JPS61268086A - レ−ザ照射装置 - Google Patents
レ−ザ照射装置Info
- Publication number
- JPS61268086A JPS61268086A JP10929085A JP10929085A JPS61268086A JP S61268086 A JPS61268086 A JP S61268086A JP 10929085 A JP10929085 A JP 10929085A JP 10929085 A JP10929085 A JP 10929085A JP S61268086 A JPS61268086 A JP S61268086A
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- JP
- Japan
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- light irradiation
- rod
- uniform
- laser
- laser beam
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
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。
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］
本発明は、レーザ光均一化手段（レーザビームを特定の
範囲に亘って均一に照射する装置（以下「均−光照１ｏ
ツド」と称する））を使用したレーザ照射装置に関する
ものである。
範囲に亘って均一に照射する装置（以下「均−光照１ｏ
ツド」と称する））を使用したレーザ照射装置に関する
ものである。
［発明の技術的背景とその問題点］
レーザビームは通常ガウス分布を有する細く高エネルギ
ー密度の光であり、この性質を利用してレーザメスのよ
うに人体を切開することが行われている。
ー密度の光であり、この性質を利用してレーザメスのよ
うに人体を切開することが行われている。
しかし、例えば人体の痣の治療を行う場合、ガウス分布
を有するレーザビームでは皮膚の表層にある痣の細胞あ
るいは毛細血管を広い面積に亘りかつ均一に焼灼するこ
とは困難である。
を有するレーザビームでは皮膚の表層にある痣の細胞あ
るいは毛細血管を広い面積に亘りかつ均一に焼灼するこ
とは困難である。
このため、レーザビームを人体の特定の範囲に亘りかつ
均一に照射する装置（例えば特開昭５８−８３９７３号
に開示）が提案されている。
均一に照射する装置（例えば特開昭５８−８３９７３号
に開示）が提案されている。
この装置は、第３図に示すようにレーザ発生装置１１と
、とのレーザ発生装置ｌｔ１から放射されるレーザ光を
平行ビーム若しくは集束光に変換するレンズ２と、この
レンズ２を通過したレーザ光を導光する導光路（光ファ
イバー若しくは反射鏡の組合せ）３と、導光路３からの
レーザ光を再び集束するレンズ４と、このレンズ４の略
焦点位置に配置された均一光照射ロッド５とを有して構
成され、均一光照射ロッド５の゛出力側の端面から平坦
化されたレーザ光を出力するようにしたものである。
、とのレーザ発生装置ｌｔ１から放射されるレーザ光を
平行ビーム若しくは集束光に変換するレンズ２と、この
レンズ２を通過したレーザ光を導光する導光路（光ファ
イバー若しくは反射鏡の組合せ）３と、導光路３からの
レーザ光を再び集束するレンズ４と、このレンズ４の略
焦点位置に配置された均一光照射ロッド５とを有して構
成され、均一光照射ロッド５の゛出力側の端面から平坦
化されたレーザ光を出力するようにしたものである。
第４図（ａ）に均一光照射ロッド５に対する入力光の強
度分布を、同図（ｂ ）に同じく出力光の強度分布をそ
れぞれ示す。同図（ａ）、（ｂ）は共に直行するＸ、Ｙ
軸（ｍｍ単位）上のレーザ光の強度分布をこれらＸ、Ｙ
軸と直行する方向（２軸方向）にとってｄ１３単位で示
すものである。
度分布を、同図（ｂ ）に同じく出力光の強度分布をそ
れぞれ示す。同図（ａ）、（ｂ）は共に直行するＸ、Ｙ
軸（ｍｍ単位）上のレーザ光の強度分布をこれらＸ、Ｙ
軸と直行する方向（２軸方向）にとってｄ１３単位で示
すものである。
同図（ａ）に示す不均一な強度分布を有する入力光が、
均一光照射ロッド５を通過することによって同図（ｂ
）に示すような平坦化された出力光に変換される。第３
図の変形例としてＭ５図の構造のものが提案されている
。（特願昭５９−２１２５６５号） 第５図に示すレーザ照射装置は平坦化された強度分布を
有するレーザ出力光を端面５ａから出力する均一光照射
ロッド５と、この均一光照射ロッド５の端面５ａの前方
に所定の距離を隔てて配置されたレンズ６ａからなる投
影照射手段６とから構成されている。
均一光照射ロッド５を通過することによって同図（ｂ
）に示すような平坦化された出力光に変換される。第３
図の変形例としてＭ５図の構造のものが提案されている
。（特願昭５９−２１２５６５号） 第５図に示すレーザ照射装置は平坦化された強度分布を
有するレーザ出力光を端面５ａから出力する均一光照射
ロッド５と、この均一光照射ロッド５の端面５ａの前方
に所定の距離を隔てて配置されたレンズ６ａからなる投
影照射手段６とから構成されている。
この場合、均一光照射ロッド５からの光をレンズ６ａに
て拡大縮小する場合、レンズ６ａの焦点距離との関係は
次の如くなる。
て拡大縮小する場合、レンズ６ａの焦点距離との関係は
次の如くなる。
均一光照射ロッド端面とレンズ６ａの中心距離を第６図
に示すようにａ、レンズ６ａの焦点距離をｆ、＠拡大率
をｎとすると、 ａ−（（ｎ＋１）／ｎ）ｆ 一方開口角をθ、均一光照射ロツド５の一辺をＡ（正方
形とする）、レンズ６ａへ投影されたときの中心から端
面までの距離をＬとすると、Ｌ −１”Ｆ Ａ／ ２
＋ａ ｔａｎθ−Ａ／−ｒ７ ＋ （（ｎ ＋ １ ＞
／ｎ ） ｆ ｔａｎθ一般にレンズ直径りは焦点距
離ｆ未１（Ｄ＜ｆ）である。よって、 （−＜ｒ ／２ ；、Ａ／（Ｔ ＋ （（ｎ ＋ １ ） ／ｎ ） ｆ
ｔａｎ θ＜ｒ／２ レンズの歪を考慮するとＬ＜ｆ／３が適切な条件となる
。
に示すようにａ、レンズ６ａの焦点距離をｆ、＠拡大率
をｎとすると、 ａ−（（ｎ＋１）／ｎ）ｆ 一方開口角をθ、均一光照射ロツド５の一辺をＡ（正方
形とする）、レンズ６ａへ投影されたときの中心から端
面までの距離をＬとすると、Ｌ −１”Ｆ Ａ／ ２
＋ａ ｔａｎθ−Ａ／−ｒ７ ＋ （（ｎ ＋ １ ＞
／ｎ ） ｆ ｔａｎθ一般にレンズ直径りは焦点距
離ｆ未１（Ｄ＜ｆ）である。よって、 （−＜ｒ ／２ ；、Ａ／（Ｔ ＋ （（ｎ ＋ １ ） ／ｎ ） ｆ
ｔａｎ θ＜ｒ／２ レンズの歪を考慮するとＬ＜ｆ／３が適切な条件となる
。
以上から考えると、均一光照射ロッド５より出た光がレ
ンズ６ａに到達し、これが集束されて反射側に拡大また
は縮小された像として結像されるとき、均一光照射ロッ
ド５より出た光がレンズ６ａの焦点距離ｆの２／３以上
に拡がらないような位置に均一光照射ロッド５及びレン
ズ６ａが来るように均一光照射ロッド５の寸法及び位置
を決める必要がある。
ンズ６ａに到達し、これが集束されて反射側に拡大また
は縮小された像として結像されるとき、均一光照射ロッ
ド５より出た光がレンズ６ａの焦点距離ｆの２／３以上
に拡がらないような位置に均一光照射ロッド５及びレン
ズ６ａが来るように均一光照射ロッド５の寸法及び位置
を決める必要がある。
上記構成のレーザ照射装置によれば、均一光照射ロッド
５の端面５ａから出力される均一な強度分布を有するレ
ーザ出力光が投影照射手段６であるレンズ６ａにより集
束され、このレンズ６ａの焦点距離ｆにより定まる特定
の位置に投影され、均一な強度分布を有する照射面７が
形成される。
５の端面５ａから出力される均一な強度分布を有するレ
ーザ出力光が投影照射手段６であるレンズ６ａにより集
束され、このレンズ６ａの焦点距離ｆにより定まる特定
の位置に投影され、均一な強度分布を有する照射面７が
形成される。
このようなレーザ照射装置の、特に均一光照射ロッド５
部分における実際の構造を第７図及び第８図に示す。導
光用光ファイバ８端から出射されたレーザ出力光は均一
光照射ロッド５の端部から入射され、反対端から出力さ
れるのであるが、この均一光照射ロッド５はその入射端
部を保持具９にて保持されており、さらに保持具９はｍ
ｍ図に示す如く、半分に分離された９ａ 、９ｂにて形
成されており、それぞれには均一光照射ロッド５を保持
するための間口９０ａ 、９０ｂが形成されている。そ
してこれら保持具９ａ、９ｂをネジ１１゜１２にて締め
つけることにより、第７図の如（強固に固定するもので
ある。
部分における実際の構造を第７図及び第８図に示す。導
光用光ファイバ８端から出射されたレーザ出力光は均一
光照射ロッド５の端部から入射され、反対端から出力さ
れるのであるが、この均一光照射ロッド５はその入射端
部を保持具９にて保持されており、さらに保持具９はｍ
ｍ図に示す如く、半分に分離された９ａ 、９ｂにて形
成されており、それぞれには均一光照射ロッド５を保持
するための間口９０ａ 、９０ｂが形成されている。そ
してこれら保持具９ａ、９ｂをネジ１１゜１２にて締め
つけることにより、第７図の如（強固に固定するもので
ある。
また、この保持具９にはその厚さに制約がある。
即ち第９図の如く、レーザ光りはファイバ８から出射さ
れるとθ１の角度にて拡散し、次に均一光照射ロッド５
に入射すると該ロッドの材質にて定まる所定角度屈折し
、結局θ２の角度となって内面に達する。このときの導
光用光ファイバ８及び均一光照射ロッド５の各屈折率を
０１．ｎ２．それぞれの入射、出射角をθ１．θ２とす
ると、ｓｉｎθ２ ｎ２ となる。よって、 が得られる。
れるとθ１の角度にて拡散し、次に均一光照射ロッド５
に入射すると該ロッドの材質にて定まる所定角度屈折し
、結局θ２の角度となって内面に達する。このときの導
光用光ファイバ８及び均一光照射ロッド５の各屈折率を
０１．ｎ２．それぞれの入射、出射角をθ１．θ２とす
ると、ｓｉｎθ２ ｎ２ となる。よって、 が得られる。
ここで 空気の屈折率−１
ガラスの屈折率−１，５
光ファイバーよりの光拡散角＝１１゜
とすると
θ２＝１６．６゜
導光用光ファイバー８の太さを０．４ｍｍ、均一照射ロ
ッド５を３１１１１＋１Ｘ３１１１１１の角柱とすると
、第９図においてレーザ光の最初に到達する壁面までの
端面よりの距離λは４，３ｎ＋ｍとなる。よって、この
部分を第８図の如き保持具９で止めればレーザ光に影響
を与えないで保持できることになる。
ッド５を３１１１１＋１Ｘ３１１１１１の角柱とすると
、第９図においてレーザ光の最初に到達する壁面までの
端面よりの距離λは４，３ｎ＋ｍとなる。よって、この
部分を第８図の如き保持具９で止めればレーザ光に影響
を与えないで保持できることになる。
しかし、このような保持方法をとっても均一光照射ロッ
ド５は長さが長いので、必ずしも十分に保持されるとい
うわけにはゆかない。たとえば、さきほどの３１１１＋
１Ｘ３１１１１１１の断面のものは長さが３０〜５０＋
ａｍあるし、１０ｍ１ｌＸ １０１１１１１のものは長
さが１００＋ｗｍある。
ド５は長さが長いので、必ずしも十分に保持されるとい
うわけにはゆかない。たとえば、さきほどの３１１１＋
１Ｘ３１１１１１１の断面のものは長さが３０〜５０＋
ａｍあるし、１０ｍ１ｌＸ １０１１１１１のものは長
さが１００＋ｗｍある。
このために、光の入力部の一端を保持していたのでは強
固な保持は困難で、衝突などで脱落するおそれがある。
固な保持は困難で、衝突などで脱落するおそれがある。
といって、中央部を同様な方法で支持するとこの部分で
光の伝播に悪影響を与え、性能の低下を起してしまう。
光の伝播に悪影響を与え、性能の低下を起してしまう。
光の伝播に与える影響とは、通常時の全反射伝播が鏡面
反射となることによる、光伝播損失の増加、伝播モード
の変化によるレーザ光出射出力分布の変化等である。
反射となることによる、光伝播損失の増加、伝播モード
の変化によるレーザ光出射出力分布の変化等である。
［発明の目的］
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、レ
ーザ光均一化手段を構成する均一光照射ロンドを強固に
保持する方法を提供することを目的とするものである。
ーザ光均一化手段を構成する均一光照射ロンドを強固に
保持する方法を提供することを目的とするものである。
［発明の概要］
上述の目的を達成すべく、本発明においては、一方の端
面から入射されたレーザ光を他方の端面から平坦化され
た強度分布を有するレーザ光として出力するレーザ光均
一化手段を、前記一方の端面部にて保持してなるレーザ
照射装置において、前記レーザ光均一化手段の少なくと
も前記他方の端面部近傍を線または点で保持する保持具
をさらに具備したことを特徴とするものである。
面から入射されたレーザ光を他方の端面から平坦化され
た強度分布を有するレーザ光として出力するレーザ光均
一化手段を、前記一方の端面部にて保持してなるレーザ
照射装置において、前記レーザ光均一化手段の少なくと
も前記他方の端面部近傍を線または点で保持する保持具
をさらに具備したことを特徴とするものである。
［発明の実施例］
以下、本発明の実施例を第１図を参照して説明する。尚
、従来例と同一箇所については同一の符号を付している
。
、従来例と同一箇所については同一の符号を付している
。
均一光照射ロッド５のレーザ光入射端面は保持具９にて
保持され、且つその周囲は外被筒１０にて覆われている
点は、第７図に示す従来例と同様である。本発明では、
この均一照射ロッド５の出力端面部を、線或いは点接触
により出力側保持具にて強固に固定することを特徴とす
るものである。
保持され、且つその周囲は外被筒１０にて覆われている
点は、第７図に示す従来例と同様である。本発明では、
この均一照射ロッド５の出力端面部を、線或いは点接触
により出力側保持具にて強固に固定することを特徴とす
るものである。
第１図に示す出力側保持具１３は、その接触先端部１３
０ａ 、１３０ｂがナイフェツジ状に形成され、均一光
照射ロッド５に対し線状態にて接触しており、保持具９
と同様に１３ａ及び１３ｂと２分割されており、ネジ等
にて強固に圧接されるものである。
０ａ 、１３０ｂがナイフェツジ状に形成され、均一光
照射ロッド５に対し線状態にて接触しており、保持具９
と同様に１３ａ及び１３ｂと２分割されており、ネジ等
にて強固に圧接されるものである。
これによって、均一光照射ロッド５内でのレーザ光の反
射状態を殆ど乱すことなくロンド自体を強固に固定する
ことができるので、外部より多少の衝撃が加わっても均
一光照射ロンドのｌＢ２落成いは振動ということはなく
すことができる。
射状態を殆ど乱すことなくロンド自体を強固に固定する
ことができるので、外部より多少の衝撃が加わっても均
一光照射ロンドのｌＢ２落成いは振動ということはなく
すことができる。
尚、本発明における保持具は上述の実施例のみに限定さ
れるものでな（、第２図（ａ）、（ｂ）に示す様に構成
してもよい。即ち、同図（ａ ）では保持具１４の接触
先端部１４０を、数ケ所に切欠きをつけたナイフェツジ
状に形成し、均一光照射ロッド５との接触部をさらに小
さくすることにより、乱反射防止の点で一層効果的であ
る。また同図（ｂ ）に示す保持具１５は、紙面と垂直
な方向に所定の幅を有する４角形のリング１５０にて均
一光照射ロッド５のレーザ光出射端部を取り囲み、その
周囲４面に形成されたネジ穴に４個のネジ１５０ａ、１
５０ｂ、１５０ｃ、及び１５０ｄをそれぞれ挿入して、
各ネジの押圧力にて固定するものである。尚、この各ネ
ジはその先端部を針状に形成しており、均一光照射ロッ
ド５に対し単に４点のみで支持することから、より一層
の効果がある。
れるものでな（、第２図（ａ）、（ｂ）に示す様に構成
してもよい。即ち、同図（ａ ）では保持具１４の接触
先端部１４０を、数ケ所に切欠きをつけたナイフェツジ
状に形成し、均一光照射ロッド５との接触部をさらに小
さくすることにより、乱反射防止の点で一層効果的であ
る。また同図（ｂ ）に示す保持具１５は、紙面と垂直
な方向に所定の幅を有する４角形のリング１５０にて均
一光照射ロッド５のレーザ光出射端部を取り囲み、その
周囲４面に形成されたネジ穴に４個のネジ１５０ａ、１
５０ｂ、１５０ｃ、及び１５０ｄをそれぞれ挿入して、
各ネジの押圧力にて固定するものである。尚、この各ネ
ジはその先端部を針状に形成しており、均一光照射ロッ
ド５に対し単に４点のみで支持することから、より一層
の効果がある。
さらに、保持具は均一光照射ロンドの入射及び出射端部
の２箇所以外に、中央部やその他箇所にも複数個備える
ことが可能である。但し、内部での反射状態を考慮すれ
ば、あまり多数個を備えるのは好ましくはない。また、
均一光照射ロッドの入力側にも本発明の保持具は適用し
てもよい。
の２箇所以外に、中央部やその他箇所にも複数個備える
ことが可能である。但し、内部での反射状態を考慮すれ
ば、あまり多数個を備えるのは好ましくはない。また、
均一光照射ロッドの入力側にも本発明の保持具は適用し
てもよい。
［発明の効果］
以上記載した本発明によれば、均一光照射ロッド内の反
射状態を変えることなく強固に保持可能にしたレーザ照
射装置を提供することができる。
射状態を変えることなく強固に保持可能にしたレーザ照
射装置を提供することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は本発明の
他の実施例を示す図、第３図は従来のレーザ装置を示す
斜視図、第４図は第３図に示す装置の均一光照射ロッド
へのレーザ光の入出力強度分布を示すグラフ、第５図は
均一光照射ロッドからの出射光をレンズにて投影する模
式図、第６図は第５図装置の原理を説明するための図、
第７図は従来の保持手段を示す図、第８図は第７図手段
の詳細図、第９図はレーザ光の屈折状態を示す図である
。 ５・・・・・・均一光照射ロッド、９・・・入射側保持
具１０・・・・・・外被筒、１３・・・出力側保持具第
１図 第２図 （ａ） （ｂ） 第３図 第４図 ｍｎ 第６図 第６図
他の実施例を示す図、第３図は従来のレーザ装置を示す
斜視図、第４図は第３図に示す装置の均一光照射ロッド
へのレーザ光の入出力強度分布を示すグラフ、第５図は
均一光照射ロッドからの出射光をレンズにて投影する模
式図、第６図は第５図装置の原理を説明するための図、
第７図は従来の保持手段を示す図、第８図は第７図手段
の詳細図、第９図はレーザ光の屈折状態を示す図である
。 ５・・・・・・均一光照射ロッド、９・・・入射側保持
具１０・・・・・・外被筒、１３・・・出力側保持具第
１図 第２図 （ａ） （ｂ） 第３図 第４図 ｍｎ 第６図 第６図
Claims (1)
- 一方の端面から入射されたレーザ光を他方の端面から平
坦化された強度分布を有するレーザ光として出力するレ
ーザ光均一化手段を、前記一方の端面部にて保持してな
るレーザ照射装置において、前記レーザ光均一化手段の
少なくとも前記他方の端面部近傍を線または点で保持す
る保持具をさらに具備したことを特徴とするレーザ照射
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10929085A JPS61268086A (ja) | 1985-05-23 | 1985-05-23 | レ−ザ照射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10929085A JPS61268086A (ja) | 1985-05-23 | 1985-05-23 | レ−ザ照射装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61268086A true JPS61268086A (ja) | 1986-11-27 |
Family
ID=14506424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10929085A Pending JPS61268086A (ja) | 1985-05-23 | 1985-05-23 | レ−ザ照射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61268086A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005070664A (ja) * | 2003-08-27 | 2005-03-17 | Fujikura Ltd | レーザ分岐装置及びレーザ加工装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5466152A (en) * | 1977-11-05 | 1979-05-28 | Fujitsu Ltd | Lens terminal for optical transmission |
| JPS5741545B2 (ja) * | 1974-07-12 | 1982-09-03 | ||
| JPS5883973A (ja) * | 1981-11-13 | 1983-05-19 | 株式会社東芝 | レ−ザ装置 |
-
1985
- 1985-05-23 JP JP10929085A patent/JPS61268086A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5741545B2 (ja) * | 1974-07-12 | 1982-09-03 | ||
| JPS5466152A (en) * | 1977-11-05 | 1979-05-28 | Fujitsu Ltd | Lens terminal for optical transmission |
| JPS5883973A (ja) * | 1981-11-13 | 1983-05-19 | 株式会社東芝 | レ−ザ装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005070664A (ja) * | 2003-08-27 | 2005-03-17 | Fujikura Ltd | レーザ分岐装置及びレーザ加工装置 |
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