DE3843254C2 - Zahnärztliche Mehrzweckleuchte - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine zahnärztliche Mehrzweckleuchte mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 19 52 358 ist eine zahnärztliche Mehrzweckleuchte bekannt, bei der ein- und dieselbe Lichtquelle gleichzeitig für verschiedene Zwecke eingesetzt wird. Der durchsichtige Reflektor dieser Anordnung ist nur teilweise reflektierend beschichtet. Ein vom Reflexionsbelag frei bleibender Teilbereich des durchsichtigen Reflektors ist als Konvexlinse ausgeformt. Diese in Nähe der Lichtquelle angeordnete Linse läßt den auf sie einfallenden Anteil des Lichtes durch den Reflektor durchtreten, wo­ bei dieser Anteil des Lichtes gebündelt wird. Hinter der Linse ist die Eintrittsöffnung eines Lichtleiters angeordnet. Die Eintrittsöffnung des Lichtleiters wird von dem gebündelten Anteil des Lichtes beleuchtet. Zur Umlenkung des Lichtbündels ist zwischen Linse und Lichtleiter ein Prisma angeordnet. Das Austrittsende des Lichtleiters wird zur punktförmigen Beleuchtung des Mundraumes eingesetzt. Aus dieser Schrift ist es daher bekannt, bei einer zahnärztlichen Mehrzweckleuchte mit einer einzigen Lichtquelle nicht nur den gesamten Patientenmund, also einen Beleuch­ tungsbereich in der Beleuchtungsebene auszuleuchten, sondern gleichzeitig auch einen anderen Beleuchtungsbereich auszuleuchten. In letzteren Be­ leuchtungsbereich entsteht ebenso wie auch im Beleuchtungsbereich der Beleuchtungsebene ein Bild der Lichtquelle. Nachteilig an dieser Anord­ nung ist, daß für die Beleuchtung des einen Beleuchtungsbereiches nur ein Teil des gesamten Lichtstromes der Leuchte zur Verfügung steht.

In der EP 01 47 821 A2 wird demgegenüber eine zahnärztliche Leuchte beschrieben, bei der nicht nur ein Teil, sondern der gesamte Lichtstrom der Lichtquelle auf einen Beleuchtungsbereich am Ort der nahen Bildebene konzentriert werden kann. Als Lichtquelle wird dort eine Lampe mit inte­ griertem parabolischem Reflektor benutzt. Die Ausführung nach der EP 01 47 821 A2 macht sich nun insbesondere die Tatsache zu Nutze, daß in Zu­ sammenwirkung mit kleinen Reflektoren auch alle anderen optischen Ele­ mente im Strahlengang, beispielsweise Linsen, klein gehalten werden können. In der bekannten Anordnung wird daher das gesamte aus dem para­ bolischen Reflektor austretende parallele Licht durch Sammel-Linsen auf die Eintrittsöffnung eines Lichtleiters konzentriert. In einer nahen Bildebene der Lichtquelle steht dadurch nicht nur ein Teil, sondern die gesamte von der Lichtquelle kommende Lichtleistung zur Verfügung. Die dazu eingesetzten Sammellinsen sind klein im Durchmesser.

Um nun bei dieser Anordnung den Beleuchtungsbereich der Beleuchtungsebene der Leuchte, den Patientenmund auszuleuchten, werden in einer einfachen Drehbewegung die Sammel-Linsen aus der Bahn des vom Reflektor kommenden parallelen Lichtes herausgeschwenkt. An die Stelle der Sammel-Linsen wird eine Spiegeleinrichtung eingeschwenkt. Sie besteht aus zwei ebenen keil­ förmig angeordneten Spiegelflächen. Die Keilspitze ist dabei auf die Re­ flektormitte ausgerichtet. Die Spiegeleinrichtung spaltet das Strahlen­ bündel aus dem Reflektor in zwei Strahlenbündel auf, die auf je einen Hohlspiegel gerichtet sind. Die Hohlspiegel führen die ursprünglich in sich parallelen Lichtbündel zunächst jeweils in einem Brennpunkt zusam­ men. Der hinter dem jeweiligen Brennpunkt liegende divergierende Teil des Lichtkegels wird zur Beleuchtung des Patientenmundes benutzt.

Aus dieser Anordnung ist bekannt, mit einer einzigen elektrischen Licht­ quelle den gesamten Lichtstrom für die Ausleuchtung unterschiedlich entfernter Beleuchtungsbereiche zur Verfügung zu stellen. Zwischen der Lichtquelle und dem Beleuchtungsbereich der Bildebene der Leuchte sind dabei abbildende Einrichtungen angeordnet.

Vorteilhaft an dieser Anordnung ist, daß die verschiedenen Verwendungs­ zwecke durch eine einfache Drehbewegung zugänglich gemacht werden. Die für Bewegungen notwendigen Spiele und Toleranzen bleiben dadurch von kleinstem Einfluß auf die optische Qualität der Einrichtung und die Bedienung gestaltet sich so einfach wie möglich.

Die Aufspaltung des Strahlenbündels bringt jedoch verschiedene Nachteile mit sich. Es sich z. B. Bauteile notwendig, die die Aufspaltung herbei­ führen. Nach der Spaltung müssen alle eventuell notwendigen optischen Bauteile zweifach vorgesehen werden und es müssen Bauteile vorhanden sein, die die Strahlenbündel wieder zusammenführen. Im gespaltenen Ver­ lauf der Strahlenbündel müssen alle optisch wirksamen Elemente unterein­ ander genau justiert sein, sonst ist eine befriedigende Zusammenführung der Strahlenbündel nicht mehr möglich. Eine exakte Zusammenführung der Strahlenbündel ist jedoch erwünscht. Es muß verhindert werden, daß Licht­ strahlen nach außen, außerhalb des Beleuchtungsfeldes gelangen. Die in direkter Nachbarschaft zum Beleuchtungsbereich liegenden Augen des Pa­ tienten müssen auf jeden Fall gegen einfallendes Licht aus der Leuchte geschützt werden.

Bezüglich der Ausleuchtung am Behandlungsort verzichtet die bekannte Anordnung bewußt auf die weichen Schatten, die mit großen Reflektoren erreichbar werden. Die härteren Schlagschatten, die sich aus dem relativ kleineren Durchmesser von Projektionseinrichtungen ergeben, werden in Kauf genommen. Bei der speziellen Verwendung dieser Beleuchtungseinheit, nämlich Ausleuchtung einer Vertiefung, der Mundhöhle, aus einem Abstand von einem Vielfachen des Höhlenöffnungsdurchmessers, ist der Unterschied zwischen den angestrebten weichen Schatten bei großem Reflektor und den harten Schatten aus der Projektion einer Blende ohnehin nicht sehr groß. Hinzu kommt, daß üblicherweise die eventuell schattengebenden Werkzeuge entweder direkt in Kontakt mit der Behandlungsstelle gehalten werden oder ganz aus dem Mundraum entfernt werden. Zwischenstellungen der eventuell schattengebundenen Elemente sind wegen der besonderen Sichtverhältnisse in einer Mundhöhle untypisch, und werden wegen der subjektiven Empfin­ dungen des Patienten vom Benutzer der Mehrzweckleuchte auch vermieden.

Bezüglich der Ausleuchtung des nahen Ausleuchtungsfeldes tritt bei der bekannten Anordnung der Nachteil auf, daß zwischen Reflektor und dazu benachbarter Bildebene außer dem Reflektor noch weitere optische Sam­ mel-Einrichtungen angeordnet werden müssen. Eine räumlich kompakte Bau­ weise wird dadurch erschwert. Um diesen Nachteil teilweise auszugleichen, sind bei der bekannten Anordnung die Brennweiten der Sammellinsen sehr kurz ausgeführt. Linsen mit kurzen Brennweiten sind relativ kostenun­ günstig. Sie führen außerdem an der Lichtleiter-Eintrittsöffnung zu einem Eintrittslichtkegel mit relativ stumpfem Spitzenwinkel. Am Austrittsende des Lichtleiters ist jedoch eine möglichst parallele Abstrahlung er­ wünscht, damit auch im Abstand noch eine befriedigende Beleuchtungsstärke erreicht werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die im Gattungsbegriff beschriebene zahnärztliche Mehrzweckleuchte derart auszubilden, daß diese in ihrem konstruktiven Aufbau vereinfacht und kompakter gestaltet werden kann und dennoch jeweils der gesamte Lichtstrom der Mehrzweckleuchte an verschiedenen Beleuchtungsebenen zur Verfügung steht.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Weitere Vereinfachungen und Verbesserungen ermöglichen die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen.

Die Bildebene der ersten abbildenden Einrichtung als Gegenstandsebene für die weitere abbildende Einrichtung zu benutzen, ermöglicht durch die Anordnung einer Blende im Bereich der Gegenstandsebene der zweiten abbildenden Einrichtung eine scharfe Begrenzung des Beleuchtungsbereiches in der Bildebene der Mehrbereichsleuchte. Alle optischen Unregelmäßig­ keiten, die das den Patientenmund beunruhigende Streulicht verursachen können, und die vor der Blende liegen, werden damit ausgeschaltet. Durch die klare Abgrenzung hat auch der Benutzer der Leuchte eine klare Anlei­ tung wie er die Leuchte einstellen kann, ohne den Patienten mit Streulicht zu beunruhigen. Durch die Maßnahmen, das Bild in der Beleuchtungsebene aus einem einzigen Strahlenbündel zu erzeugen wird erreicht, daß Umlenk­ spiegel und ihre Justierung eingespart werden. Ebenso wird die Anordnung von zwei Satz Sammelelementen eingespart. Das Auftreten von doppelten Schlagschatten ist ganz eliminiert, es treten nur einfache Schlagschatten auf, deren Auftreten, Ausbildung und Ausdehnung dem normalen Erfahrungs­ schatz und den Erwartungen des Benutzers entsprechen. Es handelt sich auch nur um ein einziges Strahlenbündel im Beleuchtungsbereich. Die Ein­ sichtmöglichkeiten des Benutzers in die Mundhöhle werden dadurch verbes­ sert. Der Betrachter kann sich der Achse des einzigen Strahlenbündels nähern, ohne Abschattungen hervorzurufen.

Die Verwendung der Mehrzweckleuchte für die Röntgenbildbetrachtung ergibt den Vorteil, daß eine separate Leuchte für diesen Zweck entfallen kann. Damit erübrigen sich alle Installations-, Versorgungs- und, bezüglich der anfallenden Wärme, auch alle Entsorgungsmaßnahmen, die mit einer sepa­ raten Leuchte verbunden sind. Hier ist "kaltes" Licht erwünscht, um die Röntgenaufnahmen bei längerer Beleuchtung nicht durch Wärme zu verformen. Maßnahmen zur Erzielung von "kaltem" Licht, wie beispielsweise dichroi­ tische Beschichtung des Reflektors um Infrarotstrahlung durch den Reflek­ tor durchzulassen, sind normalerweise zu aufwendig, um den Einsatz allein für die Röntgenbildbetrachtung zu rechtfertigen.

Die zweite Blende ermöglicht eine Helligkeitsregulierung der Mehrzweck­ leuchte. Normalerweise bietet es sich an, die Helligkeit einer Leuchte über die Betriebsspannung der Lampe zu regeln. Gegenüber der Spannungs­ regulierung hat die Helligkeits-Blende den Vorteil, daß sie die Farbtem­ peratur des Lichtes nicht verändert. Das ist in der zahnärztlichen Praxis ein wichtiger Gesichtspunkt, wenn Farbnuancen von Zähnen beurteilt werden müssen, beispielsweise bei der Vorbereitung von Ausbesserungen an den Zähnen.

Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine zahnärztliche Mehrzweckleuchte im Schnitt und

Fig. 2 die zahnärztliche Mehrzweckleuchte nach Fig. 1, auf einen anderen Verwendungszweck eingestellt.

Im Innern des Gehäuses 2 der Mehrzweckleuchte 1 ist eine Lichtquelle 3 angeordnet. Als Lichtquellen 3 kommen solche Lampen in frage, die für die Projektion von Super-8-Filmen eingesetzt werden. Die als Lampe ausgeführ­ te Lichtquelle 3 weist eine nicht gezeigte Glühwendel auf. Ein in der Lichtquelle 3 integrierter als Ellipsoid ausgebildeter Reflektor dient als erste abbildende Einrichtung 4.

Das Ellipsoid hat zwei Brennebenen, wovon eine im Innern des Reflektors liegt, die andere außerhalb des Reflektors. In der im Inneren des Re­ flektors gelegenen Brennebene des Ellipsoids ist die Glühwendel der Lichtquelle 3 gelegen. Durch die reflektierende Beschichtung des Ellip­ soids wird die gesamte Lichtleistung der Glühwendel in der zweiten, der äußeren Brennebene konzentriert. In Fig. 1 wird dies durch die Strahlen­ gänge a und b angedeutet. Es entsteht also in der äußeren Brennebene des Reflektors ein nahes erstes Bild der Glühwendel. Dieses Bild der Glüh­ wendel wird durch die im Bereich der äußeren Brennebene des Reflektors angeordnete Blende 5 begrenzt. Die Blende 5 entspricht in ihrer Form der gewünschten Form eines entfernten Beleuchtungsbereiches. Ihre Aufgabe ist es vor allem, die Randbereiche des Glühwendelbildes in denen die Hellig­ keit des Bildes nachläßt, abzudecken.

Im Strahlengang nach der Blende 5 ist ein Linsensystem aus Sammellinsen angeordnet, die eine zweite abbildende Einrichtung 6, 7 bilden. Der Ab­ stand dieses Linsensystems zur Blende 5 ist etwas größer als die Brenn­ weite des Linsensystems, das also als Gegenstandsebene den Bereich der Ebene der Blende 5 benutzt. Dadurch entsteht in einer endlichen Entfer­ nung von dem Linsensystem ein zweites Bild der Glühwendel und ein erstes Bild der Blende 5. Die gewünschte Helligkeit und klare Abgrenzung des Beleuchtungsbereiches ist damit erreicht. Die Große des Beleuchtungsbe­ reiches wird durch den Abstand des Beleuchtungsbereiches zum Linsen­ system, durch den Abstand des Linsensystems zur Blende 5 und durch die Größe der Blende 5 bestimmt. Mit handelsüblichen Lampen als Lichtquelle 3, die in der äußeren Brennebene ungefähr ein Feld von der Größe eines Super-8-Film­ formates ausleuchten, läßt sich in den üblichen Beleuchtungsabständen ohne weitere eine Beleuchtungsbereichgröße erzielen, die allen Anforde­ rungen in einer Zahnarztpraxis gerecht wird. Im Strahlengang nach den Sammellinsen der zweiten abbildenden Einrichtungen 6, 7 ist ein Filter 8 zur Beeinflussung der Farbtem­ peratur der Beleuchtungseinheit vorgesehen.

Zur Steuerung der Helligkeit des Beleuchtungsbereiches ist in der Hauptebene des Linsensystems noch eine zweite Blende 9 vorgesehen. Sie macht sich den Umstand zu nutze, daß Gegenstände in der Hauptebene eines Linsensystems nicht abgebildet werden, sondern nur entsprechend ihrer Durchlässigkeit die Helligkeit der Abbildung verändern. In der gezeigten Ausführungsform wird eine dünne Metallfolie 10 durch einen Schlitz 11 in der Linsenfassung 12 geführt. Je nachdem wie weit die Metallfolie 10 in den Strahlengang eingeschoben ist, wird entsprechend die Helligkeit des Beleuchtungsbereiches verringert. Zur Bedienung dieser veränderlichen Blende 9 ist ein Knopf 13 an der Metallfolie 10 befestigt. Dieser Knopf 13 ist gleichzeitig in einem Schlitz 14 verschieblich. Der Schlitz 14 ist in einem mit Teilen der Linsenfassung 12 verbundenen Gehäuseteil ange­ ordnet. Die Metallfolie 10 verläuft außerhalb des Strahlenganges auf einer gekrümmten Bahn, das ergibt eine besonders kompakte Bauweise der Beleuchtungseinheit. Die Krümmung der Bahn sorgt auch für eine ausrei­ chende Reibung zwischen Metallfolie 10 und Schlitz 14, so daß eine wei­ tere Stabilisierung oder Arretierung der Metallfolie 10 entfallen kann.

Fig. 2 zeigt eine für eine andere Verwendung umgestellte zahnärztliche Mehr­ zweckleuchte 1. Im Gehäuse 2 ist außer der Lichtquelle 3 noch ein Licht­ leiter 15 mit einer Eintrittsöffnung 16 angeordnet. Außerdem befindet sich im Gehäuse 2 zwischen dem Reflektor als erster abbildender Einrichtung 4 und der Blende 5 ein Spiegel 17, der schwenkbar um einen Drehpunkt 18 angeordnet ist. An einer Spiegelhal­ terung 19 ist ein Hebel 20 angeordnet, der durch einen Schlitz 21 im Ge­ häuse 2 geführt ist und mit dem der Spiegel 17 verschwenkt werden kann.

In der in Fig. 1 gezeigten Lage des Spiegels 17 befindet sich der Spiegel 17 außerhalb des Strahlengangs a, b zwischen Reflektor (abbildende Einrichtung 4) und Blende 5. Die Mehrzweckleuchte 1 ist hier so eingestellt, daß sie zur Beleuchtung des gesamten Patientenmundes benutzt werden kann. In der in Fig. 2 ge­ zeigten Lage des Spiegels 17 befindet sich der Spiegel 17 in einer ver­ schwenkten Lage, in der der Spiegel 17 im Strahlengang a, b zwischen Reflektor und Blende 5 liegt. Dadurch wird der Strahlengang a, b auf die Eintrittsöffnung 16 des Lichtleiters 15 gelenkt. Der Abstand des Lichtleiters 15 zum Spiegel 17 ist so gewählt, daß die Eintrittsöffnung 16 im Bereich der gespiegelten äußeren Brennebene des Reflektors 4 liegt. Dadurch steht die gesamte Lichtleistung der Lichtquelle 3 an der Ein­ trittsöffnung 16 des Lichtleiters 17 zur Verfügung.

Claims (7)

1. Zahnärztliche Mehrzweckleuchte mit einer Lichtquellen-Vorrichtung, bei der der gesamte Lichtstrom des sichtbaren Teiles des Wellen­ längenspektrums einer Lichtquelle für die Ausleuchtung eines Beleuch­ tungsbereiches einer Beleuchtungsebene (Bildebene der Mehrzweck­ leuchte) zur Verfügung steht, wobei ferner ein Lichtleiter so zur Lichtquellen-Vorrichtung angeordnet ist, daß mittels eines in den Bereich einer Bildebene einer ersten abbildenden Einrichtung der Mehrzweckleuchte einschwenkbaren lichtablenkenden Mittels der gesamte Lichtstrom über ein Eintrittsende des Lichtleiters in den Lichtleiter einkoppelbar ist und ferner, in Lichtaustrittsrichtung gesehen, nach der Bildebene der ersten abbildenden Einrichtung zwischen dieser Bildebene und der Beleuchtungsebene eine zweite abbildende Einrich­ tung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der zweiten abbildenden Einrichtung (6, 7) so erfolgt, daß als ihre Gegenstandsebene die Bildebene der ersten abbildenden Einrichtung (4) dient und wobei der gesamte Lichtstrom der Lichtquelle (3) ungeteilt durch die zweite abbildende Einrichtung (6, 7) erfaßt ist und deren zugehörige Bildebene die Beleuchtungsebene (Bildebene der Mehrzweck­ leuchte) darstellt.

2. Zahnärztliche Mehrzweckleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Lichtquellen-Vorrichtung aus der Lichtquelle (3) und einem ellipsoidförmigen Reflektor besteht, wobei der Reflektor die erste abbildende Einrichtung (4) bildet, wobei die Lichtquelle (3) im inneren Brennpunkt angeordnet ist und die Bildebene der ersten abbildenden Einrichtung durch den äußeren Brennpunkt des Reflektors verläuft.

3. Zahnärztliche Mehrzweckleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild der Lichtquelle (3) in der Beleuch­ tungsebene der ersten abbildenden Einrichtung (4) durch eine Blende (5) begrenzt ist.

4. Zahnärztliche Mehrzweckleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweite abbildende Einrichtung (6, 7) ausschließlich aus lichtdurchlässigen Elementen, und zwar in Form eines einzigen Linsensystems, bestehend aus zwei im Strahlengang nacheinander ange­ ordneten Linsen, gebildet ist.

5. Zahnärztliche Mehrzweckleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Lichtstrom an einem Aus­ trittsende des Lichtleiters (15) zur Beleuchtung eines Röntgenbild­ betrachters zur Verfügung steht.

6. Zahnärztliche Mehrzweckleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Blende (9) vorgesehen ist, die im Bereich der Hauptebene der zweiten abbildenden Einrichtung (6, 7) angeordnet ist, die in ihrer Öffnungsfläche veränderlich ist.

7. Zahnärztliche Mehrzweckleuchte nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweite Blende (9) aus einer biegsamen Metallfolie (10) gebildet ist.