用于使用光学相干断层扫描来检查眼科镜片的方法技术

本发明专利技术描述了一种用于使用光学相干断层扫描来检查眼科镜片、特别是接触镜片的方法。根据本发明专利技术的方法包括用样品光束照射包括所述眼科镜片的样品体积，所述样品光束是由1040nm至1080nm波长的、具有至少2mW且不超过5W的功率的光源提供。在实施根据本发明专利技术的方法时，检查眼科镜片，所述眼科镜片已经被制造成使得所述眼科镜片包括分别嵌入其前表面中和/或上和嵌入其后表面中和/或上和/或分布在由所述眼科镜片的前表面和后表面界定的整个块体材料中的散射中心。然后，可以分析和评估由来自包括所述眼科镜片的所述样品体积的反向散射光和从所述光源提供的参考光束的叠加产生的干涉图样。

Method for examining ophthalmic lenses with optical coherence tomography

The present invention describes a method for examining ophthalmic lenses, especially contact lenses, using optical coherence tomography. The method according to the present invention includes irradiating the sample volume including the ophthalmic lens with a sample beam provided by a light source with a wavelength of 1040 to 1080 nm, a power of at least 2 mW and no more than 5 W. In implementing the method according to the present invention, ophthalmic lenses are inspected, and the ophthalmic lenses have been manufactured such that the ophthalmic lenses include scattering centers embedded in the entire material defined by the front and rear surfaces of the ophthalmic lenses, respectively, and/or in the front and rear surfaces of the ophthalmic lenses. The interference patterns generated by the superposition of the backscattered light from the sample volume including the ophthalmic lens and the reference beam provided from the light source can then be analyzed and evaluated.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用光学相干断层扫描来检查眼科镜片的方法
本专利技术涉及一种用于使用光学相干断层扫描(OCT)来检查眼科镜片、特别是接触镜片的方法。
技术介绍
为了确定合适的设计，准确的制造过程对于用于视力矫正的眼科镜片(例如，接触镜片、眼内镜片、角膜覆盖镜片和角膜镶嵌镜片)而言特别重要。为了检查眼科镜片的物理性质，例如，厚度分布，在过去需要沿着一条或多条子午线实际切开眼科镜片、然后获得眼科镜片的截面的图像。最近，已经提出了一种非破坏性测试方法，即应用光学相干断层扫描(OCT)来确定眼科镜片的物理性质。光学相干断层扫描(OCT)是一种成熟的医学成像方法，其中将具有相对较短相干长度的光施加到散射样品，并且借助于干涉仪来检查到样品的散射点的距离。逐点扫描样品，并且根据所得干涉图样可以推导出被扫描样品的高分辨率图像。光学相干断层扫描是一种已尤其广泛应用于生物医学领域的快速发展的成像技术。为了检查眼科镜片的物理性质，可以使用诸如频域OCT、傅立叶域OCT、复傅立叶OCT、光频域成像或扫频源OCT等光学相干断层扫描来扫描眼科镜片。在现有技术中，已经提出了一种用于使用光学相干断层扫描来检查眼科镜片的方法，其涉及例如通过将已制成的眼科镜片浸没在包括散射剂的溶液中来向已制成的眼科镜片添加散射剂，然后使用光学相干断层扫描来扫描眼科镜片。通过将眼科镜片浸没在包括散射剂(通常是颜料)的溶液中，眼科镜片的前表面和后表面分别被附着或嵌入表面内的颜料改变。这样，这些使用光学相干断层扫描来检查眼科镜片的已知方法并不是真正的非破坏性方法，因为通常必须丢弃所测试的样品眼科镜片。除了不是真正的非破坏性之外，已知的现有技术眼科镜片检查方法通常具有相当低的信噪比的缺点，这妨碍了容易地检查眼科镜片的物理性质。因此，本专利技术的一个目的是提供一种用于使用光学相干断层扫描(OCT)来检查眼科镜片的事实上非破坏性方法。本专利技术的另一个目的是改善OCT图像的信噪比以使得能够准确检查眼科镜片的感兴趣的物理性质。
技术实现思路
在下文中，每当特征与术语“或”组合时，术语“或”应当被理解为也包括“和”，除非从说明书中明显看出术语“或”必须被理解为排他的。例如，术语“确定从流体到眼科镜片的前表面或后表面的转变”应当理解为包括仅确定到前表面的转变的情况，此外还包括仅确定到后表面的转变的情况，以及确定到前表面和后表面两者的转变的情况。本专利技术提出了一种用于使用光学相干断层扫描来检查眼科镜片、特别是接触镜片的方法。根据本专利技术的方法包括用样品光束照射包括待检查的眼科镜片的样品体积，所述样品光束是由1040nm至1080nm波长的、具有至少2mW且不超过5W的功率的光源提供。在实施根据本专利技术的方法时，可以检查眼科镜片，所述眼科镜片已经被制造成使得它包括分别嵌入其前表面中和/或上和嵌入其后表面中和/或上和/或分布在由眼科镜片的前表面和后表面界定的整个块体材料中的散射中心。可以分析由来自包括待检查的眼科镜片的限定样品体积的反向散射光和从光源提供的参考光束的叠加产生的干涉图样。由此，从与周围样品体积对应的信号中分割出与眼科镜片对应的原始数据。从与所检查的眼科镜片对应的经分割原始数据中去除眼科镜片和周围样品体积的折射效应，以便获得所检查的眼科镜片的几何数据。然后可以将几何数据转换成表示所检查的眼科镜片的CAD可读数据。根据本专利技术的一个方面，散射中心可以由以下中的一个形成：相界面、制成眼科镜片的成分之间的边界表面(例如，硅与水凝胶之间的边界表面)、散射颗粒，以及它们组合。根据本专利技术的另一个方面，可以检查眼科镜片，所述眼科镜片已经被制造成具有由包括颜料的颗粒形成的散射中心。根据本专利技术的又一个面，颜料可以被选择为具有0.1μm至2μm的颗粒大小。根据本专利技术的另一个方面，样品光束和参考光束可以由超发光二极管产生。根据本专利技术的又一个方面，为了检查，可以将眼科镜片安排在容器内，从而允许样品光束无阻碍地接近眼科镜片和反向散射光从所述容器无阻碍地离开，所述容器填充有水性液体，诸如水(包括去离子水)，或填充有缓冲溶液(诸如缓冲盐溶液)或者填充有它们的混合物。根据本专利技术的又一个方面，为了检查眼科镜片，可以使用探头，所述探头包括干涉仪装置和扫描镜并具有水浸窗(waterdipwindow)。根据本专利技术的又一个方面，在评估干涉图样之前，可以对由此产生的信号进行信号增强。根据本专利技术的又一个方面，可以使用光学放大器、优选地光增强器放大器来完成信号增强。根据本专利技术的又一个方面，针对对干涉图样的评估，可以计算并任选地显示眼科镜片的二维截面图像。根据本专利技术的又一个方面，根据对干涉图样的评估，可以计算并任选地显示眼科镜片的三维图像。根据本专利技术的又一个方面，可以对由干涉图样的评估产生的原始数据进行反向光线跟踪。根据本专利技术的另一个方面，可以确定眼科镜片的由CAD数据表示的机械模型。根据本专利技术的又一个方面，评估干涉图样可以包括确定眼科镜片的从由以下组成的组中选择的特征：眼科镜片的厚度分布、眼科镜片的前表面和/或后表面的形状、眼科镜片的曲率、眼科镜片的屈光力、眼科镜片的边缘轮廓，以及它们组合。根据本专利技术的另一个方面，评估干涉图样可以包括：分别提供接触镜片的前表面和/或后表面的至少一个图像，以及检查至少一个图像的缺陷。根据本专利技术的又一个方面，眼科镜片可以是接触镜片。根据本专利技术的另一个方面，接触镜片可以是复曲面接触镜片。根据本专利技术的又一个方面，接触镜片可以是硅水凝胶镜片。根据本专利技术的又一个方面，接触镜片可以是水合接触镜片。为了改进信噪比，在根据本专利技术的用于使用光学相干断层扫描来检查眼科镜片、特别是接触镜片的方法中，样品光束可以由1040nm至1080nm波长的、具有至少2mW功率的光源提供。为了使干涉仪装置可在没有任何进一步安全预防措施的情况下操作，光源的功率不可以超过5W。待检查的眼科镜片可以被制造成使得它包括散射中心。散射中心可以分别嵌入其前表面中和/或上和嵌入其后表面中和/或上和/或分布在由眼科镜片的前表面和前表面界定的块体材料各处。可以分析由来自包括待检查的眼科镜片的限定样品体积的反向散射光和从光源提供的参考光束的叠加产生的干涉图样。由此，从与周围样品体积对应的信号中分割出与眼科镜片对应的原始数据。从与所检查的眼科镜片对应的经分割原始数据中移除眼科镜片和周围样品体积的折射效应，以便获得所检查的眼科镜片的几何数据。然后可以将几何数据转换成表示所检查的眼科镜片的CAD可读数据。散射中心可以是以下中的一个：相界面、制成眼科镜片的成分之间的边界表面(例如，硅与水凝胶之间的边界表面)、散射颗粒，以及它们的组合。散射中心可以是或可以包括散射颗粒，所述散射颗粒可以仅在其制造过程期间在眼科镜片内和/或上形成。可以证明有利的是散射颗粒为颜料，例如可以用于制造具有期望颜色的眼科镜片。此类颜料包括，但不限于，绿色CR203、黄色氧化铁，以及它们的组合。颜料可以是或可以包括在眼科镜片的表面上和/或在块体材料各处原位形成的不溶于水的盐。不溶于水的盐可以例如是银盐或包括银盐。颜料可以被选择为具有0.1μm至2μm的颗粒大小。在这个背景下，将颗粒大小定义为颗粒的等效直径，等效直径是与任意形状的颗粒具有大约相同体积的等效球体的直径。样品光束和参考光束可以例如从本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于使用光学相干断层扫描来检查眼科镜片、特别是接触镜片的方法，所述方法包括：用样品光束照射包括待检查的眼科镜片的限定样品体积，所述样品光束是由1040nm至1080nm波长的、具有至少2mW且不超过5W的功率的光源提供，所述眼科镜片已经被制造成使得所述眼科镜片包括分别嵌入其前表面中和/或上和嵌入其后表面中和/或上和/或分布在由所述眼科镜片的前表面和后表面界定的整个块体材料中的散射中心，检测与由来自包括所述待检查的眼科镜片的所述限定样品体积的反向散射光和从所述光源提供的参考光束的叠加产生的干涉图样对应的信号，分析所检测的信号并从与周围样品体积对应的信号中分割与所述眼科镜片对应的原始数据，从与所述检查的眼科镜片对应的经分割原始数据中去除所述眼科镜片和所述周围样品体积的折射效应，以便获得所述检查的眼科镜片的几何数据，以及将所述几何数据转换成表示所述检查的眼科镜片的CAD可读数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.20 US 62/364,5311.一种用于使用光学相干断层扫描来检查眼科镜片、特别是接触镜片的方法，所述方法包括：用样品光束照射包括待检查的眼科镜片的限定样品体积，所述样品光束是由1040nm至1080nm波长的、具有至少2mW且不超过5W的功率的光源提供，所述眼科镜片已经被制造成使得所述眼科镜片包括分别嵌入其前表面中和/或上和嵌入其后表面中和/或上和/或分布在由所述眼科镜片的前表面和后表面界定的整个块体材料中的散射中心，检测与由来自包括所述待检查的眼科镜片的所述限定样品体积的反向散射光和从所述光源提供的参考光束的叠加产生的干涉图样对应的信号，分析所检测的信号并从与周围样品体积对应的信号中分割与所述眼科镜片对应的原始数据，从与所述检查的眼科镜片对应的经分割原始数据中去除所述眼科镜片和所述周围样品体积的折射效应，以便获得所述检查的眼科镜片的几何数据，以及将所述几何数据转换成表示所述检查的眼科镜片的CAD可读数据。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述散射中心由以下中的一个形成：相界面；在制成所述眼科镜片的成分之间的边界表面，例如，硅与水凝胶之间的边界表面；散射颗粒；以及它们的组合。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述散射中心由包括颜料的颗粒形成。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述颜料被选择为具有0.1μm至2μm的颗粒大小。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述样品光束和所述参考光束由超发光二极管产生。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，为了检查，将所述眼科镜片保持在容器内，从而允许所述样品光束无阻碍地接近所述眼科镜片和反向散射光从所述容器无阻碍地离开，所述容器填充...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·托恩，
申请(专利权)人：诺华股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH