JP2022511743A - 眼のトポグラフィーを決定するためのファセットレンズの温度依存性を補償するための装置および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
プラスチックレンズの温度依存性を補償するために提案された解決手段は、特に、眼のトポグラフィーを決定するために使用されるファセットレンズに対して提供される。しかしながら、原理的には、既存の温度依存性、特に、光学部品の温度依存性を補償する必要がある場合は、提案された解決手段を使用することができる。
ファセットレンズの設計が変更されていない限り、温度依存性を決定するために1つのサンプルを使用するだけで十分である。
第1の実施形態では、基準試料は、ビームの放射角度の温度依存性を決定する目的でファセットレンズとして使用され、基準体は、既知の半径を有する精密に製造されたガラス球である。
この場合、温度依存性は、数学関数を用いた記述によって決定することができ、数学関数は好ましくは線形である。
そのために、図2は、温度Tに対する屈折率nの依存性を示している。この依存性は、線形曲線を示している。
αthermは線膨張係数を示し、
ΔTはファセットレンズの温度変化を示す。
nは屈折率を示し、
ΔTはファセットレンズの温度変化を示す。
これを個々のファセット角の角度に置き換えた場合、これは効果が常に線形であることを意味する。しかしながら、この効果の大きさは、この場合異なり、かつ個々の主光線の角度に依存する。
この方法の第1の実施形態によれば、基準ファセットレンズと、基準体としての、既知の半径を有する精密に製造されたガラス球とが、ビームの放射角度の温度依存性を決定するために使用される。
測定デバイスの内部温度の上昇も考慮に入れるために、温度依存性は、10℃から40℃までの許容温度範囲に対して決定される。
この方法の第3の有利な実施形態は、製造中の各ファセットレンズの25℃の常温への較正に関する。いずれの場合でも必要とされる基準球を用いた較正中に、650個以上の個々のファセットが較正されて、個々の法線ベクトルの入射角が各ファセットに対して格納される。次に、温度補償の関数がこの基準温度に対して定式化される。
温度依存のアライメント範囲は、温度依存の角度を有する複数のビームの三次元交差として(図4を参照)、または基準球での実験によって確認することができる。
本発明は、プラスチックから簡単に製造することができるにもかかわらず、10℃から40℃までの広い温度範囲で使用可能であるファセットレンズに基づいて、眼のトポグラフィーを温度に依存せずに決定するための解決手段を提供する。
原理的にはファセットレンズをアクティブに温度制御することは可能であるが、それはより高価であり、かつ/または非実用的である。同じことが、温度安定性のある材料からファセットレンズを製造する場合にも当てはまる。また、温度補償無しでファセットレンズを備えたデバイスを使用することは、これらのデバイスが厳密に温度制御された空間でしか使用できないため、意味がない。
Claims (20)
- 眼のトポグラフィーを決定するためのファセットレンズの温度依存性を補償するための装置であって、照明ユニットと、ファセットレンズと、画像記録ユニットと、照明ビーム経路と検出ビーム経路とを分離するための光学要素と、制御および評価ユニットとを備えた装置において、前記ファセットレンズの温度を決定するために温度センサが追加的に設けられ、ビームの放射角度の温度依存性が前記制御および評価ユニットに格納され、前記制御および評価ユニットは、前記画像記録ユニットの画像を評価するときに、前記温度センサから転送された前記ファセットレンズの温度および格納されたビームの放射角度の温度依存性を考慮するように構成されていることを特徴とする装置。
- 前記温度センサが前記ファセットレンズの極近傍、前記ファセットレンズ上、または前記ファセットレンズ内に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- ビームの放射角度の温度依存性の決定が、光学シミュレーションおよび/または基準体による測定によって行われることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- ビームの放射角度の温度依存性を決定するために基準試料がファセットレンズとして使用されることを特徴とする請求項1および3に記載の装置。
- 基準体が既知の半径を有する精密に製造されたガラス球であることを特徴とする請求項4に記載の装置。
- 眼のトポグラフィーを決定するためのファセットレンズの温度依存性を補償するための方法であって、前記ファセットレンズが照明ユニットによって照明され、眼から反射したパターンが画像記録ユニットによって記録され、かつ制御および評価ユニットに送信され、照明ビーム経路と検出ビーム経路が光学要素によって分離される、方法において、前記ファセットレンズの温度が温度センサによって追加的に決定され、ビームの放射角度の温度依存性が前記制御および評価ユニットに格納され、前記制御および評価ユニットは、前記画像記録ユニットの画像を評価するときに、前記温度センサから転送された前記ファセットレンズの温度および格納されたビームの放射角度の温度依存性を考慮することを特徴とする方法。
- 温度が前記ファセットレンズの極近傍、前記ファセットレンズ上、または前記ファセットレンズ内で測定されることを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 温度は、前記画像記録ユニットによって実行される記録の前、間、および/または後に測定され、かつ前記制御および評価ユニットに送信され、かつ格納されることを特徴とする請求項6および7に記載の方法。
- ビームの放射角度の温度依存性の決定が、光学シミュレーションによって、および/または基準体による測定によって実施されることを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 温度依存性が、数学関数を使用した記述によって決定されることを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 前記数学関数が線形であることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 前記数学関数が対数であることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 既知の半径を有する精密に製造されたガラス球が基準体として使用されることを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 基準試料が、ビームの放射角度の温度依存性を決定するためのファセットレンズとして使用されることを特徴とする請求項6および9に記載の方法。
- 温度依存性が10℃から40℃の許容温度範囲に対して決定されることを特徴とする請求項6および9に記載の方法。
- ファセットのリングの温度依存性が1回で決定されることを特徴とする請求項6および12に記載の方法。
- ファセットのリングの温度依存性が複数回決定され、測定値が平均化されることを特徴とする請求項6および12に記載の方法。
- 各ファセットレンズが製造中に25℃の常温に較正されることを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 光学シミュレーションおよび/または基準体による測定によって決定されたビームの放射角度の温度依存性が、製造中に25℃の常温に較正された各ファセットレンズに適応されることを特徴とする請求項6および15に記載の方法。
- 製造公差が小さい場合、製造中に各ファセットレンズの較正を省略することができることを特徴とする請求項6および16に記載の方法。
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