WO2023020832A1 - Körperbestrahlungsvorrichtung für eine anwendung von gerichteter aktinischer strahlung an einem lebewesen - Google Patents

Körperbestrahlungsvorrichtung für eine anwendung von gerichteter aktinischer strahlung an einem lebewesen Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a body irradiation device for an application of directed actinic radiation to a living being, in particular a human being, which has at least one irradiation module, and wherein the at least one irradiation module has at least two LED radiation sources.
  • Body irradiation devices for the body of a living being, in particular humans are known, which are designed in particular in the form of a solarium with a lying surface or a standing tanning bed or a red light treatment bed, in which the body or parts of the body are exposed to a radiation spectrum in certain wavelength ranges to affect cosmetic aspects of the body, well-being, health or regeneration of the body or living being.
  • the body irradiation device has an irradiation source with a base and at least one first LED chip, August 2, 2022
  • KBL GmbH 117721 P217PC which can emit a first radiation spectrum with a first radiation peak and at least one second LED chip which can emit a second radiation spectrum with a radiation peak different from the first radiation peak, the first LED chip and the second LED chip Chip are arranged under a common lens in an LED housing and can be controlled separately.
  • the object of the invention is to provide an improved body irradiation device.
  • One aspect of the invention relates to a body irradiation device for applying directed actinic radiation to a living being, in particular a human being, which has at least one irradiation module, and wherein the at least one irradiation module has: at least two LED radiation sources which generate the actinic radiation and are arranged on a common support; a panel spanning the at least two first LED radiation sources;
  • KBL GmbH 117721 P217PC at least two plano-convex optical lenses, which are bonded to the plate in such a way that the planar surfaces of the lenses face the carrier, and one lens in each case is set up and arranged in such a way that one of the LEDs -Radiation sources to at least substantially collimate or direct radiation emitted.
  • a body irradiation device within the meaning of the invention is preferably set up to irradiate at least part of the surface of a body of the living being.
  • actinic radiation within the meaning of the invention means light or (broader) radiation of the entire electromagnetic spectrum (see definition in “Römpp Chemie-Lexikon”, Thieme Verlag, Stuttgart, Germany) that has a photochemical (including photobiochemical) has effect and optionally includes light/radiation of natural or artificial origin
  • actinic light or “actinic radiation” is used for light or radiation of artificial origin, preferably light/radiation emitted by radiation sources in a body irradiation device
  • directed actinic radiation as used in the present specification and claims means actinic radiation which is irradiated with a preferred, if not more or less exclusive, focus on a target which, according to the present invention, a living being, preferably a human being.
  • a lens within the meaning of the invention is an optical element.
  • the actinic radiation can be actinic radiation with a broad wavelength range.
  • it can be August 2, 2022
  • KBL GmbH 117721 P217PC of the actinic radiation are actinic radiation with a narrow wavelength range or even actinic radiation of a very specific wavelength or several specific wavelengths. This is known to the person skilled in the art, who can select the wavelength(s) or wavelength ranges or bands to be used according to the requirements of the individual case.
  • actinic radiation with wavelengths that can be used in the context of the present invention are as follows: actinic radiation with a wavelength ⁇ in the range from 280 to 315 nm (UV-B radiation) and/or actinic radiation with a wavelength ⁇ in the range from 315 to 400 nm (UV-A radiation) to tan the human body, i.e.
  • actinic radiation in the form of short-wave UV-B radiation, in particular in the wavelength range A from about 285 nm to 305 nm for promoting vitamin D biosynthesis from vitamin D precursors in human skin; or actinic radiation with wavelengths A in the visible and near IR (infrared) range (400 or better > 550 nm, up to 850 nm), which actinic radiation, applied to human skin, the biosynthesis of useful compounds for care and rejuvenation and regeneration of the skin, such as collagen, elastin, keratin and hyaluronic acid.
  • a carrier within the meaning of the invention is preferably a substrate and/or a printed circuit board.
  • a red spectrum within the meaning of the invention preferably means red visible radiation and/or infrared radiation.
  • the invention is based on the finding that when using LED radiation sources in body irradiation devices, a large number of LED August 2, 2022
  • Light sources is necessary to ensure uniform irradiation of the living being over larger areas. This is because on the one hand the emission angle of the LED radiation waves should be limited by a collimator in order to achieve a uniform radiation intensity on the body of the living being, but on the other hand collimated or directed radiation can only irradiate a smaller area due to the reduced emission angle .
  • the LED sources are intended to replace the low-pressure tubes or high-pressure lamps which are generally used in body irradiation devices for irradiating large areas.
  • One advantage of LED radiation sources is that they work more energy-efficiently than tubes and, in particular, generate less waste heat that has to be dissipated.
  • LED radiation sources have a longer service life than tubes, so that less maintenance work is required on the body irradiation devices, which leads to significant cost savings, especially in the commercial sector.
  • LED radiation sources through the use of LED radiation sources, a defined radiation spectrum and a defined radiation intensity can be generated at any location at which such an LED radiation source is located. This is of great advantage compared to the tubes, which have different radiation intensities over their length. In particular, the radiation intensity decreases at their ends. This is disadvantageous, since it is precisely these areas of the tubes that irradiate the foot area and the head area of a person, for whom users of body irradiation devices generally want a particularly strong tan. The use of LED radiation sources, especially in these areas, can remedy this.
  • the individual lenses and thus the different LED radiation sources can be arranged relatively close to each other, so that a uniform August 2, 2022
  • Radiation intensity can be achieved on the irradiated area.
  • the density of LED radiation sources can be significantly increased, in particular compared to irradiation modules in which reflector collimators are used.
  • the irradiation modules can be made comparatively large, since the plate supported on the carrier by means of the spacers can span a large area of the carrier on which the LED radiation sources are located.
  • the invention thus manages to combine two optimization goals that were previously considered incompatible when using LED radiation sources in body irradiation devices, namely, on the one hand, to ensure a uniform irradiation intensity on the irradiation area and, on the other hand, to be able to irradiate a comparatively large area with one irradiation module.
  • Another advantage of the invention is that the LED radiation sources can be arranged on a common carrier. This is particularly efficient and cost-saving and also increases the overall strength of the irradiation module. This can also be made comparatively large.
  • the carrier is preferably a printed circuit board or even the substrate for the LED radiation sources.
  • the carrier with the LED radiation sources can be manufactured particularly inexpensively compared to LED radiation sources that are arranged on separate printed circuit boards and/or substrates.
  • the side of the plate facing away from the carrier has a satin finish. Radiation that passes through the plate outside the area of the lenses is scattered by the satin finish. As a result, irregularities in the radiation intensity of the irradiated area due to the emission of directed radiation outside the lenses can be reduced or preferably prevented.
  • the satin finish can be eliminated by the material connection.
  • the use of an adhesive ensures that the unevenness on the sheet caused by the satin finish is filled and the sheet becomes transparent again at this point. In the area of the lenses, the radiation can therefore pass through the plate unhindered.
  • one side of the plate in particular the side of the plate facing the wearer, is coated, in particular with a mirror coating, in particular reflecting radiation in the visible spectrum.
  • the mirroring can further reduce the emission of directed radiation outside the areas of the lenses.
  • the at least two plano-convex lenses are blank pressed lenses. Blank pressed lenses are particularly economical to manufacture.
  • the plate is a glass plate.
  • a glass plate exhibits high strength at the same time August 2, 2022
  • glass is particularly resistant to radiation, especially UV radiation.
  • the at least one irradiation module also has: an at least partially transparent plastic plate which covers the plate, in particular on the side facing the wearer, and has recesses in the area of the at least two lenses.
  • an at least partially transparent plastic plate which covers the plate, in particular on the side facing the wearer, and has recesses in the area of the at least two lenses.
  • the plate itself is a partially transparent plastic plate.
  • the use of a plastic plate is particularly economical.
  • the plastic plate can be processed in a particularly simple manner, for example in order to make recesses in it.
  • the plastic plate has, in particular round, recesses in the area of the at least two lenses, which are designed in such a way that the at least two lenses can be connected to the plastic plate in a material-to-material manner.
  • the recesses form a seat for the planar side of the at least two lenses.
  • a seat can be designed in particular as a receptacle or support for the flat side of the at least two lenses.
  • the seat is preferably formed as a projection or shoulder of the recesses or in the recesses. This allows August 2, 2022
  • the plate and/or the plastic plate has a fluorescent material and is in particular coated with the fluorescent material.
  • the fluorescent material can indicate to a user of the body irradiation device that the respective LED radiation source is emitting radiation in the area of the fluorescent material. This is relevant in terms of safety, particularly in the case of UV radiation, which damages the human eye, for example.
  • a first area of the plate and/or the plastic plate comprises violet fluorescent material opposite a UV-A LED radiation source, with a second area of the plate and/or the plastic plate opposite a red LED Radiation source comprises red fluorescent material and/or wherein a third area of the panel and/or the plastic panel comprises yellow fluorescent material opposite a UV-B LED radiation source.
  • the intensity of the fluorescence can be increased by providing different types of fluorescent materials, which are matched to the respective LED radiation source. At the same time, the user can be informed visually about the type of radiation emitted in each case.
  • the at least two plano-convex lenses are glass lenses.
  • Glass is particularly resistant to radiation, especially UV radiation.
  • glass is particularly suitable for optical elements due to its refractive index.
  • the at least two plano-convex lenses are silicone lenses.
  • the manufacturing process can be simplified, in particular the plate and/or the plastic plate and the lenses can be made in one piece in a single primary shaping process August 2, 2022
  • the plate is made of silicone and more preferably is supported by the plastic plate.
  • At least one of the LED radiation sources emits UV-A radiation and the lens assigned to this LED radiation source for collimating the radiation consists of borosilicate glass.
  • Borosilicate glass is particularly transparent to UV-A radiation, so that very good energy efficiency can be achieved with little loss in the irradiation module.
  • At least one of the LED radiation sources emits UV-B radiation and the lens assigned to this LED radiation source for collimating the radiation consists of quartz glass. Quartz glass has very good transmittance for UV-B radiation. By using the quartz glass in the lens, radiation losses at the lens can be minimized, which means that a high level of energy efficiency can be achieved in the irradiation module.
  • the integral connection is a UV-curing adhesive.
  • the UV-curing adhesive has the advantage that it is UV-resistant. As a result, the material connection is not weakened by exposure to UV radiation, but rather becomes even stronger.
  • At least one of the LED radiation sources has a first LED chip, which has a first radiation spectrum, and a second LED chip, which has a second radiation spectrum that differs from the first radiation spectrum.
  • At least one first LED radiation source has a first radiation spectrum and at least one second LED radiation source has a second radiation spectrum. In this way, different areas with different radiation spectra can be realized in a single radiation module.
  • the first area of the plate is arranged around a lens which collimates light from the first LED radiation source or the first LED chip
  • the second area of the plate is arranged around a lens which light the second LED radiation source or the second LED chip is collimated.
  • the first LED chip and/or the first LED radiation source emits a UV-A or UV-B spectrum
  • the second LED chip and/or the second LED radiation source emits in the red spectrum.
  • the irradiation module also has a cooling device, set up to cool the carrier at least on the side facing away from the at least two LED radiation sources.
  • the body irradiation device also has: an exposure tunnel that is able to surround the living being, the exposure tunnel consisting of at least one lower part of the body irradiation device with a surface consisting of a surface for the actinic radiation , essentially August 2, 2022
  • KBL GmbH 117721 P217PC is made of transparent material, and is formed from at least an upper part of the body irradiation device, which surface separates an inner space in which the subject can be exposed to actinic radiation from an outer space in which at least one LED irradiation module mounted so as to emit actinic radiation through the surface, and wherein the top also includes at least one LED illumination module mounted so as to emit actinic radiation into the interior space.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a body irradiation device
  • FIG. 2 shows a plan view of an exemplary embodiment of an irradiation module
  • FIG. 3 is an exploded view of the irradiation module of FIG. 2;
  • FIG. 4 shows a further exploded view of components of the carrier of an irradiation module like FIGS. 2 or 3;
  • Figure 5 is a cross-sectional view through part of an irradiation module of Figures 2, 3 or 4;
  • FIG. 6 shows a cross-sectional view of a further exemplary embodiment of an irradiation module.
  • FIG. 1 shows a body irradiation device 1 . This has an exposure tunnel 16 in which a user can lie down in order to be exposed to actinic radiation. August 2, 2022
  • the exposure tunnel 16 is closed by essentially pivoting an upper part 26 of the body irradiation device 1 toward a lower part 27 of the body irradiation device 1 after the user has entered the exposure tunnel 16 .
  • the lower part 27 of the body irradiation device 1 has an at least essentially transparent surface 17, under which irradiation modules 2 with LED radiation sources 3, 4 are arranged.
  • the surface 17 separates the exposure tunnel 16 into an inner space 19 and an outer space 20 in which the irradiation modules 2 are arranged.
  • the outer space 20 can be cooled in particular by an air flow.
  • Figure 2 shows a plan view of an irradiation module 2 of a body irradiation device 1.
  • the irradiation module 2 has a plate 6 on which plano-convex lenses 7, 8 are arranged. These lenses 7, 8 are preferably connected to the plate 6 with a material fit. More preferably, these are connected to the plate 6 on the side 9 facing away from a carrier 5 (not shown) and are in particular arranged on the surface of this side 9 .
  • the irradiation module 2 also has spacers 21a, 21b, 21c, 21d, the upper ends or fastening means of which can be seen in FIG.
  • FIG. 2 also shows part of a fastening frame 24 of the irradiation module 2 , screws (no reference numbers) being inserted into bores in this fastening frame in order to fasten the fastening frame 24 to the body irradiation device 1 .
  • Figure 3 shows an exploded view of the irradiation module 2 like. 2 August 2, 2022
  • the plate 6 shown in FIG. 2 is shown in an exploded view.
  • the plate 6 is in each case preferably a glass plate, on the surface 9 of which the lenses 7, 8 are materially fastened, in particular glued by means of an adhesive.
  • the surface 9 of the plate 6 has a satin finish.
  • this satin finish is preferably eliminated in the area of the lenses 7, 8, so that the intermediate surfaces between the planar surfaces of the lenses 7, 8 and the plate 6 become transparent.
  • a plastic plate 11 is preferably arranged on the side of the plate 6 facing a printed circuit board 5, which preferably forms the carrier 5. This preferably has recesses 12 , 13 which are recessed in those areas of the plastic plate 11 which correspond to the arrangement of the lenses 7 , 8 on the plate 6 .
  • the surface 10 of the side of the plate 6 facing the carrier 5 can also be satin-finished.
  • the plastic plate 11 preferably consists of a fluorescent material or has fluorescent material which can be excited by the radiation from LED radiation sources 3, 4 on the printed circuit board 5 to glow.
  • the plastic plate 11 is preferably fixed and aligned or positioned on the plate 6 by a fixing plate 22 which surrounds the plastic plate 11 on its end faces.
  • a cooling device 23, in the present case cooling fins 23, is arranged on the side of the printed circuit board 5 facing away from the plate 6. Between the August 2, 2022
  • Cooling device 23 and the circuit board 5 is preferably introduced a thermal paste.
  • the irradiation module 2 can preferably be fixed by the support frame 24 .
  • the support frame 24 carries the coolant 23 and the circuit board 5 which is attached to the coolant 23 .
  • the plate 6, the fixing plate 22 and thus also the plastic plate 11 are fastened to the cooling device 22 by means of screws (no reference number). More preferably, however, they can also be fastened directly to the support frame 24 .
  • Spacers 21a, 21b, 21c, 21d are provided between the plate 6 and/or the plastic plate 11 on the one hand and the printed circuit board 5, which set a defined distance. These can be arranged either between fixing plate 22 and plate 6 and/or between fixing plate 22 and printed circuit board 5 or cooling device 22 or support frame 24, depending on how the fastening of the screws is designed.
  • FIG. 4 shows a further exploded view of the circuit board 5 and supporting frame 24 shown in FIG.
  • the supporting frame 24 can be fixed to the cooling device 23 by means of screws in this embodiment.
  • FIG. 5 shows a cross-sectional view of an irradiation module 2 according to FIGS. 2 to 4.
  • FIG. 5 is schematic, so that it differs slightly from the actual exemplary embodiment in FIGS.
  • the cooling device 23 is not shown in FIG. 5 either, but can be arranged on the underside of the carrier 5 .
  • the individual elements of the irradiation module 2 in FIG. 5 are arranged as follows from top to bottom:
  • the plano-convex lenses 7, 8 are bonded to the glass plate 6 with their planar side.
  • the side 9 of the glass plate facing away from the support 5 is preferably satin-finished.
  • the plastic plate 11 is arranged under the glass plate 6, which in the area of the lenses 7, 8 has a recess 12, 13 August 2, 2022
  • the side 10 of the glass plate 6 facing the carrier 5 is preferably mirrored.
  • the glass plate 6 can also have no satin finish and/or no sealing. Further alternatively or additionally, the satin finish and/or the mirror coating can each be arranged on the respective other side of the glass plate 6 .
  • the plastic plate 11 preferably has fluorescent material which can be excited by the LED radiation sources 3, 4.
  • the radiation sources 3, 4 are each arranged in the area of an optical axis of the lenses 7, 8, so that a large part of the radiation emitted by the LED radiation sources 3, 4 enters the lenses 7, 8 through the recess 12, 13 and there at least can essentially be collimated.
  • the carrier 5 is held at a defined distance from the plastic plate 11 and/or the glass plate 6 by the spacers 21a, 21b, 21c.
  • the various exemplary embodiments differ in that the carrier 5 is formed either by a printed circuit board.
  • a substrate 18 is arranged on the printed circuit board 5, as shown on the left-hand side, on which finally an LED chip 14 can be arranged, which is set up to emit the radiation. August 2, 2022
  • the carrier 5 itself can also be designed as a substrate.
  • the LED chip 14 or, as shown on the right-hand side in FIG. 5, the LED chips 14, 15 are arranged directly on the carrier 5 if the LED radiation source has two LED chips.
  • the LED radiation sources 3, 4 and the circuit board 5 are designed in a manner known from the prior art.
  • Figure 6 shows a cross section of a further exemplary embodiment of an irradiation module 2.
  • the exemplary embodiment shown in FIG. 6 differs from the exemplary embodiment shown in FIG. 5 essentially in that there is only one plate 6 in the upper area of the irradiation module 2 .
  • This plate 6 is preferably designed as a plastic plate.
  • the recesses 12, 13 have two bore diameters.
  • the lower bore diameter is reduced compared to the upper bore diameter, so that lugs, projections or shoulders are formed, which each form a seat 25, 26 for the lenses 7, 8.
  • this seat is preferably of circular design.
  • the lenses 7, 8 are preferably attached in a materially bonded manner, in particular by means of an adhesive.
  • the seats 25 , 26 also align the lenses 7 , 8 or center them in such a way that the planar surface of the lenses 7 , 8 preferably runs at least substantially parallel to the carrier 5 .
  • the side 10 of the plastic plate 6 facing the carrier 5 is preferably mirrored and the plastic plate 6 also preferably has fluorescent material.
  • 5 and 6 can be provided with fluorescent material which fluoresces in different colors. It can preferably be provided that the fluorescent August 2, 2022
  • FIG. 6 again shows two other embodiments of the LED radiation sources 3, 4, which would also be suitable for the exemplary embodiment according to FIG. 5 (and vice versa).
  • an LED chip 14 is arranged directly on a substrate 18 on the left side, on the right side the carrier 5 would be the printed circuit board.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Körperbestrahlungsvorrichtung für eine Anwendung von gerichteter aktinischer Strahlung an einem Lebewesen, insbesondere einem Menschen, welche wenigstens ein Bestrahlungsmodul aufweist, und wobei das wenigstens eine Bestrahlungsmodul aufweist: wenigstens zwei LED- Strahlungsquellen, welche die aktinische Strahlung erzeugen und auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sind; eine Platte, welche die wenigstens zwei LED-Strahlungsquellen überspannt, wobei die Platte von dem Träger beabstandet ist; wenigstens zwei plankonvexe optische Linsen, welche in der Weise mit der Platte stoffschlüssig verbunden sind, dass plane Oberflächen der Linsen dem Träger zugewandt sind, und wobei jeweils eine Linse in der Weise eingerichtet und angeordnet ist, um von einer der LED-Strahlungsquellen emittierte Strahlung wenigstens im Wesentlichen zu kollimieren oder zu richten.

Description

KÖRPERBESTRAHLUNGSVORRICHTUNG FÜR EINE ANWENDUNG VON GERICHTETER AKTINISCHER STRAHLUNG AN EINEM LEBEWESEN
GEGENSTAND DER ERFINDUNG
[0001] Die Erfindung betrifft eine Körperbestrahlungsvorrichtung für eine Anwendung von gerichteter aktinischer Strahlung an einem Lebewesen, insbesondere einem Menschen, welche wenigstens ein Bestrahlungsmodul aufweist, und wobei das wenigstens eine Bestrahlungsmodul wenigstens zwei LED-Strahlungsquellen aufweist.
STAND DER TECHNIK
[0002] Es sind Körperbestrahlungsvorrichtungen für den Körper eines Lebewesens, insbesondere des Menschen bekannt, die insbesondere in Gestalt eines Solariums mit Liegefläche oder eines Stehbräuner oder einer Rotlichtbehandlungsliege ausgebildet sind, bei denen der Körper oder Teile des Körpers mit einem Strahlungsspektrum in bestimmten Wellenlängenbereichen beaufschlagt wird, um kosmetische Aspekte des Körpers, das Wohlbefinden, die Gesundheit oder die Regeneration des Körpers bzw. des Lebewesens zu beeinflussen.
[0003] Im Allgemeinen setzen solche Körperbestrahlungsvorrichtungen hierbei Niederdruckstrahlungsröhren, Hochdruckstrahlungsröhren oder auch Hochdruckstrahlungslampen ein. In den vergangenen Jahren kommen vermehrt auch LED-Lichtquellen in Körperbestrahlungsvorrichtungen zum Einsatz.
[0004] Rein beispielhaft sei diesbezüglich auf das Dokument DE 20 2021 100 716 U1 verwiesen, welches eine Körperbestrahlungsvorrichtung zur Bestrahlung eines Körpers einer Person oder eines Teils eines Körpers einer Person, insbesondere mit kosmetisch-hygienisch nützlicher, Strahlung betrifft. Die Körperbestrahlungsvorrichtung weist eine Bestrahlungsquelle mit einer Basis und zumindest einem ersten LED-Chip, 2. August 2022
KBL GmbH 117721 P217PC der ein erstes Strahlungsspektrum mit einem ersten Strahlungspeak aussenden kann und zumindest einem zweiten LED-Chip, der ein zweites Strahlungsspektrum mit einem von dem ersten Strahlungspeak verschiedenen Strahlungspeak aussenden kann, auf, wobei der erste LED-Chip und der zweite LED-Chip unter einer gemeinsamen Linse in einem LED-Gehäuse angeordnet sind und separat ansteuerbar sind.
AUFGABE
[0005] Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine verbesserter Körperbestrahlungsvorrichtung bereitzustellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine großflächige Bestrahlung aus LED-Strahlungsquellen in der verbesserten Körperbestrahlungsvorrichtung bereitzustellen.
[0006] Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen werden in Unteransprüchen beansprucht.
BESCHREIBUNG
[0007] Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Körperbestrahlungsvorrichtung für eine Anwendung von gerichteter aktinischer Strahlung an einem Lebewesen, insbesondere einem Menschen, welche wenigstens ein Bestrahlungsmodul aufweist, und wobei das wenigstens eine Bestrahlungsmodul aufweist: wenigstens zwei LED-Strahlungsquellen, welche die aktinische Strahlung erzeugen und auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sind; eine Platte, welche die wenigstens zwei ersten LED-Strahlungsquellen überspannt;
Abstandshalter zwischen der Platte und dem Träger, welche die Platte und den Träger in einem definierten Abstand halten; 2. August 2022
KBL GmbH 117721 P217PC wenigstens zwei plankonvexe optische Linsen, welche in der Weise mit der Platte stoffschlüssig verbunden sind, dass die planen Oberflächen der Linsen dem Träger zugewandt sind, und wobei jeweils eine Linse in der Weise eingerichtet und angeordnet ist, um von einer der LED-Strahlungsquellen emittierte Strahlung wenigstens im Wesentlichen zu kollimieren oder zu richten.
[0008] Eine Körperbestrahlungsvorrichtung im Sinne der Erfindung ist vorzugsweise eingerichtet wenigstens einen Teil der Oberfläche eines Körpers des Lebewesens zu bestrahlen.
[0009] Der Begriff "aktinische Strahlung“ im Sinne der Erfindung bedeutet Licht oder (breitere) Strahlung des gesamten elektromagnetischen Spektrums (siehe Definition in "Römpp Chemie-Lexikon", Thieme Verlag, Stuttgart, Deutschland), das eine photochemische (einschließlich photobiochemische) Wirkung hat und gegebenenfalls Licht/Strahlung natürlichen oder künstlichen Ursprungs umfasst. In den Ansprüchen und der Beschreibung wird "aktinisches Licht" oder "aktinische Strahlung" für Licht oder Strahlung künstlichen Ursprungs verwendet, vorzugsweise Licht/Strahlung, die von Strahlungsquellen in einer Körperbestrahlungsvorrichtung emittiert wird. Der Begriff "gerichtete aktinische Strahlung", wie er in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, bedeutet aktinische Strahlung, die mit einem bevorzugten, wenn nicht sogar mehr oder weniger ausschließlichen Fokus auf ein Ziel gestrahlt wird, das gemäß der vorliegenden Erfindung, ein Lebewesen, vorzugsweise ein Mensch ist.
[0010] Eine Linse im Sinne der Erfindung ist optisches Element. Vorzugsweise ist wenigstens eine der zwei Oberflächen -kugelig bzw. sphärisch - gekrümmt. Weiter vorzugsweise kann die Linse als Prima ausgebildet sein.
[0011] In einer bevorzugten Ausführungsform der Körperbestrahlungsvorrichtung, die separat oder zusammen mit einem oder zwei oder mehreren oder allen anderen Merkmalen der Erfindung realisiert werden kann, kann die aktinische Strahlung aktinische Strahlung mit breitem Wellenlängenbereich sein. Alternativ, wenngleich auch bevorzugt, kann es sich bei 2. August 2022
KBL GmbH 117721 P217PC der aktinischen Strahlung um aktinische Strahlung mit schmalem Wellenlängenbereich oder sogar um aktinische Strahlung einer ganz bestimmten Wellenlänge oder mehrerer bestimmter Wellenlängen handeln. Dies ist dem Fachmann bekannt, der die anzuwendende(n) Wellenlänge(n) oder Wellenlängenbereiche oder -bänder entsprechend den Erfordernissen des Einzelfalls auswählen kann.
[0012] Vorzugsweise Beispiele für aktinische Strahlung mit verwendbaren Wellenlängen im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind wie folgt: aktinische Strahlung mit einer Wellenlänge A im Bereich von 280 bis 315 nm (UV-B- Strahlung) und/oder von aktinischer Strahlung mit einer Wellenlänge A im Bereich von 315 bis 400 nm (UV-A-Strahlung) zur Bräunung des Menschen Körper, d.h. zur Aktivierung der Melaninbildung und Melaninumwandlung in die dunkle (braune) Form des in der menschlichen Haut natürlich vorkommenden Pigments, deren Bräunung Zwecken im Wellness- und/oder kosmetischen und/oder medizinischen Bereich dienen kann; aktinische Strahlung in Form kurzwelliger UV-B-Strahlung, insbesondere im Wellenlängenbereich A von etwa 285 nm bis 305 nm zur Förderung der Vitamin-D-Biosynthese aus Vitamin-D- Vorstufen in der menschlichen Haut; oder aktinische Strahlung mit Wellenlängen A im sichtbaren und nahen IR (Infrarot)-Bereich (400 oder besser > 550 nm, bis 850 nm), welche aktinische Strahlung, auf die menschliche Haut aufgebracht, die Biosynthese von nützlichen Verbindungen zur Pflege und Verjüngung und Regeneration der Haut, wie zum Beispiel Collagen, Elastin, Keratin und Hyaluronsäure.
[0013] Ein Träger im Sinne der Erfindung ist vorzugsweise ein Substrat und/oder eine Leiterplatte.
[0014] Ein rotes Spektrum im Sinne der Erfindung bedeutet vorzugsweise rote sichtbare Strahlung und/oder infrarote Strahlung.
[0015] Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass beim Einsatz von LED- Strahlungsquellen bei Körperbestrahlungsvorrichtungen eine große Anzahl an LED- 2. August 2022
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Lichtquellen notwendig ist, um eine gleichmäßige Bestrahlung des Lebewesens über größere Flächen zu gewährleisten. Dies ergibt sich daraus, da einerseits der Ausstrahlungswinkel der LED-Strahlungswellen durch einen Kollimator begrenzt werden sollte, um eine gleichmäßige Strahlungsintensität auf dem Körper des Lebewesens zu erreichen, da jedoch andererseits kollimierte bzw. gerichtete Strahlung durch den verringerten Ausstrahlungswinkel lediglich eine geringere Fläche bestrahlen kann.
[0016] Die LED-Quellen sollen dabei die Niederdruckröhren oder Hochdrucklampen ersetzen, welche im Allgemeinen in Körperbestrahlungsvorrichtungen zur Bestrahlung großflächiger Bereiche eingesetzt werden. Ein Vorteil der LED-Strahlungsquellen ist, dass diese energieeffizienter als die Röhren arbeiten und insbesondere weniger Abwärme erzeugen, welche abgeführt werden muss. Darüber hinaus sind LED- Strahlungsquellen langlebiger als Röhren, so dass weniger Wartungsarbeiten an den Körperbestrahlungsvorrichtungen anfallen, was insbesondere im gewerblichen Bereich zu wesentlichen Kosteneinsparungen führt.
[0017] Schließlich kann durch den Einsatz von LED-Strahlungsquellen an jedem Ort, an welchem sich eine solche LED-Strahlungsquelle befindet, ein definiertes Strahlungsspektrum und eine definierte Strahlungsintensität erzeugt werden. Dies ist von großem Vorteil gegenüber den Röhren, welche über ihre Länge unterschiedliche Strahlungsintensitäten aufweisen. Insbesondere an deren Enden nimmt dabei die Strahlungsintensität ab. Dies ist nachteilhaft, da gerade diese Bereiche der Röhren den Fußbereich und den Kopfbereich eines Menschen bestrahlen, bei welchem Benutzer von Körperbestrahlungsvorrichtungen im Allgemeinen eine besonders starke Bräunung wünschen. Der Einsatz von LED-Strahlungsquellen, insbesondere in diesen Bereichen kann hierfür Abhilfe schaffen.
[0018] Durch den Einsatz einer Platte, an welcher mehrere Linsen befestigt sind, können die einzelnen Linsen und damit auch die unterschiedlichen LED-Strahlungsquellen relativ nah aneinander angeordnet werden, so dass eine gleichmäßige 2. August 2022
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Strahlungsintensität auf der bestrahlten Fläche erreicht werden kann. Insbesondere gegenüber Bestrahlungsmodulen, bei welchen Reflektor-Kollimatoren zum Einsatz kommen, kann dadurch die Dichte an LED-Strahlungsquellen wesentlich erhöht werden.
[0019] Gleichzeitig können die Bestrahlungsmodule jedoch vergleichsweise groß ausgebildet werden, da durch die mittels der Abstandshalter am Träger abgestützten Platte ein großer Bereich des Trägers, auf welchem sich die LED-Strahlungsquellen befinden, überspannt werden kann.
[0020] Die Erfindung schafft es somit, zwei bisher als unvereinbar geltende Optimierungsziele beim Einsatz von LED-Strahlungsquellen in Körperbestrahlungsvorrichtungen zu vereinen, nämlich einerseits eine gleichmäßige Bestrahlungsintensität auf der Bestrahlungsfläche zu gewährleisten und andererseits eine vergleichsweise große Fläche mit einem Bestrahlungsmodul bestrahlen zu können.
[0021] Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die LED-Strahlungsquellen auf einem gemeinsamen Träger angeordnet werden können. Dies ist besonders effizient und kostensparend und erhöht auch die Festigkeit des Bestrahlungsmoduls insgesamt. Auch dadurch kann dieses vergleichsweise groß ausgebildet werden kann.
[0022] Vorzugsweise ist der Träger dabei eine Leiterplatte oder gar das Substrat für die LED-Strahlungsquellen. In beiden Fällen kann der Träger mit den LED- Strahlungsquellen besonders kostengünstig gegenüber LED-Strahlungsquellen, welche auf getrennten Leiterplatten und/oder Substraten angeordnet sind, gefertigt werden.
[0023] Durch den Einsatz, der in definiertem Abstand zu dem Träger angeordneten Platte in Verbindung mit dem Träger kann darüber hinaus ein besonders einfacher Aufbau ohne Reflektor-Kollimatoren verwirklicht werden. Dies bringt insbesondere Einsparungen an Material und im Herstellungsprozess mit sich. Zudem können sich auf 2. August 2022
KBL GmbH 117721 P217PC den Reflektoren Verunreinigungen wie Staubpartikel ablagern, welche die Strahlungseffizienz beeinträchtigen.
[0024] In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung ist die von dem Träger abgewandte Seite der Platte satiniert. Durch die Satinierung wird Strahlung, welche durch die Platte außerhalb des Bereichs der Linsen hindurchtritt, gestreut. Hierdurch können Unregelmäßigkeiten in der Bestrahlungsintensität der bestrahlten Fläche durch den Austritt gerichteter Strahlung außerhalb der Linsen verringert oder vorzugsweise verhindert werden.
[0025] Im Bereich der Linsen kann, sofern die dem Träger zugewandten planen Oberflächen der Linsen auf der Platte aufliegen, die Satinierung durch die stoffschlüssige Verbindung aufgehoben werden. Insbesondere der Einsatz eines Klebstoffs sorgt dafür, dass die durch die Satinierung hervorgerufenen Unebenheiten auf der Platte aufgefüllt werden und somit die Platte wieder an dieser Stelle transparent wird. Im Bereich der Linsen kann mithin die Strahlung ungehindert durch die Platte hindurchtreten.
[0026] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung ist eine Seite der Platte, insbesondere die dem Träger zugewandte Seite der Platte, beschichtet, insbesondere mit einer Verspiegelung, insbesondere reflektierend für Strahlung im sichtbaren Spektrum. Durch die Verspiegelung kann der Austritt von gerichteter Strahlung außerhalb der Bereiche der Linsen noch weiter reduziert werden.
[0027] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung sind die wenigstens zwei plankonvexen Linsen blankgepresste Linsen. Blankgepresste Linsen sind besonders wirtschaftlich in der Herstellung.
[0028] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung ist die Platte eine Glasplatte. Eine Glasplatte weist eine hohe Festigkeit bei gleichzeitig 2. August 2022
KBL GmbH 117721 P217PC hoher Transmittivität für Strahlung auf. Darüber hinaus ist Glas besonders beständig gegenüber Strahlung, insbesondere UV-Strahlung.
[0029] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung weist das wenigstens eine Bestrahlungsmodul des Weiteren auf: eine wenigstens teilweise transparente Kunststoffplatte, welche die Platte, insbesondere auf der dem Träger zugewandten Seite, bedeckt und Aussparungen im Bereich der wenigstens zwei Linsen aufweist. Durch das Vorsehen einer Kunststoffplatte kann die eigentliche Platte weiter verstärkt werden, so dass diese großen Bereiche eines Bestrahlungsmoduls überdecken kann, ohne abgestützt werden zu müssen.
[0030] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung ist die Platte an sich eine teilweise transparente Kunststoffplatte. Der Einsatz einer Kunststoffplatte ist besonders wirtschaftlich. Gleichzeitig kann die Kunststoffplatte besonders einfach bearbeitet werden, beispielsweise um Aussparungen in diese einzubringen.
[0031] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung weist die Kunststoffplatte, insbesondere runde, Aussparungen im Bereich der wenigstens zwei Linsen auf, welche in der Weise ausgebildet sind, dass die wenigstens zwei Linsen stoffschlüssig mit der Kunststoffplatte verbunden werden können. Dies bietet den Vorteil, dass einerseits nur eine Kunststoffplatte zum Einsatz kommen kann, andererseits ein Durchtritt an hoher Strahlungsintensität durch die Linsen mittels der Aussparungen gewährleistet werden kann.
[0032] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung bilden die Aussparungen einen Sitz für die plane Seite der wenigstens zwei Linsen. Ein solcher Sitz kann insbesondere als Aufnahme oder Auflage für die plane Seite der wenigstens zwei Linsen ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Sitz dabei als Vorsprung oder Absatz der Aussparungen bzw. in den Aussparungen gebildet. Hierdurch können 2. August 2022
KBL GmbH 117721 P217PC die Linsen besonders gut in den Aussparungen befestigt und zentriert bzw. ausgerichtet werden.
[0033] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung weist die Platte und/oder die Kunststoffplatte ein fluoreszierendes Material auf und ist insbesondere mit dem fluoreszierenden Material beschichtet. Durch das fluoreszierende Material kann ein Benutzer der Körperbestrahlungsvorrichtung darauf hingewiesen werden, dass die jeweilige LED-Strahlungsquelle im Bereich des fluoreszierenden Materials Strahlung emittiert. Dies ist insbesondere bei UV-Strahlung, welche beispielsweise das menschliche Auge schädigt von sicherheitstechnischer Relevanz.
[0034] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung umfasst ein erster Bereich der Platte und/oder der Kunststoffplatte gegenüber einer UV- A-LED-Strahlungsquelle violett fluoreszierendes Material, wobei ein zweiter Bereich der Platte und/oder der Kunststoffplatte gegenüber einer roten LED-Strahlungsquelle rot fluoreszierendes Material umfasst und/oder wobei ein dritter Bereich der Platte und/oder der Kunststoffplatte gegenüber einer UV-B-LED-Strahlungsquelle gelb fluoreszierendes Material umfasst. Durch das Vorsehen verschiedenartiger fluoreszierender Materialien, welche auf die jeweilige LED-Strahlungsquelle abgestimmt ist, kann die Intensität der Fluoreszenz erhöht werden. Gleichzeitig kann der Benutzer visuell über die Art der jeweils emittierten Strahlung informiert werden.
[0035] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung sind die wenigstens zwei plankonvexen Linsen Glaslinsen. Glas ist besonders beständig gegenüber Strahlung, insbesondere UV-Strahlung. Darüber hinaus weist Glas durch seinen Brechungsindex für optische Elemente besonders geeignet.
[0036] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung sind die wenigstens zwei plankonvexen Linsen Silikonlinsen. Hierdurch kann der Herstellungsprozess vereinfacht werden, insbesondere kann die Platte und/oder die Kunststoffplatte und die Linsen einstückig in einem einzigen Urformungsprozess 2. August 2022
KBL GmbH 117721 P217PC hergestellt werden. Vorzugsweise ist die Platte in diesem Fall aus Silikon und wird weiter vorzugsweise durch die Kunststoffplatte gestützt.
[0037] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung emittiert wenigstens eine der LED-Strahlungsquellen UV-A-Strahlung und die dieser LED-Strahlungsquelle zugeordnete Linse zum Kollimieren der Strahlung besteht aus Borosilikat-Glas. Borosilikat-Glas ist besonders transparent für UV-A-Strahlung, so dass hierdurch eine sehr gute Energieeffizienz mit wenig Verlusten des Bestrahlungsmoduls erreicht werden kann.
[0038] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung emittiert wenigstens eine der LED-Strahlungsquellen UV-B-Strahlung und die dieser LED-Strahlungsquelle zugeordnete Linse zum Kollimieren der Strahlung besteht aus Quarz-Glas. Quarz-Glas weist sehr gute Transmittivität für UV-B-Strahlung auf. Durch den Einsatz des Quarz-Glases in der Linse können Strahlungsverluste an der Linse minimiert werden, wodurch eine hohe Energieeffizienz des Bestrahlungsmoduls erreicht werden kann.
[0039] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung ist die stoffschlüssige Verbindung ein UV-aushärtender Klebstoff. Der UV-aushärtende Klebstoff weist den Vorteil auf, dass dieser UV-beständig ist. Dadurch wird die stoffschlüssige Verbindung durch die Bestrahlung mit UV-Strahlung nicht geschwächt, sondern eher noch fester.
[0040] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung weist wenigstens eine der LED-Strahlungsquellen einen ersten LED-Chip, welcher ein erstes Strahlungsspektrum aufweist, und einen zweiten LED-Chip, weicher ein von dem ersten Strahlungsspektrum verschiedenes zweites Strahlungsspektrum aufweist, auf. Hierdurch kann ein Strahlungsspektrum mit einem vergleichsweise breiten Band realisiert werden. 2. August 2022
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[0041] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung weist wenigstens eine erste LED-Strahlungsquelle ein erstes Strahlungsspektrum auf und wenigstens eine zweite LED-Strahlungsquelle weist ein zweites Strahlungsspektrum auf. Hierdurch können in einem einzelnen Strahlungsmodul verschiedene Bereiche mit verschiedenen Strahlungsspektren realisiert werden.
[0042] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung ist der erste Bereich der Platte um eine Linse angeordnet, welche Licht der ersten LED- Strahlungsquelle oder des ersten LED-Chips kollimiert, und der zweite Bereich der Platte ist um eine Linse angeordnet, welche Licht der zweiten LED-Strahlungsquelle oder des zweiten LED-Chips kollimiert. Hierdurch kann jeweils um die entsprechende LED-Strahlungsquelle das fluoreszierende Material in verschiedenen Bereichen der Platte angeordnet werden.
[0043] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung emittiert der erste LED-Chip und/oder die erste LED-Strahlungsquelle ein UV-A- oder UV-B-Spektrum, und der zweite LED-Chip und/oder die zweite LED-Strahlungsquelle emittiert im roten Spektrum. In dieser Ausgestaltung kann sowohl eine Bräunung des Benutzers als auch eine Tiefenerwärmung im Gewebe des Benutzers erfolgen.
[0044] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung weist das Bestrahlungsmodul des Weiteren eine Kühleinrichtung auf, eingerichtet, um den Träger wenigstens auf der den wenigstens zwei LED-Strahlungsquellen abgewandten Seite zu kühlen.
[0045] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Körperbestrahlungsvorrichtung weist diese des Weiteren auf: einen Expositionstunnel, der in der Lage ist, das Lebewesen zu umgeben, wobei der Expositionstunnel aus wenigstens einem Unterteil der Körperbestrahlungseinrichtung mit einer Oberfläche, die aus einem für die aktinische Strahlung, im Wesentlichen 2. August 2022
KBL GmbH 117721 P217PC transparenten Material hergestellt ist, und aus wenigstens einem Oberteil der Körperbestrahlungsvorrichtung ausgebildet wird, wobei die Oberfläche einen inneren Raum, in dem das Lebewesen der aktinischen Strahlung ausgesetzt werden kann, von einem äußeren Raum trennt, in dem wenigstens ein LED-Bestrahlungsmodul in der Weise angebracht ist, um aktinische Strahlung durch die Oberfläche zu emittieren, und wobei das Oberteil auch wenigstens ein LED-Bestrahlungsmodul aufweist, welches in der Weise angebracht ist, um aktinische Strahlung in den inneren Raum zu emittieren.
[0046] Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigen wenigstens teilweise schematisch:
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer Körperbestrahlungsvorrichtung;
Figur 2 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Bestrahlungsmoduls;
Figur 3 eine Explosionsansicht des Bestrahlungsmoduls von Fig. 2;
Figur 4 eine weitere Explosionsansicht von Bestandteilen des Trägers eines Bestrahlungsmoduls gern, den Fig. 2 oder 3;
Figur 5 eine Querschnittsansicht durch einen Teil eines Bestrahlungsmoduls gern, der Fig.2, 3 oder 4; und
Figur 6 eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Bestrahlungsmoduls.
[0047] Figur 1 zeigt eine Körperbestrahlungsvorrichtung 1 . Diese weist einen Expositionstunnel 16 auf, in welchem sich ein Benutzer legen kann, um sich mit aktinischer Bestrahlung bestrahlen zu lassen. 2. August 2022
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[0048] Vorzugsweise wird der Expositionstunnel 16 geschlossen, indem im Wesentlichen ein Oberteil 26 der Körperbestrahlungsvorrichtung 1 zu einem Unterteil 27 der Körperbestrahlungsvorrichtung 1 hin verschwenkt wird, nachdem der Benutzer sich in den Expositionstunnel 16 begeben hat.
[0049] Das Unterteil 27 der Körperbestrahlungsvorrichtung 1 weist eine wenigstens im Wesentlichen transparente Oberfläche 17 auf, unter welcher Bestrahlungsmodule 2 mit LED-Strahlungsquellen 3, 4 angeordnet sind. Die Oberfläche 17 trennt den Expositionstunnel 16 hierbei in einen inneren Raum 19 und einen äußeren Raum 20, in welchem die Bestrahlungsmodule 2 angeordnet sind. Der äußere Raum 20 kann insbesondere durch eine Luftströmung gekühlt werden.
[0050] Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf ein Bestrahlungsmodul 2 einer Körperbestrahlungsvorrichtung 1.
[0051] Das Bestrahlungsmodul 2 weist eine Platte 6 auf, an welcher plankonvexe Linsen 7, 8 angeordnet sind. Diese Linsen 7, 8 sind vorzugsweise stoffschlüssig mit der Platte 6 verbunden. Weiter vorzugsweise sind diese mit der von einem Träger 5 (nicht dargestellt) abgewandten Seite 9 mit der Platte 6 verbunden und insbesondere auf der Oberfläche dieser Seite 9 angeordnet. Das Bestrahlungsmodul 2 weist des Weiteren Abstandshalter 21a, 21 b, 21c, 21 d auf, deren obere Enden oder Befestigungsmittel in Fig. 2 sichtbar sind.
[0052] Des Weiteren ist in Fig. 2 ein Teil eines Befestigungsrahmens 24 des Bestrahlungsmoduls 2 sichtbar, wobei in Bohrungen dieses Befestigungsrahmens Schrauben (kein Bezugszeichen) eingeführt sind, um den Befestigungsrahmen 24 an der Körperbestrahlungsvorrichtung 1 zu befestigen.
[0053] Figur 3 zeigt eine Explosionsansicht des Bestrahlungsmoduls 2 gern. Fig. 2. 2. August 2022
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[0054] Die in Fig. 2 gezeigte Platte 6 ist in der Explosionsansicht dargestellt. Die Platte 6 ist jeweils vorzugsweise eine Glasplatte, auf deren Oberfläche 9 die Linsen 7, 8 stoffschlüssig befestigt sind, insbesondere mittels eines Klebstoffs verklebt sind.
[0055] Vorzugsweise ist die Oberfläche 9 der Platte 6 satiniert. Durch den Einsatz des Klebstoffs wird diese Satinierung im Bereich der Linsen 7, 8 vorzugsweise aufgehoben, so dass die Zwischenflächen zwischen den planen Oberflächen der Linsen 7, 8 und der Platte 6 transparent werden. Auf der einer Leiterplatte 5, welche vorzugsweise den Träger 5 bildet, zugewandten Seite der Platte 6 ist vorzugsweise eine Kunststoffplatte 11 angeordnet. Diese weist vorzugsweise Aussparungen 12, 13 auf, welche in jenen Bereichen der Kunststoffplatte 11 ausgenommen sind, welche der Anordnung der Linsen 7, 8 auf der Platte 6 entsprechen.
[0056] Alternativ kann auch die Oberfläche 10 der dem Träger 5 zugewandten Seite der Platte 6 satiniert sein.
[0057] Die Kunststoff platte 11 besteht vorzugsweise aus einem fluoreszierenden Material bzw. weist fluoreszierendes Material auf, welches durch die Strahlung von LED- Strahlungsquellen 3, 4 auf der Leiterplatte 5 zum Leuchten anregbar ist.
[0058] Die Kunststoff platte 11 wird vorzugsweise durch eine Fixierplatte 22, welche die Kunststoffplatte 11 an ihren Stirnseiten umgibt, fixiert und ausgerichtet bzw. an der Platte 6 positioniert.
[0059] Auf der rechten Seite der Explosionsansicht nach Fig. 3 ist eine Leiterplatte angeordnet, auf welcher die LED-Strahlungsquellen 3, 4 angeordnet, befestigt und elektrisch verschaltet sind.
[0060] Auf der von der Platte 6 abgewandten Seite der Leiterplatte 5 ist eine Kühleinrichtung 23, in vorliegendem Fall Kühlrippen 23, angeordnet. Zwischen der 2. August 2022
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Kühleinrichtung 23 und der Leiterplatte 5 ist vorzugsweise eine Thermopaste eingebracht.
[0061] Das Bestrahlungsmodul 2 kann vorzugsweise durch den Tragrahmen 24 fixiert werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel trägt der Tragrahmen 24 die Kühlmittel 23 und die Leiterplatte 5, welche an dem Kühlmittel 23 befestigt ist. Die Platte 6, die Fixierplatte 22 und damit auch die Kunststoffplatte 11 werden mittels Schrauben (kein Bezugszeichen) an der Kühleinrichtung 22 befestigt. Weiter vorzugsweise können diese aber auch direkt an den Tragrahmen 24 befestigt werden. Zwischen der Platte 6 und/oder der Kunststoffplatte 11 einerseits und der Leiterplatte 5 sind Abstandshalter 21 a, 21 b, 21c, 21 d vorgesehen, welche einen definierten Abstand einstellen. Diese können entweder zwischen Fixierplatte 22 und Platte 6 angeordnet sein und/oder zwischen Fixierplatte 22 und Leiterplatte 5 oder Kühleinrichtung 22 oder Tragrahmen 24, je nachdem, wie die Befestigung der Schrauben ausgebildet ist.
[0062] Figur 4 zeigt eine weitere Explosionsansicht der in Fig. 3 gezeigten Gesamtheit aus Leiterplatte 5 und Tragrahmen 24.
[0063] Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, kann der Tragrahmen 24 mittels Schrauben an der Kühleinrichtung 23 in diesem Ausführungsbeispiel befestigt sein.
[0064] Figur 5 zeigt eine Querschnittsansicht eines Bestrahlungsmoduls 2 gemäß der Fig. 2 bis 4. Die Fig. 5 ist schematisch, so dass von den tatsächlichen Ausführungsbeispiel der Fig. 2 bis 4 leicht abweicht. Auch die Kühleinrichtung 23 ist in Fig. 5 nicht dargestellt, kann jedoch auf der Unterseite des Trägers 5 angeordnet sein.
[0065] Von oben nach unten sind die einzelnen Elemente des Bestrahlungsmoduls 2 in Fig. 5 wie folgt angeordnet: Die plankonvexen Linsen 7, 8 sind mit ihrer planen Seite stoffschlüssig mit der Glasplatte 6 verbunden. Die von dem Träger 5 abgewandte Seite 9 der Glasplatte ist hierbei vorzugsweise satiniert. Unter der Glasplatte 6 ist die Kunststoffplatte 11 angeordnet, welche im Bereich der Linsen 7, 8 Aussparung 12, 13 2. August 2022
KBL GmbH 117721 P217PC aufweist. Die dem Träger 5 zugewandte Seite 10 der Glasplatte 6 ist vorzugsweise verspiegelt. Alternativ kann die Glasplatte 6 auch keine Satinierung und/oder keine Versiegelung aufweisen. Weiter alternativ oder zusätzlich kann die Satinierung und/oder die Verspiegelung jeweils auf der jeweils anderen Seite der Glasplatte 6 angeordnet sein.
[0066] Die Kunststoff platte 11 weist vorzugsweise fluoreszierendes Material auf, welches durch die LED-Strahlungsquellen 3, 4 anregbar sind. Die Strahlungsquellen 3, 4 sind jeweils im Bereich einer optischen Achse der Linsen 7, 8 angeordnet, so dass ein Großteil der von den LED-Strahlungsquellen 3, 4 emittierten Strahlungen durch die Aussparung 12, 13 in die Linsen 7, 8 eintritt und dort wenigstens im Wesentlichen kollimiert werden kann.
[0067] Bezüglich des Trägers 5 mit den LED-Strahlungsquellen 3, 4 gibt es im Wesentlichen zwei verschiedene Ausführungsformen, welche beide in Fig. 5 dargestellt sind.
[0068] Im Normalfall wird jedoch nur eine der beiden Ausführungsformen in einem einzigen Bestrahlungsmodul 2 verwirklicht sein. Die hier gemachte Darstellung beider Ausführungsformen dient insbesondere zur Illustration.
[0069] Der Träger 5 wird hierbei von den Abstandshaltem 21a, 21 b, 21 c in einem definierten Abstand zu der Kunststoffplatte 11 und/oder der Glasplatte 6 gehalten.
[0070] Die verschiedenen Ausführungsbeispiele unterscheiden sich dadurch, dass der Träger 5 entweder durch eine Leiterplatte ausgebildet ist. In diesem Fall ist auf der Leiterplatte 5, wie auf der linken Seite dargestellt, ein Substrat 18 angeordnet, auf welchem schließlich ein LED-Chip 14 angeordnet sein kann, welcher eingerichtet ist, um die Strahlung zu emittieren. 2. August 2022
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[0071] Alternativ kann der Träger 5 selbst auch als Substrat ausgebildet sein. In diesem Fall ist der LED-Chip 14 oder sind, wie in Fig. 5 auf der rechten Seite dargestellt, die LED-Chips 14, 15, sofern die LED-Strahlungsquelle zwei LED-Chips aufweist, direkt auf dem Träger 5 angeordnet. Die LED-Strahlungsquellen 3, 4 und die Leiterplatte 5 sind dabei in aus dem Stand der Technik bekannter Weise ausgebildet.
[0072] Figur 6 zeigt einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Bestrahlungsmoduls 2.
[0073] Das in Fig. 6 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch, dass im oberen Bereich des Bestrahlungsmoduls 2 nur eine Platte 6 vorhanden ist. Diese Platte 6 ist vorzugsweise als Kunststoffplatte ausgebildet.
[0074] In diesem Ausführungsbeispiel weisen die Aussparungen 12, 13 zwei Bohrungsdurchmesser auf. Der untere Bohrungsdurchmesser ist hierbei gegenüber dem oberen Bohrungsdurchmesser reduziert, so dass Nasen, Vorsprünge oder Absätze ausgebildet werden, welche für die Linsen 7, 8 jeweils einen Sitz 25, 26 bilden. Dieser Sitz ist, wie die Linsen 7, 8, vorzugsweise rund ausgebildet.
[0075] Auf den Sitzen 25, 26 werden die Linsen 7, 8 vorzugsweise stoffschlüssig befestigt, insbesondere mittels eines Klebstoffs. Durch die Sitze 25, 26 werden die Linsen 7, 8 jeweils hierbei auch ausgerichtet bzw. in der Weise zentriert, dass die plane Oberfläche der Linsen 7, 8 vorzugsweise wenigstens im Wesentlichen parallel zu dem Träger 5 verläuft. Vorzugsweise ist in diesem Ausführungsbeispiel die dem Träger 5 zugewandte Seite 10 der Kunststoffplatte 6 verspiegelt und auch die Kunststoffplatte 6 weist weiter vorzugsweise fluoreszierendes Material auf.
[0076] Vorzugsweise können verschiedene Bereiche der Kunststoffplatte 6, 11 aus Fig.
5 und Fig. 6 mit fluoreszierendem Material versehen sein, welches in verschiedenen Farben fluoresziert. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die fluoreszierende 2. August 2022
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Farbe im Emissionsspektrum des jeweiligen LED-Chips der LED-Strahlungsquelle 3, 4 angepasst ist.
[0077] In Bezug auf die LED-Strahlungsquellen 3, 4 und den Träger 5 gilt das bereits in Bezug auf Fig. 5 Ausgeführte. In Fig. 6 sind hierbei nochmals zwei andere Ausführungsformen der LED-Strahlungsquellen 3, 4 dargestellt, welche sich auch für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 eignen würden (und umgekehrt). Hierbei ist einmal ein LED-Chip 14 direkt auf einem Substrat 18 auf der linken Seite angeordnet, auf der rechten Seite wäre der Träger 5 die Leiterplatte. Es ist ein zusätzliches Substrat 18 vorhanden, auf welchem zwei LED-Chips, welche vorzugsweise ein unterschiedliches Strahlungsspektrum haben, angeordnet sind.
[0078] Es wird darauf hingewiesen, dass es sich bei Ausführungsbeispielen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendung und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung mindestens eines Ausführungsbeispiels gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere im Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie es sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.
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BEZUGSZEICHEN:
1 Körperbestrahlungsvorrichtung
2 Bestrahlungsmodul
3, 4 LED-Strahlungsquelle
5 Träger
6 Platte
7, 8 Linse
9 von dem Träger abgewandte Seite der Platte
10 dem Träger zugewandte Seite der Platte
11 Kunststoffplatte
12, 13 Aussparung
14 erster LED-Chip
15 zweiter LED-Chip
16 Expositionstunnel
17 erste Oberfläche
18 Substrat
19 Innerer Raum
20 Äußerer Raum
21 a, 21 b,
21 c, 21d Abstandshalter
22 Fixierplatte
23 Kühleinrichtung
24 Tragrahmen
25, 26 Sitz
27 Unterteil
28 Oberteil

Claims

2. August 2022
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PATENTANSPRÜCHE . Körperbestrahlungsvorrichtung (1) für eine Anwendung von gerichteter aktinischer Strahlung an einem Lebewesen, insbesondere einem Menschen, welche wenigstens ein Bestrahlungsmodul (2) aufweist, und wobei das wenigstens eine Bestrahlungsmodul (2) aufweist: wenigstens zwei LED-Strahlungsquellen (3, 4), welche die aktinische Strahlung erzeugen und auf einem gemeinsamen Träger (5) angeordnet sind; eine Platte (6), welche die wenigstens zwei LED-Strahlungsquellen (3, 4) überspannt, wobei die Platte (6) von dem Träger (5) beabstandet ist; wenigstens zwei plankonvexe optische Linsen (7, 8), welche in der Weise mit der Platte (6) stoffschlüssig verbunden sind, dass plane Oberflächen der Linsen (7, 8) dem Träger (6) zugewandt sind, und wobei jeweils eine Linse (7, 8) in der Weise eingerichtet und angeordnet ist, um von einer der LED-Strahlungsquellen (3, 4) emittierte Strahlung wenigstens im Wesentlichen zu kollimieren oder zu richten. . Körperbestrahlungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , wobei wenigstens eine Seite der Platte (9), insbesondere die von dem Träger (5) abgewandte Seite (9) der Platte (6), satiniert ist. . Körperbestrahlungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Seite der Platte (6), insbesondere die dem Träger (5) zugewandte Seite (10) der Platte (6) beschichtet ist, insbesondere mit einer Verspiegelung für, insbesondere ausschließlich, Strahlung im sichtbaren Spektrum.
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4. Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens zwei plankonvexen Linsen (7, 8) blankgepresste Linsen sind.
5. Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Platte (6) eine Glasplatte ist.
6. Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das wenigstens eine Bestrahlungsmodul (2) des Weiteren aufweist: eine wenigstens teilweise transparente Kunststoffplatte (11 ), welche die Platte (6), insbesondere auf der dem Träger (5) zugewandten Seite (10), bedeckt und Aussparungen (12, 13) im Bereich der wenigstens zwei Linsen (7, 8) aufweist.
7. Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Platte (6) eine teilweise transparente Kunststoffplatte ist.
8. Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 7, wobei die Kunststoffplatte (6), insbesondere runde, Aussparungen (12, 13) im Bereich der wenigstens zwei Linsen (7, 8) aufweist, welche in der Weise ausgebildet sind, dass die wenigstens zwei Linsen (7, 8) stoffschlüssig mit der Kunststoffplatte (6) verbunden werden können.
9. Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 8, wobei die Aussparungen (12, 13) jeweils einen Sitz (25, 26) für die plane Seite der wenigstens zwei Linsen (7, 8) bilden.
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10. Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Platte (6) und/oder die Kunststoffplatte (11) ein fluoreszierendes Material umfasst, insbesondere mit dem fluoreszierenden Material beschichtet ist.
11. Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 10, wobei ein erster Bereich der Platte (6) und/oder der Kunststoffplatte (11 ) gegenüber einer UV-A-LED- Strahlungsquelle violett fluoreszierendes Material umfasst, wobei ein zweiter Bereich der Platte und/oder der Kunststoffplatte (11) gegenüber einer roten LED- Strahlungsquelle rot fluoreszierendes Material umfasst, und/oder wobei ein dritter Bereich der Platte und/oder der Kunststoffplatte (11) gegenüber einer UV-B-LED- Strahlungsquelle gelb fluoreszierendes Material umfasst.
12. Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens zwei plankonvexen Linsen (7, 8) Glaslinsen sind.
13. Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine der LED-Strahlungsquellen (3; 4) UV-A-Strahlung emittiert und die dieser LED-Strahlungsquelle zugeordnete Linse (7; 8) zum Kollimieren der Strahlung aus Borosilikat-Glas besteht.
14. Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine der LED-Strahlungsquellen (3; 4) UV-B-Strahlung emittiert und die dieser LED-Strahlungsquelle zugeordnete Linse (7; 8) zum Kollimieren der Strahlung aus Quarzglas besteht.
15. Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die stoffschlüssige Verbindung ein UV-aushärtender Klebstoff ist.
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KBL GmbH 117721 P217PC 6. Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine der LED-Strahlungsquellen (3) einen ersten LED-Chip (14), welcher ein erstes Strahlungsspektrum aufweist, und einen zweiten LED- Chip (15), welcher ein von dem ersten Strahlenspektrum verschiedenes zweites Strahlungsspektrum aufweist, aufweist. 7. Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine erste LED-Strahlungsquelle (3) ein erstes Strahlungsspektrum aufweist, und wobei wenigstens eine zweite LED- Strahlungsquelle (4) ein zweites Strahlungsspektrum aufweist. 8. Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 11 , insbesondere in Verbindung mit einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei der erste Bereich der Platte (6) um eine Linse (7) angeordnet ist, welche Licht der ersten LED- Strahlungsquelle (3) oder des ersten LED-Chips (14) kollimiert, und wobei der zweite Bereich der Platte (6) um eine Linse (8) angeordnet ist, welche Licht der zweiten LED-Strahlungsquelle oder des zweiten LED-Chips kollimiert. 9. Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 17 oder 18, wobei der erste LED-Chip (14) und/oder die erste LED-Strahlungsquelle (3) UV-A- oder UV-B- Spektrum emittiert und der zweite LED-Chip (15) und/oder die zweite LED- Strahlungsquelle (4) im roten Spektrum emittiert. 0. Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestrahlungsmodul (2) des weiteren eine Kühleinrichtung (23) aufweist, eingerichtet, um den Träger (5) wenigstens auf der den wenigstens zwei LED-Strahlungsquellen (3, 4) abgewandten Seite zu kühlen.
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KBL GmbH 117721 P217PC 1. Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, des Weiteren aufweisend: einen Expositionstunnel (16), der in der Lage ist, das Lebewesen zu umgeben, wobei der Expositionstunnel (16) aus wenigstens einem Unterteil (27) der Körperbestrahlungseinrichtung (1) mit einer Oberfläche (17), die aus einem für die aktinische Strahlung, im Wesentlichen transparenten Material hergestellt ist, und aus wenigstens einem Oberteil (26) der Körperbestrahlungsvorrichtung (2) ausgebildet wird, wobei die Oberfläche (17) einen inneren Raum (19), in dem das Lebewesen der aktinischen Strahlung ausgesetzt werden kann, von einem äußeren Raum (20) trennt, in dem wenigstens ein LED-Bestrahlungsmodul (2) in der Weise angebracht ist, um aktinische Strahlung durch die Oberfläche (17) zu emittieren, und wobei das Oberteil (26) auch wenigstens ein LED- Bestrahlungsmodul (2) aufweist, welches in der Weise angebracht ist, um aktinische Strahlung in den inneren Raum (19) zu emittieren. 2. Körperbestrahlungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das wenigstens eine Bestrahlungsmodul (2) des Weiteren aufweist: Abstandhalter (21 a, 21 b, 21c, 21 d) zwischen der Platte (6) und dem Träger (5), welche die Platte (6) und den Träger (5) in einem definierten Abstand halten.
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KR20170120772A (ko) * 2016-04-22 2017-11-01 (주)링크옵틱스 Uvb led를 이용한 조명장치
DE202021100716U1 (de) 2020-02-12 2021-05-14 Jk-Holding Gmbh Körperbestrahlungsvorrichtung
EP4082606A1 (de) * 2021-04-30 2022-11-02 Tridonic GmbH & Co. KG Led-modul und beleuchtungssystem mit einem solchen led-modul, das licht mit einer uv-b-komponente aussendet

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Title
"Römpp Chemie-Lexikon", THIEME VERLAG

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