CN114390919A - 表征激光处理系统的激光辐射的方法、光阑装置和激光处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于表征激光处理系统(30)的激光辐射(24)的方法。该方法包括a)在激光处理系统(30)的工作平面(300)中提供具有多个光阑开口(14)的光阑装置(10),使得光阑开口(14)在工作平面(300)内延伸。该方法还包括b)沿平行于工作平面(300)的扫描方向(200)在光阑装置(10)之上扫描激光辐射(24),使得激光辐射(24)至少部分扫过光阑开口(14)。该方法还包括c)求出激光辐射(24)的在扫描过程期间分别通过光阑开口(14)传送的能量,以及d)根据激光辐射(24)的所求出的、通过多个光阑开口(14)的第一光阑开口(14a)传送的能量确定激光辐射(14)的扩展,并且根据激光辐射(24)的所求出的、通过多个光阑开口(14)的第二光阑开口(14b)传送的能量确定能量参数。在此,第一光阑开口(14a)具有沿扫描方向(200)的预定的扩展,扩展小于激光辐射(24)在工作平面(300)中的平均直径。此外,第二光阑开口(14b)具有如下扩展,扩展大于在工作平面(300)中的激光辐射(24)并且设计用于基本上完全地传送激光辐射(24)。
Description
技术领域
要求保护的实施方式涉及用于表征激光处理系统的激光辐射的方法、光阑装置和尤其用于对眼睛进行眼科手术激光处理系统。因此,实施方式涉及用于眼科手术的激光处理系统的领域。
背景技术
人眼屈光不正通常会归因于眼睛的屈光效果有缺陷。例如,该屈光不正会由角膜扭曲引起。在许多情况下,屈光不正的原因能够借助于眼科或屈光手术来消除或减少。为了执行这种屈光手术治疗、即例如屈光角膜手术,通常使用准分子激光器,借助于准分子激光器从待校正的角膜去除材料,以便为角膜设有期望的屈光效果。不言而喻,必须非常精确地进行屈光效果的矫正,以实现令人满意的治疗结果,其中,矫正实现期望的屈光效果。
为了在借助于准分子激光器的激光辐射从角膜去除材料时实现所需的精度,以及出于监管原因,需要定期表征或检查实际的材料去除,借助激光辐射引起材料去除。激光辐射通常以脉冲形式存在,使得通过激光辐射进行的材料去除典型地作为每激光脉冲或“轰击”或针对预定的脉冲序列或轰击序列(激光脉冲数量)的材料去除来求出。在连续工作的激光器的情况下,求出每辐照持续时间的材料去除。
这种材料去除的表征通常也称为“注量测试”,因为“注量(Fluence)”或注量,作为激光脉冲能量与有效激光光斑直径之间的比率,如果材料强烈吸收激光,则通常对于材料去除是最重要的特征变量,如这例如在准分子激光的紫外光的情况下在塑料或生物组织中是这种情况。
在现有技术中已知用于屈光角膜矫正的各种准分子激光系统,如例如从本申请人的称为MEL80和MEL90的系统中已知。在这些系统和其他系统中,能够借助于所谓的注量纸(Fluencepapiere)定期执行材料去除的检查,注量纸典型地由染色纸板组成,将已知厚度的金属覆层的塑料膜粘贴到该纸板上。在此,为了检查材料去除,对注量纸施加预定的轰击模式,其中,对在注量纸上的不同测试部位分别施加特定数量的脉冲或轰击,即施加特定的轰击数量比。然后,借助肉眼检查注量纸的相应的测试部位上的由此引起的材料去除,其中,针对在测试部位中或在测试部位处的一些预定的轰击序列,金属覆层的塑料膜仍保留,而该金属覆层的塑料膜在其他轰击序列、例如具有更高轰击数量的其他轰击序列的测试部位中已经被部分地去除,其中,更高的轰击数量对应于+4%的流量。在其中金属覆层的塑料薄膜至少部分被去除的测试部位中,布置在原始安置的金属塑料膜下方的染色纸板至少部分地可见。然后,通过操作员用肉眼进行检查。
用于表征激光辐射的替选的方法在于:借助于准分子激光器将透镜轮廓通过如下方式在由PMMA构成的基板中处理:即借助于准分子激光器从PMMA基板相应地去除材料。随后,对处理过的PMMA基板进行复杂的测量,其中,测量处理过的PMMA基板或其透镜形状的实际屈光效果,并且与相应的、预定的目标值进行比较。然后,能够根据可能的偏差来推断出处理效果并且表征激光辐射。然而,该方法需要特殊的测量仪器和高度的耗费,使得每日借助这种方法定期检查激光辐射在经济上是不合理的或不可行的。这种方法的执行也需要高度的技术专长,进而出于该理由通常托付给受过培训的人员、即例如服务技术人员,并且普通操作员无法容易执行。因此,这种方法典型地仅在首次校准时、例如在系统的制造或首次投入运行时执行。
在现有技术中还已知用于确定激光辐射尺寸的方法,其中,激光辐射在参考边缘上的路径中扫描,即例如在US 6,559,934 B1中所描述。此外,US 2002/0198515 A1描述如下方法,其中,为了调整激光系统,在治疗平面中使用具有用于调整或校准目的的缝隙或参考边缘的结构。此外,WO 01/87199 A2描述用于测量脉冲激光辐射的能量和/或位置的设备和方法,其中,激光辐射被暂时地转向到传感器上。
在例如在紫外或红外光谱范围中发射的不可见的处理激光的情况下,通常必须使用附加的瞄准激光。瞄准激光必须在可见光谱范围内发射,并且出于激光安全的原因,瞄准激光通常在工作平面中具有比处理激光低得多的强度。瞄准激光典型地在工作平面中与处理激光足够良好地空间叠加,其中,出于安全原因必须定期检查空间叠加。通常通过医生通过如下方式视觉检查叠加:即例如在注量纸上检查借助于处理激光标记的结构和瞄准激光的叠加。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种方法和一种设备,方法和设备实现对工作平面中的处理激光进行可靠的表征或检查,并且提供自动化的可能性。在此,表征尤其应当包括工作平面中激光参数的注量和/或空间校准。
此外,目的是提供一种方法和设备,方法和设备实现对处理激光和瞄准激光的叠加的检查并且提供自动化的可行性。
目的通过所描述的实施方式来实现。实施方式涉及具有相应独立权利要求的特征的用于表征激光处理系统的激光辐射的方法、光阑装置、激光处理系统、用于角膜屈光矫正的设备、准分子激光器和用于角膜的屈光矫正的设备。在从属权利要求和说明书中说明了可选的实施方式。
第一实施方式涉及一种用于表征激光处理系统的激光辐射的方法。该方法包括a)在激光处理系统的工作平面中提供具有多个、即具有两个或更多个光阑开口的光阑装置,使得光阑开口在工作平面内延伸。该方法还包括b)沿平行于工作平面的扫描方向在光阑装置之上扫描激光辐射,使得激光辐射依次至少部分扫过光阑开口中的至少两个光阑开口。此外,该方法包括c)求出激光辐射的在扫描过程期间分别通过光阑开口传送的能量,和d)根据激光辐射的所求出的、通过多个光阑开口的第一光阑开口传送的能量确定激光辐射沿扫描方向的扩展,并且根据激光辐射的所求出的、通过多个光阑开口的第二光阑开口传送的能量确定能量参数。在此,第一光阑开口具有沿扫描方向的预定的扩展,该扩展小于激光辐射在工作平面中的平均直径。此外,第二光阑开口在工作平面中具有如下扩展,该扩展大于在工作平面中的激光辐射并且设计用于基本上完全地传送激光辐射。可选地,通过激光辐射扫过光阑开口进行为,使得在每个时间点最多通过激光辐射扫过光阑开口中的一个,但是没有通过激光辐射同时扫过多个光阑开口。
另一个实施方式涉及一种用于表征激光处理系统的激光辐射的光阑装置,其中,光阑装置能够布置在激光处理系统的工作平面中,并且包括具有多个光阑开口的光阑。在此,光阑装置包括:多个光阑开口的第一光阑开口,第一光阑开口沿激光辐射的扫描方向具有小于要检查的激光辐射在工作平面中的平均直径的预定的扩展;以及多个光阑开口的第二光阑开口,第二光阑开口具有大于要检查的激光辐射的扩展,并且设计用于基本上完全地传送激光辐射。此外,光阑装置包括至少一个光电探测器,光电探测器布置为,使得能够借助于光电探测器探测激光辐射的在工作平面中通过光阑开口传送的至少一部分。
另一实施方式涉及一种用于借助于激光辐射在工作平面中处理物体的激光处理系统。激光处理系统包括:用于提供激光辐射的激光源;偏离装置,能够借助偏离装置将激光辐射在工作平面内垂直于激光辐射的传播方向移动;和根据可选的实施方式的光阑装置。在此,光阑装置为了表征激光辐射而能够布置在激光处理系统中,使得光阑开口布置在工作平面中。
另一实施方式涉及一种用于表征激光处理系统的激光辐射的方法。该方法包括:(a)在激光处理系统的工作平面中提供具有光阑开口的光阑装置,使得光阑开口在工作平面内延伸,其中,光阑装置具有至少两个以预定间距彼此相对置的且平行伸展的开口边缘,开口边缘界定光阑开口,并且光阑开口大于在工作平面中的激光辐射并且设计用于基本上完全地传送激光辐射。此外,该方法包括(b)沿平行于工作平面的扫描方向在光阑装置之上扫描激光辐射,使得激光辐射在时间上依次分别至少部分地扫过两个开口边缘的第一开口边缘、光阑开口和两个开口边缘的第二开口边缘;以及(c)求出激光辐射的在扫描过程期间通过光阑开口传送的能量。此外,该方法包括(d)根据在通过激光辐射扫过第一开口边缘和/或第二开口边缘时传送的能量的曲线来确定激光辐射沿扫描方向的扩展,并且确定基本上完全通过光阑开口传送的激光辐射的能量参数,和(e)根据通过激光辐射扫过以预定间距布置的开口边缘来确定激光处理系统的调整参数。
另一实施方式涉及一种用于表征激光处理系统的激光辐射的方法。该另一实施方式可选地能够包括第一实施方式。该方法包括:确定激光辐射的能量参数。此外,该方法包括在激光处理系统的工作平面中提供校准装置,并且在与使用激光辐射对处理对象进行处理相同的条件下对校准装置施加激光辐射,以及借助于校准装置在工作平面中求出校准参数。此外,该方法包括在工作平面外的控制平面中提供校准装置并且偏转激光辐射,使得对控制平面中的校准装置施加激光辐射;以及借助于控制平面中的校准装置求出控制参数。此外,该方法包括确定表征校准参数与控制参数之间的偏差的偏差系数,以及利用偏差系数借助于控制平面中的校准装置表征激光辐射。
另一实施方式涉及一种用于借助于激光辐射处理处理对象的激光处理系统。激光处理系统包括:设计用于确定激光辐射的能量参数的能量传感器。此外,激光处理系统包括校准装置,校准装置可选地能够布置在激光处理系统的工作平面内并被施加激光辐射,并且能够布置在工作面外的控制平面内并被施加激光辐射,以及偏转元件,其能够布置在激光辐射的辐射路径中,使得偏转元件将对准到工作平面上的激光辐射偏转到控制平面中。在此,激光处理系统设置用于,将校准装置布置在工作平面中并求出校准参数,将校准装置布置在控制平面中并求出控制参数,确定表征校准参数与控制参数之间的偏差的偏差系数,并借助于校准装置在控制平面上使用能量参数和偏差系数来表征激光辐射。
另一实施方式涉及一种用于表征激光辐射的方法,该方法能够替选地或与上述第一实施方式组合地使用,并且同样能够是用于表征激光辐射的方法的另一实施方式的一部分。该方法包括对测试对象施加激光辐射,使得激光辐射在测试对象的测试部位处去除测试对象的材料的一部分。此外,该方法包括求出由于施加激光辐射引起的测试对象在测试部位处的厚度的变化。
另一实施方式涉及一种用于表征激光辐射的设备。在此,该设备具有测试对象保持件,测试对象保持件设计用于提供测试对象以对测试对象施加激光辐射,使得借助于激光辐射在测试对象的测试部位能够去除测试对象的材料的一部分。此外,该设备具有测量装置,测量装置设置用于求出由于施加激光辐射引起的测试对象在测试部位处的厚度的变化。
另一实施方式涉及一种准分子激光器,其包括根据可选的实施方式的用于表征激光辐射的设备。
另一实施方式涉及一种用于屈光角膜矫正的设备,其包括根据优选的实施方式的准分子激光器和/或根据优选的实施方式的用于表征激光辐射的设备。
在此,激光辐射是由激光器、可选地准分子激光器发射的辐射。激光辐射不一定具有持续线辐射或连续波辐射(continuous wave Strahlung),而是也能够以脉冲方式存在。此外,激光辐射也能够以准直的、和/或会聚的、和/或发散的形式存在以进行表征。可选地,激光辐射具有紫外光谱范围中的电磁辐射。还可选地,激光辐射具有约193nm的中心波长。可选地,激光辐射构造为用于角膜屈光矫正的激光辐射并且可选地由准分子激光器提供。特别可选地,激光辐射通过ArF准分子激光器提供。在此,将激光处理系统的工作激光辐射称为激光辐射。除了激光辐射,即工作激光辐射之外,根据可选的实施方式,激光处理系统还能够提供瞄准激光辐射,瞄准激光辐射具有较低的能量并且其光学光谱可选地至少部分地处于可见光谱范围中。然而,与激光辐射区分,总是将其称为瞄准激光辐射。
激光辐射的表征可选地包括激光的辐射轮廓的表征和/或辐射尺寸的表征。表征可选地还能够包括能量(例如脉冲能量和/或峰值功率和/或平均功率)的表征,和/或预定的序列或数量的脉冲的能量的表征,和/或强度和/或注量(特别是在工作平面中)和/或由此可实现的材料去除的表征。表征还能够可选地包括激光辐射焦点的表征,即例如聚焦激光辐射的形状和/或轮廓和/或强度。
在此,光阑装置是包括具有多个光阑开口的光阑的装置或设备。例如,光阑能够平面面状地构造,并且光阑开口能够构造为光阑中的凹部。在此,除了光阑开口之外,光阑对激光辐射是不透明的,并且可选地构造为,使得光阑不会通过被施加激光辐射而具有任何损坏,该损坏会损害对于激光辐射的不透明性。光阑开口可选地对激光辐射完全透明,并且特别可选地构造为光阑中的凹部或孔。光阑能够一件式或多件式地构造。除了光阑之外,光阑装置还能够具有其他元件。例如,光阑装置能够具有光电探测器和/或其他元件,其他元件例如能够形成光阑装置的固定组成部分。
在此,工作平面是其中激光处理系统对处理对象、例如眼睛被施加激光辐射的平面。换言之,激光处理系统能够设计用于:在工作平面中用激光辐射处理处理对象和/或用瞄准激光辐射在处理对象上标记入射点。例如,激光辐射和/或瞄准激光辐射能够由激光处理系统聚焦到工作平面中。然而,在此,工作平面不一定必须是数学意义上的平面,尽管这根据一些可选的实施方式能够是这种情况。根据其他可选的实施方式,工作平面也能够构造为曲面,从而表示在三维空间中延伸的面。
在此,激光辐射沿扫描方向的扫描可选地是激光辐射的偏离,使得激光辐射与工作平面的交点在工作平面内沿扫描方向位移或移动。例如,能够借助于偏离装置来完成扫描,偏离装置能够在工作平面内在预定范围内移动激光辐射。在此,扫描方向不必一定直线地伸展,而是也能够遵循曲线路径或甚至遵循自由形状曲线。扫描方向也能够在多个维度中伸展。可选地,扫描方向在多个扫描部段中分别直线地伸展,其中,各个扫描部段的扫描方向能够相互不同,并且甚至能够相互垂直。特别可选地,扫描方向在各个处理点之间不连续地、且跳跃地伸展,以便为了减少处理对象的热负荷而尽可能彼此远离地定位用于依次的处理的处理点。然而,可选地,扫描方向完全地在工作平面之内伸展。
根据另一可选的实施方式,替选地或附加地能够通过如下方式实现激光辐射在在光阑装置之上的扫描:即光阑装置可选垂直地相对于激光辐射移动。这能够提供如下优点,即激光辐射不必为了表征而偏转。在此,激光辐射沿平行于工作平面的扫描方向在光阑装置之上进行扫描意味着:激光辐射在垂直于激光辐射的光学轴线的一个或多个方向上进行偏离。在此,可选地,工作平面距离导致偏离的光学元件(例如扫描镜)的间距大至使得可能的投影效应在激光辐射偏转时、即在扫描时并且尤其对于确定注量是可忽略的。
在此,激光辐射至少部分地扫过光阑开口意味着:并非所有的光阑开口都必需扫过通过激光辐射。这也意味着:可选地,整个相应的光阑开口不必被激光辐射扫过,而是光阑开口也能够具有未被激光辐射扫过的区域。例如,根据一个可选的实施方式,第一光阑开口能够缝隙形地构造,其中,缝隙的宽度小于工作平面中的激光辐射,并且缝隙的长度大于激光辐射在工作平面中的扩展。在此,例如,这种缝隙形的光阑开口能够通过激光辐射扫过,使得激光辐射尽管在其整个宽度上用激光辐射扫过,但是不在其整个长度中用激光辐射扫过。
在此,平均直径可选地是半峰全宽(FWHM)。在此,激光辐射的扩展可选地是如下辐射面,该辐射面在假设为高斯辐射轮廓的情况下包含激光辐射功率或能量的99.5%。在此,第二光阑开口基本上完全传送激光辐射意味着:未由第二光阑开口传送的、或阻挡的功率或能量不超过总功率或总能量的0.5%。由此实现:激光辐射通过第二光阑开口的衰减忽略不计,并且可选地低于典型的传感器信噪比。
在此,在该方法的范畴中确定的能量参数可选地是表征激光辐射的能量和/或功率的参数。可选地,根据激光辐射的特定扩展能够求出激光辐射在工作平面中的强度和/或注量。
可选地,能量参数表征激光辐射的能量和/或激光辐射的功率和/或激光脉冲的能量和/或一系列激光脉冲的能量。
在此,在该方法的范畴中确定的校准参数是如下参数,能够根据该参数确定和/或预期通过激光辐射进行的材料去除,尤其在施加到要治疗的眼睛上时角膜的去除。校准参数尤其能够包括激光辐射在工作平面中的注量和/或强度,或者实现求出激光辐射在工作平面中的注量和/或强度。控制参数可选地对应于校准参数,条件是:控制参数表征控制平面中的激光辐射。特别可选地,校准参数和控制参数能够直接相互比较,从而偏差系数可选地表示如下无量纲变量,该变量一方面量化校准参数的、并且另一方面量化控制参数的值或绝对值或幅度的差异。可选地,校准参数的求出包括求出激光辐射在工作平面中的注量和/或强度,其中,控制参数的求出包括求出激光辐射在控制平面中的注量和/或强度。
在此,控制平面是如下平面,在该平面中借助于校准装置来得出控制参数。可选地,以与求出工作平面中的校准参数相同的方式求出控制平面中的控制参数。在此,控制平面布置成,使得当患者采取治疗位置并且患者的眼睛布置在工作平面中时,校准装置才能够布置在控制平面中。因此,可选地,控制平面被布置成和/或在控制平面中提供校准装置为,使得在控制平面中提供的校准装置与布置在工作平面中的处理对象之间不存在空间叠加。特别可选地,控制平面至少部分地布置在激光处理系统之内和/或校准装置在控制平面中提供时布置在激光处理系统内。这提供如下优点:使得激光处理系统能够特别紧凑地构造。
测试对象可选地是固体元件,能够借助于通过激光辐射的激光烧蚀从固体元件中去除材料。进一步可选地,测试对象设计用于:至少部分地吸收激光辐射的辐射,以便通过以激光辐射形式入射的吸收的能量实现材料的烧蚀。换言之,测试对象可选地由紫外可烧蚀的介质制成。进一步可选地,测试对象由如下材料制成,该材料对于可见和/或红外光谱范围中的电磁辐射至少部分透明并且可选地几乎完全透明。这能够实现将基于可见和/或红外波长的光学测量方法用于求出测试对象厚度的变化。进一步可选地,测试对象构造为,使得其具有如下表面,该表面能够借助于共焦色度传感器被检测,特别是在表面已经利用UV激光被处理之后。
特别可选地,测试对象至少部分由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成,PMMA在紫外光谱范围内、特别是在193nm时具有非常大的光学密度,并且特别在可见光谱范围中具有高的透明度。替选于或除了固体测试对象,也能够使用具有生物组织或由其构成的测试对象,即例如供体角膜部分以及例如凝胶的类似物质。特别有利的是,在激光处理与测量之间不必移动或仅非常少量地移动测试对象,并且能够在施加激光辐射之后在时间上非常近地进行测量,使得能够大范围减小或消除测试对象在处理与测量之间的形状变化的风险。
可选地,测试对象的厚度的变化的求出在如对测试对象施加激光辐射的不变的测试对象位置和/或定向中进行。换言之,可选地,测试对象在被施加激光辐射与求出厚度的变化之间基本上不移动。“基本上不移动”在此意味着:测试对象相对于激光辐射和/或相对于测量装置不移动,或者可能的移动小至使得在测试部位处求出厚度的变化不由此被损害。这还提供了如下优点:即厚度的变化的求出能够在已经被施加激光辐射的测试部位处可靠地进行。此外,提供了如下优点:也能够可靠地使用如下测试对象,该测试对象的形状不稳定和/或其可定位性无法可靠地复现。
对测试对象施加激光辐射可行地包括:将测试对象暴露于激光辐射,使得激光辐射入射到测试对象上。对测试对象施加激光辐射可选地以特定的辐照持续时间进行,特别在使用连续波激光器时进行,但是或者在使用脉冲激光器时以特定的激光脉冲数量进行。不言而喻,在对测试对象施加激光辐射时,在材料去除和辐照持续时间或激光脉冲数量之间存在关系和/或关联。可选地,施加以与在角膜屈光校正时对角膜施加激光辐射相同的方式进行,尤其是在环境参数方面,即例如环境空气中的吸收UV的物质、即例如空气湿度,和/或辐射直径和/或辐射功率或脉冲能量。替选地或附加地,对测试对象进行施加也能够以其他的辐射直径和/或功率和/或脉冲能量实现。
在此,测试部位尤其是测试对象中和/或测试对象上的如下部位,该部位能够位于测试对象的表面上或在测试对象之内,即位于测试对象的体积区域中。在此,测试部位是如下部位,该部位被施加激光辐射并且在该处相应地发生材料去除。在对测试部位施加激光辐射之前,测试部位能够可选地对应于未改变的测试对象并且与测试对象的其他部位没有区别。
实施方式提供的优点是:激光辐射的扩展和激光辐射的功率或能量能够直接地在工作平面中被测量。这具有的优点是,在没有错误的假设或影响的情况下,能够直接在工作平面中、即在激光辐射施加到处理对象上的部位处求出激光辐射的注量并且能够以该方式实现激光辐射的特别可靠的表征和可能的适配。因此,这提供有利的可行性,例如直接确定注量,而例如不必在激光处理系统中的其他部位处执行能量或功率测量并且不必执行激光辐射在工作平面之外的扩展的确定,以便不必间接地经由或者不恰当的假设来推断出注量。这也提供如下可行性:能够可选地检查激光辐射的精确位置以及瞄准激光辐射的精确位置并且可选地检查他们在工作平面中的叠加。因此,通过该实施方式能够提高表征的可靠性。
此外,实施方式提供如下优点:即激光辐射的表征和尤其激光辐射注量的求出以及(例如扫描仪的)偏离装置的校准都能够借助于光阑装置来实现。换言之,实施方式提供的优点是:能够借助于工作平面中的光阑装置来执行多个表征或检查或表征,对于表征或检查或表征通常需要不同的设备。以该方式,能够在硬件要求方面简化激光处理系统的表征或检查或校准和/或在时间耗费方面加速,从而能够降低采购和/或运行成本并且能够缩短维护时间。这还提供如下优点:即能够可选地检查激光辐射的精确位置以及可选地检查瞄准激光辐射的精确位置进而检查他们在工作平面中的叠加,由此,能够提高高激光处理系统的安全性。
此外,这提供如下优点,即对于表征仅需要一个光电探测器或能量传感器。这在如下方面是特别有利的,即能够将对于表征的技术要求选择为比现有技术更低,并且能够避免通常多个使用的能量传感器的测量之间的可能的偏差,进而能够减小表征被歪曲的风险。
此外,实施方式提供的优点是:激光系统校准到的注量或目标注量能够存储为与辐射直径相关的变量,进而校准不分开地针对各个参数、即激光辐射的扩展和能量,即分别单独地监控能量和光斑大小的分开的校准,而是能够组合地校准或表征这两个值,并且在此,能够考虑它们的相关性。这种相关性例如能够是:对于特定去除体积所需的注量能够根据激光辐射在工作平面中的光斑大小的非线性函数来确定。
实施方式还提供如下优点,即能够直接求出激光辐射在工作平面中的注量,并且相应地也能够在表征的范畴中在预定的公差边界方面监控注量。在常规的、现有技术中已知的方法中,激光辐射的多个功率或能量参数和大小彼此独立地被求出,并且关于其相应的公差边界被检查,然而,不能够求出工作平面中的注量。这导致各个参数的相应的公差边界在现有技术中必须选择得非常窄。根据一些实施方式,能够求出注量,并且检查可能的预定的公差边界,使得在能量中和在辐射直径中的单独偏差的组合不必不正确地被评价为错误,尽管该组合将注量保持在公差范围内。
一些实施方式提供如下优点:即能够可选地自动化激光辐射的表征。为此,尤其有利的是:激光处理系统设计用于将光阑装置独立地或自动地布置在工作平面中,并且在进行激光辐射的表征之后将其再次独立地或自动地从工作平面移除。
实施方式提供如下优点:使得能够利用仅一个校准装置表征激光辐射,尽管根据一些实施方式也能够使用多个校准装置。通过一个校准装置就足够,因此能够避免由于单独的校准装置之间的差异而引起的激光辐射表征的偏差和扭曲。
此外,一些实施方式提供的优点是:使得首先能够在工作平面中进行正常的校准,并且然后,尤其在处理或治疗期间,如果校准装置不能够布置在工作平面中,则能够通过如下方式根据控制参数和能量参数暂时表征或监控激光辐射,即将激光辐射偏转到控制平面中。尽管控制平面中的表征可能不允许真正意义上的校准,因为例如在工作平面中的校准是强制规定的,所以控制平面中的表征仍然能够提供关于如下的有价值的附加信息:自最后的校准或表征后激光辐射的一个或多个参数是否改变和/或重新校准是否显得有利或必要。以该方式,能够可选地延长工作平面中的校准和/或表征的间隔和/或实现激光辐射的更规则的表征,尤其在其中患者已经或仍处于工作平面中的时间部段中。
此外,一些实施方式提供如下优点:即能够特别可靠地进行表征,因为工作平面中和控制平面中的校准装置可选地是在到工作平面或到控制平面的辐射路径中的最后的元件,进而在将激光辐射施加到处理对象或要治疗的眼睛上时没有将附加的光学元件布置在辐射路径中,该附加的光学元件在表征激光辐射时不被考虑。
一些实施方式提供如下优点:能够根据测试对象的厚度的变化客观地表征激光辐射,进而实现激光辐射的客观的表征或评估。这能够实现:以比借助于用注量纸进行传统表征更可靠的方式执行表征,进而能够实现对激光器或激光辐射进行可选地不受主观印象影响或扭曲的特别精确的调整。
此外,一些实施方式提供如下优点:激光辐射的表征能够自动地进行并且能够以该方式由激光器或与其关联的设备独立地执行。特别地,能够将测试对象的提供、施加和/或评估(求出厚度)自动化,并且以该方式对操作者减负。特别有利地,能够在一个测试部位处通过材料去除针对多个施加求出多个厚度的变化,使得通过求平均值和/或统计实现在激光辐射表征中能够的高度的安全性或可靠性。根据一个可选实施方式,在脉冲序列的每个单独激光脉冲之后确定厚度的变化。
在此,一些实施方式还提供如下优点:即从经济的角度来看,也能够有效地进行自动化的表征,因为根据一些实施方式的方法能够比现有技术中已知的、基于透镜轮廓制造和透镜轮廓随后检查的方法更节约成本地执行。
此外,一些实施方式提供如下优点:即用于表征的方法已经能够通过在规划和制造时能够实施用于表征激光辐射的设备而集成到激光设备(例如准分子激光器)中,和/或用于对角膜进行屈光矫正的设备中。替选地,这提供如下可行性:现有的准分子激光器和/或用于角膜屈光矫正的设备用根据可选的实施方式的设备被改装和/或扩展,其中,现有的准分子激光器和/或用于角膜屈光矫正的设备不具有用于表征激光辐射的这种设备。
可选地,光阑装置还包括多个光阑开口的第三光阑开口,第三光阑开口沿扫描方向具有预定的扩展并且沿扫描方向距第一光阑开口以预定的间距布置,其中,该预定的扩展小于激光辐射在工作平面中的平均直径。可选地,该方法还包括:利用第三光阑开口距第一光阑开口的预定的间距确定激光处理系统的调整参数。这提供如下优点:即扫描移动和/或特别是用以执行扫描移动的偏离装置也能够被表征和/或检查和/或校准。特别地,这通过沿扫描方向移动激光辐射使得其扫过第一和第三光阑开口的方式来实现,其中,激光辐射可选地直接且直线地从第一光阑开口移动至第三光阑开口。然而,根据其他实施方式,激光辐射能够跳跃式移动,使得激光辐射例如首先扫过第一光阑开口,然后跳至第三光阑开口并扫过该第三光阑开口,并且随后跳回至第二光阑开口并且扫过该第二光阑开口。然后,能够通过第一和第三光阑开口之间的预定间距来检查:扫描移动是否如所预设的那样进行,或者额定与实际移动之间是否存在偏差。例如,偏差的存在可能是校准和/或扫描仪放大不足的指示。
可选地,还根据激光的所求出的、通过多个第三光阑开口传送的能量来确定激光辐射沿扫描方向的扩展。特别可选地,激光辐射沿扫描方向的扩展的确定包括形成激光辐射的根据第一光阑开口和第三光阑开口求出的扩展的平均值。这提供如下优点:即能够根据多个测量值必要时减少测量误差,进而能够更可靠地确定扩展。
可选地,在第一扫描部段中和在第二扫描部段中进行激光辐射的扫描,其中,第一扫描部段中的扫描方向沿平行于工作平面的第一维度伸展,并且第二扫描部段中的扫描方向沿平行于工作平面的第二维度伸展。这提供如下优点:能够求出激光辐射沿多个扫描方向的扩展。特别可选地,扫描方向在两个扫描部段中伸展为,使得能够确定激光辐射在工作平面的两个维度中的扩展。特别可选地,第一扫描部段中的扫描方向垂直于第二扫描部段中的扫描方向。
可选地,第一光阑开口在第一扫描部段中沿扫描方向具有预定的扩展。此外,光阑装置可选地具有多个光阑开口的附加光阑开口,附加光阑开口在第二扫描部段中沿扫描方向具有预定的扩展,该扩展小于激光辐射在工作平面中的平均直径。换言之,对于每个扫描部段或对于两个扫描方向中的每一个,光阑装置以预定间距且具有(沿扫描方向)预定的扩展的两个光阑开口,从而两个光阑开口对于确定在两个扫描方向上或沿两个扫描部段的扩展可用。以该方式,扫描移动的校准和/或表征也能够在两个维度中进行。
可选地,沿扫描方向具有小于激光辐射在工作平面中的平均直径的预定扩展的光阑开口具有不大于激光辐射在工作平面中的平均直径的90%、更可选地不大于80%、甚至更可选不大于70%、更可选地不大于60%、最可选地不大于50%的扩展。替选地或附加地,沿扫描方向的扩展对应于激光辐射在工作平面中的平均直径的至少1%、进一步可选地至少5%、还进一步可选地至少10%、更可选地至少15%、最可选地20%。例如,工作平面中的激光辐射能够具有大约0.6mm至0.8mm的平均直径(FWHM),其中,也能够使用更大或更小的直径。光阑元件的扩展例如能够沿扫描方向处于0.1mm与0.4mm之间,光阑元件沿扫描方向具有比激光辐射平均直径更小的预定扩展。具有小于激光辐射平均直径的预定扩展的多个光阑开口的预定扩展能够彼此独立地具有相同的扩展或尺寸或具有彼此不同的扩展。
可选地,多个光阑开口对于每个扫描部段包括至少两个光阑开口,该至少两个光阑开口沿相应的扫描方向具有小于激光辐射在工作平面中的平均直径的预定的扩展,并且沿相应的扫描方向彼此以预定的间距布置。这提供以下优点:能够沿每个扫描部段确定激光辐射的扩展或直径,并且还能够根据光阑开口的预定间距通过如下方式进行扫描仪移动的或偏离装置移动的、即用于激光辐射在工作平面中移动的偏折镜的移动的检查和/或校准:即例如连贯的直线移动依次扫过两个光阑开口,并且求出偏折镜的为此所需的偏转和/或移动。换言之,可选地能够以该方式确定:实际引起的扫描移动是否对应于预期的瞄准扫描移动。如果不是这种情况,则偏折镜的调整和/或校准会是有利地或者甚至是必需的。
可选地,借助该方法进行激光辐射、即激光处理系统的工作激光辐射和可选地还有瞄准激光辐射的检查。激光辐射可选地是用于执行在工作平面中对处理对象进行激光处理的激光辐射。在此,激光辐射能够具有对于人眼不可见或仅很难可见的中心波长,即例如在紫外或红外光谱范围内的中心波长,由此会使激光辐射的调整变难。因此,有利的是:使用瞄准激光辐射来调整激光处理系统,瞄准激光辐射可选地具有在可见光谱范围中的中心波长。可选地,激光辐射和瞄准激光辐射的传播方向彼此耦合,使得它们沿相同的光学轴线传播,并且以该方式,利用瞄准激光辐射调整激光处理系统也引起激光辐射的调整。这提供如下优点:能够检查激光辐射和瞄准激光辐射的耦合,以确保利用瞄准激光器调整激光处理系统的可靠性。
可选地,光阑装置还包括一个或多个瞄准激光探测器,以便探测通过光阑开口传送的瞄准激光辐射和/或求出其能量和/或功率。在此,一个或多个瞄准激光探测器能够可选地与用于探测激光辐射的光电探测器分开地构造。例如,瞄准激光探测器能够与光电探测器不同地构造。例如,瞄准激光探测器能够可选地在其传感器面积和/或其光谱灵敏度方面与光电探测器不同地构造。特别可选地,光电探测器设计用于探测激光辐射,并且相应地在光谱灵敏度方面协调于波长,并且在损伤阈值方面协调于激光辐射的能量,而一个或多个瞄准激光探测器可选地在光谱灵敏度和损伤阈值方面协调于瞄准激光辐射。
可选地,该方法还包括利用激光辐射的求出的扩展和激光辐射的求出的能量参数确定激光辐射在工作平面中的注量和/或强度。为此,例如有利的是:确定激光辐射在工作平面的两个维度中的扩展。注量和/或强度的确定提供如下优点:直接地确定对于要引起的材料去除、尤其对于眼科手术、即例如角膜的一部分的去除相关的参数,并且能够尤其精确地预期处理对象(例如眼睛)的期望的去除。
可选地,该方法包括调整激光参数并且在调整激光参数之后重复执行步骤b)至d)。换言之,在激光参数或激光辐射的可选的调整之后,重新执行激光辐射的检查。这提供如下优点:即能够检查调整的成果并且能够求出:所进行的调整是否实现期望的成果和/或激光辐射或激光处理系统的进一步调整是否是可取的和/或有利的和/或必要的。
可选地,光阑装置设计用于:吸收和/或反射激光辐射的未通过光阑开口传送的部分。可选地,光阑装置设计用于:使得激光辐射仅通过光阑开口传送。除光阑开口外,光阑装置可选地对于激光辐射是不透明的。在此,可选地,光阑装置构造为,使得对光阑装置施加激光辐射不会导致光阑装置的损坏和/或破坏,该损坏和/或破坏会损害光阑装置的功能。例如,光阑装置能够至少部分地由塑料和/或金属制成。例如,光阑装置能够包括可选的黑色阳极氧化金属,以降低光阑装置的反射率,以便例如避免通过由光阑装置反射的激光辐射对人造成损害和/或伤害和/或危险。替选地,光阑或光阑装置的表面能够散射地构造,并且将来自UV和/或可见光和/或红外(IR)光谱范围的入射光散射到大的空间角度中。这能够提供如下优点,即光阑开口中的至少一个光阑开口、特别是中心孔在眼动仪的IR图像中能够被识别为瞳孔。
可选地,第一光阑开口缝隙形地构造,并且预定的扩展对应于缝隙的预定的宽度。这提供如下优点,即光阑开口能够沿一个维度具有非常小的和限定的宽度,并且能够沿另一维度比激光辐射的平均直径更大地构造。由此,激光辐射的传送部分仅沿一个维度受到限制,例如其中激光辐射的一“条”被传送,使得尽管沿扫描方向的宽度限定,而激光辐射沿垂直于扫描方向的另一维度的尽可能大的份额被传送,以便获得尽可能最佳的信噪比。可选地,光阑装置具有多个缝隙形的光阑开口,光阑开口具有对应于预定扩展的预定宽度并且光阑开口分别成对地以彼此预定的间距布置。
可选地,第二光阑开口构造为圆孔并且具有基本上对应于激光辐射的扩展的扩展。光阑开口的扩展基本上对应于激光辐射的扩展意味着:特别是当激光辐射和光阑开口同心地布置时,激光辐射能够基本上完全地通过光阑开口传送。这意味着:未被第二光阑开口传送或阻挡的功率或能量小于总功率或总能量的0.5%。在此,光阑开口的圆形设计、例如作为圆孔的设计对于匹配于激光辐射的尤其有利的,因为圆孔可选地在工作平面中同样具有圆形的横截面形状。
可选地,光阑装置和光电探测器平行彼此上下地构造。这提供如下优点,即光阑装置能够尤其紧凑地构造,并且相应地能够尤其良好地适合于:将光阑装置布置在工作平面中。在此,可选地,光阑装置布置在工作平面中意味着光阑和尤其光阑开口布置在工作平面中。
可选地,激光处理系统设置用于:借助于偏离装置沿平行于工作平面的扫描方向在光阑装置之上扫描激光辐射,使得激光辐射至少部分地扫过光阑开口。此外,激光处理系统设置用于:借助于光电探测器在扫描过程期间求出激光辐射的分别通过光阑开口传送的能量。此外,激光处理系统还设置用于:根据激光辐射的求出的、通过第一光阑开口传送的能量确定激光辐射沿扫描方向的扩展,和根据激光辐射的求出的、通过第二光阑开口传送的能量确定激光辐射的能量参数。
可行地,激光处理系统构造用于对眼睛进行眼科手术或屈光手术的激光治疗系统,尤其用于屈光角膜手术的激光治疗系统。
此外,根据一个可选的实施方式,根据一个实施方式的光阑装置能够用于在工作平面中和控制平面(例如在激光处理系统内部)中表征激光处理设备的激光辐射。用于表征的方法同样能够执行为,使得求出工作平面中的校准参数和求出控制平面在的控制参数。
可选地,用于表征激光处理系统的激光辐射的方法实施为,使得该方法包括以下步骤:
-确定激光辐射的能量参数;
-在激光处理系统的工作平面中提供校准装置,并且在与使用激光辐射对处理对象进行处理相同的条件下对校准装置施加激光辐射;
-借助于校准装置在工作平面中求出校准参数;
-在工作平面外的控制平面中提供校准装置并且偏转激光辐射,使得对控制平面中的校准装置施加激光辐射;
-借助于校准装置在控制平面中求出控制参数;
-确定表征校准参数与控制参数之间的偏差的偏差系数;
-利用偏差系数和能量参数借助于控制平面中的校准装置表征激光辐射。
在此,校准装置能够包括光阑装置或构造为光阑装置。此外,校准参数和/或控制参数的求出能够根据用于表征激光处理系统的激光辐射的方法来进行。
根据一个可选的实施方式的激光处理系统还能够构造用于执行在工作平面和控制平面中对激光辐射进行表征。为此,激光处理系统能够可选地包括能量传感器,能量传感器设计用于确定激光辐射的能量参数。在此。激光处理系统还包括:校准装置,校准装置能够选择性地布置在激光处理系统的工作平面中并且能够施加激光辐射,并且能够布置在工作面外的控制平面中并且能够施加激光辐射;和偏转元件,偏转元件能够布置在激光辐射的辐射路径中,使得偏转元件将定向于工作平面上的激光辐射偏转到控制平面中。在此,激光处理系统设计用于:将校准装置布置在工作平面中并且求出校准参数,将校准装置布置在控制平面中并且求出控制参数,确定表征校准参数与控制参数之间的偏差的偏差系数,和利用能量参数和偏差系数借助于校准装置在控制平面中表征激光辐射。
可选地,在控制平面中提供的校准装置是与在工作平面中提供的校准装置分开构造的校准装置。换言之,根据一个可选的实施方式,在控制平面中和在工作平面中使用或提供两个单独的校准装置。这提供了如下优点:即布置在控制平面中的校准装置能够可选地保持在位置中,并且仅在工作平面中提供的校准装置为了治疗眼睛或对处理对象进行处理而必须从工作平面移除。校准装置能够可选地同类型地或甚至相同地构造。
根据另一可选的实施方式,在工作平面中和在控制平面中都使用相同的校准装置。这提供如下优点:即仅必须提供一个校准装置。此外,这提供如下优点:即能够避免由于两个单独的校准装置之间的偏差而导致的校准参数与控制参数之间的偏差。
可选地,控制参数的求出在时间上紧邻求出校准参数之后进行。这提供如下优点:即由于激光处理系统中的在时间上的波动引起的偏差能够被最小化。
可选地,至少在求出校准参数期间和在求出控制参数期间进行能量参数的确定。尤其可选地,能量参数的确定持续进行。这提供如下优点:即能够识别从激光辐射能量中的偏差中得出的变化,并且能够在将校准参数与控制参数进行比较时来考虑。
可选地,激光辐射的偏转仅借助于刚好一个光学偏转元件进行。换言之,对于从工作平面偏转到控制平面中的激光辐射的辐射路径的变化仅借助于偏转元件实现。这提供如下优点,即对激光辐射的干扰影响被减小到最小,其中,干扰影响会导致工作平面中提供的激光辐射与控制平面中提供的激光辐射之间的偏差。特别可选地,能够例如通过求出偏转元件的反射率和/或传送率,来监控和/或定期地检查偏转元件。例如,能够为此目的使用激光辐射和/或其他光辐射。
可选地,激光处理系统设计用于:校准装置的布置在工作平面与控制平面之间自动切换和/或自动将偏转元件引入激光辐射的辐射路径中和/或将其从激光辐射中移除。这提供如下优点,即仅需要一个校准装置,并且可选地,能够全自动地执行激光辐射的校准和/或表征。
可选地,校准装置被设计用于:提供与激光能量线性缩放的测量值。例如,校准装置能够具有带有光阑和光电探测器的光阑装置,借助光阑装置能够通过如下方式确定激光辐射的注量和/或强度:即在光阑的一个或多个光阑上扫描激光辐射。在此,会有利的是:光电探测器的测量信号与激光辐射的能量和/或注量成线性关系。
可选地,激光辐射借助于偏转元件被偏转到控制平面中,偏转元件为此目的被引入到辐射路径中。例如,偏转元件能够构造为镜。根据另一个实施方式,偏转元件也能够保留在辐射路径中,并且借助于偏转镜定向的变化能够实现将激光辐射偏转到控制平面中。
可选地,激光处理系统设计用于:将校准装置或光阑装置独立地在工作平面与控制平面之间移动,例如借助相应的平移和/或枢转设备来移动。例如,位置变化实现为,使得激光辐射到工作平面和控制平面的光路长度相同。
可选地,该方法包括光电探测器的功能检查,以便检查其功能。例如,这种功能检查能够根据激光辐射与探测器之间的交互作用的次要效应来进行,例如利用出现的荧光和/或温度和/或机械冲击波和/或声波来进行。
根据一个可选的实施方式,光阑装置具有两个第一光阑开口,他们缝隙形地构造并且彼此平行地伸展。缝隙形的第一光阑开口的宽度在此小于激光辐射在工作平面中的扩展,使得根据通过激光辐射扫过第一光阑开口能够求出激光辐射的通过相应的光阑开口传送的能量,并且能够从中确定激光辐射在工作平面中的扩展。两个缝隙形的第一光阑开口彼此以预定的间距布置,可选地在垂直于间歇性的光阑开口的纵向方向的方向上彼此以预定的间距布置。此外,在此,根据在移动中垂直于缝隙纵向方向顺序扫过两个第一光阑开口能够对激光处理系统的偏离装置或扫描仪进行校准。此外,根据可选的实施方式的光阑装置具有另一光阑开口,另一光阑开口例如构造为圆孔并且具有形状和大小为,使得当激光辐射穿过第二光阑开口时,激光辐射基本上完全地通过第二光阑开口传送,使得借助于第二光阑开口能够求出激光辐射的能量或功率。在此,光电探测器布置为,使得激光辐射的通过相应的光阑开口传送的部分射到光电探测器上并且能够由光电探测器求出。第二光阑开口可选地布置在两个第一光阑开口之间。由此,能够在单个的直线的扫描移动中引导激光辐射,使得激光辐射首先扫过缝隙形的第一光阑开口,然而(圆孔形的)第二光阑开口并且随后扫过缝隙形的第二光阑开口,使得借助单个的扫描移动能够求出激光辐射的扩展(在缝隙形的第一光阑开口处),求出激光辐射的能量(在圆孔形的第二光阑开口处)和校准扫描仪(根据在两个缝隙形的光阑开口之上的移动)。借助激光辐射的求出的大小和能量能够确定激光辐射在工作平面中的注量或目标注量。因此,该实施方式提供如下可行性:在单个的过程中执行注量的求出和扫描仪的校准。
根据另一可选的实施方式,光阑开口具有:缝隙形的光阑开口,光阑开口的宽度小于激光辐射在工作平面中的扩展;和圆孔形的光阑开口,圆孔形的光阑开口大于激光辐射在工作平面中的扩展,以便求出激光辐射在工作平面中的注量。在此,光阑开口与光电探测器叠加地布置,以求出激光辐射的能量和注量。此外,根据实施方式的光阑装置具有另一缝隙形的光阑开口,该另一缝隙形的光阑开口与瞄准激光探测器叠加,并且借助于该另一缝隙形的光阑开口能够进实现瞄准激光辐射和激光辐射之间的连测。该实施方式提供如下优点:能够在一个过程中在工作平面中实现激光辐射注量的求出和激光辐射与瞄准激光辐射的连测。
根据一个可选的实施方式,该方法还包括目标注量的确定。在此,目标注量是注量的力求的目标值,该目标注量应当用于借助于激光处理系统进行处理。在此,目标注量能够与激光辐射在工作平面中的焦点大小或光斑大小相关。例如,因此,该方法能够包括求出(实际)注量,即注量的实际值,以及求出激光辐射在工作平面中的焦点大小或扩展。如果注量位于容差范围之外,则例如能够执行或建议对激光处理系统进行重新调整或校准,重新调整或校准例如包括改变激光辐射的功率和/或能量,以实现期望的目标注量。
目标注量的可选求出例如能够实现为,使得首先求出激光辐射在工作平面中的辐射直径d。然后,从中(从其他已知的关联中)计算目标注量。此外,测量激光辐射的能量。激光辐射在工作平面中的当前注量从能量和直径d中确定。当前注量与目标注量进行比较。在存在偏差的情况下,例如,调整激光参数(通常是激光辐射的能量),使得实际注量和目标注量充分良好地一致,即直到低于预定的公差边界。在该过程中,因此,目标注量能够可选地本身是变量,该变量与激光辐射在工作平面中的参数辐射直径或扩展相关。
因此,目标注量能够提供大量信息,因为从辐射直径中计算目标注量可选地考虑去除校准(即,说明“在何种辐射大小和能量下去除多少PMMA或角膜体积)”)。该信息可选地独立于在此描述的方法被收集和预定,使得能够借助于注量校准来确保准确的去除。
在辐射直径为700μm或600μm的情况下,目标注量(FZiel)的示例值能够例如是:
FZiel(700μm)=190mJ/cm2
FZiel(600μm)=240mJ/cm2
目标注量典型地具有与辐射直径的非线性的变化。
目标注量的可选求出提供具有(缓慢)波动的直径的一定的灵活性(例如在成像系统中漂移的情况下),以便因此能够良好地校准去除,因为辐射直径和激光能量被完整考虑。
下面,示例性地说明根据一个可选的实施方式的目标注量的可选求出的步骤:
1)确定激光辐射的扩展(光斑大小d)和激光辐射在工作平面中的能量E;
2)根据激光辐射的扩展(d)和能量E计算实际的注量(实际注量);
3)从激光辐射的扩展(d)和预定变换中计算目标注量;
4)将实际的注量与目标注量进行比较并确定可行的偏差;
5)根据可行的偏差检查激光处理系统校准的必要性,并在必要时执行校准。
下面解释的可选的设计方案尤其涉及可选的实施方式,其包括对测试对象施加激光辐射和求出由于施加激光辐射引起的测试对象在测试部位处的厚度的变化。该设计方案能够可选地与用于表征激光辐射的其他方法组合。
根据一个可选实施方式,求出测试对象在测试部位处的厚度的变化包括:测量在施加激光辐射之后测试对象在测试部位处的厚度,和将求出的厚度与在施加激光辐射之前测试对象在测试部位处的厚度进行比较。测试对象在测试部位处的厚度例如能够事先已知并且被存储在系统中,使得能够实现在施加之后所求出的厚度与在施加之前预先已知的厚度的比较。该比较能够可选地通过将求出的厚度的数学作差和/或作比来实现。于是,比较能够可选地用于允许后续的激光材料处理、例如在人眼角膜处,和/或配置激光材料处理或材料去除,例如在最佳的处理参数方面,即例如激光脉冲能量和/或激光脉冲数量、激光光斑大小和/或扫描图案。
然而,为了实现厚度或厚度变化的求出的例如在100nm与1μm之间的期望精度,根据可选的实施方式需要:在以相应高的精度施加激光辐射之前已知测试对象的厚度。
根据一个可选的实施方式,求出测试对象在测试部位处的厚度变化还包括测量在施加激光辐射之前测试对象在测试部位处的厚度。根据这种可选的实施方式,除了求出在施加激光辐射之后测试对象的厚度之外,能够求出在施加激光辐射之前测试对象的厚度。这提供如下优点:即能够尤其可靠地求出由于施加激光辐射所引起的厚度的变化。此外,这实现使用具有未知厚度和/或其规格不处于期望精度范围内的厚度的测试对象,和/或使用具有相对于期望精度显著的表面粗糙度的测试对象,由此能够降低测试对象的提供成本并且能够以尤其便宜的方式进行激光辐射的表征。
根据一个可选的实施方式,方法还包括:基于由于施加激光辐射引起的测试对象在测试部位处的求出的厚度的变化,针对正进行的和/或后续的材料处理来配置激光辐射。换言之,可选地,激光辐射的参数和/或借助激光辐射进行的材料去除的其他参数的配置和/或调整基于所进行的激光辐射表征来进行。特别可选地,定期地表征激光辐射并且基于表征对激光辐射和/或材料去除方法的参数进行可能的调整。如果需要,激光辐射的表征也能够要求或有利地使其出现中断和/或终止借助于激光辐射进行材料去除。替选地或附加地,能够自动调整激光辐射和/或能够将提示输出给用户:即调整激光辐射和/或用于材料去除的设备会是有利的或必要的。
根据一个可选的实施方式,借助于厚度的光学测量来求出测试对象在测试部位处的厚度的变化。这提供如下优点:即求出能够尤其快速和/或灵敏地进行。此外,这对于将厚度的求出和求出的厚度的评估的可靠的自动化是有利地。
根据一个可选的实施方式,光学测量包括将光学辐射从测试对象的背离激光辐射的入射方向的一侧入射到测试对象中。此外,光学测量可选地包括探测光学辐射在测试对象的测试部位处和/或测试部位中的反射和/或散射。换言之,对测试对象施加激光辐射能够在测试对象的第一侧上进行,而用于求出测试对象厚度的光学辐射的入射在测试对象的相对置的一侧上进行。然后,根据在测试对象的已经/正在经受激光辐射施加的表面处入射的光学辐射的反射和/或散射,能够求出或测量测试对象在测试部位处的厚度。这提供如下优点:即借助尤其简单和/或紧凑的测量结构能够执行光学测量。
根据一个可选的实施方式,光学测量包括借助于至少一个共焦色度传感器测量测试对象在测试部位处的厚度。这允许尤其精确且快速地测量测试对象的厚度。此外,一个或多个共焦色度传感器的使用实现将光学测量的表征和测量结果的评估可靠地自动化,以表征激光辐射。例如,为此能够使用共焦色度传感器,例如从制造商MIKROEPSILON提供的共焦色度传感器。这种共焦色度传感器提供的优点是:该传感器在测量区域的大小和可实现的测量精度方面以大的多样性与之相关地匹配于相应的需求,或者能够相应地选择。特别地,具有直至10nm测量精度的共焦色度传感器可用,使得该传感器能够在表征激光辐射时实现对于角膜屈光矫正所需的精度。
根据一个可选的实施方式,激光辐射作为脉冲激光辐射被提供,其中可选地对测试对象施加激光辐射,使得单独的激光脉冲序列或激光脉冲序列或具有特定数量激光脉冲的系列或多个激光脉冲在测试对象的测试部位处去除测试对象的材料的一部分。可选地,在其他测试部位处对测试对象分别施加其他的激光脉冲序列。这提供如下优点:能够特别精确地实现激光辐射的表征,因为能够根据激光脉冲的数量尤其精确地规定施加的能量的量。
根据一个可选的实施方式,对各个测试部位施加不同能量的激光脉冲序列。这允许基于不同测试部位的厚度的比较进行特别精确的表征。
根据一个可选的实施方式,测试对象至少部分地由PMMA制成。可选地,测试对象的尺寸确定为,使得一个或多个测试部位能够布置在测试对象上。例如,测试对象能够比单个测试部位大得多。例如,测试对象能够在垂直于激光辐射传播方向的方向和/或平面中相对于激光辐射位移,和/或激光辐射能够相对于测试对象移动,以对测试对象的其他部位施加激光辐射。根据一个可选的实施方式,例如,测试对象能够垂直于激光辐射的传播方向或光学轴线转动,以便为每个脉冲和/或每个预定的激光脉冲系列或每个脉冲序列提供单独的测试部位。这提供如下优点:能够多次使用测试对象,并且相应地减少切换测试对象的必要性和/或减少切换的频率。因此,这提供如下优点:能够减少维护工作。对于尤其在多个角膜处理之间可选地多次使用测试对象有利的是:激光辐射暂时从角膜的处理区域中转出,并且偏转到处于其他部位处的测试对象上,例如借助于折叠镜偏转,以及在治疗之间将测试对象折叠到通常的角膜治疗区域中和/或可选地能够以电机驱动的方式移入到角膜治疗区域中。在角膜上与在测试对象表面上的激光焦点位置的偏差在此可选地应当设计得小,以便保持处理条件类似,例如使得激光光斑尺寸可选地彼此偏差小于系数2。
根据可选的实施方式中的一个可选的实施方式,该设备能够构造为,使得借助于测试对象与至少一个共焦色度传感器之间的相对移动至少部分地垂直于测试对象的光学轴线能够扫描测试对象的至少一部分,并且在此求出在至少一个测试部位处的厚度。相对移动例如能够通过至少一个共焦色度传感器和/或测试对象的移动来实现。通过引起相对运动并扫描测试对象的至少一部分,能够显著地扩大可检查的面积。还能够可选地由此实现:借助相同的共焦色度传感器求出不同去除区或测试部位中的厚度,其中,对不同的测试部位或去除区施加不同的轰击数量或激光脉冲数量和/或施加不同的辐射能量。这能够有利于求出每激光脉冲或轰击的材料去除。
根据另一可选的实施方式,共焦色度传感器的光学轴线例如借助于分束器与激光辐射的光学轴线叠加。由此,能够可选地实现:即使在处理人眼角膜的情况下,能够求出通过每个单个轰击或激光脉冲产生的材料去除。在该实施方式中会有利的是:将共焦色度传感器布置在测试对象或角膜的激光辐射入射的侧上。
根据一个可选的实施方式,能够将用于表征激光辐射的设备集成到激光系统中。在此,该设备能够可选地具有用于自动提供测试对象的装置。例如,能够在设备中和/或在激光系统中储备保留多个测试对象,然后在需要时能够将测试对象用于和提供激光辐射的表征。此外,该设备和/或激光系统例如能够具有维护井,能够从维护井中例如取出用过的测试对象和/或能够重新装载未使用的测试对象。例如,一个或多个测试对象也能够以膜条的形式和/或以可调节和/或可转动的塑料盘的形式构造,该测试对象通过垂直于激光辐射的光学轴线移位和/或旋转或转动提供多个适合于测试部位的面。例如,塑料盘能够根据CD类型来构造。这能够减小用于更换测试对象的维护耗费。可选地,以该方式,在必须更换一个或多个测试对象之前,实现数千个用于表征激光辐射的过程。
根据一个可选的实施方式,用于表征激光处理系统的激光辐射的方法还能够包括确定激光辐射的能量参数。此外,该方法能够包括:在激光处理系统的工作平面中提供校准装置,并且在与使用激光辐射对处理对象进行处理相同的条件下对校准装置施加激光辐射,以及借助于校准装置在工作平面中求出校准参数。此外,该方法能够包括:在工作平面外的控制平面中提供校准装置并且偏转激光辐射,使得对控制平面中的校准装置施加激光辐射,以及,借助于校准装置在控制平面中求出控制参数。此外,根据可选的实施方式的方法包括:确定表征校准参数与控制参数之间的偏差的偏差系数,以及利用能量参数和偏差系数借助于控制平面中的校准装置表征激光辐射。
此外,根据一个可选的实施方式,用于角膜屈光矫正的设备包括用于借助于激光辐射处理来处理对象的激光处理系统或者构造为这种激光处理系统。在此,激光处理系统包括能量传感器,能量传感器设计用于确定激光辐射的能量参数。此外,激光处理系统包括校准装置,校准装置能够选择性地布置在激光处理系统的工作平面中,并且能够施加激光辐射,并且能够布置在工作平面外的控制平面中并且能够施加激光辐射;和偏转元件,偏转元件能够布置在激光辐射的辐射路径中,使得偏转元件将定向于工作平面中的激光辐射偏转到控制平面中。在此,激光处理系统设计用于:将校准装置布置在工作平面中并且求出校准参数,将校准装置布置在控制平面中并且求出控制参数,确定表征校准参数与控制参数之间的偏差的偏差系数,并且借助于控制平面中的控制装置利用偏差系数和能量参数表征激光辐射。
在此,校准装置可选地构造为根据一个可行的实施方式的用于表征激光辐射的设备,或者包括这种设备。特别地,校准装置包括测试对象保持件和测量装置,其中,为了表征激光辐射在测试对象保持件中提供测试对象。
根据一个可选的实施方式的用于表征激光处理设备或用于屈光角膜校正的设备的激光辐射的方法因此能够可选地在工作平面中还有在控制平面中、可选地在激光处理系统之内的内部中执行。
根据一个可选的实施方式,布置在控制平面中的校准装置是与在工作平面中通过的校准装置分开构造的校准装置。换言之,根据一个可选的实施方式,在控制平面中和在工作平面中使用或提供两个单独的校准装置。这提供如下优点,即可选地布置在控制平面中的校准装置能够保持就位,并且仅在工作平面中通过的校准装置必须为了治疗眼睛或处理处理对象而从工作平面中移除。校准装置能够可选地相同类型地或甚至相同地构造。
根据另一可选的实施方式,在工作平面中还有在控制平面中都使用相同的校准装置。这提供如下优点:即仅必须提供一个校准装置。此外,这提供如下优点:能够避免由于两个单独的校准装置之间的偏差而引起的校准参数与控制参数之间的偏差。
可选地,控制参数的求出在时间上在校准参数的求出之后立即进行。这提供如下优点:即能够将由于激光处理系统中的时间波动引起的偏差最小化。
可选地,至少在求出校准参数期间和在求出控制参数期间确定能量参数。特别可选地,持续地确定能量参数。这提供如下优点,即能够识别从激光辐射能量中的偏差中得出的变化并且能够在校准参数与控制参数进行比较时考虑。
可选地,激光辐射的偏转仅借助于刚好一个光学偏转元件进行。换言之,激光辐射的辐射路径的从工作平面偏转到控制平面中的变化仅借助于偏转元件进行。这提供如下优点,即对激光辐射的干扰影响被减小到最小,其中该干扰影响会导致工作平面中提供的激光辐射与控制平面中提供的激光辐射之间的偏差。特别可选地,能够例如通过求出偏转元件的反射率和/或传送率的方式,监控和/或定期地检查偏转元件。例如,能够为此目的使用激光辐射和/或其他光辐射。
可选地,激光处理系统设计用于:将校准装置的布置在工作平面与控制平面之间自动切换,和/或自动将偏转元件引入激光辐射的辐射路径中和/或将其从激光辐射中移除。这提供如下优点,即仅需要一个校准装置,并且可选地,能够全自动地执行激光辐射的校准和/或表征。
可选地,校准装置被设计用于:提供与激光能量线性缩放的测量值。例如,校准装置能够设计用于:求出用于通过施加激光辐射而引起的测试对象厚度的变化和/或材料去除,其中材料去除和/或厚度的变化可选地与激光辐射能量线性地缩放。替选地,校准装置能够具有带有光阑和光电探测器的光阑装置,借助光阑装置能够通过如下方式确定激光辐射的注量和/或强度:即在光阑的一个或多个光阑上扫描激光辐射。在此,有利的是:光电探测器的测量信号与激光辐射的能量成线性关系。
可选地,激光辐射借助于偏转元件偏转到控制平面中,偏转元件为此目的被引入到辐射路径中。例如,偏转元件能够构造为镜。根据另一实施方式,偏转元件也能够保留在辐射路径中,并且借助于偏转镜定向的变化能够实现将激光辐射偏转到控制平面中。
可选地,激光处理系统设计用于:将校准装置独立地在工作平面与控制平面之间移动,例如借助相应的平移和/或枢转设备来移动。例如,位置变化实现为,使得激光辐射到工作平面和控制平面的光路长度相同。
不言而喻:上述和以下解释的特征和实施方式不仅能够视作为在分别明确提出的组合中公开,而且公开内容也包括其他技术上有意义的组合和实施方式。
附图说明
现在根据以下示例和可选的实施方式参考附图更详细解释可选的实施方式的其他细节和优点。
附图示出:
图1A至1D示出根据可选的实施方式的光阑装置的示意图。
图2A和2B示出根据可选的实施方式的光阑装置的两个横截面图。
图3示出确定激光辐射扩展的可选的实施方式的解释图。
图4示出根据可选的实施方式的处理系统。
图5示出根据图2中的实施方式的光阑装置的示意图与进一步的解释。
图6A和6B示出根据可选的实施方式的、在用于表征激光辐射1002的两个不同的运行模式中的激光处理系统1000。
图7A和7B示出根据可选的实施方式的激光处理系统1000的处理头1020的示意图。
图8A和8B示出根据可选的实施方式的用于表征激光辐射的设备。
图9示出在角膜屈光矫正期间根据可选的实施方式的用于表征激光辐射的设备。
图10A到10C示出测试对象的不同的可选的实施方式。
在以下附图中,为简单起见,在各个实施方式中相同或相似的元件设有相同的附图标记。
具体实施方式
图1A以示意图示出根据一个可选的实施方式的光阑装置10的俯视图。在俯视图中,尤其能够识别光阑装置10的光阑12,在光阑中构造多个筛光阑开口14。尤其缝隙状的光阑开口14a属于光阑开口14,缝隙状的光阑开口分别成对地彼此以一定间距100a或100b构造,并且分别具有预定宽度。根据所示的实施方式,光阑开口14a分别具有相同的厚度并且间距100a和100b也相同地设计尺寸。然而,这根据其他实施方式会不同。
此外,光阑装置10具有另一光阑开口14b,该另一光阑开口构造为圆孔,并且根据所示出的实施方式中心地布置在光阑12中。缝隙状的光阑开口14a围绕中心的圆形的光阑开口14b布置。
光电探测器16布置在光阑12下方(因此在图1A中不可识别),光电探测器的探测器面16与光阑开口14叠加。根据所示的实施方式,光电探测器16具有圆形的探测器面,探测器面的环周限界用虚线表明。光电探测器16设计用于探测激光辐射、即工作激光辐射,并确定从激光辐射入射到光电探测器上的能量。因此,光电探测器16针对激光辐射波长设计。如果使用具有紫外光谱范围内的波长的激光辐射,则光电探测器16可选地也针对紫外光谱范围或工作辐射的相应波长设计。光电探测器16的网格化、即像素化不是绝对必要的,但肯定是可行的。更确切地说,足够的是:通过一个或多个光阑开口14传送的激光辐射能量能够借助于光电探测器探测并确定能量。
在此,光电探测器16和光阑开口12彼此上下布置,使得所有光阑开口14与光电探测器16叠加。当相应的光阑开口14由激光辐射扫过时,通过每个光阑开口14传送的能量射到光电探测器16上并且能够被光电探测器探测。
此外,根据所示的实施方式的光阑装置10具有两个另外的、用于瞄准激光辐射的光阑开口18,该光阑开口同样缝隙形地构造并且彼此以一定的间距100a布置,其中,缝隙具有预定的扩展或宽度。因为瞄准激光辐射典型地具有与工作激光辐射不同的中心波长,进而光电探测器16能够不设计用于探测瞄准激光辐射和/或确定其能量和/或功率,所以分别将单独的瞄准激光探测器20与光阑开口18相关联,目标激光探测器分别布置在所属的光阑开口18之下,如其根据虚线表明。两个光阑开口18中的一个竖直地伸展并且在水平方向具有预定宽度,而另一光阑开口18水平伸展并且在竖直方向具有预定宽度。由此,能够求出目标激光辐射在工作平面中在两个维度中的扩展,在当前的情况下称作为水平和竖直维度。
由此,光阑装置能够检查激光辐射和瞄准激光辐射,即使它们具有完全不同的中心波长也如此。
在此,光阑装置10的尺寸设计为并且构造为,使得光阑装置能够布置在激光处理系统的工作平面中。特别地,因此有利的是:选择光阑装置10的尺寸,使得能够在工作平面的部位处的可能狭窄的关系的情况下进行定位。
图1B示出根据另一可选的实施方式的光阑装置10。根据可选的实施方式的光阑装置具有两个缝隙状或缝隙形的光阑开口14a,光阑开口彼此以预定的间距100a彼此平行伸展地布置。在此,光阑开口14a具有显著小于激光辐射在工作平面中的平均直径或平均扩展的宽度。此外,光阑装置10具有另一光阑开口14b,该另一光阑开口构造为圆孔并且大于工作平面中的激光辐射,使得激光辐射能够基本上完全通过圆孔形的光阑开口14b传送。此外,光阑装置10具有布置在光阑12之下的光电探测器16,光电探测器能够检测和探测激光辐射的穿过光阑开口的12的激光辐射。
光阑装置10实现了在一个过程中求出激光辐射在工作平面中的注量以及扫描仪的校准。这例如能够通过激光辐射以始于左侧经由光阑装置的直线移动的扫描来实现,从而激光辐射首先扫过左侧的缝隙状的光阑开口14a(垂直于光阑开口的纵轴线),然后居中地穿过圆孔形的光阑开口14b并在进一步的走向中也扫过右侧的缝隙形的光阑开口14a。激光辐射沿相反方向的、即从右向左的扫描同样适合。能够根据通过激光辐射扫过狭孔状的第一和/或第二光阑开口14a,求出激光辐射在工作平面中的大小或扩展。激光辐射的能量或功率能够根据居中地穿过圆孔形的光阑开口14b的激光辐射来求出,使得能够从所求出的信息中求出工作平面中的注量。此外,能够根据经由两个缝隙状的光阑开口14a的移动来校准扫描仪移动,从而能够在一个过程中表征激光辐射并且能够校准扫描仪。
可选地,光阑装置还能够具有两个另外的缝隙状的光阑开口14a,光阑开口垂直于另外两个缝隙状的光阑开口14a布置(以虚线示出)。光阑开口能够用于求出激光辐射在工作平面中(图中竖直地)沿另一维度的扩展,并且也可用于校准沿该方向的扫描仪移动。
图1C示出根据另一实施方式的光阑装置10,该光阑装置的大部分对应于图1B中所示的实施方式,但其中与其不同的是:仅一个竖直伸展的、缝隙状的光阑开口14a构造用于求出激光器的扩展,并且代替此,另一竖直伸展的、缝隙状的光阑开口18构造用于求出瞄准激光的扩展。因此,缝隙状的光阑开口18也与瞄准激光探测器20叠加,使得能够探测瞄准激光辐射的穿过光阑开口18的辐射,并且能够求出瞄准激光辐射在工作平面中的扩展。该实施方式能够实现在一个过程中表征激光辐射的注量和将瞄准激光辐射与工作平面中的激光辐射关联。
图1D示出光阑装置10的另一可选的实施方式,其特征尤其在于其简单性。光阑装置10仅具有单个光阑开口14,该光阑开口构造为具有预定尺寸的矩形的孔。如也在其他实施方式中那样,将光电探测器16布置在光阑开口14或光阑12之下,激光辐射的穿过光阑开口的光射到光电探测器上。特别地,光阑开口14的特征在于其具有两个相对置的、平行的、并且可选地直线伸展的边缘。激光辐射的表征能够利用根据该实施方式的光阑装置10的使用例如通过如下方式进行:在直线的扫描移动中激光辐射在工作平面中在光阑装置10之上引导,使得激光辐射扫过光阑开口14。在此,扫过可选地进行为,使得激光辐射在扫描期间的移动垂直地在光阑开口14的两个相对置的边缘之上进行。例如,这种扫描移动在所示出的光阑开口中能够水平或竖直地进行。一方面,激光辐射在工作平面中的扩展能够根据扫描光阑开口14的边缘的扫过来求出,并且另一方面,能够校准扫描仪(根据边缘的预定间距)。在此,光阑开口14的尺寸设计为,使得激光辐射当其居中穿过光阑开口14时基本上完全传送。以该方式,也能够借助于光电探测器16来求出激光辐射的能量或功率。因此,也能够利用根据该实施方式的光阑开口来求出激光辐射在工作平面中的注量,并且能够在相同的过程中校准扫描仪。
如果还应当使用瞄准激光辐射,则在此还可选地另一光阑18与布置在其下方的光电探测器20能够如上所描述的那样将处理激光辐射和瞄准激光辐射相互校准。
图2A以沿图1中所示的剖面线A-A'的示意横截面图示出根据一个可选的实施方式的光阑布置10。在此可识别:光阑装置具有承载元件22,光阑12在顶部布置在该承载元件上。承载元件22在边缘区域中支撑光阑12,并且在光阑12下方在承载元件22内形成空腔。光电探测器16布置在光阑12下方的空腔中,使得光电探测器或探测器面与位于其上方的光阑开口14a和14b叠加。如果光阑开口14a和14b之一被激光辐射扫过,则激光辐射的能够的至少一部分通过相应的光阑开口14a,14b传送,并且射到位于其下方的光电探测器16上。在此,光阑14b在形状和大小方面选择为,使得激光辐射能够基本上完全传送。光阑开口14a沿图2A中水平伸展的方向显著小于激光辐射的平均直径,使得借助于扫过相应的光阑开口14a能够求出激光辐射的大小。
图2B示出沿图1所示的剖面线B-B'的另一示意横截面图。该横截面与光阑开口18横向相交并且与光阑开口14a纵向相交。在此可识别:在光阑开口18之下分别将瞄准激光探测器20布置在支撑元件22的相应的悬臂上,使得瞄准激光辐射的一部分在扫过相应的光阑开口口18时射到瞄准激光探测器20上并且能够由该瞄准激光探测器探测。根据所示的实施方式,瞄准激光探测器20或支撑元件22的进行支撑的悬臂与布置在其下方的光电探测器16叠加。然而,这无关紧要,因为在所示的部位处,光电探测器总归仅需要探测通过位于其上方的光阑开口传送的工作激光辐射能量,该工作激光辐射能量能够不受阻碍地穿过光阑开口14a和支撑元件22的悬臂。以该方式,能够提供特别紧凑且节省空间的光阑装置10,该光阑装置也能够安置在具有有限空间供应的工作平面中。
通过使光电探测器16与光阑开口12间隔开,将光电探测器布置在相对于光阑12凹进的位置中,光阑布置用于检查工作平面中的激光辐射。尤其对于将激光辐射聚集到工作平面中的实施方式而言,这会是有利的,因为于是在光电探测器16的平面中激光辐射已经具有较大的直径并且以相应的较低的强度射到光电探测器16上。由此,能够减少光电探测器16的负荷和/或能够使用具有较低损坏阈值的光电探测器16。凹进的布置还提供以下优点,即出射的激光辐射具有较大直径进而较大的传感器面探测激光辐射,由此能够提高精度和/或能够降低在光电探测器的传感器灵敏度的局部波动方面的灵敏度。
另一方面,瞄准激光探测器20更靠近光阑12布置进而更靠近工作平面布置。然而,由于瞄准激光辐射典型地具有比工作激光辐射低得多的功率,所以即使在靠近工作平面布置的情况下也不担心瞄准激光探测器20的损坏。
根据图3A和3B,以下示意性地解释根据一个可选的实施方式如何确定激光辐射24的扩展。图3A示出光阑开口14a和激光辐射24的俯视图,该激光辐射的横截面用虚线象征性表示,该激光辐射沿扫描方向200扫过光阑开口14a。在此,扫描方向200垂直于缝隙形的光阑开口14a的纵轴线伸展。光阑开口14a具有沿扫描方向200的尺寸,即宽度,该宽度明显小于激光辐射24的平均直径。因此,在沿扫描方向200扫过光阑14a期间,在不同的时间点和在激光辐射24相对于光阑开口14a的不同的相对位置处,激光辐射的能量或功率的不同大的部分通过光阑开口14a传送,而剩余部分由光阑12吸收或反射。
在图3B中示出布置在光阑开口14a下方的光电探测器16的探测器信号的示例形的图表,探测器信号与传送的能量成比例。探测器信号在y轴上以任意单位对于激光辐射24相对于光阑开口14a的中轴线的相对位置在x轴上绘制。如果激光辐射到达光阑开口24,则探测器信号在随后的测量点首先上升,直到在位置x0处达到最大值,在该位置处,激光辐射24的中点位于光阑开口14a的中轴线上。如果激光辐射沿扫描方向200继续移动,则探测器信号再次减小。为了可靠地求出激光辐射在扫描方向上的扩展,扫描方向必须垂直于光阑开口14a的纵轴线伸展。因此,探测器信号遵循关于位置x0对称的曲线,该曲线类似于高斯钟形曲线,并且对应于沿扫描方向的激光辐射轮廓与缝隙宽度的卷积,并且能够实现确定沿扫描方向的维度的辐射轮廓。对于有限宽的光阑开口14a,形成探测器信号与激光辐射24的实际扩展或与理想高斯曲线的偏差。为了求出激光辐射的扩展,因此需要准确地知道光阑开口14a的扩展或宽度。然后,能够将激光辐射的扩展作为误差函数erf(x)的总和求出。此外,平均直径(FWHM)在图3B中绘出并用d表示。
图4示出根据一个可选的实施方式的用于眼睛屈光手术的激光处理系统30。激光处理系统30构造为治疗仪器并且例如用于:借助于利用激光辐射或处理激光辐射24进行屈光手术的方法来在患者眼睛(未示出)处实施屈光校正。为此,激光处理系统30具有发射激光辐射24的激光器或激光源32。激光辐射24构造用于:作用于眼睛的角膜上,以改变角膜的屈光效果。
由激光器32沿光学轴线A1输出的激光辐射24或处理激光辐射24在此射到分束器34上,分束器将激光辐射24引导到构造为偏离装置36的偏离单元36上。偏离单元36具有两个扫描镜38和40,扫描镜能够绕相互正交的轴线转动,从而偏离单元36将激光辐射24进行二维偏离。可调节的投影光学装置42为了处理将激光辐射24聚焦到处理对象上或聚焦到要治疗的眼睛上或要治疗的眼睛中。在此,投影光学装置42具有两个透镜44和46。
为了治疗,要治疗的眼睛被布置在工作平面300中,从而激光辐射能够聚焦在眼镜上。然而,在图4中,光阑装置10布置在工作平面300中,借助光阑装置能够检查聚焦的激光辐射。为了治疗眼睛,能够首先借助于光阑装置10完成对激光辐射的检查,然后能够移除光阑装置10,并且然后能够开始在工作平面中对眼睛进行治疗。以该方式,能够借助于光阑装置10在如下位置处检查激光辐射,在该位置处借助于激光辐射也对眼睛进行处理或治疗。
激光处理系统还具有控制单元48。控制单元14可选地确定焦点50垂直于光学轴线A1(通过扫描镜38和40)和沿光学轴线A1的方向的位置。控制单元14还读取探测器52,探测器例如用作监测单元,并且用于监控处理过程。附加地,激光处理系统30能够具有其他的传感器和/或探测器,特别是内部能量传感器或能量探测器,然而这些传感器和/或探测器在附图中没有示出。例如,能量传感器能够布置在分束器38之后,以求出通过分束器传送的能量。此外,控制单元48与光阑装置10连接并且设计用于:尤其读取和/或控制光电探测器16和可选的瞄准激光探测器20。如果光阑装置10可移动地构造和布置,从而例如能够通过如下方式实现利用激光辐射扫过光阑开口:即光阑装置10在工作平面中位移,因此能够有利的是:相应的位移单元也与控制单元48连接并且由其控制和/或调节。
下面,示例性地描述用于检查激光处理系统的激光辐射的方法,但要求保护的实施方式不限于该实例。
激光系统的校准或激光辐射的检查在多个步骤中进行,但是步骤也能够在扫描模式中与可充分参数化的激光控制相结合:
a)校准用于产生扫描移动的偏离装置;
b)确定激光辐射的直径并针对该直径计算激光辐射在工作平面中的注量的目标值;
c)测量处理激光辐射的激光能量,并从激光辐射的能量和激光辐射的平均直径的独立的大小计算注量。将目标值与实际值比较;
d)适配能量并重复b)和c);
e)校准激光辐射偏移,激光辐射偏移描述在扫描镜或偏离装置处于中性位置时激光辐射在工作平面中的辐射位置
f)校准瞄准激光辐射偏移;
g)校准眼动仪偏移。
下面的解释参考图5进行,图5对应于根据图2中的实施方式的光阑布置。为了清楚起见,将明确的标记指定给各个光阑开口,如其在图5中可识别。
步骤1)在工作平面中对包括光阑、光电探测器和两个瞄准激光探测器的光阑装置的位置和定向进行调整,从而光阑装置垂直于激光辐射的入射方向定位在工作平面中。能够借助处理激光器的典型的调整辅助机构进行定向。例如,调整辅助机构是间距激光器、摄像机图像/视频中继和/或距离传感器。
步骤2)激光辐射依次以已知的步距ds在缝隙或光阑开口ExH1和ExH2之上移动。这对于光阑开口之一之上的每次扫描得到各一个近似高斯形的曲线。对于两个光阑开口,通过从强度曲线或探测器信号和光阑几何形状拟合已知的卷积函数推导出如下变量:中心x0,平均直径d(FWHM)。但是,可选地,探测器信号的幅度A和偏移y0不一定继续使用,但针对一致性检查而被记录。
步骤3)比较,即将变量Distanz_H_Ist=x0(ExH2)-x0(ExH1)与光阑的缝隙ExH1和ExH2的已知间距(图1中的间距100a)进行比较,进而检查扫描仪或偏离装置针对水平偏转的放大系数gain_H=Distanz_HIst/Distanz_H_Soll。在出现超过特定公差范围的新增益和旧增益的偏差的情况下,应当适配放大系数并且重复步骤1-3。
步骤4)变量Offset_Ex_H=x0(ExH2)+x0(ExH1)描述在扫描仪中性位置中处理激光辐射的重心位置与光阑的光阑中心之间的偏移。将该偏移与公差范围进行比较。在存在偏差的情况下,应借助步骤1)中的机构检查传感器的位置。如果位置是正确的,则存在扫描仪或偏离装置的偏心并且应中止校准。
步骤5)将激光辐射d(ExH1)和d(ExH2)的平均直径单独与其公差范围和预设值进行比较。为了进一步计算形成平均值dH。目标注量Fsoll能够从值dH进行适配。
步骤6)根据光阑开口ExV1和ExV2针对竖直线重复步骤2至4。这提供值dV、Offset_Ex_V和gain_V。
步骤7)将处理激光辐射通过构造为圆孔的中心光阑开口(图1中的14b)在扫描仪中性位置或其周围的小区域中转向,并且测量传送的能量。这提供测量值EMess。测量值能够使用传感器自身的校准系数换算成能量的实际值。这提供值Eist。
步骤8)从Eist、dH、dV的值计算实际注量Fist。实际注量与目标注量Fsoll进行比较。在实际注量与目标注量之间存在偏差的情况下,适配处理激光的能量,并利用激光能量的新设置重复步骤2至7。
步骤9)借助于眼动仪在竖直和水平方向上确定构造为圆孔的中心光阑开口ExL(图1中的14b)的偏移量并确定参数Offset_Tracker_V、Offset_Tracker_H。将偏移量与为此确定的公差范围进行比较。
步骤10)在结构VisH之上扫描瞄准激光并评估重心x0ist(VisH)的位置。因为步骤3中的扫描仪在放大系数中进行了校准,所以仅从瞄准激光辐射的偏移量中得到辐射重心的目标位置与实际位置之间的差异:Offset_Vis_H=xO(VisH)-x0soll(VisH)。Offset_Vis_H与为其确定的公差范围进行比较。
步骤11)对于竖直方向重复步骤10。→Offset_Vis_V。
图6A和6B以用表征激光辐射1002的两种不同运行模式示出根据一个可选的实施方式的激光处理系统1000的示意图。
在此,激光处理系统1000具有激光源1004,激光源发射激光辐射1002,然后激光辐射首先穿过辐射成形装置1006,在该辐射成形装置中激光辐射1002被置于期望的形状。在辐射成形装置1006之后,激光辐射通过偏离装置1008或扫描装置传播,借助偏离装置或扫描装置,激光辐射能够偏离激光辐射1002,使得激光辐射1002能够在工作平面2000中或在控制平面2002中移动,以便执行对处理对象的期望的处理,即例如对眼睛的治疗。辐射成形装置1006可选地设置用于:将激光辐射1002聚焦到工作平面2000或控制平面2002中。
在辐射成形装置1006与偏离装置1008之间,分束器1010布置在激光辐射1002的辐射路径中,分束器将激光辐射1002或激光能量的一小部分进行分支并且输送给内部的能量传感器1012。例如,分束器1010能够构造为,使得分束器反射激光辐射能量的约10%并且传送剩余的能量,其中,也能够使用具有不同比例的分束器,只要仍然有对于在工作平面中治疗或处理足够的能量传送。能量传感器12根据激光辐射的所输送的部分确定能量参数,从能量参数中能够推导出整个激光辐射的能量和/或功率。可选地,激光处理系统设计用于:借助于能量传感器1012在激光处理系统1000运行期间连续地和/或定期地求出能量参数。
图6A示出在用于表征激光辐射1002的第一运行模式下的激光处理系统,其中,校准装置1014布置在工作平面2000中并且为了表征激光辐射1002求出校准参数。在此,校准参数能够求出激光辐射1002在工作平面2000中的注量。
图6B示出在用于表征激光辐射1002的第二运行模式中的激光处理系统1000,其中,校准装置1014布置在控制平面2002中。控制平面2002还有校准装置1014在此位于激光处理系统1000之内。在此,借助于校准装置1014求出控制平面2002中的控制参数,控制参数可选地以与校准参数相同的方式求出,区别在于控制参数不在工作平面2000中求出,而是在控制平面2002中求出。在此,控制参数能够求出激光辐射1002在控制平面2002中的注量。在此,激光辐射1002通过偏转元件1016偏转,使得该激光辐射不射到工作平面2000上,而是射到控制平面2002上。为此,偏转元件1016例如能够构造为镜并且从激光处理系统1000移动到激光辐射1002的辐射路径中。例如,偏转元件能够可位移地或可枢转地布置,以便能够移入到辐射路径中和从其中移出。在求出控制参数后,能够再次将偏转元件1016从辐射路径中移除,使得激光辐射1002能够再次传播到工作平面中。
可选地,控制参数的求出在求出校准参数之后立即执行,以便最小化在此期间的变化的风险。
根据校准参数和控制参数,激光处理系统1000然后能够确定偏差系数,借助偏差系数能够将两个参数或基于其的测量值、即例如所求出的注量值相互关联。
然后,激光处理系统1000能够通过如下方式执行激光辐射1002的检查:即仅求出控制参数、将控制参数与目标值进行比较并根据能量参数来检查激光辐射1002的能量是否也对应于目标值。由此,如果工作平面不能够用于求出校准参数,也能够实现激光辐射1002的检查。
在借助于激光辐射处理处理对象的处理模式中,偏转元件1016同样布置在辐射路径之外,即例如在图6A中示出,然而其中,在处理模式中校准装置1014不布置在工作平面2000中,而是处理对象(未示出)布置在工作平面中。
图7A和7B以用于表征激光辐射1002的两个运行模式示出根据一个可选的实施方式的激光处理系统1000的处理头1020的示意图。
在此,处理头1020设计用于发射激光辐射1002,使得激光辐射沿光学轴线A1传播并且入射到工作平面2000中或控制平面2002中。
此外,激光处理系统1000在处理头1020处具有如下装置,使得校准装置1014能够选择性地布置在工作平面2000和控制平面2002中,并且偏转元件1016能够选择性地定位在激光辐射1002的辐射路径或光学轴线A1中或之外。为此,该装置具有驱动器1022和引导装置1024,以便将偏转元件1016从辐射路径之外的位置(图7A)置于辐射路径中的位置(图7B),并且反之亦然。
此外,激光处理系统1000具有枢转装置,以便将校准装置1014从工作平面2000枢转到控制平面2002中,并且反之亦然。例如,为此,校准装置1014能够经由臂1024固定在枢转关节1026处,臂2024能够围绕枢转关节1026枢转,如通过弯曲箭头2004表明。显然地,该装置被构造和/或布置成,使得激光辐射在任何运行模式中都不通过该装置或其部件被阻碍或阻挡。
例如,在用于处理处理对象或用于处理眼睛的运行模式中,校准装置1014能够枢转到控制平面中并且偏转元件1015能够布置在辐射路径之外。
下面,根据实例描述激光处理系统1000的激光辐射1002的校准,而要求保护的实施方式不限于以下实例:
特别地,以下解释涉及将利用在工作平面(外部位置)中的校准装置进行的校准与借助于在控制平面(内部位置)中的校准装置进行的检查关联:
1)首先,借助于工作平面中的校准装置(求出校准参数)执行对激光辐射进行校准或表征,而无需附加的光学元件或偏转元件。在此,还根据校准方法确定能量参数作为用于内部能量传感器的基准值(Eint,0),并适配激光能量,直到实际注量Fist_extem处于目标注量的公差内(Ftarget,extern)。
2)紧接着,直接在相同的校准装置上、但是在激光处理设备内的控制平面中执行测试,可选地以相对于激光源孔径的恒定的工作间距执行,并且求出控制参数。例如,这能够通过刚性枢转机制或通过机械的、或磁性的止挡件来实现。在此,附加的光学元件用作为偏转元件,以便将激光辐射完全转向到控制平面中的校准装置的内部位置上。附加引入的偏转元件(在辐射方向上)布置在辐射路径的最后的光学元件之后。
利用内部的注量测量(该测量明确不是校准)在相对于步骤1)中发现的能量固定的能量设置的情况下(即在Eint,0的情况下)求出控制参数,并提供注量值Fist,intern。
由于附加的偏转元件的特性,即例如构造为镜的偏转元件的反射率,该注量值不同于固定值Ftarget,extern。从中确定偏差系数,利用偏差系数能够计算这些影响:
R=Fist,intern/Ftarget,extern。
3)随后,激光辐射的表征或激光系统的校准能够仅经由内部位置(即无需将校准装置布置在外部位置中),即经由控制参数执行,其中,经由在2)中确定的偏差系数R计算注量的目标值,
Ftarget,intern=R*Ftarget,extern。
4a)用于确定偏差系数R(步骤1和2)的校准间隔能够确定为,使得没有附加的偏转元件的退化影响校准精度(例如,通过确定适当的时间间隔/测试数量)。
4b)理想地,能够通过相对于激光器臂中的能量传感器的控制参数、即能量参数连续的监控控制参数来检查偏转元件的可能的退化,例如反射率的降低:这可选地通过连续比较校准装置的测量信号Fist,intern和Eint,aktuell来进行(在具有连续测量值的校准装置的情况下,校准装置借助内部能量传感器的当前测量值来交叉校准)。
4c)与其无关地,偏转元件的可能的退化能够在与处理激光不同的光谱范围中来监控。为此,能够有规律地执行偏转元件的传送率或反射率测量。因为在该位置处的光学元件中、即作为工作平面之前的最后的光学元件中典型地能够在覆层侧处(通过处理激光引起的)表面损坏或通过污染、例如通过屈光手术的冲洗液体的小滴能够形成退化,所以也能够在其他光谱范围中确定退化。例如,退化能够借助于照明装置和相机和/或通过使用被扫描的瞄准激光器来进行,瞄准激光器典型地存在于这种系统中。
当然,能够以该方式仅确定退化,能够借助于4b)中或步骤1)-2)中提出的方法实现量化。然而,确定能够单独用于:停用激光处理系统和/或中止治疗和/或输出相应的需要检查的指示。
图8A示出用于表征激光辐射的设备3010的示意图(参见图8B)。设备3010具有测试对象保持件3012,测试对象保持件将测试对象14保持在预定位置中。在此,测试对象保持件3012被设计为,使得激光辐射能够从背离测试对象保持件3012的一侧射入到测试对象3014的上侧3014a上的表面上。
在测试对象3014下方,即在朝向测试对象保持件3012的一侧上布置测量装置3018(未示出)的传感器3016。除了传感器3016之外,测量装置3018还能够包括其他元件,例如控制和/或评估单元。
传感器3016构造为共焦色度传感器,共焦色度传感器构造和布置为,使得可见和/或红外光谱范围中的电磁辐射经由下侧3014b沿传感器3016的光学轴线3100入射到测试对象3014中,电磁辐射在下文中称作为测量光。入射的测量光如在共焦色度传感器常见的那样聚焦,使得将不同的光谱分量或不同的波长利用不同焦距聚焦,并且相应地在其进入测试对象3014中的进入深度中不同。典型地,较短波的光谱分量利用较短的焦距来聚焦,而较长波的分量利用较长的焦距来聚焦,尽管其他实施方式也同样是适合的。聚焦的测量光的光锥通过虚线示例性地示出。
借助于传感器3016,能够通过探测、评估和相互比较在下侧3014b处和在上侧3014a处反射和/或散射的测量光份额,来测量测试对象3014的厚度。由于不同的光谱分量的进入深度不同,在上侧3014a或下侧3014b处的两个反射或散射不同,从而能够从两个反射或散射的不同的光谱组成求出反射平面或散射平面距传感器3016的间距,并且能够从中求出测试对象3014的厚度。
不言而喻,测试对象3014须至少部分地、理想地几乎完全地对测量光透明。例如,测试对象3014由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)构造,因为PMMA针对测量光具有适合的透明度并且还能够借助于紫外线(UV)激光辐射进行处理。
测试对象3014的以下部位称作为测试部位3020,该部位通过传感器3016被测量,或在该部位处求出测试对象3014的厚度。为了也在测试对象3014的其他位置处或在其他测试部位3020处求出测试对象3014的厚度,能够借助于在测试对象3014与传感器3016之间的相对移动至少部分地扫描测试对象3014。在此,测试对象3014的厚度是测试对象3014平行于光学轴线3100的空间扩展。厚度能够在测试对象3014的不同部位处变化。为了测量多个测试部位3020处的厚度,传感器3016和/或测试对象保持件3012能够在垂直于光学轴线3100的一个维度或优选二个维度中移动,如通过箭头3200和3300表明。
图8B示出根据图8A的实施方式的设备,其中,附加地示出激光辐射3022,借助该激光辐射从测试对象3014的上侧3014a正执行或已执行材料去除。激光辐射3022可选地具有在紫外光谱范围中(例如193nm)的中心波长。可选地,通过氟化氩(ArF)准分子激光器来提供激光辐射3022,尽管其他激光源也能够适合于提供适合的激光辐射3022。
根据所示实施方式,激光辐射3022沿光学轴线3102入射到测试对象3014上,其中,激光辐射3022的光学轴线3102平行于传感器3016的光学轴线3100。根据其他实施方式,激光辐射也能够以不同的角度入射。
测试对象3014至少部分地由适合于至少部分地吸收激光辐射的材料构造。这实现借助于激光辐射3022在测试对象3014处的材料去除。如上所述,测试对象可选地由PMMA构造,因为其具有在紫外光谱范围中高的光密度,并且还对于测量光是足够透明的。在此,可选地,选择测试对象14的厚度选择为,使得在材料去除之后测试对象14的厚度足以表征激光辐射3022,以便避免激光辐射穿透直至传感器3016。由此,能够避免通过激光辐射3022引起在传感器处的损坏。
如果传感器3016的位置及其轴线3100相对于激光辐射3022的焦点位置和其轴线3102的位置是已知的或预设的,例如通过在测试对象保持件3012之上在激光器处的适合的止挡件,则在厚度测量之前能够确保测试部位3020相对于激光辐射3022的足够的位置,例如如下,即使测试对象3014正确地插入样品保持件3012中。
由于通过激光辐射3022的材料去除,测试对象3014的厚度在处理过的部位处变化。能够借助于传感器3016通过如下方式求出厚度的变化:即例如在用激光辐射3022处理之前和之后和/或之前和期间求出厚度。由于共焦色度传感器16的灵敏度高,能够可选地求出自100nm或甚至更小的厚度变化。
可选地,对于每个测试部位3020,通过激光辐射3022的材料去除以预定的轰击数量或激光脉冲数量进行。通过测试对象3014的厚度的改变,因此能够求出每脉冲或轰击的材料去除,因为对测试部位3020施加轰击或脉冲的数量是已知的。其他的测试部位3020也能够分别被施加不同数量的脉冲或轰击,以便通过在不同测试部位处的材料去除或厚度变化的比较获得其他的测量数据并且还能够更可靠地确定厚度的变化。
图9示出另一实施方式,其中,激光辐射(未示出)在人眼3026的角膜3024上施加期间被表征。换言之,根据该可选的实施方式,角膜3024承担测试对象3014的功能,进而同样可视作为本专利申请意义上的测试对象3014。
根据该可选的实施方式,借助于激光辐射(未示出)对角膜3024进行屈光矫正,由此,激光辐射沿光学轴线3102入射到角膜3024上,如通过箭头3104表明。
分束器3028在激光辐射的射束路径中、即在光学轴线3102上布置在角膜3024上方,分束器根据该实施方式相对于光学轴线3102倾斜45°,其中,根据其他实施方式其他角度也是可行的。分束器3028可选地在激光辐射的中心波长时几乎完全透明,使得激光辐射能够几乎不受阻碍地通过分束器,而不会造成明显的功率损失。
相反,分束器3028可选地对于由共焦色度传感器3016放射的测量光的波长是高度反射的。替选地或附加地,分束器3028也能够设计为偏振分束器,偏振分束器将不同偏振的处理激光和测量光聚集在一起。根据一个可选的实施方式,分束器3028构造为用于测量光的临时可折叠的反射器,以便在激光辐射3022的各个脉冲或脉冲序列之间实现激光辐射3022的测量或表征。
根据该实施方式,传感器3016的光学轴线3100相对于激光辐射的光学轴线3102成直角地布置。在此,测量光被定向到分束器3028上,分束器将测量光偏转到角膜3024上的测试部位20上,测试部位被激光辐射处理。
在测试部位3020或角膜3024处反射和/或散射的光同样被分束器反射并被投射回传感器3016。然后,传感器3016能够探测向回投射的测量光。除了传感器之外还具有控制和评估单元3032的测量装置3018根据由传感器求出的数据来求出测试部位3020处的角膜3024的厚度的变化,并且能够基于此表征激光辐射。角膜表面相对于传感器3016和/或激光辐射3022的焦点的同样可行的位置测试有利于实现正确的处理和厚度测量。如果在发生错误的情况下角膜从轴线3100上的预定的工作区域移出,则能够重新调整和/或中止和/或至少中断激光处理和厚度测量。
未示出替选的可选的实施方案,其中,传感器3016定位在入射的激光辐射3022的侧向,以便能够测量由激光辐射3022处理的测试部位3020,而不必通过如下方式借助于光学分量叠加激光辐射3022和传感器3016的光:即例如轴线3100和3102形成一定角度,以便在测试部位3020上相交,或者也没有通过逐渐侧向位移传感器3016的方式而相交,以便测量之前通过激光辐射3022处理的测试部位3020。根据一个可选的实施方式,测量装置也与激光源的控制装置(未示出)连接并且能够利用来自激光辐射表征的数据在需要时以调节的方式和/或以控制的方式介入激光源中,例如以便提高和/或降低激光辐射的功率。
因此,利用所示的实施方式能够实时表征激光辐射,实时表征可用于调节激光辐射。
图10A至10C示出用于提供测试对象3014的各种可选的实施方式的示意图。
根据图10A中的实施方式,多个块状的测试对象3014布置在基板34上。例如,基板3034能够构造为柔性膜。例如,这种实施方式通过例如经由辊子移动基板3034的实现将测试对象2014自动地输送至测试对象保持件。
根据图10B中所示的实施方式,测试对象3014本身构造为膜36。通过适当地制导膜36,能够将膜的不同部分用作为测试部位3020。在此,膜3036应选择得足够厚,以避免激光辐射3022穿透膜3036并且避免激光辐射射到可能布置在膜下方的传感器3016上。
根据图10C中所示的实施方式,测试对象3014以盘3036的形式构造,其中,盘明显大于单个测试部位3020。通过位移和/或转动盘36,然后能够为了施加激光辐射而选择盘3036的不同部位,从而能够在测试对象3014上或在盘3028上安置多个测试部位3020,可选地超过1000个测试部位3020。
附图标记列表:
10 光阑装置
12 光阑
14、14a、14b 用于工作激光辐射的光阑开口
16 光电探测器
18 用于瞄准激光辐射的光阑开口
20 瞄准激光探测器
22 承载元件
24 激光辐射
30 激光处理系统
32 激光源
34 分束器
36 偏离装置
38 扫描镜
40 扫描镜
42 投影光学装置
44 透镜
46 透镜
48 控制单元
50 焦点
52 用于监控处理过程的探测器
100a、100b 两个光阑开口14a之间的预定间距
200 扫描方向
300 工作平面
1000 激光处理系统
1002 激光辐射
1004 激光源
1006 射束成形装置
1008 偏离装置
1010 分束器
1012 能量传感器
1014 校准装置
1016 偏转元件
1018 用于移动偏转元件的装置
1020 处理头
1022 驱动器
1024 引导装置
1026 枢转关节
1028 臂
2000 工作平面
2002 控制平面
2004 枢转方向
3010 用于表征激光辐射的设备
3012 测试对象保持件
3014 测试对象
3014a 测试对象的上侧
3014b 测试对象的下侧
3016 传感器
3018 测量装置
3020 测试部位
3022 激光辐射
3024 角膜
3026 眼
3028 分束器
3032 控制和评估单元
3034 基板
3036 膜
3038 盘
3100 传感器的光学轴线
3102 激光辐射的光学轴线
3200 传感器的移动方向
3300 测试对象保持件的移动方向
A-A' 横截面走向的指标
B-B' 横截面走向的指标
A1 激光辐射的光学轴线。
Claims (53)
1.一种用于表征激光处理系统(30)的至少一个激光辐射(24)的方法,所述方法包括:
a)在所述激光处理系统(30)的工作平面(300)中提供具有多个光阑开口(14)的光阑装置(10),使得光阑开口(14)在所述工作平面(300)内延伸;
b)沿平行于所述工作平面(300)的扫描方向(200)在所述光阑装置(10)之上扫描所述激光辐射(24),使得所述激光辐射(24)在时间上依次至少部分扫过光阑开口(14)中的至少两个光阑开口;
c)求出所述激光辐射(24)的在扫描过程期间分别通过所述光阑开口(14)传送的能量;
d)根据所述激光辐射(24)的求出的、通过多个光阑开口(14)的第一光阑开口(14a)传送的能量确定沿所述扫描方向(200)的所述激光辐射(14)的扩展,并且根据所述激光辐射(24)的求出的、通过多个光阑开口(14)的第二光阑开口(14b)传送的能量确定所述激光辐射(24)的能量参数;
其中,所述第一光阑开口(14a)具有沿所述扫描方向(200)的预定的扩展,该扩展小于所述激光辐射(24)在所述工作平面(300)中的平均直径,并且其中,第二光阑开口(14b)具有的扩展大于在所述工作平面(300)中的所述激光辐射(24)并且设计用于基本上完全地传送所述激光辐射(24)。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述光阑装置(10)还包括多个所述光阑开口(14)的第三光阑开口(14a),所述第三光阑开口沿所述扫描方向(200)具有小于所述激光辐射(24)在所述工作平面(300)中的平均直径的预定的扩展,并且所述第三光阑开口沿所述扫描方向(200)距所述第一光阑开口(14a)以预定的间距(100a,100b)布置,并且其中,所述方法还包括:
-利用所述第三光阑开口(14a)距所述第一光阑开口(14a)的预定的间距(100a,100b)确定所述激光处理系统(30)的调整参数。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,还根据所述激光辐射(24)的求出的、通过所述第三光阑开口(14a)传送的能量来确定所述激光辐射(24)沿所述扫描方向(200)的扩展,并且可选地包括形成所述激光辐射(24)的根据所述第一光阑开口和所述第三光阑开口(14a)求出的扩展的平均值。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述激光辐射(24)在第一扫描部段中和在第二扫描部段中进行扫描,其中,所述第一扫描部段中的扫描方向(200)沿平行于所述工作平面(300)的第一维度伸展,并且所述第二扫描部段中的扫描方向(200)沿平行于所述工作平面(300)的第二维度伸展。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述第一光阑开口(14a)在所述第一扫描部段中沿所述扫描方向(200)具有预定的扩展,并且其中,所述光阑装置(10)具有多个光阑开口(14)的附加光阑开口(14a),所述附加光阑开口在所述第二扫描部段中沿所述扫描方向(200)具有小于所述激光辐射(24)在所述工作平面(300)中的平均直径的预定的扩展。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,多个光阑开口(14)对于每个扫描部段包括至少两个光阑开口(14a),所述至少两个光阑开口沿相应的扫描方向具有小于所述激光辐射(24)在所述工作平面(300)中的平均直径的预定的扩展,并且沿相应的扫描方向(200)彼此以预定的间距(100a,100b)布置。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,借助所述方法进行所述激光辐射的表征和所述激光处理系统(30)的瞄准激光辐射的表征。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括利用所述激光辐射(24)的求出的扩展和所述激光辐射(24)的求出的能量参数来确定所述激光辐射(30)在所述工作平面(300)中的注量和/或强度。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括调整激光参数并且在调整所述激光参数之后重复执行步骤b)至d)。
10.一种用于表征激光处理系统(30)的激光辐射(24)的光阑装置(10),其中,所述光阑装置(10)能够布置在所述激光处理系统(30)的工作平面(300)中,所述光阑装置包括:
-具有多个光阑开口(14)的光阑(12);
-多个光阑开口(14)的第一光阑开口(14a),所述第一光阑开口沿所述激光辐射(24)的扫描方向(200)具有小于要检查的所述激光辐射(24)在所述工作平面(300)中的平均直径的预定的扩展;
-多个光阑开口(14)的第二光阑开口(14b),所述第二光阑开口具有大于要检查的所述激光辐射(24)的扩展,并且设计用于基本上完全地传送所述激光辐射(24);
-至少一个光电探测器(16),所述光电探测器布置为,使得能够借助于所述光电探测器(16)探测所述激光辐射(24)的在所述工作平面(300)中通过光阑开口(14)传送的至少一部分。
11.根据权利要求10所述的光阑装置(10),其中,所述光阑装置(10)设计用于吸收和/或反射所述激光辐射(24)的未通过光阑开口(14)传送的部分。
12.根据权利要求10或11所述的光阑装置(10),其中,所述第一光阑开口(14a)缝隙形地构造,并且所述预定的扩展对应于缝隙的预定的宽度,和/或
其中,所述第二光阑开口(14b)构造为圆孔并且具有基本上对应于所述激光辐射(24)的扩展的扩展。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的光阑装置(10),其中,所述光阑装置(10)具有多个缝隙形的光阑开口(14a),所述缝隙形的光阑开口具有对应于预定的扩展的预定的宽度,并且所述缝隙形的光阑开口分别成对地彼此以预定的间距(100a,100b)布置。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的光阑装置(10),其中,所述光阑(12)和所述光电探测器(16)平行地彼此上下地构造,并且可选地,所述光阑(12)和瞄准激光探测器平行地彼此上下地构造。
15.一种用于借助于激光辐射(24)在工作平面(300)中处理物体的激光处理系统(30),所述激光处理系统包括:
-用于提供激光辐射(24)的激光源(32);
-偏离装置(36),能够借助所述偏离装置将所述激光辐射(24)在所述工作平面(300)内垂直于所述激光辐射的传播方向移动;
-根据权利要求7至10中任一项所述的光阑装置(10),其中,所述光阑装置(10)为了表征所述激光辐射(24)而能够布置在所述激光处理系统(30)中,使得光阑开口(14)布置在所述工作平面(300)中。
16.根据权利要求15所述的激光处理系统(30),其中,所述激光处理系统(30)设置用于:
-借助于所述偏离装置(36)沿平行于所述工作平面(300)的扫描方向(200)在所述光阑装置(10)之上扫描所述激光辐射(24),使得所述激光辐射(24)至少部分地扫过光阑开口(14);
-借助于光电探测器(16)在扫描过程期间求出所述激光辐射(24)的分别通过光阑开口(14)传送的能量;
-根据所述激光辐射(24)的求出的、通过所述第一光阑开口(14a)传送的能量确定所述激光辐射(24)沿所述扫描方向(200)的扩展;和
-根据所述激光辐射(24)的求出的、通过所述第二光阑开口传送的能量确定所述激光辐射(24)的能量参数。
17.根据权利要求16所述的激光处理系统(30),其中,所述激光处理系统(30)构造为用于对眼睛进行眼科手术的激光治疗系统。
18.一种用于表征激光处理系统(30)的激光辐射(24)的方法,包括:
a)在所述激光处理系统的工作平面中提供具有光阑开口的光阑装置,使得所述光阑开口在工作平面内延伸,其中,所述光阑装置具有至少两个以预定间距相对置的、且平行伸展的开口边缘,该开口边缘界定所述光阑开口,并且所述光阑开口大于在所述工作平面中的激光辐射并且设计用于基本上完全地传送所述激光辐射;
b)沿平行于所述工作平面的扫描方向在所述光阑装置上扫描所述激光辐射,使得所述激光辐射在时间上依次分别至少部分地扫过两个开口边缘的第一开口边缘、所述光阑开口和两个开口边缘的第二开口边缘;
c)求出所述激光辐射的在扫描过程期间通过所述光阑开口传送的能量;
d)根据在通过所述激光辐射扫过所述第一开口边缘和/或所述第二开口边缘时传送的能量的曲线确定所述激光辐射沿所述扫描方向的扩展,并且确定基本上完全通过所述光阑开口传送的所述激光辐射的能量参数;
e)根据通过所述激光辐射扫过以预定间距布置的开口边缘来确定所述激光处理系统的调整参数。
19.一种用于表征激光处理系统(1000)的激光辐射(1002)的方法,所述方法包括以下步骤:
-确定所述激光辐射(1002)的能量参数;
-在所述激光处理系统(1000)的工作平面(2000)中提供校准装置(1014),并且在与使用所述激光辐射(1002)对处理对象进行处理的相同的条件下,对校准装置(1014)施加所述激光辐射(1002);
-借助于在所述工作平面(2000)中的校准装置(1014)求出校准参数;
-在所述工作平面(2000)外的控制平面(2002)中提供校准装置(1014)并且偏转所述激光辐射(1002),使得对所述控制平面(2000)中的校准装置(1014)施加所述激光辐射(1002);
-借助于在所述控制平面(2002)中校准装置(1014)求出控制参数;
-确定表征所述校准参数与所述控制参数之间的偏差的偏差系数;
-利用所述偏差系数借助于所述控制平面(2002)中的校准装置(1002)表征所述激光辐射(1002)。
20.根据权利要求19所述的方法,其中,校准装置(1014)具有根据权利要求10至14中任一项所述的光阑装置(10),或者构造为所述光阑装置。
21.根据权利要求19或20所述的方法,其中,利用根据权利要求1至9中任一项或权利要求18所述的方法求出所述校准参数和/或求出所述控制参数。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的方法,其中,在所述控制平面(2002)中提供的校准装置(1014)是与在所述工作平面(2000)中提供的校准装置(1014)分开构造的校准装置(1014),或者其中,提供相同的校准装置(1014)用于求出所述工作平面(2000)中的所述校准参数并且用于求出所述控制平面中的所述控制参数。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的方法,其中,至少在求出所述校准参数期间和在求出所述控制参数期间进行所述能量参数的确定,并且可选地持续进行。
24.根据权利要求19至23中任一项所述的方法,其中所述激光辐射(1002)的偏转仅借助于刚好一个光学偏转元件(1016)实现。
25.根据权利要求19至24中任一项所述的方法,其中,布置所述控制平面(2002)和/或在所述控制平面(2002)中提供校准装置(1014),使得在所述控制平面(2002)中提供的校准装置(1014)与布置在所述工作平面(2000)中的处理对象之间没有空间叠加。
26.根据权利要求19至25中任一项所述的方法,其中,所述控制平面(2002)至少部分地布置在所述激光处理系统(1000)之内和/或校准装置(1014)在所述控制平面(2002)中提供时布置在所述激光处理系统(1000)之内。
27.根据权利要求19至28中任一项所述的方法,其中,所述能量参数表征所述激光辐射(1002)的能量和/或所述激光辐射(1002)的功率和/或激光脉冲的能量和/或一系列激光脉冲的能量。
28.根据权利要求19至27中任一项所述的方法,其中,校准参数的求出包括求出所述激光辐射在所述工作平面(2000)中的注量和/或强度和/或其中,控制参数的求出包括求出所述激光辐射(1002)在所述控制平面(2002)中的注量和/或强度。
29.根据权利要求19至28中任一项所述的方法,其中,所述激光辐射(1002)直至所述工作平面(2000)的光路长度与所述激光辐射(1002)直至所述控制平面的光路长度基本相等。
30.一种用于借助于激光辐射(1002)对处理对象进行处理的激光处理系统(1000),所述激光处理系统包括:
-能量传感器(1012),所述能量传感器设计用于确定所述激光辐射(1002)的能量参数;
-校准装置(1014),校准装置能够选择性地布置在所述激光处理系统(1000)的工作平面(2000)中,并且能够施加所述激光辐射(1002),并且能够布置在所述工作平面(200)外的控制平面(2002)中并且能够施加所述激光辐射(1002);
-偏转元件(1016),所述偏转元件能够布置在所述激光辐射(1002)的辐射路径中,使得所述偏转元件(1016)将定向于所述工作平面(2000)中的所述激光辐射偏转到所述控制平面(2002)中;
其中,所述激光处理系统(1000)设计用于:将校准装置(1014)布置在所述工作平面(2000)中并且求出校准参数,将校准装置(1014)布置在所述控制平面(2002)中并且求出控制参数,确定表征所述校准参数与所述控制参数之间的偏差的偏差系数,和借助于所述控制平面中的所述校准装置(1014)利用所述偏差系数表征所述激光辐射(1002)。
31.根据权利要求30所述的激光处理系统(1000),其中,校准装置(1014)在所述控制平面(2002)中的布置中至少部分地布置在所述激光处理装置(1000)之内。
32.根据权利要求30或31所述的激光处理系统(1000),其中,所述激光处理系统(1000)设计用于:自动地在所述工作平面(2000)与所述控制平面(2002)之间切换校准装置(1014)的布置,和/或将所述偏转元件(1016)自动地引入到所述激光辐射(1002)的辐射路径中,和/或从所述辐射路径中移除所述偏转元件。
33.根据权利要求30至32中任一项所述的激光处理系统(1000),其中,校准装置(1014)具有根据权利要求10至14中任一项所述的光阑装置(10),或者构造为光阑装置。
34.一种用于表征激光辐射(3022)的方法,所述方法包括以下步骤:
-对测试对象(3014)施加所述激光辐射(3022),使得所述激光辐射(3022)在所述测试对象(3014)的测试部位(20)处去除所述测试对象(3014)的材料的一部分;
-求出由于施加所述激光辐射(3022)引起的所述测试对象(3014)在所述测试部位(20)处的厚度的变化。
35.根据权利要求34所述的方法,其中,求出所述测试对象(3014)在所述测试部位(3020)处的厚度的变化包括:测量在施加所述激光辐射(3022)之后所述测试对象(3014)在所述测试部位(3020)处的厚度,并且将求出的厚度与在施加所述激光辐射(3022)之前所述测试对象(3014)在所述测试部位(3020)处的厚度进行比较。
36.根据权利要求35所述的方法,其中,求出所述测试对象(3014)在所述测试部位(3020)处的厚度的变化还包括测量在施加所述激光辐射(3022)之前所述测试对象(3014)在所述测试部位(3020)处的厚度。
37.根据权利要求34至36中任一项所述的方法,所述方法还包括:基于由于施加所述激光辐射(3022)引起的所述测试对象(3014)在所述测试部位(3020)处的求出的厚度的变化,针对正进行的、和/或后续的借助于激光辐射进行的材料处理来配置所述激光辐射(3022)。
38.根据权利要求34至37中任一项所述的方法,其中,借助于厚度的光学测量来求出所述测试对象(3014)在所述测试部位(3020)处的厚度的变化。
39.根据权利要求38所述的方法,其中,所述光学测量包括将光学辐射从所述测试对象(3014)的背离所述激光辐射的入射方向的一侧入射到所述测试对象(3014)中,并且其中,所述光学测量可选地包括探测所述光学辐射在所述测试对象(3014)的所述测试部位(3020)处和/或所述测试部位中的反射和/或散射。
40.根据权利要求38或39所述的方法,其中,所述光学测量包括借助于至少一个共焦色度传感器(3016)测量所述测试对象(3014)在所述测试部位(3020)处的厚度。
41.根据权利要求34至40中任一项所述的方法,其中,所述激光辐射(3022)作为脉冲激光辐射(3022)被提供,其中,可选地对所述测试对象(3014)施加所述激光辐射(3022),使得第一激光脉冲序列在所述测试对象(3014)的所述测试部位(3020)处去除所述测试对象(3014)的材料的一部分,并且可选地在其他测试部位(3020)处对所述测试对象(3014)分别施加其他的激光脉冲序列。
42.根据权利要求41所述的方法,其中,对不同的所述测试部位(3020)施加不同能量的激光脉冲序列。
43.根据权利要求34至42中任一项所述的方法,其中,所述测试对象(3014)至少部分地由PMMA制成,并且可选地尺寸确定为,使得一个或多个所述测试部位(3020)能够布置在所述测试对象(3014)上。
44.根据权利要求34至43中任一项所述的方法,其中,所述测试对象(3014)至少部分地由生物组织和/或凝胶状物质制成;和/或
其中,在所述测试对象的与对所述测试对象(3014)施加所述激光辐射(3022)的不变的位置和/或定向中求出所述测试对象(3014)的厚度的变化。
45.根据权利要求34至44中任一项所述的方法,其中,所述激光辐射(3022)构造为用于角膜屈光矫正的激光辐射(3022)并且可选地由准分子激光器提供。
46.根据权利要求19和22至29中任一项所述的方法,其中,利用根据权利要求34至45中任一项所述的方法求出所述校准参数和/或求出所述控制参数。
47.一种用于表征激光辐射(3022)的设备(3010),所述设备包括:
-测试对象保持件(3012),所述测试对象保持件设计用于:提供所述测试对象(3014)以对所述测试对象(3014)施加所述激光辐射(3022),从而借助于所述激光辐射(3022)在所述测试对象(3014)的测试部位(3020)处能够去除所述测试对象(3014)的材料的一部分;
-测量装置(3018),所述测量装置设置用于:求出由于施加所述激光辐射(3022)引起的所述测试对象(3014)在所述测试部位(3020)处的厚度的变化。
48.根据权利要求47所述的设备(3010),其中,所述测量装置(3018)具有至少一个共焦色度传感器(3016)。
49.根据权利要求47或48所述的设备(10),其中,所述设备(3010)设计用于:提供所述测试对象(3014)和/或切换所述测试对象(3014)和/或改变所述测试对象(3014)相对于所述激光辐射(3022)的定位和/或定向,以便对其他的测试部位(3020)施加所述激光辐射(3022)。
50.根据权利要求19和22至29中任一项所述的方法,其中,校准装置(1014)具有根据权利要求47至49中任一项所述的设备(3010),或者构造为所述设备。
51.一种准分子激光器,包括根据权利要求47至49中任一项所述的用于表征激光辐射(3022)的设备(3010)和/或根据权利要求10至14中任一项所述的用于表征激光辐射(24)的光阑装置(10)。
52.一种用于屈光角膜矫正的设备,包括根据权利要求51所述的准分子激光器和/或根据权利要求47至50中任一项所述的用于表征激光辐射(3022)的设备(3010)。
53.根据权利要求30至32中任一项所述的激光处理系统(1000),其中,校准装置(1014)具有根据权利要求47至49中任一项所述的设备(3010)或构造为所述设备。
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Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5391886A (en) * | 1991-08-09 | 1995-02-21 | Fujitsu Limited | Charged particle beam exposure system and method of exposing a pattern on an object by such a charged particle beam exposure system |
US5376086A (en) * | 1993-10-26 | 1994-12-27 | Khoobehi; Bahram | Laser surgical method of sculpting a patient's cornea and associated intermediate controlling mask |
US6313910B1 (en) * | 1998-09-11 | 2001-11-06 | Dataray, Inc. | Apparatus for measurement of optical beams |
US6773430B2 (en) * | 1999-08-09 | 2004-08-10 | Visx, Inc. | Motion detector for eye ablative laser delivery systems |
US6559934B1 (en) * | 1999-09-14 | 2003-05-06 | Visx, Incorporated | Method and apparatus for determining characteristics of a laser beam spot |
US6666855B2 (en) | 1999-09-14 | 2003-12-23 | Visx, Inc. | Methods and systems for laser calibration and eye tracker camera alignment |
AU777228B2 (en) * | 1999-10-21 | 2004-10-07 | Technolas Gmbh Ophthalmologische Systeme | Method and apparatus for opthalmic refractive correction |
DE10024079A1 (de) | 2000-05-17 | 2001-11-22 | Asclepion Meditec Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Kontrolle der Energie und/oder Position eines gepulsten und gescannten Laserstrahles |
US8221400B2 (en) * | 2005-08-22 | 2012-07-17 | Sie Surgical Instruments Engineering Ag | Apparatus for and method of refractive surgery with laser pulses |
US10085886B2 (en) * | 2010-01-08 | 2018-10-02 | Optimedica Corporation | Method and system for modifying eye tissue and intraocular lenses |
US10182943B2 (en) * | 2012-03-09 | 2019-01-22 | Alcon Lensx, Inc. | Adjustable pupil system for surgical laser systems |
EP3434235B1 (en) * | 2013-03-13 | 2023-04-26 | AMO Development, LLC | Laser eye surgery system |
HUE062363T2 (hu) * | 2016-04-06 | 2023-10-28 | Keranova | Formáló rendszert magában foglaló vágókészülék pásztázó optikai szkennere |
FI129966B (en) * | 2019-04-29 | 2022-11-30 | Stealthcase Oy | Microwave converter and system for its production |
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