手持式扫描发生器光路结构研究

王文瑜

摘 要：文章基于手持式扫描发生器自身内部光路结构进行阐述，细致描述了该光路结构自身内部构造与实际运行现状。目前，市场内运用到扫描发生装置的科技一般都是通过垂直类型的光路结构，比较容易导致入射光自身传输组件产生变形，导致光路实际准直性不佳，使该仪器自身精准性及实际操作性都受到一定影响。由此，也导致产品运输、制造以及组装等生产成本增加，提升了实际准备治疗的具体工作难度。我公司（全称为“上海钰华科技有限公司”，下文简称“上海钰华”）研发生产的手持类型的扫描发生装置内部光路结构，能够在确保光路准直性的基础上保有精准操作、轻盈、手感舒适以及小巧等优势，存在较高的实际商业价值，由此也促进了CO2形式激光治疗设备的未来发展。

关键词：扫描器;光路结构;CO2激光治疗

中图分类号：TN248;TN242 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）04-020-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.04.010

CO2形式的激光治疗设备，目前被普遍运用在皮肤科、外科、耳鼻喉科以及妇科等进行凝固、切割、烧灼以及汽化等形式的手术治疗。并且也被使用在医美产业领域，作为医美等机构的关键医美设备;伴随激光类型医疗器械市场的不断发展，现有CO2类型激光治疗仪器具有的相关问题也开始产生[1]。

1 CO2激光治疗设备扫描发生器存在的问题

CO2类型的激光治疗设备基本是通过CO2激光器（也称为CO2激光管）实际产生的高功率密度形式的激光束，经过对相关生物组织造成一定的化学、热以及电磁波等效应，由此达到理疗以及手术的实际目标。当在手术过程中使用机器时，能在导光口的出口部位获得高功率密度的实际聚集激光束，其能够在相应手术位置上提供高湿作用，能够对病变组织进行快速的汽化、切除、碳化以及烧伤等措施，手术环节能够降低出血率与感染率，提升手术部位复原性，使其能够恢复得较为平整、光滑。

目前，市场内运用到扫描发生装置内的技术一般都是垂直类型的光路结构，也就是扫描系统内部的光路传输到入射光以及出射光，两者空间结构上存在垂直性。为了确保光路自身的平稳性，就需要不断扩大装置自身体积，由此导致其自身重量很重。体积较大的装置不仅会促使实际运用操作并不方便，同时也要由此提升产品运输、制造以及组件等实际成本费用，增强实际准备治疗的工作难度[2]。上海钰华研发生产的CO2形式的激光治疗设备内部扫描发生装置，就针对以上短板内容展开了实际优化及创新，使以上问题都得到了具体解决。

2 手持式扫描发生器的光路结构

上海珏华公司研发生产的手持类型扫描发生器内部光路结构，对目前市场技术内由于扫描器自身运用垂直类型光路结构，使其体积较大、光路自身准直性不好、导致入射光自身传输组件机器产生变形等相关问题得到解决。

手持类型扫描发生器自身光路机构，一般会把实际入射激光具体调制成出射激光展开输出。通常光路结构涵盖了Fθ透镜、椭圆反射镜、Y轴反射镜、以及X轴反射镜等内容，而入射激光通常与椭圆反射镜之间呈现45度进行夹角设置，由此能够将入射激光通过折射输送到X轴反射镜面，随后通过X轴反射镜实际折射到相应的Y轴反射镜面，最终折射到与其匹配的Fθ透镜，随后通过Fθ透镜产生实际出射激光展开输出。

通常出射激光会和Y轴反射镜之间呈现45度进行夹角设置，由此导致其自身光轴实际重叠。Fθ透镜、椭圆反射镜、Y轴反射镜以及X轴反射镜等设施都放置在相同的安装基座内，同时基座内也需要固定一个Y轴以及X轴两个伺服电机，Y轴形式的伺服电机一般会通过促使Y轴反射镜在相应的Y轴实现微调，而X轴形式的反射镜也促使X轴反射镜能够在对应的X轴进行微调，这两种伺服电机通常呈现垂直角度进行安装。在实际手持类型扫描发生器内部光路结构中，通常椭圆反射镜自身投影是圆形。一般，安装基座放置在一具存在手柄的实际壳体内，其壳体上还需要放置一个和手柄之间垂直的扫描振镜目具，同时该目具和实际Fθ透镜进行同轴心设置，两者间的实际间距需要保持50mm。

3 手持式扫描发生器光路结构的基本构造

手持类型扫描发生器内部光路原理详细显示图如图1所示。手持类型扫描发生器自身构件实际分解详细显示图如图2所示。

图内公式都是简化后的具体显示图示，只通过示意的手段对该光路结构自身基础构想进行阐述，该组件实际布局形态也会变得比较复杂。

如图1所示，该类型手持扫描发生器自身光路结构一般是把入射激光1经过调制以后通过出射激光2展开实际输送，由此对大众自身皮肤组织展开美容手术操作。通常该光路机构涵盖了Fθ透铲34、椭圆反射镜31、Y轴反射镜33以及X轴反射鏡32等内容。通常，椭圆反射镜31能够和入射激光1两者之间通过45度进行夹角设置，由此导致其自身光轴进行实际重叠，促使入射激光1能够经过折射输送到X轴反射镜32，随后通过X轴反射镜32产生折射作用将光线输送到对应的Y轴反射镜33，随后经过Y轴反射镜33产生折射作用输送到Fθ透镜34。最终，通过Fθ透镜34产生与其对应的出射激光2，对具体人体皮肤组织实现对应的美容手术操作。

必须进行说明的是，为了使扫描发生器内部光路自身功效及原理进行实际突显，需要参照图2，也就是需要了解该发生器实际涵盖的连接套37、椭圆反射镜31、壳体36、X轴反射镜32、安装基座35、Y轴反射镜33及对应的Fθ透镜34等内容。

一般，椭圆反射镜31会通过相应反射镜座311实际放置到相应的安装基座35内，和椭圆反射镜31进行实际连接的还有相关的连接套37，其一般会通过连接套37把对应的入射激光1输送至相应的椭圆反射镜31。同时，连接套37也会被放置到对应的安装基座35内。通常，椭圆反射镜31形成的投影都是圆形。

通常安装基座35內也放置了相应的X轴伺服电机321，实际上该电机会通过对应的固定块322一起安装在匹配的基座35上。在实际落实方案内，X轴伺服电机321通常都是具有较高精密度的相应伺服电机，促使X轴反射镜32能够在对应的X轴向展开实际微调。

一般，安装基座35内还会安装对应的Y轴伺服电机331，实际上该电机331会通过对应的固定块332一起安装在匹配的基座35上。在实际落实方案内，Y轴伺服电机331通常都是具有较高精密度的相应伺服电机，促使Y轴反射镜33能够在对应的Y轴向展开实际微调。并且X轴以及Y轴两者对应的伺服电机呈现垂直安装。

4 手持式扫描发生器光路结构的意义与发展运用

该手持形式的扫描发生器内部光路结构基本是入射激光，首先输送至椭圆反射镜，随后经过反射后输送至相应的X轴反射镜片，之后经过折射输送至匹配的Y轴反射镜片，最终通过Fθ透镜输送至对应目标。一般，X轴及Y轴两类反射镜片都通过相应的伺服电机作用，通过相关程序控制进行有规律的实际转动，由此对光波自身的扫描途径及实际图形进行具体控制输出。由此，处理了目前技术内由于通过垂直性光路结构扫描发生装置导致的光路准直性不高、体积较大及入射光相应传输组件变形等相关问题，通过该发明实际创建的光路结构，已经实现在确保光路自身准直性的基础上，使实际扫描发生器本身存在便于精准操作、体积小巧、轻盈及手感较为舒适等优势。

现在，该类型手持扫描发生器自身光路机构已被上海钰华研发的不同类型的CO2激光治疗设备实际运用，同时进行长期生产及运用。目前，PC015-ES、PC040-DS及PC040-DSV等型号的CO2类型激光治疗设备已经在众多大规模医院与医疗机构进行实际运用。通过仪器操作人员的具体反馈可知，运用该扫描发生器自身光路机构的相应CO2形式的激光治疗设备，实际操作精准性以及手感都获得了约20%的提升。该类型扫描发生器自身光路结构，也促进CO2类型的医疗激光治疗设备继续朝前发展。

参考文献

[1] 邱海霞，李步洪，马辉，等.我国激光技术医疗应用和产业发展战略研究[J].中国工程科学，2020，22（3）：14-20.

[2] 卢瑛，张仁永，谢箭，等.基于激光扫描的电网高压线故障检测系统设计[J].激光杂志，2019，40（8）：125-129.