(57)【要約】本発明は、所定のパターン上のレーザーのフルエンス分布を最小化するための方法を提供する。特に、この方法は、眼科の外科的処置に使用されるレーザーの所定のパターン上のフルエンスの変動を最小化するのに役立つ。本発明は、例えば、所定のパターン上のレーザービームのフルエンス分布を補正するためのレーザービームエネルギー補正方法であって、焦点面上でレーザービームエネルギーのフルエンス分布を決定するステップと、該フルエンス分布に基づいて、所定のパターンに対して該レーザービームエネルギーを較正するステップとを包含する補正方法を提供する。
2008511022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のパターン上のレーザービームのフルエンス分布を補正するためのレーザービームエネルギー補正方法であって、
焦点面上でレーザービームエネルギーのフルエンス分布を決定するステップと、
該フルエンス分布に基づいて、所定のパターンに対して該レーザービームエネルギーを較正するステップと
を包含する補正方法。
【請求項２】
前記フルエンス分布を決定することが、
前記焦点面に光学素子を通して前記レーザービームの焦点を合わせるステップと、
該焦点面に該光学素子を通して該レーザービームをパルス照射するステップと、
該焦点面上で該フルエンス分布を測定するステップと、
コンピュータメモリに該焦点面の該フルエンス分布を記憶するステップと
を包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記焦点を合わせるステップ、パルス照射するステップ、測定するステップ、および、記憶するステップを繰り返すことをさらに包含する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
フルエンスに敏感な材料が前記焦点面内に位置する、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記フルエンス分布を測定することが、光検出器で信号をとらえることを包含する、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記信号がプラズマ光を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記フルエンス分布を測定することが、前記焦点面上の複数の座標点で該フルエンスを測定することを包含する、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の座標点が少なくとも１０００個の点を備える、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記パルス照射をすることが一定のエネルギーを包含する、請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
前記パルス照射をすることが少なくとも毎秒約１０００発のパルスを包含する、請求項２に記載の方法。
【請求項１１】
前記所定のパターンに対して前記レーザービームエネルギーを較正することが、前記コンピュータメモリから前記焦点面上に前記記憶されたフルエンス分布を取り出すこと、および、該所定のパターンの独立した点で該レーザービームエネルギーを修正することを包含する、請求項２に記載の方法。
【請求項１２】
前記較正することが、前記所定のパターンの点の前記記憶されたフルエンス分布を参照値と比較することを包含する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記所定のパターンに対して前記レーザービームエネルギーを較正することが、該所定のパターン上で前記フルエンスの変動を最小にすることを包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記所定のパターンに対して前記レーザービームエネルギーを較正することが、フィードバック制御機構を通じて前記レーザービームのエネルギー出力を制御することを包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記焦点面が実質的に平らな表面を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記所定のパターンがらせんを包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
レーザー源、焦点を合わせる機構、電気光学モジュレータ、ＥＯモジュレータのためのコンピュータ制御ドライバ、および、フィードバック機構を備える、請求項１の方法を実行するための装置。
【請求項１８】
対象上の所定のパターン上のレーザービームのフルエンス分布を補正するためのレーザービームエネルギー補正方法であって、
該所定のパターン上で該レーザービームエネルギーを較正するステップと、
該対象上で該レーザービームの焦点を合わせるステップと、
該対象上の該所定のパターン上で該調節されたレーザービームをパルス照射するステップと
を包含する補正方法。
【請求項１９】
前記較正することが、
前記焦点面に光学素子を通して前記レーザービームの焦点を合わせるステップと、
該焦点面に該光学素子を通して該レーザービームをパルス照射するステップと、
該焦点面上で前記フルエンス分布を測定するステップと、
コンピュータメモリに該焦点面の該フルエンス分布を記憶するステップと
を包含する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記焦点を合わせるステップ、パルス照射するステップ、測定するステップ、および、記憶するステップを繰り返すことをさらに包含する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
フルエンスに敏感な材料が前記焦点面内に位置する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記フルエンス分布を測定することが、光検出器で信号をとらえることを包含する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記信号がプラズマ光を含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記フルエンス分布を測定することが、前記焦点面上の複数の座標点で該フルエンスを測定することを包含する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２５】
前記複数の座標点が少なくとも１０００個の点を備える、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記パルス照射することが一定のエネルギーを包含する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２７】
前記パルス照射することが少なくとも毎秒約１００００発のパルスを包含する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２８】
前記所定のパターン上の前記レーザービームエネルギーを較正することが、前記コンピュータメモリから前記焦点面上に前記記憶されたフルエンス分布を取り出すこと、および、該所定のパターンの独立した点で該レーザービームエネルギーを修正することを包含する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２９】
前記所定のパターン上の前記レーザービームエネルギーを較正することが、該所定のパターン上で前記フルエンスの変動を最小にすることを包含する、請求項１９に記載の方法。
【請求項３０】
前記所定のパターン上の前記レーザービームエネルギーを較正することが、フィードバック制御機構を通じて前記レーザービームのエネルギー出力を制御することを包含する、請求項１８に記載の方法。
【請求項３１】
前記焦点面が実質的に平らな表面を備える、請求項１８に記載の方法。
【請求項３２】
前記光学素子がガラスレンズまたは医学等級のプラスティックレンズを備える、請求項１８に記載の方法。
【請求項３３】
前記焦点面が閾値フルエンスプレートである、請求項１８に記載の方法。
【請求項３４】
レーザー源、焦点を合わせる機構、電気光学モジュレータ、ＥＯモジュレータのためのコンピュータ制御ドライバを備える、フルエンス標準化装置であって、該コンピュータ制御ドライバがフルエンス分布を較正するためのプログラムを備える装置。
【請求項３５】
フィードバック機構をさらに備える、請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
フルエンスに敏感なイメージをさらに備える、請求項３４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集束光学素子において収差によって起こる焦点面のフルエンスの変化を補正するレーザービームエネルギー補正方法、およびこのレーザービームエネルギー補正方法を使用したレーザー駆動装置に関する。本発明の方法、および装置は特に眼科用レーザー手術に有用であるが、それに限るものではない。
【０００２】
本発明の特定の応用は、視力矯正眼科手術において角膜弁を作るための角膜層の切除平面を定めるための光分裂レーザーの使用にある。視力障害は様々な理由から起こり、また、様々な原因の結果と成り得る。視力障害のよくある原因の一つは、角膜の屈折特性が機能せず、網膜で平行光線が焦点を合わせない眼の欠陥状態から起こる。眼が安静時、光線が網膜の前部で焦点を合わせるとき、その状態は近視（または、近眼）として知られている。その一方で、光線が網膜の後部で焦点を合わせるとき、その状態は遠視（または、老眼）として知られている。近視、および遠視はいずれも様々な程度の視力障害をもたらす。殆どの場合それら症状は治療可能である。
【背景技術】
【０００３】
眼鏡やコンタクトレンズが一般的に近視や遠視症状の矯正に使われている。しかし、様々な理由からこれらの症状に悩む多くの人たちは眼鏡やコンタクトレンズを使用したがらない。これら症状を矯正する代替的方法の一つとして、角膜の屈折特性を変えるのに有効な様々な方法で角膜を再形成する公知の手術が挙げられる。例えば、Ｌ’Ｅｓｐｅｒａｎｃｅの特許文献１、および特許文献２では、眼の前面から角膜組織を光切除するレーザーシステムが記載されている。Ｂｉｌｌｅの特許文献３には別の方法が記載されており、まず視力補正のため角膜組織が取り除かれ、次に新しく作られた表面が平滑化される。
【０００４】
屈折不良を矯正するために眼の前面を部分的に取り除いたり再形成したりするのではなく、内部間質組織を除去するために間質内光分裂と呼ばれる技術を用いた他の方法が開発された。Ｂｉｌｌｅらの特許文献４にその方法の一例が記載されている。Ｊｕｈａｓｚの特許文献５には間質組織を除去する別の方法が記載されている。この方法では、一連の重複した光分裂範囲を作り出すためにレーザーを使って角膜層前面が規定され得る。次に、外科医は角膜層を持ち上げて切り離し、その下にある角膜組織に近づくのだが、角膜組織は光切除によって変わっている。そして角膜層は角膜上で正常な位置に戻される。
【０００５】
光分裂の方法は、間質内の複数の位置にある個々の点に順次焦点を合わせたパルスレーザービームを使う、眼の角膜にある間質内の組織の除去を含む。それぞれの焦点スポットは、単一のポイントではなく有限体積を有する。さらに、それぞれのスポットは有限体積のおよそ中心部に中心ポイントを持つ。フルエンスが閾値を越え、それぞれのスポットで分裂した間質組織の量がおおよそそのスポットの量と同等となったとき、ビームの焦点が合わされているそれぞれのスポットで間質組織の光分裂が起こる。組織損傷の量はフルエンスがどれだけ閾値を越えるかに依存する。最適なフルエンス値というものが最善の手術結果をもたらすための光分裂スポット間の既定間隔に対して存在する。例えば、フルエンスが最適値を下回っている場合、弁を持ち上げることは困難となる。フルエンスが最適値を超えている場合、光分裂の処置中に過量のガスが発生し角膜に不透明部分を作ってしまい、次の視力矯正のステップである光切除を複雑化してしまう。臨床研究では、フルエンスが＋／−１０％の範囲で異なるときに結果に顕著な相違が起こると示している。結論として、光分裂ポイント間にフルエンスを均等分配することが重要である。
【０００６】
そのようなパルスレーザーシステム（レーザー光学素子や焦点光学素子を含む）は、焦点面全域に渡って理想的にフルエンスの均等な分布をもたらし、結果として光分裂効果の均等な分布をもたらす。しかし、これらの方法に使われるレーザーシステムは、焦点面上にある焦点の変動のせいで、一定エネルギーをセットしても焦点面に不均等なフルエンスをもたらすという問題を持っている。よって、フルエンス分布のこの変動は、焦点面のあるポイントでは最適値を超え、レーザー焦点面の他のポイントでは最適値を下回り得る。これは言い換えると、焦点面において光分裂の不均等な分布をもたらしてしまう。フルエンスの変動の理由の一つとして、レーザーの焦点を合わせる光学素子は、通常均等ではあるが、欠陥および小さな変動を含んでおり、その結果ビームに収差が生じる。収差は一般的に、焦点面のスポットサイズを変えてしまう。エネルギーを補正することにより、本発明はレーザービームの収差のためにスポットサイズが変わった焦点面のそれぞれのポイントのフルエンスの変動を最小限にとどめるものである。
【０００７】
特許文献６には、オーバーレイ模様で曲面上にフルエンス分布の像を写すためのフルエンス監視装置にレーザービームエネルギーの一部を向けることによって、焦点スポットから焦点スポットへとフルエンスを監視する方法が記載されている。フルエンスは、単一ポイントを照射するパルスの数を制御することと、スポットをオーバーレイすることによって制御される。この方法において、複数のパルスがＸ／Ｙ平面上の同じポイントを照射することが不可欠である。しかし、‘２９９特許は集束光学素子の不一致によるフルエンスの変動を修正する問題について対処できていない。さらに、この方法は実時間の手術設定においての単一パルス光分裂、および集束レンズと焦点面の空間が極めて限られているときの高い開口数の集束光学素子には有用ではない。
【特許文献１】米国特許第４，６６５，９１３号明細書
【特許文献２】米国特許第４，６６９，４６６号明細書
【特許文献３】米国特許第４，９８８，３４８号明細書
【特許文献４】米国特許第４，９０７，５８６号明細書
【特許文献５】米国特許第６，１１０，１６６号明細書
【特許文献６】米国特許第６，２８７，２９９号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ここに、発明者たちは先行技術の欠点を打開する方法と装置を提起する。
【０００９】
本発明の一実施形態は、焦点面上の光学素子を介するレーザービームのフルエンス分布を修正するレーザービームエネルギー修正方法であり、この修正方法は、焦点面上でのレーザービームエネルギーのフルエンス分布を決定する工程と、フルエンス分布に基づいた規定パターンに対するレーザービームエネルギーを測定する工程を含む。
【００１０】
特定の実施形態では、フルエンス分布を決定する工程は、光学素子を介して焦点面に位置するフルエンス感光物質へとレーザービームの焦点を合わせる工程と、光学素子を介して焦点面へとレーザービームをパルス照射する工程と、フルエンス感光物質に光学的にダメージを与える工程と、フルエンス感光プラズマ光を作る工程と、焦点面上のプラズマ光分布を測定する工程と、焦点面のフルエンス分布をコンピュータメモリに記憶する工程を含む。本発明の一実施形態において、このパルス照射は一定エネルギーを含む。本発明の一実施形態において、このパルス照射は少なくとも毎秒約５，０００パルスの一定エネルギーを含む。
【００１１】
特別な実施形態においては、フルエンス分布を決定するステップは、さらに、焦点を合わせるステップ、パルス照射するステップ、測定するステップ、および、記憶するステップを繰り返すことを包含する。
【００１２】
本発明の一実施形態では、フルエンス分布を測定することは、光検出器でプラズマ光イメージをとらえることを包含する。
【００１３】
本発明の一実施形態では、フルエンス分布を測定することは、焦点面の複数の座標点においてフルエンスを測定することを包含する。特別な実施形態においては、複数の座標点は少なくとも１０００個の点を備える。
【００１４】
本発明の一実施形態では、所定のパターンに対してレーザービームエネルギーを較正することは、コンピュータメモリから焦点面上に記憶されたフルエンス分布を取り出すこと、および、所定のパターンの独立した点でレーザービームエネルギーを修正することを包含する。
【００１５】
本発明の一実施形態では、較正することは、所定のパターンの点の記憶されたフルエンス分布を参照値と比較することを包含する。特別な実施形態においては、所定のパターンに対してレーザービームエネルギーを較正することは、所定のパターン上でフルエンスの変動を最小にすることを包含する。特別な実施形態においては、所定のパターンに対してレーザービームエネルギーを較正することは、フィードバック制御機構を通じてレーザービームのエネルギー出力を制御することを包含する。
【００１６】
本発明の一実施形態では、焦点面は実質的に平らな表面を備える。本発明の一実施形態では、所定のパターンはらせんを包含する。
【００１７】
本発明の一実施形態は、ここに記述された方法を実行するための装置であり、レーザー源、焦点を合わせる機構、電気光学（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｏｐｔｉｃ）モジュレータ、および、ＥＯモジュレータのためのコンピュータ制御ドライバを備える。コンピュータ制御ドライバが、測定されたフルエンス分布データを解析し、解析の結果としてレーザービームエネルギーを較正するための適切なソフトウェアプログラムを含み得ることは、熟考されている。装置は、また、フルエンスに敏感なイメージとフィードバック機構とを含み得る。
【００１８】
本発明の一実施形態は、対象上の所定のパターン上でのレーザービームのフルエンス分布を補正するための、レーザービームエネルギー補正方法であり、該補正方法は、プラズマ光分布のフルエンスに敏感なイメージを包含する焦点面上のフルエンス分布を決定するステップと、所定のパターン上でレーザービームエネルギーを較正するステップと、対象上にレーザービームの焦点を合わせるステップと、対象上の所定のパターン上に調節されたレーザービームをパルス照射するステップを包含する。
【００１９】
特許または出願ファイルは、少なくとも一枚のカラーで製作された図面を含む。カラー図面付の本特許または特許出願出版の複製は、依頼と必要な料金の支払いに応じてオフィスより提供される。本発明のさらなる完全な理解のために、添付される図面と合わせて以下の記述に参照する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
まず、図１を参照すると、従来技術のイメージを描いている、レーザービーム１２を発生させる装置１０が示されている。レーザービーム１２は、患者１６の目１４へと向けられている。本発明の目的のため、装置１０は、米国特許第４，７６４，９３０号に開示および請求されたレーザーシステムによって発生されるレーザービームと同様の特徴を有する。その特許は本発明の譲受人に専用実施されるものである。赤外線、可視光および紫外線レーザーを含み、多様なレーザービーム源が本発明のシステムおよび方法に使用され得る。さらに、本発明のシステムで使用されるレーザービーム源は、持続波、Ｑ−スイッチパルス、モードロック超短波パルスレーザーであり得る。前述のものは網羅的なリストではないが、先のタイプのレーザーは本発明で使われ得る。
【００２１】
ひとつの実施様態において、本発明はパルスレーザービーム１２の使用を意図し、パルスレーザービーム１２は、数ナノ秒または数フェムト秒ほどの持続時間のパルスを有する。
【００２２】
ひとつの実施様態において、レーザーユニットが、一定エネルギーのレーザービームを使用して角膜をフォトディスラプションするソフトウェアによって制御され、そのレーザービームは、約６００フェムト秒の持続時間で最大数十万ヘルツの繰り返し率の光学的なパルス列からなっている。
【００２３】
光送出システムは、レーザーが集束される、患者の角膜内の三次元位置を決定する。レーザーがパルス照射される場合、焦点に送られるエネルギーは、ごくわずかの量で組織をイオン化（フォトディスラプション）するのに十分である。くり返し焦点を設定しレーザーをパルス照射することで、その結果、組織の切断面が生じる。
【００２４】
本発明のひとつの実施様態において、本方法は、本発明の中で述べられているような、眼科手術用レーザーのフルエンスの相違を修正するために必要とされる情報がコンピュータメモリに格納され、手術前に即座に取り出すことができるというようなリアルタイムの使用において有益である。レーザービームのフルエンスの相違を眼科手術中に修正するということを意図したものである。当業者は、フルエンスつまりエネルギーの密度は被爆時間により増加した放射能の量だということと、ジュール平方センチメートルで計測されるということを理解する。もうひとつの実施様態において、レーザーは手術前に焦点面にパルス照射される。所定パターン上でフルエンスの送出が決定されると、レーザーフルエンスの相違が所定のパターン上の焦点面の間で最小化されるというように、レーザービームのエネルギーが較正される。そして、較正されたレーザーは手術中にアパナションレンズを通して焦点を合わす。本発明のもうひとつの実施様態において、コンピュータメモリにある格納されたフルエンスの相違データにも基づき、レーザーが所定のパターン上で較正され、それにより、手術前に毎回レーザーを再較正する必要はなくなるのである。
【００２５】
本発明のひとつの実施様態において、基準焦点面はＸ／Ｙ軸上の複数の座標点からなる。本発明のある実施様態において、レーザーはＸ／Ｙ軸上の複数の点上に融解シリカによって作られることが望ましいアプナションレンズの内側の特定のＺ座標に焦点を合わせられる。レーザーは融解シリカ内の光崩壊閾値上のエネルギーで焦点面でパルス照射される。フルエンスと比例するプラズマ光は各点で作られ、強度が計測される。異なるＸ／Ｙ座標でのプラズマ光強度の分布は焦点面でのフルエンスの変化を典型とするものである。そうして、フルエンスのデータはコンピュータメモリに格納される。所定の経路での較正されたフルエンスの変化を最小化するように、レーザーエネルギーは調整される。当業者は特定の座標点において、フルエンスの変化が所定のパターンに最小化されるようにレーザービームを較正するために、レーザーエネルギーは増加させるか減少させるかしなければならないということを理解する。特定の実施様態において、フルエンスの変化が所定の範囲を超えた場合、そうするとフルエンスの変化が最小化されるようにレーザービームのエネルギーが補正されることを意図する。本発明のある実施様態において、所定の範囲が、所望のフルエンスより５−１０％以上の変化、所望のフルエンスより１０−１５％以上の変化、所望のフルエンスより１５−２０％以上の変化、所望のフルエンスより２０−２５％以上の変化、所望のフルエンスより２５−３０％以上の変化、所望のフルエンスより３０−３５％以上の変化、所望のフルエンスより３５−４０％以上の変化、所望のフルエンスより４０−４５％以上の変化、所望のフルエンスより４５−５０％以上の変化、というように特定の座標点でフルエンス変化用に設定される。
【００２６】
ある特定の実施様態において、レーザービームはＸ／Ｙ軸の特定のＺ座標で較正され、それからレーザーは手術用に異なったＺ座標で計測され得ることを意図する。しかしながら、本発明は単独のＺ座標ける較正に限らない。
【００２７】
本発明の実施様態において、焦点面上のフルエンス送出決定の方法は、焦点面での複数の点でのフルエンス決定によって達成される。特定の実施様態において、焦点面は直径約１０ｍｍである。特定の実施様態においては点の間隔は約１０ミクロンである。
【００２８】
本発明のもうひとつの実施様態において、フルエンス計測のレファレンスライブラリーが特定の所定経路に対応してコンピュータメモリに記録される。レファレンスライブラリーはレーザーが利用される手順によりカスタマイズ可能な情報を内包し得るということを意図する。
【００２９】
本発明のひとつの実施様態において、基準焦点面は実質的には平面である。本発明の別の実施様態においては、基準焦点面は湾曲していることを意図する。
【００３０】
本発明に有益な所定のパターンは円、楕円、ラスター、螺旋、またはそのどの組み合わせをも含み、それに限られないことを意図する。
【００３１】
さらに、本発明は、内部組織「フォトディスラプション」は、ビームの照射、焦点のサイズ、そして適切なフォトディスラプションの位置が効果的に制御されている場合、パルスレーザーエネルギーを使って効果的に達成され得ることを認識する。それにより、本発明の目的は、レーザービームの焦点面でのフルエンス分布を補正するための方法を提供することにより、目の角膜内でのストロマ内フォトディスラプションを行うための新たな方法を提供することである。
【００３２】
レーザービームの焦点を合わせる方法だけでなくレーザービームの物理的な特徴は、本発明の方法を適切に行うために重要である。上記のように、これらの考慮事項は相関している。レーザービームの特徴に関しては、いくつかの要因が重要である。レーザービームは角膜組織に吸収されることなく、光が角膜を通り抜けられるだけの波長がなければならない。概して、波長はおよそ１０５４ｎｍが望ましいが、波長の範囲は０．４−１．９マイクロメートルでなければならない。焦点面で組織のフォトディスラプションを達成するためのビームの照射は、組織の光崩壊の閾値よりも大きくなければならない。好ましくは、照射は光崩壊閾値の１０倍よりも大きくならないべきである。
【００３３】
焦点の合ったレーザービーム点の大きさは、焦点でのストロマ組織の光崩壊を達成できる小ささでなければならない。典型的には、これは点のサイズは直径約１．２ミクロンから１０ミクロンであることが要求される。さらに、点の形状はできる限り円に近いことが望ましい。
【００３４】
ここで述べられるアプラナションレンズはガラス、融解シリカまたは医学等級のプラスティックであり得る。
【００３５】
（Ｉ．フルエンス分布の計測）
ここで述べられるように、閾値フルエンスプレートはフルエンス分布を計測する手段である。動作御原理はプラズマ光の発生に基づき、その一方ある実施様態においては融解シリカであるサンプルに光学的に損傷を与えている。レーザービームは表面からの影響を避けるために、プレートの空洞部分で焦点を合わせる。所与のパルスの持続時間で、対象の光損傷は、フルエンスつまり単位領域ごとのエネルギーで定められる閾値に依存する。光損傷の過程で形成される高密度のプラズマは可視光を発生させる。強度は閾値を超えたフルエンス値に依存する。ビームの点の大きさが一定である場合、発生する光量はエネルギーに依存する。手術用のエネルギーの範囲として典型的な１−３ｕＪの範囲において、依存性は線形である。プラズマ光はエネルギーつまりフルエンスに比例する。信号は光検出器で集められる。実際、信号は以下のように集められる：スキャナーがサンプル内に位置する焦点面上のビームをスキャンする。各点で、コンピュータはＸ／Ｙ面でのビームの位置とビルド−インビデオカメラで計測されたプラズマ光の強度を記録する。ビームが所定のパターンを超えて動くと焦点面でのプラズマ光分布が記録される。エネルギーが一定であるので、プラズマ光強度の変化量は点のサイズの変化量による。イメージが比較のためにコンピュータに格納される。
【００３６】
（ＩＩ．フルエンス変化の校正）
例えば、特定の実施様態において、ユーザーはフルエンス分布のイメージ（基準）上で信号レベルを選び、その周辺でフルエンス分布を最小化するということが意図される。Ｘ／Ｙ面の各座標点での手順の間、コンピュータは基準値と実際の信号値を比較する。違いの現れ（すなわちプラス・マイナス）と違いの大きさによって、フルエンス分布を最小化するためにエネルギーが増加または減少される。リアルタイムでのエネルギー調節は、電気光学（ＥＯ）モジュレーターによって達成される。ＥＯモジュレーターを通した光の伝達はコンピュータによって制御されたフィードバック電圧によって制御されている。ＥＯモジュレーター用のフィードバック制御機構は、当業者になじみのあるものである。電気光学モジュレーター、この場合二つの交わる電極間のポッケルズセルを通して伝達された光の強度は、Ｅｏｕｔ＝Ｅｉｎｓｉｎ２（Ｖπ／２Ｖλ／２）で与えられ、ここでＶは印加電圧で、Ｖλ／２は半波電圧で、ＥｉｎとＥｏｕｔはモジュレーターの入力と出力での強度である。最初のモジュレーターの伝達はコンピュータからのＶｏｆｆｓｅｔ＝Ｖλ／２／２の直流オフセット電圧を印加することによって、５０％で選ばれる。３０％〜７０％の伝達範囲では、電圧の依存性は線形に近い。高電圧線形増幅器は、フィードバックを提供し、モジュレーターの伝達を制御するために用いられる。詳細な概略図とフィードバックループのブロック図が図５および６に示されている。Ｖｉｎはモジュレーターの伝達を制御するためにコンピュータが発生させた電圧である。Ｖｉｎ−Ｖｏｆｆｓｅｔのサインと振幅によって、モジュレーターのトータルの伝達は、それぞれのパルスで３０％−７０％の間で変わり得る。こうして、焦点面でのフルエンスを制御する。
【００３７】
好ましい実施様態において、本発明はレーザービジョン補正手術の分野で使用されるレーザーを対象にしている。しかしながら、発明の範囲はそこに限られない。本発明の方法と装置は、焦点面つまりレーザービーム点のいたるところで均等なフルエンスの分布を有することが望ましいほかの分野でも有用であるということが意図される。
【００３８】
前述のものは、続く発明の詳細な描写がより理解され得るように、どちらかというと大まかに本発明の特徴と技術的な利点を述べたものである。本発明の更なる特徴と利点が以下で述べられ、それが発明のクレームの対象となる。開示される概念と特定の実施様態は、本発明と同じ目的を実行するためのほかの構造を修正もしくは設計する基礎として利用され得ることを理解されなければならない。さらに、そのような同等の構造物は添付のクレームに述べられるような本発明からは逸脱しないことを理解されなければならない。更なる目的と利点とともに、構成と動作の方法の両方に関して、発明の特徴だと思われる新たな特性は、同封の図と合わせて考慮した際、以下の描写からさらに理解されるだろう。しかしながら、それぞれの図は、説明と描写の目的のみに与えられたものであり、本発明の限界を定義する意図はないということを特別に理解されたい。
【００３９】
本発明とその利点が詳細に述べられるけれども、添付のクレームで定義された発明から逸脱せずに様々な変更、置換、交換がここで行われ得る。さらに、本願の範囲は特許明細書で述べられている工程、設備、製造、物の構成、方法、ステップの特定の実施様態に限る意図はない。開示からはっきりと分かるように、ここに述べられている対応する実施様態と本質的に同じ機能を行いもしくは同じ結果を達成する現存しているかまたは今後開発されるであろう工程、設備、製造、物の構成、方法、ステップは利用され得る。さらに、添付のクレームは、そのような工程、設備、製造、物の構成、方法、ステップを含むことを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、本発明の方法で処置を受ける患者の遠近図である。
【図２】図２は、本発明の方法を利用するレーザーシステムのブロック図である。
【図３】図３は、焦点面を横切って不均一なフルエンス分布を示す、例示的なフォトアブレーション（ｐｈｏｔｏａｂｌａｔｉｏｎ）応答フルエンス分布である。
【図４】図４は、フィードバック機構が動作したときの、フルエンス分布の差を示している。
【図５】図５は、典型的なスポットサイズ２．５μｍの融解シリカの試料における、プラズマ光強度のレーザーパルスエネルギー依存性を示している。
【図６】図６は、電気光学モジュレータを制御する高電圧線形増幅器のブロック図と概要図を示している。
【図７】（記載なし）
【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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【国際調査報告】
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