[發明專利]一種電腦驗光儀的光學系統及驗光方法

無效

• 申請號: 201210051782.2
• 申請日: 2012-03-01
• 公開（公告）號: CN102525402A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 隋成華;石文淵;汪超;王河林;魏高堯;姚晨
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學;杭州精飛光學儀器制造有限公司
• 主分類號: A61B3/103
• 分類號: A61B3/103
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及視光學成像測量技術領域，具體涉及一種電腦驗光儀的光學系統及驗光方法。

背景技術

眾所周知，中國學生近視發病率居高不下，同時中國也是僅次于日本的“近視第二大國”。為了防止近視的發生和有效測量近視的屈光程度，驗光技術順應時代需要成為了視光學技術發展的一個重要分支。其中，能否準確測定人眼的屈光不正的程度，是為患者配制矯正眼鏡的關鍵所在，同時這也成為當前視光學技術研究的熱點問題之一。

驗光是檢查光線入射眼球后的聚焦情況，它以正視眼狀態為標準，測出受檢眼與正視眼間的聚散差異程度，即檢測眼的屈光狀態的過程。驗光儀作為初始階段的驗光設備，是測量眼睛屈光狀態的儀器，其測量精度對后階段驗光有著重要的參考價值，因而備受醫務人員和光學工作者們所重視。

目前，應用于臨床驗光較多的是電腦驗光儀。電腦驗光儀自1759年出現以來，近年來不斷推陳出新，然而隨著電腦驗光儀的大量普及和視光學技術的快速發展，電腦驗光儀在檢測之中出現了一些問題，主要是，位置固定的視標和封閉式的視窗容易導致被檢者產生緊張的情緒，從而刺激人眼在測量時不斷調節，這種處于非松弛狀態時測量出的視力往往不準確，容易造成對視力度數誤判，影響配鏡或者眼睛參數檢查。

因此，設計和發明一種能讓人眼處于自然松弛狀態，向被測試者提供一片自然舒適的視覺環境且能快速準確驗光的驗光儀器，成為了目前視光學領域的重要課題之一。

申請人在文獻《自動驗光儀中調教光學系統的設計與研究》中公開了一種調焦光學系統，該調焦光學系統包括前固定組、變焦組和后固定組，該調焦光學系統能準確快速的將眼底像聚焦到圖像采集元件上。

發明內容

本發明提供了一種敞開視窗型的電腦驗光儀的光學系統及驗光方法，精確測量人眼處于松弛狀態下的屈光程度。

一種電腦驗光儀的驗光方法，包括：利用光源射出平行的準直光線，該準直光線經過環狀光闌處理形成準直光圈，所述的準直光圈投入人眼后再由人眼反射回環形的反射像，在相對人眼的不同距離上檢測該反射像的環厚，確定在環厚最窄時對應的成像位置，該成像位置相對人眼的距離即為反射像距，通過公式(1)將該反射像距換算成人眼的屈光度，

S＝-1/d??????????????????????(1)

其中，S為屈光度，d為反射像距。

所述的準直光線為圓形準直紅外光，其波長為800～1200nm，優選為900～980nm，光強為0.04～0.05mw，發散角不大于0.1mrad。選擇800～1200nm的紅外光源都是可行的，因為人眼并不能很好得感知紅外光，使用紅外光將能達到放松人眼的目的。但是考慮到大多數相機的敏感波段有限，因此800～1200nm的紅外光較為合適，在本發明中所述的準直光源的波長優選為900～980nm?？紤]到保持人眼不受損傷，這里選擇光強為0.04～0.05mw。發散角是影響測量結果的重要參數，因此必須對其進行嚴格控制，因此不得大于0.1mrad。

一種實現如所述的驗光方法的光學系統，包括準直光源和調焦透鏡組，還包括位于準直光源前方的環狀光闌、用于將環狀光闌透射的光環折反射進人眼并將來自人眼的反射像折反射到調焦透鏡組的半透半反鏡組和用于采集來自調焦透鏡組的反射像的圖像采集器。

所述的半透半反鏡組包括兩相互平行的半透半反鏡，所述的兩半透半反鏡相對的一面為反射面；所述的兩半透半反鏡的分光比均為1∶1。準直光源發出的準直紅外光透過環狀光闌形成一準直光圈，該準直光圈由一定夾角投射到其中一個半透半反鏡的透射面，透過該半透半反鏡的準直光圈投射到另一半透半反鏡的反射面，準確的反射進人眼的瞳孔中，人眼的光學系統使該準直光圈在視網膜上形成一個彌散環，該彌散環通過人眼的光學系統反射到將準直光圈反射進人眼的半透半反鏡的反射面，再反射到另一透射準直光圈的半透半反鏡的反射面，然后反射進調焦透鏡組中，調節調焦透鏡組使從人眼反射回來的反射像環聚焦到圖像采集器上。

所述的調焦透鏡組由一組透鏡組成，分別為前固定組、變焦組和后固定組。

所述的圖像采集器為感光敏感元件；所述的感光敏感元件為電荷耦合元件(CCD)或互補金屬氧化物半導體(CMOS)。