專(zhuān)利名稱(chēng)：檢測(cè)、校正及測(cè)量目標(biāo)組織的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)，更具體地說(shuō)，它與涉及光學(xué)的過(guò)程(例如涉及在目標(biāo)上聚焦的激光束的醫(yī)學(xué)或工業(yè)過(guò)程)當(dāng)中一個(gè)光學(xué)目標(biāo)的檢測(cè)、測(cè)量與校正有關(guān)。
在激光發(fā)射系統(tǒng)中，特別是在向接受手術(shù)的目標(biāo)組織發(fā)射外科手術(shù)激光束的系統(tǒng)中，重要的是或者使目標(biāo)在過(guò)程中完全不動(dòng)，或者能在光學(xué)上迅速地追隨或“跟蹤”所發(fā)生的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)。在外科手術(shù)臺(tái)上，這些運(yùn)動(dòng)可以是由病人不能或不想足夠控制住的有意肌肉運(yùn)動(dòng)引起，以及/或者由于無(wú)意識(shí)肌肉運(yùn)動(dòng)(例如心跳、呼叫)所引起。對(duì)于向使用者提供有關(guān)目標(biāo)結(jié)構(gòu)或外形及/或向目標(biāo)上或目標(biāo)內(nèi)部發(fā)射的激光束聚焦點(diǎn)位置的影象或數(shù)據(jù)的成象系統(tǒng)而言，這一點(diǎn)是確實(shí)的。對(duì)于聚焦系統(tǒng)本身，這一點(diǎn)也是確實(shí)的。
共焦點(diǎn)顯微技術(shù)的原理是眾所周知的。這一原理涉及一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)在一個(gè)物鏡前面的一個(gè)物體或位置上的聚焦，而將第二聚焦點(diǎn)放在系統(tǒng)中物鏡后面的針孔位置上。如果光源通過(guò)物鏡進(jìn)入系統(tǒng)的深度發(fā)生變化，那么由于第二焦點(diǎn)的移動(dòng)或者光束收斂點(diǎn)離開(kāi)針孔，使得在針孔后面的影象平面上的光強(qiáng)度減弱。
Bille專(zhuān)利4，881，808號(hào)披露了用于確定一個(gè)目標(biāo)(例如人眼角膜)位置的成象系統(tǒng)。Bille所披露的系統(tǒng)利用共焦點(diǎn)顯微技術(shù)原理來(lái)確定角膜上一系列點(diǎn)的位置，以便繪出角膜形狀的電子圖象，從而確定它的位置。為了確定每一點(diǎn)的位置，Bille移動(dòng)足焦點(diǎn)顯微鏡系統(tǒng)中的針孔，以便找到使穿過(guò)針孔的光線在那里聚焦的針孔位置，也就是在針孔后面的光檢測(cè)器上有最大光強(qiáng)的針孔位置。在Bille系統(tǒng)中所選取的每個(gè)點(diǎn)給出成象系統(tǒng)中一個(gè)特定描準(zhǔn)(aiming)位置的相對(duì)深度。利用這樣選取的大量點(diǎn)，它們每一個(gè)處于不同的描準(zhǔn)位置，Bille的系統(tǒng)便能夠一系列點(diǎn)的坐標(biāo)，從而繪出被成象的曲線形狀的位置圖象。所以，Bille專(zhuān)利系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式與傳統(tǒng)的共焦點(diǎn)顯微技術(shù)類(lèi)似，那里所研究的點(diǎn)位置的橫向移動(dòng)造成一組測(cè)量值，這些測(cè)量值能用來(lái)產(chǎn)生被成象目標(biāo)的外形圖(topographycal mapping)。
Bille的系統(tǒng)在原理上與本發(fā)明的區(qū)別在于Bille的目的和目標(biāo)是對(duì)一個(gè)形體(例如眼睛的角膜)成象和確實(shí)該形體的位置。而本發(fā)明的系統(tǒng)不是一個(gè)成象系統(tǒng)，而是用于檢測(cè)一個(gè)目標(biāo)(例如眼睛的角膜)在一個(gè)過(guò)程(如激光眼科手術(shù))中的運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。本發(fā)明的系統(tǒng)的目的是監(jiān)視一個(gè)鏡面反射點(diǎn)沿著單一光軸線的深度，而不是對(duì)角膜的形狀成象或者對(duì)空間的一系列點(diǎn)進(jìn)行定位。
再有，本發(fā)明的主要目的是在外科手術(shù)過(guò)程中校正和追蹤目標(biāo)(如眼睛的角膜)深度運(yùn)動(dòng);這一點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)方法是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的物鏡(或其他光學(xué)系統(tǒng))，以響應(yīng)由于目標(biāo)上的鏡面反射點(diǎn)深度位置的變化所引起的在針孔后面光檢測(cè)器上成象的光強(qiáng)度的變化。
根據(jù)本發(fā)明，用于在激光瞄準(zhǔn)(targeting)過(guò)程中檢測(cè)、測(cè)量和/或校正目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)系統(tǒng)，在其最佳實(shí)施例中采用了共焦點(diǎn)顯微技術(shù)原理，以便追蹤目標(biāo)深度位置的變化。
一個(gè)針孔和光檢測(cè)器的組合位于發(fā)射激光束系統(tǒng)的透鏡組(optics)的后面，例如，這個(gè)激光束是眼外科手術(shù)用的激光束。本發(fā)明的系統(tǒng)中的透鏡組的結(jié)構(gòu)安排是這樣的當(dāng)激光束的目標(biāo)處在正常位置時(shí)，其光束的收斂部分(beam waist)精確地形成于針孔位置。這樣，最大光強(qiáng)度便指向針孔后面的光檢測(cè)器上。
當(dāng)目標(biāo)從其正常位置移開(kāi)時(shí)，即改變了它到光學(xué)系統(tǒng)的深度距離，于是來(lái)自針孔/光檢測(cè)器組合的信號(hào)便減小。這個(gè)信號(hào)的變化能被用來(lái)驅(qū)動(dòng)光系的物鏡的進(jìn)出，從而隨著運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)而運(yùn)動(dòng)。當(dāng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其目標(biāo)在兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)(即向著物鏡和離開(kāi)物鏡的兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng))都會(huì)使信號(hào)減小。當(dāng)發(fā)生目標(biāo)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其物鏡的運(yùn)動(dòng)方式是再次把焦點(diǎn)移到目標(biāo)反射面上，從而使光檢測(cè)器上的信號(hào)達(dá)到極大。通過(guò)抖動(dòng)(dither)針孔/光檢測(cè)器組合來(lái)確定向哪個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)將使信號(hào)增加，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)聚焦?fàn)顟B(tài)的監(jiān)視。只要在抖動(dòng)兩端的信號(hào)彼此平衡，便不需要校正，在那一點(diǎn)上的信號(hào)將為極大值。當(dāng)由偏離平衡狀態(tài)識(shí)別出適當(dāng)?shù)姆较驎r(shí)，其物鏡便在那個(gè)方向上移動(dòng)，直到在光檢測(cè)器上的信號(hào)再次被平衡/極大，這樣便告知光束收斂點(diǎn)再次位于針孔處(這可能會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)超過(guò)極大值點(diǎn)，然后再返回極大值點(diǎn))。這樣，物鏡再次處于適當(dāng)位置，使激光束聚焦在目標(biāo)的正確深度上。這個(gè)深度可能不同于產(chǎn)生被接收的反射光的表面所處的深度，但與該深度有一個(gè)固定的關(guān)系。
本系統(tǒng)的另一個(gè)應(yīng)用或?qū)嵤├?，光檢測(cè)器信號(hào)能用來(lái)驅(qū)動(dòng)針孔/光檢測(cè)器組合的運(yùn)動(dòng)，使之移動(dòng)到再次獲得峰值信號(hào)的位置。針孔位置的變化能被用來(lái)確定目標(biāo)深度變化的程度，給出定量的測(cè)量結(jié)果。
所以，本發(fā)明的目的之一是提供一種比較簡(jiǎn)單和精確的深度檢測(cè)、校正和/或測(cè)量系統(tǒng)，以便與激光手術(shù)過(guò)程結(jié)合使用，特別是用在手術(shù)激光被折疊到同一個(gè)光束路徑從而能使用公共物鏡的場(chǎng)合。通過(guò)下文中結(jié)合附圖對(duì)最佳實(shí)施例的描述，將使本發(fā)明的這些目的及其他目的、優(yōu)點(diǎn)及特點(diǎn)變得顯然。


圖1是一張?jiān)韴D，給出一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)以顯示本發(fā)明的原理，用于確定目標(biāo)的距離(range)和/或用于跟蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)。
圖2給出光從目標(biāo)(眼角膜上的淚狀物層(tear layer))反射的細(xì)節(jié)，其目標(biāo)通常位于發(fā)射物鏡(delivery objective lens)的焦點(diǎn)。
圖3為一詳圖，顯示出圖2中目標(biāo)表面及射光被聚焦在后焦點(diǎn)(rear focus)或者說(shuō)光束會(huì)聚點(diǎn)，它精確地位于系統(tǒng)中的針孔。
圖4是與圖2類(lèi)似的詳細(xì)原理圖，并且與圖2并列，顯示出目標(biāo)體(眼睛)向新的深度位置運(yùn)動(dòng)，在這個(gè)位置上反射面不在發(fā)射(delivery)物鏡的焦點(diǎn)上。圖4顯示出發(fā)射光線從非焦點(diǎn)位置上的反射。
圖5是與圖3類(lèi)似的細(xì)節(jié)原理圖，顯示出由于圖4和圖2所示的目標(biāo)位移所造成的光現(xiàn)在針孔的出露(cropping)。
圖6是與圖1相似的系統(tǒng)原理圖，但給出的是當(dāng)目標(biāo)如圖4那樣移位從而造成圖5所示光束聚匯點(diǎn)位移的反射光穿過(guò)系統(tǒng)的不同路徑。
圖7是一個(gè)簡(jiǎn)單流程圖，顯示出作為本發(fā)明一部分的目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程。
圖8是本發(fā)明的又一實(shí)施例的部分示意圖。
在附圖中，圖1給出一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)10，以圖表明本發(fā)明的原理。在系統(tǒng)10中，一個(gè)發(fā)射物鏡或物鏡組合12位于目標(biāo)14鄰近，該目標(biāo)14以人睛角膜16為例。前反射表面17(在這種情況里是角膜上的淚狀物層(tear layer)通常位于該光學(xué)系統(tǒng)10以及物鏡組合12的光軸上，而且，至少是在通常情況下，處于物鏡系統(tǒng)12的焦點(diǎn)上。這一點(diǎn)由圖1中的邊緣射線指示出來(lái)。激光手術(shù)的實(shí)際目標(biāo)常常是不與反射面17相吻合，特別是在眼外科手術(shù)中更是如此。它可能在角膜內(nèi)部或眼睛中的更深部位，甚至是視網(wǎng)膜，而且它可能不在光軸上。反射面17是一個(gè)參考點(diǎn)，其手術(shù)目標(biāo)與該表面有一個(gè)已知的關(guān)系。
圖1還顯示出手術(shù)激光22，它的光束24被光束分光器26折疊到系統(tǒng)光軸18上。這樣，手術(shù)激光24被物鏡組合12聚焦到目標(biāo)上，該目標(biāo)也是可能不與反射面17重合的。
圖1中還顯示出第二個(gè)激光28。該激光源28發(fā)射出低功率激光束，只是為了照明的目的。它的激光束30通過(guò)聚束透鏡組32，并用光束分光器34把它折疊到系統(tǒng)10的光軸18上。如所指示的那樣，照明光束還通過(guò)另一透鏡組(圖1中未畫(huà)出，作為平行或幾乎平行光束達(dá)到發(fā)射物鏡組合12。然后該照明光束聚焦在目標(biāo)上，(由邊緣射線20表示)，實(shí)質(zhì)上是在物鏡的焦點(diǎn)上。
如上面所說(shuō)明的那樣，在此同時(shí)，利用同一物鏡12將手術(shù)激光束24聚焦，從而使它在放手術(shù)之處的一個(gè)小深度范圍內(nèi)操作。由于在物鏡后面的發(fā)射透鏡組不同，使得手術(shù)光束的焦點(diǎn)所在位置與照明光束的焦點(diǎn)位置不同，盡管二者通過(guò)相同的物鏡12。圖1是示意性略圖，其比例尺和角度都是不精確的。
圖1還顯示出描準(zhǔn)/反描準(zhǔn)(collimation/decolli-mation)透鏡組合38，它構(gòu)成系統(tǒng)10的透鏡組的一部分聚束形成透鏡組32與透鏡組合38的聯(lián)合擴(kuò)展(expand)了照明光束30，而透鏡組合38反過(guò)來(lái)又使在反方向傳播的反射光聚焦。這樣當(dāng)目標(biāo)(例如眼睛14)精確地位于距發(fā)射物鏡12正確距離上的時(shí)候，照明光的反射光返回系統(tǒng)，被角膜表面上的淚層17鏡面反射。邊緣光束射線20示意性表明，這個(gè)反射光反向穿過(guò)物鏡12并再次進(jìn)入由標(biāo)號(hào)40表示的平行路徑(或者基本上平行，與照明光的路徑相似)。邊緣射線然后顯示出被描準(zhǔn)/反描準(zhǔn)透鏡組合38聚焦、穿過(guò)光束分光器34和針孔構(gòu)造42。該針孔構(gòu)造的針孔精確地位于光束聚匯部44，因此，基本上是全部反射光束經(jīng)過(guò)光束聚匯部44穿過(guò)針孔。
在針孔構(gòu)造42的背后是光檢測(cè)器46。如圖1所示，當(dāng)光束器聚匯部適當(dāng)?shù)匚挥趯?duì)孔時(shí)，光檢測(cè)器46接收通過(guò)透鏡組的全部反射光。這樣，在這種狀態(tài)下在光檢測(cè)器上檢測(cè)到最大光強(qiáng)度。
微處理器48接收來(lái)自光檢測(cè)器46的光強(qiáng)度信號(hào)，并作出反應(yīng)，向一個(gè)馬達(dá)或其他伺服裝置52發(fā)送一個(gè)信號(hào)(由線50指示)。如圖所示，該馬達(dá)或伺服裝置與發(fā)射物鏡組合12相連，并能響應(yīng)來(lái)自微處理器48的信號(hào)，推動(dòng)物鏡沿深度方向進(jìn)出。如前所述，如果在光檢測(cè)器上的信號(hào)變?nèi)?，那么就深度而言，系統(tǒng)必須尋找一個(gè)新的目標(biāo)位置。這樣，當(dāng)微處理器48確定了信號(hào)變?nèi)鯐r(shí)，該微處理器能指示馬達(dá)52在一個(gè)給定方向上推動(dòng)物鏡，探測(cè)出此時(shí)信號(hào)變?nèi)踹€是變強(qiáng)，然后在適當(dāng)?shù)姆较蛏贤苿?dòng)物鏡。另一種辦法是，如果針孔/光檢測(cè)器組合能很迅速地進(jìn)出抖動(dòng)(見(jiàn)前述)，那么利用信號(hào)的不平衡能夠確定哪一個(gè)方向會(huì)產(chǎn)生信號(hào)的增強(qiáng)。當(dāng)確定了正確方向后，便推動(dòng)物鏡組合12沿那個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，直至信號(hào)再次達(dá)到極大值為止。
當(dāng)目標(biāo)移動(dòng)時(shí)使光檢測(cè)器上的信號(hào)變?nèi)酰湓蛟谟诠馐蹍R部44離開(kāi)了針孔42位置。這一效應(yīng)在圖2、3、4、5、6中圖示出來(lái)了。
在圖2中角膜淚層17處于物鏡的精確焦點(diǎn)上。光沿著同一路徑被反射回來(lái)，如邊緣射線20所示。在系統(tǒng)的另一端(如圖3所示)光束聚匯部44精確地出現(xiàn)在針孔，使反射光的全部強(qiáng)度投射到光檢測(cè)器46的感光表面54上。
另一方面，如果目標(biāo)以及相應(yīng)的反射面17在深度上從圖2所示位置移開(kāi)(見(jiàn)圖4)，則返回的反射光的光路(optics)就不同了。圖4表明，角膜已移到更靠近系統(tǒng)10，就是說(shuō)，更靠近發(fā)射物鏡12。前進(jìn)的照明光束的邊緣射線20不是在其焦點(diǎn)打在淚層的反射面17上，所產(chǎn)生的反射回返射線58不遵循圖1所示邊緣射線路徑。這一效應(yīng)示于圖6。
圖6表明，由線58指示的照明光束的反射光的更接近于物鏡中心的地方穿過(guò)發(fā)送物鏡(如圖所示，此時(shí)眼睛比正常情況接近物鏡)這些返回射線一般有與照明邊緣射線20相同的角度(取決于目標(biāo)曲率)，盡管是反向的。這樣，由于它們?cè)诟拷渲行牡牡胤酵ㄟ^(guò)物鏡，他們?cè)?0處發(fā)散了，而在那里照明光束基本上是平行的。這使得后焦點(diǎn)或者說(shuō)光束聚匯部44被推回來(lái)，推到了圖5中的細(xì)節(jié)示意圖的44a所指示的那一點(diǎn)。這是返回射線的交叉點(diǎn)，而針孔構(gòu)造42接收(crop)了返回光束中除了很小的中心區(qū)域以外的全部光束。這樣實(shí)際達(dá)到光檢測(cè)器平面54的反射光的強(qiáng)度大大小于目標(biāo)處于適當(dāng)位置(見(jiàn)圖1和圖3)時(shí)的光強(qiáng)度。
圖2和4以圖說(shuō)明反射面17位置的變化引起照明光束邊緣射線焦點(diǎn)位置的更大變化，加載(Loading)到圖3和5所示光束聚匯部的位移上。
圖7是一個(gè)簡(jiǎn)化流程圖，給出微處理器48響應(yīng)光檢測(cè)器46上的信號(hào)變化，從而對(duì)馬達(dá)或伺服裝置52的控制過(guò)程。
上面描述的最佳實(shí)施例是要用來(lái)具體說(shuō)明本發(fā)明的原理，而不是限制本發(fā)明的范圍，其他實(shí)施例以及對(duì)這一最佳實(shí)施例的修改對(duì)于內(nèi)行人而言是顯而易見(jiàn)的，而且可以實(shí)現(xiàn)，而不偏離在下述權(quán)利要求中所規(guī)定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，用于檢測(cè)和校正手術(shù)激光束所指向的目標(biāo)在深度方向的運(yùn)動(dòng)，該手術(shù)激光束穿過(guò)該光學(xué)系統(tǒng)的公共物鏡；該系統(tǒng)包括在該光學(xué)系統(tǒng)前部的物鏡組，位于目標(biāo)鄰近。該目標(biāo)位于該物鏡組的光軸上，而且通常位于物鏡組的焦點(diǎn)上；照明手段，用于通過(guò)物鏡組向目標(biāo)發(fā)射照明光束，當(dāng)目標(biāo)處于正常位置時(shí)，照明光束的焦點(diǎn)落于伴隨目標(biāo)的一個(gè)反射面上；在物鏡組后面的光學(xué)部件，用于接收從伴隨目標(biāo)的反射面反射回來(lái)并通過(guò)物鏡組的反射光，并將反射光聚焦到后焦點(diǎn)或光束聚匯部；一個(gè)針孔構(gòu)造，當(dāng)目標(biāo)處于正常位置而使反射面處于照明光束焦點(diǎn)時(shí)，其針孔位于光束聚匯部；在針孔構(gòu)造后面的光檢測(cè)器，所在位置可接收從目標(biāo)的反射面反射并通過(guò)物鏡組、光學(xué)部件、及針孔的照明光束，該光檢測(cè)器包括測(cè)量通過(guò)針孔接收的光強(qiáng)度的手段；手術(shù)激光裝置，用于產(chǎn)生手術(shù)激光束，并帶有將手術(shù)激光束折疊到光學(xué)系統(tǒng)中的手段，以此將手術(shù)激光束通過(guò)物鏡組達(dá)到目標(biāo)上的手術(shù)激光焦點(diǎn)；以及目標(biāo)跟蹤裝置，它與光檢測(cè)器相連，包括驅(qū)動(dòng)裝置，用于將物鏡組向外推向目標(biāo)或向內(nèi)離開(kāi)目標(biāo)，該目標(biāo)跟蹤裝置包括響應(yīng)光檢測(cè)器上光強(qiáng)度減小的手段，用以推動(dòng)物鏡組直到在光檢測(cè)器上檢測(cè)到的光水平達(dá)到極大為止，表明光束聚匯部位于針孔，并且反射面的位置位于照明光束的焦點(diǎn)，從而能按照希望的那樣適當(dāng)?shù)刂匦麓_定手術(shù)激光束焦點(diǎn)相對(duì)于目標(biāo)的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一個(gè)系統(tǒng)，其中伴隨目標(biāo)的反射表面是人眼角膜的淚層。
3.檢測(cè)和校正手術(shù)激光束指向的目標(biāo)在深度方向上的運(yùn)動(dòng)的一種方法，包括將來(lái)自照明光源的照明光束通過(guò)物鏡組指向目標(biāo)，使光束達(dá)到的焦點(diǎn)位于伴隨目標(biāo)的反射表面上;提供一個(gè)帶有針孔的針孔構(gòu)造，該針孔構(gòu)造位于物鏡組后面的光學(xué)系統(tǒng)中;將照明光束從伴隨目標(biāo)的反射面反射出去，接收穿過(guò)物鏡組和光學(xué)系統(tǒng)的反射光，當(dāng)目標(biāo)處于正常位置從而反射面位于照明光束的焦點(diǎn)時(shí)，反射光的后焦點(diǎn)或光束聚匯部處在針孔位置;將手術(shù)激光束穿過(guò)物鏡組達(dá)到在目標(biāo)上的手術(shù)激光束焦點(diǎn)，它可能與照明光束的焦點(diǎn)不同，但二者有一個(gè)已知的關(guān)系;利用位于針孔后面的光檢測(cè)器檢測(cè)穿過(guò)針孔的光的水平;以及對(duì)位于針孔后面的光檢測(cè)器所感知的光強(qiáng)度減弱作出響應(yīng)將物鏡組向外移而移向目標(biāo)或者將物鏡組向內(nèi)移離開(kāi)目標(biāo)，直到光檢測(cè)器感知的光水平達(dá)到極大，這表明光束聚匯部位于針孔，而且反射表面位于照明光束的焦點(diǎn)，從而將手術(shù)激光束聚焦到目標(biāo)上的適當(dāng)深度。
4.權(quán)利要求3的方法，這里伴隨目標(biāo)的反射面是人眼角膜的淚層，這里的手術(shù)激光束所具有的強(qiáng)度和速率(rate)能夠進(jìn)行眼睛內(nèi)部的治療手術(shù)。
5.權(quán)利要求3的方法，包括向內(nèi)向外抖動(dòng)針孔和光檢測(cè)器組合以便確定向哪一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)能使光檢測(cè)器上的光水平增大，然后按照抖動(dòng)所確定的適當(dāng)方向來(lái)移動(dòng)物鏡組，直至所感受的光水平達(dá)到極大，這等效于得到平衡的抖動(dòng)信號(hào)。
6.權(quán)利要求3的方法，這里移動(dòng)物鏡組使光檢測(cè)器感知的光水平達(dá)到極大的過(guò)程是這樣實(shí)現(xiàn)的監(jiān)測(cè)一個(gè)微處理器中來(lái)自光檢測(cè)器信號(hào)的強(qiáng)度，并用該微處理器自動(dòng)指揮一個(gè)馬達(dá)裝置，從而在檢測(cè)到光水平降低之后推動(dòng)物鏡組使所感知的光強(qiáng)度達(dá)到極大。
7.檢測(cè)和校正手術(shù)激光束指向的目標(biāo)在深度方向上的運(yùn)動(dòng)的一種方法，包括將來(lái)自照明光源的照明光束通過(guò)物鏡組指向目標(biāo)，使光束達(dá)到的焦點(diǎn)位于伴隨目標(biāo)的反射表面上;提供至少一個(gè)帶有針孔的針孔構(gòu)造，該針孔構(gòu)造位于物鏡組后面的光學(xué)系統(tǒng)中;將照明光束從伴隨目標(biāo)的反射面反射出去，接收穿過(guò)物鏡組和光學(xué)系統(tǒng)的反射光，當(dāng)目標(biāo)處于正常位置從而反射面位于照明光束的焦點(diǎn)時(shí)，反射光的后焦點(diǎn)或光束聚匯部相對(duì)于針孔處于一個(gè)正常位置;將手術(shù)激光束穿過(guò)物鏡組達(dá)到在目標(biāo)上的手術(shù)激光束焦點(diǎn)，它可能與照明光束的焦點(diǎn)不同，但二者有一個(gè)已知的關(guān)系;利用位于針孔后面的光檢測(cè)器檢測(cè)穿過(guò)針孔的光的水平;以及對(duì)位于針孔后面的光檢測(cè)器所感知的光強(qiáng)度變化作出響應(yīng)將物鏡組向外移而移向目標(biāo)或者將物鏡組向內(nèi)移離開(kāi)目標(biāo)，直到光檢測(cè)器感知的光水平基本上達(dá)到上述正常位置上檢測(cè)到的水平，這表明光束聚匯部相對(duì)于針孔位于正常位置，而且反射表面位于照明光束的焦點(diǎn)，從而將手術(shù)激光束聚焦到目標(biāo)上的適當(dāng)深度。
全文摘要
在醫(yī)學(xué)分析或外科手術(shù)系統(tǒng)中檢測(cè)、測(cè)量及校正目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)系統(tǒng)和方法，它利用了共焦點(diǎn)顯微技術(shù)的一般原理。一個(gè)針孔和光檢測(cè)器的組合置于系統(tǒng)的光具組后面，該系統(tǒng)的光具組用于發(fā)生例如眼科手術(shù)的激光束。如在一個(gè)共焦點(diǎn)顯微鏡中那樣，其光具組的安排使得當(dāng)目標(biāo)在其正常位置時(shí)一個(gè)光束的聚匯部精確地形成于針孔處。當(dāng)目標(biāo)沿深度方向運(yùn)動(dòng)離開(kāi)其正常位置時(shí)，來(lái)自針孔/光檢測(cè)器組合的信號(hào)便減小。信號(hào)的這種變化能用來(lái)驅(qū)動(dòng)光具組的物鏡。
文檔編號(hào)G02B7/32GK1067573SQ9210116
公開(kāi)日1993年1月6日 申請(qǐng)日期1992年2月19日 優(yōu)先權(quán)日1991年2月19日
發(fā)明者威廉·D·弗泰恩 申請(qǐng)人:鳳凰激光系統(tǒng)有限公司