[发明专利]较大屈光度范围的实时循序波前传感器

说明书

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 Programmed Control）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 Wavefront Sensor and its Applications）、现在于2010年10月19日授权为美国专利No.7,815,310的分案，该美国专利No.7,815,310是2006年1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No.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。

技术领域

本发明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。

背景技术

不应仅仅由于在背景技术部分提及某个主题，便因此假定在背景技术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背景技术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，也可能是发明。

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。

发明内容

本发明同时涉及新的装置以及新的方法。本发明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。本发明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。

本发明的一个目的在于，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。本发明的一个目的在于，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。

本发明的另一个目的在于，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。