JPS63177103A - レ−ザ−照射装置 - 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】 度業上の利用分野 本発明は、人体の治療や工場における加工作業等に利用
されるレーザー照射装置に関するものである。

従来の技術 生体組織の蒸散、切開あるいは金属、樹脂等の切断等に
ＣＱ２レーザー等の赤外レーザー光を利用したレーザー
メス装置、レーザー加工機が実用化されている。従来、
この波長を通す適当な光ファイバが開発されていなかっ
たため、前記赤外レーザー光は複数個の鏡から構成され
たミラー関節型導光路により目的部位に導かれていた。

しかし、ミラー関節型導光路は操作性等の点で問題があ
り、赤外レーザー光用光ファイバの開発が試みられてき
た。その結果、例えばＫＨ２−ｓ等のハロゲン化物を材
料とした光ファイバによって赤外レーザー光を導くこと
が実用化されるようになった。

ここで、レーザー光発振器から発掘されるレーザー光を
径の小さい光ファイバに導く為、集光レンズによシレー
ザー光を光フアイバ端面に集光させる手段がとられてい
る。

レーザー光を光フアイバ端面に集光させる従来例を第４
図に示す。集光レンズ１は支持体３に支見られ、集光レ
ンズ１の焦点位置に光フアイバ端面５が位置するように
光ファイバ２が設置されている。

第４図において左方から入射するレーザー光４は集光レ
ンズ１により光フアイバ端面５に集光され、光フアイバ
２内へ伝えられる。

発明が解決しようとする問題点 ところで上記の構成において、集光レンズ１がレーザー
光４の一部を吸収し、発熱して膨張し、集光レンズが７
に示すように膨張すると、図示の焦点距離がｆ　からｆ
　へと短かくなり、レーザ一部４は図示の６の経路をた
どり光フアイバ端面５に正しく集光しなくなる現象が生
じる。このようにレーザー光４が拡がりを持−っで光フ
ァイバ端面５に入射する為に、光ファイバ２の端部の劣
化。

焼損等の問題が生じている。特にレーザー加工機等の高
出力レーザー光を伝送する装置においては、レーザー光
の出力が高い為に集光レンズ１の膨張も大きく、よって
光フアイバ端面６でのレーザー光４の拡がりも大きく、
劣化、焼損等に費されるエネルギー量も多い事から非常
に大きな問題となる。

本発明はかかる点に鑑み、レーザー光４が常に光フアイ
バ端面６で集光し、光ファイバ２の端部の劣化、焼損等
の問題の生じないレーザー照射装置を提供することを目
的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は、レーザー光を集光させる集光レンズと、この
集光レンズにより集光したレーザー光を目的部位へ導く
光ファイバと、前記集光レンズの発熱を検知して伸長し
、前記集光レンズの熱膨張による焦点位置の変化量と等
しい距離、前記集光レンズを移動させる集光レンズ支持
体とを備えたレーザー照射装置である。

作　　用 本発明においては前記した構成において、入射したレー
ザー光の一部を集光レンズが吸収し、発熱して膨張し、
焦点位置が変化すると、集光レンズの熱を集光レンズの
支持体が検知し、支持体が伸長する事により集光レンズ
の位置を移動させ、常に光フアイバ端面でレーザー光が
集光する。

実施例 第１図は本発明の第１の実施例におけるレーザー照射装
置の、レーザー光を光ファイバへ集光させる集光系を示
す図である。第１図において、１１はレーザー光を出力
側へ伝送する光ファイバであり、開口１２を有したコネ
クタ１３を一端に固定する光フアイバケーブル１４に収
納保護される。

前記光ケーブル１４のコネクタ１３を、レーザー照射装
置本体１６のレーザー発振口部１６に接続し、固定リン
グ１７を螺合する事により固定している。

１８は集光レンズであり、１９は支持体である。

ここでは支持体１９はバイメタルであり、ここでは高膨
張側にＮｉ、Ｃｒ、Ｆｅの合金、低膨張側にＮｉ。

Ｆｅの合金を用いて構成している。この支持体１９は、
受は具２０によりレーザー照射装置本体１５に固定され
、蒸着により集光レンズ１８に接着されて上下からこの
集光レンズ１８を支持している。

第２図は、第１図に示した実施例の動作を示す図である
。第２図において、図の左方向から入射したレーザー光
２１は集光レンズ１８により光ファイバ１１の端面９に
集光される。この時、入射するレーザー光２１の入力に
比例して前記集光レンズ１８の温度は上昇し、膨張する
。この集光レンズ１８で発生した熱により、バイメタル
で構成されている支持体１９が、第２図に示すように光
フアイバ端面９の側にたわみ、集光レンズ１８は光フア
イバ端面９の側に移動する。そしてレーザー光２１は図
示の集光レンズ膨張時のレーザー光８の経路をたどり、
光フアイバ端面９で正しく集光する。

以上のようにこの実施例によればバイメタルで構成され
た支持体１９により、集光レンズ１８の位置を制御して
、レーザー光を正しく光フアイバ端面９に集光させる事
ができる。

第３図は支持体に単一の熱膨張性物質を使用した一実施
例である。

この実施例においては、受は具２ｏの光フアイバ端面２
４側に支持体１９を設置し、この支持体の他方の端に集
光レンズ１８が蒸着によシ接着されて支持されている。

支持体１９としては熱伝導率が高く、熱膨張する量が、
集光レンズ１８の焦点距離の変化の補正に適するものが
必要である。

この実施例では支持体１９に亜鉛を用いている。

第２図と同様、レーザー光２１の入射があると、集光レ
ンズ１８によりレーザー光２１は光フアイバ端面９に集
光する。レーザー光２１により、集光レンズ１８の温度
が上昇し、膨張して焦点距離が縮まると、集光レンズ１
８の熱が支持体１９に伝わり、支持体１９も膨張し、支
持体１９のレンズ固定端が、図示の集光レンズ膨張時の
支持体の位置１０に達し、集光レンズ１８は膨張時の集
光レンズ７の位置に移動し、レーザー光２１は集光レン
ズ膨張時のレーザー光８の経路により、光フアイバ端面
９に正しく集光する。

以上のようにこの実施例によれば、単一の物質で構成さ
れた支持体１９によシ、集光レンズ１８の位置を制御し
て、レーザー光２１を正しく光フアイバ端面９に集光さ
せる事ができる。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、集光レンズの温度
を検知して前記集光レンズの位置を制御する支持体によ
り、熱膨張して焦点距離の変化する集光レンズによりレ
ーザー光を、正しく光フアイバ端面に集光させる事がで
きる。これにより、光フアイバ端部の劣化、焼損を防ぐ
事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるレーザー照射装置の
断側面図、第２図は同装置の要部の断側面図、第３図は
本発明の他の実施例におけるレーザー照射装置の要部の
断側面図、第４図は従来のレーザー照射装置の要部の断
側面図である。 ７・・・・・・膨張時の集光レンズ、８・・・・・・集
光レンズ膨張時のレーザー光、１１・・・・・・光ファ
イバ、１８・・・・・・集光レンズ、１９・・・・・・
支持体、２ｏ・・・・・・受は具、２１・・・・・・レ
ーザー光。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第３図 第　４　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザー光を集光させる集光レンズと、この集光
   レンズにより集光したレーザー光を端面で受け、目的部
   位へ導く光ファイバと、前記集光レンズの発熱を検知し
   て伸長し、前記集光レンズの熱膨張による焦点距離の変
   化量と等しい距離前記集光レンズを移動させる集光レン
   ズ支持体とを備えたレーザー照射装置。
2. （２）集光レンズ支持体にバイメタルを用いた、特許請
   求の範囲第１項記載のレーザー照射装置。
3. （３）集光レンズ支持体を、単一の熱膨張性部材で構成
   した、特許請求の範囲第１項記載のレーザー照射装置。