(57)【要約】【課題】高い走査速度を実現する。【解決手段】回転軸線ｃを中心として動かすことができるように配置された偏向ミラー２１によってレーザ光線２００を、回転軸線ｃに対して垂直な走査平面内で偏向させる偏向装置２を提供する。回転軸線ｃの方向に縮められた光線幅でレーザ光線２００を偏向ミラー２１上に投射するように構成された光線成形光学素子２２が偏向ミラー２１の上流に配置され、偏向ミラー２１は、レーザ光線２００の、光線成形光学素子２２の上流での、縮められていない入射光線幅よりも狭い、回転軸線ｃの方向のミラー幅を有している。【選択図】図２
2010072645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線（ｃ）を中心として動かすことができるように配置された偏向ミラー（２１）によってレーザ光線（２００）を走査平面内で偏向させる装置（２）であって、前記走査平面は、前記回転軸線（ｃ）に対して垂直に配置されている、装置（２）において、
光線成形光学素子（２２）が前記偏向ミラー（２１）の上流に配置され、当該光線成形光学素子は、前記レーザ光線（２００）が前記偏向ミラー（２１）上で縮められた光線幅を有するように、前記回転軸線（ｃ）の方向に縮められた光線幅で前記レーザ光線（２００）を前記偏向ミラー（２１）上に投射するように構成されており、
前記偏向ミラー（２１）は、前記レーザ光線（２００）の、前記光線成形光学素子（２２）の上流での、縮められていない入射光線幅（ｗＡ）よりも狭い、前記回転軸線（ｃ）の方向のミラー幅（ｗＭ）を有している、
ことを特徴とする装置（２）。
【請求項２】
光線成形光学素子（２３）が前記偏向ミラー（２１）の下流に配置され、当該光線成形光学素子は、前記偏向ミラー（２１）からのレーザ光線を、前記縮められていない入射光線幅（ｗＡ）に対応する光線幅を前記回転軸線（ｃ）の方向に有する実質的な平行レーザビーム（２０２）にして送るように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置（２）。
【請求項３】
複数の光線成形光学素子（２３，２４’）が前記偏向ミラー（２１）の下流に配置され、当該光線成形光学素子（２３，２４’）は、前記偏向ミラー（２１）からの前記レーザ光線（２０２）が、実質的に平行にされ、前記縮められていない入射光線幅（ｗＡ）からずれた光線幅を有するようにして、または、焦点（Ｆ）に向かって集束するように送られるように構成され配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置（２）。
【請求項４】
前記偏向ミラー（２１）の下流に配置された前記光線成形光学素子（２３，２４’）は、円柱レンズまたは回折光学素子として構成されていることを特徴とする、請求項２または３に記載の装置（２）。
【請求項５】
前記偏向ミラー（２１）は、実質的に楕円形に構成された反射性の前面（２１０）を有しており、該前面（２１０）の、前記回転軸線（ｃ）に対して垂直な方向にわたるミラー長さ（ｌＭ）は、前記前面（２１０）の、前記回転軸線（ｃ）の方向にわたるミラー幅（ｗＭ）の倍数であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一つに記載の装置（２）。
【請求項６】
前記偏向ミラー（２１）の反射性の前面（２１０）から離れた前記偏向ミラー（２１）の背面は、流線形状に丸くされていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一つに記載の装置（２）。
【請求項７】
前記偏向ミラー（２１）は、前記回転軸線に対して垂直に延びる長手方向に強化されていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一つに記載の装置（２）。
【請求項８】
前記偏向ミラー（２１）の上流に配置された前記光線成形光学素子（２２）は円柱レンズまたは回折光学素子として構成されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一つに記載の装置（２）。
【請求項９】
前記レーザ光線（２００）は、フェムト秒レーザパルスによってパルス状にされたレーザ光線であり、眼組織（３）を分解するために前記フェムト秒レーザパルスを集束させて投射する光投射器（２４）が前記偏向ミラー（２１）の下流に配置されていることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一つに記載の装置（２）。
【請求項１０】
前期レーザ光線の前記縮められていない入射光線幅（ｗＡ）は少なくとも１５ｍｍであることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一つに記載の装置（２）。
【請求項１１】
前記回転軸線（ｃ）を中心として前記偏向ミラー（２１）を動かすために前記偏向ミラー（２１）に連結された駆動部（２０）を有することを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一つに記載の装置（２）。
【請求項１２】
前記回転軸線（ｃ）を中心として前記偏向ミラー（２１）を振動するように動かすために前記偏向ミラー（２１）に連結された振動子を有することを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一つに記載の装置（２）。
【請求項１３】
前記偏向ミラー（２１）の下流に配置され、前記偏向ミラー（２１）による偏向方向に対して垂直な第２の偏向方向に前記レーザ光線を偏向させる働きをする偏向装置と、前記偏向ミラー（２１）によって偏向させられた前記レーザ光線を、下流に配置された前記偏向装置の入射瞳内に結像させる中継光学ユニットと、を有することを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一つに記載の装置（２）。
【請求項１４】
回転軸線（ｃ）を中心として動かすことができるように配置された偏向ミラー（２１）によってレーザ光線を走査平面内で偏向させる方法であって、前記走査平面は、前記回転軸線（ｃ）に対して垂直に配置されている、方法において、
前記レーザ光線（２００）が前記偏向ミラー（２１）上で縮められた光線幅を有するように、前記偏向ミラー（２１）の上流に配置された光線成形光学素子（２２）によって、前記回転軸線（ｃ）の方向に縮められた光線幅で前記レーザ光線（２００）を前記偏向ミラー（２１）上に投射することと、
前記レーザ光線（２００）の、前記光線成形光学素子（２２）の上流での、縮められていない入射光線幅（ｗＡ）よりも狭い、前記回転軸線（ｃ）の方向のミラー幅（ｗＭ）を有している前記偏向ミラー（２１）によって前記レーザ（２００）を反射させることと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記偏向ミラー（２１）の下流に配置された光線成形光学素子（２３）によって、前記偏向ミラー（２１）からの前記レーザ光線を、実質的に平行にし、前記縮められていない入射光線幅（ｗＡ）に対応する、前記回転軸線（ｃ）の方向の光線幅（ｗＢ）で送ることを有する、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光線を偏向させる装置および方法に関する。本発明は、特に、回転軸線を中心として動かすことができるように配置された偏向ミラーによってレーザ光線を偏向させる装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
物質処理中に結像領域または作用領域を走査するために、光線（レーザ光線）が、相応の偏向装置（スキャナ）によって１つまたは２つの走査方向（ｘ／ｙ走査方向）に偏向させられる。好ましくは、口径食を避けるために、この場合、近似的な平行光線が、集束光学ユニットの入射瞳の中心を中心としてピボット運動させられる。光線の偏向は、ピボット運動可能なミラー、例えば、ガルバノスキャナ、ピエゾスキャナ、ポリゴンスキャナ、または共鳴スキャナを用いて行われるのが普通である。
【０００３】
特許文献１には、レーザ光線を、ガルバノスキャナに搭載された２つのミラーを用い、中継光学ユニットによって中間で結像させて、目標の入射瞳内に結像させるレーザ治療装置が記載されている。
【０００４】
特許文献２には、２つの走査軸線を有するシステムが記載されており、このシステムでは、中継光学ユニットが１つだけであるが、その代わりに、第２の走査軸線用の、同期して動かされる付加的なミラーが備えられ、そのミラーによって、第２の走査軸線により偏向させられる光線が、その回転中心外で、第１の回転軸線に影響を与えるのが防がれている。
【０００５】
特許文献３には、プリンタ、コピー機、またはファックス機のような結像装置用の光学スキャナが記載されており、この光学スキャナでは、光線が、結像工程中に偏向ミラーに斜めに当てられており、この偏向ミラーは、回転軸線の方向に比較的狭くなるように具体化されている。特許文献３によれば、光線は、縮められているが、ミラー幅を超えている光線幅で偏向ミラー上に投射されている（「過充填」スキャナ）。偏向させられ、（軸線回りの回転によって）ミラーの偏向角度に応じて回転させられる光線の結像の影響を弱めるために、偏向させられた光線は、回転角度に応じてトリミングされている。
【０００６】
特許文献４には、結像装置用の、他の「過充填」スキャナが記載されており、この「過充填」スキャナでは、光線が、回転するポリゴンミラーの面として具体化された偏向ミラーに斜めに当てられており、光学的な光線成形手段によって縮められた光線幅は、個々の面の、走査方向のミラー幅を超えている。
【０００７】
走査速度を高めるためには、慣性ができるだけ小さいミラー（すなわち、特に、小さいミラー）が望ましい。この場合、集束光学ユニットの所与の結像パラメータ（焦点サイズ、作用距離、および、結像領域の高さ）についての基本的な光学的法則のために、ミラーの大きさは、同時に走査角度を大きくしない限り、小さくすることができない。逆に、光線径は、同様に速度を高めるように走査角度を小さくするためには、大きくする必要がある。形式的には、光線径と走査角度の積は光学システムの定数である。速度を高めるために望まれるようにミラー径と走査角度を同時に減らすことは、根本的に不可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２００６／０７４８９８号パンフレット
【特許文献２】欧州特許第１５８４３１０号明細書
【特許文献３】欧州特許第１５５７７１０号明細書
【特許文献４】米国特許第６，３４１，０３０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、公知のシステムの、少なくとも幾つかの欠点を持たない、回転軸線を中心として動かすことができる偏向ミラーによってレーザ光線を偏向させる装置および方法を提案することにある。特に、本発明の目的は、偏向ミラーの大きさを小さくするために走査角度を大きくすることを必要とせずに、偏向ミラーの大きさを小さくする結果として高い走査速度を実現できる、レーザ光線を偏向させる装置および方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、これらの目的は、特に、独立請求項の要素によって達成される。他の有利な実施態様が、従属請求項および明細書から明らかになる。
【００１１】
上記の目的は、本発明によって、特に、回転軸線を中心として動かすことができるように配置された偏向ミラーを用いてレーザ光線を偏向させるために、光線成形光学素子が偏向ミラーの上流に配置され、この光線成形光学素子が、レーザ光線を、回転軸線の方向に縮められた光線幅で偏向ミラー上に投射するように構成されていることによって達成される。すなわち、上流に配置された光線成形光学素子によって、レーザ光線が、偏向ミラーの、回転軸線に対して垂直な長手方向へと集束させられる。実質的に円形の光線断面を有するレーザ光線の場合、光線成形光学素子による変換によって、例えば、狭く細長い楕円形の断面のレーザ光線が偏向ミラー上に投射される。
【００１２】
偏向ミラーは、光線成形光学素子の上流のレーザ光線の、縮められていない入射光線幅よりも狭い、回転軸線の方向のミラー幅を有している。レーザ光線の、縮められていない入射光線幅は、例えば、少なくとも１５ｍｍである。偏向ミラー上での、縮められた光線幅は、例えば、入射光線幅の５〜２５％である。このようにして、レーザ光線は、縮められた光線幅で偏向ミラー上に完全に収まる。すなわち、偏向ミラー上に投射されたレーザ光線の断面は、偏向ミラー上で、偏向ミラーの、回転軸線の方向のミラー幅よりも広くない。投射されたレーザ光線の全断面が偏向ミラー上に収まり、偏向ミラーのミラー幅を超えることはない。好ましくは、偏向ミラー上に投射されたレーザ光線の断面は、偏向ミラーの、回転軸線の方向のミラー幅よりも狭い。レーザ光線の、トリミングされていない全断面での、偏向ミラー上への投射と偏向（すなわち、ミラー幅およびミラー高さを超えることがない）は、エネルギ効率がよく、パルスレーザシステムにおいて、偏向角度（走査角度）に左右されない（均一な）パスルエネルギの伝達を可能とする。結像装置の（「過充填」走査による）公知の手法とは対照的に、レーザ光線は、偏向ミラーで断面をトリミングされないので、そうでなければ、トリミングによって減少させられる光線またはパルスのエネルギが維持され、このことは、レーザパルスを集束させて投射する物質処理の用途で、例えば、眼組織の処理および分解（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）中に必要である。
【００１３】
いくらか好ましくない実施態様では、光線幅は、単純に、回転軸線の方向に縮められるのではなく、レーザ光線は、偏向ミラー上に集束させられるように投射される（集光）。その結果、小さな偏向ミラーを同様に用いることができるが、代わりに、下流に配置された光学ユニットは、瞳を大きくする必要がある。
【００１４】
レーザ光線を、走査方向に対して垂直に延びる回転軸線の方向に縮める（集束させる）変換は、上述の基本的な制約が、走査平面にのみ適用されるものであるという事情を考慮したものである。走査平面に対して垂直には、すなわち、回転軸線の方向には、スキャナシステムについてのこれらの基本的な法則の充足を破ることなく、光線を変形させることができる。したがって、光線幅を（走査平面に対して垂直な）回転軸線の方向に狭める（集束させる）結果として、同方向に縮められた幅を有する偏向ミラーを用いることが可能となる。偏向ミラーの寸法が小さくなるおかげで、その質量および質量慣性もかなり減る。質量慣性が減る結果として、同じ走査速度で、または、より速い走査速度でも、必要なエネルギがより小さい、小さな、したがって軽い走査駆動部を用いることができる。
【００１５】
好ましくは、光線成形光学素子が偏向ミラーの下流に配置され、この光線成形光学素子は、偏向ミラーからのレーザ光線を、縮められていない入射光線幅に対応する光線幅を回転軸線の方向に有する実質的な平行レーザ光線にして送るように構成されている。レーザ光線の、回転軸線の方向の幅は、偏向ミラーの上流に配置された第１の光線成形光学素子から先細りになっている（集束光線）ので、このレーザ光線幅は、偏向ミラーでの反射の結果として再び広がる（発散反射光線）。偏向ミラーの下流に配置された第２の光線成形光学素子は、回転軸線の方向の光線幅を狭め、それによって、偏向ミラーから、回転軸線の方向に広がり始めたレーザ光線幅が、一定のレーザ光線幅に変換されるようにレーザ光線を成形するように構成されている。すなわち、下流に配置された光線成形光学素子によって、偏向ミラーによって偏向させられ反射され、広げられたレーザ光線が、光線の広がりを補償するために集束させられる。この場合、第２の光線成形光学素子は、出てくるレーザ光線の断面が、上流に配置された第１の成形光学素子の上流の、変換されていない元々のレーザ光線に実質的に対応するように、偏向ミラーに対して配置される（距離をとられる）。このようにして、第２の光線成形光学素子によって、レーザ光線が、第１の光線成形光学素子に元々到達した時と実質的に同じ光線断面（幅、形状）で送られるように、偏向ミラーの下流に配置された第２の光線成形光学素子によって、偏向ミラーの上流に配置された第１の光線成形光学素子の変換が逆転される。レーザ光線が、元々、実質的に円形の光線断面を有し、それが、偏向ミラー上に楕円形の断面で投射される場合、第２の光線成形光学素子によって、レーザ光線は、例えば、元通り実質的に円形の断面を有するように成形される。
【００１６】
実施態様に応じて、偏向ミラーの上流に配置された光線成形光学素子、または、偏向ミラーの下流に配置された光線成形光学素子は、円柱レンズとして、または回折光学素子として構成され、ここで、円柱レンズという用語は、円柱レンズの効果と同一の効果、または円柱レンズに相当する効果を有し、収差の補正が改善された複数の屈折光学素子も示すものとして用いている。
【００１７】
好ましくは、偏向ミラーは、実質的に楕円形に構成された反射性の前面を有しており、この前面の、回転軸線に対して垂直な方向にわたるミラー長さ（楕円長さ）は、この前面の、回転軸線の方向にわたるミラー幅（楕円幅）の倍数となっている。
【００１８】
一実施態様では、偏向ミラーの前面から離れた、偏向ミラーの背面は、流線形状に丸くされている。その結果、流れ抵抗による動力損失を低減することができ、あるいは、動力は同じままで、速い走査速度（走査振動数）、および／または、大きな動き（振幅）を実現することができる。
【００１９】
他の実施態様では、偏向ミラーは、回転軸線に対して垂直に延びる長手方向に強化されている。偏向ミラーの、回転軸線に対して垂直な方向の強化によって、レーザ光線の波面の変形を生じさせる場合がある偏向ミラーの曲げ振動が防止される。
【００２０】
好ましくは、偏向ミラーは、回転軸線を中心として偏向ミラーを動かす駆動部、特に振動子に連結されている。好ましくは、偏向ミラーは、回転軸線を中心として振動するように前後にピボット運動させられる。
【００２１】
眼科学的装置における（上述の複数の実施態様の１つに従った）偏向装置の一実施態様では、レーザ光線は、例えば、フェムト秒レーザパルスによってパルス状にされたレーザ光線であり、眼組織の分解のためにフェムト秒レーザパルスを集束させて投射する光投射器が、偏向ミラーの下流に配置されている。
【００２２】
一実施態様では、上述の種類の２つの偏向装置が直列に接続されており、第１の偏向装置は、レーザ光線を第１の偏向方向に偏向させるように構成され、第２の偏向装置は、レーザ光線を、第１の偏向方向に対して垂直な第２の偏向方向に偏向させるように構成されている。このように、直列に接続された２つの偏向装置から形成された装置は、第１の偏向装置の第１の偏向ミラーの下流に配置され、第１の偏向ミラーの偏向方向に垂直な第２の偏向方向にレーザ光線を偏向させる第２の偏向ミラーを有する第２の偏向装置と、第１の偏向ミラーによって偏向させられたレーザ光線を、下流に配置された第２の偏向装置の入射瞳内に結像させ、結像を仲介する中継光学ユニットと、を有している。一実施態様において、第２の偏向装置は、自身は瞳を有していないが、例えば、集束光学ユニットまたは他の中継光学ユニットの入射瞳内に配置されているミラーとして具体化される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】偏向ミラーによってレーザ光線を偏向させる従来技術による装置の模式的な断面図および平面図である。
【図２】偏向ミラーによってレーザ光線を偏向させる本発明による実施形態の装置の模式的な断面図および平面図である。
【図３】偏向ミラーの回転軸線に対する光線幅の変化を示す、光線経路を２つの視点から見た様子を組み合わせて模式的に示す図である。
【図４】背面が流線形状に構成された偏向ミラーの一例の断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して記載する。
【００２５】
図１において、参照符号１は、いずれの場合も、従来技術による偏向装置を示しており、この偏向装置は、図の上部に断面図で模式的に示され、図の下部に平面図で模式的に示されている。偏向装置１は、回転軸線ｃを中心として動かすことができる偏向ミラー１１を有している。偏向ミラー１１は、実質的な平行レーザ光線であるのが好ましい入射光線１２が、回転軸線ｃに対して垂直に配置された走査平面内で偏向されるように偏向ミラーを動かす駆動部１０に連結されている。反射光線１２’は、偏向ミラー１１の下流に配置された光投射器１３によって焦点Ｆ上に投射される。図１の下部で見て取れるように、光線は、実質的に円形の断面Ｑ１を有している。偏向ミラー１１は、楕円形に構成され、回転軸線ｃの方向に、少なくとも、光線１２の光線幅に対応するミラー幅を有している。
【００２６】
図２および３において、参照符号２は、いずれの場合も、実質的な平行光線、特にレーザ光線２００を偏向するための、本発明の実施形態の偏向装置を示している。一実施形態において、レーザ光線２００は、フェムト秒レーザパルスによってパルス状にされたレーザである。
【００２７】
偏向装置２は、回転軸線ｃを中心として動かすことができる偏向ミラー２１を有しており、偏向ミラー２１は駆動部２０に連結されている。駆動部２０は、回転軸線ｃを中心として偏向ミラー２１を、好ましくは振動（前後の回転）運動をするように、動かすように構成されている。駆動部２０は、例えば、ピエゾ駆動部またはガルバノ駆動部などを用いた振動子として具体化される。
【００２８】
偏向装置２は、偏向ミラー２１の上流に位置するように配置された光線成形光学素子２２を付加的に有している。上流に配置された光線成形光学素子２２は、例えば、円柱レンズ（円柱レンズの効果と同一の効果を有し、場合によっては、収差の補正が改善された複数の屈折光学素子を含む）として、あるいは、回折光学素子として具体化され、入射レーザ光線２００の元々の光線幅ｗＡ（入射光線幅）が回転軸線ｃの方向に縮められるように、すなわち、偏向ミラー２１の、回転軸線ｃに対して垂直に延びる長手方向へと集束するように具体化される。
【００２９】
図３の領域Ａ’には、図２に、回転軸線ｃに対して垂直に延びる矢印Ａによって示す視点からレーザ光線を見た様子を示している。図３で見て取れるように、光線成形光学素子２２によって成形されたレーザ光線２０１は、回転軸線ｃの方向に先細りになって（集束して）いる光線幅を有している。すなわち、成形された（集束させられた）レーザ光線２０１が、楕円形の断面Ｑ２で偏向ミラー２１上に投射されるように、光線幅が光線成形光学素子２２によって回転軸線ｃの方向に狭められている。入射するレーザ光線２００の元々の実質的に円形の断面ＱＡ１から出発して、成形されたレーザビーム２０１が、入射するレーザ光線２００の元々の光線幅ｗＡに対応する実質的に一定の楕円長さと、偏向ミラー２１に向かって連続的に減少する楕円幅、または光線幅を有する楕円形の断面ＱＡ２，ＱＡ３，ＱＡ４を有するように、回転軸線ｃの方向の光線幅が先細りになっている。成形され、偏向ミラー２１上に投射されたレーザ光線２０１の、回転軸線ｃの方向の光線幅は、例えば、元々の光線幅ｗＡの５〜２０％の間である。
【００３０】
偏向ミラー２１は、細長い、例えば、楕円形に構成された反射性の前面２１０を有している。前面２１０の、回転軸線ｃに対して垂直な方向にわたるミラー長さｌＭ（楕円長さ）は、前面２１０の、回転軸線ｃの方向のミラー幅ｗＭ（楕円幅）の倍数である。偏向ミラー２１の、回転軸線ｃの方向のミラー幅ｗＭは、成形され、偏向ミラー２１上に投射されたレーザ光線２０１の光線幅が縮められているのに応じて、入射するレーザ光線２００の元々の光線幅ｗＡよりも狭くなっている。例として、偏向ミラー２１の、回転軸線ｃの方向のミラー幅ｗＭは、元々の光線幅ｗＡの５〜２５％である。長手方向に沿う断面２１１および回転軸線ｃに沿う断面２１２で図４に模式的に示すように、偏向ミラー２１０の、前面２１０から離れた背面は、流線形状に丸くされている。背面の丸みによって、偏向ミラー２１はその長手方向に付加的に強化されている。
【００３１】
図３の領域Ｂ’には、図２に、回転軸線ｃに対して垂直に延びる矢印Ｂによって示す視点からレーザ光線を見た様子を示している。図３で見て取れるように、回転軸線ｃの方向の光線幅は、偏向ミラー２１での反射によって、偏向ミラー２１からの距離が長くなるにつれて連続的に広がっている（発散光線）。すなわち、偏向ミラー２１によって偏向させられ、反射されたレーザ光線２０２は、入射するレーザ光線２００の元々の光線幅ｗＡに対応する実質的に一定の楕円長さと、偏向ミラー２１上に投射された楕円形の断面Ｑ２から出発して連続的に大きくなっている、回転軸線ｃの方向の楕円幅、または光線幅を有する楕円形の断面ＱＢ１，ＱＢ２，ＱＢ３を有している。
【００３２】
偏向装置２は、偏向ミラー２１の下流に位置するように配置された他の光線成形光学素子２３を付加的に有している。下流に配置された光線成形光学素子２３は、例えば、円柱レンズ（円柱レンズの効果と同一の効果を有し、場合によっては、収差の補正が改善された複数の屈折光学素子を含む）として、あるいは、回折光学素子として構成され、偏向させられたレーザ光線２０２の、回転軸線ｃの方向の、広がっている光線幅を、一定の光線幅へと、回転軸線ｃの方向に元通りに縮めるように具体化される。図３に模式的に示すように、光線成形光学素子２３は、偏向させられたレーザ光線２０２の、回転軸線ｃの方向の光線幅が、元通り、入射するレーザ光線２００の元々の光線幅ｗＡに相当している、偏向ミラー２１から距離ｄの所に配置されている。したがって、光線成形光学素子２３によって、偏向させられたレーザ光線２０２の、回転軸線ｃの方向の光線幅は、入射するレーザ光線２００の元々の光線幅ｗＡに相当する一定の光線幅ｗＢに縮められる。光線成形光学素子２３によって、入射するレーザ光線２００の元々の断面ＱＡ１に対応する実質的に円形の断面ＱＢ４を有する実質的な平行レーザ光線２０３が、下流に配置された光投射器２４に供給される。
【００３３】
光投射器２４は、例えば、平行レーザ光線２０３を焦点Ｆ上に集束させるように投射する１つまたはそれ以上の投射レンズを有する投射光学ユニット、または集束光学ユニットである。一実施形態において、偏向装置２は眼科学的装置に組み込まれ、光投射器２４は、平行レーザ光線２０３、特にフェムト秒レーザパルスを、眼組織３の点状の分解のために、図３に模式的に示すように、眼組織３内または眼組織３上の焦点Ｆに投射するように構成されている。
【００３４】
ここで、他の実施形態では、他の光学要素、例えば、レーザ光線を付加的に直角に偏向させるための光線偏向光学素子（在来のｘｙダブルスキャナ構成）が、光線成形光学素子２２と２３の間の光線経路内に配置されることが付加的に強調されるべきである。さらに、像回転器を付加的に用いる場合、極座標系における偏向が考えられる。互い垂直な２つの偏向方向の偏向は、それぞれレーザ光線を一偏向方向に偏向させる２つの偏向装置２を直列に接続することによっても達成することができる。偏向させられたレーザ光線を、光投射器の投射光学ユニット、または集束光学ユニットまたは下流に配置された偏向装置の入射瞳内に結像させるために、例えば特許文献１および特許文献２に示されているように、結像を仲介する中継光学ユニットを付加的に設けることもできる。
【００３５】
投射方向ｚの焦点調節のためには、光投射器２４が調節される、または、スキャナシステムの入力の所のレーザ光線のダイバージェンスが調節される。
【００３６】
一実施形態では、光線成形光学素子２２、２３の、起こり得る波面収差が、上流または下流に配置された補償素子によって補償され、他の実施形態では、補償素子は、光線成形光学素子２２，２３の一部である。
【００３７】
一実施形態では、光線成形光学素子２３は、入射するレーザ光線２００の元々の光線幅ｗＡとは異なる光線径、または集束効果が達成されるように、ある距離の所に配置され、ある屈折力を与えられる。例として、図２および３に模式的に示すように、光投射器２４の球面状の要素を、例えば、軸線が、光線成形光学素子２３に対して垂直に向けられた円柱レンズ（円柱レンズの効果と同一の効果を有し、場合によっては、収差の補正が改善された複数の屈折光学素子を含む）の形態の他の光線成形光学素子２４’によって置き換えることができる。光線成形光学素子２３の屈折力が、相応に強められた場合、光投射器２４の球面状の要素と同じ集束効果が、他の光線成形光学素子２４’との組み合わせによって得られる。したがって、光線成形光学素子２３が、機能上、光投射器２４の一部となる。
【００３８】
光投射器２４の結像領域は、平坦とすることができ、あるいは、角膜上に適用するために湾曲したものとすることもできる。
【符号の説明】
【００３９】
２    偏向装置
２１    偏向ミラー
２２    光線成形光学素子
２００    レーザ光線
ｃ    回転軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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