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Die
Erfindung betrifft eine Einrichtung umfassend ein im Raum bewegbares,
zu betrachtendes Objekt, insbesondere eine medizinische Untersuchungs-
oder Behandlungseinrichtung umfassend wenigstens eine im Raum bewegbare
Anzeigeeinrichtung, sowie eine oder mehrere verteilt angeordnete
Beleuchtungseinrichtungen zur Raumausleuchtung.
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Viele
medizinische Untersuchungs- oder Behandlungseinrichtungen, beispielsweise
Röntgeneinrichtungen
oder Ultraschalleinrichtungen, die der reinen Untersuchung oder
aber auch gegebenenfalls der interventionellen Behandlung dienen,
verfügen über eine
Anzeigeeinrichtung, an der unterschiedlichste Untersuchungs- oder
behandlungsrelevante Informationen dargestellt werden können, beispielsweise
gerade aufgenommene Bilder etc. Nachdem der behandelnde Arzt mitunter
seine Position während
der Untersuchung oder Behandlung wechselt, ist es bekannt, die Anzeigeeinrichtung
bewegbar zu lagern, beispielsweise indem sie über ein geeignetes Stativ an
der Decke aufgehängt
ist, oder über
ein solches Stativ an einem entsprechenden Einrichtungsteil befestigt
ist. In jedem Fall hat der Arzt so die Möglichkeit, die Anzeigeeinrichtung
zu bewegen und so auszurichten, dass er in einer anderen Position
optimal auf die Anzeigeeinrichtung, beispielsweise ein Display,
sehen kann.
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Erforderlich
ist es bei bekannten Untersuchungs- oder Behandlungseinrichtungen,
für eine möglichst
gute Ausleuchtung des Raumes zu sorgen, also insbesondere in dem
Bereich, in dem die Untersuchung oder Behandlung stattfindet. Hierzu
sind üblicherweise
deckenseitig mehrere Beleuchtungseinrichtungen vorgesehen, die in
verteilter Anordnung montiert sind, um von allen Seiten den Untersuchungs-
oder Behandlungsbereich optimal ausleuchten zu können. Wenngleich hierüber sichergestellt wird,
dass das medizinische Personal stets ein gut ausgeleuchtetes Umfeld
zur Verfügung
hat, ergeben sich jedoch dahingehend Probleme, als eine Blendung
auf der Anzeigeeinrichtung nicht ausgeschlossen werden kann, wenn
die Anzeigeeinrichtung verstellt wird. D. h., dass es nach einer
Verstellung der Anzeigeeinrichtung durchaus vorkommen kann, dass diese
so unter einem Winkel zu einer deckenseitig oder anderswo angeordneten
Beleuchtungseinrichtung steht, dass diese Beleuchtungseinrichtung
direkt auf die Anzeigeeinrichtung bzw. deren Anzeigefeld strahlt,
so dass es dort zu einer Reflexion und damit einer Blendung kommt.
Der Anwender kann also die angezeigten Informationen nicht oder
nur unter starker Beeinträchtigung
erkennen bzw. muss sich selber wieder etwas bewegen, um die Informationen zu
erfassen können,
und kann über
die spiegelnde Fläche
während
seiner Tätigkeit
geblendet werden.
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Auch
in anderen Bereichen verwendete Einrichtungen weisen ähnliche
Probleme auf, beispielsweise Einrichtungen, die der Präsentation
eines auszustellenden Objekts dienen. Diese Einrichtungen umfassen
häufig
einen Träger,
auf dem das Objekt, z. B. ein Fahrzeug, angeordnet ist, über den
das Fahrzeug z. B. gedreht werden kann. Je nach Orientierung im
Raum kann es auch hier zu Spiegelungen einer oder mehrere Beleuchtungseinrichtungen
auf der Fahrzeugseite kommen, was unangenehm ist. Diese Probleme
treten auch bei der Ausstellung anderer Gegenstände auf.
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Der
Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine Einrichtung, insbesondere
eine medizinische Untersuchungs- oder Behandlungseinrichtung anzugeben,
die bei gleichzeitiger Verstellbarkeit des Objekts und insbesondere
der Anzeigeeinrichtung eine mögliche
beleuchtungsbedingte Beeinträchtigung
der Betrachtbarkeit des Objekts bzw. der Ablesbarkeit der Anzeigeeinrichtung
weitgehend ausschließt.
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Zur
Lösung
dieses Problems ist bei einer Einrichtung, insbesondere einer medizinischen
Untersuchungs- oder Behandlungseinrichtung der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass
die Helligkeit und/oder Position der einen oder jeder einzelnen
Beleuchtungseinrichtungen über eine
Steuerungs- oder Regelungseinrichtung in Abhängigkeit der erfassten räumlichen
Lage und/oder Orientierung des Objekts, insbesondere der Anzeigeeinrichtung
automatisch veränderbar
ist.
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Bei
der erfindungsgemäßen Einrichtung,
insbesondere in Form einer medizinischen Untersuchungs- oder Behandlungseinrichtung,
wird der Betrieb der einen oder jeder einzelnen Beleuchtungseinrichtungen
separat in Abhängigkeit
der räumlichen
Lage bzw. Orientierung des Objekts bzw. der Anzeigeeinrichtung gesteuert
bzw. geregelt. D. h., dass die eine oder die mehreren Beleuchtungseinrichtungen
in ihrer Helligkeit oder Position einer etwaigen Verstellung der
Anzeigeeinrichtung quasi nachgeführt
werden, wenn dies die entsprechende Lage/Orientierung des Objekts
bzw. der Anzeigeeinrichtung im Raum erfordert, um eine Blendung
bzw. Spiegelung und damit eine Beeinträchtigung der Erkennbarkeit
z. B. der dargestellten Informationen zu vermeiden. Hierzu wird
automatisch die Ist-Lage und/oder Ist-Orientierung des Objekts bzw.
der Anzeigeeinrichtung erfasst, so dass eine Information darüber vorliegt,
wie das Objekt im Raum orientiert ist bzw. wie die Darstellungsfläche der
Anzeigeeinrichtung, also die Displayfläche, auf der die Informationen
dargestellt werden, im Raum positioniert bzw. orientiert ist. Abhängig davon
kann nun ermittelt werden, welche Beleuchtungseinrichtung bei Einsatz mehrerer
verteilt angeordneter Leuchten so angeordnet ist und in einer solchen
Richtung abstrahlt, dass es zu einer möglichen Spiegelung auf der
Objektfläche
bzw. der Anzeigefläche
der Anzeigeeinrichtung kommt. Diese Beleuchtungseinrichtung wird
nun in ihrer Helligkeit verändert,
also gedimmt bzw. auch ausgeschaltet, und/oder in ihrer Position
so verändert,
dass sich ihre grundsätzliche
Abstrahlrichtung ändert,
was beispielsweise dann einfach möglich ist, wenn die Beleuchtungseinrichtung
schwenkbar gelagert sind, d. h., dass die einzelnen Leuchtmittel
nebst Reflektoren etwas verschwenkt werden können, so dass sich die Abstrahlrichtung ändert.
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Die
Helligkeits- und/oder Positionsveränderung (sowohl Helligkeit
als auch Position können gleichzeitig
verändert
werden, wenn beide Variationsmöglichkeiten
realisiert sind) führen
letztlich dazu, dass eine Blendung infolge einer Spiegelung auf der
Objektfläche
bzw. der Anzeigefläche
der Anzeigeeinrichtung vermieden werden kann, unabhängig davon,
wie eine Bewegungssteuerung das Objekt im Raum positioniert bzw.
wieder Anwender die Anzeigeeinrichtung bedarfsabhängig im
Raum positioniert.
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Die
gegebene Ist-Helligkeit bzw. die Ist-Position der einzelnen Beleuchtungseinrichtungen
ist bekannt, nachdem der Betrieb der einzelnen Beleuchtungseinrichtungen über eine
Steuerungs- oder Regelungseinrichtung gesteuert bzw. geregelt wird.
Infolgedessen ist es ohne Weiteres möglich, eine optimale Helligkeits-
bzw. Positionsveränderung
vorzunehmen, um die Blendung auszuschließen.
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Dabei
kann die eine vorgesehene Beleuchtungseinrichtung oder können die
einzelnen Beleuchtungseinrichtungen entweder über eine zentrale Steuerung-
oder Regelungseinrichtung Steuer- oder regelbar
sein, d. h., dass nur eine zentrale Einrichtung vorgesehen ist, über die
sämtliche
Beleuchtungseinrichtungen in ihrer Helligkeit und/oder Position
verstellt werden. Denkbar ist es aber auch, dass jede Beleuchtungseinrichtung
eine eigene Steuerungs- oder Regelungseinrichtung aufweist.
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Die
Helligkeit selbst kann dabei stufenlos oder in diskreten Stufen
zwischen eine maximalen Helligkeit und einer minimalen Helligkeit
oder einem ausgeschalteten Zustand veränderbar sein. Es ist also eine
sehr große
Variationsbandbreite gegeben, die eine optimale Helligkeitseinstellung
je nach gegebener Position der Anzeigeeinrichtung ermöglicht.
In entsprechender Weise kann auch die Position einer Beleuchtungseinrichtung,
die vorzugsweise mit ihrem Leuchtmittel schwenkbar gelagert ist,
stufenlos oder in diskreten Stufen verstellbar sein, wobei es ausreichend
ist, wenn der Schwenkwinkel ≤ 120° ist, wobei
auch ein Schwenkwinkel aus dem Intervall zwischen 45°–90° für eine hinreichende
Verstellung ausreichend ist.
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Wie
bereits beschrieben, erfolgt die Erfassung der Lage und/oder Orientierung
des Objekts bzw. der Anzeigeeinrichtung automatisch, wozu zweckmäßigerweise
ein entsprechendes Mittel zum automatischen Erfassen der Lage und/oder
Orientierung vorgesehen ist. Dieses oder diese Mittel kommunizieren
mit der oder den Steuerungs- oder Regelungseinrichtungen bzw. können auch
Teil dieser sein, je nach Ausgestaltung des konkreten Erfassungsmittels.
Hinsichtlich der konkreten Ausgestaltung sind unterschiedliche Alternativen
denkbar.
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Gemäß einer
ersten Erfindungsalternative können
die Mittel zur Erfassung der Lage und/oder Orientierung anhand der
räumlichen
Geometrie eines das Objekt tragenden Trägers oder eines die Anzeigeeinrichtung
tragenden Stativs, insbesondere eines Gelenkstatives, ausgebildet
sein. Dem liegt der Gedanke zugrunde, dass z. B. die über ein
Stativ gelagerte Anzeigeeinrichtung in ihrer Position über die räumliche
Geometrie des Stativs definiert ist. Wird nun die räumliche
Geometrie erfasst, so kann unmittelbar daraus die Raumlage bzw.
Raumorientierung der Anzeigeeinrichtung bestimmt werden. Hierzu können zweckmäßigerweise
am Träger
bzw. am Stativ ein oder mehrere Sensoren zur Erfassung einer translatorischen
oder rotativen Stativbewegung vorgesehen sein. Diese Sensoren können als
Winkelsensoren im Bereich etwaiger Drehgelenke oder als Linearsensoren
etwaiger Teleskopführungen
und dergleichen angeordnet sein und ermöglichen es, jedwede lineare
oder drehende Stativbewegung zu erfassen. Die entsprechenden Sensorsignale
werden dann an eine in diesem Fall zweckmäßigerweise zentrale Steuerungseinrichtung
gegeben, die dann die Position des Objekts bzw. der Anzeigeeinrichtung
ermittelt und in Abhängigkeit
dieser Positionsinformation gegebenenfalls die eine oder andere
Beleuchtungseinrichtung entsprechend ansteuert.
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Alternativ
zur Verwendung entsprechender stativseitiger Sensoren wäre es grundsätzlich auch denkbar,
die räumliche
Geometrie und damit die Raumposition des Objekts bzw. der Anzeigeeinrichtung über Kamerasysteme
zu ermitteln, d. h., dass das z. B. Stativ respektive die Anzeigeeinrichtung über zwei
oder mehr Kameras aufgenommen wird und ausgehend von den Kamerapositionen
und der entsprechenden Bilddarstellung der Anzeigeeinrichtung im
Kamerabild über
die auch hier vorzugsweise zentrale Steuerungseinrichtung die räumliche
Position der Anzeigeeinrichtung bestimmt wird.
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Als
weitere Alternative zu den beschriebenen Ausgestaltungen wäre es auch
denkbar, dass die Mittel zur Erfassung der Lage und/oder Orientierung des
Objekts bzw. der Anzeigeeinrichtung mehrere im Raum verteilt angeordnete
Positionserfassungseinrichtung und wenigstens einen an dem Objekt
bzw. der Anzeigeeinrichtung vorgesehenen Positionssensor umfassen.
Ein solcher Positionssensor, beispielsweise ein 3-Achsen-Sensor
umfassend drei orthogonale Spulen, ist an dem Objekt bzw. der Anzeigeeinrichtung
angeordnet, er kommuniziert mit entsprechenden lagefest angeordneten
Positionserfassungseinrichtungen, die im Raum verteilt angeordnet sind,
und die über
entsprechende Sende- und Empfangssignale in der Lage sind, die räumliche
Ausrichtung des Objekt- oder anzeigeeinrichtungsseitigen Sensors
zu erfassen, so dass seitens der auch hier vorzugsweise zentralen
Steuerungs- oder Regelungseinrichtung die räumliche Ist-Position des Objekts
bzw. der Anzeigeeinrichtung bestimmt und daraufhin die Steuerung/Regelung
der Beleuchtungseinrichtungen erfolgen kann. Derartige Positionserfassungssysteme,
gestützt
auf elektromagnetische Spulesysteme, sind hinlänglich bekannt.
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Eine
weitere Ausführungsalternative
der Erfassungsmittel für
die Lage/Orientierung des Objekts bzw. der Anzeigeeinrichtung sehen
wenigstens ein an dem Objekt bzw. der Anzeigeeinrichtung angeordnetes
Sendeelement, das ein gerichtetes Sendesignal abstrahlt, sowie an
der einen oder an jeder Beleuchtungs einrichtung ein Empfängerelement
vor, wobei die Helligkeit und/oder Position der einen oder jeder
Beleuchtungseinrichtung in Abhängigkeit
der erfassten Strahlungsintensität
steuer- oder regelbar ist. Hier kommuniziert also das anzeigeeinrichtungsseitig
angeordnete Sendeelement mit einem beleuchtungseinrichtungsseitig
angeordneten Empfängerelement,
das die vom Sendeelement gerichtet abgestrahlten Sendesignale empfängt. Aus
der Intensität
bzw. Höhe
des empfangenen Sendesignals kann nun jedes Empfängerelement seine Relativstellung zum
Sendeelement ermitteln. Stehen diese einander direkt gegenüber, so
wird das Empfängerelement
ein maximales Sendesignal ermitteln, was anzeigt, dass im Falle
einer Beleuchtung über
diese Beleuchtungseinrichtung das Licht vertikal auf die Objekt-
oder Anzeigefläche
treffen würde.
Stehen das Sendeelement und das Empfängerelement jedoch unter einem
Winkel zueinander, ist die Höhe
des empfangenen Sendesignals geringer, wobei aus der Höhe wiederum der
Winkelversatz ermittelt werden kann, aus dem dann wiederum errechnet
werden kann, ob es zu einer möglichen
Blendung kommt und eine Variation der Helligkeit und/oder Position
der betroffenen Beleuchtungseinrichtung erforderlich ist. Denkbar
ist es hier, dass jede Beleuchtungseinrichtung über eine separate Steuerungs-
oder Regelungseinrichtung verfügt,
die in Abhängigkeit
des erfassten Empfängerelementsignals
selbsttätig
die Veränderung
der Helligkeit und/oder der Position der zugehörigen Beleuchtungseinrichtung
steuert. Denkbar wäre
es aber auch, dass jedes Empfängerelement
sein Empfangssignal an eine zentrale Steuerungs- oder Regelungseinrichtung überträgt, die
dann eine entsprechende Verstellung ermittelt und die jeweilige
Beleuchtungseinrichtung ansteuert.
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Das
Sendeelement strahlt zweckmäßigerweise
ein nicht sichtbares Licht ab, so dass es selbst nicht blendend
wirkt. Denkbar wäre
der Einsatz eines Infrarotlicht-Sendeelements. Gleichermaßen kann aber
auch ein Ultraschallsignale abstrahlendes Sendeelement verwendet
werden.
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Für eine optimale
Positionserfassung ist es zweckmäßig, ein
oder mehrere solche Sendelemente an einem Rahmen des Objekts oder
der Anzeigeeinrichtung anzuordnen, d. h., das oder die Sendelemente
sind am oder im Rahmen integriert angeordnet, so dass eine unmittelbare
Kommunikation zwischen den Sendeelementen und den Empfängerelementen
möglich
ist. Gleichermaßen
wäre es
aber auch denkbar, das oder die Sendeelemente beispielsweise stativseitig
in eine Aufhängung
oder dergleichen zu integrieren.
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Eine
weitere Erfindungsalternative der Lage- oder Orientierungserfassungsmittel
sieht vor, dass die Mittel wenigstens eine an dem Objekt bzw. an
der Anzeigeeinrichtung angeordnete Sensoreinrichtung umfassen, die
zur Erfassung eines von der Beleuchtungseinrichtung übertragenen
Identifikationssignals dient. Diese Sensoreinrichtung, die auch
hier zweckmäßigerweise
am oder im Rahmen z. B. der Anzeigeeinrichtung integriert ist, ist
in der Lage über
das von der Beleuchtungseinrichtung übertragene Identifikationssignal
sofort zu erkennen, welche Beleuchtungseinrichtung blendet. Infolge
der gerichteten Signalübertragung
bzw. vom Erfassungsbereich her eingeschränkten Signalerfassung wird
nur das Informationssignal einer Beleuchtungseinrichtung erfasst,
die tatsächlich
in einer möglicherweise
zur Blendung führenden
Position ist. Die Signale an deren Beleuchtungen werden nicht erfasst.
Die betroffenen Beleuchtungseinrichtungen werden sodann in ihrer
Helligkeit und/oder Position verändert,
um die Blendung zu reduzieren oder zu vermeiden. Nicht betroffene
Beleuchtungseinrichtungen können – und dies
gilt für alle
erfindungsgemäßen Ausgestaltungen – grundsätzlich in
ihrer Helligkeit/Position unverändert
verbleiben, sie können
aber auch gleichermaßen
etwas in ihrer Helligkeit erhöht
werden, um einen etwaigen Helligkeitsverlust im auszuleuchtenden
Bereich zu vermeiden.
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Zur Übertragung
des Identifikationssignals wäre
es denkbar, dies über
eine geeignete, vom Betrachter nicht sichtbare Pulsung der Beleuchtungseinrichtungen
zu realisieren, wobei die Sensoreinrichtung anhand der gegebenen,
sehr schnellen und letztlich infinitesimal geringen Helligkeitsänderungen und
dem daraus resultierenden Pulsmuster in der Lage ist, die entsprechende
Beleuchtungseinrichtung zu identifizieren, so dass die zugeordnete
Steuerungs- oder Regelungseinrichtung dann auch genau erkennen kann,
welche Beleuchtungseinrichtung betroffen ist und anzusteuern ist.
Denkbar wäre
aber auch die Übertragung
eines anderweitigen Identifikationssignals über ein geeignetes Sendeelement,
das mit der Sensoreinrichtung, die dann über ein geeignetes Empfangselement
verfügt,
zu realisieren.
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Grundsätzlich sind
unterschiedliche Kommunikationsmöglichkeiten
zwischen den miteinander kommunizierenden Komponenten der erfindungsgemäßen Untersuchungs-
oder Behandlungseinrichtung möglich.
Eine zentrale Steuerungs- oder Regelungseinrichtung kommuniziert
zweckmäßigerweise drahtlos
mit den Beleuchtungseinrichtungen und/oder am Stativ oder der Anzeigeeinrichtung
angeordneten Sensoren oder Sensoreinrichtungen oder den Positionserfassungseinrichtungen.
Denkbar wäre
aber auch eine kabelgebundene Kommunikation, was jedoch mit einem
etwas höheren
Aufwand verbunden ist. Eine drahtlose Kommunikation ist z. B. auf
Basis von Funk, Ultraschall, Infrarot oder Bluetooth möglich. Im
Falle einer drahtlosen Kommunikation verfügt selbstverständlich jede
Komponente über
entsprechende Sende- oder
Empfängerelemente,
die diese Kommunikation ermöglichen.
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Grundsätzlich kann
die erfindungsgemäße Einrichtung
nur eine nachgeführte
Beleuchtungseinrichtung umfassen, üblicherweise sind jedoch mehrere
verteilt angeordnete Beleuchtungseinrichtungen für eine optimale Aus- oder Beleuchtung
des Objekts, z. B. eines Fahrzeugs oder eines beliebigen Elektronikgegenstands/Fernseher,
Handy, etc.) oder des Arbeitsplatzes der medizinischen Einrichtung
vorgesehen.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der
Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine
Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen medizinischen Untersuchungs-
oder Behandlungseinrichtung, bei der alle Beleuchtungseinrichtungen
zugeschaltet sind,
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2 die
Untersuchungs- oder Behandlungseinrichtung aus
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1 mit
zwei in ihrer Helligkeit veränderten Beleuchtungseinrichtungen,
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3 die
Untersuchungs- oder Behandlungseinrichtung aus
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2 mit
in der Lage veränderter
Anzeigeeinrichtung und verändert
angesteuerten Beleuchtungseinrichtungen,
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4 eine
Prinzipdarstellung einer Erfassung der räumlichen Lage und/oder Orientierung
der Anzeigeeinrichtung über
die Geometrie eines Stativs,
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5 eine
Prinzipdarstellung zur Erfassung der räumlichen Lage und/oder Orientierung
der Anzeigeeinrichtung über
eine Sende-Empfänger-Kommunikation
zwischen der Anzeigeeinrichtung und den Beleuchtungseinrichtungen,
und
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6 eine
Prinzipdarstellung betreffend die Erfassung der räumlichen
Lage und/oder Orientierung der Anzeigeeinrichtung unter Verwendung
einer Sensoreinrichtung zur Erfassung der Identifikationssignale
der einzelnen Beleuchtungseinrichtungen.
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Die
folgenden Ausführungsbeispiele
beschreiben die Erfindung in Form einer medizinischen Untersuchungs-
oder Behandlungseinrichtung, sind jedoch gleichermaßen für die Ausgestaltung
einer andersartigen Einrichtung z. B. zur Objektpräsentation
gültig.
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße medizinische
Untersuchungs- oder Behandlungseinrichtung 1 in Form einer
Prinzipdarstellung. Bei dieser Untersuchungs- oder Behandlungseinrichtung 1 kann
es sich um eine beliebige Einrichtung handeln, beispielsweise eine
Röntgen-
oder Ultraschalleinrichtung, wobei dies nicht abschließend ist.
Gezeigt ist der Übersichtlichkeit
halber lediglich ein Patientenlagerungstisch 2 mit einem
darauf befindlichen Patienten 3, ferner ist ein Anwender 4 gezeigt,
beispielsweise ein Arzt oder sonstiges medizinisches Personal, das
eine Untersuchung oder Behandlung des Patienten 3 vornehmen
möchte.
Gezeigt ist ferner eine Anzeigeeinrichtung 5, beispielsweise
ein Display (z. B. LCD-Display oder dergleichen), das im Raum bewegbar
ist und beispielsweise über
ein nicht näher
gezeigtes Gelenkstativ deckenseitig gelagert ist. Der Anwender 4 hat
also die Möglichkeit,
die Anzeigeeinrichtung 5 im Raum zu bewegen und so auszurichten,
dass er optimal auf die Anzeigefläche 6 sehen kann,
um die dort angezeigten medizinisch relevanten Informationen (beispielsweise über ein
Ultraschallgerät
oder über
eine Röntgeneinrichtung
aufgenommene Bilder) betrachten zu können.
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Gezeigt
sind ferner sechs separate Beleuchtungseinrichtung 7a–7f,
die in ihrem Betrieb alle separat über eine im gezeigten Beispiel
zentrale Steuerungs- oder Regelungseinrichtung 8 angesteuert werden
können.
Dabei ist es möglich, über die
Steuerungseinrichtung 8 die Helligkeit oder die Position oder
sowohl die Helligkeit als auch die Position einer jeden einzelnen
Beleuchtungseinrichtung 7a–7f verändern zu
können.
Die Helligkeit kann durch Dimmen vorzugsweise stufenlos zwischen
einer maximalen Helligkeit und einer minimalen Helligkeit bzw. einem Ausschalten
der Beleuchtungseinrichtungen verändert werden, die Position
der vorzugsweise verschwenkbaren Beleuchtungseinrichtungen (die
vorzugsweise über
ein Kugelgelenk in jede Richtung um einen definierten Verschwenkwinkel
verschwenkbar sind) kann über
ein geeignetes Stellmittel (Motor mit zugeordneter Bewegungsmechanik)
verstellt werden.
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Ziel
ist es, über
eine solche Helligkeits- und/oder Positionsveränderung zu vermeiden, dass es
zu einer Spiegelung des von einer oder mehreren Beleuchtungseinrichtungen
abgegebenen Lichts auf der Anzeigfläche 6 der Anzeigeeinrichtung 5 kommt. Die
Beleuchtungseinrichtungen 7a–7f können deckenseitig
angeordnet sein, was jedoch nicht zwingend ist. Im Folgenden sei
davon ausgegangen, dass die Beleuchtungseinrichtungen deckenseitig
montiert sind.
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Ausgehend
von der Darstellung in 1 sind die Beleuchtungseinrichtungen 7a–7f so
ausgerichtet, dass sie den Patiententisch 2 optimal ausleuchten,
so dass der Anwender 4 stets optimales Licht während der
Patientenbehandlung hat. Infolge der Ausrichtung der im gezeigten
Beispiel im Wesentlichen vertikal stehenden Anzeigeeinrichtung 5 ist
es nun möglich,
dass es über
die Beleuchtungseinrichtungen 7a und 7f zu einer
Spiegelung des von diesen Beleuchtungseinrichtungen abgegebenen
Lichts auf der Anzeigefläche 6 kommt,
so dass der Anwender 4 geblendet wird, er mithin also die
angezeigten Informationen oder den Untersuchungs- oder Behandlungsbereich
am Patienten nicht optimal oder gar nicht wahrnehmen kann. Dieser
Umstand wird über nachfolgend
noch näher
zu beschreibende Mittel zur Erfassung der Lage und/oder Orientierung
der Anzeigeeinrichtung 5 respektive deren Anzeigefläche 6 im Raum
erfasst und in Abhängigkeit
dieses Erfassungsergebnisses wird dann die Helligkeit und/oder Position
einzelner betroffener Beleuchtungseinrichtungen automatisch verändert, um
die Spiegelung und damit Blendung zu verringern oder aufzuheben.
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Die
Funktion ist dem Grunde nach in den folgenden 2 und 3 dargestellt.
Wie bereits beschrieben kommt es zu einer Spiegel- oder Blendwirkung
infolge des Betriebs der Beleuchtungseinrichtungen 7a und 7f,
wie durch die Pfeile dargestellt ist. Wie 2 zeigt,
wurden diese nun, nachdem diese Spiegelung bzw. Blendung automatisch
erfasst wurde, derart angesteuert, dass ihre Helligkeit reduziert wird,
d. h., sie werden gedimmt oder bei zu starker Blendung auch ausgeschal tet,
wie in 2 dadurch dargestellt ist, dass diese Beleuchtungseinrichtungen 7a und 7f schraffiert
sind. Die anderen Beleuchtungseinrichtungen 7b–7e können in
ihrer Helligkeit und Position unverändert verbleiben, denkbar wäre es aber
auch, die Helligkeit insbesondere der Beleuchtungseinrichtungen 7b und 7e zu
erhöhen,
um den Helligkeitsverlust infolge des Herunterdimmens der Beleuchtungseinrichtungen 7a und 7f zumindest teilsweise
zu kompensieren. Infolge des Herunterdimmens bzw. Ausschaltens der
Beleuchtungseinrichtung 7a und 7f wird die Spiegelung,
die in 1 noch gegeben war, reduziert bzw. vermieden,
so dass der Anwender 4 keine Schwierigkeiten mehr beim
Betrachten der Anzeigefläche 6 hat.
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Im
Fortgang der Untersuchung bzw. Behandlung ändert nun der Anwender 4 seine
Position, wie in 3 gezeigt. Um auch in dieser
Position optimal auf die Anzeigeeinrichtung blicken zu können, verstellt
er diese im Raum, wie in 3 gezeigt ist. Diese Veränderung
der räumlichen
Lage bzw. der Orientierung der Anzeigeeinrichtung 5 wird über die
nachfolgend noch zu beschriebenen Mittel wiederum automatisch erfasst
und an die Steuerungseinrichtung 8 gegeben, die daraufhin
die Beleuchtungseinrichtungen 7a und 7f erneut
in Betrieb nimmt, da in Folge der Verstellung der Anzeigeeinrichtung 5 die
beiden Beleuchtungseinrichtungen 7a und 7f nicht
mehr blenden können.
Eine Blendung ist hier jedoch über
die Beleuchtungseinrichtung 7b und 7c möglich, was wiederum
automatisch erfasst wird. Diese beiden Beleuchtungseinrichtungen
werden nun in ihrer Helligkeit und/oder Position über die
Steuerungseinrichtung 8 verändert, sie können also
ihn ihrer Helligkeit heruntergedimmt oder ausgeschaltet werden,
wie in 3 wiederum durch die schraffierte Darstellung angezeigt
wird. Die verbleibenden Beleuchtungseinrichtungen 7a und 7d–7f können in
ihrer Helligkeit wieder etwas erhöht werden, um den Helligkeitsverlust
zu kompensieren.
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4 zeigt
eine erste Möglichkeit
zur Erfassung der Lage und/oder Orientierung der Anzeigeeinrichtung 5 im
Raum. Diese ist im gezeigten Beispiel über ein Stativ 9 gelagert,
ein solches Stativ kann an der Decke angeordnet sein, es kann aber auch
an einer sonstigen Einrichtungskomponente befestigt sein. Im gezeigten
Beispiel sind an den Gelenken 10 (Dreh- oder Kugelgelenke) des Stativs 9 Sensoren 11 angeordnet,
die translatorische und/oder rotatorische Bewegungen, also Verstellungen
um die Gelenke erfassen. Auch die Anzeigeeinrichtung 5 ist
durch ein entsprechendes Gelenk 10 am Stativ 9 beweglich
angebunden, so dass auch dieses schwenkgelagert ist. Die Sensoren 11 kommunizieren
im gezeigten Beispiel mit der Steuerungs- oder Regelungseinrichtung 8,
so dass diese die entsprechenden Informationen enthält. Hieraus kann
nun die räumliche
Ist-Position der Anzeigeeinrichtung 5 bzw. der Anzeigefläche 6 erfasst
werden. Nachdem der Normalenvektor N der Anzeigefläche 6 dann
bekannt ist, und nachdem die räumliche
Lage der einzelnen Beleuchtungseinrichtungen, die wie beschrieben
lagefest und höchstens
in ihrer Winkel-Position veränderbar
angeordnet sind, bekannt ist, kann auf diese Weise genau ermittelt
werden, ob eine der mehreren Beleuchtungseinrichtungen einen Beitrag
zu einer möglichen
Blendung und damit Reflexionen verursacht.
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Alternativ
zur Erfassung über
die stativseitig angeordnete Sensoren ist ferner ein Positionserfassungssystem
gezeigt, das einen Positionssensor 12 umfasst, der an der
Anzeigeeinrichtung 5, dort am Rahmen 13 angeordnet
ist. Im Raum verteilt sind mehrere Positionserfassungseinrichtungen 14,
die die räumliche
Lage und Orientierung dieses Positionssensors 12 erfassen
können.
Sie kommunizieren wiederum mit der Steuerungs- oder Regelungseinrichtung 8,
die aus den gegebenen Informationen dann die Ist-Ausrichtung ermitteln
kann. Denkbar wäre
es, als Positionserfassungseinrichtung 14 auch Kameras
zu verwenden, die in Form von Bildern die das Stativ 9 nebst
Anzeigeeinrichtung 5 aufnehmen, wobei die Steuerungs- oder
Regelungseinrichtung 8 die Bilder auswertet und aufgrund
der in den jeweiligen Bildern erfassten Stativgeometrie die Ist-Position der Anzeigeeinrichtung 5 im
Raum ermittelt. Ein Positionssensor wäre hier nicht erforderlich.
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In
jedem Fall ermöglicht
jede der beschriebenen Ausführungsformen
die genaue Erfassung der räumlichen
Ist-Position der Anzeigeeinrichtung 5 und die Bestimmung
des Normalenvektors N der Anzeigefläche 6, so dass aufgrund
der bekannten Raumpositionen der einzelnen Beleuchtungseinrichtungen genau
ermittelt werden kann, ob und wenn ja welche Beleuchtungseinrichtung
eine mögliche
Blendung verursacht.
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5 zeigt
eine weitere Möglichkeit
zur Erfassung der räumlichen
Lage oder Orientierung der Anzeigeeinrichtung 5 bzw. der
Anzeigefläche 6.
Hierzu ist am Rahmen 13 der Anzeigeeinrichtung 5 ein Sendeelement 15 angeordnet,
das beispielsweise Infrarotlicht oder Ultraschallsignale mit einer
definierten Richtcharakteristik aussendet. Dies ist durch die Darstellung
der einzelnen Pfeile 16 dem Prinzip nach dargestellt. Die
hier gezeigten fünf
Beleuchtungseinrichtungen 7a–7f verfügen über eigene
Steuerungs- oder Regelungseinrichtungen 8a–8e,
denen jeweils ein Empfängerelement 17a–17e zugeordnet
ist. Die Empfängerelemente 17a–17e dienen
dazu, die von dem Sendeelement 15 abgestrahlte Strahlung
zu erfassen, was jedoch nur dann der Fall ist, wenn das Sendeelement 15 entsprechend
auf ein Empfängerelement
ausgerichtet ist. Im gezeigten Beispiel befinden sich die Empfängerelemente 17d und 17e im Strahlungsbereich
des Sendeelements 15. Wie gezeigt, sind das Sendeelement 15 und
das Empfängerelement 17d direkt
aufeinander ausgerichtet, d. h., das Empfängerelement 17e steht
direkt auf dem Normalenvektor N. D. h., dass dieses Empfängerelement 17e die
maximale Strahlungsintensität
erfasst, verglichen mit dem Empfängerelement 17d,
das unter einem Winkel zum Normalenvektor N steht. Es erfasst deutlich
weniger vom Sendeelement 15 emittierte Strahlung. Je höher die
detektierte Strahlungsintensität
ist, desto näher
liegt das jeweilige Empfängerelement 17a–17e und
damit die zugeordnete Beleuchtungseinrichtung am Normalenvektor,
und desto höher
wäre sein
Blendanteil.
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Die
Empfängerelemente 17a–17c empfangen überhaupt
keine vom Sendeelement 15 emittierte Strahlung, sind also
in ihrem Be trieb nicht zu variieren. Anders jedoch die Beleuchtungseinrichtungen 7d und 7e,
wobei der Blendungsbetrag der Beleuchtungseinrichtung 7e infolge
ihrer unmittelbaren senkrechten Ausrichtung zur Anzeigefläche 6 wesentlich größer ist
als der der Beleuchtungseinrichtung 7d. In jedem Fall wird
nun die jeweilige Helligkeit über
die beleuchtungseinrichtungsseitigen eigenen Steuerungs- oder Regelungseinrichtungen 8b und 8e variiert,
wie durch die schraffierte Darstellung der Beleuchtungseinrichtungen 7d und 7e dargestellt
ist. Auch eine Positionsverstellung der Beleuchtungseinrichtung 7d und 7e würde zu einer
Verbesserung führen.
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Im
Falle einer räumlichen
Verstellung der Anzeigevorrichtung 5 ändert sich zwangsläufig auch
die erfasste Strahlungsintensität
der einzelnen Empfängerelemente,
je nachdem, welches Empfängerelement
dann entsprechend beaufschlagt wird, so dass sich dann zwangsläufig auch
die entsprechende Ansteuerung der einzelnen Beleuchtungseinrichtungen verändert.
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6 zeigt
schließlich
eine weitere Ausführungsform
einer räumlichen
Lage- und/oder Orientierungserfassung der Anzeigeeinrichtung 5.
Am Rahmen 13 befindet sich auch hier eine Sensoreinrichtung 18,
die zum einen dazu dient, ein Identifikationssignal zu erfassen,
das von der jeweiligen Beleuchtungseinrichtung 7a–7e ausgesendet
wird und die einzelne Beleuchtungseinrichtung identifiziert, erfolgt.
Hierzu ist jede Beleuchtungseinrichtung 7a–7e in
der Lage, ein Identifikationssignal 19a–19e auszusenden.
Dies kann beispielsweise durch eine hinreichend hochfrequente Pulsung
des emittierten Lichts erfolgen, was zu einem entsprechenden variierenden Helligkeitssignal
an der Sensoreinrichtung 18 führt. Im gezeigten Beispiel
sind die einzelnen Identifikationssignale 19a–19e mit
entsprechend unterschiedlichen Längen
der einzelnen Pulssignale dargestellt.
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Die
Sensoreinrichtung 18 ist nun in der Lage, das jeweilige
Identifikationssignal 19a–19e derjenigen Beleuchtungseinrichtungen
zu erfassen, das innerhalb seines begrenzten, ge richteten Erfassungsbereichs
gegeben ist. Im gezeigten Beispiel liegt auch hier die Beleuchtungseinrichtung 7e diametral der
Anzeigeeinrichtung 5 gegenüber, so dass die Sensoreinrichtung 18 das
Identifikationssignal 19c erfasst, was dazu führt, dass
die Steuerungseinrichtung 8 unmittelbar erkennt, dass eine
Helligkeits- und/oder Positionsregelung der Beleuchtungseinrichtung 7e zur
Blendungsvermeidung erforderlich ist, die durch die schraffierte
Darstellung angezeigt ist. Einen gewissen Blendungsbeitrag liefert
auch die Beleuchtungseinrichtung 7b, die unter einem Winkel zum
normalen Vektor auf die Anzeigefläche 6 wirft. Auch
hier wird über
die Sensoreinrichtung 18 das Identifikationssignal 19b,
das noch innerhalb des Erfassungsbereichs liegt, erfasst. Die Steuerungs-
oder Regelungseinrichtung 8 erkennt anhand des Identifikationssignals 19d,
dass also auch die Beleuchtungseinrichtung 7d einen Blendungsbeitrag
liefert und variiert auch diese in ihrer Helligkeit bzw. Position.
Die anderen Identifikationssignale werden, da außerhalb des Erfassungsbereichs
liegend, nicht erfasst. Im Falle einer Verstellung der Anzeigeeinrichtung
wird auch der Erfassungsbereich verstellt, so dass dann gegebenenfalls
andere Identifikationssignale erfasst und die darüber definierten
Beleuchtungseinrichtungen als blendend erkannt werden. Hier erfolgt
also eine Ermittlung der Lage/Orientierung der Anzeigeeinrichtung über die
gerichtete Identifikationssignalerfassung.
-
Anstelle
einer Pulsung der Beleuchtungseinrichtung bzw. des Leuchtmittels
ist es natürlich
auch denkbar, ein separates Identifikationssignal-Sendeelement an
jeder Beleuchtungseinrichtung 7a–7d vorzusehen, dass
man das Identifikationssignal überträgt. Daneben
ist es auch denkbar, mehrere Sensoreinrichtungen 18 am
Rahmen anzuordnen.
-
- 1
- Untersuchungs-
oder Behandlungseinrichtung
- 2
- Patientenlagerungstisch
- 3
- Patient
- 4
- Anwender
- 5
- Anzeigeeinrichtung
- 6
- Anzeigefläche
- 7a
- Beleuchtungseinrichtung
- 7b
- Beleuchtungseinrichtung
- 7c
- Beleuchtungseinrichtung
- 7d
- Beleuchtungseinrichtung
- 7e
- Beleuchtungseinrichtung
- 7f
- Beleuchtungseinrichtung
- 8a
- Steuerungs-
oder Regelungseinrichtung
- 8b
- Steuerungs-
oder Regelungseinrichtung
- 8c
- Steuerungs-
oder Regelungseinrichtung
- 8d
- Steuerungs-
oder Regelungseinrichtung
- 8e
- Steuerungs-
oder Regelungseinrichtung
- 9
- Stativ
- 10
- Gelenk
- 11
- Sensoren
- 12
- Positionssensor
- 13
- Rahmen
- 14
- Positionserfassungseinrichtung
- 15
- Sendelement
- 16
- Pfeil
- 17a
- Empfängerelement
- 17b
- Empfängerelement
- 17c
- Empfängerelement
- 17d
- Empfängerelement
- 17e
- Empfängerelement
- 18
- Sensoreinrichtung
- 19a
- Identifikationssignal
- 19b
- Identifikationssignal
- 19c
- Identifikationssignal
- 19d
- Identifikationssignal
- 19e
- Identifikationssignal