JP2021176148A - 手術用照明および手術用照明の交換用電球 - Google Patents

手術用照明および手術用照明の交換用電球 Download PDF

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Abstract

【課題】発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む電球を有し、ＬＥＤから放射された光のいずれも手術用照明のレンズを通して直接放射されることがない手術用照明を提供する。【解決手段】手術用照明３０は、ＬＥＤモジュールを含む電球３２を有し、電球３２は、手術用照明３０のソケット４０に装着されて電力が供給されたとき、ＬＥＤ３４から放射された光のいずれも手術用照明３０のレンズ３８に対して直接放射されることがなく、反射光４２、４４のみが手術用照明３０のレンズ３８を通過するように配置される。【選択図】図２

Description

本発明は、手術用照明および手術用照明の交換用電球に関する。特に、発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む電球を有する手術用照明に関する。
関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年２月２５日付で出願された米国仮特許出願第６２／１２０，６６８号に対して利益を主張し、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
手術用照明は発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）を含む電球を有し、当該電球は、手術用照明のソケットに装着されて電力が供給されたとき、ＬＥＤから放射された光のいずれも手術用照明のレンズを通して直接放射されることがなく、反射光のみが手術用照明のレンズを通過するように配置される。
交換用電球は、ヒートシンク上に配置されたＬＥＤを含むことができる。ＬＥＤは、交換用電球の基部に向かって光を向けるように配向されてもよく、交換用電球の基部は、手術用照明のソケットと連結するように構成される。
本発明のさらなる特徴および利点は以下の説明で述べられ、一部は説明から明らかになるか、または本発明の実施によって習得され得る。本発明の特徴および利点は、特に添付の特許請求の範囲において指摘された機器および組み合わせによって実現および取得することができる。本発明のこれらおよび他の特徴は、以下の説明および添付の特許請求の範囲からより完全に明らかになる、または以下に述べる本発明の実施によって習得し得る。
本発明の上記および他の利点ならびに特徴を得る方法を説明するために、上記で簡単に述べた本発明のより具体的な説明を、添付の図面で図示される特定の実施例を参照して表現する。これらの図面は、本発明の一般的な実施形態のみを示すものであり、したがって、その範囲を限定するものではないことを理解し、本発明は、添付の図面を使用して、さらなる特異性および詳細を用いて記述および説明される。
図１は、従来の電球を用いた手術用照明の概略図を示す。 図２は、本発明の一実施形態による電球を用いた手術用照明の概略図を示す。 図３は、図２の電球の分解図を示す。 図４は、図２の電球の側面図を示す。 図５は、図２の電球の分解断面図を示す。 図６は、本発明の一実施形態による別の電球の分解図を示す。 図７は、図６の電球の側面図を示す。 図８は、図６の電球の分解断面図を示す。 図９は、本発明の一実施形態による別の電球の分解図を示す。 図１０は、図９の電球の側面図を示す。 図１１は、図９の電球の分解断面図を示す。 図１２は、本発明の一実施形態による別の電球の分解図を示す。 図１３は、図１２の電球の側面図を示す。 図１４は、図１２の電球の分解断面図を示す。
図１に示すように、手術用照明１０は、一般に電球１２、反射体１４、およびレンズ１６を含むことができる。電球１２のような従来の電球は、実質的に全方向に光を放射する白熱電球であってもよい。電球１２が手術用照明１０のソケット１８に取り付けられて電力が供給されると、光ビーム２０によって示すように、電球１２は反射体１４に向かって光を直接放射する。電球１２はまた、光ビーム２２によって示されるように、レンズ１６に向かって光を直接放射する。
本発明の実施形態では、図２に示すように、手術用照明３０は、発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）３４を含む電球３２を含む。手術用照明３０（図１）は、従来の電球１２とは異なる電球３２を含むことを除き、手術用照明１０（図１）と同一であってもよい。再び図２を参照すると、手術用照明３０は、反射体３６、レンズ３８、およびソケット４０を含むことができる。電球３２がソケット４０に取り付けられて電力が供給されると、電球３２のＬＥＤ３４は、光ビーム４２および４４によって示すように、反射体３６に向かって光を直接放射する。しかしながら、ＬＥＤ３４からの光はいずれもレンズ３８に直接放射されず、レンズ３８を通過する光の全ては反射光である。これは、電球３２がソケット４０に取り付けられるときに、ＬＥＤ３４が手術用照明３０のソケット４０および反射体３６の方に向くように配置されるためである。
電球３２について、図３〜図５を参照してより詳細に説明する。図３は、電球３２の分解図を示す。示すように、電球３２は、基部４２、カバー４４、ＬＥＤモジュール４６、ヒートシンク４８、制御回路５０、およびキャップ５２を含むことができる。
図４に示すように、ＬＥＤモジュール４６はＬＥＤ３４を含み、ＬＥＤ３４は、金属プリント回路基板（ｍｅｔａｌ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ：ＭＰＣＢ）５４のような熱伝導性材料上に実装された単一パッケージＬＥＤチップまたはパッケージ内の複数のＬＥＤチップであってもよい。示すように、ＬＥＤモジュール４６のＬＥＤチップを覆うカプセルはレンズとして機能する。
ラミネート層により、形状記憶、靱性、および摩耗／穿刺耐性などの物理的特性の最良の組み合わせがマウスガード（ｍｏｕｔｈ ｇｕａｒｄ）に組み込まれてもよい。いくつかの実施形態では、マウスガードは、以下の物理的特徴の１若しくはそれ以上を含み、有効性を改善できる。
制御回路５０は、ヒートシンク４８のキャビティ内に配置され、ＬＥＤモジュールは、ヒートシンク４８の開口部または管を通って延在するワイヤ（図示せず）によって制御回路５０に電気的に接続される。キャップ５２がヒートシンク４８に取り付けられることで、制御回路５０がヒートシンク４８の内部に封入される。
ヒートシンク４８およびキャップ５２の両方は、金属または熱伝導性ポリマーなどの熱伝導性材料から形成されてもよく、ＬＥＤモジュール４６のＬＥＤ３４によって発生する熱を取り除き放散するように機能する。さらに、ヒートシンク４８およびキャップ５２は、制御回路５０によって発生する熱を取り除き放散することができる。また、ヒートシンク４８は、ヒートシンク４８の表面積を増加させ、熱放散を改善するフィン５６などの特徴を有することができる。
カバー４４は、ヒートシンク４８の表面上に配置してもよく、ＬＥＤモジュール４６の一部を覆ってもよい。ＬＥＤモジュール４６のＬＥＤ３４が覆われず、ＬＥＤ３４から放射される光がカバー４４を通過できるようにカバー４４内に開口部を配置してもよい。
基部４２は、第１の端部で複数の脚部５８によってカバー４４および／またはヒートシンク４８に連結してもよい。基部４２は、第２の端部に、手術用照明３０のソケット４０への電気的接続のためのピン６０を含むことができる。ピン６０は、１若しくはそれ以上の脚部５８内の通路６２（図５参照）を通過し、さらにカバー４４およびヒートシンク４８内の１若しくはそれ以上の開口部を通過するワイヤ（図示せず）によって、制御回路５０に電気的に結合してもよい。
図６〜８は、本発明の別の実施形態による電球６４を示す。電球６４は、電球３２のＬＥＤモジュール４６と実質的に同一であり得るＬＥＤモジュール７６を含むことができる。電球６４は、別の手術用照明のソケットに取り付けるように構成された基部６６をさらに含むことができる。電球６４は同様に、カバー６８、ヒートシンク７０、制御回路７２およびキャップ７４を含むことができる。
図９〜図１１は、本発明の別の実施形態による電球１６４を示す。電球１６４は、電球３２のＬＥＤモジュール４６と実質的に同一であり得るＬＥＤモジュール１７６を含むことができる。電球１６４は、別の手術用照明のソケットに取り付けるように構成された基部１６６をさらに含むことができる。電球１６４は、同様に、カバー１６８、ヒートシンク１７０、制御回路１７２およびキャップ１７４を含むことができる。
図１２〜図１４は、本発明の別の実施形態による電球２６４を示す。電球２６４は、電球３２のＬＥＤモジュール４６と実質的に同一であり得るＬＥＤモジュール２７６を含むことができる。電球２６４は、別の手術用照明のソケットに取り付けるように構成された基部２６６をさらに含むことができる。電球２６４はまた、ヒートシンク２７０、制御回路２７２、およびキャップ２７４を含むことができる。電球２６４は、ヒートシンク２７０ではなく、制御回路を含む基部２６６内にキャビティを有することができる。カバー２６８は、基部２６６内のキャビティを覆うように基部２６６に取り付けることができる。したがって、制御回路は、基部２６６の１若しくはそれ以上の脚部２５８を通って延在するワイヤ（図示せず）によって、ＬＥＤモジュール２７６に連結できる。
本発明は、他の特定の形態で具体化することができる。記述した実施形態は、あらゆる点において、単に例示的であって限定的なものではないとみなすべきである。したがって、本発明の範囲は、上記の説明ではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲と均等の意味および範囲内に入る全ての変更は、その範囲内に含まれる。

Claims (10)

  1. 手術用照明の光源であって、
    前記手術用照明のソケットに接続するためのインターフェースを有する基部と、
    ヒートシンク本体部と、
    前記ヒートシンクを前記基部から離間して支持する複数の脚部と、
    発光ダイオード（ＬＥＤ）モジュールであって、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）チップと、接続回路と、モジュールレンズとを有し、前記ヒートシンクの前記基部に近接する側に配置され、かつ前記複数の脚部の間に配置されるものである、前記発光ダイオードモジュールと、
    前記ヒートシンク内に配置された、前記発光ダイオードモジュールのための制御回路と、
    前記モジュールレンズを受容するための中央開口部と、前記複数の脚部が貫通する開口部とを有するカバープレートと、
    を有し、
    前記基部から少なくとも１つの通路を通って電力が前記ヒートシンク内の前記制御回路に供給されるものである、
    手術用照明の光源。
  2. 請求項１記載の手術用照明の光源において、さらに、
    中央開口部を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）用カバーを有し、前記発光ダイオードモジュールはこの開口部を通して光を放射するものであり、前記複数の脚部は当該発光ダイオード用カバーを貫通するものである、手術用照明の光源。
  3. 請求項２記載の手術用照明の光源において、手術用照明がこの光源と組み合わされるものであり、前記手術用照明は、さらに、
    反射型基部であって、当該光源を当該反射型基部の頂部に装着するためのソケットを有するものである、前記反射型基部と、
    前記反射型基部の縁部に取り付けられたレンズと
    を有し、
    前記発光ダイオードモジュールから放射された光は、前記レンズを通過する前に、最初に反射型基部により反射されるものである、
    手術用照明の光源。
  4. 請求項１記載の手術用照明の光源において、手術用照明がこの光源と組み合わされるものであり、前記手術用照明は、さらに、
    反射型基部であって、当該光源を当該反射型基部の頂部に装着するためのソケットを有するものである、前記反射型基部と、
    前記反射型基部の縁部に取り付けられたレンズと
    を有し、
    前記発光ダイオードモジュールから放射された光は、前記レンズを通過する前に、最初に反射型基部により反射されるものである、
    手術用照明の光源。
  5. 手術用照明の光源であって、
    前記手術用照明のソケットに接続するためのインターフェースを有する基部と、
    ヒートシンク本体部と、
    前記ヒートシンクを前記基部から離間して支持する複数の脚部と、
    発光ダイオード（ＬＥＤ）モジュールであって、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）チップと、接続回路と、モジュールレンズとを有し、前記ヒートシンクの前記基部に近接する側に配置され、かつ前記複数の脚部の間に配置されるものである、前記発光ダイオードモジュールと、
    前記ヒートシンク内に配置された、前記発光ダイオードモジュールのための制御回路と、
    前記モジュールレンズを受容するための中央開口部を有するカバープレートと、
    を有し、
    前記複数の脚部は、前記ヒートシンクおよび前記基部のうちの少なくともいずれか１つに設けられた取り付け穴部内に取り付けられ、前記カバープレートの開口部を貫通するものである、
    手術用照明の光源。
  6. 請求項５記載の手術用照明の光源において、前記複数の脚部のうちの少なくとも１つは、電力を前記基部から前記発光ダイオードモジュールに供給する通路として機能するものである、手術用照明の光源。
  7. 請求項６記載の手術用照明の光源において、さらに、
    中央開口部を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）用カバーを有し、前記発光ダイオードモジュールはこの開口部を通して光を放射するものであり、前記複数の脚部は当該発光ダイオード用カバーを貫通するものである、手術用照明の光源。
  8. 請求項７記載の手術用照明の光源において、手術用照明がこの光源と組み合わされるものであり、前記手術用照明は、さらに、
    反射型基部であって、当該光源を当該反射型基部の頂部に装着するためのソケットを有するものである、前記反射型基部と、
    前記反射型基部の縁部に取り付けられたレンズと
    を有し、
    前記発光ダイオードモジュールから放射された光は、前記レンズを通過する前に、最初に反射型基部により反射されるものである、
    手術用照明の光源。
  9. 請求項６記載の手術用照明の光源において、手術用照明がこの光源と組み合わされるものであり、前記手術用照明は、さらに、
    反射型基部であって、当該光源を当該反射型基部の頂部に装着するためのソケットを有するものである、前記反射型基部と、
    前記反射型基部の縁部に取り付けられたレンズと
    を有し、
    前記発光ダイオードモジュールから放射された光は、前記レンズを通過する前に、最初に反射型基部により反射されるものである、
    手術用照明の光源。
  10. 請求項５記載の手術用照明の光源において、手術用照明がこの光源と組み合わされるものであり、前記手術用照明は、さらに、
    反射型基部であって、当該光源を当該反射型基部の頂部に装着するためのソケットを有するものである、前記反射型基部と、
    前記反射型基部の縁部に取り付けられたレンズと
    を有し、
    前記発光ダイオードモジュールから放射された光は、前記レンズを通過する前に、最初に反射型基部により反射されるものである、
    手術用照明の光源。
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