CN103298394A - 眼科学中的或与眼科学有关的改进 - Google Patents

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Abstract

公开了用于照亮眼睛的视网膜的设备。设备包括照明装置、透镜***，其中照明装置和透镜***组合以提供来自位于透镜***内的明点源的入射照明。设备还包括照明传输装置，其中照明传输装置具有两个焦点，并且透镜***的明点源被设置在照明传输装置的第一焦点处，并且眼睛被设在照明传输装置的第二焦点处，并且其中照明传输装置将来自明点源的入射照明传输到眼睛中以照亮视网膜。

Description

眼科学中的或与眼科学有关的改进
本发明涉及用于照亮人眼的视网膜、使人眼的视网膜成像和治疗人眼的视网膜的设备和方法。
成像***例如扫描激光检眼镜（SLO）可以包括大量光学部件，例如激光扫描元件、扫描传输镜、激光源和探测器。激光扫描布置由第一和第二正交扫描元件组成，正交扫描元件一般包括高速旋转多面镜和马达驱动的低速镜。这些元件用于创建人类视网膜的光栅扫描模式。多角镜具有多个小面并且一般提供激光束的垂直扫描，并且低速镜一般提供激光束的水平扫描。扫描传输镜将扫描元件所创建的二维激光扫描模式传输至眼睛的视网膜。
虽然这样的成像***提供眼睛的视网膜的可接受的图像，但是它们是有限的，因为它们制造起来昂贵（激光扫描元件和扫描传输镜是特别昂贵的部件），在尺寸上大，并且由于光学部件的大数量而具有低光学效率。
根据本发明的第一方面，提供用于照亮眼睛的视网膜的设备，其包括：
照明装置；
透镜***，
其中照明装置和透镜***组合以提供来自位于透镜***内的明点源（apparent point source）的入射照明；以及
照明传输装置，其中照明传输装置具有两个焦点，并且透镜***的明点源被设置在照明传输装置的第一焦点处，并且眼睛被设在照明传输装置的第二焦点处，并且其中照明传输装置将来自明点源的入射照明传输到眼睛中以照亮视网膜。
透镜***可以包括位于透镜***内的明焦点（apparent focus point）。透镜***可以包括多个透镜元件。明焦点可以位于透镜***的最外面的透镜元件内。明焦点和明点源是重合的。
照明装置和透镜***组合以照亮视网膜的区域。即，照明装置和透镜***能够照亮视网膜的二维部分。
眼睛的瞳孔点可以被设在照明传输装置的第二焦点处。
眼睛的前节点可以被设在照明传输装置的第二焦点处。
照明装置和透镜***被布置为使得明点源是静止的。这确保最大入射照明在瞳孔点传输到眼睛中。
透镜***可以包括广角透镜。广角透镜可以具有在30度和180度之间的视场（FOV）。优选地，广角透镜具有在90度和160度之间的FOV。更优选地，广角透镜具有120度的FOV。透镜***可以包括鱼眼透镜或由鱼眼透镜组成。
透镜***可以包括多个透镜元件。透镜***可以包括实现期望的FOV和/或在整个可见光谱中实现消色差所需要的任何数量和/或类型的透镜。
明点源可以位于多个透镜元件中的任何一个内。优选地，明点源位于面向照明传输装置的最外面的透镜元件中。
照明传输装置可以包括斜球面反射镜、非球面镜、椭圆镜、椭球面镜、一对抛物线体镜、一对抛物面镜或透镜***。在照明传输装置包括透镜***的情况下，透镜***被布置为提供两个焦点。
设备可以还包括照明中继装置。照明中继装置可以包括两个焦点。照明中继装置的一个焦点可以与照明传输装置的一个焦点重合，并且照明中继装置的另一个焦点可以与照明装置和透镜***的明点源重合。在这种布置中，照明中继装置被放置在照明传输装置和透镜***之间。照明装置和透镜***再次组合以提供来自位于透镜***内的明点源的入射照明，明点源位于照明中继装置的第一焦点处，并且照明中继装置的第二焦点与照明传输装置的第一焦点重合。眼睛的视网膜再次被照明传输装置照亮，照明传输装置将照明从其第一焦点传输至在其第二焦点处的眼睛的瞳孔点。
照明中继装置可以包括斜球面反射镜、非球面镜、椭圆镜、椭球面镜、一对抛物线体镜、一对抛物面镜或透镜***。在照明传输装置包括透镜***的情况下，透镜***被布置为提供两个焦点。
照明中继装置可以具有与照明传输装置相同的几何结构。
照明中继装置具有落在连接两个焦点的线上的主轴。照明传输装置也具有落在连接两个焦点的线上的主轴。照明传输装置和照明中继装置可以被布置为使得每个装置的主轴是平行的和/或共线的。这种布置校正由照明传输装置引入的失真。因为照明中继装置的几何结构与照明传输装置的几何结构相同，所以失真可以被抵销，或至少部分地被校正。
照明装置可以包括光源。光源可以提供准直光。
光源可以包括激光器、发光二极管（LED）、垂直腔表面发射激光器（VCSEL）、超辐射发光二极管（SLD）、二极管激光器、准直白炽灯、闪光或照明装置或数字光处理（DLP）投影装置。
光源可以提供在一个或多个不同的波长处的照明。光源可以提供红光照明（约650nm）和/或绿光照明（约510nm）。
光源可以适合于提供在450nm和1000nm之间的波长处的光。优选地，光源可以适合于提供在488nm和700nm之间的波长处的光。更优选地，光源提供在515nm和650nm之间的波长处的光。
光源可以适合于提供在500纳瓦特和1W之间的功率处的光。
光源可以包括具有不同的波长的一个或多个光源。
光源可以被配置为使得所提供的光的波长是可变的。
光源可以被配置为使得所提供的光的功率是可变的。
照明装置可以包括用于使用准直光扫描眼睛的视网膜的二维扫描装置。在这种配置中，照明装置和透镜***组合以提供来自位于透镜***内的明点源的二维准直光扫描。
二维扫描装置可以包括第一扫描元件和第二扫描元件。
第一扫描元件和第二扫描元件可以包括振荡机构。振荡机构可以是共振扫描器。
第一扫描元件和第二扫描元件可以包括振荡平面镜。振荡平面镜可以是电流计镜。
第一扫描元件和第二扫描元件可以包括旋转机构。旋转机构可以是旋转多角镜。
第一扫描元件和第二扫描元件可以包括线扫描元件。线扫描元件可以包括激光线扫描器。激光线可以由衍射光学元件、柱面透镜或创建激光线的其他已知的装置产生。
第一扫描元件和第二扫描元件可以包括振荡机构、旋转机构或线扫描元件的组合，如上文描述的。
二维扫描装置可以是具有两个旋转轴的微机电***（MEMS）扫描元件。然而，应认识到，二维扫描装置可以是能够在至少两个轴上旋转的任何合适的装置，至少两个轴优选地是正交的。扫描装置优选地应当能够以高速度（即，高于5kHz）操作并且提供扫描的高振幅（即，高达180度或更大）。
照明装置还可以包括用于探测来自视网膜的反射光的一个或多个探测器。来自视网膜的反射光可以用于形成视网膜的图像。
光探测器可以包括快光子探测器例如雪崩光电二极管（APD）、PIN二极管、光电倍增管（PMT）、硅光倍增器（SPM）或类似的单点探测器。
设备可以还包括用于显示、存储和/或组合视网膜的所获得的图像的一个或多个数据处理装置。
设备可以在第一位置和第二位置之间枢转，在第一位置上设备可以用于照明第一只眼睛的第一视网膜，而在第二位置上设备可以用于照明第二只眼睛的第二视网膜。
根据本发明的第二方面，提供包括两个根据本发明的第一方面的设备的用于照亮患者的每个眼睛的视网膜的***，其中每个设备可以能够照亮一个眼睛的视网膜。
根据本发明的第三方面，提供照亮眼睛的视网膜的方法，其包括以下步骤：
提供照明装置；
提供透镜***；
组合地使用照明装置和透镜***来提供来自位于透镜***内的明点源的入射照明；
提供具有两个焦点的照明传输装置；
将明点源设置在照明传输装置的第一焦点处并且将眼睛设置在照明传输装置的第二焦点处；以及
使用照明传输装置将来自明点源的入射照明传输到眼睛中。
透镜***可以包括位于透镜***内的明焦点。透镜***可以包括多个透镜元件。明焦点可以位于透镜***的最外面的透镜元件内。明焦点和明点源是重合的。
照明装置和透镜***组合以照亮视网膜的区域。即，照明装置和透镜***能够照亮视网膜的二维部分。
眼睛的瞳孔点可以被设在照明传输装置的第二焦点处。
眼睛的前节点可以被设在照明传输装置的第二焦点处。
照明装置和透镜***被布置为使得明点源是静止的。这确保最大入射照明在瞳孔点传输到眼睛中。
透镜***可以包括广角透镜。广角透镜可以具有在30度和180度之间的视场（FOV）。优选地，广角透镜具有在90度和160度之间的FOV。更优选地，广角透镜具有120度的FOV。透镜***可以包括鱼眼透镜或由鱼眼透镜组成。
透镜***可以包括多个透镜元件。
明点源可以位于多个透镜元件中的任何一个内。优选地，明点源位于面向照明传输装置的最外面的透镜元件中。
照明传输装置可以包括斜球面反射镜、非球面镜、椭圆镜、椭球面镜、一对抛物线体镜、一对抛物面镜或透镜***。在照明传输装置包括透镜***的情况下，透镜***被布置为提供两个焦点。
该方法可以包括提供包括两个焦点的照明中继装置的另外的步骤。照明中继装置的一个焦点可以与照明传输装置的一个焦点重合，并且照明中继装置的另一个焦点可以与照明装置和透镜***的明点源重合。在这种布置中，照明中继装置被放置在照明传输装置和透镜***之间。照明装置和透镜***再次组合以提供来自位于透镜***内的明点源的入射照明，明点源位于照明中继装置的第一焦点处，并且照明中继装置的第二焦点与照明传输装置的第一焦点重合。眼睛的视网膜再次被照明传输装置照亮，照明传输装置将照明从其第一焦点传输至在其第二焦点处的眼睛的瞳孔点。
照明中继装置可以包括斜球面反射镜、非球面镜、椭圆镜、椭球面镜、一对抛物线体镜、一对抛物面镜或透镜***。在照明传输装置包括透镜***的情况下，透镜***被布置为提供两个焦点。
照明中继装置可以具有与照明传输装置相同的几何结构。
照明中继装置具有落在连接两个焦点的线上的主轴。照明传输装置也具有落在连接两个焦点的线上的主轴。照明传输装置和照明中继装置可以被布置为使得每个装置的主轴是平行的和/或共线的。这种布置校正由照明传输装置引入的失真。因为照明中继装置的几何结构与照明传输装置的几何结构相同，所以失真可以被抵销，或至少部分地被校正。
照明装置可以包括光源。光源可以提供准直光。
光源可以包括激光器、发光二极管（LED）、垂直腔表面发射激光器（VCSEL）、超辐射发光二极管（SLD）、二极管激光器、准直白炽灯、闪光或照明装置或数字光处理（DLP）投影装置。
光源可以提供在一个或多个不同的波长处的照明。光源可以提供红光照明（约650nm）和/或绿光照明（约510nm）。
光源可以适合于提供在450nm和1000nm之间的波长处的光。优选地，光源可以适合于提供在488nm和700nm之间的波长处的光。更优选地，光源提供在515nm和650nm之间的波长处的光。
光源可以适合于提供在500纳瓦特和1W之间的功率处的光。
光源可以包括具有不同的波长的一个或多个光源。
光源可以被配置为使得所提供的光的波长是可变的。
光源可以被配置为使得所提供的光的功率是可变的。
照明装置可以包括用于使用准直光扫描眼睛的视网膜的二维扫描装置。在这种配置中，照明装置和透镜***组合以提供来自位于透镜***内的明点源的二维准直光扫描。
二维扫描装置可以包括第一扫描元件和第二扫描元件。
第一扫描元件和第二扫描元件可以包括振荡机构。振荡机构可以是共振扫描器。
第一扫描元件和第二扫描元件可以包括振荡平面镜。振荡平面镜可以是电流计镜。
第一扫描元件和第二扫描元件可以包括旋转机构。旋转机构可以是旋转多角镜。
第一扫描元件和第二扫描元件可以包括线扫描元件。线扫描元件可以包括激光线扫描器。激光线可以由衍射光学元件、柱面透镜或创建激光线的其他已知的装置产生。
第一扫描元件和第二扫描元件可以包括振荡机构、旋转机构或线扫描元件的组合，如上文描述的。
二维扫描装置可以是具有两个旋转轴的微机电***（MEMS）扫描元件。然而，应认识到，二维扫描装置可以是能够在至少两个轴上旋转的任何合适的装置，至少两个轴优选地是正交的。扫描装置优选地应当能够以高速度（即，高于5kHz）操作并且提供扫描的高振幅（即，高达180度或更大）。
该方法可以包括提供一个或多个光探测器并且使用一个或多个光探测器来探测来自视网膜的反射光以形成视网膜的图像的另外的步骤。在这种布置中该方法执行照亮视网膜并且获得视网膜的图像的步骤。
光探测器可以包括快光子探测器例如雪崩光电二极管（APD）、PIN二极管、光电倍增管（PMT）、硅光倍增器（SPM）或类似的单点探测器。
该方法可以包括使照明装置、透镜***和照明传输装置在第一位置和第二位置之间枢转的另外的步骤，在第一位置上执行对第一眼睛的第一视网膜的照明，而在第二位置上执行对第二眼睛的第二视网膜的照明。
根据本发明的第四方面，提供用于对眼睛的视网膜成像的设备，其包括：
照明装置；
透镜***，
其中照明装置和透镜***组合以提供来自位于透镜***内的明点源的入射照明；
光探测器；以及
照明传输装置，其中照明传输装置具有两个焦点，并且透镜***的明点源被设置在照明传输装置的第一焦点处，并且眼睛被设在照明传输装置的第二焦点处，并且其中照明传输装置将来自明点源的入射照明传输到眼睛中以照亮视网膜，并且光探测器探测从视网膜反射的光以获得视网膜的图像。
根据本发明的第五方面，提供对眼睛的视网膜成像的方法，包括以下步骤：
提供照明装置；
提供透镜***；
组合地使用照明装置和透镜***来提供来自位于透镜***内的明点源的入射照明；
提供光探测器；
提供具有两个焦点的照明传输装置；
将明点源设置在照明传输装置的第一焦点处，并且将眼睛设置在照明传输装置的第二焦点处；
使用照明传输装置将来自明点源的入射照明传输到眼睛中；以及
使用光探测器探测从视网膜反射的光以产生视网膜的图像。
根据本发明的第六方面，提供用于使用准直光来治疗眼睛的视网膜的设备，其包括：
准直光照明装置；
透镜***，
其中照明装置和透镜***组合以提供来自位于透镜***内的明点源的入射准直光照明；以及
照明传输装置，其中照明传输装置具有两个焦点，并且透镜***的明点源被设置在照明传输装置的第一焦点处，并且眼睛被设在照明传输装置的第二焦点处，并且其中照明传输装置将来自明点源的入射准直光照明传输到眼睛中。
视网膜的治疗在此被解释为包括光动力疗法、光烧蚀、光穿孔、光活化或其他方法，其中光的相互作用用于改变视网膜的状态或结构或改变视网膜结构内的化学物的状态。
根据本发明的第七方面，提供使用准直光来治疗眼睛的视网膜的方法，其包括以下步骤：
提供准直光照明装置；
提供透镜***；
组合地使用照明装置和透镜***来提供来自位于透镜***内的明点源的入射准直光照明；
提供具有两个焦点的照明传输装置；
将明点源设置在照明传输装置的第一焦点处并且将眼睛设置在照明传输装置的第二焦点处；以及
使用照明传输装置将来自明点源的入射准直光照明传输到眼睛中。
视网膜的治疗在此被解释为包括光动力疗法、光烧蚀、光穿孔、光活化或其他方法，其中光的相互作用用于改变视网膜的状态或结构或改变视网膜结构内的化学物的状态。
现在将参照附图仅作为例子描述本发明的实施方案，在附图中：
图1是根据本发明的用于照亮眼睛的视网膜、对眼睛的视网膜成像和治疗眼睛的视网膜的设备的示意性侧视图；
图2是用于照亮眼睛的视网膜、对眼睛的视网膜成像和治疗眼睛的视网膜的可选设备的示意性侧视图；以及
图3是详细描述根据本发明的照亮眼睛的视网膜、对眼睛的视网膜成像和治疗眼睛的视网膜的方法的流程图。
图1示出了用于照亮眼睛14的视网膜12的设备10。设备10包括照明装置16、透镜***18和照明传输装置20。
透镜***18被布置为包括位于透镜***18内的明焦点23。照明装置16和透镜***18被布置为使得它们组合以提供来自位于透镜***18内的明点源24的入射照明22。透镜***18的明焦点23与透镜***18的明点源24重合。焦点23和点源24被称为“明的”，因为当照明装置16照亮透镜***18时，看起来入射照明22从位于***内的实际或“真实”点发出。即，如果入射照明22被倒退回到透镜***18中而没有任何折射，那么看起来好像它正在从单个点发出一样。这当然不适用于广角透镜，所以术语“明”对焦点和点源都被使用。重要地，明点源24相对于透镜***18是静止的。这确保入射照明22从明点源24发出而没有转换。
照明装置16和透镜***18所产生的入射照明22是二维的，并且因此照亮视网膜12的区域（见下文）。在此示出和描述的实施方案中的入射照明22提供“泛光照明”，即，照明装置16同时照亮视网膜的区域。
照明装置16包括光源26。光源26可以提供准直光。光源26可以包括激光器、发光二极管（LED）、垂直腔表面发射激光器（VCSEL）、超辐射发光二极管（SLD）、二极管激光器、准直白炽灯、闪光或照明装置或数字光处理（DLP）投影装置。
光源26能够提供在一个或多个不同的波长处的照明。在这种布置中，光源26可以提供红光照明（约650nm）和/或绿光照明（约510nm）。光源26能够提供在500纳瓦特和1W之间的功率处的光。来自光源26的光的波长和功率可以都是可变的。
如图1中示出的，透镜***18包括入射光程28和返回光程30。入射光程28和返回光程30由分束器32分开。在此示出和描述的分束器32是80:20透射/反射。然而，应认识到，其他类型的分束器可以被使用，如果需要的话。
入射光程28包括第一聚焦透镜34，并且返回光程30包括第二和第三聚焦透镜38、40以及组合的聚焦透镜和光圈46。在这里示出和描述的实施方案中，返回光程30还包括第二（二向色性）分束器48，其将从视网膜12返回的反射光分开到第一探测器50和第二探测器52。如下文描述的，第一探测器50探测红光并且第二探测器52探测绿光。然而，应当认识到，设备10可以不一定需要包括两个分离的颜色探测器，并且设备10可以同样好地与单个探测器一起起作用。
在这里描述和示出的实施方案中，透镜***18是广角透镜***，广角透镜***可以由鱼眼透镜组成或包括鱼眼透镜。透镜***18是包括多个弯月形透镜元件18a至18e的广角透镜。广角透镜可以具有在30度和180度之间的视场（FOV）。优选地，FOV是约120度。然而，应认识到，广角透镜可以具有在上文提到的范围之间的任何合适的角度处的FOV，取决于设备10的特定要求。
照明装置16和透镜***18被布置为使得入射照明22从明点源24以角度α发出。角度α是约120度（见图1）。
照明传输装置20具有两个焦点20a、20b。在这里示出和描述的实施方案中，照明传输装置20是椭球面镜。然而，应认识到，照明传输装置20可以可选地包括斜球面反射镜、非球面镜、椭圆镜、椭球面镜、一对抛物线体镜、一对抛物面镜或透镜***。在照明传输装置包括透镜***的情况下，透镜***被布置为提供两个焦点。
如图1中示出的，照明传输装置20和透镜***18被布置为使得明点源24被设置在照明传输装置20的第一焦点20a处，并且眼睛14被设在照明传输装置20的第二焦点20b处。更特别地，眼睛14的瞳孔点14a位于照明传输装置20的第二焦点20b处。
入射照明22经由照明传输装置20传送到受验对象的眼睛14。照明装置16和透镜***18在明点源24处提供的入射照明22由照明传输装置20耦合而经过受验对象的眼睛14的瞳孔点14a，并且因此耦合到视网膜12上。因此，设备10提供视网膜12的区域的照明。
如上文所述的，入射照明22从明点源24发出而没有转换，即，明点源24在操作期间是静止的。这个现象的结果是，在照明传输装置20的第二焦点20b处出现的入射照明22也是静止的。照明传输装置20因此提供入射照明22的“点到点”传输，而其中没有转换或削减。因为照明传输装置20提供入射照明22的点到点传输，所以在照明传输装置20的第二焦点20b处出现的入射照明22从其以入射照明22从照明传输装置20的第一焦点20a发出的相同的角度α，即，以约120度的角度发出。
这个现象的结果是，入射照明22进入眼睛，而不被例如虹膜“削减”。这最大化视网膜12的可以被设备10照明的区域，并且允许视网膜12的超宽照明被执行。如上文描述的，入射照明22以约120度的角度进入受验对象的眼睛14的瞳孔点14a。在眼睛14的瞳孔点14a处的约120度的角度等于当在眼睛14的中心测量时的约200度的角度。因此，设备10可以被认为提供照明的120度“外”角以及照明的200度“内”角。
照明装置16、透镜***18和照明传输装置20的上述特性还确保来自视网膜的反射光经过设备10的同一个光程被传送回。
照亮眼睛14的视网膜12的过程在图3中示出。参照图3，眼睛14的视网膜12可以通过下列操作被照亮：（a）提供照明装置16，（b）提供透镜***18，（c）组合地使用照明装置16和透镜***18提供来自位于透镜***18内的明点源24的入射照明，（d）提供具有两个焦点20a、20b的照明传输装置20，（e）将明点源24设置在照明传输装置20的第一焦点20a处并且将眼睛14设置在照明传输装置20的第二焦点20b处，以及（f）使用照明传输装置20来将来自明点源24的入射照明22传输到眼睛14中。
如上文描述的，从视网膜12返回的反射光在第一和第二探测器50、52处被探测到。从视网膜12返回的反射光用于以已知的方式产生受验对象的视网膜12的图像。
探测器50、52可以包括快光子探测器例如雪崩光电二极管（APD）、PIN二极管、光电倍增管（PMT）、硅光倍增器（SPM）或类似的单点探测器。
设备10还包括用于显示、处理、存储和/或组合视网膜12的所获得的图像的数据处理装置。设备10可以包括用于校正由照明传输装置20引入的失真的失真校正装置，其可以是数据处理装置的一部分。设备10可以包括校正***中的焦点像差的一个或多个存档的矫直器元件。
图2示出了设备10的可选的实施方案。图1的设备10和图2的设备100之间的唯一的差异是照明中继装置200被放置在透镜***18和照明传输装置20之间。照明中继装置200具有与照明传输装置20相同的几何结构。
照明中继装置200具有两个焦点200a、200b。在这里示出和描述的实施方案中，照明中继装置200是椭球面镜。然而，应认识到，照明中继装置200可以可选地包括斜球面反射镜、非球面镜、椭圆镜、椭球面镜、一对抛物线体镜、一对抛物面镜或透镜***。在照明传输装置包括透镜***的情况下，透镜***被布置为提供两个焦点。
如图2中示出的，照明中继装置200、照明传输装置20和透镜***18被布置为使得明点源24被设置在照明中继装置200的第一焦点200a处，并且照明中继装置200的第二焦点200b与照明传输装置20的第一焦点20a重合。受验对象的眼睛14被设在照明传输装置20的第二焦点20b处，如前所述。
入射照明22经由照明中继装置200和照明传输装置20传送到受验对象的眼睛14。照明装置16和透镜***18在明点源24处提供的入射照明22由照明中继装置200耦合于照明传输装置20，照明传输装置20又将经过受验对象的眼睛14的瞳孔点14a的入射照明22耦合于视网膜12，如前所述。
假设照明中继装置200具有与照明传输装置20相同的几何结构，照明中继装置200因此还提供入射照明22的点到点传输，而其中没有转换或削减。因此，在照明中继装置200的第二焦点200b处出现的入射照明22从其以入射照明从照明中继装置200的第一焦点200a发出的相同的角度α发出。由此可见，从照明传输装置20的第一焦点20a（或照明中继装置200的第二焦点200b）发出的入射照明22以与从照明传输装置20的第二焦点20b发出而进入眼睛14中的入射照明22相同的角度α发出，如前所述。入射照明22因此再次进入眼睛14而不被削减，从而最大化视网膜12的可以被设备10照明的区域。设备100再次提供视网膜的照明的120度外角（200度内角），如前所述。
照明中继装置200具有落在连接两个焦点（200a、200b）的线上的主轴。照明传输装置20还具有落在连接两个焦点（20a、20b）的线上的主轴。照明传输装置20和照明中继装置200可以被布置为使得每个装置的主轴是平行的和/或共线的。
照明中继装置200的目的是校正由照明传输装置20引入的失真。因为照明中继装置200的几何结构与照明传输装置20的几何结构相同，所以失真可以被抵销，或至少部分地被校正。照明中继装置200和照明传输装置20的布置使得照明中继装置200的主轴（即，连接装置的两个焦点的线）与照明传输装置20的主轴平行并且共线。在这种布置中失真由于对称性而被抵消。
设备10可以包括用于校正由照明传输装置20引入的失真的失真校正装置，其可以是数据处理装置的一部分。
从视网膜12返回的反射光以与上文关于图1的设备10描述的相同的方式被探测到。设备100因此能够以与上文关于设备10描述的相同的方式使眼睛14的视网膜12成像。
虽然设备10、100在上文被示出和描述为用于照亮受验对象的单个眼睛14的视网膜12并使视网膜12成像，但是应认识到，设备10、100可以在第一位置和第二位置之间枢转，在第一位置上设备10、100可以用于照亮第一只眼睛的第一视网膜并使第一视网膜成像，而在第二位置上设备10、100可以用于照亮第二只眼睛的第二视网膜并使第二视网膜成像。在这种布置中，设备10、100可以用于照亮受验对象的两个眼睛并使两个眼睛成像，而不需要移动受验对象。可选地，可以提供用于照亮患者的每个眼睛的视网膜并使视网膜成像的***，由此，***包括两个设备10、100，每个设备10、100用于照亮受验对象的一个眼睛并使这个眼睛成像。
虽然设备10、100在上文被描述为用于照亮眼睛14的视网膜12并使视网膜12成像，但是应认识到，设备10、100可以不一定需要产生视网膜12的图像。即，设备10、100可以用于简单地照亮视网膜12，而不获取图像，即，不探测来自视网膜12的反射光。设备10、100可以因此用于通过使用光照亮视网膜12来治疗眼睛14的视网膜12。
本发明的设备10、100可以被以比已知的视网膜成像设备例如激光扫描检眼镜（SLO）低的成本制造，因为设备10、100不需要常规分离的激光扫描元件（即，在空间中彼此分离的两个单独的一维扫描元件，例如水平扫描多角镜和垂直扫描电流计扫描器）。虽然，如上文描述的，设备10、100可以使用这样的扫描元件。设备10、100可以被制造为比已知的视网膜成像设备更紧凑，因为设备10、100使用更小数量的部件。本发明的设备10、100还包括更小数量的光学表面，这增加设备10、100的光学效率。这个现象的结果是，对于眼睛的相同数量的输入功率，在成像探测器处的总功率高于已知的方法。提供与照明传输装置20组合的广角透镜***18如上文描述的允许入射照明22被间接地提供至眼睛14的瞳孔点14a。这允许广角透镜***的使用，其中入射照明的“明”点源位于透镜***本身内以提供视网膜的宽场照明。本发明的设备10、100因此避免对与眼睛14的物理接触的需要。这是有利的，因为患者经常发现与视网膜照明设备的物理接触是极端地困难的。
可以对上文作出修改和改进，而不偏离本发明的范围。例如，虽然照明装置16在上文被描述为包括向视网膜提供“泛光照明”的光源26，即，照明装置16同时照亮视网膜12的区域，但是应认识到，可选地或另外，照明装置16可以包括用于使用准直光扫描眼睛14的视网膜12的二维扫描装置。在这样的配置中照明装置16和透镜***18组合以提供来自位于透镜***18内的明点源24的二维准直光扫描。二维扫描装置可以包括第一扫描元件和第二扫描元件。第一扫描元件和第二扫描元件可以包括振荡机构。振荡机构可以是共振扫描器。第一扫描元件和第二扫描元件可以包括振荡平面镜。振荡平面镜可以是电流计镜。第一扫描元件和第二扫描元件可以包括旋转机构。旋转机构可以是旋转多角镜。第一扫描元件和第二扫描元件可以包括线扫描元件。线扫描元件可以包括激光线扫描器。激光线可以由衍射光学元件、柱面透镜或创建激光线的其他已知的装置产生。第一扫描元件和第二扫描元件可以包括振荡机构、旋转机构或线扫描元件的组合，如上文描述的。可选地，二维扫描装置可以是具有两个旋转轴的微机电***（MEMS）扫描元件。然而，应认识到，二维扫描装置可以是能够在至少两个轴上旋转的任何合适的装置，至少两个轴优选地是正交的。扫描装置优选地应当能够以高速度（即，高于5kHz）操作并且提供扫描的高振幅（即，高达180度或更大）。在这种布置中，设备10、100将通过在整个视网膜上扫描准直光来照亮眼睛14的视网膜12。在这种布置中，来自扫描装置的准直光的波长和功率水平和可变性可以与对泛光照明装置描述的相同。被反射的准直光可以以上文描述的方式被探测以产生视网膜12的图像。
此外，虽然设备10、100在上文被示出和描述为包括一个照明装置16，但是应认识到，设备10、100可以包括一个或多个照明装置，一个或多个照明装置可以包括一个或多个光源和/或一个或多个二维扫描装置。
此外，虽然明焦点23和明点源24在上文被示出和描述为位于透镜***18的最外面的透镜元件18a内，但是应认识到，根据透镜***18的布置，明焦点23和明点源24可以位于其他透镜元件18b至18e中的一个中。
此外，虽然透镜***18的FOV在上文被描述为约120度，但是应认识到，透镜***18的FOV可以是在30和180度之间的任何合适的角度，例如：40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160或170度或在这些角度之间的任何值。
此外，虽然设备100在上文被示出和描述为照明中继装置200位于透镜***18和照明传输装置20之间，但是应认识到，因为照明中继装置200与照明传输装置20本质上相同，所以设备100可以被认为使照明中继装置200位于照明传输装置20和眼睛14之间。
此外，虽然设备10、100在上文被描述为用于照亮眼睛14的视网膜12和/或使视网膜12成像，但是应认识到，设备10、100可以用于通过使用准直光照亮视网膜来治疗眼睛的视网膜。在这种布置中，照明装置16将包括准直光的源，其可以***作来产生具有可变的波长和/或功率的激光束。此外，准直光的源可以***作来产生多个不同的波长，如果需要的话。这允许设备10、100治疗视网膜疾病。
此外，虽然未在上文示出或描述，但是应认识到，为了最小化从透镜***18的背向反射，光源26将被偏振化，并且返回光程30将包括在光圈46之前或之后的偏振器，或可选地，在第一和第二探测器50、52之前的两个分离的偏振器。在这种布置中，偏振器将阻挡未被随机地偏振化的直接从透镜***18反射的光。
此外，虽然未在上文示出或描述，但是应认识到，透镜***18和/或照明传输装置20、200可以是可移动的。即，透镜***18和/或照明传输装置20、200可以是相对于彼此可移动的，以补偿当以不同的FOV角度照亮视网膜12和/或使视网膜12成像时透镜***18中的明焦点23和明点源24的位置上的运动。当以不同的FOV角度照亮视网膜12和/或使视网膜12成像时，例如当照亮视网膜12的眼底区域和/或使视网膜12的眼底区域成像并且然后照亮视网膜12的外周和/或使视网膜12的外周成像时，透镜***18中的明焦点23和明点源24可以略微移动，取决于FOV角度。布置透镜***18和/或照明传输装置20、200使得它们可以相对于彼此可移动确保透镜***18的明焦点23和明点源24始终被设在照明传输装置20、200的第一焦点20a、200a处。如上文描述的，这防止入射照明22在进入眼睛时被虹膜削减。

Claims (24)

1.一种用于照亮眼睛的视网膜的设备，包括：
照明装置；
透镜***，
其中所述照明装置和所述透镜***组合以提供来自位于所述透镜***内的明点源的入射照明；以及
照明传输装置，其中所述照明传输装置具有两个焦点，并且所述透镜***的所述明点源被设置在所述照明传输装置的第一焦点处，并且眼睛被设在所述照明传输装置的第二焦点处，并且其中所述照明传输装置将来自所述明点源的入射照明传输到所述眼睛中以照亮所述视网膜。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述设备还包括位于所述透镜***内的明焦点，并且所述明焦点和所述明点源是重合的。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的设备，其中所述照明装置和所述透镜***被布置为照亮所述视网膜的区域。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中所述透镜***包括具有在30度和180度之间的视场（FOV）的广角透镜。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中所述照明传输装置包括由下列项组成的组中的一个：斜球面反射镜、非球面镜、椭圆镜、椭球面镜、一对抛物线体镜、一对抛物面镜和包括两个焦点的透镜***。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中所述设备还包括具有两个焦点的照明中继装置，其中所述照明中继装置的一个焦点与所述照明传输装置的一个焦点重合，并且所述照明中继装置的另一个焦点与所述照明装置和所述透镜***的明点源重合，并且其中所述照明中继装置将来自所述明点源的入射照明传输至所述照明传输装置，并且所述照明传输装置将来自所述照明中继装置的入射照明传输到所述眼睛中以照亮所述视网膜。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述照明传输装置和所述照明中继装置每个具有落在连接它们的焦点的线上的主轴，并且所述照明传输装置和所述照明中继装置被布置为使得每个装置的所述主轴是实质上平行的和/或共线的。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的设备，其中所述照明中继装置具有实质上与所述照明传输装置相同的几何结构。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中所述照明装置包括光源，所述光源包括由下列项组成的组中的一个：激光器、发光二极管（LED）、垂直腔表面发射激光器（VCSEL）、超辐射发光二极管（SLD）、二极管激光器、准直白炽灯、闪光或照明装置或数字光处理（DLP）投影装置。
10.根据权利要求1至8中的任一项所述的设备，其中所述照明装置包括二维扫描装置，所述二维扫描装置用于使用准直光扫描所述眼睛的视网膜，使得所述照明装置和所述透镜***被布置为提供来自位于所述透镜***内的所述明点源的二维准直光扫描。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述二维扫描装置包括能够在至少两个轴上旋转的单个扫描元件或各自具有单个旋转轴的两个分离的扫描元件。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述单个扫描元件是微机电（MEMS）扫描元件。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中所述设备还包括用于探测来自所述视网膜的反射光的一个或多个探测器。
14.一种照亮眼睛的视网膜的方法，包括以下步骤：
提供照明装置；
提供透镜***；
组合地使用所述照明装置和所述透镜***以提供来自位于所述透镜***内的明点源的入射照明；
提供具有两个焦点的照明传输装置；
将所述明点源设置在所述照明传输装置的第一焦点处，并且将眼睛设置在所述照明传输装置的第二焦点处；以及
使用所述照明传输装置将来自所述明点源的入射照明传输到所述眼睛中。
15.根据权利要求14所述的方法，其中明焦点位于所述透镜***内，并且所述明焦点和所述明点源是重合的。
16.根据权利要求14或权利要求15所述的方法，其中所述照明装置和所述透镜***被布置为照亮所述视网膜的区域。
17.根据权利要求14至16中的任一项所述的方法，其中所述方法包括提供具有两个焦点的照明中继装置的另外的步骤，其中所述照明中继装置的一个焦点与所述照明传输装置的一个焦点重合，并且所述照明中继装置的另一个焦点与所述照明装置和所述透镜***的明点源重合，并且其中所述照明中继装置将来自所述明点源的入射照明传输至所述照明传输装置，并且所述照明传输装置将来自所述照明中继装置的入射照明传输到所述眼睛中以照亮所述视网膜。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述照明传输装置和所述照明中继装置每个具有落在连接它们的焦点的线上的主轴，并且所述照明传输装置和所述照明中继装置被布置为使得每个装置的所述主轴是实质上平行的和/或共线的。
19.根据权利要求17或权利要求18所述的方法，其中所述照明中继装置具有实质上与所述照明传输装置相同的几何结构。
20.根据权利要求14至19中的任一项所述的方法，其中所述方法包括提供一个或多个探测器以探测来自所述视网膜的反射光以形成所述视网膜的图像的另外的步骤。
21.一种用于对眼睛的视网膜成像的设备，包括：
照明装置；
透镜***，
其中所述照明装置和所述透镜***组合以提供来自位于所述透镜***内的明点源的入射照明；
光探测器；以及
照明传输装置，其中所述照明传输装置具有两个焦点，并且所述透镜***的所述明点源被设置在所述照明传输装置的第一焦点处，并且眼睛被设在所述照明传输装置的第二焦点处，并且其中所述照明传输装置将来自所述明点源的入射照明传输到所述眼睛中以照亮所述视网膜，并且所述光探测器探测从所述视网膜反射的光以获得所述视网膜的图像。
22.一种对眼睛的视网膜成像的方法，包括以下步骤：
提供照明装置；
提供透镜***；
组合地使用所述照明装置和所述透镜***以提供来自位于所述透镜***内的明点源的入射照明；
提供光探测器；
提供具有两个焦点的照明传输装置；
将所述明点源设置在所述照明传输装置的第一焦点处，并且将眼睛设置在所述照明传输装置的第二焦点处；
使用所述照明传输装置将来自所述明点源的入射照明传输到所述眼睛中；以及
使用所述光探测器探测从所述视网膜反射的光以产生所述视网膜的图像。
23.一种用于使用准直光治疗眼睛的视网膜的设备，包括：
准直光照明装置；
透镜***，
其中所述照明装置和所述透镜***组合以提供来自位于所述透镜***内的明点源的入射准直光照明；以及
照明传输装置，其中所述照明传输装置具有两个焦点，并且所述透镜***的所述明点源被设置在所述照明传输装置的第一焦点处，并且眼睛被设在所述照明传输装置的第二焦点处，并且其中所述照明传输装置将来自所述明点源的所述入射准直光照明传输到所述眼睛中。
24.一种使用准直光治疗眼睛的视网膜的方法，包括以下步骤：
提供准直光照明装置；
提供透镜***；
组合地使用所述照明装置和所述透镜***以提供来自位于所述透镜***内的明点源的入射准直光照明；
提供具有两个焦点的照明传输装置；
将所述明点源设置在所述照明传输装置的第一焦点处，并且将眼睛设置在所述照明传输装置的第二焦点处；以及
使用所述照明传输装置将来自所述明点源的入射准直光照明传输到所述眼睛中。
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