本发明专利技术涉及一种用于补偿多棱面透镜的温度相关性的解决方案，该多棱面透镜用于确定眼睛的地形图。本解决方案由照射单元、多棱面透镜、图像记录单元、用于分离照射光路和探测光路的光学元件以及控制和评估单元组成。根据本发明专利技术，还存在用于确定多棱面透镜的温度的温度传感器。另外，在控制和评估单元中存储有光束的发射角的温度相关性，在评估图像记录单元的记录时，控制和评估单元除了考虑多棱面透镜的由温度传感器传输的温度外，还考虑该温度相关性。所提出的解决方案尤其用于多棱面透镜，该多棱面透镜用于确定眼睛的地形图的。但是，原则上提出的解决方案能够广泛用于需要补偿存在的温度相关性、特别是光学构件的地方。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】补偿用于确定眼睛地形图的多棱面透镜的温度相关性装置和方法
本专利技术涉及一种用于补偿多棱面透镜的温度相关性的解决方案，该多棱面透镜用于确定眼睛地形图。
技术介绍
术语“角膜测量学”是对眼睛角膜形状和构型的测量。利用检眼计(也称为角膜曲率计)得出中心的和外围的角膜的曲率半径。角膜测量学的一种特殊形式是地形图，其中，角膜的中心的和外围的曲率半径是利用特殊方法测量和数学评估的。根据现有技术很早就已知一种借助于所谓的角膜曲率计或角膜制图计来测量角膜表面的形状的方法。在此，成像在角膜上的优选同心图案通过角膜的泪膜被反射，并且利用照相机被记录并被评估。根据角膜的曲率，由相机探测到的反射的图案变形。为了从这些反射信号获得曲率，必须将图案的变形与已知的形状进行比较，该已知的形状通常被选择为半径为7.8mm的球体。在DE102011102355A1中描述了一种用于确定眼睛的角膜地形图的优选的系统。这种地形图测量的优点是，测量系统关于患者眼睛的位移在测量数据中仅表示为散焦(轴向位移)和整个点阵图像在摄像机图像中的平移(横向位移)。由于仅光点之间的相对距离携带有用的信息，因此测量与这种偏移无关。然而，实际上，这仅在一定的界限中适用，即只要每个光束射中角膜表面的适用根据DE102014207058A1所需要的角度关系的一部分。前述情形适用于图案的所有光点的空间元素被称为地形图测量的“校正范围”。由于空间元素是穷尽的，因此设备软件针对每个单独的测量检查，测量系统相对于患者眼睛的定位是否在校正范围内。该检查称为“校正检查”。但是，光束的角度取决于多棱面透镜的温度。一方面，虽然用塑料制造多棱面透镜是有利的，另一方面，温度对塑料的影响比对玻璃的影响更强烈。在此，通过改变塑料的几何形状和/或折射率引起的多棱面透镜的光学作用的变化导致光束角度与温度相关的变化。在没有温度补偿的情况下，在由塑料制造时所提出的解决方案仅在大约(20±5)℃的温度范围中工作。对于实际使用而言，这种非常窄的公差范围使该解决方案不切实际。
技术实现思路
本专利技术的目的是开发一种解决方案，该解决方案用于基于多棱面透镜来不依赖于温度确定眼睛的地形图。多棱面透镜应易于制造，最好由塑料制成，并且可以在10℃到40℃的温度范围内使用。补偿用于确定眼睛的地形图的多棱面透镜(该多棱面透镜由照射单元，多棱面透镜，图像记录单元，用于分离照射光路和探测光路的光学元件以及控制和评估单元构成)的温度相关性的目的，根据本专利技术，通过以下方式来实现，即，还存在用于确定多棱面透镜的温度的温度传感器，在控制和评估单元中存储光束的发射角的温度相关性，并且将控制和评估单元设计为，在评估图像记录单元的记录时，考虑由温度传感器传输的多棱面透镜的温度以及光束的发射角的所存储的温度相关性。优选的改进方案和设计方案是从属权利要求的主题。所提出的用于补偿塑料透镜的温度相关性的解决方案尤其提供用于确定眼睛的地形图的多棱面透镜。然而，原则上，所提出的解决方案可以在必须补偿特别是光学部件的现有的温度相关性的任何地方使用。附图说明下面根据实施例更详细地描述本专利技术。在此示出：图1：多棱面透镜的8个环的射线方向与温度的相关性，图2：折射率n与温度T的相关性，图3：焦距f与温度T的相关性，图4：在三种不同温度下，多个光束的重力和边界射线(Schwer-undGrenzstrahlen)的比较。具体实施方式所提出的解决方案基于多棱面透镜的使用，例如在DE102011102355A1中所述。在此，该系统由以下构成：多棱面透镜，该多棱面透镜由具有平面波的照射单元照射；图像记录单元；以及控制和评估单元。在此，图像记录单元设计用于远心、与距离无关的图像检测。如已经提到的，这种类型的地形图测量具有以下优点，即测量系统关于患者眼睛的位移在测量数据中仅表示为整个点图案在相机图像中的轴向或横向位移。这是产生于：根据测量原理，角膜表面处对于每个光点的法向量在几何上是已知的与具体测量无关，并且为了重建表面能够通过确定相关的参考点分配给相应的光点。根据测量系统的制造公差，假定法向量已知或者针对每个单独的设备进行了校准。所提出的用于补偿用于确定眼睛的地形图的多棱面透镜的温度相关性的装置包括照射单元、多棱面透镜、图像记录单元、用于分离照射光路和探测光路的光学元件以及控制和评估单元。根据本专利技术，还存在用于确定多棱面透镜的温度的温度传感器。此外，用于多棱面透镜的光束的发射角的温度相关性以及因此在角膜表面处的法向量被存储在控制和评估单元中。特别地，控制和评估单元被设计成，在评估图像记录单元的记录时考虑多棱面透镜的由温度传感器传输的温度以及光束的发射角的所存储的温度相关性。为此，将温度传感器布置在小透紧邻处、其处或其中，并且在测量之后补充于图像记录单元还读取并或者存储。为此，在图1中作为示例示出了多棱面透镜的8个环的射线方向与温度的相关性。该图显示了射线方向偏差的线性相关性。在25℃的温度的情况下，多棱面透镜各个环的光束的辐射角没有偏差。对于多棱面透镜设计，必须预先得出待存储在控制和评估单元中的多棱面透镜的光束的发射角的温度相关性。只要多棱面透镜的设计保持相同，就足以使用一个样品来确定温度相关性。光束的发射角的温度相关性的得出从光学模拟和/或从借助于参考体的测量产生。根据第一设计方案，参考样品被用作多棱面透镜以确定光束的发射角的温度相关性，其中，参考体是具有已知半径的精确制造的玻璃球。光束的角度可以从记录的点图案与预期点图案的偏差中反算出来。在此，涵盖了最大可能的温度范围，以便也考虑到测量设备的升高的内部温度。为此，在图4中示出了在三个不同温度下的多个光束的重力和边界光线的比较。垂直的虚线辅助线插入到插图中，以便更清楚地计算出多棱面透镜各个环的光束的不同的发射角。光束的3维截面描述了相应的对齐范围。在所提出的用于补偿用于确定眼睛的地形图的多棱面透镜的温度相关性的方法中，通过照射单元对多棱面透镜照射，由图像记录单元记录由眼睛反射的图案，并将其转发给控制和评估单位。借助于光学元件实现照射光路和探测光路的分离。根据本专利技术，还借助于温度传感器来确定多棱面透镜的温度，光束的发射角的温度相关性存储在控制和评估单元中，并且控制和评估单元在评估图像记录单元的记录时还考虑多棱面透镜的由温度传感器传递的温度和光束的发射角的存储的温度相关性。为此，紧邻多棱面透镜、在多棱面透镜处或在多棱面透镜中测量温度，其中，在图像记录单元记录之前、之中和/或之后测量温度，并将该温度转发给控制和评估单元并存储。关于在控制和评估单元中待存储的光束的发射角的温度相关性，参考图1，其以示例的方式示出了多棱面透镜的8个环的射线方向与温度的相关性。该图示出了射线方向偏差的线性相关性。在25℃的温度的情况下，多棱面透镜各个环的光束的发射角不出现偏差。通过光学模拟和/或通过借助于参考体的测量，预先本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于补偿多棱面透镜的温度相关性的装置，所述多棱面透镜用于确定眼睛地形图，所述装置由照射单元、多棱面透镜、图像记录单元、用于分离照射光路和探测光路的光学元件以及控制和评估单元构成，其特征在于，还存在用于确定所述多棱面透镜的温度的温度传感器，在所述控制和评估单元中存储有光束的发射角的温度相关性，并且所述控制和评估单元被设计为，在评估所述图像记录单元的记录时考虑由所述温度传感器传输的所述多棱面透镜的温度和光束的发射角的所存储的温度相关性。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181121 DE 102018219902.71.一种用于补偿多棱面透镜的温度相关性的装置，所述多棱面透镜用于确定眼睛地形图，所述装置由照射单元、多棱面透镜、图像记录单元、用于分离照射光路和探测光路的光学元件以及控制和评估单元构成，其特征在于，还存在用于确定所述多棱面透镜的温度的温度传感器，在所述控制和评估单元中存储有光束的发射角的温度相关性，并且所述控制和评估单元被设计为，在评估所述图像记录单元的记录时考虑由所述温度传感器传输的所述多棱面透镜的温度和光束的发射角的所存储的温度相关性。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温度传感器紧邻所述多棱面透镜布置、布置在所述多棱面透镜处或布置在所述多棱面透镜中。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光束的发射角的温度相关性的确定是从光学模拟和/或从借助于参考体的测量得出的。
4.根据权利要求1和3所述的装置，其特征在于，为了确定光束的发射角的温度相关性，使用参考样本作为多棱面透镜。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述参考体是具有已知半径的精确制造的玻璃球。
6.一种用于补偿多棱面透镜的温度相关性的方法，所述多棱面透镜用于确定眼睛的地形图，其中，所述多棱面透镜由照射单元照射，由眼睛反射的图案被图像记录单元记录并被转发至控制和评估单元，其中，借助于光学元件实现照射光路和探测光路的分离，其特征在于，还借助于温度传感器确定所述多棱面透镜的温度，在所述控制和评估单元中存储有光束的发射角的温度相关性，并且所述控制和评估单元在评估所述图像记录单元的记录时考虑由所述温度传感器传输的所述多棱面透镜的温度以及所述光束的发射角的所存储的所述温度相关性。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，紧邻所述多棱面透镜、在所述多棱面透...
【专利技术属性】
技术研发人员：费里德·巴伊拉莫维克，里科·富克斯，
申请(专利权)人：卡尔蔡司医疗技术股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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