CN104939801B - 清晰凝视靶标 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于使患者眼睛在低阶像差情况下的恒定调节稳定的方法和自动装置。

Description

清晰凝视靶标

技术领域

本发明涉及一种对患者提供清晰凝视靶标，以用于独立于所述患者的低像差视力缺陷而在诊断设备或治疗设备上的凝视的装置。术语“清晰凝视靶标”此处不指靶标本身，而指患者感觉的表示的清晰度。

背景技术

在许多眼科测量和/或外科干预中，患者眼睛的恒定调节通过对患者提供一般为光源形式的靶标对象(所谓的靶标)而被稳定。患者凝视(瞄准，看)这个光源而没有中断。在所述过程中，患者将无意尝试清晰地观看靶标对象(靶标)。然而，如果凝视的眼睛具有像差，只能或多或少不完全地进行聚焦。

根据现有技术的用于眼睛凝视的已知装置仅在相对于散焦的聚焦中考虑到眼睛屈光不正，即模糊，是由在视网膜前方或后方获得待描绘的点的清晰表示而导致。所述散焦被称为低阶像差。在眼科学中，眼睛的成像特性通常用所谓的Zernike多项式来表示。所述散焦涉及Zernike多项式Z4(见图4)。在现有技术中，尝试减少在凝视期间的散焦，例如通过移动透镜或透镜系统和/或通过移动靶标对象，以用于增加或缩短对象距离的目的。

发明内容

本发明基于以下发现：在现有技术中目前提供的解决方案，具体来说基于散焦对凝视靶标模糊的修正，在存在进一步的低阶像差的情况下，不可能使患者一致清晰地看见凝视靶标，所以询问时，患者通常出于心理原因而对最不模糊的结果表示满意。

由现有技术提供的凝视解决方案此外导致关于眼睛测量与眼科干预的不准确性。在所描述的现有技术中，如果存在进一步的像差，例如散光，患者可总是在仅一个主平面方向来清晰地辨别靶标对象(靶标)。这导致在两个主部分或主平面之间的调节的永久性改变，以使得患者不能准确看见凝视靶标或他/她仅可以不完全的清晰度看见凝视靶标。由于调节的永久性改变，测量结果有偏离。

本发明基于以下问题：提供一种用于使患者眼睛在除散焦像差以外的像差情况下的恒定调节稳定的方法和装置，以便向患者呈现最清晰的可能的凝视靶标，并且因此不仅允许稳定的调节位置，还允许关于眼睛的光学和解剖学特性的改进的测量结果。

在这个背景下，本发明提供一种用于使患者眼睛的恒定调节稳定的方法和装置，所述装置包括：

-被安排来由患者沿光轴凝视的靶标对象；

-在光路径中的光学单元，所述光路径被安排并且设置在光轴上，用于补偿较低阶屈光不正的目的，例如眼睛的球面屈光不正，这部分或完全取决于光学单元14的调整，以及

-在光路径中的附加光学单元，通过所述光学单元可补偿较高阶的屈光不正，例如眼睛的散光屈光不正，这部分或完全取决于光学单元14的调整。

根据本发明的方法具体来说需要以下步骤：

-将靶标对象安排成使得它可由患者沿光轴凝视，

-将光学单元安排在光轴上，从而补偿眼睛较低阶的屈光不正，例如球面屈光不正，这部分或完全取决于光学单元14的调整，以及

-将附加光学单元安排在光路径中，从而补偿较高阶的屈光不正，例如眼睛的散光屈光不正，这部分或完全取决于光学单元14的调整。

本发明具体来说有可能提供所提及的装置作为自动装置，其中所提及的光学单元不必必须手动致动(其中简单设计当然可允许人工干预)。

具体来说，根据本发明的装置和方法适用于使眼睛在存在附加低阶像差(除散焦外)的情况下的调节稳定。

根据本发明的设计，光学单元中的一个可包括至少两个光学部件，例如具有复曲面作用的柱面透镜，所述柱面透镜根据本发明的另一设计围绕光轴可旋转地安装。然而，在本发明的替代性设计中，还可构想通过具有复曲面作用的几个透镜来聚焦凝视靶标。

如果以上提及的光学单元包括两个或多个柱面透镜，那么它们可具有正折射力并且还可具有负折射力。在本发明的特定设计中，至少一个柱面透镜具有正折射力，而优选相对安排的至少一个附加柱面透镜具有负折射力。在本发明的另一实施方案中，取决于应用，所述柱面透镜中的至少两个有可能具有正折射力或等效的负折射力。

此外，本发明提供用于测量眼睛的装置，其中在像差计中的具体来说用于使眼睛的恒定调节稳定的以上提及的装置，可连接至像差计、自动屈光计、生物计或其它诊断装置或治疗装置。这样的像差计在眼科技术中众所周知。例如，一般使用Hartmann-Shack像差计以及还有Tscherning像差计。

除提供清晰凝视靶标外，本发明还使用例如像差计来提高眼睛测量的准确度和可靠性，以及在眼科干预期间的眼睛凝视的稳定性，从而不仅补偿散焦，还有散光屈光不正。

通过在瞄准提供的靶标对象期间，考虑到患者眼睛的球柱面屈光不正，有可能通过以上描述的本发明特征来将第二阶像差导致的患者的调节波动和屈光不正减少至最小值或完全消除。

附图说明

以下参考附图进一步解释本发明的可能实施方案。

图1图解性地示出用于测量眼睛、具体来说眼睛的成像特性的装置。

图2示出靶标自动聚焦的图解性表示。

图3示出靶标自动聚焦的附加实施方案的图解性表示。

图4图解性地示出Zernike多项式的图绘表示，以用于描述眼睛的成像特性的目的。

图5图解性地示出靶标对象的可能实施方案。

具体实施方式

图1示出根据本发明的用于至少一只眼睛10的靶标对象12的自动聚焦的图解性表示。此处，靶标对象12可被照射或它本身可通过光束16发光。此处，靶标对象12以其本身通过光学单元14已知的方式在眼睛10中被描绘。光学单元14以已知方式来修正眼睛10的可能散焦Z4。在优选实施方案中，光学单元14可为透镜系统(未进一步表示)，所述透镜系统通过单独用于患者的致动器(未示出)来沿光轴A自动移动用于使散焦Z4最小化的目的，以使得患者可感知准确形式的靶标对象。

在本发明的所表示的示例性实施方案中，附加光学单元18由至少两个柱面透镜20、22构成，所述至少两个柱面透镜20、22在所表示的开始位置被定向成互相正交，即一个柱面透镜20的矢状线S垂直于另一柱面透镜22的子午线M。在两个柱面透镜20、22的柱轴线的所表示的90°位置处，如果两个柱的贡献为等量的，总柱焦度等于0。在每种情况下，柱面透镜20、22单独或也共同地围绕整体系统的光轴A可旋转地安装。通过适当的旋转，所述透镜相对于彼此的位置可改变，并且因此总柱焦度可如所需而被调整，具体来说用于补偿患者的平面柱面屈光不正或球面柱面屈光不正。在本发明的进一步优选设计中，两个透镜的共同旋转影响两个单独系统的所产生柱的轴线位置。

此外，图1示出用于使患者眼睛在第二阶像差的情况下的恒定调节稳定的以上描述的装置，在此处表示的示例性实施方案中通过测量装置24，Hartmann-Shack像差计来完成所述装置。在由靶标对象12、光学单元14以及附加光学单元18形成的凝视装置的光轴A上，安排光束分离器28(例如，半透明镜)，所述光束分离器28将测量装置24的测量辐射26沿轴线A反射至眼睛10中，并且还将来自眼睛的测量辐射26在相对方向上反射朝向测量装置24。同样，光束分离器28对靶标对象12的光束16是透明的。

在所表示的示例性实施方案中，附加光学单元18包括其中柱焦度的量相等的两个柱面透镜20、22。由于两个透镜在需要时在相反方向或相同方向的旋转，柱轴线可被修正。通过适当的旋转以及因此柱面透镜相对于彼此的成角度设置，总柱焦度可被调整。总的来说，从而可获得眼睛散光缺陷的最大柱面补偿。

基于图1的解释，图2示出靶标的自动聚焦的优选实施方案的图解性表示。为这个目的，附加光学单元18另外包括至少四个反射棱镜32至35，其中这些棱镜被安排以使得它们可单独调整或成对一起调整，如箭头30所表示。通过这个设计，光学路径长度由于上面两个棱镜33、34的机械移动而改变。

基于图1的解释，图3示出靶标自动聚焦的附加优选实施方案的图解性展示。此处，与图1对比，光学单元14的安排被附加光学单元18的安排替换。由于光学单元被彼此相邻安排，它们可以一种方式被安装成使得它们可通过致动器相对彼此移动，以便通过致动器完全自动调整图像位置，具体来说单个眼的远点。

以这种方式，有可能免除关于靶标对象的感知聚焦的来自患者的反馈，因为尤其针对存在的屈光不正进行调整的清晰凝视靶标被自动呈现至患者。因此，眼睛凝视获得可能最大的恒定稳定性。

图4图解性地示出Zernike多项式的图绘展示，用于描述眼睛成像特性的目的。如以上已经解释的，在现有技术中已经已知通过将眼睛定向成朝向靶标对象来调整患者眼睛以便进行诊断测量。为这个目的，通过在靶标对象前方将患者对准来获得倾斜(斜坡)Z1和Z2，并且也通过移动透镜系统来获得散焦Z4。根据本发明，以新的方式将散光Z3和Z5纳入考虑，以使得可提供具有以上描述的本发明特征的靶标对象，以使得可消除各个患者的单独调节变化，并且完全修正由第二阶像差导致的患者屈光不正。

图5图解性示出靶标对象12的可能设计，所述靶标对象12用作图3中所表示的可能性的变体。此处，靶标对象12可被照射，或它本身可通过光束16发光，以使得特殊图案可由患者感知，所述特殊图案也可在凝视期间变化，以便维持患者的集中。具体来说，一种图案可被构造成相对于具有径向向外延伸的光段(如图3中所示)的光轴A垂直(或在任何其它角安排中)。靶标对象的替代性几何实施方案在图5中可见。附加几何形状对本领域技术人员也是可得的，例如像星形、圆形、椭圆形或任何形状的多边形主体。

所描述的发明可在所有眼科设备中使用，其中可获得待测量眼睛的可能最好的修正质量。在很大程度上防止了不需要的次级效应，如调节或调节诱导的球面像差。

Claims (14)

1.一种用于使患者的眼睛(10)的恒定调节稳定的装置，其包括：

-被设置来由所述患者沿光轴(A)凝视的靶标对象(12)；

-在从所述靶标对象至所述眼睛的光路径中的光学单元(14)，所述光学单元(14)沿所述光轴(A)设置，以便补偿所述眼睛的球面屈光不正；以及

-在所述光路径中的附加光学单元(18)，所述附加光学单元沿所述光轴设置，以便补偿所述眼睛的散光屈光不正，所述附加光学单元包括：

至少两个柱面透镜(20、22)，其中所述柱面透镜中的至少一个被围绕所述光轴可旋转地安排；

至少四个反射棱镜，其中所述反射棱镜中的至少一个可被调整，以改变从所述靶标对象到所述眼睛的光路径的光学路径长度。

2.根据权利要求1所述的装置，其中第一柱面透镜具有正折射力，并且第二柱面透镜具有负折射力。

3.根据权利要求1所述的装置，其中两个柱面透镜均具有正折射力。

4.根据权利要求1所述的装置，其中两个柱面透镜均具有负折射力。

5.根据权利要求1所述的装置，进一步包括可测量所述眼睛的像差计。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述像差计为Hartmann-Shack像差计。

7.根据权利要求5所述的装置，其中所述像差计为Tscherning像差计。

8.一种用于使患者的眼睛的恒定调节稳定的方法，其具有以下步骤：

-将靶标对象(12)安排成使得其能够由所述患者沿光轴(A)凝视；

-用沿所述光轴(A)的光学单元来补偿所述眼睛的球面屈光不正；以及

-通过以下步骤用沿所述光轴的附加光学单元来补偿所述眼睛的散光屈光不正：

绕所述光轴旋转至少两个柱面透镜中的至少一个柱面透镜；以及

调整至少四个反射棱镜中的至少一个反射棱镜来改变从所述靶标对象到所述眼睛的光路径的光学路径长度。

9.根据权利要求8所述的方法，其中第一柱面透镜具有正折射力，并且第二柱面透镜具有负折射力。

10.根据权利要求8所述的方法，其中两个柱面透镜均具有正折射力。

11.根据权利要求8所述的方法，其中两个柱面透镜均具有负折射力。

12.根据权利要求8所述的方法，进一步包括利用像差计测量所述眼睛。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述像差计为Hartmann-Shack像差计。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述像差计为Tscherning像差计。