專利名稱：Led手術無影燈的光學定位結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及醫療照明設備領域，尤其涉及一種LED手術無影燈。
背景技術：
近幾年來，歐美發達國家在手術無影燈領域紛紛采用LED (發光二極管) 作為手術燈光源。LED光源手術燈與傳統光源手術燈相比有如下優點
(1) 無不利于手術的紅外，紫外輻射波。LED光源發出的光譜既沒有紫 外波也沒有紅外波，所有的光譜均為可見光光譜。特別是無紅外大大降低了手 術野區域的輻照能從而不易將剖開的人體組織烘干，這極有利于術后切口的愈合。
(2) 長壽命。LED光源的壽命是目前應用于手術燈各類光源中壽命最長 的一種，它的壽命在四萬小時左右，是傳統優質光源壽命的40倍左右。
(3) 低能耗。LED光源的能耗是傳統手術燈光源(鹵素燈和白熾燈)的 70%左右。
(4) LED光源是現代世界科技追逐的熱點，它的性能每年以10%左右的 速度提高，而它的價格以10%左右速度降低，顯示該光源的極大發展潛力。
由于以上的優+點，國際上最具有實力和競爭力的無影燈廠商紛紛開發LED 手術無影燈，如法國的MAQUET公司，德國的TRUMPF公司等，國內無影 燈廠商也紛紛跟上。
在設計LED手術燈時，光學定位系統是關鍵技術之一，它直接影響到無 影燈的照度、光柱深度、光斑大小和光斑分布等無影燈主要指標。由于LED 手術燈的設計是一個LED和一個透鏡組成一個光路單元，LED光點的偏離或 透鏡的中心點的偏移都會引起光斑中心點的偏移，偏移量會放大40多倍。為 了能用最少的LED，最小的功率做到最高的照度，并使光柱深度和光斑分布均 得到最佳效果，LED的光點與透鏡的中心定位成了整個無影燈光學定位系統關 鍵內容之一。許多廠家在安裝透鏡時采用球面定位，易偏離；有些廠家一次性 緊壓透鏡支架，運輸振動時易錯位，透鏡支架易變形從而引起透鏡中心偏離， 且難以取出透鏡，不利于維修；甚至有些國內廠家采取調試時用膠水粘合的方法，缺乏產品工藝性，無法成批投產。 發明的內容
本發明的申請人針對現有技術對LED手術無影燈的光學定位精度低，光 斑中心點偏移量大的問題，進行了改進研究，提供另一種LED手術無影燈的 光學定位結構，保障了LED手術無影燈的光學定位精度。
本發明的技術方案如下-
一種LED手術無影燈的光學定位結構，包括相互連接的透鏡支架14和散 熱板15，透鏡支架14上設有透鏡孔8，透鏡孔8內安裝透鏡13，鋁基板16 與散熱板15相連接，LED光源17固定在鋁基板16上，所述透鏡13上設有定 位圈6，定位圈6分為數段，每段之間留有缺口 1，每段的一端具有斜面4，斜 面4的后部設有凹槽5，所述透鏡孔8上設有定位箍3，定位箍3上連接有與 所述凹槽5相配合的搭扣2。
其進一步的技術方案是
所述每個透鏡13上的凹槽5與每個透鏡孔8上的搭扣2的數量相同，且 各至少有2個。
以及，其進一步的技術方案是-
所述透鏡支架14上設置有腳架7，所述散熱板15上開有與腳架7相匹配 的沉孔9。
以及，其進一步的技術方案是
所述散熱板15上設有安裝區域18，鋁基板16通過安裝區域18與散熱板 15連接，每個安裝區域18上打有2個螺紋孔12以及2~4個與鋁基板16上的 缺口半圓IO相同半徑且位置對應的定位孔11。
本發明的有益技術效果是-
由于光學定位是三維的，為方便說明，現假設水平為X， Y軸向，垂直為 Z軸向。
本發明將透鏡13安裝在透鏡支架14上時，需將搭扣2落入透鏡13的凹 槽5內，同時搭扣2自然地壓緊透鏡13，使其不會脫落，也無法產生位移。這 就從工藝上保障了透鏡13與透鏡支架14之間的光學定位，即保障了 Z軸方向 的精度，克服在運輸和使用時產生顛簸和振動的影響。
本發明將透鏡13放入透鏡支架14的透鏡孔8內，其水平方向的裝配誤差 被消除了。因此可以保障X， Y軸向的精度。本發明在透鏡13邊緣增加了一圈定位圈6，而不是球面，這樣可避免引起 透鏡后表面曲率的圓點隨透鏡支架球面旋轉一個角度，從而有效地避免了軸向 旋轉帶來的精度誤差。
本發明的透鏡13在安裝旋轉時，是沿著定位圈6旋轉，又由于透鏡13是 帶有前，后表面曲率半徑的凸透鏡，它的定位圈6是個圓，安裝旋轉時是以該 圓的圓心為軸心旋轉，這樣無論旋轉到什么位置均不會影響透鏡13的中心面 的標準位置。因而就不會產生誤差。
本發明將透鏡支架14的腳架7放入散熱板15的沉孔9中，這就有效地控 制了透鏡支架14與散熱板15之間的精度。因此可以保障X, Y， Z軸向的精 度。
本發明將鋁基板16的2個缺口半圓10對準散熱板15上的安裝區域18的 2個定位孔11，將鋁基板16放到散熱板15上，并將2個定位銷插入定位孔11 內，使鋁基板16與散熱板15完全定位。再然后將2個螺絲對準安裝區域18 的2個螺紋孔12擰緊。最后拔去2個定位銷。這就保障了 LED光源17在散 熱板15上的準確位置。
圖l是透鏡主視圖。
圖2是透鏡俯視圖。
圖3是透鏡立體圖。
圖4是透鏡支架局部主視剖視圖。
圖5是透鏡支架俯視圖。
圖6是散熱板俯視圖。
圖7是透鏡支架和散熱板連接處局部剖視圖。
圖8是LED主視圖。
圖9是LED俯視圖。
圖IO是散熱板局部俯視圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明的具體實施方式
做進一步說明。
如圖5、圖6所示，本發明的LED手術無影燈的光學定位結構，包括相互 連接的透鏡支架14和散熱板15，透鏡支架14上設有透鏡孔8，透鏡孔8內安 裝透鏡13 (圖中未安裝)，見圖9、圖6，鋁基板16與散熱板15相連接，LED光源17固定在鋁基板16上，見圖1~圖3，所述透鏡13上設有定位圈6，定 位圈6分為數段，每段之間留有缺口 1，每段的一端具有斜面4，斜面4的后 部設有凹槽5，見圖4、圖5，所述透鏡孔8上設有定位箍3，定位箍3上連接 有與所述凹槽5相配合的搭扣2。本實施例中所述每個透鏡13上的凹槽5與每 個透鏡孔8上的搭扣2各有3個。
在實際安裝過程中，將透鏡13的三個缺口 1對準透鏡支架14的三個搭扣 2，從上往下放入透鏡孔8的定位箍3內，然后沿順時針方向旋轉60度左右， 透鏡支架14的搭扣2會隨著透鏡13的斜面4不斷抬高，直到搭扣2落入透鏡 13的凹槽5內，并壓緊透鏡13。這樣就保證了透鏡支架14與透鏡13之間的 定位。
為了使整個LED手術無影燈的光學定位準確，不僅僅需要透鏡支架14與 透鏡13之間定位準確，而且還需要透鏡支架14與散熱板15之間的定位準確， 以及散熱板15與鋁基板16之間的定位準確。
如圖5 7所示，透鏡支架14上設置有腳架7，散熱板15上開有與腳架7 相匹配的沉孔9。
透鏡支架14伸出數個腳架7，應控制腳架7的長短(控制Z軸向誤差) 和圓直徑大小(控制X， Y軸向誤差)。腳架7與各透鏡孔8有明確的位置關 系，因此只要腳架7的位置準確就可控制住透鏡孔8的位置。在本實施例中透 鏡支架14和腳架7為模具一體化加工制成。
在散熱板15上打數個沉孔9，應控制沉孔9的深度(控制Z軸向誤差) 和圓的直徑大小(控制X， Y軸向誤差)，以便與所述腳架7位置匹配。在本 實施例中散熱板15用加工中心加工沉孔9。
將透鏡支架14的腳架7放入散熱板15的沉孔9中，這就有效地控制了透 鏡支架14與散熱板15之間的定位精度(控制X， Y， Z軸向誤差)。
如圖6及圖8 10所示，散熱板15上設有數個安裝區域18，安裝區域18 可以有凹度，也可以沒有凹度。鋁基板16通過安裝區域18與散熱板15連接， 每個安裝區域18上打有2個螺紋孔12以及2個與鋁基,板16上的缺口半圓10 相同半徑且位置對應的定位孔11。
鋁基板16上有缺口半圓10， LED光源17固定在鋁基板16的中央。(注 LED光源17固定在鋁基板16上往往是廠商出廠時就已經焊接好，它們有穩定 的位置關系，所以它們之間準確定位不在本文討論范圍內。)由于鋁基板16是標準件，就可利用鋁基板16的缺口半圓10來確定LED光源17與散熱板15 之間的位置。用定位孔11來定位散熱板15與LED光源17之間的位置關系的 具體方法如下在散熱板15的安裝區域18上打2個與鋁基板16的缺口半圓 10相同半徑的定位孔11，該2個定位孔11與鋁基板16的缺口半圓10 —一對 應。然后將鋁基板16的2個缺口半圓10對準安裝區域18的2個定位孔11， 將鋁基板16放到散熱板15上，并將2個定位銷插入定位孔11內，使鋁基板 16與散熱板15完全定位。所述定位銷是與所述定位孔11大小相適應的金屬棒， 其插入后能與定位孔11緊密配合，使鋁基板16不產生位移。再然后將2個螺 絲對準安裝區域18的2個螺紋孔12擰緊。最后拔去2個定位銷。這就保障了 LED光源17在散熱板15上的準確位置。
以上所述的僅是本發明的優選實施方式，本發明不限于以上實施例。可以 理解，本領域技術人員在不脫離本發明的精神和構思的前提下直接導出或聯想 到的其他改進和變化，均應認為包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種LED手術無影燈的光學定位結構，包括相互連接的透鏡支架(14)和散熱板(15)，透鏡支架(14)上設有透鏡孔(8)，透鏡孔(8)內安裝透鏡(13)，鋁基板(16)與散熱板(15)相連接，LED光源(17)固定在鋁基板(16)上，其特征在于所述透鏡(13)上設有定位圈(6)，定位圈(6)分為數段，每段之間留有缺口(1)，每段的一端具有斜面(4)，斜面(4)的后部設有凹槽(5)，所述透鏡孔(8)上設有定位箍(3)，定位箍(3)上連接有與所述凹槽(5)相配合的搭扣(2)。
2. 根據權利要求1所述的LED手術無影燈的光學定位結構，其特征在于 所述每個透鏡(13)上的凹槽(5)與每個透鏡孔(8)上的搭扣(2)的數量 相同，且各至少有2個。
3. 根據權利要求1所述的LED手術無影燈的光學定位結構，其特征在于 所述透鏡支架(14)上設置有腳架(7)，所述散熱板(15)上開有與腳架(7) 相匹配的沉孔(9)。
4. 根據權利要求1所述的LED手術無影燈的光學定位結構，其特征在于 所述散熱板(15)上設有安裝區域(18)，鋁基板(16)通過安裝區域(18) 與散熱板(15)連接，每個安裝區域(18)上打有2個螺紋孔(12)以及2~4 個與鋁基板(16)上的缺口半圓(10)相同半徑且位置對應的定位孔(11)。
全文摘要
一種LED手術無影燈的光學定位結構，包括相互連接的透鏡支架和散熱板，透鏡支架上設有透鏡孔，透鏡孔內安裝透鏡，鋁基板與散熱板相連接，LED光源固定在鋁基板上，所述透鏡上設有定位圈，定位圈分為數段，每段之間留有缺口，每段的一端為斜面，斜面的后部設有凹槽，所述透鏡孔上設有定位箍，定位箍上設有與所述凹槽相配合的搭扣。本發明將透鏡安裝在透鏡支架上時，需將搭扣落入透鏡的凹槽內，同時搭扣自然地壓緊透鏡，使其不會脫落，也無法產生位移，從工藝上既保障了透鏡與透鏡支架之間的光學定位，又克服在運輸和使用時產生顛簸和振動的影響。
文檔編號F21W131/205GK101539260SQ20091003121
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月29日 優先權日2009年4月29日
發明者王志強 申請人:無錫怡生醫療設備有限公司