KR20140109957A - 레이저 장치를 교정하기 위한 테스트 장치 - Google Patents

Abstract

펄스형 레이저 방사선을 제공하는 레이저 장치(12)의 펄스 에너지를 교정하기 위한 테스트 장치는 다수의 측정 탐침(30)을 갖는 측정 헤드(20)를 포함한다. 테스트 장치는 레이저 방사선에 의해 다수의 테스트 절제가 측정 탐침의 상대적인 공간 배치에 대응하는 배치로 테스트 표면(28)상에서 이루어지고 그후 테스트 절제의 깊이가 측정 헤드의 다수의 측정 탐침의 동시적인 사용에 의해 측정되는 방식으로 사용된다.

Description

레이저 장치를 교정하기 위한 테스트 장치{TEST DEVICE FOR CALIBRATING A LASER DEVICE}

본 발명은 예를 들어 인체 눈의 레이저 수술 치료를 위해, 특히 레이저 방사선으로 조직 절제(ablation)를 위해 사용될 수 있는 레이저 장치의 교정(calibration)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 이 레이저 장치에 의해 제공된 펄스형(pulsed) 레이저 방사선의 펄스 에너지의 교정에 관한 것이다. 이러한 목적을 위해, 본 발명은 측정 탐침 원리에 따라 교정 상태에서 레이저 장치에 의해 테스트 표면상에서 만들어지는 테스트 절제의 깊이를 측정하는 테스트 장치를 제공한다.

WO 2010/022754 A1호로부터, 레이저 방사선 펄스의 에너지를 교정하기 위한 기술이 이미 알려져 있다. 이 공보에서, 테스트 물질의 디스크상에, 다수의 테스트 절제가 레이저 방사선에 의해 만들어지며, 결과적인 절제 크레이터(crater)의 깊이가 OLCR 측정 장치에 의해 접촉 없이 측정된다. 각각의 테스트 절제를 위해, 레이저 방사선의 펄스 에너지가 상이하게 세팅되며, 이 방법으로 펄스 에너지와 결과적인 절제 깊이 사이의 관련성이 결정될 수 있다. 그후, 예를 들어 특정한 설정점(setpoint) 절제 깊이에 대해 1차 방정식에 의해 서술될 수 있는 이러한 관련성으로부터, 관련된 설정점 펄스 에너지가 결정되고 레이저 장치상에 세팅될 수 있다. WO 2010/022754 A1호에는, 절제되어 발생한 테스트 크레이터의 깊이가 측정 탐침에 의해 측정될 수 있다는 것도 이미 언급되어 있다.

본 발명의 목적은 사용자가 비교적 적은 시간 및 작업으로 레이저 장치의 펄스 에너지를 교정하는 방법을 제공하는 것이다.

이 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 펄스형 방사선을 제공하는 레이저 장치의 펄스 에너지를 교정하기 위해 테스트 장치를 사용하는 단계를 제공하며, 상기 테스트 장치는 다수의 측정 탐침을 구비한 측정 헤드를 포함한다. 본 발명 내에서, 레이저 방사선에 의해, 다수의 테스트 절제는 측정 탐침의 상대적인 공간 배치에 대응하는 배치로 테스트 표면상에서 이루어진다. 그후, 측정 헤드의 다수의 측정 탐침의 동시적인 사용에 의해 테스트 절제의 깊이가 측정된다. WO 2010/022754 A1호에 제안된 바와 같이, 테스트 절제는 레이저 방사선의 상이한 펄스 에너지로 각각 바람직하게 발생된다. 특히, 각각의 테스트 절제는 다수의 레이저 방사선 펄스, 예를 들어 수백 또는 심지어 수천 펄스에 의해 발생될 수 있다. 측정된 절제 깊이로부터, 예를 들어 펄스 에너지와 절제 깊이 사이의 선형(linear) 관계가 결정될 수 있으며, 또한 특정한 설정점 절제 깊이와 관련된 설정점 펄스 에너지가 결정될 수 있다. 이러한 관계 설정(fitting) 방법의 상세한 내용 및 관계 설정에 의해 결정된 절제 깊이와 펄스 에너지 사이의 관련성으로부터 레이저 장치상에 설정된 설정점 펄스 에너지의 결정은, 이에 대해 그 기준이 명확하게 이루어진 WO 2010/022754 A1호로부터 취할 수 있다.

특정한 펄스 에너지의 경우 절제 효과가 얼마나 클지에 대한 지식은 예를 들어 자외선 레이저 방사선[예를 들어, 엑시머(excimer) 레이저에 의해 발생된]에 의해 인체 각막(cornea) 조직의 절제 치료를 위해 필요하다. 교정될 환자의 비정시안(ametropia)에 따라, 한정된 환자-맞춤형(patient-specific) 절제 프로파일이 계산되어, 각막상에서 얼마나 많은 각막 조직이 제거되는지를 나타낸다. 레이저 장치의 어떤 에너지 설정에서 얼마나 많은 제거가 얻어지는지 알 수 있는 경우에만 성공적인 치료가 가능하다. 대응하는 테스트가 테스트 표면상에서 실시되며, 테스트 표면은 레이저 방사선과 관련하여 인체 각막 조직과 유사하게 또는 인체 각막 조직에 대해 적어도 알려진 비율로 유사하게 거동하는 물질로 유용하게 구성된다. 특히, 플라스틱 물질 PMMA(폴리메틸 메타크릴레이트)가 이 목적에 적합한 것으로 알려져 있다.

본 발명에 있어서 오직 단일의 측정 탐침이 아니라 다수의 측정 탐침이 구비된 측정 헤드가 사용되기 때문에, 테스트 표면상에 다수의 테스트 절제의 크레이터 깊이에 대한 동시 측정이 가능하다. 그러나, 측정 헤드에서 서로에 관해 측정 탐침의 고정된 공간 위치를 가정한다면, 테스트 표면상의 대응하는 테스트 절제가 측정 헤드에서 측정 탐침의 배치에 대응하는 것과 동일한 배치로 발생되는 것에 대해 주의를 기울여야 한다. 그 다수의 측정 탐침을 구비한 측정 헤드는 시간 및 작업을 절약하면서 테스트 절제를 측정하는 것을 가능하게 한다.

바람직한 버전에 있어서, 측정 헤드는 모두 3개의 측정 탐침을 포함한다. 그러나, 본 발명은 측정 탐침의 이러한 개수에 제한되지 않으며 또한 대신에 대안적인 실시예에서 2개 또는 4개 또는 심지어 더 많은 측정 탐침이 측정 헤드에 제공될 수 있음을 인식해야 한다. 여기에서 통상적으로 고려되는 측정 탐침은 편향 가능한 측정 팁을 가지며, 이것은 측정될 절제 크레이터 내로 들어갈 수 있으며 또한 크레이터 깊이에 따라 더 많이 또는 더 적게 편향된다. 측정 팁은 예를 들어 유도적으로 또는 용량적으로 편향될 수 있다.

바람직한 실시예에 따라, 테스트 표면은 원형 외형을 갖는 테스트 디스크에 의해 형성되며, 측정 탐침은 가상의 원형 라인을 따라 등각도 간격으로 분포된 측정 헤드에 배치된다. 이런 경우에 있어서, 테스트 디스크가 회전 방향의 정확한 각도로 측정 헤드상에 안내되고 그에 따라 측정 탐침이 테스트 절제부 위에 정확하게 있음을 보장하기 위해, 테스트 디스크와 측정 헤드 모두는 서로에 관해 회전 정렬의 각도로 색인(indexing) 마킹으로 바람직하게 실행된다. 색인 마킹은 형상 및/또는 컬러 마킹으로서 실행될 수 있다. 특히, 테스트 디스크는 그 디스크 엣지에 적어도 하나의 형상 마킹을 가질 수 있으며, 또한 이런 형상 마킹은 예를 들어 베벨(bevel), 노치(notch), 또는 홈(groove)으로부터 형성될 수 있다. 컬러 마킹으로서, 테스트 표면의 인접한 영역과는 색깔이 상이한 광학적으로 인식 가능한 임의의 마킹이 제시된다.

테스트 디스크 및 측정 헤드의 색인 마킹에도 불구하고, 테스트 디스크가 측정 헤드상에 배치될 수 있는 회전 세팅의 "잘못된(false)" 각도가 가능하다는 것을 상상할 수 있다. 이러한 상황에서, 그후 색인 마킹을 관찰하면서, 교정을 실행하는 사용자에게는 테스트 디스크를 회전 배향의 정확한 각도로 측정 헤드상으로 안내하는 일이 주어진다.

그러나, 측정 헤드가 테스트 디스크를 수용하는 수용 영역을 가지며, 테스트 디스크 및 측정 헤드의 색인 마킹은 테스트 디스크가 측정 헤드에 관해 회전 위치의 적어도 하나의 미리 결정된 각도로만 수용 영역에 수용되는 것을 허용한다면 이것은 사용자에게 특히 간단한 일이 된다. 예를 들어, 하나의 가능성은 테스트 디스크 및 측정 헤드상에 제공된 2개의 형상 마킹이 회전 위치의 미리 결정된 각도로만 서로 결합할 수 있으며, 따라서 테스트 디스크가 회전 위치의 미리 결정된 이 각도로만 측정 헤드의 수용 영역에 위치될 수 있는 것이다.

예를 들어, 테스트 디스크는 디스크 엣지의 원형 경로(circular course)를 차단하는 형상 마킹을 가질 수 있으며, 또한 측정 헤드의 수용 영역은 테스트 디스크의 형상 마킹과는 상보적인 형상 마킹을 가질 수 있다. 예를 들어, 디스크 엣지의 원형로를 차단하는 이런 형상 마킹은 디스크 원주의 일부상의 테스트 디스크의 엣지가 원의 호(arc)의 형상이 아니라 코드(즉, 개념 상 완전한 원형 디스크의 일부가 파괴된)의 형상을 따르는 그런 형태일 수 있다.

본 발명의 추가적인 발전에 따라, 테스트 표면은 테스트 박편(lamina)에 의해 형성될 수 있으며, 측정 헤드는 테스트 박편을 수용하기 위해 테스트 박편의 둘레 형상에 맞춘 수용 영역을 갖는다. 그후, 진공 펌프로의 연결을 위해 수용 영역 내로 개방된 진공배기(evacuation) 경로 시스템이 측정 헤드로 연장될 수 있다. 진공 펌프는 측정 헤드 자체 내에 수용될 수 있으며, 또는 측정 헤드는 적절한 연결 부재를 가질 수 있으며, 이를 통해 측정 헤드가 외부 진공 펌프에 연결될 수 있다. 진공배기 경로 시스템에 네거티브(negative) 압력을 적용함으로써, 테스트 박편이 측정 헤드의 수용 영역 내로 흡인되고 그리고 거기에 안정하게 보유될 수 있다.

또한, 테스트 장치는 테스트 절제가 적용될 동안 테스트 표면을 형성하는 테스트 물체(예를 들어, 테스트 박편, 특히 테스트 디스크)를 보유하기 위해 환자 검사 테이블상에 설치되거나 또는 이에 부착되는 물체 캐리어(carrier) 장치를 포함할 수 있다. 테스트 물체에 관해 위치 및 배향에 관한 특정한 배치로 테스트 절제를 테스트 물체에 적용할 수 있도록, 물체 캐리어 장치 및/또는 테스트 물체상에 광학적으로 검출 가능하며 또한 서로 떨어진 거리에 있는 다수의(적어도 2개, 및 바람직하기로는 적어도 3개) 마크의 배치가 제공된다면 유리하다. 본 발명 내에서, 이 마크 배치는 그후 카메라 시스템에 의해 포착될 수 있으며, 이것은 카메라 시스템의 영상 데이터로부터 마크 배치에 관한 배향 정보 및 미리 결정된 배향 정보에 따라 한정된 테스트 절제를 발생시키기 위해 레이저 장치의 발사(shooting) 위치를 결정하는 것을 가능하게 한다.

물체 캐리어 장치는 기본 캐리어 및 보조 캐리어를 포함할 수 있으며, 상기 기본 캐리어는 기본 캐리어상에 보조 캐리어의 제거 가능한 포지셔닝(positioning)을 위해 제1 포지셔닝 형성부(formation)로 실행될 수 있으며, 또한 보조 캐리어는 보조 캐리어상에 테스트 물체의 제거 가능한 포지셔닝을 위해 제2 포지셔닝 형성부로 실행될 수 있다. 물체 캐리어 장치의 이런 2부분형(two-part) 버전은 특히 테스트 절제가 실시된 후, 기본 캐리어로부터 테스트 물체가 그 위에 놓인 보조 캐리어를 제거하기 위해, 또한 이를 측정 헤드로 이동시키기 위해 사용될 수 있다. 측정 헤드에서, 테스트 물체는 그후 흡인력에 의해 보조 캐리어로부터 흡인될 수 있으며, 측정 헤드상으로 흡인된다. 그후, 사용자는 이것을 테스트 절제가 발생된 위치로부터 측정 지점으로 이동시키기 위해 손으로 테스트 물체를 취급하지 않아도 된다. 이것은 손에 의해 접촉되는 테스트 물체에 의해 테스트 절제부가 오염될 수 있는, 또는 불가피한 절제 먼지가 의도하지 않게 손에 의해 절제 크레이터 내로 쓸려서 측정 결과의 허위로 나타날 위험을 감소시킨다.

물체 캐리어 장치를 환자 검사 테이블상에 위치시키기 위해, 물체 캐리어 장치는 검사 테이블의 헤드 부분의 헤드 오목부(recess)의 둘레 윤곽에 맞춘 발판(foot) 부분을 포함할 수 있으며, 상기 물체 캐리어 장치는 그 작동을 시작하기 위해 발판 부분에 의해 검사 테이블의 헤드 오목부 내로 삽입된다. 이 방식으로, 물체 캐리어 장치의 충분히 안정한 장착이 가능하다. 물체 캐리어 장치가 기포관 수준기(spirit level)를 구비하고 있다면, 사용자는 기포관 수준기를 관찰함으로써 물체 캐리어 장치의 어떤 미세한 정렬을 실시할 수 있다. 그후, 카메라-기반 아이 트래커(eye tracker)에 의해 물체 캐리어 장치상에 위치된 물체 캐리어 장치 및/또는 테스트 물체의 특정한 마킹을 포착함으로써, 또한 이들 마킹의 포착된 위치 및 배향에 따라 레이저 장치의 제어 유닛에 의해 자동으로 조정되는 테스트 절제를 발생시키기 위한 레이저 방사선의 발사 위치에 의해, 나머지 포지셔닝 부정확을 보상하는 것이 가능하다.

추가적인 발전에 따라, 테스트 장치는 테스트 표면을 형성하는 테스트 물체상의 식별 코드를 판독하기 위한 판독 장치를 포함할 수 있으며, 이 식별 코드는 테스트 절제가 실시되기 전에 판독된다. 식별 코드는 예를 들어 바 코드의 형태일 수 있으며, 또한 테스트 물체 또는 심지어 테스트 표면의 독특한 식별부를 포함할 수 있다(만약 하나의 동일한 테스트 물체가 다수의 테스트 표면을 제공하며, 대응하여 여러 번 사용될 수 있다면). 레이저 장치의 에너지 교정이 실시되고 또한 테스트 절제가 테스트 표면상에서 발생될 때마다, 판독 장치에 의해 관련 식별 코드가 판독 및 저장될 수 있다. 그후, 사용자가 테스트 절제를 실시하기 위해 의도하지 않게 동일한 테스트 표면을 두 번째로 사용한다면, 판독 장치 또는 이에 연결된 외부 제어 유닛은 판독된 식별 코드에 기초하여 이것을 인식하고, 또한 예를 들어 광학 및/또는 음향 경고 신호를 출력할 수 있다. 동일한 식별 코드의 반복된 판독에 대한 대안적인 또는 추가적인 반응은, 예를 들어 레이저 방사선의 방출에 대해 판독 장치가 일시적으로 차단되고 새로운 식별 코드가 판독될 때만, 즉 아직 사용되지 않은 테스트 표면이 사용될 때만 해제되는 것일 수 있다.

대안적으로 또는 추가적으로, 테스트 장치는 테스트 표면을 형성하는 테스트 물체상에 마킹을 형성하기 위한 마킹 장치를 포함할 수 있다. 이런 마킹에 의해, 적절한 정보, 예를 들어 테스트 절제가 테스트 물체상에 발생되는 순간(예를 들어, 날짜, 시간)에 대한 정보 또는/및 테스트 절제를 위해 사용된 펄스 에너지, 테스트 절제 당 펄스의 개수 또는/및 그에 따라 발생된 크레이터 깊이에 대한 정보가 테스트 물체상에 영구적으로 저장될 수 있다. 이런 정보는 예를 들어 바 코드의 형태로 또는 다른 코드화된 형태로 테스트 물체상에 놓여질 수 있다.

또한, 마킹 장치에 의해 이루어진 마킹이 테스트 절제에 대한 정보를 필수적으로 가질 필요는 없다. 마킹 장치는 테스트 절제를 발생시키기 전에 또는 후에 테스트 물체상에 단지 간단한 형상 또는 컬러 마킹을 형성하며, 이렇게 형성된 마킹은 단지 정보로서 기본적으로 관련된 테스트 물체 또는 관련된 테스트 표면이 이미 한 번 사용되었으며 또한 그에 따라 다시 사용될 수 없다는 신호를 발생하는 것을 인식할 수 있다. 예를 들어, 본래 테스트 표면상에 제공되지 않으며 또한 마킹 장치에 의해 발생된 노치는 이 정보 내용을 이송할 수 있다. 이런 노치 또는 다른 형상 또는 컬러 마킹은 적절한 센서에 의해 즉시 포착될 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 기초하여 하기에 더욱 상세히 설명된다.

도 1은 실시예에 따라 레이저 장치 및 상기 레이저 장치의 레이저 방사선 펄스의 에너지를 교정하기 위한 관련의 테스트 장치의 부품들을 개략적으로 도시하고 있다.
도 2 및 도 3은 테스트 장치의 실시예에 따른 디스크형 테스트 물체를 위한 측정 헤드 및 보조 캐리어의 다양한 도면들을 도시하고 있다.
도 4는 실시예에 따른 기본 캐리어와 함께 도 2 및 도 3의 보조 캐리어를 도시하고 있으며, 보조 캐리어와 기본 캐리어는 서로 분리되어 도시되어 있다.
도 5는 도 4에 따른 보조 캐리어 및 기본 캐리어를 도시하고 있으며, 보조 캐리어는 기본 캐리어상에 위치되어 있다.
도 6은 도 4 및 도 5의 기본 캐리어를 통한 횡단면도를 도시하고 있다.

도 1을 참조한다. 이것은 레이저 장치(12)를 사용하여 환자를 안과 치료하기 위해 환자가 놓이지 않은 것으로 도시된 검사 테이블(10)을 매우 간략히 도식적으로 도시하고 있다. 검사 테이블(10)은 헤드 부분(14)을 가지며, 이것은 예를 들어 회전(swivelling)에 의해 조정 가능하며, 또한 그 위에 환자의 머리가 놓인다. 도 1의 도시에 있어서, 레이저 장치(12)는 단지 기능 블럭(function block)으로 도시되어 있으며, 또한 레이저 소스, 포커싱 광학계(focusing optics), 적어도 횡단을 위한 또한 레이저 장치(12)가 방출하는 레이저 방사선의 길이방향 위치 제어가 요구될 경우 등의 스캐닝 부품 등과 같은 기능적 부품들을 포함한다. 이 레이저 방사선은 펄스형 방사선이 바람직하며, 또한 예를 들어 자외선 범위, 예를 들어 193 nm 의 파장을 갖는다. 이런 파장의 레이저 방사선은 예를 들어 LASIK 치료[LASIK: 레이저 인-시튜 각막 곡률 성형술(keratomileusis)]의 부분으로서 인체 눈의 각막 조직의 절제를 위해 사용될 수 있다. 레이저 장치(12)가 방출하는 레이저 방사선이 도 1에 포커싱된 광선속(bundle of rays)(16)으로서 도시되어 있다.

레이저 장치(12)는 전자 제어 유닛(18)에 의해 제어되며, 또한 이것은 도시된 예에서 측정 헤드(20)로부터 측정 신호를 수신하고, 이들 측정 신호를 분석하며, 측정 결과에 따라 레이저 장치(12)가 방출하는 방사선 펄스의 펄스 에너지를 조정한다.

측정 헤드(20)는 테스트 장치의 일부이며, 기본 캐리어(22) 및 보조 캐리어(24)로 구성된 2부분형 물체 캐리어 장치를 추가로 포함한다. 기본 캐리어(22)가 검사 테이블(10)상에 장착된다. 이 목적을 위해, 전형적으로 헤드 부분(14)에 제공되며 또한 그 내부에 통상적으로 환자가 자신의 등 또는 자신의 머리를 놓는, 도 1에 더욱 상세히 도시되지 않은 헤드 오목부(만입부 또는 구멍)가 사용된다. 기본 캐리어(22)가 이 헤드 오목부에 위치되며, 기본 캐리어(22)는 발판 부분(26)을 가지며, 그 둘레 윤곽은 전술한 헤드 오목부의 윤곽에 맞춰지므로, 기본 캐리어(22)는 검사 테이블(10)상에서 약간의 안정성을 얻는다.

기본 캐리어(22)는 안착부를 형성하며, 그 위에 보조 캐리어(24)가 위치될 수 있다. 보조 캐리어(24) 자체는 테스트 박편(테스트 플레이트)(28)을 위한 캐리어 또는 홀더로서 작용하며, 이것은 예를 들어 PMMA 로 제조되며, 또한 그 위에서 레이저 장치(12)의 펄스 에너지를 교정하기 위한 목적으로 다수의 테스트 절제가 레이저 방사선에 의해 실시된다. 테스트 박편(28)은 예를 들어 원형 외형을 갖는 테스트 디스크로서 실행된다. 테스트 절제를 실시하기 위해, 그 위에 놓인 테스트 박편(28)을 갖는 보조 캐리어(24)는 그 자체가 검사 테이블(10)의 헤드 부분(14)의 헤드 오목부 내로 삽입되는 기본 캐리어(22)상에 위치된다. 테스트 절제가 테스트 박편(28)상에 발생된 후, 보조 캐리어(24)가 기본 캐리어(22)로부터 제거되며, 또한 원격으로 설치되어 있는 측정 헤드로 테스트 박편(28)과 함께 이송되며, 거기에서 예를 들어 보조 캐리어(24)는 테스트 박편(28)상의 테스트 절제의 깊이가 측정 헤드(20)의 측정 탐침(30)을 사용하여 측정될 때까지 측정 헤드(20)의 측정 인터페이스상에서 아래로부터 안내된다. 측정 탐침(30)은 편향 가능한 측정 팁(32)을 가지며, 이것은 측정 헤드(20)의 측정 인터페이스상으로 돌출하며 측정 헤드(20)상으로 이동될 때 테스트 박편(28)과 접촉한다. 테스트 박편(28)은 측정 인터페이스에 적용된 네거티브 압력에 기인한 흡인력에 의해 측정 인터페이스상에 단단히 보유되며, 네거티브 압력은 측정 헤드(20)에 연결될 수 있는 진공 소스(34)에 의해 발생된다. 이 목적을 위해, 측정 헤드(20)는 진공 소스(34)로 이어지는 진공 라인이 연결될 수 있는 연결 부재(36)를 가질 수 있다.

유효하게, 테스트 박편(28)이 측정되고 또한 진공이 오프(off)로 절환된 후, 테스트 박편은 보조 캐리어(24)에 의해 다시 픽업(pick up)되며 보관되는 적절한 보관 위치로 이동된다. 그후, 보조 캐리어(24)는 새로운 테스트 박편에 의해 점유되며, 교정 과정이 다시 시작될 수 있다. 유효하게, 이런 교정 과정은 항상 레이저 장치(12)의 상대적으로 긴 정지시간(downtime) 후에 실시되며, 그동안 이것은 작동하지 않는다. 예를 들어, 레이저 장치(12)의 펄스 에너지는 일 주기(daily rhythm)로 또는 심지어 각각의 레이저 치료 전에 교정될 수 있다.

테스트 장치의 추가적인 상세한 내용이 도 1과 관련하여 설명되기 전에, 측정 헤드(20), 테스트 박편(28), 보조 캐리어(24) 및 기본 캐리어(22)의 바람직한 실시예들이 도 2 내지 도 6에 기초하여 설명된다.

도 2 및 도 3에 있어서, 도시된 예에 따라, 측정 헤드(20)에는 모두 3개의 측정 탐침(30)이 설치되어 있으며, 이것은 하우징(38)에 체결되고 또한 그 측정 팁(32)이 테스트 박편(28)을 위해 테스트 박편(28)의 둘레 윤곽에 맞춘 수용 영역(40) 내로 연장한다. 측정 탐침(30)은 핀의 형태이며, 또한 예를 들어 마흐 게엠베하(Mahr GmbH) 컴파니의 타입 지정 Millimar P2000 시리즈의 유도성 측정 탐침에 의해 형성된다. 측정 탐침(30)의 배치는 그 측정 팁(32)이 정삼각형의 모서리에 있도록 형성된다. 이 그림은 그렇지 않다면 가상의 원형 라인을 따라 등각도 간격으로 측정 탐침(30)의 분포로서 표현될 수 있다.

도 3에서 하방으로 개방된 수용 영역(40)은 원형 벽(42)에 의해 포위되며, 측정 팁(32)은 원형 벽(42)을 지나 축방향으로(즉, 가상의 링 축선의 방향으로) 외향하여 돌출하지 않음을 쉽게 알 수 있다. 원형 벽(42)의 내주상에는 수용 영역(40)에서 테스트 박편(28)의 축방향 삽입 깊이를 제한하는, 축방향으로 지향된 환형의 포위 제한 정지 숄더(44)가 형성되어 있다. 측정 팁(32)이 이 제한 정지 숄더(44)를 지나 축방향으로 연장하므로, 테스트 박편(28)이 수용 영역(40) 내로 삽입될 때, 이것은 측정 팁(32)에 대해 가압하며, 또한 테스트 박편(28)이 제한 정지 숄더(44)와 접촉할 때까지 이들을 다시 가압한다. 측정 팁(32) 아래로 테스트 박편(28)의 절제 크레이터가 얼마나 깊은지에 따라, 측정 팁(32)이 상이한 정도로 편향된다. 편향은 신호로 포착되며, 그리고 적절한 측정 신호의 형태로 제어 유닛(18)상으로 보내진다.

테스트 절제는 제어 유닛(18)의 제어 하에 서로에 관해 측정 탐침(30)의 배치에 대응하는 바와 동일한 테스트 박편(28)상의 배치로 레이저 장치(12)에 의해 발생된다. 즉, 가상의 원형 라인을 따라 등각도 간격으로 분포된, 즉 이들이 이등변삼각형의 모서리에 있는 모두 3개의 테스트 절제부가 테스트 박편(28)상에 발생된다. 그후, 테스트 박편(28)이 측정 헤드(20)의 수용 영역(40) 내로 삽입될 때 테스트 박편(28)이 모든 측정 탐침(30)에 관해 회전 배향의 정확한 각도를 가지며 따라서 절제 크레이터가 측정 팁(32)의 아래에 정확하게 있음을 보장하는 문제가 있다. 이 목적을 위해, 테스트 박편(28) 및 수용 영역(40)은 서로 상보적인, 또한 오직 회전 배향의 단일의 상대 각도에서만 수용 영역(40) 내로 테스트 박편(28)의 삽입을 허용하는 형상 마킹(46, 48)으로 실행된다. 대조적으로, 회전 위치의 다른 각도에서는 테스트 박편(28)이 수용 영역(40) 내로 삽입될 수 없다. 도시된 예에 있어서, 테스트 박편(28)의 형상 마킹(48)의 형태는 단편(piece)(여기에서는 원의 세그먼트)이 개념상 테스트 박편(28)의 엣지를 절단한 것이다. 결과적으로, 개념상 절단된 원의 이 세그먼트의 지역에서, 테스트 박편(28)의 주변 윤곽은 코드를 따라 연장하지만, 반면에 다른 주변 지역에서는 이것이 원형 라인을 따라 연장한다.

대조적으로, 수용 영역(40)의 형상 마킹(48)은 개념상 절단된 테스트 박편(28)인 원형 세그먼트에 대응하는, 원형 벽(42)의 내주상에 제공된 원형 세그먼트 부분에 의해 형성된다.

수용 영역(40)에 관해 테스트 박편(28)의 회전 배향의 특정한 독특한 각도의 원하는 색인을 달성하기 위해, 다른 상보형 형상 마킹이 테스트 박편(28) 및 수용 영역(40)에 제공될 수 있음을 인식해야 한다. 예를 들어, 테스트 박편(28)에 있어서, 박편의 중심에 대해 편심적으로 배치되고 또한 그에 의해 수용 영역(40)의 바닥으로부터 돌출하는 핀 또는 저널(journal)이 결합하는 구멍이 형성될 수 있으며, 상기 핀 또는 저널은 테스트 박편이 정확한 각도로 수용 영역(40) 내로 삽입될 때 테스트 박편(28)의 전술한 구멍과 결합한다.

서로 결합하는 상보형 형상 마킹의 대안으로, 수용 영역(40)에 관해 테스트 박편(28)의 회전 배향의 정확한 각도를 수동으로 또는 눈으로 찾기 위해, 사용자에게 광학적 보조로서 작용하는 적절한 컬러 마킹을 테스트 박편(28) 및 측정 헤드(20)에[예를 들어, 거기에서 원형 벽(42)상에] 적용하는 것이 고려될 수 있다.

도 2에서 측정 헤드(20)의 하우징(38)의 도시[단지 도법(draughtsmanship)상의 이유로 인해 투명한]는, 측정 헤드(20)에 형성되며 또한 연결 부재(36)로부터 수용 영역(40)의 바닥에 형성된 개구(52)로 연장하는 진공배기 경로 시스템의 도면을 허용한다. 개구(52)를 통해, 진공 소스가 작동될 때, 공기가 수용 영역(40)으로부터 흡인되며, 발생하는 흡인 효과는 테스트 박편(28)을 수용 영역(40)에 단단히 보유한다.

도 2 및 도 3에 있어서, 측정 탐침(30)을 전기적으로 연결하기 위해 측정 헤드(20)의 대응하는 플러그 연결부에서 제어 유닛(18)에 연결될 수 있는 모두 3개의 전기 커넥터 플러그(54)가 도시되어 있다.

이제 도 4 및 도 5를 참조한다. 보조 캐리어(24)는 플레이트 부분의 형태이며, 이것은 만입된 수용 팬(pan)(56)을 가지며, 그 내부로 테스트 박편(28)이 삽입될 수 있다. 수용 팬(56)은 테스트 박편(28)의 형상 마킹(46)과 상보적이며 또한 보조 캐리어(24)에 관해 오직 회전 배향의 단일 각도로만 수용 팬(56) 내로 삽입될 수 있는 형상 마킹(58)을 갖는다. 형상 마킹의 대안으로서, 컬러 마킹이 보조 캐리어(24) 및 테스트 박편(28) 상에 제공될 수 있으며, 또한 사용자가 수용 팬(56)의 테스트 박편(28)을 보조 캐리어(24)에 관해 맨눈으로 정렬하는 것을 돕는다는 것을 인식해야 한다. 형상 마킹(58)을 갖는 수용 팬(56)은 본 발명의 의미에 있어서 제2 포지셔닝 형성부를 형성한다.

기본 캐리어(22)는 발판 부분(26)과는 반대인 그 헤드측(상부)상에 보조 캐리어(24)를 위한 지지 표면(60)을 갖는다. 기본 캐리어(22)상의 적절한 포지셔닝 형성부(62, 64)는 보조 캐리어(24)가 지지 표면(60)상에 오직 단일(수평) 위치로만 위치될 수 있음을 보장한다. 물체 캐리어(22)상에서 보조 캐리어(24)의 지지 상태가 도 5에 도시되어 있다. 전술한 포지셔닝 형성부(62, 64)는 본 발명의 의미에 있어서 제1 포지셔닝 형성부를 형성한다. 도시된 예에 있어서, 포지셔닝 형성부(64)는 지지 표면(60)으로부터 상승하며 또한 보조 캐리어(24)가 위치될 때 보조 캐리어(24)의 하부측상에 형성된 상보형으로 형성된 홈(66)(도 3 참조) 내로 들어가는 핀(fin)에 의해 형성된다. 다른 한편으로, 포지셔닝 형성부(62)는 횡방향 제한 벽으로서 실행되며, 이것은 보조 캐리어(24)의 엣지 윤곽의 적어도 일부를 따르며 또한 기본 캐리어(22)상에서 보조 캐리어(24)의 추가적인 포지셔닝 안정화를 보장한다.

도 6에 따라, 기본 캐리어(22)에도 수용되는 인쇄 회로 기판(70)상에 배치된 제어 전자기기에 의해 제어되는 송풍기(68)가 기본 캐리어(22)에 수용된다. 전기 플러그 연결부(72)를 통해, 전류가 인쇄 회로 기판(70) 및 그에 따라 송풍기(68)로 공급될 수 있다. 송풍기(68)가 발생시키는 공기 흐름이 통풍 개구(74)를 통해 탈출하며, 이것은 통풍 개구(74)로부터 탈출하는 공기 흐름이 수용 팬(56)에 놓여 있는 테스트 박편(28)을 통해 멀리 흐르도록 위치된다. 이 방법으로, 테스트 박편(28)의 레이저 처리로부터 기인할 수 있는 절제 먼지가 테스트 박편(28)으로부터 불어 날려질 수 있다. 대안적으로, 환풍기를 사용하여 이 절제 먼지를 흡인하는 것이 고려될 수 있다.

기본 캐리어(22)의 헤드측상에 기포관 수준기(76)도 제공되며, 사용자가 기본 캐리어(22)를 검사 테이블(10)상에 눈으로 정렬할 수 있게 하므로, 지지 표면(60) 및 그에 따라 그 위에 위치될 보조 캐리어(24)의 수평 상태가 세팅된다. 검사 테이블(10)의 헤드 부분(14)의 패딩 물질의 규칙적으로 존재하는 유연성(pliancy)은 헤드 부분(14)의 헤드 오목부 내로 삽입되는 기본 캐리어(22)의 정렬을 어떤 제한값 내로 허용한다.

기포관 수준기(76)를 사용함으로써 교정 처리의 목적을 위해 지지 표면(60)의 충분히 정확한 수평 상태가 달성될 수 있더라도, 헤드 부분(14)의 패딩 물질의 전술한 유연성 때문에, 통상적으로 수평면에서 기본 캐리어(22)의 위치는 병진(translatory) 방식으로 또는/및 회전 방식으로 경우에 따라 변하는 것이 불가피하다. 결과적으로 보조 캐리어(24) 및 그에 따른 테스트 박편(28)이 경우에 따라 수평면에서의 상이한 위치 및 수평면에서의 상이한 배향일 수 있다는 것이다. 기본 캐리어(22)상에서 테스트 박편(28)의 위치 및 배향의 이러한 경우에 따른 변화는 테스트 절제에 의해 형성된 절제 패턴의 대응하는 병진 및 회전 조정에 의해 보상되지 않으며, 그 결과는 최종적으로 측정 헤드(20) 및 측정 탐침(32) 상에서 절제 크레이터 내로 더 이상 정확하게 들어갈 수 없다는 것이다. 그 결과는 대응하는 측정 에러가 될 수 있다.

따라서, 도시된 예에 있어서, 기본 캐리어(22)의 헤드측상에서, 서로 거리를 두고 배치된 모두 3개의 광학적으로 검출 가능한 정렬 마크(80, 82, 84)의 패턴이 형성되며, 정렬 마크(80)는 후자가 기본 캐리어(22)상에 적절히 위치되면[보조 캐리어(24)에 의해] 테스트 박편(28)의 중심에 있다. 정렬 마크(80)에 기초하여, 수평면에서 물체 캐리어(22)의 위치가 결정될 수 있다. 2개의 다른 정렬 마크(82, 84)가 예를 들어 정렬 마크(80)와 공통인 직선상에 있다. 이들은 수평면에서 기본 캐리어(22)의 배향을 결정하는 것을 가능하게 한다.

도 1에 도시된 카메라(86)는 기본 캐리어(22)의 헤드측의 그림을 취하는데 사용되며, 제어 유닛(18)의 적절한 영상 분석 소프트웨어는 카메라(86)에 의해 공급된 그림 데이터로부터 정렬 마크(80, 82, 84)를 인식하고, 그리고 레이저 장치(12)의 좌표 시스템에서 마크(80, 82, 84)에 의해 형성된 패턴의 위치 및 배향에 관한 정보를 결정한다. 이 결정된 위치 및 배향 정보에 따라, 그후 제어 유닛(18)은 레이저 방사선 펄스를 위한 발사 위치를 한정하며, 그에 의해 테스트 절제가 레이저 장치(12)의 좌표 시스템에서 발생된다. 이 메카니즘은 사용자를 위한 교정 처리를 특히 간단하게 하는데, 그 이유는 사용자가 검사 테이블(10)상에 기본 캐리어(22)를 장착하는데 단지 상대적으로 적은 노력을 기울이고, 또한 기포관 수준기(76)를 사용하여 단지 기본 캐리어(22)의 최대한의 수평 정렬을 보장하기만 하면 되기 때문이다.

또한, 기본 캐리어(22)는 모니터링 광 또는/및 경고 광(88)으로 실행되며, 이것은 도시된 예에서 기본 캐리어(22)의 헤드측상에도 배치되며 또한 상이한 목적을 위해 광 지시(optical indication)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 램프(88)가 송풍기(68)의 작동과 연관될 수 있으며, 이것이 기능하고 있는지 여부에 대해 신호를 발신할 수 있다.

도 1에 있어서, 기본 캐리어(22)(일반적으로: 물체 캐리어 장치를 구비한)와 관련하여, 테스트 박편(28)상에 제공된 식별 코드가 이것에 의해 판독될 수 있는 판독 장치(90)가 도시되어 있다. 예를 들어, 이런 식별 코드는 바 코드의 형태로 도 2에 도면부호 92로 도시되어 있다. 바 코드(92)는 테스트 박편(28)의 제조자에 의해 미리 인쇄될 수 있으며, 또한 테스트 박편(28)을 독특하게 식별한다. 테스트 박편(28)이 양 측부상에서 사용 가능하다면, 즉 테스트 절제를 실시하기 위해 상부와 하부측 모두에서 적절하다면, 바 코드(92)가 테스트 박편(28)의 양 측부상에 제공될 수 있으며, 또한 그후 관련된 박편측을 식별한다.

테스트 절제가 테스트 박편(28)상에서 발생되기 전에, 제어 유닛(28)은 판독된 바 코드(92)에 기초하여 테스트 박편(28) 또는 그 관련된 박편측이 이미 사용되었는지의 여부를 설정할 수 있다. 이 목적을 위해, 예를 들어 이것은 도면에는 더욱 상세히 도시되지 않은 데이터베이스에 접근할 수 있으며, 거기에는 이미 사용되었던 모든 테스트 박편에 대한 정보가 저장되어 있다. 제어 유닛(18)이 이제 방금 판독된 테스트 박편(28)이 새로운 것으로 설정한다면, 이것은 레이저 방사선을 방출하기 위해 레이저 장치(12)를 해제한다. 다른 한편으로, 제어 유닛(18)이 예를 들어 사용자가 단지 의도하지 않게 다시 사용하기를 원했던 이미 사용된 테스트 박편이 포함된 것으로 설정하였다면, 제어 유닛(18)은 확성기(94)를 통해 또는 다른 적절한 출력 장치를 통해 경고 표시를 출력할 수 있으며, 또한 레이저 방사선을 방출하는 것에 대항하여 레이저 장치(12)를 차단한다.

이것이 측정 탐침(30)에 의해 포착되고 또한 카메라 헤드(20)에 의해 공급된 측정 신호를 수신하기 때문에, 제어 유닛(18)은 테스트의 날짜 또는/및 시간과 같은 추가적인 정보도 저장할 것이 요구되면, 관련된 테스트 박편의 식별 코드와 함께 측정 결과를 보관소에 전자적으로 저장할 수 있다. 별도의 보관소에서의 이러한 보관과는 대안적으로 또는 추가적으로, 테스트 장치는 예를 들어 측정 헤드(20)에 또는 측정 헤드(20)상에 제공된 마킹 장치를 포함할 수 있으며, 또한 이에 의해 측정 결과는 날짜 또는/및 시간과 함께 요구될 경우 관련된 테스트 박편(28)상에 직접적으로 코딩된 또는 언코딩된 형태로 기입된다. 이 경우, 전자적인 보관을 수반하지 않고 단지 테스트 박편(28) 만을 보관하는 것이 충분할 수 있다.

도 1에는, 기본 캐리어(22)(일반적으로: 물체 캐리어 장치를 구비한)와 관련하여 도시되어 있는 마킹 장치(96)도 개략적으로 도시되어 있다. 이 마킹 장치(96)는 예를 들어 레이저 처리 후 영구적인 마킹으로 테스트 박편(28)을 제공하는데 사용될 수 있으며, 그 존재는 관련된 박편이 이미 사용되었음을 나타낸다. 그후, 예를 들어 바 코드 또는 다른 코드의 포착과는 대안적으로 또는 추가적으로 테스트 박편(28) 상에 이러한 사용 마킹의 존재 또는 부존재를 테스트하기 위해 판독 장치(90)가 세팅될 수 있다.

Claims (14)

1. 펄스형 레이저 방사선을 제공하는 레이저 장치(12)의 펄스 에너지를 교정하기 위한 테스트 장치의 사용으로서:
   테스트 장치는 다수의 측정 탐침(30)을 갖는 측정 헤드(20)를 포함하며, 본 발명 내에서 레이저 방사선에 의해 다수의 테스트 절제가 측정 탐침의 상대적인 공간 배치에 대응하는 배치로 테스트 표면상에서 이루어지고, 그후 테스트 절제의 깊이는 측정 헤드의 다수의 측정 탐침의 동시적인 사용에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는 테스트 장치의 사용.
2. 제1항에 있어서,
   측정 헤드(20)는 적어도 그리고 바람직하게 모두 3개의 측정 탐침(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 장치의 사용.
3. 서술한 항들 중 임의의 한 항에 있어서,
   테스트 표면은 원형 외형을 갖는 테스트 디스크(28)에 의해 형성되며, 측정 탐침(30)은 가상의 원형 라인을 따라 등각도 간격으로 분포된 측정 헤드(20)에 배치되는 것을 특징으로 하는 테스트 장치의 사용.
4. 제3항에 있어서,
   테스트 디스크(28)와 측정 헤드(20) 모두는 서로에 관해 회전 정렬의 각도를 위해 색인 마킹(46, 48)으로 실행되는 것을 특징으로 하는 테스트 장치의 사용.
5. 제4항에 있어서,
   색인 마킹(46, 48)은 형상 또는/및 컬러 마킹으로서 실행되는 것을 특징으로 하는 테스트 장치의 사용.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
   측정 헤드(20)는 데스트 디스크(28)를 수용하기 위해 수용 영역(40)을 가지며, 테스트 디스크 및 측정 헤드의 색인 마킹(46, 48)은 테스트 디스크가 측정 헤드에 관해 회전 위치의 오직 적어도 하나의 미리 결정된 각도로만 수용 영역에 수용되게 하는 것을 특징으로 하는 테스트 장치의 사용.
7. 제6항에 있어서,
   테스트 디스크(28)는 디스크 엣지의 원형로를 차단하는 형상 마킹(46)을 가지며, 수용 영역(40)은 테스트 디스크의 형상 마킹과 상보적인 형상 마킹(48)을 갖는 것을 특징으로 하는 테스트 장치의 사용.
8. 서술한 항들 중 임의의 한 항에 있어서,
   테스트 표면은 테스트 박편(28)에 의해 형성되며, 또한 측정 헤드(20)는 테스트 박편을 수용하기 위해 테스트 박편의 둘레 형상에 맞춘 수용 영역(40)을 가지며, 또한 진공 펌프(34)로의 연결을 위해 수용 영역 내로 개방된 진공배기 경로 시스템(50)이 측정 헤드로 연장되는 것을 특징으로 하는 테스트 장치의 사용.
9. 서술한 항들 중 임의의 한 항에 있어서,
   테스트 장치는 테스트 절제가 적용될 동안 테스트 표면을 형성하는 테스트 물체를 보유하기 위해, 환자 검사 테이블(10)상에 세팅되거나 부착되는 물체 캐리어 장치(22, 24)를 포함하며, 물체 캐리어 장치 및/또는 테스트 물체상에서 광학적으로 검출 가능하고 서로 떨어진 거리에 있는 적어도 2개의 마크(80, 82, 84)의 배치가 제공되며, 본 발명 내에서 이 마크 배치는 카메라 시스템(86)에 의해 포착되며, 마크 배치에 관한 배향 정보는 카메라 시스템의 영상 데이터로부터 결정되며, 테스트 절제를 발생시키기 위한 레이저 장치(12)의 발사 위치는 결정된 배향 정보에 따라 한정되는 것을 특징으로 하는 테스트 장치의 사용.
10. 제9항에 있어서,
    물체 캐리어 장치(22, 24)는 기본 캐리어(22) 및 보조 캐리어(24)를 포함하며, 상기 기본 캐리어는 기본 캐리어상에서 보조 캐리어의 제거 가능한 포지셔닝을 위해 제1 포지셔닝 형성부(62, 64)로 실행되며, 보조 캐리어는 보조 캐리어상에서 테스트 물체의 제거 가능한 포지셔닝을 위해 제2 포지셔닝 형성부(56, 58)로 실행되는 것을 특징으로 하는 테스트 장치의 사용.
11. 제10항에 있어서,
    본 발명 내에서, 테스트 절제가 실시된 후, 테스트 물체가 그 위에 놓여 있는 보조 캐리어(24)는 기본 캐리어(22)로부터 제거되고 측정 헤드(20)로 이동되며, 측정 헤드에서 테스트 물체는 흡인력에 의해 보조 캐리어로부터 흡인되고 측정 헤드상으로 흡인되는 것을 특징으로 하는 테스트 장치의 사용.
12. 제9항 내지 제11항 중 임의의 한 항에 있어서,
    물체 캐리어 장치(22, 24)는 검사 테이블(10)의 헤드 부분(14)에서 헤드 오목부의 둘레 윤곽에 맞춘 발판 부분(26)을 포함하며, 사용 중 그 발판 부분에 의해 검사 테이블의 헤드 오목부 내로 앞으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 테스트 장치의 사용.
13. 서술한 항들 중 임의의 한 항에 있어서,
    테스트 장치는 테스트 표면을 형성하는 테스트 물체상에서 식별 코드(92)를 판독하기 위한 판독 장치(90)를 포함하며, 상기 식별 코드는 테스트 절제가 실시되기 전에 사용 중 판독되는 것을 특징으로 하는 테스트 장치의 사용.
14. 서술한 항들 중 임의의 한 항에 있어서,
    테스트 장치는 테스트 절제에 대한 정보를 가진 마킹을 테스트 표면을 형성하는 테스트 물체상에 표시하기 위한 마킹 장치(96)를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 장치의 사용.

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