较大屈光度范围的实时循序波前传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于视力矫正或评估程序的较大动态范围的循序波前传感器的示例性实施例。一示例性实施例，将来自眼睛瞳孔或角膜平面的波前光学地中继到波前采样平面，以使在中继过程中某处，使得来自眼睛的在较大眼睛屈光度范围内的波前光束驻留在波前像空间及/或傅立叶变换空间中特定轴向距离范围上的期望物理尺寸内。作为结果，可在那里部署波前光束移动设备，以便完全截取并因此移动全部光束从而横向地移动经中继的波前。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术公开了一种用于视力矫正或评估程序的较大动态范围的循序波前传感器的示例性实施例。一示例性实施例，将来自眼睛瞳孔或角膜平面的波前光学地中继到波前采样平面，以使在中继过程中某处，使得来自眼睛的在较大眼睛屈光度范围内的波前光束驻留在波前像空间及/或傅立叶变换空间中特定轴向距离范围上的期望物理尺寸内。作为结果，可在那里部署波前光束移动设备，以便完全截取并因此移动全部光束从而横向地移动经中继的波前。【专利说明】较大屈光度范围的实时循序波前传感器相关申请本申请是于2010年5月28日提交、申请号为12/790，301、名为《程序化控制的自适应循序波前传感器》(Adaptive Sequential Wavefront Sensor with ProgrammedControl)的申请的部分继续申请，该12/790,301申请是2007年6月12日提交、申请号为11/761，890、名为《自适应连续波前传感器及其应用》(Adaptive Sequential WavefrontSensor and its Applications)、现在于 2010 年 10 月 19 日授权为美国专利 N0.7，815，310的分案，该美国专利N0.7，815，310是2006年I月20日提交的、申请号为11/335，980、名为《循序波前传感器》(Sequential Wavefront Sensor)专利的部分连续申请案)、现在于2008年11月4日授权的美国专利N0.7，445，335的部分继续申请，为了所有的目的，所有以上专利以引用的方式并入本文。【
】本专利技术的一个或更多实施例一般地涉及眼科用波前传感器，且特定地涉及波前传感器模块以及该波前传感器模块附连至或集成到用于视力矫正外科手术的眼科仪器、且集成到外科手术过程中用于视力评估和或矫正的眼科仪器。
技术介绍
不应仅仅由于在
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部分提及某个主题，便因此假定在
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部分中所讨论到的主题为在先技术。类似地，也不应假定在在先技术中已经预先认识到了在
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部分中提及或与背景部分主题相关联的问题。背景部分中的主题仅代表它们自己不同的处理方法，也可能是专利技术。用于眼科应用的波前传感器一般是体积庞大且独立的桌面仪器。尽管已有尝试将波前传感器与眼科仪器集成，该眼科仪器诸如LASIK系统(见例如US6685319)、眼底相机(见例如US6572230)、以及共焦扫描激光检眼镜(见例如US7057806)，但是这些集成的目的一般不在于保持原始眼科仪器的完整并使波前传感器作为附连至或集合到眼科仪器的独立紧凑模块。
技术实现思路
本专利技术同时涉及新的装置以及新的方法。本专利技术通过将来自患者眼睛瞳孔或角膜平面的波前光学地中继到波前采样平面而起作用。在中继过程中的某处，使的来自眼睛的在较大眼睛屈光度范围内的波前光束驻留在一波前像空间及/或傅立叶变换空间内的一特定轴向距离范围上的期望物理尺寸内，以使波前光束扫描设备可完全截取并因此扫描全部光束来横向地移动经中继的波前。本专利技术可起到具有大动态范围的实时循序波前传感器的作用。与已经转让给相同受让方的、以前公开的循序波前传感器(US7445335)相比，在本公开中，该波前扫描设备并没有被安排在波前中继系统中的第一傅立叶变换空间中。而是，其被安排在波前像空间和/或另一个傅立叶变换空间中。由于大部分市售波前扫描设备被设计用于扫描具有相对窄的束宽的激光束，因此产生了该需求。为了使该波前扫描设备能够在较大眼睛屈光度范围上与波前光束完全交互，波前中继系统优选地在一波前像空间及/或傅立叶变换空间中的轴向距离范围上缩小波前光束的侧向或横向尺寸。作为结果，即使当来自眼睛的入射波前在较大屈光度范围内变化，具有相对较小的光束反射或透射窗口的市售激光束扫描仪可被直接用于完全截取并因此扫描全部波前光束。然后可在波前像采样平面进行采样经移动的波前。本专利技术的一个目的在于，对于每个临床医生或外科医生而言使得手术或眼睛检查工作距离一致(例如，对于大部分眼科手术显微镜在150mm至200mm之间)，同时确保从一般瞳孔大小的患者眼睛发出的光能由光学元件完全收集并因此在整个期望眼睛屈光度范围上保持信噪比。连同基本光学设计一起，还公开了多种设计选项。还解决了与在先技术设计相关的问题。本专利技术的一个目的在于，明智地选择波前中继级(多个)的物平面，从而，即使当眼睛并未被精确(侧向和/或轴向)放置在该物平面上时，该波前传感器仍可在具有单调输出的工作距离的预期范围内工作。本专利技术的另一个目的在于，使用循序波前传感器在白内障屈光手术和/或人工晶体植入和/或其他眼睛检查或视力矫正程序所期望的较大屈光度范围(例如，±30D或以上)上测量患者眼睛的波前像差。可通过适当地选择光学元件的尺寸及布局部分实现此举。同时，虽然市售光束扫描仪被设计为在有限的角度和/或位移范围内扫描相对窄的光束的事实，但光学配置也允许该扫描仪被用作用于全屈光度范围的波前扫描设备。本专利技术的另一个目的在于，使用硬件及/或软件手段，来至少部分校正或减少光学波前中继级(多个)的固有像差(多个)。当使用硬件校正时，适当地设计及选择将用于中继和/或移动波前的光学元件。可选地，可将波前像差校正元件(多个)插入波前光束路径。此类波前补偿元件的示例包括球面波前补偿板、波前倾斜补偿设备、可变形反射镜、MEMS(微机电系统)镜阵列、以及基于透射液晶的波前补偿器。当使用软件校正时，可首先通过校准过程测量固有光学系统像差(多个)并将从所测得的整体像差(多个)中减去该像差。本专利技术还有另一个目的在于，通过为外科医生或临床医生留下足够工作距离的同时在最接近眼睛的波前传感器的第一光学输入端口位置安排共用透镜、且在不存在明显光能损失的同时折叠光束路径，使得较大动态范围的循序波前传感器在物理上更为紧凑，在不物理地干扰眼科临床医师对患者执行眼睛检查和/或外科手术的正常方式的情况下，可使得波前传感器封装紧凑，从而集成到或集成在眼科仪器(诸如手术显微镜)中。同时，利用透镜(多个)和/或棱镜(多个)和/或镜(多个)使来自手术显微镜的照明光束合适地弯曲，从而不将任何潜在镜面反射引导到手术显微镜的观察路径内从而造成显微镜视野内的眩光。本专利技术还有另一个目的在于，提供一种在较大动态范围屈光度的波前传感器模块内创建参考波前从而可完成自校准的工具。可使用该自校准服务于多个目的。一个目的在于，检查被引入患者眼睛以形成来自眼睛的波前的光束相对于波前传感器光学系统是否足够良好地对齐。另一个目的在于，监测波前传感器模块内的光学元件的光学对齐，以确保该对齐在允许的公差范围内。又一个目的在于，在位置感测设备/检测器(PSD)上建立参考像点位置，以便在波前分析/计算方面可考虑到来自于，例如温度变化等环境因素所导致的光学元件的轻微不对齐(在允许公差内)的固有光学系统像差。同样重要的是，又一个目的在于，在提供引导和/或反馈之前，确认或验证性能。本专利技术的又一个目的在于，使用光束扫描仪的DC偏移(offset)能力来补偿由环境或其他因素引入的光学组件的微小不对齐或移动，由此最小化光学器件及布局中的固有误差。本专利技术的又一个目的在于，使用焦点可变透镜作为子波前聚焦透镜，来以闭合控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波前光束移动及波前采样装置，包括：光学中继系统，被配置为引导波前光束的传播，并将来自波前物空间中的波前物平面的波前中继到波前像空间中的波前像平面；基本位于所述波前像平面处的采样孔；以及光束移动元件，位于所述波前像空间中的所述采样孔前，并配置为在所述波前像空间中基本上截取整个波前光束。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·周，W·谢伊，
申请(专利权)人：透明医疗体系公司，
类型：发明
国别省市：美国;US