[發(fā)明專利]自動離焦補(bǔ)償人眼像差哈特曼測量儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010121408.6
• 申請日: 2010-03-10
• 公開（公告）號: CN101803906A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張雨東;鮑華;饒長輝;戴云;凌寧;余翔
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所
• 主分類號: A61B3/00
• 分類號: A61B3/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 成金玉;賈玉忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種自動離焦補(bǔ)償人眼像差哈特曼測量儀。

背景技術(shù)

人眼高階像差的研究已經(jīng)成為國際視光學(xué)研究的重點(diǎn)，人眼高階像差的測量也成為 國際眼科檢測的發(fā)展趨勢。中科院光電技術(shù)研究所研制的人眼像差哈特曼測量儀(以下 簡稱像差測量儀)實(shí)現(xiàn)了活體人眼高階像差的準(zhǔn)確測量(相關(guān)成果已獲得專利授權(quán)公告 號CN?2683020Y、CN?2683021Y、CN?2698271Y和CN?2698270Y；以及專利公開號CN 1601231A)，此后中科院光電技術(shù)研究所進(jìn)一步完成了可誘導(dǎo)人眼自主調(diào)節(jié)的動態(tài)像差 測量儀的研發(fā)(A?wavefront?aberrometer?for?dynamic?high-order?aberration measurement，Optik，in?press，2009)。

由于人眼像差中離焦分量占據(jù)很大比重，嚴(yán)重影響著哈特曼波前傳感器測得的光斑 質(zhì)量，因此像差測量儀在測量人眼高階像差前，需要通過內(nèi)部調(diào)焦系統(tǒng)對待測人眼的大 部分離焦進(jìn)行補(bǔ)償，使信標(biāo)光能夠在眼底視網(wǎng)膜形成匯聚光斑，才能完成后續(xù)哈特曼波 前傳感器準(zhǔn)確測量人眼像差。但是目前研制的像差測量儀不能實(shí)現(xiàn)人眼離焦自動補(bǔ)償， 只能通過操作人員交互式的觀察哈特曼光斑手動完成離焦調(diào)節(jié)，對操作人員的熟練性和 受試者配合程度都有較高要求，在實(shí)際運(yùn)用中存在很多局限，影響了像差測量儀的實(shí)用 性和準(zhǔn)確性。

本發(fā)明有效解決了現(xiàn)有像差測量儀不能自動補(bǔ)償人眼像差離焦的缺陷。通過在現(xiàn)有 像差測量儀平臺上引入離焦調(diào)節(jié)控制模塊和圖像分析控制模塊，構(gòu)成自動離焦補(bǔ)償系 統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)人眼離焦自動補(bǔ)償，并確保后續(xù)哈特曼波前傳感器能測得離焦補(bǔ)償后人眼 像差中包含的剩余離焦量和其它像差分量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題：克服現(xiàn)有像差測量儀的不足，在不增加設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的 前提下有效實(shí)現(xiàn)人眼像差自動離焦補(bǔ)償，確保哈特曼波前傳感器能準(zhǔn)確測得人眼像差， 提高像差測量儀的實(shí)用性和測量精度。

本發(fā)明技術(shù)的解決方案：

自動離焦補(bǔ)償人眼像差哈特曼測量儀，其特征在于包括：近紅外發(fā)光二極管、第一 分光鏡、瞳孔成像物鏡、瞳孔相機(jī)、前組調(diào)焦物鏡、后組調(diào)焦物鏡、第二分光鏡、第三 分光鏡、口徑匹配系統(tǒng)、第一反光鏡、旋轉(zhuǎn)信標(biāo)裝置、信標(biāo)光直準(zhǔn)系統(tǒng)、LD半導(dǎo)體激光 器、目標(biāo)系統(tǒng)、小孔光闌、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和哈特曼波前傳感器；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包含自動離焦 補(bǔ)償系統(tǒng)，其中自動離焦補(bǔ)償系統(tǒng)由離焦調(diào)節(jié)控制模塊和圖像分析控制模塊構(gòu)成；哈特 曼波前傳感器由孔徑分割元件和光電探測器構(gòu)成；后組調(diào)焦物鏡、第二分光鏡、第三分 光鏡、口徑匹配系統(tǒng)、第一反光鏡、旋轉(zhuǎn)信標(biāo)裝置、信標(biāo)光直準(zhǔn)系統(tǒng)、LD半導(dǎo)體激光器、 目標(biāo)系統(tǒng)、小孔光闌和哈特曼波前傳感器放置在測量儀的殼體內(nèi)構(gòu)成可以在水平方向上 前后平移的移動部分，所述移動部分由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制步進(jìn)電機(jī)搭載在導(dǎo)軌上前后平 移；近紅外發(fā)光二極管照明待測人眼，通過第一分光鏡反射，由瞳孔成像物鏡將待測量 人眼瞳孔成像在瞳孔相機(jī)上，再將瞳孔相機(jī)輸出的視頻信號在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上顯示；調(diào)整 測量儀的位置，使待測人眼瞳孔中心位于測量儀光軸中心，再由被測量者用眼睛通過第 一分光鏡、前組調(diào)焦物鏡、后組調(diào)焦物鏡、第二分光鏡、第三分光鏡觀察目標(biāo)系統(tǒng)中出 現(xiàn)的一個(gè)無窮遠(yuǎn)處的目標(biāo)；完成對準(zhǔn)后，LD半導(dǎo)體激光器發(fā)出的信標(biāo)光，由信標(biāo)光準(zhǔn)直 系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)直、擴(kuò)束，經(jīng)旋轉(zhuǎn)信標(biāo)裝置、第一反射鏡反射后，再經(jīng)第二分光鏡反射，透 過前組調(diào)焦物鏡、后組調(diào)焦物鏡、第一分光鏡，進(jìn)入待測人眼，待測人眼眼底散射的信 標(biāo)光透過第一分光鏡、前組調(diào)焦物鏡、后組調(diào)焦物鏡，再透過第二分光鏡，經(jīng)第三分光 鏡反射，進(jìn)入口徑匹配系統(tǒng)，出射光進(jìn)入哈特曼波前傳感器，哈特曼波前傳感器中光電 探測器采集的視頻信號輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；完成光路調(diào)整操作后，自動離焦補(bǔ)償系統(tǒng)的離 焦調(diào)節(jié)控制模塊控制步進(jìn)電機(jī)搭載移動部分在導(dǎo)軌上從最大正離焦補(bǔ)償位置以等間距 方式平移至最大負(fù)離焦補(bǔ)償位置，并通過哈特曼波前傳感器中的光電探測器采集移動部 分位于不同調(diào)焦位置時(shí)對應(yīng)的哈特曼波前傳感器光斑圖像序列，即對待測人眼實(shí)施不同 離焦補(bǔ)償量；完成光斑圖像序列采集后，自動離焦補(bǔ)償系統(tǒng)的圖像分析控制模塊通過光 斑質(zhì)量評價(jià)算法確定最佳光斑圖像，根據(jù)最佳光斑圖像在圖像序列中的位置計(jì)算最佳離 焦補(bǔ)償量，即自動離焦補(bǔ)償系統(tǒng)補(bǔ)償?shù)碾x焦量，并控制步進(jìn)電機(jī)搭載移動部分平移至最 佳離焦補(bǔ)償量對應(yīng)的導(dǎo)軌位置，實(shí)現(xiàn)對待測人眼的自動離焦補(bǔ)償。