JP4084253B2

JP4084253B2 - 超音波手術装置、超音波駆動装置および超音波駆動装置の制御方法

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Publication number: JP4084253B2
Application number: JP2003200808A
Authority: JP
Inventors: 一恵田中
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Priority date: 2002-11-22
Filing date: 2003-07-23
Publication date: 2008-04-30
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波手術装置、超音波駆動装置および超音波駆動装置の制御方法、更に詳しくは共振周波数の検出制御部分に特徴のある超音波手術装置、超音波駆動装置および超音波駆動装置の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、超音波変換器としての超音波振動子を用いる超音波装置は種々提案されており、これは例えば外科用超音波メスや超音波加工装置等が知られている。
【０００３】
このような、外科用超音波メスや超音波加工装置に使用される超音波振動子は、その変換効率を高めるため、従来から、その超音波振動子の機械的共振点で駆動することが知られている。
【０００４】
機械的共振点に於いて、共振させる手段として最も一般的なのは超音波振動子に加わる電圧と流れる電流の位相を検出し、その位相差が零になるように制御する、いわゆるフェーズ・ロック・ループ（ＰＬＬ）方式の共振点追尾回路である。
【０００５】
これは、共振点で確実に駆動出来るため、超音波振動子に加わる負荷の変化に追従する方法として優れている。
【０００６】
しかし、ＰＬＬを用いた共振点追尾を行う場合、追尾動作に入る前に、図１０に示すように、振動子に接続されたプローブに応じた初期共振周波数（Ｆｒｏ）を確実に検出する必要がある。
【０００７】
初期共振周波数（Ｆｒｏ）は、振動子に接続するプローブの種類、製造上のばらつき、周囲温度等によって異なる。
【０００８】
初期共振周波数（Ｆｒｏ）の検出方法としては、例えば、特開２００２−４５３６８号公報に示されているように、動作中に変動する共振点でのＰＬＬ方式の自動追尾動作に入る前に、出力周波数を掃引し、その途中で電流検知、位相の切り替わり検知により初期共振周波数（Ｆｒｏ）を検出したら、ＰＬＬ動作に移行するというものがある。
【０００９】
図１１は、この従来技術を説明するもので、超音波振動子１１４ａとプローブ１１４ｂから成りＦｒｏの初期共振周波数を持つ超音波振動子１１４と超音波手術装置１００と、超音波手術装置１００の超音波出力制御を行うフットスイツチ１０１からなる。
【００１０】
超音波手術装置１００は、超音波手術装置１００の主な制御を行うＣＰＵ１０２と、接続された超音波振動子の種類を判別するＨＰ判別回路１１０と、ＰＬＬ動作を行うＰＬＬ制御回路１１６と、Ｆｒｏ検出時に超音波出力の周波数を掃引する掃引回路１０３と、超音波出力の電圧、電流位相信号の位相差が＋から−へ変化したことを検知する共振周波数検出回路１１３と、ＳＩＮ波形を生成するＤＤＳ１０７から出力されるＳＩＮ波形に超音波出力の大きさを設定する設定信号ＤＡ１を乗算する乗算器１０５と、超音波出力の増幅を行う電力増幅器１０９と、超音波出力の電圧、電流信号の検出を行う検出回路１１２からなる。
【００１１】
術者により、フットスイッチ１０１がＯＮされると、ＣＰＵ１０２より８ビットの初期設定周波数信号（Ｆｏ）が掃引回路１０３へ送信された後、掃引開始信号（／ＳＷＥＥＰ＿ＯＮ）が送信され、初期共振周波数（Ｆｒｏ）を検知するための出力周波数の掃引が開始される。この時、初期設定周波数信号（Ｆｏ）は、周波数掃引を開始する周波数である。
【００１２】
初期共振周波数（Ｆｒｏ）検出時の出力設定は、ＣＰＵ１０２より４ビットの出力電流信号がＤ／Ａ変換器１０４へ出力される。Ｄ／Ａ変換器１０４に於いて、Ｄ／Ａ変換され、乗算器１０５へ出力される。
【００１３】
掃引回路１０３は、初期設定周波数信号（Ｆｏ）を一定間隔でダウンカウントすることにより、掃引信号（Ｆｏ’）を生成する。初期共振周波数（Ｆｒｏ）検出時は、初期設定周波数信号（Ｆｏ）は、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ１０６をスルーし、駆動周波数設定信号（Ｆｓ）となって、ＤＤＳ１０７へ入力される。
【００１４】
ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ１０６は、ＰＬＬ追尾動作時に機能し、周波数追尾を行うために使用する回路であるため、初期共振周波数（Ｆｒｏ）検知時ＯＮとなる入力信号ＰＬＬ＿ＯＮ信号がＯＮの間のみ動作するように設計されている。
【００１５】
ＤＤＳ１０７は、駆動周波数設定信号（Ｆｓ）に対応したＳＩＮ波形の出力を行い、ＤＤＳ１０７から出力されたＳＩＮ波形は、乗算器１０５へ入力され、ＣＰＵ１０２からの出力電流信号を、Ｄ／Ａ変換器１０４に於いてＤ／Ａ変換した信号ＤＡ１との掛け算を行う。
【００１６】
乗算器１０５から出力されたＳＩＮ波形は、電力増幅器１０９にて増幅され、検出回路１１２を経て超音波振動子１１４ａへ出力され、超音波振動子１１４ａに結合されたプローブ１１４ｂを超音波振動させる。
【００１７】
検出回路１１２に於いて、超音波出力（電圧、電流）の位相信号θｖ（電圧位相信号）、θｉ（電流位相信号）を検知し、位相比較器１０８と共振周波数検出回路１１３へ出力する共に、出力電流の実効値｜Ｉ｜を検出し、Ａ／Ｄ変換器１１１を介してＣＰＵ１０２へ出力している。
【００１８】
ＣＰＵ１０２では、初期共振周波数（Ｆｒｏ）検知時の周波数掃引の出力電流実効値｜Ｉ｜をモニタし、実効値｜Ｉ｜が、ある閾値｜Ｉ｜ref を超えた場合、位相検知回路１１３へイネーブル信号／ＰＨＡ＿ＥＮをＯＮとし、共振周波数検出回路１１３の動作を開始させる。
【００１９】
位相周波数検出回路１１３は、電圧位相信号θｖ、電流位相信号θｉの位相差を検知し、図１０に示すように、位相差が＋から−へ変化するところ（位相差が０のところ）を初期共振周波数（Ｆｒｏ）として検知し、ＰＬＬ＿ＯＮをＯＮとする。また、一回の出力周波数掃引時に初期共振周波数（Ｆｒｏ）が検出できなかった場合、前述の初期共振周波数（Ｆｒｏ）検出を再度行う（最大２回迄）。
【００２０】
ＰＬＬ＿ＯＮがＯＮとなる掃引回路１０３は、周波数掃引を停止し、検出した共振周波数以上の周波数変化を行わない。
【００２１】
また、ＰＬＬ＿ＯＮがＯＮとなることにより、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ１０６と、位相比較器１０８の動作が開始されＰＬＬ１１６により共振周波数追尾が動作する。
【００２２】
位相比較器１０８では、電圧位相信号θｖ、電流位相信号θｉの位相差を検出し、周波数追尾のために、ＤＤＳ１０７からの出力（ＳＩＮ波形）の出力周波数を上下させる制御信号（以下、ＵＰ／ＤＯＷＮ信号）を出力し、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ１０６への入力とする。
【００２３】
ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ１０６では、共振周波数検出時に検出した初期共振周波数（Ｆｒｏ）と位相比較器１０８からのＵＰ／ＤＯＷＮ信号に基づき、実際にＤＤＳ１０７から出力する周波数の設定信号である、駆動周波数設定信号（Ｆｓ）を出力する。
【００２４】
次に、このように構成された従来の超音波凝固切開装置でのＰＬＬ引き込みまでの処理の流れを説明する。
【００２５】
図１２に示すように、ステップＳ１０１で術者によりフットスイッチ１０１がＯＮされると、ステップＳ１０２で初期共振周波数（Ｆｒｏ）検出時の出力設定のために、ＣＰＵ１０２より、４ビットの出力電流信号がＤ／Ａ変換器１０４へ出力される。Ｄ／Ａ変換器１０４に於いて、Ｄ／Ａ変換され、乗算器１０５へ出力される。
【００２６】
そして、ステップＳ１０３でＣＰＵ１０２より８ビットの初期設定周波数信号（Ｆｏ）が掃引回路１０３へ送信された後、掃引開始信号（／ＳＷＥＥＰ＿ＯＮ）が送信され、初期共振周波数（Ｆｒｏ）を検知するための出力周波数の掃引が開始される。
【００２７】
ステップＳ１０４で掃引回数をカウントし、ステップＳ１０５で出力電流の実効値｜Ｉ｜が、閾値｜Ｉ｜ref を超えたかどうか判断し、出力電流の実効値｜Ｉ｜が、閾値｜Ｉ｜ref を超えた場合は、ステップＳ１０６で電圧位相信号θv、電流位相信号θｉの位相差が＋から−へ変化したかどうか判断し、＋から−への変化を検知できたならば、初期共振周波数（Ｆｒｏ）として検知し、ステップＳ１０７で周波数掃引を停止し、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ１０６と位相比較器１０８の動作が開始され、ＰＬＬ１１６による共振周波数追尾が動作する。
【００２８】
ステップＳ１０５で出力電流の実効値｜Ｉ｜が、閾値｜Ｉ｜ref を超えていないと判断すると、ステップＳ１０８で掃引回数が２回かどうか判断し、１回目の掃引ならばステップＳ１０３へ戻り処理を繰返し、２回目の掃引ならば、ステップＳ１０９で警告を発し出力を停止する。
【００２９】
【特許文献１】
特開２００２−４５３６８号公報
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、初期共振周波数（Ｆｒｏ）は、超音振動子の種類、超音波振動子に締結されるプローブにの種類、周囲温度、プローブの生産上のバラツキにより大きく変化するため、広い周波数範囲の掃引を行わなければならない（初期共振周波数（Ｆｒｏ）は、振動子の種類により、周波数帯（２０ｋＨｚ帯、４０ｋＨｚ帯、１００ｋＨｚ帯等）が異なり、プローブのバラツキ、種類により、前述帯域の中でも数ｋＨｚのバラツキが有る）。
【００３１】
特に、極わずかのプローブ長さの違いが初期共振周波数（Ｆｒｏ）に大きく作用してしまうため、生産上のバラツキによる初期共振周波数（Ｆｒｏ）のバラツキ範囲は、数ｋＨｚに及ぶため、振動子の種類の判別により掃引する周波数帯域を分けるとしても、周波数掃引範囲は最低限、数ｋＨｚ以上の範囲を持つ必要がある。
【００３２】
また、プローブの種類の違いにより、インピーダンスやＦ1、Ｆ2間の間隔も大きく異なるため、ただ単に、周波数掃引の速度を一概に早くすると、初期共振周波数（Ｆｒｏ）の検出が行えなくなってしまう。
【００３３】
概ね、周波数帯域が小さく（例えば２０ｋＨｚ帯域の振動子に締結するプローブ）、インピーダンスの小さいプローブ（長さの短いプローブ）は、周波数帯域の大きく（例えば４０ｋＨｚ１００ｋＨｚ）インピーダンスの大きいプローブ（長さの長いプローブ）よりもＦ1、Ｆ2の間隔が大きく、インピーダンスが小さいことが多いため、従来の手法による初期共振周波数（Ｆｒｏ）の検出は行いやすいことが多く、周波数帯域の大きいプローブは、Ｆ1、Ｆ2間の間隔が小さく、初期共振周波数（Ｆｒｏ）の検出は行いずらい事が多い。
【００３４】
従来の方法では、初期共振周波数（Ｆｒｏ）検出時の周波数掃引速度は、一概に同じにして、すべてのプローブが、確実に初期共振周波数（Ｆｒｏ）検出を行えるようにしていたため、周波数掃引速度が遅く、掃引周波数範囲が広いため、ＰＬＬ制御移行迄に時間がかかっていた。
【００３５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、確実で迅速、しかも適切な初期共振周波数（Ｆｒｏ）の検出を行い、ＰＬＬ動作へ移行することのできる超音波手術装置、超音波駆動装置および超音波駆動装置の制御方法を提供することを目的としている。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の超音波手術装置は、超音波振動を発生可能な超音波振動子と、該超音波振動子からの前記超音波振動を生体組織に伝達して処置可能なプローブとを有するハンドピースと、前記ハンドピースを着脱自在に接続し、前記超音波振動子を駆動するための駆動信号を発生可能な駆動信号発生手段を有する駆動装置と、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、前記掃引手段で掃引される駆動信号の状態情報に基づいて、前記ハンドピースの特性情報を判別するバンドピース特性判別手段と、前記バンドピース特性判別手段の判別結果に基づいて、前記掃引手段の動作を制御する掃引動作制御手段と、を具備し、前記ハンドピース特性判別手段は、前記掃引された駆動信号における電圧位相と電流位相との差分量に基づいてハンドピースの特性情報を判別することを特徴とする。
【００３７】
本発明の第２の超音波手術装置は、超音波振動を発生可能な超音波振動子と、該超音波振動子からの前記超音波振動を生体組織に伝達して処置可能なプローブとを有するハンドピースと、前記ハンドピースを着脱自在に接続し、前記超音波振動子を駆動するための駆動信号を発生可能な駆動信号発生手段を有する駆動装置と、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、前記掃引手段で掃引される駆動信号の状態情報に基づいて、前記ハンドピースの特性情報を判別するバンドピース特性判別手段と、前記バンドピース特性判別手段の判別結果に基づいて、前記掃引手段の動作を制御する掃引動作制御手段と、を具備し、前記ハンドピース特性判別手段は、前記掃引された駆動信号の電流実効値に基づいてハンドピースの特性情報を判別することを特徴とする。
【００３８】
本発明の第３の超音波手術装置は、超音波振動を発生可能な超音波振動子と、該超音波振動子からの前記超音波振動を生体組織に伝達して処置可能なプローブとを有するハンドピースと、前記ハンドピースを着脱自在に接続し、前記超音波振動子を駆動するための駆動信号を発生可能な駆動信号発生手段を有する駆動装置と、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、前記掃引手段で掃引される駆動信号の状態情報に基づいて、前記ハンドピースの特性情報を判別するバンドピース特性判別手段と、前記バンドピース特性判別手段の判別結果に基づいて、前記掃引手段の動作を制御する掃引動作制御手段と、を具備し、前記ハンドピース特性判別手段は、前記掃引された駆動信号の周波数帯域に基づいてハンドピースの特性情報を判別することを特徴とする。
【００３９】
本発明の第４の超音波手術装置は、超音波振動を発生可能な超音波振動子と、該超音波振動子からの前記超音波振動を生体組織に伝達して処置可能なプローブとを有するハンドピースと、前記ハンドピースを着脱自在に接続し、前記超音波振動子を駆動するための駆動信号を発生可能な駆動信号発生手段を有する駆動装置と、前記駆動装置に接続されたハンドピースを判別する判別手段と、前記判別手段の判別結果に基づいて、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、前記掃引手段で掃引された駆動信号の状態情報に基づいて、前記掃引手段の掃引速度を制御する掃引速度制御手段と、前記掃引速度制御手段で掃引速度が可変された駆動信号から前記ハンドピースにおける前記超音波振動子の共振点を検出する共振点検出手段と、前記共振点検出手段の検出結果と前記駆動信号の位相情報に基づき、前記共振点を追尾制御する追尾制御手段と、を具備し、前記掃引速度制御手段は、前記掃引された駆動信号における電圧位相と電流位相との差分量に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする。
【００４０】
本発明の第５の超音波手術装置は、超音波振動を発生可能な超音波振動子と、該超音波振動子からの前記超音波振動を生体組織に伝達して処置可能なプローブとを有するハンドピースと、前記ハンドピースを着脱自在に接続し、前記超音波振動子を駆動するための駆動信号を発生可能な駆動信号発生手段を有する駆動装置と、前記駆動装置に接続されたハンドピースを判別する判別手段と、前記判別手段の判別結果に基づいて、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、前記掃引手段で掃引された駆動信号の状態情報に基づいて、前記掃引手段の掃引速度を制御する掃引速度制御手段と、前記掃引速度制御手段で掃引速度が可変された駆動信号から前記ハンドピースにおける前記超音波振動子の共振点を検出する共振点検出手段と、前記共振点検出手段の検出結果と前記駆動信号の位相情報に基づき、前記共振点を追尾制御する追尾制御手段と、を具備し、前記掃引速度制御手段は、前記掃引された駆動信号の電流実効値に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする。
【００４１】
本発明の第６の超音波手術装置は、超音波振動を発生可能な超音波振動子と、該超音波振動子からの前記超音波振動を生体組織に伝達して処置可能なプローブとを有するハンドピースと、前記ハンドピースを着脱自在に接続し、前記超音波振動子を駆動するための駆動信号を発生可能な駆動信号発生手段を有する駆動装置と、前記駆動装置に接続されたハンドピースを判別する判別手段と、前記判別手段の判別結果に基づいて、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、前記掃引手段で掃引された駆動信号の状態情報に基づいて、前記掃引手段の掃引速度を制御する掃引速度制御手段と、前記掃引速度制御手段で掃引速度が可変された駆動信号から前記ハンドピースにおける前記超音波振動子の共振点を検出する共振点検出手段と、前記共振点検出手段の検出結果と前記駆動信号の位相情報に基づき、前記共振点を追尾制御する追尾制御手段と、を具備し、前記掃引速度制御手段は、前記掃引された駆動信号の周波数帯域に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする。
【００４２】
本発明の第７の超音波手術装置は、超音波振動を発生可能な超音波振動子と、該超音波振動子からの前記超音波振動を伝達可能なプローブとを有するハンドピースが着脱自在に接続される超音波駆動装置において、前記超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号の位相情報に基づき、前記超音波振動子の共振点を追尾制御可能な追尾制御手段と、前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、前記掃引手段の掃引速度を制御する掃引速度制御手段と、前記掃引速度制御手段で掃引速度制御された前記掃引手段によって掃引された駆動信号から前記超音波振動子の共振点を検出し、前記追尾制御手段の動作を制御可能な動作制御手段と、を具備し、前記掃引速度制御手段は、前記掃引された駆動信号における電圧位相と電流位相との差分量に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする。
【００４３】
本発明の第８の超音波駆動装置は、超音波振動を発生可能な超音波振動子と、該超音波振動子からの前記超音波振動を伝達可能なプローブとを有するハンドピースが着脱自在に接続される超音波駆動装置において、前記超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号の位相情報に基づき、前記超音波振動子の共振点を追尾制御可能な追尾制御手段と、前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、前記掃引手段の掃引速度を制御する掃引速度制御手段と、前記掃引速度制御手段で掃引速度制御された前記掃引手段によって掃引された駆動信号から前記超音波振動子の共振点を検出し、前記追尾制御手段の動作を制御可能な動作制御手段と、を具備し、前記掃引速度制御手段は、前記掃引された駆動信号の電流実効値に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする。
【００４４】
本発明の第９の超音波駆動装置は、超音波振動を発生可能な超音波振動子と、該超音波振動子からの前記超音波振動を伝達可能なプローブとを有するハンドピースが着脱自在に接続される超音波駆動装置において、前記超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号の位相情報に基づき、前記超音波振動子の共振点を追尾制御可能な追尾制御手段と、前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、前記掃引手段の掃引速度を制御する掃引速度制御手段と、前記掃引速度制御手段で掃引速度制御された前記掃引手段によって掃引された駆動信号から前記超音波振動子の共振点を検出し、前記追尾制御手段の動作を制御可能な動作制御手段と、を具備し、前記掃引速度制御手段は、前記掃引された駆動信号の周波数帯域に基づいて前記掃引速度を制御する。
【００４５】
本発明の第１０の超音波駆動装置は、超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、前記掃引手段の掃引速度を制御する掃引速度制御手段と、前記掃引速度制御手段で掃引速度制御された前記掃引手段によって掃引された駆動信号に基づき、前記超音波振動子の共振点を検出可能な共振点検出手段と、前記共振点検出手段の検出結果と前記駆動信号の位相情報とに基づき、前記超音波振動子の共振点を追尾制御可能な追尾制御手段と、を具備し、前記掃引速度制御手段は、前記掃引された駆動信号における電圧位相と電流位相との差分量に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする。
【００４６】
本発明の第１１の超音波駆動装置は、超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、前記掃引手段の掃引速度を制御する掃引速度制御手段と、前記掃引速度制御手段で掃引速度制御された前記掃引手段によって掃引された駆動信号に基づき、前記超音波振動子の共振点を検出可能な共振点検出手段と、前記共振点検出手段の検出結果と前記駆動信号の位相情報とに基づき、前記超音波振動子の共振点を追尾制御可能な追尾制御手段と、を具備し、前記掃引速度制御手段は、前記掃引された駆動信号の電流実効値に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする。
【００４７】
本発明の第１２の超音波駆動装置は、超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、前記掃引手段の掃引速度を制御する掃引速度制御手段と、前記掃引速度制御手段で掃引速度制御された前記掃引手段によって掃引された駆動信号に基づき、前記超音波振動子の共振点を検出可能な共振点検出手段と、前記共振点検出手段の検出結果と前記駆動信号の位相情報とに基づき、前記超音波振動子の共振点を追尾制御可能な追尾制御手段と、を具備し、前記掃引速度制御手段は、前記掃引された駆動信号の周波数帯域に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする。
【００４８】
本発明の第１３の超音波駆動装置は、超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号に基づき、前記超音波振動子のインピーダンスを検出するインピーダンス検出手段と、前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、前記インピーダンス検出手段の検出結果に基づき、前記掃引手段の掃引範囲を設定する掃引範囲設定手段と、前記掃引手段の掃引速度を制御する掃引速度制御手段と、前記掃引速度制御手段及び前記掃引範囲設定手段の制御の基で前記掃引手段によって掃引された駆動信号に基づき、前記超音波振動子の共振点を検出可能な共振点検出手段と、前記共振点検出手段の検出結果と前記駆動信号の位相情報とに基づき、前記超音波振動子の共振点を追尾制御可能な追尾制御手段と、を具備し、前記掃引速度制御手段は、前記掃引された駆動信号における電圧位相と電流位相との差分量に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする。
【００４９】
本発明の第１４の超音波駆動装置は、超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号に基づき、前記超音波振動子のインピーダンスを検出するインピーダンス検出手段と、前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、前記インピーダンス検出手段の検出結果に基づき、前記掃引手段の掃引範囲を設定する掃引範囲設定手段と、前記掃引手段の掃引速度を制御する掃引速度制御手段と、前記掃引速度制御手段及び前記掃引範囲設定手段の制御の基で前記掃引手段によって掃引された駆動信号に基づき、前記超音波振動子の共振点を検出可能な共振点検出手段と、前記共振点検出手段の検出結果と前記駆動信号の位相情報とに基づき、前記超音波振動子の共振点を追尾制御可能な追尾制御手段と、を具備し、前記掃引速度制御手段は、前記掃引された駆動信号の電流実効値に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする。
【００５０】
本発明の第１５の超音波駆動装置は、超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号に基づき、前記超音波振動子のインピーダンスを検出するインピーダンス検出手段と、前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、前記インピーダンス検出手段の検出結果に基づき、前記掃引手段の掃引範囲を設定する掃引範囲設定手段と、前記掃引手段の掃引速度を制御する掃引速度制御手段と、前記掃引速度制御手段及び前記掃引範囲設定手段の制御の基で前記掃引手段によって掃引された駆動信号に基づき、前記超音波振動子の共振点を検出可能な共振点検出手段と、前記共振点検出手段の検出結果と前記駆動信号の位相情報とに基づき、前記超音波振動子の共振点を追尾制御可能な追尾制御手段と、を具備し、前記掃引速度制御手段は、前記掃引された駆動信号の周波数帯域に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする。
【００５１】
本発明の第１６の超音波駆動装置は、超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号を掃引するために前記駆動信号発生手段の発振周波数を可変する周波数可変手段と、前記周波数可変手段で可変される前記駆動信号発生手段の周波数変化率を制御する変化率制御手段と、前記周波数可変手段及び前記変化率制御手段によって掃引された駆動信号に基づき、前記超音波振動子の共振点を検出可能な共振点検出手段と、前記共振点検出手段の検出結果と前記駆動信号の位相情報とに基づき、前記超音波振動子の共振点を追尾制御可能な追尾制御手段と、を具備し、前記周波数可変手段は、前記掃引された駆動信号における電圧位相と電流位相との差分量に基づいて前記発振周波数を可変制御することを特徴とする。
【００５２】
本発明の第１７の超音波駆動装置は、超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号を掃引するために前記駆動信号発生手段の発振周波数を可変する周波数可変手段と、前記周波数可変手段で可変される前記駆動信号発生手段の周波数変化率を制御する変化率制御手段と、前記周波数可変手段及び前記変化率制御手段によって掃引された駆動信号に基づき、前記超音波振動子の共振点を検出可能な共振点検出手段と、前記共振点検出手段の検出結果と前記駆動信号の位相情報とに基づき、前記超音波振動子の共振点を追尾制御可能な追尾制御手段と、を具備し、前記周波数可変手段は、前記掃引された駆動信号の電流実効値に基づいて前記発振周波数を可変制御することを特徴とする。
【００５３】
本発明の第１８の超音波駆動装置は、超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号を掃引するために前記駆動信号発生手段の発振周波数を可変する周波数可変手段と、前記周波数可変手段で可変される前記駆動信号発生手段の周波数変化率を制御する変化率制御手段と、前記周波数可変手段及び前記変化率制御手段によって掃引された駆動信号に基づき、前記超音波振動子の共振点を検出可能な共振点検出手段と、前記共振点検出手段の検出結果と前記駆動信号の位相情報とに基づき、前記超音波振動子の共振点を追尾制御可能な追尾制御手段と、を具備し、前記周波数可変手段は、前記掃引された駆動信号の周波数帯域に基づいて前記発振周波数を制御することを特徴とする。
【００５４】
本発明の第１９の超音波駆動装置の制御方法は、超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、該駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される駆動信号を周波数掃引可能な掃引手段と、前記掃引手段を制御する掃引制御手段と、前記掃引手段で掃引された駆動信号の位相情報に基づいて前記超音波振動子の共振動作を検出する共振点検出手段とを有する超音波駆動装置の制御方法において、前記掃引手段の掃引速度を第１の掃引速度に設定する掃引速度設定ステップと、前記第１の掃引速度で掃引された駆動信号を前記第１の掃引速度と異なる第２の掃引速度に変更する速度変更ステップと、を有し、前記速度変更ステップは、前記掃引された駆動信号における電圧位相と電流位相との差分量に基づいて制御することを特徴とする。
【００５５】
本発明の第２０の超音波駆動装置の制御方法は、超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、該駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される駆動信号を周波数掃引可能な掃引手段と、前記掃引手段を制御する掃引制御手段と、前記掃引手段で掃引された駆動信号の位相情報に基づいて前記超音波振動子の共振動作を検出する共振点検出手段とを有する超音波駆動装置の制御方法において、前記掃引手段の掃引速度を第１の掃引速度に設定する掃引速度設定ステップと、前記第１の掃引速度で掃引された駆動信号を前記第１の掃引速度と異なる第２の掃引速度に変更する速度変更ステップと、を有し、前記速度変更ステップは、前記掃引された駆動信号の電流実効値に基づいて制御することを特徴とする。
【００５６】
本発明の第２１の超音波駆動装置の制御方法は、超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、該駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される駆動信号を周波数掃引可能な掃引手段と、前記掃引手段を制御する掃引制御手段と、前記掃引手段で掃引された駆動信号の位相情報に基づいて前記超音波振動子の共振動作を検出する共振点検出手段とを有する超音波駆動装置の制御方法において、前記掃引手段の掃引速度を第１の掃引速度に設定する掃引速度設定ステップと、前記第１の掃引速度で掃引された駆動信号を前記第１の掃引速度と異なる第２の掃引速度に変更する速度変更ステップと、を有し、前記速度変更ステップは、前記掃引された駆動信号の周波数帯域に基づいて制御することを特徴とする。
【００５７】
本発明の第２２の超音波駆動装置の制御方法は、超音波振動を発生可能な超音波振動子と及び前記超音波振動を付与対象に伝達可能なプローブを有するハンドピースを着脱自在に接続して、前記超音波辰動子を駆動するための駆動信号を発生可能な駆動信号出力手段を有する超音波駆動装置の制御方法において、前記超音波駆動装置に接続されたハンドピースを判別する判別ステップと、前記判別ステップの判別結果に基づいて、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号の掃引動作を開始する掃引開始ステップと、前記掃引開始ステップで掃引された駆動信号の状態情報に基づいて、掃引速度を制御する掃引速度制御ステップと、前記掃引速度制御ステップで掃引速度が可変された駆動信号に基づいて、前記接続されたハンドピースにおける超音波振動子の共振点を検出する共振点検出ステップと、前記共振点検出手段の検出結果に基づき、前記共振点の追尾制御を開始する追尾動作ステップと、を具備し、前記掃引速度制御ステップは、前記掃引された駆動信号における電圧位相と電流位相との差分量に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする。
【００５８】
本発明の第２３の超音波駆動装置の制御方法は、超音波振動を発生可能な超音波振動子と及び前記超音波振動を付与対象に伝達可能なプローブを有するハンドピースを着脱自在に接続して、前記超音波辰動子を駆動するための駆動信号を発生可能な駆動信号出力手段を有する超音波駆動装置の制御方法において、前記超音波駆動装置に接続されたハンドピースを判別する判別ステップと、前記判別ステップの判別結果に基づいて、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号の掃引動作を開始する掃引開始ステップと、前記掃引開始ステップで掃引された駆動信号の状態情報に基づいて、掃引速度を制御する掃引速度制御ステップと、前記掃引速度制御ステップで掃引速度が可変された駆動信号に基づいて、前記接続されたハンドピースにおける超音波振動子の共振点を検出する共振点検出ステップと、前記共振点検出手段の検出結果に基づき、前記共振点の追尾制御を開始する追尾動作ステップと、を具備し、前記掃引速度制御ステップは、前記掃引された駆動信号の電流実効値に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする。
【００５９】
本発明の第２４の超音波駆動装置の制御方法は、超音波振動を発生可能な超音波振動子と及び前記超音波振動を付与対象に伝達可能なプローブを有するハンドピースを着脱自在に接続して、前記超音波辰動子を駆動するための駆動信号を発生可能な駆動信号出力手段を有する超音波駆動装置の制御方法において、前記超音波駆動装置に接続されたハンドピースを判別する判別ステップと、前記判別ステップの判別結果に基づいて、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号の掃引動作を開始する掃引開始ステップと、前記掃引開始ステップで掃引された駆動信号の状態情報に基づいて、掃引速度を制御する掃引速度制御ステップと、前記掃引速度制御ステップで掃引速度が可変された駆動信号に基づいて、前記接続されたハンドピースにおける超音波振動子の共振点を検出する共振点検出ステップと、前記共振点検出手段の検出結果に基づき、前記共振点の追尾制御を開始する追尾動作ステップと、を具備し、前記掃引速度制御ステップは、前記掃引された駆動信号の周波数帯域に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする。
【００６０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
【００６１】
第１の実施の形態：
図１ないし図３は本発明の第１の実施の形態に係わり、図１は超音波手術装置の構成を示す構成図、図２は図１の超音波手術装置の構成を示すブロック図、図３は図２の超音波手術装置の変形例の構成を示すブロック図である。
【００６２】
本実施の形態の超音波手術装置は、図１に示すように、超音波出力を行う超音波凝固切開装置１と、処置を行うハンドピース２と、超音波凝固切開装置１の超音波出力を制御するフットスイッチ３とから構成される。
【００６３】
ハンドピース２は、図２に示すように、それぞれ特有の周波数帯域を持つ振動子２ａ（２０ｋＨｚ帯域、４０ｋＨｚ帯域、１００ｋＨｚ帯域）と種々の形態を持つプローブ２ｂ（生産上のバラツキにより、数ｋＨｚの範囲での初期共振周波数（Ｆｒｏ）のバラツキを持つ）からなり、ハンドピース２は、超音波凝固切開装置１に着脱できるようになっている。
【００６４】
そして、超音波凝固切開装置１より供給された電気信号を振動子２ａにて機械振動へ変換し、振動子２ａに接続されたプローブ２ｂの機械振動によって処置を行っている。
【００６５】
ハンドピース２には、その振動子２ｂの周波数帯や締結できるプローブ２ｂのインピーダンス等を判別するための判別抵抗２ｃが設けられている。判別抵抗２ｃは、振動子２ｂの周波数帯（２０ｋＨｚ、４０ｋＨｚ、１００ｋＨｚなど、おおまかな周波数帯）、出力電流の最大値、インピーダンスの違いによって、定数が異なっている。ＨＰ（ハンドピース）判別回路１１に於いて、判別抵抗２ｃの抵抗値を検出し、その検出した結果（周波数帯）をＣＰＵ１２へ送信する。ＣＰＵ１２では、この結果を基とし、どの種類の振動子が接続されているかを判断する。
【００６６】
超音波凝固切開装置１では、図２に示すように術者により、フットスイッチ３がＯＮされると、ハンドピース２の判別結果によって、ＣＰＵ１２により８ビットの初期設定周波数信号（Ｆ０）が掃引回路１３へ送信された後、掃引信号（／ＳＷＥＥＰ＿ＯＮ）が送信され、初期共振周波数（Ｆｒｏ）を検出するための出力周波数の掃引が開始される。
【００６７】
この時、初期設定周波数信号（Ｆｏ）は、周波数掃引を開始する周波数である。たとえば、ハンドピース２の初期共振周波数（Ｆｒｏ）が存在する周波数帯が２０ｋＨｚであれば、３０ｋＨｚに相当する初期設定周波数信号（Ｆｏ）を送信し、ハンドピース２の周波数帯が４０ｋＨｚであれば、５０ｋＨｚに相当する初期設定周波数信号（Ｆｏ）を送信するものである。
【００６８】
また、初期共振周波数（Ｆｒｏ）検出時の超音波出力設定は、ＣＰＵ１２より４ビットの出力電流信号（最大出力の３０％）がＤ／Ａ変換器１４へ出力される。Ｄ／Ａ変換器１４に於いて、Ｄ／Ａ変換され、乗算器１５へ出力される。
【００６９】
また、掃引回路１３は、初期設定周波数信号（Ｆｏ）を掃引速度制御回路２６の出力周波数に従い、ダウンカウントすることにより掃引信号（Ｆ０’）を生成する。初期共振周波数（Ｆｒｏ）検知時は、掃引信号（Ｆ０’）はＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ１６をスルーし、駆動周波数設定信号（Ｆｓ）となって、ＤＤＳ１７へ入力される。
【００７０】
ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ１６は、ＰＬＬ追尾動作時に機能し、周波数追尾を行うために使用する回路で有るため、初期共振周波数（Ｆｒｏ）検知が終了した事を示す入力信号ＰＬＬ＿ＯＮ信号がＯＮの間のみＵＰ／ＤＯＷＮを行うように設計されている。
【００７１】
ＤＤＳ１７は、駆動周波数設定信号（Ｆｓ）に対応したＳＩＮ波形の出力を行い、ＤＤＳ１７から出力されたＳＩＮ波形は、乗算器１５へ入力され、ＣＰＵ１２からの出力電流信号を、Ｄ／Ａ変換器１４に於いてＤ／Ａ変換した信号ＤＡ１との掛け算を行う。
【００７２】
乗算器１５から出力されたＳＩＮ波形は、電力増幅器１９にて増幅され、検出回路２０を経てハンドピース２の振動子２ａへ出力される。
【００７３】
検出回路２０において、超音波出力（電圧、電流）の位相信号をθv（電圧位相信号）、θi（電流位相信号）、出力電流の実効値を｜Ｉ｜及び閾値を｜Ｉ｜refとすると、ＣＰＵ１２では、初期共振周波数（Ｆｒｏ）検出中（周波数掃引中）、実効値｜Ｉ｜と閾値｜Ｉ｜refを比較し、｜Ｉ｜>｜Ｉ｜refとなった場合、ＣＰＵ１２にて／ＰＨＡ＿ＥＮをＯＮとし、共振周波数検出回路２１へ／ＰＨＡ＿ＥＮ信号を送信する。
【００７４】
共振周波数検出回路２１では、／ＰＨＡ＿ＥＮを受けて、θｉとθｖの位相差が＋から−へ切り替わったことによって初期共振周波数（Ｆｒｏ）を検知する。それにより、ＰＬＬ制御へ移行するため、ＰＬＬ＿ＯＮ信号をＯＮとする。
【００７５】
ＰＬＬ＿ＯＮがＯＮとなると掃引回路１３は周波数掃引を停止し、検出した共振周波数以上の変化はしない。
【００７６】
また、ＰＬＬ＿ＯＮはＯＮになることにより、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ１６の動作が開始され、ＰＬＬ４１による共振周波数追尾が動作する。
【００７７】
位相比較器１８では、電圧位相信号θv、電流位相信号θｉの位相差を検出し、周波数追尾のためにＤＤＳ１７からの出力（ＳＩＮ波形）の出力周波数を上下させる制御信号（以下、ＵＰ／ＤＯＷＮ信号）を出力し、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ１６への入力とする。
【００７８】
ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ１６では、共振周波数検出時に検出した初期共振周波数（Ｆｒｏ）と位相比較器１８からのＵＰ／ＤＯＷＮ信号に基づき、実際にＤＤＳ１７から出力する周波数の設定信号である駆動周波数設定信号（Ｆｓ）を出力する。
【００７９】
フットスイッチ３を踏んでから、初期共振周波数（Ｆｒｏ）を迅速に検出するため、掃引速度制御回路２４は、位相比較器１８によって検知される位相差量を示す８ビット信号（位相差量信号△θ）をＤ／Ａ変換器２３にてＤ／Ａ変換し、Ｄ／Ａ変換器２３の出力をＶＣＯ２５へ出力し掃引回路１３のクロックとする。
【００８０】
これにより、θiとθvの位相差量が大きく、駆動周波数設定信号（Ｆｓ）が初期共振周波数（Ｆｒｏ）から遠い時には、初期共振周波数（Ｆｒｏ）検出時の掃引速度を速くし、θiとθvの位相差量が小さく、駆動周波数設定信号（Ｆｓ）が初期共振周波数（Ｆｒｏ）に近いときには、初期共振周波数（Ｆｒｏ）検出時の掃引速度を遅くする。
【００８１】
従って、プローブの生産時の初期共振周波数（Ｆｒｏ）のばらつきのための広い範囲の周波数掃引においても、初期共振周波数（Ｆｒｏ）から遠いときには、掃引を従来より速くし、初期共振周波数（Ｆｒｏ）近傍では、従来通りの掃引速度を保つことで、確実に、しかも初期共振周波数（Ｆｒｏ）検出までの時間を短くすることが可能である。
【００８２】
つまり、従来一定であった初期共振周波数（Ｆｒｏ）検出中の周波数掃引速度を、初期共振周波数（Ｆｒｏ）から遠いところでは速くし、初期共振周波数（Ｆｒｏ）近傍では従来と同等の速度を保つことにより、確実でしかも従来よりも速くＦｒｏの検出を行うことが可能にするという効果かある。
【００８３】
上述では、周波数掃引速度を決定するためのパラメータとして、位相差量△θを用いたが、出力電流の実効値｜Ｉ｜を検出回路で検出し、その結果を用いてもよい。
【００８４】
出力電圧は、初期共振周波数（Ｆｒｏ）近傍で小さくなり、初期共振周波数（Ｆｒｏ）から離れたところでは大きくなる（図６のインピーダンス曲線に類似した曲線）ので、△θの代わりに、上述実施の形態で用いることが可能である。
【００８５】
なお、図３に示すように、周波数掃引速度を変化させるパラメータを出力電流の実効値｜Ｉ｜とし、閾値｜Ｉ｜refとの比較によりＣＰＵ１２から出力される／ＰＨＡ＿ＥＮを用いて、掃引周波数切換回路２６で掃引速度の切換をスイッチで速い周波数と遅い周波数を切り替えるようにしてもよく、この場合、第１の実施の形態のと同等の効果を最小限の回路構成の追加で得ることができる。
【００８６】
第２の実施の形態：
図４及び図５は本発明の第２の実施の形態に係わり、図４は超音波手術装置の構成を示すブロック図、図５は図４の超音波手術装置の変形例の構成を示すブロック図である。
【００８７】
第２の実施の形態は、第１の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【００８８】
第１の実施の形態では、超音波出力の出力電圧｜Ｖ｜、出力電流｜Ｉ｜、位相差量△θによって、周波数掃引速度を決定していたが、本実施の形態では、図４に示すように、超音波出力を行っている超音波周波数を発振周波数検知回路２７で検知する。
【００８９】
例えば、２０ｋＨｚ付近に初期共振周波数（Ｆｒｏ）を持つ超音波振動子は、インピーダンスが低く、Ｆ1、Ｆ2間が大きく、初期共振周波数（Ｆｒｏ）を検出しやすいプローブが多く、４０ｋＨｚ付近に初期共振周波数（Ｆｒｏ）を持つ超音波振動子は、インピーダンスが高く、Ｆ1、Ｆ2間が小さく、初期共振周波数（Ｆｒｏ）を検出し難いプローブが多いため、発振周波数検知回路２７は、２０ｋＨｚ付近の出力周波数を検知したときには、掃引速度切換手段から高い周波数が発生し、速い速度で周波数掃引を行うように制御し、４０ｋＨｚ付近の出力周波数を検知したときには、掃引速度切換回路２６から低い周波数が発生し、遅い速度で周波数掃引を行うように制御を行う。
【００９０】
本実施の形態では、θvの周波数を検知することにより周波数掃引速度を切り替えているが、ＣＰＵ１２から出力される初期共振周波数（Ｆｒｏ）の値によって、周波数掃引速度を切り替えても同じ効果が期待できる。
【００９１】
つまり、発振周波数帯により、初期共振周波数（Ｆｒｏ）が検出しやすい周波数帯域の発振では、周波数掃引速度を速くすることにより、従来よりも短い時間で、初期共振周波数（Ｆｒｏ）の検出を行うことが可能である。
【００９２】
なお、第２の実施の形態では、発振発振周波数帯域の違いによって、初期共振周波数（Ｆｒｏ）検出時の周波数掃引速度を決定していたが、図５に示すように、ＨＰ判別回路１１の検知結果によって、掃引速度切換回路２６が周波数掃引速度を切り替えるようにしてもよい。
【００９３】
この場合、ハンドピース判別用の判別抵抗２ｃにより、インピーダンスの軽い／重いプローブ、Ｆ1、Ｆ2間の狭い／広いプローブ等を判別できるように設定し、判別抵抗２ｃの値によって、その振動子２ａに締結できるプローブ２ｂを判別し、掃引速度切換回路２６で、切り替えられるようにしている。
【００９４】
したがって、初期共振周波数（Ｆｒｏ）を検出しやすいプローブと、検出し難いプローブを判別抵抗によって判別可能にすることにより、初期共振周波数（Ｆｒｏ）を検出しやすいプローブは、周波数掃引速度を速くし、従来よりも短い時間での初期共振周波数（Ｆｒｏ）検出を可能とする。
【００９５】
図５では、ＨＰ判別回路１１の出力（ＨＰ判別信号）を直接入力し、切換を行っているが、前述ＨＰ判別信号を入力し、判断しているＣＰＵ１２から、周波数掃引速度の切換信号を入力してもよい。
【００９６】
第３の実施の形態：
図６は本発明の第３の実施の形態に係る超音波手術装置の構成を示すブロック図である。
【００９７】
第３の実施の形態は、第１の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【００９８】
第１の実施の形態では、一意的の周波数掃引範囲が決定されているが、本実施の形態では、共振周波数検出より前にハンドピース２のインピーダンス特性を測定し、その結果から共振周波数検出時の周波数掃引範囲を決定する。
【００９９】
そのため、図９に示すように、出力電圧Ｖの実効値である｜Ｖ｜も検出回路２０によりモニタし、ＣＰＵ１２にてインピーダンスがモニタできるように構成する。
【０１００】
また、第１の実施の形態では、ハンドピース２の内部に判別抵抗２ｃを設け、ハンドピースの種類の判別を行っていたが、本実施の形態では、ハンドピース２内にハンドピースに関する情報（例えば、理想的共振周波数、シリアルナンバー、共振周波数検出時の電流基準設定値ＤＡ１、タイプナンバー、周波数掃引速度、エラー来歴等）を格納したＲＯＭ２ｃを設ける。
【０１０１】
ＲＯＭ２ｃの情報は、ＨＰ情報読取回路２０１にて読み取られ、ＣＰＵ１２ヘデータが送信される。
【０１０２】
ハンドピース２が超音波凝固切開装置１に接続されると、ＨＰ情報読取回路２０１が、ＲＯＭ２ｃの情報を読み込む動作を開始し、その情報をＣＰＵ１２へ送信する。
【０１０３】
ＣＰＵ１２ではＲＯＭ２ｃの情報を受けることによりハンドピース２が超音波凝固切開装置１に接続られたことを検知し、ハンドピース２の図６のインピーダンス特性を確認するため、掃引回路１３の動作、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタのカウント動作を止めた状態で、出力電流設定を極力低く設定した後、掃引回路１３の動作を開始し出力周波数を設定する周波数設定信号をＤＡ１及び｜Ｉ｜により差動増幅器２０２を介して刻々変化させる。その間、検出回路２０、Ａ／Ｄ変換器２２からの信号を検出することにより、インピーダンスをモニタし、反共振周波数である、Ｆ1，Ｆ2の周波数値を検知する。
【０１０４】
フットスイッチ３が術者により操作されると、前述で確認した反共振周波数Ｆ1，Ｆ2を避けるようにＣＰＵ１２によって８ビットの初期設定周波数信号（Ｆ0）を掃引回路１３へ送信する。
【０１０５】
また、ハンドピース２の種類、または、ハンドピース２内のＲＯＭデータに応じて、共振周波数検出時の電流設定値ＤＡ１を変化させ、プローブの特性上、インピーダンス値が大きい、または、用途として負荷がかかりやすく、共振周波数の検出が行い難いハンドピース２は、電流設定値ＤＡ１を大きくし、インピーダンス値が小さくて、共振周波数の検出が行いやすいハンドピースに関しては電流設定値ＤＡ１を小さくする。
【０１０６】
第１の実施の形態では、ハンドピース２の種類に応じて、共振周波数検出時の周波数掃引範囲が一意的に決定されているが、本実施の形態では、ハンドピース２に応じて、周波数掃引範囲が設定できる。それにより、フットスイッチ３の操作後の共振周波数検出時にハンドピース２の反共振周波数Ｆ1，Ｆ2を共振周波数Ｆｒｏとして誤検知することなく、共振周波数検出をおこなうことが可能である。
【０１０７】
また、ハンドピース２の種類、または、ハンドピース２内のＲＯＭデータに応じて、共振周波数検出時の電流設定を変化させることにより、効率によい、共振周波数検出を行うことが可能である。
【０１０８】
本実施の形態では、ハンドピース２を接続したときに、インピーダンスによる反共振周波数Ｆ1，Ｆ2の検知を行っているが、フットスイッチ３とは別の専用スイッチを設けて、それを術者が操作することにより、インピーダンス特性の確認を行うようにしてもよい。また、インピーダンスの特性にばらつきが少なく、その特徴に傾向がある場合は、ハンドピース２内のＲＯＭデータに周波数掃引範囲を格納してもよい。
【０１０９】
また、共振周波数検出時の電流設定に関しても、インピーダンス特性の確認時にインピーダンスの大きさを測定し、そのようにしても良い。大きさに従った共振周波数検出時の電流設定を行うことも可能である。
【０１１０】
第４の実施の形態：
図７は本発明の第４の実施の形態に係る超音波手術装置の構成を示すブロック図である。
【０１１１】
第４の実施の形態は、第３の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【０１１２】
第３の実施の形態では、位相差量Δθを検知し、大きさをＶＣＯ２５に入力し、掃引回路１３のクロック速度を変化させることにより周波数掃引速度を変化させていたが、第４の実施の形態では，掃引クロック発生回路２０３を設け、クロックは一定とする。しかし、位相差量Δθを掃引回路１３へ入力する。そして、位相差量Δθが大きい場合は、共振周波数検出時の掃引周波数のステップを大きく（例えば、１０Ｈｚ変化させる）し、位相差量Δθが小さい場合は、共振周波数検出時の掃引周波数のステップを小さく（例えば、１Ｈｚ変化させる）する。
【０１１３】
上述により、第３の実施の形態のように、周波数掃引時のクロックを変化させなくても、同等の効果を得られる。
【０１１４】
第５の実施の形態：
図８及び図９は本発明の第５の実施の形態に係わり、図８は超音波手術装置の構成を示すブロック図、図９は図８の超音波手術装置の作用を示すフローチャートである。
【０１１５】
第５の実施の形態は、第３の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【０１１６】
第３の実施の形態では、ハンドピース２の内部にＲＯＭ２ｃを設けて、ＲＯＭ２ｃの中に共振周波数検出時の電流設定値を格納し、ハンドピース２により共振周波数検出時の電流値設定を変化させることができるようになっているが、第５の実施の形態では、図８に示すように、ＲＯＭよりも安価な抵抗２ｃをハンドピース２内に設け、ＨＰ判別回路１１は、トランスを含み、そのトランスを介し抵抗２ｃに電力を供給する。トランスの１次側の電圧値を測定し、インピーダンスを検出する。その値によってハンドピースの種類の判別を行う。
【０１１７】
前述のハンドピース種類の判別結果はＣＰＵ１２に送信される、ＣＰＵ１２では、ハンドピース２の種類に応じて、共振周波数検出時の電流設定ＤＡ１、周波数範囲設定を行う。
【０１１８】
例えば、ハンドピース２でも、インピーダンスの高い特性をもつハンドピースに関しては、共振周波数検出時の電流設定を高くし、低いインピーダンス特性を持つハンドピースに関しては、共振周波数の電流設定を低くする。
【０１１９】
なお、ハンドピース判別回路１１で、抵抗２ｃのインピーダンス値を検知し、ハンドピース２の種類に応じたデジタル信号をＣＰＵ１２へ送信していたが、電圧値を、Ａ／Ｄ２２を介しＣＰＵ１２にて読み込みＣＰＵ１２にてインピーダンス検知を行っても良い。
【０１２０】
図１２に本実施の形態の制御の流れを示す。図１２に示すように、ステップＳ１にてＨＰ検知を行い、装置に接続されているハンドピース２の種類を検知する。
【０１２１】
ステップＳ２にて、ステップＳ１のハンドピース種類の検知結果を受け、ＨＰ１が接続されているのか、ＨＰ２が接続されているのか判別を行う。ステップＳ３、ステップＳ４にて、共振周波数検出時の電流値の設定を行う。
【０１２２】
ＨＰ１が接続されている場合は、ステップＳ３にて共振周波数検出時の電流設定値を３０％とする。ＨＰ２が接続されている場合は、ステップＳ４にて共振周波数検出時の電流設定値を５０％とする。
【０１２３】
ステップＳ５にて、術者によりフットスイッチ３がオンされると、ステップＳ６にて、共振周波数の検出開始処理を行う（共振周波数検出のための制御信号をＯＮにするとともに、周波数掃引の開始周波数信号を送信し、また電流設定値を送信する）。
【０１２４】
そして、ステップＳ７にて周波数掃引を行い、ステップＳ８にて共振周波数検出のための周波数掃引中、共振周波数を検出できた場合は、ステップＳ９にてＰＬＬ制御へ移行する。
【０１２５】
ステップＳ９にてＰＬＬ制御に移行する際には、ＣＰＵ１２、掃引回路１３、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ１６へ共振周波数が検出できたことを示す信号を送信し、掃引回路１３は、周波数掃引動作をストップする。また、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ１６は位相比較器１８からの出力を受けて、出力周波数のＵＰ／ＤＯＷＮカウントを行う。これにより、ＰＬＬ制御への移行を可能とする。
【０１２６】
ステップＳ８にて共振周波数の検出ができなかった場合、ステップＳ１０にて共振周波数検出を行う為の周波数掃引範囲を逸脱したかどうか判断し、逸脱していない場合はステップＳ７に戻り、逸脱した場合は、ステップＳ１１により共振周波数検出回数を判断する。
【０１２７】
ステップＳ１１にて共振周波数検出回数が２回であった場合は、それ以上の共振周波数の検出を行わないで、ステップＳ１２で出力停止、警告を行う。ステップＳ１１に共振周波数検出回数が１回であった場合には、ステップＳ１３にてＨＰの種類を判断する
ＨＰ１の場合は、ステップＳ１４において共振周波数検出電流を４０％とし（１回目の共振周波数検出時＋１０％とする）、ステップＳ６に戻る。ＨＰ２の場合は、ステップＳ１５において共振周波数検出電流を７０％とし（２回目の共振周波数検出時＋２０％とする）、ステップＳ６に戻る。。
【０１２８】
すなわち、ステップＳ６に戻ることで、ステップＳ１４，ステップＳ１５において共振周波数検出電流の設定を変更した後、２度目の共振周波数検出を行う。
【０１２９】
本実施の形態では、ハンドピースの種類に応じて、共振周波数検出時の電流設定値を変化させる。
【０１３０】
インピーダンスの高い種類のハンドピースは、共振周波数検出時の電流設定値を大きくすることにより、出力電圧を大きくし、共振周波数の検出を行いやすくする。
【０１３１】
また、ハンドピースの種類により、１回目の共振周波数検出時の電流設定から、２回目の共振周波数検出時の電流設定への変化量も変化させることにより、より、共振周波数検出時の確実性を増すように制御を行っている。
【０１３２】
［付記］
（付記項１）超音波振動子を駆動するための共振周波数を追尾する共振周波数追尾手段と、
接続されたハンドピースの種類を判別するハンドピース判別手段と、
前記超音波振動子に供給されている出力周波数を掃引し、前記電流信号の実効値を基準値と比較し、且つ前記電流信号と電圧信号の位相差が＋から−へ切り替わったことを検知することにより前記共振周波数を検出する共振周波数検出手段と、
出力電圧、電流の実効値、位相差の方向、位相差量等、超音波出力に関する物理量を検知する各種検知手段と、
前記各種検知手段の検知結果に従い、前記出力周波数の掃引時の掃引速度を変化させる掃引速度切換手段と、
前記共振周波数検出後、前記共振周波数検出手段から前記共振周波数追尾手段を切り替える制御手段と
を備え、
前記共振周波数検出時の出力周波数掃引時に掃引速度を変化させる
ことを特徴とする超音波手術装置。
【０１３３】
（付記項２）超音波振動子を駆動するための共振周波数を追尾する共振周波数追尾手段と、
接続されたハンドピースの種類を判別するハンドピース判別手段と、
前記超音波振動子に供給されている出力周波数を掃引し、前記電流信号の実効値を基準値と比較し、且つ前記電流信号と電圧信号の位相差が＋から−へ切り替わったことを検知することにより前記共振周波数を検出する共振周波数検出手段と、
前記ハンドピース判別手段の検知結果に従い、前記出力周波数の掃引時の掃引速度を変化させる掃引速度切換手段と、
前記共振周波数検出後、前記共振周波数検出手段から前記共振周波数追尾手段を切り替える制御手段と
を備え、
前記共振周波数検出時の出力周波数掃引時の掃引速度を前記ハンドピース判別手段の結果に従い変化させる
ことを特徴とする超音波手術装置。
【０１３４】
（付記項３）超音波振動子を駆動するための共振周波数を追尾する共振周波数追尾手段と、
前記超音波振動子に供給されている出力周波数を掃引し、前記電流信号の実効値を基準値と比較し、且つ前記電流信号と電圧信号の位相差が＋から−へ切り替わったことを検知することにより前記共振周波数を検出する共振周波数検出手段と、
超音波振動子の駆動周波数帯域を検出する周波数帯域検出手段と、
前記周波数帯域検出手段の検知結果に従い、前記出力周波数の掃引時の掃引速度を変化させる掃引速度切換手段と、
前記共振周波数検出後、前記共振周波数検出手段から前記共振周波数追尾手段を切り替える制御手段と
を備え、
前記共振周波数検出時の出力周波数掃引時の掃引速度を変化させる
ことを特徴とする超音波手術装置。
【０１３５】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【０１３６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、確実で迅速、しかも適切な初期共振周波数（Ｆｒｏ）の検出を行い、ＰＬＬ動作へ移行することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る超音波手術装置の構成を示す構成図
【図２】図１の超音波手術装置の構成を示すブロック図
【図３】図２の超音波手術装置の変形例の構成を示すブロック図
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る超音波手術装置の構成を示すブロック図
【図５】図４の超音波手術装置の変形例の構成を示すブロック図
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る超音波手術装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の第４の実施の形態に係る超音波手術装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の第５の実施の形態に係る超音波手術装置の構成を示すブロック図
【図９】図８の超音波手術装置の作用を示すフローチャート
【図１０】従来の超音波凝固切開装置の共振周波数の検出を説明する図
【図１１】従来の超音波凝固切開装置の構成を示すブロック図
【図１２】図１１の超音波凝固切開装置の作用を説明するフローチャート
【符号の説明】
１…超音波凝固切開装置
２…ハンドピース
２ａ…振動子
２ｂ…プローブ
２ｃ…判別抵抗
３…フットスイッチ
１１…ＨＰ（ハンドピース）判別回路
１２…ＣＰＵ
１３…掃引回路
１４、２３…Ｄ／Ａ変換器
１５…乗算器
１６…ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ
１７…ＤＤＳ
１８…位相比較器
１９…電力増幅器
２０…検出回路
２１…共振周波数検出回路
２２…Ａ／Ｄ変換器
２４…掃引速度制御回路
２５…ＶＣＯ

Claims

超音波振動を発生可能な超音波振動子と、該超音波振動子からの前記超音波振動を生体組織に伝達して処置可能なプローブとを有するハンドピースと、
前記ハンドピースを着脱自在に接続し、前記超音波振動子を駆動するための駆動信号を発生可能な駆動信号発生手段を有する駆動装置と、
前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、
前記掃引手段で掃引される駆動信号の状態情報に基づいて、前記ハンドピースの特性情報を判別するバンドピース特性判別手段と、
前記バンドピース特性判別手段の判別結果に基づいて、前記掃引手段の動作を制御する掃引動作制御手段と、
を具備し、
前記ハンドピース特性判別手段は、前記掃引された駆動信号における電圧位相と電流位相との差分量に基づいてハンドピースの特性情報を判別することを特徴とする超音波手術装置。
超音波振動を発生可能な超音波振動子と、該超音波振動子からの前記超音波振動を生体組織に伝達して処置可能なプローブとを有するハンドピースと、
前記ハンドピースを着脱自在に接続し、前記超音波振動子を駆動するための駆動信号を発生可能な駆動信号発生手段を有する駆動装置と、
前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、
前記掃引手段で掃引される駆動信号の状態情報に基づいて、前記ハンドピースの特性情報を判別するバンドピース特性判別手段と、
前記バンドピース特性判別手段の判別結果に基づいて、前記掃引手段の動作を制御する掃引動作制御手段と、
を具備し、
前記ハンドピース特性判別手段は、前記掃引された駆動信号の電流実効値に基づいてハンドピースの特性情報を判別することを特徴とする超音波手術装置。
超音波振動を発生可能な超音波振動子と、該超音波振動子からの前記超音波振動を生体組織に伝達して処置可能なプローブとを有するハンドピースと、
前記ハンドピースを着脱自在に接続し、前記超音波振動子を駆動するための駆動信号を発生可能な駆動信号発生手段を有する駆動装置と、
前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、
前記掃引手段で掃引される駆動信号の状態情報に基づいて、前記ハンドピースの特性情報を判別するバンドピース特性判別手段と、
前記バンドピース特性判別手段の判別結果に基づいて、前記掃引手段の動作を制御する掃引動作制御手段と、
を具備し、
前記ハンドピース特性判別手段は、前記掃引された駆動信号の周波数帯域に基づいてハンドピースの特性情報を判別することを特徴とする超音波手術装置。
超音波振動を発生可能な超音波振動子と、該超音波振動子からの前記超音波振動を生体組織に伝達して処置可能なプローブとを有するハンドピースと、
前記ハンドピースを着脱自在に接続し、前記超音波振動子を駆動するための駆動信号を発生可能な駆動信号発生手段を有する駆動装置と、
前記駆動装置に接続されたハンドピースを判別する判別手段と、
前記判別手段の判別結果に基づいて、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、
前記掃引手段で掃引された駆動信号の状態情報に基づいて、前記掃引手段の掃引速度を制御する掃引速度制御手段と、
前記掃引速度制御手段で掃引速度が可変された駆動信号から前記ハンドピースにおける前記超音波振動子の共振点を検出する共振点検出手段と、
前記共振点検出手段の検出結果と前記駆動信号の位相情報に基づき、前記共振点を追尾制御する追尾制御手段と、
を具備し、
前記掃引速度制御手段は、前記掃引された駆動信号における電圧位相と電流位相との差分量に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする超音波手術装置。
超音波振動を発生可能な超音波振動子と、該超音波振動子からの前記超音波振動を生体組織に伝達して処置可能なプローブとを有するハンドピースと、
前記ハンドピースを着脱自在に接続し、前記超音波振動子を駆動するための駆動信号を発生可能な駆動信号発生手段を有する駆動装置と、
前記駆動装置に接続されたハンドピースを判別する判別手段と、
前記判別手段の判別結果に基づいて、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、
前記掃引手段で掃引された駆動信号の状態情報に基づいて、前記掃引手段の掃引速度を制御する掃引速度制御手段と、
前記掃引速度制御手段で掃引速度が可変された駆動信号から前記ハンドピースにおける前記超音波振動子の共振点を検出する共振点検出手段と、
前記共振点検出手段の検出結果と前記駆動信号の位相情報に基づき、前記共振点を追尾制御する追尾制御手段と、
を具備し、
前記掃引速度制御手段は、前記掃引された駆動信号の電流実効値に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする超音波手術装置。
超音波振動を発生可能な超音波振動子と、該超音波振動子からの前記超音波振動を生体組織に伝達して処置可能なプローブとを有するハンドピースと、
前記ハンドピースを着脱自在に接続し、前記超音波振動子を駆動するための駆動信号を発生可能な駆動信号発生手段を有する駆動装置と、
前記駆動装置に接続されたハンドピースを判別する判別手段と、
前記判別手段の判別結果に基づいて、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、
前記掃引手段で掃引された駆動信号の状態情報に基づいて、前記掃引手段の掃引速度を制御する掃引速度制御手段と、
前記掃引速度制御手段で掃引速度が可変された駆動信号から前記ハンドピースにおける前記超音波振動子の共振点を検出する共振点検出手段と、
前記共振点検出手段の検出結果と前記駆動信号の位相情報に基づき、前記共振点を追尾制御する追尾制御手段と、
を具備し、
前記掃引速度制御手段は、前記掃引された駆動信号の周波数帯域に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする超音波手術装置。
超音波振動を発生可能な超音波振動子と、該超音波振動子からの前記超音波振動を伝達可能なプローブとを有するハンドピースが着脱自在に接続される超音波駆動装置において、
前記超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号の位相情報に基づき、前記超音波振動子の共振点を追尾制御可能な追尾制御手段と、
前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、
前記掃引手段の掃引速度を制御する掃引速度制御手段と、
前記掃引速度制御手段で掃引速度制御された前記掃引手段によって掃引された駆動信号から前記超音波振動子の共振点を検出し、前記追尾制御手段の動作を制御可能な動作制御手段と
を具備し、
前記掃引速度制御手段は、前記掃引された駆動信号における電圧位相と電流位相との差分量に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする超音波駆動装置。
超音波振動を発生可能な超音波振動子と、該超音波振動子からの前記超音波振動を伝達可能なプローブとを有するハンドピースが着脱自在に接続される超音波駆動装置において、
前記超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号の位相情報に基づき、前記超音波振動子の共振点を追尾制御可能な追尾制御手段と、
前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、
前記掃引手段の掃引速度を制御する掃引速度制御手段と、
前記掃引速度制御手段で掃引速度制御された前記掃引手段によって掃引された駆動信号から前記超音波振動子の共振点を検出し、前記追尾制御手段の動作を制御可能な動作制御手段と
を具備し、
前記掃引速度制御手段は、前記掃引された駆動信号の電流実効値に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする超音波駆動装置。
超音波振動を発生可能な超音波振動子と、該超音波振動子からの前記超音波振動を伝達可能なプローブとを有するハンドピースが着脱自在に接続される超音波駆動装置において、
前記超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号の位相情報に基づき、前記超音波振動子の共振点を追尾制御可能な追尾制御手段と、
前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、
前記掃引手段の掃引速度を制御する掃引速度制御手段と、
前記掃引速度制御手段で掃引速度制御された前記掃引手段によって掃引された駆動信号から前記超音波振動子の共振点を検出し、前記追尾制御手段の動作を制御可能な動作制御手段と
を具備し、
前記掃引速度制御手段は、前記掃引された駆動信号の周波数帯域に基づいて前記掃引速度を制御する超音波駆動装置。
超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、
前記掃引手段の掃引速度を制御する掃引速度制御手段と、
前記掃引速度制御手段で掃引速度制御された前記掃引手段によって掃引された駆動信号に基づき、前記超音波振動子の共振点を検出可能な共振点検出手段と、
前記共振点検出手段の検出結果と前記駆動信号の位相情報とに基づき、前記超音波振動子の共振点を追尾制御可能な追尾制御手段と、
を具備し、
前記掃引速度制御手段は、前記掃引された駆動信号における電圧位相と電流位相との差分量に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする超音波駆動装置。
超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、
前記掃引手段の掃引速度を制御する掃引速度制御手段と、
前記掃引速度制御手段で掃引速度制御された前記掃引手段によって掃引された駆動信号に基づき、前記超音波振動子の共振点を検出可能な共振点検出手段と、
前記共振点検出手段の検出結果と前記駆動信号の位相情報とに基づき、前記超音波振動子の共振点を追尾制御可能な追尾制御手段と、
を具備し、
前記掃引速度制御手段は、前記掃引された駆動信号の電流実効値に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする超音波駆動装置。
超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、
前記掃引手段の掃引速度を制御する掃引速度制御手段と、
前記掃引速度制御手段で掃引速度制御された前記掃引手段によって掃引された駆動信号に基づき、前記超音波振動子の共振点を検出可能な共振点検出手段と、
前記共振点検出手段の検出結果と前記駆動信号の位相情報とに基づき、前記超音波振動子の共振点を追尾制御可能な追尾制御手段と、
を具備し、
前記掃引速度制御手段は、前記掃引された駆動信号の周波数帯域に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする超音波駆動装置。
超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号に基づき、前記超音波振動子のインピーダンスを検出するインピーダンス検出手段と、
前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、
前記インピーダンス検出手段の検出結果に基づき、前記掃引手段の掃引範囲を設定する掃引範囲設定手段と、
前記掃引手段の掃引速度を制御する掃引速度制御手段と、
前記掃引速度制御手段及び前記掃引範囲設定手段の制御の基で前記掃引手段によって掃引された駆動信号に基づき、前記超音波振動子の共振点を検出可能な共振点検出手段と、
前記共振点検出手段の検出結果と前記駆動信号の位相情報とに基づき、前記超音波振動子の共振点を追尾制御可能な追尾制御手段と、
を具備し、
前記掃引速度制御手段は、前記掃引された駆動信号における電圧位相と電流位相との差分量に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする超音波駆動装置。
超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号に基づき、前記超音波振動子のインピーダンスを検出するインピーダンス検出手段と、
前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、
前記インピーダンス検出手段の検出結果に基づき、前記掃引手段の掃引範囲を設定する掃引範囲設定手段と、
前記掃引手段の掃引速度を制御する掃引速度制御手段と、
前記掃引速度制御手段及び前記掃引範囲設定手段の制御の基で前記掃引手段によって掃引された駆動信号に基づき、前記超音波振動子の共振点を検出可能な共振点検出手段と、
前記共振点検出手段の検出結果と前記駆動信号の位相情報とに基づき、前記超音波振動子の共振点を追尾制御可能な追尾制御手段と、
を具備し、
前記掃引速度制御手段は、前記掃引された駆動信号の電流実効値に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする超音波駆動装置。
超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号に基づき、前記超音波振動子のインピーダンスを検出するインピーダンス検出手段と、
前記駆動信号を掃引可能な掃引手段と、
前記インピーダンス検出手段の検出結果に基づき、前記掃引手段の掃引範囲を設定する掃引範囲設定手段と、
前記掃引手段の掃引速度を制御する掃引速度制御手段と、
前記掃引速度制御手段及び前記掃引範囲設定手段の制御の基で前記掃引手段によって掃引された駆動信号に基づき、前記超音波振動子の共振点を検出可能な共振点検出手段と、
前記共振点検出手段の検出結果と前記駆動信号の位相情報とに基づき、前記超音波振動子の共振点を追尾制御可能な追尾制御手段と、
を具備し、
前記掃引速度制御手段は、前記掃引された駆動信号の周波数帯域に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする超音波駆動装置。
超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号を掃引するために前記駆動信号発生手段の発振周波数を可変する周波数可変手段と、
前記周波数可変手段で可変される前記駆動信号発生手段の周波数変化率を制御する変化率制御手段と、
前記周波数可変手段及び前記変化率制御手段によって掃引された駆動信号に基づき、前記超音波振動子の共振点を検出可能な共振点検出手段と、
前記共振点検出手段の検出結果と前記駆動信号の位相情報とに基づき、前記超音波振動子の共振点を追尾制御可能な追尾制御手段と、
を具備し、
前記周波数可変手段は、前記掃引された駆動信号における電圧位相と電流位相との差分量に基づいて前記発振周波数を可変制御することを特徴とする超音波駆動装置。
超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号を掃引するために前記駆動信号発生手段の発振周波数を可変する周波数可変手段と、
前記周波数可変手段で可変される前記駆動信号発生手段の周波数変化率を制御する変化率制御手段と、
前記周波数可変手段及び前記変化率制御手段によって掃引された駆動信号に基づき、前記超音波振動子の共振点を検出可能な共振点検出手段と、
前記共振点検出手段の検出結果と前記駆動信号の位相情報とに基づき、前記超音波振動子の共振点を追尾制御可能な追尾制御手段と、
を具備し、
前記周波数可変手段は、前記掃引された駆動信号の電流実効値に基づいて前記発振周波数を可変制御することを特徴とする超音波駆動装置。
超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号を掃引するために前記駆動信号発生手段の発振周波数を可変する周波数可変手段と、
前記周波数可変手段で可変される前記駆動信号発生手段の周波数変化率を制御する変化率制御手段と、
前記周波数可変手段及び前記変化率制御手段によって掃引された駆動信号に基づき、前記超音波振動子の共振点を検出可能な共振点検出手段と、
前記共振点検出手段の検出結果と前記駆動信号の位相情報とに基づき、前記超音波振動子の共振点を追尾制御可能な追尾制御手段と、
を具備し、
前記周波数可変手段は、前記掃引された駆動信号の周波数帯域に基づいて前記発振周波数を制御することを特徴とする超音波駆動装置。
超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、該駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される駆動信号を周波数掃引可能な掃引手段と、前記掃引手段を制御する掃引制御手段と、前記掃引手段で掃引された駆動信号の位相情報に基づいて前記超音波振動子の共振動作を検出する共振点検出手段とを有する超音波駆動装置の制御方法において、
前記掃引手段の掃引速度を第１の掃引速度に設定する掃引速度設定ステップと、
前記第１の掃引速度で掃引された駆動信号を前記第１の掃引速度と異なる第２の掃引速度に変更する速度変更ステップと、
を有し、
前記速度変更ステップは、前記掃引された駆動信号における電圧位相と電流位相との差分量に基づいて制御することを特徴とする超音波駆動装置の制御方法。
超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、該駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される駆動信号を周波数掃引可能な掃引手段と、前記掃引手段を制御する掃引制御手段と、前記掃引手段で掃引された駆動信号の位相情報に基づいて前記超音波振動子の共振動作を検出する共振点検出手段とを有する超音波駆動装置の制御方法において、
前記掃引手段の掃引速度を第１の掃引速度に設定する掃引速度設定ステップと、
前記第１の掃引速度で掃引された駆動信号を前記第１の掃引速度と異なる第２の掃引速度に変更する速度変更ステップと、
を有し、
前記速度変更ステップは、前記掃引された駆動信号の電流実効値に基づいて制御することを特徴とする超音波駆動装置の制御方法。
超音波振動子を駆動可能な駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、該駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される駆動信号を周波数掃引可能な掃引手段と、前記掃引手段を制御する掃引制御手段と、前記掃引手段で掃引された駆動信号の位相情報に基づいて前記超音波振動子の共振動作を検出する共振点検出手段とを有する超音波駆動装置の制御方法において、
前記掃引手段の掃引速度を第１の掃引速度に設定する掃引速度設定ステップと、
前記第１の掃引速度で掃引された駆動信号を前記第１の掃引速度と異なる第２の掃引速度に変更する速度変更ステップと、
を有し、
前記速度変更ステップは、前記掃引された駆動信号の周波数帯域に基づいて制御することを特徴とする超音波駆動装置の制御方法。
超音波振動を発生可能な超音波振動子と及び前記超音波振動を付与対象に伝達可能なプローブを有するハンドピースを着脱自在に接続して、前記超音波辰動子を駆動するための駆動信号を発生可能な駆動信号出力手段を有する超音波駆動装置の制御方法において、
前記超音波駆動装置に接続されたハンドピースを判別する判別ステップと、
前記判別ステップの判別結果に基づいて、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号の掃引動作を開始する掃引開始ステップと、
前記掃引開始ステップで掃引された駆動信号の状態情報に基づいて、掃引速度を制御する掃引速度制御ステップと、
前記掃引速度制御ステップで掃引速度が可変された駆動信号に基づいて、前記接続されたハンドピースにおける超音波振動子の共振点を検出する共振点検出ステップと、
前記共振点検出手段の検出結果に基づき、前記共振点の追尾制御を開始する追尾動作ステップと
を具備し、
前記掃引速度制御ステップは、前記掃引された駆動信号における電圧位相と電流位相との差分量に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする超音波駆動装置の制御方法。
超音波振動を発生可能な超音波振動子と及び前記超音波振動を付与対象に伝達可能なプローブを有するハンドピースを着脱自在に接続して、前記超音波辰動子を駆動するための駆動信号を発生可能な駆動信号出力手段を有する超音波駆動装置の制御方法において、
前記超音波駆動装置に接続されたハンドピースを判別する判別ステップと、
前記判別ステップの判別結果に基づいて、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号の掃引動作を開始する掃引開始ステップと、
前記掃引開始ステップで掃引された駆動信号の状態情報に基づいて、掃引速度を制御する掃引速度制御ステップと、
前記掃引速度制御ステップで掃引速度が可変された駆動信号に基づいて、前記接続されたハンドピースにおける超音波振動子の共振点を検出する共振点検出ステップと、
前記共振点検出手段の検出結果に基づき、前記共振点の追尾制御を開始する追尾動作ステップと
を具備し、
前記掃引速度制御ステップは、前記掃引された駆動信号の電流実効値に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする超音波駆動装置の制御方法。
超音波振動を発生可能な超音波振動子と及び前記超音波振動を付与対象に伝達可能なプローブを有するハンドピースを着脱自在に接続して、前記超音波辰動子を駆動するための駆動信号を発生可能な駆動信号出力手段を有する超音波駆動装置の制御方法において、
前記超音波駆動装置に接続されたハンドピースを判別する判別ステップと、
前記判別ステップの判別結果に基づいて、前記駆動信号発生手段から前記超音波振動子に供給される前記駆動信号の掃引動作を開始する掃引開始ステップと、
前記掃引開始ステップで掃引された駆動信号の状態情報に基づいて、掃引速度を制御する掃引速度制御ステップと、
前記掃引速度制御ステップで掃引速度が可変された駆動信号に基づいて、前記接続されたハンドピースにおける超音波振動子の共振点を検出する共振点検出ステップと、
前記共振点検出手段の検出結果に基づき、前記共振点の追尾制御を開始する追尾動作ステップと
を具備し、
前記掃引速度制御ステップは、前記掃引された駆動信号の周波数帯域に基づいて前記掃引速度を制御することを特徴とする超音波駆動装置の制御方法。