EP1722156A1 - Operationsleuchte mit mehreren Einzelscheinwerfern oder Lichtmodulen - Google Patents

Operationsleuchte mit mehreren Einzelscheinwerfern oder Lichtmodulen Download PDF

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EP1722156A1
EP1722156A1 EP05010446A EP05010446A EP1722156A1 EP 1722156 A1 EP1722156 A1 EP 1722156A1 EP 05010446 A EP05010446 A EP 05010446A EP 05010446 A EP05010446 A EP 05010446A EP 1722156 A1 EP1722156 A1 EP 1722156A1
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light according
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sections
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Trumpf Kreuzer Medizin Systeme GmbH and Co KG
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to a surgical light with a plurality of individual headlights or light modules.
  • Dissolved light system usually have several individual headlights. Depending on the distance of the known surgical light from the surgical site, the light fields of the individual headlights must be made to coincide. This is usually done by tilting the built-in a lamp housing optical systems (reflectors) to each other. A movement of the luminaire housing is not performed.
  • DE 94 18 339 discloses an operating light in which separate electric motors are provided for pivoting individual reflectors.
  • DE 37 23 009 relates to an actuatable by means of an electric motor adjusting mechanism for reflectors.
  • the individual headlights usually consist of a light source with a reflector.
  • the summary of several bulbs to a module has the advantage that individual bulbs can emit light with different color temperatures and / or different switched on and dimmable. If, in the function of a single headlamp, however, several lamps are combined to form one module, the modules receive a comparatively high mass. This should be moved reliably, low backlash, angular accuracy and with a low operating force.
  • the applicant has set itself the task of creating a surgical light in which the light fields of the individual headlights or light modules can be brought together in a simple manner.
  • This object is achieved by a surgical light with multiple individual headlamps or light modules in that the complete individual headlamp or light modules including their luminaire housing are tilted to each other.
  • the geometric shape of the surgical light changes according to the distance to the surgical site.
  • the change in the geometric shape of the surgical light can be achieved by tilting outer spotlights or light modules arranged in the edge area of the operating light with respect to a central single headlamp or light module.
  • a compact technical design of the operating light is achieved by the fact that the outer arranged in the edge region of the operating light spotlight or light modules are articulated on the central single headlight or light module.
  • the outer arranged in the edge region of the operating light spotlights or light modules are each attached at least one, on the central single headlight or light module hinged lever, a simple design, robust yet reliable process adjustment mechanism for complete individual headlamps or light modules is provided.
  • portions of the lever may be deflected by a central actuator.
  • the actuator may be formed in a technically simple manner by a threaded spindle nut drive.
  • the alignment of the individual headlights or light modules is made possible by the sections of the lever or the Connection to the actuator are equipped with a length compensation device.
  • levers each consist of two sections, which are connected to one another via a fastening device, which allows an angular offset of the sections to each other.
  • a section with at least one adjusting screw is equipped for adjusting the angular offset.
  • the central actuator As drive for the central actuator come an electric motor or a manually operable handle into consideration.
  • the control of the electric motor can be user-friendly integrated into the handle.
  • the handle can be rotatably mounted and operate by a movement from the rest position the switch of the electric motor.
  • FIG. 1 shows that as the light source of an operating light 1, individual light modules 2a to 2e are joined to one another almost without borders. Borderless in the sense of the invention means that the transitions between the individual light modules 2a to 2e have no significant influence on the optical properties, in particular on the light emission in the direction of the surgical site. The generated light is perceived as uniform despite the light source composed of a plurality of light modules 2a to 2e.
  • Each light module 2a to 2e in turn comprises a plurality of individual LEDs, for example 30 to 50. This results in lighting advantages analogous to large mirror lights, such as a theoretically optimal freedom from shadow by large-scale light emission.
  • Each light module 2a to 2e can even illuminate a complete surgical site.
  • the working distance of an operating light to the surgical site is approximately 70 to 140 cm.
  • the task of the light field merger is now to bring these individual light fields depending on the distance between the operating light 1 and the surgical site to cover. This requires the optical axes 4 of the light modules 2a to 2e meet at a point 5 or 5 ' on the surgical site, as shown in Figure 2 .
  • the light modules 2a to 2e each include a complete optical system, a housing and a transparent lens to the surgical site.
  • a plurality of edge modules 2b to 2e are arranged around the central light module 2a. These are each pivotally connected to the central light module 2a in such a way that their pivoting movement takes place about an axis 6a to 6d , which runs tangentially to a concentric circle about the optical axis of the light module 2a.
  • the construction of the connection between an edge module 2b and the central light module 2a can be seen from FIG. 4 as an example for the further edge modules 2c to 2e.
  • the edge module 2b is mounted on the light module 2a by means of a lever consisting of two sections 7 and 8 .
  • the lever, consisting of the sections 7 and 8, is provided with a centrally located actuator 9 (screw 10 with spindle nut 11) connected.
  • a length compensation takes place (linear movement of the spindle nut 11 in the direction of arrow 12 with simultaneous pivoting movement of the lever from sections 7 and 8 on a circular path). It is advisable to carry out the lever assembly in two parts, ie to introduce another joint to create the possibility of fine adjustment of the angle of attack of the individual edge modules.
  • the sections 7 and 8 are connected to each other via a fastening device, which allows an angular offset of the sections 7 and 8 to each other. At least one of the sections 7 or 8 is equipped with an adjusting screw for adjusting the angular offset.
  • the drive of the actuator 10 can be done either by manual force or by an electric motor.
  • Adjustable limit switches 15 and 16 limit the travel of the spindle nut, because the limit switches 15 and 16 can be actuated by the sections 7 or 8.
  • the switching pulse is effected by turning the sterile handle 3 of the operating light 1.
  • the screw 10 is rotated and the Spindle nut 11 linearly shifted.
  • the switching of the direction of movement is carried out by alternately turning the handle 3 to the right or left.
  • the electric motor can also be operated remotely via a wall control panel or an infrared interface.
  • the screw drive 10 is manually rotated via the handle 3 and the spindle nut 11 is displaced linearly.
  • the reversal of the direction of movement is carried out by alternately turning the handle 3 to the right or left.
  • FIG. 6 shows the possible end positions of the threaded nut 11 on the screw drive 10. This results in the rest position shown on the left with minimal tilting of an edge module and the maximum tilting of an edge module shown on the right.
  • FIG. 7a shows the starting position.
  • the springs 17 and 18 push the handle in the rest position.
  • FIG. 7b the handle was turned to the left and the spring 18 was compressed.
  • Figure 7c the handle was rotated to the right and the spring 17 compressed.

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Abstract

Eine Operationsleuchte (1) umfasst mehrere Einzelscheinwerfer oder Lichtmodule (2a bis 2e) zur Erzeugung von Leuchtfeldern. Die Einzelscheinwerfer oder Lichtmodule (2a bis 2e) sind zueinander verkippbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Operationsleuchte mit mehreren Einzelscheinwerfern oder Lichtmodulen.
  • Diese Operationsleuchten mit sog. aufgelöstem Lichtsystem weisen meist mehrere Einzelscheinwerfer auf. In Abhängigkeit vom Abstand der bekannten Operationsleuchte von der Operationsstelle müssen die Leuchtfelder der Einzelscheinwerfer zur Deckung gebracht werden. Dies erfolgt üblicherweise durch das Verkippen der in einem Leuchtengehäuse eingebauten optischen Systeme (Reflektoren) zueinander. Eine Bewegung des Leuchtengehäuses wird nicht durchgeführt.
  • DE 94 18 339 offenbart eine Operationsleuchte, bei der separate Elektromotoren zum Verschwenken einzelner Reflektoren vorgesehen sind.
  • In der DE 84 71 31 ist eine Operationsleuchte gezeigt, bei der ein manuell betätigbarer, mechanischer Verstellmechanismus für Reflektoren vorgesehen ist.
  • DE 37 23 009 betrifft einen mithilfe eines Elektromotors betätigbaren Verstellmechanismus für Reflektoren.
  • Die Einzelscheinwerfer bestehen üblicherweise aus einem Leuchtmittel mit einem Reflektor. Die Zusammenfassung mehrerer Leuchtmittel zu einem Modul hat den Vorteil, dass einzelne Leuchtmittel Licht mit verschiedenen Farbtemperaturen aussenden können und/oder verschieden einschaltbar und dimmbar sind. Werden nun in der Funktion eines Einzelscheinwerfers aber mehrere Leuchtmittel zu einem Modul zusammengefasst, erhalten die Module eine vergleichsweise hohe Masse. Diese soll prozesssicher, spielarm, winkelgenau und mit einer geringen Betätigungskraft bewegt werden.
  • Der Anmelder hat sich die Aufgabe gestellt, eine Operationsleuchte zu schaffen, bei der die Leuchtfelder der Einzelscheinwerfer oder Lichtmodule auf einfache Weise zusammengeführt werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Operationsleuchte mit mehreren Einzelscheinwerfern oder Lichtmodulen dadurch gelöst, dass die kompletten Einzelscheinwerfer oder Lichtmodule einschließlich ihrer Leuchtengehäuse zueinander verkippbar sind. Dabei ändert sich die geometrische Form der Operationsleuchte entsprechend dem Abstand zur Operationsstelle.
  • Die Veränderung der geometrischen Form der Operationsleuchte kann dadurch erzielt werden, dass äußere im Randbereich der Operationsleuchte angeordnete Einzelscheinwerfer oder Lichtmodule bezüglich eines zentralen Einzelscheinwerfers oder Lichtmoduls verkippbar sind.
  • Ein kompakter technischer Aufbau der Operationsleuchte wird dadurch erreicht, dass die äußeren im Randbereich der Operationsleuchte angeordneten Einzelscheinwerfer oder Lichtmodule an dem zentralen Einzelscheinwerfer oder Lichtmodul gelenkig gelagert sind.
  • Wenn die äußeren im Randbereich der Operationsleuchte angeordneten Einzelscheinwerfer oder Lichtmodule jeweils mindestens an einem, an dem zentralen Einzelscheinwerfer oder Lichtmodul gelenkig gelagerten Hebel befestigt sind, ist ein einfach aufgebauter, robuster und dennoch prozesssicherer Verstellmechanismus für komplette Einzelscheinwerfer oder Lichtmodule vorgesehen.
  • Für eine einfache Handhabung können Abschnitte des Hebels durch ein zentrales Stellglied ausgelenkt werden.
  • Das Stellglied kann auf technisch einfache Weise durch einen Gewindespindel-Gewindemutter-Antrieb ausgebildet sein.
  • Die Ausrichtung der Einzelscheinwerfer oder Lichtmodule wird dadurch ermöglicht, dass die Abschnitte des Hebels oder die Verbindung zum Stellglied mit einer Längenausgleichsvorrichtung ausgestattet sind.
  • Die Ausrichtung der Einzelscheinwerfer oder Lichtmodule wird dadurch optimiert, dass Hebel aus jeweils zwei Abschnitten bestehen, die über eine Befestigungsvorrichtung miteinander verbunden sind, die einen Winkelversatz der Abschnitte zueinander zulässt. Zur Durchführung ist ein Abschnitt mit mindestens einer Einstellschraube zum Einstellen des Winkelversatzes ausgestattet.
  • Als Antrieb für das zentrale Stellglied kommen ein Elektromotor oder ein manuell betätigbarer Handgriff in Betracht. Die Ansteuerung des Elektromotors kann benutzerfreundlich in den Handgriff integriert sein. Hierzu kann der Handgriff drehbar gelagert sein und durch eine Bewegung aus der Ruhelage den Schalter des Elektromotors betätigen.
  • Benutzerfreundlich ist es auch, wenn Mittel zum Rückstellen des Handgriffs in die Ruhelage vorhanden sind.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend mit Bezug zu den Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
    • Figur 1
    eine Gesamtansicht einer Operationsleuchte;
    Figur 2
    mögliche Abstände des Schnittspunkts der optischen Achsen einzelner Lichtmodule der Operationsleuchte;
    Figur 3
    eine Draufsicht der Operationsleuchte;
    Figur 4
    einen Mechanismus zur Bewegung der Lichtmodule mithilfe von Hebeln;
    Figur 5a
    die Operationsleuchte mit elektromotorischem Antrieb zur Bewegung der Lichtmodule;
    Figur 5b
    die Operationsleuchte mit manuellem Antrieb zur Bewegung der Lichtmodule;
    Figur 6
    mögliche Endstellungen einer Gewindemutter des Antriebs;
    Figur 7
    einen Mechanismus zur Rückstellung des Handgriffs in der Funktion des Steuerelements in die Ruhelage.
  • Figur 1 zeigt, dass als Lichtquelle einer Operationsleuchte 1 einzelne Lichtmodule 2a bis 2e nahezu randlos aneinander gefügt sind. Randlos bedeutet im Sinne der Erfindung, dass die Übergänge zwischen den einzelnen Lichtmodulen 2a bis 2e keinen wesentlichen Einfluss auf die optischen Eigenschaften, insbesondere auf den Lichtaustritt in Richtung der Operationsstelle, besitzen. Das erzeugte Licht wird trotz der aus mehreren Lichtmodulen 2a bis 2e zusammengesetzten Lichtquelle als einheitlich wahrgenommen. Jedes Lichtmodul 2a bis 2e umfasst wiederum eine Vielzahl einzelner LEDs, beispielsweise 30 bis 50. Hieraus ergeben sich lichttechnische Vorteile analog zu Großspiegelleuchten, wie eine theoretisch optimale Schattenfreiheit durch großflächigen Lichtaustritt. Jedes Lichtmodul 2a bis 2e kann selbst eine komplette Operationsstelle ausleuchten.
  • Durch den Aufbau eines Systems aus in sich abgeschlossenen Lichtmodulen 2a bis 2e ist es möglich, die konzentrisch um das zentral angeordnete Lichtmodul 2a angebrachten, im Randbereich vorgesehenen Lichtmodule 2b bis 2e zu verkippen. Es ist ein für alle Lichtmodule 2b bis 2e gemeinsamer Verstellmechanismus im Handgriff 3 vorgesehen, welcher wahlweise mithilfe eines Elektromotors oder manuell betätigbar ist. Die geometrische Form des Leuchtenkörpers der Operationsleuchte 1 verändert sich entsprechend deren Einstellung in Abhängigkeit vom Abstand zur Operationsstelle.
  • Der Arbeitsabstand einer Operationsleuchte zur Operationsstelle beträgt ca. 70 bis 140 cm. Jedes der Lichtmodule 2a bis 2e der Operationsleuchte 1 mit aufgelöstem Lichtsystem beleuchtet eine Fläche mit identischem Durchmesser. Die Aufgabe der Leuchtfeldzusammenführung besteht nun darin, diese Einzelleuchtfelder abhängig vom Abstand zwischen der Operationsleuchte 1 und der Operationsstelle zur Deckung zu bringen. Dazu müssen sich die optischen Achsen 4 der Lichtmodule 2a bis 2e in einem Punkt 5 bzw. 5' auf der Operationsstelle treffen, wie dies in Figur 2 gezeigt ist.
  • Die Lichtmodule 2a bis 2e umfassen jeweils ein komplettes optisches System, ein Gehäuse und eine transparente Abschlussscheibe zur Operationsstelle hin.
  • Gemäß Figur 3 sind mehrere Randmodule 2b bis 2e rund um das zentrale Lichtmodul 2a angeordnet. Diese sind jeweils mit dem zentralen Lichtmodul 2a in der Weise gelenkig verbunden, dass ihre Schwenkbewegung um eine Achse 6a bis 6d erfolgt, die tangential zu einem konzentrischen Kreis um die optische Achse des Lichtmoduls 2a verläuft.
  • Der Aufbau der Verbindung zwischen einem Randmodul 2b und dem zentralen Lichtmodul 2a ist der Figur 4 beispielhaft für die weiteren Randmodule 2c bis 2e zu entnehmen. Das Randmodul 2b ist mittels eines Hebels, bestehend aus zwei Abschnitten 7 und 8, am Lichtmodul 2a gelagert. Der Hebel, bestehend aus den Abschnitten 7 und 8, ist mit einem zentral angeordneten Stellglied 9 (Gewindetrieb 10 mit Spindelmutter 11) verbunden. In dieser Verbindung erfolgt ein Längenausgleich (lineare Bewegung der Spindelmutter 11 in Pfeilrichtung 12 bei gleichzeitiger Schwenkbewegung des Hebels aus den Abschnitten 7 und 8 auf einer Kreisbahn). Es bietet sich an, die Hebelanordnung zweiteilig auszuführen, d.h. ein weiteres Gelenk einzuführen, um die Möglichkeit zur Feineinstellung des Anstellwinkels der einzelnen Randmodule zu schaffen. Die Abschnitte 7 und 8 sind über eine Befestigungsvorrichtung miteinander verbunden, die einen Winkelversatz der Abschnitte 7 und 8 zueinander zulässt. Mindestens einer der Abschnitte 7 oder 8 ist mit einer Einstellschraube zum Einstellen des Winkelversatzes ausgestattet. Der Antrieb des Stellgliedes 10 kann wahlweise durch Handkraft oder durch einen Elektromotor erfolgen. Justierbare Endschalter 15 und 16 begrenzen den Verfahrweg der Spindelmutter, weil die Endschalter 15 und 16 durch die Abschnitte 7 oder 8 betätigt werden können.
  • Im Falle der elektromotorischen Verstellung mithilfe eines Elektromotors 13 gemäß Figur 5a erfolgt der Schaltimpuls durch Drehen am sterilen Handgriff 3 der Operationsleuchte 1. Über eine Wellenkupplung 14 wird der Gewindetrieb 10 gedreht und die Spindelmutter 11 linear verschoben. Die Umschaltung der Bewegungsrichtung erfolgt durch wechselweises Drehen des Handgriffes 3 nach rechts oder links. Über ein Wandbedienpaneel oder eine Infrarotschnittstelle kann der Elektromotor zusätzlich fernbedient werden.
  • Im Falle der manuellen Verstellung gemäß Figur 5b wird der Gewindetrieb 10 über den Handgriff 3 manuell gedreht und die Spindelmutter 11 linear verschoben. Die Umkehrung der Bewegungsrichtung erfolgt durch wechselweises Drehen des Handgriffes 3 nach rechts oder links.
  • Figur 6 zeigt die möglichen Endstellungen der Gewindemutter 11 am Gewindetrieb 10. Daraus ergeben sich die links dargestellte Ruhelage mit minimaler Verkippung eines Randmoduls und die rechts dargestellte maximale Verkippung eines Randmoduls.
  • Bei der elektromotorischen Verstellung dreht ein Federmechanismus den Handgriff 3 jeweils in die Mittelstellung oder Ausgangslage zurück. Nach dem Einschalten der Leuchte kann optional automatisch eine Voreinstellung auf den Arbeitsabstand von 100 cm erfolgen. Figur 7a zeigt die Ausgangsstellung. Die Federn 17 und 18 drücken den Handgriff in die Ruhelage. Gemäß Figur 7b wurde der Handgriff nach links gedreht und die Feder 18 gestaucht. Gemäß Figur 7c wurde der Handgriff nach rechts gedreht und die Feder 17 gestaucht.

Claims (16)

  1. Operationsleuchte (1) mit mehreren Einzelscheinwerfern oder Lichtmodulen (2a bis 2e) zur Erzeugung von Leuchtfeldern, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelscheinwerfer oder Lichtmodule (2a bis 2e) zueinander verkippbar sind.
  2. Operationsleuchte nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass äußere, im Randbereich der Operationsleuchte (1) angeordnete Einzelscheinwerfer oder Lichtmodule (2b bis 2e) bezüglich eines zentralen Einzelscheinwerfers oder Lichtmoduls (2a) verkippbar sind.
  3. Operationsleuchte nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass die äußeren im Randbereich der Operationsleuchte angeordneten Einzelscheinwerfer oder Lichtmodule (2b bis 2e) an dem zentralen Einzelscheinwerfer oder Lichtmodul (2a) gelenkig gelagert sind.
  4. Operationsleuchte nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass die äußeren im Randbereich der Operationsleuchte (1) angeordneten Einzelscheinwerfer oder Lichtmodule (2b bis 2e) jeweils mindestens an einem, an dem zentralen Einzelscheinwerfer oder Lichtmodul (2a) gelenkig gelagerten, Abschnitte (7, 8) umfassenden Hebel befestigt sind.
  5. Operationsleuchte nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, dass die Abschnitte (7, 8) durch ein zentrales Stellglied (9) ausgelenkt werden.
  6. Operationsleuchte nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, dass das zentrale Stellglied (9) ein Gewindespindel-Gewindemutter-Antrieb (10, 11) ist.
  7. Operationsleuchte nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, dass die Abschnitte (7, 8) oder die Verbindung zum Stellglied (9) mit einer Längenausgleichsvorrichtung ausgestattet sind.
  8. Operationsleuchte nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, dass die jeweils zwei Abschnitte (7, 8) über eine Befestigungsvorrichtung miteinander verbunden sind, die einen Winkelversatz der Abschnitte (7, 8) zueinander zulässt.
  9. Operationsleuchte nach Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, dass mindestens ein Abschnitt (7, 8) mit einer Einstellschraube zum Einstellen des Winkelversatzes ausgestattet ist.
  10. Operationsleuchte nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, dass der Antrieb für das zentrale Stellglied (9) ein Elektromotor ist.
  11. Operationsleuchte nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, dass der Antrieb für das zentrale Stellglied (9) ein Handgriff (3) ist.
  12. Operationsleuchte nach Anspruch 10, gekennzeichnet dadurch, dass der Handgriff (3) mit mindestens einem Schalter zum Ansteuern des Motors ausgestattet ist.
  13. Operationsleuchte nach Anspruch 12, gekennzeichnet dadurch, dass der Handgriff (3) drehbar gelagert ist und durch eine Bewegung aus der Ruhelage den Schalter betätigt.
  14. Operationsleuchte nach Anspruch 13, gekennzeichnet dadurch, dass Mittel zum Rückstellen des Handgriffs (3) in die Ruhelage vorhanden sind.
  15. Operationsleuchte nach Anspruch 10, gekennzeichnet dadurch, dass mindestens ein Schalter zum Ausschalten des Motors vorhanden ist.
  16. Operationsleuchte nach Anspruch 15, gekennzeichnet dadurch, dass mindestens ein Hebel Mittel zum Betätigen des Schalters besitzt.
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