【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及在许多情况下导致以良好地适用于相应的应用地对表面进行照明的一种照明设备和三种照明方法。
技术介绍
1、本专利技术的一种可能的应用是对医学手术台进行照明并且因此也被称为op灯的照明设备。
技术实现思路
1、本专利技术所基于的任务是提供一种比已知的设备和方法更符合人体工程学的照明设备和照明方法。
2、该任务通过具有权利要求1的特征的照明设备以及通过具有权利要求16、17和18的特征的照明方法来解决。根据本专利技术的照明设备的有利设计方案只要有意义也是根据本专利技术的照明方法的有利设计方案并且反之亦然。
3、在下面，首先定义涉及照明单元的一些术语。这些术语适用于根据本专利技术的照明设备以及适用于两个照明单元，并且只要有意义也适用于照明单元的各个光源。
4、“照度”(英语：“illuminance”，ev)描述射到面上的每单位面积的光通量。si单位是勒克斯(lux)＝流明(lumen)/m^2。在垂直于照明单元的光学中心轴的平面中，照明单元的照度典型地在光学中心轴与该平面的交点中采取最大的值。通常，该最大照度值沿光学中心轴变动，即随着照明单元与被照明面之间的距离而变动，而且如下变动：从照明单元开始，该最大的值升高，直至所述最大的值达到最大值，并且然后再次减小。该最大值处的值被称为照明单元的“空间中的最大照度”。通常，空间中的最大照度出现在光学中心轴上。照度采取最大的值的区域可以位于被照明表面上或者位于被照明表面前方。如果被照明对象是透明的或
5、通常，基于照明单元的结构、尤其是基于各个光源的照度以及所产生的光束相对于彼此的定位，照明单元能够得到的空间中的最大照度是已知的。基于照明单元的结构或基于提前执行的测量，此外已知的是，光学中心轴上的照度的最大的值如何取决于距离。照度与距离的这种函数相关性可以取决于照明单元的其他可设定的或结构决定地预先给定的参数。
6、照明单元的各种参数取决于照明单元与被照明表面之间的距离。因此，通常使这些参数与预先给定的参考距离有关。在手术灯的情况下，该参考距离经常为1m。空间中的最大照度以及最大照度与距离的函数相关性从照明单元的结构中是已知的。因此或基于提前执行的测量，参考距离处的最大照度也是已知的。照明单元经常被设计为使得空间中的最大照度出现在参考距离处。在本专利技术的不同设计方案的优选实现方式中使用参考距离处的最大照度，这在下面进一步被描述。
7、照明单元在被照明表面上产生光场。该光场具有照度，所述照度在被照明表面上变动并且在表面的一个点或一个区域中采取最大值。
8、如果表面是平坦的并且垂直于照明单元的光学中心轴，则表面上的其中平均照度为最大照度的x％的区域典型地是圆。优选地使用该圆上的多个点中、尤其是均匀地分布在该圆上的至少四个点中的相应照度上的平均值作为平均照度。该圆的直径经常也被称为光场直径dx，并且取决于照明单元与被照明表面之间的距离。因此，经常使光场直径dx与在照明单元与被照明表面之间的预先给定的参考距离有关，例如与已经提及的1m的参考距离有关。在医学照明单元的情况下，经常x＝10％，有时x＝50％，并且光场直径是其中照度为表面上的最大照度的十分之一或一半的直径。在用于手术台的照明单元的情况下，d10典型地处于13cm和35cm之间。这样的照明单元经常产生相对清楚地界定(聚焦)的光场，使得2*d50>d10适用。
9、照明单元具有光学中心轴。最大照度在垂直于光学轴的被照明平面上经常出现在光学中心轴与被照明平面的交点中。表面上的光场的三维表示经常理想地具有钟形曲线的形状，其中表面在表示的x-y平面中延伸，光学轴位于z轴中，并且点(x,y)中的相应照度绘制在z轴上，所述具有钟形曲线关于光学中心轴旋转对称。
10、光场直径dx进一步在上面已经被定义。参数光场直径dx独自地不完全描述照明单元的光场。尤其是，这个参数dx不描述在被照明表面上在围绕最大照度的点的具有直径dx的圆之外的照度有多大。刚刚描述的三维钟形曲线可以在具有直径dx的圆之外陡峭地或平坦地下降。经常作出简化假设，即在具有直径dx的圆之外根本不存在具有相关亮度的光。但是，这种假设经常是错误的。
11、下面定义用于照明单元在具有直径dx的圆之外的光场的可测量且优选地可设定的参数。该参数迄今为止没有以公共可得到的方式被描述。因为在具有直径dx的圆之外的光场影响在被照明表面上的明亮区域和昏暗区域之间的由人类感知的对比度，因此该参数以缩短的方式被称为“对比度(kontrast)”。该参数既不取决于最大照度evmax，也不取决于光场直径dx。
12、根据新颖的定义，对比度被定义为
13、-最大照度evmax和
14、-在围绕具有最大照度的点的具有直径x*d10的圆上的平均照度ev(x*d10)的商，即对比度＝evmax/ev(x*d10)。在此情况下，因子x大于1，并且优选地位于1.5和3之间。在内部尝试中，专利技术人已经查明x＝2是特别好地合适的值，即对比度＝evmax/ev(2*d10)。在具有直径d10的圆之外的所得到的照度越低，根据该定义，照明单元的对比度就越大。
15、下面描述根据本专利技术的照明设备。在使用这种照明设备的情况下执行根据本专利技术的照明方法。
16、根据本专利技术的照明设备包括主照明单元和附加照明单元。主照明单元包括至少两组光源，附加照明单元包括至少一个光源组，优选地同样包括至少两组光源。每个光源组分别包括至少一个光源，在一种实现方式中分别包括多个光源。每个光源组可以独立于每个其他光源组地被操控，并且通过操控可以改变光源组的至少一个参数、尤其是最大照度和可选地光谱。每个光源优选地属于恰好一个光源组并且因此要么属于主照明单元要么属于附加照明单元。在一种设计方案中，照明设备的每个光源可以单独地被操控——换句话说：每个光源组包括恰好一个光源。
17、照明设备能够对表面进行照明。该表面例如是手术台或手术台上的患者的表面，并且照明设备从上方垂直或倾斜地对该表面进行照明。
18、根据本专利技术的照明设备的两个照明单元能够在被照明表面上分别得到光场。照明单元在表面上得到的照度在表面上变动。在被照明表面的每个点中分别出现照度。两个照明单元在表面的一点中得到的两个照度相加。因此，照明设备在表面上得到的整个光场加性地由两个照明单元的光场组成。
19、根据本专利技术的照明设备能够检测照度预设。该照度预设规定照明设备应该得到的最大照度。最大得到的照度小于或等于照明设备最大能够得到的照度(最大可得到的照度)。优选地，照度预设和最大得到的照度与预先给定的参考距离有关，尤其是与上面提及的1m的参考距离有关。最大可得到的照度通常通过照明设备的结构被预先给定。照度预设可以来自用户或者来自上级控制装置或调节装置，并且尤其是可以是最大可得到的照度的绝对值或分量(anteil)或者也可以是相对于当前值的所需要的变化(增量)。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于对表面(Ob)进行照明的照明设备(100)，
2.根据权利要求1所述的照明设备(100)，其特征在于，
3.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(100)，其特征在于，
4.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(100)，其特征在于，
5.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(100)，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的照明设备(100)，其特征在于，
7.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(100)，其特征在于，
8.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(100)，其特征在于，
9.根据权利要求7或权利要求8所述的照明设备(100)，其特征在于，
10.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(100)，其特征在于，
11.根据权利要求10所述的照明设备(100)，其特征在于，
12.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(100)，其特征在于，
13.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(100)，其特征在
14.根据权利要求13所述的照明设备(100)，其特征在于，
15.根据权利要求14所述的照明设备(100)，其特征在于,
16.一种用于在使用根据权利要求1至15中任一项所述的照明设备(100)的情况下对表面(Ob)进行照明的照明方法，
17.一种用于在使用根据权利要求1至15中任一项所述的照明设备(100)的情况下对表面(Ob)进行照明的照明方法，
18.一种用于在使用根据权利要求1至15中任一项所述的照明设备(100)的情况下对表面(Ob)进行照明的照明方法，
...【技术特征摘要】
1.一种用于对表面(ob)进行照明的照明设备(100)，
2.根据权利要求1所述的照明设备(100)，其特征在于，
3.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(100)，其特征在于，
4.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(100)，其特征在于，
5.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(100)，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的照明设备(100)，其特征在于，
7.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(100)，其特征在于，
8.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(100)，其特征在于，
9.根据权利要求7或权利要求8所述的照明设备(100)，其特征在于，
10.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(100)，其特征在于，
【专利技术属性】
技术研发人员：H·克莱奇曼，
申请(专利权)人：德尔格制造股份两合公司，
类型：发明
国别省市：
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