實際上是波前校正器11調制產生反向像差，與光束中原有的人眼像差相互彌補。
[0033]當波前校正器11工作時，照明光在波前校正器11處反射時也受到波前校正器11的調制，使得原本是平行光的照明光帶有了像差，這個像差便是波前校正器11調制產生的反向像差，帶有像差的照明光進入人眼，與人眼本身的像差相互彌補，從而使照明光聚焦在眼底形成較為理想的圓點像，即為眼底的“點光源”，此像的形成沒有人眼像差的影響，只有人眼散射、衍射等其他因素的影響。
[0034]當較為理想的圓點像反射出人眼瞳孔20進入光學系統(tǒng)時，反射光再次帶有了人眼波前像差，反射光經過波前校正器11時再次被補償掉波前像差，并在分光片二9處分光成兩束，一束進入波前探測器22用于測量波前像差的殘差，形成閉環(huán)回路，一束成像在成像相機24處。
[0035]成像相機24處采集的圖像便是眼底“點光源”的像，沒有人眼像差的影響，而人眼散射、衍射等其他因素影響了兩次，此圖像即為人眼散射、衍射等其他因素造成的點擴散函數的兩次疊加，計算機采集此像并計算便可得到單次點擴散函數的圖像，由此可以評價人眼散射、衍射等其他因素對視覺質量造成的影響。
[0036]當關閉波前校正器11時，波前校正器11復位相當于一個普通反射鏡，此時成像相機24采集的圖像即為所有因素造成的點擴散函數的兩次疊加，計算機采集并計算可以評價人眼整體視覺質量。
[0037]當被測試者為角膜屈光手術術前患者時，可通過計算機28向波前校正器11發(fā)出任意波面補償信號，用于模擬不同情況下的角膜削割，通過成像相機24便可觀測不同角膜削割之后人眼除像差之外其他因素對視覺質量的影響，通過波前探測儀22可觀測術后的殘留波前像差，若在補償人眼像差最理想情況下，由成像相機24圖像所獲得的點擴散函數仍不集中(或者說斯特列爾比較低)，說明此患者眼內散光、衍射等其他因素對視覺質量影響較大，角膜屈光手術并不能對這些因素進行補償，因此可以預言此患者預后較差。
[0038]本發(fā)明的實施例中，以標準模型眼的客觀視覺質量分析光學系統(tǒng)為例。
[0039]1、人眼處放置標準模型眼，具體參數:眼內折射率1.33，眼軸長22.78mm，有效焦距17.05mm，瞳孔直徑6mm。
[0040]2、所用照明光源I為超發(fā)光二極管，帶有光纖耦合，纖芯直徑ΙΟΟμπι，波長785nm(土3nm)，功率在1nW到20mW可調。
[0041]3、準直透鏡2、透鏡一 3、透鏡二 5、透鏡三8、透鏡四10、透鏡五13、透鏡六17、透鏡七21和成像透鏡23均為雙膠合消色差透鏡，且表面鍍有增透膜?？趶揭来螢?mm、15mm、15mm、20mm、20mm、20mm、20mm、20mm、20mmο 焦距依次為 10mm、18mm、20mm、80mm、250mm、250mm、200mm、86mm、10mm0
[0042]4、所用視場光闌4，直徑180μπι小孔，對應眼底約50μπι的照明區(qū)域。
[0043 ] 5、所用孔徑光闌6，使用直徑2.3mm小孔，對應人眼瞳孔6mm。
[0044]6、所用分光片一 7，使用波長在785nm透反比8:2的分光片，保證人眼反射光盡可能的進入相機，口徑25mm。
[0045]7、所用分光片二9，使用波長在785nm透反比5:5的分光片，口徑25mm。
[0046]8、所用瞳孔照明燈25，使用中心波長850nm( ±30nm)的發(fā)光二極管。
[0047]9、所用分色鏡18，口徑25mm，800nm以上波長透射率大于95%，800nm以下波長反射率大于95%，這樣將瞳孔照明光與主光路中照明光區(qū)分開。
[0048]1、所用位移臺16，為一維位移器，位移精度0.0lmm,行程120mm。
[0049]11、所用反射鏡一 12、反射鏡二 14、反射鏡三15、反射鏡四26為薄型平面反射鏡，面積 15mm X 15mm，厚度 2mm，在785nm反射率95%。
[0050]12、所用波前校正器11，為液晶校正器，純位相型反射式器件，美國BNS公司生產，型號P512-0785，液晶對驅動電壓的響應時間為15ms，像素512 X 512。
[0051]13、所用波前探測器22，為哈特曼探測器，有效微透鏡數為233，接收孔徑2.5_，配置的CCD為英國ANDOR公司生產，型號EM-DV897，128 X 128像素，量子效率在80811111波長處為70%，波前探測速度200Hz，測量誤差峰谷值0.05λ，均方根值0.0U。
[0052]14、所用成像相機24為高靈敏度科學級C⑶相機，英國ANDOR公司生產，型號EM-DV897，像素512\512，單個像素164111。
[0053]15、所用瞳孔相機22為⑶OKE公司生產的高靈敏度CCD相機，型號Pixel FlyQEjf素 1390X1024。
[0054]16、波前校正器11、波前探測器22、成像相機24均與28計算機相連，受其控制，位移臺16由一單片機控制，單片機控制盒與計算機28相連，瞳孔相機27接另一顯示器用于定位瞳孔。
[0055]17、所用控制程序由Matlab和VC編寫，存于28計算機內。
[0056]本發(fā)明的視覺質量分析光學系統(tǒng)的使用方法是:
步驟一:調整頭托，令模型眼瞳孔對準瞳孔相機27所標記的位置，便可正式開始測量。
[0057]步驟二:開啟照明光源I，關閉波前校正器11與波前探測器22，令成像相機24獲取模型眼眼底圖像，可由計算機28計算得到綜合所有影響因素的點擴散函數，可以評價人眼的整體視覺質量。
[0058]步驟三:開啟照明光源I與波前探測器22，關閉波前校正器11，可令波前探測器22探測模型眼波前像差，可由計算機28擬合重構人眼像差，并計算點擴散函數和調制傳遞函數，用于評價人眼波前像差對視覺質量的影響。
[0059]步驟四:開啟照明光源1、波前探測器22與波前校正器11，根據波前探測器22所獲取的波前像差，計算機28控制波前校正器11做出反應補償像差，此時成像相機24獲取眼底圖像為為人眼散射、衍射等其他因素造成的點擴散函數的兩次疊加，計算機采集此像并計算便可得到單次點擴散函數的圖像，由此可以評價人眼散射、衍射等其他因素對視覺質量造成的影響。
[0060]停止向波前校正器11發(fā)送補償信號，而是手動發(fā)送信號，可模擬不同情況下的角膜削割，通過成像相機24便可觀測不同角膜削割之后人眼除像差之外其他因素對視覺質量的影響，通過波前探測儀22可觀測術后的殘留波前像差。
[0061]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所做任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種帶有像差探測與補償的客觀視覺質量分析光學系統(tǒng)，包括照明光路、瞳孔定位光路和主光路，其特征在于: 所述照明光路包括照明光源(I)，所述照明光源(I)發(fā)出的照明光依次經過準直透鏡(2)、透鏡一 (3)、視場光闌(4)、透鏡二(5)和孔徑光闌(6)后通過分光片一(7)耦合進主光路； 所述瞳孔定位光路包括瞳孔照明燈(25)、反射鏡四(26)和瞳孔相機(27)，瞳孔照明燈(25)發(fā)出的光波通過分色片(18)耦合進主光路，分色片(18)反射照明光源(I)的光波進入瞳孔相機(27); 所述主光路包括波前校正器(11)和波前探測器(22)，照明光源(I)發(fā)出的照明光經分光片一(I)耦合進主光路后，依次經過透鏡三(8)、分光片二(9)、透鏡四(10)、波前校正器(11)、反射鏡一(12)、透鏡五(13)、反射鏡二(14)、反射鏡三(15)和透鏡六(17)到達人眼瞳孔(20)處并在人眼眼底(19)成像，從人眼眼底(19)反射出的光波依次通過透鏡六(17)、反射鏡三(I 5)、反射鏡二(14)、透鏡五(I 3)、反射鏡一(12)、波前校正器(11)、透鏡四(10)和分光片二 (9)，分光片二 (9)將反射光波分成兩束，其中一束經過透鏡七(21)進入波前探測器(22)，另外一束經過透鏡三(8)和成像透鏡(23)進入成像相機(24)，所述成像相機(24)、波前探測器(22)和波前校正器(11)電連接有計算機(28)。2.如權利要求1所述的帶有像差探測與補償的客觀視覺質量分析光學系統(tǒng)，其特征在于:所述透鏡三(8)與透鏡四(10)、透鏡五(13)與透鏡六(17)、透鏡四(10)與透鏡七(21)均為共軛透鏡組。3.如權利要求2所述的帶有像差探測與補償的客觀視覺質量分析光學系統(tǒng)，其特征在于:所述波前校正器(11)、波前探測器(22)、人眼瞳孔(20)和孔徑光闌(6)保持共軛。4.如權利要求3所述的帶有像差探測與補償的客觀視覺質量分析光學系統(tǒng)，其特征在于:所述人眼眼底(19)、成像相機(24)和視場光闌(4)保持共軛。5.如權利要求1所述的帶有像差探測與補償的客觀視覺質量分析光學系統(tǒng)，其特征在于:所述波前探測器(22)是哈特曼探測器，所述波前校正器(11)是變形鏡、微機電系統(tǒng)或液晶空間光調制器中的一種。6.如權利要求1至5任一所述的帶有像差探測與補償的客觀視覺質量分析光學系統(tǒng)，其特征在于:所述照明光源(I)的波長短于瞳孔照明燈(25)的波長。7.如權利要求6所述的帶有像差探測與補償的客觀視覺質量分析光學系統(tǒng)，其特征在于:所述照明光源(I)選用超發(fā)光二極管或者激光，所述瞳孔照明燈(25)選用紅外發(fā)光二極管。8.如權利要求6所述的帶有像差探測與補償的客觀視覺質量分析光學系統(tǒng)，其特征在于:所述視場光闌(4)位置處設置有小孔濾波器或聲光調制器。
【專利摘要】本發(fā)明涉及帶有像差探測與補償的客觀視覺質量分析光學系統(tǒng)，用于檢查、測試眼睛，屬于光學儀器技術領域，包括照明光路、瞳孔定位光路和主光路，通過將波前探測器與點光源成像系統(tǒng)結合，同時加入波前校正器用于實時補償人眼像差，實現既可評價人眼整體視覺質量，又可單獨探測人眼像差、評價除人眼像差以外的其他因素影響下的視覺質量，還可進行術前模擬評價角膜屈光手術之后的視覺質量。
【IPC分類】A61B3/12, A61B3/14, G02B27/10
【公開號】CN105534474
【申請?zhí)枴緾N201610083729
【發(fā)明人】劉瑞雪, 吳曉萌
【申請人】劉瑞雪
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年2月5日