DE4140325A1 - Operationsleuchte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Operationsleuchte nach dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Operationsleuchten dienen zur Ausleuchtung der vom Chirurgen geöffneten Operationsstelle eines Patienten. Wichtig hierbei ist eine helle und gleichmäßige Ausleuchtung, welche auf­ grund einer hohen Farbtreue die Erkennung auch feiner Gewebe­ unterschiede gewährleistet und eine weitgehende Schattenfrei­ heit gewährleistet. Die Lichtstrahlen dürfen nicht nur senk­ recht auf die Operationsstelle auftreffen, sondern müssen zu­ mindest teilweise auch erhebliche von der Seite kommende Kom­ ponenten aufweisen, damit auch weitgehend senkrechte Wände von tiefen Wunden ausreichend beleuchtet werden. Die Haupt-Ring-Hohlreflektoren derartiger Operationsleuchten sind daher so gestaltet, daß sie eine Mischung von fast sen­ krecht auf die Operationsstelle fallendem Licht mit schräg­ einfallendem Licht abgeben. Unter weitgehender Schatten­ freiheit ist zu verstehen, daß in das Lichtbündel gebrachte Gegenstände oder die Hände und der Kopf des Chirurgen im Ope­ rationsfeld keine die Betrachtung störenden Schatten entste­ hen lassen.

Im Stand der Technik gibt es sowohl mit einem großen parabo­ lischen Ringreflektor, insbesondere Polygonreflektor arbeiten­ de einäugige Leuchten als auch sogenannte Mehraugen-Leuch­ ten, die aus mehreren auf der Unterseite des Leuchtenkörpers angeordneten Einzelleuchten bestehen. Die Erfindung befaßt sich mit einäugigen Operationsleuchten, wobei jedoch die zen­ trale Lichtquelle auch durch zwei oder mehr eng benachbarte Lampen verwirklicht werden kann. Die Lichtquelle sitzt im Zentrum des Haupt-Ring-Hohlreflektors, von wo aus die Licht­ strahlen rundum geradlinig zum Haupt-Ring-Hohlreflektor ver­ laufen.

Es ist aber auch möglich, daß ein oder mehrere Lichtquellen das Licht von oben auf einen konzentrisch im Gehäuse angeord­ neten Ringreflektor werfen, welcher die Lichtstrahlen dann seitlich zum Haupt-Ring-Hohlreflektor umlenkt (DE-OS 36 33 609; GB-PS 15 17 357).

Weiter ist bereits eine eine schlagschattenarme Ausleuchtung eines Operationsfeldes gewährleistende Operationsleuchte be­ kannt (GB-PS 8 25 638), bei der normalerweise verlorene Licht­ strahlen der Lichtquelle durch einen oberhalb der zum Haupt- Ring-Hohlreflektor verlaufenden Lichtstrahlen angeordneten Hilfs-Ringreflektor zum Haupt-Ring-Hohlreflektor umgelenkt werden. Der Vorteil der Anordnung eines oberen Hilfs-Ringre­ flektors besteht darin, daß das Gehäuse in vertikaler Rich­ tung niedriger, d. h. kompakter ausgebildet werden kann als bei Verwendung eines ausgedehnteren Haupt-Ring-Hohlreflek­ tors. In nachteiliger Weise ergibt sich jedoch ein großer Ab­ stand vom scheinbaren Schnittpunkt der gedachten Verlänge­ rung der Hilfsreflektorstrahlen mit dem Mittelpunkt des Haupt-Ring-Hohlreflektors. Deshalb ist es bei der bekannten Lösung nicht möglich, Bereiche des Haupt-Ring-Hohlreflektors gleichzeitig mit direktem Lampenlicht und Licht über den Hilfsringreflektor zu überlagern. Die geforderte kompakte Bauweise bei ebenfalls erforderlicher Schlagschattenfreiheit und gleichmäßiger Ausleuchtung ist somit nicht möglich.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine weitere Opera­ tionsleuchte der eingangs genannten Gattung zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Patent­ anspruches 1 vorgesehen.

Erfindungsgemäß wird also das ansonsten verlorene Licht nicht zu der Seite des Haupt-Ring-Hohlreflektors gelenkt, auf der sich die reflektierende Stelle des Hilfs-Ringreflek­ tors befindet, sondern gerade zur diametral gegenüberliegen­ den Seite. Dies hat zum einen den Vorteil, daß der bzw. die Hilfs-Ringreflektoren nicht flach, sondern zumindest annä­ hernd senkrecht vom Licht der Lichtquelle beaufschlagt wer­ den, so daß trotz Erfassung großer Winkelbereiche des Sende­ lichtes die Breite des bzw. der Hilfs-Ringreflektoren gering gehalten werden kann. Des weiteren kann auf diese Weise durch geeignete Schrägstellung der reflektierenden Bereiche der Hilfs-Ringreflektoren das reflektierte Licht in optima­ ler Weise auf solche Bereiche des Haupt-Ring-Hohlreflektors gelenkt werden, von wo aus es nicht nur das Operationsfeld erreicht, sondern dieses auch gleichmäßig ausleuchtet.

Um mit einer möglichst geringen Breite des bzw. der Hilfs- Ringreflektoren auszukommen, sind die Merkmale des Anspru­ ches 2 vorgesehen.

Bei geeigneter Dimensionierung von Haupt- und Hilfsreflektor kann erreicht werden, daß das durch einen weggeschnittenen Bereich des Haupt-Ring-Hohlreflektors im Operationsfeld ver­ lorene Licht gerade durch das vom Hilfs-Ringreflektor er­ faßte Licht an gleicher Stelle wieder ergänzt wird. Somit wird trotz Einsparung von Fläche am Außenumfang des Haupt-Ring-Hohlreflektors weitgehend die gleiche Aus­ leuchtung des Operationsfeldes wie mit einem ausgedehnteren Haupt-Ring-Hohlreflektor erzielt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Unteran­ sprüche definiert.

Durch die Maßnahmen des Anspruches 6 können die gleichen Hal­ terungen, die für das Filter vorgesehen sind, auch für die Halterung der Hilfs-Ringreflektoren herangezogen werden. Der Filterzylinder dient im allgemeinen dazu, die von der Licht­ quelle ausgehende Wärme und gegebenenfalls auch UV-Strahlung auszufiltern.

Ein weiterer wichtiger Effekt ist, daß die radial weiter außenliegenden Bereiche des Haupt-Ring-Hohlreflektors, an denen ansonsten wegen der relativ großen Entfernung von der Lichtquelle die geringste Leuchtdichte vorliegt, zusätzlich mit Licht beaufschlagt werden, was eine gleichmäßige Ausleuchtung des Operationsfeldes bei Abschattung durch Personen bewirkt.

Um auch den Durchmesser des Haupt-Ring-Hohlreflektors redu­ zieren zu können, ist es vorteilhaft, daß sowohl ein oberer als auch ein unterer Hilfs-Ringreflektor vorgesehen sind. Hierdurch können von einem herkömmlichen Haupt-Ring-Hohl­ reflektor die unteren, sich radial am weitesten außen befin­ denden Bereiche weggeschnitten werden, so daß ein geringerer Durchmesser der Leuchte erzielt wird. Das hierdurch verloren­ gegangene Licht wird von dem unteren Hilfs-Ringreflektor zu radial weiter innenliegenden Bereichen des Haupt-Ring-Hohl­ reflektors insbesondere in dessen oberen Bereich umgelenkt, so daß es nicht verloren ist.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahmen lassen sich also so­ wohl die Bauhöhe als auch der Baudurchmesser der Opera­ tionsleuchte reduzieren, ohne die Ausleuchtung des Opera­ tionsfeldes zu verschlechtern. Die erzielbare Durchmesser­ verringerung ist zwar vergleichsweise gering, sie führt je­ doch dazu, daß die in Operationsräumen übliche laminare Luft­ strömung von oben nach unten erheblich weniger beeinträch­ tigt wird als bei einer einen etwas größeren Durchmesser auf­ weisenden bekannten Operationsleuchte mit gleicher Lichtstär­ ke und gleicher Ausleuchtung des Operationsfeldes. Der Leuchtenquerschnitt reduziert sich nämlich quadratisch mit dem Radius.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben, deren einzige Figur einen Vertikal- Mittelschnitt einer erfindungsgemäßen Operationsleuchte dar­ stellt.

Nach der Zeichnung ist in einem flachen und bezüglich einer Mittelachse 24 runden Gehäuse 11 ein Haupt-Ring-Hohlreflek­ tor 14 konzentrisch zur Mittelachse 24 angeordnet, in dessen Zentrum eine im wesentlichen punktförmige Lichtquelle 13 an­ geordnet ist, welche im dargestellten Ausführungsbeispiel durch zwei eng nebeneinander und unter einem Winkel von etwa 90° angeordnete Halogenlampen verwirklicht ist. Konzentrisch zur Mittelachse 24 ist rundum die Lichtquelle 13 ein Filter­ zylinder 19 angeordnet, dessen axiale Höhe so groß ist, daß das von der Lichtquelle 13 in einem Sektor 16 zum Haupt- Ring-Hohlreflektor 14 verlaufende Licht voll vom Filterzylin­ der 19 erfaßt wird. Der Filterzylinder 19 filtert aus dem Licht der Lichtquelle 13 insbesondere die Infrarot-Anteile aus.

Der Haupt-Ring-Hohlreflektor 14 lenkt die aus den Sektoren 16 auftreffenden Lichtstrahlen nach unten zu einer Lichtaus­ trittsöffnung 12 im Gehäuse 11 um, welche durch eine licht­ durchlassende, vorzugsweise das Licht unregelmäßig streuende Ringscheibe 25 abgedeckt ist, die in der Mitte durch eine Zentralplatte 26 gehalten ist, an der unten konzentrisch zur Mittelachse 24 eine Handhabe 27 für die Verstellung der Leuchte vorgesehen ist.

Der Filterzylinder 19 wird oben und unten durch am Gehäuse 11 in nicht dargestellter Weise befestigte ringförmige Halte­ rungen 20, 21 gehaltert, an denen zusätzlich zur Mittelachse 24 konzentrische, obere und untere Hilfs-Ringreflektoren 17, 18 befestigt sind.

Die Anordnung und Ausbildung der Reflektoren 14, 17, 18 er­ gibt sich im einzelnen aus der folgenden Funktionsbeschrei­ bung:

Das von der Lichtquelle 13 innerhalb der einen Winkel Γ auf­ weisenden Lichtsektoren 16 rundum ausgesandte Licht wird vom Haupt-Ring-Hohlreflektor 14 auf ein Operationsfeld 15 konzen­ triert, und zwar in der Weise, daß die jeweils auf einen Sek­ torbereich 1, 2, 3 bzw. 4 auftreffenden Lichtbündel für sich das Operationsfeld 15 weitgehend gleichmäßig ausleuchten. Auf diese Weise wird erreicht, daß ein beispielsweise bei 28 unter der Leuchte eingebrachter Gegenstand keinerlei Schat­ ten im Operationsfeld 15 erzeugt, und zwar selbst dann nicht, wenn er gegenüber der Position nach der Zeichnung etwas nach links oder rechts in Pfeilrichtung verschoben wird.

Um auch noch das ansonsten am Haupt-Ring-Hohlreflektor 14 vorbeigehende Licht einzufangen, schließen sich an die einen Winkel α aufweisenden Sektoren 16 nach oben und unten einen Winkel β bzw. γ aufweisende Lichtsektoren 22, 23 an, in deren Bereich die Hilfs-Ringreflektoren 17, 18 positioniert sind. Die Lichtsektoren 16, 22 einerseits und 16, 23 ande­ rerseits grenzen unmittelbar aneinander an.

Die Hilfs-Ringreflektoren 17, 18 sind nun derart relativ zur Mittelachse 24 geneigt und hohlspiegelartig gekrümmt, daß das an eine bestimmte Stelle auftreffende Licht im wesent­ lichen in Richtung der Lichtquelle 13 zurück bzw. so nahe wie möglich an dieser vorbei reflektiert wird, damit es noch auf den bezüglich der Reflexionsstelle am Hilfs-Ringreflek­ tor 17, 18 diametral gegenüberliegenden Stelle des Haupt- Ring-Hohlreflektors 14 auftrifft, und zwar auf den relativ zum reflektierenden Reflektor 17 bzw. 18 axial gesehen auf der anderen Seite der Lichtquelle 13 liegenden Rand.

So wird ein von der Lichtquelle 13 ausgehender Lichtstrahl 29 am oberen Hilfs-Ringreflektor 17 so reflektiert, daß er als Reflexionsstrahl 30 an der Lichtquelle 13 vorbei zum un­ teren Bereich 1 des Haupt-Ring-Hohlreflektors 14 gelangt, von wo er dann als zum zweiten Mal umgelenkter Strahl 31 zum Operationsfeld 15 gelangt. Durch geeignete Kippung und Aus­ bildung des Hilfs-Ringreflektors 17 kann erreicht werden, daß das von diesem Hilfs-Ringreflektor 17 erfaßte Licht das Operationsfeld 15 in genau der gleichen Weise ausleuchtet wie ein Haupt-Ring-Hohlreflektor 14 mit einem etwas größeren Durchmesser, d. h. einem Reflektor, der durch einen in der Zeichnung gestrichelt angedeuteten weiteren Bereich 0 erwei­ tert ist. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme kann somit ein weitgehend entsprechendes Ergebnis mittels eines Haupt-Ring- Hohlreflektors 14 geringeren Durchmessers erzielt werden.

Der untere Hilfs-Ringreflektor 18 fängt das im Sektor 23 unter einem Winkel γ von der Lichtquelle 13 abgestrahlte Licht auf, welches ansonsten den gestrichelt angedeuteten und tatsächlich nicht vorhandenen Bereich 0 eines Haupt- Ring-Hohlreflektors 14 mit etwas größerem Durchmesser er­ reicht hätte. Dieses Licht wird nun (vgl. den beispielsweise eingezeichneten Lichtstrahl 32) vom Hilfs-Ringreflektor 18 als Lichtstrahl 33 zum oberen Bereich 4 des Hilfs-Ring-Hohl­ reflektors reflektiert, von wo es dann als zum zweiten Mal umgelenkter Lichtstrahl 34 zum Operationsfeld gelangt.

Durch den bzw. die Hilfs-Ringreflektoren 17 bzw. 18 wird wei­ ter erreicht, daß die Leuchtdichte des Strahlenbündels im Ringbereich 35 erhöht wird.

In der Zeichnung ist oben auch noch gestrichelt ein erweiter­ ter Bereich 5 des Haupt-Ring-Hohlreflektors 14 angedeutet, welcher vorhanden sein müßte, wenn das vom oberen Hilfs-Ring­ reflektor 17 erfaßte Licht durch den Haupt-Ring-Hohlreflek­ tor 14 zum Operationsfeld gelenkt werden müßte. Dieser Be­ reich kann jedoch erfindungsgemäß entfallen, wodurch die Bau­ höhe des Gehäuses 11 wesentlich reduziert werden kann. Der entscheidende Vorteil der Ersetzung des Bereiches 5 durch den oberen Hilfs-Ringreflektor 17 besteht jedoch darin, daß das vom Hilfs-Ringreflektor 17 erfaßte Licht zu dem radial wesentlich weiter außenliegenden Bereich 1 des Haupt-Ring- Hohlreflektors 14 gelenkt wird, was für die Beleuchtungs­ eigenschaft der erfindungsgemäßen Operationsleuchte von be­ sonderem Vorteil ist. Insgesamt fallen also die von der Lichtquelle kommenden Lichtbündel radial weiter außen auf den Haupt-Ring-Hohlreflektor 14 und damit auch auf die Ring­ scheibe 25, welche somit in dem radial außenliegenden Be­ reich 35 mit einer höheren Leuchtdichte beaufschlagt wird.

Zur Veranschaulichung, in welcher speziellen Weise das durch einen weggeschnittenen Bereich 0 des Haupt-Ring-Hohlreflek­ tors 14 entfallene Licht mittels des Hilfs-Ringreflektors 17 wiedergewonnen werden kann, sind in der Zeichnung beispiels­ weise zwei Strahlenbündel 6 bzw. 7 eingezeichnet. Das Strah­ lenbündel 6 stammt von der Lichtquelle 13 und wird am Be­ reich 1 des Haupt-Ring-Hohlreflektors 14 derart reflektiert, daß es den in Fig. 1 rechten Bereich 15′ des Operationsfeldes 15 gleichmäßig ausleuchtet. Der diametral gegenüberliegende Bereich 15′′ würde durch den weggeschnittenen Bereich 0 des Haupt-Ring-Hohlreflektors 14 ausgeleuchtet, der jedoch erfin­ dungsgemäß fortgelassen ist.

Stattdessen ist der Hilfs-Ringreflektor 17 derart angeord­ net, geneigt und hohlspiegelartig ausgebildet, daß das von ihm ausgehende Lichtbündel 7 am Bereich 1 des Haupt-Ring- Hohlreflektors 14 so reflektiert wird, daß etwa im Bereich 8 ein Brennpunktring vorliegt, wodurch in Verbindung mit dem steileren Auftreffwinkel des Lichtbündels 7 auf den Bereich 1 erreicht wird, daß das vom Hilfs-Ringreflektor 17 reflek­ tierte Licht auf den linken Bereich 15′′ des Operationsfeldes 15 auftrifft und diesen entsprechend gleichmäßig ausleuch­ tet, wie das beim rechten Bereich 15′ der Fall ist.

Wesentlich ist also, daß der Hilfs-Ringreflektor 17 das von ihm reflektierte Licht nicht nur unter einem etwas steileren Winkel als die Lichtquelle 13 auf den entsprechenden Be­ reich, beispielsweise 1, auftreffen läßt, sondern das Licht gleichzeitig in der Weise bündelt, daß es jeweils gerade dem von der Lichtquelle 13 unmittelbar ausgeleuchteten Bereich (beispielsweise 15′) diametral gegenüberliegt (beispielswei­ se 15′′).

Claims (14)

1. Operationsleuchte mit einem unten eine Lichtaustritts­ öffnung (12) aufweisenden Gehäuse (11), in dem zentral eine Lichtquelle (13) angeordnet ist, die rundum Licht zu einem im Gehäuse (11) angebrachten Haupt-Ring-Hohl­ reflektor (14) lenkt, welcher die auftreffenden Licht­ strahlen zur Lichtaustrittsöffnung (12) umlenkt und auf einem Operationsfeld (15) konzentriert, wobei zwischen der Lichtquelle (13) und dem Haupt-Ring-Hohlreflektor (14) außerhalb der von der Lichtquelle (13) zum Haupt- Ring-Hohlreflektor (14) verlaufenden Lichtstrahlen (16) wenigstens ein Hilfs-Ringreflektor (17, 18) vorgesehen ist, der Lichtstrahlen (22, 23), die normalerweise am Haupt-Ring-Hohlreflektor (14) vorbei laufen würden, empfängt und zu solchen Stellen des Haupt-Ring-Hohl­ reflektors (14) lenkt, an welchen sie zum Operationsfeld (15) umgelenkt werden, dadurch gekennzeichnet daß der bzw. die oberhalb und/oder unterhalb der von der Lichtquelle (13) zum Haupt-Ring-Hohlreflektor (14) ver­ laufenden Lichtstrahlen (16) angeordneten Hilfs-Ring­ reflektoren (17, 18) das von der Lichtquelle (13) auf­ treffende Licht im wesentlichen zur Lichtquelle (13) zurück bzw. an ihr vorbei zum auf der entgegengesetzten Seite der Lichtquelle (13) zumindest im wesentlichen dia­ metral gegenüberliegenden Bereich des Haupt-Ring-Hohlre­ flektors (14) umlenken.

2. Operationsleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfs-Ringreflektoren (17, 18) so nahe wie unter Berücksichtigung der Erhitzung durch die Lichtquelle (13) möglich an der Lichtquelle (13) und/oder im wesent­ lichen auf dem gleichen Radius wie ein um die Lichtquel­ le (13) herum angeordnetes Filter (19) vorgesehen sind.

3. Operationsleuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Haupt-Ring-Hohlreflektor (14) und der bzw. die Hilfs-Ringreflektoren (17, 18) zueinander konzentrisch mit der Lichtquelle (13) im Zentrum angeordnet sind.

4. Operationsleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Abstandes der Hilfs-Ringreflekto­ ren (17, 18) und des Haupt-Ring-Hohlreflektors (14) von der Lichtquelle (13) zwischen 1:2 und 1:6 liegt.

5. Operationsleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfs-Ringreflektoren (17, 18) als Hohlreflekto­ ren ausgebildet sind, welche zusammen mit den von ihnen beaufschlagten Bereichen des Haupt-Ring-Hohlreflektors (14) für die erforderliche Konzentration des Lichtes auf das Operationsfeld (15) und die vollständige Ausleuch­ tung des Operationsfeldes (15) sorgen.

6. Operationsleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß rund um die Lichtquelle (13) ein durch obere und untere Halterungen (20, 21) am Gehäuse (11) gehalterter Filterzylinder (19) angeordnet ist, der sich im Strahlen­ gang (16) zum Haupt-Ring-Hohlreflektor (14) befindet, und daß der bzw. die Hilfs-Ringreflektoren (17, 18) oben und/oder unten an den Halterungen (17, 18) befestigt sind.

7. Operationsleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das auf den oberen Hilfs-Ringreflektor (17) auftref­ fende Licht zum unteren Randbereich des Haupt-Ring-Hohl­ reflektors (14) reflektiert wird.

8. Operationsleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das auf den unteren Hilfs-Ringreflektor (18) auftref­ fende Licht zum oberen Randbereich des Haupt-Ring-Hohl­ reflektors (14) reflektiert wird.

9. Operationsleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungswinkel (α) der von der Lichtquelle (13) zum Haupt-Ring-Hohlreflektor (14) verlaufenden Lichtsek­ toren (16) größer als der Öffnungswinkel (β) der von der Lichtquelle (13) zum oberen Hilfs-Ringreflektor (17) verlaufenden Lichtsektoren (22) und der Öffnungswinkel (γ) der von der Lichtquelle (13) zum unteren Hilfs-Ring­ reflektor (18) verlaufenden Lichtsektoren ist.

10. Operationsleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungswinkel (α) der von der Lichtquelle (13) zum Haupt-Ring-Hohlreflektor (14) verlaufenden Lichtsek­ toren (16) 20 bis 50°, insbesondere 30 bis 40° und vor­ zugsweise etwa 35° beträgt.

11. Operationsleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungswinkel (β) der von der Lichtquelle (13) zum oberen Hilfs-Ringreflektor (17) verlaufenden Licht­ sektoren (22) 10 bis 40°, insbesondere 20 bis 30° und vorzugsweise etwa 25° beträgt.

12. Operationsleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungswinkel (γ) der von der Lichtquelle (13) zum unteren Hilfs-Ringreflektor (18) verlaufenden Licht­ sektoren (23) 5 bis 50°, insbesondere 15 bis 40° und vorzugsweise etwa 30° beträgt.

13. Operationsleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein oberer Hilfs-Ringreflektor (17) vorgesehen ist.

14. Operationsleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein oberer und ein unterer Hilfs-Ringreflektor (17, 18) vorgesehen sind.