全文摘要
本实用新型涉及一种离焦式无影手术灯，包括：环形阵列光源、环形阵列透镜以及调焦装置；所述环形阵列光源包括多个呈环状阵列设置的单体光源；所述环形阵列透镜包括多个呈环状刚性连接的透镜单元；环形阵列光源与环形阵列透镜平行非同轴设置，且多个透镜单元的焦距相同；所述调焦装置设置于离焦式无影手术灯的几何中心，并与环形阵列光源固定连接，其用于调节环形阵列透镜与环形阵列光源之间的距离，使环形阵列透镜可沿光轴上下移动。本实用新型提供的离焦式无影手术灯，能够使光斑在无影光照区的工作面重叠，并通过设置调焦装置调节光斑尺寸，增强了离焦式无影手术灯的出光效率，更降低了无影手术灯的制作成本。
主设计要求
1.一种离焦式无影手术灯，其特征在于，包括：环形阵列光源、环形阵列透镜以及调焦装置；所述环形阵列光源包括多个单体光源；所述多个单体光源沿所述离焦式无影手术灯的几何中心呈环状阵列设置；所述环形阵列透镜包括多个透镜单元；所述多个透镜单元沿所述几何中心呈环状刚性连接，并相对于所述环形阵列光源平行且非同轴阵列设置；所述多个透镜单元的焦距相同；所述调焦装置设置于所述几何中心，其靠近所述几何中心的一端与所述环形阵列光源固定连接，并与所述环形阵列透镜连接；所述调焦装置用于调节所述环形阵列透镜与所述环形阵列光源之间的距离，以使所述环形阵列透镜沿光轴上下移动。
设计方案
1.一种离焦式无影手术灯，其特征在于，包括：
环形阵列光源、环形阵列透镜以及调焦装置；
所述环形阵列光源包括多个单体光源；所述多个单体光源沿所述离焦式无影手术灯的几何中心呈环状阵列设置；
所述环形阵列透镜包括多个透镜单元；所述多个透镜单元沿所述几何中心呈环状刚性连接，并相对于所述环形阵列光源平行且非同轴阵列设置；所述多个透镜单元的焦距相同；
所述调焦装置设置于所述几何中心，其靠近所述几何中心的一端与所述环形阵列光源固定连接，并与所述环形阵列透镜连接；所述调焦装置用于调节所述环形阵列透镜与所述环形阵列光源之间的距离，以使所述环形阵列透镜沿光轴上下移动。
2.根据权利要求1所述的离焦式无影手术灯，其特征在于，所述环形阵列光源的单体光源间距大于所述环形阵列透镜的透镜单元间距。
3.根据权利要求1所述的离焦式无影手术灯，其特征在于，所述多个单体光源与所述多个透镜单元的数量相同。
4.根据权利要求1所述的离焦式无影手术灯，其特征在于，所述环形阵列光源包括至少两组环形阵列光源，则所述环形阵列透镜包括至少两组环形阵列透镜。
5.根据权利要求1所述的离焦式无影手术灯，其特征在于，所述环形阵列光源包括2～6组环形阵列光源，则所述环形阵列透镜包括2～6组环形阵列透镜。
6.根据权利要求1所述的离焦式无影手术灯，其特征在于，所述环形阵列透镜通过竖直滑动槽沿光轴上下移动。
7.根据权利要求1所述的离焦式无影手术灯，其特征在于，所述环形阵列透镜远离所述调焦装置的一端固定连接有灯体外壳。
8.根据权利要求1所述的离焦式无影手术灯，其特征在于，所述调焦装置包括调焦螺杆和调焦螺套；所述调焦螺杆的表面套接有所述调焦螺套；所述调焦螺杆与所述环形阵列光源固定连接；所述调焦螺套与所述环形阵列透镜连接。
9.根据权利要求8所述的离焦式无影手术灯，其特征在于，所述调焦螺套的表面设置有与所述环形阵列透镜活动连接的水平滑动槽。
10.根据权利要求1所述的离焦式无影手术灯，其特征在于，所述多个透镜单元为正六边形透镜单元；所述环形阵列透镜由所述正六边形透镜单元构成蜂窝状透镜。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种手术灯，特别是涉及一种离焦式无影手术灯。
背景技术
无影手术灯，是外科手术中经常被使用到的照明灯具，具有无影、冷光、高亮度等特点，用以在医护人员手术期间照明手术部位而不出现阴影。
传统的无影手术灯，主要是通过设置在灯头四周的多面反光镜反射到手术部位，或者是经由曲面灯头设计的多光源弧形照射到手术部位，以达到无影的照明效果。
但是，传统的无影手术灯因其固有、复杂的光学结构，导致其出光效率低、光照不够均匀。
因此，传统的无影手术灯存在着出光效率低的问题。
实用新型内容
基于此，有必要针对离焦式无影手术灯存在着出光效率低的问题，提供一种离焦式无影手术灯。
一种离焦式无影手术灯，包括：
环形阵列光源、环形阵列透镜以及调焦装置；
所述环形阵列光源包括多个单体光源；所述多个单体光源沿所述离焦式无影手术灯的几何中心呈环状阵列设置；
所述环形阵列透镜包括多个透镜单元；所述多个透镜单元沿所述几何中心呈环状刚性连接，并相对于所述环形阵列光源平行且非同轴阵列设置；所述多个透镜单元的焦距相同；
所述调焦装置设置于所述几何中心，其靠近所述几何中心的一端与所述环形阵列光源固定连接，并与所述环形阵列透镜连接；所述调焦装置用于调节所述环形阵列透镜与所述环形阵列光源之间的距离，以使所述环形阵列透镜沿光轴上下移动。
本实用新型提供的离焦式无影手术灯，包括有多个单体光源组成的环形阵列光源，以及多个透镜单元组成的环形阵列透镜，其中环形阵列光源与环形阵列透镜平行且非同轴设置。此外，还设置有与环形阵列光源固定连接的调焦装置，以控制环形阵列透镜沿光轴上下移动，使环形阵列透镜与环形阵列光源之间的间距可调，即离焦式无影手术灯的光斑尺寸可调。采用本实用新型，能够控制多个光斑在无影光照区的工作面重叠，从而增强离焦式无影手术灯的出光效率、降低无影手术灯的制作成本。
在其中一个实施例中，所述环形阵列光源的单体光源间距大于所述环形阵列透镜的透镜单元间距。
在其中一个实施例中，所述多个单体光源与所述多个透镜单元的数量相同。
在其中一个实施例中，所述环形阵列光源包括至少两组环形阵列光源，则所述环形阵列透镜包括至少两组环形阵列透镜。
在其中一个实施例中，所述环形阵列光源包括2～6组环形阵列光源，则所述环形阵列透镜包括2～6组环形阵列透镜。
在其中一个实施例中，所述环形阵列透镜通过竖直滑动槽沿光轴上下移动。
在其中一个实施例中，所述环形阵列透镜远离所述调焦装置的一端固定连接有灯体外壳。
在其中一个实施例中，所述调焦装置包括调焦螺杆和调焦螺套；所述调焦螺杆的表面套接有所述调焦螺套；所述调焦螺杆与所述环形阵列光源固定连接；所述调焦螺套与所述环形阵列透镜连接。
在其中一个实施例中，所述调焦螺套的表面设置有与所述环形阵列透镜活动连接的水平滑动槽。
在其中一个实施例中，所述多个透镜单元为正六边形透镜单元；所述环形阵列透镜由所述正六边形透镜单元构成蜂窝状透镜。
附图说明
图1为一个实施例中离焦式无影手术灯的结构示意图；
图2为一个实施例中离焦式无影手术灯单光源透镜的光路示意图；
图3为一个实施例中离焦式无影手术灯双光源透镜的光路示意图；
图4为一个实施例中环形阵列光源的结构示意图；
图5为一个实施例中环形阵列透镜的结构示意图；
图6为一个实施例中离焦式无影手术灯的A处结构放大示意图；
图7为另一个实施例中离焦式无影手术灯的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
需要说明的是，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及\/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
参考图1，图1是一个实施例中离焦式无影手术灯的结构示意图，在一个实施例中，提供一种离焦式无影手术灯，包括：环形阵列光源10、环形阵列透镜20以及调焦装置30。
环形阵列光源10包括多个单体光源，环形阵列光源10由多个单体光源沿离焦式无影手术灯的几何中心呈环状阵列设置；多个单体光源可以是LED光源，多个LED光源可以集成在一片光源集成板上，构成环形阵列光源10。
环形阵列透镜20包括多个透镜单元；多个透镜单元可以是球面聚光透镜，也可以是非球面聚光透镜等其它形式的聚光透镜，但多个透镜单元的焦距相同。环形阵列透镜20由多个透镜单元沿离焦式无影手术灯的几何中心呈环状刚性连接，并相对于环形阵列光源10平行设置，环形阵列透镜20用于对环形阵列光源10发出的光进行聚光处理，以调节光路，使经过环形阵列透镜20的多束光形成无影光斑。此外，环形阵列透镜20之间采用活动式连接，即当环形阵列透镜20包括有内环透镜和外环透镜时，内环透镜将作为外环透镜的施力物，外环透镜将根据内环透镜的施力方向沿光轴方向上下移动。同时，环形阵列透镜20与环形阵列光源10非同轴设置，使环形阵列光源10偏离环形阵列透镜20的焦点，以使离焦式无影手术灯的无影光斑强度均匀。
调焦装置30设置于离焦式无影手术灯的几何中心，其靠近几何中心的一端与环形阵列光源10固定连接，连接方式可以是端面固定连接，也可以是卡扣固定连接。
同时，调焦装置30与环形阵列透镜10的连接方式可以是固定连接，也可以是活动连接。其中，当调焦装置30与环形阵列透镜10固定连接时，调焦装置30可以是可伸缩装置，通过控制调焦装置30沿光轴方向上下伸缩移动，使固定连接于调焦装置30侧面的环形阵列透镜20能够沿光轴方向上下移动，从而控制环形阵列透镜20与环形阵列光源10之间的距离；当调焦装置30与环形阵列透镜10活动连接时，调焦装置30可以是可旋转装置，通过控制调焦装置30以光轴为轴心顺时针或逆时针旋转，使活动连接于调焦装置30侧面的环形阵列透镜20能够沿光轴方向上下移动，该活动连接的方式可以是在调焦装置30侧面设置滑动槽的滑动连接，也可以是在环形阵列透镜20靠近调焦装置30的一端设置滑动槽，并与调焦装置30的侧面凸起形状契合的滑动连接。
本实用新型提供的离焦式无影手术灯，包括有多个单体光源组成的环形阵列光源，以及多个透镜单元组成的环形阵列透镜，其中环形阵列光源与环形阵列透镜平行且非同轴设置。此外，还设置有与环形阵列光源固定连接的调焦装置，以控制环形阵列透镜沿光轴上下移动，使环形阵列透镜与环形阵列光源之间的间距可调，即离焦式无影手术灯的光斑尺寸可调。采用本实用新型，能够控制多个光斑在无影光照区的工作面重叠，从而增强离焦式无影手术灯的出光效率、降低无影手术灯的制作成本。
在一个实施例中，环形阵列光源10的单体光源间距大于环形阵列透镜20的透镜单元间距。
其中，环形阵列光源10的单体光源间距为W，环形阵列透镜20的透镜单元间距为D，D<W。
本实用新型所提出的离焦式无影手术灯可提高出光效率，因此在本实施例中，提出一种光斑可调方案。其中，可参考图2，图2是一个实施例中离焦式无影手术灯单光源透镜的光路示意图，如图2所示，环形阵列透镜20中的一个透镜单元为21，该透镜单元20的轴心为O，环形阵列光源10中的一个单体光源为mn，则物距表示为Li<\/sub>，像距表示为LP<\/sub>，单体光源mn发出的光经过透镜单元21后的无影光照区为MN，则光斑直径为MN。
在实际应用中，离焦式无影手术灯的环形阵列光源10和环形阵列透镜20包括有多个单体光源和透镜单元，若所有的单体光源和透镜单元均同轴设置，则如图3所示，图3是一个实施例中离焦式无影手术灯双光源透镜的光路示意图，其环形阵列光源10中的一个单体光源mn经过透镜单元21后的无影光照区为MN，若单体光源mn的相邻单体光源设置于sn1<\/sub>处，则其经过透镜单元22后的无影光照区为NS，此时光斑直径MN与光斑直径NS不重叠，但若将单体光源mn的相邻单体光源设置于m1<\/sub>n1<\/sub>处，则经过透镜单元22后的无影光照区为MN，光斑重合。此时，n1<\/sub>点偏离轴心O的距离为sn1<\/sub>，则非同轴设置的单体光源相对于透镜单元轴心O存在有一个偏心值δn<\/sub>，该偏心值的计算公式为δn<\/sub>＝n×D×(Li<\/sub>÷Lp<\/sub>)；n≥0；W＝n×(δn<\/sub>+D)。
其中，n表示相邻单体光源m1<\/sub>n1<\/sub>与中心单体光源mn的间隔距离倍数；D表示透镜单元间距；Li<\/sub>表示环形阵列光源10与环形阵列透镜20之间的物距；Lp<\/sub>表示环形阵列透镜20与无影光照区之间的像距。若Li<\/sub>＝22mm，Lp<\/sub>＝1000mm，D＝45mm，则环形阵列光源10的其中一个偏心值δn<\/sub>＝1×45×(22÷1000)＝0.99mm；W＝0.99+45＝45.99mm。
但在实际应用中，环形阵列透镜20存在一定厚度，而环形阵列透镜20的厚度对偏心值存在影响，则本实用新型将环形阵列透镜20厚度对偏心值的影响设定为一个影响值K。则偏心值的计算公式为：δn<\/sub>＝K×n×D×(Li<\/sub>÷Lp<\/sub>)；n≥0。
具体地，可参考图3，不同参数设置下的离焦式无影手术灯具有不同的K值。为了便于计算，在仿真软件中将该离焦式无影手术灯的物高设置NS，即物高可表示为透镜单元间距D的整数倍，同时设置多个透镜单元轴心等距，则图3中的像高sn可顺序表示为sn1<\/sub>、sn2<\/sub>、sn3<\/sub>等，则离焦式无影手术灯中所有偏心值的计算公式为：sn1<\/sub>＝δ1<\/sub>＝K×1×D×(Li<\/sub>÷Lp<\/sub>)、sn2<\/sub>＝δ2<\/sub>＝K×2×D×(Li<\/sub>÷Lp<\/sub>)、sn3<\/sub>＝δ3<\/sub>＝K×3×D×(Li<\/sub>÷Lp<\/sub>)等。
此时，在仿真软件中设置不同的物高可相应计算出K至，如下表所示：
申请码:申请号:CN201920010807.1 申请日:2019-01-04 公开号:公开日:国家:CN 国家/省市:81(广州) 授权编号:CN209116139U 授权时间:20190716 主分类号:F21S 8/00 专利分类号:F21S8/00;F21V19/00;F21V14/06;F21W131/205;F21Y105/18;F21Y115/10 范畴分类:35A; 申请人:广州市焦汇光电科技有限公司 第一申请人:广州市焦汇光电科技有限公司 申请人地址:510000 广东省广州市番禺区创启路63号创新一号楼D4-1 发明人:尹勇健 第一发明人:尹勇健 当前权利人:广州市焦汇光电科技有限公司 代理人:冯右明 代理机构:44224 代理机构编号:广州华进联合专利商标代理有限公司 优先权:关键词:当前状态:审核中 类型名称:外观设计
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