JPH0459575B2 - - Google Patents
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- JPH0459575B2 JPH0459575B2 JP21323990A JP21323990A JPH0459575B2 JP H0459575 B2 JPH0459575 B2 JP H0459575B2 JP 21323990 A JP21323990 A JP 21323990A JP 21323990 A JP21323990 A JP 21323990A JP H0459575 B2 JPH0459575 B2 JP H0459575B2
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4296—Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with sources of high radiant energy, e.g. high power lasers, high temperature light sources
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Description
【発明の詳細な説明】
a 産業上の利用分野
本発明は、レーザーパワー伝送用フアイバーの
トラブル検出安全装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION a. Field of Industrial Application The present invention relates to a safety device for detecting trouble in a laser power transmission fiber.
b 従来の技術
従来の医療用レーザー装置などにおいて使用さ
れる高出力のレーザー光を伝送する光フアイバー
(以後フアイバーと呼ぶ)の折れや該フアイバー
の入射端面や出射端面の破損を検知するトラブル
検出安全装置は、フアイバーの出射端面からの反
射光量の変化によつてトラブルを検出していた。b. Conventional technology Trouble detection safety that detects breaks in optical fibers (hereinafter referred to as fibers) that transmit high-power laser light used in conventional medical laser devices, etc., and damage to the input end face and output end face of the fibers. The device detected trouble based on changes in the amount of light reflected from the output end face of the fiber.
c 発明が解決しようとする問題点
しかしながら、このような従来のトラブル検出
安全装置は、例えば膀胱腫瘍の治療の場合におけ
る膀胱内に生理食塩水が充満した状態でのレーザ
ー照射のように、フアイバーの出射端面を水中に
浸した状態で使用する場合には、フアイバーの出
射端面の反射率が激減するので、これによつてフ
アイバーが正常な状態であるにもかかわらずトラ
ブル状態として検知してしまい、レーザーが照射
できないという不都合があつた。c Problems to be Solved by the Invention However, such conventional trouble detection safety devices do not work well with fibers, such as laser irradiation when the bladder is filled with saline in the treatment of bladder tumors. When using the fiber with its output end immersed in water, the reflectance of the fiber's output end decreases dramatically, resulting in the fiber being detected as being in trouble even though it is in a normal condition. There was an inconvenience that the laser could not be irradiated.
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたもの
であり、パワーレーザーのトラブル検出安全装置
を、消化器科や呼吸器科などの内視鏡下での治療
や外科治療などの一般的な大気中におけるパワー
レーザーの使用時だけでなく、泌尿器科分野にお
ける膀胱腫瘍の焼灼等の治療のような水中におけ
るパワーレーザーの使用時においても不都合なく
利用できるようにするものである。即ち、フアイ
バーの先端が破損したり、フアイバーが折れたり
した場合、直ちにそれを検出して安全機構に結び
つけると共に、膀胱腫瘍の治療の如く水中でレー
ザー照射を行なつた場合にも適切な治療を行うこ
とができるフアイバーのトラブル検出安全装置を
提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has been developed to provide a trouble detection safety device for power lasers for general use in endoscopic treatment and surgical treatment in gastroenterology and respiratory departments. This allows the power laser to be used without any inconvenience not only when using the power laser in the atmosphere, but also when using the power laser underwater, such as in the treatment of bladder tumors in the urological field, such as cauterization. In other words, if the tip of the fiber is damaged or broken, it is immediately detected and connected to the safety mechanism, and even when laser irradiation is performed underwater, such as in the treatment of bladder tumors, appropriate treatment can be carried out. The purpose is to provide a fiber trouble detection safety device that can be used.
d 問題点を解決するための手段
本発明による伝送用フアイバーのトラブル検出
安全装置は、以上の目的を達成するため、第1発
明においては、パワーレーザー光を出射するレー
ザー光源と、中空のパイプに挿入された伝送用フ
アイバーと、前記レーザー光源から出射されたパ
ワーレーザー光を前記伝送用フアイバーの入射端
面に集光させる光学系と、前記パイプと前記伝送
用フアイバーとの隙間から送気を行う送気機構と
を備えたレーザー装置において、前記伝送用フア
イバーの入射端から出射される光を検出する受光
手段と、前記受光手段の入射側に配置されて前記
伝送用フアイバーの入射端面から出射される光の
うち不可視光成分を減少させる減光手段と、前記
受光手段の出力と予め定めた第1の基準値とを比
較する第1の比較器と、前記受光手段の出力と予
め定めた第2の基準値とを比較する第2の比較器
と、前記第1の比較器の出力を前記送気機構の駆
動時に通過させ停止時に遮断するゲート手段と、
前記第2の比較器又はこのゲート手段の出力の何
れか一方が出力された時に前記パワーレーザー光
の前記伝送用フアイバーへの入射を止める手段と
によつて構成したことを特徴とし、第2発明にお
いては、パワーレーザー光を出射するレーザー光
源と、中空のパイプに挿入された伝送用フアイバ
と、前記レーザー光源から出射されたパワーレー
ザー光を前記伝送用フアイバーの入射端面に集光
させる光学系と、前記パイプと前記伝送用フアイ
バーとの隙間から送気を行う送気機構とを備えた
レーザー装置において、前記伝送用フアイバーの
入射端から出射される光を検出する第1及び第2
の受光手段と、それらの受光手段の入射側に配置
されて前記伝送用フアイバーの入射端面から出射
された光のうち前記パワーレーザーの反射光につ
いては前記第1の受光手段へ入射させ前記伝送用
フアイバーの破損部における燃焼により発生する
第二次光については前記第二の受光手段へ入射さ
せる選択手段と、前記第1の受光手段の出力と予
め定めた第1の基準値とを比較する第1の比較器
と、前記第2の受光手段の出力と予め定めた第2
の基準値とを比較する第2の比較値と、前記第1
の比較器の出力を前記送気機構の駆動時に通過さ
せ停止時に遮断するゲート手段と、前記第2の比
較器又はこのゲート手段の出力の何れか一方が出
力された時に前記パワーレーザー光の前記伝送用
フアイバーへの入射を止める手段とによつて構成
したことを特徴とする。d Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the safety device for detecting trouble in a transmission fiber according to the present invention includes a laser light source that emits a power laser beam and a hollow pipe. The inserted transmission fiber, an optical system that focuses the power laser beam emitted from the laser light source onto the input end face of the transmission fiber, and a supply that supplies air from the gap between the pipe and the transmission fiber. a light receiving means for detecting light emitted from the input end of the transmission fiber; and a light receiving means disposed on the input side of the light receiving means and emitted from the input end surface of the transmission fiber. a first comparator that compares the output of the light receiving means with a predetermined first reference value; and a first comparator that compares the output of the light receiving means with a predetermined second reference value. a second comparator for comparing the output of the first comparator with a reference value; and gate means for passing the output of the first comparator when the air supply mechanism is driven and blocking it when the air supply mechanism is stopped;
and means for stopping the power laser beam from entering the transmission fiber when either the second comparator or the output of the gate means is output, the second invention. A laser light source that emits a power laser beam, a transmission fiber inserted into a hollow pipe, and an optical system that focuses the power laser beam emitted from the laser light source onto an incident end face of the transmission fiber. , a laser device comprising an air supply mechanism that supplies air from a gap between the pipe and the transmission fiber, wherein first and second laser beams detect light emitted from the input end of the transmission fiber;
of the light receiving means disposed on the incident side of these light receiving means and emitted from the incident end face of the transmission fiber, the reflected light of the power laser is made to enter the first light receiving means and the transmission fiber is arranged on the incident side of the light receiving means. As for the secondary light generated by combustion in the damaged part of the fiber, there is a selection means for making the secondary light enter the second light receiving means, and a second light receiving means for comparing the output of the first light receiving means with a predetermined first reference value. 1 comparator, the output of the second light receiving means and a predetermined second
a second comparison value for comparing with a reference value of
gate means for passing the output of the comparator when the air supply mechanism is driven and blocking it when the air supply mechanism is stopped; The present invention is characterized by comprising means for stopping the light from entering the transmission fiber.
e 実施例の構成
以下、図面に従つて本発明の一実施例を説明す
る。e. Configuration of Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は、本発明の一実施例を示す図であり、
まず第1にパワーレーザー光2の照射機構につい
て説明すると、符号1はNd:YAGレーザー、
Coレーザー等のレーザー光源であつて、該レー
ザー光源1から出謝されたパワーレーザー光2
は、光路中に介在するシヤツター機構3を経て、
透過型ミラー4を通り、集光レンズ5によつてフ
アイバー6の入射端面に集光され、フアイバー6
を通つて、フアイバー6の出射端から患部に照射
される。 FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention,
First of all, to explain the irradiation mechanism of power laser beam 2, code 1 is Nd:YAG laser,
A laser light source such as a Co laser, and a power laser beam 2 emitted from the laser light source 1
passes through the shutter mechanism 3 interposed in the optical path,
The light passes through the transmission mirror 4 and is focused on the incident end face of the fiber 6 by the condenser lens 5,
The radiation passes through the fiber 6 and irradiates the affected area from the output end of the fiber 6.
次に、フアイバー6のトラブル検出安全機構に
ついて説明すると、本実施例において説明するフ
アイバー6のトラブル検出完全機構は、フアイバ
ー6の入射端から逆に出射されるパワーレーザー
反射光7aと第2次光7bとを検知してフアイバ
ー6のトラブルを発見し、安全機構を作動させる
ものである。即ち、パワーレーザー光2は、正常
なフアイバーにおいても何%かは該フアイバー6
の出射端面に反射して出射端から逆に入射端に伝
送されており、フアイバー6の出射端面が破損し
たり、フアイバー6の入射端がレンズ5の光軸か
らずれたりしたような場合には、入射端に逆伝送
されるパワーレーザー反射光7aは減衰するの
で、かかる変化を検出することによつてフアイバ
ー6のトラブルを発見することができる。また、
第2次光は、フアイバー6が途中で折れたり、フ
アイバー6の出射端面若しくは入射端面が破損し
たりした場合、かかるフアイバー6にパワーレー
ザー光2を通すと欠陥箇所でパワーレーザー光2
の散乱や反射が生じ、それによつて該欠陥箇所の
フアイバー6のクラツドやポリマー系の被覆材が
燃焼することなどにより発光するものであり、フ
アイバー6の入射端から逆に出射した該第2次光
を検知することによつてもフアイバー6のトラブ
ルを発見できる。これから説明するトラブル検出
安全機構は、これらパワーレーザー反射光7a及
び第2次光7bを検出することにより安全機構を
作動させるものである。 Next, the trouble detection safety mechanism of the fiber 6 will be explained. The complete trouble detection mechanism of the fiber 6 explained in this embodiment consists of the power laser reflected light 7a and the secondary light emitted from the input end of the fiber 6. 7b is detected, trouble in the fiber 6 is discovered, and a safety mechanism is activated. In other words, even in a normal fiber, the power laser beam 2 will affect a certain percentage of the fiber 6.
If the output end of the fiber 6 is damaged or the input end of the fiber 6 is deviated from the optical axis of the lens 5, Since the power laser reflected light 7a that is reversely transmitted to the input end is attenuated, troubles in the fiber 6 can be discovered by detecting this change. Also,
When the fiber 6 is broken in the middle or the output end face or the input end face of the fiber 6 is damaged, the secondary light is generated when the power laser beam 2 is passed through the fiber 6 and the power laser beam 2 is generated at the defective point.
Scattering and reflection of the fiber 6 occurs, which causes the cladding and polymer coating material of the fiber 6 at the defective location to burn, emitting light. Trouble in the fiber 6 can also be discovered by detecting light. The trouble detection safety mechanism to be described below operates the safety mechanism by detecting the power laser reflected light 7a and the secondary light 7b.
今、上述のようなトラブルが発生し、フアイバ
ー6の入射光から逆にパワーレーザー反射光7a
や第2次光7bが出射されると、出射された該パ
ワーレーザー反射光7aや第2次光7bは、集光
レンズ5を通つて、透過型ミラー4によつてその
内の数%が反射し(透過型ミラーでも入射する光
の内数%は必ず反射する。)、減光手段としてのパ
ワーレーザー反射光7aと第2次光7bとのバラ
ンス用フイルター8(本実施例ではパワーレーザ
ー反射光7aの不可視光成分を減少させる一部吸
収フイルターを用いている。)を通過して、フオ
トトランジスターやフオトダイオード等の受光手
段としての検出器9に受光される。 Now, the above-mentioned trouble has occurred, and the power laser reflected light 7a is reflected from the incident light of the fiber 6.
When the power laser reflected light 7a and the secondary light 7b are emitted, the emitted power laser reflected light 7a and the secondary light 7b pass through the condenser lens 5, and a few percent of them are collected by the transmission mirror 4. (Even a transmissive mirror always reflects some percent of the incident light.) A filter 8 for balancing the power laser reflected light 7a and the secondary light 7b (in this embodiment, the power laser (A partial absorption filter is used to reduce the invisible light component of the reflected light 7a.) The light is received by a detector 9 as a light receiving means such as a phototransistor or a photodiode.
該検出器9は、パワーレーザー反射光7a及び
第2次光7bを電気信号に変える。このパワーレ
ーザー反射光7a及び第2次光7bの電気信号
は、増巾器10で増巾され、パワーレーザー反射
光7aの変化を検出するため抵抗11a,11b
による分圧比で第1の比較器12の一方の入力端
に入力されるとともに、第2次光7bの変化を検
出するため抵抗11c,11dの分圧比で第2の
比較器19の一方の入力端に入力される。 The detector 9 converts the power laser reflected light 7a and the secondary light 7b into electrical signals. The electrical signals of the power laser reflected light 7a and the secondary light 7b are amplified by an amplifier 10, and resistors 11a and 11b are used to detect changes in the power laser reflected light 7a.
It is input to one input terminal of the first comparator 12 with a voltage division ratio of entered at the end.
上記第1及び第2の比較器12及び19の他方
の入力端には、正常フアイバーを通るパワーレー
ザー光2の出射端面からの反射光7aの基準電圧
レベルA(第3図参照)を発生する基準回路20
が接続されている。また、上記第1の比較器12
の出力端は、ゲート手段としてのAND(論理積)
回路13を一方の入力端に接続され、該AND(論
理積)回路13の他方の入力端にはポンプ駆動回
路14が接続され、該ポンプ駆動回路14の
ON、OFF動作によつて送気ポンプ15の作動、
非作動がコントロールされる。 At the other input terminals of the first and second comparators 12 and 19, a reference voltage level A (see FIG. 3) of the reflected light 7a from the output end face of the power laser beam 2 passing through the normal fiber is generated. Reference circuit 20
is connected. Further, the first comparator 12
The output terminal of is an AND (logical product) as a gate means.
The circuit 13 is connected to one input terminal, and the pump drive circuit 14 is connected to the other input terminal of the AND (logical product) circuit 13.
Operation of the air pump 15 by ON/OFF operation,
Deactivation is controlled.
送気ポンプ15は、送気パイプ16を介してフ
アイバー6と該フアイバー6の保護パイプ17と
の間隙からフアイバー6の出射端に空気等を送り
込むためのものであり、レーザー照射時に患部か
ら飛散する汚物が、フアイバー6の出射端に付着
するのを防止する。 The air pump 15 is used to send air or the like from the gap between the fiber 6 and the protective pipe 17 of the fiber 6 to the output end of the fiber 6 via the air pipe 16, and prevents air from scattering from the affected area during laser irradiation. To prevent dirt from adhering to the output end of the fiber 6.
尚、符号18は、上記保護パイプ17の一端に
嵌まり込んだ送気もれ防止用のパツキンである。 Incidentally, reference numeral 18 is a gasket fitted into one end of the protection pipe 17 to prevent air leakage.
更に、上記AND(論理積)回路13の出力端
は、OR(論理和)回路21の一方の入力端に接
続され、該OR(論理和)回路21の他方の入力
端には、前記第2の比較器19の出力端が接続さ
れ、上記OR(論理和)回路21の出力端は、パ
ワーレーザー光のフアイバーへの入射を止める手
段としてのシヤツター駆動回路22に接続され
る。該シヤツター駆動回路22は上記OR(論理
和)回路21からの信号により作動し、パワーレ
ーザー光2の照射機構のシヤツター機構3を閉じ
る。 Furthermore, the output terminal of the AND (logical product) circuit 13 is connected to one input terminal of an OR (logical sum) circuit 21, and the other input terminal of the OR (logical sum) circuit 21 is connected to the second The output end of the comparator 19 is connected, and the output end of the OR (logical sum) circuit 21 is connected to a shutter drive circuit 22 as means for stopping the power laser beam from entering the fiber. The shutter drive circuit 22 is activated by a signal from the OR (logical sum) circuit 21, and closes the shutter mechanism 3 of the power laser beam 2 irradiation mechanism.
次に本発明の作用について説明する。 Next, the operation of the present invention will be explained.
今、仮に、フアイバー6が途中で折れているの
を知らないでパワーレーザー光2を照射すると、
その折れた箇所でパワーレーザー光2の散乱や反
射が生じフアイバー6を構成する樹脂材のクラツ
ドやポリマー系の被覆材が燃焼して第2次光7b
が発生する。 Now, if we irradiate the power laser beam 2 without knowing that the fiber 6 is broken in the middle,
At the broken point, the power laser beam 2 is scattered and reflected, and the resin cladding and polymer coating material constituting the fiber 6 burns, resulting in secondary light 7b.
occurs.
また、パワーレーザー光2の照射時に、フアイ
バー6の出射端が照射部位に接触したり、異常に
接近していると該出射端が高温のため発熱し同様
に第2次光7bが発生する。かかる第2次光7b
は、フアイバー6の入射端から逆に出射し、レン
ズ5を通つてミラー4に反射し、フイルター8を
通過して検出器9に受光される。 Further, when the power laser beam 2 is irradiated, if the output end of the fiber 6 comes into contact with or is abnormally close to the irradiation site, the output end will be heated due to its high temperature, and the secondary light 7b will also be generated. Such secondary light 7b
is emitted from the input end of the fiber 6, passes through the lens 5, is reflected by the mirror 4, passes through the filter 8, and is received by the detector 9.
検出器9に受光された第2次光7bは、(パワ
ーレーザー反射光7aとともに)電気信号に変換
され、増巾器10で増巾され、抵抗11cと抵抗
11dの分圧比で第2の比較器19の一方の入力
端に入力される。該第2の比較器19の他方の入
力端には基準回路20から基準電圧レベルAが入
力されているので、分圧された後の第2次光7b
の電圧(パワーレーザー反射光7aの電圧を含
む。)は、該基準電圧レベルAと比較され、該第
2次光7bの電圧(パワーレーザー反射光7aの
電圧を含む。)が、あらかじめ定められた上限値
の電圧レベルB(第3図参照)に達すると、第2
の比較器19の出力端から出力された電気信号が
OR(論理和)回路21の一方の入力端に入力さ
れ、パワーレーザー反射光7aが正常であるか減
衰しているかにかかわらず該OR(論理和)回路
21は作動し、シヤツター駆動回路22へ電気信
号を送つて該シヤツター駆動回路22を作動さ
せ、シヤツター機構3を閉じてパワーレーザー光
2のフアイバー6への入射を止める。 The secondary light 7b received by the detector 9 is converted into an electrical signal (along with the power laser reflected light 7a), amplified by the amplifier 10, and subjected to a second comparison using the partial pressure ratio of the resistor 11c and the resistor 11d. The signal is input to one input terminal of the device 19. Since the reference voltage level A is input from the reference circuit 20 to the other input terminal of the second comparator 19, the voltage-divided secondary light 7b
The voltage of the secondary light 7b (including the voltage of the power laser reflected light 7a) is compared with the reference voltage level A, and the voltage of the secondary light 7b (including the voltage of the power laser reflected light 7a) is determined in advance. When the upper limit voltage level B (see Figure 3) is reached, the second
The electrical signal output from the output terminal of the comparator 19 is
The OR (logical sum) circuit 21 is input to one input end of the OR (logical sum) circuit 21, and regardless of whether the power laser reflected light 7a is normal or attenuated, the OR (logical sum) circuit 21 is activated and sent to the shutter drive circuit 22. An electrical signal is sent to activate the shutter drive circuit 22, close the shutter mechanism 3, and stop the power laser beam 2 from entering the fiber 6.
次にフアイバー6の出射端から露出しているコ
アが破損したり、フアイバー6の入射端がレンズ
5の光軸とずれたりした場合には、フアイバー6
の出射端面から反射して入射端から出射されるパ
ワーレーザー反射光7aは、減衰する。 Next, if the core exposed from the output end of the fiber 6 is damaged or the input end of the fiber 6 is misaligned with the optical axis of the lens 5, the fiber 6
The power laser reflected light 7a reflected from the output end face and emitted from the input end is attenuated.
かかるパワーレーザー反射光7aは、フアイバ
ー6の入射端から逆に出射し、レンズ5を通つて
ミラー4に反射し、フイルター8を通過して検出
器9に受光される。検出器9に受光されたパワー
レーザー反射光7aは、電気信号に変換され、増
巾器10で増巾されて、抵抗11aと抵抗11b
との分圧比で第1の比較器12の一方の入力端に
入力される。 The power laser reflected light 7a is reversely emitted from the input end of the fiber 6, passes through the lens 5, is reflected by the mirror 4, passes through the filter 8, and is received by the detector 9. The power laser reflected light 7a received by the detector 9 is converted into an electric signal, amplified by an amplifier 10, and then transmitted to a resistor 11a and a resistor 11b.
is inputted to one input terminal of the first comparator 12 at a voltage division ratio of .
該第1の比較器12の他方の入力端には、基準
回路20から基準電圧レベルAが入力されている
ので、分圧された後のパワーレーザー反射光7a
の電圧は、該基準電圧レベルAと比較され、該パ
ワーレーザー反射光7aの電圧があらかじめ定め
られた下限値の電圧レベルC(第3図参照)に達
すると第1の比較器12の出力端から電気信号が
AND(論理積)回路13の一方の入力端に入力さ
れるが、通常、パワーレーザー光2が照射されて
いる場合には、患部から飛散する汚物がフアイバ
ー6の出射端に付着するのを防止すべく送気ポン
プ15の駆動回路14はON状態にあるので該駆
動回路からの電気信号もAND(論理積)回路13
の他方の入力端に入力されており、これによつて
AND(論理積)回路が作動して、該AND(論理
積)回路13の出力端からOR(論理和)回路2
1の他方の入力端に電気信号が入力され、該OR
(論理和)回路21が作動し、シヤツター駆動回
路22へ電気信号を送つて該シヤツター駆動回路
22を作動させ、シヤツター機構3を閉じてパワ
ーレーザー光2の照射を阻止する。 Since the reference voltage level A is input from the reference circuit 20 to the other input terminal of the first comparator 12, the voltage-divided power laser reflected light 7a
The voltage of the power laser reflected light 7a is compared with the reference voltage level A, and when the voltage of the power laser reflected light 7a reaches a predetermined lower limit voltage level C (see FIG. 3), the output terminal of the first comparator 12 is electrical signal from
It is input to one input end of the AND (logical product) circuit 13, but normally when the power laser beam 2 is irradiated, it prevents dirt scattered from the affected area from adhering to the output end of the fiber 6. Since the drive circuit 14 of the air pump 15 is in the ON state, the electric signal from the drive circuit is also connected to the AND (logical product) circuit 13.
is input to the other input end of
The AND (logical product) circuit operates, and the output terminal of the AND (logical product) circuit 13 is connected to the OR (logical sum) circuit 2.
An electrical signal is input to the other input terminal of 1, and the OR
The (logical OR) circuit 21 is activated, sends an electric signal to the shutter drive circuit 22, activates the shutter drive circuit 22, closes the shutter mechanism 3, and blocks irradiation of the power laser beam 2.
更に、膀胱腫瘍の治療の場合のように膀胱内に
生理食塩水が充満した状態即ち水中でレーザー照
射を行なう時とか送気ポンプ15を用いた送気機
構のかわりに送水機構を用いてフアイバー6の出
射端の汚染の防止や出血部の洗浄を行うときに
は、ポンプ駆動回路14はOFFの状態にあり、
ポンプ駆動回路14からAND(論理積)回路13
の他方の入力端には電気信号が入力されない。従
つて、水中でレーザー照射が行なわれ正常なフア
イバーであるにもかかわらずフアイバー6の出射
端面の反射率の激減によつて、パワーレーザー反
射光7aが減衰して、AND(論理積)回路13の
一方の入力端に第1の比較器12からの出力信号
が送られたとしても、AND(論理積)回路13は
作動せず、第2次光7bの発生によつて上述のよ
うに第2の比較器19からの出力信号がOR(論
理和)回路21に入力されない限り、OR(論理
和)回路21は作動しないのでフアイバー6が正
常な状態にもかかわらず、上記のようなパワーレ
ーザー反射光7aの減衰によつてレーザーが照射
できないという不都合は解消される。 Furthermore, when performing laser irradiation in a state where the bladder is filled with physiological saline, that is, underwater, such as in the treatment of a bladder tumor, a water supply mechanism may be used instead of an air supply mechanism using the air supply pump 15. When preventing contamination of the output end of the pump or cleaning the bleeding area, the pump drive circuit 14 is in an OFF state.
From the pump drive circuit 14 to the AND (logical product) circuit 13
No electrical signal is input to the other input terminal. Therefore, even though the fiber is irradiated with a laser underwater and is normal, the power laser reflected light 7a is attenuated due to the sharp decrease in the reflectance of the output end face of the fiber 6, and the AND (logical product) circuit 13 Even if the output signal from the first comparator 12 is sent to one input terminal of the Unless the output signal from the comparator 19 of 2 is input to the OR (logical sum) circuit 21, the OR (logical sum) circuit 21 will not operate, so even if the fiber 6 is in a normal state, the above power laser The inconvenience that laser irradiation cannot be performed due to the attenuation of the reflected light 7a is eliminated.
なお、前記バランス用フイルター8を透過型ミ
ラー4と検出器9の間の光路上に設けたのは以下
の理由による。即ち、前記パワーレーザー光のフ
アイバー出射端面からの反射光7aの光量は燃焼
光である第2次光7bの光量と比較するとはるか
に多く、そのため、バランス用フイルター8がな
い場合には、検出器9による電気信号の変化は、
専ら反射光7aの変化次第に依るようになる。そ
のため、例えば反射光7aが減少するような場合
には、たとえ第2次光7bが生じても検出器9に
よる電気信号の電圧の増加という変化に表れない
場合も有り得る。そして、そのような場合には第
2の比較器19がOR回路21を作動させる電気
信号(即ち、シヤツタ駆動回路22を駆動させる
電気信号)を出力できない結果となる。そこで、
予めパワーレーザー光をできるだけカツトするフ
イルターを設け、反射光7aと第2次光7bとの
バランスをとるようにしたのである。 The reason why the balance filter 8 is provided on the optical path between the transmission mirror 4 and the detector 9 is as follows. That is, the amount of reflected light 7a from the fiber output end face of the power laser beam is much larger than the amount of secondary light 7b, which is combustion light. The change in the electrical signal due to 9 is
It depends exclusively on changes in the reflected light 7a. Therefore, for example, in a case where the reflected light 7a decreases, even if the secondary light 7b is generated, it may not appear as a change in the voltage of the electric signal from the detector 9. In such a case, the second comparator 19 will not be able to output an electrical signal for operating the OR circuit 21 (that is, an electrical signal for driving the shutter drive circuit 22). Therefore,
A filter was provided in advance to cut off the power laser beam as much as possible, so as to maintain a balance between the reflected light 7a and the secondary light 7b.
第2図は、本発明の別実施例を示すものであ
り、フアイバー6の入射端から出射されたパワー
レーザー反射光7aと第2次光7bは、選択手段
としてのミラー23で分岐される。かかるミラー
23としては、周知の、特定の波長の光のみを通
すバンドパスフイルタや特定の波長の光のみを反
射するバンドリフレクシヨンフイルタ等の誘電体
多層膜フイルタを用いることができる。ここでは
パワーレーザー光の波長(例えば1064mm)の光を
反射しその他の光を透過するフイルタを用いれば
よい。該ミラー23で分岐された第2次光24a
は、第2の受光手段としての第2の探知器9aで
受光され、該第2の探知器9aによつて変換され
た第2次光24aの電気信号は増巾器10aで増
巾され、また上記ミラー23で分岐されたパワー
レーザー光24bは、第1の受光手段としての第
1の探知器9bで受光され、該第1の探知器9b
によつて変換されたパワーレーザー光24bの電
気信号は、増巾10bで増巾される。なお、パワ
ーレーザー光は単波長光であるので、ミラー23
により全光量が反射されるが、第二次光は燃焼光
であり可視域から赤外域までの連続スペクトルを
有する光であるので、一部ミラー23により反射
される可能性はある。しかし、ミラー23の反射
する光の波長域を狭めることにより、第二次光の
透過率を十分高めることは可能である。また、増
幅器10a,10bで夫々独立して増幅された第
2次光24a、パワーレーザー光24bの電気信
号は、各々独立して第2及び第1の比較器19,
12に入力される。なお、その他の構成、作用は
第1図の実施例と同様なので説明は省略する。 FIG. 2 shows another embodiment of the present invention, in which the power laser reflected light 7a and the secondary light 7b emitted from the input end of the fiber 6 are split by a mirror 23 as a selection means. As the mirror 23, a well-known dielectric multilayer filter such as a bandpass filter that passes only light of a specific wavelength or a band reflection filter that reflects only light of a specific wavelength can be used. Here, a filter that reflects light at the wavelength of the power laser light (for example, 1064 mm) and transmits other light may be used. Secondary light 24a branched by the mirror 23
is received by a second detector 9a as a second light receiving means, and the electrical signal of the secondary light 24a converted by the second detector 9a is amplified by an amplifier 10a, Further, the power laser beam 24b branched by the mirror 23 is received by a first detector 9b as a first light receiving means, and the first detector 9b
The electrical signal of the power laser beam 24b converted by is amplified by the amplification amplifier 10b. Note that since the power laser light is a single wavelength light, the mirror 23
However, since the secondary light is combustion light and has a continuous spectrum from the visible region to the infrared region, there is a possibility that a portion of the light is reflected by the mirror 23. However, by narrowing the wavelength range of the light reflected by the mirror 23, it is possible to sufficiently increase the transmittance of the secondary light. Further, the electrical signals of the secondary light 24a and the power laser light 24b, which have been independently amplified by the amplifiers 10a and 10b, are respectively independently amplified by the second and first comparators 19,
12 is input. Note that the other configurations and operations are the same as those of the embodiment shown in FIG. 1, so explanations thereof will be omitted.
尚、上記の実施例においては、OR(論理和)
回路21の作動により、シヤツター駆動回路22
を作動させて、シヤツター機構3を閉にしてパワ
ーレーザー光2のフアイバー6への入射を止めた
が、OR(論理和)回路21の作動により、電気
信号がレーザー光源1スイツチ(図示せず)を
OFFする駆動回路に入力し、レーザー光源1の
スイツチをOFFにさせる構成をとつても良い。 In addition, in the above example, OR (logical sum)
Due to the operation of the circuit 21, the shutter drive circuit 22
was activated to close the shutter mechanism 3 to stop the power laser beam 2 from entering the fiber 6. However, due to the operation of the OR (logical sum) circuit 21, an electrical signal was sent to the laser light source 1 switch (not shown). of
It is also possible to adopt a configuration in which the laser light source 1 is inputted to a drive circuit to be turned off and the switch of the laser light source 1 is turned off.
f 発明の効果
本発明は、以上のように構成される所から、医
療用レーザー装置等に使用される高出力のレーザ
ー光を伝送するフアイバーの折れや該フアイバー
の端面の破損等のトラブルをレーザー照射時に瞬
時に検知してパワーレーザー照射による事故を未
然に防ぐとともに、例えば泌尿器科分野での治療
やフアイバー先端の汚染の防止や出血部の洗浄に
送水を用いた時のようにフアイバーの出射端面を
水中に浸して使用する場合でも、フアイバートラ
ブル状態の誤検知を防止することができるもので
あり、本発明で構成される装置は、構造が極めて
簡単であるため従来のレーザーフアイバーの入射
部を大巾に変更する必要がなく製作上のコストも
低くなり、医療用レーザー装置に使用するときに
はその安全性も確保できその実用性は極めて大き
い。f. Effects of the Invention The present invention is constructed as described above, and is capable of eliminating troubles such as breakage of fibers that transmit high-power laser beams used in medical laser devices, etc., and damage to the end faces of the fibers. In addition to instantaneous detection during irradiation to prevent accidents caused by power laser irradiation, it can also be used for treatment in the urological field, to prevent contamination of the fiber tip, and to use water to clean bleeding areas at the exit end of the fiber. Even when using the laser fiber immersed in water, it is possible to prevent false detection of a fiber trouble state.The device constructed according to the present invention has an extremely simple structure, so it can replace the entrance part of a conventional laser fiber. There is no need to change the width to a larger width, the manufacturing cost is lower, and safety can be ensured when used in medical laser equipment, making it extremely practical.
第1図は本発明の一実施例を示す一部ブロツク
的な説明図、第2図は別実施例を示す一部ブロツ
ク的な説明図、第3図は基準電圧レベルA、上限
値の電圧レベルB、下限値の電圧レベルCを示す
グラフ図である。
1……レーザー光源、2……パワーレーザー
光、3……シヤツター機構、6……フアイバー、
7a……パワーレーザー反射光、7b……第2次
光、9……検出器。
Fig. 1 is a partially block explanatory diagram showing one embodiment of the present invention, Fig. 2 is a partially block explanatory diagram showing another embodiment, and Fig. 3 is a reference voltage level A and an upper limit voltage. It is a graph diagram showing level B and voltage level C of the lower limit value. 1... Laser light source, 2... Power laser light, 3... Shutter mechanism, 6... Fiber,
7a... Power laser reflected light, 7b... Secondary light, 9... Detector.
Claims (1)
と、中空のパイプに挿入された伝送用フアイバー
と、前記レーザー光源から出射されたパワーレー
ザー光を前記伝送用フアイバーの入射端面に集光
させる光学系と、前記パイプと前記伝送用フアイ
バーとの隙間から送気を行う送気機構とを備えた
レーザー装置において、前記伝送用フアイバーの
入射端から出射される光を検出する受光手段と、
前記受光手段の入射側に配置されて前記伝送用フ
アイバーの入射端面から出射される光のうち不可
視光成分を減少させる減光手段と、前記受光手段
の出力と予め定めた第1の基準値とを比較する第
1の比較器と、前記受光手段の出力と予め定めた
第2の基準値とを比較する第2の比較器と、前記
第1の比較器の出力を前記送気機構の駆動時に通
過させ停止時に遮断するゲート手段と、前記第2
の比較器又はこのゲート手段の出力の何れか一方
が出力された時に前記パワーレーザー光の前記伝
送用フアイバーへの入射を止める手段とによつて
構成したことを特徴とする伝送用フアイバーのト
ラブル検出安全装置。 2 前記伝送用フアイバーの入射端から出射され
る光は、前記伝送用フアイバーの出射端面からの
前記パワーレーザー光の反射光又は及び前記伝送
用フアイバーの破損部における燃焼により発生す
る第二次光を含むことを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の伝送用フアイバーのトラブル検出
安全装置。 3 パワーレーザー光を出射するレーザー光源
と、中空のパイプに挿入された伝送用フアイバー
と、前記レーザー光源から出射されたパワーレー
ザー光を前記伝送用フアイバーの入射端面に集光
させる光学系と、前記パイプと前記伝送用フアイ
バーとの隙間から送気を行う送気機構とを備えた
レーザー装置において、前記伝送用フアイバーの
入射端から出射される光を検出する第1及び第2
の受光手段と、それらの受光手段の入射側に配置
されて前記伝送用フアイバーの入射端面から出射
された光のうち前記パワーレーザーの反射光につ
いては前記第1の受光手段へ入射させ前記伝送用
フアイバーの破損部における燃焼により発生する
第二次光については前記第二の受光手段へ入射さ
せる選択手段と、前記第1の受光手段の出力と予
め定めた第1の基準値とを比較する第1の比較器
と、前記第2の受光手段の出力と予め定めた第2
の基準値とを比較する第2の比較値と、前記第1
の比較器の出力を前記送気機構の駆動時に通過さ
せ停止時に遮断するゲート手段と、前記第2の比
較器又はこのゲート手段の出力の何れか一方が出
力された時に前記パワーレーザー光の前記伝送用
フアイバーへの入射を止める手段とによつて構成
したことを特徴とする伝送用フアイバーのトラブ
ル検出安全装置。[Scope of Claims] 1. A laser light source that emits a power laser beam, a transmission fiber inserted into a hollow pipe, and a power laser beam emitted from the laser light source that is focused on an incident end face of the transmission fiber. and an air supply mechanism that supplies air from a gap between the pipe and the transmission fiber, a light receiving means for detecting light emitted from an input end of the transmission fiber;
a light attenuating means disposed on the incident side of the light receiving means to reduce an invisible light component of the light emitted from the incident end face of the transmission fiber; and a first reference value determined in advance as the output of the light receiving means. a second comparator that compares the output of the light receiving means with a predetermined second reference value, and a second comparator that compares the output of the first comparator with a predetermined second reference value; gate means for allowing the gate to pass through when the gate is stopped and blocking the gate when the gate is stopped;
and means for stopping the power laser beam from entering the transmission fiber when either the comparator or the output of the gate means is output. Safety device. 2. The light emitted from the input end of the transmission fiber includes the reflected light of the power laser beam from the output end face of the transmission fiber or the secondary light generated by combustion at a damaged part of the transmission fiber. A safety device for detecting trouble in a transmission fiber according to claim 1. 3. A laser light source that emits a power laser beam, a transmission fiber inserted into a hollow pipe, an optical system that focuses the power laser beam emitted from the laser light source onto an incident end surface of the transmission fiber, and the In a laser device comprising an air supply mechanism that supplies air from a gap between a pipe and the transmission fiber, first and second laser devices detect light emitted from an input end of the transmission fiber.
of the light receiving means disposed on the incident side of these light receiving means and emitted from the incident end face of the transmission fiber, the reflected light of the power laser is made to enter the first light receiving means and the transmission fiber is arranged on the incident side of the light receiving means. As for the secondary light generated by combustion in the damaged part of the fiber, there is a selection means for making the secondary light enter the second light receiving means, and a second light receiving means for comparing the output of the first light receiving means with a predetermined first reference value. 1 comparator, the output of the second light receiving means and a predetermined second
a second comparison value for comparing with a reference value of
gate means for passing the output of the comparator when the air supply mechanism is driven and blocking it when the air supply mechanism is stopped; 1. A safety device for detecting trouble in a transmission fiber, comprising means for stopping light from entering the transmission fiber.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21323990A JPH03121401A (en) | 1990-08-11 | 1990-08-11 | Safety device for detecting trouble of fiber for transmission |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21323990A JPH03121401A (en) | 1990-08-11 | 1990-08-11 | Safety device for detecting trouble of fiber for transmission |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03121401A JPH03121401A (en) | 1991-05-23 |
| JPH0459575B2 true JPH0459575B2 (en) | 1992-09-22 |
Family
ID=16635826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21323990A Granted JPH03121401A (en) | 1990-08-11 | 1990-08-11 | Safety device for detecting trouble of fiber for transmission |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03121401A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5672729B2 (en) * | 2010-03-15 | 2015-02-18 | 富士通株式会社 | Optical transmission device, laser module, laser module failure detection method, and laser module failure detection program |
| AR087320A1 (en) * | 2011-07-29 | 2014-03-12 | Ceramoptec Ind Inc | LASER CLASS 1 TREATMENT SYSTEM |
-
1990
- 1990-08-11 JP JP21323990A patent/JPH03121401A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03121401A (en) | 1991-05-23 |
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