JP2000139996A - 角膜手術装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザ角膜手術における角膜形状の測定位置
とレーザ照射位置とのずれを防ぎ、また、装置全体をコ
ンパクトにする。 【解決手段】 治療用レーザ光によって患者眼角膜を切
除する角膜手術装置において、治療用レーザ光を角膜上
に照射する照射光学系を持つレーザ照射手段と、角膜形
状測定用の光束を走査して角膜の３次元形状を測定する
測定光学系を持つ角膜形状測定手段と、治療用レーザ光
の照射条件を入力する入力手段と、該入力手段による照
射条件と前記角膜形状測定手段による測定結果とに基づ
いて角膜の切除データを得る切除データ演算手段と、該
切除データ演算手段による演算結果に基づいて前記レー
ザ照射手段によるレーザ照射を制御する照射制御手段
と、を備える。
とレーザ照射位置とのずれを防ぎ、また、装置全体をコ
ンパクトにする。 【解決手段】 治療用レーザ光によって患者眼角膜を切
除する角膜手術装置において、治療用レーザ光を角膜上
に照射する照射光学系を持つレーザ照射手段と、角膜形
状測定用の光束を走査して角膜の３次元形状を測定する
測定光学系を持つ角膜形状測定手段と、治療用レーザ光
の照射条件を入力する入力手段と、該入力手段による照
射条件と前記角膜形状測定手段による測定結果とに基づ
いて角膜の切除データを得る切除データ演算手段と、該
切除データ演算手段による演算結果に基づいて前記レー
ザ照射手段によるレーザ照射を制御する照射制御手段
と、を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は患者眼角膜を切除し
て患者眼の屈折矯正や病変部除去を行う角膜手術装置に
関する。
て患者眼の屈折矯正や病変部除去を行う角膜手術装置に
関する。
【０００２】
【従来技術】従来より、エキシマレーザ等を用いて患者
眼角膜の実質部分を切除し、角膜の屈折力を変化させて
近視、遠視、乱視等の屈折異常を矯正したり、角膜の混
濁等の病変部を除去するレーザ角膜手術装置が知られて
いる。また、プラチドリング像を角膜上に投影し、その
像を撮影して角膜の表面形状を測定する角膜形状測定
（以下、トポグラフィという）装置が知られている。さ
らに、このトポグラフィ装置からの角膜形状データをレ
ーザ角膜手術装置に取り込み、そのデータと術後目標と
する患者眼の屈折状態とからレーザで切除する量を算出
し、その算出量に基づいて角膜を切除して屈折矯正を行
うという方法も提案されている。
眼角膜の実質部分を切除し、角膜の屈折力を変化させて
近視、遠視、乱視等の屈折異常を矯正したり、角膜の混
濁等の病変部を除去するレーザ角膜手術装置が知られて
いる。また、プラチドリング像を角膜上に投影し、その
像を撮影して角膜の表面形状を測定する角膜形状測定
（以下、トポグラフィという）装置が知られている。さ
らに、このトポグラフィ装置からの角膜形状データをレ
ーザ角膜手術装置に取り込み、そのデータと術後目標と
する患者眼の屈折状態とからレーザで切除する量を算出
し、その算出量に基づいて角膜を切除して屈折矯正を行
うという方法も提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た方法では以下のような問題点があった。まず、トポグ
ラフィ装置で測定した角膜形状データを別置きのレーザ
角膜手術装置に取り込み、そのデータに基づいて屈折矯
正手術を行う場合は、トポグラフィ装置と患者眼との位
置関係と、レーザ角膜手術装置と患者眼との位置関係と
が一致している保証がない。殊に、トポグラフィの際に
は患者を座らせ顔を固定して測定するのに対して、レー
ザ角膜切除手術の際には患者を仰向けに寝かせて手術を
行うため、顔の傾きや重力などの様々な要因で患者眼が
同一な状態にならない場合が多い。従って、場合によっ
ては切除しなければならない部分を切除せず、切除しな
くてもよい部分を切除してしまう可能性が生じてしま
う。この場合、術後の角膜表面形状が思い通りの形状に
ならず、屈折矯正が予想通りの結果にならないことがあ
る。
た方法では以下のような問題点があった。まず、トポグ
ラフィ装置で測定した角膜形状データを別置きのレーザ
角膜手術装置に取り込み、そのデータに基づいて屈折矯
正手術を行う場合は、トポグラフィ装置と患者眼との位
置関係と、レーザ角膜手術装置と患者眼との位置関係と
が一致している保証がない。殊に、トポグラフィの際に
は患者を座らせ顔を固定して測定するのに対して、レー
ザ角膜切除手術の際には患者を仰向けに寝かせて手術を
行うため、顔の傾きや重力などの様々な要因で患者眼が
同一な状態にならない場合が多い。従って、場合によっ
ては切除しなければならない部分を切除せず、切除しな
くてもよい部分を切除してしまう可能性が生じてしま
う。この場合、術後の角膜表面形状が思い通りの形状に
ならず、屈折矯正が予想通りの結果にならないことがあ
る。
【０００４】このような問題を解決するための対応とし
ては、レーザ角膜手術装置とトポグラフィ装置とを組合
わせて１つの装置とし、患者眼に対するトポグラフィと
レーザ角膜切除手術との位置を一致させる方法が考えら
れる。しかしながら、トポグラフィ装置のプラチドリン
グやその角膜反射像を撮影するＴＶカメラなどと、レー
ザ角膜手術装置のレーザ照射光学系や観察光学系などと
を組合わせて１つの装置にしようとすると、装置全体が
大きなものになってしまう。
ては、レーザ角膜手術装置とトポグラフィ装置とを組合
わせて１つの装置とし、患者眼に対するトポグラフィと
レーザ角膜切除手術との位置を一致させる方法が考えら
れる。しかしながら、トポグラフィ装置のプラチドリン
グやその角膜反射像を撮影するＴＶカメラなどと、レー
ザ角膜手術装置のレーザ照射光学系や観察光学系などと
を組合わせて１つの装置にしようとすると、装置全体が
大きなものになってしまう。
【０００５】本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、レ
ーザ角膜切除手術における角膜形状の測定位置とレーザ
照射位置とのずれを防ぎ、かつコンパクトな角膜手術装
置を提供することを技術課題とする。
ーザ角膜切除手術における角膜形状の測定位置とレーザ
照射位置とのずれを防ぎ、かつコンパクトな角膜手術装
置を提供することを技術課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とす
る。
に、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とす
る。
【０００７】（１） 治療用レーザ光によって患者眼角
膜を切除する角膜手術装置において、治療用レーザ光を
角膜上に照射する照射光学系を持つレーザ照射手段と、
角膜形状測定用の光束を走査して角膜の３次元形状を測
定する測定光学系を持つ角膜形状測定手段と、治療用レ
ーザ光の照射条件を入力する入力手段と、該入力手段に
よる照射条件と前記角膜形状測定手段による測定結果と
に基づいて角膜の切除データを得る切除データ演算手段
と、該切除データ演算手段による演算結果に基づいて前
記レーザ照射手段によるレーザ照射を制御する照射制御
手段と、を備えることを特徴とする。
膜を切除する角膜手術装置において、治療用レーザ光を
角膜上に照射する照射光学系を持つレーザ照射手段と、
角膜形状測定用の光束を走査して角膜の３次元形状を測
定する測定光学系を持つ角膜形状測定手段と、治療用レ
ーザ光の照射条件を入力する入力手段と、該入力手段に
よる照射条件と前記角膜形状測定手段による測定結果と
に基づいて角膜の切除データを得る切除データ演算手段
と、該切除データ演算手段による演算結果に基づいて前
記レーザ照射手段によるレーザ照射を制御する照射制御
手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】（２） （１）の角膜手術装置において、
前記角膜形状測定手段の測定光学系は共焦点光学系を持
つことを特徴とする。
前記角膜形状測定手段の測定光学系は共焦点光学系を持
つことを特徴とする。
【０００９】（３） （２）の角膜手術装置において、
前記測定光学系は、測定用のレーザ光源から発せられた
測定用レーザ光を制限する第１制限部材と、測定用レー
ザ光を角膜上で２次元方向に走査する走査光学系と、該
走査光学系によって走査される角膜上での走査位置を光
軸方向で変化させるために測定光軸上を移動可能に配置
された光学素子と、角膜からの反射光を検出する検出光
学系と、角膜上での走査位置に対して前記第１制限部材
と共役な位置となるように前記検出光学系に配置されて
角膜からの反射光を制限する第２制限部材と、を備える
ことを特徴とする。
前記測定光学系は、測定用のレーザ光源から発せられた
測定用レーザ光を制限する第１制限部材と、測定用レー
ザ光を角膜上で２次元方向に走査する走査光学系と、該
走査光学系によって走査される角膜上での走査位置を光
軸方向で変化させるために測定光軸上を移動可能に配置
された光学素子と、角膜からの反射光を検出する検出光
学系と、角膜上での走査位置に対して前記第１制限部材
と共役な位置となるように前記検出光学系に配置されて
角膜からの反射光を制限する第２制限部材と、を備える
ことを特徴とする。
【００１０】（４） （１）の角膜手術装置において、
前記角膜形状測定手段の測定光学系は測定用光束を角膜
上で２次元方向に走査する走査光学系を備え、前記照射
光学系は治療用レーザ光を角膜上で走査するために前記
走査光学系を共用することを特徴とする。
前記角膜形状測定手段の測定光学系は測定用光束を角膜
上で２次元方向に走査する走査光学系を備え、前記照射
光学系は治療用レーザ光を角膜上で走査するために前記
走査光学系を共用することを特徴とする。
【００１１】（５） （１）の角膜手術装置において、
前記角膜形状測定手段は角膜前面及び後面の３次元形状
を得て角膜厚データを求める角膜厚データ演算手段を備
えることを特徴とする。
前記角膜形状測定手段は角膜前面及び後面の３次元形状
を得て角膜厚データを求める角膜厚データ演算手段を備
えることを特徴とする。
【００１２】（６） （５）の角膜手術装置は、さら
に、前記切除データ演算手段と前記角膜厚データ演算手
段の各演算結果に基づいて術後の角膜厚が所定の基準値
以下になるか否かを判定する判定手段を備え、前記照射
制御手段は該判定手段による判定結果に基づいてレーザ
照射を制御することを特徴とする。
に、前記切除データ演算手段と前記角膜厚データ演算手
段の各演算結果に基づいて術後の角膜厚が所定の基準値
以下になるか否かを判定する判定手段を備え、前記照射
制御手段は該判定手段による判定結果に基づいてレーザ
照射を制御することを特徴とする。
【００１３】（７） （５）の角膜手術装置は、さら
に、前記切除データ演算手段と前記角膜厚データ演算手
段の各演算結果に基づいて術後の角膜厚が所定の基準値
以下になるか否かを判定する判定手段と、該判定手段に
よる判定結果に基づいて術者に警告する警告手段と、を
備えることを特徴とする。
に、前記切除データ演算手段と前記角膜厚データ演算手
段の各演算結果に基づいて術後の角膜厚が所定の基準値
以下になるか否かを判定する判定手段と、該判定手段に
よる判定結果に基づいて術者に警告する警告手段と、を
備えることを特徴とする。
【００１４】（８） （１）または（５）の角膜手術装
置において、前記入力手段によって入力される照射条件
は照射範囲と、切除深さまたは術後目的とする角膜厚と
であることを特徴とする。
置において、前記入力手段によって入力される照射条件
は照射範囲と、切除深さまたは術後目的とする角膜厚と
であることを特徴とする。
【００１５】（９） （１）の角膜手術装置において、
前記入力手段によって入力される照射条件は術後目的と
する患者眼の屈折力値または角膜曲率半径であることを
特徴とする。
前記入力手段によって入力される照射条件は術後目的と
する患者眼の屈折力値または角膜曲率半径であることを
特徴とする。
【００１６】（１０） （１）の角膜手術装置は、さら
に、前記角膜形状測定手段による測定結果に基づいて術
前術後の角膜の形状を表示する表示手段を備えることを
特徴とする。
に、前記角膜形状測定手段による測定結果に基づいて術
前術後の角膜の形状を表示する表示手段を備えることを
特徴とする。
【００１７】（１１） （１）の角膜手術装置は、さら
に、前記照射光学系及び前記測定光学系の少なくとも一
方を患者眼に対して相対移動する移動手段と、患者眼の
位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段による
検出結果に基づいて前記移動手段を制御する移動制御手
段と、を備えることを特徴とする。
に、前記照射光学系及び前記測定光学系の少なくとも一
方を患者眼に対して相対移動する移動手段と、患者眼の
位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段による
検出結果に基づいて前記移動手段を制御する移動制御手
段と、を備えることを特徴とする。
【００１８】（１２） （１１）の角膜手術装置におい
て、前記位置検出手段は、患者眼の前眼部を照明する照
明手段と、該照明手段によって照明された前眼部の光量
分布を検出する光電変換手段と、該光電変換手段からの
信号を処理して患者眼の瞳孔位置を検出する瞳孔位置検
出手段と、を備えることを特徴とする。
て、前記位置検出手段は、患者眼の前眼部を照明する照
明手段と、該照明手段によって照明された前眼部の光量
分布を検出する光電変換手段と、該光電変換手段からの
信号を処理して患者眼の瞳孔位置を検出する瞳孔位置検
出手段と、を備えることを特徴とする。
【００１９】（１３） （１）の角膜手術装置におい
て、前記照射光学系の光軸と前記測定光学系の光軸とは
所定の位置関係に配置されていることを特徴とする。
て、前記照射光学系の光軸と前記測定光学系の光軸とは
所定の位置関係に配置されていることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００２１】［全体構成］図１は本発明のレーザ角膜手
術装置の全体構成を示す図である。１は手術装置本体で
あり、後述する光学系や制御系の一部などが内蔵されて
いる。２はレーザ光を患者眼へ導光するためのアーム部
である。アーム部２の先端部２ａには患者眼を観察する
ための双眼の顕微鏡部３、照明部４等が備えられ、駆動
装置によってＸ、Ｙ、Ｚ方向へ移動することができる。
なお、このアーム部２（先端部２ａ）及びその駆動装置
については、詳しくは本出願人による特開平９−１４９
９１４号等を参照されたい。
術装置の全体構成を示す図である。１は手術装置本体で
あり、後述する光学系や制御系の一部などが内蔵されて
いる。２はレーザ光を患者眼へ導光するためのアーム部
である。アーム部２の先端部２ａには患者眼を観察する
ための双眼の顕微鏡部３、照明部４等が備えられ、駆動
装置によってＸ、Ｙ、Ｚ方向へ移動することができる。
なお、このアーム部２（先端部２ａ）及びその駆動装置
については、詳しくは本出願人による特開平９−１４９
９１４号等を参照されたい。
【００２２】５はコントローラであり、アーム部２（先
端部２ａ）をＸ、Ｙ方向へ移動させるための信号を与え
るジョイスティック６や各種の操作スイッチを備える。
７はレーザ出射信号を送るためのフットスイッチであ
る。８は手術条件である各種データの入力や角膜形状デ
ータ、切除データ等の演算、記憶、表示などを行うコン
ピュータである。９は患者を寝かせるためのベッドであ
る。
端部２ａ）をＸ、Ｙ方向へ移動させるための信号を与え
るジョイスティック６や各種の操作スイッチを備える。
７はレーザ出射信号を送るためのフットスイッチであ
る。８は手術条件である各種データの入力や角膜形状デ
ータ、切除データ等の演算、記憶、表示などを行うコン
ピュータである。９は患者を寝かせるためのベッドであ
る。
【００２３】［各部の構成］図２は本発明のレーザ角膜
手術装置の光学系及び制御系概略構成図である。なお、
光学系については、角膜形状測定光学系、レーザ照射光
学系、観察光学系、及び眼球位置検出光学系に分けて説
明する。
手術装置の光学系及び制御系概略構成図である。なお、
光学系については、角膜形状測定光学系、レーザ照射光
学系、観察光学系、及び眼球位置検出光学系に分けて説
明する。
【００２４】（イ）角膜形状測定光学系 １０は角膜の３次元形状を測定するための角膜形状測定
光学系である。１１は角膜の形状を測定するための測定
光に使用されるレーザ光を出射するレーザ光源であり、
本実施例では波長８００ｎｍの赤外レーザ光を出射する
赤外半導体レーザ光源が使用されている。なお、測定光
は必ずしも赤外光である必要はないが、赤外光にすると
患者眼が眩しくなく、測定によって不快感を受けないと
いう利点がある。１２は集光レンズ、１３はピンホー
ル、１４は偏光ビームスプリッタである。１５は赤外レ
ーザ光を平行光にするコリメーティングレンズ、１６は
１／４波長板である。
光学系である。１１は角膜の形状を測定するための測定
光に使用されるレーザ光を出射するレーザ光源であり、
本実施例では波長８００ｎｍの赤外レーザ光を出射する
赤外半導体レーザ光源が使用されている。なお、測定光
は必ずしも赤外光である必要はないが、赤外光にすると
患者眼が眩しくなく、測定によって不快感を受けないと
いう利点がある。１２は集光レンズ、１３はピンホー
ル、１４は偏光ビームスプリッタである。１５は赤外レ
ーザ光を平行光にするコリメーティングレンズ、１６は
１／４波長板である。
【００２５】１７は測定光学系１０の光軸と後述するレ
ーザ照射光学系２５の光軸とを同一にするダイクロイッ
クミラーであり、レーザ光源１１から出射される赤外レ
ーザ光を透過し、後述するエキシマレーザヘッド２６か
らのエキシマレーザ光を反射する。１８は光軸に沿って
前後に移動可能な集光レンズである。１９、２０は赤外
レーザ光及びエキシマレーザ光を角膜上で２次元方向に
スキャンするためのスキャニングミラーである。本実施
例では、スキャニングミラー１９、２０にそれぞれガル
バノミラーを使用している。
ーザ照射光学系２５の光軸とを同一にするダイクロイッ
クミラーであり、レーザ光源１１から出射される赤外レ
ーザ光を透過し、後述するエキシマレーザヘッド２６か
らのエキシマレーザ光を反射する。１８は光軸に沿って
前後に移動可能な集光レンズである。１９、２０は赤外
レーザ光及びエキシマレーザ光を角膜上で２次元方向に
スキャンするためのスキャニングミラーである。本実施
例では、スキャニングミラー１９、２０にそれぞれガル
バノミラーを使用している。
【００２６】２１は測定光学系１０及び照射光学系２５
の光軸と、後述する観察光学系３０及び眼球位置検出光
学系３５の光軸とを同一にするダイクロイックミラーで
あり、レーザ光源１１による波長８００ｎｍの赤外レー
ザ光とエキシマレーザ光とを反射し、可視光と後述する
赤外照明光源３４による波長９５０ｎｍの赤外光とを透
過する。Ｅは患者眼の角膜である。なお、スキャニング
ミラー１９、２０及びダイクロイックミラー２１は先端
部２ａ内に設けられている。
の光軸と、後述する観察光学系３０及び眼球位置検出光
学系３５の光軸とを同一にするダイクロイックミラーで
あり、レーザ光源１１による波長８００ｎｍの赤外レー
ザ光とエキシマレーザ光とを反射し、可視光と後述する
赤外照明光源３４による波長９５０ｎｍの赤外光とを透
過する。Ｅは患者眼の角膜である。なお、スキャニング
ミラー１９、２０及びダイクロイックミラー２１は先端
部２ａ内に設けられている。
【００２７】２２はピンホール、２３は測定光である赤
外レーザ光による角膜Ｅからの反射光を検出する光検出
器である。なお、ピンホール１３とピンホール２２と
は、角膜Ｅに対して共役な位置関係になるように配置さ
れている。
外レーザ光による角膜Ｅからの反射光を検出する光検出
器である。なお、ピンホール１３とピンホール２２と
は、角膜Ｅに対して共役な位置関係になるように配置さ
れている。
【００２８】（ロ）レーザ照射光学系 ２５はレーザ光を照射して角膜を切除するためのレーザ
照射光学系である。２６はレーザ角膜切除手術において
使用される角膜組織に熱的影響を与えないレーザ光を出
射するレーザヘッドであり、本実施例では波長１９３ｎ
ｍのエキシマレーザ光を出射するエキシマレーザヘッド
を使用する。２７はレーザヘッド２６から出射されたエ
キシマレーザ光を反射するミラーである。レーザヘッド
２６から出射されミラー２７で反射偏向されたエキシマ
レーザ光は、ダイクロイックミラー１７で反射偏向され
る。その後レンズ１８を介し、スキャニングミラー１
９、２０、ダイクロイックミラー２１で反射偏向されて
角膜Ｅに向かう。
照射光学系である。２６はレーザ角膜切除手術において
使用される角膜組織に熱的影響を与えないレーザ光を出
射するレーザヘッドであり、本実施例では波長１９３ｎ
ｍのエキシマレーザ光を出射するエキシマレーザヘッド
を使用する。２７はレーザヘッド２６から出射されたエ
キシマレーザ光を反射するミラーである。レーザヘッド
２６から出射されミラー２７で反射偏向されたエキシマ
レーザ光は、ダイクロイックミラー１７で反射偏向され
る。その後レンズ１８を介し、スキャニングミラー１
９、２０、ダイクロイックミラー２１で反射偏向されて
角膜Ｅに向かう。
【００２９】（ハ）観察光学系 ３０は患者眼を観察するための観察光学系である。３１
は対物レンズである。３２は可視光を透過し赤外照明光
源３４による波長９５０ｎｍの赤外光を反射するダイク
ロイックミラーである。照明部４の可視照明光によって
照明された患者眼の前眼部像の光束は、ダイクロイック
ミラー２１、対物レンズ３１、ダイクロイックミラー３
２を透過して顕微鏡部３に入射する。これにより、術者
は双眼の顕微鏡部３から患者眼を観察することができ
る。なお、観察光学系３０には図示なきレチクル板が挿
入されており、患者眼のＸ、Ｙ方向のアライメントの基
準とすることができる。
は対物レンズである。３２は可視光を透過し赤外照明光
源３４による波長９５０ｎｍの赤外光を反射するダイク
ロイックミラーである。照明部４の可視照明光によって
照明された患者眼の前眼部像の光束は、ダイクロイック
ミラー２１、対物レンズ３１、ダイクロイックミラー３
２を透過して顕微鏡部３に入射する。これにより、術者
は双眼の顕微鏡部３から患者眼を観察することができ
る。なお、観察光学系３０には図示なきレチクル板が挿
入されており、患者眼のＸ、Ｙ方向のアライメントの基
準とすることができる。
【００３０】また、観察光学系３０にはＺ方向のアライ
メントを行うための２本のスリットからなる視標投影光
学系（本出願人による特開平６−４７００１号を参照）
が配置されている。なお、観察光学系３０は先端部２ａ
内に設けられている。３３は観察光学系３０の光軸上に
配置された固視灯であり、可視光を出射する。
メントを行うための２本のスリットからなる視標投影光
学系（本出願人による特開平６−４７００１号を参照）
が配置されている。なお、観察光学系３０は先端部２ａ
内に設けられている。３３は観察光学系３０の光軸上に
配置された固視灯であり、可視光を出射する。
【００３１】（ニ）眼球位置検出光学系 ３５は患者眼の位置を検出するための眼球位置検出光学
系である。３４は波長９５０ｎｍの赤外光を出射する赤
外照明光源である。照明光源３４は光軸を中心にして９
０度間隔に４個配置されている。３６は撮像レンズ、３
７はミラーである。３８はノイズとなる光を遮断するた
めの赤外光透過フィルタである。３９はＣＣＤカメラで
ある。なお、眼球位置検出光学系３５も先端部２ａ内に
設けられている。
系である。３４は波長９５０ｎｍの赤外光を出射する赤
外照明光源である。照明光源３４は光軸を中心にして９
０度間隔に４個配置されている。３６は撮像レンズ、３
７はミラーである。３８はノイズとなる光を遮断するた
めの赤外光透過フィルタである。３９はＣＣＤカメラで
ある。なお、眼球位置検出光学系３５も先端部２ａ内に
設けられている。
【００３２】照明光源３４によって照明された患者眼の
前眼部像の光束は、ダイクロイックミラー２１、対物レ
ンズ３１を透過し、ダイクロイックミラー３２によって
反射される。その後、撮像レンズ３６により、ミラー３
７、フィルター３８を介してＣＣＤカメラ３９の撮像面
に結像する。このとき、フィルタ３８は、ダイクロイッ
クミラー３２で僅かに反射する可視光をカットする。
前眼部像の光束は、ダイクロイックミラー２１、対物レ
ンズ３１を透過し、ダイクロイックミラー３２によって
反射される。その後、撮像レンズ３６により、ミラー３
７、フィルター３８を介してＣＣＤカメラ３９の撮像面
に結像する。このとき、フィルタ３８は、ダイクロイッ
クミラー３２で僅かに反射する可視光をカットする。
【００３３】ＣＣＤカメラ３９は眼球位置を次のように
して検出する。図３はＣＣＤカメラ３９で捕らえた前眼
部像を示す図であり、図４はＣＣＤカメラ３９の撮像信
号から得られるラインＡ−Ａ′（図３参照）上の光量分
布を示した図である。図４のように瞳孔、虹彩、強膜に
よって光量分布が異なるので、この情報から横方向の瞳
孔エッジの座標を検出することができ、さらに検出した
瞳孔エッジの座標からその中央の位置、すなわち横方向
の瞳孔中心の座標を得ることができる。同様に縦方向の
ラインＢ−Ｂ′（図３）上の光量分布情報から、縦方向
の瞳孔中心の座標を得ることができる。したがって、こ
の両者から、ＣＣＤカメラ３９の撮像素子上で所定の位
置関係に調整された検出光学系３５の光軸（すなわち、
測定光学系１０及び照射光学系２５の光軸）に対する瞳
孔中心を得ることができる。
して検出する。図３はＣＣＤカメラ３９で捕らえた前眼
部像を示す図であり、図４はＣＣＤカメラ３９の撮像信
号から得られるラインＡ−Ａ′（図３参照）上の光量分
布を示した図である。図４のように瞳孔、虹彩、強膜に
よって光量分布が異なるので、この情報から横方向の瞳
孔エッジの座標を検出することができ、さらに検出した
瞳孔エッジの座標からその中央の位置、すなわち横方向
の瞳孔中心の座標を得ることができる。同様に縦方向の
ラインＢ−Ｂ′（図３）上の光量分布情報から、縦方向
の瞳孔中心の座標を得ることができる。したがって、こ
の両者から、ＣＣＤカメラ３９の撮像素子上で所定の位
置関係に調整された検出光学系３５の光軸（すなわち、
測定光学系１０及び照射光学系２５の光軸）に対する瞳
孔中心を得ることができる。
【００３４】（ホ）制御系 ４０は本体１に内蔵された制御部であり、レーザ光源１
１、レンズ１８、スキャニングミラー１９、２０、レー
ザヘッド２６、固視灯３３、照明光源３４等を駆動制御
する。４１、４２、４３、４４はそれぞれコンピュータ
８に設けられている入力部（キーボード、マウス等）、
演算・解析処理部（ＣＰＵ等）、表示部（モニタ）、出
力部（プリンタ、フロッピディスクドライブ等）であ
る。入力部４１は、術後目的とする屈折力値、角膜曲率
半径等のレーザ照射条件などの入力に使用される。処理
部４２は、光検出器２３からの信号に基づいて角膜形状
データを求め、また、角膜形状データと入力されたレー
ザ照射条件とから角膜の切除量等の切除データを求め
る。処理部４２による処理結果は制御部４０に送られ、
制御部４０は処理結果に基づいてスキャニングミラー１
９、２０、レーザヘッド２６等を駆動制御する。表示部
４３は、処理部４２からの角膜形状データにより、術前
術後の角膜形状等を表示する。出力部４４は得られた様
々なデータを出力する。
１、レンズ１８、スキャニングミラー１９、２０、レー
ザヘッド２６、固視灯３３、照明光源３４等を駆動制御
する。４１、４２、４３、４４はそれぞれコンピュータ
８に設けられている入力部（キーボード、マウス等）、
演算・解析処理部（ＣＰＵ等）、表示部（モニタ）、出
力部（プリンタ、フロッピディスクドライブ等）であ
る。入力部４１は、術後目的とする屈折力値、角膜曲率
半径等のレーザ照射条件などの入力に使用される。処理
部４２は、光検出器２３からの信号に基づいて角膜形状
データを求め、また、角膜形状データと入力されたレー
ザ照射条件とから角膜の切除量等の切除データを求め
る。処理部４２による処理結果は制御部４０に送られ、
制御部４０は処理結果に基づいてスキャニングミラー１
９、２０、レーザヘッド２６等を駆動制御する。表示部
４３は、処理部４２からの角膜形状データにより、術前
術後の角膜形状等を表示する。出力部４４は得られた様
々なデータを出力する。
【００３５】４５はレーザ光源１１の駆動回路、４６は
レンズ１８の駆動回路、４７、４８はスキャニングミラ
ー１９、２０の駆動回路、４９はレーザヘッド２６の駆
動回路である（固視灯３３、照明光源３４の駆動回路は
図示なし）。また、アーム部２の駆動装置も制御部４０
によって制御される。
レンズ１８の駆動回路、４７、４８はスキャニングミラ
ー１９、２０の駆動回路、４９はレーザヘッド２６の駆
動回路である（固視灯３３、照明光源３４の駆動回路は
図示なし）。また、アーム部２の駆動装置も制御部４０
によって制御される。
【００３６】以上のような構成において、次に本装置の
動作について説明する。なお、ここでは屈折矯正手術を
中心に説明する。
動作について説明する。なお、ここでは屈折矯正手術を
中心に説明する。
【００３７】術者はまず患者をベッド９に寝かせ、アー
ム部２（先端部２ａ）を患者眼の上部に配置する。次に
照明部４、固視灯３３、照明光源３４等を点灯し、患者
眼には固視灯３３を固視させる。術者は照明部４によっ
て照明された患者眼の前眼部を顕微鏡部３によって観察
し、ジョイスティック６を操作して図示なきレチクルと
瞳孔とが所定の関係になるようにＸ、Ｙ方向をアライメ
ントする。また、フォーカス調整スイッチ６０を操作し
てＺ方向をアライメントする。ジョイスティック６（及
びスイッチ６０）による信号が制御部４０に入力される
と、制御部４０はアーム部２の駆動装置を作動させ、ア
ーム部２（先端部２ａ）をＸ、Ｙ方向（及びＺ方向）に
移動する。
ム部２（先端部２ａ）を患者眼の上部に配置する。次に
照明部４、固視灯３３、照明光源３４等を点灯し、患者
眼には固視灯３３を固視させる。術者は照明部４によっ
て照明された患者眼の前眼部を顕微鏡部３によって観察
し、ジョイスティック６を操作して図示なきレチクルと
瞳孔とが所定の関係になるようにＸ、Ｙ方向をアライメ
ントする。また、フォーカス調整スイッチ６０を操作し
てＺ方向をアライメントする。ジョイスティック６（及
びスイッチ６０）による信号が制御部４０に入力される
と、制御部４０はアーム部２の駆動装置を作動させ、ア
ーム部２（先端部２ａ）をＸ、Ｙ方向（及びＺ方向）に
移動する。
【００３８】このアライメント時に、コントローラ５上
の自動アライメント切換スイッチ６１をＯＮにすると、
自動アライメントが作動する。検出光学系３５で瞳孔中
心が検出できる範囲に患者眼があれば、制御部４０は測
定光学系１０及び照射光学系２５の光軸と瞳孔中心とが
一致するようにアーム部２（先端部２ａ）をＸ、Ｙ方向
に移動させる。
の自動アライメント切換スイッチ６１をＯＮにすると、
自動アライメントが作動する。検出光学系３５で瞳孔中
心が検出できる範囲に患者眼があれば、制御部４０は測
定光学系１０及び照射光学系２５の光軸と瞳孔中心とが
一致するようにアーム部２（先端部２ａ）をＸ、Ｙ方向
に移動させる。
【００３９】測定光学系１０及び照射光学系２５の光軸
と瞳孔中心とを一致させたまま角膜形状測定やレーザ照
射を行う場合は、自動アライメント切換スイッチ６１を
ＯＮにしてアライメントを完了した後、コントローラ５
上のＲｅａｄｙスイッチ６２を押す。ＣＣＤカメラ３９
の撮像素子上の所定の位置が基準位置として記憶され、
瞳孔中心が基準位置と一致するようにアーム部２（先端
部２ａ）を移動させる眼球追尾機構（自動トラッキン
グ）が作動する。なお、自動アライメント及び自動トラ
ッキングについては、詳しくは本出願人による特開平９
−１４９９１４号等を参照されたい。
と瞳孔中心とを一致させたまま角膜形状測定やレーザ照
射を行う場合は、自動アライメント切換スイッチ６１を
ＯＮにしてアライメントを完了した後、コントローラ５
上のＲｅａｄｙスイッチ６２を押す。ＣＣＤカメラ３９
の撮像素子上の所定の位置が基準位置として記憶され、
瞳孔中心が基準位置と一致するようにアーム部２（先端
部２ａ）を移動させる眼球追尾機構（自動トラッキン
グ）が作動する。なお、自動アライメント及び自動トラ
ッキングについては、詳しくは本出願人による特開平９
−１４９９１４号等を参照されたい。
【００４０】患者眼へのアライメントが完了すると、測
定光学系１０によって角膜Ｅの３次元形状を測定する。
レーザ光源１１から出射した直線偏光の赤外レーザ光
は、レンズ１２によってピンホール１３上に集光する。
集光してピンホール１３を通過した赤外レーザ光は、そ
の偏光方向が透過するようにレーザ光源１１が置かれて
いるため、ビームスプリッタ１４をそのまま透過し、レ
ンズ１５で平行光とされる。その後、赤外レーザ光の直
線偏光面と波長板の主断面とが４５度になるように配置
された波長板１６によって直線偏光が円偏光に変換され
る。そして、ダイクロイックミラー１７を透過し、レン
ズ１８によって集光され、スキャニングミラー１９、２
０で反射偏向されて角膜Ｅ付近で収束する。このスキャ
ニングミラー１９、２０による反射角をそれぞれ制御す
ることにより、赤外レーザ光が２次元方向でスキャンさ
れる。
定光学系１０によって角膜Ｅの３次元形状を測定する。
レーザ光源１１から出射した直線偏光の赤外レーザ光
は、レンズ１２によってピンホール１３上に集光する。
集光してピンホール１３を通過した赤外レーザ光は、そ
の偏光方向が透過するようにレーザ光源１１が置かれて
いるため、ビームスプリッタ１４をそのまま透過し、レ
ンズ１５で平行光とされる。その後、赤外レーザ光の直
線偏光面と波長板の主断面とが４５度になるように配置
された波長板１６によって直線偏光が円偏光に変換され
る。そして、ダイクロイックミラー１７を透過し、レン
ズ１８によって集光され、スキャニングミラー１９、２
０で反射偏向されて角膜Ｅ付近で収束する。このスキャ
ニングミラー１９、２０による反射角をそれぞれ制御す
ることにより、赤外レーザ光が２次元方向でスキャンさ
れる。
【００４１】ここで、スキャニングミラー１９、２０に
よる赤外レーザ光の角膜Ｅ上での２次元方向のスキャン
について説明する。図５は、角膜Ｅにおける測定光の２
次元方向でのスキャンを説明する図である。制御部４０
が駆動回路４７、４８を介してスキャニングミラー１
９、２０をそれぞれ駆動させることにより、測定光であ
る赤外レーザ光５１がスキャン領域５０の左上から（Ｘ
1，Ｙ1）…（Ｘn，Ｙ1）、（Ｘ1，Ｙ2）…（Ｘn，Ｙ2）
〜（Ｘ1，Ｙn）…（Ｘn，Ｙn）の順でスキャンされる。
よる赤外レーザ光の角膜Ｅ上での２次元方向のスキャン
について説明する。図５は、角膜Ｅにおける測定光の２
次元方向でのスキャンを説明する図である。制御部４０
が駆動回路４７、４８を介してスキャニングミラー１
９、２０をそれぞれ駆動させることにより、測定光であ
る赤外レーザ光５１がスキャン領域５０の左上から（Ｘ
1，Ｙ1）…（Ｘn，Ｙ1）、（Ｘ1，Ｙ2）…（Ｘn，Ｙ2）
〜（Ｘ1，Ｙn）…（Ｘn，Ｙn）の順でスキャンされる。
【００４２】角膜Ｅで反射した赤外レーザ光は、発散し
ながらスキャニングミラー１９、２０で反射偏向され、
レンズ１８で再び平行光にされる。その後、ダイクロイ
ックミラー１７を通過し、波長板１６によって円偏光か
ら直線偏光に変換される。直線偏光となった赤外レーザ
光は、レーザ光源１１から角膜Ｅへ向かう時とは９０度
偏光方向が回転しているため、レンズ１５で集光された
後、偏光ビームスプリッタ１４で反射される。そしてピ
ンホール２２上に集光して通過し、光検出器２３に入射
する。
ながらスキャニングミラー１９、２０で反射偏向され、
レンズ１８で再び平行光にされる。その後、ダイクロイ
ックミラー１７を通過し、波長板１６によって円偏光か
ら直線偏光に変換される。直線偏光となった赤外レーザ
光は、レーザ光源１１から角膜Ｅへ向かう時とは９０度
偏光方向が回転しているため、レンズ１５で集光された
後、偏光ビームスプリッタ１４で反射される。そしてピ
ンホール２２上に集光して通過し、光検出器２３に入射
する。
【００４３】赤外レーザ光の集光点がスキャンされる２
次元平面（曲面でもよい）上に角膜Ｅの表面（前面また
は後面）があると、図６（ａ）に示されるように、そこ
で反射した赤外レーザ光は前述した光路を戻ってピンホ
ール２２上で集光し、光検出器２３に入射する光量は多
くなる。これとは反対に、赤外レーザ光の集光点がスキ
ャンされる２次元平面上に角膜Ｅの表面（前面または後
面）がない場合、すなわち集光点以外で反射した場合
は、図６（ｂ）に示すように、戻ってきた赤外レーザ光
がピンホール２２上で収束せずにぼけてしまい、光検出
器２３に入射する光量はほとんどなくなる。したがっ
て、赤外レーザ光の集光点を２次元平面でスキャンすれ
ば、平面内での角膜表面部分からの反射光のみが光検出
器２３で十分に検出でき、角膜Ｅの平面形状を求めるこ
とができる。なお、ピンホール１３とピンホール２２と
は、角膜Ｅに対して共役な位置関係になるように配置さ
れ、共焦点光学系（点光源と点検出器とが被検物の１点
に対して結像関係にある）を成している。
次元平面（曲面でもよい）上に角膜Ｅの表面（前面また
は後面）があると、図６（ａ）に示されるように、そこ
で反射した赤外レーザ光は前述した光路を戻ってピンホ
ール２２上で集光し、光検出器２３に入射する光量は多
くなる。これとは反対に、赤外レーザ光の集光点がスキ
ャンされる２次元平面上に角膜Ｅの表面（前面または後
面）がない場合、すなわち集光点以外で反射した場合
は、図６（ｂ）に示すように、戻ってきた赤外レーザ光
がピンホール２２上で収束せずにぼけてしまい、光検出
器２３に入射する光量はほとんどなくなる。したがっ
て、赤外レーザ光の集光点を２次元平面でスキャンすれ
ば、平面内での角膜表面部分からの反射光のみが光検出
器２３で十分に検出でき、角膜Ｅの平面形状を求めるこ
とができる。なお、ピンホール１３とピンホール２２と
は、角膜Ｅに対して共役な位置関係になるように配置さ
れ、共焦点光学系（点光源と点検出器とが被検物の１点
に対して結像関係にある）を成している。
【００４４】さらに、制御部４０は駆動回路４６を介し
てレンズ１８を光軸方向に移動させ、赤外レーザ光の集
光点がスキャンされる２次元平面を角膜の厚さ方向で段
階的に移動する。そして、前述した方法と同じように角
膜Ｅの平面形状を厚さ方向で段階的に検出し、それらを
３次元的に組合わせることにより、角膜Ｅの前面形状及
び後面形状を３次元方向で求めることができる。
てレンズ１８を光軸方向に移動させ、赤外レーザ光の集
光点がスキャンされる２次元平面を角膜の厚さ方向で段
階的に移動する。そして、前述した方法と同じように角
膜Ｅの平面形状を厚さ方向で段階的に検出し、それらを
３次元的に組合わせることにより、角膜Ｅの前面形状及
び後面形状を３次元方向で求めることができる。
【００４５】光検出器２３からの検出信号は制御部４０
を介して処理部４２に送られ、処理部４２は検出信号に
基づいて３次元方向での角膜形状データを求める。ま
た、角膜Ｅの前面形状及び後面形状から角膜の厚さを求
める。求めた角膜形状データ及び角膜の厚さは表示部４
３にマップ７０、断面図７１、数値等（図７参照）で表
示される。
を介して処理部４２に送られ、処理部４２は検出信号に
基づいて３次元方向での角膜形状データを求める。ま
た、角膜Ｅの前面形状及び後面形状から角膜の厚さを求
める。求めた角膜形状データ及び角膜の厚さは表示部４
３にマップ７０、断面図７１、数値等（図７参照）で表
示される。
【００４６】測定光学系１０による角膜形状測定が終わ
ると、検者は術後目的とする屈折力値、角膜曲率半径等
を入力部４１の操作によって入力する（予め入力してお
いてもよい）。処理部４２は測定光学系１０によって得
られた角膜形状データと入力された屈折力値等とに基づ
き、屈折矯正に必要な角膜の切除量等の切除データを求
める。求めた切除データは表示部４３上のマップ７０、
断面図７１等に重ねて表示され、切除厚（切除深さ）や
切除範囲などの値も数値表示される（図７参照）。ま
た、術後予想される屈折力値や角膜曲率半径なども表示
される（図示なし）。さらに、マップ７０上のカーソル
７２を移動させて、指定位置での角膜厚及び切除厚を表
示７３としてそれぞれ表示することもできる。
ると、検者は術後目的とする屈折力値、角膜曲率半径等
を入力部４１の操作によって入力する（予め入力してお
いてもよい）。処理部４２は測定光学系１０によって得
られた角膜形状データと入力された屈折力値等とに基づ
き、屈折矯正に必要な角膜の切除量等の切除データを求
める。求めた切除データは表示部４３上のマップ７０、
断面図７１等に重ねて表示され、切除厚（切除深さ）や
切除範囲などの値も数値表示される（図７参照）。ま
た、術後予想される屈折力値や角膜曲率半径なども表示
される（図示なし）。さらに、マップ７０上のカーソル
７２を移動させて、指定位置での角膜厚及び切除厚を表
示７３としてそれぞれ表示することもできる。
【００４７】術者は表示部４３上のマップ７０や断面図
７１、術後の屈折値等を確認し、問題がなければエキシ
マレーザ光による角膜切除手術を行う。術者はフットス
イッチ７によってレーザ出射信号を制御部４０に送る。
制御部４０は求めた切除データに基づき、後述する方法
で角膜切除を行うように照射光学系２５（駆動回路４
７、４８、４９）を制御する。なお、自動トラッキング
機能がない場合は、再度患者眼と装置とのアライメント
を行ってからレーザ照射を行う。
７１、術後の屈折値等を確認し、問題がなければエキシ
マレーザ光による角膜切除手術を行う。術者はフットス
イッチ７によってレーザ出射信号を制御部４０に送る。
制御部４０は求めた切除データに基づき、後述する方法
で角膜切除を行うように照射光学系２５（駆動回路４
７、４８、４９）を制御する。なお、自動トラッキング
機能がない場合は、再度患者眼と装置とのアライメント
を行ってからレーザ照射を行う。
【００４８】制御部４０は駆動回路４９を介してレーザ
ヘッド２６を駆動し、エキシマレーザ光を出射する。出
射されたエキシマレーザ光はミラー２７、ダイクロイッ
クミラー１７でそれぞれ反射偏向され、レンズ１８によ
って集光される。制御部４０は駆動回路４７、４８を介
してスキャニングミラー１９、２０を駆動し、レンズ１
８で集光されたエキシマレーザ光を角膜Ｅ上の任意の位
置にもっていく。レンズ１８の焦点位置にある角膜Ｅに
到達したエキシマレーザ光は、スキャニングミラー１
９、２０により、求めた照射（切除）範囲内において２
次元方向でスキャンされる。なお、エキシマレーザ光の
２次元方向のスキャンについては、角膜形状測定用の赤
外レーザ光と同様に直線方向でスキャンしてもよく、ま
た、同心円方向でスキャンしてもよい。
ヘッド２６を駆動し、エキシマレーザ光を出射する。出
射されたエキシマレーザ光はミラー２７、ダイクロイッ
クミラー１７でそれぞれ反射偏向され、レンズ１８によ
って集光される。制御部４０は駆動回路４７、４８を介
してスキャニングミラー１９、２０を駆動し、レンズ１
８で集光されたエキシマレーザ光を角膜Ｅ上の任意の位
置にもっていく。レンズ１８の焦点位置にある角膜Ｅに
到達したエキシマレーザ光は、スキャニングミラー１
９、２０により、求めた照射（切除）範囲内において２
次元方向でスキャンされる。なお、エキシマレーザ光の
２次元方向のスキャンについては、角膜形状測定用の赤
外レーザ光と同様に直線方向でスキャンしてもよく、ま
た、同心円方向でスキャンしてもよい。
【００４９】エキシマレーザはパルスレーザであり、パ
ルス数（照射時間）で切除する深さの制御が行える。こ
のため、制御部４０は駆動回路４９を介してレーザヘッ
ド２６を駆動し、必要な切除深さに相当するパルス数
（照射時間）だけエキシマレーザ光を照射する。それを
２次元方向でスキャンしながら求めた照射（切除）範囲
内の各スキャン位置で行い、目的とする屈折矯正を行う
ために必要な角膜組織の切除を行えば、患者眼を目的と
する屈折状態にすることができる。
ルス数（照射時間）で切除する深さの制御が行える。こ
のため、制御部４０は駆動回路４９を介してレーザヘッ
ド２６を駆動し、必要な切除深さに相当するパルス数
（照射時間）だけエキシマレーザ光を照射する。それを
２次元方向でスキャンしながら求めた照射（切除）範囲
内の各スキャン位置で行い、目的とする屈折矯正を行う
ために必要な角膜組織の切除を行えば、患者眼を目的と
する屈折状態にすることができる。
【００５０】ここで、前述したように角膜の厚さ情報が
得られることから、この情報を利用して、より適切な手
術を行うことができる。例えば、求めた角膜切除量と角
膜の厚さとを比較し、術後の角膜の厚さ（切除による角
膜の厚さ残余）が所定の基準値以下になってしまうと判
断された場合は、レーザ照射を行わず、表示部４３に警
告を表示させたり図示なき音声発生器によって警告音を
発生させたりする。また、術後の角膜の厚さが所定の基
準値以上になる場合のみ、レーザ照射を行うようにレー
ザヘッド２６等を制御する。これにより、切除すべきで
ない場合でも切除してしまう恐れがなくなる。さらにま
た、術後の角膜の厚さが所定の基準値以下にならないよ
うに、処理部４２が切除データ（エキシマレーザ光の照
射範囲等）を調整してレーザ照射を行うようにすること
もできる。なお、術後の角膜厚の基準値は、入力部４１
によって設定できる。
得られることから、この情報を利用して、より適切な手
術を行うことができる。例えば、求めた角膜切除量と角
膜の厚さとを比較し、術後の角膜の厚さ（切除による角
膜の厚さ残余）が所定の基準値以下になってしまうと判
断された場合は、レーザ照射を行わず、表示部４３に警
告を表示させたり図示なき音声発生器によって警告音を
発生させたりする。また、術後の角膜の厚さが所定の基
準値以上になる場合のみ、レーザ照射を行うようにレー
ザヘッド２６等を制御する。これにより、切除すべきで
ない場合でも切除してしまう恐れがなくなる。さらにま
た、術後の角膜の厚さが所定の基準値以下にならないよ
うに、処理部４２が切除データ（エキシマレーザ光の照
射範囲等）を調整してレーザ照射を行うようにすること
もできる。なお、術後の角膜厚の基準値は、入力部４１
によって設定できる。
【００５１】また、角膜の混濁等の病変部を除去する場
合は、照射条件としてエキシマレーザ光の照射範囲と切
除する深さとを入力部４１の操作によって入力する。こ
の場合も、前述したように求めた角膜切除量と角膜の厚
さとを比較し、その結果に基づいてレーザ照射を制御す
ることができる。また、切除する深さを入力する代り
に、表示部４３によって術前の角膜形状を確認した上、
術後目的とする角膜の厚さを入力してもよい。
合は、照射条件としてエキシマレーザ光の照射範囲と切
除する深さとを入力部４１の操作によって入力する。こ
の場合も、前述したように求めた角膜切除量と角膜の厚
さとを比較し、その結果に基づいてレーザ照射を制御す
ることができる。また、切除する深さを入力する代り
に、表示部４３によって術前の角膜形状を確認した上、
術後目的とする角膜の厚さを入力してもよい。
【００５２】このように、測定光学系１０の光軸と照射
光学系２５の光軸とを同一にすることにより、従来の問
題点であった角膜形状測定（トポグラフィ）装置と患者
眼との位置関係と、レーザ角膜手術装置と患者眼との位
置関係とがずれてしまうということはなくなる。また、
患者の姿勢の違いによる患者眼の状態の違いもなくな
る。なお、測定光学系１０の光軸と照射光学系２５の光
軸とは必ずしも同軸である必要はなく、両光軸が既知の
所定の位置関係にあれば同じことが言えるが、両光軸が
同軸である方が角膜形状の測定結果に対するレーザ照射
の位置制御等が行い易い。
光学系２５の光軸とを同一にすることにより、従来の問
題点であった角膜形状測定（トポグラフィ）装置と患者
眼との位置関係と、レーザ角膜手術装置と患者眼との位
置関係とがずれてしまうということはなくなる。また、
患者の姿勢の違いによる患者眼の状態の違いもなくな
る。なお、測定光学系１０の光軸と照射光学系２５の光
軸とは必ずしも同軸である必要はなく、両光軸が既知の
所定の位置関係にあれば同じことが言えるが、両光軸が
同軸である方が角膜形状の測定結果に対するレーザ照射
の位置制御等が行い易い。
【００５３】また、従来のトポグラフィ装置のプラチド
リングやその角膜反射像を撮影するＴＶカメラなどと、
レーザ角膜手術装置のレーザ照射光学系や観察光学系な
どとを組合わせる場合に比べ、もう一つの問題点であっ
た装置全体が複雑で大きくなってしまうという問題点も
解決できる。
リングやその角膜反射像を撮影するＴＶカメラなどと、
レーザ角膜手術装置のレーザ照射光学系や観察光学系な
どとを組合わせる場合に比べ、もう一つの問題点であっ
た装置全体が複雑で大きくなってしまうという問題点も
解決できる。
【００５４】さらにまた、角膜の前面及び後面の３次元
形状を測定して角膜の厚さを求めることにより、術後の
角膜の厚さの基準値に比べて算出した切除量を切除した
後の角膜の厚さが小さい場合にそのまま切除するかどう
かの判断や術者への警告などができるため、切除すべき
でない場合でも切除してしまうという問題点も解決でき
る。
形状を測定して角膜の厚さを求めることにより、術後の
角膜の厚さの基準値に比べて算出した切除量を切除した
後の角膜の厚さが小さい場合にそのまま切除するかどう
かの判断や術者への警告などができるため、切除すべき
でない場合でも切除してしまうという問題点も解決でき
る。
【００５５】なお、本実施例では、眼球位置検出光学系
３５を設けて自動アライメント及び自動トラッキングを
行っているが、省略することもできる。また、角膜形状
データの表示についても、様々なデータを表示すること
ができる。
３５を設けて自動アライメント及び自動トラッキングを
行っているが、省略することもできる。また、角膜形状
データの表示についても、様々なデータを表示すること
ができる。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レーザ角膜切除手術における角膜形状の測定位置とレー
ザ照射位置とのずれを防ぐことができ、また、装置全体
をコンパクトにすることができる。また、角膜の厚さを
測定でき、測定された厚さに基づいて切除の判断や切除
量の調整を行うことができる。
レーザ角膜切除手術における角膜形状の測定位置とレー
ザ照射位置とのずれを防ぐことができ、また、装置全体
をコンパクトにすることができる。また、角膜の厚さを
測定でき、測定された厚さに基づいて切除の判断や切除
量の調整を行うことができる。
【図１】本実施の形態である角膜手術装置の全体構成図
である。
である。
【図２】本実施の形態である角膜手術装置の光学系及び
制御系概略構成図である。
制御系概略構成図である。
【図３】ＣＣＤカメラに受像される患者眼の前眼部像を
示す図である。
示す図である。
【図４】図３のラインＡ−Ａ′上の光量分布を示す図で
ある。
ある。
【図５】角膜における測定光の２次元方向でのスキャン
を説明する図である。
を説明する図である。
【図６】角膜における測定光の厚さ方向のずれによる光
量の変化を説明する図である。
量の変化を説明する図である。
【図７】測定した角膜形状データと求めた切除データと
を表示した表示例である。
を表示した表示例である。
５ コントローラ １１ 赤外半導体レーザ光源 １７ ダイクロイックミラー １８ 集光レンズ １９、２０ スキャニングミラー ２３ 光検出器 ２６ エキシマレーザヘッド ３９ ＣＣＤカメラ ４０ 制御部
Claims (13)
- 【請求項１】 治療用レーザ光によって患者眼角膜を切
除する角膜手術装置において、治療用レーザ光を角膜上
に照射する照射光学系を持つレーザ照射手段と、角膜形
状測定用の光束を走査して角膜の３次元形状を測定する
測定光学系を持つ角膜形状測定手段と、治療用レーザ光
の照射条件を入力する入力手段と、該入力手段による照
射条件と前記角膜形状測定手段による測定結果とに基づ
いて角膜の切除データを得る切除データ演算手段と、該
切除データ演算手段による演算結果に基づいて前記レー
ザ照射手段によるレーザ照射を制御する照射制御手段
と、を備えることを特徴とする角膜手術装置。 - 【請求項２】 請求項１の角膜手術装置において、前記
角膜形状測定手段の測定光学系は共焦点光学系を持つこ
とを特徴とする角膜手術装置。 - 【請求項３】 請求項２の角膜手術装置において、前記
測定光学系は、測定用のレーザ光源から発せられた測定
用レーザ光を制限する第１制限部材と、測定用レーザ光
を角膜上で２次元方向に走査する走査光学系と、該走査
光学系によって走査される角膜上での走査位置を光軸方
向で変化させるために測定光軸上を移動可能に配置され
た光学素子と、角膜からの反射光を検出する検出光学系
と、角膜上での走査位置に対して前記第１制限部材と共
役な位置となるように前記検出光学系に配置されて角膜
からの反射光を制限する第２制限部材と、を備えること
を特徴とする角膜手術装置。 - 【請求項４】 請求項１の角膜手術装置において、前記
角膜形状測定手段の測定光学系は測定用光束を角膜上で
２次元方向に走査する走査光学系を備え、前記照射光学
系は治療用レーザ光を角膜上で走査するために前記走査
光学系を共用することを特徴とする角膜手術装置。 - 【請求項５】 請求項１の角膜手術装置において、前記
角膜形状測定手段は角膜前面及び後面の３次元形状を得
て角膜厚データを求める角膜厚データ演算手段を備える
ことを特徴とする角膜手術装置。 - 【請求項６】 請求項５の角膜手術装置は、さらに、前
記切除データ演算手段と前記角膜厚データ演算手段の各
演算結果に基づいて術後の角膜厚が所定の基準値以下に
なるか否かを判定する判定手段を備え、前記照射制御手
段は該判定手段による判定結果に基づいてレーザ照射を
制御することを特徴とする角膜手術装置。 - 【請求項７】 請求項５の角膜手術装置は、さらに、前
記切除データ演算手段と前記角膜厚データ演算手段の各
演算結果に基づいて術後の角膜厚が所定の基準値以下に
なるか否かを判定する判定手段と、該判定手段による判
定結果に基づいて術者に警告する警告手段と、を備える
ことを特徴とする角膜手術装置。 - 【請求項８】 請求項１または５の角膜手術装置におい
て、前記入力手段によって入力される照射条件は照射範
囲と、切除深さまたは術後目的とする角膜厚とであるこ
とを特徴とする角膜手術装置。 - 【請求項９】 請求項１の角膜手術装置において、前記
入力手段によって入力される照射条件は術後目的とする
患者眼の屈折力値または角膜曲率半径であることを特徴
とする角膜手術装置。 - 【請求項１０】 請求項１の角膜手術装置は、さらに、
前記角膜形状測定手段による測定結果に基づいて術前術
後の角膜の形状を表示する表示手段を備えることを特徴
とする角膜手術装置。 - 【請求項１１】 請求項１の角膜手術装置は、さらに、
前記照射光学系及び前記測定光学系の少なくとも一方を
患者眼に対して相対移動する移動手段と、患者眼の位置
を検出する位置検出手段と、該位置検出手段による検出
結果に基づいて前記移動手段を制御する移動制御手段
と、を備えることを特徴とする角膜手術装置。 - 【請求項１２】 請求項１１の角膜手術装置において、
前記位置検出手段は、患者眼の前眼部を照明する照明手
段と、該照明手段によって照明された前眼部の光量分布
を検出する光電変換手段と、該光電変換手段からの信号
を処理して患者眼の瞳孔位置を検出する瞳孔位置検出手
段と、を備えることを特徴とする角膜手術装置。 - 【請求項１３】 請求項１の角膜手術装置において、前
記照射光学系の光軸と前記測定光学系の光軸とは所定の
位置関係で配置されていることを特徴とする角膜手術装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15610299A JP3848492B2 (ja) | 1998-09-04 | 1999-06-03 | 角膜手術装置 |
| US09/388,924 US6585723B1 (en) | 1998-09-04 | 1999-09-02 | Corneal surgery apparatus |
| EP99117382A EP0983757B1 (en) | 1998-09-04 | 1999-09-03 | Corneal surgery apparatus |
| DE69932208T DE69932208T2 (de) | 1998-09-04 | 1999-09-03 | Vorrichtung zur Chirurgie der Hornhaut |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25152098 | 1998-09-04 | ||
| JP10-251520 | 1998-09-04 | ||
| JP15610299A JP3848492B2 (ja) | 1998-09-04 | 1999-06-03 | 角膜手術装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000139996A true JP2000139996A (ja) | 2000-05-23 |
| JP2000139996A5 JP2000139996A5 (ja) | 2004-11-04 |
| JP3848492B2 JP3848492B2 (ja) | 2006-11-22 |
Family
ID=26483933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15610299A Expired - Fee Related JP3848492B2 (ja) | 1998-09-04 | 1999-06-03 | 角膜手術装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6585723B1 (ja) |
| EP (1) | EP0983757B1 (ja) |
| JP (1) | JP3848492B2 (ja) |
| DE (1) | DE69932208T2 (ja) |
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