用于校準(zhǔn)激光裝置的測(cè)試裝置制造方法
【專利摘要】一種用于對(duì)提供脈沖激光輻射的激光裝置(12)的脈沖能量進(jìn)行校準(zhǔn)的測(cè)試裝置，所述測(cè)試裝置包括具有多個(gè)測(cè)量探針(30)的測(cè)量頭(20)。所述測(cè)試裝置按照下述方式使用：利用激光輻射測(cè)試表面(28處)上形成多個(gè)測(cè)試燒蝕，所述多個(gè)測(cè)試燒蝕的排布與所述測(cè)量探針的相對(duì)空間排布相對(duì)應(yīng)，并且隨后同時(shí)使用所述測(cè)量頭的多個(gè)測(cè)量探針來(lái)測(cè)量所述測(cè)試燒蝕的深度。
【專利說(shuō)明】用于校準(zhǔn)激光裝置的測(cè)試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光裝置的校準(zhǔn)，所述激光裝置可被用于人眼的激光手術(shù)治療，并且具體用于通過(guò)激光輻射來(lái)進(jìn)行組織燒蝕。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及所述激光組織提供的脈沖激光輻射的脈沖能量的校準(zhǔn)。為此，本發(fā)明提出了一種測(cè)試裝置，所述測(cè)試裝置根據(jù)測(cè)量探針原理來(lái)對(duì)測(cè)試燒蝕的深度進(jìn)行測(cè)量，所述測(cè)試燒蝕利用校準(zhǔn)狀態(tài)下的激光裝置在一測(cè)試表面上完成。
【背景技術(shù)】
[0002]從W02010/022754A1中可以獲知一種用于校準(zhǔn)激光輻射脈沖的能量的技術(shù)。在W02010/022754A1中，利用激光輻射在測(cè)試材料的盤(pán)體上進(jìn)行了多重測(cè)試燒蝕，并且通過(guò)OLCR測(cè)量裝置對(duì)產(chǎn)生的燒蝕凹坑的深度進(jìn)行了非接觸式的測(cè)量。對(duì)于每一個(gè)測(cè)試燒蝕，激光輻射的脈沖能量都被設(shè)置為不同的；這樣，可以確定脈沖能量和所產(chǎn)生的燒蝕深度之間的關(guān)系。于是，通過(guò)這一關(guān)系(該關(guān)系例如可通過(guò)線性方程來(lái)描述)，對(duì)于指定的選定點(diǎn)燒蝕深度而言，與其相關(guān)的選定點(diǎn)脈沖能量可被確定并且設(shè)置到激光裝置上。在W02010/022754A1中，還提及了燒蝕產(chǎn)生的測(cè)試凹坑的深度可利用測(cè)量探針來(lái)測(cè)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目標(biāo)是為使用者展示校準(zhǔn)激光裝置的脈沖能量的方法，該方法具有比較低的時(shí)耗和工耗。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo) ，本發(fā)明提出使用測(cè)試裝置來(lái)校準(zhǔn)提供脈沖激光輻射的激光裝置的能量，所述測(cè)試裝置包括具有多個(gè)測(cè)量探針的測(cè)量頭。在本發(fā)明中，利用激光輻射在測(cè)試表面上形成多個(gè)測(cè)試燒蝕，所述多個(gè)測(cè)試燒蝕的排布與所述測(cè)量探針的相對(duì)空間排布相對(duì)應(yīng)。隨后同時(shí)使用所述測(cè)量頭的多個(gè)測(cè)量探針來(lái)測(cè)量所述測(cè)試燒蝕的深度。正如W02010/022754A1中所提出的，優(yōu)選地，各個(gè)測(cè)試燒蝕通過(guò)激光輻射的不同的脈沖能量來(lái)產(chǎn)生。具體來(lái)說(shuō)，可通過(guò)多個(gè)激光輻射脈沖來(lái)產(chǎn)生各個(gè)測(cè)試燒蝕，例如幾百個(gè)或甚至數(shù)千個(gè)脈沖。通過(guò)測(cè)量燒蝕深度，隨后可確定例如脈沖能量和燒蝕深度之間的線性關(guān)系，與選定點(diǎn)燒蝕深度相關(guān)聯(lián)的選定點(diǎn)脈沖能量可被確定。從W02010/022754A1中可以的得出:擬合方法的細(xì)節(jié)以及通過(guò)燒蝕深度和脈沖能量之間的關(guān)系(所述關(guān)系通過(guò)擬合來(lái)確定)來(lái)確定待設(shè)置在所述激光裝置上的選定點(diǎn)脈沖能量；在這方面參考了 W02010/022754A1。
[0005]至于指定脈沖能量下的燒蝕的效果有多大，舉例來(lái)說(shuō)，其是利用UV激光輻射(例如，由受激準(zhǔn)分子激光器產(chǎn)生)的人眼角膜組織燒蝕術(shù)所必須的。根據(jù)患者的帶校正的屈光不正，計(jì)算出經(jīng)限定的患者特異性的燒蝕輪廓，所述燒蝕輪廓指示角膜上何處以及多少角膜組織帶被切除。只有在所述激光裝置的能量設(shè)置會(huì)產(chǎn)生多少切除為已知時(shí)，才有可能手術(shù)治療成功。在測(cè)試表面上進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試，構(gòu)成所述測(cè)試表面的材料對(duì)于激光輻射的性能與人眼角膜相似或至少與人眼角膜成一個(gè)已知的比率。具體來(lái)說(shuō)，塑料PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)顯示出較為適合這一用途。[0006]因?yàn)樵诒景l(fā)明中，所使用的測(cè)量頭不僅裝配有單個(gè)測(cè)量探針而是裝配有多個(gè)測(cè)量探針，可對(duì)測(cè)試表面上的多個(gè)測(cè)試燒蝕的燒蝕深度進(jìn)行同時(shí)測(cè)量。但是，假設(shè)這些測(cè)量探針在測(cè)量頭中相對(duì)與彼此具有一固定的空間位置，則必須按照與測(cè)量頭中測(cè)量探針的布置方式相對(duì)應(yīng)的相同布置方式來(lái)在所述測(cè)試表面上形成相應(yīng)的測(cè)試燒蝕。具有多個(gè)測(cè)量探針的測(cè)量頭使得能夠在測(cè)量測(cè)試燒蝕的同時(shí)節(jié)省時(shí)間和精力。
[0007]在優(yōu)選的方式中，測(cè)量頭包括總共三個(gè)測(cè)量探針。但是，需要理解的是，本發(fā)明不限于該數(shù)量的測(cè)量探針；相反地，在替代性的實(shí)施例中，測(cè)量頭中可存在兩個(gè)或四個(gè)或更多個(gè)測(cè)量探針。此處考慮的測(cè)量探針通常具有可移位的測(cè)量尖端，所述測(cè)量尖端可插入到待測(cè)量的燒蝕凹坑中，并且根據(jù)凹坑深度或多或少地移位。舉例而言，所述測(cè)量尖端可被電感性或電容性移位。
[0008]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選地實(shí)施例，所述測(cè)試表面由具有圓形輪廓的測(cè)試盤(pán)形成，所述測(cè)量探針以如下方式布置在所述測(cè)量頭中，即，所述測(cè)量探針沿虛擬圓形線以相等角間隔分布。在這種情況下，為了確保所述測(cè)試盤(pán)以正確的旋轉(zhuǎn)角度方位被引導(dǎo)至所述測(cè)量頭上以便使得測(cè)量探針精確地位于測(cè)試燒蝕上方，測(cè)試盤(pán)和測(cè)試頭優(yōu)選被實(shí)施為具有用于它們相對(duì)于彼此調(diào)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)角度的指示標(biāo)記。所述指示標(biāo)記被實(shí)施為形狀標(biāo)記或/和顏色標(biāo)記。具體來(lái)說(shuō)，測(cè)試盤(pán)在其盤(pán)邊緣處具有指示一個(gè)形狀標(biāo)記，并且所述形狀標(biāo)記可由例如斜面、凹口或凹槽形成。作為顏色標(biāo)記，考慮了與測(cè)試表面的相鄰區(qū)域顏色不同的任何光學(xué)可感知的標(biāo)記。
[0009]可設(shè)想的是，盡管具有測(cè)試盤(pán)和測(cè)量頭的指示標(biāo)記，將測(cè)試盤(pán)布置到測(cè)量頭上的錯(cuò)誤的旋轉(zhuǎn)角度設(shè)置 也是可能的。在這種情況下，隨后進(jìn)行校準(zhǔn)的使用者觀察所述指示標(biāo)記從而以正確的旋轉(zhuǎn)角度方位將測(cè)試盤(pán)引導(dǎo)至測(cè)量頭上。
[0010]但是，如果所述測(cè)量頭具有容置區(qū)域以便容置所述測(cè)試盤(pán)，并且所述測(cè)試盤(pán)和所述測(cè)量頭的指示標(biāo)記使得所述測(cè)試盤(pán)僅能夠按照至少一個(gè)相對(duì)于所述測(cè)量頭的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)角度位置容置在所述容置區(qū)域中，則對(duì)于使用者將變得尤為簡(jiǎn)單。例如，一種可能是:配置在測(cè)試盤(pán)和測(cè)量頭上的兩個(gè)形狀標(biāo)記僅能按照預(yù)定的旋轉(zhuǎn)角度位置相互接合，并且測(cè)試盤(pán)進(jìn)而僅能按照預(yù)定的旋轉(zhuǎn)角度位置被布置到測(cè)量頭的容置區(qū)域中。
[0011]例如，所述測(cè)試盤(pán)可具有使所述測(cè)試盤(pán)邊緣的圓形邊程中斷的形狀標(biāo)記，并且所述測(cè)量頭的容置區(qū)域可具有與所述測(cè)試盤(pán)的形狀標(biāo)記形狀互補(bǔ)的形狀標(biāo)記。例如，所述中斷測(cè)試盤(pán)邊緣的圓形邊程的形狀標(biāo)記可為如下所述的形式:即盤(pán)周的一部分上測(cè)試盤(pán)邊緣可不符合圓弧的形狀，而是弦(即，在概念上切去了完整圓盤(pán)的一部分)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步分進(jìn)展，測(cè)試表面可由測(cè)試薄片形成，并且所述測(cè)量頭具有容置區(qū)域，所述容置區(qū)域與所述測(cè)試薄片的外周緣的形狀相匹配以便容置所述測(cè)試薄片。通到所述容置區(qū)域中的抽空路徑系統(tǒng)可在所述測(cè)量頭中延伸以便連接至真空泵。真空泵可被容置在測(cè)量頭本體中，或所述測(cè)量頭可具有合適的連接件，測(cè)量頭可通過(guò)所述連接件來(lái)連接至外部的真空泵。通過(guò)將負(fù)壓施加至抽空路徑系統(tǒng)，測(cè)試薄片可被吸入到測(cè)量頭的容置區(qū)域中并且被穩(wěn)固地保持在該處。
[0013]測(cè)試裝置還可包括物體承載裝置，所述物體承載裝置被設(shè)置于或附連至患者檢測(cè)臺(tái)上，以便在施加所述測(cè)試燒蝕時(shí)對(duì)形成所述測(cè)試表面的測(cè)試物體(例如，測(cè)試薄片，尤其是測(cè)試盤(pán))進(jìn)行保持。為了按照指定的位置布置以及相對(duì)于測(cè)試物體的方向來(lái)對(duì)測(cè)試物體施加測(cè)試燒蝕，則有利的是:在物體承載和/或測(cè)試物體上配置有多個(gè)標(biāo)記(至少兩個(gè)，優(yōu)選至少三個(gè))的布置，所述多個(gè)標(biāo)記是光學(xué)可檢測(cè)的并且彼此相距一定距離。并且在本發(fā)明中，所述標(biāo)記布置通過(guò)拍攝系統(tǒng)來(lái)獲取，從而能夠通過(guò)拍攝系統(tǒng)的圖像數(shù)據(jù)來(lái)確定與標(biāo)記布置相關(guān)的方位信息，并且根據(jù)所確定的方向信息來(lái)限定所述激光裝置產(chǎn)生所述測(cè)試燒蝕的發(fā)射位置。
[0014]所述物體承載裝置可包括基礎(chǔ)承載件和輔助承載件，所述基礎(chǔ)承載件實(shí)施為具有第一定位結(jié)構(gòu)，所述第一定位結(jié)構(gòu)用于將所述輔助承載件可移除地定位在所述基礎(chǔ)承載件上，并且所述輔助承載件實(shí)施為具有第二定位結(jié)構(gòu)，所述第二定位結(jié)構(gòu)用于將所述測(cè)試物體可移除地定位在所述輔助承載件上?？墒褂眠@種雙部件形式的物體承載裝置，具體來(lái)說(shuō)，即:在所述測(cè)試燒蝕形成后，放置著所述測(cè)試物體的所述輔助承載件從所述基礎(chǔ)承載件移開(kāi)除并且被引向所述測(cè)量頭。在所述測(cè)量頭處，所述測(cè)試物體通過(guò)抽吸力被吸離所述輔助承載件并且吸附到所述測(cè)量頭上。于是使用者無(wú)需直接使用手來(lái)將測(cè)試物體從產(chǎn)生測(cè)試燒蝕的位置處移動(dòng)至測(cè)量點(diǎn)處。這減少了由于測(cè)試物體被手接觸而導(dǎo)致測(cè)試燒蝕被污染的風(fēng)險(xiǎn)，或者減少了不可避免的燒蝕微粒無(wú)意間被手掃入到燒蝕凹坑中的風(fēng)險(xiǎn)(這將導(dǎo)致失真的測(cè)量結(jié)果)。
[0015]為了將物體承載裝置放置到患者檢測(cè)臺(tái)上，物體承載裝置包括底部，所述底部與所述檢測(cè)臺(tái)的頭部部分中的頭部凹入部的外周輪廓相匹配，并且物體承載通過(guò)所述底部而被插入至所述檢測(cè)臺(tái)的頭部凹入部中以便開(kāi)始其操作。這樣，可實(shí)現(xiàn)物體承載裝置的足夠穩(wěn)定的安裝。如果物體承載裝置裝配有水平儀，可通過(guò)觀察水平儀來(lái)對(duì)物體承載進(jìn)行精密的調(diào)校。隨后可通過(guò)獲取物體承載裝置和/或布置在所述物體承載上的測(cè)試物體上的指定標(biāo)記以及對(duì)產(chǎn)生燒蝕的激光輻射的發(fā)射位置進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)來(lái)補(bǔ)償殘余的定位誤差，所述獲取利用基于照相機(jī)的眼部跟蹤器來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述自動(dòng)調(diào)節(jié)根據(jù)所采集到的那些標(biāo)記的位置和方向通過(guò)激光裝置的控制單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0016]根據(jù)進(jìn)一步的進(jìn)展，所述測(cè)試裝置可包括讀出裝置，所述讀出裝置用于讀出形成所述測(cè)試表面的測(cè)試物體上的標(biāo)識(shí)碼，所述標(biāo)識(shí)碼在所述測(cè)試燒蝕形成之前被讀出。標(biāo)識(shí)碼可以是條形碼的形式，例如，所述標(biāo)識(shí)碼包含對(duì)測(cè)試物體或甚至測(cè)試表面(如果一個(gè)相同的測(cè)試物體提供對(duì)個(gè)測(cè)試表面，并且可被相應(yīng)地使用多次)的唯一標(biāo)示。每次進(jìn)行激光裝置的能量校準(zhǔn)并且測(cè)試燒蝕被產(chǎn)生在測(cè)試表面上時(shí)，相關(guān)的標(biāo)識(shí)碼可利用讀出裝置來(lái)讀出和儲(chǔ)存。隨后，如果使用者無(wú)意間使用相同測(cè)試表面來(lái)進(jìn)行第二次測(cè)試燒蝕，則讀出裝置或連接至所述讀出裝置的外部控制單元可根據(jù)所讀出的標(biāo)識(shí)碼來(lái)對(duì)此進(jìn)行識(shí)別，并且輸出一個(gè)光學(xué)的和/或聲學(xué)的警示信號(hào)。對(duì)重復(fù)讀出相同標(biāo)識(shí)碼的替代性或附加性的反應(yīng)可以為:例如讀出裝置暫時(shí)阻止激光輻射的發(fā)射并且僅在讀出新的標(biāo)識(shí)碼(即，使用未經(jīng)使用的測(cè)試表面時(shí))時(shí)再次釋放。
[0017]替代性或附加性的，測(cè)試裝置可包括用于在形成測(cè)試表面的測(cè)試物體上形成標(biāo)記的打標(biāo)裝置。利用這種標(biāo)記，合適的信息可被永久地儲(chǔ)存在測(cè)試物體上，所述信息例如為關(guān)于在測(cè)試物體上測(cè)試燒蝕的時(shí)刻(例如，數(shù)據(jù) 時(shí)間)的信息和/或關(guān)于用于測(cè)試燒蝕的脈沖能量、每次測(cè)試燒蝕的脈沖數(shù)量和/或因此產(chǎn)生的凹坑深度的信息。例如，所述信息能夠以條形碼的形式或其它編碼的形式布置在測(cè)試物體上。
[0018]打標(biāo)裝置制造的標(biāo)記也可以不必?cái)y帶關(guān)于測(cè)試燒蝕的信息?？稍O(shè)想的是，打標(biāo)裝置在產(chǎn)生測(cè)試燒蝕之前或之后僅在測(cè)試物體上制造簡(jiǎn)單的形狀標(biāo)記或顏色標(biāo)記，所制造的標(biāo)記作為唯一的信息來(lái)從本質(zhì)上標(biāo)記出相關(guān)的測(cè)試物體或相關(guān)的測(cè)試表面已經(jīng)被使用過(guò)一次并且因此不能被再次使用。例如，并非最初就配置在測(cè)試物體上而是由打標(biāo)裝置產(chǎn)生的凹口可以攜帶這一信息內(nèi)容。這種凹口或其它形狀標(biāo)記或顏色標(biāo)記隨即可被合適的傳感器獲取。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]在下文中將根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地闡述，其中:
[0020]圖1示出激光裝置的示意性組件以及根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于校準(zhǔn)該激光裝置的激光輻射脈沖的能量的相關(guān)測(cè)試裝置；
[0021]圖2和圖3示出了根據(jù)測(cè)試裝置的一個(gè)實(shí)施例的測(cè)量頭和用于盤(pán)狀測(cè)試物體的輔助承載件的不同視圖；
[0022]圖4示出了圖2和圖3中的輔助承載件連同根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)承載件，示出的輔助承載件和基礎(chǔ)承載件處于彼此分離；
[0023]圖5示出了圖4的輔助承載件和基礎(chǔ)承載件，所述輔助承載件被布置在所述基礎(chǔ)承載件上；以及
[0024]圖6示出了貫穿圖4和圖5的基礎(chǔ)承載件的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]參考圖1。圖1以簡(jiǎn)單扼要的方式示出了檢測(cè)臺(tái)10，患者(未示出)躺在所述檢測(cè)臺(tái)10上以便使用激光裝置12對(duì)患者進(jìn)行眼科治療。檢測(cè)臺(tái)10具有頭部部分14，所述頭部部分14例如可通過(guò)旋轉(zhuǎn)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且患者的頭部擱置在所述頭部部分14上。在圖1中，激光裝置12僅以功能塊的方式示出，并且包括諸如激光源、聚焦光學(xué)器件、掃描組件等功能組件，其中所述掃描組件用于至少橫向地并且如果需要還縱向地對(duì)激光裝置12發(fā)射的激光脈沖的位置進(jìn)行控制，等等。優(yōu)選地，所述激光輻射為脈沖輻射，并且例如具有紫外范圍內(nèi)的波長(zhǎng)(例如，大約193nm)。此波長(zhǎng)的激光輻射可被用于人眼角膜組織的燒蝕，例如作為激光視力矯正手術(shù)(LASIK, laser in-situ keratomileusis)治療的一部分。激光裝置12發(fā)射的激光輻射在圖1中被示意性的示出為一束聚焦射線16。
[0026]激光裝置12通過(guò)電子控制單元18控制，所述電子控制單元18在示出的示例中還接收來(lái)自測(cè)量頭20的測(cè)量信號(hào)并分析這些測(cè)量信號(hào)，并且根據(jù)測(cè)量結(jié)果來(lái)調(diào)節(jié)激光裝置12發(fā)射的輻射脈沖的脈沖能量。
[0027]測(cè)量頭20是測(cè)試裝置的一部分，所述測(cè)試裝置還包括由基礎(chǔ)承載件22和輔助承載件24構(gòu)成的雙部件式物體承載裝置?；A(chǔ)承載件22安裝在檢測(cè)臺(tái)10上。為此，使用了頭部凹入部(凹口或孔)，圖1中未詳細(xì)示出的所述頭部凹入部存在于頭部部分14中，并且通?；颊邔⑵漕^部后側(cè)伸入所述頭部凹入部中?；A(chǔ)承載件22被布置在所述頭部凹入部中，所述基礎(chǔ)承載件22具有底部部分26，所述底部部分26的外周輪廓適合于所述頭部凹入部的輪廓，使得所述基礎(chǔ)承載件22在檢測(cè)臺(tái)10上具有一定的穩(wěn)定性。
[0028]基礎(chǔ)承載件22形成有基座，輔助承載件24可被放置在所述基座上。輔助承載件24自身充當(dāng)測(cè)試薄片(測(cè)試板)28的載體和支架，所述測(cè)試薄片28例如由PMMA制成，并且為了校準(zhǔn)激光裝置12的脈沖能量，利用激光輻射在所述測(cè)試薄片28進(jìn)行多重測(cè)試燒蝕。舉例而言，測(cè)試薄片28被實(shí)施為具有圓形輪廓的測(cè)試盤(pán)。為了進(jìn)行測(cè)試燒蝕，輔助承載件24以及置于其上的測(cè)試薄片28被布置到基礎(chǔ)承載件22上，所述基礎(chǔ)承載件22自身被插入到檢測(cè)臺(tái)10的頭部部分14的頭部凹入部中。在測(cè)試燒蝕發(fā)生在測(cè)試薄片28上之后，輔助承載件24被從基礎(chǔ)承載件22上移除并且連同測(cè)試薄片28 —起被載運(yùn)至安裝在遠(yuǎn)處的測(cè)量頭20，其中例如輔助承載件24被向下引導(dǎo)至測(cè)量頭20的測(cè)量界面上直至可使用測(cè)量頭20的測(cè)量探針30測(cè)出測(cè)試薄片28上的測(cè)試燒蝕的深度。測(cè)量探針30具有可移位的測(cè)量尖端32，所述測(cè)量尖端32在測(cè)量頭20的測(cè)量界面凸出，并且所述測(cè)量尖端32在測(cè)試薄片28被移動(dòng)至測(cè)量頭20上時(shí)與所述測(cè)試薄片28接觸。在施加至測(cè)量界面的負(fù)壓的作用下，通過(guò)抽吸力將測(cè)試薄片28牢固地保持在測(cè)量界面上，所述負(fù)壓由可連接至測(cè)量頭20的真空源34產(chǎn)生。為此，測(cè)量頭20可具有連接件36，通向真空源34的真空管線可被連接至所述連接件36上。
[0029]有益地，在測(cè)試薄片28被測(cè)量并且真空被切斷之后，所述測(cè)試薄片28再次被輔助承載件24拾取并且被攜帶至一合適的保存位置。輔助承載件24可被新的測(cè)試薄片占據(jù)，并且校準(zhǔn)過(guò)程可重新開(kāi)始。有益地，所述校準(zhǔn)過(guò)程始終在激光裝置12停機(jī)一段相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間之后進(jìn)行，在停機(jī)時(shí)段期間所述激光裝置處于非運(yùn)行狀態(tài)。例如，能夠以每天一次的周期對(duì)激光裝置12的脈沖能量進(jìn)行校準(zhǔn)，或甚至在每次激光治療之前進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0030]在參考圖1進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明測(cè)試裝置之前，首先根據(jù)圖2至圖6來(lái)說(shuō)明測(cè)量頭20、測(cè)試薄片28、輔助承載件24和基礎(chǔ)承載件22的優(yōu)選實(shí)施例。
[0031]首先參考圖2和圖3。根據(jù)所示的示例，測(cè)試頭20裝配有總共三個(gè)測(cè)量探針30，所述測(cè)量探針30被安裝在殼體38中并且其測(cè)量尖端32伸入至測(cè)試薄片28的容置區(qū)域40中，所述容置區(qū)域40與測(cè)試薄片28的外周輪廓相配。測(cè)量探針30采取針的形式，并且例如由Mahr GmbH公司的Millimar P2000系列型號(hào)的感應(yīng)測(cè)量探針構(gòu)成。測(cè)量探針30的布置使得其測(cè)量尖端32在一個(gè)等邊三角形的三個(gè)夾角處。這一場(chǎng)景可被另外表示為:測(cè)量探針30沿一虛擬的圓形線以相等的角間隔分布。[0032]從圖3中可以容易地看出，向下敞開(kāi)的容置區(qū)域40被環(huán)形壁部42圍繞，測(cè)量尖端32不軸向(即，沿虛擬環(huán)的軸線的方向)向外突出超過(guò)所述環(huán)形壁部42。在環(huán)形壁部42的內(nèi)周上形成有軸向定向且呈環(huán)形圍繞的限位止擋臺(tái)肩44，所述限位止擋臺(tái)肩44限定測(cè)試薄片28在容置區(qū)域40中的軸向插入深度。測(cè)量尖端32沿軸向延伸至超過(guò)所述限位止擋臺(tái)肩44，使得測(cè)試薄片28在其被插入至容置區(qū)域40中時(shí)推靠所述測(cè)量尖端32，并且迫使所述測(cè)量尖端32回退直至所述測(cè)試薄片28與所述限位止擋臺(tái)肩44接觸。根據(jù)測(cè)量尖端32下方的測(cè)試薄片28的燒蝕凹坑的深度，所述測(cè)量尖端32被不同程度的移位。所述移位被獲取在一個(gè)信號(hào)中，并且以適合的測(cè)量信號(hào)的形式傳遞給控制單元18。
[0033]在控制裝置18的控制下利用激光裝置12來(lái)產(chǎn)生測(cè)試燒蝕，其中所述測(cè)試燒蝕在測(cè)試薄片28上的布置與測(cè)量探針30的布置相互對(duì)應(yīng)。即，沿一虛擬的圓形線以相等角間隔分布的總共三個(gè)測(cè)試燒蝕(即，所述三個(gè)測(cè)試燒蝕分別位于等腰三角形的三個(gè)夾角處)產(chǎn)生在測(cè)試薄片28上。隨后的問(wèn)題在于:在測(cè)試薄片28被插入至測(cè)量頭20的容置區(qū)域40時(shí)確保所述測(cè)試薄片28相對(duì)于所有測(cè)量探針30具有正確的旋轉(zhuǎn)角度方位，以便使得燒蝕凹坑精確地處于測(cè)量尖端32的下方。為此，測(cè)試薄片28和容置區(qū)域40被實(shí)施為具有形狀互補(bǔ)的形狀標(biāo)記46，48，并且這使得所述測(cè)試薄片28僅能以一個(gè)單一的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度方位插入至所述容置區(qū)域40中。相反地，在其它的旋轉(zhuǎn)角度位置處，測(cè)試薄片28不能被插入至容置區(qū)域40中。在示出的示例中，測(cè)試薄片28的形狀標(biāo)記48的形式為:概念上切斷所述測(cè)試薄片28的邊緣的塊狀部(此處為圓形的一段)。因此，在所述概念上切斷圓形的一段的區(qū)域中，測(cè)試薄片28的外周輪廓沿弦延伸；而在其它的外周區(qū)域中，測(cè)試薄片28的外周輪廓沿圓周延伸。
[0034]相反地，容置區(qū)域40的形狀標(biāo)記48由配置在環(huán)形壁部42的內(nèi)周上的圓弧部分形成，所述圓弧部分與概念上切斷測(cè)試薄片28的圓弧段相對(duì)應(yīng)。
[0035]應(yīng)理解的是，測(cè)試薄片28和容置區(qū)域40上可配置其它任何形狀互補(bǔ)的形狀標(biāo)記來(lái)取得所述測(cè)試薄片28相對(duì)于所述容置區(qū)域40的規(guī)定的、獨(dú)一無(wú)二的旋轉(zhuǎn)角度方位。例如，在測(cè)試薄片28中，可形成有被布置為偏離薄片中心的孔，并且所述孔與從容置區(qū)域40的底部突出的銷或樞軸相關(guān)聯(lián)，所述銷或樞軸在所述測(cè)試薄片28以正確的角度插入至所述容置區(qū)域40中時(shí)與所述測(cè)試薄片28中的孔接合。
[0036]作為相互接合的形狀互補(bǔ)的形狀標(biāo)記的替代方式，可采用合適的顏色標(biāo)記，所述顏色標(biāo)記擔(dān)當(dāng)使用者、測(cè)試薄片28以及測(cè)量頭20的光學(xué)輔助工具(例如，所述顏色標(biāo)記位于環(huán)形壁部42上)，從而手動(dòng)地并且通過(guò)眼睛來(lái)找到所述測(cè)試薄片28相對(duì)于所述容置區(qū)域40的正確的旋轉(zhuǎn)角度方位。
[0037]圖2中測(cè)量頭20的殼體38的圖示方法(僅出于繪圖的原因而被繪制為透明的)使得能夠觀察到形成在測(cè)量頭20中的抽空路徑系統(tǒng)，并且所述抽空路徑系統(tǒng)從連接件36延伸至形成在容置區(qū)域40底部上的開(kāi)口 52。當(dāng)真空源運(yùn)行時(shí)，空氣通過(guò)開(kāi)口 52被從容置區(qū)域40吸出； 所產(chǎn)生的抽吸效果將測(cè)試薄片28穩(wěn)固地保持在所述容置區(qū)域40中。
[0038]在圖2和圖3中可看出，總共三個(gè)用于電連接測(cè)量探針30的電子連接器插頭54可在測(cè)量頭20的相應(yīng)的插頭連接器處連接至控制單元18。
[0039]現(xiàn)在參考圖4和圖5。輔助承載件24為板狀部件的形式，所述板狀部件具有凹入的容置盤(pán)部56，測(cè)試薄片28可被插入到所述容置盤(pán)部56中。容置盤(pán)部56配置有形狀標(biāo)記58，所述形狀標(biāo)記58與測(cè)試薄片28的形狀標(biāo)記形狀互補(bǔ)并且具有使得測(cè)試薄片28僅能相對(duì)于輔助承載件24以一個(gè)單一的旋轉(zhuǎn)角度方位插入至容置盤(pán)部56中的效果。應(yīng)理解的是，作為形狀標(biāo)記的替代，可在輔助承載件24和測(cè)試薄片28上配置顏色標(biāo)記，并且?guī)椭褂谜咄ㄟ^(guò)肉眼相對(duì)于輔助承載件24將測(cè)試薄片28對(duì)齊在容置盤(pán)部56中。具有形狀標(biāo)記58的容置盤(pán)部56形成本發(fā)明意義上的第二定位結(jié)構(gòu)。
[0040]基礎(chǔ)承載件22在它的與底部26相對(duì)的頭部側(cè)(頂部)上具有用于輔助承載件24的支撐表面60?；A(chǔ)承載件22上的合適的定位結(jié)構(gòu)62，64確保輔助承載件24僅能夠以一種單獨(dú)的方位(水平)布置在支撐表面60上。圖5中示出了輔助承載件24支撐在物體承載件22上的狀態(tài)。如上所述的定位結(jié)構(gòu)62，64形成本發(fā)明意義上的第一定位結(jié)構(gòu)。在所示的示例中，定位結(jié)構(gòu)64由從支撐表面60凸出的凸起構(gòu)成，并且在布置輔助承載件24時(shí)所述凸起被插入到形成互補(bǔ)的槽部66(見(jiàn)圖3)中，所述槽部66形成在輔助承載件24的下偵U。另一方面，定位結(jié)構(gòu)62被實(shí)施為側(cè)向定界的壁部，所述壁部貼合輔助承載件24的至少一部分邊緣輪廓并且確保輔助承載件24在基礎(chǔ)承載件22上的額外的定位穩(wěn)定性。
[0041]根據(jù)圖6，由布置在印刷電路板70上的控制電子元件控制的風(fēng)扇(通風(fēng)設(shè)備)68被容納在基礎(chǔ)承載件22中，所述印刷電路板70也被容置在基礎(chǔ)承載件22中。電流可通過(guò)電插頭連接件72供給至印刷電路板70并且進(jìn)而供給至風(fēng)扇68。風(fēng)扇68產(chǎn)生的氣流通過(guò)通風(fēng)開(kāi)口 74逸出，所述通風(fēng)開(kāi)口 74被定位為使得從通風(fēng)開(kāi)口 74逸出的氣流經(jīng)由位于容置盤(pán)部56中的測(cè)試薄片28流動(dòng)離開(kāi)。這樣，對(duì)測(cè)試薄片28的激光加工所導(dǎo)致燒蝕微粒能被從測(cè)試薄片28上吹離。替代性地，可設(shè)想使用抽風(fēng)機(jī)將燒蝕微粒吸走。
[0042]在基礎(chǔ)承載件的頭部側(cè)還配置有水平儀76，并且使得使用者能夠通過(guò)肉眼將基礎(chǔ)承載件22調(diào)平在檢測(cè)臺(tái)10上，從而建立了支撐表面60的水平狀態(tài)并進(jìn)而建立了待布置在支撐表面60上的輔助承載件24的水平狀態(tài)。檢測(cè)臺(tái)10的頭部部分14的墊料所經(jīng)常存在的柔韌性使得能夠在一定范圍內(nèi)對(duì)插入到頭部部分14的頭部凹入部中的基礎(chǔ)承載件22進(jìn)行調(diào)校。
[0043]盡管使用水平儀76可以得到校準(zhǔn)過(guò)程所需的支撐表面60的足夠精確的水平狀態(tài)，但是由于上述頭部部分14的墊料的柔韌性而使得基礎(chǔ)承載件22的位置在水平平面中依情況的不同而按照平移和/ 或旋轉(zhuǎn)的方式變化。這使得輔助承載件24和測(cè)試薄片28依情況的不同而位于水平平面中不同的位置處并且在水平平面中具有不同的方向。如果測(cè)試薄片28和基礎(chǔ)承載件22的位置和方向的這種視情況而定變化不能被測(cè)試燒蝕形成的燒蝕模式的相應(yīng)的平移調(diào)節(jié)和旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)所補(bǔ)償，最終將導(dǎo)致測(cè)量頭20上的測(cè)量尖端32不再能夠精確地伸入至燒蝕凹坑中。這將導(dǎo)致相應(yīng)的測(cè)量誤差。
[0044]因此，在所示的示例中，在基礎(chǔ)承載件22的頭部側(cè)形成有總計(jì)三個(gè)可光學(xué)檢測(cè)的定位標(biāo)記80、82、84的陣列，所述三個(gè)可光學(xué)檢測(cè)的定位標(biāo)記80、82、84被布置為以一定距離相互間隔開(kāi)，如果測(cè)試薄片28正確的布置在基礎(chǔ)承載件22上(利用輔助承載件24)則定位標(biāo)記80位于測(cè)試薄片28的中心。在定位標(biāo)記80的基礎(chǔ)上，可確定物體承載件22在水平平面中的位置。兩個(gè)另外的定位標(biāo)記82，84例如與定位標(biāo)記80位于一條公共的直線上。這使得能夠確定基礎(chǔ)承載件22在水平平面中的方向。
[0045]圖1所示的照相機(jī)86用于拍攝基礎(chǔ)承載件22的頭部側(cè)的照片，控制單元18中的合適的圖像分析軟件通過(guò)照相機(jī)86提供的照片數(shù)據(jù)來(lái)識(shí)別定位標(biāo)記80、82、84并且確定激光裝置12的坐標(biāo)系統(tǒng)中關(guān)于標(biāo)記80、82、84形成的陣列的位置和方向的信息。根據(jù)所確定的位置和方向信息，隨后控制單元18限定將產(chǎn)生測(cè)試燒蝕的激光輻射脈沖在激光裝置12的坐標(biāo)系統(tǒng)中的發(fā)射位置。這種機(jī)構(gòu)使得校準(zhǔn)程序?qū)κ褂谜叨蕴貏e簡(jiǎn)單，因?yàn)槭褂谜邇H花費(fèi)相對(duì)較少的精力來(lái)將基礎(chǔ)承載件22安裝到檢測(cè)臺(tái)10上，并且僅需要使用水平儀76來(lái)確?；A(chǔ)承載件22的最大程度的水平校正。
[0046]基礎(chǔ)承載件22還被實(shí)施為具有監(jiān)控和/或警示燈88，所述監(jiān)控和/或警示燈88在所示示例中也被布置在基礎(chǔ)承載件22的頭部側(cè)上并且可以給出針對(duì)不同用途的光學(xué)指示。例如，燈88可與風(fēng)扇68的運(yùn)行相聯(lián)系并且指示所述風(fēng)扇68是否正在運(yùn)行。
[0047]在圖1中，示出了與基礎(chǔ)承載件22相關(guān)聯(lián)(通常與物體承載裝置關(guān)聯(lián))的讀出裝置90，通過(guò)所述讀出裝置90可讀出配置在測(cè)試薄片28上的標(biāo)識(shí)碼。例如，這種標(biāo)識(shí)碼在圖2中以標(biāo)記92指示并且為條形碼的形式。條形碼可由測(cè)試薄片28的制造商預(yù)先印刷并且唯一地識(shí)別測(cè)試薄片28。如果測(cè)試薄片28可雙面使用(即，所述測(cè)試薄片28的上側(cè)和下側(cè)都適于進(jìn)行測(cè)試燒蝕)，可在測(cè)試薄片28的兩面上都配置條形碼92并且隨后唯一地識(shí)別相關(guān)的薄片側(cè)。[0048]在測(cè)試燒蝕產(chǎn)生在測(cè)試薄片28上之前，控制單元18在讀出條形碼92的基礎(chǔ)上可確定是否測(cè)試薄片28或其相關(guān)的薄片側(cè)已經(jīng)被使用。舉例而言，為此，可訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)(圖中未詳細(xì)示出)，在所述數(shù)據(jù)庫(kù)中已經(jīng)存儲(chǔ)有所有已經(jīng)被使用的測(cè)試薄片的相關(guān)信息。如果控制單元18確定剛讀出的測(cè)試薄片28是新的，控制單元18將釋放激光裝置12來(lái)發(fā)射激光輻射。另一方面，如果控制單元18確定使用的是已經(jīng)使用過(guò)的測(cè)試薄片(例如，被使用者無(wú)意間再次使用的測(cè)試薄片)，控制單元18可通過(guò)揚(yáng)聲器94或其它合適的輸出裝置來(lái)輸出警示指示，并且阻止激光裝置12發(fā)射激光輻射。
[0049]因?yàn)樗鲅b置接收由測(cè)量探針30采集并且由測(cè)量頭20提供的測(cè)量信號(hào)，控制單元18可將測(cè)量結(jié)果和相關(guān)測(cè)試薄片的標(biāo)識(shí)碼一起電子儲(chǔ)存至一個(gè)存檔中，如果需要的話，還可以存儲(chǔ)附加信息(例如測(cè)試的數(shù)據(jù)和/或時(shí)間)。替代性或附加性地，歸檔在一單獨(dú)的存檔中，測(cè)試裝置可包括例如配置在測(cè)量頭20上或測(cè)量頭20中的打標(biāo)裝置；并且利用所述打標(biāo)裝置，測(cè)量結(jié)果(如過(guò)需要的話，連同數(shù)據(jù)和/或時(shí)間)以編碼或非編碼的形式直接寫(xiě)入到相關(guān)的測(cè)試薄片28上。在這種情況下，足以對(duì)測(cè)試薄片28存檔，而不使用電子存檔。
[0050]在圖1中，被示出為與基礎(chǔ)承載件22相關(guān)聯(lián)(通常與物體承載裝置關(guān)聯(lián))的打標(biāo)裝置96也被示意性的繪 出。舉例而言，打標(biāo)裝置96可用于在激光加工之后為測(cè)試薄片28提供永久標(biāo)記，存在所述永久標(biāo)記則說(shuō)明相關(guān)薄片已經(jīng)被使用過(guò)。舉例而言，讀出裝置90隨后可被替代性或附加性地設(shè)置為采集條形碼或其它編碼來(lái)測(cè)試測(cè)試薄片28上存在或不存在這種使用標(biāo)記。
【權(quán)利要求】
1.一種將測(cè)試裝置用在對(duì)提供脈沖激光輻射的激光裝置(12)的脈沖能量進(jìn)行校準(zhǔn)的用途，其中，所述測(cè)試裝置包括具有多個(gè)測(cè)量探針(30)的測(cè)量頭(20)，并且其中，在本發(fā)明中利用激光輻射在測(cè)試表面上形成多個(gè)測(cè)試燒蝕，所述多個(gè)測(cè)試燒蝕的排布與所述測(cè)量探針的相對(duì)空間排布相對(duì)應(yīng)，并且隨后同時(shí)使用所述測(cè)量頭的多個(gè)測(cè)量探針來(lái)測(cè)量所述測(cè)試燒蝕的深度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用途，其中所述測(cè)量頭(20)至少并且優(yōu)選地包括總共三個(gè)測(cè)量探針(30)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用途，其中，所述測(cè)試表面由具有圓形輪廓的測(cè)試盤(pán)(28)形成，并且所述測(cè)量探針(30)以如下方式布置在所述測(cè)量頭(20)中，即，所述測(cè)量探針(30)沿虛擬圓形線以相等角間隔分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用途，其中，所述測(cè)試盤(pán)(28)和所述測(cè)量頭(20)都實(shí)施為具有指示標(biāo)記(46，48)，所述指示標(biāo)記(46，48)用于所述測(cè)試盤(pán)(28)和所述測(cè)量頭(20)相對(duì)于彼此調(diào)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)角度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用途，其中所述指示標(biāo)記(46，48)實(shí)施為形狀標(biāo)記或/和顏色標(biāo)記。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的用途，其中，所述測(cè)量頭(20)具有容置區(qū)域(40)以便容置所述測(cè)試盤(pán)(28)，并且所述測(cè)試盤(pán)和所述測(cè)量頭的指示標(biāo)記(46，48)使得所述測(cè)試盤(pán)僅能夠按照至少一個(gè)相對(duì)于所述測(cè)量頭的預(yù)定旋轉(zhuǎn)角度位置容置在所述容置區(qū)域中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用途，其中，所述測(cè)試盤(pán)(28)具有形狀標(biāo)記(46)，所述形狀標(biāo)記(46)使所述測(cè)試盤(pán)邊 緣的圓形邊程中斷，并且所述容置區(qū)域(40)具有形狀標(biāo)記(48)，所述形狀標(biāo)記(48)與所述測(cè)試盤(pán)的形狀標(biāo)記形狀互補(bǔ)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用途，其中，所述測(cè)試表面由測(cè)試薄片(28)形成，并且所述測(cè)量頭(20)具有容置區(qū)域(40)，所述容置區(qū)域(40)與所述測(cè)試薄片的外周緣的形狀相匹配以便容置所述測(cè)試薄片，并且其中，通到所述容置區(qū)域中的抽空路徑系統(tǒng)(50)在所述測(cè)量頭中延伸以便連接至真空泵(34)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用途，其中，所述測(cè)試裝置還包括物體承載裝置(22，24)，所述物體承載裝置(22，24)被設(shè)置于或附連至患者檢測(cè)臺(tái)(10)上，以便在施加所述測(cè)試燒蝕時(shí)對(duì)形成所述測(cè)試表面的測(cè)試物體進(jìn)行保持，并且其中，在所述物體承載裝置和/或所述測(cè)試物體上配置有至少兩個(gè)標(biāo)記(80,82,84)的布置,所述至少兩個(gè)標(biāo)記(80,82,84)是光學(xué)可檢測(cè)的并且彼此相距一定距離，并且在本發(fā)明中，所述標(biāo)記布置通過(guò)拍攝系統(tǒng)(86)來(lái)獲取，與所述標(biāo)記布置相關(guān)的方位信息通過(guò)所述拍攝系統(tǒng)的圖像數(shù)據(jù)來(lái)確定，并且所述激光裝置(12)產(chǎn)生所述測(cè)試燒蝕的發(fā)射位置根據(jù)所確定的方位信息來(lái)限定。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用途，其中，所述物體承載裝置(22，24)可包括基礎(chǔ)承載件(22)和輔助承載件(24)，所述基礎(chǔ)承載件實(shí)施為具有第一定位結(jié)構(gòu)(62，64)，所述第一定位結(jié)構(gòu)(62，64)用于將所述輔助承載件可移除地定位在所述基礎(chǔ)承載件上，并且所述輔助承載件實(shí)施為具有第二定位結(jié)構(gòu)(56，58)，所述第二定位結(jié)構(gòu)(56，58)用于將所述測(cè)試物體可移除地定位在所述輔助承載件上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用途，其中，在本發(fā)明中，在所述測(cè)試燒蝕形成后，放置著所述測(cè)試物體的所述輔助承載件(24)從所述基礎(chǔ)承載件(22)移開(kāi)并且被引向所述測(cè)量頭(20)，并且其中，在所述測(cè)量頭處，所述測(cè)試物體通過(guò)抽吸力被吸離所述輔助承載件并且吸附到所述測(cè)量頭上。
12.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任一項(xiàng)所述的用途，其中，所述物體承載裝置(22，24)包括底部(26)，所述底部(26)與所述檢測(cè)臺(tái)(10)的頭部部分(14)中的頭部凹入部的外周輪廓相匹配，并且在使用期間所述物體承載裝置(22，24)使其底部位于前方而插入到所述檢測(cè)臺(tái)的頭部凹入部中。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用途，其中，所述測(cè)試裝置包括讀出裝置(90)，所述讀出裝置(90)用于讀出形成所述測(cè)試表面的測(cè)試物體上的標(biāo)識(shí)碼(92)，在所述用途的范圍內(nèi)，在所述測(cè)試燒蝕形成之前將所述標(biāo)識(shí)碼讀出。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用途，其中，所述測(cè)試裝置包括用于提供標(biāo)記的打標(biāo)裝置(96)，所述標(biāo)記攜帶有與形成所述測(cè)試表面的測(cè)試物體上的測(cè)試燒蝕相關(guān)的信息。
【文檔編號(hào)】B23K26/035GK104010602SQ201180075529
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月13日
【發(fā)明者】埃維·谷斯, 克里斯托夫·德尼茨基, 克里斯蒂安·維爾納 申請(qǐng)人:威孚萊有限公司