JP2013235768A

JP2013235768A - 歯科用照明装置

Info

Publication number: JP2013235768A
Application number: JP2012108445A
Authority: JP
Inventors: Shohei Kamaguchi; 昌平釜口
Original assignee: Morita Tokyo Manufacturing Corp
Current assignee: Morita Tokyo Manufacturing Corp
Priority date: 2012-05-10
Filing date: 2012-05-10
Publication date: 2013-11-21

Abstract

【課題】光源としてＬＥＤを利用し、診療部位を照度ムラが無いように照射でき、無影効果があり、部品点数も少ない歯科用照明装置を提供する。
【解決手段】一つ又は複数の面で凹面状に構成されたリフレクタと、前記リフレクタの焦点付近に配置され前記リフレクタに向かって光を照射するＬＥＤモジュールと、前記ＬＥＤモジュールを固定して前記ＬＥＤモジュールから発生する熱を放熱する放熱部材と、前記リフレクタを後面に、前記放熱部材を前面に支持する筐体とから構成されてなることを特徴とする歯科用照明装置による。
【選択図】図１

Description

本発明は歯科診療において診察部位を照明する照明装置に係り、特に光源としてＬＥＤモジュールを利用した歯科用照明装置に関する。

従来、無影効果を持たせて診療部位を照度ムラが無いように照射するため複数のＬＥＤモジュールを照明器の外周に分散して配置した歯科用照明装置があった。

特開２０１１−７６７３７号公報

しかし、複数のＬＥＤモジュールを分散配置したことから部品点数が多く、また、分散配置した複数のＬＥＤモジュールからの光を直接診療部位に照射する方式であったため、診療部位を照度ムラなく照射するには複数のＬＥＤモジュールの照射方向を精度良く調整して配置する必要があった。
そこで、本発明では上記の課題を解決する手段を提供する。

上記に鑑み本発明者は鋭意実験研究の結果、下記の手段により課題を解決した。
（１）一つ又は複数の面で凹面状に構成されたリフレクタと、前記リフレクタの焦点付近に配置され前記リフレクタに向かって光を照射するＬＥＤモジュールと、前記ＬＥＤモジュールを固定して前記ＬＥＤモジュールから発生する熱を放熱する放熱部材と、前記リフレクタを後面に、前記放熱部材を前面に支持する筐体とから構成されてなることを特徴とする歯科用照明装置。
（２）前記ＬＥＤモジュールが、前記リフレクタとの間隔を調整できる調整機構を備えた前記放熱部材に固定され、前記ＬＥＤモジュールから照射される光が前記リフレクタを構成する一つ又は複数の面で反射され相互に重なるように診療部位に照射されてなることを特徴とする前項（１）記載の歯科用照明装置。
（３）前記放熱部材及び前記筐体が、前記ＬＥＤモジュールへの電力供給用配線を収納又は挿通する配線収納空間又は配線挿通用隙間を有し、前記筐体の前面に装着された前面カバーにより筐体内部が密閉された構造とされ、前記筐体は遮光性を有する部材で作られ、前記前面カバーは透光性を有する部材で作られ、前記ＬＥＤモジュールから照射され前記リフレクタで反射された光は前記前面カバーを通して診療部位に照射され、前記診療部位以外の方向に散乱する光は前記筐体により遮光されることを特徴とする前項（１）又は（２）記載の歯科用照明装置。
（４）前記ＬＥＤモジュールが、基板と、前記基板上にほぼ等間隔で縦横に配列されて実装された複数のＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップの上面を覆い前記ＬＥＤチップの発光を白色光に変換する蛍光板からなり、前記蛍光板から放射される光のうち、前記複数のＬＥＤチップの発光によって励起され蛍光板から放射される光のうち、前記ＬＥＤチップの配列より外側に位置する蛍光板の部分が放射する光を遮光するためのマスクを前記蛍光板の上面に配置してなることを特徴とする前項（１）〜（３）のいずれか１項に記載の歯科用照明装置。

本発明によれば次のような優れた効果を発揮することができる。
１、請求項１の発明によれば、
一つ又は複数の面で凹面状に構成されたリフレクタと、前記リフレクタの焦点付近に配置され前記リフレクタに向かって光を照射するＬＥＤモジュールと、前記ＬＥＤモジュールを固定して前記ＬＥＤモジュールから発生する熱を放熱する放熱部材と、前記リフレクタを後面に、前記放熱部材を前面に支持する筐体とから構成されているため、ＬＥＤモジュールから発生する熱の放熱と、ＬＥＤモジュールの支持を一つの放熱部材で行うことができるとともに、ＬＥＤモジュールが一つでも無影効果が持たせられ、診療部位を照度ムラ無く照射することができる。

２、請求項２の発明によれば
前記ＬＥＤモジュールが、前記リフレクタとの間隔を調整できる調整機構を備えた前記放熱部材に固定され、前記ＬＥＤモジュールから照射される光が前記リフレクタを構成する一つ又は複数の面で反射され相互に重なるように診療部位に照射されるため、ＬＥＤモジュールが一つでも無影効果を持たせられ、診療部位を照度ムラ無く照射することができる。
また、前記リフレクタとの間隔を調整できる調整機構によって診療部位における照度や照射範囲を適宜変化させられるので、施術者の要望に合わせられるとともに、生産時においても無影効果の高い状態に容易に調整できる。

３、請求項３の発明によれば、
前記放熱部材及び前記筐体が、前記ＬＥＤモジュールへの電力供給用配線を収納又は挿通配線収納空間又は配線挿通用隙間を有しているため、ＬＥＤモジュールへの配線が装置外から見えず見栄えがよい。
また、前記筐体の前面に装着された前面カバーにより筐体内部が密閉された構造とされているため、リフレクタやＬＥＤモジュールの表面にほこりや診療時に飛散する水滴やゴミ等が付着しないので清掃の手間が不要である。
さらに、前記筐体は遮光性を有する部材で作られ、前記前面カバーは透光性を有する部材で作られ、前記ＬＥＤモジュールから照射され前記リフレクタで反射された光は前記前面カバーを通して診療部位に照射され、前記診療部位以外の方向に散乱する光は前記筐体により遮光されるため、診療部位以外に照明装置からの光は照射されず、散乱等による光が施術者や患者の目に入り診療を妨げるという危惧がなくなる。

４、請求項４の発明によれば、
前記ＬＥＤモジュールが、基板と、前記基板上にほぼ等間隔で縦横に配列されて実装された複数のＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップの上面を覆い前記ＬＥＤチップの発光を白色光に変換する蛍光板からなり、前記複数のＬＥＤチップの発光によって励起され蛍光板から放射される光のうち、前記ＬＥＤチップの配列より外側に位置する蛍光板の部分が放射する光を遮光するためのマスクを前記蛍光板の上面に配置したため、診療部位における照射光の色ムラや照度ムラを抑えられるので、施術者の目が疲れにくくなるとともに、歯科診療で必要とされる微妙な色の違いの識別が容易となり、歯科医療に大きく貢献できる。

本発明の歯科用照明装置の外観斜視図従来の歯科用照明装置の外観斜視図照射光路の説明図放熱部材の裏側からの外観斜視図カバーと内部カバーをはずした歯科用照明装置ＬＥＤモジュールとマスクとの構成斜視図ＬＥＤモジュールを蛍光板の方向から見た正面図マスクを配置したＬＥＤモジュールの正面図

発明を実施するための最良の形態を以下実施例の図に基づいて順次説明する。
図１は、本発明の歯科用照明装置の外観である。
図において、１は歯科用照明装置、２は筐体、３はリフレクタ、４は放熱部材、７はカバー、８はハンドル、２２は内部カバーを示す。
歯科用照明装置１は、アーム（図示せず）に吊り下げられ、歯科用チェアユニット（図示せず）と共に使用されるのが一般的である。
図のように、凹面状のリフレクタ３は筐体２に嵌め込まれるようにして支持されている。図に見られるのは、筐体２に嵌め込まれたリフレクタ３の反射面側でありこの後ろに筐体の後面が存在する。また、放熱部材４は筐体２の枠体２ａ中央の上下を結ぶようにして支持されている。
ＬＥＤモジュール５（後述）は放熱部材４の中央裏面にリフレクタ３に向かい合うように固定されているが本図では隠れて見えない。ハンドル８は施術者が照射方向を手で調整するときに把持して用いるところである。
筐体２と、筐体２の前面に装着された前面カバー７により筐体２内部が密閉された構造であるため、リフレクタ３やＬＥＤモジュール５の表面にほこりや診療時に飛散する水滴やゴミ等が付着しないので清掃の手間が不要である。
筐体２は金属やプラスチック等遮光性を有する部材で作られ、前面カバー７はガラスやプラスチック等透光性を有する部材作られ、ＬＥＤモジュール５から照射されリフレクタ３で反射された光がカバー７を通して診療部位に照射され、診療部位以外の方向に散乱する光は筐体２により遮光されるため、診療部位以外に歯科用照明装置１からの光は照射されず、散乱等による光が施術者や患者の目に入り診療を妨げるという危惧がなくなる。
また、内部カバー２２は後述するＬＥＤモジュールへの電力供給配線を挿通する筐体２の配線挿通用隙間２１を隠すものである。

図２は、従来の歯科用照明装置の外観斜視図である。
図において、１１は従来の歯科用照明装置、１２は従来装置の筐体、１５はＬＥＤモジュール、１８はハンドルである。
従来の歯科用照明装置１１は、ＬＥＤモジュール１５からの光を直接照射する方式であったため、複数のＬＥＤモジュールを分散配置して無影効果を持たせたことから部品点数が増え、また、分散配置した複数のＬＥＤモジュールからの光を診療部位に照度ムラなく照射するには複数のＬＥＤモジュールの照射方向を精度よく調整して配置する必要があった。

図３は、照射光路の説明図である。
図において、５はＬＥＤモジュール、３４は面１の反射光路、３５は面２の反射光路、３６は照射面、面１、面２・・・面ｎはリフレクタ３を構成する複数の面、ＬはＥＤモジュールとリフレクタとの間隔である。
ＬＥＤモジュール５はリフレクタ３の焦点付近に配置される。ＬＥＤモジュール５から照射される光は、リフレクタ３を構成する複数の面である面１、面２・・・面ｎから反射される。面１と面２を例にとると、面１からの反射光は面１の反射光路３４、面２からの反射光は面２の反射光路３５のように進み、診療部位を模式的に表す照射面３６において、図の如く相互に重なるように照射される。このため、ＬＥＤモジュール５が一つであっても無影効果を持たせられ、放熱部材４等の影を生じることなく、診療部位を照度ムラが無いように照射することができる。
また、ＬＥＤモジュール５とリフレクタ３との間隔Ｌを変化させると、反射光路３５も変化するが、前記間隔Ｌを調整して照射面３６上における照射面積を小さくすれば照度を高くでき、前記複数の面からの反射光の重なりや交差する角度を大きくすれば、無影効果を高めることができる。
本図では、リフレクタ３が複数の面で構成されているが、一つの凹面であっても、その曲率やＬＥＤモジュール５とリフレクタ３との間隔Ｌを適切なものにすれば、前記一つの凹面の各部からの反射光を照射面３６で相互に重なり合い無影効果を持たせることができる。

図４は、放熱部材の裏側から見た外観斜視図である。
図において、４１は配線収納空間、４２はＬＥＤモジュール固定位置である
図に仮想線で表したＬＥＤモジュール固定位置４２にＬＥＤモジュール５が固定される。ＬＥＤモジュール５の発熱は放熱部材４に伝わり、放熱部材４から放熱され、最終的には空気や筐体２を通して外部に放熱される。放熱部材４は、銅やアルミのような熱伝導性のよい素材で作られることが望ましい。
また、ＬＥＤモジュールへの配線（図示せず）は配線収納空間４１に収納されるので、装置外から見えず見栄えがよい。

図５は、前面カバーと内部カバーをはずした歯科用照明装置の斜視図である。
図において、２１は配線挿通用隙間、４３はシャフト、４４は固定ネジである。
筐体２おいては、ＬＥＤモジュールへの配線（図示せず）は配線挿通用隙間２１を介して装置外に引き出され電源に接続される。なお、前記配線挿通用隙間は内部カバー２２で隠されるので、装置の前面外からは見えず見栄えがよい。
放熱部材４は、図においては上側は隠れているが、筐体２に突設された上下一対のシャフト４３で前後に摺動可能に支持され、そして、上下を２本の固定ネジ４４で前記シャフト４３に固定されている。この機構が、ＬＥＤモジュール５とリフレクタ３との間隔を調整するもので、この間隔を調整することにより、診療部位における照度や照射範囲を変化させて施術者の要望に応えられるようにするとともに、生産時における無影効果の調整も容易となる。本図では、下側の内部カバーだけがはずされているが、調整の際は、上下ともはずして行う。

図６は、ＬＥＤモジュールとマスクとの構成斜視図である。
図において、５１は基板、５２はＬＥＤチップ、５３は蛍光板、６はマスク、６１は窓である。ＬＥＤモジュール５は、基板５１と、基板５１上にほぼ等間隔で縦横に配列され実装された複数のＬＥＤチップ５２と、ＬＥＤチップ５２のすぐ上を覆い前記ＬＥＤチップ５２の発光を白色に変換する蛍光板５３から構成される。
マスク６は、前記複数のＬＥＤチップの発光によって励起され蛍光板から放射される光のうち、前記ＬＥＤチップの配列より外側に位置する蛍光板の部分が放射する光を遮光するためのものであり、遮光性の部材で作られ蛍光板５３のすぐ上に配置される。そして必要とされる光は窓６１から診療部位に照射される。
蛍光板５３から発する光の内、必要な光は窓６１から通し、不要な光は遮光する。

図７は、ＬＥＤモジュールを蛍光板の方向から見た正面図である。
ＬＥＤチップ５２は、基板５１上にほぼ等間隔で縦横に配列されて実装されており、蛍光板５３の下に隠れているので、隠れ線で示している。一般的に一個のＬＥＤチップでは、歯科診療用としての十分な照度は得られないので、この例では、縦横１２列ずつに配列しているが、ＬＥＤチップ５２の輝度により、ＬＥＤチップ５２の数は適宜増減させてよい。
ただし、ＬＥＤチップ５２は縦横３列以上に配列させることが必要で、できれば５列以上配列させることが望ましい。ＬＥＤチップ５２の配列数が少ないと、ＬＥＤチップ５２と隣のＬＥＤチップ５２との間の発光していない部分が広くなり、ＬＥＤモジュール５の光を診療部位に照射したときに影となって現れ、照度ムラができてしまうためである。
また図では、ＬＥＤチップ５２がほぼ等間隔で縦横に配列されているが、上の配列条件を満たしていれば、特に整然と配列させなくてもよい。

図８は、マスクを配置したＬＥＤモジュールの正面図である。
本図では、ＬＥＤチップ５２は蛍光板５３の下に隠れているので、隠れ線で示している。
マスク６は蛍光板５３の上面に配置され、前記複数のＬＥＤチップの発光によって励起され蛍光板から放射される光のうち、前記ＬＥＤチップの配列より外側に位置する蛍光板の部分が放射する光を遮光する。
本実施例では、ＬＥＤチップ５２の配列の外周よりわずか内側にマスク６の窓６１の縁が来るようにしている。これは、ＬＥＤチップ５２の配列の外側から出る光が、診療部位における照射光の色ムラや照度ムラの原因となるのを防ぐためである。このマスク６により、窓６１を通った光のみが診療部位に照射されるので、施術者の目が疲れにくくなるとともに、歯科診療で必要とされる微妙な色の違いの識別が容易となり、歯科医療に大きく貢献できる。
また本図では、ＬＥＤチップ５２の配列の外周より、わずかに窓６１を小さく示したが、診療部位における照度や照射範囲が許容される範囲であれば、窓６１を更に小さくすることができる。ただし、上述のようにＬＥＤチップ５２の配列の外側から出る光が照射光の色ムラや照度ムラの原因となるため、窓６１をＬＥＤチップ５２の配列の外周より大きくすることはできない。

本発明の歯科用照明装置は歯科用に利用されるものであるが、医療用として応用できることは言うまでもない。

１：歯科用照明装置
２：筐体
３：リフレクタ
４：放熱部材
５：ＬＥＤモジュール
６：マスク
７：前面カバー
８：ハンドル
１１：従来の歯科用照明装置
１２：従来装置の筐体
１５：ＬＥＤモジュール
１８：ハンドル
２１：配線挿通用隙間
２２：内部カバー
３４：面１の反射光路
３５：面２の反射光路
３６：照射面
４１：配線収納空間
４２：ＬＥＤモジュール固定位置
４３：シャフト
４４：固定ネジ
５１：基板
５２：ＬＥＤチップ
５３：蛍光板
６１：窓
Ｌ：ＬＥＤモジュールとリフレクタとの間隔

Claims

一つ又は複数の面で凹面状に構成されたリフレクタと、前記リフレクタの焦点付近に配置され前記リフレクタに向かって光を照射するＬＥＤモジュールと、前記ＬＥＤモジュールを固定して前記ＬＥＤモジュールから発生する熱を放熱する放熱部材と、前記リフレクタを後面に、前記放熱部材を前面に支持する筐体とから構成されてなることを特徴とする歯科用照明装置。
前記ＬＥＤモジュールが、前記リフレクタとの間隔を調整できる調整機構を備えた前記放熱部材に固定され、前記ＬＥＤモジュールから照射される光が前記リフレクタを構成する一つ又は複数の面で反射され相互に重なるように診療部位に照射されてなることを特徴とする請求項１記載の歯科用照明装置。
前記放熱部材及び前記筐体が、前記ＬＥＤモジュールへの電力供給用配線を収納又は挿通する配線収納空間又は配線挿通用隙間を有し、前記筐体の前面に装着された前面カバーにより筐体内部が密閉された構造とされ、前記筐体は遮光性を有する部材で作られ、前記前面カバーは透光性を有する部材で作られ、前記ＬＥＤモジュールから照射され前記リフレクタで反射された光は前記前面カバーを通して診療部位に照射され、前記診療部位以外の方向に散乱する光は前記筐体により遮光されることを特徴とする請求項１又は２記載の歯科用照明装置。
前記ＬＥＤモジュールが、基板と、前記基板上にほぼ等間隔で縦横に配列されて実装された複数のＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップの上面を覆い前記ＬＥＤチップの発光を白色光に変換する蛍光板からなり、前記複数のＬＥＤチップの発光によって励起され蛍光板から放射される光のうち、前記ＬＥＤチップの配列より外側に位置する蛍光板の部分が放射する光を遮光するためのマスクを前記蛍光板の上面に配置してなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の歯科用照明装置。