JP4361931B2

JP4361931B2 - 照明装置

Info

Publication number: JP4361931B2
Application number: JP2006505665A
Authority: JP
Inventors: デリヤン，オリビエ; モノ，ジェローム
Original assignee: マーケ・ソシエテ・アノニム
Priority date: 2003-02-06
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2024-01-30
Also published as: JP2006517337A; FR2851028A1; CN100494768C; CN1745274A; FR2851028B1; EP1590602A1; US20060082997A1; TW200422557A; WO2004079259A1

Description

本発明は、請求項１の特徴記述部分（「おいて」）よりも前の部分で定義される照光装置に関する。
本発明は、特に、手術室内で手術野を照光する装置に適用される。

米国特許第５５３９６２６号は、手術野を照光するように適合された照光装置を記載している。その照光装置は、第１及び第２の照光組立体を含む。
第１の照光組立体は、比較的限られた範囲の照光領域にわたって手術野を高密度で照光するように適合される。当該組立体は、手術野に向かって光を直接放出するように適合された光源を含む。一例として、第１の照光組立体は、内視鏡を患者の体内に導入するときに使用される。

第２の照光組立体は、第１の組立体によって生み出されるよりも低い強度の拡散光で、手術野及び手術野の周囲を照光するように適合される。第２の照光組立体は、手術室の天井に向かって光を放出するように構成された２つのランプを含む。したがって、手術野は、第２の組立体によっては間接的にしか照光されない。

第２の照光組立体は、例えば、内視鏡が導入された後に、観察用モニタ画面上で外科処置を一致させるために使用される。
照光装置は、また、第１又は第２の照光組立体を交互に選択するように適合された選択手段を含む。
米国特許第５５３９６２６号明細書

当該照光装置の欠点は、第２の組立体による、所与のレベルの拡散光での手術野の照光について、２つのランプに必要とされる電力が比較的高いという事実にある。
さらに、拡散光による照光は、天井を構成する材料の特性に左右され、したがって、照光装置を構築するときに予め決定することができない。

本発明の目的は、前述の欠点を取り除くこと、ならびに、比較的低いエネルギー消費量で拡散式かつ所定の方式で手術野を照光可能にする照光装置を提案することである。

この目的で、本発明は、請求項１の特徴記述部分に記載の特徴によって特徴づけられる、以上で指定したタイプの照光装置を提供する。
他の諸実施形態では、本発明には、従属請求項の特徴の１つ又は複数が含まれる。

本発明は、単に一例として与える、添付図面に即した以下の説明を読めば、よりよく理解される。

図１は、全体的な参照番号２が与えられた、手術室内の照光装置の第１の実施形態を示す。
照光装置２は、照光面４、例えば、患者の上の外科医の手術野を照光するように適合される。照光面４は、ほぼ水平の照光平面Ｅ−Ｅ内を延びる。

照光装置２は、筐体６と、照光面４の上に配置された第１及び第２の照光組立体８及び１０とを含む。筐体６は、照光平面Ｅ−Ｅにほぼ垂直に延びる中心軸Ｃ−Ｃを画定する。
筐体６は、第１及び第２の照光組立体８及び１０のための照光支持体を形成する。

それは、４つの突出部（ローブ）１４を有する不透明の四突出型の鐘状部（ｂｅｌｌ）１２を含む。４つの突出部１４は、同一平面内にあり、中心軸Ｃ−Ｃに対して放射状に突き出る。鐘状部１２は、照光面４から離れた側では実質上閉じており、照光面４に面する側では開口部１６を画定する。また、鐘状部１２には、２つの取手部１７Ａ及び１７Ｂが設けられている。

筐体６は、また、鐘状部１２の開口部１６を閉じる、ほぼ透明な遮蔽板１８も含む。
鐘状部１２及び遮蔽板は、内部容積Ｖを取り囲む。
各突出部１４は、中心軸Ｃ−Ｃから放射状に、かつ互いに垂直に延びる、２つの中央平面Ｍ−Ｍの一方に沿って延びる（図２）。

第１の照光組立体８は、中心軸Ｃ−Ｃと一致する第１の照光軸Ｘ−Ｘを画定する。この照光組立体８は、電球２０と、直径Ｄ_ｉの中心レンズ２２と、同一の４つのフィルタ／鏡群２４とを含む。

電球２０は、鐘状部の内部容積内に配置されており、定格電力が１００ワット（Ｗ）乃至１５０Ｗの範囲にある。
各フィルタ／鏡群２４は、照光軸Ｘ−Ｘに平行に配置された２つの側部レンズ２６及び２８と、鏡３０と、遮蔽板１８に固定された多数の集束マイクロレンズ３１とによって構成される。各群２４の側部レンズ２６及び２８ならびに鏡３０は、突出部１４の１つの、中心軸Ｃ−Ｃから放射状に走る中央平面Ｍ−Ｍの１つに沿った位置に、互いに対して相対的に配置される。

鏡３０は、電球２０によって放出される光の一部分をマイクロレンズ３１に向かって反射するように適合される。
第１の照光組立体８は、筐体６から照光面４に向かって延びる第１の照光方向ＳＥ１に、したがって図１では下方に向かってほぼ垂直に、軸Ｘ−Ｘに沿って、照光面４を照光するように適合される。

第２の照光組立体１０は、乳白ガラス部材４４に加えて、鐘状部１２の内部容積内に配置された放物面反射器４２内に配置された、第２の電球４０、特に白熱電球を含む。
第２の電球４０の定格電力は、１５Ｗ乃至２５Ｗの範囲にあり、２０Ｗが好ましい。

具体的には、乳白ガラス部材４４は、遮蔽板１８に固定された乳白ガラスの円形部分によって構成される。この乳白ガラス部材４４は、電球４０及び反射器４２によって放出される光線の経路上に配置され、第２の電球４０によって放出される光線を拡大するように適合される。ゆえに、乳白ガラス部材４４は、拡大光学素子を形成する。

第２の電球４０、反射器４２、及び光学部材４４は、第２の照光軸Ｙ−Ｙに沿って延びる共通軸上にある。照光軸Ｙ−Ｙは、有利には、２つの中央平面Ｍ−Ｍ（図２）を２等分する平面Ｂ−Ｂ内に配置される。２つの軸Ｘ−Ｘ及びＹ−Ｙは、それらの間に、０°乃至１０°の範囲内の角度を画定しており、それが６°に等しいことが好ましい。

ゆえに、第２の照光組立体１０は、電球４０から照光面４に向かって走る第２の照光方向ＳＥ２に光を放出するように適合される。一般に、方向ＳＥ２は、ＳＥ１と同一の方向を向いた成分を有する。

多数のマイクロレンズ３１及び光学部材４４は、照光面４から距離ｄのところを延びる。この距離ｄは、０．８メートル乃至１．６０メートルの範囲にある。
第１の照光組立体８は、距離ｄが１メートルのときに、５０，０００ルクスより大きい、好ましくは７０，０００ルクスより大きい第１の照明レベルで、照光領域４６の上の照光面４を照明するように適合される。照光領域４６は、直径１メートルで、中心が軸Ｃ−Ｃ上にある。

第２の照光組立体１０は、電球４０及び部材４４を用いて、１メートルの距離ｄから、５０ルクス乃至１５０ルクスの範囲、好ましくは７５ルクス乃至１２５ルクスの範囲内の照明レベルで照光領域４６を照明するように適合される。

第１の照光組立体８は、第１の電球２０に接続された第１の電源ライン５０をさらに含み、第２の照光組立体１０は、第２の電球４０に接続された第２の電源ライン５２をさらに含む。

装置２には、さらに、主電源ライン５４と、第１又は第２の照光組立体８又は１０を選択する手段とが設けられている。これらの選択手段は、取手部１７Ａ内に配置された切替スイッチ５８を含む。切替スイッチ５８は、主電源ライン５４に接続され、主電源ライン５４を第１又は第２の電源ライン５０又は５２に交互に接続することができる。

照光装置２は、主電源ライン５４に介在し、照光装置２への電力供給のオンオフを切り替えることが可能な、主オンオフスイッチ６０をさらに含む。
遮蔽板１８、マイクロレンズ３１、及び乳白ガラス製の部分４４が単一部品として製造されるという事実が、照光装置の組立てをより容易にする。

本発明の照光装置は、次のように動作する。
初めに、主スイッチ６０は、そのオフ位置にあり、したがって装置２には電気が供給されない。

切替スイッチ５８は、主電源ライン５４を第１の電源ライン５０に接続する、第１の位置にある。
外科医が、高い強度、すなわち高い照明レベル、例えば７０，０００ルクスで照光面４を照明しようとするときには、外科医は、メインスイッチ６０を操作する。これで、第１の照光組立体８に電力が供給され、第１の電球２０が光を放出する。当該電球が放出する光の第１の部分は、中心レンズ２２によって照光領域４６上に集束される。第１の電球２０によって放出される光の第２の部分は、側部レンズ２６及び２８を通過し、鏡３０によって反射される。鏡３０によって反射された光の部分は、マイクロレンズ３１によって照光領域４６上に集束される。

外科医が照光領域４６の照光を調節する必要があるときには、外科医は、切替スイッチ５８を操作する。
その結果、第２の電源ライン５２には電力が供給され、一方、第１の電源ライン５０にはもはや電力が供給されなくなる。次いで、第２の電球４０が光を放出し、この光が反射器４２によって案内されて光線７０を形成する。光線７０は、遮蔽板１８の乳白ガラス部分４４に向かって誘導され、前記部分によって拡大される。このように、照光面４、特に照光領域４６は、第１の照光組立体からの光よりも低い強度の光の拡散光線によって照明される。

第２の電球４０によって放出される光の少なくとも一部分は、第２の電球４０と照光面４との間の経路全体に沿って方向ＳＥ２に進む。この特徴によって、光が第２の電球４０と照光面４との間を進む距離は、比較的短くなり、結果として、第２の電球４０の低い電力は、照光面４で所与の照明レベルを達成するのに十分なものになる。

第２の照光組立体１０によって生み出される照明が、内視鏡で処置を起こすときを監視する観察用モニタ画面の明るさと同程度の規模であることが、わかるはずである。
図３及び図４は、本発明の第２の実施形態を構成する照光装置２を示す。

以下では、第１の実施形態に対する相違だけを説明する。類似の要素には、同一の参照番号が与えられる。
第２の照光組立体１０には、複数の発光ダイオード８０（ＬＥＤ）が含まれる。これらのＬＥＤ８０は、照光軸Ｙ−Ｙの周りを延びる環状部８４の２つのセグメントを形成する直径Ｄ_ａの基礎円８２の周りに配置される。

各セグメントは、少なくとも９０°、好ましくは少なくとも１５０°の角度αを占める。
環状部８４は、中心レンズ２２とほぼ同一平面にある。

照光方向ＳＥ２は、各ＬＥＤ８０から光が放出される方向である。それは、照光面４に向かって軸Ｙ−Ｙに平行に延びる。基礎円の直径Ｄ_ａが第１の照光組立体８の中心レンズ２２の直径Ｄ_ｉよりも大きいので、ＬＥＤ８０は、第１の照光組立体８からの光線が従う経路の外側に配置される。

光学的拡大部材は、遮蔽板１８内に配置された、角度αの合計以上の角度を占める、乳白ガラスの環状セグメント８６によって形成される。
環状セグメント８６は、直径Ｄ_ａの基礎円と、発光ダイオード８０の直径よりも大きい幅ｌとを有する。

ＬＥＤ８０を用いると、第２の照光組立体１０は、特に低い電気消費量と長い寿命とをもつ。
本発明の照光装置２は、エネルギーをほとんど消費せずに照光面４を拡散光で照明できるようにする。

光源から照光面への光線の経路上に位置した光学コンポーネントは、全て筐体６によって支持される。したがって、装置の照光特性は、予め決定可能であり、環境にほとんど左右されない。

一般に、第１の照光組立体の照明の強度は、第２の照光組立体の照明の強度よりもはるかに大きい。第１の照光組立体の照明は、第２の照光組立体の照明よりも少なくとも１０，０００ルクス大きい。それが、少なくとも２５，０００ルクス大きい、特に３５，０００ルクス大きいことが好ましい。

本発明の第１の実施形態を構成する照光装置を通る、図２の線Ｉ−Ｉ上の側断面図である。本発明の照光装置の第１の実施形態を下から見た図である。本発明の装置の第２の実施形態の図であり、図１と同一視点の図である。図３の装置を下から見た図である。

Claims

照光面（４）を照明するように適合される照光装置であって、
鐘状部（１２）を有する照光支持体（６）と、
前記照光支持体（６）によって支持される第１の照光組立体（８）であって、前記照光面（４）に面して配置され、前記照光支持体（６）から前記照光面（４）に向かって延びる第１の照光方向（ＳＥ１）内で、第１の強度で、前記照光面（４）内の照光領域（４６）を照明するように適合される、第１の光源（２０）を含む、第１の照光組立体（８）と、
前記照光支持体（６）によって支持される第２の照光組立体（１０）であって、前記第１の光源（２０）とは異なっており、第２の照光方向（ＳＥ２）に沿って、第２の強度で前記照光領域（４６）を照明するように適合される、第２の光源（４０，８０）を含む、第２の照光組立体（１０）とを備えるタイプの装置において、
前記第２の光源（２０）が、前記鐘状部（１２）の、前記第１の光源（２０）と同じ側に配置されており、前記第２の照光組立体（１０）には、前記第２の光源（４０，８０）によって前記照光面（４）に向かって放出される光線を拡大するように適合される拡大光学素子（４４，８６）が含まれており、前記拡大光学素子が、前記支持体（６）によって支持され、前記第２の光源（４０，８０）と前記照光面（４）との間に置かれており、前記第２の照光方向（ＳＥ２）が、前記第１の照光方向（ＳＥ１）に沿って同一方向に光が進む、前記第１の照光方向（ＳＥ１）に平行な成分を有しており、前記第２の光源（４０，８０）によって放出される光の少なくとも一部分が、前記第２の照光方向（ＳＥ２）に沿って、全体の経路に沿って進むものであり、
前記第１の照光組立体（８）が第１の照明レベルで前記拡大光学素子（４４，８６）から１ｍの距離ｄに位置するときに、前記第１の照光組立体（８）は前記照光領域（４６）を照明するように適合されており、前記照光領域（４６）は１ｍの直径を有し、
前記第１の照明レベルは、５０，０００ルクスより大きく、好ましくは７０，０００ルクスより大きく、
前記第２の照光組立体（１０）が第２の照明レベルで前記拡大光学素子（８６）から１ｍの距離に位置するときに、前記第２の照光組立体（１０）は前記照光領域（４６）を照明するように適合されており、前記照光領域（４６）の直径が１ｍであり、
前記第１の照明レベルは、前記第２の照明レベルよりも、少なくとも１０，０００ルクス大きく、
前記照光装置は、前記第１及び第２の照光組立体の何れか一方（８又は１０）に対して交互に電力を供給するように適合される選択手段（５８）を含むことを特徴とする、照光装置。
前記鐘状部（１２）が内部容積（Ｖ）を画定しており、前記第１及び第２の光源（２０，４０，８０）が前記内部容積（Ｖ）内に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の照光装置。
前記鐘状部（１２）が不透明材料で作製されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の照光装置。
前記第１の照光組立体（８）は第１の照光軸（Ｘ−Ｘ）を画定しており、前記第１の照光組立体（８）には、前記第１の光源（２０）によって放出される光の一部分を前記照光面（４）上に集束させるように適合される第１の集光素子（２２）が含まれており、前記第１の光源は第１の電球（２０）を含んでおり、前記第１の電球（２０）及び前記第１の集光素子（２２）は前記第１の照光軸（Ｘ−Ｘ）上に配置されることを特徴とする、請求項１乃至３の何れか一項に記載の照光装置。
前記第１の集光素子は光学レンズ（２２）であることを特徴とする、請求項４に記載の照光装置。
前記拡大光学素子は乳白ガラス製の部材（４４，８６）を含むことを特徴とする、前記請求項の何れか一項に記載の照光装置。
前記支持体（６）には、前記第１の光源（２０）と前記照光面（４）との間に、さらに前記第２の光源（４０，８０）と前記照光面（４）との間に配置される、透明な遮蔽板（１８）が含まれており、前記遮蔽板（１８）に前記拡大光学素子（４４、８６）が設けられることを特徴とする、前記請求項の何れか一項に記載の照光装置。
前記第１の照光組立体（８）は、第２の集光素子（３１）、特に、多数のマイクロレンズを含んでおり、前記第２の集光素子（３１）は前記遮蔽板（１８）によって支持されることを特徴とする、請求項７に記載の照光装置。
前記遮蔽板（１８）と、前記第２の集光素子（３１）と、前記拡大光学素子（４４、８６）とは、単一部品によって構成されることを特徴とする、請求項８に記載の照光装置。
前記第２の光源は、電球（４０）、特に白熱電球、好ましくは１５Ｗ乃至２５Ｗの範囲に入り、特に２０Ｗに等しい、定格電力を有する電球を含むことを特徴とする、前記請求項の何れか一項に記載の照光装置。
前記第２の照光組立体（１０）は、反射器（４２）を含み、前記第１の照光軸（Ｘ−Ｘ）とは異なる第２の照光軸（Ｙ−Ｙ）を画定することを特徴とする、請求項１０に記載の照光装置。
前記第２の光源は複数のＬＥＤ（８０）を含むことを特徴とする、請求項１乃至７の何れか一項に記載の照光装置。
前記ＬＥＤ（８０）のそれぞれが光放出方向（ＳＥ２）を有しており、前記光放出方向の全てが互いに平行であることを特徴とする、請求項１２に記載の照光装置。
前記複数のＬＥＤ（８０）は、第３の照光軸（Ｙ−Ｙ）を有する環状部（８４）を形成することを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の照光装置。
前記第１の照光組立体（８）は第１の照光軸（Ｘ−Ｘ）を画定しており、前記第１の照光組立体（８）には、前記第１の光源（２０）によって放出される光の一部分を前記照光面（４）上に集束させるように適合される第１の集光素子（２２）が含まれており、前記第１の光源は第１の電球（２０）を含んでおり、前記第１の電球（２０）及び前記第１の集光素子（２２）は前記第１の照光軸（Ｘ−Ｘ）上に配置され、
前記第３の照光軸（Ｙ−Ｙ）は前記第１の照光軸（Ｘ−Ｘ）と一致することを特徴とする、請求項１４に記載の照光装置。
前記第１の照明レベルは、前記第２の照明レベルよりも、少なくとも２５，０００ルクス、好ましくは少なくとも３５，０００ルクス、大きいことを特徴とする、請求項１乃至１５の何れか一項に記載の照光装置。
前記第２の照明レベルは、５０ルクス乃至１５０ルクスの範囲にあり、好ましくは７５ルクス乃至１２５ルクスの範囲にあることを特徴とする、請求項１乃至１６の何れか一項に記載の照光装置。
前記照光装置（２）は、手術室内で手術野（４）を照光する装置であることを特徴とする、前記請求項の何れか一項に記載の照光装置。