JPS6037635B2 - ガスレ−ザ出射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、低出力から高出力までの広い範囲の光世力を
、２つのしンジ切換により安定して得るとともに、特に
、医用機器に適用した場合のしンジ切換に伴う危険性を
なくして安全性を高めるようにしたガスレーザ出射装置
に関するものである。

（従来技術） 従来、医用機器としてレーザメスや血管吻合装置に炭酸
ガスレーザが利用されているが、この場合、レーザメス
は通常１〜１■程度の光出力を必要とし、一方、血管吻
合装置としては５〜１００肌ｗ程度の微弱出力でよｔ、
。

このように、両者の所要出力の程度が大きく異なるため
、従来はそれぞれ専用機として構成されてきた。一「と
ころで、一連の手術において、切開と吻合の両方が交互
に行なわれるような場合には、一合の装置でパワーレン
ジを切換えて兼用できるようにすることが極めて望まし
いことは言うまでもない。しかし、前記のように、出力
の大きく異なる一つのパワーレンジを一合の装置に組み
入れるには種々の技術的障害があり、従って末だ実現し
ていない。以下、その問題を述べる。第１図は、従来の
炭酸ガスレーザ出射装置を示したものであり、１はガス
レーザ放電管、２は高圧電源、３は放電電流調節回路で
あり、これらによりレーザ発振部が構成されている。

４は部分透過鏡からなるビームスプリッタで、レーザ発
振部から出射されたレーザ光Ｐｏを作業光Ｐ．とモニタ
光Ｐ２とに分割する。

作業光Ｐ，は、図示しない光学系により集光されて患部
等に照射され、生体組織の切開や血管吻合に供せられる
。一方、モニタ光Ｐ２は光検出器５により検出され、そ
の検出出力は制御回路６を経て放電電流調節回路３の負
帰還され、レーザ出力が制御される。ビームスプリッタ
４により分割された作業光Ｐ，とモニタ光Ｐ２が、例え
ばＰ２／Ｐ，＝１／１筑華度の値にし、作業光Ｐ，がレ
ーザメスの場合のような数十ｗ程度に大きいときは、出
力ロスの比較的少ない状態で安定した光出力が得られ、
非常に有効であるｂしかし、この装置を、血管吻合の場
合のような作業光Ｐ，が数ｍｗ〜数十のｗ程度の微弱光
を用いるものに兼用しようとすると、次のような問題が
ある。

即ち、上記のような分割比のビームスプリッタを使用し
たのでは、モニタ光Ｐ２が０．１〜１０ｗｗと極めて小
さい値となり、制御性が悪くなることは避けられない。
つまり、一枚のビームスプリッタでレーザメスと血管吻
合装置を兼用しようとすると、モニタ光Ｐ２が０．１仇
ｗ〜数ｗと３桁以上変化することになる。そこで光検出
器５は、通常、高感度の熱電堆素子を用いることが多い
が、０．１のｗの光エネルギーを精度よく検出できる素
子は、ｗオーダーの光ェネルギを負荷すると永久的な素
子劣化を引起こし、逆に、高出力用の検出素子では微弱
ェネルギに対して感度が低く、制御に用いることができ
ない。これは、光ェネルギの検出を熱電堆素子で行なう
以上、原理的に避けることができないものである。また
、炭酸ガスレーザ発振において、低出力から高出力まで
３桁の範囲をカバーし、しかし安定した出力を得るため
には、極めて高度かつ複雑な制御手段を得ける必要があ
った。高出力を低出力を同一装置で安定して得るために
は、上記の問題点を克服する必要がある。

その一つの解決策は、透過率の異なる２枚のスプリッタ
を用意し、作業光Ｐ．の所要出力に応じてスプリッタを
選択し使用することである。このようにすれば、レーザ
発振部の発振出力範囲を狭めることができるとともに、
光検出器の問題も解決する。しかし同時に、ビームスプ
リッ外こ切換に応じて制御系も切換える必要があり、こ
れをその都度手動で切換えるのでは動作が非常に煩雑で
あるとともに切換ミスによる危険性が残ることになる。
（発明の目的）そこで本発明は、高出力と低出力の二つ
のレンジを、ビームスプリッ夕を切換えることにより切
換え、同時に、ビームスプリッタの切換を検出してその
検出出力により制御系の基準設定値を切換えるようにし
た、極めて安全性の高い、レーザメス、血管吻合装置兼
用のガスレーザ出射装置を提供するものである。

以下、図面により実施例を詳細に説明する。（実施例） 第２図は、本発明の−実施例を示したもので、第１図と
同一符号のものは同一のものを示しており、また、１１
ａ，１１ｂは透過率の異なるビームスプリツタ、例えば
Ｐ２／Ｐ，の分割比が１ １ａは１／１０、１１ｂはそ
の逆に１０／１にする。

１２ａ，１２ｂはそれぞれビームスプリツタ１１ａ，１
１ｂが正規の位置にセットされたことを検出する位置セ
ンサ、１３は位置センサー２ａ又は１２ｂの検出信号に
より予め定められた基準信号ｅ，又はｅ２を出力する設
定値切換器、１４は、出力された基準信号ｅ，又はｅ２
と光検出器５の検出信号とを比較し、放電電流調節回路
３の制御信号を出力する誤差増幅器である。

さらに１５は、ビームスブリッタ１１ａ，１１ｂが共に
正規のセット位置にないとき、即ち、切換途中等におい
てビームスブリッタが中間位置にあることを検出して信
号を発し、高圧電源２を遮断してレーザ発振を停止させ
る中間位置検出器である。以上の構成において、レーザ
メスとして使用する際には、ビームスプリッタ１１ａを
選択してセットする。

このとき作業光Ｐ，を数十ｗ程度とすればモニタ光Ｐ２
は数ｗオーダーとなる。ビームスプリッタ１１ａのセッ
トにより位置センサ１２ａがこれを検出し、その検力信
号によって、高出力レンジ用の基準信号ｅ，が出力され
る。この基準信号ｅ，は、モニタ光Ｐ２を検出した光検
出器５の出力と誤差増幅器１４において比較され、この
出力によって放電電流調節回路３が制御され、安定した
所要出力の発振が維持される。次に、血管吻合に便用す
る際は、ビームスプリッタ１１ｂに切換えられる。この
とき作業光Ｐ，が数肌ｗ程度であればモニタ光Ｐ２は１
０ｍｗオーダーとなり、高出力用光検出器５をそのまま
使用することができる。ビームスプリッタ１１ｂのセッ
トを位置センサ１２ｂが検出し、設定値切換器１３から
低出力レンジ用の基準信号ｅ２が出力される。これによ
り、高出力レンジの場合と同様に、レーザ放電部におけ
る所要出力の発振を安定して維持することができる。さ
らに、ビームスプリッタ切換途中においては、中間位置
検出器１５がこれを検出し、発振を停止させるので、レ
ーザ光により生体組織に不用意を損傷を与えるようなこ
とはない。なお、ビームスプリッタ１１ａ，１１ｂの位
置を検出する位置センサー２ａ，１２ｂは、マイクロス
イッチ等の機械的接点式のものでもよく、また、磁気セ
ンサや光センサ等の無接触式の検出素子でもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、高出力レンジを
低出力レンジの切換に応じて、それぞれ予め定められた
基準設定値を自動的に選択するようになっているので、
しンジ切換に伴なう誤動作を防ぐことができ、操作性及
び安全性が非常に向上する。

また、ビームスブリッタが正規の位置にセットされてい
ないオフセット時は、高圧回路が遮断され、発振が停止
されるので、さらに安全性が増す。このように、低出力
から高出力までのレーザ光をしンジ切襖により安定して
、安全に出射することができるので、レーザメス及び血
管吻合装置として兼用することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来例の構成図、第２図は、本発明の一実施
例の構成図である。 １・・・・・・ガスレーザ放電管、２・・・・・・高圧
電源、３・・…・放電電流調節回路、５…・・・光検出
器、１１ａ，１１ｂ……ビームスプリツタ、１２ａ，１
２ｂ・・・・・・位置センサ、１３・・・・・・設定値
切換器、１４・・・・・・誤差増幅器、１５…・・・中
間位置検出器、Ｐ．・・・・・・作業光、Ｐ２・・・・
・・モニタ光。 第ｌ図第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ガスレーザ放電管、高圧電源、及び放電電流調節回
   路からなるレーザ発振部と、該レーザ発振部から出射さ
   れたレーザ光を作業光とモニタ光とに分割するビームス
   プリツタ部と、前記モニタ光を検出するモニタ光検出部
   とを備えるとともに、前記ビームスプリツタ部は分割比
   の異なる２枚のビームスプリツタからなり、所要出力レ
   ンジに応じてビームスプリツタを選択して切換セツトす
   る機構及びその切換を検出する切換検出手段と、該切換
   検出手段の信号に応じて予め定められた基準信号を出力
   する手段と、出力された基準信号と前記モニタ光検出部
   の検出信号とを比較して前記放電電流調節回路の制御信
   号を決定し、出力する手段とを設けたことを特徴とする
   ガスレーザ出射装置。 ２ 前記切換検出手段は、２枚のビームスプリツタいず
   れも正規のセツト位置にないとき、前記高圧電源を遮断
   する信号を出力し、レーザ発振を停止するこを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のガスレーザ出射装置。