JP2003509154A - レーザー眼治療用二軸枢動走査 - Google Patents

レーザー眼治療用二軸枢動走査

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Abstract

(57)【要約】 XY走査を与えるために、角膜の表面にわたってレーザービームを横に偏向させるための二軸数同走査システムを使用するレーザー眼治療システム、方法及びデバイス。結像レンズが、レーザービームから偏心したところでレーザービームに沿って伸びる二つの偏心軸に関して枢動する。レンズが枢動すると、ベー無が、実質的に弓形の経路に従う。これら偏心軸が、約９０°だけレーザービーム軸に関してオフセットされ、システム制御装置が、相補的なステージに関して結像レンズの角位置を調節することによって弓形の経路の偏向を補償する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の背景 １．発明の分野 本発明は、眼科用の機器及び治療に関するものである。特定的な実施例では、
本発明は、患者の目の表面にわたって、レーザービームを走査して、成形するた
めの機構及び方法を提供するものである。
【０００２】 現在、レーザーベースのシステムは、視覚欠陥を矯正するために、角膜表面の
眼科学的な治療に使用されている。このシステムは、所望の角膜形状変化を達成
するためにレーザーを使用し、レーザーは、光分解切除のような技術を用いて角
膜組織の薄い層を除去する。このレーザー眼治療技術は、光屈折角膜切除、光治
療角膜切除、レーザー角膜曲率形成（ＬＡＳＩＫ）などのような処置に有用であ
る。
【０００３】 患者の組織の動きを追尾又は追従できる能力は、レーザー眼科治療システムに
望まれる特徴のようにみられる。目の動きは、意識的な動きと無意識的な動きの
両方を含む。言いかえると、目は、患者が視覚目標上に“定常的に”固定したま
までいるときでさえも動く。レーザー眼治療中に目を追尾することが提案され、
全体的な目の不動状態を達成させるように試みる不快な構造物が省かれた。追尾
は、既知のレーザー眼治療処置を向上し、乱視治療のような新しい処置も容易に
行い得る。
【０００４】 様々な構造物と技術が、目の動きの追尾、及び角膜組織にわたるレーザービー
ムの走査の両方に提案されてきた。“オフセット結像”走査システムの一例が欧
州特許出願公報第６２８２９８号（この開示の全ては、ここに参照文献として組
み入れられる）に記載される。このオフセット結像システムによって、比較的大
きいビームが角膜表面上に精度よく指向され、特に、走査又はオフセット結像シ
ステムが、レーザービームをプロファイル（profile）するための一つ又はそれ
以上の可変アパーチャと組み合わされるときに、近視、遠視、乱視及びこれら視
覚欠陥を組み合わせたものを軽減する。係続中の米国特許出願第０９／２７４４
９９号（１９９９年３月２３日出願、“Multiple Beam Laser Sculpting System
and Method”）に記載されるように、レーザービームは、複数のビーム片に理
想的に分離され、切除エッジ付近の不連続を最小化し得る。
【０００５】 角膜を成形して視力を向上することの有効性と安全性の両方が既知の走査シス
テムによって判明されてきたが、目の追尾能力を既知のレーザー眼治療システム
に一体化させることに付加的な課題があることが、本発明に関連する作業によっ
て示された。特に、目を追尾する能力を有するレーザー眼治療システムは、ビー
ム偏向機構の向上した応答時間から利益を得る。潜在的により速い応答時間を有
する変形的な走査システムについて説明したが、上記のオフセット結像システム
は、この既知の機構によって与えられる安全性と精度との組合せにより、一部普
及している。
【０００６】 このように、改良レーザー眼治療システム、デバイス及び方法を提供すること
が望まれている。これら改良物が、既知の走査システムの精度と安全性を維持し
、より速い応答時間を与える向上した走査技術を与える場合に特に利益がある。
これら改良物が、理想的に、光学系列と制御アーキテクチャの全体を変更せずに
、既知のレーザー眼治療システムに、目の追尾装置を組み入れることができる場
合に特に利益がある。
【０００７】 ２．背景技術 上記したように、欧州特許出願公報第６８２２９８号（“System for Laser T
reatment of Refractive Errors”）には、レーザー眼治療に使用するための走
査機構の一例が記載される。変形的な走査機構及び関連する構造物及び方法が、
米国特許第４６６９４６６号、同第４６６５９１３号、同第５７８２８２２号、
同第５５９９３４０号、同第５５２０６７９号、同第４８８７０１９号、同第５
３９１１６５号、同第５６８３３７９号及び同第５５０５７２３号（これらの開
示の全ては、ここに参照文献として組み入れられる）に記載される。
【０００８】 発明の概要 本発明は、一般に、レーザー眼治療システム、方法及びデバイスを提供するも
のである。本発明は、二次元（ＸＹ走査ともいわれる）の角膜表面にわたってレ
ーザービームを横に偏向させるための二軸枢動走査システムを使用する。実施例
では、結像レンズが、レーザービームの外側でレーザービームに沿って伸びる枢
動軸を有する二つの偏心枢動軸に関して枢動する。レンズがこれら二つの軸のう
ちの一方に沿って枢動すると、ビームは、弓形の経路に従う。これら偏心枢動軸
は、典型的に、レーザービームに対して垂直であり、約９０°だけレーザービー
ムの軸に関して相互に理想的にオフセットされ、第二の偏心軸に関する結像レン
ズの枢動が、弓形の経路に沿ってレーザーを移動する。システムの制御装置は、
相補的な軸の角位置を調節することによって、これら弓形の経路の偏向を補償で
き、これにより、ビームは、角膜表面にある目標のＸＹ領域にわたって、目標の
位置に精度よく指向される。
【０００９】 第一の態様では、本発明は、患者の角膜を修正するためのレーザー眼治療シス
テムを提供する。このシステムは、角膜を選択的に切除するためのレーザービー
ムを生成するレーザーを含む。レーザービームはビーム軸を定める。第一のステ
ージが、ビームから横にオフセットした第一の軸に関してレーザーと相対的に枢
動できる。第二のステージが、ビームから横にオフセットした第二の軸に関して
第一のステージと相対的に枢動できる。第一及び第二のステージが枢動すること
で、光学素子がビームを横に偏向する。
【００１０】 光学素子は、好適に、結像レンズを含む。制御装置が第一及び第二のステージ
に接続され、これらステージは制御装置からの信号に応答して枢動する。制御装
置は、ビームの弓形のビーム偏向経路を補償し、レーザービームを目標の位置へ
精度よく指向する。
【００１１】 好適に、第一のステージは、固定支持構造体に対して固定される第一のモータ
の動力伝達係合により、固定支持構造体と相対的に枢動する。第一のステージは
、第一のステージを第二のステージへ接続する枢動関節を担持し、第二の偏心軸
が第一のステージとともに移動する。第二の駆動モータが第一のステージに取り
付けられる。第二の駆動モータは第二のステージに動力伝達係合される。センサ
が、好適に、ステージの角位置を制御装置へ指示し、目標の設定精度を確実にす
る。
【００１２】 他の態様では、本発明は、患者の角膜を修正するためのレーザー眼治療システ
ムを提供する。システムは、角膜を選択的に切除するためのレーザービームを生
成するレーザーを含む。レーザービームはビーム軸を定める。レーザービームの
経路にある光学系列がレーザービームを角膜にに向けて指向する。第一のオフセ
ット機構が、第一の偏心軸に関して光学系列の位置で少なくとも枢動する。第一
の偏心軸及び第二の偏心軸は、ビーム軸に沿って伸び、通常９０°だけ、ビーム
に関して、円周方向に相互に相対的にオフセットされる。
【００１３】 他の態様では、本発明は、レーザー眼治療システムとともに使用するための走
査システムを提供する。レーザーシステムは、制御装置からの信号に従って、角
膜を選択的に成形するためのレーザービームを生成するレーザーを有する。走査
システムは、制御信号に応答して第一の軸に関してレーザーと相対的に枢動する
第一のステージを含む。第一の軸はビーム軸から横にオフセットされる。第二の
ステージが第一のステージに枢動可能に取り付けられる。第二のステージは、制
御信号に応答してビーム軸から横にオフセットされる第二の軸に関して枢動する
。光学素子が、レーザービームの経路で第二のステージに取り付けられ、制御信
号に従ってビームを横に偏向し、所望の成形を行う。
【００１４】 方法の態様では、本発明は、角膜成形レーザービームの再指向を許容する。こ
の方法は、ビームから横にオフセットされる第一の枢動軸又は軸に関して光学素
子を回転させることによって、実質的に弓形の経路に沿ってビームを偏向させる
ことを含む。ビームは、ビームから横にオフセットされ、第一の軸からビームに
関して円周方向にオフセットされる第二の枢動軸又は軸に関して光学素子を回転
させることによって、実質的に弓形の経路に沿って偏向される。典型的に、これ
ら枢動軸は、ビームと相対的に約９０°だけオフセットされる。本方法が提供で
きる二つの交差する弓形のビーム偏向経路は、患者の角膜の実質的に長方形の集
束を可能にする。
【００１５】 特定的な実施例の説明 図１を参照する。視覚治療システム１０が、レーザー２０を含む。レーザー２
０はレーザービーム２６を生成し、レーザービーム２６は光デリバリシステム２
８によって目Ｅに向けて選択的に指向される。光デリバリシステム２８は、コン
ピュータ１４からの指令に従って目Ｅの角膜組織にわたってビーム２６を走査す
る。コンピュータは、第一及び第二のステージ枢動システム２２、２４（後述す
る）の角位置を変化させ、これにより、ビーム２６が目Ｅにわたって走査される
。選択的に、コンピュータ１４は、一つ又はそれ以上の可変アパーチャをさらに
使用して、ビーム２６をプロファイルし得る。
【００１６】 図１に示すように、システム１０は、コンピュータ１４に接続されるパーソナ
ルコンピュータ（ＰＣ）ワークステーション１２を含む。レーザー治療システム
１０は、機構学的及び光学的な構成成分（幾つかについては後述する）からのフ
ィードバック信号を発生する複数のセンサ（符号１６で示す）を含む。選択的に
、センサ１６は、目の動きを追尾するためのシステムをさらに含み得る。また、
ＰＣワークステーション１２とコンピュータ１４とが信号プロセッサ構造体に兼
備されてもよいし、またこれら構造体によって発揮される処理機能が、様々な代
替設備に配分されてもよい。
【００１７】 センサから与えられた信号に応答して、また、光学的な欠陥を軽減するために
目に施されるべき成形に従って、コンピュータ１４は、モータ駆動装置１８とレ
ーザー２０にコマンド信号を送る。これらコマンド信号に応答して、モータ駆動
装置は、信号を発生して、第一のステージ枢動システム２２の方位角を変化させ
ること、第二のステージ枢動システム２４の方位角を変化させること、可変径ア
イリスのようなレーザーデリバリシステムの他の構成成分を作動させること、一
対の円筒形のブレードの間の距離を制御し、円筒形のブレードの方位角を回転さ
せること、等を行う。
【００１８】 典型的な光デリバリシステム２８を図２に示す（ただし、関連する支持構造体
は省く）。ミラー３０が、空間的及び時間的積分器３２と可変アパーチャ３４と
を通じて、レーザービーム２６を走査機構３６に入力する。走査機構３６（第一
及び第二のステージを含む）は、ＸＹ平面において、目Ｅの角膜の表面にわたっ
て横にビーム２６を選択的に偏向させる。様々なレンズが、結像すること、顕微
鏡Ｍなどを使用して処置を観察すること、等のために与えられ得る。選択的に、
追尾システム３８が、目Ｅの動きをモニターし、コンピュータ１４が、目の動き
を補償して、処置領域の意図とする部分を精度よく切除する。様々な追尾システ
ムが目の横の動きを感知するために使用される。これら追尾設備は、一般に、特
許公報に記載される。特に利点のある目の追尾装置は、ＩＳＣＡＮ，ＩＮＣ．（
マサチューセッツ州バーリントン）から商業的に入手可能である。理想的に、追
尾システム３８及び走査機構３６は、ＶＩＳＸ，ＩＮＣ．（カリフォルニア州サ
ニーベール）から商業的に入手可能なレーザー眼治療システム（ＳＴＡＲ（商標
）、及びＳＴＡＲ Ｓ２（商標））に一体化するのに適している。
【００１９】 レーザー２０は、約１９３ｎｍの波長をもつレーザーエネルギーを発生するア
ルゴン−フッ化物エキシマレーザーのようなエキシマレーザー（ただし、これに
限定されない）を含み得る。変形的なレーザーシステムは、周波数逓倍固体レー
ザーのような固体レーザー、フラッシュランプ及びダイオードポンプ固体レーザ
ーなどを含み得る。例えば、固体レーザーは、約１８８−２４０ｎｍの波長を発
生するＵＶ固体レーザーを含み得る。これらは、米国特許第５１４４６３０号及
び同第５７４２６２６号に開示され、また、“Tunable UV Radiation at Short
Wavelengths (188-240nm) Generated by Frequency Mixing in Lithium Borate
”（Appl. Phys.、５２９頁〜５３２頁、１９９５年、Borsuztkyら）に開示され
る。様々な変形的なレーザーも使用され得る。レーザーエネルギーは、一連の離
散的なレーザーパルスのように形成されるビームから構成され、パルスは、複数
のビーム片に分離され得る。
【００２０】 図３に、走査機構を最も明瞭に示す。走査機構３６は、第一の軸４２及び第二
の軸４４に関して結像レンズ４０を枢動することによって、レーザービーム２６
を横に偏向させる。より特定的に、走査機構３６は、ブラケット４６の形態にあ
る固定支持構造体を含む。第一のステージ４８は、ブラケット４６と相対的に第
一の軸４２に関して枢動し、第二のステージ５０は、第二の軸４４に関して第一
のステージ４８と相対的に枢動する。
【００２１】 偏向されていないビーム軸２６ａからのビーム２６の偏向は、図３、図４（ａ
）及び（ｂ）を参照して理解できる。ビーム２６の外側でビーム２６に沿って伸
びる枢動軸に関して第一及び第二のステージを枢動することによって、結像レン
ズ４０が、初期のビーム軸２６ａからの可変距離Ｄだけ変位される。初期の軸２
６ａから結像レンズ４０を変位させると、可変アパーチャ３４のイメージ５２が
初期の軸２６ａからオフセットされたアパーチャイメージ５２´へと変位する。
アパーチャイメージの移動の量と方向は、レンズのオフセットＤの量と方向に関
連する（ただし、比例する必要はない）。よって、角膜の表面にわたってアパー
チャイメージ５２の位置を変えるために、好適に、レンズ４０を移動するオフセ
ット構造体は、レンズを、図３に示すように、初期の軸２６から上下方向に直接
的に移動し、また図面の前後方向にも移動し、これにより、角膜組織にわたるＸ
Ｙ平面での切除レーザーエネルギーの走査を可能する。
【００２２】 走査機構３６のＸＹ走査能力は、さらに、図３及び５を参照して理解できる。
第一のステージ４８は、枢動関節５４によってブラケット４６に枢動可能に取り
付けられる。枢動関節５４は、第一の枢動軸又は軸４２を定め、第一のステージ
は、第一のステージの駆動面５８と、モータ５６との間の動力伝達係合により、
第一の枢動軸に関して回転する。また、エンコーダ６０が、駆動面５８と係合し
、第一のステージの方位角に関して、コンピュータ１４に対してフィードバック
を与える。第二のステージ５０は、第二の枢動軸又は軸４４を定める他の枢動関
節５４によって第一のステージ４８に取り付けられる。結像レンズ４０は、第二
のステージ５０に取り付けられ、第一のステージが経路６０ａに沿って枢動軸４
２に関して枢動すると、結像レンズは第一のステージとともに移動する。
【００２３】 第二の軸に関して結像レンズの位置を角度的に変えるために、モータ５６が、
第一のステージ４８に取り付けられ、第二のステージ５０の駆動面５８に動力伝
達係合される。コンピュータ１４に対するフィードバックは、第一のステージ４
８にも取り付けられるエンコーダ６０によって再び与えられる。
【００２４】 ブラケット４６と相対的な第一のステージ４８の枢動運動によって、結像レン
ズ４０は、初期のビーム軸２６ａのいずれかの側に第一の弓形の経路６０ａに沿
って枢動軸４２に関して変位される。目の角膜の表面上の処置領域内の任意の位
置にレーザービーム２６のＸＹ走査を与えるために、第一のステージ４８に取り
付けたモータ５６は、枢動軸４４に関して第二のステージ５０を枢動し、これに
より、オフセットされたレンズ４０が、第一の弓形の経路と交差する第二の弓形
の経路６０ｂに沿って移動される。実施例では、枢動軸４２、４４は、約９０°
だけ、初期のビーム軸２６ａに関してオフセットされ、第一及び第二の弓形の経
路６０ａ、６０ｂも約９０°で交差する。
【００２５】 ここで、アパーチャイメージに従った経路は、円形の弓形を正確に定める必要
はない。二つの枢動関節のうちの一つに関して単一の結像レンズを枢動させると
、偏向されたビームが、実質的に弓形を描く。変形的に、二つの円筒形のレンズ
（一つの円筒形のレンズが各ステージに取り付けられる）のうちの一つを枢動す
ると、アパーチャイメージが、実質的に線形の経路に従う。
【００２６】 角膜の表面付近のＸＹ平面上にアパーチャイメージを精度よく位置決めするこ
とは、第一及び第二の枢動軸４２、４４に関してレンズの角位置を調節すること
によるイメージの弓形の運動に配慮するべきである。言いかえると、在来的な十
字のスライド（線形運動を与えるが、比較的重くなる傾向にあり、移動に比較的
大きい力を要する）ではなく、本発明は、図５を参照して理解できるように、Ｘ
Ｙ方向に移動を近似し、相補的なステージの付加的な移動によるビームの偏向の
非線形性を補償するために、二つの枢動軸を使用する。
【００２７】 様々なアルゴリズムが、本発明の二軸枢動結像レンズ支持体の弓形のビーム偏
向を補償するために使用され得る。コンピュータ１４は、走査機構３６の運動学
的な構造と、レンズ４０の光学的な性質とに基づいて、レーザービームの実質的
に弓形の移動を簡単に模擬し得る。変形的に、離散的なＸＹ目標座標の第一及び
第二のステージの所望の角位置と、離散的な表の入力値の間で使用される標準的
なインターポレーションルーチンの対照表が作られ得る。
【００２８】 例示される走査機構３６の詳細が、図３、６及び７を参照して理解できる。利
点的に、結像レンズ４０は、ステージを支持する枢動軸５４と、その関連するモ
ータ６０との間に配列される。その結果、レンズは、駆動面５８の摺動距離の一
部分だけ移動する。これは、レンズの位置決めの解像度と精度を向上する。例え
ば、レンズ４０が、各枢動関節と、その関連する駆動モータとの間のほぼ中間に
位置するとき、１ｍｍの駆動運動が、０．５ｍｍのレンズの変位を生じる。した
がって、エンコーダ６０は、駆動面５８の位置的な公差のほぼ半分の公差で、レ
ンズ４０の位置を精度よく計測できる。実施例では、モータ５６は、ギヤ変速駆
動部をもつ市販の電気モータ（モデル番号：１６２４Ｔ０１２１Ｓ+１６／７３
．７：１Ｋ９１２+Ｘ０５２０、ＭＩＣＲＯＭＯ社、フロリダ州セント・ペテル
スブルグ）である。エンコーダは、Ｎｅｍｉｃｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎか
ら入手可能のもの（モデル番号：ＯＮＥ−５００−２ＭＣＡ）である。ここで、
弓チュエータと位置センサを一体化したシステム、ステップモータ、電位計など
を含む様々な変形的なアクチュエータや位置センサが使用できることが理解され
るべきである。
【００２９】 モータ５６及び光学的なエンコーダ６０は、歯車駆動システムを使用して、関
連するステージの駆動面５８と係合する。歯車は、ステージの材料に直接的に形
成され、例えば、ステージは、Ｄｅｒｌｉｎ（商標）などのような高強度、低摩
擦抵抗のポリマーから形成される。制限スイッチ６２が、ダメージを無くすため
に、第一及び第二のステージ４８、５０に取り付けられ得る。制限スイッチは、
電気機械式、電気光学式、等のものから選択される。実施例では、第一のステー
ジ４８に動力伝達係合するモータ５６は、ブラケット４６に一体的に固定される
。そして、関連するエンコーダ６０は、駆動面５８の歯車に対してエンコーダの
歯車を動かすバイアススプリングとともに、ブラケットに対して枢動可能に取り
付けられる。同様に、図７に示すように、第一のステージ４８に対する第二のス
テージ５０の位置を感知するエンコーダ６０は、第二のステージ５０の駆動面５
８の歯車と係合してエンコーダの歯車を動かすバイアススプリングとともに、他
の枢動関節５４によって第一のステージに枢動可能に取り付けられる。駆動モー
タは、図５に示すように、駆動面５８に係合する歯車とともに、第一のステージ
４８に剛に支持される。
【００３０】 様々な改善物、適合物及び変更物が、本発明の範囲内で可能である。例えば、
管状の構造体６４が、放射方向の内向きに突き出る周囲リブを含み、第一又は第
二のステージの非光学表面に当たり、走査機構３６にダメージを与え、及び／又
は患者の目の切除プロファイルに異常を作り出す光を遮る。幾つかの実施例では
、別々の結像レンズが、独立して枢動する第一及び第二のステージに取り付けら
れ得る。よって、本発明の範囲は、例示される実施例の特定物に限定されず、添
付の特許請求の範囲によってのみ制限されることを意図とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明を組み入れた視覚治療システムの簡単なブロック図である。
【図２】 図２は、光デリバリシステムのダイアグラムである。
【図３】 図３は、第一及び第二の偏心軸に関してオフセットされる結像レンズを枢動す
る第一及び第二のステージを有する走査機構の斜視図である。
【図４】 図４（ａ）及び（ｂ）は、偏向されていないレーザービームのいずれかの側に
結像レンズを可変的にオフセットすることによって、初期の軸のいずれかの側に
アパーチャイメージを横に変位させるところを示す。
【図５】 図５は、どのようにして第一及び第二の軸の方位角が実質的に弓形の経路に沿
ってレーザービームの軸を動かし、どのようにして制御装置が、ＸＹ平面でレー
ザービームを精度よく走査するために、これら経路に沿って移動を補償できるの
か、ということについて示す。
【図６】 図６は、図５の走査機構の斜視図であり、ここで、第一のステージの枢動軸と
第二のステージの駆動機構をより明瞭に示すために、第二のステージが取り除か
れている。
【図７】 図７は、図３の走査機構の固定支持構造体の斜視図であり、ここで、第一及び
第二のステージが取り除かれている。
【手続補正書】
【提出日】平成１４年３月２６日（２００２．３．２６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ソビーチ、ジェフ アメリカ合衆国カリフォルニア州95123、 サン・ノゼ、デラウエア775、アパートメ ント・ナンバー５ Ｆターム(参考） 4C026 AA02 FF33 HH02

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 患者の角膜を修正するためのレーザー眼治療システムであっ
    て、 前記角膜を選択的に切除するためのレーザービームを生成するレーザーであっ
    て、前記レーザービームがビーム軸を定める、ところのレーザー、 前記ビームから横にオフセットされる第一の軸に関して前記レーザーと相対的
    に枢動可能の第一のステージ、 前記ビームから横にオフセットされる第二の軸に関して前記第一のステージと
    相対的に枢動可能の第二のステージ、 前記レーザービームの光学的な経路にある前記第二のステージに取り付けられ
    る光学素子であって、前記光学素子が、前記第一及び第二のステージの枢動とと
    もに、前記ビームを横に偏向させる、ところの光学素子、 から成るシステム。
  2. 【請求項２】 前記光学素子が、レンズを含む、ところの請求項１のシステ
    ム。
  3. 【請求項３】 前記第一のステージが移動すると、前記レンズが前記ビーム
    を第一の弓形に沿って横に偏向し、前記第二のステージが移動すると、前記レン
    ズが前記ビームを第二の弓形に沿って横に偏向し、前記第二の軸が、前記第一の
    偏心軸から前記ビーム軸に関して円周方向にオフセットされており、前記第一及
    び第二の弓形が交差し、前記ビームが前記ビーム軸に対して垂直な平面に沿って
    偏向される、ところの請求項２のシステム。
  4. 【請求項４】 前記第一及び第二のステージに接続される制御装置をさらに
    含み、これらステージが、前記制御装置からの信号に応答して枢動し、前記制御
    装置が、前記弓形に沿った前記ビームの偏向を補償し、前記ビームを前記平面に
    そった所望の位置に移動する、ところの請求項３のシステム。
  5. 【請求項５】 前記第一のステージを支持し、前記第一の偏心軸を定める第
    一の枢動関節、前記第一のステージに動力伝達係合する第一のモータ、及び前記
    第一のステージの枢動位置を指示する信号を与える第一の位置センサ、をさらに
    含み、前記光学素子が、前記第一の枢動関節と前記センサとの間に配列される、
    ところの請求項１のシステム。
  6. 【請求項６】 前記第二のステージを支持し、前記第二の偏心軸を定める第
    二の枢動関節、前記第一のステージの動力伝達係合する第二のモータ、及び前記
    第二のステージの枢動位置を指示する信号を与える第二の位置センサ、前記光学
    素子が、前記第一の枢動関節と前記センサとの間に配列される、ところの請求項
    ５のシステム。
  7. 【請求項７】 前記第二の枢動関節、前記第二のモータ、及び前記第二の位
    置センサが、前記第一のステージに取り付けられ、前記第一の枢動関節に関して
    前記第一のステージとともに枢動する、ところの請求項６のシステム。
  8. 【請求項８】 患者の角膜を修正するためのレーザー眼治療システムであっ
    て、 前記角膜を選択的に切除するためのレーザーを生成するレーザーであって、前
    記レーザーが、ビーム軸を定める、ところのレーザー、 前記角膜に向けて前期レーザービームを指向するための、前記レーザービーム
    の光学的な経路にある光学系列、 第一の偏心軸に関して前記光学系列の少なくとも一部を枢動させる第一のオフ
    セット機構、及び 第二の偏心軸に関して前記光学経路の少なくとも一部を移動させる第二のオフ
    セット機構であって、前記第一の偏心軸及び前記第二の偏心軸が、前記ビーム軸
    に沿って伸び、前記ビーム軸に関して円周方向にオフセットされる、ところの第
    二のオフセット機構、 を含むレーザー眼治療システム。
  9. 【請求項９】 前記第一のオフセット機構が第一のステージを含み、前記第
    二のオフセット機構が前記第一のステージ上に取り付けられる第二のステージを
    含む、ところの請求項８のレーザー眼治療システム。
  10. 【請求項１０】 移動枢動関節が、前記第一のステージを前記第二のステー
    ジに取り付け、前記第一のステージが移動すると、前記移動枢動関節が、前記第
    一の偏心軸に関して枢動し、前記移動枢動関節が、前記第二の偏心軸を定め、前
    記第二の偏心軸が、前記第一のステージとともに移動する、ところの請求項８の
    レーザー眼治療システム
  11. 【請求項１１】 レンズが、前記第二のステージに取り付けられる、ところ
    の請求項９のレーザー眼治療システム
  12. 【請求項１２】 前記第一及び第二のオフセット機構に接続される制御装置
    をさらに含み、前記制御装置が、所望の成形を達成するように、前記角膜にわた
    って前記ビームを選択的に指向する、ところの請求項８のレーザー眼治療システ
    ム
  13. 【請求項１３】 前記第一のオフセット機構が、前記ビームの実質的に弓形
    の移動をもたらす、ところの請求項１２のレーザー眼治療システム
  14. 【請求項１４】 前記オフセット機構が、前記第一のオフセット機構の前記
    弓形の移動と交差する前記ビームの実質的に弓形の移動をもたらし、前記角膜の
    光軸と垂直な平面に沿って前記ビームの横の移動を可能にする、ところの請求項
    １３のレーザー眼治療システム
  15. 【請求項１５】 前記第一のオフセット機構が、前記第一の偏心軸に関して
    前記光学系列のレンズを移動する、ところの請求項１２のレーザー眼治療システ
    ム
  16. 【請求項１６】 前記第二のオフセット機構が、前記第二の偏心軸に関して
    前記レンズを移動する、ところの請求項１５のレーザー眼治療システム
  17. 【請求項１７】 前記第一及び第二のオフセット機構が、前記ビーム軸に関
    して約９０°だけオフセットされる、ところの請求項１６のレーザー眼治療シス
    テム
  18. 【請求項１８】 前記制御装置が、前記角膜の軸に対する所望のビームのオ
    フセットに応答して前記第一及び第二の枢動システムの方位角を計算する、とこ
    ろの請求項１２のレーザー眼治療システム
  19. 【請求項１９】 前記制御装置が、前記角膜の感知された横の移動に応答し
    て前記第一及び第二のオフセット機構の前記方位角を変化させる、ところの請求
    項１２のレーザー眼治療システム
  20. 【請求項２０】 前記制御装置が、前記弓形に沿った前記レンズの前記移動
    を模擬し、前記オフセット機構の前記方位角を計算する、ところの請求項１９の
    レーザー眼治療システム
  21. 【請求項２１】 前記第一のオフセット機構が、第一の枢動可能ステージ上
    に取り付けられる第一の円筒形のレンズを含み、前記第二のオフセット機構が、
    第二の枢動可能ステージ上に取り付けられる第二の円筒形のレンズを含む、とこ
    ろの請求項８のレーザー眼治療システム
  22. 【請求項２２】 制御装置からの信号に従って角膜を選択的に成形するため
    のレーザービームを発生するレーザーを有するレーザー眼治療システムとともに
    使用するためのオフセットシステムであって、 前記制御信号に応答して第一の軸に関して前記レーザーと相対的に枢動する第
    一のステージであって、前記第一の軸が前記ビームの軸から横にオフセットされ
    ている、ところの第一のステージ、 前記第一のステージ上に枢動可能に取り付けられる第二のステージであって、
    前記第二のステージが、前記制御信号に応答して前記ビームの軸から横にオフセ
    ットされている第二の軸に関して枢動する、ところの第二のステージ、 前記制御信号に従って前記ビームを偏向し、所望の成形を行うために、前記レ
    ーザービームの光学的な経路にある前記第二のステージに取り付けられる光学素
    子、 を含むオフセットシステム。
  23. 【請求項２３】 角膜の成形するレーザービームを再指向するための方法で
    あって、 前記ビームから横にオフセットされている第一の軸に関して光学素子を回転さ
    せることによって、第一の実質的に弓形の経路に沿って前記ビームを偏向する工
    程、 前記ビームから横にオフセットされ、前記第一の軸から前記ビームに関して円
    周方向にオフセットされている第二の軸に関して前記光学素子を回転させること
    によって、第二の実質的に弓形の経路に沿って前記ビームを偏向する工程、 を含む方法。
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