无影灯制造技术

本发明专利技术提供以少量灯泡构成光源而且容易设计和制造取得要求的配光特性用的透镜的无影灯。该灯具备作为光源的灯泡（４２７、４２８）、使灯泡光线作为平行光向圆周方向出射的聚光透镜（４１４、４１５）、使从聚光透镜射出的光线在以灯泡为中心的不同半径位置上分别向大致相同的方向反射的反射镜（３）、以及使其反射的光线折射，具有所需配光特性的外透镜（５）。从灯泡和聚光透镜射出的光线以平行光束的状态在反射镜上反射，并射入外透镜受到折射，为得到要求的配光特性而设计外透镜的透镜台阶时，只要能得到使平行或接近平行的光线折射的配光特性即可，透镜台阶容易设计，易于设计并制造具有要求的配光特性的无影灯。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗灯具，特别是涉及配置于手术室，对手术台进行照明用的无影灯。但是，附图说明图13(a)的无影灯要均匀地以规定色光对手术台进行照明，必须是所配设的多个灯泡102的亮度和色调整齐，必须使用规格整齐的灯泡。特别是在任何灯泡有损伤或寿命已到时，很难立即得到与其他灯泡亮度、色调相同的灯泡以进行更换，存在无影灯维修麻烦的问题。又有使用多个灯泡耗电大的问题。而图13(b)的无影灯与图13(a)的无影灯相比，灯泡数目可以减少，因此包括更换灯泡的管理比较容易，而且也有利于减少消耗电力。但是，为了使灯泡112射出的光线入射到外透镜114的宽广的面上，有必要利用聚光透镜113将光束扩大，但是要使这样将光束扩大的光线均匀入射到外透镜114是困难的，因此，为了在无影灯的径向和圆周方向得到均匀的配光而进行的外透镜设计是困难的。而且由于从聚光透镜113射入外透镜114的各光线的入射角度各不相同，为使入射光线折射而在外透镜114上设置的透镜台阶(step)在三维方向上难免有复杂的形状，因此透镜台阶设计困难，同时，利用树脂成型方法制作外透镜114也有困难，存在着难于制造出符合设计的无影灯的困难。本专利技术的目的在于，提供以少量的灯泡构成光源，而且容易设计和制造具有所要求的配光特性的照明的透镜的无影灯。采用本专利技术，光源射出的光线以平行光束的状态在反射镜上受到反射，并且射入外透镜受到折射，因此，为了得到所要求的配光特性而设计外透镜的透镜台阶时，只要能够得到使平行或接近平行的光线折射的配光特性即可，透镜台阶的容易设计，容易设计并制造具有所要求的配光特性的无影灯。又，最好是所述反射镜分割为以所述光源为中心的、不同半径位置上的呈带状的多个分立的反射面区域，并且所述分割的反射面区域做成剖面为对所述反射镜的光轴方向呈阶梯状的形状。这样做可以减小反射镜在光轴方向上的宽度尺寸，可以把无影灯的厚度做得薄。另一方面，使所述反射镜反射的光线向径向折射的多个透镜台阶在所述外透镜上以并列配置于径向的状态形成，所述外透镜的外径一侧的所述透镜台阶做成比所述内径一侧的所述透镜台阶更加向径向内侧折射所述光线。借助于此，可以实现光线散射性能优异的照明，能够得到适合无影灯的良好的配光特性。又，所述外透镜以在圆周方向上分割的多个分透镜构成，所述分透镜以近似于三角形的平板状透明构件形成，在其表面上将所述径向的剖面呈锯齿状的所述透镜台阶以切线方向上的直线状态在径向并排配置。形成这样的结构，在各分割透镜上形成的透镜台阶采用直线状的平面形状的情况下也作为一个整体形成环状透镜台阶，可以使透镜台阶的设计更加容易。而且，所述分割透镜的透镜台阶是并列配置成平面形状的直线形状，并且剖面形状也是垂直面与倾斜面构成的锯齿状，因此在利用树脂成型方法形成分割透镜的情况下模具也容易制造，并且利用树脂成型容易制造高精度的分割透镜。而且，使其所述分割透镜的分割面构成相对于反射镜的光轴方向向圆周方向倾斜的倾斜面。在这种情况下，最好是所述分割面的表面经过加工形成粗糙的表面。以此可以防止反射镜的反射光线通过分割透镜之间的间隙形成漏光。又能够利用在外透镜上形成使光线在径向的垂直方向上散射的散射台阶，以此实现更均匀的照明。在这种情况下，所述光源和所述聚光透镜分别在所述反射镜的光轴方向上并排设置两个，接近所述反射镜中心的一边的第1光源和第1聚光透镜以对所述反射镜的光轴方向大致垂直的方向向所述反射镜中心一边的区域射出光线，所述第2光源和第2聚光透镜以向所述反射镜中心一边倾斜的方向，对所述反射镜周边区域射出的光线比向对所述反射镜的光轴方向的垂直方向射出的光线多，借助于此，特别是可以使周边反射面区域在光轴方向上的位置向反射镜的后方后退，使反射镜的光轴方向上的尺寸缩短等于该后退的距离，可以减少反射镜乃至于无影灯的厚度尺寸。图2是包含图1的无影灯光轴的纵剖面图。图3是图1的无影灯的部分分解立体图。图4是表示构成光源部分的聚光透镜构件及光源构件的大概结构的部分剖析的立体图。图5是反射镜的一部分的放大剖面图。图6是分割透镜的立体图。图7是分割透镜的平面图及其AA线剖面图和BB线剖面图。图8是表示光源射出的光线的反射、折射状态的模式图。图9是表示使用无影灯照射患者的患部的状态的说明图。图10是用于说明在手术台上发生照明不均匀斑纹的状态的说明图。图11是以分割透镜的侧面为倾斜面的变形例的要部立体图与平面图及CC线剖面图。图12是用于说明变形例的作用的剖面图。图13是一例已有的无影灯的外观图和另一例子的剖面图。上述光源4如图4所示的部分剖析的分解立体图所示，具有聚光透镜构件41和光源构件42。所述聚光透镜构件41具有形成圆板形状的第1透镜支架和411、形成圆环状的第2透镜支架412、以及第3透镜支架413，第1透镜支架411和第2透镜支架412之间夹着呈圆环状的第1聚光透镜414，第2透镜支架412和第3透镜支架413之间夹着同样呈圆环状的第2聚光透镜415，在圆周方向的3个地方，连结棒416从所述第1透镜支架411到第3透镜支架413在筒轴方向上将其插穿，再在其两端用螺帽417将其连结，以此将上述第1～第3透镜支架411～413和第1与第2聚光透镜414、415形成一体。然后，所述聚光透镜构件41贯通所述反射镜3中心设置的中心孔31，在所述第1透镜支架411支持固定于灯具腔21内表面的中心区域。在这里，从图2可知，上述第1和第2聚光透镜414、415的沿径向的剖面形状被设计为以该聚光透镜的环状中心作为聚光焦点的剖面形状。又，安装并支持于上述聚光透镜构件41内的上述光源构件42，在圆形基板421的下表面一侧形成由第1和第2支持板422、423及3支立柱424组装构成的笼格，该笼格内的所述第1支持板422上安装着第1个灯泡的插座425，所述第2支持板423上安装着第2个灯泡的插座426。第1和第2个灯泡插座上安装作为碘钨灯的第1灯泡427和第2灯泡428。然后，所述光源构件42从所述聚光透镜构件41的第1透镜支架411的环状孔插入内部，使所述圆形基板421盖住所述第1透镜支架411的环状内部，再将螺丝(未图示)拧进螺丝孔411a、421a，将其固定于所述第1透镜支架413。以此构成所述光源4，这样组装形成的光源4，从图2可知，所述第1灯泡427位于所述第1聚光透镜414的焦点上，所述第2灯泡428则配置于比所述第2聚光透镜415的焦点稍微沿筒的轴向、即反射镜3的光轴方向向第2支持板423一侧偏一点儿的位置上。另一方面，上述反射镜3是把表面构成反射面的金属板仿形加工成伞形的反射镜，如图5的包含光轴的右半部分的放大图所示，在包含光轴的中心部开口形成中心孔31，贯通所述光源4。又，所述反射镜3的反射面的区域中，从所述中心位置到半径方向的大约3/4长度的中心附近区域32区分为多个环状面，并且各区分的环状面区域径向的剖面形状呈阶梯状。而所述区分的环状面的区域中，从内径一侧沿外径一侧向反射镜前方倾斜的各环状面区域在这里分别形成4个环状面区域，构成反射面分区域32a～32d，如下所述，形成能够使从所述第1灯泡427和第1聚光透镜414射出的光线向反射镜3的前方反射的结构。上述4个反射面分区域32a～32d分别以对所述反射镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无影灯，其特征在于，具备由光源、使从所述光源射出的光线作为平行光束向圆周方向出射的聚光透镜、使从所述聚光透镜射出的光线在以所述光源为中心的不同的半径位置上分别向大致相同的方向反射的大致为圆锥面形状的反射镜、以及使所述反射镜所反射的光线折射，以所要求的配光特性照射的外透镜。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：松下真人，
申请(专利权)人：山田医疗照明株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]