(57)【要約】【課題】レーザビームの好ましい凸型の強度分布を得ることができるアブレーション装置を提供する。【解決手段】レーザ光源からのレーザビームを対象物の照射面に導光して照射する照射光学系は、レーザビームを制限するアパーチャと、アパーチャを通過したレーザビームを一旦集光させた後にデフォーカス位置の照射面上に導く凸レンズと、凸レンズよりレーザ光源側に配置され、アパーチャを通過する際に起こる回折によるレーザビームの強度分布を凸型の強度分布に補正する非球面光学素子とを有し、非球面光学素子の非球面形状は光軸から周辺部に行くほど、局所的な面の曲率半径が小さくなる曲面形状である。【選択図】　　　図５
2004145031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物にアブレーションを引き起こすレーザビームを発振するレーザ光源と、該レーザ光源からのレーザビームを対象物の照射面に導光して照射する照射光学系を備えるアブレーション装置において、前記照射光学系は、レーザビームを制限するアパーチャと、該アパーチャを通過したレーザビームを一旦集光させた後にデフォーカス位置の照射面上に導く凸レンズと、該凸レンズよりレーザ光源側に配置され、前記アパーチャを通過する際に起こる回折によるレーザビームの強度分布を凸型の強度分布に補正する非球面光学素子とを有し、前記非球面光学素子の非球面形状は光軸から周辺部に行くほど、局所的な面の曲率半径が小さくなる曲面形状であることを特徴とするアブレーション装置。
【請求項２】
請求項１のアブレーション装置において、前記凸レンズの焦点距離ｆは５０〜５００ｍｍであり、前記非球面光学素子の非球面形状を次の指数関数の式、
Ｚ＝−ｅｘｐ［ａ×Ｙ５］＋１
で表現するとき（Ｙは光軸からの距離ｍｍ、Ｚはサグ量μｍ）、指数関数係数ａが、
０．００００６×ｅｘｐ［−０．０００９×ｆ］≦ａ≦０．０００５×ｅｘｐ［０．０００２×ｆ］
であることを特徴とするアブレーション装置。
【請求項３】
請求項２のアブレーション装置において、さらに前記アパーチャの有効径φｍｍは、
０．４２５６×ａ−０．１８５≦φ≦１．１２８×ａ−０．１５０８
であることを特徴とするアブレーション装置。
【請求項４】
請求項３のアブレーション装置において、さらに前記凸レンズの焦点から照射面までのデフォーカス量Ｌ（ｍｍ）は、
０．８×（ｆ／φ）≦Ｌ≦〜２．０×（ｆ／φ）
であることを特徴とするアブレーション装置。
【請求項５】
請求項２のアブレーション装置において、前記非球面光学素子から凸レンズまでの距離ｄは、
３．２４４８×ｆ−２７４．５１≦ｄ≦４．１５２０×ｆ−４０．６４７
であることを特徴とするアブレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザビームにより眼の組織等の対象物をアブレーションするアブレーション装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
角膜組織にエキシマレーザビームを照射し、角膜組織をアブレーション（切除）することによって眼の屈折異常や、角膜表面の病変部を除去する装置が知られている。角膜を所期する形状にアブレーションする方法としては、角膜上で１ｍｍ程の小スポットのレーザビームを二次元的に移動する方法がある。このとき、照射面でのスポットビームの強度分布を凸型にし、適切な比で重ね合わせて照射すると、切除面を滑らかにアブレーションできる。
【０００３】
ところで、小スポットのレーザビームを作るために、径の小さなアパーチャにレーザビームを入射させると、アパーチャの回折の影響が大きくなり、照射面上でのレーザビームの強度分布は凹型になる。アパーチャによる回折成分を低減させる従来技術としては、アポダイゼーションフィルタ（有効径内の中心部で透過率が高く、周辺に行くほど透過率が下がる濃度分布フィルタ）を使用する方法がある。しかし、アパーチャの有効径が３ｍｍといように小さい場合は、濃度分布の膜構成が難しい問題がある。また、角膜アブレーションのようにレーザ出力が１００ｍＪ以上の高出力を必要とする場合にはコート膜の耐久性に問題がある。
そこで、本出願人は、照射光学系に小径のアパーチャと共に非球面形状を持つ光学素子を配置した角膜手術装置を提案している（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２００２−１２５９９６号公報（第３頁、第３〜４図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の引用文献１に示したように、非球面形状を持つ光学素子を使用することにより、小径のアパーチャによる回折成分を低減し、照射面上で凸型の強度分布を持つレーザビームを得られることが分かった。しかし、アパーチャの径や、照射面とアパーチャとの間に配置される凸レンズの関係を考慮し、凸型の強度分布が得られる非球面の曲面形状を決定するには困難性があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決し、レーザビームの好ましい凸型の強度分布を得ることができるアブレーション装置を提供することを技術課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
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。
【０００８】
（１）　対象物にアブレーションを引き起こすレーザビームを発振するレーザ光源と、該レーザ光源からのレーザビームを対象物の照射面に導光して照射する照射光学系を備えるアブレーション装置において、前記照射光学系は、レーザビームを制限するアパーチャと、該アパーチャを通過したレーザビームを一旦集光させた後にデフォーカス位置の照射面上に導く凸レンズと、該凸レンズよりレーザ光源側に配置され、前記アパーチャを通過する際に起こる回折によるレーザビームの強度分布を凸型の強度分布に補正する非球面光学素子とを有し、前記非球面光学素子の非球面形状は光軸から周辺部に行くほど、局所的な面の曲率半径が小さくなる曲面形状であることを特徴とする。
（２）　（１）のアブレーション装置において、前記凸レンズの焦点距離ｆは５０〜５００ｍｍであり、前記非球面光学素子の非球面形状を次の指数関数の式、
Ｚ＝−ｅｘｐ［ａ×Ｙ５］＋１
で表現するとき（Ｙは光軸からの距離ｍｍ、Ｚはサグ量μｍ）、指数関数係数ａが、
０．００００６×ｅｘｐ［−０．０００９×ｆ］≦ａ≦０．０００５×ｅｘｐ［０．０００２×ｆ］
であることを特徴とする。
（３）　（２）のアブレーション装置において、さらに前記アパーチャの有効径φｍｍは、
０．４２５６×ａ−０．１８５≦φ≦１．１２８×ａ−０．１５０８
であることを特徴とする。
（４）　（３）のアブレーション装置において、さらに前記凸レンズの焦点から照射面までのデフォーカス量Ｌ（ｍｍ）は、
０．８×（ｆ／φ）≦Ｌ≦〜２．０×（ｆ／φ）
であることを特徴とする。
（５）　（２）のアブレーション装置において、前記非球面光学素子から凸レンズまでの距離ｄは、
３．２４４８×ｆ−２７４．５１≦ｄ≦４．１５２０×ｆ−４０．６４７
であることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図５は、本発明に係るアブレーション装置の照射光学系の概略図である。
【００１０】
２０１はレーザ光源からのレーザビーム、２０３は非球面光学素子、２０５は小アパーチャ、２０７は凸レンズ、２０９は照射面である。アブレーションを引き起こすレーザビームとしては、波長１９３ｎｍのエキシマレーザが好適に使用できる。非球面光学素子２０３に入射するレーザビーム２０１は、均一化手段により強度分布が均一化されているものとする。非球面光学素子２０３は、レーザ光源側が平面で、照射面側が非球面形状の曲面を持つ。その非球面形状は、光軸（アパーチャの開口中心）から周辺に行くにしたがって、面の曲率半径が小さくなる曲面である。非球面光学素子２０３の材質は、合成溶融石英が好適に使用できる。図５では、非球面光学素子２０３を小アパーチャ２０５に対してレーザ光源側に配置しているが、照射面２０９側に配置しても良い。また、非球面光学素子２０３は小アパーチャ２０５の近傍に配置することが好ましい。
【００１１】
非球面光学素子２０３及びアパーチャ２０５を通過したレーザビームは、凸レンズ２０７により一旦集光した後、照射面２０９に照射される。照射面２０９でのレーザビームは、非球面光学素子２０３が持つ曲面形状により、周辺部の光線間隔が広げられる。
【００１２】
ここで、非球面光学素子２０３が無い場合を見てみると、光線間隔の配置は等間隔になり（図６参照）、小アパーチャ２０５の回折の影響により、照射面２０９での強度分布は凹形状２１３になる。これに対して、非球面光学素子２０３を配置した場合は、周辺部の光線間隔が広げられることにより、強度分布は周辺にいくほど減じられる。したがって、周辺部の光線間隔を広げるべく、非球面光学素子２０３の曲面形状を定めることにより、凹型の強度分布２１３を凸型の強度分布２１１にすることができる。
【００１３】
非球面形状の曲面を定めるに当たって、一般には非球面多項式を使用するが、この式は設定パラメータが多すぎて煩雑な作業になる。光軸から周辺に行くほど、局所的な面の曲率が小さくなる非球面形状は、指数関数で表現できることに着目し、次の式１にて凸型の強度分布が得られることが分かった。なお、Ｙは光軸からの距離（ｍ）、Ｚはサグ量（μｍ）を表す。
Ｚ＝−ｅｘｐ［ａ×Ｙ５］＋１　　…（式１）
図８〜１２は、上記式１を使って照射面上での強度分布をシュミレーションした結果を示す。シュミレーションに当たって、必要な条件は、小アパーチャ２０５の径φと、凸レンズ２０７の焦点距離ｆと、非球面光学素子２０３から凸レンズ２０７までの距離ｄと、凸レンズ２０７の焦点から照射面２０９までのデフォーカス量Ｌと（図７参照）、上記式１の指数関数係数ａである。
【００１４】
図８は、φ＝３．２ｍｍ、ｆ＝５０ｍｍ、ｄ＝４０ｍｍ、Ｌ＝１５ｍｍ、ａ＝０．００００９を使用した結果である。図９は、φ＝３．２ｍｍ、ｆ＝２２０ｍｍ、ｄ＝７００ｍｍ、Ｌ＝７５ｍｍ、ａ＝０．０００１２を使用した結果である。図１０は、＝３．２ｍｍ、ｆ＝５００ｍｍ、ｄ＝１８００ｍｍ、Ｌ＝１７５ｍｍ、ａ＝０．００００９を使用した結果である。これら図８〜１０の例の場合、共に凸型の強度分布が得られていた。
【００１５】
一方、図１１は、ａ＝０．００００２とし、他の条件は図８の条件と同じにした結果である。図１２は、ａ＝０．０００８とし、他の条件は図８の条件と同じにした結果である。図１１の例の場合、強度端の成分が強くななり、小アパーチャによる回折の影響が残ったままである。図１２の例の場合、強度端の成分が弱くなりすぎ、中央では急峻な成分が現われてきており、凸型の強度分布には適用できない。
【００１６】
このように各条件をいろいろ変えて、照射面での強度分布をシュミレーションし、好ましい凸型の強度分布が得られる非球面光学素子２０３の曲面形状を確認した。なお、凸レンズの焦点距離ｆの範囲は５０〜５００ｍｍとし、眼の組織のアブレーションに使用するレーザスポットの幅は、照射面上で０．５〜２．０ｍｍの幅（強度の半値幅）を持つものとする。
【００１７】
図１３は、非球面形状を上記の指数関数式１で表したときの指数関数係数ａと焦点距離ｆの関係を示し、ｆ＝５０〜５００ｍｍに対して曲線▲１▼と▲２▼に囲まれた範囲が好ましいａである。曲線▲１▼と▲２▼は、それぞれ、
曲線▲１▼：ａ＝０．０００５×ｅｘｐ［０．０００２×ｆ］
曲線▲２▼：ａ＝０．００００６×ｅｘｐ［−０．０００９×ｆ］
で表されている。すなわち、ａの範囲は、
０．００００６×ｅｘｐ［−０．０００９×ｆ］≦ａ≦０．０００５×ｅｘｐ［０．０００２×ｆ］
である。
【００１８】
図１４は、ｆ＝５０〜５００ｍｍにおいて、凸型の強度分布が得られる非球面形状を示す図である。この図の曲線▲１▼と▲２▼の領域内に収まる曲面（光軸から周辺に行くほど、面の曲率半径が小さくなる曲面）が、好ましい範囲である。図は断面を示しており、曲面形状は光軸を中心にした回転対称の形状である。この範囲の非球面形状の曲面を表現する方法として、先の例の指数関数式１を使うと、図１３の結果から、指数関数係数ａは、
０．００００４≦ａ≦０．０００５５
である。
【００１９】
また、この範囲の非球面形状の曲面を、次の式２の１０次非球面多項式、
Ｚ＝ＡＹ４＋ＢＹ６＋ＣＹ８＋ＤＹ１０　　…（式２）
にて表現する場合、各係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは次のようになる。
−２．２５×１０−５≦Ａ≦−３．０１×１０−４
−２．０３×１０−５≦Ｂ≦−２．８０×１０−４
１．８７×１０−６≦Ｃ≦２．５８×１０−５
−９．７２×１０−８≦Ｄ≦−１．４９×１０−６
なお、非球面形状の表現方法は、単に例示に過ぎず、各種の方法がる。例えば、正接（タンジェント）のべき乗関数で表す方法もある。
【００２０】
また、図１５は、非球面形状の曲面を式１の指数関数で表したときの、アパーチャ径φの範囲を示した図である。指数関数係数ａに対して、アパーチャ径φは図の曲線▲１▼と▲２▼に囲まれた範囲が好ましい。曲線▲１▼と▲２▼は、それぞれ、
曲線▲１▼：φ＝１．１２８×ａ−０．１５０８
曲線▲２▼：φ＝０．４２５６×ａ−０．１８５
で表される。すなわち、φの範囲は、
０．４２５６×ａ−０．１８５≦φ≦１．１２８×ａ−０．１５０８
である。
【００２１】
また、図１５の範囲のアパーチャ径φ、凸レンズの焦点距離ｆ＝５０〜５００ｍｍに対して、デフォーカス量Ｌは、
０．８×（ｆ／φ）≦Ｌ≦〜２．０×（ｆ／φ）
であることが好ましい。
【００２２】
図１６は、凸レンズの焦点距離ｆ＝５０〜５００ｍｍに対して、好ましい凸型の強度分布を得る上での距離ｄ（非球面光学素子２０３から凸レンズ２０７までの距離）の範囲を示した図である。距離ｄは、図の曲線▲１▼と▲２▼に囲まれた範囲が好ましい。曲線▲１▼と▲２▼は、それぞれ、
曲線▲１▼：ｄ＝４．１５２０×ｆ−４０．６４７
曲線▲２▼：ｄ＝３．２４４８×ｆ−２７４．５１
である。
以上のφ、Ｌ、ｄについても、前述の式１を使用して照射面上での強度分布をシュミレーションした結果から導き出している。
【００２３】
非球面光学素子２０３の非球面形状について、より好ましい例を説明する。図７において、φ＝３．２ｍｍ、ｆ＝２２０ｍｍ、ｄ＝６６０ｍｍ、Ｌ＝７８ｍｍとし、また、照射面でのレーザスポットの幅が強度の半値幅で１．０ｍｍ±０．２ｍｍを満たす非球面形状は、次の通りであった。照射面上での強度分布をシュミレーションした結果、上記式１の指数関数式における係数ａは、
０．００００６≦ａ≦０．０００１２
であった。特に好ましいのは、ａ＝０．００００９のときである。非球面形状をを形成するときは、この条件の指数関数を式２の１０次の非球面多項式でフィッティングして求めて行うと、容易に非球面形状が製作できる。
【００２４】
次に、本発明を角膜手術用レーザ装置に適用した実施形態を説明する。図１は、実施形態の装置における照射光学系及び制御系の概略構成図である。１はレーザ光源であり、本形態では１９３ｎｍの波長を持つパルス波のエキシマレーザビームを出射する光源を使用している。エキシマレーザビームの代表的な形状は、図２に示すように、照射光軸Ｌに対して垂直な断面の形状が細長い矩形となっている。また、レーザビームの強度分布（エネルギ分布）は、断面の長手方向（Ｘ軸方向）がほぼ均一な分布Ｆ（Ｗ）で、それに垂直な方向（Ｙ軸方向）はガウシアン分布Ｆ（Ｈ）となっている。なお、光源１から出射されたレーザビームは、必要があれば、エキスパンダレンズ等のビーム整形手段によって所期する矩形状に整えられる。
【００２５】
光源１から出射されたレーザビームは、平面ミラー２によって反射されて偏向され、さらに平面ミラー３によって反射されて偏向される。ミラー３はミラー移動装置４によって光軸Ｌ上を矢印Ａ方向に移動され、レーザビームをガウシアン分布方向に平行移動させる。これにより、均一な深さのアブレーションを行うことができる（詳しくは特開平４−２４２６４４号を参照されたい）。
【００２６】
イメージローテータ５は、イメージローテータ駆動装置６によって光軸Ｌを中心にして回転駆動され、ミラー３によって反射されたレーザビームを光軸Ｌ回りに回転させる。
【００２７】
円形アパーチャ板７は、角膜の切除領域を限定するために、円形アパーチャ板駆動装置８によって円形の開口領域（開口径）が変化される。また、スリットアパーチャ板９も、角膜の切除領域を限定するために、スリットアパーチャ板駆動装置１０によって矩形のスリット開口領域（開口幅）が変化され、スリット開口の方向も光軸Ｌ回りに回転されて変化される。円形アパーチャ板７やスリットアパーチャ板９は、レンズ１５（先に説明した凸レンズ２０７に相当する）によって患者眼Ｅの角膜Ｅｃ上に投影され、制限した領域が角膜Ｅｃ上に結像して切除領域を限定する。
【００２８】
スリットアパーチャ板９とレンズ１５との間には、分割アパーチャ板１１が挿脱可能に配置されている。分割アパーチャ板１１は、シャッタ装置１３との組合せにより、アブレーション領域を更に制限する。分割アパーチャ板１１を角膜側から見ると、図３（ａ）に示すように、略同じ大きさ及び形状の円形小アパーチャ１１０が複数（本形態では６個）並んでいる。この小アパーチャ１１０が、先に説明した小アパーチャ２０２に相当する。本形態での小アパーチャ１１０の径は３．２ｍｍとしている。これら小アパーチャ１１０をシャッタ装置１３の各シャッタ板１３０によって選択的に開閉することにより、選択的な照射も可能になる。
【００２９】
各小アパーチャ１１０の光源１側には、図３（ｂ）に示すように、小アパーチャ１１０を通過する際に起こる回折によるレーザビームの強度分布を補正するための非球面光学素子１１１（先に説明した非球面光学素子２０３に相当する）が取り付けられている。非球面光学素子１１１の取付け位置は、好ましくは小アパーチャ１１０の近傍である。非球面光学素子１１１は、合成溶融石英からなり、レーザ光源１側が平面で角膜Ｅｃ側が非球面形状である。図３（ｂ）は図３（ａ）のＳ方向から見た断面図である。
【００３０】
分割アパーチャ板１１は分割アパーチャ板移動装置１２により、シャッタ装置１３はシャッタ駆動・移動装置１４により、光軸Ｌに垂直なＸＹ方向に二次元的に移動可能となっている。また、シャッタ駆動・移動装置１４は、シャッタ装置１３の各シャッタ板１３０の開閉のための駆動制御も行う。シャッタ板１３０の開閉は、図のような回転による開閉の他、スライドさせて行うようにしてもよい。
【００３１】
１６は１９３ｎｍのエキシマレーザビームを反射して可視光及び赤外光を透過する特性を持つダイクロイックミラーである。レンズ１５を経たレーザビームは、ダイクロイックミラー１６によって反射されて偏向され、角膜Ｅｃへ導光される。１７は双眼の顕微鏡を持つ観察光学系であり、ダイクロイックミラー１６の上方に位置する（観察光学系１７については、本発明と関係がないので説明は省略する）。１８ａは赤外光を反射して可視光を透過する特性を持つダイクロイックミラー、１８ｂは平面ミラー、１９は患者眼Ｅの位置を検出する眼位置検出光学系である（眼位置検出光学系１９については、詳しくは特開平９−１４９９１４号等を参照されたい）。
２０は装置全体を制御する制御装置であり、光源１、移動装置４、駆動装置６、駆動装置８、駆動装置１０、移動装置１２、駆動・移動装置１４等を制御する。２１は角膜の切除データ等を入力するためのデータ入力装置である。
【００３２】
以上のような構成を持つ装置における屈折矯正手術の際の動作について説明する。近視矯正の回転対称な球面成分を取り除くべく中央部を深くアブレーションする場合は、次のようにする。円形アパーチャ２１８によりレーザビームを制限し、平面ミラー２１３を順次移動してレーザビームをガウシアン分布方向に移動する。そして、レーザビームが１面を移動し終わる（１スキャンする）ごとに、イメージローテータ２１５の回転によりレーザビームの移動方向を変更し、円形アパーチャ２１８により制限された領域をアブレーションする。これを円形アパーチャ２１８の開口領域の大きさを順次変えるごとに行うことにより、角膜の中央部を深く、周辺部を浅くした球面成分のアブレーションが行える。線対称な柱面成分を取り除く場合は、円形アパーチャ２１８の代わりにスリットアパーチャ２２０で同様な制御を行う。
【００３３】
また、非対称成分（不正乱視成分）を取り除くべく部分的なアブレーションをするときは、分割アパーチャ板１１を使用する。分割アパーチャ板１１を光路に配置し、分割アパーチャ板１１が持つ小アパーチャ１１０の位置を制御すると共に、分割シャッタ２６５の駆動により小アパーチャ１１を選択的に開放・遮蔽する。平面ミラー３の移動によりレーザビームをスキャンさせることにより、開放された小アパーチャ１１を通過した小スポットのレーザビームのみが角膜Ｅｃ上に部分的に照射されるようになる。分割アパーチャ板１１が持つ小アパーチャ１１０を光軸Ｌの垂直な平面で移動することにより、角膜Ｅｃにおけるレーザビームの照射位置も移動する。
【００３４】
図４は、小スポットのレーザ照射の重ね合わせを説明する図である。凸型の強度分布を持つレーザ照射により、切除される断面も凸型の形状になる。これを予め設定された比率でスポットのレーザ照射を重ね合わせることにより、滑らかな切除面となる。各位置での切除量は、照射時間や走査数によってコントロールできる。これにより、非対称成分の部分的なアブレーションができる。
【００３５】
以上の実施形態の装置では、非対称成分の部分的なアブレーション時にのみに分割アパーチャ板１１を使用したが、もちろん球面成分及び柱面成分のアブレーション時にも使用しても良い。また、小アパーチャ１１を通過した小スポットのレーザビームの照射位置の移動は、分割アパーチャ板１１を移動する代わりに、レンズ１５を光軸に直交する平面内で移動することでも良い。あるいは、レンズ１５を通過後のレーザビームをガルバノミラーを使用して走査する構成でも良い。
また、以上は角膜組織をアブレーションするレーザ装置を例にとって説明したが、強膜等の眼の組織をアブレーションする装置にも適用できる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、小アパーチャと組み合わせて使用する非球面光学素子の曲面形状を定め、照射面上で凸型の強度分布が得られるレーザビームを照射するアブレーション装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を角膜手術用レーザ装置に適用した実施形態における照射光学系及び制御系の概略構成図である。
【図２】エキシマレーザビームの代表的な形状を示す図である。
【図３】分割アパーチャ板及びシャッタ装置の概略構成図である。
【図４】小スポットのレーザ照射の重ね合わせを説明する図である。
【図５】本発明に係るアブレーション装置の照射光学系の概略図である。
【図６】図５に対して非球面光学素子が無い場合の図である。
【図７】図５の照射光学系にφ、ｆ、ｄ、Ｌを付した図である。
【図８】照射面上での強度分布をシュミレーションした結果を示す図である。
【図９】照射面上での強度分布をシュミレーションした結果を示す図である。
【図１０】照射面上での強度分布をシュミレーションした結果を示す図である。
【図１１】照射面上での強度分布をシュミレーションした結果を示す図である。
【図１２】照射面上での強度分布をシュミレーションした結果を示す図である。
【図１３】非球面形状を指数関数式１で表したときのａとｆの関係を示す図である。
【図１４】ｆ＝５０〜５００ｍｍにおいて、凸型の強度分布が得られる非球面形状を示す図である。
【図１５】非球面形状の曲面を式１の指数関数で表したときの、アパーチャ径φの範囲を示した図である。
【図１６】ｆ＝５０〜５００ｍｍに対して、好ましい凸型の強度分布を得る上での距離ｄの範囲を示した図である。
【符号の説明】
１　レーザ光源
１５　レンズ
１１０　小アパーチャ１１０
１１１　非球面光学素子
２０１　レーザビーム
２０３　非球面光学素子
２０５　小アパーチャ
２０７　凸レンズ
２０９　照射面
【図１】
2004145031.tif 000003
【図２】
2004145031.tif 000004
【図３】
2004145031.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004145031.tif 000007
【図６】
2004145031.tif 000008
【図７】
2004145031.tif 000009
【図８】
2004145031.tif 000010
【図９】
2004145031.tif 000011
【図１０】
2004145031.tif 000012
【図１１】
2004145031.tif 000013
【図１２】
2004145031.tif 000014
【図１３】
2004145031.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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