CN115397307A - 用于识别人视轴的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本披露内容总体上涉及用于准确识别眼睛的视轴的方法和设备。在一个实施例中，视轴识别系统包括固定光源、相机、处理系统以及多焦透镜。患者将其视线穿过多焦透镜并聚焦到由固定光源提供的固定光束上。固定光束穿过多焦透镜在患者的视网膜上或其附近创建两个或更多个图像。然后，在患者持续将其视线保持在固定光束上的同时使多焦透镜和/或患者的眼睛相对于彼此移动。当多个图像的中心在视网膜上重合时，患者的视轴可以通过确定多焦试验透镜的光学中心相对于患者的眼睛的位置来定位。

Description

用于识别人视轴的系统和方法

背景

技术领域

本披露内容的实施例总体上涉及用于视觉特性的方法和设备，更特别地，涉及用于准确识别眼睛的视轴的方法和设备。

背景技术

传统的老花眼治疗技术典型地包括确定患者的每只眼睛的视轴的相对位置。准确确定这些轴对于有效放置小面积双焦、多焦和扩展焦深(EDOF)眼内透镜(IOL)是至关重要的。即使这些透镜轻微地错位，也可能严重妨碍手术植入这些透镜所预期的任何益处。其他可能也受益于视轴确定的老花眼治疗的示例包括LASIK、PresbyLASIK或多焦LASIK、以及屈光性角膜切削术(PRK)手术(仅举几个例子)。

视轴是一个人的实际视线，它是连接眼睛的中央凹(视网膜中的小凹陷和最清晰视点)和患者的视野中的固定点的一条直线。因此，测量视轴对于确定双焦和多焦透镜的放置是至关重要的，因为这种透镜的观察区域很窄，即使轻微的错位也可能严重妨碍其功能。目前，还没有诊断装置用于准确且精确地确定视轴的位置。代替地，视轴的位置总体上近似于在光轴与角膜顶点之间的中间位置，或者第一浦肯野(Purkinje)图像，其是固定光在角膜的外表面上的反射。此方法经常是不准确的，因为视轴可能位于远离上述中间点的地方(例如，尤其是在受损或形状异常的眼睛中)。

相应地，本领域需要用于识别眼睛的视轴的改进方法和设备。

发明内容

本披露内容总体上涉及用于准确识别眼睛的视轴的方法和设备。

在某些实施例中，提供了一种用于确定患者的眼睛的视轴的位置的方法。该方法包括将多焦光学透镜放置在该患者的眼睛附近，其中该多焦光学透镜包括两个或更多个光焦度，在该多焦光学透镜的光学中心处具有对应且空间上重合的光学中心。生成固定光束并将其引导朝向该患者的眼睛，在该患者的视网膜附近形成与该多焦透镜的两个或更多个光焦度相对应的两个或更多个图像。该方法进一步包括沿着该固定光束的方向捕获该患者的眼睛和该光学透镜的图像，并确定该患者的眼睛相对于该多焦光学透镜的光学中心的X/Y位置的X/Y位置。在该患者将其视线保持在该固定光上的同时使该多焦光学透镜沿着X/Y方向移动，直到该两个或更多个图像的中心在该患者的视野中重合。此时，该患者的眼睛的视轴的位置被检测并定位在该患者的眼睛的瞳孔平面处，从该固定光束的方向看，该视轴的位置对应于该多焦光学透镜的光学中心的位置。

附图说明

为了能够详细理解本披露内容的上述特征的方式，可以通过参考实施例来获得对以上简要概括的本披露内容的更具体的描述，其中一些实施例在附图中图示。然而，要注意，附图仅展示了示例性实施例，因此不应被视为限制其范围，并且可以允许其他同等有效的实施例。

图1展示了人眼睛的截面顶视图。

图2A展示了根据本披露内容的某些实施例的视轴识别系统的示意图。

图2B展示了根据本披露内容的某些实施例的用于视轴识别系统的示例性光学元件的示意图。

图3A展示了根据本披露内容的某些实施例的视轴识别系统的一部分的示意图。

图3B展示了根据本披露内容的某些实施例的视轴识别系统的一部分的示意图。

图4A展示了根据本披露内容的某些实施例的视轴识别系统的一部分的示意顶视图。

图4B展示了根据本披露内容的某些实施例的视轴识别系统的一部分的示意顶视图。

图4C展示了根据本披露内容的某些实施例的视轴识别系统的一部分的示意侧视图。

图5展示了根据本披露内容的某些实施例的用于使用图2、图3A、图3B和图4A至图4C的视轴识别系统的方法的框图。

图6A展示了根据本披露内容的某些实施例的视轴识别系统的一部分的示意图。

图6B展示了根据本披露内容的某些实施例的视轴识别系统的一部分的示意图。

图6C展示了根据本披露内容的某些实施例的视轴识别系统的一部分的示意图。

图6D展示了根据本披露内容的某些实施例的视轴识别系统的一部分的示意图。

图7A展示了根据本披露内容的某些实施例的当使用图6A和图6B的视轴识别系统时患者的视网膜具有多个成像斑点。

图7B展示了根据本披露内容的某些实施例的当使用图6A和图6B的视轴识别系统时患者的视网膜具有多个重叠成像斑点。

为了便于理解，在可能的情况下已使用相同的附图标记来指定附图共用的相同元件。设想的是，一个实施例的要素和特征可以有益地结合在其他实施例中，而无需进一步叙述。

具体实施方式

本披露内容总体上涉及用于准确识别眼睛的视轴的方法和设备。在某些实施例中，视轴识别系统包括固定光源、相机、处理系统以及多焦透镜。多焦透镜可以联接到要由患者配戴的试验镜架或非患者装置上。在确定患者的视轴的位置时，患者将其视线穿过多焦透镜聚焦到由固定光源提供的固定光束上。固定光束穿过多焦透镜在患者的视网膜上或其附近创建两个或更多个图像。然后，在患者持续将其视线保持在固定光束上的同时使多焦透镜和/或患者的眼睛相对于彼此移动。当多个图像的中心在视网膜上重合时，患者的视轴可以通过确定多焦试验透镜的光学中心相对于患者的眼睛的位置来定位。

图1展示了示例性人眼睛100的简化截面顶视图。在图1中描绘了人眼睛100的颞侧和鼻侧，以供参考。通常，眼睛100包括角膜104、瞳孔(示出了其中心106)、虹膜108、天然晶状体110、睫状肌112以及视网膜116。瞳孔轴118垂直于虹膜108的平面，并穿过瞳孔中心106。

图1进一步描绘了从固定点P₁穿过角膜104和瞳孔到中央凹122(其是指视网膜116中的小凹陷)的视轴120。视野的中心聚焦在中央凹122，在该中央凹处，视网膜锥体特别集中，并且因此，视敏度沿着视轴120是最高的。相应地，准确确定视轴120的位置130对于双焦或多焦矫正透镜的成功对齐是至关重要的。视轴120的位置130是指虹膜108平面或瞳孔平面上视轴120穿过的点的X/Y方位或位置。然而，如前所述，目前还没有任何眼科诊断装置可以精确识别视轴120的位置130。

传统的眼科技术涉及将视轴120的位置130近似为在瞳孔中心106与角膜顶点132之间的中间点，或者第一浦肯野图像，其定义为从固定光源的方向看来自角膜104的前表面的镜面反射的位置。目前的近似技术可能导致无效或次优的矫正措施，比如错误地定位多焦矫正透镜或老花眼或PRK治疗。本披露内容的实施例提供了用于准确定位视轴120与眼睛的瞳孔平面的交点(位置130)的改进系统和方法。相应地，本披露内容的实施例可以用于矫正透镜对齐以及其他眼科程序，包括眼科手术，比如多焦LASIK或多焦PRK手术。

图2展示了根据一些实施例的示例性视轴识别系统200的简化示意图。视轴识别系统200包括固定光源202、成像相机204、图像处理系统206和多焦透镜208。通常，固定光源202和一个或多个相关联的光学中继装置210被配置为向眼睛100提供固定光束212。例如，固定光源202可以包括一个或多个发光二极管(LED)，该一个或多个发光二极管被配置为发射固定光束212。可以用于固定光源202的其他合适光源的示例包括白炽灯等。在一些实施例中，固定光源202可以提供具有多波长的固定光束212。一个或多个光学中继装置210可以包括任何合适的光学中继装置，比如中继透镜、分束器、滤波器等。

成像相机204可以包括任何合适的数字成像装置或图像检测器，比如眼睛跟踪相机或相似的光学传感器，用于捕获眼睛100和多焦透镜208的图像并确定其位置(例如，X/Y平移位置)。在一些实施例中，成像相机204是红外光学传感器，该红外光学传感器被配置为跟踪眼睛100的X/Y位置和多焦透镜208的X/Y位置。在这种实施例中，眼睛100由红外固定光源202照射。在一些实施例中，成像相机204是光学传感器，该光学传感器被配置为通过映射和检测在眼睛100内的脉管系统(例如，血管)的偏移(例如，运动)来跟踪眼睛100的运动，比如在作为眼睛100的白色外层的巩膜内的脉管系统。

成像相机204通信地联接到图像处理系统206上，并且可以与其形成单个装置。例如，成像相机204和图像处理系统206可以是在单个成像装置或系统内的单独部件。通常，成像相机204被配置为捕获眼睛100的图像并将那些图像传输到图像处理系统206，以在利用视轴识别系统200期间进行分析。图像处理系统206则被配置为确定眼睛100的X/Y位置以及多焦透镜208的X/Y位置。

由图像处理系统206对眼睛100的X/Y位置的确定是相对于多焦透镜208的X/Y位置进行的。多焦透镜208可以是任何合适类型的多焦光学透镜。在某些实施例中，多焦透镜208是具有两个或更多个焦度的多焦透镜，比如双焦透镜。在某些实施例中，多焦透镜208是在其两侧或更多侧上具有反射涂层的多焦透镜。在进一步的实施例中，多焦透镜208包括衍射光学元件，比如全息元件、菲涅耳型透镜等。在又进一步的实施例中，多焦透镜208包括轴棱锥或非球面扩展焦深透镜，形成长或超长焦线(即，贝塞尔光束)而不是单个焦点。在图2B中描绘了形成超长焦线F_L的示例性轴棱锥218。此外，应注意，尽管多焦透镜208呈现出某种椭圆形，但多焦透镜208可以具有任何合适的形状，比如本文各图中所示的不同形状。

关于图3A至图3B、图4A至图4C和图6A至图6D，进一步更详细地描述了可以用于本文所述实施例的不同类型的多焦透镜的示例。例如，如图3A至图3B和图4A至图4C所描绘的，多焦透镜308包括创建两个不同的对应焦点的至少两个光焦度：配置为矫正眼睛100的针对视远的屈光不正的第一焦度307和针对视近的第二焦度309或“下加光焦度”。在某些实施例中，第一焦度307对应于一个光学元件或区域，而第二焦度309对应于单独的第二光学元件或区域。此外，第一焦度307和第二焦度309在多焦透镜308的光学中心314处具有重合(例如，重叠)光学中心。因此，可以说，第一焦度307和第二焦度309共享光学中心314。在一些实施例中，第二焦度309由直径小于瞳孔直径的屈光元件提供，比如直径小于约1.5mm，并且光焦度为约2屈光度。

如图3A至图3B所示和所述，在利用视轴识别系统200期间，多焦透镜308可以联接(例如，附接)到非患者装置上，比如眼科测试装置。因此，非患者装置的运动引起多焦透镜308相对于患者的眼睛100发生移位。替代地，多焦透镜308可以联接到要由患者配戴的试验镜架440上，如图4A至图4C所示。相应地，在患者配戴着试验镜架440时患者的头部的旋转引起多焦透镜308相对于眼睛100偏移，并且该偏移与在多焦透镜308与眼睛100之间的距离以及患者的头部的旋转角度成正比。在进一步的实施例中，多焦透镜308的光学中心包括标记312，比如十字线标记，以识别多焦透镜308的光学中心，从而更容易对其进行定位。

在图6A至图6D所描绘的另一个示例中，多焦透镜608包括在其相反两侧上形成的反射涂层603。因此，涂层603取代了焦度307和309的功能，光线穿过多焦透镜608创建多个焦点。与多焦透镜308相似，多焦透镜608可以在其使用期间联接到非患者装置或试验镜架上。

如前所述，根据某些实施例，图3A和图3B展示了当与非患者装置一起利用时多焦透镜308的简化示意图，而图4A至图4C展示了在试验镜架440中由患者配戴的多焦透镜308的简化示意顶视图和侧视图。图5展示了根据一些实施例的用于用图2的视轴识别系统200确定视轴120的位置130的方法500的流程图，该视轴识别系统可以包括联接到非患者装置或试验镜架440上的多焦透镜308。相应地，为了清楚起见，图3A、图3B和图4A至图4C在本文将与图5一起更详细地描述。

通常，在操作510处，当使用视轴识别系统200时，患者透过多焦透镜308观看并将其视线聚焦在固定光束212上。当患者将其视线聚焦在固定光束212上时，在中央凹122上形成焦点F₁，患者的视野中心位于该中央凹。多焦透镜308的第二焦度209也在视网膜116附近并沿着多焦透镜308的光轴318创建第二焦点F₂。由于例如具有正屈光度的多焦透镜308的第二焦度209对固定光束212中的光线聚焦(例如，会聚)增加，焦点F₂具有与位于视网膜116上的焦点F₁不同的侧向位置。

如图3A和图4A所描绘的，当焦点F₁和焦点F₂未沿着视轴120对齐(例如，相对于彼此未重叠或横向偏移)时，在患者的视网膜116上形成两个孤立(例如，未对齐、非重叠)的图像。在这些情况下，患者可以看到由固定光束212形成的两个“斑点”：由焦点F₁创建的第一清晰图像和由焦点F₂创建的第二模糊(例如，朦胧或不清楚)图像。然而，如图3B和图4B所描绘的，当焦点F₁和F₂沿着视轴120重叠时，患者可以在视网膜116上看到固定光束212的两个对齐(例如，重合、重叠)的图像。本文中的两个图像对齐、重叠或重合是指由焦点F₁和F₂形成的两个图像的中心空间上对齐、重叠或者重合。当多焦透镜308的焦度307、309的共同光学中心314正好位于眼睛100的视轴120上时，就会发生这种对齐。

因此，在操作520处，使多焦透镜308和/或患者的头部移动，以将多焦透镜308的共同光学中心314定位在眼睛100的视轴120上。在图3A至图3B所示的示例中，可以在患者持续将其视线保持在固定光束212上的同时使联接到非患者装置上的多焦透镜308相对于患者的头部沿着X轴和Y轴移动，以使焦点F₂与视轴120上的焦点F₁对齐。替代地，多焦透镜308是静止的，而患者沿着X轴和Y轴移动其头部并持续将其视线保持在固定光束212上，以便尝试将焦点F₂与焦点F₁对齐或视觉重叠。

当将焦点F₂与视轴120对齐时，患者看到中心空间上重合的两个重叠图像或斑点。即使在彼此对齐时，由焦点F₁形成的第一图像或斑点是清晰的，而由焦点F₂形成的第二图像或斑点是有些模糊的。如图3B所示，当焦点F₂与视轴120上的焦点F₁重叠时，将固定光源202的输出点(例如，固定光束212的原点)与多焦透镜308的共同光学中心314连接的线与角膜104的前表面(例如，瞳孔平面)在视轴120的确切X/Y位置处相交。

现在参考图4A至4C的实施例，不是将多焦透镜308联接到非患者装置上，而是将多焦透镜308放置在由患者配戴的试验镜架440中。在这种实施例中，患者可以在配戴着试验镜架440并持续将其视线保持在固定光束212上的同时移动(例如，旋转或者向上、向下、向左和向右倾斜)其头部460，以便尝试将焦点F₂与视轴120上的焦点F₁对齐或视觉重叠。

如图4A所示，当患者将其视线聚焦在固定光束212时，在中央凹122上形成第一焦点F₁。因为多焦透镜308的光学中心314与视轴120不对齐，多焦透镜308沿着不与视轴120重叠的光轴318在眼睛100的眼空间内形成第二焦点F₂。在图4B中，患者在聚焦在固定光束212上的同时已移动或旋转了其头部460，以使焦点F₂与视轴120上的焦点F₁对齐，因此看到由固定光束212形成的、中心空间上重合的两个图像或斑点。如上所述，当焦点F₂与视轴120上的焦点F₁重叠时，将固定光源202与试验镜架440内的多焦透镜308的共同光学中心314连接的线与角膜前表面在视轴120的位置130处相交。

为了清楚起见，图4C展示了当多焦透镜308设置在试验镜架440内时配戴着该多焦透镜的患者的示意侧视图。当患者持续将其视线固定在固定光束212上时，患者以“是”(例如，Y旋转)或“否”(例如，X旋转)运动来旋转他或她的头部460。由于在患者的眼睛100与多焦透镜308之间的距离，患者的头部460的旋转运动创建了多焦透镜308相对于患者的眼睛100和固定光束212的位移。此位移具有与参考图3A和3B描述的多焦透镜308的运动相同的效果。例如，如果眼睛100与多焦透镜308之间的距离是12mm，并且在患者将其视线保持在固定光束212上的同时头部以X或Y运动旋转了5度，则多焦透镜308因此相对于眼睛100移动(12mm*tan(5°))＝1.05mm。

在操作530处，在患者的头部460和/或多焦透镜308运动的同时，成像相机204捕获多焦透镜308和眼睛100的图像或视频。通常，成像相机204从固定光束212行进到眼睛100的方向来捕获图像。在一些示例中，在方法500期间对眼睛100录视频可以提高在识别视轴120的位置130时的准确度。然后，多焦透镜308和眼睛100的图像或视频被中继到图像处理系统206，该图像处理系统在患者的头部和/或多焦透镜308的运动期间，确定眼睛100相对于多焦透镜308的光学中心314的位置。如上所述，确定眼睛100的X/Y位置可以通过利用眼睛100的巩膜的脉管系统作为标志来完成。在一些示例中，光学中心314用多焦透镜308上的十字线标记312来指定，以通过成像相机204和/或图像处理系统206对其进行识别。

在操作540处，使患者的头部和/或多焦透镜308继续运动，直到患者报告看到固定光束212的重叠图像，使得两个或更多个图像的中心重合。然后，在操作550处，图像处理系统206确定患者的视轴120的位置130。通常，当患者看到中心空间上对齐的两个图像时，将固定光源202的输出点与多焦透镜308的光学中心314连接的线会与角膜104的外表面在视轴120的确切位置处相交，并且因此视轴120的位置130可以通过定位此交点来识别。

在一些实施例中，当患者报告焦点F₁和F₂视觉重叠时，眼睛100和多焦透镜308的单个图像由成像相机204采集并由成像处理系统206分析。因此，视轴120的位置130的识别可以是单一的X,Y坐标确定。在其他实施例中，在患者试图保持焦点F₁和F₂的视觉重叠时，成像相机204采集视频或一系列图像并由图像处理系统206对视频或一系列图像进行分析。视频或一系列图像可以在任何期望的时间段内采集，比如5秒、10秒、15秒、20秒、25秒或任何其他合适的时间段。例如，时间段可以在约5秒与约60秒之间，比如在约5秒钟与约30秒之间，比如在约10秒与约20秒之间。在此时间段期间，患者被告知尝试保持他/她的视线，使得他/她看到固定光束212的重叠图像。然后，图像处理系统206可以分析视频或一系列图像，以确定多焦透镜308的光学中心314相对于眼睛100的X/Y位置的平均X/Y位置，因此补偿了当聚焦在固定光束212上时患者的任何无意的眼睛和/或头部运动。相应地，视轴120的位置130的识别可以是平均X/Y坐标确定。

在一些实施例中，固定光束212可以包括穿过多焦透镜308的具有不同反射特性的两个或更多个波长或波长范围。在这种实施例中，在利用视轴识别系统200期间，固定光束212朝向成像相机204的不期望的反射可以被消除或显著减少。在一个示例中，固定光束212可以包括具有第一频率的第一波长，多焦透镜308对其是高反射的，并且成像相机204对其是不敏感的。固定光束212还可以包括具有第二频率的第二波长，其穿过多焦透镜308的透射率高，并且眼睛100对其是不敏感的并且成像相机204对其是敏感的。因此，固定光束212可以被多焦透镜308分离(例如，过滤)，使得仅第二波长的光传输到成像相机204。将固定光束212光谱分离为眼睛100和成像相机204对其具有不同敏感度的两个或更多个波长，减少了多焦透镜308反射的干扰效应并提高了视轴识别系统200在确定视轴120的位置130时的准确度。

图6A至图6D展示了根据一些实施例的可以用于视轴识别系统200和方法500的替代性带涂层多焦透镜608的简化示意图。图7A和图7B展示了根据一些实施例的当使用带涂层多焦透镜608时在患者的视网膜116上形成的图像。相应地，为了清楚起见，本文将一起描述图6A至图6D以及图7A和图7B。

图6A至图6D中所描绘的带涂层多焦透镜608与上述多焦透镜208和308大致相似，但是包括设置在其两个主要表面611a、611b上的涂层603。涂层603对固定光束212是部分反射和部分透射的。在一些实施例中，涂层603能够实现固定光束212和进入成像相机204的光的光谱分离。例如，涂层603的反射率峰值(例如，最大反射率)可以对应于患者要看到的固定光束212的波长。在进一步的示例中，涂层603可以在要由成像相机204检测到的光的波长下具有零反射率。因此，固定光束212朝向成像相机204的不期望的反射可以通过利用带涂层多焦透镜608来消除或显著减少，从而能够在方法500期间更准确地确定视轴120的位置130。

利用带涂层多焦透镜608上的涂层603进一步能够取决于其反射率而形成两个或更多个焦点。通常，涂层603能够形成无限数量的焦点和图像，其强度根据几何级数而减小。然而，人眼睛100无法感知所有的图像，并且因此仅感知其中的有限数量。所形成的可感知或可见焦点的数量可以通过修改涂层603的反射率特性来控制。为了清楚起见，在图6A至图6D中仅描绘了四个焦点F_L0、F_L1、F_L2和F_L3。当固定光束212在除光学中心614以外的位置处穿过带涂层多焦透镜608时，多个焦点F_L0、F_L1、F_L2和F_L3从光轴618横向偏移(如图6A和图6C所示)，并且患者看到非重叠斑点。然而，当固定光束212被引导穿过带涂层多焦透镜608的光学中心614并与其光轴618平行时(如图6D所示)，焦点F_L0、F_L1、F_L2和F_L3在带涂层多焦透镜608的光轴618上视觉重叠，并且患者可以看到重叠斑点。

多焦透镜608可以用于经由与参考多焦透镜208和308以及方法500描述的方法大致相似的方法来定位患者的眼睛100的视轴120。通常，当患者持续聚焦在固定光束212上时，多焦透镜608相对于患者的眼睛100在X或Y方向上横向移动。当患者看到中心空间上重合的重叠斑点时，固定光束212被引导穿过多焦透镜608的光学中心614，并且光学中心614正好位于眼睛100的视轴120上，从而能够识别视轴120。

图7A描绘了患者透过带涂层多焦透镜608的偏心位置观看固定光束212时的视图。其中，焦点F_L0、F_L1、F_L2和F_L3在光轴618和视轴120两者上均未对齐。患者看到一行大致线性的斑点715，大小和清晰度各不相同。图7B描述了当固定光束212穿过带涂层多焦透镜608的光学中心614时患者可能看到的情况。焦点F_L0、F_L1、F_L2和F_L3在光轴618和视轴120上彼此视觉重叠。与形成单个焦点的透镜相比，在方法500期间利用形成两个或更多个焦点的透镜进行对齐，能够更精确和准确地确定视轴120的位置。

上述方法和设备提供了一种新型视轴识别系统，该新型视轴识别系统可以用于改进眼科程序的疗效，比如老花眼治疗，包括矫正透镜的配适、屈光手术、人工晶状体植入以及多焦角膜镶嵌。所描述的视轴识别系统可以进一步与任何合适的眼科诊断装置结合利用。合适的诊断装置的示例包括角膜地形图仪、光学相干层析成像仪、波前计(例如，像差计)、图像引导生物测量仪、手术显微镜和其他基于图像的诊断装置。在一些示例中，视轴识别系统200可以与由德克萨斯州沃思堡爱尔康制造的

INFINITI^TM、Verion^TM、ORA^TM System、

LuxOR^TM LX3平台结合利用。在一些示例中，视轴识别系统200可以与由其他制造商提供的眼科平台一起利用。

示例实施例

实施例1：一种用于确定患者的眼睛的视轴的位置的方法，该方法包括：将多焦光学透镜放置在该患者的眼睛附近，该多焦光学透镜包括两个或更多个光焦度，在该多焦光学透镜的光学中心处具有对应的空间上重合的光学中心；生成固定光并将其引导朝向该患者的眼睛，该固定光在该患者的眼睛视网膜附近的焦点处形成两个或更多个图像，该两个或更多个图像对应于该多焦光学透镜的两个或更多个光焦度；沿着该固定光的方向捕获该患者的眼睛和该多焦光学透镜的图像；确定该患者的眼睛相对于该多焦光学透镜的光学中心的X/Y位置的X/Y位置；在该患者将其视线保持在该固定光上的同时相对于该患者的眼睛移动该多焦光学透镜，直到该两个或更多个图像的中心在该患者的视野中重合；以及识别在该患者的眼睛的瞳孔平面处该患者的眼睛的视轴的位置，从该固定光的方向看，该视轴的位置对应于该多焦光学透镜的光学中心的位置。

实施例2：如实施例1所述的方法，其中，该多焦光学透镜联接到由该患者配戴的试验镜架上。

实施例3：如实施例1所述的方法，其中，该多焦光学透镜联接到非患者装置上。

实施例4：一种用于确定患者的眼睛的视轴的位置的系统，该系统包括：多焦光学透镜；检测器，该检测器被配置为跟踪该眼睛的运动，该检测器进一步被配置为捕获相对于该眼睛的位置的该多焦光学透镜的图像；以及处理系统，该处理系统被配置为基于由该检测器捕获的图像来识别在该眼睛的前表面处该眼睛的视轴的位置，其中当该多焦光学透镜的两个或更多个焦点的中心在该患者的视野中重合时，该眼睛的视轴对应于该多焦光学透镜的光学中心。

实施例5：如实施例4所述的系统，其中，该多焦光学透镜联接到试验镜架上。

实施例6：如实施例4所述的系统，其中，该多焦光学透镜联接到非患者装置上。

实施例7：如实施例4所述的系统，其中，该检测器是红外相机。

实施例8：如实施例7所述的系统，其中，该红外相机被配置为通过检测在该眼睛的巩膜中脉管系统的标志来跟踪该眼睛的运动。

实施例9：如实施例4所述的系统，其中，该多焦光学透镜包括轴棱锥。

虽然前面针对本披露内容的实施例，但是在不脱离其基本范围的情况下可以设计本披露内容的其他和进一步的实施例，并且其范围由随后的权利要求确定。

Claims (15)

1.一种用于确定患者的眼睛的视轴的位置的方法，所述方法包括：

将多焦光学透镜放置在所述患者的眼睛附近，所述多焦光学透镜包括两个或更多个光焦度，在所述多焦光学透镜的光学中心处具有对应的空间上重合的光学中心；

生成固定光并将其引导朝向所述患者的眼睛，所述固定光在所述患者的眼睛视网膜附近的焦点处形成两个或更多个图像，所述两个或更多个图像对应于所述多焦光学透镜的两个或更多个光焦度；

沿着所述固定光的方向捕获所述患者的眼睛和所述多焦光学透镜的图像；

确定所述患者的眼睛相对于所述多焦光学透镜的光学中心的X/Y位置的X/Y位置；

在所述患者将其视线保持在所述固定光上的同时相对于所述患者的眼睛移动所述多焦光学透镜，直到所述两个或更多个图像的中心在所述患者的视野中重合；以及

识别在所述患者的眼睛的瞳孔平面处所述患者的眼睛的视轴的位置，从所述固定光的方向看，所述视轴的位置对应于所述多焦光学透镜的光学中心的位置。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述多焦光学透镜包括在其两个或更多个表面上的光学涂层。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述多焦光学透镜被配置为在所述患者的眼睛内形成两个以上的焦点。

4.如权利要求1所述的方法，其中，当所述两个或更多个图像的中心在所述患者的视野中彼此重合时，所述视轴的位置进一步对应于所述多焦光学透镜的光学中心的位置。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述固定光通过所述多焦光学透镜被光谱分离为具有不同折射率和反射率特性的两个或更多个波长范围。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述多焦光学透镜的光学中心由十字线标记来标记。

7.如权利要求1所述的方法，其中，识别所述患者的眼睛的视轴的位置进一步包括：

在所述患者将其视线保持在所述固定光上的时间段期间，对所述多焦光学透镜的光学中心相对于所述患者的眼睛的位置的X/Y位置进行空间上平均，使得所述患者看到由所述固定光形成的重合图像。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述时间段在约5秒与约60秒之间。

9.如权利要求1所述的方法，其中，所述多焦光学透镜是配置为形成超长焦线的复合衍射光学元件。

10.如权利要求9所述的方法，其中，所述多焦光学透镜包括轴棱锥。

11.如权利要求9所述的方法，其中，所述多焦光学透镜包括非球面扩展焦深透镜。

12.一种用于确定患者的眼睛的视轴的位置的系统，所述系统包括：

多焦光学透镜；

检测器，所述检测器被配置为跟踪所述眼睛的运动，所述检测器进一步被配置为捕获相对于所述眼睛的位置的所述多焦光学透镜的图像；以及

处理系统，所述处理系统被配置为基于由所述检测器捕获的图像来识别在所述眼睛的前表面处所述眼睛的视轴的位置，其中当所述多焦光学透镜的两个或更多个焦点的中心在所述患者的视野中重合并形成重叠图像时，所述眼睛的视轴对应于所述多焦光学透镜的光学中心。

13.如权利要求12所述的系统，其中，所述多焦光学透镜是配置为形成超长焦线的复合衍射光学元件。

14.如权利要求13所述的系统，其中，所述多焦光学透镜包括非球面扩展焦深透镜。

15.如权利要求12所述的系统，其中，所述处理系统被配置为识别所述眼睛的视轴的位置包括所述处理系统被配置为：

在患者将其视线保持在固定光上的时间段期间，对所述多焦光学透镜的光学中心相对于所述眼睛的位置的X/Y位置进行平均，使得所述患者看到由所述固定光形成的重叠图像。

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