CN113056700B - 校正综合验光仪的有源透镜的光焦度由于温度引起的偏移的方法及相关的综合验光仪和验光*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种校正综合验光仪(1)中的有源透镜(3)的光焦度由于随着时间的推移温度变化而引起的偏移的方法，所述有源透镜(3)包括容器，所述容器填充有液体并且具有在由光焦度控制命令控制的致动器的作用下的可变形曲率膜，所述偏移是所述有源透镜提供的实际光焦度和与所述光焦度控制命令相对应的预期光焦度不同，其中，所述综合验光仪(1)中和/或其上布置有温度传感器(4)，以测量所述综合验光仪中的温度，其中，在初步阶段，针对光焦度控制命令的至少一个恒定值并且在稳定状态条件下，获得至少一个确定的有源透镜的实际光焦度随所测得的温度而变的静态曲线或函数，其中，在所述综合验光仪的进一步使用阶段，由所述温度传感器测量当前温度并且所述有源透镜接收使用所述有源透镜的实际光焦度的静态曲线或函数进行校正以使所述实际光焦度恢复等于所述预期光焦度的光焦度控制命令。一种综合验光仪和一种验光***实现了本发明。

Description

校正综合验光仪的有源透镜的光焦度由于温度引起的偏移的 方法及相关的综合验光仪和验光***
技术领域
本发明涉及光学***中的屈光有源透镜的领域，更具体地涉及这种透镜在验光中的用途。
更精确地说，本发明涉及一种校正在用于主观屈光测量的综合验光仪中使用的有源透镜(比如可变形液体透镜)的光焦度的偏移的方法，所述偏移是由于综合验光仪中的温度变化而引起的。本发明还涉及一种具有有源透镜并适于执行该方法的综合验光仪，并且涉及一种验光***。
背景技术
应能够提供具有不同光焦度的透镜的综合验光仪是已知的。通常，综合验光仪中布置有具有不同光焦度的一组透镜，可以选择具有所请求的光焦度的透镜。这涉及复杂的机械***，并且已经提出了使用可调谐光学***，该光学***是可以在光焦度控制命令(实际上是电信号)的控制下改变光焦度的有源透镜。
例如，从Optotune AG公司已知液体透镜类型的有源透镜，其中在这种光焦度控制命令的控制下，所述有源透镜具有可变光焦度。
这种有源透镜的光焦度根据可变形膜(例如，弹性聚合物膜)在致动器(圆环)的作用下的变形而变化，该致动器将拉/推到膜的中心以修改其形状(凹形或凸形)、特别是其曲率半径，该圆环接收光焦度控制命令。
透镜的可变光焦度则取决于膜的形状，并且取决于填充有源透镜的透明流体的光学特性(例如，折射率)。
因此，取决于作用在有源透镜的不同部分上、尤其是其内部液体及其包括圆环的安装元件上的温度，光焦度可能相对于针对典型的使用温度而定义的标称值被修改。在典型的使用温度下，有源透镜的实际光焦度(可以测得的真实光焦度)等于与发送到有源透镜的光焦度控制命令相对应的预期光焦度。实际上，通常可获得根据在典型的使用温度下有源透镜的预期光焦度给出要发送到有源透镜的光焦度控制命令的响应曲线，并且在该温度下实际光焦度等于预期光焦度。在有源透镜不再处于典型的使用温度下时，有源透镜的实际光焦度将不再等于预期光焦度。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种用于校正有源透镜的光焦度由于综合验光仪内的温度变化而引起的偏移的方法。
根据本发明，上述目的是通过一种校正综合验光仪中的有源透镜的光焦度由于随着时间的推移温度变化而引起的偏移的方法来实现的，所述有源透镜包括容器，所述容器填充有透明液体并且具有在由光焦度控制命令控制的致动器的作用下的可变形曲率膜，所述偏移是所述有源透镜提供的实际光焦度和与所述光焦度控制命令相对应的预期光焦度不同，
其中，所述综合验光仪中布置有温度传感器，以测量所述综合验光仪中的温度，
其中，在初步阶段，针对光焦度控制命令的至少一个恒定值并且在稳定状态条件下，获得至少一个确定的有源透镜的实际光焦度随所测得的温度而变的静态曲线或函数，
其中，在所述综合验光仪的进一步使用阶段，由所述温度传感器测量当前温度并且所述有源透镜接收使用所述有源透镜的实际光焦度的静态曲线或函数进行校正以使所述实际光焦度恢复等于所述预期光焦度的光焦度控制命令。
在本发明的方法的背景下还考虑了可以单独使用或根据任何技术组合使用的以下特征：
-所述稳定状态条件是在所述至少一个确定的有源透镜在温度改变之后已经达到稳定温度并且对此所述至少一个确定的有源透镜的光焦度不再改变(即所述偏移是恒定的/稳定的)时，
-在所述初步阶段，所述至少一个确定的有源透镜经受不同的温度并且针对用于测量光焦度的每个温度，所述至少一个确定的有源透镜在测量所述光焦度时处于稳定状态条件，
-在所述综合验光仪的进一步使用阶段，所述静态校正是在所述至少一个确定的有源透镜处于稳定状态条件时进行的，
-在所述初步阶段，所测得的温度是由所述综合验光仪的温度传感器测量的，
-在所述初步阶段，所测得的温度是由所述综合验光仪的独立温度传感器测量的，
-在所述初步阶段，所述实际光焦度的静态曲线或函数是用在(多个)综合验光仪中的(多个)有源透镜获得的，
-在所述初步阶段，所述实际光焦度的静态曲线或函数是用尚未在(多个)综合验光仪中的(多个)有源透镜获得的，
-在所述初步阶段，所述至少一个确定的有源透镜是将在所述进一步使用阶段使用的所述验光仪的有源透镜，并且所述温度是用所述综合验光仪的温度传感器在所述初步阶段测量的，
-在所述初步阶段，所述至少一个确定的有源透镜是由于在进一步使用阶段使用的一批综合验光仪的有源透镜，并且所述温度是用这批综合验光仪的温度传感器在所述初步阶段测量的，并且其中，所述实际光焦度的静态曲线或函数是这批中的每个综合验光仪的所获得的静态曲线或函数的统计组合的结果，
-所述统计组合选自平均值、中位数，
-在所述初步阶段，所述至少一个确定的有源透镜是将在所述进一步使用阶段使用的所述综合验光仪的有源透镜，并且所述有源透镜的实际光焦度的静态曲线或函数由所述有源透镜的制造商提供，
-在所述初步阶段，针对光焦度控制命令的至少一个恒定值并且在所述综合验光仪经受不同温度的稳定状态条件下，所述有源透镜的实际光焦度随所测得的温度而变的静态曲线或函数，并且针对用于测量光焦度的每个温度，所述有源透镜已经达到稳定的光焦度，
-在所述初步阶段期间，所述光焦度控制命令的校正不起作用或被设定为零，
-每个预期光焦度对应于与其他不同的并且假定(因为不可能排除综合验光仪的部件的可能老化……)随着时间的推移是恒定的给定光焦度控制命令，因此预期光焦度的值与光焦度控制命令的值之间的关系被完美地定义，并且可以知道它们中一个的值而知道另一个的值，
在所述综合验光仪的进一步使用阶段，所述温度传感器评估温度的演化，并且在温度的演化如此缓慢以使所述有源透镜在温度的演化方面处于稳定状态或准稳定状态时，所述校正已全部完成，
-在所述综合验光仪的进一步使用阶段，所述温度传感器评估温度的演化，并且在温度的演化不是如此缓慢以使所述有源透镜在温度的演化方面处于稳定状态或准稳定状态时，随着时间的推移逐步进行每次校正，
-在所述初步阶段期间，为了获得所述有源透镜的实际光焦度随温度而变的静态曲线或函数，所述综合验光仪经受由热室提供的不同外部温度，所述综合验光仪安装在所述热室中，
-在所述初步阶段期间，为了获得所述有源透镜的实际光焦度随温度而变的静态曲线或函数，所述综合验光仪经受由所述综合验光仪内的至少一个内部或整体热源提供的不同内部温度，优选地所述综合验光仪处于热稳定环境中，
-所述综合验光仪可以开启或关闭并且包括电子和电动以及可能的移动机械部件，所述部件在开启所述综合验光仪时变热，并且因此形成内部或整体热源，
-为了获得所述有源透镜的实际光焦度随温度而变的静态曲线或函数，所述初步阶段是在开始时关闭所述综合验光仪来进行的，因为有足够的时间在温度方面处于稳定状态，
-为了获得所述有源透镜的实际光焦度随温度而变的静态曲线或函数，所述初步阶段是在开始时开启所述综合验光仪来进行的，因为有足够的时间在温度方面处于变热稳定状态，
-所述有源透镜的实际光焦度随温度而变的静态曲线或函数是用温度范围内的不同温度获得的，
-所述温度范围在最低温度与最高温度之间是连续的，
-所述温度范围在最低温度与最高温度之间是离散的，
-所述温度范围的最低环境温度是约10℃，
-所述温度范围的最高环境温度是约40℃，
-所述综合验光仪是耐热的，并且所述温度范围是16℃至28℃，
-所述有源透镜的实际光焦度随温度而变的静态曲线或函数是在温度缓慢变化以使所述有源透镜在温度的变化方面处于稳定状态或准稳定状态时获得的，并且所述实际光焦度是连续或离散测量的，
-所述有源透镜的实际光焦度随温度而变的静态曲线或函数是在温度阶跃变化时获得的，并且所述实际光焦度是在所述有源透镜在温度方面处于稳定状态时测量的，
-所述有源透镜的实际光焦度随温度而变的静态曲线或函数相对于参考温度被定义，
-在所述初步阶段，所述有源透镜的实际光焦度随所述温度而变的静态曲线或函数表达为相对于参考温度Tref和相关参考光焦度Pref定义的函数：Pcurrent＝Pref+α*(TCurrent-Tref)其中Pcurrent是实际光焦度，并且α是对温度的敏感度，
-在所述初步阶段，针对光焦度控制命令的一组不同的恒定值并且在稳定状态条件下，获得所述有源透镜的实际光焦度随由所述温度传感器所测得的温度而变的一组静态曲线或函数，并且其中，在所述综合验光仪的进一步使用阶段，针对所述校正，所述有源透镜接收使用来自这组静态曲线或函数的静态曲线或函数进行校正的光焦度控制命令，所述光焦度控制命令的恒定值等于或最接近所述预期光焦度的光焦度控制命令，
-所述温度传感器布置在比热与所述有源透镜的比热相同的设备中，以便使所述温度传感器具有与所述有源透镜相同的温度动态演化，
-在所述初步阶段，针对光焦度控制命令的至少一个恒定值并且针对至少一个定义的温度变化阶跃，获得所述有源透镜的实际光焦度随时间而变的另一动态曲线或函数，所述实际光焦度从所述温度变化阶跃开始在稳定时间之后变得恒定，并且其中，在所述综合验光仪的进一步使用阶段，所述有源透镜接收使用所述有源透镜的实际光焦度的动态曲线或函数进行进一步校正以使所述实际光焦度恢复等于所述预期光焦度的光焦度控制命令，
-在所述初步阶段，所述实际光焦度的动态曲线或函数是用在(多个)综合验光仪中的(多个)有源透镜获得的，
-在所述初步阶段，所述实际光焦度的动态曲线或函数是用尚未在(多个)综合验光仪中的(多个)有源透镜获得的，
-在所述初步阶段，所述至少一个确定的有源透镜是由于在进一步使用阶段使用的一批综合验光仪的有源透镜，并且所述温度是用这批综合验光仪的温度传感器在所述初步阶段测量的，并且其中，所述实际光焦度的动态曲线或函数是这批中的每个综合验光仪的所获得的动态曲线或函数的统计组合的结果，
-所述统计组合选自平均值、中位数，
-在所述初步阶段，所述至少一个确定的有源透镜是将在所述进一步使用阶段使用的所述综合验光仪的有源透镜，并且所述有源透镜的实际光焦度的动态曲线或函数由所述有源透镜的制造商提供，
-在所述初步阶段期间，为了获得所述有源透镜的实际光焦度随时间而变的动态曲线或函数，所述综合验光仪经受由热室提供的至少一个定义的温度变化阶跃，所述综合验光仪安装在所述热室中，
-在所述初步阶段期间，为了获得所述有源透镜的实际光焦度随时间而变的动态曲线或函数，所述综合验光仪经受由所述综合验光仪内的至少一个内部或整体热源提供的至少一个定义的温度变化阶跃，优选地所述综合验光仪处于热稳定环境中，
-所述综合验光仪的至少一个内部或整体热源包括电子和电动以及可能的移动机械部件，所述部件在开启所述综合验光仪时变热，
-所述综合验光仪的至少一个内部或整体热源进一步包括受控的加热电阻器，
-为了获得所述有源透镜的实际光焦度随时间而变的另一动态曲线或函数，所述初步阶段是在开始时关闭所述综合验光仪来进行的，因为有足够的时间在温度方面处于稳定状态，
-为了获得所述有源透镜的实际光焦度随时间而变的另一动态曲线或函数，所述初步阶段是在开始时开启所述综合验光仪来进行的，因为有足够的时间在温度方面处于变热稳定状态，
-所述综合验光仪可以开启或关闭并且包括电子和电动以及可能的移动机械部件，所述部件在开启所述综合验光仪时变热，
-所述综合验光仪可以开启或关闭并且包括电子和电动以及可能的移动机械部件，所述部件在开启所述综合验光仪时变热，并且其中，在所述初步阶段期间，为获得所述有源透镜的实际光焦度随时间而变的另一动态曲线或函数，所述定义的温度变化阶跃仅通过开启或关闭所述综合验光仪而获得，
-温度阶跃变化由初始温度和最终温度定义，
-所述初始温度低于所述最终温度，
-所述初始温度高于所述最终温度，
-所述温度阶跃变化由所述初始温度与所述最终温度之间的温度演化速度定义，
-所述温度阶跃变化的演化速度是可能最高的，
-所述温度阶跃变化的演化速度高于使所述有源透镜在温度的演化方面处于稳定状态或准稳定状态的速度，
-所述综合验光仪可以开启或关闭并且包括电子和电动以及可能的移动机械部件，所述部件在开启所述综合验光仪时变热，并且其中，在所述初步阶段期间，为获得所述有源透镜的实际光焦度随时间而变的另一动态曲线或函数，所述定义的温度变化阶跃仅通过开启所述综合验光仪而获得，
-在关闭或开启所述综合验光仪时，所述温度阶跃变化的演化速度高于使所述有源透镜在温度的演化方面处于稳定状态或准稳定状态的速度，
-在所述综合验光仪的进一步使用阶段，所述有源透镜接收使用所述有源透镜的实际光焦度随时间而变的动态曲线或函数进行进一步校正以使所述实际光焦度恢复等于所述预期光焦度的光焦度控制命令，所述校正值取决于自开启所述综合验光仪以来的时间，
-在所述综合验光仪的进一步使用阶段，在所述综合验光仪在已经处于温度稳定状态之后开启并且自开启所述综合验光仪以来的时间作为稳定时间较大，则不基于所述有源透镜的实际光焦度的动态曲线或函数进行校正，
-在所述综合验光仪的进一步使用阶段，所述有源透镜接收使用所述有源透镜的实际光焦度随时间而变的动态曲线或函数进行进一步校正以使所述实际光焦度恢复等于所述预期光焦度的光焦度控制命令，所述校正值取决于自温度演化的速度如此高以不使所述有源透镜在温度演化方面处于稳定状态或准稳定状态的那一刻以来的时间，
-在所述综合验光仪的进一步使用阶段，所述有源透镜接收使用所述有源透镜的实际光焦度随时间而变的动态曲线或函数进行进一步校正以使所述实际光焦度恢复等于所述预期光焦度的光焦度控制命令，所述校正值取决于温度变化开始时的初始温度和由所述综合验光仪的温度传感器所测得的当前温度，
-在所述综合验光仪的进一步使用阶段，所述有源透镜接收使用所述有源透镜的实际光焦度随时间而变的动态曲线或函数进行进一步校正以使所述实际光焦度恢复等于所述预期光焦度的光焦度控制命令，所述校正值取决于在温度演化的速度如此高以不使所述有源透镜在温度的演化方面处于稳定状态或准稳定状态时的初始温度和由所述综合验光仪的温度传感器所测得的当前温度，
-在所述综合验光仪的进一步使用阶段，针对所述校正，使用与所述有源透镜的实际光焦度的静态曲线或函数和动态曲线或函数的组合相对应的全局函数，
-在所述综合验光仪的进一步使用阶段，针对所述校正，使用相对于参考温度Tref和相关参考光焦度Pref定义的全局函数：Pcurrent＝Pref+α*(Tcurrent-Tref+β*e-(t/δ))其中Pcurrent是实际光焦度，α是对温度的敏感度，β是温度系数，δ是与***反应性的动态相关的系数、本质上与所述有源透镜的液体的动态相关的系数，并且t是自温度变化发生或开始以来的时间，
-在所述综合验光仪的进一步使用阶段，针对所述校正，使用相对于参考温度Tref和相关参考光焦度Pref定义的全局函数：Pcurrent＝Pref+α*(Tcurrent-Tref+γ*(TswitchOn-TlastSwitchOff)*e-(t/δ))其中Pcurrent是实际光焦度，α是对温度的敏感度，γ是温度系数，δ是与***反应性的动态相关的系数、本质上与所述有源透镜的液体的动态相关的系数，并且TswitchOn是在开启所述综合验光仪时所测得的温度，而TlastSwitchOff是在上次关闭所述综合验光仪时的温度，
-所述校正由Pexpected-Pcurrent之间的差给出，
-在所述初步阶段，针对光焦度控制命令的一组不同的恒定值，获得所述有源透镜的实际光焦度的一组动态曲线或函数，并且其中，在所述综合验光仪的进一步使用阶段，针对所述校正，所述有源透镜接收使用来自这组动态曲线或函数的动态曲线或函数进行校正的光焦度控制命令，所述光焦度控制命令的恒定值等于或最接近所述预期光焦度的光焦度控制命令，
-在所述初步阶段，针对一组不同的初始温度值，获得所述有源透镜的实际光焦度的一组动态曲线或函数，并且其中，在所述综合验光仪的进一步使用阶段，针对所述校正，所述有源透镜接收使用来自这组动态曲线或函数的初始温度值等于或最接近在温度变化开始时的当前温度的动态曲线或函数进行校正的光焦度控制命令，
-计算***布置在所述综合验光仪中，所述计算***生成并且校正所述光焦度控制命令，并且所述静态曲线或函数和(如果获得的话)动态曲线或函数存储在所述综合验光仪的计算***的存储器中。
本发明还提出了一种包括至少一个有源透镜的综合验光仪。典型地，所述综合验光仪包括一对有源透镜。
更精确地说，提出了一种综合验光仪，包括至少一个有源透镜和计算***，所述有源透镜包括容器，所述容器填充有透明液体并且具有在由光焦度控制命令控制的致动器的作用下的可变形曲率膜，其中，所述综合验光仪包括被配置用于执行所描述的方法的装置。
本发明还提出一种综合验光仪，包括至少一个有源透镜，所述有源透镜包括容器，所述容器填充有透明液体并且具有在由光焦度控制命令控制的致动器的作用下的可变形曲率膜，其中，所述综合验光仪包括温度传感器，所述温度传感器布置在比热与所述有源透镜的比热相同的设备中，以便使所述温度传感器具有与所述有源透镜相同的温度动态演化。
本发明还提出一种综合验光仪，包括至少一个有源透镜，所述有源透镜包括容器，所述容器填充有透明液体并且具有在由光焦度控制命令控制的致动器的作用下的可变形曲率膜，所述有源透镜容易受到其光焦度由于温度变化而引起的偏移的影响，所述偏移是所述有源透镜提供的实际光焦度和与所述光焦度控制命令相对应的预期光焦度不同，所述综合验光仪包括两个有源透镜和两个温度传感器，每个温度传感器布置在其对应的有源透镜上，并且其中，每个有源透镜接收基于由其自己的温度传感器所测得的温度进行偏移校正的光焦度控制命令。
本发明还涉及一种验光***，包括综合验光仪和计算***，所述综合验光仪包括至少一个有源透镜，所述有源透镜包括容器，所述容器填充有液体并且具有在由光焦度控制命令控制的致动器的作用下的可变形曲率膜，所述验光***包括被配置用于执行所描述的方法的装置。
具体实施方式
以被视为非限制性示例的附图进行充实的以下描述将有助于理解本发明并明白其是如何实现的。
在附图上：
-图1是综合验光仪及其表示为微型计算机的计算***的示意图，以及
-图2是与本发明的方法相关的内部元件的一部分的简化示意图。
对于以下解释并且出于简单化的原因，将考虑具有一个有源透镜的综合验光仪，但是通常综合验光仪用于检查患者的两只眼睛，并且在每个综合验光仪中使用两个有源透镜。
注意，在每个有源透镜具有独立于另一个有源透镜的对应温度传感器和校正装置的意义上，本发明可以独立地应用于综合验光仪的每个有源透镜。但是，本发明也可以应用于仅具有一个温度传感器的综合验光仪中，该温度传感器用于多个有源透镜。在所有情况下，最优选地是，综合验光仪的每个有源透镜都具有其自己的实际光焦度随所测得的温度而变的曲线或函数(或一组曲线或函数)。替代性地，可能针对综合验光仪的所有有源透镜，仅使用实际光焦度随所测得的温度而变的一个(一组)曲线或函数，但是该(这组)曲线或函数已从综合验光仪的实际有源透镜或用于制造综合验光仪的一批有源透镜统计获得。
正如我们在介绍部分所看到的，有源透镜的光焦度会随着其温度的变化而演化。温度变化的原因可能有很多，包括：外部原因，例如安装有综合验光仪的房间的温度变化；或者是由于内部部件、尤其是在综合验光仪开启时变热而在关闭时变冷的电动和电子电路而引起的内部原因。
在没有校正有源透镜的光焦度由于温度变化而引起的偏移的装置的综合验光仪中、或者在这种校正装置关闭的综合验光仪中，可以测量有源透镜随有源透镜所经受温度而变的光焦度。为此，综合验光仪内部布置有温度传感器，通过该温度传感器测量温度。由于热或冷的传递不是瞬时的，因而在一些情况下，综合验光仪在温度方面不处于稳定状态，并且综合验光仪的某一部件(尤其是有源透镜)可能会看到其温度仍演化而所测得的温度是稳定的，并且因此光焦度由于温度引起的偏移仍演化而所测得的温度是稳定的。前述演化的偏移表征了在温度方面综合验光仪的动态行为。当然，温度变化没有持续太长时间后，综合验光仪将进入温度稳定状态，并且光焦度由于温度引起的偏移将保持稳定。前述稳定偏移表征了在温度方面综合验光仪的静态行为，并且它是指综合验光仪的温度稳定状态。
如果综合验光仪的使用者有时间等待综合验光仪进入稳定状态，则仅考虑由于静态行为引起的静态偏移来校正光焦度由于温度引起的偏移。因此，在处于温度稳定状态的综合验光仪中，对温度进行测量并从而知道综合验光仪的静态行为，该静态行为可以用针对给定恒定光焦度控制命令(或等效的恒定预期光焦度)光焦度随温度而变的曲线或函数表达，可以校正发送到有源透镜的命令以便使实际光焦度等于预期光焦度。静态行为可以表达为随温度而变的光焦度偏移、或者相对于参考温度表达，该参考温度例如可以是典型的使用温度。
注意，综合验光仪的静态行为可以用多个/一组曲线或函数表达，针对恒定光焦度控制命令(或等效的恒定预期光焦度)的每个曲线或函数甚至表达为光焦度随温度和光焦度控制命令(或等效的恒定预期光焦度)两者而变的3D表示或函数。在后一种情况下，针对校正，还应考虑光焦度控制命令或等效的预期光焦度的水平，例如使用由相同或最接近的光焦度控制命令(或等效的预期光焦度)形成的曲线。对光焦度控制命令或等效的预期光焦度的各个水平的考虑也可以应用于表达静态行为的不同方式，比如随温度而变的光焦度偏移或相对于参考温度表达。
然而，通常不可能等待稳定状态，因为针对综合验光仪的所有部件，进入稳定状态所需的时间可能会很长和/或在综合验光仪的环境中可能很难保持恒定的温度。于是应考虑综合验光仪的动态行为来校正偏移。这可以以许多方式来进行。例如，可以始终考虑动态行为(综合验光仪是否处于温度稳定状态)，但是在综合验光仪进入稳定状态时，相关的校正(动态校正)为空或可忽略不计，或者相反，仅在检测到综合验光仪离开稳定状态时才考虑动态行为。此外，稳定状态的概念既可以指恒定的温度，但也可以指变化的温度，但是变化率是如此小以至于由温度传感器所测得的温度与有源透镜的温度之间始终保持平衡/相等。在后一种情况下，静态校正似乎足以校正这种缓慢的温度变化的偏移。同样，在所测得的温度稳定足够长的时间时，动态行为最终将对应于静态行为。在此重要的是应注意，在所有情况下，始终考虑/执行静态校正(即使校正水平为空，因为在稳定状态下所测得的温度是典型的使用温度)。
为了评估综合验光仪的动态行为，可以考虑多个参数，例如瞬时或非瞬时温度变化率、变化的持续时间、以及开始和结束(结束对应于校正完成的那一刻)时的温度、开始时间和结束时间……
通常，在综合验光仪用于检查患者时，综合验光仪处于温度变化不大且不急剧的房间里，并且温度变化的原因大部分是综合验光仪内部的并且是由于综合验光仪的开启或关闭。因此，开关时间是可以相对于动态行为有用地考虑的要素。
现在给出实际示例，该示例将示出可以评估综合验光仪的静态行为和动态行为的多种方式之一。在综合验光仪的使用阶段之前，在初步阶段，对(多个)有源透镜、更一般地对综合验光仪的静态行为和可能的动态行为进行评估以得到实际光焦度至少随温度而变的静态曲线或函数和可能的动态曲线或函数。此初步阶段可以被认为是综合验光仪的初始校准阶段。如先前所见，此校准可以用包括其有源透镜的综合验光仪进行，或者直接在有源透镜(可能是一批有源透镜)上进行，然后将它们安装在综合验光仪中。
优选地，这种评估是在整体式综合验光仪上进行的，但是在一些情况下，特别是针对静态行为，可以直接在有源透镜上进行，然后将它安装在综合验光仪中。
综合验光仪定位在温度受控的室中，并且用于测量有源透镜的实际光焦度的装置优选地以如下布置方式布置在综合验光仪上：该装置不干扰综合验光仪的热交换。
针对静态行为，在多个温度下并且当综合验光仪处于温度稳定状态时、即温度稳定了足够长的时间使得光焦度不再变化，测量有源透镜的光焦度。当然，这些测量是用所有其他可控参数来进行的，这些参数可以修改光焦度常数、尤其是被设定为定义值的光焦度控制命令。如先前所见，针对其他可控参数的其他值并且典型地针对光焦度控制命令的其他值，可以重复此操作。在具有光焦度控制命令的不同值的有源透镜对温度变化的响应中存在一些非线性的情况下，此最后一种可能性是有用的。
通过所有这些测量，可以用已知的数学工具来创建有源透镜的实际光焦度随由温度传感器所测得的温度而变的静态曲线或静态函数。例如，综合验光仪的静态行为可以用以下函数表达：该函数表达了相对于参考温度Tref和相关参考光焦度Pref(即有源透镜具有在Tref温度下的Pref光焦度)的静态行为：
Pcurrent＝Pref+α*(TCurrent-Tref)
其中Pcurrent是真实/实际光焦度，并且α是对温度的敏感度(以屈光度/℃为单位)。
知道定义综合验光仪的静态行为的此信息以及校正时所测得的温度，可以推断出应用于光焦度控制命令的校正以在综合验光仪在其使用过程中处于稳定状态条件时使实际光焦度恢复等于预期光焦度。
现在，如果温度传感器的比热与有源透镜的比热相同，则所测得的温度是有源透镜的温度的完美反映，并且无需添加动态校正。
针对动态行为，在温度阶跃施加于综合验光仪时或之后同时针对每个阶跃综合验光仪不处于稳定状态(稳定状态是在其温度稳定且其光焦度最终稳定或测量已经进行了足够长时间时)，由温度传感器测量温度的演化、以及测量有源透镜的实际光焦度的演化。温度阶跃可以通过温度受控的室从外部施加。温度阶跃可以通过开启或关闭综合验光仪并测量所测得的温度和实际光焦度的演化而代替地在内部施加。同样，这些测量是用所有其他可控参数来进行的，这些参数可以修改光焦度常数、尤其是被设定为定义值的光焦度控制命令。同样，针对其他可控参数的其他值并且典型地针对光焦度控制命令的其他值，可以重复此操作。
通过所有这些测量，可以用已知的数学工具来创建有源透镜的实际光焦度随时间和/或持续时间和/或温度变化率……而变的动态曲线或动态函数，并且例如，综合验光仪的动态行为可以用以下函数表达：该函数表达了相对于参考温度Tref和相关参考光焦度Pref的动态行为：
Pcurrent＝Pref+α*(Tcurrent-Tref+γ*(TswitchOn-TlastSwitchOff)*e-(t/δ))
其中Pcurrent是实际光焦度，α是对温度的敏感度，γ是温度系数，δ是与***反应性的动态相关的系数、本质上与有源透镜的液体的动态相关的系数，并且TswitchOn是在开启综合验光仪时所测得的温度，而TlastSwitchOff是在上次关闭综合验光仪时的温度。
知道定义综合验光仪的动态行为的此信息以及校正时所测得的温度，可以推断出在偏移的动态部分方面应用于光焦度控制命令的校正并将其与静态校正相结合以使实际光焦度恢复等于预期光焦度。
最后，优选地是，知道综合验光仪的静态行为和动态行为以将静态行为和动态行为两者考虑在内来定义全局曲线、或更容易地定义全局函数。这种表达了相对于参考温度Tref和相关参考光焦度Pref(即，有源透镜具有在Tref温度下的Pref光焦度)的静态行为和动态行为两者的函数例如可以是：
Pcurrent＝Pref+α*(Tcurrent-Tref+β*e-(t/δ))
其中Pcurrent是真实/实际光焦度，α是对温度的敏感度，β是温度系数(以℃为单位)，δ是与***反应性的动态相关的系数、本质上与有源透镜的液体的动态相关的系数，并且t是自温度变化发生或开始以来的时间。此公式用于温度急剧或阶跃变化，比如在开启时发生的急剧或阶跃变化。然后，有必要检测温度的变化以及温度的演化或变化率，以适当地应用这种全局函数进行全局校正(就其自身的动态校正而言)。针对关闭时间相对较短(少于达到稳定状态的时间)然后又重新开启的情况，可以通过考虑在关闭期间综合验光仪内部所产生的热量消失并且在开启时内部温度降低而非升高来计算光焦度的演化。
我们刚刚看到了用于校正综合验光仪的静态行为和动态行为的全局函数，并且该全局函数是取决于时间的。还可以定义以下全局函数：该全局函数是取决于时间的并且取决于温度差，并且在下面的示例中取决于综合验光仪开启时和综合验光仪关闭时的温度。仍相对于参考温度Tref和相关参考光焦度Pref定义的此全局函数是：
Pcurrent＝Pref+α*(Tcurrent-Tref+γ*(TswitchOn-TlastSwitchOff)*e-(t/δ))
其中Pcurrent是实际光焦度，α是对温度的敏感度，γ是温度系数，δ是与***反应性的动态相关的系数、本质上与有源透镜的液体的动态相关的系数，并且TswitchOn是在开启综合验光仪时所测得的温度，而TlastSwitchOff是在上次关闭综合验光仪时的温度。
即使可以实时且连续地来执行校正，优选地仅在必须检查患者时才进行校正，以便减少综合验光仪中的校正工作量，该校正工作量本身会增加综合验光仪的部件和电子电路的热量。
在图1中，示出了综合验光仪1。此综合验光仪由电子电路控制，实际上是由具有微控制器或微处理器的可编程类型的电子电路控制。这些可编程装置在图1中用微型计算机2表示，该微型计算机在综合验光仪的外部，但是取决于实施例，这些电子电路及其可编程部分可以在综合验光仪内部或在综合验光仪的内部与外部设备之间共享。微型计算机2与综合验光仪的以电子方式控制或读取/测量的内部部件之间功能性连接用双头箭头5表示。在患者眼睛前方的至少一个有源透镜3、典型常为(可以电子方式控制的)两个(用综合验光仪检查的患者的每只眼睛一个)布置在综合验光仪内。可以电子方式读取的温度传感器4也布置在综合验光仪内(在图1中用不连续的箭头标记为4，因为从综合验光仪的外部看不到)。
除了综合验光仪内部的电子电路之外，还可以在其中找到其他电气部件，例如电源。这些电路和部件通常产生一些热量，并且这引起综合验光仪的内部温度升高，并且因此引起经受这种温度升高的有源透镜的光焦度偏移。
可以理解的是，综合验光仪内部温度的变化可能因此具有内部起源、即在开启或关闭综合验光仪时或者甚至在启用综合验光仪的一些部件时，但也具有外部起源。外部起源可能是由例如由于打开门或窗或由于太阳光线到达综合验光仪而引起的某种气流引起的。通常，由于综合验光仪处于具有一定温度控制功能(例如，空气调节)的房间中，因而温度变化的外部起源受到限制。
在图2中，可以更好地理解有源透镜3、温度传感器4、以及允许综合验光仪的操作的相关电子电路之间的功能性关系。为了便于解释，整体控制综合验光仪并提供光焦度控制命令7的电子部件6已经与根据由温度传感器4所测得的温度信号8来校正光焦度控制命令7的电子部件10分离。可以理解的是，该校正可以直接在整体控制综合验光仪并且还接收温度信号的电子部件内部进行，特别是该校正是在可编程处理器中以数字方式进行或者该校正可以在外部微型计算机2中从外部校正，该外部微型计算机然后还接收所测得的温度。然后，有源透镜3接收根据温度信号8校正的控制命令或信号9，以便使有源透镜的实际光焦度等于或接近与光焦度控制命令7相对应的预期光焦度，该光焦度控制命令旨在用于假定没有温度偏移的预期光焦度。

Claims (17)

1.一种校正综合验光仪(1)中的有源透镜(3)的光焦度由于随着时间的推移温度变化而引起的偏移的方法，所述有源透镜(3)包括容器，所述容器填充有液体并且具有在由光焦度控制命令控制的致动器的作用下的可变形曲率膜，所述偏移是所述有源透镜提供的实际光焦度和与所述光焦度控制命令相对应的预期光焦度不同，
其中，所述综合验光仪(1)中和/或其上布置有温度传感器(4)，以测量所述综合验光仪中的温度，
其中，在初步阶段，针对光焦度控制命令的至少一个恒定值并且在稳定状态条件下，获得至少一个确定的有源透镜的实际光焦度随所测得的温度而变的静态曲线或函数，
其中，在所述综合验光仪的进一步使用阶段，由所述温度传感器测量当前温度并且所述有源透镜接收使用所述有源透镜的实际光焦度的静态曲线或函数进行校正以使所述实际光焦度恢复等于所述预期光焦度的光焦度控制命令，
其中，在所述初步阶段，针对光焦度控制命令的至少一个恒定值并且针对至少一个定义的温度变化阶跃，获得所述有源透镜的实际光焦度随时间而变的另一动态曲线或函数，所述实际光焦度从所述温度变化阶跃开始在稳定时间之后变得恒定，并且其中，在所述综合验光仪的进一步使用阶段，所述有源透镜接收使用所述有源透镜的实际光焦度的动态曲线或函数进行进一步校正以使所述实际光焦度恢复等于所述预期光焦度的光焦度控制命令。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述初步阶段，所述至少一个确定的有源透镜是将在所述进一步使用阶段使用的所述验光仪的有源透镜，并且所述温度是用所述综合验光仪的温度传感器在所述初步阶段测量的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述初步阶段，所述至少一个确定的有源透镜是由于在进一步使用阶段使用的一批综合验光仪的有源透镜，并且所述温度是用这批综合验光仪的温度传感器在所述初步阶段测量的，并且其中，所述实际光焦度的静态曲线或函数是这批中的每个综合验光仪的所获得的静态曲线或函数的统计组合的结果。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述初步阶段，所述有源透镜的实际光焦度随所述温度Tcurrent而变的静态曲线或函数表达为相对于参考温度Tref和相关参考光焦度Pref定义的函数：
Pcurrent＝Pref+α*(Tcurrent-Tref)
其中Pcurrent是实际光焦度，并且α是对温度的敏感度。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述温度传感器布置在比热与所述有源透镜的比热相同的设备中，以便使所述温度传感器具有与所述有源透镜相同的温度动态演化。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述综合验光仪可以开启或关闭并且包括电子和电动以及可能的移动机械部件，所述部件在开启所述综合验光仪时变热，并且其中，在所述初步阶段期间，为获得所述有源透镜的实际光焦度随时间而变的另一动态曲线或函数，所述定义的温度变化阶跃仅通过开启或关闭所述综合验光仪而获得。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述综合验光仪可以开启或关闭并且包括电子和电动以及可能的移动机械部件，所述部件在开启所述综合验光仪时变热，并且其中，在所述初步阶段期间，为获得所述有源透镜的实际光焦度随时间而变的另一动态曲线或函数，所述定义的温度变化阶跃仅通过开启所述综合验光仪而获得。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述综合验光仪的进一步使用阶段，所述有源透镜接收使用所述有源透镜的实际光焦度随时间而变的动态曲线或函数进行进一步校正以使所述实际光焦度恢复等于所述预期光焦度的光焦度控制命令，所述校正值取决于自开启所述综合验光仪以来的时间。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述综合验光仪的进一步使用阶段，所述有源透镜接收使用所述有源透镜的实际光焦度随时间而变的动态曲线或函数进行进一步校正以使所述实际光焦度恢复等于所述预期光焦度的光焦度控制命令，所述校正值取决于自开启所述综合验光仪以来的时间。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，在所述综合验光仪的进一步使用阶段，所述有源透镜接收使用所述有源透镜的实际光焦度随时间而变的动态曲线或函数进行进一步校正以使所述实际光焦度恢复等于所述预期光焦度的光焦度控制命令，所述校正值取决于自开启所述综合验光仪以来的时间。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述综合验光仪的进一步使用阶段，针对所述校正，使用与所述有源透镜的实际光焦度的静态曲线或函数和动态曲线或函数的组合相对应的全局函数。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，在所述综合验光仪的进一步使用阶段，针对所述校正，使用与所述有源透镜的实际光焦度的静态曲线或函数和动态曲线或函数的组合相对应的全局函数。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述综合验光仪的进一步使用阶段，针对所述校正，使用相对于参考温度Tref和相关参考光焦度Pref定义的全局函数：
Pcurrent＝Pref+α*(Tcurrent-Tref+β*e-(t/δ))
其中Pcurrent是实际光焦度，α是对温度的敏感度，β是温度系数，δ是与***反应性的动态相关的系数、本质上与所述有源透镜的液体的动态相关的系数，并且t是自温度变化发生或开始以来的时间。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述综合验光仪的进一步使用阶段，针对所述校正，使用相对于参考温度Tref和相关参考光焦度Pref定义的全局函数：
Pcurrent＝Pref+α*(Tcurrent-Tref+γ*(TswitchOn-TlastSwitchOff)*e-(t/δ))
其中Pcurrent是实际光焦度，α是对温度的敏感度，γ是温度系数，δ是与***反应性的动态相关的系数、本质上与所述有源透镜的液体的动态相关的系数，并且TswitchOn是在开启所述综合验光仪时所测得的温度，而TlastSwitchOff是在上次关闭所述综合验光仪时的温度。
15.一种综合验光仪(1)，包括至少一个有源透镜(3)，所述有源透镜包括容器，所述容器填充有透明液体并且具有在由光焦度控制命令控制的致动器的作用下的可变形曲率膜，所述有源透镜容易受到其光焦度由于温度变化而引起的偏移的影响，所述偏移是所述有源透镜提供的实际光焦度和与所述光焦度控制命令相对应的预期光焦度不同，所述综合验光仪包括被配置用于执行如前述权利要求1至14中任一项所述的方法的装置，以及
其中，所述综合验光仪包括两个有源透镜和两个温度传感器，每个温度传感器布置在其对应的有源透镜上，并且其中，每个有源透镜接收基于由其自己的温度传感器所测得的温度进行偏移校正的光焦度控制命令。
16.一种综合验光仪(1)，包括至少一个有源透镜(3)，所述有源透镜包括容器，所述容器填充有液体并且具有在由光焦度控制命令控制的致动器的作用下的可变形曲率膜，所述综合验光仪包括被配置用于执行如前述权利要求1至14中任一项所述的方法的装置，以及其中，所述综合验光仪包括温度传感器，所述温度传感器布置在所述综合验光仪中和/或其上，以具有与所述有源透镜的液体相同的温度动态演化。
17.一种验光***，包括综合验光仪(1)和计算***，所述综合验光仪(1)包括至少一个有源透镜(3)，所述有源透镜包括容器，所述容器填充有液体并且具有在由光焦度控制命令控制的致动器的作用下的可变形曲率膜，其中，所述验光***包括被配置用于执行如前述权利要求1至14中任一项所述的方法的装置。
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