用于对眼科装置的波前进行测量的方法和设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种方法和一种波前测量设备，该方法和波前测量设备用于在一个或连续测量中以非水化状态和以更快的方式以及高空间分辨率来测量直接位于芯轴上的一个或多个眼科装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对眼科装置的波前进行测量的方法和设备 相关专利申请 本专利申请要求基于2012年2月10日提交的No. 61/579, 338美国临时申请的优 先权，所述临时申请的内容依赖于且并入本文中。
本专利技术阐述一种方法和一种设备，该方法和设备用于使用光学数字波前传感器来 获得对眼科装置的准确光学测量而无需接触所述眼科装置。更具体地，所述设备使用一种 光学数字波前计量技术以在一个或多个连续测量中获得所传输波前的强度和相位的同时 测量。
技术介绍
已知使用各种装置和方法（即，光学计量）来测量接触镜片的物理特性。通常，光 学计量涉及检测光学物件处的入射光束，测量所得衍射光束，以及分析衍射光束以确定各 种特性，诸如结构的外形。然而，传统的眼科镜片通常是通过铸模成型而制成，其中将单体 材料沉积在相对的模具部件的光学表面之间限定的腔体中。为了使用此类模具部件来制备 镜片，将未固化的水凝胶镜片制剂放置在一次性塑性前曲面模具部件与一次性塑性后曲面 模具部件之间。 前曲面模具部件和后曲面模具部件通常采用注模成型技术形成，其中迫使熔化的 塑料进入具有至少一个光学质量表面的高度加工钢质模具中。 根据期望的镜片参数将前曲面和后曲面模具部件结合在一起以成形镜片。随后， 例如通过暴露于热和光使镜片制剂固化，进而形成镜片。在固化之后，分离模具部件并从模 具部件中移除镜片以用于所述常规光学计量。然而，注模成型工艺的特性和设备使得很难 根据具体患者的眼睛或具体应用来定制镜片。因此，在先前说明中，诸如在W0 2009/025848 和W02009/025845中已阐述了用于通过使用自由成形技术来形成定制镜片的方法和设备。 这些技术的一个重要方面是以新颖的方式生产镜片，其中两个镜片表面之一是以自由成形 方式形成，而不采用铸模成型、车床加工或其它模具。 自由成形表面和基部可包括自由成形表面中所包括的自由流动流体介质。这种组 合将得到有时称为镜片前体的装置。通常可利用固化辐射和水合处理将镜片前体转化成眼 科镜片。 可能需要测量以这种方式形成的自由曲面镜片以确定镜片的物理参数。因此需要 新颖的设备和方法来测量由前体形成的镜片。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及用于使用非接触式光学仪器以通过使用光学数字波前技术来确 定对眼科装置（例如包括镜片中不存在水分的紫外固化镜片的干式接触镜片）的测量的方 法和设备。本专利技术的一些关键优点可包括下列中的一个或多个：通过单发和实时光学测量 来获得对干式接触镜片的准确测量的更快方式、强度和波前的直接可视化、高动态范围、与 CCD照相机分辨率正相关的高空间分辨率、振动不敏感性和成本效率。 本专利技术提供一种用于测量眼科装置的物理特性的设备，所述设备包括： 光学芯轴，该光学芯轴用于使用自由成形技术来形成眼科装置；所述光学芯轴包 括光学效应； 镜片消除系统，该镜片消除系统包括一个或多个镜片以共同消除所述光学芯轴的 光学效应； 发射器，该发射器起作用以在朝向眼科装置的方向上发射辐射的波长； 传感器，该传感器起作用以基于发射的波长来检测所传输的波前，其中所传输的 波前的强度和相位会基于所述眼科装置的物理特性而不同，和 处理器，该处理器与发射器和传感器之一或二者逻辑通信；其中处理器被编程为 基于反射波前的强度和相位来传输逻辑信号。 该设备可测量多于一种物理特性。优选地，设备获得对眼科装置的波前测量。 如本文所用，术语发射器可指光源。 光学芯轴、镜片消除系统、发射器和传感器可对齐。优选地，镜片消除系统、发射器 和传感器安装在导轨上。导轨可为坚直导轨，优选为坚直光学导轨。 在设备中，传感器可包括数字波前照相机。该数字波前照相机可能够移动以连续 更改或改变沿着两个或更多个强度分布的传输光轴的距离。数字波前照相机可为振动不敏 感的。数字波前照相机还可包括分束器以导致在沿着传输光轴的不同位置处产生第二图 像。作为另外一种选择或除此之外，数字波前照相机还可包括一个或多个放大镜片，该一个 或多个放大镜片依赖于在光源中的隔膜和在光源和数字波前照相机之间的工作距离。 设备还可包括运动学安装件，该运动学安装件用于将所述光学芯轴放置成与镜片 消除系统和发射器适当对齐。 另外，设备还可包括真空，该真空用于保持芯轴夹具和运动学安装件。设备还可包 括顶部孔和底部孔，其中所述顶部孔略小于底部孔并被放置在所述芯轴夹具顶上但不接触 所述芯轴以通过限制光束穿过来形成物理屏障，从而限定强度传播方程的解的边界条件。 可更改顶部孔以覆盖不同的视野。也可更改所述底部孔以进一步改善测量的动态范围。 本文设备中所使用的镜片消除系统可包括组件，该组件包括位于管内部的三个镜 片，其中光束可穿过所述镜片中的每个。组件可垂直于所述导轨放置。光束可垂直于所述 导轨放置。三镜片式消除系统可包括下列中的一个或多个：非球面镜片、平凸镜片和平凹镜 片以消除下列之一或二者：成形光学芯轴的离焦和球面像差，其随后允许从芯轴出来的光 被准直。 处理器可实时起作用以产生对所述眼科装置的一个或多个连续波前测量。 发射的辐射可为具有单色波长的高质量光束。发射的辐射可包括从约630nm到约 635mm的单色波长。 本专利技术还提供一种获得对眼科装置的波前测量的方法，该方法包括： 对齐眼科镜片波前系统， 对成形光学芯轴进行光学测量并存储成形光学芯轴的强度测量作为强度参考文 件， 对其上可能已形成有镜片的成形玻璃芯轴进行光学测量并存储强度文件， 使用处理器中的软件以实时获得镜片的光学波前的值，软件能够从至少一个其它 强度文件中减去一个强度文件。 该方法还可包括所述处理器实现强度传播方程和算法的步骤。作为另外一种选择 或除此之外，随后可将强度数据转变成光学波前。光学波前可根据光的强度和相位来描述 光的路径。 本专利技术方法中所使用的眼科镜片波前系统可包括本文所述设备中任一者。 【附图说明】 图1示出了可用于实现本专利技术的方法步骤。 图2示出了可适用于实现本专利技术的设备部件，设备部件包括数字光学波前技术。 图3、图3A和图3B示出了可适用于实现本专利技术的示例性运动学安装设备部件。 图4示出了与无芯轴波前光学消除不同的芯轴波前光学消除的例子。 图4A示出了在芯轴波前光学消除之后干式镜片波前的例子。 图5示出了可用于实现本专利技术的附加方法步骤。 【具体实施方式】 本公开提供用于获得对眼科装置的光学波前测量的方法和设备。在下面的章节 中，将给出对本专利技术的详细说明。对优选实施例和替代实施例的说明尽管详尽但仅为示例 性的，且本领域的技术人员应理解，变化、修改和改变可能是显而易见的。因此，应当理解， 示例性实施例并不限制基础专利技术各方面的广度，而是由权利要求所限定。 术语表 如本文所用，术语包含涵盖包括以及由…组成和基本上由…组成，如 包含X的设备可仅由X组成，或可包括额外的装置，如X+Y。 如本文所用，流体镜片反应介质是指反应性混合物，其天然形态、反应后的形态 或部分反应后的形态是可流动的，并且所有反应介质或一部分可在进一步加工成为眼科镜 片的一部分之后形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量眼科装置的物理特性的设备，所述设备包括：光学芯轴，所述光学芯轴用于使用自由成形技术来形成眼科装置；所述光学芯轴包括光学效应；镜片消除系统，所述镜片消除系统包括一个或多个镜片以共同消除所述光学芯轴的光学效应；发射器，所述发射器起作用以在朝向所述眼科装置的方向上发射辐射的波长；传感器，所述传感器起作用以基于所发射的波长来检测传输的波前，其中所传输的波前的强度和相位将基于所述眼科装置的物理特性而不同，和处理器，所述处理器与所述发射器和所述传感器之一或二者逻辑通信；其中所述处理器被编程为基于反射波前的强度和相位来传输逻辑信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.10 US 61/597,3381. 一种用于测量眼科装置的物理特性的设备，所述设备包括： 光学芯轴，所述光学芯轴用于使用自由成形技术来形成眼科装置；所述光学芯轴包括 光学效应； 镜片消除系统，所述镜片消除系统包括一个或多个镜片以共同消除所述光学芯轴的光 学效应； 发射器，所述发射器起作用以在朝向所述眼科装置的方向上发射辐射的波长； 传感器，所述传感器起作用以基于所发射的波长来检测传输的波前，其中所传输的波 前的强度和相位将基于所述眼科装置的物理特性而不同，和 处理器，所述处理器与所述发射器和所述传感器之一或二者逻辑通信；其中所述处理 器被编程为基于反射波前的强度和相位来传输逻辑信号。2. 根据权利要求1所述的设备，其中所述光学芯轴、所述镜片消除系统、所述发射器和 所述传感器对齐。3. 根据权利要求1或权利要求2所述的设备，其中所述光学芯轴、所述镜片消除系统、 所述发射器和所述传感器安装在导轨上。4. 根据权利要求3所述的设备，其中所述导轨为坚直光学导轨。5. 根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述传感器包括数字波前照相机。6. 根据权利要求5所述的设备，其中所述数字波前照相机能够移动以连续更改或改变 沿着两个或更多个强度分布的传输光轴的距离。7. 根据权利要求5或权利要求6所述的设备，其中所述数字波前照相机为振动不敏感 的。8. 根据权利要求5至7中任一项所述的设备，其中所述数字波前照相机还包括分束器 以导致在沿着所述传输光轴的不同位置处产生第二图像。9. 根据权利要求5至8中任一项所述的设备，其中所述数字波前照相机还包括一个或 多个放大镜片，所述一个或多个放大镜片依赖于在光源中的隔膜和在所述光源与所述数字 波前照相机之间的工作距离。10. 根据前述权利要求中任一项所述的设备，还包括运动学安装件，所述运动学安装件 用于将所述光学芯轴放置成与所述镜片消除系统和所述发射器正确对齐。11. 根据权利要求10所述的设备，还包括真空，所述真空用于保持芯轴夹具和所述运 动学安装件。12. 根据前述权...

【专利技术属性】
技术研发人员：MF维德曼，N阿加瓦，
申请(专利权)人：庄臣及庄臣视力保护公司，
类型：发明
国别省市：美国;US