JPH07328055A - 眼科レーザー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 角膜内の視線周囲の円周上位置に正確にレー
ザー光を照射する。 【構成】 レーザー光源７からのレーザー光は光ファイ
バ６を介してレーザー光出射端５から出射され、集光レ
ンズ４、２枚の楔プリズム３、２、ダイクロイックミラ
ー１を経て被検眼Ｅの角膜Ecに集光する。このとき、楔
プリズム２、３を相互に回転させて調節することによ
り、レーザー光は光軸O1から一定の距離を保って被検眼
Ｅの角膜円周上位置に照射される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、眼科病院等で使用され
る眼科レーザー装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、眼科レーザー装置は被検眼の
角膜内にレーザー光を照射し、角膜を変質させてその曲
率を変更することにより屈折力を矯正するものであり、
この装置で使用されるレーザー光は被検者の視線周囲の
円周上位置に照射される。従って、正確に角膜内の所定
位置にレーザー光を照射するためには、被検者の視線か
らレーザー光が照射される円周上の位置までの距離を変
化させて調整することが必要となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の眼
科レーザー装置では、被検者によって異なる曲率を有す
る角膜の頂点に正確に位置合わせを行うことは難しく、
別途位置合わせ用装置が必要となる。更に、角膜屈折力
の矯正と後発白内障の治療を共に行うことのできる眼科
レーザー装置は開示されていない。

【０００４】本発明の第１の目的は、角膜内の視線周囲
の円周上位置に正確にレーザー光を照射する簡素な眼科
レーザー装置を提供することにある。

【０００５】本発明の第２の目的は、被検眼の角膜曲率
に拘わらず正確に角膜頂点に位置合わせのできる簡素な
眼科レーザー装置を提供することにある。

【０００６】本発明の第３の目的は、角膜屈折力矯正と
後発白内障治療とを共に行うことのできる簡素な眼科レ
ーザー装置を提供することにある。

【０００７】本発明の第４の目的は、角膜曲率に応じた
レーザー照射ができる眼科レーザー装置を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の第１発明に係る眼科レーザー装置は、レーザー光源
と、相互に及び同時に回転可能とした２枚の楔状プリズ
ム又はそれぞれの反射角を可変とする２枚のミラーと、
レーザー光を集光する集光光学系とを有し、前記楔プリ
ズム又は前記ミラーを介して前記集光光学系により被検
眼にレーザー光を照射することを特徴とする。

【０００９】また第２発明に係る眼科レーザー装置は、
レーザー光源と、光軸に対称な斜め方向から光束を被検
眼に投影しその反射像をそれぞれ投影方向に対し光軸に
対称な方向で受光して位置合わせ信号を発生する位置合
わせ系と、前記レーザー光源からのレーザー光を集光す
る集光光学系とを有することを特徴とする。

【００１０】第３発明に係る眼科レーザー装置は、被検
眼の角膜に光束を投影しその反射光を光電的に検出して
角膜形状を求める角膜形状計測手段と、角膜にレーザー
光を照射するレーザー光照射系と、前記角膜形状計測手
段の信号を使って前記レーザー光照射系によりレーザー
光照射位置を制御する制御手段とを有することを特徴と
する。

【００１１】第４発明に係る眼科レーザー装置は、レー
ザー光を角膜に集光照射する眼科レーザー装置におい
て、レーザー集光点を光軸から変位させる変位手段と、
前記レーザー集光点の位置を光軸方向で変える焦点可変
手段とを有し、前記変位手段により前記レーザー集光点
を変位させる場合に、前記焦点可変手段により角膜曲率
に応じて前記レーザー集光点の位置を変えることを特徴
とする。

【００１２】

【作用】上述の構成を有する第１発明の眼科レーザー装
置は、レーザー光源から出射したレーザー光を、２枚の
楔プリズムを回転するか又は２枚のミラーの反射角を変
化させながら被検眼内に集光する。

【００１３】また、第２発明の眼科レーザー装置は、光
軸に対称な斜め方向からの光束を被検眼に投影し、その
反射光を投影方向に対し対称な反対方向で受光し、位置
合わせ信号を発生して位置合わせを行ってレーザー光を
被検眼に照射する。

【００１４】第３発明の眼科レーザー装置は、被検眼の
角膜に光束を投影し、その反射光を光電検出して角膜形
状を求め、この信号を使って角膜へのレーザー光の照射
位置を制御手段により制御する。

【００１５】第４発明の眼科レーザー装置は、角膜曲率
に応じてレーザー集光点の位置を変化させる。

【００１６】

【実施例】本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明
する。図１は第１の実施例を示し、被検眼Ｅの前方の光
軸O1上には、 レーザー光を透過するダイクロイックミラ
ー１、同じ角度を有する２枚の楔プリズム２、３、集光
レンズ４、レーザー光出射端５が順次に配列され、光フ
ァイバ６を介してレーザー光源７の出力がレーザー光出
射端５に接続されている。ダイクロイックミラー１の反
射方向の光軸O2上には、レンズ８、ダイクロイックミラ
ー９、テレビカメラ１０が配列され、ダイクロイックミ
ラー９の入射方向には固視光源１１が配置されている。
また楔プリズム２、３には、それぞれ駆動手段であるモ
ータ１２、１３が接続されており、２枚の楔プリズム
２、３を相互に回転させて、レーザー光照射位置の光軸
O1上からの距離を調節するようになっている。

【００１７】光軸O1を中心にして斜め方向から被検眼Ｅ
の角膜Ecに向かって４組の光学系が配置されており、図
においては上下２組の光学系が描かれている。即ち、角
膜Ecから斜め方向に、レンズ１４ａ、ハーフミラー１５
ａ、位置合わせ及び角膜曲率測定用光源１６ａが配列さ
れ、この光源１６ａはレンズ１４ａの焦点位置に配設さ
れており、ハーフミラー１５ａの反射方向には四葉状光
電素子１７ａが配置されている。

【００１８】同様に、この光学系と光軸O1に対し線対称
の位置に、レンズ１４ｃ、ハーフミラー１５ｃ、位置合
わせ及び角膜曲率測定用光源１６ｃが配列され、この光
源１６ｃはレンズ１４ｃの焦点位置に配設されており、
ハーフミラー１５ｃの反射方向には四葉状光電素子１７
ｃが配置されている。

【００１９】テレビカメラ１０の出力はテレビモニタ１
８に接続され、更にコンピュータを含む信号処理制御手
段１９に接続されている。また、四葉状光電素子１７ａ
〜１７ｄの出力も信号処理制御手段１９に接続され、信
号処理制御手段１９からの出力はレーザー光源７、楔プ
リズム２、３を駆動するモータ１２、１３に接続されて
いる。

【００２０】レーザー光源７からのレーザー光は、光フ
ァイバ６を通ってレーザー光出射端５から出射されて光
軸O1上を進み、集光レンズ４、２枚の楔プリズム２、
３、ダイクロイックミラー１を通り被検眼Ｅの角膜Ecに
集光する。レーザー光照射装置の光軸O1上からの距離を
一定に保って視線周囲の円周上で照射位置を変化させる
には、２枚の楔プリズム２、３を同時に回転させるるよ
うにし、また楔プリズム２、３を角度が互いに逆になる
ように配置すれば、２枚合わせて平行平面板となり、レ
ーザー光は角度を変えずに角膜Ecの中心部に至るように
なる。

【００２１】テレビカメラ１０により被検眼Ｅの前眼部
をテレビモニタ１８に映出し、被検者に固視光源１１を
呈示し、光軸O2の中心に設けられたアライメントマーク
Ｍに瞳孔位置を合わせて視線と光軸O1と一致させる。

【００２２】位置合わせ及び角膜曲率測定用光源１６ａ
〜１６ｄからの光束は、それぞれレンズ１４ａ〜１４ｄ
を透過して被検眼Ｅの角膜Ecに投影され、角膜Ecからの
反射光は各反対側の光路を進み、それぞれハーフミラー
１５ａ〜１５ｄを反射し、レンズ１４ａ〜１４ｄにより
四葉状光電素子１７ａ〜１７ｄに結像する。このとき、
光束の一部は光軸O1方向に反射し、ダイクロイックミラ
ー１、レンズ８、ダイクロイックミラー９を通って、テ
レビカメラ１０に光源１６ａ〜１６ｄの角膜反射映像Pa
〜Pdを結像する。光軸O1の周囲４つの角膜反射像Pa〜Pd
の位置を、信号処理制御手段１９に内蔵するマイクロコ
ンピュータにより演算を行って角膜Ecの曲率を求める。

【００２３】また、上述の反対側光路の四葉状光電素子
１７ａ〜１７ｄに結像した位置合わせ及び角膜曲率測定
用光源１６ａ〜１６ｄの４つの像の位置はマイクロコン
ピュータにより演算されてこれらの光量関係が求められ
る。それぞれの像がそれぞれの四葉状光電素子１７ａ〜
１７ｄの中心に位置して光量のバランスがとれていれ
ば、角膜Ecの頂点が装置に対し所定位置にあることが分
かる。

【００２４】レーザー光照射位置が光軸O1から離れてい
る場合は、角膜Ecの曲率によって焦光する位置が異なる
ので、レーザー光出射端５を矢印のように角膜曲率に応
じて光軸O1上を移動させて調節を行う。測定された角膜
Ecまでの光軸O1上の距離と測定された角膜曲率半径とを
用いて、マイクロコンピュータを含む信号処理制御手段
１９により、レーザー光出射端５の移動量を決定し制御
する。それにより、レーザー光は角膜Ec内の所定深さに
集光させることができる。なお、角膜曲率は予め入力し
てそれを使用して信号処理を行ってもよい。

【００２５】更に、四葉状光電素子１７ａ〜１７ｄの信
号は、レーザー光出射端５が所定位置に来たことを検者
に知らせるための表示をテレビモニタ１８上で行った
り、レーザー光照射中に被検眼Ｅを監視して眼が動いた
時にレーザー光照射を中止することにも使われる。

【００２６】本実施例においては、テレビモニタ１８上
の前眼部像とアライメントマークＭにより位置合わせを
行っているが、四葉状光電素子１７ａ〜１７ｄの信号を
用いて位置合わせ用のマークをテレビモニタ１８上に表
示するようにしてもよい。

【００２７】ここで、検者がレーザー光発射釦を押す
と、モータ１２、１３が駆動して楔プリズム２、３が回
転し、角膜Ecの光軸O1を中心とした円周上にレーザー光
が照射される。この間に、四葉状光電素子１７ａ〜１７
ｄによる位置合わせ及び角膜曲率測定用光源１６ｃ、１
６の角膜反射像により被検眼Ｅの動きを監視し、被検眼
Ｅが所定以上動いた場合はレーザー光照射を中断し、テ
レビモニタ１８上にそれまでに照射した位置を表示す
る。そして、再度位置合わせを行った後に、レーザー光
発射釦を押してレーザー光照射を続行する。

【００２８】図２は第２の実施例を示し、楔プリズム
２、３の代りに２枚のミラー２０、２１が使用されてお
り、その他は第１の実施例と同様である。即ち、ダイク
ロイックミラー１の後方の光軸O1上にミラー２０が設け
られ、ミラー２０の反射方向にミラー２１が設けられ、
ミラー２１の後方には集光レンズ４、レーザー光を出射
端５が配置されている。ミラー２０、２１の法線N1、N2
は回転軸R1、R2に対して傾斜し、回転軸R1、R2にはステ
ッピングモータ２２、２３が接続されている。そして、
その傾斜角の比はそれぞれのミラー２０、２１からレー
ザー光照射位置である角膜Ec上までの距離の比に反比例
するようになっている。

【００２９】ステッピングモータ２２、２３を同期させ
て駆動させると、回転軸R1、R2を中心にしてミラー２
０、２１が回転し、レーザー光の照射位置が角膜Ec上で
光軸O1を中心として円周上に移動する。ミラー２０、２
１の相互の傾斜方向又は傾斜角を変化させることによ
り、レーザー光照射位置の光軸O1からの距離、即ち円周
の半径が決定する。即ち、同じ方向に傾斜させると光軸
O1上に照射位置がきて、逆に反対方向に傾斜させると、
光軸O1から最も離れた円周上に照射されることになる。

【００３０】図３は第３の実施例を示し、２枚のミラー
２４、２５の回転軸は互いに直交している。ミラー２４
にはステッピングモータ２６が接続されており、紙面に
垂直な回転軸によりミラー２４の傾斜角が変えられるよ
うになっている。また、ミラー２５にはステッピングモ
ータ２７が接続されており、紙面内の軸Ｒが回転軸とな
って傾斜角が変えられるようになっている。

【００３１】この２枚のミラー２４、２５の最大変角の
比は、それぞれのミラー２４、２５からレーザー光照射
位置までの距離の比に反比例する。この最大変角によっ
て光軸O1からレーザー光照射位置までの距離を決定する
ことができる。そして、２枚のミラー２４、２５を９０
度の位相差で角度を正弦波的に変化させることにより、
光軸O1から角膜Ec上のレーザー光照射位置までの距離を
半径として円周上に照射位置を移動させることができ
る。いま、この光軸O1からレーザー光照射位置までの距
離をａ、２枚のミラー２４、２５からレーザー光照射位
置までの距離をそれぞれL1、L2とし、２枚のミラー２
４、２５の変角をθ1 、θ2 とすると、 ａ² ＝（θ1 ・L1 )² ＋（θ2 ・L2 )² の関係で角度θ1 、θ2 を変化させることにより、同一
円周上にレーザー光照射位置を移動させることができ
る。

【００３２】図４は第４の実施例の構成図を示し、レー
ザー光の角膜照射による屈折力矯正と水晶体後のう破砕
による後発白内障の治療に使用される。被検眼Ｅの前方
の光軸O1上には、対物レンズ３１、ダイクロイックミラ
ー３２、小ミラー３３、レンズ３４、ポロプリズム３
５、接眼レンズ３６が順次に配列されており、レンズ３
４、ポロプリズム３５、接眼レンズ３６は、スリットラ
ンプのように検者ｅが両眼で観察するように一対で設け
られ、観察光学系が構成されている。

【００３３】ダイクロイックミラー３２の反射方向の光
軸O2上には、２枚の楔プリズム３７、３８、凸レンズ３
９、凹レンズ４０、ダイクロイックミラー４１、Ｑスイ
ッチ用ＹＡＧレーザー等の治療用レーザー光源４２が順
次に配列されており、ダイクロイックミラー４１の入射
方向には可視レーザー光による合焦用レーザー光源４３
が配置されている。なお、楔プリズム３７、３８には、
それぞれを回転させる駆動手段としてモータ４４、４５
が接続されている。

【００３４】また、ダイクロイックミラー３２の入射方
向の光軸O3は観察光学系の光軸O2の延長上にあり、この
光軸O3上にはレンズ４６、レーザー光照射条件や位置合
わせ情報や光軸O1を示すアライメントマーク等が表示さ
れる液晶表示パネル４７が配置され、更に光軸O1上の小
ミラー３３の入射方向には固視光源４８が配置されてい
る。

【００３５】光軸O1を中心として、垂直及び水平の斜め
４方向から被検眼Ｅの角膜Ecに向かって４組の光学系が
配置されており、図では垂直方向の２組のみを描いてい
る。角膜Ecから斜め方向に、レンズ４９ａ、ハーフミラ
ー５０ａ、光源５１ａが配列され、ハーフミラー５０ａ
の反射方向には、一次元ＣＣＤ５２ａが配置されてい
る。同様に、この光学系の光軸O1に対し線対称の位置
に、レンズ４９ｃ、ハーフミラー５０ｃ、光源５１ｃが
配列され、ハーフミラー５０ｃの反射方向には一次元Ｃ
ＣＤ５２ｃが配置されている。

【００３６】治療用レーザー光源４２と合焦用レーザー
光源４３からの光束は、ダイクロイックミラー４１によ
り光軸O2に結合され、凹レンズ４０で広がり凸レンズ３
９で平行となり、楔プリズム３７、３８を通りダイクロ
イックミラー３２で反射され、対物レンズ３１により被
検眼Ｅに集光する。

【００３７】検者ｅは被検眼Ｅの焦点像を、対物レンズ
３１、ダイクロイックミラー３２、レンズ３４、ポロプ
リズム３５、接眼レンズ３６を通して観察する。また、
検者ｅは可視光を部分的に反射するダイクロイックミラ
ー３２を介して、位置合わせ情報やアライメントマーク
を表示する液晶表示パネル４７を観察しながら操作を行
う。被検眼Ｅは光軸O1上の小ミラー３３を反射した固視
光源４８を視認し、瞳孔を光軸O1に合わせることにより
視線を光軸O1に一致させる。

【００３８】光源５１ａ〜５１ｄは位置合わせ用であ
り、その角膜反射像を反対側の一次元ＣＣＤ５２ａ〜５
２ｄで受光し、これらの位置からアライメントと作動距
離を判断する。即ち、作動距離の所定位置からの前後の
ずれ量を演算により求める。

【００３９】レーザー光は角膜Ecの光軸O1よりも外側の
位置に照射されるので、角膜Ecの曲率によって照射位置
を光軸O1上の前後方向に変更する必要がある。予め、角
膜曲率による反射位置を入力し、これに基づいて照射位
置の光軸O1からの距離と、一次元ＣＣＤ５２ａ、６５上
での角膜反射像の位置との対応関係を計算し、所定位置
に角膜反射像がきたときに液晶表示パネル４７上に表示
を行い、検者ｅが視認できるようにする。

【００４０】角膜曲率半径は一次元ＣＣＤ５２ａ〜５２
ｄ上の２つの光源５１ａ〜５１ｄの角膜反射像の間隔か
ら計算して求めてもよい。また、第１の実施例と同様
に、被検眼Ｅと装置の相対位置を一定に保持し、凹レン
ズ４０を光軸O2上に移動させて、レーザー光の合焦位置
を円周の径に応じて変化させるようにしてもよい。

【００４１】屈折力矯正のためには、治療用レーザー光
源４２を用いてレーザー光照射を行い、合焦用レーザー
光源４３は使用しなくてもよい。また、後のう破砕のた
めのレーザー光照射における合焦とその位置の確認は、
合焦用レーザー光源４３の合焦により目視で行う。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように第１発明に係る眼科
レーザー装置は、光軸上及び光軸周囲に任意の径の円周
上にレーザー光を照射することができる。

【００４３】また、第２発明に係る眼科レーザー装置
は、被検者の角膜曲率に拘わらず正確に角膜頂点に対し
位置合わせすることができ、レーザーを被検眼の所定の
位置に正確に当てることができる。

【００４４】第３発明に係る眼科レーザー装置は、角膜
頂点の位置を監視しながら眼科治療と矯正を共に実施す
ることができる。また、１つのレーザー装置を複数の治
療に使うことができる。

【００４５】第３発明に係る眼科レーザー装置は、角膜
曲率の大きさに拘わらず、正確に角膜の所定位置にレー
ザー光を照射できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の構成図である。

【図２】第２の実施例のミラー光学系の説明図である。

【図３】第３の実施例のミラー光学系の説明図である。

【図４】第４の実施例の構成図である。

【符号の説明】

２、３、３７、３８ 楔プリズム ５ レーザー光出射端 ６ 光ファイバ ７、４２、４３ レーザー光源 １０ テレビカメラ １１、４８ 固視光源 １２、１３、２２、２３、４４、４５ モータ １６、５１ 光源 １８ テレビモニタ １９ 信号処理制御手段 ３５ ポロプリズム ４７ 液晶表示パネル板 ５２ 一次元ＣＣＤ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザー光源と、相互に及び同時に回転
   可能とした２枚の楔状プリズム又はそれぞれの反射角を
   可変とする２枚のミラーと、レーザー光を集光する集光
   光学系とを有し、前記楔プリズム又は前記ミラーを介し
   て前記集光光学系により被検眼にレーザー光を照射する
   ことを特徴とする眼科レーザー装置。
2. 【請求項２】 前記２枚のミラーの最大角度変化の比
   と、前記２枚のミラーからレーザー光照射位置までの距
   離の比とが反比例するようにした請求項１に記載の眼科
   レーザー装置。
3. 【請求項３】 レーザー光源と、光軸に対称な斜め方向
   から光束を被検眼に投影しその反射像をそれぞれ投影方
   向に対し光軸に対称な方向で受光して位置合わせ信号を
   発生する位置合わせ系と、前記レーザー光源からのレー
   ザー光を集光する集光光学系とを有することを特徴とす
   る眼科レーザー装置。
4. 【請求項４】 前記位置合わせ系の信号を使ってレーザ
   ー光照射位置を制御する請求項３に記載の眼科レーザー
   装置。
5. 【請求項５】 被検眼の角膜に光束を投影しその反射光
   を光電的に検出して角膜形状を求める角膜形状計測手段
   と、角膜にレーザー光を照射するレーザー光照射系と、
   前記角膜形状計測手段の信号を使って前記レーザー光照
   射系によりレーザー光照射位置を制御する制御手段とを
   有することを特徴とする眼科レーザー装置。
6. 【請求項６】 レーザー光を角膜に集光照射する眼科レ
   ーザー装置において、レーザー集光点を光軸から変位さ
   せる変位手段と、前記レーザー集光点の位置を光軸方向
   で変える焦点可変手段とを有し、前記変位手段により前
   記レーザー集光点を変位させる場合に、前記焦点可変手
   段により角膜曲率に応じて前記レーザー集光点の位置を
   変えることを特徴とする眼科レーザー装置。