JP2005334131A - 撮像装置付きヘッドライト及び撮像装置付き照明システム - Google Patents

Abstract

【課題】 操作者の頭部への重量負担を軽くし、かつ物体を照射する照射光の光量を減少させ、撮像素子の加熱による特性変化を生じさせない手術用撮像装置付ヘッドライトを提供する。
【解決手段】 光源から伝送された光は、レンズユニット１２の上部から水平に入射される入射光４１０となってハーフミラー３１に入射される。ハーフミラー３１は、この入射光４１０を反射して物体が存在する水平方向に照射光４２０を照射する。照射光４２０は、物体に当たって反射され、反射光４３０となって戻り、ハーフミラー３１によって透過されて、透過光４４０となる。透過光４４０は、カメラ部４１に取り込まれ、ＣＣＤ３２の平面上に結像する。ＣＣＤ３２は、この結像を電気信号の映像信号に変換する。このような構成により、ＣＣＤ３２が照射光４２０を受けて加熱されることを回避している。
【選択図】 図４

Description

本発明は、撮像装置付きヘッドライト及び撮像装置付き照明システムに係り、特に、患者の手術等の際に使用される医療用の撮像装置付きヘッドライト及び撮像装置付き照明システムに関する。

従来、撮像装置付きヘッドライト及び撮像装置付き照明システムは、操作者のヘッド（頭部）に着用する機材（支持基板）に、光源まで設置するタイプのものが開発されている。

また、この光源に使用される電力も、操作者のヘッドに着用する機材に内蔵された電池から供給されるタイプのものが多い。

なお、患者の手術等のオペレーションに使用する一般的な照明装置としては、光源のキセノンランプの発光を光ファイバケーブルで照射部に伝達するスタンドタイプの医療用照明灯が考案されている（例えば、特許文献１参照。）。

図１２は、従来の撮像装置付きヘッドライトの原理を示す説明図である。
同図に示す撮像装置付きヘッドライトは、レンズユニットの上部から垂直に入射された入射光９１０を反射して水平方向の照射光９２０に変換するミラー９１と、ミラー９１の鏡面側前方に配置され、照射光９２０が物体に照射された時の反射光９３０を取り込むカメラ部９２と、カメラ部９２が取り込んだ画像（静止画像又は動画像）を電気信号の映像信号に変換するＣＣＤ９３（撮像素子）と、を備えて構成されている。

光源から伝送された光は、レンズユニットの上部から水平に入射される入射光９１０となってミラー９１に入射される。ミラー９１は、この入射光９１０を反射して物体が存在する水平方向に照射光９２０を照射する。

照射光９２０は、物体に当たって反射され、反射光９３０となって戻り、カメラ部９２に取り込まれ、ＣＣＤ９３の平面上に結像する。ＣＣＤ９３は、この結像を電気信号の映像信号に変換する。
特開２００３−３３９３７８号公報

しかし、このような従来の撮像装置付きヘッドライト及び撮像装置付き照明システムにおいては、前述のとおり、操作者のヘッド（頭部）に着用する機材に光源や、該光源用の電池を備えるタイプのものが多く、これでは操作者のヘッド（頭部）の重量負担が多くなり過ぎて、操作者が疲労し易いという問題点があった。

また、特に、医療用の場合、手術中に光源のランプや電池の寿命が切れた場合に、これらの取り替えに時間を要し、手術が中断するという問題点があった。

また、ヘッドライトの着脱時に、埃等により、手術室の雰囲気（空気）を汚染し勝ちであるという問題点があった。

また、光線の種類（波長や強度）の選択（切替え）が出来ないので、手術内容や手術状況に合わせた最適の光線を利用出来ないという問題点があった。

さらに、操作者の頭部に着用する支持基材と、光線を供給する光ファイバケーブルとの着脱を可能にすることで、複数の操作者の各々が、専用の支持基材と、共通の光源を利用できるようにすることが１つの課題であった。

また、従来の撮像装置付きヘッドライト及び撮像装置付き照明システムは、前述のとおり、図１２に示すような構成を備えているので、カメラ部９２及びＣＣＤ９３によって照射光９２０の一部が遮られてしまうため、物体を照射する光量が減少するという問題点があった。

また、カメラ部９２及びＣＣＤ９３が、照射光９２０の照射を受けるので、加熱するという問題点があった。このため、特に、ＣＣＤ９３の劣化が早まるという問題点と、ＣＣＤ９３の特性が安定しないという問題点があった。

このため、本発明は、操作者の頭部への重量負担が軽く、かつ故障時に迅速な光源切替えが行える撮像装置付きヘッドライト及び撮像装置付き照明システムの提供を目的とするものである。

また、本発明の他の目的は、使用中に、光線の種類の切替えを行うことが出来る撮像装置付きヘッドライト及び撮像装置付き照明システムを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、操作者の頭部に着用する支持基材と、光線を供給する光ファイバケーブルとの着脱が可能な撮像装置付きヘッドライト及び撮像装置付き照明システムを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、物体を照射する照射光の光量を減少させることのない撮像装置付きヘッドライト及び撮像装置付き照明システムを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、照射光によって撮像装置を加熱させることのない撮像装置付きヘッドライト及び撮像装置付き照明システムを提供することにある。

さらに、本発明の他の目的は、撮像装置の撮像素子の特性が時間的に変化することのない撮像装置付きヘッドライト及び撮像装置付き照明システムを提供することにある。

本発明は、上記した従来のヘッドライトの課題に鑑みてなされたものであり、操作者の頭部に着用される支持基材と、伝達された光線を、レンズ及びフィルタを有するヘッドライト部を介して前記操作者の前方に照射する、前記支持基材に係合された照射部と、前記照射部に光源からの光線を伝達する光ファイバケーブルと、前記照射部から照射される光を妨げないように前記照射部の後方に着脱可能な撮像手段と、前記撮像手段を前記照射部に着脱するための取付手段と、前記撮像手段から出力される映像信号を伝送する映像信号ケーブルとを備えたことを特徴とする撮像装置付きヘッドライトを提供するものである。

これにより、操作者の頭部への重量負担が軽いヘッドライトの提供を可能にすると共に、ヘッドライトの照射部から照射される光線による対象物体の撮像を可能にしている。

また、前記撮像装置付きヘッドライトは、前記撮像手段が、前記ヘッドライト部の上方から垂直に入射された光線を対象物体が存在する水平方向に反射すると共に、前記対象物体からの反射光を透過させるハーフミラーを備えたことを特徴とする。これにより、対象物体に光線を照射すると共に、対象物体から反射する光線を取り入れることを可能にしている。

また、前記撮像装置付きヘッドライトは、前記撮像手段が、前記対象物体が存在する方向とは逆方向の前記ハーフミラーの裏側方向に、前記撮像手段を配したことを特徴とする。これにより、撮像手段が対象物体を照射する光線を受けないので、撮像手段が加熱されることがなく、安定した映像信号を出力できると共に、対象物体を照射する光線が撮像手段によって遮られることがないので、対象物体を照射する光線の光量を減少させることがない。

また、前記撮像装置付きヘッドライトは、前記ヘッドライト部が備える前記レンズ及びフィルタの表面に光触媒がコーティングされていることを特徴とする。

このような構成により、光源からの光線を照射するレンズ及びフィルタの汚れを抑止し、レンズ及びフィルタにおいて触媒作用によるクリーニング効果を生じさせるようにしている。また、前記撮像装置付きヘッドライトは、前記照射部が、前記照射する光線の焦点を調節する機構を備えていることを特徴とする。これにより、患部等の照射対象の任意の領域に光線の焦点を合わせることができるので、任意の領域の明瞭度を増大させることができる。また、前記撮像装置付きヘッドライトは、前記照射部が、前記支持基材に対して垂直方向に回転可能なように前記支持基材に半固定に係合されていることを特徴とする。これにより、患部等の照射対象の縦方向の光線照射位置が調節可能であるようにしている。

また、前記撮像装置付きヘッドライトは、前記ヘッドライト部が、前記照射部の前記支持基材に係合されている上部組立体に対して水平方向に回転可能であることを特徴とする。これにより、患部等の照射対象の横方向の光線照射位置が調節可能であるようにしている。

また、前記撮像装置付きヘッドライトは、請求項４及び請求項５記載の前記ヘッドライト部の回転を、操作者の手操作により調節可能にする調整機材を前記照射部に備えたことを特徴とする。このような構成により、患部等の照射対象の縦方向及び横方向の光線照射位置の調節を、操作者の手操作により、簡単に行えるようにしている。

また、前記撮像装置付きヘッドライトは、前記支持基材が、操作者の頭部に覆い被せるヘッドバンドであることを特徴とする。このような構成により、支持基材として、軽い布製のヘッドバンドを使用することができるので、操作者の頭部の重量負担を軽減することが可能となり、また、頭部の発汗を防ぎ、さらにはヘッドライトの製造コストを安くすることができるようにしている。

また、前記撮像装置付きヘッドライトは、前記ヘッドバンドが、サイズの調整を可能にする調整ノブを備えていることを特徴とする。これにより、操作者の頭部のサイズに適合させてヘッドバンドを着用することができるので、使用中に脱落や位置ずれが生じず、安定して使用可能なヘッドライトを提供することができる。

また、前記撮像装置付きヘッドライトは、前記光ファイバケーブルが、前記支持基材の少なくとも１箇所で支持可能であることを特徴とする。これにより、操作者の頭部の位置が動いたり、揺らいだりした時にも、それに連れて光ファイバケーブルの位置移動（振れ）が大きくなることを防止できる。

また、前記撮像装置付きヘッドライトは、前記光ファイバケーブルが、前記操作者の着衣の少なくとも１箇所で支持可能であることを特徴とする。これにより、光ファイバケーブルの垂れ下がりを防いで、操作者の頭部の重量負担を一層軽減すると共に、操作者が位置を移動した時にも、その位置への光ファイバケーブルの追随性を高めることができる。

また、前記撮像装置付きヘッドライトは、前記光ファイバケーブルが、前記光線の入力端において光源との接続が可能なプローブを備えていることを特徴とする。これにより、光源との接続、光源種類の切替え、及び光源からの取り外し、を迅速に行うことができるヘッドライトを提供することができる。

さらに、前記撮像装置付きヘッドライトは、前記光ファイバケーブルが、前記照射部と着脱可能に構成されていることを特徴とする。これにより、複数の操作者の各々が、専用のヘッドバンドを着用し、かつ共通（又は専用）の光源のいずれをも使用することができるヘッドライトを提供することができる。

また、本発明は、上記した従来の撮像装置付きヘッドライト照明システムの課題に鑑みてなされたものであり、操作者の頭部に着用される支持基材と、伝達された光線を、レンズを有するヘッドライト部を介して前記操作者の前方に照射する、前記支持基材に係合された照射部と、前記照射部に光源からの光線を伝達する光ファイバケーブルと、前記照射部から照射される光を妨げないように前記照射部の後方に着脱可能な撮像手段と、前記撮像手段を前記照射部に着脱するための取付手段と、前記照射部に前記光ファイバケーブルを介して前記光線を供給する光源と、前記撮像手段から出力される映像信号を伝送する映像信号ケーブルと、前記撮像手段から出力される映像信号を表示及び記録する手段とを備えたことを特徴とする撮像装置付き照明システムを提供するものである。

本発明によれば、操作者の頭部への重量負担が軽く、かつ故障時に迅速な光源の切替えが可能である。また、使用中に、光線の種類の切替えを行うことができる。さらに、操作者の頭部に着用する支持基材と、共通（又は専用）の光源からの光線を供給する光ファイバケーブルとの着脱が可能である。

さらに、物体を照射する照射光が撮像装置によって遮られることがないので、照射光量を減少させることがない。また、照射光によって撮像装置を加熱させることのないので、撮像素子の特性が時間的に変化することがなく、安定した映像信号出力を得ることができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置付きヘッドライトの全体構成を示すものである。
図１に示すように、本実施形態に係る撮像装置付きヘッドライトであるヘッドライト１は、操作者の頭部に着用するヘッドバンド１１（請求項１，１２記載の支持基材）と、ヘッドバンド１１に係合されたレンズユニット１２（請求項１，１２記載の照射部）と、レンズユニット１２に光線を伝達する光ファイバケーブル１５と、撮像した映像信号を伝送するための映像信号ケーブル２１と、を備えて構成される。

ヘッドバンド１１は、サイズの調整を可能にする調整ノブ１１１と、ヘッドバンド１１を支持するためのケーブルストラップ１７と、映像信号ケーブル２１を保持するための信号ケーブル保持具２２と、を備える。

レンズユニット１２は、操作者の前方に照射する光線の焦点を調節する絞りリング１２１と、ヘッドバンド１１に対して水平方向に回転可能なヘッドランプ及び撮像部１２２と、ヘッドランプ及び撮像部１２２に収納され、伝達された光線を前記操作者の前方に照射するレンズ１２３と、レンズ１２３から照射される光線の照射角度を調節するためのポジショニングバー１４（請求項１，１２記載の調整機材）とを備える。

なお、レンズユニット１２からは、撮像した映像信号を伝送するための映像信号ケーブル２１が引き出される。

光ファイバケーブル１５は、光線の入力端において光源との接続が可能なプローブ１６と、ヘッドバンド１１のケーブルトラップ１７に巻き付けてヘッドバンド１１に保持させるためのケーブルリング１８と、操作者の着衣に挟み込んで、ケーブルを保持するためのガウンクリップ１９とを備える。

レンズ１２３は、表面に光触媒がコーティングされているものとする。

レンズユニット１２は、ヘッドバンド１１の前部に半固定に係合されている。これにより、レンズユニット１２から照射される光線の照射角は、上下方向の首振りが可能となる。

また、レンズユニット１２は、図２で後述するように、レンズ１２３に近い側の一部筐体が、ヘッドバンド１１に近い側の他の筐体と回転可能に取り付けられている。これにより、レンズユニット１２のレンズ１２３から照射される光線の照射角は、左右方向の首振りが可能となる。

さらに、映像信号ケーブル２１は、最終端に、映像信号ケーブル２１を他の機器に接続するためのコネクタ２３を備える。

以下、本実施形態に係るヘッドライトの使用方法を説明する。

まず、操作者は、頭部にヘッドバンド１１を着用し、調整ノブ１１１により、サイズ（ヘッドバンド１１の内径）を調節して、ヘッドバンド１１が頭部にしっかりとフィットするようにする。プローブ１６は、この着用の前又は後に、光源（図１０で後述する）と接続しておくことが可能である。さらに、この接続時点の前又は後に、この光源のスイッチを投入しておくことが可能である。

次に、操作者は、ポジショニングバー１４を手操作して、レンズ１２３から照射される光線の垂直方向及び水平方向の照射角度を調節することにより、被照射体の特定部位が明瞭に目視出来るようにする。

光ファイバケーブル１５は、前述のケーブルリング１８が配置されている箇所又はケーブルリング１８が配置されていない他の任意の箇所において、ヘッドバンド１１と着脱可能であると共に、レンズユニット１２とも着脱可能である。

また、光ファイバケーブル１５の着脱と共に、映像信号ケーブルも、信号ケーブル保持具２２が配置されている箇所において、ヘッドバンド１１及び光ファイバケーブル１５と着脱可能である。

図２は、本発明の実施形態に係る撮像装置付きヘッドライトにおける光ファイバケーブルとレンズユニットとの着脱の仕組みを説明するものである。
図２（ａ），（ｂ）に示すように、光ファイバケーブル１５は、レンズユニット１２の上部組立体に挿入する（操作Ｈ１，Ｈ２）。次に、図２（ｃ）に示すように、光ファイバケーブル１５を時計方向にクリック音がするまで回転させる（操作Ｈ３）と、前記留め具のロック用ノブが上方に引き上げられ、光ファイバケーブル１５がレンズユニット１２に固定される。また、図２（ｄ）に示すように、光ファイバケーブル１５をレンズユニット１２から取り外す場合には、このロック用ノブを再び元のように下方に押し下げ（操作Ｈ４）、その後、光ファイバケーブル１５を反時計方向に回転させる（操作Ｈ５）。

図３は、本発明の実施形態に係る撮像装置付きヘッドライトのレンズユニットの１実施例としての構成例を示すものである。
図３に示すように、レンズユニット１２の上部組立体には絞りリング１２１が設置され、少なくとも対物レンズ１２３とフィルタ１２４を含む下部組立体を取り付けるようにしている。上部組立体と下部組立体の内部構成は、図示のとおりである。上部組立体中に組み込まれたフィルタ１２５の表面には、下部組立体の中の対物レンズ１２３及びフィルタ１２４と同様に光触媒がコーティングされ、これにより、触媒作用による光源からの光線を照射する当該フィルタ１２５の汚れの抑止及びクリーニング効果を生じさせるようにしている。

図４は、本発明の実施形態に係る撮像装置付きヘッドライトの原理を示す説明図である。
図４に示す撮像装置付きヘッドライトは、レンズユニット１２の上部から垂直に入射された入射光４１０を反射して水平方向の照射光４２０に変換すると共に照射光４２０が物体に照射された時の反射光４３０を透過するハーフミラー３１と、ハーフミラー３１の裏面側後方に配置され、反射光４３０をハーフミラー３１が透過した時の透過光４４０を取り込むカメラ部４１（撮像手段）と、カメラ部４１が取り込んだ画像（静止画像又は動画像）を電気信号の映像信号に変換するＣＣＤ３２（撮像素子、撮像手段）と、を備えて構成されている。

光源から伝送された光は、レンズユニット１２の上部から水平に入射される入射光４１０となってハーフミラー３１に入射される。ハーフミラー３１は、この入射光４１０を反射して物体が存在する水平方向に照射光４２０を射出する。

照射光４２０は、物体に当たって反射され、反射光４３０となって戻り、ハーフミラー３１によって透過されて、透過光４４０となる。透過光４４０は、カメラ部４１に取り込まれ、ＣＣＤ３２の平面上に結像する。ＣＣＤ３２は、この結像を電気信号の映像信号に変換する。

このように構成したことにより、照射光４２０がカメラ部４１及びＣＣＤ３２を照射することがなく、よって、カメラ部４１及びＣＣＤ３２は照射光４２０によって加熱されることがないので、安定した映像出力を得ることができる。

ハーフミラー３１は、プレート型ビームスプリッタによって構成することができる。このプレート型ビームスプリッタは、基板となる薄い平板面上に、ハーフミラーとして機能させるための薄膜を蒸着したものである。この薄膜としては、誘電体、金属、又は両者のハイブリッドで構成することが可能である。

なお、前記基板として光学ガラスを使用することも可能である。

以下に、プレート型ビームスプリッタの利点を箇条書きで説明する。
（１） 軽量化することが可能である。
（２） 大型のサイズも可能である。
（３） 安いコストで製造できる。

なお、カメラ部４１及びＣＣＤ３２は、レンズユニット１２から取り外すことも可能である。以下に、その構成を説明する。

図５は、本発明の実施形態に係る撮像装置付きヘッドライトのレンズユニットの照射部の構成を示すものであり、図５（ａ）は、撮像装置を装着した場合の照射部の構成を示し、図５（ｂ）は、撮像装置を取り外した場合の照射部の構成を示す。

図５（ａ）に示すように、レンズユニット１２の照射部は、カメラカセット４５がレンズユニット１２に装着されたことで、カメラカセット４５内に収納された部４１及びＣＣＤ３２が、レンズユニット１２に装着される。

また、図５（ｂ）に示すように、レンズユニット１２の照射部は、カメラカセット４５がレンズユニット１２から取り外されたことにより、カメラカセット４５内に収納された部４１及びＣＣＤ３２が、レンズユニット１２から取り外される。

なお、カメラカセット４５は、図示しないネジ等の取付手段により、レンズユニット１２に取り付けられ、また、この取付手段を解除することにより、取り外しが可能となる。

次に、本実施形態に係る撮像装置付きヘッドライトのハーフミラー３１として利用可能な、他の様々なハーフミラー（ビームスプリッタ）の方式について説明する。

図６は、本実施形態に係る撮像装置付きヘッドライトのハーフミラー３１として利用可能なハーフミラー（ビームスプリッタ）の他の１例を示す外観図である。
同図に示すハーフミラー（キューブ型ビームスプリッタ５１）は、２個の直角プリズムによって構成される。一方の直角プリズムの斜面に、ハーフミラーとして機能させるための薄膜を蒸着し、他方の直角プリズムと、この斜面で接合してキューブ型を構成している。この薄膜としては、誘電体、金属、又は両者のハイブリッドで構成することが可能である。

このキューブ型ビームスプリッタ５１のタイプとしては、標準タイプの他に、無偏光タイプと、偏光タイプが使用可能である。

以下に、キューブ型ビームスプリッタ５１の利点を箇条書きで説明する。
（１） 透過光の屈折を無くすることができる。
（２） 分岐した反射光と透過光の光路長が同じである。
（３） ハーフミラーとして機能する膜がガラス基板内に有り、このため空気に触れないため、膜自体の劣化が少ない。
（４） 光路長を短くすることができる。
（５） 入射角条件が垂直入射のため、プレート型ビームスプリッタのように４５度入射にする必要がなく、このためアライメント作業が容易になる。

図７は、本実施形態に係る撮像装置付きヘッドライトのハーフミラー３１として利用可能なハーフミラー（ビームスプリッタ）の他の１例を示す外観図である。
同図に示すハーフミラー（ハイブリッド無偏光ビームスプリッタ５２）は、キューブ型ビームスプリッタ５１（図６）を構成する２個の直角プリズムのうち、１つをロンボイトプリズムの形状に変えることにより形成され、これにより、分割された２本の光線を同方向に出射させることができる。

図８は、本実施形態に係る撮像装置付きヘッドライトのハーフミラー３１として利用可能なハーフミラー（ビームスプリッタ）の他の１例を示す外観図であり、図８（ａ）は形状が矩形のハーフミラーを示し、図８（ｂ）は形状が円板状のハーフミラーを示す。
同図に示すハーフミラー（ポルカドットビームスプリッタ５３ａ，５３ｂ）は、水玉模様状（実際は正方形状）の所定の大きさを有する反射強化アルミ膜を合成石英基板上に真空蒸着して形成される。このハーフミラーの上記蒸着された側の表面に光が入射すると、ポルカドット（水玉模様）状に配置されたアルミ膜により、前記入射光の５０％を反射し、また、アルミ膜を蒸着していない部分により、前記入射光の残りの５０％を透過する。

以下に、ポルカドットビームスプリッタ５３ａ，５３ｂの利点を箇条書きで説明する。
（１） 波長帯域の広い入射光に対応することができる。
（２） 原理的に、入射角によって反射／透過比が変化することがない。
（３） 基板の特性や偏光状態によっても反射／透過比が変化しない。
（４） 基板の膜厚が僅か１．５〔ｍｍ〕であるため、エネルギーロスが生じない。
（５） 特に、ハロゲンランプやキセノンランプ等の多色光源を１：１分割するのに最適である。

図９は、本実施形態に係る撮像装置付きヘッドライトのハーフミラー３１として利用可能なハーフミラー（ビームスプリッタ）の他の１例を示す外観図である。
同図に示すハーフミラー（ペリクルビームスプリッタ５４）は、ニトロセルロースの薄膜をアルミ製のフレームに均一に張って形成される。なお、このフレームには黒色アルマイト仕上げのものを使用する。

このハーフミラーを使用すれば、膜の表面からの反射と膜の裏面からの反射とが、干渉することにより、ゴーストの問題を実用上クリアすることができる。

図１０は、本発明の実施形態に係る撮像装置付き照明システムの光源の１例を示すものである。
同図に示すように、本実施形態に係る撮像装置付き照明システムの光源（光源ユニット６０）は、複数種類の光線の出力窓を集約した集合出力部６１と、前記光線の出力窓に該当するプローブコネクタ６２と、光源の光線発生部（図示は省略）を点灯又は消灯させる電源スイッチ６３と、携行時に手で掴むための手提げ６４とを備える。

集合出力部６１は円板状であり、この円板の中心軸を回転軸にして手操作で回転可能に構成されている。

複数のプローブコネクタ６２は、それぞれ異なる種類の光線を出力する。プローブ１６（図１）に入力される光線の種類は、プローブ１６を挿入するプローブコネクタ６２を選択することで切替えることができるが、同じプローブコネクタ６２を選択したままであっても、集合出力部６１を回転させることによって、この光線の種類を順次切替えることができる。

光源ユニット６０の光線発生部は、ハロゲンランプ又はキセノンランプで構成することができる。また、この光線発生部からの光線の種類としては、紫外線、可視光線、及び紫外線を含む可視光線が可能である。

図１１は、本発明の実施形態に係る撮像装置付き照明システムの撮像装置以下の構成を示すものである。

図１に示すレンズユニット１２には、図３に示すようにＣＣＤ３２が内蔵されている。このＣＣＤ３２は、図４に示すように撮像装置の一部を構成するものである。

ＣＣＤ３２の出力（映像信号）は、色調整装置７１（色調整手段）を介して、カメラ７２、表示装置７３、及び記録装置７４に送出される。

色調整装置７１は、ＣＣＤ３２の出力（映像信号）の色ずれを補正するものである。但し、この色調整装置７１はオプショナルであり、省略することができる。

カメラ７２はＣＣＤ３２の出力（映像信号）を静止画として撮影する。また、表示装置７３はＣＣＤ３２の出力（映像信号）を静止画及び動画として表示する。さらに、記録装置７４は、ＣＣＤ３２の出力（映像信号）を記録する。

上記のように、本発明の実施形態では、支持基材としてヘッドバンド１１を使用するものとしたが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。例えば、一般に、本発明では、支持基材として各種のヘルメットを使用することが可能である。

本発明は、患者の手術等の際に使用される医療用の撮像装置付きヘッドライトに関するものであり、産業上の利用可能性を有する。

本発明の実施形態に係る撮像装置付きヘッドライトの全体構成を示すものである。 本発明の実施形態に係る撮像装置付きヘッドライトにおける光ファイバケーブルとレンズユニットとの着脱の仕組みを説明するものである。 本発明の実施形態に係る撮像装置付きヘッドライトのレンズユニットの１実施例としての構成例を示すものである。 本発明の実施形態に係る撮像装置付きヘッドライトの原理を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る撮像装置付きヘッドライトのレンズユニットの照射部の構成を示すものであり、図５（ａ）は、撮像装置を装着した場合の照射部の構成を示し、図５（ｂ）は、撮像装置を取り外した場合の照射部の構成を示す。 本実施形態に係る撮像装置付きヘッドライトのハーフミラー３１として利用可能なハーフミラー（ビームスプリッタ）の他の１例を示す外観図である。 本実施形態に係る撮像装置付きヘッドライトのハーフミラー３１として利用可能なハーフミラー（ビームスプリッタ）の他の１例を示す外観図である。 本実施形態に係る撮像装置付きヘッドライトのハーフミラー３１として利用可能なハーフミラー（ビームスプリッタ）の他の１例を示す外観図であり、図７（ａ）は形状が矩形のハーフミラーを示し、図７（ｂ）は形状が円板状のハーフミラーを示す。 本実施形態に係る撮像装置付きヘッドライトのハーフミラー３１として利用可能なハーフミラー（ビームスプリッタ）の他の１例を示す外観図である。 本発明の実施形態に係る撮像装置付き照明システムの光源の１例を示すものである。 本発明の実施形態に係る撮像装置付き照明システムの撮像装置以下の構成を示すものである。 従来の撮像装置付きヘッドライトの原理を示す説明図である。

符号の説明

１：ヘッドライト
１１：ヘッドバンド
１２：レンズユニット
１４：ポジショニングバー
１５：光ファイバケーブル
１６：プローブ
１７：ケーブルストラップ
１８：ケーブルリング
１９：ガウンクリップ
２１：映像信号ケーブル
２２：信号ケーブル保持具
２３：コネクタ
３２：ＣＣＤ（撮像素子）
６０：光源ユニット
６１：集合出力部
６２：プローブコネクタ
６３：電源スイッチ
７１：色調整装置
７２：カメラ
７３：表示装置（モニタ）
７４：記録装置
１１１：調整ノブ
１２１：絞りリング
１２２：ヘッドランプ及び撮像部
１２３：対物レンズ（光触媒塗布）
１２４：下部組立内のフィルタ（光触媒塗布）
１２５：上部組立内のフィルタ（光触媒塗布）

Claims (18)

1. 操作者の頭部に着用される支持基材と、
   伝達された光線を、レンズ及びフィルタを有するヘッドライト部を介して前記操作者の前方に照射する、前記支持基材に係合された照射部と、
   前記照射部に光源からの光線を伝達する光ファイバケーブルと、
   前記照射部から照射される光を妨げないように前記照射部の後方に着脱可能な撮像手段と、
   前記撮像手段を前記照射部に着脱するための取付手段と、
   前記撮像手段から出力される映像信号を伝送する映像信号ケーブルと、
   を備えたことを特徴とする撮像装置付きヘッドライト。
2. 前記撮像手段は、前記ヘッドライト部の上方から垂直に入射された光線を対象物体が存在する水平方向に反射すると共に、前記対象物体からの反射光を透過させるハーフミラーを備えたことを特徴とする請求項１記載の撮像装置付きヘッドライト。
3. 前記撮像手段は、前記対象物体が存在する方向とは逆方向の前記ハーフミラーの裏側方向に、前記撮像手段を配したことを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置付きヘッドライト。
4. 前記ヘッドライト部が備える前記レンズ及びフィルタは、表面に光触媒がコーティングされていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置付きヘッドライト。
5. 前記照射部は、前記照射する光線の焦点を調節する機構を備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置付きヘッドライト。
6. 前記照射部は、前記支持基材に対して垂直方向に回転可能なように前記支持基材に半固定に係合されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置付きヘッドライト。
7. 前記ヘッドライト部は、前記照射部の前記支持基材に係合されている上部組立体に対して水平方向に回転可能であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置付きヘッドライト。
8. 請求項６及び請求項７記載の前記ヘッドライト部の回転を、操作者の手操作により調節可能にする調整機材を前記照射部に備えたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置付きヘッドライト。
9. 前記支持基材は、操作者の頭部に覆い被せるヘッドバンドであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置付きヘッドライト。
10. 前記ヘッドバンドは、サイズの調整を可能にする調整ノブを備えていることを特徴とする請求項９記載の撮像装置付きヘッドライト。
11. 前記光ファイバケーブルは、前記支持基材の少なくとも１箇所で支持可能であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の撮像装置付きヘッドライト。
12. 前記光ファイバケーブルは、前記操作者の着衣の少なくとも１箇所で支持可能であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の撮像装置付きヘッドライト。
13. 前記光ファイバケーブルは、前記光線の入力端において光源との接続が可能なプローブを備えていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の撮像装置付きヘッドライト。
14. 前記光ファイバケーブルは、前記照射部と着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の撮像装置付きヘッドライト。
15. 操作者の頭部に着用される支持基材と、
    伝達された光線を、レンズを有するヘッドライト部を介して前記操作者の前方に照射する、前記支持基材に係合された照射部と、
    前記照射部に光源からの光線を伝達する光ファイバケーブルと、
    前記照射部から照射される光を妨げないように前記照射部の後方に着脱可能な撮像手段と、
    前記撮像手段を前記照射部に着脱するための取付手段と、
    前記照射部に前記光ファイバケーブルを介して前記光線を供給する光源と、
    前記撮像手段から出力される映像信号を伝送する映像信号ケーブルと、
    前記撮像手段から出力される映像信号を表示及び記録する手段と、
    を備えたことを特徴とする撮像装置付き照明システム。
16. 前記撮像手段は、前記ヘッドライト部の上方から垂直に入射された光線を対象物体が存在する水平方向に反射すると共に、前記対象物体からの反射光を透過させるハーフミラーを備えたことを特徴とする請求項１５記載の撮像装置付きヘッドライト。
17. 前記撮像手段は、前記対象物体が存在する方向とは逆方向の前記ハーフミラーの裏側方向に、前記撮像手段を配したことを特徴とする請求項１５又は１６記載の撮像装置付きヘッドライト。
18. 前記撮像手段から出力される映像信号の色ずれを補正する色調整手段を備えたことを特徴とする請求項１５記載の撮像装置付き照明システム。

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