DE2849543A1

DE2849543A1 - Verbindungselement fuer lichtleiter

Info

Publication number: DE2849543A1
Application number: DE19782849543
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl Phys Dr Kroy
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1978-11-15
Filing date: 1978-11-15
Publication date: 1980-05-29

Description

Verbindungselement für Lichtleiter
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungselement zur Einkopplung eines Strahlenbündels in einen Lichtleiter oder ein Lichtleiterbündel einer flexiblen übertragungsleitung, beispielsweise bei Handstücken von medizinischen Arbeitslasergeräten.
Verbindungselemente für Lichtleiter aus optischen Fasern sind in den verschiedensten Ausführungsformen bekannt. Alle diese Konstruktionen des Standes der Technik befassen sich mit dem Problem der genauen Fixierung der zu verbindenden Lichtleiter, um Lichtverluste zu vermeiden. Hierzu werden zahlreiche Lösungsmöglichkeiten angeboten. Als Beispiel hierfür wird auf die DE-OS 25 26 556 verwiesen. Hier dienen drei zylindrische Haltstangen sowie Klemmittel zur Beibehaltung einer parallelen Stellung, während in dem von den Haltstangen gebildeten Zwischenraum die Lichtleitfaser bzw.
das Lichtleitbündel ohne Quetschung gelagert wird und mit dem Lichtleitanschlußkabel verbunden werden kann.
Der materielle und fertigungstechnische Aufwand dieses Verbindungselementes ist äußerst hoch und dennoch erlaubt diese Ausführungsform nicht, daß mit der Entkopplung der beiden Elemente gleichzeitig ein Einschalten des Lasers nicht möglich ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,- ein einfaches Verbindungselement der eingangs genannten Art zu schaffen, das nicht nur zwei Lichtleitfasern genau und lichtverlustlos miteinander verbindet, sondern ein Einschalten des Arbeitslasers erst nach vollzogener Zusammensteckung erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 niedergelegten Maßnahmen gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen festgelegt und in der Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch die beiden zu koppelnden Verbindungselemente, Fig. 2 eine schematische Darstellung der Verbindung mit dem Arbeitslaser, Fig. 3 eine schematische DaJstellung der elektrischen Schaltung, Fig. 4 einen Schnitt durch den Justierstecker für die serienmäßige Fertigung.
Das in der Fig. 1 gezeigte Verbindungselement, das zur steckbaren Einkopplung eines Strahlenbündels in einen Lichtleiter oder ein Lichtleiterbündel 24 dient, eignet sich insbesondere für medizinische Geräte, wie Reiztherapie-Laser etc., und setzt sich aus einer Buchse 14 und einem Stecker 20 zusammen.
Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel ist ein sogenanntes Schraub-Stecker-Element. Genau so gut kann die Ausführung aber auch mittels einer sogenannten Nut-Keilführung versehen sein. Buchse und Stecker sind mit herkömmlichen elektrischen Verbindungselementen versehen, weisen also eine Steuerleitung 16, eine Kontaktbuchse 15, eine elektrische Leitung 23, Kontaktstifte 26 und einen Kurzschlußbügel 31 auf. Die Buchse 14 und der Stecker 20 weisen in ihrer zentralen Achse 11a je eine Bohrung 27, 27a auf, deren Durchmesser etwas größer ist als der Durchmesser des Laserlichtbündels 13. Im Stecker 20 ist das gefaßte und an der Stirnfläche geschliffene und polierte Ende des Lichtleiterkabels 24 eingesetzt, welches zum Arbeitshandstück führt. Durch das Anschließen des Steckerelementes an die Buchse wird nun das achsmittig durchtretende Laserstrahlbündel 13 in den Lichtleiter 24 eingekoppelt.
Ein Sicherheitsproblem stellt nun diese Laserstrahlung dar, wenn der Stecker bei den zum Stand der Technik zählenden Ausführungsformen abgezogen wird und vergessen wurde, den Laser auszuschalten. Da solche Arbeitslaser fast völlig geräuschlos sind, ist es relativ häufig vorgekommen, daß das Ausschalten übersehen wurde, wenn das Handstück ausgewechselt worden ist. Vor allem die Verletzungsgefahr der Augen war hier besonders groß Um diese Gefahr vEllig auszuschalten, sieht das erfindungsgemäße Verbindungselement vor, daß die stromführende Steuerleitung 16 des im Arbeitsgeräteinneren, d. h. im Gerätegehäuse 10 befindlichen Blendenrelais 12 über zwei Kontaktstifte 26 des Steckelements 20 geführt wird. Hierzu wird der in Fig. 3 gezeigte Kurzschlußbügel 31 angeordnet.
Die Buchse 14, die mittels einer Kontermutter 19 am Außengewinde 18 an der Gehäusewand 10 fest installiert ist, weist an ihrem dem Stecker 20 zugekehrten Ende ein Innengewinde 17 auf und ist mit einer Kontaktbuchse 15 und der Anklemmung der Steuerleitung 16 versehen.
Der Stecker 20 setzt sich aus einem Kontaktstiftträger 26a und den Kontaktstiften 26 zusammen, die mit elektrischen Leitungen 23 versehen sind. In der zentralen Achse 11a weisen.
Buchse und Stecker je eine Bohrung 27, 27a auf, wie schon beschrieben worden ist. In der Steckerbohrung 27 ist die Fassung 24a des Lichtleiterbündels 24 eingeklemmt. Über dieser Anordnung befindet sich - leicht drehbar - die mit einem Außengewinde 22 versehene Schraubkappe 21, in die am Leitungsausgang eine Knickschutzhülse 25 eingreift.
Durch Abziehen oder im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch Abschrauben des Steckers 20 wird infolge der sofort eintretenden Stromlosmachung bzw. Stromunterbrechung durch das Blendenrelais 12 der Laser blockiert. Diese zwangsläufig eintretende Maßnahme garantiert ein absolut ungefährliches Arbeiten beim Auswechseln der Therapiegeräte. Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung können rasch und absolut gefahrlos die verschiedenen Applikationssysteme angeschlossen werden.
Um nun das Laserstrahlungsbündel immer optimal in den Lichtleiter 24 einzukoppeln, wird vorgeschlagen, bei der Montage der Steckbuchse i4 in das Gerätegehäuse 10 den in der Fig. 4 dargestellten Justierstecker 30 zu verwenden. Dieser Stecker 30 enthält anstelle des Lichtleiterbündels 24 eine Optik, die sich aus einer kurzbrennweitigen Zerstreuungslinse 33 und einer Sammellinse 34 zusammensetzt. Dieser ist eine Blende 35 zugeordnet, die eine Zentralbohrung bzw. Blendenöffnung von 0,5 mm aufweist. Hinter dieser Blende 34 ist ein Lichtdetektor - beispielsweise eine lichtempfindliche Halbleiterdiode -36 angeordnet, deren Leitung zu einem Verstärker 126 und einem Anzeigegerät 127 führt.
Wird nun in das Gerätegehäuse 10 die Steckerbuchse 14 eingebaut, so wird der Justierstecker 30 in diese eingesetzt und das verbundene System so lange in der Befestigungsbohrung des Gehäuses verschoben, bis die am Detektor 36 angeschlossene Anzeige 127 einen Maximalwert erreicht hat. In dieser Stellung wird dann die Buchse 14 mittels der Kontermutter 19 festgezogen.
Durch diese vorgeschlagenen Maßnahmen wird nun eine rasch und präzise durchzuführende Justierung infolge der achssensitiven Wirkung der Optik im Justierstecker herbeigeführt. Die Justierung selbst kann sogar durch ungeschultes Personal ungefährdet vorgenommen werden. Außerdem gibt der beim Justieren erreichte Maximalausschlag des Neßgerätes 127 schon Auskunft über die Gesamtqualität des Lasersystems, d. h. über Ausgangsleistung und Verluste im Einkoppelsystem, so daß hier gleich ein Abnahmetest durchgeführt wird.
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Claims

Verbindungselement für Lichtleiter PATENTANSPRÜCHE Verbindungselement zur Einkopplung eines Strahlenbündels in einen Lichtleiter oder ein Lichtleiterbündel einer flexiblen Übertragungsleitung, beispielsweise bei H>ndstücken von medizinischen Arbeitslasergerätert, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Verbindungselement aus Buchse (14) und Stecker (20) mit herkömmlichen elektrischen Bauelementen (15, 16, 23, 26) zusammengesetzt ist, welche jeweiis mit einer Bohrung (27, 27a), deren Durchmesser wenig größer als der Durchmesser des Lichtleiterbündels (24) ist, versehen sind und die stromführende Steuerleitung (16) eines geräteeigenen Blendenrelais (12) über zwei Kontaktstifte (26) des Steckers (20) geführt wird.
2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß zur Verwendung als Justierstecker (30) das Lichtleiterbündel (24) durch eine Optik, bestehend aus einer kurzbrennweitigen Zerstreuungslinse (33) und einer Sammellinse (310) ersetzt wird und ihr eine Blende (35) mit einem Detektor (36) nachgeschaltet ist.
3. Verbindungselement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß es als sogenanntes Schraub-Stecker-Element ausgebildet ist.
4. Verbindungselement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß Buchse (14) und Stecker (20) mittels einer Nut-Keilverbindung miteinander fixierbar sind.