JPH0298349A - 半導体レーザ治療装置 - 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半導体
レーザ治療装置に関する。

［従来技術とその問題点］ 眼科用光凝固装置を例にとり説明する。

一般にエンドフォトコアギユレータの場合には数百μｍ
のファイバが使用されているが、スリットランプを用い
た光凝固装置では通常、コア径５０μ瓦のファイバが使
用されている。これは眼底での照射スポット径として最
小５０μｍを得るためである。

しかしながら従来、半導体レーザをファイバに通すのに
は多数のレンズを用いてファイバ入射端に集光させてい
たが、コア径の太いファイバ（コア径数百μｍ）に通す
ことしかできなかったので、スリットランプを用いた光
凝固装置には使用できなかった。エンドフォトコアギユ
レータの場合にも照射スポット径を小さくするにはエン
ドフォトの先端を患部に近接しなければならず、またそ
れにも限界がある。

それは高出力の半導体レーザはと第７図（ｂ）（Ｃ）に
示すように、発光部（ａｘｂ）が細長く（パワー１Ｗの
レーザの場合、発光部は１μｍ×２００μｍ程度）、レ
ンズで集光したスポット像も丸くならないので、細いフ
ァイバに半導体レーザを集光するのは光量損失が大き過
ぎ、全く使用に耐えられるものではなかったからである
。

半導体レーザをファイバ光学系を通さず、眼底に照射す
る方式も考えられるが、半導体レーザはその光学的特性
上、結像光学系を通してスポットを結像させた場合、丸
い均一なスポットを作ることができないという欠点をも
っている。

［発明の課題］ 本発明の目的は、上記従来技術の欠点に鑑み、光量損失
の少なく、丸く均一な小スポットの得られる半導体レー
ザ治療装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、処置用レーザ光
源と、処置用レーザ光源から出射したレーザ光をファイ
バに通すための集光光学部材と、ファイバとを有する半
導体レーザ治療装置において、ファイバとしてバンドル
ファイバを用いたことを特徴としている。

さらに、上記発明の構成に加えるにバンドルファイバの
出射端に光量むらを取除く手段を配置したことを特徴と
している。

レーザの発光部が第７図（ｂ）のようにストライプ状の
場合は、第２図に示すようにハンドルファイバ６の入射
端はレーザの発光部像に合わせて一列に配置する。この
ようにレーザの発光部に合わせて多数の細いファイバで
集光するので、効率よく集光でき、かつバンドルファイ
バーの直径も一本のファイバの時に比べて、１７３〜１
／４に細くすることができる。

また、第７図（Ｃ）のようにレーザの発光部が連続的な
場合には、バンドルファイバを連続的に一列に並べてや
れば、同様の結果を得ることができる。

更に、バンドルファイバの出射端に光量むらを取除く手
段を配置することにより、ファイバからの出射光は混合
され、光量分布を均一にすることができる。

［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コート面で、１７２波
長板３との組合せｋより処置用半導体レーザ光１１．２
のレーザ光を合成するためのものである。５ａ、　５ｂ
、　５Ｃは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。

＠３図は一方向屈折率分布型スブブレンズの光学特性を
示している。これを第４図に示すように互いに直角に組
合わせると、アナモフィック光学系を形成する。第３図
でいう屈折率の変化しているＸ軸は第２図の図面が示す
ように５ａ、５ｂは垂直な方向、５Ｃでは平行な方向を
向いている。この場合の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発光部とレンズの位置関係によ
り決定される。即ち、垂直方向では結像倍率を大きくし
、ファイバに入るレーザの集光角を小ざくする。使方、
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
うにでき、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
結像位置を決定すれば、−層効果的であることはいうま
でもない。

なお、アナモフィックマイクロレンズでアナモフィック
光学系を構成する場合は各円筒面は球面収差を取除くた
めに非球面にする。

６はバンドルファイバである。バンドルファイバは複数
の細いファイバが束ねられているファイバである。

半導体レーザの発光部がストライプ状の場合には（第７
図（ｂ））−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
ライプの数だけファイバを一列に並べである。バンドル
ファイバ６の出射側は丸く一本に束ねられている。

７はシングルロッドで、バンドルファイバ６の出射端に
直接結合している。シングルロッドの直径はバンドルフ
ァイバの束の直径と同程度かそれよりやや太い位がよい
、。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。即ち、バンドルファ
イバ出射端では多数の輝点の集合となるため、第５図（
ａ）に示すように光量分布にむらができる。そこでシン
グルロッドを配置することにより、第５図（ｂ）のごと
くに光量分布を均一にする。

なお、シングルロッドは第６図に示すようにセルフォッ
クレンズ１８を介して結合させてもよい。

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レーザ光を
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９Ｕ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で効率よくレ
ーザ光を集光すると同時に、放射角が小ざく丸いスポッ
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、その動作を説明
する。

まず、ガイド用レーザ光！１５を発振させる。レーザ光
源を出たレーザ光はテーパー型ファイバ１６を通ること
により、効率よくレーザ光放射角が小さく丸いスポット
光に調整される。ファイバ１６を出た光はコリメーティ
ングレンズ１７で平行光束にされた後、ダイクロイック
ミラーで方向を変える。

その後、移動レンズ１０．１１及び対物レンズ１２を通
過後、コンタクトレンズ１３を装着した患者眼１４の眼
底にスポットを作る。眼底上での処置すべき部位にスポ
ットを合わせるために、マニピュレータ（図示せず）で
スポットを移動させる。スポットの大きさは移動レンズ
１０．１１を連動して動かすことにより任意の大きさの
スポットを得ることができる。

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

半導体レーザは直線偏光しているが、レーザ光１及び２
の偏光面が共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）でハンドルファイバ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：ｌＩ
Ｉ艮い長方形（１μｍｘ　　１６０μ７Ｗ＞ヲシていた
り、ストライプ状をしているので、アナモフィックレン
ズによるレーザ発光部の結像位置にファイバを一列に並
べることにより、効率よく細いファイバに集光すること
ができる。バンドルファイバ６の出射端は丸く束ねてあ
り、その先にシングルロッド７がついている。シングル
ロッド７によってハンドルファイバー６の出射端での光
量分布のムラが改善される。次にシングルロッド７を出
た光はコリメーティングレンズ８で平行光束になり、ダ
イクロイックミラー９でガイド光とカップリングする。

その後、ガイド光と同じく移動レンズ１０．１１及び対
物レンズ１２を通過して、患者眼１４の眼底を照射し処
置する。

［発明の効果］ 本発明によれば、バンドルファイバを使うことにより、
半導体レーザからの光を効率よく細いファイバに集光で
きるので、小さなスポットでの精密な治療ができる。

また、光量むらを取除く手段を配置することによりバン
ドルファイバからの出射光を均一にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の光学系配置概略図、第２図
は第１図の要部拡大図、第３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４図は一方向屈折率
分布型スラブレンズによるアナモフィック光学系の説明
図、第５図はシングルロッドの使用の有無による光量分
布の説明図、第６図はシングルロッドの他の配置例、第
７図は高出力半導体レーザの発光特性を説明する図であ
る。 １．２・・・処置用半導体レーザ　３・・・１／２波長
板４・・・偏光ビームスプリッタコート面５ａ、５ｂ、
５ｃ・・・・・・一方向屈折率分布型スラブレンズ ６・・・バンドルファイバ　７・・・シングルロッド１
８・・・セルフォックレンズ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）処置用レーザ光源と、処置用レーザ光源から出射
   したレーザ光をファイバに通すための集光光学部材と、
   ファイバとを有する半導体レーザ治療装置において、 ファイバとしてバンドルファイバを用いたことを特徴と
   する半導体レーザ治療装置。
2. （２）第１項の半導体レーザ治療装置において、バンド
   ルファイバの出射端に光量むらを取除く手段を配置した
   ことを特徴とする半導体レーザ治療装置。
3. （３）第１項又は第２項の処置用レーザ光源がストライ
   プ状の発光部を有するときは、レーザ光をファイバに通
   すための集光光学部材の結像位置にストライプの数だけ
   ファイバの入射端を配置したことを特徴とする半導体レ
   ーザ治療装置。
4. （４）第１項又は第２項の処置用レーザ光源が連続的な
   発光部を有するときは、レーザ光をファイバに通すため
   の集光光学部材の結像位置に発光部の形状に合せて連続
   的にファイバの入射端を配置したことを特徴とする半導
   体レーザ治療装置。