JPH0326992B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜発明の利用分野＞ この発明は、半導体レーザ治療器に関する。

＜従来の技術＞ 従来の半導体レーザ治療器としては、例えば、
特開昭58−89278号公報、特開昭59−105445号公
報等に示されるようなものが知られている。

＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、このような従来の半導体レーザ
治療器には改良すべき余地が多い。例えば、複数
の半導体レーザから発した光線の集束度である。

即ち、今日実用化されている半導体レーザは発
光出力が限定されており、医療用として要求され
る出力を得るためにはこの半導体レーザを複数組
み合わせ、この複数の半導体レーザからの光線を
所定の収束度で集束させて用いる必要があり、そ
のためには、複数の半導体レーザから発射され、
対応する第１レンズから平行光線として出射され
る出射光を直角に且つ所定円周上で第２レンズに
入射させる必要がある。しかるに、各半導体レー
ザには品質のバラツキがあり、各半導体レーザに
よつて光線の発射位置即ち発光点の部位が上下・
左右及び前後において異なりまた光線の発射角度
が異なるので、半導体レーザ−第１レンズ−第２
レンズ間の相互の位置関係を調整しない限り前記
の如き入射は得られ難い。そこで、第１に、半導
体レーザ及びこれに対応する第１レンズを第２レ
ンズに対応する所定円周上に数十〜数ミクロン以
下の誤差で配置すること、第２に半導体レーザの
発光点の第１レンズの焦点とを整合させて第１レ
ンズによる光線の必要な平行化度を確保すると共
に第１レンズから出射する平行光線の光軸を第１
レンズのレンズ軸と略平行にさせること〔即ち、
第１レンズからの出射光の出射角度−出射光の光
軸と第１レンズのレンズ軸とがなす角度−を略零
とすること〕及び第３に、上記第２の整合性が十
分には得られず、平行光線の光軸が第１レンズの
レンズ軸に対し多少傾いてしまう場合にこの傾い
た平行光線を第２レンズに対し直角に且つ所定の
位置で入射させること、という調整が必要とな
る。しかも、この調整は数ミクロン単位で行われ
るべきものであるから従来の半導体レーザ治療器
にあつては、非常に高度の技能を必要とされ、半
導体レーザ治療器の初期組み立て時の困難性はも
とより、特に保守・点検・半導体レーザ交換時の
調整のために専門家を擁するメーカー等に半導体
レーザ治療器そのものを送り返さなければならな
いという点で大きな不便があつた。

そこで、この発明では、複数の半導体レーザか
ら発射される光線を医療用として要求される集束
度に特別の技能を要することなく容易に調整する
ことのできる半導体レーザ治療器の提供を目的と
している。

＜問題点を解決するための手段＞ 上記の目的を達成する手段として第１発明〔以
下、特許請求の範囲１に記載された発明を第１発
明と称す〕に係る半導体レーザ治療器では、複数
の半導体レーザ各々に対応させて設けた各光線平
行化用の第１レンズで各半導体レーザから発射さ
せた光線を各々平行光線化し、この複数の平行光
線を集光用の第２レンズで一点に集束させて治療
用レーザ光とせしめると共に各半導体レーザをそ
れぞれ対応する各レーザホルダに保持させ、これ
らレーザホルダを、予め半導体レーザ治療器のボ
デイに第２レンズへの光線入射位置と略対応する
所定円周上で設けた複数の嵌装孔に緊密に各々嵌
装し、また各第１レンズを、この第１レンズの外
径に略等しい内径を有する保持孔を備えた各レン
ズホルダに、保持孔内で前後位置調整自在にして
各々保持させ、このレンズホルダを、レンズホル
ダに設けたビス孔に挿通しレーザホルダ先端部の
雌ネジに螺合するビスでレーザホルダの先端部に
各々取り付け、前記各レーザホルダ及び各レンズ
ホルダとで、レーザホルダが嵌装孔に嵌装される
際ボデイに装着されるサブアセンブリ体を形成
し、そしてこのサブアセンブリ体で、第１レンズ
の保持孔内における前後位置調整及びビスとビス
孔との間に設けた僅かな遊び（クリアランス）を
利用したレーザホルダに対するレンズホルダの取
り付け位置の上下・左右調整とを行うことを要旨
とし、また第２発明〔以下、特許請求の範囲２に
記載された発明を第２発明と称す〕に係る半導体
レーザ治療器では、複数の半導体レーザ各々に対
応させて設けた各光線平行化用の第１レンズで各
半導体レーザから発射させた光線を各々平行光線
化し、この複数の平行光線を集光用の第２レンズ
で一点に集束させて治療用レーザ光とせしめると
共に各半導体レーザをそれぞれ対応する各レーザ
ホルダに保持させ、これらレーザホルダを、予め
上記半導体レーザ治療器のボデイに第２レンズへ
の光線入射位置と略対応する所定円周上で設けた
複数の嵌装孔に緊密に各々嵌装し、また各第１レ
ンズを、この第１レンズの外径に略等しい内径を
有する保持孔を備えた回動体及びこの回動体が全
方向に回動自在にして装着される曲面孔を備えた
ベースから成る各レンズホルダに、保持孔内で前
後位置調整自在にして各々保持させ、このレンズ
ホルダを、ベースに設けたビス孔に挿通しレーザ
ホルダ先端部の雌ネジに螺合するビスでレーザホ
ルダの先端部に各々取り付け、前記各レーザホル
ダ及び各レンズホルダとで、レーザホルダが嵌装
孔に嵌装される際ボデイに装着されるサブアセン
ブリ体を形成し、そしてこのサブアセンブリ体
で、第１レンズの保持孔内における前後位置調整
及びビスとビス孔との間に設けた僅かな遊び（ク
リアランス）を利用したレーザホルダに対するレ
ンズホルダの取り付け位置の上下・左右調整とを
行い、さらに回動体のベースに対する回動により
第１レンズからの出射光を第２レンズに対し略直
角に入射さすべく第２レンズのレンズ軸に対する
第１レンズのレンズ軸の角度調整を行うことを要
旨としている。

＜作用＞ 次に作用を説明する。尚、以下の説明では、第
１発明を主体とし第２発明については必要に応じ
てのみ言及するものとする。

第１として、第２レンズに対応する円周上への
半導体レーザ及び第１レンズの数十〜数ミクロン
単位での配置を、レーザホルダを嵌装孔に緊密に
嵌装してサブアセンブリ体をボデイに装着するこ
とだけで容易に行えることになり、第２として、
ボデイに装着される前のサブアセンブリ体におい
て、予め半導体レーザの発光点と第１レンズの焦
点との整合性即ち第１レンズによる光線の平行光
線化度及び第１レンズからの出射光の出射角度の
調整を、第１レンズの保持孔内における前後位置
の調整及びビスとビス孔との間の僅かな遊び（ク
リアランス）によるレンズホルダのレーザホルダ
に対する取り付け位置の調整とにより容易に行え
ることになり、以て複数の半導体レーザから発射
される光線を医療用として要求される集束度に容
易に収束せしめ得ることになる。しかも、半導体
レーザの交換は、予め調整済のサブアセンブリ体
を取り替えることのみで行えるので、特別の技能
を要することなく誰にでも容易・迅速に行えるこ
とになる。

さらに、第２発明の半導体レーザ治療器にあつ
ては、半導体レーザの発光点と第１レンズの焦点
との整合性が十分には得られず、光軸がレンズ軸
に対し多少傾いてしまう場合に必要とされる、こ
の傾いた光線を第２レンズに対し直角に且つ所定
の位置で入射させるための調整を、回動体のベー
スに対する回動により回動体に保持されている第
１レンズのレンズ軸を傾けることにより容易に行
えることになる。

＜実施例＞ 以下、第１発明の実施例を、第１図〜第５図を
参照して説明する。尚、この明細書ににおいて
「前」乃至「先」とは光線が放出される方向を意
味し、「後」とはその反対方向を意味するものと
する。従つて、第４図中の矢示Ｚ方向が「前後」
方向を意味し、また同矢示Ｘ方向及びＹ方向が
各々「左右」方向及び「上下」方向を意味する。

この半導体レーザ治療器１は、ボデイ２、この
ボデイ２の前側に装着されるノズル体３及びボデ
イ２の後側に装着されるキヤツプ４とによつて外
郭が形成され、ボデイの下方にはグリツプ５が取
り付けられている。

円筒状のボデイ２の内部にはフランジ体１０を
設け、このフランジ体１０に後述の第２レンズ１
１への光線１２の入射位置に正確に対応する円周
Ｏ上に嵌装孔１３を３個略等間隔で設け、この嵌
装孔１３に、半導体レーザ１４がレーザ押え環１
５によつて内部に固定された円筒状のレーザホル
ダ１６を３個各々緊密に嵌装している。そして、
このレーザホルダ１６の先端部に雌ネジ１７を設
け、この雌ネジ１７に螺合するビス１８で、ビス
１８に対し僅かに遊び（クリアランス）があるビ
ス孔１９を介し、レンズホルダ２０を取り付け、
このレンズホルダ２０とレーザホルダ１６とでサ
ブアセンブリ体３６を形成し、このレンズホルダ
２０に円柱レンズ２２を外径に略等しい内径で設
けた保持孔２１に「第１レンズ」としての円柱レ
ンズ２２を保持せしめている。また、フランジ体
１０の前側には段部２３を設け、この段部２３に
「第２レンズ」としての平凸レンズ１１を押え環
２４で保持せしめている。従つて、この半導体レ
ーザ治療器１では、半導体レーザ１４、「第１レ
ンズ」としての円柱レンズ２２及び「第２レン
ズ」としての平凸レンズ１１は直線的に配列され
るものである。

ノズル体３はコニーデ状の外形を有し、その内
部には光線１２の通路２５を設けている。

尚、半導体レーザ１４制御用の集積回路基板２
７は、図示せぬスペーサを介してレーザホルダ１
６の後端側のフランジ部２６にびす止めされてい
る。

次に、この半導体レーザ治療器１における光線
１２の発生・集束状態を説明すると、集積回路２
７で制御されて半導体レーザ１４から発した光線
１２は、まず円柱レンズ２２によつて平行光線化
され、次いで平凸レンズ１１によりノズル体３の
先端部２８よりやや先より集束するように屈折集
光せしめられ、これを治療用レーザ光とするもの
である。

また、この半導体レーザ治療器１における光線
の集束度の調整は以下の如くである。即ち、先ず
ボデイ２に装着される前のサブアセンブリ体３６
において、円柱レンズ２２のホルダ孔内における
前後位置を矢示Ｚ方向で調整することで、発光点
Ｐと円柱レンズ２２の焦点Ｆとの矢示Ｚ方向での
整合性を調整し、円柱レンズ２２からの出射光１
２の平行光線化度を調整する。そして、さらにレ
ンズホルダ２０のレーザホルダ１６に対する取り
付け位置を、レンズホルダ取付け用のビス１８と
レンズホルダ２０に設けられたビス孔１９との間
の僅かな遊び（クリアランス）によつて矢示Ｘ、
Ｙ方向で調整し、半導体レーザ１４の発光点Ｐと
円柱レンズ２２の焦点Ｆとを矢示Ｘ、Ｙ方向で整
合させ、出射角度即ち出射光１２の光軸Ｓと円柱
レンズ２２のレンズ軸Ｌとがなす角度を略零とな
るように調整する。次いで、レーザホルダ１６を
円周Ｏ上に正確に設けた嵌装孔１３に嵌装するこ
で、この調整されたサブアセンブリ体３６をボデ
イ２に装着し、平凸レンズ１１に対する半導体レ
ーザ１４及び円柱レンズ２２の数十〜数ミクロン
単位の精度での配置を行う。

即ち、この半導体レーザ治療器１では、第１と
して、平凸レンズ１１に対応する円周Ｏ上への半
導体レーザ１４及び円柱レンズ２２の数十〜数ミ
クロン単位での配置を、レーザホルダ１６を嵌装
孔１３に緊密に嵌装してサブアセンブリ体３６を
ボデイ２に装着することだけで容易に行えること
になり、第２として、ボデイ２に装着される前の
サブアセンブリ体３６において、予め半導体レー
ザ１４の発光点Ｐと円柱レンズ２２の焦点Ｆとの
整合性即ち円柱レンズ２２による光線１２の平行
光線化度及び円柱レンズ２２からの出射光１２の
出射角度の調整を、円柱レンズ２２の保持孔内に
おける前後位置の調整及びビス１８とビス孔１９
との間の僅かな遊び（クリアランス）によるレン
ズホルダ２０のレーザホルダ１６に対する取付け
位置の調整とにより容易におこなえることにな
り、以て複数の半導体レーザ１４から発射される
光線１２を医療用として要求される集束度に容易
に収束せしめることができる。しかも、半導体レ
ーザ１４の交換は、予め調整済のサブアセンブリ
体３６を取り替えることのみで行えるので特別の
技能を要することなく誰にでも容易・迅速に行え
ることになる。

次に、第２発明の実施例を、第６図を参照して
説明する。尚、以下の説明では第１発明と共通す
る部分は同一符号で示し、重複する説明は省略す
るものとする。

この半導体レーザ治療器１のレンズホルダ１２
０は、ビス孔１９にを有するベース１２１及びこ
のベース１２１に設けられた曲面孔１２２に全方
向に回動自在で装着される回動体１２３とから構
成されており、回動体１２３に設けられた上記第
１発明の実施例におけると同様の保持孔２１に円
柱レンズ２２を保持せしめている。

従つて、この半導体レーザ治療器１にあつて
は、半導体レーザ１４の発光点Ｐと円柱レンズ２
２の焦点Ｆとの整合性が十分には得られず、光軸
Ｓがレンズ軸Ｌに対し多少傾いてしまう場合に必
要とされる、この傾いた光線１２を平凸レンズ１
１に対し直角に且つ所定の位置で入射させる調整
を、回動体１２３のベース１２１に対する回動
（矢示Θ方向）により回動体１２３のレンズ保持
孔２１に保持されている円柱レンズ２２のレンズ
軸Ｌを平凸レンズ１１のレンズ軸Ｌに対し傾ける
ことにより容易に行えることになり、前記第１発
明の説明において述べた第１及び第２の作用と相
俟つて光線１２の収束度をより向上させることが
できることになる。

尚、以上の説明では、「第１レンズ」としての
円柱レンズ２２をＸ、Ｙ、Ｚ及びΘ方向すべてに
ついて調整する状態について説明してきたが、
「半導体レーザ」の品質に応じてこれらの調整の
何れかが必要とされない場合のあることは言うま
でもない。また、以上では、いずれも「第１レン
ズ」として円柱レンズ２２を用した例を説明した
が、円柱レンズ２２に替えて「平凸レンズ」を用
いて良いことは勿論であり、以上の説明は、その
まま「平凸レンズ」の場合にも当てはまるもので
ある。

＜発明の効果＞ この発明は、以上説明してきた如きものなの
で、第１発明に係る半導体レーザ治療器にあつて
は、第２レンズに対応する円周上への半導体レー
ザ及び第１レンズの数十〜数ミクロン単位での配
置を容易に行え、またこのように配置されるべき
半導体レーザ及び第１レンズにおける、半導体レ
ーザの発光点と第１レンズの焦点との整合性即ち
第１レンズによる光線の平行化度及び第１レンズ
からの出射光の出射角度の調整を容易に行え、以
て複数の半導体レーザから発射される光線を医療
用として要求される集束度に収束せしめる調整を
特別の技能を要することなく容易に行えるという
秀れた効果があり、また半導体レーザの交換を調
整済のサブアセンブリ体の交換のみで行え、特別
の技能を要することなく誰にでも容易・迅速に行
えるという秀れた効果もあり、 さらに、第２発明の半導体レーザ治療器にあつ
ては、上記各効果に加えて、半導体レーザの発光
点と第１レンズの焦点との整合性が十分には得ら
れず光軸がレンズ軸に対し多少傾いてしまう場合
でも、この傾いた光線を容易に第２レンズに対し
直角に且つ所定の位置で入射させることができ、
上記各効果と相俟つて光線の収束度をより向上さ
せることができるという秀れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１発明に係る半導体レーザ治療器
の一部断面を含む概略側面図、第２図は、ボデイ
のみの一部断面を含む概略側面図、第３図は、第
２図中矢示方向から見たボデイの概略側面図、
第４図は、レーザホルダ、レンズホルダ、ビス及
び「第１レンズ」としての円柱レンズの結合関係
を示す概略斜視図、第５図イ〜ニは、各々第１発
明に係る半導体レーザ治療器における半導体レー
ザ、円柱レンズ及び第２レンズの配列関係及び、
半導体レーザの発光点と「第１レンズ」としての
円柱レンズの焦点と整合関係と出射光の状態との
関係を示す説明図、そして第６図は、第２発明に
係るレンズホルダの組み立て状態を示す概略斜視
図である。 １……半導体レーザ治療器、２……ボデイ、１
１……平凸レンズ（第２レンズ）、１２……光線、
１３……嵌装孔、１４……半導体レーザ、１６…
…レーザホルダ、１７……雌ネジ、１８……ビ
ス、１９……ビス孔、２０，１２０……レンズホ
ルダ、２１……保持孔、２２……円柱レンズ（第
１レンズ）、３６……サブアセンブリ体、１２１
……ベース、１２２……曲面孔、１２３……回動
体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の半導体レーザ各々に対応させて設けた
   各光線平行化用の第１レンズで各半導体レーザか
   ら発射させた光線を各々平行光線化し、この複数
   の平行光線を集光用の第２レンズで一点に集束さ
   せて治療用レーザ光とせしめる半導体レーザ治療
   器であつて、 上記各半導体レーザは、それぞれ対応する各レ
   ーザホルダに保持され、これらレーザホルダは、
   予め上記半導体レーザ治療器のボデイに第２レン
   ズへの光線入射位置と略対応する所定円周上で設
   けた複数の嵌装孔に緊密に各々嵌装され、 上記各第１レンズは、この第１レンズの外径に
   略等しい内径を有する保持孔を備えた各レンズホ
   ルダに、保持孔内で前後位置調整自在にして各々
   保持され、このレンズホルダは、ビス孔を有し、
   このビス孔に挿通するビスをレーザホルダの先端
   部に設けた雌ネジに螺合することでレーザホルダ
   の先端部に各々取り付けられ、 前記各レーザホルダ及び各レンズホルダとは、
   レーザホルダを嵌装孔に嵌装する際ボデイに装着
   されるサブアセンブリ体を形成し、そして このサブアセンブリ体において、予め第１レン
   ズの保持孔内における前後位置調整及びビスとビ
   ス孔との間に設けた僅かな遊びを利用したレーザ
   ホルダに対するレンズホルダの取り付け位置の上
   下・左右調整とがなされるものであることを特徴
   とする半導体レーザ治療器。 ２ 複数の半導体レーザ各々に対応させて設けた
   各光線平行化用の第１レンズで各半導体レーザか
   ら発射させた光線を各々平行光線化し、この複数
   の平行光線を集光用の第２レンズで一点に集束さ
   せて治療用レーザ光とせしめる半導体レーザ治療
   器であつて、 上記各半導体レーザは、それぞれ対応する各レ
   ーザホルダに保持され、これらレーザホルダは、
   予め上記半導体レーザ治療器のボデイに第２レン
   ズへの光線入射位置と略対応する所定円周上で設
   けた複数の嵌装孔に緊密に各々嵌装され、 上記各第１レンズは、この第１レンズの外径に
   略等しい内径を有する保持孔を備えた回動体及び
   この回動体が全方向に回動自在にして装着される
   曲面孔を備えたベースから成る各レンズホルダ
   に、保持孔内で前後位置調整自在にして各々保持
   され、このレンズホルダは、ベースにビス孔を有
   し、このビス孔に挿通するビスをレーザホルダの
   先端部に設けた雌ネジに螺合することでレーザホ
   ルダの先端部に各々取り付けられ、 前記各レーザホルダ及び各レンズホルダとは、
   レーザホルダが嵌装孔に嵌装される際ボデイに装
   着されるサブアセンブリ体を形成し、そして このサブアセンブリ体において、予め第１レン
   ズの保持孔内における前後位置調整及びビスとビ
   ス孔との間に設けた僅かな遊びを利用したレーザ
   ホルダに対するレンズホルダの取り付け位置の上
   下・左右調整とがなされ、さらに回動体のベース
   に対する回動により第１レンズからの出射光を第
   ２レンズに対し略直角に入射さすべく第２レンズ
   のレンズ軸に対する第１レンズのレンズ軸の角度
   調整がなされるものであることを特徴とする半導
   体レーザ治療器。