レーザ装置
【課題】簡単な構造で光ファイバの折損を防止でき，操作性が良好なレーザ装置を提供する。
【解決手段】レーザ光源を有する装置本体２と，レーザ光源から出射されたレーザ光をレーザ光源側から先端側に伝送する光ファイバを有する導光部３とを備えたレーザ装置１において，導光部３は支持棒５に沿って支持され，支持棒５は，装置本体２側から先端側に向かうほど柔軟性が高くなる構成とした。これにより，導光部３を適切に湾曲させることができる。
【解決手段】レーザ光源を有する装置本体２と，レーザ光源から出射されたレーザ光をレーザ光源側から先端側に伝送する光ファイバを有する導光部３とを備えたレーザ装置１において，導光部３は支持棒５に沿って支持され，支持棒５は，装置本体２側から先端側に向かうほど柔軟性が高くなる構成とした。これにより，導光部３を適切に湾曲させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，レーザ装置に関し，特に生体組織にレーザ光を照射する医療用のレーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ装置は，例えば歯科の治療において，歯牙の窩洞形成，歯石の除去等を行う際に用いられている。かかるレーザ装置は，レーザ光源を内蔵した装置本体を備え，装置本体には，光ファイバや配管を内蔵した細長い導光部が接続されている（例えば，特許文献１，２参照。）。導光部の先端には，レーザ光を照射するハンドピースが備えられている。歯牙の窩洞形成等を行う際には，操作者はハンドピースを把持して歯牙に近接させ，レーザ光の照射を行う。
【０００３】
ところで，導光部内の光ファイバとして，例えばフッ化物系ファイバなどを用いた場合，光ファイバの曲げ剛性が弱いため，屈曲させると折損するおそれがあった。そのため，支持棒に沿って導光部を支持させることにより，適度な湾曲状態を維持し，導光部が局所的に屈曲することを防止できるようにしたものが提案されている。例えば，導光部が引っ張られると，導光部に伴って支持棒が傾斜するようにしたものがある（例えば，特許文献１参照。）。また，支持棒を複数の連接体と屈曲連接部によって構成したものが提案されている（例えば，特許文献２参照。）。この構成においては，各連接体を屈曲連接部において回転させ，支持棒を屈曲させたり延ばしたりすることができる。さらに，屈曲連接部同士は，連接体内に備えた弾性材によって連結されており，操作者が導光部から手を離すと，各連接体が弾性材の復元力により元の位置に向かって移動し，これに伴って導光部が戻るようになっている。また，連接体の端部にバランスウェイトを設け，バランスウェイトの重みにより，各連接体が復帰するようにしたものが提案されている（例えば，特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−４７０５４号公報
【特許文献２】特開平７−５１２８５号公報
【０００５】
しかしながら，従来のレーザ装置にあっては，屈曲連接部同士を弾性材によって連結する場合，支持棒の構造が複雑になる問題があった。また，屈曲連接部が多かったり，支持棒の構造が複雑であったりすると，支持棒が変形するときに振動が発生しやすく，振動がハンドピースに伝達して治療に悪影響を与える懸念があった。しかし，導光部や支持棒の変形の自由度をさらに高め，ハンドピースの操作性を向上させることが求められていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は，簡単な構造で光ファイバの折損を防止でき，操作性が良好なレーザ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決するため，本発明によれば，レーザ光源を有する装置本体と，前記レーザ光源から出射されたレーザ光をレーザ光源側から先端側に伝送する光ファイバを有する導光部とを備えたレーザ装置であって，前記導光部を支持する支持棒を備え，前記導光部は，前記導光部又は支持棒に沿って移動可能に取り付けられた保持部材を介して前記支持棒に沿って支持され，前記支持棒は，装置本体側から先端側に向かうほど柔軟性が高くなる構成としたことを特徴とする，レーザ装置が提供される。
【０００８】
この装置にあっては，前記支持棒は，装置本体側から先端側に向かう方向における柔軟性の上昇率が互いに異なる複数の柔軟性部分を有することとしても良い。前記先端側に向かうほど，柔軟性の上昇率が減少するようにしても良い。
【０００９】
また，前記支持棒は，装置本体に取り付けられた第一の連接体と，前記第一の連接体に対して回転可能に取り付けられた第二の連接体とを備え，前記第一の連接体は剛体とし，前記第二の連接体は柔軟性を有し，装置本体側から先端側に向かうほど断面積が小さくなる構成にしても良い。
【００１０】
さらに，前記第一の連接体に対して第二の連接体を回転させた際，前記第二の連接体を元の位置に戻すように復元力を与える復元機構を備えても良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば，支持棒を装置本体側から先端側に向かうほど柔軟性が高くなる構成としたことにより，支持棒を湾曲させることができる。支持棒によって導光部を支持することにより，導光部を適切に湾曲させた状態を維持でき，導光部内の光ファイバが屈曲して折損することを防止できる。また，支持棒の構造を簡単にすることができ，操作性も良好である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下，本発明の好ましい実施の形態を，歯科用のレーザ装置に基づいて説明する。図１に示すように，本実施の形態にかかるレーザ装置１は，装置本体２と，可撓性を有する細長い導光部３と，導光部３を支持する支持棒５とを備えている。装置本体２の内部には，例えば波長２．９４μｍのＥｒ：ＹＡＧレーザ光を供給するレーザ光源，給水機等（図示せず）が備えられている。また，装置本体２の上面には，導光部３の先端に設けられたハンドピース６を保持するためのハンドピース保持部７，各種の操作ボタンを有する操作パネル等が備えられている。
【００１３】
導光部３の基端部は，装置本体２の上面に対して縦方向に向けて取り付けられている。また，導光部３は，後述する５個の保持部材５１〜５５を介して支持棒５に沿って支持されている。導光部３の内部には，レーザ光を伝送する光ファイバが通されている。
【００１４】
支持棒５は，装置本体２に取り付けられた第一の連接体１１と，第一の連接体１１の先端に対して回転可能に取り付けられた第二の連接体１２とを備えている。第一の連接体１１と第二の連接体１２との間には，屈曲連接部１３が設けられている。第一の連接体１１と屈曲連接部１３は剛体であり，第二の連接体１２は柔軟性を有する弾性体である。なお，支持棒５全体の長さは，導光部３の長さより短くなっている。
【００１５】
第一の連接体１１は，装置本体２を水平面に置いたときに略鉛直方向に向かうように立設されている。第一の連接体１１の基端部は，装置本体２の上面に突設された保持部１５によって保持され，装置本体２に対して固定されている。保持部１５及び第一の連接体１１は，装置本体２の上面において導光部３の基端部より後方に配置されている。また，第一の連接体１１は略円管状，即ち，基端側（装置本体２側）から先端側に向かう方向において一定の外径及び内径を有する直管状に形成されている。さらに，通常の使用時ではたわみが発生しないように剛性を備えている。第一の連接体１１の材質としては，例えばＳＵＳ等の金属等を使用することが好ましい。
【００１６】
図２に示すように，第一の連接体１１の内側の空洞には，例えばバネなどの弾性体１５，及び，弾性体１５を支持する線材状の接続部材１６，１７が設けられている。弾性体１５の一端は，接続部材１６の先端部に接続され，接続部材１６の基端部は第一の連接体１１の基端底部に固定されている。弾性体１５の他端は，接続部材１７の基端部に接続され，接続部材１７の先端部は後述するように屈曲連接部１３に接続されている。
【００１７】
図３及び図４は，屈曲連接部１３の概略縦断面図を示している。屈曲連接部１３は，第一の連接体１１の先端部に固定された屈曲連接部本体２０と，屈曲連接部本体２０に対して回転可能に支持された回転部材２１とを備えている。なお，屈曲連接部本体２０と回転部材２１は剛性を有し，例えばＳＵＳ，アルミニウム合金等の金属等によって形成されている。
【００１８】
図３に示すように，屈曲連接部本体２０は，互いに対向するように設けられた円板部２２Ａ，２２Ｂ，回転部材２１の回転中心となる軸体２３，及び，回転部材２１の回転角度を制限するためのストッパー２４を備えている。円板部２２Ａ，２２Ｂは，略鉛直方向に向けられており，円板部２２Ａ，２２Ｂの間には，回転部材２１を配置する隙間が設けられている。軸体２３は，円板部２２Ａ，２２Ｂに対してほぼ直交するように，略水平方向に向けて設けられ，両端部が各円板部２２Ａ，２２Ｂの中央部に固定されている。ストッパー２４は，軸体２３の上方かつ後方に設けられ，両端部が各円板部２２Ａ，２２Ｂに固定されている。
【００１９】
屈曲連接部本体２０の下部には，第一の連接体１１を結合させる結合部２５が，下方に突出するように設けられている。第一の連接体１１の先端部は，結合部２５の下面に開口された結合孔２６に挿入されている。第一の連接体１１の先端は開口になっており，円板部２２Ａ，２２Ｂの間の隙間に連通している。
【００２０】
図４に示すように，回転部材２１は，略円板状に形成されており，中央部には軸体２３を通す軸穴３１が設けられている。また，軸穴３１の上方には，ストッパー２４に沿って移動可能な溝状のガイド部３２が形成されている。ガイド部３２は，軸穴３１を中心として略円弧状に湾曲した形状をなしている。回転部材２１の下部には，回転部材２１の外周面から中心部に向かって溝３３が形成されており，溝３３の内側には，前述した接続部材１７の端部を支持する支持ピン３４が備えられている。支持ピン３４は，軸穴３１の下方かつ後方に配置されている。支持ピン３４の両端部は，溝３３内の両側面によって支持されている。
【００２１】
回転部材２１の上部外周面には，第二の連接体１２を結合させるための結合部３５が，上方に突出して設けられている。結合部３５の上面に開口された孔３６には，第二の連接体１２の基端部を保持した基端保持部材３７が挿入されている。基端保持部材３７は，剛性を有する材質，例えばＳＵＳ等の金属等によって形成されている。
【００２２】
回転部材２１は，屈曲連接部本体２０における円板部２２Ａ，２２Ｂの間において，軸穴３１に軸体２３を通し，ガイド部３２内にストッパー２４を通した状態で組み込まれている。また，前述した接続部材１７は，第一の連接体１１の先端開口，円板部２２Ａ，２２Ｂの間の隙間，及び，回転部材２１の溝３３内に通されており，先端が支持ピン３４に接続されている。
【００２３】
かかる構成において，回転部材２１は軸体２３を中心として回転可能である。回転部材２１を回転させると，基端保持部材３７は，回転部材２１の結合部３５と一体的に，略鉛直面に沿って回転する。また，ガイド部３２はストッパー２４に対して移動する。回転部材２１の回転角度は，ガイド部３２がストッパー２４に対して移動可能な範囲に制限される。即ち，ガイド部３２の上端かつ前端の端部３２ａにストッパー２４が当接した初期状態（図４）と，ガイド部３２の下端かつ後端の端部３２ｂにストッパー２４が当接した最大回転状態（図５において実線）との間でのみ回転部材２１を回転させることができる。図４に示すように，初期状態では，回転部材２１の結合部３５，基端保持部材３７及び第二の連接体１２の基端部は，鉛直方向において軸体２３の上方に配置される。また，第二の連接体１２の基端部が第一の連接体１１と同軸上に配置される。即ち，第一の連接体１２の中心軸と第二の連接体１２の基端部における中心軸が，ほぼ同じ直線上に並んだ状態となる。図５に示すように，最大回転状態では，結合部３５，基端保持部材３７及び第二の連接体１２の基端部は，軸体２３より前方に移動する。第二の連接体１２の基端部は，第一の連接体１２に対して前方かつ上方に向かって傾斜した状態となる。最大回転状態における第一の連接体１２に対する第二の連接体１２の基端部の傾斜角度は，９０°以下，例えば約３５°程度にしても良い。このように，基端保持部材３７と第二の連接体１２の基端部は，回転部材２１の回転に伴い，ストッパー２４及びガイド部３２により制限された範囲において，軸体２３を中心として略鉛直面内において回転可能であり，軸体２３より下方や後方には移動しないようになっている。
【００２４】
また，初期状態（図４）においては，支持ピン３４は軸体２３より後方かつ下方に位置し，接続部材１７に接続された弾性体１５は，適度に伸張している。従って，接続部材１７には，接続部材１７を下方に引っ張る弾性体１５の弾性力が働いており，回転部材２１には，接続部材１７を介して，支持ピン３４を下方に移動させようとする力が働く。これにより，回転部材２１は初期状態に維持される。一方，ガイド部３２をストッパー２４に対して前方（図４においては左方）に移動させるようにして，回転部材２１を前方に回転させると，支持ピン３４が後方かつ上方に移動して，接続部材１７が上方に引っ張られる。すると，接続部材１７によって弾性体１５が引っ張られてさらに伸張し，弾性体１５の弾性力が強くなる。従って，支持ピン３４を下方に移動させようとする力，即ち，回転部材２１を初期状態に戻そうとする力が強くなる。そして，回転部材２１を前方に回転させるモーメントが弱まると，弾性体１５の弾性力により，接続部材１７が下方に引っ張られ，回転部材２１が初期状態（図４）に自動的に戻るようになっている。即ち，弾性体１５の弾性力は，第二の連接体１２の基端部を元の初期状態における位置に戻すように働く復元力として作用し，弾性体１５及び接続部材１６，１７によって，かかる復元力を与える復元機構４０が構成されている。
【００２５】
図６に示す第二の連接体１２は，弾性を有する材質によって形成され，断面形状が略円形をなす細長い棒状をなし，また，基端側から先端側に向かうほど断面積が小さくなり，柔軟性が高くなる形状になっている。第二の連接体１２の基端部は，前述した基端保持部材３７に取り付けられている。さらに，第二の連接体１２は，基端側から先端側に向かう方向における柔軟性の上昇率が互いに異なる２つの柔軟性部分１２ａ，１２ｂを有する。柔軟性部分１２ａは，基端保持部材３７から長さＬ１の部分であり，柔軟性部分１２ｂは，柔軟性部分１２ａとの境界１２ｃから先端までの間の部分である。各柔軟性部分１２ａ，１２ｂは，それぞれ基端保持部材３７からの距離に比例して外径が小さくなるように形成されているが，柔軟性部分１２ｂにおける外径の減少率は，柔軟性部分１２ａにおける外径の減少率より，小さくなっている。即ち，柔軟性部分１２ｂの基端側から先端側に向かう方向における柔軟性の上昇率は，柔軟性部分１２ａの基端側から先端側に向かう方向における柔軟性の上昇率より，小さくなっている。なお，第二の連接体１２は，例えばグラスファイバ等によって形成しても良い。また，例えばグラスファイバとカーボンファイバを混合して形成しても良い。
【００２６】
図１に示すように，第一の連接体１１には，導光部３を保持する第一の保持部材５１が取り付けられている。また，第二の連接体１２の基端側には，導光部３に沿って移動可能に取り付けられた第二の保持部材５２が取り付けられている。導光部３には，第二の連接体１２に沿って移動可能に取り付けられた第三，第四の保持部材５３，５４が取り付けられている。第三の保持部材５３は，第二の保持部材５２よりも先端側に設けられており，第四の保持部材５４は，第三の保持部材５３よりもさらに先端側に設けられている。そして，第二の連接体１２の先端部には，導光部３に沿って移動可能に取り付けられた第五の保持部材５５が取り付けられている。
【００２７】
図７に示すように，第一の保持部材５１は，第一の連接体１１を通して保持する保持穴６１，及び，導光部３を通して保持する保持穴６２を備えている。保持穴６１，６２の間には，所定の間隔が形成されている。第一の連接体１１，導光部３は，それぞれ保持穴６１，６２に固定されている。従って，導光部３は，第一の保持部材５１を介して第一の連接体１１に対して固定支持され，第一の連接体１１の前方において，第一の連接体１１から離隔させた状態で，第一の連接体１１に沿って縦方向に向けて支持されている。なお，第一の保持部材５１の材質としては，例えばアセタール・コポリマー（ＰＯＭ）等の樹脂等を使用しても良い。
【００２８】
図８に示すように，第二の保持部材５２は，基端保持部材３７を通して保持する保持穴６５，及び，導光部３を通して保持する保持穴６６を備えている。保持穴６５，６６の間には，所定の間隔が形成されている。基端保持部材３７は保持穴６５に固定されている。保持穴６６は長孔状に形成されており，長手方向を前後方向に向けて備えられている。保持穴６６の幅は，導光部３の外径より大きく形成されている。従って，導光部３は保持穴６６内で前後方向，軸方向等に移動可能になっている。なお，第二の保持部材５２の材質としては，例えばアセタール・コポリマー（ＰＯＭ）等の樹脂等を使用しても良い。
【００２９】
図９に示すように，第三の保持部材５３は，第二の連接体１２を保持する保持筒７１と，導光部３及び保持筒７１を保持する接続具７２とを備えている。保持筒７１は，略円筒状に形成されている。保持筒７１の内径は，第二の保持部材５２よりも先端側に移動した部分における第二の連接体１２の外径より，大きく形成されている。接続具７２は，断面が略Ｓ字形状をなし，一方の湾曲部７２ａの内側には保持筒７１が固定され，他方の湾曲部７２ｂの内側には導光部３が固定されている。第二の連接体１２は保持筒７１の内側に通されている。従って，保持筒７１は第二の連接体１２に沿って移動可能になっている。保持筒７１の材質としては，例えばフッ素樹脂等を使用しても良い。接続具７２の材質としては，例えばＳＵＳ等の金属等を用いても良い。なお，第四の保持部材５４は，第三の保持部材５３とほぼ同様の構成であるため，説明を省略する。
【００３０】
図１０に示すように，第五の保持部材５５は，第二の連接体１２の先端に被せるように固定された保持部材本体７５と，導光部３を保持する円環状のリング７６とを備えている。リング７６は，保持部材本体７５の外周面に固定されている。リング７６の内径は，導光部３の外径より大きく形成されている。導光部３はリング７６に通され，リング７６に対して軸方向に移動可能に保持されている。保持部材本体７５の材質としては，例えばアセタール・コポリマー（ＰＯＭ）等の樹脂等を使用しても良い。リング７６の材質としては，例えばＳＵＳ等の金属等を用いても良い。
【００３１】
導光部３は，上述した第一〜第五の保持部材５１〜５５によって，支持棒５に沿って支持されている。また，第二の保持部材５２，及び，第五の保持部材５５は，第二の連接体１２に対して固定されているが，導光部３に沿って移動可能である。その他の第三の保持部材５３，及び，第四の保持部材５４は，導光部３に対して固定されているが，第二の連接体１２に沿って移動可能である。従って，導光部３は第二の連接体１２に沿って移動できるように支持されている。
【００３２】
なお，第三の保持部材５３，第四の保持部材５４，第五の保持部材５５において，第二の連接体１２と導光部３との間の距離は，なるべく小さくすることが好ましい。即ち，第二の連接体１２の基端部を除く大部分と導光部３とは，なるべく近接させることが好ましい。これにより，図１１において実線で示したように，ハンドピース６をハンドピース保持部７に保持させたとき，レーザ装置１の高さを抑え，レーザ装置１をコンパクトにすることができる。
【００３３】
次に，レーザ装置１を扱う方法について説明する。先ず，レーザ装置１を使用しないときは，図１１において実線で示すように，ハンドピース６をハンドピース保持部７に保持させておく。この状態では，屈曲連接部１３は，図４に示す初期状態になっている。接続部材１７は弾性体１５の弾性力により下方に引っ張られている。従って，回転部材２１には，回転部材２１を後方に回転させようとする力が働いているが，ガイド部３２の端部３２ａがストッパー２４に当接することにより，回転部材２１が後方に回転しないようになっている。また，第二の連接体１２は導光部３の重さによって前方に向かってたわむ。導光部３は，第一の連接体１１の前方，第二の連接体１２の前方から下方に沿って支持され，上に向かって凸状に湾曲し，第二の連接体１２の先端部からハンドピース保持部７に向かって垂れ下がる。
【００３４】
なお，第二の連接体１２は，先端側ほど断面積が小さく柔軟なので大きく変形するが，基端側は断面積が大きく変形しにくいので，基端側では第一の連接体１１とほぼ同軸上に立設した状態になる。この場合，第二の連接体１２の基端側が倒れすぎず，第二の連接体１２の先端側及び導光部３を高い位置に持ち上げ，装置本体２の上方にバランス良く確実に支持することができる。また，回転部材２１には，基端保持部材３７，第二の連接体１２，導光部３，第一〜第五の保持部材５１〜５５等の重みによって，回転部材２１を前方に回転させようとする力が働くことが考えられるが，第二の連接体１２の基端側がたわみすぎず，また，弾性体１５の弾性力が働いていることにより，回転部材２１が前方に回転することを防止できる。従って，支持棒５が屈曲することを防止して，導光部３を装置本体２の上方にコンパクトに支持することができる。また，柔軟性部分１２ｂの基端側から先端側に向かう方向における柔軟性の上昇率は，柔軟性部分１２ａの基端側から先端側に向かう方向における柔軟性の上昇率より小さくなっていることにより，柔軟性部分１２ｂが過剰にたわむことを防止できる。これにより，導光部３を柔軟性部分１２ｂに沿って下方に緩やかに湾曲させることができる。
【００３５】
レーザ光を用いた治療を行う際，操作者は，ハンドピース６をハンドピース保持部７から取り外し，導光部３と第二の連接体１２を引きながら，ハンドピース６を患部に近接させる。そして，ハンドピース６からレーザ光を照射し，歯牙の窩洞形成，歯石の除去等の治療を行う。装置本体２内のレーザ光源から出射されたレーザ光は，導光部３内の光ファイバによって，レーザ光源側から先端側に伝送され，ハンドピース６の先端から出射される。
【００３６】
図１１には，ハンドピース６を前方に引っ張った状態（一点差線）が示されている。導光部３は，ハンドピース６に引っ張られ変形する。第二の連接体１２も，導光部３に引っ張られて変形する。また，導光部３，第二の連接体１２が前方に引っ張られることにより，屈曲連接部１３の回転部材２１を前方に回転させようとするモーメントが大きくなる。回転部材２１が前方に回転すると，結合部３５，基端保持部材３７及び第二の連接体１２の基端部が，前方に傾斜する。こうして，第二の連接体１２を第一の連接体１１に対して回転させることにより，導光部３をさらに前方に移動させることができ，ハンドピース６がより遠くまで届くようになる。回転部材２１は最大回転状態（図５）まで回転させることができる。
【００３７】
前方に移動したときも，導光部３は，第二の連接体１２に沿って上に向かって凸状に湾曲する。また，第二の連接体１２の先端から操作者によって把持されたハンドピース６までの間の部分も，適度に湾曲した状態にすることができる。従って，導光部３を引っ張ったときも，導光部３を局部的に屈曲させることなく，適度に湾曲させることができる。
【００３８】
なお，第二の連接体１２の先端は，治療中のハンドピース６の高さに対して，下がりすぎないようにすることが好ましい。即ち，第二の連接体１２の先端からハンドピース６までの間において，導光部３のたるみが大きくなりすぎないようにすることが好ましい。そうすれば，ハンドピース６を持つ操作者の手にかかる負荷を小さくすることができ，操作性が向上する。第二の連接体１２の先端位置は，回転部材２１の回転角度の範囲，弾性体１５の弾性，第二の連接体１２の弾性や長さ等を適切に設計することで調整できる。
【００３９】
また，導光部３は，第二〜第五の保持部材５２〜５５を介して支持されることにより，第二の連接体１２に沿った軸方向に移動できるようになっている。そのため，導光部３及び第二の連接体１２が変形するとき，導光部３は，第二の連接体１２に沿って移動しながら円滑に変形することができる。第二の連接体１２も，導光部３に沿って移動しながら，円滑に変形することができる。従って，ハンドピース６を円滑に移動させることができ，操作性が良好である。また，第一の保持部材５１，第二の保持部材５２においては，導光部３が第一の連接体１１，第二の連接体１２から適度に離れた位置に保持されており，さらに，第二の保持部材５２においては，導光部３が第二の連接体１２に対して前後に移動可能になっているため，屈曲連接部１３において第二の連接体１２が回転しても，導光部３は屈曲連接部１３から離れ，緩やかに湾曲することができる。従って，導光部３が第一の保持部材５１と第二の保持部材５２との間で屈曲することを防止できる。
【００４０】
レーザ光による治療が終了したら，また，中断するときは，操作者は，ハンドピース６をハンドピース保持部７に戻す。ハンドピース６を戻すとき，第二の連接体１２は，第二の連接体１２の弾性力によって，後方かつ上方に戻ろうとする。導光部３は，第二の連接体１２により後方かつ上方に引っ張られる。また，回転部材２１が前方に回転していた場合においては，弾性体１５の弾性力により，接続部材１７を下方に引っ張る力が働くので，回転部材２１は接続部材１７に引かれて後方へ回転し，初期状態（図４）に戻る。即ち，弾性体１５の弾性力を利用することで，第二の連接体１２の基端部を，元の位置に容易に復帰させることができる。従って，第二の連接体１２，導光部３を元の待機中の姿勢に容易に戻すことができる。また，このようにハンドピース６を戻すときも，第二の連接体１２，導光部３は互いに沿って移動することができるので，第二の連接体１２，導光部３を元の姿勢に円滑に戻すことができる。
【００４１】
また，図１１において二点鎖線で示すように，ハンドピース６が操作者によって保持されず，ハンドピース保持部７にも保持されていない状態のとき，導光部３が支持棒５に支持されながら，装置本体２の前方に垂れ下がり，ハンドピース６が装置本体２にも床にも接触することなく，装置本体２の前方に宙吊りになった状態で，釣り合いがとれるようにしても良い。このようにすると，例えば操作者がハンドピース６をハンドピース保持部７に戻すことを怠った場合に，ハンドピース６が装置本体２や床に接触することを防止できる。また，例えば治療中に操作者が不意にハンドピース６から手を離した場合にも，ハンドピース６が床に落下することを防止できる。従って，ハンドピース６の汚染や破損を抑止できる。なお，ハンドピース６の落下防止という観点では，第二の連接体１２の先端からハンドピース６までの間の長さは短いほうが良いが，操作性を良好にするためには，適切な長さを確保することが好ましい。
【００４２】
かかるレーザ装置１によれば，第二の連接体１２において，柔軟性が基端側から先端側に向かうほど高くなるようにしたことにより，第二の連接体１２を適度に湾曲させることができる。また，第二の連接体１２及び導光部３を円滑に変形させることができ，操作性が良好である。支持棒５によって導光部３を支持することにより，治療中も非使用時も，導光部３を緩やかに湾曲させた状態を維持でき，導光部３内の光ファイバが局所的に屈曲して折損することを防止できる。支持棒３の構造は，第一の連接体１１，第二の連接体１２，屈曲連接部１３からなる簡単な構造であり，装置本体２をコンパクトにすることができる。また，第二の連接体１２の柔軟性を利用して支持部５を変形させるので，支持部５を変形させる際に振動が発生するおそれを軽減することができる。従って，振動がハンドピースに伝達して治療に悪影響を与えるおそれが少ない。
【００４３】
以上，本発明にかかる実施の形態の好適な例を示したが，本発明はここで説明した形態に限定されない。例えば，本実施の形態では，歯科用のレーザ装置１について説明したが，本発明は歯科用の装置に限定されず，また，ヒトの歯牙に対する窩洞形成，ヒトの歯石除去等の治療を行うための装置に限定されない。本発明は，レーザ光を照射することにより，各種の生体組織に対して蒸散，切開，凝固，止血など様々な処置を行うレーザ装置に適用することができる。例えば外科，眼科，その他の様々な分野において使用されるレーザ装置に適用可能である。また，Ｅｒ：ＹＡＧレーザ光を用いるレーザ装置に限定されず，例えばＣＯ２レーザ光等を用いるものであっても良い。
【００４４】
また，本実施の形態では，装置本体２の上面に対して導光部３の基端部が縦方向に取り付けられた装置に基づいて説明したが，本発明はかかる構造の装置には限定されない。例えば，装置本体２に対して導光部３の基端部が横方向に取り付けられた装置に本発明を適用することもできる。
【００４５】
また，第一の連接体１１，第二の連接体１２の各形状は，円管状，断面略円形状には限定されない。例えば，第一の連接体１１，第二の連接体１２の各形状を，楕円管状，断面略楕円状にしても良い。基端側から先端側に向かう方向における柔軟性部分１２ａ，１２ｂの外径の減少率は，基端側からの距離に比例してそれぞれ一定としたが，かかる減少率は，基端側からの距離に比例させなくても良い。また，柔軟性部分１２ｂの外径は，基端側から先端側に向かう方向において減少させず，一定にしても良い。
【００４６】
本実施の形態では，第二の連接体１２において，基端側から先端側に向かうほど断面積が小さくなるようにすることで，基端側から先端側に向かうほど柔軟性が高くなるようにしたが，例えば基端側と先端側とで材質，密度，断面形状等を変えることで，基端側から先端側に向かうほど断面二次モーメントの値が小さくなるように，即ち，柔軟性が高くなるようにすることもできる。
【００４７】
本実施の形態では，第二の連接体１２は，基端側から先端側に向かう方向における柔軟性の上昇率が互いに異なる２つの柔軟性部分１２ａ，１２ｂを有することとしたが，このような柔軟性部分の数は，３以上であっても良い。また，第二の連接体１２に複数の柔軟性部分を設けず，第二の連接体１２の全長に渡って，基端側から先端側に向かう方向における柔軟性の上昇率を一定にしても良い。
【００４８】
支持棒５は第一の連接体１１，第二の連接体１２，屈曲連接部１３からなる構造としたが，屈曲連接部の個数は，実施の形態に示した１個だけに限定されず，また，連接体の個数も２個に限定されない。例えば，屈曲連接部１３を設けず，支持棒５を一つの棒状の部材とし，支持棒５の全部を，基端側（装置本体２側）から先端側に向かうほど柔軟性が高くなる構成にしても良い。この場合，支持棒５の構造を簡略化することができる。また，支持棒５に３以上の連接体を備え，各連接体同士の間に屈曲連接部を設け，合計で２以上の屈曲連接部を備えても良い。第一の連接体１１が装置本体２に対して傾斜できるようにしても良い。
【００４９】
本実施の形態では，第二の保持部材５２，及び，第五の保持部材５５は，第二の連接体１２に対して固定され，導光部３に沿って移動可能であり，第三の保持部材５３，及び，第四の保持部材５４は，導光部３に対して固定され，第二の連接体１２に沿って移動可能であるとしたが，保持部材の形態はかかるものに限定されない。例えば，第三の保持部材５３，第四の保持部材５４は，第二の連接体１２に対して固定し，導光部３に沿って移動可能にしても良い。即ち，例えば，第三の保持部材５３，及び，第四の保持部材５４において，湾曲部７２ｂに第二の連接体１２を固定し，保持筒７１に導光部３を通して移動可能にしても良い。また，第二の連接体１２にも導光部３にも固定された保持部材を設けても良い。第一の保持部材５１を導光部３又は第一の連接体１１に対して移動可能にしても良い。さらに，導光部３は，５個の保持部材５１〜５５を介して支持棒５に沿って支持されていることとしたが，導光部３と支持棒５とを連結する保持部材の個数は，５個に限定されない。各保持部材を設ける位置や形状も，実施の形態に示したものに限定されない。
【００５０】
本実施の形態においては，第二の連接体１２に復元力を与える復元機構として，弾性体１５及び接続部材１６，１７からなる構成を例示したが，復元機構はかかるものに限定されない。例えば，弾性体１５及び接続部材１６，１７に代えて，伸縮性を有するゴム製の紐状弾性材を備え，この紐状弾性材の両端を，第一の連接体１１の基端底部，屈曲連接部１３の支持ピン３４にそれぞれ連結し，回転部材２１の初期状態において伸張した状態にする。この場合も，紐状弾性材の弾性力により，第二の連接体１２に復元力を与えることができる。また，接続部材１１７の下端に，弾性体１５及び接続部材１６に代えて，錘を取り付け，この錘の荷重を利用して，第二の連接体１２が復元するようにしても良い。さらにまた，復元機構を第一の連接体１１の内部でなく，外側に設けることもできる。
【実施例】
【００５１】
本発明者らは，実施の形態に示したレーザ装置１を試作し，評価を行った。第一の連接体１１の長さは約３５０ｍｍ，外径は約１０ｍｍとした。また，第二の連接体１２において，基端保持部材３７から先端までの全長を約７５０ｍｍとし，柔軟性部分１２ａの長さＬ１＝約５００ｍｍ，柔軟性部分１２ｂの長さＬ２＝約２５０ｍｍ，即ち，Ｌ１：Ｌ２＝２：１とした。各柔軟性部分１２ａ，１２ｂは，それぞれ基端側からの距離に比例して外径が小さくなるようにした。柔軟性部分１２ａの基端の外径は約５ｍｍ，境界１２ｃにおける外径は約２．２ｍｍ，柔軟性部分１２ｂの先端の外径は約２ｍｍとした。即ち，柔軟性部分１２ａの基端側から先端側に向かう方向における外径の減少率は約０．５６％，柔軟性部分１２ｂの基端側から先端側に向かう方向における外径の減少率は約０．０８％とした。第二の連接体１２の材質にはグラスファイバを用いた。屈曲連接部１３については，最大回転状態での第一の連接体１２に対する第二の連接体１２の基端部及び基端保持部材３７の傾斜角度を，約３５°とした。その結果，本発明の効果が良好に得られることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は，例えば歯科治療，生体組織の切開等を行う医療用のレーザ装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】レーザ装置の概略を示した斜視図である。
【図２】第一の連接体の縦断面図である。
【図３】屈曲連接部の概略縦断面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ線による概略縦断面図である。
【図５】回転部材の最大回転状態を示した概略縦断面図である。
【図６】第二の連接体を示した説明図である。
【図７】第一の保持部材の斜視図である。
【図８】第二の保持部材の斜視図である。
【図９】第三の保持部材の斜視図である。
【図１０】第五の保持部材の斜視図である。
【図１１】ハンドピースをハンドピース保持部に保持させた状態，ハンドピースを引っ張った状態，及び，ハンドピースを自然に垂下させた状態を示した側面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ レーザ装置
２ 装置本体
３ 導光部
５ 支持棒
６ ハンドピース
７ ハンドピース保持部
１１ 第一の連接体
１２ 第二の連接体
１３ 屈曲連接部
１５ 弾性体
１６，１７ 接続部材
２１ 回転部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は，レーザ装置に関し，特に生体組織にレーザ光を照射する医療用のレーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ装置は，例えば歯科の治療において，歯牙の窩洞形成，歯石の除去等を行う際に用いられている。かかるレーザ装置は，レーザ光源を内蔵した装置本体を備え，装置本体には，光ファイバや配管を内蔵した細長い導光部が接続されている（例えば，特許文献１，２参照。）。導光部の先端には，レーザ光を照射するハンドピースが備えられている。歯牙の窩洞形成等を行う際には，操作者はハンドピースを把持して歯牙に近接させ，レーザ光の照射を行う。
【０００３】
ところで，導光部内の光ファイバとして，例えばフッ化物系ファイバなどを用いた場合，光ファイバの曲げ剛性が弱いため，屈曲させると折損するおそれがあった。そのため，支持棒に沿って導光部を支持させることにより，適度な湾曲状態を維持し，導光部が局所的に屈曲することを防止できるようにしたものが提案されている。例えば，導光部が引っ張られると，導光部に伴って支持棒が傾斜するようにしたものがある（例えば，特許文献１参照。）。また，支持棒を複数の連接体と屈曲連接部によって構成したものが提案されている（例えば，特許文献２参照。）。この構成においては，各連接体を屈曲連接部において回転させ，支持棒を屈曲させたり延ばしたりすることができる。さらに，屈曲連接部同士は，連接体内に備えた弾性材によって連結されており，操作者が導光部から手を離すと，各連接体が弾性材の復元力により元の位置に向かって移動し，これに伴って導光部が戻るようになっている。また，連接体の端部にバランスウェイトを設け，バランスウェイトの重みにより，各連接体が復帰するようにしたものが提案されている（例えば，特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−４７０５４号公報
【特許文献２】特開平７−５１２８５号公報
【０００５】
しかしながら，従来のレーザ装置にあっては，屈曲連接部同士を弾性材によって連結する場合，支持棒の構造が複雑になる問題があった。また，屈曲連接部が多かったり，支持棒の構造が複雑であったりすると，支持棒が変形するときに振動が発生しやすく，振動がハンドピースに伝達して治療に悪影響を与える懸念があった。しかし，導光部や支持棒の変形の自由度をさらに高め，ハンドピースの操作性を向上させることが求められていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は，簡単な構造で光ファイバの折損を防止でき，操作性が良好なレーザ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決するため，本発明によれば，レーザ光源を有する装置本体と，前記レーザ光源から出射されたレーザ光をレーザ光源側から先端側に伝送する光ファイバを有する導光部とを備えたレーザ装置であって，前記導光部を支持する支持棒を備え，前記導光部は，前記導光部又は支持棒に沿って移動可能に取り付けられた保持部材を介して前記支持棒に沿って支持され，前記支持棒は，装置本体側から先端側に向かうほど柔軟性が高くなる構成としたことを特徴とする，レーザ装置が提供される。
【０００８】
この装置にあっては，前記支持棒は，装置本体側から先端側に向かう方向における柔軟性の上昇率が互いに異なる複数の柔軟性部分を有することとしても良い。前記先端側に向かうほど，柔軟性の上昇率が減少するようにしても良い。
【０００９】
また，前記支持棒は，装置本体に取り付けられた第一の連接体と，前記第一の連接体に対して回転可能に取り付けられた第二の連接体とを備え，前記第一の連接体は剛体とし，前記第二の連接体は柔軟性を有し，装置本体側から先端側に向かうほど断面積が小さくなる構成にしても良い。
【００１０】
さらに，前記第一の連接体に対して第二の連接体を回転させた際，前記第二の連接体を元の位置に戻すように復元力を与える復元機構を備えても良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば，支持棒を装置本体側から先端側に向かうほど柔軟性が高くなる構成としたことにより，支持棒を湾曲させることができる。支持棒によって導光部を支持することにより，導光部を適切に湾曲させた状態を維持でき，導光部内の光ファイバが屈曲して折損することを防止できる。また，支持棒の構造を簡単にすることができ，操作性も良好である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下，本発明の好ましい実施の形態を，歯科用のレーザ装置に基づいて説明する。図１に示すように，本実施の形態にかかるレーザ装置１は，装置本体２と，可撓性を有する細長い導光部３と，導光部３を支持する支持棒５とを備えている。装置本体２の内部には，例えば波長２．９４μｍのＥｒ：ＹＡＧレーザ光を供給するレーザ光源，給水機等（図示せず）が備えられている。また，装置本体２の上面には，導光部３の先端に設けられたハンドピース６を保持するためのハンドピース保持部７，各種の操作ボタンを有する操作パネル等が備えられている。
【００１３】
導光部３の基端部は，装置本体２の上面に対して縦方向に向けて取り付けられている。また，導光部３は，後述する５個の保持部材５１〜５５を介して支持棒５に沿って支持されている。導光部３の内部には，レーザ光を伝送する光ファイバが通されている。
【００１４】
支持棒５は，装置本体２に取り付けられた第一の連接体１１と，第一の連接体１１の先端に対して回転可能に取り付けられた第二の連接体１２とを備えている。第一の連接体１１と第二の連接体１２との間には，屈曲連接部１３が設けられている。第一の連接体１１と屈曲連接部１３は剛体であり，第二の連接体１２は柔軟性を有する弾性体である。なお，支持棒５全体の長さは，導光部３の長さより短くなっている。
【００１５】
第一の連接体１１は，装置本体２を水平面に置いたときに略鉛直方向に向かうように立設されている。第一の連接体１１の基端部は，装置本体２の上面に突設された保持部１５によって保持され，装置本体２に対して固定されている。保持部１５及び第一の連接体１１は，装置本体２の上面において導光部３の基端部より後方に配置されている。また，第一の連接体１１は略円管状，即ち，基端側（装置本体２側）から先端側に向かう方向において一定の外径及び内径を有する直管状に形成されている。さらに，通常の使用時ではたわみが発生しないように剛性を備えている。第一の連接体１１の材質としては，例えばＳＵＳ等の金属等を使用することが好ましい。
【００１６】
図２に示すように，第一の連接体１１の内側の空洞には，例えばバネなどの弾性体１５，及び，弾性体１５を支持する線材状の接続部材１６，１７が設けられている。弾性体１５の一端は，接続部材１６の先端部に接続され，接続部材１６の基端部は第一の連接体１１の基端底部に固定されている。弾性体１５の他端は，接続部材１７の基端部に接続され，接続部材１７の先端部は後述するように屈曲連接部１３に接続されている。
【００１７】
図３及び図４は，屈曲連接部１３の概略縦断面図を示している。屈曲連接部１３は，第一の連接体１１の先端部に固定された屈曲連接部本体２０と，屈曲連接部本体２０に対して回転可能に支持された回転部材２１とを備えている。なお，屈曲連接部本体２０と回転部材２１は剛性を有し，例えばＳＵＳ，アルミニウム合金等の金属等によって形成されている。
【００１８】
図３に示すように，屈曲連接部本体２０は，互いに対向するように設けられた円板部２２Ａ，２２Ｂ，回転部材２１の回転中心となる軸体２３，及び，回転部材２１の回転角度を制限するためのストッパー２４を備えている。円板部２２Ａ，２２Ｂは，略鉛直方向に向けられており，円板部２２Ａ，２２Ｂの間には，回転部材２１を配置する隙間が設けられている。軸体２３は，円板部２２Ａ，２２Ｂに対してほぼ直交するように，略水平方向に向けて設けられ，両端部が各円板部２２Ａ，２２Ｂの中央部に固定されている。ストッパー２４は，軸体２３の上方かつ後方に設けられ，両端部が各円板部２２Ａ，２２Ｂに固定されている。
【００１９】
屈曲連接部本体２０の下部には，第一の連接体１１を結合させる結合部２５が，下方に突出するように設けられている。第一の連接体１１の先端部は，結合部２５の下面に開口された結合孔２６に挿入されている。第一の連接体１１の先端は開口になっており，円板部２２Ａ，２２Ｂの間の隙間に連通している。
【００２０】
図４に示すように，回転部材２１は，略円板状に形成されており，中央部には軸体２３を通す軸穴３１が設けられている。また，軸穴３１の上方には，ストッパー２４に沿って移動可能な溝状のガイド部３２が形成されている。ガイド部３２は，軸穴３１を中心として略円弧状に湾曲した形状をなしている。回転部材２１の下部には，回転部材２１の外周面から中心部に向かって溝３３が形成されており，溝３３の内側には，前述した接続部材１７の端部を支持する支持ピン３４が備えられている。支持ピン３４は，軸穴３１の下方かつ後方に配置されている。支持ピン３４の両端部は，溝３３内の両側面によって支持されている。
【００２１】
回転部材２１の上部外周面には，第二の連接体１２を結合させるための結合部３５が，上方に突出して設けられている。結合部３５の上面に開口された孔３６には，第二の連接体１２の基端部を保持した基端保持部材３７が挿入されている。基端保持部材３７は，剛性を有する材質，例えばＳＵＳ等の金属等によって形成されている。
【００２２】
回転部材２１は，屈曲連接部本体２０における円板部２２Ａ，２２Ｂの間において，軸穴３１に軸体２３を通し，ガイド部３２内にストッパー２４を通した状態で組み込まれている。また，前述した接続部材１７は，第一の連接体１１の先端開口，円板部２２Ａ，２２Ｂの間の隙間，及び，回転部材２１の溝３３内に通されており，先端が支持ピン３４に接続されている。
【００２３】
かかる構成において，回転部材２１は軸体２３を中心として回転可能である。回転部材２１を回転させると，基端保持部材３７は，回転部材２１の結合部３５と一体的に，略鉛直面に沿って回転する。また，ガイド部３２はストッパー２４に対して移動する。回転部材２１の回転角度は，ガイド部３２がストッパー２４に対して移動可能な範囲に制限される。即ち，ガイド部３２の上端かつ前端の端部３２ａにストッパー２４が当接した初期状態（図４）と，ガイド部３２の下端かつ後端の端部３２ｂにストッパー２４が当接した最大回転状態（図５において実線）との間でのみ回転部材２１を回転させることができる。図４に示すように，初期状態では，回転部材２１の結合部３５，基端保持部材３７及び第二の連接体１２の基端部は，鉛直方向において軸体２３の上方に配置される。また，第二の連接体１２の基端部が第一の連接体１１と同軸上に配置される。即ち，第一の連接体１２の中心軸と第二の連接体１２の基端部における中心軸が，ほぼ同じ直線上に並んだ状態となる。図５に示すように，最大回転状態では，結合部３５，基端保持部材３７及び第二の連接体１２の基端部は，軸体２３より前方に移動する。第二の連接体１２の基端部は，第一の連接体１２に対して前方かつ上方に向かって傾斜した状態となる。最大回転状態における第一の連接体１２に対する第二の連接体１２の基端部の傾斜角度は，９０°以下，例えば約３５°程度にしても良い。このように，基端保持部材３７と第二の連接体１２の基端部は，回転部材２１の回転に伴い，ストッパー２４及びガイド部３２により制限された範囲において，軸体２３を中心として略鉛直面内において回転可能であり，軸体２３より下方や後方には移動しないようになっている。
【００２４】
また，初期状態（図４）においては，支持ピン３４は軸体２３より後方かつ下方に位置し，接続部材１７に接続された弾性体１５は，適度に伸張している。従って，接続部材１７には，接続部材１７を下方に引っ張る弾性体１５の弾性力が働いており，回転部材２１には，接続部材１７を介して，支持ピン３４を下方に移動させようとする力が働く。これにより，回転部材２１は初期状態に維持される。一方，ガイド部３２をストッパー２４に対して前方（図４においては左方）に移動させるようにして，回転部材２１を前方に回転させると，支持ピン３４が後方かつ上方に移動して，接続部材１７が上方に引っ張られる。すると，接続部材１７によって弾性体１５が引っ張られてさらに伸張し，弾性体１５の弾性力が強くなる。従って，支持ピン３４を下方に移動させようとする力，即ち，回転部材２１を初期状態に戻そうとする力が強くなる。そして，回転部材２１を前方に回転させるモーメントが弱まると，弾性体１５の弾性力により，接続部材１７が下方に引っ張られ，回転部材２１が初期状態（図４）に自動的に戻るようになっている。即ち，弾性体１５の弾性力は，第二の連接体１２の基端部を元の初期状態における位置に戻すように働く復元力として作用し，弾性体１５及び接続部材１６，１７によって，かかる復元力を与える復元機構４０が構成されている。
【００２５】
図６に示す第二の連接体１２は，弾性を有する材質によって形成され，断面形状が略円形をなす細長い棒状をなし，また，基端側から先端側に向かうほど断面積が小さくなり，柔軟性が高くなる形状になっている。第二の連接体１２の基端部は，前述した基端保持部材３７に取り付けられている。さらに，第二の連接体１２は，基端側から先端側に向かう方向における柔軟性の上昇率が互いに異なる２つの柔軟性部分１２ａ，１２ｂを有する。柔軟性部分１２ａは，基端保持部材３７から長さＬ１の部分であり，柔軟性部分１２ｂは，柔軟性部分１２ａとの境界１２ｃから先端までの間の部分である。各柔軟性部分１２ａ，１２ｂは，それぞれ基端保持部材３７からの距離に比例して外径が小さくなるように形成されているが，柔軟性部分１２ｂにおける外径の減少率は，柔軟性部分１２ａにおける外径の減少率より，小さくなっている。即ち，柔軟性部分１２ｂの基端側から先端側に向かう方向における柔軟性の上昇率は，柔軟性部分１２ａの基端側から先端側に向かう方向における柔軟性の上昇率より，小さくなっている。なお，第二の連接体１２は，例えばグラスファイバ等によって形成しても良い。また，例えばグラスファイバとカーボンファイバを混合して形成しても良い。
【００２６】
図１に示すように，第一の連接体１１には，導光部３を保持する第一の保持部材５１が取り付けられている。また，第二の連接体１２の基端側には，導光部３に沿って移動可能に取り付けられた第二の保持部材５２が取り付けられている。導光部３には，第二の連接体１２に沿って移動可能に取り付けられた第三，第四の保持部材５３，５４が取り付けられている。第三の保持部材５３は，第二の保持部材５２よりも先端側に設けられており，第四の保持部材５４は，第三の保持部材５３よりもさらに先端側に設けられている。そして，第二の連接体１２の先端部には，導光部３に沿って移動可能に取り付けられた第五の保持部材５５が取り付けられている。
【００２７】
図７に示すように，第一の保持部材５１は，第一の連接体１１を通して保持する保持穴６１，及び，導光部３を通して保持する保持穴６２を備えている。保持穴６１，６２の間には，所定の間隔が形成されている。第一の連接体１１，導光部３は，それぞれ保持穴６１，６２に固定されている。従って，導光部３は，第一の保持部材５１を介して第一の連接体１１に対して固定支持され，第一の連接体１１の前方において，第一の連接体１１から離隔させた状態で，第一の連接体１１に沿って縦方向に向けて支持されている。なお，第一の保持部材５１の材質としては，例えばアセタール・コポリマー（ＰＯＭ）等の樹脂等を使用しても良い。
【００２８】
図８に示すように，第二の保持部材５２は，基端保持部材３７を通して保持する保持穴６５，及び，導光部３を通して保持する保持穴６６を備えている。保持穴６５，６６の間には，所定の間隔が形成されている。基端保持部材３７は保持穴６５に固定されている。保持穴６６は長孔状に形成されており，長手方向を前後方向に向けて備えられている。保持穴６６の幅は，導光部３の外径より大きく形成されている。従って，導光部３は保持穴６６内で前後方向，軸方向等に移動可能になっている。なお，第二の保持部材５２の材質としては，例えばアセタール・コポリマー（ＰＯＭ）等の樹脂等を使用しても良い。
【００２９】
図９に示すように，第三の保持部材５３は，第二の連接体１２を保持する保持筒７１と，導光部３及び保持筒７１を保持する接続具７２とを備えている。保持筒７１は，略円筒状に形成されている。保持筒７１の内径は，第二の保持部材５２よりも先端側に移動した部分における第二の連接体１２の外径より，大きく形成されている。接続具７２は，断面が略Ｓ字形状をなし，一方の湾曲部７２ａの内側には保持筒７１が固定され，他方の湾曲部７２ｂの内側には導光部３が固定されている。第二の連接体１２は保持筒７１の内側に通されている。従って，保持筒７１は第二の連接体１２に沿って移動可能になっている。保持筒７１の材質としては，例えばフッ素樹脂等を使用しても良い。接続具７２の材質としては，例えばＳＵＳ等の金属等を用いても良い。なお，第四の保持部材５４は，第三の保持部材５３とほぼ同様の構成であるため，説明を省略する。
【００３０】
図１０に示すように，第五の保持部材５５は，第二の連接体１２の先端に被せるように固定された保持部材本体７５と，導光部３を保持する円環状のリング７６とを備えている。リング７６は，保持部材本体７５の外周面に固定されている。リング７６の内径は，導光部３の外径より大きく形成されている。導光部３はリング７６に通され，リング７６に対して軸方向に移動可能に保持されている。保持部材本体７５の材質としては，例えばアセタール・コポリマー（ＰＯＭ）等の樹脂等を使用しても良い。リング７６の材質としては，例えばＳＵＳ等の金属等を用いても良い。
【００３１】
導光部３は，上述した第一〜第五の保持部材５１〜５５によって，支持棒５に沿って支持されている。また，第二の保持部材５２，及び，第五の保持部材５５は，第二の連接体１２に対して固定されているが，導光部３に沿って移動可能である。その他の第三の保持部材５３，及び，第四の保持部材５４は，導光部３に対して固定されているが，第二の連接体１２に沿って移動可能である。従って，導光部３は第二の連接体１２に沿って移動できるように支持されている。
【００３２】
なお，第三の保持部材５３，第四の保持部材５４，第五の保持部材５５において，第二の連接体１２と導光部３との間の距離は，なるべく小さくすることが好ましい。即ち，第二の連接体１２の基端部を除く大部分と導光部３とは，なるべく近接させることが好ましい。これにより，図１１において実線で示したように，ハンドピース６をハンドピース保持部７に保持させたとき，レーザ装置１の高さを抑え，レーザ装置１をコンパクトにすることができる。
【００３３】
次に，レーザ装置１を扱う方法について説明する。先ず，レーザ装置１を使用しないときは，図１１において実線で示すように，ハンドピース６をハンドピース保持部７に保持させておく。この状態では，屈曲連接部１３は，図４に示す初期状態になっている。接続部材１７は弾性体１５の弾性力により下方に引っ張られている。従って，回転部材２１には，回転部材２１を後方に回転させようとする力が働いているが，ガイド部３２の端部３２ａがストッパー２４に当接することにより，回転部材２１が後方に回転しないようになっている。また，第二の連接体１２は導光部３の重さによって前方に向かってたわむ。導光部３は，第一の連接体１１の前方，第二の連接体１２の前方から下方に沿って支持され，上に向かって凸状に湾曲し，第二の連接体１２の先端部からハンドピース保持部７に向かって垂れ下がる。
【００３４】
なお，第二の連接体１２は，先端側ほど断面積が小さく柔軟なので大きく変形するが，基端側は断面積が大きく変形しにくいので，基端側では第一の連接体１１とほぼ同軸上に立設した状態になる。この場合，第二の連接体１２の基端側が倒れすぎず，第二の連接体１２の先端側及び導光部３を高い位置に持ち上げ，装置本体２の上方にバランス良く確実に支持することができる。また，回転部材２１には，基端保持部材３７，第二の連接体１２，導光部３，第一〜第五の保持部材５１〜５５等の重みによって，回転部材２１を前方に回転させようとする力が働くことが考えられるが，第二の連接体１２の基端側がたわみすぎず，また，弾性体１５の弾性力が働いていることにより，回転部材２１が前方に回転することを防止できる。従って，支持棒５が屈曲することを防止して，導光部３を装置本体２の上方にコンパクトに支持することができる。また，柔軟性部分１２ｂの基端側から先端側に向かう方向における柔軟性の上昇率は，柔軟性部分１２ａの基端側から先端側に向かう方向における柔軟性の上昇率より小さくなっていることにより，柔軟性部分１２ｂが過剰にたわむことを防止できる。これにより，導光部３を柔軟性部分１２ｂに沿って下方に緩やかに湾曲させることができる。
【００３５】
レーザ光を用いた治療を行う際，操作者は，ハンドピース６をハンドピース保持部７から取り外し，導光部３と第二の連接体１２を引きながら，ハンドピース６を患部に近接させる。そして，ハンドピース６からレーザ光を照射し，歯牙の窩洞形成，歯石の除去等の治療を行う。装置本体２内のレーザ光源から出射されたレーザ光は，導光部３内の光ファイバによって，レーザ光源側から先端側に伝送され，ハンドピース６の先端から出射される。
【００３６】
図１１には，ハンドピース６を前方に引っ張った状態（一点差線）が示されている。導光部３は，ハンドピース６に引っ張られ変形する。第二の連接体１２も，導光部３に引っ張られて変形する。また，導光部３，第二の連接体１２が前方に引っ張られることにより，屈曲連接部１３の回転部材２１を前方に回転させようとするモーメントが大きくなる。回転部材２１が前方に回転すると，結合部３５，基端保持部材３７及び第二の連接体１２の基端部が，前方に傾斜する。こうして，第二の連接体１２を第一の連接体１１に対して回転させることにより，導光部３をさらに前方に移動させることができ，ハンドピース６がより遠くまで届くようになる。回転部材２１は最大回転状態（図５）まで回転させることができる。
【００３７】
前方に移動したときも，導光部３は，第二の連接体１２に沿って上に向かって凸状に湾曲する。また，第二の連接体１２の先端から操作者によって把持されたハンドピース６までの間の部分も，適度に湾曲した状態にすることができる。従って，導光部３を引っ張ったときも，導光部３を局部的に屈曲させることなく，適度に湾曲させることができる。
【００３８】
なお，第二の連接体１２の先端は，治療中のハンドピース６の高さに対して，下がりすぎないようにすることが好ましい。即ち，第二の連接体１２の先端からハンドピース６までの間において，導光部３のたるみが大きくなりすぎないようにすることが好ましい。そうすれば，ハンドピース６を持つ操作者の手にかかる負荷を小さくすることができ，操作性が向上する。第二の連接体１２の先端位置は，回転部材２１の回転角度の範囲，弾性体１５の弾性，第二の連接体１２の弾性や長さ等を適切に設計することで調整できる。
【００３９】
また，導光部３は，第二〜第五の保持部材５２〜５５を介して支持されることにより，第二の連接体１２に沿った軸方向に移動できるようになっている。そのため，導光部３及び第二の連接体１２が変形するとき，導光部３は，第二の連接体１２に沿って移動しながら円滑に変形することができる。第二の連接体１２も，導光部３に沿って移動しながら，円滑に変形することができる。従って，ハンドピース６を円滑に移動させることができ，操作性が良好である。また，第一の保持部材５１，第二の保持部材５２においては，導光部３が第一の連接体１１，第二の連接体１２から適度に離れた位置に保持されており，さらに，第二の保持部材５２においては，導光部３が第二の連接体１２に対して前後に移動可能になっているため，屈曲連接部１３において第二の連接体１２が回転しても，導光部３は屈曲連接部１３から離れ，緩やかに湾曲することができる。従って，導光部３が第一の保持部材５１と第二の保持部材５２との間で屈曲することを防止できる。
【００４０】
レーザ光による治療が終了したら，また，中断するときは，操作者は，ハンドピース６をハンドピース保持部７に戻す。ハンドピース６を戻すとき，第二の連接体１２は，第二の連接体１２の弾性力によって，後方かつ上方に戻ろうとする。導光部３は，第二の連接体１２により後方かつ上方に引っ張られる。また，回転部材２１が前方に回転していた場合においては，弾性体１５の弾性力により，接続部材１７を下方に引っ張る力が働くので，回転部材２１は接続部材１７に引かれて後方へ回転し，初期状態（図４）に戻る。即ち，弾性体１５の弾性力を利用することで，第二の連接体１２の基端部を，元の位置に容易に復帰させることができる。従って，第二の連接体１２，導光部３を元の待機中の姿勢に容易に戻すことができる。また，このようにハンドピース６を戻すときも，第二の連接体１２，導光部３は互いに沿って移動することができるので，第二の連接体１２，導光部３を元の姿勢に円滑に戻すことができる。
【００４１】
また，図１１において二点鎖線で示すように，ハンドピース６が操作者によって保持されず，ハンドピース保持部７にも保持されていない状態のとき，導光部３が支持棒５に支持されながら，装置本体２の前方に垂れ下がり，ハンドピース６が装置本体２にも床にも接触することなく，装置本体２の前方に宙吊りになった状態で，釣り合いがとれるようにしても良い。このようにすると，例えば操作者がハンドピース６をハンドピース保持部７に戻すことを怠った場合に，ハンドピース６が装置本体２や床に接触することを防止できる。また，例えば治療中に操作者が不意にハンドピース６から手を離した場合にも，ハンドピース６が床に落下することを防止できる。従って，ハンドピース６の汚染や破損を抑止できる。なお，ハンドピース６の落下防止という観点では，第二の連接体１２の先端からハンドピース６までの間の長さは短いほうが良いが，操作性を良好にするためには，適切な長さを確保することが好ましい。
【００４２】
かかるレーザ装置１によれば，第二の連接体１２において，柔軟性が基端側から先端側に向かうほど高くなるようにしたことにより，第二の連接体１２を適度に湾曲させることができる。また，第二の連接体１２及び導光部３を円滑に変形させることができ，操作性が良好である。支持棒５によって導光部３を支持することにより，治療中も非使用時も，導光部３を緩やかに湾曲させた状態を維持でき，導光部３内の光ファイバが局所的に屈曲して折損することを防止できる。支持棒３の構造は，第一の連接体１１，第二の連接体１２，屈曲連接部１３からなる簡単な構造であり，装置本体２をコンパクトにすることができる。また，第二の連接体１２の柔軟性を利用して支持部５を変形させるので，支持部５を変形させる際に振動が発生するおそれを軽減することができる。従って，振動がハンドピースに伝達して治療に悪影響を与えるおそれが少ない。
【００４３】
以上，本発明にかかる実施の形態の好適な例を示したが，本発明はここで説明した形態に限定されない。例えば，本実施の形態では，歯科用のレーザ装置１について説明したが，本発明は歯科用の装置に限定されず，また，ヒトの歯牙に対する窩洞形成，ヒトの歯石除去等の治療を行うための装置に限定されない。本発明は，レーザ光を照射することにより，各種の生体組織に対して蒸散，切開，凝固，止血など様々な処置を行うレーザ装置に適用することができる。例えば外科，眼科，その他の様々な分野において使用されるレーザ装置に適用可能である。また，Ｅｒ：ＹＡＧレーザ光を用いるレーザ装置に限定されず，例えばＣＯ２レーザ光等を用いるものであっても良い。
【００４４】
また，本実施の形態では，装置本体２の上面に対して導光部３の基端部が縦方向に取り付けられた装置に基づいて説明したが，本発明はかかる構造の装置には限定されない。例えば，装置本体２に対して導光部３の基端部が横方向に取り付けられた装置に本発明を適用することもできる。
【００４５】
また，第一の連接体１１，第二の連接体１２の各形状は，円管状，断面略円形状には限定されない。例えば，第一の連接体１１，第二の連接体１２の各形状を，楕円管状，断面略楕円状にしても良い。基端側から先端側に向かう方向における柔軟性部分１２ａ，１２ｂの外径の減少率は，基端側からの距離に比例してそれぞれ一定としたが，かかる減少率は，基端側からの距離に比例させなくても良い。また，柔軟性部分１２ｂの外径は，基端側から先端側に向かう方向において減少させず，一定にしても良い。
【００４６】
本実施の形態では，第二の連接体１２において，基端側から先端側に向かうほど断面積が小さくなるようにすることで，基端側から先端側に向かうほど柔軟性が高くなるようにしたが，例えば基端側と先端側とで材質，密度，断面形状等を変えることで，基端側から先端側に向かうほど断面二次モーメントの値が小さくなるように，即ち，柔軟性が高くなるようにすることもできる。
【００４７】
本実施の形態では，第二の連接体１２は，基端側から先端側に向かう方向における柔軟性の上昇率が互いに異なる２つの柔軟性部分１２ａ，１２ｂを有することとしたが，このような柔軟性部分の数は，３以上であっても良い。また，第二の連接体１２に複数の柔軟性部分を設けず，第二の連接体１２の全長に渡って，基端側から先端側に向かう方向における柔軟性の上昇率を一定にしても良い。
【００４８】
支持棒５は第一の連接体１１，第二の連接体１２，屈曲連接部１３からなる構造としたが，屈曲連接部の個数は，実施の形態に示した１個だけに限定されず，また，連接体の個数も２個に限定されない。例えば，屈曲連接部１３を設けず，支持棒５を一つの棒状の部材とし，支持棒５の全部を，基端側（装置本体２側）から先端側に向かうほど柔軟性が高くなる構成にしても良い。この場合，支持棒５の構造を簡略化することができる。また，支持棒５に３以上の連接体を備え，各連接体同士の間に屈曲連接部を設け，合計で２以上の屈曲連接部を備えても良い。第一の連接体１１が装置本体２に対して傾斜できるようにしても良い。
【００４９】
本実施の形態では，第二の保持部材５２，及び，第五の保持部材５５は，第二の連接体１２に対して固定され，導光部３に沿って移動可能であり，第三の保持部材５３，及び，第四の保持部材５４は，導光部３に対して固定され，第二の連接体１２に沿って移動可能であるとしたが，保持部材の形態はかかるものに限定されない。例えば，第三の保持部材５３，第四の保持部材５４は，第二の連接体１２に対して固定し，導光部３に沿って移動可能にしても良い。即ち，例えば，第三の保持部材５３，及び，第四の保持部材５４において，湾曲部７２ｂに第二の連接体１２を固定し，保持筒７１に導光部３を通して移動可能にしても良い。また，第二の連接体１２にも導光部３にも固定された保持部材を設けても良い。第一の保持部材５１を導光部３又は第一の連接体１１に対して移動可能にしても良い。さらに，導光部３は，５個の保持部材５１〜５５を介して支持棒５に沿って支持されていることとしたが，導光部３と支持棒５とを連結する保持部材の個数は，５個に限定されない。各保持部材を設ける位置や形状も，実施の形態に示したものに限定されない。
【００５０】
本実施の形態においては，第二の連接体１２に復元力を与える復元機構として，弾性体１５及び接続部材１６，１７からなる構成を例示したが，復元機構はかかるものに限定されない。例えば，弾性体１５及び接続部材１６，１７に代えて，伸縮性を有するゴム製の紐状弾性材を備え，この紐状弾性材の両端を，第一の連接体１１の基端底部，屈曲連接部１３の支持ピン３４にそれぞれ連結し，回転部材２１の初期状態において伸張した状態にする。この場合も，紐状弾性材の弾性力により，第二の連接体１２に復元力を与えることができる。また，接続部材１１７の下端に，弾性体１５及び接続部材１６に代えて，錘を取り付け，この錘の荷重を利用して，第二の連接体１２が復元するようにしても良い。さらにまた，復元機構を第一の連接体１１の内部でなく，外側に設けることもできる。
【実施例】
【００５１】
本発明者らは，実施の形態に示したレーザ装置１を試作し，評価を行った。第一の連接体１１の長さは約３５０ｍｍ，外径は約１０ｍｍとした。また，第二の連接体１２において，基端保持部材３７から先端までの全長を約７５０ｍｍとし，柔軟性部分１２ａの長さＬ１＝約５００ｍｍ，柔軟性部分１２ｂの長さＬ２＝約２５０ｍｍ，即ち，Ｌ１：Ｌ２＝２：１とした。各柔軟性部分１２ａ，１２ｂは，それぞれ基端側からの距離に比例して外径が小さくなるようにした。柔軟性部分１２ａの基端の外径は約５ｍｍ，境界１２ｃにおける外径は約２．２ｍｍ，柔軟性部分１２ｂの先端の外径は約２ｍｍとした。即ち，柔軟性部分１２ａの基端側から先端側に向かう方向における外径の減少率は約０．５６％，柔軟性部分１２ｂの基端側から先端側に向かう方向における外径の減少率は約０．０８％とした。第二の連接体１２の材質にはグラスファイバを用いた。屈曲連接部１３については，最大回転状態での第一の連接体１２に対する第二の連接体１２の基端部及び基端保持部材３７の傾斜角度を，約３５°とした。その結果，本発明の効果が良好に得られることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は，例えば歯科治療，生体組織の切開等を行う医療用のレーザ装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】レーザ装置の概略を示した斜視図である。
【図２】第一の連接体の縦断面図である。
【図３】屈曲連接部の概略縦断面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ線による概略縦断面図である。
【図５】回転部材の最大回転状態を示した概略縦断面図である。
【図６】第二の連接体を示した説明図である。
【図７】第一の保持部材の斜視図である。
【図８】第二の保持部材の斜視図である。
【図９】第三の保持部材の斜視図である。
【図１０】第五の保持部材の斜視図である。
【図１１】ハンドピースをハンドピース保持部に保持させた状態，ハンドピースを引っ張った状態，及び，ハンドピースを自然に垂下させた状態を示した側面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ レーザ装置
２ 装置本体
３ 導光部
５ 支持棒
６ ハンドピース
７ ハンドピース保持部
１１ 第一の連接体
１２ 第二の連接体
１３ 屈曲連接部
１５ 弾性体
１６，１７ 接続部材
２１ 回転部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源を有する装置本体と，前記レーザ光源から出射されたレーザ光をレーザ光源側から先端側に伝送する光ファイバを有する導光部とを備えたレーザ装置であって，
前記導光部を支持する支持棒を備え，
前記導光部は，前記導光部又は支持棒に沿って移動可能に取り付けられた保持部材を介して前記支持棒に沿って支持され，
前記支持棒は，装置本体側から先端側に向かうほど柔軟性が高くなる構成としたことを特徴とする，レーザ装置。
【請求項２】
前記支持棒は，装置本体側から先端側に向かう方向における柔軟性の上昇率が互いに異なる複数の柔軟性部分を有することを特徴とする，請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項３】
前記先端側に向かうほど，柔軟性の上昇率が減少することを特徴とする，請求項２に記載のレーザ装置。
【請求項４】
前記支持棒は，装置本体に取り付けられた第一の連接体と，前記第一の連接体に対して回転可能に取り付けられた第二の連接体とを備え，
前記第一の連接体は剛体とし，
前記第二の連接体は柔軟性を有し，装置本体側から先端側に向かうほど断面積が小さくなる構成としたことを特徴とする，請求項１，２又は３に記載のレーザ装置。
【請求項５】
前記第一の連接体に対して第二の連接体を回転させた際，前記第二の連接体を元の位置に戻すように復元力を与える復元機構を備えたことを特徴とする，請求項４に記載のレーザ装置。
【請求項１】
レーザ光源を有する装置本体と，前記レーザ光源から出射されたレーザ光をレーザ光源側から先端側に伝送する光ファイバを有する導光部とを備えたレーザ装置であって，
前記導光部を支持する支持棒を備え，
前記導光部は，前記導光部又は支持棒に沿って移動可能に取り付けられた保持部材を介して前記支持棒に沿って支持され，
前記支持棒は，装置本体側から先端側に向かうほど柔軟性が高くなる構成としたことを特徴とする，レーザ装置。
【請求項２】
前記支持棒は，装置本体側から先端側に向かう方向における柔軟性の上昇率が互いに異なる複数の柔軟性部分を有することを特徴とする，請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項３】
前記先端側に向かうほど，柔軟性の上昇率が減少することを特徴とする，請求項２に記載のレーザ装置。
【請求項４】
前記支持棒は，装置本体に取り付けられた第一の連接体と，前記第一の連接体に対して回転可能に取り付けられた第二の連接体とを備え，
前記第一の連接体は剛体とし，
前記第二の連接体は柔軟性を有し，装置本体側から先端側に向かうほど断面積が小さくなる構成としたことを特徴とする，請求項１，２又は３に記載のレーザ装置。
【請求項５】
前記第一の連接体に対して第二の連接体を回転させた際，前記第二の連接体を元の位置に戻すように復元力を与える復元機構を備えたことを特徴とする，請求項４に記載のレーザ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−２５４９８６（Ｐ２００６−２５４９８６Ａ）
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−７３４１０（Ｐ２００５−７３４１０）
【出願日】平成１７年３月１５日（２００５．３．１５）
【出願人】（５０５０９５７７４）ＨＯＹＡフォトニクス株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１５日（２００５．３．１５）
【出願人】（５０５０９５７７４）ＨＯＹＡフォトニクス株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
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