ХИРУРГИЧЕСКИЙ СВЕТИЛЬНИК

Полезная модель относится к светотехнике, а именно к осветительным устройствам на основе светодиодов, и может быть использована, преимущественно, в хирургии для освещения операционного поля.
В последнее время активно разрабатываются хирургические светильники на основе светодиодных модулей, конструктивно связанных друг с другом с обеспечением создания локально освещаемой зоны - операционного поля, см., например, [CN 204201623, US 2014346957].
Известен хирургический светильник [DE 102008012824], который выбран в качестве ближайшего аналога.
Данный светильник конструктивно объединяет горизонтально ориентированную в рабочем положении центральную часть с установленными на ее внутренней поверхности светодиодами белого света, обеспечивающую освещение операционного поля, а также два боковых светодиодных модуля, ориентированных под углом к горизонту, образующих боковую поверхность светильника. Каждый боковой светодиодный модуль имеет пластинчатое основание, на внутренней поверхности которого установлены светодиоды белого света, оптические оси которых ориентированы нормально по отношению к пластинчатому основанию.
Наличие боковых светодиодных модулей способствует снижению теневого эффекта, возникающего при частичном перекрытии светового потока (голова, руки хирурга, инструменты).
Однако рассматриваемый светильник не решает задачу получения бестеневого эффекта при максимально возможной освещенности.
Технической проблемой, решаемой при реализации полезной модели, является обеспечение минимизации тени при максимально возможной освещенности.
Сущность полезной модели заключается в том, что в хирургическом светильнике, имеющем центральную часть, ориентированную в рабочем положении горизонтально, и боковую поверхность, образованную светодиодными модулями, ориентированными в рабочем положении под углом к горизонтальной плоскости, каждый из которых имеет пластинчатое основание, на внутренней поверхности которого установлены светодиоды белого света, оптические оси которых ориентированы нормально по отношению к пластинчатому основанию, согласно полезной модели светильник имеет тарельчатую форму, а его боковая поверхность образована распределенными по периметру центральной части светодиодными модулями, при этом основание каждого светодиодного модуля ориентировано под углом к горизонтальной плоскости, лежащим в диапазоне от 18° до 24°.
Наличие в заявляемом светильнике распределенных по периметру центральной части светодиодных модулей способствует достижению требуемой освещенности операционного поля при обеспечении равномерности светового потока, а установка светодиодных модулей под углом к горизонту способствует достижению бестеневого эффекта.
При этом в ходе экспериментальных исследований авторы установили, что при выборе угла наклона основания светодиодных модулей к горизонтальной плоскости в диапазоне от 18° до 24°, достигается оптимизация световых параметров светильника по критериям бестеневого эффекта и освещенности. Так, для заявляемого светильника исследовались графические зависимости освещенности операционного поля и теневого эффекта от величины указанного угла наклона, получаемые с помощью программ оптико-механического моделирования. При проведении указанных исследований варьировались количество светодиодных модулей (от 4 до 8), а также мощность светодиодов и их количество в модуле. Варьировалась также высота расположения светодиодных модулей над операционным полем в пределах (800-1200) мм, соответствующих типовой высоте размещения хирургических светильников. Оценка теневого эффекта осуществлялась при частичном перекрытии операционного поля цилиндрическими элементами, имитирующими пальцы рук хирурга.
Результаты исследований показали, что в данном диапазоне углов, определяющих наклон пластинчатых оснований светодиодных модулей к горизонтальной плоскости, зависимость, характеризующая теневой эффект, имеет минимум, а зависимость, характеризующая освещенность, имеет максимум.
Таким образом, техническим результатом заявляемой полезной модели является обеспечение минимизации тени при максимально возможной освещенности.
На фиг. 1 представлен общий вид заявляемого светильника (вид спереди); на фиг. 2 - то же (вид сверху).
Заявляемое устройство имеет тарельчатую форму и включает центральную плоскую часть 1, расположенную в рабочем положении горизонтально, выполненную, в частности, в виде восьмигранника. Устройство также содержит боковую поверхность, образованную расположенными по периметру центральной части 1 светодиодными модулями, каждый из которых содержит пластинчатое основание 2 (на фиг. 2 позицией 2 обозначено одно основание), на внутренней поверхности которого расположена группа светодиодов 3 (на фиг. 2 позицией обозначена одна группа светодиодов) белого света.
Каждый светодиодный модуль в рабочем положении ориентирован под углом к горизонтальной плоскости, лежащим в диапазоне от 18 до 24°.
Светодиоды 3 белого света, используемые в светодиодных модулях, в частности, имеют диаграмму направленности, ширина которой составляет угол 30-40 градусов.
Устройство может дополнительно содержать группу светодиодов (на чертеже не показаны), расположенных на внутренней поверхности центральной части 1 для создания дополнительного локального освещения на операционном поле.
Устройство работает следующим образом.
При подаче питания светодиоды 3 белого света каждого светодиодного модуля излучают свет в направлении, нормальном по отношению к основанию 2 соответствующего модуля, при этом каждое основание 2 расположено наклонно относительно горизонта под углом 18-24°.
Благодаря выбранной конструкции заявляемое устройство обеспечивает равномерное освещение операционного поля с достижением минимальной тени в сочетании с максимально возможной освещенностью (для выбранных мощности и количества светодиодов).