【手続補正書】
【提出日】平成18年10月17日(2006.10.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイオードポンプ・ソリッドステート・レーザシステムであって、
２つ以上のそれぞれの波長のビームを生成可能な、２つ以上のダイオードポンプ・ソリッドステート・レーザ空胴と、
前記ビームの経路を共通光軸に沿ってそろえる光学構成と、
を備えたシステム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムであって、前記レーザ空胴のうちの少なくとも１つのものの動作を制御するコントローラを備えた、システム。
【請求項３】
請求項１記載のシステムにおいて、前記レーザ空胴のうちの少なくとも１つは、主レーザ部と、周波数倍増部とを備えた、システム。
【請求項４】
請求項１記載のシステムにおいて、前記主レーザ部は、ポンプダイオード・レーザ源を備えた、システム。
【請求項５】
請求項１記載のシステムにおいて、前記光学構成は、少なくとも１つの屈曲ミラーを備えた、システム。
【請求項６】
請求項１記載のシステムにおいて、前記光学構成は、少なくとも２本のレーザ・ビームの経路を結合するために１つ以上のコンバイナ・ミラーを備えた、システム。
【請求項７】
請求項１記載のシステムであって、前記光学構成の出力に関連する複数の光学ポートを備えた、システム。
【請求項８】
請求項１記載のシステムであって、前記レーザ・ビームのうちの少なくとも１本を目標区域に伝達する少なくとも１つの伝達システムを備えた、システム。
【請求項９】
請求項１記載のシステムにおいて、前記２つ以上のダイオードポンプ・ソリッドステート・レーザ空胴は、３つのそれぞれの波長のビームを生成可能な、３つのダイオードポンプ・ソリッドステート・レーザ空胴である、システム。
【請求項１０】
照射方法であって、
２つ以上のそれぞれの波長を有し、２つ以上のダイオードポンプ・ソリッドステート発生レーザ・ビームの経路を共通光経路上でそろえるステップと、
前記レーザ・ビームのうちの少なくとも１本を目標区域に伝達するステップと、
を備えた照射方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法であって、
前記２本以上のレーザ・ビームを、２つ以上のそれぞれの屈曲ミラーに通過させるステップと、
少なくとも２つの前記それぞれのレーザ・ビームの経路を、１つ以上のコンバイナ・ミラーを用いて結合するステップと、
を含む、方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の方法であって、更に、照準ビームを実質的に前記光経路に沿って伝達させるステップを含む、方法。
【請求項１３】
請求項１０記載の方法であって、前記２つ以上のそれぞれのレーザ・ビームを、１つ以上の光ポートを介して伝えるステップを含む、方法。
【請求項１４】
請求項１０記載の方法であって、１つ以上の伝達システムを用いて、前記それぞれのレーザ・ビームを伝達するステップを含む、方法。
【請求項１５】
２つ以上の波長のそれぞれのレーザ・ビームの経路を結合する装置であって、
異なる波長の少なくとも２つのダイオードポンプ・ソリッドステート・レーザが発生したビームを平行化する平行化レンズと、
前記平行化したビームの経路を、共通光軸に沿ってそろえる光学構成と、
を備えた装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の装置において、前記光学構成は、少なくとも１つのコンバイナ・ミラーを含む、装置。
【請求項１７】
請求項１５記載の装置であって、前記ビームの少なくとも１本を減衰させる移動減衰器を備えた、装置。
【請求項１８】
請求項１５記載の装置であって、前記共通光軸上において前記ビームの少なくとも１本のパワーを検出する、少なくとも１つのパワー監視検出器を備えた、装置。
【請求項１９】
請求項１５記載の装置であって、少なくとも１つの前記ビームをディフューザに向けて反射する少なくとも１つのピックオフ・ミラーを備えた、装置。
【請求項２０】
請求項１５記載の装置であって、前記目標の前記ビームに対する露出を制限する安全シャッタを備えた、装置。
【請求項２１】
請求項１５記載の装置であって、前記ビームの照準を目標に向けさせる照準ビームを備えた、装置。
【請求項２２】
請求項１５記載の装置であって、前記共通光軸に関連する少なくとも１つの光ポートを備えた、装置。
【請求項２３】
請求項１５記載の装置であって、少なくとも１つの光ソケットを備えた、装置。
【請求項２４】
請求項１５記載の装置であって、前記ビームの少なくとも１本を目標に伝達する１つ以上のレーザ伝達システムを備えた、装置。
【請求項２５】
１つ以上の選択した波長においてレーザ照射システムを動作させる方法であって、
伝達する所望の波長を選択するステップと、
活性化させるダイオードポンプ・レーザ源を選択するステップと、
前記選択した波長に対して、レーザ露出設定値を選択するステップと、
所望の波長を有するビームを発生するように、前記選択したレーザ源を活性化するステップと、
を備えた方法。
【請求項２６】
請求項２５記載の方法であって、更に、
前記発生したビームに対して、検出器からのフィードバックを処理するステップと、
前記発生したビームの実際のパワー出力の正確さを確認するステップと、
を含む、方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
レーザ・ビームのような強力な光エネルギは、光凝固および内部光凝固(endo-photocoagulation)に用いて、例えば、組織の外科的凝固を行い、特に眼科において異常な組織を破壊したり、あるいは接着痕跡を形成することができる。ダイオード・ポンプ・ソリッド・ステート（ＤＰＳＳ：diode-pump solid state）レーザは、周知であり、多くの用途、例えば、身体組織の照射による処置に用いられており、正確できめ細かい加工手順および処置のために増々用いられつつある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明の一実施形態によれば、２つ以上のダイオード・ポンプ・ソリッド・ステート（ＤＰＳＳ）レーザ源から２つ以上の波長のレーザ・ビームを供給する装置、システムおよび方法を提供する。本発明のある実施形態によれば、レーザ・サブシステムを含むレーザ照射システムを提供することができる。例えば、レーザ・サブシステムは、２つ以上のＤＰＳＳレーザ空胴を有し、２つ以上のそれぞれの波長のビームを生成するモジュールと、これら２つ以上のレーザ・ビームの経路を、例えば、屈曲ミラーやコンバイナ・ミラーを用いて、共通光軸に沿ってそろえる光学構成とを含むことができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、前述のレーザ照射システムを、２つ以上のそれぞれのＤＰＳＳレーザ空胴によって発生した２つ以上の波長から選択した１つ以上の波長において動作させる方法を提供する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
これより図１Ａおよび図１Ｂを参照すると、本発明の一実施形態の少なくとも一形態による、レーザ照射システム１００の一例が概略的に示されている。図１Ａに見られるように、レーザ照射システム１００は、ユーザにシステム１００を動作させることができるようにするユーザ・インターフェース１０５と、システム１００の動作を制御するコントローラ１０７と、レーザ・サブシステム１５０が供給するレーザ・エネルギを制御するレーザ制御サブシステム１４０とを含むことができる。レーザ・サブシステム１５０は、２つ以上のそれぞれのレーザ空胴(laser cavity)による２つ以上の波長のレーザ・ビーム発生を可能とし、出力する異なる波長のレーザ・ビームの経路を、共通光軸に沿ってそろえる。図１Ｂに見られるように、システム１００は、更に、選択したレーザ・ビームを制御し、分割し、１つ以上の選択した目標に向けて伝達する光学サブシステム１６５も含むことができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
コントローラ１０７は、制御電子回路を有し、システム１００のデータ処理および制御を可能にするプロセッサ、即ち、ＣＰＵ１１０を含むことができる。ＣＰＵ１１０は、ハードウェア、埋め込みマイクロコントローラ、および／またはソフトウェア等を含み、レーザ照射システム１００内の機能を制御および監視し、ユーザが発した命令を制御することができる。加えて、当技術分野では周知の、レーザ安全限界機能をＣＰＵ１１０内に一体化することもできる。ＣＰＵ１１０は、例えば、オペレーティング・システム１００のシステム・データや実行可能コードを格納することができる、メモリ・ユニット１１５を含むことができる。コントローラ１０７は、例えば、電気的プログラム可能論理デバイス（ＥＰＬＤ）１２０のようなシステム論理デバイス、またはその他いずれの適したコンポーネントをも含み、使用する必要性に応じて、システムのプログラミングおよび実行を可能にすることができる。ＣＰＵ１１０は、例えば、光学サブシステム１６５内の主フォトセル即ち検出器１６７および／または安全フォトセル１６８からの実際のレーザ・ビーム出力結果を処理するように構成することができる。これについては、以下で詳細に説明する。ＣＰＵ１１０は、このような処理データを利用して、レーザ空胴１５２、１５４および／または１５６の出力を調節して所望のレーザ・ビーム出力を得るように、レーザ制御サブシステム１４０に命令することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
例えば、赤色レーザ・ビームはレンズＬ１によって平行化することができ、次いでコンバイナ・ミラーＭ１０によって、ミラーＭ１１の第１表面２８１に向けて反射することができる。コンバイナ・ミラーＭ１０は、本例では、約６５９ｎｍの光を反射しつつ、約１３１９ｎｍの光を透過させて、残留基本波長放射線を６５９ｎｍビームから除去することができる。反射ビーム、例えば、６５９ｎｍ光ビームを、「照射」または「処置」ビームと呼ぶこともでき、選択した目標を照射するため、または処置するために用いることができる。コンバイナ・ミラーＭ１０の角度を調節して、追加空胴の光学部品２４０の共通光軸２８０に並列に出力ビームをそろえることができる。コンバイナ・ミラーＭ１０からの反射の後、赤色ビームは、整列ウィンドウ、例えば、ウィンドウＷ１を通過することができる。整列ウィンドウＷ１は、かなりの厚さと平行な表面を有する回転可能なガラス基板とすることができ、当技術分野では周知である。入射ビームは、整列ウィンドウを通過すると、選択した厚さおよび角度に応じて変換することができ、出力ビームが共通光軸２８０に平行で、共通光軸２８０に沿ってずらされて、ビームの入射角度にほぼ比例するビームの変位を生ずることができる。ウィンドウＷ１の角度を調節すると、例えば、黄色コンバイナ・ミラーＭ１１において、赤色ビームの経路を、ミラーＭ１１の第２表面２８２において、黄色ビームの経路を中心として位置付けることもできる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
例えば、黄色レーザ・ビームは、レンズＬ２によって平行化し、次いで黄色コンバイナ・ミラーＭ１１によって反射される。本例では、黄色コンバイナ・ミラーＭ１１は、約５６１ｎｍの光を反射することができる一方、約１１２３ｎｍの光を透過し、５６１ｎｍのビームから残留基本波長放射線を除去することができる。コンバイナ・ミラーＭ１１は、６５９ｎｍの赤色照射ビームも透過することができ、この赤色照射ビームは、コンバイナ・ミラーＭ１１の第２表面２８２において、黄色ビームと共通の経路を有するように整列されている。黄色コンバイナ・ミラーＭ１１の角度を調節すれば、赤色ビームの経路に平行となるように黄色ビームの経路をそろえることができる。黄色コンバイナ・ミラーＭ１１からの反射（黄色）または透過（赤色）の後、黄色および赤色ビームの双方は、整列ウィンドウＷ２を通過することができる。整列ウィンドウＷ２の角度を調節すれば、ミラーＭ１１を参照して先に説明したのと同様に、緑色コンバイナ・ミラーＭ１２の出力表面において、緑色ビームの経路を中心として赤色および黄色ビームの経路を位置付けるようにすることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
例えば、緑色レーザ・ビームは、レンズＬ３によって平行化され、次いで緑色コンバイナ・ミラーＭ１２によって反射することができる。本例では、緑色コンバイナ・ミラーＭ１２は、約５３２ｎｍの光を反射しつつ、約１０６４ｎｍの光を透過して、５３２ｎｍビームから残りの基本波長放射線を除去することができる。コンバイナ・ミラーＭ１２は、６５９ｎｍの赤色および５６１ｎｍの黄色照射ビームも透過することができ、これらのビームは、コンバイナ・ミラーＭ１２の出力表面において、緑色ビームと共通の経路を有するように整列されている。緑色コンバイナ・ミラーの角度を調節すれば、緑色ビームの経路が、赤色および黄色ビームの経路に実質的に平行となるようにそろえることができる。緑色コンバイナからの反射（緑色）または透過（赤および黄色）の後、３本のビームは全て整列ウィンドウＷ３を通過することができる。整列ウィンドウＷ３の角度を調節すれば、特別空胴光学部品２５０の共通光軸２８０を中心として３本のビーム全ての経路を位置付けることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
安全シャッタ１７０をパワー検出器１６７および１６８の後ろに配置し、例えば、システムの起動や検査の間、照射ビームの期間を中止または制限することができる。安全シャッタ１７０は、例えば、システム１００が「スタンバイ」状態にあるとき、緊急オフ・スイッチが押されたとき、および／またはシステムの誤動作が検出されたときにも、照射ビームを遮断することができる。ミラーＭ１５において、入射するビームを、照準ビーム１７２、例えば、レーザ源ＤＬ−４によって発生したダイオード照準ビームと結合することができる。ミラーＭ１５は、所望の照射波長（例えば、６５９ｎｍ、５６１ｎｍ、および５３２ｎｍ）を透過し、例えば、６３５ｎｍの照準ビーム１７２を反射することができる。照準ビーム・コンバイナ・ミラーＭ１５の調節によって、照準ビーム１７２を、１つ以上の照射ビームまたは処置ビームと同軸となるようにそろえることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
システム１００は、レーザ・ビーム出力（複数の出力）を、ファイバ・ポート２８３および２８４のような、１つ以上の選択可能な伝達システム光ポートに導出し、レーザ・エネルギを１つ以上のレーザ伝達システムに伝達することができる。機械式移動ミラーＭ１６を用いて、レーザ・エネルギを、選択した光ポート、例えば、ポート２８３および２８４に導出することができる。エネルギをポート２８３に伝達する場合、例えば、移動ミラーＭ１６をビーム経路内に配置しなければ、ビーム・エネルギはミラーＭ１６の上を通り、対物レンズＬ４を通過してポート２８３に至ることができる。エネルギをポート２８４に伝達する場合、例えば、移動ミラーＭ１６をビーム経路に配置すれば、入射ビームを、ポート２８４の前方にある第２ミラーＭ１７に向けて反射することができる。第２ミラーＭ１７は、ビームをポート２８４の対物レンズＬ５に導出することができる。Ｌ４および／またはＬ５のような対物レンズを用いて、照準ビームおよび照射ビームを収束し、レーザ・エネルギを光ファイバ内に結合するのに適したビーム・ウェスト(beam waist)を得ることができる。ポートは、例えば、フォーマット光ソケット、例えば、「スマート・ナット」(smart nut)のようなソケットを用いて構成することができる。このようなスマート・ナットは、例えば、ＣＴ０６８１０、Ｄａｎｂｕｒｙ、Ｋｅｎｎｅｄｙ  Ａｖｅ１、のＡｍｐｈｅｎｏｌ（アンフェノール社）が製造するような、注文製作のＳｕｂＭｉｎｉａｔｕｒｅ  ｖｅｒｓｉｏｎ（ＳＭＡ）コネクタとするとよい。Ａｍｐｈｅｎｏｌ社は、レーザ・システムが、各レーザ・ポートに取り付けられた伝達デバイスの形式を自動的に識別する手段を提供することができる。この伝達デバイスの識別によって、システム１００は、この伝達デバイスに特定的な唯一の機構を活性化することができる（例えば、パワー設定値、パワー限界値、期間設定値、流速量計算等）。例えば、９０６ＳＭＡソケットを用いることができ、それぞれポート２８３および２８４に取り付けることができる種々の伝達デバイスのファイバ・コネクタを中心として、合焦したレーザ・ビームを位置付けるようにそろえることができる。９０６ＳＭＡフォーマット光ソケットに加えて、光ポートは、伝達デバイスＳＭＡ「スマート・ナット」上の接点から抵抗値を読み取ることもできる。それぞれの光ポートに取り付けられているそれぞれの伝達デバイスの形式および特性をエンコードするために、種々の抵抗値を用いることができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
図３は、前述の図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａおよび図２Ｂと関連し、２つ以上のＤＰＳＳレーザ源からの異なる波長のビームを発生し伝達する方法例を示すフローチャートである。図３に見られるように、ブロック３０５において、２０６、２０７および２０８のような主レーザ部をそれぞれ用いて、ポンプ・ダイオード・レーザ２１２、２１４および２１６のような１つ以上のレーザ源をポンピングすることによって、基準光ビームを発生することができる。ブロック３１０において、周波数倍増部２２６、２２７および２２８によって、基準光ビームの周波数を倍増することができる。ブロック３１５において、各レーザ空胴２２０、２２２および２２４毎に、それぞれの周波数倍増ビームを、それぞれ、屈曲ミラーＭ２、Ｍ５、およびＭ８に通過させることができる。ブロック３２０において、各レーザ空胴からのビームを、それぞれのレンズＬ１、Ｌ２および／またはＬ３によって平行化することができる。ブロック３２５において、それぞれのレーザ・ビームの経路を、１つ以上のコンバイナ・ミラー、例えば、Ｍ１０、Ｍ１１、およびＭ１２によって、共通光軸２８０に沿って結合またはそろえることができる。ブロック３３０において、共通光軸２８０を通過するビームを、移動減衰器Ｆ２に通過させることによって減衰させることができる。ブロック３３５において、減衰したビームを、１つ以上のパワー監視検出器、即ち、検出器１６７、１６８に通過させ、出力ビームのパワーが、所定のパワー・レベルに対して、容認レベルにあるか否か検出することができる。このような検出は、１つ以上のピックオフ・ミラーＭ１３またはＭ１４によって、出力ビームの少なくとも一部をディフューザ、例えば、Ｆ３、Ｆ４に反射させ、ディフューザＦ３、Ｆ４からのビームの反射部分を散乱させ、散乱した光を少なくとも１つのフォトダイオード、例えば、検出器１６７、１６８に通過させることによって、行うことができる。ブロック３４０において、ビーム、例えば、不要な照射ビームを安全シャッタ１７０によって遮断または制限することができる。ブロック３４５において、レーザ源ＤＬ−４によって発生した照準ビーム１７２を、レーザ空胴２２０、２２２または２２４からの照射ビームと共に、ミラーＭ１５に向けて出射し、照準ビーム１７２を、選択した照射ビームとそろえることができる。ブロック３５０において、レーザ・ビームを１つ以上の伝達システムに導出し、レーザ・エネルギを１つ以上の選択した目標に伝達することができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
前述のステップのいずれの組み合わせでも実施することができる。更に、他のステップ、および一連のステップを用いてもよい。
これより図４を参照すると、これは、図１のレーザ照射システムによって出力したレーザを制御する方法例の一形態を示すフローチャートである。この方法は、次のブロックを含むことができる。ブロック４００において、伝達すべき所望の波長の選択を行う。ブロック４０５において、選択した波長に対応して活性化するレーザ源を選択する。ブロック４１０において、選択した波長（ブロック４００）に対するレーザ露出設定値を選択する。これは、パワー、露出期間、および処置間隔等のようなパラメータを含むことができる。ブロック４１５において、選択したレーザ源を活性化して、要求された波長を有するレーザ・ビームを発生する。ブロック４２０において、主検出器１６７のような検出器から適切なフィードバックを受け、受け取ったデータを処理する。例えば、実際のパワー出力を、所望のパワー・パラメータと比較することもできる。必要であれば、１つ以上のレーザ出力パワー・パラメータに応じて、例えば、ポンプ・ダイオードの電流を、要求パワー・レベルに合わせるように変化させることによって、選択したレーザ源によって出力したレーザを調節することもできる。ブロック４２５において、例えば、安全検出器の結果を、主検出器１６７のような検出器からの結果と比較することによって、実際のパワー出力が正確であること確認する。ブロック４２５は、ブロック４２０と同時に実行することもできる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の一実施形態の少なくとも１つの形態による照射システムの一例を示す概略ブロック図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の一実施形態の少なくとも１つの形態による照射システムの一例を示す概略ブロック図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明のある実施形態例による、図１の照射システムのレーザ・サブシステムを示す概略図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明のある実施形態例による、図１の照射システムの光学サブシステムを示す概略図である。
【図３】図３は、図１のレーザ照射システムによって、２つ以上の波長のＤＰＳＳレーザ・ビームを発生し伝達する方法の一例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の実施形態にしたがって、１つ以上の選択した波長においてレーザ照射システムを動作させる方法の一例を示すフローチャートである。