一种眼球全面屈光度快速测量装置的制作方法

1.本发明涉及一种眼球屈光度测量装置，特别涉及一种眼球全面屈光度快速测量装置，属于医疗设备技术领域。


背景技术：

2.目前，对于近视加深的探究表明，近视眼度数增加的主要原因是眼轴长度延长，每延长1mm增加度数3 .00d。医学研究证实，眼球延长依赖视网膜周边离焦，按照屈光学概念，焦点落在视网膜前面者称为近视性离焦，落在视网膜后面者称为远视性离焦。
3.根据动物学及人眼学的研究证明，人的眼球是椭球形的特殊结构，虽然人眼主要用视网膜中央的黄斑区来视物，但因为周边视网膜比中央视网膜范围更大，存在更多的神经元，所以周边离焦比中央离焦对眼球的生长和在屈光发育过程中的影响更大。
4.人眼中心视场的屈光度是评价视力的最重要参数之一。研究表明，作为中心屈光度的有效补充，周边视网膜屈光度可反映视网膜的成像质量，即周边视网膜远视离焦引起视网膜图像质量下降，促进眼轴生长和近视的发生及进展，因此同时测量中心与周边屈光度对于近视防控具有重要价值。
5.现有的视力测量设备，如综合验光仪等主要是以人眼中心视场屈光度测量为主，当用于周边屈光度测量时，需要受试者将眼睛或头部转向固定目标并保持静止，耗时较长且需要受试者配合度极高，导致多数受试者无法很好完成测量。
6.公开号为cn 112263216 a的中国专利公开了一种屈光地形图测量仪，通过具有大小可调节设置的光阑孔的光阑模组来实现对不同黄斑区视网膜区域大小下人眼屈光度的测量，但是该光阑模组是在使用前先确定好被测者的黄斑区视网膜区域大小，然后选择与之对应的光阑孔进行测量，由于每个人的黄斑区视网膜区域不同，该光阑模组的光阑孔是有限的，无法做到与每一个人的黄斑区视网膜区域大小一致，这就导致了在测量过程中，由于光阑孔与黄斑区视网膜区域大小有偏差，降低精准度的问题，其次，该光阑模组为了适应每个人黄斑区视网膜区域大小，势必会提高加工成本，而且该光阑模组只能测量出黄斑区中心视网膜区域的屈光度，无法对黄斑区整体视网膜区域的屈光度进行测量，可供参考的数据较少，无法作出较为准确的屈光度结果，同时由于在眼底成像过程中，角膜的反射光和接目目镜会带来杂散光，这同样严重干扰了屈光度信息测量的准确性，无法对人眼周边屈光度进行准确快速地测量。


技术实现要素：

7.发明目的：本发明的目的是针对现有技术中存在的屈光度测量准确性低的问题，提出一种眼球全面屈光度快速测量装置，通过简单的光学技术以提高屈光度测量准确性并消除光学成像快速测量全面屈光度中杂散光的干扰问题，旨在实现人眼全面屈光度的快速测量。
8.技术方案：一种眼球全面屈光度快速测量装置，包括在同一光轴上设置的接目物
镜、向接目物镜方向倾斜的中空反射镜和成像系统，所述中空反射镜的一侧设置有照明系统，所述照明系统包括可调整照射区域的可变光阑；所述照明系统发出的发射光经过照明系统的可变光阑到达中空反射镜，发射光经中空反射镜反射后经过接目物镜到达眼底，形成照射范围可变的照射光斑，经眼底发出的反射光经过接目物镜、中空反射镜进入成像系统进行成像，所述可变光阑形成的照射光斑覆盖的范围为视网膜中心黄斑区或视网膜中心黄斑区及周边视网膜区域。
9.本发明通过设置可调整照射区域的可变光阑，使得该装置在使用过程中，可以根据患者的黄斑区视网膜区域的大小进行调整，同时测量出患者的视网膜中心黄斑区的中心屈光度或视网膜中心黄斑区及周边视网膜区域的全面屈光度，然后通过成像系统可以测量出分别处于视网膜中心黄斑区和视网膜中心黄斑区及周边视网膜区域时的中心屈光度和全面屈光度的两组屈光度数据，通过多组数据的比较分析，进一步提高了屈光度测量的精准度；同时，该装置相较于现有技术，可变光阑的大小在使用过程中是可以随时调整的，现有技术中的光阑模组是在测量前就设置好的每个光阑孔的大小，但是由于每个人的瞳孔大小都不同，该光阑模组无法做到与每个人的黄斑区视网膜区域大小匹配，这就会导致其测量的不准确，其次，该光阑模组由于无法在使用过程中调整光阑孔大小，也就无法在测量过中心屈光度后去测量全面屈光度，就算可以测量，也会由于与患者黄斑区视网膜区域大小不匹配而降低测量的精确度，若要匹配每个人的黄斑区视网膜区域大小，那就需要定制，但是这必然意味着成本的提高，因此，本发明相较于现有技术不仅可以在使用过程中同时测量中心屈光度和全面屈光度并进行多组数据分析来提高测量精确度，而且还可以降低定制的成本。
10.优选项，为了测量视网膜中心黄斑区及周边视网膜区域的全面屈光度，所述可变光阑由外向内依次包括遮光区域和透光区域，所述透光区域与黄斑区整体视网膜区域匹配，所述发射光通过透光区域到达中空反射镜，并经过中空反射镜反射后经过接目物镜到达眼底，在眼底形成包括黄斑区周边视网膜的全覆盖光斑。
11.优选项，为了提高测量的精准度，并对中心屈光度进行有效补充，所述可变光阑由外向内依次包括遮光区域、透光区域和中心遮光区域，所述中心遮光区域与黄斑区中心视网膜区域匹配，所述透光区域与黄斑区周边视网膜区域匹配，所述发射光通过透光区域到达中空反射镜，并经过中空反射镜反射后经过接目物镜到达眼底，在眼底形成黄斑区周边视网膜环形光斑。由于周边视网膜屈光度也可反映视网膜的成像质量，因此通过设置中心遮光区域对视网膜中心黄斑区进行遮挡，来测量出周边视网膜屈光度，对中心屈光度进行有效补充，在使用过程中，可变光阑的中心遮光区域和透光区域仍然可以根据患者的黄斑区中心视网膜区域和黄斑区周边视网膜区域的大小进行实时调整。
12.优选项，为了形成照明光路，所述照明系统还包括依次设置的光源、聚光镜和场镜，所述可变光阑位于聚光镜和场镜之间。
13.优选项，为了使人眼能够适应光源强度，放松人眼状态，提高测量准确度，所述光源的中心波长在700-900nm。
14.优选项，为了形成成像光路，所述成像系统包括沿反射光发射方向依次同轴设置的成像光阑、调焦镜组、成像物镜和cmos传感器，经过所述中空反射镜的反射光依次经过成像光阑、调焦镜组、成像物镜形成眼底图像，所述cmos传感器采集眼底图像。
15.优选项，为了进一步提高测量结果的准确性，所述调焦镜组沿光轴移动，透射处于视网膜中心黄斑区光斑或黄斑区周边视网膜环形光斑或包括黄斑区周边视网膜的全覆盖光斑时的不同焦距下的三组图像信息。通过对三组图像信息的分析处理，得出更接近真实屈光度的结果，提高了测量的精确度。
16.优选项，为了使得cmos传感器可以接收完整的图像，所述成像光阑的孔径与cmos传感器的接收孔径匹配。
17.优选项，为了消除杂散光的影响，提高测量准确性，所述照明系统和成像系统中分别设有偏振方向互相垂直的起偏镜和检偏镜。
18.一种眼球全面屈光度快速测量装置，包括在同一光轴上设置的接目物镜、向接目物镜方向倾斜的中空反射镜和成像系统，所述中空反射镜的一侧设置有照明系统，所述照明系统包括可调整黄斑区视网膜光斑区域的可变光阑，所述照明系统发出的发射光经过照明系统的可变光阑到达中空反射镜，发射光经中空反射镜反射后经过接目物镜到达眼底，形成照射范围可变的照射光斑，经眼底发出的反射光经过接目物镜、中空反射镜进入成像系统进行成像，所述照射光斑为黄斑区中心视网膜光斑或包括黄斑区周边视网膜的全覆盖光斑，其特征在于，所述照明系统和成像系统中分别设有偏振方向互相垂直的起偏镜和检偏镜。
19.照明系统发出的发射光经过起偏镜后，会变成线偏振光，线偏振光经中空反射镜反射后经过接目物镜到达眼底，此时，一部分线偏振光被角膜和接目物镜反射，此时不改变偏振状态，另一部分线偏振光进入眼底后会在眼底发生数次折射和反射，进而改变了偏振状态，此时，由于起偏镜和检偏镜的偏振方向是垂直的，前者线偏振光的偏振状态未改变，所以在经过检偏镜时会被检偏镜阻挡，而后者线偏振光的偏振状态已改变，所以可以通过检偏镜，不会被阻挡，以此达到消除角膜和接目物镜反射的杂散光对测量结果的影响，提高了测量精确度。
20.有益效果：本发明通过设置可调整照射区域的可变光阑，使得该装置在使用过程中，可以实时根据患者的黄斑区视网膜区域的大小调整照射区域，同时测量出患者的视网膜中心黄斑区的中心屈光度或视网膜中心黄斑区及周边视网膜区域的全面屈光度，然后通过成像系统可以测量出分别处于视网膜中心黄斑区和视网膜中心黄斑区及周边视网膜区域时的中心屈光度和全面屈光度的两组屈光度数据，通过多组数据的比较分析，进一步提高了屈光度测量的精准度，并且通过设置中心遮光区域对黄斑区中心视网膜区域进行遮挡，测量出周边视网膜屈光度，对中心屈光度进行了有效补充，同时设置了起偏镜和检偏镜来达到均匀照明，消除杂散光的目的，提高了测量的精准度，降低了制作成本。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
22.图1为本发明的装置整体视图；图2为本发明可变光阑调整的形成黄斑区中心视网膜光斑的示意图；
图3为本发明可变光阑调整的形成包括黄斑区周边视网膜的全覆盖光斑的示意图；图4为本发明可变光阑调整的形成黄斑区周边视网膜环形光斑的示意图。
实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
25.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
26.如图1-图3所示，一种眼球全面屈光度快速测量装置，包括在同一光轴上设置的接目物镜1、向接目物镜1方向倾斜的中空反射镜2和成像系统3，所述中空反射镜2的一侧设置有照明系统4，所述照明系统4包括可调整照射区域的可变光阑41；所述照明系统4发出的发射光经过照明系统4的可变光阑41到达中空反射镜2，发射光经中空反射镜2反射后经过接目物镜1到达眼底，形成照射范围可变的照射光斑，经眼底发出的反射光经过接目物镜1、中空反射镜2进入成像系统3进行成像，所述可变光阑41形成的照射光斑覆盖的范围为视网膜中心黄斑区或视网膜中心黄斑区及周边视网膜区域。
27.通过设置可调整照射区域的可变光阑41，使得该装置在使用过程中，可以根据患者的黄斑区视网膜区域的大小进行调整，同时测量出患者的视网膜中心黄斑区的中心屈光度或视网膜中心黄斑区及周边视网膜区域的全面屈光度，然后通过成像系统3可以测量出分别处于视网膜中心黄斑区和视网膜中心黄斑区及周边视网膜区域时的中心屈光度和全面屈光度的两组屈光度数据，通过多组数据的比较分析，进一步提高了屈光度测量的精准度；同时，该装置相较于现有技术，可变光阑41的大小在使用过程中是可以随时调整的，现有技术中的光阑模组是在测量前就设置好的每个光阑孔的大小，但是由于每个人的瞳孔大小都不同，该光阑模组无法做到与每个人的黄斑区视网膜区域大小匹配，这就会导致其测量的不准确，其次，该光阑模组由于无法在使用过程中调整光阑孔大小，也就无法在测量过中心屈光度后去测量全面屈光度，就算可以测量，也会由于与患者黄斑区视网膜区域大小不匹配而降低测量的精确度，若要匹配每个人的黄斑区视网膜区域大小，那就需要定制，但是这必然意味着成本的提高，因此，本发明相较于现有技术不仅可以在使用过程中同时测量中心屈光度和全面屈光度并进行多组数据分析来提高测量精确度，而且还可以降低定制
的成本。
28.如图3所示，为了测量视网膜中心黄斑区及周边视网膜区域的全面屈光度，所述可变光阑41由外向内依次包括遮光区域411和透光区域412，所述透光区域412与黄斑区整体视网膜区域匹配，所述发射光通过透光区域412到达中空反射镜2，并经过中空反射镜2反射后经过接目物镜1到达眼底，在眼底形成包括黄斑区周边视网膜的全覆盖光斑。
29.如图4所示，为了提高测量的精准度，并对中心屈光度进行有效补充，所述可变光阑41由外向内依次包括遮光区域411、透光区域412和中心遮光区域413，所述中心遮光区域413与黄斑区中心视网膜区域匹配，所述透光区域412与黄斑区周边视网膜区域匹配，所述发射光通过透光区域412到达中空反射镜2，并经过中空反射镜2反射后经过接目物镜1到达眼底，在眼底形成黄斑区周边视网膜环形光斑。由于周边视网膜屈光度也可反映视网膜的成像质量，因此通过设置中心遮光区域413对视网膜中心黄斑区进行遮挡，来测量出周边视网膜屈光度，对中心屈光度进行有效补充，在使用过程中，可变光阑41的中心遮光区域413和透光区域412仍然可以根据患者的黄斑区中心视网膜区域和黄斑区周边视网膜区域的大小进行实时调整。
30.如图1所示，为了形成照明光路，所述照明系统4还包括依次设置的光源42、聚光镜43和场镜44，所述可变光阑41位于聚光镜43和场镜44之间。
31.为了使人眼能够适应光源42强度，放松人眼状态，提高测量准确度，所述光源42的中心波长在700-900nm。
32.如图1所示，为了形成成像光路，所述成像系统3包括沿反射光发射方向依次同轴设置的成像光阑31、调焦镜组32、成像物镜33和cmos传感器34，经过所述中空反射镜2的反射光依次经过成像光阑31、调焦镜组32、成像物镜33形成眼底图像，所述cmos传感器34采集眼底图像。
33.为了进一步提高测量结果的准确性，所述调焦镜组32沿光轴移动，透射处于视网膜中心黄斑区光斑或黄斑区周边视网膜环形光斑或包括黄斑区周边视网膜的全覆盖光斑时的不同焦距下的三组图像信息。通过对三组图像信息的分析处理，得出更接近真实屈光度的结果，提高了测量的精确度。
34.为了使得cmos传感器34可以接收完整的图像，所述成像光阑31的孔径与cmos传感器34的接收孔径匹配。
35.如图1所示，为了消除杂散光的影响，提高测量准确性，所述照明系统4和成像系统3中分别设有偏振方向互相垂直的起偏镜5和检偏镜6。
36.如图1所示，一种眼球全面屈光度快速测量装置，包括在同一光轴上设置的接目物镜1、向接目物镜1方向倾斜的中空反射镜2和成像系统3，所述中空反射镜2的一侧设置有照明系统4，所述照明系统4包括可调整黄斑区视网膜光斑区域的可变光阑41，所述照明系统4发出的发射光经过照明系统4的可变光阑41到达中空反射镜2，发射光经中空反射镜2反射后经过接目物镜1到达眼底，形成照射范围可变的照射光斑，经眼底发出的反射光经过接目物镜1、中空反射镜2进入成像系统3进行成像，所述照射光斑为黄斑区中心视网膜光斑或包括黄斑区周边视网膜的全覆盖光斑，其特征在于，所述照明系统4和成像系统3中分别设有偏振方向互相垂直的起偏镜5和检偏镜6。
37.照明系统4发出的发射光经过起偏镜5后，会变成线偏振光，线偏振光经中空反射
镜2反射后经过接目物镜1到达眼底，此时，一部分线偏振光被角膜和接目物镜1反射，此时不改变偏振状态，另一部分线偏振光进入眼底后会在眼底发生数次折射和反射，进而改变了偏振状态，此时，由于起偏镜5和检偏镜6的偏振方向是垂直的，前者线偏振光的偏振状态未改变，所以在经过检偏镜6时会被检偏镜6阻挡，而后者线偏振光的偏振状态已改变，所以可以通过检偏镜6，不会被阻挡，以此达到消除角膜和接目物镜1反射的杂散光对测量结果的影响，提高了测量精确度。
38.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
39.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种眼球全面屈光度快速测量装置，包括在同一光轴上设置的接目物镜（1）、向接目物镜（1）方向倾斜的中空反射镜（2）和成像系统（3），所述中空反射镜（2）的一侧设置有照明系统（4），其特征在于，所述照明系统（4）包括可调整照射区域的可变光阑（41）；所述照明系统（4）发出的发射光经过照明系统（4）的可变光阑（41）到达中空反射镜（2），发射光经中空反射镜（2）反射后经过接目物镜（1）到达眼底，形成照射范围可变的照射光斑，经眼底发出的反射光经过接目物镜（1）、中空反射镜（2）进入成像系统（3）进行成像，所述可变光阑（41）形成的照射光斑覆盖的范围为视网膜中心黄斑区或视网膜中心黄斑区及周边视网膜区域。2.根据权利要求1所述的眼球全面屈光度快速测量装置，其特征在于：所述可变光阑（41）由外向内依次包括遮光区域（411）和透光区域（412），所述透光区域（412）与黄斑区整体视网膜区域匹配，所述发射光通过透光区域（412）到达中空反射镜（2），并经过中空反射镜（2）反射后经过接目物镜（1）到达眼底，在眼底形成包括黄斑区周边视网膜的全覆盖光斑。3.根据权利要求1或2所述的眼球全面屈光度快速测量装置，其特征在于：所述可变光阑（41）由外向内依次包括遮光区域（411）、透光区域（412）和中心遮光区域（413），所述中心遮光区域（413）与黄斑区中心视网膜区域匹配，所述透光区域（412）与黄斑区周边视网膜区域匹配，所述发射光通过透光区域（412）到达中空反射镜（2），并经过中空反射镜（2）反射后经过接目物镜（1）到达眼底，在眼底形成黄斑区周边视网膜环形光斑。4.根据权利要求1所述的眼球全面屈光度快速测量装置，其特征在于：所述照明系统（4）还包括依次设置的光源（42）、聚光镜（43）和场镜（44），所述可变光阑（41）位于聚光镜（43）和场镜（44）之间。5.根据权利要求4所述的眼球全面屈光度快速测量装置，其特征在于：所述光源（42）的中心波长在700-900nm。6.根据权利要求1所述的眼球全面屈光度快速测量装置，其特征在于：所述成像系统（3）包括沿反射光发射方向依次同轴设置的成像光阑（31）、调焦镜组（32）、成像物镜（33）和cmos传感器（34），经过所述中空反射镜（2）的反射光依次经过成像光阑（31）、调焦镜组（32）、成像物镜（33）形成眼底图像，所述cmos传感器（34）采集眼底图像。7.根据权利要求3所述的眼球全面屈光度快速测量装置，其特征在于：所述调焦镜组（32）沿光轴移动，透射处于视网膜中心黄斑区光斑或黄斑区周边视网膜环形光斑或包括黄斑区周边视网膜的全覆盖光斑时的不同焦距下的三组图像信息。8.根据权利要求7所述的眼球全面屈光度快速测量装置，其特征在于：所述成像光阑（31）的孔径与cmos传感器（34）的接收孔径匹配。9.根据权利要求3所述的眼球全面屈光度快速测量装置，其特征在于：所述照明系统（4）和成像系统（3）中分别设有偏振方向互相垂直的起偏镜（5）和检偏镜（6）。10.一种眼球全面屈光度快速测量装置，包括在同一光轴上设置的接目物镜（1）、向接目物镜（1）方向倾斜的中空反射镜（2）和成像系统（3），所述中空反射镜（2）的一侧设置有照明系统（4），所述照明系统（4）包括可调整黄斑区视网膜光斑区域的可变光阑（41），所述照明系统（4）发出的发射光经过照明系统（4）的可变光阑（41）到达中空反射镜（2），发射光经中空反射镜（2）反射后经过接目物镜（1）到达眼底，形成照射范围可变的照射光斑，经眼底发出的反射光经过接目物镜（1）、中空反射镜（2）进入成像系统（3）进行成像，所述照射光斑
为黄斑区中心视网膜光斑或包括黄斑区周边视网膜的全覆盖光斑，其特征在于，所述照明系统（4）和成像系统（3）中分别设有偏振方向互相垂直的起偏镜（5）和检偏镜（6）。

技术总结
本发明公开了一种眼球全面屈光度快速测量装置，包括接目物镜、中空反射镜和成像系统，中空反射镜的一侧设置有照明系统，照明系统包括可调整照射区域的可变光阑；照明系统发出的发射光经过照明系统的可变光阑到达中空反射镜，发射光经中空反射镜反射后经过接目物镜到达眼底，形成照射范围可变的照射光斑，经眼底发出的反射光经过接目物镜、中空反射镜进入成像系统进行成像，可变光阑形成的照射光斑覆盖的范围为视网膜中心黄斑区或视网膜中心黄斑区及周边视网膜区域。通过设置可调整照射区域的可变光阑，使得使用过程中，可根据患者的黄斑区视网膜区域的大小进行调整，同时测量出中心屈光度或全面屈光度，提高了测量的精确度。提高了测量的精确度。提高了测量的精确度。


技术研发人员：焦飞宏 俞永峰 蒋俊平 王贻坤
受保护的技术使用者：江苏汇鼎光学眼镜有限公司
技术研发日：2023.05.11
技术公布日：2023/8/24