JPH0333015B2

JPH0333015B2 -

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Publication number: JPH0333015B2
Application number: JP61225048A
Authority: JP
Inventors: Ei Resuperansu Furanshisu
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-09-26
Filing date: 1986-09-25
Publication date: 1991-05-15
Also published as: ZA867364B; JPS62101247A; KR930000083B1; KR870002820A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は角膜外表面上の手術に関する眼科用的
手術に関する。

〔従来の技術〕

上記の手術は角膜移植と角膜切開を含んでい
る。かかる手術は伝統的に切開器具の熟練した操
作を要求されてきた。しかしたとえ鋭く切れる刃
を用いても、角膜の表面に単にその刃を侵入させ
ることは、その侵入によつて創口の両側に移動さ
せられた体細胞に押し分けたような水平方向の圧
力を与えることを意味する。

このような水平方向の圧力は創口の両側の複数
の細胞層に傷を与え、傷を治ゆする能力を大きく
損わせ、結果的に傷跡組織を作つてしまうことに
なる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで発明者の出願した特願昭59−239583号で
は、眼科治療、特に、角膜表面の治療における
種々の有用なレーザ波長の効果について背景説明
が行なわれている。

紫外線波長での放射は、その光子エネルギーが
高いことから望ましいものと説明されている。こ
の光子エネルギーは細胞組織へのインパクトが非
常に効率的であり、組織の分子を、光インパクト
により分解し、結果的に、光分解による組織除去
が行なわれる。

照射された表面における分子は、残存している
その下層を熱せられることなく、より小さな揮発
性断片に破壊される。この除去機構は光化学的で
あり、即ち、分子間結合の直接的破壊と云える。

光加熱および／または光凝固の効果は、紫外線
波長での除去においては、特徴的なことでもなけ
れば、注目すべきことでもない。そして、光分解
による除去に隣接する細胞の損傷は、ほとんど問
題になるものではない。

この除去処理の強度段階は、紫外線波長（約
400nｍまたはそれ以下の範囲内の波長）での放
射露光の場合、１ミクロン（1μ）の深さを切り
込むのに１ジユール／cm²のエネルギー密度を要す
る。

先の特許出願では、角膜の表面を刻むために、
制御されたパターンで、その表面にレーザビーム
を走査し、その表面に新たな曲率を添え、光学上
の欠陥のある眼の光学的嬌正を達成する技術が開
示されている。

しかしながら、かかる技術を実行するための走
査および走査制御には、比較的複雑でかつ高価で
あるという欠点がある。

発明者により昭和61和６月６日に出願された特
願昭61−132613号においては、紫外線レーザ放射
により眼の光学的特性を変化させる非走査技術に
ついて説明している。この技術においてはレーザ
スポツトサイズにおける制御された変化により角
膜の彫刻除去を行なうことにより、適切に嬌正さ
れた形状を得ることができる。この技術はズーム
レンズおよびまたは種々の特徴付けられたマスク
技術のプログラムされた使用を含んでいる。

そこで、本発明の目的は角膜の外面を外科手術
するために改良された装置および技術を提供する
ことにある。

本発明の他の目的は、角膜外面の外科治療によ
る眼の光学的特性を外科的に嬌正する装置および
技術を単純化し、そのコストを下げることであ
る。

本発明の特別な目的は、眼の近視遠視および／
または乱視状態を減らす外科技術および装置によ
り、上記の目的を達成することである。

本発明の他の特別な目的は、角膜移植手術の改
良された外科技術を提供することである。

本発明のさらなる特別な目的は、角膜の外科処
置における紫外線照射を安全に行なう自動装置を
提供することである。

本発明のもう一つの目的は、走査技術又は走査
装置を用いることなく上述の目的を達成すること
である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、角膜、即ち、上皮、ボーマン
膜、および基質レベルを光分解により除去するこ
とができる程度のエネルギーで照射される紫外線
によつて特徴づけられる無走査レーザに対して、
眼球の位置を効果的に固定する装置を用いて、上
述の目的を達成する。

照射フラツクス密度と露光時間は、所望の除去
深さに到達するように制御される。

先の出願で開示した走査および可変スポツト処
理とは異なり、刻み動作はレーザビームの眼への
投影光路に予め特徴付けられた伝達あるいは反射
を行なう光学的スクリーン、くさび形物体あるい
は鏡を介在させることによつて達成される。より
特別には、眼に対するレーザビーム投影の断面
は、所望の曲面嬌正を行なう全ての前面領域に一
致しており、例えば６乃至７mmの直径を有し、眼
の光学軸上に中心を有している。そして中間に配
置される装置は光学軸の周囲の半径の関数として
変化する伝達あるいは反射により特徴付けられて
いる。かかる状況下では角膜突入部分におけるレ
ーザー照射は、単位露光時間当りの対応して特徴
付けられた除去侵透能力を有する、対応して特徴
付けられた光束密度を有している。したがつて近
視又は遠視の嬌正に対しては達成された曲面嬌正
のジオプトル数は、任意の与えられた半径に於い
て、円周方向に均一な断面に特徴付けられた照射
に対しては露光時間の関数である。また乱視の嬌
正に対しては、光学軸を横切る与えられた所定の
角度方向において達成された円筒状嬌正のジオプ
トル数はまた時間の関数であるが、しかしそれは
選択された軸方向の両側での対称的に減少する光
束密度により断面的に特徴付けられた照射に対し
てである。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について図面を参照して説
明する。

第１図において、クランプ手段１０は、治療す
る眼１１が固定レーザ装置１３からのビーム出力
の中心軸１２′の下向きに曲げられた部分を整列
するように、（顔を上にして横たわつた）患者の
頭部を固定する。上記固定レーザ装置１３はテー
ブルやその他の基体１３′に支持されている。眼
１１へのレーザビーム照射のための光学系は、(a)
レーザ作用を受けるべき角膜前面領域に対応し
て、レーザビームの断面を３乃至3.5mmの半径の
円形にする手段と(b)予め特徴付けられた反射特性
を有する反射器１４であつてこれによつて角膜上
に入射するレーザ照射が投影ビーム１２の中心軸
の周りにおいて、円周方向に均一な半径の関数と
なるものを含んでいる。キヤビネツト１６は、レ
ーザ装置用の電源および露光制御用のマイクロプ
ロセツサのようなプログラマブル手段を含んでい
る。

望ましくは、クランプ手段１０は参照番号１７
で示された患者のこめかみの領域で患者の頭部を
安定させる頭部固定手段を有しており、眼球保持
手段（第２図の１８）は角膜の硬化領域で眼１１
の周囲をおさえている。また、望ましくは、光学
固定手段２０が、前記テーブルあるいは基体１
３′に調節可能に固定されている。光学固定手段
２０は注視十字線およびレンズを有しており、治
療していない眼１１′があたかも無限遠に十字線
を見ることができる。手段２０の注視線２１は軸
口に平行であり、調節手段（図示せず）は、患者
のひとみ間距離のために必要な調節可能なオフセ
ツトを提供し、軸１２からの手段２０の特殊な取
付オフセツトに適合できる。他方の眼球１１′の
治療のために、眼球１１は同様な固定手段で、他
の固定手段（図示せず）および対応の調節可能な
オフセツト手段とともに固定可能である。あるい
は、固定手段２０は、ズームレンズ装置１４の反
対側で修正オフセツトで調節可能に取り付けるこ
ともできる。眼球１１′の治療のために、クラン
プ手段１０は、その後治療される眼球１１′と軸
１２を一線に並べる範囲でレーザ１３に対して横
方向に割り出し動作し、これにより固定手段を使
うために眼球１１が位置決めされる。

第２図の眼球保持手段１８は、きよう膜−角膜
領域を介して眼球を保持するような輪郭の空気浸
透性物質の収れんする軸方向端壁２３を有する中
空環を含んでいる。真空ポンプへの側部接続口２
４が壁２３に眼球を保持させる。外部突起すなわ
ちフランジ手段２５は、第１図には簡単化のため
省略しているが第２図に示唆された手段によつて
固定手段１８をレーザ装置１３およびそのビーム
１２に対し安定な整列および間隔を置いた連結を
可能としている。

レーザ１３は望ましくは紫外線、すなわち実質
的に400ナノメータより短い波長を発生するのが
よい。ガスレーザは、弗化ネオンレーザで351n
ｍ、窒素レーザで337nｍ、塩化ネオンレーザで
308nｍ、弗化クリプトンレーザで248nｍ、弗化
アルゴンレーザで193nｍ、および弗素レーザで
157nｍの波長を発生し、この範囲でクリスタル
レーザを含む他のレーザに適用された周波数２逓
倍技術がさらに他のソースを提供する。

ドイツのゲツテインゲンのラムタ社（Lamda
Physik GmbH）の現在商用のレーザの一つ、例
えば弗化アルゴンレーザモデルEMG−103がレー
ザ１３用に満足できるものである。この製品で
は、パルス当りの最大エネルギーは200ミリジユ
ールであり、パルスくり返し速度200個／秒、３
×10⁵シヨツト（パルス）が、このパルスくり返
し速度で定格電力が半分に減少する前に包含ガス
の一回の充填で可能である。しかし本発明の使用
においては全定格電力は要求されない。パルス幅
は約15＋１秒であり、代表的ビーム形は方形であ
る。しかしながら図示のとうり、マスク２６の開
口はレーザビームを円形断面に減少させる。

第１図に示した情況に対し、素子１４の反射面
は入射レーザビームに対し45゜傾いており、それ
によつて素子１４の予め特徴付けられた特性に従
つて軸１２′から90゜の位置にあり眼球１１の光学
軸に整列された軸１２上に反射される。したがつ
てビーム１２′の反射用に利用可能な素子１４の
最大面積は補助軸がレーザビームの直径に等し
く、主軸が補助軸の√２倍の楕円となる。第３図
は、第５図に関連して説明される特徴付けられた
反射条件下での要素１４による反射により、眼球
１１に向けられたレーザ光束密度の円周方向に均
一な半径方向分布の説明に用いられる単純化され
た図面である。予め特徴付けられた反射を示すに
は陰影描法は不適切であるため、かかる予めの特
徴付けは第１に段階的除去形状（第７図）を生成
するための光学的段階的くさび形として、そして
第２に、第５図あるいは第８図に図示的に定義さ
れる滑らかに進行するくさび形として示される。

第６図および第７図は、近視を解消するための
眼の外表面３０の光学的な修正除去に本発明を適
用する場合を示している。近視は、外表面３０の
曲率半径が、遠い物体の場合に、網膜で結像する
には短かすぎることを意味している。他方、破線
３１はジオプター減少効果を得るために角膜の外
表面が修正されるべき最終の曲面を示している。
カーブ３１を得るためには最小の所望の光分解は
外方境界２９において、また最大の光分解は中心
２８において行なわれる。このような結果を生成
するためには、角膜の露光領域の中心においてレ
ーザビームの最大光束密度が除去作用を特徴付
け、また、露光領域の周囲においてレーザビーム
の最小（ゼロまたは実質的にゼロ）光束密度が存
在する。これら両極端の間で、光束密度は第３図
に示唆されているように一連の同心的な環状帯と
して特級付けられている。近視の減少に対して
は、これらの環状帯は円周方向に均一な反射を表
わす同様な一連の帯を有する生成物であり、かつ
反射は半径が減少するとともに増加する関数関係
となつていることが理解される。

しかし反射器１４は楕円でなくてはならないた
め、徐々に反射が増加する各帯は第４図に複数の
楕円で示されるような楕円でなければならない。
同図の各楕円は同様な主軸／補助軸比を有し、補
助軸に沿つた反射は中心における最大から周辺に
おける最小値に向つて段階状に変化し（−Ｘ、＋
Ｘ）、同様にまた主軸に沿つた反射は中心におけ
る最大値から周辺における最小値に向つて段階状
に変化することが理解される。

第７図は、反射器１４における対応する反射分
布に帰因し得る光束密度の上述した分布により特
徴付けられる紫外線レーザ照射に眼球１１を所定
の時間露出した場合の漸進的な除去効果を示すた
めの簡略化された図である。反射が最小となる外
方環状帯においては、光束密度は最小となるた
め、これら外方環状帯（第７図の直径D₁，D₂の
間）に対しては角膜への除去侵透は極くわずかか
全く生じない。次の内側環状帯（直径D₂とD₃の
間）においては反射の累加的増加によつて除去的
侵透においても累加的な増加をもたらす。そして
引き続くかかる除去的侵透における累加的増加は
連続的な環状帯の減少する半径の関数として累積
的に生ずる。最後の環状帯は直径D_oの小さな中
心円で、ここでは反射器１４の楕円中心における
最大反射のため最大陰影厚が最大の除去的侵透を
示唆している。

第７図の漸進的に厚さを増す段階状陰影（対応
して段階的に増加する角膜の除去的侵透を意味す
る）は角膜の除去領域に対する新たなより大径の
曲面を画することが埋解される。理論的には、新
たな形状に至る段階状の特性が存在するが、十分
大きな数の漸進的に変化する光束密度を有する環
状帯に対しては、個々の段階は個別的に見えなく
なり、十分滑らかな新たな球状前面により角膜を
特徴付ける。これは特に手術後約２日経過した期
間において該当し、この時期までには薄い上皮層
は新たに特徴付けられた表面を円滑かつ保護的に
被覆するように拡張している。

上記一般的に示したように反射器１４における
予め特徴付けられた段階的性質の反射は連続的に
変化する反射を有する鏡面によつて置き換えるこ
とができる。このような鏡面は第５図に図示され
るが、ここでは主軸に沿つて観測されるか補助軸
に沿つて観測されるかにかかわらず、中心では最
大であり、周辺では最小（ゼロ）となる。補助軸
の方向は増加する半径の範囲（R_X）で表わされ、
主軸の方向は増加する半径範囲（R_Y）で表わさ
れる。当然ながら第５図に示されたような滑らか
に変化する反射により新たに形成された除去曲面
は必然的に段階効果から全く解放された滑らかな
ものとなる。

反射器１４における予め特徴付けられた反射に
より達成される近視を減少する嬌正の程度は露光
時間の関数であることがわかる。このため、与え
られた最大光束密度における露光時間を求めるた
めのジオプトル減少に関する十分なデータベース
により、与えられた患者に対し与えられたジオプ
トル減少に要求される時間を正確に設定すること
が可能となる。非常に過大な角膜−曲面異常に対
しては同じ反射器１４は、例えば比較的短い露光
時間に対し、ある患者に必要とされる１あるいは
２ジオプトルの減少、あるいはより長い露光時間
による他の患者に必要とされる２あるいはそれ以
上のジオプトル減少を表わす異なる程度の曲面減
少を生成するために利用することができる。ま
た、ある患者に対しては一度に一段階の注意を以
つて手術することが望ましいため、例えば３ジオ
プトルの所望の減少は第１回の訪問では２ジオプ
トルを達成し、同じ装置および反射器１４を用い
た次の嬌正的だがより短時間の除去露光を行うべ
きか否かおよび正確にどの程度さらに行なうべき
かを決定する前に患者に判断させかつ変更を目的
として収容するため数日の期間を置くようにする
ことができる。

近視の減少に対して述べられたことは、遠視の
嬌正に対して同様に適用できる。ここでは、反射
器１４における反射はレーザビームの最大光束密
度を角膜の露光領域の外側直径D₁に投照するよ
うにすることが必要であり、光束密度は漸進的に
減少し、中心領域でゼロとなる。これは第３図
（そして第４図の楕円群）の多数の同心円により
示されるような段階的漸進あるいは第８図の曲線
で示されるような連続的な漸進でもよい。いずれ
の場合にも、結果として得られる除去された形状
は第９図における遠視曲面６０から嬌正された曲
面６１（破線）への変化として示されるように全
露光領域にわたる角膜曲面の増加（すなわちより
短い半径の曲面）として表わされる。

第１図の上述した部品は第１０図において参照
番号により識別されるが、ここでは反射器１４
は、特徴付けられた反射面は水晶のような適当な
透明平板に適用されるようにビームスプリツタと
して示されている。この場合、ビームスプリツタ
から発する反射ビーム１２と同様に透過ビーム１
２が存在する。図示のように、透過ビーム１２は
一般に吸収体と称される適当な手段１９により集
収されかつ消散される。しかしながら透過光は、
軸１２に沿つて眼球に与えられる照射量に対し一
定の比例関係を常に有するという事実において、
上述のような吸収手段１９はまた照射量の測定手
段としても用いられることが理解される。

同様に第１１図に示されるように軸１２″上の
透過ビーム１５における反射を介して眼球１１の
角膜除去のための使用ビームとすることができ、
他方軸１２上の反射成分を吸収手段１９に向ける
ことができる。この場合、近視の減少はビームス
プリツタ１４が最大楕円周界で最大の反射および
中心部で最小（実質的にゼロ）の反射を示し、中
間の周界は中心からの距離が減少するに従つて反
射が漸進的に減少するという特徴を有する時に達
成される。そして遠視の減少は反射が中心部で最
大で最大楕円周界で最小（実質的にゼロ）となる
時、達成される。

第１図乃至第５図に関する前述の説明は、エキ
シマレーザによつて例証されたパルス状のレーザ
を前提としている。しかし、現用の適当なエネル
ギーレベルでかつ紫外波長で放射する他のレーザ
も知られている。これらの他のレーザは制御され
た期間だけ継続的に放射するであろう。例えば、
適当な有機染料を用いた有機染料レーザは、266
mmで動作する連続波で四倍周波数のネオジウム
YAGレーザのような紫外レーザ源によつてポン
プされるとき、380nｍの領域においてレーザの
放射を生成するように作られる。この場合におい
て、380nｍの有機レーザの放射は、カリウム−
デユテリウム−リン酸塩（KDP）結晶又はカリ
ウム−チタニウム−リン酸塩（KTP）結晶のよ
うな適当な非直線性の結晶によつて周波数を２倍
にされ、放射波長が190nｍにされる。

第１図乃至第９図はそれ故さらに他の場合をも
示していることが理解でき、その場合において
は、軸１２上の紫外レーザ放射はキヤビネツト１
６内でのプログラムによつて予め定められた処理
期間連続波の性質を有し、タイミングは外科医に
よりその経験に基づいて設定されるが、蓄積され
た経験からなるデータベースからの決定として設
定され、露光時間の関数としてジオプトル変更に
対処する。

第１２図、第１３図および第１４図の構成は、
さらに本発明の上述の原理が角膜の嬌正彫刻に用
いることができ、所望の最終的な曲面のフルネル
タイプの分布を達成し、遠視の嬌正又は図示のよ
うな近視の嬌正をなし得ることを示す。このよう
な手術（すなわちフレネルタイプ）は、外科医の
判断において、単一の円滑に展開された嬌正曲面
が必然的に深いカツトの周辺領域で組織の過度の
除去を必要とするときに用いられる。深すぎるカ
ツトを回避するため、第１２図および第１３図
は、第６図（第１３図の破線７１）に３１で示す
ような最終的に減少した曲面が７０で制限された
筒所内で環状に増加することを示す。これらの環
状部の外側のもの７２においては、カツトの曲率
および深さは、連続する曲線７１（すなわち、フ
レネルステツプなく）を発生するように適用され
る。しかし中間の環状領域７３は、角膜の削除の
量をより少なくしつつ曲線７１の連続性を効果的
に達成する。最後に、内側の円形領域７４は、角
膜組織の最小の除去で曲線７１を効果的に得る。

中心部における組織の除去が第１２図および第
１３図のフレネルカツト７４に対してΔ７４で示
されており、また、中心部における組織の除去は
比較的滑らかに展開され嬌正されたた単一曲面７
１で同様な光学的嬌正を達成すべく必要とされる
最大の除去深さΔ７１のほんの小さな断片であ
る。第１４図は、第１図または第１０図の装置を
用いて異なる環状帯７２，７３，７４に対して上
述の大きさのフレネルタイプカツトを達成するた
め、楕円反射器の補助軸用の予め特徴付けられた
反射分布を図示するものである。これらの各環状
帯内では、最大の反射は内方の範囲（Rx）にお
いてであり、かつ反射は漸減し外方の範囲（Rx）
において最小となる。したがつて与えられた露光
に対し、新しい曲面７１が外側環状帯７２内に達
成できる。そして環状帯７３においては、この新
しい曲面に７１′において軸方向にずれた連続性
を有している。そしてさらに軸方向にずれた点に
おいては、中央部円形領域７４内でさらに有効な
新たな曲面への連続が７１″において存在する。

第１５図は遠視の減少を達成するために第１図
あるいは第１６図の装置を使用する際の、反射
器／ビームスプリツタ１４における反射について
の考察を示している。図示のようにこの目的のた
めのフレズネル型除去カツトを行なうための同心
的な各環状体においては、反射は内側の範囲
（Rx）においては最大（実質的にゼロ）であり
徐々に増加して外側の範囲（Rx）において最大
となる。

本発明を第１図または第１０図の意味で実施す
る場合、第１４図および第１５図の曲線に対して
述べられたことは、第１１図のような透過ビーム
１２″の使用に対しては完全に逆となる。すなわ
ち、各フレネル型環状体における内側範囲での高
い反射、そして徐々に減少して外側範囲での最低
の反射（第１４図に示されるように）は、フレネ
ル型環状体の外側範囲（Rx）での最大の光束密
度の伝達と徐々に減少して内側範囲（Rx）での
最低（ほぼゼロ）の光束密度に変換する。この分
布パターンにより遠視の減少のための軸１２″を
介する与えられた露光を達成することができる。
同様に、第１５図に示される反射特性によつて軸
１２″を介する近視の減少を目的とした角膜露光
を達成することができる。

第１６図は本発明の実施例を示すもので、ここ
では軸１２′上へのレーザ出力の全円形断面ビー
ムを利用している（軸１２′は図示しないが完全
な反射面により下方に折り曲げられている）。こ
のビームは傾いたビームスプリツタ５０に入射す
る。ビームスプリツタ５０は、第２図に関連して
説明された眼球支持固定手段１８によつて支持さ
れているアダプタ５１に着脱自在に固定されてい
る。しかし、第１６図においては、軸１２′から
の法線５２（スプリツタ５０の表面への）の傾き
角αは、反射成分５３が実用上楕円より円形とな
るように特徴付けられた反射となるように、意識
的に小さくしてある。それ故、ビームスプリツタ
５０において、ビーム径D₁にわたる円周方向に
均一な反射分布の説明には第８図とともに第３図
が採用される。そこでは近視の減少用の露光に対
しては、ビームの中心部において透過レーザ照射
の光束密度が最大となり、最大直径D₁において
光束密度が最小（ほぼゼロ）に減少する特性のス
プリツタ５０が選ばれる。そしてビーム直径D₁
の全範囲にわたるスプリツタ５０部での反射の説
明のために同様に第５図とともに第３図が採用さ
れる。そこで遠視の減少用露光に対しては、最大
直径D₁において透過レーザ照射の光束密度が最
大であり、ビームの中心部で光束密度が最小（ほ
ぼゼロ）に減少する特性のスプリツタ５０が選ば
れる。第１６図における本発明の使用において、
角度αは軸５３上の反射成分が、第１０図および
第１１図の１９において示される性質の適切に配
置された吸収手段（図示せず）によるしや断を除
き、他の構造物の妨害によつて散乱されることが
ないように選ばれる。

第１６図は、また、眼球１１の近傍へのアダプ
タ５１の設置に際して熱放散を必要とする場合、
冷却剤の流れを確保する入り口および出口を有す
る環状マニホルド５４を設けることが示されてい
る。

アダプタ５１の対向収容穴部５５内における組
み込み位置に関して、選択された異なる特性の円
形ビームスプリツタ円板５０を手動操作によりオ
ン／オフするのを援助するため、かかる各円板に
は、予め特徴付けられた反射領域（直径D₁）の
外側に指をかけるための対向突起つまみを設ける
ことができる。ここでは透過機能は反射機能に対
して逆関係となつている。

第１７図および第１８図は、選択的に利用可能
な円板５０′の特徴付けられた円形ビームスプリ
ツト領域（直径D₁）が、ビーム分割による透過
成分により乱視を減少する除去嬌正を行なうよう
に特徴付けられている場合に、第１６図の実施例
がさらに利用できることを示すものである。この
特徴は、特徴付け領域を横切る直径線上において
最大の光束密度を通過させ、上記直径線からの横
方向のずれの距離とともに光束が徐々に減少し、
この減少は前記直径線の両側で対称となつてい
る。

第１７図において、円板５０′の特徴領域５７
における反射を表わす陰影は、それ故、円板の周
縁に付された0゜の指標マークにより指定される単
一の直径線から横方向に最も外方にずれた位置で
最も濃くなつている。ゼロ指標マークから両側反
対方向に、プラス90゜およびマイナス90゜の範囲に
他の角度が示されている。これらの角度はアダプ
タ５１に印刻された固定の基準マーク５８に対し
て読まれる。そしてさらに眼の垂直あるいは水平
子午線に対する基準となる適当なキー手段（図示
せず）あるいはその他の角度基準手段がアダプタ
５１の装置内において固定手段１８に設けられる
かあるいは円板５０′のゼロ指標位置が関係する
子午線の方向と真の関係を有しているように、外
科医によつて独立に設定される。この場合、円板
５０′の基準５８に関連する処方された乱視軸方
向への手動角度指標操作は、すべて除去的外科手
術のための正しい方向に対して必要なものであ
る。その後に残されるすべては除去的ジオプトル
減少を所望のあるいは処方された程度に対し露光
タイミングプログラムを設定することである。

本発明は種々の実施例に対し詳細に述べられて
きたが、本発明の範囲を逸脱することなく種々の
修正が可能である。例えば半径（あるいは実効的
半径）の線形関数としての分布を有する透過ある
いは反射についての説明は漸進的な滑らかな連続
として図示されたが、ある嬌正目的に対しては非
線形であつてもよい。

特に、第１９図および第２０図の曲線に示され
るように、露光が近視修正（第１９図）であつて
も、遠視修正（第２０図）の場合でも、そのよう
な非線形関数は準パラボリツクになる。第１９図
の場合、最大透過率は投射レーザービーム１２の
中心軸線上にあり、従つて、そのビームの直角方
向断面における直径に関して、透過率関数（即ち
光束密度分布形状）は準パラボリツクであり、最
大レーザービーム密度の頂点は、中心軸上にあ
り、そこから、近視修正を行うべき円形領域の最
大径R_ccで零となるように減少している。

第２０図の遠視修正の場合には、最小（即ち零
あるいはほぼ零）の透過率は投射レーザービーム
１２の中心にあり、従つて、そのビームの直角方
向断面のどの直径においても、透過率関数は、同
様に準パラボリツクであるが、その頂点は遠視修
正を行なう円形領域の最外径R_ccに在る。

遠視修正について、第９図に関して述べたとこ
ろから明かなように、手術領域の周辺部で基質が
最も深く掘られ、従つて、レーザー手術のための
露光量即ち修正される光屈折量に比例した深さの
比較的鋭い円形のエツジ部が残る。このように鋭
いエツジ部が形成されると、手術領域での上皮再
生に問題が生じる。なぜなら、上皮の再生は基本
的に連続した即ち鋭いエツジ部あるいは鋭い不連
続部で中断されていない面において、最適に行な
われるからである。このような鋭いエツジ部の形
成を避けるために、第２０図は、投射レーザービ
ーム２０が遠視修正領域より大きな断面を有すべ
きであることを示している。これにより、遠視修
正円形領域を囲み、これと連続する滑から面の外
部環状領域が得られる。第２０図において、半径
の増加分ΔRがこの環状部を示す。透過率はこの
環状部ΔRにおいて、R_ccにおける最大値から、レ
ーザービームの半径R_bで最小となるように半径
方向外向きに直線的に減少している。この半径の
増加分ΔRは修正すべき円形領域の半径R_ccの５〜
15％であり、好ましくは約10％である。

このような透過率の線形的な減少により、その
環状部のいかなる点でも最小の傾斜が得られ、角
膜を最も深く掘る手術（例えば、直径５mmの修正
領域にわたつて10ジオプタの修正の場合、深さ
100ミクロンとなる）においては、この線形特性
は最善である。しかしながら、５ジオプタ以下の
修正のように深さが浅い場合には、（第２０図の
ΔRの範囲にわたつて破線で示したように）非線
形関係とした方が、（ΔRの部分で）半径R_ccの修
正部分と手術を施していない元のままの角膜表面
部分とを連続的に滑らかに連続することができ
る。

遠視修正のための角膜除去の際の鋭いエツジ部
の発生を最小化あるいは防止する手法について述
べたが、この手法は、遠視系の乱視の修正即ち、
乱視除去のために円筒半径の増加を必要とする乱
視の修正にも同様に適用できる。その場合、角膜
除去の最大深さは、乱視修正部の横方向外境に存
在し、そこに比較的鋭いエツジ部が残る。これら
のエツジ部の形成は、レーザービームをこれら最
大深さ領域の横方向外向きに、その光束密度が実
質的に零になるように予め調整することによつ
て、実質的に阻止される。今、第２０図の曲線
が、乱視修正の際の横方向外向きの透過率変化
（即ち、光束密度変化）を示すものと見なすと、
予め定められた方向の乱視修正に直角な向きにお
ける透過率分布の半分を示すものと見ることがで
きる。同様に、第１９図は、近視系の乱視に対す
る同様の分布を示す。第１９図および第２０図に
おける“（幅）”なる記載は、それぞれの乱視修正
に対して適用されるものである。

上記説明では、反射鏡１４および５０につい
て、透過率および反射率の分布によつて特徴ずけ
られた透過能および反射能を有するビームスプリ
ツタとして説明している。ここでは、「ビームス
プリツター」という用語は、患者の目に投射され
るビーム１２の断面の密度分布に特徴を与えるた
めのフイルタの単なる例示として理解されるべき
である。

従つて、平面鏡１４を通るビーム投射径路中の
適当に特徴づけられた円形フイルタ１５によつ
て、上述した特性の角膜除去を達成することがで
きる。このようにフイルタは、薄いフイルタ状の
グラジエントフイルタ、あるいは半径方向に特徴
ある透過あるいは反射特性を写真的半階調の変化
によつて与えているフイルタでも良い。あるい
は、また所望の透過特性を与えるような密度で板
に微小孔を設けた多孔板でも良い。このようなフ
イルタの基板としては、溶融シリカ、リチウム沸
化物、カルシウム沸化物およびバリウム沸化物の
中から選ぶことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の動作部品の一般的に構成を示
す概略視斜図、第２図は第１図の装置に用いられ
る眼の保持用固定手段を示す横断面簡略図、第
３，４，５，６および７図は、近視状態を矯正す
る場合に第１図の装置を用いて実行される角膜の
除去的彫刻の性質を示すための簡略図、第８図お
よび第９図はそれぞれ第５および６図に対応し
て、遠視状態を矯正する場合に、第１図の装置を
用いて実行する角膜の除去的彫刻を示す図、第１
０図および第１１図はそれぞれ本発明において用
いられる異なる２つの形態を説明する概略図、第
１２，１３，１４および１５図は、角膜の前部表
面においてフレズネル型光学的矯正形状を達成す
るために本発明を用いる場合を示す簡略図、第１
４図は近視矯正を説明するグラフ、第１５図は遠
視矯正を説明するグラフ、第１６図は本発明のさ
らに他の実施例を示す第２図と類似の図、第１７
図は、第１６図の実施例において利用できる複数
個の選択可能なビームスプリツト素子の１つを示
す平面図で、選択された素子は乱視状態のレーザ
除去矯正に関して用いられる。第１８図は第１７
図の断面１８−１８における直径方向の距離の関
数としての反射を示す図である。第１９図および
第２０図は互いに異なる手術における投射レーザ
ービームの透過率のビーム断面における変化を示
すグラフである。１０：クランプ手段、１１：治療すべき眼、１
２：レーザービーム、１３：固定レーザ装置、１
４：反射器、１６：キヤビネツト、１７：頭部固
定手段、１８：眼球保持手段、１９：吸収手段、
２０：光学固定手段、２３：端壁、２４：側部接
続口、３０：眼の外表面。

Claims

【特許請求の範囲】１患者の眼の角膜の外表面を手術するための彫
刻装置において、電磁スペクトルの紫外線領域の
円形出力ビームを発生するレーザ手段と、前記ビ
ーム内に配置され、レーザ放射光を反射成分ビー
ムと透過成分ビームとに分割する予め特徴付けら
れたビーム分割機能をもつビームスプリツタ手段
とを備え、該ビームスプリツタ手段の予めの特徴
付けは(a)前記反射及び透過成分ビームの一方の成
分ビームにおける光束密度分布が前記一方の成分
ビームの中心軸の周りの半径の円周方向に均一な
減少関数であり、かつ(b)前記反射及び透過成分ビ
ームの他方の成分ビームにおける光束密度分布が
前記他方の成分ビームの中心軸の周りの半径の円
周方向に均一な増加関数であり、これによつて、
前記一方の成分ビームの軸が近視眼の軸に合わせ
れたとき、該近視眼の角膜前部表面に対して近視
矯正曲面変更をもたらし、さらにまた、前記他方
の成分ビームの軸が遠視眼の軸に合わされたと
き、該遠視眼の角膜前部表面に対して遠視矯正曲
面変更をもたらすことを特徴とする上記彫刻装
置。２患者の眼の角膜の外表面を手術するための彫
刻装置において、電磁スペクトルの紫外線領域の
円形出力ビームを発生するレーザ手段と、前記ビ
ーム内に配置され、レーザ放射光を反射成分ビー
ムと透過成分ビームとに分割する予め特徴付けら
れたビーム分割機能をもつビームスプリツタ手段
とを備え、該ビームスプリツタ手段の予めの特徴
付けは、反射成分ビームにおける光束密度分布が
前記反射成分ビームの中心軸の周りの半径の円周
方向に均一な減少関数であり、これによつて、前
記反射成分ビームの軸が眼の軸に合わされたと
き、角膜前部表面に対して近視矯正曲面変更をも
たらすことを特徴とする上記彫刻装置。３特許請求の範囲第２項において、エネルギー
吸収手段が透過成分ビームの経路内に配置されて
いることを特徴とする上記彫刻装置。４特許請求の範囲第２項において、前記レーザ
手段は手術されるべき角膜の投射領域に等しい大
きさの円形断面のビームを発生し、前記円形断面
は(a)前記円形断面の直径の一部に相当する直径を
もつ内円と(b)該内円に径方向で連続する少なくと
も１個の円形環とにより予め特徴付けられ、前記
ビームスプリツタ手段の前記予めの特徴付けは前
記内円の予めの特徴付けに限定されており、前記
円形断面は、さらに、その円形環において、光束
密度分布が半径の円周方向に均一な関数であり、
かつ前記内円に適用されるのと同じ意味でかつ実
質的に同じ密度限界内であるように特徴付けられ
ており、これによつて、眼の角膜に単一のレーザ
ビームを照射する過程において、前記内円および
前記円形環のいずれにおいてもフレネル型角膜曲
面矯正が得られることを特徴とする上記彫刻装
置。５患者の眼の角膜の外表面を手術するための彫
刻装置において、電磁スペクトルの紫外線領域の
円形出力ビームを発生するレーザ手段と、前記ビ
ーム内に配置され、レーザ放射光を反射成分ビー
ムと透過成分ビームとに分割する予め特徴付けら
れたビーム分割機能をもつビームスプリツタ手段
とを備え、該ビームスプリツタ手段の予めの特徴
付けは、反射成分ビームにおける光束密度分布が
前記反射成分ビームの中心軸の周りの半径の円周
方向に均一な増加関数であり、これによつて、前
記反射成分ビームの軸が眼の軸に合わされたと
き、角膜前部表面に対して近視矯正曲面変更をも
たらすことを特徴とする上記彫刻装置。６特許請求の範囲第５項において、エネルギー
吸収手段が透過成分ビームの経路内に配置されて
いることを特徴とする上記彫刻装置。７特許請求の範囲第５項において、前記レーザ
手段は手術されるべき角膜の投射領域に等しい大
きさの円形断面のビームを発生し、前記円形断面
は(a)前記円形断面の直径の一部に相当する直径を
もつ内円と(b)該内円に径方向で連続する少なくと
も１個の円形環とにより予め特徴付けられ、前記
ビームスプリツタ手段の前記予めの特徴付けは前
記内円の予めの特徴付けに限定されており、前記
円形断面は、さらに、その円形環において、光束
密度分布が半径の円周方向に均一な関数であり、
かつ前記内円に適用されるのと同じ意味でかつ実
質的に同じ密度限界内であるように特徴付けられ
ており、これによつて、眼の角膜に単一のレーザ
ビームを照射する過程において、前記内円および
前記円形環のいずれにおいてもフレネル型角膜曲
面矯正が得られることを特徴とする上記彫刻装
置。８特許請求の範囲第５項において、上記光束密
度分布が(i)遠視矯正領域の第１の半径方向限界で
最大密度となる半径の円周方向で均一な増加関数
であり、かつ(ii)該最大密度からレーザビーム断面
の第２の半径方向限界で最小密度となる半径の円
周方向で均一な減少関数であることを特徴とする
上記彫刻装置。９患者の眼の角膜の外表面を手術するための彫
刻装置において、電磁スペクトルの紫外線領域の
円形出力ビームを発生するレーザ手段と、前記ビ
ーム内に配置され、レーザ放射光を反射成分ビー
ムと透過成分ビームとに分割する予め特徴付けら
れたビーム分割機能をもつビームスプリツタ手段
とを備え、該ビームスプリツタ手段の予めの特徴
付けは、透過成分ビームにおける光束密度分布が
前記透過成分ビームの中心軸の周りの半径の円周
方向に均一な減少関数であり、これによつて、前
記透過成分ビームの軸が眼の軸に合わされたと
き、角膜前部表面に対して近視矯正曲面変更をも
たらすことを特徴とする上記彫刻装置。１０特許請求の範囲第９項において、エネルギ
ー吸収手段が反射成分ビームの経路内に配置され
ていることを特徴とする上記彫刻装置。１１特許請求の範囲第９項において、前記レー
ザ手段は手術されるべき角膜の投射領域に等しい
大きさの円形断面のビームを発生し、前記円形断
面は(a)前記円形断面の直径の一部に相当する直径
をもつ内円と(b)該内円に径方向で連続する少なく
とも１個の円形環とにより予め特徴付けられ、前
記ビームスプリツタ手段の前記予めの特徴付けは
前記内円の予めの特徴付けに限定されており、前
記円形断面は、さらに、その円形環において、光
束密度分布が半径の円周方向に均一な関数であ
り、かつ前記内円に適用されるのと同じ意味でか
つ実質的に同じ密度限界内であるように特徴付け
られており、これによつて、眼の角膜に単一のレ
ーザビームを照射する過程において、前記内円お
よび前記円形環のいずれにおいてもフレネル型角
膜曲面矯正が得られることを特徴とする上記彫刻
装置。１２特許請求の範囲第９項において、前記ビー
ムスプリツタ手段は円板の中央に置かれ、眼に接
触する設置台は前記円板をわずかに傾けた位置に
支持し、そこでは円板中央の幾何学的法線が眼の
中心線より小さな角度だけずれていることを特徴
とする上記彫刻装置。１３患者の眼の角膜の外表面を手術するための
彫刻装置において、電磁スペクトルの紫外線領域
の円形出力ビームを発生するレーザ手段と、前記
ビーム内に配置され、レーザ放射光を反射成分ビ
ームと透過成分ビームとに分割する予め特徴付け
られたビーム分割機能をもつビームスプリツタ手
段とを備え、該ビームスプリツタ手段の予めの特
徴付けは、透過成分ビームにおける光束密度分布
が前記透過成分ビームの中心軸の周りの半径の円
周方向に均一な増加関数であり、これによつて、
前記透過成分ビームの軸が眼の軸に合わされたと
き、角膜前部表面に対して遠視矯正曲面変更をも
たらすことを特徴とする上記彫刻装置。１４特許請求の範囲第１３項において、エネル
ギー吸収手段が反射成分ビームの経路内に配置さ
れていることを特徴とする上記彫刻装置。１５特許請求の範囲第１３項において、前記レ
ーザ手段は手術されるべき角膜の投射領域に等し
い大きさの円形断面のビームを発生し、前記円形
断面は(a)前記円形断面の直径の一部に相当する直
径をもつ内円と(b)該内円に径方向で連続する少な
くとも１個の円形環とにより予め特徴付けられ、
前記ビームスプリツタ手段の前記予めの特徴付け
は前記内円の予めの特徴付けに限定されており、
前記円形断面は、さらに、その円形環において、
光束密度分布が半径の円周方向に均一な関数であ
り、かつ前記内円に適用されるのと同じ意味でか
つ実質的に同じ密度限界内であるように特徴付け
られており、これによつて、眼の角膜に単一のレ
ーザビームを照射する過程において、前記内円お
よび前記円形環のいずれにおいてもフレネル型角
膜曲面矯正が得られることを特徴とする上記彫刻
装置。１６特許請求の範囲第１３項において、前記ビ
ームスプリツタ手段は円板の中央に置かれ、眼に
接触する設置台は前記円板をわずかに傾けた位置
に支持し、そこでは円板中央の幾何学的法線が眼
の中心線より小さな角度だけずれていることを特
徴とする上記彫刻装置。１７特許請求の範囲第１３項において、上記光
束密度分布が(i)遠視矯正領域の第１の半径方向限
界で最大密度となる半径の円周方向で均一な増加
関数であり、かつ(ii)該最大密度からレーザビーム
断面の第２の半径方向限界で最小密度となる半径
の円周方向で均一な減少関数であることを特徴と
する上記彫刻装置。１８患者の眼の角膜の外表面を手術するための
彫刻装置において、電磁スペクトルの紫外線領域
の円形出力ビームを発生するレーザ手段と、前記
ビーム内に配置され、レーザ放射光を反射成分ビ
ームと透過成分ビームとに分割する予め特徴付け
られたビーム分割機能をもつビームスプリツタ手
段とを備え、該ビームスプリツタ手段の予めの特
徴付けは、透過成分ビームにおける光束密度分布
が前記ビームの中心を通る単一の直径線に関して
対称となつており、前記分布は光束密度が前記直
径線の横方向両側において対称的にかつ連続的に
減少するように構成されており、前記ビームスプ
リツタ手段を透過成分ビームの中心軸の周りに選
択的に回転するために設置する手段を備え、これ
によつて、乱視矯正用の既定の軸線へ前記ビーム
スプリツタ手段を回転調整して、前記透過成分ビ
ームに合わされた角膜の照射によつて乱視の除去
減少が成されることを特徴とする上記彫刻装置。１９特許請求の範囲第１８項において、前記ビ
ームスプリツタ手段は円板の中央に置かれ、眼に
接触する設置台は前記円板をわずかに傾けた位置
に支持し、そこでは円板中央の幾何学的法線が眼
の中心線より小さな角度だけずれていることを特
徴とする上記彫刻装置。２０特許請求の範囲第１８項において、前記ビ
ームスプリツタ手段は円板の中央に置かれ、かつ
眼に接触する設置台が前記円板をその中心が眼の
中心軸に一致するよう支持することを特徴とする
上記彫刻装置。２１患者の眼の角膜の外表面を手術するための
彫刻装置において、電磁スペクトルの紫外線領域
の出力ビームを発生するレーザ手段を有し、前記
出力ビームは中心軸と予め定められた光束密度分
布とを持ち、レーザビーム照射強度は、角膜の基
質領域の予め定められた最大侵入の数分の１を単
位時間に除去するように制限されており、それに
よつて、予め定められた照射時間は、基質に予め
定められた最大侵入を達成するために確認可能で
あり、前記ビーム内に配置され、前記ビームの空
間的及び時間的なコヒーレンスが実質的に変化す
ることなしに、角膜へ送出するために予め特徴付
けられた照射ビームを発生する予め特徴付ける手
段を有し、該予めの特徴付けは、角膜へ伝達され
た予め特徴付けられたビームにおける光束密度分
布が前記予め特徴付けられたビームの中心軸の周
りの半径の円周方向に均一な減少関数であり、こ
れによつて、前記予め特徴付けられたビームの軸
が眼の光学中心に合わされたとき、角膜前部表面
に対して近視矯正曲面変更をもたらし、前記予め
定められた照射時間に従つて角膜への予め特徴付
けられたビームの照射時間を制御する手段を有
し、それによつて、予め定められた最大侵入と関
連づけられた予め定められた照射時間とに依存し
て、同一の予め特徴付ける手段は複数の異なつた
ジオプター変化の予め選択された１つをもたらす
ために使用されることを特徴とする上記彫刻装
置。２２特許請求の範囲第２１項において、前記予
め特徴付ける手段は円板の中央に置かれ、眼に接
触する設置台は前記円板をわずかに傾けた位置に
支持し、そこでは円板中央の幾何学的法線が眼の
中心線より小さな角度だけずれていることを特徴
とする上記彫刻装置。２３特許請求の範囲第２１項において、前記予
め特徴付ける手段が薄いフイルム状のグラデイエ
ントフイルムであることを特徴とする上記彫刻装
置。２４特許請求の範囲第２１項において、前記予
め特徴付ける手段が薄いフイルム状のグラデイエ
ントフイルタであり、該グラデイエントフイルタ
はレーザ放射波長に対して透明な基板を有し、光
学処理によつて実現されたハーフトーン皮膜をも
ち、該ハーフトーン皮膜が予めの特徴付けを備え
ていることを特徴とする上記彫刻装置。２５特許請求の範囲第２１項において、前記予
め特徴付ける手段が薄いフイルム状のグラデイエ
ントフイルタであり、該グラデイエントフイルタ
はレーザ放射波長に対して不透明な基板を有し、
該基板は分布した多数の微小開孔をもち、該微小
開孔の分布が上記光束密度分布に従つていること
を特徴とする上記彫刻装置。２６特許請求の範囲第２１項において、前記予
め特徴付ける手段が予め特徴付けられた反射特性
を有する薄いフイルム状のグラデイエントフイル
タ反射鏡であることを特徴とする上記彫刻装置。２７患者の眼の角膜の外表面を手術するための
彫刻装置において、電磁スペクトルの紫外線領域
の出力ビームを発生するレーザ手段を有し、前記
出力ビームは中心軸と予め定められた光束密度分
布とを持ち、レーザビーム照射強度は、角膜の基
質領域の予め定められた最大侵入の数分の１を単
位時間に除去するように制限されており、それに
よつて、予め定められた照射時間は、基質に予め
定められた最大侵入を達成するために確認可能で
あり、前記ビーム内に配置され、前記ビームの空
間的及び時間的なコヒーレンスが実質的に変化す
ることなしに、角膜へ送出するために予め特徴付
けられた照射ビームを発生する予め特徴付ける手
段を有し、該予めの特徴付けは、角膜へ伝達され
た予め特徴付けられたビームにおける光束密度分
布が前記予め特徴付けられたビームの中心軸の周
りの半径の円周方向に均一な減少関数であり、こ
れによつて、前記予め特徴付けられたビームの軸
が眼の光学中心に合わされたとき、角膜前部表面
に対して遠視矯正曲面変更をもたらし、前記予め
定められた照射時間に従つて角膜への予め特徴付
けられたビームの照射時間を制御する手段を有
し、それによつて、予め定められた最大侵入と関
連づけられた予め定められた照射時間とに依存し
て、同一の予め特徴付ける手段は複数の異なつた
ジオプター変化の予め選択された１つをもたらす
ために使用されることを特徴とする上記彫刻装
置。２８特許請求の範囲第２７項において、前記予
め特徴付ける手段は円板の中央に置かれ、眼に接
触する設置台は前記円板をわずかに傾けた位置に
支持し、そこでは円板中央の幾何学的法線が眼の
中心線より小さな角度だけずれていることを特徴
とする上記彫刻装置。２９特許請求の範囲第２７項において、前記予
め特徴付ける手段が薄いフイルム状のグラデイエ
ントフイルタであることを特徴とする上記彫刻装
置。３０特許請求の範囲第２７項において、前記予
め特徴付ける手段が薄いフイルム状のグラデイエ
ントフイルタであり、該グラデイエントフイルタ
はレーザ放射波長に対して透明な基板を有し、光
学処理によつて実現されたハーフトーン皮膜をも
ち、該ハーフトーン皮膜が予めの特徴付けを備え
ていることを特徴とする上記彫刻装置。３１特許請求の範囲第２７項において、前記予
め特徴付ける手段が薄いフイルム状のグラデイエ
ントフイルタであり、該グラデイエントフイルタ
はレーザ放射波長に対して不透明な基板を有し、
該基板は分布した多数の微小開孔をもち、該微小
開孔の分布が上記光束密度分布に従つていること
を特徴とする上記彫刻装置。３２特許請求の範囲第２７項において、前記予
め特徴付ける手段が予め特徴付けられた反射特性
を有する薄いフイルム状のグラデイエントフイル
タ反射鏡であることを特徴とする上記彫刻装置。３３特許請求の範囲第２７項において、上記光
束密度分布が(i)遠視矯正領域の第１の半径方向限
界で最大密度となる半径の円周方向で均一な増加
関数であり、かつ(ii)該最大密度からレーザビーム
断面の第２の半径方向限界で最小密度となる半径
の円周方向で均一な減少関数であることを特徴と
する上記彫刻装置。３４患者の眼の角膜の外表面を手術するための
彫刻装置において、電磁スペクトルの紫外線領域
の出力ビームを発生するレーザ手段を有し、該出
力ビームは中心軸を持ち、前記ビーム内に配置さ
れ、角膜へ予め特徴付けられたビームのみを伝達
する予め特徴付ける手段を有し、該予めの特徴付
けは、角膜へ伝達される予め特徴付けられたビー
ムにおいて、光束密度分布が前記ビームの中心を
通る単一の直径線に関して対称となつており、前
記分布は光束密度が前記直径線の横方向両側にお
いて対称的にかつ連続的に減少するように構成さ
れており、前記予め特徴付ける手段を角膜へ伝達
される予め特徴付けられたビームの中心軸の周り
に選択的に回転するために設置する手段を備え、
これによつて、乱視矯正用の既定の軸線へ前記予
め特徴付ける手段を回転調整して、前記予め特徴
付けられたビームに合わされた角膜の照射によつ
て乱視の除去減少が成されることを特徴とする上
記彫刻装置。３５特許請求の範囲第３４項において、前記予
め特徴付ける手段は円板の中央に置かれ、眼に接
触する設置台は前記円板をわずかに傾けた位置に
支持し、そこでは円板中央の幾何学的法線が眼の
中心線より小さな角度だけずれていることを特徴
とする上記彫刻装置。３６特許請求の範囲第３４項において、前記予
め特徴付ける手段は円板の中央に置かれ、かつ眼
に接触する設置台が前記円板をその中心が眼の中
心軸に一致するように支持することをことを特徴
とする上記彫刻装置。３７特許請求の範囲第３４項において、前記予
め特徴付ける手段が薄いフイルム状のグラデイエ
ントフイルムであることを特徴とする上記彫刻装
置。３８特許請求の範囲第３４項において、前記予
め特徴付ける手段が薄いフイルム状のグラデイエ
ントフイルタであり、該グラデイエントフイルタ
はレーザ放射波長に対して透明な基板を有し、光
学処理によつて実現されたハーフトーン皮膜をも
ち、該ハーフトーン皮膜が予めの特徴付けを備え
ていることを特徴とする上記彫刻装置。３９特許請求の範囲第３４項において、前記予
め特徴付ける手段が薄いフイルム状のグラデイエ
ントフイルタであり、該グラデイエントフイルタ
はレーザ放射波長に対して不透明な基板を有し、
該基板は分布した多数の微小開孔をもち、該微小
開孔の分布が上記光束密度分布に従つていること
を特徴とする上記彫刻装置。４０特許請求の範囲第３４項において、前記予
め特徴付ける手段が予め特徴付けられた反射特性
を有する薄いフイルム状のグラデイエントフイル
タ反射鏡であることを特徴とする上記彫刻装置。４１患者の眼の角膜の外表面を手術するための
彫刻装置において、電磁スペクトルの紫外線領域
の出力ビームを発生するレーザ手段を有し、該出
力ビームは中心軸を持ち、前記ビーム内に配置さ
れ、角膜へ予め特徴付けられたビームのみを伝達
する予め特徴付ける手段を有し、該予めの特徴付
けは、角膜へ伝達される予め特徴付けられたビー
ムにおいて、光束密度分布が前記ビームの中心を
通る単一の直径線に関して対称となつており、前
記分布は光束密度が前記直径線の横方向両側にお
いて対称的にかつ連続的に増加するように構成さ
れており、前記予め特徴付ける手段を角膜へ伝達
される予め特徴付けられたビームの中心軸の周り
に選択的に回転するために設置する手段を備え、
これによつて、乱視矯正用の既定の軸線へ前記予
め特徴付ける手段を回転調整して、前記予め特徴
付けられたビームに合わされた角膜の照射によつ
て乱視の除去減少が成されることを特徴とする上
記彫刻装置。４２特許請求の範囲第４１項において、前記予
め特徴付ける手段が薄いフイルム状のグラデイエ
ントフイルタであることを特徴とする上記彫刻装
置。４３特許請求の範囲第４１項において、前記予
め特徴付ける手段が薄いフイルム状のグラデイエ
ントフイルタであり、該グラデイエントフイルタ
はレーザ放射波長に対して透明な基板を有し、光
学処理によつて実現されたハーフトーン皮膜をも
ち、該ハーフトーン皮膜が予めの特徴付けを備え
ていることを特徴とする上記彫刻装置。４４特許請求の範囲第４１項において、前記予
め特徴付ける手段が薄いフイルム状のグラデイエ
ントフイルタであり、該グラデイエントフイルタ
はレーザ放射波長に対して不透明な基板を有し、
該基板は分布した多数の微小開孔をもち、該微小
開孔の分布が上記光束密度分布に従つていること
を特徴とする上記彫刻装置。４５特許請求の範囲第４１項において、前記予
め特徴付ける手段が予め特徴付けられた反射特性
を有する薄いフイルム状のグラデイエントフイル
タ反射鏡であることを特徴とする上記彫刻装置。４６特許請求の範囲第４１項において、上記単
一の直径線の両軸方向外向きの方向において、上
記光束密度分布が(i)乱視矯正領域の第１の両軸方
向限界で最大光束密度となるように前記直径線か
ら横方向にずれるに従つて均一に増加する関数で
あり、かつ(ii)該最大光束密度から前記第１の両軸
方向限界の外向き横方向にずれるに従つて均一に
減少する関数であることを特徴とする上記彫刻装
置。