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白光导引光学装置制造方法及图纸

技术编号:2685478 阅读:140 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
白光导引光学装置。本实用新型专利技术属于导光系统。它采用环形透镜成象的积木式光学系统作为亮度可调的普通白光导引光学系统,由一对平凸会聚透镜组成灯源的会聚透镜,设有小孔光栏等,提供一种消除灯丝象,象面照度均匀,光斑小,光斑边界清晰,能产生准确的随机空间定位指示,导引白光与激光束的共光轴的白光导引光学装置,尤其适用于各类激光治疗机。(*该技术在1997年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
本技术属于导光系统。现有用于红外激光器的可见光导引光源主要有He-Ne激光器发出的红光,显微镜灯虚象(绿光)和采用环形透镜成象的积木式光学系统作为亮度可调的普通白光导引光学系统(见厦门大学物理系、医疗电子仪器厂《EJL-I波导CO2激光治疗机》研制报告,1987.4.)。该系统由球面反射镜、钨卤素灯、会聚透镜、平面反射镜和中心开孔的环形会聚透镜等组成。位于球面反射镜的球心和会聚透镜焦平面上的钨卤灯发出普通白光,经会聚系统聚焦于焦点上,可在焦点处观察到一个小亮园斑。而激光束穿过平面反射镜的中心孔及环形会聚透镜的中心孔输出至上述小亮园斑上。上述积木式光学系统存在灯丝象,象面的照度不均匀,边界模糊,光斑尺寸较大,约为φ4mm数量级。由于激光光斑一般都较小,例如波导CO2激光在照射点上,不经聚焦也只有约φ1.5mm。又如在激光治疗机中,有的病损部位很小,只有φ1~1.5mm。所以,上述导光系统不可能提供准确的随机空间定位指示,如用于治疗,还可能烧伤正常组织。本技术是对上述导光系统的改进,提供一种消除灯丝象,缩小光斑大小,象面照度均匀,光斑边界清晰,尤其适用于各类不可见光激光治疗机的白光导引光学装置。为此,如图所示,在灯源2前面的会聚透镜由一对平凸会聚透镜3和4组成,平面朝外,放大倍率为-1,对称放置。在透镜4与平面反射镜7之间加有小孔光栏5和会聚透镜6。其光路原理如下灯源放置在球面反射镜的球心和会聚透镜3的焦点上,灯泡发出的光经会聚透镜3形成平行光,经会聚透镜4会聚在其焦点处,此焦点与会聚透镜6的焦点重合。小孔光栏放置在它们的共焦平面上,且与它们共轴。光束经透镜6形成的平行光,再经平面反射镜7和10两次反射后,由透镜11会聚在焦点F上,在F处形成直径约φ1.2mm的白光光斑,而离焦处则是一个空心的园环。球面反射镜1充分利用了灯泡发出的光能量,适当调节灯泡的位置,使灯丝被球面反射镜形成的象位于灯丝的间隙之间,提高灯泡的发光亮度。会聚透镜3和4明显起减小球差的作用。而小孔光栏主要是起点光源和空间滤波作用,使经过小孔之后的光束形成清晰的象。由于不同类型的CO2激光治疗机输出的激光光斑大小不同,功率密度也不同,可采用透光的会聚透镜9对激光束进行束腰变换,缩小照射点的光斑,提高照射点光功率密度,同时也可作离焦治疗,充分发挥治疗机的功能,也能使白光导引光学系统使用在不同类型的治疗机上。此透镜可采用锗透镜或硒化锌会聚透镜。如采用硒化锌会聚透镜,可省去透镜11,并将它位于透镜11处。如对1.06μm等近红外波长的激光,可省去此透镜,与白光共用会聚透镜11,此时透镜11中心不必钻孔。本导光系统也可配用紫外激光治疗机等。与已有技术相比,本技术消除了灯丝象,象面照度均匀,光斑大小可缩小至φ1.2mm左右,光斑边界十分清晰。而且能通过改变小孔光栏的孔径,来改变象面光斑的大小,容易做到白光光斑与激光光斑大小接近,能提供准确的随机空间定位指示,导引白光与激光束的光轴共轴,尤其本技术结构简单,体积小,总成本低于50元。附图为白光导引光学装置图,其中1……球面反射镜,2……灯源,3、4……平凸会聚透镜,5……小孔光栏,6……会聚透镜,7、10……平面反射镜,8……激光源,9……透光的会聚透镜,11……会聚透镜。以下以用于波导CO2红外激光治疗机的白光导引光学装置为例进一步说明本技术的应用。采用体积较小,发光亮度较高的通水冷却钨卤素灯作为白光灯源。球面反射镜的凹面镀铝,另一面为平面,材料为普通玻璃。一对平凸会聚透镜用K9玻璃,外形尺寸相同。小孔光栏的孔径可根据激光光斑的大小选择,一般为0.3~0.6mm,用不变形、不透光材料,例如金属片做成。会聚透镜6用K9玻璃。平面反射镜采用一面镀铝的普通玻璃。激光源为总长为200mm的波导CO2激光管。透光的会聚透镜9采用锗透镜。会聚透镜11用K9玻璃,中心孔径约φ5mm。10.6μm的CO2激光束经会聚透镜9转换后的新束腰位置与白光导引光学系统的最终焦点F重合。除平面反射镜的外形尺寸为φ22mm外,其余均为φ18mm。其结果可消除灯丝象,象面照度均匀,光斑大小为φ1.2mm,光斑边界十分清晰,治疗机有效地去除人体体表各类斑、痣、疣、瘤及赘生物等,不易损伤机体正常组织,使用操作简便,治疗效果甚佳。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用环形透镜成象的积木式光学系统作为亮度可调的普通白光导引光学装置,包括球面反射镜、灯源、会聚透镜、平面反射镜和环形会聚透镜,其特征在于会聚透镜是一对外形尺寸相同的平凸会聚透镜,3和4,平面朝外,在会聚透镜4和平面反射镜7之间有小孔光栏5和会聚透镜6。

【技术特征摘要】
1.一种采用环形透镜成象的积木式光学系统作为亮度可调的普通白光导引光学装置,包括球面反射镜、灯源、会聚透镜、平面反射镜和环形会聚透镜,其特征在于会聚透镜是一对外形尺寸相同的平凸会聚透镜,3和4,平面朝外,在会聚透镜4和平面反射镜7之间有小孔光栏5和会聚透镜6。2.一种采用环形透镜成象的积木式光学系统作为亮度可调的普通...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄元庆
申请(专利权)人:厦门大学
类型:实用新型
国别省市:35[中国|福建]

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