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Dokumentenidentifikation DE602004003452T2 20.09.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001526327
Titel Optische Anordnung und Vorrichtung zur Beleuchtung von Operationsfeldern
Anmelder Maquet S.A., Ardon, FR
Erfinder Marchese, Christophe, 45190 Beaugency, FR;
Collot. Olivier, 45490 Gondreville, FR
Vertreter Patentanwälte Leifert & Steffan, 40213 Düsseldorf
DE-Aktenzeichen 602004003452
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument FR
EP-Anmeldetag 11.10.2004
EP-Aktenzeichen 042924076
EP-Offenlegungsdatum 27.04.2005
EP date of grant 29.11.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.09.2007
IPC-Hauptklasse F21S 8/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse F21V 14/06(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   F21V 14/04(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Sie betrifft insbesondere Beleuchtungsvorrichtungen für Operationsbereiche im medizinischen Bereich.

Die Dokumente FR-A-2.739.676 oder EP-A-767.339 beschreiben eine Beleuchtungsvorrichtung, welche ein Gehäuse umfasst, in welchem eine Glühbirne und optische Anordnungen angeordnet sind. Jede optische Anordnung umfasst einen Spiegel und ein Fenster. Der Spiegel ist so angepasst, um ein durch die Glühbirne ausgestrahltes Lichtbündel zu dem Fenster zurückzustrahlen, das so angepasst ist, um das Bündel auf eine Beleuchtungsebene zu fokussieren.

Diese Vorrichtung erlaubt es nicht, die Größe des Beleuchtungspunktes für einen gegebenen Abstand zwischen dem Gehäuse und der Beleuchtungsebene zu variieren.

Darüber hinaus sind Beleuchtungsvorrichtungen bekannt, die es erlauben, die Ausdehnung des Beleuchtungspunktes durch Verschwenken des Spiegels relativ zu dem Gehäuse zu variieren. Diese Vorrichtungen umfassen jedoch ein Gehäuse, dessen die Fenster umgebende Zonen opak sind, um eine gleichmäßige Beleuchtung sicherzustellen. Diese opaken Zonen führen zu einer schwachen Leuchtkraft und einem wenig ästhetischen Gehäuse.

Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, die erwähnten Nachteile aufzuheben und eine Anordnung vorzuschlagen, welche eine Modifikation der Größe des Beleuchtungspunktes erlaubt und gleichzeitig einen guten Wirkungsgrad aufweist.

Zu diesem Zweck hat die Erfindung eine Anordnung des vorgenannten Typs zum Ziel, die durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gekennzeichnet ist.

Nach besonderen Ausführungsformen umfasst die Erfindung eines oder mehrere der Merkmale der Unteransprüche.

Die Erfindung wird durch die Lektüre der folgenden Beschreibung deutlicher werden, die rein beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erfolgt, in welchen:

1 eine Draufsicht einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist, wobei das Gehäuse entfernt wurde;

2 eine Querschnittsansicht entlang der Ebene A-A von 1 ist; und

3 eine vergrößerte Perspektivansicht einer beweglichen optischen Anordnung der Vorrichtung von 1 und 2 ist.

1 stellt eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Erfindung dar, die durch das allgemeine Bezugszeichen 2 bezeichnet ist. Diese Vorrichtung 2 dient zur Beleuchtung eines zu beleuchtenden Bereichs 4, wie etwa eines medizinischen Operationsbereiches, der durch eine Beleuchtungsebene P definiert wird. Dazu ist die Vorrichtung 2 so angepasst, um einen Beleuchtungspunkt 6 in der Ebene P zu erzeugen.

Die Vorrichtung 2 ist mit einem Gehäuse 10, das eine Wanne 12 umfasst, und einer Abschlussplatte 14 versehen. Die Wanne 12 begrenzt eine zu der Ebene P hin gerichtete Öffnung 16. Die Abschlussplatte 14 verschließt die Öffnung 16 und ist vollständig transparent. Sie ist aus einem Stück zum Beispiel aus Kunststoffmaterial hergestellt. Das Gehäuse 10 umfasst vier Lappen 18 und stellt in Draufsicht eine allgemein symmetrische Kreuzform dar.

In dem Gehäuse 10 sind zwei Beleuchtungsgruppen 20 und 22 angeordnet.

Jede der Beleuchtungsgruppen 20, 22 umfasst eine in einer Glühbirnenhalterung 28, 30 gehaltene Beleuchtungsbirne 24, 26 und vier an sich bekannte und im mittleren Abschnitt des Gehäuses angeordnete Kondensoren 32, 34. Die Kondensoren 32, 34 sind so angepasst, um vier von der zugehörigen Glühbirne zu den Lappen 18 hin gerichtete und Mittelachsen C-C definierende Lichtbündel F1 und F2 zu erzeugen.

Jede der Gruppen 20, 22 umfasst außerdem zwei bewegliche optische Anordnungen 36 und zwei feste optische Anordnungen 38. Jede dieser Anordnungen ist in einem der Lappen 18 angeordnet und so angepasst, um eines der Lichtbündel F1, F2 zu der Beleuchtungsebene P hin zurückzustrahlen.

Eine bewegliche optische Anordnung 36 ist in 3 dargestellt. Diese Anordnung 36 umfasst einen Träger zur Befestigung 40, einen Rückstrahlspiegel 42, und ein Fokussierungsfenster 44.

Der Träger zur Befestigung 40 ist eine Armatur in Form eines umgedrehten Us, die auf der Wanne 12 befestigt ist und aus einem Steg 46 besteht, der zwei Arme 48, 50 verbindet. Jeder Arm 48, 50 ist mit einem Stift 52, 54 versehen, der um eine Achse X-X herum drehbar beweglich ist.

Der Rückstrahlspiegel 42 ist ein ebener Spiegel, der sich einer Spiegelebene M folgend erstreckt. Der Spiegel 42 ist im Bereich des sichtbaren Lichts reflektierend und im Infrarotbereich transparent. Eine an sich bekannte optische Behandlung 56 ist auf dem Spiegel auf der dem Fenster gegenüberliegenden Seite angeordnet (1). Diese optische Behandlung 56 dient dazu, die Infrarotstrahlen zu dem Gehäuse 12 hin zu strahlen, um die Energie der Infrarotstrahlen abzuführen.

Das Fokussierungsfenster 44 erstreckt sich einer Fensterebene H folgend, die einen Winkel zwischen 40° und 50° mit der Ebene M definiert. Die beiden Ebenen H und M schneiden sich entlang einer Schnittachse Y-Y. Das Fenster 44 umfasst ein erstes und ein zweites Brechungselement, die koaxial hintereinander in der Ausbreitungsrichtung der Strahlen des Bündels F1 angeordnet sind. Das erste Brechungselement ist so angepasst, um die optischen Aberrationen zu korrigieren, und das zweite Brechungselement ist so angepasst, um die Beleuchtung des Bündels F1 gleichmäßig zu machen.

Der Spiegel 42 und das Fenster 44 sind durch zwei Verbindungsplatten 58, 60 mit allgemein dreieckiger Form aneinander befestigt, die sich senkrecht zu den Ebenen M und H erstrecken. Jede der Platten 58, 60 erstreckt sich von einem axialen Ende des Spiegels 42 und des Fensters 44. Die Verbindungsplatten 58, 60, der Spiegel 42 und das Fenster 44 bilden somit ein Prisma mit dreieckigem Querschnitt, dessen dem Spiegel 42 und dem Fenster 44 gegenüber liegende Seite offen ist.

Die radiale Stellung des Spiegels 42 und des Fensters 44 kann in Bezug auf die Achse X-X eingestellt werden. Dazu ist in jeder Platte 58, 60 ein geradliniger Schlitz 62 ausgespart. Der zugehörige Stift 52, 54 durchläuft den Schlitz 62 und wird durch Festhaltemittel, wie zum Beispiel eine Mutter 64, in dem Schlitz festgehalten.

Somit sind die Platten 58, 60, der Spiegel 42 und das Fenster 44 um die Drehachse X-X herum mittels der Stifte 52, 54 an den Armen 48, 50 der Armatur angelenkt.

Die Achse X-X erstreckt sich parallel zu den Ebenen H und M, und ist zu diesen Ebenen versetzt. Außerdem schneidet die Achse X-X die Mittelachse C-C des zugehörigen Bündels F1, F2.

Die Anordnung 36 umfasst darüber hinaus ein Zwischenglied 66, das auf der Platte 60 befestigt ist. Das Zwischenglied 66 umfasst eine Öffnung 68, in welche ein nicht dargestellter Antriebsfinger eingreift, der mit Antriebsmitteln des Zwischenglieds 66, wie etwa einem nicht dargestellten Getriebemotor, verbunden ist. Somit können der Spiegel 42 und das Fenster 44 zur Modifikation der Größe des Beleuchtungspunktes 6 winkelmäßig synchronisiert und als ganzer Block um die Achse X-X herum verschoben werden.

Jede feste optische Anordnung 38 umfasst einen Rückstrahlspiegel 42 und ein Fokussierungsfenster, analog zu dem erwähnten Spiegel 42 und dem erwähnten Fenster 44. Dieser Spiegel 42 und dieses Fenster 44 sind jedoch an der Wanne 12 befestigt und ihre Stellungen relativ zu dem Gehäuse 10 sind nicht modifizierbar.

Zusammenbau und Funktion der Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Erfindung werden im Folgenden erklärt.

Zuerst wird der Träger 40 in dem Gehäuse 10 befestigt. Dann wird die Stellung des Spiegels 42 und des Fensters 44 im Verhältnis zur Glühbirne 24 durch eine Modifikation der Stellung der Platten 58, 60 relativ zu den Stiften 52, 54 voreingestellt.

Bei einer Beleuchtung des Operationsbereichs 4 kann die Größe des Beleuchtungspunktes 6 durch ein Verschwenken der Spiegel 42 und der Fenster 44 der beweglichen Anordnungen 36 um die Achse X-X herum eingestellt werden.

Die Tatsache, dass die beweglichen Anordnungen 36 und die festen Anordnungen 38 in demselben Gehäuse 10 vorgesehen werden, trägt zu einer Beleuchtungsvorrichtung bei, die eine Variation der Größe des Beleuchtungspunktes 6 erlaubt und gleichzeitig wirtschaftlich ist.

Darüber hinaus stellen die festen Beleuchtungsanordnungen 38 in der Mitte des Punktes 6 eine Mindestbeleuchtung sicher.

Ganz allgemein ist zu bevorzugen, dass die Hälfte der optischen Anordnungen aus festen Anordnungen 38 besteht, während die andere Hälfte aus beweglichen Anordnungen 36 besteht. Ebenso ist zu bevorzugen, dass die Hälfte der optischen Anordnungen, die zu einer Glühbirne gehören, aus beweglichen Anordnungen 36 besteht, während die andere Hälfte der optischen Anordnungen aus festen Anordnungen 38 besteht.

Dank der Tatsache, dass der Spiegel 42 und das Fenster 44 der beweglichen Anordnungen 36 relativ zueinander fest sind, verändert eine Modifikation der Stellung des Spiegels 42 im Verhältnis zur Glühbirne 24 nicht die Stellung des Spiegels 42 relativ zu dem Fenster 44. In der Folge wird die Aberration des Lichtbündels F1, welches durch das Fenster 44 austritt, immer auf dieselbe Art korrigiert, und es ist nicht notwendig, dieses Bündel F1 teilweise abzudecken. Dies trägt zu einer guten Energieeffizienz der Vorrichtung bei. Des Weiteren kann die Abschlussplatte 14 daher vollständig transparent und ästhetisch ansprechend sein.

In einer Variante sind alle beweglichen optischen Anordnungen 36 zu einer der Glühbirnen 24, 26 zugehörig, während die festen optischen Anordnungen 38 zu einer anderen Glühbirne 26, 24 zugehörig sind.


Anspruch[de]
Beleuchtungsvorrichtung für einen zu beleuchtenden Bereich, insbesondere einen Operationsbereich, umfassend

– ein Gehäuse (10), dass wenigstens eine Befestigung (28) für eine Lichtquelle (24, 26) umfasst, und

– wenigstens eine erste, fest genannte optische Anordnung (38), welche mit einem ersten Rückstrahlspiegel (42) und einem ersten optischen Fokussierungselement (44) ausgerüstet ist, das so angepasst ist, um ein erstes Lichtbündel (F2), das durch eine in der Befestigung für eine Lichtquelle (10) angeordnete Lichtquelle (24, 26) ausgestrahlt wird, zu dem zu beleuchtenden Bereich (4) durch das erste optische Fokussierungselement zurückzustrahlen, wobei die feste Anordnung (38) relativ zu dem Gehäuse (10) befestigt ist,

– wenigstens eine zweite optische Anordnung (36), die so angepasst ist, um ein zweites Lichtbündel (F1), das durch die Lichtquelle (24, 26) ausgestrahlt wird, zu dem zu beleuchtenden Bereich (4) zurückzustrahlen,

dadurch gekennzeichnet, dass die zweite optische Anordnung (36) eine beweglich genannte Anordnung ist, welche umfasst:

– einen zweiten Träger zur Befestigung (40) der Anordnung,

– ein zweites optisches Fokussierungselement (44), und

– einen zweiten Rückstrahlspiegel (42), der so angepasst ist, um das zweite Lichtbündel (F1), das auf das zweite optische Fokussierungselement (44) einfällt, durch seine Fokussierung auf eine Beleuchtungsebene (P) zurückzustrahlen, wobei der zweite Rückstrahlspiegel (42) relativ zu dem zweiten Träger zur Befestigung (40) beweglich ist, wobei das zweite optische Fokussierungselement (44) relativ zu dem Träger zur Befestigung (40) beweglich ist und Mittel zur Kopplung des optischen Fokussierungselements (44) und des Rückstrahlspiegels (42) für eine synchronisierte Verschiebung der beiden, welche eine Modifikation der Größe des Beleuchtungspunktes erlaubt, umfasst, und dass das zweite optische Fokussierungselement ein Durchgangsfenster (44) ist, welches ein erstes und ein zweites Brechungselement umfasst, dass das erste Brechungselement so angepasst ist, um die optischen Aberrationen zu korrigieren, und dass das zweite Brechungselement so angepasst ist, um die Beleuchtung der zu beleuchtenden Ebene gleichmäßig zu machen, wobei der Träger zur Befestigung (40) an dem Gehäuse (10) befestigt ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Kopplung den Rückstrahlspiegel (42) mit dem optischen Fokussierungselement (44) für eine identische Bewegung der beiden fest verbinden. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückstrahlspiegel (42) eine optische Spiegelungsebene (M) definiert und das optische Fokussierungselement (44) eine optische Fokussierungsebene (N) definiert, dass die beiden optischen Ebenen (H und M) sich einer Schnittachse (Y-Y) entlang schneiden, und dass der Rückstrahlspiegel (42) und das optische Fokussierungselement (44) drehbar um eine Drehachse (X-X) herum beweglich sind, welche parallel zu der Schnittachse (Y-Y) ist. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel (62, 64) zur Regelung der relativen Stellung des Rückstrahlspiegels (42) und des optischen Fokussierungselements (44) relativ zur Drehachse (X-X) in einer relativ zu dieser Achse radialen Richtung umfasst. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückstrahlspiegel (42) und das optische Fokussierungselement (44) miteinander durch zwei Verbindungsplatten (58, 60) verbunden sind, welche sich beiderseitig des Rückstrahlspiegels (42) und des optischen Fokussierungselements (44) erstrecken. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens zwei optische Anordnungen umfasst, wovon eine Hälfte bewegliche Anordnungen (36) und die andere Hälfte feste Anordnungen (38) sind, und dass jede der beweglichen Anordnungen (36) eine bewegliche Anordnung ist, wie sie in einem der Ansprüche 1 bis 5 definiert wird. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hälfte der optischen Anordnungen, die mit einer Glühbirne (24, 26) verbunden sind, aus beweglichen Anordnungen (36) besteht, während die andere Hälfte der optischen Anordnungen feste Anordnungen (38) sind.






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