CN113905655A - 用于为受试者的至少一只眼睛提供要彼此比较的第一屈光矫正和第二屈光矫正的方法和仪器 - Google Patents
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Abstract
在根据本发明的方法中,光学系统(2)从第一屈光力状态切换到第二屈光力状态,以向受试者的眼睛(4)提供第一屈光矫正和第二屈光矫正,所述切换是在不中断来自目标物体(7)并由光学系统传输到受试者的眼睛的光束(6)的情况下进行。进行所述切换以便绕过介于所述第一屈光矫正与第二屈光矫正之间的中间屈光矫正,或者以高于给定极限的速度进行。本发明还涉及一种相关联的仪器(1)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于为受试者提供要由受试者彼此比较的第一屈光矫正和第二屈光矫正的方法。
本发明还涉及被配置为实现这种方法的验光仪器。
背景技术
在主观屈光计检查方案期间,为了确定受试者的眼睛的屈光特征(比如这只眼睛的屈光不正的球镜度),通常向受试者的眼睛提供不同的屈光矫正。然后,受试者指示这些屈光矫正中的哪一个使他能够最清楚地看到目标物体,并且模糊量最小。
为了逐渐接近最佳地补偿受试者的眼睛的屈光不正的最佳屈光矫正,通常依次向受试者的眼睛提供第一屈光矫正、然后是接近第一屈光矫正的第二屈光矫正。然后要求受试者指示这两个矫正中的哪一个使他能够最清晰地看到目标物体。
取决于这两个矫正的比较结果,这组第一屈光矫正和第二屈光矫正的平均屈光力可以增加或减小,直到受试者指示这两个矫正产生相似且少量的模糊为止。在这种情况下,对于第一和第二矫正产生相似量的模糊,上述平均屈光力接近于最佳地补偿受试者的眼睛的屈光不正的屈光力。
在一些验光仪器中,为了从第一屈光矫正切换到第二屈光矫正,最初放置在用户的眼睛前方的一组给定镜片被另一组镜片替换。在这种镜片替换过程中,对受试者暂时掩蔽目标物体。以这种方式切断受试者的眼睛的视野会防止受试者能够精细地比较第一屈光矫正和第二屈光矫正。换句话说,由于此切断,只有当第一屈光矫正和第二屈光矫正彼此足够不同时,受试者才能够比较第一屈光矫正和第二屈光矫正,即指示哪个是最佳的,因为其感知在某种程度上由于所述切断而复位。
其他验光仪器具有受试者通过其观看目标物体的光学系统,该光学系统能够在不切断用户的视野的情况下改变提供给用户的眼睛的屈光矫正。这种光学系统可以借助于例如在文件WO 2017/013343中描述的具有可调屈光力的可连续变形镜片来实现。这种验光仪器应该使受试者能够比较所述矫正,即使当这些矫正彼此接近时,因此使对眼睛的屈光特征的估计具有更高的精度。
然而,即使用这种验光仪器,其中屈光矫正连续变化而没有切断,事实证明,所述第一屈光矫与第二屈光矫正之间的比较对于受试者而言仍然是困难的,并且当这些屈光不正矫正彼此接近、特别是在最佳屈光矫正附近时不能很好地重复。
发明内容
因此,本披露的一个目的是提供一种用于为受试者的至少一只眼睛提供要彼此比较的第一屈光矫正和第二屈光矫正的方法,其中,从所述第一屈光矫正切换到所述第二屈光矫正在不切断所述受试者的眼睛的视野的情况下进行,并且即使第一屈光矫正和第二屈光矫正彼此接近,也使所述受试者能够精细地比较这些第一屈光矫正和第二屈光矫正。这是通过在从第一屈光矫正切换到第二屈光矫正期间适当控制模糊变化来实现的。
光学系统将来自目标物体的光束传输到所述受试者的眼睛的这种方法包括以下步骤:将光学系统:
-从所述光学系统向所述受试者的眼睛提供所述第一屈光矫正的第一屈光力状态切换到
-所述光学系统向所述受试者的眼睛提供所述第二屈光矫正的第二屈光力状态,所述切换在不中断由所述光学系统传输的光束的情况下进行,
所述光学系统的每个屈光力状态由坐标系中的对应点表示,所述点的坐标表示针对所述光学系统的所述屈光力状态的、所述光学系统的不同屈光力特征的值,
所述第一屈光力状态由所述坐标系中的第一点表示并且所述第二屈光力状态由第二点表示,线段在所述第一点处开始并且在所述第二点处结束,对所述受试者的眼睛的最佳屈光矫正由所述坐标系中的最佳屈光点表示。
值得注意的是,在这种方法中:
当位于所述线段的中间部分的中间点比所述第一和第二点中的每一个更接近所述最佳屈光点或更远离所述最佳屈光点时,
然后,所述切换进行,使得:
-对于表示所述切换的轨迹的每个点,所述点与所述中间点之间的在所述坐标系中的距离高于或等于以下最小者的四分之一:所述第一点与所述中间点之间的第一距离、以及所述第二点与所述中间点之间的第二距离,或者使得
-在所述轨迹的最接近所述中间点的点处,所述光学系统的屈光力变化速度高于所述受试者无法感知到屈光力变化的变化速度极限。
在第一屈光矫正与第二屈光矫正之间逐渐或甚至连续切换的情况下,对于比较所述第一屈光矫正和第二屈光矫正的困难的一种说明是,在所述切换期间,当在所述眼睛的最佳屈光矫正附近时,在所述切换期间提供给所述受试者的眼睛的、对应于所述中间点的中间屈光矫正通常对应于由所述受试者感知到的模糊水平,所述模糊水平明显低于对应于要比较的第一屈光矫正和第二屈光矫正的模糊水平。
事实证明,在从所述第一屈光矫正和第二屈光矫正切换的过程中感知这种降低的模糊水平使得所述受试者更难以比较第一屈光矫正和第二屈光矫正。
类似地,当所述中间点比所述第一点和第二点离所述最佳矫正点更远时(也就是说,当在所述坐标系中中间点与所述最佳屈光点之间的距离高于第一点与最佳屈光点之间的距离时,并且高于第二点与最佳屈光点之间的距离时),在所述切换期间穿过中间点会导致模糊水平显著增加。换言之,在这种情况下,当光学系统静态地处于其中间屈光状态时受试者感知到的模糊水平高于对应于第一屈光状态和第二屈光状态的模糊水平。事实证明,也会干扰受试者并且使受试者更难以比较第一屈光矫正和第二屈光矫正。
将光学系统从其第一屈光力状态切换到其第二屈光力状态同时保持远离中间点,或者以高于所述变化速度极限的速度(至少在所述切换的一部分期间),防止受试者感知到对应于所述中间屈光矫正的模糊水平,该模糊水平在上述情况下与对应于第一屈光矫正和第二屈光矫正的模糊水平显著不同(更低或更高)。
因此,与在所述坐标系中以低速或中等速度并沿着直线轨迹执行的切换相比,在所述切换期间,此特征能够减少不必要的和潜在的令人烦恼的模糊变化(并且因此将缓慢地经过所述中间点)。并且事实证明,减少这些模糊变化提高了受试者对这些第一屈光矫正和第二屈光矫正的比较的准确性和可重复性。
根据本发明,用于提供所述第一屈光矫正和第二屈光矫正的方法的可选的非限制性特征由权利要求2至14限定。
此外,所述方法还可以包括以下在向受试者的眼睛提供所述第一屈光矫正和第二屈光矫正之前执行的步骤:
-采集与受试者相关的个人数据;以及
-基于所述个人数据确定表示所述第一屈光力状态和第二屈光力状态的点第一和第二点的坐标。
根据本发明,上述目的也通过提供如权利要求15所限定的仪器来实现。上述方法的可选特征也可以应用于此装置。
具体实施方式
参考附图的以下描述将使本发明包括的内容以及实现本发明的方式清晰。本发明不限于附图中所展示的(多个)实施例。相应地,应当理解的是,在权利要求中提到的特征后面带有附图标记的情况下,包括这些附图标记仅仅是出于增强权利要求的可理解性的目的,而决不是对权利要求的范围的限制。
在附图中:
-图1从上方示意性地表示用于为受试者的眼睛提供要由受试者测试的屈光矫正的仪器的一些元件;
-图2、图3和图4示意性地表示了用于将图1的仪器的光学系统从第一屈光力状态切换到第二屈光力状态的不同轨迹;
-图5示意性地表示了光学系统的柱镜度特征随时间的演变,用于对应于图4的切换;
-图6示意性地表示了主观验光方案的一些步骤;
-图7示意性地表示了用于确定所述光学系统的屈光力的变化速度极限的一些步骤;以及
-图8是取决于两个屈光矫正之间的距离的成本函数的示意图。
用于为受试者的眼睛提供要由受试者测试的屈光矫正的仪器
图1示意性地表示了受试者5,受试者通过光学系统2观看目标物体7,该光学系统为他/她的眼睛4提供可调节的屈光矫正,以便测试受试者的视觉并且确定他/她的眼睛4的至少一个屈光特征。
此光学系统2是仪器1的一部分,该仪器还包括控制单元3,该控制单元用于控制光学系统2以便在眼睛检查期间改变提供给受试者的屈光矫正。该仪器可以包括类似于上述光学系统的另一个光学系统(图中未示出),用于确定受试者的另一只眼睛4'的屈光不正。
目标物体7可以是屏幕或面板,显示一个或多个视标、或任何适合测试受试者的视觉的图像。
光学系统2被配置为为受试者的眼睛4提供可调节的柱镜屈光矫正,以便确定这只眼睛的散光特征。因此,光学系统2被配置为使得其柱镜屈光力特征(像其“柱镜”)以及此“柱镜”的轴位可以被调节。
在这里描述的实施例中,光学系统2进一步被配置为为这只眼睛4提供可调节的球镜屈光矫正。换言之,光学系统2的球镜屈光力也是可调节的。
光学系统2被配置为使得其上述屈光力特征可以逐渐地、小步地或甚至连续地调节。
光学系统2还被配置为使得其屈光力特征可以被改变而不中断来自目标物体7并且穿过光学系统2到达受试者的眼睛4的光束6。此光束6由来自目标物体7并由光学系统2收集然后传输到受试者5的眼睛4的光的一部分构成(此光最初由目标物体发射、漫射或反射)。因此,光学系统2被配置为使得其屈光力特征可以在不切断受试者的眼睛4的视野的情况下被改变。换句话说,在这种屈光力改变过程中,目标物体7对受试者的眼睛4保持未掩蔽,也就是说未被遮挡住。特别地,光学系统2被配置为使得这种屈光力特征调节可以在无需将给定的镜片替换为另一个镜片(这将暂时对受试者的眼睛掩蔽目标物体)的情况下被实现。
光学系统2包括一个或多个镜片和/或镜子。这些镜片和/或镜子中的至少一个:
-是可移动的,相对于目标物体具有可以由仪器1的控制单元3控制的位置,或者
-具有可调节的形状,形状可以由控制单元3控制。
因此,光学系统2的配置可以通过控制单元3以受控方式改变,以便改变光学系统2的至少一些屈光力特征。
例如,光学系统2可以包括比如在EP 3096677中披露的具有所述可调节形状的单个可变形液体镜片。光学系统还可以包括这种可变形镜片和附加光学部件、和/或可变形镜子、Alvarez镜片或光场显示器。光学系统还可以包括类巴达尔系统(Badal-like system),该类巴达尔系统包括至少一个镜片和位移系统以改变将目标物体连接到此镜片的光路的长度,以便在距受试者的眼睛4的可调节的距离处形成目标物体7的图像。
在这里描述的实施例中,光学系统2在距受试者的眼睛4的可调节的一定距离处形成目标物体7的图像,这使得能够测试这只眼睛是近视还是远视、或者其他。光学系统2的球镜屈光力,即由光学系统2提供给这只眼睛4的球镜屈光矫正(其在类巴达尔系统的情况下是一种有效球镜屈光力)与光学系统2形成目标物体7的图像的距离直接相关。光学系统2的球镜屈光力可以被定义为等于或近似等于受试者的眼睛4与由光学系统2形成的目标物体7的图像之间的代数距离的倒数。
更一般地,光学系统2在光学上等同于单个镜片,其将被放置在受试者的眼睛4的前方,接近眼睛4(不超过三厘米)并且将为这只眼睛4提供位于受试者前方固定远距离(几米,甚至无限远)的物体的图像,此有效镜片具有可调节屈光力特征。光学系统2的柱镜屈光力特征是此等效镜片的柱镜屈光力特征。这适用于光学系统的球镜屈光力。例如,在光学系统2包括上述单个可变形液体镜片并且目标物体7位于离受试者几米远的特定情况下,上述等效镜片就是此单个液态镜片本身。
表述光学系统2的“屈光力状态”是指当光学系统处于给定配置时光学系统2具有的屈光力特征的集合,从儿为受试者的眼睛4提供给定的屈光矫正。光学系统2的每个屈光力状态可以通过光学系统2的至少三个不同屈光力特征的值的集合来定义(正如这里的情况),光学系统处于此给定配置。这三个屈光力特征中的一个与光学系统2的球镜屈光力相关或甚至表示该球镜屈光力。上述的其他两个屈光力特征表示光学系统2的第一柱镜屈光力特征和光学系统2的第二不同的柱镜屈光力特征。
因此,光学系统2的每个屈光力状态可以由坐标系中的对应点表示。此点的坐标表示对于光学系统的所述屈光力状态的上述三个不同屈光力特征的值。
这三个坐标可以是,例如:
-光学系统2的球镜屈光力,又称为光学系统的球镜S;
-光学系统2的柱镜C;
-表示光学系统2的柱镜轴位取向的角度α。
球镜S可以被定义为上述等效镜片的屈光力(有时称为光焦度),由此等效镜片的正面和背面形状的球镜分量给出。
柱镜C可以被定义为此等效镜片的屈光力,该屈光力由此等效镜片的正面和背面的形状的柱镜分量给出。
角度α形成在固定的参考方向与上述柱镜分量的中心轴线之间。
光学系统2的柱镜分量的另一种向量分解可以用来表征光学系统2的柱镜屈光力特征,而不是上述的幅度和取向分解(也就是说代替指定柱镜以及柱镜的取向)。
例如,光学系统2的屈光力状态可以由三个正交分量(M,J0,J45)表示,而不是三个球柱镜分量(球镜S,柱镜C,取向α),其中J0和J45是表示光学系统2的柱镜屈光力特征的两个杰克逊交叉柱镜镜片的屈光力,并且其中M是等效球镜,等于球镜S加上柱镜C的一半:M=S+C/2。这两个“杰克逊镜片”中的第一杰克逊镜片的柱镜与这些“杰克逊镜片”中的另一个杰克逊镜片的柱镜成45度角定向。当第一“杰克逊镜片”对准上述参考方向时,也就是说当它的交叉柱镜之一对准此方向时,第一交叉柱镜度J0等于(-C/2)*cos(2*α),而第二交叉柱镜度J45等于(-C/2)*sin(2*α)。
可以用于表示光学系统2的屈光力状态的另一个坐标系是基于特征波前的泽尼克多项式分解,当光学系统被点光源而不是目标物体7照射时,该特征波前由光学系统2输出,此点源位于与目标物体7相同的位置。上述三个分量则是此泽尼克多项式分解的三个二阶系数co 2、c2 2和c-2 2。需要注意的是,此坐标系等效于基于三个正交分量M、J0和J45的坐标系,因为三个二阶系数co 2、c2 2和c-2 2根据下面进一步引用的Thibos等人的文章的公式1分别与M、J0和J45成比例。
可以采用不同于上述坐标系的其他坐标系来表示光学系统2的屈光力状态。
控制单元3被编程为控制光学系统2,以便根据验光方案、例如根据图6的验光方案,为受试者的眼睛4提供各种屈光矫正,以便确定受试者的眼睛4的屈光不正。
特别地,控制单元3被编程以便实现用于向受试者的眼睛4提供要彼此比较的第一屈光矫正和第二屈光矫正的方法,这在下面进行了描述。根据此方法,光学系统2从以下切换:
-光学系统2向受试者的眼睛4提供此第一屈光矫正的第一屈光力状态到
-光学系统2向受试者的眼睛4提供此第二屈光矫正的第二屈光力状态。
然后,受试者5指定这些第一和第二矫正中的哪一个使他/她能够最清晰地看到目标物体7(看到目标物体更清晰、更暗和/或畸变更少),例如通过借助于仪器1的用户接口输入此信息。
这种比较步骤在几个验光方案中起着重要作用。例如,其能够逐渐接近最佳屈光矫正,该最佳屈光矫正最佳地补偿受试者的眼睛4的屈光不正,如下面参考图6进一步说明的。
在上述坐标系(图2至图4)中,光学系统在其间切换的第一屈光力状态和第二屈光力状态分别由第一点P1和第二点P2表示。
在现有技术的仪器中,当这种切换连续进行时,没有切断受试者的视野,表示切换的轨迹通常是直线,由在第一点P1处开始和在第二点P2处结束的线段[P1P2]构成。
但是当第一矫正和第二矫正在受试者的眼睛4的最佳屈光矫正附近时,位于此线段的中间部分、例如此线段的中部的中间点PI是通常比第一点P1和第二点P2更接近表示最佳屈光矫正的最佳屈光点PO。换句话说,在这种情况下,由中间点PI表示的中间屈光矫正比第一屈光矫正和第二屈光矫正更好地矫正受试者的屈光不正。因此,对于上述现有技术的仪器,从第一屈光矫正切换到第二屈光矫正使在切换期间由受试者感知的模糊水平暂时降低。实际上,对应于中间屈光矫正的模糊水平既低于对应于第一屈光矫正的模糊水平,也低于对应于第二屈光矫正的模糊水平。这对受试者5而言是令人烦恼的并且防止他对第一屈光矫正和第二屈光矫正进行可靠的、可重复的比较。表述“最佳屈光矫正”是指将作为主观验光方案的结论而被确定为最佳地矫正受试者的眼睛4的屈光不正的屈光矫正。
相反,在与最佳屈光矫正相反的情况下,从第一屈光矫正切换到第二屈光矫正同时遵循直线路径可能会引起受试者感知的模糊水平在切换期间暂时增加(而不是暂时减小),这对受试者而言也是令人烦恼的。
在根据本发明的方法中,为了避免这些不期望的影响,仪器1的控制单元3控制光学系统2,使得
当位于上述线段的中间部分的中间点PI比所述中的每一个更接近最佳屈光点P0时,或者,替代地,比所述第一点P1和第二点P2中的每一个离最佳屈光点P0更远时第一点P1和第二点P2,
则在所述切换期间:
i)对于表示所述坐标系中的所述切换的轨迹的每个点P,所述点P与所述坐标系中的中间点PI之间的距离d高于或等于以下最小者的四分之一:所述第一点P1与所述中间点PI之间的第一距离d1,以及所述第二点P2与所述中间点PI之间的第二距离d2,或者
ii)在所述轨迹的最接近所述中间点PI的点处,光学系统2的屈光力的变化速度sV高于变化速度极限sL,高于该变化速度极限时,受试者5无法感知到屈光力变化。
将光学系统2从其第一屈光力状态切换到其第二屈光力状态同时保持远离中间点PI,或者在所述切换的至少一部分期间以高于所述变化速度极限sL的速度切换,防止受试者5感知对应于所述中间屈光矫正的模糊水平,中间屈光矫正在上述情况下与对应于第一屈光矫正和第二屈光矫正的模糊水平显著不同(更低或更高)。
因此,此特征能够在所述切换期间减少不必要的和潜在的令人烦恼的模糊变化,这提高了受试者5进行的这些第一屈光矫正和第二屈光矫正的比较的准确性和可重复性。
作为替代、或作为补充,控制单元3可以控制光学系统2,使得当中间点PI与最佳屈光点P0之间或者中间点PI与最佳屈光点的估计之间的距离小于第一距离和第二距离中的最小距离的四分之一或替代地一半时,根据特征i)或ii)进行切换。
在这里描述的实施例中,所述坐标系中的点之间的距离各自等于所考虑的点之间的欧几里得距离,也就是说等于“普通”直线距离。然而,在其他实施例中,所述坐标系中的点之间的距离可以根据其他度量来确定,例如等于以下各项的绝对值之和:
-所考虑的第一点的第一坐标与第二点的第一坐标之间的差;
-此第一点的第二坐标与此第二点的第二坐标之间的差;以及
-此第一点的第三坐标与此第二点的第三坐标之间的差,
此种距离有时被称为“城市街区距离”或“曼哈顿距离”。
上面已经介绍过的光学系统2从第一屈光力状态切换到第二屈光力状态的具体方式在下文“从第一屈光矫正切换到第二屈光矫正”部分中进行了详细描述,并且通过对应于同一组第一和第二屈光力状态的六种不同的切换展示。然后,在“主观验光方案”部分中从更一般的观点描述图6中表示的主观验光方案,该主观验光方案基于用于向受试者的眼睛4提供上述第一屈光矫正和第二屈光矫正的方法。
从第一屈光矫正到第二屈光矫正的切换
实际上,表示坐标系中这两个矫正的第一点P1与第二P2之间的距离d12典型地在0.1到2屈光度的范围内。
此距离d12可以被设置为恒定值,与受试者无关。也可以取决于受试者关于屈光变化的敏感度来设置。此敏感度可以通过敏感度参数的值来表征,比如在申请人拥有的欧洲专利申请n°18305996.3中描述的敏感度参数(并且在本专利申请的提交日尚未公开)。此敏感度参数表示例如等于放置在受试者的眼睛4前方的镜片的一个或几个光学特征的最小变化,该最小变化可以被受试者5感知到。由于此敏感度参数小,上述距离d12可以更小。
进一步注意到,在这里描述的实施例中,控制单元3被编程为以便当线段[P1P2]的中部比第一点P1和第二点P2中的每一个更接近或替代地离最佳屈光点P0更远时,光学系统2根据上述特征i)或ii)从第一屈光力状态切换到第二屈光力状态。在这种情况下,中间点PI(即被表示切换的轨迹绕过、或者在此轨迹快速经过的附近)是此线段的中部。
这种情况尤其对应于图2至图4中所表示的情况,其中线段[P1P2]的中部比第一点P1和第二点P2中的每一个更接近最佳屈光点P0(也就是说,在所述坐标系中,线段的中部与最佳屈光点P0之间的距离小于第一点P1与最佳屈光点P0之间的距离,并且小于第二点P2与最佳屈光点P0之间的距离)。
由于中间点PI然后位于线段[P1P2]的中部,第一距离d1(点P1与PI之间的距离)等于第二距离d2,并且基础距离dm(即“第一和第二距离d1、d2中的最小者”)无差别地等于d1或d2:dm=d1=d2。
然而,应注意的是,在其他情况下,线段[P1P2]的中部可能不会比第一点P1和第二点P2中的每一个更接近或更远离最佳屈光点P0,而此线段的中间部分的另一点将比第一点P1和第二点P2中的每一个更接近或更远离最佳屈光点P0。在这种情况下,中间点(将被表示切换的轨迹绕过、或者在此轨迹将快速经过的附近)将是此另一个点。
此外,控制单元3可以进一步被编程为控制光学系统2,使得:
当中间点PI比所述第一点P1和第二点P2中的每一个更接近最佳屈光点P0时,或者,替代地,比所述第一点P1和第二点P2中的每一个离最佳屈光点P0更远时,
则在所述切换期间,对于轨迹的表示所述切换的每个点P,所述点P与中间点PI之间的距离d高于接近距离阈值dap,此接近距离阈值dap高于0.05屈光度,或甚至更高至0.125屈光度。
控制单元3也可以被编程为控制光学系统2,使得
当中间点PI比所述第一点P1和第二点P2中的每一个更接近最佳屈光点P0时,或者,替代地,比所述第一点P1和第二点P2中的每一个离最佳屈光点P0更远时,
则在所述切换期间:
i')对于轨迹的表示所述切换的每个点P,所述点P与线段[P1P2]的中间部分的每个点之间的距离高于或等于基础距离dm的四分之一(下面描述的轨迹T2到T5就是这种情况),或者
ii')光学系统2的屈光力的变化速度sV高于以上针对所述轨迹的每个点所述的变化速度极限sL,该点位于距中间点PI的小于基础距离dm的四分之一、或者甚至一半的距离处(对应于轨迹T6的切换就是这种情况)。
因此,根据此最后特征,不仅是中间点PI被绕过、或者在系统快速经过的附近,而且是线段[P1P2]的整个中间部分被绕过。
线段[P1P2]的中间部分(其本身是较小的线段)的长度等于此线段长度的一半。此中间部分的中部与线段的中部重合。替代地,线段的中间部分的长度可以更小,例如等于线段[P1P2]的长度的四分之一。
根据本发明,图2至图4中所表示的六个轨迹T1至T6更具体地展示了可以由仪器1实现的光学系统2的不同切换。
表示这些轨迹的坐标系的三个坐标是光学系统2的等效球镜M、以及第一和第二交叉柱镜度J0和J45。但是,如上所述,可以采用其他坐标系来表示光学系统2的屈光力状态。
第一点P1(这些轨迹T1、T2、T3、T4、T5、T6中的每一个从该点开始)和第二点P2(其在该点处结束)对于这六个轨迹而言是相同的。是处于由第一点P1表示的第一屈光力状态还是处于由第二点P2表示的第二屈光力状态,对于这六次切换,光学系统2具有相同的等效球镜度M(换言之,相同的总球镜度)。实际上,在这里,进行受试者的第一屈光矫正和第二屈光矫正的比较以确定他/她的眼睛4的散光特征。
在这些图中表示的特定情况下,第一点P1和第二点P2对应于基本上等于零的等效球镜M的值,并且对应于也基本上等于零的坐标J45的值。最佳矫正点P0的等效球镜M的值略为负,该最佳矫正点另外接近线段[P1P2]的中部。
当然,这里描述的切换技术也适用于其他组的第一和第二屈光力状态。例如,代替对应于光学系统2的柱镜轴位的相同取向和此柱镜的不同值(如图所示的情况),要由受试者比较的两个屈光力状态可以对应于光学系统2的柱镜C的相同值,但是对应于此柱镜的两个不同取向(对应于角度α的两个不同值)。
前五个轨迹T1到T5是保持远离中间点PI的轨迹(图2和图3)。
对于第一轨迹T1的每个点P(图2),此点与中间点PI之间的距离d包含在基础距离dm的一半与此基础距离之间:dm/2≤d≤dm。作为变体,距离d可以包括在基础距离dm的四分之一与此基础距离之间。
对于第二、第四和第五轨迹T2、T4和T5中的任何一个,对于所考虑的轨迹的每个点,此点与中间点PI之间的距离d等于基础距离dm:d=dm。因此,这些轨迹T2、T4和T5中的每一个都是以中间点PI为中心的半圆(图2和图3)。这种半圆轨迹允许最小化在切换期间发生的暂时模糊水平变化,从而使第一屈光力状态和第二屈光力状态的比较非常舒适和可靠。更一般地,轨迹可以获得此有利效果,使得距离d保持包含在基础距离dm的0.8倍与基础距离dm的1.2倍之间。
并且第三轨迹T3使得对于此轨迹的每个点,此点与中间点PI之间的距离d高于或等于基础距离dm:d≥dm。更具体地,除了第一点P1和第二点P2之外,距离d高于dm:d>dm。
沿着第一轨迹T1,光学系统2的等效球镜M保持恒定。其适用于第二轨迹T2和第三轨迹T3。因此,在这里所考虑的坐标系中,这些轨迹是平面的。
第四轨迹T4和第五轨迹T5也是平面的,但是沿着它们,光学系统2的等效球镜M发生变化,同时光学系统2的柱镜屈光力特征之一(如所表示的,J45)保持恒定。
第四轨迹T4通过增大然后减小等效球镜M而绕过中间点PI,同时改变光学系统2的柱镜屈光力特征之一(如所表示的,J0)以到达第二点P2。
因此,沿着此轨迹,光学系统2的等效球镜M变化,同时保持高于以下最小者:等效球镜M的第一值M1,对应于第一点P1,以及等效球镜M的第二值M2,对应于第二点P2。此特征有利地防止受试者的眼睛4调节。换句话说,由于此特征,一直沿着所述切换,受试者的眼睛4聚焦在离此眼睛尽可能远的点上。
第五轨迹T5与第四轨迹类似,但通过减小等效球镜M、然后增大等效球镜M绕过中间点PI,同时改变上述柱镜屈光力特征(J0)以到达第二点P2。在图4中,第五轨迹由虚线表示,同时第四轨迹由实线表示。
可以遵循不同于轨迹T1到T5的、绕过中间点PI的其他轨迹以从第一屈光力状态切换到第二屈光力状态,特别是非平面轨迹。
此外,代替避开中间点PI,表示从第一屈光矫正切换到第二屈光矫正的轨迹可以像第六轨迹T6一样穿过此点,但是以高速穿过。
此第六轨迹T6是直线(图4),因此与线段[P1P2]重合。
在此第六切换期间,光学系统的屈光力在中间点PI处(也就是说当所述轨迹穿过所述中间点时)的变化速度sV高于变化速度极限sL。
更具体地,在此切换期间,随着中间点PI与表示光学系统2的屈光力状态的点P之间的距离d小,变化速度sV更高。
光学系统2的屈光力的变化速度sV是表示光学系统2的当前屈光力状态的点P在坐标系中在表示切换的轨迹上移动的速度。例如,其可以用屈光度/秒表示。
因此,例如,当光学系统2的柱镜C的值保持恒定同时其取向变化时,变化速度等于C.(dα/dt)(α以弧度表示)。
并且在图4所示的特定情况下,由于等效球镜M和坐标J45在切换期间保持恒定,变化速度sV等于d(J0)/dt。因此,在这种情况下,例如在中间点PI处,与表示坐标J0随时间t变化的曲线C相切的线L的斜率高于变化速度极限sL。图5中表示了此曲线。
变化速度极限sL是受试者5能够感知屈光力变化的最高屈光力变化速度。
换句话说,当提供给受试者的眼睛的屈光矫正的屈光力以高于变化速度极限sL的速度随时间变化时,受试者无法感知到此变化。
而当提供给受试者的眼睛的屈光矫正的屈光力以低于变化速度极限sL的速度随时间变化时,受试者能够至少部分地感知到此变化。
为了确定受试者的变化速度极限sL,熟练的视觉科学家、验光师可以将通过设置为第一屈光力的光学系统2看到的图像提交给受试者,并且以初始速度变化sI将屈光力改变为第二屈光力。受试者只有2个替代的强制选择:2个回应选项:是,确实看到了变化;不,没有看到。如果受试者说是,则第一屈光力和第二屈光力保持相同但变化速度增加。当受试者回答否时,速度会降低。使用经典的心理物理阶梯方法,可以定义每个人的速度变化极限sL。
对于几乎任何受试者而言,当屈光力的变化速度高于每秒20屈光度时,证明受试者无法感知到对应的屈光力变化。因此,实际上,20屈光度/秒是变化速度极限sL的合适值。实际上,当以高于此值的速度进行从第一屈光力状态切换到第二屈光力状态时,即使光学系统2所遵循的轨迹穿过中间点PI,受试者5也无法感知到对应减少的模糊水平、或者替代地对应于中间点的增加的模糊水平。
10屈光度/秒也是变化速度极限sL的合适值,因为当轨迹以这种速度穿过此点时,此值仍然足够高以至于大多数受试者无法感知到对应于中间点PI的减少/增加的模糊水平。
在这里描述的方法的实施例中,在从第一屈光力状态切换到第二屈光力状态之前,在步骤S200期间确定变化速度极限sL(图7)。此步骤可以由光学仪器1的控制单元3执行。步骤S200包括以下步骤:
-采集与回应速度相关的数据,受试者5以该回应速度对屈光力变化做出反应(步骤S201);以及
-基于所述数据确定变化速度极限sL(步骤S202)。
与受试者的反应速度相关的数据,称为RSD,可以包括:
-受试者5的年龄;眼部状态/属性,比如眼内环境的透明度、病理的存在、视觉表现:高对比度和低对比度视敏度、屈光不正的类型和水平、与受试者的安装相关的数据:比如可能会影响系统的放大率、因此影响刺激的表观大小、并且因此影响与刺激相关的RSD数据的顶点距离:目标的类型以及它相对于受试者的距离……
-回应速度的先前值,在所述方法之前实现的其他测试期间确定,此先前值例如从远程服务器加载或者读入受试者5的电子健康卡;
-一组回应时间,受试者5在相同验光方案的过程中(例如在图6的验光方案的过程中)先前进行的测试期间已经以此做出反应。
在步骤S202中,当与受试者的回应速度RSD相关的数据包括上述回应速度的先前值时,则可以将变化速度极限sL的值设置为等于此先前值。
当此数据包括上述一组回应时间时,由于这些回应时间短,变化速度极限sL可以被确定为更高。
而当此数据包括受试者的年龄时,变化速度极限sL于是可以如下所述确定,取决于光学系统2的标称最大变化速度smax和受试者的年龄。
光学系统2的标称最大变化速度smax是设计光学系统2的光学系统2的光焦度的最高变化速度。换句话说,这是光学系统2在不损坏光学系统或过度发热的情况下可以重复实现的最高变化速度。取决于所考虑的光学系统2,标称最大变化速度smax可以例如包函在15到50屈光度/秒之间。
然后变化速度极限sL被确定为等于此标称最大变化速度smax的一部分,此部分随着受试者年轻而更高。
例如,当受试者的年龄不到20岁时,则变化速度极限sL可以设置为标称最大变化速度smax,优选地高于20屈光度/秒。
当受试者的年龄包括在20到50岁之间时,则变化速度极限sL可以设置为标称最大变化速度smax的百分之70(70%),优选地高于10屈光度/秒。
而当受试者的年龄超过50岁时,则变化速度极限sL可以设定为标称最大变化速度smax的百分之50(50%),优选地高于5屈光度/秒。
由于变化速度极限sL适应受试者的年龄,光学系统2的光焦度仅当必要时(仅当受试者年轻时)以其标称最大变化速度smax变化,因此防止光学系统的不必要发热或磨损。
还可以在步骤S202中通过组合基于受试者的年龄确定的值、回应速度的先前值、和/或从上述一组回应时间推导出的值来确定变化速度极限sL的值。例如,可以通过平均这三个值来实现此组合。
变化速度极限sL的值也可以考虑受试者的敏感度参数。特别地,由于可以被受试者检测到的最小屈光变化小,变化速度极限sL的值可以被设置得更高。事实上,当受试者对屈光变化非常敏感时,优选地将变化速度极限sL设置为高值,因为受试者另外会清楚地注意到由接近最佳屈光点P0引起的暂时模糊水平变化(由于受试者对提供给他/她的屈光值非常敏感)。
在步骤S201失败的情况下(例如因为与受试者的回应速度RSD相关的数据不可用),或者如果控制单元3确定这些数据不充分/不足够可靠,则变化速度极限sL可以是在步骤S202中被设置为默认值(例如等于20屈光度/秒)、10屈光度/秒或光学系统2的标称最大变化速度smax。
替代地,步骤S200可以包括上述反应速度测试,而不是包括采集受试者的反应速度数据、然后从此数据中推导出适当的变化速度极限sL的值的步骤。换言之,在这里描述的方法中,可以通过执行此反应速度测试来直接评估受试者的变化速度极限sL,然后取决于如此测量的变化速度极限进行上述切换。
如上所述,对于轨迹T1至T5,通过在坐标系中保持远离中间点PI来避免在切换期间由受试者5感知到的模糊水平的暂时降低。并且对于对应于第六轨迹T6的切换,轨迹在中间点PI附近经由甚至穿过该中间点,但是以高速在附近经过甚至穿过。
通过结合上述几何特征和时间特征,也可以避免或至少减少上述暂时模糊水平变化,也就是说,通过保持远离中间点PI,并且同时通过至少在中间点附近以高速实现切换。特别地,对于在切换期间遵循的轨迹的每个点P,由于此点P接近中间点PI,屈光力sV的变化速度可以更高,以避免在中间点PI附近长时间停留。
更具体地,在根据本发明的方法中,为了避免在中间点PI附近长时间停留,可以进行切换使得:
-给定成本函数f的从所述切换的开始直到结束沿着表示所述切换的轨迹的在时间t上的积分Int,其自变量是所述轨迹的当前可变点P与所述中间点PI之间的距离d,
小于
-邻近时间跨度极限ΔT与当成本函数的自变量等于所述第一距离d1和所述第二距离d2中的最小者的四分之一时、也就是说当成本函数的自变量等于所述基础距离dm的四分之一时所述成本函数f的值的乘积。
因此,根据此标准:
公式F1的积分Int对应于一种平均切换时间,其中,系统在轨迹的给定点P附近花费的时间由成本函数f(d[P])加权。
由于成本函数的自变量d小,成本函数f更高。换句话说,随着点P越来越接近中间点PI,成本函数增大。这允许在积分Int中显著惩罚接近中间点PI的点,这是因为对应的权重高。因此,在满足公式F1的切换期间,避免了以低速或适中的速度接近中间点,因此避免了否则将发生的由受试者感知到的模糊水平的暂时变化。
实际上,邻近时间跨度极限ΔT的值典型地在1毫秒到1秒之间,优选地在10毫秒与0.3秒之间,或者甚至像这里一样,在25毫秒到250毫秒之间的范围内。这种值证明足够短使得,对于几乎任何受试者,对应于中间点PI的暂时减小的模糊水平(或相反地,暂时增加的模糊水平)不会被受试者感知到。
切换的开始是切换开始的时间t1,也就是说光学系统2的屈光力特征变得与对应于第一屈光矫正的屈光力特征不同的时间。类似地,切换的结束是光学系统2的屈光力特征变得等于对应于第二屈光矫正的屈光力特征的时间t2。在上述第六切换的情况下,这些开始和结束时间t1和t2在图5中表示。
例如,成本函数f的值可以是:
-当距离d超过邻近距离dp时等于零,此邻近距离dp例如等于基础距离dm的一半,以及
-当距离d低于此邻近距离dp时为正。
更具体地,如图8所示,当d超过dp时,成本函数f的值可以为零,否则等于正常数Co。
在公式F1中,可以采用其他成本函数,这些成本函数当点P比图8中的点更接近中间点PI时会逐渐增加。
应注意的是,例如,如果我们考虑图8的成本函数f,则对于上述五个第一轨迹T1到T5,满足公式F1的标准,因为积分Int等于零,并且因此小于f(dm/4).ΔT。
并且对于对应于第六轨迹T6的切换,当屈光力sV的变化速度例如在对应于线段[P1P2]的中间部分的轨迹部分上是恒定的时,等于vo=20屈光度/秒,则发现积分Int等于Co.dm/vo,其小于典型的0.5屈光度的dm的dm/vo等于25毫秒同时ΔT包括25毫秒到250毫秒之间时的f(dm/4).ΔT=Co.ΔT。因此,对于此第六轨迹,以及对于各种参数的这种值,公式F1的标准也得到满足。
进一步注意到,依据根据本发明的方法的可选特征,光学系统2从其第一屈光力状态到其第二屈光力状态的切换可以进行,使得对于表示所述切换的轨迹的每个点P,模糊水平BL(其基于眼睛4的理论模型和受试者5的视觉、并且考虑到受试者的眼睛4被提供有对应于与所述点P相关联的屈光力状态的矫正来确定):
-高于裕度系数k和与光学系统的第一屈光力状态相关联的第一模糊水平BL1和与其第二屈光力状态相关联的第二模糊水平BL2中的最小者的乘积,以及
-小于第一模糊水平BL1和第二模糊水平BL2中的最大者与裕度系数k之比。
换言之,对于表示所述切换的轨迹的每个点P,相应的模糊水平BL(P)则符合以下公式F2:
BL(P)>k×Min(BL1,BL2)and BL(P)<[Max(BL1,BL2)]/k (F2)。
裕度系数k包含在0.5到1之间,或甚至优选地包含在0.8到1之间。
基于上述眼睛4的理论模型和受试者5的视觉、并且考虑到受试者的眼睛4是分别被提供有第一屈光矫正或第二屈光矫正,将第一模糊水平BL1和第二模糊水平BL2确定为模糊水平BL。
为了满足公式F2的标准,可以在切换之前计算满足此最后标准的轨迹,然后光学系统2由控制单元3控制,使得它遵循此预先计算的轨迹。
基于此模型确定的模糊水平以逼真且精确的方式表示受试者在切换的开始时、过程中和结束时应该感知到的模糊水平。
实现切换使得满足上述标准确保在切换期间受试者感知到的模糊变化受到严格限制,受试者感知到的模糊水平保持大约以第一模糊水平BL1与第二模糊水平BL2为界,第一模糊水平与第二模糊水平对应于切换的起点和终点。
上述理论模型可以假设受试者的眼睛4从光学角度得到了完美矫正,当提供由对应于中间点PI的中间屈光矫正时,或者替代地,当提供由另一种被认为对受试者的眼睛最佳的屈光矫正时,则它的光学分辨率仅受例如衍射限制。此其他屈光矫正可以对应于最佳屈光点P0,或者对应于最佳屈光矫正的估计。因此,根据此理论模型,对于所考虑的每个矫正,基于此矫正与中间屈光矫正(被视为参考、完美矫正)之间的差(或者替代地,基于要评估的屈光矫正与上述被认为是最佳的屈光矫正之间的差)来计算眼睛4的光学分辨率,比如其点扩散函数的宽度。
在此假设下,模糊水平BL然后可以根据以下任何一项被确定:
-点扩散函数的宽度,
-光学调制传递函数的空间频率截止,
-被提供所考虑的屈光矫正并且如上所述建模的受试者的眼睛4的斯特列尔比(Strehl ratio)。
因此,当模糊水平BL被确定为被提供所述屈光矫正的此理论眼睛的点扩散函数的宽度时,假设例如如果受试者的眼睛将被提供对应于中间点的屈光矫正,则此点扩展函数将受衍射限制(然后应该完美地矫正受试者的眼睛)。
眼睛4的理论模型和受试者5的视觉可以考虑受试者的视觉反应的神经特征。例如,已知由受试者感知到的最佳的空间频率不一定是最低的空间频率。因此,模糊水平BL可以例如确定为视觉调制传递函数的空间频率截止,其考虑了眼睛4的光学和神经特征以及受试者的视觉,如以下文章的附录中所述的:“Accuracy and precision of objectiverefraction from wavefront aberrations[根据波前像差的客观验光的准确性和精度]”,《视觉杂志》(2004)4,329-351,L.N.Thiboset等人。
类似地,模糊水平BL可以确定为视觉斯特列尔比,其考虑了眼睛4的光学和神经特征以及受试者的视觉(如上述文章中所述),他/她的眼睛被提供所考虑的屈光矫正。
主观验光方案
图6示意性地表示了主观验光方案的一些步骤,这些步骤借助于仪器1并且基于上述方法而实现,用于为受试者的眼睛4提供第一屈光矫正和第二屈光矫正。
此协议以初步数据采集步骤So开始,在该步骤期间与受试者5相关的个人数据由仪器1采集。这些个人数据包括例如与受试者的眼睛4的屈光不正相关的数据,如:
-关于受试者5的先前屈光处方,此处方例如借助于仪器1的用户接口输入、从远程服务器加载、读入受试者5的电子健康卡、或者从由受试者5通常配戴的眼科镜片确定;
-初步屈光处方,通过在这里描述的主观验光方案之前执行客观验光方案获得。
这些数据还可以包括上述与受试者的回应速度RSD相关的数据。
这些数据还可以包括与受试者的敏感度参数相关的数据,其表示他/她对屈光变化的敏感度。
该协议还可以包括上述反应速度测试,在该反应速度测试期间,确定正在测试视觉的受试者5的变化速度极限sL的个体值。
在此数据采集步骤So之后,该协议包括由步骤S1表示的球镜验光子方案。在此球镜验光子方案期间,确定最佳球镜屈光矫正Mop,其最佳地矫正受试者的眼睛4的球镜屈光不正。为此,可以为受试者的眼睛提供适合于模糊其视觉的屈光矫正(借助于高于最佳球镜屈光矫正Mop的球镜矫正),然后逐渐使其视觉清晰直到受试者指示他尽可能清晰地看到了目标物体7。以这种方式获得的球镜屈光然后可以借助于双色测试来细化或确认。
进行此球镜验光子方案的方式可以考虑至少一些在步骤So中采集的个人数据,以便快速和/或以考虑到受试者的敏感度参数的适当精度收敛到最佳球镜屈光矫正Mop。
步骤So和S1都是可选的。实际上,监督该方案的眼睛护理专业人员可以选择仅执行步骤So、仅执行步骤S1或执行这两者(不一定按以上呈现的顺序)。
无论如何,在下述步骤S2之前,采集或确定最佳球镜屈光矫正Mop、或至少其估计。
在步骤S2期间,执行柱镜验光子方案。在此柱镜验光子方案期间,确定最佳地矫正受试者的眼睛4的球镜屈光不正的柱镜屈光矫正。为此,与最佳球镜屈光矫正Mop(例如,可以向Mop添加+0.5屈光度)相比,可以稍微增加提供给受试者的球镜屈光矫正,以稍微模糊受试者的视觉。然后,将要评估的各种柱镜屈光矫正提供给受试者。
更具体地,此柱镜验光子方案包括步骤S23:为受试者的眼睛4提供要彼此比较的第一屈光矫正和第二屈光矫正。在步骤S24,受试者5然后指定这些第一和第二矫正中的哪一个使他/她能够最清晰地看到目标物体7。
在为受试者提供第一屈光矫正然后切换到第二屈光(步骤S23期间)之前,控制单元3:
-在步骤S21,确定这些第一屈光矫正和第二屈光矫正的坐标,以及然后
-在步骤S22,确定从此第一屈光矫正切换到此第二屈光矫正的特征。
在这里描述的实施例中,依次几次执行该组步骤S21至S24,直到控制单元3确定已经达到受试者的眼睛4的最佳屈光矫正,或者直到控制单元在依次执行步骤S24期间、基于受试者提供的答案已经确定此最佳屈光矫正。
更具体地,控制单元3可以被编程为控制仪器1,使得针对对应于第一屈光矫正和第二屈光矫正的平均值的平均屈光矫正的不同值,重复该组步骤S21到S24,直到受试者在步骤S24指示他感知到的模糊水平对于第一屈光矫正和第二屈光矫正是相同的,并且这些模糊水平是低的。
最佳屈光矫正然后可以由控制单元3确定为等于在此最后情况下的平均屈光矫正,对于这种情况,对应于第一和第二屈光的模糊水平是相同的。控制单元可以基于此最后平均屈光,但也考虑在方案过程中由受试者5提供的先前回答来确定最佳屈光矫正。
在这组步骤S21至S24的重复序列中,当再次执行步骤S21时,第一屈光矫正和第二屈光矫正的坐标(也就是说第一点P1和第二点P2的坐标)根据在步骤S24的一次或几次先前执行期间由受试者5提供的一个或多个答案来确定。
例如,如果受试者在先前执行步骤S24期间提供的答案指示第一屈光矫正和第二屈光矫正接近最佳屈光矫正,则控制单元3可以确定第一屈光矫正和第二屈光矫正的新坐标,使得这些新的屈光矫正比在这组步骤S21至S24的先前重复期间更接近于先前的屈光矫正。换句话说,在步骤S23的先前执行期间提供的先前第一屈光矫正与在步骤23的下一次执行期间提供的下一个第一屈光矫正之间的间隙随着此屈光矫正接近最佳屈光矫正而减小。
当由受试者在步骤S24提供的答案表达受试者关于第一屈光矫正和第二屈光矫正中的哪一个最佳地矫正他的视觉的高度不确定性时,控制单元3可以确定第一屈光矫正和第二屈光矫正已经接近最佳屈光矫正。
当检测到在所述第一屈光矫正和第二屈光矫正中最佳地矫正受试者视觉的屈光矫正的“反转”时,控制单元3还可以确定第一屈光矫正和第二屈光矫正已经接近最佳屈光矫正。这种反转可以在这组步骤S21至S24的一系列相继执行的过程中发生,在此期间平均屈光矫正单调增加(或单调减小)。此反转对应于以下事实:受试者5在新执行步骤S24期间发出信号,即不再是第二屈光矫正最佳地矫正他的视觉,而是现在是第一屈光矫正,反之亦然。当上述平均屈光矫正在坐标系中从最佳屈光矫正的一侧传递到另一侧时,这种反转会发生。因此,这种反转揭示了第一矫正屈光和第二矫正屈光接近于最佳屈光矫正。
控制单元3还可以基于前者屈光处方或基于在步骤So采集的关于受试者5的初步屈光处方,确定第一屈光矫正和第二屈光矫正接近最佳屈光矫正。
现在关于要彼此比较的第一屈光矫与第二屈光矫正之间的间隙,控制单元3可以被编程为根据如在“从第一屈光矫正切换到第二屈光矫正”部分的开头所说明的受试者的敏感度参数在步骤S21确定第一点P1与第二点P2之间的距离d12。
控制单元3还可以被编程为在步骤S21中确定距离d12,使得当控制单元3已经确定第一屈光矫正和第二屈光矫正比当第一屈光矫正和第二屈光矫正被认为远离最佳屈光矫正时接近或正在接近最佳屈光矫正时,该距离的值较小。例如,距离d12可以被设置为1屈光度的初始值,然后一旦控制单元3已经确定第一屈光矫正和第二屈光矫正接近或正在接近最佳屈光矫正,则该距离可以被设置为0.5屈光度。
现在关于步骤S22,在这里描述的实施例中,控制单元3被编程为使得:
-例如根据上述标准之一,如果控制单元3先前已经确定第一屈光矫正和第二屈光矫接近或正接近最佳屈光矫正,
-然后,控制单元推断出线段[P1P2]的中间部分的中间点比所述第一点P1和第二点P2中的每一个更接近最佳屈光点P0。
并且当控制单元3已经确定线段[P1P2]的中间部分的此中间点比所述第一点P1和第二点P2中的每一个更接近最佳屈光点P0时,控制单元3然后根据特征i)或特征ii)确定从第一屈光矫正切换到第二屈光矫正的特征,也就是说使得表示所述切换的轨迹避开中间点PI、或在其附近以高速经过。
并且只要控制单元3没有确定线段[P1P2]的中间部分的中间点比所述第一点P1和第二点P2中的每一个更接近最佳屈光点P0,控制单元3在没有特定约束的情况下确定所述切换的特征,表示切换的轨迹例如是直线并且以任何速度((不一定是高速))进行。
替代地,控制单元3可以被编程为基于第一点P1的坐标、第二点P2的坐标、以及最佳屈光点的估计P0E来确定线段[P1P2]的中间部分的中间点是比所述第一点P1和第二点P2中的每一个更接近还是替代地更远离最佳屈光点P0。这种最佳屈光点的估计P0E表示例如对应于受试者5的前者或初步屈光处方的屈光力状态。基于此估计,控制单元3然后可以计算以下值:
-中间点PI与最佳屈光点的估计P0E之间的距离dPI;
-第一点P1与最佳屈光点的估计P0E之间的距离dP1;以及
-第二点P2与最佳屈光点的估计P0E之间的距离dP2。
如果距离dPI小于(替代地高于)dP1和dP2,则控制单元3确定所考虑的中间点比所述第一点P1和第二点P2中的每一个更接近(或者替代地更远离)最佳屈光点P0。
在上述示例性方案中,在控制光学系统2以使得满足特征i)或ii)的标准之前,控制单元被编程为在切换期间测试线段[P1P2]的中间部分的中间点是否比所述第一和第二点P1、P2中的每一个更接近或者可选地更远离最佳屈光点P0。
然而,在其他实施例中,控制单元3可以被编程为根据上述特征i)或特征ii)系统地确定从第一屈光矫正切换到第二屈光矫正的特征,而不管任何条件,也就是说一直如此。
在这种情况下,每次光学系统2从第一屈光矫正切换到第二屈光矫正时(并且因此,尤其是在位于线段中间部分的中间点比第一点P1和第二点P2中的每一个更接近或更远离最佳屈光点P0的情况下),都满足对应于特征i)或特征ii)的条件。因此,在这些最后的实施例中,每次执行步骤S23时,都满足对应于特征i)或特征ii)的条件,而不管任何条件。
此外,在步骤S21或S22所进行的一些操作,如变化速度极限sL的确定、或者距离d12的确定,可以只执行一次,而不是每次都执行这些步骤。
Claims (14)
1.一种用于为受试者(5)的至少一只眼睛(4)提供要彼此比较的第一屈光矫正和第二屈光矫正的方法,
其中,光学系统(2)将来自目标物体(7)的光束(6)传输到所述受试者的眼睛(4),
所述方法包括以下步骤:将所述光学系统(2)
-从所述光学系统(2)向所述受试者的眼睛(4)提供所述第一屈光矫正的第一屈光力状态切换到
-所述光学系统(2)向所述受试者的眼睛(4)提供所述第二屈光矫正的第二屈光力状态,
所述切换在不中断由所述光学系统(2)传输的光束(6)的情况下进行,
所述光学系统(2)的每个屈光力状态由坐标系中的对应点(P,P1,P2,P0,PI)表示,所述点(P,P1,P2,P0,PI)的坐标(M,J0,J45)表示针对所述光学系统(2)的所述屈光力状态的、所述光学系统的不同屈光力特征(M,J0,J45)的值,针对所述光学系统(2)的任何屈光力状态,表示所述屈光力状态的点(P,P1,P2,P0,PI)在所述坐标系中的坐标包括:
-以下中的至少两个:处于所述屈光力状态的所述光学系统(2)的球镜度(S,M)、第一柱镜度特征(J0,C)以及第二柱镜特征(J45,α),或者
-由处于所述屈光力状态的所述光学系统(2)输出的波前的泽尼克多项式分解的二阶系数(co 2,c2 2,c-2 2)中的至少两个,
所述第一屈光力状态由所述坐标系中的第一点(P1)表示并且所述第二屈光力状态由第二点(P2)表示,线段在所述第一点(P1)处开始并且在所述第二点(P2)处结束,对所述受试者的眼睛(4)的最佳屈光矫正由所述坐标系中的最佳屈光点(P0)表示,所述最佳屈光矫正是补偿所述受试者的眼睛(4)的屈光不正的屈光矫正,
其中,
当位于所述线段的中间部分的中间点(PI)比所述第一和第二点(P1,P2)中的每一个更接近所述最佳屈光点(P0)或更远离所述最佳屈光点(P0)时,
然后,所述切换进行,使得:
-对于表示所述切换的轨迹(T1,T2,T3,T4,T5)的每个点(P),所述点(P)与所述中间点(PI)之间的在所述坐标系中的距离(d)高于或等于以下最小者(dm)的四分之一:所述第一点(P1)与所述中间点(PI)之间的第一距离(d1)、以及所述第二点(P2)与所述中间点(PI)之间的第二距离(d2),或者使得
-所述光学系统(2)的屈光力在最接近所述中间点(PI)的所述轨迹(T6)的点(PI)处的变化速度(sV)高于变化速度极限(vL),在超过所述变化速度极限时,所述受试者(5)无法感知到屈光力变化,所述变化速度极限(sL)是所述受试者(5)能够感知到屈光力变化的最高屈光力变化速度。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述切换进行,使得:
-给定函数(f)的从所述切换的开始(t1)直到结束(t2)、沿着表示所述切换的所述轨迹(T1,T2,T3,T4,T5,T6)的在时间(t)上的积分,所述函数的自变量是所述轨迹的当前可变点(P)与所述中间点(PI)之间的距离(d),
小于
-邻近时间跨度极限(ΔT)与当所述函数的自变量等于所述第一距离(d1)和所述第二距离(d2)中的最小者(dm)的四分之一时所述函数(f)的值的乘积。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述邻近时间跨度极限(ΔT)包含在1毫秒到1秒之间。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中,所述切换进行,使得对于所述坐标系中表示所述切换的所述轨迹(T2,T3,T4,T5)的每个点(P),所述点(P)与所述中间点(PI)之间的距离(d)高于或等于所述第一距离(d1)和所述第二距离(d2)中的最小者。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中,所述中间点(PI)是所述线段的中部,所述坐标系中表示所述切换的所述轨迹(T2,T4,T5)是以所述中间点(PI)为中心的半圆。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中,所述光学系统(2)的球镜度(M)在所述切换期间变化,同时沿着所述切换保持高于以下的最小者:所述光学系统处于其第一屈光力状态时具有的第一球镜度(M1)、以及所述光学系统处于其第二屈光力状态时具有的第二球镜度(M2)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,包括在从所述第一屈光力状态切换到所述第二屈光力状态之前执行的以下步骤:
-采集与所述受试者(5)对屈光力变化作出反应的回应速度(RSD)相关的数据;以及
-基于所述数据(RSD)确定所述变化速度极限(sL)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中,所述变化速度极限(sL)高于或等于20屈光度/秒。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其中,所述坐标系中表示所述切换的所述轨迹(T6)是所述线段,并且其中,在表示所述光学系统的屈光力状态的点(P)穿过所述中间点(PI)时,所述光学系统(2)的屈光力的变化速度(sV)高于所述变化速度极限(sL)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其中,处于其第二屈光力状态的所述光学系统(2)具有与处于其第一屈光力状态(M1)相同的球镜度(M2),并且其中,所述光学系统(2)的至少一个柱镜度特征(J0,J45)在处于其第二屈光力状态时与处于其第一屈光力状态时不同。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其中,所述线段的中间部分的长度等于所述线段的长度的一半,并且其中,所述中间部分的中部与所述线段的中部重合。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法,其中,沿着所述切换,对于所述轨迹(T1,T2,T3,T4,T5,T6)的每个点(P),
模糊水平(BL),所述模糊水平是基于所述眼睛(4)的理论模型和所述受试者(5)的视觉确定的,并且考虑到所述受试者的眼睛(4)被提供对应于与所述点(P)相关联的屈光力状态的屈光矫正:
-高于裕度系数(k)和与所述光学系统(2)的第一屈光力状态相关联的第一模糊水平(BL1)和与所述光学系统(2)的第二屈光力状态相关联的第二模糊水平(BL2)的最小者的乘积,以及
-小于所述第一模糊水平(BL1)和所述第二模糊水平(BL2)中的最大者与所述裕度系数k之比,
所述第一和第二模糊水平(BL1,BL2)是基于所述眼睛(4)的所述理论模型和所述受试者(5)的视觉确定的,并且考虑到所述眼睛(4)分别被提供所述第一屈光矫正或所述第二屈光矫正,
所述裕度系数(k)包含在0.5到1之间。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法,其中,所述中间点(PI)是所述线段的中部。
14.一种用于为受试者的至少一只眼睛(4)提供要彼此比较的第一屈光矫正和第二屈光矫正的仪器(1),包括:
-光学系统(2),所述光学系统被设置为将来自目标物体(7)的光束(6)传输到所述受试者的眼睛(4);以及
-用于控制所述光学系统(2)的控制单元(3),所述控制单元(3)被编程用于将所述光学系统(2):
-从所述光学系统(2)向所述受试者的眼睛(4)提供所述第一屈光矫正的第一屈光力状态切换到
-所述光学系统(2)向所述受试者的眼睛(4)提供所述第二屈光矫正的第二屈光力状态,
所述光学系统(2)被配置为使得在所述切换期间,由所述光学系统(2)传输的光束(6)不被中断,
所述光学系统(2)的每个屈光力状态由坐标系中的对应点(P,P1,P2,P0,PI)表示,所述点(P,P1,P2,P0,PI)的坐标(M,J0,J45)表示针对所述光学系统(2)的所述屈光力状态的、所述光学系统的不同屈光力特征(M,J0,J45)的值,针对所述光学系统(2)的任何屈光力状态,表示所述屈光力状态的点(P,P1,P2,P0,PI)在所述坐标系中的坐标包括:
-以下中的至少两个:处于所述屈光力状态的所述光学系统(2)的球镜度(S,M)、第一柱镜度特征(J0,C)以及第二柱镜特征(J45,α),或者
-由处于所述屈光力状态的所述光学系统(2)输出的波前的泽尼克多项式分解的二阶系数(co 2,c2 2,c-2 2)中的至少两个,
所述第一屈光力状态由所述坐标系中的第一点(P1)表示并且所述第二屈光力状态由第二点(P2)表示,线段在所述第一点(P1)处开始并且在所述第二点(P2)处结束,对所述受试者的眼睛(4)的最佳屈光矫正由所述坐标系中的最佳屈光点(P0)表示,所述最佳屈光矫正是补偿所述受试者的眼睛(4)的屈光不正的屈光矫正,
其中,所述控制单元(3)被编程为控制所述光学系统(2),使得
当位于所述线段的中间部分的中间点(PI)比所述第一和第二点(P1,P2)中的每一个更接近所述最佳屈光点(P0)或更远离所述最佳屈光点(P0)时,
则在所述切换期间:
-对于所述坐标系中表示所述切换的轨迹(T1,T2,T3,T4,T5)的每个点(P),所述点(P)与所述中间点(PI)之间的在所述坐标系中的距离(d)高于或等于以下最小者的四分之一:所述第一点(P1)与所述中间点(PI)之间的第一距离(d1)、以及所述第二点(P2)与所述中间点(P2)之间的第二距离(d2);或者
-所述光学系统(2)的屈光力在最接近所述中间点(PI)的所述轨迹(T6)的点(PI)处的变化速度(sV)高于变化速度极限(vL),在超过所述变化速度极限时,所述受试者(5)无法感知到屈光力变化,所述变化速度极限(sL)是所述受试者(5)能够感知到屈光力变化的最高屈光力变化速度。
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