JPH0262252B2 - - Google Patents

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JPH0262252B2
JPH0262252B2 JP61132613A JP13261386A JPH0262252B2 JP H0262252 B2 JPH0262252 B2 JP H0262252B2 JP 61132613 A JP61132613 A JP 61132613A JP 13261386 A JP13261386 A JP 13261386A JP H0262252 B2 JPH0262252 B2 JP H0262252B2
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JP
Japan
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area
engraving device
cornea
laser beam
change
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Ei Resuperansu Furanshisu
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Publication of JPH0262252B2 publication Critical patent/JPH0262252B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、眼科治療に関し、特に角膜の外面へ
の手術に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to ophthalmic treatment, and in particular to surgery on the outer surface of the cornea.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

人間による手術では、角膜移植や角質切開(ケ
ラトトミー)を含め、切開器具の熟練した操作を
伝統的に要求されてきた。
Human surgeries, including corneal transplantation and keratotomy, have traditionally required skilled manipulation of cutting instruments.

しかし、たとえ鋭く切れる刃を用いても、角膜
の表面に単にその刃を侵入させることは、その侵
入によつて創口の両側に移動させられた体細胞
に、押し分けたような水平方向の圧力を与えるこ
とを意味する。
However, even if a sharp blade is used, simply penetrating the surface of the cornea creates horizontal pressure on the somatic cells that are moved to both sides of the wound. It means to give.

このような、水平方向の圧力は、創口の両側の
複数の細胞層に傷を与え、傷を治ゆする能力を大
きく損なわせ、結果的に、傷跡組織を作つてしま
うことになる。
This horizontal pressure damages multiple cell layers on both sides of the wound, greatly impairing its ability to heal and resulting in the formation of scar tissue.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

そこで、発明者の出願した特願昭59―239583号
では、眼科治療、特に、角膜表面の治療における
種々の有用なレーザ放射波長の効果について背景
説明がされている。
Therefore, Japanese Patent Application No. 59-239583 filed by the inventor provides a background explanation on the effects of various useful laser emission wavelengths in ophthalmic treatment, particularly in treatment of the corneal surface.

紫外線波長での放射は、その光子エネルギーが
高いことから望ましいものと説明されている。こ
の光子エネルギーは細胞組織へのインパクトが非
常に効率的であり、組織の分子を、光インパクト
により分解し、結果的に、光分解による組織除去
が行なわれる。
Radiation at ultraviolet wavelengths has been described as desirable due to its high photon energy. This photon energy has a very efficient impact on cellular tissue, and the molecules of the tissue are decomposed by the optical impact, resulting in tissue removal by photolysis.

照射された表面における分子は、残存している
その下層を熱つせられることなく、より小さな揮
発性断片に破壊される。この除去機構は光化学的
であり、即ち、分子間の内部結合の直接破壊と云
える。
Molecules at the irradiated surface are broken into smaller volatile fragments without heating up any remaining underlying layers. This removal mechanism is photochemical, ie, direct destruction of internal bonds between molecules.

光加熱および/または光凝固の効果は、紫外線
波長での除去においては、特徴的なことでもなけ
れば、注目すべきことでもない。そして、光分解
による除去に隣接する細胞の損傷は、ほとんど問
題になるものでなない。
The effects of photoheating and/or photocoagulation are neither distinctive nor noteworthy in ablation at ultraviolet wavelengths. And cell damage adjacent to photolytic removal is of little concern.

この除去処理の強度段階は、紫外線波長(約
400nmまたはそれ以下の範囲内の波長)での放射
露光の場合、1ミクロン(1μ)の深さを切り込
むのに1ジユール/cm2のエネルギー密度を要す
る。
The intensity steps of this removal process are based on ultraviolet wavelengths (approximately
For radiation exposure at wavelengths in the range of 400 nm or less, an energy density of 1 joule/cm 2 is required to cut a depth of 1 micron (1 μ).

先の特許出願では、角膜の表面を刻むために、
制御されたパターンで、その表面にレーザビーム
を走査し、その表面に新たな曲率を添え、光学上
の欠陥のある眼の光学的矯正を達成する技術が開
示されている。
In an earlier patent application, in order to inscribe the surface of the cornea,
Techniques are disclosed for scanning a laser beam across the surface in a controlled pattern to impart new curvature to the surface to achieve optical correction of an eye with an optical defect.

しかしながら、斯かる技術を実行するための走
査及び走査制御には、比較的複雑で且つ高価であ
るという欠点がある。
However, the scanning and scanning controls for implementing such techniques have the disadvantage of being relatively complex and expensive.

そこで、本発明の目的は角膜の外面を外科手術
するために改良された装置および技術を提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide improved apparatus and techniques for surgically operating the outer surface of the cornea.

本発明の他の目的は、角膜の外面の外科治療に
よる眼の光学的特性を外科的に矯正する装置及び
技術を単純化し、そのコストを下げることであ
る。
Another object of the invention is to simplify and reduce the cost of devices and techniques for surgically correcting the optical characteristics of the eye by surgical treatment of the outer surface of the cornea.

本発明の特別な目的は、眼の近視、遠視およ
び/または乱視状態を減らす外科技術および装置
を提供することである。
A particular object of the present invention is to provide surgical techniques and devices that reduce myopic, hyperopic and/or astigmatic conditions in the eye.

本発明の他の特別な目的は、角膜移植手術の改
良された外科技術を提供することである。
Another specific object of the present invention is to provide an improved surgical technique for corneal transplant surgery.

本発明のさらなる特別な目的は、角膜の外科処
置における紫外線照射を安全に行う自動装置を提
供することである。
A further specific object of the invention is to provide an automatic device for safely performing ultraviolet irradiation in corneal surgery.

本発明のもう一つの目的は、走査技術又は走査
装置を用いることなく上述の目的を達成すること
である。
Another object of the invention is to achieve the above objectives without using scanning techniques or devices.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明によれば、角膜、即ち、上皮、ボーマン
膜、および基質レベルを光分解により除去するこ
とができる程度のエネルギーで照射される紫外線
によつて特徴づけられる無走査レーザに対して、
眼球の位置を効果的に固定する装置を用いて、上
述の目的を達成する。
According to the invention, for a non-scanning laser characterized by ultraviolet radiation irradiated with such energy that it is possible to photolytically ablate the cornea, i.e. the epithelium, Bowman's membrane and stromal level,
The above objectives are achieved using a device that effectively fixes the position of the eyeball.

照射フラツクス密度と露光時間は、所望の除去
深さに到達するように制御される。
The irradiation flux density and exposure time are controlled to reach the desired ablation depth.

先の出願で開示した走査処理とは異なり、本発
明の刻み動作は、与えられた処理中に、投影され
たレーザスポツトのサイズの変化を制御すること
によつて行なわれ、そのスポツトサイズの範囲
は、治療すべき全範囲を覆う最大値から、予定さ
れた最小許容値までである。
Unlike the scanning process disclosed in the earlier application, the scoring operation of the present invention is accomplished by controlling the change in size of the projected laser spot during a given process, and the range of spot sizes is is from the maximum value covering the entire range to be treated to the planned minimum acceptable value.

1つの実施例として、光学的投影路上の可変焦
点レンズは、スポツトサイズを変化させる手段で
あり、そして、他の実施例としては、指標マスク
または鏡が採用されている。この2つの実施例で
は、スポツトサイズの機能であるその重要な時間
の割り当ては、光学的に欠陥のある角膜の曲率を
予め探知し、最終的に望むべき光学的に正常な角
膜に成るようにすることである。
In one embodiment, a variable focus lens on the optical projection path is the means to vary the spot size, and in other embodiments, an index mask or mirror is employed. In these two embodiments, the critical time allocation, which is a function of the spot size, allows the curvature of the optically defective cornea to be detected in advance and to ultimately result in the desired optically normal cornea. It is to be.

スポツトサイズの制御は、環状曲率の矯正を行
うだけでなく、乱視を減少させる円筒状矯正に関
しても開示され、さらには、角膜移植処置との関
係についても説明されている。
Spot size control is disclosed not only for annular curvature correction, but also for cylindrical correction to reduce astigmatism, and is also discussed in relation to corneal transplant procedures.

以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

〔実施例〕〔Example〕

次に本発明の実施例について図面を参照して説
明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図において、クランプ手段10は、治療す
る眼11が固定レーザ装置13からのビーム出力
の中心軸線12′の下向きに曲げられた部分に整
列するように、(顔を上にして横たわつた)患者
の頭部を固定する。上記固定レーザ装置13はテ
ーブルやその他の基体13′に支持されている。
眼11へのレーザビーム照射のための光学系は、
可逆モータ15を有するズームレンズ装置14を
含んでおり、それによつて眼11でのレーザのス
ポツトサイズは、レーザ作用を受けるべき角膜前
面領域に対応して、所定の最小径から3あるいは
3.5mm半径の最大径まで変化させることができる。
キヤビネツト16は、レーザ装置のための電源を
含む。更に、キヤビネツト16は、後により明確
になるように、軸12での露出及びビーム(スポ
ツト)サイズをコントロールするためのプログラ
マブル・マイクロプロセツサ手段を含んでいる。
In FIG. 1, the clamping means 10 is arranged so that the eye 11 to be treated (lying face up) is aligned with the downwardly curved portion of the central axis 12' of the beam output from the fixed laser device 13. (i) Immobilize the patient's head. The fixed laser device 13 is supported by a table or other base 13'.
The optical system for laser beam irradiation to the eye 11 is
It includes a zoom lens device 14 with a reversible motor 15, by means of which the spot size of the laser on the eye 11 is varied from a predetermined minimum diameter to 3 or 3, depending on the anterior corneal area to be subjected to the laser action.
Can be varied up to a maximum diameter of 3.5mm radius.
Cabinet 16 contains the power supply for the laser device. Furthermore, the cabinet 16 includes programmable microprocessor means for controlling the exposure and beam (spot) size at the axis 12, as will become more apparent later.

望ましくは、クランプ手段10は参照番号17
で示された患者のこめかみの領域で患者の頭部を
安定させる頭部固定手段を有しており、眼球保持
手段(第2図の18)は角膜の硬化領域で眼11
の周囲をおさえている。また、望ましくは、光学
固定手段20が、前記テーブルあるいは基体1
3′に調節可能に固定されている。光学固定手段
20は注視十字線およびレンズを有しており、治
療していない眼11′が十字線を見ることができ
る。手段20の注視線21は軸12に平行であ
り、調節手段(図示せず)は、患者のひとみ間距
離のために必要な調節可能なオフセツトを提供
し、軸12からの手段20の特殊な取付オフセツ
トに適合できる。他方の眼球11′の治療のため
に、眼球11は同様な固定手段で、他の固定手段
(図示せず)および対応の調節可能なオフセツト
手段とともで、固定可能である。あるいは、固定
手段20は、ズームレンズ装置14の反対側で修
正オフセツトで調節可能に取り付けることもでき
る。眼球11′の治療のために、クランプ手段1
0は、その後治療される眼11′と軸12を一線
に並べる範囲でレーザ13に対して横方向に割り
出し動作し、これにより固定手段を使うために眼
球11が位置決めされる。
Preferably, the clamping means 10 has the reference numeral 17
It has a head fixation means for stabilizing the patient's head in the area of the patient's temple indicated by , and an eyeball holding means (18 in FIG. 2) stabilizes the patient's head in the area of the cornea sclerosis.
It covers the surrounding area. Further, desirably, the optical fixing means 20 includes the table or the base 1.
3'. The optical fixation means 20 has a viewing crosshair and a lens so that the untreated eye 11' can see the crosshair. The line of sight 21 of the means 20 is parallel to the axis 12 and adjustment means (not shown) provide the necessary adjustable offset for the patient's pupil distance and the special positioning of the means 20 from the axis 12. Can be adapted to mounting offsets. For treatment of the other eye 11', eye 11 can be fixed with similar fixation means, together with other fixation means (not shown) and corresponding adjustable offset means. Alternatively, the fixing means 20 can be adjustably mounted with a modified offset on the opposite side of the zoom lens arrangement 14. For treatment of the eyeball 11', the clamping means 1
0 is then indexed laterally to the laser 13 to the extent that it aligns the axis 12 with the eye 11' to be treated, thereby positioning the eye 11 for use with the fixation means.

第2図の眼球保持手段18は、きよう膜―角膜
領域を介して眼を保持するような輪郭の空気浸透
性物質の収れんする軸方向端壁23を有する中空
環を含んでいる。真空ポンプへの側部接続口24
が壁23に眼を保持させる。外部突起すなわちフ
ランジ手段25は、第2図の連結の文字で示唆さ
れた手段(簡単化のために第1図には図示せず)
を介してレーザ13およびズームレンズ装置14
に固定手段18を離して接続する。
The eye retention means 18 of FIG. 2 includes a hollow ring having a converging axial end wall 23 of air-permeable material contoured to retain the eye through the membranous-corneal region. Side connection 24 to vacuum pump
makes the wall 23 hold the eye. External projection or flange means 25 are the means indicated by the word connection in FIG. 2 (not shown in FIG. 1 for simplicity).
via the laser 13 and zoom lens device 14
The fixing means 18 is separated and connected.

レーザ13は、望ましくは紫外線、すなわち実
質的に400ナノメータより短かい波長を発生する
のがよい。ガスレーザは、弗化ネオンレーザで
351nm、窒素レーザで337nm、塩化ネオンレーザ
で308nm、弗化クリプトンレーザで248nm、弗化
アルゴンレーザで193nm、および弗素レーザで
157nmの波長を発生し、このレンジでクリスタル
レーザを含む他のレーザに適用された周波数2逓
倍技術が更に他のソースを提供する。
Laser 13 preferably emits ultraviolet light, ie, wavelengths substantially less than 400 nanometers. The gas laser is a neon fluoride laser.
351nm, 337nm with nitrogen laser, 308nm with neon chloride laser, 248nm with krypton fluoride laser, 193nm with argon fluoride laser, and 193nm with fluorine laser
Frequency doubling techniques, which generate a wavelength of 157 nm and have been applied to other lasers in this range, including crystal lasers, provide yet another source.

ドイツのゲツテインゲンのラムダ社(Lambda
Physik GmbH)の現在商用のレーザの一つ、例
えば弗化アルゴンレーザモデルEMG―103がレー
ザ13用に充分であり、この製品では、バルス当
りの最大エネルギーは200ミリジユリーであり、
パルス繰り返しレード200個秒、3×105シヨツト
(パルス)が、このパルスレートで定格電力の半
分に減らす前に包含ガスの単一型で可能である
が、本発明の使用には全定格電力は要求されな
い。パルス幅は約15ナノ秒であり、代表的ビーム
形は方形である。しかしながら、図示のとおり、
マスク26の開口はレーザビームを円形断面に減
少させる。レンズ14の光学素子は、水晶、弗化
カルシウム、弗化マグネシウム、あるいはレーザ
ビーム調整に適したその他の物質からなる。
Lambda, Götzteingen, Germany
One of the currently commercially available lasers from Physik GmbH, such as the argon fluoride laser model EMG-103, is sufficient for Laser 13, with a maximum energy per pulse of 200 millijoules,
A pulse repetition rate of 200 seconds, 3 x 105 shots (pulses) is possible with a single type of included gas before reducing to half the rated power at this pulse rate, but for use in the present invention the full rated power is is not required. The pulse width is approximately 15 nanoseconds, and the typical beam shape is square. However, as shown,
The aperture in mask 26 reduces the laser beam to a circular cross section. The optical element of lens 14 may be comprised of quartz, calcium fluoride, magnesium fluoride, or other material suitable for laser beam conditioning.

第3図は、ズームレンズ装置14の設定によつ
て変化されるレーザ出力の作用を説明するための
図である。既に述べたように、ズームレンズ装置
14によつて眼11でのスポツトサイズは、参照
符号28で示した最小直径から参照符号29で示
した最大直径まで変化させることができる。第3
図はその他の複数の中間円形スポツトサイズを示
しているが、ズームレンズ装置14のズーム調整
は連続的に変化させることが可能であるので、ズ
ーム調整の際の連続的な変化中でのズームパルス
の間欠的な伝達が、各パルスがわずかに異なるス
ポツトサイズで投射されることを意味することを
除けば、異なる直径の不連続な円形スポツトを予
想する必要はない。
FIG. 3 is a diagram for explaining the effect of laser output that is changed depending on the settings of the zoom lens device 14. As already mentioned, the zoom lens device 14 allows the spot size in the eye 11 to be varied from a minimum diameter indicated by reference numeral 28 to a maximum diameter indicated by reference numeral 29. Third
Although the figure shows a plurality of other intermediate circular spot sizes, the zoom adjustment of the zoom lens device 14 can be varied continuously, so that the zoom pulse during continuous changes during the zoom adjustment. There is no need to expect discrete circular spots of different diameters, except that intermittent transmission means that each pulse is projected with a slightly different spot size.

第4図及び第5図は、近視を解消するための眼
の外表面30の光学的な修正除去に本発明を適用
する場合を示している。近視は、外表面30の曲
率半径が、遠い物体の場合に、網膜で結像するに
は、短すぎることを意味している。他方、破線3
1は、ジオプター(屈折率の単位)減少効果を得
るために角膜の外表面が修正されるべき最終の湾
曲を示している。カーブ31を得るには、最小の
所望の光分解は外方境界29で、最大は中心であ
る。これは、予め決められた一連のレーザパルス
において、(レンズ14の調整を経て)投射スポ
ツトサイズを順次変化させるべく、マイクロプロ
セツサをプログラミングすることにより達成でき
る。スポツトサイズを最小(28)から最大(29)
まで拡大しても、最大(29)から最小(28)まで
小さくしても結果は同じである。もちろん、各レ
ーザパルス即ち“シヨツト”に関して、角膜の除
去のための浸透(即ち深さ)は、伝達されるエネ
ルギ密度の関数となり、それ故、除去のための浸
透を所定に増大するために必要なパルス数は、投
射スポツトの直径が大きい程、大きい。
4 and 5 illustrate the application of the present invention to the optical modification removal of the outer surface 30 of the eye to eliminate myopia. Myopia means that the radius of curvature of the outer surface 30 is too short for distant objects to be imaged on the retina. On the other hand, dashed line 3
1 indicates the final curvature to which the outer surface of the cornea is to be modified to obtain a diopter (unit of refractive index) reduction effect. To obtain curve 31, the minimum desired photolysis is at the outer boundary 29 and the maximum is at the center. This can be accomplished by programming the microprocessor to sequentially vary the projected spot size (via adjustment of lens 14) in a predetermined series of laser pulses. Change spot size from minimum (28) to maximum (29)
The result is the same whether you enlarge it to 100 degrees or decrease it from the maximum (29) to the minimum (28). Of course, for each laser pulse or "shot," the corneal ablation penetration (i.e., depth) will be a function of the energy density delivered and, therefore, necessary for a given increase in ablation penetration. The larger the diameter of the projection spot, the greater the number of pulses.

第5図は連続的に減少させた直径D1,D2,D3
…Doでの一連のレーザスポツト投射の漸進的な
除去効果を示すための簡略図である。最小のエネ
ルギー密度は最大直径D1で、浸透は直径D1のス
ポツト領域全体に渡つて均一ではあるが、最小の
浸透を得ることができる。直径を減少させた次の
ステツプD2ではより大きなエネルギー密度とな
り、浸透は第1のシヨツトとの共通な領域に対し
て、第1のシヨツトの浸透に累加されたものとな
る。累加的な浸透効果は、連続的に減少された直
径のシヨツト毎に続き、その結果、新しいより大
きな曲率半径が投射スポツトサイズの段階的な減
少によつて現われる。しかしながら、十分に大き
な数のレーザパルスの場合は(それ故、不連続な
ステツプであつても)、個々のステツプは不連続
でないものとみなされ、十分滑かな新しい球面状
外表面が角膜に形成される。これは、特に、薄い
上皮層が新表面の滑かな保護被覆として広がる、
手術後2日以降に確実となる。
Figure 5 shows the continuously decreasing diameters D 1 , D 2 , D 3
... is a simplified diagram to illustrate the progressive removal effect of a series of laser spot projections at D o . The minimum energy density is at the maximum diameter D 1 and a minimum penetration can be obtained, although the penetration is uniform over the entire spot area of diameter D 1 . In the next step D 2 of decreasing diameter, there is a greater energy density and the penetration is cumulative with that of the first shot for the common area with the first shot. The cumulative penetration effect continues with each shot of successively reduced diameter, so that a new larger radius of curvature appears due to the stepwise reduction in projected spot size. However, for a sufficiently large number of laser pulses (and therefore even discrete steps), the individual steps are considered non-discontinuous and a new spherical outer surface that is sufficiently smooth forms on the cornea. be done. This is especially true when a thin epithelial layer spreads out as a smooth protective covering of the new surface.
This becomes certain after 2 days after surgery.

第1図〜第5図に関する前述の説明は、エキシ
マレーザーによつて例証されたパルス状のレーザ
ーを前提としている。しかし、現用の適当なエネ
ルギーレベルでかつ紫外波長で放射する他のレー
ザーも知られている。これらの他のレーザーは制
御された期間だけ継続的に放射するであろう。例
えば、適当な有機染料を用いた有機染料レーザー
は、266nmで動作する連続波で四倍周波数のネオ
ジムYAGレーザーのような紫外レーザー源によ
つてポンプされるとき、380nmの領域においてレ
ーザーの放射を生成するように作られ得る。この
場合において、380nmの有機染料レーザーの放射
は、カリウム−ジユテリウム−リン酸塩(KDP)
結晶、又はカリウム−チタニウム−リン酸塩
(KTP)結晶のような適当な非直線性の結晶によ
つて周波数を2倍にされ、放射波長が190nmにさ
れ得る。第1図〜第5図はさらに他の場合をも示
し、それにおいては、キヤビネツト16内でのプ
ログラムによつて予め定められた処理期間、軸1
2上の紫外レーザーの放射は連続波の性質をもつ
ものとし、一方、キヤビネツト16でのプログラ
ムによつてズームレンズ装置14を連続的に駆動
させて投射スポツトの寸法に予め定めた経時変化
を与え、これにより処理時間の経過中に曲率に関
して曲線30から曲線31への近視矯正用変更を
与える。この結果、スポツトの寸法(眼11で
の)は、最小(28)から最大(29)へと連続的に
膨張するか、または最大(29)から最小(28)へ
と連続的に減縮することになる。
The foregoing discussion of FIGS. 1-5 assumes a pulsed laser, as exemplified by an excimer laser. However, other lasers are known which emit at energy levels suitable for current use and at ultraviolet wavelengths. These other lasers will emit continuously for a controlled period of time. For example, an organic dye laser using a suitable organic dye can produce laser emissions in the 380 nm region when pumped by an ultraviolet laser source such as a continuous wave, quadruple frequency neodymium YAG laser operating at 266 nm. can be made to generate. In this case, the 380 nm organic dye laser radiation is potassium diuterium phosphate (KDP).
The frequency can be doubled to bring the emission wavelength to 190 nm by a crystal or a suitable non-linear crystal such as a potassium-titanium-phosphate (KTP) crystal. 1 to 5 also show other cases in which axis 1 is
The radiation of the ultraviolet laser on 2 is of continuous wave nature, while the zoom lens device 14 is driven continuously by a program in the cabinet 16 to give a predetermined change in the projection spot size over time. , which provides a myopia-correcting change in curvature from curve 30 to curve 31 during the course of the processing time. As a result, the dimensions of the spot (at eye 11) either expand continuously from a minimum (28) to a maximum (29) or contract continuously from a maximum (29) to a minimum (28). become.

第6図及び第7図の実施例においては、角膜の
前面に同様な近視矯正用曲率変更を与えるため、
第1図のズームレンズ技術の代りにマスク技術が
用いられている。このようなマスク技術は、レン
ズ14の代りに、適当なプログラムされた可変の
絞り膜を連続的に変化させる。しかし、図示の例
においては、単一の精密なマスクプレート35が
用いられる。このマスクプレート35は矩形であ
り、直交した2つの軸X−Yの各々又は両方にお
いて可動な座標装置に搭載(図示しない装置によ
つて)されている。プレート35に格子状に配さ
れた各マスク開口は円形であり、かつそれらの寸
法は増加的に変化している。こうして第1列のマ
スク開口の径は最初の開口36から最後の開口3
6′までその順に漸次減少している。隣りの例に
おいては、最初と最後の開口は37と37′で示
され、これらの開口の径も漸次減少している。第
3列においても、開口38から開口38′にかけ
て径が漸次減少している。最後の列においてもま
た開口39から最小の開口39′にかけて径が漸
次減少している。X−Y座標駆動系40は、マイ
クロプロセツサ41の制御下で、マスクプレート
35を連続的にXおよび又はY方向に位置移動さ
せてその位置修正を行うものである。ここでマイ
クロプロセツサ41は、個々のマスク開口の寸法
でのエキシマレーザーの「シヨツト」の数を割り
当てる(即ち、CWレーザーの場合には、様々に
制御されたパルスの持続時間を割り当てる)ため
のプログラム可能な装置を有し、これによつて、
眼11の光学的性能を予想的に修正する与えられ
た所望の除去即ち“彫刻”を行なう。図示のよう
に、対の光電素子41と41′,42と42′は、
レーザー投射軸12に指標づけられるように各マ
スク開口を間にしている。即ちこれらの光電素子
は、与えられたマスク開口37″(第7図)の両
側のX方向格子線やそのマスク開口37″の両側
のY方向格子線のような格子線を検知し、これに
よりマイクロプロセツサ41に目的をインターロ
ツクすることを保証し、同期ライン45にて表わ
された次のレーザーパルスを発射する前にマスク
開口の軸12上での位置を修正する。
In the embodiments of FIGS. 6 and 7, in order to provide a similar myopia-correcting curvature change to the anterior surface of the cornea,
Mask technology is used instead of the zoom lens technology of FIG. Such a mask technique replaces the lens 14 with a suitably programmed variable aperture membrane that is continuously varied. However, in the illustrated example, a single precision mask plate 35 is used. This mask plate 35 is rectangular and is mounted (by a device not shown) on a coordinate device movable in each or both of two orthogonal axes X-Y. Each of the mask openings arranged in a grid in plate 35 is circular and their dimensions vary incrementally. Thus, the diameter of the first row of mask openings varies from the first opening 36 to the last opening 3.
It gradually decreases in that order up to 6'. In the adjacent example, the first and last apertures are indicated at 37 and 37', the diameters of these apertures also decreasing progressively. Also in the third row, the diameter gradually decreases from opening 38 to opening 38'. In the last row, too, the diameter gradually decreases from the opening 39 to the smallest opening 39'. The X-Y coordinate drive system 40, under the control of the microprocessor 41, continuously moves the mask plate 35 in the X and/or Y directions to correct its position. The microprocessor 41 is now configured to allocate the number of excimer laser "shots" (i.e., in the case of a CW laser, to allocate various controlled pulse durations) in the dimensions of the individual mask apertures. having a programmable device, thereby:
A given desired removal or "sculpture" is made that predictably modifies the optical performance of the eye 11. As shown, the pairs of photoelectric elements 41 and 41', 42 and 42' are
Each mask aperture is spaced so that it is indexed to the laser projection axis 12. That is, these photoelectric elements detect grid lines such as the X-direction grid lines on either side of a given mask aperture 37'' (FIG. 7) and the Y-direction grid lines on both sides of that mask aperture 37'', thereby detecting It ensures that the microprocessor 41 interlocks the objective and corrects the position of the mask aperture on axis 12 before firing the next laser pulse represented by synchronization line 45.

第8図及び第9図の構成において、近視矯正用
彫刻は、マスク円板50の角度的な指標にもとづ
く位置移動(指標軸50′について)を介し、異
なる領域の連続したマスク開口の一方から他方へ
移動する。即ち、円板50は周辺に連続的に配列
された、最大開口51から最小開口52までのマ
スク開口を有する。開口51のために53で示さ
れた半径方向のマークは、与えられた開口がレー
ザー投射軸12上の位置に修正的に指示される角
度と一致する。円板50は環状リング54に搭載
される。この環状リング54は円板50の中央の
目印を付けた位置にカウンターボアを形成されて
いる。リング54はまた回転駆動信号発生器56
の制御下で適当な手段55によつてエツジドライ
ブ(即ち、周縁に力を加えることによる駆動)さ
れる。さらに、プログラム可能なマイクロプロセ
ツサ57は、与えられたマスク開口に対するレー
ザーパルスの所定の割り当てのために回転式駆動
系55,56を制御することができるものであ
り、光電素子59が個々の与えられたマスク開口
領域のために個々の半径方向マークに一致する
と、同期ライン58を介したレーザーパルス同期
信号にもとづき、角膜輪郭の所望の矯正を達成す
る。
In the configurations of FIGS. 8 and 9, the myopia-correcting engraving is moved from one of successive mask apertures in different regions through positional movement (about the index axis 50') based on the angular index of the mask disk 50. Move to the other side. That is, the disk 50 has mask openings from a maximum opening 51 to a minimum opening 52 that are continuously arranged around the periphery. The radial markings indicated at 53 for the apertures 51 correspond to the angle at which a given aperture is correctively directed in position on the laser projection axis 12 . Disc 50 is mounted on an annular ring 54. This annular ring 54 has a counterbore formed at a marked position in the center of the disc 50. The ring 54 also has a rotational drive signal generator 56.
edge driven (i.e. driven by applying a force to the periphery) by suitable means 55 under the control of . Furthermore, the programmable microprocessor 57 is capable of controlling the rotary drive system 55, 56 for a predetermined allocation of laser pulses to a given mask aperture, and the photoelectric element 59 is Matching the individual radial marks for the defined mask aperture area achieves the desired correction of the corneal contour based on the laser pulse synchronization signal via synchronization line 58.

第10図及び第11図は、第8図の装置が遠視
の眼の角膜60に矯正の彫刻を施すのに適してい
ることを示し、外表面の曲率が減少して新しい輪
郭61(第10図)を得ていることを意味する。
ここで、第8図のマスク円板50の代りに、異な
るマスク円板62を用いている。このマスク円板
62において、互いに或る角度を成したマークの
各位置(例えば63)のため、半径が例えば3.5
mmの基礎開口は或る角度を成して配列された環状
の開口列の各々の外縁を規定する。これらの環状
の開口は径が漸次変化する中央の不透明のマスク
スポツトによつて作られる。こうして、最小環状
領域63′(径方向にのびたマーク63に対応し
ている)では、中央の不透明のスポツトは基礎開
口の径に近い円形であり、第1の、即ち、最小環
状領域63′を作る。次のマーク64では、わず
かに太い環状領域64′の内径はわずかに狭い面
積の中央の不透明のスポツトによつて定められ
る。等角度(円板62の座標軸に関し)ずれるに
したがつて同様な差が生じ、これは角度位置65
で最大環状開口65′になるまで継続する。この
角度位置65では中央の不透明のマスクの径は最
小となる。第8図の位置決め・制御装置に関連し
た円板62の使用において、マイクロプロセツサ
57はレーザーパルス環状開口の個々の寸法に割
り当て、したがつて角膜の最大の累加的な除去の
ための浸入は広い範囲で生じるが、最小の浸入は
狭い範囲に生じ、これにより矯正された新たな輪
郭61の範囲を減少させる。
FIGS. 10 and 11 show that the device of FIG. (Figure).
Here, a different mask disk 62 is used in place of the mask disk 50 in FIG. In this mask disk 62, each position of the marks (for example 63) forming a certain angle with respect to each other has a radius of 3.5, for example.
mm basic apertures define the outer edge of each of the annular arrays of apertures arranged at an angle. These annular openings are created by central opaque mask spots of varying diameter. Thus, in the smallest annular region 63' (corresponding to the radially extending mark 63), the central opaque spot is circular, close to the diameter of the basic aperture, and the first or smallest annular region 63' is make. At the next mark 64, the inner diameter of a slightly thicker annular region 64' is defined by a central opaque spot of slightly smaller area. A similar difference occurs as the equiangular shift (with respect to the coordinate axis of the disk 62) occurs;
This continues until the maximum annular opening 65' is reached. At this angular position 65, the diameter of the central opaque mask is at its minimum. In the use of disk 62 in conjunction with the positioning and control system of FIG. Although it occurs over a wide area, the minimum intrusion occurs in a narrow area, thereby reducing the extent of the new corrected contour 61.

第12図,第13図、及び第14図の構成は、
さらに本発明の上述の原理が角膜の矯正彫刻に用
いることができ、所望の最終的な曲率のフレネル
タイプの分布を達成し、遠視の矯正又は図示のよ
うな近視の矯正をなし得ることを示す。このよう
な手術(即ちフレネルタイプ)は、看者の判断に
おいて、単一の円滑に展開した矯正曲率が必然的
に深いカツトの周辺領域で組織の過度の除去を必
要とするときに用いられる。深すぎるカツトを回
避するため、第12図及び第13図は、第4図に
31で示すような最終的に減少した曲率表面が7
0で制限された箇所内で環状に増加することを示
す。これらの環状部の外側のもの72において
は、カツトの曲率及び深さは、連続する曲線71
(即ち、フレネル・ステツプなく)を発生するよ
うに適用される。しかし中間の環状領域73は、
角膜の削除の量をより少なくしつつ曲線71の連
続性を効果的に達成する。最後に、内側の円形領
域74は、角膜組織の最小の除去で曲線71を効
果的に得る。
The configuration of FIGS. 12, 13, and 14 is as follows:
It is further shown that the above-described principles of the invention can be used for corrective sculpting of the cornea to achieve a Fresnel-type distribution of desired final curvature, resulting in correction of hyperopia or, as shown, correction of myopia. . Such surgery (ie, Fresnel type) is used when, in the judgment of the surgeon, a single smoothly developed corrective curvature necessarily requires excessive removal of tissue in the peripheral area of the deep cut. To avoid cuts that are too deep, Figures 12 and 13 show that the final reduced curvature surface is 7 as shown at 31 in Figure 4.
It shows that it increases in a circular manner within the area limited by 0. In the outer ones 72 of these annuli, the curvature and depth of the cuts are determined by a continuous curve 71
(i.e., without Fresnel steps). However, the intermediate annular region 73 is
Continuity of curve 71 is effectively achieved with a smaller amount of corneal ablation. Finally, inner circular region 74 effectively obtains curve 71 with minimal removal of corneal tissue.

中心部における組織の除去が第12図及び第1
3図のフレネルカツト74に対してΔ74で示され
ており、また、中心部における組織の除去は比較
的なめらかに展開された修正された単一曲面71
で同様な光学的修正を達成すべく必要とされる最
大の除去深さΔ71のほんの小さな断片である。第
14図は異なる環状体72,73,74に対して
上述の大きさのフレネルタイプカツトを達成する
ため、第8図の円板50を交換して、第8図のシ
ステムと調和するタイプの指標の回転マスク円板
75を示す。(位置76′において)環状マスク7
6の最も大きな領域で開始し、円板75の最初の
120゜の扇形に進み、マスク円板の開口部の連続
が、一定の領域の中央マスクスポツトの理由で、
外側円周の直径をしだいに減少させることに関連
して、半径が減少する方向に進むことが理解され
よう。(第8図の)プログラム可能手段(マイク
ロプロセツサ)57は、外側環状部72内で一点
鎖線71の達成のため、この最初の扇形の環状マ
スク開口部のプログラムされた分布を用い、レー
ザパルススポツトの位置決めのための制御として
機能することが理解されよう。中間環状部73内
で曲線71′を確立することにおいて、環状マス
ク開口部の連続がマスク円板75の第2の扇形
(図示せず)を同様に達成することが理解されよ
う。そして、最後に、しだいに減少する円形の開
口部の指標可変の連続を介して、最も大きい領域
(円周74)のマスク開口部の直径で始め、第3
の扇形を通して、位置78′で最も小さい開口部
78に減少して、(第1の扇形の)位置76′に近
づけ、曲線71″が軸線12上のレーザスポツト
のプログラムされた投射によつて内側円形領域7
4内で確立される。
The removal of tissue in the center is shown in Figures 12 and 1.
It is indicated by Δ74 with respect to the Fresnel cut 74 in Figure 3, and the removal of tissue in the center is a modified single curved surface 71 that is developed relatively smoothly.
is only a small fraction of the maximum removal depth Δ71 required to achieve a similar optical correction at . FIG. 14 shows that the disk 50 of FIG. 8 can be replaced to achieve a Fresnel type cut of the size described above for different annular bodies 72, 73, 74, and a type compatible with the system of FIG. A rotating mask disk 75 of the index is shown. (at position 76') Annular mask 7
Starting with the largest area of 6 and the first of disk 75
Proceeding in a sector of 120°, the succession of openings in the mask disk is due to the central mask spot in a certain area.
It will be appreciated that in connection with progressively decreasing the diameter of the outer circumference, the radius tends to decrease. The programmable means (microprocessor) 57 (of FIG. 8) uses the programmed distribution of this first sector-shaped annular mask opening to achieve the dash-dotted line 71 within the outer annular portion 72 and the laser pulses. It will be appreciated that it functions as a control for spot positioning. It will be appreciated that in establishing curve 71' within intermediate annular portion 73, the succession of annular mask openings similarly achieves a second sector shape (not shown) of mask disk 75. and finally, through a variable succession of gradually decreasing circular aperture indices, starting with the mask aperture diameter of the largest area (circumference 74), and then the third
through the sector, decreasing to the smallest opening 78 at position 78' and approaching position 76' (of the first sector), the curve 71' being inwardly cut by the programmed projection of the laser spot on axis 12. circular area 7
Established within 4.

第15図及び第16図のダイヤグラムは、長方
形のビーム部分の幅が累積除去の円柱プロフイー
ルを作るため変化させられる長方形ビーム部分で
パルス状の除去レーザによつて、乱視のための修
正の展開における本発明の可変孔あるいは目盛マ
スク技術を示す。これは可変幅のスリツトあるい
は絞りで、そしてスリツトの多数の寸法が位置さ
れた方向を回転する機能で、即ち、特別の乱視の
円筒デイオプターの強さ及び角度の従来の測定に
基づいて、レーザビームをマスクすることによつ
て行うことができる。しかしながら、第15図に
示す形状において、マスクはしだいに異なる幅の
連続の長方形スリツト開口部を備える長尺板80
である。第16図に示す断片において、これらの
開口部は最も大きな領域の開口部81から最も小
さな開口部81′に進んでいる。そして、これら
開口部のおのおのの対称の中心軸線は開口部81
に対する82としてマークで示されている。好ま
しくは、このようなすべてのマークは等しい広が
りである。
The diagrams in Figures 15 and 16 show the development of a correction for astigmatism by a pulsed ablation laser in a rectangular beam section where the width of the rectangular beam section is varied to create a cylindrical profile of cumulative ablation. 2 illustrates the variable hole or scale mask technique of the present invention. This is a slit or diaphragm of variable width and the ability to rotate the direction in which multiple dimensions of the slit are located, i.e. based on conventional measurements of the intensity and angle of the cylindrical diopter of a particular astigmatism, the laser beam This can be done by masking the However, in the configuration shown in FIG.
It is. In the section shown in FIG. 16, these openings proceed from the largest area opening 81 to the smallest area opening 81'. The central axis of symmetry of each of these openings is the opening 81.
It is marked as 82 for. Preferably all such marks are of equal extent.

長尺板80は回転可能なマスク支持円板あるい
はリング84の一端を形成する手段83によつて
案内されたスライドである。そして、案内手段8
3はリング84の直径上に対称のスロツトの縦方
向の軸線86に位置する。手動操作手段85は、
リング84上のヘリのマスクに対して固定指示マ
スク87を介しての観察によつて、(レーザー投
射線12の近くに長尺板80の斜めの方向を選択
的に与えるためリング84に対するエツジドライ
ブカツプリングを備えている。両方向の滑動信号
発生器88は、特別の指標マスク開口部に適用で
きるマスク82の軌跡をたどる光学変換器90に
よつて適当に同期され、レーザーパルス制御で位
置する等位のスライド80に対しマイクロプロセ
ツサ89の制御下にある。上記のマスク開口部は
レーザービーム投射線12上に確かに存在でき
る。
Elongate plate 80 is a slide guided by means 83 forming one end of a rotatable mask support disk or ring 84. And the guide means 8
3 is located on the longitudinal axis 86 of the diametrically symmetrical slot of the ring 84. The manual operation means 85 is
By observation through a fixed pointing mask 87 with respect to the edge mask on the ring 84 (edge drive on the ring 84 to selectively provide an oblique orientation of the elongated plate 80 near the laser projection line 12). The bidirectional sliding signal generator 88 is suitably synchronized by an optical transducer 90 that follows the trajectory of the mask 82 which can be applied to a particular index mask opening, positioned with laser pulse control, etc. The mask opening 89 is under the control of the microprocessor 89 with respect to the slide 80. The mask opening described above can certainly be located on the laser beam projection line 12.

乱視と球面修正両方に必要な目に対するレーザ
手術に対する発明の使用において、第15図及び
第16図に示すように乱視の修正は2つの手順の
第1番目であることが好ましい。このことは乱視
誤差は一般に球面誤差ほど厳しくないので有利に
考えられている。その結果円柱状曲面除去の少な
いデイオプターが続く球面修正手順のために含ま
れている。なおそのうえ、第1の手順で乱視をの
ぞくかあるいは実質的に除くことが実質的な球面
に角膜の前表面を構成する。この実質的な球面は
(生れながらに近視あるいは遠視である)さらに
確かに修正的に正常視力のため望むプロフイール
(または球面)に調刻される。特に、この発明の
ようにすべての除去レーザスポツト(流行の効果
的なマスク開口部のすべて)が含む目の光学線上
に効果的に集められる。
In using the invention for laser surgery on eyes that require both astigmatism and spherical correction, the astigmatism correction is preferably the first of two procedures, as shown in FIGS. 15 and 16. This is considered advantageous since astigmatic errors are generally less severe than spherical errors. As a result, a deopter with less cylindrical surface removal is included for the subsequent sphere correction procedure. Furthermore, eliminating or substantially eliminating astigmatism in the first step configures the anterior surface of the cornea to be substantially spherical. This substantially spherical surface (which is naturally myopic or hyperopic) can also be adjusted to the desired profile (or spherical surface) for corrective vision. In particular, as with the present invention, all ablation laser spots (all of the effective mask apertures) are effectively focused on the optical line of the eye.

角膜組織の可変深さの特徴からかなり離れて
(第4図及び第10図)、本発明は角膜の単一の無
傷の領域上に、角膜移植の反応の準備中に所定の
深さの除去を与える。第17図及び第18図にお
いて目11の角膜は、直径D、例えば、7mmの同
じ領域にマスクされるレーザーパルスの連続にさ
らされ、パルスレーザスポツトの連続は、この場
合、角膜移植の反応及び位置に対して曲線基部あ
るいはくぼみのつけられた曲面95を生成するよ
うに見えるであろう。選択的に、第17図及び第
18図において、目11の角膜は、一定の直径D
上の同様のマスクを介して、またレーザービーム
の与えられた継続(露光時間)が浸透の望む深さ
を達成するための除去の割合(b)において、除去(a)
するような強度の一定(CW)のレーザ露光にさ
らされる。
Quite apart from the variable depth feature of corneal tissue (FIGS. 4 and 10), the present invention provides for the removal of a predetermined depth during preparation of a corneal transplant reaction onto a single intact area of the cornea. give. In Figures 17 and 18 the cornea of eye 11 is exposed to a series of laser pulses masked over the same area of diameter D, e.g. It will appear to produce a curved base or dimpled curved surface 95 for the position. Optionally, in FIGS. 17 and 18, the cornea of eye 11 has a constant diameter D.
Removal (a) through a similar mask as above and at the rate of removal (b) for a given duration (exposure time) of the laser beam to achieve the desired depth of penetration.
exposed to constant intensity (CW) laser exposure such that

さらに角膜移植の手順に対して、上述の装置
は、移植される角膜の挿入の準備において、そし
てくぼみ95内で、さらに有益に見えるであろ
う。寄付された目は、第2図において、18で示
すように可逆的に固定保持されている。“可逆的
(reversible)”によつて、フランジ25の方法に
より、寄付された目の上皮あるいは内皮のどちら
かがレーザービーム12に中心に向う露光に対し
て設けられていることがわかり、寄付された目で
後者の位置に対して、角膜硬化のため必要としな
い虹彩及び他の領域が、角膜手術に対してはじめ
て除去されることが理解できる。好ましい手順は
寄付された角膜のくぼみの内側をレーザ作用にさ
らすことが最初である。このような作用は寄付さ
れた基質内で所定の深さに少なくとも組織を除去
するに十分な(くぼみ95の直径を超える円形領域
の時間CWのばくろによつて、あるいは多くのパ
ルスレーザースポツトによつて達成された)広が
りである。そのうえ、保持手段18の配設は(そ
して特に仕上げられた角膜の作業単位)寄付され
た角膜の凸状の外側をレーザー作用にさらすため
逆にされる。外側上のレーザー作用は2つの段階
からなる。まず、(くぼみ95の直径を超える)
円形領域の多くのレーザーパルスが時間CWさら
され、これによつて少なくとも上皮を好ましくは
くぼみ95の深さT2を超え移植厚みT1を達成す
る深さに切去する。次に、スキヤナー(図示せ
ず、ただし、出願中の特許出願552983に開示され
ている型のものである)が希望する移植となる円
形の十分な切断まで、連続のレーザーパルスが連
続的に円形のくぼみ95内に正確に受けるため設
計された円の周囲に沿つて進むように線切断モー
ドで作用される。移植において寄付された基質は
患者の希む基質で十分に自由に内皮に接触するよ
うに位置される。そしてその移植は縫合される。
縫糸の除去後、眼11の外側表面とその移植部9
6は、第18図に示される外観を有し、移植部は
患者の角膜の隣接領域を越えて突き出し、移植部
のこの突き出し表面は患者の眼の彫られない隣接
組織で望ましい同じ高さに境界に一致した最終輪
郭を彫る上述のレーザーによつて変形されても良
い。更に、外科の決定次第で、そのような最終切
り傷は眼の光学的性能に予め定められた変化をも
たらす又はもたらさない彎曲を与えるということ
を理解されたい。
Furthermore, for corneal transplantation procedures, the above-described device would appear even more beneficial in preparing the insertion of the cornea to be transplanted and within the recess 95. The donated eye is held reversibly fixed as shown at 18 in FIG. By "reversible" it can be seen that the method of flange 25 provides for either the epithelium or the endothelium of the donated eye to be exposed centrally to the laser beam 12, so that the donated eye is It can be seen that for the latter position, the iris and other areas not required due to corneal hardening are removed for the first time for corneal surgery. The preferred procedure is to first expose the inside of the donated corneal depression to laser action. Such action can be achieved by exposure to a circular area of time CW or by many pulsed laser spots of a circular area exceeding the diameter of the indentation 95, at least sufficient to remove tissue to a predetermined depth within the donated matrix. (Accomplished through this process) Moreover, the arrangement of the holding means 18 (and in particular the finished corneal working unit) is reversed in order to expose the convex outer side of the donated cornea to the laser action. Laser action on the outside consists of two stages. First, (exceeding the diameter of depression 95)
A number of laser pulses in a circular area are exposed CW in time, thereby ablating at least the epithelium to a depth that preferably exceeds the depth T 2 of the depression 95 and achieves the implant thickness T 1 . A scanner (not shown, but of the type disclosed in pending patent application no. 552,983) then sequentially applies successive laser pulses in a circular pattern until the desired implantation is achieved. It is operated in a line cutting mode to follow the circumference of a circle designed to be received precisely within the recess 95 of. In transplantation, the donated matrix is positioned in the patient's desired matrix and sufficiently freely to contact the endothelium. The graft is then sutured.
After removal of the suture, the outer surface of the eye 11 and its implant 9
6 has the appearance shown in FIG. 18, with the implant protruding beyond the adjacent area of the patient's cornea, and this protruding surface of the implant being at the same level as desired with the uncarved adjacent tissue of the patient's eye. It may also be deformed by the laser described above carving the final contour consistent with the boundary. Furthermore, it is to be understood that, depending on the surgical decision, such final incisions may impart a curvature that may or may not result in a predetermined change in the optical performance of the eye.

上述の方法と装置は、すべての述べた目的を達
し、角膜彎曲に帰因する眼の異常を修正するため
の制御された手順をすぐに与えることがわかる。
レーザービーム処置の除去し易い侵入は、角膜の
厚さの比較的害のない断片を維持し、どんな侵入
深さでも、自然な組織隆起が、手術後の数日内
で、彫られた領域の保護上皮範囲を与える。与え
られた寸法と形状でパルスの数と関連したレーザ
ービーム寸法と形状(円、環又は矩形)のプログ
ラム可能な調整は、彎曲内の予言できかつ制御さ
れた変化を生じ、円柱誤差や球状誤差が削除又は
実質上縮小され、患者を強く慰めと便益を与え
る。
It will be seen that the above-described method and apparatus achieve all stated objectives and readily provide a controlled procedure for correcting ocular abnormalities resulting from corneal curvature.
The easy-to-remove penetration of the laser beam procedure maintains a relatively innocuous slice of corneal thickness, and at any depth of penetration, natural tissue ridges protect the sculpted area within days after surgery. Gives epithelial coverage. Programmable adjustment of the laser beam size and shape (circular, annular or rectangular) in relation to the number of pulses at a given size and shape produces predictable and controlled changes in curvature and eliminates cylindrical and spherical errors. is removed or substantially reduced, providing great comfort and benefit to the patient.

発明が種々の記述した実施例とモードに対し詳
しく述べてきたが、変形が本発明の範囲から逸脱
しないでなされるものと理解されたい。例えば、
乱視修正が達成されるべき角度を予めセツトする
ための手動操作手段85のような上述したもの
は、自動駆動をするための角度入力データが本発
明者が1985年1月16日に出願した同時係属特許出
願番号691923信に記載されたような診断装置又は
方法によつて生成される、つまり乱視修正角度を
自動的に駆動セツテイングすることによつてなさ
れてもよい。
Although the invention has been described in detail with respect to various described embodiments and modes, it is to be understood that modifications may be made without departing from the scope of the invention. for example,
The above-mentioned manual operating means 85 for presetting the angle at which astigmatism correction is to be achieved, the angular input data for automatic operation, are disclosed in a concurrent application filed by the inventor on January 16, 1985. The astigmatism correction angle may be generated by a diagnostic device or method such as that described in pending patent application Ser.

又、例として、乱視の修正を円筒状に彫ること
によつて達成することは、第15図及び第16図
の指標スロツト技術を必ずしも必要としない。第
1の他に採りうる方法(第19図)のように、ス
ロツト幅の変化は、投射されたレーザービーム1
2の軸が常に中心に置かれる可変幅開口部の向か
い合つた側板101−102を差動的に駆動する
ためのマイクロプロセツサ制御の手段100によ
つて、電気機械的に達成されても良く、板101
―102は、(対の矢103によつて示唆される
ように)乱視が直されるべき角度に回転を調節で
きる環状基台104にスライド可能に据えられて
いる。第2の他に採りうる方法(第20図)のよ
うに、円筒形ズームレンズ装置105は、可変幅
の線に投射されたレーザービーム12の形を成立
させるために(対の矢106によつて示唆される
ように)マイクロプロセツサ出力によつてモータ
駆動され、上記線は、ズーム装置105に対し環
状に据えたリム108に対するヘリ駆動装置10
7によつて、乱視が直されるべき角度にセツト可
能である。
Also, by way of example, achieving astigmatism correction by cylindrical carving does not necessarily require the index slot technique of FIGS. 15 and 16. As in the first alternative method (Fig. 19), the variation of the slot width
This may be accomplished electromechanically by microprocessor-controlled means 100 for differentially driving opposite side plates 101-102 of a variable width aperture whose two axes are always centered. , board 101
-102 is slidably mounted on an annular base 104 whose rotation can be adjusted to the angle at which the astigmatism is to be corrected (as suggested by the paired arrows 103). In a second alternative (FIG. 20), a cylindrical zoom lens device 105 is used (as indicated by the paired arrows 106) to shape the laser beam 12 projected into a line of variable width. The line is connected to the helical drive 10 relative to the rim 108, which is mounted annularly relative to the zoom device 105.
7, it is possible to set the angle at which the astigmatism is to be corrected.

第21図から第26図は、発明の異なつた態様
を示し、レーザー除去角膜彎曲を達成するための
スポツト形の色々に述べられた連続が反射技術に
よつてもたらされる。そして、これら図中の部品
の同一視が第6,7,8,9,11及び14図中
の部品と一致するので、同じ数が適当に100連続
で使用されている。
Figures 21 to 26 illustrate different embodiments of the invention in which the variously described series of spot shapes for achieving laser ablated corneal curvature are produced by reflective techniques. Since the parts in these figures are identical to the parts in Figures 6, 7, 8, 9, 11 and 14, the same number is appropriately used 100 consecutively.

第21図及び第22図の実施例において、石英
のような透明板135は、連続した楕円形の反射
領域によつて特徴づけられ、それら多数の軸が平
行に方向づけられ、それぞれ板135の2次元
(X−Y)の指示できる位置の各々にさし込まれ
ている。板135上の楕円形反射領域のグリツド
状レイアウトの各々に対し、伴う楕円の寸法が増
加して変化する。従つて、第1の列の初めと終り
の領域136と136′の反射楕円に対し、それ
ぞれ、その領域は次第に縮小し、次の隣接の列、
初めと終りの領域137と137′において、そ
れぞれ、反射楕円がそれらの漸進的な縮小を続
け、第3の列において、その漸進が領域138か
ら138′へ縮小するように続き、そして最後列
は、また更に、139から最も小さい139′へ
縮小する。板135の指示変位に対する支持は、
レーザー出力ビーム直線12′に対する傾斜した
面に関連してその反射側に置くと理解し、その傾
斜は、望ましくは、特定の楕円の中央が直線1
2′と交差するために指示されたとき、楕円の
各々の長軸が直線12′に対し45°となつており、
と同時に、特定の楕円の中央が直線12′と交差
するために指示されたとき、各楕円の短軸が直線
12′と90゜となり、かつ長/短軸スパンが√2:
1である。この好ましい関係は、各楕円―指示位
置に対し、レーザービームの反射12が直線1
2′に対し90゜となり、この反射が伴つた楕円の短
軸スパンに等しい直径の円となることを決定す
る。X−Y座標駆動系140とマイクロプロセツ
サ141aは第6及び7図において述べたように
実行し、板135上の(反射楕円間の)光学的読
取可能なグリツド線は、各反射楕円の正確な位置
調整を保証するために、対の光電素子141−1
41′と142−142′を容易にし、次のレーザ
ーパルスを発射する前に、軸12′の中心に置か
れる。
In the embodiment of FIGS. 21 and 22, a transparent plate 135, such as quartz, is characterized by a series of elliptical reflective regions, their multiple axes oriented parallel, and two It is inserted into each position that can be indicated in the dimension (X-Y). For each grid-like layout of elliptical reflective areas on plate 135, the dimensions of the associated ellipse vary incrementally. Therefore, for the reflection ellipses of the regions 136 and 136' at the beginning and end of the first row, respectively, the regions become progressively smaller and the regions of the next adjacent row,
In the beginning and end regions 137 and 137', respectively, the reflection ellipses continue their progressive reduction, in the third column the progression continues to reduce from region 138 to 138', and in the last column , and further reduces from 139 to the smallest 139'. The support for the indicated displacement of the plate 135 is
It is understood that it is placed on its reflective side in relation to an inclined surface with respect to the laser output beam straight line 12', the slope being such that the center of the particular ellipse is preferably aligned with the straight line 12'.
2', the major axis of each ellipse is at 45° to the straight line 12',
At the same time, when the center of a particular ellipse is indicated to intersect the straight line 12', the minor axis of each ellipse is at 90° with the straight line 12', and the major/minor axis span is √2:
It is 1. This preferred relationship means that for each ellipse-indicated position, the laser beam reflection 12 is straight line 1
2', and determine that this reflection results in a circle with a diameter equal to the minor axis span of the ellipse involved. The X-Y coordinate drive system 140 and microprocessor 141a are implemented as described in FIGS. 6 and 7, and the optically readable grid lines (between reflection ellipses) on plate 135 are precisely In order to ensure accurate position adjustment, a pair of photoelectric elements 141-1
41' and 142-142' and are centered on axis 12' before firing the next laser pulse.

第21図の装置の自動化された走行は、指示板
135の完全な2次座標プログラムにおいて、眼
の光軸から増加する半径の作用して増加するよう
な密度で、手術される全円形角膜領域の中央部に
最大密度の除去エネルギーを伝えることがわかる
だろう。彎曲変化が従つて近視修正の特質であ
る。
The automated running of the apparatus of FIG. 21, in a complete quadratic coordinate program of the indicator 135, covers the entire circular corneal area to be operated on, with increasing density as a function of increasing radius from the optical axis of the eye. It can be seen that the maximum density of removal energy is transferred to the central part of . Curvature changes are therefore the hallmark of myopia correction.

第23及び24図の実施例は、第8及び9図と
対応しており、従つて、反射楕円の周辺を取り囲
んで分配されたパターンが指標円板すなわちデイ
スク150上にあり、板150は適当に透明で石
英からなる。望ましくは、すべての楕円の中心
は、指標円板150′のまわりの1つの幾何学的
な円上にあり、指標円板150′は、レーザー軸
12と眼に対する(反射された)投射軸12′間
が直角の関系を二等分するよう方向づけられ、軸
12は眼11の光軸と一直線に合わせられ、また
望ましくは、楕円の各々の長軸は板15の指標中
央へ半径方向に方向づけられ、かつまた、すべて
の長/短軸関係は√2:1である。回転式に指標
された第23/24図の装置の自動化された走行
は、直角に指標された第21/22図の装置の様
に同じ角膜除去結果を生じることがあり、その結
果は再び近視修正である。
The embodiment of FIGS. 23 and 24 corresponds to FIGS. 8 and 9, so that a pattern distributed around the periphery of the reflective ellipse is on the index disk or disk 150, and the plate 150 is It is transparent and made of quartz. Preferably, the centers of all ellipses lie on one geometric circle around the index disc 150', which is aligned with the laser axis 12 and the (reflected) projection axis 12 to the eye. ' is oriented to bisect a right-angled relationship, axis 12 is aligned with the optical axis of eye 11, and preferably the long axis of each ellipse is oriented radially to the index center of plate 15. oriented and also all major/minor axis relationships are √2:1. Automated running of the rotatably indexed device of FIGS. 23/24 can produce the same corneal ablation result as the orthogonally indexed device of FIGS. 21/22, the result being again myopic. This is a correction.

部分的に示されている第25図は別の円形反射
板162(第24図の板150の代わり)を示
し、回転指示及びレーザパルス発生のためのマイ
クロプロセツサにおけるプログラミングが第10
図に示されている人間の角膜の湾曲部に遠視矯正
をもたらす。第25図の各反射だ円は一定長の外
周縁のだ円環状部がある角度間隔をおいて連続し
ており、連続する範囲は指示位置163における
最小だ円環状部163′から指示位置165にお
ける最大だ円環状部165′までである。言い換
えれば、第25図の反射用だ円部の連続は、板1
62が1段階回転する間の一定の外径及び変化す
る内径の環状照射を表わし、外径における角膜の
最大除去深度を表わし、しかも目11の光学軸に
関して半径を減少させるにつれて次第に除去深度
が減少される。すべてのだ円部は、指示されただ
円反射体へのレーザビームの入射角45゜を考慮し
て、長軸と短軸との比は√2:1である。
FIG. 25, partially shown, shows another circular reflector plate 162 (in place of plate 150 of FIG. 24), and programming in the microprocessor for rotation direction and laser pulse generation is shown in FIG.
The curvature of the human cornea shown in the figure provides hyperopic correction. Each reflective ellipse in FIG. 25 has an elliptic ring portion on the outer periphery of a constant length that is continuous at a certain angular interval, and the continuous range is from the smallest elliptical ring portion 163' at the indicated position 163 to the indicated position 165. up to the maximum elliptic annular portion 165'. In other words, the continuation of the reflective ellipse in FIG.
62 represents an annular irradiation of constant outer diameter and varying inner diameter during one step rotation, representing the maximum ablation depth of the cornea at the outer diameter and progressively decreasing ablation depth with decreasing radius with respect to the optical axis of the eye 11 be done. All ellipsoids have a major axis to minor axis ratio of √2:1, taking into account the 45° angle of incidence of the laser beam on the designated elliptical reflector.

第26図の配置は、第12図,第13図をも参
照して、角膜に彫り込んだような矯正を施し、要
求された最終の曲率のフレネルタイプの分布を達
成し、第15図と同様、遠視矯正あるいは近視矯
正のいずれかが可能である。除去深度が深すぎて
しまうことを避けるために、最終の削減された湾
曲面は、第4図に参照番号31(第13図では一
点鎖線71)にて示すように、参照番号70で限
定された円形領域内で環状増加分において達成さ
れ、湾曲面71はステツプ72−73−74でも
たらされる。
The arrangement in Figure 26 is similar to that in Figure 15 by applying a chiseled correction to the cornea to achieve the required final curvature Fresnel-type distribution, with reference also to Figures 12 and 13. , either hyperopic correction or myopic correction is possible. In order to avoid too deep a removal depth, the final reduced curved surface is defined by reference numeral 70, as indicated by reference numeral 31 in FIG. 4 (dotted line 71 in FIG. 13). The curved surface 71 is obtained in steps 72-73-74.

第26図に示すように、透明板175は第2図
におけるデイスク150の代替物として作用し、
反射用のだ円環状部を角度間隔をおいて段階的に
移行させた連続部が設けられ、その始めは位置1
76′における最大かつ最も厚いだ円環状部17
6であり、時計方向に進むと次のだ円環状部は一
定寸法の内側制限用だ円部177にもとづいて寸
法、厚みがやや減少する。段階の縦断面72−7
3−74(第13図)を参照して、同一の内側制
限用だ円部177にもとづく反射用だ円環状部
は、デイスク175の第1の120゜の角度セクト内
に配列されており、これらは外側のだ円周縁が最
後の最小だ円環状部(図示せず)に向けて漸減す
る。そして、マイクロプロセツサ57(第8図)
は、外側の環状部72内で湾曲面71を除去によ
り得られるように第1セクタにおけるだ円反射部
のあらかじめ定められた配置を利用してレーザパ
ルスシヨツトの位置決めを制御するように作用す
ることは言うまでも無い。反射用だ円環状部の同
様な連続部が、中間の環状部73内に湾曲部7
1′を形成するために、デイスク175の第2の
120゜のセクタ(図示せず)上に同様に指示可能に
設けられることは言うまでも無い。湾曲部71″
は、進むにつれて縮小するだ円領域の指示に有効
な連続部を通して、照射軸12′上であらかじめ
定められたレーザシヨツト照射により内側円形領
域74内に形成される。湾曲部71″の形成は、
最も大きな短軸側スパン(図示しないが、中央の
円形領域74の直径に等しい)のだ円形部で始ま
り、第1セクタの位置176′に隣接する位置1
78′における最小の反射用だ円形部178に向
かつて第3の120゜のセクタの間中減小する。
As shown in FIG. 26, transparent plate 175 acts as a replacement for disk 150 in FIG.
A series of reflecting ellipsoids is provided with stepwise transitions at angular intervals, the beginning of which is at position 1.
Largest and thickest elliptical portion 17 at 76′
6, and moving clockwise, the size and thickness of the next elliptic ring portion decreases slightly based on the inner limiting elliptical portion 177 having a constant size. Vertical section of the stage 72-7
3-74 (FIG. 13), a reflective ellipse based on the same inner limiting ellipse 177 is arranged within a first 120° angular sector of the disk 175; These have an outer elliptical edge that tapers off to a final smallest elliptical annulus (not shown). And the microprocessor 57 (Fig. 8)
is operative to control the positioning of the laser pulse shot using a predetermined arrangement of elliptical reflectors in the first sector as obtained by removing the curved surface 71 within the outer annular portion 72. Needless to say. A similar continuation of the reflective ellipsoid includes a curved section 7 within the intermediate annular section 73.
1' of the second disk 175.
Needless to say, it can be similarly provided on a 120° sector (not shown) so that it can be pointed to. Curved portion 71″
is formed in the inner circular region 74 by means of a predetermined laser shot irradiation on the irradiation axis 12' through a succession effective in indicating a progressively smaller elliptical region. The formation of the curved portion 71″ is as follows:
Starting at the oval portion of the largest minor axis span (not shown, but equal to the diameter of the central circular region 74), position 1 is adjacent to the first sector position 176'.
It decreases during the third 120 degree sector towards the smallest reflective ellipse 178 at 78'.

デイスク175の1回転が、照射軸12′上に
適宜定められたパルス状のレーザを送出するとい
う状況においては、連続してフレネルステツプ7
2−73−74を形成する。なお、マイクロ回路
技術に有効な高精度の光環元技術や金属付着技術
を利用することは、全フレネルタイプの除去パタ
ーンの全環状部分成分の漸進性の形成において1
枚のデイスク(図示せず)の段階的駆動の手助け
となることは言うまでもない。このような成果を
得るための反射用だ円パターンをつくるために、
第27図は近視の矯正のためにすべての複雑な反
射用だ円の短軸側の寸法変化の方向性を概略的に
示し、第28図は同様に遠視の矯正のためにすべ
ての複雑な反射用だ円の短軸側の寸法変化の方向
性を概略的に示している。
In the situation where one rotation of the disk 175 delivers a suitably defined pulsed laser onto the irradiation axis 12', the Fresnel step 7 is
Form 2-73-74. It should be noted that the use of high-precision optical annulation technology and metal deposition technology, which are effective in microcircuit technology, is one of the key factors in forming the gradualness of all annular partial components of all Fresnel type removal patterns.
Needless to say, this is helpful in driving multiple disks (not shown) in stages. In order to create a reflective ellipse pattern to achieve this result,
Figure 27 schematically shows the direction of dimensional change on the minor axis side of all complex reflective ellipses for the correction of myopia, and Figure 28 similarly shows the direction of dimensional change on the minor axis side of all complex reflective ellipses for the correction of hyperopia. It schematically shows the direction of dimensional change on the short axis side of the reflective ellipse.

第27図において、ある与えられた円形のデイ
スク(第23図におけるデイスク150の代わり
に利用できる)の360゜の範囲を所望の数nにて
360゜/nの間隔で指示可能なステツプに分割する
こと、また方位角上の配分の増加毎に縦軸(例え
ば、縦線20を記入することにより、時定の各指
示位置における複雑な複数の反射用だ円形部にそ
れぞれ必要な短軸側のスパンを確定する交点(例
えば、線120の位置におけるa−b−c−d−
e)が5箇所に得られる。第27図関連の成果
は、すべての外径(領域72,73,74)が変
化するのに対して内径は一定のままであることか
ら近視の減小となる。一方、第28図関連の成果
は、すべての内径(図示されない領域72′,7
3′,74′)が変化するのに対して外径は一定の
ままで位置121に交点a′−b′−c′−d′−e′−f′

記入しており、遠視の減少となる。
In FIG. 27, the 360° range of a given circular disk (which can be used in place of the disk 150 in FIG. 23) is divided into a desired number n.
By dividing into indicative steps at intervals of 360°/n and by marking the vertical axis (e.g. vertical line 20) for each increasing distribution on the azimuth, complex multiples at each indicated position can be (e.g., a-b-c-d- at the position of line 120)
e) is obtained at 5 locations. The result related to FIG. 27 is a reduction in myopia since all the outer diameters (regions 72, 73, 74) change while the inner diameter remains constant. On the other hand, the results related to FIG.
3', 74') change, while the outer diameter remains constant and the intersection point a'-b'-c'-d'-e'-f'
This will reduce farsightedness.

以上述べてきたように、位置付けられた反射領
域を介してのレーザ照射は、遠視あるいは近視を
処理するためめの基本的には球面の曲率矯正に関
連している。しかしながら、同様な原理は乱視矯
正にも適用できることは明らかである。この場
合、漸進する指示反射領域のパターンは幅が漸進
的に変化する長方形であり、進行方向に最も狭い
長方形パターンの中心延長軸の互いに反対側に対
称的に形成される。第16図の図面は上記のよう
なパターン生成を説明することを考慮しており、
段階的に可動の長尺板80は透明な板(石英板の
ような)で、長方形81から81′までの直列部
分は反射用で、しかもある中心線82から次まで
を指示する中心線間の間隔は等しい。更に、レー
ザービーム軸12′(第15図)は、中心の直線
86と各々の指示された位置との交点に指向され
る。長尺板80がガイドリング84(第15図)
で支持され、そしてまた第23図においてデイス
ク150として説明された傾斜板に支持される
と、ガイドリング84(85においてセツト調整
により)の角度方向は、目における長方形スポツ
トの入射において幅の変化の範囲を表わすことに
なる。しかし、所望の累積による除去は、マイク
ロプロセツサに適当な角度修正要素を入れること
によりいくつかのあるいはすべてのあらかじめ選
択された角度方向に行われる。角度修正は方位角
の単純な三角形作用である。
As mentioned above, laser irradiation via positioned reflective areas is primarily associated with spherical curvature correction for treating hyperopia or myopia. However, it is clear that similar principles can be applied to astigmatism correction. In this case, the pattern of the progressive pointing reflective areas is a rectangle whose width gradually changes, and is formed symmetrically on opposite sides of the central extension axis of the rectangular pattern that is narrowest in the advancing direction. The drawing in FIG. 16 is designed to explain the pattern generation as described above.
The stepwise movable elongated plate 80 is a transparent plate (such as a quartz plate), and the serial parts from rectangles 81 to 81' are for reflection, and between the center lines indicating from one center line 82 to the next. the intervals are equal. Furthermore, the laser beam axis 12' (FIG. 15) is directed at the intersection of the central straight line 86 and each indicated position. The long plate 80 is a guide ring 84 (Fig. 15)
When supported on the inclined plate, also illustrated as disk 150 in FIG. It will represent the range. However, the desired cumulative removal may be accomplished in some or all preselected angular directions by incorporating appropriate angular correction elements into the microprocessor. Angle correction is a simple triangulation of azimuthal angles.

本発明による上述した反射の利用は、反射の個
個のパターンがレーザビーム区画エリア(直線1
2′上)の一部分上に作用し、しかも、反射パタ
ーンは透明板(石英のような)上に設置される
か、形成されるか、さもなければ置かれてる。あ
る与えられたレーザビーム出力のうち一部は反射
されず、ほぼ軸12′上を更に直進する。この直
進した分のエネルギーは治療には利用されないの
で、適当な手段(図示せず)によりトラツプ及び
分散させても良い。
The use of the above-mentioned reflections according to the present invention is such that the individual patterns of reflections
2'), and the reflective pattern is placed, formed or otherwise placed on a transparent plate (such as quartz). A portion of a given laser beam output is not reflected and travels further straight approximately on axis 12'. Since this straight energy is not used for treatment, it may be trapped and dispersed by appropriate means (not shown).

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の動作要素の一般的配置を示す
斜視図、第2図は第1図の装置で使用されている
眼球保持手段を示す概略断面図、第3図,第4図
および第5図は、近視状態を矯正するために、第
1図の装置で行なわれる角膜を切開して刻む状態
を示す概略図、第6図は本発明の他の実施例の構
成を示す概略図、第7図は第6図の実施例で使用
される指標マスク、第8図は第6図を具体化した
概略図、第9図は第8図の実施例に使用される指
標マスクの切欠き、第10図および第11図は遠
視状態を矯正するために本発明の使用を示す概略
図、第12図,第13図および第14図の角膜表
面の前面にフレネル型の光学的矯正等高線を示す
概略図、第15図および第16図の各々は乱視矯
正のための実施例の装置および特徴を示す概略
図、第17図および第18図は本発明に係る角膜
移植に係る実施例を示す概略図、第19図および
第20図は第15図および第16図の実施例に対
する異なる他の実施例を示す概略図、第21図か
ら第26図までは第6,7,8,9,11および
14図に各々対応する他の実施例を示す概略図、
第27図および第28図は反射鏡の原理模型を示
すグラフである。 10…クランプ手段、11…眼、12…下向き
に曲げられた部分、12′…中心軸線、13…固
定レーザ装置、14…ズームレンズ装置、15…
可逆モータ、16…キヤビネツト、17…頭部固
定手段、18…眼球保持手段、20…光学固定手
段、21…注視軸、23…収れんする軸方向端
壁、24…側部接続口、25…フランジ手段、2
8…最小直径、29…最大直径(外部境界)、3
0…外表面(を表をす曲線)、31…破線(最終
曲率を表わす)、35…マスクプレート、37,
37′…開口、40…X−Y座標駆動系、41…
マイクロプロセツサ、41,41′…光電素子、
42,42′…光電素子、43,43′…格子線、
44,44′…格子線、45…同期ライン、50
…マスク円板、51…最大開口、52…最小開
口、53…径方向マーク、54…環状リング、5
5…駆動装置、56…回転駆動信号発生器、55
−56…回転駆動系、57…マイクロプロセツ
サ、58…同期ライン、59…光電素子、60…
角膜、61…新たな輪郭、62…円板、63…角
度マーク、63′…最小環状マスク領域、64…
次のマーク、64′…わずかに太い環状マスク、
65′…最大環状開口、65…角度位置、70…
外部境界線、71…一点鎖線(で示される連続し
た曲線)、72…外側環状部、73…中間環状部、
74…内側環状部(フレネルカツト)、75…回
転マスク円板、76…環状マスク、78…最小開
口、80…長尺板、81…最大開口、81′…最
小開口、82…マーク、83…案内手段、84…
リング、85…手動操作手段、87…固定指示マ
ーク、88…横方向駆動信号発生器、89…マイ
クロプロセツサ、90…光電素子、95…くぼ
み、96…移植部、97…最終輪郭、100…ス
ロツト幅駆動手段、101,102…側板、10
4…環状基台、105…円筒形ズームレンズ装
置、107…駆動装置、108…リム、135…
透明板、140…X−Y座標駆動系、141a…
マイクロプロセツサ、141−141′…光電素
子、142−142′…光電素子、150…指標
円板、150′…指標円板、162…反射板、1
63′…最小だ円環状部、163,165…指示
位置、165′…最大だ円環状部、175…透明
板、176…最大だ円環状部、176′…位置、
177…内側だ円、178…最小反射だ円、17
8′…位置。
1 is a perspective view showing the general arrangement of the operating elements of the invention; FIG. 2 is a schematic sectional view showing the eyeball holding means used in the device of FIG. 1; FIGS. FIG. 5 is a schematic diagram showing the state in which the cornea is incised and carved using the apparatus shown in FIG. 1 in order to correct myopia, and FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of another embodiment of the present invention. Fig. 7 is an index mask used in the embodiment of Fig. 6, Fig. 8 is a schematic diagram embodying Fig. 6, and Fig. 9 is a cutout of the indicator mask used in the embodiment of Fig. 8. , FIGS. 10 and 11 are schematic diagrams illustrating the use of the invention to correct hyperopic conditions, and FIGS. 12, 13 and 14 show Fresnel-type optical correction contours on the anterior surface of the cornea. FIG. 15 and FIG. 16 are schematic diagrams each showing an apparatus and features of an embodiment for astigmatism correction, and FIGS. 17 and 18 are schematic diagrams showing an embodiment of corneal transplantation according to the present invention. Schematic diagrams, FIGS. 19 and 20 are schematic diagrams showing other embodiments different from the embodiments in FIGS. 15 and 16, and FIGS. Schematic diagrams showing other embodiments corresponding to Figures 11 and 14, respectively;
FIGS. 27 and 28 are graphs showing a principle model of a reflecting mirror. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Clamping means, 11... Eye, 12... Downward bent part, 12'... Central axis line, 13... Fixed laser device, 14... Zoom lens device, 15...
Reversible motor, 16... Cabinet, 17... Head fixing means, 18... Eyeball holding means, 20... Optical fixing means, 21... Gazing axis, 23... Converging axial end wall, 24... Side connection port, 25... Flange means, 2
8...Minimum diameter, 29...Maximum diameter (external boundary), 3
0... Outer surface (curve representing the surface), 31... Broken line (representing the final curvature), 35... Mask plate, 37,
37'...Opening, 40...X-Y coordinate drive system, 41...
Microprocessor, 41, 41'...photoelectric element,
42, 42'...photoelectric element, 43, 43'...grid line,
44, 44'... Grid line, 45... Synchronization line, 50
...Mask disk, 51... Maximum opening, 52... Minimum opening, 53... Radial direction mark, 54... Annular ring, 5
5... Drive device, 56... Rotation drive signal generator, 55
-56... Rotation drive system, 57... Microprocessor, 58... Synchronization line, 59... Photoelectric element, 60...
Cornea, 61...New contour, 62...Disk, 63...Angle mark, 63'...Minimum annular mask area, 64...
Next mark, 64'...slightly thick annular mask,
65'... Maximum annular opening, 65... Angular position, 70...
External boundary line, 71...dotted chain line (continuous curve shown by), 72...outer annular part, 73... intermediate annular part,
74... Inner annular portion (Fresnel cut), 75... Rotating mask disc, 76... Annular mask, 78... Minimum opening, 80... Long plate, 81... Maximum opening, 81'... Minimum opening, 82... Mark, 83... Guidance means, 84...
Ring, 85... Manual operation means, 87... Fixed instruction mark, 88... Lateral drive signal generator, 89... Microprocessor, 90... Photoelectric element, 95... Recess, 96... Implantation part, 97... Final contour, 100... Slot width driving means, 101, 102... side plate, 10
4... Annular base, 105... Cylindrical zoom lens device, 107... Drive device, 108... Rim, 135...
Transparent plate, 140...X-Y coordinate drive system, 141a...
Microprocessor, 141-141'...Photoelectric element, 142-142'...Photoelectric element, 150...Indicator disk, 150'...Indicator disk, 162...Reflector, 1
63'...Minimum elliptical ring part, 163, 165...Indicated position, 165'...Maximum elliptical ring part, 175...Transparent plate, 176...Maximum elliptical ring part, 176'...Position,
177...Inner ellipse, 178...Minimum reflection ellipse, 17
8'...Position.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 眼の角膜の前表面を曲率修正手術するための
彫刻装置において、電磁スペクトルの紫外線領域
の出力ビームを発生するレーザ手段と、角膜上の
で前記ビーム照射断面積を可変的に制限するため
の制御可能な手段とを有し、領域変化は、少なく
とも除去すべき最大曲率修正領域を含む範囲をお
おい、眼の光軸と一致するビーム投射軸に関して
対称であり、レーザスポツト投射強度は、角膜の
基質領域の予め定められた最大除去深さの数分の
1を単位時間に除去するように制限されており、
上記レーザ手段と上記制御可能な手段とに接続さ
れ、角膜にジオプター変化を生じるように、角膜
でのレーザビーム照射を上記ビームの断面領域の
変化に関連づけられる制御手段を有する上記彫刻
装置。 2 特許請求の範囲第1項の彫刻装置において、
上記制御手段は、さらに、上記レーザ手段と上記
制御可能な手段とに接続され、ジオプター変化の
曲率修正領域に隣接する外側環状領域においてビ
ーム断面変化をもたらすように角膜でのレーザビ
ーム照射に関連づけられており、(a)ジオプター変
化の境界線で基質除去深さから(b)上記環状領域の
外側制限で実質的に零深さに、段階的な放射状の
外側変化を生じさせることを特徴とする彫刻装
置。 3 患者の眼の角膜の前表面を基質へ浸透する選
択的除去によつて、角膜の光学的に機能を果たす
領域内の組織の容積除去を達成する眼科手術を行
う彫刻装置において、光軸上に電磁スペクトルの
紫外線領域の出力ビームを発生するレーザ手段
と、角膜上の上記ビームスポツト断面積を可変的
に設定するためのズーム駆動手段をもつズームレ
ンズを含む上記光軸上の光学手段とを有し、上記
スポツトの面積変化は、除去されるべき最大領域
以内にあり、かつ眼の光軸と一致するビーム投射
軸に関して対称であり、レーザビーム投射強度
は、角膜の基質領域の予め定められた最大除去量
の数分の1を単位時間に除去するように制限され
ており、上記レーザ手段と上記ズーム駆動手段と
を、角膜上へのレーザビーム照射の積算時間が角
膜にジオプター減少変化を生じるような制限され
たスポツト面積の変化に関連づけられるように、
整合させる制御接続部を備えたプログラム可能な
手段を有する上記彫刻装置。 4 特許請求の範囲第3項の彫刻装置において、
上記ズームレンズは、上記出力ビームを上記ビー
ム駆動手段の設定の変化に応じて変化する制限さ
れた円形断面積に変換する変化性を有し、それに
よつて、ジオプター減少変化が近視修正となるこ
とを特徴とする彫刻装置。 5 特許請求の範囲第3項の彫刻装置において、
上記ズームレンズは、上記出力ビームを光軸を介
して延びる制限された直線に変換する変化性を有
し、上記直線は、上記ズーム駆動手段の設定の変
化に応じて変化する幅をもち、それによつて、ジ
オプター減少変化が乱視修正となることを特徴と
する彫刻装置。 6 特許請求の範囲第3項の彫刻装置において、
上記ズームレンズは、上記出力ビームを光軸を介
して延びる制限された直線に変換する変化性を有
し、上記直線は、上記ズーム駆動手段の設定の変
化に応じて変化する幅をもち、それによつて、ジ
オプター減少変化が乱視修正となり、上記ズーム
レンズは、光軸をもち、その光軸の周りに選択的
に全体的な回転のために取り付けられ、それによ
つて、上記直線の角度方位が要求される乱視修正
のそれに従つて設定されることを特徴とする彫刻
装置。 7 眼の角膜の前表面を曲率修正手術するための
彫刻装置において、電磁スペクトルの紫外線領域
の出力ビームを発生するレーザ手段と、上記ビー
ムを反射し、角膜上の上記ビーム照射面積を可変
的に制限する反射手段とを有し、該反射手段は、
その反射面積を変化させる駆動手段を含み、反射
面積変化範囲は、少なくとも除去されるべき最大
曲率修正領域を含み、眼の光軸と一致するビーム
照射軸に関して対称であり、ビームスポツト照射
強度は、角膜の基質領域の予め定められた最大除
去深さの数分の1を単位時間に除去するように制
限されており、上記レーザ手段と上記駆動手段と
を、角膜にジオプター変化を生じるように、角膜
でのレーザビーム照射を反射されたスポツト面積
の変化に関連づけられるように、整合させる制御
接続部を備えたマイクロプロセツサを含む手段を
有する上記彫刻装置。 8 特許請求の範囲第7項の彫刻装置において、
上記反射手段は、角膜を中心円形領域と複数の同
形の大きい領域とで照射するように動作し、上記
各照射領域は同心円をなし、これによつて、上記
ジオプター変化が近視修正となることを特徴とす
る彫刻装置。 9 特許請求の範囲第7項の彫刻装置において、
上記反射手段は、角膜を曲率修正の上記最大領域
と複数の同形の小さい領域とで照射するように動
作し、上記照射領域は環状で、徐々に内径が変化
することによつて特徴づけられており、それによ
つて、ジオプター変化が遠視修正となることを特
徴とする彫刻装置。 10 特許請求の範囲第9項の彫刻装置におい
て、反射面積変化範囲は、上記最大曲率修正領域
より大きく、それによつて、上記最大曲率修正領
域を囲むレーザビーム投射の外側環を決定し、上
記駆動手段は、また、上記外側環の外側直径を、
上記外側直径変化が(i)上記曲率修正領域の外側直
径で実質的に開始し、(ii)外側直径が拡大するよう
に、変化することを特徴とする彫刻装置。 11 特許請求の範囲第7項の彫刻装置におい
て、上記反射手段は、角膜を眼の光軸上に中心が
置かれ、上記最大領域に及ぶ狭い長四角領域で照
射するように動作し、複数の上記反射手段は、さ
らに、角膜を同形で大きい領域で照射するように
動作し、上記各照射領域は長四角形で、上記狭い
領域の長さ方向に関して対称に幅が変化するよう
にし、これによつて、上記ジオプター変化が乱視
修正となることを特徴とする上記彫刻装置。 12 特許請求の範囲第11項の彫刻装置におい
て、上記照射領域の長さ方向は可変であることを
特徴とする彫刻装置。 13 特許請求の範囲第7項の彫刻装置におい
て、上記反射手段は、角膜を上記最大領域と複数
の同形の小さい領域とで照射するように動作し、
上記照射領域は円形環状で、外径は一定で内径は
一定の最小内径迄変化しており、これによつて、
上記ジオプター変化が上記一定の外径と上記一定
の最小内径とによつて限定された彫刻されたフレ
ネル環による近視修正となることを特徴とする彫
刻装置。 14 特許請求の範囲第7項の彫刻装置におい
て、上記反射手段は、角膜を上記最大領域と複数
の同形の小さい領域とで照射するように動作し、
しかも、上記照射領域は円形環状で、一定の内径
と、該内径と上記最大領域の外径との間の中間で
変化する外径を有し、これによつて、上記ジオプ
ター変化が上記内径と上記外径とによつて限定さ
れた彫刻されたフレネル環による遠視修正となる
ことを特徴とする彫刻装置。 15 特許請求の範囲第7項の彫刻装置におい
て、上記反射手段が一連の反射要素を表面に有す
る透明板を含み、上記反射要素は、徐々に領域が
変化しており、上記反射要素をレーザビームの光
軸に順次整列させるように指定するためのマイク
ロプロセツサで制御される手段を有することを特
徴とする彫刻装置。 16 特許請求の範囲第15項の彫刻装置におい
て、上記反射要素は、間隔をおいて一直線上に整
列されていることを特徴とする彫刻装置。 17 特許請求の範囲第15項の彫刻装置におい
て、上記反射要素は、回転軸の周りに間隔をおい
てあけられた整列されていることを特徴とする彫
刻装置。 18 特許請求の範囲第7項の彫刻装置におい
て、上記反射手段が可変開口ダイアフラムからな
り、該ダイアフラムはダイアフラム開口の周囲の
連続環状領域にレーザビームを反射するように配
置された反射側面を備えていることを特徴とする
彫刻装置。 19 特許請求の範囲第7項の彫刻装置におい
て、該レーザビームの該反射手段への入射角は
45゜であり、その反射領域は、長軸対短軸の比が
√2:1であり、レーザビームは楕円の中心に長
軸に対して45゜の角度をもつて入射されることを
特徴とする彫刻装置。 20 患者の眼の角膜の外表面を手術するための
彫刻装置において、電磁スペクトルの紫外線領域
の出力ビームを発生する手段と、角膜上の該ビー
ム照射面積を可変的に制限するマスク手段とを有
し、該マスク手段は、そのマスクされる面積を変
化させる駆動手段を含み、該マスク面積変化範囲
が除去されるべき最大領域内にあり、かつ眼の光
軸と一致するビーム投射軸に関して対称であり、
そのビームスポツト投射強度が角膜の基質領域の
予め定められた最大除去量の数分の1を単位時間
に除去するように制限されており、上記マスク手
段は、角膜を上記最大領域と複数の同形の小さい
領域とで照射するように動作し、上記照射領域は
円形環で、内径が変化し、上記照射領域は、さら
に、遠視修正曲率変化を生じさせるべき領域のた
めの一定の外径を有し、上記曲率変化領域は、上
記最大領域より小さく、それによつて、上記曲率
変化領域の外側のレーザビーム投射の環状領域を
制限し、上記マスク手段は、さらに、上記環状領
域内で、角膜を曲率変化と変化する外径との領域
に隣接する一連の円形環状領域で照射するように
動作し、上記レーザ手段と上記駆動手段とを、上
記角膜上へのレーザ照射が角膜へ遠視修正ジオプ
ター変化を、近接した照射されない角膜組織への
変化がなめらかに囲む環と共に、生じるようなマ
スクされたスポツト面積の変化に関連づけられる
ように、整合させる制御接続部を備えたマイクロ
プロセツサを含む手段を有する上記彫刻装置。 21 患者の眼の角膜の前表面を基質へ浸透する
選択的除去によつて、角膜の光学的に機能を果た
す領域内の組織の容積除去を達成する眼科手術を
行う彫刻装置において、光軸上に電磁スペクトル
の紫外線領域の出力ビームを発生するレーザ手段
と、角膜上の上記ビームスポツト断面積を可変的
に設定するためのズーム駆動手段をもつズームレ
ンズを含む上記光軸上の光学手段とを有し、上記
スポツトの面積変化は、除去されるべき最大領域
以内にあり、かつ眼の光軸と一致するビーム投射
軸に関して対称であり、レーザビーム投射強度
は、角膜の基質領域の予め定められた最大除去量
の数分の1を除去するように制限されており、上
記レーザ手段と上記ズーム駆動手段とを、角膜上
へのレーザビーム照射の積算時間が角膜にジオプ
ター減少変化を生じるような制限されたスポツト
面積の変化に関連づけられるように、整合させる
制御接続部を備えたマイクロプロセツサを含む手
段を有する上記彫刻装置。 22 特許請求の範囲第21項の彫刻装置におい
て、上記ズームレンズは、上記出力ビームを上記
ビーム駆動手段の設定の変化に応じて変化する制
限された円形断面積に変化する変化性を有し、そ
れによつて、ジオプター減少変化が近視修正とな
ることを特徴とする彫刻装置。 23 特許請求の範囲第21項の彫刻装置におい
て、上記ズームレンズは、上記出力ビームを光軸
を介して延びる制限された直線に変換する変化性
を有し、上記直線は、上記ズーム駆動手段の設定
の変化に応じて変化する幅をもち、それによつ
て、ジオプター減少変化が乱視修正となることを
特徴とする彫刻装置。 24 特許請求の範囲第21項の彫刻装置におい
て、上記ズームレンズは、上記出力ビームを光軸
を介して延びる制限された直線に変換する変化性
を有し、上記直線は、上記ズーム駆動手段の設定
の変化に応じて変化する幅をもち、それによつ
て、ジオプター減少変化が乱視修正となり、上記
ズームレンズは、光軸をもち、その光軸の周りに
選択的に全体的な回転のために取り付けられ、そ
れによつて、上記直線の角度方位が要求される乱
視修正のそれに従つて設定されることを特徴とす
る彫刻装置。 25 患者の眼の角膜の前表面を基質へ浸透する
選択的除去によつて、角膜の光学的に機能を果た
す領域内の組織の容積除去を達成する眼科手術を
行う彫刻装置において、光軸上に電磁スペクトル
の紫外線領域の出力ビームを発生するレーザ手段
と、角膜上の該ビーム照射断面積を可変的に制限
するマスク手段とを有し、該マスク手段は、該マ
スク手段によつてマスクされる断面積を変化させ
る駆動手段を含み、該マスク面積変化が除去され
るべき最大領域内の面積範囲にあり、かつ眼の光
軸と一致するビーム投射軸に関して対称であり、
そのレーザビーム投射強度が角膜の基質の予め定
められた最大除去量の数分の1を単位時間に除去
するように制限されており、上記レーザ手段と上
記駆動手段とを、上記角膜上へのレーザビーム照
射が角膜へジオプター変化を生じるような断面積
の変化に関連づけられるように、整合させる制御
接続部を備えたマイクロプロセツサを含む手段を
有する上記彫刻装置。 26 特許請求の範囲第25項の彫刻装置におい
て、上記マスク手段が角膜を長四角の上記最大領
域と複数の幅の小さい領域とで照射するように動
作し、これによつて、上記ジオプター変化が乱視
修正となることを特徴とする彫刻装置。 27 特許請求の範囲第25項の彫刻装置におい
て、上記マスク手段が角膜を長四角の上記最大領
域と複数の幅の小さい領域とで照射するように動
作し、これによつて、上記ジオプター変化が乱視
修正となり、上記領域の長手方向の向きが可変で
あることを特徴とする彫刻装置。 28 特許請求の範囲第25項の彫刻装置におい
て、上記マスク手段は、角膜を上記最大領域と複
数の円形の小さな領域とで照射するように動作
し、しかも、各照射領域は円形環状で外形は一定
であり、内径が変化し、これによつて、上記ジオ
プター変化が遠視修正となるようにしたことを特
徴とする彫刻装置。 29 特許請求の範囲第25項の彫刻装置におい
て、上記マスク手段は、角膜を上記最大領域と複
数の円形の小さな領域とで照射するように動作
し、しかも、各照射領域は円形環状で、一定の内
径と、該内径と上記最大領域との間の中間で変化
する外径を有し、これによつて、上記ジオプター
変化が上記内径と上記外径とによつて限定された
彫刻されたフレネル環による近視修正であること
を特徴とする彫刻装置。 30 特許請求の範囲第25項の彫刻装置におい
て、上記マスク手段は、角膜を上記最大領域と複
数の円形の小さな領域とで照射するように動作
し、しかも、上記各照射領域は円形環状で、外径
は一定で内径は一定の最小内径迄徐々に変化して
おり、これによつて、上記ジオプター変化が該一
定外径と該一定の最小内径によつて限定された彫
刻されたフレネル環による遠視修正であることを
特徴とする彫刻装置。 31 特許請求の範囲第25項の彫刻装置におい
て、上記マスク手段は、(a)レーザビームを透過さ
せ、かつ(b)面積の変化した、一連の窓を備えた不
透明板を含み、上記マイクロプロセツサで制御さ
れる手段は、これら窓をレーザビーム軸に順次整
列するように指示するために接続されていること
を特徴とする彫刻装置。 32 特許請求の範囲第25項の彫刻装置におい
て、上記マスク手段は、(a)レーザビームを透過さ
せ、かつ(b)面積の変化した、一連の窓を備えた不
透明板を含み、上記マイクロプロセツサで制御さ
れる手段は、これら窓をレーザビーム軸に順次整
列するように指示するために接続されており、上
記窓は間隔をおいて一直線上に整列されているこ
とを特徴とする彫刻装置。 33 特許請求の範囲第25項の彫刻装置におい
て、上記マスク手段は、(a)レーザビームを透過さ
せ、かつ(b)面積の変化した、一連の窓を備えた不
透明板を含み、上記マイクロプロセツサで制御さ
れる手段は、これら窓をレーザビーム軸に順次整
列するように指示するために接続されており、上
記窓は間隔をおいて円形に整列されていることを
特徴とする彫刻装置。 34 特許請求の範囲第25項の彫刻装置におい
て、上記マスク手段は、角膜を円形の上記最大領
域と円形の複数の同形の小さい領域と照射するよ
うに動作し、これによつて、上記ジオプター変化
が近視修正となることを特徴とする彫刻装置。 35 特許請求の範囲第25項の彫刻装置におい
て、上記マスク手段は、(a)レーザビームを透過さ
せ、かつ(b)面積の変化した、一連の窓を備えた不
透明板を含み、上記プログラム可能な手段は、こ
れら窓をレーザビーム軸に順次整列するように指
示するために接続されていることを特徴とする彫
刻装置。 36 特許請求の範囲第25項の彫刻装置におい
て、上記マスク手段は、(a)レーザビームを透過さ
せ、かつ(b)面積の変化した、一連の窓を備えた不
透明板を含み、上記プログラム可能な手段は、こ
れら窓をレーザビーム軸に順次整列するように指
示するために接続されており、上記窓は間隔をお
いて一直線上に整列されていることを特徴とする
彫刻装置。 37 特許請求の範囲第25項の彫刻装置におい
て、上記マスク手段は、(a)レーザビームを透過さ
せ、かつ(b)面積の変化した、一連の窓を備えた不
透明板を含み、上記プログラム可能な手段は、こ
れら窓をレーザビーム軸に順次整列するように指
示するために接続されており、上記窓は間隔をお
いて円形に整列されていることを特徴とする彫刻
装置。 38 患者の眼の角膜の前表面を基質へ浸透する
選択的除去によつて、角膜の光学的に機能を果た
す領域内の組織の容積除去を達成する眼科手術を
行う彫刻装置において、光軸上に電磁スペクトル
の紫外線領域の出力ビームを発生するレーザ手段
と、角膜上の該ビーム照射断面積を可変的に制限
するマスク手段とを有し、該マスク手段は、該マ
スク手段によつてマスクされる断面積を変化させ
る駆動手段を含み、該マスク面積変化が除去され
るべき最大領域内の面積範囲にあり、かつ眼の光
軸と一致するビーム投射軸に関して対称であり、
そのレーザビーム投射強度が角膜の基質の予め定
められた最大除去量の数分の1を単位時間に除去
するように制限されており、上記レーザ手段と上
記駆動手段とを、上記角膜上へのレーザビーム照
射が角膜へジオプター変化を生じるような断面積
の変化に関連づけられるように、整合させる制御
接続部を備えたプログラム可能な手段を有する上
記彫刻装置。 39 特許請求の範囲第38項の彫刻装置におい
て、上記マスク手段が角膜を長四角の上記最大領
域と複数の幅の小さい領域とで照射するように動
作し、これによつて、上記ジオプター変化が乱視
修正となることを特徴とする彫刻装置。 40 特許請求の範囲第38項の彫刻装置におい
て、上記マスク手段が角膜を長四角の上記最大領
域と複数の幅の小さい領域とで照射するように動
作し、これによつて、上記ジオプター変化が乱視
修正となり、上記領域の長手方向の向きが可変で
あることを特徴とする彫刻装置。 41 特許請求の範囲第38項の彫刻装置におい
て、上記マスク手段は、角膜を上記最大領域と複
数の円形の小さな領域とで照射するように動作
し、しかも、各照射領域は円形環状で外形は一定
であり、内径が変化し、これによつて、上記ジオ
プター変化が遠視修正となるようにしたことを特
徴とする彫刻装置。 42 特許請求の範囲第38項の彫刻装置におい
て、上記マスク手段は、角膜を上記最大領域と複
数の円形の小さな領域とで照射するように動作
し、しかも、各照射領域は円形環状で、一定の内
径と、該内径と上記最大領域との間の中間で変化
する外径を有し、これによつて、上記ジオプター
変化が上記内径と上記外径とによつて限定された
彫刻されたフレネル環による近視修正であること
を特徴とする彫刻装置。 43 特許請求の範囲第38項の彫刻装置におい
て、上記マスク手段は、角膜を上記最大領域と複
数の円形の小さな領域とで照射するように動作
し、しかも、上記各照射領域は円形環状で、外径
は一定で内径は一定の最小内径迄徐々に変化して
おり、これによつて、上記ジオプター変化が該一
定外径と該一定の最小内径によつて限定された彫
刻されたフレネル環による遠視修正であることを
特徴とする彫刻装置。 44 特許請求の範囲第38項の彫刻装置におい
て、上記マスク手段は、(a)レーザービームを透過
させ、かつ(b)面積の変化した、一連の窓を備えた
不透明板を含み、上記マイクロプロセツサで制御
される手段は、これら窓をレーザビーム軸に順次
整列するように指示するために接続されているこ
とを特徴とする彫刻装置。 45 特許請求の範囲第38項の彫刻装置におい
て、上記マスク手段は、(a)レーザビームを透過さ
せ、かつ(b)面積の変化した、一連の窓を備えた不
透明板を含み、上記マイクロプロセツサで制御さ
れる手段は、これら窓をレーザビーム軸に順次整
列するように指示するために接続されており、上
記窓は間隔をおいて一直線上に整列されているこ
とを特徴とする彫刻装置。 46 特許請求の範囲第38項の彫刻装置におい
て、上記マスク手段は、(a)レーザビームを透過さ
せ、かつ(b)面積の変化した、一連の窓を備えた不
透明板を含み、上記マイクロプロセツサで制御さ
れる手段は、これら窓をレーザビーム軸に順次整
列するように指示するために接続されており、上
記窓は間隔をおいて円形に整列されていることを
特徴とする彫刻装置。 47 特許請求の範囲第38項の彫刻装置におい
て、上記マスク手段は、角膜を円形の上記最大領
域と円形の複数の同形の小さい領域と照射するよ
うに動作し、これによつて、上記ジオプター変化
が近視修正となることを特徴とする彫刻装置。 48 特許請求の範囲第38項の彫刻装置におい
て、上記マスク手段は、(a)レーザビームを透過さ
せ、かつ(b)面積の変化した、一連の窓を備えた不
透明板を含み、上記プログラム可能な手段は、こ
れら窓をレーザビーム軸に順次整列するように指
示するために接続されていることを特徴とする彫
刻装置。 49 特許請求の範囲第38項の彫刻装置におい
て、上記マスク手段は、(a)レーザビームを透過さ
せ、かつ(b)面積の変化した、一連の窓を備えた不
透明板を含み、上記プログラム可能な手段は、こ
れら窓をレーザビーム軸に順次整列するように指
示するために接続されており、上記窓は間隔をお
いて一直線上に整列されていることを特徴とする
彫刻装置。 50 特許請求の範囲第38項の彫刻装置におい
て、上記マスク手段は、(a)レーザビームを透過さ
せ、かつ(b)面積の変化した、一連の窓を備えた不
透明板を含み、上記プログラム可能な手段は、こ
れら窓をレーザビーム軸に順次整列するように指
示するために接続されており、上記窓は間隔をお
いて円形に整列されていることを特徴とする彫刻
装置。 51 患者の眼の角膜の前表面を基質へ浸透する
選択的除去によつて、角膜の光学的に機能を果た
す領域内の組織の容積除去を達成する眼科手術を
行う彫刻装置において、光軸上に電磁スペクトル
の紫外線領域の出力ビームを発生するレーザ手段
と、上記光軸上の上記ビームを反射し、角膜上の
該ビーム照射断面積を可変的に制限する反射手段
を含む光学手段であつて、その反射面積を変化さ
せる駆動手段を含み、該反射面積変化が除去され
るべき最大領域内で反射されたビーム断面領域を
発生する範囲上にあり、かつ眼の光軸と一直線上
に適合されたビーム投射軸に関して対称であり、
その投射されたビーム強度が角膜の基質の予め定
められた最大除去量の数分の1を単位時間に除去
するように制限されており、上記レーザ手段と上
記駆動手段とを、上記角膜上でのレーザビーム照
射が角膜へジオプター変化を生じるような反射さ
れたビーム断面積の変化に関連づけられるよう
に、整合させる制御接続部を備えたマイクロプロ
セツサを含む手段とを有する上記彫刻装置。 52 特許請求の範囲第51項の彫刻装置におい
て、該レーザビームの該反射手段への入射角は
45゜であり、その反射領域は、長軸対短軸の比が
√2:1である楕円であり、レーザビームは楕円
の中心に長軸に対し45゜の角度をもつて入射され
ることを特徴とする彫刻装置。 53 特許請求の範囲第51項の彫刻装置におい
て、上記反射手段は、角膜を照射されたビームの
光軸上に中心が置かれ、上記最大領域に及ぶ狭い
長四角領域で照射するように動作し、上記反射手
段は、さらに、角膜を複数の同形の大きな領域で
照射するように動作し、上記各照射領域は、長四
角で該狭い領域の長さ方向に関して対称に幅が変
化するようにし、これによつて、上記ジオプター
変化が乱視修正となることを特徴とする彫刻装
置。 54 特許請求の範囲第51項の彫刻装置におい
て、上記反射手段は、角膜を照射されたビームの
光軸上に中心が置かれ、上記最大領域に及ぶ狭い
長四角領域で照射するように動作し、上記反射手
段は、さらに、角膜を複数の同形の大きな領域で
照射するように動作し、上記各照射領域は、長四
角で該狭い領域の長さ方向に関して対称に幅が変
化するようにし、これによつて、上記ジオプター
変化が乱視修正となるようにし、上記領域の長さ
方向の向きが可変であることを特徴とする彫刻装
置。 55 特許請求の範囲第51項の彫刻装置におい
て、上記反射手段は、角膜を上記最大領域と複数
の同形の小さな領域とで照射するように動作し、
しかも、上記各照射領域は円形環状で、外径は一
定で内径は一定の最小内径迄変化しており、これ
によつて、上記ジオプター変化が上記一定の外径
と上記一定の最小内径とによつて限定された彫刻
されたフレネル環による遠視修正であることを特
徴とする彫刻装置。 56 特許請求の範囲第51項の彫刻装置におい
て、上記反射手段は、角膜を上記最大領域と複数
の同形の小さな領域とで照射するように動作し、
しかも、上記各照射領域は円形環状で、一定の内
径と、該内径と上記最大領域の外径との間の中間
で変化する外径を有し、これによつて、上記ジオ
プター変化が上記内径と上記外径によつて限定さ
れた彫刻されたフレネル環による近視修正である
ことを特徴とする彫刻装置。 57 特許請求の範囲第51項の彫刻装置におい
て、上記反射手段が一連の反射要素を表面に有す
る透明板を含み、該反射要素は徐々に面積が変化
しており、上記マイクロプロセツサで制御される
手段は、各反射要素を上記レーザビームの光軸に
順次整列させるように指定するために接続されて
いることを特徴とする彫刻装置。 58 特許請求の範囲第51項の彫刻装置におい
て、上記反射手段が一連の反射要素を表面に有す
る透明板を含み、該反射要素は徐々に面積が変化
しており、上記マイクロプロセツサで制御される
手段は、各反射要素を上記レーザビームの光軸に
順次整列させるように指定するために接続されて
おり、上記反射要素は間隔をおいて一直線上に整
列されていることを特徴とする彫刻装置。 59 特許請求の範囲第51項の彫刻装置におい
て、上記反射手段が一連の反射要素を表面に有す
る透明板を含み、該反射要素は徐々に面積が変化
しており、上記マイクロプロセツサで制御される
手段は、各反射要素を上記レーザビームの光軸に
順次整列させるように指定するために接続されて
おり、上記反射要素が回転軸の周りに間隔をおい
て整列されていることを特徴とする彫刻装置。 60 特許請求の範囲第51項の彫刻装置におい
て、上記反射手段が可変開口ダイアフラムからな
り、該ダイアフラムはダイアフラム開口の周囲の
連続環状領域にレーザビームを反射するように配
置された反射側面を備えていることを特徴とする
彫刻装置。 61 特許請求の範囲第51項の彫刻装置におい
て、上記反射手段が、角膜を同心の中心円形領域
および複数の同形の大きい領域とで照射するよう
に動作し、これによつて、上記ジオプター変化が
近視修正であることを特徴とする彫刻装置。 62 特許請求の範囲第51項の彫刻装置におい
て、上記反射手段が、角膜を最大領域および複数
の同形の小さい領域で照射するように動作し、上
記各照射領域は、環であつて、上記最大領域内で
内径が変化し、これによつて、上記ジオプター変
化が遠視修正であることを特徴とする彫刻装置。 63 患者の眼の角膜の前表面を基質へ浸透する
選択的除去によつて、角膜の光学的に機能を果た
す領域内の組織の容積除去を達成する眼科手術を
行う彫刻装置において、光軸上に電磁スペクトル
の紫外線領域の出力ビームを発生するレーザ手段
と、上記光軸上の上記ビームを反射し、角膜上の
該ビーム照射断面積を可変的に制限する反射手段
を含む光学手段であつて、その反射面積を変化さ
せる駆動手段を含み、該反射面積変化が除去され
るべき最大領域内で反射されたビーム断面領域を
発生する範囲上にあり、かつ眼の光軸と一直線上
に適合されたビーム投射軸に関して対称であり、
その投射されたビーム強度が角膜の基質の予め定
められた最大除去量の数分の1を単位時間に除去
するように制限されており、上記レーザ手段と上
記駆動手段とを、上記角膜上でのレーザビーム照
射が角膜へジオプター変化を生じるような反射さ
れたビーム断面積の変化に関連づけられるよう
に、整合させる制御接続部を備えたプログラム可
能な手段とを有する上記彫刻装置。 64 特許請求の範囲第63項の彫刻装置におい
て、上記反射手段は、角膜を照射されたビームの
光軸上に中心が置かれ、上記最大領域に及ぶ狭い
長四角領域で照射するように動作し、上記反射手
段は、さらに、角膜を複数の同形の大きな領域で
照射するように動作し、上記各照射領域は、長四
角で該狭い領域の長さ方向に関して対称に幅が変
化するようにし、これによつて、上記ジオプター
変化が乱視修正となることを特徴とする彫刻装
置。 65 特許請求の範囲第63項の彫刻装置におい
て、上記反射手段は、角膜を照射されたビームの
光軸上に中心が置かれ、上記最大領域に及ぶ狭い
長四角領域で照射するように動作し、上記反射手
段は、さらに、角膜を複数の同形の大きな領域で
照射するように動作し、上記各照射領域は、長四
角で該狭い領域の長さ方向に関して対称に幅が変
化するようにし、これによつて、上記ジオプター
変化が乱視修正となるようにし、上記領域の長さ
方向の向きが可変であることを特徴とする彫刻装
置。 66 特許請求の範囲第63項の彫刻装置におい
て、上記反射手段は、角膜を上記最大領域と複数
の同形の小さな領域とで照射するように動作し、
しかも、上記各照射領域は円形環状で、外径は一
定で内径は一定の最小内径迄変化しており、これ
によつて、上記ジオプター変化が上記一定の外径
と上記一定の最小内径とによつて限定された彫刻
されたフレネル環による遠視修正であることを特
徴とする彫刻装置。 67 特許請求の範囲第63項の彫刻装置におい
て、上記反射手段は、角膜を上記最大領域と複数
の同形の小さな領域とで照射するように動作し、
しかも、上記各照射領域は円形環状で、一定の内
径と、該内径と上記最大領域の外径との間の中間
で変化する外径を有し、これによつて、上記ジオ
プター変化が上記内径と上記外径によつて限定さ
れた彫刻されたフレネル環による近視修正である
ことを特徴とする彫刻装置。 68 特許請求の範囲第63項の彫刻装置におい
て、上記反射手段が一連の反射要素を表面に有す
る透明板を含み、該反射要素は徐々に面積が変化
しており、上記マイクロプロセツサで制御される
手段は、各反射要素を上記レーザビームの光軸に
順次整列させるように指定するために接続されて
いることを特徴とする彫刻装置。 69 特許請求の範囲第63項の彫刻装置におい
て、上記反射手段が一連の反射要素を表面に有す
る透明板を含み、該反射要素は徐々に面積が変化
しており、上記マイクロプロセツサで制御される
手段は、各反射要素を上記レーザビームの光軸に
順次整列させるように指定するために接続されて
おり、上記反射要素は間隔をおいて一直線上に整
列されていることを特徴とする彫刻装置。 70 特許請求の範囲第63項の彫刻装置におい
て、上記反射手段が一連の反射要素を表面に有す
る透明板を含み、該反射要素は徐々に面積が変化
しており、上記マイクロプロセツサで制御される
手段は、各反射要素を上記レーザビームの光軸に
順次整列させるように指定するために接続されて
おり、上記反射要素が回転軸の周りに間隔をおい
て整列されていることを特徴とする彫刻装置。 71 特許請求の範囲第63項の彫刻装置におい
て、上記反射手段が可変開口ダイアフラムからな
り、該ダイアフラムはダイアフラム開口の周囲の
連続環状領域にレーザビームを反射するように配
置された反射側面を備えていることを特徴とする
彫刻装置。 72 特許請求の範囲第63項の彫刻装置におい
て、上記反射手段が、角膜を同心の中心円形領域
および複数の同形の大きい領域とで照射するよう
に動作し、これによつて、上記ジオプター変化が
近視修正であることを特徴とする彫刻装置。 73 特許請求の範囲第63項の彫刻装置におい
て、上記反射手段が、角膜を最大領域および複数
の同形の小さい領域で照射するように動作し、上
記各照射領域は、環であつて、上記最大領域内で
内径が変化し、これによつて、上記ジオプター変
化が遠視修正であることを特徴とする彫刻装置。
[Scope of Claims] 1. An engraving device for performing curvature correction surgery on the anterior surface of the cornea of an eye, comprising laser means for generating an output beam in the ultraviolet region of the electromagnetic spectrum, and a variable cross-sectional area of the beam irradiated on the cornea. controllable means for limiting the laser spot projection to a laser spot projection, the area change covering at least an area including the maximum curvature modification area to be removed and being symmetrical with respect to a beam projection axis coinciding with the optical axis of the eye; the intensity is limited to remove a fraction of a predetermined maximum removal depth of the stromal area of the cornea in a unit time;
Said engraving device, comprising control means connected to said laser means and said controllable means, said control means being able to relate the laser beam irradiation at the cornea to a change in the cross-sectional area of said beam so as to produce a diopter change in the cornea. 2. In the engraving device set forth in claim 1,
The control means is further connected to the laser means and the controllable means and is associated with laser beam irradiation at the cornea to effect a beam cross-section change in an outer annular region adjacent the curvature modification region of diopter changes. characterized by producing a stepwise radial outer change from (a) the substrate removal depth at the diopter change boundary to (b) substantially zero depth at the outer limit of said annular region. engraving equipment. 3. In a sculpting device for performing ophthalmic surgery that achieves volumetric removal of tissue within the optically functional area of the cornea by selective removal of the anterior surface of the cornea of a patient's eye into the stroma, on the optical axis. laser means for generating an output beam in the ultraviolet region of the electromagnetic spectrum; and optical means on the optical axis including a zoom lens having zoom drive means for variably setting the cross-sectional area of the beam spot on the cornea. the area change of said spot is within the maximum area to be ablated and is symmetrical with respect to the beam projection axis which coincides with the optical axis of the eye, and the laser beam projection intensity is within the maximum area to be removed and is symmetrical with respect to the beam projection axis The laser means and the zoom driving means are controlled so that the cumulative time of laser beam irradiation onto the cornea causes a diopter reduction change in the cornea. As related to the limited spot area changes that occur,
An engraving device as described above having programmable means with control connections for alignment. 4. In the engraving device set forth in claim 3,
The zoom lens is variable to convert the output beam into a limited circular cross-sectional area that changes in response to changes in the settings of the beam driving means, whereby a diopter reduction change results in myopia correction. An engraving device featuring: 5. In the engraving device set forth in claim 3,
The zoom lens has a variable property that converts the output beam into a restricted straight line extending through the optical axis, the straight line having a width that varies in response to changes in the settings of the zoom drive means; Therefore, the engraving device is characterized in that the diopter reduction change corrects astigmatism. 6 In the engraving device set forth in claim 3,
The zoom lens has a variable property that converts the output beam into a restricted straight line extending through the optical axis, the straight line having a width that varies in response to changes in the settings of the zoom drive means; Thus, a diopter reduction change results in an astigmatism correction, and the zoom lens has an optical axis and is mounted for selective global rotation about the optical axis, whereby the angular orientation of the line is An engraving device characterized in that it is configured according to that of a required astigmatism correction. 7. An engraving device for curvature correction surgery on the anterior surface of the cornea of an eye, comprising laser means for generating an output beam in the ultraviolet region of the electromagnetic spectrum, and reflecting said beam to variably irradiate the area of said beam on the cornea. and a reflecting means for limiting the
a driving means for changing the reflective area, the reflective area changing range includes at least the maximum curvature modification area to be removed, is symmetrical with respect to the beam irradiation axis coinciding with the optical axis of the eye, and the beam spot irradiation intensity is limited to ablating a fraction of a predetermined maximum ablation depth of the stromal region of the cornea in a unit time; An engraving device as described above, comprising means including a microprocessor with a control connection for aligning the laser beam irradiation at the cornea in a manner related to changes in the reflected spot area. 8. In the engraving device set forth in claim 7,
The reflecting means operates to illuminate the cornea with a central circular area and a plurality of large areas of the same shape, each of the irradiated areas forming concentric circles, thereby ensuring that the diopter change results in myopia correction. Characteristic engraving device. 9 In the engraving device according to claim 7,
The reflecting means is operative to illuminate the cornea with a plurality of small areas of the same shape as the maximum area of curvature correction, the illuminated area being annular and characterized by a gradually varying inner diameter. An engraving device characterized in that the diopter change thereby corrects hyperopia. 10. In the engraving device of claim 9, the reflective area change range is larger than the maximum curvature modification region, thereby determining an outer ring of laser beam projection surrounding the maximum curvature modification region, and determining the outer ring of laser beam projection surrounding the maximum curvature modification region, The means also include an outer diameter of the outer ring;
The engraving device wherein the outer diameter change (i) begins substantially at the outer diameter of the curvature modification region and (ii) varies such that the outer diameter increases. 11. In the engraving device according to claim 7, the reflecting means operates to illuminate the cornea in a narrow rectangular area centered on the optical axis of the eye and extending to the maximum area, and includes a plurality of The reflecting means is further operative to irradiate the cornea over a uniformly large area, each irradiation area being rectangular and varying in width symmetrically with respect to the length of the narrow area; The engraving device is characterized in that the diopter change corrects astigmatism. 12. The engraving device according to claim 11, wherein the length direction of the irradiation area is variable. 13. The engraving device according to claim 7, wherein the reflecting means operates to irradiate the cornea with a plurality of small areas having the same shape as the maximum area,
The irradiation area has a circular annular shape, and the outer diameter is constant and the inner diameter changes up to a constant minimum inner diameter.
An engraving device characterized in that said diopter change results in myopia correction by means of an engraved Fresnel ring defined by said constant outer diameter and said constant minimum inner diameter. 14. The engraving device according to claim 7, wherein the reflecting means operates to irradiate the cornea with a plurality of small areas having the same shape as the maximum area,
Moreover, the irradiation area is circular and has a constant inner diameter and an outer diameter that varies halfway between the inner diameter and the outer diameter of the maximum area, so that the diopter change is different from the inner diameter. An engraving device characterized in that the engraving device provides hyperopia correction by means of an engraved Fresnel ring defined by the outer diameter. 15. In the engraving device according to claim 7, the reflecting means includes a transparent plate having a series of reflecting elements on its surface, the reflecting elements have a gradually changing area, and the reflecting elements are exposed to a laser beam. 1. An engraving device comprising microprocessor-controlled means for specifying sequential alignment with the optical axis of the engraving device. 16. The engraving device according to claim 15, wherein the reflective elements are arranged in a straight line at intervals. 17. The engraving device of claim 15, wherein the reflective elements are arranged in a spaced array around the axis of rotation. 18. The engraving device of claim 7, wherein the reflecting means comprises a variable aperture diaphragm, the diaphragm having a reflective side surface arranged to reflect the laser beam to a continuous annular region around the diaphragm aperture. A carving device characterized by 19 In the engraving device according to claim 7, the angle of incidence of the laser beam on the reflecting means is
45°, its reflection area has a long axis to short axis ratio of √2:1, and the laser beam is incident on the center of the ellipse at an angle of 45° with respect to the long axis. An engraving device. 20 An engraving device for surgically operating on the outer surface of the cornea of a patient's eye, comprising means for generating an output beam in the ultraviolet region of the electromagnetic spectrum and mask means for variably limiting the irradiated area of the beam on the cornea. and the masking means includes drive means for changing the masked area, the range of masking area change is within the maximum area to be removed and is symmetrical with respect to the beam projection axis coinciding with the optical axis of the eye. can be,
The beam spot projection intensity is limited to remove a fraction of a predetermined maximum removal amount of the corneal stromal area per unit time, and the masking means covers the cornea in a plurality of areas having the same shape as the maximum area. The irradiation area is a circular ring with a varying inner diameter, and the irradiation area further has a constant outer diameter for the area where the hyperopia correcting curvature change is to be caused. and said curvature change area is smaller than said maximum area, thereby limiting an annular area of laser beam projection outside said curvature change area, and said mask means further protects the cornea within said annular area. The laser means and the drive means are operated to irradiate a series of circular annular areas adjacent to the area of varying curvature and varying outer diameter, and the laser irradiation onto the cornea causes a hyperopia correcting diopter change to the cornea. means including a microprocessor with a control connection for aligning the masked spot area to be associated with changes in the masked spot area such that changes to adjacent non-irradiated corneal tissue occur with a smoothly surrounding ring; The above engraving device. 21 In a sculpting device for performing ophthalmic surgery that achieves volumetric removal of tissue within the optically functional area of the cornea by selective removal of the anterior surface of the cornea of a patient's eye by penetrating into the stroma, laser means for generating an output beam in the ultraviolet region of the electromagnetic spectrum; and optical means on the optical axis including a zoom lens having zoom drive means for variably setting the cross-sectional area of the beam spot on the cornea. the area change of said spot is within the maximum area to be ablated and is symmetrical with respect to the beam projection axis which coincides with the optical axis of the eye, and the laser beam projection intensity is within the maximum area to be removed and is symmetrical with respect to the beam projection axis The laser means and the zoom drive means are controlled such that the cumulative time of laser beam irradiation onto the cornea causes a diopter-reducing change in the cornea. An engraving device as described above, having means including a microprocessor with control connections for matching in relation to variations in the limited spot area. 22. The engraving device according to claim 21, wherein the zoom lens has a variability that changes the output beam to a limited circular cross-sectional area that changes in response to changes in the settings of the beam driving means, An engraving device characterized in that the diopter reduction change thereby corrects myopia. 23. The engraving device of claim 21, wherein the zoom lens has a variable property that converts the output beam into a restricted straight line extending through the optical axis, and the straight line is arranged in the direction of the zoom drive means. An engraving device characterized in that it has a width that changes in response to a change in setting, whereby a diopter reduction change results in an astigmatism correction. 24. The engraving device according to claim 21, wherein the zoom lens has a variable property that converts the output beam into a restricted straight line extending through the optical axis, and the straight line is arranged in the direction of the zoom drive means. The zoom lens has an optical axis and has a width that changes as the settings change, whereby a diopter reduction change results in an astigmatism correction. An engraving device, characterized in that it is attached, whereby the angular orientation of said straight line is set according to that of the required astigmatism correction. 25. In an ophthalmic surgical engraving device that achieves volumetric removal of tissue within the optically functional area of the cornea by selective removal of the anterior surface of the cornea of a patient's eye by penetrating into the stroma, laser means for producing an output beam in the ultraviolet region of the electromagnetic spectrum; and mask means for variably limiting the beam's irradiation cross-section on the cornea, the mask means being masked by the mask means. a drive means for changing the cross-sectional area of the mask, the change in mask area is within the area of the maximum area to be removed and is symmetrical about a beam projection axis coinciding with the optical axis of the eye;
The laser beam projection intensity is limited to remove a fraction of a predetermined maximum amount of corneal stroma per unit time, and the laser means and the driving means are directed onto the cornea. An engraving device as described above, comprising means including a microprocessor with a control connection for aligning the laser beam irradiation to be associated with a change in cross-sectional area resulting in a diopter change to the cornea. 26. The engraving device of claim 25, wherein said mask means is operative to illuminate the cornea with said widest rectangular area and a plurality of smaller width areas, whereby said diopter change is An engraving device characterized by correcting astigmatism. 27. The engraving device of claim 25, wherein said mask means is operative to illuminate the cornea with said widest rectangular area and a plurality of smaller width areas, whereby said diopter change is An engraving device that corrects astigmatism and is characterized in that the longitudinal direction of the region is variable. 28 In the engraving device according to claim 25, the mask means operates to irradiate the cornea in the maximum area and a plurality of small circular areas, and each irradiation area is circular and has an external shape. An engraving device characterized in that the inner diameter is constant and the inner diameter changes, whereby the diopter change results in hyperopia correction. 29 In the engraving device according to claim 25, the mask means operates to irradiate the cornea in the maximum area and a plurality of small circular areas, and each irradiation area is circular and has a constant irradiation area. an engraved Fresnel having an inner diameter of A carving device characterized by correcting myopia using a ring. 30. The engraving device according to claim 25, wherein the mask means operates to irradiate the cornea in the maximum area and a plurality of small circular areas, each of the irradiation areas having a circular annular shape, The outer diameter is constant and the inner diameter is gradually varied up to a constant minimum inner diameter such that the diopter change is due to a carved Fresnel ring limited by the constant outer diameter and the constant minimum inner diameter. An engraving device characterized in that it corrects hyperopia. 31. The engraving device of claim 25, wherein the mask means includes an opaque plate (a) transparent to the laser beam, and (b) provided with a series of windows of varying area; An engraving device characterized in that means controlled by the setter are connected to direct the sequential alignment of the windows with the laser beam axis. 32. The engraving device of claim 25, wherein the mask means includes an opaque plate (a) transparent to the laser beam, and (b) provided with a series of windows of varying area; An engraving device characterized in that means controlled by the setter is connected to instruct the windows to be sequentially aligned with the laser beam axis, the windows being aligned in a straight line at intervals. . 33. The engraving device of claim 25, wherein the mask means includes an opaque plate (a) transparent to the laser beam, and (b) provided with a series of windows of varying area; An engraving apparatus characterized in that means controlled by the setter are connected to direct the sequential alignment of the windows with the laser beam axis, the windows being arranged in a spaced circular arrangement. 34. The engraving device of claim 25, wherein said mask means is operative to illuminate the cornea with said largest area of a circle and a plurality of smaller areas of the same shape of a circle, thereby causing said diopter variation. An engraving device characterized by correcting myopia. 35. The engraving device of claim 25, wherein said mask means includes an opaque plate (a) transparent to the laser beam, and (b) provided with a series of windows of varying area, said mask means comprising said programmable plate having a series of windows of varying area. means connected to direct the sequential alignment of the windows with the laser beam axis. 36. The engraving apparatus of claim 25, wherein said mask means comprises an opaque plate (a) transparent to the laser beam, and (b) provided with a series of windows of varying area, said programmable means are connected to direct the sequential alignment of the windows with the laser beam axis, the windows being aligned in a straight line at intervals. 37. The engraving device of claim 25, wherein said mask means comprises an opaque plate (a) transparent to the laser beam, and (b) provided with a series of windows of varying area, said programmable means are connected to direct the sequential alignment of the windows with the laser beam axis, the windows being spaced apart and arranged in a circular pattern. 38 In a sculpting device for performing ophthalmic surgery that achieves volumetric removal of tissue within the optically functional area of the cornea by selective removal of the anterior surface of the cornea of a patient's eye by penetrating into the stroma, laser means for producing an output beam in the ultraviolet region of the electromagnetic spectrum; and mask means for variably limiting the beam's irradiation cross-section on the cornea, the mask means being masked by the mask means. a drive means for changing the cross-sectional area of the mask, the change in mask area is within the area of the maximum area to be removed and is symmetrical about a beam projection axis coinciding with the optical axis of the eye;
The laser beam projection intensity is limited to remove a fraction of a predetermined maximum amount of corneal stroma per unit time, and the laser means and the driving means are directed onto the cornea. An engraving device as described above, comprising programmable means with a control connection for aligning the laser beam irradiation to be associated with a change in cross-sectional area resulting in a diopter change to the cornea. 39. The engraving device of claim 38, wherein said mask means is operative to illuminate the cornea with said widest rectangular area and a plurality of smaller width areas, whereby said diopter change is An engraving device characterized by correcting astigmatism. 40. The engraving device of claim 38, wherein said mask means is operative to illuminate the cornea with said widest rectangular area and a plurality of smaller width areas, whereby said diopter change is An engraving device that corrects astigmatism and is characterized in that the longitudinal direction of the region is variable. 41. In the engraving device of claim 38, the mask means operates to irradiate the cornea in the maximum area and a plurality of small circular areas, and each irradiation area is circular and has an external shape. An engraving device characterized in that the inner diameter is constant and the inner diameter changes, whereby the diopter change results in hyperopia correction. 42. In the engraving device of claim 38, the mask means operates to irradiate the cornea with the maximum area and a plurality of small circular areas, and each irradiation area is circular and has a constant irradiation area. an engraved Fresnel having an inner diameter of A carving device characterized by correcting myopia using a ring. 43. The engraving device according to claim 38, wherein the mask means operates to irradiate the cornea in the maximum area and a plurality of small circular areas, each of the irradiation areas being circular and annular; The outer diameter is constant and the inner diameter is gradually varied up to a constant minimum inner diameter such that the diopter change is due to a carved Fresnel ring limited by the constant outer diameter and the constant minimum inner diameter. An engraving device characterized by correcting hyperopia. 44. The engraving device of claim 38, wherein the mask means includes an opaque plate (a) transparent to the laser beam, and (b) provided with a series of windows of varying area; An engraving device characterized in that means controlled by the setter are connected to direct the sequential alignment of the windows with the laser beam axis. 45. The engraving device of claim 38, wherein the mask means includes an opaque plate (a) transparent to the laser beam, and (b) provided with a series of windows of varying area; An engraving device characterized in that means controlled by the setter is connected to instruct the windows to be sequentially aligned with the laser beam axis, the windows being aligned in a straight line at intervals. . 46. The engraving device of claim 38, wherein the mask means includes an opaque plate (a) transparent to the laser beam, and (b) provided with a series of windows of varying area; An engraving apparatus characterized in that means controlled by the setter are connected to direct the sequential alignment of the windows with the laser beam axis, the windows being arranged in a spaced circular arrangement. 47. The engraving device of claim 38, wherein said mask means is operative to illuminate the cornea with said largest area of a circle and a plurality of smaller areas of the same shape of a circle, thereby causing said diopter variation. An engraving device characterized by correcting myopia. 48. The engraving apparatus of claim 38, wherein said mask means includes an opaque plate (a) transparent to a laser beam, and (b) provided with a series of windows of varying area, said programmable means connected to direct the sequential alignment of the windows with the laser beam axis. 49. The engraving apparatus of claim 38, wherein said mask means comprises an opaque plate (a) transparent to the laser beam, and (b) provided with a series of windows of varying area, said programmable means are connected to direct the sequential alignment of the windows with the laser beam axis, the windows being aligned in a straight line at intervals. 50. The engraving apparatus of claim 38, wherein said mask means comprises an opaque plate (a) transparent to a laser beam, and (b) provided with a series of windows of varying area, said programmable means are connected to direct the sequential alignment of the windows with the laser beam axis, the windows being spaced apart and arranged in a circular pattern. 51 In a sculpting device for performing ophthalmic surgery that achieves volumetric removal of tissue within the optically functional area of the cornea by selective removal of the anterior surface of the cornea of a patient's eye by penetrating into the stroma, optical means comprising laser means for generating an output beam in the ultraviolet region of the electromagnetic spectrum; and reflecting means for reflecting said beam on said optical axis and variably limiting the cross-sectional area of said beam irradiation on the cornea. , comprising drive means for changing its reflection area, said reflection area change being on a range that produces a reflected beam cross-sectional area within the maximum area to be removed, and adapted in line with the optical axis of the eye. is symmetrical about the beam projection axis,
the projected beam intensity is limited to remove a fraction of a predetermined maximum amount of corneal stroma per unit time, means including a microprocessor with a control connection for aligning the laser beam irradiation of the laser beam to be associated with a change in the reflected beam cross-section resulting in a diopter change to the cornea. 52 In the engraving device according to claim 51, the angle of incidence of the laser beam on the reflecting means is
45°, the reflection area is an ellipse with a ratio of major axis to minor axis of √2:1, and the laser beam is incident at the center of the ellipse at an angle of 45° with respect to the major axis. An engraving device featuring: 53. In the engraving device of claim 51, the reflecting means operates to irradiate the cornea in a narrow rectangular area that is centered on the optical axis of the beam and extends to the maximum area. , the reflecting means further operates to irradiate the cornea in a plurality of large areas of the same shape, each of the irradiation areas being rectangular and having a width that varies symmetrically with respect to the length direction of the narrow area; An engraving device characterized in that the diopter change thereby corrects astigmatism. 54. In the engraving device of claim 51, the reflecting means operates to irradiate the cornea in a narrow rectangular area that is centered on the optical axis of the beam and extends to the maximum area. , the reflecting means further operates to irradiate the cornea in a plurality of large areas of the same shape, each of the irradiation areas being rectangular and having a width that varies symmetrically with respect to the length direction of the narrow area; Thereby, the engraving device is characterized in that the diopter change corrects astigmatism, and the longitudinal direction of the region is variable. 55. The engraving device according to claim 51, wherein the reflecting means operates to irradiate the cornea with a plurality of small areas having the same shape as the maximum area,
Furthermore, each of the irradiation areas is circular, with a constant outer diameter and a constant inner diameter that varies up to a constant minimum inner diameter, so that the diopter change is equal to the constant outer diameter and the constant minimum inner diameter. An engraving device characterized in that it is a farsightedness correction by means of a engraved Fresnel ring which is thus limited. 56. The engraving device according to claim 51, wherein the reflecting means operates to irradiate the cornea with a plurality of small areas having the same shape as the maximum area,
Moreover, each of the irradiation areas is circular and has a constant inner diameter and an outer diameter that varies halfway between the inner diameter and the outer diameter of the maximum area, so that the diopter change is caused by the diopter change in the inner diameter. and an engraving device for myopia correction by means of an engraved Fresnel ring defined by said outer diameter. 57. The engraving device according to claim 51, wherein the reflecting means includes a transparent plate having a series of reflective elements on its surface, the reflective elements gradually changing in area, and which are controlled by the microprocessor. The engraving apparatus is characterized in that the means for aligning the reflective elements is connected to designate sequential alignment of each reflective element with the optical axis of the laser beam. 58. The engraving device according to claim 51, wherein the reflecting means includes a transparent plate having a series of reflective elements on its surface, the reflective elements gradually changing in area, and which are controlled by the microprocessor. means connected to designate each reflective element to be sequentially aligned with the optical axis of the laser beam, the reflective elements being spaced apart and aligned in a straight line. Device. 59. The engraving device of claim 51, wherein the reflecting means includes a transparent plate having a series of reflective elements on its surface, the reflective elements gradually changing in area, and which are controlled by the microprocessor. means are connected to designate each reflective element to be sequentially aligned with the optical axis of the laser beam, and wherein the reflective elements are aligned at intervals about an axis of rotation. engraving device. 60. The engraving device of claim 51, wherein the reflecting means comprises a variable aperture diaphragm, the diaphragm having a reflective side surface arranged to reflect the laser beam to a continuous annular region around the diaphragm aperture. A carving device characterized by 61. The engraving device of claim 51, wherein the reflecting means is operative to illuminate the cornea with a concentric central circular area and a plurality of isomorphic large areas, whereby the diopter change is An engraving device characterized in that it corrects myopia. 62. The engraving device according to claim 51, wherein the reflecting means operates to irradiate the cornea in a maximum area and a plurality of small areas of the same shape, each of the irradiation areas being a ring, An engraving device characterized in that the inner diameter varies within the region, whereby said diopter variation is a hyperopic correction. 63 In a carving device for performing ophthalmic surgery that achieves volumetric removal of tissue within the optically functional area of the cornea by selective removal of the anterior surface of the cornea of a patient's eye by penetrating into the stroma, optical means comprising laser means for generating an output beam in the ultraviolet region of the electromagnetic spectrum; and reflecting means for reflecting said beam on said optical axis and variably limiting the cross-sectional area of said beam irradiation on the cornea. , comprising drive means for changing its reflection area, said reflection area change being on a range that produces a reflected beam cross-sectional area within the maximum area to be removed, and adapted in line with the optical axis of the eye. is symmetrical about the beam projection axis,
The projected beam intensity is limited to remove a fraction of a predetermined maximum removal amount of corneal stroma per unit time, and the laser means and the driving means are connected to the cornea. and programmable means with a control connection for aligning the laser beam irradiation to be associated with a change in the reflected beam cross-section resulting in a diopter change to the cornea. 64. In the engraving device of claim 63, the reflecting means operates to irradiate the cornea in a narrow rectangular area that is centered on the optical axis of the beam and extends to the maximum area. , the reflecting means further operates to irradiate the cornea in a plurality of large areas of the same shape, each of the irradiation areas being rectangular and having a width that varies symmetrically with respect to the length direction of the narrow area; An engraving device characterized in that the diopter change thereby corrects astigmatism. 65. In the engraving device of claim 63, the reflecting means operates to irradiate the cornea in a narrow rectangular area that is centered on the optical axis of the beam and extends to the maximum area. , the reflecting means further operates to irradiate the cornea in a plurality of large areas of the same shape, each of the irradiation areas being rectangular and having a width that varies symmetrically with respect to the length direction of the narrow area; Thereby, the engraving device is characterized in that the diopter change corrects astigmatism, and the longitudinal direction of the region is variable. 66. The engraving device according to claim 63, wherein the reflecting means operates to irradiate the cornea with a plurality of small areas having the same shape as the maximum area,
Furthermore, each of the irradiation areas is circular, with a constant outer diameter and a constant inner diameter that varies up to a constant minimum inner diameter, so that the diopter change is equal to the constant outer diameter and the constant minimum inner diameter. An engraving device characterized in that it is a farsightedness correction by means of a engraved Fresnel ring which is thus limited. 67. The engraving device according to claim 63, wherein the reflecting means operates to illuminate the cornea with a plurality of small areas having the same shape as the maximum area,
Moreover, each of the irradiation areas is circular and has a constant inner diameter and an outer diameter that varies halfway between the inner diameter and the outer diameter of the maximum area, so that the diopter change is caused by the diopter change in the inner diameter. and an engraving device for myopia correction by means of an engraved Fresnel ring defined by said outer diameter. 68. The engraving device according to claim 63, wherein the reflecting means includes a transparent plate having a series of reflecting elements on its surface, the reflecting elements gradually changing in area, and which are controlled by the microprocessor. The engraving apparatus is characterized in that the means for aligning the reflective elements is connected to designate sequential alignment of each reflective element with the optical axis of the laser beam. 69. The engraving device of claim 63, wherein the reflecting means includes a transparent plate having a series of reflective elements on its surface, the reflective elements gradually changing in area, and controlled by the microprocessor. means connected to designate each reflective element to be sequentially aligned with the optical axis of the laser beam, the reflective elements being spaced apart and aligned in a straight line. Device. 70 In the engraving device of claim 63, the reflecting means includes a transparent plate having a series of reflective elements on its surface, the reflective elements gradually changing in area, and controlled by the microprocessor. means are connected to designate each reflective element to be sequentially aligned with the optical axis of the laser beam, and wherein the reflective elements are aligned at intervals about an axis of rotation. engraving device. 71. The engraving device of claim 63, wherein the reflecting means comprises a variable aperture diaphragm, the diaphragm having a reflective side surface arranged to reflect the laser beam to a continuous annular region around the diaphragm aperture. A carving device characterized by 72. The engraving device of claim 63, wherein said reflecting means is operative to illuminate the cornea with a concentric central circular area and a plurality of isomorphic large areas, whereby said diopter change is An engraving device characterized in that it corrects myopia. 73. The engraving device of claim 63, wherein the reflecting means operates to irradiate the cornea in a maximum area and a plurality of small areas of the same shape, each irradiation area being a ring, An engraving device characterized in that the inner diameter varies within the region, whereby said diopter variation is a hyperopic correction.
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