JPS61231428A - Apparatus for monitoring state of optical fiber - Google Patents
Apparatus for monitoring state of optical fiberInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、レーザ光線を光ファイバにて加工部あるいは
、患部に導き、溶接、切断あるいは、患部の切開、蒸散
等を行うレーザ加工装置に用いられる光ファイバの状態
監視装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention is used in a laser processing device that guides a laser beam through an optical fiber to a processed part or a diseased part, and performs welding, cutting, incision of the diseased part, evaporation, etc. This invention relates to an optical fiber condition monitoring device.
従来の技術
YAGレーザ光、あるいはCo2 レーザ光を用いるレ
ーザ加工装置またはレーザメスには導光路としてミラー
関節方式と現在実用化されつつある光フアイバ方式とが
ある。ミラー関節方式は、加工または手術に対する操作
性の問題や、内視鏡への展開が不可能である事から、導
光路として光ファイバの実用化が望まれている。C○2
レーザ光に対しては沃化クリ6ムと臭化タリウムとの混
晶物KR8−5等が挙げられている。BACKGROUND OF THE INVENTION Laser processing apparatuses or laser scalpels using YAG laser light or Co2 laser light include a mirror joint type and an optical fiber type, which are currently being put into practical use, as light guide paths. The mirror joint method has problems with operability in processing or surgery, and cannot be applied to endoscopes, so it is desired to put optical fiber into practical use as a light guide path. C○2
For laser light, KR8-5, a mixed crystal of cream iodide and thallium bromide, is listed.
KH2−sは、ある曲率以上に曲げると折れるという欠
点をもつため、曲率制限をして慎重に使わなければなら
ない。KH2-s has the disadvantage that it will break if bent beyond a certain curvature, so it must be used with caution by limiting the curvature.
曲率制限にもかかわらずファイバが折損したり部分的に
熱集中により溶融したような場合には、高出力のレーザ
光線が外波を貫通し、患者あるいは術者に、照射される
という危険がおこる可能性がある。If the fiber breaks or partially melts due to heat concentration despite the curvature limit, there is a risk that the high-power laser beam will penetrate the external wave and irradiate the patient or operator. there is a possibility.
また、KH2−5が溶融する時に生じる蒸気は人体にと
って何らかの影響を与える可能性がある為、先に述べた
ファイバ破損を防ぐとともに、光ファイバの劣化状態を
、常時監視する事は、ファイバを使用する上で絶対必要
であった。In addition, the vapor generated when KH2-5 melts may have some effect on the human body, so it is important to prevent the fiber damage mentioned above and constantly monitor the deterioration state of the optical fiber. It was absolutely necessary to do so.
ところが、監視の手段として従来から種々のものが試み
られてきたが、いろいろな欠点を持ち、完全であるもの
はなかった。However, although various monitoring methods have been tried in the past, they have various drawbacks and none are perfect.
例えば第4図録特開昭58−103623号公報参照)
に示されているように、光ファイバ1の出射側2に、光
ファイバ1から出射される光エネルギー3の数%4を、
光検出器6で受光検出する事によって光ファイバの状態
を監視する手段があった。For example, see the 4th catalog Japanese Patent Application Publication No. 58-103623)
As shown in FIG.
There is a means for monitoring the state of the optical fiber by detecting the light received by the photodetector 6.
発明が解決しようとする問題点
ところが、出射側に、光検出器を設ける為に出射側の構
成が複雑になシ、近年の小型化して行くハンドピースに
対応できなかった。Problems to be Solved by the Invention However, since a photodetector is provided on the output side, the configuration on the output side becomes complicated, and cannot be adapted to handpieces that are becoming smaller in size in recent years.
また、出射側に電気回路の一部分となる光検出器がある
ので、人体表面に、リーク電流が流す事がない様に、ノ
・ンドビースの設計上、絶縁またはアースに対して充分
に注意を払わなければいけなかった。In addition, since there is a photodetector on the output side that becomes part of the electrical circuit, sufficient attention must be paid to insulation and grounding in the design of the non-end beads to prevent leakage current from flowing to the surface of the human body. I had to.
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決する本発明の技術的手段は、光ファイ
バに沿った熱可塑性線の張力を入射部で検出して光ファ
イバの状態を監視する事である。Means for Solving the Problems The technical means of the present invention for solving the above problems is to monitor the condition of the optical fiber by detecting the tension of the thermoplastic wire along the optical fiber at the entrance.
作 用 この技術的手段による作用は次のようになる。For production The effect of this technical means is as follows.
すなわち、光ファイバの張力を、入射側で検出する事に
よって出射側の構成は簡単になる。まだ、出射側には、
何ら、電気回路をもちいないので、絶縁、またはアース
などの注意を特別に払う必要がない。That is, by detecting the tension of the optical fiber on the input side, the configuration on the output side can be simplified. Still on the exit side,
Since it does not use any electrical circuits, there is no need to take special precautions such as insulation or grounding.
実施例 本発明の実施例を第1図〜第3図を参照して説明する。Example Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
第1図は本発明による光ファイバの状態監視装置を組み
込んだレーザ本体eと、光ケーブル7からなる炭酸ガス
レーザメス装置の構成9図である。炭酸ガスレーザ発振
管8から出射された破線で表わされた炭酸ガスレーザ光
9はミラー1゜によシ、曲げられ、集光レンズ11によ
って集光される。FIG. 1 is a 9 diagram illustrating the configuration of a carbon dioxide laser scalpel device consisting of a laser body e incorporating an optical fiber condition monitoring device according to the present invention and an optical cable 7. As shown in FIG. A carbon dioxide laser beam 9, shown by a broken line, emitted from a carbon dioxide laser oscillation tube 8 is bent by a mirror 1° and condensed by a condenser lens 11.
集光されたレーザ光は光ケーブルの入射部12にあるウ
ィンドウ13を通過して、炭酸ガスレーザ光を伝送する
KH2−ts等の赤外光学材料からなる光ファイバ14
の入射端より、入射する。伝送されたレーザ光は、ハン
ドピース部16に設ケられた出射側集光レンズ16によ
シ集光され患部17に導びかれ、切開、蒸散、止血など
の手段を行う。The focused laser beam passes through a window 13 at the entrance part 12 of the optical cable, and is connected to an optical fiber 14 made of an infrared optical material such as KH2-TS, which transmits the carbon dioxide laser beam.
The light enters from the incident end of. The transmitted laser light is focused by an output-side condensing lens 16 provided in the handpiece section 16 and guided to the affected area 17, where measures such as incision, evaporation, and hemostasis are performed.
また、光ファイバ14は、光フアイバ入射部においては
、光フアイバチャック18により固定され、ステンレス
等の金属からなる保護チューブ19によって被覆され、
ハンドピース部16においては、光フアイバ保持部材2
oによシ金属チューブを固定する事によって、間接的に
保持固定される。Further, the optical fiber 14 is fixed by an optical fiber chuck 18 at the optical fiber entrance part, and is covered with a protective tube 19 made of metal such as stainless steel.
In the handpiece section 16, the optical fiber holding member 2
It is indirectly held and fixed by fixing the metal tube to the o.
金属チューブの外側に沿って、ポリエチレン等の熱可塑
性材料からなるサーモグラスチックキューブ21が設け
られる。サーモグラスチックチューブは、ハンドピース
部においては、光フアイバ保持部材20によって固定さ
れ、光ケーブルの入射部においては、金属チューブと同
軸方向に摺動可能なチューブ保持具22に固定されてい
る。23の破線で囲まれたものは、サーモプラスチック
チューブの張力を検出する張力検出器であり、チューブ
保持具22.スプリング保持具24.スプリング26.
スライドボリューム26からなる。チューブ保持具はノ
ーンドピース部に固定されたスプリング保持具24とス
プリング保持具に固定されたスプリング26の反発力に
よってAの方向に押されている。Along the outside of the metal tube is a thermoplastic cube 21 made of a thermoplastic material such as polyethylene. The thermoplastic tube is fixed at the handpiece section by an optical fiber holding member 20, and at the optical cable entrance section is fixed at a tube holder 22 which is slidable coaxially with the metal tube. 23 is a tension detector that detects the tension of the thermoplastic tube, and the tube holder 22. Spring retainer 24. Spring 26.
It consists of a slide volume 26. The tube holder is pushed in the direction A by the repulsive force of a spring holder 24 fixed to the non-end piece and a spring 26 fixed to the spring holder.
26はスライドボリュームであり、スライドボリューム
台27をハンドピース部に、スライド部28を、チュー
ブ保持具に固定されている。またスライドボリュームは
サーモグラスチックチューブの張力をスプリングの反発
力とのバランス差から生じる長さ変化によって検出し、
抵抗値に変換する。26 is a slide volume, and a slide volume stand 27 is fixed to the handpiece section, and a slide section 28 is fixed to the tube holder. In addition, the slide volume is detected by the length change caused by the balance difference between the tension of the thermoplastic tube and the repulsive force of the spring.
Convert to resistance value.
次に動作を説明する。Next, the operation will be explained.
光ファイバにレーザ光に伝送されると、光ファイバが正
常な場合には、光ファイバの内部吸収と散乱によってサ
ーモプラスチックチューブは、温度上昇するがその上昇
温度は、サーモプラスチックの熱可塑温度に比べて、充
分に低い数十度程度であり、はとんどサーモプラスチッ
クチューブは変化しない。When the laser light is transmitted to the optical fiber, when the optical fiber is normal, the temperature of the thermoplastic tube will rise due to the internal absorption and scattering of the optical fiber, but the increased temperature is compared to the thermoplastic temperature of the thermoplastic. The temperature is sufficiently low, on the order of several tens of degrees, that the thermoplastic tube remains unchanged.
ところが、光ファイバに何らかの原因で傷が生じ、光フ
ァイバが溶断した場合、サーモグラスチックチューブは
溶断した部分からのレーザ光により金属チュ・−ブを通
して、瞬時に熱可塑温度以上の温度に熱せられ、溶断す
る。それによってスプリング反発力とサーモグラスチッ
クチューブの張力とのバランスがくずれ、チューブ保持
具は入方向に摺動し、スライドボリュームの抵抗値は変
化する。However, if the optical fiber is damaged for some reason and the optical fiber is fused, the thermoplastic tube is instantly heated to a temperature higher than the thermoplastic temperature by the laser beam from the fused part passing through the metal tube. , melt. As a result, the balance between the spring repulsive force and the tension of the thermoplastic tube is lost, the tube holder slides in the input direction, and the resistance value of the slide volume changes.
以上の動作の説明の通シ、スライドボリュームの抵抗値
を検出する事によって、光ファイバの溶断を検知する事
が可能である。As per the above explanation of the operation, it is possible to detect the melting of the optical fiber by detecting the resistance value of the slide volume.
尚、実施例では光ファイバに熱可塑性線を沿せる方法と
して、金属チューブの被覆の外周に、サーモプラスチッ
クチューブを、沿せたが、第2図の光ファイバに、サー
モプラスチック線を巻き付けても、第3図の光ファイバ
にサーモプラスチック線を直接はわせる手段を用いても
、光7フイパの状態を監視する事は可能である。In the example, a thermoplastic tube was placed along the outer periphery of the coating of the metal tube as a method for wrapping the thermoplastic wire around the optical fiber, but it is also possible to wrap the thermoplastic wire around the optical fiber shown in Fig. 2. It is also possible to monitor the state of the optical fiber by using the method shown in FIG. 3, in which a thermoplastic wire is directly connected to the optical fiber.
また、炭酸ガスレーザメス装置に不可欠なガイド光の導
光路として使用されるガイド光用光ファイバの張力を検
出する事によっても、光ファイバの状態を監視する事は
可能である。Furthermore, it is also possible to monitor the state of the optical fiber by detecting the tension of the optical fiber for guide light used as a light guide path for the guide light essential to the carbon dioxide laser scalpel device.
発明の詳細
な説明した様に本発明によれば光ファイバに沿った熱可
塑性線の張力を検出する事によって、光ファイバの状態
を常時また確実に監視が出来る。As described in detail, according to the present invention, the condition of the optical fiber can be constantly and reliably monitored by detecting the tension in the thermoplastic wire along the optical fiber.
また、ハンドピース部分には、熱可塑性線の一端を固定
するだけで、構成は簡単なものとなり、いろいろなタイ
プのハンドピースに対して対応する事が出来る。Furthermore, by simply fixing one end of the thermoplastic wire to the handpiece, the structure is simple and can be used with various types of handpieces.
第1図は本発明の一実施例における光フアイバ状態監視
装置を組み込んだ炭酸ガスレーザメス装置の構成図、第
2図、第3図は本発明の光フアイバ状態監視装置の熱可
塑性線を光7フイパに沿せた状態を示す斜視図、第4図
は従来例における光フアイバ状態監視装置の断側面図で
ある。
14・・・・・・光フフイバ、20・旧・・保持部材、
21・・・・・・熱可塑性線(サーモグラスチックチュ
ーブ)、23・・・・・・張力検出器。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第2
図FIG. 1 is a block diagram of a carbon dioxide laser scalpel device incorporating an optical fiber condition monitoring device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 show a thermoplastic wire of the optical fiber condition monitoring device of the present invention. FIG. 4 is a perspective view showing a state along a fiber, and a sectional side view of a conventional optical fiber condition monitoring device. 14... Optical fiber, 20 Old... Holding member,
21...Thermoplastic wire (thermoplastic tube), 23...Tension detector. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person 2nd
figure
Claims (3)
イバに沿って設けられた熱可塑性線と、この熱可塑性線
の前記光ファイバの出射側を保持し、前記熱可塑性線の
一端を固定する保持部材と、前記光ファイバの入射側に
あり、前記熱可塑性線の他端を吊着し、前記熱可塑性線
の張力を検出する張力検出器とを備えた光ファイバの状
態監視装置。(1) An optical fiber that transmits light energy, a thermoplastic wire provided along this optical fiber, and an output side of the optical fiber of this thermoplastic wire is held, and one end of the thermoplastic wire is fixed. An optical fiber condition monitoring device comprising: a holding member; and a tension detector that is located on the input side of the optical fiber, suspends the other end of the thermoplastic wire, and detects the tension of the thermoplastic wire.
ューブである特許請求の範囲第1項記載の光ファイバの
状態監視装置。(2) The optical fiber condition monitoring device according to claim 1, wherein the thermoplastic wire is a thermoplastic thermoplus kick tube.
ァイバである特許請求の範囲第1項記載の光ファイバの
状態監視装置。(3) The optical fiber condition monitoring device according to claim 1, wherein the thermoplastic wire is a guide light optical fiber that guides visible light.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP60072998A JPS61231428A (en) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | Apparatus for monitoring state of optical fiber |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP60072998A JPS61231428A (en) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | Apparatus for monitoring state of optical fiber |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPS61231428A true JPS61231428A (en) | 1986-10-15 |
JPH0370494B2 JPH0370494B2 (en) | 1991-11-07 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS61231428A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4935352A (en) * | 1985-10-21 | 1990-06-19 | Takeda Chemical Industries, Ltd. | Expression vector for animal cell line and use thereof |
CN113624462A (en) * | 2021-07-30 | 2021-11-09 | 中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所 | Polarization maintaining optical fiber internal torsion measuring device and method |
-
1985
- 1985-04-05 JP JP60072998A patent/JPS61231428A/en active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4935352A (en) * | 1985-10-21 | 1990-06-19 | Takeda Chemical Industries, Ltd. | Expression vector for animal cell line and use thereof |
CN113624462A (en) * | 2021-07-30 | 2021-11-09 | 中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所 | Polarization maintaining optical fiber internal torsion measuring device and method |
CN113624462B (en) * | 2021-07-30 | 2023-07-21 | 中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所 | Polarization-maintaining optical fiber internal torsion measuring device and method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0370494B2 (en) | 1991-11-07 |
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