用于測量眼睛的眼科設備和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種與要檢查的眼睛對準的眼科設備。該設備包括用于檢查受檢查者的眼睛的裝置、用于發(fā)射兩個或更多光束的兩個或更多紅外或近紅外光源、具有檢測由于所述發(fā)射的從受檢查者的臉反射的光并檢測光被從受檢查者的臉反射的方向的能力并且用于基于所檢測方向來為檢查判斷設備是否針對受檢查者的右眼或左眼被對準的對紅外或近紅外光敏感的檢測器以及用于登記眼睛的檢查結果和被檢查的眼睛的裝置。本發(fā)明還涉及一種旨在用于包括通過使用本發(fā)明的眼科設備進行的與眼內(nèi)壓和角膜厚度有關的測量的所有種類的眼科檢查的方法。該方法包括使眼科設備與要檢查的眼睛對準、將一個紅外或近紅外光源的光束指引到受檢查者的臉、將另一紅外或近紅外光源的至少大部分光束指引成通過受檢查者、檢測被從受檢查者的臉反射的紅外或近紅外光的方向以及登記檢查結果和被檢查的眼睛以便知道被檢查眼睛是受檢查者的右眼還是左眼。
【專利說明】用于測量眼睛的眼科設備和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于測量眼睛的眼科設備和方法。
【背景技術】
[0002]眼科裝置或設備(也稱為眼科裝置或檢眼計)通常被對準以測量受檢查者的一只眼睛，右眼或左眼，并且測量結果被裝置登記。然而，該裝置通?？赡懿辉谟已刍蜃笱壑g進行區(qū)別，并且登記結果因此不涉及到關于結果與哪只眼睛有關的信息。
[0003]由于眼科測量結果、諸如眼壓計測量的測量結果以及與角膜有關的測量對于右眼和左眼而言是不同的，所以知道測量結果涉及受檢查者的右眼還是左眼是重要的。目前，在市場上并不存在將能夠可靠地且自動地給出此信息的任何眼科裝置。
[0004]在現(xiàn)有技術中，已進行某些嘗試以解決此問題，并且已開發(fā)了關于能夠在右眼和左眼之間進行區(qū)別的眼睛相關測量的某些方法和裝置。
[0005]美國專利6，056，40提出了具有判斷裝置的眼科設備，該判斷裝置用于基于臉邊界使用由光接收裝置檢測的結果來判斷眼睛是右眼還是左眼。本文想要解決在檢查者忘記輸入關于被檢查的是右眼還是左眼的數(shù)據(jù)時出現(xiàn)的問題。 [0006]美國專利5，861，937提出了一種具有用于基于由光學系統(tǒng)檢測的結果來判斷對準的眼睛是右眼還是左眼的計算單元的眼科設備。CCD照相機被用于此目的。
[0007]美國專利5，561，482提出了一種具有右眼和左眼之間的取向相關辨別的眼睛屈光力測量設備。該設備執(zhí)行要檢查的眼睛是右眼還是左眼的判斷。該解決方案使用紅外檢測以便感測由受檢查者的臉發(fā)射的紅外線。然而，從受檢查者的臉發(fā)射的紅外光相當弱而不能被檢測，并且不可能總是與環(huán)境光區(qū)別開。
[0008]歐洲專利O 722 690 BI涉及一種具有用于辨別被所述測量裝置測量的被檢查的眼睛是左眼還是又眼的辨別裝置的眼科設備。反射紅外光被用于該目的。然而，即使此系統(tǒng)也對由來自環(huán)境的干擾紅外光(諸如陽光)引起的誤差敏感。
[0009]發(fā)明的目的
本發(fā)明的目的是對干擾免疫且具有檢測哪只眼睛被檢查的可靠能力的方法和設備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明涉及一種與要檢查的眼睛對準的眼科設備。該設備包括用于檢查受檢查者的眼睛的裝置、用于發(fā)射兩個或更多光束的兩個或更多紅外或近紅外光源、具有檢測由于所述發(fā)射而從受檢查者的臉反射的光并檢測光被從受檢查者的臉反射的方向的能力的對紅外或近紅外光敏感的檢測器并且用于基于所檢測方向來為檢查判斷該設備是針對受檢查者的右眼還是左眼對準，以及用于登記眼睛的檢查結果和被檢查的眼睛的裝置。
[0011]本發(fā)明的方法旨在用于包括通過使用眼科設備進行的與眼內(nèi)壓和角膜厚度有關的測量的所有種類的眼科檢查，該眼科設備包括兩個或更多紅外或近紅外光源、用于檢測紅外或近紅外光的檢測器以及用于檢測被反射的紅外或近紅外光的方向的裝置。該方法包括使眼科設備與要檢查的眼睛對準、將一個紅外或近紅外光源的光束指引到受檢查者的臉、指引另一紅外或近紅外光源的光束通過受檢查者、檢測被從受檢查者的臉反射的紅外或近紅外光的方向，以及登記檢查結果和被檢查的眼睛以便知道被檢查的眼睛是受檢查者的右眼還是左眼。
[0012]優(yōu)選實施例具有從屬權利要求的特性。
[0013]本發(fā)明是基于在兩個方向上發(fā)送并檢測光被從患者的臉反射的方向的紅外光。因此，本發(fā)明的眼科設備包括用以發(fā)射光的至少兩個紅外或近紅外光源和用以檢測眼科儀器被對準到哪只眼睛的一個或多個紅外或近紅外檢測器。[0014]紅外或近紅外光源之間的距離能夠改變，例如根據(jù)眼科設備的尺寸和類型、光源本身的尺寸和類型并且根據(jù)實際安裝問題。此外，附加影響因素是發(fā)射光束的寬度，其在不同的光源中是不同的，并且在其中的某些中甚至能夠調(diào)整。因此，在本發(fā)明的實施方式中，在發(fā)射的紅外或近紅外光束之間設定的角度也將改變。在根據(jù)本發(fā)明的實施例的典型眼壓計/光源組合中，該角度能夠例如約為90°。
[0015]紅外或近紅外光源被相對于彼此而放置且被指引，使得當眼科設備針對要測量的眼睛被對準時，由光源中的一個發(fā)射的光束中的一個被指向受檢查者的鼻子或近似臉的中心，而另一光束被指引，使得至少大部分光束完全錯過受檢查者的頭部。在某些實施例中，另一光源的整個束錯過受檢查者的頭部。
[0016]被指向受檢查者的臉的光束將被反射回來，并且能夠被對在與紅外光源相同的波長范圍中的紅外或近紅外波長敏感的檢測器所檢測。能夠基于從哪一側檢測到反射來算出要測量的眼睛。
[0017]當眼科裝置例如與患者的右眼對準時，裝置發(fā)送的IR光束中的一個命中患者的臉，而另一光束通過臉。命中人臉的束反射回來，而另一個并不這樣。裝置然后檢測哪個光束反射回來并確定眼科裝置相對于患者的頭部的位置。
[0018]紅外(IR)光是電磁福射,具有在電磁譜的可見和微波部分之間且長于可見光的波長的波長。波長范圍從約I毫米下至750nm。鄰近于可見光譜的范圍稱為“近紅外”且較長波長部分稱為“遠紅外”。這些波長對應于約I至400 THz的頻率范圍。“可見光”對應于400一700納米(nm)的波長范圍和紫羅蘭色至紅色的色彩范圍。
[0019]IR源是發(fā)射紅外輻射的任何物體。IR激光器利用850 nm、1300 nm、1310 nm、1550nm和1625 nm的技術相關波長。
[0020]來自發(fā)光二極管(LED)的輸出能夠從紅色(處于約700納米的波長)變動至藍色-紫羅蘭色(約400納米)。某些LED發(fā)射830納米或更長的紅外(IR)能量且這些裝置被稱為紅外發(fā)射二極管(IRED)或紅外發(fā)光二極管(IRLED)。典型的紅外發(fā)光二極管(IRLED)具有740至950 nm的峰值波長。
[0021 ] IRLED將入射紅外光轉(zhuǎn)換成電流。該電流被發(fā)送到檢測器裝置(也稱為傳感器或接收器)，其讀取電流以確定入射光的強度。紅外發(fā)射器部分和接收器部分(檢測器)應被選擇成使得其波長匹配，即在相同的波長下工作。
[0022]本發(fā)明主要使用IR LED作為紅外光源來發(fā)射紅外能量，而且還能夠使用其它IR源，諸如上面種類的IR激光器。
[0023]本發(fā)明的此類實施例的一個可能實施方式因此具有兩個IR LED,眼科裝置的每側一個，并且IR束以相互成約90度被指引。該裝置還具有IR檢測器，其檢測被反射的IR光的強度及其方向。
[0024]IRLED被一個接一個地接通和關斷，并且檢測器在這兩個束的波長下檢測這些方向上的紅外光或近紅外光的強度的差。強度值中的一個將在被從受檢查者的臉反射的束的方向上進入。簡單地說，如果存在來自右側的較少反射，則裝置正在測量右眼且反之亦然。
[0025]所描述的發(fā)明已被設計成解決上面提到的眼睛區(qū)別的問題，并且使得自動地檢測哪只眼睛正在被測量成為可能。其提供了一種用于判斷眼科設備是否已經(jīng)被對準到受檢查者的右眼還是左眼的可靠方法。將測量結果鏈接到被測量的正確眼睛是重要的。
[0026]本發(fā)明的方法和設備比現(xiàn)有技術的那些可靠得多，并且不受來自環(huán)境的干擾的影響。
[0027]選擇要測量的眼睛并手動地記錄測量結果和被測量的眼睛的現(xiàn)有技術方式導致人為錯誤的可能性。根據(jù)本發(fā)明的可靠的自動眼睛檢測將消除人為錯誤并將測量結果鏈接到正確的眼睛。
[0028]這在例如此類眼壓計中特別有用，其中，患者自己進行測量，并且一般地對于能夠容易地從一個眼睛移動至另一個的小型手持式眼科儀器而言是有利的。自動眼睛檢測不僅消除了人為錯誤，而且加速了測量或檢查過程。
[0029]除人和動物之外的許多東西發(fā)射紅外光，比如地球和太陽。處于正常體溫的人以約10微米(micixms)的波長在紅外范圍中最強地輻射。并且，許多東西不僅發(fā)射紅外光，而且其還反射紅外光，特別是近紅外光。
[0030]通過如在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中那樣使用兩個光源且通過交替地將光源接通和關斷，能夠由一個檢測器來完成反射的感測或檢測。當只有一個檢測器被用于檢測紅外或近紅外光時，由背景紅外或近紅外輻射引起的基線對于反射的兩側而言是相同的，并且能夠容易地消除背景。`
[0031]替換地，每側能夠具有其自己的紅外或近紅外光源和檢測器。本實施例中的另一替換是還能夠?qū)⒈景l(fā)明中的一個光源和檢測器組合成一個模塊。
[0032]日光是紅外的非常不可預測的源，其中由天氣和大氣霧霾兩者來改變光化學值。因此，由其引起的干擾在IR檢測下是個問題。并且，不同的其它源在被檢測時給出不同的IR值。
[0033]使用IR檢測來檢測來自一個單一源的被反射IR光的現(xiàn)有技術裝置因此不是非?？煽康?。此類系統(tǒng)對由在附近的物體(比如熱元件、日光和太陽)引起的誤差是敏感的。
[0034]通過使用兩個源，能夠在兩個不同方向上發(fā)送紅外或近紅外光。當在短時間范圍內(nèi)交替地發(fā)送這些束時，來自不同方向的輻射狀態(tài)的變化被檢測器識別。檢測器然后還能夠識別從哪個方向存在更多的反射，并且這樣推斷出眼科設備被對準到哪只眼睛。
[0035]本發(fā)明因此提供了一種既對干擾免疫又具有檢測哪只眼睛被檢查的可靠能力的方法和設備。
[0036]附圖連同以下的描述一起用來解釋本發(fā)明的某些優(yōu)選實施例的原理和優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]圖1是被對準以測量左眼的眼科設備的圖。[0038]圖2是被對準以測量右眼的眼科設備的圖。
[0039]圖3是被對準以測量左眼的眼科設備的圖，其中所述設備具有替代的傳感器布置。
【具體實施方式】
[0040]圖1是當其被對準以由設備的檢查裝置Ib來測量受檢查者的左眼3b時，本發(fā)明的眼科設備1的圖。
[0041]圖1的設備具有兩個紅外光源4a、4b，其中的一個4a在圖1中被指引到受檢查者的臉的中心，并且另一紅外光源4b被指引使得光束完全地在受檢查者的頭部2的外面通過。在圖中用線來指示光束的方向。這些源4a、4b的光束能夠例如相對于彼此為90°。其它角度是可能的，并且最佳角度取決于例如眼科儀器的尺寸和兩個紅外光源之間的距離。還存在用于登記眼睛的檢查結果和被檢查的眼睛的裝置7。
[0042]檢測器5檢測從受檢查者的臉反射的光，其在圖1中用虛線來表示。
[0043]圖2是當其被對準以測量受檢查者的右眼3a時，本發(fā)明的眼科設備I的圖。其是與圖1中相同的設備，僅僅被不同地對準。
[0044]在圖2中，紅外光源4b指引到受檢查者的臉的中心，并且另一紅外光源4a被指引使得光束完全在受檢查者的頭部2外面通過。發(fā)射的光束的方向在圖2中用線來表示。
[0045]檢測器5檢測從受檢查者的臉反射的光，其在圖2中用虛線來表示。
[0046]通過交替地將光源接通和關斷，能夠由圖1和2的實施例中的一個檢測器5來作出反射的檢測。如在圖1和2的實施例中完成的那樣，存在僅使用一個檢測器5用于測量的優(yōu)點，因為由背景紅外或近紅外光引起的基線對于反射的兩側而言是相同的，并且能夠容易地消除背景。
[0047]圖3是除圖1和2的圖之外的本發(fā)明的眼科設備I的另一實施例的圖。在圖3中，設備I被對準以測量受檢查者的左眼3b。
[0048]圖3的設備具有兩個紅外光源4a、4b，其中的一個4a被指引到受檢查者的臉的中心，并且另一紅外光源4b被指引使得光束完全地在受檢查者的頭部2外面通過。用線來表不光束的方向。
[0049]檢測器6a檢測從受檢查者的臉反射的光。
[0050]存在另一檢測器6b，其檢測當光源被相反地指引時、即當在測量中光源4b被指引到受檢查者的臉的中心且另一紅外光源4a使得光束完全在受檢查者的頭部2外面通過時從受檢查者的臉反射的光。
[0051]下面描述用于確定眼科儀器被對準到哪只眼睛的可能順序。
[0052]直接在測量之前或之后檢測被測量眼睛。
[0053]能夠由被描述的紅外或近紅外系統(tǒng)來檢測已測量的眼睛或要測量的眼睛。
[0054]紅外光源中的一個、例如4a首先被接通，而另一紅外光源4b被關斷。使用紅外檢測器5來檢測反射光束的反射光強度和方向，并且結果被記錄在處理單元7中。
[0055]然后，將第二紅外光源4b接通并將第一紅外光源4a關斷。再次檢測5并由處理單元7記錄被反射紅外光束的方向及其強度。
[0056]當眼科儀器1(眼科設備)被對準到受檢查者的眼睛中的一個時，來自其中紅外光束被指向受檢查者的臉的中心的一側的被反射的紅外強度較高。然后計算兩個方向上的紅外或近紅外光的強度的差，并且基于此差，能夠檢測被測量的眼睛。
[0057]能夠設定用于該差的閾值值以便控制檢測的準確度。該閾值能夠被用來判定兩個被記錄的反射之間的差是否大到足以獲得可靠的結果。如果該差并不足夠大，則能夠假設儀器并未正確地對準或根本未被對準到患者，其可以導致錯誤的結果。能夠作為錯誤指示來向患者指示該未對準。
[0058]這種技術允許被測量的眼睛的非?？焖俚臋z測。能夠在幾分之一秒內(nèi)作出檢測且其不會減慢測量順序。`
【權利要求】
1.一種被對準到要檢查的眼睛的眼科設備(I)，該設備包括: 用于檢查受檢查者的眼睛的裝置(lb)，以及 兩個或更多紅外或近紅外光源(4a、4b)，用于發(fā)射兩個或更多光束， 其特征在于還包括 檢測器(5)，其對紅外或近紅外光敏感，具有檢測由于所述發(fā)射而被從受檢查者的臉(2)反射的光并檢測光被從受檢查者的臉(2)反射的方向的能力，以及 裝置(7)，其用于基于所檢測的方向來為檢查判斷設備(I)是針對受檢查者的右眼(3a)還是左眼(3b)被對準并且用于登記眼睛的檢查結果和被檢查的眼睛， 所述紅外或近紅外光源(4a、4b)與不同的眼睛相關聯(lián)且被指引以在不同的方向上發(fā)射光，其方式為所述光源(4a、4b)中的一個被指引在受檢查者的臉(2)的方向上發(fā)射光束,并且所述光源中的另一個發(fā)射錯過受檢查者的臉的光束。
2.根據(jù)權利要求1所述的眼科設備，其中，所述紅外或近紅外光源(4a、4b)被指引，使得當所述設備(I)被對準到要檢查的眼睛時，所述光源(4a、4b)中的一個發(fā)射指向受檢查者的鼻子或本質(zhì)上臉的中心的光束，并且另一所述光源發(fā)射被指引、使得大部分光束通過受檢查者的頭部(2)的光束。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的眼科設備，其中，所述紅外光源(4a、4b)是紅外發(fā)光二極管(IR LED)ο
4.根據(jù)權利要求1、2或3所述的眼科設備，其中，所述紅外光源(4a、4b)位于眼科設備(I)的每側，并且被定位使得其能夠在給出不同反射的方向上發(fā)射紅外或近紅外光束。
5.根據(jù)權利要求1、2、3或4所述的眼科設備，其中，所述檢測器(5)能夠檢測在與紅外或近紅外光源(4a、4b)相同的波長范圍內(nèi)的紅外或近紅外光。
6.一種通過使用眼科設備(I)的用于眼科測量的方法，所述眼科設備(I)包括兩個或更多紅外或近紅外光源(4a、4b)、用于檢測紅外或近紅外光的檢測器(5)，所述方法包括 使眼科設備(I)對準到要檢查的眼睛， 將一個紅外或近紅外光源(4a、4b)的光束指引到受檢查者的臉， 指引另一紅外或近紅外光源的光束的至少大部分通過受檢查者的頭部(2)， 檢測被從受檢查者的臉反射的紅外或近紅外光的方向， 基于所述方向來為檢查判斷所述設備(I)被針對受檢查者的右眼(3a)還是左眼(3b )被對準，以及 登記檢查結果和被檢查眼睛。
7.權利要求6的方法，其中，所述紅外或近紅外光束被在不同的方向上指引以給出不同的反射。
8.權利要求6或7的方法，其中，所述紅外或近紅外光源(4a、4b)被交替地接通和關斷。
9.權利要求6、7或8的方法，其中，在短時間范圍內(nèi)交替地發(fā)送兩個源(4a、4b)的紅外或近紅外光束。
10.權利要求7、8或9中的任一項的方法，其特征在于檢測反射束的方向上和通過受檢查者的頭部(2)的在另一方向上發(fā)射的束的方向上的紅外或近紅外光的強度的差。
11.權利要求7、8、9或10中的任一項的方法，其特征在于在沒有來自紅外光源(4a、4b)的發(fā)射的情況下檢測環(huán)境的紅外光或近紅外光，并通過將其與在用紅外或近紅外光源(4a、4b)進行發(fā)射下由檢測器識別的反射光相比較來登記輻射狀態(tài)的變化。
12.權利要求7、8、9、10或11中的任一項的方法，其中，所述檢測器(5)識別在哪個方向上存在更多反射并使用此信息作為基礎以便推斷眼科設備(I)被指引到哪只眼睛上。
13.權利要求7、8、9、10、11或12中的任一項的方法，其中，針對所檢測的紅外或近紅外光設定對于 要被使用的結果而言必須被超過的閾值值。
【文檔編號】A61B3/15GK103889316SQ201280043323
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年9月5日 優(yōu)先權日:2011年9月6日
【發(fā)明者】M.埃拉魯奧托 申請人:伊卡爾芬蘭有限公司