KR100602515B1 - 외과용 조명 시스템의 인체공학적 제어기 - Google Patents

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Abstract

수술실에서 사용하는 조명 시스템(10)은 하나 이상의 광헤드를 포함하고, 그 각각은 하우징(28)과 거기에서 뻗어있는 베젤(50)을 포함한다. 광원(38)이 하우징내에 배치되어 있다. 핸들(36)은 베젤아래로 뻗어있고 베젤에 대해 회전가능하다. 베젤과 연계된 조명 제어 입력 수단(60)은 광원에 의해 방출된 광의 세기를 조절할 수 있게한다. 멸균 커버(54)가 핸들과 베젤위에 위치될 수 있고, 손바닥과 손가락내에 핸들을 쥐는 동시에, 수술자의 손의 엄지손가락에 의하여 커버에 압력을 가함으로써 입력 수단이 조종될 수 있도록 한다.
Figure 112004037846411-pct00001
조명 시스템, 광원, 베젤, 조명 제어 입력 수단, 멸균 커버

Description

외과용 조명 시스템의 인체공학적 제어기{ERGONOMIC CONTROLS IN A SURGICAL LIGHTING SYSTEM}
본 발명은 외과용 조명 장치 및 그 부속물의 제어 기술에 관한 것이다. 이것은 수술실 환경에서 광헤드로부터 방출되는 광의 세기를 제어하는 것과 관련된 특별한 응용분야를 참조하여 특별히 기술될 것이다. 그러나, 본 발명은 또한 다른 디바이스의 기능을 제어하는 것과 관련된 응용분야를 찾을 수 있고 상기 조명분야에 제한되는 것은 아님을 이해할 것이다.
전형적으로, 수술실 환경에는, 수술장소를 조명하기 위해 크고, 높은 루멘의 출력이 사용된다. 수술하는 어떤 시점에, 외과의가 광의 세기를 조절할 필요가 있다. 예컨대, 수술부위를 보다 잘 비추기 위해 보다 강한 오버헤드광을 원할 수 있고, 또는 음영이나 눈부심 효과를 줄이기 위해 빛의 강도를 감소시키기를 원할 수도 있다. 몇몇 상황에서는, 보다작고, 국소적인 광원이 사용될 수 있도록하거나 외과의가 모니터 스크린과 기타 장비를 볼 수 있도록 돕기위해, 오버헤드 램프는 완전히 소등된다.
전형적인 조명 시스템의 광도 제어기는 일반적으로 비멸균 벽면과 같은 외과의가 직접 접촉할 수 없는 곳에 위치된다. 수술장소에서 발생할 수 있는 오염을 방지하기 위해, 외과의는 필요할때, 비멸균 제어기를 조절하도록 순환 간호사에게 요청한다. 이것은 간호사의 시간과 외과의의 주의력을 소모하게한다.
미국 특허 제 6,402,351호는 광헤드의 멸균 핸들의 원단부에 광도 제어기가 위치되는 조명 시스템을 개시한다. 외과의가 광도를 제어할 수 있도록 광헤드 핸들 단에 있는 단일 푸시버튼이 사용되고, 이것은 버튼을 누를때마다 분별된 광도 레벨을 순환한다. 그러나, 이러한 시스템의 주 결점은 사용하기가 매우 불편하다는 것이다. 사용자의 엄지손가락을 광헤드 핸들의 바닥의 푸시 버튼아래 위치시키기 위해 손을 뒤집어야한다. 또한, 푸시버튼 메커니즘은 혈액이 잔류할 수 있는 표면을 생성하여, 후속 절차를 위한 멸균을 어렵게할 수 있다. 또한, 기능적으로, 이러한 단일 푸시 버튼은 일방향성 광 레벨 순환만을 가능하게한다.
본 발명은 상기 문제점과 기타의 문제점을 극복하는 새롭고 개선된 인간공학적 제어 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 일 태양에 따라, 조명 시스템이 제공된다. 조명 시스템은 하우징, 하우징내에 배치된 광원, 하우징을 선택된 위치로 이동시키기 위해 쥘 수 있도록된, 하우징에 의해 유지된 핸들, 및 베젤을 포함하는 광헤드를 포함한다. 핸들은 베젤에 의해서 하우징으로부터 적어도 부분적으로 이격되어 있다. 베젤상의 액추에이터는 광원에 의해 방출된 광의 세기를 선택적으로 조절한다. 액추에이터는 제 1 및 제 2 스위칭 수단을 포함한다. 제 1 스위칭 수단의 작동에 의해 낮은 광도레벨과 높은 광도레벨 사이의 선택된 량으로 광원으로부터 방출된 광의 세기를 증가시킨다. 제 2 스위칭 수단의 작동에 의해 높은 광도레벨과 낮은 광도레벨 사이의 선택된 량으로 광원으로부터 방출된 광의 세기를 감소시킨다.
본 발명의 또다른 태양에 따라, 광헤드의 렌즈를 통해 광헤드로부터 방출되는 조명을 조절하는 방법이 제공된다. 그 방법은 선택된 위치로 광헤드를 이동시키기 위하여 핸들을 쥐는 단계 및 조명광의 광도를 조절하기 위해 핸들과 렌즈간에 배치된 액추에이터를 조종하는 단계를 포함하고, 액추에이터는 핸들을 쥐는 상태에서 손의 엄지손가락을 사용하여 조종가능하다. 조종은 제 1 스위칭 수단을 작동시키는것을 포함하고, 제 1 스위칭 수단의 작동에 의해 낮은 광도레벨과 높은 광도레벨간의 선택된 량으로 광원으로부터 방출된 광의 세기를 증가시키고, 제 2 스위칭 수단의 작동에 의해 높은 광도레벨과 낮은 광도레벨간의 선택된 량으로 광원으로부터 방출된 광의 세기를 감소시킨다.
본 발명의 또다른 태양에 따라, 광헤드로부터 방출되는 조명을 조절하는 방법이 제공된다. 본 방법은 광헤드의 핸들을 멸균 커버에 의해 덮는 단계 및 피술자상에 광헤드의 하우징으로부터 방출되는 조명광의 패턴 크기를 조절하기 위해 핸들을 조정하는 단계를 포함한다. 본 방법은 또한 조명광의 광도를 조절하기 위해 멸균 커버를 통해 액추에이터를 조정하는 단계를 더 포함한다. 액추에이터는 핸들이 그 액추에이터를 제거하지 않고 하우징으로부터 제거가능하도록 핸들로부터 이격되어 있다.
본 발명의 또다른 태양에 따라, 광헤드를 포함하는 조명 시스템이 제공된다. 광헤드는 하우징을 포함한다. 광원은 하우징내에 배치된다. 베젤은 하우징으로부터 뻗어있다. 핸들은 하우징에 대하여 회전가능하고 베젤에 의해 하우징으로부터 적어도 부분적으로 이격되어 있다. 액추에이터는 광원에 의해 방출된 광의 세기를 조절하기 위해 베젤과 연계되어 있다.
본 발명의 또다른 태양에 따라, 수술용 조명 장치가 제공된다. 조명 장치는 하우징을 포함한다. 광원은 하우징내에 위치된다. 핸들은 광원으로부터 광을 선택적으로 포커싱하기 위해 하우징에 의해 유지된다. 액추에이터는 광원에 의해 방출된 광의 세기를 선택적으로 조절한다. 액추에이터는 그 액추에이터를 제거하지 않고 하우징으로부터 핸들이 제거가능하도록 핸들로부터 이격되어 있다. 커버는 그 커버가 액추에이터를 덮도록 핸들상에 선택적으로 장착될 수 있고, 그렇게 함으로써 액추에이터는 그 액추에이터에 인접한 커버상에 압력을 가함으로써 동작가능하다.
본 발명의 또다른 태양에 따라, 광헤드 하우징, 그 하우징내에 위치된 전구, 렌즈, 그 렌즈에 인접한 핸들, 핸들과 렌즈간의 베젤영역, 및 그 전구가 연결된 제 어기를 포함하는 타입의 수술용 조명 장치가 제공된다. 인간공학적 제어 장치는 제어기에 의해 유효화된 기능을 제어하기 위한 베젤 영역상에 적어도 하나의 액추에이터를 포함한다.
본 발명의 적어도 일 실시예의 하나의 이점은 용이하게 접촉가능한 광도 제어를 제공한다는 것이다.
본 발명의 적어도 일 실시예의 또다른 이점은 광도 제어 스위치가 수술용 광헤드의 베젤영역상에 위치된다는 것이다.
본 발명의 적어도 일 실시예의 또다른 이점은 광도 제어 스위치와 광원간의 기계적 또는 전기적 연결을 분리할 필요없이 핸들이 베젤로부터 제거가능하다는 것이다.
본 발명의 또다른 이점은 이하의 상세한 바람직한 실시예의 설명을 보면 당업자에게 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 서스펜션 시스템에 연결된 한쌍의 광헤드를 포함하는 조명 시스템의 사시도,
도 2는 도 1의 광헤드중 하나의 부분 단면의 측면도,
도 3은 도 2의 광헤드의 전개 사시도,
도 4는 도 3의 베젤과 베젤막의 확대 사시도,
도 5는 도 2의 멸균 커버의 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 광헤드의 대안의 실시예의 손잡이와 베젤의 확대 사 시도,
도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 조명 시스템 및 마스터 제어 유닛의 개략도,
도 8은 도 7의 제어 패널의 확대도, 및
도 9는 도 1의 광헤드의 기어박스에 장착된 베젤과 핸들의 측단면도.
본 발명은 다양한 구성요소와 구성요소의 배치로, 그리고 다양한 단계와 그 단계의 배치로 구성될 수 있다. 도면은 단지 바람직한 실시예의 설명을 위한 것이고 본 발명을 제한하는 것으로 해석되지 않아야한다.
도 1을 참조하면, 수술실에서 사용되도록 적합하게된 오버헤드 조명 시스템(10)이 피술자(12)의 부위를 조명하고 있다. 도 1에 도시된 시스템(10)은 각각, 관절로 이어진 암 어셈블리(20, 22)에 의해 공통 장착 시스템(18)에 매달려있는, 두개의 광헤드(14, 16)을 포함한다. 암 어셈블리는 광헤드가 천장(24)과 환자에 대하여 다양한 위치로 독립적으로 이동가능하게 한다. 조명 시스템(10)은 전형적으로 천장위에 위치되어 있는 (도시되지 않은)빔과 같은, 적당한 고정 지지부재에 고정 장착되어 있다. 아래에서 알 수 있는 바와 같이, 조명 시스템(10)은 또한 (도시되지 않은)태스크 라이트, 모니터, 카메라 등과 같은, 기타의 의료 디바이스를 포함할 수 있다.
각각의 광헤드(14, 16)는 도 2와 3에 상세히 도시된, 돔모양 커버 또는 쉘(30), 광이 각각의 광헤드로부터 비추는, 렌즈 시스템(32), 및 핸들 어셈블리(34)를 포함하는 하우징(28)을 포함한다. 광헤드를 적당한 위치로 이동시키기 위해, 외과의는 핸들 어셈블리(34)의 핸들(36)을 잡고 광헤드를 원하는 위치로 끌어당긴다. 하우징 쉘(30)과 렌즈 시스템(32)은 하나 이상의 전구 또는 광섬유부재와 같은, 광원(38)을 에워싼다. 반사기(40)는 광원(38)으로부터 방출된 광을 렌즈 시스템(32)을 통해 직진시킨다. 일 실시예에서, 렌즈 시스템(32)은 예컨대, 환자상의 광패턴의 직경을 증감시킴으로써, 환자상의 광의 초점을 조절하기 위하여, 서로 적절히 이동되는, 두개 이상의 렌즈를 포함한다. 도 2에서 도시된, 광헤드(14)를 참조하여 기술되었지만, 광헤드(16)에도 적용됨을 이해할 것이다.
핸들(36)은 일반적으로, 핸들링을 용이하게 하기 위해 넓혀져 있을 수 있거나 그렇지 않으면 폐쇄 원단부로 형성될 수 있는, 실린더형의 속빈 샤프트형태이다. 핸들의 상부 또는 근단부는 립(44)을 형성하기 위해 넓혀져있다. 베젤 또는 에스카쳔(escutcheon)이 광헤드 하우징(28)과 핸들(36)의 사이에 위치되도록 장착되거나 그렇지 않으면 광헤드 하우징(28)상에 형성된다. 예컨대, 베젤은 볼트, 나사, 접착제, 또는 기타 적절한 고정 수단(51)에 의해 광헤드에 장착된다. 도시된 실시예에서, 이하에서 보다 상세히 기술될 바와 같이, 베젤을 광헤드에 부착하기 위해 광헤드에 4개의 나사(51)가 사용된다.
베젤(50)은 핸들(36)의 립(44)에 근접하거나 접촉하여있는, 원뿔대 형상의 원단부(52)를 포함한다. 핸들(36)은 램프(38)의 초점을 조절하기 위해, 광헤드를 통과하는 축(X)에 대해, 베젤(50)에 대하여 회전가능하다. 따라서 광헤드로부터 발산되는 광패턴은 핸들(36)을 돌림으로써 조절된다. 핸들(36)을 회전시킴으로써, 환자상의 조명광의 패턴 크기가 증감될 수 있다. 핸들(36)은 도 4에 잘 도시되어 있고, 이하에서 보다 상세하게 기술될 바와 같이, 베젤(50)내에 적당히 위치된 중심 개구부(53)를 거쳐 광헤드에 회전가능하게 장착될 수 있다.
(도 2에서 점선으로 도시되고 도 5에서 사시도로 도시된) 제거가능한 멸균 커버(54)가 핸들(36)과 베젤(50)을 둘러싼다. 커버의 그리핑 부위(55)는, 외과의가 핸들을 돌리기를 원할때, 커버와 핸들간의 상대적인 회전 이동에 저항하고, 커버가 핸들로부터 떨어지는 것을 막기위해, 핸들(36)상의 (도시안된) 대응 부위와 협력한다. 커버(54)는 외과의의 손을 오염시키는 위험없이 외과의가 반복적으로 다룰수 있는 멸균되거나 잘 소독된 외부 표면(56)을 갖는다. 외과의가 핸들(36)을 잡아 돌릴때, 커버(54)가 핸들과함께 회전한다. 커버는 일반적으로 핸들(36)의 측부 및, 베이스(42)를 덮는 실린더형 베이스부(57), 및 핸들의 립(44)과 베젤(50)을 덮는, 넓혀져 있는 상부(58)를 포함한다.
복수의 멤브레인 스위치와 같은, 조명 제어 입력 수단(60)이 광헤드 핸들 어셈블리의 베젤(50)상에 위치되어 광원(38)의 액추에이터역할을 한다. 제어 입력 스위치(60)는 제거가능한 커버(54)를 통해 스위치를 누름으로써, 멸균 기술을 유지하면서 외과의가 스위치를 동작시킬 수 있도록 위치된다. 상세하게는, 적어도 커버(54)의 상부(58)는 스위치(60)에 인접해 있는 커버의 위에 가해진 압력이 스위치아래의 동작을 가능하게 할 정도로 충분히 플렉시블하거나 이동가능하게 되어 있다. 상기 커버는 바람직하게는, 스위치의 위치가 용이하게 보일 수 있도록 투명재질로 형성되어 있다.
스위치(60)는 광헤드로부터 발산되는 광의 세기를 제어하는데 사용된다. 외 과의가 손바닥과 손가락으로 핸들을 느슨하게 쥘때, 엄지손가락이 핸들위의 베젤상의 스위치를 누르도록 적당히 위치된다. 스위치와 핸들간의 상대적인 위치는 인간공학적인 이점을 가지고 있고 스위치의 작동을 매우 용이하게 하고 사용을 편리하게 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 몇몇 스위치 세트(60, 62, 64)(바람직한 실시예에서는 4세트)가, 외과의의 손의 회전 위치와 관계없이 스위치 세트가 용이하게 접촉되도록 베젤(50)주위에 원주상으로 간격져있다. 또한, 플라스틱이나 고무로 형성된 투명하고 플렉시블한 환상의 막(66)이 청결을 유지하기 쉽고도 스위치가 작동될 수 있게 충분히 플렉시블한 외부 표면(68)을 제공하도록 스위치(60) 전부를 덮고있다.
일 실시예에서, 스위치(60)는 버튼을 연속적으로 누를때마다 광의 세기의 누진적인 증감을 위해 작동가능한 푸시 버튼의 형상을 하고 있다. 푸시 버튼은 예컨대, 적당한 전기배선(71)에 의해 적당한 제어기(70)에 동작가능하게 연결되어 있다. 제어기는 버튼으로부터 입력을 수신하여 이러한 입력에 반응하여 광도를 조절하기 위하여 광헤드의 각각의 광원(38)에 공급되는 전력을 조절한다. 제어기(70)는 도 3에 도시된바와 같은, 반사기(40)와 돔(30)사이와 같은 하우징(28)내에, 또는, 베젤(50)과 같은, 그밖에 위치에 위치되거나, 광헤드(14, 16)로부터 간격져서 전기적으로 연결되어 있을 수 있다.
도 2의 실시예에서, 각각의 스위치 세트(60, 62, 64)는 눌려질때, 낮은 광도와 최대 광도간의 광도 증가를 일으키는, 제 1 푸시 버튼(74)을 포함한다. 제어기(70)는, 광헤드로부터 발산되는 광이 이용가능한 최대 광도일때, 다시 눌러도 광도 증가 버튼(74)이 효과를 내지 않도록하는 설정을 유지한다.
각각의 스위치 세트(60, 62, 64)에 있는 제 2 푸시 버튼(76)은, 작동시에, 눌려질때 광헤드의 광원(38)으로부터 발산되는 광의 광도가 감소하도록 하는 광도 감소 버튼이다. 광헤드가 최저 광도 설정(저 레벨 광)에 이를때, 광도 감소 버튼(76)을 가볍게 눌러도 효과를 내지 않는다. 그러나, 버튼(76)이, 약 1-2초정도의 소정의 시간 주기 동안 눌려진 상태로 유지되면, 광원(38)은 소등된다. 바람직하게는, 제어기(70)는 광헤드(14)를 소등함과 동시에, 주변등(ambient light)을 작동시킨다. 주변등은 광헤드(14, 16)로부터 간격져있고 전체적으로 저레벨의 실내 조명을 제공한다.
주변등에 대하여 다른 위치가 또한 고려될 수 있지만, 도 1은, 장착 시스템(18)에 연계하여 연결된 주변등(80)을 도시한다. 일 실시예에서, 광헤드(14)중 하나를 선택가능한 길이의 시간을 누름으로써 소등하면 현재의 광도 설정에 무관하게, 다른 광헤드(16) 또한 소등한다. 기타의 배치가 고려된다. 예컨대, 제 1 시간 주기, 예컨대, 1/2초동안 감소 버튼(76)을 지속적으로 누르고 있음으로써, 바로 연계된 광헤드(14)를 소등하고, 한편 부가적으로 선택가능한 시간 주기, 예컨대, 2 내지 4초간 누르고 있음으로써, 제어기(70)와 연계된 모든 광헤드를 소등하고 오버헤드 주변등(80)을 점등한다. 선택가능한 지연 간격 시간 주기와 기타의 시스템 파라메터가 제어기 소프트웨어에 바람직하게 프로그래밍되어 있고 소프트웨어를 변경하거나 수정함으로써 조절될 수 있다. 대안으로, 시간 간격이 제어기(70)와 연 계된 입력 디바이스로부터 선택가능하다.
버튼(74, 76)은 도 2에 도시된 바와 같이, 그 기능을 표시하기 위해, 플러스(+) 또는 마이너스(-)부호와 같은, 시각적인 지시자(81)로써 원하는대로 적당하게 마킹된다. 바람직하게는, 버튼은 광 레벨이 낮을때 용이하게 촉각으로 인지할 수 있도록 그 지시자가 양각 몰딩된다. 촉각적인 차이는 또한 외과의가 주의를 다른곳에 둘때 버튼을 구별하는것을 돕는다. 대안으로 또는 선택적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 접촉에 의한 식별을 용이하게 하기 위해, 두개의 버튼(74, 76)이 다르게(도시된 실시예에서는 반대방향으로 가리키는 삼각형으로) 모양이 만들어질 수 도있다. 버튼(74, 76)의 각각은 양각된 지시자(81)(도시된 실시예에서는 광도 감소를 위한 ∨, 광도 증가를 위한 ∧)를 갖고있다.
선택적으로, 별개의 파워 스위치(82)가 임의의 시간에 광원(38)을 소점등하기 위해 제공된다. 파워 스위치(82)는 선택적으로 도 6에 도시된 바와 같이, 스위치(74, 76)에 인접한, 베젤(50)상에 장착된다. 기타의 스위치(74, 76)와 같이, 하나 이상의 파워 스위치(82)가 있을 수 있다. 파워 스위치(82)는 바람직하게는, 다른 스위치로부터, 시각적 및 촉각에 의해서, 용이하게 구별된다. 도시된 실시예에서 스위치(74, 76)와 색깔에서 차이가 있고(예컨대, 레드, 블루, 또는 그린) 삼각형과 다른 모양-원형-을 갖고 있다. 중앙에는, 시각 및 촉각적인 구별을 위해, 양각된 파워 상징부(84)가 포함되어 있다. 일 실시예에서, 파워 버튼(82)은 토글 스위치로서 기능한다. 광헤드(14)가 점등되어있는 상태에서 눌려지면, 광헤드를 소등한다. 광헤드(14)가 소등되어있는 상태에서 눌려지면, 광헤드를 점등한다. 도시된 실시예에서, 파워 버튼(82)은 또한 다른 광헤드(16) 및/또는 다른 장치를 제어하는 기능을 갖고있다. 광헤드가 점등되어있는 상태에서, 파워 버튼(82)이 눌려져서 연장된 주기 동안 눌려진 상태로 유지되면, 모든 광헤드(14, 16)는 연계된 제어기(70)에 의해 소등된다. 광헤드(14, 16)가 소등되어있는 상태에서, 파워 버튼(82)이 눌려져서 유지되면, 모든 광헤드는 점등된다. 예컨대, 모든 광헤드는 파워버튼이 2초동안 유지되면 토글된다. 기능 지연에 대한 시간 주기는 원하는대로 조절될 수 있다.
제어기(70)는 버튼(74, 76, 82)으로부터 입력 신호를 수신하고 수신한 신호에 응답하여 원하는 동작 기능을 유효화하게 하도록 각각의 광헤드의 광원으로의 파워를 조절한다. 일 실시예에서, 푸시버튼(86, 88)과같은, 부가적인 제어 수단이 제공되고, 예컨대, 영상, 음성, 및 기타 장치와 같은 연계된 광헤드외의 디바이스 및 장치를 제어하는 제어기에 마찬가지로 연결되어 있다.
베젤(50)상의 스위치(74, 76, 82)를 물리적으로 위치시킴으로써 몇몇 이점을 가지고 있다. 첫번째, 스위치가 제거가능한 멸균 커버(54)의 얇고 플렉시블한 상부(58)에 의해 덮히도록하여 직접적인 멸균없이 스위치의 작동을 가능하게 하도록 멸균 필드외부에 유지되게한다. 둘째, 핸들(36)이 베젤(50)로부터 용이하게 제거가능하도록 핸들과 광헤드간의 기계적 분리를 가능하게한다. 베젤 영역내에 모든 전기적 연결을 위치시킴으로써 핸들이 멸균을 위해 제거될때 광헤드(14)와 함께 유지될 수 있도록 한다. 따라서 핸들은 전기적 구성요소의 손상의 위험없이 반복된 고레벨의 멸균 과정을 거칠 수 있다. 셋째, 베젤상에 스위치를 위치시킴으로써 수술을 용이하게 하는 인간공학적으로 유리한 수술용 광헤드 배치를 제공한다. 핸들(36)을 느슨하게 쥘수있고 한편 상방으로 뻗어있는 엄지손가락의 자연스러운 동작을 사용하여 스위치(74, 76, 82)가 편리하게 작동된다.
베젤(50)상의 버튼(74, 76, 84)의 위치는 전체 핸들(36)과 베젤(50)이 하나의 제거가능한 멸균 커버(54)에 의해 덮힐 수 있도록 되어있다. 바람직한 커버(54)는, 베젤(50)의 노출부 전체를 덮고있는, 핸들(36)위의 얇고 용이하게 미끌어지는 커버이다. 이것은 멸균된 수술장소를 유지하는 동안 외과의가 멸균 커버를 통해 조명 제어기에 직접적인 접촉을 가능하게 한다. 제거가능하도록 되어있기 때문에, 커버는 수술후에 간편하게 폐기된다. 멸균 커버(54)는 커버의 1측상의 멸균부분과 비멸균 베젤(50)상의 비멸균 아이템간의 인터페이스를 제공한다. 베젤 제어기(70)는 바람직하게는 제거가능한 광헤드 핸들(36)으로부터 분리되어있고 광헤드 핸들(36)의 일부가 아니므로 멸균될 필요가 없다. 또한 도 7 및 8을 참조하면, 마스터 제어 유닛(90)이 광헤드(14, 16)의 각각과 통신한다. 마스터 제어 유닛(90)은, 시스템(10)의 광헤드와 기타 구성요소의 각각을 독립적으로 제어하기 위해, 도 8에 상세히 도시된 바와 같이, 수술실벽이나 임의의 다른 편리한 위치에 장착될 수 있다. 제어 패널은 디스플레이 스크린(94) 및 광헤드와 기타 구성요소가 제어될 수 있는 수동 작동가능한 일련의 스위치를 포함한다. 예컨대, "조명등 선택"스위치(96, 98)는 시술자가 (디스플레이상에 1-4로 숫자표기된)다양한 광헤드를 통해 토글되고 그 광헤드중 하나를 선택할 수 있게한다. 그 다음에 시술자는 선택된 광헤드상의 광출력의 세기를 변경하기 위해 광도 스위치(100, 102)를 사용할 수 있다. 광도 스위치(100, 102)는 제어기(70)에 신호를 전송하는, 광도 버튼(74, 76)과 마찬가지의 방식으로 동작하는 토글 스위치일 수 있다. 마스터 제어 유닛(90)의 스위치와 조명 제어 입력 수단(60)의 스위치중 어느 하나가, 신호를 전송하기위한 최후의 시간에 있게함으로써, 나머지 하나의 지시에 우선할 수 있다. 도시된 실시예에서, 디스플레이 스크린(94)상에 각각의 광헤드와 연계된 일련의 조명 LED바(104)가 2번 광헤드의 경우에서와 같이, 0(2에서 어떠한 바도 도시않됨)과, 1번 광헤드의 경우에서와 같이, 최대 광도(7개의 바)사이의 광도 표시를 제공한다. "모든 조명등"이라고 라벨링된 기능(106)은 모든 광헤드(14, 16)가 동일한 설정으로 세팅되도록 한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 통신 케이블(110, 112)이 마스터 제어 유닛(90)과 각각의 광헤드내의 제어기(70)사이를 신호전달을 위해 뻗어있다. 예컨대, 1광헤드(14)의 제어기(70)가 스위치(76)로부터 전구(38)를 소등하라는 신호를 수신할때 및 다른 광헤드(16) 또한 그럴때, 제어기는 마스터 제어 유닛(90)으로 신호를 전송하고, 마스터 제어 유닛(90)은 다시 광헤드(16)의 제어기로 광헤드의 전구를 소등하라고 신호한다. 마스터 제어 유닛(90)은 또한 주변등(80)이 점등되도록 신호한다. 이러한 동작은 동시에 또는 실질적으로 수술실이 임의의 상당한 시간동안 어두워지지 않을정도로 수행된다.
예로써, 도 7 및 8은 광헤드(14, 16)가 지지 시스템(18)의 공통허브(120)에 장착되어 있는 시스템(10)내의 종속된 인간공학적 제어기를 도시한것이다. 태스크등(122)과 카메라 부속물(126)을 가진 광헤드(124) 또한 암 어셈블리(128, 130)에 의하여 공통 허브(120)에 장착되어있다. 이러한 다양한 다른 구성요소 전부는 각각의 구성요소(14, 16, 122, 124)와 연계된 별개의, 독립적인 제어기를 가질뿐 아니라 마스터 제어 유닛(90)으로부터 제어될 수 있음을 이해할 것이다.
도 9, 도 3 및 4를 참조하면, 바람직하게는 이하와 같이, 베젤(50)과 핸들(36)이 광헤드상에 조립되어 있다. 광헤드는, 렌즈(32)아래로 뻗어있는, 기어박스(140)에 끼워맞추어져있다. 핸들 부어셈블리(144)는 기어박스(140)에 장착되어 있다. 상세하게는, 핸들 부어셈블리상의 쓰레드(146)가 기어박스(140)상의 대응 나사산(148)과 맞물려있다. 부착된 막(66)을 가진, 베젤(50)은 나사(51)나 기타 적당한 고정 부재를 사용하여 기어박스(140)의 고정 하우징(150)에 장착되어 있다. 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 개구(53)에 인접한, 베젤의 원단부(52)의 내부로 뻗어있는 림(154)상에 키구멍 슬롯(152)이 형성되어 있다. 슬롯(152)에는 나사(51)가 끼워진다.
베젤 액추에이터(60)로부터나온 배선(71)이 제어기(70)와 연결되어 있다. 핸들 부어셈블리(144)는 베젤내의 개구(53)를 통해 뻗어있고 부재번호(156)에서 외부로 나사산이 나 있다. 핸들(36)은, 그 핸들이 핸들 부어셈블리(144)상에 장착될때 나사결합가능하게 나사산(156)과 맞물리는 대응 나사산과 내부로 나사산이 나 있다. 핸들의 상단부에 있는 립(44)은 나사(51)의 헤드부를 덮고 베젤의 원단부(52)와 대항하여 있다. 최종적으로, 멸균 커버(54)는 핸들(36)과 베젤(50)로 밀린다. 핸들(36)은 멸균을 위해, 부어셈블리의 나사산(156)으로부터 나사산(158)을 풀기위해 핸들을 돌림으로써, 핸들 부어셈블리(144)로부터 용이하게 제거될 수 있 다.
외과의가 핸들(36)을 잡아 돌릴때, 핸들과 부어셈블리(144)는 회전하고, 회전을 기어박스(140)에 전달하고, 다시, 환자상의 램프(38)로부터 나온 광의 초점을 조절한다. 이러한 조절은 반사기(40)에 적절한 램프(38)의 위치를 조절함으로써 또는 렌즈 시스템(32)의 초점을 조절함으로써 달성될 수 있다.

Claims (21)

  1. 하우징(28), 광을 발생시키기 위해 상기 하우징내에 배치된 광원(38), 광헤드로부터 방출된 상기 광을 전달하기 위한 렌즈(32), 및 상기 하우징을 선택된 위치로 이동시키기 위해 수술자의 손으로 쥘 수 있도록 되어 있으며, 상기 하우징에 의해 유지되고 실질적으로 상기 렌즈의 중심에 위치한 핸들(36)을 포함하는 광헤드(14, 16, 124)로 구성되는 조명 시스템(10)에 있어서:
    상기 핸들과 상기 렌즈 사이에 베젤(50)이 배치되어 있고, 상기 핸들은 베젤(50)에 의해 상기 하우징으로부터 적어도 부분적으로 이격되어 있고;
    상기 베젤과 결합되어 있으며, 상기 핸들을 쥔 상태에서 상기 수술자의 엄지손가락으로 상기 광원에 의해 방출된 광의 세기를 선택적으로 조절하기 위한 액추에이터(60, 62, 64)를 포함하고 있고, 상기 액추에이터는:
    상기 광원으로부터 방출된 광의 세기를 낮은 광도 레벨과 높은 광도 레벨 사이에서 선택된 양만큼 증가시키도록 작동하는 제 1 스위칭 수단(74); 및
    상기 광원으로부터 방출된 광의 세기를 높은 광도 레벨과 낮은 광도 레벨 사이에서 선택된 양만큼 감소시키도록 작동하는 제 2 스위칭 수단(76)을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액추에이터의 작동에 응답하여 상기 광원으로부터 방출된 광의 세기를 제어하도록 상기 액추에이터와 상기 광원 사이에 제어기(70)가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기는 액추에이터의 연속적인 작동에 응답하여 소정의 광 세기의 증분량으로 상기 광원으로부터 방출된 광의 세기를 수정하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 광의 세기가 낮은 광도 레벨에 있을 때 상기 제 2 스위칭 수단의 연장된 작동에 응답하여 광원을 소등하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 광의 세기가 낮은 광도 레벨에 있을 때 상기 제 2 스위칭 수단의 연장된 작동에 응답하여, 상기 광헤드로부터 이격되어 있는, 주변 조명 디바이스(80)에 전력을 인가하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 광원을 소등하는 것과 실질적으로 동시에 상기 제 2 스위칭 수단의 연장된 작동에 응답하여 상기 주변 조명 디바이스에 전력을 인가하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 액추에이터는:
    제 3 스위칭 수단(82)을 더 포함하고,
    상기 제 3 스위칭 수단의 작동으로 상기 광원이 켜진 상태일 때 상기 광원을 소등하고, 상기 광원이 꺼진 상태일 때 상기 광원을 점등하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 핸들은 상기 베젤과 상기 하우징 중 적어도 하나에 대하여 회전가능한 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 핸들은 상기 액추에이터와 상기 광원 사이의 전기적 연결을 해제함이 없이 상기 광헤드로부터 제거가능한 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  10. 제 2 항에 있어서,
    제 2 하우징을 포함하는 제 2 광헤드(16);
    상기 제 2 광헤드 하우징 내에 배치되어 있는 제 2 광원을 더 포함하고 있고, 그리고
    상기 제어기(70)는 상기 제 2 광원과 전기적으로 연결되어 있고 상기 액추에이터의 선택된 작동에 응답하여 상기 제 2 광원으로부터 방출된 광의 세기를 제어하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 광헤드는 상기 제 2 광원에 의해 방출된 광의 세기를 조절하기 위해, 제 2 제어기에 의해 상기 제 2 광원과 작동가능하게 연결된 제 2 액추에이터를 포함하고 있고, 상기 제 1 및 제 2 액추에이터의 각각은 상기 제 1 및 제 2 액추에이터의 다른 하나와 연계된 상기 광헤드의 상기 광원을 소등하도록 작동할 수 있는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 광헤드는 관절로 이어진 암(20, 22)에 의해 공통 지지부재(18)에 각각 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 액추에이터는 영상 장치(126) 및 음성 장치로 구성되는 그룹 중에서 하나 이상의 장치의 동작을 제어하기 위한 하나 이상의 스위치(86, 88)를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    액추에이터를 덮도록 멸균커버(54)가 핸들과 베젤 상에 선택적으로 장착될 수 있고, 상기 액추에이터는 상기 멸균 커버를 통하여 작동가능한 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원으로부터 나온 광을 포커싱하기 위해 상기 하우징에 장착되어 있는 기어박스; 및
    상기 기어박스에 장착된 핸들 부어셈블리;
    를 더 포함하고 있고, 상기 핸들의 회전은 상기 핸들 부어셈블리에 의해 상기 기어박스로 전달되고, 상기 핸들 부어셈블리는 상기 베젤 내의 개구를 통해 뻗어있으며, 상기 핸들은 상기 핸들 부어셈블리에 제거가능하게 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 광헤드 하우징은 반사기(40) 및 렌즈 시스템(32)을 포함하고, 상기 핸들의 회전에 의해 상기 기어박스가 상기 렌즈 시스템의 하나의 렌즈의 위치를 상기 렌즈 시스템의 다른 하나의 렌즈에 대하여 조절하게 하여, 초점을 조절하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  17. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기(70)는 상기 액추에이터와 상기 광원 사이에 작동가능하게 연결되어 있고 상기 액추에이터의 작동에 응답하여 상기 광원의 세기를 제어하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
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