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Title:
HAND-HELD, POLARISED LIGHT-RADIATING THERAPEUTICAL LAMP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1996/004959
Kind Code:
A1
Abstract:
A polarised light-radiating therapeutical lamp has a reflector (36) arranged directly behind the lamp (42) and a polariser (33) arranged in the path of the light emitted by the lamp (42). The polariser is a Brewster polariser made of a mirror sandwich of a plurality of thin, plane parallel float glass panes (34) directly superimposed and congruent, mounted in a glass frame (35). The float glass panes (34) may have elliptical forms and the glass frame (35) may be shaped as an elliptical reception trough with an elliptical bottom and a wall that surrounds a substantial part of said bottom. The wall is provided with a plurality of locking lugs that engage and retain the mirror sandwich.

Inventors:
BOLLETER HEINZ (CH)
Application Number:
PCT/EP1995/003221
Publication Date:
February 22, 1996
Filing Date:
August 14, 1995
Export Citation:
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Assignee:
BIOPTRON AG (CH)
BOLLETER HEINZ (CH)
International Classes:
A61N5/073; A61N5/06; F21L14/02; F21V9/14; F21V29/503; F21V29/67; (IPC1-7): A61N5/06
Foreign References:
EP0320080A11989-06-14
DE3220218A11983-03-17
EP0573905A11993-12-15
US3117177A1964-01-07
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Claims:
Ansprüche
1. Polarisiertes Licht ausstrahlende Behandlungsleuchte, mit einem Gehäuse (2), einem mit dem Gehäuse (2) einteilig ausgebildeten Handgriff (21), einer in dem Gehäuse (2) angebrachten Lampe (42) von höchstens 100 W elektrischer Leistung, einem unmittelbar hinter der Lampe (42) angeordneten Reflektor (36), einem in dem Lichtstrahl des von der Lampe (42) emittierten Lichtes angeordneten Polarisator (33), einer Lichtfilterplatte (37) zum Herausfiltern der ultravioletten Spektralkomponenten des emittierten Lichtes, und einem in dem Gehäuse (2) hinter dem Reflektor (36) angeordneten Ventilator (4), dadurch gekennzeichnet, daß der Polarisator ein Brewster Polarisator ist, der aus einem Spiegelsandwich aus einer Mehrzahl von dünnen, planparallelen Floatglasscheiben zusammengesetzt ist, welche unmittelbar und deckungsgleich aufeinander aufliegen und in einen Glasträger (35) eingefaßt sind, das Gehäuse (2) drei aufeinanderfolgende und unmittelbar aneinander anschließende Teile aufweist, welche einen gemeinsamen Innenraum festlegen, wobei der erste Teil der im wesentlichen rohrför ige Handgriff (21) mit einer Achse ist, der zweite Teil ein gewölbter an seinem einen Ende mit einem Ende des Handgriffs (21) verbundener Mittelteil (22) ist, und der dritte Teil ein mit einem anderen Ende des Mittelteils verbundener zylindrischer Vorderteil (23) ist, daß der Vorderteil (23) eine Achse hat, die einen ersten stumpfen Winkel mit der Achse des Handgriffs (21) einschließt, daß eine Lichtquellenanordnung (3) mit geschlossenem Innenraum im Inneren des Gehäuses (2) mit Abstand zu den Innenwänden desselben derart angeordnet ist, daß ein Luftdurchlaßkanal (26) rings dieser Lichtquellenanordnung (3) gebildet wird, daß die Lichtquellenanordnung ein Paar miteinander verbundener Hohlzylinder (31, 32) mit Achsen aufweist, welche einen zweiten stumpfen Winkel einschließen, welcher doppelt so groß wie der BrewsterWinkel ist, daß die Hohlzylinder von einer Fläche geschnitten werden, zwischen deren Normalen und den beiden Achsen jeweils der BrewsterWinkel eingeschlossen wird, daß die Lampe (42) und der Reflektor (36) mit dem ersten Hohlzylinder (31) verbunden sind, daß der BrewsterPolarisator (33) innerhalb der Lichtquellenanordnung (3) angebracht ist und einen Teil des von der Lampe (42) ausgehenden Lichtes in Richtung zu dem zweiten Hohlzylinder (32) ablenkt, und daß der Ventilator (4) innerhalb des Handgriffs (21) angeordnet ist, um Frischluft durch den rings der gesamten Mantelfäche der Lichtquellenanordnung gebildeten Kanal (26) zu saugen, wobei der Handgriff (21) Schlitze (25) zum Herauslassen der Luft aus dem Innenraum aufweist.
2. Behandlungsleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtfilterplatte (37) den zweiten Hohlzylinder (32) abschließt.
3. Behandlungsleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellenanordnung (3) in dem mittleren und dem vorderen Teil (22, 23) derart angeordnet ist, daß der Raum rings der Lichtquellenanordnung in der Nähe des Polarisators (33) größer ist und in der Nähe des Reflektors (36) schmaler ist.
4. Behandlungsleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Winkel zwischen 105° und 120° liegt.
5. Behandlungsleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Handgriff an seiner Außenfläche Einbuchtungen zum Aufnehmen der Finger an seiner der Lichtaustrittsöffnung des Vorderteils (23) abgewandten Seite aufweist.
6. Behandlungsleuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (25) des Handgriffs (21) am unteren Ende desselben vorgesehen sind.
7. Behandlungsleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Floatglasscheiben (34) elliptische Formen aufweisen und der Glasträger (35) die Form einer elliptischen Aufnahmewanne mit einem elliptischen Boden und einem rings eines wesentlichen Teilbereichs dieses Bodens verlaufenden Wand aufweist, wobei die Wand mit einer Mehrzahl von Verriegelungsnasen versehen ist, welche in das Spiegelsandwich eingreifen und dieses so festhalten.
8. Behandlungsleuchte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe (42) eine mit dem Reflektor (36) zusammengebaute MetallHalogenLampe ist und im Betrieb um wenigstens 5% unterhitzt ist.
Description:
Polarisiertes Licht ausstrahlende Behandlungsleuchte für den Handbetrieb

Die Erfindung betrifft eine polarisiertes Licht ausstrahlende Behandlungsleuchte zur Biostimulierung mit polarisiertem Licht, Im einzelnen betrifft die Erfindung eine Behandlungsleuchte, welche polarisiertes Licht mit einer bestimmten Intensität und Wellenlänge ausstrahlt, und dabei einen bestimmten Flächenbereich abdeckt.

In der DE-PS 32 20 218 ist die allgemeine biostimulierende Wirkung von polarisiertem Licht beschrieben. Insbesondere Figur 5 dieser Literaturstelle zeigt eine Behandlungsleuchte, bei der ein Polarisationsfilter angewendet wird. Die Lampe ist für die Erzeugung eines Lichtbündels mit etwa 55 mm Durchmesser geeignet und die Lampenleistung beträgt 150 W. Die Behandlungsleuchte erzeugt viel Wärme und wird mittels eines Ventilators gekühlt. Dabei geht viel Leistung in Form von Wärme verloren und der Wirkungsgrad ist relativ gering, wodurch auch ernste Kühlungsproblerne auftreten. Darüber hinaus ist die Handhabbarkeit dieser Leuchte unter gleichzeitiger Verwirklichung einer optimalen Kühlung sowie eines optimalen Wirkungsgrads nicht optimiert.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine derartige

Behandlungsleuchte zu schaffen, bei welcher einerseits eine Konstruktion für eine günstige Handhabung geschaffen wird und andererseits eine optimale Funktion, beispielsweise hinsichtlich der Kühlung, bewirkt werden kann.

Dies wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Anspruch 1 verwirklicht.

Im einzelnen wird durch die Verwendung des Brewster- Polarisators mit dem Spiegelsandwich aus unmittelbar aufeinander aufliegenden Floatglasscheiben ein hoher Polarisator-Wirkungsgrad erzielt, während andererseits eine leichte Kühlbarkeit des Spiegelsandwiches aus Floatglasscheiben

verwirklicht wird, weil beispielsweise keine isolierenden Luftspalte zwischen den einzelnen Glasscheiben vorhanden sind.

Weiter wird durch das unmittelbare Aufliegen der Floatglasscheiben aufeinander verhindert, daß der Polarisator durch Eindringen von Staubpartikeln zwischen die Floatglasscheiben verschmutzen kann. Dadurch wird eine längere Standzeit der Leuchte erzielt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung schließt die Lichtfilterplatte den zweiten Hohlzylinder ab. Dadurch wird der zweite Hohlzylinder lichtdurchlässig verschlossen, aber gleichzeitig mechanisch gegen das Eindringen von Staub abgedichtet. Entsprechend verschließt der Reflektor mittels einer Dichtung den ersten Hohlzylinder, wodurch die gesamte, aus dem ersten und dem zweiten Hohlzylinder bestehende Röhrenvorrichtung hermetisch abgedichtet ist und so vor einer Verschmutzung bewahrt bleibt.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung ist die

Lichtquellenanordnung in dem mittleren und dem vorderen Teil derart angeordnet, daß der Raum rings der Lichtquellenanordnung in der Nähe des Polarisators größer ist als in der Nähe des Reflektors. Dies hat einen optimalen Kühlluftstrom zur Folge.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel liegt der erste Winkel zwischen 105° und 120°.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Handgriff an seiner Außenfläche mit Einbuchtungen zum Aufnehmen der Finger an seiner der Lichtaustrittsöffnung des Vorderteils abgewandten Seite versehen. Dadurch läßt sich die Behandlungsleuchte optimal halten und auf die zu behandelnde Stelle richten, beispielsweise das Gesicht der anwendenden Person.

Vorteilhaft sind die Schlitze des Handgriffs am unteren Ende desselben vorgesehen. Dadurch stellt der austretende Kühlluftstrom keine Behinderung dar.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen die Floatglasscheiben elliptische Formen auf und der Glasträger die Form einer elliptischen Aufnahmewanne mit einem elliptischen Boden und einer rings eines wesentlichen Teilbereichs des Bodens verlaufenden Wand, wobei die Wand mit einer Mehrzahl von Verriegelungsnasen versehen ist, welche in das Spiegelsandwich eingreifen und dieses so festhalten. Weiter kann das Spiegelsandwich auf der Schnittfläche der Röhrenvorrichtung direkt aufliegen, wodurch ein weiterer Halt gewährleistet ist.

Vorteilhaft ist die Lampe eine mit dem Reflektor zusammengebaute Metall-Halogen-Lampe und ist im Betrieb um wenigstens 5 % unterhitzt. Dadurch wird eine längere Standzeit der Lampe erzielt. Die Lampe ist besonders vorteilhaft so gestaltet, daß sie keinen oder nur einen verschwindend geringen Anteil an ultraviolettem Licht ausstrahlt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Behandlungsleuchte im Längsschnitt;

Figur 2 die Seitenansicht der Behandlungsleuchte aus Figur 1;

Figur 3 die Vorderansicht der Behandlungsleuchte aus Figur i;

Figur 4 die Vorderansicht der Behandlungsleuchte, schräg von unten; Figur 5 die Lichtquellenanordnung der Behandlungsleuchte in perspektivischer Darstellung;

Figur 6 ein vergrößertes Detail des Brewster-Polarisators im Schnitt;

Figur 7 eine Draufsicht auf den Glasträger; Figur 8 eine Seitenansicht des Glasträgers;

Figur 9 einen in Figur 7 mit der Schnittlinie A-A bezeichneten Schnitt;

Figur 10 eine vergrößerte Darstellung der in Figur 9 als

"Detail 1" bezeichnete Einzelheit.

Die in Figur 1 dargestellte Behandlungsleuchte 1 besteht aus drei Konstruktionsteilen, d.h. einem Gehäuse 2, einer Lichtquellenanordnung 3 und einem Ventilator 4. Das Gehäuse 4 selbst besteht aus einem Handgriff 21, einem gewölbten Mittelteil 22 und einem Vorderteil 23, deren Form aus den Figuren 1 bis 4 deutlich ersichtlich ist. Das Gehäuse 2 ist vorzugsweise aus zwei aneinander angepaßten Kunststoffteilen hergestellt, die den Hohlraum zur Aufnahme der anderen Konstruktionsteile bestimmen.

Die Lichtquellenanordnung 3 ist zentrisch in dem Mittelteil 22 und dem Vorderteil 23 des Gehäuses 2 in der in Figur 1 gezeigten Lage derart angeordnet, daß zwischen der inneren Gehäusewand und der Lichtquellenanordnung im wesentlichen überall ein Abstand gebildet ist. Der Begriff "zentrisch" bedeutet, daß dieser Abstand in der zur Zeichenebene der Figur 1 senkrechten Richtung an beiden Seiten gleich ist. Wie aus Figur 1 ersichtlich, ist die Lichtquellenanordnung 3 in der Zeichenebene nicht vollkommen zentrisch angeordnet.

Die Lichtquellenanordnung 3 besteht aus zwei im stumpfen Winkel aneinandergeschweißten zylindrischen Röhren 31, 31, deren Achsen in einem Winkel von etwa 114° stehen, der dem Doppelten des Brewster-Winkels entspricht. Die beiden Röhren 31, 32 sind an dem Außenscheitel entlang einer Ebene angeschnitten, in welcher der Schnittpunkt der Röhrenachse liegt, und die dadurch entstandene elliptische Öffnung ist von einem Brewster- Polarisator 33 abgedeckt. Die Lichtquellenanordnung 3 ist aus Figur 5 in perspektivischer Darstellung ersichtlich.

Figur 6 zeigt einen Teil des Brewster-Polarisators 33 in Schnittdarstellung. Der Brewster-Polarisator 33 besteht aus einer Anzahl (z.B. 5) von hintereinander angeordneten, dünnen, planparallelen, elliptischen Floatglasscheiben 34, die unmittelbar, d.h. ohne eine Ausbildung eines Abstand dazwischen, aufeinander aufliegen. Die Floatglasscheiben 34

sind in einen Glasträger 35 eingefaßt, welcher in Figur 6 nur rein schematisch dargestellt ist. Die Floatglasscheiben 34 erzielen einen hohen Polarisator-Wirkungsgrad, während andererseits eine leichte Kühlbarkeit des Spiegelsandwiches aus Floatglasscheiben verwirklicht wird, weil diese unmittelbar aufeinander aufliegen und nicht durch isolierende Luftspalte zwischen den Glasscheiben voneinander getrennt sind. Die Floatglasscheiben stehen daher in wärmeleitenden Kontakt miteinander, so daß das Spiegelsandwich hinsichtlich der wärmeleitenden Eigenschaften als ein einstückiges Bauteil betrachtet werden kann.

Weiter wird durch das unmittelbare Aufliegen der Floatglasscheiben aufeinander erreicht, das Staubpartikel nicht zwischen die Glasscheiben gelangen können. Dadurch erhält der Brewster-Polarisator seinen hohen Wirkungsgrad auch nach einer langen Standzeit bei.

Eine detailliertere Darstellung des Glassträgers, in welchen das Spiegelsandwich eingefaßt ist, ist den Figuren 7 bis 10 entnehmbar. Der Glasträger 35 weist die Form einer elliptischen Aufnahmewanne mit einem elliptischen Boden 39 und einer rings eines wesentlichen Teilbereichs des Bodens 39 verlaufende Wand 40 auf. Die Wand 40 ist mit einer Mehrzahl von Verriegelungsnasen 41 versehen, welche seitlich in das in den

Figuren 7 bis 10 nicht dargestellte Spiegelsandwich eingreifen. Die Wand 40 muß sich nicht um den gesamten elliptischen Boden 39 herum erstrecken, so daß beispielsweise eine Montage des Spiegelsandwiches mit samt dem Glasträger 35 dicht an die Röhren 31, 32 möglich ist, ohne daß der Glasträger 35 an das Gehäuse 2 anstößt. Die Floatglasscheiben liegen daher unmittelbar auf der Schnittkantenfläche der Röhrenvorrichtung aus den Röhren 31 und 32 auf, welche im Brewster-Winkel geschnitten sind. Dabei sind die Floatglasscheiben 34 bzw. der Glasträger 35 mittels einer Dichtung zu der Schnittfläche ebenso wie ein Reflektor 36 und eine Lichtfilterplatte 37 zu den Röhren 31 und 32 abgedichtet, wie weiter unten noch erläutert wird. Dadurch wird der Innenraum der aus den Röhren

31 und 32 gebildeten Röhrenvorrichtung mechanisch abgedichtet, so daß kein Staub in diesen Innenraum eindringen kann. Am hinteren Ende der Röhre 31 ist eine Lampe 42, vorzugsweise eine Metall-Halogen-Lampe, mit einem Reflektor 36 angeordnet, der dicht an einer ringförmigen axialen Innenschulter der Röhre 31 angedrückt gehalten wird, wobei vorzugsweise zwischen der ringförmigen, axialen Innenschulter und dem Reflektor 36 eine nicht dargestellte Dichtung angeordnet ist.

Die Lampe 42 strahlt sichtbares und infrarotes Licht axial nach vorn, wobei der Einfallswinkel auf den Brewster-Polarisator 33 57° ist. Die Lampe 42 ist so gestaltet, daß sie so gut wie kein ultraviolettes Licht ausstrahlt, welches hinsichtlich der Verbrennungsgefahr für die anwendende Person und der unerwünschten, punktuellen Bräunung vermieden werden muß. Die Lampenleistung ist etwa 20 W, aber darf keineswegs mehr als 80 bis 100 W sein, da die Kühlungsverhältnisse im wesentlichen unter dieser Grenzleistung optimal sind.

Die Floatglasscheiben 34 des Brewster-Polarisators 33 reflektieren das Licht parallel zu der Achse der Röhre 32, wobei das reflektierte Licht linearpolarisiert ist. Die nicht reflektierten Lichtkomponenten treffen auf die schwarze innere Oberfläche der Verschlußplatte 35 und die entstehende Wärme wird von der Kühlluft abgeführt.

Der Innenraum der Lichtquellenanordnung 3 ist an dem Vorderende der Röhre 32 mit einer gelben Lichtfilterplatte 37 verschlossen. Der Zweck der Lichtfilterplatte 37 ist einerseits das Herausfiltern von Spektralkomponenten unterhalb von etwa 400 bis 450 n aus den am Polarisator 33 reflektierten Lichtstrahlen und andererseits, wie bereits weiter oben angedeutet, das mechanische Verschließen des Innenraumes der Lichtquellenanordnung 3, damit die optischen Eigenschaften der hier angeordneten Elemente nicht durch Staubbildung beeinträchtigt werden.

Seitlich im Kühlluftstrom unterhalb der Lampe 42 ist eine

Montageplatte 38 angeordnet, die von mehreren, in der Zeichnung nicht dargestellten Stützelementen des Gehäuses 2 gehalten wird. Die elektrische Anschlußleitung führt bis zur Montageplatte 38, die auch eine Sicherung sowie einige elektrische Bauelemente trägt. Es ist zweckmäßig, wenn ein elektrisches Dämpfungsglied mit der Lampe 42 in Reihe geschaltet ist, damit die Lampe 42 zu etwa 2 bis 5 % unterhitzt wird. Eine Unterhitzung der Lampe 42 erhöht einerseits deren Lebensdauer und verschiebt andererseits die spektrale Verteilung des ausgestrahlten Lichtes in Richtung zu dem infraroten Bereich (durch Verminderung der effektiven Lichttemperatur), wodurch die Eindringungstiefe der Strahlen erhöht wird. Es ist auch möglich, daß eine derartige spektrale Verteilung für die Biostimulation günstiger ist. Die Verminderung der Lichttemperatur vermindert auch die

Leistungsaufnahme. Das Unterhitzen der Lampe 42 kann auch durch Verminderung der Speisespannung erreicht werden. Wenn die Nennspannung der Lampe z.B. 12 V ist, kann der die Lampe speisende Transformator zur Lieferung von etwa 11 - 11,4 V ausgelegt werden.

Der Ventilator 4 ist in Axialrichtung im Handgriff 21 axial entgegengesetzt zur Lampe 42 hin ausgerichtet und saugt die Luft in den Gehäuseinnenraum durch die rings der Lichtquellenanordnung 3 ausgebildete Eintrittsöffnung 24 (Figur 3) in das Gehäuse ein. Das Ausströmen erfolgt über Schlitze 25 (Figuren 1 und 4) am freien Ende des Handgriffes 21. Die Kühlluft strömt in dem Gehäuseinnenraum entlang der ganzen Mantelfläche der Lichtquellenanordnung 3. In Figur 1 ist diese Strömung durch Pfeile veranschaulicht.

Die in der Zeichnung dargestellte Form des Gehäuses ist nicht nur ästhetisch wohlgefällig, sondern sie führt auch zu einer sehr günstigen Kühlung. Hinter der Verschlußplatte 33 und im Bereich des oberen Endes der Röhre 31 ist das Volumen des

Gehäuseinnenraums wegen der Wölbung des Gehäusemittelteiles 22 am größten und die Strömungsgeschwindigkeit ist ausreichend, die Wärme von der großen Oberfläche der Verschlußplatte 33

abzuführen; anschließend vermindert sich der Innenraum im Bereich der Lampe 35, wodurch die Luftgeschwindigkeit wesentlich erhöht wird. In diesem Kanal 26 strömt die Luft schnell über die parabolförmige Oberfläche des Reflektors 36 mit der Lampe 42, wodurch hier eine intensive Kühlung stattfindet und die Betriebstemperatur der Lampe 42 die zugelassenen Werte nicht überschreitet. Die Temperatur des Gehäuses wird auch nach langem Betrieb der Lampe nicht mehr als um 20 °C höher als die Umgebungstemperatur.

Die Achse des Handgriffes 21 steht ein wenig schräg zur Lampenachse und zwar derart, daß die Richtung der aus der Behandlungsleuchte 1 austretenden Lichtstrahlen in einem Winkel zwischen 105 bis 120°, vorzugsweise 105 bis 110° zur Handgriffachse austreten. Diese Ausrichtung ermöglicht eine sehr angenehme Haltung und eine bequeme Lichtbehandlung.

Im Falle einer Metall-Halogen-Lampe mit 20 W Leistung und einem Reflektordurchmesser von 50 mm wird der innere Durchmesser der Röhren 31, 32 ebenfalls zu 50 mm gewählt. Diese

Behandlungslampe strahlt paralleles, polarisiertes Licht in einem kreisförmigen Bündel mit 50 mm Durchmesser aus und die Licht-Leistungsdichte beträgt etwa 50 mW/cm 2 .