用于建模眼部结构的设备制造技术

一个用于光学元件的成像系统，所述成像系统包括：用至少一束入射光束照亮目标所述光学元件的装置；和用于将从所述光学元件的至少一个表面返回的至少两束光束引导到检测器上的装置；所述检测器适于测量至少两束返回光束的相对的光特性以及使用至少两束返回光束的测量的特性来计算所述光学元件的至少一个参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于建模眼部结构的设备
本专利技术涉及眼部建模。
技术介绍
眼部手术通常会修整一个或更多眼睛的结构，如角膜，晶体，或视网膜。一些手术包括移除或替换一个或更多眼睛结构，或增加一个移植物。例如，晶体替换手术包括移除病人现有的晶体并用新的晶体替换之。一些手术，如激光视力校正手术，不移除或替换病人现有的结构，或在眼睛里增加植入物，但会重塑现有的结构。无论做出的修整是何种(例如，移除，替换，插入，或改造)，眼睛的光学性能会通过做出的对眼睛结构的调整而改变。因此为了准确地为任何眼睛结构建模，确定眼睛的眼部参数是有必要的。这些参数包括形状，厚度，和眼部结构例如角膜，晶体，视网膜，或任何其他相关结构的折射率。测量参数例如曲率，或表面形状，或病人眼睛组成的厚度传统上进行使用超声波变种光学相干性断层摄影术(OCT)干涉仪，浦肯野(Purkinje)或沙伊姆弗勒(Scheimpflug)系统。典型沙伊姆弗勒系统便于诊断眼睛的前室。例如US6286958B1标题为“使用沙伊姆弗勒摄像机检查眼睛和用于给眼睛的狭缝图像照相的狭缝光投影仪的设备”公开了一个经典的单沙伊姆弗勒系统，其配置为每次只一个经线的对眼睛的检查。US2009/0190093标题为“双重沙伊姆弗勒系统用于眼睛的三维分析”包含了位置上相互垂直的一对转动的沙伊姆弗勒照相机并在一个平台上是可转动的来生成和展示前角膜表面，后角膜表面，前虹膜表面和前晶体表面的三维图像。当这个系统提供双重系统时，它使用两个分离的照相机来实施系统且不可能提供允许同时获得角膜和晶状体晶体的两个横截面的可能性。这些系统的缺点使得没有移动或重新定位设备的单次通过的情况下无法测量到眼睛的全部相关参数。这些系统在没有扩张瞳孔时不能够测量眼睛晶体前部的甚至扩张瞳孔后在多数情况下仍然不能测量晶体的后表面。应理解的是扩张影响任何做出的测量的准确性。因此本专利技术的对象提供了一个在没有移动或重新定位图像系统任何部分的情况下单次通过能够测量到眼部建模所有必要的眼睛的相关参数的图像系统，即，测量汇编一个单独的光学模型所必要的眼睛的光学参数。此外本专利技术的对象通过增加了做出的测量的准确性增加了眼部模型的效率和准确性。应到测量到的参数包括：·角膜后和前曲率·晶体后和前曲率·角膜、眼房水、晶体、玻璃体折射率·角膜和晶体的梯度折射率·角膜和晶体的厚度·前室内深度(眼房水厚度)当前OCT和沙伊姆弗勒照相机测量病人眼睛里的曲率和厚度。然而，这些测量没有校正之前的准确光学表面的光学效应。折射率是眼部建模需要的核心参数。所有现有技术忽略了物体间折射率的变化。解决折射率的失败会导致所有超出第一光学表面(角膜)测量的错误。
技术实现思路
本专利技术包括用于光学元件的成像系统，成像系统包括：用至少一束入射光束照亮目标光学元件的装置；和将从照亮的光学元件的至少一个表面返回的至少两束光束引导到检测器上的装置；检测器适于测量至少两束返回光束的相对光特性和计算用来测量至少两束返回光束特性的光学元件的至少一个参数。光学元件可以是多个元件或系统。来自光学元件的反射光会通过反射、散射、折射、荧光或这些的组合返回。照亮目标光学元件的装置右旋地包括至少一个光源和用于改变在目标光学元件上的至少一个入射光束的入射方向的装置。系统还包括用于分割至少一束从光源发出的光束的装置，其中至少两束由此产生的分割光束相对于目标光学元件的光轴要具有不同的入射角度。光学装置包含光束整形透镜、带有光功率的镜面、折叠镜面，光束分割器和/或棱镜中的一个或更多个。系统还包括用于在检测器连续测量之间改变在目标光学元件上的至少一束入射光束的至少一个特征的装置。这些装置包括，例如，用于在检测器连续测量之间改变在目标光学元件上的至少一束入射光入射方向的装置。因此通过使用这个系统，在对单独一个眼睛的整个检查中系统的变化会一直出现在从测量到测量中。对单独眼睛的检查包括一个或更多的测量这里的测量其设备的状况是被冻结的，即光束角度处于一个特定的角度，然后之后检查的下一个测量会改变为另一个角度。对一个单独的眼睛的检查包括一个单独的测量而其他没有变化仍然可以得到眼睛参数的结果也是可能的。另外，检查可以有多于一个的测量而系统改变一个参数如光束角度而眼睛参数的结果仍可以获得。光源的相对光特性包括，但不限制在，下列至少一个特性：空间和时间上的强度分布、位置、空间和时间上线性和/或圆偏振、相位、波长、时间和空间相关性、光斑结构、散射系数和/或g-各向异性因子。同样的，照明和/或返回光线的测量特性包括至少一个空间和时间上的强度分布、位置、空间和时间上线性和/或圆偏振、偏振角度、相位、波长、时间和空间相关性、光斑结构、散射系数和g各向异性因子。光学设备包括用于改变光学元件照明相对于光学元件轴的方向，适于控制至少一束入射光束的方向的装置。镜面、透镜、棱镜、衍射光栅和/或连贯纤维束用来改变或控制光学元件照明相对于光学元件轴的方向。需要提供选择不同光束照明光学元件的装置。通过应包括但不仅限于的变迹大型照明光束使用面具过滤轮和/或空间光调制器，通过时间/空间控制来选择各种更小的照明光束。将从照亮的光学元件的至少一个表面返回的至少两束光束引导到检测器上的装置包括至少一个光学部件。该光学部件包括一个或更多的下列的：镜面、透镜、棱镜、衍射光栅、相干光纤束、他们会在相对光学元件的轴的特定的角度和位置接收返回光线。返回光束的相对光特性包括，但不仅限于，至少一个下列特性：空间和时间上的强度分布、位置、空间和时间上线性和/或圆偏振、偏振角度、相位、波长、时间和空间相关性、光斑结构、散射系数和/或g-各向异性因子。这个或每个光学组件还适于控制至少一束入射光束的方向。这个或每个光学组件会部分用来引导返回光线到检测器中。检测器优选是CCD、CMOS传感器、人眼、感光板、通道板阵列、雪崩光电二极管、闪烁检测器或光电倍增管。这系统还包括用于改变检测器位置来聚焦任意或所有返回光线的装置。照明和/或返回光的特性不限制在其本身特性内的单独参数。特性包括空间和时间上的强度分布、位置、空间和时间上线性和/或圆偏振、偏振角度、相位、波长、时间和空间相关性、光斑结构、散射系数和/或g-各向异性因子中的至少一个且可以依次或同时使用。不过其他特性也可以使用。照明和/或反射光的特性优选包括空间和时间上的强度分布、位置、空间和时间上线性和/或圆偏振、偏振角度、相位、波长、时间和空间相关性、光斑结构、散射系数和/或g-各向异性因子中的至少一个。系统还包括一个第二检测器。第一检测器和第二检测器会放在目标光学元件的光轴所在的不同的平面上。然而第一检测器和第二检测器放在目标光学元件光轴所在的平面上。两个或更多的检测器会放在任意平面位置和方向比如满足沙伊姆弗勒条件。两个检测器可以正交放置。优选是，在这个实施例中，用于照明的方法包括一对交叉的光源适于生出两个光束在光学元件上进行投影。本专利技术还提供了光学元件成像的方法，这方法包括的步骤是：用至少一束入射光束照明目标光学元件；和将从至少一个照明的光学目标表面返回的至少两束光束引导到检测器上；测量至少两束返回光束的相对光特性和使用测量的至少两束返回光束的特性计算光学元件的至少一个参数。该方法还包括控制入射光束的方向。该方法还包括改变或更改本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个用于光学元件的成像系统，所述成像系统包括：用至少一束入射光束照亮目标所述光学元件的装置；和用于将从所述光学元件的至少一个表面返回的至少两束光束引导到检测器上的装置；所述检测器适于测量至少两束返回光束的相对的光特性以及使用至少两束返回光束的测量的特性来计算所述光学元件的至少一个参数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.25 US 61/467,8361.一个用于光学元件的成像系统，所述成像系统包括：用至少一束准直入射光束照亮目标光学元件的装置；和用于将从照亮的光学元件的至少一个表面以预定角度返回的至少两束光束引导到至少一个第一检测器上的装置；其中所述用于引导的装置包括至少一个远心光学系统并且进一步包括两个镜面，其在光轴线的相对两侧上成角度地定向并经布置以设定所述预定角度；所述至少一个第一检测器适于测量至少两束返回光束的相对光特性以及使用所述至少两束返回光束的所测量的特性来计算所述光学元件的至少一个参数。2.根据权利要求1所述的系统，其中用于照亮所述目标光学元件的装置包括至少一个光源和用于改变在所述目标光学元件上的至少一束入射光束的入射方向的光学装置。3.根据权利要求1所述的系统，还包括用于分割从光源发射出的至少一束光束的装置，其中至少两束生成的分割光束具有相对于所述目标光学元件的光轴线的不同的入射角。4.根据权利要求2所述的系统，还包括用于分割从所述至少一个光源发射出的至少一束光束的装置，其中至少两束生成的分割光束具有相对于所述目标光学元件的光轴线的不同的入射角。5.根据权利要求2所述的系统，其中用于改变至少一束入射光束方向的光学装置包括光束整形透镜、带有光功率的镜面、折叠镜、光束分割器或棱镜中的至少一个。6.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括改变返回光束的方向的光学装置，所述光学装置包括光束整形透镜、带有光功率的镜面、折叠镜、光束分割器或棱镜中的至少一个。7.根据权利要求1-6中任一项所述的系统，还包括用于在所述至少一个第一检测器连续测量之间改变在所述目标光学元件上的至少一束入射光束的至少一个特性的装置。8.根据权利要求1所述的系统，其中将从所述照亮的光学元件的至少一个表面返回的至少两束光束引导到所述至少一个第一检测器上的装置包括至少一个光学元件。9.根据权利要求8所述的系统，其中所述至少一个光学元件还适于控制至少一束入射光束的方向。10.根据权利要求1-6、8和9中任一项所述的系统，其中所述至少一个第一检测器是CCD、CMOS传感器、人眼、感光板、通道板阵列、雪崩光电二极管、闪烁检测器或光电...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·恩格，A·甘查拉夫，P·柯林斯，
申请(专利权)人：新视野创新有限公司，
类型：
国别省市：