本申請(qǐng)要求于2013年12月31日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.61/922,337的優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)的實(shí)現(xiàn)涉及用于檢測(cè)和測(cè)量患者的眼睛的屈光誤差的光學(xué)設(shè)備。

背景技術(shù)：

在美國(guó)，針對(duì)6歲以下的兒童并不常規(guī)地提供視力測(cè)試，其中6歲以下的兒童中僅14％曾經(jīng)有過(guò)視力測(cè)試。另外，世界范圍內(nèi)超過(guò)5億人遭受屈光誤差的相關(guān)疾病，其中這些人中超過(guò)90％是在發(fā)展中國(guó)家。如果沒(méi)有早期識(shí)別并矯正，那么這種狀況有可能隨時(shí)間更加惡化。

一些因素可能會(huì)阻止早期檢測(cè)和一般檢測(cè)。一個(gè)因素是交流，如可能是小孩不能清楚地表明他/她正在經(jīng)受的疾病的情形或是在發(fā)展中國(guó)家中患者可能不能夠有效地與醫(yī)療提供者進(jìn)行交流的情形。另一個(gè)因素是成本，這在發(fā)展中國(guó)家中是特別限制的，這是因?yàn)橛糜跈z測(cè)屈光誤差的設(shè)備可能是昂貴的以及用于操作設(shè)備并分析結(jié)果的經(jīng)過(guò)良好訓(xùn)練的人員可能是難得到的或具有有限可用性。

附圖說(shuō)明

將在附圖的各圖中通過(guò)示例非限制性地進(jìn)行示出本公開(kāi)，其中相同附圖標(biāo)記指示類似的元件，并且其中：

圖1描繪了眼睛、通過(guò)從眼睛視網(wǎng)膜反射的光生成的波前、以及將該光聚焦在移動(dòng)設(shè)備照相機(jī)的光檢測(cè)器上的透鏡陣列；

圖2示意了所公開(kāi)的波前像差儀的設(shè)計(jì)；

圖3示意了所公開(kāi)的波前像差儀的替代的設(shè)計(jì)；

圖4描繪了對(duì)應(yīng)于正常眼睛和具有屈光誤差的眼睛的夏克哈特曼(Shack-Hartmann)光斑的差異，以及表示散焦和散光的波前輪廓形狀；

圖5是模塊和相關(guān)聯(lián)移動(dòng)設(shè)備的實(shí)現(xiàn)的示意；

圖6A描繪了根據(jù)一個(gè)實(shí)現(xiàn)使用的示意性模塊的視圖；

圖6B描繪了根據(jù)一個(gè)實(shí)現(xiàn)使用的示意性模塊的另一視圖；以及

圖7是使用本文所公開(kāi)的實(shí)現(xiàn)中的任意一個(gè)用于測(cè)量患者的眼睛的像差的示意性過(guò)程。

具體實(shí)施方式

本申請(qǐng)的主題涉及最典型地由眼科醫(yī)師和驗(yàn)光師使用來(lái)檢測(cè)并測(cè)量患者的眼睛的屈光誤差的診斷設(shè)備。更特別地，本申請(qǐng)的主題涉及能夠可逆地附接到便攜式計(jì)算設(shè)備(諸如智能電話)從而創(chuàng)建功能波前像差儀的模塊。本申請(qǐng)的主題利用諸如存在于模塊上的激光的光源來(lái)生成要從眼睛反射的光。進(jìn)一步地，所公開(kāi)的設(shè)備利用便攜式計(jì)算設(shè)備的照相機(jī)來(lái)捕獲該反射光，其然后可以由便攜式計(jì)算設(shè)備上的軟件轉(zhuǎn)換并被提供給醫(yī)務(wù)專用人員及其他人使用。

本申請(qǐng)主題的一個(gè)目的是提供一種模塊，其在可逆地耦接至便攜式計(jì)算設(shè)備(諸如智能電話)時(shí)創(chuàng)建功能波前像差儀。進(jìn)一步的目的是通過(guò)利用消費(fèi)者可能已經(jīng)擁有的便攜式計(jì)算設(shè)備來(lái)提供較低成本的波前像差儀。另一目的是提供較低成本的波前像差儀模塊，其可以由光學(xué)專業(yè)人員標(biāo)注品牌并借給患者使用以便為光學(xué)專業(yè)人員提供跟蹤患者的眼睛的屈光誤差的變化的多個(gè)數(shù)據(jù)集。又一個(gè)目的是提供較低成本的波前像差儀模塊，其可以由光學(xué)專業(yè)人員標(biāo)注品牌并借給患者以允許該患者在無(wú)需探訪光學(xué)專業(yè)人員的情況下獲得屈光測(cè)量，并且可選地，可以將那些測(cè)量結(jié)果傳送至光學(xué)專業(yè)人員以用于診斷或篩查目的，或制作或準(zhǔn)備好要購(gòu)買的矯正鏡片。本文所公開(kāi)的實(shí)現(xiàn)的性質(zhì)可減少與波前像差儀相關(guān)聯(lián)的成本，使得它成為一種用于家庭使用或在有限的醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施的區(qū)域諸如發(fā)展中國(guó)家中的可行設(shè)備。

這些目的可以通過(guò)波前像差儀模塊(“模塊”)來(lái)獲得，其能夠可逆地附接到移動(dòng)計(jì)算設(shè)備(“移動(dòng)設(shè)備”)，諸如智能電話、個(gè)人數(shù)字助理、膝上型電腦或掌上型電腦。智能電話是具有計(jì)算機(jī)、照明屏、以及照相機(jī)和其他特征的移動(dòng)電話。根據(jù)本申請(qǐng)的主題可使用具有照相機(jī)的其他移動(dòng)設(shè)備。例如，根據(jù)所公開(kāi)的實(shí)現(xiàn)可使用的移動(dòng)設(shè)備可以是裝配有照相機(jī)的電話(或智能電話)，盡管也可使用諸如平板電腦、膝上型電腦、特定音頻或視頻播放器、以及電子書閱讀器的其他設(shè)備，它們都可以包括光檢測(cè)器(例如，照相機(jī))，以及，中央處理單元或用于將由照相機(jī)捕獲的信息傳輸至具有中央處理單元的另一設(shè)備的收發(fā)器。所述模塊可包括用于將該模塊定位或附接到移動(dòng)設(shè)備的引導(dǎo)件，從而提供使得來(lái)自光源的光可朝著患者的眼睛被引導(dǎo)的光束路徑，并提供使得來(lái)自光源的、被患者的眼睛反射離開(kāi)的光行進(jìn)穿過(guò)微透鏡陣列并隨后到達(dá)光檢測(cè)器上的光束路徑。

本申請(qǐng)的主題將波前像差儀的某些部件分離為可以接合在一起以形成功能單元的兩個(gè)組件。一個(gè)組件，所述模塊，包括將光聚焦并引導(dǎo)至患者的眼睛的系統(tǒng)，和將從患者的眼睛反射的光引導(dǎo)穿過(guò)透鏡陣列并最終到達(dá)包括移動(dòng)設(shè)備的部分的光檢測(cè)器的系統(tǒng)。該分離允許本申請(qǐng)主題的主要優(yōu)點(diǎn)，該主要優(yōu)點(diǎn)是將波前像差儀的成本和復(fù)雜性分割成模塊部分和移動(dòng)設(shè)備部分，所述移動(dòng)設(shè)備部分對(duì)于消費(fèi)者可能是已經(jīng)擁有的或可獲得的。

在使用中，該模塊能夠可逆地附接到移動(dòng)設(shè)備并保持就位使得來(lái)自模塊的光源的光束被模塊聚焦到穿戴者的眼睛上。在就位時(shí)，模塊的光源被啟動(dòng)，引起穿戴者的視網(wǎng)膜的反射并在最終被移動(dòng)設(shè)備的照相機(jī)檢測(cè)到之前穿過(guò)微透鏡陣列。由照相機(jī)收集的數(shù)據(jù)然后可通過(guò)本領(lǐng)域已知的算法由移動(dòng)設(shè)備的微計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，或數(shù)據(jù)可以由移動(dòng)設(shè)備傳送至不同的計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)可以未處理形式被呈現(xiàn)至終端用戶，或其可以處理后的格式呈現(xiàn)，諸如眼鏡度數(shù)(eyeglasses prescription)或斯涅倫分?jǐn)?shù)(Snellen fraction)。移動(dòng)設(shè)備上的軟件也可以限制呈現(xiàn)至終端用戶的信息，并將未處理或已處理數(shù)據(jù)發(fā)送至光學(xué)專業(yè)人員用于診斷用途和/或準(zhǔn)備矯正鏡片。

本公開(kāi)的某些實(shí)現(xiàn)涉及用于與移動(dòng)設(shè)備一起使用以測(cè)量患者的眼睛的像差的模塊。在一個(gè)方面，該模塊包括具有近端和遠(yuǎn)端的光桿(light shaft)。該光桿可包括被布置為沿從遠(yuǎn)端至近端的第一光路引導(dǎo)光的第一多個(gè)光學(xué)組件，以及被布置為沿從近端至遠(yuǎn)端的第二光路引導(dǎo)光的第二多個(gè)光學(xué)組件。在一些實(shí)現(xiàn)中，第一和第二光路中的至少一部分是共同延伸的。該模塊進(jìn)一步可以包括光源和連接器。連接器可位于光桿的遠(yuǎn)端處。連接器可包括至少一個(gè)引導(dǎo)組件，用于將光桿的遠(yuǎn)端定位為鄰近移動(dòng)設(shè)備的光檢測(cè)器。在一些實(shí)現(xiàn)中，在光桿的遠(yuǎn)端被定位為鄰近移動(dòng)設(shè)備的光檢測(cè)器時(shí)，第一多個(gè)光學(xué)組件被配置為將來(lái)自光源的光沿第一光路引導(dǎo)至光桿的近端，并且第二多個(gè)光學(xué)組件被配置為將光沿第二光路從光桿的遠(yuǎn)端引導(dǎo)至移動(dòng)設(shè)備的光檢測(cè)器。

在一些實(shí)現(xiàn)中，第二多個(gè)光學(xué)組件包括微透鏡陣列。

在一些實(shí)現(xiàn)中，光桿具有管狀形狀。

在一些實(shí)現(xiàn)中，連接器包括具有近側(cè)表面和遠(yuǎn)側(cè)表面的板，并且光桿是從該板的近側(cè)表面向近側(cè)延伸的連續(xù)延伸。光桿的遠(yuǎn)端限定穿過(guò)板的開(kāi)口。

在一些實(shí)現(xiàn)中，所述至少一個(gè)引導(dǎo)組件沿板的外周設(shè)置。

在一些實(shí)現(xiàn)中，在光桿的遠(yuǎn)端被定位為鄰近移動(dòng)設(shè)備的光檢測(cè)器時(shí)，所述板的遠(yuǎn)側(cè)表面毗鄰移動(dòng)設(shè)備的至少部分表面。

在一些實(shí)現(xiàn)中，所述至少一個(gè)引導(dǎo)組件是用于接納移動(dòng)設(shè)備的槽。

在一些實(shí)現(xiàn)中，所述至少一個(gè)引導(dǎo)組件被配置為扣到移動(dòng)設(shè)備的一部分上。

在一些實(shí)現(xiàn)中，所述至少一個(gè)引導(dǎo)組件被配置為將所述模塊可拆卸地附接到所述移動(dòng)設(shè)備。

在一些實(shí)現(xiàn)中，所述光源容納在光桿內(nèi)。

在一些實(shí)現(xiàn)中，所述光源是激光器。

在一些實(shí)現(xiàn)中，所述模塊進(jìn)一步包括用于將光源安裝到所述模塊的接收端口，其中光桿被配置為在光源處于接收端口中時(shí)引導(dǎo)來(lái)自光源的光。

在一些實(shí)現(xiàn)中，所述模塊進(jìn)一步包括用于容納電池的電池端口。電池端口可以被配置為在電池處于電池端口中時(shí)將電池電氣連接至光源。

在一些實(shí)現(xiàn)中，所述模塊的光源被配置為響應(yīng)于從移動(dòng)設(shè)備接收的信號(hào)來(lái)生成光。

在另一個(gè)方面，一種用于測(cè)量患者的眼睛的像差的方法包括將模塊定位為鄰近移動(dòng)設(shè)備以使得模塊的光桿的遠(yuǎn)端鄰近移動(dòng)設(shè)備的光檢測(cè)器。該方法進(jìn)一步包括將模塊定位為鄰近患者的眼睛以使得光桿的近端鄰近患者的眼睛。該方法進(jìn)一步包括將來(lái)自模塊的光源的光引導(dǎo)穿過(guò)光桿并朝向患者的眼睛。該方法進(jìn)一步包括將從患者的眼睛反射的光引導(dǎo)穿過(guò)光桿至移動(dòng)設(shè)備的光檢測(cè)器。

在一些實(shí)現(xiàn)中，將光桿的遠(yuǎn)端定位為鄰近移動(dòng)設(shè)備的光檢測(cè)器包括將所述模塊可拆卸地附接到移動(dòng)設(shè)備。

在一些實(shí)現(xiàn)中，該方法進(jìn)一步包括處理響應(yīng)于將從患者的眼睛反射的光引導(dǎo)穿過(guò)光桿至移動(dòng)設(shè)備的光檢測(cè)器而生成的數(shù)據(jù)。

在一些實(shí)現(xiàn)中，處理數(shù)據(jù)包括測(cè)量患者的視網(wǎng)膜像差。

在一些實(shí)現(xiàn)中，處理數(shù)據(jù)包括使用在移動(dòng)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用來(lái)處理數(shù)據(jù)。

在一些實(shí)現(xiàn)中，該方法進(jìn)一步包括將數(shù)據(jù)傳送至分開(kāi)的設(shè)備，并且處理數(shù)據(jù)包括使用所述分開(kāi)的設(shè)備處理數(shù)據(jù)。

以下的描述和本文參照的附圖示意了本申請(qǐng)主題的實(shí)現(xiàn)，并且不旨在限制范圍。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的是所公開(kāi)方法的其他實(shí)現(xiàn)是可能的。所有這些實(shí)現(xiàn)都應(yīng)該認(rèn)為處于權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。每個(gè)附圖標(biāo)記由三個(gè)數(shù)字組成。第一個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)首先示出該附圖標(biāo)記的附圖編號(hào)。附圖標(biāo)記并非必須以它們?cè)诟綀D中的出現(xiàn)順序進(jìn)行討論。

圖1描繪了實(shí)現(xiàn)的方面的簡(jiǎn)單總體，其中，由光波前(103)表示的光反射離開(kāi)患者的眼睛(101)的視網(wǎng)膜(102)。該光(103)由微透鏡陣列(104)分離為光斑陣列并由微透鏡陣列聚焦到二維光檢測(cè)器(105)上。如該示意中所示，二維光檢測(cè)器可以是移動(dòng)設(shè)備(諸如智能電話)的照相機(jī)。應(yīng)該理解的是，該實(shí)現(xiàn)中該模塊與智能電話的組合不應(yīng)當(dāng)將權(quán)利要求書限制于使用智能電話，而是任意移動(dòng)設(shè)備都可以與如本申請(qǐng)中公開(kāi)的模塊一起使用。

圖2和3是所述模塊內(nèi)光學(xué)組件的圖解并示出了從其起始處到其在二維光檢測(cè)器(220)上正在被接收的光路，二維光檢測(cè)器(220)諸如圖1的光檢測(cè)器(105)。

在某些實(shí)現(xiàn)中，模塊的光源(213)，諸如激光，短暫地打開(kāi)。在某些實(shí)現(xiàn)中，光可穿過(guò)孔徑光闌(209)以減小光束的半徑。如圖3中所示，光路通過(guò)反射鏡(210、205)引導(dǎo)并可選地根據(jù)需要通過(guò)穿過(guò)透鏡(314、316)來(lái)聚焦。在某些實(shí)現(xiàn)中，可以省略一個(gè)或多個(gè)反射鏡(205、210)，以及光源(213)可置于合適位置以引導(dǎo)光束朝向分束器(206)。

光源(213)可以具有充分低的能量，其長(zhǎng)時(shí)間曝光不會(huì)損傷患者的眼睛。這會(huì)允許使用者在測(cè)量開(kāi)始時(shí)打開(kāi)光源(213)并在進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)測(cè)量時(shí)使其保持打開(kāi)?？商娲兀K可包括開(kāi)關(guān)，其會(huì)響應(yīng)于從移動(dòng)設(shè)備發(fā)送的信號(hào)(諸如，藍(lán)牙或相似類型的信號(hào))來(lái)切換光源(213)的電源，或可由移動(dòng)設(shè)備的閃光的閃亮來(lái)觸發(fā)。在某些實(shí)現(xiàn)中，可利用快門來(lái)阻擋來(lái)自光源(213)的光直至將進(jìn)行測(cè)量為止?？捎煽赡娴剡B接至模塊的電池向光源(213)供給能量，或能量可從移動(dòng)設(shè)備得到。

通過(guò)首先使用反光鏡(210)沿第一光路引導(dǎo)光束并隨后通過(guò)反射鏡(205)引導(dǎo)光束至分束器(206)以將來(lái)自光源(213)的光束引導(dǎo)至患者的眼睛?？蛇x的透鏡(314、316)、反射鏡(205、210)、孔徑光闌(209)、分束器(206)、及光源(213)可共同地稱作為“光學(xué)組件”或“第一多個(gè)光學(xué)組件”，其限定光束從光源(213)行進(jìn)至患者的視網(wǎng)膜(201)的第一光路(211)。該多個(gè)光學(xué)組件不限制于所示出的那些，而根據(jù)需要可以包括附加的透鏡、分束器、反射鏡、和孔徑。

可以選擇分束器(206)的反射和透射率以允許足夠量的光被輸送到眼睛。用于確定輸送至眼睛的光的充足性以及通過(guò)改變分束器的反射和透射率來(lái)改變光的量的技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域是已知的。

在分束器(206)之后，準(zhǔn)直光被引導(dǎo)到患者的眼睛處，在這里其進(jìn)入瞳孔(204)并通過(guò)角膜(202)和晶狀體(203)聚焦到視網(wǎng)膜(201)上。準(zhǔn)直光反射離開(kāi)視網(wǎng)膜(201)并隨著離開(kāi)瞳孔(204)再次穿過(guò)晶狀體(203)和角膜(202)。因此，視網(wǎng)膜后光沿光路(212)穿過(guò)分束器(206)并然后穿過(guò)微透鏡陣列(214)，諸如圖1的微透鏡陣列(104)。微透鏡陣列(214)包括多個(gè)透鏡，其將光分割并轉(zhuǎn)換為在微透鏡陣列(214)的焦平面處各自聚焦的光斑的二維陣列(“光斑陣列”)。所產(chǎn)生的光斑陣列然后穿過(guò)透鏡(207)和透鏡(208)。這些透鏡(207、208)在光檢測(cè)器(220)上產(chǎn)生光斑陣列的共軛圖像平面。在某些實(shí)現(xiàn)中，光檢測(cè)器是互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)或電荷耦合器件(CCD)。在某些實(shí)現(xiàn)中，透鏡(208)和光檢測(cè)器(220)是移動(dòng)設(shè)備的組件。透鏡(208)可以是相關(guān)聯(lián)的移動(dòng)設(shè)備的照相機(jī)鏡頭，并且還可以包括一系列透鏡。

透鏡(207、208)、微透鏡陣列(214)、及分束器(206)也可以共同地被稱作為“光學(xué)組件”或“第二多個(gè)光學(xué)組件”，其限定用于光束從患者的視網(wǎng)膜行進(jìn)至光檢測(cè)器(220)的第二光路。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解的是第一和第二光路的至少一部分是共同延伸的。術(shù)語(yǔ)“共同延伸”意味著至少兩個(gè)限定的體積可占據(jù)相同的空間。例如，兩個(gè)路徑在路徑基本平行并重疊時(shí)被認(rèn)為是共同延伸的。

盡管像差儀的精度隨著微透鏡陣列內(nèi)透鏡數(shù)量的增加而增加，而增加透鏡的數(shù)量可能減少設(shè)備的動(dòng)態(tài)范圍(光學(xué)像差的幅度)。較低的動(dòng)態(tài)范圍可以阻止像差儀測(cè)量大的像差。像差儀透鏡的數(shù)量可由每個(gè)微透鏡的尺寸及進(jìn)入微透鏡陣列的光束的尺寸而進(jìn)一步限制。在某些實(shí)現(xiàn)中，進(jìn)入微透鏡陣列(214)的光束的直徑介于約2毫米和約5毫米之間，這對(duì)應(yīng)于患者的未擴(kuò)張瞳孔(204)的尺寸，并且微透鏡陣列(214)可包括沿X軸的5至25個(gè)之間的透鏡，以及沿Y軸的5至25個(gè)之間的透鏡。在某些實(shí)現(xiàn)中，微透鏡陣列(214)可包括沿X軸的5至20個(gè)之間的透鏡，以及沿Y軸的5至20個(gè)之間的透鏡。在某些實(shí)現(xiàn)中，沿陣列的X軸的透鏡數(shù)量與沿Y軸的透鏡數(shù)量相同。

圖3示出了模塊內(nèi)光學(xué)組件的替代的設(shè)計(jì)。圖3與圖2不同之處在于包括光學(xué)透鏡(314、316)。模塊的許多實(shí)現(xiàn)不包括這些組件，部分地減少了制造成本，以及部分地最小化了模塊的尺寸。

圖2和3的光學(xué)設(shè)計(jì)將微透鏡陣列(214)置于瞳孔(204)的數(shù)十毫米內(nèi)，將該距離置于近場(chǎng)傳播中所使用的瑞利距離(Rayleigh range)內(nèi)，從而即使在微透鏡陣列不處于瞳孔的共軛平面內(nèi)時(shí)也提供像差的合理測(cè)量。這在Bauman，B.J.，&Eisenbies，S.K.(2006)，″Adaptive Optics System Assembly and Integration，″在Porter，J.，et al(Ed.)，Adaptive Optics for Vision Science：Principles，Practices，Design，and Applications，Wiley-Interscience，pp 155-187中進(jìn)行了描述。如美國(guó)專利No.6,264,328中所述，替代的設(shè)計(jì)是在瞳孔(204)和微透鏡陣列(214)之間增加透鏡對(duì)。該透鏡對(duì)在微透鏡陣列(214)上形成瞳孔的共軛圖像平面，這產(chǎn)生了由光檢測(cè)器(220)對(duì)眼睛的光學(xué)像差的精確測(cè)量。

圖4示意了從患者視網(wǎng)膜反射的光可如何被移動(dòng)設(shè)備的照相機(jī)所捕獲以及由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的輪廓圖的示例。如所描述的那樣，從視網(wǎng)膜反射的光隨著其穿過(guò)微透鏡陣列(410)(諸如本文所述的任意微透鏡陣列)轉(zhuǎn)換為光斑陣列(401、402)。如果眼睛沒(méi)有像差(例如左眼(411))，由移動(dòng)設(shè)備的照相機(jī)捕獲的所產(chǎn)生的光斑陣列可由均勻分布的光斑(401)組成。如果相反，眼睛具有像差(例如，右眼(412))，所產(chǎn)生的獲取的光斑陣列可具有扭曲的光斑分布。

光斑陣列的圖像可以通過(guò)由移動(dòng)設(shè)備自身上的計(jì)算機(jī)、或由能夠從移動(dòng)設(shè)備獲得圖像的計(jì)算機(jī)(共同地，“計(jì)算機(jī)”)來(lái)使用本領(lǐng)域已知的算法進(jìn)行數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換。一種這樣的轉(zhuǎn)換可以產(chǎn)生表示眼睛(403)像差的輪廓圖。光斑陣列還可以通過(guò)計(jì)算機(jī)變換為可以用于創(chuàng)建針對(duì)患者的矯正鏡片(404)的眼睛度數(shù)。

盡管反射離開(kāi)患者的眼睛的光的主要來(lái)源是反射離開(kāi)視網(wǎng)膜的光，而反射光的次要來(lái)源是可反射離開(kāi)患者視網(wǎng)膜或晶狀體的光。該角膜的或晶狀體的反射光(“噪聲”)可在處理期間由計(jì)算機(jī)減去或者另外通過(guò)使用相關(guān)領(lǐng)域已知的方法和技術(shù)來(lái)最小化。

圖5是模塊和相關(guān)聯(lián)的移動(dòng)設(shè)備的實(shí)現(xiàn)的示意。在某些實(shí)現(xiàn)中，殼體(即“光桿”)內(nèi)包含模塊的光學(xué)組件。在某些實(shí)現(xiàn)中，光桿可以是管狀的(即“光管”)，諸如圖5中描繪的光桿(501)。光桿(501)包括在一端(“患者端”或“近端”)(502)上的眼罩，以及在另一端(“設(shè)備端”或“遠(yuǎn)端”)(503)上的至少一個(gè)開(kāi)口。設(shè)備端毗鄰并通過(guò)連接器可逆地連接至移動(dòng)設(shè)備(504)。在某些實(shí)現(xiàn)中，連接器包括具有至少一個(gè)引導(dǎo)組件(508)(例如，定位引導(dǎo)件)的背板(507)。例如，引導(dǎo)組件(508)可沿背板(507)的外周定位。在某些實(shí)現(xiàn)中，可包括至少兩個(gè)或三個(gè)引導(dǎo)組件。同樣如所描述的，在使用中，引導(dǎo)組件可逆地附接到移動(dòng)設(shè)備，使得移動(dòng)設(shè)備的光檢測(cè)器或照相機(jī)(506)與光桿(501)內(nèi)包含的光學(xué)組件對(duì)準(zhǔn)，從而接收從患者視網(wǎng)膜反射的光。

在某些實(shí)現(xiàn)中，在光桿(501)內(nèi)還包含模塊的激光光源，盡管替代的設(shè)計(jì)可具有在光桿(501)外側(cè)的激光器。例如，激光光源可以鄰近光桿(501)，并且伴隨的光學(xué)組件可將光從激光光源引導(dǎo)至光桿(501)。另外，光桿(501)還可以包括用戶可訪問(wèn)的能夠保持激光器的電源的電池隔室。在某些實(shí)現(xiàn)中，模塊的光源可由移動(dòng)設(shè)備供電，并可從移動(dòng)設(shè)備接收信號(hào)(通過(guò)與移動(dòng)設(shè)備的直接物理連接或無(wú)線接收器)以產(chǎn)生光。在某些實(shí)現(xiàn)中，光源可拆卸地附接到模塊的接收端口。

在某些實(shí)現(xiàn)中，光桿(501)可以是背板(507)的連續(xù)延伸，其從背板(507)的近側(cè)表面向近側(cè)延伸。光桿(501)的設(shè)備端(503)可限定穿過(guò)背板(507)的開(kāi)口，使得從患者的眼睛反射的光能夠穿過(guò)。在某些實(shí)現(xiàn)中，在光桿(501)的遠(yuǎn)端被定位為鄰近移動(dòng)設(shè)備(504)的光檢測(cè)器時(shí)，背板(507)的遠(yuǎn)側(cè)表面可毗鄰移動(dòng)設(shè)備(504)的至少部分表面。

在某些實(shí)現(xiàn)中，引導(dǎo)組件(508)可允許背板(507)扣到移動(dòng)設(shè)備上。在某些實(shí)現(xiàn)中，背板(507)可包括設(shè)置在相反的側(cè)的兩個(gè)引導(dǎo)組件(508)，其允許背板(507)滑動(dòng)到移動(dòng)設(shè)備(504)上。在該實(shí)現(xiàn)中，第三引導(dǎo)組件可位于背板(507)的頂邊或底邊處，其阻止進(jìn)一步的滑動(dòng)以將光桿(501)定位為鄰近移動(dòng)設(shè)備(504)的光檢測(cè)器(506)。在某些實(shí)現(xiàn)中，可整體地省略背板(507)。例如，光桿(501)的一部分可直接扣到移動(dòng)設(shè)備(504)上。在某些實(shí)現(xiàn)中，例如如圖6A和6B所示，引導(dǎo)組件(508)可以是槽，該槽足夠地寬以接收并保持移動(dòng)設(shè)備(504)的一部分。在某些實(shí)現(xiàn)中，定位光桿(501)的連接器可以是引起光桿(501)粘附至移動(dòng)設(shè)備(504)的膠粘材料。在這樣的實(shí)現(xiàn)中，膠粘材料可以設(shè)置在背板(507)的遠(yuǎn)側(cè)表面上。在某些實(shí)現(xiàn)中，連接器可包括從光桿(501)的遠(yuǎn)端延伸的多個(gè)段并被配置為嚙合和/或纏繞移動(dòng)設(shè)備(504)。在某些實(shí)現(xiàn)中，連接器可包括指示如何將光桿(501)關(guān)于光檢測(cè)器(506)定位的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。

應(yīng)該理解的是，光桿(501)的管狀形狀僅是光桿的示意性示例，布置模塊的光學(xué)組件的任意結(jié)構(gòu)，諸如封閉式殼體、局部封閉式殼體(例如，如圖6A中所描繪的)、板、或其任意合適的組合，都可被看做光桿。

容納在光桿(501)內(nèi)的光學(xué)組件的精確構(gòu)造和尺寸能夠通過(guò)使用本領(lǐng)域已知的方程式和技術(shù)來(lái)確定。在某些實(shí)現(xiàn)中，光學(xué)組件的定位和光桿(501)的設(shè)備端處的開(kāi)口在制造期間被固定位置，使得開(kāi)口對(duì)應(yīng)于移動(dòng)設(shè)備的照相機(jī)鏡頭的位置，從而使得向外的或反射的光路與移動(dòng)設(shè)備的照相機(jī)鏡頭對(duì)準(zhǔn)。

在使用中，光桿(501)的設(shè)備端能夠可逆地連接至移動(dòng)設(shè)備，并且光桿(501)的患者端被保持抵靠患者的眼窩。在模塊的光源被致動(dòng)時(shí)，來(lái)自光源的光如所公開(kāi)的那樣行進(jìn)至患者的視網(wǎng)膜，并且該光同樣以所公開(kāi)的方式被反射至移動(dòng)設(shè)備的照相機(jī)。由光檢測(cè)器或照相機(jī)捕獲的數(shù)據(jù)被移動(dòng)設(shè)備(例如，通過(guò)移動(dòng)設(shè)備上運(yùn)行的應(yīng)用)所處理，或被傳送至另一計(jì)算機(jī)以供處理。以此方式，如果軟件的實(shí)現(xiàn)允許，那么患者可監(jiān)測(cè)他們自身的折射或斯涅倫分?jǐn)?shù)。軟件的其他實(shí)現(xiàn)可將數(shù)據(jù)傳遞至醫(yī)療提供者用于診斷或監(jiān)視目的，或可以將數(shù)據(jù)傳遞至矯正鏡片提供者用于為患者提供矯正鏡片的目的。如本申請(qǐng)中所描述的波前像差儀模塊進(jìn)而允許患者獲得視網(wǎng)膜像差的測(cè)量而無(wú)需去眼科學(xué)家或配鏡師的辦公室，這可能增加對(duì)于所建議的折射測(cè)量的依從性。

圖7是使用本文公開(kāi)的任意實(shí)現(xiàn)來(lái)測(cè)量患者的眼睛的像差的示意性過(guò)程。該過(guò)程(700)開(kāi)始于步驟(702)。在步驟(704)，模塊的光桿的遠(yuǎn)端被定位為鄰近移動(dòng)設(shè)備的光檢測(cè)器。光桿可對(duì)應(yīng)于本文公開(kāi)的任意實(shí)現(xiàn)，諸如圖5的光桿(501)或圖6A的光桿。移動(dòng)設(shè)備可以是本文描述的任意類型的移動(dòng)設(shè)備，諸如圖5的移動(dòng)設(shè)備(504)。在某些實(shí)現(xiàn)中，可以通過(guò)由連接器可拆卸地將光桿附接到移動(dòng)設(shè)備來(lái)將光桿設(shè)置為鄰近移動(dòng)設(shè)備的光檢測(cè)器，連接器諸如為圖5中的背板(507)和引導(dǎo)組件(508)。

在步驟(706)，光桿的近端被定位為鄰近患者的眼睛。例如，近端可毗鄰患者的眼睛或置于一定距離外以便不物理地接觸患者。近端可類似于端(502)并可具有眼罩。

在步驟(708)，來(lái)自模塊的光源的光被引導(dǎo)穿過(guò)光桿并朝向患者的眼睛。這例如可通過(guò)使用第一多個(gè)光學(xué)組件來(lái)完成，第一多個(gè)光學(xué)組件諸如圖2和3的可選的透鏡(314、316)、孔徑光闌(209)、反射鏡(205、210)、以及分束器(206)。

在步驟(710)，從患者的眼睛反射的光被引導(dǎo)通過(guò)光桿至移動(dòng)設(shè)備的光檢測(cè)器。這例如可通過(guò)使用第二多個(gè)光學(xué)組件來(lái)完成，第二多個(gè)光學(xué)組件諸如圖3的透鏡(207、208、214、314、316)、針孔光闌(315)、以及分束器(206)。

在某些實(shí)現(xiàn)中，例如可通過(guò)移動(dòng)設(shè)備自身(使用移動(dòng)設(shè)備的處理器)或分開(kāi)的設(shè)備來(lái)處理響應(yīng)于將從患者的眼睛反射的光引導(dǎo)至光檢測(cè)器而生成的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理可包括根據(jù)本文所述的方法測(cè)量患者的視網(wǎng)膜像差。在分開(kāi)的設(shè)備處理數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)中，移動(dòng)設(shè)備可被配置為傳送(已處理的或未處理的)數(shù)據(jù)至分開(kāi)的設(shè)備。

本文所使用的單詞“示例”或“示例性”用于表示作為示例、實(shí)例、或示意。本文中描述為“示例”或“示例性”的任意方面或設(shè)計(jì)并非必須解釋為相比其他方面或設(shè)計(jì)是優(yōu)選的或有利的。而是，使用單詞“示例”或“示例性”旨在以具體的形式介紹概念。如本申請(qǐng)中所使用的，術(shù)語(yǔ)“或”旨在表示包容性的“或”而不是排他性的“或”。也就是說(shuō)，除非另有指定，或從上下文清楚的，“X包括A或B”旨在為表示任意自然包括的排列。也就是說(shuō)，如果X包括A、X包括B、或X包括A和B兩者，那么在任意前述情形下滿足了“X包括A或B”。另外，在本申請(qǐng)和所附權(quán)利要求書中使用的冠詞“一”和“一個(gè)”(“a”和“an”)應(yīng)該通常解釋為表示“一個(gè)或多個(gè)”，除非另有指定為或從上下文清楚為表示單數(shù)。整個(gè)說(shuō)明書中對(duì)于“實(shí)現(xiàn)”或“一個(gè)實(shí)現(xiàn)”的提及表示結(jié)合該實(shí)現(xiàn)所描述的特定特征、結(jié)構(gòu)、或特性包括在至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)中。因此，在整個(gè)說(shuō)明書中的各個(gè)地方中短語(yǔ)“實(shí)現(xiàn)”或“一個(gè)實(shí)現(xiàn)”的出現(xiàn)不必全部指代相同的實(shí)現(xiàn)。

應(yīng)該理解為上述描述旨在為示意性的，而并非限制性的。在閱讀和理解上述描述后，許多其他實(shí)現(xiàn)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的。因此本公開(kāi)的范圍應(yīng)參照附加的權(quán)利要求連同這些權(quán)利要求所賦予權(quán)利的等同的完全范圍來(lái)確定。