(57)【要約】【課題】  使用者の所望する対象物に使用者の視野方向が向けられた場合にのみ、制御信号を発信することのできる頭部装着用照明器具の提供。【解決手段】  使用者の頭部に装着されるとともに該使用者の所望する所定の対象物を照明する照明装置であって、前記使用者の視野方向を算出する方向算出手段と、前記方向算出手段により算出された前記視野方向と、前記使用者の頭部から前記対象物への対象方向を比較し、該視野方向と該対象方向の位置関係を判断する判断手段と、前記判断手段に於ける前記視野方向と前記基準方向との判断結果に応じて制御信号を発信する制御手段とからなることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の頭部に装着されるとともに該使用者の所望する所定の対象物を照明する照明装置であって、
前記使用者の視野方向を算出する方向算出手段と、
前記方向算出手段により算出された前記視野方向と、前記使用者の頭部から前記対象物への対象方向を比較し、該視野方向と該対象方向の位置関係を判断する判断手段と、
前記判断手段に於ける前記視野方向と前記基準方向との判断結果に応じて制御信号を発信する制御手段とからなることを特徴とする頭部装着用照明器具。
【請求項２】
前記方向算出手段が、予め設定される基準位置からの移動距離及び／又は、予め設定される基準方向からの移動角度を検出することにより前記視野方向を算出することを特徴とする請求項１記載の頭部装着用照明器具。
【請求項３】
前記基準位置及び／又は基準方向を設定するための基準設定手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の頭部装着用照明器具。
【請求項４】
前記制御手段による前記制御信号が、前記対象物を照明する照明手段の動作を制御することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の頭部装着用照明器具。
【請求項５】
前記制御手段による前記制御信号が、前記対象物を撮影する撮影手段の動作を制御することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の頭部装着用照明器具。
【請求項６】
前記対象物を撮影する撮影手段と該撮影手段からの画像情報を記録する記録手段が設けられ、前記制御手段による制御信号が、前記画像情報とともに前記記録手段に記録されることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の頭部装着用照明器具。
【請求項７】
前記頭部装着用照明器具が前記使用者により使用される検査装置を備え、前記検査装置が前記制御信号により、該使用者の視野内又は視野外に移動することができることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の頭部装着用照明器具。
【請求項８】
前記制御手段による前記制御信号が、前記視野方向と前記対象方向が異なる場合又は一致する場合に、前記使用者に視覚的及び／又は聴覚的に通知する通知手段の動作を制御することを特徴とする請求項１乃至７いずれかに記載の頭部装着用照明器具。
【請求項９】
前記方向算出手段が、ジャイロセンサを利用して前記視野方向を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の頭部装着用照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、頭部装着用照明器具に関し、より詳しくは、使用者の頭部に装着されて使用者の視野方向を検出することにより、使用者の視野方向に応じて多種多様な装置や機器の制御を行うことを可能にする頭部装着用照明器具を提供する。
【背景技術】
【０００２】
従来、使用する人間（使用者）の頭部に装着されて、対象物を照明する頭部装着型の照明器具は多数存在している。
このような照明器具の利点は、使用者の視野方向と同じ方向に光源による光線が向けられて、視野方向に必ず照明用の光が向けられることである。
しかしながら、上記する如き頭部装着用照明器具は、使用者がその照明の電源を制御しない限り、使用者の視野方向を必ず照らしてしまうため、このような照明器具を装着した使用者同士が会話を行う場合等には、お互いに照明器具の光が邪魔になるという不便さを生じていた。
【０００３】
また、上記する如き照明器具は、医療現場に於いて頻繁に使用される。特に、医療現場に於けるこの照明器具が使用される場合には、医療術者（使用者）が患者の術部を手術するための照明として使用される場合や、眼科や耳鼻咽喉科等の患者の患部を検査するための照明として使用される場合が多い。
このような場合にも、従来の頭部装着用照明器具は、術部を照明する間の光としては好適であるが、医療術者が検査モニタに表示される生体数値を確認する際等の術部から視野方向を移動させた際には、周りの医療術者にとって煩わしい光となっていたり、また、患部を検査する場合に於いても、医療術者が患部から視野方向を移動させてカルテに症状を記載する際には、この照明の光が反って邪魔になっていたりしていた。
つまり、従来の頭部装着用照明器具では、使用者の頭部から所望する対象物を結ぶ対象方向と使用者の視野方向が一致する方向を有する場合は、極めて好適な状態であるが、それ以外の場合は、不都合な状態であった。
【０００４】
このような問題を解決するために、特許文献１に開示される如く、使用者の動きによる影響を抑えつつ適切に照明対象（対象物）を照明する発明が創出されている。この発明は、照明対象を予め撮影して撮影情報を作成し、実際に撮影された画像情報とこの撮影情報とを判断することにより、照明されるべき画像データから照明されている部位を検出して照明が有する光線の方向を変更させる発明である。
しかしながら、この発明は、手術中の医療行為中に患部の照明されるべき部位を検出することはできても、手術の開始から終了までの過程に於いて照明を制御することはできなかった。
また、予め撮影情報を作成しなければこの発明を利用することができないため、手術中の不慮の事故や予測できない患部の状態に於いては、対処できない問題点を有していた。
更に、撮影手段や照明方向変更手段等の各装置を必要とするため、大掛かりな装置に成らざるを得ない問題点を有するとともに、患者の患部を単に検査する場合等の簡単な診察行為に於いては容易に且つ簡便に使用することができない問題点も有していた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３６７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、使用者の所望する対象物に使用者の視野方向が向けられた場合にのみ、制御信号を発信することのできる頭部装着用照明器具を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、使用者の頭部に装着されるとともに該使用者の所望する所定の対象物を照明する照明装置であって、前記使用者の視野方向を算出する方向算出手段と、前記方向算出手段により算出された前記視野方向と、前記使用者の頭部から前記対象物への対象方向を比較し、該視野方向と該対象方向の位置関係を判断する判断手段と、前記判断手段に於ける前記視野方向と前記基準方向との判断結果に応じて制御信号を発信する制御手段とからなることを特徴とする頭部装着用照明器具を提供する。
請求項２記載の発明は、前記方向算出手段が、予め設定される基準位置からの移動距離及び／又は、予め設定される基準方向からの移動角度を検出することにより前記視野方向を算出することを特徴とする請求項１記載の頭部装着用照明器具を提供する。
請求項３記載の発明は、前記基準位置及び／又は基準方向を設定するための基準設定手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の頭部装着用照明器具を提供する。
請求項４記載の発明は、前記制御手段による前記制御信号が、前記対象物を照明する照明手段の動作を制御することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の頭部装着用照明器具を提供する。
請求項５記載の発明は、前記制御手段による前記制御信号が、前記対象物を撮影する撮影手段の動作を制御することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の頭部装着用照明器具を提供する。
請求項６記載の発明は、前記対象物を撮影する撮影手段と該撮影手段からの画像情報を記録する記録手段が設けられ、前記制御手段による制御信号が、前記画像情報とともに前記記録手段に記録されることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の頭部装着用照明器具を提供する。
請求項７記載の発明は、前記頭部装着用照明器具が前記使用者により使用される検査装置を備え、前記検査装置が前記制御信号により、該使用者の視野内又は視野外に移動することができることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の頭部装着用照明器具を提供する。
請求項８記載の発明は、前記制御手段による前記制御信号が、前記視野方向と前記対象方向が異なる場合又は一致する場合に、前記使用者に視覚的及び／又は聴覚的に通知する通知手段の動作を制御することを特徴とする請求項１乃至７いずれかに記載の頭部装着用照明器具を提供する。
請求項９記載の発明は、前記方向算出手段が、ジャイロセンサを利用して前記視野方向を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の頭部装着用照明器具を提供する。
これらの発明を提供することによって、上記課題を悉く解決する。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の発明によって、設定される対象物への対象方向と実際の使用者の視野方向との差異を算出して判断することができるので、使用者の視野方向に応じて多種多様な制御信号を発信することのできる頭部装着用照明器具を提供することができる。
この頭部装着用照明器具を装着することによって、使用者の視野方向によって様々な装置や機器の制御を行うことが可能となる。
請求項２記載の発明によって、基準位置及び基準方向を設定することにより、より正確に且つより簡単に使用者の視野方向を算出することができる頭部装着用照明器具を提供することができる。
請求項３記載の発明によって、基準設定手段が設けられることにより、使用者が所望する対象物を即座に変更して、照明の対象物とすることができる頭部装着用照明器具を提供することができる。
請求項４記載の発明によって、使用者の視野方向に基づき、対象物のある対象方向と視野方向が一致する場合には照明手段の照明を作動させ、対象方向と視野方向が異なる場合には照明手段の照明を停止させることができる頭部装着用照明器具を提供することができる。また、この逆に、対象物のある対象方向と視野方向が一致する場合には照明手段の照明を停止させ、対象方向と視野方向が異なる場合には照明手段の照明を作動させることもできる。
請求項５記載の発明によって、使用者の視野方向に基づき、対象物のある対象方向と視野方向が一致する場合には撮影手段の撮影を作動させ、対象方向と視野方向が異なる場合には撮影手段の撮影を停止させることができる頭部装着用照明器具を提供することができる。
請求項６記載の発明によって、使用者の視野方向に基づき、撮影手段により撮影される画像情報に制御信号が記録されるので、使用者の視野方向の有無により画像情報の重要度を判断することができる頭部装着用照明器具を提供することができる。
請求項７記載の発明によって、使用者の視野方向に基づき、対象物のある対象方向と視野方向が一致する場合には検査装置を使用者が利用できるように利用位置へ移動させ、対象方向と視野方向が異なる場合には検査装置を準備位置へと移動させることができる頭部装着用照明器具を提供することができる。
請求項８記載の発明によって、通知手段により、使用者は視野方向と対象方向が異なる場合又は一致する場合であることを効果的に且つ迅速に知ることができる頭部装着用照明器具を提供することができる。
請求項９記載の発明によって、ジャイロセンサを利用することにより、極めて効果的に且つ効率良く視野方向を算出することができる頭部装着用照明器具を提供することができる。また、ジャイロセンサを採用することで、頭部装着用照明器具の小型を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明に係る頭部装着用照明器具（１）は、図１に示す如く、方向算出手段（１１）と、判断手段（１２）と制御手段（１３）を有している。
尚、本発明に係る頭部装着用照明器具（１）は、従来の頭部装着用照明器具に後述する機能を付加的に具備させることによって利用することができるので、頭部装着用照明器具（１）自体の詳細な説明は省略するが、この頭部装着用照明器具（１）は、使用者の頭部に装着されるための固定用バンド（２）と使用者の視野方向に沿って光線を照射することのできる照明部（３）を有している（図２参照）。この頭部装着用照明器具（１）は、通常は図２の如く、頭部の頂上部に装着されるが、額や耳の上等の顔近傍に装着されても構わない。
尚、図２には図示されていないが、この照明部（３）の近傍に視野方向を撮影するCCDカメラ（charge-coupled device camera）等の撮影手段を具備することもできる。
尚、「視野方向」とは、使用者が有する視野の向きを指し示し、基本的に使用者の顔面に対して略直角の方向である。また、「対象方向」とは、使用者の頭部から使用者が所望する所定の対象物への方向であり、予め使用者によって設定される方向であり、対象物に厚みや広さを有する場合には、その厚みや広さに応じて適宜幅を持たせることができる。
【００１０】
方向算出手段（１１）は、使用者の視野方向を算出する。この方向算出手段（１１）は、頭部装着用照明器具（１）に設けられ、例えば、頭部装着用照明器具（１）の左側部に設けられている。尚、この方向算出手段（１１）が設けられる場所は特に限定されず、頭部の動きを確実に把握することのできる場所であればよい。
この方向算出手段（１１）は、使用者の頭部の回転移動（頭部の上下、左右、首の傾げ）に対して、その移動を確実に把握して回転移動量を算出する。このように頭部の回転移動量を算出することによって、予め設定された使用者の視野方向（初期設定される基準方向）から回転移動量分だけ移動させることにより、現在の視野方向を算出することができる。
この方向算出手段（１１）には、ジャイロセンサを採用することができる。ジャイロセンサは、垂直な軸に対する角速度を検出し、電圧値として出力することができるので、検出された角速度を積分することにより移動角度が算出されるので、初期角度（初期位置）よりこの移動角度分だけ移動させることにより、現在の角度位置を検出することができる。
特に、このジャイロセンサは、使用者の頭部の移動を示す各成分である、ロール（Roll）、ピッチ（Pitch）及びヨー（Yaw）の３つの角速度を検出することができるので、基準方向さえ設定することにより使用者の視野方向を確実に検出することができる。尚、基準方向を設定して、これらロール角、ピッチ角とヨー角の夫々の回転移動量を算出することにより、図３で示す如く、視野方向を３次元的に検出することができる。
このようにジャイロセンサを使用することによって、使用者の頭部の回転移動を把握することができる。
【００１１】
また、この方向算出手段（１１）は、使用者の頭部の空間内移動（使用者の体全体の移動）に対して、その移動を確実に把握して移動量を算出する。このように頭部の空間内移動量（移動距離）を算出することによって、予め設定された使用者の所定位置（初期設定される基準位置）からこの移動距離分だけ移動させることにより、現在の移動位置を検出することができる。
このように移動距離を算出するために、方向算出手段（１１）には更に加速度センサを採用することができる。加速度センサは、加速度を検出することにより、加速度を時間積分することによって移動距離を算出することができる。
このように、加速度センサを利用することによって、使用者の空間内での移動距離を算出することにより、現在の移動位置を検出することができる。尚、角度位置を検出した場合と同様、先ず、基準位置を設定して、ｘ軸、y軸とｚ軸の夫々に対する移動距離を算出することにより、図４で示される如く、移動位置を３次元的に検出することができる。
尚、この場合は、方向算出手段（１１）に移動距離を算出する方法を例示するが、空間内にレーザ測定装置や光学式モーショントラッカー（例えば、3rd Tech社製HiBall-3100を利用する）を利用して、使用者の空間内位置を把握して移動距離を算出する方法を採用することもできる。
【００１２】
この方向算出手段（１１）は、基準位置及び／又は基準方向を設定することによって、これらの基準位置及び基準方向からの移動角度及び移動距離を検出することによって、現在の移動位置と視野方向を算出するが、これらの基準位置及び基準方向は、基準設定手段（１４）により設定される。
この基準設定手段（１４）は、予め設定される基準位置及び／又は基準方向をリセットし、再度、基準位置及び／又は基準方向を設定し直す。
このように基準設定手段（１４）を設けることにより、使用者が、一の対象物から他の対象物へと視野方向を変更する際に、容易に変更を行うことができる。この基準設定手段（１４）は、使用者が適宜作動を促せる位置に設けられる。
【００１３】
本発明に係る頭部装着用照明器具（１）を使用する場合には、上記する如く、基準位置及び／又は基準方向を予め設定して使用されるが、この予め設定される基準位置及び基準方向は、１つの対象物に対する基準位置及び基準方向だけでなく、複数の対象物に対する複数の基準位置及び基準方向を設定することもできる。
このように基準位置及び基準方向を１つの対象物でなく、複数の対象物の位置及び方向を基準位置及び基準方向とすることによって、例えば、複数の患部を観察する場合に、患部を観察する場合毎に上記する基準設定手段（１４）を利用して基準位置及び基準方向を設定することなしに、容易に複数の患部を観察することができる。
【００１４】
判断手段（１２）は、方向算出手段（１１）により算出された視野方向と、使用者の頭部から対象物への対象方向と比較し、該視野方向と該対象方向の位置関係を判断する。
この対象方向は、上記する如き、使用者によって予め設定される方向であり、ある程度の幅を有する方向である。この対象方向が有するある程度の幅とは、図５（ａ）で示される如く、使用者の頭部の頭部位置（Ａ）から対象物（Ｂ）への方向を設定する場合であれば、頭部位置（Ａ）を原点として形成される方向が、対象物（Ｂ）を視野範囲内に存在するように設定されている方向全ての方向が該当する。
具体的には、図５（ａ）で示される如く、頭部位置（Ａ）を原点として形成される方向（Ｅ）が、対象物（Ｂ）を十分に含有する範囲枠（Ｃ）内に交点を有する場合であれば、全ての方向（Ｅ）がこの対象方向に該当することになる。
このように対象方向は、上記する如き、ある程度の幅を有して設定されることになる。この幅の具体的な設定方法は、例えば、図５（ａ）で示される如く、範囲枠（Ｃ）を形成する四隅の点座標を設定して、使用者の頭部位置（Ａ）からこの４つの点座標に囲まれる範囲枠（Ｃ）内に存在する点を結ぶ全ての方向が対象方向として設定することができる。
また、図５（ｂ）で示す如く、頭部位置（Ａ）と対象物（Ｂ）の中央部（Ｄ）とを結ぶ方向（Ｅ）に対して左右（又は上下）方向に所定の角（α）を設定し、方向（Ｅ）の左右角度差（±α）の間に於ける方向を対象方向とすることもできる。尚、上記する点座標位置と所定の角（α）は、使用者により適宜設定される。
【００１５】
上記する如き対象方向が設定されるので、判断手段（１２）は、上記する如き対象方向と視野方向との位置関係を判断する。この場合であれば、判断手段（１２）は、視野方向がこの対象方向内に存在する場合には、対象方向と視野方向が一致すると判断し、視野方向がこの対象方向より外に存在する場合には、一致していないと判断することになる。
このように判断手段（１２）により、視野方向と対象方向の位置関係が判断され、視野方向と対象方向との一致する場合と一致しない場合に於いて、夫々の命令を制御手段（１３）へ送信することになる。
【００１６】
上記する場合は、対象方向と視野方向の位置関係の判断を、対象方向と視野方向が一致するか否かを判断する場合（対象方向に視野方向が含まれるか否かを判断する場合）を説明したが、対象方向自体を多段階に設定して、視野方向がどの段階の対象方向内に含まれているか（存在しているか）を検出して、視野方向が含まれている対象方向に応じる位置関係を判断することもできる。
多段階に設定する対象方向は、上記する如く、範囲枠（Ｃ）が設定された後に、この範囲枠（Ｃ）と同形状の枠を縮小して同心に設けることによって設定することができる。例えば、図６（ａ）は、範囲枠（Ｃ）が設定された後に、多段階に設定される２つの枠（Ｃ’、Ｃ’’）が設けられている。このように範囲枠が３種類（枠（Ｃ’’）で囲まれる第１領域（Ｃ１）、枠（Ｃ’’）と枠（Ｃ’）で囲まれる第２領域（Ｃ２）、枠（Ｃ’）と枠（Ｃ）で囲まれる第３領域（Ｃ３））設けられることになる。
第１乃至第３領域（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）が設定されることによって、使用者の視野方向がどの領域に存在しているか検出することができるので、更に詳細に視野方向と対象方向との位置関係を把握することができる。
このように対象方向を多段階化する場合には、多段階数やその各段階の範囲の大きさ等の設定は、使用者によりその使用に応じて予め適宜に設定される。
尚、図６（ａ）で示される場合では、第１領域（Ｃ１）に視野方向が存在している際には、対象物（Ｂ）を確実に目視していると判断することができ、対象物（Ｂ）の中心から遠ざかるにつれて対象物（Ｂ）を目視している可能性が低いことを判断することもできる。このように判断することによって、使用者の対象物（Ｂ）に対して集中度を測定する判断とすることもできる。
【００１７】
この対象方向の多段階化は、上記する如く、範囲枠（Ｃ）を設定して、同心に縮小する同形状の枠を設けることで複数の領域を設定することもできるし、先ず、最も小さい対象物を囲む範囲枠を設定し、徐々にその同心に拡大する同形状の枠を複数設けることによって、複数の領域を設定することもできる。尚、上記する複数の領域は、範囲枠の同形状の拡大／縮小を利用して設定しているが、範囲枠を適宜に分割して複数の領域を形成する方法も採用することができる。
また、図６（ｂ）で示す如く、所定の角を複数設けることによって、複数の領域を設けることもできる。この場合であれば、方向（Ｅ）から所定角（±α）によって設定される領域が第１領域（Ｃ１）と設定され、所定角（α）から所定角（β）の間で設定される領域が第２領域（Ｃ２）と設定され、所定角（β）から所定角（γ）の間に設定される領域が第３領域（Ｃ３）と設定されている。尚、図６（ｂ）では一方向の所定角のみを示しているが、このように所定角を利用して複数の領域を設定する場合は、更に、Yaw角、Roll角及びPitch角の全て又は組合せによって複数の領域を形成することもできる。
【００１８】
上記する如く、この判断手段（１２）は、視野方向と対象方向の位置関係を判断することができるので、例えば、視野方向が対象方向と一致する位置関係に存在するか、又、視野方向が対象方向の有するどの領域に存在するかを判断することができる。
このように視野方向と対象方向の位置関係を判断して、その判断結果に応じた信号（命令信号）を後述する制御手段（１３）へ送信することになる。
【００１９】
制御手段（１３）は、判断手段（１２）から送信される位置関係に応じて生成される命令信号に応じる制御信号を発信する。上記の如く、この制御信号は、判断手段（１２）の視野方向と対象方向の位置関係の判断結果に応じた、制御信号が送信されることになる。
尚、この制御信号は、判断手段（１２）が行う位置関係の判断数に応じる複数の信号が存在し、後述するこの制御信号を利用する装置や機器に制御信号に応じた動作の作動が設定されていることが好ましい。
送信される制御信号は、対象方向の設定によってその数が異なり、例えば、判断手段（１２）により視野方向と対象方向が一致するか否かの位置関係を判断する場合には、少なくとも、２パターンの制御信号が存在すればよい。このとき、制御信号は、視野方向と対象方向が一致する場合の信号と、異なる（一致しない）場合の信号となる。また、対象方向が多段階化されて複数の領域を有する場合には、視野方向が存在可能な領域数に応じる数の信号が準備される。例えば、図６（ａ）の場合であれば、領域が第１乃至第３領域まで存在するので、視野方向はこれら第１乃至第３領域と属性なしの４種類の領域に存在することになるので、４種類の制御信号が準備されることになる。
さらに、このように制御信号が準備されるとともに、これらの制御信号を利用する装置や機器は、これらの制御信号に応じる動作を促す制御手段が設けられることになる。
尚、この後に、このような制御信号を利用する装置や機器を例示するが、これらは特に限定されるものではなく、多種多様な装置をこのような制御信号を利用して制御することができる。
【００２０】
この制御手段（１３）は、対象物を照明する照明手段（１５）の動作を制御することができるように接続されている。この照明手段（１５）は、制御手段（１３）からの制御信号によって動作が制御される。例えば、視野方向が対象方向と一致する場合であれば、照明が発光するように動作が促され、視野方向と対象方向が異なる場合であれば、照明の発光が停止される。このように、視野方向が対象方向とは異なる方向である場合には、使用者が対象物を目視していないと判断されて、照明手段（１５）による照明が不必要な場合となる。
また、視野方向が対象方向と一致する場合に、照明が停止するように促され、視野方向と対象方向が異なる場合に、照明が発光するように促されるために、制御信号を設定しておくこともできる。
対象方向が多段階化され、制御信号を複数利用することができる場合には、送信される制御信号に応じて、照明手段（１５）の輝度や明るさを変更させるように設定することもできる。
尚、この照明手段（１５）は、使用者の頭部に配される頭部装着用照明器具（１）の照明部（３）であってもよいし、医療行為が行われる手術室に設けられる無影灯等であってもよい。
【００２１】
この制御手段（１３）は、対象物を撮影する撮影手段（１６）の動作を制御することができるように接続されている。この撮影手段（１６）は、制御手段（１３）からの制御信号によって動作が制御される。例えば、視野方向が対象方向と一致する場合であれば、撮影手段（１６）により対象物の撮影が促され、視野方向と対象方向が異なる場合であれば、撮影手段（１６）の撮影が停止される。このように、視野方向が対象方向とは異なる方向である場合には、使用者が対象物を目視していないと判断されて、撮影手段（１６）による撮影が不必要な場合となる。
対象方向が多段階化され、制御信号を複数利用することができる場合には、送信される制御信号に応じて、複数の撮影手段（１６）を設置しておき、撮影動作を行う撮影手段（１６）をこの複数の撮影手段（１６）の中から１又は複数の撮影手段（１６）を選択して撮影を行うように設定することもできる。また、１つの撮影手段（１６）自体の動作の変更を促すこともでき、例えば、この撮影手段（１６）のズームを変更したり、明度を変更したりできる。
尚、撮影手段（１６）は、使用者の視野方向と同じ方向を撮影することができるように頭部装着用照明器具（１）に具備されてもよいし、対象物を撮影することができるよう部屋の天井部に設けられる撮影装置や無影灯内に設定される無影灯カメラ等であってもよい。
【００２２】
この制御手段（１３）は、対象物を撮影する撮影手段（１６）からの画像情報を記録する記録手段（１７）に接続されている。この記録手段（１７）は、制御手段（１３）からの制御信号を記録される画像情報と時系列的に記録されている。
このように記録手段（１７）に画像情報と制御信号が時系列的に記録されるので、再度記録された画像情報を閲覧する場合には、制御信号が付与されている箇所が重要であると判断することができる。
対象方向が多段階化され、制御信号を複数利用することができる場合には、送信される制御信号に応じて、記録手段（１７）に記録される画像の重要度を詳細に設定して記録するように設定することもできる。
尚、使用者が複数人存在する場合であれば、各使用者からの各制御信号を画像情報と併せて記録することにより、使用者の複数人が対象物を目視していたことを検知することができ、手術等の場合に於いて、その重要性を知り得ることになる。
【００２３】
尚、制御手段（１３）からの制御信号により他の装置等を制御する場合には、制御手段（１３）から送信される制御信号毎の時間的間隔を算出して、この算出間隔が所定時間以内であれば、制御信号の送信を検出しないように設定することができる。
このように制御信号の送信される時間的間隔を設けることによって、時間的な制御機構を設けることができ、使用者の偶発的な頭部の移動を検出することを防止することができる。
【００２４】
頭部装着用照明器具（１）は、使用者により使用される検査装置（１８）を備えており、この検査装置（１８）が制御信号により、該使用者の視野内又は視野外に移動することができるように設定されることができる。検査装置（１８）は、特に限定されるものではなく、頭部装着用照明器具（１）に具備されるとともに、患者やその患部を検査する場合に於いて使用する装置であり、検眼鏡（直像・倒像・双眼倒像）や細隙灯顕微鏡のような使用者の眼前で使用され、使用が終了すると自動的に収納するように設定されることが望ましい装置であれば全ての装置を採用することができる。
【００２５】
制御手段（１３）は、更に、制御信号が、前記視野方向と前記対象方向が異なる場合に、使用者に視覚的及び／又は聴覚的に通知する通知手段（１９）が接続されている。このように通知手段（１９）に接続されることによって、現在の視野方向が対象方向であるか否か確認する必要なしに、作業を行うことができる。
【００２６】
この頭部装着用照明器具（１）は、上記の如く、方向算出手段（１１）、判断手段（１２）、制御手段（１３）及び基準設定手段（１４）を有しており、これら全ての手段（１１乃至１４）を頭部装着用照明器具（１）内に実装させてもよいし、方向算出手段（１１）さえこの器具（１）内に実装させておけば、他の手段（１２乃至１４）はこの器具（１）内に実装させてもよいし、他の装置として組み込んでもよい。
また、上記する各手段（１１乃至１４）の接続は、有線又は無線を適宜使用することができる。特に、制御手段（１３）から照明手段（１５）、撮影手段（１６）、記録手段（１７）、検査手段（１８）及び通知手段（１９）等の各手段への接続は、無線接続であることが好ましい。このように無線で接続されることによって、使用者の作業の邪魔にならず、また、空間内を広く且つ効果的に使用することができるからである。
以上が本発明に係る頭部装着用照明器具（１）の構成の説明である。
【００２７】
次に、本発明の頭部装着用照明器具（１）の視野方向を検出する方法を説明する。
図７は、視野方向を検出するためのフローチャートを記す。
使用者は、頭部装着用照明器具（１）を装着する（Ｓ１）。このとき、この頭部装着用照明器具（１）は、使用者の視野方向と照明部（３）の光線方向が同一となるように装着される。
尚、照明部（３）の光源がLED（light emitting diode）のように放射線状に拡散して照射される光源である場合には、この光線全体の中心方向（中心線方向）を光線方向としてもよい。
次に、対象物の基準位置及び基準方向を設定する（Ｓ２）。
頭部装着用照明器具（１）を装着した使用者は、対象物を目視して（視野方向に対象物が存在するように）、基準設定手段（１４）を作動させる。
尚、このとき、対象物の中心位置を３次元空間の原点とすることによって、効率良く移動位置を算出することができるので、対象物の位置を原点とすることができる。
また、このときの使用者の頭部の位置は、対象物の位置が原点になるので容易に設定することができる。尚、対象物と使用者の頭部位置は、相対的に検出されてもよいが、一般的な３次元座標系を利用することでより正確になる。
またこの場合、基準方向は基準位置からの対象物への方向となる。
尚、対象方向を多段階化して、複数の領域を有するように設定する場合には、対象物の中心位置を原点として、この原点を中心とする最も最小な範囲枠を設け、この最小の範囲枠を多段階に拡大して、複数の範囲枠（枠（Ｃ’、Ｃ’’）等）設定し、これら範囲枠により包囲される領域を設定することにより容易に設定することができる。
【００２８】
基準位置及び基準方向が設定されると、上記する如き、加速度センサ及びジャイロセンサを利用して、これら基準位置及び基準方向からの移動角度及び移動距離が検出される（Ｓ３）。
移動距離及び移動角度が検出されると、これらの数値を基準位置及び基準方向を基にして現在の移動位置及び視野方向を算出する（Ｓ４）。
例えば、空間位置を（ｘ、ｙ、ｚ）で定義し、その方向を（ｒ、ｐ、ｙ）で定義すると、基準位置（１、５、−３）、基準方向（３０、−５０、１２０）であったとし、移動距離（２、２、０）及び移動角度（３５、８０、−１０）であったとすると、現在の移動位置は（３、７、−３）で、視野方向（６５、３０、１１０）で定義されることになる。
この場合、移動角度の各成分と移動距離の各成分は、夫々加速度センサとジャイロセンサにより検出され算出される。
このようにして、基準位置及び基準方向から現在の移動位置及び視野方向が検出されることになる。
尚、移動位置が大きく変化しなければ、移動角度のうちピッチ（Pitch）及びヨー（Yaw）の移動角度を検出することによって、視野方向を充分な精度で検出することができる。このように、一の要素を固定することによって、移動角度や移動距離を検出して算出する手間を省くことができる。
【００２９】
次に、本発明に係る頭部装着用照明器具（１）を利用する実施例を説明する。
この第１実施例では、使用者が医療術者であり、対象物（Ｔ）が患者の患部である場合を説明する。また、頭部装着用照明器具（１）は、この器具（１）の頭部に照明手段（１５）及び撮影手段（１６）が設けられるとともに、撮影手段（１６）が撮影する画像情報を記録する記録手段（１７）が設けられている。
図８は、第１実施例に於ける頭部装着用照明器具（１）を利用する概略構成図を示す。図９には、この第１実施例に於ける概念図を示す。
図９（ａ）は、基準位置（Ａ）から移動位置（Ｂ）へ移動する場合の動作を示している。この図９（ａ）で示される如き、基準位置（Ａ）にある使用者は移動していない状態であるので（基準位置（Ａ）に留まっている状態である）、使用者は視野方向と基準方向が一致しており、対象方向内（図中の一点斜線で囲まれる部分）に視野方向が存在していることになる。
このため、判断手段（１２）は、視野方向と対象方向が一致していると判断して制御信号を送信する。この場合、照明手段（１５）、撮影手段（１６）及び記録手段（１７）に接続されているので、照明手段（１５）に照明することを促し、撮影手段（１６）に撮影することを促し、記録手段（１７）には重要部位の画像情報であることが記録される（重要部位を撮影中であるインデックスが付与される）。
【００３０】
次に、基準位置（Ａ）から移動位置（Ｂ）へ使用者の頭部（Ｈ）が移動したとする（図９（ａ）参照）。
このとき、加速度センサにより移動距離が検出され、ジャイロセンサにより移動角度が検出される。そして、これら移動距離と移動角度及び基準位置と基準方向を利用して、現在の移動位置及び視野方向が算出される。また、同時に、原点にある対象物（Ｔ）と使用者の頭部（Ｈ）の位置から、移動位置（Ｂ）に於ける対象方向が算出される（尚、この対象方向を求める際には、移動位置（Ｂ）の位置と対象物の原点から方向（Ｅ）が算出されるので、図５（ｂ）で説明した如く、この方向（Ｅ）を中心として上下及び左右に角度差（±α）分だけ方向（Ｅ）を回転させて対象方向とすることが好適に利用される）。
この場合、図９（ａ）で示される如く、移動位置（Ｂ）では、対象物（Ｔ）に向かって視野方向が対象方向内に存在しているので、判断手段（１２）は対象方向と視野方向が「一致する」と判断する。
そして、上記状態の連続として、照明手段（１５）に照明することを促し、撮影手段（１６）に撮影することを促し、記録手段（１７）には重要部位の画像情報であることが記録される（重要部位を撮影中であるインデックスが付与される）。
【００３１】
次に、基準位置（Ａ）から移動位置（Ｃ）へ使用者の頭部（Ｈ）が移動した場合を説明する（図９（ｂ）参照）。尚、基準位置（Ａ）の状態の説明は省略する。
移動位置（Ｂ）へ移動すると、加速度センサにより移動距離が検出され、ジャイロセンサにより移動角度が検出される。そして、これら移動距離と移動角度及び基準位置と基準方向を利用して、現在の移動位置及び視野方向が算出される。また、上記する如く、移動位置（Ｃ）に於ける対象方向が算出される
この場合、図９（ｂ）で示される如く、移動位置（Ｃ）では、対象物（Ｔ）に向かって視野方向が対象方向内に存在していないので、判断手段（１２）は対象方向と視野方向が「異なる」と判断する。
そして、制御手段（１３）により上記「異なる」場合の制御信号が、照明手段（１５）、撮影手段（１６）及び記録手段（１７）へ送信される。この場合、照明手段（１５）に照明停止を促し、撮影手段（１６）に撮影停止を促し、記録手段（１７）には使用者が対象物（Ｔ）を目視していない画像情報であることが記録される。
【００３２】
次いで、基準位置（Ａ）から基準位置（Ｄ）へと変更する場合を説明する（図９（ｃ）参照）。尚、基準位置（Ａ）の状態の説明は省略する。
移動位置（Ｄ）へ移動すると、加速度センサにより移動距離が検出され、ジャイロセンサにより移動角度が検出される。そして、これら移動距離と移動角度及び基準位置と基準方向を利用して、現在の移動位置及び視野方向が算出される。
しかしながら、この移動位置（Ｄ）に於いて、偶発的に患部が発見されたとする。この場合、使用者はこの患部を新たなる対象物（Ｔ’）として、基準設定手段（１４）により設定する。
このように、基準設定手段（１４）を使用することによって、使用者が対象物を適宜設定することができるので、不慮の事故等の予期しない場合に柔軟に対応することができる。
尚、初期設定を行う際に、複数の対象物（Ｔ、Ｔ’・・・）に対して予め基準位置及び基準方向を設定しておく場合には、各対象物を目視して基準設定手段（１４）を利用して、対象物を目視する度に基準位置及び／又は基準方向を設定する必要はない。
【００３３】
第１実施例に於けるこのような場合には、複数の使用者が存在する場合があるが、その場合に於いても、各使用者の頭部の動作を各頭部装着用照明器具（１）により独立して、制御することができる。また、記録手段（１７）において画像情報を記録する場合においても、各使用者毎に対象物を目視しているか否かを画像情報に付加して記録されるので、画像情報が重要であればあるほど、目視する使用者の人数が多くなることが理解される。
尚、医療行為等の手術を撮影する場合であれば、撮影手段（１６）は制御信号によりその動作を制御されないように設定しておくことが好ましい。
【００３４】
次に、第２実施例を説明する。
この第２実施例に於いては、第１実施例に於ける実施例と同様、使用者が医療術者であり、対象物が患者の患部である場合を説明する。第１実施例と異なる箇所は、第１実施例に於いて、使用者が移動することを前提として説明したが、この第２実施例では、使用者は殆ど移動することがない場合である。
図１０は、第２実施例に於ける概念図を示す。この図１０で示される如く、第２実施例に於いては、使用者が患者の傍で、患部（対象物）を観察している場合を示している。特に、この第２実施例では、患部を手術する場合のような患部を長い間観察する場合に好適に使用される。図１０は、使用者である医療術者が、対象物（Ｔ）を観察する様子を示しており、点線の範囲に対象方向（Ｒ）が存在している。
【００３５】
まず、使用者は、頭部装着用照明器具（１）を頭部に装着する。
次に、手術を行う位置から対象物である患部を観察して、基準方向を設定する。この場合、使用者が殆ど移動しないため、基準位置を固定することができ設定する必要がない。
基準方向が設定されると、図１１で示す如く、Yaw角（水平方向）及びPitch角（垂直方向）の対象方向が設定される。
この対象方向（Ｒ）は、上記する如く、Yaw角及びPitch角の夫々の中心方向から左右及び上下に所定角度（±α）の範囲で設定することもできるし、範囲枠の４隅を決定してその範囲枠を対象方向の存在範囲とすることで設定することもできる。
尚、図１１の場合、撮影手段（１６）の撮影範囲（Ｒ１）よりも狭い範囲を対象方向の存在する範囲として設定することによって、確実に撮影範囲（Ｒ１）内を視野方向として設定することができる。
【００３６】
基準設定手段（１４）により基準方向が設定されると、手術準備ができるので、使用者は手術を開始する。このとき、判断手段（１２）が、絶えず使用者の視野方向と対象方向とを比較し判断することになる。
視野方向が対象方向内に存在して、判断手段（１２）が一致すると判断する場合には、制御手段（１３）から一致する場合の制御信号が送信される。この場合、この制御信号は照明手段（１５）に照明を促し、記録手段（１７）に使用者が目視している状態にあるインデックス情報を付与するように促すことになる。
【００３７】
視野方向が対象方向の外に存在して、判断手段（１２）が異なる（一致しない）場合には、制御手段（１３）から異なる場合の制御信号が送信される。この場合、この制御信号により、照明手段（１５）に照明を停止させ、記録手段（１７）に使用者が目視している状態にないインデックス情報を付与するように促すことになる。
尚、使用者の頭部の回転移動を正確に把握するために、複数の制御信号間の時間的間隔を算出するように設定しておき、所定間隔よりも短い時間に次の制御信号が発信された場合には、その制御信号を無視するように設けておくこともできる。
【００３８】
次に、対象方向が多段階化されて、複数の領域を有する場合を説明する。
使用者は、先ず、初期設定において、対象方向が複数の領域により構成されるように設定する（図６参照）。
次に、各領域に視野方向が存在する場合に於ける制御信号を設定する。例えば、図６で示される第１領域（Ｃ１）に視野方向が存在すると判断手段（１２）が判断すると、第１制御信号が送信されるように設定する。また、同じように第２及び第３領域（Ｃ２、Ｃ３）と第１乃至第３領域以外に存在する場合と、４種類の制御信号（例えば、第１乃至第４制御信号のように設定する）を準備する。
次に、本照明器具（１）を装着して使用する。上記する如く、先ず、方向検出手段（１１）によって視野方向が検出される。
次に、この視野方向と対象方向との位置関係が判断される。このとき、第１領域（Ｃ１）内に視野方向が存在していると判断されると、判断手段（１２）は、視野方向が第１領域に存在することを制御手段（１３）へ通知する。
判断手段（１２）が、視野方向が第１領域（Ｃ１）内に存在することを制御手段（１３）に通知すると、制御手段（１３）は第１制御信号を接続される各装置（又は各機器又は各手段）へと送信する。
第１制御信号を受信した各装置は、この第１制御信号を受信した場合に設定されている動作を行う。
以上が本発明の動作の説明である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】頭部装着用照明器具の概略構成図である。
【図２】頭部装着用照明器具を装着した状態を示す。
【図３】３次元表示の一実施例を示す。
【図４】３次元表示の他の実施例を示す。
【図５】対象方向を設定する２つの方法を示す。
【図６】対象方向が多段階に分離されて設けられる場合の一実施例を示す。
【図７】視野方向を検出するためのフローチャートを記す。
【図８】第１実施例に於ける頭部装着用照明器具（１）を利用する概略構成図を示す。
【図９】第１実施例に於ける概念図を示す。
【図１０】第２実施例に於ける概念図を示す。
【図１１】第２実施例に於ける平面図と側面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・・・頭部装着用照明器具
１１・・・・方向算出手段
１２・・・・判断手段
１３・・・・制御手段
１４・・・・基準設定手段
１５・・・・照明手段
１６・・・・撮影手段
１７・・・・記録手段
１８・・・・検査手段
１９・・・・通知手段
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
2006107846.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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