DE102018206376A1

DE102018206376A1 - Prüfung von Intraokularlinsen

Info

Publication number: DE102018206376A1
Application number: DE102018206376.1A
Authority: DE
Inventors: Sergey Smorgon
Original assignee: EMAGE VISION Pte Ltd
Current assignee: EMAGE VISION Pte Ltd
Priority date: 2017-04-25
Filing date: 2018-04-25
Publication date: 2018-10-25
Anticipated expiration: 2038-04-26
Also published as: US20180306732A1; US10302575B2; SG10201703345RA; CN108720967A; KR20180119527A; CN108720967B; KR102250626B1; DE102018206376B4; TW201841589A; JP2018185310A; MY196733A; TWI707659B

Abstract

Ein Prüfsystem und Verfahren zum Prüfen auf Füllfehler, Verunreinigung, Kratzer, Beschädigung und jedwede Form von Verformung an Intraokularlinsen, umfassend drei Hauptbausteine: einen Auflichtbeleuchtungskopf, der einen Auflichtbeleuchtungskopf mit Linse und einen Auflicht-Flachbeleuchtungskopf aufweist; einen Dunkelfeldbeleuchtungskopf, einen Hellfeldbeleuchtungskopf; einen Einzelstrahlerbeleuchtungskopf; ein Bilderfassungs- und -verarbeitungssystem, das Bilder der in einer Schale geladenen Linse aufnimmt; wobei es das Bild zum Erkennen der diversen Fehler analysiert; auf Basis des analysierten Bilds eine Schlussfolgerung zum Ausscheiden oder Annehmen der Linse trifft.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erkennen von Fehlern an in Schalen geladenen Intraokularlinsen unter Verwendung mehrerer Beleuchtungsmodule. Spezieller betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erkennen von Schäden, Aberrationen, Verunreinigung, Verformung und geometrische Eigenschaften an bzw. von Intraokularlinsen.
Allgemeiner Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Prüfsystem im Qualitätssicherungsprozess, entweder in Form der Prüflingsprüfung oder als Teil einer automatisierten Produktionsanlage. Insbesondere betrifft die Erfindung ein System und ein Verfahren zur Prüfung von Intraokularlinsen, die in Schalen transportiert werden. Intraokularlinsen werden zur Korrektur und zur Stabilisierung der Sicht von Patienten unmittelbar nach einer Kataraktoperation in das Auge implantiert. Da der Prozess permanent ist, muss die Güte der in das Auge eingebetteten Linse zuverlässig und genau auf Qualität, einschließlich Dimensionen, Oberflächenfehler und andere, randbezogene Fehler geprüft werden.
Hersteller wenden im Allgemeinen manuelle Prüfungen unter Verwendung von Mikroskopen mit großer Vergrößerung an. Diese Verfahren sind mühsam und einige der Fehler sind möglicherweise für das menschliche Auge nicht erkennbar, was dazu führt, dass fehlerhafte Linsen den Kunden erreichen. Darüber hinaus ist die manuelle Prüfung jeder Linse, die ausgeliefert wird, unzuverlässig und mühsam.
Allgemein versteht es sich, dass ein gut konzipiertes automatisches Prüfsystem erforderlich ist, da diese genau, einheitlich und leicht mit wenig menschlichem Eingriff für verschiedene Produkttypen konfiguriert sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine einzelne Vorrichtung und ein Verfahren, das bzw. die LED-Beleuchtungsmodule nutzen, die genaue und zuverlässige Bilder von in eine Schale geladenen Linsen erzeugen können, um die Prüfung mehrerer Merkmale, wie Randfehler, geometrische Messungen, Verunreinigung, zu ermöglichen.
Kurzdarstellung der Erfindung
Eine Intraokularlinse, im Folgenden auch als IOL bezeichnet, ist ein chirurgisches Implantat, das zum Ersetzen der Linse in einem Auge verwendet wird, aus dem die Linse entfernt wurde, zum Beispiel die Intraokularlinse, infolge von Kataraktoperation, Krankheit oder physischer Verletzung.
Während des Herstellungsprozesses kann es bei den Intraokularlinsen zu verschiedenen Fehlern kommen. Die folgende Liste definiert verschiedene typische Fehler, obwohl die Terminologie von Hersteller zu Hersteller verschieden sein kann.
Kratzer (Scratches): Kratzer treten als lange schmale Oberflächenabtragungen auf.
Löcher (Digs): Löcher sind kraterartige Oberflächenfehler, gewöhnlich mit einem Länge/Breite-Verhältnis von etwa 1. Dieser Fehlertyp kann überall an der Oberfläche der IOL auftreten.
Grübchen (Pits): Grübchen sind Oberflächenfehler mit einem Länge/Breite-Verhältnis von etwa 1. Der Fehler ist durch fehlendes IOL-Material gekennzeichnet und tritt einwärts in die IOL-Oberfläche auf. Mit dem Fehler verbundene Änderungen der Oberflächenkontur sind gewöhnlich allmählich und glatt.
Leerstellen (Voids): Leerstellen sind in Bereichen allgemein nahe dem Rand einer IOL definiert, wo ein Teil der IOL fehlt. Leerstellen bilden sich während des IOL-Gießprozesses, wenn das Material die Form nicht vollständig ausfüllt.
Risse (Tears): Risse erscheinen als kleine Einrisse am Rand der IOL entlang. Risse können an jeder Stelle am Rand der Linse entlang zwischen dem Rand der Optik und der Schlaufe auftreten.
Blasen (Bubbles): Blasen sind innere Hohlräume, die in der einteiligen IOL überall und in der dreiteiligen IOL nur in der Optikzone auftreten können. Blasen sind das Ergebnis von beim Einspritzen in die Form während der Herstellung im IOL-Material vorhandenen Lufteinschlüssen.
Schlaufenbeschädigung: Schlaufenbeschädigung wird als jede Art von Beschädigung oder Verformung einer Schlaufe eingestuft, sie trifft nur auf Linsen mit Schlaufen zu. Zur am häufigsten angetroffenen Art von Schlaufenbeschädigung zählen zertrümmerte Anker, zertrümmerte Schlaufen, fehlende Schlaufen und Pinzettenschäden.
Randüberstand (Edge Flash): Randüberstand zeigt sich als am Rand einer IOL anhaftende Schuppen von IOL-Material oder als ein die Oberfläche von Schlaufen bedeckender dünner Überzug. Randüberstand ist das Ergebnis von überschüssigem IOL-Material, das während der Herstellung aus der Form austritt.
Fremdkörper: Sind als an der Oberfläche einer IOL anhaftende kleine Teilchen definiert, die sich durch Reinigen nicht entfernen lassen. Ein Fremdstoff erscheint oft als feiner Nebel, der bewirkt, dass die IOL eine ungewöhnliche Tönung hat.
Fehlende Aushärtung: Nicht ausgehärtetes Material tritt bei einteiligen IOL in erster Linie nahe dem Rand der Optikzone auf. Nicht ausgehärtetes Material erscheint als gelartiger Stoff am Umfang einer IOL. Dieser Fehler entwickelt sich während des Linsenaushärtungsprozesses aufgrund falscher Erhitzungszeiten oder ungleichmäßiger Erhitzung.
Füllfehler: Zeigen sich als ungleichmäßige oder ungewöhnliche Oberflächenkonturen in der Optik- oder Schlaufenzone. Füllfehler bilden sich gewöhnlich als lange dünne Fehler aus, die einer bzw. einem sich glatt windenden Richtung oder Weg folgen. Füllfehler treten während des Gießprozesses auf, wenn das IOL-Material aushärtet, bevor das Einfließen abgeschlossen ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Intraokularlinsenprüfsystem zum Prüfen auf die meisten der bereits beschriebenen Fehler vorgesehen, umfassend einen Linsenbilderfassungsblock umfassend eine hochauflösende Kamera, ein telezentrisches Objektiv, das zum Betrachten des Bilds der Linse durch einen Strahlteiler angeordnet ist, wenigstens drei Beleuchtungsmodulsätze, die unter Verwendung von LED im sichtbaren Lichtspektrum gestaltet sind, zur Beleuchtung der Linse bei der Prüfung, wobei das erste ein hierin unter anderem als Oberseitenbeleuchtungskopf bezeichnetes Auflichtkopfmodul ist, das wenigstens zwei Beleuchtungsköpfe umfasst, von denen einer die Linse rechtwinklig zur optischen Achse der Linse beleuchtet und der andere die Linse in einem Winkel zur Oberfläche der Linse beleuchtet, wobei ein zweites hierin als der Hintergrundbeleuchtungskopf bezeichnetes Beleuchtungsmodul wenigstens drei Beleuchtungsmodule umfasst, hierin als Dunkelfeldbeleuchtungskopf (Dark Field Light Head - DF LH), Hellfeldbeleuchtungskopf (Bright Field Light Head - BF LH) und Einzelstrahlerbeleuchtungskopf (Single Spot Light Head - SS LH) bezeichnet, die mit einem Satz Strahlteilern zum Beleuchten der geprüften Linse integriert und geeignet angeordnet sind. Der Dunkelfeldbeleuchtungskopf beleuchtet die Unterseite der Linse zum Erzeugen eines Dunkelfeldbilds der Linse, ein zweites Beleuchtungsmodul, nämlich der Hellfeldbeleuchtungskopf, beleuchtet die Linse zum Erzeugen eines Hellfeldbilds der Linse und der Einzelstrahlerbeleuchtungskopf beleuchtet die Linse mit einem schmalen Lichtstrahl im rechten Winkel zur Oberfläche der Linse. Der Einzelstrahlerbeleuchtungskopf ist mit einem Motor integriert, hauptsächlich zum Positionieren des Einzelstrahlerbeleuchtungskopfs an verschiedenen Positionen auf Basis der Brechkraft der Intraokularlinse. Des Weiteren ist ein elektronisches Stroboskopsystem in das Prüfsystem integriert, um Intensität, Dauer und Zeitsteuerung der einzelnen Beleuchtungsmodule synchron mit dem Kameraverschluss zu steuern, um Bilder unter verschiedenen Lichtverhältnissen aufzunehmen.
Das Intraokularlinsenprüfsystem nimmt mehrere Bilder des Objekts unter verschiedenen Beleuchtungskonfigurationen zum Hervorheben der Merkmale der zu prüfenden Linse auf.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Prüfen der in einer Schale positionierten Intraokularlinse durch Aufnehmen mehrerer Bilder unter Verwendung mehrerer Beleuchtungskonfigurationen je nach Produkttyp bereitzustellen.
Es ist ferner eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bereitstellen von in Rezeptdateien gespeicherten Produktkonfigurationen bereitzustellen, zu denen Beleuchtungsintensitäten, Kameraverschlusszeitsteuerung und - dauer, Motorposition, unter anderem des Einzelstrahlerbeleuchtungskopfs, auf Basis von Produkttypen zählen, die während der Einrichtung des Prüfsystems heruntergeladen werden.
Es ist ferner eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, die mit einer Stroboskopsteuerung integriert ist, die in der Lage ist, mehrere Beleuchtungsmodule mit kurzen Auslöseimpulsen zu jedem beliebigen Zeitpunkt, synchron oder asynchron, auf das Softwareprogramm gestützt elektronisch auszulösen.
Andere Merkmale und Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden anhand der ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en) sowie den hierin unten enthaltenen Zeichnungsfiguren offensichtlich.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird zweckdienlich mit Bezug auf die Begleitzeichnungen, die mögliche Anordnungen der Erfindung veranschaulichen, weiter beschrieben. Der Fachmann erkennt, dass andere Anordnungen der Erfindung möglich sind, und die Genauigkeit der Begleitzeichnungen darf folglich nicht als die Allgemeingültigkeit der vorangehenden Beschreibung der Erfindung aufhebend verstanden werden.

1 ist eine Darstellung des optischen, Beleuchtungs- und Bildgebungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Darstellung eines Typs von Intraokularlinse, bei der 44 die Optikzone ist und die Schlaufen 42 und 40 zur chirurgischen Verbindung mit dem Auge aufweist. Die Schlaufen 40 und 42 sind an der Optikzone 44 befestigt.
3 veranschaulicht ein Bild einer in einer Schale positionierten Intraokularlinse, das mit dem System der vorliegenden Erfindung in 1, beleuchtet durch den Auflichtbeleuchtungskopf mit Linse, aufgenommen wurde.
3a veranschaulicht ein vergrößertes Bild des Bereichs 50 in 3
3b veranschaulicht ein vergrößertes Bild des Bereichs 51 in 3
4 veranschaulicht ein Bild einer in einer Schale positionierten Intraokularlinse, das mit dem System der vorliegenden Erfindung in 1, beleuchtet durch den Auflicht-Flachbeleuchtungskopf, aufgenommen wurde.
4a veranschaulicht ein vergrößertes Bild des Bereichs 60 in 4.
4b veranschaulicht ein vergrößertes Bild des Bereichs 61 in 4.
4c veranschaulicht ein vergrößertes Bild des Bereichs 62 in 4.
5 veranschaulicht ein Bild einer in einer Schale positionierten Intraokularlinse, das mit dem System der vorliegenden Erfindung in 1, beleuchtet durch den Dunkelfeldbeleuchtungskopf, aufgenommen wurde.
5a veranschaulicht ein Vollring-Dunkelfeldbild von 5.
5b veranschaulicht ein erstes Teil-Dunkelfeldbild von 5.
5c veranschaulicht ein zweites Teil-Dunkelfeldbild von 5.
6 veranschaulicht ein Bild einer in einer Schale positionierten Intraokularlinse, das mit dem System der vorliegenden Erfindung in 1, beleuchtet durch den Hellfeldbeleuchtungskopf, aufgenommen wurde.
7 veranschaulicht ein Bild einer in einer Schale positionierten Intraokularlinse, das mit dem System der vorliegenden Erfindung in 1, beleuchtet durch den Einzelstrahlerbeleuchtungskopf, aufgenommen wurde.
7a veranschaulicht ein vergrößertes Bild des Bereichs 80 in 7.
7b veranschaulicht ein bearbeitetes Bild des Bereichs 80 in 7.
7c veranschaulicht ein vergrößertes Bild des Bereichs 81 in 7.
7d veranschaulicht ein bearbeitetes Bild des Bereichs 81 in 7.
7e veranschaulicht ein vergrößertes Bild des Bereichs 82 in 7.
7f veranschaulicht ein bearbeitetes Bild des Bereichs 82 in 7.
7g veranschaulicht ein vergrößertes Bild des Bereichs 89 in 7.
7h veranschaulicht ein bearbeitetes Bild des Bereichs 89 in 7.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en)
Die Erfindung ist zwar auf verschiedene Typen optisch durchlässiger Komponenten anwendbar, sie wird aber beispielhaft mit Bezug auf diejenigen beschrieben, die einen Linsenteil haben, und insbesondere auf IOL.
In Bezug auf 1 und gemäß einer aufgebauten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein System 100 veranschaulicht, das Schäden, Aberrationen, Verunreinigung, Verformung und geometrische Eigenschaften analysiert und erkennt, wobei es drei Hauptmodule 101, 102 und 103 aufweist. Das Oberseitenbeleuchtungsmodul 101, das Hintergrundbeleuchtungsmodul 103 und das Bilderfassungsmodul 102.
Das Oberseitenbeleuchtungsmodul 101 umfasst zwei Typen von LED-Beleuchtungsköpfen, den Auflichtbeleuchtungskopf mit Linse 14 und den Auflicht-Flachbeleuchtungskopf 10. Der Auflichtkopf 14 umfasst den Beleuchtungskopf 16 und eine Linse 18, um das Licht auf den in der Schale 22 enthaltenen Prüfling zu lenken. Der Auflicht-Flachbeleuchtungskopf 10 ist zum Beleuchten des Prüflings in der Schale 22 in einem Winkel angeordnet.
Das Hintergrundbeleuchtungsmodul 103 umfasst drei Beleuchtungsmodule. Das Dunkelfeldbeleuchtungsmodul 34, das Hellfeldbeleuchtungsmodul 36 und das Einzelstrahlerbeleuchtungsmodul 30. Die Linse 24 richtet alle drei Beleuchtungstypen zur unteren Oberfläche des im Komponententräger 22 aufgenommenen Prüflings. Das Einzelstrahlerbeleuchtungsmodul 30 wird von einem Motor 38 in Abhängigkeit von der Brechkraft der geprüften Linse in der Schale positioniert. Die Position des Beleuchtungsmoduls wird auf Basis des Modells der zu prüfenden Linse während der Konfigurationseinrichtung vorbestimmt und in Rezepten gespeichert. Die Linse 32 wird zum Bündeln des Lichts aus der Einzelstrahlerbeleuchtung 30 verwendet. Strahlteiler 26 und 28 bilden zusammen einen Strahlteilerblock, der zum Umlenken der Beleuchtung aus drei Beleuchtungsmodulen 30, 34 und 36 in Richtung auf die Linse 24 genutzt wird.
Das Bilderfassungsmodul 102 umfasst eine hochauflösende Kamera 11, ein telezentrisches Objektiv 12 und einen Strahlteiler 20 zum Richten der Beleuchtung aus all den verschiedenen Beleuchtungskonfigurationen. Das Bilderfassungsmodul wird von einem Bildverarbeitungscomputer (nicht gezeigt) gesteuert und die Beleuchtungsmodule 10, 14, 34, 36 und 30 werden von einem elektronischen Stroboskop (nicht gezeigt) asynchron ausgelöst. Das Stroboskop ist auch zum Auslösen der Beleuchtungsmodule in Übereinstimmung mit dem Kameraverschluss zum Aufnehmen von Bildern unter verschiedenen Beleuchtungskonfigurationen programmiert. Das Softwareprogramm bestimmt die Zeitsteuerung des Kameraverschlusses und des Auslösers für die Beleuchtungsmodule zum Aufnehmen von Bildern des Prüflings.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Beleuchtungsmodule 10, 14, 34, 36 und 30 bei verschiedenen Intensitäten ausgelöst werden, je nach dem Typ des Prüflings und der geprüften Merkmale.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Beleuchtungsmodule 10, 14, 34, 36 und 30 in Form von Segmenten so dynamisch konfiguriert sein, dass auf Basis der Konfiguration, die während der Einrichtung in Rezeptdateien gespeichert wurde, nur die ausgewählten Segmente in den Beleuchtungsköpfen eingeschaltet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können das Beleuchtungsmodul 30 und die Linse 32 auf Basis verschiedener Produkttypen der zu prüfenden Linse dynamisch positioniert werden, wobei die Positionen während der Einrichtung in Rezeptdateien gespeichert werden können.
Der Oberseitenbeleuchtungsblock arbeitet mit zwei Verfahren - Lichtreflexion und Lichtstreuung. Er ermöglicht Aufnahmen auf Basis von reflektiertem Licht (Auflichtbeleuchtungskopf mit Linse) und Streulicht (Auflicht-Flachbeleuchtungskopf). Der Auflichtbeleuchtungskopf mit Linse (TopLens LH) weist den LED-Halter und obere Linse auf. Der Auflicht-Flachbeleuchtungskopf (TopFlat LH) weist den LED-Halter und Diffusor auf.
2 zeigt eine Zeichnung einer Intraokularlinse. Die Schlaufen 40 und 42 befinden sich an einander entgegengesetzten Seiten der optischen Zone 44 der Linse.
3 zeigt ein Bild der Intraokularlinse, das mithilfe der Oberseitenbeleuchtung aufgenommen wurde. Die Konfiguration der Oberseitenbeleuchtung 14 ist zum Reflektieren von Licht von der flachen Oberfläche der Intraokularlinse angeordnet, um gewisse Defekte effektiv hervorzuheben. 3a ist ein vergrößertes Bild des Bereichs 50 in 3 und 3b ist ein vergrößertes Bild des Bereichs 51 in 3. In 3a ist eine Beschädigung zu erkennen, wie an 55 gezeigt, und in 3b ist an 56 eine Verunreinigung zu sehen. Das von der oberen Oberfläche der Schlaufen 40 und 42 in 1 reflektierte einfallende Licht erzeugt ein optimales Bild, das Fehler wie eine Verunreinigung und Linsenschäden effektiv hervorhebt.
Da die optische Zone 44 gekrümmt ist, wird in diesem Bereich bei Verwendung der Oberseitenbeleuchtung 14 keine gute Reflexion beobachtet. Darüber hinaus sind die Ränder der Linse, wie in 3 veranschaulicht, nicht deutlich und Messungen der Dimensionen der Schlaufen und der Linsengröße sind eventuell nicht genau. Zum Hervorheben der Ränder der Linse wird der Oberseiten-Flachbeleuchtungskopf 10 genutzt. 4 veranschaulicht ein Bild der Intraokularlinse, das unter Verwendung des Oberseiten-Flachbeleuchtungskopfs 10 aufgenommen wurde. Die Konfiguration der Oberseiten-Flachbeleuchtung 10 ist zum Beleuchten der Linse in einem Winkel konfiguriert, um die Ränder effektiv hervorzuheben. 4a ist ein vergrößertes Bild eines Bereichs 60 in 4 und 4b ist ein vergrößertes Bild des Bereichs 61 in 4. In 4a und 4c ist der Linsenrand offensichtlich klar mit gutem Kontrast, wie an 63 bzw. 64 zu sehen ist. Dimensionen wie Breite, Länge und Abstand der Schlaufe vom Mittelpunkt der optischen Zone sind einige der Hauptmessungen, die anhand des Bilds von 4 analysiert werden können. Ein Fachmann wird erkennen, dass im Bild von 4 auf Basis von Kundenanforderungen auch andere Dimensionen gemessen werden können. 4c ist ein vergrößertes Bild des Bereichs 62 in 4. Es ist zu sehen, dass der Bereich 65 um die Linse ein helles Band hat, dessen Breite in direkter Beziehung zur Krümmung der Linse steht. Die Breite des Bereichs 65 in 4b um die Linse kann je nach der Optikkrümmung der Intraokularlinse variieren. Die Krümmung der optischen Zone lässt sich daher leicht messen und mit der Brechkraft der Intraokularlinse korrelieren, so dass das Prüfsystem Linsen mit anderen Krümmungen oder anderer Brechkraft isolieren oder ausscheiden kann.
5 ist ein Bild der Intraokularlinse mit dem in 1 gezeigten Dunkelfeldbeleuchtungskopf 34. Der Dunkelfeldbeleuchtungskopf weist eine speziell behandelte Oberfläche auf, die sämtliches reflektiertes Licht vom Prüfling absorbiert, was zu einem Hochkontrastbild führt, wie in 5 gezeigt. Die Dunkelfeldbeleuchtung ist zum Erzeugen eines schmalen Lichtstrahls konfiguriert, der im Winkel von 45 Grad zur optischen Achse auf die Oberfläche der Linse fällt. Das unter Dunkelfeldbeleuchtungskonfiguration aufgenommene Bild hebt Fehler hervor, die sich auf Verunreinigung, Verformung in der optischen Zone und überschüssigen Formüberstand beziehen. In 5 zeigen 70 und 71 Verunreinigungsfehler und 73 zeigt eine mögliche Verformung im Bereich der Optikkrümmung an. Formenüberstand oder Schäden sind in 5 auch an 74 zu sehen. Der hier zu beachtende wichtige Punkt ist der, dass bei Verwendung des Dunkelfeldbeleuchtungsmoduls 34, wie in 1 gezeigt, Merkmale von der unteren und der oberen Oberfläche der Linse her hervorgehoben werden, was die Prüfung effizienter und stabiler macht.
Bei der Vollring-DF-Beleuchtung, wie in 5 gezeigt, sind alle Fehler mit gutem Kontrast zu sehen, aber die Beleuchtungskonfiguration ist auch sichtbar. Grund dafür ist eine zweifache Reflexion auf beiden Oberflächen der optischen Zone. Der Dunkelfeldbeleuchtungskopf ist zweigeteilt, um im Bereich der Leuchtflecken des Beleuchtungskopfs prüfen zu können. Die 5a, 5b und 5c sind drei Bilder mit DF-Beleuchtung, die möglich ist, wenn eine Prüfung der gesamten optischen Zone notwendig ist. Praktisch ist aber ein Vollringbild gut genug, da wir andere Bilder haben, wo der von den Leuchtflecken bedeckte Bereich geprüft werden kann.
6 ist ein Bild der Intraokularlinse mit dem in 1 gezeigten Hellfeldbeleuchtungskopf 36. Das Hellfeldbeleuchtungsmodul 36 ist zum Erzeugen von Licht konfiguriert, das in einem sehr weiten Winkel zur optischen Achse auf die Oberfläche der Linse fällt. Der Hellfeldbeleuchtungskopf bildet Licht mit einem weitwinkligen Beleuchtungsdurchlass. Das unter der Hellfeldbeleuchtungskonfiguration aufgenommene Bild ermöglicht geometrische Messungen, wie etwa Linsengröße und Position der Linse. Außerdem werden durch 80, 81 und 82 angezeigte gewisse Kreuzkontaminationsfehler, die in 6 angezeigt werden, optimal hervorgehoben, was zu einer leichten Fehlererkennung beiträgt.
7 ist ein Bild der Intraokularlinse mit dem in 1 gezeigten Einzelstrahlerbeleuchtungskopf 30. Die Beleuchtung von 30 her wird ferner zum Erzeugen eines schmalen Lichtstrahls unter Verwendung der Linse 32 gebündelt, die anders positioniert ist, um die Beleuchtung passend zum zu prüfenden Linsentyp zu justieren. Der Einzelstrahlerlichtkopf soll schmale Lichtstrahlen bilden, die rechtwinklig auf der Prüflingsoberfläche ankommen (etwa 0 Grad zur optischen Achse). Für das Einzelstrahlerbild sind auch die Optiken von Elementen in die Lichtbrechung einbezogen. Infolge von Elementen mit verschiedenen Brechkräften muss die Position der SS-Lichtquelle verschieden sein. Daher besteht der Einzelstrahlerbeleuchtungskopf aus SS-Linse, SS-LED, Schrittmotor. Bei diesem Schrittmotor können wir für Prüflinge mit unterschiedlicher Brechkraft die richtige Position des SS-Beleuchtungskopfs wählen. Es ist das beste Bild für die Prüfung der optischen Zone. Die anderen Teile des Objekts sind bei diesem Beleuchtungsverfahren aber nicht sichtbar.
Die meisten Fehler der optischen Zone haben beim SS-Beleuchtungsverfahren einen guten Kontrast. Dunkelfeldbeleuchtung (DF) wird für Fehler mit geringem SS-Kontrast benötigt. Hellfeldbeleuchtung (BF) ist für Position und Dimension nützlich. Auflicht-Flachbeleuchtung (TopFlat) wird für Randfehler benötigt. Auflichtbeleuchtung mit Linse (TopLens) kann alle flachen Bereiche erkennen lassen. Bei einer Kombination aller 5 Verfahren werden fast 100 % der Fehler erkannt.
Der Justiermechanismus wird durch geeignetes Integrieren des Beleuchtungskopfs 30 und der Linse 32 mit einem Motor 38 erzielt. Die Bewegung des Motors wird durch einen Computer gesteuert und die Position wird während der Einrichtung und Konfiguration der Beleuchtung bestimmt und in Rezeptdateien gespeichert, die während des Prüfprozesses heruntergeladen werden können. Das bei Einzelstrahlerbeleuchtungskonfiguration aufgenommene Bild ermöglicht die Erkennung von Fehlern wie Oberflächenverformung, Kratzern, Verunreinigung und dem allgemein als Orangenhaut bekannten Fehler.
7a ist ein vergrößertes Bild des Bereichs 80 in 7. 7b ist ein bearbeitetes Bild des Bereichs 80 in 7. Die Oberflächenverformung im optischen Bereich ist an 83 und 86 von 7a bzw. 7b deutlich sichtbar. 7c ist ein vergrößertes Bild des Bereichs 81 in 7. 7d ist ein bearbeitetes Bild des Bereichs 81 in 7. Die Verunreinigung ist im optischen Bereich an 84 und 87 von 7c bzw. 7d erkennbar. 7e ist ein vergrößertes Bild des Bereichs 82 in 7. 7f ist ein bearbeitetes Bild des Bereichs 82 in 7. An 85 und 88 von 7e bzw. 7f ist der Kratzer hervorgehoben. 7g ist ein vergrößertes Bild des Bereichs 89 in 7. 7h ist ein bearbeitetes Bild des Bereichs 89 in 7. Die konzentrischen Linien an der Oberfläche des optischen Bereichs, die gewöhnlich als Orangenhauteffekt bezeichnet werden, sind an 90 und 91 von 7g bzw. 7h zu sehen. Der mit der Einzelstrahlerlinse und dem motorisierten Positionierungsmechanismus integrierte Einzelstrahlerbeleuchtungskopf stellt ein verbessertes System und Verfahren zur Prüfung auf diverse Oberflächenfehler der Linse bereit.
Modifikationen der vorliegenden Erfindung in ihren diversen Ausführungsformen werden für den Fachmann beim Lesen dieser Offenbarung offensichtlich und können ohne Abweichen vom Umfang der Erfindung gemacht werden, der von den hieran angehängten Ansprüchen umfasst wird. Angesichts Obigem ist zu sehen, dass die mehreren Aufgaben der Erfindung gelöst werden und andere Vorteile erhalten werden. Da an den obigen Anordnungen und Verfahren viele Änderungen vorgenommen werden könnten, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, ist vorgesehen, dass sämtlicher in der obigen Beschreibung enthaltener Stoff als veranschaulichend und nicht in einem beschränkenden Sinn ausgelegt wird.

Claims

Prüfvorrichtung zum Prüfen einer Intraokularlinse, wobei die Vorrichtung umfasst: ein Bilderfassungsmodul, umfassend eine hochauflösende Kamera, ein spezifisch ausgeführtes telezentrisches Objektiv und einen Fokussiermechanismus, der zum Aufnehmen eines Bilds der genannten Intraokularlinse angeordnet ist; ein erstes Hellfeldbeleuchtungsmodul, wobei das Hellfeldbeleuchtungsmodul eine auf die obere Oberfläche der Linse gerichtete Auflichtquelle umfasst, die die Bilderfassung von reflektiertem Licht von der Oberfläche der Linsenschlaufen, die eine flache Oberfläche haben, ermöglicht; ein zweites Hellfeldbeleuchtungsmodul, wobei das Hellfeldbeleuchtungsmodul eine auf die obere Oberfläche der Linse gerichtete Lichtquelle haben, die die Bilderfassung von Streulicht von der optischen Oberfläche und den Schlaufen der Linse ermöglicht; ein drittes Hellfeldbeleuchtungsmodul, wobei das Hellfeldbeleuchtungsmodul eine mit einem sehr weiten Winkel zur optischen Achse der Linse auf die untere Oberfläche der Linse gerichtete Lichtquelle umfasst; ein Dunkelfeldbeleuchtungsmodul, wobei das Dunkelfeldbeleuchtungsmodul eine Lichtquelle umfasst, die angeordnet ist, um auf die untere Oberfläche der genannten Linse gerichtet zu werden, wobei die genannte Lichtquelle zum Erzeugen eines schmalen Strahls angeordnet ist, der im Winkel von 45 Grad zur optischen Achse auf die Oberfläche der Intraokularlinse fällt; ein Einzelstrahlerbeleuchtungsmodul, wobei das Einzelstrahlerbeleuchtungsmodul eine Lichtquelle mit schmalem Lichtstrahl, der rechtwinklig auf die Linsenoberfläche fällt, und eine Einzelstrahlerlinse, die geeignet mit einer elektrisch gesteuerten dynamischen Positionierungseinheit integriert ist, umfasst; eine vordere Hintergrundbeleuchtungslinse, die die Richtungen aller Beleuchtungsstrahlen konfiguriert, die von den Hintergrundbeleuchtungsmodulen ausgehen; wobei die genannten Lichtquellen angeordnet sind, um einen spezifischen Fehler an der optischen Krümmung und der Schlaufenoberfläche der genannten Intraokularlinse zur Bilderfassung durch das genannte Bilderfassungsmodul hervorzuheben.
Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner ein Oberseitenbeleuchtungsmodul aufweist, wobei das genannte Auflichtbeleuchtungsmodul eine auf die Oberfläche der genannten Linse gerichtete Auflichtquelle umfasst; wobei die genannte Lichtquelle zum Hervorheben von an der genannten Linsenoberfläche offensichtlichen Schäden zur Erfassung durch das genannte Bilderfassungsmodul angeordnet ist.
Prüfvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die ferner ein Hellfeldbeleuchtungsmodul umfasst, wobei das genannte Hellfeldbeleuchtungsmodul eine Hellfeldlichtquelle umfasst, die auf die gekrümmte Oberfläche der Intraokularlinse gerichtet ist, so dass einfallendes Licht anschließend weitwinklig zur genannten Linse reflektiert wird; wobei ein von dem genannten reflektierten Licht aufgenommenes Bild das Messen einer geometrischen Eigenschaft der genannten Linse zulässt.
Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Oberseitenbeleuchtungsmodul einen Flachbeleuchtungskopf aufweist, der zum Hervorheben von Rändern der genannten Linse angeordnet ist, so dass ein von reflektiertem Licht vom Flachbeleuchtungskopf aufgenommenes Bild geometrische Eigenschaften von der genannten Intraokularlinse zugeordneten Schlaufen bereitstellt.
Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Einzelstrahlerbeleuchtungsmodul, in das eine Fokussierlinse integriert ist, an einem Motor montiert ist, der auf Basis der Brechkraft der Linse an verschiedenen Punkten positioniert wird.
Prüfvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Position des Einzelstrahlerbeleuchtungsmoduls durch eine vorkonfigurierte Lookup-Tabelle auf Basis der Brechkraft der Linse bestimmt wird.
Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, wobei alle Beleuchtungsmodule geeignet positioniert sind, um jedwede Störung während der Bilderfassung auszuschließen.
Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Oberseitenbeleuchtungsmodule geeignet angeordnet sind, um die in einer transparenten und durchscheinenden Schale befindliche Linse zu beleuchten.