用于确定镜片验光单的方法和系统的制作方法_3

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方法测量患者眼睛的光学相位误差。典型地,这包括利用适当的传 感器测量从眼睛反射的波前。传感器的例子包括各种波前像差计,例如,哈特曼-夏克 (Hartmann-Shack)波前传感器,切尔宁(Tscherning)像差计,塔尔博特(Talbot)像差计和 双通像差计。在DE60121123T2中描述了波前像差计的功能原理,其也包括多个不同变型方 案的概要。
[0059] 测量数据被用作处理单元的输入,该处理单元典型地包括电子处理器(例如,计 算机)。该处理单元建立多维优化空间(步骤120),处理单元为优化空间计算对应于例如 眼睛的视敏度的优值函数。优化空间的维度典型地对应于表征镜片验光单(例如,球面、柱 面和轴)的球-柱面校正。优化空间的每个维度的范围可以通过眼睛护理专业人士设定, 或者由处理单元预设。例如,用于建立优化空间的算法能够在每个维度的一定范围内缺省, 或者该缺省可由眼睛护理专业人士基于对患者的专业经验而拒绝。每个范围内的球-柱面 校正的值可如期望的那样被建立。例如,每个维度可包括多个预设数量的值(例如,10个或 更多,100个或更多),所以通过范围确定值之间的递增改变。替代地,或附加地,值之间的 递增改变可以被预设,在该情况下通过设定范围来确定每个维度的值的数量。在一些实施 例中,值可以对应于每个维度中的范围内的库存透镜(stocklens)值。
[0060] 作为例子,能够基于患者的预先存在的验光单建立优化空间,其中用于球面和柱 面的范围被设定为在预先存在的验光单的球面和柱面值附近的-5屈光度到+5屈光度。例 如,在每个范围内,这些值可以被递增0. 25屈光度。
[0061] 典型地,结果是优化空间,该优化空间由有限数量的(球面,柱面,轴)或(平均光 焦度ΓM' ),1,145))坐标组成,针对这些坐标可以评价优值函数。
[0062] 在一些实施例中,优化空间由单个空间组成。例如,优化空间中的每个点可以是三 个分量向量,例如,具有对应于球面、柱面和轴或者替代地杰克逊柱面分量(M,J。,J45)的分 量。在特定实施例中,优化空间被分成多个优化子空间,例如,两个优化子空间。例如,第一 子空间中的每个点可以是用于球面校正或散焦的值,而第二子空间中点的分量可以是用于 柱面和轴或杰克逊柱面分量a,j45)的值。在第三步骤中,在任一情况下,表示用于优化空 间或子空间中的每个坐标的光学校正的波前的表面被创建并且从原始波前减去,这产生一 系列校正波前(步骤130)。
[0063] 然后,在步骤4中,为那些波前中的每一个计算优值函数(步骤140),其与视敏度、 对比灵敏度相关联,或者与视觉功效的其另一量度相关联,或者与视觉功效的那些量度的 组合相关联。
[0064] 通常,当优化空间被分成多于一个子空间时,第一子空间(例如,球面)的校正应 首先被确定,并且然后在确定第二子空间(例如,柱面和轴)的校正之前从已测量的波前减 去。
[0065] 为了为优化空间中的每一点计算数据,相应的校正波前被计算。校正波前是通过 相应的球面校正值校正的已测量波前。特别地,在特定实施例中,取决于优化空间中的点, 球面(这里称为球面校正值)被增加。这种球面在任何径向位置、即以毫米为单位的r处 的形状由下而的等式给宙:
\ ' J 其中r。为以毫米为单位的瞳孔半径并且
其中D是以屈光度为单位的球面光焦度(spherepower)优化子空间中的点。
[0066] 然后,计算用于产生的校正波前中的每一个的优值函数值。通常,可以用各种各样 的方式计算优值函数值。在特定示例实施例中,可根据于2007年8月17日提交的US专利 申请序列号 11/840, 688、名称为"APPARATUSANDMETHODFORDETERMININGANEYEGLASS PRESCRIPTIONFORAVISIONDEFECTOFANEYE"中公开的方法计算优值函数,通过引用将 该专利申请的全部内容结合于此并且可以寻求其特征保护。
[0067] 例如,在一些实施例中,能够为通过由眼睛和对应于镜片验光单的光学部件表示 的光学系统的光传播的不同阶段中的参数组中的一个确定至少两个子度量。换句话说,光 穿过由眼睛和光学部件表示的光学系统。现在,考虑当光线已经穿过(传播通过)由眼睛和 通过不同行进距离的校正表示的系统时光线相比于理想情况的偏差,如通过品质度量(子 度量)来表达的。在例如从由眼睛和光学部件表示的系统朝向物体定向的相反方向中的传 播同样是可设想的。这里所考虑的传播并不与通过由眼睛和校正表示的系统的固定方向, 而是能够针对任何期望数量的方向实施(例如,在视线的普通方向上)。
[0068] 例如,这些子度量能够包括光线品质度量,诸如测量包括在艾里斑(Airydisc)内 的斯特列尔比(Strehlratio)或点图像冲刷(washout)函数的能量的度量。
[0069] 能够从先前确定的子度量的加权和中确定特别是反映焦散品质("焦散度量") 的总度量。在一些实施例中,所有子度量在总度量(焦散度量)的确定中都被给予相等 的权重。在特定实施例中,优选传播阶段的子度量比这一优选传播阶段之前和/或之后 的传播阶段中的子度量更重地被加权。如果使用例如考虑不同平面的图像品质的子度量 时,视网膜上的图像的子度量(其对应于优选传播阶段中的子度量)将优选地被给予比 眼睛的视网膜之前或之后的图像的子度量更多的权重。权重比可以是例如60/40。文献 US2010/0039614A1中给定了这种可能度量例子的详细说明,通过引用将该文献的公开内容 结合于此并且可以寻求其特征保护。
[0070] 根据本发明,优值函数包括考虑在镜片验光单的优化解决方案中发现的校正散光 的量值的项。因此,这种所谓的"惩罚项"导致,可能验光单的量值越高和/或校正散光与主 观屈光所提供的主观校正散光之差的量值越高,视功能的结果就越不是最优的。包括主观 校正散光的主观校正验光单可以作为固定数提供或者可以是已经经由较早的主观屈光技 术测量的。由此,具有较低散光量值或与主观校正散光的偏差的较低量值的解决方案将是 优选的。例如,视功能可以是有效模糊的并且在优化期间这种视功能可以变得最小化。然 后,该项可被设定为与校正散光的量值成比例。因此,如下面将更详细地展示的,该项可以 是可能的镜片验光单的散光量值的+〇. 15倍。所有单位都是屈光度并且较低散光解决方案 将因此是优选的。
[0071] 作为例子,可以假定优值函数是已测量波前的近轴曲率和客观验光单之间的平方 屈光差。仅考虑通过四阶的Zernike像差,这种优值函数可以由下式给定:
其中成3是Zernike系数,r是瞳孔半径,并且m、j。和j45是试验验光单分量。在这种情 况下,最优验光单分量M、Jn、是最小化优值函数的那些,并且由下式给定:
υ
[0072] 作为惩罚散光的量值的修改的优值函数、即metric^的例子,特别是客观cyl从 通过主观屈光获得的那个的偏离将是 metric, =metric+k((j0_J。)2+ (j45_J45)2)。
[0073] 其中J。和J45是主观屈光的cyl分量,k是控制惩罚的量值的常数。最大化新度量 的cyl分量J'。和J' &简单地通过下式给定:
[0074] 应该注意,对于这种简单度量,最终cyl分量仅仅是利用该度量找到的分量和来 自主观屈光的分量的加权平均。
[0075] 作为数值例子,可以假定具有4_瞳孔直径的患者具有在0度时cyl的-2屈光度 (负cyl协定)和球面的+1屈光度、或者等价地Μ= 1. 00、JQ= 1. 00以及J45= 0的验光 单的测量值。进一步,c| = 0,5774, €| = &816S,cf=a〇627,并且所有其他Zernike系数 等于0。利用该度量将这些数字输入到M、J。和J45的表达式中产生Μ= 1. 00、J。= 1. 25和J45= 0。利用具有k= 0. 5的修改的度量的结果给定Μ' = 1. 00、J' 。= 1. 17、J' 45 = 0〇
[0076] 在这种简单例子中,修改的度量推动客观取得的cyl更接近于所期望的主观规定 的cyl。对于更复杂的优值函数和眼睛像差,额外的cyl惩罚也可以系统地按比例缩小远离 规定的cyl的局部最佳值,从而允许算法定位最接近于主观结果的局部最佳值。
[0077] 最后,在步骤160中,确定镜片验光单作为优化过程的结果。
[0078] 图2示出制造方法200的一个实施例。这种制造方法可以在起始步骤205中开始。 然后,可以实施确定相应镜片验光单的方法100。然后,在步骤170中,可以制造助视器,例 如眼镜片。该方法然后在步骤210中结束。
[0079] 替代地,在步骤100中确定镜片验光单之后,可以在步骤180中输出镜片验光单。 该输出可以在电子显示器上,通过打印机或者可以是存储镜片验光单的输出存储设备。该 方法然后在步骤215中结束。
[0080] 在图3中,图表220示出对于刚超过9000只眼睛在计算的散光和通过主观屈光规 定的散光之间的差的分布。"没有项"曲线表示利用已知度量的差,而"具有项"曲线示出在 基于散光的量值成比例地增加所谓的"橡皮带"惩罚之后的分布。在这一数据组中,其规定 的散光精确地为零的所有眼睛(原始组的大约10% )被移除,因为它们将偏置结果。
[0081] 惩罚项被设定成散光的量值的0. 15倍。换句话说,不是最小化有效模糊,而是最 小化模糊估计加上估计的散光的〇. 15倍,都是以屈光度为单位。因此,较低散光解决方案 是有利的。
[0082] 与该数据组的传统度量的中值差是0.11屈
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