DE3125494C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem medizinischen Diagnosegerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik ist bereits ein Diagnosegerät (DE-OS 30 09 941), bei dem das Gerät in einen Gehäusekopf und einen Gehäusegriff unterteilt ist. Im Gehäusegriff sind die Beleuchtungslampe und die Batterien angeordnet. Am Gehäusegriff liegt in ergonomisch günstiger Anordnung dort, wo bei Ergreifen des Diagnosegerätes der Daumen zu liegen kommt, der handbetätigte Inbetriebnahmeschalter in Form eines Schiebeschalters. Durch Nachobenschieben des Schiebeschalters wird die Diagnosefeld-Beleuchtungslampe eingeschaltet.

Die Praxis hat gezeigt, daß der das Diagnosegerät benützende Arzt häufig nach Vornahme der Untersuchung das Gerät weglegt oder in die Tasche steckt, ohne die Beleuchtung auszuschalten. Die Batterien sind dann rasch entleert und das Gerät steht nicht mehr für die Diagnose zur Verfügung. Neue Batterien müssen eingelegt werden. Sie sind oft nicht zur Hand.

Die DE-OS 34 05 049 beschreibt ein Gerät zum Behandeln von Zahnersatzteilen und Dentalwerkstoffen. Dabei dient eine Strahlungsquelle 12 (z. B. eine Lampe) zur Aushärtung des Materials. Sie wird über ein Zeitglied gesteuert, das die Strahlungsquelle bis zum Erreichen einer vorgegebenen Mindest-Bestrahlungsdosis in Funktion hält. Die Speiseenergie für die Strahlungsquelle wird dabei aus dem Netz bezogen. Zur Sicherstellung einer vollständigen Aushärtung des Materials muß das zu härtende Material in den Strahlengang zwischen einer Leuchtdiode und einem Fototransistor eingebracht werden, die eine Lichtschranke bilden. Ein handbetätigter Inbetriebnahmeschalter für die Beleuchtung ist nicht vorgesehen und darf auch nicht vorgesehen sein.

Es ist weiter bekannt (DE-PS 26 18 140), die Inbetriebnahme einer Beleuchtungslampe über einen Berührungssensor zu steuern.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Diagnosegerät der eingangs genannten Art gegen einen Dauerbetrieb der Beleuchtung und die damit verbundene Batterieentladung abzusichern. Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 gekennzeichnet.

Der Arzt muß also nunmehr nur noch durch Betätigen des Berührungsschalters den Zeitgeber ansteuern und erhält so eine Diagnosefeld-Beleuchtung, die für eine ausreichende Zeit wirksam bleibt. Gegebenenfalls erfolgt Wiederholbetätigung. Es ist aber sichergestellt, daß die Diagnosefeld-Beleuchtung sich selbsttätig nach der vorgegebenen Zeit abschaltet. Der Arzt muß diesem Vorgang keinerlei Aufmerksamkeit mehr widmen. Er kann vielmehr das Diagnosegerät nach Benützung weglegen oder wegstecken und doch sicher sein, daß die Beleuchtung selbsttätig ausgeschaltet wird.

Dies erfolgt nach einer Zeit, die durch die Zeitgeberschaltung vorgegeben ist. Die Zeit kann fest vorgegeben werden. Stattdessen ist es auch möglich, beispielsweise durch Ausgestaltung eines der Widerstände der Zeitgeberschaltung als Potentiometer, die Betriebszeit der Beleuchtung bis zum Abschalten einstellbar zu machen. Der Arzt kann dann die seinen Bedürfnissen und Gewohnheiten entsprechende Betriebszeit wählen.

Grundsätzlich ist die selbsttätige Abschaltung durch die Zeitgeberschaltung auch zusammen mit dem oben erläuterten Schiebeschalter anwendbar. Dieser würde jedoch in der Einschaltstellung verbleiben. Dadurch wird der Schaltungsaufbau komplizierter. Auch die Wiederinbetriebnahme der Beleuchtungslampe erfordert einige Aufmerksamkeit. Insbesondere findet der Benutzer nicht immer die gleiche Situation vor. Die erläuterten Maßnahmen werden deshalb dadurch ergänzt, daß der Inbetriebnahmeschalter als Berührungssensor ausgebildet ist. Bei einem Sensorschalter dieser Art wird durch bloßes Berühren der eingeschaltete Zustand hergestellt. Bei ergonomisch günstiger Anordnung des Berührungssensors beispielsweise im Griff des Diagnosegerätes verbleibt die Hand des Arztes, etwa über dem Daumen während der Benutzung ständig auf dem Berührungssensor. Während dieser Zeit wird selbstverständlich die Zeitgeberschaltung übersteuert. Die Beleuchtungslampe erlischt nicht. Die Zeitgeberschaltung kann deshalb auf eine relativ kurze Ausschaltzeit eingestellt werden: Durch das bloße Loslassen des Berührungssensors beim Weglegen des Diagnosegerätes wird die Zeitgeberschaltung in Betrieb genommen und bewirkt die alsbaldige Löschung der Beleuchtungslampe.

Bei vereinfachter Bedienung ist somit für selbsttätiges Erlöschen der nicht mehr benötigten Beleuchtungslampe gesorgt. Das batteriegetriebene Diagnosegerät kann deshalb über lange Zeit sparsam eingesetzt werden. Ein versehentliches Brennenlassen der Beleuchtungslampe ist sicher ausgeschlossen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 4 erläutert. Es zeigt

Fig. 1 etwas vereinfacht und gekürzt eine Schnittansicht durch ein erfindungsgemäß ausgerüstetes Otoskop,

Fig. 2 eine Seitenansicht des aus seiner Steckfassung am Griff herausgezogenen Berührungssensors,

Fig. 3 eine Endansicht des Berührungssensors von Fig. 2, und

Fig. 4 die komplette Schaltung mit Beleuchtungslampe, Berührungssensor und Zeitgeberschaltung.

Fig. 1 zeigt ein Otoskop mit einem Gehäusegriff 10 und einem Gehäusekopf 11, die miteinander lösbar verbunden sind. Im gezeigten Beispiel ist der Gehäusekopf 11 so ausgebildet, daß er selbst den oberen Teil des Gehäusegriffs bildet. Im Gehäusegriff 10 sind die Batterien 12, die Beleuchtungslampe 13 und zwischen ihnen ein Zeitgeberschaltungsträger 14 angeordnet.

Ist die Beleuchtungslampe 13 in Betrieb, so wird ihr Licht über Lichtleiterstäbe 15, Glasfasern oder dergleichen zum Umfang eines im Gehäusekopf 11 vorhandenen Innentrichters 16 umgelenkt. Der Innentrichter 16 begrenzt einen Durchblick durch den Gehäusekopf auf das Beobachtungsfeld. Dieses wird auf diese Weise ausgeleuchtet und kann mit Hilfe der Lupe 17 beobachtet werden.

Für die Inbetriebnahme der Beleuchtungslampe ist ein Berührungssensor 18 vorgesehen. Dieser ist am Gehäusegriff an einer ergonomisch günstigen Stelle auf seiner vom Diagnosefeld abweisenden und dem Benutzer zugewandten Seite angeordnet. Die Anordnung erfolgt zweckmäßig an der Stelle, an der beim Ergreifen des Gerätes der Daumen des Benutzers zu liegen kommt. Es kommt dabei nicht darauf an, ob der Berührungssensor am Gehäusegriff 10 oder am Gehäusekopf 11 angeordnet ist. Wichtig ist lediglich, daß er mühelos und nahezu von selbst beim Ergreifen des Gerätes betätigt wird.

Fig. 2 zeigt, daß der Berührungssensor 18 eine einfache, steckbare Einheit darstellt. Das erleichtert den Einbau. Über zwei Kontaktfahnen 19 und 20 werden dabei zugleich die notwendigen elektrischen Kontakte hergestellt. Das Fehlen beweglicher Teile vereinfacht die Konstruktion des Gerätes und erhöht die Betriebssicherheit.

Fig. 3 zeigt, daß der Berührungssensor im wesentlichen aus zwei Kontaktplatten 21, 22 besteht, von denen die eine mit der Kontaktfahne 19, die andere mit der Kontaktfahne 20 elektrisch leitend verbunden ist. Die Kontaktplatten 21, 22 sind hinreichend großflächig ausgebildet, um das Aufsuchen zu erleichtern. Sie sind überdies unter geringem Abstand voneinander angeordnet und dadurch voneinander elektrisch getrennt. Beim Eingreifen des Diagnosegerätes wird aber durch den Kontakt mit der menschlichen Haut die Kontaktplatte 21 mit der Kontaktplatte 22 elektrisch leitend verbunden. Das geschieht beispielsweise durch den Daumen. Der Berührungssensor stellt dann einen vom Hautwiderstand abhängigen elektrischen Widerstand dar, der in der Größenordnung einiger Kiloohm liegt und jedenfalls um mehrere Größenordnungen kleiner ist als der durch den Berührungssensor ohne Hautkontakt gebildete elektrische Widerstand.

Fig. 2 zeigt einen möglichen Aufbau der Schaltung. Die Beleuchtungslampe 13 ist hier mit L, der Berührungssensor 18 mit Sp bezeichnet.

Man erkennt zwei Darlingtontransistoren T 1 und T 3 (Emitterfolger), deren Durchlaßpfade einerseits an das von der Batterie 12 gelieferte Potential von +3 Volt angeschlossen sind, während in ihrer Verbindung zum Massenpotential beim Darlingtontransistor T 1 ein Spannungsteiler, beim Darlingtontransistor T 3 die Beleuchtungslampe liegt. Die Basis des Darlingtontransistors T 1 ist an den Verbindungspunkt zweier Widerstände R 1 und R 2 angeschlossen, die in Reihe mit dem Berührungssensor Sp einen Spannungsteiler bilden. Zwischen Potential und den Verbindungspunkt des Berührungssensor mit der einen Klemme des Widerstandes R 1 ist überdies der Kondensator C 1 angeschlossen, zwischen Potential und der anderen Klemme des Widerstandes R 1 bzw. dem Emitter des Darlingtontransistors T 1 der Kondensator C 2.

Der mit dem Strompfad des Darlingtontransistors T 1 in Reihe geschaltete Spannungsteiler aus den Widerständen R 3, R 4 und R 5 dient zur Steuerung eines weiteren Transistors T 2, dessen Basis am Verbindungspunkt der Widerstände R 4 und R 5 angeschlossen ist. Zwischen den Verbindungspunkt der Widerstände R 3 und R 4 und Masse ist ein Kondensator C 3 gelegt. Ist der Darlingtontransistor T 1 leitend, so wird dieser Kondensator aufgeladen.

Der Transistor T 2 liegt nun selbst in Reihe mit dem Spannungsteiler aus Widerständen R 6 und R 7 zwischen Potential und Masse. An den Verbindungspunkt der Widerstände R 6 und R 7 ist die Basis des Darlingtontransistors T 3 angeschlossen. Schließlich ist zwischen Potential und Masse noch der Kondensator C 4 gelegt.

Als Beispiel für die Werte der einzelnen Schaltungselemente seien folgende Dimensionierungen angeführt:

R 1 12 Kiloohm R 2 4,7 Megaohm R 3 100 Ohm R 4 470 Kiloohm R 5 1 Megaohm R 6 47 Kiloohm R 7 470 Kiloohm

C 1 470 Picofarad C 2 220 Picofarad C 3 10 Microfarad C 4 2,2 Microfarad

Die ihrem Aufbau nach oben erläuterte Zeitgeberschaltung arbeitet wie folgt:

1. Ruhezustand

Der Berührungssensor wird nicht berührt und stellt damit einen undefiniert hohen Widerstand dar (< 100 Megaohm). Die Basis des Darlintontransistors T 1 liegt über R 2 ebenso am Potential von +3 Volt, wie sein Emitter. Da kein Spannungsunterschied besteht, ist der Transistor gesperrt.

Der Kondensator C 3 ist in diesem Zustand entladen. Dadurch sind auch Basis und Emitter des Transistors T 2 auf gleichem Potential, so daß auch dieser Transistor gesperrt ist.

Unter diesen Umständen ist der Emitter des Darlingtontransistors T 3 von Masse getrennt und liegt über dem Widerstand R 7 auf dem Potential von +3 Volt. Das gilt auch für den Emitter, so daß auch der Darlingtontransistor T 3 gesperrt ist.

Die Beleuchtungslampe L kann also nicht von Strom durchflossen werden und bleibt dunkel.

Da alle Transistoren im Ruhezustand gesperrt sind, ergibt sich ein minimaler Ruhestromverbrauch. Dieser Ruhestromverbrauch ist gegenüber der Selbstentladung der Batterien vernachlässigbar klein. Die Betriebsbereitschaft des Gerätes hängt damit ausschließlich nur noch vom Verhalten der Batterien 12 ab.

2. Betriebszustand

Wird nun der Sensor Sp durch einen Finger des Benutzers berührt, so wird der Betriebszustand eingeleitet. Der Hautwiderstand liegt im Bereich zwischen etwa 2 und 100 Kiloohm. Der letztgenannte Wert gilt für sehr trockene Haut. Durch den sehr hohen Widerstandswert des Widerstandes R 2 ergibt sich aber auch bei hohem Hautwiderstand am Spannungsteiler aus Berührungssensor und den Widerständen R 1 und R 2 ein solcher Spannungsabfall, daß die Emitter-Basis-Spannung des Darlingtontransistors T 1 deutlich über 1 Volt ansteigt. Dadurch ist ein sicheres Durchschalten des Darlingtontransistors T 1 gewährleistet.

Nun wird über den gegenüber den Widerständen R 4 und R 5 einen sehr niedrigen Widerstandswert aufweisenden Widerstand R 3 der Kondensator C 3 rasch aufgeladen. Er erreicht beispielsweise innerhalb von 6 Millisekunden eine Klemmspannung von 2 Volt. Auch eine sehr kurze Berührung des Berührungssensors leitet damit zuverlässig einen Betriebszustand ein. Die Klemmenspannung des Kondensators C 3 wird über den Spannungsteiler aus den Widerständen R 4 und R 5 an die Basis des Transistors T 2 gelegt, der durch die positive Spannung an seiner Basis durchschaltet. Dadurch kann nunmehr über den Widerstand R 6, dessen Widerstandswert nur 1/10 desjenigen des Widerstandes R 7 beträgt, ein Basisstrom des Darlingtontransistors T 3 über den Transistor T 2 abfließen: Auch der Darlingtontransistor T 3 geht somit in den leitenden Zustand über, die Beleuchtungslampe leuchtet auf. Dieser Betriebszustand bleibt aufrecht, solange der Berührungssensor berührt wird. Auch nach dem Loslassen des Berührungssensors bleibt dieser Betriebszustand weiter aufrecht und zwar für einen Zeitraum, der im folgenden Abschnitt näher erläutert wird.

3. Selbsttätige Lampenabschaltung

Sobald die Berührung des Berührungssensors Sp endet, sperrt der Darlington T 1 augenblicklich. Damit wird die Nachladung des Kondensators C 3 beendet. Die im Kondensator C 3 relativ großer Kapazität gespeicherte Ladungsmenge genügt jedoch, um den Transistor T 2 noch für beispielsweise 10 Sekunden leitend zu halten. Erst nach Ablauf dieser Zeit hat sich der Kondensator C 3 so weit entladen, daß seine Klemmspannung unter 0,6 Volt absinkt und damit unter die Basis-Emitter-Spannung des Transistors T 2. Damit geht auch T 2 wieder in den gesperrten Zustand über. Dies bewirkt ein augenblickliches Sperren auch des Darlingtontransistors T 3. Die Beleuchtungslampe erlischt.

Durch entsprechende Dimensionierung kann die Ansprechzeit der Schaltung, sowie die Zeit der fortgesetzten Erleuchtung des Diagnosefeldes nach Loslassen des Berührungssensors leicht beeinflußt werden. Zweckmäßig werden diese Zeiten im Gerät durch die Dimensionierung der Schaltelemente festgelegt. Sie können durch einfache schaltungstechnische Maßnahmen aber auch veränderlich eingerichtet werden.

Claims (1)

1. Medizinisches Diagnosegerät mit batteriegespeister Diagnosefeld-Beleuchtungslampe (13) sowie mit einem handbetätigten Inbetriebnahmeschalter für diese Beleuchtungslampe, dadurch gekennzeichnet,
   daß der Beleuchtungs-Inbetriebnahmeschalter im Ansteuerkreis einer Zeitgeberschaltung (Fig. 4) angeordnet ist,
   daß die Zeitgeberschaltung einen mit Batterie (12) und Diagnosefeld-Beleuchtungslampe (13) in Reihe geschalteten Unterbrecher (T 3) steuert, der bei Betätigung des Inbetriebnahmeschalters geschlossen und nach Ablauf einer durch den Zeitgeber vorgegebenen Zeit zur Begrenzung der Batterieentladung selbsttätig geöffnet wird, und
   daß der Inbetriebnahmeschalter ein Berührungssensor (18, Sp) ist.