CN100476511C - 利用电激活综合屈光检查仪来校正视力的方法和设备 - Google Patents

Abstract

公开了一种利用电激活综合屈光检查仪来测量病人的视力处方的电激活综合屈光检查仪和方法。所述电激活综合屈光检查仪包括可分别寻址的电激活透镜串。当将电功率施加到透镜两端时，所述透镜具有或正或负的光焦度。当病人通过综合屈光检查仪观看时，每一个透镜提供作为透镜串的净光焦度的一部分的光焦度。可以通过改变在透镜串中的不同透镜两端的电功率的分布以提供增加或减少的光焦度，可以对综合屈光检查仪的光焦度进行增量调节，直到病人实现了所需水平的清楚度和已经确定了视力处方为止。

Description

利用电激活综合屈光检查仪来校正视力的方法和设备

技术领域

本发明涉及视力校正领域，更具体地，涉及一种利用电激活综合屈光检查仪来校正视力的设备和方法。

发明内容

本发明公开了利用电激活综合屈光检查仪来确定视力处方(“视力处方”源于“vision prescription”，下文中的术语“处方”均来源于英文术语“prescription”)的系统和方法。用于确定视力处方的本发明的电激活综合屈光检查仪包括串联地可分别寻址的电激活透镜、以及与每一个电激活透镜相连的功率源，以便将电位施加到每一个电激活透镜的两端，并且在每一个电激活透镜中创建正、负或中性光焦度。

本发明还公开了一种使用电激活综合屈光检查仪来确定视力处方的方法。该方法使用一种电激活综合屈光检查仪，包括串联地可分别寻址的电激活透镜、以及与每一个电激活透镜相连的功率源，以分别在每一个电激活透镜中创建正、负或中性光焦度之一。该方法包括将电功率提供给至少一个电激活透镜以在一连串的电激活综合屈光检查仪中产生除了0屈光度之外的净光焦度，分别改变去往每一个电激活透镜的电功率，以创建到病人眼中的净光焦度的增量变化，直到实现了所需的视力校正水平为止，并且记录与在所需视力校正水平处的透镜串的净光焦度相对应的视力处方。应该意识到，在一些情况下，适当的光焦度可以是零屈光度。

现在将参考如附图所示的典型实施例来更详细地描述本发明的方案。

附图说明

图1示出了根据本发明典型实施例的电激活眼镜；

图2示出了根据本发明另一典型实施例的电激活综合屈光检查仪；

图3示出了根据本发明典型实施例的电激活综合屈光检查仪的透镜串；

图4示出了根据本发明另一典型实施例的电激活综合屈光检查仪的透镜串；

图5a和5b示出了在本发明的典型实施例中使用的固定图案像素化电激活透镜；

图6示出了包括精细像素化和固定图案像素化电激活透镜的、根据本发明典型实施例的电激活综合屈光检查仪的透镜串；

图7是根据本发明典型实施例的综合屈光检查仪的一连串精细像素化透镜；

图8是根据本发明典型实施例的用于校正散光误差的固定图案像素化电激活透镜；

图9a和9b示出了根据本发明典型实施例的用于校正散光误差的精细像素化电激活透镜；

图10a示出了用于发散像素化电激活透镜的空间电压分布图；

图10b示出了用于收敛像素化电激活透镜的空间电压分布图。

具体实施方式

用于确定视力处方的传统设备典型地涉及机械综合屈光检查仪，其使用由验光师或其他眼睛护理专家在病人的眼前机械或机电地移动的具有不同球面和柱焦度的透镜。在病人通过透镜来看视力检查表的同时，可以在病人的眼前翻转或旋转综合屈光检查仪的各种透镜。然后，可以根据这些透镜的光焦度为病人确定视力处方，这给病人提供了针对每一只眼的令人满意且适当的视力校正。

本发明的典型实施例涉及一种电激活综合屈光检查仪和用于确定病人的视力处方的用途。由“综合屈光检查仪”来表示用于测量和校正个人的视力的眼科仪器，包括诸如已知为折射器的设备。综合屈光检查仪包括串联的电激活透镜。每一个电激活透镜是可单独寻址的，从而每一个电激活透镜可以具有独立于串联的其他透镜的光焦度。每一个透镜的光焦度可以是正的、负的或无(中性)光焦度。由该特定电激活透镜两端所创建的电位、在每一个电激活透镜中分别改变光焦度。该综合屈光检查仪还包括与电激活透镜相连的功率源以在各种电激活透镜的两端创建电位。

电激活透镜包含可以用于改变透镜的光焦度的电激活材料。电激活材料包括具有可修正的折射率的材料，例如向列液晶，当将电位施加到其上时按照特定的方式来定向。当将电位施加到包含电激活材料的透镜的区域两端时，定向中的改变导致了材料的折射率的变化，并且相应地，导致了透镜的光焦度的改变。

每一个电激活透镜是可分别寻址的，从而可以将一个电功率施加到一个电激活透镜的两端，而将不同的电位(或没有电位)施加到串联的一个或多个其他电激活透镜的两端。每一个透镜的光焦度是加性的，并且每一个均具有不同的光焦度的透镜串创建了等于每一个单独透镜的光焦度的和的净光焦度。

在本发明的一些实施例中，可以使电激活透镜精细像素化。在这些实施例中，将电激活材料分离为网格以创建多个精细像素。精细像素的网格可以覆盖透镜中的任何区域，从而对透镜进行完全、大部分、或局部地像素化。

每一个精细像素与独立电极相连，并且是可分别寻址的，从而不仅可以将不同的电位施加到串联的不同透镜上，而且可以通过激活特定的精细像素而不激活其他像素，将不同的电位施加到相同透镜的不同区域。这尤为利于测量和校正非传统折射误差或更高阶的像差，例如慧形像差、球面像差等。

应该意识到，在一个优选实施例中，将精细像素化电激活透镜与可分别寻址的固定图案像素化电激活透镜组合起来使用。在这种情况下，可分别寻址的固定图案像素化电激活透镜针对所需的光焦度的绝大部分进行测量和校正，而精细像素化电激活透镜针对更高阶的像差进行测量和校正。在其他实施例中，将精细像素化电激活透镜与多个传统透镜组合起来使用。在这些实施例中，传统透镜针对传统折射误差进行测量和校正，而精细像素化电激活透镜针对更高阶的像差进行校正。还可以使用其来细调由传统透镜校正后的眼睛的球面或散光误差。

典型地，使串联在一起的透镜之间的距离最小化，优选地将透镜彼此相邻地、串联地堆叠在一起。减小透镜之间的距离减小了病人通过所述透镜串观看时的变形。另外，使这些透镜彼此相邻地堆叠可以允许构建更薄的综合屈光检查仪，仅需要与透镜自身的宽度一样厚。然而，当堆叠透镜时，必须考虑在透镜之间提供足够的电绝缘以防止一个电激活透镜的电场实质上影响相邻电激活透镜的电场。为了减轻这一效果，可以由地平面层对这些透镜进行分离。

电激活综合屈光检查仪可以包括单串的透镜，病人可以利用任一只眼通过其观看，典型地一次只用一只眼，因此总是确定病人的单眼视觉需要。然而，在优选实施例中，对综合屈光检查仪进行设置，从而通过测量和校正病人的单眼和双眼折射误差之一或两者来确定病人的单眼和双眼视力需要之一或两者。

优选地，综合屈光检查仪包括单独的两串透镜，一串针对每一只眼，其按照并排方式排列，从而两只眼可以被单独或一起检查，而无需移动病人或综合屈光检查仪中的任一个。通过阻止视线通过未正在进行检查的眼睛的透镜串，例如，通过利用诸如眼罩或遮蔽罩等不透明物体来覆盖透镜串的一端，可以对单只眼睛进行检查。包括两串透镜的综合屈光检查仪还具有以下优点：同时测量和校正两只眼的病人的视力校正值，还已知为双眼视力。这可以确保当病人正在用两只眼来观看时(这通常是正常视力中的情况)，针对每一只眼测量到的视力校正值仍然是校正测量值。还可以允许病人确认新的视力处方将如何出现。

可以将综合屈光检查仪的电激活透镜附加或包含在框架或其他类型的支撑内以形成单个单元，其可以容易地移动到病人的视线内或外。由于在本发明的特定实施例中减少或消除了将透镜机械地旋转到透镜串之内或之外的需要，可以将所述透镜串设置在框架内，例如，病人在如图1所示的折射过程期间可以佩戴的眼镜框。综合屈光检查仪100包括两个透镜串120、130，每一个均创建为适配在综合屈光检查仪框架110内。综合屈光检查仪110可以容易地由病人101佩戴，而每一串内的透镜通过充当功率源的一束导线140与控制单元150相连，并且向透镜串120、130中的每一个电激活透镜提供电功率以创建针对每一只眼的所需光焦度。

在另一典型实施例中，该支撑可以支持透镜串，从而由病人看透该综合屈光检查仪支撑，而不佩戴，类似于如图2所示的更为传统的综合屈光检查仪。综合屈光检查仪200包括两个透镜串220、230，每一个均容纳在综合屈光检查仪外壳210中。综合屈光检查仪外壳210可以与绞接的框架组件215相连，允许眼睛护理专家升高或降低综合屈光检查仪外壳210以便将透镜串220、230放置在病人的眼睛之前，而病人正坐在座位205上。可以使用膨胀杆240或其他装置来增加或减少透镜串220、230之间的距离。这允许对综合屈光检查仪外壳210进行调节以便由具有不同面部特征的病人使用，例如诸如改变瞳孔之间的距离。综合屈光检查仪200还包括控制单元250，控制单元250是利用通过绞接的框架组件215前进到综合屈光检查仪外壳210内的每一个电激活透镜的一束导线255、与透镜串220、230相连的电功率源。

综合屈光检查仪外壳210还可以包括一个或多个传统透镜260、262，可以机械或机电地旋转到透镜串220、230之内或之外，例如作为示例，仅校正散光误差以将处方提高到.125屈光度的精度之内，或者产生更大的屈光力，这对于利用电激活透镜来产生是不切实际的。

在如图3所示的本发明的一个典型实施例中，电激活综合屈光检查仪包括四个透镜310、320、330、340的透镜串300。这些透镜中的至少三个是电激活的。在该实施例中，电激活综合屈光检查仪可以产生步长为0.25D的范围从-10.0到+10.0屈光度(D)的净球面光焦度。该光焦度的范围对应于需要视力校正并能够利用透镜来校正其视力的几乎所有病人的范围。测量的增量0.25D表示测量、增加或减小光焦度的最通常的增量。

应该意识到，尽管讨论了-10.0到+10.0的光焦度，通过从综合屈光检查仪中添加或去除透镜、或者通过增加或减少所使用的透镜的光焦度，能够实现更宽或更窄的光焦度范围。

当激活电激活透镜310时，在该实施例中的第一电激活透镜310具有0.25D的光焦度。通过激活来表示将电功率从功率源提供给电激活透镜，以便在透镜的两端创建电位，并且使透镜的电激活材料按照使其折射率发生变化的方式来定向。在已激活的电激活透镜中的光焦度是正(收敛)或负(发散)焦度中的任一个，取决于施加到电激活透镜310两端的电位的分布。

例如，通过在电激活透镜310的两端创建特定的电位分布来产生正光焦度+0.25D，而当将相反的电位分布施加到电激活透镜310的两端时，创建负光焦度-0.25D。这导致了通过透镜的折射率分布的改变，产生了发散焦度。在任一情况下，电激活透镜310两端的电位使电激活透镜310内的电激活材料进行定向，从而与其中未将电位施加到透镜两端时的透镜相比，通过透镜观看引起了0.25D的光焦度差别。应该意识到，当未激活电激活透镜时，从而当不存在施加到透镜两端的电位时，每一个电激活透镜没有光焦度。

当激活电激活透镜320时，在该实施例中的第二电激活透镜320具有0.75D的光焦度，而当激活电激活透镜330时，第三电激活透镜330具有2.25D的光焦度。每一个电激活透镜中的光焦度是为正还是负光焦度取决于施加到每一个透镜两端的电位的分布，如先前所讨论的，其独立于施加到其他透镜上的电位的分布。第四透镜340具有6.75的光焦度。应该意识到，尽管如图3所示的透镜310、320、330、340以增加的光焦度来排列，但是透镜的光焦度总是加性的，而与次序无关，并且其能够以任意方式排列。

在本发明的特定实施例中，可能需要使用电激活透镜作为第四透镜340，当激活该电激活透镜时其具有6.75D的光焦度。在其他情况下，可能需要使用传统透镜作为第四透镜340。在这些实施例中，可以将具有6.75光焦度的正或负传统透镜旋转到电激活透镜之内或之外以产生所需的净光焦度。

如表1所示，在-10.0D到+10.0D之间的每一个光焦度以0.25D增量可用，并且可以根据需要来改变施加到每一个电激活透镜两端的电位分布，以实现针对特定病人的适当视力校正。尽管表1仅示出了0和+10.0D之间的光焦度，通过简单地对视力检查表上的每一个光焦度的符号进行反转以确定每一个透镜的电位的方向，可以获得适当的负焦度。例如，如果需要+0.50D的净光焦度，则0.25D电激活透镜两端的电位用于对-0.25D的光焦度的创建，而0.75D电激活透镜两端的电位用于将+0.75D的光焦度赋予电激活透镜。当病人通过透镜串来观看时，净光焦度等于串联的透镜的所有光焦度的和，并产生所需的+0.50D。通过在其两端没有电位的串联中的透镜来观看不会产生光焦度的变化，并且当其呈现给病人时，不会影响该净光焦度。如果需要-0.50D的净光焦度，则对0.25D和0.75D两端的电位方向进行切换，从而针对-0.50D的净光焦度，由每一个被提供功率的透镜所产生的光焦度分别为+0.25D和-0.75D。

表1

为了进一步提高可以确定个人的视力处方的精度，可以添加具有0.125D的光焦度的附加透镜，优选地，电激活透镜。应该意识到，具有0.125D的光焦度的透镜有时被本领域的技术人员称为0.12D透镜，尽管光焦度实际上为0.125D。

添加0.125D透镜允许测量视力校正值，并因而来确定视力处方，在以0.125D为增量的-10.0D和+10.0D之间。这在对病人的视力校正值进行细调时，给眼睛护理专家提供了增加的灵活性，以向病人提供更精确的视力处方。如果需要，可以加附加的、较弱的透镜添加到综合屈光检查仪的透镜串上，其每一个均提供先前添加透镜的光焦度的一半，进一步减小了其中将光焦度的变化呈现给病人以确定视力处方的增量，例如，添加0.0625D透镜。

还应该意识到，0.125D透镜可以是能够包括在综合屈光检查仪的透镜串内的电激活透镜。可选地，如果0.125透镜是传统透镜，则其可以用作外部回转透镜，其可以由眼睛护理专家在眼睛检查期间的适当时间处、自动或手动地翻转或旋转到包含在综合屈光检查仪内的透镜串前面的位置上。

该电激活综合屈光检查仪还包括与每一个电激活透镜分别相连的功率源，能够在电激活透镜的两端创建电位以产生正或负光焦度。再次参考图2，典型地，该电激活透镜由与综合屈光检查仪200的电激活透镜相连的单个控制单元250控制，例如通过一束导线255。对控制单元250进行定位，从而使眼睛护理专家能够容易地调节提供给每一个电激活透镜的功率以逐渐地改变综合屈光检查仪的净光焦度。当病人通过综合屈光检查仪200的透镜串220、230观看视力检查表时，病人可以根据病人针对特定的光焦度所看到的图像的清楚度来给出口头反馈。可以根据任意数量的方式来改变每一个透镜串220、230的净光焦度，例如通过拨号盘265、266以增加或减少针对每一只眼的光焦度。通过配置控制单元250以便根据所需的光焦度对如表1所示的每一个电激活透镜两端所施加的电位进行内部调节，可以将对每一个电激活透镜的切换编程到控制单元250中。按照这种方式，眼睛护理专家不需要记住哪个电激活透镜具有正或负焦度，并且仅需要使用拨号盘265、266来增加或减少针对每一只眼的光焦度。在使用一个或多个传统透镜260、262的实施例中，眼睛护理专家仍然可以需要将传统透镜260、262旋转到透镜串220、230之内或之外以产生所需的净光焦度。

应该意识到，对于诸如球面误差等传统折射误差的校正，可以向病人提供对综合屈光检查仪200的透镜串220、230的激活或禁用的直接控制以实现所需的视力校正。例如，仅作为示例，向每一个电激活透镜发送电功率以便创建在综合屈光检查仪中的特定透镜两端要施加的电位的控制单元250可以允许用户简单地按下按钮或旋转拨号盘来增加针对每一只眼的光焦度。

在本发明的另一典型实施例中，电激活综合屈光检查仪使用六个电激活透镜的透镜串来提供视力校正并确定在-10.0D和+10.0D之间以0.25D为步长的视力处方。如图4所示，将六个电激活透镜410、420、430、440、450、460的透镜串400用在综合屈光检查仪中。如同针对图3所讨论的先前实施例中那样，三个电激活透镜410、420、430再次分别具有光焦度0.25D、0.75D和2.25D。然而，如图4所示，利用每一个均具有2.25D的光焦度的三个附加电激活透镜440、450、460来替代6.75D透镜。在表2中示出了由综合屈光检查仪所产生的净光焦度、以及每一个透镜是产生正、负还是无光焦度以产生所需的净光焦度的设置。

表2

如前所述，可以将弱于0.25D的附加透镜用于透镜串中以通过减少视力校正的增量来提高视力处方的精度。

针对前面的实施例所述的电激活透镜可以是任意类型的电激活透镜，但是典型地，是固定图案像素化电激活透镜，如图5a和5b所示。固定图案像素化电激活透镜包括透镜基板510，透镜基板510包含设置在透明电极530、535之间的电激活材料520。透镜基板510可以由适合于制造眼镜的任意刚性、光学透明材料制成，例如玻璃或丙烯酸树脂。电激活材料520包括适合于在电激活透镜400中使用的液晶，例如向列或碟状液晶、胆甾型液晶、光电聚合物、聚合物液晶、或者响应于所施加的电位经历了折射率变化的任何其他光学透明材料。电极530、535是光学透明的、由诸如以下材料制成的导电电极，例如氧化锡、氧化铟、或铟锡氧化物或透明导电聚合物。

对于传统折射误差的校正，例如球面校正，电极530、535典型地为同心环。这些电极的环从透镜500的中心向外前进到包含电激活材料的透镜外部以产生多个圆形像素。尽管透镜500可以包含电激活材料520以仅覆盖透镜500的前后表面505、506的一部分，透镜500还可以包含向外延伸到透镜自身的边缘508的电激活材料520。固定图案像素化电激活透镜500在包含电激活材料520且光焦度是正、负或中性光焦度之一的透镜的整个区域上具有相同的光焦度。

可以通过从透镜500延伸出来的导线540来连接电极的每一个同心环，并且该同心环与功率源相连，例如能够使用电池能量或插入到标准出口中的控制单元。当电流通过电极530、535时，在透镜的两端创建电位，使得电激活材料沿产生折射率的变化并相应地产生所需光焦度的方向定向。根据设置在透镜两端的每一个电极上的电位，在透镜两端产生了不同的折射率分布，直接影响了所产生的光焦度的符号和幅度。

图10a和10b更详细地示出了如何对固定图案像素化电激活透镜两端的电位分布进行修正、以便为其中电激活材料的有效折射率随着电压的增加而增加的电激活材料的正或负光焦度。通过有效折射率来表示当光通过透镜时所经历的折射率。在每一种情况下，当针对离透镜中心的径向距离来绘制均方根(rms)电压时，该分布产生针对电极的每一个环的重复分布图。对于当激活电激活材料时产生负光焦度的图10a所示的发散电激活透镜分布图，将电压施加到每一个环上以产生rms电压分布图，其具有在透镜的中心附加最低的rms电压并随着相对于透镜中心的距离而增加。同样，图10b示出了收敛透镜分布图，其中所施加的电位在每一个环中、在环到透镜中心的最近距离处最大，并且随着径向距离的增加而减少。可以对rms电压分布图进行切换，以便通过对在电极的每一个环内的不同点处所施加的电压进行切换，从发散转换为收敛透镜。例如，如果发散透镜使用具有增加的电压1V、2V、3V和4V的针对每一个环的四个电压，则产生相同光焦度的收敛透镜将具有在相同四个点处所施加的电压，但是以相反的次序：4V、3V、2V和1V。这具有对rms电压分布图进行翻转并对电激活材料的折射率进行修正以获得所需结果的效果。应该理解，图10a和10b是典型的，并可以使用许多电极来产生均匀的rms电压分布图并实现较高的光效率。

有利地，本发明的其他实施例可以包括其他像素化电激活透镜，例如精细像素化电激活透镜。图6示出了其中单个的精细像素化电激活透镜610替代0.25D和0.75D光焦度的固定图案像素化电激活透镜的电激活透镜串600的典型实施例。精细像素化电激活透镜610是可调的，并且可以调节到任意光焦度，仅作为示例，在-1.0D到+1.0D之间。这提供能够提供以任意屈光度为增量的-10.0到+10.0之间的视力校正的电激活综合屈光检查仪。

对于精细像素化的电激活透镜，该电激活透镜包括利用透镜绝缘材料来创建电激活材料的各个像素的电激活材料的网格阵列。每一个像素通过绝缘材料与相邻像素分离，并分别与电极相连。按照该方式，可分别对每一个像素进行寻址以改变阵列中的特定网格部分内的电激活材料的折射率。通过分别调节每一个精细像素的光焦度，还可以使用综合屈光检查仪来校正还已知为更高阶像差的非传统折射误差，例如仅作为示例，慧形像差、不规则散光、球面像差、三叶像差、四叶像差、五叶像差、六叶像差等。在美国专利No.6,619,799中更详细地解释了这些和其他电激活透镜的各种实施例，其全文包括在此作为参考。

在本发明的另一典型实施例中，综合屈光检查仪包括四个电激活透镜，其每一个均具有最大光焦度2.50D。在该实施例中，如图7更详细地示出的，对电激活透镜串700中的每一个电激活透镜710、720、730、740进行精细像素化。在该实施例中，不仅可对每一个电激活透镜分别寻址，而且透镜串700中的每一个电激活透镜还包括精细像素702的阵列，其中每一个精细像素自身是可分别寻址的。因此，每一个像素可以独立地提供正、负或无光焦度。另外，使用精细像素化透镜还允许对电激活透镜的每一个像素的两端的电位进行调节以产生处于透镜的最大光焦度和最小光焦度之间的任意光焦度，不同于其中当激活固定图案像素化电激活透镜时具有单一幅度的光焦度的固定图案像素化电激活透镜。

每一个精细像素化电激活透镜可以产生从-2.50D到+2.50D的连续光焦度，从而透镜串700能够产生处于-10.0D和+10.0D之间的净光焦度，其能够以增加或减小光焦度的任意所需步长来递增。除了同时调节多个透镜两端的电位以实现所需光焦度之外，眼睛护理专家可以按照增量光步长(例如0.25D)来调节单个透镜。当一个电激活透镜不能够提供任意更大幅度的光焦度时，该电激活透镜留在其最大光焦度处，而可以激活串联中的另一电激活透镜以增加净光焦度的幅度，直到病人能够清楚地看到视力检查表并已经确定了视力处方为止。

例如，再次参考图7，当需要正视力校正的病人利用精细像素化电激活透镜、通过综合屈光检查仪来观看时，能够以+0.25D步长来激活第一透镜710，直到该透镜已经达到+2.50D的正光焦度为止。如果病人仍然没有清楚的视力，则眼睛护理专家将第一透镜710保持在+2.50D处，并激活串联中的下一电激活透镜720以产生净光焦度，直到病人能够清楚地看到为止。眼睛护理专家可以根据需要来激活透镜串700中的第三和第四电激活透镜730、740以产生适当的光焦度。

利用本发明的各个实施例，通过简单地改变病人和视力检查表或用于确定视觉清楚度的其他物体之间的距离，能够以类似的方式来获得针对双眼和其他多焦点透镜的视力处方。可以对在不同焦点处提供病人视力校正的光焦度进行测量，以便获得病人的完全视力处方，其可以用来创建具有适当的光焦度组合的多焦点眼镜、接触透镜、以及目镜。

除了如所述地那样使用电激活透镜串来测量传统折射误差之外，还可以使用综合屈光检查仪的典型实施例来测量和校正散光误差。在一些实施例中，综合屈光检查仪包括至少一个具有柱焦度的透镜以针对散光误差进行校正。该透镜可以是传统透镜，能够被旋转到用于校正球面误差的综合屈光检查仪的透镜串之内或之外，最后，在其位于眼睛之前的同时通过旋转该透镜来调节柱面轴。可选地，该透镜可以是电激活透镜，例如被设计为和被提供能量以测量和校正散光的固定图案像素化电激活透镜或精细像素化电激活透镜。

在包括用于校正散光误差的电激活透镜的本发明的典型实施例中，可以使用如图8所示的电激活透镜800的固定图案像素化电激活透镜。电激活透镜800包括椭圆对称电极810，当被激活时，创建椭圆区域的增加的光焦度，其可以由眼睛护理专家用来确定柱面校正。当不将电功率施加到透镜800的两端时，其不产生光焦度，并且当并未测量到散光误差时，不需要从透镜串中去除该透镜。当固定图案像素化电激活透镜800被激活并用于校正和测量散光误差时，在处于眼睛之前的同时，仍需要对透镜800进行旋转。该旋转导致了椭圆的轴校正方向的调节以确定适当的柱面校正。通过传统的机械或机电方法可以实现对透镜800的旋转。

相反，通过使用精细像素化电激活透镜来测量传统散光误差，不需要对透镜进行旋转。作为替代，通过激活或禁用精细像素化电激活透镜中的适当像素来创建椭圆或环面光焦度，可以对椭圆或环面焦度进行轴向旋转。这实现了与实际上对其他透镜进行旋转相同的功能。图9a和9b示出了包括透镜基板部分910的电激活透镜900。对电激活透镜进行大部分像素化，具有从中心向外延伸的精细像素化区域920，覆盖了多于50％的透镜区域。

如图9a所示，可以最初对电激活透镜900的特定像素进行激活以产生椭圆图案910，具有用于提供椭圆或环面焦度的垂直主轴。作为对电激活透镜900进行机械或机电旋转以调节椭圆的轴校正方向的替代，通过激活如图9b所示的与第二椭圆图案920相对应的不同的像素集合，对椭圆图案进行旋转，其中椭圆的主轴被倾斜了特定数量的角度。可以继续按照该激活和禁用像素的方式对椭圆图案进行旋转，直到确定了病人的散光焦度误差和轴为止。

按照相似的方式，还可以通过将传统棱形透镜包括在用于测量棱形误差的电激活综合屈光检查仪中来实现棱形折射。可选地，可以使用具有棱形电极图案的固定图案像素化电激活透镜。固定图案像素化电激活透镜将需要针对散光校正所描述的机械旋转。此外，类似于散光校正，可以采用精细像素化电激活透镜，其中可以通过激活和禁用像素，在相对于电激活透镜的任意方向处来创建棱形图案。可以将由精细像素化透镜所产生的各种棱形图案以各种角度呈现给病人以提供视力校正，并且确定适当的棱形焦度和棱柱方向。

对病人的视力处方的确定还可以包括对更高阶的像差的测量，例如通过使用与电激活综合屈光检查仪的各种实施例组合在一起的波前分析仪。可以使用用于波前分析的任何技术。波前分析创建了病人的眼睛的波折射误差图。在一些情况下，一个人可能在眼睛的一个区域上具有像差，这导致了与眼睛的其他部分相比、针对眼睛的该部分所需的不同的视力校正，仅作为示例，慧形像差。通过确定整个眼睛的完全视力处方，包括针对病人的更高阶像差的测量和校正，可以将病人的视力校正为好于20/20，例如20/15或20/10，并且甚至可以接近20/8，视力校正的理论极限。

一旦已经针对病人的眼睛产生了波前分析，则可以对综合屈光检查仪的电激活透镜串的各个像素进行调节以校正针对眼睛通过该像素观看的特定区域的病人的视力处方。病人可以通过综合屈光检查仪以大体上同时的方式来观看视力检查表，以便帮助、测量和确认由波前分析仪所确定的视力处方部分是否提供了所需的增强视觉校正，并且确定针对病人所确定的整个视力处方同时校正了传统和非传统的折射误差。通过“大体上同时的方式”来表示在波前分析仪正在向电激活综合屈光检查仪提供数据和测量值的同时，综合屈光检查仪正在调节电激活透镜以允许病人几乎实时地查看由波前分析仪正在建议的校正。这允许基于清楚性，利用来自病人的输入，进行对病人的客观检查和对病人的主观检查之一或两者。

一旦确定了最终的视力处方，可以对其进行记录，从而病人可以填写该处方。可以将该处方可视地显示到控制单元上或与控制单元相连的屏幕上，并且由眼睛护理专家手动地记录。在本发明的其他典型实施例中，可以对该处方进行电子记录，例如，通过将其保存到诸如盘等存储设备上。还可以将该视力处方电子地(例如通过电子邮件)从眼睛护理专家发送到病人和/或眼镜商或用于透镜制造的实验室。可选地或通过与记录该处方的其他方法组合地，综合屈光检查仪可以通过产生视力处方的打印输出来记录视力处方，从而对可以将准备就绪以由眼睛护理专家签名且可以由病人拿给眼镜商的材料进行填写。

如果将视力处方保存到盘或其他存储设备，并且病人需要电激活眼镜、目镜或接触透镜，则可以使用所保存的视力处方来直接对病人的新处方进行编程。在特定的情况下，例如当如图1所示正在利用电激活眼镜对时，可以将该视力处方直接记录到存储设备商，例如电激活眼镜的框架和/或透镜部分上的计算机芯片上。然后，该框架和/或透镜部分可以与诸如电池等移动功率源相连，并且从控制单元断开，并且病人可以拿着已经编程为新电激活眼镜的新处方离开。同样，病人可以稍后返回，并且可以将其电激活眼镜重新连接到控制单元上以确定并将新视力处方直接记录到眼镜上。因此，病人可以具有电激活眼睛检查，并且可以紧接在完成检查之后，拿着编程为适当处方的电激活眼镜离开该检查。

本发明的范围并非由这里所述的特定实施例来限定。实际上，除了这里所描述的内容之外，根据前面的描述和附图，本发明的各种修改对本领域的技术人员而言是显而易见。因此，这样的修改应该落在所附权利要求的范围内。另外，尽管已经在针对特定目的的特定环境下、在特定实现的上下文中对本发明进行描述，但是本领域的技术人员将会意识到，其用途并不局限于此，并且可以在针对任意数量的目的任意数量的环境中有利地实现本发明。因此，应该从这里所公开的本发明的整个广度和精神上来理解所附权利要求。

Claims (40)

1.一种用于确定视力处方的综合屈光检查仪，包括：

可分别寻址的串联电激活透镜；

用于支撑电激活透镜串的外壳；以及

与每一个电激活透镜相连的功率源，用于将电位施加到每一个电激活透镜的两端并在每一个电激活透镜中创建正、负、或中性光焦度。

2、根据权利要求1所述的综合屈光检查仪，其特征在于包括至少三个串联的电激活透镜。

3、根据权利要求2所述的综合屈光检查仪，其特征在于包括至少第四透镜。

4、根据权利要求3所述的综合屈光检查仪，其特征在于所述第四透镜是传统透镜，所述传统透镜包括球面透镜、柱面透镜和棱形透镜中的至少之一。

5、根据权利要求3所述的综合屈光检查仪，其特征在于所述第四透镜是电激活透镜。

6、根据权利要求5所述的综合屈光检查仪，其特征在于每一个电激活透镜具有在-2.50D到+2.50D的光焦度。

7、根据权利要求5所述的综合屈光检查仪，其特征在于还包括第五电激活透镜，其中第四电激活透镜的每一个具有-2.25D、0D或+2.25D之一的光焦度，并且第五电激活透镜具有处于-1.0D到+1.0D之间的光焦度。

8、根据权利要求5所述的综合屈光检查仪，其特征在于还包括第五和第六电激活透镜，其中第四电激活透镜的每一个具有-2.25D、0D或+2.25D之一的光焦度，第五电激活透镜具有-0.75D、0D或+0.75D之一的光焦度，以及第六电激活透镜具有-0.25D、0D或+0.25D之一的光焦度。

9、根据权利要求3所述的综合屈光检查仪，其特征在于一个电激活透镜具有-0.25D、0D或+0.25D之一的光焦度，一个电激活透镜具有-0.75D、0D或+0.75D之一的光焦度，一个电激活透镜具有-2.25D、0D或+2.25D之一的光焦度，以及一个透镜具有-6.75D、0D或+6.75D之一的光焦度。

10、根据权利要求1所述的综合屈光检查仪，其特征在于还包括具有-0.125D、0D或+0.125D之一的光焦度的透镜。

11、根据权利要求1所述的综合屈光检查仪，其特征在于所述综合屈光检查仪对病人的视力处方进行电子记录。

12、根据权利要求1所述的综合屈光检查仪，其特征在于对所述电激活透镜进行精细像素化。

13、根据权利要求12所述的综合屈光检查仪，其特征在于电激活透镜的各个像素是可分别寻址的。

14、根据权利要求1所述的综合屈光检查仪，其特征在于所述电激活透镜是固定图案像素化电激活透镜。

15、根据权利要求1所述的综合屈光检查仪，其特征在于包括两个电激活透镜串，其中每一个电激活透镜串是这样排列的，使得病人的一只眼能够通过一个电激活透镜串观看，而另一只眼能够通过第二电激活透镜串同时观看。

16、根据权利要求1所述的综合屈光检查仪，其特征在于包括至少一个透镜，用于对散光误差进行测量。

17、根据权利要求16所述的综合屈光检查仪，其特征在于所述至少一个用于对散光误差进行测量的透镜包括：具有椭圆对称电极的电激活透镜。

18、根据权利要求16所述的综合屈光检查仪，其特征在于所述至少一个用于对散光误差进行测量的透镜包括像素化电激活透镜以提供柱面校正。

19、根据权利要求1所述的综合屈光检查仪，其特征在于包括至少一个透镜，用于对棱镜误差进行测量。

20、根据权利要求1所述的综合屈光检查仪，其特征在于还包括：与综合屈光检查仪相连的波前分析仪，用于测量针对更高阶像差的视力处方，并利用至少一个电激活透镜来校正所述像差。

21、根据权利要求1所述的综合屈光检查仪，其特征在于每一个电激活透镜根据施加到每一个电激活透镜上的电功率的分布，具有固定正光焦度、固定负光焦度或无光焦度之一。

22、根据权利要求1所述的综合屈光检查仪，其中，所述综合屈光检查仪能够用串联电激活透镜测量人的传统和非传统的折射误差，其中的传统折射误差是远视、近视、散光、老花眼之一，其中的非传统折射误差是高阶像差。

23、根据权利要求22所述的综合屈光检查仪，其中，电激活透镜是像素化的。

24、根据权利要求22所述的综合屈光检查仪，其中，所述综合屈光检查仪与波前分析仪协同工作。

25、根据权利要求1所述的综合屈光检查仪，其中，所述电激活透镜至少之一是衍射透镜。

26、根据权利要求22所述的综合屈光检查仪，其中，所述电激活透镜至少之一是衍射透镜。

27、一种利用电激活综合屈光检查仪来确定视力处方的方法，所述综合屈光检查仪包括可分别寻址的串联的电激活透镜、以及与每一个电激活透镜相连以在每一个电激活透镜分别创建正、负或中性光焦度之一的功率源，所述方法包括：

将电功率提供给至少一个电激活透镜以在电激活透镜串中产生除了0屈光度之外的净光焦度；

分别改变去往每一个电激活透镜的电功率以创建到病人的眼中的净光焦度的增量变化，直到实现了所需水平的视力校正为止；以及

记录与在所需水平的视力校正处的净光焦度相对应的视力处方。

28、根据权利要求27所述的方法，其特征在于所述视力处方至少部分地取决于从病人接收到的输入。

29、根据权利要求27所述的方法，其特征在于所述电激活透镜包括固定图案像素化电激活透镜。

30、根据权利要求27所述的方法，其特征在于所述电激活透镜包括像素化电激活透镜。

31、根据权利要求27所述的方法，其特征在于还包括分别改变去往像素化电激活透镜的每一个像素的电功率。

32、根据权利要求27所述的方法，其特征在于净光焦度的增量变化为0.25屈光度。

33、根据权利要求27所述的方法，其特征在于将所述视力处方记录到存储设备中。

34、根据权利要求27所述的方法，其特征在于将所述视力处方记录在电激活眼镜对的存储器中。

35、根据权利要求27所述的方法，其特征在于将所述视力处方记录在由综合屈光检查仪所打印的文档中。

36、根据权利要求27所述的方法，其特征在于还包括将传统透镜移动到透镜串之内或之外以实现所需水平的视力校正，所述传统透镜包括球面透镜、柱面透镜和棱形透镜中的至少之一。

37、根据权利要求27所述的方法，其特征在于还包括利用具有柱焦度的透镜串中的透镜来测量散光误差。

38、根据权利要求37所述的方法，其特征在于所述散光误差是通过旋转具有柱焦度的透镜串中的透镜来测量的。

39、根据权利要求38所述的方法，其特征在于具有柱焦度的透镜串中的透镜是固定图案像素化电激活透镜。

40、根据权利要求37所述的方法，其特征在于具有柱焦度的透镜串中的透镜是像素化电激活透镜。

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