[發(fā)明專(zhuān)利]采用區(qū)域構(gòu)圖屏板的激光整形

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 90107511.6
• 申請(qǐng)日: 1990-09-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1033001C
• 公開(kāi)（公告）日: 1996-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 詹姆斯·威爾遜·羅斯;朗倫·M·萊文森;劉容生
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 科洛革克斯有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): A61F9/00
• 分類(lèi)號(hào): A61F9/00;B23K26/02
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司
• 代理人: 張志醒

本發(fā)明涉及工件激光整形的領(lǐng)域，特別是與利用屏板來(lái)控制工件曝光的工件激光整形的領(lǐng)域有關(guān)。

利用紫外線激光切除人的角膜，對(duì)角膜進(jìn)行整形，以便校正例如近視、遠(yuǎn)視和散光等視力問(wèn)題，在目前引起人們相當(dāng)大的興趣。這樣的激光雕刻是通過(guò)將角膜暴露在紫外光脈沖之下，切除角膜的一薄層來(lái)完成的。紫外光的波長(zhǎng)最好小于200毫微米。在脈沖積分通量為200毫焦耳/每平方厘米(nJ/cm)的情況，每一脈沖可切除約為0.1至0.2微米厚的一層角膜物質(zhì)。迄今已經(jīng)提出了許多控制激光切除的技術(shù)，用來(lái)保證角膜的形狀按要求進(jìn)行改變。這些技術(shù)包括使用有中心孔或隙縫的屏板，該中心孔或隙縫形成一定的形狀以限制每一激光光束的脈沖，使其只照射到一小部分角膜表面上，從而圍繞角膜對(duì)屏板進(jìn)行掃描時(shí)能按所規(guī)定的要求切除角膜物質(zhì)。另一技術(shù)是利用小直徑圓點(diǎn)，用多個(gè)脈沖橫貫角膜對(duì)該小圓點(diǎn)進(jìn)行掃描，以按規(guī)定要求逐步切除角膜物質(zhì)。

所有這些技術(shù)均有若干缺點(diǎn)。它們是對(duì)角膜的局部區(qū)域持續(xù)進(jìn)行手術(shù)的，因而它們很花費(fèi)時(shí)間，其原因在于必須應(yīng)用大量的脈沖來(lái)完成角膜的整形。許多這樣的手術(shù)過(guò)程需要幾分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間，以完成對(duì)角膜的反復(fù)雕刻。這樣長(zhǎng)的時(shí)間有許多缺點(diǎn)。病人的頭和眼睛必須在整個(gè)雕刻時(shí)間內(nèi)保持在一個(gè)固定位置，以便進(jìn)行精確雕刻。這使病人和眼外科醫(yī)生很緊張。手術(shù)過(guò)程愈長(zhǎng)，手術(shù)費(fèi)用愈高。這些技術(shù)的每一技術(shù)需要大量的激光脈沖來(lái)完成所要求的整形。利用有隙縫的屏板來(lái)控制曝光區(qū)域，其固有的缺點(diǎn)是激光能量的利用率低，這是由于大部分激光能量被屏板擋住的緣故。對(duì)掃描圓點(diǎn)型切除控制而言，在角膜的每一個(gè)小區(qū)域內(nèi)均需要較長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)精確切除所要求數(shù)量的物質(zhì)。

對(duì)這些技術(shù)的每一個(gè)技術(shù)來(lái)說(shuō)，角膜表面的整形精度直接依賴(lài)于將屏板和/或激光束橫貫角膜進(jìn)行掃描的精度以及每一個(gè)脈沖的激光能置被控制的精度。人們需要有一種只化費(fèi)幾秒鐘就可雕刻一個(gè)角膜或小透鏡(lenticule)的激光雕刻技術(shù)以及一種其精度不依賴(lài)于激光光束或屏板中的孔橫貫角膜表面進(jìn)行精確掃描的技術(shù)。

這些技術(shù)的設(shè)備，每一個(gè)設(shè)備有安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，即在角膜的切除雕刻過(guò)程中，設(shè)備故障能導(dǎo)致角膜的不正確雕刻，包括切除的物質(zhì)多于規(guī)定的要求。由于幾方面的原因，這樣的風(fēng)險(xiǎn)在直接雕刻角膜時(shí)特別令人擔(dān)心。人所皆知，人的眼睛，特別是其角膜，不會(huì)很快再生的，如果能夠完全再生的話(huà)，也會(huì)留下影響良好視力的傷疤。因此，不按規(guī)定切除角膜物質(zhì)是不可挽救的手術(shù)過(guò)程，它會(huì)永久地破壞病人的視力。進(jìn)一步說(shuō)，因?yàn)槊總€(gè)人只有一雙眼睛以及考慮到可視信息在我們現(xiàn)代信息非常多的社會(huì)中的巨大重要性，因而每個(gè)人都特別注意保護(hù)自己的眼睛。

即使最可靠的電子設(shè)備，也會(huì)產(chǎn)生偶然的事故。萬(wàn)一在雕刻過(guò)程中產(chǎn)生事故可能會(huì)造成對(duì)眼睛的永久性破壞。

人們非常希望有一個(gè)能確保不致無(wú)意切除有用的組織的雕刻技術(shù)供雕刻人的角膜之用。

因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種激光整形技術(shù)，這種技術(shù)既不依賴(lài)于激光光束的掃描，也不依賴(lài)于屏板中的孔的掃描。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種激光整形方法，在這種方法中，待整形的整個(gè)部位可作為一個(gè)整體來(lái)處理。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是精確地予先控制工件的整形模式圖。

本發(fā)明還有一個(gè)目是提供一種激光整形控制屏板，該屏板具有與所要求整形的區(qū)域模式圖相對(duì)應(yīng)的區(qū)域構(gòu)圖。

由說(shuō)明書(shū)，作為一個(gè)整體，包括附圖，將會(huì)明了這些目的及其它目的。根據(jù)本發(fā)明，利用整形激光光束通過(guò)經(jīng)過(guò)一塊精確控制模式圖的區(qū)域構(gòu)圖屏板的方法來(lái)達(dá)到所述的目的，在所述的方法中，每一個(gè)激光脈沖按所述的模式圖將工件整形。

作為本發(fā)明的主要內(nèi)容如下：

1、一種把工件進(jìn)行激光加工成形的方法，該方法包括：

提供具有構(gòu)圖的屏板，其構(gòu)圖由可透光的光化象素及不透光的光化象素組成，所述可透光象素的位置對(duì)應(yīng)于在所述激光加工成形期間要求改變工件形狀的位置；

提供光化性光的源，該源提供光束，其大小足以籠罩所述屏板構(gòu)圖；

將所述屏板置于由所述源至所述工件的光通路中；

使所述光化學(xué)光通過(guò)所述屏板對(duì)準(zhǔn)到所述工件，以按照由所述屏板確定的構(gòu)圖對(duì)所述工件的表面加工成形。

2、上述1中所述的方法，其特征在于所述光化性光源提供能量實(shí)質(zhì)上預(yù)定的脈沖。

3、上述2中所述的方法，其特征在于所述的對(duì)準(zhǔn)步驟包括：

使來(lái)自所述光源的多個(gè)脈沖透過(guò)所述屏板的，以在所述工件的被曝光位置產(chǎn)生所要求的形狀變化。

4、上述1中所述的方法，其特征在于所述屏板的已構(gòu)圖區(qū)域包圍所述工件的整個(gè)加工區(qū)域。