JP2024531425A - 照明アセンブリ及び照明アセンブリを有する照射システム - Google Patents

Abstract

【課題】障害物に適合する外科手術室のための照射システムを提供する。
【解決手段】照明アセンブリは、パンギア及び複数のインジケータフランジを有する上部マウントを含む。下部マウントは、下部マウントに動作可能に連結され、パンモータ及び傾斜モータを含む。プリント回路基板は、上部マウントに動作可能に結合され、複数のセンサを含む。少なくとも１つのセンサは、上部マウントの複数のインジケータフランジと選択的かつ動作可能に結合される。ライトモジュールは、下部マウントに動作可能に結合され、下部マウントに動作可能に結合された傾斜ギアを含む。コントローラは、プリント回路基板、パンモータ、及び傾斜モータに動作可能に結合され、パンモータを介して下部マウント及びライトモジュールを回転させるように構成されており、傾斜モータを介してライトモジュールを傾斜させるように構成されている。
【選択図】図１４

Description

本開示は、概して、照明アセンブリに関し、より具体的には、外科手術室及び医療室を含み得る、動的照明ソリューションが有利であり得る照明アセンブリに関する。

外科手術室及び医療室に提供される人工照明は、位置決め、影、光度、グレア、また清掃に関していくつかの問題を提示し得る。医療専門家は多くの場合、外科手術手順を通して人員及び機器を移し変えているため、静止しておらず、照明を動的にする必要がある。照明は、ホース、モニタスタンド、ブーム、撮像機器、エアハンドラなどの他の医療機器の存在下で天井から吊り下げられ得る。したがって、これらの障害物に適合する外科手術室のための照射システムは有利である。

本開示の一態様によれば、照明アセンブリは、パンギア及び複数のインジケータフランジを有する上部マウントを含む。下部マウントは、上部マウントに動作可能に結合され、パンモータ及び傾斜モータを含む。プリント回路基板は、下部マウントに動作可能に結合され、複数のセンサを含む。少なくとも１つのセンサは、上部マウントの複数のインジケータフランジと選択的かつ動作可能に結合される。ライトモジュールは、下部マウントに動作可能に結合され、下部マウントに動作可能に結合された傾斜ギアを含む。コントローラは、プリント回路基板、パンモータ、及び傾斜モータに動作可能に結合され、パンモータを介して下部マウント及びライトモジュールを回転させるように構成されており、傾斜モータを介してライトモジュールを傾斜させるように構成されている。

本開示の別の態様によれば、照明アセンブリは、上部マウントと、上部マウントと結合された下部マウントと、上部マウントに対して下部マウントを回転させるように構成されている上部マウントと下部マウントとの間のギアアセンブリとを含む。プリント回路基板は、下部マウントと動作可能に結合され、開口を画定する。ギアアセンブリは、開口を通って延在する。第１の作動デバイスは、下部マウント内に配設され、ギア配置と結合されて、ギア配置を駆動する。

本開示の別の態様によれば、照射システムは、少なくとも１つのエアハンドラユニットを含む。照射システムは、少なくとも１つのエアハンドラユニットと動作可能に結合されたハウジングを更に含む。ハウジングは、空洞を画定し、ハウジングから選択的に取り外し可能な透明パネルを含む。透明パネルは、空洞へのアクセスを提供するように構成されている。照射システムはまた、照明アセンブリを含む。照明アセンブリは、上部マウントと、上部マウントと結合された下部マウントと、上部マウントに対して下部マウントを回転させるように構成されている上部マウントと下部マウントとの間のギアアセンブリとを含む。プリント回路基板は、下部マウントと動作可能に結合され、開口を画定する。ギアアセンブリは、開口を通って延在する。第１の作動デバイスは、下部マウント内に配設され、ギア配置と結合されて、ギア配置を駆動する。照射システムは、照明アセンブリと通信するコントローラを更に含む。コントローラは、命令を通信して、第１の作動デバイスを制御して、照明アセンブリを調整するように構成されている。

本開示の別の態様によれば、少なくとも１つのエアハンドラユニットと、少なくとも１つのエアハンドラユニットに動作可能に結合されたハウジングとを含む照射システム。ハウジングは、空洞を画定し、ハウジングから選択的に取り外し可能な透明パネルを含む。透明パネルは、空洞へのアクセスを提供するように構成されており、照明アセンブリは、ハウジングの空洞内に配設される。ライトモジュールは、透明パネルに近接している。

本開示の別の態様によれば、高度な照明システムは、患者を治療するときに医療スタッフにより良い照明を提供する。高度な照明システムは、回転及び傾斜して、患者に対する照明角度を最大化することができる。各照明アセンブリは、回転及び傾斜を介して個別に調整されて、微細調整された方向照明をパーソナライズして提供することができる。

本開示のこれら及び他の特徴、利点、及び目的は、以下の明細書、特許請求の範囲、及び添付図面を参照することにより、当業者によって更に理解及び認識される。

図面は以下の通りである。

外科手術室内の本開示の照射システムの側面斜視図である。 エアハンドラユニット及び照明アレイを有する図１の照射システムの拡大部分斜視図である。 本開示の照明アレイの底面斜視図である。 上部マウント、下部マウント、及びライトモジュールを有する、本開示の単一の照明アセンブリの側面斜視図である。 本開示の照明アセンブリの分解上面斜視図である。 （Ａ）本開示のパンギア及びインジケータフランジを有する上部マウントの底部斜視図、（Ｂ）本開示のプリント回路基板の上面斜視図、（Ｃ）本開示のアクチュエータリングの上面斜視図である。 部分的にファントムに例解された上部マウントを有する本開示の照明アセンブリの側面斜視図である。 本開示の磁石及びホールセンサを有する図７の照明アセンブリ、並びに本開示のセンサを有するプリント回路基板の拡大部分断面図である。 本開示のライトモジュールに沿って画定される傾斜ギアを有する本開示の照明アセンブリの側面図である。 第１の位置での本開示のライトモジュールの側面斜視図である。 第２の傾斜位置での図１０のライトモジュールの側面斜視図である。 検出記憶システムを有するコントローラに結合された本開示の照明アレイの底面斜視図である。 本開示の照明アセンブリを作製する方法のフロー図である。 本開示の照明アレイの底面斜視図である。

本明細書の例解された実施形態は、照明アセンブリに関連する方法ステップ及び装置構成要素の組み合わせに、主として属する。したがって、装置構成要素及び方法ステップが説明されており、必要に応じて図面中の慣習的な符号により、本開示の実施形態の理解に関係のある特定の詳細のみを示すことで、当業者が容易に理解して本明細書中の説明の利益を得るであろう詳細な開示が不明瞭にならないようにする。更に、説明及び図面にある同様の数字は同様の要素を表す。

本書での説明の目的で、「上部」、「下部」、「右」、「左」、「後」、「前」、「垂直」、「水平」といった用語、及びそこから派生したものは、図１で方向付けられたように開示に関連するものとする。別途定めがない限り、「前」という用語は、デバイスの意図される観察者に近いデバイスの面を指すものとし、「後」という用語は、デバイスの意図される観察者から遠いデバイスの面を指すものとする。ただし、当然のことながら、それに反して明示的に特定された場合を除き、本開示は、これと代わる様々な向きをとることができる。また、当然のことながら、添付した図面に例解し、以下の明細書に記載した特定のデバイス及びプロセスは、添付した特許請求の範囲に規定された発明の概念の単なる例示的実施形態にすぎない。よって、特許請求の範囲でそうでないことが明示的に述べられていない限り、本明細書で開示された実施形態に関連する具体的な寸法及びその他の物理的特性は、限定とはみなされない。

「含む」、「備える」、「含んでいる」という用語又はそれらの他の変形は、非排他的包含を網羅することを目的としており、リストの要素を含むプロセス、方法、物品、又は装置は、これらの要素のみを含むのではなく、明示的にリストされていないか、又はこのようなプロセス、方法、物品、又は装置に固有の他の要素を含み得る。「．．．を備える」が前に付く要素は、それ以上の制約なしに、その要素を含むプロセス、方法、物品、又は装置の追加的な同一要素の存在を除外しない。

ここで図１～図１４を参照すると、参照符号１０は、概して照明アセンブリを示す。照明アセンブリ１０は、パンギア１４及び複数のインジケータフランジ１６を有する上部マウント１２を含む。下部マウント２０は、上部マウント１２に動作可能に連結され、パンモータ２２及び傾斜モータ２４を含む。プリント回路基板２８は、下部マウント２０に動作可能に結合され、複数のセンサ３０を含む。少なくとも１つのセンサ３０は、上部マウント１２の複数のインジケータフランジ１６と選択的かつ動作可能に結合される。ライトモジュール３２は、下部マウント２０に動作可能に結合され、ライトモジュール３２は、下部マウント２０に動作可能に結合された傾斜ギア３４を含む。コントローラ３６は、プリント回路基板２８、パンモータ２２、及び傾斜モータ２４に動作可能に結合される。コントローラ３６は、パンモータ２２を介して下部マウント２０及びライトモジュール３２を回転させるように構成されており、傾斜モータ２４を介して光モジュール３２を傾斜させるように構成されている。

図１～図４を参照すると、照明アセンブリ１０は、外科手術テーブル５４の上方の外科手術室５２内のエアハンドラユニット５０に結合されているものとして例解されている。照明アセンブリ１０は、外科手術室、病院室、診察室、及び照明アセンブリ１０が有利に利用され得る他の設定を含むが、これらに限定されない、他の環境設定で利用され得ることが概して企図されている。エアハンドラユニット５０は、外科手術室５２内の天井５６の少なくとも一部分を画定し得る複数のエアハンドラユニット５０のうちの１つであり得ることが概して企図されている。別の言い方をすると、照明アセンブリ１０は、外科手術室５２内の少なくとも１つのエアハンドラユニット５０に動作可能に結合される。エアハンドラユニット５０は、外科手術室５２内に周囲光を提供し、外科手術室５２内の気流を濾過して、外科手術テーブル５４の周りに陽圧環境を画定するように構成されている。エアハンドラユニット５０は、空気を外科手術テーブル５４に向かって押し下げ、外科手術テーブル５４から遠ざけることにより、陽圧環境を画定する。エアハンドラユニット５０は、外科手術室５２の天井５６に沿ってグリッドパターンを少なくとも部分的に画定し得る。

図２に例解するように、照明アセンブリ１０を配設することができるギャップ５８は、各エアハンドラユニット５０の間に画定され得る。限定するのではなく例として、３つの線形ギャップ５８は、エアハンドラユニット５０の間に画定されるものとして例解されている。照明アセンブリ１０は、３つの線形ギャップ５８の各々内に配設されて、外科手術テーブル５４の上方に照明を提供し得る。中央ギャップ５８ａ内に位置決めされた照明アセンブリ１０のうちの少なくとも１つは、カメラ又は他の視覚ベースのデバイスなどの少なくとも１つの撮像デバイス６０を含み、外科手術テーブル５４に対する外科手術室５２内の活動を記録するか、又は別様に文書化するように構成されていることが概して企図されている。撮像デバイス６０は、外科手術テーブル５４に向かって方向付けられ、コントローラ３６（図１２）と通信可能に結合されて、外科手術室５２の三次元マップを画定することができることも企図されている。コントローラ３６は、撮像デバイス６０によって生成された三次元マップに基づいて、照明アセンブリ１０の位置を調整し得る。例えば、撮像デバイス６０及びコントローラ３６は、協働して、外科手術テーブル５４に近接する影及び潜在的な照明の遮蔽を最小化し得ることが企図されている。一部の実施例では、コントローラ３６は、撮像デバイス６０によって捕捉された画像に基づいて、照明アセンブリ１０を調整するための命令を通信するように構成されている。

例えば、複数の照明アセンブリ１０は、撮像デバイス６０を含み得、これは、外科手術テーブル５４に対する各それぞれの照明アセンブリ１０の位置の包括的な図を提供し得る。撮像デバイス６０は、照明アセンブリ１０とともにハウジング６２内に配設され得ることが概して企図されている。撮像デバイス６０は、撮像デバイス６０が通信可能に結合されるコントローラ３６（図１２）並びに周囲の照明アセンブリ１０を介して動作可能であり得る。別の言い方をすると、撮像デバイス６０は、コントローラ３６と通信可能に結合され得る（図１２）。

図１～図４を更に参照すると、照明アセンブリ１０は、エアハンドラユニット５０に動作可能に結合され、それらの間に位置決めされるハウジング６２内に配設される。エアハンドラユニット５０、ハウジング６２、及び照明アセンブリ１０は、本明細書に更に記述される照射システム６４として集合的に画定され得ることが概して企図されている。ハウジング６２は、金属材料から形成され得、側面パネル６６及び上部パネル６８を含み、その中に空洞７０を画定する。ハウジング６２はまた、ハウジング６２から選択的に取り外し可能である透明パネル７６を介して選択的に閉じられ得る開口部７４を画定する取り付け周囲部７２を含む。透明パネル７６は、ガラス、積層ガラス、強化ガラス、Ｐｌｅｘｉｇｌａｓ（登録商標）、プラスチック、及び／又は他の実用的な材料から形成され得る。透明パネル７６は、照射システム６４の整備中に透明パネル７６がハウジング６２の取り付け周囲部７２からねじ式に取り外されて、ハウジング６２の空洞７０へのアクセスを概ね提供し得るように、ハウジング６２にねじ式に結合され得ることが概して企図されている。

照射システム６４は、ハウジング６２内に位置決めされた複数の照明アセンブリ１０を含み、照明アレイ８０を形成することが概して企図されている。別の言い方をすると、照明アレイ８０は、複数の照明アセンブリ１０からなる。照明アレイ８０は、エアハンドラユニット５０に対して独立して電力供給及び動作され得、照明アレイ８０の各照明アセンブリ１０は、隣接する照明アセンブリ１０に対して独立して電力供給され得る。追加的に又は代替的に、照明アセンブリ１０は、集合的に電力供給され、個別に動作され得る。また、照明アセンブリ１０及び照明アレイ８０の他の動作構成が企図され、その結果、全ての照明アセンブリ１０が照明アレイ８０として均一に動作されることが企図されている。

更に図１～図４を参照すると、照明アレイ８０の各照明アセンブリ１０は、照射システム６４の整備及び／又は単一の照明アセンブリ１０の整備を支援するために、ハウジング６２から選択的に取り外され得る。例えば、照明アセンブリ１０のうちの１つは、構成要素のうちのいずれか１つの整備のために照明アレイ８０から取り外され得る。追加的に又は代替的に、照明アセンブリ１０は、照明アレイ８０及び／又は照射システム６４全体の整備のために取り外され得る。ハウジング６２は、照射システム６４内に電力及び／又は通信を提供し得る電気構成要素８２を包含し得ることが概して企図されている。

ここで図２～図５及び図１２を参照すると、単一のライトアセンブリ１０が、本明細書でより詳細に説明される。単一の照明アセンブリ１０に関連して記載される詳細は、照射システム６４内の各照明アセンブリ１０に組み込まれ得、又は別様に適用され得ることが概して企図されている。上述のように、照明アセンブリ１０は、上部マウント１２、下部マウント２０、及びライトモジュール３２を含む。中央シャフト１００は、上部マウント１２に回転可能に結合され、下部マウント２０に動作可能に結合される。中央マウント１００は、本明細書で説明するように、下部マウント２０と上部マウント１２の位置合わせを支援し得、上部マウント１２内で回転するように構成されている。

アクチュエータリング１０２は、上部マウント１２及びプリント回路基板２８に近接した中央シャフト１００の周りに配設される。アクチュエータリング１０２は、本明細書でより詳細に説明するように、プリント回路基板２８上のセンサ３０のうちの少なくとも１つと選択的に係合するように構成されている。第１の作動デバイス（例えば、パンモータ２２）は、プリント回路基板２８内に画定される開口１０６を通って延在する第１の駆動ギア１０４を含むものとして例解されている。第１の駆動ギア１０４及びパンギア１４は、上部マウント１２に対して下部マウント２０を回転させるように構成されている上部マウント１２と下部マウント２０との間に第１のギアアセンブリ１０９（図７）を形成する。第２の作動デバイス（例えば、傾斜モータ２４）は、本明細書に記載の第２の駆動ギア１０８を含む。第１の駆動ギア１０４及び第２の駆動ギア１０８は、パンギア１４及び傾斜ギア３４とそれぞれ選択的に係合するか、又は連動する。図５に例解するように、第２の作動デバイス２４はまた、プリント回路基板２８に近接する第２の作動デバイス２４に結合された磁石１１０を含む。プリント回路基板２８は、本明細書に更に説明される、第２の作動デバイス２４の動作中に、磁石１１０を検出するように構成されているホールセンサ１１２（図８）を含む。また、他のセンサを利用して、リードスイッチセンサを含むがこれに限定されない磁石１１０を検出し得ることも企図されている。

パンモータ２２及び傾斜モータ２４は、下部マウント２０内に配設される。下部マウント２０は、第１のアーム１１８及び第２のアーム１２０を含む。第１及び第２のアーム１１８、１２０は、ライトモジュール３２を下部マウント２０に結合するように構成されている。アーム１１８、１２０の各々は、ライトモジュール３２の取り付け特徴部１２４がその中に配設される保持開口１２２を含む。パンモータ２２は、第１のアーム１１８内に配設され、傾斜モータ２４は、第２のアーム１２０内に配設されることが概して企図されている。パン及び傾斜モータ２２、２４の動作は、それぞれパン及び傾斜ギア１４、３４とともに、本明細書でより詳細に説明される。

ここで図５～図８を参照すると、上部マウント１２は、外表面１３０及び内表面１３２を含み、中央シャフト１００が延在する中央開口１３４を画定する。内面１３２は、周辺リム１８に近接する周辺凹部１３６と、複数のインジケータフランジ１６がそこから延在する中央リング１３８とを含む。パンギア１４は、パンギア１４が上部マウント１２の中央リング１３８の周りに円周方向に配設されるように、周辺リム１８に沿って周辺凹部１３６に近接して画定される。一部の実施例では、パンギア１４は、上部マウント１２とは別個に提供され、１つ以上の締結具（例えば、ねじ、接着剤、ボルトなど）又は嵌合接続（例えば、フランジ、キー溝）を介して、上部マウント１２と固定的又は別様に非回転可能に結合される。一部の実施例では、パンギア１４は、上部マウント１２及びパンギア１４が射出成形プロセスを介して形成され得るように、上部マウント１２と一体的に形成されることが企図されている。上部マウント１２はまた、中央シャフト１００が延在する中央開口１３４を画定する中央ハウジング１４０を含む。中央ハウジング１４０は、第１の機械的停止部１４２を含む。第２の機械的停止部１４３は、下部マウント２０から上方に延在する。一緒に、機械的停止部１４２、１４３は、本明細書でより詳細に説明するように、アクチュエータリング１０２との係合を介して、上部マウント１２に対する下部マウント２０の回転を制限するように構成されている。

上部マウント１２は、第１の駆動ギア１０４及びパンモータ２２を介して下部マウント２０に回転可能に結合される。パンギア１４は、下部マウント２０内のパンモータ２２から延在する、第１の駆動ギア１０４に係合する。上部マウント１２は、第１の駆動ギア１０４とパンギア１４との間の係合が上部マウント１２に対する下部マウント２０の円周方向の回転をもたらすように、下部マウント２０に対して固定されることが概して企図されている。上述のように、第１の駆動ギア１０４は、プリント回路基板２８によって画定された開口１０６と位置合わせされ、かつそれを通って延在し、上部マウント１２のパンギア１４と選択的に係合するか、又は連動して、下部マウント２０を回転させる。別の言い方をすると、パンモータ２２は、開口１０６を通してパンギア１４と連通し得る。プリント回路基板２８は、複数のセンサ３０を含み、複数のインジケータフランジ１６は、上部マウント１２から複数のセンサ３０に向かって中央及び円周方向に延在する。複数のインジケータフランジ１６は、プリント回路基板２８に沿って配設されるセンサ３０と選択的に係合する。インジケータフランジ１６は、センサ３０を選択的に通過して、上部マウント１２に対する下部マウント２０の位置を示す。

更に図５～図８を参照すると、インジケータフランジ１６は、複数の外側フランジ１４９と、外側フランジ１４９から半径方向内向きに離間したホームインジケータフランジ１５０とを含む。プリント回路基板２８のセンサ３０は、ホームインジケータフランジ１５０を検出するように構成されている少なくとも１つのホームセンサ１５２を含む。プリント回路基板２８の少なくとも１つのホームセンサ１５２が、第１のホームセンサ１５４及び第２のホームセンサ１５６を含み得ることも企図されている。少なくとも１つのホームセンサ１５２を含む複数のセンサ３０は、インジケータフランジ１６に対して回転し、各々がそれぞれのセンサ３０を通過する際にインジケータフランジ１６を検出する。ホームセンサ１５２は、ホームインジケータフランジ１５０を検出することにより、上部マウント１２に対して下部マウント２０が全回転を完了したときを検出するように構成されている。

図７に例解するように、プリント回路基板２８は、上述のように、第１のホームセンサ１５４及び第２のホームセンサ１５６で構成されている。ホームインジケータフランジ１５０は、第１のホームセンサ１５４及び第２のホームセンサ１５６の両方によって検出され得る。第２のホームセンサ１５６は、下部マウント２０が上部マウント１２に対して更に１８０度回転したときに、ホームインジケータフランジ１５０を検出し得ることが概して企図されている。追加的に又は代替的に、第２のホームセンサ１５６は、コントローラ３６（図１２）内に構成されている検出記憶システム１５８（図１２）の一部として構成されて、下部マウント２０が全回転を完了したことをコントローラ３６（図１２）と検証し得る。例えば、検出記憶システム１５８（図１２）は、コントローラ３６（図１２）が、電力が戻ったときに下部マウント２０の回転を正確に再開できるように、停電の場合に下部マウント２０の位置を記憶し得ることが企図されている。

図５～図８及び図１２を更に参照すると、アクチュエータリング１０２は、プリント回路基板２８に近接する中央シャフト１００の周りに配設される。アクチュエータリング１０２は、円周方向本体１６０と、円周方向本体１６０から外向きに延在する係合特徴部１６２とを含む。係合特徴部１６２は、第１の機械的停止部１４２及び第２の機械的停止部１４３に係合するように構成されている一対の側面１６３を含む。例えば、下部マウント２０の回転のハードストップ位置において、機械的停止部１４２、１４３は、対向する側面１６３に係合し得、側面１６３のうちの第１のものは第１の機械的停止部１４２に係合し、側面１６３のうちの第２のものは第２の機械的停止部１４３に係合する。このようにして、機械的停止部１４２、１４３は、アクチュエータリング１０２を挟んで、下部マウント２０の回転を制限し得る。近接タブ１６４は、アクチュエータリング１０２の係合特徴部１６２から延在する。プリント回路基板２８の複数のセンサ３０はまた、アクチュエータリング１０２の近接タブ１６４を検出する近接センサ１６６を含む。近接センサ１６６は、第１の点及び第２の点において近接タブ１６４を検出するように構成されている。

近接タブ１６４は、近接センサ１６６を通過して、下部マウント２０が回転するにつれて上部マウント１２に対する下部マウント２０の位置をコントローラ３６と通信する。別の言い方をすると、近接タブ１６４及び近接センサ１６６は協働して、下部マウント２０の回転位置についてコントローラ３６に通知する。例として、限定するものではなく、下部マウント２０は、上部マウント１２に対して約５４０度回転し得、近接タブ１６４及び近接センサ１６６は協働して、下部マウント２０の回転位置をコントローラ３６に通知する。

下部マウント２０は、上部マウント１２に対して約５４０度回転するように構成されていることが概して企図されている。ホームインジケータフランジ１５０は、単一の回転中に２回、ホームセンサ１５２内を２回通過し得る。近接タブ１６４は、上部マウント１２に対する下部マウント２０の第１の２７０度の回転の間、近接センサ１６６の上に留まる。第１の機械的停止部１４２は、最初の２７０度の回転後に係合特徴部１６２と係合し、これにより近接センサ１６６から近接タブ１６４が変位する。近接タブ１６４の変位は、下部マウント２０が上部マウント１２に対してホーム位置から変位していることをコントローラ３６に示す。別の言い方をすると、ホームインジケータフランジ１５０は、近接タブ１６４が近接センサ１６６から変位するときにホーム位置から変位している間に、第１又は第２のホームセンサ１５４、１５６のいずれかに配設され得る。

更に図５～図８及び図１２を参照すると、係合特徴部１６２はまた、所定の５４０度の回転限界を超える下部マウント２０の追加的な回転を防止するためのフェイルセーフ停止機構として構成することができる。パンモータ２２が下部マウント２０を５４０度の回転マークを超えて回転させる場合、係合特徴部１６２は、上部マウント１２によって画定される第１の機械的停止部１４２と係合して、その方向への下部マウント２０の任意の追加的な回転を防止する。また、アクチュエータリング１０２の第１の機械的停止部１４２及び係合特徴部１６２は、下部マウント２０の回転中の電気配線１６８の歪みを最小化するように構成されていることも企図されている。言い換えれば、プリント回路基板２８、コントローラ３６、並びにパン及び傾斜モータ２２、２４の各々の間の電気配線１６８は、ワイヤハーネス１７０内に構成され得、第１の機械的停止部１４２の係合特徴部１６２との係合は、ワイヤハーネス１７０の耐用年数を延ばすために、ワイヤハーネス１７０にかかる潜在的な歪み及び／又は引っ張りを最小化するのに役立つ。

図５及び図９～図１２を参照すると、下部マウント２０は、アーム１１８、１２０がそこから延在する本体１８０を含む。アーム１１８、１２０の各々は、パンモータ２２及び傾斜モータ２４のうちの少なくとも１つが配設される空間１８２を画定する。アーム１１８、１２０の空間１８２は、描写されるように、互いに対向して、互いに対向して（例えば、互いに１８０度）モータ２２、２４を収容し得る。パンモータ２２は、第１のアーム１１８内に配設され得、傾斜モータ２４は、第２のアーム１２０内に配設され得る。上述のように、パンモータ２２は、第１の駆動ギア１０４と動作可能に結合され、上部マウント１２に対して下部マウント２０を回転させるように構成されている。パンモータ２２は、第１の位置１９０（図１０）と複数の第２の位置１９２との間で下部マウント２０を回転させる。複数の第２の回転位置１９２のうちの少なくとも１つを図１１に例解する。パンモータ２２は、パンモータ２２のシャフトが第１の方向に沿って延在するように、第１の方向（例えば、上部マウント１２に向かって）に面するか、又は第１の方向と位置合わせされるように構成されている。

傾斜モータ２４は、ライトモジュール３２を下部マウント２０に対して傾斜又は別様に角度付けるように構成されている。傾斜モータ２４は、傾斜モータ２４のシャフトが第２の方向に沿って延在するように、第１の方向とは反対の第２の方向（例えば、上部マウント１２から離れる）に面するか、又は第２の方向と位置合わせされるように構成されている。傾斜モータ２４は、第１の位置１９４（図１０）と複数の第２の傾斜位置１９６との間でライトモジュール３２を傾斜させる。複数の第２の傾斜位置１９６のうちの少なくとも１つを図１１に例解する。傾斜モータ２４は、プリント回路基板２８に近接する傾斜モータ２４から外向きに延在する磁石１１０を含む。別の言い方をすると、磁石１１０は、近接センサ１６６からプリント回路基板２８の下側又は対向する表面１８４上に配設されたホールセンサ１１２に近接して位置決めされる。

ホールセンサ１１２は、磁石１１０の磁場を検出して、下部マウント２０及びプリント回路基板２８に対するライトモジュール３２の位置を検出するように構成されている。ホールセンサ１１２は、コントローラ３６と通信可能に結合されて、下部マウント２０に対するライトモジュール３２の位置を示す。傾斜モータ２４に結合された磁石１１０は、ホールセンサ１１２が極位置に基づいて磁石１１０の位置を検出し得るように、二重半球極性で構成されている。磁石１１０は、傾斜モータ２４が下部マウント２０に対してライトモジュール３２を傾斜させるか、又は別様に作動させる際に、傾斜モータ２４に結合されたシャフト１８６の周りを回転する。磁石１１０の回転は、ホールセンサ１１２に、下部マウント２０に対するライトモジュール３２の位置を示す。

図５及び図９～図１２を更に参照すると、ライトモジュール３２は、下部マウント２０の第２のアーム１２０に近接する傾斜ギア３４を含む。傾斜ギア３４は、ライトモジュール３２のライトハウジング１８８と結合され、弓状構成を画定する。傾斜ギア３４は、別個に形成され、ライトハウジング１８８に動作可能に結合され得る。例えば、傾斜ギア３４は、ライトハウジング１８８とは別個に提供され得、１つ以上の締結具（例えば、ねじ、接着剤、ボルトなど）又は嵌合接続を介して、ライトハウジング１８８と固定的に、又は別様に非回転可能に結合され得る。追加的に又は代替的に、表題ギア３４は、ライトハウジング１８８と一体的に形成され得る。第２の駆動ギア１０８は、傾斜モータ２４から延在し、傾斜ギア３４に動作可能に結合される。第２の駆動ギア１０８及び傾斜ギア３４は、下部マウント２０に対して照明モジュール３２を回転させるように構成されている下部マウント２０と照明モジュール３２との間に第２のギアアセンブリ１８９を形成する。第２の駆動ギア１０８は、第２の駆動ギア１０８が傾斜モータ２４によって起動される際に、傾斜ギア３４に係合する。別の言い方をすると、第２の駆動ギア１０８は、傾斜ギア３４と係合して、ライトモジュール３２を下部マウント２０に対して回転及び傾斜させる。傾斜モータ２４は、磁石１１０の回転がライトモジュール３２の傾斜に対応するように、磁石１１０及び第２の駆動ギア１０８を同時に回転させる。傾斜ギア３４に沿った第２の駆動ギア１０８の回転は、最終的に、下部マウント２０に対してライトモジュール３２を回転及び／又は傾斜させる。傾斜ギア３４に沿った第２の駆動ギア１０８の回転は、ホールセンサ１１２が磁石１１０の回転位置に基づいてライトモジュール３２の傾斜を検出できるように、磁石１１０の回転に対応する。

再び図１～図１２を参照すると、コントローラ３６は、インジケータフランジ１６、近接タブ１６４、及び磁石１１０のそれぞれの検出に基づいて、下部マウント２０及びライトモジュール３２の両方の位置を検出するように構成されている。コントローラ３６の検出記憶システム１５８は、下部マウント２０及びライトモジュール３２の両方の回転位置を少なくとも一時的に記憶するように構成されている。例えば、検出記憶システム１５８は、センサ３０から下部マウント２０の更新された回転位置を受信し、パンモータ３２及び傾斜モータ３４が入力コマンドに従って動作しているかどうかを確認する。コントローラ３６は、下部マウント２０及びライトモジュール３２の位置データを提供するセンサ３０から信号を繰り返し受信する。コントローラ３６は、検出記憶システム１５８が、下部マウント２０及び／又はライトモジュール３２のいずれかの一貫性のない回転又は傾斜移動をそれぞれ検出する場合、照明アセンブリ１０のうちの１つを停止し得ることが概して企図されている。

コントローラ３６は、プリント回路基板２８上のセンサ３０が下部マウント２０の全回転を検出すると、下部マウント２０を開始位置に戻すために逆動作を起動し得ることが概して企図されている。コントローラ３６は、パンモータ２２の起動を介して下部マウント２０の回転機能を動作させ、また傾斜モータ２４の起動を介してライトモジュール３２の傾斜機能も動作させる。コントローラ３６は、動作中にライトモジュール３２の輝度を調整及び起動するように構成されていることも企図されている。コントローラ３６は、ユーザインターフェース２００又は他のユーザ制御と相互作用するユーザを介して選択的に起動され得る。例として、限定するものではないが、ユーザインターフェース２００は、無線ネットワーク２０２を介してコントローラ３６に接続された無線コンピューティングデバイスであり得る。

追加的に又は代替的に、ネットワーク２０２及び／又はユーザインターフェース２００は、有線接続を含み得る。ユーザインターフェース２００は、ユーザインターフェース２００が照射システム６４内の単一のライトアセンブリ１０を起動し、かつ／又は複数の照明アセンブリ１０を起動し得るように、照射システム６４の照明アセンブリ１０の各々においてコントローラ３６と通信可能に結合され得ることも企図されている。ユーザインターフェース２００はまた、下部マウント２０及びライトモジュール３２の回転及び／又は傾斜をそれぞれ含むがこれに限定されない、照明アセンブリ１０の様々な機能に関連付けられた指標を用いて構成され得る。

ここで図１３を参照すると、照明アセンブリ１０を作製又は組み立てる方法１３００は、ステップ１３０２においてパンギア１４を上部マウント１２と結合することを含む。ステップ１３０４において、作動デバイス２２、２４は、第１の作動デバイス（例えば、パンモータ２２）が上向きに、第２の作動デバイス（例えば、傾斜モータ２４）が下向きに向いた空間１８２などの凹部内に置かれる。概して、第１の作動デバイス２２の配向は、第２の作動デバイス２４の配向と概ね反対であり得る。第２の作動デバイス２４は、プリント回路基板２８の下側表面に結合されているホールセンサ１１２と位置合わせされ得る。プリント回路基板２８は、ステップ１３０６において下部マウント２０と位置合わせされる。ステップ１３０８において、プリント回路基板２８の開口１０６は、第１の作動デバイス２２と位置合わせして、第１の駆動ギア１０４が下部マウント１２から上部マウント１２内に延在することを許容する。下部マウント２０は、ステップ１３１０において、上部マウント１２と結合して、第１の駆動ギア１０４及びパンギア１４を連動させ、それ故、第１の作動デバイス２２とパンギア１４との間の連通を提供する。下部マウント２０は、中央開口１３４を通って延在するボルト（例えば、中央シャフト１００で形成される）及びナットを介して、上部マウント１２と結合し得る。いくつかの実施例では、ライトモジュール３２は次いで、ステップ１３１２において下部マウント２０と結合される。これらのステップは限定されず、照明アセンブリ１０の個々の出力デバイス（例えば、モータ２２、２４、光源など）への配線の接続、並びにハウジング６２への接続、及びコントローラ３６及び／又は電気構成要素８２への配線など、他のステップが方法１３００に含まれ得ることが企図されている。

ここで図１４を参照すると、照射システム６４の一実施例は、照明アレイ８０の端部において配設される撮像デバイス６０を含む。各照明アセンブリ１０は、ハウジング６２内に配設された支持構造２０６によって画定されるソケット２０４内に受容され得る。各ワイヤハーネス１７０は、ソケット２０４を通過して、電気構成要素８２と結合し得る。一部の実施例では、接続インターフェース２０８は、支持構造２０６の裏側に隣接した各照明アセンブリに対して提供され、ワイヤハーネス１７０を位置合わせさせるように構成されている。接続インターフェース２０８は、ブラケット２１０と、ブラケット２１０を受容してブラケット２１０を支持構造２０６に装着させるように構成されている嵌合クリップ２１２とを含む。一部の実施例では、接続インターフェース２０８は、ワイヤハーネス１７０を強固に固定して、タンギングを制限し、ワイヤハーネス１７０を電気構成要素８２及び／又はコントローラ３６にガイドするように構成されている。支持構造２０６は、照明アセンブリ１０よりも多くのソケット２０４で形成されて、照明アレイ８０及び撮像デバイス６０の再配置を許容し、照射システム６４を所与の用途に対してカスタマイズすることを許容し得ることが企図されている。例えば、図１４に例解する支持構造２０６は、撮像デバイス６０の代わりに第６の照明アセンブリ１０を代替的に含み得る。

概して、作動デバイス（例えば、第１及び第２のモータ２２、２４）及び／又はプリント回路基板２８の配置は、包装サイズの低減を提供し得、更にコストの低減を許容し得る。照明アセンブリ１０のモジュール性は、照明アレイ８０の個々の照明アセンブリの交換の容易さを更に許容し得る。更に、パンギア１４と上部マウント１２との非回転関係、及び傾斜ギア３４とライトモジュール３２との非回転関係は、ライトアセンブリ１０の全体的な有効寿命を最大化し得る。５４０度の回転はまた、外科手術中及び／又は照明アセンブリ１０の回転が有利であり得る他の状況中に、最大照明オプションを提供する。加えて、照明アセンブリ１０内に複数のセンサ３０を含めることは、有利なことに、下部マウント２０及びライトモジュール３２の位置検証をそれぞれコントローラ３６に提供する。

インジケータフランジ１６は、複数のセンサ３０と協働して、上部マウント１２に対する下部マウント２０の回転を検出する。コントローラ３６は、上部マウント１２に対する下部マウント２０の位置に関して、プリント回路基板２８と常時通信している。例として、限定するものではないが、コントローラ３６は、検出記憶システム１５８内に複数のセンサ３０によって検出された回転情報を記憶して、潜在的な停電の結果としての中断を最小化し得る。別の言い方をすると、コントローラ３６は、下部マウント２０の増分位置を検出して、下部マウント２０がホーム位置に対して移動したかどうかを検出し得る。下部マウント２０が移動した場合、コントローラ３６は、ホームインジケータフランジ１５０がホームセンサ１５２によって検出されるように、下部マウント２０をホーム位置に再位置決めし得る。追加的に又は代替的に、コントローラ３６は、命令からの著しい逸脱が、コントローラ３６がそれぞれの照明アセンブリ１０を停止することをもたらし得るように、パン及び／又は傾斜モータ３２、３４がコントローラ３６からの命令を適切に実行しているかどうかを検出し得る。

記載された開示及びその他の構成要素の構成が、任意の特定材料に限定されないことは、当業者であれば理解するであろう。本明細書に開示された他の例示的実施形態は、本明細書に別段の記載がない限り、広範な材料から形成され得る。

本開示では、用語「結合した（ｃｏｕｐｌｅｄ）」（その形態の全てにおいて、結合（ｃｏｕｐｌｅ）、結合している（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）、結合の（ｃｏｕｐｌｅｄ）、など）は、概ね、互いに直接又は間接的な（電気的又は機械的な）２つの構成要素の連結（ｊｏｉｎｉｎｇ）を意味する。こうした連結は、本質的に固定されたものとする場合も、本質的に移動可能とする場合もある。こうした連結は、（電気的な又は機械的な）２つの構成要素及び任意の追加的な中間体部材が、互いに又は２つの構成要素と、１つの単一体として一体的に形成されて達成し得る。こうした連結は、特に明記されない限り、本質的に永久的であり得、若しくは本質的に取り外し可能又は分離可能であり得る。

例示的な実施形態で示される本開示の要素の構成及び配置は、例解にすぎないことに注意することも重要である。本開示では、本革新について少数の実施形態のみを詳細に説明してきたが、本開示を検討する当業者は、数多くの変形（例えば、様々な要素のサイズ、寸法、構造、形状、及び比率、パラメータの値、装着配列、材料の使用、色、向き、などの変化）が、詳述されている主題に関する新規性のある教示及び利点から大きく逸脱することなく、可能なことを簡単に認識するであろう。例えば、一体的に形成されたように示される要素は、複数の部品から構成され得、又は複数の部品として示される要素は、一体的に形成され得、インターフェースの動作を逆にさせ得るか、又は別様に変化させ得、システムの構造及び／又は部材又はコネクタ又は他の要素の長さ若しくは幅を変化させ得、要素間に提供された調整位置の性質又は数は変化させ得る。システムの要素及び／又はアセンブリは、十分な強度又は耐久性を提供する多種多様な材料のいずれかから、多種多様な色、質感、及び組み合わせのいずれかで構成され得ることに留意すべきである。したがって、こうした全ての修正は、本革新の範囲内に含まれることが意図される。本革新の趣旨から逸脱することなく、所望の、及び他の例示的な実施形態の設計、動作条件、及び配置において、他の置換、修正、変更、及び省略がなされ得る。

任意の記載されたプロセス又は記載されたプロセス内のステップは、本開示の範囲内の構造を形成するために、他の開示されたプロセス又はステップと組み合わせられ得ることが理解されよう。本明細書で開示されている例示的構造体及びプロセスは、例解の目的であり、限定するものとは解釈されないものとする。

また、本開示の概念から逸脱することなく、前述の構造及び方法に対して変形及び改変を加えることができることも理解され、更に、このような概念は、これらの特許請求の範囲の文言によって明示的に別段の記載がない限り、以下の特許請求の範囲によって網羅されることが意図されることも理解される。

Claims (20)

1. 照明アセンブリであって、
   パンギア及び複数のインジケータフランジを有する上部マウントと、
   前記上部マウントに動作可能に結合され、パンモータ及び傾斜モータを含む下部マウントと、
   前記下部マウントに動作可能に結合され、複数のセンサを含むプリント回路基板であって、少なくとも１つのセンサが、前記上部マウントの前記複数のインジケータフランジと選択的かつ動作可能に結合される、プリント回路基板と、
   前記下部マウントに動作可能に結合されたライトモジュールであって、前記下部マウントに動作可能に結合された傾斜ギアを含むライトモジュールと、
   前記プリント回路基板、前記パンモータ、及び前記傾斜モータに動作可能に結合されたコントローラであって、前記パンモータを介して前記下部マウント及び前記ライトモジュールを回転させるように構成されており、前記傾斜モータを介して前記ライトモジュールを傾斜させるように構成されている、コントローラと、を備える、照明アセンブリ。
2. 前記プリント回路基板が、前記パンモータと位置合わせされた開口を画定する、請求項１に記載の照明アセンブリ。
3. 前記パンモータが、前記開口を通して前記パンギアと連通する、請求項２に記載の照明アセンブリ。
4. 前記ライトモジュールに動作可能に結合され、前記コントローラに通信可能に結合された撮像デバイスを更に備える、請求項１～３のいずれか一項に記載の照明アセンブリ。
5. 前記上部マウント及び前記プリント回路基板に近接するアクチュエータリングであって、近接タブを含み、第１の点と第２の点との間で並進運動する、アクチュエータリングと、
   前記アクチュエータリングの前記第１の点及び前記第２の点において前記アクチュエータリングの前記近接タブを検出するように構成されている近接センサと、を更に備える、請求項１～４のいずれか一項に記載の照明アセンブリ。
6. 照明アセンブリであって、
   上部マウント、前記上部マウントと結合された下部マウント、及び前記上部マウントに対して前記下部マウントを回転させるように構成されている前記上部マウントと前記下部マウントとの間のギアアセンブリと、
   前記下部マウントと動作可能に結合され、開口を画定するプリント回路基板であって、前記ギアアセンブリが前記開口を通って延在する、プリント回路基板と、
   前記下部マウント内に配設され、ギア配置と結合されて前記ギア配置を駆動する第１の作動デバイスと、を備える、照明アセンブリ。
7. 前記ギア配置が、前記上部マウントにしっかりと固定されたパンギアと、前記第１の作動デバイスと結合された駆動ギアと、を含み、前記駆動ギアが前記パンギアと連動する、請求項６に記載の照明アセンブリ。
8. 前記上部マウントから延在する複数のインジケータフランジと、
   前記下部マウントの回転中に前記複数のインジケータフランジを検出するために、前記プリント回路基板上に配設された複数のセンサと、を更に備える、請求項６又は７に記載の照明アセンブリ。
9. 前記複数のインジケータフランジが、外側フランジと、前記外側フランジから半径方向内向きに離間したホームインジケータフランジと、を含み、前記複数のセンサが、前記ホームインジケータフランジを検出するように構成されているホームセンサを含む、請求項８に記載の照明アセンブリ。
10. 前記第１の作動デバイスの反対側の前記下部マウント内に配設され、前記照明アセンブリの傾斜を駆動するように構成されている、第２の作動デバイスを更に備える、請求項６～９のいずれか一項に記載の照明アセンブリ。
11. 前記下部マウントと枢動可能に結合された照明モジュールを更に備え、前記第２の作動デバイスが、前記照明モジュールを回転させるように構成されている、請求項１０に記載の照明アセンブリ。
12. 前記プリント回路基板に結合され、前記第２の作動デバイスと位置合わせされたホールセンサであって、前記傾斜を監視するように構成されている、ホールセンサを更に備える、請求項１０又は１１に記載の照明アセンブリ。
13. 第１の表面及び第２の表面を有する係合特徴部を含む、前記上部マウントと下部マウントとの間のアクチュエータリングと、
    前記係合特徴部の前記第１の表面と係合して、前記下部マウントの回転中に前記アクチュエータリングの回転を制限するために、前記上部マウントから延在する第１の機械的停止部と、を更に備える、請求項６～１２のいずれか一項に記載の照明アセンブリ。
14. 前記係合特徴部の前記第２の表面と係合して、前記アクチュエータリングを挟み、前記下部マウントの前記回転を制限するために、前記下部マウントから延在する第２の機械的停止部を更に備える、請求項１３に記載の照明アセンブリ。
15. 前記アクチュエータリングから延在する近接タブと、
    前記回転の範囲の少なくとも一部分の間に前記近接タブを検出するように構成されている近接センサと、を更に備える、請求項１４に記載の照明アセンブリ。
16. 照射システムであって、
    少なくとも１つのエアハンドラユニットと、
    前記少なくとも１つのエアハンドラユニットと動作可能に結合されたハウジングであって、前記ハウジングが空洞を画定し、前記ハウジングから選択的に取り外し可能な透明パネルを含み、前記透明パネルが前記空洞へのアクセスを提供するように構成されている、ハウジングと、
    照明アセンブリであって、
    上部マウント、前記上部マウントと結合された下部マウント、及び前記上部マウントに対して前記下部マウントを回転させるように構成されている前記上部マウントと前記下部マウントとの間のギアアセンブリ、
    前記下部マウントと動作可能に結合され、開口を画定するプリント回路基板であって、前記ギアアセンブリが前記開口を通って延在する、プリント回路基板、及び
    前記下部マウント内に配設され、ギア配置と結合されて前記ギア配置を駆動する第１の作動デバイスを備える、照明アセンブリと、
    前記照明アセンブリと通信し、命令を通信して前記第１の作動デバイスを制御して前記照明アセンブリを調整するように構成されている、コントローラと、を備える、照射システム。
17. 前記空洞内に配設され、前記コントローラに通信可能に結合された撮像デバイスを更に備える、請求項１６に記載の照射システム。
18. 前記撮像デバイスが、前記照明アセンブリに動作可能に結合され、前記コントローラが、前記撮像デバイスによって捕捉された画像に基づいて、前記照明アセンブリを制御するように構成されている、請求項１７に記載の照射システム。
19. 前記照明アセンブリを前記コントローラと結合するワイヤハーネスと、
    前記照明アセンブリと前記コントローラとの間で前記ワイヤハーネスを位置合わせさせるように構成されている接続インターフェースと、を更に備える、請求項１６～１８のいずれか一項に記載の照射システム。
20. 前記第１の作動デバイスの反対側の前記下部マウント内に配設され、前記照明アセンブリの傾斜を駆動するように構成されている第２の作動デバイスと、
    前記下部マウントと枢動可能に結合された照明モジュールと、を更に備え、前記第２の作動デバイスが、前記照明モジュールを回転させるように構成されている、請求項１６～１９のいずれか一項に記載の照射システム。

Images