DE10034594B4 - Dental treatment light - Google Patents

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Abstract

Zahnärztliche Behandlungsleuchte welche Mittel zur Erzeugung eines Lichtfeldes (7) in einer Objektebene mit einer vorgegebenen Größe, Beleuchtungsstärke, Gleichmäßigkeit und Farbtemperatur aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle aus mehreren benachbart zueinander angeordneten LED's (1) besteht, wobei ein erster Teil der LED's Lichtflecke (17) erzeugt, die in der Objektebene (6) ein erstes Lichtfeld (7) bilden, und wobei ein weiterer Teil der LED's Lichtflecke (17') erzeugt, die ein zweites Lichtfeld (7') bilden, wobei das erste Lichtfeld (7) für eine gleichmäßige, blendfreie Ausleuchtung der Mundhöhle vollständig in das zweite Lichtfeld (7') eingebettet ist.dental Treatment light which means for generating a light field (7) in an object plane of a given size, illuminance, uniformity and color temperature, characterized in that the light source consists of several adjacently arranged LED's (1), wherein a first part of the LED's generates light spots (17) which are in the object plane (6) form a first light field (7), and wherein a further part of the LED's light spots (17 ') is generated, the second Form the light field (7 '), wherein the first light field (7) for a uniform, glare-free Illumination of the oral cavity Completely embedded in the second light field (7 ').

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Technisches Gebiettechnical area

Die Erfindung betrifft eine zahnärztliche Behandlungsleuchte zur Erzeugung eines Lichtfeldes mit vorgegebenen Eigenschaften. Mittels einer zahnärztlichen Behandlungsleuchte soll ein Lichtfeld erzeugt werden, das die Patientenmundhöhle für den Behandler optimal ausleuchtet und dabei den Patienten nicht blendet. Die optischen Anforderungen des erzeugten Lichtfeldes sind in der DIN EN 9680 festgelegt.The Invention relates to a dental Treatment light for generating a light field with predetermined Properties. By means of a dental treatment light a light field is to be generated, which is the patient's oral cavity for the practitioner optimally illuminates and does not dazzle the patient. The optical Requirements of the generated light field are in DIN EN 9680 established.

Seit langem werden zahnärztliche Behandlungsleuchten mit einem Beleuchtungskörper aus einer Halogenlampe angeboten, wobei das aus dem Beleuchtungskörper austretende Licht über einen Reflektor zu einem Lichtfeld gelenkt wird. Bei diesen Lampen handelt es sich wegen der relativ hohen Leistung meist um Hochdruckhalogenlampen, die für den freien Betrieb nicht geeignet sind und deshalb in einem explosionssicheren Gehäuse installiert werden müssen. Es handelt sich hierbei um das Leuchtengehäuse und den Glastubus. Aufgrund ihrer relativ hohen Betriebswärmeentwicklung ist im allgemeinen ein Ventilator zur Kühlung der Lampe und des Gehäuses notwendig.since long become dental Treatment lights with a lighting fixture made of a halogen lamp offered, wherein the light emerging from the lighting body via a reflector is directed to a light field. These lamps are because of the relatively high power mostly to high-pressure halogen lamps, the for the free operation are not suitable and therefore in an explosion-proof casing need to be installed. These are the luminaire housing and the glass tube. by virtue of their relatively high operating heat development In general, a fan for cooling the lamp and the housing is necessary.

Die Reflektoren werden aus Glas gefertigt und auf der reflektierenden Seite mit einer Transmissionsbeschichtung versehen die dafür sorgt, dass der Wärmeanteil des Lichtes unreflektiert auf der Rückseite des Reflektors abstrahlt. Außerdem wird der reflektierte Lichtanteil so reduziert, dass im Lichtfeld eine Farbtemperatur von 3.600 bis 6.500 K, innerhalb der angegebenen Grenzwerte der Normfarbtafel erreicht wird.The Reflectors are made of glass and reflective on the Side provided with a transmission coating which ensures that the heat share of the light unreflective on the back of the reflector radiates. Furthermore the reflected light component is reduced so that in the light field a color temperature of 3,600 to 6,500 K, within the specified Limits of the standard color chart is reached.

Nachteilig ist neben der hohen Betriebswärmeentwicklung mit dem Erfordernis der ständigen Kühlung mittels eines Ventilators die geringe Lebensdauer von ca. 2.000 Stunden, die einen regelmäßiges Austausch des Beleuchtungskörpers während der Lebensdauer der Behandlungsleuchte notwendig macht. adversely is in addition to the high operating heat development with the requirement of constant cooling by means of a fan the short life of about 2,000 hours, a regular exchange of the lighting fixture during the Lifespan of the treatment light makes necessary.

Aus US 6,033,087 A ist die Verwendung von LED's zur Beleuchtung einer über eine Videokamera aufnehmbaren Oberfläche bekannt. Den ringförmig um die Kamera angeordneten LED's ist eine Sammellinse und ein Prisma vorgeschaltet, wodurch die aus den LED's austretenden Strahlen auf einen gemeinsamen mittleren Bereich hin umgelenkt und fokussiert werden. Die Lichtflecke der aus den einzelnen LED's austretenden Strahlen überlagern sich hierbei.Out US 6,033,087 A it is known to use LEDs to illuminate a surface that can be picked up by a video camera. The annularly arranged around the camera LED's is preceded by a converging lens and a prism, whereby the light emerging from the LED's beams are deflected and focused on a common central area. The spots of light emerging from the individual LEDs beams overlap here.

Aus US 6,019,493 A ist die Verwendung von LED's für den Einsatz bei Verkehrsleuchten bekannt, wobei eine normalerweise benutzte Glühlampe durch einen LED's aufweisenden Einsatz ausgetauscht wird. Die LED's sind durch Streuscheiben abgedeckt.Out US 6,019,493 A is the use of LED's for use in traffic lights known, with a normally used light bulb is replaced by a use LED's use. The LEDs are covered by lenses.

Aus der DE 198 15 868 C2 ist eine Lichtquelle für Signalleuchten für den Eisenbahnverkehr bekannt bei der erste LED's mit im wesentlichen parallel zueinander angeordneter Hauptabstrahlrichtung und zweite LED's mit gegenüber der Hauptabstrahlrichtung der ersten LED's geneigter Abstrahlrichtung vorgesehen sind. Die ersten LED's können eine stark gebündelte Abstrahlcharakteristik aufweisen, deren Öffnungswinkel α im Bereich von 1 bis 5ºliegt. Die Lichtkegel der einzelnen LED's können sich dabei überlagern.From the DE 198 15 868 C2 is a light source for signal lights for railway traffic known in the first LED's are provided with substantially parallel to each other arranged Hauptabstrahlrichtung and second LED's with respect to the main emission of the first LED's inclined emission direction. The first LEDs may have a highly concentrated emission characteristic whose opening angle α is in the range of 1 to 5 °. The light cones of the individual LEDs can overlap.

Aus der DE 198 37 224 A1 ist eine Leuchte bekannt, die zur Signalabgabe sowie Kennzeichnung und Markierung von Verkehrsflächen dient. Bei dieser Leuchte wird das von den LED's erzeugte Licht vor dem Austritt aus der Leuchte an einer Oberfläche reflektiert.From the DE 198 37 224 A1 a luminaire is known, which serves for signaling as well as marking and marking of traffic areas. In this luminaire, the light generated by the LEDs is reflected on a surface before exiting the luminaire.

Aus der DE 296 20 583 U1 ist es darüber hinaus bekannt, einer mittels Glühlampe erzeugten weißen Lichtquelle farbiges Licht von LED's hinzuzufügen, deren Helligkeit einstellbar ist.From the DE 296 20 583 U1 It is also known to add colored light from LEDs to a white light source produced by means of an incandescent lamp, the brightness of which can be adjusted.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine zahnärztliche Behandlungsleuchte bereit zu stellen, mit der die vorstehend geschilderten Nachteile vermieden werden.The The object of the invention is a dental treatment light to provide, with the above-described disadvantages be avoided.

Darstellung der Erfindungpresentation the invention

Gemäß der Erfindung besteht die Lichtquelle aus mehreren benachbart zueinander angeordneten LED's. Die Größe und gleichmäßige Ausleuchtung des Lichtfeldes wird durch die versetzte Anordnung der einzelnen Lichtkegel jeder LED erzeugt. Das Lichtfeld kann so präzise eingestellt werden, dass eine Blendung der Patientenaugen unterbunden ist. Das von den LED's abgestrahlte Licht wird entweder direkt genutzt oder indirekt über einen Reflektor. Unter indirekter Beleuchtung wird eine Beleuchtung verstanden, bei der der Strahlengang mindestens einmal an einem Reflektor reflektiert wird. Bei der direkten Beleuchtung wird der Strahlengang nicht reflektiert, kann aber zum Zweck der Ausrichtung gebrochen, also umgelenkt werden.According to the invention If the light source consists of several adjacently arranged LED's. The size and even illumination of the Light field is due to the staggered arrangement of the individual light cone every LED generates. The light field can be adjusted so precisely that a Blinding the patient's eyes is prevented. The light emitted by the LEDs is used either directly or indirectly via a reflector. Under Indirect lighting is understood as lighting in which the beam path at least once reflected on a reflector becomes. In direct lighting, the beam path is not reflected, but can be broken for the purpose of alignment, so be redirected.

Über die Anzahl der eingesetzten LED's wird die entsprechende Beleuchtungsstärke erreicht. Mittels Pulsweitenmodulation und/oder das Zu- und Abschalten einzelner LED ist es möglich, die Beleuchtungsstärke der Behandlungsleuchte einzustellen.About the Number of LEDs used the corresponding illuminance is achieved. By means of pulse width modulation and / or the connection and disconnection of individual LED, it is possible to illuminance to adjust the treatment light.

Insgesamt ist der Einsatz von LED's dadurch vorteilhaft, dass die Lebensdauer von LED's, die ca. 100.000 Stunden beträgt, wesentlich über der Lebensdauer von Halogenlampen mit ca. 2.000 Stunden liegt, d.h. ein Austausch des Beleuchtungskörpers ist über die gesamte Lebensdauer der Behandlungsleuchte nicht mehr notwendig. Darüber hinaus können die LED's frei betrieben werden und müssen nicht in explosionssicheren Gehäusen installiert werden. Schließlich ist aufgrund der geringen Betriebswärmeentwicklung eine Kühlung, die beispielsweise mittels Ventilator erfolgt, nicht erforderlich.All in all is the use of LEDs This is advantageous in that the life of LEDs, which is about 100,000 Hours, essentially over the lifetime of halogen lamps is about 2,000 hours, i. an exchange of the lighting fixture is over the entire life of the treatment light is no longer necessary. About that can out the LEDs are operated freely and not have to in explosion-proof enclosures be installed. After all is due to the low heat of operation a cooling, the For example, by means of a fan, not required.

Zur Bündelung oder Aufweitung des Strahlengangs und/oder zur Ausrichtung des Strahlengangs auf die entsprechende Lichtfeldgröße können jeder LED oder jeder Gruppe von mehreren LED's optische Bauelemente zugeordnet sein, beispielsweise eine Sammellinse zur Bündelung und ein Prisma zur Umlenkung des Strahlenganges. Auch die Verwendung von Blenden ist vorstellbar, wenngleich aufgrund des abgeschatteten Teils des Strahlenganges die Beleuchtungsstärke nicht optimal ausgenutzt wird.to bundling or expansion of the beam path and / or alignment of the beam path to the appropriate light field size can be any LED or group of several LED's optical Be associated with components, such as a converging lens for bundling and a prism for deflecting the beam path. Also the use of apertures is conceivable, although due to the shadowed Part of the beam path, the illuminance is not optimally utilized.

Vorteilhafterweise weisen die LED's einen Abstrahlwinkel kleiner als 8° auf. Dadurch kann auf optische Bauelemente zur Bündelung des Strahlengangs verzichtet werden.advantageously, have the LEDs an emission angle less than 8 °. This can be due to optical Components for bundling the beam path can be dispensed with.

Vorteilhafterweise ist jeder LED oder jeder Gruppe von mehreren LED's ein optisches Bauelement zur Ausrichtung des Strahlengangs auf das Lichtfeld zugeordnet, wodurch ein Lichtfeld mit genau definierten Eigenschaften herstellbar ist. Als optisches Bauelement kommt hier insbesondere ein Prisma in Frage.advantageously, For example, each LED or group of multiple LEDs is an optical device for alignment associated with the beam path on the light field, creating a light field can be produced with precisely defined properties. As optical Component comes here in particular a prism in question.

Gemäß einer Weiterbildung sind die LED's so angeordnet, dass der Strahlengang jeder einzelnen LED auf das Lichtfeld ausgerichtet ist. Dabei sind die LED's in einem Winkel zu der Mittelachse ausgerichtet, wobei der Winkel mit dem Abstand der LED's zur Mittelachse hin zunimmt. Die Verwendung von zusätzlichen Prismen ist in diesem Fall nicht erforderlich.According to one Further education are the LEDs so arranged that the beam path of each individual LED on the light field is aligned. The LEDs are at an angle to the central axis aligned, with the angle with the distance of the LED's to the central axis increases. The use of additional prisms is in this Case not required.

Vorteilhafterweise sind dabei in dem Strahlengang jeder LED eine Sammellinse zur Bündelung des Lichtkegels auf die Lichtfeldgröße angeordnet.advantageously, are in the beam path of each LED a converging lens for focusing the Light cone arranged on the light field size.

Auch in diesem Fall kann auf den Einsatz einer Sammellinse verzichtet werden, wenn die LED's einen Abstrahlwinkel kleiner als 8° aufweisen.Also In this case, the use of a convergent lens can be dispensed with when the LEDs are on Beam angle smaller than 8 ° have.

Vorteilhafterweise ist ein Gehäuse mit einer zumindest teilweise lichtdurchlässigen Abdeckscheibe vorhanden, wobei in die Abdeckscheibe gegebenenfalls die erforderlichen optischen Bauteile wie Linsen und/oder Prismen eingearbeitet sind. Die Abdeckscheibe kann dabei als Spritzgussteil ausgeführt sein, im Falle von Glas auch als Pressglasteil.advantageously, is a housing with an at least partially translucent cover available, wherein in the cover, if necessary, the required optical Components such as lenses and / or prisms are incorporated. The cover can be designed as an injection molded part, in the case of glass also as pressed glass part.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die zahnärztliche Behandlungsleuchte für die indirekte Beleuchtung ausgebildet, indem auf der dem Lichtfeld gegenüberliegenden Seite der LED's ein Reflektor angeordnet ist, der die aus den LED's austretenden Strahlen auf das Leuchtfeld fokussiert. Dabei kann zwischen den LED's und dem Lichtfeld eine zumindest teilweise lichtdurchlässige Abdeckhaube angeordnet sein. Der Vorteil dieses Aufbaus besteht darin, dass eventuell ausgefallene LED's vom Anwender nicht erkannt werden und somit nicht unangenehm auffallen können.In An advantageous development is the dental treatment light for the indirect lighting is formed by being on the opposite side of the light field Side of the LED's a reflector is arranged, which emits the rays emerging from the LEDs focused on the illuminated field. It can be between the LEDs and the light field arranged an at least partially translucent cover be. The advantage of this construction is that possibly failed LED's by the user can not be recognized and thus can not attract attention.

Vorteilhafterweise werden LED's mit einer Farbtemperatur von 3600 bis 6500 K innerhalb der Lichtfarben-Koordinaten der in der DIN EN 98680 festgelegten Grenzpunkte der Normfarbtafel verwendet.advantageously, be LED's with a color temperature of 3600 to 6500 K within the light color coordinates of in the limit values of the standard color chart specified in DIN EN 98680.

Vorteilhafterweise strahlen die LED's weißes Licht ab. Darüber hinaus ist es möglich, die Farbtemperatur des Lichtes über die Kombination von farbigen, insbesondere roten, grünen und blauen LED's zu erzeugen, um den Spektralbereich des Lichtes einzustellen.advantageously, the LEDs shine White light from. About that It is also possible the color temperature of the light over the combination of colored, especially red, green and blue LED's too generate to adjust the spectral range of the light.

Schließlich ist es vorteilhaft, weißes Licht abgebende LED's mit farbigem Licht abgebenden LED's zu kombinieren, um die hohe Farbtemperatur von weißen LED's zu senken und wärmeres Licht zu erhalten.Finally is it is beneficial, white Light emitting LEDs to combine with colored light emitting LED's to the high color temperature of white Lower LED's and warmer To receive light.

Aufgrund des engen spektralen Lichtbereichs bei LED's ist die Wärmeentwicklung im Lichtfeld sehr gering. Infrarot oder UV-Strahlung wird ebenfalls nicht erzeugt.by virtue of the narrow spectral light range in LEDs is the heat development in the light field very low. Infrared or UV radiation is also not generated.

Vorteilhafterweise sind mehrere LED's auf einer gemeinsamen Platine angeordnet. Hierdurch wird eine kostengünstige Herstellung und Montage möglich.advantageously, are several LEDs arranged on a common board. As a result, a cost-effective production and assembly possible.

Zur Vermeidung von optischen Mitteln zur Ausrichtung des von der LED ausgehenden Lichtkegels können die LED's auf einer ebenen Platine zum Lichtfeld hin ausgerichtet werden oder die Platine gekrümmt sein.to Avoidance of optical means for alignment of the LED outgoing light cone can the LEDs on one plane board to the light field to be aligned or the board bent be.

Vorteilhafterweise strahlt die zahnärztliche Behandlungsleuchte das Licht direkt ab, so dass der von der LED ausgehende Strahlengang nicht reflektiert wird. Dadurch kann nahezu die gesamte Fläche der Behandlungsleuchte für die Lichterzeugung verwendet werden.advantageously, emits the dental treatment light the light directly from, so that the outgoing of the LED beam path is not reflected. This allows almost the entire surface of the Treatment light for the light generation will be used.

Die Beleuchtungsstärke des Lichtfeld's kann auch über das Ab- und Zuschalten einer variablen Anzahl von LED's verändert werden, ohne dabei die Farbtemperatur des Lichtes zu ändern.The illuminance of the light field can also be switched on and off by a variable Number of LEDs changed without changing the color temperature of the light.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung können die von den LED's erzeugten Lichtkegel so ausgebildet sein, dass das Lichtfeld sich im wesentlichen jeweils vollständig überdeckende Lichtflecke aufweist. Das Lichtfeld kann auch ausschließlich derartig aufgebaut sein.According to one advantageous development can the LED's generated light cone be formed so that the light field itself essentially completely covering each other Has light spots. The light field can also only such be constructed.

Eine andere Art besteht darin, die von den LED's erzeugten Lichtkegel so auszubilden, dass das Lichtfeld höchstens teilweise überdeckende Lichtflecke aufweist. Das Lichtfeld kann auch hier ausschließlich derartig aufgebaut sein.A another way is to make the light beams generated by the LEDs so that the light field at most partially overlapping Has light spots. The light field can also only here in such a way be constructed.

Kurzbeschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt dieembodiments The invention are illustrated in the drawing. It shows the

1 einen Schnitt durch eine zahnärztliche Behandlungsleuchte mit auf einer Platine angeordneten LED's 1 a section through a dental treatment light with arranged on a board LED's

2 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit eng abstrahlenden LED's 2 another embodiment with narrow emitting LED's

3 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit zu dem Lichtfeld ausgerichteten LED's auf einer gebogenen Platine 3 a further embodiment with aligned to the light field LED's on a curved board

4 ein Ausführungsbeispiel für die indirekte Beleuchtung mit einem Reflektor 4 an embodiment of the indirect lighting with a reflector

5 eine Gesamtansicht der zahnärztlichen Behandlungsleuchte in ihrer Schwenkvorrichtung 5 an overall view of the dental treatment light in its pivoting device

6 eine perspektivische Ansicht der zahnärztlichen Behandlungsleuchte mit einem runden Lichtfeld 6 a perspective view of the dental treatment lamp with a round light field

7 eine perspektivische Ansicht der zahnärztlichen Behandlungsleuchte mit einem ovalen Lichtfeld 7 a perspective view of the dental treatment lamp with an oval light field

8 eine perspektivische Ansicht der zahnärztlichen Behandlungsleuchte mit einem aus mehreren sich in Querrichtung nur teilweise überlappenden runden Lichtflecken aufgebauten Lichtfeld 8th a perspective view of the dental treatment lamp with a built up from several transversely only partially overlapping round light spots light field

9 eine perspektivische Ansicht der zahnärztlichen Behandlungsleuchte mit einem aus mehreren sich in Quer- und Längsrichtung nur teilweise überlappenden runden Lichtflecken aufgebauten Lichtfeld. 9 a perspective view of the dental treatment lamp with a built up from several in the transverse and longitudinal direction only partially overlapping round light spots light field.

Ausführungsbeispiele der Erfindungembodiments the invention

In 1 ist eine zahnärztliche Behandlungsleuchte mit direktem Strahlengang dargestellt, bei der weiße LED's 1 konventioneller oder SMD-Bauart zur Erzeugung von Licht vorgesehen sind. Das aus den LED's austretende Licht wird über ein optisches System 2 aus Linse und/oder Prismen 2 gebündelt und ausgerichtet. Die LED's sind auf einer ebenen Platine 3 innerhalb eines Gehäuses 4 untergebracht. Durch die Kombination von farbigen LED's 5, beispielsweise rot, grün und blau, kann ebenfalls ein insgesamt weißes Licht erzeugt werden.In 1 is a dental treatment light with direct beam path shown by the white LED's 1 conventional or SMD type are provided for generating light. The light emerging from the LEDs is transmitted via an optical system 2 made of lens and / or prisms 2 bundled and aligned. The LEDs are on a flat board 3 within a housing 4 accommodated. By the combination of colored LEDs 5 For example, red, green and blue, a total white light can also be generated.

Die Behandlungsleuchte ist in einem Abstand a zu einer Objektebene 6 angeordnet, auf der ein Lichtfeld 7 mit einer vorgegebenen Größe d und einer vorgegebenen Beleuchtungsstärke, Gleichmäßigkeit und Farbtemperatur bereitgestellt werden muß. Das von der LED 1 in einem Strahlenkegel 8 emittierte Licht wird in einer Linse 9 gebündelt und in einem Prisma 10 umgelenkt, so dass der Strahlengang 11 das im Abstand a angeordnete Lichtfeld 7 auftrifft. Der gezeigte Strahlengang 11 ergibt sich für eine randseitig angeordnetes LED, ein weiterer Strahlengang 12 ergibt sich für ein im Bereich einer Mittelachse 13 angeordneten LED, wobei sich die Strahlengänge 11, 12 in einem Bereich 14 in der Nähe des Lichtfeldes 7 überlappen. Das Linsen-Prismen-System 2, bestehend aus der Linse 9 und dem Prisma 10 ist auf die jeweilig gegenüberliegende LED ausgerichtet, wobei alle optischen Systeme 2 auf einer gemeinsamen Streuscheibe 15 angeordnet sind, die beispielsweise als Spritzgussteil hergestellt sein kann und das Gehäuse 4 zum Lichtfeld 7 hin verschließt. Die dem Lichtfeld 7 zugewandte Oberfläche ist dabei eben ausgebildet und zum Zweck der erleichterten Reinigung darüber hinaus auch glatt. Auch die die LED's 1 tragende Platine 3 ist eben.The treatment light is at a distance a to an object plane 6 arranged on which a light field 7 must be provided with a predetermined size d and a given illuminance, uniformity and color temperature. That from the LED 1 in a ray cone 8th emitted light is in a lens 9 bundled and in a prism 10 deflected so that the beam path 11 the light field arranged at the distance a 7 incident. The beam path shown 11 results for a edge arranged LED, another beam path 12 results for one in the area of a central axis 13 arranged LED, with the beam paths 11 . 12 in one area 14 near the light field 7 overlap. The lens prism system 2 consisting of the lens 9 and the prism 10 is aligned with the respective opposite LED, with all optical systems 2 on a common lens 15 are arranged, which may be made for example as an injection molded part and the housing 4 to the light field 7 closes. The light field 7 facing surface is flat and also smooth for the purpose of facilitated cleaning beyond. Also the LED's 1 carrying board 3 is just.

Die optischen Bauteile können auch auf der dem Lichtfeld 7 abgewandten Seite der Streuscheibe 15 angeordnet sein und zwar sowohl unmittelbar mit der Streuscheibe verbunden oder in diese integriert als auch als separate Bauteile und/oder Gruppen von Bauteilen ausgebildet sein, die zusammen mit der Streuscheibe verwendet werden.The optical components can also be used on the light field 7 opposite side of the lens 15 be arranged, both directly connected to the lens or integrated into this as well as be formed as separate components and / or groups of components, which are used together with the lens.

Aus der schematischen Darstellung des Strahlengangs 11 in 1 ergibt sich, dass die aus den randseitigen LED's 1 in einem Lichtkegel 8 austretenden Lichtstrahlen stärker umgelenkt werden müssen als die näher an der Mittelachse 13 angeordneten LED's, was durch ein Prisma geschieht. Die Bündelung des Lichtkegels 8 hat zur Folge, dass der im Abstand a auf die Objektebene treffende Lichtkegel 11 nicht über das Lichtfeld 7 hinausragt.From the schematic representation of the beam path 11 in 1 it turns out that the out of the edge LEDs 1 in a cone of light 8th Emerging light rays must be deflected stronger than those closer to the central axis 13 arranged LED's, which is done by a prism. The bundling of the light cone 8th As a result, the light cone striking the object plane at the distance a 11 not over the light field 7 protrudes.

In 2 ist eine abgeänderte Form des optischen Systems 2 gezeigt, welches nur Prismen 10 und keine Linsen aufweist. Dies ist dann möglich, wenn der Abstrahlwinkel höchstens 8° beträgt, so dass eine zusätzliche Bün delung des aus dem LED 1 austretenden Strahlenkegels 8 nicht erforderlich ist. Durch eine entsprechende Ausrichtung der LED's auf der Platine 3 könnte auf die Prismen 10 verzichtet werden, wodurch die Streuscheibe 15 eine reine Abdeckscheibe wird.In 2 is a modified form of the optical system 2 shown which only prisms 10 and has no lenses. This is possible if the radiation angle is at most 8 °, so that an additional Bün delung of the LED 1 emerging beam cone 8th is not required. By an appropriate alignment of the LEDs on the board 3 could be on the prisms 10 be dispensed with, causing the diffuser 15 a pure cover will be.

Bezüglich der Streuscheibe 15 ist auszuführen, dass diese aus Polycarbonat, Glas oder sonstigem transparenten Material sein kann, wobei das optische System 2 anstatt auf der dem Gehäuse 4 zugewandten Innenseite der Streuscheibe 15 auch unabhängig von der Streuscheibe 15 vor jeder einzelnen LED oder Gruppen von LED's angeordnet sein kann.Regarding the lens 15 is to be understood that this may be made of polycarbonate, glass or other transparent material, wherein the optical system 2 instead of on the case 4 facing inside of the lens 15 also independent of the lens 15 can be arranged in front of each individual LED or groups of LEDs.

In 3 ist eine zahnärztliche Behandlungsleuchte gezeigt, bei der die LED's 1, 5 auf einer gewölbten Platine 3 angeordnet sind, wobei die Wölbung der Platine 3 derart ist, dass der Strahlengang 11, 12 ohne die Verwendung von Prismen auf das Lichtfeld ausgerichtet ist. Das optische System 2 besteht in dem gezeigten Fall nur aus den Linsen 9 zur Bündelung des aus dem LED 1 austretenden Strahlenkegel 8. Werden LED's mit genügend kleinem Abstrahlwinkel, also höchstens 8° eingesetzt, kann auf die Linse 9 verzichtet werden. Ist die Verwendung einer Linse 9 erforderlich, so kann eine ebenfalls gewölbte, zur Platine konzentrische Streuscheibe 15 als Träger für die Linsen 9 zum Einsatz kommen, um so jeder LED die entsprechende Linse und damit Bündelung bereitzustellen.In 3 A dental treatment light is shown in which the LED's 1 . 5 on a curved board 3 are arranged, with the curvature of the board 3 such is that the beam path 11 . 12 is aligned with the light field without the use of prisms. The optical system 2 consists in the case shown only of the lenses 9 for bundling the out of the LED 1 emerging beam cone 8th , If LED's with a sufficiently small beam angle, that is used at most 8 °, can be applied to the lens 9 be waived. Is the use of a lens 9 required, so can also a curved, concentric to the board lens 15 as a carrier for the lenses 9 be used to provide each LED the appropriate lens and thus bundling.

In 4 ist eine zahnärztliche Behandlungsleuchte mit indirektem Strahlengang dargestellt, bei der das aus einer LED 1 als Lichtkegel 8 austretende Licht über einen Reflektor 16 gebündelt und reflektiert wird. Der Reflektor 16 ist zum Lichtfeld 7 hin durch eine Abdeckhaube geschützt. Der prinzipielle Unterschied dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass die LED's nicht direkt auf das Lichtfeld 7 abstrahlen, sondern über einen Reflektor, vergleichbar mit herkömmlichen Behandlungsleuchten. Die LED's 1 sind in einem engen Bereich um die Mittelachse 13 herum angeordnet, um die aus den LED's 1 austretenden Lichtstrahlen 8 nicht abzuschatten. Durch die indirekte Beleuchtung fallen LED's, die kein Licht emittieren, nicht auf.In 4 is a dental treatment light with indirect beam path, in which the light from an LED 1 as a light cone 8th leaking light over a reflector 16 is bundled and reflected. The reflector 16 is to the light field 7 protected by a cover. The principal difference of this embodiment is that the LEDs are not directly on the light field 7 but a reflector, comparable to conventional treatment lights. The LEDs 1 are in a narrow area around the central axis 13 arranged around to those from the LED's 1 emerging light rays 8th not to shade. Indirect lighting does not cause LED's to emit light.

In 5 ist eine perspektivische, teilgebrochene Ansicht einer zahnärztlichen Behandlungsleuchte dargestellt. Das Gehäuse 4 ist einer Ecke aufgebrochen, wodurch der Blick auf die Platine 3 mit den darauf angeordneten LED's 1 freigegeben ist. Die Streuscheibe 15 und die Platine 3 sind eben ausgebildet, eine Fokussierung des aus den LED's 1 austretenden Lichtkegels findet durch die dem Gehäuseinneren zugewandten Prismen und Linsen statt.In 5 is shown a perspective, partially broken view of a dental treatment light. The housing 4 a corner is broken, causing the view of the board 3 with the LED's arranged on it 1 is released. The diffuser 15 and the board 3 are just trained, a focus of the LED's 1 emerging light cone takes place through the housing interior facing prisms and lenses.

Diese zahnärztliche Behandlungsleuchte kann mittels Griffen in bekannter Weise ausgerichtet werden.These dental Treatment light can be aligned by means of handles in a known manner.

In 6 wird die beleuchtete Fläche in der Objektebene 6 durch Übereinanderlegen einzelner von jeweils einer LED hervorgerufenen Lichtflecken 17 erzeugt. Bei einem Abstrahlwinkel des Lichtkegels 11, 12 von ca. 8° ergibt sich im Abstand von 700 mm für jede LED ein Lichtfeld mit einem Durchmesser von ca. 100 mm.In 6 becomes the illuminated area in the object plane 6 by superimposing individual light spots caused by one LED each 17 generated. At a beam angle of the light cone 11 . 12 of approximately 8 ° results in the distance of 700 mm for each LED, a light field with a diameter of about 100 mm.

In 7 wird die beleuchtete Fläche in der Objektebene 6 ebenfalls durch Übereinanderlegen der einzelnen Lichtflecken 17' erzeugt, welche durch entsprechende vor jeder LED angebrachte optische Bauelemente in der Form verändert sind, so dass sich ein elliptisches Lichtfeld ergibt. Es versteht sich von selbst, dass auch weitere Lichtfeldformen realisiert werden können.In 7 becomes the illuminated area in the object plane 6 also by superimposing the individual light spots 17 ' which are changed in shape by corresponding optical components mounted in front of each LED, so that an elliptical light field results. It goes without saying that also other light field shapes can be realized.

In 8 wird das Lichtfeld 7 in der Objektebene 6 durch Nebeneinanderlegen von einzelnen runden Lichtflecken 17 jeder LED erzeugt, wobei sich die Lichtflecken 17 teilweise überlappen, um eine gleichmäßige Ausleuchtung zu erzielen. Das Lichtfeld ist somit aus mehreren sich in Querrichtung nur teilweise überlappenden runden Lichtflecken 17 aufgebaut. Bei dieser Art der Lichtfelderzeugung haben die Lichtkegel 12 einen Abstrahlwinkel von ca. 8° um eine Lichtfeldbreite von ca. 100 mm zu erreichen. Das Lichtfeld 7 hat hierbei einen Bereich 18 mit erhöhter Beleuchtungsstärke.In 8th becomes the light field 7 in the object plane 6 by juxtaposing individual round spots of light 17 Each LED generates, with the light spots 17 partially overlap to achieve a uniform illumination. The light field is thus made up of several round light spots which only partly overlap in the transverse direction 17 built up. In this type of light field generation have the light cone 12 a beam angle of about 8 ° to achieve a light field width of about 100 mm. The light field 7 has an area here 18 with increased illuminance.

In 9 wird das Lichtfeld 7 in der Objektebene 6 durch Neben- und Übereinanderlegen der einzelnen Lichtflecken 17 erzeugt, wobei sich diese ebenfalls entsprechend überlappen um eine gleichmäßige Ausleuchtung zu erzielen. Bei dieser Art der Ausleuchtung haben die Lichtkegel einen wesentlich kleineren Abstrahlwinkel um die Lichtflecken auch übereinander im Lichtfeld anordnen zu können. Das Lichtfeld ist aus mehreren sich in Quer- und Längsrichtung nur teilweise überlappenden runden Lichtflecken aufgebaut. Das Lichtfeld 7 kann hierbei verschiedene Bereich mit unterschiedlicher Beleuchtungsstärke aufweisen, wie dargestellt, aber auch durch entsprechend ausgerichtete Lichtkegel einen großen Bereich in wesentlich konstanter Beleuchtungsstärke.In 9 becomes the light field 7 in the object plane 6 by juxtaposition and superimposition of the individual light spots 17 generated, with these also overlap accordingly to achieve a uniform illumination. In this type of illumination, the light cones have a much smaller beam angle to order the light spots also one above the other in the light field can. The light field is made up of several round light spots which only partly overlap in the transverse and longitudinal direction. The light field 7 In this case, it is possible to have different areas with different illuminance, as shown, but also by a correspondingly aligned light cone a large area in a substantially constant illuminance.

Auch die Kombination der in den 6–9 beschriebenen Möglichkeiten der Lichtfelderzeugung ist möglich, um damit die Gleichmäßigkeit der Ausleuchtung entsprechend den jeweiligen Anforderungen zu optimieren.Also the combination of in the 6 - 9 described possibilities of light field generation is possible in order to optimize the uniformity of the illumination according to the respective requirements.

Claims (21)

Zahnärztliche Behandlungsleuchte welche Mittel zur Erzeugung eines Lichtfeldes (7) in einer Objektebene mit einer vorgegebenen Größe, Beleuchtungsstärke, Gleichmäßigkeit und Farbtemperatur aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle aus mehreren benachbart zueinander angeordneten LED's (1) besteht, wobei ein erster Teil der LED's Lichtflecke (17) erzeugt, die in der Objektebene (6) ein erstes Lichtfeld (7) bilden, und wobei ein weiterer Teil der LED's Lichtflecke (17') erzeugt, die ein zweites Lichtfeld (7') bilden, wobei das erste Lichtfeld (7) für eine gleichmäßige, blendfreie Ausleuchtung der Mundhöhle vollständig in das zweite Lichtfeld (7') eingebettet ist.Dental treatment light which means for generating a light field ( 7 ) in an object plane having a predetermined size, illuminance, uniformity and color temperature, characterized in that the light source consists of a plurality of adjacent LED's ( 1 ), wherein a first part of the LED's light spots ( 17 ) generated in the object plane ( 6 ) a first light field ( 7 ), and wherein another part of the LED's light spots ( 17 ' ), which generates a second light field ( 7 ' ), wherein the first light field ( 7 ) for even, glare-free illumination of the oral cavity completely into the second light field ( 7 ' ) is embedded. Zahnärztliche Behandlungsleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bündelung oder Aufweitung des Strahlengangs und/oder zur Ausrichtung des Strahlengangs (8) auf die entsprechende Lichtfeldgröße jeder LED (1) oder einer Gruppe von mehreren LED's optische Bauelemente (9, 10) zugeordnet sind.Dental treatment lamp according to claim 1, characterized in that for the bundling or widening of the beam path and / or for the alignment of the beam path ( 8th ) to the corresponding light field size of each LED ( 1 ) or a group of several LED's optical components ( 9 . 10 ) assigned. Zahnärztliche Behandlungsleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die LED's (1) einen Abstrahlwinkel kleiner als 8 Grad aufweisen.Dental treatment light according to claim 1, characterized in that the LEDs ( 1 ) have an emission angle less than 8 degrees. Zahnärztliche Behandlungsleuchte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder LED (1) ein Prisma (10) zur Ausrichtung des Strahlengangs (8) auf das Lichtfeld zugeordnet ist.Dental treatment lamp according to claim 3, characterized in that each LED ( 1 ) a prism ( 10 ) for the alignment of the beam path ( 8th ) is assigned to the light field. Zahnärztliche Behandlungsleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die LED's (1) so angeordnet sind, dass der Strahlengang (8) jeder einzelnen LED auf das Lichtfeld ausgerichtet ist.Dental treatment lamp according to one of claims 1 to 4, characterized in that the LED's ( 1 ) are arranged so that the beam path ( 8th ) of each individual LED is aligned with the light field. Zahnärztliche Behandlungsleuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Strahlengang jeder LED (1) mindestens eine Linse (9) zur Bündelung auf die Lichtfeldgröße angeordnet ist.Dental treatment lamp according to claim 5, characterized in that in the beam path each LED ( 1 ) at least one lens ( 9 ) is arranged for focusing on the light field size. Zahnärztliche Behandlungsleuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die LED's (1) einen Abstrahlwinkel kleiner als 8 Grad aufweisen.Dental treatment lamp according to claim 5, characterized in that the LEDs ( 1 ) have an emission angle less than 8 degrees. Zahnärztliche Behandlungsleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (4) mit einer zumindest teilweise lichtdurchlässigen Abdeckscheibe (15) vorhanden ist.Dental treatment lamp according to one of claims 1 to 7, characterized in that a housing ( 4 ) with an at least partially translucent cover ( 15 ) is available. Zahnärztliche Behandlungsleuchte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckscheibe die erforderlichen optischen Bauteile (9, 10) aufweist.Dental treatment lamp according to claim 8, characterized in that the cover plate, the required optical components ( 9 . 10 ) having. Zahnärztliche Behandlungsleuchte nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckscheibe (15) als Spritzgussteil ausgeführt ist.Dental treatment lamp according to claim 8 or 9, characterized in that the cover ( 15 ) is designed as an injection molded part. Zahnärztliche Behandlungsleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Lichtfeld (7) gegenüberliegenden Seite der LED's (1) ein Reflektor (16) angeordnet ist, der die aus den LED's (1) austretenden Strahlen auf das Leuchtfeld fokussiertDental treatment lamp according to claim 1, characterized in that on the light field ( 7 ) opposite side of the LED's ( 1 ) a reflector ( 16 ) is arranged, which from the LED's ( 1 ) emitted rays focused on the light field Zahnärztliche Behandlungsleuchte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den LED's (1) und dem Lichtfeld eine zumindest teilweise lichtdurchlässige Abdeckhaube angeordnet ist.Dental treatment lamp according to claim 11, characterized in that between the LED's ( 1 ) and the light field, an at least partially translucent cover is arranged. Zahnärztliche Behandlungsleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass die LED's (1) eine Farbtemperatur von 3.600 bis 6.500 K innerhalb der Lichtfarben-Koordinaten der in der DIN EN 9860 festgelegten Grenzpunkte der Normfarbtafel aufweisen.Dental treatment light according to one of claims 1 to 12, characterized in that the LEDs ( 1 ) have a color temperature of 3,600 to 6,500 K within the light color coordinates of the limit values of the standard color chart defined in DIN EN 9860. Zahnärztliche Behandlungsleuchte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die LED's (1) weißes Licht abstrahlen.Dental treatment light according to claim 13, characterized in that the LEDs ( 1 ) emit white light. Zahnärztliche Behandlungsleuchte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbtemperatur des Lichtes über die Kombination von farbigen, insbesondere rot, grün und blauen LED's (5) erzeugt wird.Dental treatment lamp according to claim 13, characterized in that the color temperature of the light via the combination of colored, in particular red, green and blue LED's ( 5 ) is produced. Zahnärztliche Behandlungsleuchte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass weißes Licht abgebende LED's (1) mit farbigem Licht abgebende LED's (5) kombiniert werden.Dental treatment light according to claim 13, characterized in that white light emitting LEDs ( 1 ) with colored light emitting LEDs ( 5 ) be combined. Zahnärztliche Behandlungsleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere LED's (1, 5) auf einer gemeinsamen Platine (3) angeordnet sind.Dental treatment lamp according to one of claims 1 to 16, characterized in that a plurality of LEDs ( 1 . 5 ) on a common board ( 3 ) are arranged. Zahnärztliche Behandlungsleuchte nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (3) gekrümmt ist.Dental treatment lamp according to claim 17, characterized in that the board ( 3 ) is curved. Zahnärztliche Behandlungsleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der von den LED's (1) ausgehende Strahlengang direkt abgestrahlt wird.Dental treatment lamp according to one of claims 1 to 18, characterized in that the of the LED's ( 1 ) outgoing beam path is emitted directly. Zahnärztliche Behandlungsleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne LED's oder eine Gruppe von mehreren LED's getrennt von den anderen zu- und abschaltbar sind.dental Operating light according to one of Claims 1 to 19, characterized that single LED's or a group of multiple LEDs separately from the other switched on and off are. Zahnärztliche Behandlungsleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die von den LED's erzeugten Lichtkegel (11, 12) so ausgebildet sind, dass das Lichtfeld (7) höchstens teilweise überdeckende Lichtflecke (17, 17') aufweist.Dental treatment light according to one of claims 1 to 20, characterized in that the light cone generated by the LED's ( 11 . 12 ) are formed so that the light field ( 7 ) at most partially overlapping spots of light ( 17 . 17 ' ) having.
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