DE19653507A1 - Medical operation work light unit - Google Patents

Medical operation work light unit

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Abstract

The light unit (10) is mounted at the end of a hanger system (12). A discharge bulb (26) is provided and the hanger system has links (20,22,24) with slip rings for power transmission. A miniature camera (34) is set into the centre of the lighting unit. The optical signals from the camera are transmitted through the links using optical transmitters and receivers.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Operationsleuchte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Operati­ onsleuchte ist aus dem G 89 13 757 bekannt. Derartige bekann­ te Operationsleuchten besitzen mehrere Lenkgestänge zur Sei­ ten- und Höhenverstellung der Leuchte, um hiermit das Opera­ tionsfeld stets optimal ausleuchten zu können. Um die Bewe­ gungsmöglichkeiten in den Gelenken nicht einzuschränken, wird die Stromversorgung des Leuchtmittels in den Gelenken über Schleifringe geführt. Für Dokumentar- oder Lehrzwecke ist dem Leuchtkörper ferner eine elektronische Kamera zugeordnet, die in den Leuchtenkörper integriert oder außen am Leuchtenkörper angebracht sein kann. Die Übertragung des Videobildes erfolgt bei der bekannten Operationsleuchte über zusätzliche Schleif­ ringe und innerhalb des Gestänges vorgesehene elektrische Leitungen, was jedoch einen hohen Aufwand erfordert.The present invention relates to an operating light according to the preamble of claim 1. Such an operation onsleuchte is known from the G 89 13 757. Such was known te operating lights have several steering linkages and height adjustment of the lamp to hereby the Opera always be able to optimally illuminate the field of application. To the movement not limit the possibilities in the joints the power supply of the lamp in the joints Slip rings guided. This is for documentary or educational purposes Luminaire also assigned an electronic camera, the integrated in the luminaire body or on the outside of the luminaire body may be appropriate. The video image is transmitted in the known operating light via additional grinding rings and electrical provided within the linkage Lines, but this requires a lot of effort.

Aus dem G 93 06 771 ist ferner eine Operationsleuchte be­ kannt, bei der die Signalübertragung von der Kamera durch Lichtleitfasern erfolgt, die im Inneren der Aufhängung ange­ ordnet sind. Im Bereich der Gelenke sind die Lichtleitfasern unterbrochen und in speziellen zentrischen Führungen angeord­ net, um die Lichtleitung nicht zu unterbrechen. Derartige Führungen sind jedoch aufwendig herzustellen und erfordern eine hohe Präzision, um die Kopplung der Lichtleiter bei ei­ ner Drehung der Gelenke nicht zu unterbrechen.From the G 93 06 771 an operating light is also be knows the signal transmission from the camera Optical fibers are carried out inside the suspension are arranged. The optical fibers are in the area of the joints interrupted and arranged in special centric guides net, so as not to interrupt the light conduction. Such However, guides are complex to manufacture and require high precision in order to couple the light guides at ei not to interrupt the rotation of the joints.

Aus dem G 295 05 587 ist eine Operationsleuchte bekannt, bei der die Bildsignale der Kamera auf die elektrische Stromver­ sorgungsleitung der Leuchtmittel aufmoduliert werden. Hier­ durch kann zwar auf eine zweite elektrische Verbindung für die Bildübertragung verzichtet werden, jedoch ergeben sich Probleme hinsichtlich der Störbeeinflussung der Bildübertra­ gung.An operating light is known from G 295 05 587, at which the image signals of the camera on the electrical Stromver supply line of the lamps are modulated. Here through can on a second electrical connection for the image transmission can be dispensed with, however, arise Problems with interference with image transmission supply.

Es ist daher die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, ei­ ne Operationsleuchte der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit geringem Aufwand herstellbar ist und dabei einen stö­ rungsfreien Betrieb und eine gute Signaltrennung gewährlei­ stet.It is therefore the object of the invention, ei to create a surgical light of the type mentioned at the beginning, which can be produced with little effort and thereby a disturbance trouble-free operation and good signal separation continuous

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des An­ spruchs 1 und insbesondere dadurch, daß die zweite elektri­ sche Verbindung zumindest abschnittsweise durch eine lei­ tungsfreie optische Übertragungsstrecke ersetzt ist.This task is solved by the characteristics of the contractor saying 1 and in particular in that the second electri cal connection at least in sections by a lei tion-free optical transmission link is replaced.

Erfindungsgemäß sind somit zwei physikalisch getrennte Ver­ bindungen, die mehrere Einzelleitungen aufweisen können, für die Stromversorgung des Leuchtmittels einerseits und für die Bildsignalübertragung der Kamera andererseits vorgesehen, was eine gute Signaltrennung sicherstellt. Durch Ersetzen der zweiten elektrischen Verbindung durch eine leitungsfreie op­ tische Übertragungsstrecke, läßt sich die Bildsignalübertra­ gung an kritischen Stellen, z. B. an den Gelenken, der Opera­ tionsleuchte mit geringem Aufwand dadurch sicherstellen, daß eine leitungsungebundene Übertragung erfolgt. Hierdurch kön­ nen kostenintensive und anfällige Schleifkontakte sowie auf­ wendige Konstruktionen, die beispielsweise ein Ausrichten von Lichtleitfaserenden gewährleisten, wegfallen.According to the invention, two physically separate Ver bindings, which can have several individual lines, for the power supply of the lamp on the one hand and for the Image signal transmission of the camera, on the other hand, provided what ensures good signal separation. By replacing the second electrical connection through a line-free op table transmission path, the image signal transmission can supply at critical points, e.g. B. on the joints, the Opera tion light with little effort ensure that a line-free transmission takes place. This allows costly and vulnerable sliding contacts as well agile constructions, for example an alignment of Ensure optical fiber ends, are eliminated.

Die leitungsfreie optische Übertragungsstrecke kann bei­ spielsweise durch einen Sender geschaffen werden, der Infra­ rot-Dioden, Laser-Dioden oder dgl. enthält und der auf einen entsprechenden Empfänger gerichtet ist.The line-free optical transmission path can be created for example by a transmitter, the infra contains red diodes, laser diodes or the like and which on one corresponding recipient is directed.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Be­ schreibung, den Zeichnungen sowie den Unteransprüchen be­ schrieben. Advantageous embodiments of the invention are in the Be description, the drawings and the subclaims wrote.  

So kann die leitungsfreie optische Übertragungsstrecke in dem Gelenk vorgesehen sein, wodurch entsprechende mechanische Lö­ sungen entfallen können, und trotzdem ein anschlagfreies 360°-Schwenken im Bereich des Gelenkes ermöglicht ist. Auch ist es vorteilhaft, die leitungsfreie optische Übertragungs­ strecke zusätzlich in Teilen der Aufhängung, z. B. den Armen, vorzusehen, da hierdurch die Anzahl an Sende- und Empfangs­ einrichtungen verringert werden kann.So the line-free optical transmission path in the Joint can be provided, whereby corresponding mechanical Lö solutions can be omitted, and still a non-impact 360 ° pivoting in the area of the joint is made possible. Also it is advantageous to use line-free optical transmission additionally stretch in parts of the suspension, e.g. B. the poor, to be provided, as this means the number of send and receive facilities can be reduced.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die leitungsfreie optische Übertragungsstrecke einen Sender und einen Empfänger auf, deren Stromversorgung durch die erste elektrische Verbindung, d. h. durch die Stromversorgung des Leuchtmittels, erfolgt. Hierdurch lassen sich zusätzliche elektrische Leitungen einsparen.According to a further advantageous embodiment, the line-free optical transmission link a transmitter and a receiver whose power is supplied by the first electrical connection, d. H. through the power supply of the Illuminant, done. This allows additional Save electrical lines.

Sofern die leitungsfreie optische Übertragungsstrecke einen Sender mit einem großen räumlichen Abstrahlungswinkel auf­ weist, kann auf eine genaue Justierung und Ausrichtung der Sender- und Empfängerelemente verzichtet werden. Bei Verwen­ dung eines gepulsten Senders müssen Sender und Empfänger nicht unmittelbar nebeneinander angeordnet sein, sondern kön­ nen auch weiter beabstandet werden.If the line-free optical transmission link is a Transmitter with a large spatial radiation angle points to a precise adjustment and alignment of the Transmitter and receiver elements are dispensed with. When used a pulsed transmitter must be the transmitter and receiver not be arranged directly next to each other, but can NEN can also be spaced further apart.

Besonders vorteilhaft ist es, im Bereich der leitungsfreien optischen Übertragungsstrecke eine Reflektoreinrichtung vor­ zusehen, um die Strahlung auf den Empfänger zu bündeln. Hier­ zu kann es vorteilhaft sein, das Innere der Aufhängung und/oder des Gelenkes je nach verwendeter Wellenlänge reflektie­ rend zu beschichten, vorzugsweise zu verspiegeln.It is particularly advantageous in the area of line-free optical transmission path before a reflector device watch to focus the radiation on the receiver. Here it may be advantageous to the interior of the suspension and / or of the joint depending on the wavelength used rend to coat, preferably mirror.

Die Übertragung des Kamerabildes, die vorzugsweise mit einer handelsüblichen Miniaturkamera erfolgt, kann vorzugsweise se­ riell und in zeilenkodierter Form erfolgen. Die Übertragung der Bildsignale kann jedoch auch im Videosignalformat erfol­ gen.The transmission of the camera image, preferably with a Commercially available miniature camera, can preferably se riell and in line-coded form. The transfer  however, the image signals can also be in video signal format gene.

Es versteht sich, daß für die leitungsfreie optische Übertra­ gungsstrecke jede geeignete Wellenlänge gewählt werden kann und daß die gewählte Strahlung nicht auf das sichtbare Licht beschränkt ist.It goes without saying that for the line-free optical transmission any suitable wavelength can be selected and that the chosen radiation does not affect visible light is limited.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand einer vorteilhaften Ausführungsform und unter Bezug­ nahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:In the following, the present invention becomes purely exemplary based on an advantageous embodiment and with reference described on the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfin­ dungsgemäßen Operationsleuchte; und Fig. 1 is a schematic side view of an operating light according to the invention; and

Fig. 2 eine vergrößerte Detaildarstellung des Berei­ ches "X" von Fig. 1. Fig. 2 is an enlarged detail view of the preparation ches "X" of FIG. 1,.

Die in Fig. 1 dargestellte Operationsleuchte besteht aus ei­ nem Leuchtenkörper 10, der über eine Aufhängung 12 an der Decke 14 eines Operationssaals befestigt ist. Die Aufhängung 12 umfaßt mehrere Arme 14, 16, 18, die über Gelenke 20, 22 und 24 schwenkbar miteinander verbunden sind. Hierbei sind die Gelenke so ausgebildet, daß jeweils eine 360°-Drehung oh­ ne Anschlag möglich ist.The surgical light shown in Fig. 1 consists of egg NEM body 10 , which is attached to the ceiling 14 of an operating room via a suspension 12 . The suspension 12 comprises a plurality of arms 14 , 16 , 18 which are pivotally connected to one another via joints 20 , 22 and 24 . The joints are designed so that a 360 ° rotation without stop is possible.

In dem Leuchtenkörper 10 sind mehrere Halogen-Niedervolt­ lampen 26 vorgesehen, die über eine elektrische Verbindung 28 mit Strom versorgt werden. Die elektrische Verbindung 28 um­ faßt drei Leitungen, nämlich einen Schutzleiter sowie zwei spannungsführende Leiter. Zur einfacheren Darstellung ist in den Figuren jedoch nur eine einzige Leitung dargestellt.In the lamp body 10 , a plurality of low-voltage halogen lamps 26 are provided, which are supplied with electricity via an electrical connection 28 . The electrical connection 28 comprises three lines, namely a protective conductor and two live conductors. To simplify the illustration, only a single line is shown in the figures.

Die elektrische Verbindung 28 ist mit einer nicht dargestell­ ten Stromversorgung verbunden, welche die Glühlampen 26, von denen ebenfalls nur eine dargestellt ist, mit Wechselspannung versorgt. In den Gelenken 20, 22 und 24 ist die elektrische Verbindung 28 über Schleifringe 30 (Fig. 2) geführt, wodurch eine freie 360°-Drehung um die vertikalen Gelenkachsen ohne Anschlag möglich ist.The electrical connection 28 is connected to a power supply, not shown, which supplies the light bulbs 26 , of which only one is also shown, with AC voltage. In the joints 20 , 22 and 24 , the electrical connection 28 is guided over slip rings 30 ( FIG. 2), whereby a free 360 ° rotation about the vertical joint axes is possible without a stop.

In einem mittig angeordneten Handgriff 32 des Leuchtenkörpers 10 ist eine Miniaturkamera 34 angeordnet, deren Stromversor­ gung über die elektrische Verbindung 28 erfolgt. Die Bild- und Steuersignale der Kamera 34, die entsprechende Modulati­ ons- und Filterschaltkreise aufweist, sind durch die Aufhän­ gung 12 über eine zweite elektrische Verbindung 36 geführt, die in den Figuren gestrichelt dargestellt ist und beispiels­ weise als Koaxialkabel ausgeführt sein kann. In den Gelenken 20, 22 und 24 ist die zweite elektrische Verbindung 36 durch eine leitungsfreie optische Übertragungsstrecke ersetzt, was in Fig. 2 näher dargestellt ist.In a centrally located handle 32 of the lamp body 10 , a miniature camera 34 is arranged, the Stromversor supply takes place via the electrical connection 28 . The image and control signals of the camera 34 , which has corresponding modulation and filter circuits, are guided by the suspension 12 via a second electrical connection 36 , which is shown in dashed lines in the figures and can be designed, for example, as a coaxial cable. In the joints 20 , 22 and 24 , the second electrical connection 36 is replaced by a line-free optical transmission path, which is shown in more detail in FIG. 2.

Fig. 2 zeigt den Bereich "X" von Fig. 1 in vergrößertem Maßstab. Wie zu erkennen ist, verbindet das Gelenk 22 die beiden Arme 14 und 16 der Aufhängung derart, daß ein Ver­ schwenken um die horizontale Achse anschlagfrei möglich ist. Die erste elektrische Verbindung 28 ist in dem Gelenk 22 über Schleifringe 30 geführt, die in Fig. 2 nur schematisch dar­ gestellt sind. Fig. 2 shows the area "X" of Fig. 1 on an enlarged scale. As can be seen, the joint 22 connects the two arms 14 and 16 of the suspension in such a way that a pivoting about the horizontal axis is possible without a stop. The first electrical connection 28 is guided in the joint 22 via slip rings 30 , which are shown only schematically in FIG. 2.

Die leitungsfreie optische Übertragungsstrecke 38 weist einen Sender S und einen Empfänger E auf, deren Stromversorgung durch die erste elektrische Verbindung 28 erfolgt. Der Sender S weist mehrere Infrarot-Leuchtdioden auf, die auf den Emp­ fänger E ausgerichtet sind. Zur Abschirmung der optischen Übertragungsstrecke 38 gegen Fremdstrahlung ist ein zylinder­ förmiger Tubus 40 vorgesehen, der an dem Empfänger befestigt ist und bis kurz vor den Sender reicht. Zusätzlich zu dem Zy­ linder 40 kann an dem Sender ein weiterer koaxial angeordne­ ter Zylinder vorgesehen sein, der teleskopartig in den Zylin­ der 40 eingreift.The line-free optical transmission link 38 has a transmitter S and a receiver E, the power supply of which is provided by the first electrical connection 28 . The transmitter S has a plurality of infrared light-emitting diodes which are aligned with the receiver E. To shield the optical transmission path 38 against external radiation, a cylindrical tube 40 is provided, which is attached to the receiver and extends shortly before the transmitter. In addition to the cylinder 40 , a further coaxially arranged cylinder can be provided on the transmitter, which telescopically engages in the cylinder 40 .

Der Sender S ist gepulst betrieben und weist entsprechende Elektronikschaltkreise auf, um die von der Kamera 34 angelie­ ferten Bild- und Steuersignale, wie beispielsweise Fokussie­ rung, Iris, Zoom und Weißabgleich, in entsprechende optische Übertragungssignale umzuwandeln. Das gleiche gilt für den Empfänger E.The transmitter S is operated in a pulsed manner and has corresponding electronic circuits in order to convert the image and control signals delivered by the camera 34 , such as focusing, iris, zoom and white balance, into corresponding optical transmission signals. The same applies to the recipient E.

Alternativ kann die optische Übertragungsstrecke 38 auch von dem Gelenk 20 bis zu dem Gelenk 24 reichen, wodurch insgesamt nur ein Senderelement und ein Empfängerelement benötigt wird. Hierbei kann es vorteilhaft sein, das Innere der Arme 14 und 16 sowie das Innere des Gelenkes 22 zu verspiegeln.Alternatively, the optical transmission link 38 can also extend from the joint 20 to the joint 24 , as a result of which only one transmitter element and one receiver element are required overall. It can be advantageous here to mirror the interior of the arms 14 and 16 and the interior of the joint 22 .

Die erfindungsgemäße Operationsleuchte kombiniert die her­ kömmliche Schleifring-Technik zur Überbrückung der Gelenke mit einer optischen und leitungsungebundenen Übertragungs­ strecke für die von der Kamera gelieferten Signalen. Hierdurch kann auf kostenintensive Lichtleiter sowie komplizierte Me­ chaniken zur Justierung der Lichtleiter in den Gelenken ver­ zichtet werden. Gleichzeitig sind die benötigten Sender- und Empfängerelemente kostengünstig herstellbar.The surgical light according to the invention combines the forth conventional slip ring technology to bridge the joints with an optical and line-free transmission range for the signals supplied by the camera. Hereby can rely on costly light guides as well as complicated me mechanisms for adjusting the light guides in the joints to be waived. At the same time, the required transmitter and Receiver elements can be produced inexpensively.

Claims (12)

1. Operationsleuchte mit
  • - einem Leuchtenkörper (10) mit einem Leuchtmittel (26) und einer zugeordneten elektronischen Kamera (34)
  • - einer Aufhängung (12), die mindestens ein Gelenk (20, 22, 24) aufweist, wobei
  • - zur Stromversorgung des Leuchtmittels (26) inner­ halb der Aufhängung (12) eine erste elektrische Verbindung (28) angeordnet ist, die in dem Gelenk über Schleifringe (30) geführt ist, und
  • - die Bildsignale der Kamera (34) über eine zweite elektrische Verbindung (36) geführt sind, die eben­ falls innerhalb der Aufhängung (12) angeordnet ist dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die zweite elektrische Verbindung (36) zumindest ab­ schnittsweise durch eine leitungsfreie optische Übertra­ gungsstrecke (38) ersetzt ist.
1st operating light with
  • - A lamp body ( 10 ) with a lamp ( 26 ) and an associated electronic camera ( 34 )
  • - A suspension ( 12 ) having at least one joint ( 20 , 22 , 24 ), wherein
  • - For power supply of the illuminant ( 26 ) inside the suspension ( 12 ) a first electrical connection ( 28 ) is arranged, which is guided in the joint via slip rings ( 30 ), and
  • - The image signals of the camera ( 34 ) are guided via a second electrical connection ( 36 ), which, if arranged within the suspension ( 12 ), is characterized in that
  • - The second electrical connection ( 36 ) is at least partially replaced by a line-free optical transmission line ( 38 ).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leitungsfreie optische Übertragungsstrecke (38) in dem Gelenk (20, 22, 24) vorgesehen ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the line-free optical transmission path ( 38 ) is provided in the joint ( 20 , 22 , 24 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die leitungsfreie optische Übertragungsstrecke (38) in Armen (14, 16, 18) der Aufhängung (12) vorgesehen ist. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the line-free optical transmission path ( 38 ) in arms ( 14 , 16 , 18 ) of the suspension ( 12 ) is provided. 4. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die leitungsfreie optische Übertragungsstrecke einen Sender (S) und einen Empfänger (E) aufweist, deren Stromversorgung durch die erste elektrische Verbindung (28) erfolgt.4. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the line-free optical transmission path has a transmitter (S) and a receiver (E), the power supply is provided by the first electrical connection ( 28 ). 5. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die leitungsfreie optische Übertragungsstrecke (38) ge­ gen Fremdstrahlung abgeschirmt ist.5. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the line-free optical transmission path ( 38 ) is shielded against external radiation. 6. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die leitungsfreie optische Übertragungsstrecke (38) ei­ nen Sender (S) mit einem großen räumlichen Abstrahlungs­ winkel aufweist.6. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the line-free optical transmission path ( 38 ) egg NEN transmitter (S) with a large spatial radiation angle. 7. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die leitungsfreie optische Übertragungsstrecke (38) ei­ nen gepulsten Sender (S) aufweist.7. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the line-free optical transmission path ( 38 ) has egg NEN pulsed transmitter (S). 8. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der leitungsfreien optischen Übertragungs­ strecke (38) eine Reflektoreinrichtung angeordnet ist. 8. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that a reflector device is arranged in the region of the line-free optical transmission path ( 38 ). 9. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere von Armen (14, 16, 18) der Aufhängung (12) und/oder das Innere des Gelenkes (20, 22, 24) reflektie­ rend beschichtet, vorzugsweise verspiegelt ist.9. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the interior of arms ( 14 , 16 , 18 ) of the suspension ( 12 ) and / or the interior of the joint ( 20 , 22 , 24 ) coated reflective, preferably is mirrored. 10. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera (34) in einem Handgriff (32) des Leuchtenkör­ pers (10) angeordnet ist.10. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the camera ( 34 ) in a handle ( 32 ) of the lamp body pers ( 10 ) is arranged. 11. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildsignale der Kamera in digitaler Form übertragen werden.11. The device according to at least one of the preceding An claims, characterized in that transmit the image signals from the camera in digital form will. 12. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung des Kamerabildes seriell und in zeilen­ codierter Form erfolgt.12. The device according to at least one of the preceding An claims, characterized in that the transmission of the camera image serially and in lines coded form.
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