专利名称：无影灯灯头及利用该灯头的无影灯装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种医疗设备部件，尤其涉及一种无影灯灯头；本发明还涉及一种利
用该灯头的无影灯装置。
背景技术：
现代医疗科学的发展对手术环境的洁净程度提出了更高的要求。目前大多数医院 都配备了可自动净化空气的洁净手术室以尽可能避免手术过程中的感染。洁净手术室一 般应用层流循环_滤清杀菌的原理来保持手术室内空气的洁净度，又分为水平层流和垂直 层流两种空气循环方式，垂直层流的洁净手术室因其循环滤清效果和效率更佳而被广泛采 用。参见图l，在垂直层流洁净手术室中，气流A通过带有滤清装置的出气模块B成为洁净 气流C后从手术室上部进入室内上方，在通过手术区域时被污染成为污染气流D，污染气流 D被设置在手术室下方的吸气模块E所吸引，从手术室下部排到室外；从整体上看气流在手 术室内以由上往下的方向流动。显然处在洁净室内的物体的断面形状、面积对空气层流的 效果和效率有着很大的影响。图示中阻隔件F1的横截面积较大，在其下方则会形成较大的 紊流区G，污染气流D在紊流区G内产生涡流，不易被排出手术室，很容易对手术部位造成感 染；阻隔件F2的横截面积较小，对气流的影响也就相对要小，因而污染气流D可以顺利排出 手术室。 无影灯是现代医院手术室中必备的医疗设备，现有的手术无影灯尤其是整体反 射型手术无影灯的灯头结构大多是圆盘型，由伞面型灯盘及一组发光部件组成灯头结构。 为确保较大的手术视野以及足够的照明度，上述伞面型灯盘直径一般都有一米左右，由此 带来的缺陷是伞面型灯盘的空气阻挡系数相当大，阻挡了自上而下流动的室内气流，在无 影灯下方的手术部位周围形成较大的紊流区，导致被污染的空气不能顺利排出洁净室， 从而在灯头下方形成高污染区；同时直径达一米的灯盘因笨重造成移动、调整不便，使术 中不能及时、方便地调节无影区域以适应手术过程中对手术视野调整的要求。中国专利 99240495. 9公开了一种适用于洁净手术室的无影灯灯头结构，包括灯盘、鹅卵形光源单元、 支架和连杆手柄。其中鹅卵形光源单元通过支架与灯盘连接成一体组成伞架状结构，从而 在一定程度上降低了手术无影灯的空气阻挡系数。但由于多个鹅卵形光源单元的横截面积 之和仍然较大，正如该文所述，采用此种灯头结构的无影灯所形成的空气紊流区的长度还 在0. 5米左右，因而对空气层流的效果和效率仍有着较大的不利影响；并且由于采用悬臂 结构，鹅卵形光源单元的结构稳定性较差，在使用中有可能造成晃动，无法满足对手术的更 高精密程度的要求。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种空气阻挡系 数更小的的无影灯灯头。本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种利用上述无影灯灯 头的无影灯装置。 为解决上述技术问题，本发明提供了一种无影灯灯头，包括一灯盘，所述灯盘上设
有一连杆；所述灯盘具有一灯盘圈，与所述灯盘圈同轴设置有一联接毂，多条光源罩壳呈辐
射状固定连接在所述联接毂和所述灯盘圈之间，所述光源罩壳上开设有透光槽。 较佳地，各所述光源罩壳内设置有电连接于一控制开关的带状光源组件。 较佳地，所述带状光源组件包括电连接的多个发光二极管，所述发光二极管以带
状阵列设置在所述光源罩壳内。 较佳地，所述光源罩壳和/或所述灯盘圈的纵截面为流线型的翼断面。 较佳地，各所述发光二极管分别与一基板固定连接，所述各基板固定连接在所述
光源罩壳内。 较佳地，两个以上的所述发光二极管分别与一基板固定连接，每个所述基板上的 各发光二极管具有不同的偏光角度，各所述基板上相同位置的发光二极管具有相同的偏光 角度，从而形成两条以上的具有不同偏光角度的光源带，一控制电路与所述光源带电连接 并控制各所述光源带的明灭。 较佳地，相邻所述基板上的发光二极管具有不同的偏光角度，相间隔的所述基板 上的发光二极管具有相同的偏光角度，从而在所述带状光源组件上形成两组以上的具有不 同偏光角度的光源部，一控制电路与所述光源部电连接并控制各所述光源部的明灭。
较佳地，所述联接毂为一中空筒体，其一端封闭，对于所述封闭端的另一端为一开 口端，所述开口端与所述透光槽设置在所述灯盘圈的同一侧。 较佳地，多个所述基板分别籍由一基板旋转轴可转动地连接在所述光源罩壳内，
所述发光二极管分别设置在所述各基板上，形成所述带状光源组件；一控制电路与所述带
状光源组件电连接并控制所述带状光源组件的明灭；一调焦拉索与所述各基板固定连接；
所述联接毂的中空部与所述光源罩壳的连接处是连通的，所述联接毂上还设置有一调焦
盘，所述调焦拉索的一端穿过所述联接毂的中空部与所述调焦盘相连接，所述调焦拉索的
另一端固接于所述光源罩壳内。 较佳地，所述联接毂的中空部内还设置有一可从所述开口端摄取图像的摄像头， 所述开口端的端口还设置有一保护透镜。 较佳地，所述的光源罩壳的所述透光槽上还设置有双向色镜透光罩。 较佳地，所述光源罩壳内接近与所述灯盘圈连接处还设置有一散热风扇。 较佳地，所述灯盘圈为空心圈，其外侧面上设置有一控制面板，在所述控制面板上
设置有控制开关。 本发明还提供了一种利用上述无影灯灯头的无影灯装置，包括吸顶盘，多个与所 述吸顶盘可转动连接的连接臂及平衡臂；一个或一个以上的所述无影灯灯头通过其上所述 连杆与所述连接臂及平衡臂可转动地连接。 较佳地，上述一种利用上述无影灯灯头的无影灯装置，还包括一显示器，所述显示 器安装在所述一个连接臂及平衡臂上，所述显示器与一显示控制装置连接。
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较佳地，上述一种利用上述无影灯灯头的无影灯装置，所述的灯盘圈、所述光源罩 壳、所述连杆、所述连接臂、所述平衡臂和所述吸顶盘为铝合金构件。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以 充分地公开本发明。 图1是垂直层流洁净手术室内空气流动方向及不同横截面积的阻隔件对洁净气 流的干扰示意图； 图2是本发明第一个实施例的立体示意图； 图3a是图2所示实施例的灯盘圈A_A处的纵截面剖视图； 图3b是图2所示实施例的光源罩壳B-B处的纵截面剖视图； 图4是图2所示实施例的灯盘局部剖视立体图和带状光源组件C部分的局部放大 图； 图5是本发明第二个实施例的带状光源组件C部分的局部放大图； 图6是本发明第三个实施例的带状光源组件C部分的局部放大图； 图7是本发明第四个实施例的立体示意图； 图8a是图7所示实施例手柄处的局部剖视立体图； 图8b是图8a所示手柄的立体分解示意图； 图9是本发明第五个实施例的光源罩壳与灯盘圈连接处的局部剖视图； 图10是本发明第五个实施例的光源罩壳与联接毂连接处的局部剖视图； 图11是本发明第六个实施例的光源罩壳与联接毂连接处的局部剖视图； 图12是本发明的无影灯装置的第一个实施例的立体示意图；又及 图13是本发明的无影灯装置的第二个实施例的立体示意图。
具体实施例方式
参见图2，本发明的第一个实施方案是，无影灯灯头包括一灯盘l，该灯盘1具有一 灯盘圈ll，在灯盘圈11同轴的位置上设置的一联接毂12，在联接毂12和灯盘圈ll之间固 定连接有多条光源罩壳13。图2中所示的光源罩壳13有12条。上述多条光源罩壳13呈 辐射状分布，与灯盘圈11、联接毂12共同构成一个伞骨架形状的灯盘1。在每个光源罩壳 13的内部还分别设置了一组带状光源组件14 ;光源罩壳13在对应于上述带状光源组件14 的发光部位开设有相应的透光槽131，从而使带状光源组件14在发光状态时其所发射的光 可以透过透光槽131。 灯盘圈11的外侧面上设置有一控制面板7，一组控制开关8设置在上述控制面板 7上，上述控制开关8可以通过电连接控制带状光源组件14的明灭。显然，也可以将上述控 制面板7做为无影灯灯头的一个单独部件与灯盘圈11分体设置。
上述无影灯灯头还包括一个连杆2，以做连接或固定之用。 图3a所示是本实施例中灯盘圈11在A-A处的纵截面形状，由灯盘圈上壳111和 灯盘圈下壳112组成；图3b所示是本实施例中光源罩壳13在B-B处的纵截面形状，由光源 上罩壳132和光源下罩壳133组成，在光源下罩壳133上对应于所述带状光源组件14的发光部位开设有透光槽131 。鉴于流线型物体在空气动力学中具有良好的风阻系数，采用此流 线型翼断面为纵截面形状的光源罩壳13和灯盘圈11在洁净气流中也就具有较小的空气阻 挡系数。 参见图4，本发明中上述带状光源组件14是电连接的多个发光二极管141，所述多 个发光二极管141分别与各自相应的基板142固定连接，然后将上述各基板142再以带状 阵列固定连接在上述光源罩壳13内；当然，各个发光二极管141也可以直接以带状阵列固 定在所述光源罩壳13内。 上述无影灯灯头，因为灯盘1在结构上采用了伞骨架的造型，使得无影灯灯头上 方的洁净循环气流可以从灯头的各光源罩壳13之间顺利向下通过；在构件灯盘圈11和光 源罩壳13的截面形状上采用了流线型翼断面以减小空气阻挡系数；并且位于中间部位的 联接毂12的内部或下方不设置诸如灯泡等发光体，仅做为联接件起连接作用，因而可以在 确保联接牢固度的前提下将联接毂12的横截面减少到尽可能小，从而获得无影灯灯头的 整体结构在自上而下的洁净气流中有更小的空气阻挡系数的技术效果。
本发明的第二个较佳实施例是对上述第一个实施例的改进，除带状光源组件14 外，其余部分相同。如图5所示，带状光源组件14的每个基板142上均设置有两个发光二极 管141，每个基板142上的各发光二极管141具有不同的偏光角度，各基板142上相同位置 的发光二极管141具有相同的偏光角度，从而使每个带状光源组件14包含了两条具有不同 偏光角度的光源带，上述控制开关8与两条光源带分别电连接并控制各光源带的明灭。籍 由上述发光二极管141的排列形式，通过控制开关8可以任意明灭其中一条光源带，从而实 现调整不同焦距的无影区域的技术效果。当然，在照明度许可的条件下，也可以在一个基板 142上设置两个以上的发光二极管141，以实现更多不同焦距的无影区域调整段。
本发明的第三个较佳实施例是对上述第一个实施例的又一种改进，除带状光源组 件14夕卜，其余部分相同。参见图6，带状光源组件14的每个基板142上均设置有三个相同 偏光角度的发光二极管141，相邻基板142上的发光二极管141具有不同的偏光角度，相间 隔的基板142上的发光二极管141具有相同的偏光角度，从而在带状光源组件14上形成由 相间隔基板142组成的两组具有不同偏光角度的光源部，上述控制开关8与两个光源部电 连接并控制各光源部的明灭。籍由上述的发光二极管141的排列形式，通过控制开关8可 以任意明灭其中一个光源部，从而实现调整不同焦距的无影区域的技术效果。当然，在照明 度许可的条件下，也可以以基板142两两相邻或三三相邻或其他排列组合的方式设置多达 20组以上的不同偏光角度的发光二极管141，这样，上述带状光源组件14在控制开关8的 控制下就具有了 20组以上的不同焦距的无影区域，将上述的20组以上的不同焦距的无影 区域以一定密度垂直线性排列，则可以实现一个柱状的无影区域，此柱状无影区域正是手 术照明中最理想的照明效果。 参见图7，本发明的第四个较佳实施方案，其与前述实施例不同之处在于，联接毂 12为一中空筒体，其一端封闭，另一端为一开口端121，所述开口端121与所述透光槽131 设置在灯盘圈11的同一侧。所述联接毂12的中空部内还设置有一可从所述开口端121摄 取图像的摄像头4(如图8a所示)，以获取手术过程影像。联接毂12的开口端121还连接 有一个手柄3，使用者通过牵拉此手柄3可以方便地牵动无影灯灯头整体位移，以达到调整 无影区域的效果。参见图8a，上述手柄3设计为有一个开口 31的内腔中空的圆柱体，将与电信号线41电连接的摄像头4放置在上述手柄3的中空内腔中，使摄像头4可以通过上述 开口31摄取图像。在所述手柄3的开口31处还设置有一保护透镜5。图8b是图8a所示 手柄3的立体分解示意图，手柄3包括柄体32，多个设在柄体32连接端并有一倒钩37的滑 动固定销33，使滑动固定销33复位的弹簧34，开设有过门槽36的手柄盖板35。在联接毂 12的开口端121内还固定连接有一个连接板122，连接板122上开设有与过门槽36相对应 的滑动槽123。安装时，按住滑动固定销33的尾端以挤压弹簧34，使滑动固定销33向手柄 3的轴心方向位移，将倒钩37穿过过门槽36，利用手柄盖板35将滑动固定销33和弹簧34 与柄体32连为一体，然后将倒钩37穿过连接板122的滑动槽123，此时放松对滑动固定销 33尾端的按压力，滑动固定销33由于弹簧34的反弹作用力反向位移，使得倒钩37在滑动 槽123内钩住联接毂12上的连接板122，手柄3与灯盘1连接；拆卸手柄3时则逆流程操 作。此手柄3由于上述结构可以方便地快速拆卸或安装，以便于术后的清洁、消毒。
当然，也可以是仅单独设置手柄3或摄像头4，或取消保护透镜5的设置，这些技术 方案都可以视做是本实施例的省略实施方式。 参见图9，本发明的第五个较佳实施例，其与前述实施例不同之处在于，带状光源 组件14的构成是，每个基板142分别籍由各自的基板旋转轴143可转动地连接在所述光源 罩壳13内，发光二极管141分别设置在相应各基板142上；每个基板142上卡合有一个调 焦拉索卡扣144，一条调焦拉索9依次与各调焦拉索卡扣144固定连接，从而间接实现与各 基板142固定连接；调焦拉索9的一端固定在光源罩壳13内的一导向轮10上，导向轮10 安装在光源罩壳13内并卡有一个扭簧16。扭簧16的作用是使调焦拉索9被牵动后具有 自动复位功能。再参见图IO，联接毂12与光源罩壳13的连接处是连通的，联接毂12内还 设置有一调焦盘17，调焦拉索9依次与基板142上的调焦拉索卡扣144连接后，调焦拉索9 另一端穿过联接毂12的中空部与上述调焦盘17相连接。调焦盘17可借助弹性定位销18 与联接毂12内固定安装的定位盘19定位。籍由此一结构，使用时通过转动调焦盘17，可以 牵动调焦拉索9，从而带动各基板142围绕基板旋转轴143旋转相同的角度，使固定在基板 142上的发光二极管141也随同地转过一个角度，以此方式实现无影区域的调整。
依然参见图9，所述的光源罩壳13的所述透光槽131上还设置有一透光罩6，透光 罩6可以采用双向色镜技术，将红外线等产生热量的一部分光线反射回灯体，使得照射区 域的热量大为降低。 图9还显示了本实施例在光源罩壳13内接近与所述灯盘圈11连接处还设置有一 散热风扇15，通过此散热风扇15加速发光二极管141附近空气的流动，以降低发光二极管 141附近空气的温度。 参见图ll，本发明的第六个较佳实施例，其与前述第五个实施例不同之处在于，联 接毂12内设置的上述调焦盘17是一个内圆齿轮22，调焦拉索9依次与基板142上的调焦 拉索卡扣144连接后，调焦拉索9另一端穿过联接毂12的中空部与上述内圆齿轮22相连 接。手柄3连接端外侧设置有一外圆齿轮20，在上述内圆齿轮22与外圆齿轮20之间还设 有一与上述两齿轮啮合的中间齿轮21。籍由此一齿轮传动结构，使用时通过转动手柄3，顺 序带动中间齿轮21、作为调焦盘的内圆齿轮22，可以牵动调焦拉索9，从而带动各基板142 围绕基板旋转轴143旋转相同的角度，使固定在基板142上的发光二极管141也随同地转 过一个角度，以此方式实现无影区域的调整。显然，内圆齿轮22也可以设计为仅保留有效转动行程的内圆齿条；外圆齿轮20可以设计为与手柄3 —体，也可以设计为设置在手柄3 连接端的一段仅保留有效转动行程的外圆齿条。 参见图12，本发明还公开了一种利用上述无影灯灯头的无影灯装置，其第一个实 施例包括通常情况下与房屋顶部固定连接的吸顶盘23，两个与上述吸顶盘23可转动连接 的连接臂24及平衡臂25 ;两个上述无影灯灯头通过各自的连杆2分别与上述连接臂24及 平衡臂25可转动地连接；借助连接臂24及平衡臂25的转动和调整，可以实现无影灯灯头 的位置的调整，以满足手术中及时、方便地调节光照区域以适应术中对手术视野调整的要 求。显然，本实施例也可以改进为采用多连杆的连接臂，或同时安装有更多的上述无影灯灯 头。 参见图13，本发明的第二个实施例是，上述第一个实施例的无影灯装置还包括一 显示器26，上述显示器26安装在单独的一个连接臂24及平衡臂25上，所述显示器26与 一显示控制装置连接；由于安装了此显示器26，术者可以在手术过程中方便地接受外来的 视频信息，或为运行特定程序提供了平台。本实施例还包括上述手柄3及设置在手柄3内 部空腔中的摄像头4(图中未示出)，从而实现了手术过程中同步传输或保留影像的技术效 果，营造出信息化的手术环境。 为减轻本发明的重量，本发明的上述灯盘圈11、光源罩壳13、连杆2、连接臂24、 平衡臂25和吸顶盘23均可以全部或部分采用铝合金构件，因而整个装置具有良好的机动 性，使用者可以方便地将灯头准确定位于某一空间位置，同时整个装置也具有良好的散热 效果。 本发明不局限于上述实施方式。不论在形状或结构上做任何变化，凡是以本技术 领域普通技术人员所公知的技术利用伞骨架形结构以降低空气阻力系数的无影灯灯头或 利用该灯头的无影灯装置，皆应在本发明的权利要求保护范围之内。
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权利要求
一种无影灯灯头，包括一灯盘，所述灯盘上设有一连杆；其特征在于所述灯盘具有一灯盘圈，与所述灯盘圈同轴设置有一联接毂，多条光源罩壳兼做连接臂，呈辐射状固定连接在所述联接毂和所述灯盘圈之间，所述光源罩壳上开设有透光槽。
2. 如权利要求1所述的无影灯灯头，其特征在于所述光源罩壳和/或所述灯盘圈的 纵截面为流线型的翼断面。
3. 如权利要求1所述的无影灯灯头，其特征在于两个以上的发光二极管分别与一基 板固定连接，每个所述基板上的各发光二极管具有不同的偏光角度，各所述基板上相同位 置的发光二极管具有相同的偏光角度，从而形成两条以上的具有不同偏光角度的光源带， 一控制电路与所述光源带电连接并控制各所述光源带的明灭。
4. 如权利要求1所述的无影灯灯头，其特征在于相邻所述基板上的发光二极管具有 不同的偏光角度，相间隔的所述基板上的发光二极管具有相同的偏光角度，从而在所述带 状光源组件上形成两组以上的具有不同偏光角度的光源部，一控制电路与所述光源部电连 接并控制各所述光源部的明灭。
5. 如权利要求1所述的无影灯灯头，其特征在于多个基板分别籍由一基板旋转轴可 转动地连接在所述光源罩壳内，所述发光二极管分别设置在所述各基板上，形成所述带状 光源组件；一控制电路与所述带状光源组件电连接并控制所述带状光源组件的明灭；一调 焦拉索与所述各基板固定连接；所述联接毂的中空部与所述光源罩壳的连接处是连通的， 所述联接毂上还设置有一调焦盘，所述调焦拉索的一端穿过所述联接毂的中空部与所述调 焦盘相连接，所述调焦拉索的另一端固接于所述光源罩壳内。
6. —种利用权利要求1所述的无影灯灯头的无影灯装置，包括吸顶盘，多个与所述吸 顶盘可转动连接的连接臂及平衡臂；其特征在于一个或一个以上的所述无影灯灯头通过 其上所述连杆与所述连接臂及平衡臂可转动地连接。
7. 如权利要求6所述的无影灯装置，其特征在于还包括一显示器，所述显示器安装在 所述一个连接臂及平衡臂上，所述显示器与一显示控制装置连接。
8. 如权利要求6所述的无影灯装置，其特征在于所述灯盘圈、所述光源罩壳、所述连 杆、所述连接臂、所述平衡臂和所述吸顶盘为铝合金构件。
全文摘要
一种无影灯灯头，包括一灯盘，所述灯盘上设有一连杆；所述灯盘具有一灯盘圈，与所述灯盘圈同轴设置有一联接毂，多条光源罩壳呈辐射状固定连接在所述联接毂和所述灯盘圈之间，形成伞骨架形结构；所述光源罩壳上开设有透光槽。本发明还公开了一种利用这种无影灯灯头的无影灯装置，包括吸顶盘，多个与所述吸顶盘可转动连接的连接臂及平衡臂；一个或多个上述无影灯灯头通过所述连杆与上述连接臂及平衡臂可转动地连接。该无影灯灯头由于采用了伞骨架形结构，因而具有空气阻力系数小、对洁净气流影响小的特点，利用该灯头的无影灯装置特别适用于洁净手术室。
文档编号F21S8/00GK101769482SQ20101000379
公开日2010年7月7日 申请日期2005年10月28日 优先权日2005年10月28日
发明者徐继安, 陆之烨, 顾永辉 申请人:上海希格玛高技术有限公司