專利名稱:手術(shù)燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手術(shù)燈，包括用于為手術(shù)區(qū)域照明的至少一個白色和數(shù)個有色照明裝置，和用于控制照明裝置的一控制器。
背景技術(shù)：
這種手術(shù)燈用于手術(shù)室且因此是公知的。
希望控制手術(shù)燈關(guān)于光輻射表面上的色溫、強(qiáng)度和分布的光通量。這種控制如果有，也只能很困難地通過包括傳統(tǒng)的諸如鹵素或氣體放電燈的照明裝置的手術(shù)燈而實現(xiàn)。當(dāng)采用單獨的照明裝置時，鹵素或氣體放電照明裝置的色溫在手術(shù)期間不能特定地調(diào)節(jié)，而只能用濾光技術(shù)改變。當(dāng)采用幾種昂貴的照明裝置時，色溫可在一定范圍內(nèi)改變。亮度可以通過孔徑調(diào)節(jié)，而不改變色溫。利用電調(diào)光在亮度方面的改變同樣改變色溫。分布僅能通過孔徑技術(shù)或使用幾種昂貴的照明裝置來粗調(diào)。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的基本目的正是改進(jìn)照明裝置的觸發(fā)以調(diào)節(jié)手術(shù)燈的色溫和強(qiáng)度(亮度)。
在根據(jù)權(quán)利要求
1的本發(fā)明的手術(shù)燈中，單獨的照明裝置結(jié)合為幾組并且這些組分配的能量值被儲存以便控制器可以分別地驅(qū)動這些組。
手術(shù)燈的色溫和強(qiáng)度(亮度)應(yīng)當(dāng)是可調(diào)節(jié)的。為此目的，不同顏色(例如，冷白色、暖白色、青色、藍(lán)色)的發(fā)光二極管例如用作然后由可調(diào)能量值(即，例如一組照明裝置的電流和/或電壓)驅(qū)動的照明裝置。
為了使單個組的照明裝置的照明參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，不同照明參數(shù)的能量值被儲存，分配給各組。
手術(shù)燈的色溫、手術(shù)燈的光強(qiáng)度或者橫過發(fā)光面的光強(qiáng)度分布更優(yōu)選被考慮作為照明參數(shù)的額定值。多組照明裝置可以利用額定值來驅(qū)動、控制并且校準(zhǔn)。
容易控制的電流強(qiáng)度可能更優(yōu)選地用作可以通過額定值來控制的能量值或光通量值。電流值可控制電流強(qiáng)度或者是用于脈沖寬度調(diào)制以優(yōu)化驅(qū)動的脈沖序列。
照明裝置有利地結(jié)合于一個或更多模塊或結(jié)合體。這提供了設(shè)計不同的手術(shù)燈的可能性。
每個模塊或每個結(jié)合體可被分配至一存儲裝置(EPROM)。此外，可提供數(shù)據(jù)至手術(shù)燈中心控制器的傳送。這有利地簡化了用于修復(fù)工作的模塊交換。通過為每個模塊存儲數(shù)據(jù)，可以安裝具有相同的照明性能的更換模塊。甚至在中心控制器被更換后，確保利用其校準(zhǔn)值來對燈進(jìn)行操作。
示意性的附圖示出了利用附圖來解釋的發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖1比較詳細(xì)地示出了手術(shù)燈光模塊的構(gòu)造；圖2示出了該手術(shù)燈；圖3示出了用于該手術(shù)燈的操作裝置的操作區(qū)域。
具體實施方式可結(jié)合于手術(shù)燈的所有單個光模塊，例如圖1中所示的光模塊6a，每個都由一個罩9連同用于連接鄰近的光模塊的機(jī)械的和/或電的或電子的連接元件或連接器組成。光模塊的形狀設(shè)計為使它們可以布置在典型的半徑為1000mm的球面上而沒有縫隙。為此，光模塊為六邊形的形狀。當(dāng)它們被裝配時，形成一種蜂窩或小平面(facette)結(jié)構(gòu)。面對操作位置的光模塊表面，不是必要地需要是平的，而可能略微地凹入以更好地再現(xiàn)球面的曲率。光模塊6a的光軸通常面對球面的焦點。
不同光區(qū)域形狀可以通過利用改變的入射角彼此鄰接地布置光模塊而產(chǎn)生。中間元件也可以用于此連接。一些發(fā)光二極管，大約10到50個發(fā)光二極管，在光模塊6a中布置為均勻分布，在圖1中僅示出其中的3個，參考標(biāo)記為10a至10c。陰影的排列由平面發(fā)射的光優(yōu)化。為此目的，每個發(fā)出近乎點狀光的發(fā)光二極管定位于合適的光學(xué)元件，如透鏡11a至11c(由虛線表示的例如是發(fā)光二極管光束12a至12c)。透鏡元件11a至11c的形狀設(shè)計為它們更好地填充光模塊6a直至其邊緣。透鏡元件11a至11c可另外具有散射結(jié)構(gòu)以給光區(qū)域提供更多均勻性。光模塊的下面5可以由透明盤覆蓋。
單個的光模塊6a一起形成了具有大約4500K的色溫和Ra＞93的色彩再現(xiàn)率的光源，以再現(xiàn)例如將在其上進(jìn)行手術(shù)的組織的自然顏色。因此，除了發(fā)光二極管10a產(chǎn)生白光之外，還使用發(fā)光二極管10b產(chǎn)生具有第一顏色的有色光，以及發(fā)光二極管10c產(chǎn)生具有第二顏色的有色光。通過增加有色光部分如青色和藍(lán)色，僅使用白光發(fā)光二極管造成的光譜缺失被部分地補(bǔ)償。此外，可產(chǎn)生特定顏色的混合以改進(jìn)手術(shù)醫(yī)師的視野。當(dāng)白光發(fā)光二極管有恒定的亮度時，通過由所有單個的光模塊(綜合光源(overall light source))組成的綜合模塊(overall modules)所產(chǎn)生的混合光的色溫的和色彩再現(xiàn)率可以通過對有色發(fā)光二極管強(qiáng)度進(jìn)行專門的連續(xù)調(diào)光(dimming)來可變地調(diào)整。發(fā)光二極管10a至10c的光通量強(qiáng)度可以連續(xù)改變。也可能要求通過匹配所有發(fā)光二極管的強(qiáng)度控制保持總的照明強(qiáng)度恒定。
發(fā)光二極管10a至10c通過電流線13a至13c與布置在光模塊6a內(nèi)的一個印刷板14連接，并連接至使發(fā)光二極管光通量電調(diào)光(electric dimming)并可通過操作元件16操作的中心控制器15。
可以可變地控制的手術(shù)燈(圖2)由例如三個或五個單個的光模塊組成，每個光模塊具有大約35個不同顏色的發(fā)光二極管作為照明裝置。每個包括其光學(xué)系統(tǒng)在內(nèi)的單個的發(fā)光二極管能夠照明整個照明區(qū)域，并且因而每個單個的光模塊也可以。手術(shù)燈的不同光強(qiáng)度和色溫可通過以不同方式激活發(fā)光二極管來調(diào)整。由此單個的光模塊在照明區(qū)域關(guān)于亮度和色溫達(dá)到同一的光學(xué)效果是決定性的。依照本發(fā)明，發(fā)光二極管組合為幾組，每組可以單獨驅(qū)動。分組布置的標(biāo)準(zhǔn)是發(fā)光二極管的顏色和已經(jīng)超出控制器的最大電流承載能力時發(fā)光二極管的數(shù)量。單個的組可結(jié)合于模塊或其它結(jié)合體。這些組接著通過中心控制器16來驅(qū)動，此時用戶可以選擇需要的色溫、光強(qiáng)度和發(fā)光分布。
單個的發(fā)光二極管組的每個模塊或每個結(jié)合體關(guān)于光亮度和色溫來度量，并校準(zhǔn)為相應(yīng)的額定值。這也補(bǔ)償了發(fā)光二極管在調(diào)光時通過減小電流(線性電流控制)改變其色溫的效果。此外發(fā)光二極管在照射色溫和光強(qiáng)度方面具有典型的大產(chǎn)量公差。因此，單個組的能量值必須對每個模塊或結(jié)合體進(jìn)行測量以得到要求的額定值。當(dāng)達(dá)到額定值時得出的這些能量值——即為了達(dá)到額定值，每組照明裝置需要一定能量值——被存儲以用于單個組的模塊或結(jié)合體。能量值表示在該能量上每個單個的組必須被驅(qū)動以達(dá)到設(shè)定的額定值。這個能量值可以是電流值(線性電流控制)或用于脈沖寬度調(diào)整以供給發(fā)光二極管電流的脈沖序列。對于單個組的設(shè)置的結(jié)合產(chǎn)生對于色溫，強(qiáng)度和分布的額定值所需要的設(shè)置。不存儲能量而是在操作和隨之控制參數(shù)的過程中測定發(fā)出光的色溫和強(qiáng)度也是可能的。
能量值可以存儲于中心控制器。然而，這些值有利地空間地或功能性地分配給各組分別的模塊或結(jié)合體。這可以例如在模塊里的印刷板14上實現(xiàn)，其上布置有插入連接器以分送電的供應(yīng)?？刹贾么鎯υ摻M的模塊或結(jié)合體的值的例如EEPROM(電可擦除可編程序只讀存儲器)或閃存的存儲部件。當(dāng)手術(shù)燈開啟時，這些值傳輸至中心控制器而且模塊或結(jié)合體以其校準(zhǔn)值來操作。
此外溫度傳感器可配置于或連接于模塊里的印刷板，其測量罩內(nèi)的溫度并在溫度高于可接受溫度的情況下減小光強(qiáng)度，以此降低溫度。
色溫的基本設(shè)置預(yù)置于4500K，當(dāng)手術(shù)燈開啟時其自動地生成。
圖3的操作元件16有一個可移動的鍵/旋轉(zhuǎn)開關(guān)17，可以由按壓和旋轉(zhuǎn)來被消毒和發(fā)送脈沖至手術(shù)燈控制器。當(dāng)開關(guān)17被按壓時，手術(shù)燈的不同操作狀態(tài)經(jīng)過以下函數(shù)依次轉(zhuǎn)變—開/關(guān)(完全關(guān)斷或待機(jī)狀態(tài))—光強(qiáng)度(亮度)—色溫—照明狀況(發(fā)射的光的強(qiáng)度分布的選擇)—可選項照相機(jī)驅(qū)動(定位、變焦)開關(guān)17確定的漸進(jìn)旋轉(zhuǎn)通過鎖閉位置來促進(jìn)。這改變了操作狀態(tài)內(nèi)的操作參數(shù)，其可以顯示于操作裝置16上。如下的參數(shù)存儲于控制器內(nèi)光強(qiáng)度例如，內(nèi)(10％)/50％/60％/70％/80％/90％/100％色溫例如，3500K/4000K/4500K/5000K照明狀況例如，1手術(shù)醫(yī)師/2手術(shù)醫(yī)師/大面積創(chuàng)傷/深而窄的創(chuàng)傷當(dāng)無菌的開關(guān)17被打開或關(guān)斷時，待機(jī)模式被啟用或不啟用。在關(guān)斷期間操作參數(shù)被存儲，并可進(jìn)一步顯示出來。當(dāng)手術(shù)燈打開時，其采取前次所存儲參數(shù)的操作狀態(tài)。
除了開關(guān)17，操作裝置16還包括另外的開關(guān)18，用于完全打開或關(guān)閉手術(shù)燈。當(dāng)手術(shù)燈打開時，其處于預(yù)設(shè)參數(shù)(基本位置)的狀態(tài)。操作裝置16有一個具有一些發(fā)光二極管用來顯示手術(shù)燈調(diào)整亮度的強(qiáng)度的顯示器19，一個具有一些發(fā)光二極管用來顯示調(diào)整色溫的強(qiáng)度的顯示器20，一個用來顯示對手術(shù)燈用于深創(chuàng)傷或淺創(chuàng)傷的調(diào)整的顯示器21，和一個用來顯示手術(shù)燈在光線區(qū)域范圍內(nèi)用于一個或更多手術(shù)醫(yī)師的調(diào)整的顯示器22。
開啟狀態(tài)可以示例如下
Ww＝暖白色Kw＝冷白色Bl＝藍(lán)色Cn＝青色
權(quán)利要求
1.一種手術(shù)燈(1)，其包括用于為手術(shù)場所照明的至少一個白色的(10a)和幾個有色的(10b，10c)照明裝置，以及一個用于照明裝置(10a，10b，10c)的控制器(15)，其特征在于，還設(shè)有為照明裝置(10a，10b，10c)存儲能量值的裝置，并且所述控制器(15)設(shè)計為驅(qū)動包括幾個照明裝置(10a，10b，10c)的單個的組。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的手術(shù)燈，其特征在于，能量值能夠依賴額定值來確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的手術(shù)燈，其特征在于，一個額定值是手術(shù)燈(1)的色溫。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2的手術(shù)燈，其特征在于，一個額定值是手術(shù)燈(1)的光強(qiáng)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求
2的手術(shù)燈，其特征在于，一個額定值是發(fā)光表面(5)上光強(qiáng)度的分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1的手術(shù)燈，其特征在于，一個能量值是電流強(qiáng)度。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1的手術(shù)燈，其特征在于，一個能量值是用于脈寬調(diào)制的脈沖序列。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1的手術(shù)燈，其特征在于，將該照明裝置(10a，10b，10c)結(jié)合于一個模塊或幾個模塊或結(jié)合體。
9.根據(jù)權(quán)利要求
7的手術(shù)燈，其特征在于，每個模塊或每個結(jié)合體均分配至一存儲裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求
8的手術(shù)燈，其特征在于，設(shè)有從存儲裝置向控制器傳輸該分配的裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求
1的手術(shù)燈，其特征在于，該存儲裝置是一個電可擦除可編程序只讀存儲器。
專利摘要
一種手術(shù)燈(1)，其包括用于照明手術(shù)場所的至少一個白色的(10a)和幾個有色的(10b，10c)照明裝置，以及一個用于照明裝置(10a，10b，10c)的控制器(15)。提供為照明裝置(10a，10b，10c)存儲能量值的裝置，其中控制器(15)設(shè)計為驅(qū)動包括幾個照明裝置(10a，10b，10c)的單個的組。按照手術(shù)燈的色溫和強(qiáng)度(亮度)的調(diào)整來使照明裝置啟動得以改進(jìn)。
文檔編號F21W131/205GK1991238SQ200610171942
公開日2007年7月4日 申請日期2006年11月14日
發(fā)明者魯?shù)婪颉が敔柨? 馬庫斯·福格爾 申請人:通快克羅伊策醫(yī)療系統(tǒng)兩合公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan