CN109893081A - 一种双眼主观精准验光装置及验光方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双眼主观精准验光装置及验光方法。它包括左眼光路和右眼光路，所述左眼光路的结构和右眼光路的结构为左右完全对称的结构，所述的左眼光路包括第一透镜、第二透镜、分光镜、反射镜、波前校正器、视标物镜、波前控制器和视标显示装置，所述的第一透镜、第二透镜、分光镜、反射镜、视标物镜和视标显示装置依次分布，所述的波前控制器与波前校正器连接，所述的波前校正器与分光镜对接。本发明的有益效果是：采用单个器件波前校正器就可以实现对人眼离焦和散光量的连续补偿，故而能够进行连续主觉验光；可以对人眼离焦大小和散光大小及轴向进行连续调节，可以实现双眼主觉连续精准验光，从而实现双眼精准验光，***简化，结构简单。
Description
技术领域
本发明涉及光学测量相关技术领域，尤其是指一种双眼主观精准验光装置及验光方法。
背景技术
当前，在世界范围内，近视都已成为一个非常普遍的问题。2010年世界卫生组织给出的统计数据显示，造成视力损害的原因，排第一位的是屈光不正，占比约为42％，而屈光不正90％以上是近视眼，所以全世界排第一的导致视力损害的原因是近视。对于近视眼，无论是配一副合适的眼镜或者做屈光手术，关键在于精准验光，给出最佳矫正处方。
目前，验光方法包括客观验光法和主观验光法两大类。客观验光法是通过测定被检查者的眼底或角膜反射光线所成像的位置，来判定屈光状态的方法，主要包括检影法和电脑验光法。由于客观验光不包含受试者的主观反馈，其检测结果仅供参考，不能作为验光的最终处方。主观验光法是靠被检查者的主觉视力能力来确定屈光状态的性质和异常程度的一种检查法。主观验光主要是采用试镜架插片或者综合验光仪等方式实现。相对于客观验光，主观验光的验光结果更加接近病人的需要，而且注重双眼视觉。但是，现有试镜架插片或综合验光仪采用离散度数(步长0.25D)的试镜片进行主觉验光，存在化整误差，无法实现对人眼屈光不正的连续精准化验光。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种能够进行连续主觉验光从而实现双眼精准验光的双眼主观精准验光装置及验光方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种双眼主观精准验光装置，包括左眼光路和右眼光路，所述左眼光路的结构和右眼光路的结构为左右完全对称的结构，所述的左眼光路包括第一透镜、第二透镜、分光镜、反射镜、波前校正器、视标物镜、波前控制器和视标显示装置，所述的第一透镜、第二透镜、分光镜、反射镜、视标物镜和视标显示装置依次分布，所述的波前控制器与波前校正器连接，所述的波前校正器与分光镜对接。
上述装置采用单个器件波前校正器就可以实现对人眼离焦和散光量的连续补偿，故而能够进行连续主觉验光，从而实现双眼精准验光，***简化，结构简单。
作为优选，所述的波前校正器是变形反射镜、液晶波前校正器、微加工薄膜变形镜、微机电变形镜、双压电陶瓷变形镜、液体变形镜中的一种。该波前校正器可以同时实现对人眼离焦和散光量的校正。
作为优选，所述的波前校正器放置于左眼和右眼的瞳孔共轭位置处。
作为优选，所述的视标显示装置是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、印刷视力表中的一种。
本发明还提供了一种双眼主观精准验光方法，具体包括如下步骤：
(1)开始工作时，根据客观测量得到的人眼屈光数值，通过波前控制器驱动波前校正器预补偿人眼离焦和散光；
(2)屈光预补偿完成后，视标显示装置显示特定类型的视标，人眼通过第一透镜、第二透镜、分光镜、反射镜和视标物镜以及经波前校正器的辅助来观察显示在视标显示装置上的视标，同时根据主观视觉感受，通过波前控制器驱动波前校正器精细补偿人眼离焦和散光，直至获得最佳视觉质量，完成单眼主观验光；
(3)左眼和右眼主观验光完成后，沿垂直光轴方向整体移动左眼光路和右眼光路进行瞳距调节，瞳距调节完成后，进行双眼调节平衡流程；
(4)根据波前校正器的控制电压和波前校正器的影响函数计算出波前校正器的面型，而后由重构矩阵解算出第三、四和五项人眼泽尼克像差系数，根据公式得到人眼的离焦和散光量及散光轴向，给出双眼屈光矫正处方。
通过上述方法可以对人眼离焦大小和散光大小及轴向进行连续调节，可以实现双眼主觉连续精准验光。
作为优选，在步骤(1)中，根据客观测量得到的人眼屈光数值指的是采用检影法或者电脑验光仪测量得到的人眼屈光数值。
作为优选，在步骤(4)中，人眼离焦和散光量及轴向和人眼泽尼克像差系数之间的关系公式如下：
作为优选，在步骤(4)中，离焦和散光都是通过改变波前校正器镜面面型实现补偿，波前校正器各驱动器影响函数fi(x，y)、各驱动器上的电压Vi和变形面型之间的关系：
本发明的有益效果是：采用单个器件波前校正器就可以实现对人眼离焦和散光量的连续补偿，故而能够进行连续主觉验光；可以对人眼离焦大小和散光大小及轴向进行连续调节，可以实现双眼主觉连续精准验光，从而实现双眼精准验光，***简化，结构简单。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2为35单元Bimorph变形镜单个驱动器的影响函数；
图3为35单元Bimorph变形镜补偿-10D离焦时的面型及补偿残差；
图4为35单元Bimorph变形镜补偿5D散光时的面型及补偿残差。
图中：1.人眼，2.第一透镜，3.第二透镜，4.分光镜，5.反射镜，6.波前校正器，7.视标物镜，8.波前控制器，9.视标显示装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1所述的实施例中，一种双眼主观精准验光装置，包括左眼光路和右眼光路，左眼光路的结构和右眼光路的结构为左右完全对称的结构，左眼光路包括第一透镜2、第二透镜3、分光镜4、反射镜5、波前校正器6、视标物镜7、波前控制器8和视标显示装置9，第一透镜2、第二透镜3、分光镜4、反射镜5、视标物镜7和视标显示装置9依次分布，波前控制器8与波前校正器6连接，波前校正器6与分光镜4对接。其中：波前校正器6是变形反射镜、液晶波前校正器、微加工薄膜变形镜、微机电变形镜、双压电陶瓷变形镜、液体变形镜中的一种。波前校正器6放置于左眼和右眼的瞳孔共轭位置处。视标显示装置9是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、印刷视力表中的一种。
本发明还提供了一种双眼主观精准验光方法，具体包括如下步骤：
(1)开始工作时，根据客观测量得到的人眼屈光数值，通过波前控制器8驱动波前校正器6预补偿人眼离焦和散光；其中：根据客观测量得到的人眼屈光数值指的是采用检影法或者电脑验光仪测量得到的人眼屈光数值；
(2)屈光预补偿完成后，视标显示装置9显示特定类型的视标，人眼1通过第一透镜2、第二透镜3、分光镜4、反射镜5和视标物镜7以及经波前校正器6的辅助来观察显示在视标显示装置9上的视标，同时根据主观视觉感受，通过波前控制器8驱动波前校正器6精细补偿人眼离焦和散光，直至获得最佳视觉质量，完成单眼主观验光；
(3)左眼和右眼主观验光完成后，沿垂直光轴方向整体移动左眼光路和右眼光路进行瞳距调节，瞳距调节完成后，进行双眼调节平衡流程；
(4)根据波前校正器6的控制电压和波前校正器6的影响函数计算出波前校正器6的面型，而后由重构矩阵解算出第三、四和五项人眼泽尼克像差系数，根据公式得到人眼的离焦和散光量及散光轴向，给出双眼屈光矫正处方。
人眼离焦和散光量及轴向和人眼泽尼克像差系数之间的关系公式如下：
离焦和散光都是通过改变波前校正器6镜面面型实现补偿，波前校正器6各驱动器影响函数fi(x，y)、各驱动器上的电压Vi和变形面型之间的关系：
下面通过仿真验证波前控制器8补偿离焦及散光的可行性。如图2所示，采用一个35单元Bimorph变形反射镜分别补偿-10D离焦及5D散光的模拟眼。Bimorph变形镜补偿-10D离焦完成后可以得到控制电压的值，然后根据控制电压和影响函数计算得到了变形镜的变化面型，如图3所示；而后根据重构矩阵解算出了第三、四和五项泽尼克像差系数，最后根据公式得到人眼的离焦值为-9.99D。Bimorph变形镜补偿-5D散光完成后可以得到控制电压的值，然后根据控制电压和影响函数计算得到了变形镜的变化面型，如图4所示，而后根据重构矩阵解算出了第三、四和五项泽尼克像差系数，最后根据公式得到人眼的离焦值为4.99D。上述结果说明采用35单元Bimorph变形镜可以实现对人眼进行精准屈光补偿。
上述过程基于波前校正器6控制电压与波前校正器6变形面型之间的线性或近似线性关系。对于非线性的波前校正器6，需要测量控制电压与校正器面型之间的非线性关系曲线，在由控制电压计算波前校正器6补偿的离焦和散光量时进行修正。
Claims (8)
1.一种双眼主观精准验光装置，其特征是，包括左眼光路和右眼光路，所述左眼光路的结构和右眼光路的结构为左右完全对称的结构，所述的左眼光路包括第一透镜(2)、第二透镜(3)、分光镜(4)、反射镜(5)、波前校正器(6)、视标物镜(7)、波前控制器(8)和视标显示装置(9)，所述的第一透镜(2)、第二透镜(3)、分光镜(4)、反射镜(5)、视标物镜(7)和视标显示装置(9)依次分布，所述的波前控制器(8)与波前校正器(6)连接，所述的波前校正器(6)与分光镜(4)对接。
2.根据权利要求1所述的一种双眼主观精准验光装置，其特征是，所述的波前校正器(6)是变形反射镜、液晶波前校正器、微加工薄膜变形镜、微机电变形镜、双压电陶瓷变形镜、液体变形镜中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的一种双眼主观精准验光装置，其特征是，所述的波前校正器(6)放置于左眼和右眼的瞳孔共轭位置处。
4.根据权利要求1所述的一种双眼主观精准验光装置，其特征是，所述的视标显示装置(9)是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、印刷视力表中的一种。
5.一种双眼主观精准验光方法，其特征是，具体包括如下步骤：
(1)开始工作时，根据客观测量得到的人眼屈光数值，通过波前控制器(8)驱动波前校正器(6)预补偿人眼离焦和散光；
(2)屈光预补偿完成后，视标显示装置(9)显示特定类型的视标，人眼(1)通过第一透镜(2)、第二透镜(3)、分光镜(4)、反射镜(5)和视标物镜(7)以及经波前校正器(6)的辅助来观察显示在视标显示装置(9)上的视标，同时根据主观视觉感受，通过波前控制器(8)驱动波前校正器(6)精细补偿人眼离焦和散光，直至获得最佳视觉质量，完成单眼主观验光；
(3)左眼和右眼主观验光完成后，沿垂直光轴方向整体移动左眼光路和右眼光路进行瞳距调节，瞳距调节完成后，进行双眼调节平衡流程；
(4)根据波前校正器(6)的控制电压和波前校正器(6)的影响函数计算出波前校正器(6)的面型，而后由重构矩阵解算出第三、四和五项人眼泽尼克像差系数，根据公式得到人眼的离焦和散光量及散光轴向，给出双眼屈光矫正处方。
6.根据权利要求5所述的一种双眼主观精准验光方法，其特征是，在步骤(1)中，根据客观测量得到的人眼屈光数值指的是采用检影法或者电脑验光仪测量得到的人眼屈光数值。
7.根据权利要求5所述的一种双眼主观精准验光方法，其特征是，在步骤(4)中，人眼离焦和散光量及轴向和人眼泽尼克像差系数之间的关系公式如下：
8.根据权利要求5或7所述的一种双眼主观精准验光方法，其特征是，在步骤(4)中，离焦和散光都是通过改变波前校正器(6)镜面面型实现补偿，波前校正器(6)各驱动器影响函数fi(x，y)、各驱动器上的电压Vi和变形面型之间的关系：
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