DE102014014565A1 - Producing cuts in a transparent material by means of optical radiation - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Erzeugung von Schnitten in einem transparenten Material mittels optischer Strahlung, wobei die optische Strahlung in das Material auf einen Fokus fokussiert wird und der Fokus längs einer Bahnkurve verschoben wird, wobei senkrecht zu einer Haupteinfallsrichtung der Strahlung gesehen nacheinander abgefahrene Bahnkurven nicht übereinander liegen.A method for producing cuts in a transparent material by means of optical radiation, wherein the optical radiation is focused in the material on a focus and the focus is moved along a trajectory, viewed perpendicular to a main direction of arrival of the radiation successively traversed trajectories are not on top of each other.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erzeugen von Schnitten in einem transparenten Material mittels optischer Strahlung, wobei die optische Strahlung in das Material auf einen Fokus fokussiert wird und der Fokus längs einer Bahnkurve verschoben wird.The invention relates to a method for producing cuts in a transparent material by means of optical radiation, wherein the optical radiation is focused in the material on a focus and the focus is shifted along a trajectory.

Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zur Erzeugung von Steuerdaten für eine Lasereinrichtung, die durch Fokussierung optischer Strahlung Schnitte in einem transparenten Material erzeugt, wobei die Steuerdaten eine Bahnkurve für eine Verschiebung eines Fokus zur optischen Strahlung im Material vorgeben.The invention further relates to a method for generating control data for a laser device which generates sections in a transparent material by focusing optical radiation, wherein the control data provide a trajectory for a shift of a focus to the optical radiation in the material.

Die Erfindung bezieht sich schließlich weiter auf eine Bearbeitungsvorrichtung zur Erzeugung von Schnitten in einem transparenten Material, wobei die Bearbeitungsvorrichtung eine Lasereinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, durch Fokussierung von optischer Strahlung Schnitte in einem transparenten Material zu erzeugen, und eine mit der Lasereinrichtung verbundene Steuereinrichtung aufweist, welche die Lasereinrichtung so ansteuert, dass die Lasereinrichtung einen Fokus zur optischen Strahlung im Material entlang einer Bahnkurve verschiebt.Finally, the invention relates to a processing device for producing cuts in a transparent material, wherein the processing device has a laser device, which is designed to produce cuts in a transparent material by focusing optical radiation, and a control device connected to the laser device which controls the laser device so that the laser device shifts a focus on optical radiation in the material along a trajectory.

Solche Verfahren bzw. Bearbeitungsvorrichtungen sind im Stand der Technik bekannt. Insbesondere auf dem Gebiet der Ophthalmologie werden solche Verfahren und Bearbeitungsvorrichtungen für Eingriffe verwendet, mit welchen eine Fehlsichtigkeit korrigiert wird. Die Schnitte können beispielsweise dazu eingesetzt werden, die Augenhornhaut so zu modifizieren, dass eine Fehlsichtigkeit behoben wird. Bekannt sind beispielsweise Verfahren, bei denen ein Volumen der Augenhornhaut isoliert und entnommen wird, um die Krümmung und damit die Abbildungseigenschaften der Augenhornhaut zur Fehlsichtigkeitskorrektur zu modifizieren.Such methods or processing devices are known in the art. Particularly in the field of ophthalmology, such procedures and processing devices are used for interventions with which a defective vision is corrected. The cuts can be used, for example, to modify the cornea so that a defective vision is resolved. For example, methods are known in which a volume of the cornea is isolated and removed in order to modify the curvature and thus the imaging properties of the cornea for the correction of ametropia.

Die Erzeugung von Schnitten am Auge wird ebenfalls bei der Kataraktoperation benötigt. Im Rahmen dieser Operation wird eine getrübte Augenlinse entfernt. Für diese Entfernung ist es günstig, die Linse zuerst im Linsensack zu zerteilen, so dass sie durch einen chirurgisch geschaffenen kleinen seitlichen Zugang entfernt werden kann.The generation of sections on the eye is also needed in cataract surgery. This operation removes a clouded eye lens. For this distance, it is beneficial to first slice the lens in the lens bag so that it can be removed by a surgically created small lateral access.

Bei diesen Anwendungsgebieten, wie auch bei anderen Applikationen, wirkt optische Strahlung im Inneren des Materials, beispielsweise des Gewebes, das für die optische Strahlung transparent ist. Üblicherweise werden nicht lineare Prozesse eingesetzt, welche eine Fokussierung von Bearbeitungsstrahlung, üblicherweise gepulste Laserstrahlung, in das Material hinein, d. h. unter die Oberfläche des Materials, benötigen. Die Erzeugung einer Schnittfläche geschieht dann dadurch, dass die Lage des Fokus im Material verschoben wird. In dem Verständnis, das dieser Beschreibung zu Grunde liegt, bedingt die Verschiebung des Fokus nicht zwingend, dass zu diesem Zeitpunkt auch Strahlung in den Fokus abgegeben wird. Insbesondere beim Einsatz gepulster Laserstrahlung wird der Fokus kontinuierlich verschoben und es werden nur zu gewissen Zeitpunkten während der Fokusverschiebung Laserstrahlungspulse abgegeben. Die entsprechenden Optiken bzw. Einrichtungen zu Fokusverschiebungen arbeiten dennoch kontinuierlich, weshalb unter dem Begriff „Fokusverschiebung” hier auch die entsprechende Verschiebung des Punktes verstanden wird, an den optische Strahlung fokussiert würde, auch wenn eine solche Strahlung momentan nicht abgegeben wird, z. B. zwischen zwei Laserpulsen.In these applications, as with other applications, optical radiation acts inside the material, such as the tissue that is transparent to the optical radiation. Usually, non-linear processes are used, which involve focusing machining radiation, usually pulsed laser radiation, into the material, ie. H. below the surface of the material. The generation of a cut surface happens then by the fact that the position of the focus is shifted in the material. In the understanding that this description is based on, the shift of the focus does not necessarily mean that radiation is also emitted into the focus at this point in time. In particular, when using pulsed laser radiation, the focus is continuously shifted and it will be delivered only at certain times during the focus shift laser radiation pulses. The corresponding optics or devices to focus shifts still work continuously, which is why the term "focus shift" here also the corresponding displacement of the point is understood, would be focused on the optical radiation, even if such radiation is not currently issued, for. B. between two laser pulses.

Die hohe Fokussierung der Laserstrahlung, d. h. ein geometrisch stark begrenzter Fokus ist für nicht lineare Wirkungen von großer Bedeutung, da nur dann die erforderlichen Leistungsdichten im Material erreicht werden können. Dies gilt sowohl für nicht lineare Prozesse, bei denen ein einzelner Fokus bereits eine Wechselwirkung zu Folge hat, als auch für Prozesse, bei denen mehrere Laserstrahlungspulse, die hintereinander abgegeben werden, zusammenwirken, um einen Material trennenden Effekt zu erreichen. Es sind diesbezüglich auch Ansätze bekannt, bei denen an mehreren überlappenden Fokusstellen Laserstrahlungspulse abgegeben werden und erst im Überlappungsbereich die Zusammenwirkung der mehreren Laserstrahlungspulse zur Materialtrennung führt.The high focusing of the laser radiation, d. H. a geometrically highly limited focus is of great importance for non-linear effects, since only then can the required power densities in the material be achieved. This applies both to non-linear processes in which a single focus already has an interaction, as well as to processes in which several laser radiation pulses emitted in succession interact to achieve a material-separating effect. In this regard, approaches are also known in which laser radiation pulses are emitted at a plurality of overlapping focal points and only in the overlap region does the interaction of the plurality of laser radiation pulses lead to material separation.

Die erforderliche präzise Fokussierung der Laserstrahlung wird verständlicherweise durch das Material beeinträchtigt, durch das die Laserstrahlung geführt wird. Da, wie bereits erwähnt, der Fokus innerhalb des Materials liegt, wenn Schnittflächen im Material erzeugt werden sollen, können ersichtlicherweise Schnittflächen mit diesem Prinzip in der Regel nur in einer Richtung entgegen der Haupteinfallsrichtung der Laserstrahlung aufgebaut werden, bei der Anwendung am Auge also von posterior nach anterior. Ansonsten würden Materialbestandteile, in denen bereits Material getrennt wurde, also die Schnittfläche bereits teilweise aufgebaut ist, den Durchtritt der Laserstrahlung und damit die erwünschte präzise Fokussierung stören. Mit anderen Worten, man muß bezogen auf die Einfallsrichtung der optischen Strahlung tiefer liegende Bereiche der Schnittfläche schneiden, bevor höher liegende Bereiche der Schnittfläche erzeugt werden können.The required precise focusing of the laser radiation is understandably affected by the material through which the laser radiation is guided. Since, as already mentioned, the focus lies within the material when cutting surfaces are to be produced in the material, it is clear that cut surfaces with this principle can usually only be constructed in one direction opposite to the main direction of incidence of the laser radiation, ie from posterior to eye application to the anterior. Otherwise, material components in which material has already been separated, ie the cut surface is already partially built up, would disturb the passage of the laser radiation and thus the desired precise focusing. In other words, you have to cut based on the direction of incidence of the optical radiation deeper areas of the cut surface before higher lying areas of the cut surface can be generated.

Eine weitere Problematik, die sich bei der Schnittflächenerzeugung durch Führung eines Fokus entlang einer Bahnkurve stellt, ist die Geschwindigkeit der Schnittflächenerzeugung. Der Fokus wird üblicherweise mittels einer Scaneinrichtung abgelenkt. Das Abbremsen, Neupositionieren oder Beschleunigen der Scaneinrichtung kann die Schnittflächenerzeugung erheblich verlängern. Bei Anwendungen am Auge ist dies nicht nur für einen Patienten mühsam, da der chirurgische Eingriff länger dauert, mit steigendem Zeitbedarf für die Schnittflächenerzeugung steigt auch der Aufwand, welcher für Vorkehrungen gegen ungewollte Augenbewegungen getroffen werden muß.Another problem which arises in the creation of cut surfaces by guiding a focus along a trajectory is the speed of the cut surface generation. The focus is usually deflected by means of a scanning device. Decelerating, repositioning or accelerating the scanning device can significantly increase the cutting edge production. In eye applications, this is not only troublesome for a patient, as the surgical procedure takes longer, with increasing time required for the Schnittflächenerzeugung also increases the cost, which must be taken to prevent unwanted eye movements.

Besonders groß ist diese Problematik, wenn eine Sektionierung von transparentem Material erfolgen soll, also sich kreuzende Schnittflächen benötigt werden. Aufgrund der Kreuzungspunkte und der Tatsache, dass die Schnittflächen entgegen der Einfallsrichtung der Strahlung schichtweise aufgebaut werden müssen, führt das Bremsen, Neupositionieren und Beschleunigung der Scaneinrichtung zu einer sehr großen Verlängerung der Schnittflächenerzeugung.This problem is particularly great when a sectioning of transparent material is to take place, ie intersecting cut surfaces are required. Due to the points of intersection and the fact that the cut surfaces must be built up in layers against the direction of incidence of the radiation, the braking, repositioning and acceleration of the scanning device leads to a very large extension of the cut surface generation.

Im Stand der Technik sind zwar Ansätze bekannt, die Ablenkbewegungen möglichst kontinuierlich auszuführen, also auf Abbrems- und Beschleunigungsvorgänge der Ablenkeinrichtung möglichst zu verzichten (vgl. DE 102008027358 A1 ), jedoch sind diese Ansätze auf ganz bestimmte Schnittgeometrien beschränkt.Although in the prior art approaches are known to perform the deflection as continuously as possible, so as to dispense with braking and acceleration operations of the deflection as possible (see. DE 102008027358 A1 ), but these approaches are limited to very specific cutting geometries.

Bei der Erzeugung von Schnitten in der Hornhaut oder der Linse ist die Entstehung von Gasblasen unvermeidbar. Je komplexer die Schnittmuster sind, desto größer ist die Gefahr, dass die Gasblasen negative Auswirkungen haben und z. B. zu einer Kapselruptur führen können. Als zeiteffizient hat sich die in DE102011085047A1 vorgeschlagene Erzeugung von Schnitten auf Bahnkurven sich periodisch kreuzender Lissajous-Figuren gezeigt. Bei den von unten nach oben auf periodischen Bahnen geführten Schnitten besteht jedoch weiterhin die Gefahr, dass Gasblasen durch das konzentrierte symmetrische Schnittmuster zu negativen Wirkungen führen.When creating cuts in the cornea or the lens, the formation of gas bubbles is unavoidable. The more complex the patterns are, the greater the danger that the gas bubbles will have negative effects and z. B. can lead to a capsule rupture. As time efficient, the in DE102011085047A1 proposed generation of cuts on trajectories of periodically intersecting Lissajous figures. However, in the sections routed from bottom to top on periodic paths, there is still the danger that gas bubbles will lead to negative effects due to the concentrated symmetrical pattern.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, die Verfahren bzw. die Bearbeitungsvorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass bei der Erzeugung sich kreuzender Schnittflächen eine hohe Erzeugungsgeschwindigkeit erreicht werden kann und diese zu einem besseren Ergebnis führt als im Stand der Technik.The invention is therefore based on the object, the method or the processing device of the type mentioned in such a way that when creating intersecting cut surfaces, a high production rate can be achieved and this leads to a better result than in the prior art.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gellst durch ein Verfahren zur Erzeugung von Schnitten in einem transparenten Material mittels optischer Strahlung, wobei die optische Strahlung in das Material auf einen Fokus fokussiert wird und der Fokus längs einer Bahnkurve verschoben wird, wobei senkrecht zu einer Haupteinfallsrichtung der Strahlung gesehen als Bahnkurve eine harmonische Kurve verwendet wird und wobei benachbarte Bahnkurven in der Haupteinfallsrichtung der Strahlung nicht übereinanderliegen.This object is achieved according to the invention by a method for generating sections in a transparent material by means of optical radiation, wherein the optical radiation is focused in the material on a focus and the focus is moved along a trajectory, being perpendicular to a main direction of arrival of the radiation as Trajectory is a harmonic curve is used and wherein adjacent trajectories in the main incident direction of the radiation are not superimposed.

Die Aufgabe wird ebenfalls erfindungsgemäß gelöst mit einem Verfahren zur Erzeugung von Steuerdaten für eine Lasereinrichtung, die durch Fokussierung optischer Strahlung Schnitte in einem transparenten Material erzeugt, wobei die Steuerdaten eine Bahnkurve für eine Verschiebung eines Fokus der optischen Strahlung im Material vorgeben, wobei die Steuerdaten so erzeugt werden, dass senkrecht zu einer Haupteinfallsrichtung der Strahlung gesehen eine harmonische Kurve verwendet wird und wobei benachbarte Bahnkurven in der Haupteinfallsrichtung der Strahlung nicht übereinanderliegen.The object is likewise achieved according to the invention with a method for generating control data for a laser device which generates sections in a transparent material by focusing optical radiation, the control data defining a trajectory for shifting a focus of the optical radiation in the material, the control data thus that a harmonic curve is used perpendicular to a main direction of incidence of the radiation and that adjacent trajectories in the main direction of arrival of the radiation are not superimposed.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß ebenfalls gelöst mit einer Bearbeitungsvorrichtung zur Erzeugung von Schnitten in einem transparenten Material, wobei die Bearbeitungsvorrichtung eine Lasereinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, durch Fokussierung von optischer Strahlung Schnitte in einem transparenten Material zu erzeugen, und eine mit der Lasereinrichtung verbundene Steuereinrichtung aufweist, welche die Lasereinrichtung so ansteuert, dass die Lasereinrichtung einen Fokus der optischen Strahlung im Material entlang einer Bahnkurve verschiebt, wobei die Steuereinrichtung die Lasereinrichtung so ansteuert, dass senkrecht zu einer Haupteinfallsrichtung der Strahlung eine harmonische Kurve verwendet wird und wobei benachbarte Bahnkurven in der Haupteinfallsrichtung der Strahlung nicht übereinanderliegen.The object is also achieved according to the invention with a processing device for producing cuts in a transparent material, wherein the processing device has a laser device which is designed to produce cuts in a transparent material by focusing optical radiation and has a control device connected to the laser device which controls the laser device such that the laser device shifts a focus of the optical radiation in the material along a trajectory, wherein the control device controls the laser device such that a harmonic curve is used perpendicular to a main direction of incidence of the radiation and adjacent trajectories in the main direction of incidence Radiation does not lie on top of each other.

Es wird also als Grundfigur eine Bahnkurve verwendet, die senkrecht zur Haupteinfallsrichtung der Strahlung gesehen eine geschlossene planare Bahnkurve bildet, welche durch Überlagerung von mindestens je einer harmonischen Schwingung in zwei orthogonalen Raumrichtungen erzeugt wird. Eine solche Grundfigur hat als allgemeine Formel:

Figure DE102014014565A1_0002
wobei γ →(t) die Bahnkurve, γx(t) die Schwingung in x-Richtung, γy(t) die Schwingung in y-Richtung und t die Zeit ist.It is therefore used as a basic figure, a trajectory, which forms perpendicular to the main incident direction of the radiation, a closed planar trajectory, which is generated by superposition of at least one harmonic oscillation in two orthogonal directions in space. Such a basic figure has as a general formula:
Figure DE102014014565A1_0002
in which γ → (t) the trajectory, γ x (t) is the oscillation in the x-direction, γ y (t) is the oscillation in the y-direction and t is the time.

Diese Bahnkurve hat den Vorteil, dass die Ablenkeinrichtung, welche üblicherweise als zweiachsig arbeitender Scanner realisiert ist, weiterhin gemäß harmonischen Schwingungen arbeitet. Übliche Scanspiegel erreichen genau in diesem harmonischen Schwingungsbetrieb ihre maximale Arbeitsgeschwindigkeit. Somit kann der Fokus mit maximaler Geschwindigkeit entlang der Bahnkurve geführt werden. Um die gewünschten sich kreuzenden Schnittflächen zu erzeugen, wird eine sich kreuzende Bahnkurve eingesetzt. Im Gegensatz zum Stand der Technik werden die Bahnkurven in verschiedenen Tiefenlagen im Material nicht exakt übereinander positioniert. Um das zu realisieren sind die Bahnkurven für verschiedene Tiefenlagen nicht periodisch zueinander. Vorzugsweise wird die Nichtperiodizität der Hintereinanderausführung der Grundfigur so gewählt, dass sich die Grundfigur nach jeder Ausführung um ihre Symmetrieachse dreht. Dabei lautet die allgemeine Formel

Figure DE102014014565A1_0003
mit
Figure DE102014014565A1_0004
als Drehwinkel, z0 als Startwert für die z-Achse.This trajectory has the advantage that the deflection device, which is usually realized as a biaxial scanner, continues to operate in accordance with harmonic oscillations. Conventional scanning mirrors achieve their maximum operating speed precisely in this harmonic oscillation mode. Thus, the focus can be guided at maximum speed along the trajectory. To create the desired intersecting cut surfaces, an intersecting Trajectory used. In contrast to the prior art, the trajectories at different depths in the material are not exactly positioned one above the other. In order to realize this, the trajectories for different depths are not intermittent. Preferably, the non-periodicity of the successive execution of the basic figure is selected so that the basic figure rotates about its axis of symmetry after each execution. The general formula is
Figure DE102014014565A1_0003
With
Figure DE102014014565A1_0004
as angle of rotation, z 0 as starting value for the z-axis.

Gleichzeitig zur Drehung wird bevorzugt die z-Achse langsam durchgefahren, so dass nach der Grundfigur die nächste Grundfigur sowohl in z-Richtung versetzt als auch um einen gewissen Winkel gedreht ist. Durch diese Drehung der Schnitte wird gewährleistet, dass die Gasblasen nicht alle übereinander angeordnet sind und so zu einem lokalem Überdruck führen. Bevorzugt beträgt die Gesamtdrehung vom unteren Schnitt (oberhalb der posterioren Kapsel beginnend) bis zum oberen Schnitt (unterhalb der anterioren Kapsel endend) zwischen 20° und 135° und ganz bevorzugt 45°, 60°, 90° oder 120°. Dieser Drehwinkel sichert einerseits eine ausreichende Verteilung der Gasblasen über die Fläche und gewährleistet anderseits eine gute Entfernbarkeit der entstanden Linsenfragmente. Der Winkel um den die Grundfigur nach jedem Schritt in Richtung der z-Achse verdreht wird ergibt sich damit aus dem Winkel der Gesamtdrehung geteilt durch die Anzahl der z-Schritte. Fällt der gewählte totale Rotationswinkel am Ende der Hintereinanderausführung mit der Zähligkeit der Rotationssymmetrie der Grundfigur zusammen, überstreichen alle die Grundfigur ausmachenden Teilschnitte entlang des z-scans Flächenstücke, die in der Projektion (Blickrichtung des Operateurs) durch die Blasenbildung eine deutlich erkennbare zusammenhängende Fläche bilden. Der Operateur erkennt sowohl den OP-Fortschritt, als auch die photodisruptive Wirkung in den verschiedenen Gewebeschichten. Bei einer Zähligkeit von 4 entstehen somit genau 4 Sektoren von 90° und bei einer Zähligkeit von 6 entstehen 6 Sektoren von 60°. Alternativ ist auch eine langsame Verschiebung des Schnittmusters in x- bzw. y-Richtung möglich. Dies kann durch ein langsame Verschiebung der Scanner in x-Richtung oder y-Richtung erfolgen. Hier lautet die allgemeine Formel:

Figure DE102014014565A1_0005
als Verschiebewerte.Simultaneously with the rotation, the z-axis is preferably moved slowly through, so that after the basic figure, the next basic figure is offset both in the z-direction and rotated by a certain angle. This rotation of the cuts ensures that the gas bubbles are not all arranged one above the other and thus lead to a local overpressure. Preferably, the total rotation from the lower incision (beginning above the posterior capsule) to the upper incision (ending below the anterior capsule) is between 20 ° and 135 °, and more preferably 45 °, 60 °, 90 ° or 120 °. This rotation angle ensures on the one hand a sufficient distribution of the gas bubbles over the surface and on the other hand ensures a good removability of the resulting lens fragments. The angle around which the basic figure is rotated after each step in the direction of the z-axis is thus the angle of the total rotation divided by the number of z-steps. If the selected total rotation angle coincides with the count of the rotational symmetry of the basic figure at the end of the series execution, all the sub-sections forming the basic figure along the z-scan cover surface pieces which form a clearly recognizable contiguous surface in the projection (viewing direction of the surgeon) due to the blistering. The surgeon recognizes both the surgical progress, as well as the photodisruptive effect in the various tissue layers. With a count of 4 thus exactly 4 sectors of 90 ° are created and with a count of 6 6 sectors of 60 ° are created. Alternatively, a slow shift of the pattern in the x- or y-direction is possible. This can be done by slowly moving the scanners in x-direction or y-direction. Here is the general formula:
Figure DE102014014565A1_0005
as shift values.

Vorzugsweise startet die Scannerbewegung am unteren Schnitt außeraxial und bewegt sich nach oben so, dass die Scanner etwa in der Mitte der Linse die Achse schneiden und nach oben weiter in diese Richtung bewegen. Alternativ ist auch eine langsame Streckung oder Stauchung relativ zur Symmetrieachse der Grundfigur möglich. Hier ist die Bahnkurve definiert durch:

Figure DE102014014565A1_0006
als x- und y-Komponente der Streckung. Dies ermöglicht die radialen Abmessungen der Grundfigur den Schnittanforderungen der aktuellen Ebene (z-Position) anzupassen. Ohne eine solche Anpassung müsste man Teile der Grundfigur im unerwünschten Gebiet ausblenden bzw. auf vollständiges Schneiden bis zum Rand in anderen Ebenen verzichten. Alternativ ist auch eine Veränderung der relativen Phase der Lage der Laserimpulse entlang der Grundfigur möglich. Allgemeine ergibt sich hier die Bahnkurve zu:
Figure DE102014014565A1_0007
als relative Phasenänderung. Damit kann die Position der Laserimpulse zwischen zwei Grundfiguren z. B. so verändert werden, dass die Spots der einen Grundfigur jeweils genau in den Lücken der anderen liegen. Auf diese Weise wird die geometrische Nähe der Gasblasen auch benachbarter Hintereinanderausführungen der Grundfigur reduziert. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, die Grundfiguren durch gleichzeitiges Verschiebung, Rotieren und Strecken ineinander zu überführen indem die Scanner in x-Richtung und/oder y-Richtung in Amplitude und Phasenlage der beteiligten Frequenzkomponenten geeignet angesteuert werden.Preferably, the scanner motion on the lower cut starts off-axis and moves up so that the scanners cross the axis approximately in the center of the lens and continue to move upward in that direction. Alternatively, a slow extension or compression relative to the symmetry axis of the basic figure is possible. Here the trajectory is defined by:
Figure DE102014014565A1_0006
as the x and y component of the stretch. This allows the radial dimensions of the basic figure to match the cutting requirements of the current plane (z-position). Without such an adaptation, you would have to hide parts of the basic figure in the undesirable area or dispense with complete cutting to the edge in other levels. Alternatively, a change in the relative phase of the position of the laser pulses along the basic figure is possible. General results here the trajectory to:
Figure DE102014014565A1_0007
as relative phase change. Thus, the position of the laser pulses between two basic figures z. B. are changed so that the spots of a basic figure each lie exactly in the gaps of the other. In this way, the geometric proximity of the gas bubbles is also reduced adjacent successive embodiments of the basic figure. It is also within the scope of the invention, the basic figures by simultaneous displacement, rotation and stretching into each other by the scanner in the x-direction and / or y-direction in amplitude and phase of the participating frequency components are suitably controlled.

Weiterhin liegt es im Rahmen der Erfindung, dass bei konstantem z-Wert eine Drehung der Grundfigur um die eigene Achse so vorgenommen wird, dass in dieser Ebene eine vollständige Trennung erfolgt (360°/Zähligkeit der Symmetrie). Bevorzugt befindet sich diese Ebene in der Mitte der Linse. Da die einzelnen Bahnen im Zentrum näher zusammen liegen als am Rand der Linse, werden bei diesem Vorgehen im Zentrum der Linse mehr Spots gesetzt als am Rand. Deshalb lassen sich mit diesem Vorgehen Linsen, bei denen wie üblich das Zentrum härter ist, besser schneiden. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, die Zahl der Bahnen soweit zu reduzieren, dass nur im Zentrum eine vollständige Trennung erfolgt und im Randbereich die Ebene quasi nur perforiert wird. Die Anzahl der gewählten Bahnen muss dabei nur so groß sein, dass bei der nachfolgenden Entfernung der Linse des Auges eine einfache Entfernbarkeit des Linsenmaterials gewährleistet ist. Die Anzahl der Bahnen wird dabei bevorzugt abhängig von der Härte der Linse gewählt. So können für weiche Linsen weniger Bahnen gewählt werden, als für harte Linsen. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass die für die jeweilige Ebene erforderliche Zeit gering ist. Alternativ könnten Laserimpulse auch nur im Innenbereich der Linse gesetzt werden. Darüber hinaus ist es auch möglich vollständig trennende Grundfiguren auch in mehr als einer Ebene anzuwenden und auf diese Art quer zur optischen Achse mehrere Schnittflächen zu erzeugen.Furthermore, it is within the scope of the invention that, with a constant z-value, a rotation of the basic figure about its own axis is carried out in such a way that complete separation takes place in this plane (360 ° / index of symmetry). Preferably, this plane is located in the middle of the lens. As the individual webs are closer together in the center than at the edge of the lens, this procedure sets more spots in the center of the lens than at the edge. Therefore, with this approach, lenses, where as usual the center is harder, cut better. It is also within the scope of the invention to reduce the number of webs to such an extent that only in the center a complete separation takes place and in the edge region the plane is virtually only perforated. The number of selected webs must only be so great that easy removal of the lens material is ensured during the subsequent removal of the lens of the eye. The number of webs is preferably selected depending on the hardness of the lens. For example, fewer webs can be selected for soft lenses than for hard lenses. This ensures that the time required for each level is low. Alternatively, laser pulses could also be placed only in the interior of the lens. In addition, it is also possible to use completely separating basic figures in more than one plane and to produce in this way transverse to the optical axis several cut surfaces.

Bei allen erfindungsgemäßen Varianten liegen in verschiedenen Tiefenlagen abgefahrene Bahnkurven versetzt zueinander und es stellen sich die gewünschten Seiten-Schnittflächen ein, welche im Allgemeinen schief zur Haupteinfallsrichtung der Strahlung sein werden.In all the variants according to the invention, trajectories worn at different depths are staggered relative to one another and the desired side cut surfaces are established, which will generally be oblique to the main incident direction of the radiation.

Die Bahnkurven können auch größer angelegt sein, als der Bereich, in dem die Schnittflächen im Material ausgebildet werden sollen. In den Bereichen, in denen die Bahnkurven über diesen Bereich hinausgeht, wird vorzugsweise die optische Strahlung abgeschaltet oder hinsichtlich ihrer Material trennenden Wirkung deaktiviert. Dies kann beispielsweise durch eine bewußte Defokussierung, Änderung spektraler Parameter, Abschwächung der Pulsenergie, Verlängerung der Pulsdauer, etc. erfolgen. Das Unschädlichmachen von Laserstrahlungspulsen ist im Stand der Technik in anderem Zusammenhang bereits bekannt.The trajectories can also be made larger than the area in which the cut surfaces are to be formed in the material. In the areas in which the trajectories extend beyond this range, the optical radiation is preferably switched off or deactivated with regard to its material-separating effect. This can be done for example by a deliberate defocusing, change of spectral parameters, attenuation of the pulse energy, extension of the pulse duration, etc. The rendering harmless of laser radiation pulses is already known in the prior art in another context.

Hierzu ist es günstig, wenn ein Schnittflächenbereich definiert wird, die Bahnkurven größer als der Schnittflächenbereich ausgeführt werden und die optische Strahlung auf Abschnitten der Bahnkurven, die sich außerhalb des Schnittflächenbereichs befinden, abgeschaltet oder so modifiziert wird, dass sie keine Schnitte im transparenten Material erzeugt. Bei der Bearbeitungsvorrichtung steuert analog die Steuereinrichtung die Lasereinrichtung in Bereichen, in denen die Bahnkurven außerhalb eines vorbestimmten Schnittflächenbereichs liegen, so an, dass die optische Strahlung abgeschaltet oder so modifiziert ist, dass sie keine Schnitte im transparenten Material erzeugt.For this purpose, it is favorable if an interface area is defined, the trajectories are made larger than the interface area and the optical radiation is switched off or modified on sections of the trajectories which are outside the interface area, so that it does not create sections in the transparent material. Similarly, in the processing apparatus, the control means controls the laser device in areas where the trajectories are outside a predetermined sectional area, so that the optical radiation is turned off or modified so as not to produce cuts in the transparent material.

Damit ergibt sich nach der vollständigen Abarbeitung der Schnitte im allgemeinen eine schiefe Gitterstruktur welche aber auf den eigentlichen Sinn der Schnitte, nämlich die Zerteilung des Linsengewebes in entfernbare Stücke, keinen negativen Einfluss hat.This results after the complete execution of the cuts in general a crooked lattice structure which, however, has no negative influence on the actual meaning of the cuts, namely the division of the lens tissue into removable pieces.

Vorzugsweise hat die Bearbeitungsvorrichtung eine Scannereinrichtung, die zwei, um gegeneinander gekreuzte Achsen ablenkende Scan-Spiegel und eine den Fokus senkrecht dazu und längs der Haupteinfallsrichtung verschiebende Fokusverschiebeeinrichtung aufweist, wobei die Steuereinrichtung die Fokusverschiebeeinrichtung so ansteuert, dass nach einem Durchlauf durch die Grundfigur die Fokuslage um eine Strecke entgegen der Haupteinfallsrichtung verschoben ist, die eine zusammenhängende Materialtrennung der aufeinanderfolgenden Durchläufe durch die verschobene, verdrehte, gestauchte oder gestreckte Grundfigur bewirkt.The processing device preferably has a scanner device which has two scanning mirrors deflecting mutually crossed axes and a focus shifter displacing the focus perpendicular thereto and along the main direction of arrival, wherein the control device controls the focus shifter so that the focus position changes after passing through the basic figure a distance is shifted against the main direction of arrival, which causes a coherent material separation of the successive passes through the displaced, twisted, compressed or stretched basic figure.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Auch betrifft die Beschreibung von Verfahrensmerkmalen zur Materialtrennung bzw. zur Erzeugung von Steuerdaten gleichermaßen eine entsprechende Ausgestaltung der Steuereinrichtung, welche die Bearbeitungseinrichtung steuert. Umgekehrt sind Merkmale, welche hinsichtlich der Bearbeitungsvorrichtung insbesondere deren Steuereinrichtung beschrieben sind, gleichermaßen relevant für das entsprechende Verfahren zur Materialbearbeitung bzw. zur Steuerdatenerzeugung.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the specified combinations but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention. The description of method features for material separation or for generating control data likewise relates equally to a corresponding embodiment of the control device which controls the processing device. Conversely, features that are described with regard to the processing device, in particular its control device, equally relevant to the corresponding method for material processing or for generating control data.

Die Steuerdatenerzeugung kann separat, d. h. unabhängig von der Bearbeitungsvorrichtung ausgeführt werden. Sie setzt natürlich entsprechende Kenntnis über die Bearbeitungsvorrichtung voraus, für welche die Steuerdaten vorgesehen werden. The control data generation can be carried out separately, ie independently of the processing device. Of course, it requires appropriate knowledge of the processing device for which the control data is provided.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail for example with reference to the accompanying drawings, which also disclose characteristics essential to the invention. Show it:

1 eine Schemadarstellung einer Behandlungsvorrichtung für ophthalmologische Eingriffe, insbesondere zur Fehlsichtigkeitskorrektur, 1 a schematic representation of a treatment device for ophthalmological procedures, in particular for the correction of ametropia,

2 eine Schemadarstellung hinsichtlich des Aufbaus des Behandlungsgerätes der 1, 2 a schematic representation of the structure of the treatment device of 1 .

3 eine Prinzipdarstellung zur Einbringung gepulster Laserstrahlung in das Auge mit dem Behandlungsgerät der 1, 3 a schematic diagram for introducing pulsed laser radiation into the eye with the treatment device of 1 .

4 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung eines Gitters aus Schnittflächen, das mit dem Behandlungsgerät der 1 erzeugt werden soll, 4 a schematic representation to illustrate a grid of cut surfaces, with the treatment device of 1 should be generated

5 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung der Erzeugung der schematisch dargestellten Schnittfläche der 4, 5 a schematic representation to illustrate the generation of the schematically represented sectional area of 4 .

6 eine Darstellung ähnlich der 5, aber mit einer Begrenzung von Schnittflächen auf ein Bearbeitungsgebiet und 6 a representation similar to the 5 but with a boundary of cut surfaces on a working area and

7 eine weitere Darstellung zur Verdeutlichung der Erzeugung der schematisch dargestellten Schnittfläche der 4 für einen größeren z-Bereich. 7 a further illustration to illustrate the production of the schematically represented sectional area of 4 for a larger z-range.

1 zeigt ein Behandlungsgerät 1 für die Augenchirurgie. Damit kann z. B ein augenchirurgische Verfahren ausgeführt werden, das dem in EP 1 159 986 A2 bzw. US 5,549,632 beschriebenen ähnelt. Das Behandlungsgerät 1 erzeugt mittels Behandlungs-Laserstrahlung 2 eine Materialtrennung in transparentem Material. Diese Materialtrennung kann z. B. eine Schnittflächenerzeugung sein, insbesondere kann das Behandlungsgerät zur Fehlsichtigkeitskorrektur eine Veränderung an einem Auge 3 eines Patienten 4 bewirken. Die Fehlsichtigkeit kann Hyperopie, Myopie, Presbyopie, Astigmatismus, gemischten Astigmatismus (Astigmatismus, bei dem in einer Richtung Hyperopie und in einer rechtwinklig dazu liegenden Richtung Myopie vorliegt), asphärische Fehler und Aberrationen höherer Ordnung umfassen. Die Materialtrennung kann auf dem Gebiet der Ophthalmologie aber auch an anderen Geweben des Auges eingesetzt sein, z. B. zur Sektionierung der Augenlinse bei der Kataraktoperation. Soweit nachfolgend Bezug auf die Augenchirurgie genommen wird, ist das auf jeden Fall nur exemplarisch und nicht einschränken zu verstehen. 1 shows a treatment device 1 for eye surgery. This can z. B an ophthalmological procedure are carried out, which corresponds to the in EP 1 159 986 A2 respectively. US 5,549,632 is similar. The treatment device 1 generated by means of treatment laser radiation 2 a material separation in transparent material. This material separation can, for. B. be a Schnittflächenerzeugung, in particular, the treatment device for ametropia correction, a change in an eye 3 a patient 4 cause. Defective vision may include hyperopia, myopia, presbyopia, astigmatism, mixed astigmatism (astigmatism with hyperopia in one direction and myopia in a direction perpendicular thereto), aspheric aberrations and higher order aberrations. The material separation may be used in the field of ophthalmology but also on other tissues of the eye, z. B. for sectioning the eye lens in cataract surgery. As far as subsequently reference is made to eye surgery, this is by way of example only and not to be understood as limiting.

Die Baugruppen des Gerätes 1 werden im beschriebenen Ausführungsbeispiel von einer integrierten Steuereinheit gesteuert, die aber natürlich auch eigenständig ausgebildet sein kann.The modules of the device 1 be controlled in the described embodiment of an integrated control unit, which, however, may of course be designed independently.

2 zeigt schematisch das Behandlungsgerät 1. Es weist in dieser Variante mindestens drei Einrichtungen oder Module auf. Eine Lasereinrichtung L gibt den Laserstrahl 2 auf das Material, z. B. das Auge 3 ab und verstellt die Lage des Fokus im Material in drei Raumrichtungen x, y, z. Die Verstellung längs der Haupteinfallsrichtung der optischen Strahlung (z-Achse) wird als z-Achsenverstellung bezeichnet, die x- und y-Achsenverstellung erfolgt bevorzugt senkrecht zur z-Achse durch Scanner 2 shows schematically the treatment device 1 , In this variant, it has at least three devices or modules. A laser device L outputs the laser beam 2 on the material, for. The eye 3 and adjusts the position of the focus in the material in three spatial directions x, y, z. The adjustment along the main incident direction of the optical radiation (z-axis) is referred to as z-axis adjustment, the x and y-axis adjustment is preferably perpendicular to the z-axis by scanner

Der Betrieb der Lasereinrichtung L erfolgt vollautomatisch unter Steuerung durch eine integrierte oder separate Steuereinrichtung C. Die Lasereinrichtung L startet auf ein entsprechendes Startsignal hin die Ablenkung des Laserstrahls 2 und erzeugt dadurch Schnittflächen, die auf noch zu beschreibende Art und Weise aufgebaut sind.The operation of the laser device L takes place fully automatically under the control of an integrated or separate control device C. The laser device L starts the deflection of the laser beam in response to a corresponding start signal 2 and thereby creates cut surfaces that are constructed in a manner to be described.

Die Steuereinrichtung C arbeitet nach Steuerdaten, die entweder von ihm erzeugt wurden oder ihm zugeführt wurden. In letzterem Fall, der in 2 gezeigt ist, werden die für den Betrieb erforderlichen Steuerdaten der Steuereinrichtung C zuvor von einer Planungseinrichtung P als Steuerdatensatz über nicht näher bezeichnete Steuerleitungen zugeführt. Die Ermittlung oder Übertragung der Steuerdaten findet vor dem Betrieb der Lasereinrichtung L statt. Natürlich kann die Kommunikation auch drahtlos erfolgen. Alternativ zu einer direkten Kommunikation ist es auch möglich, die Planungseinheit P räumlich getrennt von der Lasereinheit L anzuordnen und einen entsprechenden Datenübertragungskanal vorzusehen.The controller C operates on control data either generated by or supplied to it. In the latter case, the in 2 is shown, the control data required for the operation of the control device C are previously supplied by a planning device P as a control data record on unspecified control lines. The determination or transmission of the control data takes place before the operation of the laser device L. Of course, the communication can also be wireless. Alternatively to a direct communication, it is also possible to arrange the planning unit P spatially separated from the laser unit L and to provide a corresponding data transmission channel.

In der Augenheilkunde wird bevorzugt vor dem Einsatz des Behandlungsgerätes 1 die Fehlsichtigkeit des Auges 3 mit einer oder mehreren Meßeinrichtungen M vermessen. Die Meßwerte werden dann dem Steuereinrichtung bzw. der Planungseinrichtung P zugeführt und bilden die Basis für die Steuerdatenerzeugung. Insbesondere kann die Lage und/oder Ausdehnung eines zu bearbeitenden, insbesondere zu sektionierenden Bereichs gemessen werden.In ophthalmology is preferred before use of the treatment device 1 the refractive error of the eye 3 measured with one or more measuring devices M. The measured values are then fed to the control device or the planning device P and form the basis for the control data generation. In particular, the position and / or extent of a region to be processed, in particular to be sectioned, can be measured.

Die Steuereinrichtung bzw. die Planungseinheit P erzeugt den Steuerdatensatz aus den Meßdaten, die ermittelt wurden, z. B. für das zu behandelnde Auge. Sie werden der Planungseinheit P über eine Schnittstelle S zugeführt und stammen im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer Meßeinrichtung M, die das Auge des Patienten 4 zuvor vermessen hat. Natürlich kann die Meßeinrichtung M auf beliebige Art und Weise die entsprechenden Meßdaten an die Planungseinrichtung P oder direkt an die Steuereinrichtung C übermitteln.The control device or the planning unit P generates the control data record from the measurement data that has been determined, for. B. for the eye to be treated. They are the planning unit P supplied via an interface S and come in the illustrated embodiment of a measuring device M, the patient's eye 4 measured before. Of course, the measuring device M in any way the corresponding measurement data to the planning device P or directly to the control device C transmit.

Vorzugsweise wird der Steuerdatensatz zur Steuereinrichtung übertragen und weiter vorzugsweise ist ein Betrieb der Lasereinrichtung L gesperrt, bis an der Lasereinrichtung L ein gültiger Steuerdatensatz vorliegt. Ein gültiger Steuerdatensatz kann ein Steuerdatensatz sein, der prinzipiell zur Verwendung mit der Lasereinrichtung L der Behandlungsvorrichtung 1 geeignet ist. Zusätzlich kann die Gültigkeit aber auch daran geknüpft werden, dass weitere Prüfungen bestanden werden, beispielsweise ob im Steuerdatensatz zusätzlich niedergelegte Angaben über das Behandlungsgerät 1, z. B. eine Geräteseriennummer, oder den Patienten, z. B. eine Patientenidentifikationsnummer, mit anderen Angaben übereinstimmen, die beispielsweise an der Behandlungsvorrichtung ausgelesen oder separat eingegeben wurden, sobald der Patient in der korrekten Stellung für den Betrieb der Lasereinrichtung L ist.Preferably, the control data set is transmitted to the control device, and further preferably, an operation of the laser device L is blocked until a valid control data record is present at the laser device L. A valid control record may be a control record that is principally for use with the laser device L of the treatment device 1 suitable is. In addition, the validity can also be linked to the fact that further tests are passed, for example, if the tax record additionally contains information about the treatment device 1 , z. B. a device serial number, or the patient, for. As a patient identification number to match other information that has been read out, for example, at the treatment device or entered separately as soon as the patient is in the correct position for the operation of the laser device L.

Die Übertragung der Meßdaten und/oder der Steuerdaten kann mittels Speicherchips (z. B. per USB oder memory stick), Magnetspeichern (z. B. Disketten), oder sonstiger Datenträger, per Funk (z. B. WLAN, UMTS, Bluetooth) oder drahtgebunden (z. B. USB, Firewire, RS232, CAN-Bus, Ethernet etc.) erfolgen. Eine direkte Funk- oder Draht-Verbindung hat den Vorteil, dass die Verwendung falscher Meßdaten mit größtmöglicher Sicherheit ausgeschlossen ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Überführung des Patienten von der Meßeinrichtung M bzw. den Meßeinrichtungen zur Lasereinrichtung L mittels einer (in der Figur nicht dargestellten) Lagerungseinrichtung erfolgt, die mit der Meßeinrichtung M bzw. der Lasereinrichtung L so zusammenwirkt, dass die jeweiligen Einrichtungen erkennen, ob der Patient 4 in der jeweiligen Position zum Vermessen bzw. Einbringen der Laserstrahlung 2 ist. Mit einem Verbringen des Patienten 4 von der Meßeinrichtung M zur Lasereinrichtung L kann dabei zugleich auch die Übertragung der Meß- und Fehlsichtigkeitsdaten an die Behandlungsvorrichtung 1 erfolgen.The transmission of the measured data and / or the control data can be effected by means of memory chips (eg via USB or memory stick), magnetic memories (eg floppy disks), or other data carriers, by radio (eg WLAN, UMTS, Bluetooth) or wired (eg USB, Firewire, RS232, CAN bus, Ethernet etc.). A direct radio or wire connection has the advantage that the use of incorrect measurement data is excluded with the greatest possible certainty. This applies in particular if the transfer of the patient from the measuring device M or the measuring devices to the laser device L takes place by means of a bearing device (not shown in the figure) which cooperates with the measuring device M or the laser device L such that the respective devices recognize if the patient 4 in the respective position for measuring or introducing the laser radiation 2 is. With a transfer of the patient 4 from the measuring device M to the laser device L can at the same time also the transmission of measurement and refractive error data to the treatment device 1 respectively.

Es ist vorzugsweise durch geeignete Mittel sichergestellt, dass die Steuereinrichtung bzw. die Planungseinrichtung P immer den zum Patienten 4 gehörenden Steuerdatensatz erzeugt, und eine irrtümliche Verwendung eines falschen Steuerdatensatzes für einen Patienten 4 ist so gut wie ausgeschlossen.It is preferably ensured by suitable means that the control device or the planning device P is always the one to the patient 4 generated tax record and an erroneous use of an incorrect tax record for a patient 4 is as good as impossible.

Die Laserstrahlung 2 wird in der beschriebenen Ausführungsform als gepulster Laserstrahl fokussiert in das Material, z. B. das Auge 3 gebracht. Die von der Lasereinrichtung L erzeugte Pulsdauer liegt dabei z. B. im Femtosekundenbereich, und die Laserstrahlung 2 wirkt mittels nicht-linearer optischer Effekte im Material, z. B. der Augenlinse oder der Hornhaut. Der Laserstrahl weist z. B. 50 bis 800 fs kurze Laserpulse (bevorzugt 100–400 fs) mit einer Pulswiederholfrequenz zwischen 10 kHz und 10 MHz auf. Die Art des Material trennenden Effektes, den das Behandlungsgerät 1 mit der Laserstrahlung nutzt, ist jedoch für die nachfolgende Beschreibung nicht weiter relevant, insbesondere muß keine gepulste Laserstrahlung verwendet werden. Wesentlich ist lediglich, dass ein Fokus von Bearbeitungsstrahlung 2 im Material längs einer Bahnkurve verschoben wird.The laser radiation 2 is focused in the described embodiment as a pulsed laser beam in the material, for. The eye 3 brought. The pulse duration generated by the laser device L is z. B. in the femtosecond range, and the laser radiation 2 acts by means of non-linear optical effects in the material, eg. As the eye lens or the cornea. The laser beam has z. B. 50 to 800 fs short laser pulses (preferably 100-400 fs) with a pulse repetition frequency between 10 kHz and 10 MHz. The type of material-separating effect that the treatment device 1 used with the laser radiation, but is not relevant to the following description, in particular, no pulsed laser radiation must be used. It is only essential that a focus of machining radiation 2 is shifted in the material along a trajectory.

Das Behandlungsgerät 1 bildet im Material eine Schnittfläche aus, deren Form vom Muster abhängt, mit dem die Laserpulsfoki im Gewebe angeordnet sind/werden. Das Muster hängt wiederum von der Bahnkurve ab, entlang der der Fokus verschoben wird. Sie gibt Zielpunkte für die Fokuslage vor, an denen ein oder mehrere Laserpuls(e) abgegeben wird(werden), und definiert letztlich die Form und Lage der Schnittfläche.The treatment device 1 forms a cut surface in the material whose shape depends on the pattern with which the laser pulse foci are arranged in the tissue. The pattern in turn depends on the trajectory along which the focus is shifted. It specifies target points for the focal position at which one or more laser pulses are emitted, and ultimately defines the shape and position of the cut surface.

Eine mögliche Wirkungsweise des Laserstrahls 2 ist in 3 schematisch angedeutet. Er wird mittels einer nicht näher bezeichneten Optik der Lasereinrichtung L in das Material, z. B. die Hornhaut 5 oder Linse des Auges fokussiert. Dadurch entsteht im Material ein Fokus 6, in dem die Laserstrahlungsenergiedichte so hoch ist, dass in Kombination mit der Pulslänge ein nicht-linearer Effekt auftritt. Beispielsweise kann jeder Puls der gepulsten Laserstrahlung 2 am jeweiligen Ort des Fokus 6 einen optischen Durchbruch im Material, z. B. in der Hornhaut 5 oder Linse erzeugen, welcher in 3 exemplarisch durch eine Plasmablase schematisch angedeutet ist. Dadurch wird aufgrund dieses Laserpulses Material, z. B. Gewebe getrennt. Bei Entstehung einer Plasmablase umfaßt die Gewebeschichttrennung ein größeres Gebiet, als den Spot, welchen der Fokus 6 der Laserstrahlung 2 überdeckt, obwohl die Bedingungen zur Erzeugung des Durchbruches nur im Fokus erreicht werden. Damit von jedem Laserpuls ein optischer Durchbruch erzeugt wird, muß die Energiedichte, d. h. die Fluence der Laserstrahlung oberhalb eines gewissen, pulslängenabhängigen Schwellwertes liegen. Dieser Zusammenhang ist dem Fachmann beispielsweise aus der DE 695 00 997 T2 bekannt.A possible mode of action of the laser beam 2 is in 3 indicated schematically. He is by means of an unspecified optics of the laser device L in the material, eg. B. the cornea 5 or lens of the eye. This creates a focus in the material 6 in that the laser energy density is so high that in combination with the pulse length a non-linear effect occurs. For example, each pulse of the pulsed laser radiation 2 at the respective place of focus 6 an optical breakthrough in the material, eg. In the cornea 5 or produce lens which in 3 exemplified schematically by a plasma bubble. As a result, due to this laser pulse material, for. B. tissue separated. When a plasma bubble is formed, the tissue layer separation comprises a larger area than the spot which the focus 6 the laser radiation 2 although the conditions for generating the breakthrough are only achieved in focus. In order for an optical breakthrough to be generated by each laser pulse, the energy density, ie the fluence of the laser radiation, must be above a certain, pulse length-dependent threshold value. This connection is the expert from the example of DE 695 00 997 T2 known.

Alternativ kann ein materialtrennender Effekt durch die gepulste Laserstrahlung auch dadurch erzeugt werden, dass mehrere Laserstrahlungspulse im einen Bereich abgegeben werden, wobei für mehrere Laserstrahlungspulse die Spots 6 sich überlappen oder auch beabstandet sein können. Es wirken dann mehrere Laserstrahlungspulse zusammen, um einen gewebetrennenden Effekt zu erreichen. Beispielsweise kann das Behandlungsgerät 1 das Prinzip verwenden, das in der WO 2007/042190 A2 beschrieben ist.Alternatively, a material-separating effect by the pulsed laser radiation can also be generated in that a plurality of laser radiation pulses are emitted in one area, wherein for several laser radiation pulses, the spots 6 may overlap or even be spaced. It then act together several laser radiation pulses to achieve a tissue-separating effect. For example, the treatment device 1 to use the principle that in the WO 2007/042190 A2 is described.

Das Behandlungsgerät 1 erzeugt in der Hornhaut 5 oder in der Linse des Auges 3 eine Sektionierung des Gewebes, indem Schnittflächen als Gitter ausgebildet werden (dies ist natürlich nicht auf die Ophthalmologie eingeschränkt). Durch dieses in 4 schematisch dargestellte Gitter soll transparentes Material 1a sektioniert werden, so daß es entnommen werden kann. The treatment device 1 generated in the cornea 5 or in the lens of the eye 3 sectioning the tissue by making cut surfaces as lattice (this is of course not limited to ophthalmology). Through this in 4 schematically illustrated grid is transparent material 1a be sectioned so that it can be removed.

Im transparenten Material 1a wird ein Gitter aus Schnittflächen 10, 11, 12 erzeugt, indem der Fokus 6 der Laserstrahlung 2, die sich entlang einer Ausbreitungsrichtung 3a ausbreitet, innerhalb des transparenten Materials 1a entlang einer Bahnkurve 6a verschoben wird. Die Bahnkurve 6a ist so gewählt, dass sie basierend auf einer Grundfigur den Schnittflächen 10, 11 und 12 folgt und diese abfährt.In the transparent material 1a becomes a grid of cut surfaces 10 . 11 . 12 generated by the focus 6 the laser radiation 2 extending along a propagation direction 3a spreads, within the transparent material 1a along a trajectory 6a is moved. The trajectory 6a is chosen so that it is based on a basic figure the cut surfaces 10 . 11 and 12 follows and this leaves.

Die Steuereinrichtung C achtet bei der Ansteuerung der Lasereinrichtung L darauf, dass die Schnittflächen 10, 11 und 12 durch die Bahnkurve 6a nur entgegen der Hauptausbreitungsrichtung 3a des Laserstrahls 2 aufgebaut werden. Ansonsten würde der Fokus 6 durch bereits vorhandene Materialtrennungen (beispielsweise Schnittflächen) im einfallenden Lichtkegel 4a gestört. Diese Problematik stellt sich ganz grundsätzlich bei Materialtrennung durch fokussierte optische Strahlung und ist in der exemplarisch beschriebenen Anwendung besonders groß an Kreuzungsstellen 5a der Schnittflächen 10, 11 und 12.When controlling the laser device L, the control device C ensures that the cut surfaces 10 . 11 and 12 through the trajectory 6a only contrary to the main propagation direction 3a of the laser beam 2 being constructed. Otherwise, the focus would be 6 by already existing material separations (for example, cut surfaces) in the incident light cone 4a disturbed. This problem arises quite fundamentally in material separation by focused optical radiation and is particularly large at intersections in the application described by way of example 5a the cut surfaces 10 . 11 and 12 ,

Die gestrichelt dargestellte Schnittfläche 12 verdeutlicht, dass die Bahnkurve 6a in verschiedenen Höhenebenen angeordnet werden muß, um die erwähnte Laserfokusstörung im einfallenden Lichtkegel 4a zu vermeiden. Die Bahnkurve 6a ist deshalb so ausgebildet, dass sie zuerst alle Schnittflächen 10, 11 und 12 in der tiefstliegenden Höhenebene abarbeitet, d. h. in derjenigen Höhenebene, die bezogen auf die Haupteinfallsrichtung 3a am weitesten von der Lasereinrichtung L entfernt ist. Wurden mit der Bahnkurve 6a die Schnittlinien aller Schnittflächen 10, 11 und 12 in dieser Höhenebene abgearbeitet, erfolgt dasselbe für die nächste Höhenebene, die bezogen auf die Haupteinfallsrichtung 3a näher an der Lasereinrichtung L liegt. Dabei wird die Grundfigur der Bahnkurve 6a jetzt aber so modifiziert, dass sie nicht in der Haupteinfallsrichtung 3a mit der soeben abgefahrenen Bahnkurve übereinander liegt.The sectional area shown in dashed lines 12 clarifies that the trajectory 6a must be arranged at different height levels to the mentioned laser focus interference in the incident light cone 4a to avoid. The trajectory 6a is therefore designed so that they first all cut surfaces 10 . 11 and 12 operates in the lowest altitude level, ie in that height level, based on the main direction of incidence 3a farthest from the laser device L is removed. Were using the trajectory 6a the cut lines of all cut surfaces 10 . 11 and 12 Processed in this height level, the same is done for the next height level, based on the main direction of incidence 3a closer to the laser device L. This is the basic figure of the trajectory 6a but now modified so that they are not in the main arrival direction 3a lies above each other with the just trajectory trajectory.

Zur besseren Übersicht sind in 5 beispielhaft nochmals die einzelnen Bahnkurven 20, 21, 22 abgebildet, mit denen die Schnittflächen 10 11, 12 aus 4 erzeugt werden. Wie deutlich zu sehen ist liegen die Bahnkurven 20, 21, 22 nicht übereinander, sondern sind um einen Winkel 25 zueinander versetzt da das Abfahren der Grundfigur von der beispielhaft dargestellten z-Ebene 7 zur nächsten z-Ebene wie oben beschrieben modifiziert wurde.For a better overview are in 5 exemplarily the individual trajectories 20 . 21 . 22 pictured with which the cut surfaces 10 11 . 12 out 4 be generated. As can be clearly seen, the trajectories are 20 . 21 . 22 not over each other, but are at an angle 25 offset to each other since the departure of the basic figure of the exemplified z-plane 7 has been modified to the next z-plane as described above.

Um ein zeitaufwendiges Abbremsen und Neupositionieren bzw. Beschleunigen der Fokusablenkung zu vermeiden, wird das in 4 schematisch dargestellte Gitter aus Schnittflächen durch Bewegung der zweiachsigen Ablenkung der Lasereinrichtung L auf einer planaren Bahnkurve 23 generiert, die in 6 dargestellt ist. Die Grundfigur muss lediglich hinsichtlich der x-/y-Ablenkung, also längs der Haupteinfallsrichtung 3a gesehen, gegeben sein. Nur in dieser Sicht muß eine geschlossene, also periodische Bahnkurve 6a gegeben sein.In order to avoid a time-consuming braking and repositioning or accelerating the focus deflection, the in 4 schematically illustrated grid of cut surfaces by moving the biaxial deflection of the laser device L on a planar trajectory 23 generated in 6 is shown. The basic figure needs only with respect to the x- / y-deflection, ie along the main direction of incidence 3a seen, be given. Only in this view, a closed, so periodic trajectory 6a be given.

Es gibt somit zwei Varianten: Zum einen kann die Bahnkurve 6a in einer Höhenebene liegen. Dann bleibt die z-Lage des Fokus 6 konstant, solange die Grundfigur abgefahren wird, und die Bahnkurve 6a ist auch im dreidimensionalen Raum geschlossen. Die Steuerdaten bzw. die Steuerung durch die Steuereinrichtung bewirken somit in jeder Höhenebene eine geschlossene Bahnkurve 23, auf der der Fokus geführt wird. Dies wird nachfolgend als Variante 1 bezeichnet. Zum anderen kann die z-Verstellung die Lage des Fokus verstellen, während die Grundfigur abgefahren wird. Dies wird nachfolgend als Variante 2 bezeichnet. Soweit nicht explizit auf Unterscheide dieser zwei Varianten eingegangen wird, gelten die hier gemachten Ausführungen für beide Varianten.There are thus two variants: First, the trajectory 6a lie in a height level. Then the z-position of the focus remains 6 constant, as long as the basic figure is traversed, and the trajectory 6a is also closed in three-dimensional space. The control data or the control by the control device thus cause a closed trajectory in each height level 23 on which the focus is guided. This is hereafter as a variant 1 designated. On the other hand, the z-adjustment can adjust the position of the focus, while the basic figure is traversed. This is hereafter as a variant 2 designated. Unless explicitly stated on the distinction of these two variants, the statements made here apply to both variants.

Die Grundfigur entsteht vorzugsweise durch eine Überlagerung harmonische Schwingungen, damit können die x-/y-Ablenkeinrichtungen mit harmonischen Sinus- bzw. Kosinusbewegungen kontinuierlich bewegt werden. Eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit ist das Resultat.The basic figure is preferably formed by a superposition harmonic oscillations, so that the x- / y-deflection can be moved continuously with harmonic sine or cosine movements. A high working speed is the result.

In Abschnitten 23 der Bahnkurve 6a, die außerhalb des Gebietens, in dem die beabsichtigten Schnittflächen erzeugt werden sollen, (auch in 6 ist exemplarisch die Schnittfläche 10 eingezeichnet) verlaufen, wird der Laserstrahl dunkelgetastet, d. h. ausgeschaltet oder hinsichtlich seines Bearbeitungseffektes deaktiviert. Lediglich in Abschnitten 24 der Bahnkurve 6a, die innerhalb des Gebietes, in dem Schnittflächen liegen sollen, verlaufen, ist die Laserstrahlung aktiv und trennt Gewebe. 6 zeigt die Abschnitte 23 der Bahnkurve 6a gepunktet, in denen der Laserstrahl dunkel getastet wird. Die Abschnitte 24 der Bahnkurve 6a, in denen die Strahlung eine Materialtrennung bewirkt, sind durchgezogen eingezeichnet.In sections 23 the trajectory 6a which are located outside the area in which the intended intersections are to be created (also in 6 is an example of the cut surface 10 drawn), the laser beam is darkened, ie turned off or deactivated with respect to its processing effect. Only in sections 24 the trajectory 6a which are located within the area in which cut surfaces are to be located, the laser radiation is active and separates tissue. 6 shows the sections 23 the trajectory 6a dotted, in which the laser beam is darkened. The sections 24 the trajectory 6a , in which the radiation causes a material separation, are drawn through.

6 zeigt weiter den Abstand 8 zwischen den Höhenebenen, in denen jeweils die Grundfigur abgefahren wird. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist die gewünschte Sektionierung des transparenten Materials 1a auch dann erreichbar, wenn die Grundfigur in jeder Höhenebene etwas gestreckt oder gestaucht wird, ihr Ursprung leicht verschoben oder sie verdreht wird wie am Winkel 25 beispielhaft dargestellt ist. 6 shows the distance 8th between the altitude levels in which each of the basic figure is traversed. In contrast to the prior art, the desired sectioning of the transparent material 1a reachable even if the basic figure is slightly stretched or compressed in each height level, its origin is slightly shifted or twisted as at the angle 25 is shown by way of example.

Zum Erzeugen der Schnittflächen 10, 11 und 12 kann gemäß Variante 1 die Bahnkurve 6a in jeder Höhenebene einen vollen Durchlauf (oder wie im allgemeinen Teil der Beschreibung erwähnt mehrere Durchläufe) durch die Grundfigur aufweisen. For creating the cut surfaces 10 . 11 and 12 can according to variant 1 the trajectory 6a in each altitude level, a full pass (or as mentioned in the general part of the description, several passes) through the basic figure.

Zum Erzeugen der Schnittflächen ist es gemäß Variante 2 aber gleichfalls möglich, die Ablenkung längs der Haupteinfallsrichtung 3a während der Grundfigur auszuführen. Die Steuereinrichtung bzw. die von der Planungseinheit erzeugten Steuerdaten bewirken eine z-Verstellung des Fokus 6 entweder in einem kurzen Bahnabschnitt, der dann einen Übergang von zwischen zwei Höhenebenen der Variante 1 darstellt, oder eine kontinuierliche z-Verstellung des Fokus 6. Bezogen auf die oben erwähnten Gleichungen, bei der sich der Scan-Pfad mit einer Basisfrequenz f0 wiederholt, bewegt sich bei kontinuierlicher z-Verstellung des Fokus 6 die z-Koordinate des Fokus 6 in der Zeitdauer 1/f0 um den gewünschten Abstand 8, den übereinander liegende Bahnkurvenabschnitte haben sollen.To create the cut surfaces, it is according to variant 2 but also possible, the deflection along the main direction of arrival 3a while performing the basic figure. The control device or the control data generated by the planning unit cause a z-adjustment of the focus 6 either in a short section of track, which then makes a transition from between two levels of altitude variation 1 represents, or a continuous z-adjustment of the focus 6 , Based on the above-mentioned equations, in which the scan path repeats with a base frequency f 0 , the focus moves with continuous z-adjustment 6 the z-coordinate of the focus 6 in the time period 1 / f 0 by the desired distance 8th , the superposed trajectory sections should have.

7 zeigt noch einmal beispielhaft die Verhältnisse bei einer 4-zähligen Grundfigur, welche nach jedem Durchlauf um einen geringen Winkel verdreht wird. Wenn dieser Winkel so bestimmt wird, dass nach Durchlauf des gesamten z-Bereichs gerade ein Viertelkreis (wegen der 4-Zähligkiet der Grundfigur) durch Bahnkurven 24 gefüllt wurde, ist leicht zu sehen, dass der behandelnde Arzt dabei in einfacher Art und Weise den Fortschritt der Zerteilung der Augenlinse verfolgen kann. Wenn die gesamte Fläche mit Bahnkurven 24 gefüllt wurde ist die Behandlung abgeschlossen und der vorgesehene Bereich der Augenlinse in entnehmbare Stücke zerteilt. 7 shows once again the conditions in a 4-digit basic figure, which is rotated by a small angle after each pass. If this angle is determined so that after passing through the entire z-range just a quarter circle (because of the 4-Zähligkiet the basic figure) by trajectories 24 is filled, it is easy to see that the attending physician can easily follow the progress of the division of the eye lens. If the entire surface with trajectories 24 the treatment is completed and the intended area of the eye lens is divided into removable pieces.

Folgende Merkmale können zusätzlich realisiert werden:
Man kann die Laserstrahlung auch auf bestimmten Abschnitten der Bahnkurve innerhalb eines Bereiches, in dem Schnittflächen liegen, dunkeltasten, wenn der Verlauf der Bahnkurve auf der Grundfigur in solchen Bereichen nicht einem gewünschten Schnittmuster entspricht.
The following features can additionally be realized:
It is also possible to darken the laser radiation on certain sections of the trajectory within an area in which cut surfaces lie if the course of the trajectory on the basic figure in such areas does not correspond to a desired cutting pattern.

Die Höhenebenen müssen keine Ebenen im mathematischen Sinne sein. Insbesondere im Fall einer Bildfeldkrümmung und/oder bei der Bearbeitung gekrümmten Materials können die Höhenebenen gekrümmte 2D-Mannigfalten sein.The height levels do not have to be levels in the mathematical sense. In particular, in the case of curvature of the field and / or processing of curved material, the height planes may be curved 2D males.

Bei der Ansteuerung von Scannern kann man die Amplitudendämpfung und Phasenverzögerung der x-/y-Ablenkeinrichtungen ermitteln und berücksichtigen, indem bei hohen Frequenzen entsprechende Vorhalte der Amplitude und Phase der Ablenkungsansteuerung vorgesehen werden.When driving scanners, one can determine and account for the amplitude attenuation and phase delay of the x / y deflectors by providing appropriate amplitude and phase control of the deflection drive at high frequencies.

Die Frequenzen der Ablenkung auf den Grundfiguren können den maximalen Abstand von Spots, auf die aufeinanderfolgende Laserpulse treffen sollen, berücksichtigen.The frequencies of the deflection on the basic figures can take into account the maximum distance of spots to be hit by successive laser pulses.

Das mit der Grundfigur erzeugte Schnittmuster kann natürlich um weitere Schnittelemente ergänzt werden, beispielsweise einen Zylindermantel als äußere Begrenzung des bearbeiteten Volumenbereiches. Um die durch die Schnittflächen 10, 11 und 12 erzeugten Teile des transparenten Materials 1a auch senkrecht zur Ausbreitungsrichtung 3a zusätzlich zu teilen, können auch zwischen einzelnen Höhenebenen Schnittflächen, die sich im wesentlichen senkrecht zur Haupteinfallsrichtung 3a erstrecken, erzeugt werden.The pattern produced with the basic figure can of course be supplemented by further cutting elements, for example a cylinder jacket as an outer boundary of the machined volume range. To the through the cut surfaces 10 . 11 and 12 generated parts of the transparent material 1a also perpendicular to the propagation direction 3a In addition to sharing, even between individual height planes cut surfaces that are substantially perpendicular to the main direction of incidence 3a extend, are generated.

Die mittels Grundfigur erzeugten Schnittflächen können zur Sektionierung von Augengewebe verwendet werden, beispielsweise der Augenlinse oder der Augenhornhaut. Auch ist es möglich, durch die gekreuzten Schnittflächen eine gezielte Schwächung eines Materials zu bewirken. Im Bereich der Augenchirurgie kann es sich dabei z. B. um eine intrastromale Schwächung der Kornea handeln, um das Gleichgewicht zwischen Augeninnendruck und Korneafestigkeit so zu beeinflussen, dass eine gewünschte Formänderung der Korneavorderfläche erreicht wird.The cut surfaces produced by means of the basic figure can be used for the sectioning of eye tissue, for example the eye lens or the cornea of the eye. It is also possible to effect a targeted weakening of a material by the crossed cut surfaces. In the field of eye surgery, it may be z. B. to an intrastromal weakening of the cornea to influence the balance between intraocular pressure and corneal strength so that a desired change in shape of the corneal anterior surface is achieved.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (15)

Verfahren zur Erzeugung von Schnitten in einem transparenten Material mittels optischer Strahlung, wobei die optische Strahlung in das Material auf einen Fokus fokussiert wird und der Fokus längs einer Bahnkurve verschoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass senkrecht zu einer Haupteinfallsrichtung der Strahlung gesehen eine harmonische Kurve verwendet wird und wobei benachbarte Bahnkurven in der Haupteinfallsrichtung der Strahlung nicht übereinanderliegen.A method for producing cuts in a transparent material by means of optical radiation, wherein the optical radiation is focused in the material on a focus and the focus is moved along a trajectory, characterized in that a harmonic curve is used as seen perpendicular to a main incident direction of the radiation and wherein adjacent trajectories in the main direction of arrival of the radiation are not superimposed. Verfahren zur Erzeugung von Steuerdaten für eine Lasereinrichtung, die durch Fokussierung optischer Strahlung Schnitte in einem transparenten Material erzeugt, wobei die Steuerdaten eine Bahnkurve für eine Verschiebung eines Fokus der optischen Strahlung im Material vorgeben, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerdaten so erzeugt werden, dass senkrecht zu einer Haupteinfallsrichtung der Strahlung gesehen eine harmonische Kurve verwendet wird und wobei benachbarte Bahnkurven in der Haupteinfallsrichtung der Strahlung nicht übereinanderliegen.A method for generating control data for a laser device which generates sections in a transparent material by focusing optical radiation, wherein the control data provide a trajectory for shifting a focus of the optical radiation in the material, characterized in that the control data are generated so that perpendicular is used to a main direction of arrival of the radiation, a harmonic curve is used and wherein adjacent trajectories in the main direction of arrival of the radiation are not superimposed. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fokus zusätzlich längs der Haupteinfallsrichtung der Strahlung und gegen die Haupteinfallsrichtung verschoben wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the focus is additionally displaced along the main direction of incidence of the radiation and against the main direction of incidence. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Bahnkurven gegeneinander verdreht sind.Method according to one of the above claims, characterized in that adjacent trajectories are twisted against each other. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Bahnkurven gegeneinander verschoben sind.Method according to one of the above claims, characterized in that adjacent trajectories are shifted from each other. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Bahnkurven gegeneinander gestreckt sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that adjacent trajectories are stretched against each other. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Bahnkurven gegeneinander in der Phase verschoben sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that adjacent trajectories are shifted in phase against each other. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schnittflächenbereich definiert wird, die Bahnkurve größer als der Schnittflächenbereich ausgeführt wird und die optische Strahlung auf Abschnitten der Bahnkurve, die außerhalb des Schnittflächenbereichs abgeschaltet oder so modifiziert wird, dass sie keine Schnitte im transparenten Material erzeugt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that an interface area is defined, the trajectory is made larger than the interface area, and the optical radiation is switched off on sections of the trajectory that are switched off outside of the interface area or modified such that they do not intersect in the transparent material generated. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnitte als schiefe Gitterstruktur ausgebildet werden.Method according to one of the above claims, characterized in that the cuts are formed as an oblique lattice structure. Bearbeitungsvorrichtung zur Erzeugung von Schnitten in einem transparenten Material, wobei die Bearbeitungsvorrichtung eine Lasereinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, durch Fokussierung von optischer Strahlung Schnitte in einem transparenten Material zu erzeugen, und eine mit der Lasereinrichtung verbundene Steuereinrichtung aufweist, welche die Lasereinrichtung so ansteuert, dass die Lasereinrichtung einen Fokus der optischen Strahlung im Material entlang einer Bahnkurve verschiebt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung die Lasereinrichtung so ansteuert, dass senkrecht zu einer Haupteinfallsrichtung der Strahlung gesehen eine harmonische Kurve verwendet wird und wobei benachbarte Bahnkurven in der Haupteinfallsrichtung der Strahlung nicht übereinanderliegen.A processing device for producing cuts in a transparent material, wherein the processing device comprises a laser device, which is adapted to produce cuts in a transparent material by focusing optical radiation, and a control device connected to the laser device, which controls the laser device such that the laser device shifts a focus of the optical radiation in the material along a trajectory, characterized in that the control device controls the laser device such that a harmonic curve is used perpendicular to a main incident direction of the radiation and adjacent trajectories in the main incident direction of the radiation are not superimposed. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung die Lasereinrichtung so ansteuert, dass benachbarte Bahnkurven gegeneinander verdreht und/oder gegeneinander verschoben und/oder gegeneinander gestreckt und/oder gegeneinander in einer Phase verschoben sind.Machining apparatus according to claim 10, characterized in that the control device controls the laser device so that adjacent trajectories are rotated against each other and / or shifted from each other and / or stretched against each other and / or shifted from each other in one phase. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung die Lasereinrichtung in Bereichen, in denen die Bahnkurve außerhalb eines vorbestimmten Schnittflächenbereichs liegt, so ansteuert, dass die optische Strahlung abgeschaltet oder so modifiziert ist, dass sie keine Schnitte im transparenten Material erzeugt.Machining apparatus according to claim 10 or 11, characterized in that the control means, the laser device in areas where the trajectory is outside a predetermined Schnittflächenbereichs so controlled that the optical radiation is switched off or modified so that it does not produce cuts in the transparent material. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung die Lasereinrichtung so ansteuert, dass die Schnitte als Gitterstruktur ausgebildet werden.Machining device according to claim 10, 11 or 12, characterized in that the control device controls the laser device so that the cuts are formed as a lattice structure. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung zwischen mindestens zwei Höhenebenen eine parallel zu den Höhenebenen liegende Zwischenebene vorsieht und die Lasereinrichtung so ansteuert, dass in der Zwischenebene eine zusammenhängende Schnittfläche ausbildet wird.Machining device according to claim 13, characterized in that the control device between at least two height levels provides an intermediate plane lying parallel to the height levels and controls the laser device so that in the intermediate plane a continuous cut surface is formed. Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Fokus mittels einer Scannereinrichtung verschoben wird, die zwei, um gegeneinander gekreuzte Achsen ablenkende Scan-Spiegel und eine den Fokus senkrecht dazu und längs der Haupteinfallsrichtung verschiebende Fokusverschiebeeinrichtung aufweist, wobei die Steuereinrichtung die Fokusverschiebeeinrichtung so ansteuert, dass nach einem Durchlauf durch die Bahnkurve die Fokuslage um eine Strecke entgegen der Haupteinfallsrichtung verschoben ist, die eine zusammenhängende Materialtrennung der aufeinanderfolgenden Durchläufe durch die nicht übereinanderliegenden Bahnkurven bewirkt.Machining device according to one of Claims 10 to 14, characterized in that the focus is shifted by means of a scanner device which has two scanning mirrors deflecting mutually crossed axes and a focus shifting device displacing the focus perpendicular thereto and along the main direction of arrival, the control device comprising Focusing device controls so that after a pass through the trajectory, the focus position is shifted by a distance against the main direction of arrival, which is a contiguous Material separation of the successive passes through the non-superimposed trajectories causes.
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