JPS61219022A - Aiming device - Google Patents

Aiming device

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Publication number
JPS61219022A
JPS61219022A JP60060106A JP6010685A JPS61219022A JP S61219022 A JPS61219022 A JP S61219022A JP 60060106 A JP60060106 A JP 60060106A JP 6010685 A JP6010685 A JP 6010685A JP S61219022 A JPS61219022 A JP S61219022A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
aiming
liquid
light
crystal
Prior art date
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Pending
Application number
JP60060106A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshi Kobayakawa
小早川 嘉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPS61219022A publication Critical patent/JPS61219022A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/04Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light

Abstract

PURPOSE:To obtain a high-accuracy aiming device which has no movable part and simple structure by providing a light-crystal plate which plural liquid-crystal elements arranged on an aiming optical path and driving device which drives the respective liquid-crystal elements successively and varies drive condition, and varying the drive condition and adjusting the transmissivity of the liquid- crystal elements. CONSTITUTION:Visible aiming light projected from an aiming light source 5 is made into two pieces of luminous flux through the liquid-crystal plate 6, and the respective pieces of luminous flux are converged through a condenser lens 7 and passed through a light splitting member 4 to form an image on an object body P. The liquid-crystal plate 6 has two liquid-crystal elements 6a and 6b and an transparent electrode is provided on both surface; when TN type liquid-drystal is used, a polarizing plate which is equalized in polarization direction is arranged on both surfaces. The liquid-crystal driving device 8 varies the drive condition of the respective liquid-crystal elements to vary the transmissivity of the liquid-crystal, so the quantity of aiming light is increased or decreased properly according to the reflectivity of the object P.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野1 本発明は、例えば眼科治療用YAGレーザー装置や加工
用レーザー装置等において、予めレーザーの作用点の位
置合わせやフォーカスの調節等を行うために用いられる
エイミング装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field 1] The present invention is applicable to, for example, a YAG laser device for ophthalmic treatment, a processing laser device, etc., in order to previously align the point of action of the laser, adjust the focus, etc. This invention relates to the aiming device used.

[従来の技術] レーザーは集向性・指向性が極めて優れており、近年で
は赤外レーザーやパルスレーザ−等が広範囲な分野に利
用されている。しかし、赤外レーザーを使用する場合に
おいては、レーザー光が赤外光であるために視認できず
、作用点の位置合わせやフォーカスの調節等が不可能で
ある。またパルスレーザ−の場合には、パルス状の発光
のためにエイミングし難い等の欠点がある。更に、レー
ザーによる治療・加工等を行う場合においては、目的に
合致したエネルギのレーザーが照射されるが、不必要な
個所に照射されればその個所を破壊することになる。従
って、作用光源とは別個に安全性を考慮し可視光光源を
用いたエイミング光源を併設することが望ましく、レー
ザーを発射する前に予めこのエイミング装置によって、
作用点の位置合わせやフォーカス調節を行う必要がある
。エイミング光源としては、正確な位置決めができなく
ては困るので1作用光源と同様にレーザー光源が使用さ
れるが、エイミング可能なように可視光連続発振のレー
ザー光源が用いられている。エイミング光源には一般に
He−Meレーザーが使用され、発振出力は安全性を考
慮して決定されている。
[Prior Art] Lasers have extremely excellent focusing and directivity, and in recent years, infrared lasers, pulsed lasers, and the like have been used in a wide range of fields. However, when an infrared laser is used, since the laser light is infrared light, it cannot be visually recognized, and it is impossible to position the point of action or adjust the focus. Furthermore, in the case of a pulsed laser, there are drawbacks such as difficulty in aiming due to the pulsed light emission. Furthermore, when performing treatment, processing, etc. using a laser, a laser with an energy that matches the purpose is irradiated, but if it is irradiated to an unnecessary location, that location will be destroyed. Therefore, in consideration of safety, it is desirable to install an aiming light source using a visible light source separately from the working light source.
It is necessary to align the point of action and adjust the focus. As the aiming light source, a laser light source is used like the single-action light source because accurate positioning is required, but a visible light continuous wave laser light source is used to enable aiming. A He-Me laser is generally used as the aiming light source, and the oscillation output is determined with safety in mind.

このようなエイミング装置においては、安全性の面から
レーザーを照射すべき物体の反射率に対応して、必要最
小限に光量を調節する必要があり、従来では濃度の異な
るフィルタをエイミング光路中に挿入して光量を調節し
ている。特に、眼科治療用レーザー装置のエイミング装
置においては、眼内の光学系により照射レーザーのエネ
ルギ密度が極めて高くなり、他の生体におけるよりも更
に危険性が高いため、丑意深く光量を調節する必要があ
る。
In such aiming devices, from the standpoint of safety, it is necessary to adjust the light intensity to the minimum necessary according to the reflectance of the object to be irradiated with the laser, and conventionally, filters with different densities are placed in the aiming light path. Insert it to adjust the light intensity. In particular, in the aiming device of a laser device for eye treatment, the energy density of the irradiated laser is extremely high due to the optical system inside the eye, making it even more dangerous than in other living organisms, so it is necessary to carefully adjust the light intensity. There is.

また、エイミングを行うに際しては複数の位置から光を
照射し、結像点が一致するか否かによってフォーカス調
節等を行っており、複数位置から同時にレーザ光を照射
すると、フォーカスがかなりずれている場合には明らか
に異なった複数の照射スポットが得られ、フォーカスの
ずれを知ることができる。不完全ではあるがフォーカス
がほぼ合致している場合には、複数の光束同志が干渉を
起こすこともあり、一点であるのか或いは複数点である
のかの区別がつき難くなる。そのために。
In addition, when aiming, laser light is emitted from multiple positions, and focus adjustment is performed depending on whether the imaging points match or not.If laser light is emitted from multiple positions at the same time, the focus may shift considerably. In some cases, a plurality of clearly different irradiation spots can be obtained, and a focus shift can be detected. When the focus is almost perfect, although imperfect, a plurality of light beams may interfere with each other, making it difficult to distinguish whether they are at one point or at multiple points. for that.

エイミング光路中に設置された複数の開口から遂次に光
を出射し、同時に複数スポットの位置を比較するのでは
なく、複数のスポット位置の移動を検出し、移動が無く
なった時点をエイミング完了時点と判断する方式が採用
されている。そのために従来の場合は、チョッパを使用
してエイミング光路中に設置された複数の開口から遂次
に光を出射するなどの方法が用いられている。このよう
に、従来装置ではフィルタ、チョッパの出し入れをしな
ければならず、何れも機械的可動部を必要とするために
構造的に複雑化し、コストも高く故障を起し易い等の欠
点を持っている。
Rather than emitting light sequentially from multiple apertures installed in the aiming optical path and comparing the positions of multiple spots at the same time, the movement of multiple spot positions is detected and the aiming completion point is the point at which there is no more movement. A method of determining this is adopted. To this end, conventional methods have been used, such as using a chopper to sequentially emit light from a plurality of apertures installed in the aiming optical path. In this way, conventional devices have drawbacks such as the need to take in and out filters and choppers, which require mechanically moving parts, making the structure complex, high cost, and prone to failure. ing.

[発明の目的] 本発明の目的は、上述の従来例の欠点を改善し、可動部
がなく構造的に簡単でしかも精度の高いエイミング装置
を提供することにある。
[Object of the Invention] An object of the present invention is to improve the drawbacks of the above-mentioned conventional examples and to provide an aiming device that has no moving parts, is structurally simple, and has high accuracy.

[発明の概要] 上述の目的を達成するための本発明の要旨は。[Summary of the invention] The gist of the present invention is to achieve the above objects.

エイミング光路中に配置し複数個の液晶要素を有する液
晶板と、前記各液晶要素を遂次的に駆動しかつ駆動条件
を可変する駆動装置とを備え、前記駆動条件を変えるこ
とにより前記液晶要素の透過率を調節することを特徴と
するエイミング装置である。
A liquid crystal plate disposed in an aiming optical path and having a plurality of liquid crystal elements, and a drive device that sequentially drives each of the liquid crystal elements and varies driving conditions, and by changing the driving conditions, the liquid crystal elements can be controlled. This is an aiming device characterized by adjusting the transmittance of the.

[発明の実施例] 本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。[Embodiments of the invention] The present invention will be explained in detail based on illustrated embodiments.

第1図は本発明を眼科治療用レーザー装置に適用した実
施例を示し、この治療用レーザー装置は通常用いられて
いるものであり、作用光源lの光軸O1上にビームエキ
スパンダ2、集光レンズ3゜光分割部材4が順次に配さ
れ、光分割部材4で反射される光束の光軸02上に被検
体Pが位置するようになっている。エイミング装置とし
ては、光分割部材4を通る光軸02上にエイミング光源
5、液晶板6が設けられ、更に集光レンズ3と共役な位
置に集光レンズ7が配置されている。液晶板6には、電
圧を印加しかつその印加電圧又は駆動周波数等の駆動条
件を変化できるようにした液晶駆動装置8が接続されて
いる。
FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to a laser device for ophthalmic treatment. A light lens 3 and a light splitting member 4 are arranged in sequence so that the subject P is located on the optical axis 02 of the light beam reflected by the light splitting member 4. As an aiming device, an aiming light source 5 and a liquid crystal plate 6 are provided on an optical axis 02 passing through a light splitting member 4, and a condenser lens 7 is further arranged at a position conjugate with the condenser lens 3. A liquid crystal driving device 8 is connected to the liquid crystal plate 6 and is capable of applying a voltage and changing driving conditions such as the applied voltage or driving frequency.

エイミング光源5から出射した可視のエイミング光は、
液晶板6を介して2本の光束とされ、それぞれの光束は
集光レンズ7により集光され、光分割部材4を通して被
検体P上に結像される。エイミング装置を使用して作用
点の位置合わせとフォーカス調節の完了後に、赤外レー
ザー等の作用光源1から出射した光は、ビームエキスパ
ンダ2により拡大され、更に集光レンズ3によって集光
し、光分割部材4で反射されて被検体P上に集光するよ
うになっている。
The visible aiming light emitted from the aiming light source 5 is
Two light beams are formed through the liquid crystal plate 6, and each light beam is condensed by a condenser lens 7, and an image is formed on the subject P through the light splitting member 4. After completing positioning of the point of action and focus adjustment using the aiming device, the light emitted from the action light source 1 such as an infrared laser is expanded by the beam expander 2, further condensed by the condensing lens 3, The light is reflected by the light splitting member 4 and focused onto the subject P.

集光レンズ7と集光レンズ3とは共役に配置されている
ので、装置全体を被検体Pに対して動かしたり、集光レ
ンズ3.7を同時に光軸01.02上を移動するなどし
て、エイミング装置により作用点の位置合わせとフォー
カス調節ができれば、治療用レーザー装置においても作
用点の位置合わせとフォーカス調節が完了したことにな
る。
Since the condensing lens 7 and the condensing lens 3 are arranged conjugately, it is possible to move the entire apparatus relative to the subject P or to simultaneously move the condensing lens 3.7 on the optical axis 01.02. If the aiming device can perform the positioning and focus adjustment of the point of action, then the positioning and focus adjustment of the point of action have been completed in the therapeutic laser device as well.

第2図は液晶板6を光軸02方向から見た正面図であり
、この例では液晶板6は2つの液晶要素6a、6bを有
している。これらの要素6a、6bの領域には、両面に
透明な電極が設けられ液晶駆動装置8により電圧を印加
できるようになっている。なお、液晶板6の液晶要素6
a、6bは2個ではなく3(11以上にしてもよい。
FIG. 2 is a front view of the liquid crystal plate 6 viewed from the optical axis 02 direction, and in this example, the liquid crystal plate 6 has two liquid crystal elements 6a and 6b. Transparent electrodes are provided on both sides of the regions of these elements 6a and 6b so that a voltage can be applied by the liquid crystal driving device 8. Note that the liquid crystal element 6 of the liquid crystal plate 6
a, 6b may be 3 (11 or more) instead of 2.

TN型液晶を使用する場合には1両面に偏光方向を同じ
にした偏光板が配置されている。この場合には、液晶要
素6a、6bに電圧が印加されていない時は、要素6a
、6bの一方の面と他方の面とでは分子配向が直交して
いるため、一方の偏光板を通過し要素6a、6bを通っ
た光は入射時と直交する方向に偏光され、他方の偏光板
を通過できないために光が透過することはない、しかし
、電圧を印加すると分子の配向方向が変り、液晶の旋光
性が無くなって光を透過するようになる。従って、液晶
駆動装置8により徐々に印加電圧を低くしてゆくと、液
晶の透過率を連続的に小さくさせることができ、また印
加電圧を徐々に高くしてゆくと、液晶の透過率を連続的
に大きくすることができる。また、印加電圧を変化させ
る代りに、駆動周波数を可変としても同様に透過率を変
化させることができる。
When using a TN type liquid crystal, polarizing plates with the same polarization direction are arranged on one both sides. In this case, when no voltage is applied to the liquid crystal elements 6a and 6b, the element 6a
, 6b, the molecular orientations are perpendicular to each other, so the light that passes through one polarizing plate and passes through the elements 6a and 6b is polarized in a direction perpendicular to the direction of incidence, and the other polarized light is Light cannot pass through the plate because it cannot pass through the plate, but when a voltage is applied, the orientation of the molecules changes, and the optical rotation of the liquid crystal disappears, allowing light to pass through. Therefore, by gradually lowering the applied voltage using the liquid crystal driving device 8, the transmittance of the liquid crystal can be continuously decreased, and by gradually increasing the applied voltage, the transmittance of the liquid crystal can be continuously decreased. can be made larger. Furthermore, instead of changing the applied voltage, the transmittance can be similarly changed by changing the driving frequency.

なお、実施例の場合には液晶の両側に配する偏光板の偏
光方向を同一方向としたが、これらを直交する方向に配
置すると実施例とは逆に、電圧を印加していない時には
光は透過し、電圧を印加すると光は透過しないようにな
る。このようにしても実施例と同様の効果が得られるの
で、装置によって操作のし易い方を採用すればよい、こ
のように、各液晶要素の駆動条件を変えることによって
液晶の透過率を可変とすることができるため。
In addition, in the case of the example, the polarization direction of the polarizing plates arranged on both sides of the liquid crystal was set to be the same direction, but if these are arranged in orthogonal directions, contrary to the example, when no voltage is applied, the light is emitted. When a voltage is applied, no light is transmitted. Even in this case, the same effect as in the embodiment can be obtained, so it is only necessary to adopt the one that is easier to operate depending on the device.In this way, the transmittance of the liquid crystal can be varied by changing the driving conditions of each liquid crystal element. Because you can.

被検体Pの反射率に対応してエイミング光の光量を適切
に増減することが可能となる。
It becomes possible to appropriately increase or decrease the amount of aiming light in accordance with the reflectance of the subject P.

なお、液晶として著しい2色性を有する色素分子を添加
し、それらの相互作用を利用できるGH型を使用する場
合には、前述の偏光板を使用しなくともよい。
Note that when using a GH type liquid crystal in which dye molecules having remarkable dichroism are added and their interaction can be utilized, the above-mentioned polarizing plate may not be used.

第3図(a) 、 (b)は被検体P上におけるエイミ
ング光のスポットを例示し、(a)はフォーカスが合っ
ていない場合、(11)はフォーカスが合っている場合
でスポットSOは一点に集まっている。
Figures 3 (a) and (b) illustrate the spot of the aiming light on the subject P, where (a) is out of focus, (11) is in focus, and the spot SO is one point. are gathering.

フォーカスがずれている場合には、Ca)に示すように
エイミング光は2つのスポットsa、sbに分れる。こ
のとき液晶要素6a、6bを遂次的に駆動すれば、僅か
なずれによるスポットのぼけを認識でき、エイミング完
了か否かを明確に確認することができ、高精度の調節を
容易に行うことができる。
When the focus is out of focus, the aiming light is divided into two spots sa and sb as shown in Ca). At this time, if the liquid crystal elements 6a and 6b are sequentially driven, blurring of the spot due to slight deviation can be recognized, it is possible to clearly confirm whether aiming is completed, and highly accurate adjustment can be easily performed. I can do it.

[発明の効果] 以上説明したように本発明に係るエイミング装置は、液
晶要素を駆動する電圧や周波数等の駆動条件を変えるこ
とにより、エイミング光の光量調節を容易に行うことが
でき、また複数光束の逐次照明によって高精度のフォー
カス調節が可能になる。更に1機械的な駆動部が無いた
めに構造的に著しく簡単になり、コストの低減、サイズ
の小型化等にも寄与することができる。
[Effects of the Invention] As explained above, the aiming device according to the present invention can easily adjust the amount of aiming light by changing the driving conditions such as the voltage and frequency for driving the liquid crystal element, and can easily adjust the amount of aiming light. Sequential illumination of the light beam enables highly accurate focus adjustment. Furthermore, since there is no mechanical drive unit, the structure is extremely simple, which contributes to cost reduction, size reduction, etc.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面は本発明に係るエイミング装置の一実施例を示すも
のであり、第1図は全体の構成図、第2図は液晶板の正
面図、第3図(a) 、 (b)は被検体P上のエイミ
ング光のスポットの説明図である。 符号lは作用光源、2はビームエキスパンダ、3.7は
集光レンズ、4は光分割部材、5はエイミング光源、6
は液晶板、6a、6bは液晶要   ゛素、8は液晶駆
動装置である。 特許出願人   キャノン株式会社 第2図 第3図
The drawings show an embodiment of the aiming device according to the present invention; FIG. 1 is a diagram of the overall configuration, FIG. 2 is a front view of the liquid crystal plate, and FIGS. 3(a) and (b) are views of the object to be examined. It is an explanatory view of the spot of the aiming light on P. Reference numeral 1 indicates an active light source, 2 indicates a beam expander, 3.7 indicates a condensing lens, 4 indicates a light splitting member, 5 indicates an aiming light source, and 6 indicates
1 is a liquid crystal plate, 6a and 6b are liquid crystal elements, and 8 is a liquid crystal driving device. Patent applicant Canon Co., Ltd. Figure 2 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、エイミング光路中に配置し複数個の液晶要素を有す
る液晶板と、前記各液晶要素を遂次的に駆動しかつ駆動
条件を可変する駆動装置とを備え、前記駆動条件を変え
ることにより前記液晶要素の透過率を調節することを特
徴とするエイミング装置。 2、前記液晶板を照射するエイミング光源は、可視光を
連続発振するレーザー光源とした特許請求の範囲第1項
に記載のエイミング装置。 3、前記液晶板は前記複数個の要素領域に透明な電極被
膜を施したTN型液晶とし、該TN型液晶の両側に偏光
板を配置した特許請求の範囲第1項に記載のエイミング
装置。 4、前記液晶板は前記複数の要素領域に透明な電極被膜
を施したGH型液晶とした特許請求の範囲第1項に記載
のエイミング装置。 5、前記駆動装置は電圧又は駆動周波数を可変するよう
にした特許請求の範囲第1項に記載のエイミング装置。
[Scope of Claims] 1. A liquid crystal plate disposed in an aiming optical path and having a plurality of liquid crystal elements, and a driving device for sequentially driving each of the liquid crystal elements and varying driving conditions, An aiming device characterized in that the transmittance of the liquid crystal element is adjusted by changing conditions. 2. The aiming device according to claim 1, wherein the aiming light source that illuminates the liquid crystal plate is a laser light source that continuously oscillates visible light. 3. The aiming device according to claim 1, wherein the liquid crystal plate is a TN type liquid crystal with a transparent electrode coating applied to the plurality of element regions, and polarizing plates are arranged on both sides of the TN type liquid crystal. 4. The aiming device according to claim 1, wherein the liquid crystal plate is a GH type liquid crystal in which a transparent electrode coating is applied to the plurality of element regions. 5. The aiming device according to claim 1, wherein the driving device is configured to vary a voltage or a driving frequency.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011524539A (en) * 2008-05-21 2011-09-01 テヒニッシェ ウニヴェルシテート アイントホーフェン Optical device having anisotropic luminescent material

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011524539A (en) * 2008-05-21 2011-09-01 テヒニッシェ ウニヴェルシテート アイントホーフェン Optical device having anisotropic luminescent material

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