JP5815714B2 - レーザ・デバイスの試験方法 - Google Patents

Description

本発明は、対象を機械加工するのに利用することが可能でありかつパルス集束レーザ放射を発するように設定されたレーザ・デバイスの、試験方法に関する。詳細には、この方法は、レーザ放射の放射焦点の位置決め精度の検査を可能にするものである。

対象材料の深部まで対象を機械加工するために、パルス幅がフェムト秒の範囲内にある（適切な場合には、一桁のピコ秒範囲に及ぶ）超短パルス・レーザ放射を使用することが知られているが、これはレーザで誘起された光学的貫通を、焦点でもたらし、その結果、焦点領域に実質的に限定される光破断が生じ得る。このための前提条件は、機械加工される対象がレーザ放射を透過させることであり、例えば人の眼に対する機械加工操作の場合には、約３００ｎｍを超える波長が得られる。人の眼のレーザ機械加工の場合、特に角膜または眼のその他の組織部分の切開を生成する目的で、例えばフラップを生成するためのＬＡＳＩＫ治療（ＬＡＳＩＫ：レーザ原位置角膜切削形成術）の分野において、レンズ状角膜内層の生成を目的とした角膜レンチクル摘出の過程において、または置換されもしくは移植される角膜組織の小片の切除を目的とした角膜移植の過程において、ｆｓレーザ放射が用いられる。

これら全ての機械加工形態では、標的組織の３つの空間座標の全てで、レーザ焦点の高い位置決め精度が必要であり、この点に関し、現在通常の精度要件は、数μｍと明示され、最も可能性ある場合には、僅か１μｍまたは２μｍの位置決め公差が可能である。

人の眼のレーザ手術で用いられる、少なくともｆｓレーザ・デバイスは、患者用アダプタと呼ばれることもある機械式インターフェース・ユニットをしばしば保有し、このユニットは、レーザ放射を透過させかつ眼の表面とまたは一般には機械加工される対象とに平面当接接触しなければならない接触面を有する接触要素を備えている。インターフェース・ユニットは、例えば、レーザ・デバイスの集光系光学部品に結合できる交換可能なモジュールである。その接触面を備える接触要素は、放射焦点の位置を調節するための位置基準として働いてもよい。接触面に対して焦点位置の精密な参照がなされたと仮定すれば、眼を接触要素に当てる限りにおいて、眼の精密な機械加工が可能になる。

本発明は、ｆｓレーザ・デバイスのユーザに対し、特にレーザ放射の伝搬方向（以下、ｚ方向と呼ぶ。）で焦点の位置決め精度の簡単な検査を可能にする、定期試験を提供することを目標とする。試験およびその結果は優先的に、直接的にドキュメント化することが可能である。

レーザ・デバイスの、圧平プレートとして設計された接触要素の接触面の空間位置および向きを検査する目的で、ＵＳ ２００６／０１１４４６９ Ａ１は、所定の円形経路に沿って放射焦点を移動させ、圧平プレートの縁部の焦点が光検出器に当たった場合に生じるプラズマ・スパークを光検出器で記録することを提案している。

対照的に、本発明は、パルス集束レーザ放射を発するように設定されたレーザ・デバイスの試験方法であって、レーザ放射の焦点位置が、レーザ放射の伝搬方向および伝搬方向を横断する方向の両方で調節可能であり、レーザ・デバイスが、機械加工される対象に当接する当接面を備えた、レーザ放射を透過させる接触要素を有しており、下記のステップ、すなわち、
− 少なくとも機械加工領域内でレーザ放射を透過させる試験対象を当接面に当てるステップと、
− 当接面に支えられている試験対象にレーザ放射を照射し、そのプロセス中に、試験対象に永続的な機械加工構造を生成する目的で所定の試験パターンに従って焦点位置を移動させるステップと
を含む方法を提供する。

本発明は、放射焦点の位置決め精度からなる要求をレーザ・デバイスが満たしているか否かを日常業務の範囲内で決定することができる、簡単に適用可能な方法を、ユーザに提供する。この試験では、試験が実施された後に長期間保存しアーカイブすることができる、適切な試験対象（基準サンプル）が利用可能になる。永続的機械加工構造は、試験の範囲内で試験対象に生成されるので、試験およびその結果は、後で容易に再構成することもできる。試験対象は、例えばディスク形状でもプレート形状でもよい。レーザ放射を透過させる試験対象の、例として適切な材料は、例えばＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）であるが、その他の材料、特にその他の透明な非吸収性プラスチック材料を決して除外するものではない。

この方法の１つの構成において、機械加工構造は、試験対象の周囲材料領域に対して光学的にコントラストをなす１つまたは複数の変色ゾーンを含む。変色について本明細書で言及する場合はいつでも、真の色の生成または変化を指すと理解するものではない。照射された放射エネルギーは、試験対象の材料の局所的光破断をもたらす可能性があるので、変色は、例えば、単なる局所的暗色化（黒変）または乳状の／濁ったパッチの生成にある可能性がある。したがって変色は、レーザ放射により誘発された材料の任意の変性による、試験対象の材料の輝度の局所的変化またはグレー・レベルの変化にある可能性がある。いずれにせよこの構成では、レーザ放射と試験対象の材料との相互作用によって、裸眼によりかつ／またはカメラをベースにした画像認識システムにより検出することができ、かつ試験対象の周囲材料領域に関して光学的に卓越し、したがってこれら周囲材料領域に対して光学的コントラストを構成する、ゾーンが生成される。

機械加工構造は、好ましくは、試験対象の周囲材料領域に対して光学的にコントラストをなす少なくとも１つの第１の変色構造を含み、この第１の変色構造は、試験対象の外面が当接面に面する限り、レーザ放射の伝搬方向（ｚ方向）を特に直線的に斜めに横断して延びる構造範囲の方向に沿って、試験対象内で上向きに配されるものである。第１の変色構造は、例えば、構造範囲の方向に沿って複数の連続した変色ストライプからなるストライプ・パターンであってもよい。あるいは第１の変色構造は、試験対象の外面の範囲内で、レーザ放射の伝搬方向に対して斜めに上向きに配された、平らな変色表面であってもよい。

ストライプ・パターンとしての第１の変色構造の構成の場合、それらのストライプ平面を備える変色ストライプは優先的に、放射の伝搬方向に対して直角に配向する。互いに対をなすストライプは、この場合、最大１０μｍ、より良好には最大８μｍ、さらに良好には最大６μｍ、例えば５μｍの、放射伝搬方向での相互分離があってもよい。放射の伝搬方向に直角な平面へのストライプ・パターンの投影を観察した場合、互いに対をなすストライプには、相互分離があってもよい。当然ながら、そのような投影を観察する場合、互いに対をなすストライプにおいて互いに対していかなる分離も実質的にない状態を除外するものではない。

好ましい実施形態では、試験対象に生成された機械加工構造は、試験対象の周囲材料領域に対して光学的にコントラストをなす第２の変色構造を含み、この第２の変色構造は、試験対象の外面において第１の変色構造が貫く領域用に１つまたは複数の基準マークを形成するものである。基準マークに対する第１の変色構造が貫く領域の位置に応じて、レーザ・デバイスのｚ較正の品質に言及することが可能である。有利には、基準マークは、試験対象の外面を通して第１の変色構造の指定領域をマークする。第１の変色構造が、試験対象の外面において、指定領域の内側を貫くのか外側を貫くのかに応じて、試験に合格しまたは不合格であると言うことができる。そのような評価は、ユーザおよび自動化されたカメラをベースにした評価システムの両方にとって、特に容易である。指定領域をマークする目的で、基準マークは例えば、分離して平行に互いに並んで走る１対のマーキング・ラインを形成してもよい。

試験パターンは、試験対象の周囲材料領域に対して光学的にコントラストをなす第３の変色構造の生成をもたらしてもよく、この第３の変色構造は、放射の伝搬方向に直角な、焦点位置に関して所定の利用可能な位置決め範囲の外側境界に沿って走るものである。この利用可能な位置決め範囲は、放射焦点を、放射伝搬方向に対する横断面（以下、ｘ，ｙ平面と呼ぶ。）で名目上調節することができる、最大スキャン領域である。このスキャン領域の境界は、例えば、レーザ放射のｘ，ｙ偏向で使用されるスキャナの構築上のもしくはその他の構造的な特徴によって、または／かつ制御工学プリセットによって、画定されてもよい。しばしば、ｘ，ｙ平面内の最大スキャン領域は、円によって画定される。名目上利用可能な最大ｘ，ｙスキャン領域の外側境界に直接生成された第３の変色構造によって、最大スキャン領域をスキャナが実際に横断できるか否かを容易に見極めることができる。第３の変色構造に途切れが生じた場合、これは、その途切れ領域では、名目上利用可能な最大スキャン領域を実際に完全に利用することはできないことを示している。

代替の構成では、機械加工構造は、試験対象が互いに切り離された少なくとも２つの部分対象に分離される、１つまたは複数の切断面を含んでいてもよい。部分対象の少なくとも何分の１かの後続の計測によって、放射焦点のｚ位置決め精度、したがってレーザ・デバイスのｚ較正についても等しく言うことが可能である。したがってこの計測は、ユーザ自身が実施してもよく、または適切な計測システムを用いて自動的に実施してもよい。

その他の開発内容によれば、切断面を、当接面に当接している試験対象、例えばプレート形状またはディスク形状の部分対象の外面から切り離してもよく、この切り離された部分対象は、均一な厚さ、または互いにオフセット状態にある異なる厚さのいくつかのステップ状領域を、保有するものである。

試験対象は、その機械加工領域で、可視波長領域およびレーザ放射の波長を透過する材料から、優先的に製造される。

試験対象は、少なくともその機械加工領域で、均質に形成されてもよい。あるいは試験対象は、少なくともその機械加工領域が多層構造のものであり、照射されるレーザ放射との相互作用的反応は、試験対象の種々の材料層で異なることが考えられる。

試験の実施中に試験対象を接触要素上に保持するために、吸引力を用いてもよい。この目的で、接触要素または前記接触要素を支える保持体が、試験対象に向いておりかつ排気ポンプにより排気されることが可能な１つまたは複数の吸引チャンバと共に構成されていてもよい。

試験対象またはその部分を機械加工構造の生成後に永続的に保存できることは、既に述べた。機械加工された試験対象（またはその部分）のアーカイブは、便宜上、試験を実施した時間を有利に表示する、割り当てられた日および／または時間のデータと共に行われる。したがってその後、アーカイブされたどの試験対象が、眼の治療に先立って実施された試験に関連しているのか、またこの試験が首尾良く行われたのか否かを、いつでも再現することが可能である。

方法はさらに、レーザ・デバイスの試験の成功が決定された場合には、レーザ・デバイスを人の眼のレーザ治療で使用可能にすることを、またはレーザ・デバイスの試験の失敗が決定された場合には、レーザ・デバイスを人の眼のレーザ治療で使用不可にすることを含んでもよい。この使用可能または使用不可は、レーザ・デバイスのプログラム制御された制御ユニットによりもたらすことができ、その場合、レーザ・デバイスの使用不可は、例えばその後の新たな試験が首尾良く実施されることによってのみ、取り消すことができる。試験が首尾良く実施されたか否かの決定は、例えばレーザ・デバイスの入力デバイスを介したユーザ入力に基づいて、制御ユニットによって行うことができる。この目的のため、制御ユニットは例えば、試験結果の彼／彼女自身の評定を例えばキーボード、ポインティング・デバイス、またはいくつかのその他の形の入力デバイスを介して入力するように、モニタ上の適切なプロンプトを用いることによりユーザにプロンプト指示してもよい。どの評価をユーザが入力したのかに応じて、制御ユニットは、試験が首尾良く行われたか否か、かつそれによってレーザ・デバイスが使用可能になったか使用不可になったかを決定する。試験対象をアーカイブする過程で、ユーザによって入力された評価を記憶させてもよい。

代替の構成において、試験結果の評価は、適切な計測および評価システムによって自動的に行うことができる。

本発明は、添付図面に基づいて下記の内容でさらに明らかにされよう。

実施形態による較正試験の実施の過程におけるレーザ機械加工デバイスの、大幅に概略化されたブロック図である。 実施形態による、機械加工構造が内部に導入された状態の較正試験に使用される概略的な試験対象を示す図である。 図２に示される試験対象に導入された機械加工構造の詳細を示す図である。 概略的な、異なる試験結果を示す図である。 概略的な、異なる試験結果を示す図である。 概略的な、異なる試験結果を示す図である。 機械加工構造の一部として、較正試験の範囲内で試験対象に導入することができる、基準マークの例を示す図である。 他の実施形態による、機械加工構造が内部に導入された状態の試験対象を示す図である。 図５に示される基準マークを備えた試験対象に関する、例示的な試験結果を示す図である。 図５に示される基準マークを備えた試験対象に関する、例示的な試験結果を示す図である。 他の実施形態による試験対象を示す図である。 較正試験の範囲内で、試験対象を部分対象に分割した、概略的な実施例を示す図である。 分割された試験対象のその他の実施例を示す図である。

まず図１を参照する。図に示されるレーザ機械加工デバイス−一般に１０で示される−は、レーザ技術を用いることにより人の眼に切開を設けるのに役立つ。これは単なる例示的な適用例であり、原則としてレーザ機械加工デバイス１０はその他の機械加工目的に役立てることもできることが理解されよう。

レーザ機械加工デバイス１０は、パルス幅がフェムト秒範囲内にある、例えば３桁のフェムト秒範囲内にある、パルス・レーザ光線１４を放出するレーザ光源１２を含む。集光系光学部品１６は、レーザ光線１４を焦点１８に集光させるが、この光線集束点１８の位置は、光線伝搬方向（ｚ方向）にありかつその方向に垂直な平面（ｘ，ｙ平面）内にもあるもので、ここではレイアウトをより良好に明確にする目的で、統合された機能ブロックとして表されるスキャン構成要素２０を用いて調節されるものである。レーザ光源１２およびスキャン構成要素２０は、モニタ２４および入力デバイス２６（例えば、キーボード、ポインティング・デバイスなど）も接続されている、プログラム制御された制御ユニット２２により制御することが可能である。

機械加工される眼に対してレーザ放射を位置的に正確に結合する目的で、レーザ機械加工デバイス１０は、集光系光学部品１６のケーシングに取外し可能に連結されかつレーザ放射を透過させる接触要素３０と、この接触要素３０のホルダ３２とを有する、インターフェース・ユニット（患者用アダプタ）２８を保有する。図示される例示的な場合、接触要素３０は、平面状の平行な圧平プレートとして構成され、しかしその他の手法で、その面が眼に向いておりまたは／かつその面が眼から離れた方向に向くように作ってもよく、例えば凹面状または凸面状であってもよい。眼に向いている接触要素３０の面は、治療がなされる眼の位置基準としての機能を果たすことができる当接面３４を形成する。眼を治療する目的で、眼を当接面３４に当接した状態で接触させるが、この点に関し、詳細には表されていない吸引リングを、そのまま公知の手法で予め眼の表面に取り付け、したがって前記吸引リングは、例えば吸引力によってインターフェース・ユニット２８に堅固に連結することが可能である。

接触要素３０の当接面３４は、機械加工される対象の範囲内で光線集束点１８の高精度な位置決めを可能にする、ｚ基準を構成する。レーザ機械加工デバイス１０のｚ較正を検査する目的で、制御ユニット２２を較正試験の実施がなされるように設定したが、このときレーザ光線１４を用いて、画定された試験機械加工構造が当接面３４上に当てられた試験対象３６に組み入れられるようにし、この試験機械加工構造は、試験対象３６内に永続的に残り、したがって試験結果の永続的なドキュメンテーションが可能になる。試験の実施後、機械加工された試験対象３６（またはその少なくとも一部）を、３８で概略的に示されるアーカイブに保存する。図１は、機械加工される試験対象３６とのより良好な区別を目的として当接面３４に支えられる、３６’で示される、既にアーカイブ３８にアーカイブされたいくつかの試験対象を示す。

試験機械加工構造を生成する目的で、制御ユニット２２の制御プログラム（少しも詳細に表されていない。）は、光線集束点１８を所定の試験スキャン・パターンに対応した状態で移動させるために適切な命令を含有する。第１の構成では、レーザ放射と試験対象３６の材料との相互作用によって永続的な局所変色が試験対象３６にもたらされ、したがって変色パターンは、試験スキャン・パターンに対応した状態で試験対象３６に生じる。可視波長領域内でかつレーザ放射を透過させる試験対象３６の場合、変色は、例えば焦点領域を乳状にする試験対象３６の材料にある。別の構成では、試験スキャン・パターンは、試験対象３６に切開を生成し、特に、試験対象３６をいくつかの部分対象に分割する切開を生成する。次いで試験をドキュメント化する目的で、全ての部分対象か、または部分対象の何分の１かだけを、アーカイブ３８に保存してもよい。

試験対象３６は、例えば、吸引力によってインターフェース・ユニット２８に保持することができるＰＭＭＡからなるプレート状の小片である。この目的でインターフェース・ユニット２８は、詳細には表されていないが、排気ポンプ４２を、排気ライン４０を介して結合することが可能な排気ポートを備える。

次に、図２および３をさらに参照する。これらの図は、実施形態による、レーザ機械加工デバイス１０のｆｓレーザ放射を用いて試験対象３６に導入することのできる変色構造を表す。変色構造は、それぞれの場合にｘ，ｙ平面に平行に配向する複数の変色ストライプ４４からなる、階段状にｚ方向に上向きに配されるストライプ・パターンと、ｘ−ｙ平面に沿って平行に互いに並んで走る、間隔を空けた状態の２つの基準マーク４６も含み、これは例示的な場合には、ｘ，ｙ平面の上面図で直線と見えるように示されるものである。これにかかわらず、２つの基準マーク４６は、２次元的に伸びる基準ストライプまたは基準平面として形成されていてもよく、ｚ方向に相応の範囲を保有していてもよい。しかし、それらは、ｘ，ｙ平面の上面図において線形の外観を有するので、以後、２つの基準マーク４６を基準ラインと呼ぶことにする。これらの基準ライン４６は、それらの間に、指定された穿孔領域４７を画定し、レーザ機械加工デバイス１０の適切なｚ較正により、変色ストライプ４４により形成されたストライプ・パターンは、図２で４８により示される、当接面３４に面する試験対象の外面を穿孔することになる。したがって試験スキャン・パターンは、レーザ機械加工デバイス１０の適切なｚ較正により−ストライプ・パターンの上向き方向で観察した場合−最後に見える変色ストライプ４４が、指定された穿孔領域４７に存在することになるように設計される。この状況を図４ａに示す。一方、図４ｂおよび４ｃは、レーザ機械加工デバイス１０の不正確なｚ較正の場合を示し、変色ストライプ４４の階段状パターンが、ある場合には基準ライン４６により範囲が定められた指定穿孔領域４７に先んじて（図４ｂ）、またその他の場合には穿孔領域４７の後方で（図４ｃ）、試験対象３６の外面４８を穿孔している。階段状パターンの勾配から、図４ｂおよび４ｃの場合には、レーザ機械加工デバイス１０のｚ較正を補正するために必要な補正の程度を容易に確認することができ、またはプロセスを終了しなければならないことを決定することができる。

例えば、変色ストライプ４４の相互ｚ分離は−図３においてｄ_１で示される−５μｍになる。分離ｄ_１に関するそのような値により、光線集束点は確実に、ｚ方向で最大５μｍの誤差で位置決めすることができかつチェックすることができる。

ストライプ幅−図３でｄ_２により示される−は、例えば約２５０μｍになる。ｘ，ｙ投影における変色ストライプ４４の相互分離−図３でｄ_３により示される−は、例えばストライプ幅ｄ_２に対応していてもよく、したがってこの場合も同様に、約２５０μｍの値を有していてもよい。基準ライン４６の相互分離−図３でｄ_４により示される−は、図示される例示的な場合には、ストライプ幅ｄ_２の４倍になる。したがって２５０μｍのストライプ幅の場合、寸法ｄ_４は１０００μｍになる。勾配（例えば、５μｍ／５００μｍ）を介し、得られる可能性のある誤較正を計算することもできる。

試験対象３６に変色ストライプ４４を生成する目的で、試験スキャン・パターンは、変色ストライプ４４に対応する複数の階段状ステップからなる階段状パターンを画定し、この場合、各階段状ステップは、ステップの長手方向に互い並んで走るいくつかのスキャン・ラインにより形成されていてもよいものである。試験対象３６の材料中に延びるこの階段状スキャン・パターンのそれら階段状ステップだけが、試験対象３６に対応する変色ストライプ４４をもたらすことが理解されよう。通例、階段状スキャン・パターンの階段状ステップの何分の１かは、ｚ方向にレーザ機械加工デバイス１０の僅かな誤較正がある場合であっても、試験対象３６の外側に残されたままになる。試験対象３６の外側に存在する階段状スキャン・パターンのそのような階段状ステップは、図２の４４’で破線で示される。

試験対象３６に生成された変色構造は、さらに、ｘ，ｙ平面に実質的に平行に位置する円形ライン５０含み、これは例えば、レーザ機械加工デバイス１０の最大限利用可能なｘ，ｙスキャン領域に対応していてもよいものであり、または、そのような最大ｘ，ｙスキャン領域内にその外側境界から離れて延びていてもよいものである。例えば円形ライン５０は、ｆｓ ＬＡＳＩＫ治療の範囲内でレーザ技術により生成した角膜フラップに典型的であるような直径で、生成されてもよい。従来のフラップ直径は、例えば９ｍｍから１１ｍｍの間の範囲内にある。したがって円形ライン５０は、例えば１０ｍｍまたは１１ｍｍの直径を有していてもよい。前記円形ラインを、環状変色として試験対象３６内で完全にかつ歪曲されずに見分けることができる場合、これは、少なくともフラップの生成に必要なスキャン領域が、制限することなく利用可能であることを示している。

図５は、試験対象３６内に記された変色パターンが、ｘ−ｙ投影上で互いに直角な２対の基準ライン４６を含んでいる、変形例を示す。これは、試験対象３６内に、それぞれの場合に２つの相互に垂直な方向で、階段状にまたはその他の形状で直線的に上向きに配される変色パターンを導入することを可能にする。

階段状に上向きに配される変色パターンの代替例として、ｘ，ｚ断面を表す図６を見てわかるように、図６は、直線のように見える平らな変色面５２を示す。変色面５２は、例えば、変色面５２の平面で互いに並んで走る光線集束点の複数のライン・スキャンにより実現してもよい。これらのライン・スキャンは１つになって平面スキャン・パターンを形成し、試験対象３６の外側に位置する部分を５２’で破線により図６に示す。変色ストライプ４４の場合と同様に、レーザ機械加工デバイス１０の較正精度を、変色面５２が試験対象３６の外面４８を貫く位置に基づいて評定することができる（変色ストライプ４４および同様に変色面５２によって形成されたステップ・パターンは、当然ながら試験対象３６の外側に継続しないので、貫くとの概念は明細書では比喩的に理解される；しかし外面４８を見ている観察者にとって、それはあたかも、外面４８がストライプ・パターンによってまたは変色面５２によって貫かれているように見える。）。

図７ａおよび７ｂは、相互に垂直な２対の基準ライン４６を備える試験対象により（図５に示される変形例に該当する。）、図６の表示と同様の平らな変色面を試験対象３６に導入し、基準ラインのそれぞれの対に割り当てる場合を示す。

変色面を実現する目的で光線集束点により追跡されるスキャン・ラインは、見分けることができる。これらは５４によって示され、観察者が２次元的な変色の印象を受けるように十分近接して一まとめになった状態で存在する。図７ａおよび図７ｂの両方において、それぞれの変色面は、問題になっている基準ラインの対の間に画定された指定穿孔領域内で、試験対象３６の外面を穿孔し、すなわち適切な較正が得られる。

図８に示される実施形態では、試験対象３６は、多層構造のものであり、中間層５６の上方および下方でｚ方向に位置する試験対象３６の領域内の材料とは異なる材料からなる中間層５６を有する。中間層５６の材料は、較正試験の範囲内で照射されたレーザ放射に対し、試験対象３６の残りの材料領域とは異なる相互作用的反応を示す。例えば、レーザ放射と中間層５６の材料との相互作用は、試験対象３６の残りの材料領域とは異なる変色をもたらす。試験対象３６の外面４８からの中間層５６のｚ分離によれば、外面４８および中間層５６を通した変色面５２が貫く点の相互分離の助けにより、可能性あるｚオフセットに関してｚ較正を検査することができるだけではなく、レーザ機械加工デバイス１０により使用された座標系のｚ軸の正しいスケーリングについても検査を行うことができる。中間層５６を通した変色面５２が貫く点の明確な決定を目的として、変色面５２と中間層５６との両方が側方観察で見分けられるように、研磨されて優先的に直線的な外側面を備えた試験対象３６を構成することが有利と考えられる。この目的で、試験対象３６は、例えば半分のディスクまたは４分の１のディスクとして構成されてもよい。

図９および１０は、縮尺が正しいものではないが、試験対象３６に導入された機械加工構造が、試験対象３６を部分対象３６ａ、３６ｂに分離する切開を構成する２つの実施形態を示す。例えば、プレート状部分対象（図９）または階段状にステップが付けられた部分対象（図１０）は、試験対象の外面４８から切り取ることができる。ｚ方向に切除された部分対象３６ｂの厚さ測定により、レーザ機械加工デバイス１０のｚ較正の精度に関する判断をその後得ることができる。厚さ測定は、例えば、光学的、音響的、または機械的測定手段で実施されてもよい。部分対象３６ｂの計測の代替例として、部分対象３６ｂを取り出した結果、残りの部分対象３６ａで生じた表面のくぼみのｚ深さを計測することが考えられる。

試験対象３６に機械加工構造を配置した後、レーザ機械加工デバイス１０の制御ユニット２２は、較正試験が成功してもしなくても、入力デバイス２６を介してユーザに入力するようプロンプト指示するプロンプトを、モニタ２４上に出力することができる。次いでユーザの入力に応じて、制御ユニット２２は、レーザ機械加工デバイス１０を後の眼の手術で使用可能にまたは使用不可にする。

好ましい実施形態では、試験対象に機械加工構造を生成する過程で生じ得る蒸気および／または粒子を吸引するために、適切な予防措置をとってもよい。

Claims (19)

1. パルス集束レーザ放射を発するように設定されたレーザ・デバイスの試験方法であって、前記レーザ放射の焦点位置が、レーザ放射の伝搬方向および前記伝搬方向と直交する平面方向に調節可能であり、前記レーザ・デバイスが、加工される対象に当接する当接面を備えた、前記レーザ放射を透過させる接触要素を有しており、
   試験対象の外面を前記当接面に当接するステップと、
   前記当接面に当接している前記試験対象に前記レーザ放射を照射し、前記試験対象に永続的な加工構造を生成する目的で所定の試験パターンに従って前記焦点位置を前記伝搬方向に沿って移動させるステップであって、前記加工構造が第１の変色構造を含み、前記焦点位置を前記伝搬方向と直交する方向にも移動させることにより、前記第１の変色構造が前記外面に対して傾斜するように配されるステップと、
   前記第１の変色構造が前記外面を貫くのが指定領域の内側かどうかを検査するステップと、
   を含むことを特徴とするレーザ・デバイスの試験方法。
2. 前記第１の変色構造を囲む変色ゾーンを含むことを特徴とする請求項１に記載のレーザ・デバイスの試験方法。
3. 前記第１の変色構造が、複数の平行な変色ストライプからなるストライプ・パターンであることを特徴とする請求項１に記載のレーザ・デバイスの試験方法。
4. 前記複数の変色ストライプが、前記レーザ放射の伝搬方向に直角に配列していることを特徴とする請求項３に記載のレーザ・デバイスの試験方法。
5. 前記複数の変色ストライプの配列間隔が最大で、前記レーザ放射の伝搬方向に１０μｍであることを特徴とする請求項４に記載のレーザ・デバイスの試験方法。
6. 前記複数の変色ストライプが、前記外面に投影されると分離していることを特徴とする請求項３ないし請求項５に記載のレーザ・デバイスの試験方法。
7. 前記第１の変色構造が、前記外面に対して傾斜した平らな変色面であることを特徴とする請求項１に記載のレーザ・デバイスの試験方法。
8. 前記加工構造が、第２の変色構造を含み、前記第２の変色構造は前記指定領域を規定する基準マークを形成することを特徴とする請求項１から７の一項に記載のレーザ・デバイスの試験方法。
9. 前記基準マークを、前記レーザ放射により前記外面を通して形成することを特徴とする請求項８に記載のレーザ・デバイスの試験方法。
10. 前記基準マークが、前記指定領域をマークする１対の平行なマーキング・ラインであることを特徴とする請求項９に記載のレーザ・デバイスの試験方法。
11. 前記所定の試験パターンにより第３の変色構造が生成され、前記第３の変色構造は、前記レーザ放射の伝搬方向と直交する平面方向における前記焦点位置に関して所定の利用可能な位置決め範囲の外側境界に沿って生成されることを特徴とする請求項１に記載のレーザ・デバイスの試験方法。
12. 前記加工構造が、前記試験対象を、互いに切り離された少なくとも２つの部分対象に分離する切断面を含むことを特徴とする請求項１に記載のレーザ・デバイスの試験方法。
13. 前記切断面が、前記当接面に当接している前記試験対象の前記外面から部分対象を切り離し、切り離された前記部分対象は、均一な厚さ、または互いにオフセット状態にある、異なる厚さの１つまたは複数の領域をステップ状に保有することを特徴とする請求項１２に記載のレーザ・デバイスの試験方法。
14. 前記試験対象が、少なくともその加工領域で、可視波長領域で透明な材料から製造されることを特徴とする請求項１に記載のレーザ・デバイスの試験方法。
15. 前記試験対象が、少なくともその加工領域で多層構造のものであり、照射される前記レーザ放射との相互作用的反応は、前記試験対象の種々の材料層で異なっていることを特徴とする請求項１に記載のレーザ・デバイスの試験方法。
16. 前記試験対象が、吸引力によって前記接触要素に当接した状態で保持されることを特徴とする請求項１に記載のレーザ・デバイスの試験方法。
17. 割り当てられた日付けまたは／および時間データと共に前記加工された試験対象を保存するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のレーザ・デバイスの試験方法。
18. 前記検査するステップにおいて、前記第１の変色構造が前記外面において指定領域の内側であり前記レーザ・デバイスの試験の成功が決定された場合には、前記レーザ・デバイスを人の眼のレーザ治療で使用可能にするステップと、
    前記レーザ・デバイスの試験の失敗が決定された場合には、前記レーザ・デバイスを人の眼のレーザ治療で使用不可にするステップと
    をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のレーザ・デバイスの試験方法。
19. 前記試験の成功または失敗を、前記レーザ・デバイスの入力デバイスを介したユーザ入力に基づいて決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載のレーザ・デバイスの試験方法。

Images