JP2017117782A - ヘッドライト - Google Patents

Abstract

【課題】より均一な光ビームを提供するとともに、軽量かつ快適なヘッドライトを提供する【解決手段】医療および歯科の専門家が装着するタイプのヘッドライトは、その中に開口部４２を有するハウジング１２を含む。光源２４が開口部を通り光を出力するようにハウジング内に配置される。単レンズ２２が開口部に近接してハウジング内に取り付けられ、複レンズ２０が光源および単レンズの間に配置される。【選択図】図２

Description

関連出願への相互参照
本出願は、２０１５年１２月４日出願の米国仮特許出願番号第６２／２６３，３１０号の利益を主張するものであり、その開示内容は、参照としてその全体が本明細書に明確に組み込まれる。

本発明は、概して照明装置、より具体的には、外科用ヘッドライトなど携帯型照明装置に関する。

装着される照明装置などの携帯型照明装置は、当技術分野において周知である。多くの場合、使用者は、顔に近い頭に照明を配置している。光は、使用者のすぐ近くの物体に向けられる。一例として、これらのタイプのヘッドライトを外科的処置に使用することができる。医療および歯科の専門家は、しばしば外科用ヘッドライトを使用して、患者の手術部位へのさらなる照明を提供する。外科用ヘッドライトは、医師が装着するメガネまたはルーペに取り付けることができる。

既存のヘッドライトは、１または複数の態様において不十分である可能性がある。１つは、光ビームの縁部で不十分な光の均一性および／または許容できない色分解を示すことがあるということである。さらに、外科用ヘッドライトは、重すぎるか、または厄介であることがあり、したがって不快であるということである。このように、医師は、外科処置に使用するヘッドライトを選択する場合に大きさ、重量、および調節の容易さを考慮する。

これらの問題のいくつかに対処するために、特許文献１は、発光ダイオード（ＬＥＤ）および複レンズの間に単レンズを配置することによってより均一な光ビームを提供することを目指している。しかし、この配置は、欠点を有し、多くの医師の選択基準に対応していない。例えば、ハウジングの遠位開口部への複レンズの配置は、複レンズが比較的大きい直径を有することになり、それにより、複レンズが比較的重いものとなってしまう。長い外科処置の間、医師は、比較的重い複レンズによって頭および首に不快感および／または痛みを受けることがある。

米国特許第８，０４７，６８４号明細書

したがって、より均一な光ビームを提供するとともに、軽量かつ快適なヘッドライトが望まれている。

一実施形態において、医療および歯科の専門家が着用するタイプのヘッドライトは、その中に開口部を有するハウジングを含む。光源は、ハウジング内に配置され、開口部を通り光を出力する。単レンズは、開口部に近接してハウジングに取り付けられ、複レンズは、光源および単レンズの間に配置される。光源は、発光ダイオードとすることができる。

複レンズは、色消しレンズとすることができる。さらに、または代わりに、二重レンズは、第１および第２の単体レンズを含むことができる。一実施形態において、複レンズの直径は、開口部の直径より小さくすることができる。

一実施形態において、単レンズは、約１０ｍｍ〜約１４ｍｍの間の直径とすることができる。例えば、単レンズは、約１０ｍｍの直径を有することができる。さらに、または代わりに、単レンズは、約１ｍｍ〜約３ｍｍの間の厚さとすることができる。例えば、単レンズは、約２ｍｍの厚さを有することができる。

一実施形態において、複レンズは、約３ｍｍ〜約７ｍｍの間の直径とすることができる。例えば、複レンズは、約５ｍｍの直径を有することができる。さらに、または代わりに、複レンズは、約２ｍｍ〜約４ｍｍの間の厚さとすることができる。例えば、複レンズは、約３ｍｍの厚さを有することができる。

一実施形態において、開口部は、約９ｍｍ〜約１４ｍｍの間の直径とすることができる。

一実施形態において、複レンズを光源に近接して配置することができる。さらに、または代わりに、複レンズを開口部から遠くに配置することができる。

一実施形態においてハウジングは、メガネ、またはルーペの少なくとも１つに取り付けるよう構成することができる。さらに、または代わりに、光源、単レンズ、および複レンズは、複レンズおよび単レンズを通り光源から射出される光が均一な面照明を提供するように構成され得る。

本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付図面は、以下の詳細な説明とともに本発明の実施形態を示し、本発明の説明を補助するものである。

本発明の一実施形態によるヘッドライトアセンブリの斜視図である。 ライン２−２に沿った図１に示すハウジングの横断面図である。

図１および図２を参照すると、一実施形態において、ヘッドライトアセンブリ１０は、ハウジング１２、ヨーク１４、およびスルーレンズ（ＴＴＬ）クリップ１６を含むことができる。ＴＴＬクリップ１６を使用者のメガネまたはルーペ（図示せず）へ取り付けられるよう構成されている。例えば、ＴＴＬクリップ１６は、メガネの一部の周囲に配置することができ、つまみネジ１８を締め付けて、アセンブリ１０をメガネに固定することができる。図２を参照して以下に説明されるように、複数のレンズ２０，２２および光源２４がハウジング１２内に配置される。通電されると、光源２４からの光が各レンズ２０，２２を通りハウジング１２の外へ射出される。好都合に、光ビームは、レンズ２０および２２を通過し、均一な面照明を提供しながら、ハウジング１２内のレンズ２０，２２の構成は、重さを減らし、使用者の快適性を高める。

これらの、および他の目的のため、図１および図２への参照を続けると、アルミニウムで構成され得るハウジング１２は、ヨーク１４に枢動可能に取り付けられ得る。示される実施形態において、ハウジング１２は、第２ハウジング３４に取り付けられ、第２ハウジング３４は、ピン２６などによってヨーク１４に枢動可能に取り付けられる。次にヨーク１４は、ネジ２８、ロックワッシャー３０、および六角ナット３２などによってＴＴＬクリップ１６に枢動可能に取り付けられる。

図２を参照すると、一実施形態において、ハウジング１２は、アルミニウムで構成され得る第２ハウジング３４（図２）に螺合可能に取り付けられる。これに示されるように、第２ハウジング３４は、ピン２６を受容するための小穴６２を含む締め付け部６０を含むことができる。締め付け部６０は、ヨーク１４の対応する機構と係合することができる第１および第２タブ６４，６６をさらに含むことができ、ヨーク１４に対する第２ハウジング３４の枢動移動の第１および第２の確実な停止を提供することができ、それによりヨーク１４に対する第２ハウジング３４（および結果としてハウジング１２）の枢動範囲を限定することができる。第２ハウジング３４は、光源２４に近接しているため、熱を消散させるヒートシンクとして作用する。

ハウジング１２は、基部４０から延在する略細長いチューブ状本体部分３８を有することができる。本体部分３８は、ハウジング１２の一端部４４に近接した開口部４２を画定する略円筒形状を有することができる。本体部分３８は、基部４０に接合されるか、または一体に形成される。基部４０は、第２ハウジング３４に螺合可能に取り付けられる。光源２４は、ハウジング１２および第２ハウジング３４によって形成される包絡線内において、開口部４２と反対側のハウジング１２の他端部４６に近接して配置される。

ここに示されるように、一実施形態において、本体部分３８は、ハウジング１２の内表面において半径方向内向きに延在するタブ４８，５０を含むことができる。タブ４８，５０は、互いに対して固定位置にレンズ２０，２２をそれぞれ受け入れるよう構成され得る。例えば、レンズ２０，２２は、タブ４８，５０に対して押しつけられ、任意に接着され得る。さらに、または代わりに、本体部分３８は、例えばタブ４８に対するある位置にレンズ２０を挟むことによって固定位置にレンズ２０を受容するためのネジ付き止め輪またはインサート５２を含むことができる。インサート５２は、ハウジング１２に固定され、レンズ２０をその位置に保持する。

ここに示されるように、光源２４は、レンズ２０がレンズ２２および光源２４の間になるようにハウジング１２の一端部４６に配置され得る。例示的な実施形態において、レンズ２０を複レンズとすることができ、レンズ２２を単レンズとすることができる。例示的な実施形態において、光源２４は、発光ダイオード（ＬＥＤ）である。通電されると、ＬＥＤ２４からの光は、各レンズ２０，２２を通りハウジング１２の開口部４２の外へ射出される。ＬＥＤ２４は、球形であり、かつ回路基板３６に取り付けられる一体型レンズ５４を含むことができる。ＬＥＤ２４は、バッテリパックまたは電源コネクタ（図示せず）を介して他の離れた電源に電気的に接続され得る。一例として、０．７ｍｍＤＣ電源コネクタ（図示せず）を回路基板３６に電気的に接続することができる。さらに、または代わりに、Orascopticで販売されるバッテリパックおよび電力ケーブルを使用することができる。ここに示されるように、第１および第２通路５６，５８が第２ハウジング３４を通り延在し、回路基板３６および離れた電源への電力ケーブル（図示せず）の連結を容易にする。示される実施形態において、第１および第２通路５６，５８は、ヨーク１４の上、ヨークに沿って、またはヨークを通り電力ケーブルを導くよう構成され、電力ケーブルが医師の視線または自由な移動と干渉することを防ぐ。より具体的には、第１通路５６は、電力ケーブルの一部を収容することができ、歪み緩和を提供するために、第２通路５８は、電力ケーブルのジャケットと係合するための止めネジを受け入れる。しかし、特定の用途に応じて第１および第２通路５６，５８の他の構成を用いることができる。一実施形態において、第２ハウジング３４内に単一の通路を含むことができる。

一実施形態において、単レンズ２２を遠位開口部４２に、またはその近くに配置することができ、単レンズは、約１０ｍｍ〜約１４ｍｍの直径を有する。例えば、単レンズ２２は、約１０ｍｍの直径を有することができる。単レンズ２２は、約１ｍｍ〜約３ｍｍの厚さを有することができる。例えば、単レンズ２２は、約２ｍｍの厚さを有することができる。

一実施形態において、複レンズ２０は、色消しレンズとすることができ、第１および第２単レンズ２０ａ，２０ｂを備えることができる。ここに示されるように、複レンズ２０は、ＬＥＤ２４および単レンズ２２の間に配置される。一実施形態において、複レンズ２０は、約３ｍｍ〜約７ｍｍの間の直径を有することができる。例えば、複レンズ２０は、約５ｍｍの直径を有することができる。複レンズ２０は、約２ｍｍ〜約４ｍｍの厚さを有することができる。例えば、複レンズ２０は、約３ｍｍの厚さを有することができる。

レンズ２０，２２およびＬＥＤ２４に対するレンズ２０，２２のこの配置は、実質的に均一な光ビーム、および目標において実質的に円形の均質な光スポットを生成することができる。さらに、ＬＥＤ２４の近くに複レンズ２０を配置することにより、複レンズ２０は、例えば開口部４２の直径に比べて比較的小さい直径を有することができる。したがって、複レンズ２０は、比較的少ない量のガラスで構成されることが可能であり、したがって開口部４２に配置された類似の構成の仮の複レンズと比較して少なくとも比較的軽量にすることができる。

遠位開口部４２におけるハウジング１２の直径は、複レンズが光源から遠くに（例えば光源から遠い開口部に、またはその近くに）通常配置されるような他のヘッドライトと比べて比較的小さくすることができる。結果として、遠位開口部４２におけるハウジング１２の直径は、他のヘッドライトと比較して小さくすることができる。一例であり限定はしないが、遠位開口部４２におけるハウジング１２の直径は、約９ｍｍ〜約１４ｍｍとすることができるのに対して、他の同程度のヘッドライトのハウジングの直径は、遠位開口部において、通常約１５ｍｍ〜約１７ｍｍであり、他のヘッドライトと比較して、遠位開口部４２におけるハウジング１２の直径を約１０％低減することができる。したがって、複レンズ２０をハウジング１２内の開口部４２から遠く、かつＬＥＤ２４の近くの位置に配置することにより、複レンズ２０の直径を最小化することができ、ハウジング１２の全重量が低減される。上述したように、ヘッドライトアセンブリ１０は、疲労を低減することができるため、軽量な部品を使用することにより、より具体的には複レンズ２０を比較的小さな直径にすることで快適性が向上する。

本発明は様々な好ましい実施形態の説明によって示され、これらの実施形態はある程度詳細に記載されているが、特許請求の範囲をそのような詳細に限定することを何ら制限するものではない。さらなる利点および変更は、当業者には容易に明らかであろう。本発明の様々な特徴は、使用者のニーズおよび嗜好に応じて、単独で、または任意の組み合わせで使用することができる。

１０ ヘッドライトアセンブリ
１２ ハウジング
１４ ヨーク
１６ ＴＴＬクリップ
１８ つまみネジ
２０ 複レンズ
２２ 単レンズ
２４ 光源
２６ ピン
２８ ネジ
３０ ロックワッシャー
３２ 六角ナット
３４ 第２ハウジング
３６ 回路基板
３８ 本体部分
４０ 基部
４２ 開口部
４４ 一端部
４６ 他端部
４８，５０ タブ
５２ インサート
５４ 一体型レンズ
５６ 第１通路
５８ 第２通路
６０ 締め付け部
６２ 小穴
６４ 第１タブ
６６ 第２タブ

Claims (18)

1. 医療および歯科の専門家が装着するタイプのヘッドライトであって、
   その中に開口部を有するハウジングと、
   前記開口部を通り光を出力するように前記ハウジング内に配置された光源と、
   前記開口部に近接して前記ハウジング内に取り付けられた単レンズと、
   前記光源および前記単レンズの間に配置された複レンズと、
   を備える、ヘッドライト。
2. 前記光源が発光ダイオードである、請求項１に記載のヘッドライト。
3. 前記複レンズが色消しレンズである、請求項１または２に記載のヘッドライト。
4. 前記複レンズが第１および第２単レンズを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のヘッドライト。
5. 前記複レンズが直径を有し、前記開口部が直径を有し、かつ前記複レンズの前記直径が前記開口部の前記直径より小さい、請求項１〜４のいずれか一項に記載のヘッドライト。
6. 前記単レンズが約１０ｍｍ〜約１４ｍｍの間の直径を有する請求項１〜５のいずれか一項に記載のヘッドライト。
7. 前記単レンズが約１０ｍｍの直径を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のヘッドライト。
8. 前記単レンズが約１ｍｍ〜約３ｍｍの間の厚さを有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のヘッドライト。
9. 前記単レンズが約２ｍｍの厚さを有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載のヘッドライト。
10. 前記複レンズが約３ｍｍ〜約７ｍｍの間の直径を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載のヘッドライト。
11. 前記複レンズが約５ｍｍの直径を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のヘッドライト。
12. 前記複レンズが約２ｍｍ〜約４ｍｍの間の厚さを有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のヘッドライト。
13. 前記複レンズが約３ｍｍの厚さを有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のヘッドライト。
14. 前記開口部が約９ｍｍ〜約１４ｍｍの直径を有する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のヘッドライト。
15. 前記複レンズが前記光源に近接して配置されている、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のヘッドライト。
16. 前記複レンズが前記開口部から遠位に配置されている、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のヘッドライト。
17. 前記ハウジングがメガネまたはルーペの少なくとも１つに取り付けられるように構成されている、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のヘッドライト。
18. 前記光源、単レンズ、および複レンズが構成されている前記光源から射出され前記複レンズおよび単レンズを通る光が均一な面照明を提供する、請求項１〜１７のいずれか一項に記載のヘッドライト。

Images