JPH01134801A

JPH01134801A - 医療用無影照明装置における自動集光位置調節方法

Info

Publication number: JPH01134801A
Application number: JP62290718A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Kato; 康弘加藤; Mitsuhiro Koyama; 光広小山
Original assignee: Yamada Iryo Shomei KK
Current assignee: Yamada Iryo Shomei KK
Priority date: 1987-11-19
Filing date: 1987-11-19
Publication date: 1989-05-26

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野１本発明は医療用無形照明装置における自動集光位置調節
方法に係り、特に手術台上の技術体の所望位置へ自動的
に集光位置を移動できるようにした医療用無形照明装置
における自動集光位置：ＪＡ＠方法に関する。

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

この種の装置には、施術部を無形状態で照明でき、しか
も施術者の意思どおりに集光位置の調節ができることが
要求されている。

この神の従来の医療用無形照明装置は、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何し、施
術部に施術者の意思どおりに集光させるには、施術者が
施術部の所望位置に発光器を持って来て、この発光器か
らの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、照明球の光軸な移動させ、これにより集光
位置を：ＡＩａできるようにしている（特公昭６１−１
３８１７号公報）。

しかし、施術部に手や発光器が直接触れることは１手術
中における二次感染の恐れもあるため、発光器はあまり
施術部に近付けることはできない。

したがって、上記の装置では、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か、何ら
かの集光位置補正機構を必要とするという問題がある。

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
て、集光位置を指定し、自動制御装置により照明球の光
軸を移動させ、これにより自動的に集光位置を調節でき
るようにした医療用無形照明装置も提案されている（特
開昭６１−１２２６０３１号公報）。

この種のものでは、施術部に光を反射させるだけなので
、施術部に手や発光器を直接接触させる恐れはなく、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
たい集光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、上記の提案された医療用無形照明装置は
、いずれもＸ軸、Ｙ軸方向（平面方向）へ自動的に集光
させることができるだけであって、Ｙ軸方向（上下方向
）へは自動的に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、従来のものでは、手術台の被術体に対して平
面方向への集光位置調節は確実にしかも自動的に行うこ
とができるが、上下方向への焦点調節は、ハウジング内
の焦点移動軸上に受光器が設置されていたため、焦点深
度の検知が不正確であり、上下方向への正確な焦点調節
を自動的に行うことができないという問題がある。

この上下方向への焦点調節が正確にできないと、例えば
、開腹手術などにあっては、開腹前に施術部表面に焦点
調節されていたものが、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、焦点深度を深部
まで確実に移動させることができないので、手術中にお
ける焦点調節をたびたびやり直さなければならない等の
問題が生じる。

そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する
問題点を解消し、外部から発光器の光を施術部に当てる
ことだけで、Ｘ軸、Ｙ軸方向のみならず、Ｙ軸方向へ対
しても確実に、しかも自動的に集光位置調節ができるよ
うにした医療用無形照明装置における自動集光位置調節
方法を提供すことにある。

［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、照明灯のハウジ
ング内に、複数の照明球を、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って連動して変位するように取
付けるとともに、上記ハウジング内の焦点移動軸上にＸ
軸、Ｙ軸用受光器を取付け、焦点移動軸から適宜間隔離
れた位置に、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って変位するＺ軸出受光器を取付け
てなる医療用無形照明装置において、外部発光器から発
光された光の施術部での反射光を、上記Ｘ軸、Ｙ軸用受
光器とＺ軸出受光器とに受光させ、これらの信号を自動
ｖ制御装置により処理させて、各照明球の光軸とＺ軸出
受光器の中心軸が焦点調節すべき位置に向くまでハウジ
ングおよび照明球を変位させることを特徴とするもので
ある。

Ｅ作用１本発明によれば、施術者等が、外部発光器の光を施術部
に当てると、この光は施術部で反射してＸ軸出、Ｙ軸出
およびＺ軸出受光器にそれぞれ受光される。

ここに受光された光信号は、自動制御装置で処理される
。

ここでの処理に基づいて、照明球の光軸が調節されるべ
き位置に向くまで、ハウジングおよび照明球は自動的に
変位する。

したがって、各照明球の焦点は施術部に対してＸ軸、Ｘ
軸およびＺ軸方向へ自動的に調節される。

［実施例］以下、本発明による医療用無形照明装置における自動集
光位置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。

この取付は位置は同一円周上に限定されるものではなく
、どのような取付は位置でも、各照明球２の焦点が同時
に同一方向に移動できる取付は方であれば取付は位置は
自由である。

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Ｍｚに連結され、この駆動モー
タＭｚ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！の中心軸、すなわち焦点移動軸すに対して変位
されるようになっている。

各照明球２の光軸ａは、焦点移動軸すの所望位置で一致
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２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Ｍｚ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ｌの中心軸、すなわち焦点移動軸すに対して変位され
るようになっている。

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す上にはＸ軸、Ｙ軸出受光器９
が取付けられている。

第２図は施術部への焦点移動状態を説明する説明図であ
る。

符号１０は外部発光器を示しており、この外部発光器１
０からの光は施術部Ｍで反射して上記Ｚ軸用受光器７お
よびＸ軸、Ｙ軸出受光器９にそれぞれ受光されるように
なっている。

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！１とフォトダイオードセンサ１２とから
なり、このセンサ１２は点Ｑｌ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Ｑ１に結像されるまで、後述のよう
に、自動制御装置を介して駆動モータＭｚが駆動され、
Ｚ軸用受光器７の中心軸Ｃと照明球２の光軸ａが焦点移
動軸すに沿って変位されて、施術部Ｍに自動的に焦点が
移動されるようになっている。

Ｘ軸、Ｙ軸出受光器９は上記Ｚ軸用受光器７と同様にな
っており、第４図に示されるように、この受光器９のセ
ンサ１３は点Ｑ２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Ｑ２に結像されるまで、駆動モータ
Ｍｘ、　Ｍｙが駆動され、ハウジングｌあるいはハウジ
ング支承アーム６が平面に対して変位して、施術部Ｍに
自動的に集光されるようになっている。

第２図において、ハウジングｌ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、外部発光器１０からの反射光は点線で示される
Ｚ軸用受光器７およびＸ軸、Ｙ軸出受光器９に受光され
ている。

施術者が外部発光器１０を実線で示される位置へ移動さ
せて発光させると、施術部Ｍの点Ｂで反射された光は、
先ず点線で示される゛Ｘ軸、Ｙ軸用受光器９と、Ｚ軸用
受光器７とに受光される。

Ｘ軸、Ｙ軸出受光器９に受光されてセンサ１３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、その後、結像点が点Ｑ２（第４図）に移動する
まで、駆動モータＭｘ、ｖｙが駆動され、ハウジング１
およびハウジング支承アーム６は、照明球２の光軸ａが
施術部Ｍの点Ｂに向かうように実線で示される位置へ変
位する。

すなわち、施術体に対して平面方向へ自動的に集光位置
が調節されたことになる。

それと同時に、Ｚ軸方向への焦点調節、すなわち施術体
に対して焦点移動軸す方向への焦点調節が自動的に行わ
れる。

これは、上述したように、Ｙ軸用受光器７に受光されて
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、その後、結像点が点Ｑｌ　
　（第３図ｂ）に移動するまで、駆動モータＭｚが駆動
され、Ｙ軸用受光器７は変位され、これと−緒に照明域
２も変位され、施術部Ｍの点Ｂに自動的に焦点調節され
る。

第５図はブロック図である。　゛Ｙ軸用受光器７およびＸ軸、Ｙ軸用受光器９からの正の
領域にあるか負の領域にあるかの信号は、信号増幅回路
、信号選択回路１５に送られ、検波回路、ＡＤ変換回路
１６に送られ、さらに中央演算回路１７に送られ、ここ
から出力制御回路１８へ送られる。

出力制御回路１８にはトランス１９から直流安定化電源
回路２０を介して電流が送られ、ここで制御されてＸ軸
、Ｙ軸、Ｚ軸駆動用モータＭｘ１Ｍｙ、　Ｍｚは必要に
応じて駆動される。

また、信号増幅回路、信号選択回路１５．検波回路、Ａ
Ｄ変換回路１６、中央演算回路１７には直流安定化電源
回路２０を介して駆動源の電流が送られている。

Ｃｘ、　ＣｙはそれぞれＸ軸、Ｙ軸用クラッチである。

そして、Ｙ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Ｍｚが駆動され、Ｙ軸用受光器７のセンサ１
２の点Ｑ１に結像されるまで、照明域２の向きは変位さ
れる。

また、負の領域（−Ｚ）にあっても、上記と同様に２軸
用受光器７のセンサ１２の点Ｑ１に結像されるまで、照
明域２の向きは変位される。

また、Ｘ軸、Ｙ軸用受光器９に受光された光が、正の領
域（＋Ｘ、＋Ｙ）にあれば、上述した制御回路を介して
、Ｘ軸、Ｙ軸駆動用モータＭｘ、Ｍｙが駆動され、この
受光器９のセンサ１３の点Ｑ２に結像されるまで、照明
域２の光軸ａ向きは変位される。

また、負の領域（−Ｘ、−Ｙ）にあっても、上記と同様
に受光器９のセンサ１３の点Ｑ２に結像されるまで、照
明域２光軸ａの向きは変位される。

［発明の効果］以上のように構成されているので１本発明によれば、外
部発光器の光を施術部に当てるだけで、この光は施術部
で反射し、Ｘ軸出、Ｙ軸用およびＹ軸用受光器にそれぞ
れ受光され、この光信号は自動制御装置で処理され、こ
こでの処理に基づいて、照明域の光軸が焦点調節すべき
位ｊａに向くまで、ハウジングあるいは照明域が自動的
に変位される。

したがって、施術部に対してＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向
へ正確に自動的に焦点が導筒される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による医療用無形照明装置における自動
焦点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Ｙ軸用受光器の構造を説明する説明図、第４
図はＸ軸、Ｙ軸用受光器の構造を説明する説明図、第５
図は本発明に使用される装置のブロック図である。１　・・・ハウジング　　２・・・照明域３．８・・・
リンク　　５・・・連結リング７・・・Ｙ軸用受光器９・・・Ｘ軸、Ｙ軸用受光器１０・・・外部発光器

Claims

【特許請求の範囲】

（１）照明灯のハウジング内に、複数の照明球を、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って連動
して変位するように取付けるとともに、上記ハウジング
内の焦点移動軸上にＸ軸、Ｙ軸用受光器を取付け、焦点
移動軸から適宜間隔離れた位置に、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って変位する
Ｚ軸用受光器を取付けてなる医療用無形照明装置におい
て、外部発光器から発光された光の施術部での反射光を
、上記Ｘ軸、Ｙ軸用受光器とＺ軸用受光器とに受光させ
、これらの信号を自動制御装置により処理させて、各照
明球の光軸とＺ軸用受光器の中心軸が焦点調節すべき位
置に向くまでハウジングおよび照明球を変位させること
を特徴とする医療用無形照明装置における自動集光位置
調節方法。