DE102013104157A1

DE102013104157A1 - Radiation unit and operating light with radiation unit

Info

Publication number: DE102013104157A1
Application number: DE102013104157.4A
Authority: DE
Inventors: Uwe Zisterer
Original assignee: Frowein EZH GmbH
Current assignee: Frowein EZH GmbH
Priority date: 2013-04-24
Filing date: 2013-04-24
Publication date: 2014-10-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abstrahleinheit für eine Operationsleuchte (1) mit mehreren Abstrahlelementen (3.1, 3.2, 3.3) und mit einem Lichtverteiler (9) zur Verteilung des von einer gemeinsamen LED-Lichtquelle (4) erzeugten Lichts auf die einzelnen Abstrahlelemente (3.1, 3.2, 3.3). Ferner betrifft die Erfindung eine Operationsleuchte mit einer LED-Lichtquelle (4) und einer derartigen Abstrahleinheit (2).The invention relates to a radiation unit for an operating light (1) with a plurality of radiation elements (3.1, 3.2, 3.3) and with a light distributor (9) for distributing the light generated by a common LED light source (4) to the individual radiation elements (3.1, 3.2 , 3.3). The invention also relates to an operating light with an LED light source (4) and such a radiation unit (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Abstrahleinheit für eine Operationsleuchte mit mehreren Abstrahlelementen. Ferner betrifft die Erfindung eine Operationsleuchte mit einer LED-Lichtquelle. The invention relates to an emission unit for a surgical light with a plurality of emission elements. Furthermore, the invention relates to a surgical light with an LED light source.

Derartige Operationsleuchten werden im medizinischen Anwendungsbereich zur Ausleuchtung von Operationsfeldern z. B. im Rahmen medizinischer Untersuchungen oder chirurgischer Eingriffe eingesetzt. Such surgical lights are in the medical field for the illumination of surgical fields z. B. used in the context of medical examinations or surgical procedures.

Aus der EP 1 741 974 B1 ist eine derartige Operationsleuchte bekannt, welche Abstrahleinheiten nach Art von Reflektoren aufweist, über die Licht in Richtung des Operationsfelds abgestrahlt wird. Die Abstrahleinheiten setzen sich aus mehreren als Reflektorelemente ausgebildeten Abstrahlelementen zusammen, die jeweils von einer LED-Lichtquelle (light emission diode, engl. für Leuchtdiode) angestrahlt werden. Das von einer LED-Lichtquelle abgestrahlte Licht wird über das jeweilige Reflektorelement umgelenkt und in Richtung des Operationsfelds abgestrahlt. From the EP 1 741 974 B1 For example, such an operating light is known, which has emission units in the manner of reflectors, via which light is emitted in the direction of the surgical field. The emission units are composed of a plurality of radiating elements designed as reflector elements, which are each illuminated by an LED light source (light emission diode, for light-emitting diode). The light emitted by an LED light source is deflected via the respective reflector element and emitted in the direction of the surgical field.

Die bekannte Operationsleuchte hat sich im Einsatz bewährt. Sie ermöglicht eine sehr gute Ausleuchtung des Operationsfelds mit einem hohen Lichtstrom. Aufgrund der großen Anzahl erforderlicher LED-Lichtquellen, die sich auf ca. 100 Stück belaufen kann, ergeben sich bei dieser Operationsleuchte jedoch hohe Herstellungskosten. The well-known surgical light has proven itself in use. It allows a very good illumination of the surgical field with a high luminous flux. Due to the large number of required LED light sources, which may amount to about 100 pieces, resulting in this surgical light, however, high production costs.

Vor diesem Hintergrund stellt sich die Erfindung die Aufgabe, einen kostengünstigeren Aufbau einer Operationsleuchte zu ermöglichen. Against this background, the invention has the object to enable a more cost-effective construction of a surgical light.

Im Hinblick auf eine Abstrahleinheit der eingangs genannten Art wird die Aufgabe durch einen Lichtverteiler zur Verteilung des von einer gemeinsamen LED-Lichtquelle erzeugten Lichts auf die einzelnen Abstrahlelemente gelöst. With regard to an emission unit of the aforementioned type, the object is achieved by a light distributor for distributing the light generated by a common LED light source to the individual radiating elements.

Das Licht einer LED-Lichtquelle kann über mehrere Abstrahlelemente abgestrahlt werden. Durch den Lichtverteiler kann das von der gemeinsamen LED-Lichtquelle erzeugte Licht aufgeteilt und auf mehrere Abstrahlelemente geleitet werden. Es ist daher nicht erforderlich, jeweils eine LED-Lichtquelle pro Abstrahlelement vorzusehen. Vielmehr kann die Anzahl der erforderlichen LED-Lichtquellen reduziert werden, wodurch ein kostengünstiger Aufbau einer Operationsleuchte ermöglicht wird. The light of an LED light source can be emitted via several radiating elements. Through the light distributor, the light generated by the common LED light source can be split and directed to a plurality of radiating elements. It is therefore not necessary to provide one LED light source per emitting element. Rather, the number of required LED light sources can be reduced, whereby a cost-effective construction of a surgical light is made possible.

Die Abstrahlelemente können als Reflektorelemente ausgebildet sein, so dass eine Abstrahleinheit nach Art eines Abstrahlreflektors gebildet wird. Alternativ können die Abstrahlelemente Linsen sein. The radiating elements can be designed as reflector elements, so that an emission unit is formed in the manner of a radiating reflector. Alternatively, the radiating elements may be lenses.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Lichtverteiler eine der LED-Lichtquelle zugewandte Lichteintrittsfläche und mehrere, den einzelnen Abstrahlelementen zugewandte Lichtaustrittsflächen auf. Über die Lichtaustrittsflächen kann das Licht, welches über die Lichteintrittsfläche in dem Lichtverteiler aufgenommen wird, in Richtung der Abstrahlelemente abgestrahlt werden. Bevorzugt ist je eine Lichtaustrittsfläche pro Abstrahlelement vorgesehen, so dass das von der LED-Lichtquelle erzeugte Licht auf sämtliche Abstrahlelemente der Abstrahleinheit verteilt werden kann. According to an advantageous embodiment, the light distributor has one of the LED light source facing light entry surface and a plurality of the individual radiating elements facing light exit surfaces. The light, which is received via the light entry surface in the light distributor, can be emitted in the direction of the emission elements via the light exit surfaces. Preferably, one light exit surface is provided per radiating element, so that the light generated by the LED light source can be distributed to all radiating elements of the emission unit.

Besonders bevorzugt sind die Lichteintrittsfläche und die Lichtaustrittsflächen quer zueinander angeordnet, so dass die Richtung des von der LED-Lichtquelle abgestrahlten Lichts verändert werden kann. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann die Anordnung der LED-Lichtquelle unabhängig von der Ausrichtung der Abstrahlelemente gewählt werden. Ferner ergibt sich eine kompakte Bauweise. Der Querwinkel kann im Bereich von 60° bis 120° liegen. Gemäß einer konstruktiven Ausgestaltung können die Lichteintrittsfläche und die Lichtaustrittsflächen im Wesentlichen senkrecht zueinander angeordnet sein. Particularly preferably, the light entry surface and the light exit surfaces are arranged transversely to one another, so that the direction of the light emitted by the LED light source can be changed. In such an embodiment, the arrangement of the LED light source can be selected independently of the orientation of the radiating elements. Furthermore, results in a compact design. The transverse angle can be in the range of 60 ° to 120 °. According to a structural embodiment, the light entry surface and the light exit surfaces may be arranged substantially perpendicular to each other.

Vorteilhaft ist es, wenn die Hauptabstrahlrichtungen der Lichtaustrittsflächen jeweils quer zu der Hauptabstrahlrichtung der Abstrahleinheit sind, wodurch das aus dem Lichtverteiler austretende Licht in Richtung des Operationsfelds umgelenkt werden kann. Bevorzugt schließen die Hauptabstrahlrichtungen der Lichtaustrittsflächen jeweils einen Winkel im Bereich von 60° bis 120° mit der Hauptabstrahlrichtung der Abstrahleinheit ein. Besonders bevorzugt liegt dieser Winkel im Bereich von 85°bis 95°. It is advantageous if the main emission directions of the light exit surfaces are each transverse to the main emission direction of the emission unit, whereby the light emerging from the light distributor can be deflected in the direction of the surgical field. The main emission directions of the light exit surfaces preferably each enclose an angle in the range of 60 ° to 120 ° with the main emission direction of the emission unit. Particularly preferably, this angle is in the range of 85 ° to 95 °.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Eintrittsfläche auf einer der Abstrahlseite der Abstrahleinheit abgewandten Seite angeordnet ist. Das Licht der LED-Lichtquelle kann auf eine Seite der Abstrahleinheit, welche der Abstrahlseite abgewandt ist, insbesondere gegenüberliegt, in den Lichtverteiler eintreten und auf der Abstrahlseite austreten. Es ist daher nicht erforderlich, die LED-Lichtquelle auf der Abstrahlseite der Abstrahleinheit anzuordnen, also der Seite, in welcher Licht in Richtung des Operationsfelds abgestrahlt wird. Vielmehr kann die LED-Lichtquelle zusammen mit der Verkabelung und/oder einer Lichtquellenelektronik im Bereich hinter der Abstrahleinheit angeordnet werden. Dies kann die Montage vereinfachen. A further advantageous embodiment of the invention provides that the entrance surface is arranged on a side facing away from the emission side of the emission unit. The light from the LED light source can enter a side of the emission unit, which faces away from the emission side, in particular, enter the light distributor and exit on the emission side. It is therefore not necessary to arrange the LED light source on the emission side of the emission unit, ie the side in which light is emitted in the direction of the surgical field. Rather, the LED light source can be arranged together with the wiring and / or a light source electronics in the area behind the emission unit. This can simplify the assembly.

Die Abstrahleinheit kann eine beliebige Anzahl von Abstrahlelementen aufweisen. Es hat sich jedoch als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Abstrahleinheit genau drei Abstrahlelemente umfasst. Dementsprechend weist der Lichtverteiler bevorzugt drei Lichtaustrittsflächen pro Abstrahleinheit auf. The emission unit can have any number of emission elements. However, it has proven to be advantageous if the emitting unit comprises exactly three radiating elements. Accordingly, the light distributor preferably has three light exit surfaces per emission unit.

Bevorzugt sind die Abstrahlelemente auf einer geschlossenen Kurve um den Lichtverteiler herum angeordnet. Somit kann das Licht der LED-Lichtquelle durch den Lichtverteiler auf die Abstrahlseite der Abstrahlelemente geleitet werden. Die Kurve kann eine Kreisbahn sein. Bei Abstrahlelementen, die als Reflektorelemente ausgebildet sind, grenzen die Reflektorelemente bevorzugt spaltlos aneinander an, so dass das von dem Lichtverteiler abgestrahlte Licht nicht durch Zwischenräume zwischen den Reflektorelementen entweichen kann. Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der die Reflektorelemente um die Hauptabstrahlrichtung des Abstrahleinheit herum angeordnet sind, so dass das aus dem Lichtverteiler austretende Licht durch die Reflektorelemente in die Hauptabstrahlrichtung der Abstrahleinheit umgelenkt werden kann. Preferably, the radiating elements are arranged on a closed curve around the light distributor. Thus, the light of the LED light source can be passed through the light distributor on the emission side of the radiating elements. The curve can be a circular path. In the case of radiating elements which are designed as reflector elements, the reflector elements preferably adjoin one another without a gap, so that the light emitted by the light distributor can not escape through interspaces between the reflector elements. Particularly preferred is an embodiment in which the reflector elements are arranged around the main emission direction of the emission unit, so that the light emerging from the light distributor can be deflected by the reflector elements into the main emission direction of the emission unit.

Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der Lichtverteiler einen Lichtleiter, insbesondere eine Lichtleitfaser, umfasst. In dem Lichtleiter kann das von der LED-Lichtquelle abgegebene Licht durch Reflexion an Grenzflächen des Lichtleiters geführt und zu einem oder mehreren einzelnen Abstrahlelementen geleitet werden. Der Lichtleiter kann als Rohr oder als Stab ausgebildet sein. Bevorzugt ist der Lichtleiter jedoch als Lichtleitfaser ausgebildet. Lichtleitfasern sind in der Regel flexibel, wodurch der Einbau des Lichtleiters in die Abstrahleinheit vereinfacht werden kann. Die Verwendung von Lichtleitfasern ermöglicht ferner eine Ausgestaltung, bei welcher die Position der Lichtaustrittsflächen verändert werden kann, z. B. um Abstrahlungseigenschaften zu beeinflussen. It has proved to be advantageous if the light distributor comprises a light guide, in particular an optical fiber. In the light guide, the light emitted by the LED light source can be guided by reflection at interfaces of the light guide and directed to one or more individual radiating elements. The light guide may be formed as a tube or a rod. Preferably, however, the light guide is designed as an optical fiber. Optical fibers are usually flexible, whereby the installation of the light guide can be simplified in the emission unit. The use of optical fibers also allows an embodiment in which the position of the light exit surfaces can be changed, for. B. to influence radiation properties.

Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn der Lichtleiter einstückig ausgebildet ist und mehrere, den Abstrahlelementen zugeordnete Lichtleiteräste aufweist. An Verzweigungen des Lichtleiters kann das Licht der LED-Lichtquelle aufgeteilt und über die Lichtleiteräste zu den einzelnen Abstrahlelementen geleitet werden. Konstruktiv vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei welcher sämtliche Lichtleiteräste in derselben Verzweigung des Lichtleiters einmünden, wodurch sich eine besonders kompakte Bauform der Abstrahleinheit erreichen lässt. It is particularly advantageous in this context if the light guide is formed in one piece and has a plurality of the radiating elements associated light guide branches. At branches of the light guide, the light of the LED light source can be split and passed over the light guide branches to the individual radiating elements. Constructively advantageous is an embodiment in which all light guide branches open in the same branch of the light guide, whereby a particularly compact design of the emission unit can be achieved.

Alternativ kann der Lichtleiter mehrere den Abstrahlelementen zugeordnete Lichtleitfasern aufweisen, welche lichtquellenseitig zusammengeführt sind. Die Lichtleitfasern können auf der der LED-Lichtquelle zugewandten Seite miteinander verwickelt sein. Alternatively, the optical waveguide may have a plurality of optical fibers associated with the radiating elements, which optical fibers are brought together on the light source side. The optical fibers may be entangled with each other on the side facing the LED light source.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass der Lichtleiter durch eine Ausnehmung in mindestens einem Reflektorelement geführt ist. Der Lichtleiter kann durch die Ausnehmung von der der Abstrahlseite der Abstrahleinheit abgewandten Seite zur Abstrahlseite geführt sein. Die Ausnehmung kann an einer Kante eines Reflektorelements angeordnet sein. A further preferred embodiment provides that the light guide is guided through a recess in at least one reflector element. The light guide can be guided through the recess from the side facing away from the emission side of the emission unit to the emission side. The recess may be arranged on an edge of a reflector element.

Das Licht der LED-Lichtquelle kann im Lichtverteiler aufgeteilt und zu den einzelnen Abstrahlelementen geleitet werden. Auf Grund der reduzierten Lichtquellenanzahl gegenüber einer Ausgestaltung, bei der jedem Abstrahlelement eine LED zugeordnet ist, sollte eine LED mit ausreichender Lichtleistung verwendet werden. The light of the LED light source can be split in the light distributor and directed to the individual radiating elements. Due to the reduced number of light sources compared to a configuration in which each emitting element is associated with an LED, an LED with sufficient light output should be used.

Bevorzugt ist der Lichtverteiler derart ausgebildet, dass das Licht der LED-Lichtquelle gleichmäßig auf die Abstrahlelemente verteilt wird, wodurch eine gleichmäßige Ausleuchtung des Operationsfelds ermöglicht werden kann. Abweichend kann eine ungleichmäßige Aufteilung des von der LED-Lichtquelle abgegebenen Lichts auf die einzelnen Abstrahlelemente vorgegeben sein. Preferably, the light distributor is designed such that the light of the LED light source is uniformly distributed to the radiating elements, whereby a uniform illumination of the surgical field can be made possible. By way of derogation, an uneven distribution of the light emitted by the LED light source to the individual radiating elements can be predetermined.

Alternativ kann der Lichtverteiler derart ausgebildet sein, dass die Verteilung des Lichts der LED-Lichtquelle auf die einzelnen Abstrahlelemente einstellbar ist, so dass der Lichtaustritt an den einzelnen Abstrahlelementen eingestellt werden kann. Hierdurch kann die Ausleuchtung des Operationsfelds variiert werden. Dies kann von Vorteil sein, wenn teilweise Abschattungen des Operationsfelds, beispielsweise durch einen Operateur, mittels Variation des über einzelne Abstrahlelemente abgegeben Lichtstroms kompensiert werden sollen. Alternatively, the light distributor can be designed such that the distribution of the light of the LED light source is adjustable to the individual radiating elements, so that the light emission at the individual radiating elements can be adjusted. As a result, the illumination of the surgical field can be varied. This can be advantageous if partial shading of the surgical field, for example by an operator, should be compensated for by means of variation of the luminous flux emitted via individual radiating elements.

Ferner kann der Lichtverteiler derart ausgebildet sein, dass der zu verteilende Lichtstrom der LED-Lichtquelle einstellbar ist, wodurch die Ausleuchtung unter Beibehaltung der Verteilung des Lichts auf die einzelnen Abstrahlelemente variiert werden kann. Bevorzugt kann der Lichteintritt in den Lichtleiter eingestellt werden. Furthermore, the light distributor can be designed such that the luminous flux of the LED light source to be distributed is adjustable, whereby the illumination can be varied while maintaining the distribution of the light to the individual radiating elements. Preferably, the light entry can be adjusted in the light guide.

Im Hinblick auf das Einstellen der Verteilung und/oder des Lichtstroms der LED-Lichtquelle hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Lichtverteiler ein Mikrospiegelarray umfasst. Das Mikrospiegelarray kann als Mikrospiegel-Chip ausgebildet sein, welches eine Vielzahl einzeln ansteuerbarer Mikrospiegel aufweist. Über die Variation der Stellung der Mikrospiegel kann die Verteilung des Lichts auf die Abstrahlelemente und/oder der gesamte durch den Lichtverteiler geführte Lichtstrom eingestellt werden. Das Mikrospiegelarray bringt den Vorteil mit sich, dass die Einstellung von Verteilung und/oder gesamtem Lichtstrom elektronisch gesteuert werden kann, insbesondere während des Betriebs der Abstrahleinheit. With regard to adjusting the distribution and / or the luminous flux of the LED light source, it has proved to be advantageous if the light distributor comprises a micromirror array. The micromirror array can be designed as a micromirror chip which has a multiplicity of individually controllable micromirrors. By varying the position of the micromirrors, the distribution of the light onto the radiating elements and / or the entire luminous flux guided through the light distributor can be adjusted. The micromirror array has the advantage that the adjustment of distribution and / or total luminous flux can be electronically controlled, in particular during the operation of the emission unit.

Ferner ist es möglich, dass der Lichtverteiler eine Linse umfasst, über welche das von der LED-Lichtquelle abgegebene Licht abgebildet werden kann. Furthermore, it is possible that the light distributor comprises a lens via which the light from the LED light source emitted light can be displayed.

Bei einer Operationsleuchte der eingangs genannten Art wird die oben genannte Aufgabe durch eine vorstehend beschriebene Abstrahleinheit gelöst. Es ergeben sich dieselben Vorteile, wie sie bereits im Zusammenhang mit der Abstrahleinheit beschrieben wurden. In a surgical light of the type mentioned above, the above object is achieved by a radiation unit described above. This results in the same advantages as have already been described in connection with the emission unit.

Bevorzugt weist die Operationsleuchte mehrere Abstrahleinheiten, insbesondere mehrere Abstrahlreflektoren, auf, deren Lichtverteiler derart gekoppelt sind, dass das von der LED-Lichtquelle erzeugte Licht auf die Abstrahleinheiten verteilt wird. Hierdurch kann eine weitere Reduktion der Anzahl erforderlicher LED-Lichtquellen ermöglicht werden. Das Licht einer LED-Lichtquelle kann über mehrere Abstrahleinheiten abgestrahlt werden. Sofern die LED-Lichtquelle ausreichend hell ist, könnte die Operationsleuchte genau eine LED-Lichtquelle aufweisen, deren Licht auf sämtliche Abstrahleinheiten der Operationsleuchte verteilt wird. The surgical lamp preferably has a plurality of emission units, in particular a plurality of emission reflectors, whose light distributors are coupled in such a way that the light generated by the LED light source is distributed to the emission units. As a result, a further reduction in the number of required LED light sources can be made possible. The light of an LED light source can be emitted via several emission units. If the LED light source is sufficiently bright, the surgical light could have exactly one LED light source, the light of which is distributed to all emission units of the surgical light.

Eine Abstrahleinheit kann als bauliche Einheit ausgestaltet sein, die insbesondere auswechselbar in der Operationsleuchte angeordnet ist. Eine Abstrahleinheit kann auch als funktionale Gruppierung von Abstrahlelementen, die über einen Lichtverteiler von einer gemeinsamen LED-Lichtquelle angeleuchtet werden, verstanden werden. An emission unit can be designed as a structural unit, which is arranged interchangeably in particular in the surgical light. An emission unit can also be understood as a functional grouping of emission elements, which are illuminated by a light distributor by a common LED light source.

Eine oder mehrere Abstrahleinheiten können zusammen mit der LED-Lichtquelle in einem gemeinsamen Gehäuse der Operationsleuchte angeordnet sein. One or more emission units may be arranged together with the LED light source in a common housing of the surgical light.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die LED-Lichtquelle auf einer der Abstrahlseite entgegengesetzten Seite der Abstrahleinheit angeordnet ist, insbesondere außerhalb der Abstrahleinheit. Wenn die LED-Lichtquelle auf einer der Abstrahlseite entgegengesetzten Seite angeordnet ist, ist es nicht erforderlich, im Bereich der Abstrahlelemente eine Spannungsversorgung und/oder Wärmeableitungsmaßnahmen vorzusehen. Es wird ein einfacher elektrischer und/oder thermischer Aufbau der Abstrahleinheit möglich. An advantageous embodiment provides that the LED light source is arranged on a side of the emission unit opposite the emission side, in particular outside the emission unit. If the LED light source is arranged on a side opposite the emission side, it is not necessary to provide a voltage supply and / or heat dissipation measures in the region of the emission elements. It is a simple electrical and / or thermal construction of the emission unit possible.

Gemäß einer konstruktiven Ausgestaltung ist die LED-Lichtquelle als organische Leuchtdiode oder als Laserdiode ausgebildet. Die LED-Lichtquelle kann insbesondere ein LED-Modul umfassen. In dem LED-Modul können mehrere Leuchtdioden vorgesehen sein, die in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Mittels derartiger LED-Module können hohe Lichtströme erzeugt werden. Die Leuchtdioden des LED-Moduls können dieselbe oder unterschiedliche Farbtemperaturen aufweisen. According to a structural embodiment, the LED light source is designed as an organic light-emitting diode or as a laser diode. The LED light source may in particular comprise an LED module. In the LED module, a plurality of light emitting diodes may be provided, which are arranged in a common housing. By means of such LED modules high light fluxes can be generated. The LEDs of the LED module may have the same or different color temperatures.

Die im Zusammenhang mit der Abstrahleinheit beschriebenen Merkmale können vorteilhaft allein oder in Kombination auch bei der Operationsleuchte Anwendung finden. The features described in connection with the emission unit may advantageously be used alone or in combination also in the surgical light.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nachfolgend anhand eines in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden. Hierin zeigt: Further details and advantages of the invention will be explained below with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings. Hereby shows:

1 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Abstrahleinheit mit einem Lichtverteiler, 1 FIG. 2 a schematic sectional view through an emission unit with a light distributor, FIG.

2 eine Draufsicht auf die Abstrahleinheit gemäß 1 aus der Hauptabstrahlrichtung, 2 a plan view of the emission unit according to 1 from the main emission direction,

3 eine perspektivische Darstellung der Abstrahleinheit gemäß 1, 3 a perspective view of the emission unit according to 1 .

4 eine Draufsicht auf einen Teil einer Operationsleuchte mit mehrere Abstrahleinheiten. 4 a plan view of a portion of a surgical light with multiple emission units.

In der 1 ist eine als Abstrahlreflektor ausgebildete Abstrahleinheit 2 für eine Operationsleuchte 1 dargestellt, welche bei chirurgischen Eingriffen zur Ausleuchtung des Operationsfelds verwendet wird. In the 1 is a radiation unit designed as a radiation reflector 2 for a surgical light 1 shown, which is used during surgical procedures for illumination of the surgical field.

Der Abstrahlreflektor 2 weist drei als Reflektorelemente ausgebildete Abstrahlelemente 3.1, 3.2, 3.3 auf, welche spaltlos zusammengefügt sind. Die Reflektorelemente 3.1, 3.2, 3.3 sind mit einer spiegelnden Oberfläche versehen und nach Art eines konkav gewölbten Spiegels ausgebildet. Mittels des Abstrahlreflektors 2 kann das von einer LED-Lichtquelle 4 abgegebene Licht in Richtung des Operationsfelds umgelenkt und fokussiert werden. The radiation reflector 2 has three radiating elements designed as reflector elements 3.1 . 3.2 . 03.03 on, which are joined together without a gap. The reflector elements 3.1 . 3.2 . 03.03 are provided with a reflective surface and formed in the manner of a concave mirror. By means of the radiating reflector 2 This can be done by an LED light source 4 emitted light are deflected in the direction of the surgical field and focused.

Die LED-Lichtquelle 4 ist als lichtstarkes LED-Modul ausgebildet. Das LED-Modul umfasst mehrere Leuchtdioden aus einem Festkörper-Halbleiter die in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Das LED-Modul kann einen oder mehrere Leuchtdioden-Chips umfassen, welche direkt auf einer Leiterplatte angeordnet sind (so genannte chip-on-board-Technologie). Alternativ können LED-Module zur Anwendung kommen, welche eine oder mehrere organische Leuchtdioden und/oder Laserdioden umfassen. The LED light source 4 is designed as a fast LED module. The LED module comprises a plurality of light emitting diodes of a solid state semiconductor which are arranged in a common housing. The LED module may comprise one or more light-emitting diode chips, which are arranged directly on a printed circuit board (so-called chip-on-board technology). Alternatively, LED modules may be used which comprise one or more organic light-emitting diodes and / or laser diodes.

Um die Anzahl an LED-Lichtquellen 4 und damit die Kosten der Operationsleuchte 1 gering zu halten, weist der Abstrahlreflektor 2 einen Lichtverteiler 9 auf, welcher im Strahlengang zwischen der LED-Lichtquelle 4 und den Reflektorelementen 3.1, 3.2, 3.3 angeordnet ist. Mittels des Lichtverteilers 9 kann das von der Emitterfläche der gemeinsamen LED-Lichtquelle 4 erzeugte Licht auf die einzelnen Reflektorelemente 3.1, 3.2, 3.3 verteilt werden. Der Lichtverteiler 9 befindet sich im Lichtweg zwischen der LED-Lichtquelle 4 und den Reflektorelementen 3.1, 3.2, 3.3 und dient zum Aufteilen des Lichts der LED-Lichtquelle 4 und zum Zuleiten des aufgeteilten Lichts an die einzelnen Reflektorelemente 3.1, 3.2, 3.3. Durch den Lichtverteiler 9 kann den Reflektorelementen 3.1, 3.2, 3.3 anstelle mehrerer LED-Lichtquellen eine gemeinsame LED-Lichtquelle 4 zugeordnet werden, wodurch sich ein kostengünstiger Aufbau ergibt. To the number of LED light sources 4 and therefore the cost of the surgical light 1 low, has the radiating reflector 2 a light distributor 9 on which in the beam path between the LED light source 4 and the reflector elements 3.1 . 3.2 . 03.03 is arranged. By means of the light distributor 9 This can be done by the emitter surface of the common LED light source 4 generated light on the individual reflector elements 3.1 . 3.2 . 03.03 be distributed. The light distributor 9 is located in the light path between the LED light source 4 and the reflector elements 3.1 . 3.2 . 03.03 and serves to split the light of the LED light source 4 and for supplying the split light to the individual reflector elements 3.1 . 3.2 . 03.03 , Through the light distributor 9 can the reflector elements 3.1 . 3.2 . 03.03 instead of multiple LED light sources a common LED light source 4 are assigned, resulting in a cost-effective structure.

Der Lichtverteiler 9 ist als einstückiger Lichtleiter 10 mit mehreren Lichtleiterästen 11.1, 11.2, 11.3 ausgebildet. Die Lichtleiteräste 11.1, 11.2, 11.3 zweigen an einer gemeinsamen Verzweigung 14 von einem Lichtleiterstamm 15 des Lichtleiters 10 ab. The light distributor 9 is as a one-piece light guide 10 with several fiber optic branches 11.1 . 11.2 . 11.3 educated. The light guide branches 11.1 . 11.2 . 11.3 branches on a common branch 14 from a fiber optic trunk 15 of the light guide 10 from.

Alternativ kann der Lichtverteiler 9 aus mehreren Lichtleitfasern ausgebildet werden, die ein der LED-Lichtquelle 4 zugewandtes Ende sowie weitere, den jeweiligen Reflektorelementen 3.1, 3.2, 3.3 zugewandte Enden aufweisen. Im Bereich des lichtquellenseitigen Endes können die Lichtleitfasern aneinander anliegen, insbesondere ineinander verwickelt sein. Alternatively, the light distributor 9 be formed of a plurality of optical fibers, which is one of the LED light source 4 facing end and more, the respective reflector elements 3.1 . 3.2 . 03.03 have facing ends. In the region of the light-source-side end, the optical fibers can rest against one another, in particular be entangled with one another.

Wie der Darstellung in 1 zu entnehmen ist, ist der einstückige Lichtleiter 10 des Ausführungsbeispiels innerhalb eines Grundkörpers 5 gehalten, der in einer Ausnehmung 6 der Reflektorelemente 3.1, 3.2, 3.3 angeordnet ist. In der Ausnehmung 6 sind der Grundkörper 5 und der Lichtleiter 10 derart angeordnet, dass die von den Reflektorelementen 3.1, 3.2, 3.3 umgeben werden. Die Reflektorelemente 3.1, 3.2, 3.3 sind ihrerseits auf einer geschlossenen Kurve angeordnet, die sich um den Lichtleiter 10 herum erstreckt. As the illustration in 1 it can be seen, is the one-piece light guide 10 of the embodiment within a body 5 held in a recess 6 the reflector elements 3.1 . 3.2 . 03.03 is arranged. In the recess 6 are the basic body 5 and the light guide 10 arranged such that the of the reflector elements 3.1 . 3.2 . 03.03 be surrounded. The reflector elements 3.1 . 3.2 . 03.03 For their part, they are arranged on a closed curve, which surrounds the light guide 10 extends around.

Der Lichtverteiler 9 weist eine Lichteintrittsfläche 12 auf, die senkrecht zur Hauptabstrahlrichtung Q der LED-Lichtquelle 4 angeordnet ist, so dass möglichst viel des von LED-Lichtquelle 4 abgestrahlten Lichts in den Lichtverteiler 9 eingekoppelt wird. Die Hauptabstrahlrichtung Q der LED-Lichtquelle 4 verläuft im Wesentlichen parallel zu der Hauptabstrahlrichtung A des Abstrahlreflektors 2. Die LED-Lichtquelle 4 und die Lichteintrittsfläche 12 des Lichtverteilers 9 sind im Bereich einer der Abstrahlseite des Abstrahlreflektors 2 abgewandten Seite angeordnet. The light distributor 9 has a light entry surface 12 on, perpendicular to the main emission direction Q of the LED light source 4 is arranged so that as much as possible of LED light source 4 radiated light into the light distributor 9 is coupled. The main emission direction Q of the LED light source 4 runs substantially parallel to the main emission direction A of the radiation reflector 2 , The LED light source 4 and the light entry surface 12 of the light distributor 9 are in the range of one of the emission side of the radiating reflector 2 arranged on the opposite side.

Um das von der LED-Lichtquelle 4 abgestrahlte Licht in die Reflektorelemente 3.1, 3.2, 3.3 einzukoppeln, sind an dem Lichtverteiler 9 drei Lichtaustrittsflächen 13.1, 13.2, 13.3 vorgesehen, welche sich jeweils an dem reflektorseitigen Ende eines Lichtleiterasts 11.1, 11.2, 11.3 befinden. Die Lichtaustrittsflächen 13.1, 13.2, 13.3 sind jeweils quer zu der Lichteintrittsfläche 12 ausgerichtet, so dass das Licht mittels des Lichtverteilers 9 umgelenkt wird. Die Lichtaustrittsflächen 13.1, 13.2, 13.3 befinden sich auf der Abstrahlseite des Abstrahlreflektors 2. Sie schließen jeweils einen Winkel von ca. 90° mit der Lichteintrittsfläche 12 des Lichtverteilers 9 ein. To that from the LED light source 4 radiated light in the reflector elements 3.1 . 3.2 . 03.03 are to be coupled to the light distributor 9 three light exit surfaces 13.1 . 13.2 . 13.3 provided, which in each case at the reflector-side end of a Lichtleiterasts 11.1 . 11.2 . 11.3 are located. The light exit surfaces 13.1 . 13.2 . 13.3 are each transverse to the light entrance surface 12 aligned, so that the light by means of the light distributor 9 is diverted. The light exit surfaces 13.1 . 13.2 . 13.3 are located on the emission side of the radiating reflector 2 , They each close an angle of approximately 90 ° with the light entry surface 12 of the light distributor 9 one.

Über die Lichtaustrittsflächen 13.1, 13.2, 13.3 des Lichtverteilers 9 wird das Licht quer zur Hauptabstrahlrichtung A des Abstrahlreflektors 2 in Richtung der Reflektorelemente 3.1, 3.2, 3.3 abgegeben. Die Hauptabstrahlrichtungen L.1, L.2, L.3 der Lichtaustrittsflächen 13.1, 13.2, 13.3 schließen mit der Hauptabstrahlrichtung A des Abstrahlreflektors 2 einen Winkel ein, welcher ca. 90° beträgt. About the light exit surfaces 13.1 . 13.2 . 13.3 of the light distributor 9 the light is transverse to the main emission A of the radiating reflector 2 in the direction of the reflector elements 3.1 . 3.2 . 03.03 issued. The main emission directions L.1, L.2, L.3 of the light exit surfaces 13.1 . 13.2 . 13.3 close to the main emission direction A of the radiating reflector 2 an angle, which is about 90 °.

Der Lichtverteiler 9 des Abstrahlreflektors 2 ist derart ausgebildet, dass das Licht der LED-Lichtquelle 4 gleichmäßig auf die Reflektorelemente 3.1, 3.2, 3.3 verteilt wird. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die die Lichtleiteräste 11.1, 11.2, 11.3 symmetrisch von derselben Verzweigung 14 abzweigen und denselben Querschnitt aufweisen. The light distributor 9 of the radiating reflector 2 is formed such that the light of the LED light source 4 evenly on the reflector elements 3.1 . 3.2 . 03.03 is distributed. This can be achieved for example by the fact that the light guide branches 11.1 . 11.2 . 11.3 symmetrical from the same branch 14 branch off and have the same cross-section.

Gemäß einer Abwandlung des in den 1–3 dargestellten Abstrahlreflektors 2 kann der Lichtverteiler 9 ein Mikrospiegelarray aufweisen. Das Mikrospiegelarray kann als Chip mit einer Vielzahl an individuell ausrichtbaren Mikrospiegeln ausgebildet sein. Mit einem Mikrospiegelarray kann ein Lichtverteiler 9 gebildet werden, bei welchem der zu verteilende Lichtstrom der LED-Lichtquelle 4 eingestellt werden kann. Die Einstellung des Lichtstroms kann anhand der Ausrichtung der Mikrospiegel erfolgen. Zur Reduzierung des Lichtstroms können einige Mikrospiegel derart ausgerichtet werden, dass das von der LED-Lichtquelle 4 abgestrahlte Licht in keines der Reflektorelemente 3.1, 3.2, 3.3 geleitet wird. Um den maximalen Lichtstrom zu an die Reflektorelemente 3.1, 3.2, 3.3 zu leiten können sämtliche Mikrospiegel derart ausgerichtet werden, dass sie Licht von der LED-Lichtquelle 4 in die Reflektorelemente 3.1, 3.2, 3.3 leiten. According to a modification of the in 1 - 3 illustrated radiating reflector 2 can the light distributor 9 have a micromirror array. The micromirror array may be formed as a chip with a plurality of individually orientable micromirrors. With a micromirror array can be a light distributor 9 are formed, wherein the distributable luminous flux of the LED light source 4 can be adjusted. The adjustment of the luminous flux can be based on the alignment of the micromirrors. To reduce the luminous flux, some micromirrors can be aligned in such a way that that of the LED light source 4 radiated light in none of the reflector elements 3.1 . 3.2 . 03.03 is directed. To get the maximum luminous flux to the reflector elements 3.1 . 3.2 . 03.03 To direct all micromirrors can be aligned so that they receive light from the LED light source 4 in the reflector elements 3.1 . 3.2 . 03.03 conduct.

Ferner ist es mit einem Mikrospiegelarray möglich, die Verteilung des Lichts auf die einzelnen Reflektorelemente 3.1, 3.2, 3.3 einzustellen. Sind drei Reflektorelemente 3.1, 3.2, 3.3 vorhanden, so ist es zum Erreichen einer gleichmäßigen Verteilung erforderlich, jeweils ein Drittel der Mikrospiegel auf eines der drei Reflektorelemente 3.1, 3.2, 3.3 auszurichten. Wird dieses Verhältnis verändert, so kann die Verteilung des Lichts beeinflusst werden. Furthermore, it is possible with a micromirror array, the distribution of the light on the individual reflector elements 3.1 . 3.2 . 03.03 adjust. Are three reflector elements 3.1 . 3.2 . 03.03 present, it is necessary to achieve a uniform distribution, in each case one third of the micromirror on one of the three reflector elements 3.1 . 3.2 . 03.03 align. If this ratio is changed, the distribution of the light can be influenced.

Darüber hinaus kann in dem Strahlengang zwischen der LED-Lichtquelle und den Reflektorelementen 3.1, 3.2, 3.3 eine Linse angeordnet werden, z. B. um das Licht zu fokussieren. In addition, in the beam path between the LED light source and the reflector elements 3.1 . 3.2 . 03.03 a lens are arranged, for. B. to focus the light.

Die 4 zeigt einen Teil einer Operationsleuchte 1, welche mehrere vorstehend beschriebene Abstrahlreflektoren 2 aufweist. Die Operationsleuchte 1 weist ein nur schematisch dargestelltes Gehäuse 16 auf, in dem die Abstrahlreflektoren 2 zusammen mit der LED-Lichtquelle 4 angeordnet sind. The 4 shows part of a surgical light 1 , which a plurality of radiation reflectors described above 2 having. The operating light 1 has a housing only schematically illustrated 16 on, in which the radiating reflectors 2 together with the LED light source 4 are arranged.

Die Abstrahlreflektoren 2 sind aneinander anliegend in einem Gehäuse der Operationsleuchte 1 angeordnet. Mit der Operationsleuchte 1 kann ein Lichtstrom von ca. 3500 Lumen in Richtung des Operationsfelds abgegeben werden. The radiating reflectors 2 are adjacent to each other in a housing of the surgical light 1 arranged. With the operating light 1 A luminous flux of about 3500 lumens can be delivered in the direction of the surgical field.

Bei der Operationsleuchte 1 gemäß 4 sind die Lichtverteiler 9 mehrerer Abstrahlreflektoren 2 lichtleitend gekoppelt, so dass das von nur einer gemeinsamen LED-Lichtquelle 4 abgestrahlte Licht auf alle Abstrahlreflektoren 2 der Operationsleuchte 1 verteilt wird. At the operating light 1 according to 4 are the light distributors 9 several emission reflectors 2 coupled light-conducting, so that by only one common LED light source 4 radiated light on all radiating reflectors 2 the operating light 1 is distributed.

Die vorstehend beschriebene Abstrahleinheit 2 und die Operationsleuchte 1 umfassen einen Lichtverteiler 9 zur Verteilung des von einer gemeinsamen LED-Lichtquelle 4 erzeugten Lichts auf die einzelnen Abstrahlelemente 3.1, 3.2, 3.3 der Abstrahleinheit 2. Hierdurch kann die Anzahl der erforderlichen LED-Lichtquellen 4 pro Operationsleuchte 1 reduziert und damit die Herstellungskosten verringert werden. The above-described emission unit 2 and the surgical light 1 comprise a light distributor 9 for distribution of a common LED light source 4 generated light on the individual radiating elements 3.1 . 3.2 . 03.03 the radiation unit 2 , This allows the number of required LED light sources 4 per operating light 1 reduced and thus the manufacturing cost can be reduced.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Operationsleuchte surgical light
2 2: Abstrahleinheit, Abstrahlreflektor Emission unit, radiation reflector
3.1, 3.2, 3.3 3.1, 3.2, 3.3: Abstrahlelement, Reflektorelement Radiating element, reflector element
4 4: LED-Lichtquelle LED light source
5 5: Grundkörper body
6 6: Ausnehmung recess
9 9: Lichtverteiler diffuser
10 10: Lichtleiter optical fiber
11.1, 11.2, 11.3 11.1, 11.2, 11.3: Lichtleiterast Light conductor branch
12 12: Lichteintrittsfläche Light entry surface
13.1, 13.2, 13.2 13.1, 13.2, 13.2: Lichtaustrittsfläche Light-emitting surface
14 14: Verzweigung branch
15 15: Lichtleiterstamm Optical fiber trunk
16 16: Gehäuse casing
A A: Hauptabstrahlrichtung des Abstrahlreflektors Main emission direction of the radiating reflector
L.1, L.2, L.3 L.1, L.2, L.3: Hauptabstrahlrichtung der Lichtaustrittsflächen Main emission direction of the light exit surfaces
Q Q: Hauptabstrahlrichtung der LED-Lichtquelle Main emission direction of the LED light source

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1741974 B1 [0003]

Claims

Abstrahleinheit for a surgical light ( 1 ) with several radiating elements ( 3.1 . 3.2 . 03.03 ), characterized by a light distributor ( 9 ) for distribution of a common LED light source ( 4 ) generated light on the individual radiating elements ( 3.1 . 3.2 . 03.03 ).

Emission unit according to claim 1, characterized in that the radiating elements are designed as reflector elements.

Emission unit according to one of the preceding claims, characterized in that the light distributor ( 9 ) one of the LED light source ( 4 ) facing the light entry surface ( 12 ) and several, the individual radiating elements ( 3.1 . 3.2 . 03.03 ) facing light exit surfaces ( 13.1 . 13.2 . 13.3 ) having.

A radiation unit according to claim 3, characterized in that the light exit surface ( 12 ) and the light exit surfaces ( 13.1 . 13.2 . 13.3 ) are arranged transversely to each other.

Emission unit according to one of claims 3 or 4, characterized in that the main emission directions (L.1, L.2, L.3) of the light exit surfaces ( 13.1 . 13.2 . 13.3 ) each transverse to the main emission direction (A) of the emission unit ( 2 ) are.

Emission unit according to one of claims 3 to 5, characterized in that the light entry surface ( 12 ) on one of the emission side of the emission unit ( 2 ) facing away from the side.

Emission unit according to one of the preceding claims, characterized in that the light distributor ( 9 ) a light guide ( 10 ), in particular an optical fiber.

Emission unit according to claim 7, characterized in that the light guide ( 10 ) is integrally formed and several, the radiating elements ( 3.1 . 3.2 . 03.03 ) associated light guide branches ( 11.1 . 11.2 . 11.3 ) having.

Emission unit according to claim 7, characterized in that the light guide ( 10 ) several the radiating elements ( 3.1 . 3.2 . 03.03 ) associated optical fibers, which are merged light source side.

Emission unit according to one of claims 7 to 9, characterized in that the light guide ( 10 ) through a recess ( 6 ) in at least one reflector element ( 3.1 . 3.2 . 03.03 ) is guided.

Emission unit according to one of the preceding claims, characterized in that the light distributor ( 9 ) is formed such that the light of the LED light source ( 4 ) evenly on the radiating elements ( 3.1 . 3.2 . 03.03 ) is distributed.

Emission unit according to one of claims 1 to 11, characterized in that the light distributor ( 9 ) is formed such that the distribution of the light of the LED light source ( 4 ) to the individual radiating elements ( 3.1 . 3.2 . 03.03 ) is adjustable.

Emission unit according to one of the preceding claims, characterized in that the light distributor ( 9 ) comprises a micromirror array and / or a lens.

Operating light with an LED light source ( 4 ), characterized by a radiation unit ( 2 ) according to any one of the preceding claims.

Operating light according to claim 14, characterized in that the LED light source ( 4 ) on a side of the emission unit opposite the emission side ( 2 ), in particular outside the emission unit ( 2 ).