JP6181084B2 - 眼用デバイスの波面を測定するための方法及び装置 - Google Patents
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Description
本特許出願は、米国特許仮出願第61/579,338号(2012年2月10日出願)の優先権を主張し、その内容は本明細書に依存され、かつ組み込まれる。
本発明は、光デジタル波面センサーを用い、かつ前記眼用デバイスに接触せずに、眼用デバイスの正確な光学測定値を得るための方法及び装置を記載する。より具体的には、本装置は、1つ又は2つ以上の連続測定において、透過波面の強度及び位相の同時測定を得るために、光デジタル波面測定技術を用いる。
自由造形技術を用いて眼用デバイスを形成するための光学マンドレルが光学効果を備える、光学マンドレルと、
前記光学マンドレルの光学効果を総じて相殺する1つ又は2つ以上のレンズを備えるレンズ相殺システムと、
放射線の波長を眼用デバイスに向かう方向に放出するように機能するエミッターと、
放出された波長に基づいて、透過波面を検出するように機能するセンサーであり、透過波面の強度及び位相が、前記眼用デバイスの物理的特性に基づいて異なることになる、センサーと、
エミッター及びセンサーの一方又は両方と論理的通信をするプロセッサであり、反射する波面の強度及び位相に基づいて論理的信号を伝送するようにプログラムされた、プロセッサと、を備える。
眼用レンズ波面システムを整列させること、
成形光学マンドレルの光学測定値をとり、成形光学マンドレルの強度測定値を強度参照ファイルとして格納すること、
成形ガラスマンドレル上に形成されえたレンズを有する成形ガラスマンドレルの光学測定値をとり、その強度ファイルを格納すること、
実時間のレンズの光学波面の値を得るために、1つの強度ファイルを少なくとも1つの他の強度ファイルから減算できるプロセッサでソフトウェアを使用すること、を含む。
本明細書で使用するとき、「含む/備える(comprising)」という用語は、「含む(including)」並びに「〜からなる(consisting)」及び「〜から本質的になる(consisting essentially of)」も包含し、例えば、Xを「含む/備える(comprising)」装置は、単独でXのみからなってもよく、又は追加のもの(例:X+Y)を含んでもよい。
上記で説明され、かつ下記の特許請求の範囲により更に定義される本開示は、1つ又は2つ以上の眼用デバイスの物理的特性を測定するための方法及び装置を提供する。
(1) 眼用デバイスの物理的特性を測定するための装置であって、
自由造形技術を用いて眼用デバイスを形成するための光学マンドレルであって、光学効果を備える、前記光学マンドレルと、
前記光学マンドレルの光学効果を総じて相殺する1つ又は2つ以上のレンズを備えるレンズ相殺システム(lens cancellation system)と、
前記眼用デバイスに向かう方向に放射線の波長を放出するように機能するエミッターと、
放出された波長に基づいて、透過波面を検出するように機能するセンサーであって、前記透過波面の強度及び位相が、前記眼用デバイスの物理的特性に基づいて異なることになる、前記センサーと、
前記エミッター及び前記センサーの一方又は両方と論理的通信をするプロセッサであって、反射波面の強度及び位相に基づいて論理的信号を送信するようにプログラムされた、前記プロセッサと、を備える、装置。
(2) 前記光学マンドレル、前記レンズ相殺システム、前記エミッター、及び前記センサーが整列している、実施態様1に記載の装置。
(3) 前記光学マンドレル、前記レンズ相殺システム、前記エミッター、及び前記センサーがレール上に取り付けられている、実施態様1又は実施態様2のいずれかに記載の装置。
(4) 前記レールが縦型光学レールである、実施態様3に記載の装置。
(5) 前記センサーがデジタル波面カメラを備える、実施態様1〜4のいずれかに記載の装置。
(7) 前記デジタル波面カメラが振動の影響を受けない、実施態様5又は実施態様6のいずれかに記載の装置。
(8) 前記デジタル波面カメラが、透過光軸に沿った異なる位置で第2の画像の生成を引き起こすビームスプリッターを更に備える、実施態様5〜7のいずれかに記載の装置。
(9) 前記デジタル波面カメラが、光源のダイアフラム及び前記光源と前記デジタル波面カメラとの間の作業距離に依存する1つ又は2つ以上の拡大レンズを更に備える、実施態様5〜8のいずれかに記載の装置。
(10) 前記レンズ相殺システム及び前記エミッターとの適切な整列のために前記光学マンドレルを配置するための運動学的取り付け具を更に備える、実施態様1〜9のいずれかに記載の装置。
(12) 上面開口部及び底面開口部を更に備え、前記上面開口部が前記底面開口部よりもわずかに小さく、かつ前記マンドレル固定具の上部に前記マンドレルに接触せずに位置づけられて、通過する光ビームを制限して強度輸送方程式の解のための境界条件を画定することにより、物理的バリアを作り出す、実施態様1〜11のいずれかに記載の装置。
(13) 異なる視野をカバーするために前記上面開口部を変更することが可能である、実施態様12に記載の装置。
(14) 測定のダイナミックレンジを更に改善するために前記底面開口部もまた変更することが可能である、実施態様12又は実施態様13のいずれかに記載の装置。
(15) 前記レンズ相殺システムが、管内に3つのレンズを備えるアセンブリを備え、光ビームが前記レンズのそれぞれを通過することができ、かつ前記レールに垂直に配置され得る、実施態様1〜14のいずれかに記載の装置。
(17) 前記プロセッサが実時間で機能して、前記眼用デバイスの1つ又は2つ以上の連続波面測定値を生成する、実施態様1〜16のいずれかに記載の装置。
(18) 前記放出された放射線が、単色波長の高品質光ビームである、実施態様1〜17のいずれかに記載の装置。
(19) 前記放出された放射線が、約630nm〜約635nmの単色波長を含む、実施態様1〜18のいずれかに記載の装置。
(20) 眼用デバイスの波面測定値を得る方法であって、
眼用レンズ波面システムを整列させること、
成形光学マンドレルの光学測定値を取り、成形光学マンドレルの強度測定値を強度参照ファイルとして格納すること、
成形ガラスマンドレル上に形成され得るレンズを有する前記成形ガラスマンドレルの光学測定値を取り、その強度ファイルを格納すること、
実時間のレンズの光学波面の値を得るために、1つの強度ファイルを少なくとも1つの他の強度ファイルから減算することができるプロセッサでソフトウェアを使用すること、を含む、方法。
(22) 強度データが、後に、光学波面に変換されうる、実施態様20又は実施態様21のいずれかに記載の方法。
(23) 前記光学波面が、光の強度及び位相の観点から光経路を説明する、実施態様22に記載の方法。
(24) 前記眼用レンズ波面システムが、実施態様1〜19のいずれかに記載の装置を備える、実施態様20〜23のいずれかに記載の方法。
Claims (23)
- 眼用デバイスの物理的特性を測定するための装置であって、
自由造形技術を用いて眼用デバイスを形成するための光学マンドレルであって、光学効果を備え、光を透過するように構成されている、前記光学マンドレルと、
前記光学マンドレルの光学効果を相殺し、結果として前記光学マンドレルを透過した光がコリメートされることを可能にするように構成されている、1つ又は2つ以上のレンズを備えるレンズ相殺システムと、
前記眼用デバイスに向かう方向に放射線の波長を放出するように機能するエミッターと、
放出された波長に基づいて、前記光学マンドレル、または、前記光学マンドレルおよび前記眼用デバイスの両方を透過した透過波面を検出するように機能するセンサーであって、前記透過波面の強度及び位相が、前記眼用デバイスの物理的特性に基づいて異なることになる、前記センサーと、
前記エミッター及び前記センサーの一方又は両方と論理的通信をするプロセッサであって、前記透過波面の強度及び位相に基づいて論理的信号を送信するようにプログラムされた、前記プロセッサと、を備える、装置。 - 前記光学マンドレル、前記レンズ相殺システム、前記エミッター、及び前記センサーが整列している、請求項1に記載の装置。
- 前記光学マンドレル、前記レンズ相殺システム、前記エミッター、及び前記センサーがレール上に取り付けられている、請求項1又は請求項2のいずれか一項に記載の装置。
- 前記レールが縦型光学レールである、請求項3に記載の装置。
- 前記センサーがデジタル波面カメラを備える、請求項1〜4のいずれか一項に記載の装置。
- 前記デジタル波面カメラが、2つ又は3つ以上の強度プロファイルの透過光軸に沿った距離を連続して変更又は変化させるように移動可能である、請求項5に記載の装置。
- 前記デジタル波面カメラが振動の影響を受けない、請求項5又は請求項6のいずれか一項に記載の装置。
- 前記デジタル波面カメラが、透過光軸に沿った異なる位置で第2の画像の生成を引き起こすビームスプリッターを更に備える、請求項5〜7のいずれか一項に記載の装置。
- 前記デジタル波面カメラが、光源のダイアフラム及び前記光源と前記デジタル波面カメラとの間の作業距離に依存する1つ又は2つ以上の拡大レンズを更に備える、請求項5〜8のいずれか一項に記載の装置。
- 前記レンズ相殺システム及び前記エミッターとの適切な整列のために前記光学マンドレルを配置するためのマンドレル固定具及び運動学的取り付け具を更に備える、請求項1〜9のいずれか一項に記載の装置。
- 前記マンドレル固定具及び前記運動学的取り付け具を保持するための真空を更に含む、請求項10に記載の装置。
- 上面開口部及び底面開口部を更に備え、前記上面開口部が前記底面開口部よりもわずかに小さく、かつ前記マンドレル固定具の上部に前記マンドレルに接触せずに位置づけられて、通過する光ビームを制限して強度輸送方程式の解のための境界条件を画定することにより、物理的バリアを作り出す、請求項1〜11のいずれか一項に記載の装置。
- 異なる視野をカバーするために前記上面開口部を変更することが可能である、請求項12に記載の装置。
- 測定のダイナミックレンジを更に改善するために前記底面開口部もまた変更することが可能である、請求項12又は請求項13のいずれか一項に記載の装置。
- 前記レンズ相殺システムが、管内に3つのレンズを備えるアセンブリを備え、光ビームが前記レンズのそれぞれを通過することができ、かつ前記レールに垂直に配置され得る、請求項1〜14のいずれか一項に記載の装置。
- 焦点ぼけ及び前記光学マンドレルの球面収差の一方又は両方を相殺して、結果的にマンドレルから出てくる光をコリメートすることを可能にするために、前記3レンズ相殺システムが、非球面レンズ、平凸レンズ、及び平凹レンズの1つ又は2つ以上を含むことができる、請求項15に記載の装置。
- 前記プロセッサが実時間で機能して、前記眼用デバイスの1つ又は2つ以上の連続波面測定値を生成する、請求項1〜16のいずれか一項に記載の装置。
- 前記放出された放射線が、単色波長の高品質光ビームである、請求項1〜17のいずれか一項に記載の装置。
- 前記放出された放射線が、約630nm〜約635nmの単色波長を含む、請求項1〜18のいずれか一項に記載の装置。
- 眼用デバイスの波面測定値を得る方法であって、
眼用レンズ波面システムを整列させること、
光学マンドレルの光学測定値を取り、前記光学マンドレルの強度測定値を強度参照ファイルとして格納すること、
前記光学マンドレル上に形成されたレンズと共に前記光学マンドレルの光学測定値を取り、その強度ファイルを格納すること、
実時間のレンズの光学波面の値を得るために、1つの強度ファイルを少なくとも1つの他の強度ファイルから減算することができるプロセッサでソフトウェアを使用すること、を含み、
前記眼用レンズ波面システムが、請求項1〜19のいずれか一項に記載の装置を備える、方法。 - 前記プロセッサが強度輸送方程式及びアルゴリズムを実施することを更に含む、請求項20に記載の方法。
- 強度データが、後に、光学波面に変換されうる、請求項20又は請求項21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記光学波面が、光の強度及び位相の観点から光経路を説明する、請求項22に記載の方法。
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