(57)【要約】      （修正有）【課題】新生児室内の照明を点灯した状態のまま、早産児や新生児の発育に効果的な明暗環境を作ることができる保育器用フードを提供する。【解決手段】早産児や新生児用の保育器１に使用される保育器用フード３は、少なくとも前記保育器用フードの光を受ける面が、電圧の印加により波長が６８０ｎｍ以下の光透過を抑制する機能を有する調光エレクトロクロミック素子からなるフィルタ２０を有する。前記フィルタは、透明基材上に少なくとも透明導電膜層、イオン貯蔵層、電解質層、触媒層および調光層を有し、前記調光層はマグネシウム-イリジウム合金薄膜からなる。【選択図】図３
2014200494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
早産児や新生児用の保育器に使用される保育器用フードであって、
少なくとも前記保育器用フードの光を受ける面が、電圧の印加により波長が６８０ｎｍ以下の光透過を抑制する機能を有する調光エレクトロクロミック素子からなるフィルタを有している、保育器用フード。
【請求項２】
前記調光エレクトロクロミック素子からなるフィルタが、透明基材上に少なくとも透明導電膜層、イオン貯蔵層、電解質層、触媒層および調光層を有しているものであり、前記調光層がマグネシウム-イリジウム合金薄膜からなるものである、請求項１記載の保育器用フード。
【請求項３】
前記保育器フードが、波長が６８０ｎｍ以下の光を遮蔽する機能を有する調光エレクトロクロミック素子からなるフィルタで形成されたものである、請求項１または２記載の保育器用フード。
【請求項４】
前記保育器フードが、波長が６８０ｎｍ以下の光を遮蔽する機能を有する調光エレクトロクロミック素子からなるフィルタで覆われたものである、請求項１または２記載の保育器用フード。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の保育器用フードを備えた保育器であって、
前記フィルタと電源との間が電気的な接続手段で接続されており、さらに前記電気的な接続手段の途中において設けられた、フィルタに対して通電状態および非通電状態の切り替えをするための切り替えスイッチを有している、保育器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、早産児や新生児に使用することが好適な保育器用フードおよびそれを備えた保育器に関する。
【背景技術】
【０００２】
新生児室には、多数の保育器が配置され、早産児や新生児は一定期間保育器内で保育されることになる。
夜間には消灯されることになるが、緊急時の対応のためには、一部照明を終夜点灯しておくことが望ましい。
しかし、このように終夜照明を点灯した場合には、その照明の光により保育器内の早産児や新生児が悪影響を受けることが知られている（特許文献１、２）。
【０００３】
このような課題を解決するため、特許文献１、２の発明では、新生児室内において必要な照明を終夜点灯した場合であっても、保育器内の早産児や新生児に悪影響を与えない発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４４６３１７７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７８８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、早産児や新生児に使用することが好適な保育器用フードおよびそれを備えた保育器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、課題の解決手段として、
早産児や新生児用の保育器に使用される保育器用フードであって、
少なくとも前記保育器用フードの光を受ける面が、電圧の印加により波長が６８０ｎｍ以下の光透過を抑制する機能を有する調光エレクトロクロミック素子からなるフィルタを有している、保育器用フードと、それを使用した保育器を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の保育器用フードは、スイッチの入り切りによって、波長６８０ｎｍ以下の光の透過を抑制することができるため、新生児室内の照明を点灯した状態のまま、早産児や新生児の発育に効果的な明暗環境を作ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の保育器用フードを備えた保育器の斜視図。
【図２】本発明の保育器用フードで使用する調光エレクトロクロミック素子からなるフィルタの層構造の説明図。
【図３】本発明の保育器用フードの使用状態を説明するための図。
【図４】本発明の保育器用フードで使用する調光エレクトロクロミック素子からなるフィルタのスイッチング特性の試験方法を説明するための図。
【図５】実施例で得られた調光エレクトロクロミック素子からなるフィルタのスイッチング特性（波長６７０ｎｍにおける光透過率と光反射率の経時変化）を示す図。
【図６】実施例で得られた調光エレクトロクロミック素子からなるフィルタの波長による透過スペクトルと反射スペクトルを示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜保育器用フード＞
図１は、保育器用フードを備えた保育器１であり、形状および構造は一般的なものであるが、本発明では、保育器用フード３として、少なくとも前記保育器用フードの光を受ける面が、電圧の印加により波長が６８０ｎｍ以下の光透過を抑制する機能を有する調光エレクトロクロミック素子からなるフィルタを有していることが特徴である。
【００１０】
保育器１は、台座２の上に透明な保育器用フード３が着脱自在に取り付けられたものであり、フード３内で新生児が保育される。
差し込み穴４、５、扉６は、医師乃至看護士がフード３を取り外すことなく、内部に手を差し込んで新生児（以下においては、早産児を含む意味で使用する）を保育するためのものである。
【００１１】
保育器用フード３は、室内照明の光を受ける面が、電圧の印加により波長が６８０ｎｍ以下の光透過を抑制する機能を有する調光エレクトロクロミック素子からなるフィルタを有しているものである。
前記フィルタは、医師や看護士などが保育器１内にいる新生児を目視できる程度の透明性を有しているものである。
【００１２】
電圧の印加により波長が６８０ｎｍ以下の光透過を抑制する機能を有する調光エレクトロクロミック素子からなるフィルタは、特許５１３６９７８号公報に記載された全固体型調光エレクトロクロミック素子の構造における調光層材料をマグネシウム-イリジウム（Ｍｇ−Ｉｒ）合金薄膜に置換したものを使用することができる。
【００１３】
調光エレクトロクロミック素子からなるフィルタの好ましい実施形態（第１の実施形態）を図２により説明する。
図２に示すフィルタ２０は、透明基材２１上において、順に透明導電膜層２２、イオン貯蔵層２３、電解質層２４、触媒層２５および調光層２６を有している。
図２に示すフィルタ２０は、特許５１３６９７８号の図１に示す全固体型調光エレクトロクロミック素子と同じ層構造も用いることができる。
【００１４】
フィルタ２０は、図１に示す層構造のものに加えて、他の層を付加することができる。
例えば、調光層２６の上に透明導電膜層を設けることができる（第２の実施形態）。
例えば、調光層２６の上に透明導電膜層を設け、その上に透明基材を設けることができる（第３の実施形態）。
例えば、第３の実施形態において、下層の透明基材と上層の透明基材のそれぞれの上にガラス用中間膜層を設け、さらにガラス用中間膜層の上にガラスを設けることができる（第４の実施形態）。
これらの第２の実施形態〜第４の実施形態のフィルタは、特許５１３６９７８号公報の図２〜図４に示す全固体型調光エレクトロクロミック素子を使用することができる。
【００１５】
上記した図１（第１の実施形態）のフィルタ２０は、電圧の極性（プラスマイナス）に応じて、鏡から黒色、さらに赤色（透明）、あるいは赤色（透明）から黒色、さらに鏡に変化する性質を有している。また、メモリ性能を有するため各状態を非通電状態（電圧を印加していない状態）にて維持することができる。そして、赤色に変化した後は、照明光の内、６８０ｎｍ以下の光の透過を抑制するように作用するものである。この濃淡は印加電圧の大小により制御できる。
なお、第２の実施形態〜第４の実施形態のフィルタも同様の作用をするものである。
【００１６】
本発明の保育器用フードは、図１に示す保育器用フード３自体をフィルタ２０で形成することができる。
このように保育器用フード３自体をフィルタ２０で形成するときは、フィルタ２０自体に強度が必要であることから、図２に示す透明基材２１として無機ガラス板、有機ガラス板（アクリル樹脂などの透明プラスチックからなる板）などを使用したものが好ましく、その他、上記の第３の実施形態や第４の実施形態のフィルタを使用することができる。
【００１７】
本発明の保育器用フードは、図１に示す保育器用フード３の上がフィルタ２０で覆われたものにすることができる。
このように保育器用フード３上がフィルタ２０で覆われたものにするときは、フィルタ２０自体に可撓性が必要であることから、図２に示す透明基材２１として透明プラスチックシートを使用したものが好ましい。
このような保育器用フード３は、保育器用フード３と同形状にしたフィルタを被せる方法、保育器用フード３の面（天井面３ａ、側面３ｂ〜側面３ｅ）にフィルタを貼り付ける方法などを適用して得ることができる。
【００１８】
フィルタ２０は、室内照明の位置や室内の保育器１の配置状態に応じて、保育器用フード３の全面（天井面３ａ、側面３ｂ〜側面３ｅ）、または前記の各面のうちの一部面に設けることができる。
保育器用フード３の全面にフィルタを配置するときは、差し込み穴４、５、扉６の部分には、対応する大きさの開口部を設けておき、保育作業性が損なわれないようにする。
保育器用フード３の一部面にフィルタを配置するときは、保育器の設置場所と照明器具の位置を考慮して、光の照射量が多い面を覆うようにすることができる。例えば、照明が側面３ｃ側から当たっている場合には、少なくとも天井面３ａと側面３ｃにフィルタを配置するようにする。
【００１９】
＜保育器＞
本発明の図１に示す保育器１は、上記した保育器用フード３を備えたものである。
保育器１は、フィルタと電源との間が電気的な接続手段（電気ケーブルなど）で接続されている。
保育器１は、前記の電気的な接続手段の途中において設けられた、フィルタに対して通電状態および非通電状態の切り替えをするための切り替えスイッチ７を有している。
このスイッチ７を入り切りすることで、フィルタに対して通電したり（電圧を印加したり）、非通電にしたり（電圧の印加を停止したり）することができる。
【００２０】
次に、図３により保育器用フード３自体がフィルタ２０で形成されたものを備えた保育器１の使用方法を説明する。なお、図３では保育器１の台座２は略し、保育器用フード３も簡略化して示している。
図３（ａ）は昼間の状態であり、新生児室の照明は全部が点灯した状態である。
保育器用フード３（フィルタ２０）は、メモリ性能を有するため鏡、黒色、赤色（透明）の各状態を非通電状態（電圧を印加していない状態）にて維持することができる。また、透明時の濃淡は印加電圧の大小を用いて制御することにより、透明状態において内部の新生児の様子を確認できる。
【００２１】
図３（ｂ）は夜間の状態であり、新生児室の照明は一部が点灯した状態である。昼間よりは暗い環境であるが、医師や看護士が新生児室内を容易に確認できる程度の明るさは維持されている。
図３（ａ）の昼間の状態から、図３（ｂ）の夜間の状態に移行するとき、保育器１のスイッチ７を調整して、保育器用フード３（フィルタ２０）を通電（電圧が印加された状態）する。それによって、保育器用フード３（フィルタ２０）は赤色（透明）に変化して、６８０ｎｍ以下の光の透過が抑制される。変化後は、非通電状態にしてもその状態を維持する。
新生児は６８０ｎｍを超える光は感知できないため、新生児からすると、図３（ｂ）の状態のときの保育器１内は、光量の小さい状態（人工的な夜間状態）となる。
一方、新生児室内の最小限の照明は維持されているため、医師や看護士による医療行為は円滑になされることになる。
また一人の新生児の異常を見つけたとき、処置のために新生児室の全照明を点灯した場合であっても、残りの保育器内にいる新生児に対して悪影響を与えることも防止される。
【実施例】
【００２２】
＜フィルタの製造＞
透明基材として厚さ１.１ｍｍのガラス板を用いた。
ガラス板上に、表面抵抗が１０Ω／□であるスズドープした酸化インジウムを下部透明導電膜としてコーティングした。これを真空装置の中にセットして真空排気を行った。
【００２３】
次に、下部透明導電膜上にイオン貯蔵層となる酸化タングステン薄膜の蒸着をマグネトロンスパッタ装置で行った。
成膜はアルゴンと酸素との混合雰囲気中で金属タングステンターゲットをスパッタリングする反応性直流マグネトロンスパッタ法を用いて行った。
混合雰囲気は、アルゴンガスと酸素ガスの流量を制御することより制御した。
アルゴンガスと酸素ガスの流量比は５：１であり、真空槽内の圧力は１．０Ｐａとして、直流マグネトロンスパッタ法によりタングステンに８０Ｗのパワーを加えて成膜を行った。作製された酸化タングステン薄膜の膜厚は約５００ｎｍであった。
【００２４】
上記酸化タングステン薄膜上に、固体電解質となる酸化タンタル薄膜を、酸化タングステン薄膜と同様に、反応性直流マグネトロンスパッタ法により作製した。
成膜は、アルゴンと酸素の混合雰囲気中で金属タンタルターゲットをスパッタリングすることにより行い、薄膜を作製した。混合雰囲気はアルゴンガスと酸素ガスの流量を制御することより制御した。
アルゴンガスと酸素ガスの流量比は１０：１であり、真空槽内の圧力は０．７Ｐａとして、反応性直流マグネトロンスパッタ法により、タンタルに７０Ｗのパワーを加えてスパッタを行った。作製された酸化タンタル薄膜の膜厚は約４００ｎｍであった。
【００２５】
上記酸化タンタル薄膜の表面に、触媒層パラジウム及び調光層マグネシウム・イリジウム合金薄膜（触媒層と調光層）の蒸着を、３連のマグネトロンスパッタ装置で行った。
３つのスパッタ銃に、ターゲットとして、それぞれ金属マグネシウム、金属イリジウム及び金属パラジウムをセットした。
まず、金属パラジウムをスパッタリングして触媒層であるパラジウム薄膜を約４ｎｍ蒸着した。スパッタリング中のアルゴンガス圧は、１．２Ｐａであり、直流マグネトロンスパッタ法によりパラジウムに３０Ｗのパワーを加えてスパッタを行った。
その後、マグネシウムに３０Ｗ、イリジウムに７Ｗのパワーを加えてマグネシウム・イリジウム合金薄膜を約１５０ｎｍ蒸着した。このときのマグネシウムとイリジウムの組成は、ほぼＭｇ9Ｉｒであった。
【００２６】
以上の工程により調光エレクトロクロミック素子からなるフィルタ（図１参照）を得た。
得られた調光エレクトロクロミック素子からなるフィルタを図４に示す評価装置にとりつけ、マグネシウム・イリジウム合金薄膜と下部導電膜で電極をとることにより、その光学的なスイッチング特性を調べた。
図４中、１０１はフィルタ、１０２は半導体レーザ（波長：６７０ｎｍ）、１０３はＳｉフォトダイオード、１０４および１０５はデジタルマルチメータ、１０６はソースメータ、１０７は制御および測定用パソコンである。
【００２７】
図５に光学透過率および光学反射率の時間変化を図８に示す。
作製直後のフィルタは、マグネシウム・イリジウム系合金薄膜は金属光沢を持つため、光を反射し（光学反射率：〜５８％）、イオン貯蔵層である酸化タングステン薄膜が濃紺に着色しているため、透過率は極めて低い（光学透過率：〜０．１％）。可視光の範囲において９９．９％以上の光遮蔽性能を有する。
たとえば、フィルタ−５Ｖの電圧を印加すると酸化タングステン薄膜中の水素イオンが固体電解質中を拡散し、マグネシウム・インジウム系合金薄膜中に導入された結果、酸化タングステン薄膜は透明になり、マグネシウム・インジウム系合金薄膜も水素化が起こり、透明化した（光学反射率：〜２４％、光学透過率：〜２２％）。
鏡状態と黒色状態および赤色状態（透明）を遷移するため、中間状態の黒色状態においては電圧切り替え前後で反射率の低下（光学反射率：〜１６％）が観察された。
透明状態完了後＋５Ｖを印加すると、透過率は減少し、鏡状態に戻った。
このようにフィルタは、印加電圧の極性を変化させることによって、鏡状態と黒色状態および赤色状態（透明）ならびにその濃淡（透明性）を可逆的に変化させることができた。
【００２８】
切り替え前後のフィルタの透過スペクトル及び反射スペクトルを図６に示す。
図６に示すように、測定波長における透過スペクトル及び反射スペクトルは、スイッチングにより大きな変化を生じることが分かった。このようにフィルタは、電圧印加により、光学特性を切り替えることができ、フィルタとして保育器用フードに応用することで早産児や新生児の発育に効果的な明暗環境を構築することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１  保育器
２  台座
３  保育器用フード
２０  フィルタ
【図１】
2014200494.tif 000003
【図２】
2014200494.tif 000004
【図３】
2014200494.tif 000005
【図４】
2014200494.tif 000006
【図５】
2014200494.tif 000007
【図６】
2014200494.tif 000008