Die Erfindung betrifft ein optisches Abbildungssystem, welches insbesondere in einer Einrichtung für die laserchirurgische Ophthalmologie, aber auch in Lasersystemen für andere Bearbeitungszwecke eingesetzt werden kann, beispielsweise in der Photovoltaik oder in der industriellen Materialbearbeitung.

Speziell stellt die Erfindung ein optisches Abbildungssystem bereit, das es gestattet, den Fokus eines durch das Abbildungssystem hindurchgeschickten Laserstrahls in z-Richtung schnell zu verschieben, wobei die z-Richtung gemäß herkömmlicher Notation die Richtung des Strahlengangs (Strahlausbreitungsrichtung) meint. Als x- y-Richtung ist dann jede Richtung in einer zur z-Richtung orthogonalen Ebene zu verstehen. In dieser Ebene erfolgt herkömmlich die Auslenkung des Laserstrahls mittels eines Scanners zum Zwecke der Abtastung eines mittels des Laserstrahls zu bearbeitenden Materialbereichs, wobei es sich bei dem zu bearbeitenden Material um lebende oder tote Materie handeln kann.

Lasersysteme _. , die kurzpulsige Strahlung im Femtosekundenbereich abgeben, wer- den in der Augenchirurgie unter anderem zur Anbringung intrageweblicher Inzisio- nen in der Kornea, aber auch in der humanen Linse angewendet. Der dabei genutzte Effekt ist der optische Durchbruch, der zu einer sogenannten Photodisruption des bestrahlten Gewebes führt. Zur Erzeugung solcher Photodisruptionen ist eine vergleichsweise starke Fokussierung des Laserstrahls erforderlich, die durch eine entsprechend hohe Apertur der zur Fokussierung verwendeten Fokussieroptik erzielt wird. Die Fokussieroptik ist bei bekannten ophthalmologischen Fs-Lasersyste- men üblicherweise von einem sogenannten F-Theta-Objektiv gebildet, das eine Planfeldabbildung gewährleistet und unerwünschte Verschiebungen des Strahlfokus in z-Richtung beim Scannen des Laserstrahls vermeidet.

In der Ophthalmologie haben Fs-Lasersysteme einen festen Platz beispielsweise bei LASIK-Anwendungen, wobei LASIK für Laser in situ Keratomileusis steht und eine korneale Behandlungstechnik zur Behebung von Fehlsichtigkeiten bezeichnet, bei der zunächst ein noch teilweise mit dem Komeagewebe zusammenhängendes Deckelscheibchen (der sogenannte Flap) an der Korneaoberfläche herausgeschnitten wird, dieser Flap sodann zur Seite geklappt wird und anschließend das nach Wegklappen des Flaps freiliegende Stromagewebe nach Vorgabe eines patientenindividuell ermittelten Ablationsprofils mit kurzwelligem Laserlicht, beispielsweise einem bei 193 nm strahlenden Excimer-Laser, ablatiert wird. Das Fs-Lasersystem wird hierbei zur Anbringung des Flapschnitts eingesetzt.

Für die Erzeugung des Flapschnitts ist es bekannt, die Kornea des zu behandelnden 5 Auges mittels einer aufgedrückten Applanationsplatte einzuebnen und den Strahlfokus innerhalb der Kornea in einer Ebene flächenhaft zu führen. Wegen der von dem F-Theta-Objektiv geleisteten Planfeldabbildung bedarf es hierbei keiner z- Verschiebung des Strahlfokus. Nur im Randbereich des Flaps kann eine Verschiebung der Fokusorte in z-Richtung notwendig sein, will man den Randschnitt des lo Flaps nach oben aus dem Stroma herausführen.

Zur Fokusverschiebung in z-Richtung sind im Stand der Technik verschiedene Lösungen vorgeschlagen worden. WO 03/032803 A2 sieht vor, das Fokussierobjektiv als Ganzes in Richtung der z-Achse, d.h. längs des Strahlengangs, zu verschieben. i5 Eine Abwandlung hiervon wäre es, das Fokussierobjektiv als Zoom-Objektiv auszuführen. Beide Methoden haben jedoch den Nachteil, dass die mechanische Verschiebung bzw. die Zoom-Einstellung des Fokussierobjektivs sehr präzise erfolgen muss, da sich diese in eine l:l-Verstellung des Fokusorts transformiert. Für eine gewünschte Fokusverschiebung um einige wenige μm zwischen aufeinander fol-

2o genden Pulsen des Laserstrahls wäre deshalb eine entsprechend schnelle mechanische Verschiebung des Fokussierobjektivs bzw. einer Zoom-Linse des Objektivs um die gleiche Wegstrecke erforderlich. Herkömmliche mechanische Antriebe eignen sich hierfür nicht. 5 Eine alternative Lösung ist in DE 10 2005 013 949 Al gezeigt. Das dortige Lasersystem weist eine als Teleskop ausgebildete, zweilinsige Aufweitungsoptik (Beam Expander), einen nachgeschalteten Scanner sowie im Anschluss an den Scanner eine Fokussierlinse auf. Die als Konkavlinse ausgeführte Eingangslinse der Aufweitungsoptik ist mittels eines Linearantriebs in Strahlrichtung, d.h. in z-Richtung,0 verschiebbar. Eine solche Verschiebung der Eingangslinse verändert die Divergenz des aus der Aufweitungsoptik austretenden Laserstrahls. Bei gleichbleibender Position der Fokussierlinse (F-Theta-Objektiv) verlagert sich so der Fokusort in z- Richtung. 5 Ein Vorteil dieser Lösung gegenüber einer z-Verschiebung der Fokussieroptik liegt in der besseren Reproduzierbarkeit und höheren Verschiebegenauigkeit, weil das optische Abbildungssystem den Verschiebeweg der Eingangslinse des Beam Expanders auf einen beispielsweise um den Faktor 10 kleineren Verschiebungsweg des Fokusorts heruntertransformiert. Allerdings setzt die erzielbare Verstellgeschwindigkeit der Eingangslinse der in die Fokusebene transformierten Verschiebegeschwindigkeit des Strahlfokus Grenzen. Für einen dreidimensionalen Schnitt, wie er beispielsweise für eine korneale Lentikelextraktion erforderlich ist, ist die Methode der Fokusverstellung gemäß DE 10 2005 013 949 Al zwar deutlich schneller als die in WO 03/032803 A2 gezeigte Methode, einfach deshalb, weil im Fall der Verstellung der Eingangslinse des Beam Expanders die zu bewegenden Massen wesentlich geringer sind als im Fall der Verstellung der gesamten Fokussieroptik. Gängige Fokussieroptiken können ohne weiteres mehrere Kilogramm wiegen, die dann noch erschütterungsfrei verfahren werden müssen. Die Eingangslinse des Beam Expanders hingegen kann eine vergleichsweise kleine Apertur besitzen und dementsprechend klein und leicht sein. Dennoch genügen herkömmliche Linearantriebe nicht den Anforderungen, will man in akzeptabel kurzer Zeit mit einem hinreichend hoch repetierenden Laser einen intrakornealen Lentikelschnitt oder eine andere dreidi- mensionale Inzision ausführen. Die für eine sichere, kippfreie Führung der Eingangslinse des Beam Expanders möglichen Verstellgeschwindigkeiten liegen bei herkömmlichen Linearantrieben beispielsweise zwischen etwa 1 und 3 mm/s, möglicherweise sind auch bis zu 5 mm/s mit vertretbarem Aufwand für die mechanische Führung der Eingangslinse machbar. Für einen Lentikelschnitt würden jedoch bei Verwendung eines im zwei- bis dreistelligen kHz-Bereich oder sogar noch höher repetierenden Fs-Lasers bei gleichem Prinzip der z-Fokusverstellung Verstellgeschwindigkeiten der Eingangslinse von mindestens 10 mm/s und darüber nötig sein, die mit marktgängig erhältlichen Linearantriebssystemen nicht erreichbar sind, zumindest nicht mit solchen Systemen, die die Anforderungen an die Einstell- genauigkeit und Führungspräzision erfüllen.

Als Abwandlung zu einer Linearverschieblichkeit der Eingangslinse des Beam Expanders sieht DE 10 2005 013 949 Al die Anbringung von zwei Hohlspiegeln im Strahlengang zwischen Laser und Scanner vor, wobei durch Abstandsänderung der Hohlspiegel voneinander die Divergenz des Laserstrahls und dadurch dessen Fokuslage in z-Richtung variierbar ist. Auch hier bestehen vergleichbare Limitierungen in der Geschwindigkeit der mechanischen Verstellung.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein optisches Abbildungssystem zu schaffen, das sich besser für eine dreidimensionale Fokusführung in der Materialbearbeitung und insbesondere in der Ophthalmologie eignet. Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein optisches Abbildungssystem mit mindestens einem deformierbaren Spiegel und einer mit dem Spiegel gekoppelten Stell- und Steueranordnung vorgesehen, welche dazu eingerichtet ist, durch Verformung des Spiegels den bildseitigen Brennpunkt des Abbildungssystems in 5 Strahlausbreitungsrichtung zu verschieben, insbesondere nach Maßgabe eines vorgegebenen Brennpunktverschiebungsprofils.

Deformierbare Spiegel und ihr Einsatz in Lasersystemen sind als solche bekannt. Beispielsweise kann diesbezüglich auf S. Menn, P. Bierden, „Spieglein, Spieglein ..., lo Technologische Fortschritte und Anwendungen verformbarer Mikrospiegel" in La- ser+Photonik 4/2007, Seiten 18-22, verwiesen werden. Insbesondere können deformierbare Spiegel nach den Angaben in diesem Artikel in fünf verschiedene Grundvarianten eingeteilt werden, nämlich verformbare MEMS-Spiegel (MEMS: mikro-elektromechanisches System), piezoelektrische deformierbare Spiegel, ver- i5 formbare Membranspiegel, bimorphe verformbare Spiegel und ferromagnetische verformbare Spiegel. Eine Einschränkung der Erfindung auf bestimmte dieser verschiedenen Spiegeltypen ist nicht vorgesehen. Grundsätzlich sind beliebige deformierbare Spiegel einsetzbar, die im Umfeld von Lasersystemen eine gewünschte Veränderung der Wellenfront eines einfallenden Laserstrahls gestatten ₌ Durch Ver- o wendung deformierbarer (adaptiver) Spiegel in der Strahlführung eines Fs-Lasers ist eine deutlich schnellere z-Verschiebung des Strahlfokus im Vergleich zu herkömmlichen mechanischen Linearverstellsystemen realisierbar, beispielsweise um näherungsweise eine Größenordnung schneller. 5 Ein bekanntes Anwendungsgebiet adaptiver Spiegel ist beispielsweise in der astronomischen Beobachtung. Dort werden gestörte Wellenfronten mittels adaptiver Spiegel in ebene Wellenfronten gewandelt und damit die Bildqualität des durch atmosphärische Störungen beeinträchtigten empfangenen Lichts verbessert. Im Unterschied hierzu strebt die Erfindung nicht danach, unerwünschte Wellenfront-o Störungen durch entsprechende Verformung eines deformierbaren Spiegels zu beseitigen. Stattdessen zielt die Erfindung darauf ab, durch gezielte Einstellung eines deformierbaren Spiegels die Wellenfront eines auf den Spiegel einfallenden Laserstrahls so zu verformen, dass sich der bildseitige Brennpunkt des Abbildungssystems und damit der Strahlfokus in gewünschter Weise in z-Richtung verschiebt.5 Vorzugsweise ist die Stell- und Steueranordnung dabei dazu eingerichtet, den Spiegel in eine solche Form einzustellen, dass eine einfallende im wesentliche ebene Welle in eine reflektierte Welle mit im wesentlichen gleichmäßig gekrümmter Wellenfront umgewandelt wird, wobei die Stärke der Wellenfrontkrümmung von der gewünschten Lage des Brennpunkts in Strahlausbreitungsrichtung abhängt. Die Gleichmäßigkeit der Wellenfrontkrümmung ist wünschenswert für eine hohe Strahlqualität im Fokus. Die Erfindung kehrt somit quasi die übliche Verwendung adaptiver Spiegel zur Verbesserung der Ebenheit der Wellenfront um und erzeugt aus einer näherungsweise ebenen Wellenfront gezielt eine definierte, stetig veränderbare Wellenfrontkrümmung. Die erzeugte Wellenfrontkrümmung kann eine Divergenzerhöhung oder -Verminderung bedeuten, so dass sich der Strahlfokus ausgehend von einer vorgegebenen Nullposition in der einen oder der anderen Richtung verschiebt.

Der deformierbare Spiegel kann bei einer Ausführungsform in Strahlausbreitungsrichtung vor einem Teleskop angeordnet sein. Bei einer anderen Ausführungsform kann er dagegen nach einem Teleskop, jedoch vor einer mindestens einlinsigen Fokussieroptik und vorzugsweise vor einem Scanner angeordnet sein. Es ist gemäß noch einer anderen Ausführungsform außerdem vorstellbar, eine Strahlaufwei- tungsoptik aus zwei Spiegeln aufzubauen und einen der Spiegel als adaptiven deformierbaren Spiegel auszuführen, mittels dessen eine gewünschte Divergenz in den Strahl eingebracht werden kann.

Die durch die Erfindung ermöglichte schnelle Fokusverschiebung in z-Richtung macht sie besonders attraktiv für die Anwendung bei solchen ophthalmologischen Anwendungen, die mit hochrepetierender fokussierter Fs-Laserstrahlung arbeiten und für kurze Behandlungszeiten eine schnelle dreidimensionale Schnittführung anstreben. Dementsprechend ist nach einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung eine Einrichtung für die laserchirurgische Ophthalmologie vorgesehen, mit einer Quelle für einen gepulsten Femtosekunden-Laserstrahl, einer den Laserstrahl aufweitenden Strahlaufweitungsoptik, einem der Strahlaufweitungsoptik nachgeschalteten Scanner zur Ablenkung des Laserstrahls in einer zum Strahlengang senkrechten Ebene und einer dem Scanner nachgeschalteten Fokussieroptik zur Fokussie- rung des Laserstrahls, wobei die Einrichtung einen in Strahlausbreitungsrichtung zwischen der Laserquelle und der Fokussieroptik angeordneten deformierbaren Spiegel sowie eine mit dem Spiegel gekoppelte programmgesteuerte Stell- und Steueranordnung aufweist, welche dazu eingerichtet ist, nach Maßgabe eines vorgegebenen, im Auge eines Patienten zu realisierenden und durch ein Steuerpro- gramm repräsentierten Schnittprofils den Spiegel für eine Verschiebung des

Strahlfokus in Richtung des Strahlengangs zu verformen. Die Stell- und Steueranordnung kann dabei zur derartigen Steuerung des Spiegels eingerichtet sein, dass der Strahlfokus des Laserstrahls in Richtung des Strahlengangs um mindestens 100 μm, besser mindestens 150 μm, noch besser mindestens 200 μm verschiebbar ist, und zwar allein durch entsprechende Steuerung des deformierbaren Spiegels ohne Justierung der Fokussieroptik oder anderer Komponenten des optischen Abbildungssystems.

Eine mögliche Anwendung, die von der schnellen dreidimensionalen Schnittführung der Erfindung profitieren kann, ist die korneale Lentikelextraktion, bei der zur Refraktionskorrektur der Kornea ein angenähert linsenförmiges Volumenelement aus dem Stroma der Kornea herausgeschnitten wird. Hierfür ist eine präzise und schnelle dreidimensionale Positionierung der Foki der Fs-Laserpulse wichtig. In x-y- Richtung ist dies durch einen entsprechend schnellen Betrieb des Scanners kein Problem. Beispielsweise sind herkömmliche Spiegelscanner, die nach dem Galvanometerprinzip arbeiten, ohne weiteres in der Lage, die erforderlichen Ablenkungen auch bei Pulsrepetitionsraten im MHz-Bereich zu gewährleisten. In z-Richtung ist durch die Verwendung eines deformierbaren Spiegels ohne Weiteres ein Hub des Strahlfokus im hohen zweistelligen bis hin in den dreistelligen μm-Bereich innerhalb von einigen Millisekunden oder zumindest einigen wenigen 10 Millisekunden möglich. Dies erlaubt es beispielsweise, für eine korneale Lentikelextraktion den vollständigen Lentikelschnitt je nach Größe des Lentikels in wenigen Minuten (z.B. 2-4 Minuten) oder sogar in weniger als 1 Minute auszuführen, was die Unannehmlichkeiten, die der Patient bei einer solchen Operation erfährt, auf möglichst kurze Zeitdauern beschränkt. Zudem eröffnet die Erfindung den Weg zu Refraktionskorrekturen des Auges ohne den bisher üblichen Einsatz eines Excimer-Lasers, denn die hohe Präzision und Reproduzierbarkeit der z-Positionierung des Strahlfo- kus macht eine genau auf die zu behebende Fehlsichtigkeit abgestimmte Schnittführung bei der Lentikelextraktion möglich.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 schematisch im Schnitt einen die Kornea umfassenden Teil des humanen Auges mit einem angedeuteten kornealen Lentikelschnitt,

Fig. 2 schematisch ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung für die laser- chirurgische Ophthalmologie,

Fig. 3 eine erste Abwandlung einer solchen laserchirurgischen ophthalmologischen Einrichtung und Fig. 4 eine weitere Abwandlung.

Es wird zunächst auf Fig. 1 verwiesen. Dort ist in einer Schnittdarstellung die mit 10 bezeichnete Kornea eines humanen Auges gezeigt. Die optische Achse (Sehachse) des Auges ist strichpunktiert eingezeichnet und mit 12 bezeichnet. Die Kornea 10 weist eine anteriore Oberfläche 14 sowie eine posteriore Oberfläche 16 auf. Ihre Dicke d liegt beim typischen menschlichen Auge im Bereich um 500 μm, wobei von Mensch zu Mensch selbstverständlich Abweichungen nach oben oder unten möglich sind. Die Sclera und der Limbus des Auges sind in Fig. 1 bei 18 angedeutet, der Limbusrand ist mit 20 bezeichnet.

Gestrichelt eingezeichnet ist in Fig. 1 ferner ein durch Behandlung mit fokussierter Fs-Laserstrahlung herauszuschneidendes intrakorneales, genauer intrastromales Lentikel 22, das anschließend durch eine in die Kornea 10 seitlich einzubringende Öffnung herausoperiert wird. Auch diese Öffnung kann mittels eines Laserschnitts erzeugt werden. Die Femtosekunden-Lentikelextraktion gestattet eine Korrektur von Fehlsichtigkeiten, wie beispielsweise Myopie und myoper Astigmatismus. Üblicherweise wird das Lentikel 22 durch einen im wesentlichen ebenen rückseitigen Schnitt 24 und einen gekrümmten vorderseitigen Schnitt 26 erzeugt. Der Lentikel- durchmesser - in Fig. 1 mit a bezeichnet - liegt beispielsweise im Bereich zwischen etwa 6 und 8 mm, während die mit b bezeichnete typische Lentikeldicke beispielsweise etwa 80-100 μm beträgt. Mit diesen Werten der Lentikeldicke sind Fehlsichtigkeiten von etwa -5 dpt bis -6 dpt korrigierbar. Es versteht sich, dass sowohl der Lentikeldurchmesser als auch die Lentikeldicke je nach Stärke der zu korrigierenden Fehlsichtigkeit variieren können. Jedenfalls wird aber die Lentikeldicke regelmäßig einige mehrere 10 μm betragen, was in Verbindung mit einer näherungsweise ebenen Lentikelunterseite (definiert durch den rückwärtigen Lentikelschnitt 24) bedeutet, dass bei einem Linienscan eines Laserstrahls über den Lentikelgipfel hinweg (also dort, wo das Lentikel 22 die größte Dicke hat) der Strahlfokus des Laserstrahls einen der Lentikeldicke entsprechenden Hub in Strahlausbreitungsrichtung ausführen muss.

Es wird nun zusätzlich auf Fig. 2 verwiesen. Die dort gezeigte Lasereinrichtung um- fasst eine beispielsweise von einem Faserlaser gebildete Femtosekunden-Laser- quelle 28, die gepulste Laserstrahlung 30 mit Pulsdauern im Femtosekundenbereich und einer Pulswiederholrate erzeugt, die vorzugsweise im hohen zweistelligen bis hin in den dreistelligen kHz-Bereich oder sogar im MHz-Bereich liegt. Der erzeugte Laserstrahl wird von einer Aufweitungsoptik 32 aufgeweitet. In Strahlausbreitungsrichtung vor der Aufweitungsoptik 32 befindet sich ein aktiver, deformierbarer Spiegel 34, dessen Verformungszustand mittels einer allgemein mit 36 bezeichneten Aktoranordnung einstellbar ist, die ihrerseits von einer programmgesteuerten Steuereinheit 38 gesteuert ist. Der Spiegel 34 besitzt eine Vielzahl individuell mittels der Aktoranordnung 36 justierbarer Spiegelfacetten, wobei die Aktoranordnung 36 beispielsweise Piezo-Stellelemente, MEMS-Stellelemente, DMD-Stellelemente (DMD: Digital Micromirror Device) oder LCD-Stellelemente (LCD: Liquid Crystal Device) aufweisen kann.

Dem Spiegel 34 vorgeschaltet ist im gezeigten Beispielfall noch ein passiver Umlenkspiegel 40, der jedoch keine oder zumindest keine wesentliche Wirkung auf die Wellenfrontcharakteristik und damit die Divergenz des Laserstrahls 30 hat.

Der von der Aufweitungsoptik 32 aufgeweitete Laserstrahl - bezeichnet mit 42 - gelangt anschließend zu einem Scanner (Abtaster) 44, welcher die Aufgabe hat, den Laserstrahl 42 in einer zur Strahlausbreitungsrichtung (z-Richtung; vgl. das in Fig. 2 ebenfalls eingezeichnete Koordinatensystem) orthogonalen x-y-Ebene abzulenken und hierdurch den zu behandelnden Bereich des Auges mit dem Laserstrah! zu überstreichen. Der Scanner funktioniert im gezeigten Beispielfall nach dem Galvanometerprinzip und ist von zwei durch die Steuereinheit 38 steuerbaren, kippbaren Ablenkspiegeln 46, 48 gebildet. Es versteht sich, dass nach anderen Prinzipien arbeitende Scanner (z.B. Abtastung mittels eines geeignet steuerbaren Kristalls) gleichermaßen möglich sind.

Dem Scanner 44 ist ein Fokussierobjektiv 50 nachgeschaltet, insbesondere ein F- Theta-Fokussierob-jektiv, welches den Laserstrahl auf einen Fokusort 52 fokussiert. Im gezeigten Beispielfall ist das Fokussierobjektiv 50 mit zwei Linsen 54, 56 ausgeführt. Es versteht sich freilich, dass das Objektiv 50 mit beliebigen anderen Linsen- zahlen ausgeführt sein kann. Die Ausführung des Fokussierobjektivs 50 als F-

Theta-Objektiv bewirkt eine Planfeldabbildung, bei der unabhängig vom Ablenkwinkel des Laserstrahls der Fokusort 50 stets in einer zur z-Richtung orthogonalen Ebene liegt.

Die Strahlaufweitungsoptik 32 ist im gezeigten Beispielfall von einem Galilei-Teleskop mit einer Eingangslinse 58 negativer Brechkraft (Konkavlinse) und einer Aus ^¬ trittslinse 60 positiver Brechkraft (Sammellinse) gebildet. Alternativ ist auch eine Keppler-Ausführung des Teleskops mit zwei Konvexlinsen möglich. Der auf den Spiegel 34 einfallende Laserstrahl 30 besitzt eine im wesentlichen ebene Wellenfront, die gemäß einem Ausführungsbeispiel für eine vorgegebene Referenzlage (Nulllage) des Fokusorts 52 im wesentlichen ohne Krümmungseinfluss an dem Spiegel 34 reflektiert wird und deshalb ihre ebene Wellenfront im wesentlichen beibehält. Für eine Verschiebung des Fokusorts 52 in z-Richtung aus dieser Nulllage heraus kann die Steuereinheit 38 unter Zwischenschaltung der Aktoranordnung 36 den Spiegel 34 so einstellen, dass die ebene Wellenfront des einfallenden Laserstrahls 30 in eine im wesentlichen gleichmäßig gekrümmte Wellenfront umgewandelt wird. Je nach Ausprägung der Wellenfrontkrümmung kann dies den Laserstrahl divergent oder konvergent machen. Diese Änderung der Strahldivergenz führt zu einer Verschiebung des Fokusorts 52 in z-Richtung bei ansonsten positionsfest angeordneter Aufweitungsoptik 32 und gleichermaßen unbewegtem Fokussierobjektiv 50.

Die Steuereinheit 38 steuert die Aktoranordnung 36 und damit den Verformungszustand des Spiegels 34 nach Maßgabe des im Auge zu realisierenden Schnittprofils. Ein entsprechendes Steuerprogramm für die Steuereinheit 38 ist in einem nicht näher dargestellten Speicher abgelegt. Das Schnittprofi! bzw. das Steuerprogramm geben vor, wie der Brennpunkt des optischen Abbildungssystems für verschiedene Orte in der x-y-Ebene in z-Richtung zu verschieben ist und sind insofern Repräsentanten eines Brennpunktverschiebungsprofils im Sinne der Erfindung. Die Präzision und Geschwindigkeit, mit der geeignete Aktoren für den Spiegel 34 angesteuert und betätigt werden können, erlaubt es, z-Hübe des Strahlfokus im Bereich von einigen 10 μm innerhalb von einigen 10 ms bis hin zu wenigen ms zu erzielen. Der Fokus des F-Theta-Objektivs 50 kann somit in Zeiten verstellt werden, die für einen effektiven schnellen Lentikelschnitt mit einem Fs-Lasersystem nötig sind. Beispielsweise kann ein vollständiger Linienscan mit einem z-Hub des Strahlfokus von etwa 100 μm ohne weiteres in einem Zeitraum zwischen etwa 10 ms und 40 ms, unter Umständen auch in weniger als 5 ms ausgeführt werden. Mit dem erfindungsgemäßen Einsatz adaptiver, deformierbarer Spiegel im Strahlengang des Laserstrahls werden somit Fokushubfrequenzen erreicht, wie sie für eine sinnvolle Anwendung bei der Femtosekunden-Lentikelextraktion benötigt werden.

Bei den Abwandlungen gemäß Fig. 3 und 4 sind gleiche oder gleichwirkende Komponenten mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 2, jedoch ergänzt durch einen Kleinbuchstaben. Zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen wird auf die vorstehenden Erläuterungen zu Fig. 2 verwiesen, sofern sich nachstehend nichts anderes ergibt.

Auch das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 enthält einen adaptiven Spiegel 34a im Strahlengang des von der Laserquelle 28a ausgesendeten Laserstrahls. Allerdings befindet sich der adaptive Spiegel 34a in Strahlausbreitungsrichtung zwischen dem Teleskop 32a und dem Scanner 44a. Der aus dem Teleskop 32a austretende aufgeweitete Laserstrahlabschnitt 42a besitzt dementsprechend ebenso eine im wesentlichen ebene Wellenfront wie der Laserstrahl 30a auf der Eingangsseite des Teleskops 32a. Erst der von dem Spiegel 34a reflektierte, in den Scanner 44a eintretende Teil des Laserstrahls - bezeichnet mit 62a - besitzt je nach einzustellendem z-Ort des Strahlfokus eine gekrümmte Wellenfront, deren Krümmungsmaß von der gewünschten z-Lage des Strahlfokus abhängt.

Zur Vervollständigung sind in Fig. 3 weitere passive Umlenkspiegel 64a, 66a eingezeichnet, die jedoch keinerlei Einfluss auf die Divergenz des Laserstrahls haben.

Die Variante der Lasereinrichtung gemäß Fig. 4 kommt ohne ein Teleskop zur Strahlaufweitung des Laserstrahls aus. Stattdessen ist der adaptive Spiegel 34b selbst Teil einer Strahlaufweitungsoptik, die von einer Spiegelkombination gebildet ist, welche sich aus dem adaptiven Spiegel 34b und einem weiteren Spiegel 68b zusammensetzt. Der in Strahlausbreitungsrichtung des Laserstrahls 30b erstfolgende Spiegel dieser Spiegelkombination ist ein Konvexspiegel, während der zweitfolgende Spiegel ein Konkavspiegel ist. Im gezeigten Beispielfall bildet der deformier- bare Spiegel 34b den Konvexspiegel, während der Spiegel 68b den Konkavspiegel bildet und als statischer Spiegel ausgeführt ist, dessen Spiegelfläche nicht adaptiv ist. Es versteht sich, dass in einer modifizierten Ausführungsform der zweitfolgende, konkave Spiegel der Spiegelkombination adaptiv ausgeführt sein kann, während der erstfolgende Spiegel statisch ist.

Die Spiegelkombination 34b, 68b bewirkt eine Strahlaufweitung in vergleichbarer Weise wie ein Teleskop. Durch geeignete Ansteuerung der Facetten des adaptiven Spiegels 34b kann in ähnlicher Weise wie bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 2 und 3 eine Divergenzänderung des Laserstrahls hervorgerufen werden, die eine entsprechende Verschiebung des Fokusorts 52b in z-Richtung bewirkt.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist wegen seiner besonders einfachen Strahlführung vorteilhaft. Außerdem ist es möglich, eventuell auftretende Abbildungsfehler (Koma und Astigmatismus) durch den deformierbaren Spiegel 34b auch in Nullstellung zu kompensieren. Der Begriff der Nullstellung meint dabei einen Referenzzustand, in dem der Fokusort 52b eine definierte z-Referenzlage einnimmt. Die Verwendung einer reflektiven Optik für die Strahlaufweitung anstelle einer trans- missiven ist besonders bei Wellenlängen kürzer als 400 nm für den Lentikelschnitt von Vorteil.

In den soweit beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der adaptive Spiegel 34, 34a, 34b vorzugsweise ein DMD-Typ (DMD: Digital Micromirror Device) oder ein LCOS-Typ (LCOS: Liquid Crystal Optical System) oder ein piezoelektrisch gesteuerter Spiegel. Andere Arbeits- und Stellprinzipien für den deformierbaren Spiegel sollen hierbei jedoch ausdrücklich nicht ausgeschlossen sein.