(57)【要約】【課題】目の改善された波面測定を可能にする眼科外科手術システムを提供する。【解決手段】この発明は、目（８）の光学特性を見るためおよび測定するための眼科外科手術システム（１）に関し、眼科外科手術システム（１）は、光学素子（２）と、電気機械的変位機構（５）と、コントローラ（３）とを備える。光学素子（２）は、目（８）を見るための第１のビーム経路（１１）と、目（８）をプローブビームで探査するための第２のビーム経路（１２）と、目（８）から反射されたプローブビームの一部を検出するための第３のビーム経路（１３）とを含む。コントローラ（３）は、第１のビーム経路の光軸（１１ａ）に対する目の虹彩の中心の位置を決定するように、かつ第１のビーム経路（１１）の光軸（１１ａ）に対して決定された虹彩の中心の位置に基づいて第２のビーム経路（１２）を再位置決めするために電気機械的変位機構（５）のアクチュエータを制御するように適合されている。【選択図】図１
2010188125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目（８）の光学特性を見るためおよび測定するための眼科外科手術システムであって、前記眼科外科手術システム（１）は、光学素子（２）と、電気機械的変位機構（５）と、コントローラ（３）とを備え、
前記光学素子（２）は、前記目（８）を見るための第１のビーム経路（１１）と、前記目（８）をプローブビームで探査するための第２のビーム経路（１２）と、前記目（８）から反射されたプローブビームの一部を検出するための第３のビーム経路（１３）とを含み、
前記電気機械的変位機構（５）は、前記第２のビーム経路の光軸（１２ａ）を変位させるように適合されており、アクチュエータを含み、
前記コントローラ（３）は、前記第１のビーム経路（１１）の光軸（１１ａ）に対する前記目（８）の虹彩の中心の位置を決定するように、かつ前記第１のビーム経路（１１）の前記光軸（１１ａ）に対して決定された前記虹彩の前記中心の位置に基づいて前記第２のビーム経路（１２）を再位置決めするために前記電気機械的変位機構の前記アクチュエータを制御するように適合されている、眼科外科手術システム。
【請求項２】
前記コントローラは、前記目（８）の前記虹彩を前記目の画像中で識別するためのパターン認識を行なうように構成された画像処理モジュールを含み、前記目の前記画像は、前記第１のビーム経路（１１）中に位置するカメラ（２５）によって得られる、請求項１に記載の眼科外科手術システム。
【請求項３】
前記画像処理モジュールは、前記虹彩の内側端縁の輪郭を表わす楕円の主軸の交点を決定するようにさらに適合されている、請求項２に記載の眼科外科手術システム。
【請求項４】
前記画像処理モジュールは、前記虹彩の外側端縁の輪郭を表わす楕円の主軸の交点を決定するようにさらに適合されている、請求項２または３に記載の眼科外科手術システム。
【請求項５】
前記コントローラ（３）は、前記虹彩の端縁を各々表わす１つ以上の楕円の主軸の交点を決定するように、かつ前記第１のビーム経路の前記光軸に対する前記虹彩の前記中心の前記位置を前記カメラによって得られた前記目（８）の前記画像中の前記主軸の前記１つまたは複数の交点の前記位置に基づいて決定するように適合されている請求項２に記載の眼科外科手術システム。
【請求項６】
前記電気機械的変位機構（５）は、前記光学機器（２）の前記光軸（１１ａ）を横断して各々配置された変位軸を備えた２つの線形誘導部を含む、請求項１に記載の眼科外科手術システム。
【請求項７】
前記電気機械的変位機構（５）は、前記光学機器（２）の前記光軸（１１ａ）を傾斜させるように適合された電気的に操作可能な傾斜装置を含む、請求項６に記載の眼科外科手術システム。
【請求項８】
少なくとも前記第１および前記第２のビーム経路の前記中心ビーム（１１ａ，１２ａ）は、互いに同軸に前記第１のビーム経路（１１）の物体平面（９）に隣接する領域に配置されている、請求項１から７のいずれかに記載の眼科外科手術システム。
【請求項９】
前記第３のビーム経路は、前記目（８）から反射されたプローブビームの一部を測定信号に変換するための波面センサ（１３１）を含む、請求項１から８のいずれかに記載の眼科外科手術システム。
【請求項１０】
前記波面センサ（１３１）は、ハルトマンシャック型センサである、請求項９に記載の眼科外科手術システム。
【請求項１１】
前記コントローラ（３）は、前記目（８）の光学特性を前記波面センサ（１３１）によって生成された前記測定信号から決定するように適合されている、請求項９または１０に記載の眼科外科手術システム。
【請求項１２】
前記第１のビーム経路（１１）の接眼レンズビーム経路の中に反射されている情報を表示するための表示装置（２７）をさらに備える、請求項１から１１のいずれかに記載の眼科外科手術システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
この出願は、２００９年２月６日に出願され「眼科外科手術システム」と題されその内容が全体としてこの明細書中に引用により援用されるドイツ特許出願番号第１０  ２００９  ００７８５８．４５の優先権を主張する。
【０００２】
発明の分野
この発明は、目の光学特性の測定のための、たとえば波面測定ビーム経路のような測定ビーム経路を提供するたとえば外科手術用顕微鏡としての、眼科外科手術システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
眼科外科手術のための従来の外科手術用顕微鏡は、外科手術用顕微鏡のビーム経路に組込まれた波面センサを含む。そのようなシステムは、３つのビーム経路を提供する。具体的には、以下で観察ビーム経路と称され、対物レンズと接眼レンズとを含み観察者が興味の対象物、たとえば白内障外科手術が行なわれるべき目を接眼レンズを通して見ることによって観察することを可能にするための顕微鏡光学素子を貫通する可視域の光のための第１のビーム経路を提供する。光学素子は、さらに、以下で照明ビーム経路と称され、ビーム源によって生成されたプローブビームを検査または手術されるべき目に向けるための第２のビーム経路を提供する。プローブビームの、測定された物体から、この場合は目から反射された部分は、以下で測定ビーム経路と称される光学素子の第３のビーム経路内を、測定される物体または手術されるべき目から発する波面を分析するための波面センサまで誘導される。
【０００４】
手術されるべき目の光学特性を決定するために、平面波面を有するプローブ光ビームは、照明ビーム経路を用いて目の中に向けられる。目の角膜、水晶体、および硝子体液の光学特性により、プローブ光ビームは、目の網膜上のある箇所に焦点が合せられる。プローブ光ビームの一部は、焦点を合せられる際に網膜によって反射され、目の光学系を通過する際に平行化されたビームになる。目の光学系の器官は、目の外科手術中に取除かれ得、または水晶体嚢にまたは前眼房のうち１つに導入されるたとえば液体または眼内レンズのような他の構成要素で置換えられ得る。
【０００５】
全く異常のない目の光学系の場合、プローブビームは、網膜上の点形状の小さな箇所に焦点を合せられる。逆もまた同様に、目の光学系は、プローブビームの網膜によって反射された部分を、この場合は平面波面を有する平行測定ビームに再整形する。理想的かつ異常のない目光学系からの収差は、波面の変形をもたらし、これは、波面センサを用いて決定することができ、これは、測定された目における視力異常または光学系の収差の識別を可能にする。目の光学特性決定の信頼性は、波面測定の品質と直接関連している。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明の概要
したがって、目の改善された波面測定を可能にする眼科外科手術システムを提供することが望ましい。
【０００７】
対応する眼科外科手術の実施例は、光軸に対する、すなわち眼科外科手術の観察ビーム経路の中心ビームに対する検査下の目の虹彩の位置を決定して、決定された虹彩の相対位置に基づいて波面測定システムの照明ビーム経路を再位置決めするように適合されている。
【０００８】
それぞれの眼科外科手術システムは、波面測定システムの照明ビーム経路を目の光軸と自動的に位置合せする。
【０００９】
従来の眼科外科手術システムは、システムの使用者が検査下の目への照明ビーム経路を手動でか手動制御されてかのいずれかで位置合せすることを必要とする。万が一照明ビーム経路が目の光軸の中心を通過しない場合、波面測定は、目の光学特性の不正確な決定をもたらす。使用者が、照明ビーム経路の中心軸を測定される目の光軸に必要とされる精度で手動で位置合せすることができず、目の光学特性の決定が不正確になることが多いため、目の外科手術で達成された視力は、期待を下回ることが頻繁にある。
【００１０】
自動位置合せにより、測定される目の光学特性の不適切な決定が防止される。なぜならば、自動位置合せは、目の光軸の現在の位置を目の虹彩の位置を介して決定し、それに従って観察ビーム経路を位置合せするためである。
【００１１】
ある実施例に従って、眼科外科手術システムは、３つのビーム経路を含み、目を見るために適合された第１のビーム経路と、プローブビームを目に向けるための第２のビーム経路と、プローブビームの目から反射された部分を波面センサに誘導するための第３のビーム経路とを含む。
【００１２】
好ましい実施例の眼科外科手術システムは、虹彩の中心と照明ビーム経路を表わす第１のビーム経路の光軸との間の距離を決定するように、かつ電気機械的変位機構のアクチュエータを制御して、決定された距離に基づいて第２のビーム経路の光軸を再位置決めするように構成されたコントローラを含む。電気機械的変位機構のアクチュエータは、コントローラによって提供された電気信号に基づいて機械的運動を誘起するようにこの明細書中で構成されている。
【００１３】
眼科外科手術システムの実施例は、測定された目の虹彩を識別するためのパターン認識を行なうように適合された画像処理モジュールを含む。なお、この文書の文脈において用いられる用語「モジュール」は、別個の装置としてのみならずより複雑な装置またはシステムの一部として実現化することができる技術的対象物を表わす。画像処理は、好ましくは眼科外科手術システムの観察ビーム経路中に位置するカメラによって生成された目の画像に基づいて行なわれる。
【００１４】
眼科外科手術システムの実施例に従って、画像処理モジュールは、目の画像中の虹彩の端縁の形状および位置を体現する楕円のパラメータを決定するように適合されている。さらなる実施例の画像処理モジュールは、２つの楕円のパラメータを決定するように適合されており、一方の楕円は虹彩の外側端縁を、他方の楕円は虹彩の内側端縁を体現している。画像処理モジュールは、さらに楕円の主軸のまたは両方の楕円の主軸の交点を決定するように、かつ第１のビーム経路の光軸に対する虹彩の中心の位置をカメラで生成された目の画像中の楕円の主軸の交点の位置または両方の交点の位置を用いて決定するように適合されている。
【００１５】
眼科外科手術システムの実施例の電気機械的変位機構は、２つの線形誘導部を含み、各線形誘導部は、互いに対して０度より大きい角度で、好ましくは９０度の角度で配置され、かつ第２のビーム経路の中心ビームの部分を横断するように位置合せされた２つの軸に沿って第２のビーム経路を変位させることを可能にするためのアクチュエータを装備しており、この第２のビーム経路は、波面測定中、目の中に向けられる。さらなる実施例の電気機械的変位機構は、追加的に第２のビーム経路の中心ビームを傾斜させるように適合された傾斜装置を含む。
【００１６】
眼科外科手術システムの実施例に従って、少なくとも第１および第２のビーム経路の中心ビームは、互いに同軸に第１のビーム経路の物体平面に隣接する領域に配置されている。第３のビーム経路中に位置し目から反射されたプローブビームを測定信号に変換するためのセンサは、ハルトマンシャック（Hartmann-Shack）波面センサによって形成されてもよく、それによってコントローラは、目の光学特性を波面センサによって生成された測定信号から決定するように適合されている。眼科外科手術システムのさらなる実施例は、第１のビーム経路の接眼レンズビーム経路の中に反射されている情報を表示するための表示装置を含む。
【００１７】
この発明の前述のおよび他の有利な特徴は、添付の図面を参照して以下のこの発明の例示的な実施例の詳細な説明からより明らかであるだろう。なお、この発明の可能なすべての実施例がこの明細書中で識別された利点のうちいずれもみなまたは任意のものを必ずしも示すわけではない。以下の特定の実施例の説明において、添付の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】波面測定システムを有する眼科外科手術システムの構造の概略図であり、その照明ビーム経路は、自動制御によって目の虹彩に位置合せされている。
【図２】接眼レンズ視野内の検査下にある目の光軸への眼科外科手術システムの光軸の位置合せを示す図である。
【図３】照明ビーム経路を目の虹彩に位置合せするための主要な制御ステップを備えたフローチャートである。
【図４】虹彩の位置の決定方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
例示的な実施例の詳細な説明
以下に説明される例示的な実施例において、機能および構造が同様の構成要素は、可能な限り同様の参照番号によって示されている。したがって、特定の実施例の個々の構成要素の特徴を理解するために、他の実施例および発明の概要の説明を参照すべきである。
【００２０】
図１には、検査または手術されるべき目８を見るための眼科外科手術システム１が非常に図解的な表現で示されている。システム１の機能は、以下に説明される。
【００２１】
眼科外科手術システム１は、観察ビーム経路１１の対物平面９に配置された物体８を見るための第１のビーム経路１１と、プローブビームを測定されるべき物体８に向けるための第２のビーム経路１２と、ビーム経路の測定されるべき物体８から反射された部分をセンサ装置に誘導するための第３のビーム経路１３とを備えた光学機器２を含む。混乱を一切避けるために、各ビーム経路の端縁は、異なる種類の線で表わされており、観察ビーム経路１１は点線で、照明ビーム経路１２は破線で、測定ビーム経路１３は２つのダッシュ記号に単一の点が続く線で表わされている。各ビーム経路の中心ビームおよび光軸は、一点鎖線１１ａ、１２ａ、および１３ａで各々表わされている。
【００２２】
眼科外科手術システム１は、さらに支持体を含み、この支持体は、示された実施例において固定梁７と、電気機械的変位機構５と、懸架装置６とを含む。梁７は、図中に示されない部屋の床、壁、または天井に取付けられたスタンドの最後の部分を形成する。光学機器２は、以下で光学素子２とも称され、懸架装置６に固定されており、電気機械的変位機構５の使用によって梁７に対して変位させることができる。それぞれの変位を行なうために、電気機械的変位機構５は、２つの変位軸の各々に１つづつのみの２つのアクチュエータ５ａおよび５ｂを備えた電気アクチュエータを含む。変位軸は、好ましくは互いにある角度で配置されており、それによって図１に示される実施例において、２つの軸の各々は光学機器２の光軸を横断して配置されている。電気機械的変位機構５は、好ましくは、２つの線形誘導部を備えて形成されたＸＹテーブルを含み、線形誘導部は、互いを横断して配置されたそれらの変位軸を有する。なお、上述の用語「光軸」は、第１のビーム経路１１の光軸１１ａの、結合鏡２１から測定されるべき物体８まで延在する部分であると理解されるべきである。
【００２３】
眼科外科手術システム１は、さらに光学素子２のビーム経路中に配置された光電気または光電子センサによって生成された信号を得るためおよび必要な場合分析するためのコントローラ３を含む。コントローラ３は、さらに、ビーム経路中に配置され光学情報を表示するための電気光学コンバータへ、たとえば光源を制御するための切換装置へのように眼科外科手術システム１のアクチュエータへ、またはズームレンズを再調節するためのモータへ伝送される信号を生成するように適合されている。電気機械的変位機構５の制御も、コントローラ３によって生成され変位モジュール５のアクチュエータへ伝送チャネル３１を介して伝送される信号を用いて行なわれる。眼科外科手術システムは、さらに、使用者入力／出力モジュール４を含んで、システムの使用者がコントローラ３へ入力を行なうことを可能にし、コントローラが情報を使用者へ出力することを可能にする。使用者入力／出力モジュール４は、通常、キーボードならびに位置感知入力装置、表示装置および／またはプリンタを含む。実施例の中には、別個のコンピュータシステムの形態で実現化された使用者入力／出力モジュール４を有するものもある。使用者入力／出力モジュール４とコントローラ３との間の通信は、伝送チャネル３２を用いて行なわれる。
【００２４】
図１中に２つの点に続いて単一のダッシュ記号を有する線で示され、コントローラ３とコントローラと通信する構成要素との間で信号を伝送するために用いられる伝送チャネルは、用いられる通信の種類に応じて有線回線でまたは無線通信によって実現化することができる。伝送される信号のモードおよび種類は、これによって、制御される各構成要素および用いられる伝送チャネルの要求事項に適合し、それによって信号は、データを表現もしてもよい。
【００２５】
顕微鏡光学素子の物体平面９に位置する目８の一部を拡大された縮尺で見るための顕微鏡光学素子は、光学機器２の観察経路１１中に位置する。顕微鏡光学素子は、１つ以上の個別のレンズによって形成された対物レンズ２２と、ビーム経路に対して対物レンズ２２の後ろに、すなわち対物レンズの測定されるべき物体８から外方に向いた側に位置する接眼レンズ２８とを含み、この接眼レンズは、使用者が両目で物体平面９の拡大された画像を見ることを可能にする。画像倍率を変化させるためにズームレンズ２３が対物レンズ２２と接眼レンズ２８との間に配置されてもよい。
【００２６】
半透明鏡２４は、接眼レンズ２８に向けられたビーム経路の光の一部を分離し、それをカメラ２５へ向け直すために、ビーム経路中、対物レンズ２２の後ろに設けられてもよい。カメラ２５は、検出された光強度を表わす信号を生成し、それによって信号は、コントローラ３へ伝送チャネル３３を介して伝送される。コントローラ３は、受取った信号またはデータを、保存するためまたは表示部（図１中に図示せず）上に表示するために適合された画像データに変換する。表示部は、１つ以上の表示装置を含んでもよく、または表示装置の表示領域の部分、いわゆるウインドウに限定されてもよい。表示部は、さらに頭部装着型表示部を含んでもよく、この表示部は、たとえば使用者の頭部にストラップで固定することができる。
【００２７】
表示装置２７に表示された画像を接眼レンズ２８のビーム経路中に反射するためのもう１つの半透明鏡２６が、ビーム経路中、対物レンズ２２の後ろに追加的に設けられてもよい。示される実施例において、表示装置は、コントローラ３によって伝送チャネル３６を介してたとえば手術前のデータまたは以下にさらに説明される波面測定システム２９で得られた測定結果のような使用者のための関連情報を表示するために制御される。
【００２８】
眼科外科手術システムの光学素子２は、さらに、目８の光学特性、たとえば水晶体１０または角膜と場合に応じては硝子体液とともに水晶体１０によって形成される目の光学系の収差を測定するための波面測定システム２９を含む。
【００２９】
波面測定システム２９は、コントローラ３によって伝送チャネル３５を介して制御されるプローブビーム源１２１をここに含み、プローブビーム源１２１は、たとえばレーザダイオードであってもよく、プローブビームを照明ビーム経路１２中へ発する。コリメータ１２２は、図示された実施例においては鏡１２３および１３３によって第３のビーム経路１３の中に同軸に伝送されこれと共にもう１つの鏡２１によって第１のビーム経路１１の中に同軸に伝送されるビームへとプローブビームを平行化する。目８に向けられた平行化された照明ビームは、平面波面と実質的に平行なビームに対応する。図１に示される実施例において、光軸１１、１２、および１３は、鏡２１によって併合された後、同じ位置を有し、すなわち３つのビーム経路の併合された部分は、対称な共通軸１４を有し、この軸は、光学素子２の光軸と称される。
【００３０】
平行化された照明ビーム１２は、目の光学系によって目の網膜上のある箇所に焦点を合される。照明ビームのこの箇所から反射された部分は、第１近似で円錐形状の形態を有し、目８の光学系によって理想的な状態において平面波面と平行なビームへと平行化される。視覚異常または収差のような理想的状態からの通常の偏差のため、目８から反射されたプローブビームは、通常、変形された波面を示し、この波面は、波面測定システム２９で識別される。反射されたビームは、波面測定システム２９へ第３のビーム経路１３を介して向けられる。反射されたプローブビームは、第２のビーム経路１２からの第３のビーム経路１３の分離後、２つのレンズ１３２ａおよび１３２ｂを通過し、このレンズの各々は、１つ以上の個別のレンズを含んで、プローブビームを平行化およびビーム横断面に関して適切に再整形するようにケプラー望遠鏡の構成を有してもよい。２つのレンズ１３２ａおよび１３２ｂとは別に、目８から反射されたプローブビームを再整形するために、さらなるレンズも第３のビーム経路の他のビーム経路から隔離された部分に含まれてもよい。ケプラ望遠鏡を形成する代わりに、レンズ１３２ａおよび１３２ｂは、たとえばガリレオ望遠鏡のような異なる光学素子も形成してもよい。
【００３１】
図１に概略的に表わされる実施例の波面センサ１３１は、焦点アレイを二次元位置感知器上に生成するためのマイクロレンズアレイ（図示せず）を含むハルトマンシャックセンサである。位置感知センサによって生成された出力信号は、検出器に入射するビームの分布強度を表わす。出力信号は、コントローラ３へ伝送チャネル３４を介して、たとえばデータ信号の形態で送られる。コントローラ３は、検出器領域上の焦点の実際の位置を決定するために検出器信号を処理し、目８から発するプローブビームの平面波面からの偏差を計算する。これから、次に、目８の光学系の視覚異常または収差の存在を推論することが可能である。
【００３２】
眼科外科手術システム１の使用者は、典型的に、目８の光学特性の測定を開始する。目から反射されるプローブビームの波面の形状から目８の光学特性を確実に検出するためには、照明ビームは、目８の光軸に精密に位置合せされなければならない。言い換えれば、照明ビームは、目８の瞳孔を、よって虹彩の中心を通らなくてはならない。図１に示される実施例において、３つのビーム経路１１、１２、および１３は、鏡２１より下で併合されて、共通光軸、光学素子２の光軸をこの領域で有する。それぞれの配置は、必須ではないが、この配置は、照明ビームの目８への光軸への光学的に制御された自動位置合せの単純な構成を可能にする。
【００３３】
図２には、接眼レンズ２８を通して見た検査下の目８の概略図が示されており、目８の光軸は、図ａ）において光学機器２の光軸１１ａに対してずれており、図ｂ）において光学機器２の光軸１１ａと位置合せされている。目８の光軸は、線９１の線９２との交点に位置する。
【００３４】
図３には、照明ビームを目８の瞳孔の中心を通って入射させるためにコントローラ３によって実行される基本制御ステップを備えたフローチャートが示されている。
【００３５】
検査されるべき目８の光学特性を、たとえばそれぞれのコマンドを使用者入力／出力モジュール４を用いて入力することによって測定する手順を眼科外科手術システム１の使用者にステップＳ０において開始させた後、コントローラ３は、ステップＳ１において、カメラ２５で得られた現在像の中の目８の虹彩８１の画像を識別する。この識別は、コントローラ８に含まれる画像処理モジュールによってパターン認識を用いて行なわれる。画像処理モジュールは、好ましくは、プログラム可能なデータ処理装置の形態でまたはその一部として実現化される。
【００３６】
続くステップＳ２において、コントローラ３は、カメラ２５によって得られた目８の画像中の虹彩８１の中心を決定する。虹彩の中心は、目の表面にあるまたは光学素子２の物体平面９にある目８の光軸の位置と対応する。
【００３７】
図２の図ａ）には、光学機器２がその光軸１１ａが目８の光軸とずれた状態で位置決めされた状況が示されている。ずれは、矢印９４で示されている。このずれから、すなわち第１のビーム経路１１の光軸１１ａの位置に対する虹彩８１の中心の位置から、コントローラ３は、次に、虹彩の中心を第１のビーム経路１１の光軸上に位置合せするために電気機械的変位機構５に伝送すべき信号を決定する。制御信号の電気機械的変位機構への伝送、よって光学機器の変位は、最終的にステップＳ４において行なわれる。
【００３８】
ここで、接眼レンズ２８を通して手順を観察している使用者にけがを負わせることを防ぐために、いくつかの安全機構を組込むことができる。変位は、たとえば使用者が目をぶつけないようにゆっくりと実行されてもよく、または変位速度は、最初は非常に遅く、次に加速してもよい。さらに、光学素子２が間もなく変位することを音響信号でまたは表示部２７から接眼レンズビーム経路中に反射される情報で観察者に警告することができる。
【００３９】
虹彩の中心への光学素子２の光軸の上述の移動は、１つの連続した操作で行うことができる。使用者の光学機器２への接触もしくは操作または患者の不十分な押えなどの外部影響を計上するために、センタリング手順は、便宜的にループ制御される。図２に示されるもののような制御ループにより、ステップＳ５において第１のビーム経路１１の光軸が虹彩の中心に位置合せされたかが確認される。この照会は、位置合せの完了後に起こり得るが、位置合せの一部のみが行なわれた後にも起こり得る。前者の場合、中心位置合せの結果が確認され、必要な場合、調節が行なわれる。後者の場合、虹彩中心への光軸の制御された移動が行われる。
【００４０】
目８の光軸が図２の図ｂ）に示されるように光学機器２の光軸１１ａ上に位置すると、位置合せは完了する。図２において、光学機器の光軸１１ａは、十字線２８１と２８２との交点に位置する。中心位置合せの完了後、ステップＳ６において、波面測定が既に作動中かが確認される。万が一そうでなかった場合、波面測定はステップＳ７において作動され、すなわちコントローラ３によって開始される。ステップ６より波面測定が照会の時点で既に作動中であるとわかっている場合、ステップＳ７における測定開始後のように、ステップＳ８において、波面測定が既に完了したかが照会される。そうでなかった場合、測定は継続され、それによって、眼科外科手術システムの有利な実施例に従って、第１のビーム経路の光軸が虹彩の中心から移されていないことを保証するために、中心位置合せをステップ１から始まって繰返すことができる。しかしながら、ステップＳ８においてコントローラ３が波面測定が完了したと決定する場合、この方法は、ステップＳ９において終了される。
【００４１】
図４には、コントローラ３によって行なわれる虹彩８１の中心を決定する方法の基本ステップが示されている。図３に示される方法のステップＳ２を行なうことによってトリガされるステップＳ２０で、この方法を開始した後、ステップＳ２１において、ステップＳ１において目８のカメラ画像中で識別された虹彩８１の端縁８３または８４の幾何学的形態および位置を表わす楕円のパラメータを決定する。もう１つの実施例において、虹彩端縁の各々、すなわち内側端縁８３および外側端縁８４は、対応する楕円のパラメータによって表わされる。光学的確認を可能にするために、この１つまたは複数の楕円を、接眼レンズビーム経路中に表示装置２７を用いて反射させることができる。
【００４２】
後続のステップＳ２２において、一方の楕円の２つの主軸９１および９２の交点を、または両方の楕円に対してパラメータが決定されている場合、他方の楕円についても、決定する。理想的な状態において、虹彩の外側端縁８４を表わす楕円の主軸の交点の位置は、虹彩の内側端縁８３を表わす楕円の主軸のものと一致する。両方の交点の位置が一致しないとき、両方の位置は、中心位置を決定するために平均することができ、それによって個々の交点位置を、たとえばその線形離心率のような特定の楕円パラメータで重み付けすることができる。なお、楕円の主軸の配向は、虹彩８１の実際の幾何学的形態に起因し、図２に示されるように接眼レンズビーム経路の十字線と平行に位置合せされる必要はない。
【００４３】
検査下の目８の虹彩中心の位置、よって光軸の位置を目のカメラ画像中で決定した後、コントローラ３は、ステップＳ２３において瞳孔８２または虹彩８１それぞれの中心と第１のビーム経路１１の光軸１１ａの位置との間の距離９４を決定する。カメラは、通常ビーム経路中に移動不可能に装着されていて、第１のビーム経路１１の光軸の位置がカメラから得られた画像中でわかることをもたらす。それぞれの位置は、コントローラ３によってアクセス可能な記憶装置に保存される。これに代えて、第１のビーム経路１１の光軸の位置は、たとえば口径食効果からまたは重ね合せられた印によって、カメラで得た現在の画像から導き出すこともできる。コントローラ３は、目の光軸と第１のビーム経路１１の光軸１１ａとの間の距離を、カメラ画像に対して用いられた倍率に関して、カメラ画像中の虹彩の中心の変位から直接決定する。距離の決定後、虹彩の中心の位置がわかり、この方法は、ステップ２４において終了されることによって、図２中に示される方法をステップＳ３から再開する。
【００４４】
上述のような自動、すなわち自己センタリング眼科外科手術システム１の有利なさらなる実施例は、目８に入射する際に第１のビーム経路１１の光軸１１ａと一致しない光軸１２ａを備えた照明ビーム経路１２を有する。図１、図２、および図３に関して上記に説明されたものとは異なり、中心位置合せは、この場合、光学素子２の第１のビーム経路１１の中心軸の代わりに、照明経路１２の中心軸１２ａを検査下の目８の虹彩の中心の中に移動させることによって行われる。固定された幾何学的配置になっている第１のビーム経路１１と第２のビーム経路１２とを有する光学機器２について、両方のビーム経路の物体平面９における変位がわかり、上述の方法のステップＳ２、Ｓ３、およびＳ５において計上され得る。２つのビーム経路の変位の他に、角度偏差も計上され得て、プローブビームが目の光軸と同軸に目８に入ることを可能にし、その一方で目に対してある角度で目を見ることも依然として可能である。この点で、電気機械的変位機構５は、２つの線形変位自由度に加えてさらに傾斜自由度も含んで、よって光学機器２の傾斜を可能にする。
【００４５】
もう１つの有利な実施例において、電気機械的変位機構５は、観察ビーム経路１２の変位と、必要な場合は傾斜とを第１のビーム経路とは独立して可能にする。光学機器は、その場合、第２のビーム経路１２の位置に対する第１のビーム経路１１の位置を決定するための専用センサを含んで、よって第１のビーム経路の光軸１１ａに対する虹彩の中心の位置に基づいて、虹彩の中心に対する第２のビーム経路の光軸の各現在位置を直接決定することを可能にし、必要な場合、再位置合せがこれに続く。
【００４６】
この発明は、その特定の例示的な実施例に関して説明されたが、多くの代替例、変形例および変更例が明らかであろうことが当業者には明白である。したがって、この明細書中に記述されたこの発明の例示的な実施例は、例示的であることが意図され、どのようにも限定するものではない。以下の特許請求の範囲に規定されるこの発明の趣旨および範囲から逸脱することなくさまざまな変更が行なわれてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１  眼科外科手術システム、２  光学素子、３  コントローラ、５  電気機械的変位機構、８  目、９  物体平面、１１  第１のビーム経路、１１ａ  光軸、１２  第２のビーム経路、１２ａ  光軸、１３  第３のビーム経路、２５  カメラ、２７  表示装置、１３１  波面センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
2010188125000001.pdf