JP3197363B2 - 角膜レ−ザ手術装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、角膜表面を切除するこ
とにより屈折異常を矯正する角膜レ−ザ手術装置に係わ
り、特に乱視のある近視眼の矯正に好適な装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、角膜表面をレ−ザにより切除して
その曲率を変化させ屈折異常を矯正しようとする方法
（Ｐｈｏｔｏｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ Ｋｅｒａｔｅｃｔ
ｏｍｙ（ＰＲＫ））が行われるようになってきた。この
方法では近視矯正のときには円形の可変アパ−チャを小
から大又は大から小へとその開口径を徐々に変えること
により角膜を図１のように凸レンズ状に切除し、乱視矯
正のときには可変スリットの幅を小から大又は大から小
へと徐々に変えることにより角膜を図２のようにシリン
ドリカルレンズ状に切除し、屈折異常を矯正するもので
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な従来の方法では、照射領域の規制を近視矯正では円形
の可変アパ−チャで、乱視矯正では可変スリットで行な
うことが必要であり、装置の構成も複雑となるほか極め
て繁雑な操作が必要となる。乱視を含んだ近視の矯正を
行おうとすると、まず近視矯正を行った後に乱視矯正を
行なう（又は乱視矯正を行った後に近視矯正）といった
具合にアパ−チャを取り替えて２度の矯正手術をしなけ
ればならないという欠点があった。本発明の目的は、上
記欠点に鑑み案出されたもので、照射領域の規制を近視
と乱視とがある場合にも、２度の手術をすることなく１
度で両方の矯正を行うことができる装置を提供すること
にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下のような特徴を有する。 （１） レ−ザ光を照射して角膜を切除しその曲率を変
化させることにより屈折異常を矯正する角膜レ−ザ手術
装置において、円形の開口を持ち開口径が可変なアパ−
チャと、レ−ザ光を照射する光学系の光軸に対して該ア
パ−チャを傾動させる傾動手段と、傾動するアパ−チャ
の開口を角膜に投影するときの開口像の主径線方向を回
転させる回転手段と、該回転手段の回転角と前記傾動手
段の傾動角と前記アパ−チャの開口径を制御することに
より所期する近視性乱視を同時に矯正する制御手段と、
を有することを特徴とする。

【０００５】

【０００６】

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面に基づ
いて説明する。図３は実施例の装置の光学系の配置図で
ある。１はエキシマレ−ザ光源で、２，３，６はレ−ザ
ビ−ムを９０度偏向するためのミラ−であり、レ−ザ光
源１より水平方向に出射されたレ−ザビ−ムは平面ミラ
−２により上方へ９０度偏向され、平面ミラ−３で再び
水平方向に偏向される。平面ミラ−３は図の矢印方向に
平行移動できるようになっており、これにより光強度の
不均一なエキシマレ−ザ光によるアブレ−ション面が均
一になるように工夫がなされている（アブレ−ション面
の均一化については特願平２−４１６７６７号「レ−ザ
ビ−ムによるアブレ−ション装置」参照）。なお、ビ−
ムの光強度を均一にする特殊な機構をもつ装置において
は、ビ−ムのスキャンは特に必要ではない。４はアブレ
−ション領域を限定するアパ−チャであり、その開口径
Ｄを変えることができる。また、アパ−チャ４は、図４
に示すように光軸（Ｚ軸）回りに回転すると共に、Ｘａ
軸を中心として光軸に対する角度を変えることができ
る。Ｘａ軸を中心としてアパ−チャ４を傾けた時の角度
をθとすると、アパ−チャ４を通過するレ−ザビ−ムの
大きさはＸａ軸方向では図５に示すように傾き角θに拘
らず一定であり、Ｙａ軸方向では図６に示すように傾き
角θが大きくなるに従って減少する。５はアパ−チャ４
を眼球角膜７の上に投影する投影レンズである。投影レ
ンズ５に対してアパ−チャ４と眼球角膜７は共役な位置
関係になっており、投影レンズ５によりアパ−チャ４で
限定した領域が眼球角膜７の上に結像し、アブレ−ショ
ン領域を限定する。投影レンズ５を通ったレ−ザビ−ム
は平面ミラ−６で下方に偏向されて眼球角膜７へ到達す
る。なお、眼球角膜７は装置に対して所定の位置関係に
くるように位置決めされる（位置決め手段については図
示せず）。

【０００８】次に、アパ−チャ４の駆動機構を図７、図
８に基づいて説明する。図７はアパ−チャ部を示す正面
図であり、図８は図７の断面図である。パルスモ−タ４
１の回転はギヤ４２に伝えられ、このギヤ４２がアパ−
チャ４を保持する円筒部４３の外周に形成されたギヤ部
４４と噛み合っているので、パルスモ−タ４１の回転に
よりアパ−チャ４は光軸回りに回転する。また、アパ−
チャ４は光軸に対する角度を次の機構により変える。パ
ルスモ−タ４５の回転はギヤ４６に伝えられ、ギヤ４６
はギヤ４７を介してギヤ４８を回転させる。ギヤ４８は
円筒部４３の外周を回転するギヤ４９と噛み合い、ギヤ
４９は軸５０を持つギヤ５１を介して、軸５０と一体と
なったアパ−チャ４を保持する小円筒部５２を傾動させ
る。さらに、アパ−チャ４は以下により、その開口径を
変更する。パルスモ−タ５３は軸５４を介してギヤ５５
を駆動し、ギヤ５５の回転は円筒部４３の外周を回転す
るギヤ５６を介してギヤ５７に伝えられ、ギヤ５７は軸
５８を介してギヤ５９に回転を伝える。ギヤ５９はアパ
−チャ駆動板６０を回転させ、これにより開口径が変わ
る。このアパ−チャ駆動板６０の回転により開口径を変
える絞り機構は周知のカメラ等のそれと同様な構成を持
つものであるから、その説明は省略する。

【０００９】以上のような構成の装置において、乱視付
き近視眼の矯正手術時の動作について説明する。いま、
屈折矯正を行おうとする近視眼に図９のように乱視（正
乱視）があり、その弱主経線方向をＸ0 軸、強主経線方
向をＹ0 軸とする。パルスモ−タ４１により、傾斜回転
軸（Ｘａ軸）を眼球の弱主経線方向（Ｘ0 軸）と合致さ
せるようにアパ−チャ４を光軸の回りに回転させ、眼球
の強主経線方向（Ｙ0 軸）をアパ−チャ４のＹａ軸と一
致させる。アパ−チャ４の開口径Ｄの制御は次のように
する。眼球の弱主経線方向（Ｘ0軸方向）の近視を矯正
するように、そのビ−ム幅をＤｘ（１），Ｄｘ（２），
Ｄｘ（３），・・・，Ｄｘ（ｎ）と変えるべく（図１０
参照）、アパ−チャ４の開口径Ｄを制御する。この結
果、角膜表面はＸ0 軸方向の角膜曲率が所望の曲率半径
になるようにアブレ−ションされる。アパ−チャ４の開
口径Ｄの制御と同期して、手術眼の乱視度に応じてアパ
−チャ４のＸａ軸を中心とする傾動が制御される。アパ
−チャ４の傾動により、Ｘａ軸方向の幅Ｗｘは図５のよ
うに変わらないが、Ｙａ軸方向の幅Ｗｙは図６のように
変化するため、図１１のように、ビ−ム幅をＤｙ
（１），Ｄｙ（２），Ｄｙ（３），・・・，Ｄｙ（ｎ）
と変えて、Ｙ0 軸方向の角膜曲率が所望の曲率半径にな
るようにアパ−チャ４の傾き角θをコントロ−ルする。

【００１０】以上のような制御は、キ−ボ−ド等で入力
された切除デ−タに従って、装置のマイクロコンピュ−
タ（図示せず）を使用して行なう。このように、パルス
モ−タ４５及びパルスモ−タ５３によりアパ−チャ４の
傾き角θと開口径Ｄを制御しながら角膜表面にレ−ザ照
射して、図１２のように眼球の強主経線方向と弱主経線
方向が所望の曲率になるよう楕円状にアブレ−ションす
れば、乱視のある近視眼を矯正することができる。な
お、本実施例の説明の中でアパ−チャの開口径Ｄの制御
を大きいほうから小さいほうへ減少させる方向で述べて
いるが、この逆の小さいほうから大きいほうへ変えてい
っても良い。また、アパ−チャ４の光軸回りの回転に代
えて、イメ−ジロ−テ−タを使い光学的に回転するもの
でも良い。このように、本実施例は種々の変形が可能で
あり、それらも技術思想を同一にする範囲内で本発明に
含まれるものである。

【００１１】

【発明の効果】本発明によれば、近視矯正のためにその
開口径を変えることにより角膜から切除する部分の形状
をコントロ−ルするアパ−チャをレ−ザビ−ムに対して
傾けることにより角膜をト−リックレンズ状に切除し、
近視矯正と同時に乱視も矯正できるため乱視を含んだ近
視眼の矯正に効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来からの近視眼の矯正の様子を示す説明図で
ある。

【図２】従来からの乱視眼の矯正の様子を示す説明図で
ある。

【図３】本実施例の装置の光学系の配置図である。

【図４】アパ−チャ４の回転の様子を示す説明図であ
る。

【図５】Ｘａ軸方向でのレ−ザビ−ムの大きさを表すグ
ラフである。

【図６】Ｙａ軸方向でのレ−ザビ−ムの大きさを表すグ
ラフである。

【図７】アパ−チャ４の駆動機構を示す正面図である。

【図８】アパ−チャ４の駆動機構を側部から見た断面図
である。

【図９】乱視を持つ近視眼の例を示す説明図である。

【図１０】Ｘ₀ 軸方向の矯正の様子を示す説明図であ
る。

【図１１】Ｙ₀ 軸方向の矯正の様子を示す説明図であ
る。

【図１２】乱視のある近視眼の矯正の様子を示す説明図
である。

【符号の説明】

１ エキシマレ−ザ光源 ２，３，６ ミラ− ４ アパ−チャ ５ 投影レンズ ７ 眼球角膜

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レ−ザ光を照射して角膜を切除しその曲
   率を変化させることにより屈折異常を矯正する角膜レ−
   ザ手術装置において、円形の開口を持ち開口径が可変な
   アパ−チャと、レ−ザ光を照射する光学系の光軸に対し
   て該アパ−チャを傾動させる傾動手段と、傾動するアパ
   −チャの開口を角膜に投影するときの開口像の主径線方
   向を回転させる回転手段と、該回転手段の回転角と前記
   傾動手段の傾動角と前記アパ−チャの開口径を制御する
   ことにより所期する近視性乱視を同時に矯正する制御手
   段と、を有することを特徴とする角膜レ−ザ手術装置。