CN109844486B - 接触镜片检查方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于确定软性接触镜片(1)的倒置状态的方法，所述方法包括：对软性接触镜片成像，所述软性接触镜片具有凸表面(2，3)和凹表面(3，2)、镜片中心、和围绕所述软性接触镜片(1)的镜片边缘(5)，所述方法包括使用光学相干断层成像系统来获得所述接触镜片(1)的包括所述镜片边缘(5)的至少一部分的至少一个断面图像；确定所述断面图像中从所述接触镜片的所述镜片边缘(5)朝向所述镜片中心延伸的所述接触镜片(1)的横断面边缘几何形状，所述横断面边缘几何形状对应于所述断面图像中所述接触镜片(1)的凸表面边界和凹表面边界；选择定义成像的所述接触镜片(1)的所述横断面边缘几何形状的参数并将定义所述接触镜片(1)的所述横断面边缘几何形状的所述参数与定义非倒置接触镜片的横断面边缘几何形状的预定参数进行比较以确定所述接触镜片(1)是否被倒置。

Description

接触镜片检查方法和系统
技术领域
本发明涉及一种用于特别是在接触镜片自动化生产线中检查软性接触镜片的接触镜片检查系统和方法，所述检查是关于它们是否被倒置，即内侧朝外翻转，以及任选地在容器中它们的取向或它们的位置。
背景技术
目前，由各种材料制成的软性接触镜片在高度自动化生产线中大量生产。为了确保制造的接触镜片的最高品质，在包装之前对最终的接触镜片进行光学检查。由于接触镜片目的是用于眼睛上，因此必须非常小心以确保镜片满足严格的品质标准。
由于制造过程或在自动化制造过程中在其经过不同的处置和处理工位时，软性接触镜片可能被倒置(内侧朝外翻转)，意味着接触镜片的背面，其通常是凹形的以接触配戴者的眼睛，是凸状地向外突出的，而接触镜片的正面被颠倒为凹形。原则上，这种倒置接触镜片仍然可以提供所希望的光学矫正焦度；然而，由于与眼球的适合度降低，这种倒置接触镜片的配戴者的舒适度可能会降低。另外，在检查期间，由于镜片倒置，镜片可能由于不满足标准判据而被认为不合规格，因此尽管镜片实际上没有缺陷但仍被丢弃。通常，制造过程被设计成使倒置率(相对于制造的镜片总数量的倒置镜片的数量)最小化。
在制造商方面，这意味着必须可靠地检测倒置软性接触镜片，例如在指示需要采取行动的检查步骤中，例如重新倒置镜片以使其对于在进行包装之前或之时的另一次检查具有正确的取向。可替代地，大量的倒置镜片可能表明制造过程没有最佳地运行，从而表明需要优化制造过程。
通常，可以通过相对简单的测量来检测许多倒置的软性接触镜片。然而，由于镜片制造过程的自动化，必须容忍测量参数与预定设定参数的某些偏差，这可能在一些情况下导致倒置接触镜片检测结果不正确。这可能导致倒置软性接触镜片被识别为非倒置的，并且因此，这种不正确识别的“非倒置”软性接触镜片可能被放在包装中。
因此，需要更准确的接触镜片检查系统和方法，特别是用于软性接触镜片。应提供接触镜片检查系统和方法，所述系统和方法是相对简单的，可完全自动化的，并且特别是在倒置软性接触镜片的检测方面提供准确的结果。所述接触镜片检查系统和方法应特别能够与接触镜片的自动化生产线组合并集成到其中。
发明内容
贯穿整个说明书，包括所附权利要求，单数形式“一(a，an)”和“所述(the)”包括复数，除非上下文另外明确地规定。而且，无论何时将特征用术语“或”组合时，所述术语“或”都应被理解为还包括“和”，除非从说明书中显而易见的是术语“或”必须被理解为排他的。
本发明提出了一种用于确定软性接触镜片的倒置状态的方法，所述方法包括：
对软性接触镜片成像，所述软性接触镜片具有凸表面和凹表面、镜片中心、和围绕所述软性接触镜片的镜片边缘，所述方法包括使用光学相干断层成像系统来获得所述接触镜片的包括所述镜片边缘的至少一部分的至少一个断面图像，
确定所述断面图像中从所述接触镜片的所述镜片边缘朝向所述镜片中心延伸的所述接触镜片的横断面边缘几何形状，所述横断面边缘几何形状对应于所述断面图像中所述接触镜片的凸表面边界和凹表面边界，
选择定义成像的所述接触镜片的所述横断面边缘几何形状的参数并将定义所述接触镜片的所述横断面边缘几何形状的所述参数与定义非倒置接触镜片的横断面边缘几何形状的预定参数进行比较以确定所述接触镜片是否被倒置。
在根据本发明的接触镜片检查系统的一些实施例中，所述确定横断面边缘几何形状的步骤包括确定所述接触镜片的凸表面或凹表面的镜片边缘曲率半径，并且所述选择和比较横断面边缘几何形状的参数的步骤包括选择所述接触镜片的凸表面或凹表面的镜片边缘曲率半径作为定义所述横断面边缘几何形状的参数并将所述镜片边缘曲率半径与预定镜片边缘曲率半径进行比较。
在根据本发明的方法的一些实施例中，所述确定所述接触镜片是否被倒置的步骤包括评估所述接触镜片的所确定的镜片边缘曲率半径是否与所述预定镜片边缘曲率半径偏离大于50％、特别地大于20％、非常特别地大于10％。
在根据本发明的方法的一些另外的实施例中，所述至少一个断面图像进一步包括所述镜片中心，其中所述方法进一步包括确定所述接触镜片的镜片直径，并且其中所述方法进一步包括将所确定的镜片直径与非倒置接触镜片的预定镜片直径进行比较以确定所述接触镜片是否被倒置。
在根据本发明的方法的一些特定的实施例中，所述至少一个断面图像进一步包括所述镜片中心，其中所述方法进一步包括确定所述接触镜片的矢状深度，并且其中将所确定的矢状深度与非倒置接触镜片的预定矢状深度进行比较以确定所述接触镜片是否被倒置。
在根据本发明的方法的一些实施例中，将所述接触镜片在容器中成像，特别是在检查比色皿(cuvette)中或在泡罩包装物的基部中成像。
在根据本发明的方法的一些特定的实施例中，将所述接触镜片在置于所述容器中的一定体积的液体中时进行成像。
本发明的另一方面涉及一种接触镜片检查系统，其中所述断面图像用于进一步确定接触镜片在容器中的取向。
在根据本发明的接触镜片系统的一些实施例中，所述断面图像用于进一步确定接触镜片在容器中的笛卡尔坐标(Cartesian)位置。
根据本发明的另一个方面，根据对干涉图样的评估，可以计算并任选地显示接触镜片的三维图像。
在根据本发明的接触镜片检查系统的一些另外的实施例中，所述接触镜片是硅水凝胶镜片。
在另一方面，本发明提出了一种用于软性接触镜片的接触镜片检查系统，所述系统包括：
用于发射光束的光源；
用于由从所述光源发出的所述光束形成准直光束的透镜；以及
干涉仪，其包括：
分束器，其被配置用于接收所述准直光束并将所述准直光束分成参考光束和采样光束；
参考臂，其用于接收来自所述分束器的所述参考光束并包括用于将参考光反射到所述分束器的参考反射镜；
采样臂，其用于接收来自所述分束器的采样光束并将所述采样光束引导到所述接触镜片上以产生从所述接触镜片反射的采样光；
其中所述分束器进一步被配置用于接收并组合来自所述参考臂的所反射的参考光信号和来自所述采样臂的所反射的采样光，以产生包括基于所反射的参考光信号和采样光信号的干涉图的干涉信号；
检测臂，其包括检测器，所述检测器被配置用于接收来自所述分束器的所述干涉信号并产生输出信号，所述输出信号可转换成所述接触镜片的数字化光学相干断层成像图像，以及
电子扫描与评估单元，其被配置用于电子扫描在所述检测器上的所述接触镜片的所述光学相干断层成像图像的包括镜片边缘的至少一部分，以便在所述接触镜片的所述光学相干断层成像图像的包括所述镜片边缘的所述部分内检测从所述接触镜片的所述镜片边缘朝向镜片中心延伸的横断面边缘几何形状，并用于将定义所述横断面边缘几何形状的参数与定义非倒置接触镜片的横断面边缘几何形状的预定参数进行比较以确定所述接触镜片是否被倒置。
在本发明的还一些另外的实施例中，所述接触镜片检查系统进一步包括容器，所述容器用于容纳接触镜片并允许所述样品光束无阻碍地撞击在容纳在所述容器中的所述接触镜片上并且使从所述接触镜片反射的采样光信号无阻碍地从所述容器中离开，所述容器可以特别地填充有水性液体诸如水、例如去离子水，或缓冲溶液诸如缓冲盐水溶液，或其混合物。
在接触镜片检查系统的一些特定的实施例中，所述电子扫描与评估单元进一步被配置用于确定接触镜片在容器中的取向。
在接触镜片检查系统的还一些另外的实施例中，所述电子扫描与评估单元进一步被配置用于确定接触镜片在容器中的笛卡尔坐标位置。
倒置软性接触镜片具有特定的横断面边缘几何形状，其偏离非倒置软性接触镜片的横断面边缘几何形状。特别地，在具有球形基弧的软性接触镜片的情况下，镜片的形状不遵循适合于配戴者眼睛的角膜的镜片的基弧的球形形状。
本发明方法允许通过使用光学相干断层成像在通过所述光学相干断层成像获得的断面图像中获得从接触镜片的镜片边缘朝向镜片中心延伸的接触镜片的横断面边缘几何形状并且对其进行评估以高准确度确定软性接触镜片的倒置状态。使用本发明方法，可以确定镜片特征，特别是横断面接触镜片边缘，镜片的矢状深度和镜片位置。如本文所述，本发明方法使用光学相干断层成像(OCT)系统来产生被测量的镜片的一个或多个图像。镜片中心是指物理接触镜片的中心。
光学相干断层成像使用施加到散射样品的具有相对短相干长度的光，并且借助于干涉仪来测量到样品的散射点的距离。逐点扫描散射样品，并且根据所得干涉图中的干涉图样可以推导出被扫描样品的高分辨率图像。根据干涉图样的评估，可以通过扫描整个接触镜片来计算接触镜片的三维图像。
除了倒置状态之外，本发明方法还可以允许检测检查系统中接触镜片的另外的状态，例如若干镜片，一堆镜片，半倒置镜片，未漂浮到位的镜片等。所述方法还可以允许尤其确定镜片厚度和镜片表面形状。
另外，所述方法和系统可以包括：获得接触镜片的至少一个断面图像，所述图像包括位于断面图像两侧的两个镜片边缘；确定两个镜片边缘的接触镜片的横断面边缘几何形状；并比较定义两个镜片边缘的接触镜片的横断面边缘几何形状的参数以增强确定接触镜片的倒置状态。
确定接触镜片的凸表面或凹表面的镜片边缘曲率半径并将所述镜片边缘曲率半径与预定镜片边缘曲率半径进行比较是确定软性接触镜片的倒置状态的特别可靠的方法。特别地，选择凸表面的镜片边缘曲率半径作为定义接触镜片的横断面边缘几何形状的参数。特别地，所确定的接触镜片的镜片边缘曲率半径与预定镜片边缘曲率半径的偏差允许细调确定软性接触镜片的倒置状态的准确度。
进一步确定并比较所确定的镜片直径与非倒置接触镜片的预定镜片直径以确定所述接触镜片是否被倒置进一步提高了所述方法的准确度。类似的考虑因素适用于所测量的接触镜片的矢状深度，其可以进一步与单独的横断面边缘几何形状的确定和评估或者与镜片直径的确定和评估相结合。
所述方法特别适用于将接触镜片在容器中成像，特别是在检查比色皿中或在泡罩包装物的基部中成像。
所述方法允许另外确定接触镜片在容器中的取向或接触镜片在容器中的笛卡尔坐标位置。可以使用比色皿的中心作为原点或任何其他预定原点来确定接触镜片的笛卡尔坐标位置。
所述方法特别适用于对硅水凝胶镜片成像。
光源被适配成用于光学相干断层成像。特别地，使用发射低相干光束的低相干光源作为光源。低相干光束可以例如由超发光二极管(SLD)产生。激光也可以用作光源。
为了改进信噪比，在根据本发明的用于使用光学相干断层成像来检查接触镜片的方法中，样品光束可以由具有至少2mW功率的光源以电磁波谱的近红外(NIR)区域中的波长提供。
可以另外制造待检查的接触镜片，使得其包括散射中心。散射中心可以分别嵌入其前表面中和/或上和嵌入其后表面中和/或上和/或分布在由接触镜片的前表面和后表面界定的块体材料各处。可以分析由来自包括待检查的接触镜片的限定样品体积的反射光和从光源提供的参考光束的叠加产生的干涉图样。可以从与所检查的接触镜片的部分对应的图像的原始数据中移除接触镜片和周围样品体积的折射效应，以便获得至少所检查的接触镜片的边缘的几何形状数据。然后可以将所述几何形状数据转换成表示所检查的接触镜片的CAD可读数据。
散射中心可以是以下之一：相界面、制成接触镜片的组分之间的边界表面(例如像，硅与水凝胶之间的边界表面)、散射颗粒，以及它们的组合。
散射中心可以是或可以包括散射颗粒，所述散射颗粒可以仅在接触镜片制造过程期间在接触镜片内和/或上形成。可以证明有利的是如果散射颗粒为颜料，例如像可以用于制造具有期望颜色的接触镜片。
针对检查过程，可以将接触镜片置于容器内，所述容器允许样品光束无阻碍地入射到接触镜片并且反向散射光从所述容器中无阻碍地出射。在用于上述目的的示例性实施例中，容器可以例如设有窗口。容器可以优选地填充有水性液体诸如水(包括去离子水)，或缓冲溶液(诸如缓冲盐水溶液)，或者其混合物。光源的波长可以相对于水溶液进行优化，所述水溶液在从1040nm至1100nm的波长范围内具有最小吸收。然而应当注意，使用光学相干断层成像来检查接触镜片也可以在空气中执行。然而，将接触镜片浸入水性液体中是优选的，因为镜片应保持水合以正确和可重复地确定特定参数。
根据干涉图样的评估，可以计算接触镜片的三维图像(所谓的c扫描)。为了实现接触镜片的经校正机械模型，可以对由干涉图样的评估产生的原始数据进行反向光线跟踪。
通过应用平滑法(例如像，反向光线跟踪，也可以被指定为扭曲恢复)，可以确定接触镜片的机械模型(其可以由CAD数据表示)。通过在第一步骤中应用OCT，可以获得接触镜片的3D图像(c扫描)。3D图像对应于被扫描体积内的强度增加的点。通过被称为分割的过程，接触镜片的3D图像可以与被扫描体积分离。为了补偿由接触镜片的光焦度引起的光学畸变，对图像数据进行平滑过程，例如像，反向光线跟踪。结果是接触镜片的可以由CAD数据表示的经校正机械模型。
然后可以通过计算在c扫描中表示的接触镜片的至少一个断面图像的至少一种表示并且从所述至少一种表示确定横断面边缘几何形状，基于3D图像来执行接触镜片是否被倒置的确定。使用接触镜片的3D图像的方法允许更准确地确定接触镜片的倒置状态，因为接触镜片的横断面几何形状可以遍及接触镜片在不同位置确定。另外，3D图像允许更准确地确定通过镜片中心的断面图像，以确定诸如矢状深度或镜片直径的参数。
基于3D图像(c扫描)确定横断面边缘几何形状可以例如另外对于复曲面接触镜片特别适当。这些复曲面接触镜片沿着镜片边缘的圆周可具有不同的横断面边缘几何形状。然后可以从围绕镜片边缘的圆周的若干位置的横断面边缘形状准确地推断出接触镜片是否被倒置的确定。
根据本发明的方法可以用于检查接触镜片的物理特性并控制其制造过程的品质。所述方法可以特别用于接触镜片的检查和制造控制。接触镜片可以是球面或非球面的接触镜片并且甚至可以是多焦点或复曲面的接触镜片。接触镜片可以由普通的接触镜片材料(包括硅水凝胶)制造。可以对水合或未水合的接触镜片执行所述方法。为了获得反映使用中的接触镜片特性的物理特性，对水合接触镜片的检查是优选的。
上述实施例是确定软性接触镜片的倒置状态的实际实施例。
借助于附图从以下对根据本发明的方法和系统的具体实施方式的描述，另外的实施例和优点变得清楚。
应当注意，本文描述的每个单独的特征以及这样的特征中的两个或更多个的所有组合都是可能的，只要这样的特征不是相互排斥的或以另外的方式在技术上是不兼容的。
附图说明
本发明的另外的细节和优点将从以下借助于附图对本发明的示例性实施例的描述中变得清楚，在附图中：
图1a示出了非倒置(正面朝外)且正确定向(即相对于容器底部正面朝下)的软性接触镜片的横断面视图；
图1b示出了图1a的非倒置且正确定向的软性接触镜片的边缘的放大视图；
图2a示出了图1a的正确定向的软性接触镜片的呈倒置的(内侧朝外)状态的横断面视图；
图2b示出了图2a的倒置软性接触镜片的边缘的放大视图；
图3a示出了图1a的非倒置(正面朝外)且上下颠倒定向的软性接触镜片的横断面视图；
图3b示出了图3a的非倒置且上下颠倒定向的软性接触镜片的边缘的放大视图；
图4a示出了图3a的倒置(内侧朝外)且上下颠倒定向的接触镜片的横断面视图；
图4b示出了图4a的倒置且上下颠倒定向的软性接触镜片的边缘的放大视图；
图5示出了在镜片支持件上的正确取向的非倒置接触镜片的OCT断面图像(b扫描)；
图6示出了在镜片支持件上的正确取向的倒置接触镜片的OCT断面图像(b扫描)；
图7示出了在镜片支持件上的上下颠倒的非倒置接触镜片的OCT断面图像(b扫描)；
图8示出了在镜片支持件上的上下颠倒的倒置接触镜片的OCT断面图像(b扫描)；
图9示出了在镜片支持件上的偏心的非倒置软性接触镜片的横断面视图；
图10示出了用于根据本发明的接触镜片检查系统的比色皿的实施例；
图11示出了根据本发明的接触镜片检查系统的实施例。
具体实施方式
图1a示出了搁置于支撑表面4上的具有正确定向的正面2和背面3的非倒置且正当定向的软性接触镜片1的横断面视图。在它们的正确取向下，正面2向外凸状地弯曲，而背面3是凹形的。镜片的凹形后表面3具有与配戴者的角膜相匹配的基弧。框S中的横断面周边细节揭示了一种形状，所述形状可以近似为圆并且对应于背面3趋于接触镜片1的斜面的后周边曲线(斜面)。
图1b示出了图1a中所示的镜片的横断面边缘的放大图。在此放大图中，边缘几何形状描述了具有镜片1的后表面3的后周边曲线(斜面)半径的圆弧。
图2a示出了处于倒置状态的相同的软性接触镜片1(图1a的镜片在图2a中被倒转)，其中现在，由于镜片是内侧朝外的，所以正面2是凹状地弯曲的，而背面3是向外凸状地弯曲的。镜片1现在以其背面3搁置。由于其变平的边缘，倒置接触镜片1具有类似于汤碗形状的形状。
考虑到如图2b中的放大图所示的框S中的图2a中所示的镜片的横断面边缘细节揭示了偏离非倒置镜片周边区域中的圆形的边缘几何形状，其确实与对应于非倒置接触镜片的镜片边缘处的曲率半径的预定曲率半径值具有低相关性。
图3a和b以及图4a和b示出了软性接触镜片相对于容器内部的支撑表面的另外的上下颠倒取向。再次，图3a和b示出了处于上下颠倒取向的非倒置镜片，而图4a和b示出了处于上下颠倒取向的倒置镜片。
图5至图8示出了接触镜片1的二维OCT断面图像(所谓的b扫描)，所述图像是根据对由来自镜片的反向散射光和参考光束的叠加产生的干涉图样的评估而计算的。所述图像示出了接触镜片1的断面视图，而不必物理地剖开镜片并且因此破坏镜片。为了测量，接触镜片1已经浸入水性液体中并搁置在镜片支撑件4上。根据从对由光学相干断层成像产生的干涉图样的评估中获得的原始数据来计算图像。为了补偿由光学元件(包括接触镜片1)和折射率差异产生的光学畸变并且进一步为了获得接触镜片1的经校正机械尺寸，可以对原始数据进行校正算法。圆弧6表示对非倒置状态下的对应的接触镜片1所预期的预定曲率半径值并且示出了镜片的凹表面的镜片边缘曲率半径与预定曲率半径值之间的相关性。在非倒置接触镜片的情况下，相关性是优异的，而倒置接触镜片的镜片边缘曲率半径大幅度偏离预定曲率半径值。实际的(测量的)曲率半径的偏差量可以通过两个半径相减、差值除以预定曲率值来表示为预定曲率半径的百分比。在图6所示的实例中，倒置接触镜片的镜片边缘曲率半径比由圆弧6表示的预定曲率半径值高约100％。
另外，用于确定软性接触镜片的倒置状态的方法可以包括：确定接触镜片1的镜片直径d(参见图1a)，其对应于镜片边缘的直径；并且将镜片直径d与非倒置接触镜片的预定标准接触镜片直径进行比较以确定所述接触镜片是否被倒置。倒置软性接触镜片具有比相同的非倒置软性接触镜片稍微更大的直径。
此外，用于确定软性接触镜片的倒置状态的方法可以包括确定接触镜片1的矢状深度h(参见图1a)并且将矢状深度h与非倒置接触镜片的预定标准矢状深度进行比较以确定所述接触镜片是否被倒置。矢状深度h是凹表面的在接触镜片的物理中心处的顶点与由接触镜片的边缘形成的平面之间并且在与由接触镜片的边缘形成的平面正交的方向上的距离。倒置软性接触镜片具有比相同的非倒置软性接触镜片稍微减小的矢状深度h。
镜片的横断面边缘几何形状的确定以及镜片的横断面边缘几何形状与预定参数的比较可以与镜片直径d与预定标准接触镜片直径的比较或者矢状深度h与预定标准矢状深度的比较或两种方法组合以便进一步提高确定接触镜片是否被倒置的准确度。
图5和图6分别示出了在镜片支持件4上处于正确取向的非倒置和倒置镜片1，而图7和图8分别示出了在镜片支持件4上处于上下颠倒取向的非倒置和倒置镜片1。
此外，断面图像可用于确定容器中接触镜片的取向(上下颠倒)，例如通过负镜片边缘曲率半径。
为了用于确定软性接触镜片的倒置状态的方法的更好的准确度，可评估如图5至图8所示的整个接触镜片的包括两个镜片边缘的断面图像并确定两个镜片边缘的横断面边缘几何形状并与预定曲率半径值进行比较。
图9示出了非倒置且正确定向的软性接触镜片1的横断面视图，所述软性接触镜片在镜片支持件上偏心，换句话说，其不位于镜片支持件的中心处。然而，镜片在镜片支持件上的笛卡尔坐标位置是通过夹持件正确接收镜片的重要参数，然后所述夹持件将镜片转移到例如包装工位。在夹持件没有正确地接收接触镜片的情况下，接触镜片的转移例如会失败或导致在起泡期间接触镜片的不适当定位。
图10中所示的容器是适合于执行根据本发明的方法的检查单元30的实施例。图10中的检查单元具有中空空间31，其填充有液体，例如水。中空空间31沿轴线32延伸，所述轴线在图10中所示的位置与光学检查系统的光轴重合。从上方看，中空空间31由观察玻璃33界定。中空空间31的下部区域具有凹底表面34，其中在所示位置处接收接触镜片1。
在进入中空空间31的开口有插入通道35，所述插入通道具有外开口36，接触镜片1可通过所述外开口通过夹持件插入中空空间31或从中移除。插入通道沿轴线37基本上直线地延伸，所述轴线与中空空间31的轴线32成约
Figure BDA0002033522220000121
的角度。填充所述单元30的液体接触观察玻璃33并允许获得穿过观察玻璃33的平面式进入表面并且然后从观察玻璃33进入液体朝向软性接触镜片1。
图11示出了根据本发明的接触镜片检查系统的实施例的示意图。接触镜片检查系统100包括低相干光源20、用于形成准直光束的透镜40和干涉仪50。所述干涉仪包括分束器51，其接收来自光源20的准直光束并将所述光束分成参考光束和采样光束。参考臂包括参考反射镜60并接收来自干涉仪50的分束器51的参考光束并将反射的参考光信号返回到分束器51。接触镜片检查系统100进一步包括采样臂，其接收来自干涉仪50的分束器51的采样光束并同时将所述采样光束扫描到比色皿30中的接触镜片1上。
干涉仪50中的分束器51进一步接收并组合来自参考臂的反射参考光信号61和从接触镜片1返回的反射采样光信号31，以产生包括基于反射参考光信号61和采样光信号31的干涉图的干涉信号71。
然后在包括照相机70的检测臂上引导干涉信号71，所述照相机包括物镜72和电子传感器73，例如CCD传感器或CMOS传感器。电子传感器73被配置用于从分束器51获得干涉信号并产生可转换为接触镜片的数字化光学相干断层成像图像的输出信号。
然后由电子扫描与评估单元扫描并评估由照相机70产生的信号，所述电子扫描与评估单元被配置用于电子扫描在所述照相机70上的所述接触镜片1的所述光学相干断层成像图像的包括镜片边缘的至少一部分，以在所述接触镜片1的所述光学相干断层成像图像的所述部分S内检测所述镜片边缘的曲率半径，并且用于将所述镜片边缘曲率半径与预定曲率半径进行比较以确定所述接触镜片1是否被倒置。
光源20被安排在容器30的观察玻璃33之上，并且用由准直透镜40准直的低相干光照射软性接触镜片1。取决于光源，准直透镜40不是必需的。容器观察玻璃33对来自撞击在其上的采样光束31的光是透明的。软性接触镜片1可以在容器30内部被支撑在容器底部的凹内表面33上。
照相机70通过数据线与扫描与评估单元连接。在扫描与评估单元中，软性接触镜片1的数字化光学相干断层成像图像的一部分或所述接触镜片的整个数字化光学相干断层成像图像被例如顺序地以预定尺寸的部分电子扫描，并且检测横断面边缘几何形状。在横断面边缘几何形状中检测接触镜片的凹表面的镜片边缘曲率半径，并且将得到的镜片边缘曲率半径与预定值进行比较以便确定在所述容器内被检查的软性接触镜片1是否被倒置。如果发现软性接触镜片1被倒置，则可以采取行动。例如，在将软性接触镜片1放入包装物中之前，可以将软性接触镜片1再次重新倒置成其非倒置取向。可替代地，可以优化生产线的工艺参数以便减少引入到检查比色皿中的倒置镜片的比例。
尽管已经借助于特定实施例描述了本发明，但是对于本领域技术人员而言显然的是虽然此实施例仅通过示例的方式进行了描述，但表示了总的发明构思，并且可以在不背离本发明根本的技术传授内容的情况下进行各种改变和修改。因此，本发明不旨在受所述实施例限制，而是由所附权利要求及其等效物限定。

Claims (17)

1.一种用于确定软性接触镜片(1)的倒置状态的方法，所述方法包括：
对软性接触镜片成像，所述软性接触镜片具有凸表面(2，3)和凹表面(3，2)、镜片中心、和围绕所述软性接触镜片(1)的镜片边缘(5)，所述方法包括使用光学相干断层成像系统来获得所述接触镜片(1)的包括所述镜片边缘(5)的至少一部分的至少一个断面图像，
确定所述断面图像中从所述接触镜片的所述镜片边缘(5)朝向所述镜片中心延伸的所述接触镜片(1)的横断面边缘几何形状，所述横断面边缘几何形状对应于所述断面图像中所述接触镜片(1)的凸表面边界和凹表面边界，
选择定义成像的所述接触镜片(1)的所述横断面边缘几何形状的参数并将定义所述接触镜片(1)的所述横断面边缘几何形状的所述参数与定义非倒置接触镜片的横断面边缘几何形状的预定参数进行比较以确定所述接触镜片(1)是否被倒置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定横断面边缘几何形状的步骤包括确定所述接触镜片(1)的凸表面(2，3)或凹表面(3，2)的镜片边缘曲率半径，并且其中所述选择和比较所述横断面边缘几何形状的参数的步骤包括选择所述接触镜片(1)的凸表面(2，3)或凹表面(3，2)的镜片边缘曲率半径作为定义所述横断面边缘几何形状的参数并将所述镜片边缘曲率半径与预定镜片边缘曲率半径进行比较。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述确定所述接触镜片(1)是否被倒置的步骤包括评估所述接触镜片的所确定的镜片边缘曲率半径是否与所述预定镜片边缘曲率半径偏离大于10％。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述确定所述接触镜片(1)是否被倒置的步骤包括评估所述接触镜片的所确定的镜片边缘曲率半径是否与所述预定镜片边缘曲率半径偏离大于20％。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述确定所述接触镜片(1)是否被倒置的步骤包括评估所述接触镜片的所确定的镜片边缘曲率半径是否与所述预定镜片边缘曲率半径偏离大于50％。
6.根据前述权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述至少一个断面图像进一步包括所述镜片中心，其中所述方法进一步包括确定所述接触镜片(1)的镜片直径，并且其中所述方法进一步包括将所确定的镜片直径与非倒置接触镜片的预定镜片直径进行比较以确定所述接触镜片(1)是否被倒置。
7.根据前述权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述至少一个断面图像进一步包括所述镜片中心，其中所述方法进一步包括确定所述接触镜片(1)的矢状深度，并且其中将所确定的矢状深度与非倒置接触镜片的预定矢状深度进行比较以确定所述接触镜片(1)是否被倒置。
8.根据前述权利要求1-5中任一项所述的方法，其中将所述接触镜片(1)在容器(30)中进行成像。
9.根据权利要求8所述的方法，其中将所述接触镜片(1)在检查比色皿中或在泡罩包装物的基部中进行成像。
10.根据权利要求8所述的方法，其中将所述接触镜片(1)在置于所述容器(30)中的一定体积的液体中时进行成像。
11.根据权利要求8所述的方法，其中所述断面图像用于进一步确定所述接触镜片(1)在所述容器(30)中的取向。
12.根据权利要求8所述的方法，其中所述断面图像用于进一步确定所述接触镜片(1)在所述容器(30)中的笛卡尔坐标位置。
13.根据前述权利要求1-5和9-12中任一项所述的方法，其中所述接触镜片(1)是硅水凝胶镜片。
14.一种用于软性接触镜片(1)的接触镜片检查系统(100)，所述接触镜片检查系统包括：
用于发射光束(21)的光源(20)；
用于由从所述光源(20)发出的所述光束(21)形成准直光束(41)的透镜(40)；以及
干涉仪(50)，所述干涉仪包括：
分束器(51)，所述分束器被配置用于接收所述准直光束(41)并将所述准直光束(41)分成参考光束(61)和采样光束(31)；
参考臂，所述参考臂用于接收来自所述分束器(51)的所述参考光束(61)并包括用于将参考光反射到所述分束器(51)的参考反射镜(60)；
采样臂，所述采样臂用于接收来自所述分束器(51)的采样光束(31)并将所述采样光束(31)引导到所述接触镜片(1)上以产生从所述接触镜片(1)反射的采样光；
其中所述分束器(51)进一步被配置用于接收并组合来自所述参考臂的反射参考光信号和来自所述采样臂的反射采样光信号，以产生包括基于所述反射参考光信号和所述反射采样光信号的干涉图的干涉信号(71)；
检测臂，所述检测臂包括检测器(70)，所述检测器被配置用于接收来自所述分束器(51)的所述干涉信号(71)并产生输出信号，所述输出信号可转换成所述接触镜片(1)的数字化光学相干断层成像图像，以及
电子扫描与评估单元，所述电子扫描与评估单元被配置用于电子扫描在所述检测器(70)上的所述接触镜片的所述光学相干断层成像图像的包括镜片边缘(5)的至少一部分(S)，以便在所述接触镜片(1)的所述光学相干断层成像图像的包括所述镜片边缘(5)的所述部分(S)内检测从所述接触镜片的所述镜片边缘(5)朝向镜片中心延伸的横断面边缘几何形状，并用于将定义所述横断面边缘几何形状的参数与定义非倒置接触镜片的横断面边缘几何形状的预定参数进行比较以确定所述接触镜片是否被倒置。
15.根据权利要求14所述的接触镜片检查系统(100)，进一步包括容器，所述容器用于容纳接触镜片并允许所述采样光束无阻碍地撞击在容纳在所述容器中的所述接触镜片上并且使来自所述接触镜片的反射采样光信号无阻碍地从所述容器中离开，所述容器能够填充水性液体或缓冲溶液或其混合物。
16.根据权利要求15所述的接触镜片检查系统(100)，其中所述电子扫描与评估单元(50)进一步被配置用于确定所述接触镜片在所述容器中的取向。
17.根据权利要求15或16所述的接触镜片检查系统(100)，其中所述电子扫描与评估单元(50)进一步被配置用于确定所述接触镜片在所述容器中的笛卡尔坐标位置。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018015888A1 (en) * 2016-07-20 2018-01-25 Novartis Ag Method for inspecting an ophthalmic lens using optical coherence tomography
US10635541B2 (en) 2017-10-23 2020-04-28 Vmware, Inc. Fine-grained conflict resolution in a shared log
US11392567B2 (en) 2017-10-30 2022-07-19 Vmware, Inc. Just-in-time multi-indexed tables in a shared log
DE102018109649A1 (de) * 2018-04-23 2019-10-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren sowie Vorrichtung zur Prüfung geometrischer Eigenschaften optischer Komponenten
US11221499B2 (en) * 2019-03-29 2022-01-11 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Invertible lens and method of design
US11692906B2 (en) * 2020-07-30 2023-07-04 Alcon Inc. Method for determining geometrical parameters of a soft contact lens
CN113017982B (zh) * 2021-04-07 2022-12-23 江西睦茗企业管理有限公司 一种能识别正反面的隐形眼镜佩戴器
WO2023187560A1 (en) * 2022-03-27 2023-10-05 Alcon Inc. Method for optically inspecting an ophthalmic lens to determine an orientation state and an inversion state of an ophthalmic lens

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4561737A (en) * 1981-04-15 1985-12-31 Essilor International "Cie Generale D'optique" Contact lens
EP1860421A3 (en) * 2006-05-25 2008-01-16 Coopervision International Holding Company, LP. Measurement of lenses and lens molds using optical coherence tomography
CN102449535A (zh) * 2009-03-27 2012-05-09 Crt技术股份有限公司 带有子午线矢状变化的隐形眼镜以及用于制造和使用其的方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL107605A (en) * 1992-12-21 1998-01-04 Johnson & Johnson Vision Prod Lens test system
EP0697611B9 (en) * 1994-08-18 2003-01-22 Carl Zeiss Optical coherence tomography assisted surgical apparatus
US5491524A (en) * 1994-10-05 1996-02-13 Carl Zeiss, Inc. Optical coherence tomography corneal mapping apparatus
US8064989B2 (en) * 2005-09-29 2011-11-22 Bioptigen, Inc. Portable optical coherence tomography (OCT) devices and related systems
US9016860B2 (en) * 2005-10-27 2015-04-28 Gholam A. Peyman Fluidic adaptive optic fundus camera
WO2007140220A2 (en) * 2006-05-25 2007-12-06 Coopervision International Holding Company, Lp Measurement of lenses and lens molds using optical coherence tomography
WO2009006361A1 (en) * 2007-06-29 2009-01-08 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Method of detecting the orientation of an ophthalmic lens in its package
MY154230A (en) * 2008-02-20 2015-05-15 Novartis Ag Method and apparatus for inverting a flexible molding
US20120133958A1 (en) * 2010-11-30 2012-05-31 Widman Michael F Laser confocal sensor metrology system
CN102822655B (zh) * 2011-02-23 2016-01-20 联达科技检测私人有限公司 用于检验镜片的方法和装置
US9101294B2 (en) * 2012-01-19 2015-08-11 Carl Zeiss Meditec, Inc. Systems and methods for enhanced accuracy in OCT imaging of the cornea
EP2901126A1 (en) * 2012-09-28 2015-08-05 Novartis AG Method for automated inline determination of the refractive power of an ophthalmic lens
WO2015017375A2 (en) * 2013-07-29 2015-02-05 Bioptigen, Inc. Procedural optical coherence tomography (oct) for surgery and related systems and methods
SG10201801793YA (en) * 2013-09-11 2018-04-27 Novartis Ag Contact lens inspection system and method
US20160018327A1 (en) * 2013-11-01 2016-01-21 Joshua Noel Hogan Differential OCT Analysis System
CN104545790B (zh) * 2014-12-17 2016-04-20 温州医科大学 活体监测角膜塑形镜塑形效果的oct成像系统和方法
WO2016153571A1 (en) * 2015-03-25 2016-09-29 Optimedica Corporation Multiple depth optical coherence tomography system and method and laser eye surgery system incorporating the same
US10506923B2 (en) * 2015-07-27 2019-12-17 Amo Wavefront Sciences, Llc Optical imaging and measurement systems and methods for cataract surgery and treatment planning

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4561737A (en) * 1981-04-15 1985-12-31 Essilor International "Cie Generale D'optique" Contact lens
EP1860421A3 (en) * 2006-05-25 2008-01-16 Coopervision International Holding Company, LP. Measurement of lenses and lens molds using optical coherence tomography
CN102449535A (zh) * 2009-03-27 2012-05-09 Crt技术股份有限公司 带有子午线矢状变化的隐形眼镜以及用于制造和使用其的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Developments in contact lens measurement: A comparative study of industry standard geometric inspection and optical coherence tomography;Benjamin J. Coldrick、Colin Richards、Kate Sugden et al;《Contact Lens and Anterior Eye》;20160831;270-276页 *
超高分辨率谱域OCT及其在眼前段和隐形眼镜成像中的应用;朱德喜、王建华、沈梅晓等;《中国光学学会2011年学术大会摘要集》;20110905;第91页 *

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Publication number Publication date
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