Title:
Belüftete Blendensteuerung für eine Leuchte
Kind Code:
A1


Abstract:

In dieser Beschreibung ist eine Leuchte mit einer belüfteten Blendensteuerung offenbart, die auf der äußeren Oberfläche des Gehäuses der Leuchte angeordnet ist. Die Steuerung dient zum Ausdehnen und Einengen der Blende, wodurch die Größe des beleuchteten Punktes gesteuert wird, und die Blendensteuerung umfasst einen Hohlzylinder, der relativ zum Gehäuse drehbar ist. Der Zylinder weist einen inneren Ring und einen äußeren Ring auf, während der innere Ring und der äußere Ring durch eine Mehrzahl von Stegen verbunden sind und belüftete Freiräume zwischen jedem der Stege vorhanden sind. Vorteilhafterweise helfen die belüfteten Freiräume, den äußeren Ring kühl zu halten. Dadurch erleichtern sie die Verwendung der Blendensteuerung durch den Anwender.




Inventors:
McMahon, Michael T. (Syracuse, N.Y., US)
Goldfain, Ervin R. (Syracuse, N.Y., US)
Tamburrino, Richard A. (Auburn, N.Y., US)
Leseberg, Roger W. (Syracuse, N.Y., US)
Application Number:
DE102008015723
Publication Date:
12/11/2008
Filing Date:
03/26/2008
Assignee:
Welch Allyn, Inc. (Skaneateles Falls, N.Y., US)
International Classes:



Foreign References:
41047091978-08-01
42349101980-11-18
46162571986-10-07
53552851994-10-11
54306201995-07-04
56672911997-09-16
57094591998-01-20
57695231998-06-23
69082082005-06-21
71347632006-11-14
Attorney, Agent or Firm:
Hauck Patent- und Rechtsanwälte (München, 80339)
Claims:
1. Eine Leuchte mit einer belüfteten Blendensteuerung, umfassend:
a. ein Gehäuse, umfassend:
ein Anschlussende, um ein Kabel aufzunehmen,
ein Öffnungsende, um das Licht abzugeben, und
eine Blende, die innerhalb des Gehäuses zwischen dem Anschlussende und
dem Öffnungsende angeordnet ist,
b. eine Blendensteuerung, die auf einer äußeren Oberfläche des Gehäuses zwischen dem Anschlussende und dem Öffnungsende angeordnet ist, um die Blende auszudehnen und einzuengen, während die Blendensteuerung einen Hohlzylinder mit einem Kopfende, einem Bodenende, einem inneren Ring, einem äußeren Ring und einer Rotationsachse umfasst, der relativ zum Gehäuse drehbar ist, und in der
i. der innere Ring und der äußere Ring durch eine Mehrzahl von Stegen verbunden sind und belüftete Freiräume zwischen jedem der Stege vorhanden sind,
ii. die belüfteten Freiräume derart über die Länge des Zylinders laufen, dass die belüfteten Freiräume am Kopfende und am Bodenende offen sind.

2. Die Leuchte gemäß Anspruch 1, in der die Summe der Volumina der belüfteten Freiräume größer ist als die Summe der Volumina der Stege.

3. Die Leuchte nach Anspruch 1, in der die Summe der Volumina der belüfteten Freiräume wenigstens doppelt so groß ist wie die Summe der Volumina der Stege.

4. Die Leuchte gemäß Anspruch 1, in der die Summe der Volumina der belüfteten Freiräume wenigstens das Dreifache der Summe der Volumina der Stege beträgt.

5. Die Leuchte gemäß Anspruch 1, in der jeder der belüfteten Freiräume denselben Abstand von der Rotationsachse hat.

6. Die Leuchte gemäß Anspruch 1, in der das Gehäuse eine Längsachse hat und die Rotationsachse der Blendensteuerung im Wesentlichen co-axial im Bezug auf die Längsachse ist.

7. Die Leuchte gemäß Anspruch 6, in der das Öffnungsende in einem Winkel zwischen ungefähr 90° und ungefähr 110° relativ zur Längsachse angeordnet ist und die Leuchte weiterhin einen Spiegel zum Reflektieren des Lichts in dem Winkel zwischen ungefähr 90° und ungefähr 110° aus dem Öffnungsende heraus umfasst.

8. Die Leuchte gemäß Anspruch 1, in der die belüfteten Freiräume sich parallel zur Rotationsachse erstrecken.

9. Die Leuchte gemäß Anspruch 1, die weiterhin ein Anschlussstück auf der äußeren Oberfläche des Gehäuses umfasst, um ein Kopfband zu verbinden.

10. Die Leuchte gemäß Anspruch 1, die weiterhin einen Hebel umfasst.

11. Die Leuchte gemäß Anspruch 1, in der der innere Ring, der äußere Ring und die Stege eine Einheit bilden.

12. Eine Leuchte mit einer belüfteten Blendensteuerung, umfassend:
a. ein Gehäuse, umfassend:
ein Anschlussende, um ein Kabel aufzunehmen,
ein Öffnungsende, um das Licht abzugeben, und
eine Blende, die innerhalb des Gehäuses zwischen dem Anschlussende und dem Öffnungsende angeordnet ist,
b. eine Blendensteuerung, die auf einer äußeren Oberfläche des Gehäuses zwischen dem Anschlussende und dem Öffnungsende angeordnet ist, um die Blende auszudehnen und einzuengen, während die Blendensteuerung einen Hohlzylinder mit einem Kopfende, einem Bodenende, einem inneren Ring, einem äußeren Ring und einer Rotationsachse umfasst, der relativ zum Gehäuse drehbar ist, und in der
i. der innere Ring und der äußere Ring durch eine Mehrzahl von Stegen verbunden sind und belüftete Freiräume zwischen jedem der Stege vorhanden sind, während der innere Ring, der äußere Ring und die Stege eine Einheit bilden,
ii. die belüfteten Freiräume derart über die Länge des Zylinders laufen, dass die belüfteten Freiräume am Kopfende und am Bodenende offen sind,
iii. die Summe der Volumina der belüfteten Freiräume größer ist als die Summe der Volumina der Stege,
c. in der das Gehäuse eine Längsachse aufweist und die Rotationsachse der Blendensteuerung im Wesentlichen co-axial im Bezug auf die Längsachse des Gehäuses ist,
d. in der das Öffnungsende in einem Winkel zwischen ungefähr 90° und ungefähr 110° relativ zur Längsachse angeordnet ist und die Leuchte weiterhin einen Spiegel zum Reflektieren des Lichts in dem Winkel zwischen ungefähr 90° und ungefähr 110° aus dem Öffnungsende heraus umfasst.

13. Die Leuchte gemäß Anspruch 12, wobei die Summe der Volumina der belüfteten Freiräume das doppelte der Summe der Volumina der Stege beträgt.

14. Die Leuchte gemäß Anspruch 12, die weiterhin ein Anschlussstück auf der äußerem Oberfläche des Gehäuses umfasst, um ein Kopfband zu verbinden.

15. Die Leuchte mit einer belüfteten Blendensteuerung, umfassend:
a. ein Gehäuse, umfassend:
ein Anschlussende, um ein Glasfaserkabel aufzunehmen,
ein Öffnungsende, um das Licht des Glasfaserkabels abzustrahlen, und
eine Blende, die innerhalb des Gehäuses zwischen dem Anschlussende und dem Öffnungsende angeordnet ist,
b. eine Blendensteuerung, die auf einer äußeren Oberfläche des Gehäuses zwischen dem Anschlussende und dem Öffnungsende angeordnet ist, um die Blende auszudehnen und einzuengen, während die Blendensteuerung einen Hohlzylinder mit einem Kopfende, einem Bodenende, einem inneren Ring, einem äußeren Ring und einer Rotationsachse umfasst, der relativ zum Gehäuse drehbar ist, und in der
i. der innere Ring und der äußere Ring durch eine Mehrzahl von Stegen verbunden sind und belüftete Freiräume zwischen jedem der Stege vorhanden sind, während der innere Ring, der äußere Ring und die Stege eine Einheit bilden,
ii. die belüfteten Freiräume derart über die Länge des Zylinders laufen, dass die belüfteten Freiräume am Kopfende und am Bodenende offen sind,
iii. die Summe der Volumina der belüfteten Freiräume größer ist als die Summe der Volumina der Stege,
iv. der innere Ring, der äußere Ring und die Mehrzahl der Stege eine Einheit bilden,
c. in der das Gehäuse eine Langsachse aufweist und die Rotationsachse der Blendensteuerung im Wesentlichen co-axial im Bezug auf die Längsachse des Gehäuses ist,
d. in der das Anschlussende in einem Winkel zwischen ungefähr 90° und ungefähr 110° relativ zur Längsachse angeordnet ist und die Leuchte weiterhin einen Spiegel zum Reflektieren des Lichts in dem Winkel zwischen ungefähr 90° und ungefähr 110° aus dem Öffnungsende heraus umfasst.

16. Die Leuchte gemäß Anspruch 15, in der der innere Ring eine Oberfläche mit einem Oberflächenbereich aufweist und wenigstens 75% des Oberflächenbereichs der Atmosphäre ausgesetzt sind.

17. Die Leuchte gemäß Anspruch 16, in der der Oberflächenbereich des inneren Rings, der nicht der Atmosphäre ausgesetzt ist, durch die Mehrzahl von Stegen belegt ist.

18. Die Leuchte gemäß Anspruch 15, die weiterhin ein erstes Linsensystem umfasst, das zwischen dem Anschlussende und der Blende angeordnet ist.

19. Die Leuchte gemäß Anspruch 18, die weiterhin ein zweites Linsensystem umfasst, das zwischen der Blende und dem Anschlussende angeordnet ist.

Description:
Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich in einer Ausführungsform auf eine Blendensteuerung für eine Leuchte. Die Blendensteuerung umfasst einen inneren Ring und einen äußeren Ring mit belüfteten Freiräumen zwischen den Ringen. Die belüfteten Freiräume fördern die Kühlung der Blendensteuerung.

Hintergrund der Erfindung

Stirnlampen werden weithin in vielen Tätigkeitsgebieten verwendet, inklusive der Chirurgie und der Zahnmedizin. Solch eine Stirnlampe, auch bekannt als Leuchte, wird zum Ausleuchten des chirurgischen Arbeitsbereichs benutzt, lässt aber die Hände des Chirurgen frei, um die Operation durchzuführen. Beispiele von chirurgischen Leuchten beinhalten US Patent Nr. 4,104,709 von Kloots (Surgeons Headlight with Continuously Variable Spot Size), US 4,234,910 von Price (Head-Supported Illumination Device), US 4,616,257 von Kloots et al. (Headlight), US 5,355,285 von Hicks (Surgeon's Headlight System), US 5,430,620 von Li et al. (Compact Surgical Illumination System Capable of Dynamically Adjusting the Resulting Field of Illumination), US 5,667,291 und RE39,162 von Caplan et al. (Illumination Assembly for Dental and Medical Applications), US 5,709,459 von Gourgouliatos et al. (Surgical Luminaire), US 5,769,523 von Feinbloom (Surgical Headlamp with Dual Aperture Control), US 6,908,208 von Hyde et al. (Light to be Worn an Head) und US 7,134,763 von Kloots (Illumination for Coaxial Variable Spot Headlight). Während die medizinische Industrie in großem Umfang von der Einführung solcher Stirnlampen profitiert hat, leiden momentane Beleuchtungssysteme unter einer Vielzahl von Nachteilen.

Ein solcher Nachteil ist die Wärme, die in der Leuchte erzeugt wird. Da die Leuchte in der Nähe der Stirn des Chirurgen getragen wird, besteht wegen der Hitzeentwicklung der Lampe Grund zu Bedenken. Zudem umfassen viele Leuchten eine Blende, die es dem Chirurgen erlaubt, die Größe des ausgeleuchteten Punktes durch den Grad an Ausdehnung oder Einengung der Blende zu steuern. Der Grad an Ausdehnung oder Einengung der Blende wird über eine Blendensteuerung eingestellt, die an der äußeren Oberfläche des Leuchtengehäuses befestigt ist. Leider ist diese Steuerung, die oft von dem Chirurgen berührt werden muss, um die Blende einzustellen, oft extrem heiß – so heiß, dass die Hitze Unannehmlichkeiten während des Einstellens der Blende verursachen kann. Während mehrere Lösungen für dieses Problem im Stand der Technik untersucht wurden, hat keine zu einer vollkommen zufriedenstellenden Lösung geführt.

Ein komplizierter Faktor, der bei Betrachtung dieses Problems bedacht werden muss, ist der Wunsch kleine und leichtgewichtige Leuchten herzustellen. Da medizinische Leuchten typischerweise am Kopf des Chirurgen befestigt werden, ist die Größe der Vorrichtung bevorzugterweise klein, so dass die Sicht des Chirurgen nicht negativ beeinflusst wird. Zusätzlich muss die Leuchte leichtgewichtig sein, so dass der Chirurg das Gewicht der Anordnung nicht als störend empfindet. Eine kompakte Leuchte mit einer gekühlten Blendensteuerung ist wünschenswert.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung umfasst in einer ihrer Ausführungsformen eine Leuchte mit einer belüfteten Blendensteuerung, die auf der äußeren Oberfläche des Gehäuses der Leuchte bereitgestellt wird. Die Steuerung dient zum Ausdehnen und Einengen der Blende, wobei die Blendensteuerung einen relativ zum Gehäuse drehbaren Hohlzylinder umfasst. Der Zylinder hat einen inneren Ring und einen äußeren Ring, wobei der innere Ring und der äußere Ring mit einer Mehrzahl von Stegen verbunden sind und belüftete Freiräume zwischen jedem dieser Stege vorhanden sind.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die belüfteten Freiräume den äußeren Ring kühl halten, was die Handhabung der Blendensteuerung durch den Anwender erleichtert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen offenbart. Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht auf eine Leuchte der vorliegenden Erfindung,

2 eine schematische Ansicht auf die Leuchte aus 1, wobei bestimmte innere Komponenten einer solchen Leuchte gezeigt werden,

3 eine perspektivische Ansicht auf eine Blendensteuerung der Erfindung,

4 eine weitere Abbildung der Blendensteuerung aus 3,

5 eine perspektivische Ansicht der Leuchte aus 1, die die Punkte zeigt, an denen Temperaturmessungen durchgeführt wurden und

6 bis 10 Temperaturdiagramme der Blendensteuerung über der Zeit, in der das Licht angeschaltet war, für bestimmte Blendenöffnungswerte.

Entsprechende Bezugszeichen zeigen in verschiedenen Ansichten die zugehörigen Teile. Die hier beschriebenen Beispiele zeigen verschiedene Ausführungsformen der Erfindung, stellen aber in keiner Weise eine Einschränkung des Bereichs der Erfindung dar.

Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform

In 1 ist die Leuchte 100 dargestellt. Die Leuchte 100 umfasst ein Gehäuse 102, das ein Anschlussende 104 und ein Öffnungsende 110 aufweist. Das Anschlussende 104 kann so konfiguriert werden, dass es ein Kabel aufnimmt, beispielsweise ein elektrisches Kabel zum Betreiben einer Lichtquelle (nicht gezeigt), die im Gehäuse 102 angeordnet ist. In einer weiteren Ausführungsform ist das Anschlussende 104 so konfiguriert, dass es ein Glasfaserkabel aufnehmen kann, das Licht von einer entfernten Quelle (nicht dargestellt) zur Leuchte 100 leitet. Das Öffnungsende 110 ist so konfiguriert, dass es Licht von der Leuchte 100 auf eine Arbeitsfläche ausstrahlt, beispielsweise auf eine chirurgische Arbeitsfläche. Das Gehäuse 102 ist mit einem Hebel 112 und einem Anschlussstück 114 ausgestattet. Das Anschlussstück 114 sitzt auf der äußeren Oberfläche des Gehäuses 102 und gestattet es, die Leuchte 100 mit einem Kopfband zu verbinden, was Stand der Technik ist. In der dargestellten Ausführungsform ist das Anschlussstück 112 ein Anschlussring. In einer anderen Ausführungsform ist das Anschlussstück ein Kugelgelenk. Andere angemessene Anschlussstücke sind aus dem Stand der Technik bekannt. Der Hebel 112 erlaubt es dem Anwender die Richtung der Beleuchtung relativ zum Kopfband einzustellen, ohne das heiße Gehäuse 102 zu berühren. Beispiele für solche Hebel können dem Stand der Technik entnommen werden und sind an anderer Stelle in dieser Beschreibung erwähnt.

Wieder Bezug nehmend auf 1 umfasst das Gehäuse 102 zudem eine Blendensteuerung 106, die relativ zum Gehäuse 102 drehbar ist. Die Drehung der Steuerung 106 stellt den Grad der Ausdehnung oder Einengung der im Inneren des Gehäuses 102 befestigten Blende 200 (nicht dargestellt in 1, aber in 2) ein. Die Steuerung 106 umfasst belüftete Freiräume 108, die im Detail an anderer Stelle in dieser Beschreibung erläutert werden. Wie in 1 gezeigt, ist die Steuerung 106 auf der äußeren Oberfläche des Gehäuses 102 zwischen dem Anschlussende 104 und dem Öffnungsende 110 befestigt.

2 zeigt eine schematische Darstellung des Gehäuses 102 aus 1, die die inneren Komponenten der Leuchte 100 zeigt. Der Hauptkörper des Gehäuses 102 ist im Wesentlichen zylindrisch und hat eine Längsachse 202. In der in 2 dargestellten Ausführungsform ist das Anschlussende 104 so konfiguriert, dass es ein Glasfaserkabel aufnimmt, welches Licht in das Gehäuse 102 einbringt. Das Licht läuft durch eine erste Linsenanordnung 204 und passiert danach die Blende 200, die von der Blendensteuerung 106 gesteuert wird. Die Blende 200 ist im Gehäuse 102 angeordnet und befindet sich zwischen dem Anschlussende 104 und dem Öffnungsende 110. Die belüfteten Freiräume 108 der Blendensteuerung 106 sind in 2 erkennbar. Nachdem das Licht die Blende 200 durchlaufen hat, tritt es in ein zweites Linsensystem 206 ein, bevor es auf den Spiegel 208 fällt. Der Spiegel 208 reflektiert das Licht in einem solchen Winkel, dass das Licht das Öffnungsende 110 passiert. In der abgebildeten Ausführungsform befindet sich das Öffnungsende 110 in einem Winkel 210 relativ zur Längsachse 202. In der abgebildeten Ausführungsform ist der Winkel 210 etwas größer als 90°. Wenn der Winkel 210 zwischen ungefähr 90° und ungefähr 110° liegt, weisen die belüfteten Freiräume 108 eine im Wesentlichen vertikale Konfiguration auf. Eine derartige vertikale Konfiguration unterstützt die Wärmeabfuhr, worauf im Detail an anderer Stelle in dieser Beschreibung eingegangen wird. In anderen Ausführungsformen darf der Winkel 210 zwischen ungefähr 90° und ungefähr 110° betragen. In noch einer weiteren Ausführungsform beträgt der Winkel 210 annähernd 180° (im Wesentlichen gerade), und es ist kein Spiegel erforderlich. Ein Beispiel hierfür liefert US-Patent 5,430,620 von Li et al. Die oben erwähnten Linsensysteme 204 und 206 sind in manchen Ausführungsformen optional. Die Linsensysteme 204 und 206 können konventionelle Linsensysteme sein, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind. Beispielsweise sind geeignete Kondensorlinsensysteme im US-Patent 4,104,709 von Kloots (Surgeons Headlight with Continuously Variable Spot Size) offenbart. Die Blendensteuerung 106 ist detaillierter in 3 und 4 dargestellt.

3 zeigt eine detailliertere Darstellung der Blendensteuerung 106, in der das Gehäuse 102 und die Blende 200 um der Klarheit willen entfernt wurden. Die Blendensteuerung 106 umfasst einen Hohlzylinder 300, der ein Kopfende 302 und ein Bodenende 304 hat. Wie vorher beschrieben ist die Steuerung 106 entlang der Rotationsachse 306 drehbar, wenn die Steuerung 106 um Gehäuse 102 angeordnet ist. Diese Rotation steuert den Grad der Ausdehnung und Einengung der Blende 200 (s. 2). Der Hohlzylinder 300 umfasst weiterhin einen inneren Ring 308 und einen äußeren Ring 310. Der innere Ring 308 und der äußere Ring 310 sind durch eine Mehrzahl von Stegen 312 miteinander verbunden. Die belüfteten Freiräume 108 sind zwischen jedem Steg 312 vorhanden. Die belüfteten Freiräume 108 sind zwischen dem inneren Ring 308 und dem äußeren Ring 310 so angebracht, dass das Volumen der belüfteten Freiräume 108 von den Ringen eingeschlossen wird. Die belüfteten Freiräume 108 laufen über die Länge 314 des Hohlzylinders 300 derart, dass die belüfteten Freiräume am Kopfende 302 und am Bodenende 304 offen sind. Die neue Konfiguration der Steuerung 106 beinhaltet bestimmte vorteilhafte strukturelle Eigenschaften, die in 4 dargestellt sind.

4 stellt bestimmte Funktionen der Blendensteuerung 106 heraus, die nicht explizit in 3 gezeigt werden. Wie in 4 gezeigt, weist jeder der belüfteten Freiräume 108 denselben Abstand 400 von der Rotationsachse 306 auf. Vorteilhafterweise hilft diese Konfiguration die Hitze von der Blende 200 gleichmäßig abzuführen (s. 2). 4 stellt außerdem das Volumen 402 eines Stegs und das Volumen 404 eines belüfteten Freiraums dar. Das Volumen wird auf konventionelle Weise bestimmt – das Volumen ist einfach das Produkt der Länge 406, der Breite und der Höhe des betrachteten Merkmals. Auch wenn nur ein solches Volumen in 4 für einen Steg und einen belüfteten Freiraum gezeigt wird, kann das Volumen der anderen Stege und belüfteten Freiräume in analoger Weise ermittelt werden. Sobald das Volumen der Einzelkomponenten ermittelt worden ist, werden die Summe der Volumina der belüfteten Freiräume und die Summe der Volumina der Stege ermittelt. Diese Volumina oder besonders die Summe der offenen Oberflächenbereiche des inneren Rings 308 erlauben eine bessere Kühlung der Blendensteuerung 106 und stellen eine Isolation zwischen dem inneren Ring 308 und dem äußeren Ring 310 bereit.

Wie in 4 dargestellt, ist das Volumen 404 der belüfteten Freiräume groß im Vergleich zum Volumen 402 der Stege. Dieses große Volumen 404 setzt den Oberflächenbereich des inneren Rings 308 der Luft aus und erleichtert dadurch dessen Kühlung. Der äußere Ring 310 stellt eine kühlere Oberfläche bereit, an der der Anwender die Steuerung 106 greifen kann. Die Stege 312 verbinden den inneren Ring 308 und den äußeren Ring 310 so, dass eine Bewegung des äußeren Rings 310 auch den inneren Ring 308 bewegt. Es ist wünschenswert, dass der Oberflächenbereich des inneren Rings 308 freiliegt (d. h. Maximierung des Volumens 404 der belüfteten Freiräume), während eine adäquate strukturelle Unterstützung des äußeren Rings 310 aufrechterhalten wird. Dafür kann irgendeine angemessene Anzahl an Stegen verwendet werden. In der dargestellten Ausführungsform ist die Summe der Volumina der belüfteten Freiräume größer als die Summe der Volumina der Stege, so dass mehr als 50% des Oberflächenbereichs des inneren Rings der Atmosphäre ausgesetzt ist. Der übrigbleibende „Oberflächenbereich" des inneren Rings ist mit den Stegen 312 besetzt. In einer weiteren Ausführungsform ist die Summe der Volumina der belüfteten Freiräume wenigstens doppelt so groß wie die Summe der Volumina der Stege. In einer weiteren Ausführungsform sind wenigstens 75% des Oberflächenbereichs des inneren Rings der Atmosphäre ausgesetzt. Bei der Bestimmung dieses Oberflächenbereichs wird nur die Oberfläche des inneren Rings gemessen, die dem äußeren Ring zugewandt ist. Die der Blende zugewandte Oberfläche des inneren Rings wird nicht gemessen. In der in 4 dargestellten Ausführungsform bilden der innere Ring 308, der äußere Ring 310 und die Stege 312 eine Einheit. Diese einheitliche Konfiguration unterstützt die gleichmäßige Abfuhr von Wärme zwischen diesen Komponenten und der Umgebung.

Da die Wärme vom inneren Ring 308 in die Luft übergeht, steigt die heiße Luft auf und wird von der Blendensteuerung 106 wegtransportiert. Vorteilhafterweise ist die Rotationsachse 306 im Wesentlichen mittig im Hinblick auf die Längsachse 202 des Gehäuses 102 (s. 2) und die belüfteten Freiräume 108 erstrecken sich parallel zur Rotationsachse 306. In bestimmten Ausführungsformen ist die Längsachse im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Erde während der Benutzung des Lichts gehalten, folglich sind die belüfteten Freiräume 108 vertikal angeordnet. Aufgrund dieser im Wesentlichen vertikalen Konfiguration wird die heiße Luft leicht von der Blendensteuerung 106 durch einfache Konvektion abgeführt. Während eine im Wesentlichen vertikale Konfiguration wünschenswert ist, ergibt sich bei einer Abweichung von einer rein vertikalen Konfiguration immer noch eine adäquate Konvektion.

Die oben beschriebenen vorteilhaften Eigenschaften wurden Prüfungen unterzogen, indem Temperaturmessungen entlang der äußeren Oberfläche der Blendensteuerung 106 durchgeführt wurden. Die Temperatur wurde an Punkt 500 gemessen, wie in 5 gezeigt. Die Steuerung 106 wurde so eingestellt, dass die Öffnung der Blende 200 auf einen bestimmten Durchmesser eingestellt war. Danach wurde Licht durch die Vorrichtung geschickt und die Temperatur wurde alle 15 Minuten aufgezeichnet. Ein Test, in dem die belüfteten Freiräume 108 wie oben beschrieben vorhanden waren, wurde durchgeführt. Ein weiterer Test, worin keine belüfteten Freiräume vorhanden waren (d. h. eine Steuerung), wurde durchgeführt. Die Ergebnisse der Tests sind in den 6 bis 10 dargestellt.

Bezug nehmend auf 6 wurde die Blende so eingestellt, dass die Öffnung der Blende 40 mm im Durchmesser betrug. Temperaturmessungen wurden alle 15 Minuten durchgeführt. Die Messergebnisse sind unten und in 6 dargestellt.

Zeit [min]Keine FreiräumeFreiräume024.4°C22.1°C1574.5°C62.2°C3080.0°C67.4°C6082.1°C69.1°C

Wie gezeigt, stieg die Temperatur in den ersten 15 Minuten nachdem das Licht angeschaltet wurde rapide an. Die nicht belüftete Steuerung erreichte eine Temperatur von ungefähr 82°C (Punkt 500) nach 60 Minuten. Die belüftete Ausführungsform erreichte eine Temperatur von ungefähr 69°C (Punkt 500). Die Einbeziehung von belüfteten Freiräumen 108 ermöglicht folglich einen Temperaturvorteil von ungefähr 13°C.

In 7 wurde die Blende so eingestellt, dass die Öffnung der Blende 60 mm im Durchmesser betrug. Temperaturmessungen wurden alle 15 Minuten durchgeführt. Die Messergebnisse sind unten und in 7 dargestellt.

Zeit [min]Keine FreiräumeFreiräume022.8°C22.5°C1567.2°C55.9°C3070.2°C61.7°C6066.3°C62.5°C

Wie gezeigt, stieg die Temperatur innerhalb der ersten 15 Minuten nachdem das Licht angeschaltet wurde rapide an. Die nicht belüftete Steuerung erreichte eine Temperatur von ungefähr 66°C (Punkt 500) nach 60 Minuten. Die belüftete Ausführungsform erreichte eine Temperatur von ungefähr 63°C (Punkt 500). Die Einbeziehung der belüfteten Freiräume 108 ermöglichten folglich einen Temperaturvorteil von ungefähr 5°C. Es ist beachtenswert, dass die Temperatur der Blendensteuerung 106 mit zunehmender Öffnung der Blende 200 abnimmt. Da mehr Lichtenergie das Gehäuse 102 passieren kann, wird weniger Lichtenergie in Hitze umgewandelt. Wird die Blende 200 weiter geöffnet, nimmt der durch die belüfteten Freiräume 108 bereitgestellte Temperaturvorteil kontinuierlich ab (s. 8 bis 10).

In 8 wurde die Blende so eingestellt, dass die Öffnungen der Blende 80 mm im Durchmesser betrug. Temperaturmessungen wurden alle 15 Minuten durchgeführt. Die Messergebnisse sind unten und in 8 dargestellt.

Zeit [min]Keine FreiräumeFreiräume026.7°C22.6°C1555.0°C51.3°C3059.1°C53.8°C6060.6°C54.9°C

Wie gezeigt, stieg die Temperatur innerhalb der ersten 15 Minuten nachdem das Licht angeschaltet wurde rapide an. Die nicht belüftete Steuerung erreichte eine Temperatur von ungefähr 61°C (Punkt 500) nach 60 Minuten. Die belüftete Ausführungsform erreichte eine Temperatur von ungefähr 55°C (Punkt 500). Die Einbeziehung der belüfteten Freiräume 108 ermöglicht folglich einen Temperaturvorteil von ungefähr 5°C.

In 9 wurde die Blende so eingestellt, dass die Öffnung der Blende 100 mm im Durchmesser betrug. Temperaturmessungen wurden alle 15 Minuten durchgeführt. Die Messergebnisse sind unten und in 9 dargestellt.

Zeit [min]Keine FreiräumeFreiräume022.7°C21.6°C1542.1°C41.6°C3043.6°C46.4°C6044.2°C47.1°C

Wie gezeigt, stieg die Temperatur innerhalb der ersten 15 Minuten nachdem das Licht angeschaltet wurde rapide an. Die nicht belüftete Steuerung erreichte eine Temperatur von ungefähr 44°C (Punkt 500) nach 60 Minuten. Die belüftete Ausführungsform erreichte eine Temperatur von ungefähr 47°C (Punkt 500). Der Temperaturvorteil der durch die belüfteten Freiräume bereitgestellt wird ist mäßig, wenn die Blende extrem weit geöffnet ist und die Temperatur der Blendensteuerung 106 relativ niedrig ist.

In 10 wurde die Blende so eingestellt, dass die Öffnung der Blende 120 mm im Durchmesser betrug. Temperaturmessungen wurden alle 15 Minuten durchgeführt. Die Messergebnisse sind unten und in 10 dargestellt.

Zeit [min]Keine FreiräumeFreiräume023.7°C22.1°C1537.5°C36.1°C3039.7°C35.6°C6040.2°C43.5°C

Wie gezeigt, stieg die Temperatur innerhalb der ersten 15 Minuten nachdem das Licht angeschaltet wurde rapide an. Die nicht belüftete Steuerung erreichte eine Temperatur von ungefähr 40°C (Punkt 500) nach 60 Minuten. Die belüftete Ausführungsform erreichte eine Temperatur von ungefähr 44°C (Punkt 500). Abermals ist der Temperaturvorteil, der durch die belüfteten Freiräume bereitgestellt wird mäßig, wenn die Blende extrem ausgedehnt ist und die Temperatur der Blendensteuerung 106 relativ niedrig ist.

Während die Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden ist, versteht es sich für den Fachmann, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und gleichbedeutende Elemente hieraus ersetzt werden können, um an bestimmte Situationen angepasst zu werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Aus diesem Grund ist die Erfindung nicht auf spezielle Ausführungsformen limitiert, die als beste Ausführungsform dieser Erfindung genannt wurden, sondern die Erfindung beinhaltet alle Ausführungsformen, die in den Bereich der anhängenden Ansprüche fallen.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • - US 4104709 [0002, 0017]
  • - US 4234910 [0002]
  • - US 4616257 [0002]
  • - US 5355285 [0002]
  • - US 5430620 [0002, 0017]
  • - US 5667291 [0002]
  • - US 5709459 [0002]
  • - US 5769523 [0002]
  • - US 6908208 [0002]
  • - US 7134763 [0002]