(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一光源と、該第一光源を取り囲む囲い部とを有し、
該囲い部が反射板と可視光線を透過するレンズとを含んでいて、
かつ該反射板が該第一光源からの光を該レンズに向けて反射すべく形造られている、外科手術用照明設備を冷却するための外科手術用照明装置において、
該外科手術用照明装置が、該第一光源と該反射板との間で、該囲い部に係合される複数のフィルター要素を備え、
該複数のフィルター要素は、可視光線放射を十分に透過し、かつ熱エネルギー放射の放射を十分にブロックする材料から、少なくともその一部分が形成されており、
該複数のフィルター要素は、該第一光源からのすべての放射が該反射板に到達して該レンズを貫通してしまわないように、該第一光源からのすべての放射を十分に遮断するべく形造られており、
二つの隣接するフィルター要素の間に少なくとも一つの間隙を形成するべく形造られている、
ところの外科手術用照明装置。
【請求項２】
該間隙が、該二つの隣接するフィルター要素の一方の第一端部から他方の第二端部へ軸方向に設けられているところの、請求項１に記載の外科手術用照明装置。
【請求項３】
該複数のフィルター要素は、該第一光源から該反射板への熱エネルギー放射の放射を、該第一光源の長手方向軸のまわりのほぼ３６０度の視野角度にわたりブロックし、該第二光源から該反射板への熱エネルギー放射を、該第二光源の長手方向軸のまわりのほぼ３６０度の視野角度にわたりブロックするべく形造られており、該第一光源および該第二光源を通る該軸が、間隔を置いて平行に配置されているところの、第二光源をさらに含んでいる、請求項１に記載の外科手術用照明装置。
【請求項４】
該囲い部が、該囲い部の中への空気の流れ込みを防ぐために、十分にシールされているところの、請求項１に記載の外科手術用照明装置。
【請求項５】
該囲い部がハーメテックシールされているところの請求項４に記載の外科手術用照明装置。
【請求項６】
該レンズがアクリルレンズであるところの、請求項１に記載の外科手術用照明装置。
【請求項７】
該レンズが熱エネルギー放射を十分に透過させるところの、請求項１に記載の外科手術用照明装置。
【請求項８】
該反射板がアルミニウムから形成された表面を有するところの、請求項７に記載の外科手術用照明装置。
【請求項９】
該反射板が放射線を通さない表面を有するところの、請求項７に記載の外科手術用照明装置。
【請求項１０】
該複数のフィルター要素が、複数のフィルターセグメントを具備しているところの、請求項１に記載の外科手術用照明装置。
【請求項１１】
該複数のフィルターセグメントが、複数の長方形フィルタープレートを具備しているところの請求項１０に記載の外科手術用照明装置。
【請求項１２】
該フィルタープレートが、隣接するフィルタープレートの各々対の間に、前記間隙を形成するために、パターンで間隔を置いて配置されているところの、請求項１１に記載の外科手術用照明装置。
【請求項１３】
該反射板が、可視光線および熱エネルギー放射を、該レンズに向けて反射すべく形造られているところの、請求項１に記載の外科手術用照明装置。
【請求項１４】
該反射板が、可視光線および熱エネルギー放射を、選択的にフィルターする塗膜がなくてもよいところの、請求項１に記載の外科手術用照明装置。
【請求項１５】
該レンズが、可視光線および熱エネルギー放射を、十分に透過するところの、請求項１に記載の外科手術用照明装置。
【請求項１６】
該レンズにおいて、可視光線を選択的に透過し、かつ熱エネルギー放射をブロックする塗膜がなくてもよいところの、請求項１に記載の外科手術用照明装置。
【請求項１７】
該熱エネルギー放射が、赤外線放射を含んでいるところの、請求項１に記載の外科手術用照明装置。
【請求項１８】
該複数のフィルター要素が、熱エネルギー放射の前もって規定されたスペクトラムをブロックするところの、請求項１に記載の外科手術用照明装置。
【請求項１９】
該第一光源から離れて間隔を置いて配置されている第二光源をさらに具備しているところの、請求項１に記載の外科手術用照明装置。
【請求項２０】
該複数のフィルター要素が、隣接するフィルター要素の各々の対の間に、間隙を備えるべく形造られているところの、請求項１に記載の外科手術用照明装置。
【請求項２１】
該フィルター要素が、長方形フィルタープレートであるところの、請求項１に記載の外科手術用照明装置。
【請求項２２】
各々のフィルタープレートが、ほぼ同一の形状を有しているところの、請求項２１に記載の外科手術用照明装置。
【請求項２３】
該複数のフィルター要素が、第一フィルタープレートセットおよび第二フィルタープレートセットを含んでいて、該第一フィルタープレートセットは、第一フィルタープレートセットの各々のフィルタープレートが、該第二フィルタープレートセットの二枚のフィルタープレートに隣接するように、該第二フィルタープレートセットと交互に重なり合っており、隣接するフィルターは間隙により隔てられているところの、請求項１に記載の外科手術用照明装置。
【請求項２４】
該第一フィルタープレートセットが第一パターンで配置されていて、該第二フィルタープレートセットは、該第一フィルタープレートセットの半径方向外側に間隔を置いて配置された、第二パターンで配置されているところの、請求項２３に記載の外科手術用照明装置。
【請求項２５】
該複数のフィルター要素が、第一正方形パターンで間隔を置いて配置された４枚の内側フィルタープレートと、該第一正方形パターンの半径方向外側に位置配置され、該第一正方形パターンに角度で約４５度回転的にオフセットしている、第二正方形パターンで間隔を置いて配置された４枚の外側フィルタープレートとを含んでいるところの、請求項１に記載の外科手術用照明装置。
【請求項２６】
該複数のフィルター要素が、複数のフィルタープレートを含んでいて、各々のフィルタープレートは、前面と、背面と、第一側面端部と第二側面端部を有しており、該複数のフィルタープレートは、該光源の周囲に、各々のフィルタープレートの該前面が該光源と向き合うパターン、および、各々のフィルタープレートの該背面が該光源に背を向けるパターンで、配置されていて、各々のフィルタープレートの該第一側面端部は、隣接するフィルターの該第二側面端部から離れて間隔を置いて配置されていて、該隣接するフィルタープレートの該第二側面端部から該光源に向けて半径方向内側に配置されているところの、請求項１に記載の外科手術用照明装置。
【請求項２７】
該反射板が、可視光線および熱エネルギー放射を、該レンズに向けて反射すべく形造られているところの、請求項１に記載の外科手術用照明装置。
【請求項２８】
該反射板が、可視光線および熱エネルギー放射を、選択的にフィルターする塗膜がなくてもよいところの、請求項１に記載の外科手術用照明装置。
【請求項２９】
該レンズが、可視光線および熱エネルギー放射を、十分に透過するところの、請求項１に記載の外科手術装置。
【請求項３０】
該レンズにおいて、可視光線を選択的に透過し、かつ熱エネルギー放射をブロックする塗膜がなくてもよいところの、請求項１に記載の外科手術用照明装置。
【請求項３１】
該熱エネルギー放射が、赤外線放射を含んでいるところの、請求項１に記載の外科手術用照明装置。
【請求項３２】
該少なくとも一つのフィルター要素が、熱エネルギー放射の前もって規定されたスペクトラムをブロックするところの請求項１に記載の外科手術用照明装置。
【請求項３３】
外科手術用照明装置が、
回動アセンブリーと、
該回動該アームアセンブリーの端部に連結され、ハウジングと、第一光源と、レンズと、該第一光源からの光を該レンズを貫通して反射するべく形造られた反射板と、該第一光源から該反射板に向けて発するすべての放射をほぼ遮断するために、該反射板と該第一光源との間に結合され、熱エネルギー放射をブロックし、可視光線を透過させるべく形造られ、その間に空気間隙を形成するために、間隔を置いて配置された少なくとも二つのセグメントを有するフィルターとを含んでいる照明ヘッドと、
を具備するところの外科手術用照明装置。
【請求項３４】
該第一光源から離れて間隔を置いて配置されている第二光源をさらに具備しているところの、請求項３３に記載の外科手術用照明装置。
【請求項３５】
該フィルター要素が、隣接するフィルター要素の各々の対の間に間隙を備えるために、パターンで配置されている多数の長方形のフィルタープレートを具備しているところの、請求項３３に記載の外科手術用照明装置。
【請求項３６】
該複数のフィルタープレートが、第一パターンで配置されている該多数の第一フィルタープレートと、該第一パターンの半径方向外側に間隔を置いて配置された、第二パターンで配置されている該多数の第二フィルタープレートを具備しているところの、請求項３５に記載の外科手術用照明装置。
【請求項３７】
該多数のフィルタープレートが、第一正方形パターンで間隔を置いて配置された４枚の内側フィルタープレートと、該第一正方形パターンの半径方向外側に配置され、該第一正方形パターンに角度で約４５度回転的にオフセットしている、第二正方形パターンで間隔を置いて配置された４枚の外側フィルタープレートとを具備しているところの、請求項３５に記載の外科手術用照明装置。
【請求項３８】
該反射板が、可視光線および熱エネルギー放射を、該レンズに向けて反射すべく形造られているところの、請求項３３に記載の外科手術用照明装置。
【請求項３９】
該反射板が、可視光線および熱エネルギー放射を、選択的にフィルターする塗膜がなくてもよいところの、請求項３３に記載の外科手術用照明装置。
【請求項４０】
該レンズが、可視光線および熱エネルギー放射を、十分に透過するところの、請求項３３に記載の外科手術装置。
【請求項４１】
該レンズにおいて、可視光線を選択的に透過し、かつ熱エネルギー放射をブロックする塗膜がなくてもよいところの、請求項３３に記載の外科手術用照明装置。
【請求項４２】
該熱エネルギー放射が、赤外線放射を含んでいるところの、請求項３３に記載の外科手術用照明装置。
【請求項４３】
該少なくとも一つのフィルター要素が、熱エネルギー放射の前もって規定されたスペクトラムをブロックするところの請求項３３に記載の外科手術用照明装置。
【請求項４４】
第一光源と、該第一光源を取り囲み、かつ反射板および可視光線を十分に透過するレンズとを含んでいる囲い部とを有し、
該第一光源が可視光線と、熱エネルギー放射とを発生している外科手術用照明装置であって、
少なくとも可視光線放射の一部分を十分に透過し、かつ熱エネルギー放射の透過を十分にブロックする材料から、少なくともその一部分が形成されている少なくとも一つのフィルター要素を備え、
該少なくとも一つのフィルター要素は、該囲い部に係合されていて、該第一光源から該反射板への熱エネルギー放射を、該第一光源を通る長手方向軸まわりのほぼ３６０度の視野角度にわたりブロックし、複数の間隙を形成すべく形造られており、
該少なくとも一つのフィルター要素が、複数のフィルターセグメントを具備し、
該複数のフィルターセグメントが、複数の長方形フィルタープレートを具備している
ところの外科手術用照明装置。
【請求項４５】
該複数のフィルタープレートが、隣接するフィルタープレートの各々対の間に、該間隙を形成するようなパターンで間隔を置いて配置されている
ところの請求項４４に記載の外科手術用照明装置。
【請求項４６】
光源と、該光源を取り囲み、かつ反射板および可視光線を十分に透過するレンズとを含んでいる囲い部とを有し、該光源が可視光線と、熱エネルギー放射とを発生している外科手術用照明装置であって、
少なくとも可視光線放射の一部分を十分に透過する材料から、少なくともその一部分が形成され、該光源から該反射板への熱エネルギー放射を、該光源を通る長手方向軸まわりのほぼ３６０度の視野角度にわたりブロックする非円筒形のフィルター装置を備え、
該非円筒形のフィルター装置は、複数の長方形フィルタープレートと、対流空気流を可能とする複数の間隙とを備える
ところの外科手術用照明装置。
【請求項４７】
該複数のフィルタープレートが、隣接するフィルタープレートの各々対の間に、該間隙を形成するようなパターンで間隔を置いて配置されているところの請求項４６に記載の外科手術用照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景および概要
本発明の外科手術用照明装置に関するもので、詳しくは改善された冷却能力を有する外科手術用照明装置に関するものである。より詳しくは本発明は、照明ヘッドの冷却を提供する一方で、熱エネルギー放射が照明すべき対象領域に達することを、ブロックする外科手術用装置の照明ヘッド（ｌｉｇｈｔ  ｈｅａｄ）に関する。
【０００２】
患者の外科手術患部を照明するための、病院の手術室で使用される外科手術用照明は公知である。外科手術用照明が、一個またはそれ以上のタングステンハロゲンランプのようなランプを使用していて、そのランプは電気入力を可視光線に変換する。電球による電気エネルギーの光への変換は、比較的効率が悪く、９０％以上のエネルギー入力が熱放射として電球から放射されている。
【０００３】
ただ可視光線だけの冷光で、照らされるべき対象領域を照明する必要性は、また公知である。このように、外科手術用照明は、たとえば赤外線放射のような不必要な放射を取り除くために、照明ヘッドによくフィルターが含まれていて、可視光線だけが対象領域へ放射される。たとえば、Neal, Jr.による米国特許第４２５４４５５号は照明装置を開示していて、その照明装置において曲った反射板が、可視光線だけを反射する二色塗膜を含んでいる。対象領域の照明に先立って放射熱エネルギーを取り除くことは、しかしながら、外科手術用照明ヘッド内の温度の上昇を招く。
【０００４】
このように、多くの公知の外科手術用照明が、外科手術用照明ヘッドから不必要な熱を除去するための機構を提供している。前述のNeal, Jr.による特許において、例えば、可視光線を反射する二色塗膜は、熱エネルギー放射が照明ヘッドの背後から放射すべく反射板を貫通して通過することを可能にしている。もう一つの例として、Hardin, Jr.による米国特許第４２５４４５４号が、照明装置を介して外部空気を吸引することにより照明装置を冷却するための空気流通路を備えた、照明装置を開示している。
【０００５】
多くの外科手術処置は、外科手術処置の間に煙の発生を周期的に招く、レーザーおよび電気メスのような器具を使用する。冷却のために照明ヘッドを介する外部空気の流れを当てにした、外科手術用照明設備の設計は、煙の照明ヘッド内部への吸引を生じ、内部構成要素への煙からの付着物を招く。このことは光学的性能を低下し、内部構成要素の洗浄を必要とする。
【０００６】
本発明において、外科手術用装置は光源と光源を取り囲む囲い部とを有している。囲い部は反射板と、可視光線を十分に透過するレンズとを有している。光源は可視光線と熱エネルギー放射とを発生する。外科手術用照明装置が少なくとも一つのフィルター要素を含んでいて、そのフィルター要素は、少なくとも可視光線放射の一部分を十分に透過し、かつ熱エネルギー放射の透過を十分にブロックする材料から、少なくともその一部分が形成されている。一つまたはそれ以上のフィルター要素が囲い部に係合されていて、光源から反射板への熱エネルギー放射を、光源を通る長手方向軸まわりのほぼ３６０度の視野角度にわたりブロックする。少なくとも一つのフィルター要素は第二端部から軸方向に間隔を置いて配置された第一端部を有していて、第一端部と第二端部との間に少なくとも一つの間隙を形成すべく形造られている。
【０００７】
熱エネルギー放射は赤外線放射を含んでいてもよい。少なくとも一つのフィルター要素は、前もって形成された波長領域を有する放射をブロックするべく形造られてもよい。本発明のもう一つの形態において、間隙は少なくとも一つのフィルター要素の第一端部から第二端部に伸びていてもよい。
【０００８】
本発明のさらなるもう一つの形態において、光源は第一、光源および第二光源を含んでいてもよい。第一光源が第一長手方向軸を有していて、第二光源は第一長手方向軸に間隔を置いて平行に並んでいる第二長手方向軸を有している。少なくとも一つのフィルター要素は、第一光源から反射板への放射熱エネルギーの放射を、第一光源の長手方向軸のまわりのほぼ３６０度の視野角度にわたりブロックし、第二光源から反射板への熱エネルギー放射を、第二光源の長手方向軸のまわりのほぼ３６０度の視野角度にわたりブロックする。
【０００９】
本発明におけるさらなる他の形態において、囲い部は、空気が囲い部に侵入するのを防ぐために、十分にシールされるか、ハーメチィックシールであってもよい。レンズはアクリルレンズでもよくて、熱エネルギー放射を十分に透過してもよい。反射板は、放射線を通さないアルミニウムの反射表面を有していてもよい。
【００１０】
本発明におけるさらなるもう一の形態において、少なくとも一のフィルター要素は、多数のフィルターセグメントを具備している。フィルターセグメントは長方形のフィルタープレートに形造られてもよい。フィルタープレートは隣接するフィルタープレートの各々の対の間に、間隙を形成するパターンで間隔を置いて配置されてもよい。
【００１１】
本発明におけるもう一つの形態において、反射板は可視光線および熱エネルギー放射の両方を、レンズに向けて反射するべく形造られてもよい。反射板は可視光線および放射熱エネルギーを、選択的にフィルターするどのような塗膜がなくてもよい。
【００１２】
本発明におけるもう一つの形態において、レンズは可視光線および熱エネルギー放射をほぼ透過してもよい。レンズにおいて可視光線を選択的に通過させ、かつ熱エネルギー放射をブロックするどのような塗膜がなくてもよい。
【００１３】
本発明における、さらなるもう一つの形態において、外科手術用照明設備の冷却用装置は、光源と光源を取り囲む囲い部を有している。囲い部は光源からの光を可視光線を透過するレンズに向けて反射するべく形造られている反射板を含んでいる。装置は、光源と反射板との間で、囲い部に係合される多数のフィルター要素を含んでいる。フィルター要素は可視光線放射を十分に透過し、かつ熱エネルギー放射を十分にブロックする材料から、少なくともその一部分が形成されている。フィルター要素は、他の方法では反射板を通ってレンズを貫通してしまう、光源からのすべての放射をほぼ遮断するべく形造られている。フィルター要素は、二つの隣接するフィルター要素の間に少なくとも一つの間隙を形成するべく形造られている。
【００１４】
本発明におけるさらなるもう一つの形態において、フィルター要素は隣接するフィルター要素の各々の対間に間隙を備えるべく形造られてもよい。フィルター要素は長方形のフィルタープレートでもよい。各々のフィルタープレートはほぼ同一形状を有していてもよい。
【００１５】
本発明におけるもう一つの形態において、多数のフィルター要素は、第一フィルタープレートセットおよび第二フィルタープレートセットを含んでいてもよい。第一フィルタープレートセットは、第一フィルタープレートセットの各々のフィルタープレートが、第二フィルタープレートセットの二枚のフィルタープレートに隣接するように第二フィルタープレートセットと交互に重なり合っている。隣接するフィルターは間隙により隔てられている。第一フィルタープレートセットが第一パターンで配置されていて、第二フィルタープレートセットは、第一フィルタープレートセットの半径方向外側に間隔を置いて配置された、第二パターンで配置されている。
【００１６】
本発明におけるさらなるもう一つの形態において、多数のフィルター要素が、第一正方形パターンで間隔を置いて配置された４枚の内側フィルタープレートと、第一正方形パターンの半径方向外側に位置する第二正方形パターンで間隔を置いて配置された４枚の外側フィルタープレートとを含んでいてもよい。第二正方形パターンは第一正方形パターンに角度で約４５度回転的にオフセットしている。
【００１７】
本発明におけるさらなるもう一つの形態において、多数のフィルター要素が多数のフィルタープレートを含んでいてもよい。各々のフィルタープレートは、前面と、背面と、第一側面端部と第二側面端部を有している。多数のフィルタープレートは、光源の周囲に、各々のフィルタープレートの前面が光源と向き合うパターン、および、各々のフィルタープレートの背面が光源に背を向けるパターンで、配置されている。各々のフィルタープレートの第一側面端部は、隣接するフィルターの第二側面端部から離れて間隔を置いて配置されていて、隣接するフィルタープレートの第二側面端部から光源に向けて半径方向内側に配置されている。
【００１８】
本発明におけるもう一つの実施の形態において、外科手術装置用照明装置は、回動アームアセンブリーと、回動アームアセンブリーの端部に連結された照明ヘッドとを含んでいる。照明ヘッドは、ハウジングと、光源と、レンズと、光源からの光をレンズを貫通して反射するべく形造られた反射板と、フィルター要素とを含んでいる。フィルター要素は、光源から反射板に向けて発するすべての放射をほぼ遮断するために、反射板と光源との間に結合されている。フィルター要素は熱エネルギー放射をブロックし、可視光線を透過させるべく形造られている。フィルター要素は、その間に空気間隙を形成するために、間隔を置いて配置された少なくとも二つのセグメントを有している。
【００１９】
本発明におけるさらなるもう一つの実施の形態において、第一フィルター要素が、隣接するフィルターの各々の対の間に、間隙を備えるためのパターンに配置された多数の長方形フィルタープレートを含んでいてもよい。多数のフィルタープレートは、第一パターンで配置された多数の第一フィルタープレートと、第一パターンの半径方向外側に位置する第二パターンで配置された多数の第二フィルタープレートを含んでいてもよい。多数のフィルタープレートが、第一正方形パターンで間隔を置いて配置された４枚の内側フィルタープレートと、第二正方形パターンで間隔を置いて配置された４枚の外側フィルタープレートとを含んでいてもよくて、第二正方形パターンは、第一正方形パターンの半径方向外側に配置されていて第一正方形パターンに角度で約４５度回転的にオフセットしている。
【００２０】
本発明におけるさらなるもう一つの形態において、外科手術用照明設備の冷却用装置は、光源と光源を取り囲む囲い部を有している。囲い部は光源からの光を可視光線を透過するレンズに向けて反射するべく形造られている反射板を含んでいる。装置が囲い部に係合されるフィルターを含んでいて、フィルターは光源から放射される熱エネルギー放射をブロックする手段と、反射板と光源の間に空気流を可能とする手段とを含んでいる。
【００２１】
当業者にとって本発明における付加的な特徴は、現在理解される発明の実施の形態における以下の詳細な説明を検討することにより明らかになる。
詳細な説明は、添付図面を参照して行なわれる。
【００２２】
図１に示されるように、外科手術用照明装置３０は、第一アームアセンブリー３２と、第二アームアセンブリー３４と、第一アームアセンブリー３２に連結する第一照明ヘッド（ｌｉｇｈｔｈｅａｄ）と、第二アセンブリー３４に連結する第二照明ヘッドを含んでいる。第一アームアセンブリー３２および第二アームアセンブリー３４の各々は、天井４４に結合された適切なサポート構造（図示されていない）に取り付けるために形造られた共通の取付け装置４２に連結されている。
【００２３】
各々のアームアセンブリー３２，３４が、Ｌ型の上部または第一アーム４６と、下部または第二アーム４８と、ヨーク（ｙｏｋｅ）５０とを含んでいる。各々の第一アーム４６は、垂直回動軸５２の周りを取付け用装置４２に対して独立して回動可能である。各々の第二アーム４８は、それぞれの水平または主回動軸５４の周りと、それぞれの回動軸５２から間隔を置いて配置された垂直回動軸５３の周りとを、それぞれの第一アーム４６に対して回動可能である。付け加えると、各々のヨーク５０が、それぞれの回動軸５６の周りをそれぞれの第二アーム４８に対して回動可能であり、各々の照明ヘッド３６，３８が、それぞれの回動軸５８の周りをそれぞれのヨーク５０に対し回動可能である。このように、アームアセンブリー３２，３４および照明ヘッド３６，３８は、天井４４に対し様々な位置に移動可能である。
【００２４】
図１に示されるように、各々の照明ヘッド３６，３８は、ドーム状ハウジング６０と、光がそれぞれの照明ヘッド３６，３８から出て通過するレンズ６２と、ハンドルアセンブリー６４とを含んでいる。各々のハンドルアセンブリー６４がハンドルを含んでいて、そのハンドルは、それぞれの照明ヘッド３６，３８および連結しているアームアセンブリー３２，３４を、必要とされる位置に移動するために外科医により握られる。各々の照明ヘッド３６，３８が一個またはそれ以上の電球（図示されていない）を含んでいて、各々の照明ヘッド３６，３８は反射板（図示されていない）を含んでおり、その反射板が患者の外科手術患部を照らすために少なくとも一個の電球から発する光を反射する。各々の照明ヘッド３６，３８がまた、光吸収フィルター（図示されていない）を含んでいて、その光吸収フィルターは少なくとも一個の電球からの赤外線放射の近くおよび中間のほとんどをフィルターするために特別に作り出されたガラスから作られている。
【００２５】
各々のハンドルアセンブリー６４のハンドル６６は、外科手術患部を照らす反射光のパターンサイズ（ｐａｔｔｅｒ  ｓｉｚｅ）を調節するべく、少なくとも一個の電球を反射板に対して移動するために回転可能である。パターンサイズは、対応する照明ヘッド３６，３８により照らされる領域のほぼ直径と考えてもよい。付け加えると、ハンドルアセンブリー６４がハンドル６６の底部にボタン７４を含んでいて、そのボタンは少なくとも一個の電球から発する光の強度レベルを調節するために押される。ハンドルアセンブリー６４がハンドル６６の上部にエスカチオン（ｅｓｃｕｔｃｈｅｏｎ）７６を含んでいる。ハンドルアセンブリー６４が、第一発光ダイオードセット７８および第二発光ダイオードセット８０を含んでいて、それらの発光ダイオードは、少なくとも一個の電球と少なくとも一個の電球から発する光の強度レベルとの操作に関する使用者の情報を提供するために、エスカチオン７６のそれぞれの側面から見ることが可能である。好適な実施の形態において、各々の少なくとも一個の電球はタングステンハロゲン電球である。
【００２６】
図１に示されるように、外科手術用照明装置がコントロールボックス８２を含んでいて、そのコントロールボックスは、壁８４または他の適切な構造物に取り付けられており、少なくとも一個の電球の操作を調節するために、手術用照明ヘッド３６，３８に電気的に接続されている。コントローラーボックス８２が、それぞれの照明ヘッド３６，３８各々に接続されている、ボタン８８および発光ダイオードセット９０とを有しているコントロールパネル８６を含んでいる。各々の発光ダイオードセット９０が同様に組み立てられていて、それぞれの照明ヘッド３６，３８の発光ダイオード７８，８０と同一の情報を提供する。付け加えると各々のボタン８８は、照明ヘッド３６，３８に接続されているボタン７４が少なくとも一個の電球の光強度を変化するために押されるのと同様に、少なくとも一個の電球の光強度を変化するために押される。このように、少なくとも一個の電球の操作は、それぞれのハンドルアセンブリー６４またはコントロールボックス８２により調節可能である。図１に示されているように、外科手術用照明装置３０が、作業灯９２を選択的に含んでいてもよくて、コントロールボックス８２は、作業灯９２をつけたり消したりするために押されるボタン９４を選択的に含んでいてもよい。
【００２７】
外科手術用装置３０の他の特徴が、出願中の米国特許出願第０９／０５０５３０号：発明の名称“外科手術用照明装置のサポートアーム”と、米国特許出願第０９／０５０２６５号：発明の名称“外科手術用照明装置の反射板”と、米国特許出願第０９／０５０５３４：発明の名称“外科手術用装置のコントロール”と、米国特許出願第０９／０５０５７６：発明の名称“外科手術用装置の作業灯”で検討され、開示されていて、その開示内容を参考として提示します。
【００２８】
図マークに示されるように、各々の照明ヘッド３６，３８が、組合せ電球および熱放射フィルター装置１０を含んでいる。フィルター装置１０がハウジング６０内に配置されていて、電球６８，７０から放射される、光および熱エネルギーと交差するために、電球６８，７０を取り囲んで形造られており、そうしなければ、その光と熱エネルギーが反射板を通ってレンズ６２へ向けて照明ヘッド３６，３８の外へ反射されるのを妨げられない。フィルター装置１０が、特別に作り出されたガラスから作られた、多数の長方形のフィルタープレート１２を例示的に含んでいて、そのガラスは、電球６８，７０のどちらかから放射される、ほとんどの熱エネルギー放射を吸収すると同時に、必要とされる色の光を作るために可視光線をフィルターする。熱エネルギー放射の必要とされるスペクトラムをブロックすると同時に、可視光線の必要とされるスペクトラムの通過を可能にする、どのような適切な材料が使用されてもよいことは理解される。
【００２９】
例示的に、フィルタープレート１２は、赤外線放射のような熱エネルギー放射の前もって規定されたスペクトラムをブロックするために形造られてもよい。付け加えると、フィルタープレート１２は、前もって規定された可視光線のスペクトラムを除去するべく可視光線をフィルターするために形造られてもよい。
【００３０】
図２−４に示されるように、フィルタープレート１２は一対のプレート受け用アセンブリー（ｐｌａｔｅ−ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）１６，１８の間に保持される。上部プレート−受け用アセンブリー１６が環状頂部カバープレート２０を含んでいて、環状底部プレート２２はプレート受け用長穴２３を有しており、環状ガスケット２１が頂部プレート２０と底部プレート２２の間に挟持されるべく形造られている。フィルタープレートがアセンブリー１６に保持されている時、ガスケット２１はフィルタープレート１２の圧縮可能なクッションを提供する。以下に詳細を説明する。頂部プレート２０と底部プレート２２とが４本のねじ１０２で一体に結合される。図２，３に示されるように、上部プレート受け用アセンブリー１６が、反射板７２に４本のねじ１０６で結合され、ハウジング６０に４本のねじ１０８で結合される。ハウジング６０は、ねじ１０８を隠すために取りはずし可能な頂部カバー６１を含んでいる。
【００３１】
上部プレート受け用アセンブリー１６と同様に、下部プレート受け用アセンブリー１８が、環状底部カバープレート２４と、プレート受け用長穴２７を有する環状頂部プレート２６と、底部プレート２４と頂部プレート２６との間に挟持されるべく形造られた環状ガスケット２５とを含んでいる。ガスケット２５は前述のガスケット２１と同様な機能を果す。下部プレート受け用アセンブリーの底部プレート２４と上部プレート２６とは、同様に４本のねじ１０４で一体に結合されている。
【００３２】
図２−４に示されるように、照明ヘッド３６，３８が、スペーサー１１３により間隔を置いて配置された、上部環状サポート１１２と下部環状サポート１１４とを含む、フィルターサポートアセンブリー１１０を含んでいる。上部プレート受け用アセンブリー１６および下部プレー受け用アセンブリー１８が、４本のロッドアセンブリー１１６でフィルターサポートアセンブリー１１０の上部サポートプレート１１２に結合されている。各々のロッドアセンブリー１１６が、上部ねじ端部１２０および下部ねじ端部１２２を有するロッド１１８と、フィルタープレートスペーシング用チューブ１２４と、サポートアセンブリースペーシング用チューブ１２６とワッシャ−１２８およびナット１３０とを含んでいる。図２および３に示されるように、ロッド１１８のねじ端部１２０が、ワッシャ−１２８およびナット１３０のロッド１１８への取り付けを可能にするために、頂部プレート２０と、ガスケット２１と、底部プレート２２に作られた穴１３１を貫通して伸びている。
【００３３】
フィルタープレートスペイシング用チューブ１２４およびサポートアセンブリースペイシング用チューブ１２６は、ロッド１１８がそれらを貫通して軸方向に伸びることができるようにサイズ化されている。フィルタープレートスペイシング用チューブ１２４は、上部プレート受け用アセンブリー１６の下部プレート２２が、下部プレート受け用アセンブリー１８の上部プレート２６から離れて間隔を置いて配置されるための軸方向長さを有していて、フィルター１２がプレート−レシービング用長穴２３，２７にきちんと嵌合され、ガスケット２１，２５はフィルタープレートに端部を保護し防護する。図２および３に示されるように、サポートアセンブリースペーシング用チューブ１２６は、フィルター１０がハウジング６０と反射板７２に結合される時の、フィルターサポートアセンブリー１１０の上部プレート１１２と、下部プレート受け用アセンブリー１８の底部カバープレート２４との間の距離により規定される軸方向長さを有している。ワッシャ−１２８およびナット１３０がフィルター装置１０を照明ヘッド３６，３８に結合するために、ロッド１１８の、上部ねじ端部１２０および下部ねじ端部１２２に取り付けられている。
【００３４】
図３に示されるように、フィルターサポートアセンブリー１１０が、取付け板１４２を貫通し、プレート１１４を貫通しねじ付きスペーサー１１３の中に伸びる留め金具１４０で、レンズ６２に結合されている。留め金具１４４はプレート１１２を貫通してスペーサ１１３のもう一方のねじの中に伸びている。それゆえ、フィルター装置１０はハウジング６０およびレンズ６２により形成される囲い部の中で必要とされる位置に維持される。
【００３５】
ハンドル６０を回転すると、電球６８および７０は図３の矢印方向に上下する。電球の動きの詳細は、前述で引用した出願中の米国特許第０９／０５０５３４：発明の名称“外科手術用照明のコントロール”に開示されている。
【００３６】
図２−７における例示の実施の形態において、図４−７に示されるように、８枚のフィルタープレート１２が、ほぼ八角形に、隣接するプレート１２の間に間隙１４を置いて配置されている。フィルタープレート１２間の間隙１４は、図５における矢印４０で示されるような空気流れを可能にすることにより、フィルター１０の熱抵抗を下げる利点がある。このように、電球６８，７０とフィルタープレート１２との近傍における空気の温度が、電球６８，７０からの熱放射とフィルタープレート１２による吸収熱とにより増加すると、間隙１４は、フィルター装置１０を横切る対流空気流が、照明ヘッド３６内部の熱を放散する働きを可能とする。照明ヘッド３６内部の局所的な熱の蓄積（ｂｕｉｌｄ  ｕｐ）を防ぐことは、電球６８，７０の寿命増加、およびハウジング６０内部の全体的な運転温度の低下のような運転の改善となる。以下に説明するように、改善された冷却方法は、外科手術用照明装置を受入れ可能な温度に維持すると同時に、高いワット数電球の使用が付加的な光を提供し、かつ外科手術患部における照明を改善することを可能にする。
【００３７】
本発明における照明ヘッド３６，３８は、ハウジング６０とレンズ６２とにより形成される囲い部の中への外からの空気流をシールされているけれど、以下の事は理解されていて、フィルター装置１０により促進された対流空気は、照明ヘッドがハーメチックシール（ｈｅｒｍｅｔｉｃａｌｌｙ  ｓｅａｌｅｄ）されているとか、一般的にシールされているとか、照明ヘッドへ外気流を取り入れるための通路が準備されているとかに関係なく、冷却を改善する。
【００３８】
図４−７の八角形状が、第一の正方形パターンで間隔を置いて配置された４枚の内部フィルタープレート１２と、第一の正方形パターンの半径方向外側に、間隔を置いて配置された第二の正方形パターンで、間隔を置いて配置された４枚の外部フィルタープレート１２とを含んでいて、それらの正方形パターンは角度で４５°回転してオフセットしている。この形状形態において、内部フィルタープレート１２の左側面端部１３および右側面端部１５は、外部フィルタープレート１２の側面端部１３，１５の半径方向内側に配置されている。選択的には、８枚のフィルターの各々は、各々のフィルタープレート１２の左側面端部１３が隣接するフィルターの右側面端部１５の半径方向内側に間隔を置いて配置されるように、代案としての八角形パターンで配置されていてもよい。この選択的な形状形態において、８枚のフィルタープレート１２が、八角形パターンのパターンにおける幾何学中心に対して、各々は画一的に配置されていて、パターンの中心から見て、隣接するフィルタープレート間で角度で４５°回転してオフセットしている。
【００３９】
図６の八角形パターンに示されるように、好適な実施の形態における主電球６８は、フィルタープレート１２におけるパターンの幾何学中心に配置されている。フィルタープレート１２は、半径方向内側のフィルタープレート１２における左側面端部１３と右側面端部１５とが、主電球６８からの、光および熱エネルギー放射が、放射ライン１３２で示されているように半径方向に外側のフィルタープレートにおける左側面端部１３および右側面端部１５に放射するのをブロックするために、サイズ化されている。このように間隙１４が主電球６８からの放射の視野の直線からおおわれていて、光および熱放射は主電球６８から半径方向外側に見て角度で３６０°の視野にわたりブロックされている。同様に図７における放射ライン１３４により示されるように、半径方向に内側のフィルタープレート１２における左側面端部１３および右側面端部１５は、予備電球７０からの光および熱エネルギー放射が、半径方向に外側のフィルタープレート１２における左側面端部１３および右側面端部１５に向けて放射することをブロックしていて、第二電球源からの熱エネルギー放射を、予備電球７０から半径方向外側に見て角度で３６０°の視野にわたりブロックする。
【００４０】
本発明におけるフィルタープレート１０が改善された冷却を提供していて、例えば、定格約１８０ｗから約１９０ｗの間で３１５０°ｋのタングステンハロゲンランプを有する、シールされた外科手術用照明ヘッド３６，３８は、約４２００°ｋの温度におけるフィルターされた発色光を提供するべく形造られたフィルタープレート１２を、約２６０℃（５００°Ｆ）より低い温度に維持することができる。フィルター装置１０は、少なくとも約６４％のスペクトル透過率の合計総和（total integrated spectrd transmittance）〔ランプルーメンインプット（lamp lumen input）で除れたフィルタールーメンアウトプット（filter lumen output）〕および約０．３５３μｗ／cm2−ルクス〔約３．８μｗ／cm2−フートキャンドル（ｆｏｏｔｃａｎｄｌｅ）〕の光量に対する熱量の最大比率（合計フートキャンドルで除された可視光線と紫外線と赤外線の合計エネルギー）を提供する。利点は、このレベルの冷却が、反射板７２またはレンズ６２に対し、可視光線および熱エネルギー放射を選択的にフィルターする薄い塗膜のような、追加の熱放射フィルター要素なしに得られることである。さらなる利点は、このレベルの冷却が照明ヘッド３６，３８のどの方向に対しても持続できることである。このように例えば、照明ヘッド３６，３８は、アクリルレンズ６２がレンズのどのような歪も生ずることなく天井４４に向けて対面して、逆向きに連続的に配置しておくことができる。さらなる利点は、このレベルの冷却は放射線を通さない表面を有するアルミニウムの反射板７２を使用することにより得られる。
【００４１】
本発明における改善されたフィルター装置１０は、高ワットの電球６８，７０の使用を可能にしていて、同時に外科手術用照明装置における温度を必要とされる範囲に維持する。このことは、外科手術患部における照明を改善している。例示的に、電球６８，７０は、約１８０ｗから約１９０ｗのワット数を有していて、同時にフィルター装置１０を使用することによりフィルタープレート１２の温度を約２６０℃（５００°Ｆ）かそれ以下に維持する。
【００４２】
代案の実施の形態における、十角形に配置された１０枚のフィルタープレート１２’を有するフィルター装置１０’が図８に示されている。図２−７における実施の形態と同様に、半径方向に内側のフィルタープレート１２’における左側面端部１３’および右側面端部１５’は、主電球６８および予備電球７０からの放射が、半径方向に外側のフィルタープレート１２’における左側面端部１３’および右側面端部１５’に到達することをブロックする。間隙１４’は、電球６８，７０およびフィルタープレート１０の冷却を増進するために対流空気流を提供する。
【００４３】
このように、本発明における光および放射熱エネルギーのフィルター装置は、対流空気流が電球およびフィルター要素の冷却を増進することを可能にするために、フィルター要素内に少なくとも一つの間隙を備えることにより、外科手術用照明装置の改善された冷却を提供する。フィルターを通過する対流空気流を増進すると同時に、光源からの放射直線から十分に隠されている間隙を備えることは、運転温度を下げると同時に、すべての光および放射熱エネルギーを十分にフィルターする。
【００４４】
好適な実施の形態において、隣接するプレート間に間隙を有するほぼ長方形プレートの幾何学配置を使用しているが、間隙は、例えば曲がったフィルター要素間の間隙のような他の手段とか、または少なくとも一つの間隙を含むべく形成された単一のフィルター要素により備えられてもよい。
【００４５】
本発明は一つの例示の実施の形態を参照して詳細に説明されたが、前述の特許請求の範囲に記載され規定されている本発明における、範囲および精神にもとずき変更と修正はあり得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明における外科手術用照明装置の等角図で、第一アームアセンブリーにより病室の天井から吊り下げられた第一照明ヘッドと、第二アームアセンブリーにより病室の天井から吊り下げられた第二照明ヘッドと、病室の壁に取り付けられた照明コントロールボックスとを示している。
【図２】  図２は図１における第一照明ヘッドの線２−２に沿って切断した断面図で、ドーム状外面カバーと、外面カバーに囲まれたドーム状反射板と、組合せ電球および主電球と予備電球とを示すために破断部分を有している放射熱エネルギーフィルター装置を含んでいる、反射板に囲まれたランプアセンブリーと、ランプアセンブリーに連結されたハンドルアセンブリーとを示している。
【図３】  図３は図２における一部分の拡大図で、ランプおよびハンドルアセンブリーを示している。
【図４】  図４は図２における組合せ電球および熱エネルギー放射フィルター装置の分解斜視図で、８枚長方形フィルタープレートと、上部および下部プレート保持アセンブリーとを示している。
【図５】  図５は図２における線５−５に沿って切断した平面図で、組合せ電球と、隣接するプレートの間に、空気流用の間隙を形成するためのパターンで間隔を置いて配置された８枚の長方形フィルターを含む熱エネルギーフィルター装置とを示している。
【図６】  図６は図５と同様の平面図で、主電球からフィルタープレートへの、光と熱放射経路とを示している。
【図７】  図７は図５と同様の平面図で、予備電球からフィルタープレートへの、光と熱放射経路とを示している。
【図８】  図８は代案の実施の形態における、本発明による組合せ照明と熱エネルギーフィルターとの平面図で、隣接するプレートの間に間隙を形成するためのパターンで間隔を置いて配置された１０枚のフィルタープレートを含んでいて、主電球からフィルタープレートへの、光と熱放射経路とを示している。
【図１】
0004187414.tif 000002
【図２】
0004187414.tif 000003
【図３】
0004187414.tif 000004
【図４】
0004187414.tif 000005
【図５】
0004187414.tif 000006
【図６】
0004187414.tif 000007
【図７】
0004187414.tif 000008
【図８】
0004187414.tif 000009