JPS6246843B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、高いエネルギーのレーザ光の伝送
を行なう光フアイバを有する治療用レーザ装置に
用いる前記光フアイバへの光入力部に使用するコ
ネクタに関するものである。

〔発明の技術的背景と問題点〕

現在、レーザ光を利用した各種の医用装置が提
案されており、形成外科領域で用いられるものと
しては、たとえば、アザ、シミ、ソバカス等の有
色性母斑を除去治療するレーザ治療装置がある。

母斑の治療には、従来から用いられて来た手段
として、ドライアイスによる細胞破壊を利用する
手法、皮膚を移植する手法、切除する手法、薄く
削り取る手法、電気乾固法で焼く等の多くの方法
が知られているが、いずれの手段も侵襲の大きさ
に比して効果が思わしくないこと、治療自体が患
者に苦痛を与え、そして入院の必要性もありしか
も治療期間が長期にわたること等の欠点があり、
治療手段の改良改善が願望されて来た。そして最
近ではレーザ装置の開発改良に伴ないレーザ光線
を使用し患部を焼く手段が提案され、数は少ない
ながらも実用化されつつあり、その治療効果も認
められつつある。

しかしながら、レーザ光を使用して治療を行な
う場合に、従来装置ではレーザ光源よりのレーザ
光をレンズ系などにより導光する方式をとつてい
るため患部へ導く過程でその操作性が著しく劣つ
ている。例えば患部をレーザ照射治療する際の位
置決めにおいては、レーザ発振器または患者自身
を移動することにより行なつている。

これら操作性改善の一つとして、レーザ光導光
路に光フアイバを使用する試みがなされており、
たとえば第１図に示すようなレーザ治療装置があ
る。

図において、１は装置本体であり、レーザ発振
器、電源および操作パネルが同一筐体内に組み込
まれている。レーザ発振器から出射されるレーザ
光はコネクタ２を介して光フアイバを内蔵する光
導光部３が接続されており、光導光部３の出力端
には、レーザ光の光強度分布一様化を行なう例え
ば棒状の光学ガラスにて構成されたカライド・ス
コープを装備する手操作用のハンド・ピース４が
接続され装置が構成されている。

第２図は、前記コネクタ２、即ちレーザ発振源
２から出力されるレーザ光を光フアイバ端面に位
置精度良く入力するコネクタ部分の要部断面図で
ある。即ち、コネクタ部分は導光部材を形成して
いる光フアイバ１１をスリーブ１２に挿入して接
着剤で固着し、光フアイバ１１を構成する保護被
覆と反射面を形成するためのクラツドとをフアイ
バ端面からある長さを剥離し、コア１３を露出さ
せ、この露出端面をレーザ入射端とすると共にこ
の露出したコア１３の先端外周面を中央にコア保
持孔１４ａを有するキヤツプ状のコア支持器１４
で保持している。コア支持器１４は前記スリーブ
１２に固定されており、またレーザ光入射側とな
る面は一般的に鏡面あるいは拡散面となつてお
り、レーザ光を反射あるいは散乱させ、コア１３
の端面以外からのレーザ光侵入を防止している。
１５はスリーブ１２の外側に設けられ、且つ袋ナ
ツト１８を有するプラグであり、レンズ１６を内
部に位置調整可能に設けてあるレセプタクル１７
に袋ナツト１８で螺着接続することによりレンズ
１６の集束光がコア１３のレーザ光入射端面に来
るべく位置精度よく結合されるように構成してあ
る。そして、レーザ発振源１９から発振されたレ
ーザ光２０は、レンズ１６で集光され出力光の全
部がコア１３のレーザ光入射端面に入るようレン
ズ焦点位置より手前の位置でしかもコア１３の径
と同径に集束される光路位置にコア１３が来るよ
うに配置構成されている。これによりレーザ光は
光フアイバ１１のコア１３に導かれ、コア１３内
を伝搬してハンドピース４へ送られる。

ところで母斑治療用のレーザ発振源１９のレー
ザ種類はアルゴンレーザ、YAGレーザ、ルビー
レーザの三種類であるが、これらのうち、ルビー
レーザの如き固体レーザの場合で、なおかつその
発振方式が高エネルギとなるパルス発振である場
合は、レーザ光出力が高エネルギであるがために
破壊力が大きく危険であり、従つてレーザ発振器
１９、レンズ１６そして、コア１３それぞれの光
学的アライメントを行なうことが困難で一般的に
は別のガイド光（指向性が良く連続的に光が出て
安全性の高いもの、たとえばHe―Neレーザ等）
を使用して、前記光学的アライメントを実施して
各光学部品の位置合わせを行なうものであるが、
ガイド光はあくまでも便宜的なものであるから本
来合わせなければならないレーザ発振源１９のレ
ーザ光に対するアライメントの合否は該レーザ光
を実際に照射してみなければわからないから、調
整時においてはその都度高エネルギの該レーザ光
を照射して、ガイド光とレーザ光の相対位置の確
認を行なう必要がある。

その際にレーザ発振源１９からの高エネルギの
レーザ光の一部がコア１３の入射端面内に入らな
かつた場合、このレーザ光はコア支持器１４に当
ることになる。また、振動や衝撃などによつて光
学アライメントにズレが生じた場合においてもコ
ア支持器１４に高エネルギーのレーザ光の一部ま
たは全部が当つてしまうことがある。

コア支持器１４はその機能上、加工精度が高く
かつ安価に提供する必要性から、その材質は黄銅
やステンレスが一般的に使用されているが、治療
用レーザ装置としてのレーザ光出力は、高エネル
ギ（たとえばルビーレーザ装置の場合、40ジユー
ル、照射時間１／1000秒）を必要とするため、コ
ア支持器１４にレーザ光が誤照射された場合、照
射された金属面は簡単に溶融して、その時に発生
する蒸散物が光フアイバ１１のコア１３のレーザ
光入射端面やレンズ面に附着あるいは蒸着してレ
ーザ光の透過率を低下させてしまい、ひいては端
面破壊を引き起しその結果、ハンドピースへの導
光レーザ光の分布にバラツキが生じて治療に際し
てのレーザ光出力のバラツキが生じ、治療効果に
重大な悪影響を与え、使用不能の結果になるとい
う難点がある。

さらにコア支持器１４はコア１３に接触しない
ようわずかに隙間が設けてある。

それはコア支持器１４がコア１３に接触すると
全反射の法則が崩れ、接触部位から光が漏れてし
まい母斑をレーザ治療するような高エネルギの場
合、コア支持器１４の接触部位が溶融してしまう
からである。

しかし、このわずかな隙間によつてこの隙間分
の光軸のずれが生ずる危険も大きく、また、ずれ
が生じた場合にはコア支持器１４とコア１３との
部分的な接触が生じたり、コア１３の端面より外
れたレーザ光がコア１３の後方に到達して当るこ
とにもなる。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みて成されたもので、発
振されたレーザ光をレンズ等で集光したときに金
属などが溶融してしまうような高エネルギを利用
する治療用レーザ装置において、導光路材として
光フアイバを用いた場合、レーザ発振源と光フア
イバとを接続するためのコネクタにおける光学的
アライメント調整中或いは振動や衝撃などで光軸
ずれが発生して、コア支持器の一部にレーザ光が
誤照射されても光学部品に悪影響を受けることな
くレーザ光伝達が可能で且つ調整完了後には光軸
ずれが生じにくいようにしたレーザ装置用の光フ
アイバ用コネクタを提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

即ち、本発明は上記目的を達成するため、レー
ザ発振源からのレーザ光をレンズで集光し、レー
ザ光導光用の光フアイバのコアの端面より入射さ
せてレーザ光を導くレーザ装置における前記光フ
アイバのレーザ発振源側との接続のためのコネク
タにおいて、その光フアイバ側は光フアイバにお
けるレーザ光入射端側に所定長にわたるコア露出
部を形成し、このコア露出部側にはコアをコア挿
通保持用の孔により挿通保持し、且つレーザ光到
来側表面が傾斜面に形成されたコア支持器を設け
てコア先端を該コア支持器より突出させて且つコ
ア支持器の前記コア挿通用の孔とコアとの間には
該コアより屈折率が小さく該コアとほぼ同じ材質
のコアスリーブを介在させると共に前記コア端面
は前記レーザ発振源側との接続時、前記レンズの
焦点位置より後方で光束径とコア径とがほぼ同径
となる位置に位置合わせして構成し、コア露出部
がクラツドの働をするコアスリーブを介してコア
支持器に保持させるようにしてコアスリーブとコ
ア支持器とが密着状態でこれを保持することを可
能とし、これによつてコアをコア支持器に確実に
保持させることができるようにして振動や衝撃に
対してコアの光軸がレーザ光の光軸よりずれにく
くし、また、アライメント調整時にコアとレーザ
光の光軸がずれてもコア端面がレーザ光の焦点位
置より後方となるようにしたことによつてコア端
面より外れたレーザ光があつても光束が広がる方
向にあるためレーザ光のエネルギ密度が低く、従
つてレーザ光のエネルギによる溶融や飛散などを
生じにくいようにし、また、コア支持器表面は傾
斜面としたことにより、到来レーザ光はより拡散
して反射し、これによつて二次反射レーザ光を受
ける部品のレーザ光照射による溶損などを防止す
るようにする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第３図を参照しなが
ら詳述する。基本的には本装置は第２図のものと
同じであるので、第３図中の符号は、第２図と共
通のものは同一符号を付してある。

本発明の特徴は、コア１３のレーザ光の入力
端面をレンズ１６の焦点の後に位置させたこと、
第２図のコア支持器１４を改良してさらにレー
ザ光を良く反射させるため表面を鏡面研磨しかつ
傾斜させていること、さらに、コア支持器の位
置をコア１３のレーザ光入射面より後方に設置し
ていること、コア端面を精度良く保持するた
め、コアスリーブを使用し、かつコアスリーブの
レーザ光入射面と逆の面にレーザ光を効率良く反
射させる物質を蒸着させていることである。

コア１３の入力端面へのレーザ光の入力方法
は、従来は第２図のように、できるだけコア１３
の入力端面の全面に入力できるようにして、エネ
ルギー密度の小さな値になるようレンズ１６でレ
ーザ光を絞つている。このような従来方式では、
レンズ１６の焦点位置は、コア１３の入力端面の
後に来ることになり、光軸のずれが生じた場合
は、溶融に対して未対策のクラツドや保護被覆あ
るいはコネクタのスリーブ１２に悪影響を与える
危険がある。

保護被覆は一般にテフロンやナイロン等のプラ
ステイツク材料が使用されており、また、クラツ
ドにもシリコンが使用されていることがある。こ
のような材料に、たとえ、反射光でも当ると、大
出力のレーザ光の場合は溶融の危険がある。

そこで、本発明ではこの対策のため、第３図に
示すようにレーザ光入射側の光フアイバ１１の外
被部（コア１３を覆うクラツド１１ａ及び保護被
覆１１ｂ）を所定長剥離してコア１３を露出さ
せ、コア１３のレーザ光入射端面をレンズ１６の
焦点位置より後方にすると共に外被部端面をレー
ザ光から保護するため、中央にコア１３を通す孔
を有し黄銅やステンレス等の安価な金属材料で作
られた保護リング３１をフアイバ１１の外被部剥
離端面に固定する。前記保護リング３１の孔の内
径はコア１３の外径よりわずかに大きくし、コア
１３に接触しないようにする。保護リング３１が
コア１３に接触してしまうとそこで全反射の法則
がくずれ、接触部分でエネルギの吸収が起り、コ
ア１３の側面破壊が進むからである。さらに保護
被覆１１ｂの外周には位置出しスリーブ３２が嵌
合され、これらの集合体を嵌合保持するコネクタ
のスリーブ１２に挿入されることによりコア１３
の軸心がスリーブ１２の軸心に一致されて保持さ
れることになる。このスリーブ１２の端部には、
コア１３をレンズ１６の光軸上に位置精度よく保
持するためのコア支持器３３が装着されている。
コア支持器３３のコア１３が通る穴はコア１３よ
り大きい径としている。これは穴とコアがたとえ
ば一部で接触していると全反射の法則がくずれ、
接触部分でエネルギ吸収が起り、接触部からのコ
ア側面破壊が進行してコア損傷が発生し光伝搬に
悪影響を与えるからである。

また、コア支持器３３のレーザ光入射側面は傘
状に傾斜させてあり、且つその材質はタングステ
ン等の高融点材料を鏡面仕上げしたものを用いた
り、セラミツクを利用したり、或いはステンレス
等にレーザ光を良く反射する金属メツキ或いは蒸
着したりしたものを使用している。

さらにコア１３のレーザ光入射端面は構成上不
都合の生じない所定距離だけコア支持器３３の入
射側面より突出させ、且つレンズ１６の焦点位置
より後方のしかもコア１３の径とほぼ同じ程度の
スポツト径となるレンズ１６の光路位置にコア１
３端面を位置させることによりコア入射端面にレ
ーザ光２０が全部入射するようにし、また万一コ
ア入射端面よりレーザ光が外れても拡散するよう
にしてコア支持器３３の位置ではレーザ光のエネ
ルギ密度が小さくなるようにし、コア支持器３３
に到来したレーザ光を受けても溶融や飛散などの
現象が起らないようにしてある。また、コア支持
器３３によつて反射されたレーザ光はコア支持器
３３の傾斜面により、より光束が拡散されてエネ
ルギ密度が低くなり、反射光を受けた部品を溶融
等が生じにくくなる。この溶融や飛散などを防止
できることによつて、光学部品の汚損や損傷を防
止し所期の目的通りの伝搬効率で安定したレーザ
光の伝搬を行なうことができるようにするもので
ある。

ところで、コア１３のレーザ光入射端面の位置
精度は、従来方式では、コア支持器１４がコア１
３と接触できないので、光フアイバ１１の保護被
覆とスリーブ１２の接着のみで位置精度を出して
おり、光フアイバ１１のクラツド１１ａと保護被
覆１１ｂを剥離した長さが長くなると、コア１３
のレーザ光入射端面の位置精度を維持するのはむ
ずかしくなるが、本発明ではコア１３の屈折率よ
り若干低いコア１３とほぼ同一材料でできている
管状のコアスリーブ３４を使用し、コアスリーブ
３４に前述の光フアイバ１１の露出したコア１３
を通してコアスリーブ３４でコア１３のコア支持
器３３部分より保護リング３１までの間を覆い、
またコアスリーブ３４はコア支持器３３の穴に圧
入等の方法で固定することにより、コア１３の入
射端面の位置精度を保持している。すなわち、こ
の発明の方式ではコアスリーブ３４の屈折率はコ
ア１３の屈折率より低いので、コアスリーブ３４
はコア１３のクラツドとしての働きをし、コア１
３の全反射の法則が成立するため、コア１３とコ
アスリーブ３４が接触しても光が漏れる心配がな
いからである。

７コアスリーブ３４のレーザ光入射面と反対の端
面にはレーザ光を効率良く反射する物質を蒸着し
てある。このため、たとえコネクタ内部等で反射
されたレーザ光がコアスリーブ３４に入射してコ
アスリーブ３４の入射面と反対側の端面に達する
ことがあつても、反射されるため光フアイバ１１
のクラツド１１ａや保護被覆１１ｂに悪影響を与
えることはない。

このような構成の本装置はコア１３のレーザ光
入射端面がレンズ１６の焦点位置より後方で、し
かもコア端面の径とレンズ１６で集束されたレー
ザ光２０のスポツト径が同径となる位置に配され
ている。しかもコア１３を支えるコア支持器３３
はコア１３のレーザ光入射端面より後方であり、
且つ表面は傾斜面としてあるから、万一、レーザ
光２０の光軸とコア１３の軸がずれてレーザ光の
一部が後方に抜けることがあつてもこれを反射し
てしまい、また光束は拡散方向にあり、エネルギ
密度は低いので、コア支持器３３はレーザ光を受
けても溶融したり飛散したりすることがない。ま
た、コア支持器３３により反射されたレーザ光は
コア支持器３３のレーザ光入射側面が傘状に傾斜
しているため、反射レーザ光はより拡散方向とな
るため、二次反射光による他の部分の溶融などの
心配もない。

また、コア１３はコアスリーブ３４を介してコ
ア支持器３３に支持されており、コアスリーブ３
４はコア１３に対してクラツドとしての機能を示
すので、コアスリーブ３４をコア支持器３３に密
着させてもコア１３の全反射は損なわれることが
ないので、コア１３はコア支持器３４に確実に保
持させることができる。

そのため、コア１３は外部からの衝撃などによ
つてレーザ光軸と位置ずれを起こす危険は少なく
なる。

また、コアスリーブ３４の保護リング３１側端
面はレーザ光の反射物質が蒸着されているため、
コアスリーブ３４内にレーザ光が入射してもここ
で反射されるため、光フアイバ１１の外被部即
ち、クラツドや保護被覆は十分に保護され、ま
た、万一漏れが生じても保護リング３１があるの
で、光フアイバ１１の外被部端面は確実に保護で
きる。

尚、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限
定することなくその要旨を変更しない範囲内で適
宜変形して実施し得るものであり、例えば到来レ
ーザ光のエネルギ密度が低くなることから前記コ
ア支持器はある程度の反射効率の高い材料で表面
を鏡面としてあれば必ずしも高融点の材料を使用
しなくとも良い。

また本装置は従来の構成にコアスリーブを追加
し、またコア支持器の形状を少し変えると共にコ
ア支持器とコア端面の位置をレーザ光の焦点位置
より後方にずらして配するだけで済むので、従来
装置に大幅な変更を加えることなく実施可能とな
り、従つて安価なコネクタが得られる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明はレーザ発振源から
のレーザ光をレンで集光し、レーザ光導光用の光
フアイバのコアの端面より入射させてレーザ光を
導くレーザ装置における前記光フアイバのレーザ
発振源側との接続のためのコネクタにおいて、そ
の光フアイバ側は光フアイバにおけるレーザ光入
射端側に所定長にわたるコア露出部を形成し、こ
のコア露出部側にはコアをコア挿通保持用の孔に
より挿通保持し、且つレーザ光到来側表面が傾斜
面に形成されたコア支持器を設けてコア先端を該
コア支持器より突出させて且つコア支持器の前記
コア挿通用の孔とコアとの間には該コアより屈折
率が小さく該コアとほぼ同じ材質のコアスリーブ
を介在させると共に前記コア端面は前記レーザ発
振源側との接続時、前記レンズの焦点位置より後
方で光束径とコア径とがほぼ同径となる位置に位
置合わせして構成し、コア露出部がクラツドの働
をするコアスリーブを介してコア支持器に保持さ
せるようにしてコアスリーブとコア支持器とが密
着状態でこれを保持することを可能とし、これに
よつてコアをコア支持器に確実に保持させること
ができるようにして振動や衝撃に対してコアの光
軸がレーザ光の光軸よりずれにくくし、また、ア
ライメント調整時にコアとレーザ光の光軸がずれ
てもコア端面がレーザ光の焦点位置より後方とな
るようにしたことによつてコア端面より外れたレ
ーザ光があつても光束が広がる方向にあるためレ
ーザ光のエネルギ密度が低く、従つてレーザ光の
エネルギによる溶融や飛散などを生じにくいよう
にし、また、コア支持器表面は傾斜面としたこと
により、到来レーザ光はより拡散して反射し、こ
れによつて二次反射レーザ光を受ける部品のレー
ザ光照射による溶損などを防止するようにしたの
で、コアとレーザ光軸はアライメント調整後はず
れが生じにくくなり、またアライメント調整時に
おいて万一光軸がずれたとしてもコア支持器やそ
の他の部品の位置にはレーザ光が拡散方向に広が
つて到来するためにエネルギ密度が低く、レーザ
光による溶損などを受けにくくなり、従つて高信
頼性でレーザ光伝搬効率の低下もない構成簡単な
光フアイバ用コネクタを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はレーザ治療装置の構成を示す斜視図、
第２図は従来の光フアイバ用コネクタの構成を示
す断面図、第３図は本発明の一実施例を示す要部
断面図である。 １１…光フアイバ、１１ａ…クラツド、１１ｂ
…保護被覆、１２…スリーブ、１３…コア、１６
…レンズ、３１…保護リング、３２…位置出しス
リーブ、３３…コア支持器、３４…コアスリー
ブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ レーザ発振源からのレーザ光をレンズで集光
   し、レーザ光導光用の光フアイバのコアの端面よ
   り入射させてレーザ光を導くレーザ装置における
   前記光フアイバのレーザ発振源側との接続のため
   のコネクタにおいて、この光フアイバ側は光フア
   イバにおけるレーザ光入射端側のコアを所定長に
   わたり露出させ、この露出したコアをコア挿通保
   持用の孔を有し、且つレーザ光到来側表面が傾斜
   面に形成されたコア支持器の前記コア挿通孔に挿
   通しそのコア先端を該コア支持器より突出させて
   保持させ且つコア支持器の前記コア挿通用の孔と
   コアとの間には該コアより屈折率が小さく該コア
   とほぼ同材質のコアスリーブを介在させると共に
   前記コア端面は前記レーザ発振源側との接続時、
   前記レンズの焦点位置より後方で光束径とコア径
   とがほぼ同径となる位置に位置合わせして構成し
   たことを特徴とする光フアイバ用コネクタ。