CN107529983A - 具有开放场对准通道的便携式波前像差仪 - Google Patents

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CN107529983A CN201680011381.0A CN201680011381A CN107529983A CN 107529983 A CN107529983 A CN 107529983A CN 201680011381 A CN201680011381 A CN 201680011381A CN 107529983 A CN107529983 A CN 107529983A
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Abstract

公开了便携式光学设备。在一个实施例中，光学设备包含光源、具有穿过其中形成的第一孔径和第二孔径的外壳以及设置在外壳内的多个光学部件。多个光学部件被布置为经由第一光学通道将由光源产生的光引导到第一孔径、经由第二光学通道将通过第二孔径接收到外壳中的光引导到第一孔径，并且经由第三光学通道将通过第一孔径接收到外壳内的光引导到光检测器。

Description

具有开放场对准通道的便携式波前像差仪
对相关申请的交叉引用
本申请要求在2015年10月28日提交的美国临时专利申请系列No.62/247399、在2015年3月5日提交的美国临时专利申请系列No.62/128562、在2015年2月2日提交的美国临时专利申请系列No.62/110663和在2015年1月9日提交的美国临时专利申请系列No.62/101478中的每一个的优先权，在这里通过引用并入它们的全部内容。
技术领域
本公开的实施例涉及用于患者的眼睛的屈光不正(refractive errors)的检测和测量、视网膜和角膜成像、以及处方透镜分析的光学设备。
背景技术
在美国，不对6岁以下儿童例行地提供视力测试，只有14％的6岁以下的儿童进行了视力检查。此外，全球有5亿多人患有屈光不正相关疾病，其中90％以上的人在发展中国家。如果不能得到早期识别和校正，这种状况可能会随着时间的推移而恶化。
几种因素可能妨碍早期检测和一般检测两者。一种是沟通，对于可能不能清楚地指示他/她正在经历疾病的小孩，或者在患者可能无法与护理提供者进行有效沟通的发展中国家，可能是这种情况。另一种因素是成本，这在发展中国家可能特别具有限制性，原因是用于检测屈光不正的设备可能是昂贵的。此外，可能无法利用或有限地利用操作装备和分析结果的训练有素的人员。
附图说明
通过例子而不是限制，解释本公开的实施例，并且，结合附图考虑以下的描述，本公开的实施例将变得清晰，在这些附图中，
图1A示出眼睛、由来自眼睛的视网膜的反射光产生的波前和将反射光聚焦到光检测器上的透镜的阵列；
图1B示出对正常眼睛和具有屈光不正的眼睛测量的Shack-Hartmann斑点的差异；
图1C示出代表散焦和像散的波前轮廓形状；
图2A是根据本公开的实施例的光学设备的操作的示图；
图2B是根据本公开的实施例的光学设备的操作的示图；
图2C是根据本公开的实施例的光学设备的操作的示图；
图2D是根据本公开的实施例的光学设备的操作的示图；
图2E是根据本公开的另一实施例的与移动设备分开的光学设备模块的实施例的示图；
图2F是根据本公开的另一实施例的与移动设备耦合的光学设备的实施例的示图；
图3A是根据本公开的实施例的便携式波前像差仪的示意图；
图3B示出根据本公开的实施例的正方形对准目标；
图3C示出根据本公开的实施例的圆形对准目标；
图3D示出根据本公开的实施例的中空框架对准目标；
图4是根据本公开的另一实施例的便携式波前像差仪的示意图；
图5是根据本公开的另一实施例的便携式波前像差仪的示意图；
图6是示出根据本公开的实施例的用于对患者的眼睛执行诊断试验的方法的框图；
图7是根据本公开的实施例的便携式眼底照相机的示意图；
图8是根据本公开的另一实施例的便携式眼底照相机的示意图；
图9是根据本公开的另一实施例的便携式眼底照相机的示意图；
图10是根据本公开的实施例的包括开放场对准通道的便携式眼底照相机的示意图；
图11是可通过根据本公开的实施例的便携式眼底照相机捕获的患者的视网膜的示例性图像；
图12是示出根据本公开的实施例的患者的视网膜的成像方法的框图；
图13是根据本公开的实施例的便携式角膜地形图仪(corneal topographer)的示意图；
图14是根据本公开的另一实施例的便携式角膜地形图仪的示意图；
图15是根据本公开的另一实施例的便携式角膜地形图仪的示意图；
图16是根据本公开的实施例的包含开放场对准通道的便携式角膜地形图仪的示意图；
图17示出源自根据本公开的实施例获取的数据的转换的角膜地形地图的例子；
图18是示出根据本公开的实施例的用于获得角膜地形地图的方法的框图；
图19是根据本公开的实施例的便携式透镜仪的示意图；
图20是根据本公开的另一实施例的便携式透镜仪的示意图；
图21是根据本公开的另一实施例的便携式透镜仪的示意图；
图22A是根据本公开的实施例的与移动设备分开的透镜仪模块的实施例的示图；
图22B是根据本公开的实施例的与透镜和移动设备耦合的透镜仪的实施例的示图；
图23示出根据本公开的实施例的从透镜测量获取的示例性斑点图案；
图24是示出根据本公开的实施例的用于确定透镜的处方的方法的框图；以及
图25是本公开的某些实施例可利用的解释性的计算机系统。
具体实施方式
这里描述的实施例涉及供眼科医生、验光师和其他医学执业者用于执行各种医学评价的光学设备，包括检测和测量患者的眼睛的屈光不正、获得患者视网膜的图像(眼底拍摄)以及映射角膜的表面曲率(角膜地形图)。其他实施例涉及用于确定一副眼镜的透镜的处方的透镜仪。这里公开的光学设备可以实现为包括光学部件、一个或多个光源以及一个或多个光检测器的独立的光学设备，或者可以实现为光学设备模块，所述光学设备模块能被耦合到一个或多个附加设备从而组合形成全功能的光学设备。
在某些实施例中，由诸如激光器的光源产生的光被引向患者的眼睛。光源可以是光学设备的机载光源，或者可以由耦合到光学设备的外部设备(例如，诸如智能电话的移动设备)提供。来自眼睛的反射光由机载或外部光检测器(例如，照相机)捕获，并且可以随后由光学设备、移动设备或单独的远程设备(例如，医学执业者的计算机或服务器)的处理设备的软件处理。
本实施例的一个优点是提供能够测量眼睛的像差并处理捕获的图像数据或将数据发送到另一设备以供处理的独立便携式波前像差仪。本实施例的另一个优点是提供能够可逆地耦合到诸如智能电话的便携式计算设备的模块化光学设备以创建全功能光学设备。本实施例的另一个优点是提供利用可能已经由消费者或医学执业者拥有的便携式计算设备的成像和/或数据处理能力的较低成本光学设备。本实施例的另一个优点是提供可由医学执业者品牌化并且借给患者用于向医学执业者提供例如为患者的眼睛的屈光不正的变化的多个数据集跟踪的较低成本光学设备。本实施例的另一个优点是患者可以获得诊断测量而无需访问医学执业者并且可选地将这些测量传送到医学执业者用于诊断目的或者制作或以其他方式准备供购买的校正透镜。这里公开的实施例的性质可以降低与各种光学设备相关联的成本，从而使得这样的设备对于家庭使用或者在诸如发展中国家的有限医疗基础设施的区域中更可行。
在某些实施例中，光学设备包括封装光学部件、光源、图像检测器和处理设备的外壳。处理设备可以完全或部分地处理捕获的图像数据，或者将图像数据发送到另一个设备以供处理(例如，经由蓝牙到移动计算设备)。如这里所使用的，“移动设备”或“移动计算设备”可指的是智能电话、移动电话、个人数字助理、个人计算机、笔记本电脑、上网本、平板计算机、掌上计算机、电视(例如“智能TV”)或具有内置照相机的任何设备。移动设备还可以指的是操作地耦合到计算设备(例如，网络摄像头)的便携式照相机或光学成像设备。智能手机是具有计算机、照明屏幕和照相机以及其它特征的移动电话。可以根据本申请的主题使用具有照相机的其他移动设备。例如，根据所公开的实施例可以使用的移动设备可以是配备有照相机的电话(或智能电话)，尽管也可使用诸如平板计算机、膝上型计算机、某些音频或视频播放器和电子书阅读器的其他设备，这些设备中的任一种可包括光检测器(例如，照相机)以及处理设备或用于将由照相机捕获的信息传送到具有处理设备的另一设备的收发器。
在某些实施例中，诸如便携式波前像差仪的光学设备可以包括耦合在一起以形成单个功能单元的两个单独部件：模块和移动设备。所述模块可以包括引导件，该引导件用于将模块定位或附接到移动设备，以提供光束路径，由此来自光源的光可以被引向患者的眼睛，并且提供光束路径，由此被患者的眼睛反射的来自光源的光通过微透镜的阵列(“微透镜阵列”)行进并然后行进到移动设备的光检测器上。这种分离提供将光学设备的成本和复杂性划分为模块部分和移动设备部分的优点，使得移动设备可能为消费者拥有或可用。
然后，可以通过本领域已知的算法，通过独立的光学设备的机载处理设备、移动计算设备的处理设备或者数据所传送到的单独设备，处理捕获的图像数据。诸如眼镜处方或Snellen分数的数据可以以未处理的形式、部分处理的形式或处理后的格式呈现给最终用户。移动设备上的软件还可以限制呈现给最终用户的信息，并且将未处理的或经处理的数据发送给医学执业者或技术人员以供诊断使用和/或准备矫正透镜。
这里所参考的以下描述和附图示出了本申请的主题的实施例，并且不旨在限制范围。本领域普通技术人员将认识到，所公开的系统、设备和方法的其它实施例是可能的。所有这些实施例都应被认为在权利要求的范围内。附图标记不一定按照它们在附图中出现的顺序进行讨论。附图中的诸如光学部件的各种部件的描述是说明性的，并且未必按比例绘制。
图1A示出眼睛102、对应于从眼睛102的视网膜104反射的光的波前106以及分离反射光并将其聚焦到光检测器110(例如，二维光检测器)上的透镜阵列108(例如，微透镜阵列)。在某些实施例中，光检测器110可以并入便携式波前像差仪模块中。在其他实施例中，光检测器110可以是诸如智能电话的移动设备的照相机，并且移动设备可以机械耦合到便携式波前像差仪模块。应当理解，在本实施例中，模块与智能电话的组合不应将权利要求限制为使用智能电话，因为任何移动设备都可以与这里公开的模块一起使用。
图1B示出来自患者的视网膜112的反射光如何可被光检测器捕获。当反射光通过诸如这里所描述的任何微透镜阵列的微透镜阵列114时，它被转换成斑点阵列。如果眼睛没有像差(例如，“正常眼睛”)，则由移动设备的照相机捕获得到的斑点阵列可以由均匀分布的斑点116组成。相反，如果眼睛具有像差(例如，“异常眼睛”)，则得到的捕获的斑点阵列可具有畸变的斑点分布118。
图1C示出代表散焦和像散的波前轮廓形状。通过处理设备(例如，便携式波前像差仪的机载处理设备、移动设备的处理设备等)通过利用本领域已知的算法，可以数学变换斑点阵列的图像。一种这样的变换可以是创建代表眼睛的像差的轮廓地图120。斑点阵列也可以通过处理设备变换成可用于为患者创建校正透镜122的眼睛处方。
虽然来自患者的眼睛的反射光的主要来源是从视网膜反射的光，但是反射光的第二来源是可能从患者的角膜或晶状体反射出来。在某些实施例中，该角膜或双凸透镜反射光可以被视为噪声，并且，可以在处理期间被减去或者通过使用本领域普通技术人员已知的方法和技术被最小化。
图2A和2B示出根据本公开的实施例的光学设备200的使用。光学设备200可以是便携式波前像差仪、便携式眼底照相机或便携式角膜地形图仪，将在后面更详细地描述这些实施例。如将在下面更详细地描述的那样，在某些实施例中，光学设备200可以利用开放场对准通道(或开放场通道)。开放场对准通道使用允许患者聚焦在附近物体上的孔径202。来自物体的光进入孔径202并被引导到患者的眼睛。在某些实施例中，可以省略开放场对准通道和对应的孔径202。眼睛杯204可以改善患者的舒适度并且在测量期间提供稳定性。
图2C和2D示出了与移动设备216组合的光学设备模块210的使用。与移动设备216组合的光学设备模块210可以共同形成便携式波前像差仪、便携式眼底照相机或便携式角膜地形图仪。移动设备216可以可移除地耦合到光学设备模块210，并且可以在某些实施例中被用于捕获图像数据和/或用作光源。在某些实施例中，光学设备模块210可以包括开放场通道和相关联的孔径212。
图2E和2F示出光学设备模块250的另一实施例。光学设备模块250的光学部件容纳于外壳内，该外壳可以具有圆柱形轴252的形式。轴252包括近端256(“患者端”)的眼睛杯254和远端258(“设备端”)的至少一个孔径。远端258包括板260和用于将光学设备模块250可逆地耦合到移动设备270的连接器262。当光学设备模块250耦合到移动设备270时，板260邻接移动设备270，而连接器262将移动设备270保持在相对于光学设备模块250的位置，使得移动设备270的光检测器272和/或光源274与容纳于轴252内的光学部件对准。也可以使用附加的连接器。在某些实施例中，如图4和图5所示，连接器262为套筒或槽的形式。在某些实施例中，移动设备270的光源274用于在使用期间照亮患者的眼睛。在其他实施例中，诸如激光器的内部光源(例如，光源338或438)可以被设置在轴252内并且可以用于产生光，以代替光源274。在这样的实施例中，轴252可以包括可保持适于为内部光源供电的电池(例如，电池352或452)的可接近的电池室。在某些实施例中，可以通过移动设备270经由在光学设备模块250与移动设备270之间形成的物理连接对内部光源供电。
开放场对准通道实施例
本公开的某些实施例利用允许患者在视力检查期间聚焦在开放场物体上的开放场对准通道。在检查期间，患者可以通过开放场对准通道观察物体。通道包括允许患者瞄准物体的对准目标(例如，具有可见十字准线的透明目标)，该对准目标进而使得患者的瞳孔与由光学设备定义的光学成像轴对准。并且，使患者聚焦在放置在4米或更远距离的物体允许聚焦放松并消除仪器引入的近视。虽然在便携式波前像差仪的上下文中提供了对开放场对准通道的实施例的以下描述，但是应注意，实施例不限于此。开放场对准通道的实施例可并入诸如眼底照相机或角膜地形图仪的这里描述的其它光学设备实施例以及这里未描述的其它光学设备中。
图3A是根据本公开的实施例的便携式波前像差仪300的示意图。便携式波前像差仪300包括外壳302，该外壳302包围多个光学部件，包括透镜、分束器和定义用于引导由光源338产生的光的光学通道的其它部件。光学通道包括成像通道312、照明通道316和开放场通道320。来自照明通道316的准直光由分束器336和326通过外壳302的孔径304引导到患者的视网膜301。如本领域普通技术人员将会理解的那样，分束器326和336的反射比和透射比可以被选择以允许足够量的光被输送到眼睛。当光进入瞳孔径308时，其通过角膜306和晶状体310聚焦到视网膜301上。准直光从视网膜301反射出来，并且当它离开瞳孔308时再次通过晶状体310和角膜306。反射光(视网膜后光)通过孔径304和分束器326，并且通过成像通道312被引导到光检测器334。在某些实施例中，光检测器334是互补金属氧化物半导体(CMOS)器件。在其他实施例中，光检测器334是电荷耦合器件(CCD)。
在某些实施例中，分束器326、微透镜阵列328、透镜330和透镜332沿着光轴314定义成像通道312。微透镜阵列328包括多个透镜，这些透镜分离光并将其变换为微透镜阵列328的焦平面处的单独聚焦斑点(“斑点阵列”)的二维阵列。然后，得到的斑点阵列通过透镜330和透镜332，这在光检测器334上生成斑点阵列的共轭图像平面。便携式波前像差仪300的光学设计可以将微透镜阵列328放置在瞳孔308的数十毫米内，这将距离设置于在近场传播中使用的Rayleigh范围内，以即使微透镜阵列328不在瞳孔308的共轭平面中也提供合理的像差测量。这在Bauman,B.J.,&Eisenbies,S.K.(2006),“Adaptive Optics SystemAssembly and Integration,”in Porter,J.等人(Ed.),Adaptive Optics for VisionScience:Principles,Practices,Design,and Applications,Wiley-Interscience,pp155-187中进行了描述，在这里通过引用并入其公开的全部内容。
虽然便携式波前像差仪300的精度随着微透镜阵列328内的透镜数目的增加而增加，但增加透镜数量可能会降低便携式波前像差仪300的动态范围(光学像差的幅度)。较低的动态范围可能妨碍便携式波前像差仪300测量大的像差。透镜的数量可能还受到每个微透镜的尺寸和进入微透镜阵列328的光束的尺寸的限制。在某些实施例中，对应于患者的未扩张的瞳孔308的尺寸，进入微透镜阵列328的光束的直径为约2～约5毫米。微透镜阵列328可以包含沿X轴的5～25个透镜以及沿Y轴的5～25个透镜(X轴和Y轴定义与光轴314垂直的平面)。在某些实施例中，沿阵列的X轴的透镜数量与沿Y轴的透镜数量相同。
在某些实施例中，光源338和分束器336定义具有光轴318的照明通道316。在某些实施例中，可以在照明通道316中包含一个或多个透镜。例如，可以使用一对透镜以聚焦从光源338产生的光。在某些实施例中，光源338可以是诸如1类激光器的激光器或发光二极管(LED)。在一个实施例中，由光源338产生的光可以穿过孔径光阑以减小产生的光束的半径。在一个实施例中，可以利用快门以阻挡来自光源338的光，直到要进行测量为止。
光源338可以由可以耦合到电池端口的电池352供电。电池352可以是诸如碱性电池或锂离子电池的可更换电池，并且/或者可以包括多个电池。在某些实施例中，外壳302可以具有允许在电池352和外部电源之间进行连接以对电池352再充电的内置端口。在某些实施例中，一个或多个指示器LED可被内置于外壳302中，以用作电池352当前是否正在被充电、电池352是否完全充电、电池352是否具有低电量和/或便携式波前像差仪300当前是否被供电(通过电池352或外部电源)的指示器。
光源338可以具有足够低的功率，使得延长的暴露不会损害患者的眼睛。这将允许用户直接在测量开始时接通光源338并且在进行一次或多次测量时保持打开。在某些实施例中，便携式波前像差仪300可以包括切换光源338的功率的切换开关(例如，位于外壳302的外部部分上)。在某些实施例中，处理设备350可与光源338操作地耦合。处理设备350可以由电池352供电，并且可以激活或禁用光源338和/或控制由电池352供给到光源338的电力量。在某些实施例中，处理设备350可以控制光源338的快门和孔径光阑。在某些实施例中，从移动设备发送的信号(例如，蓝牙或类似的信号)可以被处理设备350接收，并且处理设备350可以响应地激活光源338。处理设备350可以激活或禁用光检测器334，并且接收由光检测器334产生的图像数据。
在某些实施例中，便携式波前像差仪300可以通过使用处理设备350处理由光检测器334捕获的眼睛的图像数据。处理设备350可与存储器操作地耦合，该存储器可以位于外壳302内。在其他实施例中，存储器可以是可以被插入到适当的端口中的便携式存储设备(例如，闪存驱动器、存储卡等)，所述端口例如位于外壳302内或与外壳302一体化地形成。在某些实施例中，处理设备350可以经由网络(例如，经由网络接口)将捕获的图像数据传送到外部设备。网络可以包括公共网络(例如，因特网)、私有网络(例如，局域网(LAN)或广域网(WAN))、有线网络(例如，以太网)、无线网络(例如802.11网络、Wi-Fi网络或蓝牙网络)、蜂窝网络(例如，长期演进(LTE)网络)、路由器、集线器、开关、服务器计算机和/或其组合。在某些实施例中，网络可以包括作为独立网络或彼此协作操作的一个或多个网络。网络可以利用与其通信耦合的一个或多个设备的一个或多个协议，并且/或者可以将其协议转换为网络设备的一个或多个协议。
在某些实施例中，可以在外壳302中一体化地形成显示设备。显示设备可以与处理设备350操作地耦合，该处理设备350可以使显示设备显示由光检测器334捕获的图像数据以及某些实施例中的处理/变换数据。
虽然图3A示出单个处理设备350，但是应当理解，可以将其它电子部件，诸如存储器、输入/输出设备、网络接口等(例如，后面参照图25描述的计算机系统2500的部件中的一些或全部)，并入到便携式波前像差仪300中。
在某些实施例中，反射镜340、透镜342、对准目标344和透镜346可以沿光轴322定义开放场通道320。开放场通道320可以被定义为经由通过外壳302形成的孔径324将光引导到外壳302中。光可以包括反射光、环境光或由外部源生成的直接光中的一个或更多个。在视力检查期间，开放场通道320允许患者聚焦在距离便携式波前像差仪300某距离处的“开放场物体”上。例如，开放场物体可以距离便携式波前像差仪300至少4米，以有利于眼睛聚焦放松。对准目标344可以用作允许患者视觉瞄准开放场物体的刻线，这可以帮助沿光轴314对准瞳孔308。这允许患者操作便携式波前像差仪300并获得有用的数据而不要求医学执业者或技术人员确定患者的瞳孔308是否被正确对准。在某些实施例中，对准目标344位于开放场通道320的焦点处。在某些实施例中，对准目标344是具有在其上面形成的非透明标记的透明或半透明盘，该非透明标记诸如为目标刻线、点、箭头或有助于瞄准的任何其他标记。图3B示出具有十字形标记362的方形对准目标360。图3C示出具有十字形标记372的圆形对准目标370。任何合适的形状可用于对准目标344。在某些实施例中，对准目标344可以是具有形成为独立结构(例如，由跨环形框架的两个支柱形成的“X”或十字形)的标记的中空框架。图3D示出具有形成为独立结构的十字形标记382的中空框架对准目标380。对准目标344可以被布置为使得标记以开放场通道320的光轴322为中心。在某些实施例中，对准目标344是可去除的，并且可以从便携式波前像差仪300去除或完全不存在。
应当理解，便携式波前像差仪300的部件仅仅是说明性的，并且可以包括少于所示的全部部件的部件以及附加的光学部件，同时保持类似的功能。如本领域普通技术人员理解的那样，可以使用其他配置和布局。并且，上述的便携式波前像差仪300的各种特征不限于便携式波前像差仪本身，并且，如本领域普通技术人员理解的那样，可以在下面描述的任何实施例中被实现。
图4是根据本公开的实施例的便携式波前像差仪400的示意图。便携式波前像差仪400与便携式波前像差仪300的不同之处在于如何捕获反射光。具体地，便携式波前像差仪300的光检测器334被省略，并由移动设备410的光检测器408(例如，照相机)代替。还要注意的是，光源438、处理设备450和电池452可以与图3A的相同命名的对应物相同或相似。移动设备410可以机械地耦合到将光检测器408定位在孔径406上的槽404(或者通过任何其它合适的机械耦合/连接器)，以允许光被成像通道412引导到光检测器408。除了重新布置部件以适应光检测器408的位置以外，定义成像通道412的光学部件可以与定义成像通道312的光学部件类似。在某些实施例中，光源438可以由移动设备410控制。例如，移动设备410可以经由无线或有线连接与处理设备450通信，这进而控制光源438。
在图4所示的实施例中，外壳402及其部件用作当耦合到移动设备410时共同定义便携式波前像差仪400的模块。图5示出图4所示实施例的变更例，其中，便携式波前像差仪500利用由移动设备510的光源514产生的光。移动设备510可以机械地耦合到将光检测器508定位在孔径506上的槽504(或者通过任何其它合适的机械耦合/连接器)，以允许由光源514产生的光被照明通道516引导到患者的眼睛。反射的光可以通过孔径506被引导回到光检测器508。反射镜518、透镜520和透镜522可以沿着照明通道516引导并聚焦产生的光束。
图6是示出根据本公开的实施例的用于对患者的眼睛执行诊断测试的方法600的框图。例如，可以通过使用关于图3A描述的便携式波前像差仪300执行方法600。
在框602处，外壳(例如，外壳302)内的光源(例如，光源338)产生内部生成的光。可以响应于处理设备(例如，处理设备350)激活光源或者响应于患者、医学执业者或技术人员对光源的手动激活(例如，通过按压按钮或开关)而产生内部生成的光。
在框604处，外部生成的光经由外壳的孔径(例如，孔径324)被接收到外壳中。在某些实施例中，外部生成的光包括从距离外壳的孔径至少4米的物体反射出来的光。
在框606处，内部生成的光和外部生成的光通过外壳同时被引导到达患者的眼睛。在某些实施例中，在外部生成的光到达患者的眼睛之前，外部生成的光通过设置在外壳内的对准目标(例如，对准目标344)被引导。
在框608处，来自患者的眼睛的反射光被光检测器(例如，光检测器334)捕获。在某些实施例中，在被光检测器捕获之前，反射光通过微透镜阵列(例如，微透镜阵列328)被引导。在某些实施例中，被捕获的光的图像被传送(例如，经由诸如处理设备350的处理设备)到远程设备，该远程设备计算患者特定参数，患者特定参数包括Snellen分数、光学像差的测量或眼镜处方中的一个或多个。在某些实施例中，被捕获的光的图像可以包括眼睛的眼底图像或角膜地形图。在某些实施例中，被捕获的光被外壳内的处理设备处理。
便携式眼底照相机实施例
本公开的某些实施例涉及便携式眼底照相机。眼底相机模块可以可逆地附接到诸如智能电话、个人数字助理、笔记本电脑或掌上计算机的移动设备，以利用移动设备的光检测器(例如，照相机)和/或光源。在某些实施例中，眼底照相机模块可以耦合到外围照相机(例如，网络摄像头)，该外围照相机耦合到另一个设备以进行处理。眼底照相机模块可以包括用于将所述模块连接到移动设备的连接器，例如槽、套筒、粘合剂、夹子、夹具或用于可逆地将所述模块耦合到移动设备的其它合适的材料或结构。在某些实施例中，眼底照相机是独立的设备。
由于具有占地至少1300cm2且质量为20kg或更大的单元，常规的眼底照相机通常大并且缺乏便携性。此外，其成本往往超过一万美元。相比之下，这里描述的实施例提供增加的便携性并且费用为常规的桌面眼底照相机的一小部分。在某些实施例中，眼底照相机可以被模块化成在与移动设备组合时形成全功能单元的单独的眼底照相机模块。模块和独立设备足够小，以存放在机柜抽屉中或携带在口袋中。
通过这里描述的眼底照相机实施例获得的所得到的图像可以由医学执业者查看，或者被发送到另一个人的设备。由照相机收集的数据也可以由移动设备的微处理器/处理设备通过本领域已知的算法被处理，或者，所述数据可以由移动设备被传送到不同的计算机以供处理。这样的处理可以允许与其它这种图像的自动比较或者在呈现视网膜随时间的变化时实现为幻灯片。在某些实施例中，反射到光检测器上的光可作为患者的视网膜的图片呈现给医学执业者。根据医学执业者所希望的，该图片可以是静态的，或者它可以是视频捕获。移动设备上的软件也可限制呈现给最终用户的信息，并且将未处理的图像、经处理的图像和/或从图像提取的数据发送给医学执业者。根据这里描述的实施例获取的眼底图案可用于大量的眼科状况的诊断和治疗，包括糖尿病视网膜病变、黄斑水肿、动脉瘤和视神经变性的跟踪。
图7是根据本公开的实施例的便携式眼底照相机700的示意图。便携式眼底照相机700包括外壳702，该外壳702包围多个光学部件，包括透镜、分束器和定义用于引导由光源738产生的光的光学通道的其它部件。光学通道包括成像通道712和照明通道716。来自照明通道716的准直光由分束器736和726通过外壳702的孔径704被引导到患者的视网膜701。如本领域普通技术人员将会理解的那样，分束器736和726的反射比和透射比可以被选择为允许足够量的光被输送到视网膜。视网膜后(反射的)光通过孔径704和分束器726，并且通过成像通道712被引导到光检测器734。在某些实施例中，光检测器734是互补金属氧化物半导体(CMOS)器件。在其他实施例中，光检测器734是电荷耦合器件(CCD)。
在某些实施例中，照明通道716包括透镜728，该透镜728产生可以进入患者的瞳孔708并照射宽区域的视网膜701的发散光束。透镜730可以形成将从视网膜701反射的光的共轭成像平面突出到光检测器734上的光学中继体。另外的透镜可以包括于成像通道712中以根据需要聚焦或准直光。为了将进入患者的眼睛的光与从患者的眼睛反射的光分开，便携式眼底照相机700可以任意地引导进入眼睛的光，使得它以与光轴714的某个角度进入，或者光束可以通过适当的透镜和过滤器被变换成为可以直接照照视网膜701的O形环或环形。然后，从视网膜701反射的光将在通过透镜730并到达光检测器734之前通过光环的中心。
在某些实施例中，响应于当由用户发起时从单独的移动计算设备发送的信号，激活光源738。在某些实施例中，便携式眼底照相机700包括用于响应于诸如蓝牙信号的通过处理设备750从移动计算设备接收的信号切换光源738的功率的开关。在某些实施例中，可以通过执行移动设备的闪光，触发开关。在其他实施例中，开关可以是集成到外壳702中的机械开关，该机械开关可以用于切换光源738的功率。光源738的电力可以由电池752提供，或者，可以从移动计算设备取得电力。光源738、电池752和处理设备750可以与图3A的它们的相同命名的对应物相同或相似。
图8是根据本公开的实施例的便携式眼底照相机800的示意图。便携式眼底照相机800与便携式眼底照相机700的不同之处在于如何捕获反射光。具体地，便携式眼底照相机700的光检测器734被省略，并被移动设备810的光检测器808(例如，照相机)代替。还要注意，光源838、处理设备850和电池852可以与图7的它们的相同命名的对应物相同或相似。移动设备810可以机械耦合到将光检测器808定位在孔径806上的槽804(或通过任何其它合适的机械耦合/连接器)，以允许光由成像通道812引导到光检测器808。除了部件(例如，透镜830)被重新布置以适应光检测器808的位置以外，定义成像通道812的光学部件可以类似于定义成像通道712的部件。在某些实施例中，光源838可以由移动设备810控制。例如，移动设备810可以经由无线或有线连接与处理设备850通信，这进而控制光源838。
在图8所示的实施例中，外壳802及其部件用作当耦合到移动设备810上时共同定义便携式眼底照相机800的模块。图9示出图8所示实施例的变更例，其中，便携式眼底照相机900利用由移动设备910的光源914产生的光。移动设备910可以耦合到将光检测器908定位在外壳902的孔径906上的槽904(或通过任何其他合适的机械耦合/连接器)，以允许由光源914产生的光通过照明通道916被引导到患者的眼睛。反射光可通过孔径906被引导回到光检测器908。反射镜918、透镜920和透镜922可沿照明通道916引导和聚焦所产生的光。
图10示出便携式眼底照相机900的变更例。便携式眼底照相机1000包括开放场通道1020，该开放场通道1020可以与图3A中的其相同命名的对应物相同或相似。注意，如本领域普通技术人员会理解的那样，开放场通道1020可以并入到便携式眼底照相机的其他实施例中，诸如并入到诸如参照图7和图8描述的那些中。便携式眼底照相机1000包括沿光轴102共同定义开放通道1020的反射镜1040、透镜1042、对准目标1044和透镜1046。开放场通道1020可以被定义为经由通过外壳1002形成的孔径1024将光引导到外壳1002。
图11是可通过根据本公开的实施例的便携式眼底照相机捕获的患者的视网膜的示例性图像。由光检测器捕获的图像可以由管理医学执业者观看，或者可以被传送到另一设备或个人。可以分析图像并将所述图像与其他图像进行比较，根据医学执业者的期望，所述其他图像可以是同一视网膜的图像或标准图像。在某些实施例中，图像可以被传送(经处理的或未处理的)到另一计算设备以供远程访问(例如，远程医疗)。
图12是示出根据本公开的实施例的用于将患者的视网膜成像的方法1200的框图。例如，可以通过使用关于图7～10描述的便携式眼底照相机700、800、900或1000执行方法1200及其变更例。
在框1202处，眼底照相机模块(例如，被示为外壳802)机械耦合到移动设备(例如，移动设备810)。在某些实施例中，眼底照相机模块的外壳是具有近端和远端的延伸轴的形式。眼底照相机模块可以包括位于延伸轴的远端的连接器(例如，槽804)，眼底照相机模块经由连接器机械耦合到移动设备。在某些实施例中，连接器包括具有近侧表面和远侧表面的板(例如，板260)，延伸轴(例如，轴252)是从板的近侧表面向近侧延伸的连续延伸物。延伸轴的远端定义穿过板的开口，并且板的远侧表面邻接移动设备的表面的至少一部分。
在某些实施例中，例如当便携式眼底照相机是独立的眼底照相机(例如，便携式眼底照相机700)时，框1202可被省略。
在框1204处，光源产生内部生成的光。在某些实施例中，光源包含于外壳内(例如，光源738或838)。内部生成的光可以响应于处理设备(例如，处理设备750或850)激活光源或者响应于患者、医学执业者或技术人员对光源的手动激活(例如，通过按压按钮或开关)而产生。在某些实施例中，光源是移动设备的光源(例如，光源914)。
在框1206处，内部生成的光通过外壳被引导到患者的视网膜。在某些实施例中，眼底照相机适于将内部生成的光转换成环形光束。
在某些实施例中，便携式眼底照相机或便携式眼底照相机模块可以包括开放场对准通道(例如，开放场通道1020)。例如，外部生成的光可以经由外壳的孔径(例如，孔径1024)被接收到外壳中。外部生成的光和内部生成的光可以通过外壳被同时引导到患者的视网膜。在某些实施例中，外部生成的光包括从离开外壳的孔径至少4米的物体反射出来的光。在某些实施例中，在外部生成的光到达患者的视网膜之前，外部生成的光通过设置在外壳内的对准目标被引导。在某些实施例中，对准目标包括具有在其上面形成的非透明标记的透明盘。
在框1208处，来自患者的视网膜的反射光由光检测器(例如，光检测器734、808或908)捕获，捕获的光形成视网膜的图像。在某些实施例中，将捕获的光的图像传送(例如，经由处理设备750)到远程设备以用于存储、处理或分析。在某些实施例中，通过外壳内的处理设备或者通过移动设备的处理设备，处理捕获的光。在包括开放场对准通道的某些实施例中，当患者通过使用对准目标聚焦在物体上时，反射光对应于从患者的视网膜反射出来的光。
便携式角膜地形图仪实施例
本公开的某些实施例涉及用于映射角膜的表面曲率的便携式角膜地形图仪。这种映射对于规划诸如白内障手术、人工晶体植入和屈光手术的眼科手术是有用的。评估这些手术的结果和检查隐形眼镜的配合性也是有用的。角膜地形图仪模块能够可逆地附接到诸如智能电话、个人数字助理、笔记本电脑或掌上电脑的移动设备，以利用移动设备的光检测器(例如，照相机)和/或光源。在某些实施例中，角膜地形图仪照相机模块可以耦合到外围相机(例如，网络摄像头)，该外围照相机耦合到另一个设备以用于处理。角膜地形图仪模块可以包括用于将模块连接到移动设备的连接器，例如槽、套筒、粘合剂、夹子、夹具或用于将模块可逆地耦合到移动设备的其它合适的材料或结构。在某些实施例中，角膜地形图仪是独立的设备。
在某些实施例中，角膜地形图仪可以利用波前感测来映射角膜形状。例如，容纳在角膜地形图仪或角膜地形图仪模块内的诸如激光的光源可以产生要从眼睛反射的光。可以使用内部处理设备或移动设备的处理设备来处理捕获的图像。
由于具有占地为至少1200cm2且质量为10kg或更大的单元，常规的角膜地形图仪通常大并且缺乏便携性。此外，其成本往往超过一万美元。相比之下，这里描述的实施例提供增加的便携性并且费用为常规的桌面角膜地形图仪的一小部分。因此，由于公开的实施例的小型化尺寸和更低的成本，因此实践中的医生可以更容易地购买他们自己的便携式角膜地形图仪，并且因此每天增加测量次数或隐形眼镜配件的数量。
大多数角膜地形图仪通过将同心环的光引导到患者的角膜上并捕获从其反射的光的图像来操作。然后通过向执业者显示相关的地形图的计算机分析该图像。然后可以通过处理设备通过本领域已知的算法处理由照相机捕获的数据，或者，将数据发送到远程设备以供处理。数据能够以未处理的形式或作为角膜地图呈现给终端用户。本公开的某些实施例避免将同心环的光引导到患者的角膜上。在某些实施例中，指向患者的角膜的光可以具有足够的直径以覆盖患者的整个瞳孔。光可以从瞳孔的表面以及从视网膜反射，而从角膜反射的光的强度大于从视网膜反射的光的强度。视网膜反射光在某些情况下可能是有用的，但可能会混淆角膜地图。在这些实施例中，不使用额外的结构，诸如用于阻挡角膜反射光的针孔孔径。
图13是根据本公开的实施例的便携式角膜地形图仪1300的示意图。便携式角膜地形图仪1300包括外壳1302，该外壳1302包围多个光学部件，包括透镜、分束器和定义用于引导由光源1338产生的光的光学通道的其它部件。光学通道包括成像通道1312和照明通道1316。来自照明通道1316的准直光通过外壳1302的孔径1304由分束器1336和1326引导到患者的角膜1306。如本领域普通技术人员会理解的那样，分束器1336和1326的反射比和透射比可以被选择，以允许足够量的光被输送到眼睛。反射光穿过孔径1304和分束器1326，并通过成像通道1312被引导到光检测器1334。在某些实施例中，光检测器1334是互补金属氧化物半导体(CMOS)器件。在其他实施例中，光检测器1334是电荷耦合器件(CCD)。
另外的透镜可以位于光源1338与患者的角膜1306之间，患者的角膜1306与微透镜阵列1328之间以及微透镜阵列1328与光检测器1334之间，以根据需要聚焦或准直化光。例如，在某些实施例中，从角膜1306反射的光通过透镜1354，透镜1354形成望远镜透镜对以创建角膜1306的图像平面，该图像平面然后由微透镜阵列1328分离。在某些实施例中，由光源1338产生的光通过透镜1356以调节光束的直径并准直化光束。在某些实施例中，产生的光束的直径被调节到大于或等于角膜1306的直径的足够的直径。例如，在某些实施例中，光束直径为对应于最大的典型瞳孔大小的至少9毫米。在其他实施例中，直径可以小于9毫米，或可以在9毫米～12毫米的范围内。
在某些实施例中，微透镜阵列1328可以包含沿X轴的5～25个透镜和沿Y轴的5～25个透镜。尽管随着微透镜阵列1328中的透镜数量的增加便携式角膜地形图仪1300的精度增加，但这是渐近关系而不是线性关系。阵列密度高于某一点的这种增加不会明显提高仪器的精度。因此，在某些实施例中，透镜的总数为25～400。
在某些实施例中，光源1338响应于当由用户发起时从单独的移动计算设备发送的信号被激活。在某些实施例中，便携式角膜地形图仪1300包括用于响应于诸如蓝牙信号的通过处理设备1350从移动计算设备接收的信号切换光源1338的功率的开关。在某些实施例中，可以通过执行移动设备的闪光，触发开关。在其他实施例中，开关可以是集成到外壳1302中的机械开关，该机械开关可以用于切换光源1338的功率。光源1338的电力可以由电池1352提供，或者，可以从移动计算设备取得电力。光源1338、电池1352和处理设备1350可以与图3A的其相同命名的对应物相同或相似。
图14是根据本公开的实施例的便携式角膜地形图仪1400的示意图。便携式角膜地形图仪1400与便携式角膜地形图仪1300不同之处在于如何捕获反射光。具体来说，便携式角膜地形图仪1300的光检测器1334被省略，而由移动设备1410的光检测器1408(例如，照相机)代替。还要注意的是，光源1438、处理设备1450和电池1452可以与图13的其相同命名的对应物相同或类似。移动设备1410可以机械耦合到将光检测器1408定位在孔径1406上的槽1404(或通过任何其它合适的机械耦合/连接器)，以允许光由成像通道1412被引导到光检测器1408。除了重新布置部件以适应光检测器1408的位置以外，定义成像通道1412的光学部件可以类似于定义成像通道1312的那些。在某些实施例中，光源1438可以由移动设备1410控制。例如，移动设备1410可以经由无线或有线连接与处理设备1450通信连接，这进而控制光源1438。
在图14所示的实施例中，外壳1402及其部件用作当耦合到移动设备1410时共同定义便携式角膜地形图仪1400的模块。图15示出图14所示实施例的变更例，其中，便携式角膜地形图仪1500利用由移动设备1510的光源1514产生的光。移动设备1510可以耦合到将光检测器1508定位于孔径1506上的槽1504(或通过任何其它合适的机械耦合/连接器)，以允许由光源1514产生的光通过照明通道1516被引导到患者的眼睛。反射光可以通过孔径1506被引导回到光检测器1508。反射镜1518、透镜1520和透镜1522可以沿照明通道1516引导和聚焦所产生的光束。
图16示出便携式角膜地形图仪1500的变更例。便携式角膜地形图仪1600包括开放场通道1620，该开放场通道1620可以与图3A的其相同命名的对应物相同或相似。注意，如本领域普通技术人员会理解的那样，开放场对准通道可以并入便携式角膜地形图仪的其他实施例中，诸如并入关于图13和14描述的那些中。便携式角膜地形图仪1600包括沿光轴1622共同定义开放场通道1620的反射镜1640、透镜1642、对准目标1644和透镜1646。开放场通道1620可以被定义为经由通过外壳1602形成的孔径1624将光引导到外壳1602中。
图17示出源自根据本公开的实施例获取的数据的变换的角膜地形地图的示例。可以通过由独立角膜地形图仪的处理设备、移动设备或图像数据所传送到的远程设备实现的软件，处理通过光检测器捕获的图像数据。在某些实施例中，软件将捕获的斑点阵列图像变换成角膜的地形地图。
图18是示出根据本公开的实施例的用于获得角膜地形地图的方法1800的框图。例如，可以通过使用关于图13～16描述的便携式角膜地形图仪1300、1400、1500或1600，执行方法1800及其变更例。
在框1802处，将角膜地形图仪模块(例如，示为外壳1402)机械耦合到移动设备(例如，移动设备1410)。在某些实施例中，角膜地形图仪模块的外壳是具有近端和远端的延伸轴的形式。角膜地形图仪模块可以包括位于延伸轴的远端处的连接器(例如，槽1404)，其中角膜地形图仪模块经由连接器机械耦合到移动设备。在某些实施例中，连接器包括具有近侧表面和远侧表面的板(例如，板260)，其中延伸轴(例如，轴252)是从所述板的近侧表面向近侧延伸的连续延伸物。延伸轴的远端定义穿过所述板的开口，并且，所述板的远侧表面邻接移动设备的表面的至少一部分。
在某些实施例中，例如，当便携式角膜地形图仪是独立的角膜地形图仪(例如，便携式角膜地形图仪1300)时，框1802可被省略。
在框1804处，光源产生内部生成的光。在某些实施例中，光源包含于外壳内(例如，光源1338或1438)。可以响应于处理设备(例如，处理设备1350或1450)激活光源或者响应于患者、医学执业者或技术人员对光源的手动激活(例如，通过按压按钮或开关)而产生所述内部生成的光。在某些实施例中，光源是移动设备的光源(例如，光源1514)。
在框1806处，内部生成的光通过外壳被引导到患者的角膜。在某些实施例中，便携式角膜地形图仪或便携式角膜地形图仪模块可以包括开放场对准通道(例如，开放场通道1620)。例如，外部生成的光可以经由外壳的孔径(例如，孔径1624)被接收到外壳中。外部生成的光和内部生成的光可以通过外壳被同时引导到患者的角膜。在某些实施例中，外部生成的光包括从离开外壳的孔径至少4米的物体反射的光。在某些实施例中，在外部生成的光到达患者的角膜之前，外部生成的光通过设置在外壳内的对准目标被引导。在某些实施例中，对准目标包括具有在其上面形成的非透明标记的透明盘。
在框1808处，来自患者角膜的反射光由光检测器(例如，光检测器1334、1408或1508)捕获。在某些实施例中，捕获的光的图像被传送(例如，经由处理设备1350)到远程设备以供存储、处理或分析。在某些实施例中，捕获的光由外壳内的处理设备或由移动设备的处理设备处理。在包括开放场对准通道的某些实施例中，当患者通过使用对准目标聚焦在物体上时，反射光对应于从患者的角膜反射出来的光。
在某些实施例中，在用光检测器捕获反射光之前，反射光被引导通过微透镜阵列(例如，微透镜阵列1328)。在某些实施例中，微透镜阵列包括总数为25～400的透镜。在某些实施例中，例如，通过角膜地形图仪的处理设备、角膜地形图仪模块、移动设备或远程设备，将捕获的反射光变换成角膜的地形图像。
便携式透镜仪实施例
本公开的某些实施例涉及便携式透镜仪。透镜仪用于确定和验证透镜的处方。透镜仪在质量控制过程中对眼镜技师有用，以确保透镜在一定公差内被研磨和抛光。透镜仪对在折射前确定患者目前的眼镜的处方也是有用的，因此验光师或眼科医生可以比较新的处方，并可能从中收集与临床相关的信息。在常规的透镜仪的操作期间，用户首先在操纵表盘之前确定透镜的光学中心，以使两组线中的每一组成为对焦，以便确定透镜的球面和圆柱焦度。另一操纵确定圆柱体的轴。这三个数字描述了大多数的单视透镜。也可以通过使用类似技术的透镜仪，测量多焦透镜或包含棱镜校正的透镜。
这里所述的透镜仪模块可以可逆地附接到诸如智能电话、个人数字助理，笔记本电脑或掌上电脑的移动设备，以利用移动设备的光检测器(例如，照相机)和/或光源。在某些实施例中，透镜仪模块可以耦合到外围照相机(例如网络摄像头)，该外围照相机耦合到另一个设备以用于处理。透镜仪模块可以包括用于将模块连接到移动设备的连接器，例如槽、套筒、粘合剂、夹子、夹具或用于将模块可逆地耦合到移动设备的其它合适的材料或结构。在某些实施例中，容纳在透镜仪或透镜仪模块内的诸如激光器的光源可以产生要被引导通过要被分析的透镜的光。可以使用内部处理设备或移动设备的处理设备来处理捕获的图像。在某些实施例中，透镜仪是独立的设备。
在某些实施例中，透镜仪或透镜仪模块可以包括用于保持要被分析的透镜(例如，一副眼镜的透镜)的附接位置。一副眼镜的透镜可以通过例如形成于透镜仪或透镜仪模块的外壳中的槽保持就位。这里描述的实施例通过最小化来自仪器的操作的用户交互基本上消除终端用户的一部分上的错误的可能性。特别地，这些实施例消除了常规透镜仪所使用的大部分仪器，使得用户不必操纵刻度盘以聚焦图像。这样的测量不太容易出现用户错误，原因是与常规的透镜仪相比，用户与透镜仪和任何相关联的计算设备的交互是最少的。用户只需要将未知透镜放置到镜头接收区域并激活设备。可以将用于透镜的捕获的光图案与已知透镜的光图案或与通过使光通过空路径(例如，当光路不包括要测量的透镜时)产生的光图案进行比较。
与常规的透镜仪相比，公开的实施例更小、更快且更易于使用。由于具有占地为至少800cm2且质量为7kg或更大的单元，常规的透镜仪通常大并且缺乏便携性。此外，其成本往往超过四千美元。相比之下，这里描述的实施例提供增加的便携性并且费用为常规的桌面透镜仪的一小部分。与常规透镜仪相比，这些实施例对透镜和内部反射表面也具有更大的容限性。常规透镜仪的严格要求需要高质量的透镜和仔细的校准，然而，公开的实施例允许制造商使用较便宜的部件并允许较大的公差，同时，由于处理设备的软件能够快速校准针对已知的镜头或空白的测量，因此能够保持高质量测量。
图19是根据本公开的实施例的便携式透镜仪1900的示意图。便携式透镜仪1900包括外壳1902，外壳1902包围定义用于引导由光源1954产生的光的光学通道1904的多个光学部件。由光源1954产生的光通过透镜1908，通过微透镜阵列1910，并到达光检测器1912。在某些实施例中，光检测器1912是互补金属氧化物半导体(CMOS)器件。在其他实施例中，光检测器1912是电荷耦合器件(CCD)。可以使用附加的光学部件。例如，附加透镜可以沿着光源1954与透镜1908之间、透镜1908与微透镜阵列1910之间、和/或微透镜阵列1910与光检测器1912之间的光学通道1904被定位，以根据需要聚焦或准直化光。一个或多个反射镜可以存在于光学通道1904中以根据需要引导光，并且可以通过其它路径和光学通道使光转移。在某些实施例中，外壳1902包括在其中形成的用于接纳和可逆地耦合透镜1908与外壳1902的槽1914。例如，透镜1908可以是一副眼镜的透镜。槽1914可以用作用于将透镜1908定位在外壳1902内的引导件，使得透镜相对于光学通道1904的光轴1906适当地取向。
在某些实施例中，由光源1954产生的光的直径的范围为可对应于患者的未扩张的瞳孔的尺寸的2～6毫米。在某些实施例中，微透镜阵列1910可包含沿X轴的5～25个透镜和沿Y轴的5～25个透镜。虽然便携式透镜仪1900的精度随着微透镜阵列1910中的透镜数量的增加而增加，但是这是渐近关系而不是线性关系。阵列密度高于某一点的这种增加不明显提高仪器的精度。因此，在某些实施例中，透镜的总数为25～400。
在某些实施例中，光源1954响应于当由用户发起时从单独的移动计算设备发送的信号而被激活。在某些实施例中，便携式透镜仪1900包括用于响应于诸如蓝牙信号的通过处理设备1950从移动计算设备接收的信号而切换光源1954的功率的开关。在某些实施例中，可以通过执行移动设备的闪光，触发开关。在其他实施例中，所述开关可以是集成到外壳1902中的机械开关，该机械开关可以用于切换光源1954的功率。光源1954的电力可以由电池1952提供，或者，可以从移动计算设备取得电力。光源1954、电池1952和处理设备1950可以与图3A的其相同命名的对应物相同或相似。
图20是根据本公开的实施例的便携式透镜仪2000的示意图。便携式透镜仪2000与便携式透镜仪1900不同在于如何捕获反射光。具体来说，便携式透镜仪1900的光检测器1912被省略，并由移动设备2010的光检测器2008(例如，照相机)代替。还要注意：光源2054、处理设备2050和电池2052可以是与图19的其相同命名的对应物相同或相似。移动设备2010可以机械耦合到定位光检测器2008的槽2012(或通过任何其它合适的机械耦合/连接器)，以允许光通过光学通道2004被引导到光检测器2008。定义光学通道2004的光学部件可以类似于定义光学通道1904的那些光学部件，但是可以被重新布置以适应光检测器2008的位置。在某些实施例中，光源2054可以由移动设备2010控制。例如，移动设备2010可以经由无线或有线连接与处理设备2050通信，这进而控制光源2054。
在图20所示的实施例中，外壳2002及其部件用作当耦合到移动设备2010时共同定义便携式透镜仪2000的模块。图21示出图20所示的实施例的变更例，其中便携式透镜仪2100利用由移动设备2110的光源2154产生的光。移动设备2110可以耦合到定位光源2154的槽2112(或通过任何其它合适的机械耦合/连接器)，以允许由光源2154产生的光沿着光学通道2104被引导。反射镜2118、透镜2120和透镜2122可以沿着光学通道2104引导并聚焦产生的光束。根据光检测器2108和光源2154的类型、相对取向和尺寸，可以使用附加的光学部件以例如引导、聚焦和准直化光束。
图22A和22B示出透镜仪模块2250的另一实施例。模块的光学部件容纳于外壳内，该外壳可以具有圆柱形轴2252的形式。轴2252具有近端2256和远端2258，使得在轴2252中形成的至少一个孔径处于远端2258。远端2258包括板2260和用于将透镜仪模块2250可逆地耦合到移动设备2270的连接器2262。当透镜仪模块2250耦合到移动设备2270时，板2260邻接移动设备2270，同时连接器将移动设备2270保持在相对于透镜仪模块2250的位置，使得移动设备2270的光检测器2272和/或光源2274与包含于轴2252内的光学部件对准。还可以使用附加的连接器。在某些实施例中，如图20和21所示，连接器为套筒或槽的形式。在某些实施例中，内部光源(例如，光源1954或2054)，诸如激光，可被设置在轴2252内。在这种实施例中，轴2252可以包括可保持适于为内部光源供电的电池(例如，电池1952或2052)的可接近的电池室。在某些实施例中，内部光源可以由移动设备2270经由在透镜仪模块2250与移动设备2270之间形成的物理连接供电。可以在轴2252中形成槽2254(例如，在外壳中形成的槽1914)，该槽2254可以适于接纳和可逆地耦合透镜2264。透镜2264可以是一副眼镜的单个透镜。
图23示出根据本公开的实施例的从透镜测量获得的示例性光斑图案。透镜2300表示非处方透镜或具有已知处方的透镜。当光通过透镜2300和微透镜阵列2302时，由光检测器捕获的所得到的斑点阵列2304将包括均匀分布的斑点的阵列。透镜2310代表具有未知处方的透镜。当光通过透镜2310和微透镜阵列2312时，由光检测器捕获的所得到的斑点阵列2314将包括畸变斑点的阵列。未知处方透镜2310的斑点阵列2314可以由处理设备通过使用本领域已知的数学变换与非处方(或已知处方)透镜2300的斑点阵列2304进行比较，以确定透镜2310的处方。
图24是示出根据本公开的实施例的用于确定透镜的处方的方法2400的框图。例如，可以使用参照图19～21描述的便携式透镜仪1900、2000或2100，执行方法2400及其变更例。
在框2402处，透镜仪模块(例如，示为外壳2002)机械耦合到移动设备(例如，移动设备2010)。在某些实施例中，透镜仪模块的外壳为具有近端和远端的延伸轴(例如，轴2252)的形式。透镜仪模块可以包括位于延伸轴的远端的连接器(例如，槽2012、连接器2262等)，使得透镜仪模块经由连接器机械耦合到移动设备。在某些实施例中，连接器包括具有近侧表面和远侧表面的板(例如，板2260)，使得延伸轴(例如，轴2252)是从板的近侧表面向近侧延伸的连续延伸物。延伸轴的远端定义穿过板的开口，并且板的远侧表面邻接移动设备的表面的至少一部分。
在某些实施例中，例如，当便携式透镜仪是独立的透镜仪(例如，便携式透镜仪1900)时，框2402可被省略。
在框2404处，透镜(例如，透镜1908或2264)机械耦合到透镜仪或透镜仪模块的外壳内的槽(例如，槽1914或2254)。透镜可以是一副眼镜的透镜，并且可能具有未知的处方。在某些实施例中，透镜可以具有已知的处方，并且，可以在稍后时间使用用于透镜的捕获数据以确定未知透镜的处方。
在框2406处，光源产生光。在某些实施例中，光源包含于外壳内(例如，光源1954或2054)。可以响应于处理设备(例如，处理设备1950或2050)激活光源或者响应于患者、医学执业者或技术人员对光源的手动激活(例如，通过按压按钮或开关)而产生内部生成的光。在某些实施例中，光源是移动设备的光源(例如，光源2154)。
在框2408处，产生的光被引导通过透镜并通过微透镜阵列(例如，微透镜阵列1910)，以生成斑点阵列。
在框2410处，斑点阵列的图像由光检测器(例如，光检测器1912、2008或2108)捕获。在某些实施例中，捕获的光的图像被传送(例如，经由处理设备1950或2050)到远程设备以供存储、处理或分析。在某些实施例中，捕获的光由外壳内的处理设备或由移动设备的处理设备处理。在某些实施例中，微透镜阵列包括总数范围为25～400的透镜。在某些实施例中，例如通过比较捕获的图像与代表具有已知处方的透镜的斑点阵列图像，处理设备基于斑点阵列的捕获图像确定透镜的处方。
通用计算机系统实施例
图25示出可以执行一组指令(例如，用于使得机器执行或促进执行这里讨论的方法中的任何一种或多种)的计算机系统2500的示例性形式的机器的图示。在替代实施例中，机器可以连接(例如，联网)到LAN、内部网、外部网或互联网中的其他机器。机器可以在客户端－服务器网络环境中的服务器或客户机的能力下运行，或者作为对等(或分布式)网络环境中的对等机器运行。机器可以是个人计算机(PC)、平板PC、机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、网络设备、服务器、网络路由器、开关或网桥、或者能够执行规定机器要采取的动作的一组指令(顺序或其他)的任何机器。此外，虽然仅示出了单个机器，但是术语“机器”还应被视为包括单独或共同执行一组(或多组)指令以执行这里讨论的方法中的任何一种或多种的机器的任何集合。计算机系统2500的部件中的一些或全部可被这里所述的处理设备(例如，处理设备350)、移动设备(例如，移动设备410)或可以向/从这里所述的设备中的任一个发送/接收信息的任何其它设备中的任一个利用或解释它。
示例性计算机系统2500包括经由总线2510相互通信的处理设备(处理器)2502、主存储器2504(例如，只读存储器(ROM))、闪存、诸如同步DRAM(SDRAM)或Rambus DRAM(RDRAM)的动态随机存取存储器(DRAM)等)、静态存储器2506(例如，闪存，静态随机存取存储器(SRAM)等))和数据存储设备2520。
处理器2502代表一个或多个通用处理器件，诸如微处理器或中央处理单元等。更具体地，处理器2502可以是复杂指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集计算(RISC)微处理器、非常长的指令字(VLIW)微处理器或实现其他指令集的处理器、或者实现指令集的组合的处理器。处理器2502还可以是一个或多个专用处理器件，诸如应用特定集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)或网络处理器等。处理器2502被配置为运行用于执行这里讨论的动作和步骤的指令2526。
计算机系统2500还可以包括网络接口设备2508。计算机系统2500还可以包括视频显示单元2512(例如，液晶显示器(LCD)、阴极射线管(CRT)或触摸屏幕)、字母数字输入设备2514(例如，键盘)、光标控制设备2516(例如，鼠标)和信号生成设备2522(例如，扬声器)。
电力设备2518可以监视用于为计算机系统2500或其部件中的一个或多个供电的电池(例如，电池352)的电力水平。电力设备2518可以提供一个或多个接口以提供电力水平的指示、在关闭计算机系统2500或其部件中的一个或更多个之前剩余的时间窗口、电力消耗率、计算机系统是否正在利用外部电源还是电池电源的指示器和其它电力相关信息。在某些实施例中，与电力设备2518相关的指示可以被远程访问(例如，可经由网络连接对远程备份管理模块进行访问)。在某些实施例中，由电力设备2518使用的电池可以是计算机系统2500本地或远程的不间断电源(UPS)。在这样的实施例中，电力设备2518可以提供关于UPS的电力水平的信息。
数据存储设备2520可以包括上面存储了体现这里所述的方法或功能中的任何一种或更多种的一组或更多组指令2526(例如，软件)的计算机可读存储介质2524。在计算机系统2500执行期间，指令2526还可以完全地或至少部分地驻留在主存储器2504内和/或处理器2502内，主存储器2504和处理器2502也构成计算机可读存储介质。指令2526还可以经由网络接口设备2508在网络2530上被发送或接收。
在一个实施例中，指令2526包括用于执行各种电子动作的指令，诸如处理图像数据和/或控制光学设备内的部件的动作。虽然在示例性实施例中将计算机可读存储介质2524示为单个介质，但是术语“计算机可读存储介质”或“机器可读存储介质”应当被视为包括存储一组或多组指令的单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库和/或相关联的高速缓存和服务器)。术语“计算机可读存储介质”或“机器可读存储介质”还应被视为包括能够存储、编码或携带供机器运行的一组指令并且使得机器执行本公开的方法中的任一个或更多个的任何暂时或非暂时介质。因此，术语“计算机可读存储介质”应被视为包括但不限于固态存储器、光学介质和磁性介质。
在前面的描述中，阐述了许多细节。然而，对于受益于本公开的本领域普通技术人员将显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施本公开。在一些情况下，以框图形式而不是详细地示出众所周知的结构和装置，以避免使本公开变得模糊。
详细描述的一些部分可以根据对计算机存储器内的数据位的操作的算法和符号表示来呈现。这些算法描述和表示是数据处理领域的技术人员用来最有效地将其工作的实质传达给本领域技术人员的手段。这里，算法通常被认为是导致期望结果的步骤的自相一致的步骤序列。这些步骤是需要物理量的物理操作的步骤。通常，虽然未必，这些量采取能够被存储、传送、组合、比较和以其他方式操纵的电或磁信号的形式。有时，主要是出于普遍使用的原因，将这些信号称为位、值、元件、符号、字符、术语或数字等被证明是方便的。但是，应该记住，所有这些和类似的术语都应该与适当的物理量相关联，并且仅仅是适用于这些量的便利标签。
从上述讨论中显而易见，除非具体说明，否则应当理解，在整个描述中，利用诸如“接收”、“存储”、“发送”、“计算”、“处理”、“分析”、“产生”、“显示”、“呈现显示”、“激活”、“禁用”或“控制”等指的是计算机系统或类似的电子计算设备的动作和处理。计算机系统或类似的电子计算设备可以使用这些动作，以将表示为计算机系统的寄存器和存储器内的物理(例如，电子)量的数据操纵或转换成类似地表示为计算机系统存储器或寄存器或其他此类信息存储、传输或显示设备内的物理量的其他数据。这些动作也可以由计算机系统或类似的电子计算设备使用以控制其他电子设备的动作。
本公开的某些实施例涉及用于执行这里的动作的装置、设备或系统。该装置、设备或系统可以为所需目的而特别构造，或者它可以包括由存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新布置的通用计算机。这样的计算机程序可以存储在计算机或机器可读存储介质中，诸如但不限于包括软盘、光盘、光盘只读存储器(CD-ROM))以及磁光盘的任何类型的盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、磁或光卡或用于存储电子指令的任何类型的介质。
为了简化解释，本公开的方法被描绘和描述为一系列动作。然而，根据本公开的动作可以以各种顺序和/或与这里未呈现和描述的其他行为同时发生。此外，根据所公开的主题，可能不需要所有示出的动作以实现方法。此外，应当理解，在本说明书中公开的算法能够存储在制品上，以便于将这些算法传输和传送到计算设备以供执行。这里使用的术语“制品”旨在包括可从任何计算机可读设备或存储介质访问的计算机程序。
词语“例子”或“示例性”在这里用于表示用作例子、实例或解释。这里描述为“例子”或“示例性”的任何方面或设计未必被解释为比其他方面或设计优选或有利。相反，使用词语“例子”或“示例性”旨在以具体的方式呈现概念。如本申请中所使用的，术语“或”旨在表示包容性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说，除非另有说明或从上下文中清楚看出，否则，“X包含A或B”旨在表示任何自然包容性排列。也就是说，如果X包括A；X包括B；或X包括A和B，则在任何上述情况下，“X包括A或B”都被满足。此外，除非另有说明或从上下文中清楚地指向单数形式，否则在本申请和所附权利要求中使用的冠词“一个”和“一种”通常应被解释为意指“一个或多个”。在整个说明书中对“实施例”或“一个实施例”的引用意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性包含于至少一个实施例中。因此，在本说明书的各处，短语“实施例”或“一个实施例”的出现未必均指代相同的实施例。
应当理解，上述描述旨在是说明性的，并且不旨在通过这里所述的具体实施例或通过附图的说明受到限制。实际上，对于本领域普通技术人员来说，除了这里所描述的那些之外，本公开的其它各种实施例和修改从前面的描述和附图将是显而易见的。因此，关于患者的眼睛的光学分析的这些其它实施例和修改手旨在落入本公开的范围内。此外，尽管这里出于特定目的在特定实施例的上下文的特定环境中描述了本公开，但是本领域普通技术人员将认识到其实用性不限于此，并且，可以出于任何数量的目的在任何数量的环境中有益地实现本公开。因此，应当考虑到这里所述的本公开的全部宽度和精神以及要求这些权利要求的等同物的全部范围，来解释所阐述的权利要求。

Claims (80)

1.一种便携式波前像差仪，包括：
光源；
外壳，外壳具有穿过其中形成的第一孔径和第二孔径；和
设置在外壳内的多个光学部件，所述多个光学部件被布置为：
经由第一光学通道将由光源产生的光引导到第一孔径；
经由第二光学通道将通过第二孔径接收到外壳内的光引导到第一孔径；以及
经由第三光学通道将通过第一孔径接收到外壳内的光引导到光检测器。
2.根据权利要求1所述的便携式波前像差仪，其中，所述多个光学部件包含位于第二光学通道的焦点处的对准目标。
3.根据权利要求2所述的便携式波前像差仪，其中，对准目标包含透明盘，透明盘具有在其上面形成的非透明标记，其中，对准目标被布置为使得非透明标记以由第二光学通道定义的光轴为中心。
4.根据权利要求1所述的便携式波前像差仪，其中，所述多个光学部件包含定义第三光学通道的一部分的微透镜阵列。
5.根据权利要求1所述的便携式波前像差仪，还包括：
设置在外壳的外部上的眼睛杯，其中，眼睛杯包围第一孔径。
6.根据权利要求1所述的便携式波前像差仪，还包括处理设备，其中，处理设备与光检测器操作地耦合。
7.根据权利要求6所述的便携式波前像差仪，其中，处理设备还与光源操作地耦合，其中，处理设备被配置为：
激活光源；
接收在光源被激活时由光检测器捕获的图像数据；以及
将图像数据存储于存储器中。
8.根据权利要求7所述的便携式波前像差仪，其中，处理设备还被配置为：
使存储于存储器中的图像数据被传送到移动设备。
9.根据权利要求1所述的便携式波前像差仪，其中，光源包含激光器，并且其中，激光器被设置在外壳内。
10.根据权利要求1所述的便携式波前像差仪，还包括设置在外壳内的电池端口，其中，电池端口被配置为当电池与电池端口耦合时电连接电池与光源。
11.一种便携式波前像差仪模块，包括：
外壳，外壳具有穿过其中形成的第一孔径、第二孔径和第三孔径；和
设置在外壳内的多个光学部件，所述多个光学部件被布置为：
经由第一光学通道将由光源产生的光引导到第一孔径；
经由第二光学通道将通过第二孔径接收到外壳内的光引导到第一孔径；以及
经由第三光学通道将通过第一孔径接收到外壳内的光引导到第三孔径。
12.根据权利要求11所述的模块，其中，所述多个光学部件包含位于第二光学通道的焦点处的对准目标。
13.根据权利要求12所述的便携式波前像差仪模块，其中，对准目标包含透明盘，透明盘具有在其上面形成的非透明标记，其中，对准目标被布置为使得非透明标记以由第二光学通道定义的光轴为中心。
14.根据权利要求11所述的便携式波前像差仪模块，其中，所述多个光学部件包含定义第三光学通道的一部分的对准目标。
15.根据权利要求11所述的便携式波前像差仪模块，其中，
外壳包含用于可去除地耦合移动设备与外壳的端口，其中，当移动设备与外壳耦合时，移动设备的光检测器与第三孔径对准。
16.一种方法，包括：
使容纳于外壳内的光源产生内部生成的光；
经由外壳的孔径将外部生成的光接收到外壳中；
通过外壳将内部生成的光和外部生成的光同时引导到患者的眼睛；以及
用光检测器捕获来自患者的眼睛的反射光。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括：
在捕获反射光之前将反射光引导通过微透镜阵列。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，外部生成的光包含从位置距离外壳的孔径至少4米的物体反射的光。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括：
在外部生成的光到达患者的眼睛之前，将外部生成的光引导通过设置在外壳内的对准目标，其中，反射光对应于当患者通过使用对准目标聚焦在所述物体上时从患者的眼睛反射的光。
20.根据权利要求16所述的方法，还包括：
通过处理设备将捕获的反射光传送到远程设备，其中，远程设备要计算包含Snellen分数、光学像差的测量或眼镜处方中的一个或更多个的患者特定参数。
21.一种用于将患者的眼睛的视网膜成像的眼底照相机模块，眼底照相机模块适于与包含光检测器的移动设备机械耦合，眼底照相机模块包括：
外壳，外壳具有穿过其中形成的第一孔径和第二孔径；
设置在外壳内的多个光学部件，所述多个光学部件被布置为：
当视网膜被定位为邻近第一孔径时，经由第一光学通道将光源产生的光引导通过第一孔径并引导到视网膜；
当眼底照相机模块与移动设备机械耦合时，通过第一孔径将来自视网膜的反射光引导到外壳中并且经由第二光学通道引导到光检测器，其中，第二光学通道适于将反射光投射到光检测器上以捕获视网膜的图像。
22.根据权利要求21所述的眼底照相机模块，其中，外壳为具有近端和远端的延伸轴的形式，其中，第一孔径位于近端并且第二孔径位于远端，并且其中，眼底照相机模块包含位于所述延伸轴的远端的连接器。
23.根据权利要求22所述的眼底照相机模块，其中，连接器包含具有近侧表面和远侧表面的板，其中，所述延伸轴是从所述板的近侧表面向近侧延伸的连续延伸物，其中，所述延伸轴的远端通过所述板定义开口，并且其中，当第二孔径的位置邻近移动设备的光检测器时，所述板的远侧表面邻接移动设备的表面的至少一部分。
24.根据权利要求22所述的眼底照相机模块，其中，连接器包含用于接纳和机械耦合移动设备的槽。
25.根据权利要求21所述的眼底照相机模块，其中，所述多个光学部件包含适于将透过第一光学通道的光束转变成环形光束的至少一个透镜。
26.根据权利要求21所述的眼底照相机模块，其中，外壳具有穿过其中形成的第三孔径，并且其中，所述多个光学部件还被布置为经由第三光学通道将通过第三孔径接收到外壳中的光引导到第一孔径。
27.根据权利要求26所述的眼底照相机模块，其中，所述多个光学部件包含位于第三光学通道的焦点处的对准目标。
28.根据权利要求27所述的眼底照相机模块，其中，对准目标包含透明盘，透明盘具有在其上面形成的非透明标记，其中，对准目标被布置为使得非透明标记以由第三光学通道定义的光轴为中心。
29.根据权利要求21所述的眼底照相机模块，还包括光源，其中，光源包含设置在外壳内的激光器。
30.根据权利要求21所述的眼底照相机模块，其中，光源是移动设备的光源。
31.一种用于将患者的眼睛的视网膜成像的眼底照相机，眼底照相机包括：
外壳，外壳具有穿过其中形成的第一孔径和第二孔径；
设置在外壳内的多个光学部件，所述多个光学部件被布置为：
当视网膜被定位为邻近第一孔径时，经由第一光学通道将通过第一孔径的由光源产生的光引导到视网膜；
经由第二光学通道将通过第二孔径接收到外壳中的光引导到第一孔径；和
将来自视网膜的反射光通过第一孔径引导到外壳中并且经由第三光学通道引导到光检测器，其中，第三光学通道适于将反射光投射到光检测器上以捕获视网膜的图像。
32.一种方法，包括：
将眼底照相机模块机械耦合到移动设备；
使容纳于眼底照相机模块的外壳内的光源产生内部生成的光；
将内部生成的光引导通过外壳并引导到患者的视网膜；和
用移动设备的光检测器捕获来自患者的视网膜的反射光，所捕获的光形成视网膜的图像。
33.根据权利要求32所述的方法，还包括：
经由外壳的孔径将外部生成的光接收到外壳中；和
将内部生成的光和外部生成的光同时引导通过外壳并引导到患者的视网膜。
34.根据权利要求33所述的方法，其中，外部生成的光包含从位置距离外壳的孔径至少4米的物体反射的光。
35.根据权利要求34所述的方法，还包括：
在外部生成的光到达患者的视网膜之前，将外部生成的光引导通过设置在外壳内的对准目标，其中，反射光对应于当患者通过使用对准目标聚焦在所述物体上时从患者的视网膜反射的光。
36.根据权利要求35所述的方法，其中，对准目标包含透明盘，透明盘具有在其上面形成的非透明标记。
37.根据权利要求32所述的方法，其中，外壳为具有近端和远端的延伸轴的形式，其中，眼底照相机模块包含位于所述延伸轴的远端的连接器，并且，眼底照相机模块经由连接器与移动设备机械耦合。
38.根据权利要求37所述的方法，其中，连接器包含具有近侧表面和远侧表面的板，其中，所述延伸轴是从所述板的近侧表面向近侧延伸的连续延伸物，其中，所述延伸轴的远端通过所述板定义开口，并且其中，所述板的远侧表面邻接移动设备的表面的至少一部分。
39.根据权利要求37所述的方法，其中，连接器包含用于接纳和机械耦合眼底照相机模块与移动设备的槽。
40.根据权利要求32所述的方法，眼底照相机模块适于将内部生成的光转变成环形光束。
41.一种用于分析患者的眼睛的角膜的角膜地形图仪模块，角膜地形图仪模块适于与包含光检测器的移动设备机械耦合，角膜地形图仪模块包括：
外壳，外壳具有穿过其中形成的第一孔径和第二孔径；
设置在外壳内的多个光学部件，所述多个光学部件被布置为：
当角膜被定位为邻近第一孔径时，经由第一光学通道将通过第一孔径的由光源产生的光引导到角膜；和
当角膜地形图仪模块与移动设备机械耦合时，通过第一孔径将来自角膜的反射光引导到外壳中并且经由第二光学通道引导到光检测器。
42.根据权利要求41所述的角膜地形图仪模块，其中，外壳为具有近端和远端的延伸轴的形式，其中，第一孔径位于近端并且第二孔径位于远端，并且其中，角膜地形图仪模块包含位于所述延伸轴的远端的连接器。
43.根据权利要求42所述的角膜地形图仪模块，其中，连接器包含具有近侧表面和远侧表面的板，其中，所述延伸轴是从所述板的近侧表面向近侧延伸的连续延伸物，其中，所述延伸轴的远端通过所述板定义开口，并且其中，当第二孔径的位置邻近移动设备的光检测器时，所述板的远侧表面邻接移动设备的表面的至少一部分。
44.根据权利要求42所述的角膜地形图仪模块，其中，连接器包含用于接纳和机械耦合移动设备的槽。
45.根据权利要求41所述的角膜地形图仪模块，其中，所述多个光学部件适于产生具有至少9毫米的直径的光束。
46.根据权利要求41所述的角膜地形图仪模块，其中，所述多个光学部件包含被布置为定义第二光学通道的一部分的微透镜阵列。
47.根据权利要求41所述的角膜地形图仪模块，其中，外壳具有穿过其中形成的第三孔径，并且其中，所述多个光学部件还被布置为经由第三光学通道将通过第三孔径接收到外壳中的光引导到第一孔径。
48.根据权利要求47所述的角膜地形图仪模块，其中，所述多个光学部件包含位于第三光学通道的焦点处的对准目标。
49.根据权利要求48所述的角膜地形图仪模块，其中，对准目标包含透明盘，透明盘具有在其上面形成的非透明标记，其中，对准目标被布置为使得非透明标记以由第三光学通道定义的光轴为中心。
50.根据权利要求41所述的角膜地形图仪模块，还包括光源，其中，光源包含设置在外壳内的激光器。
51.一种用于分析患者的眼睛的角膜的角膜地形图仪，角膜地形图仪包括：
外壳，外壳具有穿过其中形成的第一孔径和第二孔径；
设置在外壳内的多个光学部件，所述多个光学部件被布置为：
当角膜被定位为邻近第一孔径时，经由第一光学通道将通过第一孔径的由光源产生的光引导到角膜；
经由第二光学通道将通过第二孔径接收到外壳中的光引导到第一孔径；以及
将来自角膜的反射光通过第一孔径引导到外壳中并且经由第三光学通道引导到光检测器，其中，第三光学通道适于将反射光投射到光检测器上以捕获反射光的图像。
52.一种方法，包括：
将角膜地形图仪模块机械耦合到移动设备；
使容纳于角膜地形图仪模块的外壳内的光源产生内部生成的光；
将内部生成的光引导通过外壳并引导到患者的角膜；以及
用移动设备的光检测器捕获来自患者的角膜的反射光。
53.根据权利要求52所述的方法，还包括：
在用光检测器捕获反射光之前，将反射光引导通过微透镜阵列；和
通过处理设备将捕获的反射光转变成角膜的地形图像。
54.根据权利要求52所述的方法，还包括：
经由外壳的孔径将外部生成的光接收到外壳中；以及
将内部生成的光和外部生成的光同时引导通过外壳并引导到患者的角膜。
55.根据权利要求54所述的方法，其中，外部生成的光包含从位置距离外壳的孔径至少4米的物体反射的光。
56.根据权利要求55所述的方法，还包括：
在外部生成的光到达患者的角膜之前，将外部生成的光引导通过设置在外壳内的对准目标，其中，反射光对应于当患者通过使用对准目标聚焦在所述物体上时从患者的角膜反射的光。
57.根据权利要求56所述的方法，其中，对准目标包含透明盘，透明盘具有在其上面形成的非透明标记。
58.根据权利要求52所述的方法，其中，外壳为具有近端和远端的延伸轴的形式，其中，角膜地形图仪模块包含位于所述延伸轴的远端的连接器，并且，角膜地形图仪模块经由连接器与移动设备机械耦合。
59.根据权利要求58所述的方法，其中，连接器包含具有近侧表面和远侧表面的板，其中，所述延伸轴是从所述板的近侧表面向近侧延伸的连续延伸物，其中，所述延伸轴的远端通过所述板定义开口，并且其中，所述板的远侧表面邻接移动设备的表面的至少一部分。
60.根据权利要求58所述的方法，其中，连接器包含用于接纳和机械耦合角膜地形图仪模块与移动设备的槽。
61.一种用于测量透镜的透镜仪模块，透镜仪模块适于与包含光检测器的移动设备机械耦合，透镜仪模块包括：
外壳，外壳具有穿过其中形成的孔径并且具有在其中形成的用于接纳和可逆地耦合透镜的第一槽；
设置在外壳内的光源；和
设置在外壳内的微透镜阵列，其中，
当透镜与外壳耦合时，透镜和微透镜阵列定义从光源到所述孔径的光学通道，以及
移动设备的光检测器被定位为当透镜仪模块与移动设备机械耦合时邻近所述孔径并处于微透镜阵列的焦点处。
62.根据权利要求61所述的透镜仪模块，其中，外壳为具有近端和远端的延伸轴的形式，其中，所述孔径位于远端，并且其中，透镜仪模块包含位于所述延伸轴的远端的连接器。
63.根据权利要求62所述的透镜仪模块，其中，连接器包含具有近侧表面和远侧表面的板，其中，所述延伸轴是从所述板的近侧表面向近侧延伸的连续延伸物。
64.根据权利要求63所述的透镜仪模块，其中，所述延伸轴的远端通过所述板定义开口，并且其中，当所述孔径的位置邻近移动设备的光检测器时，所述板的远侧表面邻接移动设备的表面的至少一部分。
65.根据权利要求62所述的透镜仪模块，其中，连接器包含用于接纳和机械耦合移动设备的第二槽。
66.根据权利要求61所述的透镜仪模块，其中，光源包含激光源。
67.根据权利要求61所述的透镜仪模块，还包括设置在外壳内的电池端口，其中，电池端口被配置为当电池与电池端口耦合时电气连接电池与光源。
68.一种用于测量透镜的透镜仪，所述透镜仪包括：
外壳，外壳具有在其中形成的用于接纳和可逆地耦合透镜的槽；
设置在外壳内的光源；
设置在外壳内的微透镜阵列，其中，当透镜与外壳耦合时，透镜和微透镜阵列定义从光源到透镜的光学通道；和
设置在外壳内的光检测器，其中，光检测器位于微透镜阵列的焦点处，使得当由光源产生的光穿过光学通道时，斑点图案投射于光检测器上。
69.根据权利要求68所述的透镜仪，还包括：
与光源和光检测器操作地耦合的处理设备，其中，处理设备被配置为：
激活光源；
接收当光源被激活时由光检测器捕获的图像数据；和
将图像数据存储于存储器中。
70.根据权利要求69所述的透镜仪，其中，处理设备还被配置为：使存储于存储器中的图像数据被传送到移动设备。
71.根据权利要求69所述的透镜仪，其中，处理设备被配置为通过比较所述图像数据与代表对具有已知处方的透镜产生的斑点阵列的图像数据来确定透镜的处方。
72.根据权利要求68所述的透镜仪，其中，光源包含激光源。
73.根据权利要求68所述的透镜仪，还包括设置在外壳内的电池端口，其中，电池端口被配置为当电池与电池端口耦合时电气连接电池与光源。
74.一种方法，包括：
机械耦合透镜仪模块与移动设备；
机械耦合一副眼镜的透镜与透镜仪模块的外壳内的槽；
使设置在外壳内的光源产生光；
通过透镜并且通过微透镜阵列引导所产生的光以生成斑点阵列；和
用移动设备的光检测器捕获斑点阵列的图像。
75.根据权利要求74所述的方法，还包括：
基于所捕获的图像通过处理设备确定透镜的处方。
76.根据权利要求75所述的方法，确定透镜的处方包括比较所捕获的图像与代表具有已知处方的透镜的斑点阵列图像。
77.根据权利要求74所述的方法，光源包含激光器。
78.根据权利要求74所述的方法，其中，外壳为具有近端和远端的延伸轴的形式，其中，透镜仪模块包含位于所述延伸轴的远端的连接器，并且透镜仪模块经由连接器与移动设备机械耦合。
79.根据权利要求78所述的方法，其中，连接器包含具有近侧表面和远侧表面的板，其中，所述延伸轴是从所述板的近侧表面向近侧延伸的连续延伸物，其中，所述延伸轴的远端通过所述板定义开口，并且其中，所述板的远侧表面邻接移动设备的表面的至少一部分。
80.根据权利要求78所述的方法，连接器包含用于接纳和机械耦合透镜仪模块与移动设备的槽。
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