JPS5879782A

JPS5879782A - レ−ザ照射装置

Info

Publication number: JPS5879782A
Application number: JP56178198A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Toida; 昌宏戸井田; Yasuhiro Suenaga; 末永　徳博; Nobunori Suenaga; 末永　信紀; Seiji Sugiyama; 杉山　征司; Michihiro Kaneda; 道寛金田
Original assignee: NIPPON SEKIGAISEN KOGYO KK
Current assignee: NIPPON SEKIGAISEN KOGYO KK
Priority date: 1981-11-05
Filing date: 1981-11-05
Publication date: 1983-05-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明はレーザ照射装置に関し、特に光ミキシング機構
を改良したレーザ照射装置に関する。

従来よりレーザ照射装置においては、波長の異なる複数
個の光束を同一光軸上に重畳する必要が多々あった。こ
のために、ダイクロイックミラーと反射ミラーとを複数
枚使用する方法が用いられてきた。

例えば医用レーザ照射装置では、ＣＯ２レーザ光に可視
光のルー挽レーザ光を重畳することがよく行なわれてい
た。そこで同装置では、両光束が導光路に導入される手
前で反射ミラーとダイクロイックミラーとを最低１枚づ
つ用い、両光束のミキシングを行なっていた。

また、特開昭５５−１９１３６号明細書に記載の装置の
ように、２個の作業用レーザ光源と１個の用祝レーザ光
源とを使用する装置においても、同様の手法が採られて
いた。すなわち、最低２枚のダイクロイックミラーと１
枚の反射ミラーとで全光型が重畳された後、導光路へ導
入されていた。

一般に、医用レーザ照射装置では、特にＣＯ２レーザを
使用した装置では、レーザ導光路として関節型マニピュ
レータ導光路を用いる。言うまでもなく、回動可能な反
射鏡を中空アームを介して複数個組み合わせ構成したも
のである。

ところが、前記マニピュレータ導光路を用いた装置では
、可視ガイド光源として、ハロゲンランプ等の一般光源
を使用したい場合でも、光の平行度の限界により使用が
不可能であった。これは、一般光源では光束の開き角が
大きく、該導光路を通過する過程で光束が広がり、導光
路から出射される頃には用をなさない程光束が広がって
いたためである。

また従来の装置では、複数のレーザ共振器を載置したレ
ーザヘッド内に、光ミキシング部をも同時に設置する必
要があり、装置の大型化を招く欠点があった０特に、前
記の特開昭５５−１９１３６号明細書に記載の装置のよ
うに、ＣＯ２レーザとＹＡＧレーザとを塔載した装置で
は、光束をミキシングするために各共振器の配置が限定
されてしまうので装置が非常に大型化するものであった
。

本発明は前記した従来装置の欠点に鑑みなされたもので
、その目的は以下のとおりである。すなわち、複数個の
光束を重畳し照射するレーザ照射装置において、可視ガ
イド光源として一般光源をも使用でき、また複数個のレ
ーザ光源を用いても比較的コンパクトに構成され得るレ
ーザ照射装置を提供するものである０以下では本発明について、添付の図面を参照して詳細に
説明する。第１図は本発明の一実施例を示す一部断面説
明図であり、医用レーザとして好適に構成されたもので
ある。

図中、１は第１作業用レーザを示しており、ここではＣ
Ｏ２レーザが使用される。該作業用レーザｌから出射さ
れたＣＯ２レーザ光１２は、導光路４を経て光ミキシン
グ部１０へ導入される。そして、該ＣＯ２レーザ光１２
はダイクロイックミラー６を透過し、集光レンズ９に集
光され出射される。

前記導光路４は、関節型マニピュレータ導光路である。

通常、該導光路４の先端に前記光ミキシング部１０の基
端部が連接固定されて使用される。

前記ミキシング部１０の他端部にはプローブ１１が固定
される。

一方、第２作業用レーザ２としてＹＡＧレーザが使用さ
れ、ＹＡＧレーザ光１３が出射される。また、ガイド光
源３としてハロゲンランプが使用され、白色光１４を出
射する。尚、所望により、核白色光１４にフィルタをか
けて任意の色に調整する。

図示されるように、光束１４　、１３は、反射鏡１５な
らびにダイクロイックミラー１６により重畳され、白色
の光束２３として調整される。該光束２３は集光レンズ
１７に集光され、ファイバ５の一端へ導入される。また
、ファイバ５の他端は前記光ミキシング部１０内へ挿入
され、端面より前記光束２３が出射される。

光ミキシング部１０内に社、ダイクロイックミラー６が
前記ＣＯ２レーザ光１２に対して一定の傾斜角で配置固
定される０また、該ミキシング部１０の先端部には集光
レンズ９が配置固定される。

また、該ミキシング部１０の側壁上には、開口２２が斜
めに穿設される。前記したように、該開口２２より前記
ファイバ５が挿入される。

前記開口２２内で、ファイバ５がファイバホルダ２１に
挿嵌固定される。また、該７アイパホルダ２１は、コリ
メータホルダ２０内に挿嵌固定される。コリメータホル
ダ２０の先端部にはコリメートレンズ７が固定され、前
記ファイバ５より出射される光束２３を平行光線に矯正
する。

一方、光ミキシング部１０の内壁上には反射鏡８が配置
固定され、前記ファイバ５から出射された光束２３ｔ−
ダイクロイックミラー６へ向けて反射する。

ここで、前記ダイクロイックミラー６は、光束２３に対
して反射性を有するように調整されている。

また、ダイクロイックミラー６に反射”される光束２３
が前記ＣＯ２レーザ光１２の光軸と重畳するように、該
ミラー６、反射ミラー８ならびにファイバ５の相対角度
が調整されている。

以上の構成を備えた本発明において、第１作業用レーザ
１．第２作業用レーザ２．ならびにガイド光源３から出
射された光束は、前記したように各導光路を通過後、光
ミキシング部ｌＯ内で重畳される。すなわち該実施例に
おいて社、不可視光であるＣＯ２レーザ光、　ＹＡＧレ
ーザ光に白色光が重畳され、集光レンズ９を通して出射
される。

尚、同一のレンズに波長の異なる複数個の光束を通す場
合、波長に対応して色収差が出ることが知られている。

そこで、該実施例においては、集光レンズ９に収束され
たＣ０２レーザ光１２の焦点を１８、光束２３のそれを
１９として示した。光束２３はＹＡＧレーザ光と白色光
とが重畳されたものなのでここでも当然色収差が出るが
、これは無視でき得るものとして扱っている。

当該実施例において、第２作業用レーザ２の照射を停止
していれば、第１作業用レーザ１からの光束と、ガイド
光源３からの光束のみが重畳される。すなわち、ｃｏ２
レーザ光１光色２色光１４とが同軸に照射される。同様
に、第１作業用レーザ１の照射を停止していれば、ＹＡ
Ｇレーザ光１光色３色光１４とが同軸に照射されること
は言うまでもない。

また、コリメートレンズ７とファイバ５の出射端との距
離を変化させれば、焦点１９の位置を変化させることが
できる。当該実施例におＣてこの操作はファイバホルダ
２１を前後させることによシ行なう。コリメートレンズ
７により、光束２３が完全な平行光線に矯正されていな
い場合は、コリメータホルダ２０を前後させて焦点１９
を変化させる方法もある。

尚、前記実施例においては、光ミキシング部ｌＯ内で光
束の重畳が行なわれる際、光束２３が一旦反射鏡８で反
射された後、ミキシングが行なわれるように構成されて
いる。しかしながらこれは、反射鏡８を省略し、光束２
３を直接グイクロイックばラー６へ入射させ、Ｃ０２レ
ーザ光１２と重畳するように構成しても伺ら差し支えな
い。

また、前記実施例においては、作業用のレーザ光源とし
て、ＣＯ２レーザとＹＡＧレーザとの２個を用いたもの
を示したが、本発明は何もこれに限定されるものではな
い。例えば作業用レーザ光源としてＣ０２レーザのみを
用いて構成したい場合は、前記実施例においてＹＡＧレ
ーザを省略し、ガイド光源３からの光束が直接ファイバ
５に導入されるようにすればよい。

さらに、前記実施例においては、ガイド光源として・・
ログ／ランプ等の一般光源を用いたものを示したが、Ｈ
ｅ　−ＮｅレーザないしはＨｅ−Ｃｄレーザ等にも容易
に代替されうる。このような可視レーザを前記第１作業
用レーザに並置し、Ｃ０２レーザ光１２と重畳させた後
マニピュレータ導光路４に導入するよう構成してもよい
。このように構成すれば、ガイド光を各作業用レーザに
対応させることができる。また、作業用レーザ光源とし
て、ＣＯレーザ等を使用してもよく、前記実施例に示し
た関節型マニピュレータ導光路を光ファイバに代替して
も構わない。但しこの場合、該ファイバより出射する光
束を一旦コリメートし、ダイクロイックミラーへ入射さ
せる必要がある。

以上、詳細に述べてきたように本発明のレーザ照射装置
は、各光源からの光束を２個の導光路を用いて伝達した
後、該導光路の先端部に設けられた光ミキシング部内で
重畳し出射することを特徴とするものである。そのため
、本発明の装置は以下に示す効果を奏するものである。

まず、可視ガイド光源として一般光源を使用する場合で
も、該光源からの光束はファイバによって伝達され、該
ファイバの先端部で他の導光路からの光束と重畳され出
射される。そのため、前記導光路がマニピュレータ導光
路である装置であっても、一般光源からの光束をガイド
光として十分使用できるものである。これは、前記ファ
イバの出射端から照射野までの距離が短いため、光束の
広がりが問題にならないからである。

次に、本発明装置では前記したように導光路の先端部に
光ミキシング部を設けである。そのため、従来ではレー
ザヘッド内に設けられていたはずの光ミキシング部のス
ペースが省略され、レーザー＼ツドを小型にまとめるこ
とができる。また、前記した２個の導光路のうち、少く
とも１個はファイバを使用するので、装置に塔載する各
共振器の配置を比較的自由にとることができる。これは
前記実施例に示したように、作業用レーザ光源を複数個
用いる場合、前記の効果とあいまって装置の小型化に大
きく寄与するものである。

さらに、本発明に従えば、ファイバを通して照射される
光束の焦点位置を、比較的自由に変えることができると
いう利点がある。

尚、以上に述べた本発明の実施例は、医用レーザとして
好適なように構成されたものであるが、本発明の利用分
野は医療のみにとどまらず、例えばレーザ加工において
も有効に利用され得る。すなわち、この場合は、例えば
ビームベンダーの手前で本発明に従い光束の重畳を行な
うようにすれば容易に実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す一部断面説明図である
。図中に付した記号は、１・・・第１作業用レーザ、２・・・第２作業用レーザ
、３・・・ガイド光源、４・・・導光路、５・・・ファ
イバ、６・・・ダイクロイックミラー、７・・・コリメ
ートレを示している。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少くとも１個の作業用レーザ光源からなる第１の
光源と、前記第１の光源からの光束を伝達する導光路と
、少くとも１個のガイド光源からなる第２の光源と、前
記第２の光源からの光束を伝達する光ファイバと、前記
導光路および光ファイバの先端部に設けられ前記導光路
および光ファイバからの光束を重畳するダイク１フイツ
クミラーおよびコリメータとからなる光ミキ／ング部と
を具備することを特徴とするレーザ照射装置。
（２）前記第１項記載の装置において、前記導光路が関
節型マニピュレータ導光路および光ファイバのいずれか
であることを特徴とするレーザ照射装置。
（３）前記第１ないし第２項記載の装置において、第２
の光源はＹＡＧレーザと可視光を発する一般光源とから
なっていることを特徴とするレーザ照射装置。
（４）前記第１ないし第２項記載の装置において、第２
の光源は可視光を発する一般光源のみからなっているこ
とを特徴とするレーザ照射装置。
（５）前記第１ないし第４項記載の装置において、第１
の光源はＣＯ２ないしはＣＯレーザのいずれかのみから
なっていることを特徴とするレーザ照射装置。
（６）前記第１ないし第４項記載の装置において、第１
の光源はＣ０２ないしはＣＯレーザのいずれかと可視レ
ーザとからなっていることを特徴とするレーザ照射装置
。