JPH0298348A - レーザ治療装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の利用分野］ 本発明は半導体レーザ光を用いて患部を治療するレーザ
治療装置、殊に眼底の光凝固装置に関する。

［従来技術とその問題点］ 第５図は半導体レーザの一般的な光学特性を示す図であ
る。

レーザの発光領域は細長く出力１ｗａｔｔ程度のレーザ
ではａ　＝１ｏｏ　〜２ｏｏ１ｔ　ｍ、３　＝　１ｔｔ
　ｍであり、放射角はθ１〜４０°、θ、ｒ−１０°程
度である。

このため、半導体レーザ光を患部に導く導光体であるフ
ァイバに効率よく集光することは容易ではない。

従来のファイバカップリングの方法は、第６図に示すセ
ルフォックマイクロレンズを用いた方法や、マイクロ球
レンズを用いた方法が多い。

後者のマイクロ球レンズを用いた方法では、球面収差の
影響で角度の大きな光はファイバーに集光されず、パワ
ーロスが大きいという欠点がある。

また、前者のセルフォックマイクロレンズによるカップ
リング方法（第６図）では、セルフォックマイクロレン
ズ１９によりレーザ発光部をファイバ２０入射端面に結
像させることはできる。

しかしながら、ファイバ入射端における光束の集光角を
小ざくするために、セルフォックレンズによる結像倍率
を１倍以上にすると、発光領域ａの像も拡大され、細い
ファイバには入らなくなる。

他方、発光領域ａの像を小ざくするために縮小倍率にす
ると、集光角が大きくなり、ファイバのＮＡより大きく
なってファイバを通らないか、たとえファイバを通った
としても、ファイバ出射端での出射ＮＡは大きくなって
しまう。ファイバの出射Ｎ＾が大きいと、その後の光学
系でけられてしまうので光量損失が生ずる。

上記の理由により、セルフォックマイクロレンズによる
ファイバカップリングは光量損失の点で問題がある。

［本発明が解決しようとする課題１ 本発明の目的は上記従来技術の欠点に鑑み、半導体レー
ザの光を効率よくファイバ等のレーザ導光体に集光する
集光光学系を有するレーザ治療装置を捉供することにあ
る。

［問題点を解決する手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、半導体レーザ光
源からの出射光をレーザ導光体を介して患部にスポット
照射する半導体レーザ治療装置において、半導体レーザ
光源からの出射光をレーザ導光体に導く集光部材にアナ
モフィックレンズを用いたことを特徴としている。

半導体レーザの放射角及び発光部は軸対称ではないので
、縦方向と横方向でそれぞれ最適なカップリングの条件
を決めるのがよい。そこで、縦方向と横方向で結像倍率
の異なるアナモフィック光学系を採用することにより、
最適なカップリングを１りることができる。

［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明の一実施例である眼底光凝固装置の光学
系配置概略図である。

１及び２は処置用半導体レーザ光源である。３は１７２
波長板で、直線偏光の偏光面を９０’回転させる作用を
する。４は偏光ビームスプリッタのコート面で、１７２
波長板３との組合せにより、半導体レーザ光［１，２か
ら出射したレーザ光を合成するためのものである。５ａ
、５ｂ、　５ｃは第２図に示す一方向屈折率分布型スラ
ブレンズで、アナモフィック光学系を構成している。屈
折率の変化しているＸ軸は５ａ、　５ｂでは紙面に垂直
な方向、５Ｃでは平行な方向を向いている。

一方向屈折率分布型スラブレンズは第２図に示すように
、Ｘ方向にのみ屈折率が異なり、円筒レンズの作用をす
る。これを第３図に示すように互いに直角に組み合せる
と、結像倍率はそれぞれの方向でのレンズの長さ及びレ
ーザとレンズの位置関係により決定される。垂直方向で
は結像倍率を大きくし、ファイバへ入るレーザの集光角
を小さくする。他方、水平方向では倍率を等倍もしくは
縮小することにより、発光部の像がファイバ入射端のコ
アからはみださないようにし、効率よくファイバにレー
ザを集光することができる。

また、水平方向では半導体レーザの非点収差を考慮して
、結像関係を決定すればより効果的であることはいうま
でもない。

６はハンドルファイバである。処置用レーザの発光部が
ストライブ状の場合には一本のファイバに集光しきれな
いので、アナモフィックレンズによるレーザ発光部の結
像位置にストライプの数だけ、−舛に並べである。ハン
ドルファイバ６の出射側は丸く一本に束ねられている。

７はシングルロッドである。これはバンドルファイバ出
射端での光量分布の不均一性を改善するための作用をす
る。

８はコリメーティングレンズ、９はダイクロイックミラ
ーで処置用レーザ光とアライメント用ガイド光を合成す
るためのものである。１０．１１は移動レンズで眼底で
のスポットサイズを変えるために使われる。

１２は対物レンズ、１３はコンタクトレンズで患者眼に
装着する。１４は処置すべき患者眼である。１５はアラ
イメント用ガイドレーザ光源であり、可視半導体レーザ
が使われている。１６はテーパ型光ファイバーで効率よ
くレーザ光を集光すると同時に放射角が小さく丸いスポ
ット光源を作るためのものである。１７はコリメーティ
ングレンズでガイドレーザ光を平行にするためのもので
ある。

以上の光学系の構成の実施例において、以下にその動作
を説明する。

まず、ガイド用し−導光原１５を発振させる。レーザ光
源を出たレーザ光はテーパ型ファイバ１６を通ることに
より、レーザ光の放射角が小さくしかも丸いスポット光
に効率よく調整される。

ファイバ１６を出た光はコリメーティングレンズ１７で
平行光束にされた後、ダイクロイックミラーで方向を変
える。その後、移動レンズ１０．１１及び対物レンズ１
２を通過後、コンタクトレンズ１３を装着した患者眼１
４の眼底にスポットを作る。眼底上での処置すべき部位
にスポットを合わせるために、図示なきマニピュレータ
機構でスポットを移動させる。スポットの大きさは移動
レンズ１０．１１を連動して動かすことにより任意の大
きざのスポットを得ることができる。

このようにして処置すべき部位が決まると、次に処置用
レーザ光源１及び２を発振させる。低いパワーで処置し
たい時には、１又は２のどちらかのレーザのみ発振させ
ればよい。高パワーで処置する時には、両方のレーザを
同時に発振させる。

半導体レーザは直線偏光しているが、偏光面が１．２の
レーザ光ともに同じ角度では偏光ビームスプリッタで合
成できないので、片方のレーザのみ１７２波長板３を使
って偏光面を９０°回転させる。

そうすることにより、効率よく２つのレーザ光を合成す
ることができる。

レーザ光源を出た光はアナモフィックレンズ（５ａ、　
５ｂ　、５ｃ）でバンドルファイバ６の入射端面上に集
光する。高出力半導体レーザでは発光部が非常に細長い
長方形（１μ７ＦＬＸ　　１６０μｍ）をしていたり、
ストライプ状をしているので、アナモフィックレンズに
よるレーザ発光部の結像位置にファイバを一列に並べる
ことにより、効率よく細いファイバに集光することがで
きる。

ハンドルファイバ６の出射端は丸く束ねてあり、その先
にシングルロッド７がついている。シングルロッド７に
よってハンドルファイバ６の出射端での光量分布のムラ
が改善される。

次にシングルロッド７を出た光はコリメーティングレン
ズ８で平行光束になり、ダイクロイックミラー９でガイ
ド光とカップリングする。その１麦、ガイド光と同じく
移動レンズ１０．１１及び対物レンズ１２を通過して、
患者眼１４の眼底を照射し処置する。

以上の実施例は一方向屈折率分布型スラブレンズで構成
されたアナモフィック光学系の例であるが、次に他の光
学素子によるアナモフィック光学系の構成例を示す。

第４図はその構成例を示す図である。。これは通常の均
一媒質で、両端を円筒非球面にしたレンズ１８を使用し
たものである。両端の円筒面の母線方向は互いに直交し
ている。このようにアナモフィックレンズを一体で作る
ことによりコンパクトなファイバカップリング光学系を
構成することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、半導体レーザから
の光を効率よくファイバ等の細い導光体にカップリング
することができるので、治療に必要な小さく、しかも高
出力のスポットをも作るこ、とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である眼底光凝固装置の光学
系配置概略図、第２図は一方向屈折率分布型スラブレン
ズの光学特性を示す図、第３図は一方向屈折率分布型ス
ラブレンズで構成されたアナモフィック光学系の図、第
４図は他のアナモフィック光学系の構成例を示す図、第
５図は半導体レーザの一般的な光学特性を示す図、第６
図は従来技術であるセルフォックマイクロレンズによる
カップリング方法を示す図である。 １．２・・・・・・処置用半導体レーザ３・・・・・・
１／２波長板 ４・・・・・・偏光ビームスプリッタコート面５ａ、５
ｂ、５ｃ・・・・・・一方向屈折率分布型スラブレンズ ６・・・・・・バンドルファイバ ７・・・・・・シングルロッド 特許出願人　　株式会社二デック

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体レーザ光源からの出射光をレーザ導光体を
   介して患部にスポツト照射する半導体レーザ治療装置に
   おいて、 半導体レーザ光源からの出射光をレーザ導光体に導く集
   光部材にアナモフィック光学系を用いたことを特徴とす
   るレーザ治療装置。