WO2022233403A1

WO2022233403A1 - Lichtsystem für eine hauptapparatur, insbesondere für eine lupenbrille oder fernrohrbrille oder stirnbandlupe

Info

Publication number: WO2022233403A1
Application number: PCT/EP2021/061764
Authority: WO
Inventors: Andrej KLIMSCHA
Original assignee: Klimscha Andrej
Priority date: 2021-05-04
Filing date: 2021-05-04
Publication date: 2022-11-10

Abstract

Lichtsystem für eine Hauptapparatur, bevorzugt für ein am Kopf tragbares, besonders bevorzugt medizinisches Betrachtungsgerät, insbesondere für eine Lupenbrille oder Fernrohrbrille oder Stirnbandlupe, oder   - für ein Winkel- und Handstück oder  - für eine Zahnbürste oder  - für ein Ultraschallhandstück oder - für ein Mikroskop oder   - für ein lichtloses Instrument bzw. Werkzeug, wobei das Lichtsystem aufweist: - eine erste Lichtquelle, die zur Abgabe von weißem Licht und/oder orangem Licht ausgebildet ist,   - eine zweite Lichtquelle, die zur Abgabe von, bevorzugt im Wesentlichen violettem, Anregungslicht, bevorzugt mit einer Wellenlänge im Bereich von 380 nm bis 450 nm, besonders bevorzugt im Bereich von 405 nm +/- 15 nm, ausgebildet ist, und - eine Schaltvorrichtung, die derart ausgebildet ist, dass entweder die erste Lichtquelle oder die zweite Lichtquelle aktiviert ist, während die jeweils andere Lichtquelle ist. Diese Schaltvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass diese zur Erkennung einer berührungslosen Benutzerinteraktion, bevorzugt der Interaktion eines Trägers des Lichtsystems, besonders bevorzugt eines Trägers des mit dem Lichtsystem ausgerüsteten Betrachtungsgeräts, als Auslöser für ein berührungsloses Umschalten zwischen den beiden Lichtquellen, ausgebildet ist.

Description

Titel

Lichtsystem für eine Hauptapparatur, insbesondere für eine Lupenbrille oder Fernrohrbrille oder Stirnbandlupe

Beschreibung

Technisches Feld

Die Erfindung betrifft ein Lichtsystem für eine Hauptapparatur, insbesondere für eine Lupenbrille oder Fernrohrbrille oder Stirnbandlupe.

Hintergrund

Ein Lichtsystem für ein am Kopf tragbares medizinisches Betrachtungsgerät ist beispielweise aus der WO 2019/014205 bekannt.

Dieses Lichtsystem ist ein Bestandteil einer Lupenbrille, die das Betrachtungsgerät bildet, und weist zwei wechselweise aktivierbare Lichtquellen auf. Der Lichtwechsel bzw. die Umschaltung des Lichts lässt sich bei diesem Lichtsystem durch Benutzerinteraktion mit einer Schaltvorrichtung, die durch einen Fußschalter gebildet ist, bewirken.

Dieses Lichtsystem hat sich zumindest aus zweierlei Gründen als äußerst nachteilig erwiesen.

Einer der Gründe besteht darin, dass der Benutzer wissen muss, wo sich der Fußschalter befindet, um mit seinem Fuß treffsicher den Lichtwechsel durch Berührung des Fußschalters genau dann auszulösen, wenn er den Lichtwechsel benötigt. Hat sich jedoch die Position des Fußschalters zum Benutzer verändert, muss der Benutzer grundsätzlich Nachschau halten, wo sich der Fußschalter aktuell befindet, um ihn dann gezielt mit dem Fuß betätigen zu können. Dies ist gerade in einer Situation, in der sich zum Beispiel ein Arzt bzw. eine Ärztin auf die Operation eines Patienten bzw. Patientin konzentrieren muss, äußerst unerwünscht. Die Situation, dass sich die Position des Fußschalters relativ zum Benutzer ändert, kann beispielsweise durch eine Unachtsamkeit des Benutzers beim Betätigen des Fußschalters herbeigeführt werden, wodurch der Fußschalter verschoben wird. Auch kann diese Situation eintreten, wenn sich der Benutzer in Bezug auf die Position des Fußschalters hinbewegen muss und folglich nicht mehr an seine exakte Ausgangsposition zurückkehrt. Ein operierender Arzt kann leicht in diese Situation kommen und ist dann z.B. mit der Herausforderung konfrontiert, durch eine Lupenbrille blickend den Fußschalter in einem Bereich nahe oder sogar direkt unterhalb des Behandlungsstuhls zu lokalisieren, wodurch der Arzt von seiner Primärtätigkeit, nämlich der Behandlung, abgelenkt wird. Der Fußschalter am Boden erhöht zudem die Sturzgefahr und kann insbesondere bei Operationen, an denen mehrere Fachkräfte beteiligt sind, leicht übersehen werden. Die möglichen Folgen, die durch einen Fehltritt eines Fußschalters entstehen könnten, wären bei einer Operation verheerend.

Ein weiterer Grund besteht darin, dass der am Fußboden platzierte Fußschalter bezüglich der Einhaltung von Hygienestandards in einer Arztpraxis oder auch in einem Operationssaal als äußerst problematisch einzustufen ist. Er hindert am Boden liegend die effiziente Reinigung und Desinfektion der Oberflächen. Dieser lässt sich selbst, bedingt durch die beweglichen und ineinandergreifenden Elemente, nur sehr umständlich vollständig desinfizieren und bildet durch die Betätigung mit Schuhen, bei denen eine leichte Übertragung von Schmutz und medizinisch bedenklichen Keimen erfolgt, eine persistierende Quelle für verschiedene Krankheitserreger.

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe darin, ein verbessertes Lichtsystem wie auch ein Betrachtungsgerät bzw. eine Hauptapparatur, welches mit einem solchen Lichtsystem ausgerüstet ist, bereitzustellen, wodurch die erörterten Probleme vermieden werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Diese Aufgabe wird durch ein Lichtsystem für eine Hauptapparatur, bevorzugt für ein am Kopf tragbares, besonders bevorzugt medizinisches, Betrachtungsgerät, insbesondere für eine Lupenbrille oder Fernrohrbrille oder Stirnbandlupe, oder

- für ein Winkel- und Handstück oder

- für eine Zahnbürste oder

- für ein Ultraschallhandstück oder

- für ein Mikroskop oder - für ein lichtloses Instrument bzw. Werkzeug gelöst, wobei das Lichtsystem eine erste Lichtquelle aufweist, die zur Abgabe von Arbeitslicht, insbesondere von weißem Licht und/oder orangem Licht, ausgebildet ist, und eine zweite Lichtquelle aufweist, die zur Abgabe von, bevorzugt im Wesentlichen violettem, Anregungslicht, im bevorzugten Wellenlängenbereich von 380 nm bis 450 nm, besonders bevorzugt im Bereich von 405 nm +/- 15 nm, ausgebildet ist, und eine Schaltvorrichtung aufweist, die derart ausgebildet ist, dass entweder die erste Lichtquelle oder die zweite Lichtquelle aktiviert ist, während die jeweils andere Lichtquelle deaktiviert ist, wobei die Schaltvorrichtung zur Erkennung einer berührungslosen Benutzerinteraktion, bevorzugt der Benutzerinteraktion eines Trägers des Lichtsystems, besonders bevorzugt der Benutzerinteraktion eines Trägers des mit dem Lichtsystem ausgestatteten Betrachtungsgeräts, als Auslöser für eine berührungslose Umschaltung zwischen den beiden Lichtquellen dient.

Diese Aufgabe wird weiterhin durch eine Hauptapparatur, bevorzugt ein am Kopf tragbares medizinisches Betrachtungsgerät, insbesondere eine Lupenbrille oder Fernrohrbrille oder Stirnbandlupe, oder eine Hauptapparatur realisiert als zahnärztliches Winkel- und Handstück, Zahnbürste, Ultraschallhandstück, Mikroskop oder als lichtloses Instrument bzw.

Werkzeug, wobei die Hauptapparatur ein erfindungsgemäßes Lichtsystem aufweist, gelöst, wobei das Lichtsystem als fest verbauter Bestandteil der Hauptapparatur oder zur reversibel trennbaren Verbindung mit der Hauptapparatur, insbesondere an dieser montierbar, ausgebildet ist.

Einleitend zur Erörterung der Erfindung sei an dieser Stelle bereits erwähnt, dass nachfolgend aus Gründen der kompakten Darstellung der Erfindung vorwiegend auf ein Betrachtungsgerät als Hauptapparatur Bezug genommen wird.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist der Vorteil gegeben, dass das Lichtsystem selbst in Umgebungen mit extremen Hygieneanforderungen, wie beispielsweise in einem Operationsaal, problemlos einsetzbar ist. Da zum Umschalten zwischen den beiden Lichtquellen keinerlei Berührung des Lichtsystems oder des mit dem Lichtsystem ausgerüsteten Betrachtungsgeräts notwendig ist, können auch keine virulenten Verunreinigungen durch Kontaktübertragung zum Patienten gelangen. Umgekehrt ist auch sichergestellt, dass das Lichtsystem nicht mittels Berührung der Hände bzw. der Einweghandschuhe oder der Arme des behandelnden Arztes verunreinigt wird, wenn dieser zwischen den Lichtquellen umschalten möchte. Da das Lichtsystem bevorzugt auch am Kopf des Benutzers getragen wird, sind zudem Verunreinigungen durch Körperflüssigkeiten des Patienten fast vollständig auszuschließen. Somit lässt sich das Lichtsystem im Gegensatz zu anderen Instrumenten, die unterhalb des Kopfs des operierenden Arztes lokalisiert sind und dort üblicherweise einem erhöhten Risiko einer starken Kontamination aufgrund von z.B. Aerosolen ausgesetzt sind, nachträglich oder während der Behandlung leichter und effizienter reinigen und desinfizieren. Dadurch lässt sich der Fußboden, im Unterschied zu der eingangs erwähnten bekannten Lösung, einfacher und gründlicher reinigen bzw. desinfizieren. Auch kann eine Verschmutzung des Lichtsystems, bedingt durch Schuhe oder andere den Fußboden berührende Objekte, zuverlässig vermieden werden.

Zudem erlaubt das Lichtsystem dem Benutzer das Umschalten zwischen den beiden Lichtquellen auf instinktive Weise durchzuführen. Dabei ist dem Benutzer durch die Integration der Umschaltfunktion des am Kopf befindlichen Lichtsystems immer stets bewusst, wo dieser die berührungslose Benutzerinteraktion zur Umschaltung auszuführen hat, da das Lichtsystem dem Kopf und dessen Dreh- und Kippbewegungen folgt. Die berührungslose Umschaltfunktion des Lichtsystems steht also während der gesamten Dauer der Anwendung des Lichtsystems, z.B. während der Arzt operiert, im Bereich um den Kopf zur Verfügung. Optional kann das Lichtsystem manuell oder bevorzugt elektromotorisch schwenkbar bzw. verschiebbar ausgebildet sein, sodass es z.B. ausgehend von einer neutralen Startposition aus, also der Ausgangsposition, in einem Bereich von bis zu +/- 30 Grad positioniert werden kann.

Diese Flexibilität bzw. Anpassungsvermögen ermöglicht den Einsatz des Lichtsystems auch in erschwerten und speziellen Positionen des Arztes gegenüber dem Patienten. Insbesondere ist damit sichergestellt, dass der Arzt auch bei Bewegungen des Kopfs oder seines Körpers, welche während einer Behandlung unvermeidbar sind, immer über die Kenntnis verfügt, an welcher Stelle die Benutzerinteraktion zum Umschalten zwischen den Lichtquellen notwendig ist. Ein Suchen nach einem Schalter, insbesondere beim Abwenden des Blicks vom Patienten, kann somit unterbleiben und die gesamte Aufmerksamkeit des Arztes verbleibt bei der zu operierenden Behandlungsstelle.

Zwecks Befestigung am Kopf des Benutzers kann das Lichtsystem mit einem Brillenband oder einem Schnellverschluss wie z.B. einem Klettverschluss als auch mit einer netz- oder helmartigen Struktur auf dem Kopf des Benutzers befestigt und von dort unabhängig von dem Betrachtungsgerät getragen und benutzt werden. Bevorzugt ist das Lichtsystem jedoch so ausgebildet, dass es zum mechanisch trennbaren Zusammenwirken mit der Hauptapparatur bzw. dem Betrachtungsgerät ausgebildet ist. Damit ist sichergestellt, dass das Lichtsystem und das Betrachtungsgerät immer definiert zueinander ausgerichtet sind. Um dies zu realisieren, können auch an einem oder an beiden Geräten z.B. Stift-, Klammer-, Magnet-, Schlauch-, Saugnapf-, Rohr-, Schraub-, Manschetten-, Standfuß-, Einrast-, Aufhänge-, Koppel- und/oder Steckverbindungen vorgesehen sein, welche die mechanische und gegebenenfalls die elektrische Verbindung der Geräte untereinander realisieren. Diese Verbindung der beiden Geräte kann manuell und/oder bevorzugt elektromotorisch automatisiert trennbar sein. So kann beispielsweise das Lichtsystem mithilfe einer z.B. elektronisch steuerbaren Magnetverbindung befestigt sein. Auch kann eine elektromotorisch bedienbare Befestigung vorgesehen sein, bei der z.B. die mechanische Verankerung bzw. die Entriegelung mithilfe eines Elektromotors bedient wird. Diese Verankerung bzw. Kopplung und Entriegelung lässt sich dann bevorzugt auch mithilfe der Schaltvorrichtung der besagten kontaktlosen Benutzerinteraktion steuern. Dadurch lässt sich das Lichtsystem kontaktlos abtrennen und fällt dabei z.B. in einen sauberen Behälter oder auf ein Papiertuch der Assistenz.

Zudem kann ein automatisierter Verstellmechanismus vorgesehen sein, welcher z.B. auf einem am Kopf tragbaren medizinischen Betrachtungsgerät befestigt ist. Damit lässt sich unter anderem eine kontaktlose Verschwenkung bzw. Verschiebung des Lichtsystems in Bezug auf das Betrachtungsgerät realisieren. Dies ermöglicht es auch, auf kontaktlose Weise einen benutzerspezifischen Augenabstand automatisch einzustellen oder das gesamte Betrachtungsgerät aus dem Gesichtsfeld zu verschieben bzw. zu verschwenken. Besonders bevorzugt ist das Lichtsystem jedoch in das Betrachtungsgerät integriert, also ein fester Bestandteil des Betrachtungsgeräts. Dies erlaubt einerseits die gemeinsame Handhabung wie etwa das Anlegen oder das Absetzen, aber auch die synergetische Nutzung von gemeinsamen elektronischen Komponenten, wie die Verwendung einer zusammengehörigen Energieversorgung mithilfe einer z.B. Batterie als auch einer gekoppelten Elektronik.

Zudem sei hier vermerkt, dass das Lichtsystem anstelle eines Betrachtungsgeräts auch bei anderen Gerätschaften zum Einsatz kommen kann. So kann es z.B. in Kombination mit einem zahnärztlichen Winkel- und Handstück, einer Zahnbürste, einem Ultraschallhandstück, einem Mikroskop oder bei einem lichtlosen Instrument bzw. Werkzeug, als auch außerhalb des medizinischen Anwendungsbereichs in Fachgebieten wie z.B. der Botanik oder der Meereskunde, zur Anwendung kommen. Für diese Einsatzbereiche kann das Lichtsystem auch zweiteilig ausgebildet sein, wobei ein erster Abschnitt, der z.B. einen Energiespeicher trägt, und der andere zweite Abschnitt des Lichtsystems, welcher flexibel bzw. drehbar gegenüber dem ersten Abschnitt ausgebildet bzw. gelagert ist. Die Befestigung des ersten Abschnitts erfolgt dabei wie oben erörtert und ist bevorzugt von dem Gerät trennbar, an dem das Lichtsystem befestigt ist. Somit lässt sich das Lichtsystem flexibel von einem damit ausgerüsteten Gegenstand zu einem anderen Gegenstand übertragen und ermöglicht dort eine flexible und vielfältige Ausrichtung des vom Licht ausstrahlenden zweiten Abschnitts. Die Lichtabgabe des zweiten Abschnitts kann in verschiedene Richtungen erfolgen, bevorzugt jedoch entlang dessen Längsrichtung, sodass die Richtung der Lichtabgabe der Orientierung des zweiten Abschnitts folgt und demnach vom Benutzer des Lichtsystems einfach und intuitiv einstellbar ist.

Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.

Als Arbeitslicht kommt bevorzugt weißes und/oder oranges Licht zum Einsatz und als Anregungslicht findet bevorzugt violettes Licht Anwendung, wobei diese Lichtfarben nicht zwingend so realisiert sein müssen und worauf noch am Ende der allgemeinen Beschreibung eingegangen wird. Besonders bevorzugt kann ein Akkumulator oder nicht erneut aufladbare, jedoch auswechselbare, Batterien als Energieversorgungseinrichtung im Lichtsystem integriert sein, wie beispielsweise in einem Gehäuse bzw. Rahmen eines adaptierbaren und reversibel trennbaren Lichtsystems.

Ebenfalls kann ein interner Energiespeicher, wie z.B. ein Akkumulator als abnehmbares Bügelende oder als verlängertes Hinterkopf- Brillenband ausgebildet sein. Ein solcher interner Energiespeicher kann mit einem USB-Anschluss oder einem Akku-Steckverbinder ausgerüstet sein und zwecks Aufladung über ein Ladekabel mit einem Ladegerät verbunden werden.

Das Lichtsystem kann bevorzugt durch eine oder mehrere Leuchtdioden (Light Emitting Diodes, abgekürzt LEDs) realisiert sein, die hinsichtlich der Wellenlängen des von ihnen ausgesendeten Lichts entsprechend selektiert bzw. kombiniert sind. Die Charakteristik der Ausbreitung des von den Lichtquellen erzeugten Lichts kann durch die Positionierung und/oder Ausrichtung der LEDs als auch durch die Verwendung von einer oder mehrerer (gegebenenfalls variable) Blenden und/oder auch durch den Einsatz von einer oder mehrerer (gegebenenfalls variablen) Linsen bzw. einem optischen Linsensystem, zusammengefasst als optisches System, definiert werden. Daraus ergibt sich ein Strahlengang des aktivierten Lichts, nachfolgend als Beleuchtungsstrahlengang des Lichtsystems bezeichnet.

Zwecks Erzeugung des weißen Lichts kann beispielsweise eine blaue LED mit einer gelber Phosphorschicht oder eine herkömmliche RGB-LED- Konfiguration zum Einsatz kommen (RGB bedeutet hier Rot, Grün und Blau).

Zur Generierung des Anregungslichts kann eine LED zum Einsatz kommen, die Licht im Wellenlängenbereich von 380 nm bis 450 nm, bevorzugt im Bereich von 405 nm +/- 15 nm, aussendet.

Zur Generierung des im Wesentlichen orangen Lichts kann eine LED zum Einsatz kommen, welche Licht in einem Wellenlängenbereich von 585 nm bis 620 nm, bevorzugt in einem Bereich von 605 nm +/- 5 nm, ausstrahlt.

Für die Erzeugung des orangen Lichts kann jedoch anstelle der erwähnten LED auch ein Lichtsystem-Filter zum Einsatz kommen, welcher vor die zur Erzeugung des weißen Lichts verwendeten LED bzw. LED- Konfiguration positioniert wird und eine entsprechende Filtercharakteristik aufweist, die eine Transmission im bevorzugten Wellenlängenbereich oberhalb von 585 nm +/- 5 nm ermöglicht und darunter befindliche Wellenlängen filtert bzw. nicht passieren lässt. Dieser Lichtsystem-Filter kann als Bandpassfilter, der Licht in einem definierten Wellenlängenbereich durchlässt, oder als Langpassfilter, welcher Licht ab einer bestimmten Wellenlänge passieren lässt, realisiert sein und manuell, bevorzugt jedoch elektromotorisch, in den Beleuchtungsstrahlengang bewegt, also positioniert, bzw. von dort entfernt werden bzw. von dort entfernbar sein. Dieser dient der Verzögerung der Aushärtungszeit lichthärtender Werkstoffe. In einer bevorzugten Ausbildungsform kann der Lichtsystem-Filter aus kolloidal gefärbtem Glas hergestellt sein.

Bevorzugt kommt das Lichtsystem bei dentalen Behandlungen zum Einsatz. Dabei dient das weiße Licht der Ausleuchtung einer Behandlungszone und der direkten visuellen Bewertung, welche dem Betrachter eine verbesserte Einschätzung der jeweiligen Situation ermöglicht. Das Anregungslicht wird verwendet, um z.B. bei konservierenden Zahnbehandlungen die optischen Eigenschaften der Autofluoreszenz bzw. Eigenfluoreszenz zu nutzen, sodass dem ärztlichen Anwender ein objektiver und deutlich erkennbarer Farbunterschied zwischen gesunder und bakteriell bzw. kariös infizierter Zahnsubstanz zur Verfügung steht. Die konkret angeführten Wellenlängen des Anregungslichts sind für die zahnmedizinische Anwendung auf diesen Effekt abgestimmt. Porphyrine wie z.B. Protoporphyrin IX, welche als Stoffwechselprodukte von kariösen Bakterien den Zahn besiedeln und infiziertes Gewebe verursachen können, besitzen ein Absorptionsmaximum bei einer Wellenlänge von 405 nm und fluoreszierende Eigenschaften im Bereich von 600 nm bis 700 nm. Daher wird gesunde Zahnsubstanz optisch gefiltert in grüner Farbe wiedergegeben, während infizierte Porphyrin-Bereiche aufgrund autofluoreszierender Eigenschaften in roter, oranger und/oder brauner Farbe erkennbar sind. Die farbliche Unterscheidung und Ausleuchtung der Mundhöhle bzw. des Behandlungsfelds erlaubt es dem behandelnden Arzt möglichst effizient und minimalinvasiv zu arbeiten, da mithilfe dieser objektiven optischen Vorlage nur rötlich, orange und/oder bräunlich erkennbare Stellen entfernt werden müssen. Weiterhin sei an dieser Stelle erwähnt, dass Porphyrine von einigen Bakterien produziert werden und demnach einen wesentlichen Beitrag zur Entstehung von kariösen Läsionen bewirken können.

Mit dem Anregungslicht wird auch die farbliche Unterscheidung von Zahngewebe mit intakten und defekten Zahnfüllungen erleichtert, wodurch bei der Entfernung angrenzender Füllungsbereiche trotz möglicher Farbgleichheit, bei Bedingungen von weißem Arbeitslicht oder Tageslicht, gesunde Zahnsubstanz größtmöglich geschont werden kann. Auch werden mithilfe des Anregungslichts Zahnstein, Biofilm und Frakturlinien leichter erkennbar.

Die Ausbildung der Schaltvorrichtung ist mithilfe elektronischer Komponenten derart realisiert, dass zwischen der ersten aktivierten Lichtquelle, also der eingeschalteten und somit Licht abgebenden ersten Lichtquelle, und der aktivierten zweiten Lichtquelle, also der eingeschalteten und entsprechend Licht ausstrahlenden zweiten Lichtquelle, wechselweise umgeschaltet werden kann, wobei immer gegenläufig zur derzeit aktivierten Lichtquelle die andere Lichtquelle deaktiviert ist und dadurch kein Licht aussendet. Dies führt zu einer Wechselbeleuchtung mit Licht unterschiedlicher Wellenlängenbereiche. Für die Zwecke der Ansteuerung der Lichtquellen bzw. wechselweisen Lichtabgabe kann die Schaltvorrichtung beispielsweise Transistoren, Röhren oder Relais aufweisen, an deren Ausgang die Lichtquellen angeschlossen sind. Diese Transistoren können an ihrer Basis mithilfe einer Logikstufe angesteuert werden. Auch kann die Logikstufe integrierte Ausgänge aufweisen, die zur direkten Ansteuerung der LEDs ausgebildet oder vorgesehen sind. Die Logikstufe kann je nach Komplexität, welche mit der Erkennung der berührungslosen Benutzerinteraktion verbunden ist, z.B. mit diskreten Elektronikkomponenten aufgebaut sein oder mithilfe eines Mikrocontrollers oder Mikroprozessors mit entsprechenden Peripheriebausteinen realisiert sein. Auch kann hier gegebenenfalls ein ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) zum Einsatz kommen. Die drei zuletzt genannten Varianten ermöglichen, im Vergleich zur Ausbildung mit vereinzelten, also nicht integrierten, Elektronikkomponenten, eine erhöhte Flexibilität bei der Erkennung der berührungslosen Benutzerinteraktion. Dies ist einerseits durch den Umstand gegeben, dass der Funktions- bzw. Leistungsumfang bei der Verwendung von Mikrocontrollern oder Mikroprozessoren vorwiegend von ihrer Programmierung abhängt und somit leicht an die gegebenen Anforderungen anpassbar ist, oder im Fall des ASICs durch eine Elektronik realisiert wird, welche auf genau eine oder spezielle Funktionen optimiert und dementsprechend leistungsfähig ist.

Bei einer Realisierung des Lichtsystems mit einem zuvor beschriebenen Lichtsystem- Filter zwecks Erzeugung des orangen Lichts, ist die Schaltvorrichtung auch zur Ansteuerung des elektromotorischen und in seiner Position verstellbaren Lichtsystem- Filters ausgebildet. Die betreffende Lichtquelle wird hier mithilfe des lichterzeugenden Elements (z.B. die RGB- LED) in Kombination mit dem beweglichen Filter realisiert. Auch kann neben der erwähnten Umschaltung zwischen dem einerseits violetten Licht und dem andererseits weißen bzw. orangen Licht, ein Wechsel zwischen dem einerseits weißen Licht und dem andererseits orangen Licht mit der Schaltvorrichtung realisiert sein.

Um nun die Benutzerinteraktion erkennbar zu machen, weist die Schaltvorrichtung eine Detektorstufe auf. Die Detektorstufe weist strukturell einerseits ein Detektionselement, z.B. einen speziellen Sensor bzw.

Sensortyp, und zum anderen eine Detektionselektronik bzw. Logikschaltung, zur Verarbeitung von Signalen oder Daten des Detektionselements auf.

So ist der mit der jeweiligen Benutzerinteraktion zusammenhängende physikalische Vorgang erfassbar und eine entsprechende elektronische bzw. digitale Aktion, z.B. in Form von Signalen oder Daten, kann generiert werden. Diese Aktion kann an eine Logikstufe abgegeben werden. Dort wird mithilfe einer z.B. Mustererkennung, eine vorzugsweise vordefinierte Benutzerbewegung, insbesondere eine Hand-, Arm- oder Kopfbewegung, oder eine Sprache im Sinne eines gesprochenen Wortes oder einer Phrase, oder ein definierter Benutzerlaut, als die Benutzerinteraktion erkannt.

Folglich kommen für das Detektionselement verschiedene Ausbildungen infrage, mit denen unterschiedliche Effekte einhergehen.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die Detektorstufe einen Fotosensor bzw. Lichtsensor, bevorzugt mehrere solcher Sensoren, insbesondere linear oder zirkulär angeordnet, aufweisen und zur Auswertung von Signalen dieses Sensors bzw. dieser Sensoren bzw. der Fotosensoren zwecks Erkennung der Benutzerinteraktion bzw. Benutzerbewegung ausgebildet sein. Mithilfe einer solchen Anordnung von Fotosensoren kann eine systematische, durch den Benutzer des Lichtsystems verursachte, Veränderung der Helligkeit der Umgebung erkannt werden. Diese Helligkeitsveränderung kann z.B. durch eine Handbewegung oder auch Fingerbewegung des Arztes ermöglicht werden, der diese bewusst in der Nähe der Fotosensoren ausübt und somit eine Abschattung bzw. Abdeckung von Umgebungslicht bewirkt. Ist nur ein einziger Fotosensor vorgesehen, kann jeder festgestellte Vorgang der Abschattung zum Umschalten zwischen den Lichtquellen genutzt werden. Sind mehrere Fotosensoren vorgesehen, kann z.B. einer oder eine Gruppe von Sensoren im Abstand zu einem anderen oder einer anderen Gruppe von Sensoren positioniert bzw. verschieden ausgerichtet sein, um nur einen davon mit einer Hand- oder Kopfbewegung bewusst abzudecken, sodass sich ein Differenzsignal zwischen den Fotosensoren ermitteln lässt. Dies kann dann von Vorteil sein, wenn sich das von der Umgebungsbeleuchtung ausgesendete und am Ort des Lichtsystems einstrahlende Licht hinsichtlich der Helligkeit verändern kann, und zwar ohne, dass eine bewegungsbedingte Abschattung stattfindet. Mithilfe des Differenzsignals können somit Fehlerkennungen, die andernfalls durch Helligkeitsschwankungen in einem Behandlungsraum möglich wären, zuverlässig vermieden werden.

Ein solcher Fotosensor kann z.B. durch ein lichtempfindliches elektronisches Bauelement realisiert sein, wie z.B. im einfachsten Fall durch eine Fotodiode. Auch können matrixbasierte lichtempfindliche elektronische Bauelemente zum Einsatz kommen.

Wird eine Mehrzahl solcher Fotosensoren verwendet, so lässt sich damit auch eine vordefinierte Bewegung erkennen, die als ein zu erwartendes Abschattungsmuster bzw. mittels der zeitlichen Veränderung bei der Ausführung der Bewegung definiert sein kann.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Detektorstufe eine Kamera, gegebenenfalls mit integriertem Audiosystem, aufweisen und zur Auswertung von Signalen und/oder Bilddaten zwecks Detektion der Benutzerinteraktion, beispielsweise als Benutzerbewegung oder gegebenenfalls als Benutzerwort bzw. Laut, ausgebildet sein. Hierbei kann eine miniaturisierte Kamera am Lichtsystem installiert sein, mit deren Hilfe z.B. Video- bzw. Einzelbildaufnahmen erstellt werden können. Diese Bilder werden dann als Bilddaten, gegebenenfalls in Kombination mit Audiodaten, an die Logikstufe übermittelt und dort ausgewertet. So kann z.B. die Bewegung der Hand bzw. deren Finger, oder auch eine Positionierung des Unterarms bzw. Oberarms des operierenden Arztes oder der Assistenz erfasst werden. In diesem Fall ist der inhaltliche Fokus der Bilderkennung auf die in unmittelbarer Nähe des Behandlers vorgenommene Benutzerinteraktion mithilfe z.B. der Gliedmaßen ausgerichtet. Auch kann in den von der Kamera erstellten Einzelbild- bzw. Videoaufnahmen eine ausgeprägte bzw. deutliche Veränderung des Bildhintergrunds erkannt werden, welche z.B. mit einer Kopfbewegung des Arztes korrespondiert. In diesem Fall ist der inhaltliche Fokus der Bilderkennung auf die fernere Umgebung des Behandlers gerichtet, wie z.B. auf die markanten Elemente der Einrichtung des Behandlungsraums, also nicht auf die nähere Umgebung, in der sich z.B. die Hand des Benutzers befinden könnte. Veränderungen in diesem Bildinhalt können somit auch als Benutzerinteraktion interpretiert werden.

Das bedeutet, dass zwischen Bildänderungen aufgrund von Kopfbewegungen und Bildänderungen zufolge von Hand- bzw. Armbewegungen unterschieden werden kann, wodurch beide Arten der Bildänderung vom System bzw. von der Detektorstufe entsprechend interpretiert werden können. Zur Erkennung der Art der Bildänderung auf Basis der Bild- bzw. Videodaten, gibt es eine Vielzahl an Lösungen in dem betreffenden Fachgebiet, wie z.B. die Mustererkennung oder Bildstabilisierung.

Auch kann die Kamera in Kombination mit einem eigenen Bildschirm oder diversen anderen Gerätebildschirmen dazu genützt werden, Patienten hinsichtlich der Entscheidungsfindung vor bzw. während der ärztlichen Untersuchung zu unterstützen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Detektorstufe einen bzw. mehrere Sensoren zur Detektion einer Bewegung, insbesondere einer Neigungs-, Dreh-, und/oder einer Beschleunigungsbewegung, aufweisen und zur Auswertung von Signalen bzw. Daten des Sensors bzw. der Sensoren zwecks Detektion der Benutzerbewegung ausgebildet sein. Mithilfe dieser Ausbildung kann der Arzt die Auslösung der Umschaltung zwischen den Lichtquellen durch eine z.B. einfache Kopfbewegung veranlassen, wie durch eine Seitwärtsneigung des Kopfs, also kein verdrehen bzw. rotieren des Kopfs zur linken oder rechten Seite, wobei die Blickrichtung und der Fokus stets beibehalten werden. Dabei kann der Blick auf der zu therapierenden Stelle beruhen und der Fokus des Behandlers bleibt erhalten. Ebenso verhält es sich mit den Händen, die zum Auslösen des Lichtwechsels nicht benötigt werden, also nicht bewegt werden müssen. Optional wäre auch das einfache Nicken mit dem Kopf als Benutzerinteraktion erkennbar. In diesem Zusammenhang können mehrachsige Beschleunigungs- und/oder Gyro-Sensoren wie z.B. MPU 6050 zur Anwendung kommen.

Auch kann gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung die Detektorstufe ein Mikrofon aufweisen und zum Auswerten von Mikrofonsignalen und Mikrofondaten zwecks Detektion der akustischen Benutzerinteraktion ausgebildet sein. Diesbezüglich kann eine relativ einfache Identifizierung eines vordefinierten Wortes bzw. Benutzerlautes als auch eine anspruchsvolle Spracherkennung zum Einsatz kommen. Auch hier kann der operierende Arzt den vollen Fokus ohne Veränderung der Körperhaltung bzw. der Blickrichtung beibehalten. Es sollte jedoch bei der Implementierung dieser Lösung darauf geachtet werden, dass das Risiko eines versehentlichen Lichtwechsels, ausgelöst durch gängige Begriffe oder Laute im Behandlungszimmer bzw. Operationssaal, ausgeschlossen wird oder zumindest auf einem niedrigen Niveau gehalten wird. Dies kann durch eine strenge Definition von benutzerdefinierten Begriffen oder Benutzerlauten erreicht werden, die im üblichen Sprachgebrauch nur selten Anwendung finden.

Auch kann gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung die Detektorstufe eine elektronische Vorrichtung wie z.B. ein Stirnband mit Elektroden zur Erfassung, Messung und Verarbeitung von Gehirnströmen aufweisen, sodass die kontaktlose Benutzerinteraktion des Lichtsystems auch mittels Auswertung der Gehirnströme erfolgen kann.

Wie eingangs im Zusammenhang mit dem orangenen Licht erörtert, kann bei dem Lichtsystem ein optischer Langpass- oder Bandpassfilter vorgesehen sein, welcher zur Filterung von jenen Wellenlängen des von dem Lichtsystem ausgesendeten Lichts ausgebildet ist, die für die Aushärtung von lichthärtenden Dentalwerkstoffen verantwortlich sind. Insbesondere kann der Filter als Langpass- oder Bandpassfilter zur Ausfilterung von Licht mit Wellenlängen unterhalb eines Bereichs von 455 nm +/- 10 nm und zum Durchlässen von Licht mit einer Wellenlänge oberhalb dieses Bereichs ausgebildet sein. Der Lichtsystem-Filter kann, insbesondere elektromotorisch betrieben, in einen Beleuchtungsstrahlengang des Lichtsystems, entlang dessen das Lichtsystem sein Licht aussendet, eingebracht bzw. von dort entfernt werden. Diese Maßnahme stellt sicher, dass bei der zahnärztlichen Anwendung, umgeben von beispielsweise Tages- oder Raumlicht, eine rasche und vorzeitige Aushärtung von z.B. adhäsiven Befestigungs- oder Füllungsmaterialien verhindert werden kann, sobald der Lichtsystem-Filter vor die weiße Lichtquelle gesetzt wird. Der Grund für die Verwendung dieses Lichtsystem-Filters liegt darin, dass in lichthärtenden Werkstoffen z.B. der am meisten eingesetzte Fotoinitiator Campherchinon ist, welcher bei Höchstwerten im Wellenlängenbereich von 465 nm +/- 10 nm deutlich reagiert, wodurch eine Materialaushärtung eingeleitet wird. Ähnliches gilt auch für die Fotoinitiatoren wie z.B. Diphenyl(2,4,6- trimethylbenzoyl)phosphine oxide und l-Phenyl-l,2-propanedione bei Höchstwerten von 400 nm +/- 10 nm.

Analog zum Lichtwechsel der Lichtquellen kann auch der Lichtsystem-Filter mithilfe der Schaltvorrichtung berührungslos zwischen seinen beiden Endpositionen bewegt (aufgeklappt bzw. eingebracht oder verschoben bzw. entfernt) werden. Nach der Registrierung einer vordefinierten Benutzerinteraktion mithilfe der Detektorstufe kann ein elektrisches Motorelement angesteuert werden, welches mit dem Lichtsystem-Filter mechanisch gekoppelt ist, wodurch die für die jeweilige Positionierung des Lichtsystem- Filters benötigte Bewegung elektromotorisch ausgeführt wird. Der Lichtsystem-Filter kann jedoch auch so montiert sein, dass er hinsichtlich seiner Position manuell bedienbar ist. Die Schaltvorrichtung kann aufgrund der Signale bzw. Daten der Detektorstufe differenzieren, ob eine Umschaltung von weißem Licht auf violettes Licht oder umgekehrt durchzuführen ist. Dabei verharrt der Lichtsystem-Filter außerhalb des Beleuchtungsstrahlengangs.

Die Schaltvorrichtung kann aufgrund der Signale bzw. Daten der Detektorstufe jedoch auch differenzieren, ob eine Umschaltung von weißem Licht auf oranges Licht oder umgekehrt durchzuführen ist, wodurch der Lichtsystem-Filter in den Beleuchtungsstrahlengang hinein oder heraus bewegt bzw. positioniert wird. Kommt jedoch anstelle des auf das Weißlicht begrenzenden Lichtsystem-Filters in einer bevorzugten Ausbildungsform eine orange Lichtquelle zum Einsatz, bei der Licht mit Wellenlängen oberhalb der zur Aushärtung lichthärtender Werkstoffe benötigten charakteristischen Wellenlängen erzeugt werden kann, so erfolgt die Umschaltung der Lichtfarben mithilfe der Schaltvorrichtung auf vollelektronische Weise und unter Vermeidung von elektromotorisch angetriebenen Komponenten. Daher ist es von Vorteil, dass die erste Lichtquelle zur wechselweisen Abgabe von weißem und/oder orangem Licht und die Schaltvorrichtung zur Steuerung dieses Wechsellichtbetriebs ausgebildet ist, wobei zum Aussenden des im Wesentlichen orangen Lichts eine LED zum Einsatz kommt, die Licht in einem Wellenlängenbereich von 585 nm bis 620 nm, bevorzugt in einem Bereich von 605 nm +/- 5 nm, aussendet. Dieses Konzept lässt sich natürlich auf eine beliebige Anzahl von Lichtquellen erweitern. Damit geht auch ein Gewichts und Platzvorteil einher, wodurch die Realisierung in jedem Fall einfacher als bei einer elektromotorischen Umschaltung eines oder mehrerer Filter erfolgen kann. Alternativ kann auch Weißlicht mit entsprechend reduzierter Intensität ausgesendet werden.

In beiden Ausbildungsformen, also mit oder ohne entsprechenden Lichtsystem-Filter für das Weißlicht, kann der Betrieb des Lichtsystems bzw. des Betrachtungsgeräts während einer Behandlung vollkommen berührungslos erfolgen.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Detektorstufe bzw. deren Detektionsbereich derart ausgebildet und orientiert ist, dass beim bestimmungsgemäßen Tragen des Lichtsystems am Kopf des Benutzers eine Benutzerinteraktion an einer, insbesondere nur an einer einzigen, bevorzugt der linken, Körperseite des Benutzers ermittelbar ist. Diese Ausbildung kann sich bei der ärztlichen Nutzung der Erfindung, z.B. wenn das Betrachtungsgerät als Lupenbrille ausgestattet mit dem Lichtsystem zum Einsatz kommt, als besonders vorteilhaft erweisen, da z.B. ein mit dem Betrachtungsgerät ausgestatteter Arzt, der die Lupenbrille trägt, aus der Sicht des Patienten, vorwiegend rechts neben diesem sitzt bzw. steht und Behandlungsinstrumente üblicherweise mit der rechten Hand bedient. Auch kann dies von Vorteil sein, wenn z.B. die Assistenz des Arztes die Benutzerinteraktion ausführt. Die erste Assistenz kann dabei nämlich die Benutzerinteraktion hinter dem Patientenkopf ausführen, statt über dessen Gesicht oder vor dessen Hals zu hantieren. Diese Benutzerinteraktion kann mit der freien rechten Hand in der Nähe des linken Brillenbügel- oder Lichtquellenrahmens des adaptierbaren Lichtsystems erfolgen, während die linke Hand den Mundspiegel oder die Absaugkanüle hält und der Arzt stellenweise mit beiden Händen arbeiten muss und selbst nicht umschalten kann. Selbiges gilt für die zweite Assistenz, welche sich zumeist hinter dem Patienten befindet, Instrumente überreicht und dementsprechend ebenfalls den linksseitigen Sensor des linken Brillenbügel- oder Lichtquellenrahmens des adaptierbaren Lichtsystems betätigen kann, falls der Arzt und die erste Assistenz in bestimmten Situationen mit beiden Händen beschäftigt sein sollten.

Daher ist die linke Hand des Arztes jene Hand, die bevorzugt zur Auslösung des Lichtwechsels zur Verfügung steht. Die Detektorstufe kann hierbei so ausgebildet sein, dass sie z.B. eine Annäherung der Hand oder des Arms an die linke Kopfseite bzw. an die Brillen- oder Lichtsystemseite als auch eine Wischbewegung der linken Hand entlang der linken Kopfseite erfasst, um die Detektion der Benutzerinteraktion auszulösen.

Es kann der Detektionsbereich jedoch auch anders orientiert sein, wie z.B. zur rechten Kopfseite des Benutzers, wenn dies für spezielle Verwendungszwecke oder die Präferenz des Benutzers verlangt. Auch kann der Detektionsbereich nach vorne orientiert sein, wenn die Benutzerinteraktion z.B. durch ein assistierendes Personal erfolgen soll. In diesem Anwendungsszenario kann der behandelnde Arzt das assistierende Personal zum gegebenen Zeitpunkt zur Benutzerinteraktion auffordern und die tatsächliche Benutzerinteraktion erfolgt dann mithilfe der Assistenz.

Bei einer Kombination des Lichtsystems mit dem Betrachtungsgerät kann auch der jeweilig integrierte Sensor am Betrachtungsgerät an der für den angestrebten Detektionsbereich relevanten Position angeordnet sein, sodass die sensorische Erfassung der Benutzerinteraktion durch einen Bestandteil des Betrachtungsgeräts erfolgen kann. Die Übermittlung der Signale bzw. Daten des Sensors kann bei dieser Realisierung mithilfe einer elektrischen Leitung erfolgen, mit deren Hilfe die Signale bzw. Daten an die ergänzende Elektronik der Detektorstufe oder an die Schaltvorrichtung übertragen werden. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung verläuft der Betrachtungsstrahlengang, entlang dessen ein Objekt beobachtbar ist, und der Beleuchtungsstrahlengang des Lichtsystems, möglichst parallel bzw. konisch zueinander in Richtung des zu betrachtenden Objekts verlaufen.

Diese Maßnahme stellt sicher, dass in einem für die jeweilige Behandlung bzw. Operation definierten Bereich des Betrachtungsabstands, die optimale Kombination von Ausleuchtung und Betrachtung erfolgen kann.

Der Betrachtungsstrahlengang ist mithilfe der Optik bzw. eines optischen Systems definiert, wodurch der beobachtende Benutzer hindurch blickt. Diese Optik bzw. optische System kann gegebenenfalls eine oder mehrere variable Blenden und/oder auch gegebenenfalls eine oder mehrere variable Linsen bzw. ein optisches Linsensystem umfassen. Dabei kann es sich z.B. um wechselbare Vergrößerungsgläser bzw. Okulare handeln. So kommt bei einer Lupenbrille ein optisches System mittels z.B. ein oder zwei Okularen zum Einsatz, mit deren Hilfe ein Arzt über ein vergrößertes Bild der Behandlungsstelle verfügt. Auch kann unter einem optischen System eine Kamera verstanden werden.

Die Okulare verschiedener Vergrößerungen können z.B. ansteckbar oder aufschraubbar sein. Analog zum Haltemechanismus des Lichtsystems können die Okulare mittels z.B. Stift-, Klammer-, Magnet-, Schlauch-, Saugnapf-, Rohr-, Schraub-, Manschetten-, Standfuß-, Einrast-, Aufhänge-, Koppel- und/oder Steckverbindung gewechselt werden. Sie können auch durch unterschiedliche Vergrößerungen oder Arbeitsabstände charakterisiert sein. Ebenfalls können die Okulare bzw. das optische System fest verbaut sein. Der automatisierte Verstellmechanismus kann auch so konfiguriert sein, dass die Okulare des Betrachtungsgeräts zueinander benutzerspezifisch justiert werden können.

Besonders bevorzugt weist das Betrachtungsgerät einen optischen Betrachtungsstrahlengang-Filter, bevorzugt einen Bandpassfilter, insbesondere einen Langpassfilter, auf, welcher dazu ausgebildet ist, Licht mit Wellenlängen in einem Bereich oberhalb des Anregungslichts, insbesondere oberhalb des Bereichs von 515 nm +/- 15 nm, passieren zu lassen, während die Filterung von Wellenlängen unterhalb dieses Abschnitts erfolgt, wobei eine Vorrichtung zum Positionieren, nachfolgend als Positionierungsvorrichtung beschrieben, vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, den optischen Betrachtungsstrahlengang-Filter wechselweise innerhalb oder außerhalb des Betrachtungsstrahlengangs berührungslos zu positionieren. Die angeführten Wellenlängen beziehen sich vorwiegend auf die bereits erwähnte ärztliche Anwendung. Demgemäß wurde die Grenzwellenlänge bzw. jene Wellenlänge, ab welcher der Bandpassfilter oder der Langpassfilter diese passieren lässt, in einem Bereich von 515 nm +/- 15 nm gewählt, während Licht mit Wellenlängen unter diesem Bereich herausgefiltert wird. Die Bandpassfilter oder die bevorzugten Langpassfilter sorgen dafür, dass der behandelnde Arzt nicht das von der Lichtquelle erzeugte ungefilterte Anregungslicht wahrnimmt, sondern die fluoreszierenden Farbeigenschaften von Zähnen und Porphyrinen. Anstelle eines Langpassfilters kann wie beschrieben auch ein optischer Bandpassfilter vorgesehen sein, wodurch sich für den Betrachter ein vergleichbares Betrachtungsergebnis ergibt.

Die Positionierungsvorrichtung erlaubt es dem behandelnden Arzt, den Langpassfilter oder den Bandpassfilter in den Betrachtungsstrahlengang wahlweise zu positionieren bzw. von dort zu entfernen. Bevorzugt ist der optische Langpassfilter oder Bandpassfilter für beide Augen beabsichtigt. Es kann also pro Auge jeweils ein optischer Langpassfilter oder Bandpassfilter vorgesehen sein, welcher unabhängig vom anderen Filter bedienbar ist. Der Filter kann auch nur für eines der beiden Augen vorgesehen sein. Die beiden zuletzt genannten Fälle ermöglichen eine gleichzeitige Betrachtung und Bewertung des Behandlungsfelds mit unterschiedlichen Farbeindrücken.

Die Positionierungsvorrichtung kann beispielsweise so konfiguriert sein, dass der Betrachtungsstrahlengang-Filter von unten oder von oben oder seitwärts, bevorzugt elektromotorisch, in den Betrachtungsstrahlengang eingeschwenkt bzw. eingeschoben und von dort wieder zurück in die Ausgangsposition geschwenkt bzw. geschoben werden kann. Zu diesem Zweck kann der Betrachtungsstrahlengang-Filter in einem z.B. Gleitmechanismus geführt werden. Ein solcher Gleitmechanismus kann durch z.B. eine schienenartige Führung realisiert sein, wodurch sich die Position des Betrachtungsstrahlengang-Filters verändern lässt. Auch kann die Positionierungsvorrichtung derart ausgebildet sein, dass der Betrachtungsstrahlengang-Filter von unten oder von oben oder seitwärts in den Betrachtungsstrahlengang verschoben oder auch, z.B. gelagert mit einem Gelenk, ein- und ausgeschwenkt werden kann. Die jeweils beschriebene Bewegung des Betrachtungsstrahlengang-Filters kann beispielsweise manuell mithilfe der Hände bzw. der Finger durch den Träger des Betrachtungsgeräts oder der assistierenden Person vollführt werden.

Besonders bevorzugt weist die Positionierungsvorrichtung jedoch ein mit dem optischen Betrachtungsstrahlengang-Filter zusammenwirkendes Motorelement zur elektromotorisch angetriebenen wechselweisen Positionierung und/oder Ausrichtung des Betrachtungsstrahlengang-Filters im Betrachtungsstrahlengang oder außerhalb des Betrachtungsstrahlengangs auf. Dies erleichtert die Benutzung des Betrachtungsgeräts vor allem dann, wenn die optischen Betrachtungsstrahlengang-Filter für beide Augen des Betrachters vorgesehen sind. In diesem Fall kann jeder Betrachtungsstrahlengang-Filter mit einem separaten Motorelement bewegt werden. So kann der Betrachtungsstrahlengang-Filter z.B. mit einer Schwenkachse oder Hubmagneten gekoppelt sein und direkt durch das Motorelement oder mittels eines Getriebes bewegt werden. Auch kann bevorzugt ein gemeinsamer Antrieb an beiden Betrachtungsstrahlengang- Filter vorgesehen bzw. ausgebildet sein.

Die Energieversorgung des Motorelements kann mithilfe der ersten Energieversorgungseinrichtung erfolgen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn das Lichtsystem ein integraler Bestandteil des Betrachtungsgeräts bzw. der Hauptapparatur ist. Somit wird nur eine einzige

Energieversorgungseinrichtung in Form einer z.B. wiederaufladbaren Batterie bzw. eines Akkumulators benötigt. Sind jedoch das Lichtsystem und das Betrachtungsgerät bzw. die Hauptapparatur so ausgebildet, dass sie voneinander getrennt und gegebenenfalls auch separat voneinander benutzt werden können, ist es vorteilhaft, wenn die beiden Apparaturen mit einer z.B. elektrischen Steckverbindung koppelbar sind, um eine Energieversorgungseinrichtung gemeinsam nutzen zu können. Diese elektrische Verbindung kann z.B. als Stift-, Klammer-, Magnet-, Schlauch-, Saugnapf-, Rohr-, Schraub-, Manschetten-, Standfuß-, Einrast-, Aufhänge- und/oder Koppelverbindung realisiert sein.

Besonders bevorzugt ist die Positionierungsvorrichtung zur automatischen Detektion ausgebildet, um zu erkennen, ob die erste Lichtquelle Arbeitslicht oder die zweite Lichtquelle Anregungslicht aussendet. In dieser Ausbildungsform ist es vorteilhaft, dass die Positionierungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, das Motorelement so anzusteuern, dass bei erkannter Aussendung des Arbeitslichts der optische Betrachtungsstrahlengang-Filter außerhalb des Betrachtungsstrahlengangs positioniert ist, während bei detektierter Aussendung des Anregungslichts der optische Betrachtungsstrahlengang-Filter innerhalb des Betrachtungsstrahlengangs platziert ist. Zwecks Feststellung welche der Lichtquellen gegenwärtig aktiviert ist, kann innerhalb und/oder seitlich des Beleuchtungsstrahlengangs ein Fotosensor angebracht sein, welcher dazu genutzt wird, um eine entsprechende Differenzierung zwischen Arbeitslicht und Anregungslicht zu ermöglichen.

Besonders bevorzugt ist bei einer kombinierten Ausbildung des Lichtsystems mit dem Betrachtungsgerät eine bevorzugt tragbare Energieversorgungseinrichtung zur Energieversorgung des Motorelements vorgesehen. Mithilfe der Schaltvorrichtung lässt sich das Motorelement so ansteuern, dass bei mit Energie versorgter erster Lichtquelle der optische Betrachtungsstrahlengang-Filter außerhalb des Betrachtungsstrahlengangs positioniert ist, während der Betrachtungsstrahlengang-Filter bei Energieversorgung der zweiten Lichtquelle innerhalb des Betrachtungsstrahlengangs platziert ist. Bei dieser Ausbildung ist kein zusätzlicher Fotosensor zur Differenzierung des aktuell ausgesendeten Lichts notwendig, da die Steuerung der Position des jeweiligen Betrachtungsstrahlengang-Filters direkt mit der kontaktlosen Bedienung der Lichtquellen erfolgt bzw. verknüpft ist.

Wie erwähnt ist es von Vorteil, wenn das Betrachtungsgerät ein optisches System, bevorzugt als Okular ausgebildet, aufweist, welches den Betrachtungsstrahlengang definiert, wodurch sich ein genau festgelegter Betrachtungsstrahlengang abgrenzen und demgemäß auch die Position des Betrachtungsstrahlengang-Filters innerhalb des Strahlengangs positionieren lässt. Hierbei kann die Platzierung des Betrachtungsstrahlengang-Filters bevorzugt an jenem Ende des optischen Systems erfolgen, welches als Ausgang für den Betrachtungsstrahlengang dient, wodurch der Betrachtungsstrahlengang-Filter im größtmöglichen Abstand zum Auge positioniert ist. Diese Anordnung eignet sich deshalb so passend, da dort ausreichend Platz gegeben ist, um die Schwenkung bzw. Verschiebung des Betrachtungsstrahlengang-Filters ungehindert durchzuführen.

Bevorzugt ist der Betrachtungsstrahlengang-Filter aus UV-Quarzglas gefertigt. Ein derart gefertigter Betrachtungsstrahlengang-Filter ist umfangreich widerstandsfähig gegenüber verschiedenen Dentalwerkstoffen, Reinigungs- und Desinfektionsmitteln und eignet sich daher optimal für die tägliche Anwendung in einer Arbeitsumgebung mit hohen Hygieneanforderungen. Dieses optische Glas stellt sicher, dass auch nach oftmaliger Benutzung oder Reinigung bzw. Desinfektion eine unbeeinflusste Betrachtung von Objekten ohne optische Trübung möglich ist, wodurch dem Auge eine hochwertige Wahrnehmung erhalten bleibt. Der Betrachtungsstrahlengang-Filter kann natürlich auch aus anderen geeigneten Materialien für Mineralgläser oder Kunststoffgläser oder Saphirglas gefertigt sein.

Um digitale Bildaufzeichnungen und deren Verarbeitungen zu ermöglichen, ist es von Vorteil, wenn das Betrachtungsgerät eine digitale Bilderfassungseinheit, insbesondere eine digitale Kamera, zur Erfassung von Video- bzw. Einzelbildaufnahmen aufweist. Die Kamera kann außerhalb des Betrachtungsstrahlengangs positioniert sein und entlang dessen Bilder bzw. Videos erfassen oder auch in den Betrachtungsstrahlengang eingekoppelt sein.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Gruppe der Lichtquellen, nachfolgend als Lichtquellen-Konfiguration bezeichnet, vom Lichtsystem trennbar ausgebildet sein und als separate Baueinheit zwecks näherer Beleuchtung schwer ersichtlicher Zahnbereiche genutzt werden. Die Stromversorgung dieser Lichtquellen-Konfiguration kann z.B. durch ein Kabel erfolgen, welches die Lichtquellen-Konfiguration mit dem Lichtsystem als Teil des gesamten Systems oder als Teil der Hauptapparatur verbindet. Die Stromversorgung der Lichtquellen-Konfiguration kann bevorzugt mit einem in die Baugruppe der Lichtquellen-Konfiguration integrierten wiederaufladbaren Energiespeicher, wie z.B. mithilfe eines Akkumulators, erfolgen. Auch kann die Steuerung der Lichtquellen-Konfiguration, wie z.B. die Lichtintensität oder die Ein- bzw. Ausschaltung, kontaktlos als auch durch Sprachsteuerung durch des Lichtsystem erfolgen. Auch hierfür können die beim Lichtsystem erörterten Maßnahmen zur Anwendung kommen und Steuerbefehle, z.B. durch Funk- oder Infrarotlicht-Signale, an die Lichtquellen-Konfiguration übertragen. Zu diesem Zweck kann das Lichtsystem mit einem Funksender und die Lichtquellen-Konfiguration mit einem Funkempfänger ausgerüstet sein und eine elektronische Schaltung aufweisen, welche per Funk übertragene Steuerbefehle umsetzt.

Die mechanische Kopplung des Lichtsystems mit der Lichtquellen- Konfiguration kann z.B. mit einer Stift-, Klammer-, Magnet-, Schlauch-, Saugnapf-, Rohr-, Schraub-, Manschetten-, Standfuß-, Einrast-, Aufhänge-, Koppel- und/oder Steckverbindung erfolgen.

Auch kann in dieser Lichtquellen-Konfiguration vorgesehen sein, dass zusätzlich zu beiden Lichtquellen, welche Arbeitslicht und Anregungslicht aussenden, z.B. ein oder auch mehrere weiße LEDs verbaut sind, um einen intensiv fokussierten Lichtstrahl für eine starke Ausleuchtung bestimmter Behandlungsstellen und gegebenenfalls auch um eine beschleunigte Reaktion lichthärtender Werkstoffe zu bewirken.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann auch eine digitale Kamera für Einzelbild- bzw. Videoaufnahmen vorgesehen sein. Diese Kamera kann in Analogie zum Lichtsystem des Betrachtungsgeräts mit einem eigenen Lichtsystem ausgerüstet sein und/oder mit diesem einheitlich verbunden sein, sodass ein vom Betrachtungsgerät unabhängig agierendes Kamera- Lichtsystem zur Anwendung kommen kann. Auch hier kann ein manuell und/oder elektromotorisch (auf kontaktlose Weise wie z.B. im Zusammenhang mit der Lichtquellen-Konfiguration erläutert) verstellbarer Langpassfilter oder Bandpassfilter aus z.B. UV-Quarzglas zur Anwendung kommen, der analoge Eigenschaften zum Betrachtungsstrahlengang-Filter aufweist und welcher vor dem optischen System des Kameraobjektivs positioniert wird, während gleichlaufend das Anregungslicht aktiviert ist, um die autofluoreszierenden Eigenschaften der zu inspizierenden Zahnbereiche zu erfassen. Eine kameraverbundene Anwendungssoftware, wie z.B. eine mobile Applikation für Smartphones oder Tablets, kann die aufgenommenen Bilder bzw. Videos darstellen und ermöglicht es diese auf z.B. Computer oder Laptops zu übertragen, insbesondere für vergrößerte Bildaufnahmen von spezifischen Untersuchungsbereichen. Damit ist eine Verbesserung der Patientencompliance, medizinischen Dokumentation und der Entscheidungsfindung von Arzt und Patient vor bzw. während der Behandlung gegeben, insbesondere in Abstimmung mit dem Patienten, der dadurch über die gleichen visuellen Informationen wie der behandelnde Arzt verfügt. Bevorzugt kann die Kamerabedienung und deren Einstellungen jedoch maschinell auf kontaktlose Weise oder mithilfe der Sprachsteuerung erfolgen, wobei die im Zusammenhang mit dem Lichtsystem beschriebene Detektorstufe zum Einsatz kommen kann, insbesondere in der Variante mit den erörterten Sensoren, sodass die beschriebene Benutzerinteraktion, z.B. während einer vordefinierten Zeitspanne, zur Steuerung der Kamerafunktionen einsetzbar ist. Auch kann somit eine kontaktlose Bedienung vorgesehen sein, die z.B. analog mit der Lichtquellen- Konfiguration, wie zuvor im Zusammenhang mit dieser erwähnt, funktioniert.

Alternativ kann bei der Untersuchung oder Behandlung eines Patienten auch eine UV-Patientenschutzbrille und/oder ein UV- Patientenvisierschutz mit durchlochtem Mundbereich zum Einsatz kommen. Diese Maßnahme dient als UV-Schutz für das umliegende Gesichtsfeld des Patienten. Auch kann für diesen Zweck eine reduzierte Lichtintensität zur Anwendung kommen.

In Zeiten virulenter Gefahren kann auch der Einsatz einer Visierabdeckung als erhöhte Schutzmaßnahme für den Behandler von Vorteil sein. Bevorzugt kommt eine transparente, hitzeresistente und wasserabweisende Visierabdeckung zum Einsatz. Diese Ausbildung der Visierabdeckung erlaubt die sichere Verwendung des Lichtsystems als auch der mit dem Lichtsystem ausgestatteten Lupenbrille.

Hier sei erwähnt, dass der Visierschutz des Behandlers so ausgebildet ist, dass die kontaktlose Interaktion aufgrund der gegebenen Transparenz der Visierabdeckung weiterhin erhalten bleibt, wodurch so gut wie kein Einfluss auf den darunter befindlichen Sensor der Detektorstufe des Brillenrahmens oder des Lichtsystems entsteht.

Auch wenn die Erfindung im vorliegenden Fall im Kontext der zahnärztlichen Tätigkeit erörtert wird, sei an dieser Stelle jedoch darauf hingewiesen, dass das entsprechende Lichtsystem und/oder die Hauptapparatur, unter Anwendung des Anregungslichts, für weitere Verwendungszwecke wie der Diagnostik von z.B. Gewebsveränderungen zum Einsatz kommen kann. Diese Erfindung kann jedoch auch für andere, z.B. künftige Entwicklungen, Anwendungen zum Einsatz kommen, bei denen nicht zwingend violettes, weißes oder oranges Licht notwendig ist. So können weitere LED-Farben individuell ausgetauscht bzw. angepasst werden, um die Erfindung auch für andere Berufsgruppen zugänglich zu machen. Die LEDs können hierfür auch leicht austauschbare Einheiten bzw. Komponenten bilden und mittels z.B. an- und abstecken, ähnlich einem einfachen Baukastenprinzip, auswechselbar sein. Dies ermöglicht mit unterschiedlichen Lichtfarben vielfältige Einsatzmöglichkeiten in unterschiedlichen Anwendungsgebieten.

Zudem sei erwähnt, dass das Lichtsystem nicht nur bevorzugt zentral, sondern auch zweiseitig an der Lupenbrille, also an ihrer linken und rechten Seite bzw. an diesen Bereichen, also an ihren beiden Brillenbügeln, positioniert sein kann. Damit geht der Vorteil einher, dass die Ausleuchtung beinahe gänzlich frei von Schatten erfolgt. Auch sei in diesem Kontext erwähnt, dass das Lichtsystem für diese Zwecke zweiteilig ausgebildet sein kann, wodurch beide Teile des Lichtsystems eine separate bzw. eigenständige Energieversorgung aufweisen können und voneinander getrennt genutzt werden als auch für Reparaturzwecke austauschbar sein können.

Abschließend sei an dieser Stelle noch erwähnt, dass es sich auch bei den angeführten Gerätschaften, wie z.B. ein zahnärztliches Winkel- und Handstück oder ein Ultraschallhandstück, um die beschriebene Hauptapparatur handeln kann.

Natürlich kann das Lichtsystem auch nur einseitig vorgesehen sein, also nur zur linken oder zur rechten Seite bzw. diesen Seitenbereichen ausgebildet bzw. vorgesehen sein.

Abschließend sei noch erwähnt, dass eine Fernrohrbrille im Unterschied zur Lupenbrille ein integriertes Fernrohr als galileisches oder keplersches Fernrohr-Brillensystem aufweist.

Diese und weitere Aspekte der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgend erörterten Figuren.

Figurenkurzbeschreibung

Die Erfindung wird im Folgenden unter Verweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, auf welche die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugszeichen versehen. Es zeigen auf schematische Weise:

Fig. 1 eine Lupenbrille mit Lichtsystem gemäß einer ersten Ausbildungsform;

Fig. 2 - 7 die Verwendung der Lupenbrille;

Fig. 8 das typische mit Anregungslicht bewirkte Verhalten von Porphyrin und Karies;

Fig. 9 ein elektronisches Blockschaltbild der Lupenbrille gemäß der Fig. 1; Fig. 10 eine bevorzugte Ausbildungsform der Lupenbrille;

Fig. 11 ein elektronisches Blockschaltbild der Lupenbrille gemäß der Fig. 10.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In der Figur 1 ist eine Lupenbrille 1 für den ärztlichen Einsatz dargestellt. Sie weist einen vorderen Rahmen 2 auf, welcher zu beiden Enden in jeweils einen Bügel 3 und 4 übergeht. Der Rahmen 2 trägt zwei Schutzgläser bzw. an die Sehschärfe angepasste Gläser 5, zwei Okulare 6 und ein Lichtsystem 7. Obwohl beide Okulare 6 gleich ausgebildet sind, wird aus Gründen der Blickrichtung durch beide Okulare 6, zwischen dem linken Okular 6L und dem rechten Okular 6R unterschieden, wonach sich die relativen Ortsangaben „links" und „rechts" auf die Blickrichtung des Benutzers durch die Okulare 6 bei bestimmungsgemäßer Anwendung der Lupenbrille 1 beziehen.

Jedes Okular 6 verfügt über einen am Ende des Betrachtungsstrahlengangs positionierten und aus UV-Quarzglas gefertigten Langpassfilter 8. Jeder Langpassfilter 8 ist mithilfe einer Haltevorrichtung bzw. eines Haltemechanismus an dem jeweiligen Okular 6R bzw. 6L befestigt. Die Haltevorrichtung ist mithilfe eines Arms 9 und eines Motors 10, welche miteinander verbunden sind, realisiert. Genau genommen ist der Arm 9, auch Haltearm bezeichnet, mit einer Antriebswelle des Motors 10 mechanisch gekoppelt bzw. an dieser befestigt. Damit lässt sich jeder der elektromotorisch angetriebenen Langpassfilter 8 in den Betrachtungsstrahlengang des jeweiligen Okulars 6 einschwenken und von dort herausschwenken. Wie aus der Figur 1 ersichtlich, lässt sich der Langpassfilter 8 des linken Okulars 6L von der linken Seite in den Betrachtungsstrahlengang vor das linke Okular 6L einschwenken und herausschwenken und der rechte Langpassfilter 8 des rechten Okulars 6R lässt sich von der rechten Seite in den Betrachtungsstrahlengang des rechten Okulars 6R einschwenken und herausschwenken.

Der Motor 10 ist im vorliegenden Fall als miniaturisierter Schrittmotor ausgebildet. Der Motor 10 kann natürlich auch als gewöhnlicher Elektromotor ausgebildet sein, wobei in diesem Fall Maßnahmen vorgesehen sein müssen, welche die Drehbewegungen in den gewünschten Winkelbereichen begrenzen. Bei einem Schrittmotor lässt sich dies leicht durch Zählung der ausgeführten Schritte erreichen. Sowohl der Motor 10 als auch der Arm 9 sind nur zur besseren Sichtbarkeit in den Figuren überproportional groß und außerhalb eines Gehäuses des Okulars 6 dargestellt. Der Motor 10 wie auch der Großteil des Arms 9 können demnach vollständig und miniaturisiert ausgebildet im Gehäuse des jeweiligen Okulars 6 untergebracht sein.

Jeder Langpassfilter 8 ist scheibenförmig geformt und so dimensioniert, dass er eine Sichtöffnung 11 des Okulars 6 komplett verdecken bzw. abschatten kann, wenn dieser vollständig in den Betrachtungsstrahlengang eingeschwenkt wird. Der Langpassfilter 8 ist so ausgelegt, dass er das Licht in einem Wellenlängenbereich oberhalb des Bereichs von 515 nm +/- 15 nm hindurchlässt.

Das Lichtsystem 7 weist eine erste Lichtquelle 12 auf, die zur Abgabe von weißem Licht während der Untersuchung der Zähne ausgebildet ist.

Das Lichtsystem 7 weist eine zweite Lichtquelle 13 auf, welche zur Abgabe von Anregungslicht mit einer Wellenlänge im Bereich von 405 nm +/- 15 nm vorgesehen ist. Dieses violette Licht dient der Anregung und in Folge auch der visuellen Erkennung der natürlichen Autofluoreszenz der Zähne und der farblichen Wahrnehmung der von Porphyrin bzw. Karies betroffenen Bereiche.

Zudem kann das Anregungslicht in neuen Einsatzgebieten wie z.B. Wurzelspitzenresektionen oder der Erkennung ungereinigter Zahnflächen eingesetzt werden. Das Lichtsystem 7 kann in seinem Beleuchtungsstrahlengang auch eine Blende oder eine bzw. mehrere Linsen aufweisen, welche jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht im Detail der Figuren veranschaulicht dargestellt sind.

Das Lichtsystem 7 weist einen Lichtsystem-Filter 14 auf, der im vorliegenden Fall beispielhaft aus kolloidal gefärbtem Langpassfilter-Glas realisiert ist und daher nachfolgend als Langpassfilter 14 bezeichnet wird. Der Langpassfilter 14 ist mit einer Haltevorrichtung bzw. einem Haltemechanismus, gebildet durch einen Arm 15 und einen elektrischen Motor 16, am Lichtsystem 7 befestigt. Hierbei ist der Arm 15 genau genommen mit der Antriebswelle des Motors 16 mechanisch gekoppelt bzw. verbunden. Dadurch lässt sich der Langpassfilter 14 elektromotorisch angetrieben in den Beleuchtungsstrahlengang des Lichtsystems 7 der ersten Lichtquelle 12 einschwenken und herausschwenken, sodass nur der Weißlicht abgebende Bereich des Lichtsystems 7 durch den Langpassfilter 14 verdeckt bzw. abgeschattet wird, während der andere Bereich, welcher das Anregungslicht aussendet, unbedeckt bzw. filterlos verbleibt. Auch dieser Motor 16 ist im vorliegenden Fall als miniaturisierter Schrittmotor ausgebildet. Analog zu den Erwähnungen in Bezug auf die Motoren 10 kann auch dieser Motor 16 in einer alternativen Ausbildung vorliegen. Zur verbesserten Wahrnehmung in der Figur 1 ist der Motor 16 und der Arm 15 überproportional groß und als separate Baugruppe abgebildet. Bevorzugt handelt es sich jedoch um eine miniaturisierte Ausbildung, da nur sehr geringe Lasten bzw. Gewichte zu bewegen bzw. zu tragen sind. Die Baugruppe bestehend aus dem Arm 15 und dem Motor 16, bzw. ein Großteil dieser Baugruppe, kann daher auch in das Gehäuse des Lichtsystems 7 integriert sein.

Der Langpassfilter 14 ist scheibenförmig geformt und so bemessen, dass er nur die erste Lichtquelle 12 abdeckt, sobald dieser vollständig in den Beleuchtungsstrahlengang der Lichtquelle eingeschwenkt wird. Wie erwähnt ist der Langpassfilter 14 so ausgelegt, dass er bei einem Einsatz der Lupenbrille 1, vor der ersten Lichtquelle 12 positioniert, eine verfrühte Aushärtung von z.B. Befestigungs- oder Füllungsmaterialien unterbindet. Dieser Langpassfilter 14 ist nur bei der ausschließlich weißes Arbeitslicht abgebenden Lichtquelle 12 nötig. Ist die Lichtquelle 12 jedoch so ausgebildet, dass sie wahlweise weißes oder oranges Licht abgeben kann, dann ist der Langpassfilter 14 nicht mehr notwendig.

In beiden Bügeln 3 und 4, die zur Ablage bzw. Befestigung der Lupenbrille 1 hinter den Ohren des Benutzers dienen, sind jeweils wiederaufladbare Batterien bzw. Akkumulatoren 18 eingebaut. Diese kann mittels einer externen Ladestation, mit welcher sich die Lupenbrille 1 bzw. deren Komponenten verbinden lässt, aufgeladen werden. Die Lupenbrille 1 kann zur kontaktbehafteten oder bevorzugt kontaktlosen Aufladung der Batterien bzw. der Akkumulatoren 18 ausgebildet sein. Hierfür können elektrisch leitfähige Kontakte oder ein induktives Energieübertragungssystem zur Anwendung kommen. Dies ist jedoch aus Gründen der Übersicht nicht im Detail visualisiert.

Im vorliegenden Fall ist innerhalb des Gehäuses vom Rahmen 2, wie z.B. am linken und/oder rechten Bereich, eine miniaturisierte Elektronik 19 untergebracht, welche die erwähnten elektronischen Komponenten (die Motoren 10 und 16, die Lichtquellen 12 und 13) ansteuert und selbst von den Batterien bzw. Akkumulatoren 18 mit Energie versorgt wird. Von der Elektronik 19 ist äußerlich nur ein Fotosensor bzw. Lichtsensor 20 sichtbar, mit dessen Hilfe die Lichtabgabe des Lichtsystems 7 wie auch die erwähnten Motoren 10 und 16 steuerbar sind. Zur Vermeidung von Missverständnissen sei an dieser Stelle noch erwähnt, dass der Pfeil des Bezugszeichens des Lichtsystems 7 zu den beiden Lichtquellen 12 und 13 hinweist, da diese die äußere wesentliche Ausprägung des Lichtsystems 7 bilden, wobei das Lichtsystem 7 auch die Elektronik 19, die zur Steuerung der Funktionen des Lichtsystems 7 nötig ist, einschließt.

Zwecks Stellung beider Langpassfilter 8 bildet die Elektronik 19 mit den Motoren 10 und den Armen 9 eine Positionierungsvorrichtung.

Die Verwendung der Lupenbrille 1 durch einen ärztlichen Betrachter 21 ist im Folgenden in der Figurensequenz 2 bis 7 dargestellt, wobei die Anzahl der eingetragenen Bezugszeichen zur Wahrung der Übersicht reduziert wurde. In diesen Figuren 2 bis 7 ist veranschaulicht, wie der Betrachter 21 die Lupenbrille während der Untersuchung am Patienten 22 trägt. Dabei befindet sich in der rechten Hand 23 z.B. ein Ultraschallhandstück oder eine Kürette, während die linke Hand 24 zur Steuerung der Funktionen der Lupenbrille 1 frei verfügbar ist. Zunächst ist bei dem Lichtsystem 7 die erste Lichtquelle 12 aktiviert und sendet weißes Licht aus. Der Langpassfilter 14 ist von der ersten Lichtquelle 12 weggeklappt und bedeckt diese somit nicht. Wie in der Figur 2 erkennbar ist, inspiziert der Betrachter 21 den mit weißem Licht ausgeleuchteten Mundraum, um sich unter möglichst normalen und ungefilterten Lichtverhältnissen einen detaillierten Eindruck von der optisch vergrößerten Zahnsubstanz zu verschaffen. In dieser Ausgangssituation sind die Langpassfilter 8 von den Sichtöffnungen 11 der Okulare 6 weggeklappt, sodass die Sichtöffnungen 11 nicht von den Langpassfiltern 8 verdeckt sind.

Nach diesem initialen Einblick unter weißem Licht, deaktiviert der Betrachter 21 kontaktlos in einem weiteren Arbeitsgang die erste Lichtquelle 12, indem dieser mit seiner angehobenen linken Hand 24 den Lichtsensor 20, während der Dauer einer ersten Zeitspanne abdunkelt bzw. abschattet und danach wieder die linke Hand 24 absenkt und den Lichteinfall auf den Lichtsensor 20 freigibt. Wie in Figur 3 dargestellt werden dazu gleichlaufend beide Langpassfilter 8 mithilfe der Motoren 10 vollständig vor die Sichtöffnungen 11 der Okulare 6 eingeschwenkt.

Folglich werden die Zahnregionen mit violettem Licht der zweiten Lichtquelle 13 beleuchtet, welche die Sichtbarkeit der Autofluoreszenz und Porphyrine ermöglicht. Wie in der Figur 4 ersichtlich setzt der ärztliche Betrachter 21 seine Untersuchung durch visuelle Erfassung der Autofluoreszenz der Zähne mit deren möglichen kariösen Befall fort. Dies erlaubt dem Betrachter 21 den initial subjektiv gewonnenen Eindruck und die genaue Behandlungsstelle mittels objektiver Farbdifferenzierung zwischen grün fluoreszierenden gesunden Zahnbereichen und den rot, orange oder braun fluoreszierenden, also bakteriell infizierten Stellen, zu verifizieren oder gegebenenfalls zu korrigieren.

In einem weiteren Arbeitsschritt, der in der Figur 5 veranschaulicht ist, erfolgt eine neuerliche Abdunkelung bzw. Abschattung des Lichtsensors 20, jedoch während der Dauer einer zweiten Zeitspanne, welche sich von der Dauer der ersten Zeitspanne unterscheidet oder auch gleichlange dauern kann. Als Folge davon wird die Abgabe des violetten Lichts deaktiviert und gleichzeitig werden die Langpassfilter 8 zurück in ihre Ausgangsstellung geführt bzw. geklappt, sodass die Sichtöffnungen 11 der Okulare 6 nicht mehr durch die Langpassfilter 8 verdeckt sind und der freie ungefilterte Blick durch die Okulare 6 möglich ist. Weiters wird die erneute Abgabe von weißem Licht aktiviert, wobei nun auch der Langpassfilter 14 elektromotorisch angetrieben vor die erste Lichtquelle 12 geklappt wird, wodurch ein oranges Licht ausgesendet wird.

Während der Abgabe des orangen Lichts kann der Betrachter 21, gemäß der dargestellten Situation in Figur 6, eine längere Ausarbeitungszeit für z.B. Zahnfüllungen mit lichthärtenden Werkstoffen nützen.

In weiterer Folge kann der Betrachter 21 mithilfe der linken Hand 24 den Fotosensor 20 entsprechend der Figur 7 erneut gemäß der Dauer der zweiten Zeitspanne kontaktlos verdecken bzw. abschatten, um die Abgabe des orangen Lichts zu beenden und wieder auf weißes Licht umzuschalten. Es wird also der Langpassfilter 14 von der ersten Lichtquelle 12 weggeklappt, damit das weiße Licht erneut ungefiltert abgegeben werden kann. Dies führt wieder zu der Ausgangssituation wie im Zusammenhang mit der Figur 2 erörtert, sodass das Ergebnis der Behandlung unter möglichst normalen Lichtverhältnissen inspiziert werden kann.

Im Folgenden sind anhand der Figur 8 die typischen Intensitätsverläufe des fluoreszierenden Verhaltens von Porphyrin 25 und Karies 26 in einem Diagramm visualisiert, bei dem die relative Emissionsintensität I (Y-Achse) über dem Wellenlängenbereich l in Nanometer (X-Achse) aufgetragen ist. Wie aus dem Diagramm ersichtlich, zeigt diese Intensität Höchstwerte für Porphyrin 25 und Karies 26 im Wellenlängenbereich von 600 nm und 700 nm. Ebenfalls in der Abbildung enthalten befindet sich der bevorzugte Verlauf der

Transmissionscharakteristik 31 des optischen Langpassfilters 8, welcher für Licht mit Wellenlängen unterhalb von 500 nm, bevorzugt 515 nm +/- 15 nm, undurchlässig ist und längere Wellenlängen passieren lässt. Dies stellt sicher, dass der Betrachter 21 sowohl die grün ersichtliche Autofluoreszenz gesunder Zahnsubstanz als auch die auf Porphyrine 25 und Karies 26 hinweisende rot, orange und/oder braun gefärbte Eigenfluoreszenz, in einem einzigen Betrachtungsvorgang wahrnehmen kann. Die tatsächliche Farbwahrnehmung kann hierbei von den gewünschten Benutzereinstellung und den vorliegenden Lichtverhältnissen der Umgebung abhängen. Zudem sei an dieser Stelle erwähnt, dass in zukünftigen Anwendungen veränderte Farbeindrücke entstehen können, wenn z.B. neu zu entwickelnde LEDs oder Filter bzw. Filtermaterialien zum Einsatz kommen.

In der Figur 9 ist ein Blockschaltbild der elektronischen Komponenten der Lupenbrille 1, welche das Lichtsystem 7 aufweist, dargestellt. Die Elektronik 19 zeigt eine Schaltvorrichtung 27 auf, die eine Logikstufe 28 enthält. Mithilfe der Logikstufe 28 werden die beiden Motoren

10 des linken Okulars 6L und des rechten Okulars 6R, als auch der Motor 16 des Langpassfilters 14 und die beiden Lichtquellen 12 und 13, welche LED basiert sind, angesteuert. Dies bewirkt eine Wechselbeleuchtung mithilfe der ersten Lichtquelle 12 mit weißem und/oder orangem Licht durch den vor die erste Lichtquelle 12, bei aktivierter Abgabe von weißem Licht, geklappten Langpassfilter 14 oder mithilfe der zweiten Lichtquelle 13 mit violettem Licht und gleichzeitig vor die Okulare 6 geklappten Langpassfilter 8. Die Logikstufe 28 ist im vorliegenden Fall durch einen ASIC realisiert, welcher dementsprechend konfiguriert ist und leistungsstarke Ausgänge aufweist, um die erörterten Funktionen bereitzustellen und die LEDs und die Motoren 10 bzw. den Motor 16 anzusteuern.

Die Schaltvorrichtung 27 verfügt weiterhin über eine Detektorstufe 29, die den Fotosensor 20 und eine Detektionselektronik 30 aufweist. Die Detektionselektronik 30 ist im vorliegenden Fall mithilfe einer nicht dargestellten Operationsverstärker-Schaltung realisiert, welche so konfiguriert ist, dass sie ein Detektionssignal DS entsprechend der Dauer der jeweiligen Zeitpanne der Abdeckung bzw. Abschattung des Fotosensors 20 an die Logikstufe 28 übermittelt.

Die Schaltvorrichtung 27 ist von ihrer Startsequenz an so konfiguriert, dass das Lichtsystem 7 weißes Licht aussendet.

Die Logikstufe 28 ist so eingerichtet, dass sie bei Vorliegen eines Detektionssignals DS, welches mit der Dauer der ersten Zeitspanne in einem Bereich von z.B. 0,2 bis 1 Sekunden korrespondiert, die Lichtabgabe von der ersten Lichtquelle 12 auf die zweite Lichtquelle 13 wechselt, also die Beleuchtung mit violettem Licht aktiviert, und auch die beiden Langpassfilter 8 durch entsprechende Ansteuerung der Motoren 10 vor die Sichtöffnungen

11 beider Okulare 6 schwenkt.

Die Logikstufe 28 ist so eingerichtet, dass sie bei aktivierter Beleuchtung mit violettem Licht bei Vorliegen eines Detektionssignals DS, welches mit der Dauer der zweiten Zeitspanne in einem Bereich von z.B. größer als 1 Sekunde vorliegt und die Abgabe des violetten Lichts beendet, also die zweite Lichtquelle 13 deaktiviert. Zugleich werden die Langpassfilter 8 von den Sichtöffnungen 11 der Okulare 6 verschwenkt, sodass die Sichtöffnungen 11 freigegeben werden und die erste Lichtquelle 12 mit weißem Licht aktiviert und der Langpassfilter 14 vor die Lichtquelle 12 geschwenkt wird, wodurch oranges Licht sichtbar wird. Die Logikstufe 28 ist weiters so eingerichtet, dass sie bei aktivierter Abgabe des orangen Lichts und bei neuerlichem Vorliegen eines Detektionssignals DS, welches mit der Dauer der zweiten Zeitspanne in einem Bereich von z.B. größer als 1 Sekunde entspricht, die Abgabe des orangen Lichts beendet, also den Langpassfilter 14 von die ersten Lichtquelle 12 schwenkt, sodass diese ungehindert weißes Licht abgeben kann.

Auch wenn hier konkrete Zahlenangaben zur Dauer der Zeitspannen der kontaktlosen Abschattung bzw. Abdeckung zwecks Auslösung der unterschiedlichen Funktionen angeführt werden, sei an dieser Stelle festgehalten, dass diese Werte je nach Realisierung variieren und an individuelle Benutzerbedürfnisse, bevorzugt auch mit gleicher Dauer der Zeitspannen, angepasst werden können. Auch kann die Reihenfolge der beschriebenen Funktionen wie auch die Reihenfolge der Lichtabgabe von der vorangehend erörterten Abfolge abweichen. Dies kann beispielsweise mit einer mobilen Applikation geschehen, die z.B. auf einem Smartphone ausgeführt wird, welches z.B. mittels Bluetooth mit der Logikstufe verbunden ist. Auch kann die Folge der Abschattungen mit oder ohne Kombination einer bestimmten Zeitspanne der kontaktfreien Abdeckung als Auslöser für eine der beschriebenen Funktionen herangezogen werden. Ebenfalls kann vorgesehen sein, dass ohne Beachtung der Dauer der Abschattung bei jeder detektierten Abdeckung eine Umschaltung zwischen den unterschiedlichen Beleuchtungs- bzw. Betrachtungsmodi erfolgt, also ein fest vorgegebenes sequenzielles Durchschalten von einem Beleuchtungs- bzw. Betrachtungsmodus zum nächsten.

Auch kann vorgesehen sein, dass bei Vorliegen der Dauer einer vordefinierten Abschattungszeit oder Abschattungssequenz eine direkte Umschaltung zwischen weißem und orangem Licht erfolgt. Die Figur 9 zeigt auch eine mit der Elektronik 19 verbundene wiederaufladbare Batterie bzw. Akkumulator 18, welche eine Versorgungsspannung VCC gegenüber einem Bezugspotenzial GND für die elektrische Versorgung der Elektronik 19 bereitstellt. Auf Details der Elektronik zur Aufladung der Batterie bzw. des Akkumulators 18 wird hier nicht näher eingegangen, da dies zum Zeitpunkt der Einreichung dieser Anmeldung zur Sachkenntnis des einschlägigen Fachmanns gehört.

In weiterer Folge wird eine bevorzugte Ausbildungsform des Lichtsystems 7 bzw. der damit ausgerüsteten Lupenbrille 1 mithilfe der Figur 10 erörtert. Im Unterschied zu der in der Figur 1 dargestellten Ausbildungsform ist der Langpassfilter 14, der Arm 15 und der Motor 16 nicht vorhanden und die erste Lichtquelle 12 ist zweiteilig ausgebildet, nämlich mit einer weißes Licht aussendenden Lichteinheit 12A und einer oranges Licht aussendenden Lichteinheit 12B, welche jeweils separat mithilfe der Schaltvorrichtung 27 angesteuert werden können. In Analogie zu der Ausbildungsform gemäß der Figur 1 ist auch hier mithilfe der Schaltvorrichtung (27) ein kontaktloser Lichtwechsel bzw. Wechsellichtbetrieb implementiert, bei dem entweder weißes Licht oder oranges Licht oder Anregungslicht ausgesandt wird, wodurch zwischen der Betrachtung der Zahnbereiche unter möglichst normalen Lichtverhältnissen oder unter autofluoreszierenden Bedingungen gewechselt werden kann. Auch kann z.B. in Analogie zu dem Behandlungsablauf, welcher in den Figuren 2 bis 7 erörtert ist, der Mundraum mit dem orangen Licht ausgeleuchtet werden, um die Dauer der Aushärtung lichthärtender Werkstoffe zu verlangsamen.

An dieser Stelle sei auch erwähnt, dass die Lupenbrille 1 gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildungsform mit einem abnehmbaren Lichtsystem 7 und/oder wechselbarer Haltevorrichtung ausgerüstet sein kann.

Diese Optionen stehen im Unterschied zu dem Lichtsystem 7 gemäß der Figur 1 vollelektronisch zur Verfügung. Lediglich die Langpassfilter 8 müssen auch hier noch elektromotorisch bewegt werden.

Das im vorliegenden Fall zur Anwendung kommende Blockschaltbild der Elektronik des Lichtsystems bzw. der Lupenbrille ist in der Figur 11 dargestellt. Im Unterschied zu jenem in der Figur 9 dargestellten Blockschaltbild entfällt nun der Motor 16 sowie dessen Ansteuerung. Hinzugekommen ist hier die Zweiteilung der ersten Lichtquelle 12 in besagte erste Lichteinheit 12A und zweite Lichteinheit 12B, die beide mithilfe der Schaltvorrichtung 27 separat steuerbar sind.

Es wird abschließend darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorangehend detailliert beschriebenen Figuren nur um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann auf verschiedene Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Es wird zur Vervollständigung auch vermerkt, dass die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein" bzw. „eine" nicht ausschließt, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können.

Claims

Ansprüche

1. Lichtsystem (7) für

- eine Hauptapparatur, bevorzugt für ein am Kopf tragbares, besonders bevorzugt medizinisches, Betrachtungsgerät (1), insbesondere für eine Lupenbrille oder Fernrohrbrille oder Stirnbandlupe, oder

- für ein Winkel- und Handstück oder

- für eine Zahnbürste oder

- für ein Ultraschallhandstück oder

- für ein Mikroskop oder

- für ein lichtloses Instrument bzw. Werkzeug, wobei das Lichtsystem (7) aufweist:

- eine erste Lichtquelle (12), die zur Abgabe von Arbeitslicht, insbesondere weißem Licht und/oder orangem Licht, ausgebildet ist,

- eine zweite Lichtquelle (13), die zur Abgabe von, bevorzugt im Wesentlichen violettem, Anregungslicht, im bevorzugten Wellenlängenbereich von 380 nm bis 450 nm, besonders bevorzugt im Bereich von 405 nm +/- 15 nm, ausgebildet ist, und

- eine Schaltvorrichtung (27), die derart ausgebildet ist, dass entweder die erste Lichtquelle (12) oder die zweite Lichtquelle (13) aktiviert ist, während die jeweils andere Lichtquelle (12, 13) deaktiviert ist, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Schaltvorrichtung (27) zur Erkennung einer berührungslosen Benutzerinteraktion, bevorzugt der Benutzerinteraktion eines Trägers des Lichtsystems (7), besonders bevorzugt der Benutzerinteraktion eines Trägers des mit dem Lichtsystem ausgerüsteten Betrachtungsgeräts (1), als Auslöser für eine berührungslose Umschaltung zwischen den beiden Lichtquellen (12, 13) ausgebildet ist.

2. Lichtsystem (7) nach Anspruch 1, wobei die Schaltvorrichtung (27) eine Detektorstufe (29) aufweist, die zur Detektion einer, bevorzugt vordefinierten, Benutzerbewegung, insbesondere einer Hand-, Arm-, oder Kopfbewegung, oder eines Benutzerlautes, insbesondere eines gesprochenen benutzerdefinierten Wortes, als die Benutzerinteraktion ausgebildet ist.

3. Lichtsystem (7) nach Anspruch 2, wobei die Detektorstufe (29) einen Fotosensor bzw. Lichtsensor (20), bevorzugt mehrere Fotosensoren, insbesondere linear oder zirkulär angeordnet, aufweist und zur Auswertung von Fotosensor-Signalen des Fotosensors bzw. der Fotosensoren zwecks Detektion der Benutzerinteraktion bzw. Benutzerbewegung ausgebildet ist.

4. Lichtsystem (7) nach Anspruch 2, wobei die Detektorstufe (29) eine Kamera aufweist und zur Auswertung von Kamerasignalen und Kamerabildern zwecks Detektion der Benutzerbewegung ausgebildet ist.

5. Lichtsystem (7) nach Anspruch 2, wobei die Detektorstufe (29) einen bzw. mehrere Sensoren aufweist, welche zur Detektion einer Bewegung, insbesondere einer Neigungs-, Dreh-, und/oder einer Beschleunigungsbewegung und zur Auswertung von Signalen bzw. Daten des Sensors bzw. der Sensoren zwecks Detektion der Benutzerbewegung ausgebildet sind.

6. Lichtsystem (7) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei erste Lichtquelle (12) zur wechselweisen Abgabe von weißem und/oder orangem Licht und die Schaltvorrichtung (27) zur Steuerung dieses Wechsellichtbetriebs ausgebildet ist, wobei zur Aussendung des im Wesentlichen orangen Lichts eine orange LED zum Einsatz kommt, welche Licht in einem Wellenlängenbereich von 585 nm bis 620 nm, bevorzugt in einem Bereich von 605 nm +/- 5 nm, aussendet.

7. Lichtsystem (7) nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 6, wobei die Detektorstufe (29) derart ausgebildet und/oder der Detektionsbereich der Detektorstufe (29) so orientiert ist, dass bei einem bestimmungsgemäßen Tragen des Lichtsystems (7) am Kopf des Benutzers eine Benutzerinteraktion an einer, insbesondere an nur einer einzigen, bevorzugt der linken, Körperseite bzw. Kopfseite des Benutzers detektierbar ist.

8. Hauptapparatur, bevorzugt ein am Kopf tragbares medizinisches Betrachtungsgerät (1), insbesondere eine Lupenbrille oder Fernrohrbrille oder Stirnbandlupe, oder eine Hauptapparatur realisiert als

- Winkel- und Handstück oder

- Zahnbürste oder

- Ultraschallhandstück oder

- Mikroskop oder

- lichtloses Instrument bzw. Werkzeug, wobei die Hauptapparatur ein Lichtsystem (7) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist, wobei das Lichtsystem (7) als fest verbauter Bestandteil der Hauptapparatur ausgebildet ist oder zur reversibel trennbaren Verbindung mit der Hauptapparatur ausgebildet ist.

9. Hauptapparatur realisiert als Betrachtungsgerät (1) nach Anspruch 8, wobei ein Betrachtungsstrahlengang, entlang dessen ein Objekt beobachtbar ist, und der Beleuchtungsstrahlengang des Lichtsystems (7) möglichst parallel bzw. konisch zueinander in Richtung des zu betrachtenden Objekts verlaufen.

10. Hauptapparatur realisiert als Betrachtungsgerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche 8 bis 9, welche einen optischen Betrachtungsstrahlengang-Filter (8) aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, Licht mit einer Wellenlänge oberhalb des Bereichs der Wellenlängen des Anregungslichts durchzulassen, wobei eine Positionierungsvorrichtung vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, den optischen Betrachtungsstrahlengang-Filter (8) wechselweise innerhalb oder außerhalb des Betrachtungsstrahlengangs zu positionieren.

11. Hauptapparatur realisiert als Betrachtungsgerät (1) nach Anspruch 10, wobei die Positionierungsvorrichtung ein mit dem optischen Betrachtungsstrahlengang-Filter (8) zusammenwirkendes Motorelement (10) zur elektromotorisch angetriebenen wechselweisen Positionierung und/oder Ausrichtung des optischen Betrachtungsstrahlengang-Filters (8) innerhalb oder außerhalb des Betrachtungsstrahlengangs aufweist.

12. Hauptapparatur realisiert als Betrachtungsgerät (1) nach Anspruch 11, wobei die Positionierungsvorrichtung zur automatischen Detektion bzw. Erkennung ausgebildet ist, ob die erste Lichtquelle (12) weißes und/oder oranges Arbeitslicht oder die zweite Lichtquelle (13) Anregungslicht aussendet, und wodurch die Positionierungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, das Motorelement (10) derart anzusteuern, dass bei detektierter Aussendung des Arbeitslichts der optische Betrachtungsstrahlengang-Filter (8) außerhalb des Betrachtungsstrahlengangs positioniert ist, während bei detektierter Aussendung des Anregungslichts der optische Betrachtungsstrahlengang- Filter (8) innerhalb des Betrachtungsstrahlengangs positioniert ist.

13. Hauptapparatur realisiert als Betrachtungsgerät (1) nach Anspruch 11, wobei eine, insbesondere tragbare, erste Energieversorgungseinrichtung (18) vorgesehen ist, die zur Energieversorgung des Motorelements (10) vorgesehen ist, wobei die Schaltvorrichtung (27) dazu ausgebildet ist das Motorelement (10) derart anzusteuern, dass bei mit Energie versorgter erster Lichtquelle (12) der optische Betrachtungsstrahlengang-Filter (8) außerhalb des Betrachtungsstrahlengangs positioniert ist und dass bei mit Energie versorgter zweiter Lichtquelle (13) der optische Betrachtungsstrahlengang- Filter (8) innerhalb des Betrachtungsstrahlengangs positioniert ist.

14. Hauptapparatur realisiert als Betrachtungsgerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche 9 bis 13, wobei das Betrachtungsgerät (1) zumindest ein optisches System, insbesondere ein Okular (6) aufweist, welches den Betrachtungsstrahlengang definiert.

15. Hauptapparatur realisiert als Betrachtungsgerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche 10 bis 14, wobei der optische Betrachtungsstrahlengang-Filter (8) bevorzugt aus UV-Quarzglas gefertigt ist.

16. Hauptapparatur realisiert als Betrachtungsgerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche 8 bis 15, welche eine Kamera zur Erfassung von Video- bzw. Einzelbildaufnahmen aufweist.