專利名稱:白光導(dǎo)引光學(xué)裝置的制作方法
本實(shí)用新型屬于導(dǎo)光系統(tǒng)。
現(xiàn)有用于紅外激光器的可見光導(dǎo)引光源主要有He－Ne激光器發(fā)出的紅光，顯微鏡燈虛象(綠光)和采用環(huán)形透鏡成象的積木式光學(xué)系統(tǒng)作為亮度可調(diào)的普通白光導(dǎo)引光學(xué)系統(tǒng)(見廈門大學(xué)物理系、醫(yī)療電子儀器廠《EJL－I波導(dǎo)CO2激光治療機(jī)》研制報(bào)告，1987.4.)。該系統(tǒng)由球面反射鏡、鎢鹵素?zé)?、?huì)聚透鏡、平面反射鏡和中心開孔的環(huán)形會(huì)聚透鏡等組成。位于球面反射鏡的球心和會(huì)聚透鏡焦平面上的鎢鹵燈發(fā)出普通白光，經(jīng)會(huì)聚系統(tǒng)聚焦于焦點(diǎn)上，可在焦點(diǎn)處觀察到一個(gè)小亮園斑。而激光束穿過平面反射鏡的中心孔及環(huán)形會(huì)聚透鏡的中心孔輸出至上述小亮園斑上。
上述積木式光學(xué)系統(tǒng)存在燈絲象，象面的照度不均勻，邊界模糊，光斑尺寸較大，約為φ4mm數(shù)量級(jí)。由于激光光斑一般都較小，例如波導(dǎo)CO2激光在照射點(diǎn)上，不經(jīng)聚焦也只有約φ1.5mm。又如在激光治療機(jī)中，有的病損部位很小，只有φ1～1.5mm。所以，上述導(dǎo)光系統(tǒng)不可能提供準(zhǔn)確的隨機(jī)空間定位指示，如用于治療，還可能燒傷正常組織。
本實(shí)用新型是對(duì)上述導(dǎo)光系統(tǒng)的改進(jìn)，提供一種消除燈絲象，縮小光斑大小，象面照度均勻，光斑邊界清晰，尤其適用于各類不可見光激光治療機(jī)的白光導(dǎo)引光學(xué)裝置。
為此，如圖所示，在燈源2前面的會(huì)聚透鏡由一對(duì)平凸會(huì)聚透鏡3和4組成，平面朝外，放大倍率為－1，對(duì)稱放置。在透鏡4與平面反射鏡7之間加有小孔光欄5和會(huì)聚透鏡6。其光路原理如下燈源放置在球面反射鏡的球心和會(huì)聚透鏡3的焦點(diǎn)上，燈泡發(fā)出的光經(jīng)會(huì)聚透鏡3形成平行光，經(jīng)會(huì)聚透鏡4會(huì)聚在其焦點(diǎn)處，此焦點(diǎn)與會(huì)聚透鏡6的焦點(diǎn)重合。小孔光欄放置在它們的共焦平面上，且與它們共軸。光束經(jīng)透鏡6形成的平行光，再經(jīng)平面反射鏡7和10兩次反射后，由透鏡11會(huì)聚在焦點(diǎn)F上，在F處形成直徑約φ1.2mm的白光光斑，而離焦處則是一個(gè)空心的園環(huán)。球面反射鏡1充分利用了燈泡發(fā)出的光能量，適當(dāng)調(diào)節(jié)燈泡的位置，使燈絲被球面反射鏡形成的象位于燈絲的間隙之間，提高燈泡的發(fā)光亮度。會(huì)聚透鏡3和4明顯起減小球差的作用。而小孔光欄主要是起點(diǎn)光源和空間濾波作用，使經(jīng)過小孔之后的光束形成清晰的象。
由于不同類型的CO2激光治療機(jī)輸出的激光光斑大小不同，功率密度也不同，可采用透光的會(huì)聚透鏡9對(duì)激光束進(jìn)行束腰變換，縮小照射點(diǎn)的光斑，提高照射點(diǎn)光功率密度，同時(shí)也可作離焦治療，充分發(fā)揮治療機(jī)的功能，也能使白光導(dǎo)引光學(xué)系統(tǒng)使用在不同類型的治療機(jī)上。此透鏡可采用鍺透鏡或硒化鋅會(huì)聚透鏡。如采用硒化鋅會(huì)聚透鏡，可省去透鏡11，并將它位于透鏡11處。如對(duì)1.06μm等近紅外波長(zhǎng)的激光，可省去此透鏡，與白光共用會(huì)聚透鏡11，此時(shí)透鏡11中心不必鉆孔。
本導(dǎo)光系統(tǒng)也可配用紫外激光治療機(jī)等。
與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型消除了燈絲象，象面照度均勻，光斑大小可縮小至φ1.2mm左右，光斑邊界十分清晰。而且能通過改變小孔光欄的孔徑，來改變象面光斑的大小，容易做到白光光斑與激光光斑大小接近，能提供準(zhǔn)確的隨機(jī)空間定位指示，導(dǎo)引白光與激光束的光軸共軸，尤其本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，總成本低于50元。
附圖為白光導(dǎo)引光學(xué)裝置圖，其中1……球面反射鏡，2……燈源，3、4……平凸會(huì)聚透鏡，5……小孔光欄，6……會(huì)聚透鏡，7、10……平面反射鏡，8……激光源，9……透光的會(huì)聚透鏡，11……會(huì)聚透鏡。
以下以用于波導(dǎo)CO2紅外激光治療機(jī)的白光導(dǎo)引光學(xué)裝置為例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的應(yīng)用。
采用體積較小，發(fā)光亮度較高的通水冷卻鎢鹵素?zé)糇鳛榘坠鉄粼础Ｇ蛎娣瓷溏R的凹面鍍鋁，另一面為平面，材料為普通玻璃。一對(duì)平凸會(huì)聚透鏡用K9玻璃，外形尺寸相同。小孔光欄的孔徑可根據(jù)激光光斑的大小選擇，一般為0.3～0.6mm，用不變形、不透光材料，例如金屬片做成。會(huì)聚透鏡6用K9玻璃。平面反射鏡采用一面鍍鋁的普通玻璃。激光源為總長(zhǎng)為200mm的波導(dǎo)CO2激光管。透光的會(huì)聚透鏡9采用鍺透鏡。會(huì)聚透鏡11用K9玻璃，中心孔徑約φ5mm。10.6μm的CO2激光束經(jīng)會(huì)聚透鏡9轉(zhuǎn)換后的新束腰位置與白光導(dǎo)引光學(xué)系統(tǒng)的最終焦點(diǎn)F重合。除平面反射鏡的外形尺寸為φ22mm外，其余均為φ18mm。其結(jié)果可消除燈絲象，象面照度均勻，光斑大小為φ1.2mm，光斑邊界十分清晰，治療機(jī)有效地去除人體體表各類斑、痣、疣、瘤及贅生物等，不易損傷機(jī)體正常組織，使用操作簡(jiǎn)便，治療效果甚佳。
權(quán)利要求
1.一種采用環(huán)形透鏡成象的積木式光學(xué)系統(tǒng)作為亮度可調(diào)的普通白光導(dǎo)引光學(xué)裝置，包括球面反射鏡、燈源、會(huì)聚透鏡、平面反射鏡和環(huán)形會(huì)聚透鏡，其特征在于會(huì)聚透鏡是一對(duì)外形尺寸相同的平凸會(huì)聚透鏡，3和4，平面朝外，在會(huì)聚透鏡4和平面反射鏡7之間有小孔光欄5和會(huì)聚透鏡6。
2.一種采用環(huán)形透鏡成象的積木式光學(xué)系統(tǒng)作為亮度可調(diào)的普通白光導(dǎo)引光學(xué)裝置，包括球面反射鏡、燈源、會(huì)聚透鏡、平面反射鏡和環(huán)形會(huì)聚透鏡，其特征在于會(huì)聚透鏡是一對(duì)外形尺寸相同的平凸會(huì)聚透鏡3和4，平面朝外，在會(huì)聚透鏡4和平面反射鏡7之間有小孔光欄5和會(huì)聚透鏡6，在激光源與平面反射鏡10之間有透光的會(huì)聚透鏡9。
3.如權(quán)利要求
2所述的裝置，其特征在于會(huì)聚透鏡9是鍺透鏡或硒化鋅透鏡。
專利摘要
白光導(dǎo)引光學(xué)裝置。本實(shí)用新型屬于導(dǎo)光系統(tǒng)。它采用環(huán)形透鏡成象的積木式光學(xué)系統(tǒng)作為亮度可調(diào)的普通白光導(dǎo)引光學(xué)系統(tǒng)，由一對(duì)平凸會(huì)聚透鏡組成燈源的會(huì)聚透鏡，設(shè)有小孔光欄等，提供一種消除燈絲象，象面照度均勻，光斑小，光斑邊界清晰，能產(chǎn)生準(zhǔn)確的隨機(jī)空間定位指示，導(dǎo)引白光與激光束的共光軸的白光導(dǎo)引光學(xué)裝置，尤其適用于各類激光治療機(jī)。
文檔編號(hào)G02B27/10GK87207242SQ87207242
公開日1988年3月9日 申請(qǐng)日期1987年6月27日
發(fā)明者黃元慶 申請(qǐng)人:廈門大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan