用于确定至少一个眼睛像差的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于确定用户的至少一只眼睛（112）的眼睛像差的装置（110）和方法（210），该装置（110）包括：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定至少一个眼睛像差的装置和方法


[0001]本专利技术涉及一种用于确定用户的至少一只眼睛的至少一个眼睛像差的装置、方法和计算机程序产品，以及用于生产用于用户的该至少一只眼睛的至少一个眼镜镜片的相关方法。

技术介绍

[0002]用于确定用户的至少一只眼睛的至少一个眼睛像差的装置、方法和计算机程序产品是已知的。如通常使用的，术语“眼睛像差”是指针对用户的至少一只眼睛确定的理想光学波前的表面与实际光学波前的表面之间的差异。本文中，术语“光学波前”是指与光传播所沿着的光束垂直的表面。在典型的人类群体内，眼睛像差通常包括至少一个二阶球柱镜聚焦误差，也称为“屈光误差（屈光不正）”，然而，其中也可能出现至少一个高阶像差。
[0003]根据X. Wei & L. Thibos (2010), Design and validation of a scanning Shack Hartmann aberrometer for measurements of the eye over a wide field of view [用于在宽视场上测量眼睛的扫描型夏克哈特曼像差仪的设计和验证], Optics Express[光学快报], 18(2), 1134 https://doi.org/10.1364/oe.18.001134，周边视力和离轴像差不仅在日常视觉任务中起着重要作用，还可能影响眼睛的生长和屈光发育。因此，它们表明客观地测量人眼的离轴波前像差是重要的。为了实现有效的测量，作者将双程扫描系统结合到夏克哈特曼波前传感器（SHWS）中，以便获得扫描型夏克哈特曼像差仪（SSHA）。本文中，原型SSHA可以成功地用于在7秒内在
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15
°
视场上测量离轴波前像差。在使用广角模型眼睛的两个验证实验中，该原型准确（<0.02
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m，4 mm瞳孔）且精确（<0.03
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m，4 mm瞳孔）地测量了散焦像差的变化。
[0004]特别是，为了将双程扫描系统并入SHWS，SHWS的小透镜平面和X
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Y扫描镜的扫描轴线在光学上共同对准到与被测眼睛的入射光瞳共轭的平面上。为此目的，以如下方式使用三个光学中继望远镜：在入射光路中，扫描镜的扫描轴线经由光学中继望远镜之一形成扫描中心，该扫描中心经由另一光学中继望远镜进一步与眼睛的入射光瞳中心共轭。经由与扫描镜的扫描轴线和眼睛的入射光瞳中心相交的分束器来引入经空间滤波和准直的窄激光束。当扫描镜旋转时，激光束围绕位于眼睛的入射光瞳中心的枢轴点旋转，从而沿着如以物体空间中的角尺寸所指定的不同视线来注入激光束。在眼睛的图像空间中，激光束在视网膜上扫描并且形成一系列视网膜光点，其中该扫描短暂暂停（50 ms）以获取光学波前测量值。因此，针对扫描镜的每个位置，源自视网膜光点的光学波前被眼睛结构（特别是晶状体和角膜）调制，并出现在入射光瞳处。当出现的光学波前向后传播时，它被扫描镜去扫描，并且随后被SHWS中的微透镜阵列采样。
[0005]尽管用于确定用户的至少一只眼睛的至少一个眼睛像差的现有装置、方法和计算机程序产品具有优势，但仍有改进的空间。特别是，大多数现有的装置和方法不允许自动测量在两个子午面内具有不同偏心度的眼睛像差。针对仅具有单一扫描子午面的系统，必须移动用户的眼睛，以便连续地选择特定子午面中的偏心度，因此，需要附加地注视至少一个
目标。为此目的，必须将这至少一个目标放置在5米或更长的距离处，以避免调节，因此对可以使用该装置和方法的环境施加了限制。而且，多次注视通常会导致测量时间延长，从而增加测量的不确定性，特别是由于配戴着至少一个镜片的用户可能会随着时间移动，使得通常在整个视场上修改眼睛像差。因此，现有的装置和方法仅可以由受过训练的眼科护理专业人员使用。
[0006]尽管存在需要复杂和/或昂贵光学器件的扫描系统，比如围绕用户的至少一只眼睛的瞳孔的旋转系统、包括至少一个扫描振镜的扫描系统或者上述扫描型夏克哈特曼像差仪，但它们不提供一次性测量的可能性。
[0007]US 2005/105044 A1披露了可以用于检测在眼镜镜片中和眼睛中的相位像差的波前测量系统和方法。各种实施例包括将调制图案设置在来自眼镜镜片或眼睛的返回光束的路径中，以及使用检测器相对于调制图案在自成像平面处对衍射图案进行成像。对衍射图案进行分析，并将结果用于产生对于描述被测镜片或眼睛中的像差的波前相位特性的表示。披露了用于改进测量结果的照明和处理技术。各种实施例包括适于测量眼镜镜片中以及患者的眼睛中的像差的系统。
[0008]US 2003/214647 A1披露了一种波前测量系统和一种用于检测从旨在被测量的物体（例如光学系统、人眼等）反射、穿过这些物体透射或在这些物体内被内反射的波前中的相位像差的方法，包括将标线放置在来自物体的返回光束的路径中以及将检测器相对于标线放置在衍射图案自成像平面处。对衍射图案进行分析，并得到了波前相位特性的模型。将一组已知多项式拟合到波前相位梯度，以获得描述物体中或被测波前源内的像差的多项式系数。
[0009]要解决的问题特别是关于X. Wei & L. Thibos的披露内容（参见上文），因此本专利技术的目的是提供一种用于确定用户的至少一只眼睛的至少一个眼睛像差的方法、装置和计算机程序产品，以及用于生产用于用户的至少一只眼睛的至少一个眼镜镜片的相关方法，其至少部分地克服了现有技术的上述问题。
[0010]本专利技术的特定目的是能够有效地评估周边散焦，具体是能够在该用户的至少一只眼睛的一次性测量中获得整个眼睛散焦图，尤其是通过自动测量用户的至少一只眼睛在两个子午面内的不同偏心度方面的眼睛像差的。
[0011]更具体地，因此将期望提供一种用于评估近视进展的诊断工具，尤其是用于个性化地提出近视控制治疗方案，以便能够提供个性化光学镜片，比如多焦点接触镜片或渐变式眼镜或尤其是用于周边散焦管理的近视进展管理（MPM）镜片、或结合了散焦的多镜片段镜片（DIMS），这是基于对该用户的至少一只眼睛的周边散焦的单次快速测量和/或通过连续监测由该用户的至少一只眼睛的调节或该用户所配戴的至少一个镜片的运动引起的变化。

技术实现思路

[0012]此问题通过一种用于确定用户的至少一只眼睛的屈光误差的装置、方法和计算机程序产品以及一种用于生产用于用户的至少一只眼睛的至少一个眼镜镜片的相关方法来解决，这些主题具有独立权利要求的特征。在从属权利要求中列出了可以以孤立方式或以
任意组合的方式实施的优选实施例。
[0013]如在下文中使用的，术语“具有”、“包括”或“包含”或其任意语法变型以非排他性方式使用。因此，这些术语既可以是指除了由这些术语介绍的特征之外在本上下文中描述的实体中不存在其他特征的情况，也可以是指存在一个或多个其他特征的情况。作为示例，表述“A具有B”、“A包括B”和“A包含B”都可以是指A中除B之外不存在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于确定用户的至少一只眼睛（112）的眼睛像差的装置（110），该装置（110）包括：
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波前感测单元（128），该波前感测单元用于测量由至少一个光束（118）构成的至少一个光学波前，其中该用户的该至少一只眼睛（112）的眼睛像差从该至少一个光学波前来确定；其特征在于，
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至少一个衍射元件，该至少一个衍射元件用于在该至少一个光束（118）中在两个子午面内以如下方式产生多重衍射级（168）：所述多重衍射级（168）在该波前感测单元（128）上和在该用户的该至少一只眼睛（112）中是空间分离的。2. 根据前一项权利要求所述的装置（110），其中，该至少一个衍射元件选自以下中的至少一个：
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至少一个单一衍射元件，其中该单一衍射元件提供了用于在所述两个子午面内产生该多重衍射级（168）的二维光栅；或
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至少两个单独的衍射元件，其中每个单独的衍射元件提供了用于在一个子午面内产生该多重衍射级（168）的一维光栅，其中所述至少两个子午面相对于彼此正交地布置；或
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至少一个单一衍射元件，其中该单一衍射元件提供了用于在一个子午面内产生该多重衍射级（168）的一维光栅，其中该单一衍射元件用于进行旋转，其方式为使得在所述两个子午面内提供该多重衍射级（168）。3.根据前述权利要求中任一项所述的装置（110），其中，该至少一个衍射元件选自以下中的至少一个：光栅（132）、全息图、或数字光调制元件。4.根据前一项权利要求所述的装置（110），其中，该至少一个光栅（132）选自透射光栅（134）或反射光栅（136）中的至少一个。5.根据前述权利要求中任一项所述的装置（110），进一步包括至少一个光学元件，该至少一个光学元件用于将该至少一个光束（118）引导到该用户的该至少一只眼睛（112）并且引导到波前感测单元（128）。6.根据前述权利要求中任一项所述的装置（110），其中，该至少一个光学元件包括以下中的至少一个：
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分束器（122），该分束器用于将该至少一个光束（118）分为至少两个部分光束（124，126），其中这些部分光束（124）中的至少一个被引导到该用户的该至少一只眼睛（112）；
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光学中继系统（142），该光学中继系统用于将入射光瞳平面（140）中继到该用户的该至少一只眼睛（112）的瞳孔（144）平面上，其中该至少一个衍射元件被放置在该入射光瞳平面（140）中。7. 根据前一项权利要求所述的装置（110），其中，该分束器（122）以如下方式放置：
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使得该相同光学中继系统（142）用于将该入射光瞳平面（140）中继到该波前感测单元（128）的表面（150）平面；或
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靠近该用户的该至少一只眼睛（112），其中该装置（110）进一步包括另一光学中继系统（164），该另一光学中继系统用于将该入射光瞳平面（140）中继到该波前感测单元（128）的表面（150）平面。8.根据前述权利要求中任一项所述的装置（110），其中，该波前感测单元（128）选自夏
克哈特曼波前传感器（130）、用于测量偏心波前的至少一个点扩散函数的相机、圆形小透镜阵列像差计、金字塔波前传感器、基于相位元件的波前传感器、光线追踪像差计中的至少一个。9.根据前述权利要求中任一项所述的装置（110），进一步包括至少一个附加光路（176，176
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），其中注视目标（180）和瞳孔相机（182）中的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：N，
申请(专利权)人：卡尔蔡司光学国际有限公司，
类型：发明
国别省市：