JPH0366896B2 - - Google Patents

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JPH0366896B2
JPH0366896B2 JP60231315A JP23131585A JPH0366896B2 JP H0366896 B2 JPH0366896 B2 JP H0366896B2 JP 60231315 A JP60231315 A JP 60231315A JP 23131585 A JP23131585 A JP 23131585A JP H0366896 B2 JPH0366896 B2 JP H0366896B2
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interlocking shaft
lever
laser
drive
mirror
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Makoto Ishida
Toomasu Matsukaramu Donarudo
Chikashi Koike
Pataaki Sutefuan
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Coherent Inc
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Publication of JPH0366896B2 publication Critical patent/JPH0366896B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はレーザー光凝固装置、さらに詳細には
レーザー光を眼内に照射し、照射部位に高熱を発
生させ、生体組織に熱凝固を起させるレーザー光
凝固装置に関する。
[従来の技術] 従来、網膜剥離や糖尿病性網膜症などの治療に
おいて網膜等の生体組織にレーザー光を吸収さ
せ、その部位に高熱を発生させて熱凝固を行なう
レーザー光凝固方法が一般的に用いられている。
このような場合、アルゴンやクリプトンレーザー
光源から出たレーザー光は、光学系により所定の
径に絞られてミラー等の反射手段により向きを変
えられて眼球内の1点に照射され、そこに熱凝固
を発生させる。このレーザー光照射部位を定めた
り、あるいは観察するためにレーザー光学系と別
にスリツト像形成用の光学系及び観察部が設けら
れている。
これらレーザー光学系、スリツト像形成用光学
系および観察部の配置において、スリツト像形成
用光学系は、装置前部の垂直軸を中心に回動可能
になつており、2つのミラーによつて向きを変え
られ前記垂直軸の延長線上にスリツト像を形成す
る。レーザー光学系は前記スリツト像形成用光学
系の上方に架装されており、前記2つのミラー近
傍にあるミラーによつて前記スリツト像近傍に所
定の径のスポツトを照射する。観察部はスリツト
像形成用光学系の外側にあつて垂直軸を中心に回
動可能になつている。2つのミラー近傍にあるミ
ラーは、垂直軸および紙面に垂直な軸を中心に回
動可能になつており、リンク、ワイヤーなどで機
械的に連結されたレバーによつて観察者が操作で
き、スポツトをスリツト像近傍で上下左右に移動
させることができる。該レバーは操作し易くする
ため上述したミラーからリンク、ワイヤーなどを
介して観察部後方に突出している。このミラーの
操作機構をマニピユレータと称する。
[発明が解決しようとする問題点] このような従来の凝固装置においては、マニピ
ユレータの操作部と駆動部を分離することができ
ず、操作レバー等が、スリツト像形成用光学系あ
るいは観察部の回動のさまたげになり易く装置の
操作性を損なつていた。また、レバー等の自重に
より手を離すと下方へいつてしまうのを防ぐため
に基準位置に復帰するようなバネをかけていた。
このため、基準位置以外の位置に長時間停止させ
ることや、正確な位置にスポツトを移動させるこ
とが困難であつた。またマニピユレータのレバー
と装置全体をコントロールする操作部材が離れて
いるため、いちいち手を動かして操作する必要が
あつた。従つて、本発明はこのような問題点を解
決するためになされたもので、正確な凝固部位に
スポツトを移動させることができ、スリツト像形
成光学系あるいは観察部の回動自在な操作性の良
いレーザー光凝固装置を提供することを目的とす
る。
また、従来より、ミラーのマニピユレータとミ
ラー駆動部の機械的な結合を排除し、操作入力量
を電気的に検出し、検出した操作入力量に応じて
ミラー駆動部を電気的に制御する構成も考えられ
ている。この構成では、操作部と、駆動部の配置
位置を自由に設定できるため、たとえば、観察部
の操作に邪魔にならない位置に操作部を配置でき
るなどの利点を生じる。
従つて、本発明では、さらにレーザー光学系の
ミラーないしプリズムなどの反射部材操作部と、
反射部材の駆動部を電気的に結合する構成を用
い、精度よく、また良好な操作性によりレーザー
照射方向の制御を行なえるレーザー光凝固装置の
構造を提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、上記課題を解決するために、レーザ
ー光を反射部材を介して眼球内に照射し熱凝固を
行なうレーザー光凝固装置において、垂直回転軸
と水平回転軸とに支承された前記反射部材と結合
された反射部材レバーと、前記反射部材の垂直お
よび水平回転軸に関する回転位置の目標値を発生
する操作手段と、レーザー光軸とほぼ平行で、か
つ垂直に配置され、回転およびスラスト方向に移
動可能な連動軸と、前記連動軸を回転方向に駆動
する第1の駆動系と、前記連動軸をスラスト方向
に駆動する第2の駆動系とを設け、前記連動軸の
回転により、前記反射部材を前記垂直回転軸を中
心に回動するよう駆動すべく前記第1の駆動系に
より駆動される前記連動軸の端部の伝達部材を前
記反射部材レバーに係合するとともに、前記連動
軸のスラスト方向の移動により前記反射部材を前
記水平回転軸を中心に回動するよう駆動すべく前
記第2の駆動系により駆動される前記連動軸の端
部を前記反射部材レバー端部に対して圧接係合さ
せ、前記第1および第2の駆動系を前記操作手段
からの入力量に応じて駆動することにより、前記
反射部材の垂直および水平回転軸に関する回転位
置を制御し、レーザー光の照射方向を決定する構
成を採用した。
[作用] 以上の構成によれば、操作手段からの操作入力
に応じて第1および第2の駆動手段を駆動するこ
とにより、レーザー光照射のための反射部材の位
置を制御できる。操作部と、駆動部の配置位置を
自由に設定でき、たとえば、観察部の操作に邪魔
にならない位置に操作部を配置することも可能に
なる。
また、操作手段を操作部材に内装することによ
り、スリツトランプを操作する操作部材から手を
離すことなく、マニピユレータにより凝固位置を
移動させることができるので操作性が向上する。
[実施例] 以下、図面に示す実施例に従い本発明を詳細に
説明する。
第1図には、本実施例に係るレーザー光凝固装
置の外観が図示されている。同図において、基台
10上にスライド板11が取り付けられ、このス
ライド板11は、例えばジヨイステイツク等の操
作部材12により基台10に対してX、Y軸方向
に移動させることができる。X、Y軸方向への移
動は操作部材12をX、Y軸方向に傾斜させるこ
とにより行なわれる。また操作部材12の回転部
材12aを回転させることにより基板53を上下
させ、後述する光学系を上下させることができ
る。操作部材12によつて調節されたスライド板
11はロツク手段12bにより基台10に固定さ
せることができる。
基台10の前端には2本の支柱13が植立され
ており、両支柱間に湾曲したあご台14とひたい
当て15が取り付けられる。被検者はこのあご台
14にあごを、またひたい当て15にひたいを当
てて着座し、測定ないし凝固を行なう時、被検者
の眼の移動を防止するために支柱上部に取り付け
られた固視灯16のランプ16aを固視する。
スライド板11の前方端には被検者の眼球内に
スリツト像を形成し、測定ないし凝固を行なう部
位を定位し照明するためのスリツト像形成用の光
学系20がA軸(第2図)を中心に回動自在に取
り付けられる。後述するようにこの光学系20と
同軸に合成されるアルゴンレーザーやクリプトン
レーザー等のレーザー光源40からフアイバ41
を介してレーザー光を投光するための光学系が配
置され、レーザー光はこの光学系を介して眼球内
の1点に照射される。またスライド板11の前方
端でスリツト像形成用の光学系20の回転軸Aと
同軸で回動可能に支承され眼球内のレーザー光点
やスリツト像を観察するための観察部50が配置
される。
第2図及び第3図には、レーザー光投光用の光
学系21、スリツト像形成用の光学系20並びに
観察部の光学系50がそれぞれ詳細に図示されて
いる。スリツト像形成用の光学系20はA軸を中
心に回動自在に取り付けられた筺体22内に配置
され、ノブ23(第1図)を介して光量調節され
るランプ24から出た光はコンデンサレンズ2
5,25′で集光され、スリツト26を照明する。
コンデンサレンズ25とスリツト26間には屋根
型偏角プリズム27、熱線カツトフイルタ28並
びに装着可能なブルーフイルタ29が配置され
る。照明されたスリツト26はレンズ30a,3
0bで構成される結像レンズ30により被検者の
眼33例えば網膜34上にスリツト像34′とし
て結像される。この場合、眼球の結像機能を除去
するため特殊なコンタクトレンズが使用される。
レンズ30bと被検眼33との間にはミラー35
が配置される。このミラー35は3分割されたミ
ラー部分35a〜35cから成り、中央のミラー
35aは後述するように操作部材12の操作レバ
ー12cを介して紙面に垂直な軸並びに紙面内の
軸を中心に上下、左右に回動させることができ
る。
またレンズ30aとプリズム31間には遮光板
36が配置される。この遮光板36はスリツト光
が中央のミラー35aに到達するのを遮光するた
めのもので、スリツト光は同一平面内に固定され
た上下のミラー35b,35cにより反射され網
膜34上に達する。網膜34上のスリツト像を明
るくしかもシヤープなものにするために、偏角プ
リズム27の一面は屋根型形状をしており、27
aの面で偏角された光は下のミラー35bに、ま
た27bの面で偏角された光はミラー35cに達
し、そこで反射されるように構成されている。従
つて偏角プリズム27はランプフイラメント像を
結像レンズ30の入射瞳上の2箇所に形成させる
機能を有する。
なおスリツト26の幅及び長さは、第1図のノ
ブ37,38により、またランプ24の光量はノ
ブ23によつてそれぞれ調節できるように構成さ
れている。
上述したスリツト像形成用の光学系と同じ筺体
22にレーザー光投光用の光学系21が配置され
る。フアイバ41を通過したレーザー光はプリズ
ム42で直角に曲げられた後変倍レンズ43、レ
ンズ44を経てプリズム31で反射され、その後
スリツト像形成用の光学系と同軸に合成され、レ
ンズ30b、ミラー35a及びコンタクトレンズ
を経て網膜34上の1点に照射され、その点を熱
凝固させる。レーザーのスポツト径は第1図のノ
ブ45を回転させ変倍レンズ43を移動させるこ
とにより約50μm〜1mmの範囲で変化させること
ができる。
一方、観察部の光学系50を支持する筺体52
並びに筺体22は基板53(第1図)に取り付け
られており、この基板53は操作部材12の回転
部材12aを調節することにより上下される。ま
た筺体52と筺体22は軸Aを中心に互いに回動
することができるので、各光学系20,21,5
0は上下移動並びに回動移動を行なうことができ
る。観察部の光学系50は対物レンズ55、変倍
レンズ56,56′、安全フイルタ61、結像レ
ンズ57、正立プリズム58,58′並びに接眼
レンズ51,51′から構成され、眼球内に形成
されたスリツト像並びにレーザー光点を観察する
ことができる。スリツト像並びにレーザー光点は
ノブ60を調節することにより変倍レンズ56を
移動させ、拡大ないし縮小観察することができ
る。安全フイルタ61は照射部位、角膜等で反射
されたレーザー光線を遮光し観察者の眼を保護す
るもので、レーザー光源40から強いレーザー光
が作動される直前に、自動的により光学系に挿入
されるものである。
なお観察部の対物レンズ55以後の光学素子
は、それぞれ左右一対ずつ設けられ双眼で観察で
きる。
第4図、第5図には操作部材12の構造が詳細
に図示されている。操作レバー12cは半球状部
12dを有し、そこに植設されたピン12eが円
筒部材71の穴71aに、また下方端12fがL
字型レバー70の切欠部70aに嵌合するように
筺体内に配置される。L字型レバー70のピン7
0bは筺体に固定されたJ字型ブロツク72の穴
72aを通過してピニオンギヤ73に固定される
ので、操作レバー12cを第5図でXで示した方
向に回動させると、L字型レバー70はピン70
bを中心に回動し、ピニオンギヤ73を回動さ
せ、それと噛み合つたクラウンギヤ74を回動さ
せる。このクラウンギヤ74の回動によりホルダ
75に保持されたXポテンシヨメータ76の軸7
6aを回動させることができるので、操作レバー
12cのX方向への回動をXポテンシヨメータ7
6の端子76bを介して電気信号に変換すること
ができる。
また円筒部材71の軸71bにはピニオンギヤ
77が固定され、このピニオンギヤ77とYポテ
ンシヨメータ78の軸78aに固定されたクラウ
ンギヤ79が噛み合うので操作レバー12cをX
と垂直なY方向へ移動させると、L字型レバー7
0は切欠部70aで規制される範囲内で12gを
中心に回動しそれによつてYポテンシヨメータ7
8の軸78aを回動させ、操作レバー12cのY
方向への移動を端子78bを介して電気信号に変
換することができる。
なお81は板ばねでブロツク80により操作レ
バー12cを左側に付勢させる弾性部材である。
第6図〜第8図には、操作レバーの移動を電気
信号に変換し、その目標値にミラー35aの位置
を制御する機械的、電気的構成が図示されてい
る。
第6図、第7図において中央のミラー35aは
スプリングにより付勢されたミラーレバー90と
筺体95に回動自在に支承された連動軸91で当
接し他端でヘリコイドねじ92aを設けたギヤ9
2に連結される。ギヤ92はY方向駆動モータ
(減速機付きDCモータ)93のピニオン93aと
噛み合い、ギヤ92の下方軸92bは、他端に磁
石94bを支持し軸94aを中心に回動する検知
レバー94の一端にスプリングにより付勢され当
接する。Y方向駆動モータ93が回転するとヘリ
コイドねじ92aが筺体95に対して上下に移動
するので、連動軸91が上下し、それによりミラ
ー35aは軸96を中心にYで示したように回動
する。この回動量に対応して検知レバー94が軸
94aを中心に回動するので磁石94bがホール
素子97に対して移動し、ミラー35aの回動量
を間接的に検知する。
スラスト方向の移動を回転自在に支承された連
動軸にはアーム91a,91cがその両端に固着
され、アームにはピン91b,91dが植設さ
れ、上端でミラーレバー90の長穴90aと、他
端ではレバー90の長穴99cと係合している。
レバー99に掛けられたスプリングはギヤの噛み
合いのバツククラシユ防止に役立つている。
また、Y方向駆動モータ93と同様なX方向駆
動モータ98が設けられ、そのピニオン98aが
レバー99の歯部99aとかみ合うことにより筺
体95に支承されたレバー99は連動軸91と同
軸に回動し、連動軸を介してミラー35aはそれ
に固定された回動軸101を中心にXで示した方
向に回動することができる。この回動量はレバー
99の他端に設けられた磁石99bがホール素子
102に対して移動することにより間接的に検知
することができる。
操作レバー12cのX方向移動量はXポテンシ
ヨメータ76を介して検知され、Xポテンシヨメ
ータ76からの信号は、増幅器110を介して制
御部111のA/Dコンバータ112に入力され
デジタル信号に変換される。またミラー35aの
X方向への移動量はホール素子102を介して検
知され、その信号は増幅器113を介して同様に
A/Dコンバータに入力されデジタル信号に変換
される。A/Dコンバータ112にはメモリ11
4が接続され操作レバー12cの移動量に対応し
た目標値信号並びにホール素子102により検出
されたミラー35aの位置信号が常時格納され
る。両信号は演算比較器115により比較され、
両信号に偏差がある場合にはCPU(中央演算装
置)116から制御信号がドライバ117に入力
され、X方向駆動モータ98を介してミラー35
aを偏差がなくなるまで回動させる。
第8図にはX方向の制御系統しか図示されてい
ないがY方向の制御系統も同様な構成である。
次にこのように構成された装置の動作について
説明する。まず、被検者はあごをあご台14に、
またひたいをひたい当て15に当て固視灯16の
ランプ16aを固視して不動の姿勢をとり、続い
てスリツト像形成用光学系20のランプ24を点
灯してスリツト26の像34′を被検者の眼33
にコンタクトレンズをセツトし、例えば網膜34
上に形成する。スリツト像34′は遮光板36に
よりその中心部の光束が遮光されるのでミラー3
5の上下ミラー35b,35cにより反射されス
リツト像が結像される。この場合、偏角プリズム
27によりスリツト光が有効にミラー35b,3
5c達するようにされる。またスリツト像の光量
はランプ光量調節ノブ23を調節することによ
り、またスリツトの幅及び長さは、それぞれ調節
ノブ37,38を調節することにより調節するこ
とができる。
なお上述したスリツト像形成において、スリツ
ト像が目的とする位置よりずれている場合には、
操作部材12を操作することによりスライド板1
1並びに筺体22,52をX、Y、Z軸に移動さ
せ、また各光学系20,21,50をそれぞれ軸
Aに関し相対的に回動させることによりスリツト
像を目的とする部位に結像させる。
このように結像されたスリツト像34′は観察
部の対物レンズ55、変倍レンズ56、結像レン
ズ57、正立プリズム58、接眼レンズ51を介
して観察することができる。このようにして凝固
すべき部位を定めた後レーザー光源40を作動
し、弱いレザー光を投光する。レーザー光はフア
イバ41を通りプリズム42、変倍レンズ43、
レンズ44、プリズム31、レンズ30bを経て
中央のミラー35aで反射され網膜34上に点状
に結像される。凝固する場合には図示しないスイ
ツチにより強いレーザー光を発光させて行なう。
なお、この場合観察者の眼を保護するために観察
部の光学系に安全フイルタ61を挿入し、照射部
位、角膜等で反射されたレーザー光線を有効に遮
光するようにする。
またレーザー光点を移動させる場合には、操作
部材12の操作レザー12cを介して中央のミラ
ー35aを上下、左右、すなわちX、Y方向にス
キヤンしてレーザー光点を移動させる。
例えば、第5図において操作レバー12cをX
方向に移動させると(第9図ステツプS1)、ピニ
オンギヤ73、クラウンギヤ74の噛み合いを介
してXポテンシヨメータ76の軸76aが回転
し、操作レバー12cの位置データがアナログ信
号として端子76bから取り出される。このアナ
ログ信号は増幅器110(第8図)で増幅された
後A/Dコンバータ112によりデジタル信号に
変換された後メモリ114に格納される。操作レ
バー12cの位置データは常時メモリに格納され
ているので、上述した操作レバー12cの操作に
より操作前の位置データと異なつた位置データが
制御部111に送り込まれ、演算比較器115に
おいて両データの差(その大きさと符号)が演算
される(ステツプS2)。
この演算結果により偏差信号がドライバ117
に入力されX方向駆動モータ98が駆動され(ス
テツプS3)、レバー99が回動し連動軸91、ミ
ラーレバー90、ミラー35a、軸101がX方
向に回動し、レーザー光点をX方向、すなわち左
右方向にスキヤンする。この場合ミラー35aの
位置データはホール素子により常時メモリ114
により格納されているので、ミラー駆動前の位置
データと偏差信号に基づき演算比較器により目標
値に対応して新しい駆動モータの位置データが求
められており、駆動モータがこの新しい位置デー
タに対応した位置に達するまで駆動が続けられる
(ステツプS4、S5)。
Y方向へのレーザー光点の移動も同様であり、
操作レバー12cのY方向への操作により、Yポ
テンシヨメータ78から目標値が発生し、ホール
素子97から得られるミラー35aの位置データ
との比較に基づきY方向駆動モータ93を駆動し
連動軸91を介してミラー35aを軸96を中心
に回動させる。この駆動は、ミラー35aが目標
データに達するまで行なわれる。
なお上述した実施例において、ミラーは反射手
段であればよく、全反射ミラーやハーフミラー、
プリズム面等を含むものである。
[効果] 以上説明したように、本発明では、レーザー光
を反射部材を介して眼球内に照射し熱凝固を行な
うレーザー光凝固装置において、垂直回転軸と水
平回転軸とに支承された前記反射部材と結合され
た反射部材レバーと、前記反射部材の垂直および
水平回転軸に関する回転位置の目標値を発生する
操作手段と、レーザー光軸とほぼ平行で、かつ垂
直に配置され、回転およびスラスト方向に移動可
能な連動軸と、前記連動軸を回転方向に駆動する
第1の駆動系と、前記連動軸をスラスト方向に駆
動する第2の駆動系とを設け、前記連動軸の回転
により、前記反射部材を前記垂直回転軸を中心に
回動するよう駆動すべく前記第1の駆動系により
駆動される前記連動軸の端部の伝達部材を前記反
射部材レバーに係合するとともに、前記連動軸の
スラスト方向の移動により前記反射部材を前記水
平回転軸を中心に回動するよう駆動すべく前記第
2の駆動系により駆動される前記連動軸の端部を
前記反射部材レバー端部に対して圧接係合させ、
前記第1および第2の駆動系を前記操作手段から
の入力量に応じて駆動することにより、前記反射
部材の垂直および水平回転軸に関する回転位置を
制御し、レーザー光の照射方向を決定する構成を
採用している。
上記構成によれば、回転およびスラスト方向に
移動可能な単一の連動軸を介してレーザー光照射
用の反射部材の2軸に関する回転位置を制御する
というシンプルな構造により、レーザー光照射方
向を制御できる。また、連動軸のスラスト方向に
関しては、連動軸と、反射部材レバーおよび第2
の駆動系を圧接係合しているため、駆動系のバツ
クラツシユなどを生じることなく、正確な反射部
材の位置制御を行なえる。
また、第1および第2の駆動系を操作部からの
入力量に応じて制御する構造となつているため、
操作部の配置を自由に行なえ、たとえば前記操作
手段を前記反射部材、連動軸、および第1および
第2の駆動系からなる照射機構全体の位置を決定
する操作部材に内装することにより操作性を著し
く向上できる。
すなわち、本発明によれば、精度よく、また良
好な操作性によりレーザー照射方向の制御を行な
える優れたレーザー光凝固装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明装置全体の構成を示す外観
図、第2図、第3図はそれぞれ光学系の配置を示
す断面図及び斜視図、第4図、第5図はそれぞれ
操作部材の構成を示す破断断面図及び分解斜視
図、第6図、第7図はそれぞれミラー走査系を示
す断面図及び斜視図、第8図は制御部の構成を示
すブロツク図、第9図は制御の流れを示すフロー
チヤート図である。 12……操作部材、12c……操作レバー、3
5a〜35c……ミラー、76……Xポテンシヨ
メータ、78……Yポテンシヨメータ、93……
Y方向駆動モータ、98……X方向駆動モータ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 レーザー光を反射部材を介して眼球内に照射
    し熱凝固を行なうレーザー光凝固装置において、 垂直回転軸と水平回転軸とに支承された前記反
    射部材と結合された反射部材レバーと、 前記反射部材の垂直および水平回転軸に関する
    回転位置の目標値を発生する操作手段と、 レーザー光軸とほぼ平行で、かつ垂直に配置さ
    れ、回転およびスラスト方向に移動可能な連動軸
    と、 前記連動軸を回転方向に駆動する第1の駆動系
    と、 前記連動軸をスラスト方向に駆動する第2の駆
    動系とを設け、 前記連動軸の回転により、前記反射部材を前記
    垂直回転軸を中心に回動するよう駆動すべく前記
    第1の駆動系により駆動される前記連動軸の端部
    の伝達部材を前記反射部材レバーに係合するとと
    もに、 前記連動軸のスラスト方向の移動により前記反
    射部材を前記水平回転軸を中心に回動するよう駆
    動すべく前記第2の駆動系により駆動される前記
    連動軸の端部を前記反射部材レバー端部に対して
    圧接係合させ、 前記第1および第2の駆動系を前記操作手段か
    らの入力量に応じて駆動することにより、前記反
    射部材の垂直および水平回転軸に関する回転位置
    を制御し、レーザー光の照射方向を決定すること
    を特徴とするレーザー光凝固装置。 2 前記第1および第2の駆動系が、前記反射部
    材の垂直および水平軸に関する回転位置を検出す
    る手段を含み、この検出手段の出力を介して前記
    反射部材の位置の実際値を検出し、操作手段から
    入力される目標値と前記実際値の差に応じて前記
    第1および第2の駆動系の駆動素子を駆動するこ
    とにより、前記反射部材の回転位置を閉ループ制
    御することを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載のレーザー光凝固装置。 3 前記操作手段が、前記反射部材、連動軸、お
    よび第1および第2の駆動系からなる照射機構全
    体の位置を決定する操作部材に内装されることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項に
    記載のレーザー光凝固装置。
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