一種大功率ＬＥＤ口腔燈制造技術

本實用新型專利技術涉及一種大功率ＬＥＤ口腔燈，包括ＬＥＤ，自由曲面發(fā)射器，主、副支架，連接件，系統(tǒng)采用上下對稱結構，互相對稱的兩個部分，每個部分包括一個大功率ＬＥＤ燈和一個自由曲面反射器，兩個自由曲面反射器固定在主支架上，主支架位于兩個曲面的對稱軸上，主支架與副支架用連接件連接，兩個大功率ＬＥＤ燈分別置于副支架的兩個對稱的傾斜的端面上。本系統(tǒng)使用壽命長，與使用傳統(tǒng)光源的口腔燈相比，節(jié)能效果非常顯著。與已經(jīng)公開的一些方案相比，結構比較簡單，光能利用率高，便于制造，從而有利于降低成本。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本技術涉及一種醫(yī)療設備，特別涉及一種大功率LED 口腔燈。
技術介紹
口腔燈是牙科治療中常用的一種輔助設備，用于對患者口腔區(qū)域進行照明。為了 使醫(yī)生能夠地清楚地觀察患者的牙齒，進而做出準確判斷，需要在患者口腔區(qū)域提供足夠 的照度，同時，為避免傷害患者眼睛，還要求照明范圍局限于口腔部位，在正常使用狀況下， 患者眼部區(qū)域的照度應小于規(guī)定值。國家頒布的《中華人民共和國醫(yī)藥行業(yè)標準一口腔燈》 (編號YY 1120-1999)規(guī)定了口腔燈的照明技術指標。按照所使用的光源，現(xiàn)有口腔燈可以分為兩種類型，使用傳統(tǒng)光源的口腔燈和使 用LED的口腔燈，其中，目前應用最為廣泛的是使用傳統(tǒng)光源的口腔燈。傳統(tǒng)鹵素燈光源發(fā) 光效率較低、發(fā)熱大、壽命較短。并且，由于傳統(tǒng)光源的尺寸較大、光輻射角度大，導致使用 傳統(tǒng)光源的燈具的光利用率不高。傳統(tǒng)口腔燈光源的功率約為50W，受照面上有效區(qū)域內的 光通量約為721m，整燈的效率僅為1. 441m/W。大功率LED是新一代光源，具有光效高、尺寸小、有害輻射低和壽命長等優(yōu)點，可 以替代傳統(tǒng)光源用于口腔燈。目前已有一些LED 口腔燈的設計方案及產(chǎn)品，如“尤其用于 醫(yī)療和牙科手術的牙科燈”(專利申請?zhí)?200510081870. 7)提出了使用5 8個LED光源 的口腔燈設計方案，每個LED都配有透鏡，以達到聚光的效果。“用于牙科的光照系統(tǒng)”(專 利申請?zhí)?200510082164. 4)公開了一種牙科用燈具，可以使用包括LED陣列在內的多種光 源，并通過反射器和透鏡組成的光學系統(tǒng)實現(xiàn)聚光功能。“LED照明組合件和利用所述組合 件的燈”(專利申請號200810087553.X)公開了一種由多只LED構成的光源組件，多只LED 安裝在共同的可彎曲的散熱部件上，通過彎曲散熱部件并使用透鏡可以匯聚光束，這樣的 光源組件可以用作牙科及其他內外科手術燈具。現(xiàn)有LED 口腔燈的設計方案使用的LED數(shù)量較多，導致光學系統(tǒng)結構較復雜，增加 了制造和維護成本。另外，光能的利用率仍然不夠高。
技術實現(xiàn)思路
本技術是針對現(xiàn)在的口腔燈光效低的問題，提出了一種大功率LED 口腔燈， 使用2只大功率LED作為光源，利用自由曲面反射器進行配光，光能利用率高，結構簡單，節(jié) 能效果顯著。本技術的技術方案為一種大功率LED 口腔燈，包括LED，自由曲面發(fā)射器， 主、副支架，連接件，系統(tǒng)采用上下對稱結構，互相對稱的兩個部分，每個部分包括一個大功 率LED燈和一個自由曲面反射器，兩個自由曲面反射器固定在主支架上，主支架位于兩個 曲面的對稱軸上，主支架與副支架用連接件連接，兩個大功率LED燈分別置于副支架的兩 個對稱的傾斜的端面上。所述連接件可是固定不動的，也可是可調的。所述可調的連接件為調整螺桿，副支架的中心有一個螺孔，螺桿穿過螺孔安裝在主支架上，副支架嵌在主支架的凹槽中，轉動螺 桿可以沿對稱軸方向調節(jié)LED相對于反射器的位置。本技術的有益效果在于本技術大功率LED 口腔燈，使用壽命長，與使用 傳統(tǒng)光源的口腔燈光學系統(tǒng)相比，節(jié)能效果非常顯著。與已經(jīng)公開的一些方案相比，本系統(tǒng) 的結構比較簡單，光能利用率高，便于制造，從而有利于降低成本。附圖說明 圖1為本技術大功率LED 口腔燈正視圖；圖2為本技術大功率LED 口腔燈剖視圖；圖3為本技術大功率LED 口腔燈局部放大圖；圖4為本技術大功率LED 口腔燈中可調支架結構示意圖；圖5為本技術大功率LED 口腔燈中LED相對于光學系統(tǒng)主光軸的位置圖；圖6為本技術大功率LED 口腔燈中上下對稱的兩部分的光束和照明區(qū)域示意 圖；圖7為本技術大功率LED 口腔燈在距燈面800mm處的測試平面上所形成的照 度分布圖。具體實施方式如圖1、2、3、4所示大功率LED 口腔燈包括LED，自由曲面發(fā)射器，主、副支架，螺桿。 系統(tǒng)采用上下對稱結構，互相對稱的兩個部分，每個部分包括1個大功率LED燈1、1'和1 個自由曲面反射器2、2 ‘，兩個自由曲面反射器靠主支架6連接，主支架6位于兩個曲面的 對稱軸3上，主支架6與副支架7用螺桿10連接，兩個大功率LED燈1和1 ‘分別置于副支 架7的兩個對稱的傾斜的端面8、9上，如圖5所示根據(jù)燈具的尺寸要求和保證盡可能多的 光能夠被利用的原則，確定LED的中心位置與中心軸垂直距離h及LED燈光軸5、5 ‘與對稱 軸3的夾角α，為便于設計和制造，α可以取120°、135°或150°等。根據(jù)LED的光強空間分布、受照面的位置和受照面上的照度分布進行自由曲面反 射器的設計。相互對稱的上下兩個部分所發(fā)出的光束在距離燈面800mm處交匯，可以在此 處的測試平面上形成近似矩形的照明光斑，如圖7所示。上下兩部分發(fā)出的光束相互交叉， 能夠分別對上、下牙床進行更直接的照明，如圖6所示。將LEDlU'與自由曲面反射器2、2'安裝在支架上，LED與自由曲面反射器的相 互位置關系由支架確定。支架可以采用單一零件的形式，也可以采用由幾個零件裝配的部 件的形式。當采用部件的形式時，支架部件包括主支架6、副支架7和必要的連接件與緊固 件。其中，主支架用于固定反射器和副支架，主支架還具有擴展結構，可以與其它連接件配 合，將口腔燈安裝到牙科治療機上。副支架用于固定LED，2只LED分別安裝在副支架的兩 個傾斜的端面8、9上。為便于散熱，副支架7可以采用導熱性能良好的金屬材料制造。副 支架與主支架配合可以確保LED相對于反射器的精確安裝位置。副支架7與主支架6可以采用固定的或可調的形式進行連接。采用固定的連接形 式結構簡單，但對反射器和支架等零件的機械加工精度要求較高。采用可調的連接形式增加了零件的數(shù)量，但是可以修正加工和裝配誤差對照明效果的影響。一種可調的連接結構 如圖4所示，副支架7的中心設置一個螺孔，與螺桿10配合，螺桿10安裝在主支架上，副支 架7的側面11嵌在主支架6的凹槽12中，轉動螺桿10可以沿對稱軸3方向調節(jié)LED相對 于反射器的位置，使照明效果滿足要求。通過驅動電路可以調節(jié)2只LED的發(fā)光強度，并且2只LED可以被單獨或聯(lián)合控 制。按照反射器表面的反射率為0. 8計算，每只LED的光通量達到401m即可以滿足標準(YY 1120-1999)規(guī)定的照明要求(包括照度值和照明范圍)，由于目前白光LED的發(fā)光效率已 普遍達到601m/W以上，因此，在本專利所公開的大功率LED 口腔燈 中使用2只IW的LED即 可。當以額定功率驅動2只IW的LED時，照明區(qū)域的中心照度可以達到250001X以上，遠 高于標準的要求，如果僅需要達到標準規(guī)定的照度值，可以降低每只LED的驅動功率，從而 減少LED芯片的發(fā)熱，使LED工作更加穩(wěn)定，使用壽命得到延長。本技術所公開的大功率LED 口腔燈僅使用2只IW的白光LED就可以滿足相 關標準的照明要求，與使用傳統(tǒng)光源的口腔燈相比，節(jié)能效果非常顯著。與已經(jīng)公開的一些 方案相比，本技術所公開的大功率LED 口腔燈的結構比較簡單，光能利用率較高，便于 制造，從而有利于降低成本。參照本技術所公開的設計方案，可能得到一些修改的方案，例如，使用額定功 率大于或小于IW的LED，反射器和支架可以設計成不同的形狀等本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種大功率ＬＥＤ口腔燈，其特征在于，包括ＬＥＤ，自由曲面發(fā)射器，主、副支架，連接件，系統(tǒng)采用上下對稱結構，互相對稱的兩個部分，每個部分包括一個大功率ＬＥＤ燈（１、１′）和一個自由曲面反射器（２、２′），兩個自由曲面反射器（２、２′）固定在主支架（６）上，主支架（６）位于兩個反射器的對稱軸上，主支架（６）與副支架（７）用連接件連接，兩個大功率ＬＥＤ燈（１和１′）分別置于副支架（７）的兩個對稱的傾斜的端面上。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：施偉斌，
申請(專利權)人：上海理工大學，
類型：實用新型
國別省市：31[中國|上海]