JP3230508U - 医療用ヘッドランプ - Google Patents

Abstract

【課題】適切な照射範囲を選択可能にすることができると共に、高い演色性を有する投射光を利用することで、いずれの医療分野においても幅広く利用することが可能な医療用ヘッドランプを提供する。【解決手段】医療用ヘッドランプ１は、使用者の頭部または顔前面に装着される装着具２と、装着具２に取り付けられて、使用者の視野前方に向かって光を投射するＬＥＤを収容した発光ユニット１５を備え、発光ユニット１５には、ＬＥＤの前方に可変焦点型のレンズが装着される。ＬＥＤからの光の平均演色評価数Ｒａは、８５以上である。【選択図】図１

Description

この考案は、医療診療者の頭部もしくは顔の前面に装着して、医療診療者の視線方向に光を照射することができる医療用ヘッドランプに関する。

診療所や病院等において、医療診療者が患者の診療や施術などを行うに際しては、医療診療者が医療器具や検査装置などを手にする場合が多い。このために、光源を医療診療者の頭部などに装着して、医療診療者の視線方向と同じ方向に光源からの光を照射することで、患者の診療対象部もしくは施術対象部において、十分な照度が確保できるようにした医療用ヘッドランプが用いられる。
この種の医療用ヘッドランプにおいては、医療診療者の頭部にヘッドバンド等の装着具を利用して前記光源が支持できるように構成されており、これは特許文献１および２などに開示されている。

特許文献１に開示された医療用ヘッドランプは、光源として有機ＥＬ発光体が用いられ、有機ＥＬ発光体の優れた演色性を利用しようとするものである。これによると、面発光光源の特質を生かして、直近の診療対象部に影を作ることなく、幅広く照らすことが期待される。

また、特許文献２に開示された医療用ヘッドランプにおいては、照明ユニットがヘッドバンド等の左右に配置されることで、影が作られ難くすると共に、各照明ユニットには固定の集光レンズが備えられる。これによると、照明ユニットから一定距離（例えば３０ｃｍ）離れた位置に、適切な照明領域が形成できると記載されている。これは例えば歯科や耳鼻咽喉科などのように、局所的にスポット光を必要とする診療に優れた効果が期待できるものと考えられる。

登録実用新案第３２１９６３３号公報 登録実用新案第３０２２５１２号公報

ところで、特許文献１および２に開示された医療用ヘッドランプによると、それぞれの目的に沿った予め定められた光の照射範囲を有しており、これらは、比較的広い面積を一様に照射する必要のある例えば皮膚科や、局所的にスポット光を必要とする前記した歯科や耳鼻咽喉科などの医療分野において好適に利用することができる。
換言すれば、特許文献１および２に開示された医療用ヘッドランプにおいては、あらゆる医療分野において幅広く利用するには無理が生ずるものとなる。

この考案は、前記した点に着目してなされたものであり、適切な照射範囲を選択可能にすることができると共に、高い演色性を有する投射光を利用することによって、いずれの医療分野においても幅広く利用することが可能な医療用ヘッドランプを提供することを目的とするものである。

前記した課題を解決するためになされたこの考案に係る医療用ヘッドランプは、使用者（医療従事者）の頭部または顔前面に装着される装着具と、前記装着具に取り付けられて、使用者の視野前方に向かって光を投射するＬＥＤを収容した発光ユニットを備え、前記発光ユニットには、前記ＬＥＤの前方に可変焦点型のレンズが装着されると共に、前記ＬＥＤからの光の平均演色評価数Ｒａが、８５以上であることを特徴とする。

この場合、一つの好ましい形態においては、前記装着具には、複数の発光ユニットが取り付けられ、少なくとも１つの発光ユニットには、前記可変焦点型のレンズが装着され、少なくとも他の１つの発光ユニットには、ＬＥＤの前方に固定焦点型のレンズが備えられる。
また、他の好ましい形態においては、前記発光ユニットが、使用者の両眼の中央部に位置するように、前記装着具の中央部に取り付けられている。
更に、他の好ましい形態においては、前記発光ユニットが、使用者の両眼の外側にそれぞれ位置するように、前記装着具の左右に取り付けられ、左右いずれかの発光ユニットには、前記可変焦点型のレンズが装着される。

一方、前記発光ユニットが、使用者の両眼の外側に位置するように、前記装着具の左右において、それぞれ２つ取り付けられ、左側発光ユニットのいずれか一方、および右側発光ユニットのいずれか一方には、前記可変焦点型のレンズがそれぞれ装着された構成も採用し得る。
この場合、好ましくは前記可変焦点型のレンズが装着された発光ユニットを除く、前記左右における他の１つの発光ユニットには、ＬＥＤの前方に固定焦点型のレンズがそれぞれ装着される。

そして、前記可変焦点型のレンズとして、手動または電動により光軸方向に移動する固体レンズ、もしくは印加する電圧に依存して屈折率が変化する液体レンズを利用することができる。
さらに、前記装着具には、使用者の顔の前面に沿って位置する透明板によるフェースシールドが取り付けられていることが望ましい。

この考案に係る前記した医療用ヘッドランプによると、使用者（医療従事者）の頭部等に装着される装着具に、使用者の視野前方に向かって光を投射するＬＥＤを光源とする発光ユニットが取り付けられる。
そして、発光ユニットには可変焦点型のレンズが装着されるので、それぞれの医療分野で必要とする最適な照射範囲を適宜選択することが可能となる。

また、光の平均演色評価数Ｒａが８５以上のＬＥＤを用いることで、患者の患部等の状態を、ほぼ自然光に近い投射光により正確に検診することが可能となる。
さらに、使用者の両眼の中央部に位置するように、前記発光ユニットを装着具に取り付けることで、あるいはまた使用者の両眼の外側にそれぞれ位置するように、前記発光ユニットを装着具に取り付けることで、検診部位に影を作ることなく照射することが可能となり、より正確な検診に寄与することができる医療用ヘッドランプが提供できるものとなる。

この発明に係る医療用ヘッドランプの第１実施例を示した斜視図である。 同じく第２実施例を示した斜視図である。 同じく第３実施例を示した斜視図である。 発光ユニットとユニット支持具の例を示した斜視図である。 発光ユニットとユニット支持具の他の例を示した斜視図である。 可変焦点型のレンズを備えた発光ユニットの例を示した断面図である。 固定配光型の光学素子を備えた発光ユニットの例を示した断面図である。 液体レンズの基本原理を断面図で示した模式図である。

この考案の医療用ヘッドランプについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
図１および図２は、いずれもフェースシールドを備えた医療用ヘッドランプを示しており、図１はメガネタイプのフレームを、フェースシールドおよび発光ユニットの装着具として利用した例を示しており、図２はヘッドバンドを、フェースシールドおよび発光ユニットの装着具として利用した例を示している。

先ず、図１に示す第１実施例の医療用ヘッドランプ１においては、メガネタイプのフレーム２を備えている。このメガネタイプのフレーム２は、全体が樹脂素材により成形されて、顔の前面に位置する左右方向に延びるメインフレーム２ａと、一対の耳掛けフレーム２ｂ，２ｃとにより構成される。
そして、メインフレーム２ａの中央部には、一対の鼻当て部２ｄ，２ｅがメインフレーム２ａと一体に成形されている。また、一対の耳掛けフレーム２ｂ，２ｃの一端部は、メインフレーム２ａの左右に取り付けられて、各他端部は若干内側に湾曲した状態に成形されている。

前記したメインフレーム２ａから、左右の耳掛けフレーム２ｂ，２ｃに沿って、Ｕ字状に湾曲された透明樹脂製のフェースシールド７の上端部が取り付けられている。これにより、使用者の顔前面から側面を所定の間隔をもって、フェースシールド７によって、覆うことができる。
そして、図１に示す第１実施例においては、左側の耳掛けフレーム２ｂの前端部の外側に、ユニット支持具１１が取り付けられており、このユニット支持具１１を介して円柱状に形成された発光ユニット１５が取り付けられる。これにより使用者の視野前方に向かって、発光ユニット１５からの光が投射されるように構成されている。

一方、図２に示す第２実施例の医療用ヘッドランプ１においては、発光ユニットの装着具として、使用者の頭部に装着されるヘッドバンド４が用いられており、このヘッドバンド４は、弾力性を有する布製または樹脂素材により成形された側面バンド４ａと、頭上バンド４ｂを有している。

また、側面バンド４ａと頭上バンド４ｂの交差位置には、使用者の頭部の前面に沿って位置する若干剛性を有する素材により成形された湾曲部材５の各端部が取り付けられている。そして、湾曲部材５に沿って透明樹脂製のフェースシールド７の上端部が取り付けられており、これにより、使用者の顔前面から側面を所定の間隔をもって、フェースシールド７によって、覆うことができる。

図２に示す第２実施例の医療用ヘッドランプ１においては、前記したＵ字状の湾曲部材５の両端部の外側に、それぞれユニット支持具１１が取り付けられており、このユニット支持具１１を介して円柱状に形成された発光ユニット１５が、使用者の両眼の外側にそれぞれ位置するように取り付けられている。したがつて、使用者の視野前方に向かって、左右の発光ユニット１５からの光を投射することができるので、検診部位に影を作ることなく照射することが可能となる。

また、図３に示す第３実施例の医療用ヘッドランプ１においては、発光ユニットの装着具として、第２実施例と同様に、使用者の頭部に装着されるヘッドバンド４が用いられている。そして、側面バンド４ａと頭上バンド４ｂの交差位置には、使用者の頭部の前面に沿って位置する若干剛性を有する素材により成形された湾曲部材５が設けられ、このＵ字状の湾曲部材５の中央部に、ユニット支持具１３が取り付けられている。即ち、使用者の両眼の中央部に位置するように、前記装着具の中央部に、発光ユニット１５が取り付けられる。

このユニット支持具１３は、湾曲部材５に固定される固定部１３Ａと、発光ユニット１５を保持する保持部１３Ｂと、前記保持部１３の固定部１３Ａに対する角度を調整する角度調整部１３Ｃとを備えている。
したがつて、使用者の視野前方に向かって、上下に配置され、更に角度調整可能な発光ユニット１５から光を投射することができるので、検診部位に影を作ることなく照射することが可能となる。

なお、前記した第１乃至第３実施例の医療用ヘッドランプ１においては、利用者の例えば胸ポケットや腰ベルトなどに装着される図示せぬ電池収容ケースが用意され、この電池収容ケースから電源供給線１５ａを経由して、発光ユニット１５に発光電流が供給されるように構成されている。

図４および図５は、医療用ヘッドランプ１に備えられたユニット支持具と、これに支持される発光ユニットについて示している。
先ず図４は、図１および図２に示した医療用ヘッドランプ１に用いられたユニット支持具１１と、発光ユニット１５の外観構成を示している。このユニット支持具１１は、円筒状に形成されたホルダー１１ａと締結プレート１１ｂとが一体に成形されて構成され、締結プレート１１ｂには、２つのビス装着孔１１ｃが形成されている。

前記したユニット支持具１１は、ビス装着孔１１ｃを利用することで、図１に示すように耳掛けフレーム２ｂの外側に取り付けることができる。また、同様にビス装着孔１１ｃを利用することで、図２に示すように湾曲部材５の両外側に、ユニット支持具１１をそれぞれ取り付けることができる。
なお、ユニット支持具１１は、アルミニウム素材もしくは樹脂素材により形成することができ、円筒型のホルダー１１ａに対して、円柱状に成形された発光ユニット１５を挿入することにより、図１および図２に示す医療用ヘッドランプ１が形成される。

一方、図５は２つの発光ユニットを、上下に支持することができる二灯用のユニット支持具１２と、発光ユニット１５の外観構成を示している。
この二灯用のユニット支持具１２は、円筒状に形成されたホルダー１２ａが上下に平行して配置され、各ホルダー１２ａの側面において、両者を連結する締結プレート１２ｂが一体に成形されて構成されている。そして、締結プレート１１ｂの中央部には、２つのビス装着孔１１ｃが形成されている。

この例に示すユニット支持具１２も、アルミニウム素材もしくは樹脂素材により形成することができ、円筒状の各ホルダー１２ａに対して、円柱状に成形された発光ユニット１５をそれぞれ挿入することで、発光ユニット１５をそれぞれ上下に平行状態に取り付けることができる。
この二灯用のユニット支持具１２は、図１および図２に示した一灯用のユニット支持具１１に代えて取り付けることができる。したがって、このユニット支持具１２を左右に取り付けることで、４つの発光ユニット１５を備えた医療用ヘッドランプ１を提供できるものとなる。

また、第３実施例のユニット支持具１３は、実施例１と同様に、アルミニウム素材もしくは樹脂素材により形成される。このユニット支持具１３の固定部１３Ａは、実施例１と同様に、ビス装着孔を有する締結プレートであって、ユニット支持具１３の保持部１３Ｂは円筒状に形成されたホルダーである。
そして、保持部１３Ｂに、円柱状に成形された発光ユニット１５をそれぞれ挿入することで、発光ユニット１５をそれぞれ上下に平行状態に取り付けることができる。しかも、それぞれ上下に平行状態に取り付けられた発光ユニット１５は、角度調整部１３Ｃにより、照射角度を可変することができるように構成されている。

また同様に、図７に示す固定焦点型ユニット１５Ｂを構成する発光ユニット１５は、図６に示した可変焦点型ユニット１５Ａを構成する発光ユニット１５と共に、例えば図２に示すように左右に発光ユニット１５を備えた医療用ヘッドランプ１に、また図３に示すように上下に発光ユニット１５を備えた医療用ヘッドランプ１に採用することが望ましい。

図６は、この考案の医療用ヘッドランプにおいて、発光ユニット１５の一つとして利用可能な可変焦点型のレンズを備えた発光ユニットの例を示している。
この図６に示す可変焦点型ユニット１５Ａは、ユニットケースを構成する第１筒体１５ｂに対して第２筒体１５ｃが進退可能に取り付けられている。すなわち、第１筒体１５ｂの前端部には雄ねじ１５ｄが施され、第２筒体１５ｃの後端側開口には雌ネジ１５ｅが形成され、第１筒体１５ｂの雄ねじ１５ｄに、第２筒体１５ｃの雌ネジ１５ｅが螺合している。
また、第１筒体１５ｂの内底部には、光源としてＬＥＤ（１５ｆ）が収容されており、第２筒体１５ｃの前端開口には、例えばプラスチックによる凸レンズ１５ｇが取り付けられている。

図６に示す可変焦点型ユニット１５Ａによると、第１筒体１５ｂに対して第２筒体１５ｃを回動させることにより、第２筒体１５ｃに装着された凸レンズ１５ｇを、前進（図６に記載の矢印Ｆ方向）または後退（図６に記載の矢印Ｂ方向）させることができる。
これにより、ＬＥＤ（１５ｆ）と凸レンズ１５ｇとの距離が変化することで、凸レンズ１５ｇを介してＬＥＤ（１５ｆ）から投射されるスポット光の焦点の度合いを変化させる（照射範囲を変化させる）ことができる。

これは、図１に示した医療用ヘッドランプ１を使用者に装着した状態において、発光ユニット１５の前端部を指先で回動させることで、可変焦点型ユニット１５Ａからのスポット光の焦点の度合いを調整できるものとなり、それぞれの医療分野で必要とする最適な照射範囲を、その都度選択することが可能となる。
なお、図６に示す例は可変焦点型のレンズとして、一枚の凸レンズ１５ｇを用いた例が示されているが、これは必要に応じて複数枚のレンズを用いて、レンズ間の距離を手動で変更するなどして、スポット光の配向度合いをより最適な状態に調整できるように構成することができる。

また、発光ユニット１５に用いられる発光体としてのＬＥＤ（１５ｆ）は、光の平均演色評価数Ｒａが８５以上のＬＥＤを用いることが望ましい。これにより、患者の患部等の状態を、ほぼ自然光に近い投射光により正確に検診することが可能となる。
なお、図６に示した例は、手動によりＬＥＤ（１５ｆ）からの光の焦点の度合いを変更できるようにしているが、これはユニット内に例えばマイクロモータなどの電動アクチェータを収容し、この電動アクチェータによって、固体レンズの位置を制御する構成も採用することができる。

図７は、発光ユニット１５の他の一つとして利用可能な固定焦点型のレンズを備えた例を示している。この図７に示す固定焦点型ユニット１５Ｂは、ユニットケースを構成する第１筒体１５ｂに対して第２筒体１５ｃが進退しないように取り付けられている。
これにより、ＬＥＤ（１５ｆ）と凸レンズ１５ｇとの距離が変化しないため、凸レンズ１５ｇを介してＬＥＤ（１５ｆ）から投射されるスポット光の焦点の度合いを変化させることができず（照射範囲を変化させることができず）、一定の範囲が照射される。
加えて、図７に示す固定焦点型ユニット１５Ｂにおいても、光の平均演色評価数Ｒａが８５以上のＬＥＤが用いられ、患者の広い範囲の患部等の状態を、ほぼ自然光に近い投射光により正確に検診することが可能となる。

この医療用ヘッドランプ１によると、使用者の両眼の外側に、あるいは中央部にそれぞれ位置する発光ユニット１５によって、検診部位に影を作ることなく照射することが可能となる。
このうち特に可変焦点型ユニット１５Ａを構成する発光ユニット１５によって、スポット光の焦点の度合い（照射範囲）を最適な状態に調整することができるので、局所的な検診部位についても、より正確な検診に寄与することができる医療用ヘッドランプが提供できるものとなる。

なお、図１、図２に示す医療用ヘッドランプ１においては、一灯用のユニット支持具１１に代えて、図５に基づいて説明した二灯用のユニット支持具１２を取り付けることもできる。
これによると、左右にそれぞれ二灯の発光ユニット１５を備えることができるものとなり、左側発光ユニットのいずれか一方、および右側発光ユニットのいずれか一方に、前記した可変焦点型のレンズを備えた可変焦点型ユニット１５Ａを装着することで、影が生ずることなく、より配光の選択の幅を広げることができる医療用ヘッドランプを提供することが可能となる。

図８は、図６に示した可変焦点型ユニット１５Ａに代えて、好適に用いることができる液体レンズの基本原理を断面図で示した模式図である。
この液体レンズ２１は、透明基板２１ａ上に下部電極２１ｂが形成され、下部電極２１ｂと封止層２１ｃとの間には、液体レンズ層２１ｄを構成する媒質が封止される。
そして、封止層２１ｃを覆うように上部電極２１ｅが形成されており、下部電極２１ｂと上部電極２１ｅとの間には、可変電圧源Ｖが接続される。

これは下部電極２１ｂと上部電極２１ｅとの間に、電圧Ｖを印加して液体レンズ層２１ｄの曲率を制御することで、可変焦点性を実現するものである。
すなわち、下部電極２１ｂと上部電極２１ｅとの間に電圧Ｖを印加すると、下部電極２１ｂと上部電極２１ｅとの間に引力が発生する。このとき、液体レンズ層２１ｄの中央部では、電極間距離が大きいので、小さな引力が発生し、他方、液体レンズ層２１ｄの周縁部では、電極間距離が小さいので、大きな引力が発生する。

一方、液体レンズ層２１ｄの体積は一定であるので、液体レンズ層２１ｄの媒質が、周縁部から中央部に移動し、液体レンズ層２１ｄの焦点距離は小さくなる。この結果、液体レンズ層２１ｄの焦点距離もしくは照射範囲特性は、下部電極２１ｂと上部電極２１ｅとの間に印加される電圧Ｖに依存して変化することになる。

前記した液体レンズ２１を利用することで、図６に示した固定レンズ（プラスチックレンズ）１５ｇを含む第２筒体１５ｃの前進および後退機構は不要となる。
この場合、下部電極２１ｂと上部電極２１ｅとの間に印加される電圧Ｖを制御するためのスライドボリューム等を、発光ユニット１５のユニットケースに、または前記した電池収容ケース側に配置することで、照射範囲を任意に選択することが可能となる。

１ 医療用ヘッドランプ
２ メガネタイプフレーム（ランプ装着具）
４ ヘッドバンド（ランプ装着具）
５ 湾曲部材
７ フェースシールド
１１ ユニット支持具（一灯用）
１２ ユニット支持具（二灯用）
１３ ユニット支持具
１３Ａ ユニット支持具の固定部
１３Ｂ ユニット支持具の保持部
１３Ｃ ユニット支持具の角度調整部
１５ 発光ユニット
１５Ａ 可変焦点型ユニット
１５Ｂ 固定配光型ユニット
１５ａ 電源供給線
１５ｆ ＬＥＤ
１５ｇ 凸レンズ
１５ｈ 凹レンズ
２１ 液体レンズ
２１ｄ 液体レンズ層
Ｖ 可変電圧源

Claims (8)

1. 使用者の頭部または顔前面に装着される装着具と、
   前記装着具に取り付けられて、使用者の視野前方に向かって光を投射するＬＥＤを収容した発光ユニットを備え、
   前記発光ユニットには、前記ＬＥＤの前方に可変焦点型のレンズが装着されると共に、前記ＬＥＤからの光の平均演色評価数Ｒａが、８５以上であることを特徴とする医療用ヘッドランプ。
2. 前記装着具には、複数の発光ユニットが取り付けられ、少なくとも１つの発光ユニットには、前記可変焦点型のレンズが装着され、少なくとも他の１つの発光ユニットには、ＬＥＤの前方に固定焦点型のレンズが備えられていることを特徴とする請求項１に記載の医療用ヘッドランプ。
3. 前記発光ユニットが、使用者の両眼の中央部に位置するように、前記装着具の中央部に取り付けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の医療用ヘッドランプ。
4. 前記発光ユニットを複数備え、前記発光ユニットが、使用者の両眼の外側にそれぞれ位置するように、前記装着具の左右に取り付けられ、左右いずれかの発光ユニットには、前記可変焦点型のレンズが装着されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の医療用ヘッドランプ。
5. 前記発光ユニットが、使用者の両眼の外側に位置するように、前記装着具の左右において、それぞれ２つ取り付けられ、左側発光ユニットのいずれか一方、および右側発光ユニットのいずれか一方には、前記可変焦点型のレンズがそれぞれ装着されていることを特徴とする請求項１また請求項２に記載の医療用ヘッドランプ。
6. 前記可変焦点型のレンズが装着された発光ユニットを除く、前記左右における他の１つの発光ユニットには、ＬＥＤの前方に固定焦点型のレンズがそれぞれ装着されたことを特徴とする請求項５に記載の医療用ヘッドランプ。
7. 前記可変焦点型のレンズが、手動または電動により光軸方向に移動する固体レンズ、もしくは印加する電圧に依存して屈折率が変化する液体レンズを含むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の医療用ヘッドランプ。
8. 前記装着具には、使用者の顔の前面に沿って位置する透明板によるフェースシールドが取り付けられている請求項１ないし７のいずれか１項に記載の医療用ヘッドランプ。

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