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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Laserbehandlungsvorrichtung zur Durchführung von
Behandlungen eines Auges von einem Patienten. Es sind Laserbehandlungsvorrichtungen
zur Durchführung
von Behandlungen durch Bestrahlen eines betroffenen Teils eines
Patienten mit einem Laserstrahl bekannt. Auf dem Gebiet der Ophthalmologie
werden solche Vorrichtungen für
Photokoagulationsbehandlungen verwendet, die auf dem betroffenen
Teil ausgeführt
werden, der unterschiedliche Augenhintergrundkrankheiten wie Macularkrankheiten (Maculopathy),
Retinaablösung,
etc. und auf dem peripheren Teil des betroffenen Teiles, Behandlungen eines
Afterkataraktes (sekundärer
Katarakt), der in der hinteren Kapsel einer kristallinen Linse auftritt, und
Glaukombehandlungen, die durch Perforieren, Abstechen oder Einschneiden
der Iris oder eines Winkels eines Auges von einem Patienten ausgeführt werden
soll, oder bei anderen Behandlungen ausgeführt werden soll.
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Die oben erwähnten typischen Laserbehandlungen
benötigen
einen relativ spezifischen und genauen Bestrahlungspunkt. Ein Bedienungspersonal muß deshalb
den Bestrahlungspunkt während
seiner Vergrößerungsbeobachtung
des Auges des Patienten, das den betroffenen Teil enthält, durch
ein optisches Beobachtungssystem spezifizieren und die Laserbehandlungen
durchführen.
Für das
optische Beobachtungssystem wird im allgemeinen eine Schlitzlampe
verwendet. Bei den Laserbehandlungen wird die Beobachtung des betroffenen
Teils, dass durch ein Beleuchtungslicht beleuchtet wird, oftmals
in einem Zustand durchgeführt,
in dem die Helligkeit der Bedienungsumgebung der Vorrichtung gesenkt
wird, um den Einfluß von
Störlicht
von der Umgebung der Vor richtung zu reduzieren, wodurch es erleichtert wird,
das Innere des Auges des Patienten zu beobachten.
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In den Laserbehandlungen ist es erforderlich,
den optimalen Parameter der Wellenlängen, der Ausgangsleistung
und der Bestrahlungszeit, etc. des Laserstrahls auszuwählen oder
festzulegen, in Abhängigkeit
von einem jeden Zweck der Behandlung, den Operationsdetails und
dem Zustand des Auges des Patienten. Eine Laserbehandlungsvorrichtung
einer ersten Art ist in der
US
5,488,443 beschrieben, in der eine Steuertafel gegenüber dem
Operateur angeordnet ist, nämlich
unterhalb der Augenstücke
des optischen Beobachtungssystems. Üblicherweise ist die Steuertafel
mit einem Anzeigeteil versehen, dass ein lichtausgebendes Element
wie eine LED verwendet, um es dem Operateur zu gestatten, den festgelegten
Wert zu betrachten.
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In der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung
6-178761 wird eine Laserbehandlungsvorrichtung einer zweiten Art
vorgeschlagen, die mit einer Steuertafel versehen ist, die separat
von dem Vorrichtungskörper
aufgebaut ist, in der verschiedene Informationen, die für die Behandlungen
oder Beobachtung des Auges des Patienten notwendig sind, in einem
visuellen Feld eines Suchers der Schlitzlampe angezeigt werden.
Die Information wird optisch oder mechanisch in der Gestalt von
Zeichen oder Ziffern in dem visuellen Feld, das durch den Sucher
gesehen wird, angezeigt.
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Wenn jedoch die Umgebungshelligkeit
hinsichtlich der ersten Art von Vorrichtung gesenkt wird, um die
Laserbehandlung zu beginnen, nehmen die Augen des Operateurs das
Licht von unterhalb auf, da der Anzeigeteil der Steuertafel, die
direkt unterhalb der Augenstücke
des optischen Beobachtungssystems angeordnet ist, in Bezug auf die
Dunkelheit der Benutzungsumgebung zu hell ist. Somit wird das Auge
des Patienten, einschließlich
dem be troffenen Teil, durch den Operateur aufgrund des Lichtes von unten
nicht gut beobachtet. Der Operateur, der ein solches blendendes
Licht von unten aufnimmt, kann seine Aufmerksamkeit nicht auf die
Behandlungsoperation konzentrieren und braucht eine längere Zeit zur
Angleichung, um den zu behandelnden Teil zu spezifizieren. Dies
kann eine Belastung für
das Auge des Patienten mit sich bringen.
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Des weiteren muß der Operateur bei der Verwendung
der Vorrichtung der ersten Art seine Augen von den Augenstücken des
Schlitzlampensuchers entfernen und auf die Einstellungen, die auf
der Steuertafel angezeigt werden, schauen, um zu bestätigen, ob
der Zustand des Behandlungslaserstrahls entsprechend dem Zwecke
der Behandlung, die ausgeführt
werden soll, eingestellt ist oder nicht. Eine solche Bestätigung durch
Entfernen der Augen des Operateurs von dem Sucher jedes Mal vor
der Laserbestrahlung ist für
den Operateur mit Schwierigkeiten verbunden. Inzwischen ist der
Patient dazu gezwungen, zu warten. Der Operateur kann seine Aufmerksamkeit
nicht auf die Beobachtung des betroffenen Teils des Auges des Patienten
konzentrieren. Wenn der Operateur seine Augen während der Laserbehandlung nicht
von dem Sucher entfernt, kann er nicht bestätigen, ob die eingestellte
Bedingung des Behandlungslaserstrahls dem Behandlungszweck entspricht.
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Im Falle der Vorrichtung der zweiten
Art wird die Information mit dem konstanten Helligkeitsniveau innerhalb
des visuellen Feldes des Suchers angezeigt. In Übereinstimmung mit der Helligkeit
des visuellen Beobachtungsfeldes, das mit dem beobachteten Bereich
des Auges des Patienten und der Beleuchtungslichtmenge variiert,
sind der beobachtete Bereich und die angezeigte Information deshalb kaum
zu sehen. Genauer gesagt, bringt das helle visuelle Beobachtungsfeld
eine Schwierigkeit in der Unterscheidung der angezeigten Information
mit sich, während
das dunkle visuelle Feld den Augen des Operateurs das Gefühl einer
Blendung gibt und eine Schwierigkeit bei der Betrachtung des beobachteten
Bereiches hervorruft.
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Die vorliegende Erfindung wurde in
Anbetracht der obigen Umstände
getätigt
und besitzt als Aufgabe, die obigen Probleme zu lösen und
eine Laserbehandlungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage
ist, die Sichtbarkeit einer Informationsanzeige und eines Bereiches,
der während
einer Laserbehandlung beobachtet werden soll, zu verbessern, um dadurch
die Belastung eines Patienten zu reduzieren.
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Eine Laserbehandlungsvorrichtung,
die die Aufgabe der Erfindung löst,
ist in Anspruch 1 gekennzeichnet.
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Des weiteren kann die obige Vorrichtung
einen Laseremitter zum Abgeben eines Laserstrahles aufweisen, der
eine gewünschte
Wellenlänge
hat, ausgewählt
aus einer Mehrzahl von Wellenlängen, und
die Einstellvorrichtung kann eine Auswahlvorrichtung zum Auswählen einer
Wellenlänge
des Laserstrahls zur Bestrahlung eines betroffenen Teils des Auges
des Patienten enthalten, und der Anzeigeteil kann eine Information
hinsichtlich der Wellenlänge
des Laserstrahls, die durch die Auswahlvorrichtung ausgewählt wurde,
in einem visuellen Beobachtungsfeld durch die Augenstücke anzeigen.
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In der Laserbehandlungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung wird die Lichtmenge des Anzeigeteils
auf der Basis der Lichtmenge von dem Teil des Auges des Patienten
reflektierten Lichtes oder des außerhalb liegenden Lichtes in
Bezug zu der Vorrichtung gesteuert. Demgemäß können die angezeigte Information
und der beobachtete Teil des Auges zufrieden stellend von dem Operateur
beobachtet werden, um eine gleichmäßige Angleichung zur Laserbehandlung
durchzuführen
und eine Belastung des Auges des Patienten kann reduziert werden.
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Die beigefügten Zeichnungen, die in diese Beschreibung
eingefügt
sind und einen Teil dieser Beschreibung bilden, veranschaulichen
Ausführungsformen
der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die
Aufgaben, Vorteile und Prinzipien der Erfindung zu erläutern.
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In den Zeichnungen ist
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1 eine
schematische perspektivische Ansicht einer Laserbehandlungsvorrichtung
mit einem Lichtdetektor zur Erfassung einer Lichtmenge eines außerhalb
liegenden Lichtes, die nicht eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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2 eine
schematische Ansicht, die die Hauptkomponenten eines Steuersystems
und eines optischen Systems der Laserbehandlungsvorrichtung aus 1 ist;
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3 eine
Veranschaulichung der Anordnung von Schaltern und Anzeigen auf einer
Steuertafel der Laserbehandlungsvorrichtung aus 1;
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die 4(a) und 4(b) Diagramme zur Erläuterung der Steuerung der Anzeigelichtmenge
in Bezug zu der Lichtaufnahmemenge;
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5 eine
schematische Ansicht, die die Hauptkomponenten eines optischen Systems
eines Mikroskopabschnittes einer Laserbehandlungsvorrichtung in
einer ersten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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6 eine
Veranschaulichung eines Zustandes eines visuellen Feldes, betrachtet
durch die Augenstücke
des optischen Systems der ersten Ausführungsform;
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7 eine
schematische Ansicht, die Hauptkomponenten eines optischen Systems
einer Laserbehandlungsvorrichtung in einer zweiten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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8 ein
Blockdiagramm eines Steuersystems der Laserbehandlungsvorrichtung
in der zweiten Ausführungsform;
und
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9 eine
Veranschaulichung eines Zustandes eines visuellen Feldes, betrachtet
durch das optische System in einem Mikroskopabschnitt der zweiten
Ausführungsform.
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Nun erfolgt eine detaillierte Beschreibung von
bevorzugten Ausführungsformen
einer Laserbehandlungsvorrichtung, die die vorliegende Erfindung verkörpert, unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
Diese Laserbehandlungsvorrichtung wird zur Durchführung von
Afterkataraktsbehandlungen und Glaukombehandlungen durch das Perforieren,
Abstechen oder Einschneiden der Iris und eines Winkels durch die
Verwendung von Riesenimpulsen, verwendet. 1 ist eine schematische Perspektivansicht
einer Laserbehandlungsvorrichtung, die nicht eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist. 2 ist
eine schematische Ansicht der Hauptkomponenten eines Steuersystems
und eines optischen Systems der Vorrichtung.
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Ein Laseroszillator 1 ist
mit einer Behandlungslaserquelle 10, einem optischen Lichttransportsystem
und anderem versehen. Die Laserquelle 10 besitzt eine Festlaserstange,
eine optisch gepumpte Lichtquelle und einen Q-Switch, und anderes,
nicht gezeigtes. Die Laserquelle 10 kann für eine kurze Zeit
Riesenimpulse erzeugen, die eine enge Pulsbreite und eine große Aus gangsleistungsspitze
besitzen. Für
die Festlaserstange wird eine Nd:YAG-Stange verwendet, die Licht
oszilliert, das eine Basiswellenlänge von 1064 nm besitzt.
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In dem Laseroszillator 1 sind
ein Lasersplitter 11, ein Lichtdetektor 12, ein
Sicherheitsverschluß 13 und
ein Solenoid 14 vorgesehen. Der Verschluß 13 ist
auf der optischen Achse eines Laserstrahls von der Laserquelle 10 einsetzbar,
um dadurch die Sicherheit zur Zeit der Laserbestrahlung zu gewährleisten.
Ein Ziellicht, das von einer Ziellichtquelle 15 unter Verwendung
eines Halbleiterlasers ausgegeben wird, wird durch eine Kollimatorlinse 16 zu
einem parallelen Lichtstrom gemacht, der durch eine Öffnung 17,
die mit zwei Löchern
ausgebildet ist, in zwei Lichtstrahle aufgeteilt wird. Die Dichtstrahlen
werden von einem dichroitischen Spiegel 18 reflektiert
und durch einen dichroitischen Spiegel 19, der in einer
Schlitzlampenzuführung 4,
deren Details später
erläutert werden,
angeordnet ist, zu dem Auge E eines Patienten geleitet.
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Die Ziffer 2 ist ein Gestell,
das senkrecht bewegbar ist. Die Ziffer 3 ist eine Steuertafel
zum Festlegen der Laserbestrahlbedingungen. Wie in 3 gezeigt ist, ist die Steuertafel 3 mit
einer Eingabeschaltergruppe 31 und einem Lichtausgabeanzeigeabschnitt 32 versehen. 3 ist ein Beispiel der Anordnung
der Schaltergruppe 31 und des Lichtausgabeanzeigeabschnitts 32 auf
der Steuertafel 3.
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Die Eingabeschaltergruppe 31 enthält einen READY-Schalter 31a zum
Festlegen des Laserbestrahlungsbereitschaftszustandes der Vorrichtung, einen
PULSE/BURST-Einstellschalter 31b zum Einstellen der Anzahl an Laserbestrahlungen
in Reaktion auf ein Triggersignal und einen COUNTER-RESET-Schalter 31c zum
Zurücksetzen
eines COUNTER-Anzeigeteils 32e, das die kumulative Anzahl
der Bestrahlungen anzeigt.
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Der Anzeigeabschnitt 32 enthält eine
READY-Lampe 32a zur Anzeige des Bestrahlungsbereitschaftszustandes
der Vorrichtung, eine AIMING-OFF-Lampe 23b zum Anzeigen
von Beleuchtung-Ein/Aus eines Ziellichts, ein ENERGY-Anzeigeteil 32c zum
Anzeigen der eingestellten Intensität der Laserenergie, einen PULSE/BURST-Anzeigeteil 32d zum
Anzeigen der Anzahl an Bestrahlungen, die mit dem Einstellschalter 31b eingestellt
wurde, einen COUNTER-Anzeigeteil 32e zur
Anzeige der kumulativen Anzahl der Bestrahlungen, einen FOCUS-SHIFT-Anzeigeteil 32f zum
Anzeigen des Betrages einer Verschiebung eines Brennpunktes eines Laserstrahles
aus dem Brennpunkt des Ziellichts, und eine LASER-EMISSION-Lampe 32g, die eingeschaltet
wird, wenn die Stromversorgung der Vorrichtung eingeschaltet wird.
Der Anzeigeabschnitt 32 zeigt die Zustände an, die durch die Schaltergruppen 31 und
einen Energieregulierknopf 7 eingestellt sind, durch die
Verwendung von lichtausgebenden Elementen wie einer LED und dergleichen.
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Das Bezugszeichen 4 ist
eine Schlitzlampenzuführung
zum Beobachten des Auges E des Patienten. Während der Beobachtung des Auges
E durch diese Schlitzlampenzuführung 4 kann
der Operateur die Laserbestrahlung auf den betroffenen Teil des Auges
E durch den Laseroszillator 1 durchführen. Die Schlitzlampenzuführung 4 ist
aus Augenstücken 4a, einem
Mikroskopteil 4b, der das optische Beobachtungssystem enthält und einen
Beleuchtungsteil 4c, der das optische Beleuchtungssystem
enthält,
aufgebaut. Der Beleuchtungsteil 4c kann ein Punktlicht aussenden,
das im Durchmesser linear in einem Bereich von 0,2 bis 8,0 mm veränderbar
ist. Der Mikroskopteil 4b ist mit einer Objektivlinse 41 versehen, die
gemeinsam zwischen den rechten und linken optischen Beobachtungspfaden
verwendet wird, mit einem variablen optischen Vergrößerungssystem 42, einer
Bilderzeugungslinse 43, Bildumkehrprismen 44,
einer Sehfeldblende 45 und einem Augenstück 46,
wobei die Elemente 42 bis 46 in jedem der rechten
und linken optischen Pfade angeordnet sind. Das variable optische
Vergrößerungssystem 42 ist
so aufgebaut, dass es in geeigneter Weise gemäß einer eingestellten Vergrößerung umgeschaltet
wird. Wenn eine Laserbestrahlung ausgeführt wird, wird ein Sicherheitsfilter
für den
Operateur auf dem optischen Pfad zwischen den Linsen 41 und 43 eingefügt. Ein wohlbekanntes
optisches System wird für
einen Aufbau des optischen Beleuchtungssystems des Beleuchtungsteils 4c verwendet.
Der Aufbau dieses optischen Systems bezieht sich weniger auf die
Erfindung und eine detaillierte Beschreibung davon wird in dieser
Beschreibung weggelassen.
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Die Ziffer 5 ist ein Joystick
zur Spezifizierung des Laserbestrahlungspunktes. Die Ziffer 6 ist
ein Lichtsensor 6 zur Erfassung der Lichtmenge eines äußeren Lichtes.
Auf dem Joystick 5 ist ein Triggerschalter 5a zur
Erzeugung eines Triggersignales für die Laserbestrahlung vorgesehen.
Der Lichtsensor 6 ist nahe der Steuertafel 3 angeordnet.
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Der Betrieb der Laserbehandlungsvorrichtung,
die wie oben beschrieben aufgebaut ist, wird nachfolgend beschrieben.
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Wenn die Serumversorgung der Vorrichtung durch
den Operateur eingeschaltet wird, wird die Lampe 32g erleuchtet
und nach einigen Sekunden wird eine Testbestrahlung gestartet. Die
Testbestrahlung wird in einem Zustand ausgeführt, in dem der Verschluß 13 in
der optischen Achse eingesetzt ist. Der Laserstrahl, der von der
Laserlichtquelle 10 ausgegeben wird, wird durch den Strahlsplitter 11 reflektiert
und gelangt in den Lichtdetektor 12. Ein Steuerabschnitt 20 berechnet
die Intensität
der Laserenergie auf der Basis der empfangenen Lichtmenge, die von
dem Lichtdetektor 12 erfaßt wird, um die Intensität auf dem
Anzeigeabschnitt 32c in einer 1/10 mJ (Millijoule) Einheit
anzuzeigen. Die Testbestrahlung wird jedes Mal ausgeführt, wenn die
Energiedichte mit dem Knopf 7 eingestellt wird. Die Laserenergiedichte,
die von dem Detektor 12 erfaßt wird, wird jedes Mal auf
dem Anzeigeabschnitt 32c angezeigt.
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Danach stellt der Operateur durch
Betätigen der
Schalter 31 auf der Steuertafel und verschiedener Einstellknöpfe die
Bestrahlungsbedingungen einschließlich der Laserausgabeenergie,
der Anzahl an Bestrahlungsimpulsen und so weiter entsprechend dem
Behandlungszweck in Bezug auf das Auge E des Patienten ein.
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Wenn die obigen Einstellungen in
einem Raum durchgeführt
werden, der mit einer hellen Lichtquelle wie einem fluoreszierenden
Licht beleuchtet wird, erfasst der Lichtsensor 6 eine große Lichtmenge.
Der Steuerabschnitt 20 steuert somit die Strommenge, die
an den Anzeigeabschnitt 32 geliefert werden soll, auf der
Basis der von dem Sensor 6 empfangenen Lichtmenge, so dass
der Anzeigeabschnitt 32 stärker erleuchtet wird, wodurch
es dem Operateur einfach ermöglicht
wird, die Einstellbedingungen zu bestätigen, sogar in dem erleuchteten Raum.
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Nach der Beendigung der Einstellung
positioniert der Operateur den Patienten in einer vorbestimmten
Position und senkt die Raumbeleuchtung, die zum Störlicht wird,
um die Einfachheit der Beobachtung des zu behandelnden Teils des
Auges E des Patienten zu gewährleisten.
Die Einstellung kann in dem Raum durchgeführt werden, dessen Beleuchtung
beim Start abgesenkt wurde.
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Wenn die Zimmerbeleuchtung gesenkt
wird, nimmt die von dem Sensor 6 erfaßte Lichtmenge ab. Der Steuerabschnitt 20 reduziert
die Strommenge, die an den Anzeigeabschnitt 32 geliefert
werden soll, entsprechend der empfangenen Lichtmenge, um dadurch
die Lichtmenge der die Anzeige ausgebenden Elemente zu reduzieren
und den Helligkeitspegel des Anzeigeabschnitts 32 zu senken.
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Die Anzeigelichtmenge des Anzeigeabschnittes 32 wird
in Bezug zur Umgebungshelligkeit in Übereinstimmung mit Programmen
wie einer Tabelle, eines Berechnungsausdruckes, etc., die im voraus
in einem Speicher 21 gespeichert sind, gesteuert. Beispielsweise
kann die Anzeigelichtmenge linear entsprechend der von dem Lichtsensor 6 empfangenen
Lichtmenge verändert
werden, wie in 4(a) gezeigt ist. Alternativ
kann sie in mehreren Schritten entsprechend der empfangenen Lichtmenge
verändert
werden, wie in 4(b) gezeigt ist.
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Die horizontale Achse des Graphen,
der in den 4(a) und 4(b) gezeigt
ist, gibt die Helligkeit (lux) des Raumes in einer logarithmischen
Tabelle an. Die Helligkeit des Raumes beträgt im allgemeinen 400–500 lux
unter einem fluoriszierenden Licht und 1–2 lux unter einem gedämpften Licht
in einem Dunkelraum. Die vertikale Achse des Graphen, der in den 4(a) und 4(b) gezeigt
ist, gibt die Helligkeit einer Anzeige (Microradians) an, die maximal
3 mcd und minimal 1,5 mcd beträgt,
wenn die Zimmerbeleuchtung unter einer Leistungssteuerung auf 50% eines
Leistungsverhältnisses
eingeschaltet ist.
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Der Operateur führt eine Angleichung durch, um
eine Sicht des Ziellichtes auf den betroffenen Teil des Auges E
des Patienten einzustellen, während das
Auge E durch das optische Beobachtungssystem von den Augenstücken 4a der
Schlitzlampenzuführung 4 beobachtet
wird.
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Während
der Beobachtung des betroffenen Teils des Auges E des Patienten
vom Operateur durch die Augenstücke 9a wird
der Grad der Anzeigelichtmenge des Anzeigeabschnittes 32 auf
der Steuertafel 3, die unterhalb der Augenstücke 4a angeordnet
ist, in Übereinstimmung
mit der Umgebungshelligkeit reduziert. Somit wird verhindert, dass das
Licht, das eine hohe Intensität
besitzt, während der
Beobachtung in die Augen des Operateurs ge langt. Der Operateur kann
die Beobachtung des Auges E des Patienten und die Ausrichtung des
Ziellichtes gleichmäßig ausführen.
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Das von der Lichtquelle 15 ausgegebene Ziellicht
wird entlang des oben erwähnten
optischen Pfades zugeführt,
unterteilt in zwei Strahlen, und der Ziellichtstrahl fällt auf
das Auge E des Patienten. Der Brennpunkt des Behandlungslaserstrahls
wird von einem Schnittpunkt der zwei Ziellichtstrahlen um den Abstand,
der von dem Anzeigeabschnitt 32f angezeigt wird, verschoben.
Bezugnehmend auf die Schnittpunktinformation bedient der Operateur
den Joystick 5, um den Laserbrennpunkt auf den betroffenen
Teil einzustellen, um die Ausrichtung zu vervollständigen.
Das Verschieben des Laserbrennpunktes kann durch ein gut bekanntes
optisches Zoom-System erfolgen.
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Nach der Beendigung der Ausrichtung
durch die Verwendung des Ziellichtes drückt der Operateur den Triggerschalter 15a,
um ein Triggersignal zu erzeugen. Infolge des Empfangens des Triggersignals steuert
der Steuerabschnitt 20 den Tauchmagneten 14, um
den Verschluß 13 aus
der optischen Laserachse zurückzuziehen
und steuert die Laserquelle 10 an, um einen Laserstrahl
auszugeben.
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Der von der Laserquelle 10 ausgegebene Laserstrahl
wird durch den dichroitischen Spiegel 19 der Schlitzlampenzuführung 4 auf
das Auge E des Patienten gestrahlt, was eine Gewebezerstörung aufgrund
der Erzeugung von Plasma in dem betroffenen Teil hervorruft, wodurch
die Behandlung des betroffenen Teils ausgeführt wird.
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Der Steuerabschnitt 20 bewirkt,
dass die Laserlichtquelle 10 den Laserstrahl auf der Basis
der Anzahl an Bestrahlungsimpulsen, die mit dem Schalter 31b eingestellt
werden, ausgibt.
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Neben der oben beschriebenen Art
und Weise sind verschiedene Modifikationen für die Steuerung der Anzeigelichtmenge
des Anzeigeabschnittes denkbar. Wenn beispielsweise eine Mehrzahl
von äußeren Lichtsensoren
vorgesehen ist, kann die Anzeigelichtmenge entsprechend dem Durchschnittswert der
von den Sensoren empfangenen Lichtaufnahmemenge oder entsprechend
der maximalen oder minimalen empfangenen Lichtmenge gesteuert werden. Anstelle
der Steuerung des gesamten Anzeigeabschnittes kann jeweils jede
Anzeigelichtmenge der Anzeigeteile gesteuert werden.
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Als nächstes wird eine erste Ausführungsform
der Laserbehandlungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
erläutert. Ähnliche
Elemente, die denjenigen in der oben beschriebenen Laserbehandlungsvorrichtung
entsprechen, werden mit gleichen Ziffern bezeichnet. In dieser ersten
Ausführungsform
ist der Anzeigeabschnitt in dem Mikroskopabschnitt der Schlitzlampenzuführung vorgesehen,
wodurch es dem Operateur ermöglicht
wird, ein Anzeigebild in einem visuellen Beobachtungsfeld zu beobachten. 5 ist eine schematische
Ansicht, die die Hauptkomponenten eines optischen Systems eines
Mikroskopabschnittes 4b zeigt, der das optische Beobachtungssystem
enthält.
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Wie in 5 gezeigt
ist, ist ein Anzeige-in-visuellem-Feld-System 50 mit einem doppelseitigen Spiegel 51 versehen,
dessen beide Seiten aus Totalreflexionsspiegeln hergestellt sind,
der in Bezug zu einem der optischen Pfade schräg und zwischen dem variablen
optischen Vergrößerungssystem 42 und den
Linsen 43 angeordnet ist. Das variable optische Vergrößerungssystem 42 ist
für ein
sechsfaches Vergrößerungsverhältnis und
ein vierzigfaches abwechselbar.
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Der Spiegel 51 ist so ausgebildet,
dass er ein Beobachtungslicht nicht zu stark abschattet. Oberhalb
des Spiegels 51 sind ein Anzeigeabschnitt 52, der
lichtausgebende Elemente wie eine LED verwendet, und eine Kollimatorlinse 53 vorgesehen.
Der Anzeigeabschnitt 52 ist an einer Position mit einem
konjugierten Verhältnis
zu der Sehfeldblende 45 angeordnet. Das heißt, der
Anzeigeabschnitt 52 ist so positioniert, dass eine Stoppvorrichtung 52a auf
die Augen des Operateurs fokussiert ist. Der Anzeigeabschnitt 52 ist
auch so angeordnet, dass der Anzeigelichtstrom aufgrund der Arten
und der Anordnungsposition der lichtausgebenden Elemente (siehe 6) außermittig von dem visuellen
Beobachtungsfeld beobachtet werden kann.
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Unterhalb des Spiegels 51 ist
ein Lichtsensor 54 angeordnet. Wenn ein Teil des Beobachtungslichtes,
das von dem Auge E des Patienten reflektiert wird, durch den Spiegel 51 reflektiert
wird, erfasst der Sensor 54 die Lichtmenge des reflektierten
Lichtes.
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Die Laservorrichtung in der ersten
Ausführungsform,
wie sie oben aufgebaut ist, kann die Information in dem visuellen
Beobachtungsfeld anzeigen. Der Betrieb der Vorrichtung in der ersten
Ausführungsform
wird nachfolgend beschrieben.
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Ein Operateur setzt einen Patienten
noch in eine vorbestimmte Position und bedient den Joystick 5,
um die Schlitzlampenzuführung 4 zu
bewegen, um ein Schlitzlicht von dem Beleuchtungsteil 4c auf
dem Auge E einzustellen. Nach der Einstellung der Lichtmenge des
Schlitzlichtes und des Brennpunktes stellt der Operateur eine Kontaktlinse 47 auf
das Auge E des Patienten ein und beobachtet den betroffenen Teil
des Auges E durch die Augenstücke 4a.
Vor der Laserbestrahlung bedient der Operateur die Schalter auf
der Steuertafel 3, um verschiedene Zustände einschließlich der
Laserausgabeenergie und so weiter festzulegen. Der Steuerabschnitt 20 steuert
den Anzeigeabschnitt 52 in Übereinstimmung mit den eingestellten
Bedingungen.
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6 ist
die Darstellung eines Zustandes des visuellen Feldes, betrachtet
durch die Augenstücke 4a,
wobei auf das Auge E des Patienten geschaut wird. Die Ziffer 80 bezeichnet
einen Durchmesser des visuellen Feldes, gesehen durch die Augenstücke 4a.
Die Ziffer 81 bezeichnet ein Augenhintergrundbild des Auges
E unter Beobachtung. Die Ziffer 82 ist ein Bild des Anzeigeabschnittes 52,
das die eingestellten Bedingungen anzeigt. Das Helligkeitsniveau
des Anzeigeabschnitts 52 wird auf der Basis des hintergrundreflektierten
Lichtes von dem Auge E des Patienten, das durch den Sensor 54 erfaßt wurde,
bestimmt. Das Beleuchtungslicht von dem Beleuchtungsteil 4c beleuchtet
den Augenhintergrund und das vom Augenhintergrund reflektierte Licht
wird anschließend
durch den Spiegel 51 zum Sensor 54 hin reflektiert.
Der Sensor 54 erfaßt
die Lichtmenge des reflektierten Lichtes. Der Steuerabschnitt 20,
der als Einstellvorrichtung dient, stellt die Anzeigelichtmenge
des Anzeigeabschnittes 52 entsprechend einem Erfassungssignalausgang
von dem Sensor 54 ein. Genauer gesagt wird die Anzeigelichtmenge
des Anzeigeabschnittes 52 erhöht, wenn die Erfassungslichtmenge
groß ist,
während
die Anzeigelichtmenge verringert wird, wenn die Erfassungslichtmenge
gering ist. Es soll angemerkt werden, dass die Laserbehandlungsvorrichtung,
die oben beschrieben wurde, ähnlich
zu der Variation in der Anzeigelichtmenge linear oder in Mehrfachschritten
durch eine empirische Funktion, die in Bezug zu der Variation der
Lichtmenge des hintergrundreflektierten Lichtes gefunden wurde,
gesteuert werden kann.
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Die Anzeigelichtmenge des Anzeige-in-visuellem-Feld-Teil
wird wie oben bezogen auf die Lichtmenge des hintergrundreflektierten
Lichtes gesteuert. Zu dieser Zeit wird die reflektierte Lichtmenge und
die Anzeigelichtmenge in einem vorab bestimmten konstanten Verhältnis gehalten.
Demgemäß kann der
Operateur sowohl die Information, die in dem visuellen Feld angezeigt
wird, als auch den zu beobachtenden Teil (den Augenhintergrund)
beobachten.
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Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform
der Laserbehandlungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
erläutert. 7 ist eine schematische
Ansicht, die die Hauptkomponente eines optischen Systems der Laserbehandlungsvorrichtung
in der zweiten Ausführungsform
zeigt.
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Eine Behandlungslaserquelle 109 ist
aus einer Ionenlaserröhre 110,
einem ersten Totalreflexionsspiegel 110a, einem zweiten
Totalreflexionsspiegel 110b und einem Ausgangsspiegel 111 aufgebaut. In
dieser Ausführungsform
ist die Laserröhre 110 ein Kryptonlaser
(Kr), die rotes Licht in einer Wellenlänge von 647,1 nm, gelbes Licht
mit einer Wellenlänge
von 568,2 nm und grünes
Licht mit Wellenlängen
von 530,9 nm und 520,8 nm oszilliert. Der erste Totalreflexionsspiegel 110a besitzt
die Eigenschaft, gelbes Licht und grünes Licht zu reflektieren und
ist fest auf der optischen Laserachse angeordnet. Der zweite Reflexionsspiegel 110b besitzt
die Eigenschaft, rotes Licht zu reflektieren und ist in den optischen
Pfad einsetzbar angeordnet. Der Ausgangsspiegel 111 besitzt
die Übertragungsrate
von 1% bis 3% für
jedes Licht vom roten Licht, gelben Licht und grünen Licht mit jeweiligen Wellenlängenbereichen.
Wenn der zweite Spiegel 110b auf dem optischen Pfad angeordnet
ist, wird demgemäß somit
ein Resonator in Kooperation mit dem Ausgangsspiegel 111 aufgebaut
und der Resonator oszilliert ein rotes Laserlicht. Wenn andererseits
der zweite Spiegel 110b aus dem optischen Pfad zurückgezogen
wird, baut der erste Spiegel 110a einen Resonator in Kooperation
mit dem Ausgangsspiegel 111 auf, und der Resonator oszilliert
einen gelben Laserlichtstrahl und ein grünes Laserlicht.
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Die Ziffer 114 ist ein Stahlsplitter,
um es einem großen
Teil des Laserstrahls von der Laserquelle 109 zu gestatten,
zu passieren, während
der andere Teil des Laserstrahls reflektiert wird. Der von dem Strahlsplitter 114 reflektierte
Laserstrahl geht durch eine Diffusionsplatte 115 und gelangt
zu einem Ausgangssensor 116. Dieser Sensor 116 erfaßt die Ausgangsenergie
des Laserstrahls, der von der Laserquelle 109 ausgegeben
wird.
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Die Ziffer 112 ist ein Wellenlängenselektionsfilter,
der es dem grünen
Laserstrahl selektiv gestattet, zu passieren. Die Ziffer 113 ist
ein Wellenlängenselektionsfilter,
der das gelbe Licht auswählt,
um zu passieren. Das Einsetzen von entweder dem Filter 112 oder 113 in
den optischen Pfad macht es des weiteren möglich, irgendeinen des Laserstrahls
mit der gelben Wellenlänge
und des Laserstrahls mit der grünen
Wellenlänge
auszuwählen,
von denen beide gleichzeitig von der Laserquelle 109 ausgegeben werden.
Die Wellenlängenauswahlfilter 112 und 113 werden
in dem optischen Pfad eingesetzt, wenn Filteransteuervorrichtungen 162 und 163,
die in 8 gezeigt sind,
betätigt
werden. Der eingesetzte Zustand der Filter 112 und 113 wird
durch Filtersensoren 112a und 113a jeweils geprüft.
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Ein erster Sicherheitsverschluß 117 ist
so angeordnet, dass er durch Betreiben einer Ansteuervorrichtung 140 entsprechend
dem Anweisungssignal der Behandlungslaserbestrahlung aus dem optischen
Pfad zurückgezogen
wird, wodurch es dem Laserstrahl gestattet ist, zu passieren, während er
in einem vorbestimmten Fall, beispielsweise wenn abnorme Bedingungen
aufgezählt
werden, in dem optischen Pfad eingesetzt wird. Der offene und geschlossene
Zustand des ersten Sicherheitsverschlusses 117 wird durch
einen Verschlusssensor 117a erfasst.
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Ziffer 118 ist ein dichroitischer
Spiegel. Der rote Ziellaserstrahl, der von einem Halbleiterlaser 119 ausgegeben
wird, wird mit dem Behandlungslaserstrahl durch eine Kollimatorlinse 120 koaxial
gemacht. Ein zweiter Sicherheitsverschluß 121 ist in dem optischen
Pfad eingesetzt, während
der Halbleiterlaser 119 keinen Ziellaserstrahl ausgibt.
Der offene und geschlossene Zustand des zweiten Verschlusses 121 wird
durch einen Verschlußsensor 121a erfasst.
Auf dem optischen Pfad ist eine Sammellinse 122 angeordnet,
die den Behandlungslaserstrahl und den Ziellaserstrahl an einem
zusammenfallenden Ende 102a einer optischen Faser 102 konzentriert, um
zu bewirken, dass der Laserstrahl dort hineingelangt.
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Der Laserstrahl wird durch die optische
Faser 102 zu einem Laserbestrahlungsabschnitt 105 geleitet.
Der Laserstrahl geht anschließend
durch eine Übertragungslinse 124,
eine Zoomlinse 125, die entlang der optischen Achse bewegbar
ist, um eine Punktgröße des Laserstrahls
zu verändern,
und eine Objektivlinse 126 und der Laserstrahl wird durch
einen Totalreflexionsspiegel 127 zu dem Auge E des Patienten
reflektiert. Der Laserstrahl bestrahlt anschließend das Auge E durch eine
Kontaktlinse 128, die auf dem Auge E platziert ist. Der
Totalreflexionsspiegel 127 besitzt die Eigenschaft der
Reflexion des Behandlungslaserstrahls, der von der Laserquelle 109 ausgegeben
wurde, und eines Teils des Ziellaserstrahls, der von dem Halbleiterlaser 119 ausgegeben
wurde, während
er dem Beobachtungslicht gestattet, hindurchzugehen.
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Ein Beleuchtungslicht aus einer Beleuchtungslichtquelle 130 eines
Beleuchtungsabschnittes 106 wird durch die Sammellinse 131 zu
einem parallelen Lichtstrom gemacht und erhellt einen Schlitz 132.
Nachdem es durch den Schlitz 132 gegangen ist, geht das
Beleuchtungslicht durch eine Projektionslinse 133 und das
Licht wird durch Aufteilspiegel 135a und 135b (Split
mirrors) reflektiert und beleuchtet das Auge E des Patienten durch
die Kontaktlinse 128. Die Ziffer 134 ist eine
Korrekturlinse
134 zur Korrektur einer Länge des
optischen Pfades des Beleuchtungslichtes, das durch die aufteilenden
Spiegel 135a und 135b reflektiert wird. Die Lichtmenge
der Beleuchtungslichtquelle 130 kann fortlaufend und veränderbar
durch Betätigung
eines Änderungsschalters 161 eingestellt
werden.
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Ein Mikrosopabschnitt 104a ist
mit einer Objektivlinse 141 versehen, die gemeinsam zwischen den
rechten und linken optischen Beobachtungspfaden verwendet wird,
mit einer Bilderzeugungslinse 142, einem Bildumkehrprisma 143,
einer Sehfeldblende 144 und einem Augenstück 146,
wobei die Elemente 142 bis 146 in jedem der rechten
und linken optischen Pfade angeordnet sind. Wenn die Laserbestrahlung
ausgeführt
wird, wird ein Sicherheitsfilter 145 für den Operateur auf dem optischen
Pfad zwischen den Linsen 141 und 142 eingesetzt.
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Ein Anzeigeabschnitt 150 ist
mit einem doppelseitigen Spiegel 151 versehen, dessen beide
Seiten aus Totalreflexionsspiegeln hergestellt sind, der schräg in Bezug
zu einem der optischen Beobachtungspfade und zwischen dem Sicherheitsfilter 145 und
der Bilderzeugungslinse 142 angeordnet ist. Der doppelseitige
Spiegel 151 ist so aufgebaut, dass er ein Beobachtungslicht
nicht zu stark abschattet. Oberhalb des Spiegels 151 sind
eine LED 152a, die rotes Licht ausgibt, eine LED 152b,
die gelbes Licht ausgibt, eine LED 152c, die grünes Licht
ausgibt, eine Stoppvorrichtung 153, die in Konjugation
mit der Sehfeldblende 144 angeordnet ist und eine Kollimatorlinse 154 vorgesehen.
Die Stoppvorrichtung 153 ist mit drei Öffnungen ausgebildet, die in
Entsprechung zu den drei LEDs 152a, 152b und 152c angeordnet
sind, so dass der Anzeigelichtstrom von den LEDs 152a, 152b und 152c jeweils
außerhalb
der Mitte des visuellen Beobachtungsfeldes beobachtet werden kann
(siehe 9). Die Form
der Öffnungen ist
vierseitig, um dieselbe Gestalt wie eine kreisförmige Form eines Lichtstromes
des Ziellichtes zu vermeiden.
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Ein Lichtsensor 155 ist
unterhalb des doppelseitigen Spiegels 151 angeordnet. Ein
Teil des Beobachtungslichtes, das durch das Auge E des Patienten reflektiert
wird, wird von dem Spiegel 151 reflektiert, und der Lichtsensor 155 erfaßt die Lichtmenge
des reflektierten Lichtes.
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Als nächstes wird der Betrieb der
Vorrichtung in der zweiten Ausführungsform
unter Bezugnahme auf ein Steuerblockdiagramm aus 8 erläutert. Ein
Operateur bringt einen Patienten zum Sitzen in einer vorbestimmten
Position und bedient den Joystick 5, um die Schlitzlampenzuführung 104 so
zu bewegen, dass ein Schlitzlicht von denn Beleuchtungsteil 106 auf
das Auge E eingestellt wird. Nach der Einstellung der Lichtmenge
des Schlitzlichtes und des Brennpunktes setzt der Operateur eine
Kontaktlinse 128 auf das Auge E des Patienten und beobachtet den
betroffenen Teil des Auges E durch den Mikroskopabschnitt 104a.
Vor der Laserbestrahlung betätigt der
Operateur Schalter auf der Steuerbox 103, um verschiedene
Bedingungen für
die Laserbestrahlung festzulegen oder auszuwählen, wie die Wellenlänge und
die Ausgabeenergie des Laserstrahls und eine Koagulationszeit, etc.
Die Wellenlänge
des Laserstrahls, der ausgestrahlt werden soll, wird aus Wellenlängenbereichen
von rot, gelb, gelblich grün
und grün
ausgewählt,
um den Behandlungszweck zu treffen. Entsprechend der Auswahl der
Laserstrahlwellenlänge
steuert ein Steuerabschnitt 160 die Spiegelantriebsvorrichtung 161,
um zu bewirken, dass der Wellenlängenauswahlspiegel 110b in
den optischen Pfad eingesetzt oder daraus herausgezogen wird, und
treibt ferner die Filterantriebsvorrichtungen 162 und 163 an,
um zu bewirken, dass die Wellenlängenauswahlfilter 112 und 113 jeweils
in den optischen Pfad eingesetzt oder daraus herausgezogen werden, wodurch
ein erforderliches optisches System eingestellt wird, um einen Laserstrahl
mit einer ausgewählten
Wellenlänge
zu erhalten. Gleichzeitig steuert der Steuerabschnitt
160 die
LEDs 152a, 152b und 152c in der folgenden
Art und Weise, um die Information des Typs der ausgewählten Laserwellenlänge in dem visuellen
Feld des Mikroskopabschnitts 104a anzuzeigen. Wenn ein
roter Laserstrahl ausgewählt
wird, wird nur die LED 152a eingeschaltet. Wenn ein gelber
Laserstrahl ausgewählt
wird, wird nur die LED 152b eingeschaltet. Wenn ein grüner Laserstrahl ausgewählt wird,
wird nur die LED 152c eingeschaltet. Wenn ein gelblich
grüner
Laserstrahl ausgewählt wird,
werden die LED 152b für
gelbes Licht und die LED 152c für grünes Licht gleichzeitig eingeschaltet.
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9 ist
eine Veranschaulichung eines Zustandes eines visuellen Feldes, das
durch den Mikroskopabschnitt 104 der zweiten Ausführungsform
betrachtet wird. Die Ziffer 180 bezeichnet einen Durchmesser
des visuellen Feldes, betrachtet durch den Mikroskopabschnitt 104a.
Die Ziffer 181 bezeichnet einen Bildhintergrund des Auges
E des Patienten. Eine Farbinformationsfläche 181 wird mit Farbe
projiziert, wenn die LED 152a eingeschaltet ist. Eine Farbinformationsfläche 182 wird
mit Farbe projiziert, wenn die LED 152b eingeschaltet wird.
Wenn die LEDs nicht eingeschaltet werden, werden diese Farbinformationsflächen 182, 183 und 184 nicht
mit Farbe projiziert. Dies kann ein unnötiges Abschatten des visuellen
Feldes vermeiden.
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Die Lichtmenge des Lichtes der LEDs
zur Anzeige auf den Flächen 182, 182 und 184 wird
auf der Basis der Lichtmenge des hintergrundreflektierten Lichtes
von dem Auge E des Patienten, der reflektierten Lichtmenge, die
von dem Lichtsensor 155 erfaßt wird, bestimmt. genauer
gesagt beleuchtet das Beleuchtungslicht von dem Beleuchtungsabschnitt 106 den
Augenhintergrund und das hintergrundreflektierte Licht geht durch
den Totalreflexionsspiegel 127 und die objektive Linse 141 und
das Licht wird durch den doppelseitigen Spiegel 151 zu
dem Lichtsensor 151 reflektiert. Dieser Sensor 151 erfaßt somit die
Lichtmenge des reflektierten Lichtes. Ein Lichtmengenregulierteil 164 reguliert
die Ausgabelichtmenge der LEDs 152a, 152b und 152c,
die entsprechend dem Erfassungssignalausgang von dem Lichtsensor 155 eingeschaltet
sind. Die Ausgabelichtmenge der LEDs 152a–152c wird
nämlich
erhöht,
wenn eine erfasste Lichtmenge groß ist, während sie gesenkt wird, wenn
die erfasste Lichtmenge klein ist. Die Änderung in der Ausgabelichtmenge
wird linear oder in Mehrfachschritten durch die empirische Funktion,
die in Bezug auf eine Veränderung
der Lichtmenge des reflektierten Lichtes gefunden wird, gesteuert.
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Als Ergebnis der obigen Steuerung
der Anzeigelichtmenge wird die Lichtmenge der Farbinformation unmittelbar
geändert,
sogar beispielsweise dann, wenn die Beleuchtungslichtmenge durch
den Änderungsschalter 161 geändert wird,
um es leicht zu machen, den betroffenen Teil zu beobachten. Die Lichtmenge
der LEDs 152a, 152b und 152c wird in einem
vorher bestimmten konstanten Verhältnis zu der Lichtmenge des
reflektierten Lichtes von dem Augenhintergrund zurückgehalten,
wodurch es dem Operateur ermöglicht
wird, sowohl die Information, die in dem visuellen Feld angezeigt
wird, als auch den zu beobachtenden Teil (den Augenhintergrund) zufrieden
stellend zu beobachten.