JP2711458B2 - レーザ治療装置 - Google Patents
レーザ治療装置Info
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- JP2711458B2 JP2711458B2 JP63250281A JP25028188A JP2711458B2 JP 2711458 B2 JP2711458 B2 JP 2711458B2 JP 63250281 A JP63250281 A JP 63250281A JP 25028188 A JP25028188 A JP 25028188A JP 2711458 B2 JP2711458 B2 JP 2711458B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の利用分野］ 本発明は半導体レーザ光を用いて患部を治療するレー
ザ治療装置、殊に眼底の光凝固装置に関する。
ザ治療装置、殊に眼底の光凝固装置に関する。
［従来技術とその問題点］ 第５図は半導体レーザの一般的な光学特性を示す図で
ある。
ある。
レーザの発光領域は細長く出力1watt程度のレーザで
はａ＝100〜200μｍ、ｂ＝１μｍであり、放射角はθ⊥
〜40°，θ11〜10°程度である。このため、半導体レー
ザ光を患部に導く導光体であるファイバに効率よく集光
することは容易ではない。
はａ＝100〜200μｍ、ｂ＝１μｍであり、放射角はθ⊥
〜40°，θ11〜10°程度である。このため、半導体レー
ザ光を患部に導く導光体であるファイバに効率よく集光
することは容易ではない。
従来のファイバカップリングの方法は、第６図に示す
セルフォックマイクロレンズを用いた方法や、マイクロ
球レンズを用いた方法が多い。
セルフォックマイクロレンズを用いた方法や、マイクロ
球レンズを用いた方法が多い。
後者のマイクロ球レンズを用いた方法では、球面収差
の影響で角度の大きな光はファイバーに集光されず、パ
ワーロスが大きいという欠点がある。
の影響で角度の大きな光はファイバーに集光されず、パ
ワーロスが大きいという欠点がある。
また、前者のセルフォックマイクロレンズによるカッ
プリング方法（第６図）では、セルフォックマイクロレ
ンズ19によりレーザ発光部をファイバ20入射端面に結像
させることはできる。
プリング方法（第６図）では、セルフォックマイクロレ
ンズ19によりレーザ発光部をファイバ20入射端面に結像
させることはできる。
しかしながら、ファイバ入射端における光束の集光角
を小さくするために、セルフォックレンズによる結像倍
率を１倍以上にすると、発光領域ａの像も拡大され、細
いファイバには入らなくなる。
を小さくするために、セルフォックレンズによる結像倍
率を１倍以上にすると、発光領域ａの像も拡大され、細
いファイバには入らなくなる。
他方、発光領域ａの像を小さくするために縮小倍率に
すると、集光角が大きくなり、ファイバのNAより大きく
なってファイバを通らないか、たとえファイバを通った
としても、ファイバ出射端での出射NAは大きくなってし
まう。ファイバの出射NAが大きいと、その後の光学系で
けられてしまうので光量損失が生ずる。
すると、集光角が大きくなり、ファイバのNAより大きく
なってファイバを通らないか、たとえファイバを通った
としても、ファイバ出射端での出射NAは大きくなってし
まう。ファイバの出射NAが大きいと、その後の光学系で
けられてしまうので光量損失が生ずる。
上記の理由により、セルフォックマイクロレンズによ
るファイバカップリングは光量損失の点で問題がある。
るファイバカップリングは光量損失の点で問題がある。
［本発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は上記従来技術の欠点に鑑み、半導体レ
ーザの光を効率よくファイバ等のレーザ導光体に集光す
る集光光学系を有するレーザ治療装置を提供することに
ある。
ーザの光を効率よくファイバ等のレーザ導光体に集光す
る集光光学系を有するレーザ治療装置を提供することに
ある。
［問題点を解決する手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、半導体レーザ
光源から出射されたレーザ光を光ファイバを介して患部
にスポット照射する半導体レーザ治療装置において、前
記半導体レーザ光源からの出射光を前記光ファイバの入
射端に導く集光部材にアナモフィックレンズを用い、該
アナモフィックレンズは半導体レーザ光源の発光部の像
を前記光ファイバの入射端に結像し、その結像倍率は半
導体レーザの放射角が大きい方向で結像倍率を大きく
し、その直交方向で結像倍率を小さくすることを特徴と
する。
光源から出射されたレーザ光を光ファイバを介して患部
にスポット照射する半導体レーザ治療装置において、前
記半導体レーザ光源からの出射光を前記光ファイバの入
射端に導く集光部材にアナモフィックレンズを用い、該
アナモフィックレンズは半導体レーザ光源の発光部の像
を前記光ファイバの入射端に結像し、その結像倍率は半
導体レーザの放射角が大きい方向で結像倍率を大きく
し、その直交方向で結像倍率を小さくすることを特徴と
する。
半導体レーザの放射角及び発光部は軸対称ではないの
で、縦方向と横方向でそれぞれ最適なカップリングの条
件を決めるのがよい。そこで、縦方向と横方向で結像倍
率の異なるアナモフィック光学系を採用することによ
り、最適なカップリングを得ることができる。
で、縦方向と横方向でそれぞれ最適なカップリングの条
件を決めるのがよい。そこで、縦方向と横方向で結像倍
率の異なるアナモフィック光学系を採用することによ
り、最適なカップリングを得ることができる。
［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。
第１図は本発明の一実施例である眼底光凝固装置の光
学系配置概略図である。
学系配置概略図である。
１及び２は処置用半導体レーザ光源である。３は1/2
波長板で、直線偏光の偏光面を90°回転させる作用をす
る。４は偏光ビームスプリッタのコート面で、1/2波長
板３との組合せにより、半導体レーザ光源1,2から出射
したレーザ光を合成するためのものである。5a、5b、5c
は第２図に示す一方向屈折率分布型スラブレンズで、ア
ナモフィック光学系を構成している。屈折率の変化して
いるＸ軸は5a、5bでは紙面に垂直な方向、5cでは平行な
方向を向いている。
波長板で、直線偏光の偏光面を90°回転させる作用をす
る。４は偏光ビームスプリッタのコート面で、1/2波長
板３との組合せにより、半導体レーザ光源1,2から出射
したレーザ光を合成するためのものである。5a、5b、5c
は第２図に示す一方向屈折率分布型スラブレンズで、ア
ナモフィック光学系を構成している。屈折率の変化して
いるＸ軸は5a、5bでは紙面に垂直な方向、5cでは平行な
方向を向いている。
一方向屈折率分布型スラブレンズは第２図に示すよう
に、ｘ方向にのみ屈折率が異なり、円筒レンズの作用を
する。これを第３図に示すように互いに直角に組み合せ
ると、結像倍率はそれぞれの方向でのレンズの長さ及び
レーザとレンズの位置関係により決定される。垂直方向
では結像倍率を大きくし、ファイバへ入るレーザの集光
角を小さくする。他方、水平方向では倍率を等倍もしく
は縮小することにより、発光部の像がファイバ入射端の
コアからはみださないようにし、効率よくファイバにレ
ーザを集光することができる。
に、ｘ方向にのみ屈折率が異なり、円筒レンズの作用を
する。これを第３図に示すように互いに直角に組み合せ
ると、結像倍率はそれぞれの方向でのレンズの長さ及び
レーザとレンズの位置関係により決定される。垂直方向
では結像倍率を大きくし、ファイバへ入るレーザの集光
角を小さくする。他方、水平方向では倍率を等倍もしく
は縮小することにより、発光部の像がファイバ入射端の
コアからはみださないようにし、効率よくファイバにレ
ーザを集光することができる。
また、水平方向では半導体レーザの非点収差を考慮し
て、結像関係を決定すればより効果的であることはいう
までもない。
て、結像関係を決定すればより効果的であることはいう
までもない。
６はバンドファイバである。処置用レーザの発光部が
ストライプ状の場合には一本のファイバに集光しきれな
いので、アナモフィックレンズによるレーザ発光部の結
像位置にストライプの数だけ、一列に並べてある。バン
ドルファイバ６の出射側は丸く一本に束ねられている。
ストライプ状の場合には一本のファイバに集光しきれな
いので、アナモフィックレンズによるレーザ発光部の結
像位置にストライプの数だけ、一列に並べてある。バン
ドルファイバ６の出射側は丸く一本に束ねられている。
７はシングルロッドである。これはバンドルファイバ
出射端での光量分布の不均一性を改善するための作用を
する。
出射端での光量分布の不均一性を改善するための作用を
する。
８はコリメーティングレンズ、９はダイクロイックミ
ラーで処置用レーザ光とアライメント用ガイド光を合成
するためのものである。10、11は移動レンズで眼底での
スポットサイズを変えるために使われる。
ラーで処置用レーザ光とアライメント用ガイド光を合成
するためのものである。10、11は移動レンズで眼底での
スポットサイズを変えるために使われる。
12は対物レンズ、13はコンタクトレンズで患者眼に装
着する。14は処置すべき患者眼である。15はアライメン
ト用ガイドレーザ光源であり、可視半導体レーザが使わ
れている。16はテーパ型光ファイバーで効率よくレーザ
光を集光すると同時に放射角が小さく丸いスポット光源
を作るためのものである。17はコリメーティングレンズ
でガイドレーザ光を平行にするためのものである。
着する。14は処置すべき患者眼である。15はアライメン
ト用ガイドレーザ光源であり、可視半導体レーザが使わ
れている。16はテーパ型光ファイバーで効率よくレーザ
光を集光すると同時に放射角が小さく丸いスポット光源
を作るためのものである。17はコリメーティングレンズ
でガイドレーザ光を平行にするためのものである。
以上の光学系の構成の実施例において、以下にその動
作を説明する。
作を説明する。
まず、ガイド用レーザ光源15を発振させる。レーザ光
源を出たレーザ光はテーパ型ファイバ16を通ることによ
り、レーザ光の放射角が小さくしかも丸いスポット光に
効率よく調整される。
源を出たレーザ光はテーパ型ファイバ16を通ることによ
り、レーザ光の放射角が小さくしかも丸いスポット光に
効率よく調整される。
ファイバ16を出た光はコリメーティングレンズ17で平
行光束にされた後、ダイクロイックミラーで方向を変え
る。その後、移動レンズ10,11及び対物レンズ12を通過
後、コンタクトレンズ13を装着した患者眼14の眼底にス
ポットを作る。眼底上での処置すべき部位にスポットを
合わせるために、図示なきマニピュレータ機構でスポッ
トを移動させる。スポットの大きさは移動レンズ10、11
を連動して動かすことにより任意の大きさのスポットを
得ることができる。
行光束にされた後、ダイクロイックミラーで方向を変え
る。その後、移動レンズ10,11及び対物レンズ12を通過
後、コンタクトレンズ13を装着した患者眼14の眼底にス
ポットを作る。眼底上での処置すべき部位にスポットを
合わせるために、図示なきマニピュレータ機構でスポッ
トを移動させる。スポットの大きさは移動レンズ10、11
を連動して動かすことにより任意の大きさのスポットを
得ることができる。
このようにして処置すべき部位が決まると、次に処置
用レーザ光源１及び２を発振させる。低いパワーで処置
したい時には、１又は２のどちらかのレーザのみ発振さ
せればよい。高パワーで処置する時には、両方のレーザ
を同時に発振させる。
用レーザ光源１及び２を発振させる。低いパワーで処置
したい時には、１又は２のどちらかのレーザのみ発振さ
せればよい。高パワーで処置する時には、両方のレーザ
を同時に発振させる。
半導体レーザは直線偏光しているが、偏光面が１、２
のレーザ光ともに同じ角度では偏光ビームスプリッタで
合成できないので、片方のレーザのみ1/2波長板３を使
って偏光面を90°回転させる。そうすることにより、効
率よく２つのレーザ光を合成することができる。
のレーザ光ともに同じ角度では偏光ビームスプリッタで
合成できないので、片方のレーザのみ1/2波長板３を使
って偏光面を90°回転させる。そうすることにより、効
率よく２つのレーザ光を合成することができる。
レーザ光源を出た光はアナモフィックレンズ（5a,5b,
5c）でバンドルファイバ６の入射端面上に集光する。高
出力半導体レーザでは発光部が非常に細長い長方形（１
μｍ×160μｍ）をしていたり、ストライプ状をしてい
るので、アナモフィックレンズによるレーザ発光部の結
像位置にファイバを一列に並べることにより、効率よく
細いファイバに集光することができる。
5c）でバンドルファイバ６の入射端面上に集光する。高
出力半導体レーザでは発光部が非常に細長い長方形（１
μｍ×160μｍ）をしていたり、ストライプ状をしてい
るので、アナモフィックレンズによるレーザ発光部の結
像位置にファイバを一列に並べることにより、効率よく
細いファイバに集光することができる。
バンドルファイバ６の出射端は丸く束ねてあり、その
先にシングルロッド７がついている。シングルロッド７
によってハンドルファイバ６の出射端での光量分布のム
ラが改善される。
先にシングルロッド７がついている。シングルロッド７
によってハンドルファイバ６の出射端での光量分布のム
ラが改善される。
次にシングルロッド７を出た光はコリメーティングレ
ンズ８で平行光束になり、ダイクロイックミラー９でガ
イド光とカップリングする。その後、ガイド光と同じく
移動レンズ10、11及び対物レンズ12を通過して患者眼14
の眼底を照射し処置する。
ンズ８で平行光束になり、ダイクロイックミラー９でガ
イド光とカップリングする。その後、ガイド光と同じく
移動レンズ10、11及び対物レンズ12を通過して患者眼14
の眼底を照射し処置する。
以上の実施例は一方向屈折率分布型スラブレンズで構
成されたアナモフィック光学系の例であるが、次に他の
光学素子によるアナモフィック光学系の構成例を示す。
成されたアナモフィック光学系の例であるが、次に他の
光学素子によるアナモフィック光学系の構成例を示す。
第４図はその構成例を示す図である。。これは通常の
均一媒質で、両端を円筒非球面にしたレンズ18を使用し
たものである。両端の円筒面の母線方向は互いに直交し
ている。このようにアナモフィックレンズを一体で作る
ことによりコンパクトなファイバカップリング光学系を
構成することができる。
均一媒質で、両端を円筒非球面にしたレンズ18を使用し
たものである。両端の円筒面の母線方向は互いに直交し
ている。このようにアナモフィックレンズを一体で作る
ことによりコンパクトなファイバカップリング光学系を
構成することができる。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、半導体レーザか
らの光を効率よくファイバ等の細い導光体にカップリン
グすることができるので、治療に必要な小さく、しかも
高出力のスポットをも作ることができる。
らの光を効率よくファイバ等の細い導光体にカップリン
グすることができるので、治療に必要な小さく、しかも
高出力のスポットをも作ることができる。
第１図は本発明の一実施例である眼底光凝固装置の光学
系配置概略図、第２図は一方向屈折率分布型スラブレン
ズの光学特性を示す図、第３図は一方向屈折率分布型ス
ラブレンズで構成されたアナモフィック光学系の図、第
４図は他のアナモフィック光学系の構成例を示す図、第
５図は半導体レーザの一般的な光学特性を示す図、第６
図は従来技術であるセルフォックマイクロレンズによる
カップリング方法を示す図である。 1,2……処置用半導体レーザ ３……1/2波長板 ４……偏光ビームスプリッタコート面 5a,5b,5c……一方向屈折率分布型スラブレンズ ６……バンドルファイバ ７……シングルロッド
系配置概略図、第２図は一方向屈折率分布型スラブレン
ズの光学特性を示す図、第３図は一方向屈折率分布型ス
ラブレンズで構成されたアナモフィック光学系の図、第
４図は他のアナモフィック光学系の構成例を示す図、第
５図は半導体レーザの一般的な光学特性を示す図、第６
図は従来技術であるセルフォックマイクロレンズによる
カップリング方法を示す図である。 1,2……処置用半導体レーザ ３……1/2波長板 ４……偏光ビームスプリッタコート面 5a,5b,5c……一方向屈折率分布型スラブレンズ ６……バンドルファイバ ７……シングルロッド
Claims (1)
- 【請求項１】半導体レーザ光源から出射されたレーザ光
を光ファイバを介して患部にスポット照射する半導体レ
ーザ治療装置において、 前記半導体レーザ光源からの出射光を前記光ファイバの
入射端に導く集光部材にアナモフィックレンズを用い、
該アナモフィックレンズは半導体レーザ光源の発光部の
像を前記光ファイバの入射端に結像し、その結像倍率は
半導体レーザの放射角が大きい方向で結像倍率を大きく
し、その直交方向で結像倍率を小さくすることを特徴と
する半導体レーザ治療装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63250281A JP2711458B2 (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | レーザ治療装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63250281A JP2711458B2 (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | レーザ治療装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0298348A JPH0298348A (ja) | 1990-04-10 |
| JP2711458B2 true JP2711458B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=17205565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63250281A Expired - Fee Related JP2711458B2 (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | レーザ治療装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2711458B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4488287B2 (ja) * | 2003-11-21 | 2010-06-23 | フジノン株式会社 | ビーム集光用レンズ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5114348A (ja) * | 1974-07-26 | 1976-02-04 | Nippon Selfoc Co Ltd | Ichihokoshusokuseihikaridensotaiosonaeta hikaribiimuhenkanki |
| JPS5713526Y2 (ja) * | 1975-01-08 | 1982-03-18 | ||
| JPS61283186A (ja) * | 1985-06-08 | 1986-12-13 | Hoya Corp | 半導体レ−ザ−素子 |
-
1988
- 1988-10-04 JP JP63250281A patent/JP2711458B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0298348A (ja) | 1990-04-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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