JPH0447401B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は医療用無影照明装置における自動焦点
深度調節方法に係り、特に手術台上の被術体の所
望深度の位置へ照明装置に設置された発光器の発
光に基づいて自動的に移動できるようにした医療
用無影照明装置における自動焦点深度調節方法に
関する。

［従来の技術］ 一般に、手術中に被術体を照明するための医療
用無影照明装置は知られている。

この種の装置には、施術部を無影状態で照明で
き、しかも施術者の意思どおりに焦点深度の調節
ができることが要求されている。

この種の従来の医療用無影照明装置は、光軸を
移動させることのできる複数の照明球を備えた照
明灯を有し、施術部に施術者の意思どおりに焦点
深度を調節させるには、施術者が施術部の所望位
置に照明灯とは別個に構成された可搬式の発光器
を持つて来て、この発光器からの光を照明灯に取
りつけられた受光器に受光させて集光位置を指定
し、照明球の光軸を移動させ、これにより焦点位
置を調節できるようにしたものが知られている
（特公昭61−13817号公報・実公昭54−30864号公
報）。

しかし、発光器を施術部に直接触れさせること
は、手術中における二次感染の恐れもあるため、
発光器は施術部よりやや上方で、あまり施術部に
近付けずに発光させている。

したがつて、上記の各装置では、直接集光させ
たい部位より若干上方にずれたところに集光され
てしまうという問題があり、これを補正するため
には別に他の補正手段を講じなければならないと
いう問題もある。

これに対して、発光器からの光を施術部に対し
て発光させ、その反射光を照明灯に内蔵された受
光器に受光させ、集光位置を指定し、照明球の光
軸を移動させ、これにより焦点位置を調節できる
ようにした医療用無影照明装置も提案されている
（特開昭61−226031号公報）。

この種のものでは、施術部に光波を反射させる
だけなので、施術部に直接接触の恐れはなく、二
次感染は確実に防止することができるし、直接集
光させたい位置にずれが生じないという利点があ
る。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記の提案された各医療用無影
照明装置は、Ｘ軸、Ｙ軸方向へは確実に自動集光
させることができるが、Ｚ軸方向へは自動集光さ
せることができないか、できても厳密な焦点深度
の調節まではできないという問題がある。

すなわち、上記各従来のものでは、手術台上の
被術体に対して垂直方向への集光位置調節は受光
器が焦点移動軸上にある（特開昭61−226031号公
報）ことと、発光器が照明灯のハウジング外から
発光される（特開昭61−226031号公報・実公昭54
−30864号公報）ため、焦点移動軸と発光角度が
比較的大きく、手術部が被術体の深部にある場合
には、手術部のほぼ真上近くにまで発光器を移動
させないと発光器の光軸が手術部深部に届かな
い。しかしながら、このような発光器の移動は無
影照明灯の無影効果を妨げるばかりでなく、施術
上支障を生じる場合もあるため、施術中に充分な
焦点深度調節を行うことができないという問題が
ある。

この垂直方向への集点位置調整が充分にできな
いと、例えば、開腹手術などにあつては、開腹時
は施術部へ集光されていたものが、開腹後には集
光すべき位置が深部へずれることになるにもかか
わらず、最深部へ集光されなくなり、手術中にお
ける焦点位置調節に際しては、手術を中断するか
無影効果減退のまま手術を続行し、手術補助者に
焦点位置調節を行わせる等、施術者が手術に専念
できない等の問題が生じる。

また、上記の提案された医療用無影照明装置
は、外部から発光器の光を施術部に当てるか、発
光器を照明灯の光軸に沿つて移動させないかぎり
Ｚ軸方向への焦点移動が行われないばかりでな
く、それが自動的に行われない等の問題もある。

そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術
が有する諸問題点を解消し、外部から発光器の光
を施術部に当てることなく、照明装置自体に設置
された発光器の発光に基いてＺ軸方向に対して自
動的に焦点移動ができるようにした医療用無影照
明装置における自動焦点深度調節方法を提供する
ことにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、複数の
照明球の光軸を、焦点移動軸の適宜位置で一致さ
せて焦点を作り、かつこれら照明球の焦点が焦点
移動軸に沿つて連動して変位するように各照明球
をハウジング内に取付けると共に、上記ハウジン
グ内に、焦点移動軸と適宜角度離れた角度から各
照明球の焦点の変位と連動してその中心軸が焦点
移動軸に沿つて変位するＺ軸用受光器を取付け、
さらに上記ハウジング内の焦点移動軸上に発光器
を取付け、この発光器から発光された光の施術部
での反射光を、上記Ｚ軸用受光器に受光させ、こ
の受光器の向きを自動制御装置により焦点移動軸
に対して変位させると同時に照明球の向きも焦点
移動軸に対して変位させて、Ｚ軸方向への焦点の
移動を自動的に行うようにしたことを特徴とする
ものである。

［作用］ 本発明によれば、中心に配置された発光器から
発光される光が施術部に当たると、この光は施術
部で反射してＺ軸用受光器に受光される。

ここに受光されると、Ｚ軸用受光器は自動制御
装置により、調節されるべき方向へ向くように変
位し、この変位に伴つて照明球も一緒に変位し、
これにより施術部に対して自動的にＺ軸方向へ焦
点が移動される。

［実施例］ 以下、本発明による医療用無影照明装置におけ
る自動焦点深度調節方法の一実施例を添付図面を
参照して説明する。

第１図において、符号１は照明灯のハウジング
を示しており、このハウジング１には同一円周上
に等角で位置するように、複数の照明球２，２…
２が取付けられている。

照明球２は、リンク３を介してハウジング１の
中心側の同心円上に配設された連結リング５に連
結され、この連結リング５は駆動モータ６に連結
され、この駆動モータ６が駆動されると、連結リ
ング５が回動されて、リンク３を介して照明球２
の向き、すなわち光軸ａがハウジング１の中心
軸、すなわち焦点移動軸ｂに対して変位されるよ
うになつている。

各照明球２の光軸ａは、焦点移動軸ｂの所望位
置で一致させられて焦点が形成されている。

また、上記照明球２と同一円周上に位置するよ
うにＺ軸用受光器７がリンク８を介して連結リン
グ５に連結され、駆動モータ６が駆動されると、
Ｚ軸用受光器７も照明球２と一緒にその向き、す
なわち中心軸ｃがハウジング１の中心軸、すなわ
ち焦点移動軸ｂに対して変位されるようになつて
いる。

さらに、ハウジング１の中心部、すなわち上記
円の中心部の焦点移動軸ｂには施術部Ｍ（第２図
参照）に対して発光するための発光器９が取り付
けられている。第２図は施術部への集光を説明す
る説明図である。

発光器９からの光は施術部Ｍで反射して上記Ｚ
軸用受光器７に受光されるようになつている。

このＺ軸用受光器７は、第３図ａおよびｂに示
されるように、レンズ１１とフオトダイオードセ
ンサ１２とからなり、このセンサ１２は点Ｑを含
む線を境にして、正の領域と負の領域とに区分さ
れている。

そして、正の領域あるいは負の領域に結像され
ているときには、その後、点Ｑに結像されるま
で、後述のように、自動制御装置により駆動モー
タ６が駆動され、Ｚ軸用受光器７は変位され、こ
れと一緒に照明球２も変位されて施術部Ｍに自動
的に集光されるようになつている。

ハウジング１が点線で示される位置にあると
き、照明球２からの光は施術部ＭのＡ点に集光さ
れている。

そして、発光器９からの光は点線で示されるＺ
軸用受光器７に受光されている。

ここで、施術者が施術部Ｍの点Ｂに集光させた
い場合には、Ｘ軸、Ｙ軸用受光器（図示せず）に
外部発光器（図示せず）からの光を受光させ、こ
の受光により、図示を省略したＸ軸、Ｙ軸用モー
タを駆動し、照明球２が施術部Ｍの点Ｂに向かう
ようにハウジング１を実線で示される位置へ変位
させればよい。

これにより、施術体に対して水平方向へ集光さ
せることになるが、水平方向への集光は本実施例
の要部ではないので、詳細な説明は省略する。

この状態から、本実施例によればＺ軸方向への
焦点移動、すなわち、施術体に対してハウジング
１の中心軸ｂ方向への焦点移動が自動的に行われ
る。

上述したように、発光器９からの光はＺ軸用受
光器７に受光される。

この受光器７でセンサ１２に結像されるとき、
その結像点が正の領域あるいは負の領域にある場
合には、その後、結像点が点Ｑ（第３図ｂ）に移
動するまで、駆動モータ６が駆動され、Ｚ軸用受
光器７は変位され、これと一緒に照明球２も変位
され、施術部Ｍの点Ｂに自動的に焦点が移動され
る。

第４図は開腹手術などを行う際に自動的に施術
部Ｍに集光される状態を説明する説明図である。

ここで、ハウジング１にはスイツチ１５が設け
られ、このスイツチ１５には上昇釦１６と下降釦
１７とオートフオーカス釦１８とが設けられてい
る。

開腹時に施術体の深部Ｎに集光されていたもの
を、縫合時に施術体の表面Ｍに焦点を移動させる
には、オートフオーカス釦１８を押すことによ
り、発光器９から発光され、この光が施術体の表
面Ｍに反射されてＺ軸用受光器７に受光され、上
述のように照明球２が変位して、施術部Ｍに自動
的に焦点が移動される。

施術部Ｍよりさらに上方へ焦点を移動させたい
場合には上昇釦１６を、また施術部Ｍより下方へ
焦点を移動させたい場合には下降釦１７を押せば
よい。

オートフオーカス釦１８は常時投入状態にして
おくことができ、このようにすれば手術中におけ
る器具の準備が調整作業、あるいは施術部の移動
に際しても自動的にこれを追尾し、焦点深度の調
節も自動的に行われる。

第５図はブロツク図である。

上記スイツチ１５のオートフオーカス釦１８を
投入すると、発信回路２０が作動し、発光器９か
ら発光される。

施術部Ｍで反射された光がＺ軸用受光器７に受
光されると、ここでは信号処理される。

Ｚ軸用受光器７からの正の領域（＋Ｚ）にある
か負の領域（−Ｚ）にあるかの信号は、信号増幅
回路２１から、検波回路２２に送られ、更に中央
演算回路２３に送られて、ここから出力制御回路
２４へ送られる。

出力制御回路２４にはトランス２５から直流安
定化電源回路２６を介して電流が送られ、ここで
制御されてＺ軸駆動用モータM_zに送られると共
に、Ｙ軸用クラツチC_zが必要に応じて駆動され
る。

また、信号増幅回路２１、検波回路２２、中央
演算回路２３には直流安定化電源回路２６を介し
て駆動源の電流が送られてくる。

そして、Ｚ軸用受光器７に受光された光が、正
の領域（＋Ｚ）にあれば、上述した制御回路を介
して、Ｚ軸駆動用モータM_zが駆動され、Ｚ軸用
受光器７のセンサ１２の点Ｑに結像されるまで、
照明球２の向きは変位されるようになつている。

また、負の領域（−Ｚ）にあつても、上記と同
様にＺ軸用受光器７のセンサ１２の点Ｑに結像さ
れるまで、照明球２の向きは変位されるようにな
つている。

スイツチ１５の上昇釦１６または下降釦１７を
投入すると、投入されている間、出力制御回路２
４を介してＺ軸駆動用モータMzが駆動され、焦
点は焦点移動軸ｂに沿つて上昇または下降する。

なお、この実施例では照明球２が同一円周上に
配設されたものを示したが、直線状あるいは不規
則に配設されても、これらで作つた焦点が同時に
同方向へ移動できるように構成していれば、配設
状態如何は問わない。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明方法に
よれば、発光器はハウジング内の焦点移動軸上に
設けられているので、この焦点移動軸直下にある
施術部の浅深に応じて施術部の最深部を何ら格別
な手段を講ずることなく照射することができて常
に最良の照明を行なうことができるとともに、発
光器から発光された光の施術部での反射光は、焦
点移動軸と適宜離れた角度を隔てて設けられたＺ
軸用受光器に受光され、これにより受光器の向き
を変位させると同時に照明球の向きを変位させる
ことができ、上記施術部に対してＺ軸方向へ自動
的に確実に、しかも無影照明灯の無影効果を妨げ
ることなく、施術中においても容易に焦点移動さ
せることができて施術者は施術に専念できる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による医療用無影照明装置にお
ける自動焦点深度調節方法に用いられる装置の一
実施例を示す平面図、第２図は施術部への焦点移
動を説明する説明図、第３図ａ，ｂはＺ軸用受光
器の構造を説明する説明図、第４図ａ，ｂは開腹
手術などを行う際に自動的に施術部に集光される
状態を説明する説明図とスイツチの詳細図、第５
図は本発明による医療用無影照明装置における自
動焦点深度調節方法に用いられる装置の回路説明
用ブロツク図である。 １……ハウジング、２……照明球、３，８……
リンク、５……連結リング、６……駆動モータ、
７……Ｚ軸用受光器、９……発光器、ａ……光
軸、ｂ……焦点移動軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の照明球の光軸を、焦点移動軸の適宜位
   置で一致させて焦点を作り、かつこれら照明球の
   焦点が焦点移動軸に沿つて連動して変位するよう
   に各照明球をハウジング内に取付けると共に、上
   記ハウジング内に、焦点移動軸と適宜角度離れた
   角度から各照明球の焦点の変位と連動してその中
   心軸が焦点移動軸に沿つて変位するＺ軸用受光器
   を取付け、さらに上記ハウジング内の焦点移動軸
   上に発光器を取付け、この発光器から発光された
   光の施術部での反射光を、上記Ｚ軸用受光器に受
   光させ、この受光器の向きを自動制御装置により
   焦点移動軸に対して変位させると同時に照明球の
   向きも焦点移動軸に対して変位させて、Ｚ軸方向
   への焦点の移動を自動的に行うようにしたことを
   特徴とする医療用無影照明装置における自動焦点
   深度調節方法。 ２ 上記発光器は常時発光するよう構成したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の医療用
   無影照明装置における自動焦点深度調節方法。 ３ 上記発光器は手動により発光するよう構成し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   医療用無影照明装置における自動焦点深度調節方
   法。