JP2566351B2 - レーザー照射装置 - Google Patents
レーザー照射装置Info
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- JP2566351B2 JP2566351B2 JP3341181A JP34118191A JP2566351B2 JP 2566351 B2 JP2566351 B2 JP 2566351B2 JP 3341181 A JP3341181 A JP 3341181A JP 34118191 A JP34118191 A JP 34118191A JP 2566351 B2 JP2566351 B2 JP 2566351B2
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- sound wave
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
- B23K26/702—Auxiliary equipment
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Surgery Devices (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は物体にレーザービームを
照射してこの物体に穴開けや溝きりといった加工を施す
レーザー照射装置に関するものである。
照射してこの物体に穴開けや溝きりといった加工を施す
レーザー照射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のレーザー照射装置として
は、例えば、切開手術に用いられる図５に示される構成
のものがある。エキシマレーザー１から出力されたレー
ザービーム２は導光路３およびハンドピース４に導か
れ、患者の骨５に照射される。このハンドピース４を術
者６が操作することにより、ハンドピース４はレーザー
メスとして機能する。
は、例えば、切開手術に用いられる図５に示される構成
のものがある。エキシマレーザー１から出力されたレー
ザービーム２は導光路３およびハンドピース４に導か
れ、患者の骨５に照射される。このハンドピース４を術
者６が操作することにより、ハンドピース４はレーザー
メスとして機能する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のレーザー照射装置においては次の問題があった。つ
まり、上記のようなレーザーメスを用いた切開手術にお
いては、レーザービーム２の骨５への照射点７に音波８
が生じる。
来のレーザー照射装置においては次の問題があった。つ
まり、上記のようなレーザーメスを用いた切開手術にお
いては、レーザービーム２の骨５への照射点７に音波８
が生じる。
【０００４】このようなレーザー照射時に発生する音波
は例えば図６に示される条件下で次のように測定され
た。焦点距離ｆが２００ｍｍのレンズ９を用いてレーザ
ービーム２を集光させ、骨１０に照射することにより音
波が発生するが、そのうちの可聴音は騒音計１１によっ
て測定される。ここで、エキシマレーザーのパルスレー
ザー出力は５０ｍＪ／ｐであり、また、騒音計１１は骨
１０へのビーム照射点から１ｍ，床面から１．２ｍの所
に位置している。この条件下での測定結果は、エキシマ
レーザーのパルス発振出力の繰り返し周波数が１０Ｈｚ
の場合には７７ホン、繰り返し周波数が３０Ｈｚの場合
には８２ホン、繰り返し周波数が６０Ｈｚの場合には８
６ホンであった。
は例えば図６に示される条件下で次のように測定され
た。焦点距離ｆが２００ｍｍのレンズ９を用いてレーザ
ービーム２を集光させ、骨１０に照射することにより音
波が発生するが、そのうちの可聴音は騒音計１１によっ
て測定される。ここで、エキシマレーザーのパルスレー
ザー出力は５０ｍＪ／ｐであり、また、騒音計１１は骨
１０へのビーム照射点から１ｍ，床面から１．２ｍの所
に位置している。この条件下での測定結果は、エキシマ
レーザーのパルス発振出力の繰り返し周波数が１０Ｈｚ
の場合には７７ホン、繰り返し周波数が３０Ｈｚの場合
には８２ホン、繰り返し周波数が６０Ｈｚの場合には８
６ホンであった。
【０００５】従って、この大きな音波８が騒音になって
術者６に対する会話音声の聴取を妨害したり、また、術
者６にストレスを与えたり、聴力障害を引き起こす要因
にもなっていた。こういった問題は上記の切開手術ばか
りではなく、レーザー照射装置を用いた穴開けや切断な
どのレーザー加工時にも生じる。つまり、物体へのレー
ザー照射によって生じる加工音により、加工を施す作業
者に同様な悪影響を与えてしまう。このような加工音を
低減させて悪影響を取り除くことは、レーザー照射装置
を用いた作業のし易い環境を作り出すうえで重要な要因
になる。
術者６に対する会話音声の聴取を妨害したり、また、術
者６にストレスを与えたり、聴力障害を引き起こす要因
にもなっていた。こういった問題は上記の切開手術ばか
りではなく、レーザー照射装置を用いた穴開けや切断な
どのレーザー加工時にも生じる。つまり、物体へのレー
ザー照射によって生じる加工音により、加工を施す作業
者に同様な悪影響を与えてしまう。このような加工音を
低減させて悪影響を取り除くことは、レーザー照射装置
を用いた作業のし易い環境を作り出すうえで重要な要因
になる。
【０００６】この対策としてレーザービームの照射点の
周辺に防音材を置き、この防音材によって発生音の消音
を図る受動的な消音対策が考えられている。しかし、骨
を切る切開手術などの場合には防音材を設置する場所が
なく、なんら消音対策が取られていないのが現状であ
り、この対策は物体に対するレーザー加工の場合にのみ
用いることができる。また、レーザー加工にこの対策を
用いても、作業者に対する実際の消音効果は少なかっ
た。
周辺に防音材を置き、この防音材によって発生音の消音
を図る受動的な消音対策が考えられている。しかし、骨
を切る切開手術などの場合には防音材を設置する場所が
なく、なんら消音対策が取られていないのが現状であ
り、この対策は物体に対するレーザー加工の場合にのみ
用いることができる。また、レーザー加工にこの対策を
用いても、作業者に対する実際の消音効果は少なかっ
た。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のレーザー照射装
置は、レーザービームを出力するレーザー源と、レーザ
ービームを被照射部位に照射するレーザー照射用ハンド
ピースと、レーザービームの被照射部位に発生した音波
を検出する音波検出手段と、検出されたこの音波の音圧
および位相を分析してこの音波と同音圧で逆位相を持つ
消音用音波を生成する音波生成手段と、レーザー照射用
ハンドピースに設けられ、レーザービームの被照射部位
に発生する音波の発生タイミングに一致して、生成され
た消音用音波を干渉させる消音用音波放射手段とを備え
る。
置は、レーザービームを出力するレーザー源と、レーザ
ービームを被照射部位に照射するレーザー照射用ハンド
ピースと、レーザービームの被照射部位に発生した音波
を検出する音波検出手段と、検出されたこの音波の音圧
および位相を分析してこの音波と同音圧で逆位相を持つ
消音用音波を生成する音波生成手段と、レーザー照射用
ハンドピースに設けられ、レーザービームの被照射部位
に発生する音波の発生タイミングに一致して、生成され
た消音用音波を干渉させる消音用音波放射手段とを備え
る。
【０００８】また、本発明のレーザー照射装置は、レー
ザービームを出力するレーザー源と、レーザービームを
被照射部位に照射するレーザー照射用ハンドピースと、
予め分析したこのレーザービームの被照射部位に発生す
る音波の音圧および位相と同音圧で逆位相を持つ消音用
音波を生成する音波生成手段と、レーザー照射用ハンド
ピースに設けられ、レーザービームの被照射部位に発生
する音波の発生タイミングに一致して、生成された消音
用音波を干渉させる消音用音波放射手段とを備える。
ザービームを出力するレーザー源と、レーザービームを
被照射部位に照射するレーザー照射用ハンドピースと、
予め分析したこのレーザービームの被照射部位に発生す
る音波の音圧および位相と同音圧で逆位相を持つ消音用
音波を生成する音波生成手段と、レーザー照射用ハンド
ピースに設けられ、レーザービームの被照射部位に発生
する音波の発生タイミングに一致して、生成された消音
用音波を干渉させる消音用音波放射手段とを備える。
【０００９】
【００１０】
【作用】本発明のレーザー照射装置は、レーザー照射用
ハンドピースに消音用音波放射手段を設けることによ
り、消音すべき音源とスピーカ等の消音用音波放射手段
との距離を一定に保つことができ、消音すべき音源から
の音波と消音用音波を確実に重ね合わせることができ
る。
ハンドピースに消音用音波放射手段を設けることによ
り、消音すべき音源とスピーカ等の消音用音波放射手段
との距離を一定に保つことができ、消音すべき音源から
の音波と消音用音波を確実に重ね合わせることができ
る。
【００１１】また、一定の条件下でレーザービームが照
射される場合には、音波検出手段を用いることなく消音
用音波が音波生成手段によって生成される。
射される場合には、音波検出手段を用いることなく消音
用音波が音波生成手段によって生成される。
【００１２】
【００１３】
【実施例】図１は、本発明を骨切開手術に適用した場合
における第１の実施例によるレーザー照射装置の概略構
成を示す平面図である。
における第１の実施例によるレーザー照射装置の概略構
成を示す平面図である。
【００１４】エキシマレーザーはレーザービームを発生
するパルス発振レーザー装置である。この図示しないエ
キシマレーザーから出力されたレーザービームは多関節
ミラー方式マニピュレータや光ファイバなどの導光路に
導かれ、ハンドピースの先端から放射される。術者１１
はこのハンドピースを操作してこの先端から放射される
レーザービームを患者の骨１２に照射し、骨切開手術を
行う。この時、レーザービームの骨１２への照射点１３
には音波１４が発生し、音波１４は周囲に伝播してい
く。この音波１４は５〜２０ＫＨｚの高音として聴き取
られ、作業環境における騒音になる。本実施例において
は照射点１３に生じた音波は、この照射点１３の近傍に
設置されたマイクロフォン１５に電気信号として検出さ
れる。ここで、マイクロフォン１５とビーム照射点１３
との距離をＬ１とする。
するパルス発振レーザー装置である。この図示しないエ
キシマレーザーから出力されたレーザービームは多関節
ミラー方式マニピュレータや光ファイバなどの導光路に
導かれ、ハンドピースの先端から放射される。術者１１
はこのハンドピースを操作してこの先端から放射される
レーザービームを患者の骨１２に照射し、骨切開手術を
行う。この時、レーザービームの骨１２への照射点１３
には音波１４が発生し、音波１４は周囲に伝播してい
く。この音波１４は５〜２０ＫＨｚの高音として聴き取
られ、作業環境における騒音になる。本実施例において
は照射点１３に生じた音波は、この照射点１３の近傍に
設置されたマイクロフォン１５に電気信号として検出さ
れる。ここで、マイクロフォン１５とビーム照射点１３
との距離をＬ１とする。
【００１５】検出された音波１４の電気信号はマイクロ
フォン１５から制御装置１６に取り込まれる。制御装置
１６はアンプやフィルタ、位相変換などの回路から構成
されており、マイクロフォン１５で検出された音波１４
の音圧および位相を分析する。そして、検出された音波
１４の音圧と同じ音圧を持ち、かつ、逆位相を持った音
波信号を生成し、スピーカ１７へ出力する。スピーカ１
７は入力した音波信号に基づき、マイクロフォン１５で
検出された音波１４と同音圧で逆位相の消音用音波１８
を放出する。ここで、スピーカ１７は、ビーム照射点１
３と術者１１とを結ぶ線分上において音声放出面を術者
１１の方向に向け、ビーム照射点１３から距離Ｌ２（Ｌ
２＞Ｌ１）の位置に設置されている。この距離Ｌ２は、
ビーム照射点１３に生じた音波１４が距離（Ｌ２−Ｌ
１）を伝播する時間と、この音波１４がマイクロフォン
１５に検出されてからスピーカ１７から消音用音波１８
が放出されるまでの時間とが一致する距離に設定されて
いる。
フォン１５から制御装置１６に取り込まれる。制御装置
１６はアンプやフィルタ、位相変換などの回路から構成
されており、マイクロフォン１５で検出された音波１４
の音圧および位相を分析する。そして、検出された音波
１４の音圧と同じ音圧を持ち、かつ、逆位相を持った音
波信号を生成し、スピーカ１７へ出力する。スピーカ１
７は入力した音波信号に基づき、マイクロフォン１５で
検出された音波１４と同音圧で逆位相の消音用音波１８
を放出する。ここで、スピーカ１７は、ビーム照射点１
３と術者１１とを結ぶ線分上において音声放出面を術者
１１の方向に向け、ビーム照射点１３から距離Ｌ２（Ｌ
２＞Ｌ１）の位置に設置されている。この距離Ｌ２は、
ビーム照射点１３に生じた音波１４が距離（Ｌ２−Ｌ
１）を伝播する時間と、この音波１４がマイクロフォン
１５に検出されてからスピーカ１７から消音用音波１８
が放出されるまでの時間とが一致する距離に設定されて
いる。
【００１６】従って、スピーカ１７から出力された消音
用音波１８が術者１１に到達するタイミングは、ビーム
照射点１３に発生した音波１４が術者１１に到達するタ
イミングに一致する。この結果、術者１１における位置
での音波１４と、この音波１４と同音圧で逆位相の消音
用音波１８とは干渉しあい、各音波１４，１８は相互に
打ち消しあって消滅する。このため、術者１１に対する
ビーム照射点１３からの音波１４の影響はなくなり、作
業し易い環境が実現される。
用音波１８が術者１１に到達するタイミングは、ビーム
照射点１３に発生した音波１４が術者１１に到達するタ
イミングに一致する。この結果、術者１１における位置
での音波１４と、この音波１４と同音圧で逆位相の消音
用音波１８とは干渉しあい、各音波１４，１８は相互に
打ち消しあって消滅する。このため、術者１１に対する
ビーム照射点１３からの音波１４の影響はなくなり、作
業し易い環境が実現される。
【００１７】次に、本発明の第２の実施例によるレーザ
ー照射装置について、図２に示される平面図を参照して
説明する。この第２の実施例はエキシマレーザーの照射
条件が一定の場合に適用される。なお、同図において図
１と同一または相当する部分については同符号を用いて
その説明は省略する。
ー照射装置について、図２に示される平面図を参照して
説明する。この第２の実施例はエキシマレーザーの照射
条件が一定の場合に適用される。なお、同図において図
１と同一または相当する部分については同符号を用いて
その説明は省略する。
【００１８】レーザー照射条件が一定の場合には、骨１
２へのビーム照射点１３に生じる音波１４の特性は、パ
ルス出力される各レーザー照射ごとにほとんど変化しな
い。つまり、各レーザー照射ごとにほぼ同じ特性の音波
１４が照射点１３に生じる。従って、この音波１４の音
圧および位相を予め分析しておき、制御装置１６ａに記
憶しておくことにより、上記第１の実施例におけるマイ
クロフォン１５は不要になる。信号発生回路などから構
成される上記実施例と同様な制御装置１６ａには、エキ
シマレーザーのパルスレーザー発振タイミングに同期し
たトリガ信号が入力される。制御装置１６ａはこのトリ
ガ信号を入力すると、予め分析して記憶した音波１４の
音圧および位相に基づき、これと同音圧で逆位相を持つ
音波信号を生成する。この音波信号はスピーカ１７に与
えられ、スピーカ１７は入力した音波信号に基づき、予
め分析された音波１４と同音圧で逆位相の消音用音波１
８を放出する。ここで、スピーカ１７は、ビーム照射点
１３と術者１１とを結ぶ線分上において音声放出面を術
者１１の方向に向け、ビーム照射点１３から距離Ｌ３の
位置に設置されている。この距離Ｌ３は、トリガ信号が
発生してからレーザービーム照射点１３に生じた音波１
４が距離Ｌ３を伝播する時間と、トリガ信号が制御装置
１６ａに入力されてからスピーカ１７から消音用音波１
８が放出されるまでの時間とが一致する距離に設定され
ている。
２へのビーム照射点１３に生じる音波１４の特性は、パ
ルス出力される各レーザー照射ごとにほとんど変化しな
い。つまり、各レーザー照射ごとにほぼ同じ特性の音波
１４が照射点１３に生じる。従って、この音波１４の音
圧および位相を予め分析しておき、制御装置１６ａに記
憶しておくことにより、上記第１の実施例におけるマイ
クロフォン１５は不要になる。信号発生回路などから構
成される上記実施例と同様な制御装置１６ａには、エキ
シマレーザーのパルスレーザー発振タイミングに同期し
たトリガ信号が入力される。制御装置１６ａはこのトリ
ガ信号を入力すると、予め分析して記憶した音波１４の
音圧および位相に基づき、これと同音圧で逆位相を持つ
音波信号を生成する。この音波信号はスピーカ１７に与
えられ、スピーカ１７は入力した音波信号に基づき、予
め分析された音波１４と同音圧で逆位相の消音用音波１
８を放出する。ここで、スピーカ１７は、ビーム照射点
１３と術者１１とを結ぶ線分上において音声放出面を術
者１１の方向に向け、ビーム照射点１３から距離Ｌ３の
位置に設置されている。この距離Ｌ３は、トリガ信号が
発生してからレーザービーム照射点１３に生じた音波１
４が距離Ｌ３を伝播する時間と、トリガ信号が制御装置
１６ａに入力されてからスピーカ１７から消音用音波１
８が放出されるまでの時間とが一致する距離に設定され
ている。
【００１９】従って、スピーカ１７から出力された消音
用音波１８が術者１１に到達するタイミングは、ビーム
照射点１３に発生した音波１４が術者１１に到達するタ
イミングに一致する。この結果、上記第１の実施例と同
様に各音波１４，１８は相互に打ち消しあって消滅す
る。このため、本実施例ではビーム照射条件が一定の場
合にマイクロフォン１５を用いることなく上記実施例と
同様な効果が奏される。
用音波１８が術者１１に到達するタイミングは、ビーム
照射点１３に発生した音波１４が術者１１に到達するタ
イミングに一致する。この結果、上記第１の実施例と同
様に各音波１４，１８は相互に打ち消しあって消滅す
る。このため、本実施例ではビーム照射条件が一定の場
合にマイクロフォン１５を用いることなく上記実施例と
同様な効果が奏される。
【００２０】次に、本発明の第３の実施例によるレーザ
ー照射装置について、図３に示される側面図を参照して
説明する。この第３の実施例は上記の第２の実施例と同
様にエキシマレーザーの照射条件が一定の場合に適用さ
れるのであるが、スピーカ１７の設置位置が異なってい
る。なお、同図において図２と同一または相当する部分
については同符号を用いてその説明は省略する。
ー照射装置について、図３に示される側面図を参照して
説明する。この第３の実施例は上記の第２の実施例と同
様にエキシマレーザーの照射条件が一定の場合に適用さ
れるのであるが、スピーカ１７の設置位置が異なってい
る。なお、同図において図２と同一または相当する部分
については同符号を用いてその説明は省略する。
【００２１】エキシマレーザーはトリガ信号の発生タイ
ミングに同期してレーザービームを出力し、このレーザ
ービームは前述した多関節マニピュレータや光ファイバ
などで構成される導光路１９に導かれ、ハンドピース２
０の先端から骨１２へ向けて照射される。レーザービー
ム照射点１３には前述したように音波１４が発生する。
一方、制御装置１６ａはトリガ信号を入力すると、予め
分析した音波１４の音圧および位相と同音圧で逆位相の
音波信号を生成し、スピーカ１７へ出力する。本実施例
におけるスピーカ１７は、ハンドピース２０の側壁に設
けられた開口部に向けて音声放出面が位置するように設
置されている。従って、スピーカ１７から出力された音
波１４と同音圧で逆位相の消音用音波１８は、この開口
部を介してハンドピース２０の内部を伝播する。この
際、制御装置１６ａは消音用音波信号の位相をその内部
の位相変換回路によってシフトさせることにより、スピ
ーカ１７から出力された消音用音波１８がビーム照射点
１３に到達するタイミングと、音波１４がビーム照射点
１３に発生するタイミングとを一致させている。
ミングに同期してレーザービームを出力し、このレーザ
ービームは前述した多関節マニピュレータや光ファイバ
などで構成される導光路１９に導かれ、ハンドピース２
０の先端から骨１２へ向けて照射される。レーザービー
ム照射点１３には前述したように音波１４が発生する。
一方、制御装置１６ａはトリガ信号を入力すると、予め
分析した音波１４の音圧および位相と同音圧で逆位相の
音波信号を生成し、スピーカ１７へ出力する。本実施例
におけるスピーカ１７は、ハンドピース２０の側壁に設
けられた開口部に向けて音声放出面が位置するように設
置されている。従って、スピーカ１７から出力された音
波１４と同音圧で逆位相の消音用音波１８は、この開口
部を介してハンドピース２０の内部を伝播する。この
際、制御装置１６ａは消音用音波信号の位相をその内部
の位相変換回路によってシフトさせることにより、スピ
ーカ１７から出力された消音用音波１８がビーム照射点
１３に到達するタイミングと、音波１４がビーム照射点
１３に発生するタイミングとを一致させている。
【００２２】従って、レーザービーム照射によって発生
する音波１４は、スピーカ１７からの消音用音波１８に
よって発生時点から打ち消されることになる。このた
め、この第３の実施例によるレーザー照射装置によれ
ば、術者１１が位置する所だけの音波１４が消音される
上記第１および第２の各実施例とは異なり、ビーム照射
点１３の周囲全体にわたって消音される結果になる。
する音波１４は、スピーカ１７からの消音用音波１８に
よって発生時点から打ち消されることになる。このた
め、この第３の実施例によるレーザー照射装置によれ
ば、術者１１が位置する所だけの音波１４が消音される
上記第１および第２の各実施例とは異なり、ビーム照射
点１３の周囲全体にわたって消音される結果になる。
【００２３】次に、本発明の第４の実施例によるレーザ
ー照射装置について、図４に示される側面図を参照して
説明する。この第４の実施例は術者１１に対する消音効
果を向上させるものであり、上記の第１から第３の各実
施例に応用可能である。ここでは、図２に示された上記
第２の実施例に応用した場合について説明する。なお、
図４において図２および図３と同一または相当する部分
については同符号を用いてその説明は省略し、また、ス
ピーカ１７も簡単化のため省略する。
ー照射装置について、図４に示される側面図を参照して
説明する。この第４の実施例は術者１１に対する消音効
果を向上させるものであり、上記の第１から第３の各実
施例に応用可能である。ここでは、図２に示された上記
第２の実施例に応用した場合について説明する。なお、
図４において図２および図３と同一または相当する部分
については同符号を用いてその説明は省略し、また、ス
ピーカ１７も簡単化のため省略する。
【００２４】本実施例においては術者１１の耳の近傍、
例えば衿に第２のマイクロフォン２１が取り付けられて
いる。この第２のマイクロフォン２１には、ビーム照射
点１３に生じた音波１４とスピーカ１７から出力された
消音用音波１８とが干渉した干渉音波２２が検出され
る。この干渉音波２２は第２のマイクロフォン２１が衿
に取り付けられているために術者１１の耳に到達する音
波とほとんど同一のものになっている。検出された干渉
音波２２は制御装置１６ａにフィードバックされる。制
御装置１６ａはこの干渉音波２２を入力するとその内部
の位相変換回路を動作させ、術者１１の位置での干渉音
波２２の音圧が最小になるように消音用音波信号の位相
をシフトする。
例えば衿に第２のマイクロフォン２１が取り付けられて
いる。この第２のマイクロフォン２１には、ビーム照射
点１３に生じた音波１４とスピーカ１７から出力された
消音用音波１８とが干渉した干渉音波２２が検出され
る。この干渉音波２２は第２のマイクロフォン２１が衿
に取り付けられているために術者１１の耳に到達する音
波とほとんど同一のものになっている。検出された干渉
音波２２は制御装置１６ａにフィードバックされる。制
御装置１６ａはこの干渉音波２２を入力するとその内部
の位相変換回路を動作させ、術者１１の位置での干渉音
波２２の音圧が最小になるように消音用音波信号の位相
をシフトする。
【００２５】この結果、スピーカ１７から放出される消
音用音波１８は第２のマイクロフォン２１からのフィー
ドバック信号によって適宜補正され、術者１１の耳に到
達する音波はほぼ完全に消滅して消音効果は向上する。
また、この第４の実施例によれば、術者１１が体を移動
した場合でも直ちに新たな位置での干渉音波２２が最小
になるようにフィードバックが働く。このため、術者１
１の活動を妨げることなく高い消音効果が維持されるこ
とになる。
音用音波１８は第２のマイクロフォン２１からのフィー
ドバック信号によって適宜補正され、術者１１の耳に到
達する音波はほぼ完全に消滅して消音効果は向上する。
また、この第４の実施例によれば、術者１１が体を移動
した場合でも直ちに新たな位置での干渉音波２２が最小
になるようにフィードバックが働く。このため、術者１
１の活動を妨げることなく高い消音効果が維持されるこ
とになる。
【００２６】なお、上記各実施例の説明においてはスピ
ーカ１７を１個として説明したが、複数のスピーカを組
み合わせてレーザー照射装置を構成することも可能であ
り、上記各実施例と同様な効果を奏する。また、上記各
実施例は本発明を骨の切開手術に適用した場合について
説明したが、これに限定されることはなく、レーザービ
ームを用いた穴開け、切断などのレーザー加工にも適用
することが可能であり、上記各実施例と同様な消音効果
を奏する。
ーカ１７を１個として説明したが、複数のスピーカを組
み合わせてレーザー照射装置を構成することも可能であ
り、上記各実施例と同様な効果を奏する。また、上記各
実施例は本発明を骨の切開手術に適用した場合について
説明したが、これに限定されることはなく、レーザービ
ームを用いた穴開け、切断などのレーザー加工にも適用
することが可能であり、上記各実施例と同様な消音効果
を奏する。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、レーザー照射用ハンド
ピースに消音用音波放射手段を設けることにより、消音
すべき音源とスピーカ等の消音用音波放射手段との距離
を一定に保つことができ、消音すべき音源からの音波と
消音用音波を確実に重ね合わせることができ、被照射部
位に発生した悪影響の原因になる音波は消滅する。この
ため、被照射部位に発生する音波に起因して発生する種
々の障害は除去され、レーザービームを用いた作業のし
易い環境が実現される。
ピースに消音用音波放射手段を設けることにより、消音
すべき音源とスピーカ等の消音用音波放射手段との距離
を一定に保つことができ、消音すべき音源からの音波と
消音用音波を確実に重ね合わせることができ、被照射部
位に発生した悪影響の原因になる音波は消滅する。この
ため、被照射部位に発生する音波に起因して発生する種
々の障害は除去され、レーザービームを用いた作業のし
易い環境が実現される。
【００２８】また、一定の条件下でレーザービームが照
射される場合には、音波検出手段を用いることなく消音
用音波が音波生成手段によって生成される。このため、
簡単な構成によって消音効果を有するレーザー照射装置
を提供することが可能になる。
射される場合には、音波検出手段を用いることなく消音
用音波が音波生成手段によって生成される。このため、
簡単な構成によって消音効果を有するレーザー照射装置
を提供することが可能になる。
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施例によるレーザー照射装置
の概略構成を示す平面図である。
の概略構成を示す平面図である。
【図２】本発明の第２の実施例によるレーザー照射装置
の概略構成を示す平面図である。
の概略構成を示す平面図である。
【図３】本発明の第３の実施例によるレーザー照射装置
の概略構成を示す側面図である。
の概略構成を示す側面図である。
【図４】本発明の第４の実施例によるレーザー照射装置
の概略構成を示す側面図である。
の概略構成を示す側面図である。
【図５】従来技術によるレーザー照射装置の概略構成を
示す側面図である。
示す側面図である。
【図６】レーザー照射装置から出力されるレーザービー
ム照射によって発生する騒音の測定を説明する図であ
る。
ム照射によって発生する騒音の測定を説明する図であ
る。
１１…術者、１２…骨、１３…ビーム照射点、１４…音
波、１５…マイクロフォン、１６…制御装置、１７…ス
ピーカ、１８…消音用音波、１９…導光路、２０…ハン
ドピース、２１…第２のマイクロフォン、２２…干渉音
波。
波、１５…マイクロフォン、１６…制御装置、１７…ス
ピーカ、１８…消音用音波、１９…導光路、２０…ハン
ドピース、２１…第２のマイクロフォン、２２…干渉音
波。
Claims (2)
- 【請求項１】 レーザービームを出力するレーザー源
と、レーザービームを被照射部位に照射するレーザー照
射用ハンドピースと、レーザービームの被照射部位に発
生した音波を検出する音波検出手段と、検出されたこの
音波の音圧および位相を分析してこの音波と同音圧で逆
位相を持つ消音用音波を生成する音波生成手段と、前記
レーザー照射用ハンドピースに設けられ、レーザービー
ムの被照射部位に発生する音波の発生タイミングに一致
して、生成された前記消音用音波を干渉させる消音用音
波放射手段とを備えるレーザー照射装置。 - 【請求項２】 レーザービームを出力するレーザー源
と、レーザービームを被照射部位に照射するレーザー照
射用ハンドピースと、予め分析したこのレーザービーム
の被照射部位に発生する音波の音圧および位相と同音圧
で逆位相を持つ消音用音波を生成する音波生成手段と、
前記レーザー照射用ハンドピースに設けられ、レーザー
ビームの被照射部位に発生する音波の発生タイミングに
一致して、生成された前記消音用音波を干渉させる消音
用音波放射手段とを備えるレーザー照射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3341181A JP2566351B2 (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | レーザー照射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3341181A JP2566351B2 (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | レーザー照射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05172658A JPH05172658A (ja) | 1993-07-09 |
| JP2566351B2 true JP2566351B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=18343983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3341181A Expired - Fee Related JP2566351B2 (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | レーザー照射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2566351B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20240036551A1 (en) * | 2020-12-21 | 2024-02-01 | Fanuc Corporation | Numerical control device, numerical control system, and silencing method |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50801A (ja) * | 1973-05-01 | 1975-01-07 | ||
| JPH0336897A (ja) * | 1989-07-03 | 1991-02-18 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | 電子消音システム |
| JPH03149998A (ja) * | 1989-11-06 | 1991-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 消音装置 |
-
1991
- 1991-12-24 JP JP3341181A patent/JP2566351B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05172658A (ja) | 1993-07-09 |
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