DE4033625A1

DE4033625A1 - Operating table lighting with adjustable head and light guide - enables head to be positioned away from hot light source, reducing interference with extn. of air

Info

Publication number: DE4033625A1
Application number: DE4033625A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-10-23
Filing date: 1990-10-23
Publication date: 1992-04-30

Abstract

The light is transmitted from a main source (14) or its substitutes (15,16) to the lens (39) of the lighting head through a liq.-filled optical waveguide (18). It has joints (27) and a swivel (30) allowing the position of the head over the table (10) to be adjusted. The light sources (14-16) are mounted on a rotary disc (21). They are aligned with the entry pupil (17) of the lightguide (18) as necessary by a computer-controlled actuator (20). ADVANTAGE - Air extn. for hygienic purposes is practically unaffected and can function at lower speeds, with the heat-producing lamp sepd. spatially from the lighting head.

Description

Die Erfindung betrifft die Beleuchtung eines Operations tisches mit einem im Arbeitsbereich veränderlich justierba ren Leuchtenkopf.The invention relates to the lighting of an operation table with a variable adjustable in the work area lamp head.

Für eine geringe Keimzahl im Operationsfeld eines Opera tions-Raums werden über dem Op-Tisch Luftauslässe vorgese hen, die eine turbulenzarme Verdrängungsströmung in Richtung auf den Op-Tisch erzeugen. Es wird gefilterte, praktisch keimfreie Zuluft in das Operationsfeld geblasen. Die er strebte turbulenzarme Verdrängungsströmung ist jedoch em pfindlich gegenüber Störungen thermischer Art. Die wesent lichen Störgrößen sind dabei das Personal und die Opera tions-Leuchte. Beide sind Wärmequellen und erzeugen einen thermischen Auftrieb. Die Wärmeabgabe der Personen läßt sich nicht reduzieren, bei der Leuchte wird angestrebt, sowohl die Wärmeentwicklung als auch die Formgebung im Sinne einer Verminderung der die Verdrängungsströmung beeinträchtigenden Störwirkung zu gestalten. Um bei bisherigen Operations- Leuchten die Verdrängungsströmung ausreichend stabil zu halten, mußte die Strömungsstärke so hoch sein, daß nicht nur die Gesundheit des Personals, sondern auch die behandel te Wunde nachteilig beeinflußt werden konnten.For a low bacterial count in the operating field of an Opera air outlets are read out above the operating table hen, a low-turbulence displacement flow in the direction on the operating table. It becomes filtered, practical germ-free supply air blown into the surgical field. Which he aspired low turbulence displacement flow is em sensitive to thermal disturbances The disturbances are the staff and the opera tion light. Both are heat sources and generate one thermal buoyancy. The heat emission of the people can be do not reduce, the aim at the luminaire is both the heat development as well as the shape in the sense of a Reduction of the flow flow impairing To design interference. In order to Shine the displacement flow with sufficient stability hold, the flow strength had to be so high that not only the health of the staff, but also the treated te wound could be adversely affected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Operations- Beleuchtung zu schaffen, die praktisch keine negative Aus wirkung auf die Verdrängungsströmung hat und daher eine Ver minderung von deren Strömungsstärke ermöglicht. Die Einhal tung der Sicherheitsvorschriften, z. B. für den Fall des Aus falls einer Betriebslampe, dürfen natürlich nicht erschwert werden, ähnliches gilt für die Handhabbarkeit der Opera tionsleuchte, die - wie in der bisherigen Praxis üblich - die Bewegung des Leuchtenkörpers mit vier uneingeschränkten Freiheitsgraden zulassen soll.The invention is based on the task of To create lighting that has practically no negative out has an effect on the displacement flow and therefore a Ver reduction of their flow strength enables. The Einhal tion of the safety regulations, e.g. B. in the event of the off If an operating lamp, of course, must not be difficult the same applies to the operability of the Opera tion light, which - as usual in previous practice - the movement of the lamp body with four unrestricted Should allow degrees of freedom.

Die erfindungsgemäße Lösung ist für die OP-Tisch-Beleuchtung eingangs genannter Art gekennzeichnet durch eine außerhalb des Arbeitsbereichs angeordnete und mit dem Leuchtenkopf über ein mindestens einen Flüssigkeitslichtleiter enthalten des Flüssigkeits-Lichtleitersystem verbundene Lichtquelle.The solution according to the invention is for operating table lighting characterized by an outside of the work area and arranged with the lamp head contained via at least one liquid light guide of the liquid light guide system connected light source.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß die Verlustwärme ab gebende Lichtquelle räumlich von dem im Arbeitsbereich be findlichen Leuchtenkopf getrennt ist. Die Übertragung des Lichts von der Lichtquelle zum Leuchtenkopf erfolgt über mindestens einen flüssigkeitsgefüllten Lichtleiter, der zu gleich homogene Leuchtfelder, eine hohe Flexibilität, eine hohe Transparenz im sichtbaren Bereich des Spektrums und ein gutes Sperrverhalten im gesamten infraroten Spektralbereich bietet.It is achieved by the invention that the heat loss is reduced giving light source spatially from that in the work area sensitive lamp head is separated. The transfer of the Light from the light source to the lamp head is made via at least one liquid-filled light guide, which too equally homogeneous light fields, high flexibility, one high transparency in the visible range of the spectrum and a good blocking behavior in the entire infrared spectral range offers.

Vorzugsweise wird die Lichtquelle außerhalb einer auf dem OP-Tisch gerichteten Luftströmung, insbesondere hinter einer wärmeabschirmenden Verkleidung, z. B. der Zimmerdecke, ange ordnet. Dadurch wird erreicht, daß die notwendig Verlustwär me erzeugende Lichtquelle keinerlei Wärme in eine auf den OP-Tisch gerichtete Verdrängungsströmung einspeisen kann. Die von Lichterzeugungs- und entsprechenden Isoliermitteln befreite OP-Leuchte läßt sich auch in der Form so gestalten, daß ihre Störwirkung auf die Verdrängungsströmung minimal wird. Insgesamt bedeutet das, daß die Strömungsgeschwindig keit der Verdrängungsströmung ohne Verlust an Stabilität vermindert werden kann und demgemäß entsprechende Beein trächtigungen des Personals sowie der behandelten Wunde re duziert werden und auch der Aufwand zum Erzeugen der prak tisch keimfreien Zuluft herabgesetzt wird.Preferably, the light source is outside one on the Air flow directed towards the operating table, especially behind one heat shielding cladding, e.g. B. the ceiling, ange arranges. This ensures that the necessary loss heat me generating light source no heat in a on the Operating table directed displacement flow can feed. That of light generating and corresponding insulating means liberated surgical light can also be designed in the form that their disturbing effect on the displacement flow is minimal becomes. Overall, that means the flow rate displacement flow without loss of stability can be reduced and accordingly corresponding legs injuries of the staff as well as the treated wound be reduced and also the effort to generate the prak table sterile supply air is reduced.

Die Lichterzeugung kann bei der erfindungsgemäßen Beleuch tung im Prinzip mit jeder Art von Lichtquelle erfolgen. Aus Gründen der Effizienz werden jedoch Lichtquellen bevorzugt, deren Quellgröße den Durchmesser des angekoppelten Flüssig keitslichtleiters nicht wesentlich überschreitet. Deshalb kommen bevorzugt Gasentladungslampen, wie Bogenlampen, in frage. Das optische System zwischen Lichtquelle und Licht leiter wird vorzugsweise so ausgeführt, daß ein maximal mög licher Lichtstrom in die freie Apertur des Lichtleiters ein zukoppeln ist. Es hat sich als günstig erwiesen, hierzu Ellipsoidspiegel mit hoher Apertur einzusetzen, wobei es sich als besonders vorteilhaft erwiesen hat, den Ellipsoid spiegel baulich direkt in den Körper der Lichtquelle zu in tegrieren.The light generation can with the lighting according to the invention in principle with any type of light source. Out For reasons of efficiency, however, light sources are preferred whose source size is the diameter of the coupled liquid light guide does not significantly exceed. That's why come preferably in gas discharge lamps, such as arc lamps question. The optical system between light source and light conductor is preferably carried out so that a maximum possible Luminous flux into the free aperture of the light guide is to couple. It has proven to be beneficial for this Use a high aperture ellipsoid mirror, taking it has proven to be particularly advantageous, the ellipsoid structurally directly into the body of the light source tegrate.

Zur Erhaltung der Betriebssicherheit der Op-Beleuchtung sol len alle Elemente, deren Fehlfunktion zu einem sofortigen Ausfall der Leuchte führen können, mindestens doppelt vor handen sein. Hierzu gehören unter anderem die Lichtquelle und alle Leistungshalbleiter zum Betrieb der Lampe. Eine weitere Lösung der Erfindung ist daher gekennzeichnet durch eine von einem zu mindestens einem anderen Leuchtmittel der Lichtquelle umschaltbarer Lichtleitkupplung am Lichteingang des Flüssigkeits-Lichtleitsystems. Vorzugsweise wird dabei vorgesehen, daß die Lichtquelle Leuchtmittel verschiedener Charakteristik bzw. Farbtemperatur und/oder wenigstens ein bei Ausfall des Betriebsleuchtmittels automatisch einge schaltetes und in das Lichtleitsystem eingekoppeltes Ersatz leuchtmittel umfaßt.To maintain the operational safety of surgical lighting sol len all elements, their malfunction to an immediate Failure of the lamp can lead at least twice be there. These include the light source and all power semiconductors for operating the lamp. A further solution of the invention is therefore characterized by one from one to at least one other illuminant of the Switchable light source coupling at the light input of the liquid light guide system. It is preferred provided that the light source illuminants different Characteristic or color temperature and / or at least one automatically switched on if the operating lamp fails switched replacement and coupled into the light guide system includes illuminant.

Erfindungsgemäß erfolgt die Übertragung des Lichts von der Lichtquelle zur OP-Leuchte mit einem oder mehreren Lichtlei tern, wobei die Enden der einzelnen Lichtleiter jeweils zur Verringerung von Lichtverlusten entweder antireflexionsbe schichtet oder mit Hilfe geeigneter Immersionsmittel anein ander gekoppelt werden können. Für eine Beleuchtung vorge nannter Art mit einer Dreh- und Schwenkgelenke aufweisenden Tragkonstruktion des Leuchtenkopfes besteht dann eine weite re erfindungsgemäße Lösung darin, daß der Lichtleiter axial in den Gelenken liegt und in der Ebene der Dreh- bzw. Schwenkstelle jedes Gelenks eine gleichgerichtete Dreh- bzw. Schwenkstelle besitzt.According to the invention, the light is transmitted from the Light source for the surgical light with one or more light lines tern, the ends of the individual light guides each to Reduction of light loss either antireflection layers or with the help of suitable immersion agents can be coupled. Featured for lighting named type with a swivel and swivel joints The supporting structure of the lamp head is then wide re inventive solution in that the light guide axially lies in the joints and in the plane of the rotation or Pivot point of each joint a rectified rotation or Has pivot point.

An den Gelenkstellen können die Lichtleiter gemäß noch wei terer Erfindung eine gegen den Lichtleiter-Mantel verdrehba re Hülse besitzen oder sie können in dem Gelenk geteilt sein, wobei die Austrittsfläche der geteilten Lichtleiteren den bei minimalem Abstand parallel zueinander liegen sollen. Der Raum zwischen den Lichtleiterenden kann dann mit einem Immersionsmittel bzw. Gelee gefüllt werden, das praktisch den gleichen Brechungsindex wie die Lichtleiterflüssigkeit aber eine wesentlich höhere Viskosität als diese besitzt. Durch ein solches Immersionsmittel läßt sich die Kuppelstel le der Lichtleiterenden - bei unbegrenzter gegenseitiger Verdrehbarkeit der Lichtleiterabschnitte - optisch praktisch verlustlos überbrücken und zugleich mechanisch abdichten. An Stellen, an denen eine Biegebeanspruchung des einzelnen Flüssigkeitslichtleiters vorgesehen ist, soll der Lichtlei ter bzw. desssen Mantel so gepanzert werden, daß ein Ein knicken und damit ein Lichtverlust zuverlässig verhindert wird. Das letzte Lichtleiterstück endet im Leuchtenkopf. Teile des erfindungsgemäßen Lichtleitersystems können auch durch starre Lichtleiter in Form von Quarz- oder Glasstäben ersetzt werden.At the hinge points, the light guides can still be white ter invention a twistable against the light guide jacket re sleeve or they can be divided in the joint be, the exit surface of the divided light guide which should be parallel to each other at a minimum distance. The space between the light guide ends can then be covered with a Immersion agent or jelly can be filled, which is practical the same refractive index as the light guide fluid but has a much higher viscosity than this. The dome can be removed by such an immersion agent le of the light guide ends - with unlimited mutual Rotation of the light guide sections - optically practical bridge without loss and at the same time seal mechanically. At Places where the individual is subjected to bending stress Liquid light guide is provided, the light guide ter or desssen coat are armored so that an one kink and thus reliably prevents loss of light becomes. The last piece of light guide ends in the lamp head. Parts of the light guide system according to the invention can also through rigid light guides in the form of quartz or glass rods be replaced.

Gemäß weiterer Erfindung werden im Leuchtenkopf ein Anschluß an den dortigen Ausgang des Flüssigkeits-Lichtleitsystems und eine gegebenenfalls im Strahlengang nachfolgende Über tragungsoptik ein Strahlteiler und je eine die Teilstrahlen in dem zu beleuchtenden Arbeitsfeld wiedervereinigende Re fIexionsanordnung vorgesehen. Außer der vorgenannten Über tragungsoptik, dem Strahlteiler und der Reflexionsanordnung (Strahlumlenkung) wird im Leuchtenkopf bevorzugt auch ein Leuchtengelenk installiert, das eine vollständige Beweglich keit des Leuchtenkopfes sicherstellt. Hierzu ist es günstig, den Lichtleiter durch ein Gelenk so zu führen, daß eine Aus lenkung von etwa ±110° des Lichtleiterausgangs gewährlei stet werden kann, ohne die zulässigen Biegeradien des Lichtleiters zu unterschreiten. According to another invention, a connection in the lamp head to the exit of the liquid light guide system there and a possibly following in the beam path optics a beam splitter and one each the partial beams reuniting in the work area to be illuminated Reflection arrangement provided. Except for the above optics, the beam splitter and the reflection arrangement (Beam deflection) is also preferred in the lamp head Light joint installed, which is a full moveable ensures the luminaire head. For this it is convenient to guide the light guide through a joint so that an off guarantee guidance of approximately ± 110 ° of the light guide output can be continued without the permissible bending radii of the To fall below the light guide.

Für die Lichtleiterauskopplung werden verschiedene Ausfüh rungsformen bevorzugt. Letztere unterscheiden sich in der Form und in der Politur der Endfläche des Lichtleiters sowie in angekoppelten IntegrationskanäIen. Im einfachsten, im allgemeinen bevorzugten, Fall wird die Lichtleiterauskoppel fläche plan ausgeführt. Diese Form zeichnet sich dadurch aus, daß es möglich ist, eine homogene Leuchtfeldverteilung mit einem fast sprungartigen Abfall der Beleuchtungsstärke am Rand im Op-Feld zu erzeugen. Ziel der der Auskoppelstelle bevorzugt unmittelbar nachgeschalteten Übertragungsoptik ist es, die am Ende eines flüssigkeitsgefüllten Lichtleiters vorhandene homogene Leuchtdichteverteilung möglichst homo gen, das heißt mit kleiner sphärischer Aberration und ver nachlässigbarem transversalen Farbfehler in die Op-Ebene zu übertragen. Zusätzlich soll die Abbildungsoptik zu einem weitgehend parallelen Strahlengang in der Ebene der nachfol genden Strahlaufteilung ausgebildet werden.Various designs are available for fiber optic coupling preferred forms. The latter differ in the Shape and in the polish of the end face of the light guide as well in connected integration channels. In the simplest, in general preferred, case is the optical fiber coupling area plan. This shape is characterized by it from that it is possible to have a homogeneous light field distribution with an almost abrupt drop in illuminance on the edge in the op field. Target of the decoupling point is preferably immediately downstream transmission optics it, which is at the end of a liquid-filled light guide existing homogeneous luminance distribution as homo as possible gene, that is with small spherical aberration and ver negligible transverse color error in the op level too transfer. In addition, the imaging optics should be one largely parallel beam path in the plane of the successor beam splitting.

Der Strahlteiler befindet sich bevorzugt - in Strahlungs richtung - hinter der gegebenenfalls vorgesehenen Abbil dungsoptik. Die Teilung erfolgt beispielsweise über drei gleichgeformte dreieckige, das heißt durch zwei gleich lange gerade Stücke und ein weiteres gerades Stück, z. B. ein Kur venstück, begrenzte, pyramidenförmig angeordnete reflektie rende Flächen, deren Flächennormalen mit dem Lot von der Spitze der Pyramide einen Winkel von etwa 45° bilden und die so angeordnet sind, daß das zugeführte Licht um einen Winkel von etwa 90° zu außenliegenden Projektionsspiegeln umgelenkt wird. Durch die Anordnung des Strahlteilers direkt hinter der Abbildungsoptik bzw. unmittelbar im Anschluß an die Lichtleiterauskopplung wird erreicht, daß in der Bildebene keinerlei Strukturierung des Leuchtfeldes entsteht; das heißt, daß selbst bei Abdeckung aller Teilstrahlen bis auf einen, weiterhin eine homogene Leuchtverteilung in der Op- Ebene zu erzielen ist.The beam splitter is preferably in radiation direction - behind the possibly provided illustration optics. The division takes place, for example, over three uniformly shaped triangular, that is, by two of equal length straight pieces and another straight piece, e.g. B. a cure limited, pyramid-shaped reflection surfaces whose surface normals are perpendicular to the plumb line Form the top of the pyramid at an angle of approximately 45 ° and the are arranged so that the light supplied through an angle deflected from about 90 ° to the outside projection mirrors becomes. By placing the beam splitter directly behind the imaging optics or immediately after the Fiber optic coupling is achieved in the image plane there is no structuring of the illuminated field; the means that even if all partial beams are covered except for one, still a homogeneous light distribution in the op- Level is to be achieved.

Ausgehend von dem Strahlteiler fällt das Licht - wie gesagt auf eine Reflexionsanordnung bestehend aus je einem Um lenkspiegel, der im Abstand von vorzugsweise größenordnungs mäßig 20 cm von der Leuchtenachse angebracht werden soll. Bei entsprechend geringer Divergenz des von einer Abbil dungsoptik kommenden Lichts werden Umlenkspiegel mit nur mi nimal kleiner Fläche, in etwa in der Größenordnung der be leuchteten Feldgröße, benötigt. Dadurch wiederum wird er reicht, daß das Leuchtengehäuse entsprechend klein bzw. mit entsprechend minimalem Strömungswiderstand herzustellen ist. Starting from the beam splitter, the light falls - as I said on a reflection arrangement consisting of one order Steering mirror, preferably in the order of magnitude should be attached moderately 20 cm from the lamp axis. With a correspondingly low divergence of the from an illustration optics coming light are deflection mirrors with only mi nimally small area, approximately in the order of be illuminated field size, needed. This in turn makes him is sufficient that the lamp housing is correspondingly small or with is to be produced according to minimum flow resistance.

Auch der psychologisch günstige Effekt einer geringen Blockade oberhalb des Operateurs ist ein sich in diesem Zu sammenhang ergebender günstiger Effekt. Zum Einstellen des Arbeitsabstandes der Leuchte werden die Umlenkspiegel der Reflexionsanordnung vorzugsweise mit Hilfe einer zentralen Mechanik so eingestellt, daß die Teilstrahlen lokal zur Deckung kommen.Even the psychologically beneficial effect of a minor one Blockage above the surgeon is an in this way related beneficial effect. To set the Working distance of the lamp are the deflection mirror Reflection arrangement preferably with the help of a central Mechanics set so that the partial beams are local to Cover come.

Weiterhin läßt sich der radiale Abstand der Spiegel der Re flexionsanordnungen so wählen, daß bei vorgegebener Blockie rung durch den Kopf des Operateurs eine optimale Tiefenaus leuchtung zu erzielen ist. Der damit verbundene Schrägein fall der Strahlen bewirkt eine geringe Exzentrizität des Lichts der Teilstrahlen von etwa 1,2 zu 1.Furthermore, the radial distance between the mirrors of the Re Choose inflection arrangements so that with a given blockage optimal depth depth through the head of the surgeon lighting can be achieved. The slant associated with it fall of the rays causes a low eccentricity of the Light of the partial beams of approximately 1.2 to 1.

Innerhalb der Überdeckung der kleinen Halbachsen der Be leuchtungsellipsen entsteht bei der vorgenannten Anordnung ein radial symmetrisches, durchgehend homogenes Leuchtfeld mit vergleichsweise raschem Randabfall. Dieser Randabfall läßt sich gemäß weiterer Erfindung modifizieren, wenn in je den der Teilstrahlen zwischen dem Strahlteiler und der Re flexionsanordnung (Spiegel) ein halbdurchlässiger, ebenfalls in das Arbeitsfeld ablenkender Spiegel gesetzt wird. Anstel le von beispielsweise drei Strahlen werden dann im Arbeits feld sechs Strahlen vereinigt, die eine Konzentration der Beleuchtung im mittleren Bereich des Arbeitsfeldes, z. B. in der Tiefe einer Wunde, problemlos ermöglichen.Within the coverage of the small semiaxes of the Be Illumination ellipses are created in the aforementioned arrangement a radially symmetrical, completely homogeneous light field with comparatively rapid edge waste. This edge waste can be modified according to another invention, if in each that of the partial beams between the beam splitter and the Re flexion arrangement (mirror) a semi-transparent, likewise distracting mirror is placed in the work area. Instead of le of, for example, three rays are then working field combines six rays, which is a concentration of Lighting in the middle of the work area, e.g. B. in the depth of a wound, easily allow.

Im Vorstehenden wird von einer OP-Beleuchtung gesprochen, die besonders auf die Bedürfnisse in einem OP zugeschnitten werden soll. Selbstverständlich gilt das sowohl für ein OP der Humanmedizin als auch der Veterinärmedizin. Im weiteren Sinne betrifft die Erfindung aber auch die Beleuchtung von Arbeitsflächen, bei denen ähnliche Probleme wie bei chiru gischen Eingriffen zu beachten und zu lösen sind. Das gilt beispielsweise bei physiologischen oder biologischen Experi menten. In the foregoing we talk about surgical lighting, which are specially tailored to the needs in an operating room shall be. Of course, this applies to both an operating room human medicine as well as veterinary medicine. In the further However, the invention also relates to the lighting of Worktops with similar problems to chiru Interventions must be observed and resolved. That applies for example in physiological or biological experiments ment.

Anhand der schematischen Darstellung in der beiliegenden Zeichnung werden Einzelheiten der Erfindung erläutert.Using the schematic representation in the enclosed Drawing details of the invention are explained.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 die Seitenansicht eines Operations-Platzes; Figure 1 is a side view of an operation site.

Fig. 2 eine OP-Leuchte in Funktion; . Figure 2 is an operating room light in function;

Fig. 3 einen Strahlteiler der OP-Leuchte nach Fig. 2; Fig. 3 is a beam splitter of the operating light according to Fig. 2;

Fig. 4 eine durch die OP-Leuchte nach Fig. 2 erzeugte Arbeitsfeldbeleuchtung; und Fig. 4 is a working field illumination generated by the operating light according to Fig. 2; and

Fig. 5 eine Intensitätsverteilung in Abhängigkeit vom Durchmesser des beleuchteten Arbeitsfeldes. Fig. 5 shows an intensity distribution depending on the diameter of the illuminated work area.

Fig. 1 zeigt in der Seitenansicht den Operationsplatz-Platz in einem OP. Das behandelnde Personal bzw. der Operateur 1 ist über den Patienten 2 gebeugt. Aus der Decke 3 des insge samt mit 4 bezeichneten Op-Raums fließt in Pfeilrichtung 5 eine keimfreie Verdrängungsströmung 6 mit einer Reinzone 7 und einer außen angrenzenden, mit zunehmendem Abstand von den in der Decke angeordneten Ausblasdüsen breiter werdenden Mischzone 8. In die Reinzone 7 ragt der Kopf der insgesamt mit 9 bezeichneten OP-Leuchte, mit deren Hilfe ein Arbeits feld 10 am Patienten 2 intensiv beleuchtet werden soll. Die Op-Leuchte 9 wird über eine Anordnung von Schenkeln und Hal tearmen an der Decke 3 des OP-Raums 4 so befestigt, daß ein möglichst kleiner Teil der Trageinrichtung in die Reinzone 7 der Verdrängungsströmung 6 hineinragt. Fig. 1 shows a side view of the operating place in an operating room. The treating staff or the surgeon 1 is bent over the patient 2 . A germ-free displacement flow 6 with a clean zone 7 and an externally adjacent mixing zone 8, which becomes wider with increasing distance from the discharge nozzles arranged in the ceiling, flows from the ceiling 3 of the total designated 4 operating room in the direction of arrow 5 . In the clean zone 7 protrudes the head of the total designated 9 operating light, with the help of which a working field 10 on patient 2 is to be intensively illuminated. The operating light 9 is attached to the ceiling 3 of the operating room 4 via an arrangement of legs and hal tearmen in such a way that the smallest possible part of the carrying device projects into the clean zone 7 of the displacement flow 6 .

In Fig. 2 wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der er findungsgemäßen OP-Leuchte 9 im Prinzip dargestellt. Die Leuchte 9 umfaßt im wesentlichen drei Teilbereiche, nämlich ein Lichterzeugungsgerät 11, eine Tragkonstruktion 12 und den Leuchtenkopf 13.In Fig. 2, a preferred embodiment of the inventive OP lamp 9 is shown in principle. The lamp 9 essentially comprises three sections, namely a light generating device 11 , a support structure 12 and the lamp head 13 .

Das Lichterzeugungsgerät 11 umfaßt ein erstes Betriebs leuchtmittel 14 und wenigstens ein Ersatzleuchtmittel 15. Es können weitere Leuchtmittel 16 mit von dem ersten Betriebs leuchtmittel 14 abweichender Charakteristik oder Farbtempe ratur vorgesehen werden. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird das erste Betriebsleuchtmittel 14 dem Eingangende 17 eines Flüssigkeitslichtleiters 18 zugeordnet, derart, daß ein möglichst großer Teil des von dem Leuchtmittel 14, 15 oder 16 abgegebenen Lichts in den Lichtleiter 18 einzukop peln ist. Wenn das erste Betriebsleuchtmittel 14 ausfällt, wird durch einen eingebauten Rechner 19 dafür Sorge getra gen, daß ein Stellglied 20 für ein Einschwenken des Ersatz leuchtmittels 15 vor das Eingangsende 17 des Lichtleiters 18 - oder umgekehrt - sorgt. Eine solche Umschaltung - z. B. mit Hilfe der schematisch angedeuteten Drehscheibe 21 - kann in nerhalb einer halben Sekunde erfolgen, so daß die Umschal tung bereits erfolgt ist, bevor das Personal 1 (Fig. 1) den Ausfall des Lichts (wegen der langsam verlöschenden Licht quelle, z. B. Bogenlampe) bemerkt. Das Umschalten von einem zum anderen Leuchtmittel kann aber auch willkürlich über ei nen Schalter 22 erfolgen, beispielsweise wenn eines der Be triebsleuchtmittel 16 anstelle des ersten Betriebsleuchtmit tels 14 eingeschaltet werden soll.The light generating device 11 comprises a first operating illuminant 14 and at least one replacement illuminant 15 . It can be provided with other illuminants 16 with the first operating illuminant 14 different characteristic or color temperature. In the embodiment of Fig. 2, the first operating lamps 14 is 17 associated with a liquid light guide 18 to the input end, such that einzukop the largest possible part of light emitted from the illuminant 14, 15 or 16 light into the light guide 18 is PelN. If the first operating lamp 14 fails, care is taken by a built-in computer 19 that an actuator 20 for pivoting the replacement lamp 15 in front of the input end 17 of the light guide 18 - or vice versa - provides. Such a switchover - e.g. B. with the help of the schematically indicated turntable 21 - can be done within half a second, so that the switching device has already taken place before the staff 1 ( Fig. 1) the failure of the light (because of the slowly extinguishing light source, z. B. arc lamp) noticed. Switching from one to the other illuminant can also be done arbitrarily via egg NEN switch 22 , for example if one of the operating illuminant 16 is to be switched on instead of the first operating illuminant 14 .

Aus dem Lichterzeugungsgerät 11 wird das Licht über den Flüssigkeitslichtleiter 18 zu einem an der Decke 3 befestig ten, ersten Drehgelenk 23 geleitet. In dem Drehgelenk 23, an das sich ein beispielsweise etwa senkrechter, erster Schen kel 24 anschließt, der um eine im wesentlichen vertikale Achse 25 in Pfeilrichtung 26 drehbar sein soll, wird im Au sführungsbeispiel eine Kupplung 27 vorgesehen, die mit ge ringem Abstand aber parallel zueinander verlaufende Licht leiterenden 28 so zusammenhält, daß eine Drehung des Schen kels 24 in Pfeilrichtung 26 möglich ist, ohne daß die Über tragungsqualität des Flüssigkeitslichtleiters 18 leitet. In der bevorzugt als Hülse ausgebildeten Kupplung 27 werden die Lichtleiterenden 28 zum Verringern von Lichtverlusten anti reflexionsbeschichtet und/oder mit Hilfe geeigneter Immer sionsmittel 29 aneinander gekoppelt. Zur Erhaltung der Be weglichkeit der Tragkonstruktion 12 werden die Lichtleite renden bevorzugt so ausgewählt, daß sie präzise parallel ge führt eine anschlagfreie Drehbewegung gegeneinander ausfüh ren können. Der Abstand der Enden 28 wird hierbei konstant so eingestellt, daß gerade keinerlei Reibung der Endflächen und damit eine Abnutzung erfolgen kann.From the light generating device 11 , the light is guided via the liquid light guide 18 to a fastened to the ceiling 3 , first swivel 23 . In the swivel 23 , which is connected, for example, approximately vertical, first leg 24 , which should be rotatable about a substantially vertical axis 25 in the direction of arrow 26 , a clutch 27 is provided in the exemplary embodiment, but parallel with a small spacing mutually extending light conductor ends 28 holds together so that a rotation of the leg 24 in the direction of arrow 26 is possible without the transmission quality of the liquid light guide 18 conducts. In the coupling 27 , which is preferably in the form of a sleeve, the light guide ends 28 are anti-reflection coated to reduce light losses and / or are coupled to one another with the aid of suitable always means 29 . To maintain the movability of the support structure 12 , the light guide ends are preferably selected so that they can lead to a precise, parallel, non-stop rotational movement against one another. The distance between the ends 28 is set constantly so that just no friction of the end faces and thus wear can occur.

Im Anschluß an das Drehgelenk 23 verläuft der Flüssigkeits lichtleiter 18 im Schenkel 24 und geht in einem Schwenkge lenk 30, das ein Kippen in Pfeilrichtung 31 zuläßt, umge leitet. Das Schwenkgelenk 30 soll unter anderem in einen Be reich zwischen etwa 45° und 135° aus der Richtung des Schen kels 24 auslenkbar sein. Um an der Biegestelle 32 innerhalb des Schwenkgelenks 30 ein Einknicken des Lichtleiters 18 auszuschließen, wird dessen Mantel in diesem Bereich vor zugsweise mit einem (elastischen) Panzer 33 ausgestattet.Following the swivel 23 , the liquid light guide 18 extends in the leg 24 and goes in a Schwenkge steering 30 , which allows tilting in the direction of arrow 31 , vice versa. The swivel joint 30 should be deflectable in a range between about 45 ° and 135 ° from the direction of the leg 24 , among other things. In order to prevent the light guide 18 from buckling at the bending point 32 within the swivel joint 30 , its jacket is preferably equipped with an (elastic) armor 33 in this area.

Über das Schwenkgelenk 30 gelangt der Flüssigkeitslichtlei ter 18 in einen Haltearm 34, der in ein zweites Drehgelenk 35 übergeht. In letzterem können die Lichtleiterenden 28 in ähnlicher Weise wie im ersten Drehgelenk 23 miteinander ge koppelt werden. An das Drehgelenk 35 schließt sich ein zwei ter Schenkel 36 an, an dem der Leuchtenkopf 13 befestigt wird. Dieser besteht im wesentlichen aus einem Schirm 37, einer an die dortige Endfläche 38 des Lichtleiters 18 an schließenden Übertragungsoptik 39 und einem insgesamt mit 40 bezeichneten Strahlteiler mit Rückspiegelung der aufgeteil ten Strahlen.About the swivel joint 30 of the liquid light guide 18 arrives in a holding arm 34 which merges into a second swivel joint 35 . In the latter, the light guide ends 28 can be coupled to one another in a manner similar to that in the first swivel joint 23 . At the pivot 35 is a two ter leg 36 , to which the lamp head 13 is attached. This consists essentially of a screen 37 , one at the end face 38 of the light guide 18 at closing transmission optics 39 and a total of 40 designated beam splitter with reflection of the split beams.

Der Strahlteiler 40 befindet sich in der gezeichneten Aus führungsform direkt hinter der Übertragungsoptik 39. Die Teilung des auftreffenden Strahls erfolgt nach Fig. 2 und 3 mit Hilfe einer Dreiecks-Spiegelpyramide 41 mit etwa 45° Steigung parallel zu drei Armen 42, an deren Ende je ein (schwenkbarer) Spiegel 43 befestigt ist. Das aus der Über tragungsoptik 39 kommende Lichtbündel 44 wird auf der Spie gelpyramide 41 nach drei Richtungen um etwa 90° abgelenkt und trifft am Ende jedes der Arme 42 auf einen Spiegel 43, der den Teilstrahl 45 in das Arbeitsfeld 10, das beispiels weise einen Durchmesser von 40 cm haben kann, umgelenkt. In Fig. 4 werden die drei Kernstrahlen der Teilstrahlen 45 schematisch in der Draufsicht des Arbeitsfeldes 10 mit durchgezogenen Linien dargestellt. The beam splitter 40 is located in the embodiment shown directly behind the transmission optics 39 . The division of the incident beam is shown in FIG. 2 and 3 by means of a triangular pyramid mirror 41 at about 45 ° pitch in parallel with the three arms 42, at the end of each one (pivotable) mirror 43 is fixed. The coming from the transmission optics 39 light bundle 44 is deflected on the mirror pyramid 41 in three directions by about 90 ° and meets at the end of each of the arms 42 on a mirror 43 which the partial beam 45 into the working field 10 , for example a diameter of 40 cm can be deflected. In FIG. 4, the three core rays of the sub-beams are shown 45 schematically in plan view the working area 10 with solid lines.

Mit Hilfe der anhand von Fig. 2 und 3 dargestellten Anord nung kann das jeweilige Arbeitsfeld 10 mit einer fast plateauförmigen Intensität 46 gemäß Fig. 5 relativ gleichmä ßig ausgeleuchtet werden. Wenn eine Beleuchtung auf einer kleineren Fläche 47 nach Fig. 5 ausreicht, aber eine größere Intensität 48 nach Fig. 5 gewünscht wird, können in dem Strahlengang der von der Spiegelpyramide 44 zu den Spiegeln 43 gerichteten Teilstrahlen 45 halbdurchlässige Spiegel 49 gesetzt werden, mit deren Hilfe sich die Strahlintensität mehr in das Zentrum des Arbeitsfeldes 10 verlegen läßt. Zum Vergrößern und Verkleinern des Arbeitsfeldes bzw. zum Ein schwenken und Herausschwenken der halbdurchlässigen Spiegel 49 in den Strahlengang können Mechaniken verwendet werden, die ebenso wie der Schirm 37 vom Personal 1 über einen Griff 50 und daran vorgesehene Schalter 51 unmittelbar, gewill kürt, zu betätigen sind.With the aid of the arrangement shown in FIGS . 2 and 3, the respective working field 10 can be illuminated relatively uniformly with an almost plateau-shaped intensity 46 according to FIG. 5. If an illumination in a smaller area 47 of FIG. 5 is sufficient, but a greater intensity 48 is desired according to FIG. 5, 45 half mirror 49 can be placed in the beam path of the directed from the mirror pyramid 44 to the mirrors 43 sub-beams with their Help the beam intensity can be moved more into the center of the work area 10 . Mechanisms can be used to enlarge and reduce the size of the work area or to pivot and swing out the semi-transparent mirror 49 into the beam path, which, like the screen 37 , can be actuated directly, willingly, by the staff 1 using a handle 50 and the switch 51 provided thereon are.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1 Operateur
2 Patient
3 Decke
4 Operationsraum
5 Pfeil
6 Verdrängungsströmung
7 Reinzone (6)
8 Mischzone (6)
9 Operationsleuchte
10 Arbeitsfeld
11 Lichterzeugungsgerät
12 Tragkonstruktion
13 Leuchtenkopf
14 erstes Betriebsleuchtmittel
15 Ersatzleuchtmittel
16 weitere Betriebsleuchtmittel
17 Eingangsende
18 Flüssigkeits-Lichtleiter
19 Rechner
20 Stellglied
21 Drehscheibe
22 Schalter
23 erstes Drehgelenk
24 erster Schenkel
25 vertikale Achse
26 Pfeil
27 Kupplung
28 Lichtleiterende
29 Immersionsmittel
30 Schwenkgelenk
31 Pfeil
32 Biegestelle
33 Panzer
34 Haltearm
35 zweites Drehgelenk
36 zweiter Schenkel
37 Schiene
38 Endfläche (18)
39 Übertragungsoptik
40 Strahlteiler
41 Spiegelpyramide
42 Arm
43 Spiegel
44 Lichtbündel
45 Teilstrahl
46 Plateau-Intensität
47 kleiner Durchmesser
48 Spitzenintensität
49 halbdurchlässiger Spiegel
50 Griff
51 Schalter 1 surgeon
2 patient
3 blanket
4 operating room
5 arrow
6 displacement flow
7 clean zone (6)
8 mixing zone (6)
9 operating light
10 field of work
11 light generating device
12 supporting structure
13 lamp head
14 first operating light source
15 replacement lamps
16 additional company illuminants
17 entrance end
18 liquid light guides
19 computers
20 actuator
21 turntable
22 switches
23 first swivel joint
24 first leg
25 vertical axis
26 arrow
27 clutch
28 fiber optic end
29 immersion agents
30 swivel joint
31 arrow
32 bending point
33 tanks
34 holding arm
35 second swivel joint
36 second leg
37 rail
38 end face (18)
39 transmission optics
40 beam splitters
41 mirror pyramid
42 arm
43 mirrors
44 light beams
45 partial jet
46 plateau intensity
47 small diameter
48 top intensity
49 semi-transparent mirror
50 handle
51 switches

Claims

1. Illumination of an operating table with a variably adjustable lamp head ( 13 ) in the working area, characterized by a light source ( 11 ) arranged outside the working area and connected to the lamp head ( 13 ) via at least one liquid light guide ( 18 ) containing liquid light guide system ).

2. Lighting according to claim 1, characterized in that the light source ( 11 ) outside an air flow directed towards the operating table ( 6 ), in particular behind a heat-shielding cladding, for. B. the ceiling ( 3 ), is arranged.

3. Lighting according to claim 1 or 2, characterized by a ( 14 ) to at least one other illuminant ( 15 , 16 ) of the light source ( 11 ) switchable light guide coupling ( 21 ) at the input end ( 17 ) of the liquid light guide system.

4. Lighting according to claim 3, characterized in that the light source ( 11 ) illuminants ( 14 , 16 ) of different characteristics or color temperature and / or at least one in the event of failure of the operating illuminant ( 14 ) automatically switched and coupled into the light guide system ( 18 ) Replacement illuminant ( 15 ) comprises.

5. Lighting according to at least one of claims 1 to 4 with a rotary and swivel joints ( 23 , 30 , 35 ) having supporting structure ( 12 ) of the lamp head ( 13 ), characterized in that the light guide ( 18 ) axially in the joints ( 22nd , 28 , 33 ) and in the plane of the pivot point of each joint has a rectified pivot point ( 27 , 33 ).

6. Lighting according to claim 5, characterized in that the light guide ( 18 ) in a joint ( 23 ) has a rotatable sleeve ( 27 ) against its jacket.

7. Lighting according to claim 5 or 6, characterized in that the light guide ( 18 ) is divided in a joint ( 23 ) and that the light guide ends ( 28 ) are parallel to each other at a minimum mutual distance.

8. Lighting according to claim 7, characterized in that the space between the light guide ends ( 28 ) with an immersion agent ( 29 ) which is practically the same refractive index as the light guide liquid, but has a much higher viscosity than this, bridges and seals .

9. Illumination according to at least one of claims 1 to 8, characterized by a beam splitter ( 40 , 41 ) connected downstream of the output of the liquid light guide system in the lamp head ( 13 ) and a transmission optics ( 39 ) possibly following in the beam path and one each of the partial beams ( 45 ) in the work area to be illuminated ( 10 ) reunited re flexion arrangement ( 43 ).

10. Lighting according to claim 9, characterized in that in each of the partial beams between the beam splitter ( 41 ) and reflection arrangement ( 43 ) a semi-transparent, also in the working field ( 10 ) deflecting mirror ( 49 ) is set.