JPH07185022A - 医療用レーザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、高い尖頭出力を有するレーザ光と光
ファイバーとを効率よく光結合し、かつ治療従事者の思
い通りの動きに追従して治療できるものとする。 【構成】レーザ発振器(10)から出力された高出力エネル
ギーのレーザ光を光拡大光学系(11)により半径方向に拡
大し、この拡大されたレーザ光を、平板マイクロレンズ
(14)より各分割レーザ光に分割する。そして、これら分
割レーザ光をそれぞれ光ファイバー群(17)により別々に
伝播し、これら伝播した各分割レーザ光を平板マイクロ
レンズ(18)により１つの高出力エネルギーのレーザ光に
変換する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、医療用光治療装置に係
わり、高出力エネルギーを持つレーザ光を治療面に照射
して、あざ等の患部を治療する医療用レーザ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、皮膚の深部に存在するあざの治
療には、パルス幅３０nsec程度のＱスイッチルビーレー
ザが用いられている。このようなＱスイッチルビーレー
ザは、１パルス当たりのエネルギーが高い、つまり高い
尖頭出力をものである。

【０００３】従って、このＱスイッチルビーレーザ光
（以下、レーザ光と省略する）を光ファイバーに入射し
て伝播しようとすると、光ファイバー端面に損傷が生じ
ることから、光ファイバーに対して直接レーザ光を入射
することは困難となっている。

【０００４】このようなことからレーザ光を治療面に導
くために、多関節ミラーが用いられている。

【０００５】図７はかかる多関節ミラーを適用したあざ
治療装置の構成図である。レーザ発振器１から出力され
たレーザ光は、光学レンズ２を通して多関節ミラー部３
に導かれる。

【０００６】この多関節ミラー３は、各光導光路４ａ〜
４ｇを６つのミラー関節５ａ〜５ｆにより回転自在に連
結したもので、これらミラー関節５ａ〜５ｆには、回転
機構を有するミラーがそれぞれ備えられている。

【０００７】そして、この多関節ミラー３の先端部に在
る光導光路４ｇに光形成部６が接続され、この光形成部
６によりレーザ光が治療に必要な大きさに形成されるよ
うになっている。

【０００８】かかる構成であれば、レーザ発振器１から
出力されたレーザ光は、光学レンズ２を通して多関節ミ
ラー３に導かれ、ここで、各光導光路４ａ〜４ｇ及び各
ミラー関節５ａ〜５ｆを伝播して先端部に在る光導光路
４ｇに導かれる。

【０００９】そして、レーザ光は、光形成部６により治
療に必要な大きさに形成されて治療面７に照射される。

【００１０】このような治療を行う場合、多関節ミラー
３の各ミラー関節５ａ〜５ｆが回転自在なので、レーザ
光を出射する光形成部６を治療面７に対応した任意なと
ころに配置できる。

【００１１】一方、レーザ光を光ファイバーに入射した
ときの光ファイバー端面の損傷を防止する方法として、
１つのレーザ光を分割してそのエネルギーを少なくする
ための分割レンズがある。この分割レンズは、図８に示
すように各セグメントのレンズ８を組み合わせたもの
で、図９に示すように各レンズ８のセグメント数だけ分
割して集光点が現れる。

【００１２】従って、これら分割された各レーザ光を各
光ファイバーに入射すれば、エネルギーが小さくなり光
ファイバー端面の損傷を防げる。

【００１３】しかしながら、上記各技術のうち多関節ミ
ラー３を用いた技術では、そのミラー関節の数は６つ程
度である。このため、治療面７に対して光形成部６の位
置を治療従事者の思い通りの動きに追従しにくく、治療
しずらいところがある。又、多関節ミラー３の調整は、
非常に難しく、かつメンテナンス性が悪い。

【００１４】一方、分割レンズは、各セグメントのレン
ズ８を組み合わせて作製するので、単位面積当たりの有
効レンズ数を多くして作製することは困難である。この
ため、１つのレーザ光を、小さな領域において多くのレ
ーザ光に分割することは困難である。

【００１５】従って、各分割レーザ光と光ファイバーと
を光結合する場合、その光結合部分に大きな面積が必要
となる。このため、治療装置として小形に作製すること
が困難である。

【００１６】又、分割レンズでは、各レンズ８の境界面
での光の損失が大きいという問題もある。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように多関節ミ
ラー３を用いた技術では、治療従事者の思い通りの動き
に追従しにくく、メンテナンス性が悪い。

【００１８】又、分割レンズは、１つのレーザ光を、小
さな領域において多くのレーザ光に分割することは困難
であり、治療装置として小形に作製することが困難であ
る。そのうえ、各レンズ８の境界面での光の損失が大き
い。

【００１９】そこで本発明は、高い尖頭出力を有するレ
ーザ光と光ファイバーとを効率よく光結合し、かつ治療
従事者の思い通りの動きに追従して治療できる医療用レ
ーザ装置を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】請求項１によれば、高出
力エネルギーのレーザ光を出力するレーザ発振器と、こ
のレーザ発振器から出力されたレーザ光を半径方向に拡
大する光拡大光学系と、この光拡大光学系により拡大さ
れたレーザ光を複数のマイクロレンズより複数の分割レ
ーザ光に分割するレーザ分割光学系と、このレーザ分割
光学系により分割された各分割レーザ光をそれぞれ別々
に伝播する光ファイバー群と、この光ファイバー群によ
り伝播した各分割レーザ光を高出力エネルギーの１つの
レーザ光に変換するレーザ復元光学系と、を備えて上記
目的を達成しようとする医療用レーザ装置である。

【００２１】

【作用】請求項１によれば、レーザ発振器から出力され
た高出力エネルギーのレーザ光を光拡大光学系により半
径方向に拡大し、この拡大されたレーザ光を、レーザ分
割光学系の複数のマイクロレンズより各分割レーザ光に
分割する。そして、これら分割レーザ光をそれぞれ光フ
ァイバー群により別々に伝播し、これら伝播した各分割
レーザ光をレーザ復元光学系により１つの高出力エネル
ギーのレーザ光に変換する。

【００２２】これにより、高い尖頭出力を有するレーザ
光と光ファイバーとを効率よく光結合でき、レーザ光を
治療面に対して治療従事者の思い通りの動きに追従でき
る。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。

【００２４】図１は医療用レーザ装置の構成図である。
レーザ発振器１０は、尖頭出力の高いレーザ、例えばパ
ルス幅３０nsec程度のＱスイッチルビーレーザを出力す
るものである。

【００２５】このレーザ発振器１０のレーザ出力光路上
には、レーザ光を半径方向に拡大し、かつ平行光に変換
する光拡大光学系１１が配置されている。この光拡大光
学系１１は、各光学レンズ１２、１３から構成されてお
り、光学レンズ１２によりレーザ光を半径方向に拡大
し、光学レンズ１３により平行光に変換している。そし
て、この拡大、平行光に変換されたレーザ光は、平板マ
イクロレンズ１４に入射している。

【００２６】この平板マイクロレンズ１４は、図２に示
すように光透過性の平板１５上に複数のマイクロレンズ
１６を縦横方向に隙間なく稠密に配列したものとなって
いる。従って、この平板マイクロレンズ１４にレーザ光
が入射すると、このレーザ光は、各マイクロレンズ１６
ごとに収束されて複数に分割されるものとなっている。

【００２７】これらマイクロレンズ１６の焦点側には、
各マイクロレンズ１６ごとに、つまり１対１に対応し、
かつ各マイクロレンズ１６の焦点位置に各光ファイバー
１７の端部が配置されている。そして、これら光ファイ
バー１７は、ハンドルされて光ファイバー群として他端
側に至るものとなっている。

【００２８】この光ファイバー群の他端側は、ハンドル
が解け、かつその端面に対向して平板マイクロレンズ１
８が配置されている。この平板マイクロレンズ１８は、
上記平板マイクロレンズ１４と同様に光透過性の平板１
９上に複数のマイクロレンズ２０を縦横方向に隙間なく
稠密に配列したものとなっている。従って、各光ファイ
バー１７から出射したレーザ光は、各マイクロレンズ２
０により平行光に変換されて、光ファイバー１７に入射
する前の尖頭出力の高いレーザ光に復元されるものとな
っている。

【００２９】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。

【００３０】レーザ発振器１０から出力された高い尖頭
出力のレーザ光は、光学レンズ１２により半径方向に拡
大され、光学レンズ１３により平行光に変換されて平板
マイクロレンズ１４に入射する。

【００３１】この平板マイクロレンズ１４に入射したレ
ーザ光は、各マイクロレンズ１６ごとに収束されて各分
割レーザに分割され、これら分割レーザ光が各光ファイ
バー１７ごとに入射する。このとき、１つのレーザ光
は、複数の分割レーザに分割されて各光ファイバー１７
に入射するので、各分割レーザ光の持つエネルギーは少
なくなり、各光ファイバー１７の端面において損傷を与
えることはない。

【００３２】これら光ファイバー１７に入射したレーザ
光は、それぞれ光ファイバー１７内を伝播して他端に到
達し、その端面から出射する。このとき、各レーザ光
は、図３に示すように光ファイバー１７から出射したと
きに広がり、この広がった各分割レーザ光が重なるとこ
ろで各マイクロレンズ２０に入射する。

【００３３】これらレーザ光は、各マイクロレンズ２０
により平行光に変換され、光ファイバー１７に入射する
前の尖頭出力の高いレーザ光に復元される。そして、こ
のレーザ光は、治療従事者によって治療面７に照射され
る。

【００３４】このように上記一実施例においては、レー
ザ発振器１０から出力された高出力エネルギーのレーザ
光を、半径方向に拡大して複数のマイクロレンズ１６よ
り各分割レーザ光に分割してそれぞれ光ファイバー１７
により別々に伝播し、これら伝播した各分割レーザ光を
再び１つの高出力エネルギーのレーザ光に変換するよう
にしたので、各分割レーザ光のエネルギーを光ファイバ
ー１７に損傷を与えるエネルギーよりも小さくでき、高
い尖頭出力を有するレーザ光を効率よく各光ファイバー
１７に入射して各光ファイバー１７の端面に損傷を与え
ることはない。

【００３５】これと共に光ファイバー１７を用いるの
で、レーザ光を照射する位置を所望のところに移動で
き、治療従事者の思い通りの動きに追従して治療ができ
る。

【００３６】又、平板マイクロレンズ１４、１８は、ハ
ニカム構造を有し、各マイクロレンズ１６、２０が稠密
に配列されているので、各マイクロレンズ１６、２０の
境界における光損失は非常に少ない。

【００３７】なお、本発明は、上記一実施例に限定され
るものでなくその要旨を変更しない範囲で変形してもよ
い。

【００３８】例えば、レーザ発振器１０から出力された
レーザ光は、光ファイバー１７の損傷を防ぐために図４
に示すように各凹面鏡２０、２１を組み合わせた反射型
の光学系により、その系を拡大するようにしてもよい。

【００３９】又、各光フィバー１７は、ハンドルしなく
ても各光フィバー１７がばらばらにならなければ、その
形状を問うものではない。

【００４０】さらに、最終的に出力されるレーザ光が平
行光でなくてもよい場合には、平板マイクロレンズ１８
を設けなくてもよい。

【００４１】又、マイクロレンズ１４と光ファイバー１
７との距離は、レーザ光が光ファイバーに入射すること
が可能であれば、図５及び図６に示すようにレーザ光の
ビームフェスト（焦点）２４が光ファイバー１７の端面
２３と一致するように取る必要がない。ここで、図５は
レーザ光のビームウェスト２４が光ファイバー１７の中
にある場合であり、図６はレーザ光のビームウェストが
光ファイバー１７の外側にある場合である。これらいず
れの場合でも光ファイバー１７の端面２３のレーザ光に
よる損傷を低減することが可能となる。

【００４２】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、高
い尖頭出力を有するレーザ光と光ファイバーとを効率よ
く光結合し、かつ治療従事者の思い通りの動きに追従し
て治療できる医療用レーザ装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる医療用レーザ装置の一実施例を
示す構成図。

【図２】同装置におけるレーザ光入射側の平板マイクロ
レンズの作用を示す図。

【図３】同装置におけるレーザ光出射側の平板マイクロ
レンズの作用を示す図。

【図４】同装置におけるレーザ光拡大光学系の変形例を
示す図。

【図５】変形例を示す構成図。

【図６】変形例を示す構成図。

【図７】多関節ミラーを適用したあざ治療装置の構成
図。

【図８】分割レンズの外観図。

【図９】分割レンズの作用を示す図。

【符号の説明】

１０…レーザ発振器、１１…光拡大光学系、１２，１３
…光学レンズ、１４，１８…平板マイクロレンズ、１７
…光ファイバー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高出力エネルギーのレーザ光を出力する
   レーザ発振器と、 このレーザ発振器から出力されたレーザ光を半径方向に
   拡大する光拡大光学系と、 この光拡大光学系により拡大されたレーザ光を複数のマ
   イクロレンズより複数の分割レーザ光に分割するレーザ
   分割光学系と、 このレーザ分割光学系により分割された各分割レーザ光
   をそれぞれ別々に伝播する光ファイバー群と、 この光ファイバー群により伝播した各分割レーザ光を高
   出力エネルギーの１つのレーザ光に変換するレーザ復元
   光学系と、を具備したことを特徴とする医療用レーザ装
   置。