JP2018102793A - 眼科用レーザ治療装置 - Google Patents

Abstract

【課題】共振器内の利得が経年変化で低下しても、所期のパルス数を患者眼に照射できる眼科用レーザ治療装置を提供する。【解決手段】患者眼に治療レーザ光を照射して治療を行う眼科用レーザ治療装置は、共振器を形成する一対の共振ミラーと、一対の共振ミラーの間に配置されるレーザロッドおよびＱスイッチと、レーザロッドを励起するための励起光を発する励起光源と、Ｑスイッチの初期透過率を疑似的に変化させるための補助光を発する補助光源と、補助光をＱスイッチに照射する補助光光学系と、励起光の点灯中に共振器から断続的に出力されるレーザ光のパルス数をカウントするカウント手段と、カウント手段のカウント結果に基づき励起光の点灯を制御する点灯制御手段と、共振器から出力されるレーザ光を患者眼に照射する照射光学系とを備える。【選択図】図３

Description

本開示は、患者眼に治療レーザ光を照射して治療を行う眼科用レーザ治療装置に関する。

Ｑスイッチ素子を用いたレーザ治療装置が知られている。例えば、特許文献１のレーザ治療装置は、出力ミラーと全反射ミラーを有し、出力ミラーと全反射ミラーの間には光軸にそってレーザ媒質ロッドとＱスイッチ用光学部材（Ｑスイッチ用色素フィルム）を配置している。また、レーザ媒質ロッドと平行に励起ランプを配置している。

特開平５−３１７３５２号公報

ところで、眼科用レーザ治療装置を使い続けているうちに、治療レーザ光を生成する共振器内の利得が低下して、所期の治療レーザ光を患者眼に照射できなくなる恐れがあった。例えば、経年劣化等で励起光量が減少した場合には、励起光の点灯中に出力される治療レーザ光のパルス数が不足する恐れがあった。

本開示は、共振器内の利得が経年変化で低下しても、所期のパルス数を患者眼に照射できる眼科用レーザ治療装置を提供することである。

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。
（１） 患者眼に治療レーザ光を照射して治療を行う眼科用レーザ治療装置は、共振器を形成する一対の共振ミラーと、前記一対の共振ミラーの間に配置されるレーザロッドおよびＱスイッチと、前記レーザロッドを励起するための励起光を発する励起光源と、前記Ｑスイッチの初期透過率を疑似的に変化させるための補助光を発する補助光源と、前記補助光を前記Ｑスイッチに照射する補助光光学系と、前記励起光の点灯中に前記共振器から断続的に出力されるレーザ光のパルス数をカウントするカウント手段と、前記カウント手段のカウント結果に基づき前記励起光の点灯を制御する点灯制御手段と、前記共振器から出力されるレーザ光を患者眼に照射する照射光学系と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、共振器内の利得が経年変化で低下しても、所期のパルス数を患者眼に照射できる眼科用レーザ治療装置を提供できる。

眼科用レーザ治療装置の光学系の概略構成図である。 制御部の概略構成図である。 レーザ光源部の概略構成図である。 ケースＡでのレーザ光源部の動作を示す説明図である。 ケースＢでのレーザ光源部の動作を示す説明図である。 ケースＣでのレーザ光源部の動作を示す説明図である。 固体レーザ媒質側から見た、補助光が照射されたＱスイッチの外観図である。 第１変容例の照射光学系の図である。 第２変容例の照射光学系の図である。

以下、本開示における典型的な実施形態について説明する。まず、図１を参照して、本実施形態の眼科用レーザ治療装置１の構成について説明する。なお、本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、眼科用レーザ治療装置１の外部でプラズマを発生できる。眼科用レーザ治療装置１が発生させるプラズマは、例えば、後発白内障の治療に使用できる。

本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、患者眼Ｅｐに治療レーザ光を照射するための照射光学系６０を備える。本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は更に、患者眼Ｅｐを観察するための観察光学系７０、および患者眼Ｅｐに治療レーザ光の照準を合わせるためのエイミング光学系８０を備える。

＜照射光学系＞
本実施形態の照射光学系６０は、レーザ光源部２、フォーカスシフト部６４、ビームエキスパンダー６６、および対物レンズ６７を備える。本実施形態の照射光学系６０は更に、エネルギー調整部６１、ミラー６２、第１シャッター部６３、ダイクロイックミラー８２、第２シャッター部６５、およびダイクロイックミラー７１を備える。照射光学系６０は光軸Ｌ１を有している。

本実施形態のレーザ光源部２はＱスイッチ２５を備える。本実施形態のレーザ光源部２は、波長１ミクロン近傍（例えば波長１０６４ｎｍ）のレーザ光（パルス光）を発する。本実施形態のレーザ光源部２が発するレーザ光は、患者眼Ｅｐを治療するための治療レーザ光として用いられる。なお、レーザ光源部２が出力するレーザ光は、ジャイアントパルスと呼ばれることがある。レーザ光源部２については後ほど詳細に説明する。

本実施形態のエネルギー調整部６１は、レーザ光源部２が発した治療レーザ光のエネルギーを調整できる。本実施形態のエネルギー調整部６１は受光素子を備える。制御部５０は、受光素子の出力信号を用いて、レーザ光源部２が発した治療レーザ光のパルス数をカウントできる。第１シャッター部６３は減光部材と駆動手段を備える。フォーカスシフト部６４はレンズと駆動手段を備える。制御部５０は、治療レーザ光の集光位置を光軸Ｌ１に沿って変位できる。

ダイクロイックミラー８２は、治療レーザ光を反射して、エイミング光を透過する特性を有する。本実施形態の第２シャッター部６５は減光部材と駆動手段を備える。ビームエキスパンダー６６は治療レーザ光の光束径を拡大できる。ダイクロイックミラー７１は、治療レーザ光を反射して、観察光を透過する特性を有する。対物レンズ６７は、対物レンズ６７に入射した治療レーザ光を光軸Ｌ１上に集光できる。

レーザ光源部２から発せられた治療レーザ光は、エネルギー調整部６１でエネルギーが調整された後、ミラー６２で反射される。ミラー６２で反射された治療レーザ光は、第１シャッター部６３の開口部、フォーカスシフト部６４の順で介して進み、ダイクロイックミラー８２で反射される。ダイクロイックミラー８２で反射された治療レーザ光は、第２シャッター部６５の開口部を通過した後、ビームエキスパンダー６６で光束径が拡大されて、ダイクロイックミラー７１で反射される。ダイクロイックミラー７１で反射された治療レーザ光は、対物レンズ６７を介して光軸Ｌ１上に集光されてゆく。

なお、本実施形態の治療レーザ光は、術者が把持するコンタクトレンズ６８を介して光軸Ｌ１上に集光される。本実施形態の治療レーザ光は、エネルギー密度が集光位置（患者眼Ｅｐの眼内）に近づくにつれて急激に上昇し、集光位置でプラズマを発生する。本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、前述したプラズマを用いて、後発白内障が生じた水晶体後嚢を光破壊できる。

＜観察光学系＞
本実施形態の観察光学系７０は、レンズ群７２と接眼レンズ７３を備える。本実施形態の観察光学系７０は、対物レンズ６７とダイクロイックミラー７１を照射光学系６０と共用する。患者眼Ｅｐの観察部位（観察光学系７０の焦点位置）を発した観察光は、コンタクトレンズ６８、対物レンズ６７、ダイクロイックミラー７１、レンズ群７２、接眼レンズ７３の順で介して進み、術者眼Ｅｏの眼底上に集光する。なお、本実施形態の観察光学系７０は不図示の患者保護フィルターを備えている。前述した患者保護フィルターは、術者眼Ｅｏへの治療レーザ光の入射を抑制できる。なお、本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、患者眼Ｅｐに観察照明光を照射するための照明光学系（不図示）を備えている。

＜エイミング光学系＞
本実施形態のエイミング光学系８０はエイミング光源８１を有する。本実施形態のエイミング光学系８０は、ダイクロイックミラー８２から対物レンズ６７にかけての部材を照射光学系６０と共用する。本実施形態のエイミング光源８１は可視光を発する。エイミング光源８１から発せられたエイミング光は、ダイクロイックミラー８２、第２シャッター部６５の開口部、ビームエキスパンダー６６、ダイクロイックミラー７１、対物レンズ６７、コンタクトレンズ６８の順で介して光軸Ｌ１上に集光される。本実施形態では、観察光学系７０の焦点位置（面）とエイミング光の集光位置が一致する。

＜レーザ電源部＞
図３を用いて、本実施形態のレーザ光源部２を説明する。本実施形態のレーザ光源部２は、本体ユニット３と補助ユニット４を備える。本実施形態の本体ユニット３は共振器を有し、治療レーザ光を生成できる。本実施形態の補助ユニット４は、本体ユニット３が行う治療レーザ光の生成を補助できる。本実施形態の補助ユニット４は、本体ユニット３に着脱可能である。本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、補助ユニット４を外した態様で製造される。補助ユニット４の本体ユニット３への装着は、例えば、眼科用レーザ治療装置１の使用現場でサービスマンが行う。

＜本体ユニット＞
本実施形態の本体ユニット３を説明する。本実施形態の本体ユニット３は、固体レーザ媒質１０（レーザロッド）、出力ミラー２０（第１共振ミラー）、リアミラー２２（第２共振ミラー）、Ｑスイッチ２５、ダイクロイックミラー４１（偏向部材）、およびフラッシュランプ３０（励起光源）を備える。本実施形態では、出力ミラー２０とリアミラー２２とで共振器が形成される。

本実施形態の固体レーザ媒質１０は、励起光が照射されることによって光を放出する固体のレーザロッドである。固体レーザ媒質１０として、偏光選択性を有さない媒質を適用すると好適である。例えば、固体レーザ媒質１０としてＮｄ：ＹＡＧ結晶を適用してもよい。なお、ダイクロイックミラー４１の代わりに偏光ビームスプリッターを用いてもよい。この場合、固体レーザ媒質１０として、偏光選択性を有する媒質を適用すると好適である。例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ４結晶、Ｎｄ：ＧｄＶＯ４結晶を適用してもよい。本実施形態の固体レーザ媒質１０は、励起光が照射されることによって、波長が１０６４ｎｍのレーザ光を発振する。固体レーザ媒質１０の外形は柱状（本実施形態では円柱状）である。

柱状である固体レーザ媒質１０の軸と、共振器内を往復するレーザ光の光軸Ｌ３（共振光軸）とが一致するように、固体レーザ媒質１０が本体ユニット３内に保持されている。なお、以下の説明では、柱状である固体レーザ媒質１０から軸方向に延びるレーザ光の光路のうち、出力ミラー２０側（パルスレーザ光が発振される方向）を先端側、リアミラー２２側を後端側とする。また、固体レーザ媒質１０から見て軸方向に垂直な方向を、固体レーザ媒質１０の側方とする。

本実施形態の出力ミラー２０は、パルスレーザ光（治療レーザ光）を共振器の外部へ出射する。例えば、出力ミラー２０には、共振器内を往復するレーザ光（本実施形態では、波長１０６４ｎｍのレーザ光）の一部を透過させて、残りを反射させる部分透過ミラーを用いることができる。リアミラー２２は、共振器内を往復するレーザ光のほぼ全てを反射させる。

本実施形態のＱスイッチ２５は、共振器のＱ値を制御することで、高出力のレーザパルス（ジャイアントパルス）の発振を制御する。つまり、Ｑスイッチ２５は、Ｑ値を低くしてレーザ光の発振を抑えることで光ポンピングを進行させると共に、Ｑ値を高くすることでパルスレーザ光を発振させる。本実施形態のＱスイッチ２５には、可飽和吸収体が用いられている。可飽和吸収体は、強度が低い入射光に対しては吸収体として機能すると共に、強度が高い入射光に対しては透明体として機能する。従って、可飽和吸収体は、共振器内を往復するレーザ光の強度に応じてレーザ光の発振を自動的に制御する受動Ｑスイッチとして機能する。本実施形態では、Ｃｒ４＋：ＹＡＧ結晶（Ｃｒ：ＹＡＧ 吸収波長８０８ｎｍ）が可飽和吸収体に用いられている。なお、共振器内を往復するレーザ光の光路が折れ曲がっていてもよい。

本実施形態のフラッシュランプ３０は、固体レーザ媒質１０に向けて側方から励起光を照射する。なお、本実施形態のフラッシュランプ３０はキセノンフラッシュランプであり、ガラス管にキセノンガスが充填されている。本実施形態のフラッシュランプ３０の外形は円柱状である。固体レーザ媒質１０の軸とフラッシュランプ３０の軸は、互いに平行である。不図示のポンピングチャンバは、フラッシュランプ３０が発生させた拡散光を、固体レーザ媒質１０に向けて反射させる。

本実施形態では、補助光源４２とＱスイッチ２５の間にダイクロイックミラー４１が配置される。なお、補助光源４２については後ほど説明する。本実施形態のダイクロイックミラー４１は、固体レーザ媒質１０とＱスイッチ２５の間に配置され、且つ、光軸Ｌ３上に斜設されている。本実施形態のダイクロイックミラー４１は、共振器内を往復するレーザ光を透過させ、且つ、補助光源４２が発した補助光を反射する。本実施形態のダイクロイックミラー４１は、補助光源４２が発した補助光をＱスイッチ２５に向けて偏向する。光軸Ｌ３（共振光軸）とダイクロイックミラー４１で反射された補助光の光軸Ｌ２とは、Ｑスイッチ２５の表面または内部で交差する。なお、ダイクロイックミラー４１の代わりに偏光ビームスプリッターを用いる場合、例えば、補助光は反射して、共振器内を往復するレーザ光は透過させるように偏光ビームスプリッターを配置すればよい。

本実施形態では、光軸Ｌ２を光軸Ｌ３に対して傾斜させている。これにより、Ｑスイッチ２５で反射した補助光が共振器内を往復する現象を抑制している。本実施形態では、固体レーザ媒質１０とＱスイッチ２５の間にダイクロイックミラー４１（偏向部材）を配置している。これにより、補助光をＱスイッチ２５の正面側から照射し易い。なお、ダイクロイックミラー４１の配置位置は、Ｑスイッチ２５と固体レーザ媒質１０の間に限るものではない。例えば、ダイクロイックミラー４１をＱスイッチ２５と出力ミラー２０の間に配置してもよい。

＜補助ユニット＞
次いで、本実施形態の補助ユニット４を説明する。本実施形態の補助ユニット４は、補助光源４２と補助光源駆動回路５７を備える。本実施形態では、補助光源４２とダイクロイックミラー４１とで補助光光学系４０が形成される。本実施形態の補助光光学系４０は、Ｑスイッチ２５に補助光を照射する。本実施形態の補助光は、Ｑスイッチ２５の初期透過率を疑似的に上昇できる。

本実施形態の補助光源４２は、波長が８０８ｎｍのレーザ光を発する。補助光源４２として、レーザダイオード、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）、スーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）等を用いてよい。補助光源４２には、Ｑスイッチ２５の初期飽和度を疑似的に上昇できる光学素子（波長，種類）を適用すればよい。Ｑスイッチ２５の吸収効率を考慮すると、補助光源４２には、レーザダイオードまたは垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）を用いることが好ましい。本実施形態では、より好ましいレーザダイオードを用いている。

＜制御部＞
図２を併用して、本実施形態の制御部５０を説明する。本実施形態の制御部５０は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、および不揮発性メモリ５４等を含む。ＣＰＵ５１は、眼科用レーザ治療装置１における各部の制御を司る。ＲＯＭ５２には、各種プログラム、初期値等が記憶されている。ＲＡＭ５３は、各種情報を一時的に記憶する。不揮発性メモリ５４は、電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる非一過性の記憶媒体である。本実施形態の制御部５０には、レーザ光源部２、エネルギー調整部６１、第１シャッター部６３、フォーカスシフト部６４、第２シャッター部６５、エイミング光源８１、レンズ群７２、励起光源駆動回路５５、補助光源駆動回路５７、操作スイッチ５８、トリガスイッチ５９等が接続されている。

本実施形態の励起光源駆動回路５５は、制御部５０から入力される信号に応じてフラッシュランプ３０の発光を制御する。なお、本実施形態の励起光源駆動回路５５には、フラッシュランプ３０に供給する電力を蓄積するコンデンサ５６が含まれる。本実施形態の補助光源駆動回路５７は、制御部５０から入力される信号に応じて補助光源４２の発光を制御する。本実施形態のトリガスイッチ５９は、術者が治療レーザ光の照射を開始するために用いられる。

本実施形態の操作スイッチ５８は、術者が照射モードと治療レーザ光のパルス数とを設定するために用いられる。なお、治療レーザ光のパルス数とは、術者がトリガスイッチ５９を１回押した際に、眼科用レーザ治療装置１から照射される治療レーザ光のパルス数である。一例として、本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、パルス数を１パルス〜３パルスの範囲で設定できる。つまり、本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、トリガスイッチ５９の１回の操作で治療レーザ光が１パルスのみ照射されるシングル照射モードと、トリガスイッチ５９の１回の操作で治療レーザ光が断続的に複数パルス照射されるバースト照射モードとを備えている。

＜治療レーザ光の生成＞
図４〜６を参照して、術者がトリガスイッチ５９を押した際の、レーザ光源部２の動作を説明する。なお、図４〜６の眼科用レーザ治療装置１は、バースト照射モードに設定され、且つ、出力パルス数が３パルスに設定されているものとする。図４〜６は、レーザ光源部２における、補助光、フラッシュランプ３０の駆動、励起光の光量、およびレーザ光の出力の関係を示している。図４は、製造直後の眼科用レーザ治療装置１の制御および特性である（以降ではケースＡと呼ぶ）。図５は、フラッシュランプ３０が劣化した眼科用レーザ治療装置１の制御および特性である（以降ではケースＢと呼ぶ）。なお、図４と図５で示す眼科用レーザ治療装置１には、補助ユニット４が搭載されていない。図６は、本開示の補助ユニット４を搭載した、フラッシュランプ３０が劣化した眼科用レーザ治療装置１の制御および特性である（以降ではケースＣと呼ぶ）。なお、図５と図６はフラッシュランプ３０が劣化した状態を示しているが、これに限るものではない。例えば光学素子が汚れた状態であってもよい。共振器の発振しきい値が上昇した状態であればよい。

図４〜６における４つのグラフの横軸は、いずれも時間を示す。４つのグラフの時間軸は一致している。図４〜６の各々の、最も上のグラフ（例えば図４（ａ））の縦軸は、補助光の点灯状態を示す。上から２番目のグラフ（例えば図４（ｂ））の縦軸は、フラッシュランプ３０の駆動状態を示す。上から３番目のグラフ（例えば図４（ｃ））の縦軸は、フラッシュランプ３０から固体レーザ媒質１０に照射される励起光の光量を示す。上から４番目のグラフ（例えば図４（ｄ））の縦軸は、レーザ光源部２から出力される治療レーザ光の光量を示す。

＜ケースＡ：眼科用レーザ治療装置の製造直後＞
図４を用いてケースＡを説明する。制御部５０は、励起光源駆動回路５５を制御して、フラッシュランプ３０の点灯を開始する。励起光源駆動回路５５が駆動されて、コンデンサ５６に溜められた電荷の放電が始まると、フラッシュランプ３０から発せられる励起光の光量が徐々に上昇してゆく。なお、本実施形態の励起量は、緩やかに上昇した後、緩やかに下降してゆく。固体レーザ媒質１０が励起光を受けると、共振器内ではレーザ光が往復し始める。共振器内で往復するレーザ光が可飽和吸収体による所定強度に達すると、Ｑスイッチ２５は透明体となり、出力ミラー２０から第１パルス（１パルス目の治療レーザ光）が出力される。本実施形態の第１パルスは、フラッシュランプ３０を駆動し始めてから時間Ｔ１が経過した後に出力される。

励起光の点灯（換言するならコンデンサ５６に溜められている電荷の放電）は継続されているため、共振器内ではレーザ光の往復が再開される。共振器内で往復するレーザ光が所定強度に達すると、出力ミラー２０から第２パルス（２パルス目の治療レーザ光）が出力される。本実施形態の第２パルスは、第１パルスの出力が開始されてから時間Ｔ２が経過した後に出力される。励起光の点灯は継続されているため、共振器内ではレーザ光の往復が再開される。共振器内で往復するレーザ光が所定強度に達すると、第３パルス（３パルス目の治療レーザ光）が出力される。本実施形態の第３パルスは、第２パルスの出力が開始されてから時間Ｔ３が経過した後に出力される。

なお、本実施形態の制御部５０は、エネルギー調整部６１の出力信号を用いて、レーザ光源部２から出力された治療レーザ光のパルス数をカウントできる。つまり、本実施形態では、エネルギー調整部６１と制御部５０とで、治療レーザ光のパルス数をカウントするためのカウント手段が形成されている。本実施形態の制御部５０は、レーザ光源部２から出力された治療レーザ光のパルス数が３パルスに達したことを検知すると、励起光源駆動回路５５の駆動を停止する。励起光源駆動回路５５の駆動が停止されると、コンデンサ５６からの放電が止まる。つまり、本実施形態の制御部５０は、カウント手段のカウント結果に基づき励起光の点灯を制御する点灯制御手段として働く。

励起光源駆動回路５５の駆動の停止に伴い励起光量が減少すると、共振器内ではレーザ光の往復が減衰する。このようにして、術者がトリガスイッチ５９を押すと、患者眼Ｅｐへは所定パルス数の治療レーザ光が照射される。なお、本実施形態の各パルスの間隔（時間Ｔ２，時間Ｔ３）は１００μｓｅｃ以内である。

＜ケースＢ：フラッシュランプの劣化状態（補助光なし）＞
図５を用いてケースＢを説明する。制御部５０は、励起光源駆動回路５５を制御して、フラッシュランプ３０の点灯を開始する。ケースＢではフラッシュランプ３０が劣化（例えば陰極の摩耗）しているため、励起光量が減少している。図５（ｃ）では比較用として、ケースＡでの光量を点線で示している。励起光源駆動回路５５の駆動を開始してから第１パルスが出力されるまでの時間は、ケースＡよりもケースＢの方が長い（時間Ｔ１＜時間Ｔ４）。ケースＢでは励起光量が減少し、ケースＡよりも共振器内の利得が低下している。したがって、ケースＢでは、共振器内で往復するレーザ光の強度が、Ｑスイッチ２５が透明体として機能する強度に達するまでに時間を要する。

励起光の点灯は継続されているため、共振器内ではレーザ光の往復が再開される。共振器内で往復するレーザ光が所定の強度に達すると、出力ミラー２０から第２パルス（２パルス目の治療レーザ光）が出力される。第２パルスは、第１パルスから時間Ｔ５が経過した後に出力される。ケースＢでは共振器内の利得が低下しているため、第１パルスと第２パルスの間隔は、ケースＡよりもケースＢの方が長い（時間Ｔ２＜時間Ｔ５）。励起光の点灯は継続されているため、共振器内ではレーザ光の往復が再開される。しかし、ケースＢでは第３パルスが出力されることは無い。共振器内で往復するレーザ光の強度が、Ｑスイッチ２５が透明体として機能する強度に達する前に、励起光が消灯（コンデンサ５６に溜められた電荷の放電が完了）してしまうからである。

このように、フラッシュランプ３０の劣化等で共振器の利得が減少すると、患者眼Ｅｐに所定のパルス数を照射し難くなる。この対応として、例えば、コンデンサ５６の充電電圧を上昇させて、励起光の光量を増加させる手法が考えられる。しかし、コンデンサ５６の充電電圧を上昇しようとすると、励起光源駆動回路５５が複雑化し易い。コンデンサ５６の容量を増加させる場合も同様である。本実施形態の制御部５０は、パルス数の不足を検出すると、術者にエラーを報知する。以降で説明するケースＣは、術者から連絡を受けたサービスマンが、本体ユニット３に補助ユニット４を装着したものとして説明する。

＜ケースＣ：フラッシュランプの劣化状態（補助光あり）＞
図６と図７を用いてケースＣを説明する。制御部５０は補助光を点灯する。補助光源４２が発した補助光は、ダイクロイックミラー４１で反射された後、Ｑスイッチ２５の所定領域に当たる。図７は、補助光が照射されたＱスイッチ２５を、ダイクロイックミラー４１側から見た外観図である。図７では、補助光の照射領域Ｕをハッチングで示している。光軸Ｌ３（共振軸）は、補助光の照射領域Ｕ内に位置している。なお、補助光の点灯は第３パルスの出力が完了するまで継続される。

制御部５０は、補助光を点灯した後、励起光源駆動回路５５を制御して、フラッシュランプ３０の点灯を開始する。励起光源駆動回路５５の駆動が開始されてから第１パルスが出力されるまでの時間は、ケースＣの方がケースＢよりも短い（時間Ｔ４＞時間Ｔ６）。詳細には、ケースＣはケースＢと同様に励起光量が減少して共振器内の利得が低下しているものの、Ｑスイッチ２５の初期透過率を補助光が疑似的に上昇させているため、共振器内で往復するレーザ光の強度が、Ｑスイッチ２５が透明体として機能する強度に達するまでの時間が短くなっている。

励起光の点灯は継続されているため、共振器内ではレーザ光の往復が再開される。第１パルスから時間Ｔ７が経過した後に第２パルスが出力される。Ｑスイッチ２５の初期透過率は補助光により疑似的に上昇されているため、ケースＢよりも短い間隔で第２パルスが出力される（時間Ｔ５＞時間Ｔ７）。励起光の点灯は継続されており、第２パルスから時間Ｔ８が経過した後に第３パルスが出力される。制御部５０は第３パルスを検知すると、フラッシュランプ３０の駆動を停止し、次いで補助光を消灯する。なお、補助光が消灯された後にフラッシュランプ３０の駆動が停止されてもよい。このように、本実施形態では、補助光を用いてＱスイッチ２５の初期透過率を疑似的に上昇させることで、共振器の利得が減少していても所定のパルス数を出力できる。なお、補助光の点灯開始は励起光源駆動回路５５の駆動開始後であってもよい。補助光をパルス点灯させてもよい。患者眼Ｅｐに所期のパルス数を照射するために、補助光を用いてＱスイッチ２５の初期透過率を疑似的に上昇できればよい。

＜補助光光学系の第１変容例＞
図８は、補助光光学系４０の第１変容例である。第１変容例の補助光光学系４０Ａは、ダイクロイックミラー４１の代わりにシリンドリカルレンズ１４１を用いる。シリンドリカルレンズ１４１は、補助光源４２とＱスイッチ２５の間に配置される。詳細には、シリンドリカルレンズ１４１は光軸Ｌ３から退避した位置に配置される。補助光源４２を発した補助光は、シリンドリカルレンズ１４１で光束の縦横比が変化された後、デフォーカス状態でＱスイッチ２５に当たる。Ｑスイッチ２５には帯状の照射領域Ｍが形成される。なお、光軸Ｌ３は照射領域Ｍ内に位置される。第１変容例の補助光光学系４０Ａも、補助光を用いてＱスイッチ２５の初期透過率を疑似的に上昇できる。制御部５０は、例えば、前述したケースＣ（図６参照）と同様の制御を行なえばよい。

＜補助光光学系の第２変容例＞
図９は、補助光光学系４０の第２変容例である。第２変容例の補助光光学系４０Ｂは、複数個の補助光源１４２（１４２ａ〜１４２ｃ）を備える。複数の補助光源１４２は光軸Ｌ３から離れた位置に配置される。第２変容例の補助光光学系４０Ｂでは、補助光源１４２が発する補助光をＱスイッチ２５に直接照射する。なお、各々の補助光源はレーザダイオードであってもよい。第２変容例の補助光光学系４０Ｂも、補助光を用いてＱスイッチ２５の初期透過率を疑似的に上昇できる。制御部５０は、例えば、前述したケースＣ（図６参照）と同様の制御を行なえばよい。

＜まとめ＞
以上説明したように、本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、共振器を形成する一対の共振ミラーと、一対の共振ミラーの間に配置される固体レーザ媒質１０およびＱスイッチ２５と、固体レーザ媒質１０を励起するための励起光を発するフラッシュランプ３０と、Ｑスイッチ２５の初期透過率を疑似的に変化させるための補助光を発する補助光源４２と、補助光をＱスイッチ２５に照射する補助光光学系４０を備えている。眼科用レーザ治療装置１は更に、励起光の点灯中に共振器から断続的に出力されるレーザ光のパルス数をカウントするカウント手段と、カウント手段のカウント結果に基づき励起光の点灯を制御する点灯制御手段と、共振器から出力されるレーザ光を患者眼Ｅｐに照射する照射光学系６０を備えている。これにより、本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、経年変化で共振器内の利得が低下しても、所期のパルス数の治療レーザ光を患者眼Ｅｐに照射できる。

また、本実施形態の眼科用レーザ治療装置１の点灯制御手段は、カウント手段が３パルスをカウントすると励起光を消灯させる。これにより、例えば、患者眼Ｅｐの治療を速やかに行える。１パルス当りの照射エネルギーを小さくし易い。また、本実施形態の眼科用レーザ治療装置１の照射光学系６０は、ビームエキスパンダー６６と対物レンズ６７を備える。ビームエキスパンダー６６は共振器から出力されたレーザ光の光束径を拡大し、対物レンズ６７はビームエキスパンダー６６で光束径が拡大されたレーザ光を集光させる。これにより、眼科用レーザ治療装置１の外部でプラズマを発生し易くなる。例えば、後発白内障が生じた水晶体後嚢を容易に治療（光破壊）できる。

また、本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、励起光源としてフラッシュランプ３０を用いている。これにより、例えば、レーザ光源部２の大型化を抑制しつつ、複数パルスの治療レーザ光を患者眼Ｅｐに照射できる。また、本実施形態の眼科用レーザ治療装置１の補助光源４２として、レーザダイオード、または垂直共振器面発光レーザを用いてもよい。簡素な構成ながらも効率よくＱスイッチ２５の初期透過率を疑似的に上昇できる。

また、本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、補助光を偏向または補助光の光束形状を変形するための光学素子（ダイクロイックミラー４１またはシリンドリカルレンズ１４１）を備え、光学素子はＱスイッチ２５と補助光源４２の間に配置される。これにより、補助光源の数を抑えつつ、簡素な構成ながらも効率よくＱスイッチ２５の初期透過率を疑似的に上昇し易い。また、本実施形態の眼科用レーザ治療装置１の光学素子はダイクロイックミラー４１または偏光ビームスプリッターであり、ダイクロイックミラー４１または偏光ビームスプリッターはＱスイッチ２５とレーザロッドの間に配置される。これにより、例えば、光軸Ｌ３（共振光軸）の軸方向側からＱスイッチ２５に補助光を照射し易い。よって、Ｑスイッチ２５の内部で初期透過率が疑似的に上昇される領域が光軸Ｌ３と重なり易い。したがって、補助光源４２を簡素化し易い。

なお、本実施形態の眼科用レーザ治療装置１のレーザ光源部２は、本体ユニット３と補助ユニット４を分離可能だが、本体ユニット３と補助ユニット４が一体化されていてもよい。本体ユニット３に補助ユニット４が装着された態様で眼科用レーザ治療装置１の製造が完了されてもよい。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲及びこれと均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１：眼科用レーザ治療装置
１０：固体レーザ媒質
２０：出力ミラー
２２：リアミラー
２５：Ｑスイッチ
３０：フラッシュランプ
４２：補助光源
６０：照射光学系
Ｅｐ：患者眼

Claims (7)

1. 共振器を形成する一対の共振ミラーと、
   前記一対の共振ミラーの間に配置されるレーザロッドおよびＱスイッチと、
   前記レーザロッドを励起するための励起光を発する励起光源と、
   前記Ｑスイッチの初期透過率を疑似的に変化させるための補助光を発する補助光源と、
   前記補助光を前記Ｑスイッチに照射する補助光光学系と、
   前記励起光の点灯中に前記共振器から断続的に出力されるレーザ光のパルス数をカウントするカウント手段と、
   前記カウント手段のカウント結果に基づき前記励起光の点灯を制御する点灯制御手段と、
   前記共振器から出力されるレーザ光を患者眼に照射する照射光学系と、
   を備えたことを特徴とする眼科用レーザ治療装置。
2. 請求項１に記載の眼科用レーザ治療装置であって、
   前記点灯制御手段は、前記カウント手段が３パルスをカウントすると前記励起光を消灯させる、
   ことを特徴とする眼科用レーザ治療装置。
3. 請求項１または２に記載の眼科用レーザ治療装置であって、
   前記照射光学系は、ビームエキスパンダーと対物レンズを備え、
   前記ビームエキスパンダーは前記共振器から出力されたレーザ光の光束径を拡大し、
   前記対物レンズは前記ビームエキスパンダーで光束径が拡大されたレーザ光を集光させる、
   ことを特徴とする眼科用レーザ治療装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の眼科用レーザ治療装置であって、
   前記励起光源はフラッシュランプである、
   ことを特徴とする眼科用レーザ治療装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の眼科用レーザ治療装置であって、
   前記補助光源は、レーザダイオード、または垂直共振器面発光レーザである、
   ことを特徴とする眼科用レーザ治療装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の眼科用レーザ治療装置であって、
   前記補助光を偏向または前記補助光の光束形状を変形するための光学素子を備え、
   前記光学素子は前記Ｑスイッチと前記補助光源の間に配置される、
   ことを特徴とする眼科用レーザ治療装置。
7. 請求項６のいずれか１項に記載の眼科用レーザ治療装置であって、
   前記光学素子はダイクロイックミラーまたは偏光ビームスプリッターであり、
   前記光学素子は前記Ｑスイッチと前記レーザロッドの間に配置される、
   ことを特徴とする眼科用レーザ治療装置。