JPS627180A - Laser light attenuator - Google Patents
Laser light attenuatorInfo
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- JPS627180A JPS627180A JP60146057A JP14605785A JPS627180A JP S627180 A JPS627180 A JP S627180A JP 60146057 A JP60146057 A JP 60146057A JP 14605785 A JP14605785 A JP 14605785A JP S627180 A JPS627180 A JP S627180A
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
-
- 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
- H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
「技術分野」
本発明は、例えばレーザメスとして使用されるレーザ治
療装置において、レーザ光の出力を減衰させる装置に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION TECHNICAL FIELD The present invention relates to a device for attenuating the output of laser light in a laser treatment device used as a laser scalpel, for example.
「従来技術およびその問題点」
レーザ光の熱エネルギを利用したレーザ治療装置として
は、Co2レーザとNd−YAGレーザが一般的に用い
られているが、内視鏡下においては、フレキシブルなレ
ーザファイバ中を効率よく伝達されるNd−YAGレー
ザがよく用いられている。このNd−YAGレーザを用
いた治療では、レーザファイバの先端に透明サファイア
材を連結し、このサファイア材の先端を患部に接触させ
て患部組織の切開、凝固を行なう接触療法が実用化され
ている。"Prior art and its problems" Co2 lasers and Nd-YAG lasers are commonly used as laser treatment devices that utilize the thermal energy of laser light, but when used under an endoscope, flexible laser fibers are Nd-YAG lasers are often used because of their efficient transmission. In treatment using this Nd-YAG laser, contact therapy has been put into practical use, in which a transparent sapphire material is connected to the tip of the laser fiber, and the tip of the sapphire material is brought into contact with the affected area to incise and coagulate the affected tissue. .
この接触療法は、従来から行なわれている非接触療法に
比べ、透明サファイア材が直接患部に接触するため、レ
ーザ光の患部表面組織での反射。Compared to conventional non-contact therapy, this contact therapy uses a transparent sapphire material that comes into direct contact with the affected area, so the laser light is reflected by the surface tissue of the affected area.
散乱が抑えられるので、低い出力での治療効果を期待す
ることができる。特に凝固を目的とした場合には、非接
触療法では30w以上の出力が必要とされたのに対し、
接触療法ではその約173程度の10w以下の出力でも
非接触療法と同程度の効果が得られる。Since scattering is suppressed, therapeutic effects can be expected with low output. Especially when the purpose is coagulation, non-contact therapy requires an output of 30W or more,
In contact therapy, the same effect as non-contact therapy can be obtained even with an output of about 10W or less.
他方、このNd−YAGレーザも、例えば止血を目的と
して使用するときには、 100W程度の高出力を要
求される。このため、Nd−YAGレーザを汎用機とし
て使用するには、数W程度の低出力から、 100W以
上の高出力までの発振機能を満足しなければならない。On the other hand, when this Nd-YAG laser is used, for example, for the purpose of hemostasis, a high output of about 100 W is required. Therefore, in order to use the Nd-YAG laser as a general-purpose device, it must satisfy the oscillation function from a low output of about a few watts to a high output of 100 watts or more.
ところが従来の出力100 wクラスのNd−YAGレ
ーザでは、レーザ発振を開始するための反転分布のしき
い値が10w近くの出力に相当するため、 10w程度
の低出力を安定して出すことができない、すなわち励起
ランプの光量を低出力に相当するように変化させるべく
、電流コントロールを行なったとすると1発振されるレ
ーザ光が非常に不安定となってしまう、このため上記接
触療法を行なうには、特別な低出力のNd−YAGレー
ザを用いなければならないのが実情であった。However, in conventional Nd-YAG lasers with an output of 100 W, the population inversion threshold for starting laser oscillation corresponds to an output of nearly 10 W, so it is not possible to stably output a low output of about 10 W. In other words, if the current is controlled to change the light intensity of the excitation lamp to correspond to a low output, the laser beam emitted once will become extremely unstable.For this reason, in order to perform the above-mentioned contact therapy, The reality was that a special low-power Nd-YAG laser had to be used.
またレーザ光を減衰させて低出力にするためレーザ光路
中にNOフィルタのような吸収フィ°ルタを設置したり
、分割プリズムを用いて一部のレーザ光のみ患部に照射
することが一般に考えられるが、前者は、対象にするレ
ーザ光出力が数10w以上であるため、そのエネルギで
NDフィルタにクラック等の熱損傷が生じ、後者は、分
割光の処理のため、水冷方式等の大掛りなヒートシンク
が必要になるという問題がある。Additionally, in order to attenuate the laser beam and reduce its output, it is generally considered to install an absorption filter such as an NO filter in the laser optical path, or to use a split prism to irradiate only a portion of the laser beam to the affected area. However, in the former case, the target laser light output is several tens of watts or more, so that energy causes thermal damage such as cracks in the ND filter, and in the latter case, a large-scale method such as water cooling is required to process the split light. The problem is that a heat sink is required.
さらに、このような背景から、回転円板の周囲に透光部
と遮光部を交互に設けた減衰器(アッテネータ)を用い
ることが行なわれているが、この減衰器では、作動の不
具合によって、たまたまレーザ光路に遮光部が停止する
と、これに熱的トラブルが発生するおそれがある。また
レーザ光路に透光部が停止すると、減衰されて照射され
るべきレーザ光が減衰されずに照射されるために、出力
値が増大して照射患部に穿孔の危険が伴なうという大き
な問題があった。さらに回転円板が所定の回転数に達し
ていないときに、レーザ発振器と減衰器の間にある、レ
ーザ照射時間を設定するシャッタ機構が開くと、レーザ
光が患部に照射されないことも起こる。Furthermore, from this background, attenuators are used in which light-transmitting parts and light-blocking parts are alternately provided around the rotating disk, but with this attenuator, due to malfunctions, If the light shielding part happens to stop in the laser optical path, there is a risk that thermal trouble will occur there. In addition, if a transparent part stops in the laser beam path, the laser light that should be attenuated and irradiated will be irradiated without being attenuated, resulting in an increased output value and the risk of perforation of the irradiated area, which is a big problem. was there. Furthermore, if the shutter mechanism that sets the laser irradiation time and is located between the laser oscillator and the attenuator opens when the rotating disk has not reached a predetermined rotational speed, the laser beam may not be irradiated to the affected area.
「発明の目的」
本発明は、従来のレーザ光の減衰装置のこの問題を解消
し、低出力から高出力までをカバーできる汎用型のレー
ザ光の減衰装置であって、レーザ光を確実に減衰させた
後、照射することができる、安全性に優れた装置を得る
ことを目的とすi。``Purpose of the Invention'' The present invention is a general-purpose laser beam attenuator that solves this problem of conventional laser beam attenuators and can cover from low output to high output, and that attenuates laser beams reliably. The purpose is to obtain a device with excellent safety that can be used to irradiate the body after exposure to radiation.
「発明の概要」
本発明は、減衰器を用いたレーザ光の減衰装置において
、減衰器の回転円板の回転状態をチェックし、回転円板
の回転数が所定値に達したときだけ、照射時間を設定す
るシャッタ機構が動作できるようにするという発想に基
づいてなされたものである。すなわち本発明は、レーザ
発振器、減衰器、およびシャッタ機構を備えた装置にお
いてさらに、減衰器の回転円板の回転検知器と、この回
転検知器によって検知される回転円板の回転数が所定値
に達しているときに、シャッタ機構を駆動可能とするシ
ャッタ駆動回路とを設けたことを特徴としている。"Summary of the Invention" The present invention provides a laser beam attenuation device using an attenuator, which checks the rotational state of a rotating disk of the attenuator, and irradiates the laser beam only when the rotational speed of the rotating disk reaches a predetermined value. This was done based on the idea of enabling a shutter mechanism to set the time. That is, the present invention provides a device including a laser oscillator, an attenuator, and a shutter mechanism, further including a rotation detector for a rotating disk of the attenuator, and a rotation speed of the rotating disk detected by the rotation detector to a predetermined value. The present invention is characterized in that it is provided with a shutter drive circuit that enables the shutter mechanism to be driven when the shutter speed is reached.
「発明の実施例」
以下図示実施例について本発明を説明する。第1図は本
発明のレーザ光の減衰装置の回路ブロック図である。レ
ーザ発振器11は電源装置12から給電されて作動し2
レーザ光を発する。このレーザ発振器11には、シャ
ッタ機構13が付設されている。このシャッタ機構13
は、照射スイッチ13aと照射時間設定器13bを有し
、シャッタ駆動回路30がオン状態のとき照射スイッチ
13aを閉じると、照射時間設定器13bで設定した照
射時間だけ開いてレーザ光を発射するもので1例えばレ
ーザ発振器11の発振器のオンオフによって、この機能
を発揮する。"Embodiments of the Invention" The present invention will be described below with reference to illustrated embodiments. FIG. 1 is a circuit block diagram of a laser beam attenuation device according to the present invention. The laser oscillator 11 is powered by a power supply 12 and operates.
Emit laser light. A shutter mechanism 13 is attached to this laser oscillator 11. This shutter mechanism 13
has an irradiation switch 13a and an irradiation time setting device 13b, and when the irradiation switch 13a is closed when the shutter drive circuit 30 is in the on state, it opens for the irradiation time set by the irradiation time setting device 13b and emits a laser beam. This function is achieved by turning on and off the oscillator of the laser oscillator 11, for example.
シャッタ機構13から出たレーザ光の光路中には、減衰
器15の回転円板16が置かれている。A rotating disk 16 of an attenuator 15 is placed in the optical path of the laser beam emitted from the shutter mechanism 13.
この回転円板16は、駆動モータ17によって駆動され
るもので、その外周部に、透光部16aと遮光部16b
を交互に形成している。レーザ光の減衰率は、この透光
部16aと遮光部16bの円周方向の長さの比によって
決定される。この例では、この比は1:4である。そし
てこの回転円板16を通過したレーザ光は、レーザファ
イバ18に入射される。19は駆動モータ17の電源装
置である。This rotating disk 16 is driven by a drive motor 17, and has a light-transmitting part 16a and a light-blocking part 16b on its outer periphery.
are formed alternately. The attenuation rate of the laser beam is determined by the ratio of the circumferential lengths of the light-transmitting portion 16a and the light-blocking portion 16b. In this example, this ratio is 1:4. The laser beam that has passed through this rotating disk 16 is input to a laser fiber 18. 19 is a power supply device for the drive motor 17.
減衰器15には、回転検出器20が設けられている。こ
の回転検出器20は、回転円板16を跨ぐ形で置いたフ
ォトカプラ21、このフォトカプラ21の出力を受ける
微分回路22)この微分回路22の出力波形を成形する
波形成形回路23、この波形成形回路23の出力と基準
クロックパルス発生器24からのクロックパルスとを受
けて、パルス間隔を計測するパルス間隔計測器25.こ
のパルス間隔から回転円板16の回転数が一定値に達し
たか否かを判定する判定回路26からなっている。そし
て判定回路26は上記シャッタ駆動回路30に接続され
ていて、回転円板16の回転数か−・定値に達している
と、このシャッタ駆動回路30がオン状態とな゛す、照
射スイッチ13aによるシャッタ機構13の駆1b(シ
ャッタ開放)が可能となる。また判定回路26は表示装
置27に接続されていて1回転円板16の回転数が一定
値以上に達すると、この表示装置27が例えば点灯゛
する。The attenuator 15 is provided with a rotation detector 20 . This rotation detector 20 includes a photocoupler 21 placed across the rotating disk 16, a differentiating circuit 22 that receives the output of this photocoupler 21, a waveform shaping circuit 23 that shapes the output waveform of this differentiating circuit 22, and a waveform shaping circuit 23 that shapes the output waveform of this differentiating circuit 22. A pulse interval measuring device 25 that receives the output of the shaping circuit 23 and the clock pulse from the reference clock pulse generator 24 and measures the pulse interval. It consists of a determination circuit 26 that determines from this pulse interval whether or not the number of rotations of the rotating disk 16 has reached a certain value. The determination circuit 26 is connected to the shutter drive circuit 30, and when the number of rotations of the rotary disk 16 reaches a certain value, the shutter drive circuit 30 is turned on. It becomes possible to drive the shutter mechanism 13 1b (shutter open). Further, the determination circuit 26 is connected to a display device 27, and when the number of rotations of the one-rotation disk 16 reaches a certain value or more, this display device 27 lights up, for example.
do.
上記構成の本装置は、次のように作動する。減衰器15
の回転円板16が回転すると、透光部16aが通過する
度に、フォトカプラ21に第2図に示すパルス波aが生
じる。このパルス波aは、次に微分回路22によって微
分波“bとなり、さらに波形成形回路23によって成形
波Cとなって、パルス間隔計測器25に入力される。パ
ルス間隔計測器25は、基準クロックパルス発生器24
から入力される基準クロックパルス波dを受けて、隣り
合う成形波Cの間に何個の基準クロックパルス波dが入
っているかを計数する。そしてこの計数値が予め定めた
一定値内に納まっていれば、判定回路26がシャッタ駆
動回路30および表示装置27をオンにする。すると、
シャッタ機[13が駆動可能となり、照射スイッチ13
aを操作すると、照射時間設定器13bで設定されてい
る時間だけこれが開き、減衰器15によって減衰された
レーザ光がレーザファイバ18に照射される。すなわち
、図示例では、透光部16aと遮光部16bの周方向長
さの比が1:4であるから、レーザ発振器11の出力パ
ワーが115になってレーザファイバ18に与えられ、
患部に照射されることになる。This device having the above configuration operates as follows. Attenuator 15
When the rotating disk 16 rotates, a pulse wave a shown in FIG. 2 is generated in the photocoupler 21 every time the transparent portion 16a passes. This pulse wave a is then turned into a differential wave "b" by the differentiating circuit 22, and further turned into a shaped wave C by the waveform shaping circuit 23, which is input to the pulse interval measuring device 25.The pulse interval measuring device 25 is connected to the reference clock Pulse generator 24
It receives the reference clock pulse wave d inputted from the input signal generator 1 and counts how many reference clock pulse waves d are included between adjacent shaped waves C. If this count value falls within a predetermined constant value, the determination circuit 26 turns on the shutter drive circuit 30 and the display device 27. Then,
The shutter device [13 can now be driven, and the irradiation switch 13
When a is operated, it opens for the time set by the irradiation time setter 13b, and the laser fiber 18 is irradiated with the laser light attenuated by the attenuator 15. That is, in the illustrated example, since the ratio of the circumferential lengths of the transparent part 16a and the light shielding part 16b is 1:4, the output power of the laser oscillator 11 is 115 and is given to the laser fiber 18.
The affected area will be irradiated.
なお回転円板16の定格回転数は、照射時間設定器13
bによって設定されるシャッタ機構13の一回の操作当
りの開時間が短い場合には、これを考慮して設定する必
要がある6例えば、シャッタ機構13の開時間が0.1
秒設定のときは、この設定時間内に、回転円板16の透
光部16aがレーザ光を通過しなければならないので、
回転円板16の回転数は、2.5回転以上でなければな
らない。すなわち、回転円板16の回転数をN、回転円
板16の遮光部16bと透光部16aの円周方向の長さ
の比をK、シャッタ機構13の一回当りの開時間(レー
ザ照射時間)をTとしたとき。Note that the rated rotation speed of the rotating disk 16 is determined by the irradiation time setting device 13.
If the opening time per operation of the shutter mechanism 13 set by b is short, it is necessary to take this into account when setting 6. For example, if the opening time of the shutter mechanism 13 is 0.1
When the seconds are set, the laser beam must pass through the transparent portion 16a of the rotating disk 16 within this set time.
The number of rotations of the rotating disk 16 must be 2.5 rotations or more. That is, the number of rotations of the rotating disk 16 is N, the ratio of the circumferential length of the light shielding part 16b and the transparent part 16a of the rotating disk 16 is K, and the opening time of the shutter mechanism 13 per time (laser irradiation is time) is T.
回転検出器20は、N>1/KTの条件を満足したとき
に、シャッタ駆動回路30をオンとしシャッタ機構13
を駆動可能とするものとする。The rotation detector 20 turns on the shutter drive circuit 30 and turns on the shutter mechanism 13 when the condition N>1/KT is satisfied.
It shall be possible to drive.
一方、隣り合う成形波Cの間の基準クロックパルス波d
の数が規定以上(または以下)の場合は、回転円板16
の回転数が過小(または過大)であることを意味するか
ら、回転検出器2oの判定回路26は、シャッタ駆動回
路3oをオフとしてシャッタ機構13が駆動できないよ
うにし1表示装置27を作動させない。On the other hand, the reference clock pulse wave d between adjacent shaped waves C
If the number of
This means that the number of rotations is too low (or too high), so the determination circuit 26 of the rotation detector 2o turns off the shutter drive circuit 3o so that the shutter mechanism 13 cannot be driven, and does not operate the display device 27.
「発明の効果J
以上のように本発明のレーザ光の減衰装置は、レーザ光
を、回転円板の透光部と遮光部を有する回転円板によっ
て減衰させる装置において、回転円板の回転数を検知し
、この回転数が一定範囲にないときは、レーザ光の照射
時間を設定するシャッタ機構が作動できないようにした
から1人体へ過度のレーザ光が照射されることによる危
険を回避することができ、また回転円板の遮光部にレー
ザ光が長時間照射されることによる破損、火災等の事故
を未然に防止できる。よって安全性。"Effects of the Invention J As described above, the laser beam attenuation device of the present invention is a device that attenuates laser light by a rotating disk having a light-transmitting part and a light-blocking part of the rotating disk. is detected, and when this rotation speed is not within a certain range, the shutter mechanism that sets the laser beam irradiation time is disabled, thereby avoiding the danger of excessive laser beam irradiation to the human body. This also prevents accidents such as damage and fire caused by irradiating the light-shielding part of the rotating disk with laser light for a long period of time.Therefore, it is safe.
実用性の高いレーザ光の減衰装置を提供できる。A highly practical laser beam attenuation device can be provided.
第1図は本発明のレーザ光の減衰装置の実施例を示す回
路ブロック図、第2図は1回転検出器の各回路における
波形を示す波形図である。
11・・・レーザ発振器、13・・・シャッタ機構、1
3a・・・照射スイッチ、13b・・・照射時間設定器
、15・・・減衰器、16・・・回転円板、16a・・
・透光部、16b・・・遮光部、18・・・レーザファ
イバ、20・・・回転検出器、30・・・シャッタ駆動
回路。
特許出願人 旭光学工業株式会社
同代理人 三 浦 邦 夫
同 松 井 茂第1図FIG. 1 is a circuit block diagram showing an embodiment of the laser beam attenuation device of the present invention, and FIG. 2 is a waveform diagram showing waveforms in each circuit of a one-rotation detector. 11... Laser oscillator, 13... Shutter mechanism, 1
3a... Irradiation switch, 13b... Irradiation time setter, 15... Attenuator, 16... Rotating disk, 16a...
- Transparent part, 16b... Light shielding part, 18... Laser fiber, 20... Rotation detector, 30... Shutter drive circuit. Patent applicant: Asahi Optical Industry Co., Ltd. Agent: Kunio Miura Shigeru Matsui Figure 1
Claims (2)
に位置する透光部と遮光部を外周部に交互に形成した回
転円板を有する減衰器と;上記レーザ発振器と減衰器と
の間の光路を開閉しレーザ照射時間を設定するシャッタ
機構とを備えたレーザ光の減衰装置において、さらに上
記減衰器の回転円板の回転検知器と;この回転検知器に
よって検知される回転円板の回転数が所定値に達してい
るときに、上記シャッタ機構を駆動可能とするシャッタ
駆動回路とを設けたことを特徴とするレーザ光の減衰装
置。(1) A laser oscillator; an attenuator having a rotating disk in which light-transmitting parts and light-blocking parts are alternately formed on the outer periphery of the laser oscillator; and an optical path between the laser oscillator and the attenuator. A laser beam attenuation device comprising a shutter mechanism that opens and closes to set the laser irradiation time, further comprising: a rotation detector for a rotating disk of the attenuator; a rotational speed of the rotating disk detected by the rotation detector; 1. A laser beam attenuator comprising: a shutter drive circuit capable of driving the shutter mechanism when the shutter mechanism reaches a predetermined value.
板の回転数をN、回転円板の遮光部と透光部の円周方向
の長さの比をK、シャッタ機構の一回当りの開時間(レ
ーザ照射時間)をTとしたとき、回転検知器は、N>1
/KTの条件を満足したときに、シャッタ機構を駆動可
能とするレーザ光の減衰装置。(2) In claim 1, the number of rotations of the rotating disk of the attenuator is N, the ratio of the lengths in the circumferential direction of the light shielding part and the transparent part of the rotating disk is K, and the ratio of the length of the shutter mechanism in the circumferential direction is When the opening time (laser irradiation time) per cycle is T, the rotation detector has N>1
/A laser beam attenuation device that enables the shutter mechanism to be driven when the KT condition is satisfied.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60146057A JPS627180A (en) | 1985-07-03 | 1985-07-03 | Laser light attenuator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60146057A JPS627180A (en) | 1985-07-03 | 1985-07-03 | Laser light attenuator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS627180A true JPS627180A (en) | 1987-01-14 |
JPH0320075B2 JPH0320075B2 (en) | 1991-03-18 |
Family
ID=15399109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60146057A Granted JPS627180A (en) | 1985-07-03 | 1985-07-03 | Laser light attenuator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS627180A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103071920A (en) * | 2012-10-15 | 2013-05-01 | 昆山科森科技有限公司 | Welding device for processing surgical knife |
-
1985
- 1985-07-03 JP JP60146057A patent/JPS627180A/en active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103071920A (en) * | 2012-10-15 | 2013-05-01 | 昆山科森科技有限公司 | Welding device for processing surgical knife |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0320075B2 (en) | 1991-03-18 |
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