МЕДИЦИНСКИЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ СВЕТИЛЬНИК

Полезная модель относится к осветительной технике, а именно к светильникам, в частности, к медицинским операционным светильникам.
Известна осветительная система (пат. РФ №2480801, з. 16.12.2008 г., МПК G02F 1/13357), содержащая источник света, рассеивающий элемент и зеркальный задний отражатель, причем источник света сконфигурирован излучать свет к зеркальному заднему отражателю, отражающему, по меньшей мере, часть света, излучаемого источником света, чтобы освещать рассеивающий элемент, причем форма зеркального заднего отражателя генерирует, по существу, однородное распределение по рассеивающему элементу светового потока, падающего на рассеивающий элемент, в которой рассеивающий элемент содержит первый край вблизи источника света и второй край вдали от источника света, причем первый край и второй край определяют воображаемую плоскую поверхность, имеющую нормальную ось, причем ось симметрии источника света определяет дополнительный угол (β) с нормальной осью, причем дополнительный угол (β) находится в пределах плюс или минус 30°.
Известная осветительная система обеспечивает высокую равномерность и однородность светового потока по всем направлениям, что необходимо для светильников общего освещения, в то время, когда медицинские светильники должны иметь высокую направленность и концентрацию светового потока, чтобы обеспечить не общую, а локальную освещенность.
Известна лазерная фара концерна BMW (Перевод статьи с сайта http://wot.motortrend.com.), содержащая источники лазерного излучения, зеркала, направляющие лазерные лучи на элемент из флуоресцентного материала, элемент из флуоресцентного материала, линза, формирующая и направляющая световой пучок на зеркало и зеркало, формирующее световой поток, освещающий дорогу.
Известное устройство не может быть использовано в качестве медицинского светильника, т.к. конструкция фары предусмотрена для формирования горизонтального потока лучей.
Задача заявляемого технического решения состоит в разработке медицинского операционного светильника с интенсивным равномерным световым потоком при низком уровне рассеяния тепла, что снижает габариты и энергопотребление светильника.
Указанная задача решается за счет того, что в медицинском операционном светильнике, содержащем источник лазерного излучения, элемент из флуоресцентного материала, систему формирования лучей, падающих на элемент из флуоресцентного материала, основное зеркало, систему формирования лучей от флуоресцентного материала на основное зеркало,
элемент из флуоресцентного материала, передняя светоизлучающая поверхность которого расположена в плоскости, перпендикулярной оси основного зеркала и параллельна задней (опорной) поверхности,
система формирования лучей от флуоресцентного материала к основному зеркалу выполнена в виде таблетки из флуоресцентного материала, две грани которой параллельны, одна из граней расположена в плоскости, перпендикулярной оси основного зеркала и дополнительно установленного дополнительного (заднего) зеркала, предназначенного для отражения лучей от задней (опорной) поверхности элемента из флуоресцентного материала, для попадания лучей на поверхность основного зеркала,
основное зеркало выполнено в виде тонкостенного элемента сложной геометрической формы, угол охвата которого имеет 180 градусов, что обеспечивает попадание всех лучей от флуоресцентного материала на поверхность основного зеркала, и предназначенное для формирования светового потока, обеспечивающего плавный переход освещенности внутри светового пятна от центра к его периферии с отношением диаметра пятна 50%-ной освещенности к диаметру пятна 10%-ной освещенности не меньше, чем 0,5;
a
элемент из флуоресцентного материала имеет высокий индекс цветопередачи, соответствующий 85≤R≤100;
светоизлучающая поверхность элемента из флуоресцентного материала лежит в плоскости, перпендикулярной оси основного зеркала.
Форма поверхности основного зеркала 3 подбирается индивидуально, в зависимости от условий эксплуатации изделия и необходимого рабочего поля:
- при полостных операциях глубина освещенности должна быть максимальной, при этом размер светового пятна может быть достаточно малым;
- для медицинского операционного светильника необходимо обеспечить отсутствие засветки глаз пациента, при этом профиль светового пятно будет иметь эллиптический вид.
Таблетка смеси люминофоров 4 устанавливается всегда в фокусе основного зеркала 3, в частности, на оси 7 основного светового потока 6, при чем, передняя светоизлучающая поверхность (на которую падает параллельный пучок лучей источника лазерного излучения) расположена в плоскости, перпендикулярной оси основного зеркала. Такое расположение таблетки смеси люминофора 4 упрощает оптическую систему освещения и уменьшает ее габариты.
Элемент из флуоресцентного материала состоит из смеси люминофоров, передняя светоизлучающая поверхность (на которую падает параллельный пучок лучей источника лазерного излучения) расположена в плоскости, перпендикулярной оси основного зеркала и задняя (опорная) поверхность которого параллельны, что обеспечивает попадание всех лучей от элемента на основное зеркало.
Кроме того, размещение светоизлучающей площадки таблетки смеси люминофоров 4, задняя (опорная) поверхность, которой параллельна передней светоизлучающей поверхности, на зеркальной поверхности дополнительного зеркала 5 увеличивает световой поток за счет уменьшения поглощения люминесцентного света опорным элементом.
Расположение светоизлучающей поверхности элемента из флуоресцентного материала в плоскости, перпендикулярной оси основного зеркала, при уголе охвата основного зеркала 180 градусов, обеспечивает попадание всех лучей от элемента из смеси люминофоров на основное зеркало, что повышает интенсивность светового потока.
Наличие дополнительного зеркала 5, расположенного за опорной поверхностью таблетки из флуоресцентного материала, позволяет наиболее полно использовать световую энергию, произведенную элементом из флуоресцентного материала вследствие отражения лучей от задней (опорной) поверхности элемента из флуоресцентного материала, на поверхность основного зеркала, и образовать высококонцентрированный световой поток, удовлетворяющий требованиям для операционных и стоматологических светильников.
На рисунке представлен медицинский операционный светильник с источником лазерного излучения.
Медицинский операционный светильник включает:
1 - лазерный диод, 2 - коллиматор, 3 - зеркало основное, 4 - таблетка смеси люминофоров, 5 - зеркало (заднее) дополнительное.
Позиция 6 показывает ход лучей, отраженных от основного зеркала 3, позиция 7 соответствует оси основного светового потока.
Источник лазерного излучения представляет собой полупроводниковый лазерный диод 1 синего, фиолетового или ультрафиолетового диапозона.
Излучаемый лазерным диодом 1 монохроматический свет, попадая на таблетку из смеси люминофоров 4, конвертируется в белый свет с высоким коэффициентом преобразования (более 0,95). Подбором различной комбинации состава смеси люминофоров создается световое излучение со спектральными характеристиками, приближенными к спектру эталонных источников света.
Световой поток лазерного диода 1, проходя через коллиматор 2, направляется на таблетку 4 смеси люминофоров, где преобразуется в белый свет. Световой поток от таблетки 4 смеси люминофоров, сформировавшийся на задней (опорной) поверхности таблетки, не попавший на поверхность основного зеркала, с помощью дополнительного зеркала 5, попадает на основное зеркало 3. Затем белый поток света от основного зеркала 3 направляется на освещаемый объект.
Использование заявленного медицинского операционного светильника позволяет обеспечить интенсивный равномерный световой поток при низком уровне рассеяния тепла, что снижает габариты и энергопотребление светильника.