专利名称：激光机头的制作方法
技术领域：
本发明涉及激光机头，尤其涉及将激光产生装置输出的激光束照射在预定位置的激光机头。
通常，激光机头用于用手准确地把激光产生装置的输出照射到特定的靶上的情况。尤其是作为医疗器件的激光机头被用于外科手术的目的，例如通过把激光束照射到病人受感染的部位切割它和使其凝固。
具有波长1.06μm或1.32μm的激光束用于在硬部位如骨或齿除外的软组织例如皮肤或齿龈上动手术，为此目的把二氧化硅激光光纤嵌入激光机头内。在这种情况下通过激光机头整个长度的激光光纤是这样安装的，即，使得在激光光纤一头产生的激光束直接照射到病人受感染的部位。
另外，具有波长2.94μm的激光束用于在如骨或齿一类硬部位动手术，为该目的的激光机头采用兰宝石激光光纤。这是因为一般二氧化硅激光光纤由于在传输时损耗因数高而通常不能传输波长为2μm或更长的激光束。
图1给出用于齿或骨外科手术的传统激光机头。
图1所示的传统激光机头，在主体10内包含用于把激光产生装置(未图示)的输出激光束射出的兰宝石激光光纤12、用于对激光光纤12射出的激光束准直校正的准直校正透镜14、用于改变通过准直校正透镜14的输出激光束行进路径的反射镜16、以及用于对由反射镜18反射的激光束聚焦的聚焦透镜18。
在传统的激光机头中，因为兰宝石激光光纤的柔软性差而不能弯曲太多，所以用反射镜16来改变由激光光纤12射出的激光束的行进路径。改变激光束的行进路径的原因是允许用户更容易来使用装置。
然而，图1的传统激光机头在主体10内有直把手，所以用户使用激光机头不方便。
通常为便于抓牢，把手对激光机头主体的角度在120°和140°之间的范围内，为了这样一种设计，激光束的行进路径必须通过使用两个或多个反射镜改变两次或多次。应用反射镜改变激光束的行进路径产生像差。其结果使得存在激光束不能照射到一点上的问题。并且由于激光束以预定角度射向反射镜，应用反射镜改变激光束行进路径增加了反射镜的尺寸。而且也很难精确地斜置反射镜。结果，激光机头主体尺寸增加，所以存在难于抓牢机头又同时使用仪器的问题。
本发明的目的在于提供一种激光机头，其中激光束的行进路径能容易地在小空间内改变，所以使用者在使用仪器时很容易抓牢它。
为了实现上述目的，提供一种激光机头，包括将来自激光产生装置的输出激光束射出的激光光纤；改变来自激光光纤的输出激光束的行进路径的第1光路改变部分；最终改变来自第1光路改变部分的输出激光束的行进路径的第2光路改变部分；把来自第2光路改变部分的输出激光束会聚于一点的聚焦透镜；以及容纳激光光纤、第1光路改变部分，第2光路改变部分和聚焦透镜的主体。
优选地，第1光路改变部分包括对从激光光纤射出的激光束进行准直校正的准直校正透镜，以及改变来自准直校正透镜的输出激光束的行进路径的一个或多个棱镜。
优选地，第2光路改变部分包括最终改变入射激光束行进路径并把反射的光束输出到聚焦透镜的反射镜。
优选地，第1光路改变部分的棱镜是具有两个折射面和两个平行反射面的Dove棱镜。
优选地，为便于使用，主体被弯曲90°或更大的角度。
优选地，激光机头还包括从外面供气和供水以清洗和冷却被激光束照射的被照射部分的供气供水管；以及具有注射部分和能量转移部分的光照射尖嘴，该注射部分用于把经供气供水管提供的空气和水注射到被照射部分，该能量转移部分用于把由聚焦透镜会聚的激光能量转移到被照射部分。
优选地，能量转移部分是光纤。
优选地，光照射尖嘴还包含用于与主体连接的连接部分；以及防止能量转移部分免受物理力损伤的防护部分。
优选地，能量转移部分的一端部和防护部分的一端部终止在同一端部位置。
优选地，能量转移部分的一端部比防护部分的一端部向里凹入。
优选地，能量转移部分的一端部形成为比防护部分的一端部向外凸出。
优选地，防护部分还包含在其端部的一个或多个注射孔，用于把空气和水注入到被照射的部分。
优选地，通过以预定角度这样地弯曲把来自激光产生装置的激光束射出的激光光纤而形成第1光路改变部分，即，使激光光纤的射出激光束的一端处于第2光路改变部分近傍，且第2光路改变部分包含用于改变从激光光纤向聚焦透镜输出的激光束的行进路径的凹反射镜。
通过参考以下附图对本发明实施例的详细描述，本发明的上述目标和优点将变得更加明显。
图1示出传统的激光机头。
图2示出根据本发明第1实施例的激光机头。
图3给出根据本发明第2实施例的激光机头。
图4A和4B示出图3所示的光照射尖嘴的顶视图和放大图。
图5A到5C示出图3所示的光照射尖嘴的各种例子。
图6A和6B示出具有额外注射孔的光照射尖嘴的一些例子。
图7示出根据本发明第3实施例的激光机头。
参照图2，根据本发明第1实施例的激光机头包括用于射出激光产生装置(未图示)的输出激光束的激光光纤22；用于准直校正从激光光纤22射出的激光束的准直校准透镜24；用于改变通过准直校正透镜24的输出激光束的行进路径的棱镜26；用于最终改变通过棱镜26的输出激光束的行进路径的反射镜28；用于把由反射镜28反射的激光束聚焦于一点的聚焦透镜30；以及容纳激光光纤22、准直校正透镜24、棱镜26，反射镜28和聚焦透镜30的主体20。在这里准直校正透镜24和棱镜26形成第1光路改变装置而反射镜28是第2光路改变装置。
棱镜26具有两个平行反射面和两个折射面。最好棱镜26是如图2所示的Dove棱镜，其中激光束的行进路径根据每一反射面和折射面之间的角α和β以不同角度反射。
在根据本发明第1实施例的激光机头中，来自激光产生装置(未图示)的输出激光束经激光光纤22被射出，而由激光光纤22射出的激光束被准直校正透镜24准直校正，随后入射到棱镜26，从而激光束的行进路径被改变。在这里棱镜26具有两个折射面和反射面，并且如果应用三反射镜效果来改变激光束行进路径，则在其三面上改变激光束的行进路径。
其行进路径径棱镜26改变的激光束行进路径最终被反射镜28改变，随后被聚焦透镜30会聚于一点。
在上述本发明的第1实施例中，采用棱镜26可改变激光的行进路径，即使主体20为使用方便而弯曲成90°或更大角度，主体20的尺寸也不会变大。
图3示出根据本发明第2实施例的激光机头。与图2所示的激光机头相比，图3的激光机头还包括用于从外面供给用来清洁和冷却激光束的被照射部分(未图示)的水和空气的供水管和供气管32；以及光照射尖嘴44，它具有用于经供气管和供水管32注射空气和水到被照射部分(未图示)的注射部分42，和作为把聚焦透镜30会聚的激光束能量转移到被照射部分的能量转移部分的光纤40。在图3中图号36表示把主体20连接到光照射尖嘴44上的连接部分，图号38表示使光纤免受物理力损伤的防护部分，图号34表示用于截断被聚焦透镜30会聚的激光束的截断部分，其中该激光束入射到经供气管和供水管32供气和供水的光纤40上。供气管和供水管32在图3以单根管表示，然而在实际上供气管和供水管32包含两个管，其中之一供气，另一个供水。
图4A和4B是图3中的光照射尖嘴44的顶视图和放大图。
图3的激光机头包含供气供水管32以及光照射尖嘴44，所以很容易把激光束照射到被照射部分的预定位置上，被照射部分能被清洗和冷却，并且激光机头能承受由于机械力例如牙齿等硬物引起的损伤。
图5A到5C示出图3所示光照射尖嘴44的各种例子。
在图5A所示的光照射尖嘴中，光纤40的一端部和保护部分38的一端部终止在同一位置，使得激光束以与供水供气方向相同的方向从激光光纤输出。在图5B中所示的光照射尖嘴，光纤的端部比保护部分3B的端部凹入以特别保护光纤40。而在图5C的光照射尖嘴中，光纤40的端部形成为比保护部分38的端部突出，使得光纤40的输出激光束更少地受注射部分42射出的空气和水的影响。
图6A和6B示出具有附加注射孔的光照射尖嘴的一些例子。图6A的光照射尖嘴还包含在保护部分38端部的注射圆孔46，使得空气流和水流平稳并且有效地注入到被照射的部分。图6B的光照射尖嘴还包含在保护部分38的端部的半圆形注射孔48，该孔使得水和空气流平稳，并且水和空气有效地注入被照射部分。
图7示出根据本发明第3实施例的激光机头。图7的激光机头包含用于通过改变激光束方向把来自激光产生装置(未图示)的输出激光束射出的激光光纤52；用于最终改变从光纤52来的输出激光束的行进路径的凹反射镜54；用于把由凹反射镜54反射的激光束聚焦于一点的聚焦透镜56；以及容纳激光光纤52、凹反射镜54和聚焦透镜56的主体50。
在本发明的第3实施例，采用从激光光纤22以预定角度延伸的激光光纤52取代在图1的第1实施例中采用的准直校正透镜24和棱镜26，并且用凹射镜54取代图2的反射镜28。即从激光产生装置来的输出激光束的行进路径直接用激光光纤52改变，随后通过凹反射镜54输出到聚焦透镜56。因此，激光束的行进路径能在小空间内容易地改变。
根据图7的第3实施例的激光机头还可包含如第2实施例的供气供水管和光照射尖嘴，而且能够采用图5和图6所示的各种类型的光照射尖嘴。
如上所述，在本发明的激光机头内，采用棱镜作为第1光路改变装置以使得能够容易实现光轴的校直，或者通过采用激光光纤作第1光路改变装置很容易地在小空间内改变激光束的行进路径，因此能够制造出使用时便于抓牢的激光机头。而且，采用本发明的激光机头，具有几种不同波长(如对准波长)的光照射到对象物的靶区时成为一点而没有像差。根据本发明的激光机头，除了能够应用于包括牙科的医疗器件和塑料激光器等之外，也能用于用激光的工业装置。
权利要求
1.一种激光机头，包括将来自激光产生装置的输出激光束射出的激光光纤；改变来自激光光纤的输出激光束的行进路径的第1光路改变部分；最终改变来自第1光路改变部分的输出激光束的行进路径的第2光路改变部分；把来自第2光路改变部分的输出激光束会聚于一点的聚焦透镜；以及容纳激光光纤、第1光路改变部分，第2光路改变部分和聚焦透镜的主体。
2.根据权利要求1所述的激光机头，其中第1光路改变部分包括对从激光光纤射出的激光束进行准直校正的准直校正透镜，以及改变来自准直校正透镜的输出激光束的行进路径的一个或多个棱镜。
3.根据权利要求2所述的激光机头，其中第2光路改变部分包括最终改变入射激光束行进路径并把反射的光束输出到聚焦透镜的反射镜。
4.根据权利要求2所述的激光机头，其中第1光路改变部分的棱镜是具有两个折射面和两个平行反射面的Dove棱镜。
5.根据权利要求2所述的激光机头，其中为便于使用，主体被弯曲90°或更大的角度。
6.根据权利要求2所述的激光机头，还包括从外面供气和供水以清洗和冷却被激光束照射的被照射部分的供气供水管；以及具有注射部分和能量转移部分的光照射尖嘴，该注射部分用于把经供气供水管提供的空气和水注射到被照射部分，该能量转移部分用于把由聚焦透镜会聚的激光能量转移到被照射部分。
7.根据权利要求6所述的激光机头，其中能量转移部分是光纤。
8.根据权利要求6所述的激光机头，其中光照射尖嘴还包含用于与主体连接的连接部分；以及防止能量转移部分免受物理力损伤的防护部分。
9.根据权利要求8所述的激光机头，其中能量转移部分的一端部和防护部分的一端部终止在同一端部位置。
10.根据权利要求8所述的激光机头，其中能量转移部分的一端部比防护部分的一端部向里凹入。
11.根据权利要求8所述的激光机头，其中能量转移部分的一端部形成为比防护部分的一端部向外凸出。
12.根据权利要求9所述的激光机头，其中防护部分还包含在其端部的一个或多个注射孔，用于把空气和水注入到被照射的部分。
13.根据权利要求1所述的激光机头，其中通过以预定角度这样地弯曲把来自激光产生装置的激光束射出的激光光纤而形成第1光路改变部分，即，使激光光纤的射出激光束的一端处于第2光路改变部分近傍，且第2光路改变部分包含用于改变从激光光纤向聚焦透镜输出的激光束的行进路径的凹反射镜。
14.根据权利要求13所述的激光机头，它还包含从外面供气和供水以清洗和冷却被激光束照射的被照射部分的供气供水管；以及具有注射部分和能量转移部分的光照射尖嘴，该注射部分用于把经供气供水管提供的空气和水注射到被照射部分，该能量转移部分用于把由聚焦透镜会聚的激光能量转移到被照射部分。
15.根据权利要求14所述的激光机头，其中能量转移部分是光纤。
16.根据权利要求14所述的激光机头，其中光照射尖嘴还包含用于与主体连接的连接部分；以及防止能量转移部分免受物理力损伤的防护部分。
17.根据权利要求16所述的激光机头，其中能量转移部分的一端部和防护部分的一端部终止在同一端部位置。
18.根据权利要求16所述的激光机头，其中能量转移部分的一端部比防护部分的一端部向里凹入。
19.根据权利要求16所述的激光机头，其中能量转移部分一端部形成为比防护部分的一端部向外凸出。
20.根据权利要求16所述的激光机头，其中防护部分还包含在端部的一个或多个注射孔，用于把空气和注入到被照射的部分。
全文摘要
一种激光机头,包括:将来自激光产生装置的输出激光束射出的激光光纤;改变来自激光光纤的输出激光束的行进路径的第1光路改变部分;最终改变来自第1光路改变部分的输出激光束的行进路径的第2光路改变部分;把来自第2光路改变部分的输出激光束会聚于一点的聚焦透镜;以及容纳激光光纤、第1光路改变部分、第2光路改变部分和聚焦透镜的主体。其光轴容易校正,激光束的行进路径在小空间内容易改变。
文档编号A61B18/20GK1241397SQ99106398
公开日2000年1月19日 申请日期1999年5月13日 优先权日1998年5月13日
发明者柳寅敬, 金泓植, 洪泰民, 李相喆, 扎巴兹诺瓦·亚历山大, 伊安努科维奇·亚历山大 申请人:三星电子株式会社