CN2522092Y

CN2522092Y - 激光变焦传输点阵扫描装置

Info

Publication number: CN2522092Y
Application number: CN 01239663
Authority: CN
Inventors: 李正佳; 周海; 陈殊殊; 朱长虹
Original assignee: Huazhong University of Science and Technology
Current assignee: Huazhong University of Science and Technology
Priority date: 2001-04-02
Filing date: 2001-04-02
Publication date: 2002-11-27
Anticipated expiration: 2011-04-02

Abstract

一种激光变焦传输点阵扫描装置，由双透镜变焦装置和点阵扫描部分组成，双透镜变焦装置由两块透镜组成，两透镜的间距可调节，间距调节机构与驱动电机相连接；点阵扫描部分由点阵扫描器件、光学器件和控制部件组成，双透镜变焦装置设置在激光器与反射镜之间；计算机与电机和点阵扫描部件相连接。本点阵扫描装置的优点：激光束焦点位置不受人为与外界干扰，待治疗皮肤表面的激光能量密度稳定；所采用的光学元件数量少，激光能量损失小。

Description

激光变焦传输点阵扫描装置

本实用新型激光变焦扫描装置，适用于激光皮肤美容设备。

长期以来有一种需要，即在激光皮肤美容设备中，如何将调Q激光从激光器的输出端稳定传输并聚焦到待治疗部位，并在需要治疗的范围内对待治疗部位进行精确扫描，以适应不同的治疗要求。

目前普遍使用的激光传输扫描聚焦系统是光导臂，在这种装置中，多根中空金属管通过活动关节连接在一起，并在每个关节处装45。反射镜，使激光沿中空金属管轴线传输，直到从光导臂输出端输出。在光导臂输出端安装有一固定焦距的聚焦透镜，医生使用光导臂进行治疗时，依赖经验用肉眼判断激光束的焦点是否在治疗部位，用手握住光导臂的输出端对待治疗的部位进行手动操作。这种装置有下面一些缺点：首先，在治疗过程中，光导臂输出端与皮肤的距离是靠医生目视凭经验来掌握，受医生经验的影响，并存在手动所固有的不稳定性，使得激光束的焦点并不一定正好在待治疗部位，这容易造成待治疗部位的能量密度或高或低，使得各处皮肤受到的激光照射不均匀，影响治疗效果。其次，待治疗皮肤的形状不一定是规则的，采用光导臂设计，激光束在待治疗皮肤表面的扫描是医生用手来操作，其扫描速度和扫描范围也是由医生凭经验来操作，由于医生治疗水平与经验不同，非常容易造成扫描速度不均匀和扫描范围不当，如超出范围或该治疗的部位没有被治疗，这些都会影响治疗的效果，甚至造成治疗方面的失误。最后，光导臂的反射镜数目比较多，激光经过多次反射后，能量损失比较大。

本实用新型所的目的是设计一种可以克服现有技术装置不足的激光变焦传输点阵扫描装置。

本实用新型所的激光变焦传输点阵扫描装置的结构原理如下：

激光变焦传输点阵扫描装置，由双透镜变焦装置和点阵扫描部分组成，双透镜变焦装置由两块其间距可以调节的透镜组成，两块透镜与间距调节机构连接，间距调节机构与驱动电机相连接；点阵扫描部分由点阵扫描器件、光学器件和控制部件组成，双透镜变焦装置设置在激光器与反射镜之间；对双透镜间距调节的驱动电机和点阵扫描部件进行控制的计算机，与驱动电机和点阵扫描部件相连接。

通过调节两块透镜之间的距离，可使双透镜的等效焦距f发生改变，

(\frac{1}{f} = \frac{1}{f_{1}} + \frac{1}{f_{2}} - \frac{L}{f_{1} f_{2}})

。只要将透镜间距调节到某一合适距离，则激光束的焦点就会准确的聚焦在待治疗部位。点阵扫描部分由点阵扫描器件、光学器件和控制部件组成。利用光学器件将激光反射到待治疗皮肤表面并使激光光束经过点阵扫描器件，同时通过控制系统对点阵扫描器件进行二维扫描控制，以此实现激光束在待治疗皮肤表面的点阵扫描，它可以精确地设定扫描范围和扫描速度。在实际使用中，通过点阵扫描部分对激光光束进行二维偏转以达到光束在皮肤表面进行二维点阵扫描的目的，同时通过双透镜变焦装置改变双透镜的等效焦距，使得激光准确聚焦在待治疗部位，以达到满意的治疗效果。

本实用新型所说的激光变焦传输点阵扫描装置有如下优点：

1.对于双透镜变焦装置，只要用某种控制装置使得透镜间距保持在一个合适的距离上，那么其等效焦距就保持不变，激光束的焦点位置也就会保持不变，不受医生的经验和人手不稳定性的影响，最大限度的排除了外界的干扰，使得待治疗皮肤表面的激光能量密度保持稳定，保证了治疗的效果。

2.采用点阵扫描器件对待治疗皮肤进行激光扫描，由于点阵扫描器件在控制系统的控制下，可以扫描出需要的图形，而且可以保证扫描速度的均匀和扫描范围的精确，因此可以避免凭医生经验操作造成的不精确性，排除了人为干扰，保证了手术的效果。

3.本实用新型采用的光学元件数量少，因此造成的激光能量损失也小于传统的光导臂。

附图1：双透镜变焦系统结构示意图；

附图2：激光变焦传输点阵扫描装置的结构示意图之一；

附图3：激光变焦传输点阵扫描装置的结构示意图之二；

附图4：激光变焦传输点阵扫描装置的结构示意图之三。

以下结合附图与实施例对本实用新型所说的激光变焦传输点阵扫描装置作进一步的说明。

本实用新型所说的激光变焦传输点阵扫描装置可有以下三类结构形式：

附图2所示的激光变焦传输点阵扫描装置结构是，激光器1输出的激光经过双透镜变焦装置2，被步进式绘图仪反射镜或振镜3’、3”反射并进行二维偏转后，激光聚焦在待治疗部位7上并正确扫描待治疗部位7。透镜间距通过间距调节机构4由步进电机5来调节，计算机6对步进电机5和步进式绘图仪反射镜或振镜3控制组件进行控制。反射镜或振镜3’为在图面上可沿纵轴转动的反射镜或振镜，而反射镜或振镜3”为在图面上可沿横轴转动的反射镜或振镜，它们的转动均由计算机6控制电机实现转动，以实现使得激光聚焦点在待治疗部位的定位、偏转和移动。

附图3是另一种形式的激光变焦传输点阵扫描装置的结构示意图。激光器1输出的激光经过双透镜变焦装置2，被反射镜3反射后，通过声光偏转器件8，并同时被声光偏转器件8二维偏转，使激光聚焦在待治疗部位7上并正确扫描待治疗部位7。透镜间距通过间距调节机构4由步进电机5来调节，计算机6对步进电机5和声光偏转器件8进行控制。

附图4中所示的激光变焦传输点阵扫描装置的结构形式，是一种使点阵扫描部分采用类似绘图仪式的打印动作机构。由点阵扫描器件、光学器件和控制部件组成的点阵扫描部分，是将反射镜3、3””设置在x、y轴的移动轨道上，如图4所示，在x轴方向设置有两条轨道9，y轴10设置在x轴方向的两条轨道9上，并可由计算机6控制的驱动装置驱使y轴10沿x轴方向移动；反射镜3固定安装在y轴10上，反射镜3””设置在y轴10上，并可计算机6控制的驱动装置驱使反射镜3””沿y轴10方向移动。

由计算机控制步进电机通过间距调节机构调节双透镜的间距，以及控制能在x、y轴方向上移动的反射镜3、3””的位置，实现在计算机控制下完成对激光光束的反射和x、y方向上的扫描，同时使激光聚焦在待治疗部位，并扫描出需要的图形。

图中的虚线表示计算机对相关部件的控制关系。

Claims

1.一种激光变焦传输点阵扫描装置，由双透镜变焦装置和点阵扫描部分组成，其特征在于，双透镜变焦装置由两块其间距可以调节的透镜组成，两块透镜与间距调节机构连接，间距调节机构与驱动电机相连接；点阵扫描部分由点阵扫描器件、光学器件和控制部件组成，双透镜变焦装置设置在激光器与反射镜之间；对双透镜间距调节的驱动电机和对声光偏转部件进行控制的计算机与驱动电机和点阵扫描部件相连接。

2.按照权利要求1所说的激光变焦传输点阵扫描装置，其特征在于，所说的点阵扫描部分中可以采用声光偏转器件加光学反射镜，也可以采用步进式振镜。

3.按照权利要求1所说的激光变焦传输点阵扫描装置，其特征在于，在所说的反射镜后可以有声光偏转器件。

4.按照权利要求1所说的激光变焦传输点阵扫描装置，其特征在于，所说的计算机可以与驱动电机和反射镜控制组件相连接。

5.按照权利要求1所说的激光变焦传输点阵扫描装置，其特征在于，所说的驱动电机可以是步进电机。

6.按照权利要求1所说的激光变焦传输点阵扫描装置，其特征在于，所说的双透镜的间距调节可以采用压电陶瓷器件。