RU2677528C2 - Portable wavefront aberrometer - Google Patents
Portable wavefront aberrometer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2677528C2 RU2677528C2 RU2016131389A RU2016131389A RU2677528C2 RU 2677528 C2 RU2677528 C2 RU 2677528C2 RU 2016131389 A RU2016131389 A RU 2016131389A RU 2016131389 A RU2016131389 A RU 2016131389A RU 2677528 C2 RU2677528 C2 RU 2677528C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- light
- module
- computing device
- mobile computing
- photodetector
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000004075 alteration Effects 0.000 claims abstract description 18
- 210000001525 retina Anatomy 0.000 claims abstract description 17
- 230000002207 retinal effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 33
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 7
- 208000014733 refractive error Diseases 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 210000004087 cornea Anatomy 0.000 description 3
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 238000013399 early diagnosis Methods 0.000 description 2
- 230000004438 eyesight Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 125000002066 L-histidyl group Chemical group [H]N1C([H])=NC(C([H])([H])[C@](C(=O)[*])([H])N([H])[H])=C1[H] 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/1015—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for wavefront analysis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/14—Arrangements specially adapted for eye photography
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0006—Arrays
- G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
- H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
- H04M1/72—Mobile telephones; Cordless telephones, i.e. devices for establishing wireless links to base stations without route selection
- H04M1/724—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones
- H04M1/72403—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones with means for local support of applications that increase the functionality
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J9/00—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength
- G01J2009/002—Wavefront phase distribution
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Public Health (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Biophysics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Ссылка на родственную заявкуLink to a related application
Настоящая заявка претендует на приоритет предварительной заявки на патент США №61/922337, поданной 31 декабря 2013 г.This application claims the priority of provisional patent application US No. 61/922337, filed December 31, 2013
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к оптическим устройствам для обнаружения и измерения ошибок рефракции глаза пациента.The present invention relates to optical devices for detecting and measuring refractive errors of an eye of a patient.
Уровень техникиState of the art
В Соединенных Штатах, проверку зрения у детей до 6 лет обычно не проводят, подвергая ей только 14% детей этой возрастной группы. Кроме того, более 500 миллионов человек по всему миру страдают от заболеваний, обусловленных ошибками рефракции глаза, причем более 90% из них живут в развивающихся странах. Без ранней диагностики и коррекции это положение со временем скорее всего будет усугубляться.In the United States, eyesight testing for children under 6 years of age is usually not performed, exposing it to only 14% of children in this age group. In addition, more than 500 million people worldwide suffer from diseases due to refractive errors, with over 90% of them living in developing countries. Without early diagnosis and correction, this situation is likely to worsen over time.
Как ранней диагностике, так и диагностике вообще могут препятствовать ряд факторов. Одним таким фактором является проблема коммуникации, что может иметь место в случае маленького ребенка, который не в состоянии ясно указать на имеющееся у него/нее заболевания, или в развивающейся стране, где пациент может быть не в состоянии эффективно общаться с медицинским работником. Другим фактором являются затраты, что может быть серьезным препятствием в развивающихся странах, где может быть высока стоимость оборудования для диагностики ошибок рефракции, а квалифицированный персонал для обслуживания оборудования и анализа результатов может отсутствовать или быть труднодоступным.Both early diagnosis and diagnosis in general can be hindered by a number of factors. One such factor is the problem of communication, which may occur in the case of a small child who is not able to clearly indicate his / her illness, or in a developing country where the patient may not be able to communicate effectively with the healthcare provider. Another factor is costs, which can be a serious obstacle in developing countries, where the cost of equipment for diagnosing refractive errors can be high, and qualified personnel for equipment maintenance and analysis of the results may be absent or difficult to access.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Настоящее изобретение иллюстрируется приложенными чертежами частных примеров выполнения, не ограничивающих изобретения. На чертежах, где одинаковыми номерами ссылок обозначаются одинаковые элементы, представлено:The present invention is illustrated by the attached drawings of specific examples of execution, not limiting the invention. In the drawings, where the same reference numbers denote the same elements, represented:
на фиг. 1 изображены глаз, волновой фронт, создаваемый светом, отраженным от сетчатки глаза, и матрица линз, фокусирующих этот свет на фотоприемнике камеры мобильного устройства;in FIG. 1 shows the eye, the wavefront created by the light reflected from the retina of the eye, and the matrix of lenses focusing this light on the photodetector of the camera of the mobile device;
на фиг. 2 представлена схема аберрометра волнового фронта, в соответствии с изобретением;in FIG. 2 is a diagram of a wavefront aberrometer in accordance with the invention;
на фиг. 3 представлена альтернативная схема аберрометра волнового фронта, в соответствии с изобретением;in FIG. 3 shows an alternative wavefront aberrometer scheme in accordance with the invention;
на фиг. 4 показаны различия пятен Шака-Гартмана, соответствующих нормальному глазу и глазу с ошибками рефракции, и формы контура волнового фронта, представляющие расфокусировку и астигматизм;in FIG. Figure 4 shows the differences between the Shack-Hartmann spots corresponding to the normal eye and the eye with refractive errors, and the wavefront contour shapes representing defocus and astigmatism;
на фиг. 5 показаны вариант выполнения модуля и связанное с ним мобильное устройство;in FIG. 5 shows an embodiment of a module and a mobile device associated with it;
на фиг. 6А представлен вид, иллюстрирующий вариант выполнения модуля при его использовании;in FIG. 6A is a view illustrating an embodiment of a module when using it;
на фиг. 6Б представлен другой вид, иллюстрирующий вариант выполнения модуля при его использовании; иin FIG. 6B is another view illustrating an embodiment of a module when using it; and
на фиг. 7 представлена блок-схема, иллюстрирующая процесс измерения аберрации глаза пациента с использованием любого из раскрытых вариантов выполнения.in FIG. 7 is a flowchart illustrating a process for measuring aberration of a patient’s eye using any of the disclosed embodiments.
Подробное описание осуществления изобретенияDetailed Description of the Invention
Предмет настоящего изобретения относится к диагностическому оборудованию, наиболее часто используемому офтальмологами и специалистами по подбору очков, для обнаружения и измерения ошибок рефракции глаза пациента. В частности, предмет настоящего изобретения относится к модулям, которые могут быть присоединены, с возможностью отсоединения, к портативному вычислительному устройству, например смартфону, с получением эффективного аберрометра волнового фронта. В настоящем изобретении используется источник света, например, имеющийся на модуле лазер для генерирования света, который должен быть отражен от глаза. Кроме того, в раскрываемом устройстве используется камера портативного вычислительного устройства для приема этого отраженного света, который далее может быть преобразован с использованием программы, установленной на портативном вычислительном устройстве, и предоставлен для использования медицинскими специалистами и другими лицами.The subject of the present invention relates to the diagnostic equipment most commonly used by ophthalmologists and eyeglass specialists to detect and measure refractive errors of a patient’s eye. In particular, an object of the present invention relates to modules that can be detachably connected to a portable computing device, such as a smartphone, to produce an effective wavefront aberrometer. The present invention uses a light source, for example, a laser on the module, to generate light that must be reflected from the eye. In addition, the disclosed device uses the camera of a portable computing device to receive this reflected light, which can then be converted using software installed on the portable computing device and provided for use by medical professionals and others.
Одной задачей настоящего изобретения является создание модуля, который, при его соединении, с возможностью отсоединения, с портативным вычислительным устройством, например смартфоном, образует действующий аберрометр волнового фронта. Другая задача состоит в создании более дешевого аберрометра волнового фронта посредством использования портативного вычислительного устройства, которое, скорее всего, уже имеется у потребителя. Другой задачей является создание более дешевого модуля аберрометра волнового фронта, который может быть паспортизован специалистом-оптиком и передан на время для использования пациенту для получения нескольких массивов данных, отражающих изменения ошибок рефракции глаз пациента. Еще одной задачей является создание более дешевого модуля аберрометра волнового фронта, который может быть паспортизован специалистом-оптиком и передан на время пациенту для получения им результатов измерений рефракции, без необходимости визита к специалисту-оптику, и, в частности, для передачи этих результатов измерений специалисту-оптику для целей диагностики или обследования, или изготовления или подготовки иным путем корректирующих линз для покупки. Благодаря использованию принципа построения раскрытого здесь варианта выполнения можно снизить расходы, связанные с аберрометром волнового фронта, делая его пригодным для домашнего использования или использования в районах с ограниченной медицинской инфраструктурой, например, в развивающихся странах.One object of the present invention is to provide a module which, when connected, with the possibility of disconnection, from a portable computing device, such as a smartphone, forms an active wavefront aberrometer. Another objective is to create a cheaper wavefront aberrometer through the use of a portable computing device, which is likely already available to the consumer. Another task is to create a cheaper wavefront aberrometer module, which can be certified by a specialist optician and temporarily transferred to the patient for use in obtaining several data arrays reflecting changes in the patient’s refractive errors. Another objective is the creation of a cheaper wavefront aberrometer module, which can be certified by an optician and given to the patient for a while to obtain refraction measurements, without having to visit an optician, and, in particular, to transfer these measurements to a specialist - optics for the purpose of diagnosis or examination, or the manufacture or otherwise preparation of corrective lenses for purchase. By using the construction principle of the embodiment disclosed herein, it is possible to reduce the costs associated with the wavefront aberrometer, making it suitable for home use or use in areas with limited medical infrastructure, for example, in developing countries.
Эти задачи могут быть решены модулем аберрометра волнового фронта ("модулем"), который может быть присоединен, с возможностью отсоединения, к мобильному вычислительному устройству ("мобильному устройству"), например смартфону, электронному секретарю, компактному портативному компьютеру или карманному компьютеру. Смартфоны представляют собой мобильные телефоны, имеющие, среди прочего, компьютер, светящийся экран, и камеру. В соответствии с объектом настоящей заявки могут быть использованы и другие мобильные устройства с камерой. Например, мобильными устройствами, которые могут быть использованы в соответствии с раскрытыми вариантами выполнения, могут быть телефоны (или смартфоны), оборудованные камерой, хотя также могут быть использованы и другие устройства, например, планшетные компьютеры, компактные портативные компьютеры, некоторые аудио или видео плейеры, бук-ридеры, каждый из которых может иметь фотоприемник (например, камеру) и либо центральный процессор, либо приемопередатчик для обмена полученной камерой информацией с другим устройством, имеющим центральный процессор. Модуль может иметь направляющее приспособление для установки или прикрепления модуля на мобильном устройстве, для формирования пути хода луча, по которому свет от источника света может быть направлен к глазу пациента, и пути хода луча, по которому свет от источника света, отраженный от глаза пациента, проходит через матрицу микролинз и попадает в фотоприемник.These problems can be solved by a wavefront aberrometer module (“module”), which can be connected, with the possibility of disconnection, to a mobile computing device (“mobile device”), for example, a smartphone, electronic secretary, compact portable computer or handheld computer. Smartphones are mobile phones having, inter alia, a computer, a luminous screen, and a camera. In accordance with the object of this application can be used and other mobile devices with a camera. For example, mobile devices that can be used in accordance with the disclosed embodiments may be telephones (or smartphones) equipped with a camera, although other devices, such as tablet computers, compact laptop computers, some audio or video players, can also be used. , book readers, each of which can have a photodetector (for example, a camera) and either a central processor or a transceiver for exchanging information received by the camera with another device having a center ln processor. The module may have a guide device for installing or attaching the module to a mobile device, for forming a path of the beam along which the light from the light source can be directed to the patient’s eye, and a path of the beam along which the light from the light source reflected from the patient’s eye, passes through the matrix of microlenses and enters the photodetector.
В настоящем изобретении определенные компоненты аберрометра волнового фронта разделены на два компонента, которые могут быть соединены цля формирования работающего устройства. Один компонент, модуль, включает систему, которая фокусирует и направляет свет в глаз пациента, и систему, которая направляет свет, отраженный от глаза пациента, через матрицу линз на фотоприемник, включающий часть мобильного устройства. Такое разделение обеспечивает главное преимущество объекта настоящей заявки, состоящее в разделении стоимости и сложности аберрометра волнового фронта между двумя частями - модулем и мобильным устройством, причем часть, представленная мобильным устройством, уже, скорее всего, имеется у потребителя или доступна ему.In the present invention, certain components of the wavefront aberrometer are divided into two components that can be connected to form a working device. One component, a module, includes a system that focuses and directs light into the patient’s eye, and a system that directs light reflected from the patient’s eye through a lens array to a photodetector including a portion of the mobile device. Such a separation provides the main advantage of the object of this application, which consists in sharing the cost and complexity of the wavefront aberrometer between two parts - the module and the mobile device, and the consumer represented part is most likely already available to it or accessible to it.
При использовании, модуль может быть прикреплен, с возможностью отсоединения, к мобильному устройству, и зафиксирован в положении, когда световой луч фокусируется модулем на глазу надевшего аберрометр человека. При установке модуля в требуемом положении, активизируют источник света модуля, и этот свет отражается от сетчатки надевшего аберрометр человека, проходит через матрицу микролинз и, наконец, принимается камерой мобильного устройства. Полученные камерой данные далее могут быть обработаны с использованием известных в уровне техники алгоритмов в микрокомпьютере мобильного устройства, либо могут быть переданы мобильным устройством для обработки на другой компьютер. Данные могут быть представлены конечному пользователю в необработанном виде, либо могут быть представлены в обработанной форме, например, в виде рецепта для очков или дроби Снеллена. Информация, предоставляемая конечному пользователю, может быть ограничена установленным на мобильном устройстве программным обеспечением, и необработанные или обработанные данные могут направляться специалисту-оптику для диагностики и (или) подготовки корректирующих линз.In use, the module can be attached, with the possibility of detachment, to the mobile device, and fixed in position when the light beam is focused by the module on the eye of the person wearing the aberrometer. When the module is installed in the required position, the light source of the module is activated, and this light is reflected from the retina of the person who put on the aberrometer, passes through the microlens matrix, and finally is received by the camera of the mobile device. The data obtained by the camera can then be processed using algorithms known in the art in the microcomputer of a mobile device, or can be transferred by a mobile device for processing to another computer. The data can be presented to the end user in raw form, or can be presented in processed form, for example, in the form of a recipe for glasses or Snellen fractions. Information provided to the end user may be limited to software installed on the mobile device, and raw or processed data may be sent to the optician for diagnosis and / or preparation of corrective lenses.
Некоторые варианты выполнения изобретения относятся к модулю для использования с мобильным устройством для измерения аберраций глаза пациента. Согласно одной особенности, модуль включает световую трубу, имеющую проксимальный конец и дистальный конец. Световая труба может включать первую группу оптических компонентов, расположенных так, чтобы направлять свет по первому световому пути от дистального конца к проксимальному концу, и вторую группу оптических компонентов, расположенных так, чтобы направлять свет по второму световому пути от проксимального конца к дистальному концу. В некоторых вариантах выполнения, по меньшей мере частично первый и второй световые пути коэкстенсивны. Модуль также может включать источник света и соединитель. Соединитель может быть расположен на дистальном конце световой трубы. Соединитель может иметь по меньшей мере один направляющий компонент для установки дистального конца световой трубы вблизи фотоприемника модульного устройства. В некоторых вариантах выполнения, первая группа оптических компонентов выполнена с возможностью передачи света от источника света по первому световому пути к проксимальному концу световой трубы, а вторая группа оптических компонентов выполнена с возможностью передачи света по второму световому пути от дистального конца световой трубы к фотоприемнику мобильного устройства, когда дистальный конец световой трубы расположен вблизи фотоприемника мобильного устройства.Some embodiments of the invention relate to a module for use with a mobile device for measuring aberrations of the eye of a patient. According to one aspect, the module includes a light tube having a proximal end and a distal end. The light tube may include a first group of optical components located so as to direct light along the first light path from the distal end to the proximal end, and a second group of optical components located so as to direct light along the second light path from the proximal end to the distal end. In some embodiments, the at least partially first and second light paths are coextensive. The module may also include a light source and a connector. The connector may be located at the distal end of the light tube. The connector may have at least one guide component for mounting the distal end of the light pipe near the photodetector of the modular device. In some embodiments, the first group of optical components is configured to transmit light from the light source along the first light path to the proximal end of the light pipe, and the second group of optical components is configured to transmit light along the second light path from the distal end of the light pipe to the photodetector of the mobile device when the distal end of the light tube is located near the photodetector of the mobile device.
В некоторых вариантах выполнения, вторая группа оптических компонентов включает матрицу микролинз.In some embodiments, the second group of optical components includes a microlens array.
В некоторых вариантах выполнения, световая труба имеет трубчатую форму.In some embodiments, the light tube has a tubular shape.
В некоторых вариантах выполнения, соединитель включает пластину, имеющую проксимальную поверхность и дистальную поверхность, а световой трубой является примыкающая насадка, отходящая в проксимальном направлении от проксимальной поверхности пластины. В дистальном конце световой трубы образовано сквозное отверстие в пластине.In some embodiments, the connector includes a plate having a proximal surface and a distal surface, and the light tube is an adjacent nozzle extending in the proximal direction from the proximal surface of the plate. A through hole in the plate is formed at the distal end of the light tube.
В некоторых вариантах выполнения, по меньшей мере один направляющий компонент расположен по периметру пластины.In some embodiments, at least one guide component is located around the perimeter of the plate.
В некоторых вариантах выполнения, дистальная поверхность пластины упирается по меньшей мере в часть поверхности мобильного устройства, когда дистальный конец световой трубы примыкает к фотоприемнику мобильного устройства.In some embodiments, the distal surface of the plate abuts at least a portion of the surface of the mobile device when the distal end of the light pipe is adjacent to the photodetector of the mobile device.
В некоторых вариантах выполнения, по меньшей мере один направляющий компонент представляет собой паз для введения в него мобильного устройства.In some embodiments, the at least one guide component is a groove for inserting a mobile device into it.
В некоторых вариантах выполнения, по меньшей мере один направляющий компонент выполнен с возможностью крепления защелкиванием на части мобильного устройства.In some embodiments, the at least one guide component is adapted to snap into parts of a mobile device.
В некоторых вариантах выполнения, по меньшей мере один направляющий компонент выполнен с возможностью съемного прикрепления модуля к мобильному устройству.In some embodiments, the at least one guide component is configured to removably attach the module to the mobile device.
В некоторых вариантах выполнения, источник света расположен внутри световой трубы.In some embodiments, the light source is located inside the light pipe.
В некоторых вариантах выполнения, источником света является лазер.In some embodiments, the light source is a laser.
В некоторых вариантах выполнения, модуль также включает присоединительное отверстие для установки источника света на модуль, при этом световая труба выполнена с возможностью передачи света от источника света, когда источник света установлен в присоединительном отверстии.In some embodiments, the module also includes a connecting hole for mounting the light source on the module, wherein the light tube is configured to transmit light from the light source when the light source is installed in the connecting hole.
В некоторых вариантах выполнения, модуль также имеет гнездо для размещения батареи. Гнездо для батареи может быть выполнено с возможностью электрического соединения батареи с источником света, когда батарея находится в гнезде для батареи.In some embodiments, the module also has a slot for accommodating a battery. The battery slot may be configured to electrically connect the battery to a light source when the battery is in the battery slot.
В некоторых вариантах выполнения, источник света модуля выполнен с возможностью генерации света по сигналу, полученному от мобильного устройства.In some embodiments, the light source of the module is configured to generate light from a signal received from a mobile device.
Согласно другой особенности, предлагается способ измерения аберраций глаза пациента, в котором устанавливают модуль смежно с мобильным устройством так, что дистальный конец световой трубы модуля примыкает к фотоприемнику мобильного устройства. При осуществлении способа далее располагают модуль вблизи глаза человека так, чтобы проксимальный конец световой трубы располагался смежно с глазом пациента. При осуществлении способа далее направляют свет от источника света модуля через световую трубу в глаз пациента. При осуществлении способа также направляют свет, отраженный от глаза пациента, через световую трубу в фотоприемник мобильного устройства.According to another aspect, a method is proposed for measuring aberrations of the patient’s eye, in which the module is mounted adjacent to the mobile device so that the distal end of the light tube of the module is adjacent to the photodetector of the mobile device. When implementing the method, the module is further placed near the human eye so that the proximal end of the light tube is adjacent to the patient’s eye. In the implementation of the method, the light is then directed from the light source of the module through the light tube into the patient’s eye. When implementing the method, the light reflected from the patient’s eye is also directed through the light tube to the photodetector of the mobile device.
В некоторых вариантах выполнения, при установке дистального конца световой трубы вблизи фотоприемника мобильного устройства, прикрепляют модуль к мобильному устройству с возможностью его отсоединения.In some embodiments, when installing the distal end of the light pipe near the photodetector of a mobile device, the module is attached to the mobile device with the possibility of disconnecting it.
В некоторых вариантах выполнения, при осуществлении способа также обрабатывают данные, генерируемые при пропускании света, отраженного от глаза пациента, через световую трубу к фотоприемнику мобильного устройства.In some embodiments, when implementing the method, the data generated by transmitting light reflected from the patient’s eye through the light pipe to the photodetector of the mobile device is also processed.
В некоторых вариантах выполнения, при обработке данных измеряют аберрации (изображения) на сетчатке пациента.In some embodiments, when processing data, aberrations (images) are measured on the patient's retina.
В некоторых вариантах выполнения, при обработке данных используют прикладную программу, установленную на мобильном устройстве.In some embodiments, when processing data, an application program installed on a mobile device is used.
В некоторых вариантах выполнения, при осуществлении способа данные также передают на отдельное устройство и для обработки используют это отдельное устройство.In some embodiments, when the method is implemented, data is also transmitted to a separate device and this separate device is used for processing.
Приведенное далее описание и чертежи, на которые сделаны ссылки, иллюстрируют вариант выполнения настоящего изобретения и не предполагают ограничения области притязаний. Для специалистов должно быть понятно, что возможны и другие варианты выполнения раскрытого здесь способа. Все эти варианты выполнения должны считаться охватываемыми областью притязаний формулы. Каждое ссылочное обозначение представляет собой трехзначное число. Первая цифра соответствует номеру фигуры, в которой первый раз появился номер ссылки. Ссылочные обозначения не всегда упоминаются в порядке их появления на фигурах.The following description and referenced drawings illustrate an embodiment of the present invention and are not intended to limit the scope of the claims. For specialists it should be clear that other embodiments of the method disclosed herein are possible. All of these options for implementation should be considered covered by the scope of the claims of the formula. Each reference designation is a three-digit number. The first digit corresponds to the number of the figure in which the link number first appeared. Reference signs are not always mentioned in the order they appear on the figures.
На фиг. 1 в общих чертах иллюстрируется вариант выполнения, в котором свет, представленный волновым фронтом (103) света, отражается от сетчатки (102) глаза (101) пациента. Этот свет (103) разделяется матрицей микролинз (104) на матрицу световых пятен и фокусируется матрицей микролинз на двумерном фотоприемнике (105). Как показано на этом чертеже, двумерным фотоприемником может быть камера мобильного устройства, например, смартфона. Следует иметь в виду, что комбинация модуля со смартфоном в данном варианте выполнения не должна ограничивать изобретение использованием только смартфона, поскольку любое мобильное устройство может быть использовано с модулем, раскрытым в настоящей заявке.In FIG. 1 generally illustrates an embodiment in which light represented by a wavefront (103) of light is reflected from a retina (102) of a patient’s eye (101). This light (103) is separated by a matrix of microlenses (104) into a matrix of light spots and focused by a matrix of microlenses on a two-dimensional photodetector (105). As shown in this drawing, the two-dimensional photodetector may be the camera of a mobile device, for example, a smartphone. It should be borne in mind that the combination of a module with a smartphone in this embodiment should not limit the invention to using only a smartphone, since any mobile device can be used with the module disclosed in this application.
На фиг. 2 и 3 схематически представлены компоненты внутри модуля и показан путь прохождения света от места его излучения до приема на двумерном фотоприемнике (220), например, фотоприемнике (105) на фиг. 1.In FIG. 2 and 3 schematically show the components inside the module and show the path of light from the point of radiation to reception on a two-dimensional photodetector (220), for example, a photodetector (105) in FIG. one.
В некоторых вариантах выполнения, источник (213) света модуля, например лазер, включается на короткое время. В некоторых вариантах выполнения, свет может проходить через апертурную диафрагму (209) для сокращения радиуса светового пучка. Световой пучок направляется зеркалами (210, 205) и может быть, в частности, при необходимости сфокусирован при прохождении через линзы (314, 316), как это показано на фиг. 3. В некоторых вариантах выполнения, одно или более из зеркал (205, 210) могут быть исключены, а источник (213) света может быть расположен в подходящем месте для посылки светового пучка на расщепитель (206) пучка.In some embodiments, the light source (213) of the module, such as a laser, is turned on for a short time. In some embodiments, light may pass through the aperture diaphragm (209) to reduce the radius of the light beam. The light beam is guided by mirrors (210, 205) and can, in particular, be focused if necessary when passing through the lenses (314, 316), as shown in FIG. 3. In some embodiments, one or more of the mirrors (205, 210) may be omitted, and the light source (213) may be located in a suitable location for sending the light beam to the beam splitter (206).
Источник (213) света должен обладать достаточно низкой мощностью с тем, чтобы продолжительное облучение глаза пациента не могло повредить его. Это позволит пользователю включить источник (213) света в начале измерений и оставлять его включенным, пока не будут выполнены одно или более измерений. В альтернативном варианте, модуль может иметь выключатель, который будет включать питание источника (213) света в ответ на сигнал, направляемый от мобильного устройства, например, по каналу Bluetooth или аналогичный сигнал, либо может запускаться включением вспышки мобильного устройства. В некоторых вариантах выполнения, для блокирования света от источника (213) света может быть использован затвор, пока не потребуется выполнять измерения. Питание к источнику (213) света может подводиться от соединенной с модулем сменной батареи, либо питание может быть получено от мобильного устройства.The light source (213) must have a sufficiently low power so that prolonged irradiation of the patient's eye cannot damage it. This will allow the user to turn on the light source (213) at the beginning of the measurement and leave it on until one or more measurements are performed. Alternatively, the module may have a switch that will turn on the power of the light source (213) in response to a signal sent from a mobile device, for example, via Bluetooth or a similar signal, or it can be triggered by turning on the flash of the mobile device. In some embodiments, a shutter may be used to block light from the light source (213) until measurements are required. Power to the light source (213) can be supplied from a removable battery connected to the module, or power can be obtained from a mobile device.
Сначала световой пучок от источника (213) света направляют к глазу пациента по первому пути хода луча с использованием зеркала (210) и далее зеркала (205), направляющего свет на расщепитель (206) пучка. Опциональные линзы (314, 316), зеркала (205, 210), апертурная диафрагма (209), расщепитель (206) пучка и источник (213) света вместе могут быть названы "оптическими компонентами" или "первой группой оптических компонентов", образующей первый световой путь (211) для прохождения светового пучка от источника (213) света к сетчатке (201) пациента. Эта группа оптических компонентов не ограничивается показанными на чертежах, и при необходимости могут быть введены дополнительные линзы, расщепители пучка, зеркала и апертурные диафрагмы.First, the light beam from the light source (213) is directed to the patient’s eye along the first beam path using a mirror (210) and then a mirror (205) directing the light to the beam splitter (206). Optional lenses (314, 316), mirrors (205, 210), aperture diaphragm (209), beam splitter (206) and light source (213) together can be called “optical components” or “first group of optical components” forming the first the light path (211) for passing the light beam from the light source (213) to the patient's retina (201). This group of optical components is not limited to those shown in the drawings, and optional lenses, beam splitters, mirrors, and aperture diaphragms can be introduced.
Коэффициенты отражения и пропускания расщепителя (206) пучка могут быть выбраны так, чтобы в глаз попадало достаточное количество света. Способы, используемые для определения достаточности количества света, направляемого в глаз, и изменения этого количества путем изменения коэффициентов отражения и пропускания расщепителя пучка, известны в соответствующей области техники.The reflection and transmission coefficients of the beam splitter (206) can be selected so that a sufficient amount of light enters the eye. The methods used to determine the sufficiency of the amount of light directed to the eye and to change this amount by changing the reflection and transmission coefficients of the beam splitter are known in the art.
После прохождения расщепителя (206) пучка, коллимированный пучок света направляется в глаз пациента, где он попадает в зрачок (204) и фокусируется на сетчатке (201) роговицей (202) и хрусталиком (203). Коллимированный свет отражается от сетчатки (201) и снова проходит через хрусталик (203) и роговицу (202), выходя из зрачка (204). Таким образом, уходящий от сетчатки свет проходит через расщепитель (206) пучка по световому пути (212) и далее через матрицу (214) микролинз, например матрицу (104) микролинз на фиг. 1. Матрица (214) микролинз включает большое число линз, расщепляющих и трансформирующих свет в двумерную матрицу отдельных сфокусированных пятен ("матрица пятен") в фокальной плоскости матрицы (214) микролинз. Полученная матрица пятен далее пропускается через линзу (207) и линзу (208). Эти линзы (207, 208) формируют сопряженную плоскость изображения на фотоприемнике (220). В некоторых вариантах выполнения, фотоприемником является либо комплементарная МДП структура (CMOS - от англ. complementary metal-oxide semiconductor), либо прибор с зарядовой связью (CCD - от англ. charge-coupled device). В некоторых вариантах выполнения, линза (208) и фотоприемник (220) являются компонентами мобильного устройства. Линзой (208) может быть объектив камеры присоединенного мобильного устройства, и она также может включать несколько линз.After passing through the beam splitter (206), the collimated beam of light is directed into the patient’s eye, where it enters the pupil (204) and focuses on the retina (201) with the cornea (202) and the lens (203). The collimated light is reflected from the retina (201) and again passes through the lens (203) and the cornea (202), leaving the pupil (204). Thus, light leaving the retina passes through the beam splitter (206) along the light path (212) and then through the microlens matrix (214), for example, the microlens matrix (104) in FIG. 1. The matrix (214) of microlenses includes a large number of lenses that split and transform light into a two-dimensional matrix of individual focused spots (“spot matrix”) in the focal plane of the matrix (214) of microlenses. The resulting spot matrix is then passed through the lens (207) and the lens (208). These lenses (207, 208) form the conjugate image plane on the photodetector (220). In some embodiments, the photodetector is either a complementary MIS structure (CMOS - from the English. Complementary metal-oxide semiconductor), or a charge-coupled device (CCD - from the English. Charge-coupled device). In some embodiments, the lens (208) and the photodetector (220) are components of a mobile device. The lens (208) may be the camera lens of an attached mobile device, and it may also include multiple lenses.
Линзы (207, 208), микролинзы (214) и расщепитель (206) пучка также в совокупности могут быть названы "оптическими компонентами", или "второй группой оптических компонентов", образующей второй световой путь, по которому световой пучок проходит от сетчатки пациента к фотодетектору (220). Специалистам должно быть понятно, что по меньшей мере части первого и второго световых путей "коэкстенсивны". Термин "коэкстенсивный" означает, что по меньшей мере два определенных объема могут занимать одно пространство. Например, два пути называются коэкстенсивными, если они в основном параллельны и перекрываются.Lenses (207, 208), microlenses (214), and a beam splitter (206) can also be collectively called “optical components,” or “a second group of optical components,” which forms the second light path through which the light beam passes from the patient’s retina to photodetector (220). Those skilled in the art will appreciate that at least portions of the first and second light paths are “coextensive”. The term "coextensive" means that at least two specific volumes can occupy one space. For example, two paths are called coextensive if they are mostly parallel and overlap.
Хотя точность аберрометра повышается по мере увеличения числа линз в матрице микролинз, увеличение числа линз может снизить динамический диапазон (амплитуду оптических аберраций) устройства. Более низкий динамический диапазон может служить препятствием для измерения аберрометром больших аберраций. Число линз аберрометра может быть также ограничено размером каждой микоролинзы и размером светового пучка, поступающего в матрицу микролинз. В некоторых вариантах выполнения, диаметр светового пучка, входящего в матрицу (214) микролинз, составляет примерно от 2 до 5 мм, в соответствии с размером нерасширенного зрачка (204) пациента, а матрица (214) может иметь от 5 до 25 линз по оси X и от 5 до 25 линз по оси Y. В некоторых вариантах выполнения, матрица (214) микролинз может иметь от 5 до 20 линз по оси X и от 5 до 20 линз по оси У. В некоторых вариантах выполнения, число линз вдоль оси X матрицы равно числу линз вдоль оси Y матрицы.Although the accuracy of the aberrometer increases as the number of lenses in the microlens array increases, increasing the number of lenses can reduce the dynamic range (amplitude of optical aberrations) of the device. A lower dynamic range may prevent the aberrometer from measuring large aberrations. The number of aberrometer lenses can also be limited by the size of each microlens and the size of the light beam entering the microlens array. In some embodiments, the diameter of the light beam entering the microlens matrix (214) is about 2 to 5 mm, in accordance with the size of the unexpanded pupil (204) of the patient, and the matrix (214) can have 5 to 25 lenses along the axis X and 5 to 25 lenses along the Y axis. In some embodiments, the microlens matrix (214) may have 5 to 20 lenses along the X axis and 5 to 20 lenses along the Y axis. In some embodiments, the number of lenses along the axis X of the matrix is equal to the number of lenses along the Y axis of the matrix.
Альтернативная схема оптических компонентов в модуле показана на фиг. 3. Фиг. 3 отличается от фиг. 2 включением дополнительных линз (314, 316). Многие варианты выполнения модуля не включают эти компоненты, отчасти, для снижения производственных расходов, а также для уменьшения размеров модуля.An alternative arrangement of the optical components in the module is shown in FIG. 3. FIG. 3 differs from FIG. 2 by the inclusion of additional lenses (314, 316). Many embodiments of the module do not include these components, in part, to reduce production costs, as well as to reduce the size of the module.
В оптических схемах, показанных на фиг. 2 и 3, матрица (214) микролинз располагается на расстоянии десятков миллиметров от зрачка (204), попадающем в область Релеевского рассеяния, используемую в ближней зоне распространения волн, что обеспечивает приемлемую точность измерений аберраций даже и в случае, когда матрица микролинз не находится в сопряженной плоскости зрачка. Это показано в статье "Adaptive Optics System Assembly and Integration", Bauman, B.J., & Eisenbies, S.K., в сборнике Adaptive Optics for Vision Science: Principles, Practices, Design, and Applications, Porter J. et al (Ed), Вилей-Интерсайнс, стр. 155-187, 2006. В альтернативной схеме добавляются две линзы между зрачком (204) и матрицей (214) микролинз, как это описано в US 6264328. Эта пара линз формирует сопряженную плоскость изображения зрачка на матрице (214) микоролинз, обеспечивая точность измерения оптических аберраций глаза фотоприемником (220).In the optical circuits shown in FIG. 2 and 3, the microlens matrix (214) is located at a distance of tens of millimeters from the pupil (204) that falls into the Rayleigh scattering region used in the near wave propagation zone, which ensures acceptable accuracy of aberration measurements even when the microlens matrix is not in the conjugate plane of the pupil. This is shown in the article "Adaptive Optics System Assembly and Integration", Bauman, BJ, & Eisenbies, SK, in Adaptive Optics for Vision Science: Principles, Practices, Design, and Applications, Porter J. et al (Ed), Wiley- Intersines, pp. 155-187, 2006. In an alternative scheme, two lenses are added between the pupil (204) and the microlens matrix (214), as described in US Pat. No. 6,264,328. This pair of lenses forms a conjugate image plane of the pupil on the microlens matrix (214), providing the accuracy of measuring optical eye aberrations with a photodetector (220).
На фиг. 4 показано, каким образом свет, отраженный от сетчатки пациента, может быть перехвачен камерой мобильного устройства, а также приведены примеры контурных диаграмм, полученных при преобразовании данных. Как было показано, свет, отраженный от сетчатки, преобразуется в матрицу (401, 402) пятен при прохождении через матрицу (410) микролинз, например описанной выше матрицы микролинз. Если глаз свободен от аберраций (например, левый глаз (411)), результирующая матрица пятен, воспринятая камерой мобильного устройства, может состоять из равномерно распределенных пятен (401). Если, напротив, глаз имеет аберрации (например, правый глаз (412)), результирующая матрица пятен, принятая камерой, будет иметь искаженное распределение пятен.In FIG. Figure 4 shows how light reflected from the patient’s retina can be intercepted by the camera of a mobile device, as well as examples of contour diagrams obtained during data conversion. As was shown, the light reflected from the retina is converted into a matrix of spots (401, 402) when passing through a matrix of microlenses (410), for example, the matrix of microlenses described above. If the eye is free from aberrations (for example, the left eye (411)), the resulting matrix of spots, perceived by the camera of the mobile device, may consist of uniformly distributed spots (401). If, on the contrary, the eye has aberrations (for example, the right eye (412)), the resulting matrix of spots received by the camera will have a distorted distribution of spots.
Изображение матрицы пятен может быть математически преобразовано с использованием известных алгоритмов компьютером на самом мобильном устройстве, либо компьютером, который может получить изображение от мобильного устройства (обобщенно, "компьютер"). Одно такое преобразование может быть предназначено для создания контурных диаграмм, представляющих аберрации глаза (403). Матрицы пятен могут быть преобразованы компьютером в рецепт окулиста, который может быть использован для изготовления корректирующих линз (404) для пациента.The image of the stain matrix can be mathematically converted using known algorithms by a computer on the mobile device itself, or by a computer that can receive an image from a mobile device (generically, “computer”). One such transformation may be intended to create contour diagrams representing aberrations of the eye (403). The stain matrices can be converted by a computer into an ophthalmologist's prescription, which can be used to make corrective lenses (404) for the patient.
Хотя основным источником света, отраженного от глаза пациента, является свет, отраженный от сетчатки, второстепенным источником отраженного света является свет, отраженный от роговицы или хрусталика. Этот роговичный или хрусталиковый отраженный свет ("шум") может быть вычтен в процессе обработки компьютером, либо может быть сведен к минимуму использованием способов и технических приемов, известных в соответствующей области техники.Although the main source of light reflected from the patient’s eye is light reflected from the retina, the secondary source of reflected light is light reflected from the cornea or lens. This corneal or crystalline reflected light (“noise”) can be subtracted during processing by a computer, or can be minimized using methods and techniques known in the relevant field of technology.
На фиг. 5 иллюстрируется вариант выполнения модуля и связанного с ним мобильного устройства. В некоторых вариантах выполнения, оптические компоненты модуля содержатся в корпусе (т.е., "световой трубе"). В некоторых вариантах выполнения, световая труба может иметь трубчатую форму (например, "световая трубка"), к примеру, световая труба (501), показанная на фиг. 5. Световая труба (501) имеет наглазник с одного конца ("пользовательский конец" или "проксимальный конец") (502), и по меньшей мере одно отверстие на другом конце ("приборный конец" или "дистальный конец") (503). Приборный конец упирается и соединяется посредством соединителя, с возможностью разъединения, с мобильным устройством (504). В некоторых вариантах выполнения, соединитель включает опорную пластину (507), имеющую по меньшей мере один направляющий компонент (508) (например, фиксатор положения). Например, направляющий компонент (508) может быть расположен вдоль периметра опорной пластины (507). В некоторых вариантах выполнения, могут использоваться по меньшей мере два или три направляющих компонента. В процессе использования, направляющие компоненты прикрепляются, с возможностью отсоединения, к мобильному устройству так, что фотоприемник или камера (506) мобильного устройства устанавливается по одной оси с оптическими компонентами, находящимися внутри световой трубы (501), для приема света, отраженного от сетчатки пациента, как это было описано выше.In FIG. 5 illustrates an embodiment of a module and associated mobile device. In some embodiments, the optical components of the module are contained in a housing (ie, a light tube). In some embodiments, the light tube may have a tubular shape (for example, a “light tube”), for example, the light tube (501) shown in FIG. 5. The light tube (501) has an eyecup at one end (“user end” or “proximal end”) (502), and at least one hole at the other end (“instrument end” or “distal end”) (503) . The instrument end abuts and connects via a connector, with the possibility of disconnection, with the mobile device (504). In some embodiments, the connector includes a support plate (507) having at least one guide component (508) (e.g., a position lock). For example, the guide component (508) may be located along the perimeter of the support plate (507). In some embodiments, at least two or three guide components may be used. During use, the guide components are detachably attached to the mobile device so that the photodetector or camera (506) of the mobile device is mounted on the same axis as the optical components inside the light tube (501) to receive light reflected from the patient’s retina as described above.
В некоторых вариантах выполнения, лазерный источник света модуля также находится внутри световой трубы (501), хотя в альтернативных конструкциях лазер может помещаться снаружи световой трубы (501). Например, лазерный источник света может примыкать к световой трубе (501), а соответствующие оптические компоненты могут направлять свет от лазерного источника света в световую трубу (501). Кроме того, световая труба (501) также может включать отсек для батареи, в котором может размещаться источник питания лазера, и который доступен для пользователя. В некоторых вариантах выполнения, источник света модуля может питаться от мобильного устройства, либо может получать сигнал на генерирование света (либо посредством прямого физического соединения с мобильным устройством, либо по беспроводному каналу) от мобильного устройства. В некоторых вариантах выполнения, источник света устанавливается, с возможностью отсоединения, в присоединительное отверстие модуля.In some embodiments, the laser light source of the module is also located inside the light pipe (501), although in alternative designs the laser can be placed outside the light pipe (501). For example, a laser light source may be adjacent to the light tube (501), and corresponding optical components may direct light from the laser light source to the light tube (501). In addition, the light tube (501) may also include a battery compartment, which can accommodate a laser power source, and which is accessible to the user. In some embodiments, the light source of the module may be powered by a mobile device, or it may receive a signal to generate light (either through a direct physical connection to a mobile device, or wirelessly) from a mobile device. In some embodiments, the light source is installed, with the possibility of disconnection, in the connecting hole of the module.
В некоторых вариантах выполнения, световая труба (501) может быть примыкающей насадкой к опорной пластине (507), отходящей в проксимальном направлении от проксимальной поверхности опорной пластины (507). Приборный конец (503) световой трубы (501) может образовывать отверстие в опорной пластине (507), через которое может проходить свет, отраженный от глаза пациента. В некоторых вариантах выполнения, дистальная поверхность опорной пластины (507) может упираться в по меньшей мере часть поверхности мобильного устройства (504), когда дистальный конец световой трубы (501) располагается в непосредственной близости к фотоприемнику мобильного устройства (504).In some embodiments, the light tube (501) may be an adjacent nozzle to the support plate (507) extending in the proximal direction from the proximal surface of the support plate (507). The instrument end (503) of the light pipe (501) may form an opening in the support plate (507) through which light reflected from the patient’s eye can pass. In some embodiments, the distal surface of the support plate (507) may abut against at least a portion of the surface of the mobile device (504) when the distal end of the light tube (501) is located in close proximity to the photodetector of the mobile device (504).
В некоторых вариантах выполнения, направляющий компонент (508) может обеспечивать фиксацию с защелкиванием опорной пластины (507) к мобильному устройству. В некоторых вариантах выполнения, опорная пластина (507) может включать два направляющих компонента (508), расположенных с противоположных сторон, которые позволяют надвигать опорную пластину (507) на мобильное устройство (504). В таких вариантах выполнения, на верхнем или нижнем краях опорной пластины (507) может быть расположен третий направляющий компонент, предотвращающий дальнейшее надвигание, позволяя устанавливать световую трубу (501) рядом с фотоприемником (506) мобильного устройства (504). В некоторых вариантах выполнения, опорная пластина (507) может вообще не использоваться. Например, часть световой трубы (501) может фиксироваться с защелкиванием непосредственно на мобильном устройстве (504). В некоторых вариантах выполнения, направляющим компонентом (508) может быть паз, достаточно широкий для введения в него и удерживания части мобильного устройства (504), например, как это показано на фиг. 6А и 6Б. В некоторых вариантах выполнения, соединителем, который фиксирует световую трубу (501), может быть адгезивный материал, обеспечивающий прилипание световой трубы (501) к мобильному устройству (504). В таких вариантах выполнения, адгезивный материал может располагаться на дистальной поверхности опорной пластины (507). В некоторых вариантах выполнения, соединитель может быть составлен из нескольких частей, отходящих от дистального конца световой трубы (501) и выполненных с возможностью захватывания мобильного устройства (504) и (или) обертывания вокруг него. В некоторых вариантах выполнения, соединитель может иметь метки совмещения, показывающие, как устанавливать световую трубу (501) относительно фотоприемника (506).In some embodiments, the guide component (508) may snap into place with the snap plate (507) to the mobile device. In some embodiments, the support plate (507) may include two guide components (508) located on opposite sides, which allow the support plate (507) to be pushed onto the mobile device (504). In such embodiments, a third guide component may be located on the upper or lower edges of the support plate (507) to prevent further movement, allowing the light tube (501) to be installed near the photodetector (506) of the mobile device (504). In some embodiments, the support plate (507) may not be used at all. For example, a portion of the light tube (501) can be latched directly onto the mobile device (504). In some embodiments, the guide component (508) may be a groove wide enough to insert and hold a portion of the mobile device (504) into it, for example, as shown in FIG. 6A and 6B. In some embodiments, the connector that secures the light pipe (501) may be an adhesive material that adheres the light pipe (501) to the mobile device (504). In such embodiments, the adhesive material may be located on the distal surface of the backing plate (507). In some embodiments, the connector may be composed of several parts extending from the distal end of the light pipe (501) and configured to grab the mobile device (504) and / or wrap around it. In some embodiments, the connector may have alignment marks showing how to mount the light pipe (501) relative to the photodetector (506).
Следует понимать, что трубчатая форма световой трубы (501) является просто частным примером для иллюстрации световой трубы, и в качестве световой трубы может рассматриваться любая конструкция, позволяющая разместить оптические компоненты модуля, например, закрытый корпус, частично закрытый корпус (например, показанный на фиг. 6А), пластина, либо любая подходящая их комбинация.It should be understood that the tubular shape of the light tube (501) is just a particular example to illustrate the light tube, and any structure that can accommodate the optical components of the module, for example, a closed housing, a partially closed housing (for example, shown in FIG. 6A), a plate, or any suitable combination thereof.
Точное взаимное расположение и размеры оптических компонентов, размещаемых внутри световой трубы (501), могут быть определены с использованием известных уравнений и технических приемов. В некоторых вариантах выполнения, расположение оптических компонентов и отверстия на приборном конце световой трубы (501) фиксируется при изготовлении таким образом, что отверстие соответствует расположению объектива камеры мобильного устройства, и световой путь выходящего, или отраженного, луча совмещен по оптической оси с объективом камеры мобильного устройства.The exact relative position and dimensions of the optical components placed inside the light tube (501) can be determined using well-known equations and techniques. In some embodiments, the location of the optical components and the holes on the instrument end of the light pipe (501) is fixed during manufacture so that the hole corresponds to the location of the camera lens of the mobile device, and the light path of the output, or reflected, beam is aligned along the optical axis with the camera’s lens devices.
Для использования, приборный конец световой трубы (501) может быть соединен, с возможностью отсоединения, с мобильным устройством, а пользовательский конец световой трубы (501) прижимается к глазнице пациента. Когда включен источник света модуля, свет от источника света проходит к сетчатке пациента и отражается в сторону камеры мобильного устройства, как это было описано выше. Данные, полученные фотоприемником или камерой, либо подвергаются обработке в мобильном устройстве (например, с использованием установленной на мобильном устройстве программы), либо передаются для обработки на другой компьютер. При этом у пациента имеется возможность, если позволяет установленный вариант программного обеспечения, наблюдать рефракцию своего глаза или дробь Снеллена. Другие варианты программного обеспечения могут преобразовать данные для медицинского работника, для целей диагностики и наблюдения, либо могут преобразовать данные для изготовителя корректирующих линз, для подготовки корректирующих линз пациенту. Таким образом, модуль аберрометра волнового фронта, описанный в настоящей заявке, позволяет пациенту выполнить измерения аберраций на сетчатке без необходимости посещения кабинета офтальмолога или оптометрии, с лучшим соответствием рекомендуемым требованиям к измерениям рефракции.For use, the instrument end of the light tube (501) can be detachably connected to the mobile device, and the user end of the light tube (501) is pressed against the orbit of the patient. When the module’s light source is turned on, light from the light source passes to the patient’s retina and is reflected toward the camera’s side of the mobile device, as described above. The data received by the photodetector or camera is either processed in a mobile device (for example, using a program installed on the mobile device), or transmitted for processing to another computer. At the same time, the patient has the opportunity, if the installed version of the software allows, to observe the refraction of his eye or Snellen's fraction. Other software options may convert data for a healthcare professional for diagnostic and surveillance purposes, or may convert data for a corrective lens manufacturer to prepare corrective lenses for a patient. Thus, the wavefront aberrometer module described in this application allows the patient to perform aberration measurements on the retina without having to visit an ophthalmologist’s office or optometry, with better compliance with the recommended requirements for refraction measurements.
На фиг. 7 приведена иллюстрация процесса измерения аберраций глаза пациента с использованием любого из раскрытых здесь вариантов выполнения. Процесс (700) начинается на шаге (702). На шаге (704) дистальный конец световой трубы модуля располагается так, чтобы он примыкал к фотоприемнику мобильного устройства. Световая труба может соответствовать любому раскрытому варианту выполнения, например световой трубе (501) на фиг. 5, или световой трубе на фиг. 6А. Мобильным устройством может быть мобильное устройство любого описанного здесь типа, например мобильное устройство (504), показанное на фиг. 5. В некоторых вариантах выполнения, световая труба может быть помещена вблизи фотоприемника мобильного устройства посредством разъемного прикрепления световой трубы к мобильному устройству соединителем, например, опорной пластиной (507) и направляющим компонентом (508), показанными на фиг. 5.In FIG. 7 is an illustration of a process for measuring aberrations of a patient’s eye using any of the embodiments disclosed herein. The process (700) begins at step (702). At step (704), the distal end of the light tube of the module is located so that it adjoins the photodetector of the mobile device. The light tube may correspond to any disclosed embodiment, for example the light tube (501) in FIG. 5, or the light tube of FIG. 6A. The mobile device may be a mobile device of any type described herein, for example, the mobile device (504) shown in FIG. 5. In some embodiments, the light tube can be placed near the photodetector of the mobile device by releasably attaching the light tube to the mobile device with a connector, for example, a support plate (507) and a guide component (508) shown in FIG. 5.
На шаге (706), проксимальный конец световой трубы располагают вблизи глаза пациента. Например, проксимальный конец может упираться в глаз пациента, или может быть помещен на некотором расстоянии так, что отсутствует физический контакт с пациентом. Проксимальный конец может быть аналогичен концу (502) и может включать наглазник.At step (706), the proximal end of the light tube is positioned near the patient's eye. For example, the proximal end may abut against the patient’s eye, or may be placed at some distance so that there is no physical contact with the patient. The proximal end may be similar to the end (502) and may include an eyecup.
На шаге (708) свет от источника света модуля направляют через световую трубу к глазу пациента. Это может быть осуществлено, например, использованием первой группы оптических компонентов, например оптических линз (314, 316), апертурной диафрагмы (209), зеркал (205, 210) и расщепителя (206) пучка, показанных на фиг. 2 и 3.At step (708), light from the light source of the module is directed through the light tube to the patient’s eye. This can be accomplished, for example, using the first group of optical components, for example optical lenses (314, 316), an aperture diaphragm (209), mirrors (205, 210) and a beam splitter (206) shown in FIG. 2 and 3.
На шаге (710), свет, отраженный от глаза пациента, направляют через световую трубу на фотоприемник мобильного устройства. Это может быть осуществлено, например, посредством второй группы оптических компонентов, например, линз (207, 208, 214, 314, 316), диафрагмы (315) поля зрения и расщепителя (206) пучка, показанных на фиг. 3.At step (710), the light reflected from the patient’s eye is directed through the light pipe to the photodetector of the mobile device. This can be accomplished, for example, by means of a second group of optical components, for example, lenses (207, 208, 214, 314, 316), aperture diaphragm (315) and beam splitter (206) shown in FIG. 3.
В некоторых вариантах выполнения, данные, генерируемые при подаче на фотоприемник отраженного от глаза пациента света, могут быть обработаны, например, в самом мобильном устройстве (с использованием процессора мобильного устройства) или отдельном устройстве. Обработка данных может включать измерение аберрации на сетчатке пациента в соответствии с описанными здесь способами. В вариантах выполнения, в которых данные обрабатываются отдельным устройством, мобильное устройство может быть выполнено с возможностью передачи данных (как обработанных, так и не обработанных) на отдельное устройство.In some embodiments, the data generated by applying light reflected from the patient’s eye to the photodetector can be processed, for example, in the mobile device itself (using the processor of the mobile device) or in a separate device. Data processing may include measuring retinal aberration in accordance with the methods described herein. In embodiments in which data is processed by a separate device, the mobile device may be configured to transmit data (both processed and not processed) to a separate device.
Используемые в настоящем описании слова "пример" или "иллюстративный" означают пример, частный случай или иллюстрации. Любые особенности или конструкции, описанные здесь как "пример" или "иллюстрация", не обязательно должны рассматриваться как предпочтительные или имеющие преимущество перед другими особенности или конструкциями. Напротив, использование слов "пример" или "иллюстративный" предполагает изложение принципов на конкретных примерах. В настоящей заявке, термин "или" скорее обозначает включающее "или", нежели исключающее "или". Другими словами, если не указано иначе или ясно из контекста, "X включает А или В" должно означать любую из обычных включенных перестановок. То есть, если X включает А; X включает В; или X включает как А, так и В, тогда выражение "X включает А или В" удовлетворяется при любом из вышеприведенных примеров. Кроме того, неопределенные артикли, используемые в настоящей заявке и приложенной формуле, должны обычно истолковываться в значении "один или более", если не указано иначе или ясно из контекста, что они указывают на единственное число. Ссылки по всему тексту описания на "вариант выполнения" или "один вариант выполнения" означают, что конкретный признак, конструкция или характеристика, описанные в связи с вариантом выполнения, включены в по меньшей мере один вариант выполнения. Таким образом, выражения "вариант выполнения" или "один вариант выполнения", появляющиеся в различных местах настоящего описания, не обязательно все относятся к одному и тому же варианту выполнения.Used in the present description, the words "example" or "illustrative" mean an example, a special case or illustrations. Any features or constructions described herein as an “example” or “illustration” need not be construed as preferred or taking precedence over other features or constructions. On the contrary, the use of the words “example” or “illustrative” implies a statement of principles by concrete examples. In the present application, the term "or" is more likely to include an "or" rather than an exclusive "or". In other words, unless otherwise indicated or clear from the context, “X includes A or B” shall mean any of the usual permutations included. That is, if X includes A; X includes B; or X includes both A and B, then the expression “X includes A or B” is satisfied with any of the above examples. In addition, the indefinite articles used in this application and the attached formula should usually be construed as “one or more” unless otherwise indicated or it is clear from the context that they indicate the singular. References throughout the description to “an embodiment” or “one embodiment” mean that a particular feature, structure, or characteristic described in connection with an embodiment is included in at least one embodiment. Thus, the expressions “embodiment” or “one embodiment” appearing at various places in the present description are not necessarily all referring to the same embodiment.
Следует понимать, что приведенное выше описание предполагает иллюстрацию изобретения, не ограничивая его. Специалисты, ознакомившиеся с настоящим описанием и понявшие его, смогут предложить многие варианты выполнения. Область притязаний изобретения должна быть, таким образом, определена со ссылкой на приложенную формулу, а также все возможные ее законные эквиваленты.It should be understood that the above description is intended to illustrate the invention without limiting it. Specialists who have read this understanding and understand it will be able to offer many options for implementation. The scope of the invention should therefore be determined with reference to the attached claims, as well as all possible legal equivalents thereof.
Claims (26)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201361922337P | 2013-12-31 | 2013-12-31 | |
US61/922,337 | 2013-12-31 | ||
PCT/US2014/059363 WO2015102703A1 (en) | 2013-12-31 | 2014-10-06 | Portable wavefront aberrometer |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016131389A RU2016131389A (en) | 2018-02-06 |
RU2016131389A3 RU2016131389A3 (en) | 2018-06-04 |
RU2677528C2 true RU2677528C2 (en) | 2019-01-17 |
Family
ID=51743578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016131389A RU2677528C2 (en) | 2013-12-31 | 2014-10-06 | Portable wavefront aberrometer |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3089651A1 (en) |
JP (2) | JP2017504408A (en) |
KR (1) | KR20160140590A (en) |
CN (1) | CN106163378A (en) |
AU (1) | AU2014374398B2 (en) |
CA (1) | CA2935292A1 (en) |
MX (1) | MX2016008609A (en) |
RU (1) | RU2677528C2 (en) |
WO (1) | WO2015102703A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015003086A1 (en) | 2013-07-02 | 2015-01-08 | Massachusetts Institute Of Technology | Apparatus and method of determining an eye prescription |
CN109645956B (en) * | 2018-12-25 | 2021-08-06 | 重庆远视科技有限公司 | Eye diopter measuring device |
JP7374418B2 (en) * | 2019-07-04 | 2023-11-07 | 株式会社MITAS Medical | optometry equipment |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6264328B1 (en) * | 1999-10-21 | 2001-07-24 | University Of Rochester | Wavefront sensor with off-axis illumination |
RU50794U1 (en) * | 2005-09-06 | 2006-01-27 | Андрей Викторович Ларичев | ABERROMETER WITH EYE GUIDING SYSTEM |
EP1882444A1 (en) * | 2006-07-28 | 2008-01-30 | Essilor International (Compagnie Generale D'optique) | Method and system to assess objectively visual characteristics |
US20110299036A1 (en) * | 2010-06-02 | 2011-12-08 | Goldenholz Daniel M | Portable digital direct ophthalmoscope |
WO2012177544A1 (en) * | 2011-06-18 | 2012-12-27 | Intuitive Medical Technologies, Llc | Smart-phone adapter for ophthalmoscope |
RU2487378C1 (en) * | 2009-04-13 | 2013-07-10 | Кэнон Кабусики Кайся | Optical image forming apparatus having optical adapter, and driving method therefor |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4094378B2 (en) * | 2002-08-26 | 2008-06-04 | 株式会社トプコン | Portable ophthalmic apparatus and ophthalmic system |
US6988801B2 (en) * | 2003-03-25 | 2006-01-24 | University Of Rochester | Compact portable wavefront sensor |
JP2008093118A (en) * | 2006-10-10 | 2008-04-24 | Synapse Communications Kk | Imaging auxiliary device, image pickup apparatus, captured image transmitting/receiving system and program |
US9301683B2 (en) * | 2010-12-13 | 2016-04-05 | University Of Virginia Patent Foundation | Intuitive techniques and apparatus for ophthalmic imaging |
US8926095B2 (en) * | 2012-04-16 | 2015-01-06 | David P. Bartels | Inexpensive device and method for connecting a camera to a scope for photographing scoped objects |
US9066683B2 (en) * | 2013-04-09 | 2015-06-30 | Smart Vision Labs | Portable wavefront aberrometer |
-
2014
- 2014-10-06 CA CA2935292A patent/CA2935292A1/en not_active Abandoned
- 2014-10-06 WO PCT/US2014/059363 patent/WO2015102703A1/en active Application Filing
- 2014-10-06 JP JP2016544510A patent/JP2017504408A/en active Pending
- 2014-10-06 CN CN201480073991.4A patent/CN106163378A/en active Pending
- 2014-10-06 EP EP14786423.5A patent/EP3089651A1/en not_active Withdrawn
- 2014-10-06 MX MX2016008609A patent/MX2016008609A/en unknown
- 2014-10-06 KR KR1020167020645A patent/KR20160140590A/en not_active Application Discontinuation
- 2014-10-06 RU RU2016131389A patent/RU2677528C2/en not_active IP Right Cessation
- 2014-10-06 AU AU2014374398A patent/AU2014374398B2/en not_active Ceased
-
2019
- 2019-04-22 JP JP2019081113A patent/JP2019111443A/en not_active Abandoned
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6264328B1 (en) * | 1999-10-21 | 2001-07-24 | University Of Rochester | Wavefront sensor with off-axis illumination |
RU50794U1 (en) * | 2005-09-06 | 2006-01-27 | Андрей Викторович Ларичев | ABERROMETER WITH EYE GUIDING SYSTEM |
EP1882444A1 (en) * | 2006-07-28 | 2008-01-30 | Essilor International (Compagnie Generale D'optique) | Method and system to assess objectively visual characteristics |
RU2487378C1 (en) * | 2009-04-13 | 2013-07-10 | Кэнон Кабусики Кайся | Optical image forming apparatus having optical adapter, and driving method therefor |
US20110299036A1 (en) * | 2010-06-02 | 2011-12-08 | Goldenholz Daniel M | Portable digital direct ophthalmoscope |
WO2012177544A1 (en) * | 2011-06-18 | 2012-12-27 | Intuitive Medical Technologies, Llc | Smart-phone adapter for ophthalmoscope |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016131389A3 (en) | 2018-06-04 |
WO2015102703A1 (en) | 2015-07-09 |
JP2019111443A (en) | 2019-07-11 |
KR20160140590A (en) | 2016-12-07 |
CN106163378A (en) | 2016-11-23 |
CA2935292A1 (en) | 2015-07-09 |
MX2016008609A (en) | 2016-11-28 |
RU2016131389A (en) | 2018-02-06 |
AU2014374398A1 (en) | 2016-07-07 |
EP3089651A1 (en) | 2016-11-09 |
AU2014374398B2 (en) | 2019-05-09 |
JP2017504408A (en) | 2017-02-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10349828B2 (en) | Portable wavefront aberrometer | |
US10117574B2 (en) | Portable wavefront aberrometer with open field alignment channel | |
CN113164036B (en) | Methods, apparatus and systems for ophthalmic testing and measurement | |
CN109381158B (en) | Adapter, fundus camera system including adapter and method of using same | |
US7448753B1 (en) | Portable Digital Medical Camera for Capturing Images of the Retina or the External Auditory Canal, and Methods of Use | |
US9398851B2 (en) | Retinal imaging device | |
US10078226B2 (en) | Portable eye viewing device enabled for enhanced field of view | |
CN113749608B (en) | A human eye wavefront aberration detection system | |
RU2677528C2 (en) | Portable wavefront aberrometer | |
Rossi et al. | Affordable ultra-widefield smartphone PedCam for comprehensive pediatric retinal examination | |
US20250025042A1 (en) | System for determining a relative peripheral refraction of an eye of an individual and optical device for capturing images of the eye | |
WO2023200806A1 (en) | Apparatus for wavefront aberrometry | |
JPH0473040A (en) | Ophthalmologic measuring apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201007 |