專利名稱：：一種角膜地形圖測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于測量角膜地形圖的醫(yī)學(xué)測量系統(tǒng)，特別是一種角膜地形圖測量儀。技術(shù)背景角膜地形圖是眼科診斷和治療中不可缺少的信息之一。近年來，隨著哈特曼波前傳感器在測量人眼整體像差上的成功應(yīng)用，體現(xiàn)出了哈特曼波前傳感器在人眼測量上應(yīng)用的廣闊前景。通常的測量人眼像差的人眼像差儀，如圖4所示，它由光源24、擴(kuò)束系統(tǒng)、縮束系統(tǒng)、哈特曼傳感器40、瞳孔成像通道、視目標(biāo)匹配光路、波前處理機(jī)41組成，其工作原理是光源24發(fā)出的光經(jīng)過由第一透鏡25、針孔26、第二透鏡27組成的擴(kuò)束系統(tǒng)后變成標(biāo)準(zhǔn)的平行光，經(jīng)反射鏡28反射后穿過第一分光鏡29，第二分光鏡34被第三分光鏡35反射照射到人眼瞳孔36上，由于人眼對平行光的聚焦作用，平行光被聚焦到人眼視網(wǎng)膜上，視網(wǎng)膜的后向散射光經(jīng)過第三分光鏡35，而后被第五透鏡37、光闌38和第六透鏡39組成的平行光管縮束系統(tǒng)后進(jìn)入哈特曼傳感器40上，再通過波前處理機(jī)41處理從而測得平行光經(jīng)由人眼后的畸變情況，這些畸變恰是由人眼像差造成的，由此人眼像差信息可以獲得。第三透鏡30和視目標(biāo)光源31組成的視目標(biāo)匹配光路，視目標(biāo)光源31放在第三透鏡30焦點(diǎn)上，使得出射光為平行光，這樣視目標(biāo)光源31將被成像在眼底，測量時(shí)用以防止由于被測量者視野中沒有圖像導(dǎo)致的眼球轉(zhuǎn)動等問題；CCD32和第四透鏡33組成的附屬光路用于監(jiān)視人眼瞳孔的位置，從而更容易對準(zhǔn)。這種結(jié)構(gòu)的人眼像差儀能夠很好的測量人眼整體的像差，但是人眼內(nèi)各個(gè)器官(角膜，晶狀體等)的獨(dú)立的像差不能由像差儀的數(shù)據(jù)給出，而角膜面形的數(shù)據(jù)是人眼疾病診斷和眼外科手術(shù)中必不可少的。而目前普遍使用的基于Placido盤的角膜地形圖測量系統(tǒng)有其自身的局限性(一)、由于原理問題測量面積有限(二)、近來的研究表明，其在圓錐角膜和植入人工晶體的測量中數(shù)據(jù)精度值得懷疑；(三)、對于角膜徑向的曲率變化該系統(tǒng)顯得無能無力。而通過研究和對比發(fā)現(xiàn)，在人眼像差儀的基礎(chǔ)上，通過加入一個(gè)關(guān)鍵的聚焦物鏡使得照射到人眼上的光線由平行光變?yōu)閰R聚光就可以實(shí)現(xiàn)對角膜地形圖的測量。由于角膜地形圖測量中對人眼的對準(zhǔn)要求更高，所以加入更嚴(yán)格的判別通道PSF通道，這是本發(fā)明與人眼像差儀另一個(gè)重要的不同之處。因此，在人眼像差儀的基礎(chǔ)上，探索開發(fā)一種基于哈特曼傳感器的角膜地形圖測量系統(tǒng)，為眼科診斷和治療疾病提供精確可靠的角膜表面信息就成為開展哈特曼傳感器的新應(yīng)用研究的重要課題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，以人眼像差儀的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，提供一種基于哈特曼傳感器的角膜地形圖測量儀，該測量儀不但可以大面積測量角膜表面信息，而且具有較高的分辨率和測量精度。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所釆用的技術(shù)方案是一種角膜地形圖測量儀，包括光源、擴(kuò)束系統(tǒng)、聚焦透鏡、縮束系統(tǒng)、哈特曼傳感器、點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)監(jiān)控通道、瞳孔成像通道、視目標(biāo)匹配光路、波前處理機(jī)；光源發(fā)出的光經(jīng)過擴(kuò)束系統(tǒng)形成平行光束，該平行光束經(jīng)過反射鏡轉(zhuǎn)折后再依次經(jīng)過第一分光鏡、第二分光鏡、第三分光鏡、第四分光鏡后到達(dá)聚焦物鏡，經(jīng)過聚焦物鏡聚焦后照射到位于聚焦透鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)的人眼角膜的外表面，人眼角膜的平均曲率中心與聚焦透鏡的焦點(diǎn)重合，被角膜反射的光線反向經(jīng)過聚焦物鏡，并穿過第四分光鏡分束后的第一路透射光經(jīng)由縮束系統(tǒng)縮束后在與角膜外表面共軛的哈特曼傳感器上得到畸變波前信息，并由哈特曼波前傳感器采集，采集完成后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲ㄇ疤幚頇C(jī)，經(jīng)過波前處理復(fù)原出被測波前進(jìn)而得到角膜地形圖；同時(shí)經(jīng)過第四分光鏡分束后的第二路透射光依次經(jīng)過第三分光鏡后進(jìn)入瞳孔成像通道，監(jiān)視眼部位置和運(yùn)動，該通道采集輸出的人眼瞳孔圖像進(jìn)入波前處理機(jī)，用以初步確定角膜測量區(qū)域；經(jīng)過第四分光鏡分束后的第四路透射光依次經(jīng)過第三分光鏡、第二分光鏡、第一分光鏡后進(jìn)入點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)PFS監(jiān)視通道，由其中的PSF光斑作為精對準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)，該通道采集輸出的遠(yuǎn)場光斑圖像進(jìn)入波前處理機(jī)中，從而完成精確的角膜對準(zhǔn)；視目標(biāo)匹配光路經(jīng)過第二分光鏡、第三分光鏡和第四分光鏡分束后通過聚焦物鏡成為平行光進(jìn)入人眼，經(jīng)過人眼內(nèi)部的光學(xué)系統(tǒng)將視目標(biāo)光源成像在眼底。本發(fā)明的原理本發(fā)明與人眼像差儀的最大的不同是，加入了聚焦透鏡和點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)PSF的監(jiān)視通道，其工作過程是光源發(fā)出的光經(jīng)過擴(kuò)束系統(tǒng)后產(chǎn)生平行光，平行光被聚焦透鏡會聚后照射到角膜的外表面，并且將角膜的平均曲率中心擺放到與聚焦透鏡的焦點(diǎn)重合的位置(如圖l)。由于角膜外表面的折射率是1.376，而空氣的折射率約為l，光線入射到角膜表面由于折射率的差異將有部分光被反射。根據(jù)菲涅耳公式，<table>tableseeoriginaldocumentpage107</column></row><table>角膜的表面反射率R約為2.3%。通過使用哈特曼波前傳感器測量角膜反射波前就可以得到角膜表面的面形信息。如果角膜是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的球面，那么根據(jù)反射定律，反射光線將按照入射光線的方向原路返回，忽略由于聚焦物鏡和傳播光路的產(chǎn)生的像差，哈特曼傳感器上將得到一個(gè)排列規(guī)則的點(diǎn)陣。在實(shí)際測量過程中，由于角膜的形狀并非標(biāo)準(zhǔn)球面，因此哈特曼上將得到一個(gè)有像差的波前產(chǎn)生的點(diǎn)陣。再利用波前處理機(jī)進(jìn)行質(zhì)心計(jì)算、波前重構(gòu)可以復(fù)原出畸變的波前。而產(chǎn)生此畸變波前的原因恰恰是角膜表面的非球面形性質(zhì)。由以上可知，本發(fā)明測量角膜地形圖是測量角膜面相對于標(biāo)準(zhǔn)球面的偏差，在球面面形的基礎(chǔ)上疊加上實(shí)測得到的偏差便可得到角膜面形的絕對值。除了上述的聚焦透鏡的外，本發(fā)明中另一個(gè)設(shè)計(jì)是點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)PSF的監(jiān)視通道的加入。該通道的加入使得角膜對準(zhǔn)的精度有了大的提高，對完全發(fā)揮哈特曼傳感器的高精度特向提高角膜測量的精度提供了保證。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是本發(fā)明由于采用了點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)PSF的監(jiān)視通道等技術(shù)，可以大面積測量角膜表面信息，而且具有較高的分辨率和測量精度；而且本發(fā)明還采用了哈特曼傳感器，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了測量角膜的高分辨率，本發(fā)明分辨率達(dá)到了6-7l/mm。由于哈特曼本身的測量精度可以達(dá)到亞波長量級，本發(fā)明測量精度與哈特曼傳感器的測量精度匹配可以達(dá)到亞微米量級。圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為畸變波前在哈特曼傳感器上的反映示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)的人眼像差測量儀結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明測量方法的流程圖。圖1中，l.光源，8.視目標(biāo)光源，2.第一透鏡，3.針孔，4.第二透鏡，5.平面反射鏡，6.第一6分光鏡，7.第三透鏡，8.第三光電探測器，9.視目標(biāo)光源，IO.第四透鏡，ll.第二分光鏡，12.第三分光鏡，13.瞳孔成像透鏡，14.第二光電探測器，15.第一光電探測器，16.微透鏡陣列，17.第五透鏡，18.光闌，19.第六透鏡，20.第四分光鏡，21.聚焦透鏡，22.人眼，23.計(jì)算機(jī)。圖3中，24.照明光源，25.顯微物鏡，26.針孔，27、30、33、37、39.透鏡，31.視目標(biāo)光源，28.反射鏡，29、34、35.分光鏡，36.人眼，38.光闌，32.CCD相機(jī)，40.哈特曼傳感器，41.計(jì)算機(jī)具體實(shí)施方式如圖1所示，本發(fā)明包括光源l、擴(kuò)束系統(tǒng)42、聚焦物鏡21、縮束系統(tǒng)43、哈特曼傳感器44、點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)監(jiān)控通道45、瞳孔成像通道46、視目標(biāo)匹配光路47、波前處理機(jī)23;光源1發(fā)出的激光經(jīng)過擴(kuò)束系統(tǒng)42形成平行光束，該平行光束經(jīng)過反射鏡48轉(zhuǎn)折后再依次經(jīng)過第一分光鏡5、第二分光鏡IO、第三分光鏡ll、第四分光鏡20后到達(dá)聚焦物鏡21，經(jīng)過聚焦物鏡21聚焦后照射到位于聚焦透鏡21的焦點(diǎn)以內(nèi)的人眼角膜22的外表面，人眼角膜22的平均曲率中心與聚焦透鏡21的焦點(diǎn)重合，被角膜反射的光線反向經(jīng)過聚焦物鏡21,并穿過第四分光鏡20分束后的第一路透射光經(jīng)由縮束系統(tǒng)43縮束后在與角膜外表面共軛的哈特曼傳感器44上得到畸變波前信息，并哈特曼波前傳感器44采集，采集完成后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲ㄇ疤幚頇C(jī)23，經(jīng)過波前處理復(fù)原出被測波前進(jìn)而得到角膜地形圖；由外置光源(圖1中未給出)發(fā)出的光照射瞳孔產(chǎn)生后向散射光經(jīng)過第四分光鏡20分束后的第二路透射光依次經(jīng)過第三分光鏡12后瞳孔成像通道46，該通道通過對入射的瞳孔后向散射光經(jīng)過瞳孔成像透鏡成像后被瞳孔成像CCD采集，采集后的圖像瞳孔圖像輸出到波前處理機(jī)，波前處理機(jī)不對圖像進(jìn)行任何處理直接輸出到顯示終端顯示，操作者通過對圖像的觀測初步確定角膜測量區(qū)域，并且可以初步確定人眼角膜的對準(zhǔn)情況；角膜反射后的光大部分進(jìn)入到波前傳感器，另一部分經(jīng)過第四分光鏡20分束后形成第四路透射光依次經(jīng)過第三分光鏡12、第二分光鏡ll、第一分光鏡6后進(jìn)入點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)PFS監(jiān)視通道45，PSF通道由第三透鏡7和第三光電探測器8組成。進(jìn)入PSF通道的光被透鏡7聚焦，其遠(yuǎn)場焦斑由其后的第三光電探測器8采集，采集后的圖像遠(yuǎn)場焦斑圖像輸出到波前處理機(jī)，波前處理機(jī)不對圖像進(jìn)行任何處理直接輸出到顯示終端顯示，操作者通過對圖像的觀測確定人眼角膜的對準(zhǔn)情況；視目標(biāo)匹配光路47出射的光經(jīng)過第二分光鏡11、第三分光鏡12和第四分光鏡20分束后通過聚焦物鏡21成為平行光進(jìn)入人眼22,經(jīng)過人眼內(nèi)部的光學(xué)系統(tǒng)將視目標(biāo)光源成像在眼底。如圖1所示，點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)監(jiān)控通道45由第三透鏡7和第三光電探測器8構(gòu)成，通過最優(yōu)化第三光電探測器8上點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)PSF光斑可以得到更為精確的角膜對準(zhǔn)。其具體工作過程如下在通過瞳孔監(jiān)測和哈特曼光斑情況粗對準(zhǔn)角膜以后，觀測由PSF通道輸出到波前處理機(jī)顯示的PSF遠(yuǎn)場光斑，由于角膜橫向和縱向的偏離最佳位置將分別導(dǎo)致PSF光斑的橫向位移和光斑的大小改變，所以可以以此作為角膜精對準(zhǔn)情況的判據(jù)。通過微調(diào)拖頭架橫向調(diào)節(jié)旋鈕將光斑調(diào)節(jié)到顯示區(qū)域中央，微調(diào)縱向調(diào)節(jié)旋鈕使得PSF光斑最小、能量最集中，這樣角膜的精確對準(zhǔn)就完成了。圖1中的光源1使用的是功率為2(HiW—50[iW、波長780nm的半導(dǎo)體激光器。擴(kuò)束系統(tǒng)42由第一透鏡2、第二透鏡4和位于第一透鏡2和第二透鏡4之間針孔3構(gòu)成?？s束系統(tǒng)由第五透鏡17、第六透鏡19和位于第五透鏡17、第六透鏡19之間的光闌18組成，其中光闌18起使角膜粗對準(zhǔn)和消除雜散光的影響中的作用。光闌18保證擋住雜散光而不擋住信號光，其厚度為0.5lmm,中心通光圓直徑l~3mm。瞳孔成像通道46由第二光電探測器14和瞳孔成像透鏡13組成，由外部光源(圖1中未標(biāo)出)照射到人眼上的光，由于瞳孔的散射會產(chǎn)生部分后向傳輸?shù)墓?，這一部分光巾、經(jīng)過第四分光鏡20和第三分光鏡12的作用后進(jìn)入瞳孔成像通道，由于聚焦物鏡和瞳孔成像透鏡的共同作用，被照明的瞳孔被成像在第二光電探測器14上。第四分光鏡20的分光比保證大部分的光能夠進(jìn)入哈特曼傳感器44，這樣可以保證哈特曼傳感器上的光信號足夠強(qiáng)使得哈特曼傳感器有足夠的精度。本發(fā)明中的第一光電探測器15、第二光電探測器14和第三光電探測器8均采用CCD相機(jī)。如圖2所示，哈特曼傳感器44為微透鏡陣列的哈特曼波前傳感器，它主要由微透鏡陣列16和第一光電探測器件15組成，其中光電探測器15位于微透鏡陣列16的焦面上。哈特曼傳感器44利用微透鏡陣列對入射的信號波前進(jìn)行子孔徑分割，每個(gè)子孔徑內(nèi)光信號聚焦在其后的CCD上，利用CCD耙面能量的分布情況進(jìn)行質(zhì)心位置計(jì)算；哈特曼波前傳感器主要是根據(jù)下面的公式(i)計(jì)算光斑的位置(x,，；^)，探測全孔徑的波面誤差信息<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>m=i"=i(i)式中，m=l~M,n=l~N為子孔徑映射到CCD光敏靶面上對應(yīng)的像素區(qū)域，7是CCD光敏靶面上第(n,m)個(gè)像素接收到的信號，X""，^"m分別為第(n,m)個(gè)像素的x坐標(biāo)和y坐標(biāo)。再根據(jù)下面的公式(2)計(jì)算入射波前的波前斜率':<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>(2)式中，(^'^)為標(biāo)準(zhǔn)平面波標(biāo)定哈特曼傳感器獲得的光斑中心基準(zhǔn)位置哈特曼傳感器探測波前畸變時(shí)，如圖2所示(圖中實(shí)線所示為畸變波前實(shí)際聚焦的位置，虛線所示為標(biāo)準(zhǔn)平面波前的光線聚焦情況)，光斑中心偏移到(X''y)，完成哈特曼傳感器對信號的檢測，再由波前處理機(jī)進(jìn)行波前處理。另外，實(shí)際的波前探測中，由于系統(tǒng)誤差尤其是CCD光電探測器自身不可避免的噪聲帶來的誤差原因，CCD所探測到的7""實(shí)際上并不全是目標(biāo)信號的能量，還包括背景雜光和CCD器件的暗電平等噪聲能量，即有-其中5L為光敏靶面上第(n，m)個(gè)像素接收到的信號能量，^腦為光敏靶面上第(n,m)個(gè)像素接收到的背景噪聲能量；因此有<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>m=lw=l(4!)上述(4)式中的sbr定義為信號光能量和非信號光能量(包括雜光背景和CCD器件電平和讀出噪聲等背景能量的總和)的比值。如圖l所示，視目標(biāo)匹配光路47由視目標(biāo)光源9和第四透鏡10，視目標(biāo)光源9的位置及第四透鏡10的保證由視目標(biāo)光源9、第四透鏡10和聚集物鏡21組成的光路出射光束的直徑大于6mm，以保證入射人眼的光能夠充滿瞳孔。視目標(biāo)光源9使用的是功率小于10pW、波長635nm的發(fā)光二極管。如圖4所示，本發(fā)明測量方法步驟如下第一，開機(jī)，開啟系統(tǒng)各光源及光電傳感器，確認(rèn)各硬件正常工作后啟動測量儀的配套軟件。第二，將被測試者的頭部固定于拖頭架上，調(diào)節(jié)拖頭架上的橫向調(diào)節(jié)旋鈕，直到被測者能夠看到視目標(biāo)像。而后調(diào)節(jié)位于市目標(biāo)光源底部的調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)視目標(biāo)光源的位置直到被測者看到清晰的視目標(biāo)像為止。第三，觀測由瞳孔成像CCD和哈特曼傳感器CCD輸出到波前處理機(jī)顯示的圖像，以此作為標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)拖頭架的調(diào)節(jié)旋鈕。調(diào)節(jié)橫向調(diào)節(jié)旋鈕，使得瞳孔的像位于成像區(qū)域中間，同時(shí)觀測哈特曼傳感器輸出顯示的光斑點(diǎn)陣，調(diào)節(jié)的同時(shí)保證點(diǎn)陣不缺失且點(diǎn)陣各處照度均勻，調(diào)節(jié)完成后進(jìn)入下一步。第四，觀測由點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)監(jiān)測通道輸出到波前處理機(jī)顯示的遠(yuǎn)場光斑圖像，以此作為依據(jù)微調(diào)拖頭架旋鈕達(dá)到精確對準(zhǔn)角膜的目的。先微調(diào)拖頭架橫向拖頭架調(diào)節(jié)旋鈕把PSF光斑調(diào)節(jié)到圖像顯示區(qū)域的中央，而后微調(diào)拖頭架縱向調(diào)節(jié)旋鈕使得PSF光斑的彌散斑最小。兩者調(diào)節(jié)完成后，角膜對準(zhǔn)的工作結(jié)束。第五，角膜對準(zhǔn)結(jié)束后，在被測者保持眼部穩(wěn)定的前提下立即開啟哈特曼傳感器的控制開關(guān)，開啟哈特曼采集程序采集圖像。采集結(jié)束后解開被測者頭部束縛，進(jìn)行下一步的工作。第六，用角膜地形圖專用處理程序處理采集得到的數(shù)字圖像，得到角膜地形形及對應(yīng)數(shù)據(jù)。根據(jù)生理醫(yī)學(xué)知識，分析得到的信息，如果數(shù)據(jù)不可信最大的可能就是由于對準(zhǔn)及測量過程中眼部運(yùn)動造成的。重復(fù)以上步驟繼續(xù)測試。權(quán)利要求1、一種角膜地形圖測量儀，其特征在于包括光源(1)、擴(kuò)束系統(tǒng)(42)、聚焦物鏡(21)、縮束系統(tǒng)(43)、哈特曼傳感器(44)、點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)監(jiān)控通道(45)、瞳孔成像通道(46)、視目標(biāo)匹配光路(47)、波前處理機(jī)(23)；光源(1)發(fā)出的光經(jīng)過擴(kuò)束系統(tǒng)(42)形成平行光束，該平行光束經(jīng)過反射鏡(5)轉(zhuǎn)折后再依次經(jīng)過第一分光鏡(6)、第二分光鏡(11)、第三分光鏡(12)、第四分光鏡(20)后到達(dá)聚焦物鏡(21)，經(jīng)過聚焦物鏡(21)聚焦后照射到位于聚焦透鏡(21)的焦點(diǎn)以內(nèi)的人眼角膜(22)的外表面，人眼角膜(22)的平均曲率中心與聚焦透鏡(21)的焦點(diǎn)重合，被角膜反射的光線反向經(jīng)過聚焦物鏡(21)，并穿過第四分光鏡(20)分束后的第一路透射光經(jīng)由縮束系統(tǒng)(43)縮束后在與角膜外表面共軛的哈特曼傳感器(44)上得到畸變波前信息，并由哈特曼波前傳感器(44)采集，采集完成后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲ㄇ疤幚頇C(jī)(23)，經(jīng)過波前處理復(fù)原出被測波前進(jìn)而得到角膜地形圖；同時(shí)經(jīng)過第四分光鏡(20)分束后的第二路透射光依次經(jīng)過第三分光鏡(12)后進(jìn)入瞳孔成像通道(46)，監(jiān)視眼部位置和運(yùn)動，該通道采集輸出的人眼瞳孔圖像進(jìn)入波前處理機(jī)(23)，用以初步確定角膜測量區(qū)域；經(jīng)過第四分光鏡(20)分束后的第四路透射光依次經(jīng)過第三分光鏡(12)、第二分光鏡(11)、第一分光鏡(6)后進(jìn)入點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)PFS監(jiān)視通道(45)，由其中的PSF光斑作為精對準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)，該通道采集輸出的遠(yuǎn)場光斑圖像進(jìn)入波前處理機(jī)(23)中，從而完成精確的角膜對準(zhǔn)；視目標(biāo)匹配光路(47)出射的光經(jīng)過第二分光鏡(11)、第三分光鏡(12)和第四分光鏡(20)分束后通過聚焦物鏡(21)成為平行光進(jìn)入人眼(22)，經(jīng)過人眼內(nèi)部的光學(xué)系統(tǒng)將視目標(biāo)光源成像在眼底。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的角膜地形圖測量儀，其特征在于所述的擴(kuò)束系統(tǒng)(42)由第一透鏡(2)、第二透鏡(4)，及位于第一透鏡(2)和第二透鏡(4)之間針孔(3)構(gòu)成。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的角膜地形圖測量儀，其特征在于所述的縮束系統(tǒng)(43)由第五透鏡(17)、第六透鏡(19)，及位于第五透鏡(17)和第六透鏡(19)之間的光闌(18)組成，其中光闌(18)起使角膜粗對準(zhǔn)和消除雜散光的影響中的作用。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的角膜地形圖測量儀，其特征在于所述的第四分光鏡(20)的分光比保證大部分的光能夠進(jìn)入哈特曼傳感器(44)。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的角膜地形圖測量儀，其特征在于所述的哈特曼傳感器(44)為微透鏡陣列的哈特曼波前傳感器，它主要由微透鏡陣列(16)和第一光電探測器件(15)組成，其中第一光電探測器(15)位于微透鏡陣列(16)的焦面上。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的角膜地形圖測量儀，其特征在于所述的光源(1)為功率在2(VW-50pW之間的小功率、波長780nm的半導(dǎo)體激光器。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的角膜地形圖測量儀，其特征在于所述的瞳孔成像通道(46)由第二光電探測器(14)和瞳孔成像透鏡(13)組成。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的角膜地形圖測量儀，其特征在于所述的視目標(biāo)匹配光路(47)由視目標(biāo)光源(9)和第四透鏡(10)，視目標(biāo)光源(9)的及第四透鏡(10)的位置保證由視目標(biāo)光源(9)、第四透鏡(10)和聚集物鏡(21)組成的光路出射光束的直徑大于6mm，以保證入射人眼的光能夠充滿瞳孔。9、根據(jù)權(quán)利要求9所述的角膜地形圖測量儀，其特征在于所述的視目標(biāo)光源(9)為小于lOpW的小功率、波長635nm的發(fā)光二極管。10、根據(jù)權(quán)利要求4所述的角膜地形圖測量儀，其特征在于所述的光闌(18)保證擋住雜散光而不擋住信號光，其厚度為0.5lmm，中心通光圓直徑l~3mm。11、根據(jù)權(quán)利要求1所述的角膜地形圖測量儀，其特征在于所述的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)監(jiān)控通道(45)由第三透鏡(7)和第三光電探測器(8)構(gòu)成，通過最優(yōu)化第三光電探測器(8)上點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)PSF光斑可以得到更為精確的角膜對準(zhǔn)。全文摘要一種角膜地形圖測量儀，它可以精確的測量角膜徑向和切向的曲率變化。包括哈特曼傳感器、聚焦物鏡以及光源、擴(kuò)束、縮束、點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)監(jiān)控、瞳孔成像、視目標(biāo)等匹配光路。角膜外表面的反射光經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)傳播后被與角膜面共軛的哈特曼波前傳感器采集，經(jīng)波前處理得到波前像差并由此得到角膜地形圖。匹配光路完成目標(biāo)對準(zhǔn)以及目標(biāo)固定等輔助工作。本發(fā)明不但可以大面積測量角膜表面信息，而且具有較高的分辨率和測量精度。文檔編號A61B3/107GK101259009SQ20081010277公開日2008年9月10日申請日期2008年3月26日優(yōu)先權(quán)日2008年3月26日發(fā)明者張雨東,楊金生,饒學(xué)軍,饒長輝申請人:中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所