CN117257544A - 材料加工设备及材料加工设备的制备方法 - Google Patents

材料加工设备及材料加工设备的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于物体的材料加工的材料加工设备(10)的制备方法，其中将要装配到物体上的接触元件(20)附接到材料加工设备(10)，其中接触元件(20)对加工激光辐射是透明的，包括在其待装配到物体上的侧的接触表面(22)以及在其面向材料加工设备的侧的进入表面(24)，其中接触表面(22)和/或进入表面(24)的形状通过在物体加工之前辐射测量激光辐射(14)来确定，其中测量激光辐射(14)通过变焦调节装置(18)聚焦在接触表面(22)和/或进入表面(24)之上，其中对从测量激光辐射(14)的焦点背向散射或背向反射的辐射进行共焦检测，因此，确定接触表面(22)和/或进入表面(24)上的交叉点的姿势，其中三维表面模型适配于所确定的交叉点的姿势，其中接触表面(22)和/或进入表面(24)的三维形状由表面模型提供。

Description

材料加工设备及材料加工设备的制备方法
技术领域
本发明涉及通过在物体中或物体上产生光学突破来进行材料加工的材料加工设备的制备方法以及被形成为执行该方法的材料加工设备。此外，本发明涉及计算机程序，包括使材料加工设备执行该方法的命令，还涉及存储该计算机程序的计算机可读介质。
背景技术
在材料加工中，激光通常聚焦在待加工物体的区域上，其中应用了加工激光辐射，其强度高到足以产生光学突破。为了能够将加工激光辐射聚焦在预先确定的位置上，通常必不可少的是，物体相对于加工激光辐射以精确限定的姿势定向和保持。为了将物体保持在精确限定的姿势，通常使用接触元件，通过该接触元件可以将待加工物体固定在一个位置，由此可以实现限定的条件。由此，接触元件成为加工激光辐射的光路的部分。
这在材料的微加工中特别需要，材料在加工激光辐射的光谱范围内仅具有低线性光学吸收，或者在物体内部结构的生成中特别需要，特别是在激光引起的折射率变化(LIRIC)中。在此类材料中，激光辐射与材料之间的非线性相互作用通常被利用，主要以光学突破的形式出现，该光学突破是在高能激光辐射的焦点中产生的。由于加工效果仅发生在激光束焦点中，因此重要的是精确地三维定向焦点的姿势。因此，除了激光束的二维偏转之外，还需要对聚焦姿势进行精确的深度调整。接触元件用于确保恒定的光学条件，在到物体的光路中也以一定的精度已知，因为物体和激光加工设备通过接触元件机械地耦合，并且具有已知光学效应的形状另外提供给物体表面。
这种接触元件的典型应用是在眼科方法中，特别是在消融和/或光致破裂和/或激光诱导的折射率变化(LIRIC)中，其中接触元件例如可以包括玻璃、塑料、PMMA和/或聚合物，接触元件至少透明地作用于加工激光辐射。其中，材料加工设备由眼科激光器形成，其将激光辐射聚焦到角膜中。焦点可能出现光学突破，导致角膜组织局部分离。通过这些光学突破的适当连续，角膜层然后可以被消融或者角膜体积可以被分离和去除。
接触元件的形状和姿势在这种材料加工中是精确确定的，其中接触元件相对于材料加工设备的姿势是在材料加工设备制备范围内耦合到材料加工设备之后和材料加工之前确定的。其中，接触元件的基本形状通常是已知的，其中它可能略微偏离特定形状。
从WO 2008/040 436A1中，已知一种通用设备和一种通过在物体中或物体上产生光学突破来进行材料加工的设备的制备方法。该设备包括可变的、三维作用的焦点调节装置，用于将脉冲加工激光辐射聚焦在物体中或物体上的不同位置，其中要装配到物体上的接触元件附接到该设备，其中接触元件(20)对加工激光辐射是透明的，并且在其要装配到物体上的一侧包括先前已知形状的弯曲接触表面，其中接触表面相对于焦点调节装置的姿势是通过在加工物体之前测量激光辐射辐射到接触表面上来确定的，因为测量激光辐射通过变焦调节装置聚焦在接触表面附近或接触表面上。聚焦的测量激光辐射的能量密度对于产生光学突破而言太低，并且测量表面中的测量激光辐射的聚焦姿势被调整以使其与接触表面的预期姿势相交，其中对从测量激光辐射的焦点背向散射或背向反射的辐射共焦检测，其中测量表面和接触表面之间的交叉点的姿势根据共焦检测的辐射和变焦调节装置的相关调节来确定，其中接触表面的姿势是根据交叉点的姿势和先前已知的接触表面形状确定的。
在接触元件的姿势的这种确定中不利的是，接触元件的确切形状必须事先已知以便能够从交叉点计算回接触表面的姿势。然而，接触元件可能有一定的公差，这可能会使这种姿势确定错误。
发明概述
因此，本发明的目的是改进材料加工设备的制备，特别是避免现有技术的缺点。
该目的通过根据本发明的方法、根据本发明的设备、根据本发明的计算机程序以及根据本发明的计算机可读介质来解决。在各个从属权利要求中指定了本发明的方便发展的有利构造，其中该方法的有利构造被认为是治疗设备、控制装置、计算机程序和计算机可读介质的有利构造，反之亦然。
本发明基于接触元件的形状，特别是接触表面和/或进入表面的形状，以及由此相对于加工激光辐射的姿势可以通过测量激光辐射直接确定而无需事先知道它的确切形状。至此，可以确定激光辐射与接触表面和/或进入表面的多个交叉点，然后可以根据交叉点来计算形状。
通过本发明，提供了材料加工设备的制备方法。该材料加工设备用于通过在物体中或物体上产生光学突破来进行材料加工，该材料加工设备包括可变的三维作用的焦点调节装置，用于将加工激光辐射聚焦在物体中或物体上的不同位置上，其中待装配到物体上的接触元件附接至该材料加工设备。接触元件对于该加工激光辐射是透明的，在其待装配到物体上的侧包括接触表面，并且在其面向该材料加工设备的侧包括用于该加工激光辐射的进入表面。在物体加工之前，该接触表面和/或进入表面的形状通过测量激光辐射辐射到该接触表面和/或进入表面上来确定，其中该测量激光辐射通过该变焦调节装置聚焦在该接触表面和/或进入表面附近或之上，其中聚焦的测量激光辐射的能量密度对于产生光学突破而言太低，其中对从该测量激光辐射的焦点背向散射或背向反射的辐射进行共焦检测，其中该接触表面和/或进入表面上的交叉点的姿势是根据共焦检测到的辐射和该变焦调节装置的相关调节来确定的。三维表面模型适配于所确定的交叉点的姿势，其中该接触表面和/或所述进入表面的三维形状由该表面模型提供。
换言之，材料加工设备可以包括一个或多个激光器，其中一个或多个激光器被形成为用于提供加工激光辐射，由此可以在物体中出现光学突破。此外，可以形成一个或多个激光器以提供测量激光辐射，其能量对于产生光学突破而言太低。优选地，测量激光辐射可以通过用于聚焦加工激光辐射的同一焦点调节装置聚焦在接触元件的接触表面和/或进入表面上。对加工激光辐射透明的接触元件可以预先耦合到材料加工设备，使得它处于加工激光辐射和/或测量激光辐射的光路中。
特别地，折射率跳跃可以发生在从空气到接触元件的接触表面和/或进入表面的过渡处，由此与在空气中和/或接触元件内的聚焦相比可以区分背向散射或背向反射辐射。因此，特别是通过共焦测量，允许确定测量激光辐射在接触表面和/或进入表面上的交叉点。其中，背向散射或反射的测量激光辐射的共焦检测有利地利用了透射辐射的在透明介质的界面处背向散射的部分，透射辐射的该部分被共焦检测，明显高于透明接触元件内的部分。通过其中发生的空间滤波，共焦检测提供足够的信号，其强度基本上取决于在接触表面上彼此邻接的介质的折射率差。在此，共焦测量的原理是现有技术中已知的。
在确定了接触表面和/或进入表面上的交叉点的姿势之后，可以使三维表面模型适配于所确定的交叉点的姿势。这意味着可以例如将数学模型拟合到交叉点以确定接触表面和/或进入表面的形状。因此，不需要预先知道接触表面和/或进入表面的形状来确定接触元件相对于材料加工设备的姿势。通过该方法，可以分别在材料加工设备和加工激光辐射的坐标系中直接确定相应表面的形状，由此接触元件的姿势同时也是已知的。至此，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以通过增加交叉点的数量来实现对接触表面和/或进入表面的三维形状的改进的确定。因此，对于应用，专家将搜索足够数量的交叉点和/或任选地重复测量激光辐射的照射直到找到足够多的交叉点。在了解接触元件的基本形状的情况下，还可以优选地选择测量激光辐射的合适分布以及由此交叉点的合适分布来扫描该形状。
优选地，加工激光辐射和/或测量激光辐射可以是脉冲激光辐射，其中测量激光辐射的能量范围低于光学突破的能量，特别是低于每平方厘米一焦耳或每脉冲功率密度每平方厘米低于109瓦。
本发明的优点是可以改进材料加工的准备工作，因为不需要接触元件的先验知识，这是因为形状和因此分别相对于材料加工设备和加工激光辐射的姿势因此分别可以通过该方法直接确定。尤其是辐射规划然后可以适配于所确定的形状。
本发明还包括配置形式，由此产生额外的优点。
一种配置形式规定，通过接触表面和/或进入表面上的交叉点的姿势提供网格结构，其中多边形适配于该网格结构作为三维表面模型。这意味着空间被测量激光辐射扫描，接触表面和/或进入表面位于该空间中，其中与相应表面的共焦检测的交叉点呈现为三维网格结构。然后，多边形可以适配于这种网格结构，从而产生相应表面的三维形状。例如，获得多边形是因为将形成网格结构的交叉点、特别是相邻的交叉点彼此连接，使得在网格点之间出现闭合表面。这可以优选地对网格结构的所有网格点执行以获得具有闭合折线的相应表面的形状。因此，可以以简单的方式确定空间中相应表面的三维形状。
另一种配置规定，多项式，特别是多项式线，适配于接触表面和/或进入表面上的交叉点。换句话说，由n阶多项式(例如双三次多项式)分段组成的函数可以适配于交叉点。这样的样条(多项式线)然后可用于对交叉点和中间表面进行插值，从而提供接触表面和/或进入表面的三维形状。优选地，这可以通过拟合算法来执行，该拟合算法使用一个或多个平面中的交叉点来将多项式拟合到交叉点。由此产生的优点是可以提供进一步优选的配置形式。
另一种配置形式规定，泽尼克多项式(Zernike polynomial)或傅里叶级数(Fourier series)适配于接触表面和/或进入表面上的交叉点作为三维表面模型。这意味着泽尼克多项式可以特别适用于作为多项式的交叉点，这提供了光滑且可导出的表面。特别是在眼科学中，泽尼克多项式用于表示波前，其中通过泽尼克多项式确定接触表面和/或进入表面的三维形状特别适用于眼科学的接触元件的情况。备选地，傅立叶级数可以适配于交叉点，其中傅立叶级数表示正弦函数和余弦函数的周期性分段连续函数。通过这种形式的构造，可以获得用于确定接触表面和/或进入表面的三维形状的更合适的三维表面模型。
另一种形式的配置提供了根据预设扫描策略将测量激光辐射聚焦在接触表面和/或进入表面附近或之上。这意味着可以提供扫描策略以获得与接触表面和/或进入表面的足够的交叉点，以使三维表面模型适配于交叉点。根据使用的三维表面模型，可以使用不同的扫描策略。在此，例如可以首先搜索足够数量的交叉点，其中可以在低于阈值时重复测量，特别是在改变后的扫描区域的情况下，直到获得足够的交叉点。特别地，专家将根据经验值和/或实验确定分别使用的三维表面模型所需的交叉点数。专家还在三维形状的确定中调整期望的精度，以及对应于期望的精度对其要求的交叉点。例如，可以使用六边形图案、矩形图案和/或圆形图案作为预设扫描策略。备选地或附加地，可以使用阿尔布雷希特分布(Albrecht distribution)和/或雅可比分布(Jacobi distribution)和/或勒让德分布(Legendre distribution)来扫描表面。优选地，可以在x-y平面中扫描上述图案或分布之一，其中随后调整z位置(深度方向)并且使用这些扫描策略之一再次扫描下一个平面。这可以对多个z位置执行，直到找到足够多的交叉点。
优选地，根据扫描策略，所述测量激光辐射的焦点均匀分布在预期接触表面和/或进入表面的空间区域中。因此，在扫描策略中，测量激光辐射已经可以通过焦点调节装置聚焦到那些区域中，其中接触表面和/或进入表面是凭经验预期的。然后可以将测量激光辐射的焦点均匀分布在这个三维空间区域中，以共焦检测交叉点。
特别优选地，规定了焦点调节装置被调整用于将测量激光辐射聚焦x-y位置上，该x-y位置位于与所述焦点调节装置的辐射方向垂直的表面上，根据扫描策略在该x-y位置上沿z轴扫描多个焦点，该z轴相对于所述焦点调节装置位于深度轴上，其中根据该扫描策略通过沿z轴的相应后续扫描迭代测量多个不同的x-y位置。换句话说，可以沿着深度方向，因此例如沿着从进入表面通向接触表面的方向，扫描多个连续的点。随后，可以在平面中调整位置并且可以再次扫描这个新位置的深度方向。这可以针对平面中的多个x-y位置执行，直到确定与接触表面和/或进入表面的足够多的交叉点。
在另一种有利的配置形式中，规定了焦点调节装置被调节用于将测量激光辐射聚焦在z位置上，该z位置位于与所述焦点调节装置的辐射方向平行定位的深度轴上，并且根据扫描策略根据图案、螺旋和/或同心圆在该z位置扫描位于垂直于焦点调节装置的辐射方向定位的x-y表面中的多个不同的x-y位置，其中根据该扫描策略分别通过x-y表面的后续扫描迭代地测量多个不同的z位置。换言之，在这种形式的配置中设置了深度方向上的平面，其中随后扫描在x-y方向上跨越的该平面。这里，可以使用图案，优选上述图案或分布中的一种，可以在该表面扫描从内到外或从外到内的螺旋路径和/或可以扫描多个同心圆以获得与接触表面和/或进入表面的交叉点。随后，可以改变深度方向上的位置，这意味着访问下一个平面，在该平面中重复该扫描策略。因此，在访问多个不同的z位置之后，可以扫描空间或体积以获得与接触表面和/或进入表面的交叉点。
优选地，规定根据扫描策略扫描一条或多条螺旋曲线。这意味着可以为测量激光辐射提供测量路径，其以螺旋方式或作为螺旋线扫描空间，在该空间中期望有接触表面和/或进入表面。在一次扫描螺旋曲线之后，例如可以改变螺旋曲线的半径并且可以进行新的扫描。因此，例如可以迭代地使用多个不同的半径，利用这些半径扫描螺旋曲线以扫描接触表面和/或进入表面所在的空间。
优选地，根据扫描策略扫描一个或多个相对于焦点调节装置倾斜定位的平面。换句话说，焦点调节装置可以同时使用x-y控制和z控制来扫描空间中倾斜的测量平面。
另一种有利的配置形式规定了，在找到交叉点后增加交叉点的环境中的扫描点的密度。特别地，与未确定交叉点的聚焦点相比，交叉点环境中的扫描点密度可以增加。换句话说，相应表面的近似姿势因此可以通过找到至少一个交叉点来确定，其中围绕该交叉点的扫描随后被细化，例如加倍，以获得足够的交叉点以适配三维表面模型。通过这种形式的配置，出现了可以加速该方法的优点。
优选地，还可以规定，如果接触元件的基本形状是已知的，则测量激光辐射沿从基本形状预期的表面被调整，优选地具有预设变化，以增加交叉点的数量。因此，可以加速和/或改进表面形状的确定。
另一种有利的配置形式规定，测量激光辐射由激光辐射源提供，该激光辐射源也被提供用于产生加工激光辐射。因此，材料加工设备可以优选地仅包括一个激光器，该激光器可以产生加工激光辐射并且还提供测量激光辐射，例如通过减少的激光能量，特别是通过能量减少器。通过这种形式的配置，产生的优点是可以省略使用另外的激光器来产生测量激光辐射，这节省了成本。
特别优选地，材料加工设备准备用于眼睛激光治疗。换言之，材料加工设备可以是用于治疗人或动物眼睛的治疗设备，其中测量用于固定眼睛以进行治疗的接触元件并且其接触表面和/或进入表面通过以下方法确定。
本发明的另一方面涉及材料加工设备，特别是具有至少一个用于治疗人或动物眼睛的眼科激光器，以及可固定到眼科激光器上的接触元件。例如，眼睛的治疗可以包括通过光学突破和/或角膜的消融和/或激光诱导的折射率变化将微透镜从具有预定界面的角膜分离。因此，材料加工设备可形成为执行根据前述配置形式中的任一种的方法。
换句话说，材料加工设备可以形成为具有至少一个眼科激光器、至少一个焦点调节装置或光束偏转装置和固定装置的治疗设备，其中材料加工设备的控制单元例如可以形成以执行根据前述配置形式中的任一种的方法。
控制单元或控制装置例如可以被配置为控制芯片、控制单元或应用程序(“应用(app)”)。控制装置可以优选地包括处理器装置和/或数据存储装置。处理器装置被理解为用于电子数据处理的器具或器具组件。例如，处理器装置可以包括至少一个微控制器和/或至少一个微处理器。优选地，用于执行该方法的程序代码可以存储在任选的数据存储装置上。程序代码可以被配置为在由处理器装置执行时使控制装置执行所描述的方法的配置形式之一。
优选地，激光器可以适合于发射波长范围在300纳米到1400纳米之间、优选地在700纳米到1200纳米之间的激光脉冲，相应的脉冲持续时间在一飞秒到一纳秒之间、优选地在十飞秒到十皮秒之间，以及大于十千赫兹的重复频率，优选地在100千赫兹到100兆赫兹之间。这种飞秒激光特别适用于在角膜内产生体积体。
优选地，材料加工设备可以包括具有至少一个存储装置的控制装置，至少一个存储装置用于至少暂时存储至少一个控制数据集，其中一个或多个控制数据集可以包括用于定位单独的激光脉冲和/或用于将单独的激光脉冲聚焦到角膜和/或接触元件的控制数据。
进一步的特征及其优点可以从发明方面的描述中获得，其中每个发明方面的有利配置被认为是相应的其他发明方面的有利配置。
本发明的另一方面涉及包括命令的计算机程序，该命令使材料加工设备执行根据前述配置形式中的任一种的方法步骤。
根据本发明，还提供了计算机可读介质，其上存储有根据前述发明方面的计算机程序。在此，出现与在进一步的发明方面中相同的优点和变化的可能性。
附图说明
本发明的进一步特征从权利要求、附图和附图描述中显而易见。上述描述中提到的特征和特征组合以及下面附图描述中提到的和/或单独在附图中显示的特征和特征组合不仅可以用在各自指定的组合中，而且可以用在其他组合中而不脱离从本发明的范围。因此，实施方式也被认为被本发明所涵盖和公开，这些实施方式没有在图中明确示出和解释，但是产生于所解释的实施方式的分离的特征组合并且可以由来自所解释的实施方式的分离的特征组合生成。实施方式和特征组合也被认为是公开的，因此不包括最初制定的独立权利要求的所有特征。此外，实施方式和特征组合被认为是公开的，特别是通过上述实施方式公开，其延伸超出或偏离权利要求的关系中所陈述的特征组合。其中显示：
其中显示：
图1是根据示例性实施方案的材料加工设备的示意性表示；
图2是扫描策略的示意性图案。
发明详述
在附图中，相同的或功能相同的元件设有相同的附图标记。
在图1中，示出了用于治疗眼睛的材料加工设备10，特别是治疗设备10的严格示意性表示。材料加工设备10包括激光器12，其被形成为产生加工激光辐射，其中加工激光辐射可以在物体(未示出)中产生光学突破以加工该物体。此外，激光器12可以形成为产生测量激光辐射14，其中测量激光辐射的能量低于光学突破的能量，特别是低于每平方厘米1焦耳。优选地，可提供材料加工设备10和激光器12用于眼睛激光治疗。
除了激光器12之外，材料加工设备10可以包括控制装置16，控制装置16可以被形成为通过控制数据来控制激光器12，使得它可以发射脉冲激光脉冲，例如用于眼睛的治疗。进一步地，控制装置16可以控制三维作用的焦点调节装置18，使得焦点调节装置18将加工激光束和/或测量激光束14聚焦在预设位置，特别是由控制数据预设的在物体和/或接触元件20中或物体和/或接触元件20上的位置。
优选地，激光器12可以是光致破裂和/或烧蚀激光器，其被形成为发射波长范围在300nm至1400nm之间、优选地在700nm至1200nm之间的激光脉冲，相应的脉冲持续时间在1fs至1ns之间，优选地在10fs至10ps之间，并且重复频率大于10kHz，优选地在100kHz至100MHz之间。可选地，控制装置16另外包括用于至少临时存储至少一个控制数据集的存储装置(未示出)，其中一个或多个控制数据集包括用于定位各个激光脉冲和/或用于聚焦各个激光脉冲的控制数据。
此外，材料加工设备10可以包括接触元件20，接触元件20对加工激光辐射是透明的。优选地，接触元件20可以附接至材料加工设备10。可以提供接触元件20以将物体(例如眼睛)固定在用激光器12进行处理的位置。此外，接触元件可以接触元件22包括接触表面22，接触表面22代表接触元件20的要装配到物体上的一侧。优选地，接触表面22具有适合加工物体的形状，其中在眼睛治疗的情况下可以提供弯曲形状，例如半圆形。在面向材料加工设备10的一侧，接触元件20可以包括进入表面24，激光辐射通过该进入表面24穿透对于加工激光辐射透明的接触元件20。
为了准备材料加工设备10，可以在附接接触元件之后确定接触表面22和/或进入表面24的形状。至此，激光器12可以通过焦点调节装置18将测量激光辐射14聚焦在接触表面22和/或进入表面24上，其中在相应表面上的折射率过渡处出现反射信号，折射率过渡可以测量为与接触表面22和/或进入表面24的交叉点。背向散射和/或背向反射辐射的这种测量可以优选地被共焦进行，其中背向散射或背向反射辐射沿至此的光路的相反方向通过焦点调节装置18被辐射回到材料加工中设备10，其中这种背向散射或背向反射的辐射可以通过分束器26由检测器28测量。针孔30可以布置在检测器28的前面使得仅测量源自焦点调节装置的焦点的背向反射辐射。由于共焦测量的原理是已知的，因此为了清楚起见不再进一步描述共焦测量的光学组件的更多细节。
在检测器28检测到背向散射或背向反射的辐射之后，可以使用变焦调节装置18的相关调节来因此确定接触表面22和/或进入表面24上的交叉点的姿势。
当接触元件20的接触表面22和/或进入表面24上的交叉点的姿势已知时，可以例如通过控制装置16将三维表面模型适配或拟合到交叉点的姿势上，其中三个接触表面22和/或进入表面24的三维形状由表面模型提供。
例如，共同导致三维形状的多边形可以适配于与相应表面的确定的交叉点，交叉点可以以网格结构的形式存在。备选地或附加地，多项式或多项式线(样条)可以适配于接触表面22和/或进入表面24的交叉点，它们共同导致相应表面的形状。泽尼克多项式或傅立叶级数也可以特别优选地适配于用于确定形状的相应表面的交叉点。
为了获得与接触元件20的足够交叉点，可以另外优选地规定使用预设扫描策略，其将测量激光辐射14聚焦在接触表面22和/或进入表面24附近或接触表面22和/或进入表面24上。也可以通过扫描策略预先设定密度，在接触表面22和/或进入表面24预期的空间区域中扫描多少个焦点。可用于扫描策略的示例性模式或分布如图2所示。
因此，例如可以提供六边形分布作为扫描策略，如图2的图案R1所示。备选地，可以使用矩形图案作为扫描策略，如图案R2所示。其他可能性是圆形图案R3、阿尔布雷希特分布R4、雅可比分布R5和/或勒让德分布R6。
特别优选地，还可以首先通过共焦测量搜索与接触表面22和/或进入表面24的交叉点，其中在已经找到交叉点的区域中增加扫描点的密度，以获得改进的相应表面的分辨率。还可以规定，逐个平面地扫描各个表面，这意味着扫描x-y表面，然后改变z位置(深度方向)，并且再次测量在该z位置的x-y表面。这里，例如可以使用图2所示的图案和/或可以扫描螺旋和/或同心圆。代替在x-y方向上逐个平面地进行扫描，也可以在相应的z方向上进行扫描，其中x-y位置随后被移位并且相关联的z方向被扫描。进一步的扫描策略是螺旋曲线，特别是具有可变半径的螺旋曲线和/或倾斜于焦点调节装置18定位的平面，其与接触表面22和/或进入表面24相交。
总的来说，实施例显示了如何能够在事先不知道接触元件20的确切参数的情况下确定接触表面22和/或进入表面24的形状，以准备材料加工设备10加工物体。

Claims (16)

1.材料加工设备(10)的制备方法，所述材料加工设备用于通过在物体中或物体上产生光学突破来进行材料加工，所述材料加工设备包括可变的三维作用的焦点调节装置(18)，用于将加工激光辐射聚焦在物体中或物体上的不同位置上，
-其中待装配到所述物体上的接触元件(20)附接至所述材料加工设备(10)，其中所述接触元件(20)对于所述加工激光辐射是透明的，在其待装配到物体上的侧包括接触表面(22)，并且在其面向所述材料加工设备的侧包括用于所述加工激光辐射的进入表面(24)，
-其中所述接触表面(22)和/或进入表面(24)的形状通过测量激光辐射(14)在物体加工之前辐射到所述接触表面和/或进入表面上来确定，其中所述测量激光辐射(14)通过所述变焦调节装置(18)聚焦在所述接触表面(22)和/或进入表面(24)附近或之上，其中聚焦的测量激光辐射(14)的能量密度对于产生光学突破而言太低，
-其中对从所述测量激光辐射(14)的焦点背向散射或背向反射的辐射进行共焦检测，
-其中所述接触表面(22)和/或进入表面(24)上的交叉点的姿势是根据共焦检测到的辐射和所述变焦调节装置(18)的相关调节来确定的，
-其中三维表面模型适配于所确定的交叉点的姿势，其中所述接触表面(22)和/或所述进入表面(24)的三维形状由所述表面模型提供。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过所述接触表面(22)和/或所述进入表面(24)上的交叉点的姿势提供网格结构，其中多边形适配于所述网格结构作为所述三维表面模型。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，多项式，特别是多项式线，适配于所述接触表面(22)和/或所述进入表面(24)上的交叉点。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，泽尼克多项式或傅立叶级数适配于所述接触表面(22)和/或进入表面(24)上的交叉点作为所述三维表面模型。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，根据预设扫描策略，所述测量激光辐射(14)聚焦在所述接触表面(22)和/或进入表面(24)附近或之上。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，根据扫描策略，所述测量激光辐射的焦点均匀分布在预期所述接触表面(22)和/或进入表面(24)的空间区域中。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述焦点调节装置(18)被调整到用于聚焦所述测量激光辐射的x-y位置，该x-y位置位于与所述焦点调节装置(18)的辐射方向垂直的表面上，根据扫描策略在该x-y位置上沿z轴扫描多个焦点，该z轴相对于所述焦点调节装置(18)位于深度轴上，其中根据该扫描策略通过沿z轴的相应后续扫描迭代测量多个不同的x-y位置。
8.根据权利要求5或6中的任一项所述的方法，其中，所述焦点调节装置(18)调整至z位置，所述z位置位于与所述焦点调节装置(18)的辐射方向平行定位的深度轴上，用于聚焦所述测量激光辐射(14)，并且根据扫描策略根据图案、螺旋和/或同心圆在该z位置扫描位于垂直于焦点调节装置(18)的辐射方向定位的x-y表面中的多个不同的x-y位置，其中根据该扫描策略分别通过x-y表面的后续扫描迭代地测量多个不同的z位置。
9.根据权利要求5或6中的任一项所述的方法，其中，根据该扫描策略扫描一条或多条螺旋曲线。
10.根据权利要求5或6中的任一项所述的方法，其中，根据所述扫描策略扫描相对于所述焦点调节装置(18)倾斜定位的一个或多个平面。
11.根据权利要求5至10中的任一项所述的方法，其中，在找到交叉点后增加所述交叉点的环境中的扫描点的密度。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述测量激光辐射(14)由激光辐射源(12)提供，该激光辐射源也被提供用于生成所述加工激光辐射。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述材料加工设备(10)准备好用于眼睛激光治疗。
14.材料加工设备(10)，特别是具有至少一个用于治疗人或动物眼睛的眼科手术激光器(12)，以及可固定到所述眼科手术激光器(12)上的接触元件(20)，其中所述材料加工设备(10)被形成以执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
15.包括命令的计算机程序，所述计算机程序使根据权利要求14所述的材料加工设备(10)执行根据权利要求1至13中的任一项所述的方法步骤。
16.计算机可读介质，其上存储有根据权利要求15所述的计算机程序。
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