专利名称：灯头部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括多个点光源的灯头，尤其是指用于调节从各个点光源发出的光束方向的装置，并且提供一种用于使各个点光源从一个或多个边缘位置同步动动的改进的装置。
长期以来，具有多个点光源的灯头部件提供的照明工作区大体上是无阴影的，这种部件通常用于外科手术场合的照明，具有多个点光源的灯头部件逐渐改进，成为超过包括从单一光源发出的散射光线的措施在内的早期手术室灯具。美国专利第1909947号说明具有同步调节装置的两个点光源的一种早期的布置方案，根据该种布置，转动一中心手柄以移动使各个点光源摆动的连杆机构，由此改变发出的光束方向，这样使光束在离点光源一选择的距离上相交(会聚)。用这种形式，投射于照明区的阴影相对于用单一光源照明存在的阴影来说要小。美国专利第3055087号揭示了一种更完善的多光束灯头部件，它是通过由凸轮槽与各个点光源配合的圆柱环，使许多光束同步定向，其中点光源是绕环的圆周布置。美国专利第3887801号揭示了另一具有一同步调焦装置的多光束灯头部件，在该布置方案中，一中心凸轮环由相对于部件轴向设置的手柄转动。美国专利第3005087号和第3887801号的揭示由作为该揭示的部分的参考资料而结合，它详细讨论具有调节多光束灯头部件的外科灯具、这种部件的目标和至今为止所依靠的是用以实现从灯头内的多个点光源发出的光束的同步线性位移的机械连杆。
目前使用的各种灯头部件有某些限制和缺点。在外科手术室中，对于实际包含在外科手术中的擦洗并消毒的人员来说，重要的是能够调节(聚焦)由相交的各个光束引起的照明。为了该目的，中心设置的手柄(通常平行于灯头的中心轴定位的)是最适宜的，这种手柄必须能够杀菌的，并且在手术期间不许被污染，而不把同时存在的限制给予擦洗并消毒的人员以避免更多次数的手柄接触。然而，在许多例子中，对于没有擦洗并消毒的人员来说，在外科手术进行中，照射光束的聚焦是必须的或方便的，这些人员不允许接触需要保持不受污染的聚焦手柄。目前现有的灯头部件不足以适应这些矛盾的要求。
至今提出的同步聚焦布置是将各个点光源布置成圆形而构成的，将由光线限定的区域供机械零件使用。这种布置限制在所照明的场合的中央可得到照明，而且也限制从所照明的场合的中央到边缘区域可得到不同层次的照明。
本发明的多光束灯头部件包括一灯头且和所述灯头外部的相连的手柄构件，手柄构件连接到置于灯头内的各个点光源上且构成用于会聚由灯头产生的照射光束的装置。
灯头包括许多结构相似的灯箱，每个灯箱包括一灯泡，而且也可以包括连带的玻璃片、滤光片、反光罩和/或连带的机械和/或电子元件。总之，每个灯箱可以看作包括一当灯头通电时产生光束的点光源。
重要的是，灯头包括一构造和布置以产生相对于灯头近似于轴向的光束的中心灯箱，通常，灯头将通过设置在灯箱和手柄构件的至少一部分之间的面板的大致是平面的台架面而发送光线。对这种揭示来说，从中心灯箱以大致垂直于平面方向发出的光束称为“轴向”。
多个圆周灯箱均匀地围绕安装在枢轴上的中心灯箱而装配，当灯头通电时，圆周灯箱被构造和布置成以相对于中心灯箱的轴向光束成均布形式的产生光束。在大多数例子中，圆周灯箱布置成能产生呈圆形的光束，该圆的中心和轴向光束相交。枢轴安装允许灯箱在运动范围内位移(或至少是包括灯泡的灯箱部分)，通过移动选择量的圆周灯箱，使由其中发出的光束在相应的合成位置(所照明的区域)与轴向光束相交(会聚)，相交点(会聚区域)沿轴向光束的移动在该揭示的范围内称作“聚焦”。
设置在灯头内的调节装置提供圆周灯箱的同步运动，这样每个灯箱移动相等的数量，以确保所有圆周光束同时相交在同一位置，这是沿着轴向光束，贯穿由各个枢轴安装所允许的整个运动区域。调节装置可以采用各种形式，作为目前较好的形式，它包括一可转动的圆柱形表面元件以及与每个圆周灯箱和圆柱形表面元件可操作连接的反作用装置。表面元件构成或另外带有一凸轮形表面装置(狭槽、凹槽、滑道、轮毂等)且安装在大致平行于(一般是叠合的)所述轴向光束的轴上转动。反作用装置根据圆柱形表面元件的顺时针方向转动的第一方向和以与第一方向相反的、根据那元件的逆时针方向转动的第二方向绕枢轴转动(移动)灯箱。虽然圆柱形表面元件可以包括一直立设置的圆柱形管的表面，以限定中心灯箱，但在该揭示中名称“圆柱形”意味着包括任何相当的机械构造，该构造允许有一中心灯箱，从而提供圆周灯箱的同步运动。
而且所有或大部分要求转动圆柱形表面元件的机械零件是放置在灯头内，这些零件构成驱动装置，且与圆柱形表面元件和外手柄构件作机械连接的。本发明的最佳实施例的重要特征是保证擦洗并消毒的人员从第一线和没有擦洗并消毒的人员从远离第一线的第二线使用各自的手柄构件。第一或无菌的手柄一般近轴向光束设置，且经常与轴向光束叠合设置。实际上，由该手柄位置引起的任何阴影是通过来自中心灯箱的重新分布的光线而再照射，这样中心光束所起的作用不致由于手柄或有关的安装构件而受到很大的影响。第二或带菌的手柄一般置于作为备用且不妨碍接近的灯头的周边上。理想地，至少第一手柄是可移动的且是无菌的或可随意使用的。
每个灯箱通常包括一保护玻璃，第一轴向的手柄可与穿过中心灯箱的保护玻璃而伸出的驱动杆连接，该杆可以通过一可拆卸的驱动部件与调节装置作可分离的连接，这样允许接近中心灯箱，便于清洁或调换灯泡。
实施本发明的最佳实施例。
图1是从实施本发明的灯头顶部看到的部分透视图，其中拆除了一部分壳体，以显示内部零件;
图2是本发明最佳实施例的部件分解图;
图3是说明图2中所示的处于装配状态下的部分装置的透视图;
图4是说明本发明的典型调节装置和连带的驱动零件的局部剖视图;
图5是图2中所示的可移动的驱动装置的放大的部件分解图;
图6是图3所示的部分构件的放大的局部透视图。
用11标记的灯头部件，它具有中心灯箱12和五个均布的、大致相同的圆周灯箱13。
每个灯箱12、13包括点光源部件20，每个圆周灯箱13的部件20包括圆形支承环22，环22可以是与反光罩25成一整体的，但是，反光罩是作为分离安装的元件而加以说明的。支承环22在径向相对的圆周位置上由枢轴件27、29支承，设置枢轴件27、29可使安装环22摇动，以及反光罩25在轴线A处摇动，轴线A是横向的，与中心灯箱12的中心轴线C不相交。如所说明的，所有圆周灯箱13的枢轴件27、29确定一圆，该圆相对于中心灯箱12的固定反光罩31是同心的。所述类型的典型布置可对准从圆周灯箱13发出的光束，以便它在所选择的位置上与从中心灯箱12发出的轴向光束相交，所选择的位置范围是距离灯头11的面板33约为76.2至182.9厘米。枢轴件27、29支承在位于平台34上的支柱35上，支柱35是可调节的，例如由螺纹(图中未画出)来调节，从而构成调节装置。
分开的机械连杆40用凸轮环41与每个支承环22连接，凸轮环41可以采用如图所示的由内、外圆柱形壁42、43确定的圆柱形环的形状。如所说明的，有螺纹的支柱45从支承环22向下延伸，中止于上有销轴47的球接合接头46，销轴47由凸轮环的从动环48带动，环48加工成所需尺寸以便在凸轮环41内作往复运动，所说明的球接合接头46构成目前最好的自调节轴承。各个销轴47通过设置在凸轮环41的壁上的相应的倾斜凸轮槽49远离环48成悬臂状，当环41顺时针或逆时针转动时，各销轴47分别被迫向上或向下运动，这样，以线性同步调节方式摇动支承在其各个枢轴27、29上的圆周灯箱13。
凸轮环41围绕中心灯箱12安装，它由包括有间距的滚轮部件50的滚轮装置所支承，滚轮部件50包括安装在轴52上转动的、开有槽的圆柱形支承轮51，轴52固定在平台34上。槽轮51与支承凸轮环41的驱动环57的凸缘相啮合，驱动环的一部分59具有齿，适宜于与驱动直齿轮60的相应齿啮合，直齿轮60构成由图4最能说明的驱动装置的一部分。虽然所说明的驱动装置被认为是实用的、可靠的，但各种齿轮系统、磨擦传动、带传动、链传动和它们各自的类似装置可以代替所示的部件。本发明设想使用任何适于机械地与凸轮环41连接的且遥控手柄装置宜于转动凸轮环41的驱动装置。
参见图4，无菌的第一手柄65利用弹簧推动的连接装置67与第一轴(驱动杆66)可拆卸地连接，所说明的手柄65、杆66和装置67在待批美国专利申请(与申请人的内部文件第1434号是一样的)中作了更详细描述。杆66安装成能凸出中心灯箱12的保护玻璃元件68，并且通过相配的伞齿轮72、73与驱动轴70连接，轴70通过中心聚焦驱动组件78(见图5)的结构环77中的轴承75、76支承，轴70终止于与阴花键80相配的阳花键79，轴节81从灯头平台34延伸且与第二手柄(球形柄82)相连。由手柄65、82的任何一个以任一方向转动轴70，都会相应地转动匹配的伞齿轮83、84，从而转动直齿轮60，由此转动凸轮环41。
轴81通过竖壁86中的凹槽85延伸(见图6)，且通过支承件90、91中的轴承87、88而支承。中心保护玻璃68和中心聚焦组件78连接到由螺钉93(见图5)从壁86上延伸出的轮毂92上，这样除结构支承件94以外，聚焦组件78和手柄65位于固有的非照明带上，由支承件94产生的阴影是可忽略不计的。
调换中心灯箱12的灯泡和清洁中心灯箱12通过拆除与中心聚焦组件78相连的保护玻璃68很方便地完成，调换圆周灯箱13的灯泡和清洁圆周灯箱13需要拆去常用式样的保护玻璃95。
这里详细讨论的实施例并不会限制本身叙述那些作为本发明重要特征的附加权项的范围，对于该领域的技术人员来说，用各种机械等同物替换那些具体揭示和说明的部件也可以得到本发明的优点是显而易见的，而且，附图显示的许多部件，尽管在说明书中没有具体描述，但对于该领域的普通技术人员来说应该是具有指导性的。
权利要求
1.一种灯头部件，包括一灯头，它具有包括一灯泡的中心灯箱，所述中心灯箱安装在所述灯头内且这样构造和布置，即当所述灯头通电时，所述灯箱相对于所述灯头产生一轴向光束；多个圆周灯箱，每个灯箱包括一灯泡，所述圆周灯箱均匀地围绕所述中心灯箱以枢轴安装方式安装在所述灯头内，所述圆周灯箱是这样构造和布置，即当所述灯头通电时，所述圆周灯箱相对于所述轴向光束产生均匀的圆周光束，所述枢轴安装允许所述圆周灯箱在枢轴的运动范围内移动，其中由所述圆周灯箱产生的圆周光束可以在相应于在所述运动范围内所选择的移动量的所选择位置上与所述轴向光束相交；与所述圆周灯箱可操作连接的调节装置，构造和布置成调节所述圆周灯箱的枢轴运动，以便所有所述圆周灯箱在所述运动范围内的任何所述所选择的位置上同时与所述轴向光束相交；所述调节装置包括一大致平行于所述轴向光束的转动轴可转动地安装在所述灯头内的圆柱形表面元件，所述圆柱形表面元件带动凸轮形表面装置；和反作用装置，它与每个所述圆周灯箱和所述凸轮形表面装置可操作连接，以便当所述圆柱形表面元件顺时针转动时，所述圆周灯箱以一第一方向进行同步枢轴转动，而当所述圆柱形表面元件逆时针转动时，所述圆周灯箱以一与所述第一方向相反的第二方向进行同步枢轴转动；驱动装置，它与所述圆柱形表面元件机械连接且构成用于转动所述圆柱形表面元件的装置；在所述灯头外的手柄构件，它与所述驱动装置机构连接且构成用于启动所述驱动装置的装置。
2.根据权利要求1所述的灯头部件，其特征在于，所述凸轮形表面装置包括由所述圆柱形表面元件带动的倾斜的螺旋形表面。
3.根据权利要求2所述的灯头部件，其特征在于，所述反作用装置包括一所安装的、根据所述倾斜螺旋形表面的转动且相对于所述转动轴作纵向移动的凸轮环从动件，所述凸轮环从动件带动与由所述圆周灯箱带动的合作构件相互作用的构件。
4.根据权利要求2所述的灯头部件，其特征在于，所述圆柱形表面元件包括一由内、外圆柱形壁确定的圆柱形环，所述螺旋形表面包括在所述环内的槽。
5.根据权利要求4所述的灯头部件，其特征在于，所述槽的数量与所述圆周灯箱的数量相对应，每个所述槽与由各个所述圆周灯箱带动的反作用装置可操作地配合。
6.根据权利要求5所述的灯头部件，其特征在于，它还包括一构成所述反作用装置一部分的凸轮环从动件，所述凸轮环从动件包括一安装在大致与所述转动轴同心的内圆柱壁的内部的，根据所述圆柱形表面元件的转动且相对于所述转动轴作纵向移动的环。
7.根据权利要求6所述的灯头部件，其特征在于，它还包括从与所述凸轮环从动件连接处延伸的销轴元件，所述销轴安装在与由各个所述圆周灯箱带动的所述构件可操作相配合的位置上。
8.根据权利要求7所述的灯头部件，其特征在于，每个所述圆周灯箱带动一与各个所述销轴元件啮合安装的自调节轴承装置。
9.根据权利要求1所述的灯头部件，其特征在于，所述驱动装置包括一大致平行于所述轴向光束、以转动一与所述中心灯箱相交的轴的第一轴，所述第一轴与所述圆柱形表面元件机械连接。
10.根据权利要求9所述的灯头部件，其特征在于，它还包括一与所述第一轴可脱卸连接的、在所述灯头外的第一手柄。
11.根据权利要求10所述的灯头部件，其特征在于，所述第一轴穿过与所述中心灯箱相连的保护玻璃而伸出。
12.根据权利要求9所述的灯头部件，其特征在于，所述第一轴通过一齿轮驱动部件与所述圆柱形表面元件连接。
13.根据权利要求12所述的灯头部件，其特征在于，它还包括一与所述齿轮驱动部件机械连接的第二轴，所述第二轴在所述第一轴的横向定向且延伸至与所述灯头外的第二手柄相连接。
14.在一包括灯头的灯头部件中，其中灯头包括多个分别枢轴安装在点光源和用于枢轴转动所述点光源且沿一中心轴在各个位置上会聚从所述点光源发出的光束的同步装置，改进之处包括与所述点光源机械连接的且由一驱动轴的转动操作的调节装置;在一所述灯头外的第一位置上与所述驱动轴操作连接的第一手柄装置;和在一所述灯头外、远离所述第一位置的第二位置上与所述驱动轴操作连接的第二手柄装置。
15.根据权利要求12所述的灯头部件，其特征在于，所述驱动部件是一齿轮驱动部件。
16.根据权利要求14所述的灯头部件，其特征在于，它还包括一与所述齿轮驱动部件机械连接的第二轴，所述第二轴在所述第一轴横向定位且延伸到与所述灯头外的第二手柄相连接。
17.根据权利要求1所述的灯头部件，其特征在于，所述手柄构件与一相对于所述中心灯箱轴向安装的中心聚焦组件连接，所述组件包括把所述手柄与所述驱动装置连接的机械零件。
18.根据权利要求17所述的灯头部件，其特征在于，所述中心聚焦组件可移动地安装且适应于与所述驱动装置配合，以允许其移动但不会干扰与所述驱动装置连接的其他零件。
19.根据权利要求18所述的灯头部件，其特征在于，所述第一手柄装置与一相对于所述灯头轴向安装的中心聚焦组件连接，所述组件包括把所述手柄装置与所述同步装置连接的机械零件。
20.根据权利要求19所述的灯头部件，其特征在于，所述组件可移动地安装且适置于协同操作以允许其移动，但不会干扰所述第二手柄装置或所述驱动轴。
全文摘要
一种多光束外科手术灯头包括一中心灯箱和多个安装在枢轴上且机械连接的圆周灯头，以使圆周灯头的会聚部分同步调节在中心灯箱的轴向光束上，该机械连杆由轴向且灯头横向安装的手柄操纵。
文档编号F21S8/00GK1045639SQ9010123
公开日1990年9月26日 申请日期1990年3月6日 优先权日1989年3月6日
发明者伦纳德·哈灵斯, 唐纳德·W·布兰姆, 布鲁斯·A·桑伯恩, 詹姆斯·E·施莱弗 申请人:Mdt公司