[發明專利]制造像差校正梯度折射率透鏡的系統和方法

無效

• 申請號: 201380065597.1
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN104955633A
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: 羅伯特·R·麥克利奧德;邁克爾·科爾
• 申請（專利權）人: 科羅拉多大學董事會
• 主分類號: B29D11/00
• 分類號: B29D11/00;G02B3/00
• 代理公司: 北京商專永信知識產權代理事務所(普通合伙) 11400
• 代理人: 鄔玥;葛強

政府許可權利

本發明根據自然科學基金授予的資助號IIP0637355和IIP0822695受到政府的支持。政府擁有本發明的某些權利。

技術領域

本發明的各種實施例通常涉及制造定制透鏡的系統和方法。更加具體地，一些實施例涉及制造像差校正梯度折射率透鏡的系統和方法。

背景技術

透鏡是能用來改變光的運動表現的物體。例如，透鏡能使光穿過并向焦點折射。透鏡通常由塑料或玻璃做成，能廣泛用于各類應用和成像系統。例如，透鏡存在于雙筒望遠鏡、望遠鏡、內窺鏡探頭、顯微鏡、投影儀、照相機以及放映機都使用透鏡。此外，諸如眼鏡和隱形眼鏡等校正透鏡能用于視覺損傷的校正(例如，散焦、散光和高階像差)。

考慮到目的類型和應用的多樣性，傳統上貯備有可能需要的所有透鏡是不實際的。例如，對于校正透鏡而言，校正的精度受限于能經濟地加工和貯備的透鏡的數量。因此，增加精細分度或高階像差(例如慧形像差)會改善病人的視力，但會以更大的存量為代價，這使得制造和維護更為昂貴。此外，制造定制的校正多種像差的透鏡的傳統系統昂貴并有明顯的滯后。因此，就需要能有效地制造定制透鏡的系統和方法。

概述

實施例包括可用于制造定制的像差校正梯度折射率透鏡(例如人工晶體)的方法、系統和設備。在某些實施例中，像差數據是被接收的。該像差數據可對應于針對病人的測量數據、用于校正特定像差的具體規格(例如，屈光度為2的近視)，也可表示不存在像差(例如具有良好視力但卻需要人工晶體的人)，和/或能用于生成特別像差的任意函數。例如，在某些實施例中，該任意函數可用于生成多焦點的、擴展的焦深等。

像差數據能被處理，相反映射能被產生用以補償該像差數據。然后對應于該相反映射的強度圖樣被投影到透鏡毛坯上(例如，使移動單體局部聚合)，以制造帶有梯度折射率用以校正、補償、和/或生成該像差的曝光透鏡。例如，在某些實施例中，透鏡可以是人工晶體，數據可以通過使用波前傳感器測量病人眼內像差產生(例如，光學相位分布來校正散焦或散光)。

曝光透鏡能在其被泛光固化固定之前在富含單體的環境中顯影。在至少一個實施例中，透明模具能夠用來保持透鏡毛胚。在對曝光透鏡在富含單體的環境中顯影之前，能夠將曝光透鏡從該透明模具中移出。在一些實施例中，富含單體的環境能夠在曝光透鏡的兩側。

用于通過使用多階段聚合過程制造定制透鏡的系統能包括曝光室、光學圖樣生成器、光學窗口、材料遞送子系統、和/或擴散室。曝光室能為用于形成定制梯度折射率透鏡(例如，人工晶體、隱形眼鏡、望遠鏡頭、顯微鏡頭或內窺鏡頭)的材料提供場所。該材料能包括光敏液體，該光敏液體擁有曝光在光學強度圖樣中能局部聚合的移動單體。光學圖樣生成器能被配置成接收像差數據并通過形成定制梯度折射率來產生強度圖樣以補償該像差數據。

光學窗口能被配置成將曝光室與光學圖樣生成器分離。根據某些實施例，該光學窗口允許強度圖樣進入曝光室從而生成曝光透鏡(例如，通過形成模具的上表面)。該光學窗口能包括固態層，例如用以提供力學支持和形狀保持。在某些實施例中，該固態層能被注入液體以提供可補充的釋放層。材料遞送子系統能被配置成將材料遞送到曝光室。擴散室能被配置成使擴散垂直于曝光透鏡的表面進行。在某些實施例中，該擴散室能夠是曝光室。

本發明的實施例還包括計算機可讀存儲介質，其包含引起一個或多個處理器來執行上述方法的指令集、上述方法的變化和本文描述的其它操作。

雖然公開了多種實施例，但從下文表示和描述了本發明的說明性實施例的具體描述，本發明的其它實施例對于本領域的技術人員而言將變得非常明顯。正如他們會意識到的，本發明能夠在多個方面進行修改，但都不會背離本發明的范圍。據此，附圖和具體實施例將本質上被視為說明性的而非限制性的。

附圖說明

本發明的實施例將通過以下附圖說明的使用得到描述和解釋：

圖1按照本發明的多種實施例給出了加工環境的高階方框圖，可在該環境中制造像差校正梯度折射率透鏡；

圖2按照本發明的某些實施例說明了加工環境的簡化實體布局；

圖3A-3B按照本發明的一個或多個實施例表示了透鏡的解釋；

圖4是一組關于制造定制透鏡操作的流程圖，按照本發明的至少一個實施例所作；

圖5是一組關于制造定制透鏡操作的流程圖，按照本發明的多種實施例所作；以及

圖6舉例說明了可用于本發明的一個或多個實施例的計算機系統。