JP2019537817A - プリント回路基板において予め切り離されたタブにより配向されたｌｅｄを有する医療用照明装置 - Google Patents
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Abstract
手術視界を照らす医療用照明装置であって、該照明装置は、手術視界に光を集中させるようにコリメータ光学系（７）と協働する複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）光源（５）を備え、該ＬＥＤは、コリメータ光学系（７）を通過するそれらの照射軸（Ｂ）が異なる角度配向を有するような方式において平らなプリント回路基板（６）に装着され、ここでプリント回路基板（６）は、切り離されて舌状部（１０）を形成しており、これらの各々は、柔軟でありＬＥＤを有する自由端を有し、各舌状部（１０）は、その自由端が照射軸（Ｂ）に実質的に垂直に配向されるような方式における応力下で変形される、ことを特徴とする。
Description
本発明は、一般的には、手術視界を照らす医療用照明装置に関し、該装置は、光を手術視界に集めるようにコリメータ光学系と協働する複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）光源を備え、ＬＥＤは、コリメータ光学系を通過するそれらの照射軸が異なる角度配向を有するような方式でプリント回路基板に装着される。
知られているように、特にＵＳ２０１２／０１８２７３１号において、医療用照明装置は、プリント回路基板に装着された複数のＬＥＤ光源を備えることができ、それらの光源は、コリメータ光学系に連結されており、結果として生じるアセンブリは、照明スポットを形成するように、光源から来る光ビームを手術視界の方へ異なる角度配向に収斂させるように配列されている。
その既知の医療用照明装置では、平らなプリント回路基板は、キャリア構造と、コリメータ光学系が装着される支持体との間に挟まれている。
その照明装置は、機械的に組み立てられているが、支持体は、光源により放射された光ビームを集中させるようにＬＥＤ光源を有するプリント回路基板の非柔軟なゾーンが支持体に対して配向されるように、プリント回路基板に機械的な圧力を作用する。
その既知の医療用照明装置において、その機械的な圧力は、ねじによって作用される。支持体における光学エレメントの配向調節、及び様々な異なる角度配向を得るため、プリント回路基板における光源の位置調節は、骨の折れる作業である。
それが、医療用照明装置製造業者が組み立て時間及び調節工程を最適化することによって、医療用照明装置を構成する要素の組み立てを合理化しようと努力する理由である。
発明の目的は、上述の欠点を軽減することを可能にする別の設計における医療用照明装置を提案することである。
より詳しくは、本発明は、手術視界を照らす医療用照明装置を提供し、該照明装置は、手術視界に光を集めるためコリメータ光学系と協働する複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）光源を備え、ここでＬＥＤは、コリメータ光学系を通過するそれらの照射軸が異なる角度配向を有するような方式においてプリント回路基板に装着され、また当該照明装置は、プリント回路基板が切り離され柔軟な舌状部を形成し、これらの各々がＬＥＤを有する自由端を有することを特徴とし、また、コリメータ光学系が硬い支持体における凹部に収容され、この凹部は、異なる角度配向のそれぞれの照射軸に対応する互いに異なる軸方向において延在することを特徴とし、並びに、支持構造体の凹部に収容されたコリメータ光学系に関連するＬＥＤを有するそれぞれの柔軟な舌状部は、コリメータ光学系の照射軸と同一面にある特定の軸方向において延在し、及びその自由端が照射軸に実質的に垂直に配向されるような状態における応力下で変形されることを特徴とする。
本発明の医療用照明装置はまた、以下の特徴の何かを有してもよい。即ち、
・それぞれの柔軟な舌状部は、舌状部のエッジへ留めること（clipping）によってロックする、支持構造体における留め具（catch）によって応力をかけられた変形位置に保持される。
・コリメータ光学系は、支持構造体の凹部へ留めることによって保持されてもよい。
・それぞれのコリメータ光学系は、対応する舌状部の自由端に設けられる対応の位置決め穴に係合する少なくとも１つの位置決めスタッドを設けてもよい。
・支持構造体は、成型されたプラスチックで作製されるのが好ましい。
・それぞれの柔軟な舌状部は、舌状部のエッジへ留めること（clipping）によってロックする、支持構造体における留め具（catch）によって応力をかけられた変形位置に保持される。
・コリメータ光学系は、支持構造体の凹部へ留めることによって保持されてもよい。
・それぞれのコリメータ光学系は、対応する舌状部の自由端に設けられる対応の位置決め穴に係合する少なくとも１つの位置決めスタッドを設けてもよい。
・支持構造体は、成型されたプラスチックで作製されるのが好ましい。
発明のこの配置により、１つ以上のプリント回路基板上に１つ以上のレンズ及び１つ以上のＬＥＤを分配することが可能である。
留めることによって要素をともに締結することは、締結を単純化するが、一方、ねじ、接着、支柱（staking）等による締結も使用することができる。
留めることによる締結は、要素を取り外すことを可能にするという利点がある。
発明の配置は、コリメータ光学系用のインタフェース支持体が様々な異なる機能、すなわち光学系を保持する機械的な機能、及びＬＥＤの照射軸を配向するための光学調整機能、を行うことから、実施が単純になるという利点を提供する。
プリント回路基板から柔軟な舌状部を切り離すために、舌状部の長手方向軸に実質的に垂直である曲げ軸（bending axis）を各舌状部に設けることが重要である。この曲げ軸は、当業者の知識内の異なるやり方において、例えば直線の切れ目を入れる（scoring）ことによって、設計されてもよい。
本発明は、以下の記述を読むこと及び添付の図面を分析することによってより良く理解することができ、他の利点を明らかにすることが可能になる。
図１は、手術視界３において照明スポット２を形成するための、手術室で使用される医療用照明装置１を示す。
この例における照明装置１は、手術室の天井から吊され、符号ＡＡで示された照射軸を一般的に有するドーム４の形状のものである。
図２は、図１の照明装置に類似する、照明装置１の正面を示す斜視図であり、この例におけるドーム４は、４つの照明モジュールによって形成された十字形の一般的な形状であり、各モジュールは、４つの光源５を有し、この例ではこれは、正方形の４つの角のそれぞれに分配されたＬＥＤである。
ＬＥＤは、照明装置１に据え付けられる前には平坦である、図３に示されるプリント回路基板６に装着される。
図２において、点線は、照明モジュールの４つのＬＥＤのそれぞれの照射軸Ｂを示し、それらが、手術視界３において、より大きいあるいはより小さいサイズの照明スポット２を形成するように集まることを示している。
よって照射軸Ｂは、それらが集まるように異なる角度配向を有する。
図２において、符号７は、コリメータ光学系７あるいはレンズを示し、これは複数のコリメータ光学系７が置かれるインタフェース支持構造体８に装着される。
支持構造体８は、図５に示すように、ドーム４のフレームを形成するキャリア構造９に固定される。
この例では、図３は、ドーム４に据え付けられる前には硬く平坦なプリント回路基板（ＰＣＢ）６の一部を示す。
発明に従い、プリント回路基板６は、柔軟な複数の舌状部１０で形成され、その各々は、曲げによって変形可能であるように、符号Ｃにて示される軸方向において延在する。
例えば、これらの柔軟な舌状部１０は、プリント回路基板６からそれらを切り離すことによって得られてもよい。
図３において、符号Ｐは、各舌状部１０に関する曲げ軸を示す。
図３は、各舌状部１０の自由端に置かれたＬＥＤを示し、その自由端は、この例では円盤状である。
各舌状部１０の長さは、数センチメートルであってもよい。
この例では、柔軟なそれぞれの舌状部１０は、その自由端に、ＬＥＤの周りに三角形の配置にて置かれた３つの位置決め切欠きあるいは穴１１を設けている。それらの位置決め穴１１は、各コリメータ光学系７に設けられる、対応する位置決めスタッド１２を受け入れるように設計されている。
本発明に従い、コリメータ光学系７は、図４Ａ及び図４Ｂに示される支持構造体８における凹部１３に受け入れられる。
これらの図４Ａ及び図４Ｂでは、支持構造体８は、２つの凹部１３のみを有する部分的なもので示されている。
インタフェース支持構造体８は、成型されたプラスチック材料で有利に作製されている。
凹部１３は、図４Ｂにおいて符号Ｂによって示され、図２における照射軸Ｂの角度配向のそれぞれのものに対応する軸方向において、成型された支持構造体８にて互いに関連して、延在する。また、インタフェース支持構造体８における凹部１３に受け入れられたコリメータ光学系７に関連するＬＥＤを有する柔軟なそれぞれの舌状部１０は、照射軸Ｂと同一平面上にある、図３において符号Ｃによって示された長手方向において延在し、その結果、コリメータ光学系７の対応する照射軸Ｂに対して実質的に垂直に自由端が配置されるように曲げ応力下で曲げ軸Ｐ周りに変形可能である。
図４Ａ及び図４Ｂに示される例において、それぞれの凹部１３は、照明装置のキャリア構造９の方へ面する小基部と、手術視界３の方へ面する大基部とを有する円錐台状の形状である。
支持構造体８の１つの面は、各凹部１３の小基部の周囲に、図４Ｂにて見ることができる柔軟な留め具１４を設け、該留め具は、図５で見ることができるように、応力がかけられた変形位置（曲げ位置）に舌状部１０を保持する役目をする。
留め具１４は、例えば、この例では、舌状部１０のエッジに、より正確には舌状部１０の自由端の円形のエッジに、留めることによって、ロックされる。
インタフェース支持構造体８の他方の面において、この例では、図４Ａで見ることができる３つの柔軟な留め具１５がそれぞれの凹部１３の大基部の周囲に設けられ、該留め具は、例えば、留めることによって、凹部１３における位置にコリメータ光学系７を保持する役目をする。
図４Ａにおける符号１６は、凹部１３にコリメータ光学系７を保持するための保持迫持受として役立つ環状のルート面（shoulder）１６を示す。
図４Ａに示されるコリメータ光学系７は、凹部１３の形状に相補的な形状であり、円形の周縁１７を設けた大基部と、この例では円錐の外側の方へ延在しながら円錐の軸に関して軸方向に突出する位置決めスタッド１２を設けた小基部とを有する。
本発明の照明装置１を組み立てるために、まず最初に、コリメータ光学系７がインタフェース支持構造体８の凹部１３へ挿入され、そしてコリメータ光学系は、留め具１５によって適所にロックされる。
次に、ＬＥＤ５を有するプリント回路基板６は、例えば図５に良好に図示されている中央のねじ１８によって、関連位置にて支持構造体８に締結される。
次に、舌状部１０は、これらがコリメータ光学系７に当接するまで支持構造体８の方へ折り曲げられ、図５に示すように、留め具１４によって適所に同時にロックされる。
最後に、結果として生じたアセンブリは、照明ドームのキャリア構造９に固定される。
本発明に従って、インタフェース支持構造体８に据え付けられるとき、コリメータ光学系は、インタフェース支持構造体８において集まるように既に配向されていることから、コリメータ光学系７の位置を調節する工程が存在しないことは理解可能である。
さらに、本発明に従って、ＬＥＤ光源５に関して異なる角度配向を得るためにプリント回路基板６全体を変形する必要がないこともまた、理解可能である。
本発明は、一般的には、手術視界を照らす医療用照明装置に関し、該装置は、光を手術視界に集めるようにコリメータ光学系と協働する複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）光源を備え、ＬＥＤは、コリメータ光学系を通過するそれらの照射軸が異なる角度配向を有するような方式で平坦なプリント回路基板に装着される。
より詳しくは、本発明は、手術視界を照らす医療用照明装置を提供し、該照明装置は、手術視界に光を集めるためコリメータ光学系と協働する複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）光源を備え、ここでＬＥＤは、コリメータ光学系を通過するそれらの照射軸が異なる角度配向を有するような方式において平坦なプリント回路基板に装着され、また当該照明装置は、プリント回路基板が切り離され舌状部を形成し、これらの各々が各曲げ軸周りに柔軟であり、ＬＥＤを有する柔軟な自由端を有することを特徴とし、また、コリメータ光学系が硬い支持体における凹部に収容され、この凹部は、異なる角度配向のそれぞれの照射軸に対応する互いに異なる軸方向において延在することを特徴とし、並びに、支持構造体の凹部に収容されたコリメータ光学系に関連するＬＥＤを有するそれぞれの柔軟な舌状部は、コリメータ光学系の照射軸と同一面にある特定の軸方向において延在し、及びその柔軟な自由端が照射軸に実質的に垂直に配向されるような状態における曲げ応力下で曲げ軸周りに変形され、それぞれの柔軟な舌状部は、ねじ、接着、熱可塑性の支柱によって、あるいは舌状部のエッジに留めることでロックする、支持構造体における留め具によって、硬い支持構造体に対して、応力のかけられた変形位置に保持される、ことを特徴とする。
本発明の医療用照明装置はまた、以下の特徴の何かを有してもよい。即ち、
・それぞれの柔軟な舌状部は、舌状部の自由端のエッジへ留めること（clipping）によってロックする、支持構造体における留め具（catch）によって応力をかけられた変形位置に保持される。
・それぞれの柔軟な舌状部は、舌状部の長手方向軸に実質的に垂直であり切れ目を入れて形成されてもよい曲げ軸を有してもよい。
・コリメータ光学系は、支持構造体の凹部へ留めることによって保持されてもよい。
・それぞれのコリメータ光学系は、対応する舌状部の自由端に設けられる対応の位置決め穴に係合する少なくとも１つの位置決めスタッドを設けてもよい。
・支持構造体は、成型されたプラスチックで作製されるのが好ましい。
・医療用照明装置は、ドームの形状であってもよい。
・ドームは、手術室の天井から吊り下げられるように設計されてもよい。
・ドームは、４つの照射モジュールによって形成された十字形の一般的形状であってもよい。
・支持構造体は、ドームのフレームを形成するキャリア構造に固定されてもよい。
・柔軟な舌状部は、プリント回路基板から切り離されて得られたものでもよい。
・ＬＥＤは、各舌状部の自由端に置かれ、該自由端は円盤状であってもよい。
・それぞれの凹部は、照明装置のキャリア構造の方へ面する小基部と、手術視界の方へ面する大基部とを有する円錐台状の形状であってもよい。
本発明はまた、上述したような照明装置の組立方法を提供し、該組立方法は、
支持構造体における凹部へコリメータ光学系を挿入し、留め具によって適所にロックすること、
次に、ＬＥＤを有するプリント回路基板を関連位置にて支持構造体に締結すること、
次に、舌状部がコリメータ光学系に当接するまで支持構造体の方へ舌状部を曲げて、留め具によって舌状部を適所に同時にロックすること、
を備えたことを特徴とする。
上記組立方法の間に、ＬＥＤを有するプリント回路基板を支持構造体に締結するために中央のねじが使用されてもよい。
・それぞれの柔軟な舌状部は、舌状部の自由端のエッジへ留めること（clipping）によってロックする、支持構造体における留め具（catch）によって応力をかけられた変形位置に保持される。
・それぞれの柔軟な舌状部は、舌状部の長手方向軸に実質的に垂直であり切れ目を入れて形成されてもよい曲げ軸を有してもよい。
・コリメータ光学系は、支持構造体の凹部へ留めることによって保持されてもよい。
・それぞれのコリメータ光学系は、対応する舌状部の自由端に設けられる対応の位置決め穴に係合する少なくとも１つの位置決めスタッドを設けてもよい。
・支持構造体は、成型されたプラスチックで作製されるのが好ましい。
・医療用照明装置は、ドームの形状であってもよい。
・ドームは、手術室の天井から吊り下げられるように設計されてもよい。
・ドームは、４つの照射モジュールによって形成された十字形の一般的形状であってもよい。
・支持構造体は、ドームのフレームを形成するキャリア構造に固定されてもよい。
・柔軟な舌状部は、プリント回路基板から切り離されて得られたものでもよい。
・ＬＥＤは、各舌状部の自由端に置かれ、該自由端は円盤状であってもよい。
・それぞれの凹部は、照明装置のキャリア構造の方へ面する小基部と、手術視界の方へ面する大基部とを有する円錐台状の形状であってもよい。
本発明はまた、上述したような照明装置の組立方法を提供し、該組立方法は、
支持構造体における凹部へコリメータ光学系を挿入し、留め具によって適所にロックすること、
次に、ＬＥＤを有するプリント回路基板を関連位置にて支持構造体に締結すること、
次に、舌状部がコリメータ光学系に当接するまで支持構造体の方へ舌状部を曲げて、留め具によって舌状部を適所に同時にロックすること、
を備えたことを特徴とする。
上記組立方法の間に、ＬＥＤを有するプリント回路基板を支持構造体に締結するために中央のねじが使用されてもよい。
Claims (5)
- 手術視界（３）を照らす医療用照明装置（１）であって、
光を手術視界（３）に集めるためコリメータ光学系と協働する複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）光源（５）を備え、該ＬＥＤは、コリメータ光学系を通過するそれらの照射軸（Ｂ）が異なる角度配向を有するようにプリント回路基板（６）に装着され、
プリント回路基板（６）は、切り離され柔軟な舌状部（１０）を形成しており、それぞれの舌状部は、ＬＥＤを有する自由端を有し、
コリメータ光学系（７）は、硬い支持構造体（８）における凹部（１３）に受け入れられ、該凹部（１３）は、異なる角度配向のそれぞれの照射軸（Ｂ）に対応した互いに異なる軸方向において延在し、
支持構造体における凹部（１３）に受け入れられるコリメータ光学系（７）に関連するＬＥＤを有するそれぞれの柔軟な舌状部（１０）は、コリメータ光学系（７）の照射軸（Ｂ）と同一面にある軸方向（Ｃ）において延在し、その自由端が照射軸に実質的に垂直に配向されるように応力下で変形される、
ことを特徴とする医療用照明装置。 - それぞれの柔軟な舌状部（１０）は、舌状部（１０）のエッジに留めることによってロックする、支持構造体（８）における留め具（１４）によって、応力のかけられた変形位置に保持される、請求項１に記載の医療用照明装置。
- コリメータ光学系（７）は、支持構造体（８）の凹部（１３）に留めることによって保持される、請求項１又は２に記載の医療用照明装置。
- それぞれのコリメータ光学系（７）は、対応する舌状部（１０）の自由端に設けられた対応する位置決め穴（１１）に係合する少なくとも１つの位置決めスタッド（１２）を設けている、請求項１から３のいずれかに記載の医療用照明装置。
- 支持構造体（８）は、成型プラスチックで作製されている、請求項１から４のいずれかに記載の医療用照明装置。
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