CN103238021B - 医疗用光源装置 - Google Patents

Abstract

一种安装在操作者的身体上的医疗用光源装置，能设定为照射范围与身体当前所朝向的方向偏移的状态。将照光部1安装到操作者的身体上的保持用具7装配有加速度传感器106，用加速度传感器106检测操作者的身体的运动。当对照射范围的中心位置设定开关107b进行操作时，位置检测部108基于由加速度传感器106检测的加速度信息检测中心位置，光轴调整部109将照光部1的光轴固定在检测的中心位置。而且，由来自照光部1的照射光造成的照射角度能通过照射控制部110以多个阶段进行调节。

Description

医疗用光源装置

技术领域

本发明涉及在医疗施术时对施术对象部照射光的医疗用光源装置。

背景技术

对于用于医疗施术（包括手术）的医疗用光源装置，已知有：为了能由医师等操作者自身提高施术的对象部位的光量而确保充分的亮度，从而在操作者的头部等身体上安装光源装置进行医疗施术。

像这样，对于能安装在身体上的光源装置，已知有能安装在操作者的胸前口袋或帽子的帽檐等上的具备夹子的电池内置型的便携式LED灯（例如，参照专利文献1）。

此外，已知有如下结构，即，对于带灯的帽子，在帽檐装配有LED灯，并且还在帽子中与灯独立地收容有电池（例如，参照专利文献2和专利文献3）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2006－185755号公报

专利文献2：特开2008－210547号公报

专利文献3：特开2009－293146号公报。

发明内容

发明要解决的问题

然而，在安装于身体上的光源装置中，通过使身体朝向照射对象部而确定照射方向，因此不能做到身体所朝向的方向与照射方向不同。

例如，在将光源装置安装在身体的头部的医疗用光源装置的情况下，通过将视线对在施术部位从而头部朝向该方向对施术部位进行照明，此时视线的位置与施术部位一致，该位置作为照明范围的中心位置照射光。但是，在施术过程中也会产生照射范围的中心位置与施术部位不对齐而进行照明的状况。即，是一边确认施术部位以外的其它的部位的状态一边进行施术的情况，此时，当该其它的部位是照射范围外时，每次进行确认时都不得不转动头部将照射范围从施术部位变到其它的部位，从而成为非常繁琐的作业。

因而，希望有如下的医疗用光源装置，即，即使在未将头部的位置朝向其它的部位的状态下照射范围也能遍及到其它的部位，从而不用转动头部只需移动视线即可。

此外，在医疗施术中，例如，在对血管或微小的部位进行切除、缝合等施术时，有时想要在短时间内用更多的光量进行照射。但是，在这样的情况下，操作者的手正集中于施术部位，当进行开关操作而切换光量时集中会被打断，因此希望有在不使用手的情况下就能简单地进行切换操作的医疗用光源装置。

为了解决上述的问题，本发明的目的在于，提供一种能通过设定使照射方向偏向到与身体所朝向的方向偏离的状态的医疗用光源装置。

而且，本发明的目的在于，提供一种即使不用手进行开关操作也能进行光量的切换、照明的导通（ON）/截止（OFF）的医疗用光源装置。

用于解决问题的方案

为了解决上述课题，本发明的医疗光源装置是安装在操作者的身体上对医疗施术的对象部照射光的医疗用光源装置，其特征在于，该医疗用光源装置包括：将照光部安装在所述操作者的身体上的保持用具；装配在所述保持用具上的加速度传感器；设定所述照射范围的中心位置时基于所述加速度传感器检测的加速度信息对所述中心位置进行检测并进行保持的位置检测部；以及将所述照光部的光轴设定在所述检测的中心位置的光轴调整部。本发明的特征在于，所述保持用具将所述照光部和所述加速度传感器安装在所述操作者的头部。

进而，本发明的特征在于，所述医疗用光源装置还包括能以多个阶段对由来自所述照光部的照射光造成的照射角度进行调节的照射控制部。

而且，本发明的特征在于，所述加速度传感器具有相互正交的X轴、Y轴，以所述X轴沿所述操作者的左右轴、而所述Y轴沿所述操作者的前后轴的方式装配在所述保持用具上。此时，本发明的特征在于，在将加速度传感器装配到保持用具上时，使其预先拥有角度。本发明的特征在于，所述加速度传感器是还包括Z轴的三轴传感器。

此外，本发明的特征在于，为了解除所述光轴的设定，包括用于清除所述位置检测部保持的所述中心位置的重设单元。

本发明的医疗光源装置是安装在操作者的身体上对医疗施术的对象部照射光的医疗用光源装置，其特征在于，该医疗用光源装置包括：将照光部安装在操作者的身体上的保持用具；用于对所述照光部供给电源的电池电源部；装配在所述保持用具上的加速度传感器；基于所述加速度信息对由操作者进行的规定的运动进行检测的动作检测部；以及在检测到所规定的运动时对从所述电池电源部流向所述照光部的电流量进行控制的光量控制部。

在此，本发明的特征在于，所述照光部包括即使通电电流超过额定值也具有耐久性的光源，在增加电流时，所述光量控制部仅在规定期间内使从所述电池电源部流向所述照光部的平均电流值从额定值变为比该额定值大的增大值。此时，所述规定期间基于由流过所述增大值的电流造成的所述光源的温度上升时间特性进行设定。或者，所述规定期间基于所述光源的温度上升时间特性设定为使该光源的温度不超过最大允许值的期间。

此外，本发明的特征在于，在所述保持用具上装配有第二加速度传感器，所述光量控制部在进行使流过所述照光部的平均电流值流过所述增大值的电流的控制时，当所述加速度传感器检测到规定值以上的加速度时，将流过所述照光部的电流值切换为所述额定值的电流。

本发明的特征在于，包括对操作者发出的声音进行识别的声音识别部，所述光量控制部基于由所述声音识别部得到的识别声音或所述加速度信息中的任一者对流过所述照光部的电流量进行控制。

发明效果

根据本发明，在安装有照光部的保持用具上装配加速度传感器，将根据照光部的照射范围的中心位置设定为伴随着此时的身体的运动的加速度信息的位置，由此固定为即使此后移动身体，身体的朝向和照射方向也不同的状态。由此，在进行一边对施术部位以外的其它的部位进行确认一边进行处置的施术时，操作者在固定身体的朝向的状态下仅改变视线就能对双方进行确认，从而能集中于施术。

此外，能通过在加速度传感器中检测的操作者的身体的运动对光量的增减进行调整，所以操作者无需用手操作开关，能提供最适合用作医疗用的光源装置。

附图说明

图1是用方框表示本发明实施方式的医疗用光源装置的电路的图。

图2是表示本发明实施方式的控制部对照光部的点亮进行控制的处理顺序的一个实施例的流程图。

图3是用方框表示本发明其它实施方式的医疗用光源装置的电路的图。

图4是表示本发明其它实施方式的控制部对照光部的点亮进行控制的处理顺序的其它实施例的流程图。

图5是表示本发明实施方式的电流控制电路的一个例子的具体的电路结构的图。

图6是表示对本发明实施方式的电流控制电路采用脉冲驱动方式的电路结构的图。

图7是表示安装了本发明实施方式的医疗用光源装置的状态的说明图。

图8是本发明实施方式的医疗用光源装置的电池保持带的说明图。

图9是将本发明实施方式的医疗用光源装置的保持用具做成头带时的说明图。

图10是用沿光的照射方向截面表示对来自光源的光的发散或会聚进行切换的结构的概略性的说明图。

图11是用方框表示利用声音识别技术进行照光部1的导通/截止、光量控制的情况下的医疗用光源装置的电路的图。

图12是表示具备加速度传感器时的MPU的通过定时中断进行的插入的处理顺序的流程图。

图13是表示操作者根据对象物对照射范围进行变更的状态的说明图。

图14是用侧截面表示能对照射方向和照射范围进行变更的照光部的结构的说明图。

图15是对照光部的照射方向和照射范围的变更控制进行说明的功能框图。

图16的（a）部分是表示设定照射方向的处理顺序的流程图，（b）部分是表示调整照射范围的处理顺序的流程图。

图17是将加速度传感器安装于双目放大镜的结构的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

首先，对本发明实施方式的医疗用光源装置的外观结构进行说明。图7表示操作者40安装有医疗用光源装置的状态，照光部1用操作者40佩戴的双目放大镜进行保持，并安装在操作者40的头部。因此，在该例子中双目放大镜是保持用具7。保持用具7不限于这样的双目放大镜，也可以是帽子或头带。图9表示将头带作为保持用具7的例子，将照光部1装配在头带上。该头带由树脂构件构成，能通过其弹性保持在操作者的头部而进行固定。头带不限于这样的结构，还存在利用布或橡胶等材质的各种形态。

返回到图7，作为操作者40的身体的一部分，在该例子中在腰部缠绕有电池保持带8，该电池保持带8如图8所示，装配有具备相互连接的多个充电式电池3的电池电源部11（图1）和控制单元10。

电池电源部11的电池3与控制单元10相连，控制单元10通过电绳（cord）42向照光部1供给驱动电流并对照光动作进行控制。电池电源部11的电池3不限于多个，只要能经长时间对照光部1供给稳定的电源，也有只使用大型的一个电池3即可的情况，即使是这样的有重量的电池也能通过装配在电池保持带8上而安装于身体的一部分。

此外，当插头插入到插座41的充电器6被连接时，控制单元10进行对电池3的充电控制，能一边进行对电池3的充电一边进行利用照光部1的照光动作。

这样，操作者能用装配在身体的一部分上的电池保持带8保持电池3并进行施术，适合作为需要长时间的施术的医疗用光源装置。此外，还能一边进行充电一边进行作业。

在上述的医疗用光源装置中，通常照光部1的照射方向与身体（在该例子中为头部）朝向的方向一致，但是本发明能通过设定而偏向为使照射方向与身体所朝向的方向偏离的状态。

当使用图13具体地进行说明时，用保持用具7安装在操作者的头部111上的照光部1配合操作者凝视进行施术的对象部A的姿势，以实线所示的照射范围Sa进行照射。此时，操作者对对象部A进行施术时需要一边确认对象部B一边进行处置，所以想要将照射范围变更为虚线所示的范围Sb时，暂且将视线从对象部A移到对象部B，并将该视线的位置设定为照光部1的光轴的位置，由此，即使视线返回到对象部A，照光部1的照射方向仍将保持朝向对象部B的状态。

此时，用加速度传感器检测将视线从对象部A变更为对象部B的头部111的运动，将加速度信息所示的位置作为由照光部1照射的照射范围的中心位置对光轴进行设定，由此能偏向为照射方向与身体所朝向的方向偏离的状态。而且，通过存储检测的加速度信息，从而使照射方向与身体所朝向的方向始终以固定的关系进行偏向。

由照光部1进行的照射方向的偏向如图14所示，通过由偏向构件105使光源元件101的光轴角在上下左右或圆周上以360度进行位移而实现。由此，操作者在一边对对象部A进行施术一边对对象部B进行确认时，不需要每次都转动头部111，只需改变视线即可，从而能集中于进行施术。

此外，由于从照射范围的Sa变更为Sb而造成对象部A从照射范围Sb脱离时，以使包括对象部A的方式扩大照射角度，从而拓宽照射范围Sb。如图14所示，通过增大用于向目标照射来自光源元件101的光的反射体102的开放角度α，从而能进行照射角度的扩大。例如，如图14所示，在具有圆锥形状的反射体102的反射面的一部分上沿光轴方向设置切口，利用紧固构件104从外侧向中心方向拧紧或拧松反射体102，对包括切口的反射体102的两端部103a、103b重合的部分110的宽度进行调整，从而能调整开放角度α。

照射角度的扩大也能通过调整照射光的视角而进行。用图10对调整光的视角的结构的一个例子概略性地进行如下说明，在光源90的射光侧的前面配置有通过对入射的光进行反射而使来自光源90的光进行发散的具备多个狭缝92的发散构件91。发散构件91通过由电机或螺线管的驱动部93的驱动力使光源90的射光面能在实线位置与虚线位置之间进行移动，通过利用驱动部93使发散构件91移动到实线或虚线的位置，从而能扩大或缩小光源90的光的视角。

此外，还有利用液晶快门切换为会聚光或发散光的结构，在该情况下，响应性高且能在瞬间进行切换。

图15是对由照光部1进行的照射范围的变更进行说明的功能框图。加速度传感器106与照光部1一起装配在保持用具7上，从而能捕捉操作者的运动。图17表示将加速度传感器106安装在双目放大镜87上的例子。

加速度传感器106能使用机械式/光学式/半导体式等多种形式，但是对于将双目放大镜、帽子或头带等作为保持用具7安装在操作者的头部的医疗用光源装置，从小型化的方面考虑，最优选半导体式。

而且，加速度传感器106是具有相互正交的X轴和Y轴的两轴的传感器，以X轴沿操作者的左右轴、Y轴沿操作者的上下轴的方式装配在保持用具7上，检测由操作者的头部的运动造成的振动并变换为电信号，并通过信号电缆88进行输出。

此时，当加速度传感器106是两轴的传感器时，存在当传感器部垂直地竖起时不能检测由操作者进行的运动的变化量的情况。作为其对策，为了即使在操作者的姿势为直立的情况下也能使加速度传感器106工作，只要在将加速度传感器106装配到保持用具7时使其预先拥有角度即可。通过这样进行装配，从而即使加速度传感器106是两轴的传感器也已足够，但是要完全避免该问题，最好使用三轴的数据以及利用陀螺仪传感器（gyro sensor）进行加速度检测。

此外，如果加速度传感器106使用三轴的传感器，就能通过Y轴和Z轴详细地检测操作者的运动，特别是上下的运动，因此能提高设定的照射范围的精度，从而更加有效。

操作装置107具备操作者在照射范围变更时进行操作的照射范围选择开关107a、在照射范围的中心设定时进行操作的中心设定开关107b以及重设开关107c。

位置检测部108根据加速度传感器106输出的X、Y的加速度的值检测操作者的头部111的上下左右的位置。而且，当对操作装置107的中心设定开关107b进行操作时，位置检测部108将此时的加速度信息所示的位置作为中心位置进行存储并输出到光轴调整部109。

光轴调整部109基于中心位置信息驱动驱动装置M₂使偏向构件105进行位移，使发光元件101的光轴与该中心位置相对齐地进行偏向。像这样，在图13中当操作者将视线从对象部A移动到对象部B从而对中心设定开关107b进行操作时，对象部B变成照射范围的中心位置，即使操作者将视线从对象部B返回到对象部A，照射范围也会维持在Sb。

通过使照射范围偏向，从而在照射范围Sb不包括实际进行施术的对象部A时，操作操作装置107的照射范围选择开关107a从而扩大照射范围。对该操作做出响应，照射控制部110对驱动装置M₁进行控制以三个阶段调节由紧固构件104进行的对反射体102的紧固，由此调整开放角度α。此时，照射控制部110根据照射范围选择开关107a的操作次数对驱动装置M₁进行控制，变更照射范围。

此外，当操作重设开关107c时，操作装置107将重设信号R输出到位置检测部108和照射控制部110。位置检测部108根据重设信号R清除存储的加速度信息，从而解除由光轴调整部109进行的光轴的偏向状态，照光部1的照射方向与操作者的头部所朝向的方向变得一致。此外，照射控制部110根据重设信号R的输入，以使照射范围为设定为默认的最窄的范围的方式对紧固构件104进行调整。

利用对头部的运动进行感测的加速度传感器106能进行照光部1的导通/截止、光量控制。在该情况下，当照射范围选择开关107a和中心设定开关107b被同时按下时，位置检测部108将加速度信息输出到照明控制部112。

由此，照明控制部112以通过头部的向右方向的移动增大光量的方式对照光部1进行控制，并以通过向左方向的移动减少光量的方式对照光部1进行控制。此外，照明控制部112通过头部的向上方向的移动使照光部1点亮，通过向下方向的移动使照光部1熄灭。

像这样，通过用加速度传感器106感测头部的运动并对操作装置110进行适当的开关操作，从而能进行照光部1的照射范围的设定和照光部1的导通/截止、光量控制。

以上，根据功能框对本发明的医疗用光源装置的控制结构进行了说明。图1用框图表示了本发明一个实施方式的医疗用光源装置的电路，在微处理器单元（以下，仅称为MPU）连接有电流控制电路2、在照光部1的导通/截止时进行操作的照明开关5、连接多个充电式的电池而构成的电池电源部11、作为对该电池电源部11进行充电的充电器6的AC转接器、加速度传感器106、紧固构件104的驱动装置M₁、偏向构件的驱动装置M₂以及操作装置107。操作装置107如上所述地包括照射范围选择开关107a、中心设定开关107b以及重设开关107c。另外，MPU、电流控制电路2、照明开关5以及操作装置107收容在所述的控制单元10中并用电池保持带8保持在操作者的身体上。

照光部1与电流控制电路2连接，电流控制电路2通过根据来自MPU的控制信号对从电池电源部11到照光部1的通电电流进行调整而对点亮、光量的增减进行控制。此时，MPU在照射范围选择开关107a和中心设定开关107b被同时按下的状态下，基于加速度传感器106对操作者的头部的运动进行感测而输出的加速度信息，将所述控制信号输出到电流控制电路2。

在本实施方式中，当从MPU供给光量增大的控制信号时，电流控制电路2将流过照光部1的平均电流值从额定值变更为比该额定值大的增大值的电流进行供给，从而明亮地进行发光。因此，为了保护照光部1不受热的侵害，需要限制以高输出进行发光的期间。

但是，在操作者在身体上安装有光源装置的情况下，因为从操作者本身照射光，所以能确保对操作者而言所需的照度，而且在医疗用的情况下，即使是经长时间的手术，特别要求需要提高照度的高精密度的作业时间也是有限的，因此即使对以高输出进行发光的期间有限制也不会产生实际应用上的问题。相反，不需要长期间的高输出的发光所具备的散热对策和大容量的电池，能谋求小型化，适合作为安装在身体上的光源装置使用。

照光部1的光源并不限定于LED元件，只要是即使通电电流超过额定值也不会马上就破损、具有某种程度的耐久性的光源即可，例如，有卤素灯、氙气灯。但是，对于通常的充气的白炽灯泡而言，当通电电流超过额定值时会产生灯丝的损伤，因此并不优选。虽然卤素灯与白炽灯泡同样地具有钨灯丝，但是即使灯变为高温而使钨升华，也会通过被称为“卤素循环”的化学反应使钨回到灯丝，因此，具有对热的耐久性。此外，没有灯丝的氙气灯具有更高的耐久性。

此外，MPU对电池电源部11的电源容量进行检查，当感测到电压低下时会使指示器9点亮进行警告，而且，当充电器6与控制部4连接时，控制部4对用于从充电器6对电池电源部11中的电池进行充电的电流供给进行控制，进行充电。

在图15中的照射范围的设定中说明的位置检测部108、光轴调整部109以及照射控制部110的各功能框按照MPU设定照射范围的处理顺序进行编程。图16的（a）部分表示设定照射方向的处理顺序的流程图，（b）部分表示调整照射范围的处理顺序的流程图。

在图16的（a）部分中，当检测到对中心设定开关107b进行操作时，MPU变成步骤S101的处理，输入加速度传感器106正在进行检测的加速度数据。而且，在步骤S102的处理中，MPU以使取得的加速度数据的X、Y的位置成为照射范围的中心位置的方式驱动驱动装置M₂，并对偏向构件105进行调整从而对齐照光部1的光轴，偏向为照射方向与头部的位置偏离的状态。

接着，MPU在步骤S103中将加速度信息存储在存储器M中，使照光部1的照射方向与身体所朝向的方向始终保持为以固定的关系进行偏向的状态。当对重设开关107c进行操作时，MPU清空存储器M，以使光轴的X、Y的位置分别变成“0”的方式驱动驱动装置M₂，解除偏向状态。

在图16的（b）部分中，当检测到对照射范围选择开关107a进行操作时，MPU在步骤S201中对开关107a的操作次数进行计数，在步骤S202中根据该次数驱动驱动装置M₁对紧固构件104进行调整，扩大照射范围。当对重设开关107c进行操作时，MPU以使照射范围成为最小的照射范围的方式对驱动装置M₁进行驱动。

用图2的流程图对利用加速度传感器106根据操作者的头部的运动进行照光部1的导通/截止以及调节光量的MPU的控制进行说明。在该情况下，基于由加速度传感器106得到的加速度信息、检测由操作者进行的头部的规定的运动的动作检测部和在检测到规定的运动时对电流控制电路2进行控制从而对从电池电源部11流到照光部1的电流量进行调整的光量控制部的功能，用由MPU进行的编程的处理来实现。

首先，在操作装置107的开关107a、107b被同时按下的状态下，MPU在用加速度传感器106检测到操作者的头部的向上方的运动时使处理顺序开始进行，以对照光部1供给额定值的电流的方式对电流控制电路2进行控制（步骤S1）。此时，以使从电池电源部11流到照光部1的平均电流值成为额定值的方式由MPU对电流控制电路2进行控制。另外，在本例子中，关于照光部1的导通/截止，也能通过照明开关5的操作进行。

而且，MPU确认是否在寄存器R设置有定时器T2标记F1（步骤S2），如果没有设置就前进到步骤S4，当进行了设置时，在寄存器R的定时器T2加上定时器值进行定时器计时（步骤S3）。关于该步骤S2和步骤S3的处理在后面会变得清楚，在此，未设置定时器标记T2，MPU转到步骤S4的处理。

在步骤S4中，在开关107a、107b同时被按下的状态下，MPU通过加速度传感器106确认操作者是否将头部转向下方而进行“熄灭指示”，如果头部未转向下方，在下一个步骤S5中，MPU通过加速度传感器106确认操作者的头部是否向右方向转动进行“光量增大指示”。在进行了“光量增大指示”时，MPU确认在寄存器R进行计时的定时器T2是否结束（步骤S6）。在该情况下，因为未进行由定时器T2进行的计时动作，所以前进到下一个步骤S7，MPU在寄存器R设置增大光量标记F0。

在本例子中，光量的增大能以两个阶段进行调整，一旦在操作者使头部向右移动的状态下，进而在同时按下开关107a、107b的状态下使头部向右移动时，更高的增大电流流到照光部1的LED元件，以最大光量进行发光。因而，MPU在增大光量标记F0写入识别光量增大是一阶段还是二阶段的数据。

而且，MPU根据“光量增大指示”增大来自照光部1的光量，对电流控制电路2输出控制信号（步骤S8）。根据该光量增大控制，流过照光部1的平均电流值从额定值变成比该额定值大的增大值。

当在照光部1流过比额定值大的增大值的电流时，LED元件将根据其温度上升特性进行发热而产生不良，因此，MPU对照光部1流过比额定值大的增大值的电流的时间规定为基于LED元件的温度上升特性的规定期间。具体地说，该规定期间基于LED元件的温度上升时间特性以使该LED元件的该规定期间内的温度不超过最大允许值的方式进行设定。

因而，MPU在进行光量增大控制之后，在寄存器R的定时器T1加上定时器值进行定时器T1计时（步骤S9）。而且，通过判定进行加法运算的结果定时器T1的值是否达到规定的判定值，从而判定定时器时间是否经过了所述规定期间（步骤S10）。此时，因为光量的增大以两个阶段进行控制，所以在最大光量时将该规定期间设定得较短，MPU以根据在步骤S7中设置在增大光量标记F0的增大光量改变定时器T1的值的判定值的方式进行编程。

在最大光量时，例如与通常的额定电流供给时相比使光量提高40％，设定20分钟的定时器时间作为所述规定期间，在一阶段的光量增大时，与通常的额定电流供给时相比使光量提高30％，因此设定30分钟的定时器时间作为所述规定期间。

在步骤S10中，当判断为定时器时间内时，MPU确认是否根据头部的向下方的运动进行“熄灭指示”（步骤S13），如果没有“熄灭指示”就进行从步骤S14开始的处理。在该情况下，在操作者向右移动头部进行从一阶段的光量增大到最大光量的“光量切换指示”的情况下，或在向左移动头部进行从最大光量到一阶段的光量增大的“光量切换指示”的情况下，转到步骤S15的处理。因而，MPU根据该“光量切换指示”对增大光量标记F0的内容进行改写，并且在寄存器R的定时器T1修改定时器值，接下来，切换为在步骤16中进行了“光量切换指示”的光量的发光，重复从步骤S9开始的动作。因此，增大值的电流持续地流到照光部1，LED元件进行比通常更亮的发光。

在这样的光量增大时，当根据头部的向下方的运动进行“熄灭指示”时（步骤S13），MPU对电流控制电路2进行控制，停止对照光部1的电流的供给，结束照光部1的点亮（步骤S12）。同时，控制部4将寄存器R的内容全部清除，变成初始状态。

另一方面，当在步骤S10中确认定时器时间T1结束时，MPU在寄存器R设置定时器T2标记F1并且清除增大光量标记F0之后（步骤S11），转到步骤S1的处理，将对照光部1的供给电流切换为额定值，从而将LED元件的发光切换为通常状态，转到从步骤S2开始的动作。

像这样，在临时使照光部1的光量增大之后，在再次流过额定值的电流返回到通常的光量的状态下转到步骤S2的处理时，因为MPU在前面的步骤S11的处理中在寄存器R设置了定时器T2标记F1，所以接着转到步骤S3的处理，在寄存器R的定时器T2加上定时器值进行定时器T2计时。而且，MPU根据操作者的头部的运动确认是否有“熄灭指示”（步骤S4），如果没有“熄灭指示”，接着确认是否有来自操作者的“光量增大指示”（步骤S5），如果没有就返回到步骤S2。

在步骤S5中，当通过操作者的头部的运动进行“光量增大指示”时，MPU通过在下一个步骤S6中判定定时器T2的值是否达到规定的判定值，从而判定定时器T2时间是否经过规定期间。此时的规定期间是在照光部1流过增大值的电流之后，LED元件的温度下降到额定允许值以下为止的前述的时间。

如果定时器T2没有达到规定期间，就直接转到从步骤S2开始的处理，使LED元件的发光维持通常状态进行定时器T2的计时。因此，在使照光部1的光量增大，再次流过额定值的电流而返回到通常的光量之后的定时器T2的期间内，即使操作者通过头部的向右方向的移动进行“光量增大指示”，MPU也不会流过增大值的电流。

而且，在定时器T2经过规定期间时，清除定时器T2标记F1前进到步骤S7，MPU在寄存器R设置增大光量标记F0，以在照光部1流过增大值的电流的方式对电流控制电路2进行控制。

通过上述的一系列的控制进行的光量增大控制是：在保障能防止由于照光部1发热而造成的LED元件的劣化的定时器时间的范围内，流过超过额定电流的增大值的电流。与此相对地，通过用温度传感器感测流过超过额定电流的增大值的电流时的照光部1的上升温度，也能谋求防止LED元件的劣化。

图3用框图表示了设置了温度传感器的医疗用光源装置的电路，对电路的构成要素中的具有与图1相同的功能的要素标注相同的附图标记并省略说明。在该实施方式中，设置利用电热调节器等的温度传感器15对照光部1的LED元件的温度进行测定。用图4的流程图对由图3的电路中的MPU进行的对照光部1的点亮进行控制的处理顺序说明如下。

在操作装置107的开关107a、107b被同时按下的状态下，当在加速度传感器106检测到操作者的头部的向上方的运动时，MPU通过照明开关5的操作使处理顺序开始，并以对照光部1供给额定值的电流的方式对电流控制电路2进行控制（步骤S21）。MPU以从电池电源部11流到照光部1的平均电流值成为额定值的方式对电流控制电路2进行控制。

而且，MPU确认是否进行根据操作者进行的头部的向上方的移动的“熄灭指示”（步骤S22），如果没有“熄灭指示”，接着确认由操作者进行的头部的向右方向的移动，确认是否进行“光量增大指示”（步骤S23）。在没有“光量增大指示”的情况下，MPU成为从步骤S22开始的处理的重复，但是当在步骤S22中进行“熄灭指示”时，就变成步骤S33的处理，MPU以对照光部1停止来自电池电源部11的电流供给的方式对电流控制电路2进行控制，停止发光动作。

另一方面，当在步骤S23中检测到进行“光量增大指示”时，MPU提取来自对温度进行感测的温度传感器15的输出，判定感测温度是否为规定温度，例如，在光源是LED元件的情况下是80℃或留有富余的其以下的温度（步骤S24），如果小于规定温度就在寄存器R设置增大光量标记F0（步骤S25）。增大光量标记F0是按照操作者向右方向转动一次或两次头部识别是一阶段的光量增大还是最大光量的数据。

接下来，MPU根据增大光量标记F0的内容，以成为操作者用头部的运动进行指示的一阶段的增大光量或最大光量的方式对电流控制电路2进行控制（步骤S26）。根据该光量增大控制，流过照光部1的平均电流值将流过从额定值变为比该额定值大的增大值的电流。

而且，在下一个步骤S27中，确认是否用操作者头部的运动进行了“熄灭指示”，如果没有就前进到步骤S28的处理，确认是否有增大光量的切换的声音指示。当在进行与一阶段的光量增大相应的光量增大控制的状态下操作者向右方向移动头部时，MPU在步骤S29中将增大光量标记F0的内容改写为识别最大光量的数据。而且，在下一个步骤S30中以更加提高来自照光部1的光量的方式对电流控制电路2进行控制，成为步骤S31的处理。另一方面，当在操作者进行最大光量的控制的状态下，操作者向左方向移动头部时，会使增大光量下降，变更为一阶段的光量增大状态。

此外，在步骤S28中，在确认没有“光量切换指示”时前进到步骤S31的处理，因此，能在不变更增大光量的情况下持续至今为止的发光状态。

在步骤S31中，MPU提取来自对温度进行感测的温度传感器15的输出，判定感测温度是不是小于规定温度的温度。如果是规定温度以上，就重复从步骤S27开始的动作。因此，操作者的增大值的电流持续地流到照光部1，在任一个情况下LED元件都比通常更亮地进行发光。

在步骤S27中，当确认根据操作者的头部的运动进行了“熄灭指示”时，MPU成为步骤S33的处理，对电流控制电路2进行控制，停止对照光部1的电流的供给，结束照光部1的点亮。

当在进行增大来自照光部1的LED元件的光量的状态下，在步骤S31中感测到由温度传感器15得到的感测温度达到规定温度时，对寄存器R的增大光量标记F0进行重设，成为步骤S21的处理，MPU将对照光部1的供给电流切换为额定值，结束光量增大控制，成为从步骤S22开始的处理。

而且，当确认根据由操作者进行的头部的运动进行了“熄灭指示”时，MPU对电流控制电路2进行控制，停止对照光部1的电流的供给（步骤S33）。同时，控制部4对寄存器R的内容进行重设，成为初始状态。

在没有由操作者进行的“熄灭指示”的情况下，MPU以对照光部1供给额定电流的方式对电流控制电路2进行控制，照光部1以通常的光量进行发光。而且，当在步骤S22中确认没有“熄灭指示”，并在下一个步骤S23中确认“光量增大”的指示时，MPU成为步骤S24的处理。而且，MPU提取来自温度传感器15的输出对温度进行感测（步骤S24），判定感测温度是否超过规定温度（步骤S25），如果小于规定温度，就在寄存器R设置与根据操作者的头部的运动的一阶段的光量增大或最大光量的指示相应的增大光量标记F0（步骤S26），再次重复光量增大控制。因此，在步骤S25中确认LED元件的温度小于规定温度的期间，即使在光量增大结束后也能重新进行光量增大。

下面表示电流控制电路2的具体的电路结构，对由控制部4中的MPU进行的对照光部1的供给电流的控制进行说明。另外，虽然用图5和图6对电流控制电路2的结构以2档（2通り）进行例示，但是也可以在图1和图2的任一个的实施方式的电流控制电路2中使用。

图5所示的电流控制电路2以如下方式构成，即，在电源Vcc连接有：在其集电极侧与作为照光部1的光源的LED元件29连接的驱动晶体管Q1；与该晶体管Q1的发射极侧连接的电阻电路12。而且，MPU通过电阻R11用端口a连接晶体管Q1的基极，对其导通/截止进行控制。

电阻电路12包括：一端与晶体管Q1的发射极连接而另一端进行接地的电阻R1；与该电阻R1进行并联连接的晶体管Q2和电阻R2的串联电路、同样与电阻R1进行并联连接的晶体管Q3和电阻R3的串联电路。而且，晶体管Q2的基极通过电阻R12与控制部4的端口b连接，晶体管Q3的基极通过电阻R13与控制部4的端口c连接，分别由控制部4控制其导通/截止。在此，电阻R11、电阻R12、电阻R13为了对所连接的各晶体管的基极电流进行限制而设置。

电阻电路12的电阻值由电阻R1、R2以及R3的合成电阻值所确定，在晶体管Q2和晶体管Q3截止的通常状态下电流限制电阻值是R1，在晶体管Q2为导通且晶体管Q3为截止时是R1·R2/（R1+R2），在晶体管Q2和晶体管Q3均为导通时变成R1·R2·R3/（R1+R2+R3）。

此时，将电阻R1、R2以及R3的电阻值设定为R1>R1·R2/（R1+R2）>R1·R2·R3/（R1+R2+R3），使得在电阻值为R1时对LED元件29的供给电流为额定值，在电流限制电阻值为R1·R2/（R1+R2）时的供给电流为增大值，在电流限制电阻值为R1·R2·R3/（R1+R2+R3）时的供给电流进一步增大。由此，在控制部4使晶体管Q2和晶体管Q3全都截止时，将对LED元件29供给额定值的电流，成为通常的发光量，但是当使晶体管Q2导通时，就会供给增大值的电流使发光量增加，当使晶体管Q2和晶体管Q3一同导通时，供给电流将变得更大，使发光量增大。

因此，当在开关107a、107b被同时按下的状态下由加速度传感器106感测到操作者的头部向上方向移动时，MPU使晶体管Q2和晶体管Q3截止。而且，在感测到操作者的头部向右方向移动一次时使晶体管Q2导通，在感测到向右方向移动两次时使晶体管Q2和晶体管Q3一同导通。

当MPU使晶体管Q1导通对电流控制电路2供给电源Vcc时，这样的结构的电流控制电路2就会在LED元件29流过电流。此时，因为控制部4使晶体管Q2和晶体管Q3截止，所以进行在LED元件29流过额定电流的通常的发光。另外，MPU以规定的占空比对晶体管Q1的导通/截止进行控制，以流过规定的电流的方式进行控制。因此，对LED元件29的施加电压将变成矩形波状，但是不限于矩形波，只要使其上升沿和下降沿为阶梯状，从而做成大致半波形状即可。据此，能消除急剧的照度变化。

而且，当MPU检测操作者的头部的运动使晶体管Q2导通或使晶体管Q2和晶体管Q3共同导通时，将在LED元件29流过与电阻电路12的电流限制电阻值相应的电流而进行发光。因此，当在通过额定电流的照光部1的照光动作中检测到操作者的头部向右方向移动一次或两次时，MPU以使超过额定电流的量的电流流过LED元件的方式对照光部1进行控制。像这样，控制部4从端口a、b、c对晶体管Q1、Q2以及Q3进行控制从而对LED元件29的发光量进行切换。

要对照光部1的发光动作进行控制，并不限于上述的电路结构，也可以是用电路上的开关装置例如晶体管、MOSFET等对与照光强度的指定相应的占空比进行控制从而对流到照光部1的电流进行控制的脉冲驱动方式。

图6表示根据脉冲驱动方式的电流控制电路2的结构。在同一图中，开关装置31使用了例如MOSFET，以在其栅极侧输入来自脉冲发生器32的PWM（Pulse Width Modulation，脉宽调制）信号的方式进行连接，在来自控制部4的端口a’的控制信号中当PWM信号变为高电平时开关装置31变成导通，从而施加电池电源部11的电压，从输入侧向负载侧流过电流。

在开关装置31的负载侧连接有照光部1的LED34和保护电阻R4进行接地，在其前级设置有由线圈L和电容器C构成的平滑电路，以对由开关动作进行的脉冲输出进行平均化后进行输出的方式构成。在线圈L的更前级设置有二极管35，使得即使开关装置31变成截止也能继续对线圈35供给电流。由此，只要控制开关装置31的导通时间（截止时间），就能调节流向照光部1的电流。因而，在该情况下，控制部4能通过进行改变脉冲发生器32的占空比的控制从而增大照光部1的光量。另外，虽然施加在LED元件29的电压是矩形波状，但是不限于矩形波，也可以通过使其上升沿和下降沿为阶梯状，从而为大致半波形。

当在开关107a、107b被同时按下的状态下由加速度传感器106感测到操作者的头部向右方向移动一次或两次时，MPU进行以使流过照光部1的平均电流值从额定值变为比该额定值大的增大值的电流的改变占空比的方式控制。而且，在向右方向移动两次头部使比移动一次时流过的电流更加增大。

在上述实施方式的医疗用光源装置中，利用感测头部的运动的加速度传感器106进行照光部1的照射范围的设定、导通/截止以及光量控制，但是关于导通/截止以及光量控制也可以利用声音识别技术。在该情况下，通过设置用于切换声音模式和加速度模式的切换开关，从而还能并用加速度传感器106和声音识别技术。

图11表示了利用声音识别技术进行照光部1的导通/截止、光量控制的情况下的医疗用光源装置的结构，对电路的构成要素中的具有与图1相同的功能的要素标注相同的附图标记并省略说明。

在图11中，声音识别部5利用以往公知的一般的声音识别技术，构成为能识别多种程度的声音。例如，以如下方式构成，即，在声音识别部5登记有指示“点亮”、“熄灭”、“变亮”和“最大亮度”等多种必要的单词的声音样本，与传声器5A收集的由操作者发出的声音信号进行比较，从而识别其内容。当输入来自声音识别部5的这些声音所指示的命令信号时，MPU按照该命令内容对电流控制电路2输出控制信号。

即，当声音识别部5识别“点亮”的声音时，MPU向电流控制电路2输出用于从电池电源部11对照光部1供给通常的额定电流使照光部1点亮的控制信号。而且，在声音识别部5识别“变亮”的声音时，MPU以使流过照光部1的平均电流值从额定值变为比该额定值大的增大值进行供给的方式对电流控制电路2输出控制信号，在识别“最大亮度”的声音时，MPU以使流过照光部1的平均电流值以更大的增大值进行供给的方式对电流控制电路2输出控制信号。

虽然声音识别部5和传声器5A一体化在一个单元内，并与MPU、电流控制电路2一同收容在控制单元10中，但是也可以是如下的结构，即，将传声器5A从声音识别部5分离出来，配置在操作者的嘴边或胸前，用无线或有线方式与声音识别部5进行连接。例如，在图9所示的作为照光部1的保持用具7的头带中，以使传声器5A与照光部1一同位于操作者的嘴边的方式进行装配。

此外，在图11所示的医疗用光源装置中，利用加速度传感器根据操作者的运动对照光部1的发光量进行控制。在该情况下，优选设置用于与加速度传感器106独立地控制发光量的第二加速度传感器。第二加速度传感器80与加速度传感器106同样地装配在安装于操作者的身体上的保持用具上，但是因为只用于检测操作者的运动，所以可以是单轴的传感器。

在医疗手术中，例如在血管、微小的部位的切除、缝合等施术等中需要对局部照射更多的光量的时间大约是整个过程的百分之二十（2割程度）左右，只要以除了该百分之二十左右的时间以外使照光部1变暗的方式进行控制，就能抑制电源的消耗。因而，在根据用加速度传感器感测的操作者的运动判断为不是施术中时，将对照光部1的供给电流切换为额定值。由此，在处于流过照光部1的平均电流值从额定值设定为流过比该额定值大的增大值的电流的状态时，切换到额定值，由此可抑制电源的消耗。

在手术过程中的血管、微小的部位的切除、缝合等施术中，操作者为了固定照光部1使光集中在施术对象部位上，而不做大幅度的运动。因而，与照光部1一同保持在保持用具上的加速度传感器80所感测的加速度较小，MPU以操作者所需的强度进行发光。

另一方面，即使是手术过程中，在不直接进行施术的时间内，操作者会因准备作业等而做出像使整个身体移动那样的较大的运动，因此，加速度传感器80感测的加速度会变大。而且，当加速度变为规定值以上时，MPU以使照光部1的照度下降的方式对电流控制电路2进行控制，从而谋求电池电源部11的有效利用。此时，当用加速度传感器80感测的加速度变为规定值以上时，也可以停止照光部1的照光。

下面对利用加速度传感器80进行发光量的控制的情况下的MPU的动作进行说明。执行根据图2或图3的流程图的处理顺序过程中的MPU通过定时中断定期地监视来自加速度传感器80的加速度检测信号。图12是表示该定时中断时的MPU的插入处理中的动作的流程图，MPU在步骤S31中确认增大光量标记F0（图1、图2）的设置，如果未进行设置就返回到成为定时中断之前的处理。

另一方面，当设置有增大光量标记F0时，在该情况下，MPU以使超过额定电流的增大值的电流流过LED元件的方式对电流控制电路2进行控制，成为步骤S32的处理。而且，MPU提取来自加速度传感器80的检测信号，判定来自加速度传感器80的信号值是否为规定值以上（步骤S33）。此时，操作者进行较大的运动而进行施术以外的作业的情况下的信号值会变为规定值以上，MPU以使流过照光部1的平均电流值降到额定值使照光部1的照度下降的方式对电流控制电路2进行控制（步骤S34），返回到成为定时中断之前的处理。

另一方面，在来自加速度传感器80的信号值小于规定值的情况下，认为操作者未进行较大的运动无需在施术过程中使照光部1的照度下降，返回到成为定时中断之前的处理。

通过追加这样的利用定时中断的插入处理，从而流过超过照光部1的额定值的电流使光量增大时，当实际上未进行将光集中在施术对象部位那样的施术时，能返回到通常的发光控制，能有效地防止电池电源部11的功率的消耗，进行照光部1的保护。

工业实用性

本发明涉及装配在操作者的身体上、能根据需要将通常身体所朝的方向与光的照射方向一致的状态设定为使身体所朝向的方向与照射方向偏离的状态的医疗用光源装置，具有工业实用性。

附图标记说明

1：照光部，2：电流控制电路，5：声音识别部，5A：传声器，7：保持用具，11：电池电源部，80：加速度传感器，106：加速度传感器，107：操作装置，107c：重设开关（重设单元），108：位置检测部，109：光轴调整部，110：照射控制部。

Claims (13)

1.一种医疗用光源装置，该医疗用光源装置是安装在操作者的身体上、对医疗施术的对象部照射光的医疗用光源装置，其特征在于，该医疗用光源装置包括：

照光部；

将所述照光部安装在所述操作者的身体上的保持用具；

装配在所述保持用具上的加速度传感器；

设定所述照光部的照射范围的中心位置时基于所述加速度传感器检测的加速度信息对所述中心位置进行检测并进行保持的位置检测部；以及

将所述照光部的光轴设定在所检测的中心位置的光轴调整部；

所述光轴设定后即使所述加速度信息变化，所述光轴调整部也保持所述光轴的位置。

2.根据权利要求1所述的医疗用光源装置，其特征在于，所述医疗用光源装置还包括能以多个阶段对由来自所述照光部的照射光造成的照射角度进行调节的照射控制部。

3.根据权利要求1所述的医疗用光源装置，其特征在于，所述保持用具将所述照光部和所述加速度传感器安装在所述操作者的头部。

4.根据权利要求1所述的医疗用光源装置，其特征在于，所述加速度传感器具有相互正交的X轴、Y轴，以所述X轴沿所述操作者的左右轴、而所述Y轴沿所述操作者的前后轴的方式装配在所述保持用具上。

5.根据权利要求4所述的医疗用光源装置，其特征在于，所述加速度传感器以预先相对于垂直方向拥有规定的角度的方式装配在所述保持用具上。

6.根据权利要求4所述的医疗用光源装置，其特征在于，所述加速度传感器是还包括Z轴的三轴传感器。

7.根据权利要求1所述的医疗用光源装置，其特征在于，为了解除所述光轴的设定，包括用于清除所述位置检测部保持的所述中心位置的重设单元。

8.根据权利要求1所述的医疗用光源装置，其特征在于，所述医疗用光源装置包括；

用于对所述照光部供给电源的电池电源部；

基于所述加速度传感器检测的加速度信息对所述操作者运动进行检测的动作检测部；以及

调节光亮时所述动作检测部检测到所述操作者进行预先规定的运动时对从所述电池电源部流向所述照光部的电流量进行控制的光量控制部。

9.根据权利要求8所述的医疗用光源装置，其特征在于，所述照光部包括即使通电电流超过额定值也具有耐久性的光源，在增加电流时，所述光量控制部仅在规定期间内使从所述电池电源部流向所述照光部的平均电流值从额定值变为比该额定值大的增大值。

10.根据权利要求9所述的医疗用光源装置，其特征在于，所述规定期间基于由流过所述增大值的电流造成的所述光源的温度上升时间特性进行设定。

11.根据权利要求9所述的医疗用光源装置，其特征在于，所述规定期间是基于所述光源的温度上升时间特性使该光源的温度不超过最大允许值的期间。

12.根据权利要求9所述的医疗用光源装置，其特征在于，在所述保持用具装配有第二加速度传感器、所述光量控制部在进行使流过所述照光部的平均电流值流过所述增大值的电流的控制时，当所述加速度传感器检测到规定值以上的加速度时，将流过所述照光部的电流值切换为所述额定值的电流。

13.根据权利要求8所述的医疗用光源装置，其特征在于，所述医疗用光源装置包括对操作者发出的声音进行识别的声音识别部，所述光量控制部基于由所述声音识别部得到的识别声音或所述加速度信息中的任一者对流过所述照光部的电流量进行控制。