【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明によれば、本明細書の冒頭において記載した種類のモノリフレクタOR照明灯では、本目的は、上側ハウジング部分が、遮るものなく上側端部から下側端部まで延びて閉じられた基準システムを形成する一体型である点において、実質的にすでに達成されている。この点において、ハウジング内側部の上側ハウジング部分は、光学システムの構成要素のための基準面として働く固定面を有する。光学システムは、少なくとも1つのLED基板と、少なくとも1つのLED基板によって生成された光束の光偏向のための光学装備品と、好ましくはこれに加えて、実質的に中空シリンダの形態であり、設置位置においてLED基板および光学装備品を外側で包囲するまたは取り囲むアパーチャ部材とを含む。LED基板、光学装備品、および任意選択のアパーチャ部材は、光学システムの一部として固定面上に装着可能であり、または装着される。加えて、基準面から離間された、光学システムの別の構成要素、特に主要リフレクタのための複数の固定点が設けられる。この構成により、上側ハウジング部分は、それ自体が閉じた基準システムを形成し、この基準システムは、組み立て時に目標光学位置内の構成要素部材の光学的に最適な配向または配置を保証する。有利な開発は、付属の特許請求の範囲で列挙される。
【0011】
基準システムは、こうして、基準システムのゼロ点または基準点を形成する固定面および、そこから離間された、光学システムの構成要素部材のための複数の固定点によって形成される。この点に関して、当然ながら、互いの上に積み上げられた、LED基板、光学装備品、および好ましくは前のこれら2つの構成要素を包囲するアパーチャ部材のような光学システムの構成要素部材も、固定面に固定することができる。
【0012】
本発明によるこの設計構成は、極めて重要な利点を有する。一方で、モジュール・ハウジングは、もはや必要とされず、それにより、これに必要とされるスペース、特に照明灯の高さは必要とされず、これによって、技術的な観点および審美的側面の両方から設計の柔軟性を強化する。こうして、本発明によるOR照明灯の構造的高さを、既存のモノリフレクタOR照明灯と比較して約4分の1から3分の1低減することができる。より詳細には、従来技術から知られている上記で述べたITOSモジュールは、光を所望の方向に焦点合わせするための反射表面として、鏡をモジュール表面上に横方向に配置することを必要とするが、所定の構造的高さは、モジュールのハウジングによって実質的に左右される。本発明によれば、コリメータ・レンズが、LEDによって発光された光を主要ビーム方向に焦点合わせするため、このハウジングは必要ではない。
【0013】
したがって、本発明による設計構成は、照明灯の組み立てを極めて簡易化する。より詳細には、組み立て目的で、一体型の、好ましくはボウル形状の照明灯ハウジングを、照明灯のハウジング上側部を下方向に向け、光出口開口部を上方向に向けて支持体上に置くことだけが必要である。次いで、すべての必要な構成要素を内側に固定することができ、より詳細にはこれら構成要素を固定または組み立て面上に積み上げる。これらの面はこうして光学システムの基準面として働く。
【0014】
本発明の特定の態様は、LED基板、光学装備品、および好ましくはアパーチャ部材を含む光学システム、さらに追加的に偏向リフレクタ、主要リフレクタ、およびカバー・プレートのための基準平面として作用する固定面の構成にある。これによって、システム以外の多数のハウジング部分を互いに嵌合させ位置合わせする必要がないため、互いに対する組み立ておよび位置合わせをこうして簡易化して最適化された光学システムを達成し、これは、光学ハウジングの本発明による一体型構成によってのみ可能となる。
【0015】
しかし、アパーチャ部材および/または主要リフレクタのために、固定面から適切に離間された他の固定手段を提供することも可能である。さらに好ましくはカバー・プレートを支持するための固定ドームまたは支持体が設けられる。この固定ドームまたは支持体は、光出口面に対して変位されて配置され、主要リフレクタを装着できるように設計され得る、上側ハウジング部分の外側縁によっても形成され得る。したがって好ましい状況では、これらの固定ドームは、上側ハウジング部分の外側縁によって画定された平面を超えて延びる。好ましくは、これら固定ドームは、基準システムの一部として、主要リフレクタを装着するための装着または支承表面を有する。
【0016】
これらの固定ドームは、主要リフレクタを受け入れるまたは固定するための受け入れ手段を含むことができる。特に好ましくは、主要リフレクタの下側光出口端部は、固定突起部を含む。この固定突起部は、外側縁から外方向に突出し、固定ドームの受け入れ手段内に嵌合し、そこで適所に螺合される。したがって、好ましくはカバー・プレート用の固定面から下方向に変位されるこれらの受け入れ手段もまた、光学基準システムの構成要素部分を形成する。
【0017】
したがって、上側ハウジング部分は、その好ましくは閉じられた上側端部から、光出口面を画定する下方向に開く下側端部まで延びる。この場合、この下側端部はまた、上側ハウジング部分の実際の外側縁を越えて突出する、カバー・プレートの支持のための固定ドームによって形成され得る。
【0018】
好ましい構成における上側ハウジング部分が、頂点を備えた、実質的に放物線状の、ボウル形状またはタブ形状の本体の形態である場合、この固定面は、好ましくは、その頂点の領域内のハウジング内側部に設けられ、したがって回転の中央垂直軸またはOR照明灯の光学軸に対して横断方向に延びる。
【0019】
固定面は、好ましくは、冷却表面の形態であり、または可能な限り高い程度の熱放散、およびそれにより、ヒートシンクとしても機能する上側ハウジング部分によって引き起こされる熱吸収を実施するように最適化される。これは、特に固定面が全域にわたって平坦である表面によって構成されるのではなく、好ましくは線対称に配置された複数のリブ、溝、および凹部を有し、特に同心円状に外方向に中心点からリングの形態で、かつ固定面をその上側縁によって画定する複数のリング表面を含む、固定面によって構成されることによってもたらされる。このリング表面は、中心点から確実に増大するそれぞれの半径を伴い、その間にはくぼみまたは自由表面部分が設けられる。このようにして形成されたリング表面は、脚部、たとえば中心点を通って交差する関係で延び、同心円状に拡大する円形リングと交差する脚部によって交差され得る。特に好ましくは、そのようにして形成された固定面は、上側ハウジング部分上に一体型で設けられる。
【0020】
従来技術では、より詳細には、カバー・プレートおよび主要リフレクタは、底部ガラス・リング内に嵌合され、したがって、上側部分内に配設された光学システムに対して最適な形で配向されないことが多く、その場合、専門的なオペレータを必要とする複雑な工程で位置合わせされる必要があった。本発明の場合、これとは対照的に、すべての構成要素が上側ハウジング部分内に配設され、したがって、基準システムによって最適な形で自動的に光学的に配向される。本発明によるOR照明灯の場合、底部ガラス・リングは、ここでもカバー・プレートを中心に揃えるようにのみ作動し、したがって、OR照明灯の光学システムから完全に独立する。
【0021】
好ましくは、カバー・プレートは、特定の光沢度を有するエッチング表面を有し、これによって散光転移効果をもたらす。
【0022】
カバー・プレートとハウジングの間のこの分離面は、好ましくは、1つの面内で上側ハウジング部分の外側周囲縁に沿って延びる。この外側周囲縁は、設置位置において下方向に配置され、これもまた組み立てを簡易化する。
【0023】
好ましくは、少なくとも1つのコリメータ・レンズを含む光学装備品は、LED基板の前部に配置され、コリメータ・レンズは、関連するLEDによって発光された光を焦点合わせして、実行される視作業に対応する光束を与える。
【0024】
好ましくは、組み立てをさらに簡易化するために、少なくとも1つの中心揃え手段が、2つの接合構成要素、すなわち一方ではLED基板と、他方では光学装備品との間に設けられる。中心揃え手段という用語は、特に少なくとも1つのレンズの形態の1つまたは複数の光学部材、特に好ましくは少なくとも1つのコリメータ・レンズが、関連するLEDのそれぞれの光学軸に沿って正しく配置されるように、光学装備品をLED基板の前部に中心揃えの関係で位置合わせするデバイスを示すために使用される。
【0025】
特に好ましい構成では、中心揃え手段以外に、位置固定手段も設けられる。この手段は、中心揃え作用以外に、光学装備品がLED基板の前部に正しい装備品角度で配置されることも保証し、光学装備品上に設けられた少なくとも1つのレンズが、関連するLEDの光学軸に沿って配向されるようにこの光学装備品を固定する。
【0026】
これらの中心揃えおよび/または位置固定手段は、追加の構成要素の形態とすることができ、または好ましくは、これらは、共働する接合構成要素(光学装備品およびLED基板)上に一体型として設けることができる。
【0027】
これは、好ましい実施形態の場合であるが、LED基板が、基板上に規則的なパターンで配置された複数の個々のLEDを含み、光学装備品が、個々のLEDに関連付けられた複数の個々のレンズを含み、したがってこれらの個々のレンズを、設置位置において、それぞれの光学軸に沿って正しく位置合わせする必要がある場合、特に有意義なものであることが理解される。
【0028】
好ましくは、また特に簡単な構成では、中心揃えおよび/または位置固定手段は、設置位置においてそれぞれの接合構成要素上の開口部に係合するピンの形態である。
【0029】
本発明による構造は、この点において特に組み立てることが簡単である。その理由は、中心揃えおよび位置固定手段により、個々の構成要素が自己中心性質のものとなり、したがって光学システムの個々の構成要素、すなわち固定面上に配置されたLED基板、光学装備品またはレンズおよびアパーチャ部材が、光学軸に沿った相対的位置合わせのための中心揃え手段をもたらし、すなわちたとえば、正しい軸方向位置合わせおよび/または角度調整を可能にする中心揃え作用を伴い、それによって組み立て時および/または補修時の個々の構成要素の互いに対する正しい角度配向を保証することが実現されるためである。こうして、上側ハウジング部分は、一体型の連続的な基準システムを形成し、それによって特にわずかな公差がシステム全体内に発生するが、いずれの場合も、互いに嵌合された複数のハウジング部分を有する従来技術の場合より極めて小さい程度の公差である。
【0030】
好ましくは、中心揃え手段は、LED基板と光学装備品との間に中心に設けられた中心揃えピンを含み、位置固定手段は、中心揃えピンから離間された複数の位置決めピンを含む。複数のレンズを有する光学装備品の場合、これらの位置決めピンは、個々のレンズを、これと関連する、LED基板のLEDの上方に正しく配置することを実現する。
【0031】
偏向リフレクタ上への一次光または主要ビーム方向の特に良好な光偏向は、アパーチャ部材をLED基板および放射方向にその前部に配設された光学装備品(特に好ましくは少なくとも1つのコリメータ・レンズの形態の複数のレンズを含むレンズまたはレンズ配置)の周りに配置することによって実施される。望ましくない横方向の迷光(非規定の形で反射表面上に入射する光)が、アパーチャ部材が少なくとも内側に反射するものではないという事実によって特に望ましい形で回避される。この目的のために、アパーチャ部材は、好ましくは、黒色材料から作製され、特に、プラスチック射出成形の形態である。本発明によれば、アパーチャ部材は、光を偏向するだけではなく、LED基板および光学装備品をその周囲周りを延びて包囲する限り、迷光を吸収するようにも働く。この迷光は、LED基板の方を向く、アパーチャ部材の少なくとも内側の粗い性質のものである材料によって特に望ましい形で回避され、それによって散光の散乱が達成される。より詳細には、このアパーチャ部材無しでは、反対に、個々の光ビームが主要リフレクタ内に発光する可能性がわずかにあり、それによって生成された照明場内に望ましくない光効果を引き起こし得る。
【0032】
好ましくは、このアパーチャ部材は、実質的に中空シリンダの形態であり、設置位置においてLED基板および光学装備品をその周囲周りまたは外側で包囲する。好ましくは、アパーチャ部材は、設置位置において光学装備品をLED基板上に押しつけるように適合される。これは、好ましくは、たとえばアパーチャ部材の内側に設けられた段、縁などによってもたらすことができる。これらの段、縁などは、幾何学的に、コリメータ・レンズの外側縁との接触をもたらすように適合され、それにより、この段を有するアパーチャ部材は、その上側においてコリメータ・レンズの外側縁を支承し、したがってこれをLED基板に押しつける。
【0033】
このアパーチャ部材は、光学軸に沿って生成された光束を主要ビーム方向に向け、このとき、カバー・プレート内にビーム方向にアパーチャ部材の前部に配置された偏向リフレクタ上に迷光は形成されない。このリフレクタは、好ましくは、たとえば線形ドライブを含む焦点合わせユニットによって高さ調整可能である。この光は、その偏向リフレクタによって再度上方向に偏向される。この方向は、中央縦方向軸周りにまたは主要ビーム方向にリング形状で延び、上側ハウジング部分内に収容される主要リフレクタ上への主要ビーム方向とは反対の関係にある。
【0034】
この主要リフレクタは、関係する用途の状況および実行される視作業に適合されたリフレクタ表面を有し、好ましくは、複数の個々のリフレクタ表面を有する。特に望ましいと証明されている構造体は、ファセット構造体である。このファセット構造体は、好ましくは主要リフレクタの表面に規則的に分散され、また、関係するゾーンに関して異なる構成のものになることもできる。1つの可能性は、実行される視作業に応じて、ゾーンごとに異なる曲率領域および/または個々の反射表面、すなわち、周囲縁によって画定され、それぞれ規定された曲率を伴う個々の反射表面の組み合わせであり、この場合これらは、好ましくは、互いに直接的に隣り合い、こうして一種の連続的なハニカム構造体を形成する。別の可能性は、互いに直接的にまたは間隔を開けて隣り合う個々の反射表面を有するハニカム構造体と、幾何学的構成、たとえばリング構造体および/または主要リフレクタ上に同心円状に拡大されたリング部分を備えた波形構造体の異なる反射領域との組み合わせである。
【0035】
本発明の場合、したがって、装着面上に固定された少なくとも1つのLED基板、放射方向においてその前部に配置された光学装備品、および好ましくはこれら2つの構成要素を包囲するアパーチャ部材は、LEDモジュールを形成する。このLEDモジュールは、完全に個々の顧客に基づいて適合させ設計することができ、50から100mm、特に68mmの構造的高さを伴うことにより、既存のLEDモジュールより実質的に低い高さのものである。
【0036】
組み立てに関する別の簡易化が、上側ハウジング部分と主要リフレクタの間に位置固定手段が設けられる場合に達成することができる。この位置固定手段は、LEDモジュールおよびハウジングを備えた装着面に対する主要リフレクタに関して、互いに関連する正確な位置合わせの軸方向および/または回転方向両方の配置を可能にする。好ましくは、位置固定手段は、対応する溝内に係合する突出部を含む。特に好ましくは、突出部は、主要リフレクタの径方向外側縁に設けられ、フードまたは上側ハウジング部分内のくぼみに嵌合することができる。
【0037】
組み立てにおける別の簡易化は、上側ハウジング部分と、カバーディスクを保持する底部ガラス・リングとの間に調整手段が設けられる場合に達成することができる。この調整手段は、組み立て時に作動し、好ましくは相互に補完する形で作用する傾斜した装備表面を含む。この装備表面は、組み立て時、互いに対して、またはそれぞれの対抗表面とのみ摺動し、したがって固定手段の回転後、接合構成要素間に圧入をもたらす。加えて、これらの接合構成要素は、カバー・プレートの位置固定をもたらすことができ、したがってカバー・プレートを正確に中央に位置決めし、これをその周囲で保持する。
【0038】
本発明によれば、OR照明灯を閉じるために、より詳細には、カバー・プレートを含むすべての他の構成要素が、基準システムとして働く上側ハウジング部分内または上側ハウジング部分上に嵌合された後、依然として底部ガラス・リングを上側ハウジング部分に螺合させることのみが必要である。したがって、組み立て手順において、カバー・プレートもまた、基準システムに関連して配向され、依然として底部ガラス・リングによって目標位置に固定されることのみ行われる。これは、基準システム内のすべての構成要素の組み立てを簡易化することに関連する別の決定的な利点である。この基準システムは、上側ハウジング部分によって形成され、すべての構成要素を目標光学位置でのみ配置することができるように基準表面として機能する組み立て面上に築かれる。こうして組み立てにおける間違いはありえないため、訓練を受けていない作業者でも組み立てを実施することができる。
【0039】
目標光学位置における簡単な位置決めおよび位置固定目的で、主要リフレクタは、好ましくは、少なくとも1つの位置固定手段を有し、特に好ましくは上側ハウジング部分の組み立て面に関連する高さに関して参照される横方向に突出する突起部を含む。これらの突起部を収容するために、上側ハウジング部分は、くぼみまたは受け入れ手段を有し、これらの手段は、設置位置において突起部を収容するために、組み立て平面から規定された関係で離間される。
【0040】
本発明によるモノリフレクタOR照明灯では、光出口開口部を閉じるカバー・プレートはまた、底部ガラス・リングによって保持される。この底部ガラス・リングは、設置位置においてその下側においてカバー・プレートの外側縁を包含する。この係合をもたらすために、底部ガラス・リングは、好ましくは、カバー・プレートのための支持表面を形成する支持体または保持フランジを有し、この支持体またはフランジから、外側縁がその支持表面の平面に対して上向きに横断方向に延び、その外側縁を上側ハウジング部分に連結することができる。
【0041】
好ましい実施形態では、底部ガラス・リングは、したがって、下側ハウジング部分の形態であり、下側ハウジング部分は、上側ハウジング部分にその下面において連結され、上側ハウジング部分と共に調和ユニットを形成する。
【0042】
底部ガラス・リングが、単独で基準システムを形成する上側ハウジング部分から別個に設けられるという事実は、OR照明灯の構成に関する構造的設計および装飾的設計に関して高い自由度を可能にする。ヒートシンクとしても機能する上側ハウジング部分は、好ましくは、アルミニウムダイ鋳物の形態の金属を含み、それによって所望の高い熱吸収能力を達成する。そのような金属体は、生産時に型から取り外し可能とする必要があり、それによって複雑な外形、特に切り下げ構成を伴うものを提供することに関する設計の自由度を限定する。
【0043】
これは、たとえば上側ハウジング部分上にハンドルを設けて主要負荷を運ぶ場合に特に重要である。好ましくは、相互に離間した関係で配置され、OR照明灯をそれによって調整できる複数のハンドルが、光出口面周りの周囲または上側ハウジング部分の下側縁に設けられる。
【0044】
それとは対照的に、底部ガラス・リングは、金属を含む必要はなく、たとえば、PUR発泡体を含むプラスチックのものとすることができ、またはたとえば、すべてプラスチックからなることができる。これは、設計およびコストに関して特に幅広いレベルの可能性を可能にする。
【0045】
好ましくはカバー・プレートと支持フランジの間には、対応する受け入れ溝内に嵌合する、特に好ましくは発泡シーリング要素またはOリングの形態であるシールが設けられる。特に好ましい実施形態では、光の中心軸から径方向に互いに対して離間された1つまたは複数のシーリング要素が設けられる。好ましくは、別のシールとの溝形(tongue−and−groove)連結が、底部ガラス・リングの外側縁の、上側ハウジング部分と連結することができる上側固定端部に設けられる。このため、モノリフレクタOR照明灯は、それにしたがって、高さにおいて相互に変位する関係に配置された2つのシーリング面、より詳細にはカバー・プレートと底部ガラス・リングの支持フランジとの間の第1の下側シーリング面と、外側縁と上側ハウジング部分の間の連結部における第2の上側のシーリング面とを有する。内方向に配設されたシーリング表面により、殺菌性の手術環境において照明灯の特に簡単な掃除が可能になる。したがって多段性質のものであるこのシーリングシステムは、より高いレベルの保護、この場合は特にIP54を実施するために特に有利である。
【0046】
底部ガラス・リングには、上側ハウジング部分上の底部ガラス・リングの組み立てまたは正しい装備およびカバー・プレートの正しい配向を簡易化するために、特に複数の傾斜した途切れのない(run−on)装備表面を含む位置固定手段が設けられる。これらの装備表面は、互いから周囲方向に離間され、カバー・プレートの外側縁が装備表面に対して摺動し、それにより、底部ガラス・リングが上側ハウジング部分上に完全に嵌合されたとき、カバー・プレートは中央に調整される。
【0047】
モノリフレクタ手術室用照明灯(OR照明灯)それ自体から独立的に、本発明はまた、そのような手術室用照明灯の特に効率的、したがって安価な組み立て方法を提供し、この場合この組み立て工程は、特に訓練を受けていない作業者によって実施することができる。その理由は、本発明による照明灯ハウジングは、専用の基準システムを有して、基準システム内、すなわち目標光学位置内に構成要素の光学的に正しい組み立ておよび光学的に最適な位置合わせを行い、それによって欠陥のある組み立てをほぼすべて排除するためである。
【0048】
この組み立て方法は、少なくとも以下の方法ステップを含む。
・基準システムを形成する上側ハウジング部分に、ハウジング内側部に基準面を形成する固定面を装備するステップであって、上側ハウジング部分は、設置位置において上方向に向けられるが、組み立て位置において下方向に向けられる、ハウジング上側部と、設置位置において下方向に向けられ、組み立て位置において上方向に向けられるハウジング内側部とを含む、装備するステップ、
・手術室用照明灯によって形成された光学システム用の基準システムの基準点として機能する基準面上に、光束を生成するための少なくとも1つのLEDを有する少なくとも1つのLED基板を含むLED点灯手段を固定するステップ、
・光学装備品を点灯手段上に配置するステップ、
・好ましくは実質的に放物線状の回転本体の外形を伴う主要リフレクタを、上側ハウジング部分内のLED基板および光学装備品周りに配置するステップ、および
・偏向リフレクタを備えたカバー・プレートを上側ハウジング部分の光出口面上に配置するステップであって、偏向リフレクタは、カバー・プレート内に配置され、モノリフレクタ手術室用照明灯を焦点合わせするために線形ドライブによって高さが調整可能である、配置するステップ。
【0049】
別の方法ステップでは、主要リフレクタの嵌合前に、アパーチャ部材をLED基板および光学装備品周りに、好ましくは固定面上または固定面内に固定することができる。代替的には、LED基板、光学装備品、およびアパーチャ部材を固定面に固定することは、1つのステップでもたらすことができる。
【0050】
最後に、別の方法ステップでは、底部ガラス・リングをカバー・プレート上に固定することができる。この底部ガラス・リングは、設置位置においてカバー・プレートを包含する、好ましくはカバー・プレートを完全に包含する縁を有する。この底部ガラス・リングはまた、カバー・プレートの位置を目標位置に固定するためにカバー・プレートの外側縁に対して内側で作用する傾斜した途切れのない装備部分を有することもできる。加えて、底部ガラス・リングは、上側ハウジング部分との連結のためのシーリング手段を含むことができ、この場合、好ましくはシーリング手段は、2段性質のものであり、したがって2つの異なる面内にシーリング効果を伴って、IP54以上の保護のより高いレベルを達成する。
【0051】
これ以後の詳細な説明において、添付の図に参照がなされ、これら図は、本説明の一部を形成し、本発明を有効に実施することができる特有の実施形態を例示的に示している。この点において、たとえば「上」、「下」、「前」、「後」、「前方」、「後方」などのような方向を示す用語は、説明するそれぞれの図または複数の図の配向に関連して使用される。実施形態の構成要素を多くの異なる配向で配置することができるため、方向を示す用語は、例示目的で働き、決して制限的なものではない。他の実施形態を使用することができ、本発明の保護の範囲をそれによって逸脱することなく構造的または論理的改変を実施できることが理解されよう。これ以後の詳細な説明は、制限的に解釈されるものではない。
【0052】
本説明の文脈において、用語「連結された」、「接合された」および「一体化された」は、直接的および間接的両方の連結、直接的または間接的両方の接合、および直接的または間接的両方の一体化を説明するために使用される。同一または類似の要素は、適切である限り、同一の参照記号で図に示される。
【0053】
参照線は、参照を対象の部材に結びつける線である。対照的に、部材に接触しない矢印は、これが向けられる方向のユニット全体に関連する。さらに、図は必ずしも実際の尺度では描かれない。特定の領域は、場合によっては、詳細に例示するために不釣り合いに大きい尺度で例示されることがある。加えて、図を著しく簡易化する場合があり、実際の実施に見いだされる可能性のあるすべての詳細を含まないことがある。用語「上」および「下」は、図の見え方を参照する。