[发明专利]激光共焦传感器计量系统

说明书

相关专利申请

本专利申请要求提交于2011年11月28日的美国专利申请序列号13/305,666以及提交于2010年11月30日的美国临时专利申请序列号61/418,148的优先权，所述专利申请的内容是可信赖的并且以引用方式并入。

技术领域

本发明描述了用于获取干式角膜接触镜片的精确三维测量的非接触方法的设备，更具体地讲描述了使用干式镜片计量以获知角膜接触镜片的精确厚度的非接触方法的设备。

背景技术

眼科镜片通常通过铸塑成型制成，其中将单体材料沉积在由相对的模具部件的光学表面之间限定的腔体中。用于将水凝胶塑造成可用制品（例如，眼科镜片）的多部件模具可包括例如第一模具部件和第二模具部件，所述第一模具部件具有与眼科镜片的后曲面对应的凸面部分，所述第二模具部件具有与眼科镜片的前曲面对应的凹面部分。为了使用此类模具部件来制作镜片，将未固化的水凝胶镜片制剂放置在一次性塑性前曲面模具部件与一次性塑性后曲面模具部件之间。

前曲面模具部件和后曲面模具部件通常采用注塑技术形成，其中迫使熔化的塑料进入具有至少一个光学质量表面的精加工钢质模具中。

根据期望的镜片参数将前曲面和后曲面模具部件结合在一起以成形镜片。随后，例如通过暴露于热和光使镜片制剂固化，从而形成镜片。固化之后，分开模具部件，并且从模具部件取出镜片。

对于镜片大小和光焦度种类不多但批量很大的情况，铸塑成型眼科镜片尤其有用。然而，注塑工艺的特性和设备使得很难根据具体患者的眼睛或具体应用来定制镜片。因此，已研究出其他技术，例如车床加工镜片钮和立体光刻技术。然而，车床加工需要高模量的镜片材料，费时且可用表面范围有限，而立体光刻技术尚未制造出适合人眼使用的镜片。

在现有技术描述中，已经描述了用于通过使用基于体素的光刻技术形成定制镜片的方法和设备。这些技术的一个重要方面是以新颖的方式制造镜片，其中两个镜片表面之一以自由成形方式形成，而不采用铸塑成型、车床加工或其他模具。自由成形表面和基部可包括自由成形表面中所包括的自由流动流体介质。这种组合将得到有时称为镜片前体的装置。通常可利用固化辐射和水合处理将镜片前体转化成眼科镜片。

可能需要测量以这种方式形成的自由曲面镜片以确定镜片的物理参数。因此，需要设备和方法以用于测量由前体形成的镜片。

发明内容

因此，本发明涉及用于测量眼科镜片的方法和设备，并且在一些实施例中，可利用非接触光学器械来确定眼科镜片的精确厚度测量。一些实施例另外包括用于对眼科镜片进行三维测量的测量设备和方法。

一般来讲，本发明包括共焦位移传感器和光学组件，其中在一些实施例中，所述光学组件可包括成形光学件，所述成形光学件被用作后曲面以形成眼科镜片。在一些优选实施例中，光学组件可安装在运动学安装装置上，该安装装置可牢固地附接到空气轴承旋转台。

一些实施例还可包括用于对保持眼科镜片的成形光学件芯轴和测量装置中的一者或两者的定位进行调节的设备。例如，在一些实施例中，可调节设备，直至成形光学组件和位移传感器的旋转中心可为对准的，其中可通过调节设备来精确地测量镜片和成形光学组件。

在另一方面，例如在一些实施例中，位移传感器可测量不含有镜片的成形光学件芯轴。随后，可将成形光学件测量的数据文件用作基准文件，该基准文件可用于与含有镜片的成形光学件测量进行比较。在一些实施例中，获得的测量数据可存储在各种实施例中。

在又一方面，在一些实施例中，成形光学组件可被安装在运动学安装装置上并且还可被使用多于一次以形成眼科镜片。随后，可测量含有安装于其上的镜片的成形光学组件，并且随后可将获取的测量数据存储在各种实施例中。可在描述成形光学件、眼科镜片以及其上含有眼科镜片的成形光学件中的一个或多个的测量数据之间进行比较。

其他方面可包括数据文件，所述数据文件包含测量信息，该测量信息稍后可从球形径向坐标转化成轴向坐标和其他空间指标中的一者或两者。可采用数学方式比较各种数据文件以形成测量镜片的轴向厚度文件。

附图说明

图1示出了根据本发明的一些实施例的芯轴上的眼科镜片和共焦位移传感器的平面图。

图2A示出了运动学安装装置和成形光学组件的横截面。

图2B示出了运动学安装装置和成形光学件芯轴的俯视图。

图3A示出了包括传感器旋转轴和多个位移传感器调节器的计量设备的侧视图。

图3B示出了包括成形光学件旋转轴和多个成形光学件调节器的计量设备的更近侧视图。