(57)【要約】【課題】患者眼の光学特性を考慮した治療レーザ光を照射できる眼科用レーザ治療装置を提供する。【解決手段】眼科用レーザ治療装置は、患者眼の眼底に治療レーザ光を照射する治療レーザ光照射光学系と、治療レーザ光のスポットサイズを調節する調節手段と、眼底に照準レーザ光を照射する照準レーザ光照射光学系と、眼底と、照準レーザ光又は前記治療レーザ光のスポットとの撮影を行う撮影光学系と、撮影光学系を用いて照準レーザ光又は前記治療レーザ光のスポットサイズを検出し、検出したスポットサイズを用いて治療レーザ光のスポットサイズを補正するスポットサイズ補正手段を備える。【選択図】図１
2019013400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者眼の眼底に治療レーザ光を照射する治療レーザ光照射光学系と、
前記治療レーザ光のスポットサイズを調節する調節手段と、
前記眼底に照準レーザ光を照射する照準レーザ光照射光学系と、
前記眼底と、前記照準レーザ光又は前記治療レーザ光のスポットとの撮影を行う撮影光学系と、
前記撮影光学系を用いて前記照準レーザ光又は前記治療レーザ光のスポットサイズを検出し、前記検出したスポットサイズを用いて前記治療レーザ光のスポットサイズを補正するスポットサイズ補正手段と、
を備えることを特徴とする眼科用レーザ治療装置。
【請求項２】
請求項１に記載の眼科用レーザ治療装置は、
前記撮影光学系は視度補正手段を備え、
前記スポットサイズ補正手段は前記視度補正手段の視度補正情報を更に用いて前記治療レーザ光のスポットサイズを補正する、
ことを特徴とする眼科用レーザ治療装置。
【請求項３】
請求項２に記載の眼科用レーザ治療装置は、
眼球モデルを記憶する記憶手段を備え、
前記スポットサイズ補正手段は前記眼球モデルを更に用いて前記治療レーザ光のスポットサイズを補正する、
ことを特徴とする眼科用レーザ治療装置。
【請求項４】
請求項１に記載の眼科用レーザ治療装置は、
前記撮影光学系は、共焦点絞りと前記共焦点絞りの開口部を通る撮影光を検出する受光素子とを有し、撮影光を眼底上で二次元的に走査する共焦点撮影光学系である、
ことを特徴とする眼科用レーザ治療装置。
【請求項５】
請求項４に記載の眼科用レーザ治療装置は、
前記撮影光学系は視度補正手段を更に有し、
前記共焦点絞りの開口径を変更する開口径変更手段と、
前記開口径変更手段を制御して前記開口径を減少させた後に、前記視度補正手段を用いたフォーカシングを行うフォーカス制御手段と、
を備えることを特徴とする眼科用レーザ治療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、患者眼にレーザ光を照射して治療を行う眼科用レーザ治療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、コンタクトレンズを併用し、患者眼に治療レーザ光を照射する眼科用レーザ治療装置が開示されている。また、特許文献２には、コンタクトレンズを併用せず、患者眼に治療用レーザ光を照射する眼科医療機器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１５６２９０号公報
【特許文献２】特開平６−１５４２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、コンタクトレンズを併用せず患者眼に治療レーザ光を照射する場合、患者眼の光学特性の影響を受け易い恐れがある。例えば患者眼の眼屈折力の影響を受け、所期する治療レーザ光のスポットサイズに対して、実際形成される治療レーザ光のスポットサイズが大きく又は小さくなる恐れがあった。
【０００５】
本開示は、上記した問題点を解決するためのものであり、患者眼の光学特性を考慮した治療レーザ光を照射できる眼科用レーザ治療装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
（１）患者眼にレーザ光を照射して治療を行う眼科用レーザ治療装置は、患者眼の眼底に治療レーザ光を照射する治療レーザ光照射光学系と、前記治療レーザ光のスポットサイズを調節する調節手段と、前記眼底に照準レーザ光を照射する照準レーザ光照射光学系と、前記眼底と、前記照準レーザ光又は前記治療レーザ光のスポットとの撮影を行う撮影光学系と、前記撮影光学系を用いて前記照準レーザ光又は前記治療レーザ光のスポットサイズを検出し、前記検出したスポットサイズを用いて前記治療レーザ光のスポットサイズを補正するスポットサイズ補正手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の眼科用レーザ治療装置によれば、患者眼の光学特性を考慮した治療レーザ光を照射できる眼科用レーザ治療装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の眼科用レーザ治療装置の光学系及び制御系の説明図である。
【図２】スポットサイズの説明図である。
【図３】スポットサイズの説明図である。
【図４】撮影光学系を用いて撮影した撮影画像の一例である。
【図５】制御部の制御を示すフローチャートである。
【図６】制御部の制御を示すフローチャートである。
【図７】制御部の制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。図１は、本実施形態の眼科用レーザ治療装置１の光学系及び制御系の説明図である。本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、一例として、網膜の光凝固を行なえる。
【００１０】
本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、治療レーザ光照射光学系１０、照準レーザ光照射光学系２０、撮影照明光学系３０、および撮影光学系４０を備える。治療レーザ光照射光学系１０は、患者眼Ｅの治療部位（本実施形態では眼底Ｅｒ）に治療レーザ光を照射するために用いられる。本実施形態の照準レーザ光照射光学系２０は、治療レーザ光の照準を合わせるための照準レーザ光の照射に用いられる。撮影照明光学系３０は、患者眼Ｅに観察レーザ光を照射するために用いられる。撮影光学系４０は、治療部位を観察するために用いられる。なお、本実施形態の撮影光学系４０は、照準レーザ光のスポットを撮影するためにも用いられる。
【００１１】
＜治療レーザ光照射光学系＞
本実施形態の治療レーザ光照射光学系１０は、レーザ光源１１、レンズ１３、ズームエキスパンダ部１４（スポットサイズ変更手段）、視度補正レンズ１５（スポット用の視度補正手段）、スキャンミラー１６（走査手段）、および対物レンズ１８を備える。本実施形態の治療レーザ光照射光学系１０は更に、ダイクロイックミラー１２とハーフミラー１７を備える。ズームエキスパンダ部１４には駆動部９４（アクチュエータ等）が接続されており、視度補正レンズ１５には駆動部８５が接続されている。レーザ光源１１から出射された治療レーザ光は、ダイクロイックミラー１２、レンズ１３の順で透過した後、ズームエキスパンダ部１４で変倍される。ズームエキスパンダ部１４で変倍された治療レーザ光は、視度補正レンズ１５を介した後、スキャンミラー１６で２軸方向に偏向される。スキャンミラー１６で偏向された治療レーザ光はハーフミラー１７に入射する。ハーフミラー１７で反射された治療レーザ光は、対物レンズ１８を透過した後、患者眼Ｅの眼底Ｅｒに当たる。治療レーザ光が照射された眼底Ｅｒ上の部位には、治療レーザ光のスポットが形成される。本実施形態のスキャンミラー１６は患者眼Ｅの瞳孔と共役位置に配置されている。スキャンミラー１６が回動されることで、眼底Ｅｒ上では治療レーザ光が２次元方向に走査される。治療レーザ光は瞳孔位置を支点として振られる。本実施形態の制御部８０は、駆動部９４を駆動することで治療レーザ光のスポットサイズを変更できる。
【００１２】
詳細には、本実施形態のズームエキスパンダ部１４は、レンズ１４ａ、レンズ１４ｂ、およびレンズ１４ｃを含む。また、レンズ１４ｂとレンズ１４ｃは駆動部９４の駆動にて、治療レーザ光照射光学系１０の光軸に沿って移動可能である。本実施形態の制御部８０は、駆動部８５を駆動することで治療レーザ光の集光位置（フォーカス位置）を変更できる。なお本実施形態の視度補正レンズ１５（スポット用の視度補正手段）は、患者眼Ｅの視度を補正するために用いられる。つまり本実施形態の視度補正レンズ１５は、患者眼Ｅの視度によらず、治療レーザ光又は照準レーザ光のスポットの輪郭（エッジ）をシャープに形成するために用いられる。詳細は後述するが、本実施形態の制御部８０は撮影光学系４０を用いて患者眼Ｅの視度を検出し、この検出結果に基づき視度補正レンズ１５を駆動する。本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、撮影光学系４０を用いて照準レーザ光のスポットサイズと患者眼Ｅの視度とを取得する。そして、取得した照準レーザ光のスポットサイズに基づきズームエキスパンダ部１４を駆動して治療レーザ光のスポットサイズを補正する。また、取得した視度に基づき視度補正レンズ１５を駆動して治療レーザ光照射光学系１０の視度補正を行う。
【００１３】
＜照準レーザ光照射光学系＞
本実施形態の照準レーザ光照射光学系２０は、ダイクロイックミラー１２から対物レンズ１８までの部材を治療レーザ光照射光学系１０と共用する。本実施形態の照準レーザ光照射光学系２０はレーザ光源４１を備える。本実施形態のレーザ光源４１は、レーザ光源１１とは異なる波長のレーザ光を出射できる。本実施形態のダイクロイックミラー１２は、治療レーザ光の光軸と照準レーザ光の光軸とを同軸にする。レーザ光源４１から出射された照準レーザ光（本実施形態では赤外光）は、ダイクロイックミラー１２で反射される。ダイクロイックミラー１２で反射された照準レーザ光は、前述した治療レーザ光と同じ光路を進む。照準レーザ光が照射された眼底Ｅｒ上の部位には、照準レーザ光のスポットが形成される。なお例えば、治療レーザ光と照準レーザ光とでレーザ光源を共用してもよい。また、照準レーザ光の代わりに、治療レーザ光を照準用として用いてもよい。また、照準レーザ光にて治療レーザ光の照射位置を位置決めできればよく、例えば、撮影照明光学系３０を用いて照準レーザ光を患者眼Ｅに照射してもよい。
【００１４】
＜観察照明光学系＞
本実施形態の撮影照明光学系３０は、レーザ光源２５、フォーカスレンズ２４（視度補正手段）、ポリゴンミラー２３（垂直走査用の第１走査手段）、レンズ２２、走査ミラー２１（水平走査用の第２走査手段）、ハーフミラー１７、および対物レンズ１８を備える。走査ミラー２１には駆動部８７が接続されており、ポリゴンミラー２３には駆動部８８が接続されており、フォーカスレンズ２４には駆動部９１が接続されている。フォーカスレンズ２４は撮影照明光学系３０の光軸に沿って移動可能である。ポリゴンミラー２３と走査ミラー２１は患者眼Ｅの瞳孔と略共役位置に配置されている。本実施形態の撮影照明光学系３０は、ハーフミラー１７と対物レンズ１８を治療レーザ光照射光学系１０等と共用する。
【００１５】
レーザ光源２５から出射された観察用レーザ光（本実施形態では赤外光）は、ミラー３１の開口部、フォーカスレンズ２４の順で介して進み、ポリゴンミラー２３に入射する。ポリゴンミラー２３で反射された観察用レーザ光は、レンズ２２を介して走査ミラー２１に入射する。走査ミラー２１で反射された観察用レーザ光は、ハーフミラー１７、対物レンズ１８の順で介して進み、患者眼Ｅの眼底Ｅｒに当たる。観察用レーザ光が照射された眼底Ｅｒ上の部位には、観察用レーザ光のスポットが形成される。本実施形態では、ポリゴンミラー２３と走査ミラー２１が駆動されることで、眼底Ｅｒ上では観察用レーザ光が２次元方向に走査される。観察用レーザ光は瞳孔位置を支点として振られる。本実施形態のフォーカスレンズ２４は、観察像のコントラスト（鮮鋭さ、換言するならピント）を調節するために用いられる。本実施形態の制御部８０は、フォーカスレンズ２４を駆動して、患者眼Ｅの視度を取得する。なお、フォーカスレンズ２４の替わりに他の光路長変更手段を用いてもよい。
【００１６】
＜撮影光学系＞
本実施形態の撮影光学系４０（共焦点撮像光学系）は、対物レンズ１８からフォーカスレンズ２４までの部材を撮影照明光学系３０と共用する。本実施形態の撮影光学系４０は、ミラー３１、レンズ３２、共焦点絞り３３（ピンホール）、ミラー３４、および受光素子３６を備える。本実施形態の共焦点絞り３３は眼底Ｅｒと共役位置（又は略共役位置）に配置されている。共焦点絞り３３には駆動部８９が接続されている。本実施形態では、共焦点絞り３３の開口部の開口径（ピンホール径）を変更可能とされている。つまり本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、共焦点絞り３３の開口径を変更する開口径変更手段を備える。
【００１７】
眼底Ｅｒからの撮影光（観察用レーザ光の反射光又は照準レーザ光の反射光であり、戻り光と呼んでもよい）は、対物レンズ１８に入射される。対物レンズ１８に入射した撮影光は、対物レンズ１８、ハーフミラー１７、走査ミラー２１、レンズ２２、ポリゴンミラー２３、フォーカスレンズ２４の順で介して進み、ミラー３１の反射面で反射される。ミラー３１の反射面で反射された撮影光は、レンズ３２、共焦点絞り３３の開口部の順で介して進み、ミラー３４で再び反射される。ミラー３４で反射された撮影光は受光素子３６に入射する。本実施形態の受光素子３６は、観察用レーザ光の波長と照準レーザ光の波長とに感度を有する。本実施形態の制御部８０は、受光素子３６の出力信号を用いて、眼底Ｅｒの撮影画像（２次元画像）又は照準レーザ光のスポットの撮影画像（２次元画像）を取得できる。本実施形態では、撮影光学系４０を用いて生成される２次元画像は、モニター９２に表示される。
【００１８】
本実施形態では、ポリゴンミラー２３と走査ミラー２１が駆動されることで、眼底Ｅｒ上では共焦点絞り３３の像が２次元方向に走査される。本実施形態では、ミラー３１よりも患者眼Ｅ側では、撮影照明光学系３０の光軸と撮影光学系４０の光軸とが同軸である。撮影照明光学系３０の光軸と撮影光学系４０の光軸は、眼底Ｅｒ上で２次元方向に走査される。本実施形態の撮影光学系４０を換言するなら、共焦点絞り３３と、共焦点絞り３３の開口部を通る撮影光を検出する受光素子３６とを有し、撮影光を眼底上で二次元的に走査する共焦点撮影光学系である。本実施形態の制御部８０は、治療レーザ光照射光学系１０のスキャンミラー１６の駆動と、撮影光学系４０の走査ミラー２１及びポリゴンミラー２３の駆動とを同期できる。この同期に加えて照準レーザ光の照射タイミング（点灯／消灯）を更に同期させることで、本実施形態の制御部８０は撮影光学系４０を用いて、照準レーザ光のスポットを撮影できる（図２，３，４参照）。また、本実施形態の制御部８０は、治療レーザ光照射光学系１０の視度補正レンズ１５の駆動による視度補正と、撮影光学系４０のフォーカスレンズ２４の駆動による視度補正とを同期できる。
【００１９】
＜制御部＞
本実施形態の制御部８０は、ＣＰＵ８１（プロセッサ）、ＲＯＭ８２（第１記憶手段）、ＲＡＭ８３（第２記憶手段）、および不揮発性メモリ８４（第３記憶手段）等を備える。ＣＰＵ８１は、眼科用レーザ治療装置１における各部の制御を司る。ＲＯＭ８２には、各種プログラム、初期値等が記憶されている。ＲＡＭ８３は各種情報を一時的に記憶できる。不揮発性メモリ８４は非一過性の記憶媒体であり、電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる。例えば、制御部８０に着脱可能に装着されるＵＳＢメモリ、フラッシュＲＯＭ等を、不揮発性メモリ８４として使用してもよい。本実施形態の制御部８０には、受光素子３６、駆動部８９、レーザ光源１１、レーザ光源４１、駆動部９４、駆動部８５、駆動部８６、駆動部８７、駆動部８８、駆動部９１、レーザ光源２５、モニター９２、トリガスイッチ９３（操作手段）等が接続されている。
【００２０】
本実施形態の制御部８０は駆動部９４を制御して、治療レーザ光又は照準レーザ光のスポットサイズを変更できる。本実施形態の制御部８０は駆動部８５を制御して、治療レーザ光又は照準レーザ光のフォーカス位置を変更できる。本実施形態の制御部８０は駆動部８６を制御して、スキャンミラー１６を回転できる。本実施形態の制御部８０は駆動部８７を制御して、走査ミラー２１を回動できる。本実施形態の制御部８０は駆動部８８を制御して、ポリゴンミラー２３を回転できる。本実施形態の制御部８０は駆動部９１を制御して、フォーカスレンズ２４を移動できる。本実施形態の制御部８０は駆動部８９を制御して、共焦点絞り３３の開口径を変更できる。本実施形態の制御部８０は、モニター９２の表示を制御できる。
【００２１】
＜使用方法＞
次いで、図２〜７を併用し、本実施形態の眼科用レーザ治療装置１の使用方法を説明する。なお、以降の説明は、患者眼Ｅに対して眼科用レーザ治療装置１の光学系（治療レーザ光照射光学系１０等）の位置合わせが行われているものとして説明する。
【００２２】
先ず図５を用いて説明する。眼科用レーザ治療装置１の電源が投入されると、眼科用レーザ治療装置１の初期設定が行われる（ステップＳ１０１参照）。初期設定の際には、治療レーザ光のスポットサイズ設定値は初期値（例えば１００μｍ）に設定される。なお本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、術者が図示なき操作部材を操作することで、治療レーザ光のスポットサイズを所期のサイズ（設定値）に変更できる。また、術者がトリガスイッチ９３を押すと、眼科用レーザ治療装置１は設定済みのスポットサイズ設定値に基づき、治療レーザ光を患者眼Ｅに照射する。
【００２３】
図５に戻る。眼科用レーザ治療装置１の初期設定が完了すると、眼科用レーザ治療装置１は観察モードで待機状態となる。観察モードでは撮影光学系４０を用いた観察像の取得が行われ、モニター９２には患者眼Ｅの観察像が動画で表示される。観察モードでは観察用レーザ光と照準レーザ光が点灯され、モニター９２に表示される観察像には、眼底Ｅｒと照準レーザ光のスポットＳｂとが写り込む。図４は観察像の一例である。照準レーザ光のスポットＳｂは、眼科用レーザ治療装置１の初期設定に基づき、観察画角の中央に配置されている。なお、術者が図示なき操作部材を操作することで、照準レーザ光のスポット位置を任意の位置に移動（配置）できる。また、照準レーザ光は所定の倍率設定（ズームエキスパンダ部１４の設定）で照射される。
【００２４】
本実施形態の制御部８０は、撮影光学系４０を用いて眼底Ｅｒを検出すると、治療レーザ光のスポットサイズ補正処理を行う（ステップＳ１０２）。つまり本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、治療レーザ光のスポットサイズを補正するスポットサイズ補正手段を備える。なお、スポットサイズ補正処理が、術者の操作が契機となり実行されてもよい。本実施形態のスポットサイズ補正処理は、設定済みの治療レーザ光のスポットサイズに対して補正（変更）する。詳細には、患者眼Ｅの光学特性を考慮して、術者が所期するスポットサイズへと補正する。本実施形態のスポットサイズ補正処理は患者眼Ｅの観察中に繰り返し行なわれる。しかし例えば、照準レーザ光の照射位置が設定又は変更された際のみ、スポットサイズ補正処理が実行されてもよい。
【００２５】
術者は図示なき操作部材を操作して、照準レーザ光のスポットを治療予定部位上に配置する。術者は、治療予定部位への照準合わせを完了するとトリガスイッチ９３を押す。トリガスイッチ９３が押されると、眼科用レーザ治療装置１は患者眼Ｅに治療レーザ光を照射する（ステップＳ１０３，Ｓ１０４参照）。治療レーザ光は照準レーザ光のスポット位置に照射される。治療レーザ光が照射された眼底部位は光凝固される。本実施形態では患者眼Ｅの治療部位に、スポットサイズ補正手段で補正された治療レーザ光が照射される。つまり、治療部位には、患者眼Ｅの光学特性が考慮された、術者が所期するスポットサイズの治療レーザ光が照射される。これにより、術者が所期する光凝固が行われる。
【００２６】
＜フォーカシング処理及びスポットサイズ補正処理＞
次いで図６を併用し、制御部８０がステップＳ１０２（図５参照）で実行する処理の詳細を説明する。ステップＳ２０１にて制御部８０は、駆動部８９を駆動して、共焦点絞り３３の開口径を減少させる。共焦点絞り３３の開口径を小さくすることで、観察像のコントラストが強調（換言するなら観察像の解像力が上昇）される。
【００２７】
ここで、共焦点絞り３３の開口径を小さくする理由の一例を説明する。視度補正手段（本実施形態ではフォーカスレンズ２４）を用いた視度補正又は視度情報の取得は、補正精度が高いほど好適である。一例として、眼底Ｅｒの周辺を観察する際に、患者眼Ｅの眼球又は光学系由来の像面湾曲性にて、撮影画角の中央部と周辺部とでベストフォーカス位置が異なる場合があった。なおベストフォーカス位置とは、例えば、画像のコントラスト又は解像力が最も得られるフォーカス位置を指す。撮影光学系４０が広角（例えば画角６０度以上）になるほど、中央部と周辺部のベストフォーカス位置のズレが大きくなり易い。レーザ光の理論的な焦点深度（レイリー長）の定義では網膜全体に対して十分な被写界深度がある。しかし実際の撮影では、画角の中央部と周辺部とで像性能（画像のコントラスト）に差が生じる事象が発生し易い。
【００２８】
本実施形態の共焦点絞り３３の開口径は、観察時よりもフォーカシング時の方が小さくされている。つまり本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、共焦点絞り３３の開口径を減少させた後、フォーカスレンズ２４を駆動させてフォーカシングを行うフォーカス制御手段を備えている。共焦点絞り３３を小さくすると被写界深度が浅くなり、フォーカスを合わせたい眼底部位（局所領域）に対して精密なフォーカシングを行い易い。つまり本実施形態では、フォーカスを合わせたい眼底部位に対するフォーカス精度を向上できる。詳細は後述するが、本実施形態では眼底Ｅｒの周辺部に対して精密なフォーカシングが行われ、精度よい視度情報（視度補正量）が取得される。取得された視度情報は、治療レーザ光を周辺部位に照射する際のスポットサイズの補正に用いられる。
【００２９】
図６を用いた説明に戻る。ステップＳ２０２にて制御部８０は、撮影光学系４０を用いた撮影画像の取得とフォーカスレンズ２４の駆動とを繰り返し、患者眼Ｅに対してフォーカシングを行う。なお本実施形態のフォーカシングは、観察用レーザ光が照射され、且つ、照準レーザ光の照射が停止された状態で行われる。しかし、照準レーザ光が照射された状態でフォーカシングが行われてもよい。また本実施形態の制御部８０は、フォーカスレンズ２４の駆動と同期させて視度補正レンズ１５を駆動する。詳細には、本実施形態の制御部８０は、フォーカスレンズ２４の駆動による視度補正分だけ視度補正レンズ１５を駆動し、照準レーザ光照射光学系２０（及び治療レーザ光照射光学系１０）の視度補正を行う。本実施形態の制御部８０は、撮影画像から治療予定部位（照準レーザ光のスポット形成位置）の付近のみを切り出し、切り出した画像を用いてフォーカシングを行う。
【００３０】
本実施形態のフォーカシング方法を詳細に説明する。共焦点撮影光学系を用いて取得した撮影画像（眼底観察像）は、共焦点絞り３３の開口径を小さくしても焦点深度（被写界深度）が深くなり易い。従って、撮影画像を一見しただけではベストフォーカス位置を掴み難い。本実施形態の制御部８０は撮影画像（治療レーザ光の照射予定部位）のヒストグラムを解析し、解析結果に基づきフォーカスレンズ２４と視度補正レンズ１５を駆動する。これにより、ベストフォーカス位置が定量的に検出され易い。ヒストグラムを用いた解析は、例えば、撮影光学系４０の撮影画角が広角になるほど、又は、眼底Ｅｒの像面湾曲性が大きいほど有効である。
【００３１】
本実施形態のフォーカシング（視度補正）は、眼底Ｅｒの複数部位に対して行われる。一例として、本実施形態のフォーカシングは、撮影画角の中央（図４の符号Ｐ１位置）、周辺（図４の符号Ｐ２位置）、照準レーザ光のスポット位置（図４のスポットＳｂ位置）の順で行われる。なお例えば、照準レーザ光のスポット位置に対してのみフォーカシングが行われてもよい。取得したフォーカシング情報（換言するならフォーカスレンズ２４位置に基づく視度情報）は、フォーカシングを行った眼底部位（位置）と関連付けてＲＡＭ８３に記憶される。なおステップＳ２０１で変更される共焦点絞り３３の開口径は、撮影画像の明るさを考慮して決定される。つまりステップＳ２０１で変更される共焦点絞り３３の開口径は、ヒストグラム解析が可能な範囲で変更される。
【００３２】
図６に戻る。ステップＳ２０３にて制御部８０は、ステップＳ２０１で減少させた共焦点絞り３３の開口径を元の大きさ（換言するなら観察モード時の開口径）に戻す。これにより、観察像の焦点深度は深くなる。共焦点絞り３３の開口径が大きくなることで、観察像は明るくなり、観察像のノイズ感が低減される。次いでステップＳ２０４にて制御部８０は、照準レーザ光を点灯し、撮影光学系４０を用いて照準レーザ光のスポットを撮影する。図３は、照準レーザ光のスポットを撮影した撮影画像の一例である。本実施形態の撮影画像には、照準レーザ光のスポットＳｂと眼底Ｅｒが写り込んでいる。本実施形態ではスポットＳｂの撮影は、撮影光学系４０の視度補正後に行われる（ステップＳ２０２参照）。つまりスポットＳｂの撮影は、撮影光学系４０の視度補正が行われ、スポットＳｂの輪郭（エッジ）がシャープに形成され易い状態で行われる。これにより制御部８０は、スポットＳｂのスポットサイズ（換言するなら患者眼Ｅの光学特性）をより精密に取得し易い。なお、スポットＳｂを撮影する際に、観察用レーザ光（レーザ光源２５）を減光又は消灯してもよい。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態では共焦点絞り３３の開口径を減少させた後、眼底Ｅｒに対するフォーカシングが行われる。撮影画像の被写界深度を浅くした状態でフォーカシングが行われるため、例えば、眼底Ｅｒに対して精密なフォーカシングを行い易い。また例えば、患者眼Ｅの視度情報を精度よく取得し易い。本実施形態では眼底Ｅｒに対して精度よきフォーカシングが行われた後、照準レーザ光のスポット撮影が行われる。これによりスポットサイズの検出精度が向上されている。また、本実施形態では更に、開口径を減少させて取得した患者眼Ｅの視度情報を用いて、治療レーザ光のスポットサイズを精度よく補正する。
【００３４】
次いでステップＳ２０５にて制御部８０は、ステップＳ２０４で取得した撮影画像（照準レーザ光のスポット）を用いて、治療レーザ光のスポットサイズの補正を行う。図７は、本実施形態の制御部８０がステップＳ２０５（図６参照）で実行する制御の詳細である。ステップＳ３０１にて制御部８０は、ステップＳ２０４（図６参照）で取得した撮影画像を用いて、眼球光学系の横倍率を取得する。横倍率の取得方法の一例を、図２と図３を用いて説明する。図２と図３は、撮影光学系４０を用いて撮影した照準レーザ光のスポット（画像）である。図２は所定の視度設定時における照準レーザ光のスポットサイズの理論値を示す。なお、ここで言う理論値とは、眼球光学系による要素を除外した照準レーザ光のスポットサイズである。一方で図３は、図２と同じ視度設定にて、撮影光学系４０を用いて患者眼Ｅを撮影した場合の、照準レーザ光のスポットサイズである。照準レーザ光のスポットサイズは、図２ではβａ［ピクセル］であり、図３ではβｂ［ピクセル］である。本実施形態の制御部８０は、撮影画像を解析して照準レーザ光のスポットサイズ（Ｂｂ）を検出する。次いで理論値のスポットサイズ（Ｂａ）と検出したスポットサイズ（Ｂｂ）とを比較（βａ／βｂ）し、眼球光学系の横倍率を取得する。つまり本実施形態では、眼底Ｅｒに形成される照準レーザ光のスポットサイズを用いて、患者眼Ｅの光学特性（横倍率）を推測する。
【００３５】
図７に戻る。ステップＳ３０２にて制御部８０は、患者眼Ｅの視度に関する情報を取得する。本実施形態のステップＳ２０２（図６）では、眼底Ｅｒ（換言するなら撮影画像）の中央部、周辺部、および治療予定部位（照準レーザ光のスポット位置）に対してフォーカシングを行い、各々部位の視度情報をＲＡＭ８３に記憶する。本実施形態の制御部８０は、眼底Ｅｒの複数部位の視度に関する情報をＲＡＭ８３から読み出す（取得する）。次いでステップＳ３０３にて制御部８０は、眼球モデルを定義する。本実施形態では眼球モデルとしてグルストランド模型眼（Ｇｕｌｌｓｔｒａｎｄ模型眼）を用いる。本実施形態では眼球モデルの情報はＲＯＭ８２に記憶されており、制御部８０は眼球モデルの情報をＲＯＭ８２から読み出す。例えば、眼球モデルの替わりとなる計算式が、ＲＯＭ８２に記憶されていてもよい。
【００３６】
次いでステップＳ３０４にて制御部８０は、眼球の焦点距離と眼軸長を取得する。詳細には、本実施形態の制御部８０は、ステップＳ３０１で求めた横倍率と、ステップＳ３０２で取得した患者眼Ｅの視度に関する情報と、ステップＳ３０３で定義した眼球モデルとを用いて、眼球の焦点距離と眼軸長を算出する（取得する）。次いでステップＳ３０５にて制御部８０は、ステップＳ３０４で求めた焦点距離と眼軸長を用いて、治療レーザ光のスポットサイズの補正値を決定する。つまり、本実施形態の制御部８０は、焦点距離と眼軸長を取得して眼球光学系の情報を把握する。そして、眼球光学系の情報（特性）と設計値に基づく治療レーザ光照射光学系１０の情報（特性）とを用いて、治療レーザ光のスポットサイズを患者眼Ｅの光学特性を考慮した設定へと変更（補正）する。
【００３７】
なお本実施形態では、眼底Ｅｒの中央部と周辺部に対してフォーカシングを行い、各々の位置での視度を取得している。つまり、本実施形態の制御部８０は、眼底Ｅｒの複数部位に対して視度情報を取得している。本実施形態の制御部８０は、眼球モデル（グルストランド模型眼）が有する収差の特性と、実際の眼底Ｅｒが有する球面特性とを考慮して、治療レーザ光のスポットサイズ補正を行う。これにより例えば、治療レーザ光の照射部位が眼底Ｅｒの周辺部（換言するなら撮影画角の周辺部）であっても、治療レーザ光のスポットサイズ補正が精度よく行われ易い。
【００３８】
図６に戻る。ステップＳ２０６にて制御部８０は、ステップ３０５（図７参照）で決定された補正値を用いて、治療レーザ光のスポットサイズを変更する。詳細には、制御部８０は、ズームエキスパンダ部１４を駆動して、設定済みのスポットサイズ（例えば初期値である１００μｍ）となるように治療レーザ光のスポットサイズを補正（変更）する。つまり本実施形態のスポットサイズ補正は、患者眼Ｅの光学特性が係わる、設定済みのスポットサイズと実際形成されるスポットサイズとの相違を抑制する。より詳細には、本実施形態のスポットサイズ補正は、設定済みのスポットサイズと実際形成されるスポットサイズとの相違を治療レーザ光の照射前に抑制する。なお、本実施形態ではズームエキスパンダ部１４が駆動されることで、照準レーザ光のスポットサイズも変更される。このように、本実施形態では照準レーザ光のスポットの撮影と解析が行われ、眼球光学系を考慮した治療レーザ光のスポットサイズへと、治療レーザ光のスポットサイズの補正が行われる。
【００３９】
＜まとめ＞
以上説明したように、本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、患者眼Ｅの眼底Ｅｒに治療レーザ光を照射する治療レーザ光照射光学系１０と、治療レーザ光のスポットサイズを調節する調節手段と、眼底Ｅｒに照準レーザ光を照射する照準レーザ光照射光学系２０と、眼底Ｅｒと照準レーザ光（又は治療レーザ光）のスポットとの撮影を行う撮影光学系４０を備えており、更に、撮影光学系４０を用いて照準レーザ光（又は治療レーザ光）のスポットサイズを検出し、検出したスポットサイズを用いて治療レーザ光のスポットサイズを補正するスポットサイズ補正手段を備えている。これにより、例えば、術者が所期する治療レーザ光のスポットサイズにて、治療部位に治療レーザ光が照射され易い。
【００４０】
また、本実施形態の眼科用レーザ治療装置１の撮影光学系４０は視度補正手段を備え、スポットサイズ補正手段は視度補正手段の視度補正情報を用いて治療レーザ光のスポットサイズを補正する。これにより、例えば、治療レーザ光のスポットサイズ補正をより精度よく行い易い。また、本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、眼球モデルを記憶する記憶手段を備え、スポットサイズ補正手段は眼球モデルを用いて、治療レーザ光のスポットサイズを補正する。眼球モデルを考慮することで、より精度よく治療レーザ光のスポット補正を行い易い。
【００４１】
また、本実施形態の眼科用レーザ治療装置１の撮影光学系４０は、共焦点絞り３３と共焦点絞り３３の開口部を通る撮影光を検出する受光素子３６を有し、撮影光を眼底Ｅｒ上で二次元的に走査する共焦点撮影光学系である。これにより、例えば、瞳孔径の影響を受け難い共焦点撮影光学系を用いた広画角撮影と、治療レーザ光の照射とが組み合わされ、眼底Ｅｒの周辺部の治療をより精度よく行い易い。また、本実施形態の眼科用レーザ治療装置１の撮影光学系４０は視度補正手段を有し、共焦点絞り３３の開口径を変更する開口径変更手段と、開口径を減少させた後に、視度補正手段を用いたフォーカシングを行うフォーカス制御手段を備えている。開口径を減少させた後にフォーカシングを行うことで、例えば、眼底Ｅｒの局所領域に対して精密なフォーカシングを行い易い。
【００４２】
なお、本実施形態では共焦点撮影光学系（撮影光学系４０）を用いて、眼底Ｅｒ又は照準光のスポットを撮影する。しかし例えば、眼底Ｅｒ又は照準光のスポットを、眼底カメラの光学系を用いて撮影してもよい。なお眼底カメラとは例えば、患者眼の瞳孔と略共役位置に孔空きミラー又は撮像絞りを配置する眼科装置である（例えば特開２００４−２６１２９３号公報を参照）。眼底カメラの光学系を用いる場合、例えば、患者眼Ｅの瞳孔と略共役位置に配置される撮影絞りの開口径を拡大変化させた後、眼底Ｅｒに対してフォーカシング（フォーカシングレンズの移動）が行なわれればよい。つまり、従来では撮影画像の被写界深度が深く、眼底Ｅｒに対して精密なフォーカシングを行い難い場合があった。これに対し、本開示の技術では、撮影画像の被写界深度が浅くなるように撮影光学系の特性が一時的に変更された後、フォーカシングが行われる。従って、眼底Ｅｒに対して精密なフォーカシング（視度情報の取得）を行い易い。本実施形態の共焦点絞り３３は眼底共役位置に配置されるが、共焦点絞りの配置位置は厳密なものでは無い。絞り部材の開口径を変化して撮影光学系の被写界深度を変化できればよい。
【００４３】
なお本実施形態は一例であり、例えば、治療レーザ光照射光学系１０（照準レーザ光照射光学系２０）が視度補正レンズ１５を備えなくてもよい。つまり、照準光のスポットサイズに基づき治療レーザ光のスポットサイズが補正されればよい。本実施形態の照準光のスポットは円形だが、もちろん円形に限るものでは無い。照準光のスポットを撮影して患者眼Ｅの横倍率を取得できればよい。また本実施形態では照準レーザ光を用いて治療レーザ光のスポットサイズが補正されるが、治療レーザ光のみで治療レーザ光のスポットサイズが補正されてもよい。一例として、制御部８０が、治療レーザ光のスポットサイズを検出し、この検出結果に基づき治療レーザ光自体のスポットサイズを補正してもよい。治療レーザ光の断続照射中、又は治療レーザ光の連続照射中に治療レーザ光のスポットサイズが補正されてもよい。
【００４４】
本開示のフォーカシング技術は、例えば、眼底Ｅｒの周辺部に対するフォーカシング、眼底Ｅｒの局所領域に対するフォーカシングに好適である。また本開示の技術は、例えば、患者眼Ｅの視度を精度よく取得する場合にも好適である。なお、本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は治療レーザ光を照射可能だが、本開示のフォーカシング技術のみを用いた眼科装置（一例として、共焦点撮影装置、眼底カメラ等）の態様であってもよい。つまり、治療レーザ光を照射しない眼科装置に本開示のフォーカシング技術を適用してもよい。なお、本開示のフォーカシング技術は、患者眼Ｅの視度情報を取得する視度取得技術と言い換えることもできる。
【００４５】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲及びこれと均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４６】
１：眼科用レーザ治療装置
１４：ズームエキスパンダ部
１０：治療レーザ光照射光学系
２０：照準レーザ光照射光学系
４０：撮影光学系
８０：制御部
Ｅ：患者眼
Ｅｒ：眼底
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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