JPH0298372A - 医用レーザ装置 - 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］ 本発明はレーザ光を用いて患部を治療する医用レーザ装
置に関する。

［従来技術］ 第５図に示すように、半導体レーザはその光学的特性に
特徴をもっている。

レーザ発光部は普通細航）長方形をしており、そのまま
光学系で端面を投影したのでは丸いスポットを１ｑるこ
とはできない。

そこで、丸いスポットを形成するための方法として、フ
ァイバ部材を使うことが知られている。

第６図にその配置図を示す。１は半導体レーザ光源、中
央の斜線の領域がレーザの発光部である。

２０はファイバである。ファイバ２０をレーザ光源１の
発光面に密着させると、レーザから出た光はファイバ内
を通過する。ファイバ内では多重回の反射が生じ、ファ
イバ出射端では光束はコア全体に拡がり、丸いスポット
が得られる。

［従来技術の問題点］ しかしながら上記従来技術においては、ファイバ出射端
での光束の拡がり角はレーザ発光面での最大放射角（第
５図θＬ）以上になるので、通常４０〜５０°以上にな
ってしまう。このようにレーザの拡がり角が大きいと、
その後の光学系でけられが生じ、光量損失が生ずるとい
う欠点がある。

本発明の目的は上記従来技術の欠点に鑑み、光量損失が
少なく、小さなスポット光を°形成することができる医
用レーザ装置を提供することにある。

［問題点を解決する手段］ 上記目的を達成するために、本発明は処置用レーザ光源
とガイド用レーザ光源の少なくとも一方が半導体レーザ
で構成されている医用半年体レーザ装置において、半導
体レーザ光源の発光面にテーバ型ファイバ部材を装着し
たことを特徴としている。

第２図は半導体レーザ光源の発光面にテーバ型ファイバ
部材を装着したときのレーザ光の進行方向を説明する図
である。

１５は半導体レーザ光源、１６はテーバ型ファイバ部材
である。このファイバ部材は入射側で細く、出射側に行
くほど太くなっている。このようなテーパ型ファイバ部
材の入射側に大きな角度で入った光も、ファイバ内での
多重反射により、その角度が徐々に光軸に平行になって
いく。従って、ファイバ出射端での光束の拡がり角は通
常のファイバに比べて小さく抑えることができる。

また、レーザ出！ｌｆ糧では第３図（ａ）斜線部１８の
形状をしていたレーザ光束も、ファイバ内での多重回の
反射により、第３図（ｂ）の斜線部１９のごとくファイ
バ出射端では光束はコア全体に拡がり、丸いスポットが
得られる。

［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

第１図は本発明の一実施例の光学系配置略図である。

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。屈折率の変化しているＸ軸（第４図）は
５ａ、　５ｂでは紙面に垂直な方向、５Ｃでは平行で光
軸方向を向いている。

この場合の結像倍率はそれぞれの一万′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
では倍率を等倍若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。

なあ、屈折率分布型の媒質を使用せず、円筒面を直角に
組合わぜる等により、アナモフィック光学系を構成する
ことができる。このとき円筒面を非球面にすることによ
り収差を取除くことができる。

６はバンドルファイバである。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ファイバを一列に７へであ
る。また、連続型の場合にはレーザ発光部の結像位置に
連続的に並べている。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はシングルロンドである。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レーザ光を
合成するためのものである。１ｏ１１１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
導体レーザ光源が使われている。

１６はテーバ型光ファイバで半導体レーザ光源１５の発
光面に装着されている。前述のように、これは半導体レ
ーザ光源１５からの出射光を効率よく集光すると同時に
、放射角の小ざく丸いスポット光源を作るためのもので
ある。１７はコつメーティングレンズでガイドレーザ光
を平行光束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、ガイド用レーザ光源１５を発振させる。レーザ光
源を出射したレーザ光はテーパ型ファイバ１６を通るこ
とにより、レーザ光は放射角の小ざい丸いスポット光に
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１２を通過後、コンタクトレンズ１
３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、図
示なきマニピュレータを操作して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を連動して移
動させて変えることができ、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とスポットの大きざが決
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、１．２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
レーザ光共に同じ角度では偏光ビームスプリッタでは合
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）により合成され、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（
１μＴｒＬ×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。

本実施例では、テーパ型ファイバをガイド用半導体レー
ザ光源に装着した実施例であるが、治療に必要な程度に
レーザパワーが高く、しかもレーザ発光面の大きざが適
当であれば、処置用の半導体レーザでも可能であること
はいうまでもない。

［発明の効果］ 本発明によれば、半導体レーザからのレーザ光を小さく
て丸い均一のスポットに効率よく形成できる。

【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略図、第２図は
半導体レーザ光源の発光面にテーパ型ファイバ部材を装
着したときのレーザ光の進行方向を説明する図、第３図
（ａ）は半導体発光面の形状図、第３図（ｂ）はファイ
バ出射端でのレーザ光束の断面形状図、第４図は一方向
屈折率分布型スラブレンズの光学特性を説明する図、第
５図は半導体レーザの光学的特性を示す図、第６図はフ
ァイバ部材を使った従来技術の説明図である・１．２・
・・処置用半導体レーザ光源 １０、１１・・・移動レンズ １５・・・アライメント用半導体レーザ光源１６・・・
テーパ型ファイバ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）処置用レーザ光源とガイド用レーザ光源の少なく
   とも一方が半導体レーザで構成されている医用半導体レ
   ーザ装置において、 半導体レーザ光源の発光面にテーパ型ファイバ部材を装
   着したことを特徴とする医用レーザ装置。
2. （２）第１項のテーパ型ファイバ部材を装着するレーザ
   光源はガイド用半導体レーザ光源であることを特徴とす
   る医用レーザ装置。