[发明专利]使用LED的牙科灯

说明书

技术领域

本申请涉及LED灯，更具体地，涉及在牙科中使用的LED灯。

背景技术

在牙科行业中，牙科灯——也被称为牙科手术灯或牙科手术灯具——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。

发明内容

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匀度。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0.5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。