手持式掃描發生器光路結構研究

王文瑜

摘 要：文章基于手持式掃描發生器自身內部光路結構進行闡述，細致描述了該光路結構自身內部構造與實際運行現狀。目前，市場內運用到掃描發生裝置的科技一般都是通過垂直類型的光路結構，比較容易導致入射光自身傳輸組件產生變形，導致光路實際準直性不佳，使該儀器自身精準性及實際操作性都受到一定影響。由此，也導致產品運輸、制造以及組裝等生產成本增加，提升了實際準備治療的具體工作難度。我公司（全稱為“上海鈺華科技有限公司”，下文簡稱“上海鈺華”）研發生產的手持類型的掃描發生裝置內部光路結構，能夠在確保光路準直性的基礎上保有精準操作、輕盈、手感舒適以及小巧等優勢，存在較高的實際商業價值，由此也促進了CO2形式激光治療設備的未來發展。

關鍵詞：掃描器;光路結構;CO2激光治療

中圖分類號：TN248;TN242 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）04-020-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.04.010

CO2形式的激光治療設備，目前被普遍運用在皮膚科、外科、耳鼻喉科以及婦科等進行凝固、切割、燒灼以及汽化等形式的手術治療。并且也被使用在醫美產業領域，作為醫美等機構的關鍵醫美設備;伴隨激光類型醫療器械市場的不斷發展，現有CO2類型激光治療儀器具有的相關問題也開始產生[1]。

1 CO2激光治療設備掃描發生器存在的問題

CO2類型的激光治療設備基本是通過CO2激光器（也稱為CO2激光管）實際產生的高功率密度形式的激光束，經過對相關生物組織造成一定的化學、熱以及電磁波等效應，由此達到理療以及手術的實際目標。當在手術過程中使用機器時，能在導光口的出口部位獲得高功率密度的實際聚集激光束，其能夠在相應手術位置上提供高濕作用，能夠對病變組織進行快速的汽化、切除、碳化以及燒傷等措施，手術環節能夠降低出血率與感染率，提升手術部位復原性，使其能夠恢復得較為平整、光滑。

目前，市場內運用到掃描發生裝置內的技術一般都是垂直類型的光路結構，也就是掃描系統內部的光路傳輸到入射光以及出射光，兩者空間結構上存在垂直性。為了確保光路自身的平穩性，就需要不斷擴大裝置自身體積，由此導致其自身重量很重。體積較大的裝置不僅會促使實際運用操作并不方便，同時也要由此提升產品運輸、制造以及組件等實際成本費用，增強實際準備治療的工作難度[2]。上海鈺華研發生產的CO2形式的激光治療設備內部掃描發生裝置，就針對以上短板內容展開了實際優化及創新，使以上問題都得到了具體解決。

2 手持式掃描發生器的光路結構

上海玨華公司研發生產的手持類型掃描發生器內部光路結構，對目前市場技術內由于掃描器自身運用垂直類型光路結構，使其體積較大、光路自身準直性不好、導致入射光自身傳輸組件機器產生變形等相關問題得到解決。

手持類型掃描發生器自身光路機構，一般會把實際入射激光具體調制成出射激光展開輸出。通常光路結構涵蓋了Fθ透鏡、橢圓反射鏡、Y軸反射鏡、以及X軸反射鏡等內容，而入射激光通常與橢圓反射鏡之間呈現45度進行夾角設置，由此能夠將入射激光通過折射輸送到X軸反射鏡面，隨后通過X軸反射鏡實際折射到相應的Y軸反射鏡面，最終折射到與其匹配的Fθ透鏡，隨后通過Fθ透鏡產生實際出射激光展開輸出。

通常出射激光會和Y軸反射鏡之間呈現45度進行夾角設置，由此導致其自身光軸實際重疊。Fθ透鏡、橢圓反射鏡、Y軸反射鏡以及X軸反射鏡等設施都放置在相同的安裝基座內，同時基座內也需要固定一個Y軸以及X軸兩個伺服電機，Y軸形式的伺服電機一般會通過促使Y軸反射鏡在相應的Y軸實現微調，而X軸形式的反射鏡也促使X軸反射鏡能夠在對應的X軸進行微調，這兩種伺服電機通常呈現垂直角度進行安裝。在實際手持類型掃描發生器內部光路結構中，通常橢圓反射鏡自身投影是圓形。一般，安裝基座放置在一具存在手柄的實際殼體內，其殼體上還需要放置一個和手柄之間垂直的掃描振鏡目具，同時該目具和實際Fθ透鏡進行同軸心設置，兩者間的實際間距需要保持50mm。

3 手持式掃描發生器光路結構的基本構造

手持類型掃描發生器內部光路原理詳細顯示圖如圖1所示。手持類型掃描發生器自身構件實際分解詳細顯示圖如圖2所示。

圖內公式都是簡化后的具體顯示圖示，只通過示意的手段對該光路結構自身基礎構想進行闡述，該組件實際布局形態也會變得比較復雜。

如圖1所示，該類型手持掃描發生器自身光路結構一般是把入射激光1經過調制以后通過出射激光2展開實際輸送，由此對大眾自身皮膚組織展開美容手術操作。通常該光路機構涵蓋了Fθ透鏟34、橢圓反射鏡31、Y軸反射鏡33以及X軸反射鏡32等內容。通常，橢圓反射鏡31能夠和入射激光1兩者之間通過45度進行夾角設置，由此導致其自身光軸進行實際重疊，促使入射激光1能夠經過折射輸送到X軸反射鏡32，隨后通過X軸反射鏡32產生折射作用將光線輸送到對應的Y軸反射鏡33，隨后經過Y軸反射鏡33產生折射作用輸送到Fθ透鏡34。最終，通過Fθ透鏡34產生與其對應的出射激光2，對具體人體皮膚組織實現對應的美容手術操作。

必須進行說明的是，為了使掃描發生器內部光路自身功效及原理進行實際突顯，需要參照圖2，也就是需要了解該發生器實際涵蓋的連接套37、橢圓反射鏡31、殼體36、X軸反射鏡32、安裝基座35、Y軸反射鏡33及對應的Fθ透鏡34等內容。

一般，橢圓反射鏡31會通過相應反射鏡座311實際放置到相應的安裝基座35內，和橢圓反射鏡31進行實際連接的還有相關的連接套37，其一般會通過連接套37把對應的入射激光1輸送至相應的橢圓反射鏡31。同時，連接套37也會被放置到對應的安裝基座35內。通常，橢圓反射鏡31形成的投影都是圓形。

通常安裝基座35內也放置了相應的X軸伺服電機321，實際上該電機會通過對應的固定塊322一起安裝在匹配的基座35上。在實際落實方案內，X軸伺服電機321通常都是具有較高精密度的相應伺服電機，促使X軸反射鏡32能夠在對應的X軸向展開實際微調。

一般，安裝基座35內還會安裝對應的Y軸伺服電機331，實際上該電機331會通過對應的固定塊332一起安裝在匹配的基座35上。在實際落實方案內，Y軸伺服電機331通常都是具有較高精密度的相應伺服電機，促使Y軸反射鏡33能夠在對應的Y軸向展開實際微調。并且X軸以及Y軸兩者對應的伺服電機呈現垂直安裝。

4 手持式掃描發生器光路結構的意義與發展運用

該手持形式的掃描發生器內部光路結構基本是入射激光，首先輸送至橢圓反射鏡，隨后經過反射后輸送至相應的X軸反射鏡片，之后經過折射輸送至匹配的Y軸反射鏡片，最終通過Fθ透鏡輸送至對應目標。一般，X軸及Y軸兩類反射鏡片都通過相應的伺服電機作用，通過相關程序控制進行有規律的實際轉動，由此對光波自身的掃描途徑及實際圖形進行具體控制輸出。由此，處理了目前技術內由于通過垂直性光路結構掃描發生裝置導致的光路準直性不高、體積較大及入射光相應傳輸組件變形等相關問題，通過該發明實際創建的光路結構，已經實現在確保光路自身準直性的基礎上，使實際掃描發生器本身存在便于精準操作、體積小巧、輕盈及手感較為舒適等優勢。

現在，該類型手持掃描發生器自身光路機構已被上海鈺華研發的不同類型的CO2激光治療設備實際運用，同時進行長期生產及運用。目前，PC015-ES、PC040-DS及PC040-DSV等型號的CO2類型激光治療設備已經在眾多大規模醫院與醫療機構進行實際運用。通過儀器操作人員的具體反饋可知，運用該掃描發生器自身光路機構的相應CO2形式的激光治療設備，實際操作精準性以及手感都獲得了約20%的提升。該類型掃描發生器自身光路結構，也促進CO2類型的醫療激光治療設備繼續朝前發展。

參考文獻

[1] 邱海霞，李步洪，馬輝，等.我國激光技術醫療應用和產業發展戰略研究[J].中國工程科學，2020，22（3）：14-20.

[2] 盧瑛，張仁永，謝箭，等.基于激光掃描的電網高壓線故障檢測系統設計[J].激光雜志，2019，40（8）：125-129.