使用LED的牙科灯制造技术

一种牙科灯，包括：至少一个发光二极管光源，被配置为产生光束；以及至少一个准直透镜系统，被定位以接收所述光束。所述准直透镜系统被配置为会聚和准直所述光束。所述准直透镜系统可额外地通过受控漫射修正所述光束，或使用孔使所述光束成形。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及LED灯，更具体地，涉及在牙科中使用的LED灯。
技术介绍
在牙科行业中，牙科灯一也被称为牙科手术灯或牙科手术灯具一被用于在进行牙科治疗时照射病人的口(口腔)。例如，牙科灯帮助检查和诊断病人、牙体缩减和制备、色差匹配和修复。目前的牙科灯主要使用白炽灯或石英卤素灯作为光源。这些光源通常也与反射器(例如镜子或其他反射表面)一同使用。发光二极管(LED)光源具有优于这些光源的一些优势，包括寿命长、功耗小和大大减少的辐射热。然而，对于将LED光源应用在牙科灯中存在一些困难。例如，在各种牙科应用中，光的质量是重要的。LED的显色指数(CRI)通常小于常规光源的CRI，使得牙医难于检查软组织病理并利用LED灯进行色差匹配。另一个设计考虑的是牙科灯应形成一种使操作者和病人的不适感降低的光图样(light pattern)。例如,期望的是减少操作员视疲劳,减少阴影,并减少入射进病人眼睛的光。因此，若干重要的考量要被考虑进LED牙科灯的设计中。
技术实现思路
下文描述的是具有LED光源的且解决了常规牙科灯的一些缺陷的牙科灯的实施方案。根据一个实施方案，一种牙科灯包括至少一个发光二极管(LED)光源，被配置为沿着一个路径产生光束；以及至少一个准直透镜系统，被定位以接收所述光束，并被配置为通过受控漫射(diffusion)混合所述光束内的光，以提高所述光束的颜色均勻度。所述至少一个准直透镜系统可包括一个被配置以产生所述受控漫射的漫射器。所述漫射器可以是具有微结构表面的透明光学元件。所述漫射器可被配置为对接收的光束施加约O. 5度到约5度之间的发散(divergence)，或约2度的发散。所述至少一个准直透镜系统可包括第一透镜、第二透镜、以及位于所述第一透镜和所述第二透镜之间的一个漫射器。所述第一透镜可以是非球面会聚透镜，所述第二透镜可以是定位于所述第一透镜下游的平凸准直透镜。所述至少一个准直透镜系统可包括一个孔和一个漫射器，其中所述漫射器被配置为产生所述受控漫射，并且所述漫射器被定位于所述孔的下游。所述LED光源可以是高亮度白光LED。根据另一实施方案，一种牙科灯包括多个LED光源，被配置以沿着相应的路径产生相应的光束；以及多个准直透镜系统，每个准直透镜系统被定位以接收所述光束，并被配置为通过受控漫射混合所述光束内的光，以产生相应的漫射光束。所述多个准直透镜系统可彼此间隔开，并被定位以将相应的漫射光束引向所述牙科灯的投射轴线。所述多个准直透镜系统可被布置为距一个中央点基本等距离，以限定一个多边形阵列，或限定一个基本圆形阵列。所述中央点可沿着所述牙科灯的投射轴线。所述多个准直透镜系统可相对于彼此被定位为使得所述漫射光束在所述牙科灯的一预定照射平面处基本重叠。所述漫射光束可在所述照射平面产生相应的光束图样(beam pattern),且所述牙科灯可包括至少一个成形透镜，该成形透镜被配置为接收所述漫射光束，并使相应的光束图样散布在所述照射平面中。所述多个准直透镜系统可相对于彼此被定位为减少所述漫射光束在所述照射平面的硬阴影。所述多个准直透镜系统可相对于彼此被定位为，减少光束图样尺寸随着距所述照射平面的距离改变而发生的变化。所述照射平面可基本垂直于所述牙科灯的投射轴线。所述照射平面可位于沿着所述投射轴线距离所述LED光源约550毫米到约850毫米之间的位置，或约700毫米到约750毫米之间的位置。在另一个实施方案中，一种牙科灯包括至少一个正常模式照射器和至少一个固化-安全照射器(cure-safe illuminator)。所述至少一个正常模式照射器可由至少一个LED光源和所述至少一个准直透镜系统构成。所述至少一个固化-安全照射器可由至少一个LED光源和至少一个被配置为产生固化-安全光束的准直透镜系统构成。所述至少一个固化-安全照射器可包括一个被配置为产生固化-安全光束的带通滤波器。准直透镜系统可被配置为通过受控漫射混合由所述LED光源产生的光束内的光，以提高所述光束的颜色均匀性。根据另一个实施方案，一种牙科灯包括安装至一个基底的至少一个发光二极管(LED)光源，以及至少一个准直透镜系统。所述至少一个LED光源被配置为沿着一个法向轴线产生光束，所述法向轴线在所述至少一个LED光源的近似中心处垂直于所述基底。所述光束包含具有相对于所述法向轴线的多个传播角度的光。所述至少一个LED光源具有显色指数(CRI)。在一个实施方式中，所述至少一个准直透镜系统被定位以接收所述光束并被配置为限制由所述准直透镜系统会聚(collect)的光的传播角度，使得从所述至少一个准直透镜系统发出的光具有的CRI至少大于所述至少一个LED光源的CRI约2。在另一个实施方式中，所述至少一个准直透镜系统被定位以接收所述光束并被配置为限制由所述准直透镜系统会聚的光的传播角度，以在所述LED光源的色品坐标CIE中产生一个朝向普朗克黑体轨迹至少O. 002单位、或至少O. 004单位的偏移。所述偏移可以是使得所述LED光源的色品坐标CIE X和y在偏移后近似位于普朗克黑体轨迹上。所述至少一个准直透镜系统可被配置为主要会聚从LED光源发出的具有小于约60度传播角度的光。所述至少一个准直透镜系统可包括一个孔，该孔被配置为限制由所述准直透镜系统会聚的光的传播角度。根据另一实施方案，一种牙科灯，包括间隔开并安装至一个基底的多个发光二极管(LED)光源，每个LED光源被配置为产生相应的光束。所述牙科灯还包括对应的多个透射光学系统，所述多个透射光学系统被定位以接收相应的光束并被配置以对所述光束进行准直，由此产生相应的准直光束，以使得每个准直光束在一预定照射平面产生一个光束图样，所述预定照射平面沿着相应透射光学系统的照射轴线与所述基底间隔开。所述牙科灯还包括一个透明屏(shield)，所述屏被定位以接收所述准直光束，并被配置为沿着一个折射轴线折射所述准直光束，以沿着所述折射轴线散布相应的光束图样。所述折射轴线可平行于所述屏。所述屏可包括一系列透镜，该系列透镜沿着所述屏的内表面在垂直于所述折射轴线的方向上延伸，每个透镜沿着所述折射轴线具有一宽度，以使得每个准直光束传输经过一个以上的透镜。所述屏可包括垂直于所述折射轴线的一个阵列的柱形凸透镜，以执行对所述光束的折射。所述柱形凸透镜可形成在所述屏的内表面上。所述多个透射光学系统可被定位为使得相应的照射轴线与所述牙科灯的投射轴线形成约I度到约10度之间的角度。所述照射平面可位于距所述基底约550mm到约800mm之间的距离。所述牙科灯还可包括一个后壳体以及位于所述屏和所述后壳体之间的一个前壳体。所述基底可安装至所述后壳体的内表面。所述屏、所述前壳体和所述后壳体可被配置为装配在一起形成一个封闭的光学系统。根据另一个实施方案，一种牙科灯包括一个由热传导材料制成的壳体；一个热传导印刷电路板，被成形以适配进所述壳体内，并被定位为与所述壳体直接热接触；以及联接至所述电路板的多个发光二极管(LED)光源。所述印刷电路板和所述壳体之间的直接热接触有助于所述LED光源产生的热的消散。所述热传导印刷电路板可包括一个电路层、包括介电材料的一个介电层、以及包括铝或铜的热传导基底层。所述介电层可具有约O. 003 ’ ’或更小的厚度，所述电路层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种牙科灯，包括：至少一个发光二极管（LED）光源，被配置为沿着一个路径产生光束；以及至少一个准直透镜系统，被定位以接收所述光束，并被配置为通过受控漫射混合所述光束内的光，以提高所述光束的颜色均匀度。

【技术特征摘要】
2011.10.25 US 13/281,3791.一种牙科灯，包括: 至少一个发光二极管(LED)光源，被配置为沿着一个路径产生光束；以及 至少一个准直透镜系统，被定位以接收所述光束，并被配置为通过受控漫射混合所述光束内的光，以提高所述光束的颜色均匀度。2.根据权利要求1所述的牙科灯，其中所述至少一个准直透镜系统包括一个被配置以产生所述受控漫射的漫射器。3.根据权利要求1或2所述的牙科灯，其中通过受控漫射混合所述光束内的光是使得在一个预定照射平面处产生均匀光束。4.根据权利要求2所述的牙科灯，其中所述漫射器是具有微结构表面的透明光学元件。5.根据权利要求2所述的牙科灯，其中所述漫射器被配置为对接收的光束施加约0.5度到约5度之间的发散，或者约2度的发散。6.根据权利要求1或2所述的牙科灯，其中所述至少一个准直透镜系统包括第一透镜、第二透镜、以及位于所述第一透镜和所述第二透镜之间的一个漫射器，所述漫射器被配置为产生所述受控漫射。7.根据权利要求1或2所述的牙科灯，其中所述准直透镜系统包括: (a)一个孔和一个漫射器，所述漫射器被配置为产生所述受控漫射，并位于所述孔的下游；或者 (b)一个孔、位于所述孔下游的一个会聚透镜、位于所述会聚透镜下游并被配置为产生所述受控漫射的一个漫射器、以及位于所述漫射器下游的一个聚光透镜，所述牙科灯还包括位于所述聚光透镜下游的至少一个成形透镜。8.根据权利要求1或2所述的牙科灯，其中: 所述至少一个LED光源包括被配置以沿着相应路径产生相应光束的多个LED光源； 所述至少一个准直透镜系统包括多个准直透镜系统，每个准直透镜系统被定位以接收所述光束，并被配置为通过受控漫射混合所述光束内的光，以产生相应的漫射光束，所述多个准直透镜系统彼此间隔开，并被定位以将相应的漫射光束引向所述牙科灯的投射轴线， 可选的，其中所述多个准直透镜系统被布置为距一个中央点近似等距离，以限定一个多边形阵列或一个基本圆形阵列，且所述中央点沿着所述牙科灯的投射轴线。9.根据权利要求8所述的牙科灯，其中所述多个准直透镜系统相对于彼此被定位为使得所述漫射光束在所述牙科灯的一个预定照射平...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·C·斯通，中川隆晶，E·布伯，R·J·朗斯代尔，P·W·贝利，R·M·威廉姆斯，J·V·多梅伦，J·阿尔瓦雷斯，J·E·迈尔斯，
申请(专利权)人：ADEC公司，
类型：发明
国别省市：