用于激光系统的聚焦物镜的能移动的重量补偿悬架的装置的制造方法
【专利说明】
[0001] 本申请是名称为"用于激光系统的聚焦物镜的能移动的重量补偿悬架的装 置"、国际申请日为2010年3月3日、国际申请号为PCT/EP2010/001319、国家申请号为 201080065117. 8的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及激光系统的聚焦物镜的能移动的重量补偿悬架。所述激光系统优选提 供脉冲激光辐射，该脉冲激光辐射通过聚焦物镜被聚焦到辐射将要作用的期望位置。
【背景技术】
[0003] 在涉及活体组织的治疗并且组织和激光系统之间直接接触的场合，聚焦物镜的能 移动的重量补偿悬架不是仅仅而是尤其被期望。例如，在用激光外科手术对人眼做手术的 情况下，当使用超短脉冲激光辐射在眼角膜或眼睛的其它组织上制造切口时经常发生这种 直接接触。在这种情况下，直接接触意欲在辐射传播的方向相对于激光系统精确地定位待 被治疗的眼睛。通常，合适的接口单元（interfaceunit)(患者适配器）被连接在聚焦物 镜的前面，并实现眼睛与激光系统的物理联接。接口单元通常具有被联接到聚焦物镜的用 于接触元件的保持器，接触元件将被接触到眼睛并由对激光福射能穿透的材料制成。例如， 接触元件可为用于压平眼角膜的平面下侧（planeunderside)。
[0004] 激光系统中的聚焦物镜通常为多透镜系统，其可能将相当大的重量放在天平上。 对于这种聚焦物镜，若干千克不是少见的。显然，在眼睛手术中，聚焦物镜的全部的重量必 须不能搁在正被治疗的眼睛上。因此，用于聚焦物镜的重量补偿悬架被提供。例如，在这种 重量补偿方案的情况下，聚焦物镜仍然施加在眼睛上的力减少到几牛顿（例如，1至2N)。这 使得如果患者突然不由自主地抬起他或她的头部，例如，恐慌反应中，能够温和地并对眼睛 没有伤害地向上偏移聚焦物镜。
[0005] US5336215中给出聚焦物镜的重量补偿悬架的实例。那里，物镜的重量由弹簧系统 补偿，物镜依靠弹簧系统而相对于框架能移动的悬挂在框架中。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一个用于激光系统中的聚焦物镜的重量补偿的可靠的和精 确的功能方案。
[0007] 根据本发明，为了该目的而提供激光系统的聚焦物镜的能移动的重量补偿悬架， 包括：
[0008] -力产生装置，该力产生装置用于产生抵消所述聚焦物镜的重量的反作用力分 量；
[0009] -传动装置，该传动装置将所述反作用力分量传递到所述聚焦物镜上并允许所述 聚焦物镜的向上/向下补偿运动；和
[0010] -引导装置，该引导装置用于能移动地引导所述聚焦物镜，以使在所述聚焦物镜的 向上/向下补偿运动的情况下，所述聚焦物镜的光学轴线至少保持其在空间的方位并优选 地保持其在空间的位置。
[0011] 在所述物镜的向上/向下补偿运动的情况下，通过所述引导装置引导所述聚焦物 镜阻止所述物镜的所述光学轴线的不期望的倾斜。"向上/向下补偿运动"在此被理解为所 述聚焦物镜相对于所述激光系统向上或向下的运动。因此，不管所述物镜的补偿运动，所述 光学轴线对于正被治疗的对象保持特定方向，例如对于正被治疗的人眼的光学轴线。在此 应该指出，本发明原则上可被用于任何应用目的的激光系统，特别地可被用于在任何材料 (包括死的物质）上工作的激光系统，而且决不被限制到眼科应用目的。
[0012] 所述力产生装置可包括配重（counterweight)，该配重的质量用于产生至少部分 所述反作用力分量，特别地全部所述反作用力分量。所述配重可由单个配重构件构成，或者 替代地，由多个（至少两个）单独的重量构件构成，例如多个单独的重量构件能够以能改变 数量或/和相对彼此能改变位置的方式而被使用，所述单独的重量构件也可被结合成单个 总重量，以及从所述总重量中单独取出。通过所述配重的这种变化，特别能够将重量补偿精 确地配衡（taring)。
[0013] 而且，在本发明中，不应排除通过至少一个弹性元件产生部分所述反作用力分量。 由于通常与弹性元件关联的有效力取决于距离（弹性取决于弹性元件的变形状态）的缺 点，所述力产生装置优选不仅仅通过弹性元件产生所述反作用力分量。然而，将一个或更多 的弹性元件与配重结合也是可想象的，例如出于执行期望的力-距离依从关系的目的。
[0014] 所述传动装置优选为摇杆的形式，所述反作用力分量作用在摇杆的一侧，所述聚 焦物镜的所述重量作用在摇杆的另一侧。从功能上讲，所述摇杆可与杠杆秤（weighing beam)相比。
[0015] 例如，所述摇杆由至少一个杆体形成，所述至少一个杆体的一个杆臂被连接到所 述聚焦物镜，而所述至少一个杆体的另一个杆臂被连接到所述力产生装置。理解的是，两个 或更多的这种杆体可被相邻地、平行地且隔一定距离被提供以形成所述摇杆。所述力产生 装置在所述杆体上的力作用点可沿所述杆体被调节，进而调节作用在所述杆体上的力矩。 通常，优选所述力产生装置在所述摇杆上的至少一个力作用点与所述摇杆的转动轴线的距 离能被调节。
[0016] 施加在所述摇杆的一侧（即在一个杆臂上）以产生至少部分所述反作用力分量 的配重的使用在所述聚焦物镜的整个操作所需要的运动行程上具有使所产生的反作用力 分量最大可能恒定的优点。通过所述配重的重心相对于所述摇杆特意地移动，悬架装置的 力-距离特征曲线可被明确设定。这使得能够配衡，即使具有不能分割的配重。另一方面， 如果所述力产生装置包括至少一个弹性元件，除弹性元件的典型弹簧状力-距离特征之 外，悬架装置的力-距离特征曲线可被设定，由于弹性元件的力作用点沿所述杆或沿所述 摇杆能移动。
[0017] 所述聚焦物镜优选被支撑在所述摇杆上，以使其可以能围绕在一定距离处的平行 于所述摇杆的转动轴线延伸的旋转轴线相对于所述摇杆旋转。为了所述物镜的光学轴线的 空间位置的稳定性，建议聚焦物镜以距所述摇杆的转动轴线能变化的距离支撑在所述摇杆 上。如果所述摇杆被倾斜，那么所述聚焦物镜可进行同时运动，意味着改变与所述摇杆轴线 距离。以这种方式，所述物镜可沿直线而不是沿环形路径向上和向下移动，即所述物镜保持 其相对于正在工作的所述物镜的横向位置（横向意思是与所述物镜轴线成直角）。
[0018] 所述摇杆的转动轴承优选为低摩擦形式，而且例如可通过塑料滑动轴承或滚动轴 承而被执行。低摩擦是理想目标，是为尽可能避免覆盖（overlaid)的摩擦力歪曲所述悬架 装置的有效的力-距离特征。
[0019] 在优选的实施例中，所述聚焦物镜被支撑在所述摇杆的支撑表面构造 (arrangement)上，以使它可自由移动。特别地，所述支撑表面构造可为使所述物镜被松弛 地放置在所述摇杆上的形式。例如，所述支撑表面构造可由所述摇杆的至少一个杆体的至 少一个纵向凹槽形成，所述物镜可用合适的支撑销或其它的支撑结构而被插入到所述至少 一个凹槽中。例如，所述凹槽可向上开放，或/和它可相对于所述物镜抓紧的相关杆臂的纵 向范围而向前或后开放，使得所述物镜的所述支撑结构可从前面或后面被插入所述凹槽。
[0020] 理解的是，例如，所述支撑表面构造可替代地为一个或更多的封闭的（enclosed) 长孔的构造形式，所述物镜通过合适的支撑突起接合每个长孔。还理解的是，根据修改，所 述支撑表面构造可被形成在所述物镜上，用于支撑在所述支撑表面构造上的合适的支撑结 构可被形成在所述摇杆上。
[0021] 在任何情况下，所述物镜在所述摇杆上的支撑优选为不仅使得在所述摇杆的转动 运动过程中所述物镜能够相对于所述摇杆旋转，而且使得所述物镜的旋转轴线与所述摇杆 轴线之间的距离能够径向改变（径向上相对于摇杆轴线）。
[0022] 所述引导装置优选为具有与所述聚焦物镜的所述光学轴线平行的引导方向的直 线引导形式。所述引导装置优选具有在所述聚焦物镜的向上/向下补偿运动的情况下阻止 所述聚焦物镜横切光学轴线的运动的引导结构。这对于稳定所述物镜在空间的位置是有用 的。
[0023] 例如，所述引导装置可包括直线轴承和在其内被引导的滑块。所述滑块可被固定 在所述聚焦物镜上。所述直线轴承还可包括至少一个引导槽。所述滑块还可包括至少一个 引导突起，所述至少一个引导突起被装配为与所述引导槽以使所述滑块在水平方向的运动 被避免的方式工作。以这种方式，使所述聚焦物镜在垂直方向的引导成为可能，所述聚焦物 镜的所述光学轴线在其相对于初始位置的补偿运动的情况下能够保持其对准和位置。为了 这个目的，所述引导槽可被形成为具有底切（undercut)，所述引导突起被接