本发明涉及一种用于生物刺激的偏振光医疗灯，它包括一个功率为30～300W的光源，该光源实际上是一个点光源。还包括一个位于光源后面的反射器，该反射器具有一个旋转抛物面形的反光面，该反光面确定了一个焦点，焦点与点光源的位置重台，以便将光源发出的大部分光以平行光束的形式向前方反射。在上述反射光路上有一个偏振器，可产生至少100CM2的偏振光输出。 所谓“医疗”应从广义进行理解，它包括所有的用偏振光进行生物刺激的应用。
这种医疗灯早已被公知，例如：已公开的欧洲专利申请84850395、德国专利No.3220218C2都揭示了偏振光的一般生物刺激作用。在上述专利的实例中阐明了一种灯，它可以产生一种直径约为50MM的园形截面的平行光束，其灯泡的功率为150W。该灯泡所产生的大量热被风扇送走，该实施例中所有的光学元件一个接一个成直线排布。
在国际出版物WO84/03049中公开了一种所述的医疗灯，它代表了一种改进型的设计，在此，采用了一种布鲁斯特型的偏振器，它也是在红外光波长范围内有效。由于灯泡中红外光谱部分也被利用，所需灯泡的功率大大减小。采用布鲁斯特型偏振器要求光束地通路按予定的角度倾斜，其输出光束的方向与光源的主方向之间的夹角接近114°（为布鲁斯特角的二倍），这一要求势必影响灯的形式。在上述这种灯中，采用了一种园柱形的外壳，它包括一个独立的手柄部分和一个倾斜方向的前部，其前部具有一个特殊的过滤元件和一块玻璃板，以防被吸入的空气中的灰尘进入偏振器的表面。壳体的冷却是通过风扇进行的，壳体被设计成敞开式的，这样难以阻止敏感的光反射或光传递表面逐渐被灰尘污染。
这种医疗灯的输出光的截面很难再增大，如果其截面增大，则目前所使用的冷却系统立刻显示效力不足，如果增大风扇的流量，则在反光表面积累灰尘的危险也就增加，而且，随着光束横截面的增大，灯的体积和重量都加大了，给灯的固定和安装带来更多困难，灯的操作还要求采用一个独立的电源。
前面提到的欧洲专利申请84.850.395.9描述了一种完全不同的医疗灯，它是为提供一种大的横截面光束而设计的。这种灯包括一个位于装置下部的空腔，与广泛使用的头上的聚光灯相似，空腔的上表面是用菲涅尔透镜作成的，在空腔内有一个卤化金属的灯泡，其功率高至200W到800W，灯泡被放置在菲涅尔透镜的焦点线上，在灯泡的下部有一个抛物面形的反射面，可以把自下而上幅射的光束反射到透镜上去，在空腔内，通过一个风扇进行充分地冷却，该装置包括一个布鲁斯特偏振器，它作为一个独立单元被安装在盒子形状的空腔的后上部，并向前上方倾斜，这种灯的重量和体积都很大，而且强冷却产生了扰人的噪音和大量的热量，由于开放型的设计，光学元件表面被暴露在尘埃之中。
如果偏振光束的横截面积达到100和300CM2，于一些医疗应用已经足够了，对于这些应用，往往需要一种噪音很小的医疗灯，它应该很容易操纵，内部积累灰尘的可能性应大大减小。
本发明的目的是提供一种医疗灯，该灯具有静态冷却的功能，可基本上消除灰尘的聚集，而且很容易进行操作。
本发明的另一个目的是提供一种医疗灯，其制造成本可以减少，不需要单独的电源和电子装置。
本发明的再一个目的是延长灯的使用寿命以及增加生物刺激的效力。
本发明提供了一种用于生物刺激的偏振光医疗灯，它包括一个功率为30～300W的光源，该光源实际上是点光源。还有一个具有旋转抛物面形反光面的反射器，该反射器位于光源的后面，反光面可形成一个焦点，该焦点与光源的位置重台，以便将由光源发射出的大部分光线以平行光束的形成向前方反射，继而产生横截面积至少为100CM2的偏振光，使其沿予定的方向传播。其改进点在于该灯泡还包括一个与抛物面的旋转轴重台的第一轴线，反射器和光源一起被安装在第一根管内，它们之间具有密封连接，还包括一个具有第二轴线的第二根管，其轴线与第一轴线的夹角在110°和120°之间。这二根管子具有相等的园形截面，它们彼此相接形成一个完整的空腔，这二根管子被一平面相截，该平面垂直于第一轴线及第二轴线所确定的平面，于是该平面横截了二个管子的全部断面，截断平面与第一轴线及第二轴线的夹角相同，从而形成一个椭园形轮廓的开口，有一个光方向转换装置将开口封闭，以便将来自第一根管子的光线沿第二根管子的轴线方向进行转换，该装置包括一个由导热材料制成的盖板，该盖板有一个用于散热的增大的后表面，一个透光板被装在第二根管子的前部，以便封闭其内部的空间，一个静态散热装置与反射器相接，以便为光源提供工作温度。
这种设计是非常有用的，由于有效的使用了灯的输出，因而可以采用较小功率的灯，大直径的管子以装备与大反射器表面和密闭装置的大表面相结台的静态冷却装置。静态冷却可以使光学元件安装在一个密闭的空间内，从而解决了灰尘的积累问题，另一方面，不再需要具有空气冷却通道的双层墙壁，从而使其体积和重量降至最低。
在最佳的实施例中，光向转换装置包括一个偏振器，即布鲁斯特偏振器，第一根管与第二根管的轴线间的夹角为布鲁斯特夹角的二倍，即114°。
在该实施例中，布鲁斯特偏振器包括多个平行平面的玻璃板，其间有一定间隙，它们将开口复盖。
其光源最好是卤化金属的灯泡。
为了使灯泡准确地就位，需要有一个安装灯泡用的灯座，灯座安装在一个导热材料制成的支架上，该支架具有一个园柱形并略带锥度的外表面，以便使灯泡精确就位。
如果反射器用含锌22～35%，含铁0.3～0.6%（皆为体积百分数）的铝合金材料制成，则其反射性能将得到改进。
静态散热装置最好是以冷却环的形式装在反射器上，反射器具有一个轴向孔，以便安装支架。
如果透光板是一块允许透过波长为400～450NM以上光线的滤光板的话，则光线将变得比较柔和而且没有干扰。
灯泡的光谱分布可以被调节到一个从生物学角度考虑台适的范围，如果灯泡处在加热不足的情况下，在进行操作时其色温可在3000～3200°K之间：
在另一个实施例中，管子成为完整的塑料空腔的一部分，空腔还包括一个园棒，它环绕着第二根管的前部的上半周，并且向下延伸，基本平行于第一轴线，其形式为一对相互分离的腿，然后以水平棒的形式延伸，第一根管子包括一个空心的矩形部分，它延着第一根管子的前区延伸并终止于第二根管。一个水平的突出物从矩形部分的底部伸出，以便容纳水平棒的端部，第一根管子包括反射器和散热装置，它有一个底部，垂直于第一轴线。
如果将供低电压光源用的环形变压器安装在抛物面下方的第一根管子中，控制光源用的电子线路安装在第一根管子的矩形部分的空间中，则其有效空间将得到更好的利用。
如果反射器用簿金属板制成，散热装置包括一个装在第一根管内部的用导热材料制成的元件，该元件具有一个与反射器的后部的形状相应的上凹槽，这些形状相应表面互相接触，于是它们之间可以建立起一个身好的导热配台。冷却槽设置在该元件的园柱形外周上，在元件上还有一个中心孔，以便安置用于支撑光源的支架，在元件的底部还有一个环形槽，以便安置环形变压器，这种装置将很容易制造。
如果电子线路包括一个定时器，用于调节光源的照射周期长短，还包括一个控制光源电流延迟增长的线路，则其操作性能将大为改观。
矩形元件最好用铝合金制成，它具有一个园柱形的底部，它延伸到第一根管子的底部，一块金属盖板与第一根管子的底部相接，以便将该空间封闭，盖板上具有冷却槽。
作为本实施例的第一个可供选择的方案，光向转换装置包括偏振器，该偏振器是布鲁斯特偏振器，其第一根管与第二根管的轴线间的夹角为布鲁斯特角的二倍，即大约为114°，其波长范围在400～450NM以上。
作为第二个可供选择的实施例，光向转换装置包括一个镜子，透光板是一个偏振过滤器，该过滤器如果对红外光也有效，则最为理想。
下面将结台其最佳实施例、并参考附图、对本发明进行描述，附图中：
附图1表示本发明第一实施例的正视图，包括部分剖面图。
附图2表示盖板24的四分之一剖面图。
附图3系布鲁斯特偏振器的局部放大图。
附图4是反射器系统的剖面正视图。
附图5是反射器系统底部的放大剖面图。
附图6表示支撑管34与管3连接的局部剖面图。
附图7表示本发明的第二个实施例，局部为剖面图。
附图8为沿附图7的V111-V111线剖开的俯视图。
本发明的第一个实施例如图1-6所示。医疗灯1包括一对焊接在一起的园筒形金属管2和3，其夹角接近114°，相当于布鲁斯特角的二倍。管子2、3的后部被同一个平面切断，一个布鲁斯特型偏振器4复盖了切口，该切口的轮廓线为椭园形的。
反射器系统5装在管3的自由（下）端，图4和5表示了其内部的具体结构。
管2的前部被套筒6包住，滤光板7被压在管2的端面和套筒6之间，滤光板7最好是用黄色滤光片制成的，它仅仅能透过波长为400～450NM以上的光谱成分。板7密封了医疗灯1的内部空间。
图1表示出支撑装置8与一个螺栓9相接台，而螺栓9正如图6所示，是焊接在管3的边上。
参照图4和5，描述了反射器系统5的结构，反射器系统5包括反射器10，它是由一种特殊的铝合金材料经压铸后再进行机械加工而制成的，反射器10具有经抛光的内抛物面11，在最佳实施例中，其最大直径为140MM。在反射器10抛物面的凹槽的前部边缘上，有一个环形的凸缘，它作为与管子的端部相连接的接台面，这一点将在以后结合图4进行说明。反射器10还包括几个同轴配置的冷却环12，其中12a与12b是相互垂直的，很明显，环12也可以以其他形式进行排置。
反射器10还包括一个中心孔13，该孔具有一个较短的园柱形断面紧接着是一个较长的园锥形断面。
反射器10是用铝锌合金铸造而成的，它含有约22～35%的锌，最好还含0.3～0.6%的铁。一种最好的组份为含锌30%、含铁0.4%、剩余部分为铝，该比例皆为体积百分数，该配方具有意想不到的优身性能。
孔13适用于安装支架14，以便放置光源15，该光源最好是金属卤化灯泡，其额定功率为50W，该光源15具有一条很短的灯丝，因而可以视为一个点光源。光源15插在标准灯座16内，该灯座通过螺钉固定在支架14上，光源15的引出电线17穿过支架14的中心孔18被引出来，电线通过线夹19被紧固在支架14的尾部。
光源15在反射器10中的安装方式应能保证灯丝正好处在抛物面11的焦点位置上，图4是以与实际尺寸1∶1的比例尺绘制的，通过该图可以清楚地看出抛物面11的开口部与焦点的距离很远，这种布局可以确保抛物面11将光源15所散发出的大部分光线沿着与旋转轴20平行的方向向前反射。为了更充分地利用现有的光源所产生的光线，支架14的环形前面22应为抛物面11的延续部分并且也进行了抛光处理，支架14也可以采用适宜的铝合金制造。
通过调节4个螺钉21，灯丝可以被精确的调节在焦点位置上，灯丝的图象可以被投射到一个遥远的平面上，其最佳位置可以通过调节支架14在园孔13的锥形部分的位置而实现。通过这种调节方式，可以校正成批生产灯泡时所产生的在灯丝位置方面的制造公差，支架14可以在前后方向移动，而且整个结构允许微微地倾斜移动。通过紧固调节螺丝21，支架14的位置可以被固定在最佳位置。
布鲁斯特偏振器4的结构设计可以参照图1到3进行描述。布鲁斯特偏振器4由一些（如5块）薄的平行平面玻璃板23组成，它们是椭园形的并且相互之间有一定间隔。盖板24装在玻璃板23后面，它可以用铝合金压铸而成，盖板24还与管2和3相接，以便密封住椭园形的开口，为了增大热传递，板24的内表面被制成黑色，例如可以通过电介电镀法获得。相邻的玻璃板23之间，后部的玻璃板与盖板24之间以及它们整体与管子的椭园形断面之间的间隙都填以薄的塑料条带。
盖板24的外表面，亦即处在玻璃板23相反一侧的面具有一些散热片25，它们大体上按平行于盖板24的外边26方向延伸，对于最佳实施例来说，该外边可以制成向下突起的凸缘27，凸缘27的四分之一剖面图如图2所示，盖板24的外边即轮廓线26由一对平行线28、29以及一对园弧形断面30、31所确定。由于管2和3的倾斜断面是椭园形的，凸缘27的宽度是变化的，内轮廓线32或凸缘的边是椭园形的，它们与玻璃板23以及切断面的形状相符合，盖板24的这种设计可以对管2及管3的连接和密封提供一个具有审美观点的外观。
支撑装置8包括一个宽底板33（见图1），支撑管34焊在底板上，托架管35倾斜地连接在支撑管的端部，一个定位装置装在托架管的自由端。定位装置包括一个套筒36，它穿过托架管35上的一对孔眼并被固定下来，医疗灯的支撑螺栓9与套筒36相配合，并且具有一个滚柱轴承，螺栓9的前部套有丝扣，与调节轮37相啮合，在套筒36的端部衬以柔软的、磨擦系数小的衬垫38、39，医疗灯1可以通过拧紧调节轴37而被紧固在任意调整位置上。
本发明医疗灯的第一个实施例操作如下：
光源15发出可见光和红外光，光线被反射系统5沿轴线方向向前反射，使之在布鲁斯特偏振器4上的入射角为57°，布鲁斯特偏振器4的玻璃板23将光线沿管2的轴线方向反射，使光线线性地产生偏振。光线中的未反射部分落在盖板24的黑色内表面上，所产生的热量通过板上的散热片幅射掉。由于盖板24具有合理性的设计和良好的导热性能，其温度将是分布均匀的、稳定的。
标准的卤化金属灯泡，当供以额定电压时，其色温大约为3400°K。对于生物刺激来说，如果色温调得更低一些，例如3000～3200°K左右，将更为理想。因为，在低色温的情况下，幅射光线的色谱分布将向红外区域秽动。红外线比可见光在生物细胞组织上有较深的穿透性能，这种低色温可以通过光源15的略微不足加热而获得，同时灯泡的使用寿命也可以有效地延长。
前面提到的反射器10的材料成分的选择最好依据下列因素进行考虑，在抛光后，该锌合金应具有优良的反射性能而且在一个较长的时间内这些性能保持不变。如果使用铝合金，则不具备该性质，由于腐蚀的原因，其表面的光亮程度通常下降。该材料还应当具有良好的加工性能和良好的铸造性能，因为这些性能可以使抛物面11的加工更加容易，当抛物面11有效地向前反射入射的光束时，一方面被反射器10消耗掉的热量是较少的，另一方面采用一个小功率的灯泡即可达到予定的强度。被反射器的冷却环12辐射走的热量与环的大表面相比是很小的，当灯的功率为50W，管的内径为140MM时，即使在长时间操作之后，反射器的温度高出环境的温度也不会大于20℃，这样一个医疗灯辐射出的偏振光其直径为140MM，如果从距套筒的端部约200MM的一个平面进行测量，其光强度为50MW/cm2左右。
如果灯的功率增大，则其几何尺寸将相应增大，在灯的功率不超过200W时，其优良的性能仍然保持不变。
本发明医疗灯的第二个实施例如同图7和8所描述的一样，该灯100具有一个主体或空腔。它包括二个互相匹配一致的塑料或泡沫塑料部分，它们互相连接构成一个整体。空腔101包括一个垂直管部分103和一个短管部分102，后者的轴线与垂直管部分103的轴线之间的夹角接近布鲁斯特角的二倍。102和103这二部分被如同第一个实施例中的一平面横切，布鲁斯特偏振器104将该平面封闭，布鲁斯特偏振器104的设计与偏振器4相类似，然而其盖板124直接紧靠在空腔的切割边缘，冷却凹槽延伸着与在第一实施例中所用的散热片平行，管子部分102包括一个光线过滤板，它与第一个实施例中的过滤板7相似。
垂直管103是一个空心的圆筒，但包括一个矩形的前部103a，其环绕的内部空间与圆筒的内部空间相连通，矩形部分垂直向上延伸到管子的前上部102，它对后者起到了一个支撑作用。矩形部分103a的存在增加了医疗灯100的总的刚性，其内部空间可以用来放置操作用的电子线路。
空腔具有一个弧形的支撑和固定杆140，它环绕着管前部102的上半部分，沿着它们互相接触的区域，形成一个整体，当脱离管段102时，支撑杆140形成一对垂直腿141、142，它们互相平行，其间距与管部102的直径相对应，水平杆143，144连接着腿141，142的端部，该端部位于矩形部103a的向前凸出部分145。如此设计的腔体很好，因为灯具有一个稳定的状态，如同图7所示，图中管部102的开口微微向上倾斜，当用于化妆时，最经常瞄准的目标即人的面部可以直接被照亮，这样人们便可以以一种非常舒服的姿态坐着，本装置的另一个优点是由于存在二根相互分离的腿141，142，利用它可以将灯很好地握住，或者也可以将一个固定装置夹在二个腿上。最后一点，但并非不重要的是弧形棒140使得腔体更加悦目。
与第一个实施例相似，本实施例也具有一个反射器系统105，它包括一个卤化金属的光源115，一个抛物面111形的反射器110，还有一个支架114，以便于放置灯源115的插口。但与第一个实施例不同的是，反射器110是用薄金属板加工而成的，使之具有旋转抛物面的形状。支撑元件146最好用铝压铸而成，它的抛物线形的凹陷状态与反射器110的尾部相适应。反射器可以用导热的粘合剂粘结在元件146上，支撑元件146的上部环形面通过一个密封环被压在管部103的内部的环形台肩上。垂直方向的凹槽147沿着元件146的外周表面延伸在自下而上的方向上，随着元件的厚度变小，其深度逐渐变小，由于凹槽147所引起的表面积的增加将确保其冷却效果。元件146具有一个中心孔，以便放置支架114，其调节和固定方式如同第一个实施例所介绍的一样。
支撑元件146的下支撑面具有一个环状的凹陷，可以使一个环形变压器装在其中，并加以固定。由于光源115一般是低电压型的，所以需要一个电源变压器，其形状最好是环形的以便于放置在支撑元件内，这样就可以节省一些有效空间并且不再需要另外的电源供给装置。在图7所示的实施例中，变压器148被环形压板149所固定，而压板又通过螺栓150被紧固在支撑元件146上，支架的调节可以用适宜的工具通过板149的中心开孔来进行。
支撑元件146的底部具有一个园柱形的内部空间并带有一个环形的凹槽，这样变压器148可以被很容易地塞入。一个最好带有冷却槽的盖板151可以将管103和矩形部分103a的内部封闭住。薄薄的反射器与支撑元件146之间良好的热配合可以确保有效的冷却，至少对于由灯115所产生的热量来说是如此，该灯的功率如同上述实施例一样。由于其消耗低、效率高、变压器148不产生过多的热量，过多的热量将会影响温度状态。
管部103和矩形部分103a之间的垂直方向通孔被一垂直安装的板152封闭，带有电子线路元件的印刷线路板153安置在其上。
电子线路可以包括稳压器，以及确保其线路中电流缓慢增加和减少的延迟线路，从而使灯泡的寿命延长。还可以包括一个定时器，通过它可以实现灯的定时控制。定时器的调节钮154、组合开关、灯155以及电源插座156可以从图7中看出。
在另一个实施例中，可以将一种对可见光和红外线都有效的偏振过滤器装在滤光板的位置，即装在管段102的前端，此时布鲁斯特偏振器可以被一面镜子取代。在该实施例中，二段管102和103不需要正好为布鲁斯特角的二倍，可以依使用者舒服为原则选择一个类似的角度。
第二和第三个实施例的优点在于：抛物面形反射器可以用薄板制成，与第一个实施例中的精确表面加工相比较技术更为简单，支撑元件146的压铸属一种简单工艺，而且不需要使用特殊合金。还有一个优点是使用简便，具有方便的自支撑以及不需要另外的电源。
对于所有的实施例来说，依据本发明制得的医疗灯都具有人机工程学的设计，在一个很短的时间周期内，可以对较大的人体面积（例如人体的整个面部）进行处理，这种封闭式的结构可以防止操作过程中灰尘沾污光学有效表面，以确保在长期使用过程中输出光线的强度保持不变。