專利名稱：Led手術(shù)無(wú)影燈的光學(xué)定位結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療照明設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種LED手術(shù)無(wú)影燈。
背景技術(shù)：
近幾年來(lái)，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家在手術(shù)無(wú)影燈領(lǐng)域紛紛采用LED (發(fā)光二極管) 作為手術(shù)燈光源。LED光源手術(shù)燈與傳統(tǒng)光源手術(shù)燈相比有如下優(yōu)點(diǎn)
(1) 無(wú)不利于手術(shù)的紅外，紫外輻射波。LED光源發(fā)出的光譜既沒有紫 外波也沒有紅外波，所有的光譜均為可見光光譜。特別是無(wú)紅外大大降低了手 術(shù)野區(qū)域的輻照能從而不易將剖開的人體組織烘干，這極有利于術(shù)后切口的愈合。
(2) 長(zhǎng)壽命。LED光源的壽命是目前應(yīng)用于手術(shù)燈各類光源中壽命最長(zhǎng) 的一種，它的壽命在四萬(wàn)小時(shí)左右，是傳統(tǒng)優(yōu)質(zhì)光源壽命的40倍左右。
(3) 低能耗。LED光源的能耗是傳統(tǒng)手術(shù)燈光源(鹵素?zé)艉桶谉霟?的 70%左右。
(4) LED光源是現(xiàn)代世界科技追逐的熱點(diǎn)，它的性能每年以10%左右的 速度提高，而它的價(jià)格以10%左右速度降低，顯示該光源的極大發(fā)展?jié)摿Α?br> 由于以上的優(yōu)+點(diǎn)，國(guó)際上最具有實(shí)力和競(jìng)爭(zhēng)力的無(wú)影燈廠商紛紛開發(fā)LED 手術(shù)無(wú)影燈，如法國(guó)的MAQUET公司，德國(guó)的TRUMPF公司等，國(guó)內(nèi)無(wú)影 燈廠商也紛紛跟上。
在設(shè)計(jì)LED手術(shù)燈時(shí)，光學(xué)定位系統(tǒng)是關(guān)鍵技術(shù)之一，它直接影響到無(wú) 影燈的照度、光柱深度、光斑大小和光斑分布等無(wú)影燈主要指標(biāo)。由于LED 手術(shù)燈的設(shè)計(jì)是一個(gè)LED和一個(gè)透鏡組成一個(gè)光路單元，LED光點(diǎn)的偏離或 透鏡的中心點(diǎn)的偏移都會(huì)引起光斑中心點(diǎn)的偏移，偏移量會(huì)放大40多倍。為 了能用最少的LED，最小的功率做到最高的照度，并使光柱深度和光斑分布均 得到最佳效果，LED的光點(diǎn)與透鏡的中心定位成了整個(gè)無(wú)影燈光學(xué)定位系統(tǒng)關(guān) 鍵內(nèi)容之一。許多廠家在安裝透鏡時(shí)采用球面定位，易偏離；有些廠家一次性 緊壓透鏡支架，運(yùn)輸振動(dòng)時(shí)易錯(cuò)位，透鏡支架易變形從而引起透鏡中心偏離， 且難以取出透鏡，不利于維修；甚至有些國(guó)內(nèi)廠家采取調(diào)試時(shí)用膠水粘合的方法，缺乏產(chǎn)品工藝性，無(wú)法成批投產(chǎn)。 發(fā)明的內(nèi)容
本發(fā)明的申請(qǐng)人針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)對(duì)LED手術(shù)無(wú)影燈的光學(xué)定位精度低，光 斑中心點(diǎn)偏移量大的問(wèn)題，進(jìn)行了改進(jìn)研究，提供另一種LED手術(shù)無(wú)影燈的 光學(xué)定位結(jié)構(gòu)，保障了LED手術(shù)無(wú)影燈的光學(xué)定位精度。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下-
一種LED手術(shù)無(wú)影燈的光學(xué)定位結(jié)構(gòu)，包括相互連接的透鏡支架14和散 熱板15，透鏡支架14上設(shè)有透鏡孔8，透鏡孔8內(nèi)安裝透鏡13，鋁基板16 與散熱板15相連接，LED光源17固定在鋁基板16上，所述透鏡13上設(shè)有定 位圈6，定位圈6分為數(shù)段，每段之間留有缺口 1，每段的一端具有斜面4，斜 面4的后部設(shè)有凹槽5，所述透鏡孔8上設(shè)有定位箍3，定位箍3上連接有與 所述凹槽5相配合的搭扣2。
其進(jìn)一步的技術(shù)方案是
所述每個(gè)透鏡13上的凹槽5與每個(gè)透鏡孔8上的搭扣2的數(shù)量相同，且 各至少有2個(gè)。
以及，其進(jìn)一步的技術(shù)方案是-
所述透鏡支架14上設(shè)置有腳架7，所述散熱板15上開有與腳架7相匹配 的沉孔9。
以及，其進(jìn)一步的技術(shù)方案是
所述散熱板15上設(shè)有安裝區(qū)域18，鋁基板16通過(guò)安裝區(qū)域18與散熱板 15連接，每個(gè)安裝區(qū)域18上打有2個(gè)螺紋孔12以及2~4個(gè)與鋁基板16上的 缺口半圓IO相同半徑且位置對(duì)應(yīng)的定位孔11。
本發(fā)明的有益技術(shù)效果是-
由于光學(xué)定位是三維的，為方便說(shuō)明，現(xiàn)假設(shè)水平為X， Y軸向，垂直為 Z軸向。
本發(fā)明將透鏡13安裝在透鏡支架14上時(shí)，需將搭扣2落入透鏡13的凹 槽5內(nèi)，同時(shí)搭扣2自然地壓緊透鏡13，使其不會(huì)脫落，也無(wú)法產(chǎn)生位移。這 就從工藝上保障了透鏡13與透鏡支架14之間的光學(xué)定位，即保障了 Z軸方向 的精度，克服在運(yùn)輸和使用時(shí)產(chǎn)生顛簸和振動(dòng)的影響。
本發(fā)明將透鏡13放入透鏡支架14的透鏡孔8內(nèi)，其水平方向的裝配誤差 被消除了。因此可以保障X， Y軸向的精度。本發(fā)明在透鏡13邊緣增加了一圈定位圈6，而不是球面，這樣可避免引起 透鏡后表面曲率的圓點(diǎn)隨透鏡支架球面旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，從而有效地避免了軸向 旋轉(zhuǎn)帶來(lái)的精度誤差。
本發(fā)明的透鏡13在安裝旋轉(zhuǎn)時(shí)，是沿著定位圈6旋轉(zhuǎn)，又由于透鏡13是 帶有前，后表面曲率半徑的凸透鏡，它的定位圈6是個(gè)圓，安裝旋轉(zhuǎn)時(shí)是以該 圓的圓心為軸心旋轉(zhuǎn)，這樣無(wú)論旋轉(zhuǎn)到什么位置均不會(huì)影響透鏡13的中心面 的標(biāo)準(zhǔn)位置。因而就不會(huì)產(chǎn)生誤差。
本發(fā)明將透鏡支架14的腳架7放入散熱板15的沉孔9中，這就有效地控 制了透鏡支架14與散熱板15之間的精度。因此可以保障X, Y， Z軸向的精 度。
本發(fā)明將鋁基板16的2個(gè)缺口半圓10對(duì)準(zhǔn)散熱板15上的安裝區(qū)域18的 2個(gè)定位孔11，將鋁基板16放到散熱板15上，并將2個(gè)定位銷插入定位孔11 內(nèi)，使鋁基板16與散熱板15完全定位。再然后將2個(gè)螺絲對(duì)準(zhǔn)安裝區(qū)域18 的2個(gè)螺紋孔12擰緊。最后拔去2個(gè)定位銷。這就保障了 LED光源17在散 熱板15上的準(zhǔn)確位置。


圖l是透鏡主視圖。
圖2是透鏡俯視圖。
圖3是透鏡立體圖。
圖4是透鏡支架局部主視剖視圖。
圖5是透鏡支架俯視圖。
圖6是散熱板俯視圖。
圖7是透鏡支架和散熱板連接處局部剖視圖。
圖8是LED主視圖。
圖9是LED俯視圖。
圖IO是散熱板局部俯視圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖5、圖6所示，本發(fā)明的LED手術(shù)無(wú)影燈的光學(xué)定位結(jié)構(gòu)，包括相互 連接的透鏡支架14和散熱板15，透鏡支架14上設(shè)有透鏡孔8，透鏡孔8內(nèi)安 裝透鏡13 (圖中未安裝)，見圖9、圖6，鋁基板16與散熱板15相連接，LED光源17固定在鋁基板16上，見圖1~圖3，所述透鏡13上設(shè)有定位圈6，定 位圈6分為數(shù)段，每段之間留有缺口 1，每段的一端具有斜面4，斜面4的后 部設(shè)有凹槽5，見圖4、圖5，所述透鏡孔8上設(shè)有定位箍3，定位箍3上連接 有與所述凹槽5相配合的搭扣2。本實(shí)施例中所述每個(gè)透鏡13上的凹槽5與每 個(gè)透鏡孔8上的搭扣2各有3個(gè)。
在實(shí)際安裝過(guò)程中，將透鏡13的三個(gè)缺口 1對(duì)準(zhǔn)透鏡支架14的三個(gè)搭扣 2，從上往下放入透鏡孔8的定位箍3內(nèi)，然后沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)60度左右， 透鏡支架14的搭扣2會(huì)隨著透鏡13的斜面4不斷抬高，直到搭扣2落入透鏡 13的凹槽5內(nèi)，并壓緊透鏡13。這樣就保證了透鏡支架14與透鏡13之間的 定位。
為了使整個(gè)LED手術(shù)無(wú)影燈的光學(xué)定位準(zhǔn)確，不僅僅需要透鏡支架14與 透鏡13之間定位準(zhǔn)確，而且還需要透鏡支架14與散熱板15之間的定位準(zhǔn)確， 以及散熱板15與鋁基板16之間的定位準(zhǔn)確。
如圖5 7所示，透鏡支架14上設(shè)置有腳架7，散熱板15上開有與腳架7 相匹配的沉孔9。
透鏡支架14伸出數(shù)個(gè)腳架7，應(yīng)控制腳架7的長(zhǎng)短(控制Z軸向誤差) 和圓直徑大小(控制X， Y軸向誤差)。腳架7與各透鏡孔8有明確的位置關(guān) 系，因此只要腳架7的位置準(zhǔn)確就可控制住透鏡孔8的位置。在本實(shí)施例中透 鏡支架14和腳架7為模具一體化加工制成。
在散熱板15上打數(shù)個(gè)沉孔9，應(yīng)控制沉孔9的深度(控制Z軸向誤差) 和圓的直徑大小(控制X， Y軸向誤差)，以便與所述腳架7位置匹配。在本 實(shí)施例中散熱板15用加工中心加工沉孔9。
將透鏡支架14的腳架7放入散熱板15的沉孔9中，這就有效地控制了透 鏡支架14與散熱板15之間的定位精度(控制X， Y， Z軸向誤差)。
如圖6及圖8 10所示，散熱板15上設(shè)有數(shù)個(gè)安裝區(qū)域18，安裝區(qū)域18 可以有凹度，也可以沒有凹度。鋁基板16通過(guò)安裝區(qū)域18與散熱板15連接， 每個(gè)安裝區(qū)域18上打有2個(gè)螺紋孔12以及2個(gè)與鋁基,板16上的缺口半圓10 相同半徑且位置對(duì)應(yīng)的定位孔11。
鋁基板16上有缺口半圓10， LED光源17固定在鋁基板16的中央。(注 LED光源17固定在鋁基板16上往往是廠商出廠時(shí)就已經(jīng)焊接好，它們有穩(wěn)定 的位置關(guān)系，所以它們之間準(zhǔn)確定位不在本文討論范圍內(nèi)。)由于鋁基板16是標(biāo)準(zhǔn)件，就可利用鋁基板16的缺口半圓10來(lái)確定LED光源17與散熱板15 之間的位置。用定位孔11來(lái)定位散熱板15與LED光源17之間的位置關(guān)系的 具體方法如下在散熱板15的安裝區(qū)域18上打2個(gè)與鋁基板16的缺口半圓 10相同半徑的定位孔11，該2個(gè)定位孔11與鋁基板16的缺口半圓10 —一對(duì) 應(yīng)。然后將鋁基板16的2個(gè)缺口半圓10對(duì)準(zhǔn)安裝區(qū)域18的2個(gè)定位孔11， 將鋁基板16放到散熱板15上，并將2個(gè)定位銷插入定位孔11內(nèi)，使鋁基板 16與散熱板15完全定位。所述定位銷是與所述定位孔11大小相適應(yīng)的金屬棒， 其插入后能與定位孔11緊密配合，使鋁基板16不產(chǎn)生位移。再然后將2個(gè)螺 絲對(duì)準(zhǔn)安裝區(qū)域18的2個(gè)螺紋孔12擰緊。最后拔去2個(gè)定位銷。這就保障了 LED光源17在散熱板15上的準(zhǔn)確位置。
以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例?？梢?理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和構(gòu)思的前提下直接導(dǎo)出或聯(lián)想 到的其他改進(jìn)和變化，均應(yīng)認(rèn)為包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種LED手術(shù)無(wú)影燈的光學(xué)定位結(jié)構(gòu)，包括相互連接的透鏡支架(14)和散熱板(15)，透鏡支架(14)上設(shè)有透鏡孔(8)，透鏡孔(8)內(nèi)安裝透鏡(13)，鋁基板(16)與散熱板(15)相連接，LED光源(17)固定在鋁基板(16)上，其特征在于所述透鏡(13)上設(shè)有定位圈(6)，定位圈(6)分為數(shù)段，每段之間留有缺口(1)，每段的一端具有斜面(4)，斜面(4)的后部設(shè)有凹槽(5)，所述透鏡孔(8)上設(shè)有定位箍(3)，定位箍(3)上連接有與所述凹槽(5)相配合的搭扣(2)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED手術(shù)無(wú)影燈的光學(xué)定位結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述每個(gè)透鏡(13)上的凹槽(5)與每個(gè)透鏡孔(8)上的搭扣(2)的數(shù)量 相同，且各至少有2個(gè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED手術(shù)無(wú)影燈的光學(xué)定位結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述透鏡支架(14)上設(shè)置有腳架(7)，所述散熱板(15)上開有與腳架(7) 相匹配的沉孔(9)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED手術(shù)無(wú)影燈的光學(xué)定位結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述散熱板(15)上設(shè)有安裝區(qū)域(18)，鋁基板(16)通過(guò)安裝區(qū)域(18) 與散熱板(15)連接，每個(gè)安裝區(qū)域(18)上打有2個(gè)螺紋孔(12)以及2~4 個(gè)與鋁基板(16)上的缺口半圓(10)相同半徑且位置對(duì)應(yīng)的定位孔(11)。
全文摘要
一種LED手術(shù)無(wú)影燈的光學(xué)定位結(jié)構(gòu)，包括相互連接的透鏡支架和散熱板，透鏡支架上設(shè)有透鏡孔，透鏡孔內(nèi)安裝透鏡，鋁基板與散熱板相連接，LED光源固定在鋁基板上，所述透鏡上設(shè)有定位圈，定位圈分為數(shù)段，每段之間留有缺口，每段的一端為斜面，斜面的后部設(shè)有凹槽，所述透鏡孔上設(shè)有定位箍，定位箍上設(shè)有與所述凹槽相配合的搭扣。本發(fā)明將透鏡安裝在透鏡支架上時(shí)，需將搭扣落入透鏡的凹槽內(nèi)，同時(shí)搭扣自然地壓緊透鏡，使其不會(huì)脫落，也無(wú)法產(chǎn)生位移，從工藝上既保障了透鏡與透鏡支架之間的光學(xué)定位，又克服在運(yùn)輸和使用時(shí)產(chǎn)生顛簸和振動(dòng)的影響。
文檔編號(hào)F21W131/205GK101539260SQ20091003121
公開日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2009年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月29日
發(fā)明者王志強(qiáng) 申請(qǐng)人:無(wú)錫怡生醫(yī)療設(shè)備有限公司