用于在多个观察方向上确定受试者的至少一个视线参数的装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于确定一位受试者的至少一个视线参数的装置，该装置包括用于在一个预先确定的观察方向上刺激该受试者的视线的刺激器件、和用于对受试者的至少一个视线参数进行眼科测量的器件，所述用于眼科测量的器件针对每只眼睛具有至多一条光学测量轴线。根据本发明，该装置包括：至少一个光学共轭系统，该光学共轭系统被安排在所述眼科测量设备与有待测量的受试者的右眼和/或左眼之间；以及一个系统，该系统用于将所述光学共轭系统以一种方式对齐而使得一个点Y与一个点E光学地共轭，这个点Y意欲与所关注眼睛的光学旋转中心重合，这个点E是位于所述光学测量轴线上的一个点，并且以一种方式对齐而使得所述光学测量轴线的图像与该受试者的右眼或左眼的眼轴在多个观察方向上对齐。
【专利说明】用于在多个观察方向上确定受试者的至少一个视线参数的装置
【技术领域】
[0001]总体上，本发明涉及验光装置和方法的领域。更具体地说，本发明涉及一种用于确定一副用于渐变或多焦视力矫正的眼镜或一副意欲用于近视矫正的眼镜(近视眼镜)的一个镜片的各种处方值的验光设备，这些值是与针对多个凝视目光以及具体来说远视凝视与近视凝视进行的区分性眼屈光测量相关联的。这些测量值意欲用于矫正性镜片的折射面的光学设计和制造，这些矫正性镜片是用于多副渐变或多焦眼镜、或用于意欲矫正近视的多副眼镜(包括非处方眼镜和近视眼镜)，不管是无源镜片还是具有电子控制的可变光焦度的镜片。
【背景技术】
[0002]在过去的五十余年，矫正性多焦眼镜镜片和矫正性渐变眼镜镜片的市场经历了相当大的发展。矫正性多焦镜 片在该矫正性镜片的对应于两个视距的两个区域中具有至少两个不同的矫正光焦度。矫正性渐变镜片具有在该镜片的表面上变化的光焦度，该光焦度(例如)在矫正远视眼的情况下从球面矫正对于远视(FV)来说较小的一个区域到球面矫正对于近视(NV)较大的一个区域变化。矫正性渐变镜片总体上提供在远视距离与近视距离中间的一个视距平均矫正。矫正性多焦或渐变眼镜镜片使得受试者有可能从适应于各种视距而无需改变眼镜的光焦度矫正中受益。为了确定矫正性多焦镜片或矫正性渐变镜片的参数，使用双眼或单眼验光设备来测量将应用的近视和远视光学矫正。因此，采用了来自眼睛的光束的反射和/或折射的测量值的验光设备允许测量FV/NV区分性焦度矫正(或球面)，即，允许对所测量眼睛应用近视和远视矫正。矫正性渐变镜片或多焦镜片不仅能够矫正光焦度误差、而且能够矫正其他视力缺陷，特别是散光。基于相同的眼反射和/或折射测量原理，某些验光设备允许测量散光矫正参数(柱面和轴位)、和/或高阶矫正参数(参见标准IS024157:2008，该标准指定了允许报告人眼中的像差的标准化方法)。
[0003]当前，仅仅手动地执行FV/NV区分眼反射和/或眼折射测量。验光师使用一个测试镜片来确定矫正性镜片的各种处方值。
[0004]在常规验光设备中，插入在眼轴上的一个光学系统调整光焦度，以便在凝视的视准线保持水平的情况下修改靶子的视力适应距离。
[0005]对区分(FV/NV)性屈光测量的当前研究面临着在伴随着近视的凝视目光出现生理下降后测量近视屈光问题。文件专利EP1882444描述一种用于沿着各个凝视方向测量眼睛的视力特性的方法和装置，其中一个像差计被放置在一个可旋转移动的固持器上，以使测量轴线倾斜从而使该测量轴线沿着一个降低的凝视方向对齐。然而，如果希望在一个自然降低或升高的凝视方向上使用当前可商购的设备，那么使测量通道与受试者的自然凝视轴线对齐在技术上是困难的(或在某些情况下甚至是不可能的)。确切地说，受试者的头部倾向于与测量设备碰撞。此外，现有系统的机械元件(特别是用于定中心的平移压板)被设计成在一个水平面上工作。[0006]当前，不存在允许沿着各个眼轴方向或沿着各个凝视方向来研究区分性远视/近视屈光效应的自动屈光计或像差计类型的验光设备。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是改进根据受试者的视距和受试者的双眼或单眼视线方向而区分的眼科测量的精确度，以便改进根据由戴着矫正性渐变或多焦眼镜镜片的受试者所经历的视力条件所提供的区分性矫正。具体来说，试图获得按FV/NV区分的散光测量值。另外，试图获得也根据受试者的凝视是处于FV位置还是NV位置中而被区分的高阶像差测量值。
[0008]本发明的目的之一是提供用于根据受试者的双眼或单眼视线方向来执行对该受试者的至少一个FV/NV区分性视力参数的(客观或主观)测量的一种验光装置和方法。
[0009]本发明的目的在于提供一种用于沿受试者的各个双眼或单眼视线方向测量至少一个视力参数的验光装置。
[0010]为了弥补以上提及的现有技术的缺点，本发明提供了一种用于沿着受试者的多个单眼或双眼视线方向确定该受试者的至少一个视力参数的装置，所述装置包括一个双眼或单眼眼科测量设备，该眼科测量设备包括:用于测量有待确定的视力参数的眼科器件(means)，该器件能够发出一个照明光束并且能够沿着与所讨论眼睛的一个预设视线方向对齐的至少一条测量光轴接收一个测量光束；视力刺激器件，该视力刺激器件能够沿着与所讨论眼睛的所述预设视线方向对齐的一条刺激光轴生成一个刺激光束；以及头部支撑器件，该头部支撑器件能够接纳受试者的头部并保持该头部处于一种设定姿势。
[0011]更具体来说 ，在限定了一个具有一个位于所述测量光轴上的第一焦点以及一个第二焦点的椭圆形的情况下，根据本发明提供了一种装置，该装置包括放置在眼科测量器件与所讨论眼睛之间的至少一个光学对齐系统，所述光学对齐系统能够使所述照明光束和所述测量光束在该椭圆形的这些焦点之间反射。根据本发明，该装置此外包括调整器件，该调整器件能够修改所述光学对齐系统相对于头部支撑器件的相对位置，以便将第二焦点带到受试者的所讨论眼睛的旋转中心附近。根据本发明，所述光学对齐系统包括第一反射光学器件和第二反射光学器件，所述第一反射光学器件在所讨论眼睛的一个第一视线方向上的一个第一点处并且在至少一个其他视线方向上的至少一个其他点处与所述椭圆形相切，并且所述第二反射光学器件被安装成是围绕第一焦点在其中该光学对齐系统使所述第一视线方向同测量光轴对齐的一个第一位置与其中该光学对齐系统使所讨论眼睛的所述至少一个其他视线方向同该测量光轴对齐的至少一个其他位置之间可旋转移动的。
[0012]以下是用于沿着一位受试者的多个单眼或双眼视线方向确定该受试者的至少一个视力参数的装置的其他非限制性和有利的特征，根据本发明:
[0013]-所述第一反射光学器件包括一个球面镜、一个平面镜、多个平面镜、一个二向色板或多个二向色板；
[0014]-所述第一反射光学器件包括一个第一镜，并且所述光学对齐系统包括用于移动该第一镜的器件，该器件能够沿着根据受试者的双眼或单眼视线方向而变的一条预设轨迹移动该第一镜；
[0015]-用于移动所述第一镜的所述器件包括具有多个链节连杆的一个铰接系统和/或一个凸轮和/或一个机械引导系统；[0016]-所述预设轨迹是一条椭圆形轨迹，并且所述第一镜被定向成与所述椭圆形轨迹相切；
[0017]-所述第一反射光学器件包括:一个第一镜，该第一镜具有在一个第一点处与所述椭圆形相切的一个第一预设位置；以及一个第二镜，该第二镜具有在另一个点处与所述椭圆形相切的一个第二预设位置。
[0018]可替代地，所述第一反射光学器件包括一个椭球面镜(或更一般来说一个光学表面)以使得点Y的光学共轭物是点E，并且所述第二反射光学器件包括一个具有非零光焦度的第二镜，这样使得由该第一镜和该第二镜形成的光学对齐系统是近似无焦的，即，从高斯近似中的平均范围(average sphere)的意义上来说,对一阶是无焦的。
[0019]根据某些具体方面:
[0020]-所述第二反射光学器件包括一个平面镜；
[0021]-所述光学对齐系统包括用于对该第二反射光学器件进行定向的一个器件，该定向器件能够使该第二反射光学定向根据该双眼或单眼视线方向围绕该椭圆形的第一焦点枢转；
[0022]-所述对齐系统包括用于使所述光学对齐系统倾斜的器件，所述倾斜器件能够使该椭圆形的平面围绕穿过该椭圆形的多个焦点的一条轴线定向； [0023]-所述对齐系统包括与一个第一视线方向相关联的至少一个第一预设位置、以及与所述至少一个其他视线方向相关联的至少一个其他预设方向；
[0024]-所述第一视线方向是在受试者正前方的水平方向，并且所述至少一个其他视线方向对应于相对于水平线倾斜的一个近视视线方向；
[0025]-该装置包括用于所述至少一个第一凝视倾斜角的一个第一预设位置和用于所述至少一个其他凝视倾斜角的一个第二预设位置；
[0026]-该眼科测量器件能够测量并记录至少一个视力参数，如球面、柱面、轴位、高阶像差、一个角膜散光计和/或角膜地形图类型参数、和/或在一个第一视线方向上和在至少一个其他视线方向上的瞳孔直径、和/或在所述第一视线方向上所测量的一个视力参数与在所述至少一个其他视线方向上所测量的一个视力参数之间的差。
[0027]根据一个具体实施例，所述眼科测量设备是一种双眼设备，该双眼设备具有与受试者的右眼相关联的一条第一测量轴线和与该受试者的左眼相关联的一条第二测量轴线，并且所述装置包括:
[0028]-根据本发明的实施例之一的一个第一光学对齐系统，该第一光学对齐系统被放置在所述双眼眼科测量设备与受该试者的右眼之间；以及
[0029]-根据本发明的实施例之一的一个第二光学对齐系统，该第二光学对齐系统被放置在所述双眼眼科测量设备与所述受试者的左眼之间。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]通过非限制性实例的方式关于附图给出的以下说明将允许理解本发明由哪些组成以及如何执行本发明。
[0031]在附图中:
[0032]-图1示意性地示出了根据本发明的第一实施例的一个装置；[0033]-图2示意性地示出了根据本发明第一实施例的第一变体的一个装置；
[0034]-图3示意性地示出了根据本发明第一实施例的第二变体的一个装置；
[0035]-图4示意性地示出了根据本发明的第二实施例的一个装置；
[0036]-图5示意性地示出了根据本发明的第三实施例的一个装置；并且
[0037]-图6A至图6F示意性地示出了根据本发明的一个优选实施例的双眼装置的各种视图。
【具体实施方式】
[0038]在以下说明中，受试者被认为是坐着或站着的，而使得他的/她的头部是直的，即，使得该受试者的头部的法兰克福平面是基本上水平的。在解剖学中，法兰克福平面是允许对颅骨进行研究的参考平面。也称为魏尔嘯平面(Virchow plane)，它在前面穿过眼眶底面并且在后面位于外耳道上方。受试者也被说成是处于一个正立位置中，在该位置中他们最不费劲。
[0039]受试者的头部30的正中平面或矢状平面PSAG被定义为是平行于头部的前-后轴线并且穿过了定位在两只眼睛之间中途的一点的一个竖直平面。矢状平面平行于图1的平面。受试者的凝视轴线或视准线DV被定义为是位于平行于该受试者的矢状平面的一个平面中。在受试者在地平面上看着他/她正前方无穷远处的情况下，视准线是对应于主要凝视轴线的一条水平线DVI。受试者的凝视轴线在远视位置中是水平的。在以下所述的测量过程中，受试者被要求在保持他们的头部30处于初始正立位置中的同时，降低或升高他们的凝视目光和/或将他们的 凝视目光向右或向左引导(在这种情况下，凝视轴线不再平行于平面PSAG)。在受试者仅仅降低他们的凝视目光而无任何会聚的情况下，视准线DV是位于平行于矢状平面的一个平面中并且相对于水平线倾斜的一条直线。右眼轴被定义为是经过受试者所聚焦的物体并且经过右眼的出射瞳孔(即，由角膜产生的真实瞳孔的图像)的中心的轴线。其他定义也是可能的，例如，右眼轴可以被认为是经过右眼的旋转中心并且经过右眼的瞳孔中心的一条直线，或甚至被认为是将所聚焦的物体与其在视网膜上的相应图像相连的轴线。所有这些定义均近似地给出同一轴线。同样，左眼轴被定义为是经过了受试者所聚焦的物体以及左眼的出射瞳孔的中心的轴线。
[0040]所谓的“远视位置”对应于受试者聚焦于位于他们前方无穷远处的一个物体上，其中视准线是水平的。由于物体的图像在无穷远处，因此两只眼睛的会聚角为零(右眼轴与左眼轴是平行的)。因此，远视是与多个为零的接近度参数(O屈光度)和一个为零的凝视倾斜角相关联的。由于这种接近度，对于远视来说，有效会聚角通常为零。所谓的“近视位置”对应于受试者聚焦于他们前方的一个附近物体上(例如,在他们前方20cm至40cm),其中视准线被降低。在近视位置中，两只眼睛朝向物体的图像会聚。因此，近视是与多个非零的接近度参数(0.5至5屈光度)和一个非零的凝视倾斜角(包括在15度与60度之间)相关联的。例如，一个中间视力位置(IV)(就接近度(0.5D)和凝视倾斜角(15度的倾斜角)而言在中间)对应于用于阅读计算机屏幕的舒适距离。
[0041]一个矫正性多焦或渐变镜片的最优矫正不仅根据靶子的接近度而且还根据凝视倾斜度发生变化。已检查受试者的眼睛针对凝视倾斜度的运动学的这些研究允许对眼睛在一个自然远视位置(凝视轴线是水平的)到一个自然近视位置(凝视轴线是降低的，例如，以便阅读纸质文件)之间的移动进行研究。不仅观察到这两只眼睛会聚(这导致瞳孔间距发生变化)，而且非限制性地还观察到每只眼睛围绕其眼轴旋转，观察到下眼睑在角膜上的压力增大，并且观察到镜片通过调节而偏离中心。由此可见，生理轴线的取向和眼睛的散光值在眼睛从一个自然远视位置转到一个自然近视位置时发生变化。然而，在用参数表示一个矫正性多焦镜片或一个矫正性渐变镜片时，通常不会考虑到近视位置与远视位置之间在散光上的这种变化。更一般来说，将希望的是能够根据靶子的接近度并且根据凝视倾斜度来精确地测量多个眼矫正参数(球面、柱面、轴位、高阶像差、角膜散光计、角膜地形图等)，以便能够根据眼睛的自然位置来矫正视力。
[0042]现在将详细描述本发明的装置的各个实施例，这些实施例允许在受试者的多个双眼或单眼视线方向上执行多个双眼或单眼眼科测量，具体来说是为了允许执行一个远视测量并且在一个更小距离(尤其是一个近视距离和/或中间视力距离)处执行一个视力测量。
[0043]装置
[0044]图1示出了根据本发明的第一实施例的一个双眼或单眼验光装置沿着多个视线方向的侧视图。该验光装置包括牢固地紧固到该装置上的一个外部测量系统(未示出)，该外部测量系统(例如)采用了眼反射和/或折射并且包括一个可变接近度靶子，该可变接近度靶子用于刺激由受试者沿着一个双眼或单眼视线方向进行的调节和/或会聚。该测量系统沿着一条测量光轴2发出意欲被引向有待测量的受试者眼睛20的一个光束。该测量系统沿着同一条测量 光轴2收集源于来自所讨论眼睛的折射和/或反射的光束。一个靶子或刺激物测试图案发出意欲被引向有待测量的受试者眼睛20的一个光束，该光束重叠在所讨论眼睛的视轴上。
[0045]图1示出一个椭圆形3，该椭圆形具有一个小轴线4和一个大轴线5、一个第一焦点Y以及一个第二焦点E。理想的是，有待测量的眼睛20的光学旋转中心(OCR)是与椭圆形3的第一焦点Y重合的。实际上，该装置包括用于将第一焦点Y带到右眼20的OCR附近的调整器件。例如，该装置包括:一个头靠，该头靠包括允许将头部保持在一个设定位置中的一个颏托(chinrest)和一个前额支撑物；以及用于调整头靠与第一镜16之间的相对距离的器件。优选地，头部搁在颏托上，并且第一焦点Y与眼睛20的光学旋转中心之间的距离是经由该测量系统的视野来调整的，这样使得沿着针对该测量所考虑的所有视线方向始终看见眼睛的瞳孔。眼睛的OCR必须被定位成使得由这两个镜16和18组成的光学系统所形成的瞳孔图像针对所有视线方向都没有从测量轴线2移位超过10mm。因此，由于该测量系统的景深，瞳孔的图像保持是足够尖锐的，而使得可以沿着所希望的视线方向执行测量。
[0046]椭圆形3的第二焦点被放置在该眼科测量设备的测量光轴2上的一个点E处。该测量装置此外包括放置在受试者的眼睛20与测量光轴2之间的一个光学系统。在图1所示实施例中，该光学系统是由一个第一镜16和一个第二镜18构成的一个基于镜的光学系统。针对受试者的多个视线方向，第一平面镜16将视线方向重新引向椭圆形3的第一焦点E，并且第二平面镜18重整由第一镜所形成的视轴图像，以便使该图像与该测量设备的光轴对齐。为此目的，平面镜16是与椭圆形3相切的。在这个第一实施例中，第一平面镜16和第二平面镜18是根据受试者的视线方向平移地和/或旋转地可移动的。图1示出了(投射到矢状平面上)受 试者的右眼20在以下三个位置中的眼轴:在一个远视位置中，水平右眼轴由一条直线段21表示；在一个近视位置中，倾斜了约40度的右眼轴由一条直线段23表示；以及在一个中间视力位置中，倾斜了约20度的右眼轴由一条直线段22表示。已示出了在点Y与点E之间、分别对应于远视眼轴、中间视力眼轴以及近视眼轴的三条光学路径。第一镜16使沿着线段21传播并且在一个点A处入射到该镜16上的一个光束沿着轴线220在点E的方向上反射。类似地，第一镜16使对应地沿着线段22、23传播并且对应地在点B、C处入射到该镜16上的一个光束对应地沿着轴线220、230在点E的方向上反射。第二平面镜18被安排在该测量设备的光学路径上，测量光轴2在点E处入射到第二平面镜18上。有利的是，第二镜18是围绕点E可旋转移动的。图1示出了沿着三个取向18-AU8-B以及18-C定向的第二镜18。这些取向18-A、18-B以及18-C是按一种方式选择的以使得对应地沿着方向210、220或230传播的一个射束对应地沿着取向18_A、18_B或18-C从镜18反射、并且沿着测量轴线2在该测量设备的方向上传播。相互地，源自该测量设备并且沿着测量轴线2传播的一个照明射束在点E处入射到第二镜18上。分别取决于第二镜18的取向18-A、18-B或18-C，该照明射束对应地在方向210、220或230上反射。由第一镜16和第二镜18形成的光学系统允许使得经过了点E的测量轴线2和经过了点Y的视轴(反之亦然)针对多个视线方向21、22、23光学地对齐。因此，源自点E并且对应地遵循光轴210、220或230的照明射束对应地在眼轴的方向21、22或23上反射。由可移动的第一镜16和可定向的第二镜18形成的光学系统允许一个静止设备的测量光轴2与受试者的视轴针对多个视线方向光学地对齐。在一个FV第一测量位置中，第一镜16在一个点A处与椭圆形3相切，并且第二镜具有一个取向18-A。在一个IV第二测量位置中，第一镜16在一个点B处与椭圆形3相切，并且第二镜具有一个取向18-B。在一个NV第三测量位置中，第一镜16在一个点C处与椭圆形3相切，并且第二镜具有一个取向18-C。在位置18-A中，第二镜18的法线是同测量光轴2与轴线210之间的二等分线对齐的。在位置18-B中，第二镜18的法线是同测量光轴2与轴线220之间的二等分线对齐的。在位置18-C中，第二镜18的法线是同测量光轴2与轴线230之间的二等分线对齐的。由于这些点A、B以及C与椭圆形3相切而该椭圆形的焦点是点Y和点E，因此该系统允许针对视线方向21、22和23保留一条相同的光学路路径YAE、YB E和YCE。
[0047]可替代地，第一镜16是一个凹面镜、球面镜、椭圆镜或椭球面镜，并且第二镜18是具有非零的度数的一个镜，以使得由镜16和18构成的光学系统对I阶像差是无焦的。
[0048]本领域的普通技术人员将能够提供一个凸轮、一个引导系统、具有多个铰接的链节连杆的一个系统、或允许第一镜16沿着接近椭圆形轨迹的一条轨迹移动的任何其他简单的机械系统。
[0049]在图1中所示的实施例中，第一镜16被安装在链节连杆8、9的一个系统上，以便既能够平移地移动又能够旋转地移动。一个第一链节连杆8包括连接到一个链节连杆紧固点6上的一个第一末端、以及经由一个链节连杆紧固点161连接到镜16上的一个第二末端。一个第二链节连杆9包括连接到一个链节连杆紧固点7上的一个第一末端、以及经由一个链节连杆紧固点162连接到镜16上的一个第二末端。该包括链节连杆8和9的系统进行铰接，这样使得第一镜16的移动与椭圆形3相切。包括这些链节连杆的铰接系统可以用以下方式来确定尺寸。第一镜16的至少三个位置(分别对应于点A、B以及C)被置于椭圆形3上(例如，两个极限位置A、C以及一个中途位置B)。第一镜16通过其有效孔径来确定尺寸，该有效孔径是通过追踪该测量系统的分别针对所有眼轴位置21、22和23的射线来找到。选择用于将这些链节连杆紧固到第一镜16上的两个点161、162。这些链节连杆8、9各自对应地占据至少三个位置8-A、8-B、8-C以及9-A、9-B和9-C。针对这些链节的两个紧固点161、162中的每一个，计算出经过这三个连续位置的圆的中心。这两个中心F和H分别对应于用于分别紧固链节连杆的固定点6和7。然后，可以优化这些链节的紧固点161、162在第一镜16上的位置，以便针对中间位置使在朝向眼睛传播的轴线AE与该眼睛之间的对齐误差最小化。此外，某些参数可以针对(椭圆形3的大小等)成本、体积或重量约束因素进行优化或由这些约束因素强加。
[0050]可替代地，代替基于链节连杆的一个铰接系统，可以使用用于移动镜16的一个基于凸轮的系统。
[0051]无论选择什么移动系统(链节连杆、凸轮或另一种系统)来使得第一镜与椭圆形3相切地移动，点E与点Y之间的光学路径的长度保持恒定，无论是光学路径Y-A-E、Y-B-E还是Y-C-E。另外，轴线EP并不根据视轴的方向发生变化。由镜16和18形成的光学系统允许该测量光轴2与对应地沿着各个凝视视线方向21、22、23的眼轴图像对齐。第一实施例使得有可能根据一个宽角度范围内的视线方向来执行眼科测量。基于链节连杆的该铰接系统使得有可能使用具有有限大小、并且因此具有相对小成本的一个第一镜16。
[0052]图1中的装置使得没有必要移动一个眼科测量设备来使其在受试者的眼轴上对齐。通过定义，点Y与点E之间的光学路径是恒定的，不论所遵循的路径如何，即，不论视线方向如何。该光学共轭系统具有不论是双眼视线方向还是单眼视线方向都不会修改眼睛与测量设备之间的光学路径长度的优点。因此，没有必要针对各种测量位置和针对眼睛上的焦点来修改一个靶子的锐 度。
[0053]图2示出了根据本发明的第一实施例的一个变体的双眼或单眼验光装置的侧视图。图2是图1所示第一实施例的一个简化的变体。相同的元件由与图1所示相同的参考号来标出。该测量装置还包括一个测量设备(未示出)，该测量设备具有一条测量轴线2和一个基于镜的光学系统。在图2中，该光学系统包括一组的两个镜16-A和16-C和一个第二平面镜18，这些镜与图1所示装置的那些镜类似。在这个变体中，镜16-A和16-C对应地被固定在两个预设位置A和C中。第二镜18是同样具有两个预设位置18-A和18-C的一个可定向平面镜。图2中所示的装置允许沿着例如对应于远视测量和近视测量的两个双眼或单眼视线方向来执行测量。图2中的装置尤其允许执行一种FV/NV区分性测量。在这两个位置中，这些镜16-A和16-C与这个椭圆形相切，并且这些点E和点Y是光学共轭的。镜18是围绕点E、在第一位置18-A与第二位置18-C之间可旋转移动的。这两个位置是预设的。用于旋转地驱动第二镜的系统可以被简化成在两个止动件之间切换的一个系统。根据这个第二实施例，镜16-A在与视准线21的交点A处与椭圆形3相切，并且镜16-C在与视准线23的交点C处与该椭圆形3相切。由镜16-A形成的视准线21的图像经过了点E。同样，由镜16-C形成的视准线23的图像经过了点E。因此，当视轴沿着轴线21定向时的光学路径Y-A-E的长度与当视轴沿着轴线23定向时的光学路径Y-C-E的长度是相同的。此外，当镜18定向在位置18-A中时，由镜16-A和处于位置18-A中的镜18形成的视准线21的图像与测量轴线2重叠。同样，当镜18定向在位置18-C中时，由镜16-C和处于位置18-C中的镜18形成的视准线23的图像重叠在测量轴线2上。[0054]图3示出了图2中所示实施例的一个第二变体。图3中的装置包括具有不同接近度的两个测试图案40-A和40-C，这些测试图案40-A和40-C是与该眼科测量设备分离的。通过非限制性且说明性的实例，测试图案40-A具有对应于远视位置的一个接近度，并且测试图案40-A具有对应于近视位置的一个接近度。在这个第二变体中，这些镜16-A和16-C对应地由被称为热镜的二向色板26-A和26-C替换。这些热镜26-A和26-C能够发射可见射束(400-700nm)并且反射处于近红外范围内的射束(750_1100nm)。定义了具有点Y和点E作为焦点的一个椭圆形3。点Y意欲重叠在所测量眼睛的OCR上。热镜26-A在点A处与椭圆形3相切，并且热镜26-C在点C处与该椭圆形3相切。镜18在点E处切割该测量光轴2并且围绕点E在一个位置18-A与一个位置18-C之间枢转。
[0055]在一个第一测量位置中，测试图案40-A发出处于可见范围内的一个刺激光束，以便刺激由受试者进行的远视调节，而测试图案40-C被关掉。然后，镜18处于位置18-A中。热镜26-A发射可见刺激光束，这样使得该刺激射束的光轴重叠在经过了点A和点Y的视线方向21上。该测量设备生成了 处于近红外线范围内的一个照明射束，该射束与测量光轴2对齐。处于位置18-A中的镜18使照明射束在经过了点E和点A的方向210上反射。热镜26-A使近红外照明射束在对应于远视视线方向的视轴的方向21上反射。该测量光束是通过来自眼睛20的照明射束在视线方向21上的反射和/或折射形成的。热镜26-A使该测量射束在朝向镜18上的点E的方向210上反射。处于位置18-A中的镜18使该测量射束沿着测量轴线2反射。因此，该装置允许执行眼科测量，其中眼睛是沿着一个第一视线方向21定向的。
[0056]在另一个测量位置中，测试图案40-C发出处于可见范围内的一个刺激光束，以便刺激由受试者进行的近视调节，而测试图案40-A被关掉。然后，镜18处于位置18-C中。热镜26-C发射可见刺激光束，这样使得该刺激射束的光轴重叠在经过了点C和点Y的另一个视线方向23上。该测量设备生成了处于近红外线范围内的一个照明射束，该射束与测量光轴2对齐。处于位置18-C中的镜18使照明射束在经过了点E和点C的方向230上反射。热镜26-C使近红外照明射束在对应于近视视线方向的视轴的方向23上反射。该测量光束是通过来自眼睛20的照明射束在视线方向23上的反射和/或折射形成的。热镜26-C使该测量射束在朝向镜18上的点E的方向230上反射。处于位置18-C中的镜18使该测量射束沿着测量轴线2反射。
[0057]根据第一实施例的第二变体，如图3所示，由热镜26-A、26_C和枢转镜18形成的光学系统允许该测量光轴2对应地沿着具有相同光学长度的两条光学路径E-A-Y和E-C-Y与一个远视视线方向21并且与一个近视视线方向23对齐。
[0058]图4示出了根据本发明的第二实施例的一种验光装置根据视线方向的侧视图。图4中所示装置包括由一个第一镜16和一个第二镜18形成的一个光学系统。有利的是，第一镜16是由椭圆形3的一部分形成并且具有点E和点Y作为光学焦点。第二引导镜18是具有非零的光焦度的一个镜、或能够矫正第一镜16的光学像差的一个可变形镜。第二镜18是围绕点E可枢转地安装的。与第一实施例对比，第一椭球面镜16保持静止。根据定义，点E和点Y是经由第一镜16光学地共轭的。已在图4中示出三个测量位置，这些位置对应于三个双眼或单眼视线方向。第一镜16使沿着线段21传播并且在一个点A处入射到镜16上的一个光束沿着轴线210在点E的方向上反射。同样，第一镜16使分别沿着线段22、23传播并且对应地在一个点B、C处入射到镜16上的光束对应地沿着轴线220、230在点E的方向上反射。第二镜18是分别沿着至少三个位置18-A、18-B以及18-C可定向的，以便经由第一镜16来重整眼轴图像而使得该图像与测量光轴2对齐。在位置18-A中，第二镜18的法线是同测量光轴2与轴线210之间的二等分线对齐的。在位置18-B中，第二镜18的法线是同测量光轴2与轴线220之间的二等分线对齐的。在位置18-C中，第二镜18的法线是同测量光轴2与轴线230之间的二等分线对齐的。有利的是，第二镜18是用于根据单眼或双眼视线方向(即，根据镜18的取向)补偿第一镜16的像差的一个可变形镜。应用于第二镜18的矫正变形可以根据该第二镜18的取向来预设。第一椭球面镜16允许与点Y重合的眼睛光学旋转中心与测量光轴2上的点E光学地共轭，该测量光轴具有对于各个双眼或单眼视线方向保持恒定的一个光学路径长度。第二镜18允许眼轴的图像被重整并与测量光轴2对齐。图4中所示的光学共轭系统示出了针对三个测量位置的操作。然而，第一椭球面镜16使得有可能在双眼或单眼凝视视线方向的一个连续范围内进行多个测量。在其他双眼或单眼视线方向上的其他测量是可能的。以下是足够的:根据双眼或单眼视线方向对第二镜18进行定向，以使得测量光轴2针对一个特定的双眼或单眼视线方向经由该光学共轭系统与眼轴的图像对齐。图4中所示装置的优点在于，仅需要移动一个部件(第二镜18)，第一镜16保持静止。在这个实施例中，针对各个视线方向，第二平面镜18的单个旋转移动就足以使得测量光轴2与眼轴的图像对齐。然而，根据双眼或单眼视线方向，测量范围是与该椭球面镜的程度相关的。所希望的角度测量范围越宽，椭球面镜的成本就越高并且对像差的矫正就越困难。
[0059]参照图1至图4所描述的装置使得能够沿着多个视线方向进行双眼或单眼测量。
[0060]如果凝视方向的变化对 应于无会聚移动的情况下的凝视倾斜，那么图1至图4的含有椭圆形3的轴线5的这个平面可以平行于矢状平面；可替代地，如果凝视方向的变化对应于凝视倾斜无变化的情况下的双眼会聚，那么图1至图4的含有椭圆形3的轴线5的这个平面可以平行于法兰克福平面。在凝视目光的降低移动和会聚的组合情况下，图1至图4的平面可以是相对于矢状平面以一个设定倾斜度倾斜的一个平面。根据一个有利的实施例，该装置包括能够使得含有椭圆形3的轴线5的这个平面围绕轴线5转动的旋转器件。根据又一个实施例，椭圆形3的平面可以围绕轴线YA倾斜，其中倾斜和会聚是以一种预设方式相关的。
[0061]图5示出了根据本发明的第三实施例的一个眼科测量系统。该装置包括能够沿着一条测量光轴2执行单眼测量的一个单眼测量设备I。优选地，该测量设备I包括能够生成用于远视刺激的刺激光束的一个内部靶子。该单眼测量设备I是可平移移动的(水平箭头)，以便允许其被放置成与有待测量的眼睛相对。图5中所示装置包括能够同时刺激由两只眼睛进行的调节和会聚的一个双眼靶子40。有利的是，靶子40具有对应于一个近视位置的接近度。该装置还包括用于每只眼睛的一个光学对齐系统，以便允许沿着多个凝视视线方向执行多个测量而无需修改光学路径长度。包括两个热镜31-A、41_A的一个光学系统被定位成尽可能接近眼睛，以便允许刺激NV调节和会聚。聚焦于40上的点以在0.5与10屈光度之间的接近度位于矢状平面中，以便请求眼会聚。有利的是，热镜31-A、41-A和靶子40被安排成将双眼NV凝视目光的倾斜和会聚进行组合。热镜31-A和41-A允许聚焦于40上的点在可见范围中被观察到，同时对应地使红外测量射束朝向一个枢转镜32或42并且在单眼测量设备I的测量轴线2的方向上反射。因此，当NV靶子40被开启时，该装置允许在NV视线方向(对应地，对于左眼10是13并且对于右眼20是23)上执行单眼测量。此外，该装置包括多个热镜31-B、41-B，这些热镜被安排成允许在一个FV视线方向(对应地，对于左眼10是11并且对于右眼20是21)上执行FV测量。这些可定向镜32、42使得有可能从一个FV测量位置转到另一个NV测量位置，反之亦然。在FV位置中，眼睛看到测量设备I的刺激物，该测量设备因此是单眼的。相比之下，在NV位置中，刺激物40被两只眼睛看到，从而使得有可能降低凝视目光并获得一个单个点上的会聚和针对该单个点的调节。因此，单眼测量设备允许执行FV测量和NV测量。镜31-A、镜31-B分别被放置成对应地在一个点A处、在一个点B处与一个椭圆形相切，该椭圆形具有对齐在左眼10的OCR上的一个点Y和被定位在测量轴线2与镜32的交点处的一个点E作为焦点。同样，镜41-A、镜41-B分别被放置成对应地在一个点A’处、在一个点B’处与一个椭圆形相切，该椭圆形具有对齐在右眼20的OCR上的一个点Y’和被定位在测量轴线2与镜42的交点处的一个点E’作为焦点。以此方式，在所测量眼睛的OCR与眼科测量设备I之间的光学路径在NV视线方向和FV视线方向上是相同的。
[0062]图6A至图6F示意性地示出了根据本发明的一个优选实施例的双眼装置的各种视图。这是图5中所示装置的一个变体，在该装置中，一个可平移移动的单眼测量设备已经被两个单眼测量设备替换，这两个单眼测量设备对应地具有对应地专用于右眼和左眼的一条右测量轴线2D和一条左测量轴线2G，以便避免平移移动。图6A、图6B以及图6C示出了该装置的FV操作，其中视准线是水平的。图6D、图6E以及图6F示出了该装置的NV操作，其中视准线是相对于水平线倾斜的并且凝视目光是会聚的。图6A和图6D是该测量装置的透视图，图6B和图6E是顶视图，并且图6B和图6E是该装置的前视图。相同的参考符号对应于参照其他实施例所描述的相同元件。在图6A至图6F中仅示出了光学对齐系统，而未示出而其他元件。该装置包括能够同时刺激由两只眼睛进行的调节和会聚的一个双眼靶子。在图6A和图6D中，在前景中示出受试者的左眼的测量轴线2G，并且在后景中示出该受试者的右眼的测量轴线2D。该 装置包括一个头靠100，该头靠包括一个颏托101和前额可以抵靠其上以便保持受试者的头部30处于固定位置的一个区域。有利的是，受试者的头部被固持在一个位置中以使得其法兰克福平面是水平的。对于某些具体测量来说，头靠可以是倾斜的，以便允许针对受试者头部的其他姿势执行测量。该装置包括一个第一光学系统，该第一光学系统包括一个静止的椭球面第一镜16、一个枢转或可旋转移动的第二镜18、以及专用于右眼20并沿着测量轴线2D定位的一个眼科测量设备。该装置还包括一个第二光学对齐系统，该第二光学对齐系统包括一个静止的椭球面第一镜15 (即，不是沿着椭圆形轨迹可移动的一个镜)、具有非零的度数的一个枢转或可旋转移动的第二镜17、以及专用于左眼10并沿着测量轴线2G定位的一个眼科测量设备。图6A至图6F中所示的装置还包括调整器件，这些调整器件作用于颏托100的部分101上和/或作用于该光学对齐系统上，以便将椭球面镜15的一个焦点带到左眼10的光学旋转中心附近。同样，通过了调整器件用于将椭球面镜16的一个焦点带到右眼20的OCR附近。可以独立地调整右光学对齐系统和左光学对齐系统的高度，以便根据受试者的眼睛的高度来对齐这些测量轴线。有利的是，右光学对齐系统和左光学对齐系统是耦合的，特别是镜17和18的取向。
[0063]在图6A至图6C中，受试者以对应于远视的一个视力姿势观察一个测试图案:右眼轴21和左眼轴11是水平的并且基本上彼此平行(在受试者的视力误差之内)。椭球面镜
15、16分别将左眼轴11沿着方向110并和右眼轴21沿着方向210对应地引向第二镜17、
18。在这个远视姿势下，镜17被定向成使左眼轴的图像与左测量轴线2G对齐，并且对应地，镜18被定向成使右眼轴的图像与右测量轴线2D对齐。
[0064]在图6D至图6F中，受试者以对应于近视的一个视力姿势观察一个测试图案:右眼轴23和左眼轴13被降低并会聚。对应地，椭球面镜15、16分别将左眼轴13沿着方向130和右眼轴23沿着方向230对应地引向第二镜17、18。椭球面镜15、16对于各种测量姿势都保持静止。在这个近视姿势下，镜17被定向成使左眼轴的图像230与左测量轴线2G对齐，并且对应地，镜18被定向成使右眼轴的图像130与右测量轴线2D对齐。
[0065]图6A至图6F中所示装置允许沿着多个双眼视线方向针对每只眼睛执行单眼测量。包括椭球面镜15和16以及镜17、18的光学对齐系统允许在确保沿着多个凝视视线方向的光学路径的长度保持恒定的同时，沿着各个凝视视线方向执行眼科测量。左单眼测量设备和右单眼测量设备保持静止。有利的是，仅第二镜17和18是围绕一个枢转点可旋转移动的并且针对I阶来补偿由椭球面镜15和16产生的像差。
[0066]半瞳孔间距参数(1/2IPD)的值可以对称或不对称地被调节(调整半个IPD)并且基于一个外部测量(Visioffice或瞳孔计)或基于在对齐过程中对设备的FV再校准来调节。 [0067]本发明特别适用于进行基于折射的眼科测量和想要提供或执行考虑了受试者眼睛的生理倾斜的任何人。
[0068]本发明的装置可以由验光师或眼科医师使用、或甚至由眼睛商使用，以便确定用于将眼镜片个性化的参数。
[0069]该装置和方法以及本发明可以用于限定为开出一个渐变或多焦矫正镜片的处方所要求的器件。
[0070]本发明允许具有用于每只眼睛的一条光学测量轴线的一种双眼或单眼眼科测量设备被适配成允许沿着多个双眼或单眼视线方向执行测量。有利的是，本发明的装置允许执行考虑到了凝视视线方向的远视/近视区分性眼科测量。
【权利要求】
1.一种用于沿着一位受试者的多个单眼或双眼视线方向确定该受试者的至少一个视力参数的装置，所述装置包括: -一个双眼或单眼眼科测量设备，该双眼或单眼眼科测量设备包括用于测量有待确定的该视力参数的眼科器件，该眼科器件能够发出一个照明光束、并且能够接收沿着与所讨论眼睛的一个预设视线方向对齐的至少一条测量光轴(2)的一个测量光束； -视力刺激器件，该视力刺激器件能够沿着与所讨论眼睛的所述预设视线方向对齐的一条刺激光轴生成一个刺激光束；以及 -头部支撑器件，该头部支撑器件能够接纳一位受试者的头部并将该头部保持在一个设定姿势， 其特征在于: 定义了具有一个位于所述测量光轴(2)上的第一焦点(E)以及一个第二焦点(Y)的一个椭圆形(3)，所述装置包括: -放置在该眼科测量器件(I)与所讨论眼睛(10，20)之间的至少一个光学对齐系统，所述光学对齐系统能够使所述照明光束和所述测量光束在该椭圆形(3)的这些焦点(E，Y)之间反射；以及 -调整器件，该调整器件能够修改所述光学对齐系统相对于该头部支撑器件的相对位置，以便将该第二焦点(Y)带到该受试者的所讨论眼睛的旋转中心附近， -所述光学对齐系统包括第一反射光学器件(15,16,16-A, 16-C, 31-A, 31-B, 41-A,41-B)和第二反射光学器件(17，18，32，42)，所述第一反射光学器件在一个第一视线方向(11,21)上在一个第一点(A)处并且在所讨论眼睛的至少一个其他视线方向(12，13，22，23)上在至少一个其他点(B，C)处与所述椭圆形(3)相切，并且所述第二反射光学器件(17，18，32，42)被安装成是围绕该第一焦点(E)在一个第一位置(18-A)与至少一个其他位置(18-B，18-C)之间可旋转移动的，在该第一位置中该光学对齐系统使所述第一视线方向(11，21)与该测量光轴(2)对齐，在该至少一个其他位置中该光学对齐系统使所讨论眼睛的所述至少一个其他视线方向(12，13，22，23)与该测量光轴(2)对齐。
2.如权利要求1所述的用于确定至少一个视力参数的装置，其中该第一反射光学器件包括一个球面镜、一个平面镜、多个平面镜(16-A，16-C)、一个二向色板(31-A，31-B)或多个二向色板(31-A，31-B，41-A，41-B)。
3.如权利要求1或权利要求2所述的用于确定至少一个视力参数的装置，其中所述第一反射光学器件包括一个第一镜(15，16)，并且其中所述光学对齐系统包括用于移动该第一镜(15，16)的器件，该器件能够根据该受试者的该双眼或单眼视线方向沿着一条预设轨迹来移动该第一镜(15,16)。
4.如权利要求3所述的用于确定至少一个视力参数的装置，其中用于移动该第一镜的所述器件包括具有多个链节连杆的一个铰接系统、一个凸轮和/或一个机械引导系统。
5.如权利要求3和4之一所述的用于确定至少一个视力参数的装置，其中所述预设轨迹是一条椭圆形轨迹，并且其中所述第一镜(15，16)被定向成是与所述椭圆形轨迹相切的。
6.如权利要求1至5之一所述的用于确定至少一个视力参数的装置，其中所述第一反射光学器件包括:一个第一镜(16-A)，该第一镜具有在一个第一点(A)处与所述椭圆形(3)相切的一个第一预设位置；以及一个第二镜(16-C)，该第二镜具有在另一个点(C)处与所述椭圆形(3)相切的一个第二预设位置。
7.如权利要求1所述的用于确定至少一个视力参数的装置，其中所述第一反射光学器件包括一个椭球面镜，并且所述第二反射光学器件包括具有非零的光焦度的一个第二镜，这样使得由该第一镜和该第二镜形成的该光学对齐系统针对一阶是无焦的。
8.如权利要求1至7之一所述的用于确定至少一个视力参数的装置，其中所述第二反射光学器件(17,18,32,42)包括一个平面镜。
9.如权利要求1至8之一所述的用于确定至少一个视力参数的装置，其中所述对齐系统包括用于对该第二反射光学器件(17，18，32，42)进行定向的一个器件，该定向器件能够使该第二反射光学器件(17，18，32，42)根据该双眼或单眼视线方向(11，21，12，22，13，23)围绕该椭圆形(3)的该第一焦点(E)进行枢转。
10.如权利要求1至9之一所述的用于确定至少一个视力参数的装置，该装置包括用于使所述光学对齐系统倾斜的器件，所述倾斜器件能够使该椭圆形(3)的平面围绕一条经过了该椭圆形的多个焦点的轴线进行定向。
11.如权利要求1至10之一所述的用于确定至少一个视力参数的装置，其中所述光学对齐系统包括与一个第一视线方向相关联的至少一个第一预设位置、以及与至少一个其他视线方向相关联的至少一个其他预设位置。
12.如权利要求11所 述的用于确定至少一个视力参数的装置，其中所述第一视线方向对应于该受试者正前方的一个水平方向，并且其中所述至少一个其他视线方向对应于一个相对于该水平方向倾斜的近视视线方向。
13.如权利要求1至12之一所述的用于确定至少一个视力参数的装置，其中该眼科测量器件能够测量并记录至少一个视力参数，如球面、柱面、轴位、高阶像差、一个角膜散光计和/或角膜地形图类型参数、和/或在一个第一视线方向上和在至少一个其他视线方向上的瞳孔直径、和/或在所述第一视线方向上所测量的一个视力参数与在所述至少一个其他视线方向上所测量的一个视力参数之间的差。
14.如权利要求1至13之一所述的用于确定至少一个视力参数的装置，其中所述眼科测量设备是一个双眼设备，该双眼设备具有与该受试者的右眼相关联的一条第一测量轴线以及与该受试者的左眼相关联的一条第二测量轴线，所述装置包括: -一个如权利要求1至13之一所述的第一光学对齐系统，该第一光学对齐系统被放置在所述双眼眼科测量设备与该受试者的右眼之间；以及 -一个如权利要求1至13之一所述的第二光学对齐系统，该第二光学对齐系统被放置在所述双眼眼科测量设备与所述受试者的左眼之间。
【文档编号】A61B3/00GK104010562SQ201280063601
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2012年12月6日 优先权日:2011年12月22日
【发明者】K·巴朗东, G·艾斯卡里尔 申请人:埃西勒国际通用光学公司