JPH06114083A - レ−ザビ−ムによるアブレ−ション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レ−ザビ−ムを並進スキャンしてアブレ−シ
ョンする装置において、レ−ザビ−ム断面の本来均一で
あるべき方向の強度分布が均一で無かった場合にも均一
な深さのアブレ−ションが行える装置を提供する。 【構成】 レ−ザビ−ムの照射により対象物の所定の領
域をアブレ−ションするレ−ザビ−ムによるアブレ−シ
ョン装置において、不均一な強度分布をもったレ−ザビ
−ムをほぼ均一に対象物をアブレ−ションするための第
１補正手段と、前記所定の領域に所定の深さのアブレ−
ションを重ね合わせてアブレ−ションする手段と、前記
所定の深さのアブレ−ションを重ね合わせるに際してビ
−ム方向を回転する手段とを有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レ−ザビ−ムによるア
ブレ−ション装置、殊にビ−ム断面の一方向が均一でそ
れと直交する方向がガウス分布等の不均一な強度分布を
もったレ−ザビ−ム（代表的にはエキシマレ−ザ）によ
り角膜等の対象物の特定面積をアブレ−ションする装置
に好適な装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年注目されているレ−ザビ−ムで角膜
表面をアブレ−ションし、その曲率を変化させて眼球の
屈折異常を矯正する手法においては、レ−ザビ−ムでア
ブレ−ションする深さが均一になるように制御すること
が必要である。そこで、本出願人は特願平２−４１６７
６７号（発明の名称「レ−ザビ−ムによるアブレ−ショ
ン装置」）や特願平４−６１２１１号（発明の名称「レ
−ザビ−ムによるアブレ−ション装置」）において、ビ
−ム断面の一方向が均一でそれと直交する方向がガウス
分布等の不均一な強度分布をもったレ−ザビ−ムを、不
均一な強度分布の方向に並進スキャンさせることにより
均一な深さのアブレ−ションを行う方法を提案した。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法はレ−ザビ−ム断面の一方向がほぼ均一になっていな
いとアブレ−ション後の深さが均一にならないという欠
点があった。即ち、レ−ザの共振器のアライメント不良
等により、レ−ザ光源から出射されるレ−ザビ−ムの均
一性には個々のレ−ザ発振器によりバラ付きが生じてい
る。このように均一であるべき方向の強度分布が無視で
きない程度に均一でない場合には（図３参照）、並進ス
キャンを行っている方向には均一な深さになるが、それ
と直交するスキャンしない方向にはレ−ザビ−ムの不均
一な分布がそのまま残ってしまい、アブレ−ション領域
全体が均一な深さにならないという欠点がある。また、
アブレ−ションする対象物へ導光する光学系に何等かの
不具合があるために、アブレ−ション面上で不均一にな
っているときにも、同様なことが生じる。本発明の目的
は上記問題点に鑑み、レ−ザビ−ムを並進スキャンして
アブレ−ションする装置において、レ−ザビ−ム断面の
本来均一であるべき方向の強度分布が均一で無かった場
合にも均一な深さのアブレ−ションが行える装置を提供
することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような特徴を持つ。 （１） レ−ザビ−ムの照射により対象物の所定の領域
をアブレ−ションするレ−ザビ−ムによるアブレ−ショ
ン装置において、不均一な強度分布をもったレ−ザビ−
ムをほぼ均一に対象物をアブレ−ションするための第１
補正手段と、前記所定の領域に所定の深さのアブレ−シ
ョンを重ね合わせてアブレ−ションする手段と、前記所
定の深さのアブレ−ションを重ね合わせるに際してビ−
ム方向を回転する手段とを有することを特徴とする。

【０００５】（２） ビ−ム断面の一方向がほぼ均一で
それと直交する方向がガウス分布等の不均一な強度分布
をもったレ−ザビ−ムを、不均一な強度分布を持つ方向
に並進スキャンすることにより均一なアブレ−ションを
行うレ−ザビ−ムによるアブレ−ション装置において、
ビ−ム断面の方向を光軸回りに回転させる光学手段と、
前記所定の並進スキャンごとに該光学手段の回転を制御
する制御手段とを有することを特徴とする。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は実施例の光学系の配置図である。１はエ
キシマレ−ザ光源であり、そのレ−ザ光源から出射され
るレ−ザビ−ムの断面形状は、図２に示すように、ビ−
ムの水平方向（Ｘ軸方向）の強度分布がほぼ均一な分布
Ｆ（Ｗ）で、垂直方向（Ｙ軸方向）の強度分布がガウシ
アン分布（ガウス分布）Ｆ（Ｈ）となっている。２，
３，７は平面ミラ−でレ−ザビ−ムを９０度偏向するた
めのものであり、レ−ザ光源１より水平方向に出射され
たレ−ザビ−ムは平面ミラ−２により上方へ９０度偏向
され、平面ミラ−３で再び水平方向に偏向される。平面
ミラ−３はＺ軸方向（矢印方向）に平行移動し、不均一
な強度分布の方向に並進スキャンする。４はイメ−ジロ
−テ−タで、レ−ザビ−ムを光軸回りに回転する。５は
アブレ−ション領域を限定するアパ−チャであり、アパ
−チャ５は開口の径を変えることができる。６はアパ−
チャ５を眼球角膜８の上に投影する投影レンズである。
投影レンズ６に対してアパ−チャ５と眼球角膜８は共役
な位置関係になっており、投影レンズ６によりアパ−チ
ャ５で限定した領域が眼球角膜８の上に結像し、アブレ
−ション領域を限定する。投影レンズ６を通ったレ−ザ
ビ−ムは、平面ミラ−７で下方に偏向されて眼球角膜８
へ到達する。眼球角膜８は、図示しない観察系で観察さ
れ、装置に対して所定の位置関係に位置決めされ、固定
される（位置決め手段については図示せず）。

【０００７】以上のような構成の装置について、次に、
均一な深さのアブレ−ションのためのスキャンについて
説明する。なお、平面ミラ−３を平行移動しての並進ス
キャンについては、特願平２−４１６７６７号（発明の
名称「レ−ザビ−ムによるアブレ−ション装置」）又は
特願平４−６１２１１号（発明の名称「レ−ザビ−ムに
よるアブレ−ション装置」）に詳しく記載されているの
で参照されたい。図３に示したように、レ−ザビ−ムの
Ｘ軸方向の強度分布Ｆ（Ｗ）が均一でなく、例えば図３
のＦ´（Ｗ）のように片側のほうが強いような場合、並
進スキャンでアブレ−ションを行うと、図４のように、
並進スキャンを行った方向（Ｙ軸方向）はほぼ均一な深
さになるが、並進スキャンを行わなかった方向（Ｘ軸方
向）は強度分布Ｆ´（Ｗ）の偏りの通りに、光強度の強
いほうが深く、弱いほうが浅く、偏った深さ分布にな
る。これを何スキャンも重ねると浅い側と深い側との差
が非常に大きくなってしまう。そこで、イメ−ジロ−テ
−タ４により、１スキャンごとに並進スキャンする方向
を回転させ、深さの偏る方向を変えることによって、片
側が極度に深く偏ったアブレ−ションされることがなく
なる。発明者の実験結果によれば、スキャン方向は１２
０度間隔の３方向に設定し、スキャンごとに順次スキャ
ン方向を変えることにより角膜手術には十分な結果が得
られた。この回転角度の設定は、要求される均一さの程
度、スキャンの重ね合わせの回数や強度分布の偏りの程
度等を考慮して決定される。このように、並進スキャン
のみでアブレ−ションするのに対して、並進スキャンす
る方向を回転させることによってレ−ザ発振器等の個体
差による強度分布の偏りを補正して、均一な深さのアブ
レ−ションが行うことができる。

【０００８】以上の本装置における制御は、キ−ボ−ド
等により入力された矯正デ−タに基づいて、マイクロコ
ンピュ−タが行なう。なお、本実施例の説明中の方向を
示す語は、レ−ザのエネルギ分布方向との関係を特定す
るために使用したもので、それ以上の格別な意味はな
い。また、本実施例はアパ−チャ５を投影レンズ６で眼
球角膜８に投影してアブレ−ション領域を限定している
が、図５のように眼球角膜８の直前にアパ−チャ５をお
いてアブレ−ション領域を限定しても良い。また、均一
な光量分布を得る方式としては、上記の並進スキャン方
式以外でも、一定の吸収特性を持つフィルタを光路に挿
入する方式も提案されているが、レ−ザ発振器の個体差
を取り除くことはできないので、光束を光軸回りに回転
させて本発明を利用することができる。以上の実施例は
角膜のいわゆるワイドアブレ−ションを念頭においた説
明を行ったが、本発明の技術思想を越えることなく、他
の加工に利用できることは明らかである。

【０００９】

【発明の効果】本発明によれば、レ−ザビ−ムを照射し
て一定領域をアブレ−ションする装置において、レ−ザ
ビ−ムの強度分布の個体差等を補正して均一なアブレ−
ションが可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の装置の光学系の配置図である。

【図２】理想的なエキシマレ−ザのビ−ムの強度分布を
示す説明図である。

【図３】本発明の目的である不均一なレ−ザビ−ムの強
度分布の例を示す説明図である。

【図４】不均一なレ−ザビ−ムで並進スキャンした場合
のアブレ−ションの様子を示す説明図である。

【図５】別の態様の装置の光学系の配置図である。

【符号の説明】

１ エキシマレ−ザ光源 ２，３，７ 平面ミラ− ４ イメ−ジロ−テ−タ ５ アパ−チャ ６ 投影レンズ ８ 眼球角膜

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レ−ザビ−ムの照射により対象物の所定
   の領域をアブレ−ションするレ−ザビ−ムによるアブレ
   −ション装置において、不均一な強度分布をもったレ−
   ザビ−ムでほぼ均一に対象物をアブレ−ションするため
   の第１補正手段と、前記所定の領域に所定の深さのアブ
   レ−ションを重ね合わせてアブレ−ションする手段と、
   前記所定の深さのアブレ−ションを重ね合わせるに際し
   てビ−ム方向を回転する手段とを有することを特徴とす
   るレ−ザビ−ムによるアブレ−ション装置。
2. 【請求項２】 ビ−ム断面の一方向がほぼ均一でそれと
   直交する方向がガウス分布等の不均一な強度分布をもっ
   たレ−ザビ−ムを、不均一な強度分布を持つ方向に並進
   スキャンすることにより均一なアブレ−ションを行うレ
   −ザビ−ムによるアブレ−ション装置において、ビ−ム
   断面の方向を光軸回りに回転させる光学手段と、前記所
   定の並進スキャンごとに該光学手段の回転を制御する制
   御手段とを有することを特徴とするレ−ザビ−ムによる
   アブレ−ション装置。