一种全自动人眼视光检查装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种全自动人眼视光检查装置，由光路组件及三维运动平台构成，所述的光路组件固定于三维运动平台的上端，通过三维运动平台在X、Y、Z三个方向上的运动完成与人眼的对准，所述的光路组件由屈光测量系统、曲率测量系统及自动对焦系统构成，所述的屈光测量系统用于对人眼的屈光度进行测量；所述的曲率测量系统用于对人眼角膜的曲率进行测量；所述的自动对焦系统用于对人眼进行定位。本发明专利技术还涉及一种全自动人眼视光检查方法。本发明专利技术能够以非接触方式自动测量人眼屈光度、角膜曲率、瞳孔直径等视光学参数，方便操作、效率高，是一种具有较高创新性的装置和方法。有较高创新性的装置和方法。有较高创新性的装置和方法。

【技术实现步骤摘要】
一种全自动人眼视光检查装置和方法


[0001]本专利技术属于眼视光学
，涉及的是一种以近红外光源作为测量光源，通过光学镜头和相机对人眼视光功能进行综合检查的装置，尤其是一种全自动人眼视光检查装置和方法。

技术介绍

[0002]近视屈光不正被列为世界三大眼疾之一，我国是近视大国，近视人数已近4亿，其中青少年约2.7亿。2018年，我国学生近视发病率居世界第二，近视人数世界第一。因此，教育部与国家卫生健康委员会拟将儿童青少年近视防控工作、总体近视率和体质健康状况纳入政府绩效考核指标。为更好的进行近视防控，需要加强近视筛查频率，做到早发现早干预。国家有关部门也出台了相关政策和指导意见，要求中小学每半年为学生进行一次屈光度检查，有条件的每季度进行一次，并建立视光健康档案。由于我国人口基数庞大，生育率相对发达国家也相对较高。因此，针对儿童及青少年的屈光筛查工作量巨大。
[0003]目前市场中的验光设备一般应用场景为医院、视光中心、眼镜店等场所。设备操作由医师、验光师等有专业背景的人员完成。但筛查工作主要在学校进行，由老师进行操作。这就要求设备的操作要简化，自动化程度高。
[0004]专利CN104095610B实现了一种人眼屈光度和角膜曲率的测量装置。该专利技术需要手动对准，对操作要求较高，测量耗时较多，难以满足大规模屈光筛查的需求。为应对大规模屈光筛查场景，急需一款测量速度快、操作简便、高效、自动化程度高的产品。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种测量速度快、自动测量双眼屈光度、角膜曲率、瞳孔直径等多种生物学参数的全自动人眼视光检查装置和方法。
[0006]本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
[0007]一种全自动人眼视光检查装置，由光路组件及三维运动平台构成，所述的光路组件固定于三维运动平台的上端，通过三维运动平台在X、Y、Z三个方向上的运动完成与人眼的对准，其特征在于：所述的光路组件由屈光测量系统、曲率测量系统及自动对焦系统构成，所述的屈光测量系统用于对人眼的屈光度进行测量；所述的曲率测量系统用于对人眼角膜的曲率进行测量；所述的自动对焦系统用于对人眼进行定位。
[0008]而且，所述的屈光测量系统由投射光路、屈光测量光路及雾视光路构成，
[0009]所述的投射光路由屈光测量光源、聚光镜、中孔反射镜、屈光接目镜及分光镜构成，在屈光测量光源的前方设置有聚光镜，聚光镜将收集的光线投射到其前方的中孔反射镜上，中孔反射镜依次通过其前方设置屈光接目镜及分光镜将光线投射在眼底，形成一个汇聚的光斑；
[0010]所述的屈光测量光路由分光镜、屈光接目镜、中孔反射镜、环形光阑、锥形镜、屈光测量物镜及屈光测量相机构成，所述分光镜将眼底汇聚的光斑反射到其后方的屈光接目镜
上，屈光接目镜依次经中孔反射镜、环形光阑、锥形镜及屈光测量物镜在屈光测量相机上形成一个光环，通过对光环形态的分析，得到被测人眼的屈光度信息；
[0011]所述的雾视光路用于在屈光测量时引导人眼晶体放松，从而消除人眼晶体调节对测量结果的影响，其由视标、屈光补偿镜、中继镜、二向色镜、曲率接目镜及分光镜组成。
[0012]而且，所述屈光测量光源为近红外波段非相干光源，中心波长范围为700nm～1100nm；
[0013]所述聚光镜为光学透镜，用于收集并会聚屈光测量光源所发出的光线，其焦距范围为10mm～50mm；
[0014]所述中孔反射镜为中央带孔的平面反射镜，中央小孔直径范围0.5
‑
2.5mm，用于投射光路时，其作用是将屈光测量光源发出的光线投射到眼底形成光斑；用于屈光测量光路时，其作用是反射从眼底反射回的光线进入屈光测量相机；
[0015]所述屈光接目镜为光学透镜，焦距范围为30mm～100mm；用于投射光路时，其作用是将屈光测量光源发出的光线投射在眼底，形成一个会聚的光斑；用于屈光测量光路时，其作用是收集在眼底会聚光斑处由人眼反射回的光线，用于屈光度的测量；
[0016]所述分光镜为光学透反镜，可按波段选择透过或反射光线，是多个光路的共用光学元件，其作用是在反射屈光测量光源所属的近红外波段的光线的同时，透过曲率测量光源所属的近红外波段的光线以及雾视视标所属的可见光波段的光线。
[0017]而且，所述屈光接目镜在光轴上偏转设置，该偏转角度为3
°
～10
°
。
[0018]而且，所述环形光阑为光学元件，其上有一个圆环形区域可以透过光线，其它区域会阻拦光线，其在光轴上的位置与人眼角膜光学共轭；
[0019]所述锥形镜为光学透镜，其表面为一个圆锥面，锥面与平面夹角3
°
～10
°
；
[0020]所述屈光测量物镜为光学透镜，用于保证屈光测量光路的像平面位于屈光测量相机上；
[0021]所述屈光测量相机为CCD或CMOS相机，感光面积不大于1英寸，分辨率不低于30万像素，位于屈光测量光路的像平面上，形成图像，用于后期分析。
[0022]而且，所述的曲率测量系统由曲率照明模组及曲率测量光路构成，
[0023]所述的曲率照明模组由照明灯板、近红外波段LED光源及两个对焦光源构成，在所述的照明灯板上设置有一个或多个同心圆环，该同心圆环由若干个间隔均布的近红外波段的LED光源构成，所述的两个对焦光源在照明灯板的两侧对称设置，且各对焦光源与照明灯板的夹角为20
°
～70
°
；
[0024]所述的曲率测量光路由分光镜、曲率接目镜、二向色镜、曲率测量物镜及曲率测量相机构成，在所述曲率照明模组的后方设置有分光镜，分光镜将人眼角膜反射回的近红外波段的光线透过，并在曲率接目镜上进行收集，通过二向色镜将光线反射到曲率测量物镜上，曲率测量物镜用于保证曲率测量光路的像平面位于曲率测量相机上，并使像大小与曲率测量相机的感光面积相匹配。
[0025]而且，所述近红外波段LED光源的中心波长为700nm～1100nm；
[0026]所述对焦光源为近红外波段准直光源，其中心波长与近红外波段LED光源相同或相近；
[0027]所述曲率接目镜为光学透镜，焦距范围50mm～160mm；
[0028]所述二向色镜为光学透反镜，用于透过雾视光路中视标发出的可见光光线，并反射用于曲率测量的近红外光线；
[0029]所述曲率测量物镜为光学透镜，用于保证曲率测量光路的像平面位于曲率测量相机上，并使像大小与曲率测量相机的感光面积相匹配；
[0030]所述曲率测量相机为CCD或CMOS相机，感光面积不大于1英寸，分辨率不低于30万像素，位于曲率测量光路的像平面上，形成图像，用于后期分析。
[0031]而且，所述的自动对焦系统由两组成像模组构成，该两个成像模组呈一定夹角对称分布在曲率照明模组的两侧，其夹角范围为20
°
～70
°...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全自动人眼视光检查装置，由光路组件及三维运动平台构成，所述的光路组件固定于三维运动平台的上端，通过三维运动平台在X、Y、Z三个方向上的运动完成与眼睛(12)的对准，其特征在于：所述的光路组件由屈光测量系统、曲率测量系统及自动对焦系统构成，所述的屈光测量系统用于对人眼的屈光度进行测量；所述的曲率测量系统用于对人眼角膜的曲率进行测量；所述的自动对焦系统用于对人眼进行定位；所述的屈光测量系统由投射光路、屈光测量光路及雾视光路构成，所述的投射光路由屈光测量光源(1)、聚光镜(2)、中孔反射镜(3)、屈光接目镜(7)及分光镜(13)构成，在屈光测量光源(1)的前方设置有聚光镜(2)，聚光镜(2)将收集的光线投射到其前方的中孔反射镜(3)上，中孔反射镜(3)依次通过其前方设置屈光接目镜(7)及分光镜(13)将光线投射在眼底，形成一个汇聚的光斑；所述的屈光测量光路由分光镜(13)、屈光接目镜(7)、中孔反射镜(3)、环形光阑(23)、锥形镜(6)、屈光测量物镜(5)及屈光测量相机(4)构成，所述分光镜(13)将眼底汇聚的光斑反射到其后方的屈光接目镜(7)上，屈光接目镜(7)依次经中孔反射镜(3)、环形光阑(23)、锥形镜(6)及屈光测量物镜(5)在屈光测量相机(4)上形成一个光环，通过对光环形态的分析，得到被测人眼的屈光度信息；所述的雾视光路用于在屈光测量时引导人眼晶体放松，从而消除人眼晶体调节对测量结果的影响，其由视标(18)、屈光补偿镜(17)、中继镜(16)、二向色镜(15)、曲率接目镜(14)及分光镜(13)组成。2.根据权利要求1所述的一种全自动人眼视光检查装置，其特征在于：所述屈光测量光源(1)为近红外波段非相干光源，中心波长范围为700nm～1100nm；所述聚光镜(2)为光学透镜，用于收集并会聚屈光测量光源(1)所发出的光线，其焦距范围为10mm～50mm；所述中孔反射镜(3)为中央带孔的平面反射镜，中央小孔直径范围0.5
‑
2.5mm，用于投射光路时，其作用是将屈光测量光源(1)发出的光线投射到眼底形成光斑；用于屈光测量光路时，其作用是反射从眼底反射回的光线进入屈光测量相机(4)；所述屈光接目镜(7)为光学透镜，焦距范围为30mm～100mm；用于投射光路时，其作用是将曲率测量光源发出的光线投射在眼底，形成一个会聚的光斑；用于曲率测量光路时，其作用是收集在眼底会聚光斑处由人眼反射回的光线，用于屈光度的测量；所述分光镜(13)为光学透反镜，可按波段选择透过或反射光线，是多个光路的共用光学元件，其作用是在反射屈光测量光源(1)所属的近红外波段的光线的同时，透过曲率测量光源所属的近红外波段的光线以及雾视视标所属的可见光波段的光线。3.根据权利要求1所述的一种全自动人眼视光检查装置，其特征在于：所述屈光接目镜(7)在光轴上偏转设置，偏转角度为3
°
～10
°
。4.根据权利要求1所述的一种全自动人眼视光检查装置，其特征在于：所述环形光阑(23)为光学元件，其上有一个圆环形区域可以透过光线，其它区域会阻拦光线，其在光轴上的位置与人眼角膜光学共轭；所述锥形镜(6)为光学透镜，其表面为一个圆锥面，锥面与平面夹角3
°
～10
°
；所述屈光测量物镜(5)为光学透镜，用于保证屈光测量光路的像平面位于屈光测量相机(4)上；
所述屈光测量相机(4)为CCD或CMOS相机，感光面积不大于1英寸，分辨率不低于30万像素，位于屈光测量光路的像平面上，形成图像，用于后期分析。5.根据权利要求1所述的一种全自动人眼视光检查装置，其特征在于：所述的曲率测量系统由曲率照明模组(11)及曲率测量光路构成，所述的曲率照明模组(11)由照明灯板、近红外波段LED光源及两个对...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐岳，孟庆宾，黄贵军，张锟，王雪乔，
申请(专利权)人：天津市索维电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：