(57)【要約】【課題】何時いかなるときにランプが切れた場合でも、ランプの交換を迅速に行うことのできる医療用照明装置を提供する。【解決手段】この発明の医療用照明装置は、複数のランプを保持し、任意のランプを所定のランプ点灯位置に位置決め可能なランプ交換ユニットを備えている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のランプを保持し、任意のランプを所定のランプ点灯位置に位置決め可能なランプ交換ユニットを備えたことを特徴とする医療用照明装置。
【請求項２】
取り付けフレームに支持された反射鏡の所定位置で点灯されるランプと、
前記ランプを含む複数のランプを互いに交換可能に保持し、かつ、保持した前記ランプのいずれか１個を選択的に前記所定の点灯位置に位置決め可能なランプ交換ユニットと、
を備えたことを特徴とする医療用照明装置。
【請求項３】
前記反射鏡はランプ挿通孔を備え、
前記ランプ交換ユニットは、ランプ交換の際、前記所定の点灯位置に配置されたランプを前記ランプ挿通孔を通して退避させるとともに、別のランプを前記ランプ挿通孔を通して前記所定の点灯位置に進入、位置決めさせることを特徴とする請求項２記載の医療用照明装置。
【請求項４】
前記ランプ交換ユニットは、上下動可能な支持部材に回転可能に支持された回転部材の円周上に、前記複数のランプを半径方向外側に向けて保持して構成され、ランプ交換の際、前記支持部材を上昇させて前記所定の点灯位置に配置されたランプを前記ランプ挿通孔を通して退避させ、退避位置で前記回転部材を回転させて別のランプと位置を交替させ、前記支持部材を下降させて前記別のランプを前記所定の点灯位置に配置させることを特徴とする請求項３記載の医療用照明装置。
【請求項５】
前記ランプ交換ユニットは、前記支持部材を上下動させるモータと、前記回転部材を回転させるモータと、前記両モータを制御してランプ交換を実行する制御回路とを備えたことを特徴とする請求項４記載の医療用照明装置。
【請求項６】
前記反射鏡は、筐体にジンバル機構を介して揺動可能に取り付けた前記取り付けフレームに支持されたことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項記載の医療用照明装置。
【請求項７】
前記ランプ交換ユニットは、前記反射鏡を支持する前記取り付けフレームに支持されたことを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項記載の医療用照明装置。
【請求項８】
前記所定のランプ点灯位置に配置された前記ランプの前方に、フレネルレンズアレイと、前記フレネルレンズアレイと実質的に同じ大きさのフレネルレンズとを備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の医療用照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば歯科医療など、各種医療に用いられる医療用照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療用照明装置（ルミナンスライト）には、例えば、天井埋め込み型などの人の手が届かない高さに設置される天井据え付け型の照明装置がある。これらの照明装置に用いるランプは、かなり長い（例えば数千時間程度の）寿命があるといわれているが、いつ切れるかは誰にもわからない。
【０００３】
医療用照明装置としては、特許文献１に示すものがある。
【特許文献１】特開２００１−９３３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば、治療室や手術室などに設置された天井据え付け型の照明装置のランプが、治療中や手術中に切れた場合、その治療や手術を続行するため、本来であれば直ちにランプ交換を行わなければならない。ところが、実際には、照明装置が人の手の届かない高さに設置されていることや、交換用のランプが照明装置に備えられていないことから、ランプ交換には予想以上に手間取ることが多い。その結果、治療または手術が中断されるうえ、ときには患者の容態に重大な影響を及ぼすこともありうるという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、何時いかなるときにランプが切れた場合でも、ランプの交換を迅速に行うことのできる医療用照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の請求項１に係る医療用照明装置は、複数のランプを保持し、任意のランプを所定のランプ点灯位置に位置決め可能なランプ交換ユニットを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
この発明の請求項２に係る医療用照明装置は、取り付けフレームに支持された反射鏡の所定位置で点灯されるランプと、前記ランプを含む複数のランプを互いに交換可能に保持し、かつ、保持した前記ランプのいずれか１個を選択的に前記所定の点灯位置に位置決め可能なランプ交換ユニットと、を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
この発明の請求項３に係る医療用照明装置は、請求項２記載の医療用照明装置において、前記反射鏡はランプ挿通孔を備え、前記ランプ交換ユニットは、ランプ交換の際、前記所定の点灯位置に配置されたランプを前記ランプ挿通孔を通して退避させるとともに、別のランプを前記ランプ挿通孔を通して前記所定の点灯位置に進入、位置決めさせることを特徴とするものである。
【０００９】
この発明の請求項４に係る医療用照明装置は、請求項３記載の医療用照明装置において、前記ランプ交換ユニットは、上下動可能な支持部材に回転可能に支持された回転部材の円周上に、前記複数のランプを半径方向外側に向けて保持して構成され、ランプ交換の際、前記支持部材を上昇させて前記所定の点灯位置に配置されたランプを前記ランプ挿通孔を通して退避させ、退避位置で前記回転部材を回転させて別のランプと位置を交替させ、前記支持部材を下降させて前記別のランプを前記所定の点灯位置に配置させることを特徴とするものである。
【００１０】
この発明の請求項５に係る医療用照明装置は、請求項４記載の医療用照明装置において、前記ランプ交換ユニットは、前記支持部材を上下動させるモータと、前記回転部材を回転させるモータと、前記両モータを制御してランプ交換を実行する制御回路とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
この発明の請求項６に係る医療用照明装置は、請求項２〜５のいずれか１項記載の医療用照明装置において、前記反射鏡は、筐体にジンバル機構を介して揺動可能に取り付けた前記取り付けフレームに支持されたことを特徴とするものである。
【００１２】
この発明の請求項７に係る医療用照明装置は、請求項２〜６のいずれか１項記載の医療用照明装置において、前記ランプ交換ユニットは、前記反射鏡を支持する前記取り付けフレームに支持されたことを特徴とするものである。
【００１３】
この発明の請求項８に係る医療用照明装置は、請求項１〜７のいずれか１項記載の医療用照明装置において、前記所定のランプ点灯位置に配置された前記ランプの前方に、フレネルレンズアレイと、前記フレネルレンズアレイと実質的に同じ大きさのフレネルレンズとを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明は以上のように、複数のランプを保持し、任意のランプを所定のランプ点灯位置に位置決め可能なランプ交換ユニットを備えた構成としたので、何時いかなるときにランプが切れた場合でも、ランプの交換を迅速に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、この発明による医療用照明装置の一実施形態を示す正面図、図２は側面図、図３は図２のIII−III線に沿った横断平面図である。図４は、ランプ交換ユニットの拡大正面図、図５は側面図、図６は図５の平面図である。図７は、図１の医療用照明装置の全体構成を示す概略的ブロック図である。
【００１７】
この医療用照明装置１は、例えば天井５（図２参照）に据え付けられる筐体１０を備えている。筐体１０の開口部には、Ｘ軸ジンバル１１およびＹ軸ジンバル１３（図３参照）を介して反射鏡（パラボラ反射鏡）２０が揺動可能に支持されている。
【００１８】
Ｘ軸ジンバル１１は、筐体１０に支持され、Ｘ軸モータ１２の駆動によりＸ軸を支軸として揺動する。Ｙ軸ジンバル１３は、Ｘ軸ジンバル１１に支持され、Ｙ軸モータ１４の駆動によりＹ軸を支軸として揺動する。反射鏡２０は、取り付けフレームとしてのＹ軸ジンバル１３に固定されている。また、反射鏡２０の所定位置には、ランプ（ハロゲンランプ）３０が配置されている。
【００１９】
そのため、反射鏡２０は、Ｘ軸モータ１２およびＹ軸モータ１４を任意に駆動することで、あらかじめ決められた範囲内で任意の方向を向くことができ、ランプ３０の光軸を任意の方向に向けることができる。
【００２０】
筐体１０の開口部前面には、赤外線カットフィルタ１５が取り付けられ、また、位置センサ１６が取り付けられ、さらに、保護カバー１７が取り付けられている。
【００２１】
また、反射鏡２０は、ランプ３０を挿通可能なランプ挿通孔２１を備えている（図３参照）。
【００２２】
Ｙ軸ジンバル１３にはまた、ランプ交換ユニット４０が固定されている。ランプ交換ユニット４０は、複数のランプ（ハロゲンランプ）３０を保持し、任意のランプ３０を所定のランプ点灯位置に位置決め可能なものである。すなわち、ランプ交換ユニット４０は、取り付けフレームとしてのＹ軸ジンバル１３に固定された固定部材４１と、固定部材４１に上下動可能に支持された支持部材４２と、支持部材４２に回転可能に支持された円形（円板状）の回転部材４５とを備えている。
【００２３】
支持部材４２は、上下動モータ４３の正転駆動、逆転駆動により上昇（反射鏡２０から上方へ離間する方向）または下降（上方から反射鏡２０に接近する方向）するものである。支持部材４２の上昇端位置、下降端位置は、それぞれ、上限リミットスイッチ４４Ｕ、下限リミットスイッチ４４Ｄにより決められる。
【００２４】
回転部材４５は、回転モータ４６の正転駆動、逆転駆動により正転（一方向回転）または逆転（反対方向回転）するものである。回転部材４５の正転端位置、逆転端位置は、それぞれ、正転限リミットスイッチ４７Ａ、逆転限リミットスイッチ４７Ｂにより決められる。
【００２５】
回転部材４５には、複数（図示の例では２個）のランプホルダ４８Ａ，４８Ｂが半径方向外側に向けて固定されている。各ランプホルダ４８Ａ，４８Ｂには、ランプ（ハロゲンランプ）３０Ａ，３０Ｂが取り付けられる。
【００２６】
正転限リミットスイッチ４７Ａは、回転モータ４６が正転駆動して一方のランプホルダ４８Ａが真下（回転部材４５の正転端位置）にきたとき、回転モータ４６の駆動を停止させるものである。逆転限リミットスイッチ４７Ｂは、回転モータ４６が逆転駆動して他方のランプホルダ４８Ｂが真下（回転部材４５の逆転端位置）にきたとき、回転モータ４６の駆動を停止させるものである。
【００２７】
上限リミットスイッチ４４Ｕは、下向きのランプホルダ（例えば４８Ａ）に取り付けたランプ３０Ａが所定のランプ点灯位置にある状態から、上下動モータ４３が正転駆動してそのランプ３０Ａがランプ挿通孔２１を通って支持部材４２の上昇端位置まで上昇したとき、上下動モータ４３の駆動を停止させるものである。下限リミットスイッチ４４Ｄは、上昇端位置から上下動モータ４３が逆転駆動して、下向きのランプホルダ（例えば４８Ｂ）に取り付けたランプ３０Ｂが所定のランプ点灯位置（支持部材４２の下降端位置）まで下降したとき、上下動モータ４３の駆動を停止させるものである。
【００２８】
ランプ交換ユニット４０はまた、制御装置（制御箱）５０を備えている。図７に示すように、制御装置（制御箱）５０には、リモコン受信機５２、制御回路５３、モータＯＮ／ＯＦＦ切り換えリレー５４、ランプ切り換えリレー５５等が収容されている。
【００２９】
次に、上記の実施形態の作用について説明する。
【００３０】
医療用照明装置１のランプが切れた場合、人がリモコン送信機５１を操作すると、リモコン送信機５１からランプ交換要求信号が発信される。このランプ交換要求信号はリモコン受信機５２で受信され、制御回路５３がランプ交換要求を受け取る。すると、制御回路５３は、つぎの手順で自動的にランプ交換を行う。
【００３１】
制御回路５３は、まず、モータＯＮ／ＯＦＦ切り換えリレー５４に指令を与えて、上下動モータ４３を正転駆動させる。そして、支持部材４２が上昇端位置まで完全に上昇し終わったとき、上限リミットスイッチ４４Ｕからの信号を受けて、上下動モータ４３の駆動を停止させる。
【００３２】
これにより、所定のランプ点灯位置にあったランプ（例えば３０Ａ）は、ランプ挿通孔２１を通って上昇端位置まで完全に上昇する。
【００３３】
制御回路５３は、つぎに、モータＯＮ／ＯＦＦ切り換えリレー５４に指令を与えて、回転モータ４６を正転駆動または逆転駆動（逆転限リミットスイッチ４７ＢがＯＮ状態にあるときは正転駆動、正転限リミットスイッチ４７ＡがＯＮ状態にあるときは逆転駆動）させる。そして、正転限リミットスイッチ４７Ａまたは逆転限リミットスイッチ４７Ｂからの信号を受けて、回転モータ４６の駆動を停止させる。すなわち、正転限リミットスイッチ４７Ａ、逆転限リミットスイッチ４７Ｂの状態信号を確認しながら制御する。
【００３４】
これにより、下向きのランプホルダ（例えば４８Ａ）がそれに取り付けたランプ３０Ａとともに横向きになるとともに、横向きのランプホルダ（例えば４８Ｂ）がそれに取り付けたランプ３０Ｂとともに下向きになる。つまり、下向きの位置にあるランプが、ランプ３０Ａからランプ３０Ｂに交換される。
【００３５】
制御回路５３は、つぎに、モータＯＮ／ＯＦＦ切り換えリレー５４に指令を与えて、上下動モータ４３を逆転駆動させる。そして、支持部材４２が下降端位置まで完全に下降し終わったとき、下限リミットスイッチ４４Ｄからの信号を受けて、上下動モータ４３の駆動を停止させる。
【００３６】
これにより、下向きのランプホルダ（例えば４８Ｂ）に取り付けたランプ３０Ｂが、所定のランプ点灯位置に位置決めされる。
【００３７】
制御回路５３は、つぎに、ランプ切り換えリレー５５に指令を与えて、ランプ３０Ｂを点灯させる。
【００３８】
図８は、この発明による医療用照明装置の他の実施形態を示す概略的説明図、図９はフレネルレンズアレイの概略的正面図、図１０はフレネルレンズの概略的正面図である。
【００３９】
この医療用照明装置２は、図１〜図７に示す医療用照明装置１のランプの前方に、フレネルレンズアレイ６０およびフレネルレンズ６５を備えたものであり、図１〜図７に示す医療用照明装置１の構成要素は全て備えているため、重複する図示および説明は省略する。
【００４０】
医療用照明装置２は、反射鏡２０の所定のランプ点灯位置に配置されたランプ３０の前方に、フレネルレンズアレイ６０と、このフレネルレンズアレイ６０と実質的に同じ大きさのフレネルレンズ６５とを備えている。
【００４１】
ここで、照明装置について簡単に説明する。医療用に限らず、高輝度を必要とする照明装置では、一般に反射鏡を用いて輝度を増している。また、反射鏡は、被照射部に最大光量を照射するため、ほとんどの場合、回転放物面からなるパラボラ反射鏡が用いられている。そのため、照射光は平行光となる。
【００４２】
照射光が平行光である場合、被照射部からの距離にかかわらず、人の手などの障害物があると影が生じる。このような現象があるため、通常は２灯から３灯の光源を使用するが、その場合も、影が無くなることはない。つまり、照射光が平行光である照明装置の光源が１灯の場合、人の手などにより光が一部遮られると、影が生じる。光源を２灯から３灯使用した場合でも、影が薄まるだけで、無くなることはない。つまり、被照射部の明かるさにムラが生じることが避けられない。
【００４３】
そこで、この医療用照明装置２は、被照射部の明かるさにムラのない照明を行うものである。
【００４４】
フレネルレンズ６５は、例えば、焦点距離２０００ｍｍ、外径１８０ｍｍのものである。また、可能な限り全面フレネルレンズであることが望ましいが、外周１０ｍｍ程度はレンズになっていなくても使用可能である。
【００４５】
フレネルレンズアレイ６０は、各フレネルレンズ６１が、例えば、焦点距離２５０ｍｍ、外径３０ｍｍ（２０〜４０ｍｍ）のものであり、アレイ全体が、例えば、外径１８０ｍｍのものである。
【００４６】
次に、上記の実施形態の作用について説明する。
【００４７】
光源の光は、ランプ３０の直接光と、反射鏡２０からの反射光とで構成されている。量的には反射光が多い。反射光は、反射鏡２０を放物面鏡（パラボラ反射鏡）で構成することにより平行光線となる。
【００４８】
フレネルレンズアレイ６０を通った光はそれぞれ２５０ｍｍ先に集光される。２５０ｍｍを過ぎると広がりながら進む。すなわち、フレネルレンズアレイ６０の各フレネルレンズ６１を通った光は、そのすぐ後ろに配置されている焦点距離２０００ｍｍのフレネルレンズを通ることにより、約φ３００ｍｍで１箇所に照射する。
【００４９】
これにより、被照射部は、照射角度の異なる光が、フレネルレンズアレイ６０の中にある各フレネルレンズ６１の数だけ照射されることになる。
【００５０】
これにより、照射部の真上３００ｍｍ前後に人の手などによって光が多少遮られても、ほとんど影が生じない。
【００５１】
これにより、光源が１灯でも無影化することができる。また、光源を２灯から３灯使用することにより、より効果的な無影化効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】この発明による医療用照明装置の一実施形態を示す正面図である。
【図２】図１の医療用照明装置の側面図である。
【図３】図２のIII−III線に沿った横断平面図である。
【図４】ランプ交換ユニットの拡大正面図である。
【図５】図４のランプ交換ユニットの側面図である。
【図６】図５のランプ交換ユニットの平面図である。
【図７】図１の医療用照明装置の全体構成を示す概略的ブロック図である。
【図８】この発明による医療用照明装置の他の実施形態を示す概略的説明図である。
【図９】フレネルレンズアレイの概略的正面図である。
【図１０】フレネルレンズの概略的正面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１，２  医療用照明装置
５  天井
１０  筐体
１１  Ｘ軸ジンバル
１２  Ｘ軸モータ
１３  Ｙ軸ジンバル
１４  Ｙ軸モータ
１５  赤外線カットフィルタ
１６  位置センサ
１７  保護カバー
２０  反射鏡（パラボラ反射鏡）
２１  ランプ挿通孔
３０，３０Ａ，３０Ｂ  ランプ（ハロゲンランプ）
４０  ランプ交換ユニット
４１  固定部材
４２  支持部材
４３  上下動モータ
４４Ｕ  上限リミットスイッチ
４４Ｄ  下限リミットスイッチ
４５  回転部材
４６  回転モータ
４７Ａ  正転限リミットスイッチ
４７Ｂ  逆転限リミットスイッチ
４８Ａ，４８Ｂ  ランプホルダ
４９  熱吸収板
５０  制御装置（制御箱）
５１  リモコン送信機
５２  リモコン受信機
５３  制御回路
５４  モータＯＮ／ＯＦＦ切り換えリレー
５５  ランプ切り換えリレー
６０  フレネルレンズアレイ
６５  フレネルレンズ
【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】
2008171781.tif 000008
【図７】
2008171781.tif 000009
【図８】
2008171781.tif 000010
【図９】
2008171781.tif 000011
【図１０】
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