CN1154658A - 激光束的发送和眼跟踪系统 - Google Patents

Abstract

一表面处理的激光束发送和跟踪系统。激光器(500)产生沿一光路的具有适于处理一表面的能级的激光(502)。一光平移器(520)将该光路移至一最终光路。一光角度调节器(310、316、320、326)改变最终光路相对于初始光路的角度，使激光入射到要处理的表面。一运动传感器(100)将光能(101-T)传输到该表面并通过光角度调节器接受来自该表面的反射光能(101-R)。光能通过光角度调节器沿与移动后的光束平行的路径传播。运动传感器检测该表面相对于初始光路的运动并且产生指示运动的误差的控制信号。光角度调节器响应误差控制信号以改变最终光路的角度。

Description

激光束的发送和眼跟踪系统

本专利申请与同一天提交并为共同受让人所拥有的相关专利申请“眼运动传感方法和系统”以及“激光刻蚀系统和方法”一起为共同待批专利。因而这些专利申请的内容包括在参考文献中。

本发明的范围

本发明总体上涉及激光系统，更具体地涉及用于腐蚀一运动表面，如眼角膜组织的激光系统。

本发明的背景

用激光腐蚀一工件表面的部分或全部在工艺上已为人所知。在眼科医学方面，光折射角膜切除术(photorefractive keratectomy)(PRK)是一种通过用激光修改角膜的曲率来纠正眼睛聚焦不足的方法。PRK不同于用激光装置进行的更传统的眼科手术，如组织切除或热凝固(thermal coagulation)。PRK一般是用193毫微米波长的激发激光束在光分解过程中剥离工件，如角膜组织来完成的。在这方面多数临床已用120-192mJ/cm²和5-10Hz脉冲重复率的激光手术来完成。这种方法叫作“角膜雕刻”。

在进行角膜雕刻之前，用机械方法剥离角膜上皮(epithelium)以暴露角膜基质(stroma)前表面上的角膜前的弹性层(Bowmanmembrane)。此时，激光在角膜前弹性层上的剥离即可开始。这种过程最好使用激元激光束。在根据需要将角膜组织剥离到不同深度以重新确定前角膜基质的形状时，激光束的屏蔽是可变的。雕刻后，上皮迅速长大并重新覆盖已确定形状的区域，形成一个光学上正确或非常接近角膜。在有些情况下，把角膜的表面皮瓣折向一边，并将暴露的角膜基质剥离成所需的表面形状，然后将皮瓣放回原处。

光治疗角膜切除术(phototherapeutic keratectomy)(PTK)方法使用的设备在功能上与PRK要求的设备相同。PTK方法与PRK方法的不同在于PTK不是重新确定角膜的形状，而是用前面提到的激元激光束治疗角膜表面的病理萎缩，如果不这样做，也许需要角膜移植。

在这两种方法中，使用治疗激光在不希望的眼睛运动中造成的手术误差会降低手术的折射效果。因为治疗激光集中在病人的理论视轴上，实际上近似为病人瞳孔的中心，因而眼的运动或者眼睛的定位至关重要。但是，部分原因是眼睛的残余运动和叫作眼睛迅速扫视(saccadic)运动，这种视轴很难确定。眼睛的迅速扫视是人类视觉的一种内在高速运动(即持续时间非常短，10-20毫秒和高达10的转动)，为视网膜提供动态视野。眼的快速扫视运动幅度较小时，由于心理作用、人体化学、手术光照条件等因素而随着病人的不同而有很大的变化。因此，即使外科医生可能能够觉察到眼睛的某些运动并且一般可以操纵手动开关来停止或重新启动治疗激光，但外科医生的反应时间不能快到足以随着眼睛的运动相应地移动治疗激光。

本发明概述

因此，本发明的目的是提供一种能够与剥蚀一表面的激光系统一起使用的激光发送和眼睛跟踪的方法和系统。

本发明的另一个目的是提供一种向一表面发送治疗激光并自动为治疗激光重新定向以补偿表面运动的系统。

本发明还有一个目的是提供一种向眼睛光学中心周围一特定形状的眼睛表面发送角膜剥离激光束并自动使角膜剥离激光束重新定向以补偿眼的运动的系统，因而无论眼睛如何运动，剥离的形状一定。

本发明还有一个目的是提供一种用于与眼科治疗激光一起使用的激光发送和眼跟踪系统，该系统中跟踪操作以无干扰的方式检测眼睛的运动。

本发明的另一个目的是提供一种根据眼睛瞳孔的几何中心或医生确定的从瞳孔中心的偏移自动发送并保持角膜剥离激光束的系统。本发明的一个特殊目的就是使用分布在离散剥离图形中的激光脉冲使角膜剥离以外的物体加工成形。

因此，在描述附图和详细说明之后，本发明的其它目的和优点将更为明显。

根据本发明，将提供一种眼睛治疗激光束的发送和眼跟踪系统。治疗激光及其投射镜片以适于眼睛治疗的能量产生沿原始光束路径(即系统的光轴)的激光束。一光学转换器根据一定的扫描图形将原始光束路径偏转为与原始光束路径平行的最终光束路径。一光学角度调节器改变最后光束路径与原始光束路径的相对角度，使激光入射到眼睛上。

一眼运动传感器检测眼睛运动相对于系统光轴的可测量，然后产生表示运动的误差控制信号。眼运动传感器包括：1)一个光源，用于产生不损伤眼睛的光能；2)一个光发送装置，用于把发送光路上的光能以与治疗激光的最后光束路径平行的关系送至光角度调节器；3)一光接收装置。眼运动传感器的发送光路与治疗激光最后光束的路径间的平行关系由光角度调节器来保持。这样，治疗激光和眼运动传感器的光能以平行的关系射入眼中。

眼运动传感器光能的一部分从眼睛反射，作为反射能沿反射光路通过光角度调节器返回。光接收装置检测反射能量并在反射能量的基础上产生误差控制信号。光角度调节器响应误差控制信号，以根据二者间的相互关系改变激光光束的最后光路和眼运动传感器的发送光程。这样，从治疗激光器发出的光束和从眼运动传感器发出的光能就跟踪了眼的运动。

在实施该技术时，图形造成了重叠，但不造成共轴位置，以致使每个脉冲通过剥离或腐蚀去掉一块微小体积的物质。对于不同的深度，在需要增加剥离的区域重复剥离图形。激光脉冲通常有一定的脉冲重复频率。一序列中相继的脉冲距前一个脉冲至少相距一个脉冲束的宽度并有一定距离，使剥离掉的颗粒不对后面的脉冲有很大的干扰。为了最大限度地提高剥离速度，后面的脉冲应离得足够近，以使激光束能在脉冲重复的时间内移至后续的位置。剥离在物体上进行直至达到所需的特定形状。

该技术基本上是新技术，也可以用于除角膜以外的物体。

附图简述

图1为以本发明为依据的激光束发送和眼跟踪系统的框图，该系统将与眼科治疗激光共同使用；

图2为与本发明的眼科治疗激光实施例一起使用的激光发送部分投射镜头的剖面图；

图3为一光子反射镜布置的示意图，用于沿一个轴的光束产生平移偏移；

图4为用于本发明眼科治疗激光实施例中的伺服控制器/电机驱动器电路框图；

图5为用于本发明眼科治疗激光实施例中的眼运动传感器优选实施例的框图。

本发明的详细描述

现在参照附图，特别是图1，该图为一个激光束的发送和眼跟踪系统(用数字5表示)的框图。系统5的激光束发送部分包括：治疗激光源500，投射镜头510，X-Y平移(反射)镜520，光束平移控制器530，分光光束分离器200，及光束角度调节镜光学器件300。例如，假设治疗激光500为193毫微米波长的激发激光，用于在一活动工件，例如眼睛10上进行眼科PRK(或PTK)手术。但是，可以理解的是本发明的方法和系统同样可以使用除眼睛以外的其它活动工件以及其它波长的表面处理或表面剥蚀激光。激光脉冲象照相一样并且最好是按一定分布顺序分布在需要剥离或腐蚀的整个区域。具有足够能量以造成剥离的单个脉冲产生一个剥离颗粒的微小云团，如果该云团的位置与下一个激光脉冲同一点相同，就会对其产生干扰。为了避免这种干扰，下一个激光脉冲在空间上要分布在距有足够距离的下一个剥离或腐蚀点处，这样就避开了剥蚀颗粒云团。云团一消散，就在前次腐蚀区域的附近产生另一个激光脉冲，这样在照射的图形完成后，逐次照射充填就完成所述图形，因而获得物体或角膜的所需形状。

在系统5光束发送部分的操作中，激光源500产生入射到投射镜510的激光束502。投射镜510调整直径和距离，使光束502根据执行的特殊作业的要求进行聚焦。对用于PRK或PTK的激励器激光的例子，投射镜510包括平面凹透镜512，定焦距透镜514和516，如图2的剖面图所示。透镜512和514共同起作用，形成一个扩大光束502直径的A-焦点望远镜。定焦距透镜516使扩大后的光束502在工件，即眼睛10上聚焦，并在透镜516的焦平面内提供足够的深度，如箭头518所示。这为投射光学元件510相对于工件表面的位置提供了适当灵活性。当透镜灵活性允许时，另一种方法是取消透镜514。

光束502离开投射光学元件510后照射到X-Y平移镜520上，该平移镜在光束平移控制器530的控制下将光束502分别沿两个互相正交的轴平移或偏移。控制器530一般为根据实施的特定眼科手术而预先确定的光束二维平移或偏移编程的处理器组。对用于PRK或PTK手术的激元激光的实例，控制器530可以根据前面所述的共同待批专利申请“激光刻蚀系统和方法”进行编程。光束502的程控平移和偏移由X-Y平移镜520进行。

X、Y平移轴分别单独受一平移镜的控制。如图3所示，X-Y平移镜520的Y平移操作是用平移镜522进行的。平移镜522可在图中所示位置和虚线526所示的位置之间移动，它的移动使输出光束与输入光束间的角度保持不变。这种运动由平移镜马达和控制525带动，而525又受来自光束平移控制器的输入信号的驱动。例如，马达和控制器525可以用Trilogy Systems Corporation的马达(如TO50型)如Delta TauSystems的控制板(如400-602276PMAC型)。

若平移镜522的定位如图所示，光束502沿实线528a的路径传播。若平移镜522的位置如虚线526定位，光束502沿虚线528b的路径传播。对于X-平移操作用，可采用类似的平移镜(未示出)。X平移操作用同样的方式完成，但与Y平移正交，并可在Y平移之前或之后进行。

系统5的眼跟踪系统包括：眼运动传感器100，分光光束分离器200和光束角度调节镜300。传感器100确定眼的运动量并用眼运动量调节镜片310和320，以跟踪眼的运动。为了作到这一点，传感器100首先将已经过选择的传输光能101-T传输穿过分光光束分离器200。同时，光束502根据特殊的治疗过程经过束平移后，照射到分光光束分离器200，200已选为将光束502(如193毫微米波长的激光束)反射到光束角度调节镜300。

光能101-T要准直，以使其照射到光束角度调节镜300时与光束502平行。需要理解的是，这里使用的“平行”一词包括光能101-T和光束502重合或共线。光能101-T和光束502都可用300互相调节。因此，光能101-T和光束502射入眼睛10时仍保持平行关系。因为X-Y平移镜520独立地偏移光束502的位置而与300无关，光束502和光能101-T的平行关系将保持在整个特殊眼科手术中。

光束角度调节镜由独立转动的镜片310和320组成。镜片310可绕轴312转动，如箭头314所示，而镜片320可绕轴322转动，如箭头324所示。轴312和322互相正交。这样，镜头310能够在第一平面内(如高度)扫描光能101-T和光束502，而镜片320则能够在第二平面(如方位角)扫描光能101-T和光束502。光能101-T和光束502离开光束角度调节镜300后即照射到眼睛10上。

镜片310和320的运动一般分别由伺服控制器/马达驱动器316和326完成。图4为用于PRK/PTK治疗实例的伺服控制器/马达驱动器316的优选实施例的框图。(同样的结构用于伺服控制器/马达驱动器326)。一般来说，眼运动传感器100测量的误差较大时，驱动器316，326必须快速反应，并且必须进一步提供非常高的低频(DC)至大约每秒100弧度的增益，以实际消除稳态和瞬时误差。

更为特殊的是，眼运动传感器100提供了瞳孔中心(或医生选择的距瞳孔中心的偏移)与镜片310所指向位置间的误差测量。位置传感器3166的设置是为了直接测量电流计马达3164的驱动轴(未出示)的位置。位置传感器3166的输出在微分电路3168中进行微分，以提供马达3164的驱动轴的速度。该速度与来自眼运动传感器的误差求和。所得之和在积分电路3160中积分，然后输入电流放大器3162以驱动电流计马达3164。由于马达3164的驱动轴使镜片310转动，眼运动传感器100的测量误差减少到可以忽略不计。通过位置传感器3166和微分电路3168的速度反馈给伺服控制器/马达驱动器316提供了测量的传感器误差较大时快速反应的能力。

从眼睛10反射的光能(图中用数字101-R表示)通过角度调节镜300和光束分离器200返回，以在传感器100处进行检测。传感器100根据反射能量101-R的变化确定眼运动的量。指示眼运动量的误差控制信号通过传感器100反馈给光束调节镜300。该误差控制信号支配着镜片310和320的运动或重新排列，努力使误差控制信号为零。在作这一点时，光能101-T和光束502根据眼的运动而移动，而光束502相对于瞳孔中心的实际位置受X-Y转换镜520的控制。

为了利用光束分离器200的优点，光能101-T必须具有与治疗激光束502不同的波长。光能最好在可见光谱之外，以不干扰或破坏外科医生对眼10的观察。另外，如果本发明用于眼科手术过程，光能101-T必须是美国国家标准协会(ANSI)规定的，对眼睛安全的。例如，在满足上述要求的各种波长中，光能101-T为900毫微米波长区域的红外光能。该范围的光满足上述指标，并进一步根据随时具备的条件产生经济上可提供的光源。一种这种光源为在4KHz下工作的高脉冲重复频率的905毫微米GaAs激光，这种光在50毫微秒的脉冲内产生10毫微焦耳的符和ANS1规定的眼安全脉冲。

确定眼运动量的优选实施例方法以及实施这种方法的眼运动传感器100在前面所述的共同待批专利申请中作了详细描述。但是为了进行完整的描述，将借助于图5所示的框图对传感器100进行简要的描述。传感器100可以分为一个发送部分和一个接收部分。发送部分主要将光能101-T以光点21，22，23，24的形式投向眼睛10表面的一个范围内(如光圈/瞳孔边界14)。接收部分监测由光点21、22、23、24产生的反射光形式的光能101-R。如所示，发送时，光点21、23在轴25上聚焦和定位，而光点22、24则在轴26上聚焦和定位。轴25和26互相正交。光点21、22、23、24聚焦，入射到并均匀分布在光圈/瞳孔边界14上。四个光点21、22、23、24能量相等并均匀分布在光圈/瞳孔边界14上。这种布置以下述方式提供双轴运动传感。光点中的每一个在光圈/瞳孔边界14自己的位置上产生一定量的反射。由于边界14随着眼的运动而运动，因而从光点21、22、23、24的反射量也随着眼的运动发生变化。由于4个光点在圆形边界几何形状上的均匀分布，眼睛的水平或垂直运动由从相邻两对光点反射量的变化来检测。例如，眼的水平运动通过将光点21、24的组合反射与光点22、23组合反射进行比较来监测。同样，眼的垂直运动通过将光点21、22的组合反射与光点23、24组合反射的比较来监测。

更为特殊的是，发送部分包括一个905毫微米脉冲二极管激光器102，二极管102通过光纤104将光传输给光纤部件105，光纤部件105将来自激光器102的每个脉冲分解并延迟为4个能量相等的脉冲。部件105包括1至4个光分离器106，将4个等能量脉冲输出给光纤108、110、112、114。为了采用一个单一的处理器来处理光纤108、110、112、114传输的每个脉冲产生的反射，每个脉冲分别为光纤延迟线109，111，113和115均匀延迟。例如，延迟线109产生零延迟，即延迟＝0X。(其中X为延迟增量)；延迟线111产生X延迟，即延迟＝1X，等等。

脉冲重复频率和延迟增量X的选择使得传感器100的数据率大于所关心的运动速度。对于眼睛的快速扫视运动，传感器100的数据率至少应为几百赫兹量级。例如，约4KHz的传感器数据率是由下列各项完成的：1)选择小的、但具有足够值的X，使处理器160能够处理数据(如160毫微秒)；2)激光器102的脉冲间的时间选择为250微秒(即激光器102以4KHz的速率发出脉冲)。

4个等能量脉冲通过光纤116、118、120、122离开部件105，这4条光纤组成一个光纤束123。光纤束123将各光纤安排为每条光纤的中心构成方形的一个角。从部件105射出的光经过偏振器124，偏振器124输出如箭头126所示的水平偏振光束。水平偏振光束126射向聚焦镜130，在130中根据所关心的边界调整光束126间的间距。另外，可提供变焦能力(未出示)以调整光点21、22、23、24形成的图形的大小。这种能力使传感器适应不同病人和边界等。

偏振光束分离块(cube)140接收来自聚焦镜130的水平偏振光束126。块140的形状使其能传输水平偏振光并反射垂直偏振光。因此块140只传输水平偏振光束126，如箭头142所示，这样只有水平偏振光作为光点21、22、23、24射入眼10。光能从眼10反射后会去偏振，(即具有水平和垂直两个分量)，如箭头150所示。

接收部分首先引导反射光的垂直分量，如箭头152所示。这样，块140用来从反射能中分离出传输光能，以进行准确的测量。来自光点21、22、23、24反射光的垂直偏振部分穿过聚焦透镜154射向红外检测器156。检测器156将其信号传送给多道峰值检测电路158，检测电路158主要是一个多峰值取样和保持电路，各种各样的这种电路在技术上已为人所熟知。电路158的配置是为了根据激光器102的脉冲重复率和延迟X取样并保持来自检测器156的峰值。例如，如果激光器102的脉冲重复率为4KHz，电路158每250微秒收集一次来自光点21、22、23、24的反射。

对每组4个光点(即激光器102的每个脉冲)的反射能相关的值送给处理器160，确定眼运动的水平和垂直分量。例如，令R₂₁、R₂₂、R₂₃、R₂₄分别表示一组光点21、22、23、24的检出反射量，水平运动量直接由归一化关系式(1)定量确定， $\frac{(R_{21}+R_{24})-(R_{22}+R_{23})}{R_{21}+R_{22}+R_{23}+R_{24}}---\left(1\right)$ 而垂直运动量直接由归一化关系式(2)定量确定。 $\frac{(R_{21}+R_{22})-(R_{23}+R_{24})}{R_{21}+R_{22}+R_{23}+R_{24}}---\left(2\right)$ 注：归一化(即除以R₂₁＋R₂₂＋R₂₃＋R₂₄)减小了信号强度变化的影响。眼运动的测量量一旦确定即送往光束角度调节镜300。

本发明的优点很多。定量测量眼运动量并用眼运动量来重新指导系统的激光发送和眼跟踪部分，而与激光的定位机构无关。系统的操作不干扰特殊治疗激光或外科医生实施眼睛治疗手术。

虽然已就一特殊实施例对本发明进行了描述，仍可根据上述技术的能力作出多种变化和修改。因此，需要理解的是，在所附的权利要求范围内，可在特殊描述的内容以外使用本发明。

Claims (30)

1.一剥蚀一表面的激光束发送和跟踪系统，包括：

激光装置，用于产生具有适于将所述表面剥蚀为一特定形状的能量的、沿一初始光路的激光；

一个光平移器，用于将所述初始光路平移到与所述初始光路平行的最终光路；

一个光角度调节器，用于改变所述最终光路与上述初始光路的相对角度，使所述激光入射到所述表面；

一个传感器，用于检测所述表面相对于所述光轴运动的可测量量，并生成指示上述运动可测量误差的控制信号，所述光角度调节器响应所述误差控制信号，以改变所述最终光路的角度。

2.在权利要求1所述的系统中，所述光平移器包括至少两个能独立平移动的反射镜，用于沿两个相互正交的轴移动初始光程。

3.在权利要求1所述的系统中，所述光平移器包括至少两个能独立转动的反射镜，用于沿两个互相正交的轴改变最终光路的角度。

4.在权利要求1所述的系统中，所述传感器包括：

一个光源，用于产生不剥蚀所述表面的光能，该光能在一发送光路上传播；

一个光发送装置，用于将所述发送光路上的所述光能发送给所述光角度调节器，根据所述光角度调节器改变所述发送光路的角度，所述光能最后入射到所述表面，并且所述光能的一部分从所述表面反射，作为反射能沿反射光路通过所述光角度调节器返回；

一个光接收装置，用于检测来自所述光角度调节器的反射能并在所述反射能的基础上产生误差控制信号。

5.权利要求4所述的系统，还包括一个分光光束分离器，光学上位于所述传感器、光平移器和光角度调节器之间，用于将所述光能引导给所述光角度调节器，将所述反射光能引导给所述传感器，以及将所述最终光路引导给所述光角度调节器。

6.一用于剥蚀一表面的激光束发送和跟踪方法，包括以下步骤：

将发光装置产生的光束聚焦，使其入射到一个光束路径调节器上，所述发光装置的每个光束具有的能级不对所述表面产生剥蚀；

使一激光束聚焦，使其以与所述发光装置的光平行的关系入射到所述光路调节器，所述激光束具有适于剥蚀所述表面的能级；

操纵所述光路调节器，使所述发光装置的光和所述激光束以所述的平行关系入射到所述表面，所述发光装置的一部分光从所述表面反射，成为相应于所述发光装置的反射光束的一部分，所述反射光的能级指示所述表面的运动；

在所述反射光能级的基础上重新排列所述光路调节器，以根据所述表面的所述运动及时以所述的平行关系移动所述发光装置的光束和所述激光光束。

7.根据权利要求6的方法，其中，所述操作和重新排列的步骤包括沿两个互相正交的轴改变所述发光装置的每个光束和所述激光光束的角度。

8.根据权利要求6的方法，其中，沿所述二个轴中每一个的光束角度能够独立改变。

9.一用于治疗眼睛表面的眼治疗激光束发送和眼跟踪系统包括：

激光装置，用于产生沿一初始光路的并具有适于治疗所述眼睛的能级的激光；

一个光平移器，用于将所述初始光路平移到最终光路；

一个光角度调节器，用于改变所述最终光路相对于所述眼睛的光轴的角度，在这之后所述激光即入射到所述眼睛；

一个眼运动传感器，用于检测所述眼睛相对于所述光轴运动的可测量量并产生指示运动可测量量的误差控制信号；

所述眼运动传感器包括：1)一个光源，用于产生不损伤所述眼睛的光能；2)一个光发送装置，用于将所述光能沿一发送光路发送给所述光角度调节器，该发送光路与所述最终光路成平行关系，所述光角度调节器根据所述最终光程的角度改变所述发送光路的角度，所述光能和所述激光以所述的平行关系入射到所述的眼睛，所述光能的一部分从所述眼睛反射，成为反射能沿反射光路通过所述光角度调节器返回；3)一光接收装置，用于检测来自所述光角度调节器的所述反射能并在所述反射能的基础上产生所述误差控制信号，所述光角度调节器对所述误差控制信号作出响应，以根据所述最终光路和发送光路的相互关系改变各自的角度。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述激光装置为193毫微米波长的激元激光器，其能级适于在光分解过程中剥离所述眼睛的角膜组织。

11.根据权利要求9所述的系统，其中，所述光角度调节器至少包括二个能独立平移的反射镜，用于沿两个相互正交的轴移动所述原始光程。

12.根据权利要求9所述的系统，其中，所述光角度调节器至少包括二个能独立转动的反射镜，用于沿两个相互正交的轴改变所述最终光路和所述发射光路的角度。

13.根据权利要求9所述的系统，其中，所述光源产生波长在可见光谱之外的所述光能。

14.根据权利要求10所述的系统，其中，所述光源产生波长大约为900毫微米的所述光能。

15.根据权利要求14所述的系统，其中，还包括一个分光光束分离器，光学上位于所述眼运动传感器、光平移器和光角度调节器之间，用于将所述光能引导到所述光角度调节器，将所述反射光能引导到眼运动传感器，以及将所述最终光路引导到所述光角度调节器。

16.根据权利要求9所述系统，其中，所述光发送装置包括：

一个光分离器，用于将所述光能转化为多个光点；

聚焦镜，用于将通过光角度调节器的所述多个光点聚焦，使所述多个光点入射到一边界的多个对应位置上，该边界的运动与所述眼睛的所述运动一致，所述边界由两个具有不同反射系数的视觉上毗邻的表面来确定，上述反射光能的一部分从所述多个位置的每个位置上反射。

17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述边界为圆形，并且所述多个光点包括4个光点，所述聚焦镜包括使所述4个光点大致均匀地分布在所述圆形边界上的装置。

18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述圆形边界位于所述眼睛的瞳孔中心周围。

19.根据权利要求18的系统，其中，所述圆形边界自然地出现在所述眼睛的表面。

20.根据权利要求18的系统，其中，所述多个光点的每一个都在可见光光谱之外。

21.根据权利要求16的系统，其中，所述激光装置为193毫微米波长的激元激光器，其能级适于在光分解过程中剥离所述眼睛的角膜组织，并且上述多个光点的每个均具有大约900毫微米的波长。

22.根据权利要求21的系统，其中还包括一个分光光束分离器，光学上处于所述眼运动传感器、光平移器和光角度调节器之间，用于将所述多个光点传输给所述光角度调节器，将所述反射光能传导给所述眼运动传感器，以及将所述最终光路反射至所述光角度调节器。

23.根据权利要求16的系统，其中所述光发送装置还包括：

将上述多个光点中的每一个偏振为水平偏振分量的装置；

一个偏振光束分离块，用于只把所述多个光点中每个光点的水平分量传输给所述光角度调节器。

24.根据权利要求23的系统，其中，所述反射能被偏振为水平和垂直偏振光，所述接收装置包括：

所述偏振光束分离块，用于引导所述反射能，该反射能是垂直偏振的，其来自水平偏振的所述反射能。

能量检测镜，用于测量所述的垂直偏振反射能；

一个处理器，根据垂直偏振反射能确定所述眼运动的所述可测量量。

25.一用于眼治疗的激光束发送和跟踪系统包括：

一激光器，用于产生具有适于眼治疗的能级的沿初始光路的激光；

一个用于将初始光路移至与初始光路不同的光路的机构；

一个传感器，用于检测所述眼运动的可测量量并产生指示所述运动的可测量量，所述机构对所述控制信号作出响应，将所述光路改变为所述的不同光路。

26.一用于剥蚀一表面的激光束发送和跟踪系统包括：

一个激光器，用于产生具有其能级适于剥蚀所述表面的沿初始光路的激光；

一个用于根据所述表面形状改变的特定图形结果将所述初始光路移至不同光路的机构；

一个传感器，用于检测所述表面运动的可测量量并产生指示所示运动可测量量的控制信号；

一个分立的调节机构，用于根据所述控制信号改变所述光路，其中，对所述激光束进行校正，以获得所述的特定图形。

27.通过对眼睛角膜上的手术改变眼睛的光学特征的方法，该方法包括选择性紫外线照射和光分解角膜剥离，除去一定体积的角膜组织，深入角膜基质一定深度，并达到预定的弯曲剖面，其中，该方法包括探测眼睛的位置以及调节所述的紫外线幅照，以保证达到所述的预定曲线剖面。

28.将一物体剥蚀为所需形状的方法包括以下步骤：

产生多次激光束照射点；

选择所述多次激光束照射点的照射点图形，其中，所述照射点图形将所述物体剥蚀成所需的形状；

将所述物体进行多个激光束点照射，激光束以一空间分布图形分布在所述要剥蚀的物体的范围内，使逐次照射各次之间有足够的距离，这样剥蚀下的物质不会干扰后面的照射点；

重复进行所述激光束的照射，直至累积的照射充满并完成所述图形，达到所需的形状。

29.将一物体剥蚀成所需形状的系统包括：

一个脉冲激光器，用于产生多次激光照射，所述多次激光照射的每一次都在初始光路上传播；

一个根据预先规定的照射图形将初始光路移至与其不同的光路的机构，该机构中将所述多激光束照射引导到要被剥蚀的物体；和

一个控制器，用于根据所述的预定照射图形给所述机构发出移动控制指令，其中，所述照射点图形能够把所述物体剥蚀成所述的需要的形状；所述控制器发出对所述物体进行所述多次激光束照射点的移动控制指令；照射以一空间分布的照射点图形分布在要剥蚀的物体的范围内，使所述激光束依次照射在所述物体上相距足够距离的位置，使前一次照射剥蚀下来的物质在后续的邻近照射前散逸，累积的照射充填并完成预定的照射点图形，以达到所需的形状。

30.把一物体剥蚀成一特定形状的方法包括：

提供一个需要加工成形的物件；

提供需要从所述物体上剥蚀下来的物质的体积和形状；

提供具有一定脉冲重复频率的脉冲剥蚀光束，以从所述物件上磨掉微小体积的物质；

对剥离物质的光束提供一个重叠的、但不是共轴的位置图形；

为所述光束提供一个脉冲排序程序，其中，该程序中所述的逐次剥蚀脉冲相互空间隔开至少一个光束宽度，同时又应足够靠近，使光束能在脉冲重复频率的时间内移到下一次的位置；

根据所述图形以一定顺序从所述物件上进行剥离物质直至达到一定的形状。

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