shù)方案65的牙科燈，其中所述電路板被聯(lián)接至與所述多個LED光源通信的至少一個LED驅(qū)動器，且所述CAN總線系統(tǒng)被配置為向所述至少一個LED驅(qū)動器傳輸消息，并從所述至少一個LED驅(qū)動器接收消息。67. 一種牙科燈，包括一個燈組件，該燈組件包括一個殼體和聯(lián)接至該殼體的至少一個發(fā)光二極管(LED)光源，所述至少一個LED光源被配置為根據(jù)所述牙科燈的一個或多個操作設(shè)置產(chǎn)生被引導(dǎo)遠(yuǎn)離所述殼體的光；一個樞軸組件，被附接至所述殼體以使得所述燈組件能夠關(guān)于一個或多個軸線轉(zhuǎn)動；一個臂，通過所述樞軸組件聯(lián)接至所述殼體；以及至少一個指示器，其附接至所述臂并被配置為指示所述牙科燈目前正在工作的當(dāng)前工作設(shè)置。68.根據(jù)前述技術(shù)方案67的牙科燈，其中所述樞軸組件被附接至所述臂的正面，所述至少一個指示器被附接至所述臂的正面，且相對于所述正面觀察所述至少一個指示器基本不被所述燈組件的轉(zhuǎn)動移動所妨礙。69.根據(jù)前述技術(shù)方案67或68的牙科燈，其中所述樞軸組件被附接至所述臂的正面，所述至少一個指示器被附接至所述臂的正面，且所述臂的正面是彎曲的，以使得可在相對于所述臂的正面的至少約90度的角度處觀察到所述至少一個指示器。
70.根據(jù)前述技術(shù)方案67-69中的任一技術(shù)方案的牙科燈，其中所述臂能夠關(guān)于一個豎直軸線轉(zhuǎn)動，且所述一個或多個軸線包括所述牙科燈的一個投射軸線和垂直于所述牙科燈的所述投射軸線的一個軸線。鑒于所公開的本發(fā)明的原理可適用于許多可行的實施方案，應(yīng)認(rèn)識到，示出的實施方案僅是優(yōu)選實施例，并且不應(yīng)認(rèn)為是對范圍的限制。相反，所述范圍由下列權(quán)利要求限定。因此我們要求落在這些權(quán)利要求的范圍和精神內(nèi)的全部方案。
權(quán)利要求
1.一種牙科燈，包括: 至少一個發(fā)光二極管(LED)光源，被配置為沿著一個路徑產(chǎn)生光束；以及 至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)，被定位以接收所述光束，并被配置為通過受控漫射混合所述光束內(nèi)的光，以提高所述光束的顏色均勻度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙科燈，其中所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)包括一個被配置以產(chǎn)生所述受控漫射的漫射器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的牙科燈，其中通過受控漫射混合所述光束內(nèi)的光是使得在一個預(yù)定照射平面處產(chǎn)生均勻光束。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的牙科燈，其中所述漫射器是具有微結(jié)構(gòu)表面的透明光學(xué)元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的牙科燈，其中所述漫射器被配置為對接收的光束施加約0.5度到約5度之間的發(fā)散，或者約2度的發(fā)散。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的牙科燈，其中所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)包括第一透鏡、第二透鏡、以及位于所述第一透鏡和所述第二透鏡之間的一個漫射器，所述漫射器被配置為產(chǎn)生所述受控漫射。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的牙科燈，其中所述準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)包括: (a)一個孔和一個漫射器，所述漫射器被配置為產(chǎn)生所述受控漫射，并位于所述孔的下游；或者 (b)一個孔、位于所述孔下游的一個會聚透鏡、位于所述會聚透鏡下游并被配置為產(chǎn)生所述受控漫射的一個漫射器、以及位于所述漫射器下游的一個聚光透鏡，所述牙科燈還包括位于所述聚光透鏡下游的至少一個成形透鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的牙科燈，其中: 所述至少一個LED光源包括被配置以沿著相應(yīng)路徑產(chǎn)生相應(yīng)光束的多個LED光源； 所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)包括多個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)，每個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)被定位以接收所述光束，并被配置為通過受控漫射混合所述光束內(nèi)的光，以產(chǎn)生相應(yīng)的漫射光束，所述多個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)彼此間隔開，并被定位以將相應(yīng)的漫射光束引向所述牙科燈的投射軸線， 可選的，其中所述多個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)被布置為距一個中央點近似等距離，以限定一個多邊形陣列或一個基本圓形陣列，且所述中央點沿著所述牙科燈的投射軸線。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的牙科燈，其中所述多個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)相對于彼此被定位為使得所述漫射光束在所述牙科燈的一個預(yù)定照射平面處基本重疊，所述預(yù)定照射平面基本垂直于所述牙科燈的投射軸線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的牙科燈，其中所述漫射光束在所述照射平面產(chǎn)生相應(yīng)的光束圖樣，所述牙科燈還包括:至少一個成形透鏡，該成形透鏡被配置為接收所述漫射光束，并使相應(yīng)的光束圖樣散布在所述照射平面中。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的牙科燈，其中所述多個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)相對于彼此被定位從而減少所述漫射光束在所述照射平面的硬陰影。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的牙科燈，其中所述照射平面位于沿著所述投射軸線距離所述LED光源約550到850毫米之間的位置，或者約700到750毫米之間的位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的牙科燈，其中所述至少一個LED光源和所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)構(gòu)成至少一個正常模式照射器，所述牙科燈還包括: 至少一個額外的LED光源和至少一個額外的準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)構(gòu)成的至少一個固化-安全照射器，其中所述至少一個固化-安全照射器被配置為產(chǎn)生固化-安全光束， 可選的，其中所述至少一個固化-安全照射器包括一個帶通濾波器或一個會聚透鏡，以及位于所述會聚透鏡下游的一個染色聚光透鏡，所述牙科燈還包括至少一個成形透鏡，該成形透鏡被定位為從所述至少一個固化-安全照射器接收所述固化-安全光束。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的牙科燈，其中所述多個LED光源被安裝在一個基底上，且所述多個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)被定位為使得所述漫射光束在一個預(yù)定照射平面產(chǎn)生一個光束圖樣，所述照射平面沿著所述投射軸線與所述基底間隔開，且所述牙科燈還包括: 一個透明屏，被定位以接收所述漫射光束，所述屏被配置為沿著一個折射軸線折射所述漫射光束，以沿著所述折射軸線散布相應(yīng)的光束圖樣，所述折射軸線平行于所述屏， 可選的，其中所述屏包括一系列透鏡，該系列透鏡沿著所述屏的內(nèi)表面在垂直于所述折射軸線的方向上延伸，每個透鏡沿著所述折射軸線具有一寬度，以使得每個漫射光束傳輸經(jīng)過一個以上的透鏡。
15.裝配牙科燈的方法，包括: 提供至少一個發(fā)光二極管(LED)光源，該至少一個發(fā)光二極管光源被配置為沿著一個路徑產(chǎn)生光束；以及 定位至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)以接收所述光束，所述至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)被配置為通過受控漫射混合所述光束 內(nèi)的光，以提高所述光束的顏色均勻度。
全文摘要
一種牙科燈，包括至少一個發(fā)光二極管光源，被配置為產(chǎn)生光束；以及至少一個準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)，被定位以接收所述光束。所述準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)被配置為會聚和準(zhǔn)直所述光束。所述準(zhǔn)直透鏡系統(tǒng)可額外地通過受控漫射修正所述光束，或使用孔使所述光束成形。
文檔編號H05B37/02GK103075677SQ20121041297
公開日2013年5月1日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者C·C·斯通, 中川隆晶, E·布伯, R·J·朗斯代爾, P·W·貝利, R·M·威廉姆斯, J·V·多梅倫, J·阿爾瓦雷斯, J·E·邁爾斯 申請人:A-Dec公司