專利名稱：眼外科測量系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有波陣面?zhèn)鞲衅骱统上窆鈱W器件的眼外科測量系統(tǒng)。具體地說，本發(fā)明涉及具有波陣面?zhèn)鞲衅骱统上窆鈱W器件的并且通過在成像光學器件與受檢物之間提供足夠大距離而適合于在外科中、具體地在眼外科中使用的眼外科測量系統(tǒng)。此外，本發(fā)明涉及具有波陣面?zhèn)鞲衅骱蚈CT系統(tǒng)的眼外科測量系統(tǒng)。
背景技術：
配置為表征測量光的波陣面形式的波陣面?zhèn)鞲衅髟诒绢I域是已知的。通過使用哈特曼-夏克(Hartmarm-amck)傳感器，這樣的波陣面?zhèn)鞲衅骺梢跃唧w地用于測量人眼的像差，如在論文 J. Liang, B. Grimm, S. Goelz, J. F. Bille, “Objective measurement of a Hartmann-Shack wavefront sensor", J. Opt. Soc. Am. A 11 (1994) pp. 1949-1957 中描述的。 在這樣的系統(tǒng)中，哈特曼-夏克傳感器具體地包括設置成平面的顯微透鏡陣列，其中在顯微透鏡的共焦平面中，設置有位置敏感的光傳感器。利用這樣的哈特曼-夏克傳感器，入射到顯微透鏡陣列上的波陣面的形式可以通過測量在與每個顯微透鏡對應的區(qū)域中的波陣面的局部傾斜而確定。為了測量人眼的光學性質，在人眼的視網膜上生成盡可能小的照明斑。近似球面波從該點狀照明斑發(fā)射，穿過玻璃體、晶狀體和角膜并離開眼睛。當它穿過人眼的不同光學界面時，波陣面的形式改變。這導致現有的波陣面偏離平的波陣面。從平的波陣面的這些偏離可以通過在橫向區(qū)域內的局部傾斜表示，并因此可以通過使用哈特曼-夏克波陣面?zhèn)鞲衅鱽頊y量。文獻US 2005/0M1653A1公開了可以設置并安裝在顯微鏡系統(tǒng)的物鏡和受檢物之間的波陣面?zhèn)鞲衅?。文獻US 6550917B1公開了一種波陣面?zhèn)鞲衅鳎浔辉O計為使得球面波陣面可變形為平面波陣面。例如球面波陣面可以是退出具有球面像差的變常眼(ametropic eye)的波陣面。由此，可以增大波陣面?zhèn)鞲衅鞯臏y量范圍。文獻DE 103 60 570 B4公開了一種包括OCT系統(tǒng)和波陣面分析系統(tǒng)的光學測量系統(tǒng)?；诓嚸嫘问降臏y量，控制自適應光學元件，使得由波陣面檢測器測量的波陣面大致為平面波陣面。由此，可以獲得改善的OCT信號。但是，在上述文獻中公開的波陣面?zhèn)鞲衅髟谕饪撇僮髦袃H有有限的用途，因為它們需要物與最靠近物的光學組件之間的短距離。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種具有波陣面?zhèn)鞲衅鞑⑶疫m合于在外科操作中使用的光學測量系統(tǒng)。具體地說，本發(fā)明的一個目的是提供一種具有波陣面?zhèn)鞲衅鞑⑶疫m合于在眼外科、具體地在白內障外科中使用的測量系統(tǒng)。本發(fā)明的另一目的是提供一種具有波陣面?zhèn)鞲衅骱蚈CT系統(tǒng)并且允許通過分析
5從物發(fā)出的波陣面而受檢物的光學測量系統(tǒng)，其中通過測量三維結構數據組來執(zhí)行分析。 該測量系統(tǒng)還必須適合于外科操作。本發(fā)明的實施方式提供一種光學測量系統(tǒng)，特別是一種給外科醫(yī)生提供足夠工作空間以執(zhí)行外科操作的眼外科測量系統(tǒng)。根據本發(fā)明的一個實施方式，提供了一種光學測量系統(tǒng)，其包括波陣面?zhèn)鞲衅鳎?該波陣面?zhèn)鞲衅饔糜诒碚髟诓嚸鎮(zhèn)鞲衅鞯倪M入區(qū)域(entry region)中的測量光的波陣面形式；和成像光學器件，該成像光學器件具有用于通過使用測量光而將物區(qū)域成像到波陣面?zhèn)鞲衅鞯倪M入區(qū)域上的第一光學組件和第二光學組件，其中以下關系成立l.l*f ≤ d，其中f表示第一光學組件的焦距；和d表示物區(qū)域和第一光學組件之間的距離。波陣面?zhèn)鞲衅骺梢园ㄕ凵浠蜓苌涔鈱W元件的廣延陣列。光學元件的陣列可以具體地是顯微透鏡的陣列。這些折射或衍射光學元件中的每一個被設計為使得測量光聚焦在焦平面中。在從折射或衍射光學元件的單獨焦平面形成的公共焦平面中，提供了位置敏感光傳感器。位置敏感光傳感器可以例如是CCD相機和/或CMOS傳感器或任何其他光敏傳感器。具體地說，位置敏感光傳感器可以配置為解析空間強度分布。位置敏感光檢測器可以設置在平面中，該平面取向為與波陣面?zhèn)鞲衅鞯墓廨S垂直。波陣面?zhèn)鞲衅鞯倪M入區(qū)域可以由折射或衍射光學元件的陣列所排列的區(qū)域限定。具體地說，該區(qū)域可以具有平面的形式。該平面可以例如通過將平面配合到折射或衍射光學元件的光界面而限定，其中光界面包括最遠離位置敏感光傳感器的波陣面?zhèn)鞲衅鞯哪切┕馄矫妗８鶕肷湓诓嚸鎮(zhèn)鞲衅鞯臏y量光的波陣面形式，通過折射或衍射光學元件的陣列，該波陣面的光線束成像到在位置敏感光檢測器上的對應區(qū)域陣列上。聚焦光線束的這些區(qū)域可以具體地具有橢圓形或圓形的形式。相對于相應折射或衍射光學元件的橫向位置的每個區(qū)域的平均位置或質心位置表示各折射或衍射光學元件的光線束的局部傾斜或偏向，其中入射到波陣面?zhèn)鞲衅鞯牟嚸姘ㄔ摴饩€束。位置敏感光傳感器可以具體地包括多個傳感器部或像素。根據入射在檢測器部的每一個上的光強度，由波陣面?zhèn)鞲衅魃呻娦盘?。接著，將這些電信號傳輸到處理單元。處理單元配置為根據電信號確定聚焦光線上束的位置。該位置可以具體地為中心或例如作為區(qū)域的質心的質心的位置，該區(qū)域在多個檢測器部上延伸并由光線的入射聚焦束形成，該區(qū)域穿過波陣面?zhèn)鞲衅鞯恼凵浠蜓苌涔鈱W元件之一。根據本發(fā)明的實施方式，波陣面?zhèn)鞲衅魇枪芈?夏克傳感器。另選地，波陣面?zhèn)鞲衅骺梢岳缡歉缮嬗嫛⒔浀涔芈鼫y試、朗契測試、塔耳波特干涉測量儀、或相位復原方法。此外，光學測量系統(tǒng)可以配置為使得病人眼睛的可能的散光像差由可變的柱面透鏡預補償。柱面透鏡可以被可旋轉地支撐。例如，柱面透鏡可以是液晶透鏡。光學測量系統(tǒng)還可以包括用于照亮受檢物的光源。具體地說，測量系統(tǒng)可以配置為照亮受檢眼睛的視網膜的區(qū)域，其中該區(qū)域盡可能小。大致平行或球面的測量光的波陣面可以入射在受檢眼睛上，并且在波陣面穿過受檢眼鏡的角膜、晶狀體和玻璃體后，波陣面作為大致球面波陣面入射在視網膜上。由此，視網膜的區(qū)域被照亮，其具有小的范圍。根據受檢眼睛的屈光異常，該區(qū)域可以具有圓形或橢圓形的形式。橢圓形的主軸的長度之間的差可以隨著受檢眼睛的散光像差而增加。為了測量從受檢眼睛發(fā)出的波陣面的形式，波陣面被導向波陣面?zhèn)鞲衅鞯倪M入區(qū)域上。為此，光學測量系統(tǒng)包括具有第一光學組件和第二光學組件的成像光學器件。光學組件可以包括下面之一或其組合折射光學元件、衍射光學元件，諸如反射器和/或透鏡和 /或光柵和/或一個或更多個電或機械可控制可變透鏡或反射器，它們可以設計為使得通過改變它們的形狀而使它們的光學折射率是可改變的。光學組件的光學部件可以具有相對于彼此的固定位置，諸如粘合的元件或者另選地為使用透鏡座來安裝的單獨透鏡和/或粘合元件。通過穿過第一光學組件，從第一光學組件的聚焦區(qū)域中的點向不同的方向發(fā)出的光被轉變?yōu)楣馐?，該光束由大致平行的光線組成?；谠撌聦?，第一光學組件的聚焦區(qū)域的位置是可確定的。聚焦區(qū)域可以具體地具有平面的形式，該平面定位為垂直于第一光學組件的光軸。在該情況下，聚焦區(qū)域可以稱為焦平面。第一光學組件的焦點可以限定為第一光學組件的光軸與焦平面交叉的點。穿過第一光學組件的焦點并與光軸形成小角度的入射光線由第一光學組件轉變?yōu)槌錾涔馐摴馐叫杏诘谝还鈱W組件的光軸而行進。延伸的出射光束與延伸的入射光束的交叉點位于第一光學組件的主平面中。第一光學組件的焦距 f由第一光學組件的主平面和第一光學組件的焦平面之間的距離限定。物區(qū)域和第一光學組件之間的距離d由物區(qū)域和第一光學組件的部件的光學表面之間的距離限定，其中該光學表面可以表示第一光學組件的部件的在測量光的光束路徑上最靠近物區(qū)域光學表面。第一光學組件的該部件是具有透鏡效果的部件，即，折射率大于 0的部件。具體地說，該部件不是平面平行板或不改變測量光的波陣面形式的其他形式的部件。因此，更多的光學部件可以按照自物區(qū)域的距離設置在物區(qū)域和第一光學組件之間的測量光的光束路徑中，自物區(qū)域的距離小于d。這些更多的光學部件可以具有0的折射率或與第一光學部件的折射率相比較小的折射率，如小于第一光學組件的折射率的5%，具體地小于1%。第一光學組件的折射率通過焦距的倒數、即通過Ι/f而給出。由此距離d表示第一光學組件和受檢物之間的自由空間。該自由空間通常稱為工作空間并且距離d通常稱為工作距離。通過滿足條件1. l*f ( d，保證工作距離d大于第一光學組件的焦距f。由此d的增加導致工作距離的增加，這在外科操作中是特別有利的，特別是在對人眼執(zhí)行的外科操作中根據本發(fā)明的一個實施方式，保持1. 5*f ^ d，特別是1. 75*f ^ d，特別是2*f ^ d。 對于具體的應用，有利的是，提供第一光學組件的較小的焦距。另外在該情況下，為了執(zhí)行外科操作可以獲得足夠大的工作距離。根據本發(fā)明的一個實施方式，保持d ^ 150毫米，特別是保持d ^ 175毫米，另外特別是保持d > 190毫米。這樣的工作距離允許在各種要求下執(zhí)行外科操作，特別是從執(zhí)行眼外科所產生的這些要求下執(zhí)行外科操作。根據另外的實施方式，保持d ( 500毫米，特別是保持d ^ 300毫米，另外特別是保持d ^ 200毫米。根據本發(fā)明的一個實施方式，第一光學組件和第二光學組件中的至少一個是折射光學組件，特別是透鏡組件。透鏡組件是一組透鏡，其包括一個或更多個透鏡。透鏡組件可以由粘合元件組成。透鏡組件的透鏡可以按照相對于彼此的固定位置設置。根據本發(fā)明的一個實施方式，光學測量系統(tǒng)還包括第三光學組件，第三光學組件
7被設置并配置為將物區(qū)域沿顯微鏡的光束路徑成像到圖像區(qū)域上，該圖像區(qū)域不同于波陣面?zhèn)鞲衅鞯倪M入區(qū)域。由此，除了執(zhí)行波陣面的分析，還可以執(zhí)行物區(qū)域的光學顯微鏡方法。在執(zhí)行外科操作期間執(zhí)行光學顯微鏡方法是特別有利的。根據本發(fā)明的一個實施方式，物區(qū)域位于第一光學組件的聚焦區(qū)域處。根據本發(fā)明的一個實施方式，第一光學組件包括第一光學子組件和第二光學子組件，第一光學子組件和第二光學子組件彼此相距一定距離。第一光學組件由第一光學子組件和第二光學子組件組成。具體地說，第一光學子組件和第二光學子組件按照相對于彼此的固定位置設置。根據本發(fā)明的一個實施方式，由測量光穿過的在第一光學組件和第二光學組件之間的測量光的光束路徑上的光程是可變的。光程的可變性具有的優(yōu)點在于，受檢人眼的像差是可預補償的。由此，可以使入射在波陣面?zhèn)鞲衅魃系牟嚸娴那首钚』?，并由此增加波陣面?zhèn)鞲衅鞯臏y量范圍或動態(tài)范圍。在當入射在第一光學組件上時測量光的波陣面具有球面形式的情況下，波陣面?zhèn)鞲衅鞯倪M入區(qū)域中的波陣面可以轉變?yōu)榫哂写笾缕矫嫘问降牟嚸?。通過增加或減少第一光學組件和第二光學組件之間的光程，特別是通過增加或減少第一光學組件的第二光學子組件和第二光學組件之間的光程，而可以調整該轉變。即使當改變第一光學組件和第二光學組件之間的光程時，可以由第一光學子組件和第二光學子組件組成的第一光學組件的聚焦區(qū)域仍被成像到波陣面?zhèn)鞲衅鞯倪M入區(qū)域上。光程的改變可以包括相對于第二光學組件移動/位移第二光學子組件?？梢蕴峁┯糜诟淖児獬痰闹聞悠?，其中致動器被設計為提供用于相對于第二光學組件位移第二光學子組件的驅動力。致動器可以是馬達或可以配置為傳遞位移用的驅動力的致動器，諸如類似螺桿的致動機構?？梢匝剀壍阑蛞龑Ъ?zhí)行位移。諸如位移距離的位移量可以通過檢測器檢測并測量。致動器可以與控制器進行信號通信，使得控制器可以啟動致動器?？刂破骺梢园ɑ蚶眯是€，其允許在受檢眼睛的球面像差量與用于預補償該屈光異常的位移距離之間轉換。通過使用校準曲線，可以基于受檢眼睛的已知屈光異常來控制控制器，以使相對于第二光學組件位移第二光學子組件。根據本發(fā)明的一個實施方式，眼外科測量系統(tǒng)配置為表征從設置在物區(qū)域中的眼睛發(fā)出的測量光的波陣面形式，其中通過改變第一光學組件和第二光學組件之間的光程， 眼睛具有_5dpt (屈光度)到+25dpt (屈光度)的球面像差。眼睛的球面像差的符號限定為使得無晶狀體的眼睛(即，去除了自然晶狀體的眼睛)具有大約+20dpt的球面像差。根據本發(fā)明的一個實施方式，光學測量系統(tǒng)還包括用于偏轉測量光、特別是偏轉測量光達180°的反射器，其中反射器可位移地設置在測量光的光束路徑中且在第一光學組件和第二光學組件之間，以改變由測量光穿過的光程。具體地說，反射器可位移地設置在測量光的光束路徑中且在第一光學組件的第二光學子組件和第二光學組件之間。根據本發(fā)明的一個實施方式，反射器包括至少兩個鏡面，它們以不同于0的角度設置。反射器例如可以包括兩個或三個鏡，其中反射器不包括任何更多的反射表面。有利的是，由于有利的偏光行為而使用恰好兩個鏡。根據本發(fā)明的一個實施方式，光學測量系統(tǒng)還包括回射器，該回射器設置在測量光的光束路徑中的第一光學組件(具體地為第一光學組件的第二光學子組件)和第二光學組件之間。回射器是大致倒轉測量光的傳播方向的光學系統(tǒng)。該特征基本獨立于測量光的傳播方向相對于回射器的取向。作為示例，測量光不沿入射的測量光的光束路徑由回射器反射，而是沿相對于入射的測量光的光束路徑橫向位移的路徑由回射器反射。通過在第二光學子組件和第二光學組件之間設置回射器，可以通過使回射器位移而改變第二光學子組件和第二光學組件之間的光程?；厣淦髟谂c第一光學組件的光軸平行的方向上位移達距離 1導致第二光學子組件和第二光學組件之間的光程的增加或減少達2*n*l，其中η表示第二光學子組件和第二光學組件之間的測量光的光束路徑內的介質的折射率。提供回射器允許將光學測量系統(tǒng)設計得尺寸上很緊湊。這又允許光學測量系統(tǒng)安裝在顯微鏡系統(tǒng)的內部或下面。根據本發(fā)明的一個實施方式，回射器包括角錐棱鏡，角錐棱鏡包括透明的主體，該主體大致具有三側棱錐的形式。三側棱錐可以包括彼此垂直定位的三個三角形，每個三角形是等腰直角三角形的形式并且表面為等邊三角形的形式。利用該角錐棱鏡，入射光束由角錐棱鏡在三個表面處反射。反射處理可以由全內反射產生。但是，還可以想象，例如通過涂敷金屬涂層，反射涂層可以涂敷到發(fā)生反射處理的表面。由此，光的可能的偏振按照不同方式受到影響。根據本發(fā)明的一個實施方式，光學測量系統(tǒng)還包括分束器，分束器設置在波陣面?zhèn)鞲衅鞯倪M入區(qū)域和第二光學組件之間。分束器可以設計為偏光分束器。分束器可以有利地用于將測量光耦合到光束路徑。因此，從分束器到第一光學組件的聚焦區(qū)域中的物的途中的測量光大致穿過與從途中的物向分束器發(fā)出的光相同的光程。在從分束器到物的途中，測量光穿過第二光學組件和第一光學組件(具體地為第一光學組件的第一光學子組件和第二光學子組件)。在從物到分束器的途中，測量光穿過第一光學組件(具體地為第一光學組件的第一光學子組件和第二光學子組件)和第二光學組件。此外，測量光沿光束路徑的一部分到達波陣面?zhèn)鞲衅?，該光束路徑的一部分不由從分束器到物的途中的測量光穿過。由此，特別是保證，在受檢眼睛具有球面像差的情況下，照射眼睛的測量光相對于測量光的波陣面的曲線可調整，使得在受檢眼睛的視網膜上的照射斑盡可能小。這可以通過改變第二光學組件和第二光學子組件之間的光程而執(zhí)行。根據本發(fā)明的一個實施方式，保持下面的關系d (1，2)彡fl*d (d-fl)，其中d (1，2) 表示第一光學子組件的部件和第二光學子組件的部件之間的距離，并且Π表示第一光學子組件的焦距。第一光學子組件和第二光學子組件具體地沿第一光學組件的光軸按照彼此一定的距離定位，使得從第一光學組件的聚焦區(qū)域中的點發(fā)出的光束在已經穿過第一光學子組件后在第一光學子組件和第二光學子組件之間交叉。在這樣的交叉的區(qū)域中，特別是形成設置在第一光學組件的聚焦區(qū)域中的物區(qū)域的中間圖像。表示沿在第一光學子組件的部件的光學表面和第二光學子組件的部件的光學表面之間的第一光學組件的光軸的距離，其中兩個部件具有不同于0的光學倍率，并且其中兩個光學部件分別是彼此具有最小距離的第一和第二光學子組件的那些光學部件。根據本發(fā)明的一個實施方式，第一光學子組件包括第一透鏡組(具體地為物鏡) 和第二透鏡組，第二透鏡組被設置為距第一透鏡組有一定距離，其中顯微鏡光束路徑穿過第一光學子組件的第一透鏡組，并且其中第三光學組件包括縮放系統(tǒng)。由此，針對波陣面?zhèn)鞲衅鞯臏y量光的光束路徑以及顯微鏡光束路徑穿過第一光學子組件的第一透鏡組。由此， 可以提供一種光學測量系統(tǒng)，該光學測量系統(tǒng)允許執(zhí)行波陣面的分析并且同時執(zhí)行光學顯
9微鏡方法，其中第一光學子組件的第一透鏡組用于兩種目的。由此，可以提供尺寸上緊湊的光學測量系統(tǒng)的部件的集成。根據本發(fā)明的一個實施方式，諸如折疊式反射器的鏡面的鏡面設置在位于第一光學子組件的第一透鏡組和第二透鏡組之間的測量光的光束路徑中。設置鏡面用于將測量光的光束路徑與顯微鏡光束路徑空間上分開。根據本發(fā)明的一個實施方式，第一光學子組件的第二透鏡組和第二光學子組件形成無焦系統(tǒng)，特別是形成開普勒望遠鏡。通過穿過無焦系統(tǒng)，由平面波陣面組成的光轉變?yōu)檫€由平面波陣面組成的光。開普勒望遠鏡是由兩個透鏡或透鏡系統(tǒng)組成的光學系統(tǒng)。兩個透鏡彼此按照一定距離沿光軸設置，其中該距離對應于兩個透鏡的焦距的和。根據一個實施方式，物區(qū)域位于第一光學子組件的第一透鏡組的聚焦區(qū)域中。第一光學子組件的第一透鏡組可以稱為顯微鏡系統(tǒng)的主物鏡。因此，物區(qū)域位于顯微鏡系統(tǒng)的主物鏡的聚焦區(qū)域中。這在更多光學部件用于諸如縮放系統(tǒng)或目鏡的主物鏡的下游的情況下是有利的。根據本發(fā)明的一個實施方式，第三光學組件包括物鏡和縮放系統(tǒng)，其中測量光的光束路徑未橫越物鏡并且其中在所述測量光的所述光束路徑中、所述物區(qū)域和第一光學子組件之間設置有鏡面。根據該實施方式，迄今提到的光學測量系統(tǒng)的部件都沒有提供用于波陣面的分析和用于執(zhí)行光學顯微鏡方法。具體地說，這具有的優(yōu)點在于，用于分析波陣面的部件可以設計為使得它們可拆卸地可安裝在光學顯微鏡系統(tǒng)上，并因此可以拆下以執(zhí)行波陣面的分析。此外，部件可以設計為使得它們可安裝在不同的光學顯微鏡系統(tǒng)上，而不需要光學顯微鏡系統(tǒng)的重要的光學部件，或者不需要必須調整光學顯微鏡系統(tǒng)的重要的光學部件。根據本發(fā)明的一個實施方式，物區(qū)域位于物鏡的聚焦區(qū)域中。根據本發(fā)明的一個實施方式，物區(qū)域不同于第一光學組件的聚焦區(qū)域。根據本發(fā)明的一個實施方式，第一光學組件和第二光學組件一起形成無焦系統(tǒng)， 特別是開普勒望遠鏡。根據本發(fā)明的一個實施方式，分束器可位移地設置在測量光的光束路徑中、第一光學組件和第二光學組件之間。通過分束器，照明光可引導到物區(qū)域。根據本發(fā)明的一個實施方式，鏡面(61)設置在第一光學組件和物區(qū)域之間。由此，光學測量系統(tǒng)與顯微鏡系統(tǒng)可組合，其中分束器將形成針對波陣面分析的測量光的一部分與用于顯微鏡方法的光分離。根據本發(fā)明的一個實施方式，眼外科測量系統(tǒng)還包括OCT系統(tǒng)，該OCT系統(tǒng)具有用于生成OCT測量光的OCT光源，其中在第一光學組件和第二光學組件之間或第二光學組件和波陣面?zhèn)鞲衅鞯倪M入區(qū)域之間的OCT測量光的光束路徑中，設置有OCT分束器，使得OCT 測量光被引導至少通過第一光學組件以照亮物區(qū)域。在OCT分束器設置在第一光學組件和第二光學組件之間的情況下，OCT測量光被引導僅通過第一光學組件，而不通過第二光學組件，以照亮物區(qū)域。在OCT分束器設置在第二光學組件和波陣面?zhèn)鞲衅鞯倪M入區(qū)域之間的情況下，OCT測量光穿過第一光學組件以及第二光學組件，以照亮物區(qū)域。OCT測量光可以與OCT分束器相互作用，其中相互作用例如可以包括透射或反射。OCT分束器可以配置為設置OCT測量光的光束路徑，使得它(至少其一部分)與用于分析波陣面的測量光的光束路
10徑相同。由此，用于分析波陣面的測量光可以穿過系統(tǒng)的部件或被系統(tǒng)的部件反射，這樣的系統(tǒng)的部件也由OCT測量光穿過或也反射OCT測量光，其中系統(tǒng)的光學部件可以包括第一光學組件。另外，這些部件還可以包括第二光學組件。由此，可以獲得有成本效益的并且尺寸上緊湊的結構。光學相干斷層掃描技術(OCT)是基于干涉測量法通過在受檢物的不同深度處反射光用于獲得容積部分中的物的結構信息的方法。OCT光源可以配置為提供具有在可見光中的波長和/或近紅外區(qū)域的波長的OCT 測量光，其中調整OCT光源的帶寬，使得從OCT光源發(fā)射的OCT測量光的相干長度是在幾個微米到幾十個微米之間。從OCT光源發(fā)射的OCT測量光的一部分沿OCT光束路徑引導到位于物區(qū)域中的物，該OCT光束路徑包括鏡、透鏡和/或光纖。OCT測量光根據波長和物內的材料而穿透物達特定的穿透深度。穿透的OCT測量光的一部分根據物內的反射率而反射并疊加在已從OCT光源發(fā)射且在基準表面處被反射的OCT測量光的第二部分上。疊加的光由檢測器檢測并轉換為電信號，電信號對應于檢測到的疊加光的強度。由于OCT測量光的較短的相干長度，當由OCT測量光傳播并從物返回的光程和由從OCT光源發(fā)射并被基準表面反射的光的第二部分所傳播的光程之間的差小于OCT測量光的相干長度時，僅觀察到結構性干涉(constructive interference)。不同的實施方式提供OCT系統(tǒng)的不同變體。OCT系統(tǒng)的不同變體在沿深度方向 (軸向方向)掃描而獲得結構信息的方式以及檢測到疊加光的方式上彼此不同。根據時域 OCT(TD-OCT)的實施方式，光源發(fā)射的并被反射的光的第二部分的基準表面位移以獲得不同深度的物的結構信息。在該情況下，疊加光的強度可以被光檢測器檢測。在頻域OCT(FD-OCT)中，由OCT光源發(fā)射的OCT測量光的第二部分也在基準表面處被反射。但是，基準表面不必位移以從物內的不同深度獲得結構信息。而是，疊加的光空間上由光譜儀分散為光譜部分，其中例如通過諸如CCD相機的位置敏感檢測器檢測光譜部分。通過獲得的疊加光的光譜的傅立葉變換，沿深度方向的物的結構信息可獲得(傅立葉域 OCT)。FD-OCT的更多的變體是掃頻OCT (SS-OCT)。通過連續(xù)地改變具有窄的帶寬的OCT 測量光的平均波長，順序地記錄疊加光的光譜。同時，通過使用光電二極管而記錄疊加光。OCT系統(tǒng)可以具體地用于檢查人眼的前腔或后腔的結構或者人眼的視網膜。根據本發(fā)明的一個實施方式，眼外科測量系統(tǒng)還包括至少一個掃描鏡，該掃描鏡可樞轉地設置在OCT光源和OCT分束器之間，以在物區(qū)域上掃描OCT測量光。OCT系統(tǒng)還可以包括用于準直由OCT光源生成的OCT測量光的準直光學器件。通過樞轉至少一個掃描鏡，準直的OCT測量光可以被引導為在物區(qū)域上的聚焦OCT測量光束。由此，可以從物區(qū)域的橫向延伸部分獲得結構信息。系統(tǒng)可以包括一個以上的掃描鏡，諸如兩個掃描鏡，它們可圍繞不同軸樞轉。根據本發(fā)明的一個實施方式，所述至少一個掃描鏡、第一光學子組件的第二透鏡組和第二光學子組件被配置并設置為將靠近所述至少一個掃描鏡的區(qū)域成像到靠近鏡面的區(qū)域上。如上所述，第一光學組件包括第一光學子組件和第二光學子組件，其中第一光學子組件包括第二透鏡組。第一光學子組件的第二透鏡組和第二光學子組件可以形成無焦系統(tǒng)，以將靠近掃描鏡的區(qū)域成像到靠近鏡面的區(qū)域上。
鏡面設置在測量光的光束路徑中、第一光學子組件的第一透鏡組和第一光學子組件的第二透鏡組之間，以分析波陣面。例如作為折疊式反射器的一部分的鏡面可以反射測量光，使得它穿過另外的透鏡(諸如在到物區(qū)域的路徑上的顯微鏡的物鏡)。對于最佳調整系統(tǒng)，所述至少一個掃描鏡的中心由第一光學子組件的第二透鏡組和由第二光學子組件成像到鏡面的中心。這樣的光學成像處理具有的優(yōu)點在于，針對所述至少一個掃描鏡的不同樞轉位置，從掃描鏡上的點發(fā)出的OCT測量光成像到鏡面的中心的點，即，沒有光束離散 (walk-off)。由此，防止OCT測量光不能撞擊鏡面。因此，可以在尺寸上較緊湊地設計鏡面。在系統(tǒng)包括彼此以一定距離設置的兩個掃描鏡的情況下，系統(tǒng)可以設計和調整， 使得在兩個掃描鏡之間的連線的中點具體地成像到鏡面的中心，或者至少成像到靠近鏡面的區(qū)域，諸如成像到位于OCT光束路徑上、與鏡面的中心有一距離、至多為鏡面橫向尺度的 100倍、10倍或2倍的區(qū)域上。連線沿光學系統(tǒng)的OCT光束路徑取向，光學系統(tǒng)由第一光學子組件的第二透鏡組和第二光學子組件組成。該區(qū)域到鏡面的距離可以取決于系統(tǒng)的光學放大倍率，光學系統(tǒng)由第一光學子組件的第二透鏡組和第二光學子組件組成，使得距離隨更高的放大倍率而增加。該相關性可以是線性的?？拷鼟呙桤R的區(qū)域可以包括空間點，這些點具有到系統(tǒng)的掃瞄鏡的距離，該距離具體地比系統(tǒng)包括的掃描鏡的尺度小，具體地小十分之一、五分之一或二分之一。靠近鏡面的區(qū)域可以包括具有具體地沿OCT光束路徑到鏡面的距離的空間點，該距離具體地比鏡面的尺度小十分之一、五分之一或二分之一。鏡面和OCT光束路徑可以形成30°到60°之間的角度。根據本發(fā)明的一個實施方式，眼外科測量系統(tǒng)還包括用于生成測量光的波陣面光源，該測量光用于分析波陣面，其中所生成的測量光的總強度的至少80%由波長在SOOnm 到870nm之間的光組成，特別是由波長在820nm到840nm之間的光組成。測量光可以例如由超發(fā)光二極管(SLD)生成。這樣的波長的測量光特別適合于穿過人眼直到視網膜，使得它在視網膜上形成照明斑。接著，在漫反射后，光離開眼睛并根據波陣面的其形式由波陣面?zhèn)鞲衅鳈z查。有利地利用這些波長范圍的光，因為該光不被病人的眼睛察覺，使得病人不失明并且病人的眼睛的虹膜不收縮。收縮的虹膜將損害測量。根據本發(fā)明的一個實施方式，所生成的OCT測量光的總強度的至少80%由波長在 1280歷到1320nm之間的光組成，特別是由波長在1300歷到1320nm之間的光組成。這樣的波長的OCT測量光特別適合于進入眼睛的內腔的區(qū)域并由該區(qū)域反射。由此，可以獲得來自內腔的結構信息。此外，可以獲得來自眼睛的后腔和/或視網膜的結構信息。為了由OCT檢查或觀察視網膜，SOOnm到870nm之間的波長范圍很適合，因為該光到達視網膜。在該情況下，波陣面光源和OCT光源的光譜可以重疊，使得用于分析波陣面的所述測量光的總強度的至少60%、特別是至少80%位于OCT測量光的80%強度所位于的波長范圍中。用于分析波陣面的測量光可以包括基本與OCT測量光相同的波長。在該情況下，可以使用單個光源，該光源生成用于分析波陣面的測量光以及OCT測量光。根據本發(fā)明的實施方式，用于波陣面分析的測量光和OCT測量光的至少70%、特別是至少90%強度不位于重疊波長范圍中。盡管用于波陣面分析的測量光和OCT測量光穿過眼外科測量系統(tǒng)的光學部件或與之相交，但這些測量光例如通過分色元件由于它們不同的波長范圍而彼此分離。測量光與其相互作用或測量光穿過的光學部件例如可以是第一
12光學組件；具體地也可以為第二光學組件。由此，防止波陣面的測量影響OCT系統(tǒng)的測量。 但是，兩個測量光可以包括共同的波長范圍并且它們的光譜可以很大程度上重疊。根據本發(fā)明的一個實施方式，OCT分束器包括分色鏡，其中分色鏡在SOOnm到 870nm之間的波長范圍中的透射率、特別是在820nm到840nm之間的波長范圍中的透射率為在1280nm到1340nm之間的波長范圍中的透射率、特別是在1300nm到1320nm之間的波長范圍中的透射率的至少兩倍高或者至多一半高。根據本發(fā)明的實施方式，用于波陣面分析的測量光或OCT測量光的強度的至少 80%由OCT分束器透射。根據本發(fā)明的一個實施方式，OCT分束器包括分色鏡，其中分色鏡在1280nm到 1340nm之間的波長范圍中的反射率、特別是在1300nm到1320nm之間的波長范圍中的反射率為在800nm到870nm之間的波長范圍中的反射率、特別是在820nm到840nm之間的波長
范圍中的反射率的至少兩倍高或者至多一半高。根據本發(fā)明的一個實施方式，用于波陣面分析的測量光或OCT測量光的強度的至少80%由OCT分束器反射。分色鏡可以涂敷有具有不同介電常數的材料層。這些層可以配置為使得在測量光撞擊分色鏡的情況下針對反射的測量光或透射的測量光而生成結構性干涉。根據本發(fā)明的一個實施方式，撞擊OCT分束器的OCT測量光的強度的主要部分、特別為至少70%在OCT分束器處被反射。在該處理中，撞擊OCT分束器的用于波陣面分析的測量光的強度的主要部分、特別為至少70%在OCT分束器處被透射。


參照附圖，詳細地描述本發(fā)明的具體實施方式
。在不同實施方式中提供的相似元件以具有不同字母作為后綴的相同的標記指示。由此，根據一個實施方式的元件的描述可以獲得不同實施方式的元件的缺少的描述。圖IA示意性示出本發(fā)明的光學測量系統(tǒng)的一個實施方式，其中分別示出照明光束路徑或波陣面光束路徑；圖IB示意性示出在圖IA中示出的實施方式，其中示出物光束路徑；圖IC示意性示出光學測量系統(tǒng)的在圖IA和圖IB中示出的實施方式的部分；圖2A示意性示出根據本發(fā)明的光學測量系統(tǒng)的另一實施方式，其中分別示出照明光束路徑或波陣面光束路徑；圖2B示意性示出在圖2A中示出的實施方式，其中示出物光束路徑；圖3示意性示出根據本發(fā)明的光學測量系統(tǒng)的另一實施方式；圖4示意性示出根據本發(fā)明的光學測量系統(tǒng)的另一實施方式；圖5A示意性示出根據本發(fā)明的光學測量系統(tǒng)的另一實施方式，其中分別示出照明光束路徑或波陣面光束路徑；圖5B示意性示出在圖5A中示出的實施方式，其中示出物光束路徑；圖6示出根據本發(fā)明另一實施方式的光學測量系統(tǒng)，其中具體地示出OCT測量光束路徑；和圖7示出根據本發(fā)明另一實施方式的光學測量系統(tǒng)，其中具體地示出OCT光束路
13徑。
具體實施例方式圖IA示意性示出根據本發(fā)明一個實施方式的光學測量系統(tǒng)1。測量系統(tǒng)1包括光源3，光源3生成測量光5。測量光5由準直光學器件7準直，以生成測量光9，測量光9大致由平面波陣面組成。測量光9在分束器11處被反射并穿過粘合元件13。由粘合元件13 會聚的測量光穿過孔15并由反射器17偏轉達180°，反射器17包括兩個鏡面17’和17"， 鏡面17’和17"彼此正交地取向。由此測量光9在大致相反的方向上偏轉并在橫向方向上位移，即在垂直于測量光9的傳播方向的方向上位移。在另外的實施方式中，反射器17可以是角錐棱鏡(corner cube)。角錐棱鏡包括由玻璃制成的、具有三側棱錐形式的主體。棱錐的外表面由等腰直角三角形組成，其中這些三角形的每一對彼此垂直地取向。此外，角錐棱鏡包括底表面，該底表面是等腰三角形。在角錐棱鏡用于測量系統(tǒng)的情況下，測量光9在三個等腰直角三角形表面處被反射。反射器17可在由雙箭頭20指示的方向上位移?？?5設置在粘合元件13的聚焦區(qū)域中，與反射器17的位移位置無關。由反射器17反射的測量光9穿過粘合元件19，由此形成會聚的測量光。在平面 21中，測量光9大致會聚到點、交叉部(crossover)、并繼續(xù)作為發(fā)散的測量光。發(fā)散的測量光19穿過另一個粘合元件23并轉變?yōu)槠矫娌嚸?。平面測量光9穿過1/4波片24，并且以平面波陣面的形式撞擊眼睛25。人眼睛25的瞳孔位于物面觀中。虹膜的圖像稱為眼睛25的瞳孔。通常瞳孔位于角膜33的頂點后約2. 7到3毫米處。在該實施方式中，物面 28位于第一光學組件31的焦平面四處，第一光學組件31由粘合元件23和粘合元件19組成。因此，眼睛25的瞳孔位于焦平面四中。測量光9穿過眼睛25的角膜33和晶狀體35，并聚焦到視網膜39上的斑37。在分束器22處，測量光由平面波陣面組成，即由一束平行光線束組成。當光學部件僅在正視眼的眼睛沒有球面像差的情況下相對于彼此處于固定位置時，測量光成像在眼睛25的視網膜上的斑37上。在該情況下，反射器被定位為，使得由三個光學組件23、19和13組成的總的系統(tǒng)是無焦系統(tǒng)。但是，在眼睛具有球面像差的情況下，可以分別使反射器17或角錐棱鏡17沿由雙箭頭20指示的方向位移，以生成入射在眼睛25上的稍會聚的測量光9或稍發(fā)散的光9。由此，即使在眼睛具有球面像差的情況下，也可以在視網膜上生成測量光的盡可能小的照明斑。通過沿由雙箭頭20指示的方向使角錐棱鏡17位移，粘合元件13和粘合元件19之間的測量光的光程改變。因此，在眼睛25的球面像差位于一定范圍內的情況下， 測量光9可聚焦在變常眼15的視網膜39上的點。照明斑37是發(fā)射光41的眼睛25的視網膜39上的散射光源，光41由大致球面波陣面組成。光41穿過玻璃體、晶狀體35和角膜33，并形成光43。根據晶狀體35和角膜33 的光學性質和形狀，光43的波陣面偏離平面波陣面。形成光43的波陣面的形式表示光學部件的屈光異?；蜓劬?5的界面，即特別是表示晶狀體35和角膜33的性質和形狀。光43穿過粘合元件23并形成會聚光。在其中形成視網膜的圖像的平面21的空間區(qū)域中，光43最大程度地會聚、隨后發(fā)散。此外，測量光43穿過粘合元件19，被反射器 17反射并橫向位移，穿過孔15，穿過粘合元件13并形成大致由平面波陣面組成的光。測量光43的波陣面偏離平面波陣面表示眼睛25的屈光異常。測量光43進入哈特曼-夏克傳感器47的進入區(qū)域45。進入區(qū)域45由微透鏡陣列形成，其中在微透鏡的共焦面中，設置有諸如CCD相機芯片的電子成像傳感器。電子成像傳感器包括多個像素，每個像素將入射光的強度值轉換為電信號。電信號通過數據線49傳輸到未示出的處理單元。針對哈特曼-夏克傳感器47的微透鏡陣列中的每個微透鏡，處理單元確定由相應微透鏡聚焦的光的位移位置。由此，可確定在哈特曼-夏克傳感器47的進入區(qū)域45中的測量光43的波陣面的形式。參考圖1B，描述了焦平面四的區(qū)域成像到哈特曼-夏克傳感器47的進入區(qū)域45上。由此，可確定從眼睛25發(fā)射的光43的波陣面的形式。參考圖1B，描述了光學測量系統(tǒng)1的更多性質和優(yōu)點。在物面觀中的眼睛25的瞳孔設置在第一光學組件31的焦平面四中，第一光學組件31由粘合元件23和19組成。三個光束53a、5 和53c從焦平面四中的焦點53沿物光束路徑發(fā)出，穿過1/4波片M和粘合元件23，并最大程度地會聚在中間圖像區(qū)域55中。光束53以發(fā)散光束從中間圖像區(qū)域55 發(fā)出，穿過粘合元件19并以大致平行的光束53a’、5北’、53c’從粘合元件19射出。平行的光束53a’、5北’、53c’由反射器17反射并橫向位移，穿過孔15，穿過粘合元件13并在穿過分束器11后聚焦到一點。該點由測量系統(tǒng)1的光軸和哈特曼-夏克傳感器47的進入區(qū)域 45限定。由此，在焦平面四中的點成像到哈特曼-夏克傳感器47的進入區(qū)域45中的點。 角錐棱鏡沿雙箭頭20指示的方向的位移不改變該成像性質，因為從焦平面四中的點發(fā)出的光束在粘合元件19和粘合元件13之間平行取向，其中反射器17設置在光束路徑中。因此，從變常眼或正視眼射出的波陣面的形式可以被高精度地檢查。圖IC示意性示出根據本發(fā)明的圖IA和圖2B示意性示出的實施方式的光學測量系統(tǒng)1的一部分。光束53a、5;3b和53c從焦點51發(fā)出，穿過粘合元件23并聚焦到中間圖像區(qū)域55上。從中間圖像區(qū)域55，三個光束發(fā)出并由粘合元件19偏轉，使得形成三個平行光束53a，、5北，和53c，，它們與光軸10平行地行進。粘合元件23和19形成第一光學組件 31，如上所述。第一光學組件31的焦距f可以如下面所述地確定與光軸10平行的光束53a’在朝向焦平面四的方向上延伸并且超過焦平面四，如由虛線55a’所示出的。因此，入射在第一光學組件31上并且在穿過光學系統(tǒng)31后轉變?yōu)楣馐?3a，的光束5 延伸超過焦平面四，如由虛線5 所示出的。線5 和線55a，相交在點57a。點57a位于第一光學組件31的主平面59中。主平面59位于距焦平面四的距離f處，焦平面四平行于主平面59。在主平面中，還存在與點57a類似的定位點57c，其中點57c通過線55c，和55c相交而限定。因此，光束53a和53c表現為分別在點57a或57c 處折射，點57a或57c位于主平面59中。在穿過第一光學組件31后，光束53a和53c平行于光軸行進。光束53a’、5北’和53c’被角錐棱鏡17反射，如示意性示出的，并且它們由粘合元件13聚焦到波陣面?zhèn)鞲衅?7的進入區(qū)域45上。進入區(qū)域45由微透鏡46的最靠近粘合元件13的那些表面形成。在第一光學組件31的焦平面四中的物面觀中的物區(qū)域28’因此成像到波陣面?zhèn)鞲衅?7的進入區(qū)域45上。每個微透鏡46具有焦距1。在距波陣面?zhèn)鞲衅?7的進入區(qū)域45的距離1處，設置有用于對光強度進行位置敏感檢測的CXD 48。如上所述，光強度的分布的檢測和此后的分析允許確定從物區(qū)域28’發(fā)出的測量光的波陣面的形式。在第一光學組件31的焦平面四中的物區(qū)域28’位于距第一光學組件31的光學表
15面的距離d處，其中該光學表面是最靠近聚焦區(qū)域四的光學表面。在示出的示例性實施方式中，距離d大約是第一光學組件31的焦距f的2. 5倍。光學測量系統(tǒng)1特別適合于眼外科，特別是白內障外科。外科中的眼睛的角膜或瞳孔設置在物區(qū)域28’處。外科中的眼睛的角膜或瞳孔與第一光學組件31的部件之間的距離d在示例性實施方式1中是220毫米。因此，外科醫(yī)生具有足夠的工作空間，以使用他的手執(zhí)行外科操作。如圖1A、1B和IC中示出的實施方式1的光學測量系統(tǒng)可以安裝在相對于光學顯微鏡系統(tǒng)的固定位置處。例如，光學測量系統(tǒng)支撐在從受檢物發(fā)出測量光的光束路徑中的光學顯微鏡系統(tǒng)的物鏡的上游。在該實施方式中，從物區(qū)域觀’發(fā)出的測量光43可以由示意性示出的折疊式反射器61反射。在折疊式反射器61處反射后，測量光穿過第一光學組件31后入射在波陣面?zhèn)鞲衅?7的進入區(qū)域45上，并在角錐棱鏡17處被反射并穿過粘合元件13。在圖IA和圖IB中，指示折疊式反射器61的位置。從物區(qū)域觀’發(fā)出的光的另一部分通過顯微鏡系統(tǒng)的物鏡引導，以執(zhí)行顯微鏡成像。因此，外科醫(yī)生可以獲得外科中的物的顯微鏡圖像以及執(zhí)行從物區(qū)域28’發(fā)出的測量光的波陣面形式的分析。根據實施方式， 折疊式反射器61靠近顯微鏡系統(tǒng)的物鏡。由此，自由工作空間降低得盡可能小。圖2A和圖2B示意性示出根據本發(fā)明的另一實施方式Ia的光學測量系統(tǒng)。光學測量系統(tǒng)Ia的一些部件類似于在圖1A、圖IB和圖IC中示出的光學測量系統(tǒng)1的部件。由此，對于這些部件的詳細描述，參考實施方式1的相應描述。例如，實施方式Ia的粘合元件 19a和13a對應于實施方式1的粘合元件19和13。此外，實施方式1的光源3、準直光學器件7和波陣面?zhèn)鞲衅?7對應于光源3a、準直光學器件7a和波陣面?zhèn)鞲衅?7a。不同于在圖1A、圖IB和圖IC中示出的光學測量系統(tǒng)、并且包括粘合元件23的實施方式1，在圖2A和圖2B中示出的實施方式Ia包括由透鏡系統(tǒng)63a和透鏡系統(tǒng)6 組成的透鏡組23a。此外，實施方式Ia不包括分別如實施方式1的情況的反射器17或角錐棱鏡 17。而是，孔15a、粘合元件13a、分束器11a、準直光學器件7a、光源3a和波陣面?zhèn)鞲衅?7a 相對于彼此設置在固定的位置，并可以一起在沿測量系統(tǒng)Ia的光軸IOa的方向上位移。這通過虛線框67a示出，虛線框67a可沿由雙箭頭69示出的方向位移。如參考在圖1A、圖IB 和圖IC中示出的實施方式1所描述的，入射在物區(qū)域28’上的測量光的在粘合元件19和 13或者19a和13a之間各自光程的變化以及從物區(qū)域28’發(fā)出的測量光43的光程的變化允許對受檢眼睛25進行球面像差的補償。該補償影響照明以及射出眼睛25的測量光的波陣面的分析。由此，可以擴展波陣面?zhèn)鞲衅?7的動態(tài)測量范圍。為了實施方式中的該目的，替代提供可位移的單元67a，通過使用反射器17或角錐棱鏡17 (如分別按照相應方式在圖IA和圖IB中示出的)可以提供一種結構。因此，如在圖1A、圖IB和圖IC中示出的光學測量系統(tǒng)的實施方式1可以不包括反射器17。相反， 部件孔15、粘合元件13、分束器11、準直光學器件7、光源3和波陣面?zhèn)鞲衅?7可以相對于彼此支撐在固定位置處，并設計為可一起沿光軸10位移，如按照相應方式在圖2A和圖2B 中示出的。這些部件還可以設計為不可位移。在這些部件不可位移的情況下，提供一種具有大的動態(tài)范圍的波陣面?zhèn)鞲衅?7，因為在該情況下在具有球面像差的眼睛被檢查時不可能進行預補償。在焦平面^a內的物面^a中的物區(qū)域觀’中，設置沒有球面像差的正視眼的眼睛25的角膜33或瞳孔。由光源3a生成的光fe由準直光學器件7a轉變?yōu)榇笾掠善矫娌嚸娼M成的測量光9。在由分束器Ila反射、穿過粘合元件13a、通過孔15a、通過交叉部、穿過粘合元件19a、通過平面21a中的測量光9的交叉部、穿過透鏡系統(tǒng)6 和穿過透鏡系統(tǒng) 63a后，測量光9以平面波陣面入射在眼睛25，。沒有球面像差的變常眼將測量光9聚焦到眼睛25的視網膜39的點37上。從點37，球面波陣面在穿過玻璃體、晶狀體35和角膜33 后發(fā)出并射出眼睛作為在物區(qū)域觀’中具有平面波陣面的測量光43。測量光43穿過透鏡系統(tǒng)63a、穿過透鏡系統(tǒng)65a、穿過粘合元件19a、穿過粘合元件13a和穿過分束器Ila并入射在波陣面?zhèn)鞲衅?7a上。這里，未示出的CXD檢測器記錄光的分布，以確定從物區(qū)域28’ 發(fā)出的測量光43的波陣面的形式。物區(qū)域28’和透鏡系統(tǒng)63a的最靠近物區(qū)域28’的表面之間的工作距離d大約是第一光學組件31a的焦距f的三倍，第一光學組件31a由透鏡系統(tǒng)63a、透鏡系統(tǒng)65a、和粘合元件19a組成。因此，光學測量系統(tǒng)的實施方式Ia提供了足夠大的工作距離d，以為執(zhí)行外科操作提供足夠的自由工作空間。圖2B示出光學測量系統(tǒng)的實施方式la，其中示出物光束路徑、即從物面28a發(fā)出的光束路徑，以說明測量系統(tǒng)Ia的更多性質。眼睛25的瞳孔設置在示出的示例中的物面洲中，示出的示例使用用于檢查眼睛25的光學測量系統(tǒng)la。因此，物光束路徑對應于瞳孔光束路徑。從焦點51a發(fā)出的光43的光束53a、5 和53c由透鏡系統(tǒng)63a轉變?yōu)楣馐?3a"、53b〃和53c"，光束53a〃、53b〃和53c 〃每一個平行于光學測量系統(tǒng)Ia的光軸IOa行進。焦點51a也位于物區(qū)域^a’中。因此，透鏡系統(tǒng)63a的主平面63a’和物區(qū)域^a’之間的距離等于透鏡系統(tǒng)63a的焦距f (63a)。透鏡系統(tǒng)63a的焦距f (63a)大致對應于物區(qū)域^a’和透鏡系統(tǒng)63a的最靠近物區(qū)域觀3’的表面之間的工作距離d。透鏡系統(tǒng)6 和粘合元件19a按照對應于它們的焦距之和(即，f (6 )+f (19a))的距離設置在光軸10上。由此，透鏡系統(tǒng)6 和粘合元件19a形成所謂的開普勒望遠鏡。開普勒望遠鏡是無焦系統(tǒng)的示例，其將入射的平行光束轉變?yōu)槌錾涞钠叫泄馐Ｒ虼?，平行光?3a"、 53b “和53c〃由透鏡系統(tǒng)6 和粘合元件19a轉變?yōu)槠叫泄馐?3a，、53b，和53c，。在光束53a，、53b，和53c，穿過粘合元件13a后，它們聚焦到波陣面?zhèn)鞲衅?7a的進入區(qū)域45a 上。由此，物區(qū)域’成像到波陣面?zhèn)鞲衅鞯倪M入區(qū)域4 上。由于粘合元件19a和粘合元件13a之間的光束平行，這樣的成像獨立于粘合元件19a和粘合元件13a之間的測量光的光程的改變。這樣的改變通過沿箭頭69指示的方向使系統(tǒng)67a位移而獲得。圖3示出根據本發(fā)明的光學測量系統(tǒng)的另一實施方式lb。元件63b、65b、19b、13b、 lib,7b,3b和47b相對于彼此的結構和取向大致分別對應于在圖2A和圖2B中示出的元件 63a、65a、19a、13a、1 la、7a、3a和47a。與迄今所示出和描述的實施方式相比，光學測量系統(tǒng) Ib還包括透鏡元件71、73和75，它們按照該順序設置在第一光學組件31b的焦平面^b的物區(qū)域^b'和粘合元件19b之間，第一光學組件31b由透鏡系統(tǒng)6 和透鏡系統(tǒng)6 組成。透鏡元件71包括40毫米的焦距，透鏡元件73包括18. 5毫米的焦距，并且透鏡元件75 包括75毫米的焦距。這些透鏡元件71、73和75設置為檢查無晶狀體眼25 (即眼睛)，其中透鏡已經去除并且因此在圖3中省略。示出光束43a、4!3b和43c，這些光束從眼睛25的視網膜39的點37發(fā)出并射出眼睛25。在示出的實施方式中，無晶狀體眼具有19屈光度。 從物區(qū)域^b’發(fā)出并且表示球面波陣面的發(fā)散的光束43a、4!3b和43c由光學測量系統(tǒng)Ib
17的光學成像系統(tǒng)以平行波陣面成像到波陣面?zhèn)鞲衅鞯倪M入區(qū)域4 上。由此，可以通過插入透鏡元件71、73和75，以進一步增加波陣面?zhèn)鞲衅?7的動態(tài)測量范圍，使得甚至無晶狀體眼也可以根據球面和非球面像差而檢查。透鏡元件71、73和75還可以設置在圖1A、1B、 1C、2A和2B中示出的實施方式中。圖4示出根據本發(fā)明的光學測量系統(tǒng)的另一實施方式lc。光學測量系統(tǒng)Ic包括波陣面分析系統(tǒng)77和光學顯微鏡系統(tǒng)79。波陣面分析系統(tǒng)77的許多部件具有與在圖2A 和圖2B中示出的光學測量系統(tǒng)Ia相似的結構和相似的相對取向。這些部件的詳細描述因此被省略。光學測量系統(tǒng)Ia的透鏡系統(tǒng)63a還是在光學測量系統(tǒng)Ic中的光學顯微鏡系統(tǒng) 79的物鏡63c。在圖4示出的實施方式中，物鏡63c具有53毫米的直徑。從由透鏡系統(tǒng) 19c、透鏡系統(tǒng)65c和物鏡63c組成的第一光學組件31c的焦平面29c中的物區(qū)域^c’作為平行光束發(fā)出的、并因此形成平面波陣面的光束43a、4!3b和43c在穿過第一光學組件31c、 粘合元件13c和分束器Ilc后以平面波陣面入射在波陣面?zhèn)鞲衅?7c上。從物區(qū)域^c’ 發(fā)出的、并且因此不表現平面波陣面的平行光束以非平面波陣面入射在波陣面?zhèn)鞲衅?7c 上。如上所述，這樣的非平面波陣面的形式可以通過由波陣面?zhèn)鞲衅?7c檢測強度分布和通過后續(xù)分析來確定。此外，光學測量系統(tǒng)Ic允許獲得物區(qū)域觀(3’的顯微鏡圖像。從第一光學組件 31c (和物鏡63c)的焦平面^c中的物區(qū)域^c’中的點51發(fā)出光束81和83。光束81和 83形成立體角度α。光束81穿過物鏡63c的區(qū)域85，并且光束83穿過物鏡63c的區(qū)域 87，然后作為平行光束傳播。接著，光束81穿過縮放系統(tǒng)89并且光束83穿過縮放系統(tǒng)91。 在物鏡63c的下游，可以存在用于將物區(qū)域^c’成像到圖像區(qū)域的目鏡系統(tǒng)和/或相機。在示出的實施方式中，最靠近物鏡63c的物區(qū)域觀(3’的表面和物區(qū)域觀(3’之間的距離d總計20厘米。在示出的實施方式中，該距離對應于物鏡的焦距f (63c)。更多的實施方式包括具有15厘米或25厘米的焦距的物鏡。由透鏡系統(tǒng)19c、透鏡系統(tǒng)65c和物鏡 63c組成的光學組件31c的焦距f在示出的實施方式中總計大約70毫米。由此，為執(zhí)行外科操作提供足夠大的工作空間，其中焦距f小很多。在圖4中示出的光學測量系統(tǒng)的實施方式Ic中，用于分析波陣面的光線43a、4!3b 和43c穿過光學顯微鏡系統(tǒng)79的物鏡63c。物鏡63c是在物鏡63c的區(qū)域86中被穿過，該區(qū)域86不同于光束81和83通過的區(qū)域85和87，光束81和83用于顯微鏡成像。用于分析波陣面的光束43a、4!3b和43c通過折疊式反射器61c從光學顯微鏡系統(tǒng)79的另外的部件去耦合。作為對去耦合的該方法的另選例，光束43a、4!3b和43c可以通過折疊式反射器61c 在物區(qū)域觀(’和光學顯微鏡系統(tǒng)79的物鏡63c之間去耦合，這由虛線指示。由此，在圖1A、 IB和IC中示出的光學測量系統(tǒng)的實施方式1可以與光學顯微鏡系統(tǒng)79或與在圖5A和圖 5B中示出的實施方式Id組合。通過折疊式反射器61，這示出在圖1A、圖1B、圖5A和圖5B中。替代同時位移由波陣面分析系統(tǒng)77的框67c包圍的部件，透鏡系統(tǒng)19c和粘合元件13c之間的光程可以通過提供可位移的角錐棱鏡17(諸如在圖1A、圖IB中示出)而改變。受檢眼睛的球面像差的預補償的該方式可以與具有折疊式反射器61c的測量光47的去耦合以及通過使用折疊式反射器61的測量光43的去耦合組合地使用。
光學測量系統(tǒng)Ic給外科醫(yī)生提供眼睛的前腔的顯微鏡圖像并且同時允許分析從眼睛發(fā)出的測量光的波陣面。由此，通過使用波陣面?zhèn)鞲衅骺梢赃M行折射的精確測量。由于大的工作空間，波陣面分析系統(tǒng)不必在外科操作期間去除并且不必在需要它的情況下插入。由此，處理顯著地簡化并且波陣面分析系統(tǒng)不需要可樞轉地支撐。物區(qū)域^c’也位于物鏡63c的焦平面中。在物鏡63c的下游，從物區(qū)域^c’的點51發(fā)出的光束81和83平行，這導致針對后續(xù)部件和顯微鏡成像的更多的優(yōu)點。在光學測量系統(tǒng)Ic的波陣面分析系統(tǒng)77中，與在圖3中示出的光學測量系統(tǒng)的實施方式Ib類似地提供更多透鏡元件71、73和75，以分析從無晶狀體眼射出的波陣面。因此，可以檢查具有 14屈光度、19屈光度、24屈光度和其間的值的球面像差的眼睛。在沒有提供透鏡元件71、 73和75的情況下，具有至少在_5dft到+5dft之間的范圍中的球面像差的眼睛可以通過分別改變元件13和19、13a和19a或者13c和19c之間的光程而被檢查。在圖2A和圖2B中示出的由透鏡系統(tǒng)6 和粘合元件19a形成的開普勒望遠鏡可以由伽利略望遠鏡或另一無焦系統(tǒng)替代。根據一個實施方式，波陣面?zhèn)鞲衅鞯倪M入區(qū)域具有6. 34mm*6. 34mm的尺度。在另選實施方式中，可以提供其他尺度。光源3、3a、!3b和3c分別通常包括超發(fā)光二極管并用作點光源。另外，光學測量系統(tǒng)Ic可以設計為使得光程針對球面像差的預補償是可變的。諸如例如1/4波片或分束器(配置為偏光分束器)的與光的偏振相互影響的光學元件可以用于將在光學表面處生成的反射光與從視網膜39上的照明斑發(fā)出的測量光分開。圖5A和圖5B示意性示出根據本發(fā)明的光學測量系統(tǒng)Id的另一實施方式。在圖 5A中再次示出照明光束路徑或波陣面光束路徑并且在圖5B中示出物光束路徑。光學測量系統(tǒng)Id包括了在該實施方式中為粘合元件的第一光學組件31d、在該實施方式中為粘合元件的第二光學組件13d以及波陣面?zhèn)鞲衅?7d。為了照亮眼睛25，光學測量系統(tǒng)Id還包括發(fā)出光5d的光源3d。光5d由光束成形光學器件7d轉換為會聚的測量光9并在分束器Ild處被反射后聚焦到孔12d的區(qū)域。在檢查正視眼的情況下，孔12d設置在粘合元件31d的焦平面中。在已經穿過粘合元件31d 后，測量光9大致包括入射在眼睛25上的平面波陣面。在已經穿過角膜33、自然的晶狀體 35后，測量光9聚焦到視網膜39的點37。光41從點37發(fā)出并在已經穿過自然的晶狀體35和角膜33后形成測量光43。在正視眼的情況下，測量光43大致由平面波陣面組成。人眼的瞳孔設置在物區(qū)域^d’中的物面^d中。物面28d與粘合元件31d之間的距離表示為距離d，并且粘合元件31d的焦距在圖5A中表示為距離f。從物區(qū)域觀(1’發(fā)出的測量光43穿過粘合元件31d，通過孔12d 的平面中的交叉部，穿過分束器lld，穿過粘合元件13d并且在正視眼的情況下以平面波陣面撞擊波陣面?zhèn)鞲衅?7d的進入區(qū)域45d。粘合元件31d和粘合元件13d形成無焦系統(tǒng)，特別是開普勒系統(tǒng)。為了實現該目標，粘合元件31d和粘合元件13d沿光軸IOd以一定距離設置，其中該距離對應于粘合元件 31d和粘合元件13d的焦距之和。通過如雙箭頭16d所指示地沿光軸IOd位移由框14d包圍的部件(S卩，光源3d、光束成形光學器件7d、分束器Ild和孔12d)，甚至在具有球面像差的眼睛被證實的情況下可以在眼睛25的視網膜39上生成具有小尺度的照明斑37。在該情況下，從物區(qū)域^d’發(fā)出
19的測量光43不由大致平面波陣面形成。這也是入射在波陣面?zhèn)鞲衅?7d的進入區(qū)域45d 的測量光的情況。因此，對于在實施方式Id中使用的波陣面?zhèn)鞲衅?7d，可以測量具有較小曲率的波陣面。圖5B示出光學測量系統(tǒng)Id的物光束路徑。從物面^d中的物區(qū)域^d’中的點 28"發(fā)出光束穿過粘合元件31d、分束器Ild和粘合元件13d并撞擊波陣面?zhèn)鞲衅?7d的進入區(qū)域中的點45d’。明顯的是，粘合元件31d和物面28d之間的距離d比粘合元件31d的
焦距f大許多。光學測量系統(tǒng)Id可以包括折疊式反射器61，該折疊式反射器61允許將光學測量系統(tǒng)Id與光學顯微鏡系統(tǒng)79組合，如在圖4中所示。在圖4中，折疊式反射器61的位置示意性地表示。圖6示意性示出根據本發(fā)明實施方式的光學測量系統(tǒng)le。如圖6中示出的，光學測量系統(tǒng)Ie配置為通過分析從物區(qū)域發(fā)出的波陣面并通過光學相干斷層掃描技術(OCT) 來受檢物區(qū)域^e’。為了該效果，如圖6中示出的，除了在圖IA和IB中示出的測量系統(tǒng)1， 光學測量系統(tǒng)Ie還包括OCT系統(tǒng)93和OCT分束器95。OCT系統(tǒng)93包括OCT部件97，OCT 部件97包括用于生成OCT測量光99的OCT光源、用于分離和組合OCT測量光的光學耦合器、基準鏡、光譜儀、位置敏感檢測器和分析系統(tǒng)。OCT光源發(fā)出OCT測量光99，OCT測量光99穿過準直光學器件101并作為準直O(jiān)CT 測量光束進入掃描儀，掃描儀包括兩個掃描鏡103和105。掃描鏡103和105可繞軸樞轉， 這些軸彼此垂直地取向，用于掃描在物區(qū)域觀“上的OCT測量光99。為了說明的目的，在圖6中示出元件97、101和103，它們關于兩個掃描鏡103和105之間的連線傾斜。OCT測量光99可以包括1290nm到1330nm之間的波長的光，作為主要部分。圖6按照示例性方式示出當掃描鏡位于三個不同樞轉位置處時在掃描鏡105的點 A處反射的OCT測量光的三個光束，三個不同樞轉位置是通過繞樞轉軸樞轉該樞轉鏡而獲得，該樞轉軸垂直于紙張平面取向并與點A相交。OCT測量光99的光束入射在包括分色鏡 96的OCT分束器95上。分色鏡96包括淀積在分色鏡96的鏡面上的多個層，其中這些層具有不同的介電性質，以高效率地反射入射的OCT測量光99并僅透射諸如小于30%的小部分。OCT測量光99在分色鏡96處反射后穿過透鏡19e。例如，透鏡19e可以設計為粘合透鏡和附加的單獨透鏡。接著，OCT測量光99穿過粘合透鏡23e。粘合透鏡2 和透鏡19e 形成第一光學組件31e。第一光學組件31e將掃描鏡105的中心的點A成像到第一光學組件31e和物區(qū)域觀6’之間的點A’，第一光學組件31e的焦點51e位于物區(qū)域^e’中。同理，掃描鏡103和掃描鏡105之間的連線的中心的點P由第一光學組件31e成像到點P’。 在該位置處，光學折疊式反射器61可以定位，用于偏轉朝向物區(qū)域^e’傳播的OCT測量光 99和從物區(qū)域^e’返回的OCT測量光。在光學測量系統(tǒng)Ie與光學顯微鏡組合地使用的情況下這可能是有利的。在該情況下，折疊式反射器61可以設置在顯微鏡的主物鏡和物區(qū)域 28e'之間的顯微鏡的光束路徑中。具體地說，在這樣的情況下，有利的是，光學測量系統(tǒng)Ie將點P成像到位于折疊式反射器61上的點P’，因為對于鏡103、105的不同樞轉位置，點P’從折疊式反射器61的中心的離散最小化。因此，可以設計尺寸上緊湊的折疊式反射器61，使得防止顯微鏡的光束路徑的模糊。為了實現該目標，全部掃描儀的掃描鏡(在該情況下為掃描鏡103和105)必須盡可能靠近點P設置，并且折疊式反射器61必須盡可能靠近點P’。對應于掃描鏡105的三個不同樞轉位置的OCT測量光的三個光束入射在物區(qū)域 28e'內的三個不同點處，在這些點處光束與物相互作用，這些點設置在物區(qū)域^e’中。在圖6中，僅示出三個掃描點。但是，通過連續(xù)樞轉掃描鏡103、105，全部的物區(qū)域^e’被掃描。從物區(qū)域觀￥發(fā)出的OCT測量光已經在物內的不同層處被反射并且由此包含受檢物的結構信息。反射的OCT測量光100穿過粘合元件23e、透鏡19e，并且主要部分在OCT 分束器95的分色鏡96處反射。在掃描鏡103、105處進一步反射后，返回的OCT測量光穿過準直光學器件101并進入OCT部件97的光纖(這未示出)。接著，返回的OCT測量光疊加在基準光并且由光譜儀光譜上分散并由位置敏感檢測器檢測。對干涉疊加在基準光上的返回的OCT測量光的光譜進行處理以從受檢物的橫向物區(qū)域^e’沿深度方向(即，垂直于物面^e)獲得結構信息。如在圖IA和IB中所示，諸如光學測量系統(tǒng)的實施方式1、還有如圖6所示的光學測量系統(tǒng)Ie包括如上所述的用于分析波陣面的部件。為了簡化圖6中的說明，通過粘合元件13e、透鏡19e和粘合元件2 朝向物區(qū)域^e’引導的測量光9的光束路徑以及返回的測量光43被示出。這些光束路徑在圖IA和IB中示出，從圖IA和IB看到，也在圖6中示出的光學測量系統(tǒng)Ie的實施方式中，物區(qū)域觀￥、特別是第一光學組件31e的焦點51e成像到哈特曼-夏克傳感器47e的進入區(qū)域45e。因此，實施方式Ie通過分析從物區(qū)域發(fā)出的波陣面并通過獲得OCT結構數據而允許同時檢查該物區(qū)域^e’。具體地說，波陣面光源3e可以配置為使得由光源3e生成的測量光的中央部分位于大約830nm至870nm的波長范圍內。OCT分束器95、特別是其分色鏡 96設計為使得投射830nm至870nm的波長范圍的光的基本部分。由此，可以將OCT測量光與用于檢查波陣面的測量光分開，以減少干擾。根據另一實施方式，在透鏡19e和粘合元件1 之間不提供反射器17e，使得用于波陣面分析的測量光9、43的光束路徑沿粘合元件19e、23e的光軸(即，第一光學組件31e 的光軸)直線傳播，而不被偏轉。根據本發(fā)明的另一實施方式，OCT分束器95可以設置在第二光學組件1 和哈特曼-夏克傳感器4 之間，而不位于第一光學組件31e和第二光學組件1 之間。這由虛線框指示。因此，OCT系統(tǒng)93示出為具有標號93a的虛線框的另選。該實施方式在通過使用OCT系統(tǒng)從眼睛的后部部分獲得結構信息的情況中是有利的。當光學測量系統(tǒng)不具有反射器17e時，OCT分束器9 或OCT系統(tǒng)93a的該設置可以具體地使用，如上所述。圖7示意性示出根據本發(fā)明另一實施方式的光學測量系統(tǒng)If。如圖7所示，光學測量系統(tǒng)If按照與圖4中示出的光學測量系統(tǒng)Ic相似的方式設計，至于光學測量系統(tǒng)If， 它也包括波陣面分析系統(tǒng)77的部件67c以及顯微鏡系統(tǒng)79。顯微鏡系統(tǒng)79包括用于對物區(qū)域^c'成像的物鏡63c，在穿過縮放系統(tǒng)89、91后物區(qū)域^c'位于焦平面^c中。另外，波陣面分析系統(tǒng)77設計為使得從物區(qū)域^c’發(fā)出的波陣面或穿過物區(qū)域^c’的波陣面根據它們的形式可檢查，如參考圖4所描述的。除了如圖4所示出的光學測量系統(tǒng)Ic的功能，圖7中示出的光學測量系統(tǒng)If還允許沿深度方向、即垂直于焦平面^c的方向通過使用OCT系統(tǒng)93a檢查物區(qū)域^c’的結構。為此，OCT系統(tǒng)93a包括與在圖6中示出的OCT系統(tǒng)93相似的部件。在圖7中，示意性地示出針對掃描儀的三個不同樞轉位置的OCT測量光99a的光束路徑，掃描儀由掃描鏡103a、10fe組成。為了簡化說明，示出從掃描鏡103a、10fe之間的點P按照三個不同方向發(fā)出的OCT測量光99a。另選地，在該點P處，可以設置3D掃描儀的中心。在掃描儀包括一個以上的鏡像表面的情況下，點P有利地設置，使得到掃描儀的鏡面的距離最小化。從點P發(fā)出的OCT測量光99的光束在分色鏡96a處反射主要部分并穿過無焦系統(tǒng)(由粘合元件19c和粘合元件65c組成)，并成像到點P’，點P’設置在折疊式反射器61c 的中心。點P由粘合元件19c (即第一光學組件31c的第二光學子組件)和通過粘合元件 65c (即，第一光學組件的第一光學子組件的第二透鏡組)成像到點P’，點P’位于折疊式反射器61c的中心處。因此，針對由掃描鏡103a、10 組成的掃描儀的不同樞轉位置，存在對點P’的最小的離散。在理想地設置的具有僅一個反射表面的3D掃描儀的情況下，期望沒有光束離散。這允許設計尺寸上緊湊的折疊式反射器61c，使得顯微鏡81和83的光束路徑可以通過折疊式反射器61c，并進入立體顯微鏡系統(tǒng)79的相應縮放系統(tǒng)中。作為對圖7中示出的OCT分束器9如和OCT系統(tǒng)93a的設置的另選例，這些部件或至少OCT分束器％a可以設置在粘合元件65c和折疊式反射器61c之間。作為對圖6和圖7中示出的實施方式的另選例，OCT分束器95、％a或分色鏡96、 96a可以設計為使得OCT測量光99、99a可以按比反射更高的效率被透射。它們還可以設計為使得用于波陣面的測量的測量光9按比透射更高的效率被反射。因此，在另選實施方式中，波陣面系統(tǒng)77和OCT系統(tǒng)93、93a的空間設置可以互換。根據本發(fā)明的另外實施方式，包括OCT測量光的總強度的70%的波長范圍可以與包括用于檢查波陣面的測量光的總強度的70%的波長范圍重疊。由此，為了檢查波陣面和為了進行使用OCT光的檢查，可以使用相同波長范圍的光。在該情況下，具有分色鏡96、96a 的OCT分束器95、％a不是必要的。在該情況下，有利的是，連續(xù)地執(zhí)行用于確定頂波陣面的測量和用于通過使用OCT來確定結構的測量。由此，防止干擾。但是，還可以同時執(zhí)行兩種測量。諸如1/4波片的具有偏光效果的光學元件可以插入光束路徑。例如，元件ll、lla、 lib、11c、lid、lie可以配置為偏光分束器。根據另外的實施方式，OCT測量光99的光束不聚焦到物區(qū)域觀(3’、28e’，而聚焦到更深的區(qū)域，諸如聚焦到受檢眼睛的視網膜上。
2權利要求
1.一種眼外科測量系統(tǒng)，該眼外科測量系統(tǒng)包括波陣面?zhèn)鞲衅?47)，其用于表征測量光在所述波陣面?zhèn)鞲衅鞯倪M入區(qū)域G5)中的波陣面形式；和成像光學器件(13、19、23)，其包括用于通過使用所述測量光而將物區(qū)域08’ ) 成像到所述波陣面?zhèn)鞲衅鞯乃鲞M入區(qū)域的第一光學組件(31)和第二光學組件(13)，其中，以下關系成立1. ^ d,其中f表示所述第一光學組件(31)的焦距；和d表示所述物區(qū)域08’ )和所述第一光學組件(31)之間的距離。
2.根據權利要求1所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，以下關系成立1.5*f ^ d，特別是2*f 彡 do
3.根據權利要求1或2所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，以下關系成立d^ 150毫米，特別是d ^ 175毫米，尤其特別是d ^ 190毫米。
4.根據權利要求1至3中任何一項所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，所述第一光學組件 (31)和所述第二光學組件(1 中的至少一個是折射光學組件，特別是透鏡組。
5.根據權利要求1至4中任何一項所述的眼外科測量系統(tǒng)，該眼外科測量系統(tǒng)還包括第三光學組件(89、91)，所述第三光學組件(89、91)被設置并設計為用于將所述物區(qū)域 (28')沿顯微鏡光束路徑成像到圖像區(qū)域上，其中所述圖像區(qū)域不同于所述波陣面?zhèn)鞲衅鞯乃鲞M入區(qū)域G5)。
6.根據權利要求1至5中任何一項所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，所述物區(qū)域08’) 位于所述第一光學組件的聚焦區(qū)域09)中。
7.根據權利要求6所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，所述第一光學組件包括彼此相距一定距離設置的第一光學子組件和第二光學子組件(19)。
8.根據權利要求6或7所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，所述測量光沿所述測量光在所述第一光學組件(31)和所述第二光學組件(13)之間的光束路徑所穿過的光程(0P ；OP1,OP2) 是可變的。
9.根據權利要求8所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，所述眼外科測量系統(tǒng)被設計為通過改變所述第一光學組件(31)和所述第二光學組件(13)之間的所述光程(0P ；OP1, OP2)，能夠表征從設置在所述物區(qū)域08’ )中并具有_5dpt到+25dpt之間的屈光異常的眼睛發(fā)出的測量光的波陣面的形式。
10.根據權利要求8或9所述的眼外科測量系統(tǒng)，該眼外科測量系統(tǒng)還包括用于偏轉所述測量光、特別是偏轉所述測量光達180°的反射器，其中所述反射器可位移地設置在所述測量光的所述光束路徑中、所述第一光學組件(31)和所述第二光學組件(1 之間，以改變所述測量光的穿過的光程。
11.根據權利要求10所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，所述反射器包括按照不同于O的角度設置的至少兩個鏡面。
12.根據權利要求10所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，所述反射器包括回射器(17)，特別是角錐棱鏡。
13.根據權利要求6至12中任何一項所述的眼外科測量系統(tǒng)，該眼外科測量系統(tǒng)還包括分束器(11)，所述分束器(11)設置在所述測量光的所述光束路徑中、所述波陣面?zhèn)鞲衅?(47)的所述進入區(qū)域0 和所述第二光學組件(1 之間。
14.根據與權利要求7結合的權利要求7至13中任何一項所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，以下關系成立d(l，2)≥ fl*d(d-n)，其中d(l,2)表示所述第一光學子組件的部件和所述第二光學子組件(19)的部件之間的距離，并且Π表示所述第一光學子組件的焦距。
15.根據與權利要求7結合的權利要求7至14中任何一項所述的眼外科測量系統(tǒng)， 其中，所述第一光學子組件包括第一透鏡組(63c)，特別是物鏡，并且所述第一光學子組件還包括第二透鏡組(65c)，所述第二透鏡組(65c)被設置在相距所述第一透鏡組 (63c) 一定距離處。
16.根據與權利要求5結合的權利要求15所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，所述顯微鏡光束路徑穿過所述第一光學子組件的所述第一透鏡組(63c)，并且其中所述第三光學組件包括縮放系統(tǒng)(89、91)。
17.根據權利要求15或16所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，在所述測量光的所述光束路徑中、在所述第一光學子組件03c)的所述第一透鏡組(63c)和所述第二透鏡組(65c)之間設置有鏡面(61c)。
18.根據權利要求15至17中任何一項所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，所述第一光學子組件的所述第二透鏡組(65c)和所述第二光學子組件(19c) 一起形成無焦系統(tǒng)，特別是開普勒系統(tǒng)。
19.根據權利要求15至18中任何一項所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，所述物區(qū)域設置在所述第一光學子組件03c)的所述第一透鏡組(63c)的聚焦區(qū)域中。
20.根據與權利要求5結合的權利要求6至14中任何一項所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，所述第三光學組件包括物鏡(63c)和縮放系統(tǒng)(89、91)，其中所述測量光的所述光束路徑未橫越所述物鏡，并且其中在所述測量光的所述光束路徑中、在所述物區(qū)域08c’ )和所述第一光學子組件(23c)之間設置有鏡面(61)。
21.根據權利要求20所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，所述物區(qū)域設置在所述物鏡的聚焦區(qū)域中。
22.根據權利要求1至5中任何一項所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，所述物區(qū)域Q8d’) 不同于所述第一光學組件(31d)的聚焦區(qū)域09d)。
23.根據權利要求22所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，所述第一光學組件(31d)和所述第二光學組件(13d)形成無焦系統(tǒng)，特別是開普勒系統(tǒng)。
24.根據權利要求22或23所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，在所述測量光的所述光束路徑中、在所述第一光學組件(31d)和所述第二光學組件(13d)之間可位移地設置有分束器 (Ild)。
25.根據權利要求22至M中任何一項所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，在所述第一光學組件(31d)和所述物區(qū)域08d’ )之間設置有鏡面(61)。
26.根據上述權利要求中任何一項所述的眼外科測量系統(tǒng)，該眼外科測量系統(tǒng)還包括 OCT系統(tǒng)，該OCT系統(tǒng)具有用于生成OCT測量光的OCT光源，其中在所述OCT測量光的OCT 光束路徑中、在所述第一光學組件(31)和所述第二光學組件(1 之間或者在所述第二光學組件(1 和所述波陣面?zhèn)鞲衅鞯乃鲞M入區(qū)域0 之間設置有OCT分束器，使得所述 OCT測量光被引導至少通過所述第一光學組件(31)以照亮所述物區(qū)域08d’)。
27.根據權利要求沈所述的眼外科測量系統(tǒng)，該眼外科測量系統(tǒng)還包括至少一個可樞轉的掃描鏡，所述掃描鏡設置在所述OCT光束路徑中、所述OCT光源和所述OCT分束器之間。
28.根據與權利要求15和權利要求17結合的權利要求27所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，所述掃描鏡、所述第一光學子組件的所述第二透鏡組(65c)和所述第二光學子組件(19c)被設計并設置為使得將靠近所述掃描鏡的區(qū)域成像到靠近所述鏡面(61c)的區(qū)域上。
29.根據權利要求1至洲中任何一項所述的眼外科測量系統(tǒng)，該眼外科測量系統(tǒng)還包括用于生成所述測量光(9)的波陣面光源，其中所生成的測量光的總強度的至少80%由波長在800nm到870nm之間的光組成，特別是由波長在820nm到840nm之間的光組成。
30.根據權利要求沈至四中任何一項所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，所生成的OCT 測量光的總強度的至少80%由波長在1280nm到1320nm之間的光組成，特別是由波長在 1300nm到1320nm之間的光組成。
31.根據權利要求沈至30中任何一項所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，所述OCT分束器包括分色鏡，其中所述OCT分束器在SOOnm到870nm之間的波長范圍中的透射率、特別是在 820nm到840nm之間的波長范圍中的透射率為在1280歷到1340nm之間的波長范圍中的透射率、特別是在1300nm到1320nm之間的波長范圍中的透射率的至少兩倍高或者至多一半尚ο
32.根據權利要求沈至31中任何一項所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，所述OCT分束器包括分色鏡，其中所述分色鏡在1280nm到1340nm之間的波長范圍中的反射率、特別是在 1300nm到1320nm之間的波長范圍中的反射率為在800nm到870nm之間的波長范圍中的反射率、特別是在820nm到840nm之間的波長范圍中的反射率的至少兩倍高或者至多一半高。
33.根據權利要求沈至32中任何一項所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，入射在所述OCT 分束器上的OCT測量光的至少70%的強度在所述OCT分束器處被反射。
34.根據權利要求沈至33中任何一項所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，入射在所述OCT 分束器上的所述測量光(9)的至少70%的強度透射通過所述OCT分束器。
35.根據權利要求沈至34中任何一項所述的眼外科測量系統(tǒng)，其中，所述測量光(9) 的總強度的至少60%、特別是至少80%由所述OCT測量光的總強度的80%所位于的波長范圍中的光組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及光學測量系統(tǒng)，該光學測量系統(tǒng)包括用于表征測量光的波陣面形狀的波陣面?zhèn)鞲衅鳎⑶野ǔ上裢哥R，其中成像透鏡包括將物區(qū)域成像到波陣面?zhèn)鞲衅鞯倪M入區(qū)域的第一光學組件和第二光學組件。物區(qū)域和第一光學組件之間的距離大于第一光學組件的焦距。此外，光學測量系統(tǒng)可以包括光學顯微鏡系統(tǒng)，并且可選地包括OCT系統(tǒng)，該OCT系統(tǒng)用于同時執(zhí)行不同的光學檢查方法。
文檔編號A61B3/13GK102215738SQ200980145558
公開日2011年10月12日 申請日期2009年9月16日 優(yōu)先權日2008年9月16日
發(fā)明者克里斯托夫·庫韋布勒, 克里斯托夫·豪格爾, 彼得·瑞梅爾, 馬庫斯·塞薩爾伯格 申請人:卡爾蔡司外科器械有限責任公司