用于確定鏡片驗(yàn)光單的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開內(nèi)容涉及用于確定特別是用于助視器的鏡片驗(yàn)光單的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 屈光不正的人眼具有屈光誤差，這些屈光誤差在一級(jí)近似中可以按照球面、柱面 和軸取向進(jìn)行描述。這是基于以下假設(shè)：視覺缺陷能夠通過(guò)具有諸如超環(huán)面和球面的簡(jiǎn)單 表面的透鏡來(lái)近似校正。這種近似足以校正進(jìn)入眼睛瞳孔的中心的光線的屈光誤差。
[0003] 盡管通常通過(guò)在憑借具有不同屈光力（所謂的主觀屈光或顯性屈光）的透鏡向正 被檢查的患者呈現(xiàn)多個(gè)試視力字體時(shí)依賴該患者的主觀屈光來(lái)確定人眼的屈光誤差，但是 現(xiàn)在測(cè)量眼睛的屈光誤差的可能性已經(jīng)可用（available)多年了（客觀屈光）。此外，在整 個(gè)瞳孔上并且因此尤其是也在瞳孔的外圍區(qū)域中測(cè)量眼睛的屈光力是可能的?？蓽y(cè)量的誤 差包括例如球差、彗差、三葉形誤差（trefoilerror)、高階球差等。在某些實(shí)施方式中，客 觀屈光方法基于確定傳播光束的波前。在文獻(xiàn)US6382795B1中描述了波前屈光計(jì)的功能原 理，通過(guò)引用將該文獻(xiàn)結(jié)合于此并且可以尋求其特征保護(hù)，而且波前屈光計(jì)的功能原理還 包括多個(gè)不同變型方案的概要。
[0004] 人眼的屈光誤差或成像誤差可以借助所謂的Zernike多項(xiàng)式來(lái)以數(shù)學(xué)方式描述。 眼睛在瞳孔的中心附近關(guān)于球面、柱面和軸的誤差能夠例如通過(guò)二階Zernike多項(xiàng)式來(lái)描 述。因此，這些誤差常常被稱為二階誤差。遠(yuǎn)離所述中心的誤差可以通過(guò)更高階的Zernike 多項(xiàng)式來(lái)描述。因此，這些誤差通常被稱為更高階誤差。從波前屈光計(jì)獲得的信息能夠被 用在改進(jìn)的助視器或改進(jìn)的視力校正方法的形成中。視力校正方法的一個(gè)眾所周知的示例 是波前引導(dǎo)屈光手術(shù)的過(guò)程。在該過(guò)程中，任何期望幾何體的體積從角膜的表面被減去以 便校正包括那些更高階誤差在內(nèi)的屈光誤差。通常，為了確定用于助視器的鏡片驗(yàn)光單，目艮 睛護(hù)理專業(yè)人員確定多個(gè)參數(shù)。例如，在眼鏡片的情況下，最相關(guān)的參數(shù)是：通常以球面、柱 面和軸的形式給定的屈光值；諸如瞳孔距離、裝配高度、全景角度等的裝配參數(shù)；以及例如 在漸進(jìn)透鏡的情況下的近視力增加值（nearvisionaddition)。對(duì)于接觸透鏡，參數(shù)組通 常至少包括與眼鏡片類似的屈光值、和角膜曲率。
[0005] 照慣例，屈光值的確定包括利用主觀屈光技術(shù)。典型地，這是通過(guò)建立第一組（球 面、柱面、軸）值作為優(yōu)化的起始點(diǎn)來(lái)執(zhí)行的。例如，該起始點(diǎn)可以例如通過(guò)憑借當(dāng)前佩戴 的眼鏡片的測(cè)量的視網(wǎng)膜檢影法（自動(dòng)屈光計(jì)測(cè)量）、或其他方法來(lái)提供。然后，開始迭代 優(yōu)化過(guò)程，在該過(guò)程中不同屈光校正、即多組（球面、柱面、軸）值被提供給患者，直到他/ 她達(dá)到視力檢查表上的視敏度最大值。在文獻(xiàn)US8226238B2中提供了用于確定眼睛的主觀 屈光的例子，通過(guò)引用將該文獻(xiàn)結(jié)合于此并且可以尋求其特征保護(hù)。
[0006] 盡管較新的和先進(jìn)的客觀屈光技術(shù)是可用的，然而它們沒有達(dá)到廣泛采用，這是 因?yàn)楹芏嘌劬ψo(hù)理專業(yè)人員不愿意從被證明了的且受信任的主觀屈光進(jìn)行改變。
[0007] 此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)用于提供客觀屈光技術(shù)的當(dāng)前方法導(dǎo)致如下鏡片驗(yàn)光單，這些鏡 片驗(yàn)光單偏離通過(guò)主觀屈光技術(shù)針對(duì)相同眼睛得到的鏡片驗(yàn)光單。當(dāng)然，提供不遵守經(jīng)由 主觀屈光技術(shù)得到的鏡片驗(yàn)光單的通過(guò)客觀屈光技術(shù)確定的鏡片驗(yàn)光單是不受歡迎的，并 且因此不可能被患者認(rèn)為是最適宜的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于以自動(dòng)化方式或者經(jīng)由更緊密地遵守經(jīng)由主 觀屈光技術(shù)得到的鏡片驗(yàn)光單的客觀屈光技術(shù)確定患者的眼睛的鏡片驗(yàn)光單的系統(tǒng)和方 法。
[0009] 因此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于確定眼睛的鏡片驗(yàn)光單的方法，特別 是通過(guò)利用非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該方法包括如下步驟：提供指示眼睛的屈光特性的 測(cè)量，特別是波前或表示波前的測(cè)量；建立對(duì)應(yīng)于用于眼睛的多個(gè)可能的鏡片驗(yàn)光單的優(yōu) 化空間；確定優(yōu)值函數(shù)，其中優(yōu)值函數(shù)的值對(duì)應(yīng)于在利用優(yōu)化空間內(nèi)的多個(gè)可能的鏡片驗(yàn) 光單中的一個(gè)校正時(shí)眼睛的視功能，其中優(yōu)值函數(shù)包括如下項(xiàng)，該項(xiàng)取決于所述多個(gè)可能 的鏡片驗(yàn)光單中的一個(gè)的校正散光的量值，并且導(dǎo)致校正散光的量值越高和/或校正散光 和主觀校正散光之間的差的量值越高，優(yōu)值函數(shù)的值越不是最優(yōu)的；以及通過(guò)優(yōu)化優(yōu)值函 數(shù)的值確定鏡片驗(yàn)光單。
[0010] 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，平均起來(lái)，相比較于相同眼睛的主觀屈光，用于利用客觀屈光從波前像 差確定鏡片驗(yàn)光單的本方法系統(tǒng)地估計(jì)更高量值散光校正。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這表明用于確定最 好的驗(yàn)光單的客觀度量（metrics)中的系統(tǒng)誤差。因此，優(yōu)值函數(shù)包括如下項(xiàng)，該項(xiàng)取決于 多個(gè)可能的鏡片驗(yàn)光單中的一個(gè)的校正散光的量值，并且導(dǎo)致校正散光的量值越高，優(yōu)值 函數(shù)的值越不是最優(yōu)的。替代地或附加地，該優(yōu)值函數(shù)包括如下項(xiàng)，該項(xiàng)取決于多個(gè)可能的 鏡片驗(yàn)光單中的一個(gè)的校正散光的量值，并且導(dǎo)致校正散光和主觀校正散光之間的差的量 值越高，優(yōu)值函數(shù)的值越不是最優(yōu)的。主觀校正散光可以通過(guò)主觀屈光、特別是公知的主觀 屈光技術(shù)、特別是經(jīng)由較早的測(cè)量來(lái)提供。替代地，主觀屈光也可以作為數(shù)值、特別是固定 的數(shù)值、特別是以數(shù)據(jù)組來(lái)提供。
[0011] 術(shù)語(yǔ)"優(yōu)值函數(shù)"對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是眾所周知的。優(yōu)值函數(shù)（也稱為品質(zhì) 因數(shù)函數(shù)）是針對(duì)參數(shù)的特殊選擇測(cè)量最佳和擬合模型（這里是視功能）之間的一致的函 數(shù)。換句話說(shuō)，優(yōu)值函數(shù)通過(guò)提供值、即優(yōu)值函數(shù)的值來(lái)評(píng)價(jià)參數(shù)選擇。當(dāng)接近最佳時(shí)，優(yōu) 值函數(shù)可以變小。但是，其也可以以如下方式來(lái)設(shè)計(jì)，即針對(duì)參數(shù)的更好選擇，其變大。在 優(yōu)化期間，基于優(yōu)值函數(shù)的值調(diào)整參數(shù)直到獲得最佳值（最大或者最小值），因此利用給定 優(yōu)值函數(shù)的最優(yōu)值的相應(yīng)參數(shù)產(chǎn)生最佳擬合或最佳值。
[0012] 因此，建議將如下項(xiàng)增加到度量或優(yōu)值函數(shù)，該項(xiàng)基于例如由鏡片驗(yàn)光單的"cyl" 值表達(dá)的其校正散光的量值懲罰（punish)潛在的或可能的鏡片驗(yàn)光單。因此，如下面將 更詳細(xì)解釋的，這種修改的度量將不僅導(dǎo)致在為視功能提供相同最佳值的兩個(gè)解決方案的 情況下具有要優(yōu)選的更小散光的解決方案，其而且將導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)學(xué)上被規(guī)定的較小的散光量 值。因此，本發(fā)明考慮到由于最佳驗(yàn)光單的患者感知上的校正散光引起的畸變的負(fù)面影響。
[0013] 因此，本發(fā)明的基本思想是增加如下項(xiàng)，該項(xiàng)懲罰基于校正散光的量值的度量。 [0014] 提供指示眼睛的屈光特性的測(cè)量的步驟在實(shí)踐中可以例如通過(guò)利用波前像差計(jì) 的波前測(cè)量來(lái)實(shí)施。然而，提供指示眼睛的屈光特性的測(cè)量的步驟也可以簡(jiǎn)單地通過(guò)提供 指示眼睛的屈光特性的數(shù)據(jù)組來(lái)實(shí)施。該數(shù)據(jù)組于是可以是先前已經(jīng)獲得的，特別是在另 一個(gè)位置處，或者可以已經(jīng)手動(dòng)地被設(shè)定以表示真實(shí)或虛構(gòu)的眼睛的屈光特性。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用于制造助視器的方法，該方法包括如下步驟： 提供指示眼睛的屈光特性的測(cè)量，特別是波前或表示波前的測(cè)量；建立對(duì)應(yīng)于用于眼睛的 多個(gè)可能的鏡片驗(yàn)光單的優(yōu)化空間；確定優(yōu)值函數(shù)，其中優(yōu)值函數(shù)的值對(duì)應(yīng)于在利用優(yōu)化 空間內(nèi)的多個(gè)可能的鏡片驗(yàn)光單中的一個(gè)校正時(shí)眼睛的視功能，其中優(yōu)值函數(shù)包括如下 項(xiàng)，該項(xiàng)取決于所述多個(gè)可能的鏡片驗(yàn)光單中的一個(gè)的校正散光的量值，并且導(dǎo)致校正散 光的量值越高和/或校正散光和主觀校正散光之間的差的量值越高，優(yōu)值函數(shù)的值越不是 最優(yōu)的；以及通過(guò)優(yōu)化優(yōu)值函數(shù)的值確定鏡片驗(yàn)光單，并且根據(jù)該鏡片驗(yàn)光單制造助視器。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種用于確定眼睛的鏡片驗(yàn)光單的系統(tǒng)，包括：處理 單元，該處理單元被配置成從波前像差計(jì)接收關(guān)于測(cè)量的波前的信息，建立對(duì)應(yīng)于用于眼 睛的多個(gè)鏡片驗(yàn)光單的優(yōu)化空間，確定優(yōu)值函數(shù)，其中優(yōu)值函數(shù)的值對(duì)應(yīng)于在利用優(yōu)化空 間內(nèi)的多個(gè)可能的鏡片驗(yàn)光單中的一個(gè)校正時(shí)眼睛的視功能，其中優(yōu)值函數(shù)包括如下項(xiàng)， 該項(xiàng)取決于可能的鏡片驗(yàn)光單的校正散光的量值，并且導(dǎo)致校正散光的量值越高和/或校 正散光和主觀校正散光之間的差的量值越高，優(yōu)值函數(shù)的值越不是最優(yōu)的，以及通過(guò)優(yōu)化 優(yōu)值函數(shù)的值確定鏡片驗(yàn)光單。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的第四方面，特別是通過(guò)利用非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)提供一種特別 是非暫時(shí)性的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括特別是在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行該計(jì)算機(jī)程 序產(chǎn)品時(shí)用于執(zhí)行用于確定眼睛的鏡片驗(yàn)光單的方法的步驟的程序代碼裝置，該方法包括 如下步驟：提供指示眼睛的屈光特性的測(cè)量，特別是波前或表示波前的測(cè)量；建立對(duì)應(yīng)于 用于眼睛的多個(gè)可能的鏡片驗(yàn)光單的優(yōu)化空間；確定優(yōu)值函數(shù)，其中優(yōu)值函數(shù)的值對(duì)應(yīng)于 在利用優(yōu)化空間內(nèi)的多個(gè)可能的鏡片驗(yàn)光單中的一個(gè)校正時(shí)眼睛的視功能，其中優(yōu)值函數(shù) 包括如下項(xiàng)，該項(xiàng)取決于所述多個(gè)可能的鏡片驗(yàn)光單中的一個(gè)的校正散光的量值，并且導(dǎo) 致校正散光的量值越高和/或校正散光和主觀校正散光之間的差的量值越高，優(yōu)值函數(shù)的 值越不是最優(yōu)的；以及通過(guò)優(yōu)化優(yōu)值函數(shù)的值確定鏡片驗(yàn)光單。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面的方法、根據(jù)本發(fā)明的第三方面的系統(tǒng)以及根據(jù)本發(fā)明的 第四方面的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品提供與根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法同樣的優(yōu)點(diǎn)。
[0019] 在根據(jù)第一方面的方法的改進(jìn)方案中，建立優(yōu)化空間包括定義表征驗(yàn)光單的一個(gè) 或多個(gè)參數(shù)的范圍。
[0020] 由此，作為優(yōu)化過(guò)程的結(jié)果，表征鏡片驗(yàn)光單的參數(shù)可以作為優(yōu)化過(guò)程的結(jié)果直 接得到。
[0021] 在另一改進(jìn)方案中，表征鏡片驗(yàn)光單的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)包括一個(gè)或多個(gè)從包括球 面、柱面、軸、M、J。和J45的組中選擇的參數(shù)。特別地，參數(shù)可以是球面、柱面和軸，或者可以 是M、J。和J45。
[0022] 當(dāng)然，另外的參數(shù)可以是可能的，例如，二階Zernike多項(xiàng)式。例如，建立優(yōu)化空間 可以包括定義表征驗(yàn)光單的一