KR20110069034A - 광결합 간섭 측정 장치를 이용하여 레이저 장치의 펄스 에너지를 보정하는 방법 - Google Patents

Abstract

펄스형 작동 레이저 방사를 제공하는 레이저 장치의 펄스 에너지를 보정하는 방법에 있어서, 하나 이상의 시험 대상물 상에서 다수의 시험 절제, 특히 다수의 펄스 시험 절제를 작동 레이저 방사에 의해서 각기 다른 펄스 에너지로 실행한다. 각 시험 절제들의 절제 깊이를 측정하고, 이어서 측정된 절제 깊이와 특정된 설정점 절제 깊이에 근거해서 관련된 설정점 펄스 에너지를 결정해서 레이저 장치에 설정한다. 본 발명에 따르면, 절제 깊이는 광결합 간섭 측정 장치로 측정한다. 본 발명은 레이저 장치, 특히 상기 방법을 실행하는 레이저 장치에도 관한 것이다.

Description

광결합 간섭 측정 장치를 이용하여 레이저 장치의 펄스 에너지를 보정하는 방법{METHOD FOR CALIBRATING THE PULSE ENERGY OF A LASER DEVICE USING A COHERENCE-OPTICAL INTERFEROMETRIC MEASURING APPARATUS}

본 발명은 펄스형 작동 레이저 방사를 제공하는 레이저 장치의 펄스 에너지를 보정하는 방법에 관한 것이다. 이 방법에 있어서는 작동 레이저 방사에 의해서 다수의 시험 절제, 특히 다수의 펄스 시험 절제를 하나 이상의 시험 대상에 대해 각기 다른 펄스 에너지로 시행한다. 여러 시험 절제 각각의 절제 깊이를 측정하고, 그 측정된 절제 깊이와 특정된 설정점의 절제 깊이에 근거하여 관련된 설정점의 펄스 에너지를 결정한다. 이와 같은 설정점의 펄스 에너지는 레이저 장치에서 설정된다.

또한, 본 발명은 작동 레이저의 에너지 보정을 실행하는 레이저 장치에 관한 것이기도 하다.

상기 방법 및 장치는 여러 가지의 것들 중에서도 안과 굴절 교정 레이저 수술에 사용된다.

굴절 교정 레이저 수술은 레이저 방사에 의해 "눈"을 지칭하는 안과 시스템의 결상 특성을 변경하는 것으로 이해하여야 한다. 조사된 레이저 방사와 눈 간의 상호 작용은 눈의 하나 이상의 구성요소들의 굴적 특성을 변화시킨다. 각막은 눈의 결상 특성을 결정하는 것이므로, 많은 경우에 있어서 눈에 대한 레이저 수술은 각막에 대한 작업을 포함하게 된다. 목표한 물질을 제거함으로써(물질 절제), 각막의 형상이 변경된다. 따라서 각막 재성형이라는 용어도 사용하게 된다.

안과 굴절 교정 수술의 한 가지 중요한 예로는 라식(LASIK: LASer-In-Situ)이 있는데, 이 라식 수술에서는 시력 결함을 교정할 수 있도록 각막을 재성형하기 위해 각막 조직을 제거(절제)한다. 각막 조직을 절제하기 위해, UV 범위(대표적으로 193nm) 엑시머 레이저가 일반적으로 사용된다. 레이저 방사는 각막 중의 선정된 위치들에서 특정량의 조직이 절제될 수 있도록 눈 위에서 위치 관계를 유지하면서 순간적으로 안내된다. 이와 같은 절제는 소위 절제 프로파일이라고 칭해지고 있는데, 절제 프로파일이라 함은 각막의 모든 지점에서 행해지게 될 절제를 나타낸다.

절제 프로파일은 교정할 눈에 대해 수술 개입이 실행되기 전에 계산되는 것이 일반적이다. 이와 같은 계산은 눈의 현재 상태를 계측한 결과를 기준으로 한다. 눈을 계측하기 위해, 종래에 여러 가지 기술들이 알려져 있는데, 특히 주목할 수 있는 것으로는 국소해부학 계측기(topography meter)(토포라이저(topolyzer)라고 칭함), 파면 분석기, 샤임프프러그(Scheimpflug) 장치, 각막 두께 측정기(pachymeter), 및 주관적 굴절 결정이 있다.

절제 프로파일은, 수술 후에 각막이 치료된 눈을 위한 최적 형상을 가질 수 있도록 함은 물론이고 눈에 전에 있었던 시력 상의 결상 오차가 가능한 한 많이 교정될 수 있도록 계산된다. 전문가들은 아주 오랜 기간 동안 절제 프로파일을 계산하기 위한 적절한 방법들을 이용해왔다.

치료할 눈의 절제 프로파일이 결정되면, 사용 가능한 레이저 방사로 어떻게 하면 최상의 희망하는 제거를 달성해낼 것인가를 계산한다. 이를 위해, 레이저 펄스의 에너지 밀도와 실행될 물질 제거 간의 상관관계를 찾아서 감안해야 한다. 이 상관관계는 작업 대상 물질 및 정해진 물질 제거량을 위한 작동 레이저를 보정하는 근거를 마련한다. 레이저 펄스의 에너지 밀도에 추가하여, 일련의 또 다른 파라미터들도 물질 제거량, 즉 제거되는 물질 자체의 물성, 물질 온도, 표면 형상 등에 영향을 미치기는 하지만, 여기서는 에너지 펄스의 변동만을 주로 고려한다. 레이저 펄스의 제어 프로그램은 펄스 당 특정되는 일정 제거량을 가정해서 계산된다. 따라서, 이와 같이 상정하는/희망하는 제거는 레이저 시스템에서 정확하게 설정되어야 한다.

안과 수술에 있어서, 작업 대상인 물질에 펄스 레이저광을 작용시키는 것과 관련한 레이저의 에너지 보정을 위한 방법은 여러 가지가 있다.

그 첫 번째 방법에서는, 절제를 보정되는 레이저 빔에 의해서 특수 커패시터 포일(capacity foil) 상에서 실행한다. 절제는 색변화를 야기하게 되는데, 이 색변화는 포일을 절제하기 위해 포일에 적용시킨 에너지를 측정하는 데 이용된다.

또 다른 에너지 보정 방법에서는, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 샘플에 굴절 절제를 적용시킨다. 이어서 정점 굴절계(vertex refractometer)를 이용하여 절제 위치에서의 굴절률 변화를 결정한다.

또한, 미리 정한 시험 절제를 PMMA 플루언스 시험 디스크(fluence test disc) 상에서 실행하는 방법이 개발되었다. 여기서 "플루언스(fluence)"는 단위 면적 당 레이저 빔의 에너지이다. 시험 절제의 절제 깊이는 기계식 탐침에 의해 측정된다. 결정된 절제 깊이가 특정된 범위 이내에 있으면, 레이저 시스템의 에너지가 바르게 설정된 것이다.

그러나 상기 방법들 및 그와 관련된 시스템들에는 많은 단점이 있다. 일례로, 상기한 바와 같은 PMMA로 된 플루언스 시험 디스크의 기계적 측정을 이용하는 경우, 사용자는 절제와 측정을 한 후에는 그 때마다 매번 설정 에너지를 조정해야 할 것인지 혹은 설정 에너지가 바르게 설정되었는지 여부를 결정해야 한다. 레이저 빔의 에너지의 소정의 설정치를 달성하기 위해서는 사용자가 위와 같은 결정 절차를 수 회 반복해야 하는 일이 생긴다. 이는 사용자에게 있어서는 오히려 복잡한 일이 되는데, 그 이유는 사용자가 조사되는 에너지를 올리거나 낮추면서 최적의 절제 깊이와 소정의 조사 에너지를 찾아야 하기 때문이다.

본 발명의 목적은 앞에서 언급한 바와 같은 단점들을 피할 수 있는 향상된 에너지 보정 방법 및 그에 대응한 레이저 장치를 제공하는 것이다.

이를 위한 본 발명에 따르면, 방법에 있어서는, 절제 깊이를 광결합 간섭 측정 장치로 측정한다. 이는 시험 대상의 절제 위치를 무접촉식으로 측정할 수 있게 하고, 이에 따라 보정 방법을 자동화하는 데 필요한 한 가지 선결 과제가 해결된다. 이 방식에 있어서, 시험 대상이 레이저 장치로부터 떨어진 거리와 절제 깊이 모두를 결정할 수 있다. 또한, 광결합 간섭 측정 방법에 있어서는, 측정을 시험 대상으로부터 일정 거리로 떨어져서 빔 안내 방식으로 수행할 수 있고, 이에 따라 이 측정 방법을 기존의 레이저 장치, 즉 펄스형 작동 레이저 방사를 제공하는 기존의 레이저 장치와 결합시킬 수 있게 된다.

이 처럼 절제 깊이를 무접촉식으로 결정할 수 있고 측정 방법을 통합시킬 수 있다는 것은, 시험 대상물 상에서의 절제 깊이 결정하는 완전하고도 새로운 해결책이 된다. 따라서, 한 가지 이점으로는, 일례로 시험 대상물을 움직이지 않고서도 시험 절제 바로 후에 측정할 수 있고 이에 따라 보정 과정의 자동화가 달성될 수 있게, 펄스 에너지의 보정을 향상시킬 수 있다는 것이다. 또한, 광결합 간섭 측정 장치를 이용하여, 레이저 장치의 작동 평면에 대한 시험 대상물의 위치와 절제 깊이를 동시에 측정하여 조정할 수 있기 때문에, 보정의 정확성이 향상된다. 레이저 장치에 더욱더 잘 적합화시킬 수 있기 때문에, 작동 레이저의 펄스 에너지의 결정을 더욱더 정확하게 할 수 있다.

본 발명의 방법의 양호한 실시예에 따르면, 측정 장치는 OLCR(Optical Low Coherence Reflectometry: 저간섭성 광반사 측정) 원리에서 작동한다. 이 측정 원리는 각막의 두께를 측정하는 각막 두께 측정기에서 이용된다. 따라서, 본 발명은 시험 대상물 상에서의 시험 절제의 절제 깊이를 측정하기 위하여 각막의 두께를 측정하는 데에 적합한 방법을 사용하는 것에 대해 교시한다. 따라서, 시험 대상물에 있어서의 절제로 인한 굴절 특성의 변동을 정확하고 재현가능하게 결정할 수 있다.

특히, 절제 깊이를 빔 측정 장치의 측정 빔, 즉 빔 경로가 작동 레이저의 방사와 동축을 이루는 측정 빔을 이용하여 측정하는 경우 상기 광결합 간섭 측정 장치를 통합시키는 것이 특히나 용이하다. 작동 레이저 빔을 안내하고 그 형상을 형성하는 데 사용되는, 일례로 거울, 렌즈 등과 같은 기존의 광학 장치들을 측정 장치의 빔을 측정하는 데에 동시에 사용할 수 있다. 에너지 보정 과정을 자동화하기 위해, 동일한 시험 대상물에서 시험 절제를 수차례 실시하게 되는데, 이 때 시험 대상물은 연속하는 시험 절제들 사이사이에 측정 장치에 대해서 움직여질 일 수 있다. 특히, 시험 대상물을 수동으로 움직이지 않고 모터로 움직이게 할 수 있는데, 이에 의하면 사용자가 개입하지 않고도 시험 대상물 상에서 일련의 시험 절제들을 시행할 수 있게 된다.

일 실시예에서는, 시험 대상물로 사용된 시험 디스크의 디스크 중심으로부터 반경 방향으로 일정 거리 떨어져서 시험 절제를 가하게 되고, 시험 디스크를 유지하는 턴테이블을 연속하는 시험 절제들 사이사이에서 특정된 회전 각도만큼 회전시킨다. 따라서, 시험 절제들이 시험 디스크 상에서 서로 최대의 거리를 유지하면서 균일하게 분포되고, 시험 대상물의 움직임은 기술적으로 간단하게 구성하여도 달성될 수 있다. 인접하는 절제들에서 물질이 부착됨으로 인해 야기되는 측정 결과의 왜곡을 감소시키거나 혹은 피할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 한 방법에 있어서는, 시험 대상물 상에서, 특히 적어도 하나의 시험 절제부가 있는 시험 대상물 상에서, 결정된 설정점 펄스 에너지로 제어 절제를 시행하고, 이어서 그 제어 절제의 절제 깊이를 측정 장치로 측정한다. 이는 동일한 시험 대상물 상에서 일련의 시험 절제들을 행한 후에는 특히 유용하다. 일례로, 다수의 시험 절제의 절제 깊이를 결정한 후에, 적용된 펄스 에너지와 절제 깊이의 함수 관계를 상정하고서 설정점 절제 깊이와 설정점 펄스 에너지 간의 상관관계를 도출할 수 있다. 결정된 설정점 펄스 에너지로 제어 절제를 실행함으로서, 설정점 펄스 에너지가 소정의 설정점 절제 깊이를 만들어내는지 여부를 확인할 수 있다.

시험 대상물의 냉각 및/또는 시험 절제부들 위의 영역의 세정을 위해, 공기류를 발생시켜서 시험 대상물의 적어도 절제 부분 위로 보내는 것을 제안한다. 이는 시험 절제가 시행되는 중이나 아니면 적어도 시험 절제 후에 행해서, 불가피한 절제 먼지 형태로 모여 있는 절제 부산물들을 불어내어, 절제부의 패인 자리들을 정확하게 광학적으로 측정할 수 있도록 한다.

본 발명의 기술 사상은 펄스 에너지 보정을 위한 본 발명에 따른 상기 방법뿐만 아니라 레이저 장치로도 실시된다. 본 발명의 레이저 장치는,

- 대상물을 처리하기 위한 펄스 작동 레이저 방사를 제공하는 레이저 방사원,

- 작동 레이저 방사의 방향을 따라서 진행하는 측정 빔을 이용하여 적어도 하나의 길이 측정치를 측정하기 위한 광결합 간섭 측정 장치,

- 레이저 방사원에 대한 다수의 특정된 위치들에서 적어도 하나의 시험 대상물에 의해 형성된 시험 대상물 배열부를 위치시키기 위한 제어 가능한 위치 결정 모듈, 그리고

- 레이저 방사원과 측정 장치와 위치 결정 모듈을 제어하는 것으로서, 제어 프로그램의 제어 하에서 레이저 방사원을 보정하기 위해, 다음의 작동들, 즉

- 작동 레이저 방사원을 이용하여 시험 대상물 배열부 상에서 다수의 시험 절제, 특히 다수의 펄스 시험 절제를 각기 다른 펄스 에너지로 시행하고,

- 연속하는 시험 절제들 사이사이에서 시험 대상물 배열부를 레이저 방사원에 대한 특정된 여러 상대 위치로 이동시키기 위해 상기 위치 결정 모듈을 제어하고,

- 시험 절제들 각각의 절제 깊이를 측정 장치로 측정하고,

- 상기 측정된 절제 깊이와 특정된 설정점 절제 깊이에 근거하여 설정점 펄스 에너지를 결정하고, 필요하다면 작동 레이저 방사를 위해 상기 결정된 설정점 펄스 에너지를 설정하는 작동들을 수행하도록 구성된 컴퓨터를 포함한다.

이하에서는 다음과 같은 첨부 도면에 의거하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 레이저 장치의 에너지 보정 방법을 위한 본 발명에 따른 일 실시예의 플로우챠트이다.
도 2는 실행된 여러 시험 절제에 있어서의 에너지-절제 깊이 간의 관계를 나타내는 도표이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 레이저 장치의 일 실시예를 시험 절제 전과 후로 나누어 도시한 개략적인 블록도이다.
도 4a 및 도 4b 각각은 시험 대상물을 특정된 변경 가능 위치에 고정하기 위한 위치 결정 모듈을 도시하는 평면도 및 측면도이다.
도 5는 시험 절제 위치들과 제어 절제 위치가 마련된 시험 대상물을 도시하는 평면도이다.

도 1에는 본 발명에 따른 일 실시예가 도시되어 있는데, 이 실시예는 S1 단계에서부터 S8 단계를 갖추고 있다. 펄스형 레이저 방사를 제공하는 레이저 장치의 펄스 에너지를 보정하기 위해, 우선 레이저 장치에서 초기 펄스 에너지를 설정한다(S1 단계). 펄스 에너지의 초기 값은 소정의 설정점 에너지에 근접해 있거나 소정의 펄스 에너지를 포괄하는 범위의 가장자리에 있다.

먼저 설정된 펄스 에너지를 가지고 시험 대상물 상에서 일례로 수천 레이저 펄스로 시험 절제를 시행한다(S2 단계). 작동 레이저 빔의 펄스 에너지가 시험 절제 위치에 충돌하게 되면, 특정량의 시험 대상물 물질이 제거되고, 이에 따라 시험 대상물에 홈이 형성된다.

절제 깊이는 각막 두께 측정기에 의해 결정된다(S3 단계). 각막 두께 측정기를 사용하게 되면, 시험 대상물과 레이저 장치 간의 거리를 정확히 설정하면서 시험 대상물의 두께를 측정할 수 있다. 절제에 적합한 시험 대상물 물질은, 차후의 목표가 되는 대상물(예, 각막)과 작동 레이저 빔 간의 거리와 대비할 수 있도록 작동 레이저 빔과의 상호 작용성을 가져야 한다. 혹은, 조사된 레이저 펄스에 대한 반응이 차후에 치료할 물질(예, 생체 조직)과 비교했을 때에 다른(예, 강도가 다른) 물질을 사용할 수 있는데, 이 때에도 시험 물질의 반응과 치료할 물질의 반응 간의 관계는 일례로 실험 데이터로부터 적어도 대강의 어림으로는 알 수 있어야 한다. 시험 대상물의 물질은 또한 각막 두께 측정기에 적용할 수 있어야 한다. 이와 관련하여서는, 박막 형태의 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 물질이 특히 적합한 것으로 알려져 있다. 절제 위치의 깊이를 결정한 후에는, 제1의 절제 깊이/펄스 에너지 값의 짝이 존재하게 된다.

이와 같이 측정된 값에서 시작해서, 추가의 시험 절제를 위한 펄스 에너지를 변경한다(S4 단계). 이를 위해, 제1 펄스 에너지에서 시작해서, 다음의 펄스 에너지를 한 스텝의 폭만큼씩 증가/감소시킨다. 이와 같이 에너지 범위를 단계적으로 스캐닝하는 것 대신에, 다른 대안적인 방법도 생각할 수 있다. 일례로, 설정점 에너지 값을 반복적 간격 삽입법(iterative interval nesting method)으로도 결정할 수 있다.

S2 단계에서부터 S4 단계까지를 다시 실행해서 위 방법을 계속하는데, 사전에 결정된 펄스 에너지 범위를 통과하거나 시험 대상물에 최대 개수의 시험 절제가 형성될 때까지 계속한다.

이어서, 측정된 절제 깊이와 이에 관련된 펄스 에너지들 간의 상관관계를 결정한다(S5 단계). 일례로, 절제 깊이와 펄스 에너지 간에 선형적 상관관계가 있다고 추정해서, 펄스 에너지/절제 깊이 값의 짝들에 보정용 직선을 끼워 맞출 수 있다("선형 맞춤(linear fit)"). 적절하다면, 이와 다른 모델에 따르는 고차 회귀 분석이나 끼워 맞추기를 실행할 수 있다.

이와 같은 방식으로 결정된 함수 관계에 의거해서, 소정의 설정점 절제 깊이를 가지고 요구되는 설정점 에너지를 계산할 수 있다(S6 단계).

설정점 에너지 값을 설정하여, 결정된 설정점 에너지를 가지고 제어 절제를 실행한다(S7 단계). 뒤이어 결정될 제어 절제의 절제 깊이는, 제어 절제 깊이를 설정점 절제 깊이와 비교함으로써 확인하게 될 소정의 설정점 절제 깊이에 상응하게 된다(S8 단계).

이와 같은 방식으로, 본 발명에 따른 방법을 시행한 후에는, 작동 레이저가 절제를 실행할 수 있게 그 작동 레이저를 간단하고 정확하게 보정함으로써, 일례로 안과 레이저 수술을 실시할 수 있도록 준비할 수 있다.

도 2는 본 발명의 방법에 따른 보정 과정의 예를 보이고 있다. 이 도면에서, mJ 단위의 레이저 펄스가 횡축에 표시되어 있는데, 그 범위는 1.58 내지 1.76 mJ로 도시되어 있다. 1.60mJ, 1.65mJ, 1.70mJ, 1.75mJ의 값을 갖는 에너지로 시험 절제를 시행하였다. 각막 두께 측정기로 결정된 절제 깊이는 단위를 ㎛로 해서 종축에 표시하였고, 그 범위는 35 내지 75㎛이다. 상기 값을 갖는 펄스 에너지와 관련된 절제 깊이는 55㎛, 60㎛, 65㎛, 70㎛이다. 이들 4개의 측정 값들의 짝(A ~ D)에 다음과 같은 보정 직선을 끼워 맞추었다.

y = 100x - 105

여기서, 매개 변수 y는 ㎛ 단위의 절제 깊이를, 매개 변수 x는 mJ 단위의 레이저 펄스 에너지를 나타낸다. 일례로, 설정점 절제 깊이가 63.5㎛인 경우, 도면에서는 이를 부호 E_y로 나타내었음, 제안된 설정점 에너지의 결과치는 1.658mJ이다. 이 값을 도면에서는 E_x로 나타내고 있다.

선형 회귀를 사용하는 것은, 측정 값들의 짝을 가지고 특정 설정점 절제 깊이에 대해서 소정의 설정점 에너지를 결정하는 많은 가능한 방법들 중 한 방법에 불과하다.

도 3a 및 도 3b에 도시된 레이저 장치(100)는 일례로 안과 레이저 수술용으로 설계되었는데, 이는, 각막 절제에 적절하고 펄스 방사를 방출하는 레이저 방사원으로서의 작동 레이저(110)와, 각막 치료 중에 눈의 움직임을 쫓아가는 데 사용되는 눈 추적기(120)와, 각막 치료 중에 환자의 눈을 가능한 한 작게 움직이도록 환자의 눈을 고정시키게 되는 고정광(140)을 포함한다. OLCR(Optical Low Coherence Reflectometry)에 의해 각막 두께를 포착하기에 적절한 각막 두께 측정기(130)도 레이저 장치(100)에 통합된다. 상기 구성부재(110 ~ 140)들 모두는 공통의 광축(X)에서 작동하는데, 그 구성부재들은 거울, 렌즈 등과 같은 여러 가지 광각 구성요소들로 구현될 수 있다. 도 3a 및 도 3b에서는, 이들 광학 구성요소들을 거울(160)로만 개략적으로 나타내었다. 본 발명에 따른 레이저 장치(100)는, 상기와 같은 공지의 구성요소들 외에, 위치 결정 모듈(170)과 컴퓨터(150)도 포함한다. 상기 위치 결정 모듈(170)은 블록으로만 개략적으로 도시하고 있는데, 이에 대해서는 도 4a 및 도 4b와 관련지어서 더욱 상세히 설명한다. 위치 결정 모듈에는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로 구성된 소위 플루언스 시험 디스크(180)가 교환 가능하게 장착되어 있다. 상기 구성요소(110 ~ 140)들과 위치 결정 모듈(170)은 제어 라인(190)을 거쳐서 컴퓨터(150)에 연결된다. 컴퓨터는 상기 구성요소(110 ~ 140)들과 위치 결정 모듈(170)을 제어할 수 있도록 구성한 제어 프로그램(200)을 갖추고 있다.

레이저 장치(100)의 설정점 펄스 에너지를 결정하기 위해, 플루언스 시험 디스크(180)가 레이저 장치(100)로부터 떨어진 거리, 특히 각막 두께 측정기(130)로부터 떨어진 거리(양방향 화살표(210))와, 플루언스 시험 디스크(180)의 두께(또 다른 양방향 화살표(220)) 모두를 결정한다. 이들 측정 데이터에 기초하여서 작동 레이저(100)와 위치 결정 모듈(170)을 제어하여서, 플루언스 시험 디스크(180) 상의 각기 다른 위치에서 다수의 시험 절제들을 시행한다. 도 3b에서는 이와 같은 시험 절제(230)를 개략적으로만 나타내었다. 시험 절제를 시행한 직후, 시험 절제(230)의 위치를 각막 두께 측정기(130)로 측정하여, 최종적인 절제 깊이를 결정한다. 이를 도 3b에 도면 부호 240으로 나타내고 있다. 도 1 및 도 2와 관련하여 앞에서 설명한 바와 같이 일련의 시험 절제를 각기 다른 펄스 에너지로 시행한 후, 목표 절제 깊이를 위해 필요한 설정점 펄스 에너지를 결정할 수 있다.

도 4a 및 도 4b에는, 도 3a 및 도 3b와 관련하여 앞에서 설명한 위치 결정 모듈(170)이 더 상세하게 도시되어 있다. 도 4a는 위치 결정 모듈의 개략적인 평면도이고, 도 4b는 위치 결정 모듈의 개략적인 측면도이다. 위치 결정 모듈(170)은 하우징(171)을 구비한다. 위치 결정 모듈의 상측에는 플루언스 시험 디스크(180)를 수용하는 수용판(172)이 마련되는데, 상기 수용판(172)은 하우징(171)에 영구 결합된 수용 장치(173) 상에 설치된다. 상기 수용 장치(173)에는 공기 배출구(174)가 일체로 형성되어 있다.

플루언스 시험 디스크(180)는 상기 수용판(172)에 의해 유지된다. 일련의 시험 절제가 시행될 때에, 시험 절제 위치(230)들은, 컴퓨터가 제어하는 모터 드라이브로 플루언스 시험 디스크(180)를 각 시험 절제들 사이사이에 일례로 반시계 방향으로 90°씩 회전시킴으로써 플루언스 시험 디스크(180) 상에 90°의 각도로 균일하게 분포된다. 이를 도 4a에 화살표(175)로 나타내고 있다. 재현 가능한 측정 결과치를 확보하기 위해, 공기류를 플루언스 시험 디스크(180)의 상측으로 보내서, 그 공기류가 배출구(174)에서 빠져나가면서 플루언스 시험 디스크(180)의 표면 위를 지나도록 한다. 이 공기류는 열을 전도시키는 데에도 사용될 수 있다. 공기류를 발생시키는 팬과 수용판(172)을 회전 구동시키는 서보 모터가 일례로 하우징(171) 안에 내장될 수 있다(도면에는 도시되지 않음). 공기류는 시험 디스크 상에 출현한 절제 먼지 형태의 절제 부산물들을 제거해서 디스크 위의 영역을 깨끗하게 하여 교란 입자들이 없도록 하는 데에 유용하다.

도 5는 플루언스 시험 디스크(180)의 확대도이다. 이와 같은 원형 플루언스 시험 디스크는 일례로 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로 구성할 수 있으며 반경은 30mm, 두께는 대략 4mm로 할 수 있다. 플루언스 시험 디스크는 임의의 형상(예, 사각형, 스트립형 등)으로 할 수 있으며, 그 크기는 상기한 바와 다르게 할 수 있다. 상기 플루언스 시험 디스크(180)는 네 개의 주변 절제 위치(230 ~ 233) 위치를 가질 수 있는데, 이들은 서로 등거리로 배치되어 있으며 가장자리에 가능한 한 근접하게 배치되어 있다. 이와 같이 배열하는 목적은 절제를 위해 아직은 사용할 수 있는 디스크 표면들이 이전의 시험 절제에 따른 절제 부산물에 의해서 오염되는 것을 방지하기 위한 것인데, 이는 시험 절제 위치(230 ~ 233)들 서로 간의 거리를 가능한 최대로 확보함으로써 가능해진다.

플루언스 시험 디스크의 중심부에는 제어 시험 절제 위치(234)가 배치된다. 시험 절제 위치(230 ~ 233)에서의 시험 절제의 절제 깊이를 측정하고 그 절제 깊이를 분석한 후, 결정된 설정점 에너지에 대응하는 펄스 에너지로 절제한다. 적절한 운동 기구가 마련된다면, 상기 제어 절제 위치(234)도 각막 뚜께 측정기로 측정할 수 있다. 그러나, 선택적인 실시예로서, 일례로 깊이 측정 탐침으로 측정하는 것과 같은, 기계적 측정법을 사용할 수 있다. 이러한 두 가지 독립적인 측정 방법을 사용하게 되면 오차 확률을 더 낮출 수 있다.

Claims (8)

1. 펄스형 작동 레이저 방사를 제공하는 레이저 장치의 펄스 에너지를 보정하는 방법으로서, 하나 이상의 시험 대상물 상에서 다수의 시험 절제, 특히 다수의 펄스 시험 절제를 작동 레이저 방사에 의해서 각기 다른 펄스 에너지로 실행하고, 각 시험 절제들의 절제 깊이를 측정하고, 이어서 측정된 절제 깊이와 특정된 설정점 절제 깊이에 근거해서 관련된 설정점 펄스 에너지를 결정해서 레이저 장치에 설정하는, 레이저 장치의 펄스 에너지를 보정하는 방법에 있어서,
   상기 절제 깊이를 광결합 간섭 측정 장치로 측정하는 것을 특징으로 하는, 레이저 장치의 펄스 에너지를 보정하는 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 측정 장치를 OLCR 원리에 따라 작동시키는 것을 특징으로 하는, 레이저 장치의 펄스 에너지를 보정하는 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 절제 깊이는 작동 레이저 방사를 따라 진행하는 측정 빔(측정 장치의 측정 빔)에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는, 레이저 장치의 펄스 에너지를 보정하는 방법.
4. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
   동일한 시험 대상물 상에서 다수의 시험 절제가 행해지고, 상기 시험 대상물은 연속하는 시험 절제들 사이사이에 측정 장치에 대해서 움직이는 것을 특징으로 하는, 레이저 장치의 펄스 에너지를 보정하는 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 시험 절제가 시험 대상물로 사용된 시험 디스크의 디스크 중심부로부터 반경 방향으로 일정 거리에서 적용되고, 상기 시험 디스크를 연속하는 시험 절제들 사이사이에 특정의 회전 각도로 회전시키는 것을 특징으로 하는, 레이저 장치의 펄스 에너지를 보정하는 방법.
6. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
   시험 대상물, 특히 시험 절제가 적어도 하나 있는 시험 대상물 상에서, 결정된 설정점 펄스 에너지로 제어 절제를 실행하고, 이어서 상기 제어 절제의 절제 깊이를 측정 장치로 측정하는 것을 특징으로 하는, 레이저 장치의 펄스 에너지를 보정하는 방법.
7. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
   시험 대상물의 적어도 절제 부분에 공기류를 발생시켜서 보내는 것을 특징으로 하는, 레이저 장치의 펄스 에너지를 보정하는 방법.
8. 레이저 장치, 특히 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하는 레이저 장치에 있어서,
   - 대상물을 처리하기 위한 펄스 작동 레이저 방사를 제공하는 레이저 방사원(110),
   - 작동 레이저 방사의 방향을 따라서 진행하는 측정 빔을 이용하여 적어도 하나의 길이 측정치를 측정하기 위한 광결합 간섭 측정 장치(130),
   - 레이저 방사원(110)에 대한 다수의 특정된 위치들에서 적어도 하나의 시험 대상물(180)에 의해 형성된 시험 대상물 배열부를 위치시키기 위한 제어 가능한 위치 결정 모듈(170), 그리고
   - 레이저 방사원(110)과 측정 장치(130)와 위치 결정 모듈(170)을 제어하는 것으로서, 제어 프로그램(200)의 제어 하에서 레이저 방사원(110)을 보정하기 위해, 다음의 작동들, 즉
   - 작동 레이저 방사원을 이용하여 시험 대상물 배열부 상에서 다수의 시험 절제, 특히 다수의 펄스 시험 절제를 각기 다른 펄스 에너지로 시행하고,
   - 연속하는 시험 절제들 사이사이에서 시험 대상물 배열부를 레이저 방사원에 대한 특정된 여러 상대 위치로 이동시키기 위해 상기 위치 결정 모듈을 제어하고,
   - 시험 절제들 각각의 절제 깊이를 측정 장치(130)로 측정하고,
   - 상기 측정된 절제 깊이와 특정된 설정점 절제 깊이에 근거하여 설정점 펄스 에너지를 결정하고, 필요하다면 작동 레이저 방사를 위해 상기 결정된 설정점 펄스 에너지를 설정하는 작동들을 수행하도록 구성된 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 장치.

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