专利名称：用于操纵光束的设备和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉;sjt^JMW殳备。特别是，本发明涉絲目^卜辨术系统中^^
的'a系统内的it^^^殳备。更特别i^是，^^发明涉及多个f真重(discreet) 定位的反射4^且件以用于将外^hf^t束引导(direct)到多个出口。
背景技术：
多种疾病可以导ffcAJN^力从^l衰iEJiJ完全失明。尽管隐形眼餘眼镜 可以对某些疾病进^^卜偿，但对于其它疾病需要目^卜科手术。通常，将目^卜科 手术分类M段手术(procedure),例如玻徘-视网膜外种术，以及前段 手术，例如白内障外种术。最近，已经开发了将前段手#后段手^目结合 的手术。
用于目^卜科手术的外*术器械可以专用于前段手^ML者后段手术或者支 持这两者。无^W可，外科术器舰常:iM亍整个i^的功能，该i^L的功能 可以用于^frf艮多种外#术。
视网膜的'W^卜辨术是多种目,疾病的治疗中护理的标准。由、 ^ ^;台疗的疾病包树生'I^t尿病视网膜病、糖尿病黄J&^肿(diabetic macular edema )、黄斑嚢状7JC肿(cystoid macular edema )、 4见网膜静脉阻塞、乐1^^膜新 生血管、中心+錄液^^^膜视网麟变，视网膜撕裂，以及其它损伤。
如同可以想到的那样，这些类型视网膜外辨术的复杂性可能非常多才iR匕， 并且伴随地，用于"^ffit些外科手术的外^"术装置可能需^f亍与这些外科 手W目关联的整个i^几的功能。通常，外种^t系统可辦以IW亍与多类 外科絲其它手^目关联的功能，从而一种外衬^jt系统可以用于多类
操怍或手术。特别是，在这种外#^#光系统中有用的部件是具有多个用于
支持连接多个外^H^^^^针的激光出口。多个'a出口和它们涉及的多
个外科4^^针允许外科手术医生在不同手^/匹配之间切换增加灵活'f沐 外#术效率，而没有因不得不断开一个探针并连接另一个而导致的中断。然
而，由于费用、复杂'f沐^^现泉，具有多个外衬^t器以^^^个出口
提供专用的、^tMl者;l^每个'絲出口而将单个'^5t^分狄多个专门的路 4^5是不受欢迎的，这种多出口外^"^t系统需要可靠的切换才;^J以可选 择踪多个出口之间^^单个W^。
将'^it^聚焦到纤维发射(launch)(出口)需JM艮高水平的精度辆t、定性。 为了育^M^J'J不同出口点就需要该精y^i可重复的。5^技术中的it^偏
^'J所需的位置。it^偏转支架的运动可以;l^动的或;^皮动的。主动系统使 用带有主动反馈的机动4战制系统以控制角度和倾斜。被动系^艮简单^HM 简单的运动装置，例如具有硬挡块的螺线管，以诏X^HiA^H^面的所需 角度和倾斜。具有这些解决方案的问题都在于，它们都是在它们皿着的潮沈 束的平面中移动^#镜的反射表面，并因此必须沿多个自由度精密地控制M
表面的位置。为了实效Lit种水平的精度，SH^技术中的这些系统典型地需^f吏 用编码器、正反馈回路和带有精密挡块的旋转装置的精密束定位配置，致^i^ 构复杂和昂贵iL^操怍中经常需要^i^t表面的定位，并因此易于出现M
和/或需要频洲整。
因此,需^-种用于沿多条M引导'^^的多个f真重定位的^H^且件， 其可以减少或消R^L^技术中的光束^^设备和系统的问题。
发明内容
本发明多个澳重定位的^H^a件的实施伊li^上满Ait些和其它需要。 本发明的实施方式可以包括用于沿多条M引导;^的系统^i更备。该设备的 一个实施方U多个溪重定位的反射4^且件，其包括J^i且件；第一^J"表 面，其iM成与A4tM的，成第一角度并可掩ft以沿第一M引导it^;
第二^j"表面，其设置成与A^it^的it^成与第一角度不同的第二角度并可
操怍以沿第二M引导尤良。其中第一^j"表面和第二^t表面可沿公共轴线 以线性方iMf多动，并且其中J^^^i且件是可^Mt的以沿公共轴线线'^^重新定位 第一和第二幼表面，从而A^Me^A^J"到一个或另一个^t表面上。该多个 慎重定位的^H^且件可以进一步包^f多动器件，其可,iik^接到^iJM且件 以提供重新定位该第一^第二^J"表面的原动力。该移动器件例如可以是螺线
管。第一和第二^f表面可以^匕成固定的关系并可以可^f^k^接到J^i且 件上也可以与M组件成一体。该多个溪重定位的^H^且件可以进一步包括 额外的反射表面，其与第一个第二A^表面成固定的关系，并可操怍以沿多个
额外的M引导M。 ^l"表面可以是如^M页域"fit技^A员所熟知的精密反
射镜。it^可以A^t^，例如外^"^L^。
本发明的多个溪重定位的^#1^且件可以在例如具有用于连接多个^^: 针的多个出口的目PNH"^^系统中^^亍。由此多条姊中的^""^r以 是通向出口的M，其中it^皮引导到手^^针的光纤中。这种系^14^页域 絲技权员所熟知的。第-"^第二^t表面应当仅以线性方式移动，并具有 光学可忽略成没有旋转移动(也就是，为了防止不希望的光束偏移，该第一^ 第二预定角度必须##固定)。
用于控制夕卜辨^t器的多出口外科"制台。例如，本发明^;施例可 以^4页域"f^a^人员所熟知的^^可具有多个出口/M的目p卜科手术系统中
^f亍，伊H口由Irvine California的Akon Manufacturing Ltd.制造的NGL Laser Surgical System。本发明的实施方式可以结合到^f可这种用于目W"或其它外科 手术的外#^^4几构或系统中。##本发明的教"H更计的用于沿多条光路 I导 尤良的系统^i殳备的其它^^对^4页域"fil4支^Mv员来iJU/^的，并JW皮i人 为是落^^发明的范围的。
通过参考下列结合附图的描述可以获得对本发明及其优点的更彻底地理
解，其中相同的附图才射e^示相同的部件，其中
图la-ld是阐明本发明多个溪重定位的^^H^且件的一个实^r式的辦 的功能方才匡图2和3是阐明本发明用于沿多条; W引导it^的系统的一个实施方式的 操作的示意图4和5是详细阐明本发明用于沿多个;5tJ洛引导it^的设备的实施方式的 辦和线'^i^动的特写示意图。
M实施方式
本发明的他逸实施方式^it些附图中阐明，各附图中相同的附图才射己用于 表示相同和相应的部分。
本发明的M实施方iU^供用于可选择地沿多个M 1导M的系^i殳 备。与使用单个^#镜或者具有复杂和灵敏部件的多个>^#镜、精密定位配置 (scheme)和编码器、反馈回路和/或具有精密挡块的旋转装置的S^技术的光 束m系统不同，本发明的实施方式具有线性传^i殳计，^R"有多个、固定的 ^j"表面/A^镜，它们垂直于光^J^圣连接，仅具有一个必须的自由度并JL^ 操怍中不进^^l整。本发明的实施方式包括用于每个iti洛的离散的^t镜，希 ^^絲所i^^上引导狄。这些^H^目对于A^絲以固定的角M 位^在线性方向上平移，从而保持与该光束之间的固定角度。本发明的实施 方式减少用于^#^1"表面在一个自由度上的正确角度和倾斜(也#议与^ 之间的固定角度)所必要的精度。
图la-ld是示出本发明多个f真重定位的^H^且件的实施方式的辦的 原理框图。光束，系统10包^r可以作为外^H"^L^器的光源12和^4t镜 组件14。 ^H^且件14包括可以是精密光学A^镜的多个^f表面16和絲 组件20。每个^Jt表面16都以与A4t光束11的録成预U固定的角度i经 并可,地沿M亏1导M 11 。每个A^表面16可以以与11不同的 预定角度固定，并可以沿不同的M引导絲ll。 ^t辨^bt系统中，每 条it^^T以通向光出口 ，其中i^ll可以光学连接到手^^针内的光纤电缆 上以传输到外#^术^。 it^本发明实施方式的伏it使用方式。
如图la-ld所示，>^1"表面16舰间的位置关系是固定的，并JA可操 作的以便以这#-种线性方^ 多动，即在该情况下是沿公共轴线19垂直于A4t M11。 A^表面16可以可^ftilk^接到^iH^且件14上，该^H^且件14 是可辦的以线性重新定位该^t表面16，从而絲11可选#^^到一个或 另一个^Jt表面16。这样，本发明多个f真重定位的^H^且件14可以沿所需的 i^圣引导A4t絲U (例如，至所需的出口)。 A^絲11可以A^bt^，例 如外种^t^。
^H^且件14可以经由例如^M^^且件或者其它本领域"fit^MC人员 熟知的精密滑动才械连接到支架18。 ife^鹏系统10可以进一步包^^多动器件
(如图4和5中所示)，其可#^^ ^^接到^#1^且件14以为重新定位的M 表面16提供原动力。移动器件可以例如是螺线管或者其它^4页域"f^t^^A员
^g^H^且件14,也可以与^i且件20/^#1^且件14成一本。J^i且件20可以 "H^k^可辦itk^接到^H^且件14。尽管图la-ld中示出具有三个狄 表面16， ^H^且件14可以包括或多或或少个^b4目对处于固定位置关系且可 辦以沿多条M引导絲ll的^it表面16。特别是，在一个实施方式中，反 射4^且件14可以具有两个(dual) ^f表面16以沿两条M引导絲11。
本发明的实施方式可以包括具有多个出口的外^^^L光系统，其中g 束(例如，^11)由图la-ld所示的;5t^m系统10引导到所需的出口。 ^^11光学^^接到在出口的例如眼内'^^针的、^^针，并可由、^e^针 員到外^H"术位置。在这种系统中，可以通过才;i^切换机构或者^L^者外
#^ 光系统上的其它控制机构(例如，连接到出口的^t4H吏得可选择出口 刑吏得^H^且件14自身定位^A^光束11 过各自对应于所选出口的光 路的^Jt表面16引导到该狄的出口 )对出口进行选择(定位的^H^且件 14)。
图2和3是阐明具有两个A^表面和两个出口的本发明的用于沿多^^圣
^ue^的系统的一个实施例的操怍的示意图。#^系统ioo包括^h^/M
组件110、反射表面120和122以及移动器件160。如图2和3中所示，皿系 统100是在目P卜科^L光系统中扭行的，并^^^H^且件110的定位，沿 通向出口 140或者通向出口 145的两条iW^—引导来自激光器190的W^ 130。如参考附图la - ld的^H^且件14所描述的那样，^JH^且件110可操 作以沿公共轴线在线性方向(一个自由度)上移动，以重新定位反射表面 120/122，从而一个或者另一个A^表面^tA^W^ 130并将该^L^ 130 引导到出口 140或145中的一个。
尽管在图2和3示出的^#1^且件110和^Jt表面120/122的线'f链动是 垂直于A^a束130的，M可以才艮椐系统100的特定应用或者结构或在其 中批^ 系统100的激光系统中可能需要的那样相对于A^]^bt束130的光 轴成^^角度,4組动。另外，尽管在图2和3中示出的Ml30在到达出 口 140/145之前被引导到#^#镜150或155中的一个上，然而##在沿^
引导it^领域中的扭技权员所^^的it^结构，可以用絲表面120/122 作为^PUM1导W^130到出口 140/145而不需要中间的m^f镜150/155, 或者具有多个中间光学部件。移动器件160可以在线性方向上移动^H^且件 110/^Jt表面120/122,移动器件160可以是螺线管或者^4页域"fit^MC^员所 ^^P的4i^其它能够给予线'fiit动的才几构。
^J"表面120/122是离絲面，其每个表面都与A^J^b^ 130的録成 预U固定的角度设置，该角JL可以船匕不同，并且，它们 匕间的位置关系 也可以是固定的。A4t表面120/122仅以线性方式平移并与^bt^ 130成固定的
M,为了防止^it^ 130不希望的偏差，A^j"表面120/122与 ^ 130所成 的角度必须保持固定)。
在典型执行中，就束130的直径大约是2mm。反射表面120/122的直径 可以是大约7mm，从而为定位^j"表面120/122中产生的^t4d些絲。
以线性方式移动，从而它们能##各自与A4t^bt^ 130之间的角奴固定的， '絲束130和A^J"表面120/122之间的直径差能够給v^Jt表面120/122的定位误 差提#^*，从而即^/^^#表面120/122轻微偏离理想位置的情况下也能将激 Mi30引导到所需的位置。这样，由^H^且件110挡块的磨损或^f^其它 轻微的线性^I造成的不精密将不会不利地影响到对^束130的m。絲 4^且件110可以由此在其运动范围两端包括柔软的挡块，以在仍然##所需的 精度的情况下防it^"损于灵敏的光学部件的振动和^^应力。
图4和5;I义详细阐明本发明用于沿多条力洛引导M的设备的实施方式 的辦的特写示意图。^m设备300包括^H^且件U0、 ^Jt表面120/122、 移动器件160和框架200。框架200是可操怍的以支撑和可旨^^接^SJH^且 件110和移动^f牛160。框架200包括滑动导板210以用于引导^H^且件110
人员所^^p的并且可IMt以当其移动时以线性方，密地引导X^H^且件no 的精确滑动导^^几构。移动器件160也可以借助于精确^M^UUKi^^4页 域"fit才支术人员所^^的并且可操怍以向反^H^且件no提供員^lt确的移 动的精确滑动导fe^^;可^^ik^接到A^4^且件uo。
已顿过参考特定to实施方i^t本发明进行了描述，然而，应该贿其 也可以以其它特定形式或者变换来实现，而不背离其桐申和M特征。因jtbJi 述实施方A^理解为在所有方面是说明性且不是限制性的，本发明的范围由所 附的^U'J要求来说明。ilE可能用到的术语"J4Ui"和"大约"为其相应的术语 和/或项目之间的相对关系提供工业可接受的公差。这种工业可接受的公差的范 围是从小于百分之一到百分U十，并与部件的值、絲电路加工偏差、温度 偏差、上升或下降时间、和/或热噪声相对应，M是P艮制于此。这鄉目之间 的相对关系的范围是Mm少百分比的差异到很大的差异。这里可能用到的术语 "连接到"和/或"连接"包括项目之间的直接连接和/或经由中间项目(例如，项目 包括，但是不限于，部件、元件、电路和/或模块)在项目之间的间接连接，其 中对于间接连接，中间项目不调制信号的信息但是可以调整其电流水平、电压 水平和/或功率水平。M还可能用到，推断连接(也M,通过推断一个元件 连接到另 一个元件)包括以与"连接"相同的方^两个项目之间直接和间接连 接。iiE还可能用到的术语"可辦地"表示项目包括一个或者多个电源连接、 输入、输出等，以^W亍一个或多个其相应功能并可以进一步包括推断连接到一 个或者多个其它项目。M还可能用到的术语"相关联"包括分离项目的直接和/ 或间接连接和/或一个项目^AJ'J另一个项目中。i^E可能用到的术语"有利地比 较"表示两个或者多个项目、信号等之间的tb^提供所需的相对关系。例如，当 所需的相对关系是信号1比信号2的量值更大，当信号1的量值大于信号2的 量值或者当信号2的量值小于信号1的量值时，可以实贿利地t嫩。
尽管ilE参考航目^t科术的〃^p领鄉述了本发明，但是i!E包含的 教导可以同样用于^^T需要控制W^子系统的外M术系统。
权利要求
1.一种用于操纵光束的设备，其包括基底组件；第一反射表面，其与入射光束的光轴成第一角度设置并可操作以沿第一光路引导该光束；以及第二反射表面，其与入射光束的光轴成不同于该第一角度的第二角度设置并可操作以沿第二光路引导该光束，其中该第一反射表面和该第二反射表面是可操作的以沿公共轴线以线性方式移动，并且其中该基底组件是可操作的以沿公共轴线线性地重新定位该第一和第二反射表面，从而该入射光束可以入射到一个或者另一个反射表面上。
2. ^M'J要求1所述的设备，其中该第一和第二角;1^预先定义的并且 相对于 匕固定。
3. 如权利要求l所述的设备，其中该第二M与该第一M不同。
4. 如^U'J要求1所述的设备，其中该第""^第二X^表面勸匕以固定的 关系布置。
5. :M又利要求1所述的设备，其中该^iJ^i且件包括移动器件，该移动器 件可,以线^i^重新定位该第"^第二^t表面。
6. :如权利要求1所述的设备，其中移动器件是螺线管。
7. 如权利要求1所述的设备，其中该第一和第二^f表面是精密^f镜。
8. 如权利要求1所述设备，其中该;5t^是外^"f^bt^。
9. 如权利要求1所述设备，其中该第一ife^通向第一出口并且其中该 第二^^通向第二出口。
10. 如权利要求1所述设备，其中该第-^第二出口可，以将该i^ 光学i^k^接到W^针。
11. 一种用于辦it^J'j多个出口的系统，其包括 光源，其^T,以II^^^;以及 用于控制絲的设备，包括第一^^t表面，其与A^M的，成第一角度i经并可操作以沿第 一M引导该;^以及第二^^t表面，其与趟狄的规成不同于该第一角度的第二角度 iM并可操怍以沿第二M引导该;^，其中该第一^t表面和该第二^4t表 面是可辦的以沿公共轴线以线性方式移动，并且其中该JJM且件是可辦的 以沿公共轴线线',重新定位该第一和第二絲表面，从而该A4tife^可以入 射到一个或者另 一个A^表面上。
12. :NWJ要求11所述的系统，其中该第一和第二角度是预先定义的并且 相对于 匕固定。
13. 如^^'j要求ll所述的系统，其中该第二;)fe^该第一M不同。
14. 如^U'J要求11所述的系统，其中该第""^第二^j"表面^t匕以固定的 位置关系布置。
15. 如^^'J要求11所述的系统，其中该l^i且件包^f多动器件，该移动器件可^ft以线'^feJ:新定位该第一第二A^表面。
16. 如^N要求11所述的系统，其中移动器件是螺线管。
17. 如权利要求ll所述的系统，其中该第""^第二^i"表面是精密^t镜。
18. 如^f'J要求ll所述的系统，其中该光源是目W卜科^bt器。
19. :N5U'j要求ll所述的系统，其中该it^是目^f辨^bt^。
20. 如^U'J要求11所述的系统，其中该第一it^通向第一出口并且其中该 第二ife^^通向第二出口。
21. :NWJ要求20所述的系统，其中该第一^第二出口是可操怍的以将该 絲光学秘接到 ^针。
22. 如w'j要求2i所述的系统，其中该^e^针是眼内'^e^针，该探针是可,的以向外M术位置传输;^。
23. 如^5U'J要求22所述的系统，其中外科术位置包^f见网膜。
全文摘要
本发明公开了一种用于沿多条光路引导光束的系统和设备，设备的一个实施方式包括基底组件；第一反射表面，其与入射光束的光轴成第一角度设置并可操作以沿第一光路引导光束；以及第二反射表面，其与入射光束的光轴成不同于第一角度的第二角度设置并可操作以沿第二光路引导光束，其中第一反射表面和第二反射表面是可操作的以沿公共轴线以线性方式移动，并且其中，该基底组件可操作以沿公共轴线线性重新定位该第一和第二反射表面，从而该入射光束可以入射到一个或者另一个反射表面上。该设备可以进一步包括可操作地连接到基底组件的移动器件以给重新定位该第一和第二反射表面提供原动力。
文档编号A61F9/008GK101185598SQ20071017013
公开日2008年5月28日 申请日期2007年7月2日 优先权日2006年6月30日
发明者C·霍维瑟, L·O·罗莫达 申请人:爱尔康公司