[发明专利]包括光分束器的用于手术场合的LED照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有发光二极管(LED)的照明装置，尤其是用于照亮手术场合的医疗照明灯具。

背景技术

在医疗环境中，特别是在手术室中，照明条件应该适合使用户(例如，外科医生或医师)能够正常工作。特别是，照明应该尽可能均匀，使得用户可以对位于照明场合内的各种类型的组织进行区分。

此外，照明(其整体是白光照明)应符合一定的标准，并且应产生具有范围在85到100的显色指数(CRI，color rendering index)和范围在3000开尔文(K)至6700K的色温的光。术语光的“色温”此处应当理解为是指在光的色度坐标(x，y)的基础上在国际照明委员会(CIE)的色度图中以常规方式评估的等效色温。

此外，通常希望用户可以改变光的某些光谱特性，包括色温，以便调节它们以满足用户的需求。理想情况下，光谱特性的这种变化不应该伴随有视觉照明的任何变化。应当指出的是，光源的光通量在此被定义为以流明(lm)表示的发光功率，并且照明场合内的照明装置的视觉照明在此被定义为照亮该照明场合的每单位面积的光通量的量，以lux(即，以流明/平方米(lm/m²))表示。

目前，存在不同类型的照明装置：部分地满足这些要求，并且混合来自多个光源的光，从而获得白光照明。

专利文献EP 2 299 163公开了一种如上描述的照明装置，其中，具有两种不同色温(即，暖白和冷白)的白色LED围绕中央反射器的外周交替分布，该中央反射器将由LED发射的光聚到照明场合。可以利用多个预定色温改变这种照明装置的所产生的色温。因此，用户获得有限范围的色温。遗憾的是，来自两种类型的LED的光束是有区别的，并且所得到的光量不均匀。此外，这种照明装置具有缺点：当用户观看该照明装置时，可以看出与所使用的两种类型LED对应的交替的暖白光和冷白光的色温，这引起了视觉不适。

还有专利文献US 7 465 065，其公开了一种具有白色和彩色的LED的照明装置，LED并列放置以获得整体白光。然而，这样的装置产生不均匀的光，并且，对于这种类型的发光装置，当障碍物掩盖一部分光通量时，例如当用户在照明下倾斜时，各个LED的贡献作用之间的平衡被打破，这改变了色温并产生彩虹效应，导致在手术场合中形成彩色阴影。

专利文献DE 10 2006 040 393还公开了一种具有LED的照明装置，并且其中，形成“多片”LED的白色和彩色的LED耦接在一起，形成单一聚焦系统，使得可以获得可调色温的白光照明。为了改善颜色的混合，光导件被插入多片LED和聚焦系统之间。然而，这样的光导件由于将光源发出的光通量注入到光导件中的技术难度而具有降低照明装置的光学产率的缺点。因此，这样的照明装置的电功率消耗很高。此外，对于这种类型的照明装置很难获得均匀的照明，并且手术场合的照明根据用户选择的色温而变化。此外，这种类型的照明装置具有其他缺点，例如，当障碍物掩盖一部分光通量时在照明场合中产生彩色阴影的缺点。

文献US 2006/0007538公开了一种照明系统，其中，由不同颜色的LED产生的光束被偏振分束器组合。因此，每个光束被分成透射光束和具有正交偏振的反射光束。因此，可以利用非偏振光源形成偏振白光，例如其应用于LCD投影。

US 2011/0292343也公开了一种用于白光照明的眼科照明系统，其经由一个或多个级联分束器而光谱地增强颜色。

发明内容

本发明的目的是通过提出一种提供均匀照明以及高的光学产率的照明装置来弥补这些缺点，而不会在照明场合中造成彩色阴影，并同时允许照明色温变化。