LED手术灯 本发明涉及一种手术(LP)灯,具有灯罩、反射器和照明装置。这种手术灯最好设计为具有设置在中央的照明装置的单反射器灯。但是其在原理上也可以设计为具有多个反射器的多反射器灯,其中每个反射器对应于一个相应的照明装置。目前最好是使用卤素灯或放电灯作为照明装置。
用于医院手术室的这种手术灯提供了在燃点内具有特别高的光强的可聚焦光锥。光场直径可根据手术区域的大小来调整、即聚焦,以减少由于周围组织或盖布所引起的眩光效应。
带有实现为卤素灯或放电灯的照明装置的已有手术灯发出相对较多的红外线,从而发热,可可能导致患者的手术创口提前变干。因此采用了红外滤光器来抑制这样的红外辐射。
因此本发明要解决的技术问题是开发一种通用的手术灯,其至少部分避免了开始所提到的缺点,尤其是发出明显较少的红外辐射,从而向手术创口发出尽可能少的热量。
根据本发明,该技术问题这样来解决:照明装置包括至少一个LED、OLED或激光二极管。在使用LED的情况下,最好是在支撑元件处或支撑元件上设置多个LED或激光二极管,所述支撑元件最好是设置在灯的光轴范围内。为了进行聚焦,这个支撑元件能够沿着光轴移动位置。特别有利的是,所述支撑元件由具有特别良好的热传导性的材料制成,以便使热量在灯背对患者的一侧被散热。
根据本发明使用LED、OLED或激光二极管具有这样的优点:这种照明装置发出显著较少的红外线,从而发出较少的热量。在二极管底座处产生的热量可以被传导到远离手术创口的灯罩上。其中灯罩和该手术灯的各个组成部件最好被设计为具有特别有利的热传导特性。
有利的是,LED、OLED或激光二极管能够为了聚焦而移动位置,最好是能够沿着光轴移动位置。这种位移也可以通过支撑元件的位置移动来实现。
在一种具有优点的实施方式中,该手术灯还具有一个辅助反射器,该辅助反射器至少设置有一个反射面,所述反射面被设计为只在一个所选的频率范围内、尤其是以所选的颜色反射从照明装置发出的至少一部分光。在这个优选实施方式中,所述辅助反射器被构造为围绕光轴同心设置的反射器环,并在出光口的方向上位于照明装置下面。有利的是,这个辅助反射器为了获得可变的光量同样能够沿着光轴移动位置。通过辅助反射器的相应颜色选择,可以在某个特定范围内无级地调节颜色再现。这样,该辅助反射器例如为了向白色LED光加入红光分量以提高颜色再现而可以是红颜色的。
为了改变颜色梯度,可以在照明装置周围设置一个或多个透射滤光器。最好构造为中空圆柱形玻璃或塑料体的透射滤光器围绕着照明装置。为了有选择性地使所述透射滤光器导通或截止并相应地改变颜色梯度,每个透射滤光器可以单独地移动位置。
作为替代,例如也可以通过不同颜色的LED或LED组实现颜色混合。
为了进一步改善热传导特性,LED最好能够沿着光轴在导热的支撑元件上移动位置。优选的是,所述支撑元件被构造为圆柱体,在LED的固定位置处具有扁平的段。导热的支撑元件例如可以设计为能够轴向移位的八面体,LED或OLED被设置在该支撑元件外部的外表面上。这样,由LED所产生的热经由热传导被分配到较大的辐射面上。所述支撑元件最好与灯罩和/或反射器相连,其中热传导面被设计为借助机械拉伸的元件确保了特别良好的热传导。
尤其是高功率的功率LED具有发出白光而没有红外辐射的特殊优点。但是,另一方面在LED底座处还是会产生热量,该热量也必须被散热。因此,LED的热量经由LED底座被传递到支撑元件上,然后必须通过例如由银、铜、铝或热管构成的热传导元件散发到外界环境中。为此,该手术灯具有散热元件。这个向外界环境散热的元件最好被构造成大面积的,并由具有特别良好的导热特性的材料制成,如银、铜或铝。所述支撑元件和散热元件可以构造成分开的组成部件。
为避免来自支撑元件和/或散热元件的热传导,在上述元件与灯罩或反射器之间放入了隔热件。
一种具有特别好的向上导热或散热性的优选实施方式建议:在一个框架内仅设置一个外部反射器,该框架在开口边缘处环绕在该反射器周围,起到灯罩的作用。一种特别简单的结构形式建议:所述散热元件和散热器罩被构造成一体的。
本发明的其他细节、优点和特征可以从说明书的下述部分得出,其中借助一个放大的横截面视图详细描述了本发明所述LED手术灯的实施例。
根据该实施例,LED手术灯包括一个圆顶形、旋转对称的内部反射器2,它最好由铝整体制成。该反射器2由一个反射器罩4所包围,该反射器罩在安装位置处较低的边缘被放置到一个灯罩中,所述灯罩在本例中仅构造为框架6,在该反射器罩内可以在侧面锁住一个用于手术灯的支撑臂(未示出)。光轴在中央垂直地穿过图中所示的LED手术灯延伸。
在工作位置向下的出光口被灯罩所遮盖,所述灯罩被设计为玻璃片8。沿着光轴,在这个玻璃片中央设置一个可转动的移动手柄10。在这个移动手柄10的上端设置了一个轴12,这个轴12的上端通过间隔杆的对应内螺纹可转动地啮合到一个圆柱形开口中。在包含隔热件的间隔杆的上侧面上设置了一个基本为八面体形状的支撑件16,该支撑件16在其外部的外表面上具有一系列彼此垂直间隔并环形排列的LED列18。
支撑元件16的上端垂直可移位地由一个杯状头部20的棒状端所保持,该棒状端在安装位置向下伸出。这个蘑菇状的头部20与热辐射或热传导元件(灯罩)相接触。一种改进的实施方式建议了一个在安装位置向下伸出的连接部或圆柱体,其可移位地围绕着支撑元件16的上端。
在总共四列LED 18下方设置了一个高度可调节的环形反射器22。该环形反射器具有根据灯的尺寸而设计的反射面(平面、与水平面呈不同角度的凸面、凹面)。这个环形反射器例如为红色,以便在移动手柄10的阴影区域内将红光添加到由LED所发出的白光中。其它光的颜色可通过相应地选择环形反射器的颜色而实现。从而使得由LED列18所发出的光仅在所选的边缘区域内以特定的颜色和特定的角度被反射。
在环形反射器22和承载LED列18的支撑件16之间设置了一个能够垂直移动位置的内部透射滤光器24。这个内部透射滤光器被设计为中空的圆柱体,它将LED列18包围起来,并且最好由有色的材料制成,在本例中是由黄色的玻璃制成。
在该内部透射滤光器24和环形反射器22外部设置有一个同样能够垂直移动位置的外部透射滤光器26,它由有色的、在本例中为蓝色的中空圆柱体构成。内部透射滤光器24和外部透射滤光器26能够沿着光轴彼此分别移动位置,以便对颜色梯度进行无级调节。
通过接通和关断各个LED列18,可以改变手术灯的亮度,同时保持手术室内占优的基本颜色不变,并保持了颜色温度和颜色再现。这对于尽可能接近自然的有色手术灯来说是很重要的,其具有尽可能高的颜色再现系数,如高于90。
在一个简化的实施方式中,反射器2和反射器罩4可以构造为一体的。
重要的是,在LED底座处由LED列18所产生的热量通过支撑件16,借助LED手术灯的相应构造,从手术区域被传导走。
LED手术灯的这个优选实施方式改变了灯的整体亮度,其中只有单个的LED或给定的部分LED被关断或接通。本发明所述的有选择性地关断单个LED(其中其余的LED以全功率被接通)避免了在改变LED的供电电压时颜色梯度发生变化的缺点。
根据本发明提供了一种新颖的手术灯,其通过采用多个LED或平面OLED作为照明装置避免了现有技术中由于红外辐射所造成的手术创口变干而引起的已知问题。通过手术灯的结构设计,由照明装置所产生的热仅远离患者地发出。
附图标记列表
2反射器
4反射器罩
6框架
8玻璃片
10移动手柄
12轴
14间隔杆
16支撑元件
18LED列
20保持件
22环形反射器
24内部透射滤光器
26外部透射滤光器