(57)【要約】  特定の実施形態では、システムは、筐体と、１以上のレンズと、走査系とを含むことがある。筐体は、内部領域を有する。レンズは、内部領域内に配置され、光ビームを伝達する。走査系は、内部領域内に配置され、所定の数の走査セルを備え、各走査セルは、電気光学（ＥＯ）材料を含む。走査系は、スポットパターンを発生させるために所定の反復回数に亘って、１以上の電圧を受けることと、電圧に応答して現在の方向から次の方向へＥＯ材料を用いて光ビームを電気的に制御することとを実行する。
2015503120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部領域を有する筐体と、
前記内部領域内に配置され、各レンズが光ビームを伝達するように構成された１以上のレンズと、
前記内部領域内に配置され、第１の走査セルおよび第２の走査セルを備える複数の走査セルを備え、前記第１の走査セルが前記第２の走査セルに直交し、各走査セルが電気光学（ＥＯ）材料を含み、複数の光ファイバでレーザースポットパターンを発生させるために所定の反復回数に亘って、
１以上の電圧を受けることと、
前記１以上の電圧に応答して現在の方向から次の方向へ前記ＥＯ材料を用いて前記光ビームを電気的に制御することと
を実行するように構成された走査系と
を備えるシステム。
【請求項２】
各走査セルは、
第１の電極層と、
前記ＥＯ材料を含み、前記第１の電極層から外向きに配置されているＥＯ素子と、
前記ＥＯ素子から外向きに配置され、ストリップ電極の組を備え、第１のストリップ電極が第２のストリップ電極によって印加された電圧と異なる電圧を印加するように構成された第２の電極層と
を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ＥＯ材料は、ポリマー分散液晶（ＰＤＬＣ）材料を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記走査セルは、前記１以上の電圧を受けるように構成され、各電極が光学的に透明な導電（ＯＴＥＣ）材料を含む少なくとも２つの電極を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記スポットパターンを発生させるために前記１以上の電圧を印加するように構成されたコントローラをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記反復回数は、前記パターンのスポットの個数に等しい、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記走査系は、前記レーザースポットパターンを発生させるために所定の反復回数に亘って
ドウェル時間中に前記光ビームを前記レーザースポットパターンの現在のレーザースポット位置に向けることと、
前記光ビームを前記レーザースポットパターンの次のレーザースポット位置に制御することと
によって、実行するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
実質的に前記走査系がドウェル時間中に前記光ビームを前記レーザースポットパターンの現在のレーザースポット位置に向け始めているときに前記光ビームを開始し、
実質的に前記走査系が前記光ビームを前記レーザースポットパターンの次のレーザースポット位置に制御しているときに前記光ビームを停止するように構成されたコントローラをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
筐体の内部領域内に配置されている１以上のレンズを介して光ビームを伝達することと、
前記内部領域内に配置され、第１の走査セルおよび第２の走査セルを備える複数の走査セルを備え、前記第１の走査セルが前記第２の走査セルに直交し、各走査セルが電気光学（ＥＯ）材料を含む走査系によって１以上の電圧を受けることと、
前記走査系によって、複数の光学ファイバでレーザースポットパターンを発生させるために所定の反復回数に亘って、
１以上の電圧を受けることと、
前記１以上の電圧に応答して現在の方向から次の方向へ前記ＥＯ材料を用いて前記光ビームを電気的に制御することと
を実行することと、
を備える方法。
【請求項１０】
各走査セルは、
第１の電極層と、
前記ＥＯ材料を含み、前記第１の電極層から外向きに配置されているＥＯ素子と、
前記ＥＯ素子から外向きに配置され、ストリップ電極の組を備え、第１のストリップ電極が第２のストリップ電極によって印加された電圧と異なる電圧を印加するように構成された第２の電極層と
を備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ＥＯ材料は、ポリマー分散液晶（ＰＤＬＣ）材料を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記１以上の電圧を受けることは、各電極が光学的に透明な導電（ＯＴＥＣ）材料を含む前記走査セルの少なくとも２つの電極によって前記１以上の電圧を受けることを備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
コントローラによって、前記スポットパターンを発生させるために前記１以上の電圧を印加することをさらに備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記反復回数は、前記パターンのスポットの個数に等しい、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記レーザースポットパターンを発生させるために所定の反復回数に亘って、
ドウェル時間中に前記光ビームを前記レーザースポットパターンの現在のレーザースポット位置に向けることと、
前記光ビームを前記レーザースポットパターンの次のレーザースポット位置に制御することと
を実行することをさらに備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
実質的に前記走査系がドウェル時間中に前記光ビームを前記レーザースポットパターンの現在のレーザースポット位置に向け始めているときに、コントローラによって、前記光ビームを開始することと、
実質的に前記走査系が前記光ビームを前記レーザースポットパターンの次のレーザースポット位置に制御しているときに、前記コントローラによって、前記光ビームを停止することと
をさらに備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
内部領域を有する筐体と、
前記内部領域内に配置され、各レンズが光ビームを伝達するように構成された１以上のレンズと、
前記内部領域内に配置され、少なくとも１つの走査セルを備え、各走査セルが電気光学（ＥＯ）材料および少なくとも２つの電極を備え、前記ＥＯ材料がポリマー分散液晶（ＰＤＬＣ）材料を含み、複数の光ファイバでレーザースポットパターンを発生させるために所定の反復回数に亘って、
１以上の電圧を受けることと、
前記１以上の電圧に応答して現在の方向から次の方向へ前記ＥＯ材料を用いて前記光ビームを電気的に制御することと
を実行するように構成された走査系と
を備えるシステム。
【請求項１８】
各走査セルは、
第１の電極層と、
前記ＥＯ材料を含み、前記第１の電極層から外向きに配置されているＥＯ素子と、
前記ＥＯ素子から外向きに配置され、ストリップ電極の組を備え、第１のストリップ電極が第２のストリップ電極によって印加された電圧と異なる電圧を印加するように構成された第２の電極層と
を備える、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記スポットパターンを発生させるために前記１以上の電圧を印加するように構成されたコントローラをさらに備える、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
前記反復回数は、前記パターンのスポットの個数に等しい、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２１】
前記走査系は、
ドウェル時間中に前記光ビームを前記レーザースポットパターンの現在のレーザースポット位置に向けることと、
前記光ビームを前記レーザースポットパターンの次のレーザースポット位置に制御することと
によって、前記レーザースポットパターンを発生させるために所定の反復回数に亘って前記動作を実行するように構成されている、請求項１７に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、レーザープローブに関し、より詳細には、電気式切り替え可能マルチスポットレーザープローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザープローブは、様々な目的に使用されうる。レーザー光凝固術では、レーザープローブは、網膜に亘ってレーザー焼灼スポットの血管を焼灼するために使用されうる。特定のタイプのレーザープローブは、同時に複数のスポットを焼き、これにより、光凝固の高速化および効率化を図ることができる。これらのマルチスポットレーザープローブの一部は、単一レーザービームを複数のレーザービームに分割し、複数のレーザービームは、レーザースポットパターンを有し、対応するファイバパターンを有する光ファイバのアレイにビームを伝達する。光ファイバは、ターゲットにスポットパターンを発生させるためにビームを伝達する。しかし、特定の状況では、これらのレーザープローブは、要求どおりに効率的ではない。
【発明の概要】
【０００３】
特定の実施形態では、システムは、筐体と、１以上のレンズと、走査系とを含むことがある。筐体は、内部領域を有する。レンズは、内部領域内に配置され、光ビームを伝達する。走査系は、内部領域内に配置され、所定の数の走査セルを備え、各走査セルは、電気光学（ＥＯ）材料を含む。走査系は、スポットパターンを発生させるために所定の反復回数に亘って、１以上の電圧を受けることと、電圧に応答して現在の方向から次の方向へＥＯ材料を用いて光ビームを電気的に制御することとを実行する。
【０００４】
特定の実施形態では、方法は、筐体の内部領域内に配置されている１以上のレンズを介して光ビームを伝達することを含んでもよい。１以上の電圧が内部領域内に配置されている走査系によって受けられる。走査系は、第１の走査セルおよび第２の走査セルを含む走査セルを有し、第１の走査セルは、第２の走査セルに直交し、各セルは、電気光学（ＥＯ）材料を含む。所定の数の光ファイバにレーザースポットパターンを発生させるために所定の反復回数に亘って走査系によって、１以上の電圧を受けることと、１以上の電圧に応答して現在の方向から次の方向へＥＯ材料を用いて光ビームを電気的に制御することと、が実行される。
【０００５】
次に、本開示の代表的な実施形態を、一例として添付図面を参照してより一層詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】特定の実施形態に係る電気式切り替え可能マルチスポットレーザープローブシステムの例を示す図である。
【図２Ａ】特定の実施形態に係る電気光学（ＥＯ）材料の例を示す図である。
【図２Ｂ】特定の実施形態に係る電気光学（ＥＯ）材料の例を示す図である。
【図３】特定の実施形態に係るプローブシステムの走査セルを示す図である。
【図４】特定の実施形態に係るプローブシステムの走査セルを示す図である。
【図５Ａ】特定の実施形態に係る走査セルに印加された電圧の例を示す図である。
【図５Ｂ】特定の実施形態に係る走査セルに印加された電圧の例を示す図である。
【図５Ｃ】特定の実施形態に係る走査セルに印加された電圧の例を示す図である。
【図５Ｄ】特定の実施形態に係る走査セルに印加された電圧の例を示す図である。
【図６】特定の実施形態に係る１次元スポットパターンを生成させうるダイバージョン角のパターンの例を示す図である。
【図７】特定の実施形態に係る走査セルによって形成されうる２×２スポットパターンの例を示す図である。
【図８】特定の実施形態に係る走査セルによって形成されうる３×３スポットパターンの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
次に説明および図面を参照して、開示の装置、システム、および方法の実施形態の例が詳細に示す。説明および図面は、網羅的なものではなく、図面に図示され説明に開示された具体的な実施形態に請求項を制限もしくは限定することを意図するものでもない。図面は、可能な実施形態を表現するが、図面は、必ずしも正しい縮尺で描かれず、特定の特徴は、実施形態をより良く示すために誇張され、除去され、または部分的に断面化されることがある。
【０００８】
図１は、特定の実施形態に係る電気式切り替え可能マルチスポットレーザープローブシステム１０の例を示す。図示された例では、システム１０は、レーザー２０と、レーザーポート２４と、アダプタ３０と、光ファイバコネクタ３４と、ストレインリリーフ６６と、図示されるように連結された連結デバイス３５とを含む。アダプタ３０は、基端アダプタ３１および先端アダプタ３２を含む。アダプタ３０の内部に、レンズ４０、走査系４２、およびレンズ４４が配置されている。光ファイバコネクタ３４は、コネクタ本体部５１に連結されているフェルール５０を含むことがある。円筒形インサート５２は、光ファイバコネクタ３４の内部に配置されることがあり、光ファイバ５６の束は、円筒形インサート５２の内部に配置されることがある。アダプタ３０、レンズ４４、および光ファイバコネクタ３４は、空隙４６を形成することがある。連結デバイス３５は、ネジ付き円筒２６と、保持リング２８と、バネ６０と、連結ナット６２と、Ｃ形クリップ６４とを含む。
【０００９】
例示的な動作時に、レーザー２０は、レーザービームをコリメートするレンズ４０に向かって合焦されたレーザービームを放出する。走査系４２およびコントローラ（図示せず）は、光ファイバ５６の束のファイバパターンに一致するレーザースポットパターンを発生させるために、ビームを走査し、オンとオフ（オン／オフ）に切り替える。レンズ４４は、光ファイバ５６にビームの焦点を再び合わせる。光ファイバ５６は、例えば、レーザープローブなどの任意の適切なデバイスを通してビームを伝達する。ビームは、レーザープローブを通り、人間の目等の目の後眼房などの任意の適切な標的に進むことがある。ビームは、レーザースポットおよびファイバパターンに一致するパターンを標的に形成する。ビームは、目の網膜に光凝固術を実行するなどの任意の適切な目的に使用されうる。
【００１０】
特定の実施形態では、レーザー２０は、レーザービームを発生させることができる任意の適切な光源でもよい。レーザー２０は、ビームのオン／オフを切り替えることができるレーザーシャッターを有することがある。レーザーポート２４は、レーザー２０がレーザービームをレンズ４０に向けて制御できるように、システム１０の特定の構成要素を支持する任意の適切な構造でもよい。
【００１１】
アダプタ３０は、実質的に円筒形の形状を備え、実質的に円筒形の内部領域を備える筐体の例である。内部領域は、レンズ４０および４４と走査系４２とを収容するために任意の適切なサイズおよび形状を有することがある。アダプタ３０は、例えば、１〜３センチメートル（ｃｍ）の長さと、２００〜３００マイクロメートル（μｍ）の内径などの任意の適切なサイズを有することがある。アダプタ３０は、金属などの任意の適切な材料を含んでもよい。
【００１２】
レンズ４０は、レーザービームをコリメートすることができる任意の適切なレンズでもよい。例えば、レンズ４０は、屈折率分布型（ＧＲＩＮ）レンズでもよい。走査系４２は、レーザービームを種々の方向に制御するか、または、ビームを走査する。コントローラ（図示せず）は、レーザースポットビームを発生させるために協調的に走査システム４２に走査し、レーザー２０にビームのオン／オフを切り替えるように指示する。走査系４２は、印加電界に応答してその屈折率を変化させる電気光学（ＥＯ）材料を含む走査セルを含むことがある。ＥＯ材料の例は、図２Ａおよび２Ｂを参照してより詳細に後述される。その結果、走査系４２は、印加電圧に応答して光ビームの方向を変化させることがある。走査系４２は、図３〜５を参照してより詳細に後述される。レンズ４４は、ファイバ５６の近接端面によって画定された焦点面にマルチスポットビームの焦点を再び合わせることができる任意の適切なレンズでもよい。例えば、レンズ４４は、ＧＲＩＮレンズでもよい。
【００１３】
光ファイバコネクタ３４は、光ファイバ５６がアダプタ３０からレーザービームを受けることを可能にするために光ファイバ５６をアダプタ３０に連結する。光ファイバ５６は、ファイバ５６の端部がレーザースポットパターンに一致するファイバパターンを形成するように光ファイバコネクタ３４のアパーチャに配列されることがある。レーザースポットパターンは、ファイバ５６がビームを最適に受けることを可能にするために、各ビームスポットが光ファイバ５６に衝突するか、または、実質的に衝突する場合、ファイバパターンに一致する。任意の適切なビームスポットおよびファイバパターンが使用されうる。レーザースポットパターンの例は、図６〜８を参照して説明される。
【００１４】
コネクタ本体部５１は、光ファイバコネクタ３４をアダプタ３０および／またはプローブに接続されたデバイスに連結する。コネクタ本体部５１は、例えば、光ファイバ５６が内部に配置されることがある円筒形の形状などの任意の適切な形状を有することがある。光ファイバ５６は、光を伝達することができる光導波管である。光ファイバ５６は、透明クラッドにより囲まれている透明コアを有する。光ファイバ５６は、任意の透明材料、例えば、ガラスを含んでいてもよい。光ファイバ５６は、任意の適切なサイズを有することがある。例えば、コア６５は、約７５μｍなどの５０〜１００μｍの範囲の直径を有してもよく、クラッドは、例えば、９０μｍなどの８０〜１５０μｍの範囲の外径を有することがある。
【００１５】
連結デバイス３５は、システム１０の特定の構成要素を連結する。例えば、ネジ付き円筒２６および保持リング２８は、アダプタ３０およびレーザーポート２４を連結する。バネ６０、連結ナット６２、およびＣ形クリップ６４は、光ファイバコネクタ３４およびアダプタ３０を連結する。
【００１６】
図２Ａおよび２Ｂは、特定の実施形態に係る電気光学（ＥＯ）材料の例を示す。例では、ＥＯ材料８０が、電極８２（８２ａ〜ｂ）の間に配置されている。ＥＯ材料８０は、ポリマー分散液晶（ＰＤＬＣ）材料などの液晶（ＬＣ）材料でもよい。ＰＤＬＣ材料では、ＬＣ分子９４を有する小さな円形または準円形のＬＣ液滴９０は、硬化ポリマー９２の媒体の内部に浸漬される。液滴９０は、ポリマー９２の内部で固定化されるが、液滴９０の内部のＬＣ分子９４は、自由に回転できる。電界がない場合、ＬＣ分子９４の配向は、ランダムになる傾向があり、ＬＣ液滴９０の結果として発生させる実効屈折率は、ｎＬＣ（Ｖ＝０）＝ｎＬＣ0である（図２Ａ）。
【００１７】
電圧を増やしつつＰＤＬＣ材料に印加されると、ＬＣ分子９４は、より一層電界の方向に沿って配向する傾向があり、液滴９０の屈折率は、ｎＬＣ0からｎＬＣ（Ｖ）まで変化する。最大電圧Ｖｍａｘで、ＬＣ分子９４は、電界に整列され、ＬＣ液滴９０の屈折率は、ｎＬＣ（Ｖｍａｘ）である（図２Ｂ）。
【００１８】
ＬＣ液滴９０は、液滴９０から離れた入射ビームからの散乱光を回避するために、レーザー光の波長のオーダーとなるかまたはこれより小さくなることがある。レーザービームによって照射されたＰＤＬＣ材料は、一定のポリマー屈折率ｎｐｏｌｙｍｅｒおよび電圧に依存するＬＣ液滴の実効屈折率ｎＬＣに依存する実効屈折率ｎｅｆｆを有する効果的な媒体のように思われる。それ故に、実効屈折率ｎｅｆｆもまた電圧に依存し、０ボルトのｎｅｆｆ0から、Ｖｍａｘのｎｅｆｆ−ｍａｘまで変化する。
【００１９】
図３は、プローブシステム１０の内部のシステム１００を示し、図４は、システム１００の走査セル１１０を示す。図示された例では、システム１００は、コントローラ１１２とレーザー２０とに連結されている。システム１００は、図示されるように連結された（アダプタ３０などの）筐体と、１以上のレンズ４０および／または４４と、走査系４２と、電極１１４（１１４ａ〜ｄ）とを含む。電極１１４は、筐体の内部に配置されている。特定の実施形態では、電極１１４は、筐体の内部に配置された内側円筒１１５の内部に配置されることがある。内側円筒１１５は、電極１１４を電気的に絶縁し、任意の適切な材料、例えば、セラミックを含んでもよい。
【００２０】
走査系４２は、１つ以上の走査セル１１０（１１０ａ〜ｂ）を備え、各走査セル１１０は、電気光学（ＥＯ）材料を含む。走査系４２は、スポットパターンを発生させるために、１以上の電圧を受けることと、電圧に応答して現在の方向から次の方向へＥＯ材料を用いて光ビームを電気的に制御することと、を実行する。ビームは、筐体の円筒軸に対するダイバージョン角θに制御されることがある。ダイバージョン角θは、０〜９０度の範囲の値などの任意の適切な値を有することがある。
【００２１】
コントローラ１１２は、走査セル１１０の異なる部分の間に異なる電圧を印加することにより光を制御する。例では、走査セル１１０は、カバープレート１４２と、カバープレート１４２から外向きに配置されている電極層１４４と、電極層１４４から外向きに配置されているＯＥ素子１４６と、ＯＥ素子１４６から外向きに配置されている（ストリップ電極１５２を有する）電極層１５０と、カバープレート１５６と、を含む。
【００２２】
カバープレート１４２，１５６は、ガラスなどの任意の適切な透明材料を含むことがあり、１０〜２００ミクロンの範囲の厚さを有する平坦な平面的形状などの任意の適切な形状およびサイズを有することがある。電極層１４４，１５０は、ＯＥ素子１４６の両端間に異なる電圧を印加する。電極層１４４は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）などの任意の適切な導電材料を含んでもよい。特定の実施形態では、電極層１５０は、ストリップ電極１５２を備え、少なくとも２つのストリップ電極１５２は、異なる電圧を印加する。ストリップ電極１５２は、ＩＴＯなどの任意の導電材料を含んでもよい。特定の実施形態では、ストリップ電極１５２は、単調に変化する電圧対位置パターンを発生させるために個別にアドレス指定可能である。
【００２３】
ＥＯ素子４６は、印加電界に応答してその屈折率を変更する。その結果、ＥＯ素子４６は、印加電圧に応答して光ビームの方向を変更することがある。ＥＯ素子４６は、光学的に透明な導電性（ＯＴＥＣ）材料などの任意の適切なＥＯ材料を含んでもよい。
【００２４】
コントローラ１１２は、レーザービームを制御するために電圧を走査セル１１０に印加する。特定の実施形態では、コントローラ１１２は、レーザースポットパターンを発生させるために光ビームの方向を変更するように電圧を変更することがある。コントローラ１１２は、スポットが存在すべき位置にビームが向けられている場合はレーザー２０にオンに切り替え、ビームがスポット位置に向けられていない場合（例えば、ビームがあるスポット位置から別のスポット位置に移動しているとき）は、オフに切り替える命令をさらに送信することがある。
【００２５】
走査サイクル中にスポットパターンの各スポット位置に１つのスポットが形成されうる。（場合によっては、走査サイクル中にスポット位置が２回以上走査されることがある）。走査サイクルは、任意の適切なレートで現れることがある。特定の実施形態では、走査レートは、焼灼時間に関して決定されることがある。ある種の場合、走査レートは、複数の走査サイクル（例えば、２、３、４、またはこれ以上のサイクル）が焼灼時間中に現れるように選択されることがある。例えば、燃焼時間が２００ミリ秒（ｍｓ）である場合、走査サイクルは、５０ｍｓでもよい。
【００２６】
コントローラ１１２は、１つ以上のスポットからなる任意の適切なレーザースポットパターンを形成することがある。例えば、ｍ×ｎパターンは、ｍ行とｎ列とを有し、ｍ＝ｎまたはｍ＞ｎであり、かつ、ｍ，ｎ＝１，２，３，．．．である。別の例として、十字パターンは、スポットを有することも有さないこともある中心点から放射するスポットの行を有する。レーザースポットパターンの例は、図６〜８を参照してより詳細に説明される。その上、ユーザは、リアルタイムで異なるパターンを形成するようにコントローラ１１２に指示することがある。
【００２７】
特定の実施形態では、システム１００は、１方向スポットパターンを発生させるためにビームを１方向に制御する走査セル１１０を含む。他の実施形態では、システム１００は、２方向スポットパターンを発生させるためにビームを２方向に制御する２つの走査セル１１０を含む。これらの実施形態では、２つ以上の走査セル１１０（１１０ａ〜ｂ）が光ビームを２方向に制御するために異なる方向に位置付けられることがある。例えば、２つの走査セル１１０は、２次元ビーム制御を可能にするために、セル１１０ａが第１の座標軸に沿ってビームを動かし、セル１１０ｂが第１の座標軸に直交する第２の座標軸に沿ってビームを動かすように、直交させて位置付けられることがある。
【００２８】
図５Ａ〜５Ｄは、特定の実施形態に係る走査セル１１０に印加された電圧の例を示す。これらの図は、単調に変化する屈折率対位置パターンを発生させるためにどのように電圧が走査セル１１０に印加されるかを示す。
【００２９】
図５Ａは、ストリップ電極１５２と側面ＡおよびＢとを含む走査セル１１０の例を示す。異なるストリップ電極１５２は、電圧対位置パターンを発生させるために異なる電圧を印加することがある。任意の適切な電圧が印加されることがある。図５Ｂの例では、電圧は、側面Ａから側面Ｂまで位置に関して、例えば、側面Ａでの１０〜２５０ボルトの範囲の電圧から側面Ｂでの０〜５ボルトの範囲の電圧まで単調に変化する。電圧対位置パターンは、屈折率対位置パターンを発生させる。図５Ｃの例では、屈折率は、側面Ａから側面Ｂまで位置に関して、例えば、側面Ａでの１．５〜１．８の範囲の屈折率から側面Ｂでの１．４〜１．６の範囲の屈折率まで単調に変化する。その結果、走査セル１１０は、図５Ｄのくさび型プリズムと同じように動作することがある。
【００３０】
ビームが光学素子を通過するための時間は、ビームが進むセル１１０の屈折率と厚さとの積であるこの光学素子の光学厚さに逆依存性がある。図示された例では、セル厚さは、セル１１０の端から端まで一定であり、屈折率は、セル１１０の端から端まで変化するので、光学厚さと、よって、ビーム移動時間とは、セルの端から端まで単調に変化する。屈折率は、セルのＢ側においてＡ側より低いので、ビームは、Ａ側より高速にセルのＢ側を通過する。
【００３１】
特定の状況では、入射ビームと放射ビームとはコリメートされている。コリメートされたビームが図５Ａのセル１１０に垂直入射するとき、屈折率がＡ側よりＢ側で低くなるので、ビームは、Ａ側で到達するより高速にＢ側でプレート１５６の外面１５８に到達する。光学の原理によれば、表面１５８から出るビームは、波面がビーム方向に垂直な平面であるべきである。このようにして、ビームがセル１４０を出るとき、ビームは、Ａ側に進む。その結果、セルに入射する平面的な波面とセルから出る平面的な波面との間の光線は、同じ総光路長を有する。屈折率が一定であり、プリズム厚さが側方位置と共に変化することを除いて、同じ原理がくさび型プリズムに適用される。しかし、最終結果は、同じであり、平面ストライプ状ＬＣセルは、入射光への影響が一定屈折率のくさび型プリズムと同じである。
【００３２】
図６は、１次元レーザースポットパターンを発生させるために使用されうるダイバージョン角のパターンの例を示す。特定の実施形態では、走査セル１１０に印加された電圧は、ダイバージョン角θを変更するために変えられることがある。例では、グラフ１７２は、時間に関してθｉ＝θ１〜θ４まで変化するダイバージョン角θを示す。ダイバージョン角θの変化は、放射光の特別なパターンを生成させうる。特定の実施形態では、レーザー出力は、ダイバージョン角θが望ましい角度θｉであるときにオンになり、ダイバージョン角θが望ましい角度θｉの間で推移しているときにオフにされるように同期化されることがある。結果として発生させる光パターンは、より明瞭な、よりぼやけの少ないスポットを有することがある。例では、グラフ１７４は、ダイバージョン角θの同期した変化の結果として生じた放射光のパターンと、送信レーザー出力とを示す。
【００３３】
図７は、走査セル１１０（１１０ａ〜ｂ）によって形成されうるｍ×ｎ＝２×２スポットパターンの例を示す。この例では、走査セル１１０からのレーザービームの走査角度は、＋θｍａｘと−θｍａｘとの間に入る。コントローラ１１２は、ビームがスポット位置２１０（ａ〜ｄ）の間で急速にジャンプするが、ビームスポット２１２を発生させるためにドウェル時間中に各スポット位置２１０に留まるように、セル１１０およびレーザー２０を制御する。特定の実施形態では、コントローラ１１２は、走査系が方向を変えているときにビームを停止し、走査系が固定位置にあるときにビームを開始することがある。「ビームを停止する」は、ビームを遮断する、または、ビームをオフにするといったビームを停止する何らかの動作を意味することがある。「ビームを開始する」は、ビームを遮断解除する、または、ビームをオンにするといったビームを開始する何らかの動作を意味することがある。コントローラ１１２は、レーザー２０にこれらの動作を実行するように指示することによってこれらの動作を実行することがある。
【００３４】
ビームは、任意の適切な順序でスポット位置２１０を走査することがある。例えば、ビームは、スポット位置２１０ａと２１０ｂとの間でジャンプし、ドウェル時間中にスポット位置２１０ｂに留まり、スポット位置２１０ｂと２１０ｃとの間でジャンプし、ドウェル時間中にスポット位置２１０ｃに留まることがある。結果として発生させるパターンは、類似する２×２基端ファイバパターンを有するファイバに向けられることがある２×２正方形アレイである。ビームは、ファイバの中を進み、網膜などの標的に（典型的に先端ファイバパターンに一致する）ビームパターンを作成するために先端ファイバパターンの中を進む。先端ファイバパターンは、例えば、２×２パターンまたは１×４パターンなどのｐ＝ｍ×ｎ個のスポットのパターンといった任意の適切なパターンでもよい。
【００３５】
図８は、走査セル１１０（１１０ａ〜ｂ）によって形成されうるｍ×ｎ＝３×３スポットパターンの例を示す。コントローラ１１２は、ビームがスポット位置２２０（ａ〜ｄ）の間で急速にジャンプするが、ビームスポット２２２を発生させるためにドウェル時間中に各スポット位置２２０に留まるように、セル１１０およびレーザー２０を制御する。ビームは、任意の適切な順序でスポット位置２２０を走査することがある。例えば、スポット位置は、２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃ，．．．，２２０ｉの順に走査されることがある。結果として発生させるパターンは、類似する３×３基端ファイバパターンを有するファイバに向けられ、その後、先端ファイバパターンまでファイバの中を進むことがある３×３正方形アレイである。先端ファイバパターンは、３×３パターンまたは１×９パターン任意の適切なパターンでもよい。
【００３６】
任意の適切なドウェル時間が使用されうる。特定の実施形態では、ドウェル時間は、走査時間および走査パターンの中のスポット数に関して選択されることがある。例えば、４スポットパターンに対する走査時間が４０ｍｓである場合、ドウェル時間は、約１０ｍｓでもよい。特定の実施形態では、コントローラ１１２は、異なる状況に対して、および、同じパターン異なるスポット位置に対して、異なるドウェル時間を使用するために構成されることがある。例えば、標的までさらに遠くへ進む特定のパターンのスポットは、より大きくされることがあり、従って、これらのスポットは、それ程遠くまで進まないスポットより低い放射照度を有することがある。このようにして、これらのスポットは、低下した放射照度を補償するためにより長いドウェル時間を有することがある。
【００３７】
ここに開示されたシステムおよび装置の（コントローラ１１２などの）構成要素は、インターフェース、ロジック、メモリ、および／または他の適当な要素を含むことがあり、これらのうちのどれもがハードウェアおよび／またはソフトウェアを含むことがある。インターフェースは、入力を受信し、出力を送信し、入力および／または出力を処理し、および／または、他の適当な動作を実行する可能性がある。ロジックは、構成要素の動作を実行する、例えば、入力から出力を発生させるために命令を実行する可能性がある。ロジックは、メモリの中に符号化されることがあり、コンピュータにより実行されたときに動作を実行することがある。ロジックは、１台以上のコンピュータ、１台以上のマイクロプロセッサ、１つ以上のアプリケーション、および／または他のロジックなどのプロセッサでもよい。メモリは、情報を記憶することがあり、１つ以上の有形のコンピュータ読み取り可能および／またはコンピュータ実行可能な記憶媒体を備えてもよい。メモリの例は、コンピュータメモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）またはリードオンリーメモリ（ＲＯＭ））、大容量記憶媒体（例えば、ハードディスク）、リムーバブル記憶媒体（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）またはデジタルビデオディスク（ＤＶＤ））、データベースおよび／またはネットワークストレージ（例えば、サーバ）、および／または他のコンピュータ読み取り可能媒体を含む。
【００３８】
特別な実施形態では、実施形態の動作は、コンピュータプログラム、ソフトウェア、コンピュータ実行可能な命令、および／またはコンピュータにより実行できる命令で符号化された１つ以上のコンピュータ読み取り可能媒体によって実行されてもよい。特別な実施形態では、動作は、コンピュータプログラムを記憶する、コンピュータプログラムで具現化された、および／または、コンピュータプログラムで符号化された、および／または、記憶および／または符号化されたコンピュータプログラムを有する１つ以上のコンピュータ読み取り可能媒体によって実行されてもよい。
【００３９】
本開示は、特定の実施形態の観点から記載されているが、実施形態の（変更、置換、追加、省略、および／または、他の変形などの）変形は、当業者に明白であろう。その結果、変形が発明の範囲から逸脱することなく実施形態になされることがある。例えば、変形は、ここに開示されたシステムおよび装置になされることがある。システムおよび装置の構成要素は、統合されても分離されてもよく、システムおよび装置の動作は、より多数、より少数、または他の構成要素によって実行されてもよい。別の例として、ここに開示された方法が変形されてもよい。方法は、より多数、より少数、または他のステップを含むことがあり、ステップは、任意の適切な順序で実行されてもよい。
【００４０】
発明の範囲から逸脱することなく他の変形例が可能である。例えば、説明は、特に実際的な応用における実施形態を示すが、さらに他の用途が当業者に明白であろう。付加的に、将来の開発がここで検討された技術において行われ、開示のシステム、装置および方法が、このような将来の開発と共に利用されてもよい。
【００４１】
発明の範囲は、説明を参照して決定されるべきではない。特許法によれば、説明は、代表的な実施形態を使用して発明の原理および動作のモードを説明し、例示する。説明は、当業者が様々な実施形態における、および、様々な変形がなされたシステム、装置、および方法を利用することを可能にするが、発明の範囲を決定するために使用されるべきではない。
【００４２】
発明の範囲は、請求項と請求項の権利範囲に属する均等物の全範囲とを参照して決定されるべきである。全ての請求項の用語は、ここに特に断らない限り、最も広い合理的な解釈および当業者によって理解される通常の意味が与えられるべきである。例えば、「ａ」、「ｔｈｅ」などなどの単数形の冠詞の使用は、請求項がこれに反する明示的な限定を挙げない限り、１つ以上の指示された要素を挙げるものと理解されるべきである。別の例として、「各（ｅａｃｈ）」は、組の中の各構成要素、または、組の一部の中の各構成要素のことを意味し、ここで、組は、０、１、または２以上の要素を含むことがある。要約して言うと、発明は、変形が可能であり、発明の範囲は、説明を参照するのではなく、請求項と請求項の均等物の全範囲とを参照して決定されるべきである。
【図１】
2015503120.tif 000003
【図２Ａ】
2015503120.tif 000004
【図２Ｂ】
2015503120.tif 000005
【図３】
2015503120.tif 000006
【図４】
2015503120.tif 000007
【図５Ａ】
2015503120.tif 000008
【図５Ｂ】
2015503120.tif 000009
【図５Ｃ】
2015503120.tif 000010
【図５Ｄ】
2015503120.tif 000011
【図６】
2015503120.tif 000012
【図７】
2015503120.tif 000013
【図８】
2015503120.tif 000014
【国際調査報告】
2015503120.tif 000015