JPH0333015B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は角膜外表面上の手術に関する眼科用的
手術に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to ophthalmic surgery involving surgery on the outer surface of the cornea.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

上記の手術は角膜移植と角膜切開を含んでい
る。かかる手術は伝統的に切開器具の熟練した操
作を要求されてきた。しかしたとえ鋭く切れる刃
を用いても、角膜の表面に単にその刃を侵入させ
ることは、その侵入によつて創口の両側に移動さ
せられた体細胞に押し分けたような水平方向の圧
力を与えることを意味する。 The above surgeries include corneal transplants and corneal incisions. Such surgeries have traditionally required skilled manipulation of cutting instruments. However, even if a sharp blade is used, simply penetrating the surface of the cornea will apply horizontal pressure to the somatic cells that are moved to both sides of the wound. means.

このような水平方向の圧力は創口の両側の複数
の細胞層に傷を与え、傷を治ゆする能力を大きく
損わせ、結果的に傷跡組織を作つてしまうことに
なる。 This horizontal pressure damages multiple cell layers on both sides of the wound, greatly impairing its ability to heal and resulting in the formation of scar tissue.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

そこで発明者の出願した特願昭59−239583号で
は、眼科治療、特に、角膜表面の治療における
種々の有用なレーザ波長の効果について背景説明
が行なわれている。 Therefore, Japanese Patent Application No. 59-239583 filed by the inventor provides a background explanation on the effects of various useful laser wavelengths in ophthalmological treatment, particularly in treatment of the corneal surface.

紫外線波長での放射は、その光子エネルギーが
高いことから望ましいものと説明されている。こ
の光子エネルギーは細胞組織へのインパクトが非
常に効率的であり、組織の分子を、光インパクト
により分解し、結果的に、光分解による組織除去
が行なわれる。 Radiation at ultraviolet wavelengths has been described as desirable due to its high photon energy. This photon energy has a very efficient impact on cellular tissue, and the molecules of the tissue are decomposed by the optical impact, resulting in tissue removal by photolysis.

照射された表面における分子は、残存している
その下層を熱せられることなく、より小さな揮発
性断片に破壊される。この除去機構は光化学的で
あり、即ち、分子間結合の直接的破壊と云える。 Molecules at the irradiated surface are broken into smaller volatile fragments without heating their remaining underlying layers. This removal mechanism is photochemical, ie, direct destruction of intermolecular bonds.

光加熱および／または光凝固の効果は、紫外線
波長での除去においては、特徴的なことでもなけ
れば、注目すべきことでもない。そして、光分解
による除去に隣接する細胞の損傷は、ほとんど問
題になるものではない。 The effects of photoheating and/or photocoagulation are neither distinctive nor noteworthy in ablation at ultraviolet wavelengths. And cell damage adjacent to photolytic removal is of little concern.

この除去処理の強度段階は、紫外線波長（約
400nｍまたはそれ以下の範囲内の波長）での放
射露光の場合、１ミクロン（1μ）の深さを切り
込むのに１ジユール／cm²のエネルギー密度を要す
る。 The intensity steps of this removal process are based on ultraviolet wavelengths (approximately
For radiation exposure at wavelengths in the range of 400 nm or less, an energy density of 1 joule/cm ² is required to cut a depth of 1 micron (1 μ).

先の特許出願では、角膜の表面を刻むために、
制御されたパターンで、その表面にレーザビーム
を走査し、その表面に新たな曲率を添え、光学上
の欠陥のある眼の光学的嬌正を達成する技術が開
示されている。 In an earlier patent application, in order to inscribe the surface of the cornea,
Techniques are disclosed for scanning a laser beam over the surface in a controlled pattern to impart new curvature to the surface to achieve optical correction of an eye with an optical defect.

しかしながら、かかる技術を実行するための走
査および走査制御には、比較的複雑でかつ高価で
あるという欠点がある。 However, the scanning and scanning controls for implementing such techniques suffer from being relatively complex and expensive.

発明者により昭和61和６月６日に出願された特
願昭61−132613号においては、紫外線レーザ放射
により眼の光学的特性を変化させる非走査技術に
ついて説明している。この技術においてはレーザ
スポツトサイズにおける制御された変化により角
膜の彫刻除去を行なうことにより、適切に嬌正さ
れた形状を得ることができる。この技術はズーム
レンズおよびまたは種々の特徴付けられたマスク
技術のプログラムされた使用を含んでいる。 Japanese Patent Application No. 61-132,613, filed by the inventor on June 6, 1988, describes a non-scanning technique for changing the optical properties of the eye by means of ultraviolet laser radiation. In this technique, a controlled change in laser spot size allows corneal engraving to achieve a properly corrected shape. This technique includes the programmed use of zoom lenses and/or various characterized mask techniques.

そこで、本発明の目的は角膜の外面を外科手術
するために改良された装置および技術を提供する
ことにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide improved apparatus and techniques for surgically operating the outer surface of the cornea.

本発明の他の目的は、角膜外面の外科治療によ
る眼の光学的特性を外科的に嬌正する装置および
技術を単純化し、そのコストを下げることであ
る。 Another object of the present invention is to simplify and reduce the cost of devices and techniques for surgically correcting the optical properties of the eye by surgical treatment of the outer surface of the cornea.

本発明の特別な目的は、眼の近視遠視および／
または乱視状態を減らす外科技術および装置によ
り、上記の目的を達成することである。 A special object of the invention is to treat myopia, hyperopia and/or hyperopia in the eye.
or to achieve the above objectives by surgical techniques and devices that reduce astigmatic conditions.

本発明の他の特別な目的は、角膜移植手術の改
良された外科技術を提供することである。 Another specific object of the present invention is to provide an improved surgical technique for corneal transplant surgery.

本発明のさらなる特別な目的は、角膜の外科処
置における紫外線照射を安全に行なう自動装置を
提供することである。 A further specific object of the invention is to provide an automated device for safely performing ultraviolet irradiation in corneal surgery.

本発明のもう一つの目的は、走査技術又は走査
装置を用いることなく上述の目的を達成すること
である。 Another object of the invention is to achieve the above objectives without using scanning techniques or devices.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明によれば、角膜、即ち、上皮、ボーマン
膜、および基質レベルを光分解により除去するこ
とができる程度のエネルギーで照射される紫外線
によつて特徴づけられる無走査レーザに対して、
眼球の位置を効果的に固定する装置を用いて、上
述の目的を達成する。 According to the invention, for a non-scanning laser characterized by ultraviolet radiation irradiated with such energy that it is possible to photolytically ablate the cornea, i.e. the epithelium, Bowman's membrane and stromal level,
The above objectives are achieved using a device that effectively fixes the position of the eyeball.

照射フラツクス密度と露光時間は、所望の除去
深さに到達するように制御される。 The irradiation flux density and exposure time are controlled to reach the desired ablation depth.

先の出願で開示した走査および可変スポツト処
理とは異なり、刻み動作はレーザビームの眼への
投影光路に予め特徴付けられた伝達あるいは反射
を行なう光学的スクリーン、くさび形物体あるい
は鏡を介在させることによつて達成される。より
特別には、眼に対するレーザビーム投影の断面
は、所望の曲面嬌正を行なう全ての前面領域に一
致しており、例えば６乃至７mmの直径を有し、眼
の光学軸上に中心を有している。そして中間に配
置される装置は光学軸の周囲の半径の関数として
変化する伝達あるいは反射により特徴付けられて
いる。かかる状況下では角膜突入部分におけるレ
ーザー照射は、単位露光時間当りの対応して特徴
付けられた除去侵透能力を有する、対応して特徴
付けられた光束密度を有している。したがつて近
視又は遠視の嬌正に対しては達成された曲面嬌正
のジオプトル数は、任意の与えられた半径に於い
て、円周方向に均一な断面に特徴付けられた照射
に対しては露光時間の関数である。また乱視の嬌
正に対しては、光学軸を横切る与えられた所定の
角度方向において達成された円筒状嬌正のジオプ
トル数はまた時間の関数であるが、しかしそれは
選択された軸方向の両側での対称的に減少する光
束密度により断面的に特徴付けられた照射に対し
てである。 Unlike the scanning and variable spot processing disclosed in the earlier application, the scoring operation involves the interposition of an optical screen, wedge-shaped object, or mirror that provides a pre-characterized transmission or reflection in the projection path of the laser beam to the eye. achieved by. More particularly, the cross-section of the laser beam projection onto the eye corresponds to all the frontal areas that carry out the desired curvature correction, for example has a diameter of 6 to 7 mm and is centered on the optical axis of the eye. are doing. Intermediately located devices are then characterized by transmission or reflection that varies as a function of the radius around the optical axis. Under such circumstances, the laser irradiation at the corneal entry region has a correspondingly characterized luminous flux density with a correspondingly characterized ablation penetration capacity per unit exposure time. Therefore, for myopia or hyperopia correction, the number of diopters of surface correction achieved is: is a function of exposure time. Also for astigmatism correction, the number of dioptres of cylindrical correction achieved in a given angular direction across the optical axis is also a function of time, but it is For illumination cross-sectionally characterized by a symmetrically decreasing flux density at .

〔実施例〕〔Example〕

次に本発明の実施例について図面を参照して説
明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第１図において、クランプ手段１０は、治療す
る眼１１が固定レーザ装置１３からのビーム出力
の中心軸１２′の下向きに曲げられた部分を整列
するように、（顔を上にして横たわつた）患者の
頭部を固定する。上記固定レーザ装置１３はテー
ブルやその他の基体１３′に支持されている。眼
１１へのレーザビーム照射のための光学系は、(a)
レーザ作用を受けるべき角膜前面領域に対応し
て、レーザビームの断面を３乃至3.5mmの半径の
円形にする手段と(b)予め特徴付けられた反射特性
を有する反射器１４であつてこれによつて角膜上
に入射するレーザ照射が投影ビーム１２の中心軸
の周りにおいて、円周方向に均一な半径の関数と
なるものを含んでいる。キヤビネツト１６は、レ
ーザ装置用の電源および露光制御用のマイクロプ
ロセツサのようなプログラマブル手段を含んでい
る。 In FIG. 1, the clamping means 10 is arranged so that the eye 11 to be treated (lying face up) aligns the downwardly curved portion of the central axis 12' of the beam output from the fixed laser device 13. (i) Immobilize the patient's head. The fixed laser device 13 is supported by a table or other base 13'. The optical system for irradiating the laser beam to the eye 11 is (a)
(b) a reflector 14 having precharacterized reflection properties; The laser radiation incident on the cornea thus includes a function of a circumferentially uniform radius around the central axis of the projection beam 12. Cabinet 16 contains programmable means such as a power supply for the laser system and a microprocessor for exposure control.

望ましくは、クランプ手段１０は参照番号１７
で示された患者のこめかみの領域で患者の頭部を
安定させる頭部固定手段を有しており、眼球保持
手段（第２図の１８）は角膜の硬化領域で眼１１
の周囲をおさえている。また、望ましくは、光学
固定手段２０が、前記テーブルあるいは基体１
３′に調節可能に固定されている。光学固定手段
２０は注視十字線およびレンズを有しており、治
療していない眼１１′があたかも無限遠に十字線
を見ることができる。手段２０の注視線２１は軸
口に平行であり、調節手段（図示せず）は、患者
のひとみ間距離のために必要な調節可能なオフセ
ツトを提供し、軸１２からの手段２０の特殊な取
付オフセツトに適合できる。他方の眼球１１′の
治療のために、眼球１１は同様な固定手段で、他
の固定手段（図示せず）および対応の調節可能な
オフセツト手段とともに固定可能である。あるい
は、固定手段２０は、ズームレンズ装置１４の反
対側で修正オフセツトで調節可能に取り付けるこ
ともできる。眼球１１′の治療のために、クラン
プ手段１０は、その後治療される眼球１１′と軸
１２を一線に並べる範囲でレーザ１３に対して横
方向に割り出し動作し、これにより固定手段を使
うために眼球１１が位置決めされる。 Preferably, the clamping means 10 has the reference numeral 17
It has a head fixation means for stabilizing the patient's head in the area of the patient's temple indicated by , and an eyeball holding means (18 in FIG. 2) stabilizes the patient's head in the area of the cornea sclerosis.
It covers the surrounding area. Further, desirably, the optical fixing means 20 includes the table or the base 1.
3'. The optical fixation means 20 has a viewing crosshair and a lens, so that the untreated eye 11' can see the crosshair as if at infinity. The line of sight 21 of the means 20 is parallel to the shaft aperture, and adjustment means (not shown) provide the necessary adjustable offset for the patient's pupil distance and the special adjustment of the means 20 from the shaft 12. Can be adapted to mounting offsets. For treatment of the other eye 11', eye 11 can be fixed with similar fixation means together with other fixation means (not shown) and corresponding adjustable offset means. Alternatively, the fixing means 20 can be adjustably mounted with a modified offset on the opposite side of the zoom lens arrangement 14. For treatment of the eyeball 11', the clamping means 10 is indexed transversely to the laser 13 to the extent that it aligns the axis 12 with the eyeball 11' to be subsequently treated, thereby making it possible to use the fixation means. Eyeball 11 is positioned.

第２図の眼球保持手段１８は、きよう膜−角膜
領域を介して眼球を保持するような輪郭の空気浸
透性物質の収れんする軸方向端壁２３を有する中
空環を含んでいる。真空ポンプへの側部接続口２
４が壁２３に眼球を保持させる。外部突起すなわ
ちフランジ手段２５は、第１図には簡単化のため
省略しているが第２図に示唆された手段によつて
固定手段１８をレーザ装置１３およびそのビーム
１２に対し安定な整列および間隔を置いた連結を
可能としている。 The eye retention means 18 of FIG. 2 includes a hollow ring having a converging axial end wall 23 of air-permeable material contoured to retain the eye through the membrane-corneal region. Side connection to vacuum pump 2
4 allows the wall 23 to hold the eyeball. External protrusion or flange means 25 have been omitted from FIG. 1 for the sake of simplicity, but the means suggested in FIG. This allows for connection at intervals.

レーザ１３は望ましくは紫外線、すなわち実質
的に400ナノメータより短い波長を発生するのが
よい。ガスレーザは、弗化ネオンレーザで351n
ｍ、窒素レーザで337nｍ、塩化ネオンレーザで
308nｍ、弗化クリプトンレーザで248nｍ、弗化
アルゴンレーザで193nｍ、および弗素レーザで
157nｍの波長を発生し、この範囲でクリスタル
レーザを含む他のレーザに適用された周波数２逓
倍技術がさらに他のソースを提供する。 Laser 13 preferably emits ultraviolet light, ie, wavelengths substantially less than 400 nanometers. Gas laser is 351n fluoride neon laser
m, 337nm with nitrogen laser, 337nm with chloride neon laser
308nm, 248nm with krypton fluoride laser, 193nm with argon fluoride laser, and fluorine laser
Frequency doubling techniques, which generate a wavelength of 157 nm and have been applied to other lasers in this range, including crystal lasers, provide yet another source.

ドイツのゲツテインゲンのラムタ社（Lamda
Physik GmbH）の現在商用のレーザの一つ、例
えば弗化アルゴンレーザモデルEMG−103がレー
ザ１３用に満足できるものである。この製品で
は、パルス当りの最大エネルギーは200ミリジユ
ールであり、パルスくり返し速度200個／秒、３
×10⁵シヨツト（パルス）が、このパルスくり返
し速度で定格電力が半分に減少する前に包含ガス
の一回の充填で可能である。しかし本発明の使用
においては全定格電力は要求されない。パルス幅
は約15＋１秒であり、代表的ビーム形は方形であ
る。しかしながら図示のとうり、マスク２６の開
口はレーザビームを円形断面に減少させる。 Lamda, Götzteingen, Germany
One of the currently commercially available lasers from Physik GmbH, such as the argon fluoride laser model EMG-103, is satisfactory for laser 13. For this product, the maximum energy per pulse is 200 millijoules, the pulse repetition rate is 200 pulses/second, and the maximum energy per pulse is 200 millijoules.
×10 ⁵ shots (pulses) are possible at this pulse repetition rate in one charge of included gas before the rated power is reduced by half. However, full power rating is not required in use of the present invention. The pulse width is approximately 15+1 seconds and the typical beam shape is square. However, as shown, the aperture in mask 26 reduces the laser beam to a circular cross section.

第１図に示した情況に対し、素子１４の反射面
は入射レーザビームに対し45゜傾いており、それ
によつて素子１４の予め特徴付けられた特性に従
つて軸１２′から90゜の位置にあり眼球１１の光学
軸に整列された軸１２上に反射される。したがつ
てビーム１２′の反射用に利用可能な素子１４の
最大面積は補助軸がレーザビームの直径に等し
く、主軸が補助軸の√２倍の楕円となる。第３図
は、第５図に関連して説明される特徴付けられた
反射条件下での要素１４による反射により、眼球
１１に向けられたレーザ光束密度の円周方向に均
一な半径方向分布の説明に用いられる単純化され
た図面である。予め特徴付けられた反射を示すに
は陰影描法は不適切であるため、かかる予めの特
徴付けは第１に段階的除去形状（第７図）を生成
するための光学的段階的くさび形として、そして
第２に、第５図あるいは第８図に図示的に定義さ
れる滑らかに進行するくさび形として示される。 For the situation shown in FIG. 1, the reflective surface of element 14 is inclined at 45° with respect to the incident laser beam, thereby providing a position 90° from axis 12' according to the precharacterized properties of element 14. and is reflected onto axis 12, which is aligned with the optical axis of eyeball 11. The maximum area of the element 14 available for reflection of the beam 12' is therefore an ellipse with the minor axis equal to the diameter of the laser beam and the major axis √2 times the minor axis. FIG. 3 shows a circumferentially uniform radial distribution of laser beam density directed to the eye 11 due to reflection by element 14 under the characterized reflection conditions described in connection with FIG. It is a simplified drawing used for explanation. Since shading is inadequate to represent pre-characterized reflections, such pre-characterization is first performed as an optically graduated wedge shape to produce the gradual removal shape (FIG. 7). And second, it is shown as a smoothly progressing wedge shape as schematically defined in either FIG. 5 or FIG.

第６図および第７図は、近視を解消するための
眼の外表面３０の光学的な修正除去に本発明を適
用する場合を示している。近視は、外表面３０の
曲率半径が、遠い物体の場合に、網膜で結像する
には短かすぎることを意味している。他方、破線
３１はジオプター減少効果を得るために角膜の外
表面が修正されるべき最終の曲面を示している。
カーブ３１を得るためには最小の所望の光分解は
外方境界２９において、また最大の光分解は中心
２８において行なわれる。このような結果を生成
するためには、角膜の露光領域の中心においてレ
ーザビームの最大光束密度が除去作用を特徴付
け、また、露光領域の周囲においてレーザビーム
の最小（ゼロまたは実質的にゼロ）光束密度が存
在する。これら両極端の間で、光束密度は第３図
に示唆されているように一連の同心的な環状帯と
して特級付けられている。近視の減少に対して
は、これらの環状帯は円周方向に均一な反射を表
わす同様な一連の帯を有する生成物であり、かつ
反射は半径が減少するとともに増加する関数関係
となつていることが理解される。 6 and 7 illustrate the application of the present invention to the optical modification removal of the outer surface 30 of the eye to eliminate myopia. Myopia means that the radius of curvature of the outer surface 30 is too short for distant objects to be imaged on the retina. On the other hand, the dashed line 31 indicates the final curve to which the outer surface of the cornea is to be modified in order to obtain a diopter reduction effect.
To obtain curve 31, the minimum desired photolysis occurs at the outer boundary 29 and the maximum photolysis at the center 28. To produce such a result, a maximum flux density of the laser beam at the center of the exposed area of the cornea characterizes the ablation action, and a minimum (zero or virtually zero) of the laser beam at the periphery of the exposed area is required. There is a luminous flux density. Between these extremes, the luminous flux density is graded as a series of concentric annular bands, as suggested in FIG. For the reduction of myopia, these annular bands are the product of a series of similar bands representing uniform reflection in the circumferential direction, and the reflection is a function of increasing with decreasing radius. That is understood.

しかし反射器１４は楕円でなくてはならないた
め、徐々に反射が増加する各帯は第４図に複数の
楕円で示されるような楕円でなければならない。
同図の各楕円は同様な主軸／補助軸比を有し、補
助軸に沿つた反射は中心における最大から周辺に
おける最小値に向つて段階状に変化し（−Ｘ、＋
Ｘ）、同様にまた主軸に沿つた反射は中心におけ
る最大値から周辺における最小値に向つて段階状
に変化することが理解される。 However, since the reflector 14 must be elliptical, each band of progressively increasing reflection must be an ellipse, as shown by the plurality of ellipses in FIG.
Each ellipse in the figure has a similar major/minor axis ratio, and the reflection along the minor axis changes stepwise from a maximum at the center to a minimum at the periphery (-X, +
X), it is also understood that the reflection along the principal axis changes stepwise from a maximum value at the center to a minimum value at the periphery.

第７図は、反射器１４における対応する反射分
布に帰因し得る光束密度の上述した分布により特
徴付けられる紫外線レーザ照射に眼球１１を所定
の時間露出した場合の漸進的な除去効果を示すた
めの簡略化された図である。反射が最小となる外
方環状帯においては、光束密度は最小となるた
め、これら外方環状帯（第７図の直径D₁，D₂の
間）に対しては角膜への除去侵透は極くわずかか
全く生じない。次の内側環状帯（直径D₂とD₃の
間）においては反射の累加的増加によつて除去的
侵透においても累加的な増加をもたらす。そして
引き続くかかる除去的侵透における累加的増加は
連続的な環状帯の減少する半径の関数として累積
的に生ずる。最後の環状帯は直径D_oの小さな中
心円で、ここでは反射器１４の楕円中心における
最大反射のため最大陰影厚が最大の除去的侵透を
示唆している。 FIG. 7 shows the gradual removal effect of exposing the eyeball 11 for a predetermined time to ultraviolet laser radiation characterized by the above-mentioned distribution of luminous flux density that can be attributed to the corresponding reflection distribution in the reflector 14. FIG. In the outer annular zone where the reflection is minimum, the luminous flux density is the minimum, so for these outer annular zones (between diameters D ₁ and D ₂ in Figure 7), the removal penetration into the cornea is Occurs very little or not at all. In the next inner annular zone (between diameters D ₂ and D ₃ ) the cumulative increase in reflection also results in a cumulative increase in ablative penetration. Subsequent cumulative increases in such ablative penetration then occur cumulatively as a function of the decreasing radius of successive annular bands. The last annular zone is a small central circle of diameter D _o where the maximum shadow thickness suggests maximum ablative penetration due to the maximum reflection at the elliptical center of the reflector 14.

第７図の漸進的に厚さを増す段階状陰影（対応
して段階的に増加する角膜の除去的侵透を意味す
る）は角膜の除去領域に対する新たなより大径の
曲面を画することが埋解される。理論的には、新
たな形状に至る段階状の特性が存在するが、十分
大きな数の漸進的に変化する光束密度を有する環
状帯に対しては、個々の段階は個別的に見えなく
なり、十分滑らかな新たな球状前面により角膜を
特徴付ける。これは特に手術後約２日経過した期
間において該当し、この時期までには薄い上皮層
は新たに特徴付けられた表面を円滑かつ保護的に
被覆するように拡張している。 The progressively thicker stepwise opacity of FIG. 7 (implying a corresponding stepwise increasing ablative penetration of the cornea) defines a new, larger-diameter curved surface for the removed area of the cornea. is buried. Theoretically, there exists a stepwise characteristic leading to a new shape, but for a sufficiently large number of annular bands with progressively varying flux densities, the individual steps will no longer be visible individually; The cornea is characterized by a smooth new spherical anterior surface. This is especially true during the period of approximately 2 days after surgery, by which time the thin epithelial layer has expanded to cover the newly characterized surface smoothly and protectively.

上記一般的に示したように反射器１４における
予め特徴付けられた段階的性質の反射は連続的に
変化する反射を有する鏡面によつて置き換えるこ
とができる。このような鏡面は第５図に図示され
るが、ここでは主軸に沿つて観測されるか補助軸
に沿つて観測されるかにかかわらず、中心では最
大であり、周辺では最小（ゼロ）となる。補助軸
の方向は増加する半径の範囲（R_X）で表わされ、
主軸の方向は増加する半径範囲（R_Y）で表わさ
れる。当然ながら第５図に示されたような滑らか
に変化する反射により新たに形成された除去曲面
は必然的に段階効果から全く解放された滑らかな
ものとなる。 As generally indicated above, the pre-characterized graded nature of the reflection in the reflector 14 can be replaced by a mirror surface with a continuously varying reflection. Such a mirror surface is illustrated in Figure 5, where it has a maximum at the center and a minimum (zero) at the periphery, regardless of whether it is observed along the major or minor axis. Become. The direction of the auxiliary axis is represented by the increasing radius range (R _x ),
The direction of the principal axis is represented by an increasing radius range (R _Y ). Naturally, the newly formed removal surface due to the smoothly changing reflection as shown in FIG. 5 is necessarily smooth and completely free from step effects.

反射器１４における予め特徴付けられた反射に
より達成される近視を減少する嬌正の程度は露光
時間の関数であることがわかる。このため、与え
られた最大光束密度における露光時間を求めるた
めのジオプトル減少に関する十分なデータベース
により、与えられた患者に対し与えられたジオプ
トル減少に要求される時間を正確に設定すること
が可能となる。非常に過大な角膜−曲面異常に対
しては同じ反射器１４は、例えば比較的短い露光
時間に対し、ある患者に必要とされる１あるいは
２ジオプトルの減少、あるいはより長い露光時間
による他の患者に必要とされる２あるいはそれ以
上のジオプトル減少を表わす異なる程度の曲面減
少を生成するために利用することができる。ま
た、ある患者に対しては一度に一段階の注意を以
つて手術することが望ましいため、例えば３ジオ
プトルの所望の減少は第１回の訪問では２ジオプ
トルを達成し、同じ装置および反射器１４を用い
た次の嬌正的だがより短時間の除去露光を行うべ
きか否かおよび正確にどの程度さらに行なうべき
かを決定する前に患者に判断させかつ変更を目的
として収容するため数日の期間を置くようにする
ことができる。 It can be seen that the degree of myopia reduction achieved by the pre-characterized reflection in reflector 14 is a function of exposure time. Therefore, a sufficient database of diopter reductions for determining exposure times at a given maximum luminous flux density makes it possible to accurately set the required time for a given diopter reduction for a given patient. . For very large corneal-curvature aberrations, the same reflector 14 may, for example, reduce the 1 or 2 diopter reduction required in some patients for relatively short exposure times, or in other patients with longer exposure times. can be utilized to produce different degrees of surface reduction representing the two or more diopter reduction required. Also, since it is desirable to operate on some patients with one level of care at a time, for example, a desired reduction of 3 diopters may be achieved by 2 diopters on the first visit, and with the same equipment and reflector 14. Allow the patient to make judgments and accommodate for the purpose of modification for a few days before deciding whether and exactly how much further ablation exposure should be done with the next modest but shorter ablation exposure. You can set a period.

近視の減少に対して述べられたことは、遠視の
嬌正に対して同様に適用できる。ここでは、反射
器１４における反射はレーザビームの最大光束密
度を角膜の露光領域の外側直径D₁に投照するよ
うにすることが必要であり、光束密度は漸進的に
減少し、中心領域でゼロとなる。これは第３図
（そして第４図の楕円群）の多数の同心円により
示されるような段階的漸進あるいは第８図の曲線
で示されるような連続的な漸進でもよい。いずれ
の場合にも、結果として得られる除去された形状
は第９図における遠視曲面６０から嬌正された曲
面６１（破線）への変化として示されるように全
露光領域にわたる角膜曲面の増加（すなわちより
短い半径の曲面）として表わされる。 What has been said for the reduction of myopia is equally applicable to the correction of hyperopia. Here, the reflection at the reflector 14 is necessary such that the maximum luminous flux density of the laser beam is applied to the outer diameter D ₁ of the exposed area of the cornea, and the luminous flux density decreases progressively and in the central region It becomes zero. This may be a stepwise progression, as shown by the multiple concentric circles of FIG. 3 (and the ellipses of FIG. 4), or a continuous progression, as shown by the curves of FIG. In either case, the resulting removed shape is an increase in corneal curvature (i.e., curved surface with a shorter radius).

第１図の上述した部品は第１０図において参照
番号により識別されるが、ここでは反射器１４
は、特徴付けられた反射面は水晶のような適当な
透明平板に適用されるようにビームスプリツタと
して示されている。この場合、ビームスプリツタ
から発する反射ビーム１２と同様に透過ビーム１
２が存在する。図示のように、透過ビーム１２は
一般に吸収体と称される適当な手段１９により集
収されかつ消散される。しかしながら透過光は、
軸１２に沿つて眼球に与えられる照射量に対し一
定の比例関係を常に有するという事実において、
上述のような吸収手段１９はまた照射量の測定手
段としても用いられることが理解される。 The above-described parts of FIG. 1 are identified by reference numbers in FIG. 10, but here reflector 14
The characterized reflective surface is shown as a beam splitter as applied to a suitable transparent flat plate such as quartz. In this case, the transmitted beam 1 as well as the reflected beam 12 emanating from the beam splitter are
2 exists. As shown, the transmitted beam 12 is collected and dissipated by suitable means 19, commonly referred to as an absorber. However, the transmitted light is
In the fact that it always has a constant proportional relationship to the radiation dose delivered to the eye along axis 12,
It will be understood that the absorption means 19 as described above may also be used as a radiation dose measurement means.

同様に第１１図に示されるように軸１２″上の
透過ビーム１５における反射を介して眼球１１の
角膜除去のための使用ビームとすることができ、
他方軸１２上の反射成分を吸収手段１９に向ける
ことができる。この場合、近視の減少はビームス
プリツタ１４が最大楕円周界で最大の反射および
中心部で最小（実質的にゼロ）の反射を示し、中
間の周界は中心からの距離が減少するに従つて反
射が漸進的に減少するという特徴を有する時に達
成される。そして遠視の減少は反射が中心部で最
大で最大楕円周界で最小（実質的にゼロ）となる
時、達成される。 Similarly, as shown in FIG. 11, via reflection in the transmitted beam 15 on the axis 12'', the beam can be used for corneal ablation of the eye 11;
The reflected component on the other axis 12 can be directed to absorption means 19 . In this case, the reduction in myopia is such that the beam splitter 14 exhibits maximum reflection at the largest elliptical circumference and minimum (virtually zero) reflection at the center, with the intermediate circumference decreasing as the distance from the center decreases. This is achieved when the reflection is characterized by a progressive decrease. And hyperopia reduction is achieved when the reflection is maximum at the center and minimum (substantially zero) at the maximum ellipse circumference.

第１図乃至第５図に関する前述の説明は、エキ
シマレーザによつて例証されたパルス状のレーザ
を前提としている。しかし、現用の適当なエネル
ギーレベルでかつ紫外波長で放射する他のレーザ
も知られている。これらの他のレーザは制御され
た期間だけ継続的に放射するであろう。例えば、
適当な有機染料を用いた有機染料レーザは、266
mmで動作する連続波で四倍周波数のネオジウム
YAGレーザのような紫外レーザ源によつてポン
プされるとき、380nｍの領域においてレーザの
放射を生成するように作られる。この場合におい
て、380nｍの有機レーザの放射は、カリウム−
デユテリウム−リン酸塩（KDP）結晶又はカリ
ウム−チタニウム−リン酸塩（KTP）結晶のよ
うな適当な非直線性の結晶によつて周波数を２倍
にされ、放射波長が190nｍにされる。 The foregoing discussion with respect to FIGS. 1-5 assumes a pulsed laser, exemplified by an excimer laser. However, other lasers are known which emit at energy levels suitable for current use and at ultraviolet wavelengths. These other lasers will emit continuously for a controlled period of time. for example,
Organic dye lasers using suitable organic dyes are 266
Continuous wave, quadrupled frequency neodymium operating in mm
It is designed to produce laser radiation in the 380 nm region when pumped by an ultraviolet laser source such as a YAG laser. In this case, the 380 nm organic laser radiation
A suitable non-linear crystal, such as a deuterium phosphate (KDP) crystal or a potassium titanium phosphate (KTP) crystal, doubles the frequency and brings the emission wavelength to 190 nm.

第１図乃至第９図はそれ故さらに他の場合をも
示していることが理解でき、その場合において
は、軸１２上の紫外レーザ放射はキヤビネツト１
６内でのプログラムによつて予め定められた処理
期間連続波の性質を有し、タイミングは外科医に
よりその経験に基づいて設定されるが、蓄積され
た経験からなるデータベースからの決定として設
定され、露光時間の関数としてジオプトル変更に
対処する。 It will be understood that FIGS. 1 to 9 therefore also represent other cases, in which the ultraviolet laser radiation on shaft 12 is transmitted to cabinet 1.
The treatment period is continuous wave in nature, predetermined by the program within 6, and the timing is set by the surgeon based on his experience, but as a decision from a database of accumulated experience; Address diopter changes as a function of exposure time.

第１２図、第１３図および第１４図の構成は、
さらに本発明の上述の原理が角膜の嬌正彫刻に用
いることができ、所望の最終的な曲面のフルネル
タイプの分布を達成し、遠視の嬌正又は図示のよ
うな近視の嬌正をなし得ることを示す。このよう
な手術（すなわちフレネルタイプ）は、外科医の
判断において、単一の円滑に展開された嬌正曲面
が必然的に深いカツトの周辺領域で組織の過度の
除去を必要とするときに用いられる。深すぎるカ
ツトを回避するため、第１２図および第１３図
は、第６図（第１３図の破線７１）に３１で示す
ような最終的に減少した曲面が７０で制限された
筒所内で環状に増加することを示す。これらの環
状部の外側のもの７２においては、カツトの曲率
および深さは、連続する曲線７１（すなわち、フ
レネルステツプなく）を発生するように適用され
る。しかし中間の環状領域７３は、角膜の削除の
量をより少なくしつつ曲線７１の連続性を効果的
に達成する。最後に、内側の円形領域７４は、角
膜組織の最小の除去で曲線７１を効果的に得る。 The configuration of FIGS. 12, 13, and 14 is as follows:
Additionally, the above-described principles of the present invention can be used for corrective sculpting of the cornea to achieve the desired final curved Fournel-type distribution and to achieve hyperopic correction or myopic correction as shown. Show what you get. Such surgery (i.e. Fresnel type) is used when, in the surgeon's judgment, a single smoothly developed eugonal surface necessarily requires excessive removal of tissue in the peripheral area of the deep cut. . In order to avoid cuts that are too deep, FIGS. 12 and 13 show that the final reduced curved surface as shown at 31 in FIG. shows an increase in In the outer ones 72 of these annuli, the curvature and depth of the cuts are adapted to produce a continuous curve 71 (ie without Fresnel steps). However, intermediate annular region 73 effectively achieves continuity of curve 71 with a smaller amount of corneal ablation. Finally, inner circular region 74 effectively obtains curve 71 with minimal removal of corneal tissue.

中心部における組織の除去が第１２図および第
１３図のフレネルカツト７４に対してΔ７４で示
されており、また、中心部における組織の除去は
比較的滑らかに展開され嬌正されたた単一曲面７
１で同様な光学的嬌正を達成すべく必要とされる
最大の除去深さΔ７１のほんの小さな断片であ
る。第１４図は、第１図または第１０図の装置を
用いて異なる環状帯７２，７３，７４に対して上
述の大きさのフレネルタイプカツトを達成するた
め、楕円反射器の補助軸用の予め特徴付けられた
反射分布を図示するものである。これらの各環状
帯内では、最大の反射は内方の範囲（Rx）にお
いてであり、かつ反射は漸減し外方の範囲（Rx）
において最小となる。したがつて与えられた露光
に対し、新しい曲面７１が外側環状帯７２内に達
成できる。そして環状帯７３においては、この新
しい曲面に７１′において軸方向にずれた連続性
を有している。そしてさらに軸方向にずれた点に
おいては、中央部円形領域７４内でさらに有効な
新たな曲面への連続が７１″において存在する。 Tissue removal in the center is shown at Δ74 with respect to Fresnel cut 74 in FIGS. Curved surface 7
This is only a small fraction of the maximum removal depth Δ71 required to achieve similar optical correction at 1. FIG. 14 shows a preparatory design for the auxiliary axis of the elliptical reflector in order to achieve Fresnel-type cuts of the above-mentioned size for the different annular bands 72, 73, 74 using the apparatus of FIG. 1 or 10. Figure 3 illustrates a characterized reflection distribution. Within each of these annular bands, maximum reflection is in the inner range (Rx) and reflection tapers off to the outer range (Rx).
is the minimum at . For a given exposure, a new curved surface 71 can thus be achieved in the outer annular zone 72. In the annular band 73, this new curved surface has continuity displaced in the axial direction at 71'. Then, at a point further axially shifted, there is a continuation to a new curved surface that is more effective within the central circular region 74 at 71''.

第１５図は遠視の減少を達成するために第１図
あるいは第１６図の装置を使用する際の、反射
器／ビームスプリツタ１４における反射について
の考察を示している。図示のようにこの目的のた
めのフレズネル型除去カツトを行なうための同心
的な各環状体においては、反射は内側の範囲
（Rx）においては最大（実質的にゼロ）であり
徐々に増加して外側の範囲（Rx）において最大
となる。 FIG. 15 illustrates reflection considerations at reflector/beam splitter 14 when using the apparatus of FIG. 1 or FIG. 16 to achieve hyperopia reduction. In each concentric annulus for making a Fresnel-type removal cut for this purpose as shown, the reflection is maximum (virtually zero) in the inner range (Rx) and gradually increases. It is maximum in the outer range (Rx).

本発明を第１図または第１０図の意味で実施す
る場合、第１４図および第１５図の曲線に対して
述べられたことは、第１１図のような透過ビーム
１２″の使用に対しては完全に逆となる。すなわ
ち、各フレネル型環状体における内側範囲での高
い反射、そして徐々に減少して外側範囲での最低
の反射（第１４図に示されるように）は、フレネ
ル型環状体の外側範囲（Rx）での最大の光束密
度の伝達と徐々に減少して内側範囲（Rx）での
最低（ほぼゼロ）の光束密度に変換する。この分
布パターンにより遠視の減少のための軸１２″を
介する与えられた露光を達成することができる。
同様に、第１５図に示される反射特性によつて軸
１２″を介する近視の減少を目的とした角膜露光
を達成することができる。 If the invention is implemented in the sense of FIG. 1 or FIG. 10, what has been said for the curves of FIGS. are completely reversed, i.e. high reflection in the inner range and gradually decreasing and lowest reflection in the outer range (as shown in Figure 14) in each Fresnel ring. The transmission of maximum luminous flux density in the outer range (Rx) of the body and a gradual decrease to the lowest (nearly zero) luminous flux density in the inner range (Rx).This distribution pattern allows for the reduction of hyperopia. A given exposure via axis 12'' can be achieved.
Similarly, corneal exposure aimed at reducing myopia through axis 12'' can be achieved with the reflection characteristics shown in FIG. 15.

第１６図は本発明の実施例を示すもので、ここ
では軸１２′上へのレーザ出力の全円形断面ビー
ムを利用している（軸１２′は図示しないが完全
な反射面により下方に折り曲げられている）。こ
のビームは傾いたビームスプリツタ５０に入射す
る。ビームスプリツタ５０は、第２図に関連して
説明された眼球支持固定手段１８によつて支持さ
れているアダプタ５１に着脱自在に固定されてい
る。しかし、第１６図においては、軸１２′から
の法線５２（スプリツタ５０の表面への）の傾き
角αは、反射成分５３が実用上楕円より円形とな
るように特徴付けられた反射となるように、意識
的に小さくしてある。それ故、ビームスプリツタ
５０において、ビーム径D₁にわたる円周方向に
均一な反射分布の説明には第８図とともに第３図
が採用される。そこでは近視の減少用の露光に対
しては、ビームの中心部において透過レーザ照射
の光束密度が最大となり、最大直径D₁において
光束密度が最小（ほぼゼロ）に減少する特性のス
プリツタ５０が選ばれる。そしてビーム直径D₁
の全範囲にわたるスプリツタ５０部での反射の説
明のために同様に第５図とともに第３図が採用さ
れる。そこで遠視の減少用露光に対しては、最大
直径D₁において透過レーザ照射の光束密度が最
大であり、ビームの中心部で光束密度が最小（ほ
ぼゼロ）に減少する特性のスプリツタ５０が選ば
れる。第１６図における本発明の使用において、
角度αは軸５３上の反射成分が、第１０図および
第１１図の１９において示される性質の適切に配
置された吸収手段（図示せず）によるしや断を除
き、他の構造物の妨害によつて散乱されることが
ないように選ばれる。 FIG. 16 shows an embodiment of the invention which utilizes a fully circular cross-section beam of laser output onto axis 12' (shaft 12' is bent downward by a fully reflective surface, not shown). ). This beam enters an inclined beam splitter 50. The beam splitter 50 is removably fixed to an adapter 51 which is supported by the eyeball support and fixation means 18 described in connection with FIG. However, in FIG. 16, the inclination angle α of the normal 52 (to the surface of the splitter 50) from the axis 12' results in a reflection characterized such that the reflected component 53 is practically circular rather than elliptical. As such, it has been intentionally kept small. Therefore, in the beam splitter 50, FIG. 3 is used together with FIG. 8 to explain the uniform reflection distribution in the circumferential direction over the beam diameter _D1 . For exposure to reduce myopia, a splitter 50 is selected that has the characteristics that the luminous flux density of the transmitted laser irradiation is maximum at the center of the beam, and the luminous flux density decreases to a minimum (almost zero) at the maximum diameter _D1 . It will be done. and beam diameter D ₁
FIG. 3 is likewise taken along with FIG. 5 to explain the reflections at the splitter 50 over the entire range. Therefore, for exposure to reduce hyperopia, a splitter 50 is selected that has the characteristics that the luminous flux density of transmitted laser irradiation is maximum at the maximum diameter D ₁ and that the luminous flux density decreases to the minimum (almost zero) at the center of the beam. . In the use of the invention in FIG.
The angle α is such that the reflected component on axis 53 is free from interference with other structures, except for shearing by suitably arranged absorbing means (not shown) of the nature shown at 19 in FIGS. 10 and 11. chosen so that it will not be scattered by

第１６図は、また、眼球１１の近傍へのアダプ
タ５１の設置に際して熱放散を必要とする場合、
冷却剤の流れを確保する入り口および出口を有す
る環状マニホルド５４を設けることが示されてい
る。 FIG. 16 also shows that when heat dissipation is required when installing the adapter 51 near the eyeball 11,
It is shown that an annular manifold 54 is provided having an inlet and an outlet to ensure the flow of coolant.

アダプタ５１の対向収容穴部５５内における組
み込み位置に関して、選択された異なる特性の円
形ビームスプリツタ円板５０を手動操作によりオ
ン／オフするのを援助するため、かかる各円板に
は、予め特徴付けられた反射領域（直径D₁）の
外側に指をかけるための対向突起つまみを設ける
ことができる。ここでは透過機能は反射機能に対
して逆関係となつている。 With respect to the installed position in the opposing receiving bore 55 of the adapter 51, each such disc is provided with pre-characterized features to assist in manually turning on and off selected circular beam splitter discs 50 of different characteristics. Opposed protruding tabs may be provided for placing fingers on the outside of the attached reflective area (diameter D ₁ ). Here, the transmission function is inversely related to the reflection function.

第１７図および第１８図は、選択的に利用可能
な円板５０′の特徴付けられた円形ビームスプリ
ツト領域（直径D₁）が、ビーム分割による透過
成分により乱視を減少する除去嬌正を行なうよう
に特徴付けられている場合に、第１６図の実施例
がさらに利用できることを示すものである。この
特徴は、特徴付け領域を横切る直径線上において
最大の光束密度を通過させ、上記直径線からの横
方向のずれの距離とともに光束が徐々に減少し、
この減少は前記直径線の両側で対称となつてい
る。 17 and 18 show that the characterized circular beam splitting area (diameter D ₁ ) of the selectively available disc 50' provides a reduction modulus to reduce astigmatism due to the transmitted component of the beam splitting. 16 shows that the embodiment of FIG. 16 can be further utilized if it is characterized to do so. This feature allows the maximum flux density to pass on a diametrical line across the characterized region, with a gradual decrease in the luminous flux with distance of lateral deviation from said diametrical line,
This reduction is symmetrical on both sides of the diameter line.

第１７図において、円板５０′の特徴領域５７
における反射を表わす陰影は、それ故、円板の周
縁に付された0゜の指標マークにより指定される単
一の直径線から横方向に最も外方にずれた位置で
最も濃くなつている。ゼロ指標マークから両側反
対方向に、プラス90゜およびマイナス90゜の範囲に
他の角度が示されている。これらの角度はアダプ
タ５１に印刻された固定の基準マーク５８に対し
て読まれる。そしてさらに眼の垂直あるいは水平
子午線に対する基準となる適当なキー手段（図示
せず）あるいはその他の角度基準手段がアダプタ
５１の装置内において固定手段１８に設けられる
かあるいは円板５０′のゼロ指標位置が関係する
子午線の方向と真の関係を有しているように、外
科医によつて独立に設定される。この場合、円板
５０′の基準５８に関連する処方された乱視軸方
向への手動角度指標操作は、すべて除去的外科手
術のための正しい方向に対して必要なものであ
る。その後に残されるすべては除去的ジオプトル
減少を所望のあるいは処方された程度に対し露光
タイミングプログラムを設定することである。 In FIG. 17, a characteristic region 57 of the disk 50'
The shading representing the reflection at is therefore darkest at the most laterally offset position from the single diameter line specified by the 0° index mark on the periphery of the disc. Other angles are shown in the range of plus 90° and minus 90° on opposite sides from the zero index mark. These angles are read against fixed reference marks 58 imprinted on the adapter 51. In addition, suitable key means (not shown) or other angular reference means for reference to the vertical or horizontal meridian of the eye are provided on the fixing means 18 within the apparatus of the adapter 51 or at the zero index position of the disc 50'. is independently set by the surgeon so that it has a true relationship with the direction of the meridian concerned. In this case, manual angular indexing in the direction of the prescribed astigmatism axis relative to the fiducial 58 of the disc 50' is all that is necessary for correct orientation for the ablative surgery. All that remains then is to set the exposure timing program for the desired or prescribed degree of ablative diopter reduction.

本発明は種々の実施例に対し詳細に述べられて
きたが、本発明の範囲を逸脱することなく種々の
修正が可能である。例えば半径（あるいは実効的
半径）の線形関数としての分布を有する透過ある
いは反射についての説明は漸進的な滑らかな連続
として図示されたが、ある嬌正目的に対しては非
線形であつてもよい。 Although the invention has been described in detail with respect to various embodiments, various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, the discussion of transmission or reflection having a distribution as a linear function of radius (or effective radius) has been illustrated as a gradual smooth continuum, but for some reasonable purposes it may be non-linear.

特に、第１９図および第２０図の曲線に示され
るように、露光が近視修正（第１９図）であつて
も、遠視修正（第２０図）の場合でも、そのよう
な非線形関数は準パラボリツクになる。第１９図
の場合、最大透過率は投射レーザービーム１２の
中心軸線上にあり、従つて、そのビームの直角方
向断面における直径に関して、透過率関数（即ち
光束密度分布形状）は準パラボリツクであり、最
大レーザービーム密度の頂点は、中心軸上にあ
り、そこから、近視修正を行うべき円形領域の最
大径R_ccで零となるように減少している。 In particular, as shown by the curves in Figures 19 and 20, such nonlinear functions are quasi-parabolic, whether the exposure is for myopia correction (Figure 19) or for hyperopia correction (Figure 20). become. In the case of FIG. 19, the maximum transmittance is on the central axis of the projected laser beam 12, so the transmittance function (i.e. the shape of the flux density distribution) is quasi-parabolic with respect to the diameter in the orthogonal cross section of that beam. The apex of the maximum laser beam density is on the central axis and decreases from there to zero at the maximum diameter R _cc of the circular area in which myopia correction is to be performed.

第２０図の遠視修正の場合には、最小（即ち零
あるいはほぼ零）の透過率は投射レーザービーム
１２の中心にあり、従つて、そのビームの直角方
向断面のどの直径においても、透過率関数は、同
様に準パラボリツクであるが、その頂点は遠視修
正を行なう円形領域の最外径R_ccに在る。 In the hyperopic correction case of FIG. 20, the minimum (i.e., zero or near zero) transmission is at the center of the projected laser beam 12, so that at any diameter of the orthogonal cross-section of that beam, the transmission function is also quasi-parabolic, but its apex lies at the outermost radius R _cc of the circular region that performs hyperopic correction.

遠視修正について、第９図に関して述べたとこ
ろから明かなように、手術領域の周辺部で基質が
最も深く掘られ、従つて、レーザー手術のための
露光量即ち修正される光屈折量に比例した深さの
比較的鋭い円形のエツジ部が残る。このように鋭
いエツジ部が形成されると、手術領域での上皮再
生に問題が生じる。なぜなら、上皮の再生は基本
的に連続した即ち鋭いエツジ部あるいは鋭い不連
続部で中断されていない面において、最適に行な
われるからである。このような鋭いエツジ部の形
成を避けるために、第２０図は、投射レーザービ
ーム２０が遠視修正領域より大きな断面を有すべ
きであることを示している。これにより、遠視修
正円形領域を囲み、これと連続する滑から面の外
部環状領域が得られる。第２０図において、半径
の増加分ΔRがこの環状部を示す。透過率はこの
環状部ΔRにおいて、R_ccにおける最大値から、レ
ーザービームの半径R_bで最小となるように半径
方向外向きに直線的に減少している。この半径の
増加分ΔRは修正すべき円形領域の半径R_ccの５〜
15％であり、好ましくは約10％である。 Regarding hyperopia correction, it is clear from what has been said with respect to Figure 9 that the stroma is dug deepest at the periphery of the surgical field and is therefore proportional to the amount of light exposure for laser surgery, i.e. the amount of light refraction to be corrected. A relatively sharp circular edge remains. The formation of such sharp edges causes problems in epithelial regeneration in the surgical area. This is because epithelial regeneration occurs best on essentially continuous surfaces, ie, uninterrupted by sharp edges or sharp discontinuities. To avoid the formation of such sharp edges, FIG. 20 shows that the projection laser beam 20 should have a larger cross-section than the hyperopia correction region. This results in an external annular region of smooth surface surrounding and continuous with the hyperopia correction circular region. In FIG. 20, the radius increase ΔR indicates this annular portion. In this annular portion ΔR, the transmittance decreases linearly outward in the radial direction from a maximum value at R _cc to a minimum at the radius R _b of the laser beam. This radius increase ΔR is 5 to 5 of the radius R _cc of the circular area to be corrected.
15%, preferably about 10%.

このような透過率の線形的な減少により、その
環状部のいかなる点でも最小の傾斜が得られ、角
膜を最も深く掘る手術（例えば、直径５mmの修正
領域にわたつて10ジオプタの修正の場合、深さ
100ミクロンとなる）においては、この線形特性
は最善である。しかしながら、５ジオプタ以下の
修正のように深さが浅い場合には、（第２０図の
ΔRの範囲にわたつて破線で示したように）非線
形関係とした方が、（ΔRの部分で）半径R_ccの修
正部分と手術を施していない元のままの角膜表面
部分とを連続的に滑らかに連続することができ
る。 This linear decrease in transmittance results in the smallest slope at any point of the annulus, allowing for the deepest corneal drilling (e.g. for a 10 diopter correction over a 5 mm diameter correction area). depth
100 microns), this linear characteristic is best. However, when the depth is shallow, such as when the correction is less than 5 diopters, it is better to have a nonlinear relationship (as shown by the dashed line over the range of ΔR in Figure 20) for the radius (in the ΔR region). It is possible to create a continuous and smooth continuity between the corrected part of R _cc and the original, unsurgical corneal surface part.

遠視修正のための角膜除去の際の鋭いエツジ部
の発生を最小化あるいは防止する手法について述
べたが、この手法は、遠視系の乱視の修正即ち、
乱視除去のために円筒半径の増加を必要とする乱
視の修正にも同様に適用できる。その場合、角膜
除去の最大深さは、乱視修正部の横方向外境に存
在し、そこに比較的鋭いエツジ部が残る。これら
のエツジ部の形成は、レーザービームをこれら最
大深さ領域の横方向外向きに、その光束密度が実
質的に零になるように予め調整することによつ
て、実質的に阻止される。今、第２０図の曲線
が、乱視修正の際の横方向外向きの透過率変化
（即ち、光束密度変化）を示すものと見なすと、
予め定められた方向の乱視修正に直角な向きにお
ける透過率分布の半分を示すものと見ることがで
きる。同様に、第１９図は、近視系の乱視に対す
る同様の分布を示す。第１９図および第２０図に
おける“（幅）”なる記載は、それぞれの乱視修正
に対して適用されるものである。 We have described a method for minimizing or preventing the occurrence of sharp edges during corneal removal to correct hyperopia; this method is useful for correcting hyperopic astigmatism,
It is equally applicable to correction of astigmatism which requires an increase in cylinder radius to remove astigmatism. In that case, the maximum depth of corneal removal is at the lateral outer border of the astigmatism correction, leaving a relatively sharp edge there. The formation of these edges is substantially prevented by preadjusting the laser beam laterally outward of these regions of maximum depth so that its flux density is substantially zero. Now, if we consider that the curve in Fig. 20 shows the transmissivity change in the outward lateral direction (i.e., the luminous flux density change) during astigmatism correction,
It can be viewed as representing half of the transmittance distribution in an orientation perpendicular to the astigmatism correction in a predetermined direction. Similarly, FIG. 19 shows a similar distribution for myopic astigmatism. The description "(width)" in FIGS. 19 and 20 applies to each astigmatism correction.

上記説明では、反射鏡１４および５０につい
て、透過率および反射率の分布によつて特徴ずけ
られた透過能および反射能を有するビームスプリ
ツタとして説明している。ここでは、「ビームス
プリツター」という用語は、患者の目に投射され
るビーム１２の断面の密度分布に特徴を与えるた
めのフイルタの単なる例示として理解されるべき
である。 In the above description, the mirrors 14 and 50 are described as beam splitters having transmittance and reflectivity characterized by the distribution of transmittance and reflectance. Here, the term "beam splitter" is to be understood as merely an example of a filter for characterizing the cross-sectional density distribution of the beam 12 projected onto the patient's eye.

従つて、平面鏡１４を通るビーム投射径路中の
適当に特徴づけられた円形フイルタ１５によつ
て、上述した特性の角膜除去を達成することがで
きる。このようにフイルタは、薄いフイルタ状の
グラジエントフイルタ、あるいは半径方向に特徴
ある透過あるいは反射特性を写真的半階調の変化
によつて与えているフイルタでも良い。あるい
は、また所望の透過特性を与えるような密度で板
に微小孔を設けた多孔板でも良い。このようなフ
イルタの基板としては、溶融シリカ、リチウム沸
化物、カルシウム沸化物およびバリウム沸化物の
中から選ぶことができる。 Thus, by means of a suitably characterized circular filter 15 in the beam projection path through the plane mirror 14, a corneal ablation of the above-mentioned characteristics can be achieved. In this way, the filter may be a thin filter-like gradient filter, or a filter that provides characteristic transmission or reflection characteristics in the radial direction by changing photographic half-tones. Alternatively, it may also be a perforated plate with micropores provided in the plate at a density that provides the desired transmission properties. The substrate for such a filter can be chosen from fused silica, lithium fluoride, calcium fluoride and barium fluoride.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の動作部品の一般的に構成を示
す概略視斜図、第２図は第１図の装置に用いられ
る眼の保持用固定手段を示す横断面簡略図、第
３，４，５，６および７図は、近視状態を矯正す
る場合に第１図の装置を用いて実行される角膜の
除去的彫刻の性質を示すための簡略図、第８図お
よび第９図はそれぞれ第５および６図に対応し
て、遠視状態を矯正する場合に、第１図の装置を
用いて実行する角膜の除去的彫刻を示す図、第１
０図および第１１図はそれぞれ本発明において用
いられる異なる２つの形態を説明する概略図、第
１２，１３，１４および１５図は、角膜の前部表
面においてフレズネル型光学的矯正形状を達成す
るために本発明を用いる場合を示す簡略図、第１
４図は近視矯正を説明するグラフ、第１５図は遠
視矯正を説明するグラフ、第１６図は本発明のさ
らに他の実施例を示す第２図と類似の図、第１７
図は、第１６図の実施例において利用できる複数
個の選択可能なビームスプリツト素子の１つを示
す平面図で、選択された素子は乱視状態のレーザ
除去矯正に関して用いられる。第１８図は第１７
図の断面１８−１８における直径方向の距離の関
数としての反射を示す図である。第１９図および
第２０図は互いに異なる手術における投射レーザ
ービームの透過率のビーム断面における変化を示
すグラフである。 １０：クランプ手段、１１：治療すべき眼、１
２：レーザービーム、１３：固定レーザ装置、１
４：反射器、１６：キヤビネツト、１７：頭部固
定手段、１８：眼球保持手段、１９：吸収手段、
２０：光学固定手段、２３：端壁、２４：側部接
続口、３０：眼の外表面。 1 is a schematic perspective view showing the general structure of the operating parts of the present invention; FIG. 2 is a simplified cross-sectional view showing the eye retention fixing means used in the apparatus of FIG. 1; , 5, 6 and 7 are simplified illustrations to illustrate the nature of the ablative sculpting of the cornea carried out using the apparatus of FIG. 1 when correcting a myopic condition, and FIGS. 8 and 9, respectively. Corresponding to FIGS. 5 and 6, FIG.
Figures 0 and 11 are schematic diagrams illustrating two different configurations used in the present invention, Figures 12, 13, 14, and 15 are schematic diagrams illustrating two different configurations used in the present invention, respectively, and Figures 12, 13, 14, and 15 are schematic diagrams illustrating two different configurations used in the present invention, and Figures 12, 13, 14, and 15 are diagrams for achieving a Fresnel-type optical correction shape at the anterior surface of the cornea. A simplified diagram showing the case where the present invention is used in
FIG. 4 is a graph explaining myopia correction, FIG. 15 is a graph explaining hyperopia correction, FIG. 16 is a diagram similar to FIG. 2 showing still another embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a plan view of one of a plurality of selectable beam splitting elements available in the embodiment of FIG. 16, with the selected element being used for laser ablation correction of astigmatic conditions. Figure 18 is the 17th
FIG. 4 shows reflection as a function of diametric distance at cross section 18-18 of the figure. FIGS. 19 and 20 are graphs showing changes in the transmittance of the projection laser beam in the beam cross section in different surgeries. 10: Clamping means, 11: Eye to be treated, 1
2: Laser beam, 13: Fixed laser device, 1
4: reflector, 16: cabinet, 17: head fixing means, 18: eyeball holding means, 19: absorption means,
20: Optical fixation means, 23: End wall, 24: Side connection port, 30: Outer surface of the eye.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 患者の眼の角膜の外表面を手術するための彫
刻装置において、電磁スペクトルの紫外線領域の
円形出力ビームを発生するレーザ手段と、前記ビ
ーム内に配置され、レーザ放射光を反射成分ビー
ムと透過成分ビームとに分割する予め特徴付けら
れたビーム分割機能をもつビームスプリツタ手段
とを備え、該ビームスプリツタ手段の予めの特徴
付けは(a)前記反射及び透過成分ビームの一方の成
分ビームにおける光束密度分布が前記一方の成分
ビームの中心軸の周りの半径の円周方向に均一な
減少関数であり、かつ(b)前記反射及び透過成分ビ
ームの他方の成分ビームにおける光束密度分布が
前記他方の成分ビームの中心軸の周りの半径の円
周方向に均一な増加関数であり、これによつて、
前記一方の成分ビームの軸が近視眼の軸に合わせ
れたとき、該近視眼の角膜前部表面に対して近視
矯正曲面変更をもたらし、さらにまた、前記他方
の成分ビームの軸が遠視眼の軸に合わされたと
き、該遠視眼の角膜前部表面に対して遠視矯正曲
面変更をもたらすことを特徴とする上記彫刻装
置。 ２ 患者の眼の角膜の外表面を手術するための彫
刻装置において、電磁スペクトルの紫外線領域の
円形出力ビームを発生するレーザ手段と、前記ビ
ーム内に配置され、レーザ放射光を反射成分ビー
ムと透過成分ビームとに分割する予め特徴付けら
れたビーム分割機能をもつビームスプリツタ手段
とを備え、該ビームスプリツタ手段の予めの特徴
付けは、反射成分ビームにおける光束密度分布が
前記反射成分ビームの中心軸の周りの半径の円周
方向に均一な減少関数であり、これによつて、前
記反射成分ビームの軸が眼の軸に合わされたと
き、角膜前部表面に対して近視矯正曲面変更をも
たらすことを特徴とする上記彫刻装置。 ３ 特許請求の範囲第２項において、エネルギー
吸収手段が透過成分ビームの経路内に配置されて
いることを特徴とする上記彫刻装置。 ４ 特許請求の範囲第２項において、前記レーザ
手段は手術されるべき角膜の投射領域に等しい大
きさの円形断面のビームを発生し、前記円形断面
は(a)前記円形断面の直径の一部に相当する直径を
もつ内円と(b)該内円に径方向で連続する少なくと
も１個の円形環とにより予め特徴付けられ、前記
ビームスプリツタ手段の前記予めの特徴付けは前
記内円の予めの特徴付けに限定されており、前記
円形断面は、さらに、その円形環において、光束
密度分布が半径の円周方向に均一な関数であり、
かつ前記内円に適用されるのと同じ意味でかつ実
質的に同じ密度限界内であるように特徴付けられ
ており、これによつて、眼の角膜に単一のレーザ
ビームを照射する過程において、前記内円および
前記円形環のいずれにおいてもフレネル型角膜曲
面矯正が得られることを特徴とする上記彫刻装
置。 ５ 患者の眼の角膜の外表面を手術するための彫
刻装置において、電磁スペクトルの紫外線領域の
円形出力ビームを発生するレーザ手段と、前記ビ
ーム内に配置され、レーザ放射光を反射成分ビー
ムと透過成分ビームとに分割する予め特徴付けら
れたビーム分割機能をもつビームスプリツタ手段
とを備え、該ビームスプリツタ手段の予めの特徴
付けは、反射成分ビームにおける光束密度分布が
前記反射成分ビームの中心軸の周りの半径の円周
方向に均一な増加関数であり、これによつて、前
記反射成分ビームの軸が眼の軸に合わされたと
き、角膜前部表面に対して近視矯正曲面変更をも
たらすことを特徴とする上記彫刻装置。 ６ 特許請求の範囲第５項において、エネルギー
吸収手段が透過成分ビームの経路内に配置されて
いることを特徴とする上記彫刻装置。 ７ 特許請求の範囲第５項において、前記レーザ
手段は手術されるべき角膜の投射領域に等しい大
きさの円形断面のビームを発生し、前記円形断面
は(a)前記円形断面の直径の一部に相当する直径を
もつ内円と(b)該内円に径方向で連続する少なくと
も１個の円形環とにより予め特徴付けられ、前記
ビームスプリツタ手段の前記予めの特徴付けは前
記内円の予めの特徴付けに限定されており、前記
円形断面は、さらに、その円形環において、光束
密度分布が半径の円周方向に均一な関数であり、
かつ前記内円に適用されるのと同じ意味でかつ実
質的に同じ密度限界内であるように特徴付けられ
ており、これによつて、眼の角膜に単一のレーザ
ビームを照射する過程において、前記内円および
前記円形環のいずれにおいてもフレネル型角膜曲
面矯正が得られることを特徴とする上記彫刻装
置。 ８ 特許請求の範囲第５項において、上記光束密
度分布が(i)遠視矯正領域の第１の半径方向限界で
最大密度となる半径の円周方向で均一な増加関数
であり、かつ(ii)該最大密度からレーザビーム断面
の第２の半径方向限界で最小密度となる半径の円
周方向で均一な減少関数であることを特徴とする
上記彫刻装置。 ９ 患者の眼の角膜の外表面を手術するための彫
刻装置において、電磁スペクトルの紫外線領域の
円形出力ビームを発生するレーザ手段と、前記ビ
ーム内に配置され、レーザ放射光を反射成分ビー
ムと透過成分ビームとに分割する予め特徴付けら
れたビーム分割機能をもつビームスプリツタ手段
とを備え、該ビームスプリツタ手段の予めの特徴
付けは、透過成分ビームにおける光束密度分布が
前記透過成分ビームの中心軸の周りの半径の円周
方向に均一な減少関数であり、これによつて、前
記透過成分ビームの軸が眼の軸に合わされたと
き、角膜前部表面に対して近視矯正曲面変更をも
たらすことを特徴とする上記彫刻装置。 １０ 特許請求の範囲第９項において、エネルギ
ー吸収手段が反射成分ビームの経路内に配置され
ていることを特徴とする上記彫刻装置。 １１ 特許請求の範囲第９項において、前記レー
ザ手段は手術されるべき角膜の投射領域に等しい
大きさの円形断面のビームを発生し、前記円形断
面は(a)前記円形断面の直径の一部に相当する直径
をもつ内円と(b)該内円に径方向で連続する少なく
とも１個の円形環とにより予め特徴付けられ、前
記ビームスプリツタ手段の前記予めの特徴付けは
前記内円の予めの特徴付けに限定されており、前
記円形断面は、さらに、その円形環において、光
束密度分布が半径の円周方向に均一な関数であ
り、かつ前記内円に適用されるのと同じ意味でか
つ実質的に同じ密度限界内であるように特徴付け
られており、これによつて、眼の角膜に単一のレ
ーザビームを照射する過程において、前記内円お
よび前記円形環のいずれにおいてもフレネル型角
膜曲面矯正が得られることを特徴とする上記彫刻
装置。 １２ 特許請求の範囲第９項において、前記ビー
ムスプリツタ手段は円板の中央に置かれ、眼に接
触する設置台は前記円板をわずかに傾けた位置に
支持し、そこでは円板中央の幾何学的法線が眼の
中心線より小さな角度だけずれていることを特徴
とする上記彫刻装置。 １３ 患者の眼の角膜の外表面を手術するための
彫刻装置において、電磁スペクトルの紫外線領域
の円形出力ビームを発生するレーザ手段と、前記
ビーム内に配置され、レーザ放射光を反射成分ビ
ームと透過成分ビームとに分割する予め特徴付け
られたビーム分割機能をもつビームスプリツタ手
段とを備え、該ビームスプリツタ手段の予めの特
徴付けは、透過成分ビームにおける光束密度分布
が前記透過成分ビームの中心軸の周りの半径の円
周方向に均一な増加関数であり、これによつて、
前記透過成分ビームの軸が眼の軸に合わされたと
き、角膜前部表面に対して遠視矯正曲面変更をも
たらすことを特徴とする上記彫刻装置。 １４ 特許請求の範囲第１３項において、エネル
ギー吸収手段が反射成分ビームの経路内に配置さ
れていることを特徴とする上記彫刻装置。 １５ 特許請求の範囲第１３項において、前記レ
ーザ手段は手術されるべき角膜の投射領域に等し
い大きさの円形断面のビームを発生し、前記円形
断面は(a)前記円形断面の直径の一部に相当する直
径をもつ内円と(b)該内円に径方向で連続する少な
くとも１個の円形環とにより予め特徴付けられ、
前記ビームスプリツタ手段の前記予めの特徴付け
は前記内円の予めの特徴付けに限定されており、
前記円形断面は、さらに、その円形環において、
光束密度分布が半径の円周方向に均一な関数であ
り、かつ前記内円に適用されるのと同じ意味でか
つ実質的に同じ密度限界内であるように特徴付け
られており、これによつて、眼の角膜に単一のレ
ーザビームを照射する過程において、前記内円お
よび前記円形環のいずれにおいてもフレネル型角
膜曲面矯正が得られることを特徴とする上記彫刻
装置。 １６ 特許請求の範囲第１３項において、前記ビ
ームスプリツタ手段は円板の中央に置かれ、眼に
接触する設置台は前記円板をわずかに傾けた位置
に支持し、そこでは円板中央の幾何学的法線が眼
の中心線より小さな角度だけずれていることを特
徴とする上記彫刻装置。 １７ 特許請求の範囲第１３項において、上記光
束密度分布が(i)遠視矯正領域の第１の半径方向限
界で最大密度となる半径の円周方向で均一な増加
関数であり、かつ(ii)該最大密度からレーザビーム
断面の第２の半径方向限界で最小密度となる半径
の円周方向で均一な減少関数であることを特徴と
する上記彫刻装置。 １８ 患者の眼の角膜の外表面を手術するための
彫刻装置において、電磁スペクトルの紫外線領域
の円形出力ビームを発生するレーザ手段と、前記
ビーム内に配置され、レーザ放射光を反射成分ビ
ームと透過成分ビームとに分割する予め特徴付け
られたビーム分割機能をもつビームスプリツタ手
段とを備え、該ビームスプリツタ手段の予めの特
徴付けは、透過成分ビームにおける光束密度分布
が前記ビームの中心を通る単一の直径線に関して
対称となつており、前記分布は光束密度が前記直
径線の横方向両側において対称的にかつ連続的に
減少するように構成されており、前記ビームスプ
リツタ手段を透過成分ビームの中心軸の周りに選
択的に回転するために設置する手段を備え、これ
によつて、乱視矯正用の既定の軸線へ前記ビーム
スプリツタ手段を回転調整して、前記透過成分ビ
ームに合わされた角膜の照射によつて乱視の除去
減少が成されることを特徴とする上記彫刻装置。 １９ 特許請求の範囲第１８項において、前記ビ
ームスプリツタ手段は円板の中央に置かれ、眼に
接触する設置台は前記円板をわずかに傾けた位置
に支持し、そこでは円板中央の幾何学的法線が眼
の中心線より小さな角度だけずれていることを特
徴とする上記彫刻装置。 ２０ 特許請求の範囲第１８項において、前記ビ
ームスプリツタ手段は円板の中央に置かれ、かつ
眼に接触する設置台が前記円板をその中心が眼の
中心軸に一致するよう支持することを特徴とする
上記彫刻装置。 ２１ 患者の眼の角膜の外表面を手術するための
彫刻装置において、電磁スペクトルの紫外線領域
の出力ビームを発生するレーザ手段を有し、前記
出力ビームは中心軸と予め定められた光束密度分
布とを持ち、レーザビーム照射強度は、角膜の基
質領域の予め定められた最大侵入の数分の１を単
位時間に除去するように制限されており、それに
よつて、予め定められた照射時間は、基質に予め
定められた最大侵入を達成するために確認可能で
あり、前記ビーム内に配置され、前記ビームの空
間的及び時間的なコヒーレンスが実質的に変化す
ることなしに、角膜へ送出するために予め特徴付
けられた照射ビームを発生する予め特徴付ける手
段を有し、該予めの特徴付けは、角膜へ伝達され
た予め特徴付けられたビームにおける光束密度分
布が前記予め特徴付けられたビームの中心軸の周
りの半径の円周方向に均一な減少関数であり、こ
れによつて、前記予め特徴付けられたビームの軸
が眼の光学中心に合わされたとき、角膜前部表面
に対して近視矯正曲面変更をもたらし、前記予め
定められた照射時間に従つて角膜への予め特徴付
けられたビームの照射時間を制御する手段を有
し、それによつて、予め定められた最大侵入と関
連づけられた予め定められた照射時間とに依存し
て、同一の予め特徴付ける手段は複数の異なつた
ジオプター変化の予め選択された１つをもたらす
ために使用されることを特徴とする上記彫刻装
置。 ２２ 特許請求の範囲第２１項において、前記予
め特徴付ける手段は円板の中央に置かれ、眼に接
触する設置台は前記円板をわずかに傾けた位置に
支持し、そこでは円板中央の幾何学的法線が眼の
中心線より小さな角度だけずれていることを特徴
とする上記彫刻装置。 ２３ 特許請求の範囲第２１項において、前記予
め特徴付ける手段が薄いフイルム状のグラデイエ
ントフイルムであることを特徴とする上記彫刻装
置。 ２４ 特許請求の範囲第２１項において、前記予
め特徴付ける手段が薄いフイルム状のグラデイエ
ントフイルタであり、該グラデイエントフイルタ
はレーザ放射波長に対して透明な基板を有し、光
学処理によつて実現されたハーフトーン皮膜をも
ち、該ハーフトーン皮膜が予めの特徴付けを備え
ていることを特徴とする上記彫刻装置。 ２５ 特許請求の範囲第２１項において、前記予
め特徴付ける手段が薄いフイルム状のグラデイエ
ントフイルタであり、該グラデイエントフイルタ
はレーザ放射波長に対して不透明な基板を有し、
該基板は分布した多数の微小開孔をもち、該微小
開孔の分布が上記光束密度分布に従つていること
を特徴とする上記彫刻装置。 ２６ 特許請求の範囲第２１項において、前記予
め特徴付ける手段が予め特徴付けられた反射特性
を有する薄いフイルム状のグラデイエントフイル
タ反射鏡であることを特徴とする上記彫刻装置。 ２７ 患者の眼の角膜の外表面を手術するための
彫刻装置において、電磁スペクトルの紫外線領域
の出力ビームを発生するレーザ手段を有し、前記
出力ビームは中心軸と予め定められた光束密度分
布とを持ち、レーザビーム照射強度は、角膜の基
質領域の予め定められた最大侵入の数分の１を単
位時間に除去するように制限されており、それに
よつて、予め定められた照射時間は、基質に予め
定められた最大侵入を達成するために確認可能で
あり、前記ビーム内に配置され、前記ビームの空
間的及び時間的なコヒーレンスが実質的に変化す
ることなしに、角膜へ送出するために予め特徴付
けられた照射ビームを発生する予め特徴付ける手
段を有し、該予めの特徴付けは、角膜へ伝達され
た予め特徴付けられたビームにおける光束密度分
布が前記予め特徴付けられたビームの中心軸の周
りの半径の円周方向に均一な減少関数であり、こ
れによつて、前記予め特徴付けられたビームの軸
が眼の光学中心に合わされたとき、角膜前部表面
に対して遠視矯正曲面変更をもたらし、前記予め
定められた照射時間に従つて角膜への予め特徴付
けられたビームの照射時間を制御する手段を有
し、それによつて、予め定められた最大侵入と関
連づけられた予め定められた照射時間とに依存し
て、同一の予め特徴付ける手段は複数の異なつた
ジオプター変化の予め選択された１つをもたらす
ために使用されることを特徴とする上記彫刻装
置。 ２８ 特許請求の範囲第２７項において、前記予
め特徴付ける手段は円板の中央に置かれ、眼に接
触する設置台は前記円板をわずかに傾けた位置に
支持し、そこでは円板中央の幾何学的法線が眼の
中心線より小さな角度だけずれていることを特徴
とする上記彫刻装置。 ２９ 特許請求の範囲第２７項において、前記予
め特徴付ける手段が薄いフイルム状のグラデイエ
ントフイルタであることを特徴とする上記彫刻装
置。 ３０ 特許請求の範囲第２７項において、前記予
め特徴付ける手段が薄いフイルム状のグラデイエ
ントフイルタであり、該グラデイエントフイルタ
はレーザ放射波長に対して透明な基板を有し、光
学処理によつて実現されたハーフトーン皮膜をも
ち、該ハーフトーン皮膜が予めの特徴付けを備え
ていることを特徴とする上記彫刻装置。 ３１ 特許請求の範囲第２７項において、前記予
め特徴付ける手段が薄いフイルム状のグラデイエ
ントフイルタであり、該グラデイエントフイルタ
はレーザ放射波長に対して不透明な基板を有し、
該基板は分布した多数の微小開孔をもち、該微小
開孔の分布が上記光束密度分布に従つていること
を特徴とする上記彫刻装置。 ３２ 特許請求の範囲第２７項において、前記予
め特徴付ける手段が予め特徴付けられた反射特性
を有する薄いフイルム状のグラデイエントフイル
タ反射鏡であることを特徴とする上記彫刻装置。 ３３ 特許請求の範囲第２７項において、上記光
束密度分布が(i)遠視矯正領域の第１の半径方向限
界で最大密度となる半径の円周方向で均一な増加
関数であり、かつ(ii)該最大密度からレーザビーム
断面の第２の半径方向限界で最小密度となる半径
の円周方向で均一な減少関数であることを特徴と
する上記彫刻装置。 ３４ 患者の眼の角膜の外表面を手術するための
彫刻装置において、電磁スペクトルの紫外線領域
の出力ビームを発生するレーザ手段を有し、該出
力ビームは中心軸を持ち、前記ビーム内に配置さ
れ、角膜へ予め特徴付けられたビームのみを伝達
する予め特徴付ける手段を有し、該予めの特徴付
けは、角膜へ伝達される予め特徴付けられたビー
ムにおいて、光束密度分布が前記ビームの中心を
通る単一の直径線に関して対称となつており、前
記分布は光束密度が前記直径線の横方向両側にお
いて対称的にかつ連続的に減少するように構成さ
れており、前記予め特徴付ける手段を角膜へ伝達
される予め特徴付けられたビームの中心軸の周り
に選択的に回転するために設置する手段を備え、
これによつて、乱視矯正用の既定の軸線へ前記予
め特徴付ける手段を回転調整して、前記予め特徴
付けられたビームに合わされた角膜の照射によつ
て乱視の除去減少が成されることを特徴とする上
記彫刻装置。 ３５ 特許請求の範囲第３４項において、前記予
め特徴付ける手段は円板の中央に置かれ、眼に接
触する設置台は前記円板をわずかに傾けた位置に
支持し、そこでは円板中央の幾何学的法線が眼の
中心線より小さな角度だけずれていることを特徴
とする上記彫刻装置。 ３６ 特許請求の範囲第３４項において、前記予
め特徴付ける手段は円板の中央に置かれ、かつ眼
に接触する設置台が前記円板をその中心が眼の中
心軸に一致するように支持することをことを特徴
とする上記彫刻装置。 ３７ 特許請求の範囲第３４項において、前記予
め特徴付ける手段が薄いフイルム状のグラデイエ
ントフイルムであることを特徴とする上記彫刻装
置。 ３８ 特許請求の範囲第３４項において、前記予
め特徴付ける手段が薄いフイルム状のグラデイエ
ントフイルタであり、該グラデイエントフイルタ
はレーザ放射波長に対して透明な基板を有し、光
学処理によつて実現されたハーフトーン皮膜をも
ち、該ハーフトーン皮膜が予めの特徴付けを備え
ていることを特徴とする上記彫刻装置。 ３９ 特許請求の範囲第３４項において、前記予
め特徴付ける手段が薄いフイルム状のグラデイエ
ントフイルタであり、該グラデイエントフイルタ
はレーザ放射波長に対して不透明な基板を有し、
該基板は分布した多数の微小開孔をもち、該微小
開孔の分布が上記光束密度分布に従つていること
を特徴とする上記彫刻装置。 ４０ 特許請求の範囲第３４項において、前記予
め特徴付ける手段が予め特徴付けられた反射特性
を有する薄いフイルム状のグラデイエントフイル
タ反射鏡であることを特徴とする上記彫刻装置。 ４１ 患者の眼の角膜の外表面を手術するための
彫刻装置において、電磁スペクトルの紫外線領域
の出力ビームを発生するレーザ手段を有し、該出
力ビームは中心軸を持ち、前記ビーム内に配置さ
れ、角膜へ予め特徴付けられたビームのみを伝達
する予め特徴付ける手段を有し、該予めの特徴付
けは、角膜へ伝達される予め特徴付けられたビー
ムにおいて、光束密度分布が前記ビームの中心を
通る単一の直径線に関して対称となつており、前
記分布は光束密度が前記直径線の横方向両側にお
いて対称的にかつ連続的に増加するように構成さ
れており、前記予め特徴付ける手段を角膜へ伝達
される予め特徴付けられたビームの中心軸の周り
に選択的に回転するために設置する手段を備え、
これによつて、乱視矯正用の既定の軸線へ前記予
め特徴付ける手段を回転調整して、前記予め特徴
付けられたビームに合わされた角膜の照射によつ
て乱視の除去減少が成されることを特徴とする上
記彫刻装置。 ４２ 特許請求の範囲第４１項において、前記予
め特徴付ける手段が薄いフイルム状のグラデイエ
ントフイルタであることを特徴とする上記彫刻装
置。 ４３ 特許請求の範囲第４１項において、前記予
め特徴付ける手段が薄いフイルム状のグラデイエ
ントフイルタであり、該グラデイエントフイルタ
はレーザ放射波長に対して透明な基板を有し、光
学処理によつて実現されたハーフトーン皮膜をも
ち、該ハーフトーン皮膜が予めの特徴付けを備え
ていることを特徴とする上記彫刻装置。 ４４ 特許請求の範囲第４１項において、前記予
め特徴付ける手段が薄いフイルム状のグラデイエ
ントフイルタであり、該グラデイエントフイルタ
はレーザ放射波長に対して不透明な基板を有し、
該基板は分布した多数の微小開孔をもち、該微小
開孔の分布が上記光束密度分布に従つていること
を特徴とする上記彫刻装置。 ４５ 特許請求の範囲第４１項において、前記予
め特徴付ける手段が予め特徴付けられた反射特性
を有する薄いフイルム状のグラデイエントフイル
タ反射鏡であることを特徴とする上記彫刻装置。 ４６ 特許請求の範囲第４１項において、上記単
一の直径線の両軸方向外向きの方向において、上
記光束密度分布が(i)乱視矯正領域の第１の両軸方
向限界で最大光束密度となるように前記直径線か
ら横方向にずれるに従つて均一に増加する関数で
あり、かつ(ii)該最大光束密度から前記第１の両軸
方向限界の外向き横方向にずれるに従つて均一に
減少する関数であることを特徴とする上記彫刻装
置。Claims: 1. An engraving device for operating on the outer surface of the cornea of a patient's eye, comprising: laser means for producing a circular output beam in the ultraviolet region of the electromagnetic spectrum; beam splitter means having a precharacterized beam splitting function for splitting the reflected and transmitted component beams into a reflected component beam and a transmitted component beam; (b) the luminous flux density distribution in one of the component beams is a uniform decreasing function in the circumferential direction of the radius around the central axis of the one component beam, and (b) in the other component beam of the reflected and transmitted component beams; The luminous flux density distribution is a uniform increasing function in the circumferential direction of the radius around the central axis of the other component beam, whereby:
When the axis of the one component beam is aligned with the axis of the myopic eye, it produces a myopia-correcting surface modification to the anterior corneal surface of the myopic eye, and the axis of the other component beam is aligned with the axis of the hyperopic eye. The above-mentioned engraving device is characterized in that it produces a hyperopia-correcting curved surface change on the anterior corneal surface of the hyperopic eye. 2. In an engraving device for surgically operating on the outer surface of the cornea of a patient's eye, laser means for generating a circular output beam in the ultraviolet region of the electromagnetic spectrum, and laser means disposed within said beam to transmit the laser emitted light with a reflected component beam. and beam splitter means having a pre-characterized beam splitting function to split the reflected component beam into a circumferentially uniform decreasing function of radius about an axis, which results in a myopia-correcting curved modification to the anterior corneal surface when the axis of the reflected component beam is aligned with the axis of the eye; The above-mentioned engraving device is characterized in that: 3. The engraving device as set forth in claim 2, wherein the energy absorbing means is disposed within the path of the transmitted component beam. 4. In claim 2, the laser means generates a beam with a circular cross-section of a size equal to the projection area of the cornea to be operated, and the circular cross-section is (a) a part of the diameter of the circular cross-section; (b) at least one circular ring radially continuous with said inner circle, said pre-characterization of said beam splitter means having a diameter corresponding to said inner circle; Limited to a priori characterization, the circular cross-section is further characterized in that in its circular annulus, the luminous flux density distribution is a uniform function in the circumferential direction of the radius;
and characterized in the same sense and within substantially the same density limits as apply to said inner circle, thereby providing that in the course of irradiating the cornea of the eye with a single laser beam, . The engraving device as described above, wherein Fresnel type corneal curvature correction can be obtained in both the inner circle and the circular ring. 5. In an engraving device for surgically operating on the outer surface of the cornea of a patient's eye, laser means for producing a circular output beam in the ultraviolet region of the electromagnetic spectrum, and laser means disposed within said beam to transmit the laser emitted light with a reflected component beam. and beam splitter means having a pre-characterized beam splitting function to split the reflected component beam into a circumferentially uniform increasing function of radius about an axis, which results in a myopia-correcting curved modification to the anterior corneal surface when the axis of the reflected component beam is aligned with the axis of the eye; The above-mentioned engraving device is characterized in that: 6. The engraving device according to claim 5, characterized in that the energy absorbing means is disposed within the path of the transmitted component beam. 7. In claim 5, the laser means generates a beam with a circular cross-section of a size equal to the projection area of the cornea to be operated on, the circular cross-section being (a) a fraction of the diameter of the circular cross-section; (b) at least one circular ring radially continuous with said inner circle, said pre-characterization of said beam splitter means having a diameter corresponding to said inner circle; Limited to a priori characterization, the circular cross-section is further characterized in that in its circular annulus, the luminous flux density distribution is a uniform function in the circumferential direction of the radius;
and characterized in the same sense and within substantially the same density limits as apply to said inner circle, thereby providing that in the course of irradiating the cornea of the eye with a single laser beam, . The engraving device as described above, wherein Fresnel type corneal curvature correction can be obtained in both the inner circle and the circular ring. 8 In claim 5, the luminous flux density distribution (i) is a uniform increasing function in the circumferential direction of the radius with the maximum density at the first radial limit of the hyperopia correction region, and (ii) The engraving device as described above is characterized in that it is a uniform decreasing function in the circumferential direction of the radius from the maximum density to the minimum density at the second radial limit of the laser beam cross section. 9 In an engraving device for surgically operating on the outer surface of the cornea of a patient's eye, laser means for producing a circular output beam in the ultraviolet region of the electromagnetic spectrum, the laser means being disposed within said beam and transmitting the laser emitted light with a reflected component beam; and beam splitter means having a pre-characterized beam splitting function to split the component beam into a circumferentially uniform decreasing function of radius about an axis, which results in a myopia-correcting surface modification to the anterior corneal surface when the axis of the transmitted component beam is aligned with the axis of the eye; The above-mentioned engraving device is characterized in that: 10. The engraving device according to claim 9, characterized in that the energy absorbing means is arranged in the path of the reflected component beam. 11. According to claim 9, the laser means generates a beam with a circular cross-section of a size equal to the projection area of the cornea to be operated on, the circular cross-section being: (a) a fraction of the diameter of the circular cross-section; (b) at least one circular ring radially continuous with said inner circle, said pre-characterization of said beam splitter means having a diameter corresponding to said inner circle; Limited to a priori characterization, said circular cross-section is further characterized in that in its circular ring, the luminous flux density distribution is a uniform function in the circumferential direction of the radius, and the same meaning applies to said inner circle. and within substantially the same density limits, such that in the course of irradiating the cornea of the eye with a single laser beam, both the inner circle and the circular annulus The engraving device described above is characterized in that Fresnel type corneal curvature correction can be obtained. 12. In claim 9, the beam splitter means is placed in the center of the disc, and the eye-contacting pedestal supports the disc in a slightly tilted position, where the beam splitter means The engraving device as described above, characterized in that the geometrical normal is offset by a small angle from the center line of the eye. 13. In an engraving device for surgically operating on the outer surface of the cornea of a patient's eye, laser means for producing a circular output beam in the ultraviolet region of the electromagnetic spectrum, and laser means disposed within said beam to transmit the laser emitted light with a reflected component beam. and beam splitter means having a pre-characterized beam splitting function to split the component beam into is a circumferentially uniform increasing function of the radius around the axis, thereby
An engraving device as described above, characterized in that when the axis of the transmitted component beam is aligned with the axis of the eye, it produces a hyperopia-correcting curvature modification to the anterior corneal surface. 14. The engraving device according to claim 13, wherein the energy absorbing means is arranged in the path of the reflected component beam. 15. In claim 13, the laser means generates a beam with a circular cross-section of a size equal to the projection area of the cornea to be operated on, the circular cross-section being (a) a fraction of the diameter of the circular cross-section; (b) at least one circular ring radially continuous with the inner circle;
said pre-characterization of said beam splitter means is limited to a pre-characterization of said inner circle;
The circular cross section further includes, in the circular ring,
characterized in that the luminous flux density distribution is a uniform function in the circumferential direction of the radius and within substantially the same density limits as applied to said inner circle; The above engraving device is characterized in that, in the process of irradiating the cornea of the eye with a single laser beam, Fresnel type corneal curvature correction can be obtained in both the inner circle and the circular ring. 16. In claim 13, the beam splitter means is placed in the center of the disc, and the eye-contacting pedestal supports the disc in a slightly inclined position, in which the beam splitter means is placed in the center of the disc. The engraving device as described above, characterized in that the geometrical normal is offset by a small angle from the center line of the eye. 17 In claim 13, the luminous flux density distribution (i) is a uniform increasing function in the circumferential direction of the radius with the maximum density at the first radial limit of the hyperopia correction region, and (ii) The engraving device as described above is characterized in that it is a uniform decreasing function in the circumferential direction of the radius from the maximum density to the minimum density at the second radial limit of the laser beam cross section. 18. In an engraving device for surgically operating on the outer surface of the cornea of a patient's eye, laser means for producing a circular output beam in the ultraviolet region of the electromagnetic spectrum, and laser means disposed within said beam to transmit the laser emitted light with a reflected component beam. and a beam splitter means having a pre-characterized beam splitting function for splitting into a component beam, the pre-characterization of the beam splitter means being such that the luminous flux density distribution in the transmitted component beam passes through the center of said beam. symmetrical about a single diameter line, said distribution being configured such that the luminous flux density decreases symmetrically and continuously on both sides of said diameter line, and said beam splitter means means arranged for selective rotation about a central axis of the beam, thereby rotationally adjusting said beam splitter means to a predetermined axis for astigmatism correction to align said transmitted component beam; The above engraving device is characterized in that astigmatism is removed or reduced by irradiating the cornea. 19. In claim 18, the beam splitter means is placed in the center of the disc, and the eye-contacting pedestal supports the disc in a slightly tilted position, where the beam splitter means The engraving device as described above, characterized in that the geometrical normal is offset by a small angle from the center line of the eye. 20 In claim 18, the beam splitter means is placed at the center of the disc, and a mounting base that contacts the eye supports the disc so that its center coincides with the central axis of the eye. The above-mentioned engraving device is characterized by: 21. An engraving device for operating on the outer surface of the cornea of a patient's eye, comprising laser means for producing an output beam in the ultraviolet region of the electromagnetic spectrum, said output beam having a central axis and a predetermined luminous flux density distribution. and the laser beam irradiation intensity is limited to remove a fraction of the predetermined maximum penetration of the stromal region of the cornea in a unit time, whereby the predetermined irradiation time is: be ascertainable to achieve a predetermined maximum penetration into the stroma and positioned within said beam for delivery to the cornea without substantially altering the spatial and temporal coherence of said beam; pre-characterizing means for generating a pre-characterized illumination beam, said pre-characterizing means that the luminous flux density distribution in said pre-characterized beam transmitted to the cornea is such that the luminous flux density distribution in said pre-characterized beam a circumferentially uniform decreasing function of the radius around the axis, thereby providing myopia correction relative to the anterior corneal surface when the axis of the pre-characterized beam is aligned with the optical center of the eye. means for effecting a curvature modification and controlling the irradiation time of the pre-characterized beam on the cornea according to said pre-determined irradiation time, thereby obtaining a pre-characterized beam associated with a pre-determined maximum penetration An engraving device as described above, characterized in that, depending on the defined irradiation time, the same pre-characterizing means are used to produce a pre-selected one of a plurality of different diopter changes. 22 In claim 21, the pre-characterizing means are placed in the center of the disc, and the eye-contacting mounting base supports the disc in a slightly inclined position, in which the geometry of the center of the disc is The above-mentioned engraving device is characterized in that the optical normal is deviated from the center line of the eye by a small angle. 23. The engraving device according to claim 21, wherein the pre-characterizing means is a thin film-like gradient film. 24 In claim 21, the pre-characterizing means is a thin film-like gradient filter, the gradient filter has a substrate transparent to the laser radiation wavelength, and is realized by optical processing. An engraving device as described above, characterized in that it has a halftone coating, the halftone coating being provided with a predetermined characterization. 25. Claim 21, wherein the pre-characterizing means is a thin film-like gradient filter, and the gradient filter has a substrate that is opaque to the laser emission wavelength;
The engraving device as described above, wherein the substrate has a large number of distributed micro-apertures, and the distribution of the micro-apertures follows the luminous flux density distribution. 26. The engraving apparatus according to claim 21, wherein the precharacterizing means is a thin film gradient filter reflector having precharacterized reflection characteristics. 27. An engraving device for operating on the outer surface of the cornea of a patient's eye, comprising laser means for producing an output beam in the ultraviolet region of the electromagnetic spectrum, said output beam having a central axis and a predetermined luminous flux density distribution. and the laser beam irradiation intensity is limited to remove a fraction of the predetermined maximum penetration of the stromal region of the cornea in a unit time, whereby the predetermined irradiation time is: be ascertainable to achieve a predetermined maximum penetration into the stroma and positioned within said beam for delivery to the cornea without substantially altering the spatial and temporal coherence of said beam; pre-characterizing means for generating a pre-characterized illumination beam, said pre-characterizing means that the luminous flux density distribution in said pre-characterized beam transmitted to the cornea is such that the luminous flux density distribution in said pre-characterized beam a circumferentially uniform decreasing function of the radius around the axis, thereby providing hyperopic correction relative to the anterior corneal surface when the axis of the pre-characterized beam is aligned with the optical center of the eye. means for effecting a curvature modification and controlling the irradiation time of the pre-characterized beam on the cornea according to said pre-determined irradiation time, thereby obtaining a pre-characterized beam associated with a pre-determined maximum penetration An engraving device as described above, characterized in that, depending on the defined irradiation time, the same pre-characterizing means are used to produce a pre-selected one of a plurality of different diopter changes. 28 In claim 27, the pre-characterizing means are placed in the center of the disc, and the eye-contacting mounting base supports the disc in a slightly inclined position, in which the geometry of the center of the disc is The above-mentioned engraving device is characterized in that the optical normal is deviated from the center line of the eye by a small angle. 29. The engraving apparatus according to claim 27, wherein the pre-characterizing means is a thin film-like gradient filter. 30 In claim 27, the pre-characterizing means is a thin film-like gradient filter, the gradient filter has a substrate transparent to the laser emission wavelength, and is realized by optical processing. An engraving device as described above, characterized in that it has a halftone coating, the halftone coating being provided with a predetermined characterization. 31. Claim 27, wherein the pre-characterizing means is a thin film-like gradient filter, and the gradient filter has a substrate that is opaque to the laser emission wavelength;
The engraving device as described above, wherein the substrate has a large number of distributed micro-apertures, and the distribution of the micro-apertures follows the luminous flux density distribution. 32. The engraving apparatus according to claim 27, wherein the precharacterizing means is a thin film gradient filter reflector having precharacterized reflection characteristics. 33 In claim 27, the luminous flux density distribution (i) is a uniform increasing function in the circumferential direction of the radius with the maximum density at the first radial limit of the hyperopia correction region, and (ii) The engraving device as described above is characterized in that it is a uniform decreasing function in the circumferential direction of the radius from the maximum density to the minimum density at the second radial limit of the laser beam cross section. 34. An engraving device for operating on the outer surface of the cornea of a patient's eye, comprising laser means for producing an output beam in the ultraviolet region of the electromagnetic spectrum, the output beam having a central axis and disposed within said beam. , having pre-characterizing means for transmitting only a pre-characterized beam to the cornea, the pre-characterizing being such that in the pre-characterized beam transmitted to the cornea, the luminous flux density distribution passes through the center of said beam. symmetrical about a single diametrical line, said distribution being configured such that the luminous flux density decreases symmetrically and continuously on both sides of said diametrical line, transmitting said pre-characterizing means to the cornea; means for selectively rotating the beam about the central axis of the pre-characterized beam;
Thereby, by rotationally adjusting said pre-characterizing means to a predetermined axis for astigmatism correction, reduction of astigmatism removal is achieved by irradiation of the cornea aligned with said pre-characterized beam. The above-mentioned engraving device. 35. In claim 34, the pre-characterizing means are placed in the center of the disc, and the eye-contacting mounting base supports the disc in a slightly inclined position, in which the geometry of the center of the disc is The above-mentioned engraving device is characterized in that the optical normal is deviated from the center line of the eye by a small angle. 36 In claim 34, the pre-characterizing means is placed in the center of the disc, and a mounting base that contacts the eye supports the disc so that its center coincides with the central axis of the eye. The above-mentioned engraving device is characterized in that: 37. The engraving apparatus according to claim 34, wherein the pre-characterizing means is a thin film-like gradient film. 38 In claim 34, the pre-characterizing means is a thin film-like gradient filter, the gradient filter has a substrate transparent to the laser radiation wavelength, and is realized by optical processing. An engraving device as described above, characterized in that it has a halftone coating, the halftone coating being provided with a predetermined characterization. 39. Claim 34, wherein the pre-characterizing means is a thin film gradient filter, the gradient filter having a substrate that is opaque to the laser emission wavelength;
The engraving device as described above, wherein the substrate has a large number of distributed micro-apertures, and the distribution of the micro-apertures follows the luminous flux density distribution. 40. The engraving apparatus according to claim 34, wherein the pre-characterizing means is a thin film-like gradient filter reflector having pre-characterized reflection characteristics. 41. An engraving device for operating on the outer surface of the cornea of a patient's eye, comprising laser means for producing an output beam in the ultraviolet region of the electromagnetic spectrum, the output beam having a central axis and disposed within said beam. , having pre-characterizing means for transmitting only a pre-characterized beam to the cornea, the pre-characterizing being such that in the pre-characterized beam transmitted to the cornea, the luminous flux density distribution passes through the center of said beam. symmetrical about a single diametrical line, said distribution being configured such that the luminous flux density increases symmetrically and continuously on both sides of said diametrical line, and said pre-characterizing means being transmitted to the cornea. means for selectively rotating the beam about the central axis of the pre-characterized beam;
Thereby, by rotationally adjusting said pre-characterizing means to a predetermined axis for astigmatism correction, reduction of astigmatism removal is achieved by irradiation of the cornea aligned with said pre-characterized beam. The above-mentioned engraving device. 42. The engraving apparatus according to claim 41, wherein the pre-characterizing means is a thin film-like gradient filter. 43 In claim 41, the pre-characterizing means is a thin film-like gradient filter, the gradient filter has a substrate transparent to the laser radiation wavelength, and is realized by optical processing. An engraving device as described above, characterized in that it has a halftone coating, the halftone coating being provided with a predetermined characterization. 44. Claim 41, wherein the pre-characterizing means is a thin film gradient filter, the gradient filter having a substrate that is opaque to the laser emission wavelength;
The engraving device as described above, wherein the substrate has a large number of distributed micro-apertures, and the distribution of the micro-apertures follows the luminous flux density distribution. 45. The engraving apparatus according to claim 41, wherein the precharacterizing means is a thin film gradient filter reflector having precharacterized reflection characteristics. 46 In claim 41, in the biaxially outward directions of the single diameter line, the luminous flux density distribution is such that: (ii) uniformly increasing as one moves laterally outward from said maximum luminous flux density of said first biaxial limit; The above-mentioned engraving device is characterized in that the function decreases to .