医疗用光源以及使用了它的医疗用光源系统的制作方法

xiaoxiao2020-10-23  12

医疗用光源以及使用了它的医疗用光源系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及医疗用光源以及使用了它的医疗用光源系统。
【背景技术】
[0002] 照明渗透到我们的日常生活中,并且为了舒适地度过每日变得不可欠缺。近年来, 照明技术得到了进步,不仅是一般的生活用途,而且在医疗用等特殊领域中,也开发了各种 种类的产品。例如,在手术用的照明中,有能够防止在做手术的患部中产生做手术者的影子 的多灯式无影照明灯、以观察人体内部的目的使用的内窥镜照明等等。另外,在这些医疗用 照明中,以能够容易地辨别手术的必要的患部、和健康的部位的方式,使用特殊的高显色类 型的照明等,不仅改良装置构造、操作性,而且在光应用的面中也进行改善。
[0003] 另一方面,即使在相同的医疗用的领域中,在医院的一般病房楼、诊所的室内照明 中,通常使用特殊的照明的事例少,而使用在日常生活中使用的一般的家庭用灯泡、荧光 灯。即使是家庭用的一般照明,最近考虑到改善显色性的例子变多,以便能够按照自然的形 式观察例如人类的颜色等。因此,在进行一般的医疗行为上不需要使用各种特殊的光源。
[0004] 但是,在一般进行的医疗行为中,包括例如注射、点滴等。在它们中,在血管中投入 药液来进行治疗,但为此需要发现人体组织中的血管部分,在正确的位置注入注射针。为 此,在胳膊等部位,必须明确地区分皮肤的颜色、和血管部的颜色。
[0005] 在从皮肤组织中找出血管的情况下,血管存在于皮肤的内侧,所以通过皮肤观察 血管。血液通常呈现红色。由于在血液中包含的血红蛋白的存在,看起来发红。另一方面, 在皮肤中包含黑色素,黑色素具有茶褐色的色相。因此,随着黑色素的含有量增加,皮肤被 更强地着色,从白色至褐色,具有与等级对应的颜色。如果通过这样着色了的皮肤观察血 管,则本来应呈现红色的血管其结果看起来成为蓝紫色。在日本人的情况下,在看起来成为 黄色的皮肤中,通常观察到淡蓝紫色的血管。
[0006] 血管的观察方式因人而异。另外,根据照明的情形,观察方式也不同。但是,在一 般用的家庭用照明中,未考虑至血管的观察方式。其原因为,在家庭用的照明中,只要能够 忠实地再现人类的皮肤的颜色即可,反而不期望血管等变得醒目。但是,在注射、点滴等限 定的用途中,期望不仅是皮肤的颜色,而且还能够明确地辨别皮肤和血管这两者的照明。期 望即使将特别像幼小儿童那样血管细而难以辨别的患者作为对象,也能够容易地确定血管 的存在位置,提高注射等的命中率的照明。
[0007] 在日本特开2000-30063号公报(专利文献1)中,公开了为了识别个人,观察鼓 膜、外耳道的血管图案来辨别的方法。另外,在日本特开2007-87834号公报(专利文献2) 中,公开了放射700nm的近红外线的荧光灯。
[0008] 专利文献1 :日本特开2000-30063号公报
[0009] 专利文献2 :日本特开2007-87834号公报

【发明内容】

[0010] 在上述专利文献1中,作为对血管图案的识别有效的光源,可以举出各种波长的 可见光、和近红外光。特别说明为波长为930nm的近红外光是最有用的光源。其原因为, 930nm的近红外光由皮肤色素的黑色素、胆红素、β-胡萝卜素等所致的吸收少,且被在血 液中包含的酸化血红蛋白、还原血红蛋白吸收,所以照射到人体且一旦浸透到皮下组织的 近红外光在经由反射、散射返回到皮肤组织时,反映血管图案。这样,专利文献1记载的光 源对血管图案的观察有用,但近红外光人眼看不到,所以无法用肉眼观察,需要在受光部中 使用CCD等特别的评价装置。在专利文献1中,需要精密的数据,所以不得不利用特别的评 价装置。但是,代替不要求用于识别个人的程度的精度,在注射、点滴等时进行的血管观察 必须即使不利用特殊的评价装置,也能够日常地按照简易的形式利用。
[0011] 另外,引用文献2记载的荧光灯是在一般家庭中日常地使用的照明之一,但利用 目的与本发明不同。专利文献2是以考虑血红蛋白所致的光吸收来决定装置的发光颜色, 不被血红蛋白吸收为特征的以美容为目的的照明,与本发明的目的一致的点少。
[0012] 本发明的目的在于提供一种能够提高皮肤中的血管的可视性的医疗用光源。特别 在本发明中,着眼于增大作为皮肤的颜色的构成要素的黑色素和作为血液的颜色的构成要 素的血红蛋白的光所致的反射率之差来完成。即,通过照射能够降低来自黑色素的反射光 的强度,提高来自血红蛋白的反射光的强度的光,使两者的差异浮出。
[0013] 本发明的第1实施方式的医疗用光源的特征在于,在医疗用白色光源的发光光谱 中,在将520nm~580nm的波长区域中的发光光谱的最大强度设为Ρ3,将600nm~780nm的 波长区域中的发光光谱的最大强度设为P2时,P3相对P2的比例即P3/P2小于等于19%。
[0014] 根据本发明的第1实施方式,在光源的发光光谱中,通过降低黄色域(520~ 580nm)的发光强度,提高红色域(600~780nm)的发光强度,将前者相对后者的发光强度抑 制为19%以下,所以能够得到改善了皮肤中的血管的可视性的医疗用白色光源。由此,能够 正确地确定皮肤中的血管的位置,能够提高向血管的注射等的命中率。
[0015] 另外,本发明的第2实施方式的医疗用光源的特征在于,在医疗用光源的发光 光谱中,在370nm~470nm以及600nm~780nm的波长区域中分别具有发光峰值,在将 370nm~470nm的波长区域中的发光光谱的最大强度设为P1,将600nm~780nm的波长区 域中的发光光谱的最大强度设为P2时,Pl相对P2之比即P1/P2大于等于0. 3。
[0016] 根据本发明的第2实施方式,在光源的发光光谱中,在370nm~470nm以及 600nm~780nm的波长区域中分别具有发光峰值,控制370nm~470nm的波长区域中的发光 光谱的最大强度和600nm~780nm的波长区域的发光光谱的比,所以能够提高皮肤中的血 管的可视性。另外,在370nm~470nm的波长区域中具有一定的发光强度,所以光源的发光 颜色成为红色变薄的颜色而能够降低刺目感。其结果,能够正确地确定皮肤中的血管的位 置,能够提高向血管的注射等的命中率。
[0017] 另外,在本发明中,作为其他样式,还提供具备上述医疗用光源的医疗用光源系 统。
【附图说明】
[0018] 图1是示出本发明的医疗用光源的一个实施方式的剖面图。
[0019] 图2是示出本发明的医疗用光源的其他实施方式的示意图。
[0020] 图3是示出实施例Al的医疗用光源的发光光谱的图。
[0021] 图4是示出实施例A2的医疗用光源的发光光谱的图。
[0022] 图5是示出实施例A3的医疗用光源的发光光谱的图。
[0023] 图6是示出实施例A4的医疗用光源的发光光谱的图。
[0024] 图7是示出实施例A5的医疗用光源的发光光谱的图。
[0025] 图8是示出实施例A6的医疗用光源的发光光谱的图。
[0026] 图9是示出实施例A7的医疗用光源的发光光谱的图。
[0027] 图10是示出实施例A8的医疗用光源的发光光谱的图。
[0028] 图11是示出实施例A9的医疗用光源的发光光谱的图。
[0029] 图12是示出实施例AlO的医疗用光源的发光光谱的图。
[0030] 图13是示出实施例All的医疗用光源的发光光谱的图。
[0031] 图14是示出实施例A12的医疗用光源的发光光谱的图。
[0032] 图15是示出实施例A13的医疗用光源的发光光谱的图。
[0033] 图16是示出实施例A14的医疗用光源的发光光谱的图。
[0034] 图17是示出实施例A15的医疗用光源的发光光谱的图。
[0035] 图18是示出实施例A16的医疗用光源的发光光谱的图。
[0036] 图19是示出实施例A17的医疗用光源的发光光谱的图。
[0037] 图20是示出实施例A18的医疗用光源的发光光谱的图。
[0038] 图21是示出比较例Al的医疗用光源的发光光谱的图。
[0039] 图22是示出比较例Al的医疗用光源的发光光谱的图。
[0040] 图23是示出实施例Bl的医疗用光源的发光光谱的图。
[0041] 图24是示出实施例B2的医疗用光源的发光光谱的图。
[0042] 图25是示出实施例B3的医疗用光源的发光光谱的图。
[0043] 图26是示出实施例M的医疗用光源的发光光谱的图。
[0044] 图27是示出实施例B5的医疗用光源的发光光谱的图。
[0045] 图28是示出实施例B6的医疗用光源的发光光谱的图。
[0046] 图29是示出实施例B7的医疗用光源的发光光谱的图。
[0047] 图30是示出实施例B8的医疗用光源的发光光谱的图。
[0048] 图31是示出实施例B9的医疗用光源的发光光谱的图。
[0049] 图32是示出实施例BlO的医疗用光源的发光光谱的图。
[0050] 图33是示出实施例Bll的医疗用光源的发光光谱的图。
[0051] 图34是示出实施例B12的医疗用光源的发光光谱的图。
[0052] 图35是示出实施例B13的医疗用光源的发光光谱的图。
[0053] 图36是示出实施例B14的医疗用光源的发光光谱的图。
[0054] 图37是示出实施例B15的医疗用光源的发光光谱的图。
[0055] 图38是示出实施例B16的医疗用光源的发光光谱的图。
[0056] 图39是示出实施例B17的医疗用光源的发光光谱的图。
[0057] 图40是示出实施例B18的医疗用光源的发光光谱的图。
[0058] 图41是示出实施例B19的医疗用光源的发光光谱的图。
[0059] 图42是示出实施例B20的医疗用光源的发光光谱的图。
[0060] 图43是示出实施例B21的医疗用光源的发光光谱的图。
[0061] 图44是示出实施例B2的医疗用光源的发光光谱的图。
[0062] (符号说明)
[0063] 1 :白色光源;2 :基板;3 :LED芯片;4 :透明树脂层;5 :焚光体层;6 :医疗用光源系 统;7 :安装基材。
【具体实施方式】
[0064] 〈本发明的第1实施方式〉
[0065] 本发明的第1实施方式的医疗用光源的特征在于:在光源的发光光谱中,在将黄 色域(520~580nm)的最大发光强度设为P3、将红色区域(600~780nm)的最大发光强度 设为P2时,两者的比例(P3/P2)是0. 19以下。通过针对红色区域的发光强度,将黄色区域 的发光强度抑制为一定值以下,在对人类的胳膊、脚等照射了这样的医疗用光源的情况下, 能够容易地辨别皮肤中的血管。其原因为,在皮肤中包含的黑色素着色为褐色,黄色波长域 的光反射强度高,一方的血液含有的血红蛋白呈现红色,所以红色波长域的反射光强度强。 艮P,黑色素、血红蛋白其自身不会发光为褐色、红色,所以如果朝向黑色素、血红蛋白照射的 光中的、黄色发光成分的比值低,则通过黑色素反射的黄色光的比值也变得更低,如果一方 的红色发光成分的比值高,则通过血红蛋白反射的红色光的比值也更高。
[0066] 但是,皮肤中的血管的观察方式是通过来自皮肤的反射光强度、和来自血管的反 射光强度的相对平衡而变化的方式。对于人,既有血管粗的人,也有血管细的人。另外,关 于皮肤的颜色,根据黑色素的含有量,既有接近白色的人、也有接近褐色的人。因此,血管的 观察方式因人而异。上述(P3/P2)比的基准并非万人相同。上述0.19以下这样的基准值 表示以平均的患者为对象,能够可靠地看清的边界值,只要是熟练的护士,则针对100人的 患者,能够辨别至少99人。但是,为了即便是一般的护士也能够无失误地辨别,期望能够更 显著地识别血管,更期望上述(P3/P2)比成为0. 15以下。
[0067] 另外,即使使用了本发明的医疗用光源,仍难以针 对所有患者进行100%识别。针 对极罕见地存在的特异的患者,不仅使用本发明的医疗用光源,而且还需要对胳膊施加压 迫而使血管扩张等进一步的工夫。
[0068] 通过如上所述确定发光光谱的形状而发挥本发明的效果,不受到光源的种类、发 光装置的结构等的影响。因此,为了使本发明具体化,可以使用任意的手段,完全不受到限 制等,以下以考虑为有效的方法为一个例子,更详细地说明本发明的内容。
[0069] 作为得到具有本发明的特征的光源的方法,使用荧光体材料的方法最容易,并且 在特性上也优选。关于荧光体材料,开发了多种实用等级的产品,在得到任意的发光光谱形 状的情况下,能够从大量的荧光体材料中,任意地选择组合。特别,在荧光体种中,即使基本 组成相同,如果构成母体的元素的比例变化、或者活化剂的浓度变化,则发光颜色连续地变 化,即便说能够通过实用荧光体的组合再现可见光区域的大致全波长也并不扩张。而且,在 荧光体的情况下,通过使粉体混合,能够简单地得到各种混合光,能够容易地进行发光颜色 的微调整。因此,能够实现按照设计的发光颜色,从特性面看也优选。
[0070] 为了使荧光体发光,需要激励光源,但在照明用的情况下,一般利用紫外线、蓝色 光。在使用了紫外线的例子中有荧光灯,在使用了紫外线、蓝色光的例子中有LED灯等发光 装置。在本发明的医疗用光源的情况下,可以使用任意一个。不论在哪一个中,都无需特殊 的设备、大型的装置,而能够使用市面销售的一般的照明器具来点亮。另外,即使在发光光 谱中,当然也得到任意的形状的发光光谱。这样,荧光灯和LED灯在得到本发明的效果上同 等,但LED灯具有长寿命且节能效果,具有易于更小型化等长处,LED灯具有综合地优越的 特性。以下,以LED灯为中心进行说明。
[0071] 在本发明的医疗用光源中使用的LED能够使用紫外发光、紫色发光、蓝色发光的 LED。从LED放射的光的光谱期望峰值波长是370nm以上、480nm以下。在表示这样的发光 光谱的LED中,例如,可以举出InGaN、GaN或者AlGaN系发光二极管芯片。
[0072] 作为与LED组合的荧光体,使用在通过370nm~480nm的光源激励时,按照红、蓝、 绿的三原色明亮地发光的荧光体。使用的荧光体只要是1种以上,可以使用任意种类的荧 光体。因此,除了红、蓝、绿的三原色以外,也可以使用蓝绿色、黄色、深红色等按照中间色发 光的荧光体。根据使物体看起来自然这样的观点,期望组合的荧光体的种类越多越好,但在 本发明中,以抑制黄色发光的强度为特征,在混合黄色发光的荧光体的情况下,需要注意混 合量的上限值。另外,为了得到明亮的光源,需要各成分荧光体分别明亮地发光,但混合的 种类越多,越难以使明亮的光体一致,通常优选混合2~5种程度。
[0073] 作为能够在本发明中使用的荧光体的种类,没有特别限定,但根据明亮度以及发 光颜色的观点,期望使用以下的荧光体。作为蓝色荧光体,期望使用铕活化碱土类卤磷酸盐 荧光体、铕活化碱土类铝酸盐荧光体、铕活化锁管荧光体、铕活化锁镁管荧光体、以及铕活 化碱土类娃酸盐荧光体等,作为绿色荧光体,期望使用铕活化碱土类原娃酸镁荧光体、铕活 化塞纟仑荧光体、铕、猛活化碱土类错酸盐荧光体、铺、钺活化磷酸镧荧光体、铺、钺活化娃酸 钇荧光体、以及铜活化硫化锌荧光体等,并且,作为红色荧光体,期望使用铕活化塞纶荧光 体、铕活化CASN荧光体、铕活化酸硫化镧荧光体、铕活化酸化纪荧光体等。
[0074] 另外,作为按照中间色发光的荧光体,在蓝绿色荧光体中,期望使用铕活化碱土类 卤磷酸盐荧光体、铕活化碱土类铝酸盐荧光体、铕活化碱土类原娃酸盐荧光体、以及锡活化 锶管荧光体等,并且,作为黄色发光荧光体,期望使用铕活化碱土类原硅酸镁荧光体、铕活 化塞纶荧光体、以及铈活化铝酸钇荧光体等,以及,在深红色中,期望使用锰活化氟锗酸荧 光体等。通过按照任意的比值混合上述3原色荧光体、中间色荧光体的1~5种程度,能够 得到高亮度?高显色且具有各种色温度的白色发光。
[0075] 另外,本发明涉及医疗用光源,但光源色无需一定是白色。例如,也可以是由黄色 成分和红色成分的2色构成的混合光,在该情况下是红色光或者橙色的光源。但是,在红色 光、橙色的情况下,仅识别皮肤和血管则没有问题,但产生对象物看起来成为不自然的颜色 这样的问题,所以期望是白色光。
[0076] 另一方面,本发明不仅是对房间整体进行照明这样的使用方法,而且还有用作身 边照明的情况。房间整体中使用通常的荧光灯等,在注射用的平台、台上,设置本发明的光 源,用作身边照明。在这种情况下,一般物体通过房间照明被再现为自然的颜色,仅成为注 射对象的部位的胳膊等是被本发明的光源照射的部位,所以即使使用红色光、橙色光也没 有任何问题。
[0077] 如果决定了成为目的的光源色、白色光源的情况的色温,则决定混合的荧光体的 种类和量。
[0078] 荧光体与硅树脂等透明树脂混合而成为荧光体浆料,将上述浆料涂覆到LED芯片 的周围,形成荧光膜。此时,荧光膜的构造、形状没有特别限制,可以是任意的例子。但是, 在LED芯片是紫外发光的情况下,芯片的全面被荧光膜覆盖,并且荧光膜的膜厚优选为至 少0. 07mm以上。如果在LED芯片的一部分中,有未被荧光膜包覆的部分,则来自LED的直 接光漏出到光源的外部。同样地,在荧光膜的膜厚小于〇.〇7_的情况下,朝向荧光膜的LED 光中的一部分被荧光膜吸收,但剩余的一部分透射荧光膜而仍漏出到光源的外部。在紫外 发光LED的情况下,如果紫外线漏出到光源的外部,则向人体的恶劣影响成为忧虑,而且被 荧光体吸收,被变换为可见光的LED光的比值减少,而光源的亮度降低。
[0079] 关于荧光膜的最佳膜厚,按照与荧光膜的明亮度的关系,可知荧光体粉末的粒子 径越大其越厚,荧光体粉末的粒子径越小其越薄。关于使荧光体的膜厚成为至少〇. 〇7_以 上,设想在本发明中使用的荧光体的粒子径成为最小的情形,具体而言设想荧光体的粒子 径是2~3 μ m的情况。如果使用的荧光体的平均粒子径增大,则根据增加的程度,荧光体 的膜厚也变厚,在使用了例如平均粒子径是IOum的荧光体的情况下,荧光体的膜厚优选 为0· 1謹以上。
[0080] 另外,在使用的LED是蓝色LED的情况下,无需防止LED光漏出到光源的外部,也 可以不限定荧光膜的最低膜厚。在使用了蓝色LED的情况下,通常设计成来自LED的直接 光的一部分被用于激励荧光体,其另一部分被用作白色光源的蓝色成分,反而被取出到光 源的外部重要。因此,在蓝色LED的情况下,荧光膜的膜厚期望成为一定值以下。但是,即 使在使用蓝色LED的情况下,在设计成LED光的大致全量被荧光膜吸收的所谓全面变换方 式的情况下,期望LED光不漏出到荧光膜的外侧,与紫外LED的情况同样地,期望成为一定 值以上的膜厚。
[0081] 虽然还能够将荧光膜直接涂覆到LED芯片的表面,但期望在LED芯片与荧光膜之 间,形成透明树脂层。图1是示出本发明的医疗用光源的一个实施方式的图。在图中,1是 医疗用光源、2是基板、3是LED、4是透明树脂层、5是荧光体层。
[0082] 关于基板2,举出具有绝缘性的例子,可以举出氧化铝基板等陶瓷基板、绝缘性树 脂基板。另外,LED3也可以使用一个或者多个。透明树脂层4是根据需要设置的层。另外, 荧光体层5是具有荧光体的膜。另外,关于荧光体层。可以举出由1种或者2种以上的荧 光体和树脂的混合物构成的例子。另外,LED3通过未图示的布线导通。
[0083] 也可以在荧光膜5与LED芯片3之间,如图1所示,形成有透明树脂层4。在LED3 与荧光体层5之间形成透明树脂层4的目的在于,提高光源的发光强度。从LED出射的激励 光的大部分被荧光体层吸收,但一部分透射荧光体层而漏出到外部,另一部分被荧光体层 反射而返回到光源内部。此时,如果使荧光体层厚到一定以上,则返回到光源内部的激励光 的比值增加。但是,在返回到光源内部的光到达LED的情况下,光被封入到LED内,成为能 量损失。LED是折射率高的材料,如果一旦返回到内部,则光不输出到芯片(LED)外。此时, 如果在LED与荧光体层之间存在由透明树脂层构成的空间,则被荧光体层反射了的光朝向 LED的概率减少,被基板等反射,而再次朝向荧光体层,所以荧光体层的明亮度提高。另外, 通过设置透明树脂层4,还能够期待提高发光强度,并且防止热劣化的效果。
[0084] 透明树脂层期望使用硅树脂等耐热性良好的材料。其原因为,LED芯片在动作中发 热,在连续点亮时上升至约200度前后,所以防止热劣化所致的着色等。由此,能够成为长 期可靠性优良的白色光源。另外,在图中,描绘了将单一的LED芯片用透明树脂层和荧光膜 包覆了的发光装置,但也可以成为将多个LED芯片用公共的透明树脂、荧光膜包覆的构造。 [0085] 关于上述那样的基于透明树脂脂层的效果,如果树脂层的膜厚是至少0.1 mm以上 则能够发挥。另一方面,在树脂层的膜厚过厚而超过1.0 mm的情况下,在光通过透明树脂层 的内部时,光被树脂层自身吸收而导致能量损失,所以不优选。因此,透明树脂层4的厚度 优选为0. 1~1.0mm。作为透明树脂层,可以举出硅树脂等。
[0086] 在图1中,例示了将一个或者多个LED芯片用1个树脂层以及荧光膜包覆了的发 光装置,但也可以使用集中了多个这样的发光装置的发光系统。在图2中,例示了配置了 多个本实施方式的医疗用光源的例子。在图中,描绘了 1是本实施方式的医疗用光源,6是 医疗用光源系统,7是安装基板,在1张氧化铝基板上,载置有多个LED芯片,形成了与各个 LED芯片对应的多个荧光膜的发光系统。另外,在使用多个医疗用光源时,基板2和安装基 板7既可以是同一基板,也可以分别设置。在图2的发光系统中,虽然还能够将多个光源连 接到单一电路,得到明亮地发光的发光装置,但通过使用将各个光源用个别的电路连接到 电源,各荧光膜的发光颜色也个别地变化的例子,也能够得到与调光同时还能够调色的发 光系统。另外,在不使用荧光体层,而成为蓝色LED和红色LED的组合的情况下,优选变更 分别流过的电流值。
[0087] 另外,除了图2所示的实施方式以外,成为将医疗用光源作为第一医疗用光源,具 备具有与第一医疗用光源不同的发光光谱的第二光源的医疗用光源系统也有效。优选将第 二光源作为白色光源。另外,优选能够切换第一医疗用光源和第二白色光源的点亮。第一医 疗用光源如上述那样作为血管认识用照明有效。另一方面,通过作为第二白色光源使用室 内灯等可用作一般照明的例子,能够在进行认识血管的作业(例如注射、点滴)的情况下, 使第一医疗用光源点亮,在通常作业时,使第二白色光源点亮。因此,能够通过一个医疗用 光源系统,进行通常作业和血管认识作业。
[0088] 〈本发明的第2实施方式〉
[0089] 本发明的第2实施方式的医疗用光源的特征在于:在医疗用光源的发光光谱中, 在370nm~470nm以及600nm~780nm的波长区域中分别具有发光峰值,在将370nm~ 470nm的波长区域中的发光光谱的最大强度设为P1,将600nm~780nm的波长区域中的发 光光谱的最大强度设为P2时,Pl相对P2之比(P1/P2)是0. 3以上。
[0090] 首先,本实施方式的医疗用光源的发光光谱在370nm~470nm以及600nm~780nm 的波长区域中分别具有发光峰值。在血液中包含血红蛋白。血红蛋白是在红血球中包含的 成分,呈现红色。因此,红色波长域的反射强度强。本实施方式的医疗用光源在600nm~ 780nm的波长区域、即红色波长域中具有发光峰值,所以反射血红蛋白的红色。因此,掌握血 管的位置、即血管的可视性提高。
[0091] 另外,在370nm~470nm的波长区域中也具有发光峰值。370~470nm的光是紫 色~蓝色的光。其特征在于,在将370nm~470nm的波长区域中的发光光谱的最大强度设 为P1,将600nm~780nm的波长区域中的发光光谱的最大强度设为P2时,Pl相对P2之比 (P1/P2)是0. 3以上。即,针对红色区域(600~780nm)的发光峰值P2,具有一定量的紫 色~蓝色的发光。通过使比(P1/P2)成为0.3以上,医疗用光源的发光颜色的红色变弱而 接近白色。因此,能够成为提高血管的可视性,而且降低了刺目感的光源。
[00 92] 另外,比(P1/P2)的上限没有特别限定,但优选1. 5以下、更优选1. 2以下。在比 (P1/P2)超过1. 5时,存在红色区域的光量相对地变少而血管的可视性降低的危险。为了同 时实现血管的可视性提高和刺目感的降低,比(P1/P2)优选为0. 3~1. 5、更优选为0. 5~ 1. 2〇
[0093] 另外,在将370nm~780nm的波长区域中的发光光谱的面积设为S1,将471~ 599nm的波长区域中的发光光谱的面积设为S2时,Sl相对S2之比(S2/S1)优选为0. 3以 下(含零)。比(S2/S1)是0. 3以下表示:针对整体的发光光谱(370~780nm),黄色~绿 色的发光光谱(471~599nm)的比值被控制为一定值以下。通过黄色~绿色的发光光谱 (471~599nm)的比值控制为一定值以下,能够进一步强化370nm~470nm以及600nm~ 780nm的发光峰值的特性。另外,比(S2/S1)优选为0· 20以下(含零)。另外,比(S2/S1) 的下限没有特别限定,但优选为〇. 05以上。通过在发光光谱中包含471~599nm的波长区 域的光,能够使医疗用光源的发光接近白色,能够进一步降低发光颜色的刺目感。
[0094] 另外,在将520nm~580nm的波长区域中的发光光谱的最大强度设为P3时,P3相 对P2之比(P3/P2)优选为0. 4以下(含零)。520~580nm的波长是黄色~绿色发光。该 520~580nm的发光波长是血液的反射率低的区域。因此,通过在520~580nm中无大的发 光峰值、g吡(P3/P2)成为0· 4以下,能够进一步强化370nm~470nm以及600nm~780nm 的发光峰值的特性。另外,关于在皮肤中包含的黑色素,520~580nm的光的反射率相比于 血液的反射率高2~3倍程度。因此,如果520~580nm的波长相当高,则血管的可视性降 低。另外,黑色素是茶褐色的色素。因此,在应用于用于使黑色素多的皮肤的血管可视的医 疗用光源的情况下,比(P3/P2)优选为0. 4以下。另外,比(P3/P2)更优选为0. 25以下。另 外,如果组合比(S2/S1)是0.3以下和比(P3/P2)是0.4以下,则能够进一步得到血管可视 性的提高和发光颜色的刺目感降低效果。
[0095] 另外,本实施方式的医疗用光源优选具备在370nm~470nm的波长区域中具有发 光峰值的LED芯片、和通过从LED芯片放射的一次光激励而向可见光区域发出2次光的焚 光体层。如果仅使比(P1/P2)成为0. 3以上,则还能够通过使用蓝色LED和红色LED来调 整。另外,在比(P1/P2)的控制中,能够通过分别变更在蓝色LED和红色LED中流过的电流 值来调制峰值比。另一方面,仅通过组合蓝色LED和红色LED,能够将上述比(S2/S1)控制 为0. 05~0. 3的范围。因此,为了使医疗用光源的发光颜色接近白色而成为进一步降低了 刺目感的发光颜色,优选具备荧光体层。
[0096] 另外,在使用荧光体层的情况下,优选使用在370nm~470nm的波长区域中具有发 光峰值的LED芯片、进而在370nm~420nm的波长区域中具有发光峰值的LED芯片。
[0097] 关于荧光体层,能够与作为目的的发光光谱(P1/P1、进而S2/S1、P3/P2)符合地决 定所使用的LED的峰值波长,与LED的峰值波长符合地,从上述荧光体中适宜选择所使用的 荧光体即可。例如,421~470nm的波长区域成为蓝色发光。因此,Pl成为蓝色LED的发光 峰值。在使用了蓝色LED的情况下,通过调制在该蓝色光下按照红色发光的红色荧光体的 使用量,能够控制比(P1/P2)。作为这样的红色荧光体,能够从上述荧光体中适宜选择。
[0098] 另外,370~420nm的波长区域成为紫色(含紫外)发光。在使用了紫色发光的 LED的情况下,通过使用蓝色发光荧光体能够使Pl成为蓝色发光荧光体的发光峰值。在将 Pl作为蓝色发光荧光体的峰值的情况下,通过调制利用蓝色发光荧光体和紫色发光LED按 照红色发光的红色发光荧光体的使用量,能够控制比(P1/P2)。作为这样的红色荧光体,能 够从上述焚光体中适宜选择。
[0099] 另外,在使用荧光体层的情况下,可以举出为了控制比(S2/S1)、比(P3/P2),使用 具有半值宽度大的宽幅的发光峰值的蓝色荧光体或者红色荧光体的方法。另外,还可以举 出独立于蓝色荧光体、红色发光荧光体使用黄色荧光体、绿色荧光体的方法。作为这样的荧 光体,能够使用与在第1实施方式的医疗用光源中使用了的例子同样的例子。特别,通过调 制红色荧光体和蓝色荧光体的混合比,能够控制比(P1/P2)。另外,通过使用绿色荧光体、蓝 绿色荧光体、黄色荧光体等471~599nm、进而在520~580nm中具有发光峰值的荧光体,还 能够控制比(S2/S1)、比(P3/P2)。作为这样的荧光体,能够从上述那样的各种荧光体中适 宜选择来使用。
[0100] 另外,关于本实施方式的医疗用光源,只要具有使比(P1/P2)、进而比(S2/S1)、比 (P3/P2)成为上述范围的发光光谱,则光源构造没有特别限定,但作为优选的构造,可以举 出上述那样的图1以及图2所示的构造的例子。
[0101] 如以上说明,关于由基板以及LED芯片、进而混合荧光膜、透明树脂层构成的医疗 用光源以及医疗用光源系统,调整光源的发光光谱形状,皮肤中的血管也能够容易地辨别, 并且能够实现明亮地发光的照明。其结果,在进行注射、点滴时,有助于提高注射针向血管 的命中率。另外,本发明的医疗用光源系统无需特殊的设备等,具有能够用市面销售的一般 的照明器具点亮这样的特征,在医疗的现场中,具有不论何时何处都能够顺利地使用的优 点。
[0102] 实施例
[0103] 以下,通过实施例,详细地说明本发明的医疗用光源以及医疗用光源系统。另外, 在图3~图44所示的发光光谱的图中,纵轴表示发光强度(a. u.),横轴表示波长(nm)。
[0104] 作为LED芯片,准备了发光峰值波长370~410nm的例子。接下来,作为通过从 LED芯片照射激励光而按照可见光发光的荧光体,准备了 6种荧光体。具体而言,作为蓝色 荧光体,是铕活化碱土类盐磷酸酸盐荧光体以及铕活化锶管荧光体,作为蓝绿色荧光体,是 铕活化碱土类铝酸盐荧光体,作为绿色荧光体,是铕、猛活化碱土类铝酸盐荧光体,并且,作 为黄色荧光体,是铕活化碱土类原硅酸镁荧光体,进而,作为红色荧光体,是铕活化酸硫化 镧荧光体、锰活化镁?氟?日尔曼酸盐荧光体、以及铕活化塞纶荧光体。各个荧光体的具体 的化学组成如以下所述。
[0105] 蓝色荧光体 I : (SrQ 9BaQ Q3CaQ q1Euq Q6) 5 (PO4) 3 · Cl
[0106] 蓝色荧光体 2 : (SrQ. 9EuQ. D 2P207
[0107] 蓝绿荧光体 I : (Sra 9Eua J4Al14O25
[0108] 绿色焚光体 I : (Baa9Eutl. D (Mga4Mna6)Al10O17
[0109] 黄色荧光体 I : (SrQ. 41BaQ. 5MgQ. Q3EuQ.Q5MnQ. Q1) 2Si04
[0110] 红色荧光体 I : (Laa 9EuQ.) 202S
[0111] 红色荧光体 2 :3. 5Mg0 · 0· 5MgF2 · (Getl 9Mntl l)O2
[0112] 红色荧光体 3 : (SrQ. 92EuQ. J Si6Al2O2N12
[0113] 在以下的实施例中,将上述8种荧光体按照各种比例混合,得到具有各种发光光 谱的白色光源。另外,在各实施例中,将各荧光体的名称如蓝1、红2那样通过发光颜色和编 号的组合呼称。
[0114] (实施例 Al)
[0115] 作为LED芯片准备发光峰值波长是370nm的例子,配置于氧化铝基板上。接下来, 准备了由蓝2、红1构成的混合荧光体。各荧光体的平均粒径成为约18 μ m前后。各荧光体 的混合比作为重量比(质量比)按照蓝2 :红1 = 30 : 70的比例混合,与透明树脂(硅 树脂)混合,涂覆到设置了透明树脂层(厚度0.01mm)的LED芯片上,从而制作了图3所示 的白色光源。另外,荧光体层的厚度成为0. 18_。接下来,依照JIS-C-8152,通过装备了积 分球的全光束测定装置,测定了白色光源的发光光谱。在混合荧光体的发光光谱中,在将黄 色域(520~580nm)中的最大发光强度设为P3、将红色域(600~780nm)中的最大发光强 度设为P2时,两者的比例(P3/P2)是2%。
[0116] (实施例 A2)
[0117] 作为LED芯片准备发光峰值波长为390nm的例子,配置于氧化铝基板上。接下来, 准备了由蓝1、红1构成的混合荧光体。各荧光体的平均粒径成为约13 μ m前后。各荧光体 的混合比作为重量比(质量比)按照蓝1 :红1 = 40 : 60的比例混合,与透明树脂(硅 树脂)混合,涂覆到设置了透明树脂层(厚度0. 05mm)的LED芯片上,从而制作了图4所示 的白色光源。另外,荧光体层的厚度成为0. 15mm。接下来,依据实施例A1,测定了白色光源 的发光光谱。在白色光源的发光光谱中,上述(P3/P2)的值是2%。
[0118] (实施例 A3)
[0119] 作为LED芯片准备了发光峰值波长是400nm的例子,配置于氧化铝基板上。接下 来,准备了由蓝绿1、红1构成的混合荧光体。各荧光体的平均粒径成为约26μπι前后。各 荧光体的混合比作为重量比(质量比)按照蓝绿1 :红1 = 35 : 65的比例混合,与透明 树脂(硅树脂)混合,涂覆到设置了透明树脂层(厚度〇.5mm)的LED芯片上,从而制作了 图5所示的白色光源。另外,荧光体层的厚度成为0.35_。接下来,依照实施例A1,测定了 白色光源的发光光谱。在白色光源的发光光谱中,上述(P3/P2)的值是18%。
[0120] (实施例 A4)
[0121] 作为LED芯片,准备发光峰值波长为410nm的例子,配置于氧化铝基板上。接下来, 准备了由绿1、红1构成的混合荧光体。各荧光体的平均粒径成为约18 μ m前后。各荧光体 的混合比作为重量比(质量比)按照绿1 :红1 = 20 : 80的比例混合,与透明树脂(硅 树脂)混合,涂覆到设置了透明树脂层(厚度0.3mm)的LED芯片上,从而制作了图6所示 的白色光源。另外,荧光体层的厚度成为0. 25mm。接下来,依照实施例A1,测定了白色光源 的发光光谱。在白色光源的发光光谱中,上述(P3/P2)的值是15%。
[0122] (实施例 A5)
[0123] 作为LED芯片,准备发光峰值波长是390nm的例子,配置于氧化铝基板上。接下来, 准备了由蓝2、蓝绿1、红1构成的混合荧光体。各荧光体的平均粒径成为约10 μ m前后。各 荧光体的混合比作为重量比(质量比)按照蓝2 :蓝绿1 :红1 = 20 : 25 : 55的比例 混合,与透明树脂(硅树脂)混合,涂覆到设置了透明树脂层(厚度0.2mm)的LED芯片上, 从而制作了图7所示的白色光源。另外,荧光体层的厚度成为0.1_。接下来,依照实施例 A1,测定了白色光源的发光光谱。在白色光源的发光光谱中,上述(P3/P2)的值是19%。
[0124] (实施例 A6)
[0125] 作为LED芯片,准备发光峰值波长是390nm的例子,配置于氧化铝基板上。接下来, 准备了由蓝2、绿1、红1构成的混合荧光体。各荧光体的平均粒径成为约10 μ m前后。各 荧光体的混合比作为重量比(质量比)按照蓝2 :绿1 :红1 = 30 : 15 : 55的比例混 合,与透明树脂(硅树脂)混合,涂覆到设置了透明树脂层(厚度0. 2mm)的LED芯片上,从 而制作了图8所示的白色光源。另外,荧光体层的厚度成为0.12_。接下来,依照实施例 A1,测定了白色光源的发光光谱。在白色光源的发光光谱中,上述(P3/P2)的值是18%。
[0126] (实施例 A7)
[0127] 作为LED芯片准备发光峰值波长是400nm的例子,配置于氧化铝基板上。接下来, 准备了由蓝1、蓝绿1、红1构成的混合荧光体 。各荧光体的平均粒径成为约15 μ m前后。各 荧光体的混合比作为重量比(质量比)按照蓝1 :蓝绿1 :红1 = 20 : 20 : 60的比例 混合,与透明树脂(硅树脂)混合,涂覆到设置了透明树脂层(厚度0.3mm)的LED芯片上, 从而制作了图9所示的白色光源。另外,荧光体层的厚度成为0.2_。接下来,依照实施例 A1,测定了白色光源的发光光谱。在白色光源的发光光谱中,上述(P3/P2)的值是18%。
[0128] (实施例 A8)
[0129] 作为LED芯片准备发光峰值波长是400nm的例子,配置于氧化铝基板上。接下来, 准备了由蓝1、绿1、红1构成的混合荧光体。各荧光体的平均粒径成为约17 μπι前后。各 荧光体的混合比作为重量比(质量比)按照蓝1 :绿1 :红1 = 15 : 15 : 70的比例混 合,与透明树脂(硅树脂)混合,涂覆到设置了透明树脂层(厚度0. 3mm)的LED芯片上,从 而制作了图10所示的白色光源。另外,荧光体层的厚度成为〇.18_。接下来,依照实施例 A1,测定了白色光源的发光光谱。在白色光源的发光光谱中,上述(P3/P2)的值是18%。
[0130] (实施例 A9)
[0131] 作为LED芯片准备发光峰值波长是400nm的例子,配置于氧化铝基板上。接下来, 准备了由蓝绿1、绿1、红1构成的混合荧光体。各荧光体的平均粒径成为约5μπι前后。各 荧光体的混合比作为重量比(质量比)按照蓝绿1 :绿1 :红1 = 20 : 20 : 60的比例 混合,与透明树脂(硅树脂)混合,涂覆到设置了透明树脂层(厚度0.1 mm)的LED芯片上, 从而制作了图11所示的白色光源。另外,荧光体层的厚度成为〇.〇8mm。接下来,依照实施 例A1,测定了白色光源的发光光谱。在白色光源的发光光谱中,上述(P3/P2)的值是19%。
[0132] (实施例 A10)
[0133] 作为LED芯片,准备发光峰值波长是390nm的例子,配置于氧化铝基板上。接下来, 准备了由蓝2、红2构成的混合荧光体。各荧光体的平均粒径成为约8 μπι前后。各荧光体 的混合比作为重量比(质量比)按照蓝2 :红2 = 40 : 60的比例混合,与透明树脂(硅 树脂)混合,涂覆到设置了透明树脂层(厚度0. 15mm)的LED芯片上,从而制作了图12所 示的白色光源。另外,荧光体层的厚度成为0. 09mm。接下来,依照实施例A1,测定了白色光 源的发光光谱。在白色光源的发光光谱中,上述(P3/P2)的值是5%。
[0134] (实施例 All)
[0135] 作为LED芯片准备发光峰值波长为410nm的例子,配置于氧化铝基板上。接下来, 准备了由蓝1、红2构成的混合荧光体。各荧光体的平均粒径成为约20 μπι前后。各荧光体 的混合比作为重量比(质量比)按照蓝1 :红2 = 50 : 50的比例混合,与透明树脂(硅 树脂)混合,涂覆到设置了透明树脂层(厚度0. 4mm)的LED芯片上,从而制作了图13所示 的白色光源。另外,荧光体层的厚度成为0. 20mm。接下来,依照实施例A1,测定了白色光源 的发光光谱。在白色光源的发光光谱中,上述(P3/P2)的值是5%。
[0136] (实施例 A12)
[0137] 作为LED芯片准备发光峰值波长为410nm的例子,配置于氧化铝基板上。接下来, 准备了由蓝绿1、红2构成的混合荧光体。各荧光体的平均粒径成为约15 μ m前后。各荧光 体的混合比作为重量比(质量比)按照蓝绿1 :红2 = 45 : 55的比例混合,与透明树脂 (硅树脂)混合,涂覆到设置了透明树脂层(厚度0.2mm)的LED芯片上,从而制作了图14 所示的白色光源。另外,荧光体层的厚度成为〇.15_。接下来,依照实施例A1,测定了白色 光源的发光光谱。在白色光源的发光光谱中,上述(P3/P2)的值成为18%。
[0138] (实施例 A13)
[0139] 作为LED芯片准备发光峰值波长是401nm的例子,配置于氧化铝基板上。接下来, 准备了由绿1、红2构成的混合荧光体。各荧光体的平均粒径成为约15 μ m前后。各荧光体 的混合比作为重量比(质量比)按照绿1 :红2 = 30 : 70的比例混合,与透明树脂(硅 树脂)混合,涂覆到设置了透明树脂层(厚度0. 3mm)的LED芯片上,从而制作了图15所示 的白色光源。另外,荧光体层的厚度成为0. 16mm。接下来,依照实施例A1,测定了白色光源 的发光光谱。在白色光源的发光光谱中,上述(P3/P2)的值是16%。
[0140] (实施例 A14)
[0141] 作为LED芯片,准备发光峰值波长是390nm的例子,配置于氧化铝基板上。接下来, 准备了由蓝2、蓝绿1、红2构成的混合荧光体。各荧光体的平均粒径成为约12 μ m前后。各 荧光体的混合比作为重量比(质量比)按照蓝2 :蓝绿1 :红2 = 25 : 30 : 45的比例 混合,与透明树脂(硅树脂)混合,涂覆到设置了透明树脂层(厚度0.3mm)的LED芯片上, 从而制作了图16所示的白色光源。另外,荧光体层的厚度成为0.12_。接下来,依照实施 例A1,测定了白色光源的发光光谱。在白色光源的发光光谱中,上述(P3/P2)的值是19%。
[0142] (实施例 A15)
[0143] 作为LED芯片,准备发光峰值波长是390nm的例子,配置于氧化铝基板上。接下来, 准备了由蓝2、绿1、红2构成的混合荧光体。各荧光体的平均粒径成为约11 μ m前后。各 荧光体的混合比作为重量比(质量比)按照蓝2 :绿1 :红2 = 35 : 20 : 45的比例混 合,与透明树脂(硅树脂)混合,涂覆到设置了透明树脂层(厚度0. 2mm)的LED芯片上,从 而制作了图17所示的白色光源。另外,荧光体层的厚度成为0.1_。接下来,依照实施例 A1,测定了白色光源的发光光谱。在白色光源的发光光谱中,上述(P3/P2)的值是18%。
[0144] (实施例 A16)
[0145] 作为LED芯片准备了光峰值波长是402nm的例子,配置于氧化铝基板上。接下来, 准备了由蓝1、蓝绿1、红2构成的混合荧光体。各荧光体的平均粒径成为约9 μL?前后。各 荧光体的混合比作为重量比(质量比)按照蓝1 :蓝绿1 :红2 = 25 : 25 : 50的比例 混合,与透明树脂(硅树脂)混合,涂覆到设置了透明树脂层(厚度0.1 mm)的LED芯片上, 从而制作了图18所示的白色光源。另外,荧光体层的厚度成为0. 1_。接下来,依照实施例 A1,测定了白色光源的发光光谱。在白色光源的发光光谱中,上述(P3/P2)的值是9%。
[0146] (实施例 A17)
[0147] 作为LED芯片准备发光峰值波长是400nm的例子,配置于氧化铝基板上。接下来, 准备了由蓝1、绿1、红2构成的混合荧光体。各荧光体的平均粒径成为约16 μ m前后。各 荧光体的混合比作为重量比(质量比)按照蓝1 :绿1 :红2 = 20 : 20 : 60的比例混 合,与透明树脂(硅树脂)混合,涂覆到设置了透明树脂层(厚度0. 3mm)的LED芯片上,从 而制作了图19所示的白色光源。另外,荧光体层的厚度成为0.18_。接下来,依照实施例 A1,测定了白色光源的发光光谱。在白色光源的发光光谱中,上述(P3/P2)的值是12%。
[0148] (实施例 A18)
[0149] 作为LED芯片准备发光峰值波长是400nm的例子,配置于氧化铝基板上。接下来, 准备了由蓝绿1、绿1、红2构成的混合荧光体。各荧光体的平均粒径成为约18 μ m前后。各 荧光体的混合比作为重量比(质量比)按照蓝绿1 :绿1 :红2 = 25 : 25 : 50的比例 混合,与透明树脂(硅树脂)混合,涂覆到设置了透明树脂层(厚度0.4mm)的LED芯片上, 从而制作了图20所示的白色光源。另外,荧光体层的厚度成为0.2_。接下来,依照实施例 A1,测定了白色光源的发光光谱。在白色光源的发光光谱中,上述(P3/P2)的值是17%。
[0150] (比较例 Al)
[0151] 在市面销售的白色光源中,在蓝色LED中,准备组合了黄色荧光体和红色荧光体 的白色光源,作为比较例A1。蓝色LED、荧光体的化学组成等不明,在依据实施例A测定了 白色光源的发光光谱时,得到了图21所示的形状的数据。在比较例Al的白色光源中,没有 如本发明那样进行光谱形状的调整,上述(P3/P2)的值是64%。
[0152] (比较例 A2)
[0153] 在市面销售的白色光源中,在蓝色LED中,组合了黄色荧光体和红色荧光体,准备 与比较例Al不同的种类的光源,作为比较例A2。蓝色LED、荧光体的化学组成等不明,但在 依照实施例Al测定了白色光源的发光光谱时,得到了图22所示的形状的数据。在比较例 A2的白色光源中,没有如本发明那样进行光谱形状的调整,上述(P3/P2)的值是71%。
[0154] (实施例 A19 ~A23)
[0155] 确认了荧光膜的膜厚、透明树脂层的有无、透明树脂层的膜厚对白色光源的明亮 度造成的效果。使用与在实施例Al中使用了的LED芯片、混合荧光膜相同的例子,变更荧光 膜以及透明树脂层的膜厚来制作了白色光源。对得到了的光源连接电源,施加8W的电力, 比较了各光源的明亮度。表1示出结果。
[0156] [表 1]
[0157]
[0158] 通过表1的结果可知,关于通过有无透明树脂层得到的效果,如果比较实施例A20 和实施例A23,则形成了透明树脂层的光源更明亮,透明树脂层对提高白色光源的亮度更有 效。但是,如实施例A22那样即使形成透明树脂层,如果膜厚过厚,则即使LED芯片所致的能 量损失被降低,透明树脂层自身所致的光吸收的影响更大,与超过适合的膜厚的量对应地, 明亮度降低。另外,关于荧光膜的膜厚,如果如实施例A19的膜厚那样,薄到适合值以上,则 朝向荧光膜的LED光不会在荧光膜中充分吸收,LED光漏出到光源的外部,所以得不到明亮 的光源。如实施例A20那样可知,如果荧光膜的膜厚是适合值以上,则得到明亮地发光的光 源,但如果如实施例A21那样光膜的膜厚过度变厚,则虽然不产生LED光的损失,但荧光体 自身的发光不会被取出到光膜的外侧,明亮度开始降低。
[0159] 针对如上述那样得到了的白色光源,在实际的医疗现场中进行使用测试,确认了 可否用作能够发挥本发明的效果的医疗用白色光源。在确认试验中使用了的光源如以下所 述。将在实施例Al~A18、比较例Al~A2中制作了的白色光源分别准备10个而制作了白 色光源系统。另外,医疗用光源系统是在1张安装基板上按照2_间隔配置了 10个医疗用 光源的系统。另外,医疗用光源系统成为安装了电源和预定的罩的灯泡型形状。
[0160] 接下来,进行了使用所得到的医疗用光源系统,明亮地照射人体的胳膊,确认可否 辨别血管和皮肤的试验。在确认试验中,得到来到医院的50名患者、和5名护士的协助,进 行了试验。关于患者,得到了 15岁以下、16~35岁代、36~65岁代、65岁以上的各10名 日本人患者、和36~65岁代的10名西欧系白人的协助。虽然随机选择各10名,但男女是 大致同数。另一方面,关于护士,得到了经验10年以上的熟练者5名的协助。如以下那样 实施了试验。在用家庭用的一般荧光灯照明了的室内,准备注射用的桌子,在桌子上准备台 灯,在通过医疗用光源系统对患者的胳膊照射光的同时,观察了胳膊。按照每个医疗用光源 系统,针对50名患者,5名护士按照不同顺序观察的同时,比较了血管的观察方式。附评价 的次序成为以下的3个阶段,首先作为一次记录剩下。
[0161] A :通过LED灯泡的使用,血管和皮肤的颜色的差异显著,能够容易地辨别;
[0162] B :通过LED灯泡的使用,能够如通常辨别血管和皮肤;
[0163] C :即使使用LED灯泡,也难以辨别皮肤中的血管。
[0164] 接下来,再评价1次记录的结果,附加了以下的最终次序。最终评价的基准成为以 下的3个阶段。
[0165] ◎ :A的评价结果是90 %以上且C小于1 %的光源
[0166] 〇:B以上的评价结果是99%以上的光源 [0167] X :C的评价结果存在1%以上的光源
[0168] 在表2中,与光源的种类一起示出可视性评价的结果。
[0169] [表 2]
[0170]
[0171] (实施例Bl~B7、比较例BI)
[0172] 将LED芯片配置于氧化铝基板上。在LED芯片上设置了由硅树脂构成的透明树脂 层(厚度0.2_)。接下来,准备了由蓝2以及红1构成的混合荧光体。各荧光体的平均粒 径成为18 μπι。将混合荧光体与硅树脂混合,涂覆到透明树脂层上并固化,而设置了荧光体 层(厚度〇.〇3mm)。由此,制作了实施例Bl~7以及比较例Bl的医疗用光源。另外,使LED 芯片的发光峰值波长、蓝2以及红1的荧光体的合计成为100质量部,混合比(质量比)如 表3所示。
[0173] (比较例 B2)
[0174] 在市面销售的白色光源中,在蓝色LED (发光峰值波长450nm)中,作为黄色荧光体 使用了铈活化铝酸钇荧光体(YAG :Ce荧光体)。
[0175] [表 3]
[0176]
[0177] 针对实施例以及比较例的医疗用光源,进行了发光光谱的测定。依照JIS-C-8152, 通过装备了积分球的全光束测定装置,进行了发光光谱的测定。
[0178] 根据发光光谱的结果,求出了 370nm~470nm的波长区域中的发光光谱的最大强 度(Pl)、600nm~780nm的波长区域中的发光光谱的最大强度(P2)、520nm~580nm的波长 区域中的发光光谱的最大强度(P3)、370nm~780nm的波长区域中的发光光谱的面积(SI)、 471~599nm的波长区域中的发光光谱的面积(S2)。表4示出了比(P1/P2)、比(S2/S1)、 比(P3/P2)〇
[0179] [表 4]
[0180]

[0181] 如根据表可知,关于蓝色荧光体的混合比小的比较例Bl,(P1/P2)成为0. 1而未 成为本实施方式的〇. 3以上。另外,发光光谱如图23 (实施例BI)、图24 (实施例B2)、图 25 (实施例B3)、图26 (实施例M)、图27 (实施例B5)、图28 (实施例B6)、图29 (实施例 B7)、图44(比较例B2)所示。另外,发光光谱的图都是横轴为波长,纵轴为发光强度。如从 图可知,实施例的医疗用光源在370nm~470nm以及600nm~780nm的波长区域中具有峰 值。另一方面,在比较例B2中在600nm~780nm的波长区域中无峰值。另外,关于比较例 B2之比(P3/P2),通过600nm的发光强度求出了 P2。
[0182] (实施例 B8 ~Bl3)
[0183] 将LED芯片配置于氧化铝基板上。在LED芯片上设置了由硅树脂构成的透明树脂 层(厚度0.3_)。接下来,准备了由蓝1、黄1以及红1构成的混合荧光体。各荧光体的平 均粒径成为22 μπι。将混合荧光体与硅树脂混合,涂覆到透明树脂层上并固化,而设置了荧 光体层(厚度〇.〇6mm)。由此,制作了实施例Β8~Β13的医疗用光源。另外,使LED芯片的 发光峰值波长、蓝1、黄1以及红1的荧光体的合计成为100质量部,混合比(质量比)如表 5所示。
[0184] [表 5]
[0185]
[0186] 针对实施例的医疗用光源,通过与实施例BI同样的方法进行了发光光谱的测定。 表6不出其结果。
[0187] [表 6]
[0188]
[0189] 如根据表可知,所得到的医疗用光源的发光光谱适合于本实施方式。另外,发光 光谱如图30(实施例B8)、图31(实施例B9)、图32(实施例B10)、图33(实施例B11)、图 34 (实施例B12)、图35 (实施例B13)所示。另外,发光光谱的图都是横轴为波长,纵轴为发 光强度。如从图可知,实施例的医疗用光源在370nm~470nm以及600nm~780nm的波长 区域中具有峰值。
[0190] (实施例 B14 ~B18)
[0191] 将LED芯片配置于氧化铝基板上。在LED芯片上设置了由硅树脂构成的透明树脂 层(厚度0.3_)。接下来,准备了由蓝1、绿1以及红3构成的混合荧光体。各荧光体的平 均粒径成为20 μπι。将混合荧光体与硅树脂混合,涂覆到透明树脂层上并固化,而设置了荧 光体层(厚度〇.〇7mm)。由此,制作了实施例Β14~Β18的医疗用光源。另外,使LED芯片 的发光峰值波长、蓝1、黄1以及红3的荧光体的合计成为100质量部,混合比(质量比)如 表7所示。
[0192] [表 7]
[0193]
[0194] 针对实施例的医疗用光源,通过与实施例BI同样的方法进行了发光光谱的测定。 表8不出其结果。
[0195] [表 8]
[0196]
[0197] 如根据表可知,所得到的医疗用光源的发光光谱适合于本实施方式。发光光谱如 图36 (实施例B14)、图37 (实施例B15)、图38 (实施例B16)、图39 (实施例B17)、图40 (实 施例B18)所示。另外,发光光谱的图都是横轴为波长,纵轴为发光强度。如从图可知,实施 例的医疗用光源在370nm~470nm以及600nm~780nm的波长区域中具有峰值。
[0198] (实施例 B19 ~B21)
[0199] 在氧化铝基板上按照间隔2mm配置了蓝色LED(发光峰值波长460nm)和红色 LED (发光峰值波长660nm)。通过变更在蓝色LED和红色LED中流过的电流值,制作了发光 光谱不同的医疗用光源。另外,通过与实施例Bl同样的方法,进行了发光光谱的测定。表 9不出其结果。
[0200] [表 9]
[0201]

[0202] 如根据表可知,所得到的医疗用光源的发光光谱适合于本实施方式。另外,发光光 谱如图41 (实施例B19)、图42 (实施例B20)、图43 (实施例B21)所示。另外,发光光谱的 图都是横轴为波长,纵轴为发光强度。如从图可知,实施例的医疗用光源在370nm~470nm 以及600nm~780nm的波长区域中具有峰值。
[0203] 将实施例Bl~B21、比较例Bl~B2的医疗用光源分别准备10个而制作了医疗用 光源系统。另外,在医疗用光源系统中,在1张安装基板上按照2_间隔配置了 10个医疗 用光源。另外,医疗用光源系统成为安装了电源和预定的罩的灯泡型形状。
[0204] 接下来,针对所得到的医疗用光源系统,测定了血管的可视性和发光的刺目感的 有无。关于血管的可视性,使用医疗用光源系统明亮地照射人体的胳膊,进行了确认可否能 够辨别血管和皮肤的试验。在确认试验中,得到来到医院的50名患者、和5名护士的协助, 进行了试验。关于患者,得到了 20~30岁、31~40岁、41~50岁、51~60岁、61岁以上 的各10名日本人患者的协助。虽然随机选择各10名,但男女是大致同数。另一方面,关于 护士,得到了经验10年以上的熟练者5名的协助。如以下那样实施了试验。在用家庭用的 一般荧光灯照明了的室内,准备注射用的桌子,在桌子上准备台灯,在通过医疗用光源系统 对患者的胳膊照射光的同时,观察了胳膊。按照每个医疗用光源系统,针对50名患者,5名 的护士按照不同顺序观察的同时,比较了血管的观察方式。与实施例Al的医疗用光源系统 同样地进行了评价方法。
[0205] 另外,关于刺目感的测定,针对任意的100人,调查了是否感到晃眼等不快的感 想。其结果,将感到不快的人的比值是20%以下设为◎,将感到不快的人的比值是21~ 40%设为〇,将感到不快的人是41%以上的情况设为X。
[0206] 表10示出其结果。
[0207] [表 10]
[0208]

[0209] 如根据表可知,实施例的医疗用光源系统是血管的可视性优良而降低了刺目感的 光源。特别,在使比(P1/P2)成为0· 5~L 2、使比(S2/S1)成为0· 25~0· 05、使比(P3/ P2)成为0. 3以下时,特性进一步提高。
[0210] 因此,使实施例的医疗用光源和一般照明(LED照明)单元化,而可切换,从而在进 行血管认识作业的情况和进行通常作业的情况下切换光源,从而能够构成便于使用的医疗 用光源系统。
[0211] 以上,例示了本发明的几个实施方式,但这些实施方式仅为例示,未限定发明的范 围。这些新的实施方式能够通过其他各种方式实施,能够在不脱离发明的要旨的范围内,进 行各种省略、置换、变更等。这些实施方式、其变形例包含于发明的范围、要旨内,并且包含 于权利要求书记载的发明和其均等范围内。另外,能够相互组合上述各实施方式来实施。
【主权项】
1. 一种医疗用光源,其特征在于: 在医疗用白色光源的发光光谱中,在将520nm~580nm的波长区域中的发光光谱的最 大强度设为P3,将600nm~780nm的波长区域中的发光光谱的最大强度设为P2时,P3相对 P2的比例即P3/P2小于等于19 %。2. 根据权利要求1所述的医疗用白色光源,其特征在于:所述比例即P3/P2小于等于 15%〇3. -种医疗用光源,其特征在于: 在医疗用光源的发光光谱中,在370nm~470nm以及600nm~780nm的波长区域中 分别具有发光峰值,在将370nm~470nm的波长区域中的发光光谱的最大强度设为P1,将 600nm~780nm的波长区域中的发光光谱的最大强度设为P2时,Pl相对P2之比即P1/P2 大于等于0.3。4. 根据权利要求3所述的医疗用光源,其特征在于:在将370nm~780nm的波长区域 中的发光光谱的面积设为S1,将471~599nm的波长区域中的发光光谱的面积设为S2时, Sl相对S2之比即S2/S1小于等于0. 3,其中包含零。5. 根据权利要求3或者4所述的医疗用光源,其特征在于:在将520nm~580nm的波 长区域中的发光光谱的最大强度设为P3时,P3相对P2之比即P3/P2小于等于0. 4,其中包 含零。6. 根据权利要求1~5中的任意一项所述的医疗用光源,其特征在于:被用于使皮肤 中的血管可视。7. 根据权利要求1~6中的任意一项所述的医疗用光源,其特征在于包括: LED芯片,在370nm~480nm的波长区域中具有发光峰值;以及 焚光体层,被从LED芯片放射的一次光激励,向可见光区域发出2次光。8. 根据根据权利要求7所述的医疗用光源,其特征在于具有:具备多个所述LED芯片, 所述荧光体层包覆了多个所述LED芯片的周围的构造。9. 根据权利要求7或者8所述的医疗用光源,其特征在于:在所述LED芯片与所述荧 光体层之间设置透明树脂层而成。10. 根据权利要求9所述的医疗用光源,其特征在于:所述荧光体层的膜厚至少是大于 等于0? 07mm、并且、透明树脂层的膜厚是0? 1~1.0 mm011. 一种权利要求1、2或者6所述的医疗用光源的作为荧光灯的使用。12. -种医疗用光源系统,其特征在于:具备多个权利要求1~10中的任意一项所述 的医疗用光源。13. -种医疗用光源系统,其特征在于包括: 第一光源,包括权利要求1~10中的任意一项所述的医疗用光源;以及 第二白色光源,具有与所述第一光源不同的发光光谱。14. 根据权利要求13所述的医疗用光源系统,其特征在于:能够切换所述第一光源以 及所述第二光源的点亮。
【专利摘要】提供在对人体进行注射时,能够提高皮肤中的血管的可视性的医疗用光源。本发明的医疗用光源在将520nm~580nm的波长区域中的发光光谱的最大强度设为P3、将600nm~780nm的波长区域中的发光光谱的最大强度设为P2时,P3相对P2的比例(P3/P2)成为19%以下。
【IPC分类】A61B5/107, A61M5/00
【公开号】CN104883972
【申请号】CN201380068945
【发明人】山川昌彦, 丝贺达规, 白川康博
【申请人】株式会社东芝, 东芝高新材料公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年11月29日
【公告号】EP2926731A1, WO2014084379A1
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