JPS5997109A - 光フアイバ用コネクタ - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、高いエネルギのレーデ光の伝送を行なう光
ファイバを有する治療用レーデ装置に用いる前記光ファ
イバへの光入力部に使用するコネクタに関するものであ
る。

〔発明の技術的背景と問題点〕

現在、レーデ光を利用した各種の医用装置が提案されて
おり、形成外科領域で用いられるものとしては、たとえ
ば、アゾ、シミ、ソバカス等の有色性母斑を除去治療す
るレーザ治療装置がある。

母斑の治療には、従来から用いられて来た手段として、
ドライアイスによる細胞破壊を利用する手法、皮膚を移
植する手法、切除する手法、薄く削り取る手法、電気乾
固法で焼く等の多くの方法が知られているが、いずれの
手段も侵襲の大きさに比して効果が思わしくないこと、
治療自体が患者に苦痛を与え、そして入院の必要性もあ
りしかも治療期間が長期にわたること等の欠点があり、
治療手段の改良改善が願望されて来た。そして最近では
レーザ装はの開発改良に伴ないレーザ光線を使用し患部
を焼く手段が提案され、数は少ないながらも実用化され
つつあり、その治療効果も認められつつあ・る。

しかしながら、レーデ光を使用して治療を行なう場合に
、従来装置ではレーデ光源よりのレーデ光をレンズ系な
どにより導光する方式をとっているため患部へ導く過程
でその操作性が著しく劣っている。例えば患部をレーデ
照射治療する際の位置決めにおいては、レーザ発振器ま
たは患者自身を移動することにより行なっている。

これら操作性改善の一つとして、レーザ光導光路に光フ
ァイバを使用する試みがなされており、たとえば第１図
に示すよりなレーザ治療装置がある。

図において、１は装置本体であり、レーザ発振器、電源
および操作パネルが同−筐体内に組み込まれている。レ
ーデ発振器から出射されるレーデ光はコネクタ２を介し
て光ファイバを内蔵する光導元部３が接続されており、
光導元部３の出力端には、レーザ光の光強度分布一様化
を行なう例えば棒状の光学ガラスにて構成されたカライ
ド・スコープを装備する手操作用のへンド・ピース４が
接続され装置が構成されている。

第２図は、前記コネクタ２、即ちレーデ発振源２から出
力されるレーザ光を光フアイバ端面に位置精度良く入力
するコネクタ部分の要部断面図である。即ち、コネクタ
部分は導光部材を形成している光ファイバ１１を管状の
スリーブ１２に挿入して接着剤で固着し、光ファイバ１
１を構成する保護被覆と反射面を形成するためのクラッ
ドとをファイバ端面からある長さを剥離し、コア１３を
露出させ、この露出端面をレーザ入射端とすると共にこ
の露出したコア１３の先端外周面を中央にコア保持孔１
４ｍを有するキャップ状のコア支持器１４で保持してい
る。コア支持器１４は前記スリーブ１２に固定されてお
り、またレーデ光入射側となる面は一般的に鏡面あるい
は拡散面となっており、レーザ光を反射あるいは散乱さ
せ、コア１３の端面以外からのレーザ光侵入を防止して
いる。

１５はスリーブ１２の外側に設けられ、且つ袋ナツト１
８を有するプラグであり、レンズ１６を内部に具備固定
しであるレセプタクル１２に袋ナツト１８で螺着接続す
ることによりレンズ１６の集束光がコア１３のレーザ光
入射端面に来るべく位置精度よく結合されるように構成
しである。そして、レーザ発振源１９から発振されたレ
ーザ光２０は、レンズ１６で集光され出力光の全部がコ
ア１３のレーザ光入射端面に入るようレンズ焦点位置よ
り手前の位置でしかもコア１３の径と同径に集束される
光路位置にコア１３が来るように構成されている。これ
によリレーザ光は光ファイバ１１のコア１３に導かれ、
コア１３内を伝搬してへンドビース４へ送られる。

ところで母斑治療用の７一デ発振源１９のレーザ種類ハ
アルゴンレーザ、ＹＡＧレーザ、ルビーレーデの三種類
であるがこれらのうち、ルビーレーデの如き固体レーザ
の場合で、なおかつその発振方式が高エネルギとなるパ
ルス発振である場合は、レーデ光出力が高エネルギであ
るが丸めに破壊力が大きく危険であり、従ってレーデ発
振器１９、レンズ１６そして、コア１３それぞれの光学
的アライメントを行なうことが困難で一般的には別のガ
イド光（指向性が良く連続的に光が出て安全性の高いも
の、たとえばＨｅ−Ｎｅレーデ等）を使用して、前記光
学的アライメントを実施して各光学部品の位置合わせを
行なうものであるが、ガイド光はあくまでも便宜的なも
のであるから本来合わせなければならないレーザ発振源
１９のレーデ光に対するアライメントの合否は該レーザ
光を実際に照射してみなければわからないから、調整時
においてはその都度高エネルギの該レーザ光を照射して
、ガイド光とレーデ光の相対位置の確認を行なう必要が
ある。

その際にレーデ発振源１９からの高エネルギのレーデ光
の一部がコア１３の入射端面内に入らなかった場合、こ
のレーデ光はコア支持器１４に当ることになる。また、
振動や衝撃などによって光学アライメントヒズレが生じ
た場合においてもコア支持器１４に高エネルギのレーザ
光の一部または全部が当ってしまうことがある。

コア支持器１４はその機能上、加工精度が高くかつ安価
に提供する必要性から、その材質は黄銅やステンレスが
一般的に使用されているが、治療用レーザ装置としての
レーザ光出力は、高エネルギ（たとえばルビーレーザ装
置の場合、４０ジユール、照射時間１／１０００秒）を
必要とするため、コア支持器１４にレーザ光が誤照射さ
れた場合、照射された金属面は簡単に溶融して、その時
に発生する蒸散物が光ファイバ１１のコア１３のレーザ
光入射端面やレンズ面に耐着あるいは蒸着してレーザ光
の透過率を低下させてしまい、ひいては端面破壊を引き
起しその結果、へンドピースへの導光レーザ光の分布に
バラツキが生じて治療に際してのレーザ光出力のバラツ
キが生じ、治療効果に重大な悪影響を与え、使用不能の
結果になるという難点がある。

〔発明の目的〕

この発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、発振
したレーザ光を集光レンズ等で集光したときに金属など
が溶融してしまうような高エネルギを利用する治療用レ
ーデ装置において導光路材として光コアイノくなどを用
いた場合、レーザ光を入射する際、例えば光学的アライ
メント調整中あるいは振動衝撃などで光軸ずれが発生し
、コア支持器の一部にレーデ光が誤照射されても光学部
品に悪影響を受けることのないレーザ光伝達のための光
フアイバ用コネクタを提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

即ち、本発明は上記目的を達成するためレーザ発振源か
らのレーデ光を集光レンズで集光し、レーデ光導光用の
光ファイバのコアの端面に入射させてレーザ光を導光す
るレーデ装置における前記光ファイバのレーデ発振源と
の接続のためのコネクタとして、前記光ファイバのレー
ザ光入射側端部のコアを外被部から所定長露出させ、そ
の露出したコアに接触しないよう外被部端面に設けられ
る保護リングと、前記コアの前方レーザ光到来側に配さ
れ、レーデ光入射側の面がレーデ光軸に対し傾斜面に形
成されると共に前記レーザ光軸位置に光透過孔を設けた
高融点または高反射率の遮蔽具と、この遮蔽具の光透過
孔のわずか前方に前記レーザ発振源からのレーザ光の焦
点を結ばせるように前記集光レンズの位置調整をする位
置調整具とを設けて構成し、レーザ光の焦点が遮蔽具の
光透過孔よりわずかに前方に結ぶようにして遮蔽具にレ
ーザ光が最高密度の状態で当ることのないようにし、ま
たレーザ光が邑っても遮蔽具の傾斜面により分散し易く
なり、反射光による二次的な周囲の被害が抑制されるよ
うにすると共Ｋｆｉ蔽其の光透過孔を通ったレーデ光は
光束が広がる状態でコアに入射するようにしてコア端面
より外れるレーザ光があってもエネルギ密度が低くなる
ようにし、また熱的に弱い光ファイバの外被部端面はコ
アを露出状態にすることによってコア端面より後方に引
離し、且つ保護リングで保護するようＫしてレーザ光の
光軸が外れた場合においてもコネクタ内部のレーザ光エ
ネルギによる損傷が抑制できるようにする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第３図、第４図を参照しなが
ら詳述する。図中の符号は、第２図と共通のものは同一
符号を付しである。

本発明の特徴は■コア１３のレーデ光入力端面をレンズ
１６の焦点の後に位置したこと、■第２図のコア支持器
１４の替りに、鏡面研磨したタングステン等の融点の高
い金属あるいはセラミックあるいはレーデ光を良く反射
する物質をメッキあるいは蒸着したステンレスを使用し
、かつレーデ光を良く反射するよう角度を付けた遮蔽金
具を使用していること、■レンズ１６の焦点位置を遮蔽
金具の光通過孔の近くのわずか前方に位置させたこと、
■ファイバを構成する外被部即ち、クラッドと保護被覆
を保護するための保護リングを外被部端面に配したこと
である。

コア１３の入力端面へのレーザ光入力方法は、従来は第
２図のようにできるだけコア１３の入力端面の全面に入
力できるようにして、エネルギー密度の小さな値にレン
ズ１６でレーデ光を絞っている。

この場合はレンズ１６の焦点位置はコア１３の入力端面
の後に来ることになり、光軸のずれが生じた場合はレー
デ光の受光による溶融防市に対して未対策のクラッドや
保護被覆、あるいはコネクタのスリーブ１２に悪影響を
与える危険がある。

保護被覆は一般にテフロンやナイロン等のプラスチック
材料が使用されており、またクラッドもシリコンが使用
されることもある。このような材料にたとえ反射光でも
当ると犬山のレーデ光の場合は溶融の危険がある。

そこで本発明ではこの対策のため、第３図に示すように
レーザ光入射側の光ファイバ１１の外被部（コア１３を
覆うクラッド、保護被覆）を所定長剥離してコア１３を
露出させ、コア１３のレーザ光入射端面をレンズ１６の
焦点位置より後方にすると共に中央にコア１３を通す孔
を有し黄銅やステンレス等の安価な金属材料で作られた
保護リング２２をファイバ１１の外被部剥離端面に固定
する。前記保護リング２２の孔の内径はコア１３の外径
よりわずかに大きくシ、コア１３に接触しないようにす
る。保護リング２２がコア１３に接触してしまうとそこ
で全反射の法則がくずれ、接触部分でエネルギの吸収が
起り、コア１３の側面破壊が進むからである。

また、スリーブ１２の先端側には中央に光透過孔を有す
るキャップ状の遮蔽具２１が設けである。この遮蔽具２
１は前方に突出する円鍾台形状の如き形状としてあり、
タングステン等の高融点の金属で少なくともレーザ光入
射側の面は鏡面研磨して光を良く反射できるようＫした
り、或いはレーデ光の良く反射する物質をメッキ或いは
蒸着したステンレス材を用いたり、セラミックを用いた
り、している。

そして、この遮蔽具２１はレンズ１６の焦点位置よりわ
ずかに後方にその光透過孔を位置させて配され、レンズ
１６により絞られ九レーデ光２０はこの遮蔽具２ノの光
透過孔の直前で集束した後、広がってこの光透過孔を通
過し、遮蔽具２ノの後方に配しであるコア１３の端面に
入射するようになっている。

遮蔽具２１の光通過孔の径はレンズ１６の焦点の集光径
りが Ｄ′、ｆ・θ（朋） （但しｆはレンズ１６の焦点距離、θはレーデ光の広が
り角である。） で概略表わされるため、光通過孔と焦点位置までの距離
から容易に計算できる。

上述のように遮蔽具２１はコア１３の前方に設けられて
おり、しかもレーザ光が直接当っても溶融しないよう、
融点の高いセラミックやタングステン等の材料を使用し
、レーデ光入射側面を鏡面研磨する。あるいは、ステン
レス等の材料の表面を、レーデ光を効率良く反射させる
材料をメッキあるいは銹電体多層膜等の全反射膜をコー
ティングしてあり、かつ、反射効率を上げるためレーザ
光に対して角度を付けた構成にしである。従って、光軸
の調整中或いは振動や衝撃など何らかの要因で光軸ずれ
が発生した場合、まず、遮蔽具２１にレーデ光が当るが
、その入射側面は角度がついているため、反射して広が
る。しかも遮蔽具２１は高反射率としたり、高融点の材
料としであるため、レーザエネルギによる損傷は受けに
くい。また、遮蔽具２１により反射された光は遮蔽具２
１の位置がレンズ１６の焦点位置よりやや後方であるた
めに光束が広がる方向にあり、反射後はより広がってエ
ネルギ密度が低くなるため、コネクタ側で反射光を受け
る部分があっても損傷は受けにくくなる。

また、遮蔽具２１の光透過孔を通ったレーザ光２０はコ
ア１３の端面に入るが、光軸ずれによってコア１３の端
面より外れる光があったとすればコア１３の後方に到達
することになる。

しかし、コア１３は所定長露出され、光ファイバ１１の
外被部端面はコア端面より後方にあるため、また、コア
端面ではレーデ光はその光束が拡散方向にあるため、そ
のエネルギ密度は低く、シかも、熱に特に弱い光ファイ
バ１１の外被部にはその端面に保護リング２２が設けで
あるためにレーザ光による損傷から保護できる。

また、保護リング２２もレーザ光のエネルギ密度は低い
ことから安価な金属で十分である。

尚、遮蔽具２１としては第４図に２３で示す如き凹部状
の傾斜面を持つものとしても同様の拡散効率が期待でき
る。

また、保護リング２２を追加し、コア保持器の代りＫｆ
ｉ蔽具２１を設けるだけで良いので、従来装置の構成に
大幅な変更を加えることな〈実施することができ、従っ
て安価なコネクタが得られる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明はレーデ発振源からのレーザ
光を集光レンズで集光し、レーデ光導光用の光ファイバ
のコアの端面に入射させてレーザ光を導光するレーデ装
置における前記光ファイバのレーザ発振源との接続のた
めのコネクタとして、前記光ファイバのレーザ光入射側
端部のコアを外被部から所定長露出させ、その露出した
コアに接触しないよう外被部端面に設けられる保護リン
グと、前記コアの前方レーザ光到来側に配され、レーザ
光入射側の面がレーザ光軸に対し傾斜面に形成されると
共に前記レーザ光軸位置に光透過孔を設けた高融点また
は高反射率の遮蔽具と、この遮蔽具の光透過孔のわずか
前方に前記レーデ発振源からのレーデ光の焦点を結ばせ
るように前記集光レンズの位置調整をする位置調整具と
を設けて構成し、レーザ光の焦点が遮蔽具の光透過孔よ
りわずかに前方に結ぶようにして遮蔽具にレーデ光が最
高密度の状態で当ることのないようにし、またレーデ光
が当っても遮蔽具の傾斜面により分散し易くなり、反射
光による二次的な周囲の被害が抑制されるようにすると
共に遮蔽具の光透過孔を通ったレーデ光は光束が広がる
状態でコアに入射するようにしてコア端面より外れるレ
ーザ光があってもエネルギ密度が低くなるようにし、ま
た熱的に弱い光ファイバの外被部端面はコアを露出状態
にすることによってコア端面より後方に引離し、且つ保
護リングで保護するようにしてレーザ光の光軸が外れた
場合においてもコネクタ内部のレーデ光エネルギによる
損傷が抑制できるようにしたので、簡単な構成で、光軸
ズレによるレーデ光のコネクタ内への照射により、構成
部品の溶損や溶融物の飛散による汚損などが防止でき、
これによりレーザ光の伝搬効率の低下やエネルギ吸収に
よる熱破壊などの心配もなくなるなど、優れた特徴を有
する光フアイバ用コネクタを提供することができる。

以上、この発明の一実施例について説明したが、この発
明は前記実施例に限定されるものではなく、この発明の
要旨を変更しない範囲内で種々変形して実施し得ること
はいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図はレーデ治療装置の斜視図、第２図は従来の光コ
ネクタの要素断面図、第３図、第４図は本発明の具体例
である光コネクタの要素断面図である。 １３・・・コア、１６・・・レンズ、２１．２３・・・
遮蔽具、２２・・・保護リング。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第」図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザ発振源からのレーデ光を集光レンズで集光
   し、レーザ光導光用の光ファイバのコアの端面に入射さ
   せてレーデ光を導光するＩレーデ装置における前記光フ
   ァイバのレーデ発振源側との接続のためのコネクタとし
   て、前記光ファイバのレーザ光入射側端部のコアを外被
   部から所定長露出させその露出したコアに接触しないよ
   うに外被部端面に設けられる保護リングと、前記コアの
   前方レーデ光到来側に配されレーデ光入射側の面がレー
   デ光軸に対し傾斜面に形成されると共に前記レーザ光軸
   位置に光透過孔を設けた高融点または高反射率の遮蔽具
   と、この遮蔽具の光透過孔のわずか前方罠前記レーザ発
   振源からのレーザ光の焦点を結ばせるように前記集光レ
   ンズの位置調整をする位＠調整具とを設けて構成したこ
   とを特徴とする光フアイバ用コネクタ。
2. （２）遮蔽具は鏡面研磨した高融点の金属材で形成した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光フアイ
   バ用コネクタ。
3. （３）遮蔽具はセラミックで形成したことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の光フアイバ用コネクタ。
4. （４）遮蔽具は表面に光反射層を形成したものを用いる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光フアイ
   バ用コネクタ。