[發明專利]一種客觀人眼波前像差測量系統和方法

在審

• 申請號: 201910177772.5
• 申請日: 2019-03-10
• 公開（公告）號: CN109893083A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 何良義
• 申請（專利權）人: 長興愛之瞳醫療科技有限公司
• 主分類號: A61B3/10
• 分類號: A61B3/10;A61B3/14
• 代理公司: 杭州伍博專利代理事務所(普通合伙) 33309
• 代理人: 張偉

本發明公開了一種客觀人眼波前像差測量系統和方法。它包括信標光發射子系統，為人眼像差測量提供信標光源；成像子系統，用于采集信標光在眼底成像的遠場圖像；人眼像差校正子系統，用于校正人眼波前像差；波前校正器基于成像相機獲得的信標光圖像；基于信標光的遠場圖像控制波前校正器利用尋優算法實現波前校正，然后利用事先標定的波前校正器影響函數和波前重構矩陣獲得人眼波前像差信息。本發明的有益效果是：通過波前校正器可同時校正人眼離焦和散光，實現大動態范圍像差的測量，擴大人群適用范圍；基于信標光遠場圖像的人眼波前像差尋優算法，可快速迭代實現波前校正，降低人眼穩定度要求；光學系統中無調焦運動部件，系統簡單，易于實現。

技術領域

本發明涉及無波前傳感的波前像差測量相關技術領域，尤其是指一種客觀人眼波前像差測量系統和方法。

背景技術

人眼作為典型的光學系統，含有多種成分的像差，離焦和散光統稱為屈光不正，校正人眼屈光不正可以帶來視覺功能的顯著提高。測量人眼屈光不正的儀器主要包括主觀驗光儀和客觀驗光儀，專利CN2071054U、CN103300813A、CN1194131A、US4848895、US5844660等介紹了多種人眼主客觀驗光方法，可以快速精確的獲得人眼屈光不正信息，為臨床研究和驗光配鏡等提供依據。隨著研究者對人眼屈光系統認識的加深，發現人眼像差中除了大家所熟知的離焦和散光外，還存在更多復雜成分，統稱為高階像差。哈特曼波前傳感技術是人眼高階像差測量中最常用的技術。美國專利US5777719A，中國專利CN1701756A和CN101926640A介紹了提高人眼視功能和視網膜圖像分辨率的自適應光學系統，應用哈特曼波前傳感器對人眼波前像差進行了精確測量，并通過波前校正器對像差進行校正，驗證了測量的準確性。美國專利US6575572B2、US6439720B1、US6550917B1、US7419264B1，中國專利CN101803906、CN106163378A、CN105496351A等報道了多種哈特曼波前傳感技術在人眼像差測量中的優化方案。受限于哈特曼波前傳感技術中測量精度和測量動態范圍之間的矛盾，在實際的像差測量儀器設計中，需要增加低階像差補償裝置，增加了系統的復雜性和控制難度；且在現有專利中，低階補償也僅補償了離焦，對于高散光人眼，依賴哈特曼波前傳感器的動態范圍難以保證測量精度。

發明內容

本發明是為了克服現有技術中針對活體人眼波前像差測量中面臨的像差幅值起伏大且人眼穩定度不足，提供了一種無波前傳感的、基于像差校正的客觀人眼波前像差測量系統和方法。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種客觀人眼波前像差測量系統，包括信標光發射子系統、成像子系統、人眼像差校正子系統、分光鏡和計算機，所述的信標光發射子系統和成像子系統通過分光鏡與人眼像差校正子系統對接，所述的信標光發射子系統包括信標光源、準直透鏡和信標光欄，所述的信標光源依次通過準直透鏡和信標光欄與分光鏡對接，所述的成像子系統包括成像透鏡和成像相機，所述的成像相機通過成像透鏡與分光鏡對接，所述的人眼像差校正子系統包括波前校正器、第一孔徑匹配透鏡、第二孔徑匹配透鏡和濾波光欄，所述的分光鏡與波前校正器對接，所述的波前校正器通過第一孔徑匹配透鏡和第二孔徑匹配透鏡與人眼對接，所述的濾波光欄置于第一孔徑匹配透鏡和第二孔徑匹配透鏡之間，所述的成像相機和波前校正器均與計算機連接。

信標光發射子系統，為人眼像差測量提供信標光源；成像子系統，用于采集信標光在眼底成像的遠場圖像；人眼像差校正子系統，用于校正人眼波前像差；波前校正器基于成像相機獲得的信標光圖像，通過波前校正器可同時校正人眼離焦和散光，實現大動態范圍像差的測量，擴大人群適用范圍。光學系統中無調焦運動部件，系統簡單，易于實現。

作為優選，所述的信標光欄為環形光欄或旁軸光欄，所述的信標光源采用近紅外波段。

作為優選，所述的信標光源為800nm-1000nm。