本實(shí)用新型涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種激光手術(shù)燈。
背景技術(shù)：
手術(shù)燈就是具有特殊功能的燈，手術(shù)燈，能夠給手術(shù)室照明亮度提供保證，手術(shù)室外科醫(yī)師必須能夠精確的分辨輪廓、顏色和移動(dòng)，因此需要接近日光質(zhì)量的光強(qiáng)度，最少為10萬照度的光照強(qiáng)度，手術(shù)燈就可以提供單燈最大達(dá)15萬照度的亮度。
而現(xiàn)有的手術(shù)燈能耗高，在長(zhǎng)時(shí)間、高亮度照明后容易亮度降低，并且現(xiàn)有的手術(shù)燈的燈泡在多次使用后容易壞掉。而激光作為一種新型的光源，其亮度與太陽光接近，相比于現(xiàn)有先進(jìn)的LED燈，激光燈的發(fā)光效率高于LED燈60%，相應(yīng)速度更快、亮度衰減更低、體積小、壽命更長(zhǎng)，而在使用過程中，激光燈的發(fā)熱量更低，是作為手術(shù)燈的理想光源。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述手術(shù)燈存在的不足，本實(shí)用新型的技術(shù)目的在于提供一種亮度更高、使用壽命更長(zhǎng)、更加節(jié)能、亮度衰減更低的激光手術(shù)燈，使用這種激光手術(shù)燈能夠使得醫(yī)生在手術(shù)時(shí)看得更加清楚，手術(shù)成功率更高，并且根據(jù)這種手術(shù)燈設(shè)計(jì)了一種手術(shù)燈的控制系統(tǒng)，能夠讓手術(shù)燈自動(dòng)調(diào)整到手術(shù)位置進(jìn)行照明。
本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種激光手術(shù)燈，激光手術(shù)燈包括若干單個(gè)的激光燈體，激光燈體包括：激光發(fā)生器、殼體、擴(kuò)光板及熒光濾鏡，熒光濾鏡為黃磷濾鏡，所述殼體呈錐形，殼體底部中央位置固定安裝有激光發(fā)生器，殼體開口處安裝有熒光濾鏡，熒光濾鏡的中心通過支撐節(jié)安裝有擴(kuò)光板。
上述技術(shù)方案中，通過將發(fā)光源設(shè)為激光發(fā)生器，而激光發(fā)生器通常為激光二極管，激光發(fā)生器產(chǎn)生的激光亮度高、而且能耗低，激光發(fā)生器發(fā)出的激光通過擴(kuò)光板再經(jīng)過殼體的反射經(jīng)過熒光濾鏡對(duì)激光的過濾成為白光，從而進(jìn)行照明，由于激光是一種強(qiáng)光，激光束很小，因此要經(jīng)過擴(kuò)光板對(duì)激光進(jìn)行擴(kuò)散，調(diào)節(jié)擴(kuò)光板與激光發(fā)生器之間的距離還能夠調(diào)整激光燈體發(fā)出的光束的大小。
進(jìn)一步地，殼體的外部安裝有與熒光濾鏡相連的散熱殼，散熱殼的外部設(shè)有散熱片。
上述技術(shù)方案中，通過在熒光濾鏡外設(shè)有散熱可，并且散熱殼外設(shè)有散熱片，能夠快速將激光手術(shù)燈的熱量散發(fā)掉。
進(jìn)一步地，所述擴(kuò)光板上設(shè)有反射激光的弧面板，弧面板正對(duì)激光發(fā)生器安裝，擴(kuò)光板的直徑與激光發(fā)生器發(fā)射的激光直徑相同。
上述技術(shù)方案中，通過在擴(kuò)光板上的弧面板將激光進(jìn)行擴(kuò)散，從而形成較大的光束，而擴(kuò)光板的直徑與激光發(fā)生器發(fā)射的激光直徑相同能夠降低擴(kuò)光板對(duì)激光的遮擋，擴(kuò)光板很小，對(duì)激光的遮擋可忽略不記，也不會(huì)影響到照明。
進(jìn)一步地，所述支撐節(jié)設(shè)有伸縮裝置，伸縮裝置設(shè)有控制裝置。
上述技術(shù)方案中，通過在支撐節(jié)上設(shè)有伸縮裝置，通過伸縮裝置上的控制裝置能夠控制支撐節(jié)的長(zhǎng)度，對(duì)控制裝置的控制可通過ARM處理器進(jìn)行控制，從而控制擴(kuò)光板與激光發(fā)生器之間的距離，從而調(diào)整激光燈體發(fā)出的光束大小，還可控制光的強(qiáng)弱。
進(jìn)一步地，基于上述技術(shù)方案的激光手術(shù)燈的控制系統(tǒng)的激光手術(shù)燈包括A燈板與B燈板，燈板上設(shè)有若干激光燈體，兩塊燈板的背部分別通過A伺服電機(jī)與A支桿連接，A支桿與B伺服電機(jī)與B支桿連接，B支桿固定安裝在燈架上。
上述技術(shù)方案中，通常手術(shù)燈是由幾塊燈板組成，而每塊燈板上都設(shè)有若干燈泡/發(fā)光單元，本實(shí)用新型可以有3塊/4塊燈板組成，本技術(shù)方案中的A燈板與B燈板共同提供照明，通過與伺服電機(jī)連接，從而控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)向可控制A燈板與B燈板的照明方向。
進(jìn)一步地，激光手術(shù)燈的控制系統(tǒng)包括一個(gè)超聲波發(fā)生器及設(shè)于手術(shù)室內(nèi)的三個(gè)不在同一直線上的超聲波接收器，A伺服電機(jī)、B伺服電機(jī)、支撐節(jié)、超聲波發(fā)生器及超聲波接收器分別與ARM處理器連接，ARM處理器還與觸摸控制器、激光手術(shù)燈及A控制器連接；A燈板與B燈板分別設(shè)有A定位器與B定位器。
上述技術(shù)方案中，通過將超聲波發(fā)生器置于手術(shù)需要照明的位置，通過ARM處理器控制超聲波發(fā)生器發(fā)出超聲波，三個(gè)超聲波接收器接收到超聲波后，通過ARM處理器計(jì)算出超聲波發(fā)生器的位置坐標(biāo)，即手術(shù)需要照明的位置，再通過ARM處理器控制A燈板與B燈板上的A伺服電機(jī)、B伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度及方向，從而調(diào)整A燈板與B燈板的照明方向，使得A燈板與B燈板照明方向?qū)?zhǔn)超聲波發(fā)生器，從而實(shí)現(xiàn)快速、自動(dòng)調(diào)節(jié)激光手術(shù)燈的照明方向。
進(jìn)一步地，所述三個(gè)超聲波接收器為A接收器、B接收器及C接收器，其坐標(biāo)位置分別設(shè)為（x1、y1、z1）、（x2、y3、z2）及（x3、y3、z3），A接收器、B接收器及C接收器接收到超聲波發(fā)生器發(fā)出的超聲波信號(hào)所用時(shí)間分別為T1、T2及T3，光的速度為c，則有下式：
（a）（x-x1）2+（y-y1）2+（z-z1）2=（cT1）2
（b）（x-x2）2+（y-y2）2+（z-z2）2=（cT2）2
（c）（x-x3）2+（y-y3）2+（z-z3）2=（cT3）2
根據(jù)式（a）、（b）及（c）計(jì)算出超聲波發(fā)生器的坐標(biāo)位置（x、y、z）；
激光手術(shù)燈的A燈板與B燈板上的A定位器與B定位器的位置分別為（xA、yA、zA）及（xB、yB、zB），x方向?yàn)榧す馐中g(shù)燈的兩燈板所在方向?yàn)閤方向，即兩燈板定位器組成的x軸，y軸為垂直于x軸并與x軸形成水平面，z軸為豎直方向，超聲波發(fā)生器的位置即為手術(shù)位置，即醫(yī)生將超聲波發(fā)生器直接放在要進(jìn)行手術(shù)的位置，測(cè)得超聲波發(fā)生器的坐標(biāo)（x、y、z），ARM處理器根據(jù)燈板定位器位置與超聲波發(fā)生器的位置首先計(jì)算出要將兩定位器、超聲波發(fā)生器調(diào)整到超聲波發(fā)生器的y坐標(biāo)軸上，調(diào)整值為y-yA及y-yB；將兩定位器及超聲波發(fā)生器調(diào)整到平行/重合于x軸后，兩燈板的初始照射方向是豎直向下，經(jīng)過下式：
α=arctan|（x-xA）/（z-zA）|，計(jì)算出A定位器所在燈板轉(zhuǎn)動(dòng)的角度值，并根據(jù)x-xA的正負(fù)關(guān)系，確定轉(zhuǎn)動(dòng)的方向；同樣，β=arctan|（x-xB）/（z-zB）|，計(jì)算出B定位器所在燈板轉(zhuǎn)動(dòng)的角度值，并根據(jù)x-xB的正負(fù)關(guān)系，確定轉(zhuǎn)動(dòng)的方向；ARM處理器根據(jù)計(jì)算的A定位器、B定位器轉(zhuǎn)動(dòng)的角度與方向控制A伺服電機(jī)、B伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與角度，使得A燈板與B燈板對(duì)超聲波發(fā)生器所在位置進(jìn)行照明。
上述技術(shù)方案中，通過對(duì)（a）、（b）及（c）的三個(gè)等式，從而可以計(jì)算出超聲波發(fā)生器的位置，從而能夠?qū)φ{(diào)整A燈板與B燈板的照明方向提供數(shù)據(jù)支持，通過先將A燈板與B燈板的A定位器與B定位器調(diào)整到與超聲波發(fā)生器都在一條直線上，并且這條直線平行于設(shè)定的x軸，通常A定位器與B定位器所在的直線平行于x軸，從而使得調(diào)整A定位器與B定位器對(duì)超聲波發(fā)生器進(jìn)行照明更加快速，再通過計(jì)算，調(diào)整A燈板與B燈板的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，從而能夠快速、準(zhǔn)確將A燈板與B燈板的照明方向?qū)?zhǔn)超聲波發(fā)生器，使得激光手術(shù)燈能夠根據(jù)需要自動(dòng)調(diào)節(jié)照明方向。
本實(shí)用新型的有益效果是:
1、通過將發(fā)光源設(shè)為激光發(fā)生器，而激光發(fā)生器通常為激光二極管，激光發(fā)生器產(chǎn)生的激光亮度高、而且能耗低，激光發(fā)生器發(fā)出的激光通過擴(kuò)光板再經(jīng)過殼體的反射經(jīng)過熒光濾鏡對(duì)激光的過濾成為白光，從而進(jìn)行照明，從而使得手術(shù)燈的亮度更高、使用壽命更長(zhǎng)、更加節(jié)能、能夠提供持續(xù)亮度的照明，亮度衰減更低，由于激光是一種強(qiáng)光，激光束很小，因此要經(jīng)過擴(kuò)光板對(duì)激光進(jìn)行擴(kuò)散，調(diào)節(jié)擴(kuò)光板與激光發(fā)生器之間的距離還能夠調(diào)整激光燈體發(fā)出的光束的大小。
2、通過設(shè)有ARM控制器控制各伺服電機(jī)，并根據(jù)超聲波發(fā)生器、超聲波接收器來自動(dòng)確定超聲波發(fā)生器的位置，這種確定超聲波發(fā)生器的確定方法準(zhǔn)確、快速，從而調(diào)節(jié)A燈板與B燈板的照明照向?yàn)樾枰中g(shù)的位置，使得激光手術(shù)燈能夠快速、自動(dòng)、準(zhǔn)確調(diào)整激光手術(shù)燈的照明方向，不需要經(jīng)過人為手動(dòng)調(diào)整就可調(diào)整到理想的照明位置。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的激光手術(shù)燈的單個(gè)激光燈體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)記：1為激光發(fā)生器、2為殼體、2.1為散熱殼、3為擴(kuò)光板、4為支撐節(jié)、5為熒光濾鏡。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。
如圖1所示的激光手術(shù)燈，激光手術(shù)燈包括若干單個(gè)的激光燈體，激光燈體包括：激光發(fā)生器1、殼體2、散熱殼2.1、擴(kuò)光板3、支撐節(jié)4及熒光濾鏡5，熒光濾鏡5為黃磷濾鏡，殼體2呈錐形，殼體2底部中央位置固定安裝有激光發(fā)生器1，殼體2開口處安裝有熒光濾鏡5，熒光濾鏡5的中心通過支撐節(jié)4安裝有擴(kuò)光板3。
所述殼體2的外部安裝有與熒光濾鏡5相連的散熱殼2.1，散熱殼2.1的外部設(shè)有散熱片，散熱片為銅質(zhì)散熱片；擴(kuò)光板3上設(shè)有反射激光的弧面板，弧面板正對(duì)激光發(fā)生器1安裝，擴(kuò)光板3的直徑與激光發(fā)生器1發(fā)射的激光直徑相同；支撐節(jié)4設(shè)有伸縮裝置，伸縮裝置設(shè)有控制裝置，通過伸縮裝置上的控制裝置能夠控制支撐節(jié)4的長(zhǎng)度，對(duì)控制裝置的控制可通過ARM處理器進(jìn)行控制，從而控制擴(kuò)光板與激光發(fā)生器之間的距離，從而調(diào)整激光燈體發(fā)出的光束大小，還可控制光的強(qiáng)弱。
激光手術(shù)燈的控制系統(tǒng)的激光手術(shù)燈包括A燈板與B燈板，燈板上設(shè)有若干激光燈體，通常每塊燈板上均勻設(shè)有15個(gè)激光燈體，兩塊燈板的背部分別通過A伺服電機(jī)與A支桿連接，A支桿與B伺服電機(jī)與B支桿連接，B支桿固定安裝在燈架上。
激光手術(shù)燈的控制系統(tǒng)包括一個(gè)超聲波發(fā)生器及設(shè)于手術(shù)室內(nèi)的三個(gè)不在同一直線上的超聲波接收器，A伺服電機(jī)、B伺服電機(jī)、支撐節(jié)4、超聲波發(fā)生器及超聲波接收器分別與ARM處理器連接，ARM處理器還與觸摸控制器、激光手術(shù)燈及A控制器連接；A燈板與B燈板分別設(shè)有A定位器與B定位器，ARM處理器還連有觸摸控制器，觸摸控制器上有觸摸屏，觸摸屏上顯示有激光手術(shù)燈的實(shí)時(shí)信息，如亮度、照明位置等。
通過將超聲波發(fā)生器置于手術(shù)需要照明的位置，通過觸摸控制器可對(duì)激光手術(shù)燈發(fā)送命令信號(hào)，包括照明開/關(guān)、照明亮度、照明位置等命令，通過ARM處理器控制超聲波發(fā)生器發(fā)出超聲波，三個(gè)超聲波接收器接收到超聲波后，通過ARM處理器計(jì)算出超聲波發(fā)生器的位置坐標(biāo)，即手術(shù)需要照明的位置，再通過ARM處理器控制A燈板與B燈板上的A伺服電機(jī)、B伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度及方向，從而調(diào)整A燈板與B燈板的照明方向，使得A燈板與B燈板照明方向?qū)?zhǔn)超聲波發(fā)生器，從而實(shí)現(xiàn)快速、自動(dòng)調(diào)節(jié)激光手術(shù)燈的照明方向。
所述三個(gè)超聲波接收器為A接收器、B接收器及C接收器，其坐標(biāo)位置分別設(shè)為（x1、y1、z1）、（x2、y3、z2）及（x3、y3、z3），A接收器、B接收器及C接收器接收到超聲波發(fā)生器發(fā)出的超聲波信號(hào)所用時(shí)間分別為T1、T2及T3，光的速度為c，則有下式：
（a）（x-x1）2+（y-y1）2+（z-z1）2=（cT1）2
（b）（x-x2）2+（y-y2）2+（z-z2）2=（cT2）2
（c）（x-x3）2+（y-y3）2+（z-z3）2=（cT3）2
根據(jù)式（a）、（b）及（c）計(jì)算出超聲波發(fā)生器的坐標(biāo)位置（x、y、z）；
激光手術(shù)燈的A燈板與B燈板上的A定位器與B定位器的位置分別為（xA、yA、zA）及（xB、yB、zB），x方向?yàn)榧す馐中g(shù)燈的兩燈板所在方向?yàn)閤方向，即兩燈板定位器組成的x軸，y軸為垂直于x軸并與x軸形成水平面，z軸為豎直方向，超聲波發(fā)生器的位置即為手術(shù)位置，即醫(yī)生將超聲波發(fā)生器直接放在要進(jìn)行手術(shù)的位置，測(cè)得超聲波發(fā)生器的坐標(biāo)（x、y、z），ARM處理器根據(jù)燈板定位器位置與超聲波發(fā)生器的位置首先計(jì)算出要將兩定位器、超聲波發(fā)生器調(diào)整到超聲波發(fā)生器的y坐標(biāo)軸上，調(diào)整值為y-yA及y-yB；將兩定位器及超聲波發(fā)生器調(diào)整到平行/重合于x軸后，兩燈板的初始照射方向是豎直向下，經(jīng)過下式：
α=arctan|（x-xA）/（z-zA）|，計(jì)算出A定位器所在燈板轉(zhuǎn)動(dòng)的角度值，并根據(jù)x-xA的正負(fù)關(guān)系，確定轉(zhuǎn)動(dòng)的方向；同樣，β=arctan|（x-xB）/（z-zB）|，計(jì)算出B定位器所在燈板轉(zhuǎn)動(dòng)的角度值，并根據(jù)x-xB的正負(fù)關(guān)系，確定轉(zhuǎn)動(dòng)的方向；ARM處理器根據(jù)計(jì)算的A定位器、B定位器轉(zhuǎn)動(dòng)的角度與方向控制A伺服電機(jī)、B伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與角度，使得A燈板與B燈板對(duì)超聲波發(fā)生器所在位置進(jìn)行照明。
通過對(duì)（a）、（b）及（c）的三個(gè)等式，從而可以計(jì)算出超聲波發(fā)生器的位置，從而能夠?qū)φ{(diào)整A燈板與B燈板的照明方向提供數(shù)據(jù)支持，通過先將A燈板與B燈板的A定位器與B定位器調(diào)整到與超聲波發(fā)生器都在一條直線上，并且這條直線平行于設(shè)定的x軸，通常A定位器與B定位器所在的直線平行于x軸，從而使得調(diào)整A定位器與B定位器對(duì)超聲波發(fā)生器進(jìn)行照明更加快速，再通過計(jì)算，調(diào)整A燈板與B燈板的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，從而能夠快速、準(zhǔn)確將A燈板與B燈板的照明方向?qū)?zhǔn)超聲波發(fā)生器，使得激光手術(shù)燈能夠根據(jù)需要自動(dòng)調(diào)節(jié)照明方向。