用于角膜測量的光學影像裝置以及角膜測量的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種醫學檢測的裝置以及方法，特別是涉及一種通過光學檢測角膜的裝置以及方法。
【背景技術】
[0002]角膜測量儀是一種用于測量角膜表面的光學儀器。而且，通過測量角膜表面的形貌圖，可依據不同的對象設計不同的隱形眼鏡。此外，角膜的形貌圖也可彰顯、判斷某些眼科疾病。因此角膜形貌圖可在RK、PK或LASIK的外科程序中應用于術前評估風險以及術后觀察角膜復原程度等。因此，如何精確測量出正確的角膜的形貌圖實為后續可提供適當的療程的基石之一。
[0003]圖1為已知角膜測量的光學影像裝置的示意圖。
[0004]圖1的光學裝置I包括圖像投影器10、定位光源12、測量光源14以及影像處理單元16。而且圖像投影器10得以提供圖像給欲測量對象觀看，并請欲測量者持續觀看圖像，以定位角膜18位置及避免測量過程因位移導致的測量誤差等問題。接著，定位光源12可提供一光線傳遞至角膜18，且光線將可被反射并進入影像處理單元16的接收端，通過定位光源12反射的光線可調整影像處理單元16至較佳的偵測狀態以增加測量的精度。
[0005]實際測量時，測量光源14則可提供多個環狀同心源的光源給角膜，并通過這些光源反射后的光線偏折情況，判斷角膜的表面的形貌圖(亦即曲率)。
[0006]然而，此種光學裝置僅能針對角膜的上表面產生形貌圖，將無法精準地測量出角膜的整體厚度。若欲測量角膜的厚度，一般多采用增加、搭配側向光源，由側向光源提供一光線斜向入射角膜后，通過光線的反射以測量角膜側面的形狀，但此種作法仍無法精確地測量出角膜的下表面的真實型貌圖。
[0007]因此，如何提供一種測量角膜上表面以及下表面，進而提供角膜立體圖像的光學裝置以及方法，乃為本領域急需解決的問題之一。
【發明內容】
[0008]有鑒于上述課題，本發明的目的是提供一種測量角膜上表面以及下表面，進而提供角膜立體圖像的光學裝置以及方法。
[0009]為達上述目的，依據本發明可提供一種用于角膜測量的光學影像裝置，包括光源模塊、第一光學元件組、第二光學元件組、分光器以及影像分析單元。第二光學元件組包括參考鏡。
[0010]通過分光器，光源模塊提供的光線分別傳遞至第一光學元件組以及第二光學元件組。
[0011]光源模塊的光線經由分光器、第一光學元件組傳遞至角膜。光線被角膜反射后形成第一光線，第一光線再依序傳遞至分光器以及影像分析單元。
[0012]光源模塊的光線經由分光器傳遞至第二光學元件組的參考鏡，光線被參考鏡反射后形成第二光線，第二光線再依序傳遞至分光器以及影像分析單元。
[0013]參考鏡可沿第一方向移動，當第一光線與第二光線產生干涉，得以獲取相對的光學路徑長。
[0014]在本發明一個實施例中，影像分析單元包括攝影單元。其中，攝影單元為電耦合裝置攝影機或是互補性金屬物半導體攝影機。
[0015]在本發明一個實施例中，第一光學元件組包含反射鏡以及透鏡，通過分光器光源模塊的光線依序傳遞至第一光學元件組的反射鏡以及透鏡。
[0016]在本發明一個實施例中，參考鏡得以往復移動。
[0017]在本發明一個實施例中，參考鏡為非球面鏡或具有鍍膜的透鏡。
[0018]本發明進一步可提供一種角膜測量的方法，其步驟至少包括:首先，提供光線傳遞至第一光學元件組，提供又一光線傳遞至第二光學元件組。且第二光學元件組可包括參考鏡。
[0019]接著，將角膜沿第二方向分成多個獲取區域。再通過第一光學元件組將光線傳遞至角膜，并依序測量這些獲取區域。
[0020]前述測量步驟包括:使光線匯聚于獲取區域的第一表面。接著，光線被第一表面反射以形成第一光線。光線被參考鏡反射以形成第二光線，I禹合第一光線以及第二光線。
[0021]接著,沿第一方向移動參考鏡，且第一方向與第二方向垂直。
[0022]當第一光線與第二光線產生干涉，停止移動參考鏡，并獲取第一光線與第二光線的相對的光學路徑長，并定義相對的光學路徑長為第一高度。
[0023]調整第一光學元件組，使光線匯聚于獲取區域的第二表面。其中第一表面與第二表面沿第一方向設置。光線被第二表面反射后形成第三光線。沿第一方向移動該參考鏡。
[0024]當第二光線與第三光線產生干涉，停止移動參考鏡，并獲取第二光線與第三光線的相對的光學路徑長，并定義相對的光學路徑長為第二高度。
[0025]測量完這些獲取區域后，將這些獲取區域獲取的這些第一高度疊合形成第一表面，將這些獲取區域獲取的這些第二高度疊合形成第二表面。最后，疊合第一表面以及第二表面以形成角膜的立體圖像。
[0026]在本發明一個實施例中，其中將這些獲取區域獲取的這些第一高度疊合形成第一表面的步驟進一步包括:提供內插法將這些第一高度疊合形成第一表面。
[0027]在本發明一個實施例中，其中將這些獲取區域獲取的這些第二高度疊合形成第二表面的步驟進一步包括:提供內插法將這些第二高度疊合形成第二表面。
[0028]在本發明一個實施例中，獲取區域的寬度介于0.1 μ m至0.25μπι之間。
[0029]在本發明一個實施例中，影像分析單元包括攝影單元。其中，攝影單元為電耦合裝置攝影機或是互補性金屬氧化物半導體攝影機。
[0030]在本發明一個實施例中，第一光學元件組包含反射鏡以及透鏡，通過分光器光源模塊的光線依序傳遞至第一光學元件組的反射鏡以及透鏡。
[0031 ] 在本發明一個實施例中，參考鏡得以往復移動。
[0032]在本發明一個實施例中，參考鏡為非球面鏡或具有鍍膜的透鏡。
【附圖說明】
[0033]圖1為一種已知角膜測量的光學影像裝置的示意圖。
[0034]圖2為本發明的光學影像裝置的第一實施例配置示意圖。
[0035]圖3A為本發明角膜測量的方法的一種測量方式的步驟流程圖。
[0036]圖3B為圖3A的步驟S3的詳細步驟流程圖。
[0037]圖4為角膜側面示意圖。
[0038][符號說明]
[0039]1:光學裝置
[0040]10:圖像投影器
[0041]12:定位光源
[0042]14:測量光源
[0043]16:影像處理單元
[0044]18、3:角膜
[0045]2:光學影像裝置
[0046]20:光源模塊
[0047]22:第一光學元件組
[0048]221、242:透鏡
[0049]222:反射鏡
[0050]24:第二光學元件組
[0051]241:參考鏡
[0052]26:分光器
[0053]28:影像分析單元
[0054]A:第一表面
[0055]B:第二表面
[0056]X:第一方向
[0057]Y:第二方向
[0058]SI ?S6、S301 ?S310:方法步驟
【具體實施方式】
[0059]以下將參照相關附圖，說明依據本發明優選實施例的一種用于角膜測量的光學影像裝置以及方法，其中相同的構件、步驟將以相同的參照符號加以說明。而且，以下實施例及附圖中，與本發明非直接相關的元件、步驟均已省略而未圖示；且附圖中各元件間的尺寸關系僅為求容易了解，并非用以限制實際比例。
[0060]人類的角膜主要是由三個層組成:最外層為角膜上皮，其由多層狀非角質化上皮構成；中間層為基質，其為三個層中最寬的層；且最內層為單層狀內皮，其由單層細胞組成。
[0061]其中，角膜上皮占角膜總厚度10%且由充當外部因素的防護障壁的若干層細胞組成。基質由約200至250片平行排列于角膜表面上的膠原纖維形成，且基層約