[发明专利]用于确定至少一个眼睛像差的装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于确定用户的至少一只眼睛（112）的眼睛像差的装置（110）和方法（210），该装置（110）包括：‑波前感测单元（128），用于测量由至少一个光束（118）构成的至少一个光学波前，其中该用户的至少一只眼睛（112）的眼睛像差从该至少一个光学波前来确定；‑至少一个衍射元件，用于在该至少一个光束（118）中在两个子午面内以如下方式产生多重衍射级（168）：该多重衍射级（168）在该波前感测单元（128）上和在该用户的至少一只眼睛（112）中是空间分离的。该装置（110）和方法（210）允许在一次性评估中实时地产生眼睛散焦图（220），尤其是通过自动测量该用户的至少一只眼睛（112）的关于在两个子午面内的不同偏心度方面的眼睛像差。

技术领域

本发明涉及一种用于确定用户的至少一只眼睛的至少一个眼睛像差的装置、方法和计算机程序产品，以及用于生产用于用户的该至少一只眼睛的至少一个眼镜镜片的相关方法。

背景技术

用于确定用户的至少一只眼睛的至少一个眼睛像差的装置、方法和计算机程序产品是已知的。如通常使用的，术语“眼睛像差”是指针对用户的至少一只眼睛确定的理想光学波前的表面与实际光学波前的表面之间的差异。本文中，术语“光学波前”是指与光传播所沿着的光束垂直的表面。在典型的人类群体内，眼睛像差通常包括至少一个二阶球柱镜聚焦误差，也称为“屈光误差（屈光不正）”，然而，其中也可能出现至少一个高阶像差。

根据X. Wei L. Thibos (2010), Design and validation of a scanning Shack Hartmann aberrometer for measurements of the eye over a wide field of view [用于在宽视场上测量眼睛的扫描型夏克哈特曼像差仪的设计和验证], OpticsExpress[光学快报], 18(2), 1134 https://doi.org/10.1364/oe.18.001134，周边视力和离轴像差不仅在日常视觉任务中起着重要作用，还可能影响眼睛的生长和屈光发育。因此，它们表明客观地测量人眼的离轴波前像差是重要的。为了实现有效的测量，作者将双程扫描系统结合到夏克哈特曼波前传感器（SHWS）中，以便获得扫描型夏克哈特曼像差仪（SSHA）。本文中，原型SSHA可以成功地用于在7秒内在 ± 15°视场上测量离轴波前像差。在使用广角模型眼睛的两个验证实验中，该原型准确（0.02 µm，4 mm瞳孔）且精确（0.03 µm，4 mm瞳孔）地测量了散焦像差的变化。

特别是，为了将双程扫描系统并入SHWS，SHWS的小透镜平面和X-Y扫描镜的扫描轴线在光学上共同对准到与被测眼睛的入射光瞳共轭的平面上。为此目的，以如下方式使用三个光学中继望远镜：在入射光路中，扫描镜的扫描轴线经由光学中继望远镜之一形成扫描中心，该扫描中心经由另一光学中继望远镜进一步与眼睛的入射光瞳中心共轭。经由与扫描镜的扫描轴线和眼睛的入射光瞳中心相交的分束器来引入经空间滤波和准直的窄激光束。当扫描镜旋转时，激光束围绕位于眼睛的入射光瞳中心的枢轴点旋转，从而沿着如以物体空间中的角尺寸所指定的不同视线来注入激光束。在眼睛的图像空间中，激光束在视网膜上扫描并且形成一系列视网膜光点，其中该扫描短暂暂停（50 ms）以获取光学波前测量值。因此，针对扫描镜的每个位置，源自视网膜光点的光学波前被眼睛结构（特别是晶状体和角膜）调制，并出现在入射光瞳处。当出现的光学波前向后传播时，它被扫描镜去扫描，并且随后被SHWS中的微透镜阵列采样。