(57)【要約】      （修正有）【課題】光源に少なくとも１つ以上及び、複数のＬＥＤ素子または複数のＬＥＤチップを用い導光部・混合部・凹面反射鏡により輝度または色のムラを軽減する医療用無影灯を提供する。【解決手段】単独のチップ、複数のチップを搭載したＬＥＤ素子または複数のＬＥＤ素子を用いた光源部３にて、光源部３よりの光を導く内部を反射面とした導光部５、導光部５よりの光を入出射する開口面を持つ混合部及び混合部からの光を照射する拡散反射率の高い物貿を含む合成樹脂からなる凹面反射板８より構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単独のチップ、複数のチップを搭載したＬＥＤ素子または複数のＬＥＤ素子を用いた光源部にて、光源部よりの光を導く内部を反射面とした導光部、導光部よりの光を入出射する開口面を持つ混合部、混合部からの光を照射する拡散反射率の高い物質を含む合成樹脂からなる凹面反射鏡より構成する医療用無影灯。
【請求項２】
光源からの光を拡散反射させる金属酸化物を含む合成樹脂から造られる混合部を有する請求項１に記載される医療無影灯。
【請求項３】
光源からの光を反射板の可視域吸収の少ない高拡散反射率材料を用いてミキシングされ、本来の光源色を照射できる請求項１記載の医療用無影灯照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、ＬＥＤ光源を用い照明ムラを軽減する医療用無影灯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】医療用無影灯の光源は従来用いられているハロゲンランプに比して赤外線の発生や効率の点ですぐれているＬＥＤが近頃用いられている。このＬＥＤはひとつの素子上に複数のチップを搭載したり、複数の素子をもちいて光源を構成している。（参考文献１参照）【０００３】この場合、ＬＥＤのシングルチップ自体の発光斑及び複数ＬＥＤチップ（マルチチップ）の大きさに比してチップ間の距離が離れることになり、輝度や色のムラが機器の性能を悪化させる欠点があった。【０００４】青とその補色をもちいた白色ＬＥＤにおいても、また複数の色を用いて白色を得る方式でも同様の問題があった。【０００５】この改善策として、導光部のみで光の混合を図る方法があるが、充分なムラの防止のためには光の反射回数の増加を図る必要があり、反射材料の吸収やＬＥＤの入射側への戻り光が多くなり反射効率の低下が避けられなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−８８３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】本発明は、従来のＬＥＤ光源の問題点である、照射部の輝度や色のムラを防止するために、ＬＥＤ光は金属材料を用いた反射板による導光部からの光と、導光部からの光を無影効果と制御された光にするために、反射板２へ向ける凹反射板１を使用する。金属材料だと特殊波長の吸収による反射率の低下が起こり、光全体の減衰となっている。金属反射の場合、直線的な光の反射になるため、ＬＥＤの輝度及び色のバラツキはそのまま拡大されて反射投影されてしまう問題がある。図１に示すようにＬＥＤの色のバラツキは混合によって白色または必要な色温度を得ているが、光線のミキシングが不十分なため、照射面では白色（ＬＥＤ素子３ａ〜３ｄの混合）であるが、光の反射航路に遮蔽物が入ると白色を構成しているＬＥＤ素子３ｃの色が遮断されるため照射面の色は白色ではなくなる事になり、見た目の色が変わってしまう問題点がある。．【０００８】本発明は、導光部５及び凹反射板８での反射吸収を少なくし，高い拡散反射率を有する材料を用いることで輝度や色斑を抑制し、医療用無影灯として的確な判断ができる光にすることを目的とした。【０００９】本発明は、光源部よりの光を導く内部を反射面とした導光部、導光部よりの光を入出射する開口面を持つ混合部を設け、その開口部から更に凹面反射鏡でのミキシングを介して照射部を照射することを最も主要な特徴とする。【００１０】この改善策として、導光部のみで光の混合を図る方法があるが、充分なムラの防止のためには光の反射回数の増加を図る必要があり、反射材料の吸収やＬＥＤの入射側への戻り光が多くなり反射効率の低下が避けられない。【００１１】医療用無影灯にてＬＥＤ光源にマルチチップを採用する場合に、各チップのミキシングが充分でない光線にてマルチチップの配列通りの反射光が照射されるため、無影効果があるにも関わらず影になる部分の光が遮蔽されると照射面の色温度や見た目の色調が変わってしまう問題がある。
添付図１のようにケースでは光の三原色の混合で照射面は白く見えるが、遮蔽物が入ると照射面の色は３ｃ色が抜けた色に見える事になる。【００１２】本発明は、導光部の反射吸収を少なくし，高反射率の拡散材料を有する材料を用いることで輝度や色斑を抑制し、医療用として的確な判断ができる光にすることを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【００１３】本発明は、光源部よりの直進性の強い光を拡散反射率の高い樹脂製反射板にて、光混合可能な導光部にて多重反射させることでＬＥＤ光源の輝度及び色のバラツキを均質化して照射することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】本発明の医療用無影灯は、混合部による光の均質化の効果により、単独のＬＥＤ素子や複数のＬＥＤチップ搭載の素子や複数素子を使用する光源の配置等の制約が少なく、輝度や色のムラが簡単に抑制できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】は、従来用いられているＬＥＤ素子を用いた無影灯を示す説明図である。
【図２】は、本発明に関わる医療無影灯をシングルチップにて示す無影灯の説明図である。
【図３】は、他の無影灯のＬＥＤチップを用いた医療用無影灯を示す説明図である。
【図４】は、導光部形状を示す概要図で、（イ）円筒形状（ロ）矩形形状を示すものである。
【図５】は、凹反射板の形状を示す概略図で（イ）円錐形（ロ）多角錐形を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】課題を解決するために、以下のような反射構成をさせることで、反射光の均質化をえられるようにした。
【００１７】本発明に関わる無影灯は図２及び図３に示すように１照射面、２反射板、３ＬＥＤチップ４ＬＥＤ基盤（ＰＣＢ）、５導光部、６電源部、７開口部、８凹面反射鏡からなる。
【００１８】図３のＬＥＤチップはシングルチップタイプ、砲弾タイプ、マルチチップタイプ、ＣＯＢタイプ等があるが、どのタイプのチップでも、チップ素子間に発生する不均一な光斑をより均質性の高い光となる。
【００１９】図２の導光部５は、光吸収が少なく直線反射率の少ない、拡散反射率が６５％以上の高い反射材料を選ぶ事が好ましい。
【００２０】拡散反射率の高い反射材料としては、屈折率の高い材料ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＣｅＯ２等の内一つかまたはこれらの混合物からなる拡散反射率の高い材料を選ぶのが好ましい。
【００２１】図２に示す導光部５はＬＥＤチップより出た光線を導光部の内表面の直線反射と拡散反射を利用して光のミキシングを行う。この場合、導光部の反射面形状は図４のような円筒形、直方体、立方体、円錐形状等で、更に多面ファセットを有する形状にて光の多重反射をさせる構造であればより効果的である。
【００２２】図２の凹面反射鏡は、導光部５と同様な材料でも金属反射板でも良いが、金属材料及び金属材料コート材の場合は、可視域の特定波長の吸収が無い全反射率８５％以上の高い材料の選定が必要である。
【００２３】凹面反射鏡８は導光部５から出てきた方向性を持ったミキシング光と導光部の反射面に反射せずにＬＥＤ光源から直接出てきた光をミックスさせる役目を担って居り、この反射鏡でも多重反射をさせているため、反射率の高い材料の選定が必要である。
【００２４】凹面反射鏡８は図５のように凹形状にて多面でも単面でも良いが、少なくとも１回以上凹面反射鏡にて反射した反射最終光が図２の開口部７からミキシング光として出射される形状を有する事が必要である。
【００２５】照射面１の要求仕様により異なるが、導光部５と凹面反射鏡８で充分にミキシングされた光線は均質性を有しているため、図２の反射鏡２は図５のように鏡面でも多面ファセット形状でも構わない。図２の反射光Ａ及びＢは図５の凹面反射鏡８でミキシングされ方向性を持った拡散光になり、反射板２にて無影効果を得て照射面１にミキシングされた無影光が照射されることになる。
【００２６】反射鏡２は最終反射部位のため、元のＬＥＤ光源色を再現させるためには可視光を全反射させる材料の選択が必要である。
【産業上の利用可能性】本発明は主として医療用無影灯として説明したが、その他への展開としてデスクスタンド、読書灯及び無影効果を有する照明器具等が含まれる。
【符号の説明】
【００２７】１  照射面
２  反射板
３  ＬＥＤチップ
４  ＬＥＤ基盤
５  導光部
６  電源
７  開口部
８  凹面反射板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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