JPS6185936A - フアイバ式レ−ザメス用誤照射防止装置 - Google Patents
フアイバ式レ−ザメス用誤照射防止装置Info
- Publication number
- JPS6185936A JPS6185936A JP59207010A JP20701084A JPS6185936A JP S6185936 A JPS6185936 A JP S6185936A JP 59207010 A JP59207010 A JP 59207010A JP 20701084 A JP20701084 A JP 20701084A JP S6185936 A JPS6185936 A JP S6185936A
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- fiber
- laser
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、導光路に元ファイバを用いたレーザメスに
係り、特に対象物が所定の設定値以内に存在するときの
みレーザ元の照射を可能とするフアイパ式し−ザメス用
誤照射防止装置に関するものである。
係り、特に対象物が所定の設定値以内に存在するときの
みレーザ元の照射を可能とするフアイパ式し−ザメス用
誤照射防止装置に関するものである。
従来、この種多関節鏡マニピュレータ式の導光路を有す
るレーザメスとしてに７図に示すものがあった。図にお
いて、１はレーザ照射端、２，３は１対の光検出器、４
，５はプリアンプ、６は差動アンプ、７は外光の影響を
除去するためのロックインアンプ、８は前記ロックイン
アンプ７の出力と基準値とを比較するコンパレータ、９
は前記フンパレータ８の出力に基きレーザ出力を制御す
るレーザ制御部、１０は手術用のレーザ電源部、１１は
手術用レーザ発振管、１２は照準光用レーザ発振管、１
３は外光と区別するため照準光を変詞する元チョッパで
ある。またレーザ照射端１と１対の光検出器２，３付近
の構造の１例としては第８図に示すものがある。図にお
いて、１４ｉ５はレーザ照射端１の周囲に同心円状に２
層に形成して設置された元ファイバ群で、それぞれの層
の光ファイバが束ねられて光検出器２．３に接続されて
いる。１６は円、りのファイバ方式１４と外；Ｊのファ
イバ群１５の受光特性を変え手術用レーザの照射可能な
距、ｄを設定する指向ｆ＋；ｊ、１７は照準光のｖ−ザ
ビーム、１８は手術対象物である。
るレーザメスとしてに７図に示すものがあった。図にお
いて、１はレーザ照射端、２，３は１対の光検出器、４
，５はプリアンプ、６は差動アンプ、７は外光の影響を
除去するためのロックインアンプ、８は前記ロックイン
アンプ７の出力と基準値とを比較するコンパレータ、９
は前記フンパレータ８の出力に基きレーザ出力を制御す
るレーザ制御部、１０は手術用のレーザ電源部、１１は
手術用レーザ発振管、１２は照準光用レーザ発振管、１
３は外光と区別するため照準光を変詞する元チョッパで
ある。またレーザ照射端１と１対の光検出器２，３付近
の構造の１例としては第８図に示すものがある。図にお
いて、１４ｉ５はレーザ照射端１の周囲に同心円状に２
層に形成して設置された元ファイバ群で、それぞれの層
の光ファイバが束ねられて光検出器２．３に接続されて
いる。１６は円、りのファイバ方式１４と外；Ｊのファ
イバ群１５の受光特性を変え手術用レーザの照射可能な
距、ｄを設定する指向ｆ＋；ｊ、１７は照準光のｖ−ザ
ビーム、１８は手術対象物である。
次に動作について説明する。まず、可視光である照準用
レーザビーム１Ｔを手術対象物１Ｂに照射し、その反射
光を光フアイバ群１４および１５によって受光する。Ａ
ｉｌ記受光受光た反射光は指向筒１６の延長線と可視レ
ーザビーム１７の交わる点より遠くに対象物１８がある
場合には王に内Ｉ−のファイバ群１４に反射光に受光さ
ｎ、それより近（Ｋある場合には王に外ノーのファイバ
群１５によって受光される。前記受光した元は光検出器
２及び３で電気信号に変換されフリア／ブ４．５を経て
差動アンプ６に尋人され、ここで差動出力なとり、ロッ
クインアンプ７により外光の影ノーを取り除（と、対象
物が指向筒１６により定まる設定距離より近くＫある場
合忙は正の信号、遠（ンこある場合には負のイｇ号を得
る。コンパレータ８によりロックインアンプ１の（ｇ号
が正か負かを判定し、正のとぎのみ手術用レーザの見損
が可能となるようレーザ制御部９で制御を行う。
レーザビーム１Ｔを手術対象物１Ｂに照射し、その反射
光を光フアイバ群１４および１５によって受光する。Ａ
ｉｌ記受光受光た反射光は指向筒１６の延長線と可視レ
ーザビーム１７の交わる点より遠くに対象物１８がある
場合には王に内Ｉ−のファイバ群１４に反射光に受光さ
ｎ、それより近（Ｋある場合には王に外ノーのファイバ
群１５によって受光される。前記受光した元は光検出器
２及び３で電気信号に変換されフリア／ブ４．５を経て
差動アンプ６に尋人され、ここで差動出力なとり、ロッ
クインアンプ７により外光の影ノーを取り除（と、対象
物が指向筒１６により定まる設定距離より近くＫある場
合忙は正の信号、遠（ンこある場合には負のイｇ号を得
る。コンパレータ８によりロックインアンプ１の（ｇ号
が正か負かを判定し、正のとぎのみ手術用レーザの見損
が可能となるようレーザ制御部９で制御を行う。
上記のような従来の装置では以上のように構成されてい
るので、照準用レーザビームはレーザ照射端の中心を通
る必要がある。また、ファイバ方式のＣ０２レーザメス
の場合には、通常赤外ファイバが用いられるが可視光を
透過しないため照準光を赤外ファイバの周囲から導入す
ることが多く、この構造の場合には誤照射防止装置を装
備することができないという問題点があった。
るので、照準用レーザビームはレーザ照射端の中心を通
る必要がある。また、ファイバ方式のＣ０２レーザメス
の場合には、通常赤外ファイバが用いられるが可視光を
透過しないため照準光を赤外ファイバの周囲から導入す
ることが多く、この構造の場合には誤照射防止装置を装
備することができないという問題点があった。
この発明はかかる問題点を解決するためＫなされたもの
で、照準光の投光部をレーザ照射端の周囲に設置し、か
つ、照準光の投光と反射光の検出とを投光方向及び検出
部の指向性に応じ”を制御することにより、赤外ファイ
バ式のレーザメスに装着可能なファイバ式レーザメス用
誤照射防止装置を得ることを目的とする。
で、照準光の投光部をレーザ照射端の周囲に設置し、か
つ、照準光の投光と反射光の検出とを投光方向及び検出
部の指向性に応じ”を制御することにより、赤外ファイ
バ式のレーザメスに装着可能なファイバ式レーザメス用
誤照射防止装置を得ることを目的とする。
この発明はレーザ照射端の周囲から手術用レーザ元を対
象物に向って照射し、その照射光を受光するためレーザ
照射端の周囲に’ｔＭ数幻のｔ検出器を配置し、その光
検出器の出力信号の差を差動アンプによりとり出丁と共
て、そのレーザ照射端から対象物までの距庸を距離判定
部で判定し、その判定結果の出力信号により対象物への
レーザメスの照射をフィードバック制御手段により制御
するようにしたものである。
象物に向って照射し、その照射光を受光するためレーザ
照射端の周囲に’ｔＭ数幻のｔ検出器を配置し、その光
検出器の出力信号の差を差動アンプによりとり出丁と共
て、そのレーザ照射端から対象物までの距庸を距離判定
部で判定し、その判定結果の出力信号により対象物への
レーザメスの照射をフィードバック制御手段により制御
するようにしたものである。
この発明におい−（は、照準光の投光なレーザ照射端か
ら行ない、照準光の投光と反射光の検出とを投光方向及
び検出器の指向性に応じて市１］−シ、かつ投光部と光
検出器をレーザ照射端の周囲に＋髪数組ｅけその光検出
器の出力を平均化するため加算器を介して出力信号を取
り出すようにしたので対象物からの反射−尼がばらつ（
場合ＶＣも距４【〒４１ Ｓｉが正確に行われろ。
ら行ない、照準光の投光と反射光の検出とを投光方向及
び検出器の指向性に応じて市１］−シ、かつ投光部と光
検出器をレーザ照射端の周囲に＋髪数組ｅけその光検出
器の出力を平均化するため加算器を介して出力信号を取
り出すようにしたので対象物からの反射−尼がばらつ（
場合ＶＣも距４【〒４１ Ｓｉが正確に行われろ。
以下、この発明の一実施例を図−Ｃついて説明する。図
中、第７図と同一の部分は同一の行号なもつて図示した
第１図において、（２１）（３１） 、 （２２）（３
２） 、 （２３）（３３）は３対の光検出器、（４１
）（５１）。
中、第７図と同一の部分は同一の行号なもつて図示した
第１図において、（２１）（３１） 、 （２２）（３
２） 、 （２３）（３３）は３対の光検出器、（４１
）（５１）。
（４２）（５２） 、 （４３）（５３）はプリアンプ
、６１，６２゜６３は差動アンプ、７１，７２．７３は
ロックインアンプ、８１，８２．８３はマイクロレンズ
などで４成された照準光の投光部、９１．９２．９３は
照準光用の光源、２４は３組のロックインアンプ７１，
７２．７３の出力を加算する加算器、２５は照準光用光
源の投光手段、例えば発光ダイオードを制御し、同時に
その信号をロックインアンプへ送る照準光制御部、２６
は手術用レーザ光をレーザ照射端１まで導く元ファイバ
である。なお、照準光の投光部と光検出部は例えば第２
図および第３図のように構成することができる。ここで
２７は照準光、２８．２９は元ファイバ２６がら出た手
術用レーザな集光させる集光レンズ、１０１ 、１０２
、１０３は照準光用光源９１からの光を投光部８１へ
導く照準光用ファイバ、（１４１）（１５１）。
、６１，６２゜６３は差動アンプ、７１，７２．７３は
ロックインアンプ、８１，８２．８３はマイクロレンズ
などで４成された照準光の投光部、９１．９２．９３は
照準光用の光源、２４は３組のロックインアンプ７１，
７２．７３の出力を加算する加算器、２５は照準光用光
源の投光手段、例えば発光ダイオードを制御し、同時に
その信号をロックインアンプへ送る照準光制御部、２６
は手術用レーザ光をレーザ照射端１まで導く元ファイバ
である。なお、照準光の投光部と光検出部は例えば第２
図および第３図のように構成することができる。ここで
２７は照準光、２８．２９は元ファイバ２６がら出た手
術用レーザな集光させる集光レンズ、１０１ 、１０２
、１０３は照準光用光源９１からの光を投光部８１へ
導く照準光用ファイバ、（１４１）（１５１）。
（１４２）（１５２） 、 （１４３Ｘ１５３）はそれ
ぞれ束ねられて光検出器（２１）（３１） 、 （２２
）（３２） 、 （２３）（３３）に接続される受光用
ファイバ群である。
ぞれ束ねられて光検出器（２１）（３１） 、 （２２
）（３２） 、 （２３）（３３）に接続される受光用
ファイバ群である。
次に動作について説明する。まず照射用ｙｔ、αλ９１
．９２．９３は、照準光制御部２５にまり呆４図に示す
ように順番に０Ｎ−ＯＦＦされる。ここで照射した照準
光は１ｌｉ（卑光用ファイバ１０１ 、１０２ 。
．９２．９３は、照準光制御部２５にまり呆４図に示す
ように順番に０Ｎ−ＯＦＦされる。ここで照射した照準
光は１ｌｉ（卑光用ファイバ１０１ 、１０２ 。
１０３によって投光部８１，８２．８３に畳かれ、対象
物１８に照射される。対象物１８からの反射光は受光用
ファイバ＃ （１４１）（１５１） 、 （１４２）（
１５２） 。
物１８に照射される。対象物１８からの反射光は受光用
ファイバ＃ （１４１）（１５１） 、 （１４２）（
１５２） 。
（１４３）（１５３） Ｋ受光され、光検出器（２１
）（３１）。
）（３１）。
（２２）（３２）、（２３）（３３）において電気信号
にり〕挨され、プリアンプ（４１）（５１）、（４２）
（５２）、（４３）（５３）を経て差動アンプ６１，６
２．６３に人力される。差動アンプ６１．６２．６３で
はそれぞれの対について差動出力を得た後ロックインア
ンプ７１．７２．７３（距離判定部）へ入力される。
にり〕挨され、プリアンプ（４１）（５１）、（４２）
（５２）、（４３）（５３）を経て差動アンプ６１，６
２．６３に人力される。差動アンプ６１．６２．６３で
はそれぞれの対について差動出力を得た後ロックインア
ンプ７１．７２．７３（距離判定部）へ入力される。
前記ロックインアンプのゲートは第４因に示すよ５に、
それぞれ対応する光源の０Ｎ−ＯＦＦから回路等の遅延
時間分τだ汁遅れるようにしておく。
それぞれ対応する光源の０Ｎ−ＯＦＦから回路等の遅延
時間分τだ汁遅れるようにしておく。
この結果、例えば受光用ファイバ［ｆ （１４１）（１
５１）で受光した元のうち、照準光用光源９１から発し
た元の反射光の成分のみがロックインアンプ７１の出力
として得られる。同様に光源９２および９３から発した
光の反射光の成分のみがそれぞれロックインアンプ７２
および７３の出力として得られることになる。このよう
にすると、投光部と受光部の間忙第５図に示すような位
置関係がほぼ保たれるようＫなる。すなわち、反射光が
内側のファイバ、外側のファイバ双方に受光する領域２
８を照準？２７が横切る距離が本装置の距離設定の誤差
となるが、この場合第５図に示すように小さく抑えるこ
とができる。もしロックインアンプ７１゜７２゜７３の
ゲートが第４図に示すようにならなければ、照準光の投
光部８１と受光部の間に第６図に示すような位置関係が
生じ、距ｌｉ！を設定の誤差が非常に太き（なる。
５１）で受光した元のうち、照準光用光源９１から発し
た元の反射光の成分のみがロックインアンプ７１の出力
として得られる。同様に光源９２および９３から発した
光の反射光の成分のみがそれぞれロックインアンプ７２
および７３の出力として得られることになる。このよう
にすると、投光部と受光部の間忙第５図に示すような位
置関係がほぼ保たれるようＫなる。すなわち、反射光が
内側のファイバ、外側のファイバ双方に受光する領域２
８を照準？２７が横切る距離が本装置の距離設定の誤差
となるが、この場合第５図に示すように小さく抑えるこ
とができる。もしロックインアンプ７１゜７２゜７３の
ゲートが第４図に示すようにならなければ、照準光の投
光部８１と受光部の間に第６図に示すような位置関係が
生じ、距ｌｉ！を設定の誤差が非常に太き（なる。
このように距離判定部であるロックインアンプ７１．７
２．７３の出力は、指向筒１６の延長と照準光２７の交
点より近くに対象物１８があれば正となり、遠くに対象
物１８があれば貝となる。
２．７３の出力は、指向筒１６の延長と照準光２７の交
点より近くに対象物１８があれば正となり、遠くに対象
物１８があれば貝となる。
対象物１８の六回に凹凸がある場合には受光する方向に
よって正負が変わる場合があるが、ロックインアンプ７
１．７２．７３の出力を加ｙ器２４で加算することによ
り、３方向からの受光のバラツキの影響を平均化する。
よって正負が変わる場合があるが、ロックインアンプ７
１．７２．７３の出力を加ｙ器２４で加算することによ
り、３方向からの受光のバラツキの影響を平均化する。
そして加算器２４の出力が正か負かをコンパレータ８で
判定し、レーザ制御部９はコンパレータ８が正と判定す
れば照射信号をレーザ電源１０へ送り、負と判定すれば
照射停止信号をレーザー源１０へ伝達する。
判定し、レーザ制御部９はコンパレータ８が正と判定す
れば照射信号をレーザ電源１０へ送り、負と判定すれば
照射停止信号をレーザー源１０へ伝達する。
この動作により、対象物が投光部と指向筒により決まる
設定距離より近くにあるときのみレーザの照射が可能と
なる。
設定距離より近くにあるときのみレーザの照射が可能と
なる。
なお、上記実施例では投光部と受光部を３組用いた例に
ついて説明したが、２Ｍ以上であれば細組でも良い。
ついて説明したが、２Ｍ以上であれば細組でも良い。
また、上記実施例では光源から投光部までファイバで照
準光を寺いたが、投光部に面接光源を配置してもよい。
準光を寺いたが、投光部に面接光源を配置してもよい。
また、上記実施例では受光部にファイバを用いたが、受
光部に直接光検出器を配積゛しても良い。
光部に直接光検出器を配積゛しても良い。
この発明は以上説明したように、照準光の投光をレーザ
照射端の周囲から行ない、照準光の投光と反射光の検出
とを投光方向および検出器の指向性に応じて制御するよ
うに投受光の配置を構成したので、赤外ファイバ式のレ
ーザメスにも装着可能なファイバ式レーザメス用誤照射
防止装置が得られる効果がある。
照射端の周囲から行ない、照準光の投光と反射光の検出
とを投光方向および検出器の指向性に応じて制御するよ
うに投受光の配置を構成したので、赤外ファイバ式のレ
ーザメスにも装着可能なファイバ式レーザメス用誤照射
防止装置が得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例によるファイバ式レーザメ
ス用誤照射防止装置を示すブロック図、第２図はこの発
明の一実施例によるレーザ照射端を示す断面側面図、第
３図はこの発明の一実施例による投光部及び受光部の配
置を示す断面平面図、第４図はこの発明の一実施例によ
るロックインアンプゲートのタイミング図、第５図、第
６図は投光部受光部の位置関係により距離設定の誤差が
変わることを説明する説明図、第７図は従来の誤照射防
止装置を示すブロック図、第８図は従来の装置のレーザ
照射端を示す断面側面図である。 １８は対象物、（２１）（３１）、（２２）（３２）。 （２３）（３３）は光検出器、２４は加算器、２５は照
準光制御部、２７は照４光、（４１）（５１）。 （４２）（５２）、（４３）（５３）はプリアンプ、６
１゜６２．６３は差動アンプ、７１．７２．７３はロッ
クインアンプ、９１．９２．９３は照ｒＴ！元用の光源
、８１，８２．８３は照準光の投光部、１０１は照準光
用ファイバ、（１４１）（１５１） 、 （１４２）（
１５２）。 （１４３）（１５３） は受光用ファイバ群である。 特許出願人 三菱電機株式会社 第 ２ 図 第３図 １５１．１５２．＋５３：費忙用フフイ八オ手第５図
ス用誤照射防止装置を示すブロック図、第２図はこの発
明の一実施例によるレーザ照射端を示す断面側面図、第
３図はこの発明の一実施例による投光部及び受光部の配
置を示す断面平面図、第４図はこの発明の一実施例によ
るロックインアンプゲートのタイミング図、第５図、第
６図は投光部受光部の位置関係により距離設定の誤差が
変わることを説明する説明図、第７図は従来の誤照射防
止装置を示すブロック図、第８図は従来の装置のレーザ
照射端を示す断面側面図である。 １８は対象物、（２１）（３１）、（２２）（３２）。 （２３）（３３）は光検出器、２４は加算器、２５は照
準光制御部、２７は照４光、（４１）（５１）。 （４２）（５２）、（４３）（５３）はプリアンプ、６
１゜６２．６３は差動アンプ、７１．７２．７３はロッ
クインアンプ、９１．９２．９３は照ｒＴ！元用の光源
、８１，８２．８３は照準光の投光部、１０１は照準光
用ファイバ、（１４１）（１５１） 、 （１４２）（
１５２）。 （１４３）（１５３） は受光用ファイバ群である。 特許出願人 三菱電機株式会社 第 ２ 図 第３図 １５１．１５２．＋５３：費忙用フフイ八オ手第５図
Claims (6)
- （１）レーザ照射端の周囲から手術用レーザ光の焦点位
置である対象物に向かって照射される照準光の投光手段
と、前記照準光の反射光を受光するためレーザ照射端の
周囲に配置された複数対の光検出器と、前記複数対の光
検出器の出力信号の差をとる差動アンプと、前記照準光
の投光手段を制御する照準光制御部から信号を発生し、
前記レーザ照射端から対象物までの距離を判定する距離
判定部と、前記距離判定部からの判定出力により対象物
へのレーザメスの照射を制御するフィードバック制御手
段とを備えたファイバ式レーザメス用誤照射防止装置。 - （２）上記照準光の投光手段に可視光レーザを用いその
出力光を光ファイバにて照光するようにしたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のファイバ式レーザメ
ス用誤照射防止装置。 - （３）上記照準光の投光手段に発光ダイオードを用いそ
の出力光を光ファイバにて照射するようにしたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のファイバ式レーザ
メス用誤照射防止装置。 - （４）上記複数対の光検出器に受光用ファイバ群を用い
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のファイ
バ式レーザメス用誤照射防止装置。 - （５）上記複数対の照準光用光源を所定の時間間隔をお
いて順次投入する照準光制御部を備えたことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のファイバ式レーザメス用
誤照射防止装置。 - （６）上記複数のロックアンプの出力を平均化するため
加算器を通すようにしたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のファイバ式レーザメス用誤照射防止装置
。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59207010A JPS6185936A (ja) | 1984-10-04 | 1984-10-04 | フアイバ式レ−ザメス用誤照射防止装置 |
| US07/106,926 US4761054A (en) | 1984-10-04 | 1987-10-07 | Infrared fiber cable |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59207010A JPS6185936A (ja) | 1984-10-04 | 1984-10-04 | フアイバ式レ−ザメス用誤照射防止装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6185936A true JPS6185936A (ja) | 1986-05-01 |
| JPH021501B2 JPH021501B2 (ja) | 1990-01-11 |
Family
ID=16532695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59207010A Granted JPS6185936A (ja) | 1984-10-04 | 1984-10-04 | フアイバ式レ−ザメス用誤照射防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6185936A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58116350A (ja) * | 1981-12-28 | 1983-07-11 | 三菱電機株式会社 | レ−ザ誤照射防止装置 |
| JPS58143745A (ja) * | 1982-02-19 | 1983-08-26 | 三菱電機株式会社 | レ−ザ光誤照射防止装置 |
-
1984
- 1984-10-04 JP JP59207010A patent/JPS6185936A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58116350A (ja) * | 1981-12-28 | 1983-07-11 | 三菱電機株式会社 | レ−ザ誤照射防止装置 |
| JPS58143745A (ja) * | 1982-02-19 | 1983-08-26 | 三菱電機株式会社 | レ−ザ光誤照射防止装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH021501B2 (ja) | 1990-01-11 |
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