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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine automatische Lichtstärkenkompensationseinrichtung einer Operationsleuchte und insbesondere mit Lichtquellenbeleuchtung von Operationsleuchten in Zusammenhang stehende Steuerungen.
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Stand der Technik
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Bei einer herkömmlichen chirurgischen Operationsleuchte lässt sich die Brennweite der Beleuchtung durch Veränderung der relativen Position zwischen einer Lichtquelle eines Leuchtenkopfs und einem Reflektor oder durch gleichzeitiges Verändern der Winkel mehrerer Leuchtenköpfe einstellen.
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Wenn sich die Fokussierung der Beleuchtung einer Operationsleuchte ändert, kann der Durchmesser eines Beleuchtungsbereichs eines Leuchtenkopfs auf einer Brennebene geändert werden oder der Abstand zwischen einer Brennebene und einem Leuchtenkopf wird verändert. Da die Beleuchtungsstärke umgekehrt proportional zum Durchmesser des Beleuchtungsbereichs und das Quadrat des Beleuchtungsabstands ist, kann die Beleuchtungsstärke einer Operationsleuchte in einem Operationsbereich, wenn der Durchmesser des Beleuchtungsbereichs vergrößert oder die Brennebene wegbewegt wird, erheblich reduziert werden.
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Nimmt man die in den US-Patentanmeldungsveröffentlichungen 2002/0145885 und 2005/0052875 offenbarte Variation von Beleuchtungsbrennweiten der chirurgischen Leuchte als Beispiel, so lässt sich feststellen, dass, wenn die Brennebene wegbewegt wird, nur der Durchmesser eines Reflektors eines Leuchtenkopfs vergrößert oder die gleiche Menge an Lichtenergie abgefangen werden kann; allerdings kann die Beleuchtungsstärke der Operationsleuchte an einem Operationsbereich nicht erhöht werden, was die Benutzung und Bedienung umständlich macht.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Verwendung eines Fokuseinstellungsmechanismus zum Einstellen des Lichtfokus jeder Lichtquelle und einer Fokuserfassungseinrichtung, die einen Fokusbereich erfasst, die so eingestellt sind, dass der Lichtfokus und die Beleuchtungsstärke jeder Lichtquelle, wenn eine Veränderung eines Beleuchtungsbereichs auftritt, automatisch eingestellt werden können, um einen Effekt der automatischen Erfassung und der automatischen Verstärkung der Beleuchtungsstärke bereitzustellen.
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Zur Erreichung des obigen Ziels, stellt die vorliegende Erfindung eine automatische Lichtstärkenkompensationseinrichtung einer Operationsleuchte bereit, die Folgendes umfasst: ein Aufhängungs- oder Tragsystem; und einen oder mehrere vom Aufhängungs- oder Tragsystem getragene Leuchtenköpfe, jeder der Leuchtenköpfe dabei umfassend: ein Gehäuse, einen oder mehrere Griffe, die am Gehäuse zum Halten mit der Hand und zum Bewegen des Leuchtenkopfs zu einer gewünschten Position angebracht sind, eine oder mehrere Lichtquellen, die zur Beleuchtung im Gehäuse montiert sind, einen Fokuseinstellungsmechanismus zum Einstellen der Brennweite der Beleuchtung, einen fokussierenden Erfassungsmechanismus zum Erfassen einer Position des Fokuseinstellungsmechanismus innerhalb eines Variationsbereichs und eine automatische Beleuchtungsstärkenkompensationseinrichtung, welche automatisch die Helligkeit der Lichtquelle gemäß der Position des Fokuseinstellungsmechanismus erhöht oder verringert.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist außerdem eine Betriebsschnittstelle zum Einschalten oder Ausschalten der automatischen Beleuchtungsstärkenkompensationseinrichtung einbezogen.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Betriebsschnittstelle eine an ihr angebrachte Anzeige, um einen Einschalt- oder Ausschaltzustand der automatischen Beleuchtungsstärkenkompensationseinrichtung anzuzeigen.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Fokuseinstellungsmechanismus durch Drehen des am Leuchtenkopf angebrachten Griffs bedient.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Fokuserfassungseinrichtung einen Codierring, welcher an einer in Bezug auf das Gehäuse unveränderlichen Position bestimmt ist, und mehrere Erfassungselemente, die am Griff angebracht sind, um jeweils Segmente des Codierrings zu erfassen, sodass die Fokuserfassungseinrichtung durch die Drehung des Griffs die Segmentposition erfasst, an der der Fokuseinstellungsmechanismus festgelegt ist.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung treibt die Fokuserfassungseinrichtung durch die Drehung des Griffs eine Welle eines Potentiometers an, um die Position des Fokuseinstellungsmechanismus zu erfassen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine schematische Darstellung, die eine Gesamtanordnung der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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2 ist eine perspektivische Darstellung, die einen Leuchtenkopf der Anordnung der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 ist eine Unteransicht des Leuchtenkopfs der Anordnung der vorliegenden Erfindung;
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4 ist eine Unteransicht, die einen Fokuseinstellungsmechanismus gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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5 ist eine schematische Darstellung, die Segmente der Fokuserfassungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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6 veranschaulicht die Codierung der Fokuserfassungseinrichtung der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
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7 ist eine Querschnittansicht, die eine Fokuserfassungseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Bezugnehmend auf 1, 2, 3, 4, 5 und 6, welche jeweils eine schematische Darstellung ist, die eine Gesamtanordnung der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, eine perspektivische Darstellung ist, die einen Leuchtenkopf der Anordnung der vorliegenden Erfindung zeigt, eine Unteransicht des Leuchtenkopfs der Anordnung der vorliegenden Erfindung ist, eine Unteransicht ist, die einen Fokuseinstellungsmechanismus gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, eine schematische Darstellung ist, die Segmente einer Fokuserfassungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht und eine Veranschaulichung der Codierung der Fokuserfassungseinrichtung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. Wie in den Figuren dargestellt, stellt die vorliegende Erfindung eine automatische Lichtstärkenkompensationseinrichtung einer Operationsleuchte bereit, welche zumindest ein Aufhängungs- oder Tragsystem 1 und einen oder mehrere vom Aufhängungs- oder Tragsystem 1 getragene Leuchtenköpfe 2 umfasst.
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Der Leuchtenkopf 2 umfasst ein Gehäuse 21, einen oder mehrere Griffe 22, die am Gehäuse 21 zum Halten mit der Hand und zum Bewegen des Leuchtenkopfs 2 zu einer gewünschten Stelle angebracht sind, eine oder mehrere Lichtgruppen 23, die zur Beleuchtung innerhalb des Gehäuses 21 montiert sind, einen Fokuseinstellungsmechanismus 24 zur Einstellung der Brennweite der Beleuchtung, eine Fokuserfassungseinrichtung 25 zum Erfassen einer Position des Fokuseinstellungsmechanismus 24 innerhalb eines Variationsbereichs und eine automatische Beleuchtungsstärkenkompensationseinrichtung, welche automatisch die Helligkeit der Lichtquelle 23 gemäß der Position des Fokuseinstellungsmechanismus 24 erhöht oder verringert. Außerdem einbezogen ist eine Betriebsschnittstelle 3, auf der ein Taster 31 zum Einschalten oder Ausschalten der automatischen Beleuchtungsstärkenkompensationseinrichtung montiert ist. Die Betriebsschnittstelle 3 ist mit Anzeigen 32, 33 versehen, um den Einschalt- oder Ausschaltzustand der automatischen Beleuchtungsstärkenkompensationseinrichtung anzuzeigen.
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Um die vorliegende Erfindung in Betrieb zu nehmen, wird der am Leuchtenkopf 2 angebrachte Fokuseinstellungsmechanismus 24 mit dem Griff 22 bedient. Die Fokuserfassungseinrichtung 25 umfasst einen Codierring 251, welcher an einer in Bezug auf das Gehäuse 21 unveränderlichen Position bestimmt ist, und mehrere Erfassungselemente 252, die am Griff 22 angebracht sind, um jeweils Segmente des Codierrings 251 zu erfassen. Der Codierring 251 ist mit mehreren Aussparungen 2511 versehen, sodass die Positionen verschiedener Aussparungen 2511, wenn der Griff 22 gedreht wird, die Erfassungselemente 252 sperren (oder entsperren), wobei ein Signal jedes Erfassungselements 252, falls gesperrt, "1" entspricht und, falls nicht gesperrt, "0" entspricht. Beispielsweise befinden sich die Erfassungselemente 252, wenn der Griff 22 zu einer Position des Segmentes 1 gedreht wird, an den drei Stellen A, B und C in einem gesperrten Zustand; wenn der Griff 22 zu einer Position des Segmentes 2 gedreht wird, befindet sich das Erfassungselement 252 an der Stelle A in einem nicht gesperrten Zustand und die Erfassungselemente 252 an den Stellen B und C befinden sich in einem gesperrten Zustand; wenn der Griff 22 zu einer Position des Segmentes 3 gedreht wird, befinden sich die Erfassungselemente 252 an den Stellen A und C in einem nicht gesperrten Zustand und das Erfassungselement 252 an der Stelle B befindet sich in einem gesperrten Zustand; wenn der Griff 22 zu einer Position des Segmentes 4 gedreht wird, befinden sich die Erfassungselemente 252 an den Stellen A und B in einem gesperrten Zustand und das Erfassungselement 252 an der Stelle C befindet sich in einem nicht gesperrten Zustand; wenn der Griff 22 zu einer Position des Segmentes 5 gedreht wird, befindet sich das Erfassungselement 252 an der Stelle A in einem gesperrten Zustand und die Erfassungselemente 252 an den Stellen B und C befinden sich in einem nicht gesperrten Zustand; wenn der Griff 22 zu einer Position des Segmentes 6 gedreht wird, befinden sich die Erfassungselemente 252 an den drei Stellen A, B und C in einem nicht gesperrten Zustand; wenn der Griff 22 zu einer Position des Segmentes 7 gedreht wird, befinden sich die Erfassungselemente 252 an den Stellen A und B in einem nicht gesperrten Zustand und das Erfassungselement 252 an der Stelle C befindet sich in einem gesperrten Zustand; wenn der Griff 22 zu einer Position des Segmentes 8 gedreht wird, befinden sich die Erfassungselemente 252 an den Stellen A und C in einem gesperrten Zustand und das Erfassungselement 252 an der Stelle B befindet sich in einem nicht gesperrten Zustand (wie in 6 gezeigt). Auf diese Weise kann das Drehen des Griffs 22 die Position des Segmentes ausführen, wo der Fokuseinstellungsmechanismus 24 auf erfasst steht, wobei der Fokuseinstellungsmechanismus 24 zum Festlegen eines Fokusbereichs des Lichts verwendet werden kann.
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Wenn Licht von der Lichtquelle 23 emittiert, erfasst die Fokuserfassungseinrichtung 25 den eingestellten Fokusbereich des Lichts, sodass die automatische Beleuchtungsstärkenkompensationseinrichtung, wenn die Fokuserfassungseinrichtung 25 eine Veränderung des Durchmessers eines Beleuchtungsbereichs bei jeder der Lichtquellen 22 oder eine Veränderung des relativen Abstands zwischen den Brennebenen jeder der Lichtquellen 23 erfasst, betätigt wird, um die Lichtstärke der Lichtquelle 23 automatisch zu erhöhen oder zu verringern.
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Ferner bezugnehmend auf 7, welche eine Querschnittansicht ist, die eine Fokuserfassungseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, kann die Fokuserfassungseinrichtung 25 der vorliegenden Erfindung, wie in der Zeichnung dargestellt, zusätzlich zum oben als die erste Ausführungsform veranschaulichten Aufbau auch einen Aufbau wie bei einer zweiten Ausführungsform aufweisen, wobei der Unterschied darin besteht, dass die Fokuserfassungseinrichtung 25 mittels des Griffs 22 zum Antreiben einer Welle eines Potentiometers 253 gedreht wird, um die Position des Fokuseinstellungsmechanismus 24 zu erfassen.
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Zusammenfassend stellt die vorliegende Erfindung eine automatische Lichtstärkenkompensationseinrichtung für Operationsleuchten bereit, die die Mängel des Standes der Technik erfolgreich überwindet, worin ein Fokuseinstellungsmechanismus zum Einstellen der Brennweite jeder Lichtquelle und eine Fokuserfassungseinrichtung zum Erfassen des eingestellten Fokusbereichs bereitgestellt sind, sodass die Brennweite des Lichts und die Beleuchtungsstärke jeder der Lichtquellen, wenn eine Veränderung eines Beleuchtungsbereichs auftritt, automatisch eingestellt werden können, um einen Effekt der automatischen Erfassung und der automatischen Verstärkung der Beleuchtungsstärke zu erzielen.
