(57)【要約】【課題】超短パルスレーザの光軸が適切な状態からずれることの影響を抑制することが可能な眼科用レーザ手術装置を提供する。【解決手段】眼科用レーザ手術装置１は、ビームエキスパンダ３０、第１分岐部１２、第１光位置センサ１３、第１光軸変更部１１、および制御部６０を備える。ビームエキスパンダ３０は、超短パルスレーザのビーム径を拡大する。第１分岐部１２は、ビームエキスパンダ３０よりも下流の光路を分岐させる。第１光位置センサ１３は、第１分岐部１２によって分岐された光路に設けられ、超短パルスレーザの光軸位置を検出する。制御部は、第１光位置センサ１３による検出結果に応じて第１光軸変更部１１の駆動を制御することで、光軸のずれを補正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超短パルスレーザを患者眼の組織内に集光させることで前記患者眼を処置する眼科用レーザ手術装置であって、
前記超短パルスレーザを出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から前記患者眼に向けて延びる前記超短パルスレーザの光路に設けられ、前記超短パルスレーザのビーム径を拡大するビームエキスパンダと、
前記ビームエキスパンダよりも下流の前記光路を分岐させる第１分岐部と、
前記第１分岐部によって分岐された光路に設けられ、前記超短パルスレーザの光軸位置を検出する第１光位置センサと、
前記超短パルスレーザの光軸を変更する第１光軸変更部と、
前記眼科用レーザ手術装置の動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第１光位置センサによる前記光軸位置の検出結果に応じて前記第１光軸変更部の駆動を制御することで、前記超短パルスレーザの光軸のずれを補正することを特徴とする眼科用レーザ手術装置。
【請求項２】
請求項１に記載の眼科用レーザ手術装置であって、
前記ビームエキスパンダは、前記超短パルスレーザのビーム径の拡大倍率を変更することが可能な可変ビームエキスパンダであって、
前記制御部は、
前記第１光位置センサによって検出される前記光軸位置のずれ量から、前記第１光軸変更部による前記光軸の変更量を決定する際に、前記光軸位置のずれ量に対する前記光軸の変更量の割合を、前記可変ビームエキスパンダの拡大倍率に応じて変更することを特徴とする眼科用レーザ手術装置。
【請求項３】
請求項１に記載の眼科用レーザ手術装置であって、
前記ビームエキスパンダは、前記超短パルスレーザのビーム径の拡大倍率を変更することが可能な可変ビームエキスパンダであって、
前記制御部は、
前記第１光位置センサによって検出される前記光軸位置のずれの情報をフィードバックし、前記光軸位置のずれがゼロに近づくように前記第１光軸変更部の駆動を制御することを特徴とする眼科用レーザ手術装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の眼科用レーザ手術装置であって、
前記第１光軸変更部は、
前記レーザ光源から前記患者眼に向けて延びる前記超短パルスレーザの光路のうち、前記ビームエキスパンダよりも上流側に設けられていることを特徴とする眼科用レーザ手術装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の眼科用レーザ手術装置であって、
前記ビームエキスパンダよりも上流の前記光路を分岐させる第２分岐部と、
前記第２分岐部によって分岐された光路に設けられ、前記超短パルスレーザの光軸位置を検出する第２光位置センサと、
をさらに備えたことを特徴とする眼科用レーザ手術装置。
【請求項６】
請求項４に記載の眼科用レーザ手術装置であって、
前記ビームエキスパンダよりも上流の前記光路を分岐させる第２分岐部と、
前記第２分岐部によって分岐された光路に設けられ、前記超短パルスレーザの光軸位置を検出する第２光位置センサと、
前記第１光軸変更部よりも上流の前記光路に設けられ、前記超短パルスレーザの光軸を変更する第２光軸変更部と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記第２光位置センサによる前記光軸位置の検出結果に応じて前記第２光軸変更部の駆動を制御することで、前記第１光軸変更部の所定箇所に前記超短パルスレーザを入射させることを特徴とする眼科用レーザ手術装置。
【請求項７】
請求項６に記載の眼科用レーザ手術装置であって、
前記第２光位置センサと前記第１光軸変更部は互いに共役の位置に配置されることを特徴とする眼科用レーザ手術装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、超短パルスレーザを患者眼の組織内に集光させることで患者眼を処置する眼科用レーザ手術装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、患者眼における複数のターゲット位置に超短パルスレーザを集光させることで、組織を処置（例えば、切断または破砕）する眼科用レーザ手術装置が知られている。例えば、特許文献１が開示する装置では、レーザ光源から出射された超短パルスレーザは、ビームエキスパンダ、走査部、および対物レンズ等を経て、患者眼の組織内に集光される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−３７４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
眼科用レーザ手術装置では、種々の要因によって、超短パルスレーザの光軸が、適切な状態からずれてしまう場合がある。超短パルスレーザの光軸が適切な状態からずれると、例えば、不要な収差が発生する場合、または、集光位置を制御する精度が低下する場合等があり得る。
【０００５】
本開示の典型的な目的は、超短パルスレーザの光軸が適切な状態からずれることの影響を抑制することが可能な眼科用レーザ手術装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示における典型的な実施形態が提供する眼科用レーザ手術装置は、超短パルスレーザを患者眼の組織内に集光させることで前記患者眼を処置する眼科用レーザ手術装置であって、前記超短パルスレーザを出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から前記患者眼に向けて延びる前記超短パルスレーザの光路に設けられ、前記超短パルスレーザのビーム径を拡大するビームエキスパンダと、前記ビームエキスパンダよりも下流の前記光路を分岐させる第１分岐部と、前記第１分岐部によって分岐された光路に設けられ、前記超短パルスレーザの光軸位置を検出する第１光位置センサと、前記超短パルスレーザの光軸を変更する第１光軸変更部と、前記眼科用レーザ手術装置の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１光位置センサによる前記光軸位置の検出結果に応じて前記第１光軸変更部の駆動を制御することで、前記超短パルスレーザの光軸のずれを補正する。
【０００７】
本開示に係る眼科用レーザ手術装置によると、超短パルスレーザの光軸が適切な状態からずれることの影響が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】眼科用レーザ手術装置１の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜概要＞
本開示で例示する眼科用レーザ手術装置は、レーザ光源、ビームエキスパンダ、第１分岐部、第１光位置センサ、第１光軸変更部、および制御部を備える。レーザ光源は超短パルスレーザを出射する。ビームエキスパンダは、レーザ光源から患者眼に向けて延びる超短パルスレーザの光路に設けられ、超短パルスレーザのビーム径を拡大する。第１分岐部は、超短パルスレーザの光路を分岐させる。第１光位置センサは、第１分岐部によって分岐された光路に設けられ、超短パルスレーザの光軸位置を検出する。第１光軸変更部は、超短パルスレーザの光軸を変更することができる。制御部は、第１光位置センサによる光軸位置の検出結果に応じて第１光軸変更部の駆動を制御することで、超短パルスレーザの光軸のずれを補正する（つまり、光軸のずれを減少またはキャンセルさせる）。従って、本開示に係る眼科用レーザ手術装置によると、超短パルスレーザの光軸が適切な状態からずれることの影響が適切に抑制される。
【００１０】
第１光位置センサは、ビームエキスパンダよりも下流の光路から分岐された光路に設けられていてもよい。この場合、ビームエキスパンダによってビーム径が拡大された状態で、第１光位置センサによって超短パルスレーザの光軸位置が検出される。従って、ビームエキスパンダよりも上流に第１光位置センサが設けられる場合に比べて、第１光位置センサによる光軸位置の検出精度が向上する。
【００１１】
なお、「光軸が適切な状態からずれる」とは、光軸位置が適切な位置からずれる偏心、および、光軸の角度が適切な角度からずれるチルトの少なくともいずれかが生じることを示す。眼科用レーザ手術装置は、偏心およびチルトの少なくともいずれかを補正することができる。
【００１２】
ビームエキスパンダは、ビーム径の拡大倍率を変更することが可能な可変ビームエキスパンダであってもよい。この場合、可変ビームエキスパンダによってビーム径が変更される際に、超短パルスレーザの光軸がずれる場合がある。しかし、制御部が、可変ビームエキスパンダよりも下流側で検出された光軸位置に基づいて第１光軸変更部を駆動することで、光軸のずれが補正される。よって、可変ビームエキスパンダを用いる場合でも、光軸ずれの影響が低下する。ただし、ビームエキスパンダは可変ビームエキスパンダでなくてもよい。ビーム径の拡大倍率を変更しないビームエキスパンダが用いられる場合であっても、本開示で例示する技術の少なくとも一部を用いることで、種々の原因で発生する光軸のずれの影響は低下する。
【００１３】
制御部は、第１光位置センサによって検出される光軸位置のずれ量から、第１光軸変更部による光軸の変更量を決定する際に、光軸位置のずれ量に対する光軸の変更量の割合を、可変ビームエキスパンダの拡大倍率に応じて変更してもよい。この場合、可変ビームエキスパンダの拡大倍率に応じて適切に光軸のずれが補正される。
【００１４】
また、制御部は、第１光位置センサによって検出される光軸位置のずれの情報をフィードバックし、光軸位置のずれがゼロに近づくように第１光軸変更部の駆動を制御してもよい。つまり、制御部は、第１光位置センサからの情報に基づいて第１光軸変更部を制御する閉ループ制御を行ってもよい。この場合、可変ビームエキスパンダの拡大倍率の変化に関わらず、適切に光軸のずれが補正される。なお、制御部は、光軸位置のずれを常に完全にゼロにする必要は必ずしも無い。例えば、制御部は、影響がほぼ無視できる程度の光軸位置のずれを許容し、ずれがある程度の範囲内に収まるように、光軸変更部の駆動を制御してもよい。
【００１５】
第１光軸変更部は、超短パルスレーザの光路のうちビームエキスパンダよりも上流側に設けられていてもよい。この場合、超短パルスレーザがビームエキスパンダに入射する前に、光軸のずれが補正される。従って、ビームエキスパンダよりも下流側に第１光軸変更部が設けられている場合に比べて、超短パルスレーザがビームエキスパンダを通過する際の収差の発生等が抑制される。ただし、第１光軸変更部がビームエキスパンダよりも下流側に設けられていてもよい。この場合でも、ビームエキスパンダよりも下流側の光学部材に入射する超短パルスレーザの光軸のずれは、適切に補正される。
【００１６】
眼科用レーザ手術装置は、第２分岐部と第２光位置センサをさらに備えてもよい。第２分岐部は、ビームエキスパンダよりも上流の光路を分岐させる。第２光位置センサは、第２分岐部によって分岐された光路に設けられる。この場合、制御部は、超短パルスレーザの光軸のずれをより的確に検出したうえで、光軸のずれの補正処理を行うことができる。ただし、第２光位置センサを用いずに、第１光位置センサのみを用いて光軸変更部を駆動させることも可能である。この場合でも、光軸のずれの影響は適切に抑制される。
【００１７】
第１光軸変更部よりも上流の光路に第２光軸変更部が設けられてもよい。制御部は、第２光位置センサによる光軸位置の検出結果に応じて第２光軸変更部の駆動を制御することで、第１光軸変更部の所定箇所に超短パルスレーザを入射させてもよい。この場合、超短パルスレーザは、偏心およびチルトが共に補正された状態で、第１光軸変更部からビームエキスパンダに向かう。従って、ビームエキスパンダを通過する超短パルスレーザの品質がさらに向上する。ただし、第２光軸変更部を用いずに、第１光軸変更部のみによって光軸のずれを補正することも可能である。また、第２光軸変更部を用いずに、第１光位置センサの検出結果および第２光位置センサの検出結果の両方に基づいて第１光軸変更部の駆動が制御されてもよい。この場合でも、第２光位置センサを用いない場合に比べて、光軸のずれの補正精度は向上する。
【００１８】
第２光位置センサと第１光軸変更部は互いに共役の位置に配置されてもよい。この場合、第２光位置センサの検出結果に基づく第２光軸変更部の制御がより容易になる。例えば、第２光位置センサの中心と、第１光軸変更部の中心を共役としておけば、光軸位置が第２光位置センサの中心となるように第２光軸変更部が駆動されると、第１光軸変更部の中心に超短パルスレーザが入射する。
【００１９】
上流側のユニットに対して下流側のユニットを移動可能に保持し、且つ上流側のユニットから下流側にユニットに超短パルスレーザを導光する可動導光部材（例えば多関節アーム）が、第１分岐部よりも光路の上流側に設けられていてもよい。この場合、可動導光部材を可動させて光軸がずれた場合でも、本開示で例示する技術の少なくとも一部を用いることで、光軸のずれの影響が適切に減少する。
【００２０】
眼科用レーザ手術装置は、対物レンズと走査部を備えた照射光学系を備えていてもよい。対物レンズは、レーザ光源から出射された超短パルスレーザを集光させる。走査部は、対物レンズによって集光される超短パルスレーザの集光位置を走査する。第１光位置センサは、照射光学系における超短パルスレーザの入射位置と共役な位置に配置されていてもよい。この場合、第１光位置センサによる検出結果に応じて光軸変更部が駆動されることで、超短パルスレーザは、光軸のずれが補正された状態で照射光学系に入射する。
【００２１】
以下、本発明の典型的な実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態で例示する眼科用レーザ手術装置１は、患者眼の組織（角膜および水晶体等）を処置することができる。なお、「処置」とは、患者眼の組織の切断、破砕等を行うことを示す。超短パルスレーザの光路のうちレーザ光源２側を上流側、レーザ光源２から離れる側（患者眼Ｅ側）を下流側とする。また、レーザ光源２から種々の光学部材を経て最終的に患者眼Ｅに照射される超短パルスレーザの光路を「主光路」という。後述する分岐部１２，２２によって主光路から分岐される光路を「分岐光路」という。
【００２２】
レーザ光源２は、超短パルスレーザを出射する。超短パルスレーザとは、パルス幅が非常に短い（例えば、フェムト秒からピコ秒オーダーの）パルスレーザ光である。本実施形態では、レーザ光源２によって出射された超短パルスレーザが患者眼Ｅの組織内で集光されると、集光位置（スポット）でプラズマが発生し、組織の切断・破砕等が行われる。以上の現象は、光破壊（ｐｈｏｔｏｄｉｓｒｕｐｔｉｏｎ）と言われる場合もある。以下では、レーザ光源２によって出射される超短パルスレーザの光軸に沿う方向をＺ方向とする。Ｚ方向に垂直に交差する方向のうちの１つをＸ方向とする。Ｚ方向およびＸ方向に共に垂直に交差する方向をＹ方向とする。
【００２３】
多関節アーム３は、レーザ光源２を備えたユニットと、超短パルスレーザを患者眼Ｅに出射する出射光学系を備えたユニットを接続する。多関節アーム３は、屈曲可能な関節部を備えており、レーザ光源２を備えたユニットに対して、出射光学系を備えたユニットを移動可能に保持する。さらに、本実施形態の多関節アーム３は、レーザ光を導光する導光光学系（例えば、複数のミラー、または光ファイバ等）を備える。
【００２４】
多関節アーム３から出射されて主光路を通過する超短パルスレーザは、第２光軸変更部２１、第２分岐部２２、および第１光軸変更部１１を経て、可変ビームエキスパンダ（以下、「ＶＢＥ」という場合もある）３０へ入射する。第２光軸変更部２１、第２分岐部２２、および第１光軸変更部１１の説明は後述する。
【００２５】
ＶＢＥ３０は、主光路におけるレーザ光源２とＸＹ走査部３６，３７（詳細には、本実施形態では第１光軸変更部１１と第１分岐部１２の間）に設けられている。ＶＢＥ３０は、レーザ光源２から出射された超短パルスレーザのビーム径を拡大すると共に、ビーム径の拡大倍率を変更することができる。制御部６０（後述する）は、ＶＢＥ３０を駆動して超短パルスレーザのビーム径を変更することで、対物レンズ４５（後述する）から患者眼Ｅに向けて出射される超短パルスレーザの開口数ＮＡを調整することができる。ビーム径が大きくなると開口数ＮＡは大きくなり、ビーム径が小さくなると開口数ＮＡは小さくなる。主光路を通過する超短パルスレーザは、ＶＢＥ３０から出射された後、第１分岐部１２（後述する）を経て高速Ｚ走査部３１へ入射する。
【００２６】
高速Ｚ走査部３１（本実施形態ではエキスパンダ）は、主光路におけるレーザ光源２とＸＹ走査部３６，３７の間（詳細には、本実施形態では第１分岐部１２とＸＹ走査部３６，３７の間）に設けられている。一例として、本実施形態の高速Ｚ走査部３１は、負の屈折力を有する光学素子（本実施形態ではレンズ）３２と、光学素子３２を光軸に沿って移動させる高速Ｚ走査駆動部３３とを備える。光学素子３２とＸＹ走査部３６，３７の間には、レンズ３４が設けられている。レンズ３４は、高速Ｚ走査部３１を経たレーザ光をＸＹ走査部３６，３７に導光させる。
【００２７】
光学素子３２が光軸に沿って移動すると、超短パルスレーザの集光位置がＺ方向に移動する。従って、制御部６０は、高速Ｚ走査駆動部３３を駆動制御して光学素子３２を移動させることで、集光位置をＺ方向に走査させることができる。また、本実施形態の高速Ｚ走査部３１はＸＹ走査部３６，３７よりも光路の上流側に設けられている。この場合、ＸＹ方向に走査されていない状態のレーザ光が光学素子３２に入射する。従って、高速Ｚ走査部３１がＸＹ走査部３６，３７よりも光路の下流側に設けられている場合に比べて、光学素子３２の小型化が容易である。よって、本実施形態の高速Ｚ走査部３１は、Ｚ走査部５０（後述する）よりも高速で集光位置をＺ方向に走査させることができる。
【００２８】
ＸＹ走査部３６，３７は、光軸に交差するＸＹ平面上で超短パルスレーザを走査する。本実施形態では、ＸＹ走査部３６，３７は、Ｘ走査部３６およびＹ走査部３７を備える。Ｘ走査部３６は、レーザ光源２から出射された超短パルスレーザをＸ方向に走査する。Ｙ走査部３７は、Ｘ走査部３６によってＸ方向に走査された超短パルスレーザを、さらにＹ方向に走査する。本実施形態では、Ｘ走査部３６およびＹ走査部３７には共にガルバノミラーが採用されている。しかし、光を走査する他のデバイス（例えば、ポリゴンミラー、音響光学素子（ＡＯＭ）等のスキャナ）を、Ｘ走査部３６およびＹ走査部３７の少なくともいずれかに採用してもよい。また、Ｘ走査部３６およびＹ走査部３７の少なくともいずれかが、複数のスキャナを備えていてもよい。一例として、本実施形態の眼科用レーザ手術装置１は、Ｘ走査部３６を２つのガルバノミラーによって構成することで、超短パルスレーザの主光線を、Ｘ方向の走査量に関わらず、Ｙ走査部３７の所定箇所に入射させる。その結果、Ｙ走査部３７の所定箇所は、ＸＹ走査部３６，３７によって走査される全ての超短パルスレーザの主光線が通過するピボット点となる。
【００２９】
ラージビームエキスパンダ（以下、「ＬＢＥ」という場合もある）４０は、ＸＹ走査部３６，３７と対物レンズ４５の間に設けられている。本実施形態のＬＢＥ４０は、ＸＹ走査部３６，３７を通過した超短パルスレーザのビーム径を拡大させる。また、本実施形態のＬＢＥ４０は、上流側ＬＢＥ４１と下流側ＬＢＥ４２によって、ＸＹ走査部３６，３７におけるピボット点（本実施形態では、Ｙ走査部３７における走査面の所定箇所）と、対物レンズ４５の物側焦点とを共役関係に結ぶ。また、上流側ＬＢＥ４１の物側焦点が、ＸＹ走査部３６，３７におけるピボット点に一致するように、上流側ＬＢＥ４１とＸＹ走査部３６，３７の位置関係が保たれている。従って、上流側ＬＢＥ４１から出射される超短パルスレーザのテレセントリックの性能が保たれる。なお、図１では、上流側ＬＢＥ４１および下流側ＬＢＥ４２は１つのレンズによって表されているが、上流側ＬＢＥ４１および下流側ＬＢＥ４２の各々は複数の光学素子によって構成されていてもよい。他の光学素子についても、図示された光学素子の数とは異なる数の光学素子によって構成されていてもよい。
【００３０】
対物レンズ４５は、ＬＢＥ４０の下流側ＬＢＥ４２よりも光路の下流側に配置されている。対物レンズ４５を通過した超短パルスレーザは、インターフェース４６を経て患者眼Ｅの組織に集光される。
【００３１】
インターフェース４６は、患者眼Ｅに接続されることで患者眼Ｅを固定する。インターフェース４６の構成には種々の構成（例えば、液浸インターフェース、コンタクトレンズ等）を採用できる。
【００３２】
ダイクロイックミラー４４は、光路における対物レンズ４５と下流側ＬＢＥ４２の間に設けられている。本実施形態のダイクロイックミラー４４は、レーザ光源２からの超短パルスレーザの大部分を反射し、且つ、後述する断層画像撮影部４７および正面画像撮影部４８からの光の大部分を透過する。その結果、これらの複数の光の光軸が同軸とされる。
【００３３】
断層画像撮影部４７は、患者眼Ｅの組織の断層画像を撮影することができる。本実施形態では、光干渉の技術によって断層画像を撮影するＯＣＴユニットが、断層画像撮影部４７として用いられている。なお、眼科用レーザ手術装置１は、光干渉以外の技術を用いて断層画像を撮影してもよい。
【００３４】
正面画像撮影部４８は、患者眼Ｅの正面画像を撮影することができる。本実施形態の正面画像撮影部４８は、可視光または赤外光によって照明された患者眼を撮影し、モニタ（図示せず）に表示させることができる。術者等は、モニタを見ることで、患者眼を正面から観察することができる。
【００３５】
ダイクロイックミラー４９は、断層画像撮影部４７の光軸と正面画像撮影部４８の光軸を同軸とする。ダイクロイックミラー４９を経た光は、前述したダイクロイックミラー４４によって、レーザ光源２から出射された超短パルスレーザと同軸とされる。
【００３６】
Ｚ走査部５０は、超短パルスレーザの集光位置（スポット）をＺ方向に走査させる。一例として、本実施形態のＺ走査部５０は、ＸＹ走査部３６，３７と上流側ＬＢＥ４１とを含む光学ユニットを光軸に沿って移動させることで、上流側ＬＢＥ４１と対物レンズ４５との間の光路長を変化させる。その結果、スポットがＺ方向に走査される。なお、Ｚ走査部５０の構成は適宜変更できる。例えば、眼科用レーザ手術装置１は、ＸＹ走査部３６，３７よりも下流側に位置する光学素子（例えば、上流側ＬＢＥ４１、下流側ＬＢＥ４２、および対物レンズ４５）の少なくともいずれかを光軸方向に移動させることで、スポットをＺ方向に走査してもよい。また、高速Ｚ走査部３１のみを用いてスポットをＺ方向に走査することも可能である。
【００３７】
制御部６０は、眼科用レーザ手術装置１の各種動作（例えば、レーザ光源２の動作、光軸変更部１１，２１の動作、走査部３６，３７，５０の動作等）を制御する。制御部６０は、ＣＰＵ６１、ＲＯＭ６２、およびＲＡＭ６３等を備える。ＣＰＵ６１は各種処理を司る。ＲＯＭ６２には、眼科用レーザ手術装置１の動作を制御するための各種プログラムおよび初期値等が記憶されている。ＲＡＭ６３は各種情報を一時的に記憶する。
【００３８】
以下、超短パルスレーザの光軸のずれを補正するための構成について説明する。
【００３９】
第１光軸変更部１１および第２光軸変更部２１は、主光路の上流側から入射した超短パルスレーザの光軸を変更することができる。一例として、本実施形態では、反射面の角度を変更することが可能な可動ミラー（例えば、１つまたは複数のモータ駆動ミラー）が、第１光軸変更部１１および第２光軸変更部２１の各々に用いられている。可動ミラーの可動軸は１つでもよいし、複数でもよい。１つの光軸変更部が、１軸の可動ミラーを複数備えていてもよい。ただし、第１光軸変更部１１および第２光軸変更部２１の構成は適宜変更できる。例えば、光軸を変更することが可能な音響光学素子、可動プリズム、液体可変レンズ等が光軸変更部１１，２１として用いられてもよい。また、光軸変更部１１，２１は、光軸に交差する方向に光学部材を移動させることで光軸を変更してもよい。光軸変更部１１，２１の動作は制御部６０によって制御される。
【００４０】
第１分岐部１２および第２分岐部２２は、超短パルスレーザの光路に設けられ、主光路から分岐光路を分岐させる。一例として、本実施形態では、入射する超短パルスレーザの一部を透過させて残りを反射させるビームスプリッタが、第１分岐部１２および第２分岐部２２の各々に用いられている。詳細には、本実施形態の第１分岐部１２および第２分岐部２２は、入射する超短パルスレーザを所定の分割比で２つの光に分割する。しかし、他の光学部材（例えば偏光ビームスプリッタ等）が分岐部１２，２２として用いられてもよい。
【００４１】
第１光位置センサ１３および第２光位置センサ２３は、超短パルスレーザの光軸位置を検出する。詳細には、光位置センサ１３，２３は、分岐部１２，２２によって分岐された光路に設けられており、分岐された超短パルスレーザの光軸位置を検出する。一例として、本実施形態では、光のスポットの光量の重心位置を求めることが可能なＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）が、光位置センサ１３，２３として用いられている。
【００４２】
本実施形態では、第１分岐部１２は、主光路のうちビームエキスパンダ（本実施形態ではＶＢＥ３０）よりも下流側に設けられている。第１光位置センサ１３は、第１分岐部１２によって分岐された分岐光路に設けられている。本実施形態の制御部６０は、第１光位置センサ１３による光軸位置の検出結果に応じて第１光軸変更部１１の駆動を制御することで、光軸のずれを補正する。この場合、ビームエキスパンダでビーム径が拡大された状態で、第１光位置センサ１３によって超短パルスレーザの光軸位置が検出される。よって、ビームエキスパンダよりも上流側に第１光位置センサ１３が設けられる場合に比べて、第１光位置センサ１３による光軸位置の検出精度が向上する。
【００４３】
第１分岐部１２と第１光位置センサ１３の間の分岐光路には縮小光学系１４が設けられている。縮小光学系は、第１位光位置センサ１３に入射する超短パルスレーザのビーム径を縮小させる。従って、第１光センサ１３には、縮小光学系１４が設けられていない場合に比べて小さいビーム径の超短パルスレーザが入射する。その結果、センサ面積に対するビーム径が縮小し、ビーム径全域の検出が容易になり得る。
【００４４】
第１光位置センサ１３は、第１分岐部１２よりも主光路の下流側の照射光学系（本実施形態では、高速Ｚ走査部３１、ＸＹ走査部３６，３７、Ｚ走査部５０、ＬＢＥ４０、および対物レンズ４５）における超短パルスレーザの入射位置と共役な位置に配置されている。従って、制御部６０は、第１光位置センサ１３の検出結果に基づいて第１光軸変更部１１の駆動を制御することで、照射光学系に入射する超短パルスレーザの品質を適切に向上させることができる。
【００４５】
本実施形態では、第１光軸変更部１１は、主光路のうちビームエキスパンダ（本実施形態ではＶＢＥ３０）よりも上流側に設けられている。従って、超短パルスレーザがビームエキスパンダに入射する前に、光軸のずれが補正される。よって、超短パルスレーザがビームエキスパンダを通過する際の収差の発生等が抑制される。さらに、詳細は後述するが、第１光軸変更部１１には、第２光軸変更部２１によって光軸のずれが補正された超短パルスレーザが入射する。従って、第１光軸変更部１１がビームエキスパンダよりも上流側に設けられている場合、偏心およびチルトが共に補正された超短パルスレーザが、第１光軸変更部１１からビームエキスパンダに入射する。よって、光軸のずれの補正精度がさらに向上する。
【００４６】
第２分岐部２２は、主光路のうちビームエキスパンダ（本実施形態ではＶＢＥ３０）よりも上流側に設けられている。第２光位置センサ２３は、第２分岐部２２によって分岐された分岐光路に設けられている。従って、ビームエキスパンダよりも下流側の第１光位置センサ１３のみが用いられる場合に比べて、光軸のずれがより適切に検出される。
【００４７】
第２光軸変更部２１は、主光路のうち第１光軸変更部１１よりも上流側に設けられている。制御部６０は、第２光位置センサ２３による光軸位置の検出結果に応じて第２光軸変更部２１の駆動を制御することで、第１光軸変更部１１の所定箇所（本実施形態では、ずれが生じていない場合の光軸が通過する可動ミラーの中心）に超短パルスレーザを入射させる。その結果、前述したように、超短パルスレーザは、偏心およびチルトが共に補正された状態でビームエキスパンダに向かう。
【００４８】
詳細には、第２光軸変更部２１は、多関節アーム３よりも主光路の下流側に設けられている。従って、超短パルスレーザは、光軸のずれが生じやすい多関節アーム３を通過した後に、第２光軸変更部２１に入射する。従って、多関節アーム３よりも主光路の上流側に第２光軸変更部２１が設けられている場合に比べて、光軸のずれがより正確に行われる。ただし、多関節アーム３よりも上流側に第２光軸変更部２１が設けられていてもよい。
【００４９】
第２光位置センサ２３と第１光軸変更部１１は、互いに共役の位置に配置されている。従って、制御部６０は、第２光位置センサ２３による検出結果に応じて容易に第２光軸変更部２１の駆動を制御することができる。
【００５０】
第１光軸変更部１１の制御方法について、より詳細に説明する。本実施形態では、制御部６０は、第１光位置センサ１３によって検出される光軸位置の情報をフィードバックし、光軸位置のずれが常にゼロに近づくように第１光軸変更部１１の駆動を制御する。つまり、制御部６０は、第１光位置センサ１３からフィードバックされる情報を用いて、第１光軸変更部１１の閉ループ制御を実行する。従って、ＶＢＥ３０の拡大倍率の変化に関わらず、適切に光軸のずれが補正される。
【００５１】
なお、第１光軸変更部１１の制御方法を変更することも可能である。例えば、制御部６０は、第１光位置センサ１３によって検出される光軸位置のずれ量から、第１光軸変更部１１による光軸の変更量（例えば、角度の変更量）を決定する際に、光軸位置のずれ量に対する光軸の変更量の割合を、ＶＢＥ３０の拡大倍率に応じて変更してもよい。詳細には、本実施形態では、第１光軸変更部１１による光軸の変更は、ＶＢＥ３０を通過する超短パルスレーザのチルトを補正する。ＶＢＥ３０によるビーム径の拡大倍率がｘ倍になると、チルトは１／ｘ倍となる。制御部６０は、拡大倍率（ｘ倍）に応じて、第１光軸変更部１１による角度の変更量を調整する。
【００５２】
上記実施形態で開示された技術は一例に過ぎない。従って、上記実施形態で例示されたた技術を変更することも可能である。例えば、上記実施形態において、ＶＢＥ３０以外のビームエキスパンダ（例えば、ＬＢＥ４０）の下流側に第１光位置センサ１３を配置することも可能である。つまり、ＬＢＥ４０等のビームエキスパンダを基準として、上記実施形態で例示した技術の少なくとも一部を適用しても、上記実施形態と同様の効果が生じ得る。
【００５３】
光軸変更部１１，２１は、他の機能を兼ねていてもよい。例えば、ＬＢＥ４０を基準として光軸のずれを補正する場合、ＬＢＥ４０よりも上流側に位置するＸＹ走査部３６，３７の少なくとも一部が、光軸変更部を兼ねていてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１    眼科用レーザ手術装置
２    レーザ光源
３    多関節アーム
１１    第１光軸変更部
１２    第１分岐部
１３    第１光位置センサ
２１    第２光軸変更部
２２    第２分岐部
２３    第２光位置センサ
３０    ＶＢＥ
６０    制御部
【図１】
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