DE2344794A1

DE2344794A1 - Lichtleitung

Info

Publication number: DE2344794A1
Application number: DE19732344794
Authority: DE
Inventors: Max G Roland
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-09-05
Filing date: 1973-09-05
Publication date: 1975-03-20

Description

Menlo Park, Kalifornien 9^025
V.St.A.

Unser 'Zeichen: R 812

Lichtleitung

Die Erfindung bezieht sich auf Lichtleitungen, in denen ein Bündel, bestehend aus einer großen Anzahl von langgestreckten, nebeneinander angeordneten Lichtübertragungsfasern_} verwendet wird, ura Licht von einer Lichtquelle zu einer Stelle zu übertragen, die sich in einem beträchtlichen Abstand von dieser Lichtquelle befindet. Da das aus der Lichtleitung austretende Licht kalt ist, wird eine derartige Lichtleitung in der Chirurgie und in der Zahnheilkunde verwendet. Beispiele derartiger Lichtleitungen sind in den US-Patentschriften 3 010 357» 3 050 907, 3 068 739, 3 327 712, 3 357 ^23 und 3 397 W beschrieben.

Im normalen Gebrauch ist die Lichtleitung mit ihrem einen Ende an einem Gehäuse befestigt, welches eine Lichtquelle aufweist, die zu diesem Ende hin gerichtet ist. Bei der Lichtleitung wird üblicherweise eine Länge einer flexiblen Leitung verwendet, um das Faserbündel zu umhüllen und zu schützen, so daß das andere Ende der Lichtleitung in verschiedene Stellungen gebracht werden kann und unter verschiedenen Winkeln ausgerichtet werden kann, um cine An-

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passung an die spezielle Lage des Objektes zu erreichen, welches beleuchtet werden soll. Eine derartige flexible Leitung ist üblicherweise eine bewehrte Umhüllung, wie sie in der Elektrotechnik bei bewehrten fl^iblen Kabeln bekannt ist und bisher wurde diese Umhüllung zur Abdeckung elektrischer Drähte verwendet. Diese flexiblen Leitungen, die die darin enthaltenen Elemente schützen können und gleichzeitig die gewünschte Flexibilität ermöglichen, sind verhältnismäßig schwer, so daß, falls die Lichtleitung ausreichend lang ist, die Tendenz besteht, daß diese Leitung infolge ihres Eigengewichtes durchhängt. Es sei bemerkt, daß das Faserbündel selbst ein beträchtliches Gewicht aufweist und dadurch wird dieses Problem erschwert. Obwohl die Flexibilität einer derartigen Umhüllung es erlaubt, daß die Leitung in jede gewünschte Stellung gebracht werden kann, kann die Leitung durch ihr eigenes Gewicht durchsacken und es ist für den Benutzer oder für den Assistenten erforderlich, die Leitung in der gewünschten Stellung zu halten. Dies ist natürlich ein ganz erheblicher Nachteil.

Es ist ein Hauptziel der Erfindung, ganz allgemein aus optischen Fasern bestehende Lichtleitungen zu verbessern.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen Gelenkarm zu schaffen, der als Lichtleitung verwendet werden kann und der so aufgebaut ist, daß er leicht genug ist, daß dieser in irgendeiner eingestellten Lage verbleibt, ohne daß die Neigung besteht, daß sich der Arm aus der eingestellten Stellung heraus bewegt.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine gelenkige Lichtleitung zu schaffen, die so konstruiert ist, daß sie eine optimale Bewegung des Beleuchtungsendes ermöglicht, ohne daß eine übermäßig große Kraft auf die in dieser Leitung enthaltenen Glasfasern ausgeübt wird.

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Die Erfindung betrifft somit einen Gelenkarm, der als Lichtleitung verwendet werden kann und der ein Bündel aus Glasfasern enthält. Der Arm weist ein Paar von relativ langen leichten Rohren auf, die durch eine übliche flexible Leitung miteinander verbunden sind. Das Gewicht des Armes wird auf diese V/eise beträchtlich vermindert, so daß keinesfalls die Neigung besteht, daß der Arm aufgrund seines Eigengewichtes durchsackt und dadurch bleibt der Arm in jeder gewünschten Lage stehen.

Die Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Lichtleitung,

Figur 2 eine vergrößerte Schnittansicht, genommen längs der Linie 2-2 der Fig. 1,

Figur 3 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie 3-3 der Fig. 1, und

Figur 4 eine Ansicht, die schematisch eine der Stellungen zeigt, die der Gelenkarm einnehmen¹ kann.

In Fig. 1 ist der einstellbare Arn mit 10 bezeichnet und weist ein zylindrisches Anschlußstück 11 auf, mit dem der Arm an einem Kopf 12 befestigt ist, der die nicht dargestellte Lichtquelle enthält.

Das andere Ende des Arnes 10 weist ein Anschlußstück 13 auf, ir.it der. das auftretende Licht auf das zu beleuchtende Objekt [;or:i clitct wird. Dieses Anschlufiotück 13 ist an einer Hül: c 1'^!\ befestigt, welche das Ende der Lich^lo:.-tr.:i£ ist. la;; Faserl ündel ist innerhalb dieser Hülse

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zusammengepreßt, wobei die Enden der Fasern abgeschnitten sind, beispielsweise mittels einer Schleifscheibe, um eine ebene Lichtemissionsoberfläche zu bilden. Eine ähnliche, nicht dargestellte Hülse wird am anderen Ende der Lichtleitung verwendet, und zwar in einer Stellung koaxial zum zylindrischen Ansatz" 11 und dieses Ende nimmt das Licht von der Lichtquelle im Kopf 12 auf. Diese Endanschlußstücke sind im einzelnen nicht näher dargestellt, da sie keinen Teil der Erfindung bilden.

Im zylindrischen Ansatz 11 ist ein Ende eines langgestreckten starren rohrförmigen Bauteiles 20 befestigt, wobei dieser Rohrabschnitt vorzugsweise aus einem leichten Material wie beispielsweise Aluminium besteht. Wie Fig. zeigt, sind die Glasfasern 21 relativ lose in dem Bauteil 20 gepackt, und zwar wegen des relativ großen inneren Durchmessers dieses Bauteiles. Das dem Ansatz 11 gegenüberliegende Ende des Rohres 20 ist mit einem Abschnitt 23 einer flexiblen Leitung 2'J verbunden. Diese flexible Leitung 2k kann aus einer Länge einer bewehrten Umhüllung bestehen, wie sie bei bewc-.hrten Kabeln in der Elektrotechnik bekannt ist. Diese flexible Leitung 2k besteht aus einem inneren schraubenförmig gewundenen Draht 25 und einem äußeren schraubenförmig gewundenen flachen Streifen 26. Beim Erfindungsgegenstand ist diese Bewehrung durch ein flexibles Kunststoffrohr 27 abgedeckt, welches aufgeschrumpft sein kann.

Um die Leitung 23 mit dem starren Rohr 20 zu verbinden, kann ein kurzer Abschnitt am Ende dieser Leitung 23 in das benachbarte Ende des Rohres 20 eingesetzt werden und das Rohr kann etwas nach innen umgefalzt oder nach innen eingezogen werden, um einen festen dauernden Sitz zu erzielen. Das dem starren Rohr 20 gegenüberliegende Ende der flexiblen Leitung 23 ist in ähnlicher Weise mit einem Ende einer anderen Länge 30 eines starren Rohres vcrbun-

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dung, welches ähnlich wie das Rohr 20 ausgebildet ist, wobei durch dieses Rohr hindurch das Faserbündel zu einem anderen Abschnitt 31 aus einer flexiblen Leitung verläuft, die ähnlich ist wie die flexible Leitung 23. Am freien Ende der Leitung 31 ist ein rohrförmiger Ansatz 33 mit vergrößertem Durchmesser der Hülse 14 vorgesehen und das Kunststoffrohr 27 kann sich weit genug erstrecken, um diese Verlängerung 33 abzudecken, wie es Pig. I zeigt.

Es ist zu erkennen, daß der Hauptteil der Länge des Armes 10 aus einem Rohr 20, 30 aus relativ leichtem Material besteht, so daß das Gesamtgewicht des Armes nicht so groß ist, daß ein unerwünschtes Durchsacken oder Durchhängen des Armes aus einer speziellen Stellung, in die der Arm gebracht ist, stattfindet. Die Tatsache, daß die rohrförmigen Te: .e relativ große Innendurchmesser aufweisen, ermöglicht es, daß die Faserbündel in dem Arm so angeordnet werden kann, daß die Gesamtlänge einer jeden Faser größer ist, als es möglich wäre, wenn die Fasern im Innenraum einer Leitung mit einem verhältnismäßig kleineren Innendurchmesser angebracht werden. Dieses Übermaß an Faserlänge ermöglicht das Abbiegen der Faser bei einer Bewegung des Armes in verschiedene Stellungen, wie eine schematisch in Fig. 4 gezeigt ist. Auf diese Weise beschränken die Fasern selbst keinesfalls die Bewegung des Armes 10 in verschiedene Stellungen und üben auch keine Kraft auf - den Arm aus, um diesen aus einer eingestellten Stellung heraus zu bewegen. Als Beispiel eines Armes, mit dem gute Ergebnisse erzielt werden, und zwar bei der Zahnbehandlung, können Rohre 20, 30 verwendet werden, von denen jedes etv;a 12 Zoll lang ist und die flexiblen Leitungen 23, 31 können 2 1/2 Zoll und 4 1/2 Zoll" lang sein.

Es sei bemerkt, daß die flexiblen Leitungen 23, 31» obwohl sie eine Flexibilität aufweisen, noch einen gewissen Rei-

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bungswiderstand gegen Biegung haben, wodurch ermöglicht wird, daß die Lichtleitung in jeder Stellung verbleibt, in die sie eingestellt wird. Da die flexiblen Leitungen relativ kurz sind, tragen sie nicht wesentlich zum Gesamtgewicht des Armes bei.

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Claims

Patentansprüche

ίIj Gelenkige Lichtleitung mit einer langgestreckten Leitung und einem langgestreckten Bündel von Lichtübertragungsfasern in dieser Leitung, dadurch gekennzeichnet, daß diese Leitung aus einem Paar von langgestreckten, in Längsrichtung im Abstand voneinander angeordneten starren rohrförmigen Bauteilen besteht, die mehr als die Hälfte der Länge des Bundes enthalten und daß ein besonderer Abschnitt einer flexiblen hohlen Leitung benachbarte Enden dieser Bauteile verbindet.
2. Lichtleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende eines dieser rohrförmigen Bauteile mit einer Lichtquelle verbunden ist.
3. Lichtleitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des anderen der rohrförmigen Bauteile mit einer Verlängerung verbunden ist, die aus einer anderen Länge der flexiblen Leitung besteht.
k. Lichtleitung nach Anspruch J>, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende der Verlängerung mit einem Lichtstrahler verbunden ist.
5. Licht leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible hohle Leitung fest innerhalb der rohrförmigen Bauteile verankert ist.
6. Lichtleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible hohle Leitung aus schraubenförmig gewickeltem Hetallmaterial besteht, welches einen Eigen-

gegen Verbiegung aufweist.

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