眼科裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于計(jì)算待測眼部的角膜表面形狀的眼科裝置。所述眼科裝置包括環(huán)形圖像照相光學(xué)系統(tǒng)，其用于將多個(gè)同心環(huán)形光照射到眼部的角膜表面，并獲取從眼部的角膜表面反射的多個(gè)環(huán)形光的反射圖像；干涉光學(xué)系統(tǒng)，其用于將測量光照射到眼部，并且檢測由從眼部反射的測量光的反射光和預(yù)定的參考光組成的干涉光。所述眼部角膜前表面的形狀是基于多個(gè)環(huán)形光的反射圖像計(jì)算的，所述多個(gè)入射位置的角膜的厚度是基于干涉光計(jì)算的，以及所述眼部角膜后表面的形狀是基于前面兩個(gè)計(jì)算結(jié)果計(jì)算得到的。
【專利說明】
眼科裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本申請涉及一種用來檢查眼部的眼科裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前可以進(jìn)行一種在患者的眼部植入人工晶狀體(1L)的治療方法。例如，在白內(nèi)障手術(shù)中，在從患者的眼內(nèi)取出晶狀體之后，將人工晶狀體(1L)插入患者的眼部。為了確定人工晶狀體的度數(shù)，預(yù)先測量目標(biāo)眼部的眼部特征數(shù)據(jù)，如眼軸長度和角膜曲率(角膜折射率)，并且基于所獲得的眼部特性數(shù)據(jù)，根據(jù)已知的1L計(jì)算公式來確定人工晶狀體的度數(shù)。特別是，為了對患有眼角膜疾病的眼部或經(jīng)歷過折射校正手術(shù)的眼部配制合適的人工晶狀體，有必要通過測量待測眼部的角膜的前表面和后表面的曲率半徑等特征來計(jì)算整個(gè)角膜的折射率。公開號為2008-167777的日本專利申請公開了用于檢測待測眼部的角膜厚度的眼科裝置。公開號為2008-167777的日本專利申請中所述的眼科裝置包括干涉光學(xué)系統(tǒng)，所述干涉光學(xué)系統(tǒng)將測量光照射到待測眼部，并檢測由從待測眼部反射的反射光和參考光相互干涉而構(gòu)成的干涉光。所述眼科裝置檢測待測眼部的多個(gè)測量點(diǎn)上的干涉光。然后，根據(jù)在多個(gè)測量點(diǎn)上檢測到的干涉光，得到每個(gè)測量點(diǎn)上的角膜前表面的位置和角膜后表面的位置。因此，獲得待測眼部的每個(gè)測量點(diǎn)上的角膜的厚度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]如上所述，為了正確地配制人工晶狀體，需要獲得所針對的患者的角膜前表面的形狀(曲率半徑)和角膜后表面的形狀(曲率半徑)。常規(guī)技術(shù)中，角膜前表面的形狀是通過測量獲得的，而角膜后表面的形狀是使用經(jīng)驗(yàn)公式由角膜前表面的形狀估算來的。因此，角膜后表面的形狀的估算誤差阻礙了人工晶狀體的準(zhǔn)確配制。因此，需要實(shí)現(xiàn)一種能夠測量角膜后表面的形狀的眼科裝置。
[0004]本申請是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種能夠測量角膜后表面的形狀的眼科裝置。
[0005]在本申請中所公開的眼科裝置包括環(huán)形圖像照相光學(xué)系統(tǒng)、干涉光學(xué)系統(tǒng)和處理器。環(huán)形圖像照相光學(xué)系統(tǒng)用于將多個(gè)同心環(huán)形光以圍繞角膜的頂點(diǎn)的方式照射到待測眼部的角膜表面，并獲取從眼部的角膜表面反射的多個(gè)環(huán)形光的反射圖像。所述干涉光學(xué)系統(tǒng)用于將測量光照射到眼部，并且檢測由從眼部反射的測量光的反射光和預(yù)定的參考光組成的干涉光。所述干涉光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)一步用于改變照射到眼部的測量光的入射位置。所述處理器用于基于由環(huán)形圖像照相光學(xué)系統(tǒng)獲得的多個(gè)環(huán)形光的反射圖像計(jì)算(I)眼部角膜前表面的形狀，基于由干涉光學(xué)系統(tǒng)獲得的入射位置上的干涉光計(jì)算(2)入射位置的角膜的厚度，以及基于眼部角膜前表面的形狀和入射位置的角膜的厚度計(jì)算(3)眼部角膜后表面的形狀。
[0006]在所述眼科裝置中，基于所述環(huán)形圖像照相光學(xué)系統(tǒng)獲得的多個(gè)環(huán)形光的反射圖像，計(jì)算待測眼部的角膜前表面的形狀。此外，基于所述干涉光學(xué)系統(tǒng)獲得的多個(gè)入射位置的干涉光，計(jì)算多個(gè)入射位置的角膜的厚度。根據(jù)角膜前表面的與角膜后表面的相應(yīng)位置和該位置的角膜的厚度，可以得到角膜后表面的每個(gè)位置。因此，所述處理器通過角膜后表面的位置計(jì)算角膜后表面的形狀，所述角膜后表面的位置由計(jì)算得出的待測眼部的角膜前表面的形狀和計(jì)算得出的待測眼部的角膜的厚度得到。從而，所述眼科裝置能夠測量角膜后表面的形狀。
【附圖說明】
[0007]圖1是根據(jù)本實(shí)施例的眼科裝置的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖2是根據(jù)本實(shí)施例的眼科裝置的控制系統(tǒng)的框圖；
[0009]圖3是示出根據(jù)本實(shí)施例的眼科裝置的處理過程的示例的流程圖；
[0010]圖4是示出照射到待測眼部的環(huán)形光和照射到待測眼部的測量光的入射位置的示意圖；
[0011]圖5是用于說明由角膜前表面的形狀和入射位置的角膜厚度來計(jì)算角膜后表面的形狀的步驟的示意圖；以及
[0012]圖6是用于說明透鏡38的功能的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本申請所公開的眼科裝置中，每個(gè)預(yù)設(shè)的入射位置可以設(shè)置在預(yù)設(shè)的圓的圓周上，所述圓預(yù)設(shè)為使其環(huán)繞眼部的角膜的頂點(diǎn)，并且所述干涉光學(xué)系統(tǒng)可以用于將測量光照射到每個(gè)預(yù)設(shè)的入射位置。處理器可以用于測定預(yù)設(shè)的入射位置上的眼部角膜的厚度，所述預(yù)設(shè)的入射位置設(shè)置在所述預(yù)設(shè)的圓的圓周上。這樣的結(jié)構(gòu)能夠使得由環(huán)形圖像照相光學(xué)系統(tǒng)照射的環(huán)形光的每個(gè)位置和由光學(xué)干涉系統(tǒng)照射的測量光的每個(gè)位置相互對應(yīng)，從而能夠精確計(jì)算角膜后表面的形狀。
[0014]本申請所公開的眼科裝置中，所述干涉光學(xué)系統(tǒng)還可以包括光學(xué)部件。所述光學(xué)部件用于以如下方式照射測量光:在測量光入射位置被干涉光學(xué)系統(tǒng)改變時(shí)，使其以平行于眼部光軸的方式照射到眼部。這種結(jié)構(gòu)增加了來自待測眼部的反射光的光強(qiáng)度(測量光的反射光)，從而能夠精確計(jì)算角膜的厚度。
[0015]本申請所公開的眼科裝置可進(jìn)一步包括入射位置傳感器。所述入射位置傳感器用于檢測由所述干涉光學(xué)系統(tǒng)改變的測量光的入射位置。在這樣的結(jié)構(gòu)中，檢測出測量光實(shí)際被照射到的位置，從而能夠精確計(jì)算角膜后表面的形狀。
[0016][實(shí)施例1]
[0017]如圖1所示，本實(shí)施例的眼科裝置包括用于檢查待測眼部100的角膜102的測量單元60。所述測量單元60包括:環(huán)形圖像照相光學(xué)系統(tǒng)(28，30，32，40)，其用于測量角膜102的前表面的形狀;干涉光學(xué)系統(tǒng)(10，12，14，16，18，20，22，24，30，32，36，38)，其用于測量角膜102的厚度；以及校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)34，其用于以相對于待測眼部100的預(yù)定的位置關(guān)系校準(zhǔn)測量單元60 ο
[0018]環(huán)形圖像照相光學(xué)系統(tǒng)(28，30，32，40)將多個(gè)同心的環(huán)形光照射到角膜102的前表面上，并獲取由角膜102的前表面反射的多個(gè)環(huán)形光的反射圖像。所述環(huán)形圖像照相光學(xué)系統(tǒng)包括錐體40、使用LED的照明裝置42(在圖1中未示出，但在圖2中示出)以及成像裝置28。所述成像裝置28用于獲取從角膜102的前表面反射的環(huán)形光的反射圖像。
[0019]錐體40是空心并具有截頭圓錐體形狀的物體，并且由透明樹脂制成。印有同心圖案的透明膜施加在錐體40的內(nèi)壁表面。錐體40的外壁表面具有可反射光的涂層。
[0020]照明裝置42被設(shè)置在錐體40的后側(cè)(與待測眼部100相反的一側(cè))。從照明裝置42照射的光在錐體40中散射，并有一部分被所述透明膜阻斷。因此，同心環(huán)形光被投射(照射)到待測眼部100的角膜102。也就是說，如圖4所示，6個(gè)環(huán)形光LI到L6被投射在待測眼部100的角膜102的前表面。如下文所述，在將環(huán)形光LI到L6投射到待測眼部100的過程中，測量單元60被相對于所述待測眼部100的角膜102的頂點(diǎn)定位。因此，被投射到待測眼部100的環(huán)形光LI到L6被相對于所述角膜102的頂點(diǎn)同心定位。
[0021]所述成像裝置28獲取待測眼部100的眼的前側(cè)圖像以及從角膜102的前表面反射的環(huán)形光LI到L6的反射圖像。也就是說，通過鏡子32、30將待測眼部100的眼的前側(cè)圖像和環(huán)形光LI到L6的反射圖像引導(dǎo)至成像裝置28。由成像裝置28獲取的待測眼部100的眼的前側(cè)圖像和環(huán)形光LI到L6的反射圖像被輸入到下文所述的處理器50。另外，由顯示器44顯示待測眼部100眼的前側(cè)圖像和環(huán)形光LI到L6的反射圖像。
[0022]所述干涉光學(xué)系統(tǒng)(10，12，14，16，18，20，22，24，30，32，36，38)將測量光照射到待測眼部100，并且檢測由從待測眼部100反射的反射光(基于測量光的反射光)和參考光的組合構(gòu)成的干涉光。所述干涉光學(xué)系統(tǒng)包括:光源10;測量光學(xué)系統(tǒng)，所述測量光學(xué)系統(tǒng)將來自光源10的光照射至待測眼部10的內(nèi)部，并引導(dǎo)被待測眼部10反射的光;參考光學(xué)系統(tǒng)，所述參考光學(xué)系統(tǒng)將來自光源10的光照射至參考平面，并引導(dǎo)被參考平面反射的光；以及光接收元件14，所述光接收元件14接收由反射光和參考光的組合構(gòu)成的干涉光，其中，所述反射光由所述測量光學(xué)系統(tǒng)引導(dǎo)，所述參考光由所述參考光學(xué)系統(tǒng)引導(dǎo)。
[0023]光源10是波長掃描型(wavelength-scanning-type)光源，且由其發(fā)出的光的波長在預(yù)定周期內(nèi)變化。在本實(shí)施例中，當(dāng)從光源10照射的光的波長變化時(shí)，會引起來自待測眼部10的反射光和參考光相互干涉，從而可以測量因此得到的干涉光。如下文所述，對測量到的干涉光(干涉信號)進(jìn)行傅里葉變換，從而得到待測眼部100的角膜102的前表面的位置和后表面的位置。
[0024]所述測量光學(xué)系統(tǒng)包括準(zhǔn)直鏡16、分束器20、光束擴(kuò)展器21、鏡子30和32、透鏡38和光檢測器36 ο從光源1射出的一部分光通過準(zhǔn)直鏡16、分束器20、光束擴(kuò)展器21、鏡子30和32、透鏡38被照射到待測眼部100。來自待測眼部100的反射光通過透鏡38、鏡子30和32、光束擴(kuò)展器21、鏡子34、分束器20以及準(zhǔn)直鏡16，被引導(dǎo)到干涉儀12和光接收元件14。所述光束擴(kuò)展器21、光檢測器36和透鏡38的的功能將在下文詳述。
[0025]所述參考光學(xué)系統(tǒng)包括設(shè)置在干涉儀12內(nèi)的參考鏡(未示出)ο也就是說，從光源10射出的光的一部分被分出并照向設(shè)置在干涉儀12內(nèi)的參考鏡。照射到參考鏡的光被參考鏡反射，從而產(chǎn)生參考光。
[0026]所述干涉儀12將由參考光學(xué)系統(tǒng)引導(dǎo)的光(參考光)和由測量光學(xué)系統(tǒng)引導(dǎo)的光(測量光)結(jié)合來獲得干涉光。光接收元件14檢測由干涉儀12獲得的干涉光。例如，光電二極管可用作光接收元件14。
[0027]分束器20和玻璃18設(shè)置在準(zhǔn)直鏡16和光束擴(kuò)展器21之間。從光源10射出的一部分光穿過準(zhǔn)直透鏡16，由分束器20反射，然后被照射到玻璃18。被照射到玻璃18的光由玻璃18的端面反射。由玻璃18的端面反射的光通過分束器20和準(zhǔn)直鏡16被引導(dǎo)至干涉儀12和光接收元件14。玻璃18的位置是固定的，因此由玻璃18的端面反射的光的光路長度不變，保持恒定。在本實(shí)施例中，使用通過結(jié)合由玻璃18的端面反射的光和參考光得到的干涉光，對待測眼部100的測量結(jié)果進(jìn)行校正。
[0028]在此，對設(shè)置在所述測量光學(xué)系統(tǒng)中的所述光束擴(kuò)展器21、光檢測器36和透鏡38的功能進(jìn)行說明。光束擴(kuò)展器21包括:設(shè)置在光源10側(cè)的凸透鏡22;設(shè)置在待測眼部100側(cè)的凸透鏡24;以及驅(qū)動機(jī)構(gòu)26。所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)26使所述凸透鏡22在光軸方向(z軸方向)上相對于凸透鏡24向前和向后移動，并在與光軸正交的平面(xy平面)上移動凸透鏡24。凸透鏡22和凸透鏡24被設(shè)置在光軸上，并改變?nèi)肷淦叫泄獾慕裹c(diǎn)的位置。也就是說，驅(qū)動機(jī)構(gòu)26在光軸方向驅(qū)動凸透鏡22，由此在待測眼部100的深度方向上改變照射至待測眼部100的光線的焦點(diǎn)的位置。具體而言，在通過調(diào)整凸透鏡22和凸透鏡24之間的間距以使得由凸透鏡24發(fā)出的光變成平行光的狀態(tài)下，如果使凸透鏡22移動遠(yuǎn)離凸透鏡24，由凸透鏡24照射的光變成會聚光，而如果使凸透鏡22移動接近凸透鏡24，由凸透鏡24照射的光變成發(fā)散光。因此，通過使照射到待測眼部100的光的焦點(diǎn)的位置與待測眼部100的角膜102的前表面匹配，可以增加由所述前表面反射的光的強(qiáng)度，并精確地檢測到所述前表面的位置。
[0029]凸透鏡24在與光軸正交的平面(xy平面)上可二維移動。也就是說，驅(qū)動機(jī)構(gòu)26在一個(gè)正交于光軸的平面(xy平面)上相對于凸透鏡22 二維地驅(qū)動凸透鏡24。因此，來自光源100的光入射到待測眼部100的位置(入射位置)在待測眼部100上是二維可變的。具體而言，圖4示出了待測眼部100的正視圖，光的入射位置在所述平面(xy平面)中被二維改變。更具體地說，如果凸透鏡24相對凸透鏡22在y方向上移動，所述入射位置也沿y方向變化。如果凸透鏡24相對凸透鏡22在X方向上移動，所述入射位置也沿X方向變化。因此，可通過相對于凸透鏡22在X方向和/或y方向上移動凸透鏡24，改變在xy平面上的入射位置。在本實(shí)施例中，對測量光進(jìn)行掃描，從而使測量光照射到與環(huán)形光LI到L6在待測眼部100上的多個(gè)入射位置相同的多個(gè)位置(以角膜102的頂點(diǎn)為中心的多個(gè)同心位置)，并且測量出測量光的被掃描軌跡上的多個(gè)入射位置P(測量點(diǎn))上的角膜102的厚度。
[0030]通過位置檢測器36來檢測由所述干涉光學(xué)系統(tǒng)照射到待測眼部100的測量光的入射位置。也就是說，當(dāng)驅(qū)動機(jī)構(gòu)26使凸透鏡24在xy平面上移動時(shí)，由此改變了測量光在待測眼部100上的入射位置，并且也改變了測量光在鏡子32上的入射位置。入射到鏡子32的光的一部分被鏡子32反射后照射到待測眼部100，而另一部分則穿透鏡子32后由位置檢測器36測出。位置檢測器36檢測光在鏡子32上的入射位置。因此即可準(zhǔn)確地確定測量光在待測眼部100上的入射位置。
[0031]如果測量光在待測眼部100上的入射位置偏離角膜102的頂點(diǎn)的位置，由待測眼部100反射的光的強(qiáng)度可能會降低。其結(jié)果會造成，由光檢測器14檢測到的干涉光的強(qiáng)度可能會降低。在本實(shí)施例中，透鏡38在兩個(gè)狀態(tài)間切換，其中一個(gè)狀態(tài)為透鏡38被設(shè)置在鏡子32和錐體40之間的光軸上，而另一個(gè)狀態(tài)為透鏡38未設(shè)置在鏡子32和錐體40之間的光軸上。當(dāng)透鏡38被設(shè)置在鏡子32和錐體40之間的光軸上時(shí)，如圖6所示，將測量光以如下方式照射到待測眼部100:在測量光入射位置被干涉光學(xué)系統(tǒng)改變時(shí)，使其以平行于上述眼部光軸的方式照射到眼部。因此，測量光在待測眼部100上的入射角變?yōu)榛旧虾愣ǎ?，即使?dāng)照射的測量光的入射位置偏離角膜102的頂點(diǎn)的位置時(shí)，由待測眼部100反射的光的強(qiáng)度不會降低，并可以使由光檢測器14檢測到的干涉光的強(qiáng)度變得足夠大。
[0032]所述校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)34包括:校準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)(未示出)，其用于檢測測量單元60相對于待測眼部100的位置;角膜頂點(diǎn)檢測裝置(未示出)，其用于檢測待測眼部100的角膜102的頂點(diǎn)的位置；以及位置調(diào)整機(jī)構(gòu)(未示出)，其用于基于上述檢測的結(jié)果調(diào)整所述測量單元60的位置。對于校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)34，可以使用公知的眼科裝置中使用的校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，因此將省略對其的詳細(xì)描述。
[0033]接下來將對本實(shí)施例的眼科裝置的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。如圖2所示，所述眼科裝置由處理器50控制。所述處理器50包括微型計(jì)算機(jī)(微處理器)，所述微型計(jì)算機(jī)由CPU、R0M以及RAM組成。光源10、照明裝置42、顯示器44、光檢測器14、位置檢測器36、成像裝置28、校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)34和驅(qū)動機(jī)構(gòu)26均與處理器50連接。處理器50控制光源10和照明裝置42的開/關(guān)，控制校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)34和驅(qū)動機(jī)構(gòu)26執(zhí)行測量單元60的位置調(diào)整，并控制成像裝置28獲取待測眼部100眼的前側(cè)圖像(環(huán)形光的反射圖像)。光檢測器14與處理器50連接，與光檢測器14檢測出的干涉光的強(qiáng)度對應(yīng)的干涉信號被輸入到處理器50中。處理器50對來自光檢測器14的干涉信號進(jìn)行傅立葉變換，從而確定待測眼部100的角膜102的前表面和后表面的位置，并計(jì)算角膜102的厚度。
[0034]下面將對使用本實(shí)施例的眼科裝置測量待測眼部100的角膜102的前表面和后表面的形狀的步驟進(jìn)行說明。當(dāng)檢查員操作未在圖中示出的開關(guān)(用于輸入測量開始的開關(guān))時(shí)，如圖3所示，處理器50控制校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)34來執(zhí)行測量單元60相對于待測眼部100的位置調(diào)整(步驟S10)。也就是說，通過校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)34，處理器50檢測待測眼部100的角膜102的頂點(diǎn)的位置并在測量單元60的光軸上定位角膜102的頂點(diǎn)。這樣可對測量單元60在xy方向(垂直-橫向方向)上相對于待測眼部100的位置、以及在z方向(前后方向)上相對于待測眼部100的的位置進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)測量單元60被定位時(shí)，角膜102的頂點(diǎn)被定位于由成像裝置28獲得的眼的前側(cè)圖像的中心。除此之外，處理器50驅(qū)動驅(qū)動機(jī)構(gòu)26來調(diào)整光束擴(kuò)展器21。因此，從光源10照射到待測眼部100的光的焦點(diǎn)的位置與預(yù)定位置(例如，角膜102的前表面)重合。在步驟SlO中，僅在光軸方向上驅(qū)動光束擴(kuò)展器21的凸透鏡22。
[0035]接下來，處理器50啟動照明裝置42，將多個(gè)環(huán)形光照射到待測眼部100的角膜102的前表面上，并通過成像裝置28獲得由待測眼部100反射的多個(gè)環(huán)形光的反射圖像(步驟S12)。由于在步驟SlO中測量單元60相對于待測眼部100定位，如圖4所示，照射到待測眼部100的環(huán)形光LI到L6圍繞角膜102的頂點(diǎn)同心地排列。由成像裝置28獲取的所述待測眼部100的眼的前側(cè)圖像和環(huán)形光LI到L6的反射圖像存儲在處理器50的存儲器中，并且顯示在顯示器44上。在獲取多個(gè)環(huán)形光LI到L6的反射圖像之后，處理器50關(guān)閉照明裝置42。
[0036]接下來，處理器50啟動光源10，并使光檢測器14測量干涉光(步驟S14)。也就是說，處理器50將透鏡38設(shè)置在光軸上，啟動光源10將測量光照射到待測眼部100，并通過光檢測器14檢測干涉光，所述干涉光由待測眼部100反射的反射光和參考光構(gòu)成。由光檢測器14輸出的干涉信號儲存在處理器50的存儲器中。本文中，在光檢測器14檢測干涉光的過程中，驅(qū)動機(jī)構(gòu)26被驅(qū)動來掃描照射到測眼部100的測量光，以使測量光照射到與環(huán)形光LI到L6的照射位置相同的位置(參見圖4)。也就是說，以圍繞角膜102的頂點(diǎn)的環(huán)形來掃描照射到待測眼部100的測量光。處理器50將多個(gè)入射位置P(圖4中的入射位置P)的干涉信號存儲在存儲器中，所述多個(gè)入射位置P預(yù)先設(shè)置在待測眼部100上。在下文將描述的步驟S18中處理存儲在存儲器中的干涉信號。在驅(qū)動機(jī)構(gòu)26掃描照射到待測眼部100的測量光的過程中，由位置檢測器36檢測測量光的照射位置。因此，可以正確地得到每個(gè)入射位置P的干涉信號，從而可以精確地進(jìn)行步驟S14的測量。在步驟S14的測量過程中，由于透鏡38設(shè)置在光軸上，平行光被照射到待測眼部100。因此，可以增加由光檢測器14檢測到的干涉光的強(qiáng)度。
[0037]接下來，所述處理器50基于在步驟S12中獲取的多個(gè)環(huán)形光LI到L6的反射圖像，計(jì)算待測眼部100的角膜102的前表面的形狀(S14)?？捎靡环N已知的方法(例如，在公開號為2011-167359等日本專利申請中公開的方法)基于環(huán)形光LI到L6的反射圖像來計(jì)算角膜表面的形狀。例如，所述處理器50檢測每個(gè)環(huán)形光LI到L6的反射圖像的白-黑邊緣(邊界)，并計(jì)算環(huán)形圖像的位置以及角膜中心到上述邊緣的邊緣距離。下一步，假設(shè)環(huán)形圖像具有穿過角膜頂點(diǎn)的弧形，基于計(jì)算得到的邊緣距離計(jì)算所述環(huán)形的位置上的角膜曲率。在步驟S14中計(jì)算得到的角膜102的前表面的形狀(曲率半徑等)被輸出到顯示器44。
[0038]接下來，處理器50對在步驟S14中獲得的多個(gè)入射位置P的干涉信號進(jìn)行處理，來計(jì)算多個(gè)入射位置P的角膜厚度(S18)。也就是說，處理器50對通過將測量光照射到多個(gè)入射位置P上獲得的每個(gè)干涉信號進(jìn)行傅立葉分析，從而確定多個(gè)入射位置P中的每個(gè)位置上待測眼部100的角膜102的前表面的位置和后表面的位置。通過角膜102的前表面的位置和后表面的位置計(jì)算相應(yīng)的入射位置P上角膜102的厚度。在步驟S18中，計(jì)算所有的入射位置P上角膜102的厚度。
[0039]接下來，處理器50基于在步驟S16中得到的角膜102的前表面的形狀和在步驟S18中得到的入射位置P的角膜102的厚度，計(jì)算角膜102的前表面的形狀(S20)。如圖5所示，基于在步驟S16中得到的角膜前表面102f的形狀和入射位置P的角膜102的厚度，可以得到與每一個(gè)入射位置P相對應(yīng)的角膜102的后表面102b上的位置P’。由此確定與每一個(gè)入射位置P相對應(yīng)的角膜102的后表面102b上的位置P’。通過與每一個(gè)入射位置P相對應(yīng)的角膜102的后表面102b上的位置P’，處理器50估算角膜102的后表面102b的形狀。當(dāng)已知曲面上的多個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)時(shí)，可以使用各種已知的數(shù)學(xué)方法來估算曲面的形狀。這樣得到的角膜102的后表面102b的形狀(曲率半徑等)可以輸出到顯示器44。
[0040]從上面的描述可知，在根據(jù)本實(shí)施例的眼科裝置中，角膜102的后表面102b的形狀是從角膜102的前表面102f的形狀和入射位置P上角膜102的厚度計(jì)算而來的，其中所述角膜102的前表面102f的形狀是從環(huán)形光LI到L6的反射圖像得到的，所述入射位置P的角膜102的厚度是從干涉光得到的。因此，可以精確地測量角膜后表面102b的形狀。
[0041]雖然本文已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但是這些實(shí)施例僅用于說明性的目的，而并不意在限制權(quán)利要求的范圍。在權(quán)利要求書中記載的技術(shù)包括對以上所述的【具體實(shí)施方式】的各種修改和替換。
[0042]例如，在上述實(shí)施例中，通過在xy方向上驅(qū)動光束擴(kuò)展器21的凸透鏡24，改變照射到待測眼部100的測量光的入射位置P。然而，用于改變照射到待測眼部100的光的入射位置的機(jī)構(gòu)不限于此。例如，可以通過電反射鏡來改變照射到待測眼部100的光的入射位置。在上述實(shí)施例中，透鏡38在兩個(gè)狀態(tài)間切換，其中一個(gè)狀態(tài)為透鏡38被設(shè)置在鏡子32和錐體40之間的光軸上，而另一個(gè)狀態(tài)為透鏡38不設(shè)置在鏡子32和錐體40之間的光軸上?？商鎿Q地，透鏡38可以始終設(shè)置在光軸上，而不采用上述結(jié)構(gòu)。
[0043]上述實(shí)施例描述了一個(gè)使用傅立葉域類型的干涉儀的示例。然而，也可以使用時(shí)域類型的干涉儀。
[0044]在本說明書中或附圖中說明的技術(shù)要素獨(dú)立地或通過各種組合提供了技術(shù)實(shí)用性。本發(fā)明不限于在權(quán)利要求中提出時(shí)所描述的組合。此外，在本說明書或附圖中所示的實(shí)施例的目的在于同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)目的，并且滿足這些目標(biāo)中任一項(xiàng)實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的技術(shù)實(shí)用性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種眼科裝置，包括: 環(huán)形圖像照相光學(xué)系統(tǒng)，其用于將多個(gè)同心環(huán)形光照射到待測眼部的角膜表面，并獲取從眼部的角膜表面反射的多個(gè)環(huán)形光的反射圖像； 干涉光學(xué)系統(tǒng)，其用于將測量光照射到眼部，并且檢測由從眼部反射的測量光的反射光和預(yù)定的參考光組成的干涉光，所述干涉光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)一步用于改變照射到眼部的測量光的入射位置； 以及處理器，其用于基于眼部角膜前表面的形狀和多個(gè)入射位置的角膜的厚度計(jì)算眼部角膜后表面的形狀，其中所述眼部角膜前表面的形狀是基于由所述環(huán)形圖像照相光學(xué)系統(tǒng)獲得的多個(gè)環(huán)形光的反射圖像測定的，而所述多個(gè)入射位置的角膜的厚度是基于由所述干涉光學(xué)系統(tǒng)獲得的多個(gè)入射位置上的干涉光測定的。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科裝置，其中 每個(gè)所述入射位置設(shè)置在預(yù)設(shè)的圓的圓周上，所述圓預(yù)設(shè)為使其環(huán)繞眼部的角膜的頂點(diǎn)， 所述干涉光學(xué)系統(tǒng)用于將測量光照射到每個(gè)所述入射位置，以及 所述處理器用于測定所述入射位置的眼部角膜的厚度。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的眼科裝置，其中 所述干涉光學(xué)系統(tǒng)包括光學(xué)部件，所述光學(xué)部件用于發(fā)射測量光，使測量光在其入射位置被所述干涉光學(xué)系統(tǒng)改變時(shí)以平行于眼部光軸的方式照射到眼部。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的眼科裝置，還包括入射位置傳感器，其用于檢測由所述干涉光學(xué)系統(tǒng)改變的測量光的入射位置。
【文檔編號】A61B3/107GK105832285SQ201610064487
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】加藤千比呂, 野澤有司, 岡本圭郎, 岡本圭一郎
【申請人】株式會社多美