用于檢查隱形眼鏡的系統和方法
【專利摘要】一種用于檢查透鏡的設備，包括包含開放比色杯的檢查系統、通信耦合CT測量設備、以及被通信耦合到檢查系統的用戶接口。根據一個實施例，透鏡檢查系統提供了用于檢查透鏡質量的單個儀表，從而使透鏡從一個檢查部件到另一個的傳遞最小化。
【專利說明】用于檢查隱形眼鏡的系統和方法
【背景技術】
[0001]在最近幾十年中，隱形眼鏡已經變成其他視力矯正方法的優選替換。由于其增加的流行性，大規模地制造隱形眼鏡以便滿足消費者需求已經變成強制性的。此外，要求以低公差來精確地制造這些透鏡以便提供適當且有效的矯正透鏡。
[0002]可通過使用自旋澆鑄過程來執行軸向對稱物品、諸如隱形眼鏡的聚合澆鑄。自旋澆鑄已被證明是大量生產隱形眼鏡的有效方式。在此過程中，將受控量的可聚合液體放置到開放模型中，其然后以足以產生引起可聚合液體的徑向向外位移的離心力的旋轉速度繞著其垂直軸旋轉。通過保持受控旋轉速率，由旋轉引起的離心力將促使可聚合液體采用大體上凹面形狀。一旦可聚合液體已獲得平衡形狀，則可以用任何合理手段來實現液體的聚合，諸如加熱或暴露于光化輻射(即紫外光),從而產生實心聚合隱性眼鏡。
[0003]在自旋澆鑄過程中所使用的開放模型通常以外圓筒形壁和包括暴露凹面成型腔的模具為特征。成型腔的形狀通常將限定成品隱形眼鏡的前表面的形狀，并且可包含諸如微透鏡曲線、環面曲線、非球面曲線和旨在以預定方式與眼睛、其光學過程或眼瞼相交互的其他此類特征或形狀之類的期望元素。
[0004]透鏡的后面或背面表面的形狀因數主要由旋轉的角速度以及其他因數確定，諸如可聚合液體的表面張力以及重力加速度。
[0005]在制造隱形眼鏡期間，通常在自旋管中使聚合物聚合。自旋管必須能夠呈現用于模具的準確且筆直的內孔且必須以最小的可聚合液體流出和系統內的最小振動而繞著其自己的垂直軸自旋。自旋澆鑄隱形眼鏡的生產中的不一致性可由任何數目的制造元素引入。例如，自旋管流出的變化可影響最后的隱形眼鏡。另外，自旋管到旋轉底座中的不準確安裝可引入影響所生產的隱形眼鏡的不準確性。另外，可能無意中引入污染物，或者系統振動可產生缺少足夠精度的產品(例如具有不期望缺陷或瑕疵的隱形眼鏡此外，將結果得到的透鏡從其模具去除可向透鏡引入開裂及其他缺陷。
[0006]為了確保隱形眼鏡的恒定質量，提供使用工業圖像處理方法進行的隱形眼鏡的自動檢查是適當的。在圖像處理中，在兩半模具中且在真空夾具處測試透鏡。例如在歐洲專利491663中描述了這種圖像處理方法。當然，并不是所有的有缺陷隱形眼鏡都可能受到此類檢查的影響，或者建立標稱缺陷，諸如由水溢出形成的氣泡，然而其圖示出偽像。此外，自動化檢查系統裝備差而不能識別可能并非透鏡缺陷、而是系統污染(諸如灰塵規格(鄧^⑶)和/或纖維)的透鏡上的偽像。通過不得不挑選出完美的透鏡，降低了產率，其對平衡成本具有副作用。
[0007]為了減少自動化檢查系統的副作用，許多當前系統結合了透鏡的手動檢查。然而，為了手動地檢查透鏡的多個方面，將透鏡傳遞至多個儀表。透鏡的多次傳遞實際上可能作為檢查過程的一部分而使透鏡損壞或變形。因此，這種傳統手動檢查系統一般地引起透鏡損失和廢物的人為地升高速率。檢查過程期間的此增加的透鏡損失在為特定的個人制造一次性處方透鏡的處方實驗室中是特別麻煩的。
[0008]換言之，傳統檢查系統結合了多個儀表，從而引入了在儀表之間的傳遞期間的透鏡損壞的可能性。另外，透鏡損壞的增加一般地要求使用附加透鏡。此外，傳統系統常常引入透鏡干燥，其潛在地改變您正在測量的每個透鏡的尺寸。當嘗試在靜態狀態下測量對象時，經由過程產生的透鏡尺寸的此變化是違反直覺的。
【發明內容】
[0009]根據一個示例性實施例，一種用于檢查隱形眼鏡的設備提供了用以檢查眼科產品的更靈活的方法，允許更快速且更高效的檢查，無論操作員技術或經驗如何，可以改善檢查結果的客觀性，同時提供一種單次檢查系統，其能夠提供用以在受控且高效的審計站內對透鏡進行完全檢查和評級的手段。
[0010]根據一個示例性實施例，本示例性系統提供了一種包括被通信耦合到'測量儀表的測量設備的檢查系統。該測量設備包括被設計成提供完全潤濕測量環境的比色杯(011^6^6),該完全潤濕測量環境提供封閉比色杯性質。根據本實施例，該比色杯包括磁性比色杯定位和保持系統，其消除了實際比色杯中的對緊固件的需要。另外，該示例性比色杯包括防紋影和振動/脈沖控制性質，至少以使比色杯的溫度梯度均化的擋板和混合板的形式。
[0011]另外，根據一個示例性實施例，本示例性透鏡檢查系統包括一種結合了與輪廓測定和矢狀評估相結合的射線追蹤的基礎曲線測量系統。本示例性系統結合了多個且連續的照明條件以提供用于準確地識別透鏡缺陷的最佳視圖。另外，根據一個示例性實施例，本示例性系統結合了一種色彩解釋模塊，其提供被檢查的透鏡中的基于鐵的材料的準確檢測。
[0012]此外，根據一個示例性實施例，本示例性透鏡檢查系統和方法包括一種結合了人類資格證明和計算機量化兩者的系統。根據一個示例性實施例，經由直觀觸摸屏檢查員接口來啟用人類資格證明。這提供了基于客觀101評級及人類資格證明和計算機量化的檢查。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]附圖圖示出本文所述原理的各種實施例且是本說明書的一部分。所示實施例僅僅是示例且不限制權利要求的范圍。
[0014]圖1八是根據本示例性系統和方法的實施例的用透鏡檢查系統來檢查透鏡的透視圖。
[0015]圖18是根據本示例性系統和方法的一個實施例的圖1八的透鏡檢查系統的透視圖。
[0016]圖2八-2？圖示出根據本示例性系統和方法的各種實施例的透鏡比色杯的各種視圖。
[0017]圖3是圖示出根據本示例性系統和方法的實施例的鹽水循環控制裝備(861-111))的系統框圖。
[0018]圖4八和48是根據本示例性系統和方法的實施例的測量設備的透視圖和截面透視圖。
[0019]圖5八和58圖不出根據本不例性系統和方法的實施例的可與圖4八和48的測量設備相結合地使用的光源的透視圖。
[0020]圖6八和68是根據本示例性系統和方法的實施例的測量設備的眼科配置的示意圖。
[0021]圖7八、78和70是根據本示例性系統和方法的實施例的分別地使用亮場光場、遠心光場以及暗場光場的缺陷檢查圖像的照片。
[0022]圖8是根據本示例性系統和方法的實施例的針對遠心光場被照亮的透鏡檢查圖像及其相應測試數據的屏幕快照。
[0023]圖9八和98是根據本示例性系統和方法的實施例的被測試透鏡的側視圖的照片。
[0024]圖10八和108是根據本示例性系統和方法的實施例的測量設備的透視圖和前視圖。
[0025]圖11是圖示出根據本示例性系統和方法的實施例的本測量設備所使用的基礎曲線測量原理的示意圖。
[0026]圖12八是根據本示例性系統和方法的實施例的用本透鏡檢查系統獲得的透鏡檢查數據的屏幕快照。
[0027]圖128是根據本示例性系統和方法的實施例的透鏡檢查圖像和相應測試程序指令的屏幕快照。
[0028]圖13八是圖示出根據本示例性系統和方法的實施例的被透鏡檢查系統結合的逐步工作流程屏幕生成的示意圖。
[0029]圖138是圖示出根據本示例性系統和方法的實施例的被本透鏡檢查系統結合的透鏡檢查的逐步工作流程的示意圖。
[0030]圖13(:是圖示出根據本示例性系統和方法的實施例的被透鏡檢查系統結合的用于透鏡測量的逐步工作流程的示意圖。
[0031]圖14描述了適合于實現本系統和方法的計算機系統的框圖。
[0032]遍及各圖，相同的附圖標記指示類似但不一定相同的元件。
【具體實施方式】
[0033]在以下描述中，出于說明的目的，闡述了許多特定細節以便提供本系統和方法的透徹理解。然而，對于本領域的技術人員而言將顯而易見的是可在沒有這些特定細節的情況下實施本系統和方法。在本說明書中對“實施例”、“示例”或類似語言的參考意味著結合該實施例或示例所述的特定特征、結構或特性被包括在至少那個實施例中，但在其他實施例中不一定。短語“在一個實施例中”或類似短語在本說明書中的不同位置上的不同實例不一定全部參考同一實施例。
[0034]本示例性系統和方法被配置成用于眼科產品的檢查和評級。更具體地，根據一個示例性實施例，本示例性系統和方法被配置成用于隱形眼鏡的高效且準確的檢查。雖然本說明書將僅僅為了便于說明而把描述本示例性檢查系統描述為用來檢查新制造隱形眼鏡的質量，但將理解的是本示例性系統可用來直觀地檢查任何數目的眼科產品。
[0035]轄體系統圖1八是根據本示例性系統和方法的實施例的用戶用透鏡檢查系統來檢查透鏡的透視圖。如圖1八中所示，本示例性檢查系統100包括被通信耦合到鋼筆顯示器110和中心厚度
(01)量規130的測量設備120。根據一個示例性實施例，示例性檢查系統100被設置在穩定支撐結構140上以用于用戶150的容易且可靠的使用，該穩定支撐結構可包括具有高度耐久表面的托盤工作臺170。
[0036]圖18還提供了根據本示例性系統和方法的一個實施例的為了易于查看的沒有用戶150的圖1八的透鏡檢查系統100的透視圖。如圖18中所示，示例性檢查系統100包括可以是鋼筆顯示器110形式的用戶接口以及被通信耦合到測量設備120的量規130。在結構上支撐透鏡檢查系統100的支撐結構140可包括任何數目的特征，其旨在增加測量準確度并減少圖像退化環境變化的引入，包括但絕不局限于用以減少振動傳輸的分離工作臺142、用以減少靜態和瞬態振動的沉重框架144、用沙填充的框架、地板上的長釘以及被構造成減少標準波和振動效果的任何其他特征或設備。
[0037]如上所述，本示例性系統和方法被配置成與傳統系統相比增加等級的檢查準確度，同時減少檢查時間，減少用戶培訓時間，并且大大地減少檢查期間的透鏡傳遞的發生。下面參考附圖來提供示例性透鏡檢查系統100的部件的進一步細節。
[0038]比色杯系統
根據一個示例性實施例，本示例性檢查系統100是單集成系統，其包括在沒有透鏡的物理觸摸或傳遞的情況下促進比色杯內部的被測試透鏡270的測量的開放比色杯200。根據一個示例性實施例，開放比色杯200促進除之外的國際標準化組織(130)所需的所有參數的測量。因此，根據本示例性方法，被測試透鏡270的剛好在丟棄被測試透鏡或放置在小瓶“匕丨)中之前最后測量。根據本示例性方法，如下面參考圖10^-11更詳細地所述的，確定測量結果并經由任何數目的有線或無線通信特征而反饋到測量設備120中，以確定被測試透鏡270的基礎曲線。替換地，可通過開放比色杯200來獲得包括的130所需的所有參數。根據本示例性實施例，可經由諸如輪廓測定法等光學手段在處于開放比色杯200中的同時確定透鏡的丁。
[0039]繼續圖2八-2？，根據本示例性系統和方法的各種實施例，圖示出透鏡比色杯200的示例性視圖。如所示，透鏡比色杯200在使用期間被設置在檢查系統100的比色杯安裝底座430上。根據一個示例性實施例，比色杯200包括開放頂部201，其促進被測試透鏡270到比色杯中的插入。另外，示例性比色杯200的開放頂部201促進在檢查期間用一對鑷子或其他設備進行的被測試透鏡270的操縱。
[0040]如所示，比色杯200包括傳感器底座250，其用于將熱探針和/或其他傳感器定位于包含在具有被測試透鏡270的比色杯內的鹽水中。另外，示例性比色杯200包括許多側壁260，其限定用于容納鹽水和被測試透鏡270的比色杯200的內部。如所示，可由側壁260來限定許多光孔徑280、透鏡282以及測量孔徑281以促進被測試透鏡270的定位、照明、檢查以及成像，如下面將更詳細地描述的。
[0041]具有基于封閉的視覺系統的開放比色杯200的結合向本示例性系統提供許多益處。傳統封閉比色杯是小的、基于窄毛細管的系統，透鏡被插入其中。常常使用該封閉比色杯系統是因為其提供用于檢查透鏡的靜態狀態。傳統比色杯中的空間使得透鏡剛好配合在內部而沒有額外空間。一旦被封裝，透鏡將保持在比色杯中直至被檢查實驗室打開。然而，不能進行傳統封閉比色杯中的透鏡檢查期間的操縱。
[0042]相反地，本示例性比色杯200允許透鏡的快速插入和檢查，同時允許在觸摸透鏡、移動透鏡、將透鏡重新定位、操縱透鏡以確定在檢查期間在透鏡上是否存在將浮起的顆粒方面的高度靈活性。另外，本比色杯仍提供與封閉比色杯系統類似的完全靜態測量環境。
[0043]更具體地，本比色杯600的靜態測量環境是經由鹽水孔口 286、設置在測試區域內的嵌入體240以及動態可調整泵系統而提供的，如在下面更詳細地描述的。如圖202？中所示，可在比色杯200中形成許多鹽水孔口 286以促進鹽水到由側壁260限定的比色杯的內部中的引入。根據圖3中所示的一個示例性實施例，結合了泵300以使鹽水循環到比色杯200中。根據本示例性實施例，泵300被配置成在使鹽水移動通過過濾器以保持鹽水清潔方面是有效的。然而，如圖3中所示，泵300和相應的配置被配置成在測量期間的要消除比色杯200的潤濕蜂窩中的鹽水流動的時刻可控地停止鹽水到比色杯200中的流動。換言之，為了使由本示例性測量設備120獲取的測量結果的精度最大化，包含在比色杯200內的鹽水在被測試透鏡270實際上被測量的瞬間完全靜止。
[0044]如圖3中所示，泵經由鹽水孔口 286而被流體耦合到比色杯200。雖然將本示例性系統描述為在檢查期間將鹽水泵送到比色杯200中，但將認識到的是可將任何可接受的流體用于比色杯200的潤濕蜂窩的水化。如所示，泵300通過輸入閥320向比色杯200提供鹽水，并且鹽水經由輸出閥330而返回到泵300。另外，旁路310與跟泵300相關聯的輸入和輸出線路流體連通。在操作期間，當要進行被測試透鏡270的測試時，打開旁路310并閉合輸入閥320和輸出閥330。因此，包含在比色杯中的鹽水保持靜態且沒有用于流動以用于精密測量。另外，泵300可隨著離開泵300的鹽水經由被旁路創建的閉合環路返回而繼續操作以保持溫度恒定。在結束測量之后，旁路310閉合且輸入閥320和輸出閥330被致動以允許鹽水的滲流繼續。
[0045]由于此配置，在發生成像的微秒，鹽水具有脈沖效果且是絕對靜態的。因此，在比色杯200內經歷封閉比色杯效果。比色杯200的頂部和底部有效地被鹽水的表面封閉，并且比色杯的側面也被關閉，因為鹽水不再流動，導致開放比色杯優點，但是具有封閉比色杯檢查條件。
[0046]再次返回圖28，本示例性比色杯200包括嵌入件240以減小比色杯內的鹽水所經歷的溫度梯度。嵌入件240基于均勻或均化而提供溫度控制。靜態比色杯的主要缺點中的一個是根據130標準要求的加熱溶液根據它被包含在其中的環境而改變。換言之，冷卻環境中的測試將實現封閉靜態比色杯，并且將促使條件不服從130標準。另外，作為檢查過程的一部分測量的某些聚合物也是熱敏的，并且將根據溫度而在尺寸方面改變。因此，對本示例性比色杯200進行溫度控制以保持恒定標準溫度，無論其周圍的環境如何。
[0047]然而，通過經由加熱流體的流動來保持恒定溫度，可向系統中引入溫度梯度。所產生的溫度梯度常常稱為紋影效應。紋影效應是其中由于水的溫度在不同區域中不同地影響透鏡而跨被測試透鏡270顯示出功率梯度。因此，如圖2八-2？中所示，示出了雙層系統，其在水或鹽水被引入容納被測試透鏡270的該部分比色杯之前提供水或鹽水溫度的均化。根據一個示例性實施例，嵌入件240包括擋板或混合板。形成比色杯的一部分的嵌入件240被構造成中斷來自泵進口或鹽水孔口 286的鹽水的層流并在潤濕蜂窩本身的環境內產生軟混合效果。一旦鹽水通過嵌入件240并經歷輕柔的混合，則產生非層流以便使溫度梯度均化。
[0048]根據一個示例性實施例，本比色杯200還包括許多定位特征，其被構造成將比色杯精確地放置在測量設備120的比色杯安裝板430上。根據本示例性實施例，將比色杯200定位成使得比色杯200的透鏡接收表面以約五度取向230傾斜。換言之，將比色杯200放平。測量設備的安裝板430可以是可針對特定角度進行調諧的，以確保被檢查透鏡270始終在測量孔徑281內被保持在測量設備的尖端上以具有公共參考。由于傾斜230，被檢查透鏡270將在將其正確地定位以用于檢查的比色杯200的測量孔徑281中下沉到多基準面特征283。替換地，可將比色杯200本身制造成使得測量孔徑281的表面以被構造成針對用于檢查的多基準面特征283將被檢查透鏡270 —致地定位的角度定位。
[0049]繼續圖2？，可用包括磁引力的任何數目的機械緊固系統將比色杯200固定于測量設備120。更具體地，根據一個示例性實施例，可在比色杯200和/或測量設備120中形成一個或多個稀土磁體299以促進比色杯200到測量設備的磁性緊固。根據圖26和2？中所示的一個示例性實施例，可向比色杯200中形成或模塑多個稀土磁體299。稀土磁體299然后可形成磁性底座220，其與連接底座210相互作用，該連接底座210包括一個或多個定位插銷、基準面或促進比色杯的非常準確且一致的定位的其他幾何定位特征。此磁性底座220還提供比色杯的容易去除。此外，通過將稀土磁體299模塑到比色杯200中，不存在諸如在傳統比色杯中利用的那些之類的零件或螺釘，其常常對比色杯200造成泄漏或其他結構損害。
[0050]將稀土磁體299模塑到比色杯200中以形成磁性底座200的有利之處在于稀土磁體被密封且是防水的。這消除了任何生銹或污染的可能性。相反地，傳統比色杯被用螺釘以及然后被用0形環密封的其他緊固件緊固。該0形環在通過一定時間之后趨于磨損。
[0051]根據一個示例性實施例，一旦比色杯200被定位在磁性底座210上，則存在絕對零移動。本質上，產生將比色杯200鎖定在原位的零公差系統。因此，在測量期間，不存在來自泵300或周圍環境的可以通過到比色杯的耦合而發射的振動效果。這允許獲得比傳統系統高得多的檢查準確度等級。為了在判斷光學質量的同時準確地測量高階像差和準確的功率，過程的質量也必須非常高。
[0052]此外，本示例性比色杯200是可消毒、可清洗且可替換的。根據一個示例性實施例，比色杯200可由一個或多個適當的可消毒材料制成，包括但絕不限于類似于八83或聚碳酸酯的適當靜態塑料。此外，比色杯200本身的各種零件可以是完全不透明、半透明或透明的，取決于對操作員的期望輔助。相反地，構成比色杯200的實心部分或底部和頂部平行平面的透鏡282和測量孔徑281可由在制造期間或之后插入比色杯200中的玻璃制成。透鏡282和測量孔徑281由高質量玻璃制成，使得存在光學可靠性、均勻性以及穩定性。
[0053]測量設各
圖4八和48是根據本示例性系統和方法的實施例的測量設備的透視圖和截面透視圖。如圖4八和48中所示,示例性測量設備120包括安裝在振動隔離底座440上的主體400。還可用防水面層450來涂敷振動隔離底座440和測量設備120的其他部件。如所示，主體400限定用于接收比色杯200并進行定位的比色杯安裝底座430。多個光源420、425被耦合到主體400且被具體地定位成選擇性地照亮包含在比色杯200中的被測試透鏡270。另外，可在測量設備120的主體400中形成許多測量透鏡435以促進透鏡檢查圖像的捕捉。繼續圖4八，示例性測量設備120可包括耐海水鋁框架410和維修開口 460，其被構造成向測量設備提供結構穩定性，同時使得能夠實現對設備的內部部件的維修。
[0054]圖48圖示出根據一個示例性實施例的示例性測量設備120的示例性內部配置。如所示，示例性測量設備120可包括被構造成感測設備所經歷的振動以用于證明測試數據、修改計算和/或丟棄測量結果的振動傳感器406。另外，可將[￡0控制器404設置在測量設備中并可控地耦合到光源420、425。根據一個示例性實施例，[￡0控制器向光源420、425提供信號以便提供期望光場，如下面將更詳細地描述的。
[0055]另外，許多照相機/光學件408位于示例性測量設備120中以捕捉圖像以用于分析。下面參考圖6八和68來詳述示例性光學配置的更多細節。
[0056]圖5八和58圖示出可結合本示例性系統而使用的許多示例性光源420、425。如圖5八和58中所示，可使用準直120光源500來產生期望光場。如在本領域中已知的，還可使用替換照明配置。
[0057]圖6八和68是根據本示例性系統和方法的實施例的測量設備的眼科配置的示意圖。如圖6八的光學件圖600中所示，可將任何數目的照明源610、630相對于被測試透鏡270定向。根據一個示例性實施例，一個照明源630被構造成向側視圖照相機640提供光源，其與被測試透鏡270成一直線地定向以獲得透鏡的側視圖圖像。另外，由與被測試透鏡270成一直線地定向的各種照明源610提供的光被任何數目的反射鏡680和光束分離器670反射和分離而向視力和控制照相機650和傳感器660提供圖像。雖然在圖6八中圖示出一個示例性配置，但可以使用任何數目的變化配置來執行期望圖像的輸送。
[0058]圖68還圖示出根據一個示例性實施例的本測量設備120的原理。如所示,可將比色杯200和被測試透鏡270放置在對應于平面608的保護玻璃690上，該平面608被成像到
傳感器660和視力控制照相機650。如所示，被成像到傳感器660和視力控制照相機650的光可源自于[￡0纖維照明源618和漫射場照明器616。光可在到傳感器660和視力控制照相機650的路線中被從任何數目的反射鏡624、680、準直儀612和或光束分離器670反射回來。所示配置的各種元件被具體地定向成將物鏡用于針對樣本成像604、602的望遠鏡并將物鏡用于到606的成像。
[0059]圖9八和98圖示出從本示例性系統的側視圖照相機640獲取的圖像。根據本示例性實施例，結合傳感器660而使用輪廓或側視圖照相機640提供被測試透鏡270的功率和功率移位的識別。這些測量結果然后被用來確定被測試透鏡270的基礎曲線。更具體地，使用光學輪廓測定法在傳統上導致被測量物體的周界的極點處的衍射效應。因此，如果您在剖面上掃視三維形狀，則不可能保證您精確地在被成像的物體的主子午線中。根據本示例性系統，用輪廓測定法來確定透鏡的高度或最大高度或者透鏡270的總垂度。來自量規130的透鏡270的中心厚度(其為最后的測量結果)被反饋到系統且然后被從前表面最大高度輪廓測定中減去。結果得到的測量結果是從直徑、即從邊緣至邊緣至中心的背表面總垂度，導致被測試透鏡270的總垂度。因此，確定了實際基礎曲線。
[0060]實際基礎曲線的此確定是有益的，因為行業在10臟弦(⑶1x0的標準上進行工作并對球形進行測量。然而，如果制造非球面透鏡、雙曲線透鏡或多曲線透鏡，則這些傳統測量結果并不是理想的。根據這些實施例，不能測量準確的基礎曲線。具體地，傳統測量配置包括探針，該探針向上旋轉直至其在透鏡被支撐在10111111弦上的同時觸摸到透鏡的底部為止。一旦探針接觸透鏡，則刻度計然后估計基礎曲線。傳統上使用的實際公式是3 = 1^減去記減V2的平方根，其中，X2是半弦且I？是光學半徑的半徑，如圖11中所示。然而，傳統基礎曲線計算未能考慮到非球面透鏡。
[0061]與傳統系統相反，本示例性系統使用通過前表面輪廓測定和準確到半微米的測量的減法而確定的背面總垂度。用此信息，我們可以確定透鏡的功率，因為
皿傳感器660追蹤該功率。可以基于功率與正面和背面曲線之間的可計算關系相對于實際功率經證明是什么而確定知道基礎曲線用所測量功率以及和總垂度基礎曲線應讀出什么。
[0062]一旦確定了功率、正面和背面的總垂度以及口，則可以確定透鏡的背面與正面之間的偏差以便實現用皿傳感器測量的所識別功率。
[0063]然后可以通過將透鏡的總垂度與基礎曲線應讀出的內容相比較來確定基礎曲線的確認。兩者的比較將提供關于基礎曲線的非常準確的確認。換言之，本示例性系統使用前表面輪廓測定法來提供跨透鏡的10皿截面的非常準確的追蹤。
[0064]
根據本示例性系統，在被測試透鏡270的檢查期間使用至少三個不同的光場并成像給用戶150。圖7八、78和7(:是根據本示例性系統和方法的實施例的分別地使用亮場光場、遠心光場以及暗場光場的缺陷檢查圖像的照片。
[0065]根據本示例性系統，亮場光場根據標準檢查系統從顯示法向表面缺陷和包括物的房屋進行工作。此照明條件對于非常廣泛的不合格品和確定某個東西是不合格品還是僅僅是被測試透鏡270上的污染物適用。
[0066]圖78中所示的第二光場是遠心光場。遠心光場隨著其經歷透鏡系統而基本上延伸光的聚焦透鏡，在與亮場的透鏡相比較時產生大得多的場深或三維效果。因此，通過透鏡的非潤濕圓圈或氣泡將被遠心光場顯示為深或極深的隧道。結果得到的三維外觀突出顯示僅被亮場光場顯示為亮圓圈的非潤濕缺陷。
[0067]作為黑色背景的在圖7(:中圖示出的暗場本質上是在傾斜方向上從透鏡后面進入的光源，其因此產生突出顯示邊緣分離的透鏡的負像。
[0068]各種光場因此在鋼筆顯示器10上被呈現給用戶150以用于缺陷的人工檢查。然后可以由人類用戶150來圈出或識別缺陷，使得他們系統然后可測量并量化缺陷。
[0069]本示例性系統還結合了被配置成自動地識別銹蝕污染的基于色彩的鐵過濾器。
[0070]圖8是根據本示例性系統和方法的實施例的針對遠心光場被照亮的透鏡檢查圖像及其相應測試數據的屏幕快照。如先前所述，將透鏡檢查圖像呈現給用戶150以用于識別實際透鏡缺陷，與可出現在圖像中的灰塵或其他雜質形成對比。如圖8中所示，一旦識別了實際透鏡缺陷，則系統將缺陷的尺寸和嚴重度量化并將自動化結果作為測試數據800顯示給用戶150。
[0071]01測量設各
圖10八和108是根據本示例性系統和方法的實施例的測量設備的透視圖和前視圖。根據一個示例性實施例，示例性量規130包括用于在已完成全部其他檢查之后接收被測試透鏡270的測試底座1000。根據本示例性實施例，量規130包括與偏移校準工具1020同步以提供準確測量結果的測試探針1010。如上所述，經由通信電纜1030或其他數據傳輸介質將結果從量規130發射到測量設備120。然后可從前表面最大高度輪廓測定中減去用于被測試透鏡270的測量結果以確定被測試透鏡270的總垂度。
[0072]用戶接口如先前所述，本示例性系統100可包括用于向用戶150顯示圖像且用于允許用戶150與系統之間的交互的鋼筆顯示器110。本示例性系統100的鋼筆顯示器110可包括任何數目的數據顯示器和/或輸入設備，其包括但絕不局限于觸摸顯示器、鋼筆顯示器等。鋼筆顯示器110提供具有觸摸屏的人類接口，該觸摸屏顯示測試圖像、測試數據(圖12八),提供逐步方向、視頻以及視覺圖像，其被配置成示出操作員如何執行適當檢查。具體地，如圖128中所示，為用戶150提供測試圖像1200和關于如何獲得期望檢查信息的相應逐步指令1210。逐步指令1210可以是視頻、圖像、聲音等形式。這使得本示例性系統能夠使得能夠由用戶150實現快速能力，不考慮語言、訓練或其他通信障礙。
[0073]另外，視覺逐步指令1210使得能夠結合圖像或指令的自定義畫外音，其可用不同語言的選擇來提供，使得該指令適合于使用測量系統100的個體150。因此，將減少訓練時間且可消除語言要求。另外，將由于快速的訓練和理解而增強生產力。
[0074]圖13八是圖示出根據本示例性系統和方法的實施例的被透鏡檢查系統結合的逐步工作流程屏幕生成的示意圖。如所示，以逐步方式指引用戶150以執行登錄、設置以及測量。同樣地，圖138是圖示出根據本示例性系統和方法的實施例的被本透鏡檢查系統結合的透鏡檢查的逐步工作流程的示意圖。如所示，用戶150系統地逐步通過檢查過程，包括遠心光場圖像、暗場圖像以及亮場圖像(按照任何連續順序)的顯示，后面是測量。同樣地，如用于圖13(:中所示的透鏡檢查系統所結合的透鏡測量的逐步工作流程中所示，測量諸如振動之類的環境條件并根據所識別極限而執行和/或拒絕計算。
[0075]圖14描述了適合于將本系統和方法實現為測量設備120的整體部件或實現為被通信耦合到檢查系統100的獨立部件的計算機系統1510的框圖。計算機系統1510包括將計算機系統1510的主要子系統互連的總線1512，諸如中央處理器1514、系統存儲器1517(通常是狀1，但其還可包括如1、閃速狀1等?、輸入/輸出控制器1518、外部音頻設備，諸如經由音頻輸出接口 1522的揚聲器系統1520、外部設備，諸如經由顯示適配器1526的顯示屏1524、串行端口 1528和1530、鍵盤1532 (與鍵盤控制器1533對接?、多個舊8設備1592(與…8控制器1590對接?、存儲接口 1534、可操作用于接收軟盤1538的軟盤驅動器1537、可操作用于與光纖信道網1590相連的主機總線適配器(撤8)接口卡1535八、可操作用于連接到總線1539的主機總線適配器(耶八)接口卡15358、以及可操作用于接收光盤1542的光盤驅動器1540。還包括鼠標1546(或其他點擊設備，經由串行端口 1528被耦合到總線512〉、調制解調器1547 (經由串行端口 1530被耦合到總線1512)以及網絡接口 1548 (直接地耦合到總線150。
[0076]總線1512允許中央處理器1514與系統存儲器1517之間的數據通信，其可包括只讀存儲器(801)或閃速存儲器(兩者都未示出)以及隨機存取存儲器(狀…(未示出),如前所述。狀1 一般地是操作系統和應用程序被加載到其中的主存儲器。除其他代碼之外，或閃速存儲器還可以包含基本輸入輸出系統(8103),其控制基本硬件操作，諸如與外圍部件或設備的交互。例如，可將用以實現本系統和方法的似系統170存儲在系統存儲器1517內。常駐于計算機系統1510的應用程序一般地被存儲在計算接可讀介質且經由該計算機可讀介質而被訪問，諸如硬盤驅動器(例如，固定磁盤1544〉、光驅(例如，光驅154(0、軟盤單元1537或其他存儲介質。另外，應用程序可以采取當經由網絡調制解調器1547或接口1548被訪問時根據應用程序和數據通信技術來調制的電子信號的形式。
[0077]如計算機系統1510的其他存儲接口一樣，存儲接口 1534可以連接到標準計算機可讀介質以用于信息存儲和/或檢索，諸如固定磁盤驅動器1544。固定磁盤驅動器1544可以是計算機系統1510的一部分，或者可以是單獨的并通過其他接口系統來訪問。調制解調器1547可提供經由電話鏈路到遠程服務器或經由因特網服務提供商(巧？)到因特網的直接連接。網絡接口 1548可提供經由直接網絡鏈路到遠程服務器、經由？0？(存在點)到因特網的直接連接。網絡接口 1548可使用無線技術來提供此類連接，包括數字蜂窩電話連接、蜂窩式數字分組數據(⑶?0)連接、數字衛星數據連接等。
[0078]可以類似方式(例如，文檔掃描儀、數字式照相機等)來連接許多其他設備或子系統(未示出相反地，并不是圖15中示出的所有設備都需要出現以實施本系統和方法。可以以與圖15中所示的不同的方式將設備和子系統互連。諸如圖15中所示的計算機系統的操作在本領域中是容易知道的，并且在本申請中并未詳細地討論。可以將用以實現本公開的代碼存儲在計算機可讀介質中，諸如系統存儲器1517、固定磁盤1544、光盤1542或軟盤1538中的一個或多個。在計算機系統1510上提供的操作系統可以是冊0胃?、08/2^ 或另一已知操作系統。
[0079]此外，關于本文所述的信號，本領域的技術人員將認識到可以直接地從第一區塊向第二區塊發射信號，或者可以在各區塊之間修改信號(例如，放大、衰減、延遲、鎖存、緩沖、反相、濾波或以其他方式修改雖然上述實施例的信號被表征為被從一個區塊向下一個發射，但本系統和方法的其他實施例可包括已修改信號來代替此類直接發射信號，只要在各區塊之間發射信號的信息和/或功能方面即可。在某種程度上，可以由于涉及到的電路的物理限制(例如，將不可避免地存在某種衰減和延遲)而將第二區塊處的信號輸入概念化為從第一信號導出的第二信號，該第一信號從第一區塊輸出。因此，如本文所使用的，從第一信號導出的第二信號包括第一信號或對第一信號的任何修改，無論是由于電路限制還是由于通過不改變第一信號的信息和/或最后功能方面的其他電路元件。
[0080]工業實用件
根據本示例性系統和方法，提供了用于檢查和確定諸如隱形眼鏡之類的眼科產品的質量的單個設備。如上所述，用戶并沒有進行關于被測試透鏡將是通過還是失敗的最后調用的任務。相反地，用戶在確定關于不合格品的巧妙方面更加準確，即確定潛在的不合格品是實際的不合格品還是僅僅是系統中的污染物或其他問題。例如，小的毛發或小顆粒或一小片絨毛可能進入鹽水并滲入被測試透鏡的表面。由于透鏡表面上的那種不合格品的特殊性質和人類可以在比色杯中用一對鑷子來操縱透鏡的事實，人類用戶可以容易地進行該潛在缺陷僅僅是污染物的識別。
[0081]然而，人類用戶在針對已知標準來測量不合格品時是不可靠的。相反地，人類用戶通常在確定時引入某種形式的偏見，諸如工作人員間偏見或工作人員內偏見，導致不一致的結果。換言之，用戶可以在不同的時間進行不同的判定，取決于其在前一天晚上是否睡得很好或其是否具有情緒問題等。因此，在不同的人之間通常存在關于其檢查什么和其獲得什么結果的差異。
[0082]因此，本系統允許人類識別實際缺陷且系統然后將該缺陷量化。換言之，人類用戶限定儀表，經由識別來限定不合格品，并且然后計算機基于預先編程算法根據固定標準來測量缺陷。因此，人類用戶從不進行關于該不合格品的通過或失敗適用性的判斷。根據一個實施例，用戶識別然后簡單地大體上圍繞該不合格品畫個圓或其他標識符的缺陷。系統處理器將識別該所畫的圓內的不合格品，并且將立即在該不合格品上放置覆蓋層，其將會準確地符合公司已針對該不合格品放入的該缺陷是在公司還是130標準內符合的輸入。因此，該種類中的被畫圓的每個缺陷將經受公共覆蓋層，使得在缺陷量化方面不存在直觀性。
[0083]根據一個示例性實施例，單獨公司可提供用于缺陷可接受性的基線標準，其然后由本系統在缺陷覆蓋層之后實現。因此，本系統提供了被測試透鏡是通過還是失敗的完全客觀的構造并根據一組協議準則(其可以是也可以不是130標準)來判斷所有透鏡。
[0084]同樣地，根據放大倍率，可由結合了本系統的公司來設定用于透鏡的通過或失敗的極限。該極限將確立什么組成不合格品。用戶確定的結合將減少或消除錯誤不合格品的發生。
[0085]此外，與傳統系統相反，本示例性系統提供了一種一步自動測量系統。一旦在比色杯中設定被測試透鏡且用戶確信不存在組成不合格品的足夠缺陷，則可按下第一按鈕并自動地確定功率及其他130參數。
[0086]提出前面的描述僅僅是為了舉例說明和描述所述原理的實施例和示例。本描述并不意圖是排他性的或使這些原理局限于公開的任何精確形式。根據以上教導可以有許多修改和變化。
【權利要求】
1.一種眼科設備檢查系統，包括: 處理器； 存儲器部件，被通信耦合到處理器； 光學檢查設備，被通信耦合到處理器，其中，該光學檢查設備包括比色杯； 中心厚度(CT)測量設備，被通信耦合到處理器；以及 視覺顯示器，被通信耦合到處理器； 其中，該檢查系統被配置成根據固定標準來識別和量化眼科設備的缺陷。
2.權利要求1的眼科設備檢查系統，其中，所述比色杯還包括完全潤濕比色杯。
3.權利要求2的眼科設備檢查系統，其中，比色杯還包括磁性比色杯定位和保持系統，其被配置成將比色杯耦合到光學檢查設備。
4.權利要求3的眼科設備檢查系統，其中，所述磁性比色杯定位和保持系統還包括被模塑到比色杯中的至少一個稀土磁體和在光學檢查設備上形成的相應安裝板。
5.權利要求4的眼科設備檢查系統，其中，在光學檢查設備上形成的安裝板包括當光學檢查設備被設置在水平表面上時相對于水平線顯示出至少5度傾斜的表面。
6.權利要求2的眼科設備檢查系統，其中，所述比色杯還包括: 比色杯主體,包括限定內部體積的多個側壁； 封閉底座，被耦合到所述多個側壁，其中，所述封閉底座包括磁性底座； 多個鹽水孔口，其被所述多個側壁限定； 水平嵌入件，被設置在所述多個鹽水孔口上面的內部體積中；以及 測量孔徑，在水平嵌入件上面的內部體積中形成。
7.權利要求6的眼科設備檢查系統，其中，比色杯還包括在第一側壁中形成的至少一個光孔徑和在相對側壁中形成的相對測量孔徑。
8.權利要求6的眼科設備檢查系統，其中，所述比色杯還包括在側壁中的至少一個上形成的傳感器底座。
9.權利要求6的眼科設備檢查系統，其中，所述比色杯還包括與水平嵌入件相關聯的多個擋板或混合板。
10.權利要求6的眼科設備檢查系統，其中，所述比色杯還包括設置在測量孔徑上的至少一個透鏡定位特征。
11.權利要求10的眼科設備檢查系統，其中，設置在測量孔徑上的所述至少一個透鏡定位特征還包括在測量孔徑中形成的多個基準面特征。
12.權利要求6的眼科設備檢查系統，其中，所述比色杯還包括至少一個光學透鏡。
13.權利要求6的眼科設備檢查系統，其中，所述比色杯還包括被流體耦合到所述多個鹽水孔口中的第一個的輸入閥和被流體耦合到所述多個鹽水孔口中的第二個的輸出閥。
14.權利要求6的眼科設備檢查系統，還包括被流體耦合到比色杯的鹽水泵系統。
15.權利要求14的眼科設備檢查系統，其中，所述鹽水泵系統還包括: 鹽水泵，被流體耦合到輸入閥和輸出閥； 過濾器；以及 芳路，設置在鹽水泵與輸入和輸出閥之間。
16.權利要求15的眼科設備檢查系統，其中，所述旁路被配置成當在比色杯內獲取測量結果時被選擇性地致動。
17.權利要求6的眼科設備檢查系統，其中，所述比色杯還包括防紋影控制。
18.權利要求6的眼科設備檢查系統，其中，所述比色杯還包括振動和脈沖控制。
19.權利要求1的眼科設備檢查系統，其中，所述光學檢查設備還包括: 主體，包括比色杯安裝底座；、 振動隔尚底座； 至少一個光源，被定位成當被安裝在比色杯安裝底座上時選擇性地照亮設置在比色杯中的被測試透鏡；以及 至少一個照相機，設置在主體上。
20.權利要求19的眼科設備檢查系統，其中，所述光學檢查設備還包括至少一個振動傳感器。
21.權利要求19的眼科設備檢查系統，其中，所述至少一個光源包括至少一個發光二極管(LED)。
22.權利要求21的眼科設備檢查系統，其中，所述至少一個LED包括多個準直LED。
23.權利要求19的眼科設備檢查系統，還包括發光二極管控制器。
24.權利要求19的眼科設備檢查系統，其中，所述至少一個照相機還包括側視圖照相機以及視力和控制照相機。
25.權利要求24的眼科設備檢查系統，還包括與側視圖照相機相對地設置的第一光源和與視力和控制照相機相對地設置的第二光源。
26.權利要求24的眼科設備檢查系統，還包括: Shack-Hartmann傳感器；以及 射束分離器，其與第二光源相對地設置，射束分離器的第一輸出指向視力和控制照相機且射束分離器的第二輸出指向Shack Hartman傳感器。
27.權利要求26的眼科設備檢查系統，其中，所述檢查系統被配置成在至少3個不同光場中對被測試透鏡進行成像。
28.權利要求27的眼科設備檢查系統，其中，所述至少3個不同光場圖像是亮場光場、遠心光場以及暗場光場。
29.權利要求28的眼科設備檢查系統，其中，在視覺顯示器上顯示所述至少3個不同的光場圖像。
30.權利要求1的眼科設備檢查系統，其中，所述處理器被配置成使用輪廓測定法來確定被測試透鏡的矢狀高度。
31.權利要求1的眼科設備檢查系統，其中，所述處理器被配置成使用輪廓測定法來確定被測試透鏡的矢狀高度，使用CT量規來確定被測試透鏡的中心厚度，并確定被測試透鏡的基礎曲線。
32.權利要求1的眼科設備檢查系統，還包括色彩解釋模塊。
33.權利要求1的眼科設備檢查系統，其中，該系統結合了人類和自動化資格證明兩者。
34.權利要求1的眼科設備檢查系統，其中，所述存儲器包括代碼，在代碼被處理器訪問時促使處理器在視覺顯示器上向用戶顯示逐步工作流程指令； 其中，在視覺顯示器上給用戶的逐步工作流程指令沒有基于口語或書面語言的指令。
35.一種與隱形眼鏡檢查系統一起使用的比色杯，該比色杯包括: 比色杯主體,包括限定內部體積的多個側壁； 封閉底座，被耦合到所述多個側壁，其中，所述封閉底座包括磁性底座； 多個鹽水孔口，其被所述多個側壁限定； 水平嵌入件，被設置在所述多個鹽水孔口上面的內部體積中；以及 測量孔徑，在水平嵌入件上面的內部體積中形成。
36.權利要求35的比色杯，其中，比色杯還包括在第一側壁中形成的至少一個光孔徑和在相對側壁中形成的相對測量孔徑。
37.權利要求35的比色杯，其中，所述比色杯還包括在側壁中的至少一個上形成的傳感器底座。
38.權利要求35的比色杯，其中，所述比色杯還包括與水平嵌入件相關聯的多個擋板或混合板。
39.權利要求35的比色杯，其中，所述比色杯還包括設置在測量孔徑上的至少一個透鏡定位特征。
40.權利要求39的比色杯，其中，設置在測量孔徑上的所述至少一個透鏡定位特征還包括在測量孔徑中形成的多個基準面特征。
41.權利要求35的比色杯，其中，所述比色杯還包括至少一個光學透鏡。
42.權利要求35的比色杯，其中，所述比色杯還包括被流體耦合到所述多個鹽水孔口中的第一個的輸入閥和被流體耦合到所述多個鹽水孔口中的第二個的輸出閥。
43.權利要求35的比色杯，還包括被流體耦合到比色杯的鹽水泵系統。
44.權利要求35的比色杯，其中，所述比色杯還包括防紋影控制。
45.權利要求35的比色杯，其中，所述比色杯還包括振動和脈沖控制。
46.一種眼科設備檢查系統,包括: 處理器； 存儲器部件，被通信耦合到處理器； 光學檢查設備，被通信耦合到處理器，其中，所述光學檢查設備包括比色杯、包括比色杯安裝底座的主體、振動隔離底座、被定位成當被安裝在比色杯安裝底座上時選擇性地照亮被設置在比色杯中的被測試透鏡的至少一個光源、以及設置在主體上的至少一個照相機，其中，所述檢查系統被配置成在至少3個不同光場中對被測試透鏡進行成像； 中心厚度(CT)測量設備，被通信耦合到處理器；以及 視覺顯示器，被通信耦合到處理器； 其中，該檢查系統被配置成根據固定標準來識別和量化眼科設備的缺陷。
【文檔編號】G01B11/00GK104428649SQ201380036811
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年5月10日 優先權日:2012年5月10日
【發明者】S.D.紐曼, 大山博幸, J.普芬德, J.蘭普雷希特 申請人:美你康新加坡私人有限公司