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Die
Neuerung bezieht sich auf ein Bräunungsgerät.
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Künstlich
zu bräunen,
insbesondere in kommerziellen Studios, die Sonnenbänke zur
Verfügung stellen,
ist in den letzten Jahrzehnten ein sehr populäres Bestreben gewesen. Es gibt
jedoch Bedenken hinsichtlich des Aussetzens an natürliches
Sonnenlicht und ultraviolettes (UV) Licht. Es ist nachgewiesen worden,
dass ein Zusammenhang zwischen UV-Bestrahlung und Hautkrebs besteht.
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Das
häufigste
Verfahren zur Hautbräunung beinhaltet
den Vorgang, bei dem Haut einer UV-Strahlung ausgesetzt wird. Gesundheitsforschung
hat gezeigt, dass das übermäßige Aussetzen an
UV-Strahlung eine Vielfalt von Gesundheitsproblemen verursacht.
Fachleute auf dem Gebiet des Gesundheitswesens glauben, dass UV-Strahlung
Immunsystemfunktionen verändern
kann. Wenn UV-Strahlung Immunreaktionen unterdrückt, wird die Fähigkeit
des Körpers,
gewisse Krankheiten, einschließlich
Hautkrebs, zu bekämpfen,
verringert. Es wird vermutet, dass übermäßiges Aussetzen an UV-Strahlung
auch die Wirksamkeit von durch die Haut gebotene Immunisierungen
stört.
Um geeignete Maßnahmen
gegen ein (übermäßiges) Aussetzen
an UV-Strahlung während
des Bräunens
zu ergreifen, besteht der Bedarf, den herkömmlichen, relativ ungesunden
Bräunungsprozess
zu modifizieren.
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Der
Neuerung liegt als Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Bräunungsgerät für eine relativ
gesunde Behandlung, insbesondere Bräunung, der Haut zu schaffen.
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Diese
Aufgabe kann durch das Verschaffen eines Gerätes gemäß der Einleitung gelöst werden, mit:
mehrfachen Lichtquellen mit einem in zumindest einem speziellen
schmalen Spektralband konzentrierten spektralen Emissionsvermögen, wobei
das genannte zumindest eine Spektralband im Bereich 400–440 nm
liegt, Filtermitteln, um von den genannten Lichtquellen ausgesendete
ultraviolette Strahlung zumindest im Wesentlichen zurückzuweisen,
und Reflexionsmitteln, um von den genannten Lichtquellen ausgesendetes
Licht zu den genannten Filtermitteln hin zu lenken. Es hat sich
gezeigt, dass von Lichtquellen ausgesendetes violettes blaues Licht
mit einer Wellenlänge
zwischen 400 und 440 nm für Bräunungszwecke
brauchbar ist. Obwohl das Spektralband von 400–440 nm als UV-frei betrachtet
wird, ist das Bräunungsvermögen einer
derartigen Lichtquelle an sich ausreichend, um einen zufriedenstellenden
Bräunungseffekt
zu erreichen. Um in einem akzeptablen Zeitraum (wie z. B. 30 Minuten)
einen zufriedenstellenden Bräunungseffekt
zu erreichen, werden daher sowohl die Reflexionsmittel als auch mehrfache
Lichtquellen eingesetzt, um die Energiedichte des neuerungsgemäßen Bräunungsgerätes zu erhöhen und
so eine Intensivierung und damit Beschleunigung des (nahezu) UV-freien
Bräunungsprozesses
zu erreichen. Daher kann auf diese Weise der Wirkungsgrad des UV-freien
Bräunungsprozesses deutlich
verbessert werden. Da Lichtquellen wie HID-Lampen (HID: High Intensity
Discharge) auch im Betrieb ultraviolette Strahlung aussenden, werden die
Filtermittel eingesetzt, um, bis zu einer Wellenlänge von
400 nm, diese UV-Strahlung, die schädlich für die Haut ist, im Wesentlichen
auszufiltern. Die bloße Kombination
von technischen Merkmalen wird daher ein zufriedenstellendes Bräunungsgerät ergeben,
mit dem die Haut eines Anwenders in relativ gesunder Weise gebräunt werden
kann. Es hat sich gezeigt, dass das neuerungsgemäße Gerät auch für die Behandlung von Akne geeignet
ist.
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Es
sei bemerkt, dass
EP
0026239 A1 ein Bräunungsgerät mit einer
Lichtquelle offenbart, die Strahlung im Bereich zwischen 380 und
500 nm erzeugt. Sie offenbart jedoch keine Lichtquelle, die Strahlung
in einem speziellen schmalen Spektralband im Bereich von 400 bis
440 nm erzeugt. Durch Anwendung von Strahlung im Bereich zwischen
400 und 440 nm wird ein Bräunungseffekt
erhalten, während
gleichzeitig verhindert wird, dass eine Person einer Strahlung im
Bereich von 380 bis 400 nm ausgesetzt wird. Strahlung in diesem
Bereich zwischen 380 und 400 nm ist noch immer karzinogen, insbesondere
bei Benutzung von Strahlungsquellen mit relativ hoher Intensität, typischerweise
1000 Watt oder höher.
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Gewöhnlich sind
die Lichtquellen zumindest teilweise von den Reflexionsmitteln und
den Filtermitteln umgeben. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst das Bräunungsgerät zumindest
ein Gehäuse
für zumindest
eine Lichtquelle, in welchem Gehäuse
die Filtermittel und die Reflexionsmittel aufgenommen sind. Auf
diese Weise kann von den Lichtquellen ausgesendetes Licht optimal
für den
Bräunungsprozess
genutzt werden. Insbesondere kann von der Lichtquelle ausgesendetes
Licht in optimaler, gewöhnlich
konvergierender Weise in Richtung der Filtermittel reflektiert werden,
um einen Anwender effizient und wirkungsvoll zu bestrahlen. Das
genannte Gehäuse
kann zum Unterbringen mehrfacher Lichtquellen ausgebildet sein,
für die
die gegenseitige Ausrichtung variieren kann. Vorzugsweise sind in diesem
letzteren Fall die Lichtquellen nahezu in einer Linie innerhalb
eines Gehäuses
positioniert, um Interferenz zwischen den genanten Lichtquellen
zu minimieren. Bei einer alternativen, bevorzugten Ausführungsform
sind die genannten Lichtquellen jedoch im Wesentlichen parallel
zueinander positioniert. Um einem Wirkungsgradverlust aufgrund von
(Strahlungs-)Energieabsorption durch die genannten Lichtquellen
entgegenzuwirken, werden in der letztgenannten Ausführungsform
die Reflexionsmittel gewöhnlich
eine (reflektierende) Trennwand umfassen, die zwischen den genannten
Lichtquellen positioniert ist, um im Wesentlichen von den genannten
Lichtquellen ausgesendete Lichtmuster aufzuteilen.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
umfasst das Bräunungsgerät mehrfache Gehäuse, in
denen die Filtermittel und die Reflexionsmittel aufgenommen sind,
wobei jedes Gehäuse zum
Unterbringen zumindest einer Lichtquelle ausgebildet ist. Die Anwendung
mehrfacher Gehäuse
ist gewöhnlich
vorteilhaft, da jedes Gehäuse
optimiert werden kann, um von der zumindest einen, in diesem Gehäuse enthaltenen
Lichtquelle ausgesendetes Licht zu reflektieren und zu filtern,
um die von den einzelnen Gehäusen
(gewöhnlich über die
Filtermittel) ausgesendeten Lichtmuster zu optimieren, und darüber hinaus
das von dem neuerungsgemäßen Gerät in Richtung
eines Anwenders ausgesendete Gesamtlichtmuster zu optimieren, um
optimale Bestrahlung eines Anwenders zu erlauben. Hierzu sind benachbarte
Gehäuse
vorzugsweise ausgebildet, miteinander einen Winkel im Bereich zwischen
115° und
125°, vorzugsweise
nahezu 120°,
zu bilden. Es hat sich gezeigt, dass, indem benachbarte Gehäuse so ausgerichtet
werden, dass sie miteinander einen Winkel zwischen 115° und 125°, besondert
bevorzugt einen Winkel von nahezu 120° bilden, ein Anwender mit einem
relativ breiten, doch gerichteten Emissionsmuster bestrahlt werden
kann, was zu einer relativ effizienten Bestrahlung eines Anwenders
führt.
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Um
die Bestrahlung eines Anwenders während eines Bräunungsprozesses
weiter zu optimieren, ist die Ausrichtung zwischen den Gehäusen vorzugsweise
einstellbar. Auf diese Weise kann das von dem neuerungsgemäßen Gerät ausgesendete
Strahlungsmuster relativ einfach eingestellt und für spezielle
Umstände
optimiert werden. Neben dem Einstellen des Strahlungsmusters des
Gerätes
ist es gewöhnlich
weiterhin vorteilhaft, die Ausrichtung benachbarter Gehäuse einstellen
zu können,
damit die Ausrichtung der genannten Gehäuse zwischen einer Betriebsposition,
in der ein wesentlicher Teil eines Gehäuses in einem Abstand zu dem
benachbarten Gehäuse
liegt, und einer Nicht-Betriebsposition,
in der ein Gehäuse
nahezu gegen das benachbarte Gehäuse
an geklappt ist, geändert
werden kann. Auf diese Weise kann das Gerät nach dem Gebrauch einfach
zu einem relativ kompakten Paket zusammengeklappt werden, was die
Lagerung und den Transport des Gerätes erleichtert. Zum Gebrauch werden
benachbarte Gehäuse
gewöhnlich
in eine Betriebsposition ausgeklappt, in der der physikalische Kontakt
zwischen benachbarten Gehäusen
gewöhnlich
begrenzt ist. Um eine praktische und damit anwenderfreundliche Handhabung
des neuerungsgemäßen Gerätes zu erlauben,
sind die mehrfachen Gehäuse
des Gerätes
vorzugsweise über
ein oder mehrere Scharniere (z. B. ein Klavierband) miteinander
verbunden. Zur weiteren Verbesserung der Anwenderfreundlichkeit
des Gerätes
ist vorzugsweise zumindest ein Gehäuse mit einem Handgriff versehen,
um den Transport des Gerätes
zu erleichtern.
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Obwohl
in dem neuerungsgemäßen Gerät unterschiedliche
Arten von Lichtquellen eingesetzt werden können, vorausgesetzt, dass die
Lichtquellen zumindest ein Spektralband im Bereich von violettem/blauem
Licht (400–440
nm) haben, wird vorzugsweise jede Lichtquelle durch eine Entladungslampe gebildet,
insbesondere durch eine Entladungslampe hoher Intensität (HID-Lampe).
Darüber
hinaus ist gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Neuerung die Lichtquelle eine eine Gallium-, Quecksilber- und
Halogenidgas-Mischung enthaltende Entladungslampe mit einer Spitzenemission
im 400–440 nm-Spektralband.
Als Alternative ist die Lichtquelle eine Excimerlampe mit einer
Spitzenemission im Spektralbereich von 400–440 nm. Zum Umwandeln von
von der Excimer-Lichtquelle erzeugter Strahlung in Strahlung mit
einer spektralen Emission im Bereich von 400–440 nm kann eine Phosphorschicht
erforderlich sein. Die Lichtquelle könnte auch aus einer oder mehreren
Lichtquellen aus einer Gruppe von Lichtquellen bestehen, einschließlich einer
Halogenmetalldampf-Gasentladungslampe, einer Excimerlampe, einem
Kryptongas-Ionenlaser mit einer spektralen Emission im Bereich 400
bis 440 nm, einer Diode und einer Diodenmatrix. Die Diode oder Dioden werden
aus einer Gruppe ausgewählt,
die aus violetten/blauen Laserdioden und Leuchtdioden (LEDs) mit
schmaler Spektralbandemission im Spektralbereich von 400–440 nm
besteht. Vorzugsweise wird eine Entladungslampe eingesetzt, die
begrenzte Strahlung im Infrarotspektrum aufweist, um eine Überhitzung
der Haut zu verhindern (im Fall einer Überhitzung der Haut sollte
ein Ventilator verwendet werden, um die Haut zu kühlen). Falls
die Entladungslampe zum Erzeugen einer beträchtlichen Menge an Infrarotstrahlung
ausgebildet ist, umfassen die Filtermittel vorzugsweise ein Infrarotfilter.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
umfassen die Reflexionsmittel zumindest einen gekrümmten Reflektor,
um das Licht in Richtung der Filtermittel zu lenken und zu konvergieren.
Besonders bevorzugterweise ist der Reflektor aus der Gruppe ausgewählt, die
einen zylindrischen Reflektor mit elliptischem Querschnitt, einen
zylindrischen Reflektor mit parabolischem Querschnitt und einen
asymmetrischen asphärischen
Reflektor enthält.
Zur Verbesserung der Toleranzen des gekrümmten Reflektors ist der gekrümmte Reflektor
vorzugsweise aus mehrfachen facettenförmigen reflektierenden Gliedern
aufgebaut. Auf diese Weise ist der gekrümmte Reflektor weniger empfindlich
gegen kleinere Abweichungen beim Fertigungsprozess, im Vergleich
zu der Situation, in der ein zylindrischer Reflektor mit glattem
(statt facettiertem) parabolischem Querschnitt eingesetzt wird.
Um von der (den) Lichtquelle(n) ausgesendetes Licht optimal zu reflektieren,
ist die Lichtquelle vorzugsweise zumindest teilweise von dem gekrümmten Reflektor
umgeben.
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Die
Reflektivität
der (des zumindest einen gekrümmte
Reflektors der) Reflexionsmittel ist vorzugsweise relativ hoch,
vorzugsweise zumindest 90%, besonders bevorzugt zumindest 95%, um
den Lichtstrom des neuerungsgemäßen Bräunungsgerätes zu optimieren
und den Wirkungsgradverlust aufgrund von Energieabsorption durch
die Reflexionsmittel zu minimieren.
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Die
Filtermittel umfassen vorzugsweise zumindest ein UV-Barrieren-Filterglas, wie z.
B. ein UVILEX®-390-Filter
(Desag. Deutschland) oder ein Schott GG395. Ein UVILEX®-390-Filter
ist ideal geeignet, um ultraviolette Strahlung aus künstlichen Lichtquellen
zumindest im Wesentlichen zu blockieren und damit die menschliche
Haut gegen schädliche
UV-Strahlung zu schützen.
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Nicht
einschränkende
Ausführungsbeispiele der
Neuerung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden
näher beschrieben.
Es zeigen:
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1 eine
Perspektivansicht eines neuerungsgemäßen Bräunungsgerätes in einem Betriebszustand,
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2 eine
Perspektivansicht des Bräunungsgerätes von 1 in
einem Nicht-Betriebszustand,
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3 eine
Vorderansicht eines optischen Systems, wie es in dem Bräunungsgerät von 1 und 2 verwendet
wird, und
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4 eine
Draufsicht eines optischen Systems, wie es in dem Bräunungsgerät von 1 und 2 verwendet
wird.
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1 zeigt
eine Perspektivansicht eines neuerungsgemäßen Bräunungsgerätes 1 in einem Betriebszustand.
Das Gerät 1 umfasst
eine erste Bräunungseinheit 2a und
eine zweite Bräunungseinheit 2b mit
zwei optischen Systemen 3a bzw. 3b, wobei die
Bräunungseinheiten 2a, 2b mit
Hilfe eines Scharniers 4 miteinander gekoppelt sind. Jedes
optische System 3a, 3b umfasst ein Gehäuse 5a, 5b für eine Entladungslampe 6a, 6b,
wobei das Gehäuse 5a, 5b durch
eine reflektierende Struktur 7a, 7b und ein UV-Barrieren-Filterglas 8a, 8b definiert
ist. Die reflektierende Struktur 7a, 7b umfasst
einen facettierten zylindrischen Reflektor 9a, 9b mit
parabolischem Querschnitt, eine reflektierende Bodenplatte 10a, 10b und
eine reflektierende Deckplatte 11a, 11b, wobei
beide Platten 10a, 10b, 11a, 11b mit
dem genannten facettierten zylindrischen Reflektor 9a, 9b verbunden
sind. Die verwendeten Entladungslampen 6a, 6b sind
Entladungslampen hoher Intensität (HID-Lampen)
(400 Watt), wobei jede Lampe 6a, 6b ein mit Quecksilber
und einem Galliumhalogenidsalz, insbesondere GaI3 gefülltes Entladungsgefäß 12a, 12b umfasst,
was die Entladungslampe 6a, 6b geeignet macht,
während
des Betriebs eine beträchtliche Menge
an violettem/blauen Licht (400–440
nm) auszusenden. Das verwendete UV-Barrieren-Filterglas 8a, 8b ist
ein UVILEX®-390-Filter, welches Filter 8a, 8b im
Handel bekannt ist. Das Filterglas 8a, 8b ist zum
Zurückweisen
von UV-Strahlung (bis zu 400 nm) und zum Durchlassen von von den
Entladungslampen 6a, 6b ausgesendetem violettem/blauem
Licht ausgebildet. Auf diese Weise wird eine Person (nahezu) nicht
mit UV-Strahlung, sondern dagegen mit violetter/blauer Strahlung
bestrahlt werden. Da ein UV-freier Bräunungsprozess einen optimalen,
effizienten Lichtstrom des Bräunungsgerätes 1 erfordert, werden
das Einsetzen von mehrfachen Bräunungseinheiten 2a, 2b und
ein Reflektorentwurf für
hohen Wirkungsgrad als äußerst wichtig
angesehen, um eine Bestrahlung einer bräunenden Person (pro Zeiteinheit)
in optimaler Weise zu ermöglichen.
Bei der dargestellten Ausführungsform
des Gerätes 1 ist
die Ausrichtung zwischen den Bräunungseinheiten 2a, 2b einstellbar.
Im Betrieb beträgt
der von beiden benachbarten Bräunungseinheiten 2a, 2b eingeschlossene
Winkel α vorzugsweise
etwa 120°,
um eine bräunende
Person, die sich in einem Abstand von etwa 25 cm vom Scharnier 4 befindet,
optimal zu bestrahlen. Dieser Winkel ist vom Entwurf der reflektierenden
Struktur 7a, 7b abhängig, und für andere reflektierende Strukturen
wird eventuell ein anderer Winkel bevorzugt. Mit Hilfe eines in
der zweiten Bräunungseinheit 2b enthaltenen
Zeituhrschalters 13 kann die Bräunungsdauer (gewöhnlich bis
zu 30 oder 60 Minuten) durch die Person eingestellt werden. Beide
Bräunungseinheiten 2a, 2b sind
mit einem Handgriff 14a, 14b versehen, um den
Transport des Bräunungsgerätes 1 zu
erleichtern. Es sei bemerkt, dass es auch denkbar ist, jedes optische
System 3a, 3b (einschließlich einer Entladungslampe 6a, 6b und der
reflektierenden Struktur 7a, 7b) um eine Vierteldrehung
zu drehen, um eine nahezu horizontale, statt einer nahezu vertikalen
Ausrichtung des optischen Systems 3a, 3b zu erreichen.
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2 zeigt
eine Perspektivansicht des Bräunungsgerätes 1 von 1 in
einem Nicht-Betriebszustand. In diesem Nicht-Betriebszustand ist
das Gerät 1 durch
scharnierendes Aufeinanderzubewegen der Bräunungseinheiten 2a, 2b kompakt
gemacht worden. In diesem Zustand sind die optischen Systeme 3a, 3b der
unterschiedlichen Bräunungseinheiten 2a, 2b einander
zugewandt, und die Handgriffe 14a, 14b beider
Einheiten 2a, 2b sind nahezu in einer Linie positioniert.
Bei dem dargestellten Nicht-Betriebszustand des (kofferartigen)
Bräunungsgerätes 1 können sowohl
Lagerung als auch Transport des Gerätes 1 erleichtert
werden.
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3 zeigt
eine Vorderansicht eines optischen Systems 3a, 3b,
wie es in dem Bräunungsgerät 1 von 1 und 2 verwendet
wird. Wie in dieser 3 gezeigt wird, ist die Entladungslampe 6a, 6b zentral
innerhalb des Gehäuses 5a, 5b positioniert
worden, das durch die reflektierende Struktur 7a, 7b und
das UV-Barrieren-Filterglas 8a, 8b (in 3 nicht
abgebildet) definiert wird. In diesem Zusammenhang sei bemerkt,
dass eine Toleranz von –2 oder
+2 mm sowohl in X-Richtung als auch in Y-Richtung (siehe Pfeile)
zulässig
wäre, um
einen zufriedenstellenden Lichtstrom des dargestellten optischen
Systems 3a, 3b beizubehalten. In der dargestellten
Ausführungsform
beträgt
die Breite W1 der reflektierenden Struktur 7a, 7b etwa
16,9 cm und die Höhe
H1 der reflektierenden Struktur 7a, 7b etwa 18,5
cm. Ein Rand 15a, 15b des optischen Systems 3a, 3b hat
eine Breite W2 von etwa 22,2 cm und eine Höhe H2 von etwa 21,5 cm. Es wird deutlich sein, dass
diese Abmessungen durch einen Fachkundigen angepasst werden können, je
nach den Situationsbedingungen. Es sei bemerkt, dass der Entwurf
der reflektierenden Struktur 7a, 7b von der Geometrie
der eingesetzten Entladungslampe 6a, 6b abhängt; ein Wechseln
des Typs der Entladungslampe 6a, 6b wird gewöhnlich auch
Modifikationen der reflektierenden Struktur 7a, 7b erfordern,
um ein optimales Reflexionsvermögen
der Struktur 7a, 7b beizubehalten.
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4 zeigt
eine Draufsicht eines optischen Systems 3a, 3b,
wie es in dem Bräunungsgerät 1 von 1 und 2 verwendet
wird. In dieser Figur wird gezeigt, dass der einen parabolischen
Querschnitt aufweisende zylindrische Reflektor 9a, 9b der
reflektierenden Struktur 7a, 7b aus mehrfachen
Facetten 16 aufgebaut ist, um einerseits den Fertigungsprozess
des zylindrischen Reflektors 9a, 9b zu vereinfachen
und andererseits den Entwurf des Reflektors 9a, 9b etwas
weniger kritisch zu machen. In dieser Ausführungsform beträgt der Abstand
d1b von der Entladungslampe 6a, 6b zur
Rückseite
des optischen Systems 3a, 3b etwa 2,3 cm und der
Abstand d1f von der Entladungslampe 6a, 6b zur
Vorderseite des optischen Systems 3a, 3b etwa
7 cm. Die Gesamttiefe D des optischen Systems 3a, 3b beträgt in dieser Ausführungsform
etwa 9,3 cm. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, dass die Position
der Entladungslampe 6a, 6b (siehe Pfeil) geringfügig in Z-Richtung
verändert
werden könnte
(ungefähr
von –1
mm bis +2 mm), ohne den Wirkungsgrad des optischen Systems 3a, 3b (besonders)
zu beeinträchtigen.
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Es
sei bemerkt, dass die oben erwähnten Ausführungsformen
die Neuerung veranschaulichen, statt sie zu einzuschränken, und
dass der Fachkundige viele alternative Ausführungsformen entwerfen kann,
ohne vom Rahmen der angefügten
Ansprüche abzuweichen.
In den Ansprüchen
sollen zwischen Klammern gesetzte Bezugszeichen nicht als den Anspruch
einschränkend
aufgefasst werden. Die Verwendung des Wortes "umfassen" (Englisch: "comprise") und seiner Beugungsformen schließt das Vorhandensein
von anderen als in einem Anspruch erwähnten Elementen oder Schritten
nicht aus. Die Verwendung des Wortes "ein" oder "eine" (Englisch: "a" or "an") vor einem Element
schließt
das Vorhandensein einer Vielzahl derartiger Elemente nicht aus. Die
reine Tatsache, dass bestimmte Maßnahmen in zueinander unterschiedlichen
Unteransprüchen
angeführt
werden, gibt nicht an, dass eine Kombination dieser Maßnahmen
nicht vorteilhaft verwendet werden kann.