使用光学相干断层成像术测量镜片和镜片模具的制作方法

专利名称：使用光学相干断层成像术测量镜片和镜片模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及测量镜片和/或镜片模具的特征。更明确地说，本发明涉及使用光学相干 断层成像术的用于镜片(包括视力校正镜片，例如隐形眼镜)的度量衡学方法、设计方 法和制造方法。
背景技术：
测量镜片的物理特征对于确定镜片的适当设计和制造方面较重要。此重要性在视力 校正镜片的设计和制造中尤其显著，所述视力校正镜片例如为隐形眼镜、人工晶状体、 角膜覆盖镜片、角膜镶嵌镜片和眼镜片，其中所述镜片经生产以校正或提高患者视力。
通常，当测量视力校正镜片(例如隐形眼镜)时，有必要在物理上分段或切割所述 镜片。举例来说，为了检验隐形眼镜的厚度轮廓，有必要沿一个或一个以上子午线切割 镜片且接着获得所述镜片的横截面的图像。经常仅沿单个子午线执行镜片分段，且因此， 为了获得隐形眼镜的精确厚度轮廓图，有必要从一批镜片中切割许多个别镜片。
为了确定或检验镜片(例如隐形眼镜)的曲率，通过将所述镜片放置于平坦表面上 来估计所述曲率，使得可测量从镜片边缘到镜片最高点的物理距离以确定镜片的中切面 高度。所述中切面高度可接着用以估计镜片的曲率。虽然此方法可用于确定球面镜片的 曲率，但当检验非球面镜片时，所述方法变得较不精确。另一种估计镜片曲率的方法包 括使用角膜曲率计。举例来说，角膜曲率计可用以通过测量从镜片背表面反射的两个反 射图像来估计镜片曲率。
因此，仍需要一种新方法，其能够在无需物理切割镜片的情况下测量镜片，且提供 对球面和非球面镜片两者的精确表面测量。

发明内容
本发明的方法试图解决这种和其它需要。本发明的方法使用一个或一个以上光学相 干断层成像术(OCT)系统以提供镜片或模具(可从其获得镜片)的一个或一个以上图 像。如本文描述，OCT系统可用以在镜片度量衡学方法、镜片设计方法和镜片制造方法 中对镜片成像。OCT系统不仅可用以在镜片度量衡学方法中测量正被成像的镜片的一个 或一个以上特征，而且OCT系统可用作镜片制造系统的质量控制组件。OCT系统可用 以提供多种镜片的图像，所述镜片包括视力校正镜片，例如隐形眼镜、人工晶状体、角膜覆盖镜片、角膜镶嵌镜片和眼镜片。可检验所述图像以确定所述镜片的一个或一个以 上特征，例如镜片曲率、镜片形状、镜片厚度、镜片边缘设计等。因此，本发明的方法 准许在无需物理切割镜片的情况下且通过针对球面和非球面镜片两者精确地确定镜片 的表面形状来测量、设计或生产一个或一个以上镜片。
在以下详细描述内容和额外揭示内容中详细描述本发明的各种实施例。本文描述的 任何特征或特征组合处于本发明的范围内，只要任何此类组合中所包括的特征不会与将 从上下文、本说明书和所属领域的技术人员的知识明白的特征互相矛盾。另外，可将任 何特征或特征组合明确地排除在本发明的任何实施例外。可在以下详细描述内容、图式 和额外揭示内容中明白本发明的额外优点和方面。


图1说明使用OCT系统进行体外成像的隐形眼镜的截面图。 图2说明隐形眼镜的伪彩色表面图的实例。 图3说明使用OCT系统进行体内成像的隐形眼镜的截面图。 图4说明隐形眼镜的子午线。 图5说明隐形眼镜的表面图的实例。
具体实施例方式
已发明了测量镜片和/或镜片模具、设计镜片和制造镜片的新方法。本发明的方法准 许测量一个或一个以上镜片而无需用检验装置或仪器切割所述镜片或接触所述镜片。通 过使用本发明的方法，可确定尤其例如镜片厚度和镜片表面形状等镜片特征。本发明的 方法使用光学相干断层成像术(OCT)系统以产生正被测量的镜片的一个或一个以上图 像，如本文描述。
OCT是产生光学反射率的高分辨率横截面图像的已知生物组织光学扫描技术。OCT 是基于使用低相干干涉仪(迈克尔森(Michelson)干涉仪)的原理，其中从反射信号的 时间延迟萃取关于各种生物结构的距离信息。OCT系统能够以微米分辨率提供生物组织 的图像。
如所属领域的技术人员所理解，OCT系统可将宽带超发光二极管(SLD)用作光源 来发射光。可将所发射的光导向干涉仪，例如常规的迈克尔森干涉仪。可使用光束分裂 器从所发射的光获得两个光束。 一个光束称为样本光束。所述样本光束通常聚焦在正被 成像的物体上。第二光束可称为参考光束。所述参考光束被导向到镜面。
样本光束穿透正被成像的材料，且可接着在其与具有不同反射率的材料或材料部分交互时向后反射或散射。检测器装置组合从样本路径向后反射的光和参考光束的反射 光。当样本路径反射光束与参考路径反射光束之间的光学路径差在光源的相干长度内时 发生干涉。
OCT系统用光束执行一系列扫描。轴向或纵向扫描通常称作A扫描。所述A扫描 提供单个维度中的数据。然而，当在连续或相邻横向点处获得一个以上A扫描时，可组 合各个扫描以提供二维数据。现有OCT系统的轴向分辨率仅受光源的相干长度限制。 现有OCT系统的横向分辨率受光束直径限制。
先前已描述了 OCT系统且公开可用。OCT系统的一个实例为OCT扫描仪(美国加 州圣莱昂纳多的汉弗莱仪器公司(Humphrey Instruments, Inc., San Leandro, CA))，如题 为"光学相干断层成像术角膜映射设备(Optical coherence tomography corneal mapping apparatus)"的第5,491,524号美国专利中描述。另一 OCT系统被称为海德堡视网膜断层 成像术(HRT;德国海德堡的海德堡制造有限公司(Heidelberg Engineering GmbH, Heidelberg, Germany)),如题为"用于物体成像的设备(Apparatus for imaging an object)" 的第5,170,276号美国专利中描述。又一 OCT系统被称为可从卡尔.蔡司医疗技术公司 (Carl Zeiss Meditec)(加拿大都柏林)购得的维尚特(Visante) OCT系统。
维尚特OCT系统已被开发且描述为用于对眼睛的前房成像。其使用1300 nm波长 的光源以用最小散射提供穿过眼睛巩膜和虹膜的所需穿透。
这些公开可用的OCT系统在时域中起作用，且具有约3微米的轴向分辨率和从约 15至20微米的横向分辨率。这些系统可在约4秒内产生由约600个A扫描组成的单个 图像。
已描述了另一OCT系统，其相对于时域OCT系统具有改进的灵敏性，且相对于现 有系统具有更短的获取时间。这些OCT系统被称作频谱光学相干断层成像术(SOCT) 系统。SOCT系统可实时产生三维图像。与SOCT系统相关联的高速成像可有助于减少 可能出现的运动假象。最近已描述了一种SOCT系统，其用以评估配合在患者上的隐形 眼镜(卡路兹尼(Kaluzny)等人的"频谱光学相干断层成像术隐形眼镜实践中的新 成像技术(Spectral optical coherence tomography: a new imaging technique in contact lens practice.)",眼科生理学学报(Ophthal. Physiol. Opt.)， 26:127-132， 2006年)。
如本文描述，已发明了使用OCT系统来测量镜片的方法。如本文使用，镜片是指 除眼睛镜片或眼睛角膜以外的装置。因此，镜片可为视力校正镜片，或光学仪器或装置 的镜片，或诊断仪器或装置的镜片。
在一个实施例中，用于镜片的度量衡学方法包含使用OCT系统对镜片成像，以获
7得所述镜片的至少一个图像。所述镜片选自由视力校正镜片、光学仪器镜片、诊断仪器 镜片和其组合组成的群组。
OCT系统还可在镜片设计和/或镜片制造中使用。因此，本发明还涉及镜片设计方 法和镜片制造方法。
举例来说，本发明的另一实施例包括一种设计镜片的方法，其包含检验从用OCT 系统成像的第一镜片的至少一个图像获得的信息，且使用所述第一镜片的检验信息设计 第二镜片。
在另一实施例中， 一种制造镜片的方法包含在镜片制造期间检验从用OCT系统成 像的镜片的至少一个图像获得的信息，且使用所述镜片的检验信息控制所生产的镜片的 质量。OCT系统的使用可有助于在制造过程期间对所生产的镜片的质量控制。至少在某 些实施例中，可了解OCT系统的使用提供对包括隐形眼镜等镜片的"流线"质量控制。 举例来说，通过在镜片制造线中包括一个或一个以上OCT成像站，可针对适当特征(例 如厚度轮廓、倍率、曲率等)生产和检查例如隐形眼镜等镜片，而在制造过程中没有实 质性的停工时间或延迟。包括OCT系统作为质量控制组件或位于质量控制站中的本发 明方法的实施例可包括基于通过OCT系统获得的图像来接受或拒绝经成像镜片或一批 镜片的步骤。另外或作为替代方案，方法可包括将经成像镜片或对应于经成像镜片的一 批镜片分类成一个或一个以上类别的步骤。举例来说，如果使用OCT系统对一批镜片 中的一镜片成像(如本文描述)，且被确定为具有与起初既定的光学倍率不同的光学倍 率，则所述批镜片可被分类成具有相同光学倍率(与既定光学倍率相对)的镜片类别， 且仍可使用而不被拒绝。因此，与由不包括OCT成像组件的制造线获得的镜片的良率 相比，OCT图像的使用可有助于增加正被制造的可接受镜片的良率。举例来说，使用本 发明方法的临床可接受的隐形眼镜的良率对于预萃取或预水合的隐形眼镜来说可大于 95%,对于水合的非硅酮水凝胶隐形眼镜来说可大于80%，且对于硅酮水凝胶隐形眼镜 来说可大于20%。在某些方法中，临床可接受的水合硅酮水凝胶隐形眼镜的良率可大于 40%、大于50%、大于60%、大于70%、大于80%或大于90%。
本发明的方法使用一个或一个以上OCT系统来产生一个或一个以上镜片或镜片模 具(从其获得镜片)的一个或一个以上图像。接着可检验所述镜片图像以测量所述镜片 的一个或一个以上特征，例如物理特征、光学特征等。OCT系统可为常规的OCT系统， 例如本文描述的公开可用的OCT系统，或者OCT系统可为SOCT系统，如上文描述。
在实践本发明的方法中，可使用OCT系统来提供多种不同镜片的图像。举例来说， 某些方法可使用OCT系统以对视力校正镜片或眼屈光校正装置成像。可用OCT系统成像的镜片的实例包括(但不限于)隐形眼镜、人工晶状体、角膜覆盖镜片、角膜镶嵌镜 片和眼镜片。在本文揭示的某些特定实施例中，本发明的方法中所使用的镜片为隐形眼 镜。
根据本发明的方法成像的隐形眼镜可由多种材料形成，且可具有所需的设计特征。 举例来说，本发明的隐形眼镜可理解为水凝胶镜片，或者水可膨胀的镜片或吸水膨胀的 镜片。 一些水凝胶镜片可能没有硅，例如基于聚(2-羟乙基丙烯酸脂)(聚HEMA)的 镜片，如所属领域的技术人员所理解。其它水凝胶镜片可包括含硅成分或含硅酮成分， 举例来说，本发明的隐形眼镜可为硅酮水凝胶隐形眼镜。可用于本发明隐形眼镜的硅酮 水凝胶材料的实例包括具有Lotrafilcon (例如Lotrafilcon A;视康(Ciba Vision))、 Balafilcon (例如Balafilcon A;博士伦(Bausch & Lomb))、 Galyfilcon (例如Galyfilcon A;卫康(Vistakon))或Comfilcon (例如Comfilcon A:酷柏(Cooper Vision))的美国 采用的名称(USAN)的材料。用以制造隐形眼镜的适合材料的额外实例包括(但不限 于)etafilconA、 genfilconA、 senofilconA、 lenefilconA、 lotrifilcon B或polymacon。
使用本发明的方法成像的隐形眼镜可为球面隐形眼镜或非球面隐形眼镜。另外，所 述隐形眼镜可为选自由单焦点隐形眼镜、多焦点隐形眼镜(包括双焦点隐形眼镜)、复 曲面隐形眼镜和其组合组成的群组的镜片。在某些实施例中，用本发明的方法成像的隐 形眼镜包括波前像差校正或縮径隐形眼镜。
如本文论述，本发明的方法使用一个或一个以上OCT系统以提供或获得镜片的图 像，所述镜片包括视力校正镜片，例如隐形眼镜。可分析所述镜片或所述镜片的图像以 测量镜片的一个或一个以上特征。因此，本发明的方法的实施例可理解为镜片度量衡学 方法，且在镜片为视力校正镜片(例如隐形眼镜)的实施例中，本发明的方法的实施例 可理解为隐形眼镜度量衡学方法。OCT系统的使用和从其获得的图像可用于镜片(例如 隐形眼镜)的设计。因此，本发明的方法的实施例可理解为设计镜片的方法或设计隐形 眼镜的方法。另外或作为替代方案，OCT系统和从其获得的图像可用于镜片(例如隐形 眼镜)的制造。因此，本发明的方法的实施例可理解为制造镜片的方法或制造隐形眼镜 的方法。
在镜片度量衡学方法的至少一个实施例中，所述镜片为视力校正镜片，且使用OCT 系统在不与个体(例如人)的眼睛接触时对所述镜片成像。举例来说，可使用OCT系 统在视力校正镜片不与人眼的一部分(例如眼睛角膜)接触时对所述镜片成像。能够在 视力校正镜片(例如隐形眼镜或其它软性柔性镜片)不与人眼接触时对视力校正镜片成 像使得能够测量或确定镜片的某些特征，所述特征原本由于眼睛与镜片的交互而无法精确确定。举例来说，相信与未放置于角膜表面上的镜片相比，镜片(例如隐形眼镜)在 放置于眼睛的外部角膜表面上时将具有不同的曲率和轮廓。因此，在镜片(例如隐形眼 镜不与眼睛接触时使用OCT系统来对镜片)成像可能是有利的。另外，通过对不与眼 睛接触的镜片成像，有可能避免运动引起的假象，其与眨眼和其它眼睛状况相关联。即 使当使用常规OCT系统而非SOCT系统时，也可消除或减少这些假象或失真，如本文 描述。虽然本发明的方法的实施例可对不与眼睛接触的镜片成像，但其它实施例可准许 在与个人眼睛接触时对视力校正镜片成像。举例来说，设计视力校正镜片(例如隐形眼 镜)的方法可包含在镜片与人眼或眼睛的一部分接触时使用OCT系统对所述镜片成像。 类似地，制造视力校正镜片(例如隐形眼镜)的方法可包含在镜片与人眼或眼睛的一部 分接触时使用OCT系统对所述镜片成像。此些方法可包括额外步骤(如本文论述)，其 在针对配合在眼睛上的镜片用OCT系统检验隐形眼镜时不存在。另外，OCT系统可用 以测量其它镜片，例如角膜覆盖镜片(即，结构上放置在眼睛的角膜上皮与鲍氏薄膜之 间的镜片)和角膜镶嵌镜片(即，结构上放置在眼睛基质内的镜片)，同时此些其它镜 片与眼睛的一部分接触。
在其中对镜片进行体外成像(即，在不接触眼睛时)的本发明方法的实施例中，可 在容器中对所述镜片成像。举例来说，可在具有至少一个大体上或完全透明的侧壁的容 器中对镜片成像，以准许通过OCT系统对位于其中的镜片成像。在另外的实施例中， 可将所述镜片放置在位于容器中的大量液体内。举例来说，镜片可位于含水液体(例如 水，包括去离子水)或缓冲溶液(例如缓冲的盐溶液)中。所述容器可被密封或可具有 开口。在某些实施例中，在位于试管的大量水中对隐形眼镜成像。
虽然本发明的方法可经实践以对处于水合状态的镜片(例如隐形眼镜)(例如吸水 部分膨胀或完全膨胀的镜片)成像，但本发明的方法还可经实践以对未水合的镜片成像。 举例来说，方法可包含使用OCT系统对镜片(例如隐形眼镜)成像，其中所述镜片尚 未水合或已脱水。举例来说，可在以下时间使用OCT系统对隐形眼镜成像在脱模程 序之后，例如在隐形眼镜与镜片模具中的一个模具部件接触时；在脱镜片的程序之后，
例如在隐形眼镜已与模具部件分离时；在萃取程序之后且在用水进行水合之前；和/或在 水合程序和使水合镜片脱水的脱水程序之后。
用于本发明方法的OCT系统提供镜片的至少一个图像。在包括镜片度量衡学方法、
镜片设计方法和镜片制造方法的某些实施例中，所述至少一个图像可选自由镜片表面图 像、镜片截面图像和其组合组成的群组。举例来说，图像可为前镜片表面图像、后镜片 表面图像或所述两者。因此，通过本发明的方法，可精确测量镜片的各种特征，例如镜片厚度、镜片形状等。与现有的镜片度量衡学方法相比，本发明的度量衡学方法能够在 无需切割镜片的情况下和在无需接触镜片的情况下提供镜片(例如隐形眼镜)的一个或 一个以上特征的测量。因此，可在由个人使用所述镜片之前确定和评估所述镜片的"天 然"物理和/或光学特征。
在包括隐形眼镜度量衡学方法、隐形眼镜设计方法和隐形眼镜制造方法的本发明方 法的某些实施例中，所述方法还可包含确定正被成像的镜片的镜片特征。举例来说，方 法可包含确定选自由镜片厚度、镜片形状、镜片曲率、镜片倍率、镜片边缘轮廓和其组 合组成的群组的镜片特征。在额外实施例中，所述方法可包含确定选自由镜片的厚度轮 廓、镜片的背表面形状、镜片的前表面形状和其组合组成的群组的镜片特征。所述确定 可包括从所述经成像镜片的一个或一个以上图像测量一个或一个以上此些特征的一个 或一个以上步骤。举例来说，OCT系统可用以提供一个或一个以上图像，例如镜片(例 如隐形眼镜)的计算机化或数字图像，且可以由人手动或使用机器自动地检验所得图像， 以确定上述特征中的一者或一者以上。
在至少一个特定实施例中， 一种方法(包括镜片度量衡学方法)包含沿镜片的子午 线确定所述镜片的镜片厚度轮廓，所述子午线选自由0度子午线、30度子午线、45度 子午线、90度子午线、135度子午线、150度子午线、180度子午线、210度子午线、225 度子午线、270度子午线、300度子午线、315度子午线和其组合组成的群组。可在镜片 位于眼睛上(例如，体内)或在镜片不接触眼睛(例如，体外)时实践此些方法。镜片 的不同子午线是所属领域的技术人员所理解的，其中一些子午线的实例在图4中说明。
本发明方法的某些实施例通过将宽带光(例如由OCT系统提供)导向正被成像的 镜片来对镜片进行成像。如果需要提供具有较窄波长的光，则可对宽带光进行滤波。这 些或其它实施例可包含将红外或近红外激光光或能量导向正被成像的镜片。举例来说， 在某些方法中，从超发光二极管以从约800 nm到约1400 nm的波长且以从约200微瓦 到1毫瓦的功率发射光。在其它方法中，用于成像的光的功率可大于1毫瓦。举例来说， 在某些方法中，所发射光的功率可高达50毫瓦。与生物组织成像(例如视网膜和角膜 OCT成像)或体内成像相比，通过本发明的体外方法，可使用比在体内使用时大的功率 的光，因为不存在损害患者的生物组织的危险。在某些方法中，光的功率从约300微瓦 到约40毫瓦。举例来说，光的功率可在约400微瓦与约30毫瓦之间，在约500微瓦与 20毫瓦之间，或在600微瓦与IO毫瓦之间。或者，所发射光的功率可小于50毫瓦、小 于40毫瓦、小于30毫瓦、小于20毫瓦、小于10毫瓦、小于5毫瓦或小于2毫瓦。可 从光源以任何以上功率发射光。另外，可使用衰减器来衰减光，以使光强度从较大功率减少到可用以获得图像的功率。另外，其它方法可使用一种以小于800 nm或大于1400 nm的波长的光对镜片或镜片模具进行成像的OCT系统。在此类方法中，可能需要使用 光传感器，其感测这些其它波长的光。使用本发明的方法成像的镜片的轴向分辨率为从 约1微米到约100微米，例如从约2微米到约20微米或从约3微米到约10微米；且横 向分辨率可小于约IOO微米，例如约80微米，或约70微米，或约50微米，或约25微 米，或更少。
本发明的方法还可包括检查镜片缺陷的一个或一个以上步骤。举例来说，通过检验 由OCT系统提供的镜片的图像，可识别一个或一个以上镜片缺陷，所述镜片缺陷可充 当镜片对于其既定目的为不可接受的指示。举例来说，可检查所述镜片或镜片图像是否 有气泡、表面不规则性(例如波纹等)、裂缝、碎片、不透明性和所属领域的技术人员 所理解的其它缺陷。
如本文中所论述，本发明的方法包括使用视需要包括SOCT系统在内的一个或一个 以上OCT系统设计镜片的方法。举例来说，实施例涉及设计视力校正镜片的方法。
一种设计视力校正镜片的方法包含检验从用OCT系统成像的第一视力校正镜片的 至少一个图像获得的信息，且使用所述第一视力校正镜片的检验信息设计第二视力校正 镜片。在某些实施例中，视力校正镜片为隐形眼镜，包括硅酮水凝胶隐形眼镜。所述检 验信息可包括任何镜片特征或特征组合。在某些实施例中，所述检验信息选自由镜片形 状、镜片曲率、镜片倍率、镜片厚度轮廓、镜片前表面形状、镜片后表面形状、镜片边 缘轮廓和其组合组成的群组。
所述设计方法还可包括使用OCT系统确定人角膜的形状的步骤。另外，设计视力 校正镜片的方法可包括检验隐形眼镜在人眼上的配合和基于所述镜片配合来设计第二 隐形眼镜。举例来说，如果第一镜片的镜片配合为可接受的，则可将第二隐形眼镜设计 成具有相同或大体上相同的配合。或者，如果第一镜片的镜片配合为不可接受的，则可 将第二隐形眼镜设计成具有与第一镜片相比更好或更舒适的配合。
作为一实例，隐形眼镜设计方法可包含以下步骤中的一者或一者以上确定或测量 患者的角膜表面拓扑以产生可用计算机操纵的角膜表面拓扑信息；在计算机中提供患者 的泪液膜信息或数据；基于角膜表面拓扑信息、泪液膜信息或所述两者而设计后隐形眼 镜表面；基于患者的处方和/或计算机中存在的信息而设计隐形眼镜的厚度和前隐形眼镜 表面；使用OCT系统验证或确认隐形眼镜厚度；以及其组合。举例来说，可使用OCT 系统来确认特定设计的隐形眼镜具有所需特性。
另外，方法可包含收集隐形眼镜的表面数据。举例来说，可确定前表面拓扑、后表面拓扑或所述两者。可确定隐形眼镜的光学倍率，例如使用从OCT图像获得的厚度数 据、表面拓扑数据和其组合来自动计算隐形眼镜的光学倍率。
本发明的方法还包括制造镜片的方法，如本文描述。在某些实施例中，所述制造方 法用以生产视力校正镜片。举例来说，在一些特定实施例中，正被制造的镜片可为角膜 覆盖镜片或隐形眼镜。本发明的制造方法可包括用车床加工镜片、旋铸模制镜片或铸造 模制镜片。
在某些特定实施例中，镜片为铸造模制的隐形眼镜或铸造模制的角膜覆盖镜片。
如所属领域的技术人员所了解，本发明的方法可包括一个或一个以上额外步骤，例 如铸造模制程序的步骤。举例来说，制造镜片(例如隐形眼镜)的某些方法包括将可聚 合镜片形成材料放置于镜片模具中，在镜片模具中固化可聚合镜片形成材料，将镜片模 具脱模以产生具有聚合镜片产品的模具部件，使聚合镜片产品从镜片模具的模具部件脱 镜片，从已脱镜片的聚合镜片产品萃取可萃取组份，水合已脱镜片的聚合镜片产品，检 查从镜片模具获得的水合镜片，将镜片封装在封装的大量液体中，对位于密封封装内的 镜片进行消毒。本发明方法的实施例还可包括先前步骤的一个或一个以上组合。
另外或作为替代方案，本发明的制造方法还可包括使用OCT系统对镜片模具或镜 片模具部件成像的步骤。举例来说，在包括模制镜片(例如隐形眼镜)的镜片制造过程 期间，可随时间发生的镜片模具中的变化可能会影响从其获得的镜片的质量和良率。本 发明方法的实施例可包含对镜片模具(例如两件式镜片模具)的单个模具部件成像，或 单独对镜片模具的两个模具部件成像。额外实施例可包含对适用于形成镜片的整个模具 成像。作为实例，通过使用本发明的方法，有可能测量单个模具部件的曲率，尤其例如 界定模具部件区的镜片表面的曲率、镜片模具的镜片形空腔的厚度、镜片模具或镜片模 具部件的厚度。测量镜片模具的这些和其它特征可有助于制造镜片(例如隐形眼镜)。 举例来说，镜片模具厚度随时间的变化可影响用以生产镜片的可聚合材料的固化。通过 使用本发明的方法，可监视所述镜片模具的质量以持续生产大量可接受的镜片。
如图1中展示，使用维尚特OCT系统对隐形眼镜IO成像以提供隐形眼镜的截面的 图像。可用其它OCT系统在体外获得隐形眼镜的类似截面图像。例如图l所说明的图 像可用以确定隐形眼镜的厚度轮廓。
通过使用OCT图像(例如图1或图3中所说明的图像)，可获得隐形眼镜的数字或 计算机化表示。此些表示可提供例如可有助于镜片设计和制造的表面特征和形状等信 息。另外，所述表示可用于确定镜片的曲率，尤其例如镜片的基本曲线。举例来说，通 过使用软件和自动化的计算机例行程序，可对图像进行伪彩色编码，以提供经成像镜片
13表面的视觉可识别区，例如厚度信息、空间特征等。
在图2中说明隐形眼镜的数字表示的实例。所述表示包括说明沿许多子午线的镜片 厚度的计算机生成代码。可制备从OCT截面图像获得的数字镜片表示或镜片图像，且 其看起来类似于图2中所说明的那些。
如图3中所示，在隐形眼镜位于人眼的角膜14上时使用维尚特OCT系统对隐形眼 镜12成像。可使用其它OCT系统(包括SOCT系统)在体内获得其它隐形眼镜的类似 截面图像。此类体内图像可用以基于相对于人角膜的镜片形状和镜片配合来帮助设计其 它隐形眼镜。
在图5中说明隐形眼镜的数字表示的另一实例。所述表示尤其包括镜片表面拓扑信 息和镜片曲率信息。此外，可将此表示编码为包括镜片厚度信息。可制备从OCT截面 图像获得的数字镜片表示或图像，且其看起来类似于图5中所说明的那些。
在一个实施例中， 一种方法包含提供一OCT系统或多个OCT系统。举例来说，可 从公开可用的来源获得所述OCT系统。可将镜片(例如隐形眼镜或其它视力校正镜片) 放置于含有大量液体(例如水)的容器内。将具有镜片的容器放置于OCT系统的光路 径内。人或计算机或者所述两者操作OCT系统以执行对位于容器内的镜片的多个光学 区段扫描。由计算机收集从其获得的数据且可在计算机监视器或其它显示装置上显示。 可使用软件来分析所述数据并提供在本发明的方法中有用的图像。可检验所述图像以确 定厚度轮廓、边缘轮廓、表面设计、表面曲率等，其接着还可用于额外隐形眼镜的设计 和制造。因此，通过本发明的方法，可设计具有改进的患者舒适度的镜片，且可获得由 于提高的质量控制具有改进的良率的镜片。
鉴于本文的揭示内容，本发明方法的某些实施例可理解为包含使用不同于SOCT系 统的OCT系统对镜片(例如隐形眼镜)成像、基本上由其组成，或由其组成。
虽然本文的揭示内容指代某些特定实施例，但应理解，以实例方式而非以限制方式 呈现这些实施例。虽然论述了示范性实施例，但先前详细描述意在解释为涵盖所述实施 例的所有修改、替代方案和等效物，只要其可处于权利要求书所界定的本发明的精神和 范围内。
上文已引用了许多公开案和专利。所引用的公开案和专利中的每一者均以全文引用 的方式并入本文中。
权利要求
1. 一种用于镜片的度量衡学方法，其包含使用光学相干断层成像术系统对视力校正镜片、光学仪器镜片或诊断仪器镜片进行成像，以获得所述镜片的至少一个图像。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述镜片为视力校正镜片。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中所述镜片为隐形眼镜、人工晶状体、角膜覆盖镜 片、角膜镶嵌镜片或眼镜片。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中所述镜片为隐形眼镜。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中所述镜片为视力校正镜片，且在所述镜片不与个 人的眼睛接触时对所述镜片进行成像。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中在容器中对所述镜片进行成像。
7. 根据权利要求5所述的方法，其中在将所述镜片放置于容器中的大量液体中时对所 述镜片进行成像。
8. 根据权利要求1所述的方法，其中所述镜片为视力校正镜片，且在所述镜片与个人 的眼睛接触时对所述镜片进行成像。
9. 根据权利要求1所述的方法，其中所述镜片为水合镜片或未水合镜片。
10. 根据权利要求l所述的方法，其中所述镜片的所述至少一个图像包括选自由镜片表 面图像、镜片截面图像和其组合组成的群组的图像。
11. 根据权利要求IO所述的方法，其中所述图像为选自由前镜片表面图像和后镜片表 面图像组成的群组的镜片表面图像。
12. 根据权利要求1所述的方法，其中在不切割所述镜片的情况下或在不使所述镜片与 所述光学相干断层成像术系统的一部分接触的情况下执行所述成像。
13. 根据权利要求1所述的方法，其中使用不同于频谱光学相干断层成像术系统的光学 相干断层成像术系统来执行所述成像。
14. 根据权利要求1所述的方法，其中所述成像包含将宽带光导向正被成像的所述镜 片。
15. 根据权利要求1所述的方法，其中所述成像包含将红外激光导向正被成像的所述镜 片。
16. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包含使用所述镜片的所述至少一个图像来确 定选自由所述镜片的镜片厚度、所述镜片的镜片形状、所述镜片的镜片曲率、所述镜片的镜片倍率、所述镜片的镜片边缘轮廓和其组合组成的群组的镜片特征。
17. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包含使用所述镜片的所述至少一个图像来确 定选自由所述镜片的厚度轮廓、所述镜片的背表面形状、所述镜片的前表面形状和 其组合组成的群组的镜片特征。
18. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包含沿所述镜片的子午线确定所述镜片的镜 片厚度轮廓，所述子午线选自由0度子午线、30度子午线、45度子午线、90度子 午线、135度子午线、150度子午线、180度子午线、210度子午线、225度子午线、 270度子午线、300度子午线、315度子午线和其组合组成的群组。
19. 根据权利要求l所述的方法，其中所述镜片为球面隐形眼镜或非球面隐形眼镜。
20. 根据权利要求1所述的方法，其中所述镜片为单焦点隐形眼镜、多焦点隐形眼镜或 复曲面隐形眼镜。
21. 根据权利要求1所述的方法，其中所述镜片为硅酮水凝胶隐形眼镜。
22. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包含使用所述镜片的所述至少一个图像检查 所述镜片的缺陷。
23. —种设计视力校正镜片的方法，其包含检验从使用光学相干断层成像术系统成像的第一视力校正镜片的至少一个图像 获得的信息，以及使用所述第一视力校正镜片的所述检验信息来设计第二视力校正镜片。
24. 根据权利要求23所述的方法，其进一步包含使用所述光学相干断层成像术系统来 确定人的角膜的形状。
25. 根据权利要求23所述的方法，其中所述视力校正镜片为隐形眼镜。
26. 根据权利要求23所述的方法，其中所述检验信息选自由镜片形状、镜片曲率、镜 片倍率、镜片厚度轮廓、镜片前表面形状、镜片后表面形状、镜片边缘轮廓和其组 合组成的群组。
27. —种制造镜片的方法，其包含检验在镜片制造期间从使用光学相千断层成像术系统成像的所述镜片的至少一 个图像获得的信息，以及使用所述镜片的所述检验信息来控制所生产的镜片的质量。
28. 根据权利要求27所述的方法，其中所述镜片为视力校正镜片。
29. 根据权利要求28所述的方法，其中所述镜片为角膜覆盖镜片或隐形眼镜。
30. 根据权利要求27所述的方法，其进一步包含选自由以下步骤组成的群组中的步骤将可聚合镜片形成材料放置于镜片模具中、在镜片模具中固化可聚合镜片形成材 料、将镜片模具脱模以产生具有聚合镜片产品的模具部件、使聚合镜片产品从镜片 模具的模具部件脱镜片、从已脱镜片的聚合镜片产品萃取可萃取组份、水合已脱镜 片的聚合镜片产品、检查从镜片模具获得的水合镜片、将镜片封装在封装中的大量 液体中、对位于密封封装内的镜片进行消毒和其组合。
31. 根据权利要求27所述的方法，其进一步包含选自由以下步骤组成的群组中的步骤 使用所述检验信息来接受所述经成像镜片或类似于所述经成像镜片的一批镜片、拒 绝所述经成像镜片或类似于所述经成像镜片的一批镜片、对所述经成像镜片或类似 于所述经成像镜片的一批镜片进行分类和其组合。
32. 根据权利要求27所述的方法，其进一步包含使用光学相干断层成像术系统获得镜 片模具的至少一个图像，以用于生产镜片或其一部分。
全文摘要
本发明揭示用以测量镜片的光学相干断层成像术(OCT)系统。本发明的方法使用OCT系统来获得镜片的一个或一个以上图像。举例来说，OCT系统可用以获得视力校正镜片或非视力校正镜片的截面图像、表面图像或截面图像与表面图像的组合，所述视力校正镜片例如为隐形眼镜、人工晶状体、角膜覆盖镜片、角膜镶嵌镜片和眼镜片，且所述非视力校正镜片例如为光学仪器和诊断仪器镜片。所述图像可用以确定所述镜片的特征，尤其例如表面形状、厚度、曲率、镜片倍率和边缘轮廓。本发明的方法包括镜片度量衡学方法、镜片设计方法和镜片制造方法。
文档编号G02C7/02GK101454708SQ200780019278
公开日2009年6月10日 申请日期2007年5月23日 优先权日2006年5月25日
发明者阿瑟·巴克, 魏建平 申请人:库柏维景国际控股公司