一種led醫(yī)用手術(shù)照明頭燈的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種LED醫(yī)用手術(shù)照明頭燈，包括燈頭、支架、伸縮頭帶、電源盒、LED光學(xué)系統(tǒng)、固定件；LED光學(xué)系統(tǒng)位于燈頭內(nèi)部，包括單顆LED燈珠、光學(xué)透鏡和散熱模塊，散熱模塊包括散熱基板、硅膠導(dǎo)熱片，硅膠導(dǎo)熱片在散熱基板上；燈頭位于伸縮頭帶前部，燈頭通過支架連接伸縮頭帶；電源盒位于伸縮頭帶后部；單顆LED燈珠位于散熱模塊的上，通過固定件與散熱模塊結(jié)合；光學(xué)透鏡采用對稱配光的自由曲面透鏡。該頭燈采用對稱配光的自由曲面透鏡，使整個(gè)頭燈聚光效果好，能夠滿足深度清晰照明的需要及不同醫(yī)療條件下對光照的要求。
【專利說明】—種LED醫(yī)用手術(shù)照明頭燈

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)用手術(shù)照明燈，尤其涉及一種LED醫(yī)用手術(shù)照明頭燈。

【背景技術(shù)】
[0002]常用的醫(yī)用照明光源主要有熒光燈、水銀燈、鹵鎢燈等，但其發(fā)射光譜與手術(shù)選擇性吸收光譜不匹配，而LED燈由于節(jié)能環(huán)保、高亮度、壽命長、體積小、成本低等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于各類照明領(lǐng)域，尤其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，專業(yè)醫(yī)用級大功率純白光LED，壽命可達(dá)50000小時(shí)。傳統(tǒng)醫(yī)用頭燈多采用大功率LED燈或立燈為點(diǎn)光源，采用大功率LED燈作為光源，一般用干電池供電，這樣頭燈耗電量大，續(xù)航時(shí)間短，而且比較笨重，使用很不方便；而采用立燈作為點(diǎn)光源，用反光鏡進(jìn)行反光，聚光效果差，色溫高，照度不夠，影響醫(yī)生的診斷結(jié)果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型目的在于提供一種LED醫(yī)用手術(shù)照明頭燈，采用單顆LED燈珠為點(diǎn)光源，經(jīng)過二次曲面設(shè)計(jì)的透鏡聚光效果好，能實(shí)現(xiàn)光利用率最大化；保持其亮度穩(wěn)定，滿足手術(shù)對亮度大小的需求。
[0004]本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種LED醫(yī)用手術(shù)照明頭燈，包括燈頭、支架、伸縮頭帶、電源盒、LED光學(xué)系統(tǒng)、固定件，所述的LED光學(xué)系統(tǒng)位于燈頭內(nèi)部，包括單顆LED燈珠、光學(xué)透鏡和散熱模塊，所述的散熱模塊包括散熱基板、硅膠導(dǎo)熱片，硅膠導(dǎo)熱片在散熱基板上；所述的燈頭位于伸縮頭帶前部，燈頭通過支架連接伸縮頭帶；電源盒位于伸縮頭帶后部；所述的單顆LED燈珠位于散熱模塊的上，通過固定件與散熱模塊結(jié)合；所述的光學(xué)透鏡采用對稱配光的自由曲面透鏡。
[0006]所述的光學(xué)透鏡材料為亞克力塑料。
[0007]所述的散熱基板為Al2O3散熱基板。
[0008]所述的伸縮頭帶由銅絲和丙烯酯樹脂材料組成。
[0009]有益效果:
[0010]光學(xué)透鏡采用對稱配光的自由曲面透鏡，整個(gè)頭燈聚光效果好，能夠滿足深度清晰照明的需要及不同醫(yī)療條件下對亮度大小的要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0012]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為透鏡結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為LED控制電路示意圖；
[0015]圖4為實(shí)施例的光斑分布及照度示意圖；
[0016]圖中，I為伸縮頭帶，2為支架，3為燈頭，4為電源盒。

【具體實(shí)施方式】
[0017]圖1中，一種LED醫(yī)用手術(shù)照明頭燈，包括燈頭3、支架2、伸縮頭帶1、電源盒4、LED光學(xué)系統(tǒng)、固定件，所述的燈頭3位于伸縮頭帶I前部，燈頭3通過支架2連接伸縮頭帶I ;電源盒4位于伸縮頭帶I后部；所述的LED光學(xué)系統(tǒng)位于燈頭3內(nèi)部，包括單顆LED燈珠、光學(xué)透鏡和散熱模塊，所述的散熱模塊包括散熱基板、硅膠導(dǎo)熱片，硅膠導(dǎo)熱片在散熱基板上；所述的單顆LED燈珠通過固定件與散熱模塊結(jié)合，位于散熱模塊的上面；所述的光學(xué)透鏡采用對稱配光的自由曲面透鏡。
[0018]圖2中，光學(xué)透鏡由兩片對稱配光的自由曲面透鏡組成，兩片光學(xué)透鏡的曲面均為對稱配光的自由曲面。
[0019]圖3中，LED控制電路采用控制芯片，通過調(diào)節(jié)電阻R的值控制不同模塊的電流大小，從而控制單顆LED燈珠的亮暗，實(shí)現(xiàn)亮度大小的調(diào)節(jié)和電量的顯示。
[0020]實(shí)施例:
[0021]圖4為本實(shí)用新型的實(shí)施例的光斑分布及照度示意圖，采用點(diǎn)光源進(jìn)行模擬，光學(xué)透鏡采用對稱配光的自由曲面透鏡，透鏡的透光率經(jīng)理論計(jì)算效率超過90%，但是由于透鏡材料本身的透射率約為92 %，實(shí)際的透鏡效率約85 %。單顆LED燈珠發(fā)出的光經(jīng)過透鏡，光線折射后經(jīng)過自由曲面聚光，輸出照度均勻的光斑。光學(xué)透鏡和單顆LED燈珠的距離可使聚光角度發(fā)生變化，在設(shè)計(jì)時(shí)調(diào)節(jié)好單顆LED燈珠與光學(xué)透鏡之間的距離，可使單顆LED燈珠發(fā)出的光線集中在空間角< 10°的照明區(qū)域內(nèi)，這樣的光路設(shè)計(jì)大幅度縮減了燈頭3的尺寸，以比較小的燈頭3直徑實(shí)現(xiàn)無遮攔同軸照明。本次設(shè)計(jì)選用的單顆LED燈珠的LED芯片功率為1W，額定工作條件下(電壓3.7V)有效光通量可達(dá)84.6141m。經(jīng)測試，在照明光束未被遮擋的情況下，距燈頭250mm處聚焦的光斑直徑可達(dá)90mm，則此處的中心照度E:
[0022]E = ^- = = -.-1i6-- = 13300/mx
s π-r2 3.14-0.0452
[0023]式中Φ為光通量，S為光斑直徑所對應(yīng)的面積。
[0024]從圖可以看出，單顆LED燈珠發(fā)出的光通過光學(xué)透鏡后形成了較為均勻的光斑，并實(shí)現(xiàn)光能的最大利用率。
【權(quán)利要求】
1.一種LED醫(yī)用手術(shù)照明頭燈，包括燈頭、支架、伸縮頭帶、電源盒、LED光學(xué)系統(tǒng)、固定件，所述的LED光學(xué)系統(tǒng)位于燈頭內(nèi)部，包括單顆LED燈珠、光學(xué)透鏡和散熱模塊，所述的散熱模塊包括散熱基板、硅膠導(dǎo)熱片，硅膠導(dǎo)熱片在散熱基板上；所述的燈頭位于伸縮頭帶前部，燈頭通過支架連接伸縮頭帶；電源盒位于伸縮頭帶后部；所述的單顆LED燈珠位于散熱模塊的上，通過固定件與散熱模塊結(jié)合；所述的光學(xué)透鏡采用對稱配光的自由曲面透鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED醫(yī)用手術(shù)照明頭燈，其特征在于:所述的光學(xué)透鏡材料為亞克力塑料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED醫(yī)用手術(shù)照明頭燈，其特征在于:所述的散熱基板為Al2O3散熱基板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED醫(yī)用手術(shù)照明頭燈，其特征在于:所述的伸縮頭帶由銅絲和丙烯酯樹脂材料組成。
【文檔編號】F21V5/04GK203940247SQ201320739267
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】吳蓓, 劉俊, 梁培, 舒海波 申請人:中國計(jì)量學(xué)院