DE29505587U1 - Videoübertragungssystem für Operationsleuchten - Google Patents

Videoübertragungssystem für Operationsleuchten

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
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Description

Beschreibung
Eine Operations leuchte (1) wird im al !gemeinen an ein Schwenkarmsystem montiert, das mehrere voll durchdrehbare Gelenke in verschiedenen Achsrichtungen ohne Anschlagbegrenzungen hat. Siehe Blockschaltbi Id Bild 1. Die Stromzufuhr zur Leuchte erfolgt über ein Kabel (2) mit Schleifringkontaktsätzen in den Gelenken. Entsprechend den geltenden Sicherheitsvorschriften hat dieses Kabel zwei isolierte stromführende Adern und einen Schutzleiter zum Potential ausgleich.
06. April 1995
Das Kabel ist zum sicheren Erfüllen der Reinigungs- und Desinfektionsanforderungen zusammen mit den Schleifringen ausschließlich im Inneren der OP-Leuchte und der Schwenkarme verlegt. Die dazugehörende Stromversorgung (3) des Gesamtsystems einschl ießl ich einer Notstromversorgung wird im allgemeinen außerhalb des Schwenkarmsystems aufgestellt.
Die Videokamera (4) wird mit der Operationsleuchte zusammengebaut. Es wird vorzugsweise eine hochauflösende Farbkamera eingesetzt, die zum Erreichen einer hohen Bildwiedergabequalität mindestens einen zweikanaligen Y-C-Videosignalausgang, gegebenenfalls mit separatem Synchronsignal ausgang, oder einen drei kanal igen R-G-B- (Rot-Grün-Blau) Videoausgang (5) hat. Zur BiIdbetrachtung dient ein hochauflösender Videomonitor (6), der die gleichen Videosignaleingänge hat. Anstelle •oder zusätzlich kann bei (6) auch ein Videobild-Computer oder ein Videorecorder angeschlossen werden.
Die Kamera (4) wird vortei7hafterweise mit einem fernbedienbaren Zoomobjektiv, mit fernbedienbarer oder automatischer Iris, Focuseinstellung, HeI7igkeits- und Farbtemperatur-Steuerung ausgestattet. Dazu benötigen sie mehrere Steuersignale (7), die in einem Steuersignalgenerator (8) erzeugt werden. Die Steuerung der Kamera kann entweder über einen Computer (9), direkt von Hand (10) oder optional über eine Fernbedienung (11) erfolgen. Desweiteren stellen (12) die Betriebsstromleitung und (13) die Betriebsstromerzeugung für die Kamera dar.
Aus Bild 1 ist ersieht!ich, daß die Leitungen (5), (7) und (12) ebenfalls über das Schwenkarmsystem mit entsprechend erweiterten Schleifringkontakten geführt werden müßten. Es ist offensichtlich, daß der dazugehörende Aufwand an verlängerten Drehgelenken usw. unverhältnismäßig groß werden würde.
Die wirtschaftlichste Lösung des Problems besteht darin, das vorhandene Kabel mit den Schleifringen auch für den Betrieb der Videokamera und für die Übertragung der Video- und Steuersignale mit zu verwenden. In den BlockschaltbiIdern Bild 2a und Bild 2b wird gezeigt, wie das in einer leistungsgebundenen Signalübertragung mit zusatz! ichen elektronischen Funktionsbaugruppen gelöst wird.
06. April 1995
Diejenigen Baugruppen, die dieselben Funktionen wie in Bild 1 haben, haben auch in den Bildern 2a und 2b die gleiche Nummerierung.
Von der Kamera (4) durchlaufen die Videosignale (5) zunächst einen zwei- oder drei kanal igen Analog-Digital-Wandler (14), wenn eine Weiterverarbeitung digitalisierter Videosignale vorgenommen wird. Es besteht auch die Möglichkeit, die Videosignale in analoger Form zu übertragen; dann entfällt der Wandler (14) und die Videosignale (5) werden dann direkt dem Multiplexer (15) zugeführt. In dem Vielkanalmodulator (16) erfolgt eine für breitbandige Videosignale geeignete Umsetzung mit Quadratui—Amplituden-Modulation (QAM), Phasenmodulation (PM), Frequenzmodulation (FM) oder Amp 1 itudenmoduTat ion (AM). Welches dieser Verfahren verwendet wird, hängt unter anderem davon ab, ob die Kamera Y-C-Videosignale oder R-G-B-Signale liefert. Es können auch Videosignale, die von der Kamera nach den Normen PAL, NTSC oder SECAM kommen, verarbeitet werden.
Die Steuersignale für die Kamera (4) kommen vom Steuergerät (27), Bild 2b, über das Kabel (2) in kodierter Form und durchlaufen zunächst den Demodulator (17) und danach den Demultiplexer (18). Die voneinander wieder getrennten Steuersignale (7) werden der Kamera zugeführt. Die Anzahl dieser Steuersignale (7), im Bild 2a sind drei als Beispiel dargestellt, ist prinzipiell beliebig und systemunabhängig.
Der Betriebsstrom der Kamera wird mit von der Stromversorgung für die OP-Leuchte (3) geliefert. In der Baugruppe (13) werden stabi1isierte Betriebsspannungen für die Kamera (4) und für die beschriebene Elektronik (14) bis (18) erzeugt.
Ober die Weiche (19) mit geeignet bemessenen elektrischen Durchlaß- und äperrfiItern werden der Betriebsstrom für die OP-Leuchte und die unterschied!ichen Signal- und Betriebsströme mit dem Kabel (2) störfrei zusammengeschaltet. Die Weiche (19) und ebenso die später noch zu beschreibende Weiche (21) lassen sich alternativ mit elektrooptischen Wandlern wie Laserdioden und Fotodioden aufbauen. Die Videosignale oder/und die Steuersignale werden dann mittels Lichtleiter-Kunststoffoder -Glasfasei—Leitung, die zusammen mit dem Kupferkabel (2) vereinigt sind, weitergeleitet.
06. April 1995
In den Schwenkarmgelenken sind dann zusatz!iehe optische Drehkupplungen eingebaut. Der Vorteil der Lichtleiterfasern sind eine sehr hohe Übertragungskapazität und die hohe Störsicherheit.
Die elektronischen Funktionsgruppen (13), (14), (15), (16), (17), (18) und (19) sind in einer Adaptereinheit (20) zusammengefaßt. Die Kamera (4) und die Adaptereinheit (20) werden konstruktiv mit der OP-Leuchte (1) vereinigt.
An der Einspeiseseite des Kabels (2) im Schwenkarmsystem ist in Bild 2b ebenfalls eine Gesamtbaugruppe, das Steuergerät (27) dargestellt, in welchem die elektronischen Funktionsblöcke (21), (22), (23), (24), (8), (25) und (26) zusammengefaßt sind, über die Weiche (21) wird die Stromversorgung des Gesamtsystems (3) eingespeist. Die verschlüsselten Videosignale gelangen zum Mehrkanal demodulator (22) und zum Demultiplexer (23).,Im Falle von digitalisierten Videosignalen folgt noch der Digital-Analog-Wandler (24) zur Rückwandlung in Analogsignale. Bei analog übertragenen Videosignalen entfäl1t die Funktionsgruppe (24). Anschließend gelangen die Videosignale zum hochauflösenden Monitor (6), wo wahlweise auch ein Videobild-Computer oder ein Videorecorder zusatz!ich angeschlossen werden können, genauso wie es zum Bild 1 beschrieben worden ist. Die Steuerung der Kamera erfolgt mit den gleichen Funktionsblöcken entweder über einen Computer (9), von Hand (10) oder über eine Fernbedienung (11), wie bereits im Bild 1 beschrieben. Über den Multiplexer (25) und den Viel kanal modulator (26) und die Weiche (21) werden die Steuersignale in codierter Form über das Kabel (2) und das Schwenkarmsystem zur Adaptereinheit (20) in Bild 2a geleitet.
• *·

Claims (1)

  1. Christian Paschke
    Am Sonnenhang 9
    86368 Gersthofen 06. April 1995
    Wolfgang Sodtke
    Rindalphornweg 4
    88299 Leutkirch 06. April 1995
    Schutzansorüche
    (1) Videoübertragungssystem für eine Fernsehkamera, die an eine Operati ons leuchte angebaut ist, bei dem die Stromversorgung für die Leuchte und die Kamera sowie die Videosignalübertragung von der Kamera und die Steuersignal übertragung zur Kamera über ein und dasselbe Kabel mit zwei stromführenden Adern und mehreren Schleifringkontakten erfolgen, dadurch gekennzeichnet, daß zur elektronischen Signal umsetzung zwischen der Fernsehkamera und dem Kabel und der BiIdwiedergabe- und/oder Bildauf Zeichnungs-Einrichtung und einem Steuergerät andererseits Analog-Digital-Wandler, Multiplexer, Mehrkanalmodulatoren, sowie Digital-Analog-Wandler, Demultiplexer und Mehrkanaldemodulatoren, verbunden mit Signalweichen, zwischengeschaltet sind.
    (2) Videoübertragungssystem nach Anspruch (D, bei dem die Video- und/oder Steuersignale über elektrooptische Wandler mittels Kunststoff- oder Glasfaser-Lichtleiter und zusätzlichen optischen Drehkupplungen übertragen werden,
    (3) Videoübertragungssystem nach Anspruch (1) oder (2), bei dem eine Stereo-Fernsehkamera, zwei oder mehrere Fernsehkameras angeschlossen sind.
    (4) Videoübertragungssystem nach Anspruch (1), (2) oder (3), bei dem der Videomonitor zur BiIdwiedergabe konstruktiv und elektrisch in einem erweiterten Schwenkarmsystem bewegbar angebracht ist.
    (5) Videoübertragungssystem nach einem der vorgenannten Anspüche, bei dem gleichzeitig mehr als ein Videomonitor und/oder Videobild-Computer zur Bi ^signalverarbeitung und -speicherung angeschlossen sind.
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KASTEN,Thomas: Beleuchtung von Operationsfeldern. In: Krankenhaus-Technik, Dez. 1992, S.26-32 *

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