WO2014101994A1 - Ausleuchtvorrichtung für die ausleuchtung eines ausleuchtbereichs - Google Patents

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WO2014101994A1
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laser light
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laser
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Dr. Livio FORNASIERO
Dr. Hanno KRETSCHMANN
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Dräger Medical GmbH
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    • F21Y2113/10—Combination of light sources of different colours

Definitions

  • Illuminating device for illuminating a footprint
  • the present invention relates to a lighting device for illuminating a footprint, in particular an operating area, as well as an operating light device for illuminating a footprint in the form of an operating area.
  • Illumination devices for the illumination of a footprint are known in principle.
  • such illumination devices are used as surgical illumination devices for the illumination of an illumination area in the form of an operating area.
  • the aim is to provide a particularly lifelike and bright illumination in an operating area, ie in the area of the surgical wound.
  • the classic embodiment of such illumination devices has classic bulbs, z. B. in the form of gas discharge lamps, on. These gas discharge lamps are known for providing a sufficiently bright light, in particular with a high proportion of blue, and accordingly a particularly white light.
  • the light shows a good color rendering index and, accordingly, a high color fastness in the illumination area.
  • LEDs are used as new lighting means for the illumination devices. However, the performance of a single LED is insufficient to provide the necessary brightness.
  • the z. B. are arranged in a matrix.
  • a disadvantage of known illumination devices on the one hand the heat development. Especially in halogen but also in gas discharge lamps, a large part of the energy used is converted into heat. The necessary high-performance LEDs for illumination devices also generate a not inconsiderable waste heat. However, the heat generated is disadvantageous because it affects the surgeon. In addition, the heat dissipation leads to a thermal, which affects the air flow in the region of the footprint. If it is an operating area, it is there to create a situation as sterile as possible. If this stable situation is disturbed by thermal currents, this increases the risk of microbial contamination of the surgical wound, which is located in the footprint.
  • a lighting device serves to illuminate an illumination area, in particular an operating area.
  • a lighting device has at least one light source with at least one laser for the emission of laser light. Further, at least one excitation medium is provided, which is excited by absorption of at least a portion of the laser light and Emitted emission light of a wavelength or a wavelength spectrum. The wavelength range of the emission light is at least partially different from the wavelength of the laser light.
  • laser light is monochromatic light of a single wavelength is overcome by conversion using the excitation medium.
  • an excitation medium z.
  • a phosphor or a photoluminescent material can be used.
  • Laser light can raise electrons to higher energy levels in such a photoluminescent material. The laser light is at least partially absorbed. As the electrons jump back from these higher energy levels, the released energy is released as a lower energy photon than the absorbed laser photon.
  • the laser light can be converted into emission light.
  • the desired wavelength of the emission light or even an entire frequency band of different wavelengths for the emission light can now be defined in a cost-effective and simple manner.
  • a cold light source can be provided by means of laser light. All disadvantages with regard to the development of heat and the resulting thermal flow as well as the heat influence of the surgeon are effectively remedied in this way. Also, by selecting the excitation medium, an exclusion of infrared components in the emission light can be achieved explicitly. The described dehydration of the surgical area, so the surgical wound in the footprint, can also be reduced in this way.
  • a great advantage of a lighting device according to the invention is that via the appropriate selection of the excitation medium in correlation to the laser, a mixture of laser light and emission light or even only the emission light can be selected such that a particularly high color fastness in the form of a good color rendering index can be achieved .
  • Due to the high spatial beam quality (excellent focusability, small beam diameter) of laser light it is possible to develop a very small optical system in which the excitation happens and then to focus or collimate the mixed light of laser and emission light to direct it in the direction of the workstation (eg wound field). Since simple smaller optics are easier and better to manufacture, there are advantages in the efficiency of the optics and their costs.
  • a lighting device according to the invention is operated in particular as a surgical light device.
  • the color rendering index a particularly advantageous color reproduction can be achieved in that the surgeon can be provided with a particularly natural color rendering in the surgical wound.
  • the excitation medium may be at least partially formed as a diffuser and accordingly fanning the incident laser light. This fanning and at least partial absorption reduces the energy density of the laser light, so that eye protection can be effectively achieved in this way.
  • laser light is in particular monochromatic light, which is preferably designed with a short wavelength in the blue range and / or UV range.
  • the light path through the excitation medium can take place both as reflection, scattering and / or as transmission. This means that, for the excitation and absorption of the laser light, it can both at least partially be reflected by the excitation medium or at least partially transmitted through the excitation medium.
  • a large number of optical components can be made available both downstream of the light source in the form of the laser and the excitation medium, as well as the excitation medium. These are z. As reflector screens or small reflectors, lenses or screens. Also protective glasses in the form of lenses are conceivable within the meaning of the present invention. It is advantageous if a particularly large portion of the laser light is absorbed and thus converted into emission light. It is preferred if more than about 90% of the laser light is absorbed and converted into emission light. As a result, the main energy portion of the laser light is converted into emission light. This reduces the remaining laser light in the light which is emitted by the illumination device. In this way, the risk to the eyes of the surrounding personnel can be significantly reduced. It is particularly preferred if the Excitation medium is formed not only for a conversion of a single wavelength, but for generating a broad spectrum as possible, especially in the blue region.
  • the excitation medium is formed in an illumination device according to the invention under excitation by the laser light, a spectrum of different frequencies, in particular in the form of a frequency band to emit as emission light.
  • a spectrum of different frequencies can z. B. be a spectrum of different frequency peaks. However, it is preferably a frequency band with the most uniform possible expression of the different wavelengths.
  • the terms "frequency” and "wavelength” are used as a synonym.
  • the spectrum preferably takes into account the degree of absorption of the laser light, so that in total z.
  • the excitation medium in the case of an illumination device according to the invention, it is possible for the excitation medium to be designed to emit a spectrum in the visible spectral range when excited by the laser light.
  • the excitation medium is formed as a solid-state crystal doped with ions, made of glass or ceramics, potting or powder produced from these materials.
  • the excitation medium is an oxidic or fluoridic crystal, eg a YAG, YLF, YalO, YVO, GdVO (... LF) or an oxidic or fluoridic glass.
  • the doped ions at least partially include Ce, Pr or Er or combinations thereof. It is also advantageous if in a lighting device according to the invention the "
  • At least one optical component is arranged such that it directs the laser light onto the excitation medium, e.g. focused.
  • an optical component can, for. B. serve the active light control.
  • a diaphragm, a reflector, a light guide or a lens can be used to move the laser light in a corresponding manner.
  • mirrors are conceivable that can be used as optical components.
  • the active light control can serve as a focus for the laser light.
  • a division of the laser light on different excitation media is conceivable.
  • light from a plurality of lasers can also be collected in the optical component onto one and the same excitation medium.
  • Diffractive optics Based on the above optical components of the non-exhaustive list, an even freer arrangement of the laser can take place. So it is possible that the laser can be placed independently of the housing of the illumination device. It is even conceivable in principle to accommodate the laser in a separate room in order to further reduce the influence on the operating room. For example, using a light guide can be brought in this way, the laser light to the desired position and focused on the excitation medium. This is easy to realize because laser light has a high spatial beam quality.
  • the light guide is z. B. formed as a TIR body (Total Internal Reflection).
  • the optical component in particular in the form of such a light guide, simultaneously serve to improve the homogeneity of the laser light.
  • homogenization of the laser light can take place in this way over a defined cross section, which preferably corresponds to the impact cross section of the excitation medium. This can be carried out in an even more targeted manner an emission of the emission light. Also in this way a symmetrical focus becomes possible, which for the further optical imaging helpful.
  • a light guide can also be used to even more homogenize the light, in particular the laser light and / or the emission light, in particular in an active manner.
  • the at least one optical component in particular in the form of a light guide, has the excitation medium at least partially.
  • the light guide z. B. have structures which are photoluminescent.
  • the excitation and thus the conversion into the emission light can take place already during the optical influence of the laser light through the line in the light guide.
  • the optical components are designed such that no free laser light or only as much as necessary for the generation of an optimal light spectrum with high color rendering, the illumination device leaves in the direction of the footprint. Thus, sufficient protection can be provided to protect the eyes of the surrounding people.
  • the spatial coherence of the laser light after passing through the optical fiber and partial conversion to spectrally broad emission light can be reduced, for example, by induced scattering. This also leads to more eye safety.
  • the illumination device may therefore have the excitation medium at least partially integrated into one of the optical components.
  • the excitation medium itself assumes the function of a light guide or waveguide for the laser light or is designed as such in a lighting device according to the invention. It is also possible that in an illumination device according to the invention, the excitation medium scatters the unabsorbed portion of the laser light and thereby at least partially destroys its spatial coherence. Next it is possible that
  • the excitation medium at least partially reflects laser light and / or emission light at its surfaces to direct it in a desired direction.
  • the reflection can be generated by mirrored surfaces. Also, the reflection may be a total reflection.
  • the excitation medium has at least two excitation sections which emit different spectra of emission light while absorbing the laser light.
  • the excitation medium with two different excitation sections is preferably irradiated with the same laser light.
  • the chemical differentiation of the materials for the two excitation sections produces different frequency spectrums of emission light.
  • an active switching or a constructive changing and / or mixing of the spectra of the two emission lights can take place.
  • excitation of marker dyes can take place.
  • a spectrum of emission light can be made available in this way, which z. B. leads to the fluorescence of such marker dyes.
  • an illumination device can provide a very wide variety of illumination situations cost-effectively, quickly and simply.
  • different excitation sections are illuminated together, so that a light mixture in the emission light is the result.
  • a sequential arrangement can be advantageous in succession, so that a laser light beam radiates through two or more excitation sections one behind the other and thereby generates different emission spectra, the sum of which together with the remaining, unabsorbed laser light generates the operating light.
  • the present invention can be further developed such that in the illumination device, the excitation medium is movable, in particular rotatable, arranged in the illumination device in order to move one of the excitation sections into the focus of the laser light.
  • the mobility is done z. B. via mechanics or electromotive control.
  • a manual movement or rotation of the excitation medium is conceivable.
  • the user can switch the emission light actively by the user of a lighting device according to the invention.
  • This is a flexible adaptation to the particular situation of use, ie z. B. to the respective operating situation possible.
  • the light source consists of a laser with laser light in the UV or blue spectral range.
  • the light source may have a laser with laser light in the range of about 395 to about 420 nm, preferably close to about 405 nm. It is also possible for the light source to have a laser light laser in the range of approximately 445 to 475 nm, preferably approximately 455 nm. In addition, it is advantageous if, in the case of an illumination device according to the invention, the light source has at least two lasers which emit laser light with different wavelengths. This embodiment can be used both with a uniform excitation medium and with an excitation medium with different excitation sections. Thus, different excitations can be achieved on the excitation medium via a light source with at least two lasers.
  • the proportion of the laser light which is not absorbed and accordingly achieves the illumination in the mixture with the emission light can bring about a shift of the entire illumination spectrum.
  • the lasers may have different shades of blue in order to create a larger width in the blue spectrum.
  • the two lasers can be operated separately or together, so to speak in parallel.
  • one of the lasers can also be in the red or in another spectral range in order to emphasize special color ranges in the illumination spectrum or to optimize individual or the general color reproduction range.
  • the laser and / or the excitation medium are designed for the emission of laser light and / or emission light with a UV component in a frequency range and with an energy density which are suitable for disinfecting the illumination area.
  • the UV disinfection can at least partially disable germs or bacteria in the area of the footprint.
  • the laser light alone, the emission light alone or a combination of laser light and emission light can apply this necessary UV component.
  • a wavelength of about 405nm. The disinfection preferably takes place with respect to hospital germs.
  • the laser and / or the excitation medium are formed for the emission of laser light and / or emission light with a significant proportion of light at about 405nm wavelength which are suitable for disinfecting the footprint. It is also possible for the laser and / or the excitation medium to be designed for the emission of laser light and / or emission light with a substantial proportion of light for exciting a marker dye.
  • an operation lighting device for illuminating an illumination area in the form of an operating area.
  • a surgical luminescent device is characterized in that at least one Illumination device is provided with the features of the present invention. Accordingly, an operation light device according to the invention brings the same advantages as have been explained in detail with reference to a lighting device according to the invention.
  • An operating light device can be further developed such that a plurality of illumination devices are provided, which are arranged to be movable relative to one another.
  • both a combination of an illumination device according to the invention with classic illumination devices, as well as an exclusive training in accordance with the invention can be provided for all illumination devices.
  • This allows different laser types and different excitation media to be combined to provide different frequency spectrums.
  • a common light source and preferably a single branching laser may be used on all the illumination devices to further reduce costs.
  • one or more illumination devices or parts thereof to be arranged movably within the surgical illumination device in order to make the light field parameters of the surgical illumination device adjustable by movement.
  • Fig. 2 shows another embodiment of an inventive
  • Fig. 3 shows another embodiment of an inventive
  • a first embodiment of a lighting device 10 is shown.
  • This is an operation lighting device 100, which is provided with a reflector 120 in the form of a lampshade.
  • Emission light E can be directed into an illumination area 110 via the reflector 120.
  • a light source 20 with a laser 22 is provided in order to provide the desired emission light E in this embodiment of the illumination device 10.
  • laser light L is emitted in the direction of an excitation medium 30.
  • the excitation medium 30 will essentially completely perform absorption of the laser light L and emit emission light E, which in turn is reflected by the reflector 120 in the direction of the illumination area 110.
  • the conversion of the laser light L into emission light E serves to change the spectrum present in the illumination area 110.
  • the variation of the spectrum for all embodiments of the present invention is shown as an example in FIG.
  • laser light L (drawn as a dotted line) having a very narrow spectrum, e.g. B. in the blue area, provided.
  • a large part of the laser light L is absorbed at the excitation medium 30 from this wavelength with high energy density.
  • This absorbed energy is converted into new emission light E, which preferably provides a wide frequency band of different wavelengths compared to the laser light. This conversion is shown in the emission light E (dotted line in Fig. 7).
  • FIG. 2 shows a further embodiment of an illumination device 10 according to the invention in the form of a surgical illumination device 100.
  • two lasers 22a and 22b are provided as the light source 20.
  • an optical component 40 in the form of a light guide 42 Via an optical component 40 in the form of a light guide 42, a combination of the emitted laser light L can take place and be directed together to the excitation medium.
  • the further mode of operation is identical to the embodiment according to FIG. 1.
  • both one of the two lasers 22a, 22b or else the two lasers 22a and 22b can be operated together become.
  • a larger variant width can be achieved with respect to the provided spectrum of emission light E.
  • FIG. 3 shows a further surgical illumination device 100.
  • three illumination devices 10 according to the present invention are provided, the two outer illumination devices 10 (left and right) arranged being smaller.
  • a common laser 22 can irradiate the excitation medium 30 in the central illumination device 10 via light guides 42.
  • the light guides 42 to the left and right arm of the operating light device 100 are themselves already formed as an excitation medium 30, so that there emits directly emission light E.
  • a variety of different laser 22 can be used.
  • FIGS. 4 and 5 show two different basic concepts for the formation of the excitation medium 30.
  • FIG. 4 shows the transmission situation in which high-energy monochromatic laser light L impinges on the excitation medium 30 from the left. The majority of the laser light L is absorbed, so that only a smaller proportion leaves the excitation medium 30 on the right with laser light L correspondingly lower energy density. The remainder of the laser light L was converted into emission light E. In this case, the excitation medium 30 for the laser light L can act as a diffuser.
  • the excitation medium 30 may be formed as a reflector, as shown in FIG. 5.
  • high-energy laser light L is irradiated on the excitation medium 30 and a large part is absorbed, so that laser light L is reflected down with a lower energy density. The remainder of the laser light L was also converted into emission light E here.
  • FIG. 6 shows an embodiment of an excitation medium 30 with three different excitation sections 30a, 30b and 30c.
  • These excitation sections 30a, 30b and 30c differ with regard to their chemical composition, in particular the type of photoluminescent material.
  • a different spectrum of emission light E can be made available. Switching between different spectrums of emission light E thus takes place by rotation of the excitation medium 30, as shown by the arrow in FIG. 6.
  • the focusing of the laser light L which is aligned in the arrangement of FIG. 6 just on the excitation section 30a changes. 1
  • the above explanation of the embodiments describes the present invention exclusively in the context of examples. Of course, individual features of the embodiments, if technically feasible, can be combined freely with one another, without departing from the scope of the present invention.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ausleuchtvorrichtung (10) für die Ausleuchtung eines Ausleuchtbereichs (110), insbesondere eines Operationsbereichs, aufweisend zumindest eine Lichtquelle (20) mit wenigstens einem Laser (22) für die Emission von Laserlicht (L) und wenigstens ein Anregungsmedium (30), welches unter Absorption wenigstens eines Teils des Laserlichts (L) angeregt wird und Emissionslicht (E) einer Wellenlänge emittiert, welche sich zumindest teilweise von der Wellenlänge des Laserlichts (L) unterscheidet..

Description

BESCHREIBUNG
Ausleuchtvorrichtung für die Ausleuchtung eines Ausleuchtbereichs
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ausleuchtvorrichtung für die Ausleuchtung eines Ausleuchtbereichs, insbesondere eines Operationsbereichs, sowie eine Operationsleuchtvorrichtung für die Ausleuchtung eines Ausleuchtbereichs in Form eines Operationsbereichs.
Ausleuchtvorrichtungen für die Ausleuchtung eines Ausleuchtbereichs sind grundsätzlich bekannt. Insbesondere werden solche Ausleuchtvorrichtungen als Operationsleuchtvorrichtungen für die Ausleuchtung eines Ausleuchtbereichs in Form eines Operationsbereichs eingesetzt. Dabei ist es das Ziel, eine besonders naturgetreue und helle Ausleuchtung in einem Operationsbereich, also im Bereich der Operationswunde, zur Verfügung zu stellen. Die klassische Ausführungsform solcher Ausleuchtvorrichtungen weist klassische Leuchtmittel, z. B. in Form von Gasentladungslampen, auf. Diese Gasentladungslampen sind bekannt dafür, ein ausreichend helles Licht, insbesondere mit hohem Blauanteil und dementsprechend ein besonders weißes Licht, zur Verfügung zu stellen. Das Licht zeigt einen guten Farbwiedergabeindex und dementsprechend eine hohe Farbechtheit im Ausleuchtbereich. Auch ist es bereits bekannt, dass LEDs als neue Leuchtmittel für die Ausleuchtvorrichtungen eingesetzt werden. Jedoch reicht die Leistung einer einzelnen LED hierfür nicht aus, um die notwendige Helligkeit zur Verfügung zu stellen. So wird bei bekannten Ausleuchtvorrichtungen häufig eine Vielzahl von LEDs eingesetzt, die z. B. matrixförmig angeordnet sind.
Nachteilhaft bei bekannten Ausleuchtvorrichtungen ist zum einen die Wärmeentwicklung. Insbesondere bei Halogen- aber auch bei Gasentladungslampen wird ein Großteil der aufgewendeten Energie in Wärme umgesetzt. Auch die notwendigen leistungsstarken LEDs für Ausleuchtvorrichtungen erzeugen eine nicht unbeachtliche Abwärme. Die erzeugte Wärme ist jedoch nachteilhaft, da sie den Operateur beeinträchtigt. Darüber hinaus führt die Wärmeabgabe zu einer Thermik, welche die Luftströmung im Bereich des Ausleuchtbereichs beeinträchtigt. Handelt es sich um einen Operationsbereich, so ist dort eine möglichst sterile Situation zu schaffen. Wird über thermische Strömungen diese stabile Situation gestört, so steigt damit das Risiko der Verkeimung der Operationswunde, welche sich im Ausleuchtbereich befindet. Auch nachteilhaft ist es, dass bei bekannten Gasentladungslampen sowie bei bekannten Halogenlampen ein nicht unbeachtlicher Anteil an Infrarotlicht ausgestrahlt wird. Dieser Infrarotlichtanteil führt beim Auftreffen im Ausleuchtbereich in Form einer Operationswunde zum Risiko des Austrocknens dieser Operationswunde und ist ebenfalls nachteilhaft. Bei einer Verwendung von LEDs und der entsprechenden verteilten Anordnung in der zugehörigen Lichtquelle ist darüber hinaus ein unangenehmes Lichtbild die Folge. So ist hier von Verschattungen auszugehen, welche als Teilverschattungen die Farbwiedergabe und die Sichtbarkeit im Ausleuchtbereich für den Operateur negativ beeinflussen. Auch ist eine aufwendige Optik notwendig, um das Licht dieser Vielzahl von LEDs zu bündeln und in gewünschter Weise zu lenken. Dies führt zu deutlich intensivierten Kostenaufwendungen bei bekannten Ausleuchtvorrichtungen bei geringerer Effizienz. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ausleuchtvorrichtung für die Ausleuchtung eines Ausleuchtbereichs sowie eine Operationsleuchtvorrichtung für die Ausleuchtung eines Ausleuchtbereichs in Form eines Operationsbereichs zur Verfügung zu stellen, welche in kostengünstiger und einfacher Weise eine verbesserte Ausleuchtsituation im Ausleuchtbereich erzeugen können.
Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Ausleuchtvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Operationsleuchtvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Äusleuchtvorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Operationsleuchtvorrichtung und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Eine erfindungsgemäße Ausleuchtvorrichtung dient der Ausleuchtung eines Ausleuchtbereichs, insbesondere eines Operationsbereichs. Eine solche Ausleuchtvorrichtung weist zumindest eine Lichtquelle mit wenigstens einem Laser für die Emission von Laserlicht auf. Weiter ist wenigstens ein Anregungsmedium vorgesehen, welches unter Absorption wenigstens eines Teils des Laserlichts angeregt wird und Emissionslicht einer Wellenlänge oder eines Wellenlängenspektrums emittiert. Der Wellenlängenbereich des Emissionslichts unterscheidet sich zumindest teilweise von der Wellenlänge des Laserlichts.
Mithilfe einer erfindungsgemäßen Ausleuchtvorrichtung kann einfaches und kostengünstig zur Verfügung stellbares Laserlicht verwendet werden. Der Nachteil, dass es sich bei Laserlicht um monochromatisches Licht einer einzigen Wellenlänge handelt, wird durch die Umwandlung mithilfe des Anregungsmediums behoben. Als Anregungsmedium kann z. B. ein Leuchtstoff oder einphotolumineszierendes Material eingesetzt werden. Laserlicht kann in solch einem photolumineszierenden Material Elektronen auf höhere Energieniveaus anheben. Dabei wird das Laserlicht zumindest zum Teil absorbiert. Beim Zurückspringen der Elektronen von diesen höheren Energieniveaus wird die freiwerdende Energie als Photon mit geringerer Energie als das absorbierte Laserphoton freigegeben.
In einer erfindungsgemäßen Ausleuchtvorrichtung kann also eine Umwandlung zumindest eines Teils des Laserlichts in Emissionslicht erfolgen. Durch die Auswahl der Laserlichts und die entsprechende Ausbildung des Anregungsmediums kann nun in kostengünstiger und einfacher Weise die gewünschte Wellenlänge des Emissionslichts oder sogar ein ganzes Frequenzband unterschiedlicher Wellenlängen für das Emissionslicht definiert werden.
Im Gegensatz zu klassischen Gasentladungslampen kann mithilfe von Laserlicht eine kalte Lichtquelle zur Verfügung gestellt werden. Sämtliche Nachteile hinsichtlich der Wärmeentwicklung und entstehender thermischer Strömung sowie der Wärmebeeinflussung des Operateurs werden auf diese Weise wirksam behoben. Auch kann durch die Auswahl des Anregungsmediums explizit ein Ausschluss von Infrarotanteilen in dem Emissionslicht erzielt werden. Die beschriebene Austrocknung des Operationsbereichs, also der Operationswunde im Ausleuchtbereich, kann auf diese Weise ebenfalls reduziert werden. Nicht zuletzt ist ein großer Vorteil einer erfindungsgemäßen Ausleuchtvorrichtung, dass über die entsprechende Auswahl des Anregungsmediums in Korrelation zum Laser eine Mischung aus Laserlicht und Emissionslicht oder sogar nur das Emissionslicht derart ausgewählt werden kann, dass eine besonders hohe Farbechtheit in Form eines guten Farbwiedergabeindex erzielt werden kann. Aufgrund der hohen räumlichen Strahlqualität (exzellente Fokussierbarkeit, kleine Strahldurchmesser) von Laserlicht ist es möglich ein sehr kleines optisches System zu entwickeln, in dem die Anregung geschieht und dann das Mischlicht aus Laser- und Emissionslicht zu fokussieren oder zu kollimieren, um es in die Richtung des Arbeitsplatzes (z.B. Wundfeld) zu lenken. Da einfache kleinere Optiken leichter und besser zu fertigen sind, ergeben sich Vorteile in der Effizienz der Optik und ihrer Kosten. Eine erfindungsgemäße Ausleuchtvorrichtung wird insbesondere als Operationsleuchtvorrichtung betrieben. So kann hinsichtlich des Farbwiedergabeindex eine besonders vorteilhafte Farbwiedergabe dahingehend erzielt werden, dass dem Operateur eine besonders natürliche Farbwiedergabe in der Operationswunde zur Verfügung gestellt werden kann.
Das Anregungsmedium kann zumindest teilweise als Diffusor ausgebildet sein und dementsprechend das einstrahlende Laserlicht auffächern. Dieses Auffächern und das zumindest teilweise Absorbieren reduziert die Energiedichte des Laserlichts, sodass auf diese Weise ein Augenschutz wirksam erzielt werden kann. Laserlicht ist im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere monochromatisches Licht, welches vorzugsweise mit kurzer Wellenlänge im Blaubereich und/oder UV-Bereich ausgebildet ist. Der Lichtverlauf durch das Anregungsmedium kann sowohl als Reflexion, Streuung und/oder auch als Transmission stattfinden. Das bedeutet, dass für die Anregung und Absorption des Laserlichts dieses sowohl zumindest teilweise vom Anregungsmedium reflektiert bzw. zumindest teilweise durch das Anregungsmedium hindurch transmittieren kann.
Selbstverständlich kann im Sinne der vorliegenden Erfindung sowohl zwischen der Lichtquelle in Form des Lasers und dem Anregungsmedium, als auch dem Anregungsmedium nachgeordnet eine Vielzahl optischer Bauteile zur Verfügung gestellt werden. Dies sind z. B. Reflektorschirme oder kleine Reflektoren, Linsen oder auch Blenden. Auch Schutzgläser in Form von Abschlussscheiben sind im Sinne der vorliegenden Erfindung denkbar. Es ist von Vorteil, wenn ein besonders großer Anteil des Laserlichts absorbiert und damit in Emissionslicht umgewandelt wird. Bevorzugt ist es, wenn mehr als ca. 90 % des Laserlichts absorbiert und in Emissionslicht umgewandelt wird. Dies führt dazu, dass der Hauptenergieanteil des Laserlichts in Emissionslicht umgewandelt wird. Damit verringert sich das verbleibende Laserlicht in dem Licht, welches von der Ausleuchtvorrichtung abgestrahlt wird. Auf diese Weise kann die Gefährdung der Augen des umgebenden Personals deutlich reduziert werden. Besonders bevorzugt ist es, wenn das Anregungsmedium ausgebildet ist nicht nur für eine Umwandlung einer einzelnen Wellenlänge, sondern für das Erzeugen eines möglichst breiten Spektrums, insbesondere im Blaubereich.
Es kann von Vorteil sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Ausleuchtvorrichtung das Anregungsmedium ausgebildet ist unter Anregung durch das Laserlicht ein Spektrum verschiedener Frequenzen, insbesondere in Form eines Frequenzbandes, als Emissionslicht zu emittieren. Ein Spektrum verschiedener Frequenzen kann z. B. ein Spektrum unterschiedlicher Frequenz-Peaks sein. Bevorzugt handelt es sich jedoch um ein Frequenzband mit möglichst gleichmäßiger Ausprägung der unterschiedlichen Wellenlängen. Dabei wird darauf hingewiesen, dass in der vorliegenden Anmeldung die Begriffe„Frequenz" und„Wellenlänge" als Synonym verwendet werden. Das Vorsehen eines Anregungsmediums, welches ein Spektrum verschiedener Frequenzen, insbesondere in Form eines Frequenzbandes, als Emissionslicht emittiert, erzeugt eine besonders vorteilhafte Ausleuchtung im Ausleuchtbereich. Insbesondere kann in gezielter Weise ein Spektrum zur Verfügung gestellt werden, welches einen besonders hohen Farbwiedergabeindex zur Verfügung stellt. Damit kann sozusagen besonders weißes Licht in Summe zur Verfügung gestellt werden. Das Spektrum berücksichtigt dabei vorzugsweise den Grad der Absorption des Laserlichts, sodass in Summe z. B. eine Kombination aus nicht absorbiertem Laserlicht und emittierten Emissionslicht das Licht im Ausleuchtbereich erzeugt.
Dabei ist es möglich, dass bei einer erfindungsgemäßen Ausleuchtvorrichtung das Anregungsmedium ausgebildet ist unter Anregung durch das Laserlicht ein Spektrum im sichtbaren Spektralbereich zu emittieren. Insbesondere ist das Anregungsmedium ausgebildet, unter Anregung durch das Laserlicht ein Spektrum im sichtbaren Spektralbereich mit hohen Farbwiedergabewerten (Ra, Rx, x=1 bis 15, einige oder alle >80) zu emittieren.
Vorteilhaft kann es sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Ausleuchtvorrichtung das Anregungsmedium als ein mit Ionen dotierter Festkörperkristall, aus Glas oder aus diesen Materialien hergestellte Keramik, Verguß oder Pulver ausgebildet ist. Weiter ist es möglich, dass bei einer erfindungsgemäßen Ausleuchtvorrichtung das Anregungsmedium ein oxydischer oder fluoridischer Kristall, z.B. ein YAG, YLF, YalO, YVO, GdVO (... LF) oder ein oxidisches oder fluoridisches Glas ist. Auch möglich ist es, dass die dotierten Ionen zumindest teilweise Ce, Pr oder Er oder Kombinationen daraus beinhalten. Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Ausleuchtvorrichtung das „
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Anregungsmedium ein photolumineszierender Farbstoff oder Leuchtstoff ist oder einen solchen enthält
Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn bei der erfindungsgemäßen Ausleuchtvorrichtung wenigstes ein optisches Bauteil derart angeordnet ist, dass es das Laserlicht auf das Anregungsmedium lenkt, z.B. fokussiert. Ein solches optisches Bauteil kann z. B. der aktiven Lichtsteuerung dienen. So kann eine Blende, ein Reflektor, ein Lichtleiter oder eine Linse verwendet werden, um in entsprechender Weise das Laserlicht zu bewegen. Zum Beispiel sind Spiegel denkbar, die als optische Bauteile eingesetzt werden können. Die aktive Lichtsteuerung kann dabei als Fokussierung für das Laserlicht dienen. Auch ist eine Aufteilung des Laserlichts auf verschiedene Anregungsmedien denkbar. Zusätzlich oder alternativ kann auch Licht von mehreren Lasern das Sammeln im optischen Bauteil auf ein und dasselbe Anregungsmedium erfolgen.
Vorteilhaft ist es weiter, wenn bei einer erfindungsgemäßen Ausleuchtvorrichtung wenigstens eines der folgenden optischen Bauteile vorgesehen ist:
- Reflektor
- Blende
- Lichtleiter
- Linse
- Diffraktive Optik Basierend auf den voranstehenden optischen Bauteilen der nicht abschließenden Liste kann eine noch freiere Anordnung des Lasers stattfinden. So ist es möglich, dass der Laser unabhängig vom Gehäuse der Ausleuchtvorrichtung aufgestellt werden kann. Es ist sogar grundsätzlich denkbar, den Laser in einem separaten Raum unterzubringen, um die Beeinflussung des Operationsraums noch weiter zu reduzieren. Zum Beispiel mithilfe eines Lichtleiters kann auf diese Weise das Laserlicht an die gewünschte Position gebracht und auf das Anregungsmedium fokussiert werden. Dies ist einfach zu realisieren, weil Laserlicht ein hohe räumliche Strahlqualität besitzt. Der Lichtleiter ist dabei z. B. als TIR-Körper (Total Internal Reflection) ausgebildet. Dabei kann das optische Bauteil, insbesondere in Form eines solchen Lichtleiters, gleichzeitig einer verbesserten Homogenität des Laserlichts dienen. So kann auf diese Weise über einen definierten Querschnitt, welcher vorzugsweise mit dem Auftreffquerschnitt des Anregungsmediums korrespondiert, eine Homogenisierung des Laserlichts erfolgen. Damit kann in noch gezielterer Weise eine Emission des Emissionslichts durchgeführt werden. Auch wird auf diese Weise ein symmetrischer Fokus möglich, welcher für die weitere optische Abbildung hilfreich ist. Ein solcher Lichtleiter kann auch dazu verwendet werden das Licht, insbesondere das Laserlicht und/oder das Emissionslicht, noch stärker zu homogenisieren, insbesondere in aktiver Weise.
Vorteilhaft ist es weiter, wenn bei einer erfindungsgemäßen Ausleuchtvorrichtung das wenigstens eine optische Bauteil, insbesondere in Form eines Lichtleiters, das Anregungsmedium zumindest teilweise aufweist. So kann der Lichtleiter z. B. Strukturen aufweisen, welche photolumineszierend sind. Damit können bereits bei der optischen Beeinflussung des Laserlichts durch die Leitung im Lichtleiter die Anregung und damit die Umwandlung in das Emissionslicht erfolgen. Insbesondere sind die optischen Bauteile dabei derart ausgestaltet, dass kein freies Laserlicht oder nur soviel wie für die Erzeugung eines optimalen Lichtspektrums mit hoher Farbwiedergabe notwendig ist, die Ausleuchtvorrichtung in Richtung des Ausleuchtbereichs verlässt. Damit kann ein ausreichender Schutz zur Verfügung gestellt werden, um die Augen der umgebenden Personen zu schützen. In einem weiteren Ansatz kann die räumliche Kohärenz des Laserlichts nach durchlaufen des Lichtleiters und teilweiser Umwandlung zu spektral breitem Emissionslicht zum Beispiel durch induzierte Streuung reduziert werden. Auch dies führt zu mehr Augensicherheit. Die Ausleuchtvorrichtung kann also das Anregungsmedium zumindest teilweise in eines der optischen Bauteile integriert aufweisen.
Vorteilhaft kann es sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Ausleuchtvorrichtung das Anregungsmedium selbst die Funktion eines Lichtleiters oder Wellenleiters für das Laserlicht übernimmt bzw. als solcher ausgebildet ist. Auch ist es möglich, dass bei einer erfindungsgemäßen Ausleuchtvorrichtung das Anregungsmedium den nicht absorbierten Anteil des Laserlichts streut und dadurch zumindest teilweise seine räumliche Kohärenz zerstört. Weiter ist es möglich, dass
das Anregungsmedium zumindest teilweise Laserlicht und/oder Emissionslicht an seinen Oberflächen reflektiert um es in eine gewünschte Richtung zu lenken. Dabei kann die Reflektion durch verspiegelte Oberflächen erzeugt werden. Auch kann es sich bei der Reflektion um eine Totalreflektion handeln.
Ebenfalls von Vorteil ist es weiter, wenn bei einer erfindungsgemäßen Ausleuchtvorrichtung das Anregungsmedium zumindest zwei Anregungsabschnitte aufweist, welche unter Absorption des Laserlichts voneinander unterschiedliche Spektren an Emissionslicht emittieren. Das Anregungsmedium mit zwei unterschiedlichen Anregungsabschnitten wird dabei vorzugsweise mit dem gleichen Laserlicht bestrahlt. Durch die chemische Unterscheidung der Materialien für die beiden Anregungsabschnitte werden unterschiedliche Frequenzspektren an Emissionslicht erzeugt. Durch diese Ausführungsform kann ein aktives Umschalten oder ein konstruktives Ändern und/oder Mischen der Spektren der zwei Emissionslichter vonstattengehen. So kann z. B. die Ausleuchtung der Ausleuchtvorrichtung länderspezifisch erfolgen. Durch ein Umschalten und dementsprechendes Veränderung der Anregungsabschnitte bzw. der Fokussierung des Laserlichts kann eine Änderung der Ausleuchtung durch das Emissionslicht erfolgen. Zum Beispiel kann alternativ zu länderspezifischer Ausleuchtart eine Anregung von Markerfarbstoffen, sogenannten Tumormarkern, erfolgen. Gezielt kann auf diese Weise ein Spektrum an Emissionslicht zur Verfügung gestellt werden, welches z. B. zur Fluoreszenz von solchen Markerfarbstoffen führt. So kann eine Ausleuchtvorrichtung durch einfaches Umschalten der Anregungsabschnitte und ohne ein Verändern der tatsächlichen Lichtquelle verschiedenste Ausleuchtsituationen kostengünstig, schnell und einfach zur Verfügung stellen. Auch ist es möglich, dass verschiedene Anregungsabschnitte gemeinsam angestrahlt werden, sodass eine Lichtmischung im Emissionslicht die Folge ist. Vorteilhaft kann hier eine sequentielle Anordnung hintereinander sein, so dass ein Laserlichtstrahl durch zwei oder mehrere Anregungsabschnitte hintereinander strahlt und dabei verschiedene Emissionsspektren erzeugt, deren Summe zusammen mit dem restlichen, nicht absorbierten Laserlicht das Operationsleuchtenlicht generiert.
Die vorliegende Erfindung kann dahingehend weitergebildet werden, dass bei der Ausleuchtvorrichtung das Anregungsmedium bewegbar, insbesondere rotierbar, in der Ausleuchtvorrichtung angeordnet ist, um jeweils einen der Anregungsabschnitte in den Fokus des Laserlichts zu bewegen. Die Bewegbärkeit erfolgt dabei z. B. über Mechanik oder elektromotorische Ansteuerung. Auch ein manuelles Bewegen bzw. Rotieren des Anregungsmediums ist denkbar. Auf diese Weise kann aktiv von dem Benutzer einer erfindungsgemäßen Ausleuchtvorrichtung ein Umschalten des Emissionslichts erfolgen. Damit ist eine flexible Anpassung an die jeweilige Benutzungssituation, also z. B. an die jeweilige Operationssituation möglich. Auch ist es möglich, wenn bei einer erfindungsgemäßen Ausleuchtvorrichtung die Lichtquelle aus einem Laser mit Laserlicht im uv oder blauen Spektralbereich besteht. Dabei kann die Lichtquelle einen Laser mit Laserlicht im Bereich von ca. 395 bis ca. 420nm, bevorzugt nahe ca. 405nm aufweisen. Auch ist es möglich, dass die Lichtquelle einen Läser mit Laserlicht im Bereich von ca. 445 bis 475nm, bevorzugt nahe ca. 455nm aufweist. Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn bei einer erfindungsgemäßen Ausleuchtvorrichtung die Lichtquelle wenigstens zwei Laser aufweist, welche Laserlicht mit unterschiedlichen Wellenlängen emittieren. Diese Ausführungsform kann sowohl mit einem einheitlichen Anregungsmedium, als auch mit einem Anregungsmedium mit unterschiedlichen Anregungsabschnitten eingesetzt werden. So können über eine Lichtquelle mit wenigstens zwei Lasern unterschiedliche Anregungen am Anregungsmedium erzielt werden. Auch kann auf diese Weise der Anteil des Laserlichts, welcher nicht absorbiert wird und dementsprechend in der Mischung mit dem Emissionslicht die Ausleuchtung erzielt, eine Verschiebung des gesamten Ausleuchtspektrums mit sich bringen. Vorzugsweise können dabei die Laser unterschiedliche Blautöne aufweisen, um im Blauspektrum eine größere Breite zu schaffen. Dabei können die beiden Laser separat voneinander oder auch gemeinsam, sozusagen parallel betrieben werden. Alternativ kann einer der Laser auch im roten oder in einem anderen Spektralbereich liegen, um im Ausleuchtungsspektrum spezielle Farbbereiche zu betonen oder einzelne oder den allgemeinen Farbwiedergabebereich zu optimieren.
Vorteilhaft ist es weiter, wenn bei einer erfindungsgemäßen Ausleuchtvorrichtung der Laser und/oder das Anregungsmedium ausgebildet sind für die Emission von Laserlicht und/oder Emissionslicht mit einem UV-Anteil in einem Frequenzbereich und mit einer Energiedichte, welche für die Desinfektion des Ausleuchtbereichs geeignet sind. Damit kann die UV-Desinfektion zumindest abschnittsweise Keime bzw. Bakterien im Bereich des Ausleuchtbereichs deaktivieren. Dabei kann selbstverständlich das Laserlicht allein, das Emissionslicht allein oder eine Kombination aus Laserlicht und Emissionslicht diesen notwendigen UV-Anteil aufbringen. Alternativ interessant dazu ist beispielsweise auch eine Wellenlänge von ca. 405nm. Die Desinfektion erfolgt vorzugsweise in Bezug auf Krankenhauskeime. Dabei ist es möglich, dass bei einer erfindungsgemäßen Ausleuchtvorrichtung der Laser und/oder das Anregungsmedium ausgebildet sind für die Emission von Laserlicht und/oder Emissionslicht mit einem wesentlichen Lichtanteil bei ca. 405nm Wellenlänge welche für die Desinfektion des Ausleuchtbereichs geeignet sind. Weiter ist es möglich, dass der Laser und/oder das Anregungsmedium ausgebildet sind für die Emission von Laserlicht und/oder Emissionslicht mit einem wesentlichen Lichtanteil zur Anregung eines Markerfarbstoffs.
Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Operationsleuchtvorrichtung für die Ausleuchtung eines Ausleuchtbereichs in Form eines Operationsbereichs. Eine solche Operationsleuchtvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens eine Ausleuchtvorrichtung mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist. Dementsprechend bringt eine erfindungsgemäße Operationsleuchtvorrichtung die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Ausleuchtvorrichtung erläutert worden sind.
Eine erfindungsgemäße Operationsleuchtvorrichtung lässt sich dahingehend weiterbilden, dass mehrere Ausleuchtvorrichtungen vorgesehen sind, welche relativ zueinander bewegbar angeordnet sind. Dabei kann sowohl eine Kombination einer erfindungsgemäßen Ausleuchtvorrichtung mit klassischen Ausleuchtvorrichtungen, als auch eine ausschließliche Ausbildung in erfindungsgemäßer Weise für alle Ausleuchtvorrichtungen vorgesehen sein. Damit können unterschiedliche Laserarten und unterschiedliche Anregungsmedien miteinander kombiniert werden, um unterschiedliche Frequenzspektren zur Verfügung zu stellen. Auch kann eine gemeinsame Lichtquelle und vorzugsweise ein einziger Laser für die Verzweigung auf sämtliche Ausleuchtvorrichtungen eingesetzt werden, um die Kosten noch weiter zu reduzieren. Dabei ist es möglich, dass eine oder mehrere Ausleuchtvorrichtungen oder Teile davon innerhalb der Operationsleuchtvorrichtung beweglich angeordnet sind, um durch Bewegung die Lichtfeldparameter der Operationsleuchtvorrichtung verstellbar zu gestalten. Die vorliegende Erfindung wird näher erläutert anhand der beigefügten Zeichnungsfiguren. Die dabei verwendeten Begrifflichkeiten„links",„rechts" und„unten" beziehen sich auf eine Ausrichtung der Zeichnungsfiguren mit normal lesbaren Bezugszeichen. Es zeigen schematisch: Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Ausleuchtvorrichtung,
Fig. 2 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Ausleuchtvorrichtung,
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Ausleuchtvorrichtung,
Fig. 4 ein Anregungsmedium zur Transmission,
Fig. 5 ein Anregungsmedium zur Reflexion, Fig. 6 ein Anregungsmedium mit drei Anregungsabschnitten und
Fig. 7 der Vergleich des Emissionsspektrums mit dem Spektrum des Laserlichts. In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausleuchtvorrichtung 10 dargestellt. Dabei handelt es sich um eine Operationsleuchtvorrichtung 100, welche mit einem Reflektor 120 in Form eines Lampenschirms versehen ist. Über den Reflektor 120 kann Emissionslicht E in einen Ausleuchtbereich 1 10 gelenkt werden. Um bei dieser Ausführungsform der Ausleuchtvorrichtung 10 das gewünschte Emissionslicht E zur Verfügung zu stellen, ist eine Lichtquelle 20 mit einem Laser 22 vorgesehen. Hier wird Laserlicht L in Richtung eines Anregungsmediums 30 emittiert. Das Anregungsmedium 30 wird im Wesentlichen vollständig eine Absorption des Laserlichts L durchführen und Emissionslicht E emittieren, welches wiederum über den Reflektor 120 in Richtung des Ausleuchtbereichs 110 reflektiert wird.
Bei dieser Ausführungsform dient die Umwandlung des Laserlichts L in Emissionslicht E einer Veränderung des Spektrums, welches im Ausleuchtbereich 110 vorhanden ist. Die Veränderung des Spektrums für sämtliche Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung ist als Beispiel in Fig. 7 dargestellt. So wird Laserlicht L (gezeichnet als Strichlinie) mit einem sehr engen Spektrum, z. B. im Blaubereich, zur Verfügung gestellt. Anschließend wird aus dieser Wellenlänge mit hoher Energiedichte ein Großteil des Laserlichts L am Anregungsmedium 30 absorbiert. Diese absorbierte Energie wird in neues Emissionslicht E umgewandelt, welches vorzugsweise ein breites Frequenzband unterschiedlicher Wellenlängen im Vergleich zum Laserlicht zur Verfügung stellt. Diese Umwandlung ist in dem Emissionslicht E (Strichpunktlinie in Fig. 7) dargestellt.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausleuchtvorrichtung 10 in Form einer Operationsleuchtvorrichtung 100. Bei dieser Ausführungsform sind zwei Laser 22a und 22b als Lichtquelle 20 vorgesehen. Über ein optisches Bauteil 40 in Form eines Lichtleiters 42 kann eine Kombination des emittierten Laserlichts L erfolgen und gemeinsam auf das Anregungsmedium gelenkt werden. Die weitere Funktionsweise ist identisch zu der Ausführungsform gemäß Fig. 1. Bei dieser Variante kann sowohl einer der beiden Laser 22a, 22b oder aber die beiden Laser 22a und 22b gemeinsam betrieben werden. Damit kann eine größere Varianten breite hinsichtlich des zur Verfügung gestellten Spektrums an Emissionslicht E erzielt werden.
Fig. 3 zeigt eine weitere Operationsleuchtvorrichtung 100. So sind hier drei Ausleuchtvorrichtungen 10 gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen, wobei die beiden äußeren (links und rechts) angeordneten Ausleuchtvorrichtungen 10 kleiner ausgebildet sind. Ein gemeinsamer Laser 22 kann über Lichtleiter 42 das Anregungsmedium 30 in der mittleren Ausleuchtvorrichtung 10 bestrahlen. Die Lichtleiter 42 zum linken und rechten Arm der Operationsleuchtvorrichtung 100 sind selbst bereits als Anregungsmedium 30 ausgebildet, sodass dort direkt Emissionslicht E austritt. Dabei kann selbstverständlich auch eine Vielzahl unterschiedlicher Laser 22 eingesetzt werden.
In den Figuren 4 und 5 sind zwei unterschiedliche Grundkonzepte für die Ausbildung des Anregungsmediums 30 dargestellt. So zeigt Fig. 4 die Transmissionssituation, bei welcher hochenergetisches monochromatisches Laserlicht L auf das Anregungsmedium 30 von links auftrifft. Der Großteil des Laserlichts L wird dabei absorbiert, sodass nur ein geringerer Anteil mit dementsprechend geringerer Energiedichte an Laserlicht L rechts das Anregungsmedium 30 verlässt. Der Rest des Laserlichts L wurde in Emissionslicht E umgewandelt. Dabei kann auch das Anregungsmedium 30 für das Laserlicht L als Diffusor wirken.
Alternativ oder zusätzlich kann das Anregungsmedium 30 als Reflektor ausgebildet sein, wie die Fig. 5 zeigt. Auch hier wird hochenergetisches Laserlicht L auf das Anregungsmedium 30 gestrahlt und ein Großteil absorbiert, sodass Laserlicht L nach unten mit einer geringeren Energiedichte reflektiert wird. Der Rest des Laserlichts L wurde auch hier in Emissionslicht E umgewandelt.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform eines Anregungsmediums 30 mit drei verschiedenen Anregungsabschnitten 30a, 30b und 30c. Diese Anregungsabschnitte 30a, 30b und 30c unterscheiden sich hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung, insbesondere nach Art des photolumineszierenden Materials. So kann je nach Bestrahlung unterschiedlicher Anregungsabschnitte 32a, 32b und 32c mit Laserlicht L ein unterschiedliches Spektrum an Emissionslicht E zur Verfügung gestellt werden. Ein Umschalten zwischen unterschiedlichen Spektren von Emissionslicht E erfolgt also durch Rotation des Anregungsmediums 30, wie dies durch den Pfeil in Fig. 6 dargestellt ist. Damit verändert sich die Fokussierung des Laserlichts L, welche bei der Anordnung gemäß Fig. 6 gerade auf den Anregungsabschnitt 30a ausgerichtet ist. 1 Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
BEZUGSZEICHENLISTE
10 Ausleuchtvorrichtung
20 Lichtquelle
22 Laser
22a erster Laser
22b zweiter Laser
30 Anregungsmedium
32a Anregungsabschnitt
32b Anregungsabschnitt
32c Anregungsabschnitt
40 optisches Bauteil
42 Lichtleiter
100 Operationsleuchtvorrichtung
110 Ausleuchtbereich
120 Reflektor
E Emissionslicht
L Laserlicht

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Ausleuchtvorrichtung (10) für die Ausleuchtung eines Ausleuchtbereichs (110), insbesondere eines Operationsbereichs, aufweisend zumindest eine Lichtquelle (20) mit wenigstens einem Laser (22) für die Emission von Laserlicht (L) und wenigstens ein Anregungsmedium (30), welches unter Absorption wenigstens eines Teils des Laserlichts (L) angeregt wird und Emissionslicht (E) einer Wellenlänge emittiert, welche sich zumindest teilweise von der Wellenlänge des Laserlichts (L) unterscheidet.
Ausleuchtvorrichtung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Anregungsmedium (30) ausgebildet ist unter Anregung durch das Laserlicht (L) ein Spektrum verschiedener Frequenzen, insbesondere in Form eines Frequenzbandes, als Emissionslicht (E) zu emittieren.
Ausleuchtvorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein optisches Bauteil (40) derart angeordnet ist, dass es das Laserlicht (L) auf das
Anregungsmedium (30) lenkt.
Ausleuchtvorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der folgenden optischen Bauteile (40) vorgesehen ist:
Reflektor
Blende
Lichtleiter (42)
Linse
Diffraktive Optik
Ausleuchtvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine optische Bauteil (40), insbesondere in Form eines Lichtleiters (42), das Anregungsmedium (30) zumindest teilweise aufweist.
6. Ausleuchtvorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anregungsmedium (30) zumindest zwei Anregungsabschnitte (32a, 32b, 32c) aufweist, welche unter
Absorption des Laserlichts (L) voneinander unterschiedliche Spektren an Emissionslicht (E) emittieren.
7. Ausleuchtvorrichtung ( 0) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Anregungsmedium (30) bewegbar, insbesondere rotierbar, in der Ausleuchtvorrichtung (10) angeordnet ist, um jeweils einen der Anregungsabschnitte (32a, 32b, 32c) in den Fokus des Laserlichts (L) zu bewegen.
8. Ausleuchtvorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (20) wenigstens zwei Laser (22a, 22b) aufweist, welche Laserlicht (L) mit unterschiedlichen
Wellenlänge emittieren.
9. Ausleuchtvorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser (22) und/oder das
Anregungsmedium (30) ausgebildet sind für die Emission von Laserlicht (L) und/oder Emissionslicht (E) mit einem UV-Anteil in einem
Frequenzbereich und mit einer Energiedichte, welche für die Desinfektion des Ausleuchtbereichs (110) geeignet sind.
10. Operationsleuchtvorrichtung (100) für die Ausleuchtung eines
Ausleuchtbereichs (110) in Form eines Operationsbereichs, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Ausleuchtvorrichtung (10) mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 9 vorgesehen ist.
11. Operationsleuchtvorrichtung (100) nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass mehrere Ausleuchtvorrichtungen (10) vorgesehen sind, welche relativ zueinander bewegbar angeordnet sind.
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