DE102023106088A1

DE102023106088A1 - Medizinalleuchte

Info

Publication number: DE102023106088A1
Application number: DE102023106088.0A
Authority: DE
Inventors: Ingolf Diez
Original assignee: CIVAL MEDICAL GmbH
Current assignee: CIVAL MEDICAL GmbH
Priority date: 2022-12-07
Filing date: 2023-03-10
Publication date: 2024-06-13

Abstract

Offenbart ist eine Medizinalleuchte (100) umfassend eine Lichtquelle (112), eine Scheinwerferlinse (122) und eine Sammellinse (132), die in einer Hauptstrahlrichtung (200) hintereinander angeordnet sind, wobei die Medizinalleuchte (100) ferner einen ersten Verstellmechanismus (140) aufweist, mit dem die Scheinwerferlinse (122) entlang der Hauptstrahlrichtung (200) zur Einstellung eines Lichtfeldes zwischen der Lichtquelle (112) und der Sammellinse (132) versetzbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Medizinalleuchte.
Stand der Technik
Medizinalleuchten sind aus dem Stand der Technik bekannt und enthalten unter anderem eine Lichtquelle. Sie sind für medizinische Anwendungen geeignet, bspw. zur Beleuchtung eines Operationsfeldes, zu Diagnosezwecken und zu Behandlungen im Bereich der Veterinärmedizin. Die Einstellung des Lichtfeldes, d.h. das gezielte Ausleuchten des zu beleuchtenden Operations- bzw. Untersuchungsbereiches, erfolgt dabei meist mittels Versetzens bzw. Bewegens der gesamten Medizinalleuchte, wozu ein aufwendiger zusätzlicher Arbeitsschritt bei der Anwendung notwendig ist. Um diese Funktionalität bereitzustellen sind die Medizinalleuchten an aufwendigen Gelenkarmen montiert, die den Bewegungsumfang des Mediziners beschränken und die Kosten der Medizinalleuchte erhöhen. Zudem ist die genaue Einstellung des Lichtfeldes erschwert, da der Gelenkarm nicht beliebig einstellbar ist und die Medizinalleuchte aus Platzgründen nicht an jede beliebige Position bewegt werden kann, bspw. weil der Platz zur Durchführung einer medizinischen Operation benötigt wird. Bekannte Medizinalleuchten weisen zudem häufig optische Glaslinsen und transparente Glas-Schutzelemente auf, die zu einem großen Bauvolumen und -gewicht führen. Dadurch wird der Bewegungsumfang des Mediziners zusätzlich beschränkt, insbesondere, wenn zur Einstellung des Lichtfeldes die Medizinalleuchte nahe zu dem Patienten hin bewegt werden muss. Zudem wirken solche großen Medizinalleuchten luftströmungshemmend bzw. verwirbelungsverursachend, wodurch insbesondere beim Einsatz von Klimadecken deren Wirkeffizienz reduziert wird bzw. das Risiko besteht, dass Verunreinigungen und Keime in den bzw. zum Patienten hin gelangen. Außerdem erzeugen bekannte Medizinalleuchten vielfach ein ungleichmäßig ausgeleuchtetes Lichtfeld, insbesondere, wenn diese nahe an den Operations- bzw. Untersuchungsbereich bewegt werden.
Aus dem Stand der Technik bekannte Lösungen sind daher teuer, schwierig zu bedienen, ermöglichen keine genaue Einstellung des Lichtfeldes, weisen einen großen Platzbedarf und ein großes Gewicht auf und führen zu einer ungleichmäßigen Ausleuchtung.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme zu überwinden, d.h. eine kosteneffektive, einfach zu bedienende, genau einstellbare, kleine und leichte Lösung bereitzustellen, mit der ein gleichmäßig ausgeleuchtetes Lichtfeld erzeugbar ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Medizinalleuchte gemäß Patentanspruch 1. Weitere die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den abhängigen Patentansprüchen enthalten.
Eine erfindungsgemäße Medizinalleuchte umfasst eine Lichtquelle, eine Scheinwerferlinse und eine Sammellinse, die in einer Hauptstrahlrichtung hintereinander angeordnet sind, wobei die Medizinalleuchte ferner einen ersten Verstellmechanismus aufweist, mit dem die Scheinwerferlinse entlang der Hauptstrahlrichtung zur Einstellung eines Lichtfeldes zwischen der Lichtquelle und der Sammellinse versetzbar ist.
Die Scheinwerferlinse weist eine optische Achse auf und bündelt das von der Lichtquelle emittierte Licht in Richtung dieser optischen Achse, ohne jedoch, dass ein nahe gelegener Brennpunkt resultiert.
Die Sammellinse weist eine optische Achse auf und bündelt das von der Lichtquelle emittierte und aus der Scheinwerferlinse austretende Licht in Richtung dieser optischen Achse. Im Brennpunkt bzw. -bereich der aus der Sammellinse austretenden Lichtstrahlen ergibt sich sodann das Lichtfeld.
Die Einstellung des Lichtfeldes erfolgt in einem Areal, das einen bevorzugten, definierten Abstand zu der Medizinalleuchte aufweist, bspw. einen Abstand in einem Bereich von 0,5-2,5 m, besonders bevorzugt von 1 m, derart, dass ein Durchmesser des Lichtfeldes eingestellt wird. Der Abstand zwischen Medizinalleuchte und Lichtfeld ergibt sich dabei als Abstand von dem dem Lichtfeld am nächsten gelegenen Teil der Medizinalleuchte, bspw. einem Schutzelement, zum Lichtfeld selbst bzw. zum Brennpunkt bzw. -bereich. Die Vergrößerung des Lichtfelddurchmessers erfolgt dabei durch Versatz der Scheinwerferlinse mittels des ersten Verstellmechanismus hin zur Lichtquelle. Hierbei wird der Strahlengang in der Scheinwerferlinse stärker aufgeweitet. Für eine darauffolgende erneute Verkleinerung des Lichtfelddurchmessers wird die Scheinwerferlinse wieder von der Lichtquelle entfernt.
Vorzugsweise ist der Durchmesser des Lichtfeldes im Bereich von 2-100 cm, besonders bevorzugt im Bereich von 4-70 cm, noch weiter bevorzugt im Bereich von 6-40 cm einstellbar. Derart kann je nach Anforderung präzise das relevante Areal, bspw. das Operations- bzw. Untersuchungsareal ausgeleuchtet werden.
Vorzugsweise ist die Scheinwerferlinse derart ausgebildet bzw. angeordnet, dass die aus Richtung der Lichtquelle einfallenden Lichtstrahlen parallelisiert werden. Derart kann es ermöglicht werden, dass Licht über einen großen Flächenanteil der Sammellinse in diese eintritt und auch aus dieser austritt. Dementsprechend erscheint die Sammellinse als zumindest weitestgehend ausgeleuchtet und der Schattenwurf von sich unterhalb der Medizinalleuchte befindenden Objekten wird reduziert. Auf diese Weise kann die Beleuchtungsqualität der Medizinalleuchte verbessert werden.
Vorzugsweise ist die Lichtquelle als LED ausgebildet. Derart kann der Platz- und Energiebedarf der Medizinalleuchte reduziert werden.
Vorzugsweise ist die LED eine Mehrfarben-LED. Derart kann je nach Anwendungsfall eine optimale Kontrastwirkung erzeugt werden.
Vorzugsweise ist die Lichtquelle zentriert auf einer optischen Achse der Scheinwerferlinse angeordnet. Derart kann eine gleichmäßige Brechung der Lichtstrahlen in der Scheinwerferlinse erfolgen, wodurch das Lichtfeld gleichmäßig ausleuchtbar ist.
Vorzugsweise weist die Lichtquelle eine Abstrahlcharakteristik im Bereich von 60° bis 120° auf, d.h. entlang der Hauptstrahlrichtung der Lichtquelle öffnet sich ein Abstrahlkegel, zwischen dessen Außenkante und einer zur Hauptstrahlrichtung senkrechten Ebene ein Winkel von 60° bzw. 120° ausgebildet ist. Dementsprechend ist zwischen der Hauptstrahlrichtung und der Außenkante des Abstrahlkegels ein Winkel von 30° ausgebildet. Derart kann die Ausleuchtgleichmäßigkeit des Lichtfeldes erhöht werden.
Vorzugsweise ist/sind die Scheinwerferlinse und/oder die Sammellinse als flache Stufenlinse ausgebildet, besonders bevorzugt als Fresnellinse. Derart kann der Platzbedarf der Medizinalleuchte reduziert werden.
Vorzugsweise ist/sind die Scheinwerferlinse und/oder die Sammellinse aus Kunststoff ausgebildet. Derart kann das Gewicht der Medizinalleuchte gegenüber aus Glas ausgebildeter/n Scheinwerfer- und/oder Sammellinsen reduziert werden, wodurch insbesondere bei Verwendung einer Deckenaufhängung für die Medizinalleuchte diese Aufhängung mit entsprechend geringem Materialaufwand ausgeführt werden kann, wodurch wiederum zusätzlich Kosten reduziert werden können.
Vorzugsweise ist/sind die Scheinwerferlinse und/oder die Sammellinse aus PMMA ausgebildet. Derart können die optischen Eigenschaften der Scheinwerferlinse und/oder der Sammellinse verbessert werden, wodurch die Beleuchtungsqualität des Lichtfeldes verbessert werden kann.
Vorzugsweise verläuft eine Hauptebene der Scheinwerferlinse parallel zu einer Hauptebene der Sammellinse. Als Hauptebene wird dabei die jeweilige Ebene der Linse verstanden, die senkrecht zur jeweiligen optischen Achse der Linse verläuft und in der sich der jeweilige optische Mittelpunkt der Linse befindet. Derart kann insbesondere bei flachen Linsen der notwendige Bauraum der Medizinalleuchte weiter reduziert werden.
Vorzugsweise weist die Medizinalleuchte ferner zumindest eine weitere Lichtquelle und für jede weitere Lichtquelle eine weitere Scheinwerferlinse auf, wobei ein jeweiliger optischer Radius der Scheinwerferlinsen jeweils kleiner ist als ein optischer Radius der Sammellinse, und wobei jeweils eine Lichtquelle und eine Scheinwerferlinse in der Hauptstrahlrichtung hintereinander angeordnet sind. Vorzugsweise ist jeder Lichtquelle eine Scheinwerferlinse zugeordnet. Derart kann die Beleuchtungsintensität in dem Lichtfeld erhöht werden.
Beispielsweise kann die Medizinalleuchte bis zu 20, bis zu 60, bis zu 100 oder sogar bis zu 200 Lichtquellen aufweisen.
Vorzugsweise sind die optischen Radien der Scheinwerferlinsen gleich groß. Derart kann die Gleichmäßigkeit der Ausleuchtung im Lichtfeld weiter erhöht werden.
Vorzugsweise sind die Lichtquellen einzeln aktivierbar. Derart kann die Beleuchtungsintensität des Lichtfeldes je nach Bedarf eingestellt werden, d.h. bei möglichst heller Ausleuchtung werden alle Lichtquellen aktiviert, bei dunklerer Ausleuchtung entsprechend einige Lichtquellen deaktiviert.
Die Einstellung kann auch derart erfolgen, dass die Lichtstärke der einzelnen Lichtquellen je nach Bedarf eingestellt wird.
Vorzugsweise kann die Beleuchtungsintensität des Lichtfeldes sowohl durch Aktivierbarkeit einzelner Lichtquellen, als auch durch Einstellbarkeit der Lichtstärke der einzelnen Lichtquellen eingestellt werden. Derart kann die Beleuchtungsintensität noch genauer eingestellt werden.
Vorzugsweise sind die Scheinwerferlinsen in einer gemeinsamen Scheinwerferlinsenebene angeordnet, die senkrecht zu der Hauptstrahlrichtung verläuft. Derart kann der Platzbedarf weiter reduziert werden.
Vorzugsweise sind die Scheinwerferlinsen derart angeordnet, dass deren Hauptebenen deckungsgleich sind. Derart kann der Platzbedarf weiter reduziert werden.
Vorzugsweise weist die Lichtquelle zumindest zwei Leuchtdioden auf, wobei die zwei Leuchtdioden mit unterschiedlichen Lichtfarben betreibbar sind. Derart kann je nach Bedarf die Lichtfarbe eingestellt werden, bspw. um eine hohe Kontrastwirkung zu erreichen, wodurch die Beleuchtungsqualität des Lichtfeldes verbessert werden kann.
Vorzugsweise umfasst die Medizinalleuchte ferner eine Mischlinse, wobei die Mischlinse vorzugsweise zwischen der Lichtquelle und der Scheinwerferlinse angeordnet ist. Derart wird insbesondere beim Betrieb von Leuchtdioden mit unterschiedlichen Lichtfarben eine Durchmischung des Lichts unterschiedlicher Farbe ermöglicht, wodurch eine unerwünschte Farbzerlegung des Lichts verhindert werden kann, insbesondere im Randbereich ausgeleuchteter Objekte im Lichtfeld bzw. bei durch diese verursachtem Schattenwurf. Derart kann die Beleuchtungsqualität des Lichtfeldes verbessert werden.
Vorzugsweise umfasst die Medizinalleuchte ferner eine parallel zu der Hauptstrahlrichtung angeordnete, opake Abschirmvorrichtung. So kann insbesondere bei der Verwendung mehrerer Sammellinsen und Lichtquellen ein ungewolltes Austreten des Lichts aus dem vorbestimmten Leuchtbereich verhindert werden. Derart kann die Beleuchtungsqualität des Lichtfeldes verbessert werden. Der vorbestimmte Leuchtbereich ergibt sich jeweils für eine Lichtquelle in der Medizinalleuchte. Strahlt die Lichtquelle Licht in einem Abstrahlkegel ab, ist die Fläche des in die Scheinwerferlinse einfallenden Lichtes abhängig vom Abstand der Lichtquelle zu der Scheinwerferlinse. Bei bestimmten Konfigurationen der Medizinalleuchte, insbesondere bei weit von der Lichtquelle beabstandeter Scheinwerferlinse und ohne Verwendung einer Abschirmvorrichtung, kann es dann dazu kommen, dass Licht über die Scheinwerferlinse hinausgehend an dieser vorbeigestrahlt wird. In diesem Fall kann Licht ungewollt in weitere Scheinwerferlinsen eintreten oder direkt aus der Medizinalleuchte austreten, wodurch einerseits ausgeleuchtete Bereiche abseits des Lichtfeldes resultieren und andererseits die Beleuchtungsqualität in diesem verringert wird.
Sofern mehrere Lichtquellen vorgesehen sind, weist die Medizinalleuchte vorzugsweise für jede Lichtquelle eine Mischlinse und/oder zumindest eine Abschirmvorrichtung auf.
Vorzugsweise ist jede Lichtquelle einzeln mit einer Abschirmvorrichtung abgeschirmt. Derart kann die Beleuchtungsqualität des Lichtfeldes verbessert werden. Gegebenenfalls kann eine einzelne Abschirmvorrichtung für mehrere benachbarte Leuchtquellen verwendet werden, wodurch Baukosten reduziert werden können.
Vorzugsweise ist die Abschirmvorrichtung teleskopierbar, wobei die Abschirmvorrichtung derart mit dem ersten Verstellmechanismus gekoppelt ist, dass die Abschirmvorrichtung bei Versatz der Scheinwerferlinse in Richtung der Lichtquelle eingefahren wird und bei Versatz der Scheinwerferlinse in Richtung der Sammellinse ausgefahren wird. Derart kann die Einstellbarkeit der Medizinalleuchte verbessert werden und sichergestellt werden, dass bei bestimmten Konfigurationen der Medizinalleuchte kein offener Spalt an der Abschirmvorrichtung resultiert. Auf diese Weise kann die Beleuchtungsqualität der Medizinallleuchte verbessert werden Als teleskopierbar ist zu verstehen, dass die Abschirmvorrichtung ein- und ausfahrbar ist, insbesondere linear entlang der Hauptstrahlrichtung.
Die Abschirmvorrichtung kann dabei durch deren Verbindung mit der Scheinwerferlinse bzw. der Scheinwerferlinsenplatine mit dem ersten Verstellmechanismus gekoppelt sein. Ist die Abschirmvorrichtung zusätzlich noch mit der Lichtquelle verbunden, ist die Abschirmvorrichtung durch bloßes Bewegen des ersten Verstellmechanismus teleskopierbar. Dadurch ist kein separater Antrieb bzw. keine separate Betätigungsvorrichtung für die Abschirmvorrichtung erforderlich, wodurch einerseits Baukosten reduziert werden können und andererseits die Handhabung vereinfacht werden kann.
Vorzugsweise weist die Medizinalleuchte ferner einen zweiten Verstellmechanismus auf, mit dem die Scheinwerferlinse entlang einer zweiten Achse zum Versatz des Lichtfeldes versetzbar ist, wobei die zweite Achse senkrecht zu der Hauptstrahlrichtung verläuft. Auf diese Weise kann das Lichtfeld auf das relevante Areal gerichtet werden, ohne die gesamte Medizinalleuchte ausrichten zu müssen. Derart kann die Einstellgenauigkeit erhöht und die Handhabbarkeit verbessert werden.
Vorzugsweise ist der zweite Verstellmechanismus ferner dazu eingerichtet, die Scheinwerferlinse entlang einer dritten Achse zu versetzen, wobei die dritte Achse senkrecht zu der Hauptstrahlrichtung und senkrecht zu der zweiten Achse verläuft. Auf diese Weise kann die Einstellgenauigkeit noch weiter erhöht und die Handhabbarkeit noch weiter verbessert werden.
Vorzugsweise ist die Medizinalleuchte derart ausgestaltet, dass ein Versatz der Scheinwerferlinse entlang der zweiten Achse und oder der dritten Achse um eine bestimmte Distanz zum Versatz des Lichtfeldes (bspw. im relevanten Areal) gegenüber der Hauptstrahlrichtung um das zumindest Zehnfache, insbesondere um das 15-fache, besonders vorzugsweise um das 20-fache der bestimmten Distanz führt. Derart kann Handhabbarkeit verbessert der Medizinalleuchte verbessert werden.
Vorzugsweise weist die Medizinalleuchte ferner zumindest ein Strukturelement auf, das zwischen der Lichtquelle und der Sammellinse angeordnet ist. Mittels des Strukturelements können unerwünschte Lichteffekte kompensiert bzw. reduziert werden, bspw. Dispersionseffekte (d.h. eine unerwünschte Farbzerlegung des Lichts), oder andere durch Chips, Farbdefekte der Lichtelemente, Strukturen und Fehler der Linsen verursachte Lichteffekte. Ferner kann mittels des Strukturelements die Geometrie des Lichtfeldes angepasst werden, bspw. das Lichtfeld elliptisch oder rechteckig aufgeweitet bzw. angepasst werden. Derart kann die Beleuchtungsqualität der Medizinalleuchte verbessert werden. Das Strukturelement kann dabei als Folie ausgebildet sein. Das Strukturelement kann zwischen der Lichtquelle und der Scheinwerferlinse angeordnet sein, aber auch zwischen der Scheinwerferlinse und der Sammellinse. Die Medizinalleuchte kann darüber hinaus mehrere Strukturelemente aufweisen, bspw. eines zur Kompensation bzw. Reduktion unerwünschter Lichteffekte und ein anderes zur Anpassung der Lichtfeldgeometrie.
Es ist ferner möglich, dass mehrere Strukturelemente zur Erfüllung der gleichen Funktion vorgesehen sind, bspw., falls mehrere Lichtquellen bzw. Scheinwerferlinsen vorgesehen sind, je ein Strukturelement pro Lichtquelle bzw. pro Scheinwerferlinse. Derart kann der Materialaufwand für das Strukturelement bzw. die Strukturelemente reduziert werden, wodurch die Herstellkosten reduziert werden können.
Das Strukturelement bzw. die Strukturelemente können integral mit der Scheinwerferlinse und/oder der Sammellinse verbunden sein. Derart kann der benötigte Bauraum reduziert werden, wodurch die Medizinalleuchte kleiner und handlicher ausgestaltet werden kann. Sofern das Strukturelement bzw. die Strukturelemente integral mit der Scheinwerferlinse verbunden ist bzw. sind, wird bzw. werden diese bei Versatz der Scheinwerferlinse entlang der Hauptstrahlrichtung mit versetzt.
Vorzugsweise weist die Medizinalleuchte ferner eine Durchgangsöffnung auf, wobei die Durchgangsöffnung entlang der Hauptstrahlrichtung verläuft. Auf diese Weise kann beim Einsatz einer Klimadecke ein Strömungskanal bzw. eine Luftströmung durch die Medizinalleuchte hindurch erzeugt werden, wodurch deren Luftströmungseigenschaften verbessert werden können. Derart kann die Wirkeffizienz der Klimadecke erhöht werden und das Risiko verringert werden, dass Verunreinigungen und Keime in den bzw. zum Patienten hin gelangen. Im Bereich der Durchgangsöffnung ist weder eine Lichtquelle, noch eine Scheinwerferlinse oder eine Sammellinse vorgesehen. Die Scheinwerferlinse und/oder die Sammellinse können hierfür entsprechende Aussparungen aufweisen.
Vorzugsweise weist die Medizinalleuchte ferner einen Handgriff auf. Derart wird eine einfache und schnelle Verstellbarkeit der Medizinalleuchte ermöglicht, wodurch die Handhabbarkeit verbessert werden kann. Der Handgriff ist vorzugsweise im Bereich der Durchgangsöffnung angeordnet und insbesondere strömungsoptimiert ausgeführt, sodass durch den Handgriff einerseits die Beleuchtungsqualität und andererseits die Luftströmung nicht beeinträchtigt werden. Alternativ kann der Handgriff am Rand der Medizinalleuchte angeordnet sein, insbesondere dann, wenn keine Durchgangsöffnung vorgesehen ist.
Kurze Beschreibung der Figuren

1 zeigt eine Medizinalleuchte in einer seitlichen, abstrakten Ansicht.
2 zeigt die in 1 dargestellte Medizinalleuchte mit Strahlengang in einer abstrakten Ansicht.
3 zeigt eine Scheinwerferlinsenplatine mit mehreren Scheinwerferlinsen in einer abstrakten Aufsicht.
4 zeigt eine Sammellinse in einer abstrakten Aufsicht.
5 zeigt eine Medizinalleuchte mit mehreren Mischlinsen in einer seitlichen, abstrakten Ansicht.
6 zeigt eine Medizinalleuchte mit mehreren Abschirmvorrichtungen in einer seitlichen, abstrakten Ansicht.
7 zeigt eine Medizinalleuchte mit einem zweiten Verstellmechanismus in einer seitlichen, abstrakten Ansicht.
8 zeigt eine Medizinalleuchte mit einem Strukturelement in einer seitlichen, abstrakten Ansicht.
9 zeigt eine Medizinalleuchte mit mehreren Strukturelementen in einer seitlichen, abstrakten Ansicht.
10 zeigt eine Medizinalleuchte mit einer Durchgangsöffnung in einer seitlichen, abstrakten Ansicht.
11 zeigt die in 10 dargestellte Medizinalleuchte ferner aufweisend einen Handgriff in einer seitlichen, abstrakten Ansicht.
12 zeigt eine Scheinwerferlinsenplatine mit mehreren Scheinwerferlinsen und einer Durchgangsöffnung in einer abstrakten Aufsicht.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1 zeigt eine Medizinalleuchte 100 in einer seitlichen, abstrakten Ansicht. Die Medizinalleuchte 100 weist eine Lichtquellenplatine 110 auf, auf der eine Vielzahl von Lichtquellen 112 angeordnet sind. Die Medizinalleuchte 100 weist ferner eine Scheinwerferlinsenplatine 120 auf, auf der eine Vielzahl von Scheinwerferlinsen 122 angeordnet sind. Die Scheinwerferlinsenplatine 120 verläuft dabei im Wesentlichen entlang einer den Scheinwerferlinsen 122 gemeinsamen Scheinwerferlinsenebene. Die Scheinwerferlinsen 122 sind dabei jeweils unterhalb einer Lichtquelle 112 angeordnet. Die Medizinalleuchte 100 weist ferner eine Sammellinse 132 und einen ersten Verstellmechanismus 140 auf. Die Scheinwerferlinsenplatine 120 ist an dem ersten Verstellmechanismus 140 befestigt. Entlang einer Hauptstrahlrichtung 200 sind die Lichtquellenplatine 110, die Scheinwerferlinsenplatine 120 und die Sammellinse 132 hintereinander angeordnet, wobei die Lichtquellenplatine 110, die Scheinwerferlinsenplatine 120 und die Sammellinse 132 jeweils parallel zueinander und senkrecht zu der Hauptstrahlrichtung 200 angeordnet sind. Mittels des ersten Verstellmechanismus 140 ist die Scheinwerferlinsenplatine 120 parallel zu der Hauptstrahlrichtung 200 entlang einer ersten Versetzrichtung 202 zur Lichtquellenplatine 110 hin versetzbar und parallel zu der Hauptstrahlrichtung 200 entlang einer zweiten Versetzrichtung zur Sammellinse 132 hin versetzbar. Der erste Verstellmechanismus 140 kann rein mechanisch ausgebildet sein, wodurch eine kostengünstige Lösung bereitgestellt werden kann oder mit einem zusätzlichen Stellmotor, wodurch eine genau einstellbare und ggf. automatisch steuerbare Lösung bereitgestellt werden kann. Der erste Verstellmechanismus 140 kann ferner zusätzliche Führungselemente aufweisen, bspw. auf der der Befestigung der Scheinwerferlinsenplatine 120 gegenüberliegenden Seite, wodurch eine präzisere Führung und damit eine präzisere Einstellbarkeit ermöglicht werden kann. Die Medizinallleuchte 100 weist ferner ein Gehäuse 150 auf, in dem die Funktionskomponenten eingehaust sind, insbesondere die Lichtquellenplatine 110 mit den Lichtquellen 112, die Scheinwerferlinsenplatine 120 mit den Scheinwerferlinsen 122, die Sammellinse 132 und der erste Verstellmechanismus 140. Die Medizinalleuchte 100 weist ferner ein transparentes Schutzelement 160 auf, das am Außenbereich des Gehäuses 150 vor der Sammellinse 132 angeordnet ist. Mittels dieses transparenten Schutzelementes 160 können die optischen Elemente der Medizinalleuchte 100, insbesondere die Sammellinse 132, vor Beschädigungen und Verschmutzungen geschützt werden. Das transparente Schutzelement 160 ist vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildet, bspw. aus PMMA, wodurch das Gewicht der Medizinalleuchte 100 reduziert werden kann. Das transparente Schutzelement 160 kann zudem einstückig mit der Sammellinse 132 ausgebildet sein, wodurch der notwendige Platzbedarf zusätzlich reduziert werden kann.
2 zeigt die in 1 dargestellte Medizinalleuchte 100 mit Strahlengang in einer abstrakten Ansicht. Zur Wahrung der Übersichtlichkeit ist lediglich ein Anteil der Lichtstrahlen dargestellt. Die Lichtquellen 112 strahlen jeweils einen Lichtkegel 114 ab, der sich in Richtung der jeweils unterhalb der Lichtquelle 112 angeordneten Scheinwerferlinse 122 öffnet. Die Lichtquellen 112 sind jeweils derart über der korrespondierenden Scheinwerferlinse 122 angeordnet, dass diese zentral auf einer optischen Achse 124 der Scheinwerferlinse 122 liegen. In der Scheinwerferlinse 122 wird das Licht gebündelt, wobei in der dargestellten Konfiguration die Lichtstrahlen parallel zueinander aus der Scheinwerferlinse 122 austreten. Wird die Scheinwerferlinsenplatine 120 entlang der ersten Versetzrichtung 202 nach oben versetzt, d.h. die Scheinwerferlinsen 122 werden näher zu der Lichtquelle 112 gebracht, werden die Lichtstrahlen stärker aufgeweitet. Wird die Scheinwerferlinsenplatine 120 anschließend entlang der zweiten Versetzrichtung 204 nach unten versetzt, d.h. die Scheinwerferlinsen 122 werden wieder näher zu der Sammellinse 132 gebracht, werden die Lichtstrahlen wieder stärker gebündelt. In der Sammellinse 132 wird das Licht gebündelt, wobei auf einer optischen Achse 134 der Sammellinse 132 ein Brennpunkt bzw. -bereich resultiert. Die Sammellinse 132 weist ferner eine Hauptebene 136 auf, die senkrecht zu der optischen Achse 134 verläuft. Die Scheinwerferlinsen 132 weisen jeweils eine Hauptebene 126 auf, die senkrecht zu der optischen Achse 124 verläuft. Dabei ist in 2 zur Wahrung der Übersichtlichkeit lediglich eine Hauptebene 126 dargestellt. Die Hauptebenen 126 liegen vollständig innerhalb der Scheinwerferlinsenplatine 120. Die Scheinwerferlinsen 120 und die Sammellinse 132 sind ferner derart angeordnet, dass die Hauptebenen 126 und 136 parallel zueinander verlaufen. Es sind ferner davon abweichende Konfigurationen möglich, bspw. Scheinwerferlinsen, die derart angeordnet sind, dass deren Hauptebenen in Richtung des Randbereiches der Medizinalleuchte immer weiter angeschrägt sind. Derart könnte auch bei platzsparender Bauweise das Gehäuse angeschrägt, d.h. konkav ausgebildet werden, wodurch sich eine strömungsbegünstigende Gehäusegeometrie ergeben würde, d.h. keine Verwirbelungen verursachende Gehäusegeometrie, sondern eine eine laminare Strömung begünstigende Gehäusegeometrie. In dem Brennpunkt bzw. -bereich der Sammellinse 132 bildet sich bei Einbringung eines entsprechend opaken Objektes ein Lichtfeld 210 aus. Das Lichtfeld 210 weist einen Durchmesser auf, der in 2 aufgrund der lediglich abstrakten Gesamtdarstellung nicht dargestellt ist. Dieser Durchmesser kann nach aus dem Stand der Technik bekannter Vorgehensweise durch Bewegung einer Medizinalleuchte eingestellt werden, d.h. durch Bewegung einer Medizinalleuchte relativ zum Objekt vergrößert bzw. verkleinert werden. Mittels der in 2 dargestellten Medizinalleuchte 100, die eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Medizinalleuchte 100 darstellt, d.h. der Medizinalleuchte 100 gemäß Patentanspruch 1, ist das Lichtfeld 210 mittels Versatz der Scheinwerferlinsenplatine 120 einstellbar. Wird die Scheinwerferlinsenplatine 120 entlang der ersten Versetzrichtung 202 bewegt, vergrößert sich der Durchmesser, wird sie daraufhin entlang der zweiten Versetzrichtung 204 bewegt, verkleinert sich der Durchmesser wieder bis zu seinem Minimum.
3 zeigt eine Scheinwerferlinsenplatine 120 mit mehreren Scheinwerferlinsen 122 in einer abstrakten Aufsicht, die in der in den 1 und 2 dargestellten Medizinalleuchte 100 vorgesehen sein kann. In 3 sind sieben Scheinwerferlinsen 122 dargestellt, die die kreisförmige Fläche der Scheinwerferlinsenplatine 120 gleichmäßig füllend angeordnet sind. Mittels einer solchen Anordnung der Scheinwerferlinsen 122 und der korrespondierenden Lichtquellen 112 (vgl. 1 und 2) ist ein gleichmäßig ausgeleuchtetes Lichtfeld 210 darstellbar (vgl. 2). Die Lichtquellen 112 sind ferner in Übereinstimmung mit der in den 1 und 2 dargestellten Konfiguration derart ausgerichtet, dass deren optische Achsen 124 senkrecht zu der Scheinwerferlinsenplatine 120 verlaufen. Die Scheinwerferlinsen 122 sind gleichartig und jeweils als rotationssymmetrische Fresnellinsen ausgebildet.
4 zeigt eine Sammellinse 132 in einer abstrakten Aufsicht. Die Sammellinse 132 ist als rotationssymmetrische Fresnellinse ausgebildet.
5 zeigt eine Medizinalleuchte 100 mit mehreren Mischlinsen 172 in einer seitlichen, abstrakten Ansicht. Die in 5 dargestellte Medizinalleuchte 100 weist die gleichen Komponenten auf, wie die in den 1 und 2 dargestellte Medizinalleuchte 100, wobei in 5 zur Wahrung der Übersichtlichkeit lediglich ein Teil der bereits in den 1 und 2 gekennzeichneten Komponenten mit Bezugszeichen versehen ist. Die in 5 dargestellte Medizinalleuchte 100 weist ferner für jede Lichtquelle 112 eine Mischlinse 172 auf. Die Mischlinsen 172 sind jeweils unmittelbar vor der betreffenden Lichtquelle 112 angeordnet, sodass jegliches aus den Lichtquellen 112 austretendes Licht durch eine Mischlinse 172 hindurchtreten muss.
6 zeigt eine Medizinalleuchte 100 mit mehreren Abschirmvorrichtungen 182 in einer seitlichen, abstrakten Ansicht. Die in 6 dargestellte Medizinalleuchte 100 weist die gleichen Komponenten auf, wie die in den 1 und 2 dargestellte Medizinalleuchte 100, wobei in 6 zur Wahrung der Übersichtlichkeit lediglich ein Teil der bereits in den 1 und 2 gekennzeichneten Komponenten mit Bezugszeichen versehen ist. Die in 6 dargestellte Medizinalleuchte 100 weist ferner sechs Abschirmvorrichtungen 180 auf, die parallel zu der Hauptstrahlrichtung 200 angeordnet sind. Der jeweils von den Lichtquellen 112 abgestrahlten Lichtkegel 114 treffen im Randbereich auf die jeweils unmittelbar neben den Lichtquellen 112 angeordneten Abschirmvorrichtungen 180 auf, wobei ein Hindurchtreten der entsprechenden Lichtstrahlen durch die Abschirmvorrichtungen 180 verhindert wird. Derart wird zum einen ein direktes Austreten des Lichts aus der Medizinalleuchte 100 heraus bzw. aus deren Gehäuse 150 heraus verhindert (vergleiche insbesondere die äußeren Abschirmvorrichtungen 180). Zum anderen wird derart ein Einfallen des von einer Lichtquelle 112 abgestrahlten Lichts in eine dieser Lichtquelle 112 nicht zugeordneten Scheinwerferlinse 122 verhindert.
7 zeigt eine Medizinalleuchte 100 mit einem zweiten Verstellmechanismus 142 in einer seitlichen, abstrakten Ansicht. In 7 ist eine erste Achse 301 dargestellt, die parallel zu der Hauptstrahlrichtung 200 verläuft und entlang derer die Scheinwerferplatine 120 mittels des ersten Verstellmechanismus 140 entlang der ersten Versetzrichtung 202 und zweiten Versetzrichtung 204 versetzbar ist (vgl. 1). Ferner ist eine zweite Achse 302 dargestellt, die senkrecht zu der Hauptstrahlrichtung 200 verläuft und eine dritte Achse 303, die senkrecht zu der Hauptstrahlrichtung 200 und der zweiten Achse 302 verläuft. Mittels des zweiten Verstellmechanismus 142 ist die Scheinwerferlinsenplatine 120 entlang der zweiten Achse 302 und entlang der dritten Achse 303 (in der Darstellung nicht sichtbar) versetzt. Durch den Versatz der Scheinwerferlinsenplatine 120 entlang der zweiten Achse 302 und der dritten Achse 303 sind die Scheinwerferlinsen 122 (in 7 ist zur Wahrung der Übersichtlichkeit lediglich eine Scheinwerferlinse 122 mit einem Bezugszeichen versehen) in gleicher Weise versetzt. Hierdurch trifft das von den Lichtquellen 112 emittierte Licht nicht zentral auf die Scheinwerferlinsen 122 auf, sondern ebenfalls versetzt. Dadurch wird das von den Scheinwerferlinsen 122 parallelisierte Licht nicht parallel zu der Hauptstrahlrichtung 200 parallelisiert, sondern schräg zu dieser. Hierdurch fällt das Licht nicht wie in 6 dargestellt senkrecht in die Sammellinse 132 ein, sondern schräg. Somit wird das Licht von der Sammellinse 132 abseits der Hauptstrahlrichtung 200 gebündelt und das Lichtfeld 210 entsprechend versetzt. Der in 7 sichtbare Versatz des Lichtfeldes 210 zur Hauptstrahlrichtung 200 entspricht in etwa zumindest dem Zehnfachen des Versatzes der Scheinwerferlinsenplatine 120 entlang der zweiten Achse 302 und dritten Achse 303.
8 zeigt eine Medizinalleuchte 100 mit einem Strukturelement 190 in einer seitlichen, abstrakten Ansicht. Das Strukturelement 190 ist zwischen der Scheinwerferlinsenplatine 120 (und somit den Scheinwerferlinsen 122, vgl. 1) und der Sammellinse 132 angeordnet.
9 zeigt eine Medizinalleuchte 100 mit mehreren Strukturelementen 190 in einer seitlichen, abstrakten Ansicht. Die Strukturelemente 190 sind zwischen den Lichtquellen 112 und der Scheinwerferlinsenplatine 120 (und somit den Scheinwerferlinsen 122, vgl. 1) und unmittelbar vor den Mischlinsen 172 angeordnet. Sofern keine Mischlinsen 172 vorgesehenen sind, können die Strukturelemente 190 noch näher vor den Scheinwerferlinsen 122 angeordnet sein (vgl. 1).
10 zeigt eine Medizinalleuchte 100 mit einer Durchgangsöffnung 192 in einer seitlichen, abstrakten Ansicht. Die Durchgangsöffnung 192 ist zentral in der Medizinalleuchte 100 angeordnet und unterbricht zumindest in der in 10 dargestellten Ebene die Lichtquellenplatine 110, die Scheinwerferlinsenplatine 120 und die Sammellinse 132.
11 zeigt die in 10 dargestellte Medizinalleuchte 100 ferner aufweisend einen Handgriff 194 in einer seitlichen, abstrakten Ansicht. Der Handgriff 194 ist zentral in der Durchgangsöffnung 192 und am unteren Rand der Medizinalleuchte 100 angeordnet, sodass dieser von unten her greifbar ist. Vorzugsweise ist der Handgriff 194 derart ausgestaltet, insbesondere so kurz ausgestaltet, dass dieser nicht in das abgestrahlte Licht ragt (vgl. 6).
12 zeigt eine Scheinwerferlinsenplatine 120 mit mehreren Scheinwerferlinsen 122 und einer Durchgangsöffnung 192 in einer abstrakten Aufsicht. Die Durchgangsöffnung 192 ist mittig in der Scheinwerferlinsenplatine 120 angeordnet. Die in 12 dargestellte Scheinwerferlinsenplatine 120 weist mehr Scheinwerferlinsen 122 auf, als die in 12 dargestellte Scheinwerferlinsenplatine 120.
Bezugszeichenliste

100: Medizinalleuchte
110: Lichtquellenplatine
112: Lichtquelle
114: Lichtkegel
120: Scheinwerferlinsenplatine
122: Scheinwerferlinse
124: optische Achse
126: Hauptebene
132: Sammellinse
134: optische Achse
136: Hauptebene
140: erster Verstellmechanismus
142: zweiter Verstellmechanismus
150: Gehäuse
160: transparentes Schutzelement
172: Mischlinse
180: Abschirmvorrichtung
190: Strukturelement
192: Durchgangsöffnung
194: Handgriff
200: Hauptstrahlrichtung
202: erste Versetzrichtung
204: zweite Versetzrichtung
210: Lichtfeld
220: Brennpunkt
301: erste Achse
302: zweite Achse
303: dritte Achse

Claims

Medizinalleuchte (100) umfassend eine Lichtquelle (112), eine Scheinwerferlinse (122) und eine Sammellinse (132), die in einer Hauptstrahlrichtung (200) hintereinander angeordnet sind, wobei die Medizinalleuchte (100) ferner einen ersten Verstellmechanismus (140) aufweist, mit dem die Scheinwerferlinse (122) entlang der Hauptstrahlrichtung (200) zur Einstellung eines Lichtfeldes zwischen der Lichtquelle (112) und der Sammellinse (132) versetzbar ist.
Medizinalleuchte (100) nach Anspruch 1, wobei die Lichtquelle (112) zentriert auf einer optischen Achse (124) der Scheinwerferlinse (122) angeordnet ist.
Medizinalleuchte (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Scheinwerferlinse (122) und/oder die Sammellinse als flache Stufenlinse ausgebildet ist/sind.
Medizinalleuchte (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Hauptebene (126) der Scheinwerferlinse (122) parallel zu einer Hauptebene (136) der Sammellinse (132) verläuft.
Medizinalleuchte (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ferner aufweisend zumindest eine weitere Lichtquelle (112) und für jede weitere Lichtquelle (112) eine weitere Scheinwerferlinse (122), wobei ein jeweiliger optischer Radius der Scheinwerferlinsen (122) jeweils kleiner ist als ein optischer Radius der Sammellinse (132), und wobei jeweils eine Lichtquelle (112) und eine Scheinwerferlinse (122) in der Hauptstrahlrichtung (200) hintereinander angeordnet sind.
Medizinalleuchte nach Anspruch 5, wobei die Lichtquellen einzeln aktivierbar sind.
Medizinalleuchte (100) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Scheinwerferlinsen (122) in einer gemeinsamen Scheinwerferlinsenebene angeordnet sind, die senkrecht zu der Hauptstrahlrichtung (200) verläuft.
Medizinalleuchte (100) nach Anspruch 7, wobei die Scheinwerferlinsen (122) derart angeordnet sind, dass deren Hauptebenen (126) deckungsgleich sind.
Medizinalleuchte (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichtquelle (112) zumindest zwei Leuchtdioden aufweist, wobei die zwei Leuchtdioden mit unterschiedlichen Lichtfarben betreibbar sind.
Medizinalleuchte (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Mischlinse (172), wobei die Mischlinse (172) vorzugsweise zwischen der Lichtquelle (112) und der Scheinwerferlinse (122) angeordnet ist.
Medizinalleuchte (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine parallel zu der Hauptstrahlrichtung (200) angeordnete, opake Abschirmvorrichtung (180).
Medizinalleuchte (100) nach Anspruch 11, wobei die Abschirmvorrichtung (180) teleskopierbar ist, und wobei die Abschirmvorrichtung (180) derart mit dem ersten Verstellmechanismus (140) gekoppelt ist, dass die Abschirmvorrichtung (180) bei Versatz der Scheinwerferlinse (122) in Richtung der Lichtquelle (112) eingefahren wird und bei Versatz der Scheinwerferlinse (122) in Richtung der Sammellinse (132) ausgefahren wird.
Medizinalleuchte (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Medizinalleuchte (100) ferner einen zweiten Verstellmechanismus (142) aufweist, mit dem die Scheinwerferlinse (122) entlang einer zweiten Achse (302) zum Versatz des Lichtfeldes versetzbar ist, wobei die zweite Achse (302) senkrecht zu der Hauptstrahlrichtung (200) verläuft.
Medizinalleuchte (100) nach Anspruch 13, wobei der zweite Verstellmechanismus (142) ferner dazu eingerichtet ist, die Scheinwerferlinse (122) entlang einer dritten Achse (303) zu versetzen, wobei die dritte Achse (303) senkrecht zu der Hauptstrahlrichtung (200) und senkrecht zu der zweiten Achse (302) verläuft.
Medizinalleuchte (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ferner aufweisend zumindest ein Strukturelement (190), das zwischen der Lichtquelle (112) und der Sammellinse (132) angeordnet ist.