[發明專利]一種移動驗光裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 202110057356.9
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112754425A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 肖塑夫
• 申請（專利權）人: 肖塑夫
• 主分類號: A61B3/103
• 分類號: A61B3/103;A61B3/00;A61B3/14
• 代理公司: 深圳倚智知識產權代理事務所(普通合伙) 44632
• 代理人: 姬長平

1.一種移動驗光裝置及其使用方法，其特征在于，包括固定組件和帶有攝像頭和閃光燈的移動設備終端，所述固定組件為中心部位鏤空結構，固定組件固定于移動設備終端的攝像頭前端，移動設備終端的攝像頭處于固定組件中心部位鏤空中，所述固定組件包括光學元件、帶通濾光片、外殼和固定部分，所述外殼中心為鏤空結構，所述光學元件有多個，并圍繞外殼中心均勻分布于外殼上面，所述帶通濾光片覆蓋于光學元件外表面，所述外殼底表面外側設有固定部分；

該移動驗光裝置按照以下步驟使用：

1)將固定組件固定在移動設備終端的攝像頭前端，借助移動設備終端的閃光燈的光偏轉至移動設備終端攝像頭周邊，所有光學元件的一端對準移動設備終端閃光燈，另一端均勻分布于移動設備終端攝像頭周邊，將攝像頭側方的偏心光源變為以攝像頭為中心的各向同性光源；

2)被測者打開移動設備終端的程序并與移動設備終端拉開距離，利用移動設備終端內相機的自動聚焦設置來測量移動設備終端攝像頭與被測者眼部之間的工作距離，被測者雙眼直視移動設備終端攝像頭，由他人或被測者自己使用移動設備終端進行拍照，拍照同時閃亮閃光燈；光源發出的均勻光線射入被檢眼瞳孔后照亮被檢眼眼底的視網膜，再經視網膜反射從瞳孔射出，在視網膜、瞳孔及視網膜共軛面上形成朦像，最終被鏡頭接收；

3)檢測時使移動設備終端的攝像頭距被檢眼瞳孔一定距離并對焦在瞳孔平面上，依據中心攝影驗光法，需對被測者進行三次拍照，一次對被測者眼部對焦拍攝，兩次對被測者眼部離焦拍攝，離焦量分別為-0.67D、+0.67D，通過計算圖像中陰影部分的大小和形狀，即可得知被檢眼的屈光不正度；

4)移動設備終端依據中心攝影驗光法的原理對所測工作距離及所攝圖像進行計算，并應用電子計算機光路追跡的方法對該光學系統進行分析，對比不同瞳孔直徑、不同屈光狀態在拍攝時所形成的朦像直徑大小最終得出驗光結果；

本方法為中心攝影驗光法，原理如下：

UV為被檢眼視網膜平面,U'V'為視網膜的共軛平面，U”V”為攝影系統的成像平面，HJ為瞳孔平面，EG為鏡頭平面，S為光源中心，P為瞳孔平面上光斑的直徑，B為光線在鏡頭平面上的朦像直徑，A為成像平面上像的直徑，首先由光源S發出的光線射入被檢眼瞳孔,并照亮被檢眼的視網膜，視網膜UV又作為第二光源經眼屈光系統后在視網膜的共軛平面U'V'上成朦像,此平面上朦像的形狀和大小與被檢眼的屈光狀態有關，設從瞳孔平面至視網膜共軛平面的距離為K,工作距離為W,如果取SE、P為正值,由三角形U'JH和U'ES相似可得：

SE/P＝(W-K)/K

光線通過視網膜的共軛平面后在鏡頭平面上成朦像，鏡頭平面的朦像直徑B為：

B＝2SE＝2P(W-K)/K

屈光不正度為距離的倒數，設M＝1/W，N＝1/K,則鏡頭朦像B的屈光不正度為：

B＝2P(N-M)/M

如果鏡頭調焦于瞳孔平面,那么在攝影系統成像平面上的清晰瞳孔象A的屈光不正度是不受鏡頭朦像B的屈光不正度所影響的，為確定A的屈光不正度,鏡頭必須對瞳孔平面離焦一個己知的量，成像平面上的朦像直徑既與被檢眼的屈光不正度有關,又與鏡頭的離焦量有關，對同樣大小的朦像來說即可以是正立的,又可以是倒立的，也就是B既可以是正值,也可以是負值，同一絕對值B可導致兩個不同的N值，所以鏡頭要對瞳孔平面進行兩次離焦拍攝，一次在瞳孔平面之前,另一次在瞳孔平面之后，三次拍攝分別在成像平面上成三個不同的像，像的直徑與鏡頭的調焦位置有關；

設鏡頭的折射力為F,離焦量為D，則鏡頭后的像聚散度為(F+M+D)

當D為0時，鏡頭調焦于瞳孔平面,在成像平面上的清晰瞳孔象與瞳孔直徑有關；

A＝-MP/(F+M+D)

當D不為0時，成像平面上的朦像直徑既與被檢眼的屈光不正度有關,又與鏡頭的離焦量有關，

A’＝2P(-M/2-D+DN/M)/(F+M+D)

N為被檢眼的屈光不正度,取A’絕對值較大者進行最終計算

上述測工作距離為移動設備終端攝像頭自動對焦的時候，通過已知的焦距和像距，可以得出物距。

2.根據權利要求1所述的一種移動驗光裝置及其使用方法，其特征在于，所述固定組件還包括控光部分、電線、電源和絕緣墊片，所述控光部分設置于外殼底面，同時控光部分覆蓋于閃光燈之上，所述外殼內設有電源，電源通過電線分別與控光部分和光學元件相連接，電源與控光部分之間設有絕緣墊片。