医疗用光源装置 |
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| 申请号 | CN201180010367.6 | 申请日 | 2011-05-24 | 公开(公告)号 | CN102762914B | 公开(公告)日 | 2016-03-16 |
| 申请人 | 中村正一; 日本ACP株式会社; | 发明人 | 中村正一; | ||||
| 摘要 | 本 发明 的目的在于提供一种医疗用 光源 装置，该医疗用光源装置在医疗现场的手术中使用时，能够确保所需要的长时间的照射时间。该医疗用光源装置为安装在操作者的身体上、对医疗施术的对象部照射光的医疗用光源装置，具有 电池 电源部（60）。当操作第一 开关 （55A）时，控制部（54）将额定值的 电流 从电池电源部（60）供给到LED照射部（61）并发光。当操作第二开关（55B、55C）时，控制部在规定时间供给增大值的电流以便经过LED照射部（61）的平均电流值变得比该额定值更大，并且从而在该期间进行照射光量的增大。还提供了 加速 度 传感器 （80），并且根据操作者的移动来控制照度。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种医疗用光源装置，该医疗用光源装置为安装在操作者的身体上、对医疗施术的对象部照射光的医疗用光源装置，其特征在于，该医疗用光源装置包括： |
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| 说明书全文 | 医疗用光源装置技术领域[0001] 本发明涉及在医疗施术时，对施术对象部照射基于LED元件的光的医疗用光源装置。 背景技术[0002] 一般，医疗施术（包含手术）中使用的医疗用光源装置通常为在操作者的后方的上部配置光源来照射患部。此外，还知道在医生等操作者的头部等身体部位安装光源装置来进行医疗施术。 [0003] 在医疗施术中，产生想提高向施术对象局部的光照射量（照度）的情况。这样的情况虽然可以提高全体的照明灯的光量，但是在照明灯固定在手术室的屋顶等的情况下，不一定能够提高向施术对象局部的光照射量。 [0004] 因此，操作者为了通过提高施术对象局部的光照射量，能够确保向必要的局部的充分亮度，期望安装于施术者身体类型的医疗用光源装置。对于这样的医疗用光源装置，从发光效率的良好上来考虑，使用LED灯。 [0005] 专利文献1公开了：具有可安装于操作者的胸口袋和帽子的帽檐上的夹子的内置电池型的便携式LED灯。此外，在专利文献2和专利文献3中描述了带灯的帽子，即在帽檐安装LED灯，并且与灯不同体的电池也收藏在帽子中。 [0006] 现有技术文献 [0007] 专利文献 [0008] 专利文献1：特开2006-185755号公报 [0009] 专利文献2：特开2008-210547号公报 [0010] 专利文献3：特开2009-293146号公报 发明内容[0011] 可是，在进行医疗手术时，也存在由于例如血管或者微细的部位的切除或者缝合等手术，必须只在短时间中用更多的光量向局部照射的情况，但是以往的可安装的LED灯存在重量的问题，电池的电源容量不足，不适合于在医疗现场的手术。 [0012] 鉴于以上的问题点，本发明的目的在于提供一种医疗用光源装置，该医疗用光源装置在医疗现场的手术中使用时能够确保使用时所需要的长时间的照射时间。 [0013] 为了解决上述课题，本发明的医疗用光源装置为安装在操作者的身体上、对医疗施术的对象部照射光的医疗用光源装置，其特征在于，该医疗用光源装置包括：由LED元件构成的LED照射部，在所述操作者的身体上安装所述LED照射部的保持器，用于对所述LED照射部供电的电池电源部，具有用于对所述电池电源部充电的AC适配器的充电器，以及用于在操作者的身体上安装所述电池电源部和所述充电器的电池保持带；所述电池保持带具有与所述电池电源部的端子电连接的部件和在所述电池电源部电连接所述AC适配器的部件。 [0014] 这里，所述电池电源部在所述商用电源停电或者向所述AC适配器的连接断开时，不发生一瞬间的供电断开，继续向所述LED照射部供电。 [0015] 而且，其特征在于，所述保持器是在操作者的头部安装的双眼放大镜。此外，其特征在于，所述保持器是戴在操作者的头部的帽子或者头带。而且，其特征在于，所述电池保持带是缠在操作者的腰上的带子。 [0016] 而且，其特征在于，所述LED照射部具有在所述保持器上可自由装卸的安装部件。 [0017] 而且，其特征在于，该医疗用光源装置设置有调节所述LED照射部的开/关和照射强度的开关部，以及控制所述LED照射部的开/关，并对所述LED照射部通电且控制与照射强度的指定对应的量的一定电流的控制部。 [0018] 此外，其特征在于，所述控制部用所述LED照射部的开/关和基于与照射强度的指定对应的占空比的脉冲驱动，控制所述LED照射部的点亮。 [0019] 此外，其特征在于，所述开关部和所述控制部成为一体并形成控制单元，用所述电池保持带保持所述控制单元。 [0021] 本发明的医疗用光源装置为安装在操作者的身体上、对医疗施术的对象部照射光的医疗用光源装置，其特征在于，该医疗用光源装置包括：由LED元件构成的LED照射部，在所述操作者的身体上安装所述LED照射部的保持器，用于对所述LED照射部供电的电池电源部，具有使从所述电池电源部流到所述LED照射部的平均电流值从额定值变为比该额定值更大的增大值的电流控制电路的控制部，用于使所述LED照射部点亮的第一开关，以及用于以增大光量的方式使所述LED照射部点亮的第二开关；所述控制部响应所述第二开关的导通操作，只在规定期间使所述增大值的电流流到所述LED照射部。 [0022] 而且，其特征在于，根据所述增大值的电流流过所引起的所述LED元件的温度上升时间特性设定所述规定期间。 [0023] 此外，其特征在于，根据所述LED元件的温度上升时间特性设定所述规定期间，以使该LED元件在该规定期间内的温度不超过最大允许值。 [0024] 而且，其特征在于，所述控制部在所述增大值的电流流过所述LED照射部之后到所述LED元件的温度下降到额定允许值以下的期间内，即使进行所述第二开关的导通操作，也停止使所述增大值的电流流到所述LED照射部。 [0025] 此外，其特征在于，使所述第一开关以及第二开关和所述控制部成为一体并形成控制单元，用所述电池保持带保持所述控制单元。 [0026] 此外，其特征在于，在连接了所述充电器的状态下，所述控制部进行所述LED照射部的控制和向所述电池电源部的充电控制的两个控制。 [0027] 而且，其特征在于，所述电池电源部由多个电池构成，所述电池保持带以所述电池嵌入到所述带内的状态进行保持。 [0028] 本发明的医疗用光源装置为安装在操作者的身体上、对医疗施术的对象部照射光的医疗用光源装置，其特征在于，该医疗用光源装置包括：由LED元件构成的LED照射部；在所述操作者的身体上安装所述LED照射部的保持器，用于对所述LED照射部供电的电池电源部，具有使从所述电池电源部流到所述LED照射部的平均电流值从额定值变为比该额定值更大的增大值的电流控制电路的控制部，用于使所述LED照射部点亮的第一开关，至少一个用于以增大光量的方式使所述LED照射部点亮的第二开关，以及检测所述LED元件的温度的温度传感器；所述控制部响应所述第二开关的开/关操作，在所述LED元件的温度不超过预先设定的最大允许值的范围内，使所述增大值的电流流到所述LED照射部。 [0029] 而且，其特征在于，比所述额定值更大的增大值设定为多个等级，通过所述第二开关的操作，所述LED照射部照射比导通第一开关时的通常光量更多的所述多个等级的光量的光。 [0030] 此外，其特征在于，所述控制部在所述LED元件的温度未从预先设定的最大允许值下降了规定值以上的情况下，即使进行所述第二开关的导通操作，也停止使所述增大值的电流流到所述LED照射部。 [0031] 本发明的医疗用光源装置为安装在操作者的身体上、对医疗施术的对象部照射光的医疗用光源装置，其特征在于，该医疗用光源装置包括：由LED元件构成的LED照射部，在所述操作者的身体上安装所述LED照射部的保持器，用于对所述LED照射部供电的电池电源部，设置在所述保持器上的加速度传感器，以及在导通LED照射部时对所述LED照射部进行通电控制的控制部；所述加速度传感器检测到规定值以上的加速度时，由所述控制部进行控制以降低所述LED照射部的照度。 [0032] 而且，其特征在于，所述加速度传感器检测到所述规定值以上的加速度时，由所述控制部进行控制以停止向所述LED照射部的通电。 [0033] 根据本发明，通过用可安装在身体的一部分上的带子保持对LED照射部供电的电池电源部，能够在操作者的身体上确保必要的电池电源部。据此，能够提供即使进行长时间照射，也不会由于热而伤害手术对象部的充分利用LED光的优异性的医疗用光源装置[0034] 此外，根据本发明，在可安装在操作者的身体上的基于LED元件的光源装置中，在需要特别提高光量时，在发热的影响不会恶化LED元件的范围内，跨规定期间流过最大值以下且超过额定值（连续额定值）的电流，从而能够在即使不使用复杂的结构的情况下，也可提高光量。因此，不需要大容量的电池电源部或者特别的散热对策，能够提供小型化的医疗用光源装置。 [0036] 图1是表示安装了本发明的实施方式所涉及的医疗用光源装置的状态的说明图。 [0037] 图2是表示本发明的实施方式所涉及的医疗用光源装置的电路的框图。 [0038] 图3是本发明的实施方式所涉及的医疗用光源装置的保持器为双眼放大镜时的说明图。 [0039] 图4是本发明的实施方式所涉及的医疗用光源装置的保持器为头带时的说明图。 [0040] 图5是本发明的实施方式所涉及的医疗用光源装置的电池保持带的说明图。 [0041] 图6是本发明的实施方式所涉及的基于额定电流驱动的LED驱动部的结构说明图。 [0042] 图7是本发明的实施方式所涉及的基于脉冲驱动方式的LED驱动部的结构说明图。 [0043] 图8是表示本发明的第2实施方式所涉及的医疗用光源装置的电路的框图。 [0044] 图9是表示本发明的第2实施方式所涉及的控制部控制LED照射部的点亮的处理步骤的程序流程图。 [0045] 图10是表示本发明的第3实施方式所涉及的医疗用光源装置的电路的框图。 [0046] 图11是表示本发明的第3实施方式所涉及的控制部控制LED照射部的点亮的处理步骤的程序流程图。 [0047] 图12是表示本发明的实施方式所涉及的电流控制电路的一个例子的具体的电路结构的图。 [0048] 图13是表示在本发明的实施方式所涉及的电流控制电路采用脉冲驱动方式的电路结构的图。 [0049] 图14是表示本发明的第4实施方式所涉及的医疗用光源装置的电路的框图。 [0050] 图15是本发明的第4实施方式所涉及的保持器为双眼放大镜时的说明图。 [0051] 图16是表示本发明的医疗用光源装置从AC商用电源供电时的电源部的电路结构的图。 [0052] 图17是用侧剖视图表示内置冷却用风扇的LED照射部的结构的图。 具体实施方式[0053] 以下，参照附图对本发明的实施方式加以说明。 [0054] 图1是说明本发明的实施方式所涉及的医疗用光源装置的图，表示被操作者安装了的情况。用操作者40戴的双眼放大镜保持LED照射部1，并安装在操作者40的头部。因此，在该例子中，双眼放大镜作为保持器7起作用。 [0055] 而且，作为操作者40的身体的一部分，在该例子中，在腰上缠着电池保持带8，在电池保持带8安装有彼此连接的多个充电式的电池电源部3和控制单元10。电池电源部3连接在控制单元10上，控制单元10通过电缆42向LED照射部1供给适当的驱动电流，从而控制照射动作。 [0056] 另外，电池电源部3不局限于多个，长时间持续地稳定地对LED照射部1供电时，可使用一个大型的电池电源部3，即使是具有这样的重量的电池电源部，也能够通过安装在电池保持带8上而安装到身体的一部分上。 [0057] 此外，控制单元10连接在插座41上插入插头的充电器6时，进行向电池电源部3的充电控制，能够在进行对电池电源部3充电的同时，进行基于LED照射部1的照射动作。 [0058] 这样，操作者用安装在身体的一部分上的电池保持带8保持电池电源部3并进行手术，适合作为需要长时间施术的医疗用光源装置。此外，根据需要，也能够一边充电，一边进行作业。而且，通过在电池保持带8安装的控制单元10，控制向LED照射部1的通电，能够取得稳定的照度，从该方面考虑，也是适合于医疗的光源装置。 [0059] 本医疗用光源装置在电池保持带安装电池电源部，通过操作者将电池保持带安装在身体的一部分上，从而无论是由大型的电池构成的电池电源部，还是由多个小型电池构成的电池电源部，都能够便携。因此，操作者进行手术，能够确保取得充分的照射时间的大的电源容量。 [0060] 对图1所示的医疗用光源装置的各结构进行详细说明。图2是表示电路的框图，由LED照射部1、LED驱动部2、彼此串联或者并联的充电式的多个锂离子电池电源部3、例如由MPU板构成的控制部4、以及具有电源开关5A和用于使LED照射部1的照射强度调节为高、中、低的三档（3通り）的切换开关5B的开关部5、用于对电池电源部3充电的充电器6的AC适配器构成。 [0061] 在该电路中，LED驱动部2、控制部4和开关部5成为一体，构成控制单元10。而且，LED照射部1和电池电源部3以不同体构成，但是在工作时电连接。此外，关于充电器6，根据需要能够与控制单元10连接。 [0062] 通过电源开关5A的导通，从开关部5输入电源导通信号时，控制部4通过LED驱动部2控制LED照射部1的发光动作。而且，通过切换开关5B的操作，从开关部5输入照射强度的选择信号时，控制部4控制LED驱动部2，从而使与这时的指定的光强度对应的恒定电流对LED照射部1通电。 [0063] 图6表示用恒定电流驱动LED照射部1的LED驱动部2的结构。在图6中，LED驱动部2由与LED照射部1的LED 29在集电极一侧连接的驱动晶体管23、连接在该晶体管23的发射极一侧并且另一端接地的电阻24、与LED 22并联在电源端子28上的恒压二极管 25、一端连接在恒压二极管25上并且另一端接地的电阻26、恒压二极管25和电阻26的中点连接在其+的输入一侧并且晶体管23的发射极一侧和电阻24的中点连接在其-的输入一侧并且输出一侧连接在晶体管23的基极一侧的运算放大器27构成。此外，连接在晶体管23的集电极一侧的LED照射部1的LED 29的另一端连接在供给电池电源部3的电源的电源端子28上。 [0064] 图6所述结构的LED驱动部2中，基于切换开关5B的操作，控制部4使与指定的照射强度对应的电压提供给电源端子28时，通过运算放大器27，作用基极电压，晶体管23导通，电流流到LED 29。而电流也流到恒压二极管25和电阻26的路线中，运算放大器27的+的输入一侧所述的电阻26的端子电压变为一定。 [0065] 可是，如果流过LED 29的电流超过设定值，流到电阻24的电流也上升，作用在运算放大器27的-的输入一侧的电阻24的端子电压上升，所以运算放大器27控制基极电压，从而断开晶体管23，据此，电流不流到LED。总重复它，从而能进行恒定电流动作。 [0066] 在控制LED照射部1的发光动作上，并不局限于所述的恒定电流驱动方式，也可以是通过用电路上的开关器件（例如晶体管、MOSFET等）控制与照射强度的指定对应的占空比，来控制流向LED照射部1的电流的脉冲驱动方式。 [0067] 图7表示基于脉冲驱动方式的LED驱动部2的结构。在图7中，开关器件31例如使用MOSFET进行连接，从而对栅极（ゲート）一侧输入来自脉冲发生器32的PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）信号，如果PWM信号变为高电平，开关器件31就变为导通，电流从与作用电池电源部3的电压的电源端子36连接的输入一侧流向负荷一侧。 [0068] 在开关器件31的负荷一侧连接LED照射部1的LED 34和接地的电阻37，但是在其前级（前段)设置由线圈32和电容器33构成的平滑电路，从而使基于开关动作脉冲输出平均化并输出。在线圈32的前级，为了即使开关器件31变为断开，也继续对线圈32供给电流，设置二极管35。据此，如果控制开关器件31的导通时间（断开时间），就能够高效调节流向LED照射部1的电流。因此，该情况下，控制部4通过进行改变脉冲发生器32的占空比的控制，能够调节LED照射部1的亮度。 [0069] 在图2中，控制部4检查电池电源部3的电源容量，如果检测到电压下降，就点亮指示器，发出警告，然后，如果充电器6连接在控制单元10上，就控制用于从充电器6对电池电源部3充电的电流供给，进行向电池电源部3的充电。 [0070] LED光具有发热量少（即使长时间照射，照射对象物也难以受到由热引起的影响）的优点。因此，在达到数小时的医疗手术中，不会伤害人体的组织，适合作为医疗手术的光源装置。 [0071] 为了使LED照射部1安装到操作者的头部，在图3的例子中，与图1的情况同样，使双眼放大镜作为保持器7，安装LED照射部1。双眼放大镜作为使手边的局部的视觉对象物放大、进行视觉识别的部件，广泛用于医疗领域、精密工作、宝石加工等各领域，由与眼镜相同构造的主镜安装用框架11、用于放大作业对象的像的双眼放大镜主体12（主镜）、用于使双眼放大镜主体12安装到主镜安装用框架11上的主镜安装部13、能够进行精密操作者的视力补偿的焦点调整部14、用于安装双眼放大镜主体的主镜安装用透镜载体（キャリアレンズ）15、以及用于安装到精密操作者的框架腿部16构成。 [0072] 在双眼放大镜上安装LED照射部1时，用安装部件18使LED照射部1安装到双眼放大镜的镜桥17上。安装部件18由夹持双眼放大镜的镜桥17的一对对置板52、在对置板52上分别设置的螺丝孔51和螺丝50构成，贯通也在双眼放大镜的镜桥17上形成的通孔和对置板52的螺丝孔51，拧紧螺丝50，使LED照射部1安装到双眼放大镜。 [0073] 而且，通过在主镜安装用框架11和框架腿部16中用未图示的适宜的部件保持从控制单元10到LED照射部1的通电电缆19，从而防止下垂到操作者的身体的前面。 [0074] 这样，通过组合双眼放大镜和LED照射部1，能够更深地实现对双眼放大镜要求的深的焦点深度。 [0075] 保持器7不局限于这样的双眼放大镜，也可以是帽子和头带。图4表示使头带作为保持器7的例子，使LED照射部1安装在头带上。该头带由树脂材料构成，通过其弹性而保持，能够固定在操作者的头部。该头带并不局限于这样的结构，材质也有基于布或者橡胶等的各种方式。 [0076] 在图4中列举的头带使LED照射部1和头带一体构成，但是如双眼放大镜的例子，如果变为以使用图3所示的螺丝50的安装部件18或者基于夹子等的安装部件，在头带可自由装卸LED照射部1的结构，就能使各种使用的通用的头带也作为保持器7使用。 [0077] 通过这样在操作者的头部安装LED照射部1，即使操作者改变作业位置，也能在手边确保充分的照度和照射范围。 [0078] 可是，如上所述，可以在头带安装LED照射部1，也可以使LED照射部1与头带一体构成。此外，来自LED照射部1的电缆连接在控制单元10上，可以通过卷绕电缆的线盘连接。 [0079] 图5表示保持电池电源部3的电池保持带8，由此操作者能够在身体的一部分上安装电池电源部3。如上所述，电池电源部3也存在为一个的情况，其与图1同样，但在该例子中，用线盘彼此连接多个电池电源部3，并通过用线盘连接电池电源部3和控制单元10，在电池保持带8上环状配置电池电源部3和控制单元10。如图所示，电池保持带8在以多个电池电源部3嵌入到带内的状态进行保持。据此，操作者通过使电池保持带8缠在腰上，在施术中，电池电源部3和控制单元10也能够与LED照射部1一起安装在身体上，从而能够一边操作在控制单元10的前面上配置的电源开关5A和按高、中、低三档调节照射强度的切换开关5B，一边进行手术。 [0080] 进而，总能使充电器6连接到控制单元10上。这时，控制部4同时进行LED照射部1的控制和向电池电源部3的充电控制两者，一边充电，一边从LED照射部1照射光，所以对于持续长时间的作业也能够应对。 [0081] 所述的医疗用光源装置用电池保持带使电池电源部3安装在操作者的身体上，无论是大型的电池或者小型的，通过可携带使多个电池，从而能够确保进行在医疗现场的施术上能够获得充分的照射时间的大的电源容量。 [0082] 另一方面，通过在身体上安装电池，确保大容量的电源以外，通过抑制电池电源部的耗电，进行在医疗现场的施术上能够获得充分的照射时间。 [0083] 如果着眼于在医疗现场，即使是在长时间的手术中，限定特别有需要提高照度的要求高精密度的作业时间的观点，通过限制LED元件以高输出发光的期间，即使是比较小型的电池，也能够在医疗现场确保所需要的长时间的照射时间。 [0084] 从所述的观点考虑，本发明的第2实施方式的医疗用光源装置，在产生需要时，通过操作者的操作以高输出使LED元件发光，用定时器限制该期间。图8是表示第2实施方式的医疗用光源装置的电路结构的框图，由具有LED元件的LED照射部61、具有微处理器单元MPU和电流控制电路62的控制部54、开关部55、连接多个充电式的电池而构成的电池电源部60、以及用于对电池电源部60充电的充电器56的AC适配器构成。而且，在控制部54的微处理器单元（以下，仅称作MPU），使控制这些周边装置的处理步骤编程。 [0085] 开关部55由用于点亮LED照射部61的第一开关55A、用于以增大光量使LED照射部61点亮的第二开关55B、55C构成。操作第二开关55B、55C时，控制部54控制电流控制电路62，以使流到LED照射部61的平均电流值从额定值变为比该额定值更大的增大值。 [0086] 在本实施方式中，设置有两档的开关55B和55C，从而能够按两档选择增大的光量，通过操作者能够适宜选择增大的光量为大或者小。 [0087] 此外，控制部54检查电池电源部60的电源容量，如果检测到电压下降，就点亮指示器59，发出警告，然后，如果充电器56连接在控制部54上，控制部54就控制用于从充电器6对电池电源部60充电的电流供给，进行充电。 [0088] 图9是表示控制基于控制部54的MPU的LED照射部1的点亮的处理步骤的程序流程图。如果操作开关5A，MPU就开始处理步骤，控制电流控制电路62，从而对LED照射部1供给额定值的电流（步骤S1）。这时，电流控制电路62由MPU控制，从而从电池电源部60流到LED照射部61的平均电流值变为额定值。 [0089] 然后，MPU确认在寄存器R是否设定定时器T2标记（フラグ）（步骤S2），如果未设定，就进入步骤S4，如果设定，就在寄存器R的定时器T2加上定时器值，进行定时器计时（步骤S3）。关于步骤S2和步骤S3的处理，以后变得清楚，但是在这里不设定定时器标记T2，MPU成为步骤S4的处理。 [0090] 在步骤S4，获得来自开关部55的信号，确认开关55A的操作，如果从开始没有第二次的开关55A的操作，就确认开关55B或者开关55C的操作（步骤S5）。如果确认任意的开关55B、55C的操作，MPU就确认用内部具有的寄存器R计时的定时器T2是否结束（步骤S6）。这时，不进行基于定时器T2的计时动作，进入接着的步骤S7。 [0091] 在步骤S7中，MPU在寄存器R中设定增大光量标记F0，增大光量标记F0写入识别操作的开关55B或者开关55C的数据。 [0092] 然后，MPU根据增大光量标记F0的内容，为了按照操作的开关55B或者开关55C增大LED照射部61的照射量，控制电流控制电路62（步骤S8）。通过光量增大控制，流到LED照射部61的平均电流值从额定值变为比该额定值更大的增大值的电流。而且，无论操作开关55B、55C的任意一个，至LED照射部61的供给电流都变为超过额定值的增大值，但是操作开关55B时流过的电流比操作开关55C时流过的电流更高。 [0093] 如果比额定值更大的增大值的电流流到LED照射部61，LED元件就按照其温度上升特性发热，产生问题，所以MPU使比额定值更大的增大值的电流流到LED照射部61的时间基于LED元件的温度上升特性而决定规定期间。 [0094] 更具体而言，根据LED元件的温度上升时间特性，设定该规定期间，从而使该LED元件的该规定期间内的温度不超过最大允许值。 [0095] 因此，MPU进行增大光量的控制之后，使寄存器R的定时器T1加上定时器值，进行定时器T1计时（步骤S9）。然后，通过判断作为相加的结果，定时器T1的值是否达到规定的判定值，判定定时器时间是否经过所述规定期间（步骤S10）。这时，操作增大光量大的开关55B时流过大的电流，所以所述规定期间设定的短，对MPU编程从而按照在寄存器R中设定的增大光量标记F0的内容，改变定时器T1的值的判定值。 [0096] 例如，操作开关55B时的光量与通常的额定电流供给时相比，光量上升40%，所以对于所述规定期间，设定20分钟的定时器的时间，而操作开关55C时，LED照射部61的光量与通常的额定电流供给时相比，光量上升30%，所以作为所述规定期间，设定30分钟的定时器的时间。 [0097] 在步骤S10中，判断为定时器时间内时，MPU确认未操作开关55A（步骤S13），重复从步骤S8开始的动作。即MPU变为增大光量控制模式，但是在该模式中，如果确认开关55A的操作（步骤S13），就控制电流控制电路62，停止向LED照射部61供给电流，结束LED照射部1的点亮（步骤S12）。同时全部清除寄存器R的内容，成为初始状态。 [0098] 而如果MPU在步骤S10中确认定时器时间T1的结束，就在寄存器R设定定时器T2标记F1，并且清除增大光量标记F0之后（步骤S11），转移到步骤S1的处理，使对LED照射部61的供给电流切换为规定值，结束增大光量的控制，成为从步骤S2开始的动作。 [0099] 这样使LED照射部1的光量增大，再使额定值的电流流过，从回到通常的光量之后开始的一定期间内，即使MPU操作开关55B或者开关55C，也停止增大值的电流流过。该一定期间设定为增大值的电流流过LED照射部1之后，直到LED元件的温度下降到额定允许值以下的时间。 [0100] 因此，使LED照射部61的光量增大，再使额定值的电流流过，再回到通常的光量的状态下，成为步骤S2的处理，MPU在之前的步骤S11的处理中在寄存器R中设定定时器T2标记F1，所以在接着的步骤S3的处理中，在寄存器R的定时器T2加上定时器值，进行定时器T2的计时。 [0101] 之后，在步骤S4中，MPU只要不通过开关5A的操作指示LED照射部61的驱动停止，就一边进行定时器T2的计时，一边控制通常光量下的发光。 [0102] 而且，在步骤S5中，如果确认操作开关5B或者开关5C，就在接着的步骤S6中，判定定时器T2的值是否达到规定的判定值，从而判定定时器T2时间是否经过规定期间。这时的规定期间是从增大值的电流流过LED照射部61之后开始到LED元件的温度下降到额定允许值以下的所述的时间。 [0103] 因此，在定时器T2经过规定期间的情况下，清除定时器T2，进入步骤S7，在寄存器R设定增大光量标记F0，进行增大光量控制。可是，如果定时器T2未达到规定期间，就不进行增大光量控制，变为从步骤S2开始的处理，一边进行用通常光量的发光，一边进行定时器T2的计时。 [0104] 根据基于所述的处理步骤的一系列的控制，如果在对LED照射部61供给额定值的电流的状态下，操作开关55B或者55C，MPU就在保障防止LED照射部61发热引起的LED元件恶化的定时器时间内，使超过额定电流的增大值的电流流过，实现高光束（增光）。 [0105] 图10是表示本发明的第3实施方式的医疗用光源装置的电路的框图，在电路的各构成要素中，具有与图8相同的功能的部分赋予相同的符号，并省略说明。在本实施方式中，设置检测LED照射部61的LED元件的温度的基于热敏器的温度传感器63。此外，如图11的程序流程图所示，基于MPU的控制LED照射部61的点亮的处理步骤也与图9的处理步骤不同，以下进行说明。 [0106] 如果操作开关55A，MPU就开始处理步骤，控制电流控制电路62，从而对LED照射部61供给额定电流（步骤S21）。电流控制电路62由MPU控制，从而使从电池电源部60流到LED照射部61的平均电流值变为额定值。 [0107] 然后，MPU获得来自开关部55的信号，并确认开关55A的操作（步骤S22），如果未操作，就确认开关55B或者开关55C的操作（步骤S23）。如果未操作开关55B或者开关55C，就重复从步骤S22开始的处理，但是如果在步骤S22中确认开关55A的操作，就成为步骤S29的处理，MPU控制电流控制电路62，从而停止从电池电源部60流向LED照射部61的电流供给，停止发光动作。 [0108] 而如果MPU确认任意的开关55B或者开关55C的操作，获得来自温度传感器54的输出，检测温度（步骤S24），判定检测温度是否为规定温度（例如，80℃或者预料余裕的这以下的温度）（步骤S25），如果是规定温度以下，就在寄存器R中设定与操作的开关55B或者开关55C对应的增大光量标记F0（步骤S26）。增大光量标记F0是识别操作的开关55B或者开关55C的数据。 [0109] 接着，MPU进行与增大光量标记F0对应的增大光量控制（步骤S27），在接着的步骤S28中，根据开关55A的操作，确认是否指示发光的停止，如果未操作开关55A，就回到从步骤S22开始的处理。增大光量控制与图9的处理步骤同样，为了根据增大光量标记F0的内容，按照操作的开关55B或者开关55C增大LED照射部61的照射光量，MPU控制电流控制电路62。 [0110] 这样，在进行LED照射部61的照射光量的增大的状态下，如果在步骤S25中，检测到基于温度传感器63的检测温度达到规定温度，就清除检测器R的增大光量标记F0，成为步骤S21的处理，MPU使向LED照射部61的供给电流切换为额定值，结束增大光量控制，成为从步骤S22开始的处理。然后，如果确认开关55A的操作，就控制电流控制电路62，停止向LED照射部61供给电流（步骤S29）。同时，清除寄存器R的内容，成为初始状态。 [0111] 如果未操作开关55A，MPU就控制电流控制电路62，从而对LED照射部61供给额定电流，LED照射部61以通常的光量发光。可是，如果未操作开关55A，确认操作开关55B或者开关55C，MPU就成为步骤S24的处理，获得来自温度传感器54的输出，检测温度，判定检测温度是否超过规定温度（步骤S25），如果未超过，就在寄存器R中设定与操作的开关55B或者开关55C对应的增大光量标记F0（步骤S26），再重复增大光量控制。因此，在步骤S25中确认LED元件的温度低于规定温度时，即使是光增量结束之后，也能重新开始光量增大。 [0112] 接着，表示图8和图10的电流控制电路62的具体的电路结构，说明控制部54中基于MPU向LED照射部61的供给电流的控制。另外，电流控制电路62的结构在图12和图13以两档（2通り)例示，但是可以使用图12和图13的任意的电流控制电路62。 [0113] 图12所示的电流控制电路62由在电源Vcc连接与LED照射部61的LED元件65在其集电极一侧连接的驱动晶体管Q1、连接在该驱动晶体管Q1的发射极一侧的电阻电路66构成。而且，MPU通过电阻R11，将端子a连接晶体管Q1的基极，控制ON/OFF（开/关）。 [0114] 电阻电路66由在一端与晶体管Q1的发射极连接并且另一端接地的电阻R1、与该电阻R1并联的晶体管Q2以及电阻R2的串联电路、与电阻R1并联的晶体管Q3以及电阻R3的串联电路构成。而且，晶体管Q2的基极通过电阻R12连接在控制部54的MPU的端子b上，晶体管Q3的基极通过电阻R13连接在控制部54的端子c上，由控制部54分别控制各自的ON/OFF。这里，为了限制向连接的各晶体管的基极电流，设置电阻R11、电阻R12、电阻R13。 [0115] 电阻电路12的电阻值由电阻R1、R2、R3的合成电阻值决定，在晶体管Q2和晶体管Q3断开的通常状态下，电流限制电阻值为R1，晶体管Q2导通，晶体管Q3断开时，成为R1·R2/（R1+R2），晶体管Q2和晶体管Q3都导通时，成为R1·R2·R3/（R1+R2+R3）。 [0116] 这时，电阻R1、R2、R3的电阻值设定为R1>R1·R2/（R1+R2）>R1·R2·R3/（R1+R2+R3），电阻值为R1时，向LED元件65的供给电流为额定值，电流限制电阻值为R1·R2/（R1+R2）时的供给电流为增大值，电流限制电阻值为R1·R2·R3/（R1+R2+R3）时的供给电流进一步增大。据此，控制部54在晶体管Q2和晶体管Q3均为断开时，都能对LED元件65供给额定值的电流，从而为通常的发光量，但是，如果晶体管Q2导通，就供给增大值的电流，发光量增大，如果晶体管Q2和晶体管Q3都导通，供给电流就进一步增大，发光量增大。 [0117] 因此，基于控制部54的晶体管Q2和晶体管Q3的断开控制相当于所述的处理步骤的“对LED供给额定电流”的处理，使晶体管Q2导通的控制相当于操作开关5B时的“光量增大控制”，使晶体管Q2和晶体管Q3都导通的控制相当于操作开关5C时的“光量增大控制”。 [0118] MPU使晶体管Q1导通，使电源Vcc提供给电流控制电路2，所述的结构的电流控制电路62就使电流流到LED元件29。这时，控制部54使晶体管Q2和晶体管Q3断开，所以额定电流流到LED元件29进行通常的发光。另外，MPU进行控制，从而以规定的占空比控制晶体管Q1的ON/OFF，流过规定的电流。因此，向LED元件29的作用电压为矩形波，但是并不局限于矩形波，也可以是通过使其上升和下降变为阶梯状的大致半波形状。据此，能消除急剧的照度变化。 [0119] 而且，通过开关55B或者开关55C的操作，MPU使晶体管Q2导通，或者使晶体管Q2和晶体管Q3都导通时，与电阻电路66的电流限制电阻值对应的电流流到LED元件65从而发光。因此，在基于额定电流的LED照射部61的照射动作中，操作开关55B或者开关55C时，MPU控制LED照射部61，从而按照操作的开关的增光量使超过额定电流的量的电流流到LED元件65。这样控制部54从MPU的端子a、b、c控制晶体管Q1、Q2、Q3，切换LED元件29的发光量。 [0120] 控制LED照射部61的发光动作并不局限于上述的电路结构，也可以是用电路上的开关器件（例如晶体管、MOSFET等）通过控制与照射强度的指定对应的占空比，从而控制流向LED照射部1的电流的脉冲驱动方式。 [0121] 图13表示基于脉冲驱动方式的电流控制电路62的结构。在图13中，对开关器件例如使用MOSFET，连接为在其栅极一侧输入来自脉冲发生器72的PWM（Pulse Width Modulation）信号，在来自控制部4的端子a’的控制信号中，如果PWM信号变为高电平，开关器件71就变为导通，作用电池电源部60的电压，电流从输入一侧流向负荷一侧。 [0122] 在开关器件71的负荷一侧连接LED照射部61的LED 74和接地的保护电阻R4，但是在其前级设置由线圈L和电容器C构成的平滑电路，使基于开关动作的脉冲输出平均化并输出。在线圈L的更前级，为了即使开关器件71变为断开，也继续对线圈L供给电流，设置二极管75。据此，如果控制开关器件71的导通期间（断开期间），就能够调节流向LED照射部61的电流。因此，这时，控制部54通过进行改变脉冲发生器72的占空比的控制，能够增大LED照射部61的光量。另外，在LED元件34上作用的电压是矩形波，但是并不局限于矩形波，也可以是通过使其上升和下降变为阶梯状的大致半波形状。 [0123] MPU根据开关55B或者开关55C的操作，进行改变占空比的控制，从而使流到LED照射部61的平均电流值从额定值变为比该额定值更大的增大值的电流。而且，无论操作开关55B、55C的任意一个，向LED照射部61的供给电流都变为超过额定值的增大值，但是操作开关55B时流过的电流比操作开关55C时流过的电流更高。MPU从端子a’向脉冲发生器32输出控制信号的控制相当于处理步骤的“对LED供给额定电流”的处理，或者相当于操作开关5B或者开关5C时的“增大光量控制”。 [0124] 所述的结构的电流控制电路62中，MPU从端子a’输出的控制信号指示对LED照射部61供给额定值的电流的占空比，但是如果操作开关55B或者开关55C，MPU就输出改变占空比的控制信号，从而按照操作的开关的增大光量，供给增大值的电流。 [0125] 所述的第2实施方式和第3实施方式的医疗用光源装置，在能安装在操作者的身体上的LED元件的光源装置中，只在需要特别提高光量的的情况下，在不会由于发热的影响而使LED元件恶化的范围内跨规定期间流过最大值以下且超过额定值（连续额定值）的电流，由此不使用复杂的结构也能够提高光量。因此，不会消耗必要以上的电源，使用在医疗现场的手术中能够确保所需要的长时间的照射时间。 [0126] 此外，例如家庭内的照明用途等中使用的LED照明装置按多等级对LED的发光量进行调光，由于都是用调节的发光量连续发光，所以调节为高输出的发光状态的情况下，假定相应发热，为了防止热引起的突然停止或者恶化引起的极端的使用寿命的下降，需要实施适当的散热对策。可是，对于以能安装在操作者的身体上的小型化为前提的医疗用光源装置，这样的散热对策会导致装置的大型化。可是，只在需要特别提高光量的情况下，通过在不会由于发热的影响而使LED元件恶化的范围内跨规定期间流过最大值以下且超过额定值（连续额定值）的电流，由此不需要大容量的电池或者特别的散热对策，从而能够提供小型化的医疗用光源装置。 [0127] LED照射部61用保持器安装在操作者的身体上，但是例如用双眼放大镜保持并安装在操作者的头部。此外，LED照射部61也可以与第1实施方式同样地安装在操作者的身体的一部分上。这时，如果用图5所示的电池保持带8安装在操作者的腰上，就与电池电源部60一起，将包含MPU和电流控制电路62的控制部54和开关部55形成控制单元10并一体化，安装在电池保持带8上，控制单元10通过电缆42向LED照射部61供给驱动电流，控制照射动作。控制单元10如果与在插座41插入插头的充电器6连接，就进行向电池电源部3的充电控制，能够一边进行向电池电源部3的充电，一边进行基于LED照射部1的照射动作。 [0128] 下面，说明本发明的第4实施方式。在本实施方式中，通过加速度传感器检测操作者的移动，根据该移动进行发光量的控制。在医疗手术中，例如血管或者微细部位的切除或者缝合等施术等中，需要以更多的光量向局部照射的时间在全体之中为20%左右。因此，如果该20%左右的时间以外控制LED照射部1变暗，就能够抑制电源的消耗。 [0129] 因此，在保持器设置LED照射部的同时设置加速度传感器，用加速度传感器检测操作者的移动，加速度传感器检测到加速度时，判断为不需要用更多的光量照射手术期间，控制LED照射部1变暗。图14是表示该电路的结构的框图，由LED照射部81、LED驱动部82、电池电源部83、控制部84、具有电源开关85A、用于使LED照射部81的照射强度调节为高、中、低的三档的切换开关85B的开关部85、用于使电池电源部83充电的充电器86的AC适配器、以及加速度传感器80构成。 [0130] 加速度传感器80能够使用机械方式、光学方式和半导体方式，但是对于医疗用光源装置，在小型化方面，半导体方式最适合。特别是保持器是戴在操作者的头部的双眼放大镜或者帽子或者头带的情况下，更是如此。 [0131] 图15表示在双眼放大镜87上安装加速度传感器80的例子，加速度传感器80检测操作者的头部的移动引起的振动，变换为电信号，由信号电缆88传送给控制部84。加速度传感器80用粘胶带等粘贴在双眼放大镜87上。 [0132] 通过电源开关85A的导通，从开关部85输入电源导通信号时，控制部84通过LED驱动部82控制LED照射部81的发光动作。并且，通过切换开关85B的操作，从开关部85输入照射强度的选择信号时，控制部84控制LED驱动部82，从而使与这时的指定的光强度对应的恒定电流对LED照射部81通电。 [0133] 控制部84对LED照射部81进行通电控制时，如果加速度传感器80检测到规定值以上的加速度，就控制LED驱动部82，从而降低LED照射部81的照度。而且，如果加速度变为规定值以下，控制部84就控制LED驱动部82，从而以由切换开关85B指定的光强度发光。 [0134] 在上述结构中，在手术中的血管或者微细的部位的切除或者缝合等施术中，由于操作者固定LED照射部81并对手术对象部位集中光，与LED照射部81一起保持在保持器上的加速度传感器80检测的加速度小，控制部84以操作者所需要的强度发光。而在手术中，不直接进行施术的时间中，由于操作者在准备工作中进行使全体移动的大的动作，所以头部振动，由加速度传感器80检测的加速度增大。而且，如果加速度变为规定值以上，控制部84就通过控制LED驱动部82，从而降低LED照射部81的照度，谋求电池电源部83的有效利用。这时，如果由加速度传感器80检测的加速度变为规定值以上，也可以停止LED照射部81的照射。 [0135] 此外，本实施方式的结构的情况下，电池电源部83也可以与第1实施方式同样地安装在操作者的身体的一部分上。这时，如果用图5所示的电池保持带8安装在操作者的腰上，就与电池电源部83一起，将控制部84和开关部85一体化为控制单元10，安装在电池保持带8上。 [0136] 这样的使用加速度传感器的LED照射部81的照度的控制也能够在所述的第2实施方式和第3实施方式的结构中应用。例如，操作第二开关55B、55C，从而使流到LED照射部61（图8或者图10）的平均电流值为比额定值更大的增大值的电流流过，开始高输出的发光控制时，MPU根据定时器中断，定期监视来自加速度传感器的加速度检测信号，在加速度超过规定值时，进行流到LED照射部61的平均电流值下降到额定值的控制。据此，在即使操作第二开关55B、55C，但是实际上不进行对手术对象部位集中光的手术时，能够立刻回到通常的发光控制，对防止电池电源部11（图8或者图10）的电力的消耗或者保护LED元件上有效。 [0137] 如上述详细的说明，本发明通过在身体上安装电池确保大容量的电池电源，根据开关操作以高输出使LED元件发光一定时间，本发明具有加速度传感器，从而即使在手术期间，从操作者的移动判断为不需要强光照射的期间降低照度，从而在医疗用光源装置中，长时间的照射成为可能。 [0138] 分别单独采用这3种方法，能够延长照射时间，如上所述地通过适当组合使用，能谋求更长时间的照射。 [0139] 此外，本发明的医疗用光源装置也可以直接连接在AC商用电源上使用。这时，用使商用电源AC 100V变为直流的12V直流电源驱动LED，如图16所示，商用电源通过变压器100连接全波整流电路101，使产生的全波整流用平滑电路102平滑化并变为直流，提供给LED驱动电路103。 [0140] 而且，在平滑电路102，通过逆流防止二极管D连接电池电源部B。因此，停电时或者发生AC电源电缆拔下而电源供给停止等事态时，对LED驱动电路103的供电自动向电池电源部B切换，从而继续LED的照射。 [0141] 这样，在从商用电源供电的结构中，通过引入根据上述的开关操作以高输出使LED元件发光一定时间的控制；引入使用加速度传感器，从而即使在手术期间，从操作者的移动判断为不需要强光照射的期间而降低照度的控制；来提供即使供电切换为电池电源部B，也能应对长时间的停电的医疗用光源装置。 [0142] 此外，为了抑制LED元件的发热，谋求长时间的照射，用风扇冷却LED元件也是有效的。现在，也存在边长10数毫米、厚度数毫米左右的超小型无刷DC风扇电机，3V~5V左右的小容量就足够，如果使用这样的小型风扇，内置在LED照射部的框体内，从而也能够安装在操作者的身体上。 [0143] 图17表示内置小型风扇的LED照射部91的结构，LED照射部91在圆筒形的框体92内容纳LED单元93。LED单元93具有安装LED元件的基板94，通过在框体92的内壁安装该基板94，从而固定在框体92内。而且，从LED元件发出的光通过框体92的形成帽部的透镜94投射到外部。此外，在框体92的侧面的一部分形成例如容纳所述尺寸的小型风扇 96程度的凹部95。 [0144] 该小型风扇96是轴流型的风扇，在设置在凹部95的底面的吸入口97和与吸入口97相对并且设置在框体92的侧面上的排气口98之间，形成空气流，以冷却LED单元93。而且，从用于对LED照射部91供电的电池电源部通过导线99对小型风扇96供电。 [0145] 本发明并不局限于上述的实施方式，根据本发明的宗旨，能够进行各种变形，这些变形并不从本发明的范围中排除。 [0146] 附图标记说明 [0147] 1、61、81、91 LED照射部； [0148] 3、60、83 电池电源部； [0149] 4、54、84 控制部； [0150] 6 充电器； [0151] 7 保持器； [0152] 8 电池保持带； [0153] 10 控制单元； [0154] 55A 第一开关； [0155] 55B 第二开关； [0156] 63 温度传感器； [0157] 80 加速度传感器； [0158] 92 LED照射部的框体； [0159] 96 风扇。 |
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