專利名稱：波前像差測量系統(tǒng)中散焦和散光的補償?shù)闹谱鞣椒?br> 技術領域：
本發(fā)明一般涉及一些光學裝置，更具體地說，是涉及在波前像差測量系統(tǒng)中散焦和散光補償?shù)姆椒把b置。本發(fā)明對于眼科應用中的散焦和散光是特別有用的，但并不是只用于該方面。
背景技術：
人類的眼睛是一光學系統(tǒng)，它利用幾個透鏡元件將代表圖像的一些光線聚焦在該眼內的視網膜上。在視網膜上產生的圖像的清晰度是決定眼睛視力敏銳度的一個因素。但是，透鏡與其它部件內的不完整性和該眼內的物質可引起該光線與理想路徑的偏離。這些偏離被叫做像差，它導致圖像的模糊和視力敏銳度的下降。因此，為了有助于矯正這樣的問題，測量像差的方法和設備都是令人想要的，檢測由眼睛引入的像差的一個方法涉及測定從眼睛出來的光線的像差。射進眼睛成為視網膜上的一點的光束從該眼睛被反射或散射回來成為波前，該波前包含著由該眼睛引入的像差。通過測定該波前的分離部分(即，樣本)的傳播方向的方法就可測定和矯正由該眼睛引入的像差。
波前產生的一般圖解示于

圖1之中。圖1是從眼睛16的視網膜14反射激光光束12所產生的波前10的示意圖。該激光光束12在該視網膜14上聚焦成一小斑點18。該視網膜14充當一漫反射器，反射該激光光束12，因而導致該點源波前10。在觀念上，該波前10總是用一平面波前20表示。但是，當該波前10經過眼睛16出來時由該眼睛16所引入的像差導致一不完美的波前，如該產生有像差的波前20A所示。該波前10代表導致散焦、散光、球面像差、彗形(coma)和其它不規(guī)則性的像差。測量和矯正這些像差就能使眼睛16接近它的全部潛力，即視力分辨率的極限。
圖2是一用于測量如圖1所示的波前10的現(xiàn)行技術的設備。通過測量像差，就能生產一些矯正透鏡和/或執(zhí)行一些矯正程序來改善視力。在圖2中，激光器22產生激光光束12，該激光束通過一光束分束器24送往眼睛16。該激光光束12在該眼睛16的視網膜14上形成一斑點18。該視網膜14從該斑點18反射該光，以產生一點源波前10，當該點源波前通過該眼睛16內的透鏡和其它部件及物質時，該波前就變成有像差了。該波前10然后通過第一透鏡11和第二透鏡13以便將該波前10聚焦，以便使該波前10成為準直的。該波前10然后通過光束分束器24到一波前傳感器26。然后再通過處理器27對由該波前傳感器26檢測到的信息進行處理，以測定該波前10的像差。
圖3圖示出了使波前10聚焦來產生一平波前以便投射到該波前傳感器26上的情形。如果該波前10包含發(fā)散光，則構成該波前10的光線將會繼續(xù)發(fā)散直到它們不再包含在該系統(tǒng)內，因此會丟失有價值的波前10的信息。這對于具有高度散焦的眼睛16來說是特別有問題的。在圖3中包含發(fā)散光線的彎曲波前10A通過第一透鏡11，在這里它收斂成一交點15，然后再通過第二透鏡13。當該交點15出現(xiàn)在第二透鏡13前一個焦距處時，則所得到的波前10B將變成準直的(即平的)。對于不同的散焦程度來說，可使透鏡11和13彼此相對移動，以便使透鏡13的焦點匹配交點15。可惜的是，對于具有較大散焦的眼睛16來說，透鏡11和13彼此間可能需要移動一相當大的距離，如果空間是有限的，這就可能有問題。此外，圖3的散焦機制并不能矯正眼睛的其它像差，如散光，在散光眼睛中沿一個軸的光收斂/發(fā)散較沿另一軸的光迅速。因為透鏡11和13使沿每個軸的光的收斂或發(fā)散都是相同的，所以這種安排并不能對散光進行補償。
典型的波前傳感器26包括一像差鏡(aberroscope)28(圖4)或Hartman-Shack小透鏡陣列30(圖5)，和一成像裝置32。當一波前通過該像差鏡28和Hartman-Shack小透鏡陣列30時，它們每個都產生一斑點陣列。該成像裝置32包含一成像平面34，用來捕捉由像差鏡28或Hartman-Shack小透鏡陣列30產生的斑點。一般來說，該成像裝置32是一電荷耦合裝置(CCD)的照相機。
用使波前10通過像差鏡28或Hartman-Shack傳感器30的方法對該波前10進行采樣，在成像平面34上就產生一斑點陣列。該成像平面34上的每個斑點都代表該波前10的一部分，較小的部分能使像差的測量精度較高。通過將波前10在成像平面34上產生的斑點陣列與理想眼睛波前的相應的斑點基準陣列進行比較，就可計算出由該眼睛16所引入的像差。
Hartman-Shack系統(tǒng)的一例子被描述于Williams等人在1999年7月2日提出的專利U.S.Patent No 6,095,651中，其標題為Methodand Apparatus for Improving Vision and the Resolution ofRetinal Images，在此已被引入作為參考。
但是，在這樣的現(xiàn)行技術的裝置中，像差的分辨率卻受到像差鏡的傳感器中子孔徑間距36與子孔徑尺寸38(圖4)和受到Hartman-Shack傳感器中小透鏡子孔徑尺寸40與焦距(圖5)的限制。此外，由過度的散焦或散光所引起的大像差還可產生迭影。例如，當該成像平面34上的兩個或更多的斑點42A，42B和42C重疊時，在像差鏡傳感器內就出現(xiàn)迭影，因而導致相鄰子孔徑斑點之間的混淆。同樣，當在該成像平面34上的兩個或更多個斑點44A，44B，44C和44D重疊時在Hartman-Shack傳感器內也發(fā)生迭影。典型系統(tǒng)被設計來適應一定程度的散焦和散光，但這些系統(tǒng)卻不能處理具有大散光和/或大散焦的一些個別的散焦和散光。
迭影可由子孔徑間距36，子孔徑尺寸38，或太小的小透鏡，高度的像差(例如，大的散焦和/或散光)；或這些條件的組合產生。因此，應該對該像差鏡傳感器中的子孔徑間距36與子孔徑尺寸38(圖4)和Hartman-Shack傳感器中小透鏡子孔徑間距40與焦距(圖5)加以選擇來獲得好的空間分辨率，而且還能測量大的像差。因此，測量高度像差的能力是以犧牲空間分辨率和/或動態(tài)范圍為代價獲得的，反之亦然。
由像差鏡和Hartman-Shack方法強加的約束限制了這些系統(tǒng)對于測量具有各式各樣像差，如顯示高度散焦和散光的像差，的波前的效力。這些限制妨礙了現(xiàn)存光學系統(tǒng)實現(xiàn)它們的全部潛力。因此，能以高精度測量具有散焦和/或散光的眼科裝置將是有用的。
發(fā)明概述本發(fā)明提供一種補償波前中散焦和散光的方法和設備，以便用在測量眼睛像差的眼科系統(tǒng)中。通過對至少部分散焦和散光進行補償，本發(fā)明的方法和設備就能高度精確地測量波前中的各式各樣的像差。
在用來測量眼睛像差的眼科系統(tǒng)中具有分開一物理距離的第一和第二光學透鏡，以便使波前聚焦，本發(fā)明包括調節(jié)兩透鏡間的光學距離而不改變兩透鏡間的物理距離的方法。本發(fā)明的方法包括使波前通過在第一光程中的第一光學透鏡；將來自第一光程的波前反射到第二光程；以及使該波前通過第二透鏡。此外，該方法可包括在反射到第三光程之后和通過第二光學透鏡之前將該波前反射到第四光程。這些反射允許第一和第二光學透鏡之間的光學距離，因而散焦的補償，被改變而并不改變透鏡之間的物理距離。而且，這些反射允許某些部件中的逐漸增加的變化來產生透鏡之間的光學距離的較大的逐漸增大的變化，因而能在一較小的物理區(qū)域內實現(xiàn)較大范圍的散焦補償。
本發(fā)明的另一方法包括使波前通過一柱面透鏡組件來從該波前中消除散光。該方法包括使該波前通過第一柱面透鏡和第二柱面透鏡；使第一柱面透鏡和第二柱面透鏡這樣取向，以便使該柱面透鏡組件的散光補償位置與該波前的平分線位置一致；以及將第一和第二柱面透鏡彼此相對取向，以調節(jié)該柱面透鏡的散光補償能力，以便補償該波前中的散光。
本發(fā)明用來改變在一對透鏡之間波前行進的光學距離而不改變透鏡之間的物理距離的設備包括第一反射器，它安置來將從第一透鏡接收的沿第一光程的波前反射到第二光程，第二反射器，它安置來將來自第二光程的波前反射到第三光程，以及第三反射器，它安置來將來自第三光程的波前反射到第四光程，第四光程是通過第二光學透鏡的。
本發(fā)明用來補償散光的設備包括第一柱面透鏡，用于對波前引入第一柱面折射；第二柱面透鏡，用于對該波前引入第二柱面折射，以及一支架，用于可轉動地固定該第一和第二柱面透鏡，該第一和第二柱面透鏡可相對于該波前和彼此相對進行轉動，因而該波前內的散光可通過調節(jié)第一柱面透鏡和第二柱面透鏡相對于波前和兩者相互之間的取向來進行補償。
附圖簡介圖1是一被眼睛的視網膜反射的由激光光束產生的波的示意圖；圖2是一用來測量由眼睛引入的像差的現(xiàn)行技術設備的示意圖；圖3是現(xiàn)行技術的部分散焦補償裝置的示意圖4是一用于測量像差的現(xiàn)行技術設備的像差鏡系統(tǒng)的示意圖；圖5是一用于測量像差的現(xiàn)行技術設備的Hartman-Shack小透鏡陣列系統(tǒng)的示意圖；圖6是一按照本發(fā)明用于測量由光學系統(tǒng)引入波前的像差的設備示意圖；圖7是一按照本發(fā)明用于圖6的設備中的用來從波前消除散焦成分的散焦補償裝置的圖解示意；圖8A是一沒有散光的波前圖解；圖8B是一散光的波前圖解；圖9是一按照本發(fā)明用于圖6的設備的用來從波前消除散光成分的散光補償裝置的圖解示意；圖10A是一用于本發(fā)明的凹柱面透鏡的透視圖；和圖10B是一用于本發(fā)明的凸柱面透鏡的透視圖。
發(fā)明詳述圖6示出的是按照本發(fā)明用于測量眼睛16的像差的一波前測量設備100的優(yōu)選實施例。在一般性概述中，束12是由激光器22產生的并由光束分束器24導向進入眼睛16中。該束12的直徑是細小的，因此可將激光器22和眼睛16之間的光學部件對該束的影響減到最小。波前10被從眼睛16反射出來到一波前傳感器26以便測量由眼睛16引入波前10的像差。
如果該波前10包含相當大程度的散焦或散光，則該波前10的一些部分就不可能到達波前傳感器26，也就是可能超出該波前傳感器26的測量范圍。因此，使該波前10通過一新穎的散焦補償裝置102和通過一新穎的散光補償裝置104，以便分別對該波前10中的較大散焦和散光進行補償。
該散焦補償裝置102將一散焦補償成分添加到該波前10，而該散光補償裝置104則將一散光補償成分添加到該波前10。在散焦和散光補償后，再由該波前傳感器26對該波前10中剩余的像差進行檢測。然后該處理器27根據(jù)從波前傳感器26獲得的信息、由散焦補償裝置102加入的散焦補償成分、以及由散光補償裝置104加入的散光補償成分來確定該波前10的像差。
通過在用波前傳感器26測量之前對散焦和散光進行補償?shù)姆椒?，就可配置該波前傳感?6來較精確地檢測剩余的像差。此外，該波前測量設備100能夠監(jiān)測較大范圍的像差，因為先前超出該波前傳感器范圍的散焦和散光像差都可由散焦補償裝置102和散光補償裝置104補償，這些裝置的補償成分都作為因素計入波前10的像差測定中。
在本發(fā)明中，束12與波前10的產生，和用處理器27確定該波前10的像差，在本技術領域中都是已知的。此外，在確定波前10的像差時作為因素計入散焦補償成分和散光補償成分的對處理器27進行的一些改進在本技術中將是容易明白的。現(xiàn)在就來對本發(fā)明的散焦補償和散光補償進行較詳細的描述。
散焦補償圖7圖示出按照本發(fā)明的一優(yōu)選散焦補償裝置102。該散焦補償裝置102包括第一和第二透鏡120和122，用來對波前中的散焦進行補償(包含散焦的波前由曲面波前10A表示)和產生一用于波前傳感器26(圖6)測量的經散焦補償?shù)牟ㄇ?由平面波前10B表示)。該散焦補償裝置102至少可消除該波前中的部分散焦，因而在該波前中剩余的散焦就可由該波前傳感器26測量。那時就可配置該波前傳感器來較精確地檢測該剩余的散焦。然后該處理器27就可把由該散焦補償裝置102補償?shù)纳⒔沽亢陀稍摬ㄇ皞鞲衅?6測定的散焦結合起來確定由總的散焦所引起的眼睛16的像差(圖6)。
該散焦補償裝置102的第一透鏡120是一球面透鏡用來使波前10聚焦(圖6)。該波前10沿第一光程124A通過該透鏡120。該透鏡120將該曲面波前10A的發(fā)散光聚焦到交點125。
第一反射器126A將該波前10從第一光程124A反射到與第一光程124A不同的第二光程124B。在該優(yōu)選實施例中該第一反射器126A是一棱鏡的表面。也可使用其它的反射器，如反射鏡。
第二反射器128將該波前反射到與第一光程124A和第二光程124B不同的第三光程124C上。第二反射器128最好是一后反射器。在后反射器中，入射光束，如第二光程124B上的波前，將平行于自身但在相反的傳播方向上反射(例如，光程124C)，不管該波前10相對于該后反射器的取向如何。該后反射器可以是一個角隅棱鏡或其它眾所周知的后反射器。另外的實施例可以包括一波羅反射器(porroreflector)或至少兩個反射表面。例如，該反射器128可以包括第一反射表面128A，例如反射鏡，以便沿中間的光程將第二光程124B上的波前10反射到第二反射表面128B，例如另一反射鏡。然后第二反射表面128B將沿第三光程124C反射沿中間光程接收到的波前。在優(yōu)選實施例中，第二光程124B和第三光程124C是基本上相同的物理距離。
在所示的實施例中，第三反射器126B將該波前從第三光程124C反射到第四光程124D。第一光程124A和第四光程124D最好基本上是共線的，如圖所示。在這里，第三反射器126B被形成為形成第一反射器126A的棱鏡126的另一表面。另外，反射器126A和126B不一定是同一裝置例如棱鏡126的表面，而可以是獨立的反射表面。
第二透鏡122被沿著該波前通過的第四光程124D放置。如果第二透鏡122的焦點與該交點125相同，則將產生一經散焦補償?shù)牟ㄇ?0B。
雖然不是優(yōu)選的，但可以考慮，可將第二透鏡122沿第三光程124C安置。因為該第二透鏡122可被安置來直接接收沿第三光程124C的波前，所以第三反射器126B就可被減除。此外，雖然不是優(yōu)選的，但還可進一步考慮，將第一透鏡120沿第二光程124B安置。因為該第一透鏡120可被安置來允許該波前沿第二光程124B通過，所以第一反射器126A就可被減除。
可以看出，雖然為了使波前10聚焦而將第一和第二透鏡120和122分開一物理距離，但無需改變兩透鏡120和122之間的物理距離就可調節(jié)該兩透鏡120和122之間的光學距離。這可通過在該散焦補償裝置102內沿第二第三光程124B和124C改變反射器128和和其它反射器126A和126B之間的距離來實現(xiàn)。通過改變反射器128和和其它反射器126A和126B之間的距離，則在兩透鏡120和122之間波前必須行進的光學距離就被改變而該兩透鏡120和122之間的物理距離并不改變。此外，由于反射器128的反射，反射器128和其它反射器126A和126B之間距離上的遞增變化導致兩透鏡120和122之間光學距離的變化，該光學距離的變化是該遞增變化的兩倍。該光學距離變化兩倍遞增變化是因為改變反射器128和第一與第二反射器126A與126B之間的距離將導致第二光程124B的遞增變化和第三光程的遞增變化。這就在一有限的區(qū)域內允許透鏡120，122有一較大的散焦補償范圍。
該反射器128最好是能相對于在該散焦補償裝置中其它部件(例如反射器126A，反射器126B，透鏡120和透鏡122)移動的，以便改變一些光程的長度。在另一實施例中，第二反射器128保持靜止不動，而使該散焦補償裝置內的其它部件移動來改變光程的長度。
散光補償圖8A示出了一沒有散光的眼睛所產生的波前的圖案。該同心圓表示該眼睛對光的收斂沿每個軸都是相同的。沒有散光的眼睛對于整個眼睛具有單一的矯正能力(例如，散焦)，它可用一具有單一散焦矯正能力的透鏡來校正。
圖8B示出了一具有散光的眼睛所產生的波前的圖案。那些同心橢圓表示該眼睛沿一個軸，例如X軸收斂較快，而沿另一個軸，例如沿Y軸收斂較慢。在具有散光的眼睛中該眼睛基本上具有兩種能力，散光能力就代表該兩種能力之間的差異。為便于描述，兩種能力之間的那條線將被叫做平分線位置146。該平分線位置146處于該眼睛的兩種能力的中間。
圖9描繪出了一優(yōu)選散光補償裝置104，用于補償波前10中的散光(圖6)。該散光補償裝置104被用來將散光波前(由圖8B的同心橢圓表示)轉變成具有均勻能力的波前(由圖8A的同心圓表示)。該散光補償裝置104包括一柱面透鏡組件，該柱面透鏡組件具有第一柱面透鏡140A和第二柱面透鏡140B，可轉動地安裝在一支架141上以便選擇性地給波前增加曲率和從波前上消除曲率。在所示的散光補償裝置104中，該柱面透鏡140A，140B分別被第一轉動馬達142A和第二轉動馬達142B可轉動地安裝在支架141上，以便使第一柱面透鏡140A和第二柱面透鏡140B相對于波前和彼此相對取向。用使柱面透鏡140A和140B相對于波前和彼此相對地進行取向，就可通過從具有太大曲率的區(qū)域消除曲率(例如，沿具有太大曲率的軸使光發(fā)散)和使具有太小曲率區(qū)域增加曲率(例如，沿具有太小曲率的軸使光收斂)的方法來使波前10中的散光得到補償。
散光補償裝置104可消除波前中的至少部分散光，因而就可用波前傳感器26對該波前內的剩余散光進行測量。那時可配置波前傳感器以便較精確地檢測剩余的散光。然后可用處理器27將由該散光補償裝置104補償?shù)纳⒐饬亢陀稍摬ㄇ皞鞲衅?6測定的散光組合起來，以確定由于總的散光所引起的眼睛16的像差(圖6)。
在所示實施例中，該第一柱面透鏡14 0A是一發(fā)散柱面透鏡。最好是，該發(fā)散柱面透鏡是一平凹柱面透鏡(即一面是平的，而另一面是向內彎曲的，參看圖10A)。平凹柱面透鏡使沿一彎曲軸，例如，X’(圖10A)的光發(fā)散，因而增加更多的發(fā)散，而并不影響沿另外的軸，例如Y’(圖10A)的光。第一柱面透鏡140A被用來從波前10的較為彎曲，例如，沿X軸，的區(qū)域消除曲率(圖8B)。最好，平凹柱面透鏡的平表面接收波前10，而彎曲表面通過該波前10。
在所示實施例中，該第二柱面透鏡140A是一平凸柱面透鏡(即一面是平的，而另一面是向外彎曲的，參看圖10B)。平凸柱面透鏡沿一個軸，例如X”的光收斂(圖10B)，因此更增加收斂，而并不影響沿另外軸例如Y”的光(圖10B)。平凸柱面透鏡使通過它的光沿彎曲軸收斂。第二柱面透鏡140B被用來增加波前10的較少彎曲的區(qū)域，例如沿Y軸(圖8B)的曲率。最好，平凹柱面透鏡的彎曲表面接收波前10，而平表面通過波前10。
轉動馬達142A，142B可操作地分別與柱面透鏡140A，140B相聯(lián)，以便使它相應的柱面透鏡140A，140B繞該波前10的一光軸144轉動(圖6)。用于本發(fā)明的適當轉動的馬達是易于獲得的，適當馬達的選擇和與柱面透鏡140A與140B的連接對于本技術的普通人員都是明白的。
通過相對于波前10轉動柱面透鏡140A，140B，就可使散光補償裝置104的散光補償位置與該波前的平分線位置146(圖8B)對齊。散光補償位置就是第一柱面透鏡的平軸例如Y’和第二柱面透鏡的平軸例如Y”之間的中間位置。
散光補償能力可通過使柱面透鏡140A，140B彼此相對轉動來調節(jié)。當柱面透鏡140A，140B的平軸相互垂直時散光補償能力最大，而當柱面透鏡140A，140B的平軸相互平行時散光補償能力最小。如果該柱面透鏡140A，140B具有符號相反的匹配的焦度，則當該柱面透鏡的平直軸平行時，柱面透鏡140A，140B對波前10將沒有影響。
在使用時，所示實施例的散光補償裝置104接收沿光軸144的波前。波前10通過第一柱面透鏡140A和第二柱面透鏡140B。最初，柱面透鏡140A，140B的平軸兩者都是通過它們相應的轉動馬達142A，142B與波前的平分線位置146對準的。使平軸相互對準，以便對波前10不增加任何散光補償。然后馬達142A，142B使柱面透鏡140A，140B的平軸從該平分線位置朝相反方向轉動一相同的量，以便對波前10加入散光補償。散光補償位置和散光補償能力將被作為因素計入由波前補償裝置100的處理器27對波前10的像差確定中。
像說明的例子那樣，如果該平分線位置146是在45°處(圖8B)，則柱面透鏡140A，140B的平軸(即，示于圖10A中的平凹透鏡140A內的Y’和示于圖10B中的平凸透鏡140B內的Y”)最初被調節(jié)到45°，然后再將第一柱面透鏡140A轉動到60°和將第二柱面透鏡140B轉動到30°，以便加入散光補償。為了在本例子中加入最大的散光補償，第一柱面透鏡140A被轉動到90°，而第二柱面透鏡140B被轉動到0°，因而第一和第二柱面透鏡140A和140B的平軸總是相互垂直的。
為了便于說明，已通過測量由人眼睛引入的波前像差對本發(fā)明進行了描述。但是對于本技術的普通人員都將容易明白，本發(fā)明還可被用來測量由其它光學系統(tǒng)，例如由眼鏡，望遠鏡，雙筒望遠鏡，單筒望遠鏡，隱形眼鏡，非人眼睛，或這些系統(tǒng)的組合所產生的像差。
在這樣描述了本發(fā)明的幾個具體實施例后，對本技術的普通人員來說，各種改造，更改，和改進將是容易產生的。例如，在另一實施例中第一柱面透鏡140A是收斂透鏡，而第二柱面透鏡140B是發(fā)散透鏡；平凹/平凸透鏡的平表面彼此相對；附加的透鏡也可用來微調散光補償；首先使透鏡彼此相對取向，然后使透鏡相對于波前10取向；以及基本同時地使透鏡相對于它們自身取向與相對于彼此進行取向。像本公開明顯所做的那樣，打算將這樣的改造，更改，和改進作為本說明的一部分，但這里卻未明白敘述而是打算放于本發(fā)明的精神和范圍之內。因此，前面的說明僅僅是舉例而并不受例子的限制。本發(fā)明只受下面的權利要求所規(guī)定的和與之等效的條款的限制。
權利要求
1.在測量眼睛像差的眼科系統(tǒng)中，具有分開一物理距離的第一和第二光學透鏡用于聚焦波前，一調節(jié)該兩透鏡之間的光學距離而不改變兩透鏡之間物理距離的方法，該方法包括下述步驟(a)使該波前通過第一光程中的第一光學透鏡；(b)將該波前從第一光程反射到與所述第一光程不同的第二光程；(c)將該波前反射到與所述第一和第二光程不同的第三光程；及(d)使該波前通過該第二光學透鏡。
2.權利要求1的該方法，還包括(e)將該波前反射到第四光程，所述步驟是在步驟(c)之后和在步驟(d)之前進行。
3.權利要求2的方法，其中所述的第一光程和所述的第四光程基本上是共線的。
4.權利要求3的方法，其中步驟(b)和(e)是由單一的反射器裝置進行的。
5.權利要求4的方法，其中所述反射器裝置是一棱鏡。
6.權利要求5的方法，其中所述第二和第三光程基本上是基本上相同的物理距離。
7.權利要求1的方法，其中步驟(b)和步驟(c)是由一單一的反射器裝置進行的。
8.權利要求1的方法，其中該第二和第三光程的物理距離是可調節(jié)的。
9.權利要求7的方法，其中第二和第三光程的物理距離是可通過移動所述單一反射器裝置來調節(jié)的。
10.權利要求9的方法，其中所述單一反射器裝置是一后反射器。
11.權利要求2的眼科系統(tǒng)，還包括矯正散光的方法，該散光矯正方法包括(1)使波前通過具有第一和第二柱面透鏡的柱面透鏡組件；(2)使該柱面透鏡組件這樣取向，使得散光補償位置與該波前的平分線位一致；及(3)使第一和第二柱面透鏡彼此相對取向來調節(jié)所述柱面透鏡組件的散光補償能力。
12.權利要求11的散光矯正方法，其中步驟(b)和(c)是分開進行的。
13.在測量眼睛像差的眼科系統(tǒng)中從波前中消除散光的方法，該方法包括(a)使波前通過一柱面透鏡組件，該柱面透鏡組件包括具有第一軸的第一柱面透鏡和具有第二軸的第二柱面透鏡；(b)使第一柱面透鏡的第一軸和第二柱面透鏡的第二軸這樣取向，使得所述柱面透鏡組件的散光補償位置與該波前的平分線位置一致；及(c)使所述第一第二柱面透鏡彼此相對取向，以調節(jié)所述柱面透鏡組件的散光補償能力。
14.權利要求13的方法，其中步驟(b)和(c)基本上是同時進行的。
15.權利要求13的方法，其中步驟(b)和(c)是分開進行的。
16.權利要求15的方法，其中步驟(b)是在步驟(c)之前進行的。
17.權利要求15的方法，其中步驟(c)是在步驟(b)之前進行的。
18.在一測量眼睛像差的眼科系統(tǒng)中，具有分開一物理距離的第一和第二光學透鏡用于使波前聚焦，一設備用來調節(jié)該兩透鏡之間的光學距離而毋須改變該兩透鏡的物理距離，該設備包括第一反射器，安置來將從沿第一光程的第一透鏡接收的波前反射到第二光程，所述第二光程是與所述第一光程不同的；第二反射器，安置來將波前從第二光程反射到第三光程，所述第三光程是與所述第一和第二光程不同的；第三反射器，安置來將波前從所述第三光程反射到通過第二光學透鏡的第四光程。
19.權利要求18的設備，其中所述的第一光程和所述的第四光程基本上是共線的。
20.權利要求19的設備，其中單一的反射器裝置至少包括所述第一反射器和所述第三反射器。
21.權利要求20的設備，其中所述的單一反射器是一棱鏡。
22.權利要求18的設備，其中所述的第二反射器包括一后反射器。
23.權利要求22的設備，其中所述后反射器是一個角隅棱鏡。
24.權利要求19的設備，其中所述第二和第三光程基本上是基本上相同物理距離。
25.權利要求24的設備，其中該第二和第三光程的物理距離是可調節(jié)的。
26.權利要求24的設備，其中該第二和第三光程的物理距離是可通過移動所述后反射器來調節(jié)的。
27.權利要求18的眼科系統(tǒng)，還包括用來矯正散光的設備，該散光矯正設備包括安置在該波前的路徑內的第一柱面透鏡，用來將第一柱面折射引入該波前；安置在該波前的路徑內的第二柱面透鏡，用來將第二柱面折射引入該波前；所述的第一和第二柱面透鏡被安裝得可相對于該波前和相對于彼此轉動；及其中，所述的可調節(jié)的透鏡組件的散光補償是由所述的第一柱面透鏡和所述的第二柱面透鏡相對于波前和相對于彼此的取向決定。
28.權利要求27的該散光矯正設備還包括第一轉動馬達，可操作地與所述第一柱面透鏡耦合，用來使所述的第一柱面透鏡相對于該波前取向；及第二轉動馬達，可操作地與所述第二柱面透鏡耦合，用來使所述的第二柱面透鏡相對于該波前取向。
29.在測量眼睛像差的眼科系統(tǒng)中，一設備用來矯正在波前中的散光，所述設備包括第一柱面透鏡，安置在該波前的路徑內，用來將第一柱面折射引入該波前；第二柱面透鏡，安置在該波前的路徑內，用來將第二柱面折射引入該波前；所述的第一和第二柱面透鏡被安裝得可相對于該波前和相對于彼此轉動；及其中，所述的調節(jié)的透鏡組件的散光補償是由所述的第一柱面透鏡和所述的第二柱面透鏡相對于波前和相對于彼此的取向決定。
30.權利要求29的設備還包括第一轉動馬達，可操作地與所述第一柱面透鏡耦合，用來使所述的第一柱面透鏡相對于該波前取向；及第二轉動馬達，可操作地與所述第二柱面透鏡耦合，用來使所述的第二柱面透鏡相對于該波前取向。
31.權利要求30的設備，其中該第一柱面透鏡和該第二柱面透鏡相對于波前的和諧地取向，以便
全文摘要
像差測量系統(tǒng)中使用的散焦和散光補償方法及設備。該設備包括一些反射器，用來改變在兩個通過波前的透鏡之間的光學距離而不改變該透鏡之間的物理距離，借此對該波前中的散焦進行補償；和一些柱面鏡，用來增加該彎曲波前的曲率和消除該彎曲波前的曲率，借此對該波前中的散光進行補償。該方法包括使具有散焦的波前通過在第一光程上的第一透鏡；將波前從第一光程反射到第二光程；將該波前從第二光程反射到第三光程；和使該波前作為散焦補償?shù)牟ㄇ巴ㄟ^第二透鏡；使波前通過第一和第二柱面透鏡，而且使該第一和第二柱面透鏡相對于該波前和彼此相對取向來補償該波前中的散光。
文檔編號A61B3/103GK1531406SQ02812934
公開日2004年9月22日 申請日期2002年4月26日 優(yōu)先權日2001年4月27日
發(fā)明者D·F·羅斯, D F 羅斯, M·肖特納, 嗇, B·巴斯徹克, 鉤箍, J·比爾勒 申請人:莊臣和莊臣視力保護公司