DE3432745C2 - Operationsleuchte zur gleichmäßigen Ausleuchtung eines Operationsfeldes ohne Schlagschatten - Google Patents

Abstract

Eine mit einer Lichtquelle (1) ausgestattete Operationsleuchte enthält ein zwischen der Lichtquelle (1) und einem vollreflektierenden Spiegel (3) angeordnetes Reflektorsystem (4), das einen Teil der von der Lichtquelle (1) ausgehenden Strahlung teilweise reflektiert und teilweise transmittiert. Das vom Reflektorsystem (4) abgelenkte Licht dient zur Tiefenausleuchtung von Operationswunden, während das vom Spiegel (3) reflektierte Licht zur flächenhaften Beleuchtung des Operationsfeldes dient. Das Verhältnis von transmittierter zu reflektierter Strahlung ist im Reflektorsystem (4) je nach Bedarf einstellbar.

Description

dadurch gekennzeichnet, daß

d) die äußeren Umlenkspiegel und die inneren Umlenkspiegel als je ein Reflektorring (3,4) mit gemeinsamer Ringachse (7) ausgebildet sind,

e) eine in der Ringachse (7) angeordnete Lichtquelle (1) vorgesehen ist,

f) das Durchlässigkeitsverhältnis des inneren Umlenkspiegels (4) veränderbar ist.

2. Operatiohsleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Reflektorring (4) aus zwei ringförmigen Teilreflektoren (5,6) besteht, die um die Achse (7) gegeneinander verdrehbär angeordnet sind und die mit Öffnungen (8) versehen sind, die in Abhängigkeit von der Verdrehung .den Strahlengang zum äußeren Reflektorring (3) mehr oder weniger freigeben (F ig. 1).

3. Operationsleuchte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teilreflektor (5) feststehend und der andere Teilreflektor (6) diesem ge·- genüber verdrehbar angeordnet ist (F i g. 1).

4. Operationsleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Reflektorring (4) einen feststehenden Teilreflektor (5) mit öffnungen (17) aufweist, die durch Reflektorlamellen (19) abdeckbar sind, welche jeweils um eine Achse (20) schwenkbar angeordnet sind, wobei die Achse (20) in der Schnittlinie zwischen einer in der öffnung (17) liegenden Ebene und einer durch die Ringachse (7) gehenden Ebene liegt (F i g. 2).

5. Operationsleuchte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorlamellen (19) mit Achsstummeln (21,22) versehen sind, um welche die Reflektorlamellen (19) schwenkbar angeordnet sind (Fig. 2).

6. Operationsleuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorlamellen (19) um 90° schwenkbar sind.

7. Operationsleuchte nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorlamellen (19) mit Einzelantrieben versehen sind.

Gegenstand der Erfindung ist eine Operationsleuchte zur gleichmäßigen Ausleuchtung eines Operationsfeldes ohne Schlagschatten, bestehend aus

a) mindestens einer Lichtquelle, deren Strahlung im wesentlichen von der Leuchtenachse radial nach außen gerichtet ist,

b) mehreren die Lichtstrahlen voll reflektierenden Umlenkspiegeln, die derart angeordnet und gleichförmig zur Leuchtenachse geneigt sind, daß das Operationsfeld durch konvergente Lichtstrahlen aus unterschiedlichen Richtungen beleuchtet wird,

c) jeweils einem zwischen der Lichtquelle und dem voll reflektierenden äußeren Umlenkspiegel angeordneten, teildurchlässigen inneren Umlenkspiegel, der die von der Lichtquelle ausgehende Strahlung zum Teil auf das Operationsfeld reflektiert und die restliche Strahlung zum äußeren Umlenkspiegel durchläßt.

Aus der FR-PS 21 94 915 ist eine Operationsleuchte zur schattenfreien Ausleuchtung des Operationsfeldes bekannt, die mehrere sternförmig angeordnete Projektoren als Strahlerrohre mit Umlenkspiegeln an den Rohrenden aufweist; die Umlenkspiegel projizieren den entlang der Rohrachse geführten Lichtstrahl auf das Operationsfeld.

Aus der zugehörigen Zusatzanmeldung FR-OS 23 39 129 ist eine Operationsleuchte bekannt, die zwecks gleichmäßiger Ausleuchtung des Operationsfeldes von der Lichtquelle ausgehende Strahlenbündel aufweist, welche auf jeweils zwei Umlenkspiegel gerichtet sind. Dabei wird das Lichtbündel von einem inneren Umlenkspiegel zum Teil reflektiert und zum anderen Teil transmittiert und auf einen äußeren Umlenkspiegel geleitet. Die Neigung der Umlenkspiegel ist in bezug auf die horizontal verlaufende Achse des ursprünglichen Strahlenbündels verstellbar. Somit gehen von jedem Projektor zwei auf das zu beleuchtende Feld gerichtete Strahlenbündel aus, die fokussierbar sind.

Bei einer solchen Anordnung treffen insgesamt acht Lichtbünde) aus vier verschiedenen Richtungen auf das zu beleuchtende Feld, wodurch zwar das Risiko der Ausbildung von Schlagschatten vermindert wird, jedoch eine an den jeweiligen Operationsfall anzupassende variable Lichtverteilung, z. B. mit Tiefenausleuchtung, nicht ohne weiteres möglich ist.

Die Erfindung stellt sidh die Aufgabe, eine Operationsleuchte zu schaffen, bei der neben einer gleichmäßigen Ausleuchtung in der Ebene des Operationsfeldes und einer ausreichenden Tiefenausleuchtung von Körperhöhlen oder von Operationskanälen zusätzlich eine variable Lichtverteilung zwischen diesen beiden Beleuchtungsarten ermöglicht wird. Die Lichtverteilung soll in möglichst kleinen Schritten oder kontinuierlich einstellbar sein.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

d) die äußeren Umlenkspiegel und die inneren Umlenkspiegel als je ein Reflektorring mit gemeinsamer Ringachse ausgebildet sind,

e) eine in der Ringachse angeordnete Lichtquelle vorgesehen ist,

f) das Durchlässigkeitsverhältnis des inneren Umlenkspiegels veränderbar ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das genannte Verhältnis kontinuierlich einstellbar. Der teildurchlässige innere Umlenkspiegel besteht aus zwei gegeneinander verdrehbar angeordneten ringförmigen Teilreflektoren; er enthält einen feststehenden Teilreflektor mit spiegelnder Innenfläche, die von Öffnungen unterbrochen ist, sowie einen koaxial angeordneten zweiten Teilreflektor, welcher gegenüber dem feststehenden Ring als beweglicher Reflektorring um die Ringachse verdrehbar angeordnet und ebenfalls mit entsprechenden Öffnungen versehen ist Beide Ringe des teildurchlässigen Reflektors weisen eine sphärische¹ Form auf. Das Verhältnis zwischen reflektierter und transmittierter Strahlung ist kontinuierlich verstellbar.

Weiterhin ist eine Ausführungsform vorgesehen, bei der der innere Umlenkspiegel aus einem feststehenden ringförmigen Teilreflektor mit öffnungen besteht, wobei die öffnungen durch schwenkbare Reflektoriamellen abdeckbar sind. Zur Verstellung werden die Reflektorlamellen jeweils um 90° geschwenkt Sie können mit Einzelantrieben versehen sein, so daß eine Verstellung ,einzelner Reflektorlamellen nacheinander möglich ist Auf diese Weise ist eine nahezu stufenlose Verstellung des Verhältnisses zwischen der im Reflektorring transmittierten und reflektierten Strahlung möglich.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Beleuchtung bei Vorbereitung und Ablauf einer Operation dem jeweiligen Verfahrensschritt optimal angepaßt werden kann. Als besonders vorteilhaft erweist sich die stufenlose bzw. feinstufige Verstellbarkeit des inneren Umlenkspiegels, so daß das Verhältnis von reflektierter zu transmittierter Strahlung praktisch eine kontinuierlich verstellbare Lichtverteilung ermöglicht. Als Lichtquelle können beispielsweise wenigstens zwei voneinander unabhängige Lampen dienen. Es ist jedoch auch möglich, eine mit Doppelwendel versehene Lampe einzusetzen.

Im folgenden ist der Gegenstand der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt im Ausschnitt ein Ausführungsbeispiel, das einen Reflektorring mit zwei gegeneinander verdrehbaren Lochreflektoren enthält,

Fig. 2 zeigt einen Reflektorring mit verschwenkbaren Reflektorlamellen,

F i g. 3 zeigt schematisch eine Draufsicht auf die Operationsleuchte mit Ringreflektoren entsprechend Fig. 1.

Gemäß Fig.! befindet sich zwischen der von einem Filter 2 abgeschirmten Lichtquelle 1 und dem vollreflektierenden äußeren Reflektorring 3 ein teildurchlässiger Reflektorring 4, der aus mehreren Komponenten besteht. Der Reflektorring 4 enthält einen feststehenden ringförmigen Teilreflektor 5, der auf seiner Innenseite mit einer spiegelnden Fläche versehen ist und öffnungen 8 aufweist, welche sich im Strahlengang zwischen der Lichtquelle 1 und dem äußeren Reflektorring 3 befinden. Konzentrisch zu dem feststehenden Teilreflektor 5 enthält der Reflektorring 4 einen entsprechend aufgebauten beweglichen Teilreflektor 6, der um die Ringachse 7 drehbar angeordnet ist. Der Teilreflektor 6 kann gegenüber dem feststehenden Teilreflektor 5 so verdreht werden, daß die öffnungen beider Elemente kongruent sind und somit eine maximale Lichtstrahlung auf den äußeren Reflektorring 3 fällt. Er kann jedoch auch so verstellt werden, daß die Öffnungen 8 beider Elemente so weit gegeneinander verschoben sind, daß beide Teilreflektoren 5, 6 zusammen eine relativ geschlossene, spiegelnde Fläche bilden. Mit Hilfe eines, Bedienungselementes 9 ist es möglich, zwischen den beiden Extrempositionen eine kontinuierliche Verstellung vorzunehmen, so daß die Lichtverteiiung dem jeweiligen Beleuchtungsbedarf optimal angepaßt werden kann. Dabei ist das Bedienungseiement 9 beispielsweise übe·· eine Achse 10 mit einem Zahnrad 11 verbunden, welches in eine Zahnschiene 12 des beweglichen Teilreflektors 6 eingreift.

Der Strahlengang innerhalb der Operationsleuchte sei anhand einiger schematisch dargestellter Lichtstrahlen näher erläutert Lichtstrahl A gelangt aus der Lichtquelle 1 über das die Lichtquelle umgebende Filter 2 in eine Öffnung 8 des beweglichen Teilreflektors 6 und durch eine zweite öffnung 8 im feststehenden Teilreflektor 5 an den äußeren Reflektorring 3, welcher aufgrund seiner kegelstumpfartigen Form den Strahl in Richtung Operationsfeld richtet. Ebenso wie Lichtstrahl A dient der entsprechend verlaufende Lichtstrahl B zur Ausleuchtung des Operationsfeldes. Ein anderer exemplarisch dargestellter Lichtstrahl C gelangt auf die reflektierende Innenfläche des beweglichen Teilreflektors 6 und wird zwecks Tiefenausleuchtung in einem verhältnismäßig steilen Winkel an ihr reflektiert. Auch die Teilreflektoren 5,6 haben die Form eines Kegelstumpfes. Es ist jedoch auch möglich, diese Teilreflektoren sowie auch den äußeren Reflektorring 3 mit einer sphärischen oder parabolischen Spiegelfläche auszustatten. Die Form der reflektierenden Elemente kann dem Anwendungsfall entsprechend modifziert sein und auch beispielsweise Kombinationen dieser Reflektorelemente umfassen.

Nach dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt das Verhältnis von Lichtdurchlässigkeit zu Reflexion im Bereich des teildurchlässigen Reflektorrings 4 bei 1 :3. Dies bedeutet, daß 75% der Lichtstrahlung am teildurchlässigen Reflektorring 4 zur Tiefenausleuchtung abgelenkt werden, während durch die Öffnungen 8 maximal 25% der Lichtstrahlung an den äußeren Reflektorring 3 zur Flächenausleuchtung gelangen können. Darüber hinaus ist es auch möglich, die beiden Teilreflektoren 5 und 6 mit gitterförmig ausgestanzten Öffnungen zu versehen, so daß beispielsweise nach Art eines Schachbrettmusters bei Kongruenz der Öffnungen in beiden Reflektorelementen die Hälfte der Lichtstrahlung reflektiert wird und die andere Hälfte zum vollreflektierenden äußeren Spiegel 3 transmittiert wird. In einem solchen Fall sind zwischen 50 und 100% der Lichtstrahlung zur Tiefenausleuchtung einzusetzen.

In F i g. 2 ist eine Leuchte mit einem teildurchlässigen Reflektorring 4 beschrieben, welcher aus dem ringförmigen Teilreflektor 5 und einem inneren Ring 18 besteht, wobei der Teilreflektor 5 mit rechteckigen Öffnungen 17 versehen ist. Die öffnungen 17 werden von auf dem inneren Ring 18 befindlichen Reflektorlamellen 19 abgedeckt, welche jeweils um eine Achse 20 schwenkbar angeordnet sind, die in der Schnittlinie zwischen einer in der Öffnung 17 liegenden Ebene und einer durch die Ringachse 7 gehenden Ebene liegt. Die Flächennormalen der Reflektorlamellen 19 sind gemäß Fig.2 in Richtung der Achse 7 ausgerichtet. Mit Hilfe einer Antriebsvorrichtung ist es möglich, die Reflektorlamellen 19 um 90° zu drehen, so daß deren Tangenten sich in der Achse 7 schneiden. In diesem Fall kann die aus Jer Lichtquelle 1 austretende Strahlung durch die

rechteckigen Öffnungen 17 zum äußeren Reflektorring 3 gelangen. Dabei erreicht die im teildurchlässigen Reflektorring 4 transmittierte Lichtstrahlung ein Maximum, während die vom Teilreflektor 5 abgelenkte

Strahlung nur ein Minimum erreicht. Umgekehrt werden bei »geschlossener.« Reflektorlamellen 19 die Öffnungen 17 vollständig abgedeckt, so daß die gesamte Lichtleistung zur Tiefehausleuchtung herangezogen wird. Durch entsprechende Anordnungen können sämtliche Reflektorlamellen 19 gleichzeitig verstellt werden. Zu diesem Zweck ist es möglich, wenigstens einen der beiden in der Achse 20 der Reflektorlamellen 19 liegenden Achsstummel 21, 22 mit einem Zahnkranz 23 zu versehen, in welchen ein Zahnriemen 24 oder ein umlaufendes Verstellelement eingreift, über das sämtliche Reflektorlamelien 19 gleichsinnig verstellbar sind. Die Verstellung kann beispielsweise durch einen elektrisch angetriebenen Motor erfolgen, dessen Achse über ein Zahnrad den Zahnriemen 24 bzw. das Verstellelement antreibt. Es ist jedoch auch möglich, Einzelantriebe der Reflektorlamellen 19 vorzusehen, um beispielsweise asymmetrische Tiefenausleuchtungen zu erzielen. In einem solchen Fall enthält jede Reflektorlamelle 19 an einem ihrer beiden Achsstummel 21, 22 einen elektrischen Antrieb, welcher eine individuelle Einstellung der Feldausleuchtung ermöglicht. Weiterhin ist durch alternierendes Öffnen und Schließen einzelner Reflektorlamellen 19 eine nahezu stufenlose Lichtverteilung möglich. Es können jedoch auch Gruppen von Reflektorlamellen gleichsinnig angesteuert werden.

Die in Fig.2 beschriebene Anordnung besitzt die größte Variabilität zwischen reflektierter und transmittierter Lichtstrahlung. Durch Schließen der Lamellen ist es möglich, eine annähernd 100%ige Tiefenausleuchtung zu erzielen, während bei vollständigem Öffnen der Lamellen nur die Einfassungen der rechteckförmigen Öffnungen 17 reflektieren, so daß ungefähr 80% der Lichtstrahlung transmittiert wird.

F i g. 3 zeigt in schematischer Draufsicht den konzenirischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Operationsleuchte, wie sie beispielsweise anhand der Fig. 1 beschrieben ist. In der Achse 7 der Operationsleuchte befindet sich die von einem Filter 2 umgebene Lichtquelle 1. Zwischen dieser Lichtquelle 1 und dem feststehenden vollrefiektierenden äußeren Reflektorring 3 ist der teildurchlässige Reflektorring 4 mit dem feststehenden Teilreflektor 5 und dem beweglichen Teilreflektor 6 angeordnet. Die beiden Teilreflektoren 5,6 können gemäß F i g. 1 als Lochreflektoren ausgebildet sein.

Der konzentrische Aufbau gilt sinngemäß auch für die in F i g. 2 dargestellte Anordnung.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

10

15

40

45

50

55

60

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Operationsleuchte zur gleichmäßigen Ausleuchtung eines Operationsfeldes ohne Schlagschatten, bestehend aus

a) mindestens einer Lichtquelle, deren Strahlung im wesentlichen von der Leuchtenachse radial nach außen gerichtet ist,

b) mehreren die Lichtstrahlen voll reflektierenden Umlenkspiegeln, die derart angeordnet und gleichförmig zur Leuchtenachse geneigt sind, daß das Operationsfeld durch konvergente Lichtstrahlen aus unterschiedlichen Richtungen beleuchtet wird,

c) jeweils einem zwischen der Lichtquelle und dem voll reflektierenden äußeren Umlenkspiegel angeordneten, teildurchlässigen inneren Umlenkspiegel, der die von der Lichtquelle ausgehende Strahlung zum Teil auf das Operationsfeld reflektiert und die restliche Strahlung zum äußeren Umlenkspiegel durchläßt,