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维戈塞尔塔对皇家社会预测: 用于眼科手術激光的光學系統.pdf

摘要
申請專利號:

维戈塞尔塔vs皇家社会 www.vmyqew.com.cn CN201080043217.0

申請日:

2010.07.21

公開號:

CN102573717B

公開日:

2014.09.17

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):A61F 9/008申請日:20100721|||公開
IPC分類號: A61F9/008; A61N5/067; G02B26/08; G02F1/29 主分類號: A61F9/008
申請人: 愛爾康 藍斯克斯股份有限公司
發明人: F·拉克希; J·巴克
地址: 美國加利福尼亞州
優先權: 2009.07.29 US 12/511,988
專利代理機構: 北京市中咨律師事務所 11247 代理人: 楊曉光;于靜
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201080043217.0

授權公告號:

102573717B||||||

法律狀態公告日:

2014.09.17|||2012.09.12|||2012.07.11

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

一種眼科激光系統包括:激光源,用于產生脈沖激光束;XY掃描器,用于接收所述脈沖激光束,并用于輸出在基本上橫斷光軸的兩個方向上掃描的XY掃描光束;以及多功能Z掃描器,用于接收所述XY掃描光束,用于輸出具有在目標區域中的焦斑和數值孔徑NA的XYZ掃描光束,并用于基本上獨立于沿所述光軸掃描所述焦斑的Z深度而修改所述數值孔徑NA。

權利要求書

1.一種眼科激光系統,包括:
激光源,用于產生脈沖激光束;
XY掃描器,用于接收所述脈沖激光束,并用于輸出在基本上橫斷光
軸的兩個方向上掃描的XY掃描光束;以及
多功能Z掃描器,用于接收所述XY掃描光束,用于輸出具有在目標
區域中的焦斑和數值孔徑NA的XYZ掃描光束,并用于基本上獨立于沿所
述光軸掃描所述焦斑的Z深度而修改所述數值孔徑NA。
2.根據權利要求1的眼科激光系統,其中所述Z掃描器包括:
第一擴束器塊;
可移動擴束器塊;以及
第二光學控制器。
3.根據權利要求1的眼科激光系統,其中:
所輸出的XYZ掃描光束具有幾何像差、衍射像差和總像差,所述總
像差等于所述幾何像差與所述衍射像差的和;
所述總像差在對于Z焦深的最優數值孔徑NAopt(z)處具有隨所述數值
孔徑NA變化的最優值;且
所述Z掃描器被調整為將所述數值孔徑NA修改到在所述Z焦深處的
所述最優數值孔徑NAopt(z)。
4.根據權利要求3的激光系統,其中:
所述最優總像差對應于最優像差量度,其中,
所述最優像差量度為焦斑半徑rf、RMS波前誤差ω和球面像差系數α40
中的一個的最小值或者Strehl比率S的最大值。
5.根據權利要求4的眼科激光系統,其中:
所述最優像差量度對應于在位置(z,r)處的五個參考點P1=(0,0)、
P2=(2,6)、P3=(5,0)、P4=(8,0)、P5=(8,3)中的一個,這些坐標全都以毫米為
單位并處于任意方位角φ,其中,
z表示沿所述光軸的距離,r表示對應的徑向柱坐標,且
所述柱坐標系統的(0,0)表示目標區域的前中心點
6.根據權利要求1的眼科激光系統,其中:
所輸出的XYZ掃描光束具有幾何像差、衍射像差和總像差,所述總
像差等于所述幾何像差與所述衍射像差的和;且
所述數值孔徑NA能夠被調整為使在Z焦深處所述激光系統的所述總
像差與具有其數值孔徑NA不可調整的Z掃描器的相似激光系統的總像差
相比至少減小P(MovableExpander)百分比;其中,
所述P(MovableExpander)百分比為20%、30%、40%和50%中的一
個。
7.根據權利要求6的眼科激光系統,其中:
所述總像差由像差量度表征,所述像差量度為焦斑半徑rf、RMS波前
誤差ω和球面像差系數α40中的一個。
8.根據權利要求6的眼科激光系統,其中:
所述像差量度對應于在位置(z,r)處的五個參考點P1=(0,0)、P2=(2,6)、
P3=(5,0)、P4=(8,0)、P5=(8,3)中的一個,這些坐標全都以毫米為單位并處
于任意方位角φ,其中,
z表示沿所述光軸的距離,r表示對應的柱坐標;且
所述柱坐標系統的(0,0)表示目標區域的前中心點。
9.根據權利要求1的眼科激光系統,其中:
所輸出的XYZ掃描光束具有幾何像差、衍射像差和總像差,所述總
像差等于所述幾何像差與所述衍射像差的和;且
所述數值孔徑NA能夠被調整為使在Z焦深處與所述激光系統的所述
總像差對應的Strehl比率S與其中Z掃描器不具有可調整的數值孔徑NA
的激光系統的Strehl比率S相比至少增加P(MovableExpander)百分比;其
中,
所述P(MovableExpander)百分比為20%、30%、40%和50%中的一
個。
10.根據權利要求1的眼科激光系統,其中:
所輸出的XYZ掃描光束具有幾何像差、衍射像差和總像差,所述總
像差等于所述幾何像差與所述衍射像差的和;且
所述數值孔徑NA能夠被調整為使在Z焦深處與所述總像差對應的
Strehl比率S增加到高于0.8的值,其中,
這樣的相似激光系統的Strehl比率S低于0.8,該相似激光系統的區
別僅在于具有其數值孔徑NA不可調整的Z掃描器。
11.根據權利要求10的眼科激光系統,其中:
所述Strehl比率S對應于在位置(z,r)處的五個參考點P1=(0,0)、
P2=(2,6)、P3=(5,0)、P4=(8,0)、P5=(8,3)中的一個,這些坐標全都以毫米為
單位并處于任意方位角φ,其中,
z表示沿所述光軸的距離,r表示對應的柱坐標,且
所述柱坐標系統的(0,0)表示目標區域的前中心點。
12.根據權利要求1的眼科激光系統,其中:
所述Z掃描器被配置為在Z掃描范圍內掃描所述激光系統的Z焦深,
其中,所述Z掃描范圍為5毫米到10毫米和0毫米到15毫米中的一者。
13.根據權利要求1的眼科激光系統,其中:
所輸出的XYZ掃描光束具有幾何像差和衍射像差;
總像差等于所述幾何像差與所述衍射像差的和;
所述總像差在與一系列Z焦深對應的一系列最優數值孔徑NAopt(z)處
具有一系列最優總像差值;
其中,所述Z掃描器能夠被調整為將所述數值孔徑NA修改到在所述
一系列Z焦深處的所述一系列最優數值孔徑NAopt(z)。
14.根據權利要求13的眼科激光系統,其中:
所述像差由像差量度表征,所述像差量度為與所述一系列Z焦深對應
的焦斑半徑rf、Strehl比率S、RMS波前ω和球面像差系數α40中的一個。
15.根據權利要求13的眼科激光系統,其中:
沿所述一系列Z焦深的所述焦斑的徑向坐標小于3mm。
16.根據權利要求1的眼科激光系統,其中:
所輸出的XYZ掃描光束具有幾何像差和衍射像差,總像差等于所述
幾何像差與所述衍射像差的和;
其中,在一系列Z焦深處所述數值孔徑NA能夠被調整為一系列數值
孔徑NA(z),以使代表的總像差與其中Z掃描器不具有可調整的數值孔徑
NA的相似激光系統相比至少減小P(scan)百分比。
17.根據權利要求16的眼科激光系統,其中:
所述代表的總像差為所述總像差在Z掃描范圍內的平均值、最小值或
最大值中的一個。
18.根據權利要求16的眼科激光系統,其中:
所述總像差由與所述一系列Z焦深對應的焦斑半徑rf、Strehl比率S、
RMS波前ω和球面像差系數α40中的一個表征。
19.根據權利要求16的眼科激光系統,其中:
所述P(scan)百分比為20%、30%、40%和50%中的一個。
20.根據權利要求1的眼科激光系統,其中:
所述數值孔徑NA能夠從進行角膜手術過程時的第一值被調整到進行
晶狀體手術過程時的第二值。
21.根據權利要求20的眼科激光系統,其中:
所述第一值在0.2-0.5的范圍中;且
所述第二值在0.1-0.3的范圍中。
22.根據權利要求20的眼科激光系統,其中:
所述第一值在0.25-0.35的范圍中;且
所述第二值在0.15-0.25的范圍中。
23.根據權利要求1的眼科激光系統,其中:
所述第一擴束器塊為固定塊和可移動塊中的一種。
24.一種用于進行白內障手術的激光系統,包括:
激光源,用于產生脈沖激光束;
XY掃描器,用于在基本上橫斷光軸的方向上XY掃描所述脈沖光束;
以及
Z掃描器,用于沿所述光軸Z在目標區域中Z掃描所述XY掃描光束
的焦斑,并用于調整數值孔徑NA以在所述焦斑被Z掃描時跟蹤最優數值
孔徑NAopt(z)。
25.根據權利要求24的激光系統,其中:
所述Z掃描光束具有總像差,所述總像差在關于一系列Z焦深的最優
數值孔徑NAopt(z)處具有隨所述數值孔徑NA變化的最優值;且
所述Z掃描器能夠被調整以將所述數值孔徑NA修改為在焦斑被掃描
通過所述一系列Z焦深時跟蹤所述最優數值孔徑NAopt(z)。
26.根據權利要求25的激光系統,其中:
所述Z掃描光束具有幾何像差、衍射像差;且
所述總像差等于所述幾何像差與所述衍射像差的和。
27.根據權利要求24的激光系統,其中,所述數值孔徑NA跟蹤所述
最優數值孔徑NAopt(z)包括下列中的一個:
所述數值孔徑NA基本上等于NAopt(z);以及
所述數值孔徑NA在NAopt(z)的P(track)百分比附近,其中,
P(track)為10%、20%和30%中的一個。
28.根據權利要求24的激光系統,其中所述Z掃描器包括:
整合的控制器,其被配置為:
將所述焦斑掃描通過一系列Z焦深;且
將所述數值孔徑NA調整為以關聯的方式跟蹤與所述一系列Z焦
深對應的所述最優數值孔徑NAopt(z)。
29.根據權利要求28的激光系統,其中:
所述整合的控制器被配置為:
在一個調整動作的過程中掃描所述焦斑并調整所述數值孔徑NA。
30.根據權利要求28的激光系統,其中,所述整合的控制器包括下列
中的一者:
第一擴束器塊與可移動擴束器塊之間的距離的調整器;以及
控制器透鏡的位置的調整器。
31.根據權利要求28的激光系統,其中,所述整合的控制器包括:
兩個調整器,其被配置為以關聯的方式調整所述Z掃描器的兩個參數。
32.根據權利要求24的激光系統,其中:
所述Z掃描器被配置為:
在從0mm延伸到10mm的Z掃描范圍內掃描目標區域中的焦斑;

在對所述焦斑的掃描期間在0.40到0.10和0.35到0.15中的一個
的范圍內調整所述數值孔徑NA。
33.根據權利要求24的激光系統,其中,所述Z掃描器被配置為:
與所述XY掃描器組合地掃描所述焦斑并調整所述數值孔徑NA。
34.根據權利要求24的激光系統,其中,所述Z掃描器被配置為:
與輔助Z掃描器組合地掃描所述焦斑并調整所述數值孔徑NA,所述
輔助Z掃描器被設置在所述激光源和所述XY掃描器之間。
35.一種眼科激光系統,包括:
激光源,用于產生脈沖激光束;
XY掃描器,用于接收所述脈沖激光束,并用于輸出在基本上橫斷光
軸的兩個方向上掃描的XY掃描光束;以及
多功能Z掃描器,用于接收所述XY掃描光束,用于輸出附加地在沿
所述光軸的Z方向上掃描的XYZ掃描光束,并用于將目標區域中的數值
孔徑NA從當所述激光系統的Z焦深代表角膜手術過程時的0.25到0.35
的角膜范圍減小到當所述Z焦深代表晶狀體手術過程時的0.15到0.25的
晶狀體范圍。
36.根據權利要求35的眼科激光系統,其中:
所述Z掃描器具有兩個可調整控制參數:
第一控制參數,其與第一擴束器塊和可移動擴束器塊之間的距離
相關;以及
第二控制參數,其與所述Z掃描器的可移動透鏡的位置相關。

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用于 眼科 手術 激光 光學系統
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