專利名稱：角膜成像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種角膜成像設(shè)備，用于通過照射正在檢查的眼部以及接 收從正在檢查的眼角膜反射的光而對眼角膜成像。
背景技術(shù)：
目前，通常當在眼科手術(shù)或者相似的環(huán)境中檢測是否存在眼疾病時觀 測眼角膜，特別是角膜內(nèi)皮的細胞狀態(tài)。所檢查的眼角膜內(nèi)皮細胞的角膜成像設(shè)備。該角膜成像設(shè)備設(shè)計為將狹縫 光束從光學(xué)系統(tǒng)引向所檢查的眼部的角膜，并接收從角膜反射的光以成像 角膜內(nèi)皮細胞.但是，該角膜成像設(shè)備的問題在于因為角膜內(nèi)皮細胞厚度較小，通常 難以獲得角膜內(nèi)皮細胞的清晰聚焦圖像.特別是因為這樣的角膜成像設(shè)備 采用狹縫照射光束，所以必須在相對于角膜內(nèi)皮細胞的i^/遠方向的內(nèi)皮焦 點位置對準照射光學(xué)系統(tǒng)和成像光學(xué)系統(tǒng)，以避免角膜上皮和軟組織所反 射光的不利影響。因此，過去例如在專利文獻l (美國專利5,436,679)中提出了采用線 傳感器的裝置，用于檢測角膜所反射光的強度分布、檢測角膜內(nèi)皮細胞的 焦點位置和使其與光學(xué)系統(tǒng)對準，特別是，通過考慮在由角膜上皮、軟組 織和內(nèi)皮組成的角膜內(nèi)所反射光強度的分布特性，從線傳感器輸出值的峰 值位置估計角膜內(nèi)皮細胞的焦點位置。然后使照射光學(xué)系統(tǒng)和成像光學(xué)系 統(tǒng)與該估計焦點位置對準而成像角膜內(nèi)皮細胞。但是，現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計例如專利文獻1中所公開設(shè)計的角膜成像設(shè)備的 問題在于難以連續(xù)精確i^測角膜內(nèi)皮細胞的焦點位置。特別是，因為不 同個體角膜厚度不同，例如包括屈光不正矯形手術(shù)等所造成的角膜厚度減 小，所以在角膜較薄的地方難以實際檢測上皮和內(nèi)皮的峰，同時有不能正 確識別內(nèi)皮焦點位置的風(fēng)險。還存在一種風(fēng)險，即因為角膜軟組織的特性， 特別是眼疾等造成的軟組織渾濁，軟組織和內(nèi)皮不一致的反射程度使得不 可能從內(nèi)皮峰值檢測焦點位置，或者造成錯誤的位置檢測。另外，因為在與線檢測器所檢測的估計焦點位置對準之后進行成像， 所以即使非常精確地成功檢測焦點位置，眼部微小移動也會離開焦點位置， 同時有不能獲得內(nèi)皮清晰聚焦圖像的風(fēng)險。例如在專利文獻2(日本專利2831538)中公開一種角膜成像設(shè)備，將 其構(gòu)造為向靠近所檢查的眼部的方向移動光學(xué)系統(tǒng)；首先檢測相對于上皮 的焦點位置；以及形成相蛉于上皮的焦點位置；然后基于角膜的解剖厚度 估計角膜內(nèi)皮細胞的焦點位置，在該角膜成傳_設(shè)備中，首先朝靠近受檢查 的B艮部的方向移動光學(xué)系統(tǒng)，同時照射檢查的眼部.其次，在通過上皮發(fā) 出的檢測反射光檢測相對于上皮的焦點位置后，根據(jù)內(nèi)皮和上皮之間的距 離，將焦點位置向內(nèi)皮移動一^巨離，內(nèi)皮和上皮之間的距離基于角膜解 剖厚度提前確定。從而焦點與角膜內(nèi)皮對準。但是，采用專利文獻2所公異的角膜成像設(shè)M證明難以精確檢測角 膜內(nèi)皮細胞的焦點位置，特別是，如上所迷，不同個體之間的角膜厚度不 同，并且因為上皮和內(nèi)皮之間的距離也會隨著檢查患者而不同，所以通過 使光學(xué)系統(tǒng)從上皮向內(nèi)皮移動預(yù)定距離不一定能簡單獲得正確的位置.另 外，雖然考慮到這種個體差異所討論的角膜成像設(shè)備適于大范圍連續(xù)成像， 但是角膜內(nèi)皮細胞的可靠成像要求大范圍連續(xù)成像能夠覆蓋個體差異，而 且該成像費時.產(chǎn)生的問題在于檢查患者在受到強光照射時必須保持其眼
睛崢開，因此延長的成像時間將使患者非常疲勞。 發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目標在于提供一種具有新穎結(jié)構(gòu)的角膜成像設(shè)備，其 能夠更快更精確地檢測角膜內(nèi)皮細胞的焦點位置，同時更精確地成像.可才艮據(jù)本發(fā)明下面方案的至少 一種實現(xiàn)本發(fā)明的上述和/或可選擇目 標。可在各種可能的組合中采用本發(fā)明各種方案中的下述方案和/或元件。 將理解本發(fā)明的原理不限于本發(fā)明的這些方案和技術(shù)特征的組合，而是可 基于4^P說明書和附圖中所公開的本發(fā)明內(nèi)容，或者本領(lǐng)域技術(shù)人員借助 整體的發(fā)明內(nèi)容所理解的內(nèi)容以其它方式理解。本發(fā)明的第一方案提供一種角膜成像設(shè)備，包括照射光學(xué)系統(tǒng)，其 具有照射源，用于將對角方向狹縫光束引向所檢查的眼部；成像光學(xué)系統(tǒng)， 其具有光電元件，用于接收從所檢查的眼部的角膜反射所述狹縫光束而產(chǎn) 生的反射光束，并用于成像所述角膜；致動裝置，用于朝靠近或者遠離所 檢查的眼部的方向整體移動所述照射光學(xué)系統(tǒng)和成像光學(xué)系統(tǒng)，以產(chǎn)生聚 焦；成像過程收回控制裝置，用于在由所述成像光學(xué)系統(tǒng)進行成像操作期 間控制所述致動裝置，以在所檢查的眼部的正交方向上朝離開所檢查的眼 部的方向收回所述照射光學(xué)系統(tǒng)和成像光學(xué)系統(tǒng)；連續(xù)成像裝置，用于在 由所述成像過程收回控制裝置進行收回操作期間，通過所述成像光學(xué)系統(tǒng) 的光電元件在不同時間和位置拍攝角膜的多個圖像；以及成像操作控制裝 置，用于參考從所檢查的眼部的角膜反射的光的感光信號，在所述成像過 程收回控制裝置進行收回操作期間，控制通過所迷連續(xù)成l象裝置對角膜成 像的狀態(tài)。在根據(jù)該方案構(gòu)造的角膜成像設(shè)備中，通過成像過程收回控制裝置朝 離開所檢查的眼部的方向收回照射光學(xué)系統(tǒng)和成像光學(xué)系統(tǒng)，因此該設(shè)備 不受角膜軟組織等所產(chǎn)生反射光的影響，特別是，因為角膜后區(qū)域填充前 房液，所以在角膜后面基本上不產(chǎn)生照射光源的反射光束，并且僅僅當?shù)?達角膜后沿時才獲得同量的反射光。因此可清楚檢測角膜的反射光，并參 考該反射光穩(wěn)定控制成像操作狀態(tài)的成像操作控制裝置的運行。而且，因 為基于所檢查的眼部的反射光控制成像操作，所以可靈活響應(yīng)所檢查患者 角膜厚度的個體差異并高效地操作控制。另外，通過連續(xù)成像角膜，可獲得角膜在預(yù)定范圍的多個圖像，因此 通過與上述穩(wěn)定成像操作的協(xié)同作用可有效防止成像錯誤?？蓪⒏鞣N控制方案的任意一種作為控制成像操作控制裝置成像操作狀 態(tài)的方案。例如，通過響應(yīng)角膜后沿角膜內(nèi)皮細胞的及」針光的感光信號啟 動連續(xù)成像，可非常精確而高效地成像角膜內(nèi)皮細胞。另外，成像操作狀 態(tài)的控制方案不限于以這種方式控制啟動連續(xù)成像，并且可替換地包括參 考角膜反射光的感光信號改變連續(xù)成像的時間間隔、照射源強度、光學(xué)系 統(tǒng)收回操作速度等等。本發(fā)明的第二方案提供了根據(jù)第一方案的角膜成像設(shè)備，其中所述照 射光學(xué)系統(tǒng)的照射源包括成像光源，用于通過將指向所檢查的眼部并從角膜反射的反射光引入所述成像光學(xué)系統(tǒng)的光電元件，而成像所迷角膜；并光的輸出信號用作為感光信號，而基于所述光電^件的輸出信號在所述成 像操作控制裝置中控制角膜成像的運行狀態(tài)。在根據(jù)該方案構(gòu)造的角膜成像設(shè)備中，可采用還進行角膜成像的光電 元件接收角膜的反射光。因此可簡單設(shè)計。本發(fā)明的第三方案提供根據(jù)第二方案的角膜成像設(shè)備，其中通過將所 述光電元件的輸出信號用作感光信號，通過所述成像過程收回控制裝置控 制收回速度的改變，而基于所述光電元件輸出信號在所述成像操作控制裝 置中控制角膜成像操作狀態(tài)。在根據(jù)該方案構(gòu)造的角膜成像設(shè)備中，可通過改變收回速度調(diào)整連續(xù) 成像中拍攝的圖像數(shù)。另外，可更有效地進行操作控制.例如，可以以較 高的速度從角膜后部收回光學(xué)系統(tǒng)，然后在首次接收角膜反射光時切換至 較低速度，從而可快速對準光學(xué)系統(tǒng)和角膜，另外成像時間較短。本發(fā)明的第四方案提供根據(jù)笫二或第三方案的角膜成像設(shè)備，其中通
過將所述光電元件的輸出信號用作感光信號，通過所述連續(xù)成像裝置控制 對角膜的連續(xù)成像時間間隔的改變，而基于所述光電元件的輸出信號在所 述成像操作控制裝置中控制角膜成像操作狀態(tài)。在根據(jù)該方案構(gòu)造的角膜成像設(shè)備中，可通過改變連續(xù)成像時間間隔 調(diào)整連續(xù)成像中拍攝的圖像數(shù)。例如，可以以達到接收角膜反射光的時間 的較長時間間隔進行成像，并以從首次接收角膜反射光的時間點開始較短 的時間間隔進行成4象。本發(fā)明的第五方案提供根據(jù)第 一到第四方案中任意一個的角膜成像設(shè) 備，其中位置檢測光源用作所述照射光學(xué)系統(tǒng)的照射源的其中一個，其和 成像光源分開，所述成像光源用于通過將指向所檢查的眼部以及從角膜反射的反射光引入成像光學(xué)泉統(tǒng)的光電元件而成像角膜；線傳感器用作位置 檢測光源，用于接收通過角膜反射照射光束產(chǎn)生的反射光；以及使所述線 傳感器的輸出信號用作感光信號，而基于所述線傳感器的輸出信號，在所 述成像操作控制裝置中控制角膜成像運行狀態(tài)。在根據(jù)該方案構(gòu)造的角膜成像設(shè)備中，通過線傳感器可檢測角膜每層 即上皮、軟組織、內(nèi)皮等等反射光的強度分布。因此可基于角膜層的強度 分布更精確地進行操作控制。在本方案中，優(yōu)選將比成像光源照射強度低 的光源用作位置檢測光源.該設(shè)置可通過在角膜成像不同的時間采用低強 度位置檢測光源減輕患者負擔，例如在對準光學(xué)系統(tǒng)時。更優(yōu)選地，將發(fā) 出紅外光的光源用作位置檢測光源。借助這種設(shè)置，因為患者不會感覺到 位置檢測光源所產(chǎn)生光束的照射，所以可進一步降低患者負擔.和前述第 一方案一樣，可將各種控制方案用作通過成像操作控制裝置控制成像運行 狀態(tài)的方案。本發(fā)明的第六方案提^根據(jù)第五方案的角膜成像設(shè)備，其中在所述成 像操作控制裝置中，由所述咸像光源進行的發(fā)光和由所述連續(xù)成像裝置進 行的角膜成像操作被控制，以在基于所述線傳感器的輸出信號證實從角膜 反射光的條件下分別啟動。在根據(jù)該方案構(gòu)造的角膜成像設(shè)備中，可基于線傳感器檢測的角膜反
射光改進考慮光學(xué)系統(tǒng)和角膜相對位置的操作控制。因此可避免成像光源 延長發(fā)出光、減輕患者負擔以及更可靠地成像。本發(fā)明的第七方案提供根據(jù)第六方案的角膜成像設(shè)備，其中在所述成 像操作控制裝置中，輸出信號的檢測水平被設(shè)置為與預(yù)定強度對應(yīng)，該預(yù) 定強度比對應(yīng)于從由所述線傳感器檢測的角膜內(nèi)皮在焦點位置反射的光強 度的輸出信號的強度低。另外，由所述成像光源進行的發(fā)光和由所述連續(xù) 成4象裝置進行的角膜成像操作被控制，以在接收所述角膜的反射光的所述 線傳感器的輸出信號達到該檢測水平的條件下分別啟動。在根據(jù)該方案構(gòu)造的角膜成像設(shè)備中，通過在接收比在焦點位置反射 的光強度低的輸出信號時啟動連續(xù)成像，可從比角膜內(nèi)皮焦點稍后的位置 啟動連續(xù)成像。因此可更可靠地成^f象角膜內(nèi)皮。本發(fā)明的第八方案提供根據(jù)第一至第七任意方案的角膜成像設(shè)備，還包括預(yù)成像過程前進控制裝置，用于在成像期間，在通過所述成像過程 收回控制裝置進行收回操作之前，控制所述致動裝置，并在所檢查的眼部 的正交方向朝靠近所檢查的眼部的方向前進所述照射光學(xué)系統(tǒng)和成像光學(xué) 系統(tǒng)；和反轉(zhuǎn)操作控制裝置，用乎基于從所檢查的眼部的角膜反射的光的 感光信號，控制從由所述預(yù)成像過程前進控制裝置所進行的前進操作至由 所述成像過程收回控制裝置所進行的收回操作的運動方向反轉(zhuǎn)。在根據(jù)該方案構(gòu)造的角膜成像設(shè)備中，基于從所檢查的眼部的角膜實 際反射的光進行反轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)的^Mt ，該光學(xué)系統(tǒng)通過預(yù)先成像過程推進 控制裝置推進，從而在反映所檢查的眼部個體差異的精確位置進行反轉(zhuǎn)操 作。因此可對所檢查的個別B艮部吏精確地進行有效成像操作?？珊线m地將任意方案作為基于角膜反射光控制反轉(zhuǎn)操作的具體方案。光，可將在前提到的光電元件用作接收反射光的裝置；還可采用第五方案 中提到的線傳感器。優(yōu)選，采用，種方案，其中照射光學(xué)系統(tǒng)和成像光學(xué) 系統(tǒng)從檢測上皮反射光的位置再^進預(yù)定距離，例如角膜解剖厚度，從而 將光學(xué)系統(tǒng)焦點位置設(shè)置在角膜后部；以及將該位置作為反轉(zhuǎn)位置啟動收
回操作。本發(fā)明的第九方案提供根據(jù)第八方案的角膜成像設(shè)備，其中位置檢測 光源用作所述照射光學(xué)系統(tǒng)的照射源的其中一個，其和成像光源分開，所 述成像光源用于通過將指向所檢查的眼部以及從角膜反射的反射光引入所述成像光學(xué)系統(tǒng)的光電元件而成像角膜；線傳感器用作位置檢測光源，用 于接收通過角膜反射照射光束產(chǎn)生的反射光；所迷線傳感器的輸出信號用 作從所檢測的眼部的角膜反射的光的感光信號；并且基于所述線傳感器的 輸出信號，在設(shè)置在內(nèi)皮焦點位置之后的反轉(zhuǎn)位置，通過所述反轉(zhuǎn)操作控 制裝置反轉(zhuǎn)在由所述預(yù)成像前進控制裝置進行的前進操作期間的運動方 向。在根據(jù)該方案構(gòu)造的角膜成像設(shè)備中，可采用線傳感器檢測角膜層反 射光強度的分布，并可基于強度分布進行操作控制。因此，當檢測預(yù)定層 例如上皮時，如果采用僅僅利用前面第八方案光電元件的設(shè)置，則在特別 時間僅可檢測反射光。而通過取代光電元件采用線傳感器或者和光電元件 一起使用，可檢測在整個預(yù)定厚度上每層反射光的強度分布。因此，可基 于和其它層反射光的比較更精確,測所關(guān)心的層，因此可更精確地建立 反轉(zhuǎn)位置。因此可將反轉(zhuǎn)位置^:置在內(nèi)皮焦點位置的后部，并更精確地成 4象角膜內(nèi)皮細胞。 一個基于線傳感器輸出信號進行反轉(zhuǎn)控制的特別方案的 實例為，例如，將反轉(zhuǎn)位置設(shè)置在經(jīng)過上皮位置預(yù)定距離的位置，該距離 例如等同于角膜解剖厚度。本發(fā)明的第十方案提供根據(jù)第一到第九任意方案的角膜成像設(shè)備，其 中在所述成像操作控制裝置中，基于至少一種下面的條件由連續(xù)成4象裝置 終止成像操作所述照射光學(xué)系統(tǒng)和成像光學(xué)系統(tǒng)的移動距離、從所檢查 的眼部的角膜反射的光的感光信號以及經(jīng)過的時間。在根據(jù)該方案構(gòu)造的角膜成傳-設(shè)備中，通過基于上述條件終止連續(xù)成 像，可減少連續(xù)成像所需要的時間，改進成像效率并減輕患者負擔。盡管前述條件的特定內(nèi)容可合適確定，例如光學(xué)系統(tǒng)的移動距離，但 是可在光學(xué)系統(tǒng)從啟動收回操作的位置移動稍大于解剖角膜厚度的距離時 終止成像；或者關(guān)于經(jīng)過時間，一JLW啟動收回操作開始經(jīng)過預(yù)定時間間 隔則可終止連續(xù)成像。關(guān)于反射光的感光信號，可在沒有實際接收反射光 時終止成像；或者可從角膜反射光由笫五方案所定義的線傳感器檢測上皮 位置，以及可在光學(xué)系統(tǒng)到達上皮位置時終止成像。本發(fā)明的第十一種方案提供根據(jù)第 一到第十任意方案的角膜成像設(shè) 備，還包括存儲裝置，用于保存由所述光電元件拍攝的圖像；以及圖像 選擇裝置，用于基于圖像光強水平、對比度或者兩者對圖像分類并將所述 圖像保存在所述存儲裝置中。在根據(jù)該方案構(gòu)造的角膜成像設(shè)備中，不必由操作員對圖像分類，或 者可8Wi減少所承擔的工作.基于光強水平分類的方案的具體實例為，在 構(gòu)成圖像的像素的平均亮度超過預(yù)定值的情況下將固像保存在存儲器裝置 中?；趯Ρ榷确诸惖姆桨傅木唧w實例為，在相鄰像素之間亮度差的總和 超過預(yù)定值的情況下將圖像保存在存儲裝置中。特別是，盡管上皮反射光 的強度總體均勻，但是角膜內(nèi)皮細胞的反射光朝細胞中心更亮在壁上更暗， 從而亮度差更明顯，因此亮度差總和更大.因此，通過選擇亮度差總和大 的圖像，可選擇角膜內(nèi)皮幽胞的拍攝圖像。


從下文參考附圖描述的優(yōu)選實施例可更清楚本發(fā)明上述和/或其它目 標特征和優(yōu)點，在該附圖中相同的附圖標記代表相同的元件，其中 圖l為解釋根據(jù)本發(fā)明第一實施例的角膜成像設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)的視圖； 圖2為第一實施例角膜成像i吏備的透視圖； 圖3為解釋連接至圖1光學(xué)系統(tǒng)的控制電路等的結(jié)構(gòu)圖； 圖4為展示角膜成像設(shè)備所進行成像過程的流程圖； 圖5為解釋顯示屏所顯示眼前段的示意圖； 圖6為解釋角膜各層巧反射紅外光束的示圖； 圖7為展示光強檢測裝置所檢測反射光束光強分布的示圖； 圖8為展示設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)移動速度變化的示圖9為解釋檢測角膜內(nèi)皮反射光方法以及選擇圖像方法的示圖；圖IO為解釋選擇圖像方法的'示圖；圖11為解釋角膜各種層結(jié)構(gòu)的示圖；圖12為在圖8中點P3上角膜內(nèi)皮的圖像；圖13為在圖8中點P4上角膜內(nèi)皮的圖像；圖14為在圖8中點P5上角膜內(nèi)皮的圖像；圖15為在圖8中點P6上角膜內(nèi)皮的圖像；以及圖16為在圖8中點P6上角膜內(nèi)皮的圖像；具體實施方式
首先參考圖l進行討論，其描述了作為本發(fā)明角膜成像設(shè)備一個實施 例的設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10。設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10包括成像照射光學(xué)系統(tǒng)14和位 置檢測光學(xué)系統(tǒng)16，其位于用于k測所檢查的眼部E的前眼段的觀測光學(xué) 系統(tǒng)12的一側(cè)；以及位于另一側(cè)的位置檢測照射光學(xué)系統(tǒng)18和成像光學(xué) 系統(tǒng)20。特別是，在本實施例中，將照射光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)造為包括成像照射光 學(xué)系統(tǒng)14和位置檢測照射光學(xué)系統(tǒng)18。W巨所檢查的眼部E最近的位置開始，觀測光學(xué)系統(tǒng)12按順序包括 均位于光軸Ol上的半反射鏡22、目鏡24、半反射鏡26、冷鏡27、和 作為光電元件的CCD28。多個觀測光源30、 30 (該實施例中采用兩個) 位于所檢查的眼部E的前部。作為觀測光源30、 30，例如可采用發(fā)出紅外 光的紅外LED。冷鏡27適合于透射紅外光而反射可見光，并且由觀測光 源30、 30發(fā)出且在所檢查的目艮部E的眼前^R^射的反射光束通過目鏡24 和冷鏡27，在CCD28上聚焦。，'W巨所檢查的眼部E最近的位置開始，成像照射光學(xué)系統(tǒng)14按順序 包括投影透鏡32、冷鏡34、狹縫36、聚光透鏡38、和成像光源40。發(fā) 出可見光束的LED等例如用作成《象光源40。冷鏡34適于透射紅外光而反 射可見光。成像光源40發(fā)出的光束經(jīng)過目鏡38和狹縫36，成為狹縫光束； 由冷鏡34反射然后經(jīng)過投熱透鏡32;然后沿對角線方向射向角膜C。
位置檢測光學(xué)系統(tǒng)16的光軸與成4象照射光學(xué)系統(tǒng)14的光軸部分重合； AJE巨所檢查的眼部E最近的位置開始，系統(tǒng)按順序包括投影透鏡32、冷鏡 34、和線傳感器44。由將在下文描述的觀測光源54發(fā)出并從角膜C反射 的光束將經(jīng)過投影透鏡32和冷鏡34、并聚集在線傳感器44上。同時，W巨所檢查的目艮部E最近的位置開始，位置檢測照射光學(xué)系統(tǒng) 18按順序包括目鏡46、冷鏡48、聚光透鏡52、和作為位置檢測光源的觀 測光源54。紅外LED或者其它紅外光源優(yōu)選用作觀測光源54。觀測光源 54發(fā)出的紅外光束從對角線指向角膜C。觀測光源54還可將紅外光濾光 器與例如卣素?zé)簟⒖梢姽釲ED或其它可見光源組合。但是，觀測光源54 不必總是紅外光源；還可采用可見光源例如囟素?zé)艋蛘呖梢姽釲ED。在采 用可見光源的地方，其照度優(yōu)選比成像光源40的照度低。因此，當觀測光 源54發(fā)出的光束在對準等操作期間指向患者眼部時可減輕患者負擔。成像光學(xué)系統(tǒng)20的光軸與位置檢測照射光學(xué)系統(tǒng)18的光軸部分地重 合；W巨所檢查的眼部E最近的位置開始，系統(tǒng)按順序包括目鏡46、冷鏡 48、狹縫56、可變透鏡58、聚光透鏡60、冷鏡27和CCD28。由成像光 源40發(fā)出的且從角膜C反射的光束將經(jīng)目鏡46由冷鏡48反射；然后利 用狹縫56形成平行光束；經(jīng)可變透鏡58和聚光透鏡60由冷鏡27反射； 并聚集在CCD28上。觀測光學(xué)系統(tǒng)12上的半反射鏡22 ^成固定靶光學(xué)系統(tǒng)64和對準光學(xué) 系統(tǒng)66的部件.從距所檢查的眼部E最近的位置開始，固定乾光學(xué)系統(tǒng)64按順序包 括半反射鏡22、投影透鏡68、半反射鏡70、針孔板72、和固定靶光源74。 固定靶光源74例如為LED或者其它發(fā)出可見光的光源.從固定乾光源74 發(fā)出的光束經(jīng)過針孔板72和半反射鏡70，然后由投影透鏡68形成平行光 束并由半反射鏡22反射以將其引入所檢查的眼部E。W巨所檢查的眼部E最近的位置開始，對準光學(xué)系統(tǒng)66按順序包括 半反射鏡22、投影透鏡68、半反射鏡70、光圏76、針孑Ul78、聚光透鏡 80、和對準把光源82。對準光源82發(fā)出紅外光。紅外光由聚光透鏡80聚
光、經(jīng)過針孔板78、并被引入光圃76。經(jīng)過光團76的光然后從半反射鏡 70反射、由投影透鏡68形成平行光束、并由半反射鏡22反射以將其引入 所檢查的眼部E。觀測光學(xué)系統(tǒng)12上的半反射鏡26構(gòu)成對準檢測光學(xué)系統(tǒng)84的部件。 W巨所檢查的目艮部E最近的位置開始，對準檢測光學(xué)系統(tǒng)84按順序 包括半反射鏡26、和能夠檢測位置的對準檢測傳感器88。由對準光源82 發(fā)出并從角膜C反射的光束將由半反射鏡26反射，并被引導(dǎo)i4^對準檢 測傳感器88。具有上述結(jié)構(gòu)的i殳備光學(xué)系統(tǒng)10容納在圖2所示的角膜成傳_設(shè)備100 中。角m像設(shè)備100具有位于底部102上的底盤104，并構(gòu)造為可將機 箱106安裝在底盤104上以在平面的所有方向上以及垂直方向上可移動. 底部102容納電源、還包括控制桿108;可通過操作控制桿108致動機箱 106。底盤104還容納下文描述的各種控制電路，并且還具有由液晶監(jiān)測器 等構(gòu)成的顯示屏IIO。如圖3所示，角膜成《象設(shè)^^l'io具有致動裝置，用于致動機箱106以 在靠近或者遠離所檢查的眼部E的方向上移動設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10。致動裝置 例如可由支架和小齒輪機構(gòu)等等組成。在本實施例中，提供在圖3垂直方 向(X方向)上致動設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10的X軸致動機構(gòu)112;在垂直于圖3 紙平面方向(Y方向)上致動光學(xué)系統(tǒng)的Y軸致動機構(gòu)114;和在圖3側(cè) 方向(Z方向)致動光學(xué)系統(tǒng)的Z軸致動機構(gòu)116.角膜成像設(shè)備100還具有成像控制電路117作為成像操作控制裝置， 其控制通過設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10的角膜成像操作。X軸致動機構(gòu)112、 Y軸致 動機構(gòu)114、和Z軸致動機構(gòu)116分別連至成像控制電路117，以基于成 像控制電路117的驅(qū)動信號致動。對準檢測傳感器88連至XY對準檢測電 路118，而該對準檢測電路118連至成像控制電路117.線傳感器44連至 Z對準檢測電路120，而該Z對永&測電路120連至成像控制電路117。因 此，對準檢測傳感器88和線傳感器44的傳感器信息輸入成像控制電路 117。盡管在附圖中沒有示出，但是該成像控制電路117還可連至照射源30、 40、 54、 74和82，并可控制從這些元件發(fā)出光。角膜成像設(shè)備100還包括圖像選擇電路122，用于輸入CCD28所拍 攝的圖像并對圖像分類；和存儲裝置124作為存儲裝置，用于保存通過圖 像選擇電路122選擇的圖像。接著，將以下面順序描述由角膜成像設(shè)備100中成像控制電路117執(zhí) 行的成像角膜內(nèi)皮的步驟。首先，在S1，在X和Y方向定位設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10 (XY對準)，在 該XY對準過程中，將從固定靶光源74發(fā)出的固定靶光引向所檢查的眼部 E。然后，使患者視力固定在固定靶光上，可將所檢查的眼部E的光軸方 向與觀測光學(xué)系統(tǒng)12的光軸01對準。在該條件下，^Ji見測光源30、 30 發(fā)出光，并將從所檢查的眼部E目艮前^^射的光束引向CCD28。借助該步 驟，如圖5所示在顯示屏110上顯示所檢查的眼部E的眼前段.例如通過疊加信號產(chǎn)生的具有矩形框圖形的對準圖形125在顯示屏 110上示出為疊加在所檢查的眼部E上。同時，從所檢查的眼部E眼前段 ^>射對準光源82所發(fā)出的光束，然后將其引入CCD28，從而在顯示屏110 上顯示為具有點圖形的對準光126,通過操作控制桿108，操作員然后致動 設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10以調(diào)整設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10的位置，從而對準光126位于對 準圖形框125內(nèi)。由半反射鏡26反射對準光源82發(fā)出的且從所檢查的眼部E B艮前M 射的一部分光并將其引入對準檢測傳感器88。通過將患者所不注意的紅外 光M對準光源82引入患者眼部而減輕患者負擔.當對準光126 ii/v對準 圖形框125內(nèi)時，對準檢測傳感器88可檢測X方向和Y方向上對準光126 的位置。然后將X方向位皇和Y方向位置輸入XY對準檢測電路118。 XY 對準檢測電路118基于X方向位置信息致動X軸致動機構(gòu)112，以使觀測 光學(xué)系統(tǒng)10的光軸Ol接近所檢查的眼部E的光軸。基于Y方向位置信 息致動Y軸致動機構(gòu)114以使觀測光學(xué)系統(tǒng)10的光軸Ol接近所檢查的眼 部E的光軸。通過該操作，設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10在X和Y方向上與所檢查的 眼部E對準。如下文所述，在成像過程中以合適時序進行XY對準，特別
是，在本實施例中，對準光源81和觀測光源30、 30以短暫間隔交替閃光， 并且由對準檢測傳感器88進行檢測，以和對準光源81發(fā)光的時序一致。 因此，在XY對準期間從觀測光源30、 30發(fā)出的紅外光不受影響。另外， 因為對準光源81和觀測光源30、 30的閃光速度大于在CCD28中轉(zhuǎn)換為 感光信號的速度，因此在輸出來自CCD28的感光信號的顯示屏110上無 法觀察到兩個光源82、 30的閃光，因而光源82、 30都似乎連續(xù)發(fā)光。接著，在S2，致動Z軸致動機構(gòu)116，并使設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10在靠近 所檢查的眼部E的方向前進.在本實施例中，以上述方式將S2和Z軸致 動機構(gòu)116包括在預(yù)成像過程前進控制裝置或者設(shè)備的結(jié)構(gòu)中。然后使觀 測光源54發(fā)光，^yjC測光源54發(fā)出的紅外光束沿對角線方向引向所檢查 的眼部E的角膜C，而由線傳感器44接收角膜C反射的光束。特別是， 在本實施例中因為v^Jf見測光源54發(fā)出的光束為紅外光束，患者負擔較輕。角膜C各層即角膜C的上皮細胞、軟組織和內(nèi)皮以變化的反射強JL^ 射從觀測光源54發(fā)出的紅外光束。如圖6中簡化形式所示，首先由組成空 氣和角膜C之間邊界的上皮細胞e反射觀測光源54發(fā)出的紅外光束L。由 軟組織s和內(nèi)皮細胞en反射通過上皮細胞e的一部分光束。由上皮細胞e 反射的反射光束e'具有最高光強，而內(nèi)皮en所反射的反射光束en'光強較 低，軟組織s所反射的反射光束s'光強最低。因為前房a充滿前房液，所 以前房a基本上不^Jt紅外光束L。由線傳感器44檢測這些反射光束。線傳感器44檢測如圖7所示的光 強分布。在圖7中，具有最高強度的第一峰128表示上皮反射的光。具有 次高強度的第二峰130表示內(nèi)皮反射的光。成像控制電路117然后致動Z 軸致動機構(gòu)116并沿靠近角膜C的方向使設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10從線傳感器44 檢測上皮的位置前射巨離Dl，考慮人眼生理角膜厚度的可變性而確定該距 離。從上皮移動的距離合適地確定為例如從1000到1500nm。設(shè)備光學(xué)系 統(tǒng)10中成像光學(xué)系統(tǒng)20的焦點位置從而設(shè)置在角膜C內(nèi)皮細胞的后方。 將位于上皮后方距離Dl的位置指定為設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10的反轉(zhuǎn)位置。然后，當將設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10置于反轉(zhuǎn)位置，在S3以相反方向致動Z 軸致動^ 116,從而設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)IO在離開所檢查的眼部E的方向沿Z 軸收回。在本實施例中，S3和Z軸致動機構(gòu)116以上述方式被包括在反轉(zhuǎn) 控制裝置或者設(shè)備以及成像過程收回控制裝置的結(jié)構(gòu)中。設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10 啟動從反轉(zhuǎn)位置開始的收回操作，而收回速度變化，直到成像過程結(jié)束。 圖8示出了在收回操作期間設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10移動速度的變化。首先，如上所述，設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10啟動從反轉(zhuǎn)位置(圖8中Pl)開 始的收回IMt。以從500pm至300(^im/秒、更優(yōu)選大約為2000)im/秒的較 高itJL進行收回操作。然后，在S4，從設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10到達位于內(nèi)皮細 胞位置后方預(yù)定距離D2 (參見圖7)的位置(圖8中P2)時，觀測光源 30、 30熄滅，并且成像光源40開始發(fā)光。在本實施例中，距離上皮細胞 的預(yù)定距離D2為距離預(yù)定閾值位置的距離，在該閾值下線傳感器44所檢 測光強分布稍低于第二峰130。作為預(yù)定距離D2的具體實例，盡管優(yōu)選具 有某范圍的值從而可考慮線傳感器44的檢測精度和所檢測眼部E的移動 位置可靠確定內(nèi)皮細胞，但是因為更大的預(yù)定距離D2可使成像光源40發(fā) 光時間更長以及增加患者負擔，所以優(yōu)選將200和500jxm之間的值作為預(yù) 定距離D2。成像光源40設(shè)計為發(fā)光的同時以預(yù)定的短暫間隔閃光，而S1 中的XY對準與成像光源40熄滅同時進行。然后，當在S5中以較高iUL收回該設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10時，在由CCD28 檢測內(nèi)皮細胞反射的光時(圖8中P3)開始減速設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10,可以 以圖9所示的方式完成S5中檢測從內(nèi)皮細胞反射的光，例如通過基于亮度 高于預(yù)定值的多個像素確定檢測內(nèi)皮細胞反射的光，該預(yù)定值處于CCD28 所拍攝圖像132中一條或多條合適水平線(本實施例中為五)11到15上 像素的亮度值中。在本實施例中，以從亮度值1到亮度值255 (亮度值1 為最暗，亮度值255為最亮)的255等級檢測圖像132中的像素亮度；考 慮到從內(nèi)皮反射的光的變化而檢測圖像132五條水平線11到15上像素的 亮度。然后，計算水平線ll到15上像素中亮度值介于25和255之間的像 素數(shù)。處于25和255之間的亮度值將肉眼清楚可見的光強表示為應(yīng)^射光。 然后，將水平線11到15中多個計數(shù)像素的平均值，或者水平線11到15
中多個計數(shù)像素的最大值轉(zhuǎn)換為內(nèi)皮上的距離，并將對應(yīng)大約301im的反 射光強度的位置(圖8中P3 )指定為減速起始點。然后，開始S5中的減速操作一 同時開始S6中由CCD28檢測內(nèi)皮的 連續(xù)成像，這兩種操作相互配合以提供連續(xù)成像的裝置或者設(shè)備。通過以 預(yù)定時間間隔(例如1/30秒)將CCD28所接收拍攝圖像(圖像)輸入至 圖像選擇電路122而進行該連續(xù)成像，通過該過程，將在不同時間和位置 拍攝的系列角膜圖像輸入圖像選擇電路122。然后，結(jié)合該連續(xù)成像，圖 像選擇電路對輸入圖像進行分類并將其保存到存儲器設(shè)備124。在本實施 例中，S6和圖^ii擇電路122以上述方式包括在連續(xù)成像控制裝置或者設(shè) 備以及圖像選擇裝置或者設(shè)備的結(jié)構(gòu)中。圖9和10示出了在成像選擇電路122中劃分圖像的實例方法。首先， 以和如上所述S5中檢測內(nèi)皮細胞類似的方式如圖9所示檢測CCD28所獲 得圖像132中一條或多條('在本實施例中為五條)水平線11到15上像素 的亮度。式l然后，如圖IO和式I所示，對第11到第15條線的每一條，對所獲得 水平線11到15的像素(XI至Xn)計算(i)相鄰〗象素亮度差的絕對值和 (ii)總亮度差。然后基于式1獲得對于笫11到第15條水平線每一條所計算的總亮度 差的平均值。該值越大，則在該圖像中所拍攝的內(nèi)皮細胞范圍越寬。特別 是，如前面所述圖11和圖6中簡化形式所示，因為照射光束經(jīng)過前房液， 所以成像的前房a圖像為全黑圖像，基本上未獲得反射光束。因為軟組織 s透明并且如同前房a透射照、射光冬，所以拍攝的軟組織圖像也為全黑圖 像。在上皮層有非常大的反射光強，因此其圖像全亮。因此，在這些區(qū)域 的圖像中相鄰像素的亮度值差最小。另一方面，在內(nèi)皮en中，中心部分和 內(nèi)皮細胞細胞壁之間的對比很清楚，并且相鄰像素之間有較大的亮度差， 因此所成像的大范圍內(nèi)皮細胞圖像將包括較大的總亮度差。因此，通過僅
僅將對水平線11至15所計算的平均總亮度差超過預(yù)定閾值的那些圖像保 存至存儲裝置124，可僅僅選擇有效拍攝內(nèi)皮細胞的圖像。
特別是，在本實施例中，如果在進行上述確定之前，亮度值為240或 以上的一組連續(xù)像素在預(yù)定水平線(例如上述第11至第15條水平線)中 處于大約50nm和10(Him之間的范圍，則將排除該圖像。特別是，在圖像 內(nèi)拍才聶部分上皮的地方，將在上皮和軟組織之間的邊界線上產(chǎn)生較大的亮 度值差。因此，例如由于內(nèi)皮細胞的錯誤焦點位置(模糊焦點)，內(nèi)皮中 總亮度值差較低，在這種情況下存在與軟組織的邊界線將產(chǎn)生較大亮度值 差的風(fēng)險，同時存在g將圖l^擇為拍攝內(nèi)皮圖像的風(fēng)險。因此，系統(tǒng) 設(shè)計為通過采用上述決定標準可排除拍攝部分上皮的圖4象。
接著，在S5中開始減速操作，并且當如下文所述實現(xiàn)較低速度(圖8 中P4)時，以此恒定而較低的速度收回設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10。而且，在完成 減速時，在S6中預(yù)定范圍(圖8中P4和P6之間)上進行連續(xù)成像和圖 像分類。認為內(nèi)皮細胞的焦點位置(圖8中P5)位于范圍P4和P6內(nèi)。
這里，將考慮以低速移動時進行連續(xù)成像的范圍(圖8中P4和P6之 間)、CCD28的圖4象拍攝時間、幀數(shù)等確定在S5中完成減速時較低的移 動速度。例如，考慮到所檢查的眼部E可能的微小移動，可將200Kim或更 大的范圍用作低速連續(xù)成像的范圍。假定CCD28每幀的圖像拍攝時間為 1/30秒，連續(xù)成像范圍為200nm，當拍攝10幀時需要600nm/秒的速度， 當成像20幀時需要300nm/秒的i^L，當成像30幀時需要200nm/秒的速 度，當成像40幀時需要150nm/秒的i^，當成像50幀時需要100nm/秒 的速度.因此，優(yōu)選采用100和300jun/秒之間的速度以通過連續(xù)成像可靠 拍攝內(nèi)皮圖像。這樣，根據(jù)本實施例，通過改變設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10的移動速 度調(diào)整通過連續(xù)成像成像的幀數(shù)，而CCD28的圖像拍攝時間通常不變； 但是例如還可通過基于S5中內(nèi)皮的反射光改變CCD28圖像拍攝時間的間 隔而調(diào)整幀數(shù)，而設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10的移動速度保持恒定；或者可控制移動 速度和拍攝時間，
接著，在S7中，在收回移動從低速移動和連續(xù)成像的起動位置(圖8
中的PW進行了預(yù)定距離(例如本發(fā)明中的200pm)時(圖8中的P6)， 開始加速并將設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10 —直加速至在開始減速之前其移動的速度。 確定加速起始位置的標準不限于移動距離。例如，根據(jù)和如前所迷在S5 中檢測角膜反射光步驟相似的方法，可在不再檢測反射光的階段開始加速； 從成像開始起預(yù)定時間間隔后開始加速；或者可采用這些方法的合適組合。
當在S8加速設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10并達到開始減速之前(圖8中P7)的較 高速度，則例如考慮到所檢查的眼部E可能的微小移動系統(tǒng)收回大約 lOO[xm;隨后，收回停止，成像光源40熄滅，成像過程結(jié)束(圖8中P8)。
圖12到16示出了在設(shè)備光學(xué).系統(tǒng)10收回過程中在各個位置拍攝的內(nèi) 皮細胞。首先，圖12為在接近CCD28接收內(nèi)皮反射光位置的地方(接近 圖8中的P3)拍攝的內(nèi)皮細胞的圖像。在該位置，等效的眼前段133實際 填充屏幕的整個區(qū)域，而在屏幕右沿可辨別內(nèi)皮細胞134的小片。因為眼 前段透射發(fā)照射光，而基本上沒有反射，所以等效的眼前段133較黑。圖 13為在靠近開始低速操作位置的地方(靠近圖8中的P4)所拍攝的內(nèi)皮 細胞圖4象。和P3 (圖12)附近^目比，在該位置內(nèi)皮細胞134左沿變?yōu)閳D 像中更右的位置，并且內(nèi)皮細胞134在圖像中顯得更大。圖14為在內(nèi)皮細 胞焦點位置(靠近圖8中P5)附近拍攝的內(nèi)皮細胞。內(nèi)皮細胞134在該位 置顯得最大。在屏幕右沿，軟組織135比內(nèi)皮細胞134黑。圖15為在設(shè)備 光學(xué)系統(tǒng)10低速操作結(jié)束的位置附近(靠近圖8中P6)拍攝內(nèi)皮細胞的 圖像.和(圖14) P5附i^+目比，在該位置內(nèi)皮細胞134右沿變?yōu)閳D像中 更左的位置，內(nèi)皮細胞134在圖像中更小，而在屏幕右沿可看到上皮136。 圖16為在設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10低速操作后的加速結(jié)束的位置附近(靠近圖8 中P7)拍攝的內(nèi)皮細胞圖像.在該位置，在圖像左沿僅僅稍微可見內(nèi)皮細 胞134，而上皮136占用大部分圖像，當光學(xué)系統(tǒng)從內(nèi)皮后部位置向內(nèi)皮 焦點位置以這種方法移動時，內(nèi)皮細胞更大，在內(nèi)皮焦點位置最大，然后， 隨著進一步收回經(jīng)過內(nèi)皮焦點位置，細胞顯逐漸變小。
在具有上述結(jié)構(gòu)的角膜成像設(shè)備100中，當設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10從角膜C 后部移動時，借助角膜C內(nèi)皮后沿反射的光檢測內(nèi)皮細胞的位置，從而可
正確檢測內(nèi)皮細胞不受軟組織等反射光影響的位置。因為內(nèi)皮細胞反射的
光為從所檢查的眼部E反射的光，所以不論患者角膜厚度的個體差異可正 確檢測內(nèi)皮細胞的位置，因此，可可靠進行內(nèi)皮細胞成像。
而且，在本實施例中，設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10以較高速度移動直到到達內(nèi)皮 細胞，從而可降低成像所需要時間，并緩解患者負擔。
另外，在本實施例中，因為通過圖像選擇電路122對拍攝圖像進行分 類，所以僅可處理在良好狀態(tài)下拍攝的圖像，因此可降低對通過連續(xù)成像 等成像的多幀圖像分類所需要的勞動，從而使任務(wù)更有效。
盡管僅僅為示例目的在本優(yōu)選實施例中詳細描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當 理解本發(fā)明決不是限于所描述實施例的細節(jié)，而是可以以別的方式體現(xiàn)。
例如，如上所述的設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10僅僅是示例性的，并且構(gòu)成光學(xué)系 統(tǒng)的透鏡和狹縫的結(jié)構(gòu)和設(shè)置位置不限于上迷結(jié)構(gòu)。例如，盡管在前述實 施例中冷鏡27設(shè)置在，見測光學(xué)系統(tǒng)12的光軸Ol上，但是例如可以用對 所接收光束全反射并位于離開光軸位置Ol的反射鏡替換冷鏡27，所i^ 射鏡在所述位置將成像光源40的光束反射至CCD28上。觀測光源30、 30 不必為紅外光源；還可采用可見光源.可選地是，可將對接收光束全反射 的反射鏡可移動地設(shè)置在光軸Ol上，以在以下兩種狀態(tài)之間切換反射 鏡將觀測光學(xué)系統(tǒng)12的光束引向CCD28同時阻擋觀測光學(xué)系統(tǒng)12的光 束的狀態(tài)，以及反射鏡離開觀測光學(xué)系統(tǒng)12光軸Ol并將觀測光學(xué)系統(tǒng)12 的光束引向CCD28的狀態(tài).而且，可切換觀測光源54和線傳感器44的 位置。
前述實施例中的線傳感器不是必需的?？稍贑CD28檢測內(nèi)皮位置之 后可替換地在朝所檢查的眼部E前進預(yù)定距離的位置確定反轉(zhuǎn)位置；以及 例如從該反轉(zhuǎn)位置開始收回操作.特別是，當設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10朝所檢查的 目艮部E前進時，將由CCD28接收所檢查的B艮部E反射的成4象光源40的光. 設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10繼續(xù)前進直到CCD28檢測到內(nèi)皮的^Jt光,在該情況下， 可以以和例如在前述實施例中檢測內(nèi)皮細胞(圖4, ss)反射光絕基;M目 似的方式進行檢測，特別是，從CCD28所接收圖像對預(yù)定線數(shù)(例如五)
的像素拍攝亮度值；并且當亮度高于等于內(nèi)皮反射圖像的預(yù)定閾值的像素 數(shù)超過預(yù)定數(shù)時，可確定從檢測的內(nèi)皮反射光。
接著，考慮到角膜厚度，設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10向前超過檢測內(nèi)皮反射光的 位置預(yù)定距離，以到達內(nèi)皮后部的位置(例如在前述實施例中如圖7所示 的距離D1)。通過這樣搮作，可將設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)10定位在與前述實施例 中反轉(zhuǎn)起始位置基^目同的位置。然后，反轉(zhuǎn)^Mt從該位置開始并且開始 掃描。在該實施例中，為能夠檢測內(nèi)皮的反射光，成像光源40將開始從前 進操作開始時發(fā)光，并因此當反轉(zhuǎn)操作開始時已經(jīng)發(fā)光。
該實施例的優(yōu)點在于，因為不需要線傳感器44，所以可以以較簡單的 設(shè)計完成內(nèi)皮細胞的精確成像。另外，因為較筒單的設(shè)計，因此角膜成像 設(shè)備可更加緊湊。
權(quán)利要求
1.一種角膜成像設(shè)備(10)，包括照射光學(xué)系統(tǒng)(14，18)，其具有照射源(14)，用于將對角方向狹縫光束引向所檢查的眼部；成像光學(xué)系統(tǒng)(20)，其具有光電元件(28)，用于接收從所檢查的眼部的角膜反射所述狹縫光束而產(chǎn)生的反射光束，并用于成像所述角膜；致動裝置(112，114，116)，用于朝靠近或者遠離所檢查的眼部的方向整體移動所述照射光學(xué)系統(tǒng)和成像光學(xué)系統(tǒng)，以產(chǎn)生聚焦；成像過程收回控制裝置(S3，116)，用于在由所述成像光學(xué)系統(tǒng)進行成像操作期間控制所述致動裝置，以在所檢查的眼部的正交方向上朝離開所檢查的眼部的方向收回所述照射光學(xué)系統(tǒng)和成像光學(xué)系統(tǒng)；連續(xù)成像裝置(S6，112)，用于在由所述成像過程收回控制裝置進行收回操作期間，通過所述成像光學(xué)系統(tǒng)的光電元件在不同時間和位置拍攝角膜的多個圖像；以及成像操作控制裝置(117)，用于參考從所檢查的眼部的角膜反射的光的感光信號，在所述成像過程收回控制裝置進行收回操作期間，控制通過所述連續(xù)成像裝置對角膜成像的狀態(tài)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的角膜成像設(shè)備(10 )，其中所述照射光學(xué)系統(tǒng)(14， 18)的照射源(14)包括成像光源(40)，用于通過將指向所檢查的眼部 并從角膜反射的反射光引入所述成像光學(xué)系統(tǒng)的光電元件(28)，而成像 所述角膜；并將所述光電元件對通過角膜反射來自所述成^Jt源的照射光 束產(chǎn)生的反射光的輸出信號用作"為'感光信號，而基于所述光電元件的輸出 信號在所述成像操作控制裝置(117)中控制角膜成像的運行狀態(tài)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的角膜成像設(shè)備(10)，其中通過將所述光電元件 (28)的輸出信號用作感光信號，通過所述成像過程收回控制裝置(S3,116)控制收回速度的改變，而基于所述光電元件輸出信號在所述成4象操作 控制裝置(117)中控制角膜成像搮作狀態(tài)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3的角膜成像設(shè)備(10),其中通過將所述光電 元件(28)的輸出信號用作感光信號，通過所述連續(xù)成像裝置(S6, 112) 控制對角膜的連續(xù)成像時間間隔的改變，而基于所述光電元件的輸出信號 在所述成像操作控制裝置(117)中控制角膜成像操作狀態(tài)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l-3中任一項的角膜成像設(shè)備(10)，其中位置檢測 光源(54)用作所述照射光學(xué)系統(tǒng)(14， 18)的照射源(14)的其中一個， 其和成像光源分開，所述成像光源用于通過將指向所檢查的眼部以及從角 膜反射的反射光引入成像光學(xué)系統(tǒng)的光電元件(28)而成像角膜；線傳感 器(44)用作位置檢測光源，用于接收通過角膜反射照射光束產(chǎn)生的反射 光；以及4吏所述線傳感器的輸出信號用作感光信號，而基于所述線傳感器 的輸出信號，在所述成像操作控制裝置(117)中控制角膜成IM:行狀態(tài)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的角膜成像設(shè)備(10)，其中在所述成像操作控制 裝置(110)中，由所述成像光源進行的發(fā)光和由所述連續(xù)成像裝置進行的 角膜成像操作被控制，以在基于所述線傳感器(44)的輸出信號證實從角 膜反射光的條件下分別啟動。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的角膜成像設(shè)備(10)，其中在所述成像操作控制 裝置(S2， 116)中，輸出信號的檢測水平被設(shè)置為與預(yù)定強度對應(yīng)，該預(yù) 定強度比對應(yīng)于從由所述線傳感器'(44)檢測的角膜內(nèi)皮在焦點位置反射 的光強度的輸出信號的強度低.
8. 根據(jù)權(quán)利要求l-3、 6和7中任一項的角膜成像設(shè)備(10)，還包 括預(yù)成像過程前進控制裝置(S2， 116)，用于在成像期間，在通過所述 成像過程收回控制裝置(S3， 116)進行收回操作之前，控制所述致動裝置， 并在所檢查的眼部的正史方向朝靠近所檢查的眼部的方向前進所述照射光 學(xué)系統(tǒng)和成像光學(xué)系統(tǒng)；和反轉(zhuǎn)操作控制裝置(S3, 116)，用于基于從所 檢查的眼部的角膜反射的光的感光信號，控制從由所述預(yù)成像過程前進控作的運動方向反轉(zhuǎn).
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的角膜成像設(shè)備(10)，其中位置檢測光源(S4) 用作所述照射光學(xué)系統(tǒng)的照射源(14)的其中一個，其和成像光源分開， 所述成像光源用于通過將指向所檢查的眼部以及從角膜反射的反射光引入 所述成像光學(xué)系統(tǒng)(14, 18)的光電元件(28)而成像角膜；線傳感器(44) 用作位置檢測光源，用于接收通過角膜反射照射光束產(chǎn)生的反射光；所述 線傳感器的輸出信號用作從所檢測的眼部的角膜反射的光的感光信號；并 且基于所述線傳感器的輸出信號，在設(shè)置在內(nèi)皮焦點位置之后的反轉(zhuǎn)位置， 通過所^轉(zhuǎn)操作控制裝置反轉(zhuǎn)在由所述預(yù)成像前進控制裝置進行的前進 操作期間的運動方向。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-3、 6、 7和9中任一項的角膜成像設(shè)備(10)， 其中在所述成^象操作控制裝置(117)中，基于至少一種下面的條件由連續(xù) 成像裝置終止成像操作所述照射光學(xué)系統(tǒng)(14， 18)和成像光學(xué)系統(tǒng)(20) 的移動距離、從所檢查的眼部的角膜反射的光的感光倌號以及經(jīng)過的時間。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l-3、 6、 7:和9中任一項的角膜成像設(shè)備(10)， 還包括存儲裝置(124)，用手保存由所述光電元件(28)拍攝的圖像； 以及圖像選擇裝置(S6， 122)，用于基于圖像光強水平、對比度或者兩者 對圖像分類并將所述圖像保存在所述存儲裝置中。
全文摘要
一種角膜成像設(shè)備(10)，包括具有照射源(14)的照射光學(xué)系統(tǒng)(14，18)；具有用于接收所檢查的眼部的角膜反射的光束的光電元件(28)的成像光學(xué)系統(tǒng)(20)；朝靠近或者遠離眼部的方向移動照射光學(xué)系統(tǒng)和成像光學(xué)系統(tǒng)以產(chǎn)生聚焦的致動裝置(112，114，116)；在成像光學(xué)系統(tǒng)成像期間控制致動裝置的成像過程收回控制裝置；在收回期間通過成像光學(xué)系統(tǒng)的光電元件在不同時間和位置拍攝角膜的多個圖像的連續(xù)成像裝置(S6，112)；以及參考從角膜反射的光的感光信號，控制通過連續(xù)成像裝置對角膜成像的運行狀態(tài)的成像操作控制裝置(117)。
文檔編號A61B3/107GK101133942SQ200710147810
公開日2008年3月5日 申請日期2007年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月31日
發(fā)明者伊藤優(yōu)作, 西尾勝人 申請人:株式會社多美