JP6990255B2

JP6990255B2 - 口腔レーザー治療装置のハンドルに用いられる光路切換構造

Info

Publication number: JP6990255B2
Application number: JP2019558701A
Authority: JP
Inventors: 金品張; 翔張; 艶王
Original assignee: Guilin Woodpecker Medical Instruments Co Ltd
Current assignee: Guilin Woodpecker Medical Instruments Co Ltd
Priority date: 2018-12-26
Filing date: 2019-02-19
Publication date: 2022-02-03
Anticipated expiration: 2039-02-19
Also published as: WO2020133644A1; JP2021511843A

Description

本発明は歯科医療用レーザー技術分野に関し、具体的には、口腔レーザー治療装置のハンドルに用いられる光路切換構造に関する。

従来の口腔レーザー治療装置のハンドルにおける光路切換には、一般に光ファイバを直接突き合わせ接続する方法、すなわち、ハンドルの光ファイバをチップの光ファイバに直接突き合わせた接続が採用される。直接突き合わせた接続には、機械の組立誤差及び出力光ファイバの頻繁な抜き差しにより、ハードコンタクト、衝突が発生して、光ファイバ端面が損傷を受けやすく、結合効率が低下したり、デバイスが焼失したりするような重大なリスクが存在する。

また、ハンドルの光ファイバから直接光を発し、使用部分とするが、出射端面は一般に直径０．２ｍｍの端面であり、レーザー出力は一般に５Ｗ以上であるため、端面に微小な粉塵があると、レーザーを射出した時にハンドルの光ファイバが焼損することがあり、その場合には焼損した光ファイバを切断し、研磨することが必須で、時にはハンドルの光ファイバをその末端まで全体を交換してからでなければ、使用が継続できないことがある。光ファイバは折れやすいため、本体から引き出された光ファイバは保護スリーブを有するが、保護スリーブの裁断は煩雑で、間違いが生じやすいため、口腔外科の手術中には使用しにくい。保管及び使用において、ハンドルの光ファイバの端面の清潔さを確保する必要があり、メンテナンスが不便である。同時に消毒、滅菌ができないため、臨床使用には適さない。

以上より、従来技術における欠点を解消するために、本発明が解決しようとする技術的課題は口腔レーザー治療装置のハンドルに用いられる光路切換構造を提供することである。

本発明が上記技術的課題を解決する手段は以下のとおりである。

口腔レーザー治療装置のハンドルに用いられる光路切換構造であって、光ファイバ入力部、光ファイバ出力部及び接続部品を含み、前記光ファイバ入力部及び前記光ファイバ出力部の一端は前記接続部品を介して接続され、且つ前記光ファイバ入力部の出力端面と前記光ファイバ出力部の入力端面は、対向し且つ一定の距離をおいて前記接続部品内に位置し、レーザービームを伝達する空間結合構造を形成する。

本発明の有益な効果は、空間結合構造により、レーザー変換を直接突き合わせ接続から空間突き合わせ接続に変更することにより、出力光ファイバを頻繁に抜き差しすることで、ハードコンタクト、衝突が発生し、光ファイバ端面が損傷することを防止して、結合効率が向上し、より安全に使用できることである。
上記技術的解決手段をもとに、本発明はさらに以下のように改良することができる。

さらに、結合レンズを含み、前記結合レンズは前記接続部品内で且つ前記出力端面と前記入力端面の間の対応する位置に固定され、前記出力端面と前記入力端面は、前記結合レンズを介して相互に一定の距離をおいて共役面を形成し、空間結合構造を構成する。

上記解決手段の有益な効果は、独特の光学レンズである結合レンズにより光路切換構造を構成し、レーザー変換の直接突き合わせ接続から空間突き合わせ接続への変更を実現することである。
さらに、前記結合レンズの両端面にはいずれも反射防止膜がメッキされる。
上記解決手段の有益な効果は、結合効率が向上することである。

さらに、前記接続部品には、前記出力端面と前記入力端面の前記結合レンズに対する位置を位置決めし、さらに前記出力端面と前記入力端面が前記結合レンズを介して共役面を形成するための位置制限構造が設けられる。

さらに、前記位置制限構造は固定部品及び係止溝を含み、前記固定部品は中央が中空構造であり、前記接続部品内に固定され、前記出力端面は前記固定部品の一端の内部に位置し、前記固定部品の前記出力端面から離れた一端は前記入力端面と間隔をおいて設置され、前記結合レンズは、前記固定部品の前記出力端面から離れた一端の内部に固定され、且つその前記出力端面から離れた一端が前記固定部品の対応する端部と面一になり、他端が前記固定部品内に位置し且つ前記出力端面と間隔をおいて設置され、前記固定部品の内壁には前記出力端面に当接して前記出力端面の前記結合レンズに対する位置を位置決めするショルダ構造が設けられる。

前記接続部品の前記光ファイバ入力部から離れた一端の外側壁には前記係止溝が設けられ、前記光ファイバ出力部には前記係止溝に対応する係止ブロックが設けられ、前記係止溝が前記係止ブロックに係止されると、前記出力端面の前記結合レンズに対する位置は位置決めされる。

上記解決手段の有益な効果は、結合レンズを介して相互に一定の距離をおいて共役面を形成するように、出力端面と入力端面の結合レンズに対する位置（切片）を保証することである。

さらに、前記光ファイバ出力部は位置決め部品、出力光ファイバ及び出力光ファイバ保護チューブを含み、前記位置決め部品の端部は前記接続部品の前記光ファイバ入力部から離れた一端の内部に着脱可能に挿嵌され、前記出力光ファイバの一端は前記位置決め部品内に軸方向に挿入され、前記出力光ファイバの端部は前記位置決め部品内に延伸し、前記位置決め部品の前記接続部品の内部に位置する一端と面一になり前記入力端面を形成し、前記出力光ファイバ保護チューブは前記出力光ファイバの外周に被覆され，前記位置決め部品の中央には前記接続部品の前記光ファイバ入力部から離れた一端を挿嵌するためのスロットが設けられ、前記スロットの側壁には前記係止ブロックが設けられる。

上記解決手段の有益な効果は、使用部分の光ファイバすなわち光ファイバ出力部が接続部品に着脱可能に挿嵌されることで、消毒や交換や臨床使用が容易になることである。

さらに、前記光ファイバ入力部はセラミックフェルールケース、セラミックフェルール及び入力光ファイバを含み、前記セラミックフェルールケースは前記セラミックフェルールの端部に一体に接続され、前記入力光ファイバは、一端が前記セラミックフェルールケースを通過した後、前記セラミックフェルール内に軸方向に挿入されるとともに、端部が前記セラミックフェルールの前記セラミックフェルールケースから離れた一端と面一になり、前記出力端面を形成し、前記セラミックフェルール、及び前記セラミックフェルールケースの前記セラミックフェルールに接続された部分はいずれも前記接続部品の内部に位置する。

上記解決手段の有益な効果は、固定部品及び結合レンズにより入力光ファイバの出力端面と外部環境が物理的に隔絶され、粉塵の付着、水蒸気凝結による高コストの入力光ファイバの焼失を防止し、メンテナンスの難しさ及びコストを低下させ、ハンドルの射出点レンズ面の射出面積を拡大し、単位面積当たりの射出出力を低下させることである。

は本発明の全体構造を示す図である。は図１のＡ拡大図である。

以下、図面を参照して、本発明の原理及び特徴について説明するが、挙げられた実例は、本発明を説明するためのものにすぎず、本発明の範囲を限定するためのものではない。

図１に示すように、口腔レーザー治療装置のハンドルに用いられる光路切換構造は、光ファイバ入力部、光ファイバ出力部及び接続部品１を含む。前記光ファイバ入力部及び前記光ファイバ出力部の一端は前記接続部品１を介して接続される。前記光ファイバ入力部の出力端面２と前記光ファイバ出力部の入力端面３は、対向し且つ一定の距離をおいて前記接続部品１内に位置し、レーザービームを伝達する空間結合構造を形成する。該光路切換構造は、さらに、結合レンズ４を含む。前記結合レンズ４は前記接続部品１内で且つ前記出力端面２と前記入力端面３の間の対応する位置に固定される。前記出力端面２と前記入力端面３は、前記結合レンズ４を介して相互に一定の距離をおいて共役面を形成し、空間結合構造を構成する。結合レンズ４の両端面に反射防止膜がメッキされるため、結合効率が向上する。

前記接続部品１には、前記出力端面２と前記入力端面３の前記結合レンズ４に対する位置を位置決めし、さらに前記出力端面２と前記入力端面３が前記結合レンズ４を介して共役面を形成するための位置制限構造が設けられる。前記位置制限構造は固定部品５及び係止溝６を含む。前記固定部品５は中央が中空構造であり、前記接続部品１内に固定される。前記出力端面２は前記固定部品５の一端の内部に位置し、前記固定部品５の前記出力端面２から離れた一端は前記入力端面３と間隔をおいて設置される。前記結合レンズ４は、前記固定部品５の前記出力端面２から離れた一端の内部に固定され、且つその前記出力端面２から離れた一端が前記固定部品５の対応する端部と面一になり、他端が前記固定部品５内に位置し且つ前記出力端面２と間隔をおいて設置される。前記固定部品５の内壁には、前記出力端面２に当接して前記出力端面２の前記結合レンズ４に対する位置を位置決めするショルダ構造が設けられる。図２に示すように、前記接続部品１の前記光ファイバ入力部から離れた一端の外側壁には前記係止溝６が設けられる。前記光ファイバ出力部には前記係止溝６に対応する係止ブロック７が設けられる。前記係止溝６が前記係止ブロック７に係止されると、前記出力端面２の前記結合レンズ４に対する位置は位置決めされる。

前記光ファイバ出力部は位置決め部品８、出力光ファイバ９及び出力光ファイバ保護チューブ１０を含む。前記位置決め部品８の端部は前記接続部品１の前記光ファイバ入力部から離れた一端の内部に着脱可能に挿嵌される。前記出力光ファイバ９の一端は前記位置決め部品８内に軸方向に挿入され、且つ前記出力光ファイバ９の端部は前記位置決め部品８内に延伸されてから、前記位置決め部品８の前記接続部品１の内部に位置する一端と面一になり前記入力端面３を形成する。前記出力光ファイバ保護チューブ１０は前記出力光ファイバ９の外周に被覆される。前記位置決め部品８の中央には前記接続部品１の前記光ファイバ入力部から離れた一端を挿嵌するためのスロット１１が設けられる。前記スロット１１の側壁には前記係止ブロック７が設けられる。

前記光ファイバ入力部はセラミックフェルールケース１２、セラミックフェルール１３及び入力光ファイバ１４を含む。前記セラミックフェルールケース１２は前記セラミックフェルール１３の端部に一体に接続される。前記入力光ファイバ１４は、一端が前記セラミックフェルールケース１２を通過した後、前記セラミックフェルール１３内に軸方向に挿入されるとともに、端部が前記セラミックフェルール１３の前記セラミックフェルールケース１２から離れた一端と面一になり、前記出力端面２を形成する。前記セラミックフェルール１３、及び前記セラミックフェルールケース１２の前記セラミックフェルール１３に接続された部分はいずれも前記接続部品１の内部に位置する。

機械加工、組立により、入力光ファイバ１４、結合レンズ４、出力光ファイバ９の同軸度の精度及び共役距離を制御する。出力端面２と入力端面３が共役面を形成するように、出力端面２と結合レンズ４の切片及び入力端面３と結合レンズ４の切片を設計し、それにより出力端面２と入力端面３が相互に一定の距離をおいて空間結合構造を形成することを実現する。レーザー変換を直接突き合わせ接続から空間突き合わせ接続に変更することにより、出力光ファイバを頻繁に抜き差しすることによるハードコンタクト、衝突を防止し、それにより光ファイバ端面の損傷を防止して、結合効率が向上し、より安全に使用することができる。固定部品５及び結合レンズ４により入力光ファイバ１４の出力端面２を密封して、入力光ファイバ１４の出力端面２を外部環境から物理的に隔絶する。それにより、粉塵の付着、水蒸気凝結による高コストの入力光ファイバ１４の焼失を防止して、メンテナンスの難しさ及びコストを低下させ、ハンドルの射出点レンズ面の射出面積を拡大し、単位面積当たりの射出出力を低下させる。

以上は本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明を限定するものではなく、本発明の精神や原則を逸脱しない範囲で行われる様々な修正、等価置換、改良などはすべて本発明の保護範囲内に含まれるべきである。

図面における各符号が示す部品は下記のとおりである。
１．接続部品
２．出力端面
３．入力端面
４．結合レンズ
５．固定部品
６．係止溝
７．係止ブロック
８．位置決め部品
９．出力光ファイバ
１０．出力光ファイバ保護チューブ
１１．スロット
１２．セラミックフェルールケース
１３．セラミックフェルール
１４．入力光ファイバ

Claims

口腔レーザー治療装置のハンドルに用いられる光路切換構造であって、
光ファイバ入力部、光ファイバ出力部、接続部品（１）及び結合レンズ（４）を含み、
前記光ファイバ入力部及び前記光ファイバ出力部の一端は、前記接続部品（１）を介して接続され、
前記光ファイバ入力部の出力端面（２）と前記光ファイバ出力部の入力端面（３）は、対向し且つ一定の距離をおいて前記接続部品（１）内に位置し、レーザービームを伝達する空間結合構造を形成し、
前記結合レンズ（４）は前記接続部品（１）内の前記出力端面（２）と前記入力端面（３）の間に対応する位置に固定され、
前記出力端面（２）と前記入力端面（３）は、前記結合レンズ（４）を介して相互に一定の距離をおいて共役面を形成し、それにより空間結合構造を構成し、
前記接続部品（１）には、前記出力端面（２）と前記入力端面（３）の前記結合レンズ（４）に対する位置を位置決めし、さらに前記出力端面（２）と前記入力端面（３）が前記結合レンズ（４）を介して共役面を形成するための位置制限構造が設けられ、
前記位置制限構造は固定部品（５）及び係止溝（６）を含み、
前記固定部品（５）は中央が中空構造であり、前記接続部品（１）内に固定され、
前記出力端面（２）は前記固定部品（５）の一端の内部に位置し、
前記固定部品（５）の前記出力端面（２）から離れた一端は前記入力端面（３）と間隔をおいて設置され、
前記結合レンズ（４）は、前記固定部品（５）の前記出力端面（２）から離れた一端の内部に固定され、且つ前記出力端面（２）から離れた一端が前記固定部品（５）の対応する端部と面一になり、他端が前記固定部品（５）内に位置し且つ前記出力端面（２）と間隔をおいて設置され、
前記固定部品（５）の内壁には前記出力端面（２）に当接して前記出力端面（２）の前記結合レンズ（４）に対する位置を位置決めするショルダ構造が設けられ、
前記接続部品（１）の前記光ファイバ入力部から離れた一端の外側壁には前記係止溝（６）が設けられ、
前記光ファイバ出力部には前記係止溝（６）に対応する係止ブロック（７）が設けられ、
前記係止溝（６）が前記係止ブロック（７）に係止されることで、前記出力端面（２）の前記結合レンズ（４）に対する位置は位置決めされる、
ことを特徴とする、口腔レーザー治療装置のハンドルに用いられる光路切換構造。
前記結合レンズ（４）の両端面にはいずれも反射防止膜がメッキされる、
ことを特徴とする、請求項１に記載の口腔レーザー治療装置のハンドルに用いられる光路切換構造。
前記光ファイバ出力部は位置決め部品（８）、出力光ファイバ（９）及び出力光ファイバ保護チューブ（１０）を含み、
前記位置決め部品（８）の端部は前記接続部品（１）の前記光ファイバ入力部から離れた一端の内部に着脱可能に挿嵌され、
前記出力光ファイバ（９）の一端は前記位置決め部品（８）内に軸方向に挿入され、
前記出力光ファイバ（９）の端部は前記位置決め部品（８）内に延伸し、前記位置決め部品（８）の前記接続部品（１）の内部に位置する一端と面一になり、前記入力端面（３）を形成し、
前記出力光ファイバ保護チューブ（１０）は前記出力光ファイバ（９）の外周に被覆され、
前記位置決め部品（８）の中央には前記接続部品（１）の前記光ファイバ入力部から離れた一端を挿嵌するためのスロット（１１）が設けられ、
前記スロット（１１）の側壁には前記係止ブロック（７）が設けられる、
ことを特徴とする、請求項１に記載の口腔レーザー治療装置のハンドルに用いられる光路切換構造。
前記光ファイバ入力部はセラミックフェルールケース（１２）、セラミックフェルール（１３）及び入力光ファイバ（１４）を含み、
前記セラミックフェルールケース（１２）は前記セラミックフェルール（１３）の端部に一体に接続され、
前記入力光ファイバ（１４）は、一端が前記セラミックフェルールケース（１２）を通過した後、前記セラミックフェルール（１３）内に軸方向に挿入されるとともに、端部が前記セラミックフェルール（１３）の前記セラミックフェルールケース（１２）から離れた一端と面一になり、前記出力端面（２）を形成し、
前記セラミックフェルール（１３）、及び前記セラミックフェルールケース（１２）の前記セラミックフェルール（１３）に接続された部分はいずれも前記接続部品（１）の内部に位置する、
ことを特徴とする、請求項１～３のうちのいずれかに記載の口腔レーザー治療装置のハンドルに用いられる光路切換構造。