JP2003509681A - レーザービームスポットの特性を決定する方法および装置 - Google Patents

レーザービームスポットの特性を決定する方法および装置

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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】レーザービームスポット（20）の寸法を決定する方法が，背後に配置される光電検出器（40）有する基準エッジ（30）を横切る経路で，レーザービームを走査すること，および走査中，光電検出器（40）からの出力信号を測定することを含み、その出力信号は，走査中，光電検出器（40）上に入射するレーザービームスポット（20）の面積に対応する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は，レーザービームスポットの特性を決定する較正技術に関し，特に，
目のレーザー外科手術システムにおいて使用する較正技術に関する。特に，本発
明は，目標上のレーザービームスポットの寸法および／または位置を決定する装
置，システム，および方法を提供し，再整形（resculpte）手順を計画するとき
に使用される切除アルゴリズムを発生させ，確認し，または調節する入力を与え
ることができる。本発明は，目のレーザー外科手術システムと関連して使用され
る場合，患者の角膜上へのレーザービームスポット伝送パターンを決定するとき
に補助することができ，またレーザービーム伝送システムの較正の際に使用する
ことができる。
【０００２】 発明の背景 患者の角膜上の目標領域を屈折レーザービームシステムで切除するときのよう
な，目の外科手術を行う場合，角膜に入力するレーザービームスポット寸法の正
確な情報をもつことは有益なことである。レーザービームスポットの径の増減に
より，または楕円または非対称形状のスポットによる，所望のスポットサイズお
よび形状からの偏差により，患者の角膜上におけるレーザーパルスによる切除が
理想的な再整形からかけはなれた不所望の位置でなされる。レーザースポットの
位置における不正確さが，中心からずれた切除をもたらす。
【０００３】 発明の要約 本発明は，レーザービームスポットの特性（この特性は，典型的に，レーザー
ビームの強度，寸法および／または位置を含む）を決定する方法および装置を提
供する。本発明の利点は，レーザービームスポットの寸法（その直径，面積およ
び偏心を含む）が，レーザービームが患者の角膜の領域を切除するために使用さ
れる前，または同時に正確に決定され得ることである。
【０００４】 本発明の好適な実施例において，レーザービームが基準エッジ（好適にはナイ
フ状のエッジ）を横切る経路において走査されるが，エッジは，その背後に光電
検出器が配置され，レーザービームは好適に，走査中，基準エッジの面にほぼ垂
直となる経路にある。
【０００５】 レーザービームの走査中，種々の瞬間で，光電検出器上に（すなわち，基準エ
ッジにより阻止されない）実際に入射されるレーザービームの割合に対応して，
出力信号が，一般的に，光電検出器により発生される。不均一なエネルギー分布
をもつビームでは，光電検出器に入射するレーザービームエネルギーの割合は，
光電検出器に入射したレーザービームスポットの面積に対応する。本発明は，走
査中，光電検出器の出力信号特性を測定することにより，レーザービームスポッ
トの大きさおよび形状，ならびにレーザービームの強度を決定するためのシステ
ムを提供する。好適な態様では，コンピュータが，光電検出器の出力信号から，
レーザービームの強度および形状プロフィールを計算する。
【０００６】 上述したように，光電検出器により発生された出力信号は，入射したレーザー
ビームスポットの面積の大きさに対応する。また，レーザービームが完全に基準
エッジに入射するとき（すなわち，基準エッジにより光電検出器への到達が阻止
されるとき），光電検出器は，出力信号を発生せず，すなわちノイズの結果とし
て最小の出力信号のみを発生させる。逆に，レーザービームスポットが基準エッ
ジを完全に横切って走査され，光電検出器上に完全に入射されると，光電検出器
は最大の出力信号を発生する。
【０００７】 光電検出器に入射したレーザービームの面積が大きくなればなるほど，光電検
出器により発生された出力信号もより強くなる。したがって，本発明の好適な態
様において，レーザービームの強度は，レーザービームスポットが光電検出器に
完全に入射して，基準エッジにより阻止されないときの，光電検出器の最大の出
力信号を測定することにより決定される。
【０００８】 本発明の他の好適な態様において，レーザービームスポットの全面積は，レー
ザービームが基準エッジを横切る走査の間，光電検出器の信号出力の強度を表す
曲線の下方の面積を積分することにより，決定される。
【０００９】 本発明の他の好適な態様において，レーザービームスポットの中心の位置の決
定は，光電検出器の出力信号が走査中に，最大の出力信号の半分に達したとき，
したがって，レーザービームスポットの中心（光電検出器上のレーザービームス
ポットの半分）が基準エッジの縁にちょうど位置することを示すときを決定する
ことによりなされる。光電検出器に入射したレーザービームスポットの面積が大
きければ大きいほど，光電検出器により発生される出力信号はより強くなる。し
たがって，レーザービームの強度は，レーザービームスポットが完全に光電検出
器に入射して，基準エッジにより阻止されないときの，光電検出器の最大の出力
信号を測定することにより決定される。
【００１０】 本発明の他の好適な態様において，レーザービームスポットの全面積は，レー
ザービームが基準エッジを横切る走査の間，光電検出器の信号出力の強度を表す
曲線の下方の面積を積分することにより，決定される。
【００１１】 本発明の他の好適な態様において，レーザービームスポットの中心の位置の決
定は，光電検出器の出力信号が走査中に，最大の出力信号の半分に達したとき，
したがって，レーザービームスポットの中心（光電検出器上のレーザービームス
ポットの半分）が基準エッジの縁にちょうど位置することを示すときを決定する
ことによりなされる。
【００１２】 本発明の他の好適な態様において，走査経路の方向におけるレーザービームス
ポットの幅は，レーザービームスポットの先端および後端の位置を決定し，つぎ
にそれらの間の間隔を決定することにより決定される。本発明のこの態様におい
て，レーザービームスポットの先端の位置付けは，出力信号（レーザービームス
ポットが基準エッジを越えて，最初に光電検出器に入射すること示す）を出し始
めるときを決定することにより決定される。レーザービームスポットの後端の位
置は，光電検出器の出力信号が最大（レーザービームスポットが基準エッジによ
び阻止されず，したがって光電検出器に完全に入射することを示す）に達すると
きを決定することにより決定される。レーザービームスポットの先端および後端
が上述のように基準エッジ上を通過する瞬間を決定した後に，走査の方向にある
レーザービームスポットの幅は，基準エッジを越して走査するレーザービームの
速度に基づいて計算される。
【００１３】 本発明の他の好適な態様において，走査の経路の方向におけるレーザービーム
スポットの幅はレーザービームスポットの先端および後端の位置を決定し，つぎ
にそれらの間の間隔を決定することにより，決定される。本発明のこの態様にお
いて，レーザービームスポットの先端の位置は，出力信号（レーザービームスポ
ットが最初に基準エッジを通過し，光電検出器に入射することを示す）を放出し
始めるときを決定することにより決定される。レーザービームスポットの後端の
位置は，光電検出器の出力信号が最大（レーザービームスポットが基準エッジに
より阻止されず，したがって光電管に完全に入射することを示す）に達するとき
を決定することにより決定される。レーザービームスポットの先端および後端が
上述のように基準エッジ上を通過する瞬間を決定した後に，走査の方向にあるレ
ーザービームスポットの幅は，基準エッジを越して走査するレーザービームの速
度に基づいて計算される。
【００１４】 本発明の他の態様において，レーザービームスポットの非対称性および偏心は
，走査中，出力信号の変化率または変化率の対称性を測定することにより見出さ
れる。
【００１５】 本発明の他の態様において，レーザービームスポットの大きさ，形状および位
置は，好適には互いに垂直な二つの方向において決定される。本発明のこの態様
において，走査が好適に，垂直な第一および第二の基準エッジにわたって，垂直
な二つの経路で実施される。本発明のこの実施例において，レーザービームスポ
ットの大きさ，形状および位置は，基準エッジの背後にある一つの光電検出器ま
たは二つの別個の光電検出器のいずれかからの出力信号を測定することにより垂
直な二つの方向において決定される。本発明のこの態様の利点は，ビームスポッ
トの非対称性（すなわち，ビームスポットの不規則な形状）ならびにビームスポ
ットの偏心（すなわち，ビームスポットの伸長から楕円形状を形成する）が検出
できることである。
【００１６】 本発明の好適な態様において，光電検出器はバルク検出器である。この場合，
本発明の利点はより複雑で高価なイメージ化検出器を必要としないことである。
【００１７】 本発明はまた，走査レーザービーム伝送システムを較正する方法を提供する。
これら方法は，ターゲットの位置に較正ツールを配置し，そのツールにレーザー
ビームを向け，ツールを使用してレーザービームを検知し，そして検知したレー
ザービームに応答してシステムを調節することを含む。種々の態様において，レ
ーザービームは，ツールと患者の角膜との間を（たとえば，検流計ミラーを使用
して）繰り返して向けることができる。この場合，ビームの大きさ，形状および
／または位置が決定された後に，レーザービームは角膜上の既知の位置に適用さ
れ得る。これに代えて，ツールはレーザービーム源と患者の角膜との間のビーム
経路に，繰り返して，挿入され，または除去され得る。整合したルールはつぎに
，患者の角膜の再整形を行い，そして角膜の再整形の後，目標の位置に再配置で
きるように，目標位置から繰り返して除去される。いずれかのアプローチを使用
して，レーザービームの強度および形状特性の反復測定がなされるとともに，レ
ーザービームの目標定めの反復較正が実施することができ，したがって，患者の
角膜切除の際，精密な位置付け精度が保証される。
【００１８】 本発明のさらなる態様において，レーザービームは，レーザービームスポット
の形状および強度特性のリアルタイムの測定および／またはレーザービーム伝送
システムのリアルタイムの整合が達成できるように，測定／整合ツールに向けら
れるビームの第一の部分，ならびに患者の角膜に向けられる第二の部分に分離さ
される。
【００１９】 ツールの配置に関係なく，較正ツールはビームスポットの大きさ，形状，エネ
ルギー分布，および／または位置を示す信号を与える。これらの信号は，ビーム
伝送システムの計画された切除プロトコルを調節するために使用することができ
る。特に，検知された情報を使用して，ショットの位置および数を計算するため
のアルゴリズムを改定することができ，これにより，再整形手順の正確さが増す
。この較正情報は，各切除手順の直前および／またはその間，切除アルゴリズム
を調節するために使用することができる。
【００２０】 本発明の他の態様において，測定／整合ツールは，入射レーザービームに応答
して蛍光を発する目標物を含む。本発明の第二の実施例において，操作者は，目
標スクリーンにレーザー光を向けている間，目標スクリーン上の蛍光したスポッ
トの位置を見る。このような観測は，システム顕微鏡により行うことが望ましい
。ビーム伝送システムは，目標定めの光学系（クロスヘア焦点鏡を含むことがで
きる）と整合され，これによりレーザービームシステムの較正を行うことができ
る。
【００２１】 実施例の説明 図１ないし図１３は，本発明の第一の実施例の種々の態様を示す。図１４ない
し図１５Ｂは，本発明の第二の実施例の種々の態様を示す。図１６ないし図２０
は本発明の第一および第二の実施例を含み得る較正ツールを含む較正システムを
示す。
【００２２】 目のレーザー外科手術中，患者の角膜の領域を切除するために，エキシマレー
ザービームの目標を定めるとき，目標物へのレーザービームにより形成されるス
ポットはしばしば，円形形状となり，典型的に，実質的に一様なエネルギー分布
をもつようになる。他の既知の伝送システムは，ガウスまたは平坦なエネルギー
プロフィールをもつ，矩形またはスリット状のビームを有する。それにも関わら
ず，レーザービームの，正確な強度および形状プロフィールは常に，レーザー伝
送システムの目標定めの光学系のみによって決定することができない。特に，患
者の角膜に適用するレーザービームスポットのパターンを発生させるとき，でき
るだけ正確に，レーザービームの強度および形状プロフィールを知ることには利
点がある。レーザービームスポットに対する正確な強度および形状プロフィール
をもつと，角膜にレーザービームを，パターンをもつスポットで連続的に適用す
ることで，患者の角膜を正確に整形することが可能である。本発明は，目標定め
のパターンを発生させるため，またはシステムを較正するために使用することが
できる，レーザービームの強度および形状のプロフィールを正確に決定する。
【００２３】 レーザーシステムは，限定はされないが，波長が約193nmをもつレーザーエネ
ルギーを形成するアルゴン‐フッ化物エキシマレーザーのようなエキシマレーザ
ーを含み得る。他のレーザーシステムは，周波数増幅固体レーザー，フラッシュ
ランプおよびダイオードポンプ固体レーザーなどのような固体レーザーを含み得
る。たとえば，固体レーザーは，米国特許第5,144,630号に，さらに，Borsuztky
等の"Tunable UV Radiation at Short Wavelengths (188-240nm) Generated by
Frequency Mixing in Lithium Borate", Appl. Phys 61: 529-532 (1995)に開示
されているもののような，波長が約193-215nm のUV固体レーザーを含む。他の種
々のレーザーを使用できる。レーザーエネルギーはしばしば，離散してはいるが
連続するレーザーパルスまたはショットのような形成されたビームを含んでもよ
い。
【００２４】 目標物上のレーザービームスポットの正確な直径および形状は常に，目標定め
のシステム光学系にのみ依存して精密に決定されるわけではない。特に，このこ
とは，レーザービームスポットの形状が多少偏心または非対称であるときに言え
る。さらに，レーザービームスポットの大きさおよび形状における僅かな変化が
，ビーム伝送システムにおいて，いろいろな開口およびレンズの間が切り替わる
ときに生じうる。たとえば，図１９は開口ホイール200の開口210を通過するレー
ザービームを示す。ホイール200が回転すると，レーザービーム18は種々の開口2
20，230および240を通過する。開口220，230および240のそれぞれは好適には，
いろいろな直径のビーム18が選択して患者の角膜に適用されるように，種々の直
径をもつ大きさとなっている。本発明は，ここで説明されるように，開口210，2
20，230および240のそれぞれを通過するときに，ビーム18の精密な大きさおよび
形状を決定することができるシステムを提供する。
【００２５】 本発明は目標上でのレーザービームスポットの大きさ，形状および位置を含む
寸法を精密に決定する方法および装置を提供する。したがって，レーザービーム
スポットの形状および強度のプロフィールは，患者の角膜を，その上のレーザー
ビームスポットのパターンで整形する際に使用するために発生させ得る。また，
レーザー伝送システムの目標定めの光学系は，本発明により決定されるようなレ
ーザービームの実際の位置と，レーザー伝送システムの目標定め光学系の走査ハ
ードウエハおよび検流計により決定さるようなレーザービームの位置との間のず
れを考慮して，整合させることができる。本発明により，レーザービームスポッ
トの正確な大きさ，形状および強度を決定することにより，所望の角膜切除処理
が，目標組織の不所望の位置または切除を行わない目標に入射することなく，行
うことができ，これにより再整形アルゴリズムおよび手順の正確さが高まる。
【００２６】 図１ないし図１３に示されているような本発明の第一の実施例において，レー
ザービームスポットは，（基準エッジとして参照される）ナイフエッジ（背後に
光電検出をもつ）にわたって走査されるが，好適には，レーザービームは，走査
中，基準エッジの面に対して垂直に向いている。種々のアプローチにおいて，レ
ーザービームは，基準エッジをわたり，そして光電検出器へと，または光電検出
器をわたり，そして基準エッジへと走査することができる。
【００２７】 光電検出器の出力を測定することにより，以下のとおりに，走査中，レーザー
ビームスポットの強度，大きさ，形状および位置を決定することが可能である。
【００２８】 図１は，レーザー源（図示せず）から，基準エッジ30および光電検出器40に向
けたレーザービーム18の斜視図を示す。レーザービーム18は基準エッジ30および
光電検出器40について（すなわち，ほぼ垂直に維持されながら横切るように移動
）走査される。走査の例が図１６に示されているが，ここで，レーザービーム18
は，（基準エッジ30および光電検出器40からなる）測定／整合ツール100を横切
って走査される。特に，検流計120が，ビーム17Aで示されている位置からビーム
18Bで示されている位置に，整合ツール100の表面を横切ってレーザービーム18を
走査するために回転する。
【００２９】 図１において，レーザービーム18はしたがって，方向Dにおいて，基準エッジ3
0および光電検出器40を横切って走査される。光電検出器40（好適に，バルク光
電検出器からなる）は図示のとおり，基準エッジ30の背後に配置されている。図
２は，走査の間のある瞬間（ここではレーザービームスポットは）の図１に対応
する平面図を示す。図示のように，レーザービームスポット20が図示のように円
形であると，レーザービームスポット20の第一の半分22は，走査中，レーザービ
ームスポット20の中心25が正確に，基準エッジ30のエッジに位置する，ちょうど
その瞬間の光電検出器に入射する。
【００３０】 図３A，図３Bおよび図３Cは，レーザービーム18が走査中，基準エッジ30を横
切り，光電検出器40へと走査される，レーザービームスポット20の連続した移動
を示す。図４は，ビームスポット20の走査が基準エッジ30を横切り，光電検出器
40へとなされる間の光電検出器40からの出力信号Sの対応する強度を示す。光電
検出器40の出力信号Sの強度は，基準エッジ30により阻止されず，したがって光
電検出器40に直接入力されるビームスポット20の面積に対応すう。特に，信号S
の強度はガウス形パルスに対して，次のように表すことができる。
【数１】 "頂冠（top hat）"パルスに対しては（エネルギー分布がパルスの断面にわたっ
て，実質的に一様である），次のとおりである。
【数２】
【００３１】 図４の点P1，P2およびP3は，ビームスポット20が図３A，図３Bおよび図３Dに
それぞれ示されている位置にある瞬間の出力信号Sの強度を示す。ほぼ円形のビ
ームスポット20に対して，出力信号Sの強度は，つぎのように，図4に示されたS
字の曲線形状となる。
【００３２】 ビームスポット20が図３Aに示されているように基準エッジにわたって完全に
位置すると，光電検出器は典型的に，システムのノイズを示す小さな信号強度N
のみを放出する。ビームスポット20が基準エッジ30を横切るように走査されると
，次第に，ビームスポット20の面積の多くが，光電検出器40に到達し，光電検出
器信号Sの強度は増加する。ビームスポット20が図２および図３A（ビームスポッ
ト20の中心25が基準エッジ30に直に位置する）に示されている位置に到達すると
，ビームスポット20の第一の半分22は光電検出器40に入射される。したがって，
信号Sは点P2での，最大の信号強度のほぼ1/2になる。最後に，ビームスポット20
が図３C（全ビームスポット20が光電検出器40に入射する）に示されて位置に達
すると，信号Sは点P3で，最大の信号強度に達する。
【００３３】 本発明の好適な態様において，レーザービーム18の強度は，レーザービームス
ポットが光電検出器に完全に入射し，基準エッジに阻止されないとき，点P3にお
いて，光電検出器の最大の出力信号を測定することにより決定される。
【００３４】 本発明の他の好適な態様において，レーザービームスポット20の面積は，この
面積が，図３Aに示されているような走査の開始から，図３Cに示されているよう
な走査の終わりまで，光電検出器40に入射するようになる，ビームスポット20の
全面積に対応することから，点P1と点P3の間の曲線の下の面積を積分することに
より決定される。
【００３５】 本発明の他の好適な態様において，レーザービームスポット20の中心25の位置
が決定される。上述したように，レーザービームスポット20の中心25は，出力信
号Sの強度が，点P3での出力信号Sの強度の1/2となる，点P2に到達するとき，基
準エッジ30を通過する。P1での小さなノイズ信号Nのために，出力信号の強度が
点P2であるときを決定することが難しくなる。したがって，好適なアプローチに
おいて，P2は，最大の出力信号の第一の部分と最大の信号出力の第二の部分（こ
こで，第一および第二の部分は一緒になって最大の信号出力となる）との間の中
間を決定することにより見出される。
【００３６】 たとえば，点P4が，信号の強度が点P3での最大の信号出力の10％に等しいとこ
ろに位置する。同様に点P5が，信号強度が点P3での最大の信号出力の90％に等し
いところに位置する。信号曲線上の点P4およびP5の位置の決定の後，点P2は，そ
れらの間の中心に位置する。点P4およびP5がまた30％および70％，もしくは15％
および85％となってもよく，または一緒になって100％の最大の信号強度（点P3
）となる他の割合の組み合わせとなってもよいことは理解されよう。
【００３７】 走査速度は，位置フィードバックシステムによるか，または走査の速度および
時間を決定することによるかのいずれかで知ることができる。走査の速度（検流
計120の回転速度に対応する）を知ること，およびP2が到達する瞬間（すなわち
，ビームスポット20の中心25は基準エッジ30に位置するとき）を決定することで
，中心25の位置は決定される。
【００３８】 本発明の他の好適な態様において，走査方向Dにおける，ビームスポット20の
幅は，つぎのように決定される。図３Aに示されているように，ビームスポット2
0の先端21が基準エッジ30に位置する（図４においてP1として示されている）。
走査の開始時，先端21は光電検出40に入射し始める（図４に示されているように
，光電検出器の出力信号強度の増加により示される）。図３Cに示されているよ
うに走査の終了のとき，後端23が図示のように光電検出器に入力する（図４の点
P3（光電検出器の出力信号の増加が停止するとき）で示されている）。
【００３９】 方向Dにおいて，レーザービーム走査の移動速度を知ることで，（走査中，速
度および時間を知ることか，または位置フィードバックシステムを通してかのい
ずれかで），P1およびP3に到達する瞬間が決定され得る。このように，レーザー
ビームスポット20の幅（点P1で光電検出器40の通過が始まり，点P3で通過が終わ
る）は容易に計算することができる。
【００４０】 本発明の好適な態様において，レーザービームスポット20の形状は，走査中，
出力信号Sの変化割合を測定することにより決定される。
【００４１】 たとえば，図５は，楕円形状のレーザービームスポット20Aが基準エッジ30お
よび光電検出器40にわって走査されるところを示す。
【００４２】 レーザービームスポット20Aは，図示のように，方向Dにおいて伸長している。
基準エッジ30および光電検出器40を横切って，走査するレーザービームスポット
20Aに対応する出力信号Sの強度は，図６に示されている。図から分かるように，
点P1と点P3の間で，光電検出器40の出力信号Sの変化の割合は図４（図４と比較
して，図６では，点P1と点P3とは時間間隔がより長い）に示されているよりも緩
やかである。したがって，図６の出力信号Sの変化の割合がより緩やかであるこ
とは，レーザービームスポット20Aが，方向Dにおいて円形形状のレーザービーム
スポット20よりも伸長していることを示す。
【００４３】 逆に，図７は基準エッジ30および光電検出器40を横切って走査される，楕円の
ビームスポット20Bを示す。レーザービームスポット20Bは図示のように方向Dに
垂直な方向に伸長する。図８は，図７の走査に対応する出力信号Sの強度を示す
。図示のとおり，出力信号Sの変化の割合は，図４の場合よりも急激である（図
４と比較して，図８では，点P1と点P3との間の時間間隔がより狭い）。図８に出
力信号Sの変化のより急激な割合はしたがって，レーザービームスポット20Bが円
形形状のレーザービームスポット20よりも，方向Dに対して垂直な方向に伸長し
ている。
【００４４】 本発明の他の態様において，レーザービームスポット20の形状は走査中，出力
信号Sの対称性を測定することにより決定することができる。このように，レー
ザービームスポット20の非対称性および／または偏心率はつぎのように決定され
る。図９において，偏心が誇張した"涙形"のレーザービームスポット20Cが，基
準エッジ30および光電検出器40を横切って走査される。上記した新規なアプロー
チを使用して，図１０に示されているように，先端21Cは点P1に位置し，スポッ
トの中心25Cは点P2に位置し，後端は点P3に位置する。図示されているように，
図７は逆に，基準エッジ30および光電検出器40を横切って走査される，楕円ビー
ムスポット20Bを示す。レーザービームスポット20Bは図示のように方向Dに対し
て垂直な方向に伸長する。図８は図７の走査に対応する出力信号Dの強度を示す
。図から分かるように，出力信号Sの変化の割合は，図４の場合よりも急激であ
る（図４の場合と比較して，図８において点P1と点P3との間の時間間隔がより小
さい）。図８の出力信号Sの変化の，より急激な割合はしたがって，レーザービ
ームスポット20Bが，円形形状のレーザービームスポット20よりも，方向Dに対し
て垂直な方向により伸長している。
【００４５】 本発明の他の態様において，レーザービームスポット20の形状は走査中，出力
信号Sの対称性を測定することにより決定することができる。このように，レー
ザービームスポット20の非対称性および／または偏心率はつぎのように決定され
る。図９において，偏心が誇張した"涙形"のレーザービームスポット20Cが，基
準エッジ30および光電検出器40を横切って走査される。上記した新規なアプロー
チを使用して，図１０に示されているように，先端21Cは点P1に位置し，スポッ
トの中心25Cは点P2に位置し，後端は点P3に位置する。図示されているように，
図７は逆に，基準エッジ30および光電検出器40を横切って走査される，楕円ビー
ムスポット20Bを示す。レーザービームスポット20Bは図示のように方向Dに対し
て垂直な方向に伸長する。図８は図７の走査に対応する出力信号Dの強度を示す
。図から分かるように，出力信号Sの変化の割合は，図４の場合よりも急激であ
る（図４の場合と比較して，図８において点P1と点P3との間の時間間隔がより小
さい）。図８の出力信号Sの変化の，より急激な割合はしたがって，レーザービ
ームスポット20Bが，円形形状のレーザービームスポット20よりも，方向Dに対し
て垂直な方向により伸長している。
【００４６】 本発明の他の態様において，レーザービームスポット20の形状は走査中，出力
信号Sの対称性を測定することにより決定することができる。このように，レー
ザービームスポット20の非対称性および／または偏心率はつぎのように決定され
る。図９において，偏心が誇張した"涙形"のレーザービームスポット20Cが，基
準エッジ30および光電検出器40を横切って走査される。上記した新規なアプロー
チを使用して，図１０に示されているように，先端21Cは点P1に位置し，スポッ
トの中心25Cは点P2に位置し，後端は点P3に位置する。図示されているように，
点P2（信号強度がP3で信号強度の1/2）は，点P1およびP3との間の中心にはなく
，P1に近く，したがって，レーザービームスポット20Cが，後端20Cよりも先端21
Cに近くに中心25Cをもつ多少偏心形状をもつことが示されている。
【００４７】 上述したように，本発明は，基準エッジにわたり，そして光電検出器を走査さ
れる方向における，レーザービームスポットの強度，大きさ，および形状プロフ
ィールを測定するための装置を提供する。
【００４８】 本発明の，さらに他の好適に態様において，レーザービームスポットの大きさ
，形状および位置は，二方向において，つぎのように決定される。図１１におい
て，ビームスポット20は端部31を横切って第一の方向D1に移動し，つづいて端部
33を横切って垂直な第二の方向D2に移動する。図示のように，端部31および33は
一緒になって基準エッジ30の角部を形成する。
【００４９】 レーザービームスポット20が上記技術を使用して端部31を横切って走査される
ときに，光電検出器40の出力信号を測定して，先端21，後端23および中心25の位
置は決定することができる。先端21および後端23の位置を知って，方向D1の幅W1
が計算され得る。つづいて，レーザービームスポット20は端部33を横切って，垂
直な方向D2に走査される。結局，側方端部27および29，ならびに中心25の位置は
上記技術を使用して決定され得る。側方端部27および29の位置を知って，方向D2
の幅W2が計算され得る。
【００５０】 図１２は，別個の光電検出器40Aおよび40Bを使用することを除き，図１１のも
のと同様のものを示めす。図１３は，背後の配置される，二つの別個の垂直な基
準エッジ32および34，ならびに二つの別個の光電検出器40Aおよび40Bを使用する
他の実施例を示す。
【００５１】 光電検出器40上のレーザービームスポット20の大きさおよび形状を決定した後
に，目標組織に入力されるビームスポットの正確な大きさおよび形状を知ること
で，レーザービームは患者の目の角膜の目標組織へと安全に向けることができる
。好適に，角膜上のパターンでもって，多くのいろいろな場所に，レーザービー
ムを繰り返して適用することにより，角膜は所望の形状に整形することができる
。本発明を使用することで，レーザービームスポットの大きさおよび形状は，角
膜へのレーザービームの連続した適用の前，または同時に，正確に決定すること
ができる。
【００５２】 たとえば，図１６および１７に示されているように，レーザービーム18は，較
正ツール100と患者の角膜130との間で，交互に方向付けすることができる。較正
ツール100は好適に，上述したように，基準エッジ30および光電検出器を含む。
図１６において，レーザービーム18は検流計120による反射ビーム18Cを患者の角
膜130に繰り返して（ビーム18を，ビーム18Aから18Bに示されている位置からツ
ール100を横切り，連続的に走査して）向けることができる。図１７においては
，これ代えて，ツール100は，破線で示したツール100Aの位置に，繰り返して戻
し，そして進めることができる。レーザービーム18の角膜130への適用は，ツー
ル100が，レーザービームスポット20の強度および形状のプロフィールを決定す
るためにレーザービームの経路に配置されるとき，周期的に遮断される。整合ツ
ール100を横切ってビーム18を繰り返し走査する工程，またはツール100をビーム
経路に配置し，そこから除く工程（このことにより，レーザービームスポット20
の大きさおよび形状を繰り返して決定する），そしてレーザー切除により角膜13
0を繰り返して再整形することにより確実に，レーザービームスポット20の大き
さおよび形状は，患者の角膜の切除の間にわたって，変化しない。
【００５３】 図１８に示されているように，レーザースプリッタ250が，ビーム187の第一の
部分19Aをツール100に向けると同時に，ビーム18の第二の部分19Bを角膜13に向
けるために使用され得る。図１８の例を使用して，角膜130におけるレーザービ
ーム20の強度および形状の両方のプロフィールのリアルタイムの測定が，角膜の
組織が切除される間に，達成され得る。
【００５４】 図１６，図１７および図１８に示されているように，コンピュータ124が，光
電検出器の40の出力信号の強度を，時間にわたって記憶し，このことにより，レ
ーザービームスポット20の強度および形状の両方のプロフィールが生成される。
さらに，コンピュータ124は，レーザービームスポット20の強度および形状のプ
ロフィールから，角膜130におけるレーザービームスポットの好適な適用パター
ンを計算できる。かくして，角膜130は所望の形状に整形することができる。ま
た，モニター126が，光電検出器40の出力信号の強度を表す波形を表示する。
【００５５】 他の好適な態様において，ツール100はレーザー伝送システムの，目標定めの
光学系を整合するために使用することができる。特に，光電検出器40を横切って
走査するときに，レーザービームスポット20の中心25を配置した後に，目標定め
の光学系122により決定されたレーザービームの位置と，ツール100により示され
たレーザービームの位置との間の違いを保証するために，ビーム伝送システム（
検流計120を含む）は，精密に整合させることができる。蛍光を発するが切除は
行わないツール100の好適な材料が好ましい。このような材料は，白色のストッ
ク紙または白色の名詞でもよい。また，コネチカット州にあるStartech Inc.か
ら購入できる，適切な蛍光プレート材も使用することができる。
【００５６】 第二の実施例において，測定/整合ツール100は，図１４および図１５Bに示さ
れているような，入射レーザー光に応答して蛍光を発するスクリーンである。図
１４において，レーザービーム18はスクリーンに向けて入射され，スクリーン10
5はビームスポット20の領域で蛍光を発する。操作者200が目標定めの光学系122
（好適にはシステム顕微鏡からなる）を通して眺め，図１５Aに示されているよ
うに，ビームスポット20の蛍光を見る。目標定めの光学系122により焦点板110が
操作者に表示され，操作者は，蛍光ビームスポットが反射板110と整合するよう
にレーザービーム伝送光学系を調節する。
【００５７】 都合よく，ビームスポット20の位置を調節することで，ビーム走査機構を有効
に使用することができる。このことは，システム顕微鏡を精密なX-Y調節機構で
移動させる必要がなくなることから，整合を非常に容易にする。これに代えて，
検流計レーザービーム伝送光学系に送信される目標定め信号は，目標位置にビー
ムの照準を定めるために，選択的に交互にされまたはオフセットされ得る。走査
の正確さは，多くの目標位置の間でビームを移動させることで，そして再整形手
順の間，信号オフセットを使用して個々のビームショット目標により高めること
ができる。他の実施例において，ビーム伝送システムは，反射板110の十字線の
間で，ビームスポット20を移動させるために，機械的に調節することができ，こ
れによりレーザービーム伝送システムの目標定めの光学系が整合される。
【００５８】 他の実施例において，ツール100は，屈折再整形の間，目により占められる位
置にまたはその付近に，取り外し可能に配置することができる。ツール100は揺
動アームまたは在来の方法で保持することができる。再整形手順の前に，システ
ムをセットまたはチェックするために，操作者は整合モードをとる。このモード
では，反射板110は固定状態にあり，レーザーは，ビームスポット20で蛍光を誘
導するために点火される。ビームスポットは，検流計に送られる信号を変化させ
ることにより，ビーム伝送光学系を調節する，ジョイステック，マウス，スイッ
チなどのような入力装置を介して，操作者により移動させることができる。レー
ザービームは，新しいレーザースポット20を生成するために，点火され，操作者
はレーザービームがレーザービームと一致するまで，信号オフセットを調節し続
ける。一致が達成されると，操作者はボタンを押し（代わりに信号をシステムに
与える），システムコンピュータは切除中心を決定するためのオフセットの信号
を記憶する。典型的に，反射板は，ツールが移動された後に，目をシステムに整
合させるために，使用することができる。
【００５９】 例示の実施例が，理解を明瞭するために詳細に説明されているが，さまざまな
変化，適合，修正が当業者には明らかであろう。たとえば，レーザービームを横
方向にずらした目標位置に結像するために，ビームを軸から軸へと変化させてず
らすレンズをもつ走査システムを含め，種々の走査ビーム伝送システムを使用す
ることができる。本発明は，広範囲な切除計画プロトコルまたはアルゴリズムと
ともに使用することができ，精度を高めるためのアルゴリズムを付加することも
できる。したがって，本発明の範囲は特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は，レーザービームが，背後に配置される光電検出器をもつ基準エッジに
わって走査され，ちょうどレーザービームの中心が基準エッジを越えたときの斜
視図である。
【図２】 図２は，図１の平面図である。
【図３】 図３Ａ，図３Ｂおよび図３Ｃは図１および図２の基準エッジを横切って移動す
るレーザービームを連続的に示す。
【図４】 図４は，図３Ａ，図３Ｂおよび図３Ｃに図示の走査の間の，光電検出器の出力
信号のグラフである。
【図５】 図５は，背後に配置される光電検出器をもつ基準エッジにわたって走査される
，楕円形状のレーザービームスポット（走査経路に平行な長軸をもつ）を示す。
【図６】 図６は，図５の楕円形状のレーザービームスポットの走査中における光電検出
器の出力信号を示す。
【図７】 図７は，背後に配置される光電検出器をもつ基準エッジにわたって走査される
，楕円形状のレーザービームスポット（走査経路に垂直な長軸をもつ）を示す。
【図８】 図８は，図７の楕円形状のレーザービームスポットの走査中における光電検出
器の出力信号を示す。
【図９】 図９は，背後に位置する光電検出器をもつ基準エッジをわたって走査される，
偏心形状のレーザービームスポットを示す。
【図１０】 図１０は，図９の楕円形状のレーザービームスポットの走査中における光電検
出器の出力信号を示す。
【図１１】 図１１は，二つの基準エッジが一緒になって平坦部材の角部を形成する，垂直
な二つの基準エッジにわたって走査されるレーザービームスポットの平面図であ
る。
【図１２】 図１２は，図１１に対応するが，二つの別個の光電検出器を使用する場合の平
面図である。
【図１３】 図１３は，背後に配置される，別個の光電検出器を各々がもつ，二つの垂直な
基準エッジにわたって走査されるレーザービームを示す平面図である。
【図１４】 図１４は，レーザービームが入射する領域で蛍光を発するスクリーンに，レー
ザービームを向けるレーザービーム伝送システムの斜視図である。
【図１５】 図１５Ａは，図１４の蛍光スクリーンに，レーザービームが向けられたときに
，レーザービーム伝送システムの目標定めの光学系を通してみたシステム較正前
の状態を示し，図１５Ｂはシステム較正後の図１５Ａに対応する状態を示す。
【図１６】 図１６は，レーザービームを，較正ツールにわって走査し，治療レーザービー
ムを患者の角膜に適用するレーザービーム伝送システムを示す。
【図１７】 図１７は，ビーム経路に除去可能な較正ツールを示す，治療レーザービームを
患者の角膜に適用するレーザービーム伝送システムを示す。
【図１８】 図１８は，治療レーザービームを同時に，患者の角膜および較正ツールに適用
するレーザービーム伝送システムを示す。
【図１９】 図１９は，開口ホイールまたはタレットの選択可能な開口を通して，レーザー
ビームを向けるレーザービーム伝送システムを示す。
【手続補正書】
【提出日】平成１４年３月１５日（２００２．３．１５）
【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 (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｓ 3/00 Ｈ０１Ｓ 3/101 3/101 Ａ６１Ｆ 9/00 ５１２ ５１１ ５１０ (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 Ｆターム(参考） 2F065 AA17 AA19 AA26 AA58 FF23 GG04 JJ09 JJ15 LL00 LL13 LL62 MM16 2G065 AA11 AB05 AB09 AB11 BA01 BA39 BA40 BB11 BB14 BB22 BB23 BC13 BC15 BC23 BC33 BC35 BD03 DA05 DA10 5F072 AA06 HH02 JJ20 MM20 RR05 YY02

Claims (45)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】レーザービームの特性を決定する方法であって， 背後に配置される光電検出器を有する基準エッジを横切る経路で，レーザービ
    ームを走査する工程と， 走査中，光電検出器からの出力信号を測定する工程と， を含み， 出力信号が走査中光電検出器に入射するレーザービームの面積に対応する，と
    ころの方法。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の方法であって， 走査中，光電検出器の信号出力の強度を積分することにより，レーザービーム
    スポットの寸法を決定する工程を含む，ところの方法。
  3. 【請求項３】請求項１に記載の方法であって， 走査中，光電検出器の出力信号が，最大の出力信号の強度の半分に達したとき
    を測定することにより，レーザービームの中心の位置を決める工程を含む，とこ
    ろの方法。
  4. 【請求項４】請求項１に記載の方法であって， 光電検出器の出力信号が，最大の信号強度の第一の部分と最大の信号強度の第
    二の部分との間での中間の，中央点信号強度に達したときを決定することにより
    ，レーザービームの中心の位置を決定する工程を含み，ここで，最大の信号強度
    の第一および第二の部分は一緒になって最大の信号強度に等しくなる，ところの
    方法。
  5. 【請求項５】請求項４に記載の方法であって， 第一の部分が，最大の信号強度の10%であり，第二の部分が最大の信号強度の9
    0%である，ところの方法。
  6. 【請求項６】請求項１に記載の方法であって， 光電検出器が，レーザービームの入射を示す出力信号を放出し始めたときを決
    定することにより，レーザービームの先端位置を決定することにより， 光電検出器の出力信号が最大の出力信号に送達した時を決定することにより，
    レーザービームの後端位置を決定することにより，そして レーザービームの先端と後端との間の間隔を決定することにより， 走査経路の方向における，レーザービームの幅を決定することを含む，ところ
    の方法。
  7. 【請求項７】請求項１に記載の方法であって， 走査中，出力信号の変化の割合を測定することによりレーザービームの形状を
    決定する工程を含む，ところの方法。
  8. 【請求項８】請求項１に記載の方法であって， 走査中，出力信号の変化の割合の対称性を測定することによりレーザービーム
    の形状を決定する工程を含む，ところの方法。
  9. 【請求項９】請求項１に記載の方法であって， レーザービームは，レーザービームが基準エッジを横切るように走査されると
    き，光電検出器に対して垂直である，ところの方法。
  10. 【請求項１０】レーザービームの特性を決定する方法であって， 背後に配置される第一の光電検出器を有する第一の基準エッジを横切る，第一
    の経路でレーザービームを走査する工程と， 背後に配置さえる光電検出器を有する第二の基準エッジを横切る，第二の経路
    でレーザービームを走査する工程と， 走査中，第一および第二の光電検出器からの信号を測定するする工程と， を含み， 第一の基準エッジが，第二の基準エッジに対して角度がつけられ，出力信号が
    操作中，第一および第二の光電検出器に入射するレーザービームの面積に対応す
    る，ところの方法。
  11. 【請求項１１】請求項１０に記載の方法であって， 角度がほぼ垂直である，ところの方法。
  12. 【請求項１２】ビームの特性を決定する方法であって, 第一の基準エッジを横切る第一の経路で，レーザービームを走査する工程と， 第二の基準エッジを横切る第二の経路で，レーザービームを走査する工程と， 走査中，光電検出器の出力信号を測定する工程と， を含み，光電検出器が第一および第二の基準エッジの背後に配置され，第一およ
    び第二の基準エッジが互いにある角度をつけて配置され，出力信号が走査中，光
    電検出器に入力するレーザービームの面積に対応する，ところの方法。
  13. 【請求項１３】請求項１２に記載の方法であって， 第一の基準エッジおよび第二の基準エッジは一緒になって，平坦な部位の角部
    を形成する，ところの方法。
  14. 【請求項１４】請求項１０または１２に記載の方法であって， ツールを使用して，走査レーザービームの検知する工程が，走査中，少なくと
    も一つの出力信号の強度を積分することによりレーザービームの寸法を決定する
    工程を含む，ところの方法。
  15. 【請求項１５】請求項１０または１２に記載の方法であって， ツールを使用して，走査レーザービームを検知する工程は，少なくとも一つの
    出力信号が，走査中，第一および第二の方向のそれぞれにおいて，最大の出力信
    号の強度の半分に達したときを決定することによりレーザービームの中心の位置
    を決定する工程を含む，ところの方法。
  16. 【請求項１６】請求項１０または１２に記載の方法であって， ツールを使用して，走査レーザービームを検知する工程が， 少なくとの一つの光電検出器が，レーザービームの入射を示す出力信号を放出
    し始めたときを決定することにより，第一および第二の走査方向のそれぞれにお
    ける，レーザービームの先端位置を決定することにより， 少なくとも一つの光電検出器の，少なくとも一つの出力信号が最大の出力信号
    に送達したときを決定することにより，第一および第二の走査方向のそれぞれに
    おける，レーザービームの後端位置を決定することにより，そして 第一および第二の走査方向のそれぞれにおける，レーザービームの先端と後端
    との間の間隔を決定することにより， 第一および第二の走査の方向における，レーザービームの幅を決定することを
    含む，ところの方法。
  17. 【請求項１７】請求項１に記載の方法であって， レーザービームが，光電検出器および患者の角膜に同時に入射させるために分
    離される，ところの方法。
  18. 【請求項１８】請求項１７に記載の方法であって， レーザービームはビームスプリッタにより分離される，ところの方法。
  19. 【請求項１９】請求項１に記載の方法であって， レーザービームスポットの特性は，レーザービームにより患者の角膜の切除と
    ともに，リアルタイムで同時に決定される，ところの方法。
  20. 【請求項２０】請求項１に記載の方法であって，さらに レーザービームの強度のプロフィールを表すアルゴリズムを発生させる工程を
    含む，ところの方法。
  21. 【請求項２１】請求項１に記載の方法であって，さらに レーザービームの形状のプロフィールを表すアルゴリズムを発生させる工程を
    含む，ところの方法。
  22. 【請求項２２】レーザービーム伝送システムを較正する装置であって， 基準エッジと， 基準エッジに隣接して配置され，入射レーザー光に応答する出力信号を放出す
    る光電検出器と， 出力信号の強度を時間にわたって，記憶するように適合されたコンピュータシ
    ステムと， を含む装置。
  23. 【請求項２３】請求項２２に記載の装置であって， コンピュータシステムがさらに，光電検出器に入射するレーザービームの強度
    プロフィールを表すアルゴリズムを発生させるために適合されている，ところの
    装置。
  24. 【請求項２４】請求項２２に記載の装置であって， コンピュータシステムがさらに，光電検出器に入射するレーザービームの形状
    プロフィールを表すアルゴリズムを発生させるために適合されている，ところの
    装置。
  25. 【請求項２５】請求項２２に記載の装置であって，さらに 出力信号の強度を表す波形を時間にわたって，表示するように適合されている
    モニターを含む，ところの装置。
  26. 【請求項２６】走査レーザービーム伝送システムを較正する方法であって， 較正ツールを目標位置に配置する工程と， レーザービームを，走査ビーム伝送システムでツールに向ける工程と， レーザービームを，ツールを使用して検知する工程と， 走査ビーム伝送システムを，検知レーザービームに応答して調節する工程と，
    を含む方法。
  27. 【請求項２７】請求項２６に記載の方法であって， 走査ビーム伝送システムは目のレーザー外科手術システムである，ところの方
    法。
  28. 【請求項２８】請求項２６に記載の方法であって，さらに レーザービームを患者の角膜に向け，調節されたシステムで角膜を整形する工
    程を含む，ところの方法。
  29. 【請求項２９】請求項２８に記載の方法であって， 検流計ミラーが，レーザービームを患者の角膜に向けるために使用される，と
    ころの方法。
  30. 【請求項３０】請求項２６に記載の方法であって，さらに ツールを除去し，そして調節されたシステムで角膜を整形する工程を含む，と
    ころの方法。
  31. 【請求項３１】請求項３０に記載の方法であって，さらに 角膜の整形後にツールを目標位置に配置し，レーザーを向けることを繰り返し
    ，検知し，調節する工程を含み， レーザービームを向ける工程はツールを切除しない，ところの方法。
  32. 【請求項３２】請求項２６に記載の方法であって， レーザービームはビームスプリッタで分離され，同時に，レーザービームの第
    一の部分はツールに向けられ，レーザービームの第二の部分は患者の角膜を切除
    する，ところの方法。
  33. 【請求項３３】請求項２６に記載の方法であって， ツールにレーザービームを向ける工程が， 基準エッジを横切り，光電検出器にいたる経路で，レーザービームを走査する
    工程を含む，ところの方法。
  34. 【請求項３４】請求項３３に記載の方法であって， ツールを使用して，走査レーザービームを検知する工程が，走査中，光電検出
    器からの出力信号を測定する工程を含み， その出力信号が走査中光電検出器に入射するレーザービームの面積に対応する
    ，ところの方法。
  35. 【請求項３５】請求項３３に記載の方法であって， ツールを使用して，走査レーザービームを検知する工程が，走査中，光電検出
    器の信号出力の強度を積分することにより，レーザービームスポットの寸法を決
    定する工程を含む，ところの方法。
  36. 【請求項３６】請求項３３に記載の方法であって， ツールを使用して，走査レーザービームを検知する工程が，操作中，光電検出
    器の出力信号が，最大の出力信号の強度の半分に達したときを測定することによ
    り，レーザービームの中心の位置を決める工程を含む，ところの方法。
  37. 【請求項３７】請求項３６に記載の方法であって， 光電検出器の出力信号が，最大の信号強度の第一の部分と最大の信号強度の第
    二の部分との間での中間の，中央点信号強度に達したときを決定することにより
    ，レーザービームの中心の位置を決定する工程を含み，ここで，最大の信号強度
    の第一および第二の部分は一緒になって最大の信号強度に等しくなる，ところの
    方法。
  38. 【請求項３８】請求項３２に記載の方法であって， ツールを使用して，走査レーザービームを検知する工程が， ツールの光電検出器が，レーザービームの入射を示す出力信号を放出し始めた
    ときを決定することにより，レーザービームの先端位置を決定することにより， 光電検出器の出力信号が最大の出力信号に送達したときを決定することにより
    ，レーザービームの後端位置を決定することにより，そして レーザービームの先端と後端との間の間隔を決定することにより， 走査の方向における，レーザービームの幅を決定することを含む，ところの方
    法。
  39. 【請求項３９】請求項２６に記載の方法であって， ツールを使用して，走査レーザービームを走査する工程が， 入射するレーザービームに応答して蛍光を発する目標を横切るように，レーザ
    ービームを走査することを含む，ところの方法。
  40. 【請求項４０】請求項３９に記載の方法であって， ツールを使用して，走査レーザービームを検知する工程が， レーザービーム伝送システムの，目標定めの光学系で，蛍光を発した目標をみ
    ることを含む，ところの方法。
  41. 【請求項４１】請求項４０に記載の方法であって，走査レーザービームに応
    答してシステムを調節する工程が， 蛍光を発した目標の，見た位置が，目標定めの光学系の目標位置と一致するま
    で，レーザービーム伝送システムのレーザービーム伝送光学系を，目標定めの光
    学系と整合させることを含む，ところの方法。
  42. 【請求項４２】請求項４１に記載の方法であって， レーザービーム伝送システムの目標定めの光学系が反射板である，ところの方
    法。
  43. 【請求項４３】レーザービーム伝送システムを較正する装置であって， レーザービームが入射するときに蛍光を発するように適合された目標物と， レーザービームを目標物に向けるレーザービーム目標定めシステムと， 目標物が入射するレーザービームに応答して蛍光を発するとき，目標物の位置
    を見るための目標定めの光学系と， レーザービーム目標定めシステムを目標物の位置と整合させる調節機構と， を含み， 目標定めの光学系が，目標物の位置を定義する，ところの装置。
  44. 【請求項４４】請求項４３に記載の装置であって， レーザービーム目標定めシステムが反射位置を含む，ところの装置。
  45. 【請求項４５】請求項４３に記載の装置であって， 目標物の位置を見るための，目標定めの光学系が顕微鏡を含む，ところの装置
    。
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