DE202021104364U1

DE202021104364U1 - Körperbestrahlungsvorrichtung für eine Anwendung von gerichteter aktinischer Strahlung an einem Lebewesen

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Publication number: DE202021104364U1
Application number: DE202021104364.4U
Authority: DE
Original assignee: Kbl GmbH
Current assignee: Kbl GmbH
Priority date: 2021-08-16
Filing date: 2021-08-16
Publication date: 2021-08-20
Anticipated expiration: 2031-08-17
Also published as: DE202021104807U1

Abstract

Körperbestrahlungsvorrichtung (1) für eine Anwendung von gerichteter aktinischer Strahlung an einem Lebewesen, insbesondere einem Menschen, welche wenigstens ein Bestrahlungsmodul (2) aufweist, und wobei das wenigstens eine Bestrahlungsmodul (2) aufweist:
wenigstens zwei LED-Strahlungsquellen (3, 4), welche die aktinische Strahlung erzeugen und auf einem gemeinsamen Träger (5) angeordnet sind;
eine Platte (6), welche die wenigstens zwei LED-Strahlungsquellen (3, 4) überspannt;
Abstandhalter (21a, 21b, 21c, 21 d) zwischen der Platte (6) und dem Träger (5), welche die Platte (6) und den Träger (5) in einem definierten Abstand halten;
wenigstens zwei plankonvexe optische Linsen (7, 8), welche in der Weise mit der Platte (6) stoffschlüssig verbunden sind, dass plane Oberflächen der Linsen (7, 8) dem Träger (6) zugewandt sind, und wobei jeweils eine Linse (7, 8) in der Weise eingerichtet und angeordnet ist, um von einer der LED-Strahlungsquellen (3, 4) emittierte Strahlung wenigstens im Wesentlichen zu kollimieren oder zu richten.

Description

GEGENSTAND DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Körperbestrahlungsvorrichtung für eine Anwendung von gerichteter aktinischer Strahlung an einem Lebewesen, insbesondere einem Menschen, welche wenigstens ein Bestrahlungsmodul aufweist, und wobei das wenigstens eine Bestrahlungsmodul wenigstens zwei LED-Strahlungsquellen aufweist.
STAND DER TECHNIK
Es sind Körperbestrahlungsvorrichtungen für den Körper eines Lebewesens, insbesondere des Menschen bekannt, die insbesondere in Gestalt eines Solariums mit Liegefläche oder eines Stehbräuner oder einer Rotlichtbehandlungsliege ausgebildet sind, bei denen der Körper oder Teile des Körpers mit einem Strahlungsspektrum in bestimmten Wellenlängenbereichen beaufschlagt wird, um kosmetische Aspekte des Körpers, das Wohlbefinden, die Gesundheit oder die Regeneration des Körpers bzw. des Lebewesens zu beeinflussen.
Im Allgemeinen setzen solche Körperbestrahlungsvorrichtungen hierbei Niederdruckstrahlungsröhren, Hochdruckstrahlungsröhren oder auch Hochdruckstrahlungslampen ein. In den vergangenen Jahren kommen vermehrt auch LED-Lichtquellen in Körperbestrahlungsvorrichtungen zum Einsatz.
Rein beispielhaft sei diesbezüglich auf das Dokument DE 20 2021 100 716 U1 verwiesen, welches eine Körperbestrahlungsvorrichtung zur Bestrahlung eines Körpers einer Person oder eines Teils eines Körpers einer Person, insbesondere mit kosmetisch-hygienisch nützlicher, Strahlung betrifft. Die Körperbestrahlungsvorrichtung weist eine Bestrahlungsquelle mit einer Basis und zumindest einem ersten LED-Chip, der ein erstes Strahlungsspektrum mit einem ersten Strahlungspeak aussenden kann und zumindest einem zweiten LED-Chip, der ein zweites Strahlungsspektrum mit einem von dem ersten Strahlungspeak verschiedenen Strahlungspeak aussenden kann, auf, wobei der erste LED-Chip und der zweite LED-Chip unter einer gemeinsamen Linse in einem LED-Gehäuse angeordnet sind und separat ansteuerbar sind.
AUFGABE
Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine verbesserter Körperbestrahlungsvorrichtung bereitzustellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine großflächige Bestrahlung aus LED-Strahlungsquellen in der verbesserten Körperbestrahlungsvorrichtung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen werden in Unteransprüchen beansprucht.
BESCHREIBUNG
Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Körperbestrahlungsvorrichtung für eine Anwendung von gerichteter aktinischer Strahlung an einem Lebewesen, insbesondere einem Menschen, welche wenigstens ein Bestrahlungsmodul aufweist, und wobei das wenigstens eine Bestrahlungsmodul aufweist:

wenigstens zwei LED-Strahlungsquellen, welche die aktinische Strahlung erzeugen und auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sind;
eine Platte, welche die wenigstens zwei ersten LED-Strahlungsquellen überspannt;
Abstandshalter zwischen der Platte und dem Träger, welche die Platte und den Träger in einem definierten Abstand halten;
wenigstens zwei plankonvexe optische Linsen, welche in der Weise mit der Platte stoffschlüssig verbunden sind, dass die planen Oberflächen der Linsen dem Träger zugewandt sind, und wobei jeweils eine Linse in der Weise eingerichtet und angeordnet ist, um von einer der LED-Strahlungsquellen emittierte Strahlung wenigstens im Wesentlichen zu kollimieren oder zu richten.

Eine Körperbestrahlungsvorrichtung im Sinne der Erfindung ist vorzugsweise eingerichtet wenigstens einen Teil der Oberfläche eines Körpers des Lebewesens zu bestrahlen.
Der Begriff „aktinische Strahlung“ im Sinne der Erfindung bedeutet Licht oder (breitere) Strahlung des gesamten elektromagnetischen Spektrums (siehe Definition in „Römpp Chemie-Lexikon“, Thieme Verlag, Stuttgart, Deutschland), das eine photochemische (einschließlich photobiochemische) Wirkung hat und gegebenenfalls Licht/Strahlung natürlichen oder künstlichen Ursprungs umfasst. In den Ansprüchen und der Beschreibung wird „aktinisches Licht“ oder „aktinische Strahlung“ für Licht oder Strahlung künstlichen Ursprungs verwendet, vorzugsweise Licht/Strahlung, die von Strahlungsquellen in einer Körperbestrahlungsvorrichtung emittiert wird. Der Begriff „gerichtete aktinische Strahlung“, wie er in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, bedeutet aktinische Strahlung, die mit einem bevorzugten, wenn nicht sogar mehr oder weniger ausschließlichen Fokus auf ein Ziel gestrahlt wird, das gemäß der vorliegende Erfindung, ein Lebewesen, vorzugsweise ein Mensch ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Körperbestrahlungsvorrichtung, die separat oder zusammen mit einem oder zwei oder mehreren oder allen anderen Merkmalen der Erfindung realisiert werden kann, kann die aktinische Strahlung aktinische Strahlung mit breitem Wellenlängenbereich sein. Alternativ, wenngleich auch bevorzugt, kann es sich bei der aktinischen Strahlung um aktinische Strahlung mit schmalem Wellenlängenbereich oder sogar um aktinische Strahlung einer ganz bestimmten Wellenlänge oder mehrerer bestimmter Wellenlängen handeln. Dies ist dem Fachmann bekannt, der die anzuwendende(n) Wellenlänge(n) oder Wellenlängenbereiche oder -bänder entsprechend den Erfordernissen des Einzelfalls auswählen kann.
Vorzugsweise Beispiele für aktinische Strahlung mit verwendbaren Wellenlängen im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind wie folgt:

aktinische Strahlung mit einer Wellenlänge λ im Bereich von 280 bis 315 nm (UV-B-Strahlung) und/oder von aktinischer Strahlung mit einer Wellenlänge λ im Bereich von 315 bis 400 nm (UV-A-Strahlung) zur Bräunung des Menschen Körper, d.h. zur Aktivierung der Melaninbildung und Melaninumwandlung in die dunkle (braune) Form des in der menschlichen Haut natürlich vorkommenden Pigments, deren Bräunung Zwecken im Wellness- und/oder kosmetischen und/oder medizinischen Bereich dienen kann; aktinische Strahlung in Form kurzwelliger UV-B-Strahlung, insbesondere im Wellenlängenbereich λ von etwa 298 nm bis 315 nm zur Förderung der Vitamin-D-Biosynthese aus Vitamin-D-Vorstufen in der menschlichen Haut; oder aktinische Strahlung mit Wellenlängen λ im sichtbaren und nahen IR (Infrarot)-Bereich (400 oder besser > 550 nm, bis 850 nm), welche aktinische Strahlung, auf die menschliche Haut aufgebracht, die Biosynthese von nützlichen Verbindungen zur Pflege und Verjüngung und Regeneration der Haut, wie zum Beispiel Collagen, Elastin, Keratin und Hyaluronsäure.

Ein Träger im Sinne der Erfindung ist vorzugsweise ein Substrat und/oder eine Leiterplatte.
Ein rotes Spektrum im Sinne der Erfindung bedeutet vorzugsweise rote sichtbare Strahlung und/oder infrarote Strahlung.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass beim Einsatz von LED-Strahlungsquellen bei Körperbestrahlungsvorrichtungen eine große Anzahl an LED-Lichtquellen notwendig ist, um eine gleichmäßige Bestrahlung des Lebewesens über größere Flächen zu gewährleisten. Dies ergibt sich daraus, da einerseits der Ausstrahlungswinkel der LED-Strahlungswellen durch einen Kollimator begrenzt werden sollte, um eine gleichmäßige Strahlungsintensität auf dem Körper des Lebewesens zu erreichen, da jedoch andererseits kollimierte bzw. gerichtete Strahlung durch den verringerten Ausstrahlungswinkel lediglich eine geringere Fläche bestrahlen kann.
Die LED-Quellen sollen dabei die Niederdruckröhren oder Hochdruckröhren ersetzen, welche im Allgemeinen in Körperbestrahlungsvorrichtungen zur Bestrahlung großflächiger Bereiche eingesetzt werden. Ein Vorteil der LED-Strahlungsquellen ist, dass diese energieeffizienter als die Röhren arbeiten und insbesondere weniger Abwärme erzeugen, welche abgeführt werden muss. Darüber hinaus sind LED-Strahlungsquellen langlebiger als Röhren, so dass weniger Wartungsarbeiten an den Körperbestrahlungsvorrichtungen anfallen, was insbesondere im gewerblichen Bereich zu wesentlichen Kosteneinsparungen führt.
Schließlich kann durch den Einsatz von LED-Strahlungsquellen an jedem Ort, an welchem sich eine solche LED-Strahlungsquelle befindet, ein definiertes Strahlungsspektrum und eine definierte Strahlungsintensität erzeugt werden. Dies ist von großem Vorteil gegenüber den Röhren, welche über ihre Länge unterschiedliche Strahlungsintensitäten aufweisen. Insbesondere an deren Enden nimmt dabei die Strahlungsintensität ab. Dies ist nachteilhaft, da gerade diese Bereiche der Röhren den Fußbereich und den Kopfbereich eines Menschen bestrahlen, bei welchem Benutzer von Körperbestrahlungsvorrichtungen im Allgemeinen eine besonders starke Bräunung wünschen. Der Einsatz von LED-Strahlungsquellen, insbesondere in diesen Bereichen kann hierfür Abhilfe schaffen.
Durch den Einsatz einer Platte, an welcher mehrere Linsen befestigt sind, können die einzelnen Linsen und damit auch die unterschiedlichen LED-Strahlungsquellen relativ nah aneinander angeordnet werden, so dass eine gleichmäßige Strahlungsintensität auf der bestrahlten Fläche erreicht werden kann. Insbesondere gegenüber Bestrahlungsmodulen, bei welchen Reflektor-Kollimatoren zum Einsatz kommen, kann dadurch die Dichte an LED-Strahlungsquellen wesentlich erhöht werden.
Gleichzeitig können die Bestrahlungsmodule jedoch vergleichsweise groß ausgebildet werden, da durch die mittels der Abstandshalter am Träger abgestützten Platte ein großer Bereich des Trägers, auf welchem sich die LED-Strahlungsquellen befinden, überspannt werden kann.
Die Erfindung schafft es somit, zwei bisher als unvereinbar geltende Optimierungsziele beim Einsatz von LED-Strahlungsquellen in Körperbestrahlungsvorrichtungen zu vereinen, nämlich einerseits eine gleichmäßige Bestrahlungsintensität auf der Bestrahlungsfläche zu gewährleisten und andererseits eine vergleichsweise große Fläche mit einem Bestrahlungsmodul bestrahlen zu können.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die LED-Strahlungsquellen auf einem gemeinsamen Träger angeordnet werden können. Dies ist besonders effizient und kostensparend und erhöht auch die Festigkeit des Bestrahlungsmoduls insgesamt. Auch dadurch kann dieses vergleichsweise groß ausgebildet werden kann.
Vorzugsweise ist der Träger dabei eine Leiterplatte oder gar das Substrat für die LED-Strahlungsquellen. In beiden Fällen kann der Träger mit den LED-Strahlungsquellen besonders kostengünstig gegenüber LED-Strahlungsquellen, welche auf getrennten Leiterplatten und/oder Substraten angeordnet sind, gefertigt werden.
Durch den Einsatz der in definiertem Abstand zu dem Träger angeordneten Platte in Verbindung mit dem Träger kann darüber hinaus ein besonders einfacher Aufbau ohne Reflektor-Kollimatoren verwirklicht werden. Dies bringt insbesondere Einsparungen an Material und im Herstellungsprozess mit sich.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung ist die von dem Träger abgewandte Seite der Platte satiniert. Durch die Satinierung wird Strahlung, welche durch die Platte außerhalb des Bereichs der Linsen hindurchtritt, gestreut. Hierdurch können Unregelmäßigkeiten in der Bestrahlungsintensität der bestrahlten Fläche durch den Austritt gerichteter Strahlung außerhalb der Linsen verringert oder vorzugsweise verhindert werden.
Im Bereich der Linsen kann, sofern die dem Träger zugewandten planen Oberflächen der Linsen auf der Platte aufliegen, die Satinierung durch die stoffschlüssige Verbindung aufgehoben werden. Insbesondere der Einsatz eines Klebstoffs sorgt dafür, dass die durch die Satinierung hervorgerufenen Unebenheiten auf der Platte aufgefüllt werden und somit die Platte wieder an dieser Stelle transparent wird. Im Bereich der Linsen kann mithin die Strahlung ungehindert durch die Platte hindurchtreten.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung ist eine Seite der Platte, insbesondere die dem Träger zugewandte Seite der Platte, beschichtet, insbesondere mit einer Verspiegelung, insbesondere reflektierend für Strahlung im sichtbaren Spektrum. Durch die Verspiegelung kann der Austritt von gerichteter Strahlung außerhalb der Bereiche der Linsen noch weiter reduziert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung sind die wenigstens zwei plankonvexen Linsen blankgepresste Linsen. Blankgepresste Linsen sind besonders wirtschaftlich in der Herstellung.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung ist die Platte eine Glasplatte. Eine Glasplatte weist eine hohe Festigkeit bei gleichzeitig hoher Transmittivität für Strahlung auf. Darüber hinaus ist Glas besonders beständig gegenüber Strahlung, insbesondere UV-Strahlung.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung weist das wenigstens eine Bestrahlungsmodul des Weiteren auf:

eine wenigstens teilweise transparente Kunststoffplatte, welche die Platte, insbesondere auf der dem Träger zugewandten Seite, bedeckt und Aussparungen im Bereich der wenigstens zwei Linsen aufweist. Durch das Vorsehen einer Kunststoffplatte kann die eigentliche Platte weiter verstärkt werden, so dass diese große Bereiche eines Bestrahlungsmoduls überdecken kann, ohne abgestützt werden zu müssen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung ist die Platte an sich eine teilweise transparente Kunststoffplatte. Der Einsatz einer Kunststoffplatte ist besonders wirtschaftlich. Gleichzeitig kann die Kunststoffplatte besonders einfach bearbeitet werden, beispielsweise um Aussparungen in diese einzubringen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung weist die Kunststoffplatte, insbesondere runde, Aussparungen im Bereich der wenigstens zwei Linsen auf, welche in der Weise ausgebildet sind, dass die wenigstens zwei Linsen stoffschlüssig mit der Kunststoffplatte verbunden werden können. Dies bietet den Vorteil, dass einerseits nur eine Kunststoffplatte zum Einsatz kommen kann, andererseits ein Durchtritt an hoher Strahlungsintensität durch die Linsen mittels der Aussparungen gewährleistet werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung bilden die Aussparungen einen Sitz für die plane Seite der wenigstens zwei Linsen. Ein solcher Sitz kann insbesondere als Aufnahme oder Auflage für die plane Seite der wenigstens zwei Linsen ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Sitz dabei als Vorsprung oder Absatz der Aussparungen bzw. in den Aussparungen gebildet. Hierdurch können die Linsen besonders gut in den Aussparungen befestigt und zentriert bzw. ausgerichtet werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung weist die Platte und/oder die Kunststoffplatte ein fluoreszierendes Material auf und ist insbesondere mit dem fluoreszierenden Material beschichtet. Durch das fluoreszierende Material kann ein Benutzer der Körperbestrahlungsvorrichtung darauf hingewiesen werden, dass die jeweilige LED-Strahlungsquelle im Bereich des fluoreszierenden Materials Strahlung emittiert. Dies ist insbesondere bei UV-Strahlung, welche beispielsweise das menschliche Auge schädigt von sicherheitstechnischer Relevanz.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung umfasst ein erster Bereich der Platte und/oder der Kunststoffplatte gegenüber einer UV-A-LED-Strahlungsquelle violett fluoreszierendes Material, wobei ein zweiter Bereich der Platte und/oder der Kunststoffplatte gegenüber einer roten LED-Strahlungsquelle rot fluoreszierendes Material umfasst und/oder wobei ein dritter Bereich der Platte und/oder der Kunststoffplatte gegenüber einer UV-B-LED-Strahlungsquelle gelb fluoreszierendes Material umfasst. Durch das Vorsehen verschiedenartiger fluoreszierender Materialien, welche auf die jeweilige LED-Strahlungsquelle abgestimmt ist, kann die Intensität der Fluoreszenz erhöht werden. Gleichzeitig kann der Benutzer visuell über die Art der jeweils emittierten Strahlung informiert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung sind die wenigstens zwei plankonvexen Linsen Glaslinsen. Glas ist besonders beständig gegenüber Strahlung, insbesondere UV-Strahlung. Darüber hinaus weist Glas durch seinen Brechungsindex für optische Elemente besonders geeignet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung emittiert wenigstens eine der LED-Strahlungsquellen UV-A-Strahlung und die dieser LED-Strahlungsquelle zugeordnete Linse zum Kollimieren der Strahlung besteht aus Borosilikat-Glas. Borosilikat-Glas ist besonders transparent für UV-A-Strahlung, so dass hierdurch eine sehr gute Energieeffizienz mit wenig Verlusten des Bestrahlungsmoduls erreicht werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung emittiert wenigstens eine der LED-Strahlungsquellen UV-B-Strahlung und die dieser LED-Strahlungsquelle zugeordnete Linse zum Kollimieren der Strahlung besteht aus Quarz-Glas. Quarz-Glas weist sehr gute Transmittivität für UV-B-Strahlung auf. Durch den Einsatz des Quarz-Glases in der Linse können Strahlungsverluste an der Linse minimiert werden, wodurch eine hohe Energieeffizienz des Bestrahlungsmoduls erreicht werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung ist die stoffschlüssige Verbindung ein UV-aushärtender Klebstoff. Der UV-aushärtende Klebstoff weist den Vorteil auf, dass dieser UV-beständig ist. Dadurch wird die stoffschlüssige Verbindung durch die Bestrahlung mit UV-Strahlung nicht geschwächt, sondern eher noch fester.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung weist wenigstens eine der LED-Strahlungsquellen einen ersten LED-Chip, welcher ein erstes Strahlungsspektrum aufweist, und einen zweiten LED-Chip, welcher ein von dem ersten Strahlungsspektrum verschiedenes zweites Strahlungsspektrum aufweist, auf. Hierdurch kann ein Strahlungsspektrum mit einem vergleichsweise breiten Band realisiert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung weist wenigstens eine erste LED-Strahlungsquelle ein erstes Strahlungsspektrum auf und wenigstens eine zweite LED-Strahlungsquelle weist ein zweites Strahlungsspektrum auf. Hierdurch können in einem einzelnen Strahlungsmodul verschiedene Bereiche mit verschiedenen Strahlungsspektren realisiert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung ist der erste Bereich der Platte um eine Linse angeordnet, welche Licht der ersten LED-Strahlungsquelle oder des ersten LED-Chips kollimiert, und der zweite Bereich der Platte ist um eine Linse angeordnet, welche Licht der zweiten LED-Strahlungsquelle oder des zweiten LED-Chips kollimiert. Hierdurch kann jeweils um die entsprechende LED-Strahlungsquelle das fluoreszierende Material in verschiedenen Bereichen der Platte angeordnet werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung emittiert der erste LED-Chip und/oder die erste LED-Strahlungsquelle ein UV-A- oder UV-B-Spektrum, und der zweite LED-Chip und/oder die zweite LED-Strahlungsquelle emittiert im roten Spektrum. In dieser Ausgestaltung kann sowohl eine Bräunung des Benutzers als auch eine Tiefenerwärmung im Gewebe des Benutzers erfolgen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung weist das Bestrahlungsmodul des Weiteren eine Kühleinrichtung auf, eingerichtet, um den Träger wenigstens auf der den wenigstens zwei LED-Strahlungsquellen abgewandten Seite zu kühlen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung weist diese des Weiteren auf:

einen Expositionstunnel, der in der Lage ist, das Lebewesen zu umgeben, wobei der Expositionstunnel aus wenigstens einem Unterteil der Körperbestrahlungseinrichtung mit einer Oberfläche, die aus einem für die aktinische Strahlung, im Wesentlichen transparenten Material hergestellt ist, und aus wenigstens einem Oberteil der Körperbestrahlungsvorrichtung ausgebildet wird, wobei die Oberfläche einen inneren Raum, in dem das Lebewesen der aktinischen Strahlung ausgesetzt werden kann, von einem äußeren Raum trennt, in dem wenigstens ein LED-Bestrahlungsmodul in der Weise angebracht ist, um aktinische Strahlung durch die Oberfläche zu emittieren, und wobei das Oberteil auch wenigstens ein LED-Bestrahlungsmodul aufweist, welches in der Weise angebracht ist, um aktinische Strahlung in den inneren Raum zu emittieren.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigen wenigstens teilweise schematisch:

1 ein Ausführungsbeispiel einer Körperbestrahlungsvorrichtung;
2 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Bestrahlungsmoduls;
3 eine Explosionsansicht des Bestrahlungsmoduls von 2;
4 eine weitere Explosionsansicht von Bestandteilen des Trägers eines Bestrahlungsmoduls gem. den 2 oder 3;
5 eine Querschnittsansicht durch einen Teil eines Bestrahlungsmoduls gem. der 2, 3 oder 4; und
6 eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Bestrahlungsmoduls.

1 zeigt eine Körperbestrahlungsvorrichtung 1. Diese weist einen Expositionstunnel 16 auf, in welchem sich ein Benutzer legen kann, um sich mit aktinischer Bestrahlung bestrahlen zu lassen.
Vorzugsweise wird der Expositionstunnel 16 geschlossen, indem im Wesentlichen ein Oberteil 26 der Körperbestrahlungsvorrichtung 1 zu einem Unterteil 27 der Körperbestrahlungsvorrichtung 1 hin verschwenkt wird, nachdem der Benutzer sich in den Expositionstunnel 16 begeben hat.
Der Unterteil 27 der Körperbestrahlungsvorrichtung 1 weist eine wenigstens im Wesentlichen transparente Oberfläche 17 auf, unter welcher Bestrahlungsmodule 2 mit LED-Strahlungsquellen 3, 4 angeordnet sind. Die Oberfläche 17 trennt den Expositionstunnel 16 hierbei in einen inneren Raum 19 und einen äußeren Raum 20, in welchem die Bestrahlungsmodule 2 angeordnet sind. Der äußere Raum 20 kann insbesondere durch eine Luftströmung gekühlt werden.
2 zeigt eine Draufsicht auf ein Bestrahlungsmodul 2 einer Körperbestrahlungsvorrichtung 1.
Das Bestrahlungsmodul 2 weist eine Platte 6 auf, an welcher plankonvexe Linsen 7, 8 angeordnet sind. Diese Linsen 7, 8 sind vorzugsweise stoffschlüssig mit der Platte 6 verbunden. Weiter vorzugsweise sind diese mit der von einem Träger 5 abgewandten Seite 9 mit der Platte 6 verbunden und insbesondere auf der Oberfläche dieser Seite 9 angeordnet. Das Bestrahlungsmodul 2 weist des Weiteren Abstandshalter 21a, 21b, 21c, 21d auf, deren obere Enden oder Befestigungsmittel in 2 sichtbar sind.
Des Weiteren ist in 2 ein Teil eines Befestigungsrahmens 24 des Bestrahlungsmoduls 2 sichtbar, wobei in Bohrungen dieses Befestigungsrahmens Schrauben (kein Bezugszeichen) eingeführt sind, um den Befestigungsrahmen 24 an der Körperbestrahlungsvorrichtung 1 zu befestigen.
3 zeigt eine Explosionsansicht des Bestrahlungsmoduls 2 gem. 2.
Die in 2 gezeigte Platte 6 ist in der Explosionsansicht dargestellt. Die Platte 6 ist jeweils vorzugsweise eine Glasplatte, auf deren Oberfläche 9 die Linsen 7, 8 stoffschlüssig befestigt sind, insbesondere mittels eines Klebstoffs verklebt sind.
Vorzugsweise ist die Oberfläche 9 der Platte 6 satiniert. Durch den Einsatz des Klebstoffs wird diese Satinierung im Bereich der Linsen 7, 8 vorzugsweise aufgehoben, so dass die Zwischenflächen zwischen den planen Oberflächen der Linsen 7, 8 und der Platte 6 transparent werden. Auf der einer Leiterplatte 5, welche vorzugsweise den Träger 5 bildet, zugewandten Seite der Platte 6 ist vorzugsweise eine Kunststoffplatte 11 angeordnet. Diese weist vorzugsweise Aussparungen 12, 13 auf, welche in jenen Bereichen der Kunststoffplatte 11 ausgenommen sind, welche der Anordnung der Linsen 7, 8 auf der Platte 6 entsprechen.
Alternativ kann auch die Oberfläche 10 der dem Träger 5 zugewandten Seite der Platte 6 satiniert sein.
Die Kunststoffplatte 11 besteht vorzugsweise aus einem fluoreszierenden Material bzw. weist fluoreszierendes Material auf, welches durch die Strahlung von LED-Strahlungsquellen 3, 4 auf der Leiterplatte 5 zum Leuchten anregbar ist.
Die Kunststoffplatte 11 wird vorzugsweise durch eine Fixierplatte 22, welche die Kunststoffplatte 11 an ihren Stirnseiten umgibt, fixiert und ausgerichtet bzw. an der Platte 6 positioniert.
Auf der rechten Seite der Explosionsansicht nach 3 ist eine Leiterplatte angeordnet, auf welcher die LED-Strahlungsquellen 3, 4 angeordnet, befestigt und elektrisch verschaltet sind.
Auf der von der Platte 6 abgewandten Seite der Leiterplatte 5 ist eine Kühleinrichtung 23, in vorliegendem Fall Kühlrippen 23, angeordnet. Zwischen der Kühleinrichtung 23 und der Leiterplatte 5 ist vorzugsweise eine Thermopaste eingebracht.
Das Bestrahlungsmodul 2 kann vorzugsweise durch den Tragrahmen 24 fixiert werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel trägt der Tragrahmen 24 die Kühlmittel 23 und die Leiterplatte 5, welche an dem Kühlmittel 23 befestigt ist. Die Platte 6, die Fixierplatte 22 und damit auch die Kunststoffplatte 11 werden mittels Schrauben (kein Bezugszeichen) an der Kühleinrichtung 22 befestigt. Weiter vorzugsweise können diese aber auch direkt an den Tragrahmen 24 befestigt werden. Zwischen der Platte 6 und/oder der Kunststoffplatte 11 einerseits und der Leiterplatte 5 sind Abstandshalter 21a, 21b, 21c, 21d vorgesehen, welche einen definierten Abstand einstellen. Diese können entweder zwischen Fixierplatte 22 und Platte 6 angeordnet sein und/oder zwischen Fixierplatte 22 und Leiterplatte 5 oder Kühleinrichtung 22 oder Tragrahmen 24, je nachdem, wie die Befestigung der Schrauben ausgebildet ist.
4 zeigt eine weitere Explosionsansicht der in 3 gezeigten Gesamtheit aus Leiterplatte 5 und Tragrahmen 24.
Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, kann der Tragrahmen 24 mittels Schrauben an der Kühleinrichtung 23 in diesem Ausführungsbeispiel befestigt sein.
5 zeigt eine Querschnittsansicht eines Bestrahlungsmoduls 2 gemäß der 2 bis 4. Die 5 ist schematisch, so dass von den tatsächlichen Ausführungsbeispiel der 2 bis 4 leicht abweicht. Auch die Kühleinrichtung 23 ist in 5 nicht dargestellt, kann jedoch auf der Unterseite des Trägers 5 angeordnet sein.
Von oben nach unten sind die einzelnen Elemente des Bestrahlungsmoduls 2 in 5 wie folgt angeordnet: Die plankonvexen Linsen 7, 8 sind mit ihrer planen Seite stoffschlüssig mit der Glasplatte 6 verbunden. Die von dem Träger 5 abgewandte Seite 9 der Glasplatte ist hierbei vorzugsweise satiniert. Unter der Glasplatte 6 ist die Kunststoffplatte 11 angeordnet, welche im Bereich der Linsen 7, 8 Aussparung 12, 13 aufweist. Die dem Träger 5 zugewandte Seite 10 der Glasplatte 6 ist vorzugsweise verspiegelt. Alternativ kann die Glasplatte 6 auch keine Satinierung und/oder keine Versiegelung aufweisen. Weiter alternativ oder zusätzlich kann die Satinierung und/oder die Verspiegelung jeweils auf der jeweils anderen Seite der Glasplatte 6 angeordnet sein.
Die Kunststoffplatte 11 weist vorzugsweise fluoreszierendes Material auf, welches durch die LED-Strahlungsquellen 3, 4 anregbar sind. Die Strahlungsquellen 3, 4 sind jeweils im Bereich einer optischen Achse der Linsen 7, 8 angeordnet, so dass ein Großteil der von den LED-Strahlungsquellen 3, 4 emittierten Strahlungen durch die Aussparung 12, 13 in die Linsen 7, 8 eintritt und dort wenigstens im Wesentlichen kollimiert werden kann.
Bezüglich des Trägers 5 mit den LED-Strahlungsquellen 3, 4 gibt es im Wesentlichen zwei verschiedene Ausführungsformen, welche beide in 5 dargestellt sind.
Im Normalfall wird jedoch nur eine der beiden Ausführungsformen in einem einzigen Bestrahlungsmodul 2 verwirklicht sein. Die hier gemachte Darstellung beider Ausführungsformen dient insbesondere zur Illustration.
Der Träger 5 wird hierbei von den Abstandshaltern 21a, 21b, 21c in einem definierten Abstand zu der Kunststoffplatte 11 und/oder der Glasplatte 6 gehalten.
Die verschiedenen Ausführungsbeispiele unterscheiden sich dadurch, dass der Träger 5 entweder durch eine Leiterplatte ausgebildet ist. In diesem Fall ist auf der Leiterplatte 5, wie auf der linken Seite dargestellt, ein Substrat 18 angeordnet, auf welchem schließlich ein LED-Chip 14 angeordnet sein kann, welcher eingerichtet ist, um die Strahlung zu emittieren.
Alternativ kann der Träger 5 selbst auch als Substrat ausgebildet sein. In diesem Fall ist der LED-Chip 14 oder sind, wie in 5 auf der rechten Seite dargestellt, die LED-Chips 14, 15, sofern die LED-Strahlungsquelle zwei LED-Chips aufweist, direkt auf dem Träger 5 angeordnet. Die LED-Strahlungsquellen 3, 4 und die Leiterplatte 5 sind dabei in aus dem Stand der Technik bekannter Weise ausgebildet.
6 zeigt einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Bestrahlungsmoduls 2.
Das in 6 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch, dass im oberen Bereich des Bestrahlungsmoduls 2 nur eine Platte 6 vorhanden ist. Diese Platte 6 ist vorzugsweise als Kunststoffplatte ausgebildet.
In diesem Ausführungsbeispiel weisen die Aussparungen 12, 13 zwei Bohrungsdurchmesser auf. Der untere Bohrungsdurchmesser ist hierbei gegenüber dem oberen Bohrungsdurchmesser reduziert, so dass Nasen, Vorsprünge oder Absätze ausgebildet werden, welche für die Linsen 7, 8 jeweils einen Sitz 25, 26 bilden. Dieser Sitz ist, wie die Linsen 7, 8, vorzugsweise rund ausgebildet.
Auf den Sitzen 25, 26 werden die Linsen 7, 8 vorzugsweise stoffschlüssig befestigt, insbesondere mittels eines Klebstoffs. Durch die Sitze 25, 26 werden die Linsen 7, 8 jeweils hierbei auch ausgerichtet bzw. in der Weise zentriert, dass die plane Oberfläche der Linsen 7, 8 vorzugsweise wenigstens im Wesentlichen parallel zu dem Träger 5 verläuft. Vorzugsweise ist in diesem Ausführungsbeispiel die dem Träger 5 zugewandte Seite 10 der Kunststoffplatte 6 verspiegelt und auch die Kunststoffplatte 6 weist weiter vorzugsweise fluoreszierendes Material auf.
Vorzugsweise können verschiedene Bereiche der Kunststoffplatte 6, 11 aus 5 und 6 mit fluoreszierendem Material versehen sein, welches in verschiedenen Farben fluoresziert. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die fluoreszierende Farbe im Emissionsspektrum des jeweiligen LED-Chips der LED-Strahlungsquelle 3, 4 angepasst ist.
In Bezug auf die LED-Strahlungsquellen 3, 4 und den Träger 5 gilt das bereits in Bezug auf 5 Ausgeführte. In 6 sind hierbei nochmals zwei andere Ausführungsformen der LED-Strahlungsquellen 3, 4 dargestellt, welche sich auch für das Ausführungsbeispiel nach 5 eignen würden (und umgekehrt). Hierbei ist einmal ein LED-Chip 14 direkt auf einem Substrat 18 auf der linken Seite angeordnet, auf der rechten Seite wäre der Träger 5 die Leiterplatte. Es ist ein zusätzliches Substrat 18 vorhanden, auf welchem zwei LED-Chips, welche vorzugsweise ein unterschiedliches Strahlungsspektrum haben, angeordnet sind.
Es wird darauf hingewiesen, dass es sich bei Ausführungsbeispielen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendung und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung mindestens eines Ausführungsbeispiels gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere im Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie es sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.
Bezugszeichenliste

1: Körperbestrahlungsvorrichtung
2: Bestrahlungsmodul
3, 4: LED-Strahlungsquelle
5: Träger
6: Platte
7, 8: Linse
9: von dem Träger abgewandte Seite der Platte
10: dem Träger zugewandte Seite der Platte
11: Kunststoffplatte
12, 13: Aussparung
14: erster LED-Chip
15: zweiter LED-Chip
16: Expositionstunnel
17: erste Oberfläche
18: Substrat
19: Innerer Raum
20: Äußerer Raum
21a, 21b, 21c, 21d: Abstandshalter
22: Fixierplatte
23: Kühleinrichtung
24: Tragrahmen
25, 26: Sitz
27: Unterteil
28: Oberteil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202021100716 U1 [0004]

Claims

Körperbestrahlungsvorrichtung (1) für eine Anwendung von gerichteter aktinischer Strahlung an einem Lebewesen, insbesondere einem Menschen, welche wenigstens ein Bestrahlungsmodul (2) aufweist, und wobei das wenigstens eine Bestrahlungsmodul (2) aufweist: wenigstens zwei LED-Strahlungsquellen (3, 4), welche die aktinische Strahlung erzeugen und auf einem gemeinsamen Träger (5) angeordnet sind; eine Platte (6), welche die wenigstens zwei LED-Strahlungsquellen (3, 4) überspannt; Abstandhalter (21a, 21b, 21c, 21 d) zwischen der Platte (6) und dem Träger (5), welche die Platte (6) und den Träger (5) in einem definierten Abstand halten; wenigstens zwei plankonvexe optische Linsen (7, 8), welche in der Weise mit der Platte (6) stoffschlüssig verbunden sind, dass plane Oberflächen der Linsen (7, 8) dem Träger (6) zugewandt sind, und wobei jeweils eine Linse (7, 8) in der Weise eingerichtet und angeordnet ist, um von einer der LED-Strahlungsquellen (3, 4) emittierte Strahlung wenigstens im Wesentlichen zu kollimieren oder zu richten.
Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die von dem Träger (5) abgewandte Seite (9) der Platte (6) satiniert ist.
Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Seite der Platte (6), insbesondere die dem Träger (5) zugewandte Seite (10) der Platte (6) beschichtet ist, insbesondere mit einer Verspiegelung für, insbesondere ausschließlich, Strahlung im sichtbaren Spektrum.
Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens zwei plankonvexen Linsen (7, 8) blankgepresste Linsen sind.
Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Platte (6) eine Glasplatte ist.
Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das wenigstens eine Bestrahlungsmodul (2) des Weiteren aufweist: eine wenigstens teilweise transparente Kunststoffplatte (11), welche die Platte (6), insbesondere auf der dem Träger (5) zugewandten Seite (10), bedeckt und Aussparungen (12, 13) im Bereich der wenigstens zwei Linsen (7, 8) aufweist.
Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Platte (6) eine teilweise transparente Kunststoffplatte ist.
Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 7, wobei die Kunststoffplatte (6), insbesondere runde, Aussparungen (12, 13) im Bereich der wenigstens zwei Linsen (7, 8) aufweist, welche in der Weise ausgebildet sind, dass die wenigstens zwei Linsen (7, 8) stoffschlüssig mit der Kunststoffplatte (6) verbunden werden können.
Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 8, wobei die Aussparungen (12, 13) jeweils einen Sitz (25, 26) für die plane Seite der wenigstens zwei Linsen (7, 8) bilden.
Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Platte (6) und/oder die Kunststoffplatte (11) ein fluoreszierendes Material umfasst, insbesondere mit dem fluoreszierenden Material beschichtet ist.
Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 10, wobei ein erster Bereich der Platte (6) und/oder der Kunststoffplatte (11) gegenüber einer UV-A-LED-Strahlungsquelle violett fluoreszierendes Material umfasst, wobei ein zweiter Bereich der Platte und/oder der Kunststoffplatte (11) gegenüber einer roten LED-Strahlungsquelle rot fluoreszierendes Material umfasst, und/oder wobei ein dritter Bereich der Platte und/oder der Kunststoffplatte (11) gegenüber einer UV-B-LED-Strahlungsquelle gelb fluoreszierendes Material umfasst.
Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens zwei plankonvexen Linsen (7, 8) Glaslinsen sind.
Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine der LED-Strahlungsquellen (3; 4) UV-A-Strahlung emittiert und die dieser LED-Strahlungsquelle zugeordnete Linse (7; 8) zum Kollimieren der Strahlung aus Borosilikat-Glas besteht.
Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine der LED-Strahlungsquellen (3; 4) UV-B-Strahlung emittiert und die dieser LED-Strahlungsquelle zugeordnete Linse (7; 8) zum Kollimieren der Strahlung aus Quarzglas besteht.
Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die stoffschlüssige Verbindung ein UV-aushärtender Klebstoff ist.
Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine der LED-Strahlungsquellen (3) einen ersten LED-Chip (14), welcher ein erstes Strahlungsspektrum aufweist, und einen zweiten LED-Chip (15), welcher ein von dem ersten Strahlenspektrum verschiedenes zweites Strahlungsspektrum aufweist, aufweist.
Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine erste LED-Strahlungsquelle (3) ein erstes Strahlungsspektrum aufweist, und wobei wenigstens eine zweite LED-Strahlungsquelle (4) ein zweites Strahlungsspektrum aufweist.
Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 11, insbesondere in Verbindung mit einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei der erste Bereich der Platte (6) um eine Linse (7) angeordnet ist, welche Licht der ersten LED-Strahlungsquelle (3) oder des ersten LED-Chips (14) kollimiert, und wobei der zweite Bereich der Platte (6) um eine Linse (8) angeordnet ist, welche Licht der zweiten LED-Strahlungsquelle oder des zweiten LED-Chips kollimiert.
Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 17 oder 18, wobei der erste LED-Chip (14) und/oder die erste LED-Strahlungsquelle (3) UV-A- oder UV-B-Spektrum emittiert und der zweite LED-Chip (15) und/oder die zweite LED-Strahlungsquelle (4) im roten Spektrum emittiert.
Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestrahlungsmodul (2) des Weiteren eine Kühleinrichtung (23) aufweist, eingerichtet, um den Träger (5) wenigstens auf der den wenigstens zwei LED-Strahlungsquellen (3, 4) abgewandten Seite zu kühlen.
Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, des Weiteren aufweisend: einen Expositionstunnel (16), der in der Lage ist, das Lebewesen zu umgeben, wobei der Expositionstunnel (16) aus wenigstens einem Unterteil (27) der Körperbestrahlungseinrichtung (1) mit einer Oberfläche (17), die aus einem für die aktinische Strahlung, im Wesentlichen transparenten Material hergestellt ist, und aus wenigstens einem Oberteil (26) der Körperbestrahlungsvorrichtung (2) ausgebildet wird, wobei die Oberfläche (17) einen inneren Raum (19), in dem das Lebewesen der aktinischen Strahlung ausgesetzt werden kann, von einem äußeren Raum (20) trennt, in dem wenigstens ein LED-Bestrahlungsmodul (2) in der Weise angebracht ist, um aktinische Strahlung durch die Oberfläche (17) zu emittieren, und wobei das Oberteil (26) auch wenigstens ein LED-Bestrahlungsmodul (2) aufweist, welches in der Weise angebracht ist, um aktinische Strahlung in den inneren Raum (19) zu emittieren.