(57)【要約】閉ループ焦点調節システムおよび方法は焦点調節アセンブリ（２６）を所望の位置へ配置する。直線エンコーダなどのフィードバック配置デバイス（１２）は、焦点調節アセンブリの直線運動に関する実際のまたは「読み出された」値を提供する。その二つの値が所定の許容外または有効範囲外の場合、可聴警告または視覚警告が与えられる。レーザー源（４１）が焦点調節システムで用いられる場合、レーザー処置は、その二つの値が許容範囲外である場合、阻止される。しかしながら、所望の位置と実際の位置との差が許容範囲内の場合、焦点調節アセンブリは再び位置調節され、焦点調節アセンブリの位置のリアルタイムで体系的な修正が可能となる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザービームを焦点深度位置に焦点調節する焦点調節アセンブリと、
該焦点調節アセンブリの位置を決定するフィードバック位置合わせデバイスと、
該フィードバック位置合わせデバイスに相互接続されたコンピュータプロセッサであって、該プロセッサは、所望の焦点深度位置に関する値に基づいて該焦点調節アセンブリの運動を命令するように適合され、該プロセッサは、該フィードバック位置合わせデバイスから該焦点調節アセンブリの実際の位置値を受信するように適合される、コンピュータプロセッサと
を備えた閉ループ焦点位置合わせシステムであって、
該フィードバック位置合わせデバイスは、該実際の位置値を取得するために、該焦点調節アセンブリの直線運動を読み出すように適合され、該プロセッサは、該実際の位置値と該所望の位置値との間のデルタ値を計算するように適合され、該プロセッサは、該デルタ値が許容範囲内である場合において、該焦点調節アセンブリを位置変更するように適合される、システム。
【請求項２】
前記フィードバック位置合わせデバイスが直線エンコーダである、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記フィードバック位置合わせデバイスが回転エンコーダである、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記フィードバック位置合わせデバイスが干渉エンコーダである、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記フィードバック位置合わせデバイスが光エンコーダである、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記フィードバック位置合わせデバイスがリゾルバである、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記フィードバック位置合わせデバイスがＨｅｉｄｅｎｈｅｉｍスケールである、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記フィードバック位置合わせデバイスが角エンコーダである、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記フィードバック位置合わせデバイスがデジタル長ゲージシステムである、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記フィードバック位置合わせデバイスが位相デバイスである、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記フィードバック位置合わせデバイスが磁気ストライプ読取装置である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記フィードバック位置合わせデバイスがトランスデューサである、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記焦点調節アセンブリが可動式ズームレンズである、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記焦点調節アセンブリがガルボ電動式焦点調節アセンブリである、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記コンピュータプロセッサからの電気信号を、前記可動式焦点調節アセンブリに電源供給するためのアナログ電源に変換するデジタル／アナログコンバータをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記可動式焦点調節アセンブリを介するように指向されるレーザービームを生成するレーザー源をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記レーザー源が、１０ピコ秒未満のパルス幅の赤外超短波パルスレーザーである、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記レーザー源が、連続波、Ｑスイッチパルス、またはモードロック超短波パルスレーザである、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記デルタ値が前記許容範囲外である場合においてオペレータに視覚警告を提供する視覚表示装置をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項２０】
前記デルタ値が前記許容範囲外である場合においてオペレータに可聴警告を提供するオーディオ機器をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項２１】
前記プロセッサが、前記デルタ値が前記許容範囲外である場合においてレーザー活性化を妨げるように適合される、請求項１に記載のシステム。
【請求項２２】
前記プロセッサが、前記焦点調節アセンブリの運動の間において、該焦点調節アセンブリを前記所望の焦点深度に繰り返し位置変更するように適合される、請求項１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記直線エンコーダが、エンコーダストリップと、センサヘッドと、シリアルモジュールへの補間回路を備える、請求項２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記プロセッサが、前記デルタ値が許容範囲内である場合において前記レーザ源の活性化を許可するように適合される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２５】
レーザを焦点調節する焦点調節アセンブリを位置合わせする方法であって、
所望の位置値に基づいて該焦点調節アセンブリを所望の位置に運動させることと、
該焦点調節アセンブリの実際の直線運動に対する実際の位置値を決定することと、
該実際の位置値と該所望の位置値との間のデルタ値を決定することと、
該デルタ値が特定範囲内である場合において、該焦点調節アセンブリを位置変更することと
を包含する、方法。
【請求項２６】
前記所望の位置値に基づいて焦点調節アセンブリを所望の位置に運動させるステップが、
ソフトウェアプログラムによってレーザービームに対する所望の焦点深度を受信することと、
該焦点深度値を位置に基づいた値に変換することと、
該焦点調節アセンブリに該位置に基づいた値へと運動するように命令することと
を包含する、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記デルタ値が前記許容範囲外である場合において前記レーザービームの活性化を妨げるステップをさらに包含する、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記焦点調節アセンブリの実際の直線運動に対する実際の位置値を決定するステップが、
該焦点調節アセンブリの実際の位置を読み出すためにフィードバック位置合わせデバイスを用いることを包含する、請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
前記フィードバック位置合わせデバイスが直線エンコーダである、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記フィードバック位置合わせデバイスが回転エンコーダである、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記フィードバック位置合わせデバイスが干渉エンコーダである、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
前記フィードバック位置合わせデバイスが光エンコーダである、請求項２８に記載の方法。
【請求項３３】
前記フィードバック位置合わせデバイスがリゾルバである、請求項２８に記載の方法。
【請求項３４】
前記フィードバック位置合わせデバイスがＨｅｉｄｅｎｈｅｉｍスケールである、請求項２８に記載の方法。
【請求項３５】
前記フィードバック位置合わせデバイスが角エンコーダである、請求項２８に記載の方法。
【請求項３６】
前記フィードバック位置合わせデバイスがデジタル長ゲージシステムである、請求項２８に記載の方法。
【請求項３７】
前記フィードバック位置合わせデバイスが位相デバイスである、請求項２８に記載の方法。
【請求項３８】
前記フィードバック位置合わせデバイスが磁気ストライプ読取装置である、請求項２８に記載の方法。
【請求項３９】
前記フィードバック位置合わせデバイスがトランスデューサである、請求項２８に記載の方法。
【請求項４０】
前記焦点調節アセンブリが可動式ズームレンズである、請求項２５に記載の方法。
【請求項４１】
前記焦点調節アセンブリがガルボ電動式焦点調節アセンブリである、請求項２５に記載の方法。
【請求項４２】
前記焦点調節アセンブリの動作に関してモーターへの電流を生成するステップをさらに包含する、請求項２５に記載の方法。
【請求項４３】
前記デルタ値が許容範囲外であるという可聴警告および／または視覚警告を提供するステップをさらに包含する、請求項２５に記載の方法。
【請求項４４】
前記デルタ値が許容範囲外である場合においてレーザー活性化を妨げるステップをさらに包含する、請求項２５に記載の方法。
【請求項４５】
前記可動式焦点調節アセンブリを介するように指向されるレーザービームを生成するレーザー源を提供するステップをさらに包含する、請求項２５に記載の方法。
【請求項４６】
前記レーザー源が、赤外超短波パルスレーザーである、請求項４５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００１年１０月２１日に出願された、係属出願第０９／９７６，５５５号の一部継続出願である。
【０００２】
本発明は、概して、閉ループ焦点位置合わせシステムに関する。より具体的には、本発明は、レーザービームを焦点調節する焦点調節アセンブリを所望の位置（理論位置とも呼ばれる位置）へと運動させ、フィードバック位置合わせデバイスを介して、焦点調節アセンブリの実際の運動を決定する方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
様々なレーザー処置または手術は、そのレーザービームが特定の焦点に正確に焦点を合わせることが要求される。例えば、眼球組織が、影響を受ける組織において、または組織上にて、光により分裂されるか、切除される、眼科のレーザー手術において、レーザービームの焦点を合わせるために用いられるレーザー焦点調節アセンブリの正確な位置合わせは極めて重要である。そのような眼科の外科手術は、角膜、強膜、虹彩、水晶体および関連する構造、硝子体、および網膜における手術、ならびに、緑内障の治療のための手術を含む。焦点深度の精度は、皮膚科における応用および染色体の一部を用いるためのＤＮＡにおける「手術」など、多くの眼科以外のレーザー外科手術においてもまた必要とされる。また、フォトリソグラフィーおよびマイクロマシン加工技術などの非生物学的用途が焦点深度の精度を必要とする。
【０００４】
レーザーに対する焦点調節要素の較正（それは、外科処置パターンの要求に従って変化するようになされる）を用いてもなお、レーザービームの実際の焦点深度は、その処置のための所望の焦点深度とは異なることがある。それゆえ、所望の位置に対する焦点調節アセンブリの動きを制御する閉ループシステム、および、その焦点調節アセンブリの所望の動きが達成されるフィードバック検証の必要性が存在する。この方法において、焦点の深度位置が正確に制御され得る。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
簡単に記載すると、閉ループ焦点位置合わせシステムは、レーザービームを焦点調節するために用いられる焦点調節アセンブリの運動を制御するためのソフトウェアの実行用にコンピュータプロセッサを用いる。このソフトウェアは、オペレータがレーザー焦点または焦点深度を識別することを可能にするように構成される。次いで、焦点調節アセンブリは、所望の位置へと運動するように命令される。フィードバック位置合わせデバイスは、焦点調節アセンブリの実際の位置または運動を読み出す。所望の位置と実際の位置との比較を用いて、焦点調節アセンブリが正確に運動されたか否かが決定される。それによって、レーザービームは、活性化されたときに正確に焦点調節されている。
【０００６】
一実施形態では、焦点調節アセンブリは、デルタ値（所望の位置と実際の位置との差）が許容範囲内である場合において位置変更される。これによって、焦点調節アセンブリの位置の体系的な修正が可能になる。しかしながら、デルタ値が許容範囲外にあたる場合では、レーザーシステム焦点調節アセンブリは、再較正される必要がある。
【０００７】
赤外レーザー、可視光レーザーおよびＵＶレーザーを含んだ種々のレーザー源が本発明のシステムおよび方法とともに用いられ得る。さらに、本発明のシステムとともに用いられるレーザー源は、連続波、Ｑスイッチパルス、モードロック超短波パルスレーザであり得る。下記は網羅するリストではないが、上記タイプのレーザーが本発明とともに用いられ得る。好適な実施形態では、レーザー源は、１０ピコ秒未満のパルス幅の赤外超短波パルスレーザーである。
【０００８】
焦点調節アセンブリは、単レンズ、対物レンズ、複合レンズ、レンズアセンブリ、曲面ミラーまたは、一連の曲面および／または平面ミラー、前述のものの組み合わせ、あるいは、前述のものを収容する可動式ハウジングであり得る。それは、焦点調節アセンブリの運動が測定され得、その運動が焦点深度と相関し得る場所において、レーザービームを焦点調節するために用いられる。
【０００９】
本発明のシステムの一実施形態では、外科手術用のレーザーシステムのオペレータは、角膜、または水晶体などの眼の構造の光破壊または切除に対する所望の焦点深度位置の値を識別する。ホストコンピュータ上で実行されるソフトウェアプログラムは、レーザー焦点深度位置に対する値を受信する。ソフトウェアプログラムは、デジタル／アナログカードに対して電圧を書き込むことによって、レーザーシステムの焦点調節アセンブリの変位を命令する。次いで、モーター駆動の焦点調節アセンブリに対して電流を導くことによって、命令された電圧に基づいて、Ｚガルボが焦点調節アセンブリを所望の焦点深度位置に移動させる。
【００１０】
レーザーシステム内に配置された直線エンコーダは、焦点調節アセンブリの直線運動を感知する。ホストコンピュータおよびソフトウェアプログラムと相互運用するインテリジェントなコントローラは、センサーを用いて、焦点調節アセンブリに付着したエンコーダストリップを読み出す。レンズが所定の位置へと移動されると、エンコーダのフィードバックがインテリジェントなコントローラによって提供され、実際の焦点調節アセンブリの位置が取得される。
【００１１】
フィードバック位置合せデバイスの一実施形態は直線エンコーダであるが、回転エンコーダ、干渉エンコーダ、光エンコーダ、リゾルバ、Ｈｅｉｄｅｎｈｅｉｍスケール、角エンコーダ、デジタル長ゲージシステム、位相デバイス、磁気ストリップ読み取り器、またはトランスデューサを含んだ別のフィードバック位置合せデバイスも用いられ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のより完全な理解のために、ここで添付の図面と関連して以下の記載への参照がなされる。
【００１３】
本発明およびその利点が詳細に記載されるが、様々な変更、代用、改変が、添付の請求の範囲によって規定される本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、本明細書においてなされ得ることは理解されるべきである。さらに、本願の範囲は、本明細書において記載される、プロセス、機械、製造、合成物、手段、方法、および工程の特定の実施形態に限定されることを意図されていない。本発明の開示から当業者が容易に理解するように、本明細書の記載に対応する実施形態と実質的に同一の機能または実質的に同一の結果を実行する、現存または未来において開発されるプロセス、機械、製造、合成物、手段、方法、および工程は、本発明に従って用いられ得る。従って、添付された請求の範囲は、その範囲内において、そのようなプロセス、機械、製造、合成物、手段、方法、および工程などを含むことが意図される。
【００１４】
（閉ループ焦点位置合わせシステム）
図１は、本発明に従った閉ループ焦点合わせシステムの一実施形態の略図を示す。マザーボード上にＣＰＵ１０を有するコンピュータ７は、ケーブル１９を介してデジタル−アナログ変換器カード１１に相互接続される。ＣＰＵ１０は、命令をデジタル−アナログ変換器カード１１に送信し、それによって、モーター１４に電源１５からの電圧を提供する。モーターは、駆動システムハウジング１３に収容された駆動シャフト１８を介して、可動式ズームレンズアセンブリ２６（ハウジング１７内に示される）の直線的な動きを提供する。あるいは、単数または複数のミラーが可動要素として用いられ得る。直線エンコーダなどのようなフィードバック位置合わせデバイス１２は、センサ１６を用い、焦点調節アセンブリ２６の動きを読む。フィードバック位置合わせデバイス１２は、ＣＰＵ１０と相互接続される。モニタまたはスクリーン８およびスピーカ９は可聴警告および／または視覚警告を提供するために用いられ得る。
【００１５】
一実施形態において、焦点合わせアセンブリは、Ｚガルボ（ｇａｌｖｏ）電動焦点調節システムの一部である。Ｚガルボは一般に、偏位限定モータであり、そのトルクは、与えられた電流量に直接比例する。電流がモータに与えられると、ガルボのシャフトは、円の一部を介して回転する。電流が与えられる限り、シャフトは与えられた電流量に相関して回転したままである。電流が減少すると、そのシャフトは、そのもともとの位置に向かって回転し、電流が取り除かれた場合にシャフトがその休止位置に戻る。モータへ与えられた電流量に基づき、焦点調整アセンブリを介した光の焦点は動かされる。別の実施形態において、可動の焦点調整アセンブリは、単一の曲面ミラーであり得、または、位置がレーザー焦点深度位置を決定する複数の曲面および／または平面のミラーであり得る。
【００１６】
一実施形態において、ＭｉｃｒｏＥ  Ｓｙｓｔｅｍ（登録商標）モデル（Ｍ２１００Ｌ３０ＳＳ２００）製品などの、直線エンコーダは、フィードバック位置合わせデバイス１２として用いられ得る。ＭｉｃｒｏＥエンコーダ製品は、エンコーダストリップ（反射型勾配を有するガラスストリップ）、センサヘッド１６、およびシリアルモジュール１２に対する補間回路からなる。エンコーダは好適には、約９００ｋＨｚ以上の周波数における回数毎に、０．１μｍ以下の分解能に対して構成される。
【００１７】
ＣＰＵは、直線エンコーダを用い、ズームレンズアセンブリの位置を正確にチェックし、それによって、絶対値で数ミクロン内まで、焦点位置を制御する。これは、ガルボコマンド電圧のインクリメント（線形ガルボ回転を生成する線形電圧ステップ）を知ることによって達成される。ガルボは焦点調節アセンブリの動きを作動させる主ネジの正確な回転動作を生成する。光エンコーダ勾配ストリップは焦点調節アセンブリに取り付けられる。それゆえ、エンコーダは、焦点調節アセンブリの動きを正確に測定する。エンコーダ出力（ミクロンの動き毎のカウント）およびガルボ電圧工程コマンド（ミクロンの動き毎の電圧工程数）の知識を用いて、システムソフトウェアはその二つを比較することができ、その状況が通常であるのか、または範囲外であるのかを決定することができる。
【００１８】
図２ａ〜図２ｃにさらに示されるように、センサヘッド１６はハウジング１７に取り付けられ、センサヘッド１６が、焦点調節アセンブリ２６に取り付けられた勾配ストリップ２５を読むことができるように、ハウジング１７内のウィンドウまたは開口部が存在する。焦点調節アセンブリ２６は移動され、または、センサヘッド１６が焦点調節アセンブリ２６の動きを読む、直線的な方法において移動する。図面に表されるように、焦点調節アセンブリは、他の光学要素２７、２８、および２９と連動して、固定された焦点２３に対してレーザービーム２２の焦点を合わせるために用いられる。
【００１９】
クアドラチャー（Ａ、Ｂ、およびＩｎｄｅｘ）−シリアルＲＳ−２３２変換器、Ｕ．Ｓ．Ｄｉｇｉｔａｌからのモデル＃ＡＤ４−Ｂ−Ｄ−Ｓ１７６７は、デジタル／アナログ変換器カード１１として用いられ得る。ＡＤ４−Ｂボードは、好適には、標準の９６００ボーにおいて実行される９ピンケーブル１９を介して、コンピュータ７のマザーボードに接続される。
【００２０】
ＭｉｃｒｏＥ補間回路１２およびＵ．Ｓ．Ｄｉｇｉｔａｌボード１１はアセンブリとして共に搭載される。電力は、コンピュータシステム電源供給＋１２ＶＤＣから、Ｕ．Ｓ．ＤｉｇｉｔａｌボードにプラグされるＤＣプラグを介して、アセンブリに提供される。補間回路およびＡＤ４−Ｂボードは、ケーブル２０を介して接続されている。クアドラチャー直交信号は、ＲＳ−４２２（差次的）を介して、ＭｉｃｒｏＥ補間回路からＵ．Ｓ．Ｄｉｇｉｔａｌボード１１へ通過する。また、電力は、電力ケーブルを介してＭｉｃｒｏＥボードへ提供される。ＭｉｃｒｏＥセンサヘッド１６は、補間回路１２からケーブル２１を介して、ハウジング１７へ取り付けられる。エンコーダガラスストリップ２５は、ＵＶ硬化接着剤を用いて、焦点調節アセンブリ２６に取り付けられる。
【００２１】
コンピュータ７は焦点調節アセンブリ２６の位置合わせを制御し、補間回路１２から焦点調節レンズアセンブリの位置に関連するデータを受信する。
【００２２】
（閉ループ焦点位置合わせシステムのソフトウェア制御）
本発明のシステムの一実施形態において、焦点位置は計算され、好適にはＣＰＵ１０を介して実行可能であるソフトウェア命令を介して制御される。ソフトウェア命令は、ＣＤ、ハードドライブ、ディスケット、または他の記憶装置デバイスなどの格納媒体において含まれ得る。さらに、コンピュータソフトウェア（命令のセット）は、ＲＯＭ、ＲＡＭまたは、コンピュータ命令を格納することができる他の記憶装置デバイスに格納され得る。ソフトウェアプログラムは、焦点調節アセンブリ２６の様々な制御を提供するように構成され得る。ソフトウェアによって実行される機能は、システムの起動、システムの較正、焦点調節アセンブリの移動、焦点調節アセンブリの自動再配置、および、焦点調節アセンブリが所望の位置であることの決定を含み得る。この開示に基づき、他の機能は、当業者に対して容易に説得可能である。
【００２３】
システムの起動。起動およびエラーチェックプロセスは、システムの個々の構成要素が動作可能であるかどうかを決定するために実行される。状態または応答は、焦点調節アセンブリ（例えば、Ｚガルボ対物レンズ）、アナログ−デジタル変換器、直線エンコーダ、および通信ポートなどの、構成要素デバイスから必要とされる。これらのデイバスのうちの任意がエラーコードに応答するか、全く応答しない場合、ソフトウェアがそのようなエラーを指示する。
【００２４】
システムの較正。ソフトウェアは焦点調節アセンブリに取り付けられた直線エンコーダインデックスをチェックする。一実施形態において、Ｚガルボは、その上限および下限を介して移動し、ゼロ位置が確立される。Ｚガルボは次いで、ゼロ位置において止められるか停止される。さらに、ソフトウェアは、信号をデジタル−アナログ変換器に投入することによってＺガルボを較正し、次に、正および負の電圧信号をＺガルボに提供する。Ｚガルボが動くように命令された後、読出しはエンコードインデックスから行われる。
【００２５】
焦点調節アセンブリの移動。Ｚガルボの較正の後、位置合わせコマンドは、所望の位置へとＺガルボを移動させるようになされる。初めに、Ｚガルボはゼロ位置において始まる。Ｚガルボ焦点調節アセンブリは所望の位置に動くようにコマンドされる。直線エンコーダを用いて、その焦点調節アセンブリの実際の位置が次いで決定される。
【００２６】
（焦点調節アセンブリが所望の位置であることの決定）
いったんＺガルボが所望の位置に動かされると、Ｚガルボの実際の位置が決定される。エンコードセンサは、ハウジングウィンドウを介してエンコードインデックスを読み出す。
【００２７】
ソフトウェアプログラムは、実際の焦点調節アセンブリ位置と所望の焦点深度位置とを比較する。ソフトウェアは、その所望の焦点深度位置が所定の範囲内であるかどうかを決定する。実際の焦点調節アセンブリ位置と所望の焦点深度位置が範囲内である場合、次いで、ソフトウェアは、目へのレーザー治療を継続することが可能である。実際の焦点調節アセンブリ位置が範囲外である場合、次いでソフトウェアはレーザー治療が開始されることを防ぐ。
【００２８】
許容範囲は、焦点調節システムの具体的な用途に従って構成され得る。目の手術の状況において、所望の位置と実際の位置との間の差異は、典型的には、５ミクロン以下であるべきである。これは、レンズの位置合わせと目の構造への続く治療が極めて正確であることを保証する。例えば、許容範囲は以下のようにセットされ得る。
【００２９】
Ｄ＜＝Ｘの場合、ここでＤは所望の位置と実際の位置との間の差であり、Ｘは５ミクロン以下であり、レンズ調整はされず、レーザー治療が許可される；
Ｘ＜Ｄ＜Ｙの場合、ここでＹは２５ミクロンであり、ＸとＹとの間の差を低減するために焦点調節アセンブリを再調整し、適切なＸ値を再確認する；
Ｄ＞＝Ｙの場合、焦点調節アセンブリは再較正される必要があり、レーザー治療は行われるべきではない。
【００３０】
本発明の閉ループ焦点調節システムにおいて、レンズの動きは複数の方法において達成され得、以下の方法を含むが、それらに限定されるわけではない。
【００３１】
１．コンピュータプロセッサは電動の焦点調節アセンブリに命令し、ベース位置から所望の位置へとアセンブリを直線的に移動させる。デジタル−アナログ変換器に相互接続されたプロセッサは、電源を電動レンズに提供し、それによって、所望の位置へとレンズを動かす。フィードバック位置合わせデバイスは、次いで、そのレンズの実際の位置を決定する。
【００３２】
２．さらに、コンピュータプロセッサは、焦点調節アセンブリがベース位置に配置されていない場合、焦点調節アセンブリの移動を命令し得る。例えば、コンピュータプロセッサは、既に焦点調節アセンブリを所望の位置へ移動させている場合もある。焦点調整アセンブリは、ベース位置へ戻る必要なしに、新しい位置へ移動させる。現在の位置および新たな所望の位置の値は、焦点調節アセンブリがどのくらいに配置されるべきかを計算するために用いられる。
【００３３】
３．焦点調節アセンブリはまた、システムのオペレータによる特定のインクリメントによって動くようにコマンドされ得る。例えば、そのアセンブリは、数ミクロンなどの、特定のインクリメントによって上下に移動するようにコマンドされ得る。
【００３４】
焦点調節アセンブリの自動再配置。デルタ値は所望の位置値と実際の位置値との間の絶対差として計算され得る。そのデルタ値は、次いで、所望の位置と実際の位置との間の差異の許容範囲と比較され得る。デルタ値が僅かである場合（例えば約±２ミクロン）、焦点調節アセンブリは、再配置されない。しかしながら、より大きなデルタ値が存在する場合（＞２ミクロンから＜２５ミクロンの間）、次いで、焦点調節アセンブリは僅かに再配置され、その結果、所望の位置と実際の位置との間の差は±２ミクロンである。差異が２５ミクロンよりも大きい場合、その焦点アセンブリは再較正されるべきである。焦点調節アセンブリを再配置するために必要な精度は、具体的な適用に依存する。システムは、その焦点調節アセンブリの再配置がそれぞれの命令された動きの終わりの時点において完了されるように構成され得る。あるいは、焦点調節アセンブリが動いている間、フィードバック位置合わせデバイスは、実際の位置をモニタすることができ、実際の位置と、システムが焦点調節アセンブリの位置を想定した場所とを比較することができる。この方法において、修正処置が迅速に行われ得、その焦点調節アセンブリは、デルタ値が許容範囲外に当てはまる場合にリアルタイムで再配置され得る。
【００３５】
（閉ループの焦点位置合わせシステムの例示的なインプリメンテーション）
図４を参照して、本発明のシステムがインプリメントされ得る例示的な目のレーザーシステムの概観図が示される。ユーザインターフェースおよび端末３１は、所望の焦点値のＣＰＵ（図示されず）に入力されたデータを提供する。例示的な目のレーザーシステムは、緊急シャットオフスイッチ３２、ディスクドライブ３３、キースイッチ３４、ビーム送達デバイス３５、手術用顕微鏡３６、制御パネル３７、および視覚安定デバイスに対するインターフェースのためのローディングデッキを含む。
【００３６】
図５を参照すると、図４に示された例示的な目のレーザーシステムの略図が示される。レーザー源４１は、ビーム送達デバイスを介して、Ｚスキャン対物レンズ４３に向けられる。ディスプレイ４２は、目のレーザー治療の表示を提供する。ディスプレイは、焦点調節アセンブリが許容範囲外に当てはまる場合に、システムのオペレータに視覚警告を提供し得る。
【００３７】
上記された本発明のシステムおよび方法は、閉ループ焦点位置合わせシステムに首尾よく適合される。しかしながら、前述の記載は、例示および記載の目的のために提示されているのであり、本明細書において開示された形式に本発明を限定することは意図されていないことに留意されたい。したがって、システムおよびプロセスに対する変更および修正は、上述の教示と等しいものであり、関連技術の教示は本発明の範囲内である。例えば、以前に述べたように、本発明のいくつかの局面は、インターネットとは異なるインタラクティブなコンピュータネットワークまたはクライアント−サーバシステム上に適用またはインプリメンテーションされるように適合され得る。これらの変更は、本発明の趣旨内および請求の範囲の範囲内であることが当業者に対して容易に示される。
【００３８】
さらに、記載された実施形態は、本発明を実施するための最良のモードを説明することをさらに意図されており、および、当業者に、本発明の特定の応用または使用によって要求されるそのような、または他の実施形態、および様々な修正において、本発明を活用することを可能にする。添付された請求の範囲は、従来技術によって可能である範囲において、代替的な実施形態を含むと解されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、本発明の実施形態を示す閉ループ焦点位置合わせシステムの略図である。
【図２】図２ａは本発明で使用される焦点調節アセンブリの略図である。図２ｂは図２ａの焦点調節アセンブリの内部露出の略図である。図２ｃは、図２ｂの可動式ズームレンズの内部露出の略図である。
【図３】レーザー焦点深度検証の方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明のシステムがインプリメントされ得る例示的な目のレーザーシステムの概観図である。
【図５】本発明のシステムがインプリメントされ得る例示的な目のレーザーシステムの略図である。
【図１】
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【図２Ａ】
2007534028.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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