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CN110367925A - 主客观一体式诊断性验光装置及验光方法 - Google Patents

主客观一体式诊断性验光装置及验光方法 Download PDF

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Abstract

一种主客观一体式诊断性验光装置及验光方法，包括：人眼屈光客观测量子系统，人眼屈光矫正子系统，眼球定位子系统，主观视功能测试子系统及视功能诊断子系统。人眼屈光客观测量子系统，用于人眼屈光的客观测量；人眼屈光矫正子系统，用于矫正人眼屈光不正；眼球定位子系统，用于眼球定位；主观视功能测试子系统，用于主观视功能测试；视功能诊断子系统，用于收集被检者主观测试信息，给出诊断结果；本装置具备人眼屈光快速测量、筛查及对人眼是否患病(屈光不正除外)进行初步筛查的功能，可以用于眼科临床分诊、人群的近视筛查及屈光不正监测等。

Description

主客观一体式诊断性验光装置及验光方法
所属技术领域
本发明涉及光学测量技术领域，特别是涉及一种主客观一体式诊断性验光装置及验光方法。
背景技术
人类接受的信息有83％是由眼睛获得的，眼睛不好就会影响我们的学习、工作与生活，因此眼睛的健康是很重要的。在2018年，世界卫生组织的一项研究报告显示，中国近视患者达6亿，青少年的近视率已居世界第一，且仍然不断呈上升趋势。按照目前近视的发展趋势，大多数青少年是早发性近视，必须要及早发现和及时处理，所以孩子从小的视力筛查及屈光数据监测非常重要。
眼睛不舒服，到医院就诊，临床医生需要通过检查才能做出诊断。眼病的主要症状之一是视力下降，所以视力检查是眼科临床的常规检查。现在临床上采用视力表进行视力检查，只能给出视力是否正常的结果，无法判断是屈光不正引起还是其他眼病引起，不便于眼科临床分诊。
针对青少年近视人群视力快速筛查、屈光不正监测和眼科临床视力筛查分诊的需求，本发明提出一种主客观一体式诊断性验光装置及验光方法，具备人眼屈光不正快速筛查及对人眼是否患病(屈光不正除外)进行初步筛查的功能，可以用于人眼屈光不正筛查、屈光数据监测及眼科临床分诊。
发明内容
本发明解决的技术问题是：提供一种主客观一体式诊断性验光装置及验光方法，具备人眼屈光不正快速筛查及对人眼是否患病(屈光不正除外)进行初步筛查的功能，可以用于屈光不正筛查及眼科临床分诊。
为此，本发明首先提出一种主客观一体式诊断性验光装置，包括人眼屈光客观测量子系统、人眼屈光矫正子系统、眼球定位子系统、主观视功能测试子系统和视功能诊断子系统；人眼屈光客观测量子系统，用于人眼屈光的客观测量；人眼屈光矫正子系统，包括内调焦装置、可旋转柱面镜对，用于矫正人眼屈光不正；眼球定位子系统，包括瞳孔成像装置，用于眼球定位；主观视功能测试子系统，包括视标物镜和视标显示装置，用于主观视功能测试；视功能诊断子系统，用于收集被检者主观测试信息，给出诊断结果。
优选地，所述主客观一体式诊断性验光装置可以采用单路结构实现单眼诊断性验光，也可以采用双路结构实现双眼同步诊断性验光。
进一步优选地，所述人眼屈光客观测量子系统原理可以从波前测量技术、检影验光技术、条栅聚焦验光技术、Scheiner盘验光技术和刀刃测量验光技术中选择。
进一步优选地，所述波前测量技术是从基于微透镜阵列的哈特曼波前传感器、基于微棱镜阵列的哈特曼波前传感器、曲率波前传感器、角锥波前传感器中选择的。
进一步优选地，所述柱面镜对是从光焦度大小相同或不同的平凹/平凸柱面镜对、平凹/平凹柱面镜对、平凸/平凸柱面镜对中选择的。
进一步优选地，所述视标显示装置是从CRT显示器、商用投影仪、液晶显示器、等离子体显示器、场致发光显示器、有机发光显示器、投影式显示装置、印刷视力表中选择的。
进一步优选的，所述人眼屈光客观测量子系统包括第一中继望远镜、柱面镜对、第一分光镜、第二中继望远镜、波前传感器、第二分光镜、准直物镜和近红外信标光源；所述柱面镜对设置在第一中继望远镜和第一分光镜之间，柱面镜对与第一中继望远镜的光路共轴，所述第一分光镜的原光路与第二中继望远镜的光路共轴，所述第一分光镜的分光路与第二分光镜的原光路共轴，所述第二分光镜的分光路与准直物镜的光路共轴，所述近红外信标光源设置在准直物镜后侧位置，所述波前传感器设置在第二中继望远镜的后侧位置。
进一步优选的，人眼屈光矫正子系统包括柱面镜对；所述柱面镜对设置在人眼共轭位置处，调节柱面镜对中的单片柱面镜的转向角度，实现对人眼散光的连续矫正，调节第一中继望远镜中透镜的距离，实现对离焦的连续矫正。
进一步优选的，所述视功能诊断子系统与视标显示装置通信连接，视功能诊断子系统根据被检者的判断进行判定。
本发明提供一种一种主客观一体式诊断性验光方法，包含以下步骤：
1.开启近红外信标光源，近红外信标光源发出光，由准直物镜准直，经第二分光镜和第一分光镜反射，透过柱面镜对和第一中继望远镜后进人眼；
2.人眼眼底反射的光，透过第一中继望远镜、柱面镜对、第一分光镜和第二中继望远镜进入波前传感器，客观测量人眼屈光误差(离焦、散光和散光轴向)；
3.根据测得的人眼屈光误差，通过人眼离焦矫正公式和内调焦方式补偿人眼离焦；根据测得的人眼屈光误差，绕光轴分别旋转柱面镜对中的单片柱面镜，通过人眼散光矫正公式和单片柱镜转动的方式补偿人眼散光；
4.在人眼屈光误差补偿完成后，视标显示装置显示特定类型的视标，人眼通过第一中继望远镜、柱面镜对、第一分光镜、第二分光镜、反射镜和视标物镜观察显示在视标显示装置上的特定视标并进行判断；
5.视功能诊断子系统根据被检者的判断进行诊断，如果被检者判断正确，则认为被检眼仅存在屈光不正并给出屈光测量值；如果被检者判断错误，则被检眼除了屈光不正之外，可能存在其他眼病，需要配合其他眼科检查(如眼底照相等)进行明确。
作为优选的，所述人眼离焦矫正公式如下：其中，D为可矫正的离焦，f1、f2分别为第一中继望远镜中两个透镜的焦距，d为第一中继望远镜中两个凸透镜在光轴方向上的距离，通过改变第一中继望远镜中两个图透镜在光轴上的距离，实现对人眼离焦的连续矫正。
作为优选的，所述人眼散光矫正公式如下：
C＝2Fccos(a1-a2)
其中，C和φ分别为可矫正的散光大小和轴向，Fc为柱面镜对中单个柱面镜的散光大小，a1和a2是两个柱面镜的散光轴向；通过分别旋转柱面镜对中的单片柱面镜，实现对人眼散光的连续矫正。
本发明与现有技术相比，本发明的有益效果是：
采用客观屈光测量技术客观测量人眼屈光度，以此引导内调焦装置和旋转柱面镜对分别矫正人眼离焦和散光。在人眼屈光矫正完成后，被检者通过装置观察内置特定视标并进行判断，如果判断正确，则认为被检眼仅存在屈光不正并给出屈光测量值；如果判断错误，则被检眼除了屈光之外，可能存在其他眼病，需要配合其他眼科检查(如眼底照相等)进行明确，能够快速的判定处患者是或否有其他眼疾，节约检查流程，加快分诊速度。
附图说明
图1为本发明基于波前测量技术的主客观一体式诊断性验光装置的实施例1原理图。
图2为本发明基于波前测量技术的主客观一体式诊断性验光装置的实施例2原理图。
图3为本发明的主客观一体式诊断性验光装置双眼验光时的原理图；
图中标记：1、人眼；2、瞳孔成像装置；3、第一中继望远镜；4、柱面镜对；5、第一分光镜；6、第二中继望远镜；7、波前传感器；8、视标显示装置；9、近红外信标光源；10、准直物镜；11、视标物镜；12、反射镜；13、第二分光镜；14、视功能诊断装置；15、第一反射镜；16、第一透镜；17、第二反射镜；18、第三反射镜；19、第二透镜；20、第四反射镜。
具体实施方式
下面结合具体实施方式并对照附图对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
实施例1
如图1所示，一种基于波前测量技术的主客观一体式诊断性验光装置，包括瞳孔成像装置2、第一中继望远镜3、柱面镜对4、第一分光镜5、第二中继望远镜6、波前传感器7、视标显示装置8、近红外信标光源9、准直物镜10、视标物镜11、反射镜12、第二分光镜13和视功能诊断装置14。
近红外信标光源9发出的光，由准直物镜10准直，经第二分光镜13和第一分光镜5反射，透过柱面镜对4和第一中继望远镜3后进人眼1；人眼1眼底反射的光，透过第一中继望远镜3、柱面镜对4、第一分光镜5和第二中继望远镜6进入波前传感器7客观测量人眼1屈光误差(离焦、散光和散光轴向)；根据测得的人眼1屈光误差，采用内调焦方式补偿人眼1离焦；根据测得的人眼1屈光误差，绕光轴分别旋转柱面镜对4中的单片柱面镜，采用柱镜合成的方式补偿人眼1散光。人眼1屈光误差补偿完成后，视标显示装置8显示特定类型的视标，人眼1通过第一中继望远镜3、柱面镜对4、第一分光镜5、第二分光镜13、反射镜12和视标物镜11观察显示在视标显示装置8上的特定视标并进行判断；视功能诊断子系统根据被检者的判断进行诊断，如果被检者判断正确，则认为被检眼仅存在屈光不正并给出屈光测量值；如果被检者判断错误，则被检眼除了屈光之外，可能存在其他眼病，需要配合其他眼科检查(如眼底照相等)进行明确。
人眼1离焦矫正公式如下：
其中，D为可矫正的离焦，f、f分别为中继望远镜中两个透镜的焦距，d为中继望远镜中两个透镜在光轴方向上的距离。由公式1可知，通过改变中继望远镜中两个透镜在光轴上的距离，可以实现对人眼1离焦的连续矫正。
人眼1散光矫正公式如下：
其中，C和φ分别为可矫正的散光大小和轴向，Fc为柱面镜对4中单个柱面镜的散光大小，a和a是两个柱面镜的散光轴向。由公式2可知，通过分别旋转柱面镜对4中的单片柱面镜，可以实现对人眼1散光的连续矫正。
实施例2
如图2所示，一种基于波前测量技术的主客观一体式诊断性验光装置，包括、瞳孔成像装置2、第一中继望远镜3、柱面镜对4、第一分光镜5、第二中继望远镜6、波前传感器7、视标显示装置8、近红外信标光源9、准直物镜10、视标物镜11、反射镜12、第二分光镜13和视功能诊断装置14；其中，第一中继望远镜3包括第一反射镜15、第一透镜16、第二反射镜17、第三反射镜18、第二透镜19和第四反射镜20。
近红外信标光源9发出的光，由准直物镜10准直，经第二分光镜13和第一分光镜5反射，透过柱面镜对4、内调焦装置3进人眼1；人眼1眼底反射的光，透过第一中继望远镜3、柱面镜对4、第一分光镜5和第二中继望远镜6进入波前传感器7客观测量人眼屈光误差(离焦、散光和散光轴向)；根据测得的人眼屈光误差，沿光轴同步移动第二反射镜17和第三反射镜18，采用内调焦方式补偿人眼离焦；根据测得的人眼屈光误差，绕光轴分别旋转柱面镜对4中的单片柱面镜，采用柱镜合成的方式补偿人眼散光。人眼屈光误差补偿完成后，视标显示装置8显示特定类型的视标，人眼通过第一中继望远镜3、柱面镜对4、第一分光镜5、第二分光镜13、反射镜12和视标物镜11观察显示在视标显示装置8上的特定视标并进行判断；视功能诊断子系统14根据被检者的判断进行诊断，如果被检者判断正确，则认为被检眼仅存在屈光不正并给出屈光测量值；如果被检者判断错误，则被检眼除了屈光之外，可能存在其他眼病，需要配合其他眼科检查(如眼底照相等)进行明确。
在实施例2中，人眼散光矫正的方式和实施例1相同。人眼离焦的矫正采用一个反射式内调焦装置实现。该装置同样可以实现对人眼离焦的连续矫正。和实施例1区别在于，公式1中f1、f2、d分别为第一透镜16和第二透镜19中两个透镜的焦距以及它们之间的距离。
至此已经结合优选实施例对本发明进行了描述。应该理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种其它的改变、替换和添加。因此，本发明的范围不局限于上述特定实施例，而应由所附权利要求所限定。

Claims (8)

1.一种主客观一体式诊断性验光装置，其特征在于，包括人眼屈光客观测量子系统、人眼屈光矫正子系统、眼球定位子系统、主观视功能测试子系统和视功能诊断子系统；人眼屈光客观测量子系统，用于人眼屈光的客观测量；人眼屈光矫正子系统，包括内调焦装置、可旋转柱面镜对，用于矫正人眼屈光不正；眼球定位子系统，包括瞳孔成像装置，用于眼球定位；主观视功能测试子系统，包括视标物镜和视标显示装置，用于主观视功能测试；视功能诊断子系统，用于收集被检者主观测试信息，给出诊断结果。
2.基于权利要求1所述的验光装置的一种主客观一体式诊断性验光方法，其特征在于：包含以下步骤：
1.开启近红外信标光源，近红外信标光源发出光，由准直物镜准直，经第二分光镜和第一分光镜反射，透过柱面镜对和第一中继望远镜后进人眼；
2.人眼眼底反射的光，透过第一中继望远镜、柱面镜对、第一分光镜和第二中继望远镜进入波前传感器，客观测量人眼屈光误差；
3.根据测得的人眼屈光误差，通过人眼离焦矫正公式和内调焦方式补偿人眼离焦；根据测得的人眼屈光误差，绕光轴分别旋转柱面镜对中的单片柱面镜补偿人眼散光；
4.在人眼屈光误差补偿完成后，视标显示装置显示特定类型的视标，人眼通过第一中继望远镜、柱面镜对、第一分光镜、第二分光镜、反射镜和视标物镜观察显示在视标显示装置上的特定视标并进行判断；
5.视功能诊断子系统根据被检者的判断进行诊断，如果被检者判断正确，则认为被检眼仅存在屈光不正并给出屈光测量值；如果被检者判断错误，则被检眼除了屈光不正之外，可能存在其他眼病，需要配合其他眼科检查进行明确。
3.根据权利要求2所述的一种主客观一体式诊断性验光方法，其特征在于：所述装置可以采用单路结构实现单眼诊断性验光，也可以采用双路结构实现双眼诊断性验光。
4.根据权利要求2所述的一种主客观一体式诊断性验光方法，其特征在于：所述人眼屈光客观测量子系统的实现可以从波前测量技术、检影验光技术、条栅聚焦验光技术、Scheiner盘验光技术和刀刃测量验光技术中选择。
5.根据权利要求2所述的一种主客观一体式诊断性验光方法，其特征在于：所述的波前测量技术是从基于微透镜阵列的哈特曼波前传感器、基于微棱镜阵列的哈特曼波前传感器、曲率波前传感器、角锥波前传感器中选择的。
6.根据权利要求2所述的一种主客观一体式诊断性验光方法，其特征在于：所述人眼屈光矫正子系统采用内调焦方式矫正人眼离焦，可以通过沿光轴方向移动双点划线框部分实现，也可以通过沿光轴方向同步移动反射镜和反射镜实现。
7.根据权利要求2所述的一种主客观一体式诊断性验光方法，其特征在于：所述柱面镜对用于矫正人眼散光，是从光焦度大小相同或不同的平凹/平凸柱面镜对、平凹/平凹柱面镜对、平凸/平凸柱面镜对中选择的。
8.根据权利要求2所述的一种主客观一体式诊断性验光方法，其特征在于：所述的视标显示装置是从CRT显示器、商用投影仪、液晶显示器、等离子体显示器、场致发光显示器、有机发光显示器、投影式显示装置、印刷视力表中选择的。
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