CN103930016A - 用于确定人造晶状体的定向的光学装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于确定人造晶状体（6）在眼睛（4）中的定向的光学装置（1）。装置（1）包括具有成像光学系统（18，18a）的至少一个观察光束路径（7，7a）、具有限定轮廓的至少两个光发射测试物体（20，21）、以及与每个测试物体成对的一个准直光学系统（20，21），以使从测试物体（20，21）发出的光模式准直在导向于眼睛处的准直光束路径（27，28）中。成像光学系统（18，18a）设计为使得光学系统包括具有不同的成像特性的多个观察光束路径（7，7a），以便使从眼睛（4）的不同深度反射的多个光模式同时地成像，或者可以以变化的方式调节观察光束路径的成像特性以便能够使从不同深度反射的光模式按顺序清晰地成像。本发明还涉及相应的方法。

Description

用于确定人造晶状体的定向的光学装置与方法

技术领域

本发明涉及用于确定人造晶状体在眼睛中的定向的光学装置与方法。此人造晶状体也称作眼内晶状体（IOL）。它们的定向，尤其是它们的旋转定向，主要与沿着两个不同主轴具有两个不同的曲率半径并且由此具有两个不同折射能力（refractive power）的所谓的环面眼内晶状体相关。

背景技术

在人眼晶状体处的外科手术属于世界上最通常执行的外科手术。由于病理过程在大部分情形中涉及眼睛晶状体的内部，例如眼睛晶状体的浑浊（白内障构造）和/或在老花眼情形中的晶状体核心的硬化。在现代外科手术方法中，眼睛晶状体（核芯，皮质）的内部被移除。为此，晶状体囊袋优选地仅从前面打开并且剩余部分保持原样。在天然眼睛晶状体的内部被移除以后囊袋是空的，然后所述空的囊袋通常用于接收替换眼睛晶状体的被移除内部部分并且考虑眼睛的期望光学修正重新构造患者视力的人造眼内晶状体（IOL）。

可以为相关的患者单独地制造现代眼内晶状体，并且为此目的，相对于非球面、多焦点、环面表面等具有最多样的光学特性，以解决并且修正相关患者的（自然）屈光不正的多种原因。为使单独生产的晶状体的这些固有特征尽可能正确地执行它们的功能，晶状体的优选地最佳居中及其与眼睛的光学系统中的一定参照系统的关联是争取的。因此，考虑到视线与入射瞳孔的中心，通常眼内晶状体应该可靠居中地布置到瞳孔中心，尤其是在囊袋中，而且在睫状肌沟或者在眼睛的前室中，其中特别地具有环面眼内晶状体或者无晶状体的环面IOLs（除了某人自身晶状体的外还植入了IOLs），轴向准确定位也是重要的。这里，在旋转不良的情况下，预测的折射目标将偏离实际实现的目标，植入晶状体的圆柱部分的折射能力越强，则所有的旋转就越大。然而，不仅在眼睛的光学系统的X轴和Y轴方向上的正确定向是重要的，而且优选地在IOL没有任何倾斜的情况下晶状体沿着Z方向（沿着光学轴）的恒定与准确的定位也是期望的。

尽管对于在外科手术期间到外科医生而言，存在或者经由眼睛中轴的确定参照点可以指示相应的折射与形成轴的测量与投影系统，但是这些光学测定系统计算来自眼睛的总折射能力的IOL的能量。

然而，晶状体的经由它们曲率半径的屈光力与位置的直接测量是期望的。特别地如果通常从角膜发出的眼睛的散光（角膜的所谓不规则的曲率），将通过IOL修正，人们必须看到待精确修正的角膜散光的轴对应于环面IOL的圆柱轴。本来在IOL轴的小的不良旋转的情况下，在眼睛的整个成像系统中便有可能发生主要错误；例如IOL的约15°的不良旋转已经导致50%的圆柱修正的损失以及在光学系统中的剩余总误差的相当大的轴向旋转。

在环面IOLs中，圆柱轴的作用通常通过在晶状体系统上的制造商的标记来指示。然而，这些具有通常地3°的一定宽错度，这可以导致眼睛的折射中的相应的总误差（参见上面）。

用于检查具有或不具有人造晶状体的眼睛的光学特性的眼科仪器与方法是公知的，例如通过DE102008034490A1、DE102005042436A1、DE102005031496A1、DE29517578U1、DE19817047A1、JP01308552A、CH699886A1、WO2011/030509A1、CA1099965或DE2643344A1。然而，经证明所述仪器操作复杂或者不适于可靠地确定人造晶状体在眼睛中的定向。

发明内容

现在本发明旨在弥补此情形，并且本发明的目的是将眼内晶状体尽可能准确地插入到囊袋、睫状肌沟或者眼睛的前室中，以便将眼内晶状体正确地定向在期望位置中，从而可靠地固定此位置。

相应地通过具有权利要求1的特征的光学装置或者通过具有权利要求18的特征的方法来实现此目的。在从属权利要求中陈述了本发明的有利地进一步发展。

根据本发明的光学装置包括具有限定轮廓的至少两个发光测试物体。例如，从这些测试物体发出的结构光模式通过准直光学系统而被准直并且导向到眼睛处，这通过光学装置的操作者或者通过照相机、经由光学装置的观察光束路径观察。在患者的眼睛中，在眼睛的不同光学介质之间存在多个光学边界。由于在这些边界处的折射的指引，在边界处发生光模式的回射。在本发明的范围内，这些回射也称作“测试目标”。现在本发明的中心在于能够同时地或者顺序地回射并且比较不同光学边界在眼睛中的已知轮廓和位置的测试目标。最重要的边界是角膜的表面与植入的人造晶状体的前侧与后侧。其它边界可以是角膜的后侧与视网膜。

在本发明中，观察光束路径的成像光学系统构造为使得其成像特性，尤其是它们的聚焦特性是可以调节的，以使从眼睛的光学介质的不同边界反射的光模式可以按照顺序清晰成像。为此成像光学系统的焦点可以通过其而移动的总路径可以例如在0与30mm之间，优选地约为10mm。此外，或者作为另选，对于成像光学系统而言，其可能包括多个观察光学路径，所述多个观察光学路径具有不同成像特性，尤其具有不同的聚焦特性。这允许对从眼睛的不同深度反射的、以便能够将它们彼此比较的光模式同时清晰地成像。

人们可以从光反射的相对位置或者从尤其在眼内晶状体的前表面或后表面处的眼睛的一定深度的测试目标的相对位置推测，晶状体的定向，尤其是环面晶状体中的主轴的定向。基于对测试目标在眼睛的一定深度处的相对位置以及测试目标在眼睛的表面上的相对位置的比较，人们可以进一步确定眼内晶状体具有的相对于角膜的散光的旋转定向。这里，不必非要确定出产生的总折射能力的质量或者眼睛的视敏度。人们可以从光模式的相对位置足以推断旋转（指示旋转感觉与旋转角度），由此植入眼睛中的晶状体可以相对于角膜的散光最佳地定向。

光学装置可以特别地设计为使得其可以用作在关于人眼的手术期间或者手术之后的仪器，或者用作实验室设备。例如，光学装置可以设计为光学模块，并且对于在手术期间的应用，所述光学模块在外科手术显微镜下在相应的安装件上方移动或折叠或者被引入到外科手术显微镜的光束路径中。然而，作为另选，光学装置还可以设计为使得其可以用作独立的仪器。

优选地，准直光束路径各自都以与观察光束路径非共线的方式，即以与观察光束路径成一定角度定向到眼睛上。这导致根据眼睛的不同深度或不同边界的光模式的反射的侧偏移，以便更好地确定光模式的测试目标或反射。

10°到60°的角度，优选地在25°到40°的范围内，已经证明是准直光束路径与观察光束路径之间的特别适合的角度。通过这些角度，形成易于确定的测试目标的横向偏移，同时从测试物体发出的光同时还容易地穿入眼睛的较深区域中。

对于准直光束路径与观察光束路径之间的角度来说尤其适于可变化地调节。通过此种方式，测试目标沿着观察者的观察方向的横向偏移与光模式穿入眼睛的较深区域可以为相应的应用情形而被优化。

在本发明的适当变型中，测试物体可以围绕观察光束路径的光学轴一起旋转。这允许使来自不同方向的测试目标甚至独立于患者头部的定向照射到眼睛上。通过测试目标（即，从测试物体发出的光模式的反射）的改变，可以得出关于在眼睛的光学介质之间的边界的轮廓、尤其是关于环面IOL的主轴的位置的结论。还可设想的是，在测试物体围绕观察光束路径的光学轴的旋转中，从测试目标形状的改变，例如从直线测试目标的长度的改变获得该结论。

发光测试物体原则上可以具有任何轮廓。作为相对简单的轮廓，其仍然为容易地区分的直线、双直线、多直线、十字线、中空十字线、双十字线、多十字线、三角形、多边形、箭头、字母和/或符号已经证明是合适的。

对于能够发光的测试物体来说它们可以是自发光的，例如作为发光电线或者作为LED阵列。然而，作为另选，测试物体还可以是反射的或逆光的，后者优选地作为具有一定轮廓的逆光狭缝或者门。

对于每个测试物体通过其颜色和/或轮廓区分彼此证明是有利的。这允许光学装置的操作者使眼睛中的单光反射或测试目标与一定测试物体快速地相关联。如果测试物体以一定观察角度将一个直接定位在另一个后面，那么测试物体颜色上的不同甚至允许单个测试目标的模糊识别。此外或者作为另选，从不同测试物体发出的光模式也可以不同地极化。通过不同的极化，可以解决同样一个定位在另一个后面的测试目标，通过极性依赖分束器引入到不同的观察光束路径中并且由此同时地清晰成像。

通过包括互补轮廓的两个测试物体可以进一步改进根据本发明的光学装置的操作。这些可以是例如朝向彼此指向的两个箭头，或者与互补十字状测试目标关联的中空十字（即，非发光、十字状场）。只要在眼睛的观察期间，两个互补测试目标就采用一定的互补位置，这就通过眼睛中的人造晶状体限定了预定的定向，例如IOL的定向，其中主轴与角膜散光的主轴相应。

在本发明的另一个适当的变型中，为至少一个测试物体提供具有可调节光强的照明装置。一般而言，可以为每个测试物体提供具有可调节光强的照明装置，尤其具有独立于用于其它测试物体的发光装置的光强的光强的可调节性。这允许补偿从眼睛的不同深度反射的测试目标的光强的差别。另外这些光强的差别由需要经过眼睛中的不同长路径的光模式产生，并且特别地通过散射在此过程中损失不同数量的光。匹配来自不同深度的测试目标的光强的可能性极大地方便了对测试目标的位置与眼睛的不同深度的比较。

还可以设想光学装置的其它有利的实施方式。例如，可以例如根据多图像原理，另外地在观察光束路径中设置对抗患者眼睛的移动的稳定系统。可以为在成像中经历横向反转的测试目标的图像反转设置棱镜或类似光学系统。在观察光束路径中的目镜处的一个或多个刻度可以是有利的，其指示例如准直光束路径到观察光束路径的角度，角膜或IOL的某一曲率半径，和/或IOL的轴向位置。

本发明还涉及用于确保人造晶状体在眼睛中的定向的方法。在此方法中，从测试物体发出的两个或多个光模式中的每个都具有限定的轮廓并且通过一个准直光学系统准直，每个光学系统都以与眼睛成一定角度（其相对于观察光束路径非共线）而被引导。使通过角膜的前侧和/或通过人造晶状体与眼睛的光学介质之间的至少一个边界反射的光模式的同时或顺序地清晰成像。通过改变人造晶状体在眼睛中的旋转角度，和/或通过改变测试物体相对于眼睛的旋转角度，可以优化，即使来自眼睛的不同边界的光模式或者多个光模式的反射的图像最大化。通过光模式的反射的最大重叠，确保了人造晶状体在眼睛中的最佳定向。在环面IOL中，这意味着它们的主轴与眼睛的角膜散光的主轴精确地一致。

在本方法的第一变型中，改变观察光束路径的成像光学系统的成像特性，使得通过所述角膜的前侧和/或通过人造晶状体与眼睛的光学介质之间的至少一个边界反射的光模式按照顺序清晰成像。观察者或操作者，通常地眼科医生，无需改变他/她自身的位置与在患者眼睛上的观察角度。作为另选或此外，具有不同成像特性的多个观察光束路径可以注意到，来自眼睛的不同深度，例如来自角膜的前侧和/或来自人造晶状体与眼睛的光学介质之间的至少一个边界的光模式的反射同时清晰地成像。此变型具有下述优点，即甚至可以比光模式的反射的顺序成像更加快速地识别人造晶状体的定向。

当准直光束路径与观察光束路径之间的角度改变时，和/或当测试物体围绕观察光束路径的光学轴一起旋转时，此方法变得尤其有益，因此测试目标可以从不同的方向投射在患者的眼睛上。

可以设想根据本发明的光学装置的其它变型以及根据本发明的方法。下面将对它们进行描述。

如已经在上面描述的，可设想的是构造光学装置或方法，使得考虑通过晶状体反射的测试目标的位置能够测量人造眼睛晶状体的曲率半径。由此，在不必对其执行任何计算的情况下，对晶状体的能量的直接测量也是可能的。尤其可以避免波前的耗时的测量与评估。甚至可以从多测试目标之间的距离或者从测试目标与光学轴之间的距离直接读出曲率半径。

这可以有助于将例如激光导向光束的光目标光束（光导向光束）联接到在检查期间患者固定的光学装置中。因此，患者可以主动地促进他的/她的眼睛的位置稳定性并且由此增加测量准确性。在这里，目标光束（导向光束）可以前进，使得其居中地定位到投射到眼睛上的测试目标。由此，获得了居中到患者眼睛的固定轴的定向。可以在从患者位置的观察光束路径的近端或者在观察路径内，例如通过棱镜部件实现导向光束到光学装置中的联接。

对于导向光束尤其有利的是不以微细点的形式而是以延伸物体的形式照射在眼睛上。例如（但不是强制地），导向光束可以作为旋转对称的固定标记，例如作为中空圆或者作为T状标记投影在眼睛上。通过使来自角膜的前表面或者晶状体的前表面或后表面的回射（例如，将圆形光反射适配到彼此中或者重叠T状反射）重叠，可以获得将眼内晶状体居中在通过导向光束预定的固定轴上。

当将多图像系统（即，图像再复制系统）布置在至少一个观察光束路径中时便于眼睛的检查。此多图像系统构造为使在中间图像平面中的眼睛的图像加倍，以由此使用于观察者对抗眼睛移动而产生的图像稳定。

在此背景下，对于诸如多图像系统的棱镜或晶状体的光学元件，可能有利的是，设有对于用于将测试目标投射到眼睛上并且投射到人造晶状体上的光源的光频率可调节的涂层。涂层可以特别地体现为用于测试目标的光的窄带投射过滤件。通过此波长敏感涂层，因此在观察光束路径上仅传输测试目标的光，从而避免了干扰操作者的双图像。因此，涂层可以形成光谱地非常窄的过滤件，因此在相关的光束路径中，仅能够非常清楚地看到测试目标的寄生图像。如果涂层在没有衰减的情况下仅在具有约10nm的FWHM宽度的波长范围内传输光，那么涂层可以认为是窄带过滤件。

如果存在几个此观察光束路径，则在至少一个观察光束路径中提供对其自身的进一步的改进，设置机械致动的、临时可使用的开闭器以便能够临时地阻挡此观察光束路径。通过临时地阻挡一个观察光束路径，操作者（或者外科医生）可以在没有双图像的外科手术模式与具有双图像的测量模式之间切换。开闭器可以定位在观察光束路径中的一个的任意点处。

如果通过几个棱镜的结合获得的多图像系统的单体设计，替代多部分晶状体系统，则多图像系统（图像复制系统）可以体现为尤其稳固。在此情形中，棱镜还可以以上述的方式设有涂层。

进一步可设想的是，在双目镜显微镜下可旋转地布置包括照明、准直与观察元件的光学装置，使得经由双目镜显微镜的一个光束路径实现观察，同时第二光束路径不受影响并且尤其不被覆盖。如果通过光学装置的插入，则导致两个双目镜显微镜光束路径的不同光路径，这可以通过例如棱镜的适当光学元件补偿。

另一个变型可以是将其它准直和/或反射镜光学系统引入到观察光束路径中，其设计为将通常通过晶状体的前表面的曲率反射到外部的测试目标再次引入到观察光束路径并且由此可获得所述测试目标以用于测量。例如，反射环可以被引入观察光束路径中，其反射在观察光束路径的光学轴的方向上再次向外引导的反射，这些反射可用于通过诸如反射镜或棱镜的其它光学元件的测量。

附图说明

下面，将参照附图更加详细地说明根据本发明的光学装置与根据本发明的方法的有利实施方式。附图详细地示出了：

图1是根据本发明的光学装置的示意图，

图2是在眼睛处的照射光模式或测试目标的反射的视图，

图3a和图3b是测试目标与测试物体的轮廓的一些实例，

图4是光学装置的变型，

图5是观察光束路径的第二变型，

图6是观察光束路径的第三变型，以及

图7是从患者角度的观察光束路径的视图。

在附图中相似的部件通常提供相同的附图标记。

具体实施方式

图1示意性地示出了根据本发明的光学装置1的实施方式。光学装置1包括壳体2，通过壳体2光学装置1可以设计为独立的仪器。作为另选，可以设想，壳体2为外科手术显微镜的一部分或者通过相应的安装件，例如通过使其旋转到外科手术显微镜的光束路径中，而将其引入到外科手术显微镜的光束路径中。

在壳体2处，示出了示意性指明的支架3，患者可以将他的/她的头部靠在支架3上，以使他的/她的眼睛4达到相对于壳体2的预定位置处并且由此达到到光学装置1。此外，支架3有助于将患者的眼睛4尽可能稳定地保持在预定位置处。

在图1中还仅示意性示出了患者的眼睛4。这里，人们可以看到定向到光学装置1的眼睛的角膜5，以及眼睛的晶状体6。晶状体6尤其是人造眼睛晶状体，此外也称作眼内晶状体（IOL）。

光学装置1具有主要观察光束路径7。主要观察光束路径7的中心光学轴8限定眼睛4可以观察的方向。在观察光束路径7中，设有第一物体9与第二物体10。它们用于在成像平面11中产生眼睛4的观察区域的图像。通过目镜12或彼此靠近布置的两个目镜12，在成像平面11中产生的此图像为对于观察者而言的清晰成像。多图像系统（图像再复制系统）13布置在两个物体9、10之间。多图像系统用于使眼睛4的在中间图像平面中的图像加倍，以使用于观察者对抗眼睛4移动而产生的图像稳定。

光学装置1还包括第二或辅助观察光束路径7a。经由布置在眼睛4与第一物体9之间的第一分束器14，辅助观察光束路径7a联接在主要观察光束路径7的外部。经由布置在第二物体10与图像平面11之间的第二分束器15，辅助观察光束路径7a再次联接到主要观察光束路径7中，因此可以由仔细查看目镜12的观察者同时经由两个观察光束路径7、7a观察到眼睛4。偏转镜16将辅助观察光束路径7a从其与主要光束路径7在第一分束器14处脱离引导到与主要光束路径7在从第二分束器15处联接。

正如在主要光束路径7中，同样在辅助观察光束路径7a中，第一物体9a与第二物体10a设置为产生眼睛4的观察区域的图像并且对于观察者使此图像在目镜12处清晰地成像。此外，与主要观察光束路径7类似，多图像系统（图像再复制系统）13a也安装在辅助观察光束路径7a中以使对抗眼睛4的移动而产生的图像稳定。与主要观察光束路径7的区别现在在于，辅助观察光束路径7a的第一物体9a未布置在固定位置处，而是可以沿着辅助观察光束路径7a的光学轴8a移动。通过双箭头V指示此移动运动。可以在例如高达10mm、高达20mm、或者甚至高达30mm的区域上方允许移动运动V。其允许清晰地成像，以便使来自眼睛4中的不同深度的图像顺序地成像到观察者。主要观察光束路径7的其它区别在于，在辅助观察光束路径7a中，设有在目前情形中通过棱镜实现的图像反转装置17。在辅助观察光束路径7a中，图像反转装置用于使可能倒置的图像反转。

两个物体9、10与目镜12一起形成限定主要观察光束路径7的成像特性的主要观察光束路径7的成像光学系统18。类似地，第一物体9a、第二物体10a、并且再次与目镜12形成第二观察光束路径7a的成像光学系统18a并且限定其成像特性。通过移动第一物体9a的可能性，辅助观察光束路径7a的成像特性是可变化的或可调节的。

根据本发明的光学装置1还包括第一测试物体20与第二测试物体21。两个测试物体20、21各自都具有限定的、优选互补的轮廓。从测试物体20、21以此限定轮廓的形式发射光。为此目的，测试物体20、21可以是自发光的，例如以LED阵列或自发光箔（OLED）的形式。然而，在描述的实施方式中，测试物体20、21在每个门（孔）处设有通过照明装置22、23逆光的限定轮廓。这里照明装置22、23可以具有相同颜色，例如以白光的形式，或者它们还可以具有不同颜色以便区分两个测试物体20、21，尤其是诸如绿色与红色的互补颜色，或者具有不同的极性。在描述的实施方式中，用于第一测试物体20的照明装置22设有控制单元24，通过此控制单元可以连续地或者逐渐地控制此照明装置22的光强。

一个独立的准直光学系统25、26与每个测试物体20、21相关。所述准直光学系统25、26使从相应测试物体20、21发出的轮廓的光模式准直，并且将其束入引导到眼睛4的准直光束路径27、28。从测试物体20与21发出的光模式由此作为似乎来自无限远处的平行光束到达眼睛4。在眼睛处，在具有不同折射率的两个光学介质之间的边界处，尤其在角膜5的前侧或后侧处以及在人造晶状体6的前侧或后侧反射光，后者的边界在这里用作中空镜。在本发明的范围内，反射或被反射的光斑也称作测试目标29、30。对观察者而言，这些反射或测试目标29、30经由两个观察光束路径7、7a清晰地成像。

准直光束路径27、28定位在光学装置1中，准直光束路径27、28各自都与主要观察光束路径7的光学轴8成角度α、α1。此两个角度α、α1可以是相同的。在有利的实施方式中，测试物体20、21的位置与准直光束路径27、28的定向相对于在准直光束路径27、28与观察光束路径7之间的角度α、α1是可变化的。适当的机构可以注意到角度α、α1通常保持相同。在目镜12附近，可以附接为使用者指示相应的角度α的刻度。作为另选，此角度还可以通过刻度重叠在目镜12中。此外，全部测试物体20、21都优选地围绕观察光束路径7的光学轴8一起旋转，以便能够将来自不同方向的测试目标29、30照射在眼睛4上。

图2以放大视图示出了在患者眼睛4处的情况。这里，仅描述了眼睛4的前方介质（未按比例），即角膜5、（人造）晶状体6、以及前室31与定位在其间的虹膜32。在角膜5的前侧5a与后侧5b处并且在晶状体6的前侧6a与后侧6b处，在眼睛4的不同光学介质之间并且在角膜5与空气之间发生折射率阶梯。在这些边界5a、5b、6a、6b处，由于折射率阶梯，发生经由准直光束路径27、28照射的测试物体20、21的光模式的回射。在图2中人们可以清楚地看到这些光模式的反射29、29a、30、30a，其由于从眼睛中的不同深度发出的发光的“测试目标”，经由观察光束路径7，7a对于观察者变得可见。这里的反射或测试目标29、30从角膜5的前侧5a发出，而测试目标29a、30a从定位在角膜5a的前表面下方约5至10mm处的人造晶状体6的前侧6a发出。其它反射或测试目标可以从在那里用作中空镜的人造晶状体6的后侧6b反射。

图3a通过实例的方式示出了在一起使用的两个测试物体20、21的轮廓。这里，第一测试物体20的轮廓包括四个十字线，即通过同样的两个其它的平行线组以直角切割的两个平行线组。在此测试物体20的轮廓的中心处，形成长方形尤其是正方形中心区域33。第二测试物体20的轮廓是简单的十字线。两个测试物体20、21的轮廓在相对于彼此互补的情况下，第二测试物体21的十字形轮廓可以定向为，使得此十字线的中心居中地定位在第一测试物体20的光模式的中心区域33中。

图3b示出了两个测试目标20、21的轮廓的第二实施方式。在此处左侧示出的第一测试目标20具有中心带34缺失的等腰三角形的轮廓。第二测试目标21具有此等腰三角形的轮廓。然而，这里存在中心带并且甚至以超越三角形的突出部34a的形式延长。两个测试目标20、21在相对于彼此互补的情况下，第二测试目标21的延长的突出部分34a可以插入到第一测试目标20的凹入的中心带区域34中。

下面，将描述根据本发明的光学装置的操作以及根据本发明的方法的程序。

首先，患者的头部抵靠光学装置1放置，尤其通过使患者的头部抵靠支架3放置。这在将人造眼睛晶状体6，选择性地环面眼睛晶状体6插入到患者的眼睛4以后实现。尤其为此患者的眼睛4事先制造的此晶状体6以补偿尤其是角膜散光的眼睛4的有缺陷的视力。如果人造晶状体6是环面IOL，那么在人造晶状体6上的制造商标记标出主轴的位置。这些标记对于通过目镜12观察的观察者来说是可见的并且通过观察光束路径7观察眼睛4。然而，标记不是总是都与IOL的主轴完全对准。

这是根据本发明的方法起作用的地方。与角膜曲率计类似，从测试物体20、21发出的限定轮廓的光模式照射在眼睛4上。以明亮测试目标形式的这些光模式的反射对于观察者来说是可见的。然而，如上所述并且尤其参照图2示出的，它们从眼睛的不同深度发出。为补偿这些深度差，除了主要观察光束路径7以外，现在还可以设置辅助观察光束路径7a，其成像光学系统18从与主要观察光束路径7的成像光学系统18不同的眼睛4的另一个深度产生清晰的图像。通过这种方式，来自眼睛4的不同深度的测试目标对于观察者而言同时清晰地成像。如果在测试目标之间存在亮度差，并且尤其与从眼睛4的较高区域反射的测试目标相比，从眼睛4中的较大深度反射的测试目标29a、30a具有较低的光强，则可以通过控制照明装置22的光强来补偿亮度差。作为另选，可设想的是，在辅助观察光束光束路径7a或者在主要观察光束路径7中，如果主要地仅存在一个观察光束路径7，那么成像光学系统18的成像特性尤其通过移动物体9、9a是可变的。这允许观察者在不必改变用于此的观察角度的情况下，使通过角膜5a的前表面或者通过眼睛4的较深区域中的边界反射的测试目标顺序地清晰成像。

在其它步骤中，现在观察者可以优选地在保持测试目标20、21与眼睛4之间的距离的同时改变测试物体20、21相对于眼睛4的定向，或者他/她可以使全部测试物体20、21的整个组围绕主要观察光束路径7的光学轴8旋转。通过这种方式，将测试物体20、21的光模式从不同的方向引导到眼睛4。此方向的改变继而允许由测试物体20、21致使的反射或测试目标重叠。这通过测试目标20、21的轮廓中的区别而变得方便，这允许观察者区别两个测试目标。如通过图3a、图3b中的实例示出的，通过给予测试物体20互补轮廓进一步方便了测试目标的重叠的最大化。此外，如果需要观察者可以使眼睛4中的人造晶状体6旋转以使测试目标的重叠最大化。观察者通过从角膜5a的前表面与从最大化的晶状体6的边界6a、6b反射的光模式的重叠识别人造晶状体6在眼睛4中的最佳定向。

从描述的实施方式开始，可以通过多种方式修改或扩展根据本发明的光学装置1以及根据本发明的方法。可以设想的是，例如，不只提供两个测试物体20、21，而是提供四个、六个或者任何其它数量的测试物体20、21。此外可以设想的是，将具有适当图像评估软件的照相机安装在观察光束路径7、7a中。除了围绕观察光束路径7的光学轴8的可旋转性以外，测试物体20、21还可以通过平移而移动。

通过使来自眼睛4中的不同深度的重叠的或邻近的测试目标29、30的图像同时地或顺序地达到共同成像平面中，多光学边界5a、6a、6b的回射标记可以相互进行比较。例如，这允许角膜5与环面IOL6的圆柱形部分的轴重叠并且检查它们以便轴向一致。由此，在外科手术期间或者在外科手术以后可以执行IOL6的旋转或定位的相应修正。这里，不执行IOL6的能量的计算，而是经由其曲率半径直接测量晶状体6的能量和位置。在本发明中避免了由于不完美地附接制造商标记而可能在晶状体6上形成的未对直。由此，彻底改善了眼睛4的折射特性。传统系统是基于在外科手术之前与外科手术期间获得的患者眼睛4的图像之间的比较，与传统系统不同，在本发明中消除了由于在外科手术以前与期间的图像之间的旋转偏移而出现的误差。在本发明中，IOL6与角膜5相对于彼此的位置独立于患者眼睛4或者患者的整个头部的可能的旋转而被测得。

在图4中示出了具有增强的功能性的根据本发明的光学装置1的其它变型。为了更好的概括，图4示出了仅具有一个单一观察光束路径7的光学装置1的变型。为了使来自眼睛4的不同深度的测试目标29、30的反射能够清晰地成像，物体9可以如由箭头V所指示的在此观察光束路径7中移动。

相对于第一实施方式的修改在于光学装置1通过视网膜镜的功能性而得到补充。这通过旋转引入到第一测试物体20与眼睛4之间的准直光束路径27中的分束器或反射镜40来实现。通过使反射镜40向内旋转，准直光束路径被阻断。相反，现在来自狭缝41的光经由准直光学系统42达到眼睛4。由此，在眼睛4上产生光线，该光线可以通过垂直于由其发射的光的光学轴移动穿孔狭缝41而被移动。

光线在眼睛4上方准直并且移动以便检测，并且通过目镜12观察在视网膜处的反射。将反射运动在瞳孔区域的上方运动期间的方向与狭缝的初始移动方向进行比较：

-没有反射运动：眼睛没有屈光不正，

-在运动之后：眼睛是远视的（远视），

-沿着相反方向运动：眼睛是近视的（近视）。

在眼睛4的散光的情形中还可以利用移动方向的改变；为此，可以通过旋转光线并且在瞳孔上方移动光线来确定具有最高与最低折射率的轴。相应地，还可以在外科手术显微镜下植入（散光修正环面）人造晶状体6以后，选择性地通过对植入人造晶状体之前与之后进行比较来直接确定屈光不正。

为此，将光线联接到显微镜的装置是有利的，因此通过显微镜的目镜12可以直接观察到反射。此装置必须是可旋转的以便确定轴向位置，并且通过沿着水平方向移动光线，光线必须在患者眼睛4的瞳孔上方可移动。为了能够对可旋转联接的不同位置作出比较，将标注器附接在目镜中并且标注器是可调节的（可旋转）。

在本发明的变型中，光学装置1包括用于可旋转地联接投射单元的装置，投射单元包括光源（卤素灯、LED...）、狭缝、准直光学系统、分束器（一起用作根据视网膜镜的原理的组件），以及（水平）移动装置，例如在外科手术显微镜下或内通过球轴承联接的环系统。可以例如经由螺纹装置或电动运动实现沿着短狭缝轴的方向的移动。旋转装置至少从0度到180度可旋转，还可能旋转高达360度。在患者眼睛4的瞳孔平面上的光线的移动区域是0-25mm。狭缝具有1-25mm的长度与0.1–10mm的宽度。

选择性地，至少一个测试目标可以转换为狭缝，例如，通过插入作为投射“开闭器”的狭缝，或者具有十字形光源，通过减小图像沿着一个方向的尺寸（收回十字形的杠），以及经由分束器以准直可移动方式渐入/插入/旋转到外科手术显微镜的光束路径中。

图5示意性地示出了另一个变型，其中光学装置联接到尤其是双目镜显微镜的外科手术显微镜50。示出了双目镜显微镜的两个目镜12、12a以及显示外科手术显微镜的主要物体51的晶状体。为了更好地观察，仅示出了包括多图像系统13的光学装置1的观察光束路径7的一部分。

人们可以看到多图像系统（成像再复制系统）13仅布置在显微镜50的一个目镜12a的光束路径中，以使其它目镜12的光束路径不受影响。人们可以进一步看到多图像系统13包括多个相互连接的棱镜52与透明光学块53。这些棱镜52与光学块53相互连接，使得分束器装置导致其将观察光束路径7分成两部分光束7’和7’’并且随后使这些部分光束再次重叠。自由光束路径定位在每个部分光束路径7'、7''中，其中晶状体54分散地布置。晶状体54的分散布置致使光束偏移。

优选地，包括观察光束路径7的光学装置可旋转地联接到外科手术显微镜。可设想的是，例如利用棱镜通过另一个目镜12的光束路径中的相应的补偿光学系统，补偿多图像系统13在目镜12a的观察光束路径中的光学路径长度上的影响。

进一步可想象的是，为多图像系统13中的光学元件52、53、54中的一个或几个设有涂层55，这在此处仅通过实例的方式显示在棱镜52上以及在透明光学块53上。涂层55可以是用于通过测试物体20或测试目标29、30发射的光的窄带投射过滤件。

图5通过实例进一步示出了可能存在于光学装置1的全部实施方式中的其它特征，即可控制开闭器62。可控制开闭器可以临时地达到由实线表示的观察光束路径7中的位置，以临时地阻挡此观察光束路径7。否则，开闭器62采用由虚线表示的打开位置。

此外或作为另选，可控制开闭器62a也可以布置在多图像系统13内部，使得可控制开闭器62a仅阻挡由实线示出的位置中的一部分光束7''，而在打开位置（由虚线示出），可控制开闭器62a不妨碍此部分光束7''。当开闭器62a定位在部分光束路径7''中并且阻挡它时，因为观察者仅看到通过另一个部分光束路径7'达到目镜12a的光，因此阻止了双图像。

图6示出了图1、图4和图5中示出的多图像系统13的另外的变型。与图5类似地，同样在图6的情形中，将具有示出的多图像系统13的光学装置联接到外科手术显微镜50，特别地仅将其插入双目镜显微镜50的两个目镜之一的光束路径中。与图5中的情形不同，根据图6的多图像系统（图像再复制系统）13现在体现为在没有自由光束路径的情况下操作的单一系统。以分散的晶状体54代替自由光束路径，棱镜对56布置在维护两个部分光束的净光束偏离的每个部分光束路径7、7'、7''中。

图6还示出了可以设置在光学装置1的全部实施方式中的另外的变型，即固定灯（导向灯）57。用于此固定灯57的光源可以是LED、灯泡、或者激光。通过准直晶状体58，由固定灯57发射的导向光束59联接到多图像系统13中并且由此进入光学装置1的观察光束路径7中。联接（coupling-in）被实现为使得将导向光束59引导到与光学轴8平行的观察光束路径7中。在眼睛4的检查过程中，患者应该并且能够固定导向光束59，以由此相对于观察光束7的光学轴8最佳地定向他的/她的眼睛4。

图7示意性地示出了来自患者视线的观察光束路径7的视图。导向光束59定位在由患者固定的患者视野的中心。导向光束定位在可以通过双目镜显微镜50的目镜12a观察到的区域的中心。多图像系统13布置为使得其不妨碍第二目镜12的观察路径。从图7中示出的位置开始，在不妨碍第二目镜12的观察路径的情况下，多图像系统13可以在由虚线箭头指示的方向上旋转远不止180°，甚至约270°。在视野的边缘处，可以定位眼膜曲率计标记60与其它照明圆61，这方便了定向。

在其它变型中，根据本发明的光学装置与根据本发明的方法还可以适于测量眼睛中的眼内晶状体6的轴向位置，即晶状体6沿着所谓z-轴的位置。如果采用眼内晶状体6的已知曲率半径与已知厚度，则这是可能的。还可以通过回射测试目标的尺寸或者通过不同测试目标之间的距离，或者通过从光学轴的测试目标的距离来确定眼内晶状体6的轴向位置的测量。通过在眼内晶状体6的轴向位置上的此信息，可以精确地计算晶状体6的折射效应。

Claims (27)

1.一种用于确定人造晶状体（6）在眼睛（4）中的定向的光学装置（1），所述光学装置（1）包括具有成像光学系统（18，18a）的至少一个观察光束路径（7，7a）、具有限定轮廓的至少两个光发射测试物体（20，21）、以及与测试物体相关的每个测试物体（20，21）一个的准直光学系统（25，26），以使从所述测试物体（20，21）发出的所述光模式准直到导向于所述眼睛（4）处的准直光束路径（27，28）中，

其中

a）提供了具有不同成像特性的多个观察光束路径（7，7a），其被调节为使得通过角膜的前侧和/或通过所述人造晶状体（6）与所述眼睛（4）的光学介质之间的至少一个边界反射的光模式（29，30）是同时成像的，和/或

b）观察光束路径（7a）关于其成像特性是可调节的，以使得通过角膜的前侧和/或通过所述人造晶状体（6）与所述眼睛（4）的光学介质之间的至少一个边界反射的光模式（29，30）是按顺序成像的。

2.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于，所述准直光束路径（27，28）以与所述观察光束路径（7，7a）非共线的方式被引导到眼睛（4）处。

3.根据上述权利要求中的一项所述的光学装置，其特征在于，所述准直光束路径（27，28）与所述观察光束路径（7，7a）之间的角度（α，α1）形成为10°到60°，优选地为25°到40°。

4.根据上述权利要求中的一项所述的光学装置，其特征在于，所述准直光束路径（27，28）与所述观察光束路径（7，7a）之间的所述角度（α，α1）是可改变地调节的。

5.根据上述权利要求中的一项所述的光学装置，其特征在于，所述测试物体（20，21）围绕所述观察光束路径（7）的光学轴（8）共同地旋转。

6.根据上述权利要求中的一项所述的光学装置，其特征在于，测试物体（20，21）包括作为其轮廓的直线、双直线、多直线、十字线、中空十字线、双十字线、多十字线、三角形、多边形、箭头、至少一个字母和/或至少一个符号。

7.根据上述权利要求中的一项所述的光学装置，其特征在于，测试物体（20、21）是自发光、逆光的或者反射的。

8.根据上述权利要求中的一项所述的光学装置，其特征在于，每个测试物体（20）都与另一个测试物体（21）在其颜色和/或轮廓上不同。

9.根据上述权利要求中的一项所述的光学装置，其特征在于，两个测试物体（20，21）具有相互互补的轮廓。

10.根据上述权利要求中的一项所述的光学装置，其特征在于，对于至少一个测试物体（20，21）来说，设有具有可调节光强的照明装置（22，23）。

11.根据上述权利要求中的一项所述的光学装置，其特征在于，所述光学装置（1）构造为测量人造晶状体（6）的曲率半径。

12.根据上述权利要求中的一项所述的光学装置，其特征在于，导向光束联接到所述光学装置（1）中以便通过患者固定。

13.根据上述权利要求中的一项所述的光学装置，其特征在于，图像再复制系统（13，13a）布置在至少一个所述观察光束路径（7，7a）中。

14.根据权利要求13所述的光学装置，其特征在于，所述图像再复制系统（13，13a）的至少一个光学元件设有体现为用于从所述测试物体（20，21）发出的光的透射过滤件的涂层（55）。

15.根据上述权利要求中的一项所述的光学装置，其特征在于，可控制开闭器（62，62a）设置在至少一个所述观察光束路径（7，7a）中和/或图像再复制系统（13）的部分光束路径（7'，7''）中。

16.根据权利要求13-15中的一项所述的光学装置，其特征在于，通过多个棱镜（52）的结合单体地设计所述图像再复制系统（13，13a）。

17.根据上述权利要求中的一项所述的光学装置，其特征在于，所述光学装置（1）可旋转地安装到双目镜显微镜（50）。

18.一种用于确定人造晶状体（6）在眼睛（4）中的定向的方法，其包括以下步骤：

-经由至少一个观察光束路径（7，7a）观察所述眼睛（4），

-照射一个或两个光模式，所述光模式各自都从具有限定轮廓的测试物体（20，21）发出并且各自都通过一个准直光学系统（25，26）以与所述观察光束路径（7）非共线的角度准直在所述眼睛（4）上，

-使通过角膜的前侧和/或通过所述人造透晶状体（6）与所述眼睛（4）的所述光学介质之间的至少一个边界反射的所述光模式（29，30）同时或顺序地成像，

-改变所述人造晶状体（6）在所述眼睛（4）中的旋转角度和/或所述测试物体（20，21）围绕所述观察光束路径（7，7a）的光学轴（8）的旋转角度，以使来自所述角膜的所述前侧和/或来自所述人造晶状体（6）与所述眼睛（4）的光学介质之间的至少一个边界的所述光模式的所述反射的图像的重叠最大化。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述观察光束路径（7，7a）的成像光学系统（18，18a）的成像特性改变为，使得通过所述角膜的所述前侧和/或通过所述人造晶状体（6）与所述眼睛（4）的光学介质之间的至少一个边界反射的所述光模式按照顺序成像。

20.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于，通过具有不同成像特性的多个观察光束路径（7，7a），使来自所述角膜的所述前侧和/或来自人造晶状体（6）与所述眼睛（4）的光学介质之间的至少一个边界的所述光模式的反射同时地成像。

21.根据权利要求18-20中的一项所述的方法，其特征在于，准直光束路径（27，28）与所述观察光束路径（7，7a）之间的角度（α，α1）是变化的。

22.根据权利要求18-21中的一项所述的方法，其特征在于，所述人造晶状体（6）的能量的测量经由测量其曲率半径来实现。

23.根据权利要求18-22中的一项所述的方法，其特征在于，将由患者固定的导向光束（59）联接到用于执行所述方法的光学装置（1）中。

24.根据权利要求18-23中的一项所述的方法，其特征在于，通过布置在至少一个观察光束路径（7，7a）中的图像再复制系统（13，13a），实现了观察者对抗所述眼睛（4）的运动而产生的图像的稳定性。

25.根据权利要求18-24中的一项所述的方法，其特征在于，一个所述观察光束路径（7，7a）和/或部分光束路径（7'，7''）通过可控制开闭器（62，62a）在图像再复制系统（13）中被临时地阻挡。

26.根据权利要求18-25中的一项所述的方法，其特征在于，经由不同边界的回射的中心对称装置检查眼内晶状体（6）的居中。

27.根据权利要求18至26中的一项所述的方法，其特征在于，通过不同边界的反射的测试目标的尺寸测量和/或尺寸比较，实现了对所述眼内晶状体（6）沿着所述光学轴在轴向方向上的定位的确定。