JP2015228347A - 歯科用ヘッドライト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯性に優れると共に、照明時に歯や歯肉の自然な色を再現できる歯科用ヘッドライト装置を提供する。【解決手段】携帯型の歯科用ヘッドライト装置１であって、使用者の頭部に装着されるヘッドバンド部２と、ヘッドバンド部２に取り付けられるランプ本体部３と、ランプ本体部３に電源を供給するバッテリー部４とを備える。ランプ本体部３は、色温度が２７００〜５０００Ｋで、かつ、平均演色評価数Ｒａが９５以上であるＬＥＤ素子と、ＬＥＤ素子の発光を制御する制御回路を有する駆動基板と、ＬＥＤ素子から出射された光を集光するレンズと、光を拡散させる微細なレンズアレイを有し、レンズから出射された光をレンズアレイによって拡散整形するレンズ拡散板とを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、携帯型の歯科用ヘッドライト装置に関する。

歯科治療時に患者の口腔内を照らすための照明装置として、歯科医の頭部に装着されるヘッドライト装置がある。

特許文献１には、外科手術等の医療行為の際にオペレータの頭部に装着される医療用ヘッドライト装置であって、ヘッドバンドに設けられたヘッドランプ部に対して、光ファイバを介して光源から出射された光を導く構成が記載されている。

また、特許文献２には、頭部に光源を固定した口腔内照明装置において、光源として白色ダイオードを使用した構成が記載されている。

特開２００５−３０４８０６号公報 登録実用新案公報第３０８２２６９号公報

一般に、歯科医院での治療時には、口腔内を照らすためのメイン照明として自立型または懸垂型の大光量の無影灯が用いられるため、上述したヘッドライト装置は補助照明として用いられることが多い。

一方、歯科医師による往診時や集団検診等の歯科医院外で行う診断・治療時には、歯科医院で用いられるような大光量の照明装置を使用することができないため、懐中電灯やペンライト等の手持ち型の照明装置や汎用型のヘッドライト装置がメイン照明として使用されている。

しかしながら、手持ち型の照明装置を使用した場合、口腔内を照射するために手持ち型の照明装置を一定角度で長時間保持する必要があり、歯科医師や補助者の手が塞がれてしまうため、診断や治療に差し支えるという問題がある。また、歯科診断や歯科治療時用いられる照明装置においては、歯や歯肉の色が自然な色に再現できることが重要な要素であるが、手持ち型の照明装置や汎用型のヘッドライト装置では、歯科用途に適した発色性（色の再現性）を得ることができない。

また、上述した従来のヘッドライト装置にも次のような問題がある。特許文献１に記載のヘッドライト装置では、光ファイバを介してヘッドランプ部に光を導くため、装置全体の構成が大掛かりとなり、携帯性に優れているとは言い難い。特許文献２に記載の口腔内照明装置では、光源に白色ダイオードを用いているものの、歯科治療に適した色の再現性については何ら考慮されていない。

それ故に、本発明は、携帯性に優れると共に、照明時に歯や歯肉の自然な色を再現できる歯科用ヘッドライト装置を提供することを目的とする。

本発明に係る携帯型の歯科用ヘッドライト装置は、使用者の頭部に装着されるヘッドバンド部と、ヘッドバンド部に取り付けられるランプ本体部と、ランプ本体部に電源を供給するバッテリー部とを備える。ランプ本体部は、色温度が２７００〜５０００Ｋで、かつ、平均演色評価数Ｒａが９５以上であるＬＥＤ素子と、ＬＥＤ素子の発光を制御する駆動基板と、ＬＥＤ素子から出射された光を集光するレンズと、光を拡散させる微細なレンズアレイを有し、レンズから出射された光をレンズアレイによって拡散整形するレンズ拡散板とを含む。

本発明によれば、携帯性に優れると共に、照明時に歯や歯肉の自然な色を再現できる歯科用ヘッドライト装置を提供できる。

実施の形態に係る歯科用ヘッドライト装置の斜視図 図１に示すランプ本体部の上面図 図２のＩＩＩ−ＩＩＩラインに沿う断面図 図１に示すランプ本体部の左側面図 図１に示すランプ本体部とヘッドバンド部との係合構造を示す断面図 図１に示す歯科用ヘッドライト装置の機能ブロック図 図６に示すマイクロコントローラの状態遷移図

（実施の形態）
図１は、実施の形態に係る歯科用ヘッドライト装置の斜視図である。

歯科用ヘッドライト装置１は、使用者の頭部に装着されるヘッドバンド部２と、ヘッドバンド部２に取り付けられるランプ本体部３及びバッテリー部４を備える。

ヘッドバンド部２は、第１ベース部材５と、第２ベース部材６と、バンド７ａ〜７ｃｂとを備える。

第１ベース部材５及び第２ベース部材６は、例えば樹脂の成形品よりなる。第１ベース部材５は、ランプ本体部３をヘッドバンド部２に取り付けるための部材であり、第２ベース部材６は、バッテリー部４をヘッドバンド部２に取り付けるための部材である。

バンド７ａ及び７ｂは、第１ベース部材５及び第２ベース部材６を接続し、第１ベース部材５及び第２ベース部材６と共にループを構成する。歯科用ヘッドライト装置１の使用時には、このループが使用者の頭部を取り囲むようにヘッドバンド部２が装着される。また、バンド７ｃは、第１ベース部材５の上部と第２ベース部材６の上部とを架け渡すように、第１ベース部材５及び第２ベース部材６に接続されている。バンド７ｃは、歯科用ヘッドライト装置１の使用時に、ランプ本体部３及びバッテリー部４の重みでループがずり下がることを防止するためのものである。バンド７ａ〜７ｃは、使用者の頭部にフィットするように、柔らかい伸縮可能な材料で形成することが好ましく、例えば、クロロプレンゴムで構成される。

尚、図示を省略しているが、歯科用ヘッドライト装置１の使用時に、第１ベース部材５及び第２ベース部材６と頭部とが直接接触しないように、第１ベース部材５の内面及び第２ベース部材６の内面には、クッション性のあるパッドが設けられる。

図２は、図１に示すランプ本体部の上面図であり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩラインに沿う断面図であり、図４は、図１に示すランプ本体部の左側面図である。

ランプ本体部３は、ＬＥＤ基板９と、駆動基板１１と、レンズ１２と、レンズ拡散板１３と、透明板１４と、フロントケース１５と、リアケース１６と、ＵＳＢコネクタ１９と、レバー２０と、第１ボタン２１と、第２ボタン２２とを備える。

フロントケース１５には、ＬＥＤ基板９、レンズ１２、レンズ拡散板１３及び透明板１４がこの順に収容されている。

ＬＥＤ基板９上には、ＬＥＤ素子１０が設けられている。歯科用途に適した照明光を出射できるように、ＬＥＤ素子１０として、色温度が２７００〜４５００Ｋで、かつ、平均演色評価数Ｒａが９５以上であるものが使用される。色温度及び平均演色評価数がこの範囲外である場合、歯科治療時に口腔内を照らした場合に、歯や歯肉の自然な発色を得ることができなくなる。ＬＥＤ基板９は、背面がフロントケース１５の底板部２４に接するようにフロントケース１５に取り付けられており、ＬＥＤ素子１０の発光時に生じた熱は、フロントケース１５を通じて外部に放出される。

レンズ１２は、ＬＥＤ基板９の前面側に配置され、ＬＥＤ素子１０から出射される発散光を所定の集光範囲に集光する。レンズ１２としては、樹脂レンズ及びガラスレンズのいずれも使用可能であるが、軽量である点で樹脂レンズを用いることがより好ましい。

レンズ拡散板１３は、レンズ１２の出射面の前面側に配置され、レンズ１２から出射された光の輝度ムラを緩和する光学素子である。レンズ拡散板１３には、微細なレンズアレイ（図示せず）が設けられており、このレンズアレイがレンズ１２から出射された光を拡散整形することによって、レンズ１２から出射された光の輝度を面方向に均一化する。尚、レンズ拡散板１３は、ＬＳＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｓｈａｐｉｎｇ Ｄｉｆｆｕｓｅｒ）とも呼ばれる。

透明板１４は、レンズ拡散板１３を保護及び固定するための部材であり、レンズ拡散板１３の前面を覆うように設けられている。

リアケース１６には、フロントケース１５の底板部２４側の一部が嵌め込まれて、図４に示すように、フロントケース１５とリアケース１６とがネジ止めされている。フロントケース１５とリアケース１６とをネジ止めした状態において、フロントケース１５の底板部２４とリアケース１６の底板部２５とは、所定間隔を空けて対向するように配置されており、フロントケース１５の底板部２４の外面と、リアケース１６の底板部２５の内面との間に空間が形成される。この空間が設けられることによって、ＬＥＤ基板９からフロントケース１５に伝達された熱が、リアケース１６の底板部２５に伝達しにくくなる。したがって、歯科用ヘッドライト装置１の使用時に、ＬＥＤ基板９から生じた熱がリアケース１６の底板部２５から使用者の頭部へと放射されることを抑制できる。

フロントケース１５の底板部２４と、リアケース１６の底板部２５とで挟まれた空間には、駆動基板１１とＵＳＢコネクタ１９とが収容されている。

駆動基板１１は、ＬＥＤ素子１０の発光を制御するための制御回路が設けられた基板である。駆動基板１１は、フロントケース１５の底板部２４の外面との間に所定の間隔を空けて配置されている。このように配置することによって、ＬＥＤ基板９から生じた熱が駆動基板１１へと伝達することが抑制されている。本実施の形態では、駆動基板１１には、制御回路を構成する要素として、マイクロコントローラと、ＬＥＤ駆動回路とが少なくとも設けられている。マイクロコントローラは、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力が１チップ化された制御用ＩＣである。マイクロコントローラとしては、例えばＰＩＣ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を利用できる。ＬＥＤ駆動回路は、マイクロコントローラの制御に従って、ＬＥＤ素子１０への供給電流を制御するための回路である。尚、駆動基板１１の機能の詳細については後述する。

ＵＳＢコネクタ１９は、駆動基板１１上に実装されており、図示しない接続コードを介してバッテリー部４に接続される。

リアケース１６の左側面部には、図４に示すように、レバー２０及び第１ボタン２１が設けられ、リアケース１６の右側面部には、図２に示すように、第２ボタン２２が設けられている。

レバー２０は、軸２３を中心として、図４の実線で示す位置と二点鎖線で示す位置との間で回動自在となるようにリアケース１６に取り付けられ、図示しないバネ等の付勢部材によって、図４における反時計回り方向に付勢されている。したがって、使用者が手でレバー２０を図４の実線で示す位置から二点鎖線の位置まで時計回り方向に押し下げた後、レバー２０から手を離すと、バネ等の付勢部材による付勢力によって、レバー２０は、図４の実線で示す位置まで復帰する。レバー２０は、ＬＥＤ素子１０の発光強度を調節するための入力装置として設けられており、本実施の形態では、レバー２０が１回押下されるたびに、ＬＥＤ素子１０の発光強度が段階的に変化する。具体的には、本実施の形態では、ＬＥＤ素子１０の発光強度を、「強」・「中」・「弱」の三段階に調整可能であり、レバー２０が押下されるたびに、「強」・「中」・「弱」の順にＬＥＤ素子１０の発光強度が変化する。また、ＬＥＤ素子１０の発光強度が「弱」の時にレバー２０が押下されると、ＬＥＤ素子１０の発光強度は再度「強」に変化する。尚、電源オン時には、ＬＥＤ素子１０の初期発光強度として「強」が選択される。

本実施形態では、レバー２０としては、所定の回転軸を中心に回動自在な構成を用いているが、回動式以外のレバーを用いたり、レバー２０に代えて、発光強度調整用のスイッチを用いたりしても良い。

第１ボタン２１及び第２ボタン２２は、主電源をオン及びオフするため、並びに、ＬＥＤ素子１０の発光の一時停止及び再発光させるための入力装置として設けられている。具体的には、本実施の形態に係る歯科用ヘッドライト装置１では、第１ボタン２１及び第２ボタン２２を同時に所定時間（例えば１秒間）押下することによって、主電源をオンまたはオフすることができる。また、主電源がオンの状態で、第１ボタン２１及び第２ボタン２２のいずれか一方を押下することによって、ＬＥＤ素子１０の発光を一時消灯することができ、一時消灯の状態で、第１ボタン２１及び第２ボタン２２のいずれか一方を押下することによって、一時消灯を解除して、一時消灯前の発光強度でＬＥＤ素子１０を点灯させることができる。尚、レバー２０を用いたＬＥＤ素子１０の発光強度の制御の詳細は後述する。

リアケース１６の外面には、図３に示すように、係合部１７が設けられている。係合部１７は、図１に示すように、軸１８を中心に回動自在となるようにヘッドバンド部２の第１ベース部材５の取付部２６に取り付けられている。以下、この係合部１７と第１ベース部材５との係合構造を説明する。

図５は、図１に示すランプ本体部とヘッドバンド部との係合構造を示す断面図である。

リアケース１６の係合部１７には、凸条２７及び溝２８が交互に形成されたクリックギア３１が設けられている。一方、第１ベース部材５には、樹脂や金属等の反発力を有する材料よりなる係合片２９が設けられている。係合片２９には、係合部１７の溝２８に嵌合可能な突起部３０が形成されており、突起部３０が係合部１７の溝２８に嵌合することによって、係合部１７の軸１８を中心とする回転が阻止されている。

図５（ａ）に示す状態から、軸１８を中心として係合部１７を反時計回りに回転させると、図５（ｂ）に示すように、クリックギア３１の凸条２７が係合片２９の反発力に抗して係合片２９を弾性変形させる。図５（ｂ）に示す状態から、係合部１７を更に反時計回りに回転させると、係合片２９の突起部３０が凸条２７を乗り越えて、図５（ｃ）に示すように、係合片２９の反発力によって突起部３０が再びクリックギア３１の溝２８に嵌合する。この結果、再度、軸１８を中心とする係合部１７の回転が阻止された状態となる。係合部１７を更に反時計回りに回転させる場合、及び、係合部１７を時計回りに回転させる場合も同様に、突起部３０がクリックギア３１の凸条２７を１つ乗り越えるたびに溝２８に嵌合する。これらのクリックギア３１及び係合片２９の係合によって、クリックギア３１の１ピッチ分ずつランプ本体部３の仰俯角（仰角または俯角）を所定角度ずつ変化させることができる。

歯科診断や治療時においては、照明対象となる患者の口腔位置は、歯科医の頭部よりも下方に位置している。したがって、ランプ本体部３の光軸がヘッドバンド部２の第１ベース部材５の前面とほぼ直交する位置を基準とした場合に、ランプ本体部３の仰角の調整可能範囲と比べて、ランプ本体部３の俯角の調整可能範囲を大きくすることが、歯科用途では特に有効である。具体的には、図５の例に示すように、ランプ本体部３の光軸がヘッドバンド部２の第１ベース部材５の前面とほぼ直交するように配置したときに係合片２９の突起部３０が嵌合する溝２８を基準の溝（図５（ａ）で突起部３０が係合している溝）とすると、当該基準の溝の上方側（図５の片時計回り方向）に設ける溝２８の数より、当該基準の溝の下方側（図５の時計回り方向）に設ける溝２８の数を多くすれば良い。

再度図１を参照して、バッテリー部４は、ヘッドバンド部２の第２ベース部材６に取り付けられている。バッテリー部４は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池（図示せず）と、給電用のＵＳＢコネクタ３２と、充電用のＵＳＢコネクタ（図示せず）とを備える。歯科用ヘッドライト装置１の使用時には、バッテリー部４のＵＳＢコネクタ３２は、図示しないＵＳＢケーブルを介して、ランプ本体部３のＵＳＢコネクタ１９に接続され、バッテリー部４が内蔵する二次電池からランプ本体部３の駆動基板１１へと電流が供給される。また、バッテリー部４が内蔵する二次電池の充電時には、バッテリー部４の充電用のＵＳＢコネクタを、図示しないＵＳＢケーブルを介して、商用電源や、パーソナルコンピュータや外部バッテリーが備える給電能力のあるＵＳＢ端子に接続可能である。本実施形態に係る歯科用ヘッドライト装置１に用いるＵＳＢケーブルとしては、例えば、一方の端部にＡタイプのＵＳＢコネクタを、他方の端部にミニＢタイプのＵＳＢコネクタを有するものを使用する。歯科用ヘッドライト装置１の使用時においては、ＵＳＢケーブルのＡタイプコネクタをバッテリー部４のＵＳＢコネクタ３２に接続し、ＵＳＢケーブルのミニＢタイプコネクタをランプ本体部３のＵＳＢコネクタ１９に接続する。バッテリー部４の充電時には、ＵＳＢケーブルのミニＢタイプコネクタをバッテリー部の充電用のＵＳＢコネクタ（ミニＢタイプコネクタ）に接続し、ＵＳＢケーブルのＡタイプコネクタを外部の電源に接続する。

更に、歯科用ヘッドライト装置１のランプ本体部３の下方には、歯科医の目の前方に配置可能なルーペ３３が着脱自在に取り付けられる。ルーペ３３の取り付け構造は特に限定されないが、例えば、ランプ本体部３にアームを取り付けるためのバーを設け、このバーに取り付けたアームを介してルーペ３３を歯科用ヘッドライト装置１に取り付けることができる。アームとしては、例えば、エッシェンバッハ社のアーム（型番１６４６−４）を利用できる。このように、歯科用ヘッドライト装置１にルーペ３３を取り付け可能とすることにより、歯科医は、手を塞ぐことなく患者の口腔内を拡大して視認することができるため、歯科診断や治療がしやすくなる。尚、ルーペ３３は、着脱自在でなくても良く、ランプ本体部３またはヘッドバンド部２に一体化されていても良い。

ここで、本実施の形態に係る歯科用ヘッドライト装置１の集光特性について説明する。

歯科用ヘッドライト装置１は、ランプ本体部３の最前面と被照明体（例えば、患者の口腔）との距離が３０〜５０ｃｍのときに、ランプ本体部３の集光範囲が直径５〜１５ｃｍの円内に収まるように、ＬＥＤ素子１０の指向性（指向半値角）と、レンズ１２の集光角度と、レンズ拡散板１３の拡散角度とが設定される。この集光範囲に収まるようにランプ本体部３の集光特性を設定することによって、歯科用途での使用時に、患者の口腔部分のみに集光することができ、ランプ本体部３からの光が患者の目に入ることを防止できる。尚、レンズ拡散板１３から出射される光の拡散角度Ｄｅｇ_ｏｕｔは、次式によって近似することができる。
Ｄｅｇ_ｏｕｔ≒｛（Ｄｅｇ_ｉｎ）^２＋（Ｄｅｇ_ＬＳＤ）^２｝^１／２
ここで、
Ｄｅｇ_ｉｎ：レンズ拡散板の入射光の発散角度
Ｄｅｇ_ＬＳＤ：レンズ拡散板の拡散角度
である。

以下、本実施の形態に係る歯科用ヘッドライト装置１が備える駆動基板１１の機能について説明する。

図６は、図１に示す歯科用ヘッドライト装置の機能ブロック図である。

上述したように、駆動基板１１には、マイクロコントローラ３５と、ＬＥＤ素子１０を駆動するためのＬＥＤ駆動回路３６とが少なくとも設けられ、バッテリー部４から電流が供給される。マイクロコントローラ３５には、レバー２０、第１ボタン２１及び第２ボタン２２が接続され、マイクロコントローラ３５は、レバー２０、第１ボタン２１及び第２ボタン２２からの入力信号に基づいて、自身の動作状態とＬＥＤ駆動回路３６とを制御することによって、ＬＥＤ歯科用ヘッドライト装置１の動作状態全体を制御する。

具体的に、本実施の形態に係る歯科用ヘッドライト装置１は、オン状態、オフ状態及びサスペンド状態の３つの動作状態を遷移可能である。オン状態とは、マイクロコントローラ３５が動作して、ＬＥＤ素子１０を点灯させている状態をいう。オフ状態とは、マイクロコントローラ３５が動作を停止して、ＬＥＤ素子１０を消灯させている状態をいう。サスペンド状態とは、ＬＥＤ素子１０が消灯しているが、マイクロコントローラ３５が消灯前のＬＥＤ素子１０の駆動状態（発光強度）を保持したまま待機しており、消灯前に設定されていたＬＥＤ素子１０の発光強度で再発光させることが可能な状態をいう。

図７は、実施の形態に係る歯科用ヘッドライト装置の状態遷移図である。

図７に示すように、本実施の形態に係る歯科用ヘッドライト装置１の動作状態は次の通りに変化する。

（１）オフ状態からオン状態への遷移
歯科用ヘッドライト装置１がオフ状態にあるときに、第１ボタン２１及び第２ボタン２２が同時に第１所定時間（例えば、１秒間）押下された場合、オン状態へと動作状態が遷移する。具体的には、マイクロコントローラ３５が、第１ボタン２１及び第２ボタン２２の同時押しに従って動作を開始し、ＬＥＤ駆動回路３６を制御してＬＥＤ素子１０を初期発光強度の「強」で発光させる。

（２）オン状態からオフ状態への遷移
歯科用ヘッドライト装置１がオン状態にあるときに、第１ボタン２１及び第２ボタン２２が同時に第２所定時間（例えば、１秒間）押下された場合、オフ状態へと動作状態が遷移する。具体的には、マイクロコントローラ３５が、第１ボタン２１及び第２ボタン２２の同時押しに従って、ＬＥＤ駆動回路３６を制御してＬＥＤ素子１０を消灯した後、マイクロコントローラ３５の動作を停止する。尚、第２所定時間は、第１所定時間と同じであっても良いし、第１所定時間と異なっていても良い。

（３）オン状態からサスペンド状態への遷移
歯科用ヘッドライト装置１がオン状態にあるときに、第１ボタン２１及び第２ボタン２２のいずれか一方が押下された場合、サスペンド状態へと動作状態が遷移する。具体的には、マイクロコントローラ３５が、第１ボタン２１及び第２ボタン２２のいずれか一方の押下に従って、押下直前のＬＥＤ駆動回路３６の制御状態（ＬＥＤ素子１０の発光強度を制御させるための信号値）をＲＡＭに格納した後、ＬＥＤ駆動回路３６を制御してＬＥＤ素子１０を消灯させ、マイクロコントローラ３５の動作を待機状態とする。マイクロコントローラ３５の待機状態とは、必要最小限の機能ブロックのみを起動して、低消費電力で動作を待機している状態をいい、例えば、スリープ状態が該当する。

（４）サスペンド状態からオン状態への遷移
歯科用ヘッドライト装置１がサスペンド状態にあるときに、第１ボタン２１及び第２ボタンのいずれか一方が押下された場合、サスペンド状態となった直前のオン状態（オン状態（強）、オン状態（中）、オン状態（弱）のいずれか）へと動作状態が遷移する。具体的には、待機状態にあるマイクロコントローラ３５が、第１ボタン２１及び第２ボタン２２のいずれか一方の押下に従って、動作を再開し、サスペンド状態となる直前のＬＥＤ駆動回路３６の制御状態（ＬＥＤ素子１０の発光状態）をＲＡＭから読み出し、読み出したＬＥＤ駆動回路３６の制御状態となるようにＬＥＤ駆動回路３６を制御してＬＥＤ素子１０を再発光させる。これにより、ＬＥＤ素子１０は、サスペンド状態となった直前の発光強度で発光する。

（５）サスペンド状態からオフ状態への遷移
歯科用ヘッドライト装置１がサスペンド状態にあるときに、第１ボタン２１及び第２ボタンが同時に第２所定時間（例えば、１秒間）押下された場合、オフ状態へと動作状態が遷移する。具体的には、マイクロコントローラ３５が、第１ボタン２１及び第２ボタン２２の同時押しに従って、ＬＥＤ駆動回路３６を制御してＬＥＤ素子１０を消灯した後、マイクロコントローラ３５の動作を停止する。尚、第２所定時間は、第１所定時間と同じであっても良いし、第１所定時間と異なっていても良い。

（６）オン状態（強）、オン状態（中）、オン状態（弱）間の遷移
歯科用ヘッドライト装置１がオン状態にあるときに、レバー２０が押下されるたびに、オン状態（強）、オン状態（中）、オン状態（弱）の順に動作状態が遷移する。オン状態（弱）のときに、レバー２０が押下されるとオン状態（強）へと動作状態が遷移する。具体的には、マイクロコントローラ３５が、レバー２０の押下に従って、ＬＥＤ駆動回路３６を制御して、ＬＥＤ素子１０の発光強度を所定値に変化させる。

図７に示したように歯科用ヘッドライト装置１の動作状態を制御することにより、レバー２０を用いた発光強度の調整機能、第１ボタン２１及び第２ボタン２２の両方を用いた電源オン・オフ機能、第１ボタン２１及び第２ボタンのいずれか一方を用いたサスペンド／レジューム機能を実現できる。尚、本実施形態では、主電源のオン・オフの切り替えを、第１ボタン２１及び第２ボタン２２の同時長押し（つまり、所定時間以上の押下）によって行っているが、第１ボタン２１の長押し、及び／または、第２ボタン２２の長押しによって主電源のオン・オフの切り替えを行っても良い。

以上説明したように、本実施の形態に係る歯科用ヘッドライト装置１は、ヘッドバンド部２にＬＥＤ素子１０を有するランプ本体部３とバッテリー部４とを設けた構成であるので、光ファイバを介して光源からの光を導く構成のヘッドライト装置や、商用電源からの電力供給を必要とするヘッドライト装置と比べて、軽量で携帯性に優れている。また、本実施の形態に係る歯科用ヘッドライト装置１は、色温度が２７００〜５０００Ｋで、かつ、平均演色評価数Ｒａが９５以上であるＬＥＤ素子１０と、レンズ１２と、レンズ拡散板１３とを備えるため、歯科診断や歯科治療での使用時に、患者の口腔部分を均一な輝度で照らすことができ、かつ、歯や歯肉を自然な色で発色させることができる。汎用的なヘッドライト装置（例えば、アウトドア用ヘッドライト装置や工事用ヘッドライト装置）では、被照明体を明るく照明できること、すなわち、輝度が最も重要なファクターであり、被照明体の発色性や輝度の均一性については特に考慮されていないのが実情である。したがって、本実施の形態で使用している、色温度が２７００〜５０００Ｋで、かつ、平均演色評価数Ｒａが９５以上であるＬＥＤ素子１０は、汎用的なヘッドライト装置ではこれまで使用されていなかった。これに対して、本実施の形態に係る歯科用ヘッドライト装置１は、上述の構成を採用することによって、歯科用途で必要な発色性、輝度の均一性、患者の口腔位置のみを照射対象とできる集光特性を実現することができる。

また、本実施の形態に係る歯科用ヘッドライト装置１では、ランプ本体部３の最前面と被照明体との距離が３０〜５０ｃｍのときに、ランプ本体部３の集光範囲が直径５〜１５ｃｍの円内に収まるように、ランプ本体部３の集光特性が設定されている。したがって、歯科診断や歯科治療時の照明範囲を、患者の口腔部分に限定することができるので、歯科用ヘッドライト装置１の光が患者の目に入ることを防止できる。

また、本実施の形態に係る歯科用ヘッドライト装置１では、レバー２０のクリックにより発光強度を変化させることができる。歯科診断や歯科治療時においては、歯科医は手袋を装着していたり、手に治療器具を持っていたりするが、手袋を装着した手や治療器具を持った手でもレバー２０のクリックは容易に行えるので、発光強度の調整がしやすいという利点がある。

また、本実施の形態に係る歯科用ヘッドライト装置１では、第１ボタン２１及び第２ボタン２２の操作方法に応じて、オン状態、オフ状態及びサスペンド状態に制御可能である。この機能によって、例えば、診療の開始時に第１ボタン２１及び第２ボタン２２を同時に押してオン状態とした後、診療時間中は第１ボタン２１または第２ボタン２２を用いてＬＥＤ素子１０の点灯および消灯を行い、診療終了時に第１ボタン２１及び第２ボタン２２を同時に押してオフ状態とするといった歯科用ヘッドライト装置１の使用方法が可能となる。第１ボタン２１または第２ボタン２２のいずれかを用いて、サスペンド状態としたときは、サスペンド状態の直前に設定していた発光強度が記憶されるので、ＬＥＤ素子１０の点灯・消灯を頻繁に行う場合などでも、ＬＥＤ素子１０の発光強度の再設定が不要となるので、使い勝手が向上する。

また、歯科用ヘッドライト装置１の使用時には、軸１８を中心としてランプ本体部３を手で回転させるだけで、所望のピッチ数だけクリックギア３１の係合位置を変化させてランプ本体部３を固定することができる。したがって、手袋をした手や治療器具を持った手でも簡単にランプ本体部３を所望の角度に設定して固定することができる。したがって、本実施の形態に寄れば、光の照射位置を容易に変更可能な歯科診療に適した歯科用ヘッドライト１を実現できる。

（その他の変形例）
尚、上記の実施の形態において、ランプ本体部３の外装部分（フロントケース１５、リアケース１６、透明板１４等）は、消毒液等の薬品に対して耐性のある材質や、抗菌性のある材質で形成しても良い。また、ランプ本体部３を洗浄することができるように、パッキンやシールリング等を用いて、ランプ本体部３に防水性を付与することが好ましい。

また、上記の実施の形態において、ランプ本体部３とバッテリー部４とをＵＳＢケーブルで接続する例を説明したが、必ずしもＵＳＢケーブルを用いる必要はなく、バッテリー部４からランプ本体部３へと電力を供給可能となるように電気的に接続されていれば良い。

本発明は、被照明体を照らすためのヘッドライト装置として利用でき、特に、歯科用途に用いる携帯型のヘッドライト装置として有用である。

１ 歯科用ヘッドライト装置
２ ヘッドバンド部
３ ランプ本体部
４ バッテリー部
５ 第１ベース部材
６ 第２ベース部材
７ａ〜７ｃ バンド
９ ＬＥＤ基板
１０ ＬＥＤ素子
１１ 駆動基板
１２ レンズ
１３ レンズ拡散板
２０ レバー
２１ 第１ボタン
２２ 第２ボタン
３３ ルーペ
３５ マイクロコントローラ
３６ ＬＥＤ駆動回路

Claims (6)

1. 携帯型の歯科用ヘッドライト装置であって、
   使用者の頭部に装着されるヘッドバンド部と、
   前記ヘッドバンド部に取り付けられるランプ本体部と、
   前記ランプ本体部に電源を供給するバッテリー部とを備え、
   前記ランプ本体部は、
   色温度が２７００〜５０００Ｋで、かつ、平均演色評価数Ｒａが９５以上であるＬＥＤ素子と、
   前記ＬＥＤ素子の発光を制御する制御回路を有する駆動基板と、
   前記ＬＥＤ素子から出射された光を集光するレンズと、
   光を拡散させる微細なレンズアレイを有し、前記レンズから出射された光を前記レンズアレイによって拡散整形するレンズ拡散板とを含む、歯科用ヘッドライト装置。
2. 前記ランプ本体部の最前面と被照明体との距離が３０〜５０ｃｍのときに、前記ランプ本体部の集光範囲が直径５〜１５ｃｍの円内に収まることを特徴とする、請求項１に記載の歯科用ヘッドライト装置。
3. 前記ランプ本体部は、レバーを含み、
   前記制御回路は、前記レバーの操作に応じて、前記ＬＥＤ素子の発光強度を変化させることを特徴とする、請求項１または２に記載の歯科用ヘッドライト装置。
4. 前記ランプ本体部は、第１ボタン及び第２ボタンを含み、
   前記制御回路は、前記ＬＥＤ素子が点灯しているオン状態と、前記ＬＥＤ素子が消灯し、かつ、前記制御回路が動作を停止しているオフ状態と、前記ＬＥＤ素子が消灯し、かつ、前記制御回路が動作しているサスペンド状態との間で、前記歯科用ヘッドライト装置の動作状態を遷移可能であり、
   前記制御回路は、
   前記歯科用ヘッドライト装置がオフ状態にあり、かつ、前記第１ボタン及び前記第２ボタンが同時に第１所定時間押下された場合に、前記ＬＥＤ素子を所定の初期発光強度で発光させることにより、前記歯科用ヘッドライト装置をオン状態とし、
   前記歯科用ヘッドライト装置がオフ状態にあり、かつ、前記第１ボタン及び前記第２ボタンが同時に第２所定時間押下された場合に、前記ＬＥＤ素子を消灯させると共に前記制御回路の動作を停止させることにより、前記歯科用ヘッドライト装置をオフ状態とし、
   前記歯科用ヘッドライト装置がオン状態にあり、かつ、前記第１ボタン及び前記第２ボタンのいずれか一方が押下された場合に、点灯中の前記ＬＥＤ素子の発光状態を保持して、前記ＬＥＤ素子を消灯させることにより、前記歯科用ヘッドライト装置をサスペンド状態とし、
   前記歯科用ヘッドライト装置が前記サスペンド状態にあり、かつ、前記第１ボタン及び前記第２ボタンのいずれか一方が押下された場合に、保持しているＬＥＤ素子の発光状態でＬＥＤ素子を発光させることにより、前記歯科用ヘッドライト装置をオン状態とすることを特徴とする、請求項３に記載の歯科用ヘッドライト装置。
5. 前記ヘッドバンド部は、
   前記ランプ本体部が取り付けられる第１ベース部材と、
   前記バッテリー部が取り付けられる第２ベース部材と、
   前記第１ベース部及び前記第２ベース部とを接続するバンドとを含み、
   前記ランプ本体部は、仰俯角を変更可能となるように前記第１ベース部に取り付けられることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の歯科用ヘッドライト装置。
6. 前記ランプ本体部の下方に着脱自在に取り付けられるルーペを更に備える、請求項１〜５のいずれかに記載の歯科用ヘッドライト装置。

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