TW201350749A - 手術燈（一） - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種手術燈，包括：一導光板，導光板係為一板體且定義有一光源入射面、一反射面及一出光面，在該反射面上通過該導光板之中心之軸線定義為一光軸，在該導光板之反射面形成有複數個反光結構，且該複數個反光結構係對稱於該光軸分布於該反射面；複數個LED燈，對應設置於鄰近該導光板之光源入射面之預定位置；其中該複數個LED燈射出之光線由該導光板進入且同向引導，透過該反射面上各個反光結構反射並由該出光面射出以分別聚焦於不同高度之複數個焦點並形成一焦深，以使介於該焦深內任意高度之一物體皆可獲得充足的照明亮度。

Description

手術燈(一)

本發明係關於一種醫療照明燈具，特別是關於一種以導光板引導光線並聚焦於不同位置的手術燈。

在手術進行時，手術燈是非常重要的醫療器材，無論是一般手術，提供完善的照明功用是非常重要的。除了可讓醫生看清手術週邊的環境包括手術器具與位置、監視器，以及病患的身體內部狀況包括血管與器官間的清晰度、顏色等等，更可以避免因視野不清而造成嚴重的醫療疏失。應用於醫療手術的手術燈需具備可形成無影照區的特性，這點與一般的照明裝置實不相同。在習知手術燈設計方面，由於單一光源的採用，容易造成照明不足等問題，使得醫生在手術過程產生不必要的麻煩與問題，例如手術位置的視野不清晰、手術器具取放位置不正確或不方便，需不斷調整監視器螢幕的角度等等問題，均造成手術人員極大的困擾。其它亦有以多光源的方式配合反射鏡、反射層及透光鏡的設置，將光源集中於單一焦點位置，然而此作法亦使得手術燈的焦深不足，在使用時常需調整手術燈高度位置，也是相當不方便。

然而，習知手術燈除了是以多光源直射方式引導光線外，其僅能聚焦於單一高度位置也是其主要缺點。若要使被照射物體獲 得充足照明亮度，需要以手動方式調整手術燈，使用上相當不便。

緣此，本發明之一目的即是提供一種手術燈，包括：一導光板，導光板係為一板體且定義有一光源入射面、一反射面及一出光面，在該反射面上通過該導光板之中心之軸線定義為一光軸，在該導光板之反射面形成有複數個反光結構，且該複數個反光結構係對稱於該光軸分布於該反射面；複數個LED燈，對應設置於鄰近該導光板之光源入射面之預定位置；其中該複數個LED燈射出之光線由該導光板進入且同向引導，透過該反射面上各個反光結構反射並由該出光面射出以分別聚焦於不同高度之複數個焦點並形成一焦深，以使介於該焦深內任意高度之一物體皆可獲得充足的照明亮度。

較佳地，其中該複數個反光結構為對稱該光軸分布之幾何立體結構。

較佳地，其中該複數個反光結構係為階形結構。

較佳地，其中該複數個LED燈係設置於該導光板上。

較佳地，其中該複數個LED燈係設置於該導光板之側緣。

較佳地，其中該複數個LED燈係介於該導光板之中心與該複數個反光結構之間。

較佳地，其中該導光板之中心開設有一開孔。

較佳地，其中介於該光源入射面與該複數個LED燈之間更分別設置有複數個光學元件。

較佳地，其中該導光板係為一體成形或是由多塊拼裝成之板體。

經由本發明所採用之技術手段，將被照明的物體置於手術燈 形成的焦深範圍內，皆可獲得充足的照明亮度，且藉由多塊拼裝的方式製作導光板亦可達成降低成本之功效。

本發明揭露一種手術燈100，其包括：一導光板1，導光板1係為一板體且定義有一光源入射面10、一反射面111及一出光面112，在反射面111上通過導光板1之中心之軸線定義為一光軸OX，在導光板1之反射面111形成有複數個反光結構12，且複數個反光結構12係對稱於光軸OX分布於反射面10；複數個LED燈21、22，對應設置於鄰近導光板1之光源入射面10之預定位置，介於光源入射面10與LED燈21、22之間更分別設置有複數個光學元件14、15，光學元件14、15較佳為準直鏡(collimator)，可將LED燈21、22發出的大發散張角之光線匯聚成適用的小發散張角(近乎平行)之光線。其中複數個LED燈21、22射出之光線由導光板之光源入射面進入且同向引導，透過反射面111上各個反光結構12反射並由出光面112射出以分別聚焦於不同高度之複數個焦點F1、F2、F3、F4並形成一焦深D，此區域定義為一可聚焦區A，以使介於焦深D內任意高度之一物體皆可獲得充足的照明亮度。

在本實施例中，複數個反光結構12係為由手術燈100之反射面111之中心位置由內而外所形成之圓階結構，各個圓階結構皆具有一預定之間隔、深度及斜面角度，以使導入之光線可聚焦於不同位置。各個圓階結構之間的間隔可以是等距或是依情況設計為不同距，斜面角度亦可視所欲聚焦之位置而有不同設計，在此雖以圓階結構為例，但並非僅限於此，亦可為對稱之多邊形結構 或對稱分布之幾何立體結構。另外，本實施例中的光源入射面10為導光板1之頂面，複數個LED燈21、22係設置於鄰近光源入射面10處，也就是導光板1的側面，較佳為環列設置(或是其他幾何對稱之排列設置亦可)，圖中僅以兩個LED燈21、22作為例示。所述的LED即是發光二極體，包括目前已發展的各種形式、色光之發光二極體，實際上使用時亦可視需求裝設不同色溫的LED，以減少有色陰影的產生。再者，手術燈100之中心位置形成有一開孔13，未來可在此位置裝設一高度調整手把(較佳為經過消毒之手把)，在使用時可調整不同高度。

以第四圖為例，在實際使用時，可能因手術之傷口大小不一需視情況調整照明範圍R1及R2，以下列舉數種調整方式：

a.經由調整LED傾斜之方式，改變傾斜LED經準直鏡後之入射導光板角度，使其對應照明範圍R1、R2。

b.藉由使用兩組不同的準直鏡，以不同的匯聚角度入射導光板，或調整其相對應LED的電流大小，使其對應照明範圍R1、R2。

c.藉由將擴散板配置於準直鏡與導光板之間，改變調整入射導光板之角度範圍(例如從+/-4度調整成+/-7度)。

以上方式僅為列舉說明，並非僅限於此，任何其他藉由先前技藝可達成，在此未列舉出且可達到以上功效之方式，仍屬於本案之保護範圍。

關於導光板1的製作，可以使用塑膠一次射出成形或是可將導光板1分成不同區塊，以塑膠多次射出成形再組合的方式製作，且其材質可以是常見的PMMA樹脂、COP與PC等光學材料，或是其他適於製作導光板之材料，然而此些皆屬於不同的製程及材 料使用，並不影響本發明之手術燈整體結構之保護範圍。

參閱第五圖，其係顯示本發明手術燈之第二實施例。如上所述，手術燈100a可先將導光板1分成不同區塊再拼裝成一完整的圓盤體，藉由完整的圓盤體搭配對應的導光結構、光學元件14及LED燈21，亦可達成前述之功效性。

參閱第六圖，係顯示本發明手術燈之第三實施例。相似地，手術燈100b可先將導光板1分成不同區塊，各個區塊分別配置有對應的導光結構、光學元件14及LED燈21，每個區塊皆可視為一個模組，並由複數個模組構成本實施例之手術燈100b。區塊之形狀可視不同情況而設計，例如本實施例是設計為放射狀排列之條狀區塊，然而並非僅限於此，亦可設計為其他特定幾何圖形並以對稱於光軸之方式排列，同樣可達到所述之功效性。

上述第二、三實施例之製程主要是考量到可降低製作成本，實際上在生產時亦可視情況採用一體成形或多塊拼裝組合的方式，並調整各區塊的尺寸、大小及排列等，並非僅限於本發明書所揭露者。

由以上實施例可知，本發明所提供之手術燈確具產業上之利用價值，惟以上之敘述僅為本發明之較佳實施例說明，凡精於此項技藝者當可依據上述之說明而作其它種種之改良，惟這些改變仍屬於本發明之精神及以下所界定之專利範圍中。

100、100a、100b‧‧‧手術燈

1‧‧‧導光板

10‧‧‧光源入射面

111‧‧‧反射面

112‧‧‧出光面

12‧‧‧反光結構

13‧‧‧開孔

14、15‧‧‧光學元件

21、22‧‧‧LED燈

A‧‧‧可聚焦區

D‧‧‧焦深

F1、F2、F3、F4‧‧‧焦點

R1、R2‧‧‧照明範圍

OX‧‧‧光軸

第一圖係顯示本發明第一實施例之手術燈之側面示意圖；第二圖係顯示本發明手術燈之局部剖視圖； 第三圖係顯示第二圖之另一角度之局部剖視圖；第四圖係顯示本發明手術燈之光線涵蓋範圍之示意圖；第五圖係顯示本發明手術燈之第二實施例；第六圖係顯示本發明手術燈之第三實施例。

100‧‧‧手術燈

1‧‧‧導光板

10‧‧‧光源入射面

111‧‧‧反射面

112‧‧‧出光面

12‧‧‧反光結構

13‧‧‧開孔

14、15‧‧‧光學元件

21、22‧‧‧LED燈

A‧‧‧可聚焦區

D‧‧‧焦深

F1、F2、F3、F4‧‧‧焦點

OX‧‧‧光軸

Claims (9)

1. 一種手術燈，包括：一導光板，導光板係為一板體且定義有一光源入射面、一反射面及一出光面，在該反射面上通過該導光板之中心之軸線定義為一光軸，在該導光板之反射面形成有複數個反光結構，且該複數個反光結構係對稱於該光軸分布於該反射面；複數個LED燈，對應設置於鄰近該導光板之光源入射面之預定位置；其中該複數個LED燈射出之光線由該導光板進入且同向引導，透過該反射面上各個反光結構反射並由該出光面射出以分別聚焦於不同高度之複數個焦點並形成一焦深，以使介於該焦深內任意高度之一物體皆可獲得充足的照明亮度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之手術燈，其中該複數個反光結構為對稱該光軸分布之幾何立體結構。
3. 如申請專利範圍第1項所述之手術燈，其中該複數個反光結構係為階形結構。
4. 如申請專利範圍第1項所述之手術燈，其中該複數個LED燈係設置於該導光板上。
5. 如申請專利範圍第1項所述之手術燈，其中該複數個LED燈係設置於該導光板之側緣。
6. 如申請專利範圍第1項所述之手術燈，其中該複數個LED燈係介於該導光板之中心與該複數個反光結構之間。
7. 如申請專利範圍第1項所述之手術燈，其中該導光板之中心開設有一開孔。
8. 如申請專利範圍第1項之手術燈，其中介於該光源入射面與該複數個LED燈之間更分別設置有複數個光學元件。
9. 如申請專利範圍第1項之手術燈，其中該導光板係為一體成形或是由多塊拼裝成之板體。