JPH0298350A - 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］ 半導体レーザをファイバにカップリングするための集光
光学系としては、マイクロ球レンズを用いる方法やセル
ホオツタレンズを用いる方法が知られている。

また、レーザ光束の合成としては、ダイクロイックミラ
ーを使用したり、偏光を利用した偏光ビームスプリッタ
による方法が考えられている。

しかしながら、これらの集光光学部材と光束合成光学部
材とを一体化することはできないために、２光束のレー
ザを同一ファイバに集光するには複雑な光学系を構成し
なければならなかった。

［発明の課題］ 本発明の目的は、上記従来技術の欠点に鑑み、複数の半
導体レーザからの光束を合成でき、しかも効率よくレー
ザ導光体に集光できる半導体レーザ治療装置を提供する
ことにある。

［発明の目的を達成する手段］ 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照射する
半導体レージ治療装置において、半導体レーザ光源を複
数個配置するとともに、導光体への集光部材と該半導体
レーザ光源からの出射光を合成する部材を一体として形
成したことを特徴としている。

更に、上記発明の合成部材とは偏光面を回転させる手段
をも含むことを特徴としている。

［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り、
第２図は２光束レーザ光のファイバカップリング光学系
の拡大図である。

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ある。

５ａ、　５ｂ、　５ｃは一方向屈折率分布型スラブレン
ズで、５ａ、　５ｂの屈折率分布の方向と５０の屈折率
分布の方向とは直交しており、アナモフィック光学系を
構成している。

一方向屈折率分布型スラブレンズは円筒レンズの作用を
する（第３図）ので、２個のレンズを組合わせることに
よってアナモフィック光学系を構成することができる（
第４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
示している。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、５
Ｃ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。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。

５ａ、　５Ｃは屈折率分布の軸に平行に、光軸に対して
斜に切断し、斜面に偏光ビームスプリッタコテインクを
施した後、接合している。

レーザ光源２から出射するレーザ光は１／２波長板によ
り９０’回転させるから、偏光ビームスプリッタコート
面では反射する。

なお、波長が異なる半導体レーザ光間ではダイクロイッ
ク用のコートを施せばよい。

６はハ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（第５図（
ｂ））には、−本のファイバに集光しきれないので、ア
ナモフィック光学系番こ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。

レーザ発光部が連続型の場合（第５図（Ｃ））は、ファ
イバを連続的に並べる。

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あるバンド
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６
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ｋより、第６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７図に示すようにセルフオッ
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おる。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、ガイド用レーザ光源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。スポットの人きざは移動レンズ
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を発撮さぜる。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
同時に発振ざぜる。

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細長い
長方形（１μｍ×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がついゝている。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１
２を通過して、患者眼１４の眼底を照射し処置する。

次に、上記の実施例とは異なったレーザ光のカップリン
グ光学系を示す。

これは屈折率分布型媒質を使用けず、レンス１９ａ、　
１９ｂ、　１９ｃの円筒面を直角に組合わせることによ
り、第２図の光学系と同じアナモフィック光学系を（第
８図）構成している。円筒面は非球面化することにより
収差の影響を取除くことができる。

また、治療用の半導体レーザが１個で充分な出力がＩＨ
られる場合には、治療用の半導体レーザと照準用のレー
ザとのカップリングに使用することができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、導光体への集光部材と光束合成光学部
材が一体化できるので、光学系を簡略にでき、装置をコ
ンパクト化することができる。

また、高パワーな半導体レーザ治療装置を１ｑ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
はレーザ光のカップリング光学系の拡大図、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図は高出力半導体レーザの
発光特性を説明する図、第６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７図はシングルロッ
ドの他の配置例、第８図はレーザ光のカップリング光学
系の伯の実施例である。。 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・・・ハンドルファイバ　７・・・シングルロッド１
８・・・セルフ４ツクレンズ

Claims (5)

【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、 半導体レーザ光源を複数個配置するとともに、導光体へ
   の集光部材と該半導体レーザ光源からの出射光を合成す
   る部材を一体として形成したことを特徴とする半導体レ
   ーザ治療装置。
2. （２）第１項の出射光を合成する部材とは、偏光面を回
   転させる手段をも含むことを特徴とする半導体レーザ治
   療装置。
3. （３）第１項の半導体レーザ治療装置において、集光部
   材をアナモフィック光学系とし、アナモフィック光学素
   子に偏光ビームスプリッタコート面を施すとともに、半
   導体レーザ光の集光部材への入射端に１／２波長板を装
   着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項の複数のレーザ光源の１つは照
   準用レーザ光源であることを特徴とする半導体レーザ治
   療装置。
5. （５）第１項又は第２項の複数のレーザ光源とは、治療
   用のレーザ光源であることを特徴とする半導体レーザ治
   療装置。