光路控制机构及方法 【技术领域】
本发明涉及光学领域, 具体而言, 涉及一种光路控制机构及方法。背景技术 医疗活动 ( 手术 ) 中, 对照明有特殊的使用要求, 在所有的使用要求中有以下的重 要几项很重要 : 要有减弱光的受照物的阴影的功能 ; 在一定的单位面积中有极高的照度要 求; 所提供的照明要有一定的照明深度 ( 在照射平面的一定上下距离范围内要满足单位面 积中的高照度要求 )。
目前, 在医疗活动 ( 手术 ) 的照明设备中, 光路控制的结构中, 其单个光源的光路 结构是有玻璃反光罩、 卤素灯泡、 滤光器组成, 在整个设备中单个光源是独立的。其光路是 单个光源的玻璃反光罩将卤素灯泡所发的光通过滤光器反射到受照面。 受照面的照度是各 个光源的叠加。这种光路控制的缺点是光源所发出的光的利用率低。卤素灯泡的发光原理 是呈 360°球型发射的而玻璃反光罩只能将其中的 30%反射下来, 经过又将反射下来的光 滤掉 60%。由于受照面是各个光源的叠加, 照明深度很差。由于各个光源的光路控制的结 构复杂、 体积大, 所以照明设备中的光源数量很少, 最多的也只能提供 12 个光源, 这样就影 响了照明所要达到的减弱光的照射物的阴影的功能, 由于所提供的手术照明效果差, 以致 干扰正在进行中的医疗活动。
针对相关技术中在对光路进行控制时对光的利用率比较低的问题, 目前尚未提出 有效的解决方案。
发明内容 针对相关技术中在对光路进行控制时对光的利用率比较低的问题而提出本发明, 为此, 本发明的主要目的在于提供一种光路控制机构及方法, 以解决上述问题。
为了实现上述目的, 根据本发明的一个方面, 提供了一种光路控制机构。
根据本发明的光路控制机构包括 : 第一安装板, 光源, 安装于第一安装板上 ; 第一 透镜, 安装于光源上, 且第一透镜的焦点对应于光源 ; 第二安装板, 与第一安装板相对应地 设置 ; 第二透镜, 安装于第二安装板上, 且第二透镜与第一透镜相对应。
优选地, 光路控制机构还包括第一紧固件, 光源经由第一紧固件固定于第一安装 板的预设位置。
优选地, 第一安装板和第二安装板间隔预定的距离。
优选地, 第二安装板上具有贯通的第二透镜安装孔, 第二透镜嵌入到第二透镜安 装孔。
优选地, 光路控制机构还包括第二紧固件, 第一安装板和第二安装板经由第二紧 固件固定。
优选地, 第二安装板上具有多个撑脚, 其中, 多个撑脚用于确定第二安装板与第一 安装板之间的距离。
优选地, 第一透镜、 光源、 第二透镜为彼此相对应的一个或多个。
优选地, 第一安装板与第二安装板之间的水平和 / 或垂直位置是固定的。
为了实现上述目的, 根据本发明的另一方面, 提供了一种光路控制方法。
根据本发明的光路控制方法包括 : 通过安装于光源上的第一透镜聚合光源发出的 光; 通过与第一透镜间隔预定距离的第二透镜再次对聚合后的光进行聚合。
优选地, 通过安装于光源上的第一透镜聚合光源发出的光包括 : 将光源发出的光 聚合为 90° ; 通过与第一透镜间隔预定距离的第二透镜再次对聚合后的光进行聚合包括 : 将 90°的光聚合为 9°。
通过本发明, 采用第一安装板, 光源, 安装于第一安装板上 ; 第一透镜, 安装于光源 上, 且第一透镜的焦点对应于光源 ; 第二安装板, 与第一安装板相对应地设置 ; 第二透镜, 安装于第二安装板上, 且第二透镜与第一透镜相对应, 解决了在对光路进行控制时对光的 利用率比较低的问题, 进而达到了有效地利用光源所发出的光, 提升单位面积内的照度的 效果。 附图说明 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解, 构成本申请的一部分, 本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明, 并不构成对本发明的不当限定。在附图中 :
图 1 是根据本发明实施例的光路控制机构的示意图 ;
图 2 是根据本发明实施例优选的光路控制机构立体装配分解的示意图 ;
图 3 是根据本发明实施例优选的光路控制机构剖面的示意图 ;
图 4 是根据本发明实施例的光路控制方法的流程图。
具体实施方式
需要说明的是, 在不冲突的情况下, 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
根据本发明的实施例, 提供了一种光路控制机构。
图 1 是根据本发明实施例的光路控制机构的示意图。
如图 1 所示, 该机构包括 : 第一安装板 5、 第一透镜 1、 光源 2、 第二安装板 4 和第二 透镜 3。
优选地, 该光路控制机构包括 : 透镜 1、 光源 2、 透镜 3、 支架 4 和衬板 5。该光路控 制机构的详细实现过程及原理如下 :
1、 光源 2 所发射出的光呈 180°发射状, 将透镜 1 嵌装在光源上, 通过透镜 1 将光 源聚合成约 90°, 有效的利用了光源所发出的光。
2、 该机构将已经透过透镜 1 聚合成约 90°的光, 通过透镜 3 将光聚合成约 9°的 光, 并改变其照射方向到达所需的受照面。 这种光路控制方法的结构, 有效的利用了光源所 发射出的光, 从而提升了单位受照面面积内的照度。
3、 采用将分散的单个光源 2 与透镜 1 的组合体组合成单一结构, 保证各组光源的 相对位置固定不变, 保证各光源通过透镜 1 的光在通过透镜 3 后沿规定照射方向到达所需 的受照面, 从而避免因单个光源位置的装配误差而导致各组经过透镜的光不能准确的到达所需的受照面位置。该光路控制方法的结构中将固定各个单光源的衬板 5 用一次成型加工 技术的方法来保证其精度及一致性, 每个单光源 1 只需直接用紧固件安装在衬板上, 不需 调整光源的装配位置, 就可保证到达规定的位置。从而确保光路的准确性。
4、 采用将分散的聚合单个光源的光的透镜 3 与支架 4 组合成单一零件的方法与结 构, 保证对应各组光源的透镜 3 的相互位置不变, 避免因透镜 3 位置由于的装配误差而导致 各组经过透镜 1 的光不能准确改变其照射方向, 从而不能到达所需的受照面位置。支架 4 采用了一次成型加工技术保证了透镜 3 的位置精度, 在本发明中, 安装透镜 3 时, 可以非常 便捷, 不需要调整就可将透镜 3 安装至规定位置 ;
5、 在本发明中, 通过采用一次成型加工技术确定支架 4 上撑脚的高度, 达到确保 透镜 3 与透镜 1 的垂直距离, 进而达到将透过透镜 1 的光聚合成约 9°的聚合光。
6、 透镜 1 与光源 2 组合件与透镜 3 和支架 4 的组合件, 其水平方向的偏离距离和 垂直方向的距离是由支架 4 与衬板 5 连接的撑脚保证, 撑脚在透镜架上的位置和高度由一 次成型加工技术保证, 在装配光路控制件时只要将安装好透镜 3 的支架 4 直接用紧固件安 装在已经安装好透镜 1 和光源 2 的组合件的衬板 5 上。安装后光无需调试, 即可保证可光 路控制件的相对位置。
下面将结合实例对本发明实施例的实现过程进行详细描述。
图 2 是根据本发明实施例优选的光路控制机构立体装配分解的示意图 ; 图 3 是根 据本发明实施例优选的光路控制机构剖面的示意图。
如图 1、 图 2 和图 3 所示, 该机构中, 第一安装板 5, 光源 2 安装于第一安装板 5 上 ; 第一透镜 1, 安装于光源 2 上, 且第一透镜 1 的焦点对应于光源 2 ; 第二安装板 4, 与第一安 装板 5 相对应地设置 ; 第二透镜 3, 安装于第二安装板 4 上, 且第二透镜 1 与第一透镜 3 相 对应。
该光路控制机构还包括 : 第一紧固件 11。其中, 第一紧固件 11, 光源 2 经由第一紧 固件 11 固定于第一安装板 5 的预设位置 ; 第一安装板 5 和第二安装板 4 间隔预定的距离 ; 第二安装板 4 上具有贯通的第二透镜安装孔, 第二透镜 3 嵌入到第二透镜安装孔。
该光路控制机构还包括 : 第二紧固件 12。其中, 第二紧固件 12, 第一安装板 5 和第 二安装板 4 经由第二紧固件 12 固定 ; 第二安装板 4 上具有多个撑脚, 其中, 多个撑脚用于确 定第二安装板 4 与第一安装板 5 之间的距离 ; 第一透镜 1、 光源 2、 第二透镜 3 为彼此相对应 的一个或多个 ; 第一安装板 5 与第二安装板 4 之间的水平和 / 或垂直位置是固定的, 可以用 一次成型的加工技术方法确定第一透镜 1 与第二透镜 3 之间的间距和 / 或第一透镜 1 与第 二透镜 3 之间的相对位置偏移。
优选地, 光路控制机构包括 : 透镜 1、 光源 2、 透镜 3、 支架 4、 衬板 5 和紧固件 11 和 紧固件 12。其中, 将透镜 1 嵌装在光源 2 上, 将多个嵌装有透镜 1 的光源 2 用紧固件安装在 衬板 5 上, 无需调整, 就可使各个光源安装至所需焦点位置。将多个透镜 3 嵌入到支架 4 的 透镜安装孔上, 无需调整, 就可使各个透镜安装至所需的透镜间的相对位置。
优选地, 由衬板 5 保证各嵌装有透镜 1 的光源 2 之间的距离, 无需调整即可使各光 源通过透镜 1 的光再通过透镜 3 后沿规定照射方向到达所需的受照面。
优选地, 由支架 4 保证各透镜 3 的相互位置, 无需调整即可保证透镜 3 与透镜 1 的 相互位置, 从而保证透过透镜 3 的光折射后的射角的正确性。优选地, 通过衬板 5 上与支架 4 连接的四个安装孔, 保证透镜 1 与透镜 3 的空间位 置, 从而保证各通过透镜 3 后的光的射角、 照射方向, 保证光路的。
本光路控制机构将多个不同位置的点光源, 通过控制与其相对应的双透镜的相互 位置, 可有效控制不同位置的多个点光源的光路走向, 从而达到控制光源的发散光在通过 双透镜后, 最终达到所需要的射角及光的折射方向。
从以上的描述中, 可以看出, 本发明极大提高了光源所发射出的光的利用率, 提供 了多层的受照面和理想的照明深度。该发明简化了光源的光路控制结构, 将各个光源结合 成一个整体, 照明设备可提供多达 160 个光源, 所提供的照明, 极大的满足了所要达到的减 弱光的受照物的阴影的功能。
图 4 是根据本发明实施例的光路控制方法的流程图
如图 4 所示, 该方法包括如下的步骤 S402 至步骤 S404 :
步骤 S402, 通过安装于光源上的第一透镜聚合光源发出的光 ;
步骤 S404, 通过与第一透镜间隔预定距离的第二透镜再次对聚合后的光进行聚 合。
优选地, 通过安装于光源上的第一透镜聚合光源发出的光包括 : 将光源发出的光 聚合为 90° ; 通过与第一透镜间隔预定距离的第二透镜再次对聚合后的光进行聚合包括 : 将 90°的光聚合为 9°。 以上所述仅为本发明的优选实施例而已, 并不用于限制本发明, 对于本领域的技 术人员来说, 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内, 所作的任何修 改、 等同替换、 改进等, 均应包含在本发明的保护范围之内。