视力偏差检测装置的制作方法

专利名称：视力偏差检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测装置，尤其涉及一种视力检测装置。
背景技术：
视力测量系统为医疗从业人员提供一种简单方便的方式来筛查一些视力问题，例如近视和远视，散光(不对称聚焦)，及两眼屈光不等(双眼之间的屈光力不等)。此类系统的使用便捷也使其成为在医院或院外环境下筛查婴儿或残疾病人视力的理想选择。
发明内容本实用新型的目的是提供一种视力偏差检测装置，用于准确、方便地检测视力偏差。—方面，一用于确定屈光眼像差的第一装置，包括:一壳体；一光源，设置于所述壳体内并设置为沿一光学轴线向一病人的一只眼睛内发射一束光线，所述光线在所述眼睛后部形成一第二光源，以产生一来自所述眼睛的一向外波前的返回光路径；一电子传感器，设置于所述壳体内并沿着所述返回光路径，该电子传感器包括一光检测表面；一第一透镜和一第二透镜，都沿所述返回光路径设置于所述壳体内，其中所述第一透镜包括一约为150毫米的第一焦距，且所述第二透镜包括一约为88.9毫米的第二焦距，并且其中所述第一和第二透镜分开一约为238.9毫米的距离；一光学阵列，设置于所述电子传感器和第一和第二透镜之间，该第一和第二透镜沿所述返回光路径设置在所述壳体内，其中所述光学阵列包括若干个小透镜，设置在将部分波前聚焦至所述光检测表面上的位置，并且其中所述电子传感器设置为用于检测照射在所述光检测表面的聚焦位置的偏差，以确定所述波前的像差；及一观察器，设置于所述壳体内且设置为使所述眼睛与所述光学轴线成一直线。上述观察器包括一瞄准系统，所述瞄准系统包括一校准图案和一投射系统。上述投射系统设置为沿所述观察轴投射所述校准图案至所述眼睛后部上。上述电子传感器设置在距所述光学阵列约8毫米处。上述视力偏差检测装置，还包括一分光镜，设置为沿所述返回光路径相对于所述光学轴线反射至少一部分光线。上述光源包括一调节系统，设置为聚焦光线至所述眼睛后部上。另一方面，一种测量眼睛屈光不正的方法，包括:发射一束光至人的一只眼睛内，所述光束产生一第二光源并沿一返回光路径形成一来自所述眼睛的波前；通过一第一透镜和一第二透镜将所述波前引向一光学阵列上，该光学阵列具有一套平面设置的小透镜元件，其中所述第一透镜包括一约为150毫米的第一焦距，且第二透镜包括一约为88.9毫米的第二焦距，并且其中所述第一和第二透镜分开一约为238.9毫米的距离；波前穿过所述小透镜元件后的增长部分聚焦至一成像基底上；并通过测量在成像基底上波前增长部分的偏差来测量眼睛的屈光不正。再一方面，一用于确定屈光眼像差的第二装置，包括:一壳体；一激光二极管，设置于所述壳体内并设置为沿一光学轴线向一病人的一只眼睛内发射一光束，所述光束具有一约为750纳米至850纳米的波长，且在所述眼睛后部形成一第二光源，以产生一来自所述眼睛的一向外波前的返回光路径；一电子传感器，设置于所述壳体内并沿着所述返回光路径，该电子传感器包括一光检测表面；一第一透镜和一第二透镜，都沿所述返回光路径设置于所述壳体内，其中所述第一透镜包括一约为150毫米的第一焦距，且第二透镜包括一约为88.9毫米的第二焦距，并且其中所述第一和第二透镜分开一约为238.9毫米的距离；一光学阵列，设置于所述电子传感器和所述第一和第二透镜之间，该第一和第二透镜沿所述返回光路径设置在所述壳体内，其中所述光学阵列包括若干个小透镜，设置在将部分波前聚焦至所述光检测表面上的位置，并且其中所述电子传感器设置为用于检测照射在所述光检测表面的聚焦位置的偏差，以确定所述波前的像差；一超声波传感器，设置于所述壳体上，该超声波传感器设置为产生基于所述壳体和眼睛之间的距离的至少一个可听信号；一观察器，设置于所述壳体内，且设置为使所述眼睛与所述光学轴线成一直线，其中所述观察器进一步地沿一观察轴设置，该观察轴设置为相对于所述光学轴线成一倾斜角度；及一显示器，设置为显示所述光检测表面的测量数据；一假眼，包括一透镜和一牛皮纸，其中在所述透镜和所述牛皮纸之间具有一可调节空间，用于校准所述装置。眼睛可测量屈光度的范围约为-10 +10度。本实用新型所述的视力偏差检测装置，可以便捷、准确地检测视力偏差，此外还可实现调节校准。本概述以一种简单的形式介绍了发明构思的一种选择方案，其将在下面的详细描述中进行进一步的介绍。本概述并非用于限定要求保护的主题的范围。更确切地说，所要求保护的主题是由本公开文本中的权利要求所表达的语言来限定的。

图1为显示分别从一正常眼睛和一异常眼睛离开所产生的波前之间的区别的示意图。图2为根据本公开文本中的一实施例的一屈光不正测试系统的简易图。图3为图2所示系统的所述微光学阵列的部分示意图。图4为图2所述屈光不正测试系统的代表型框图。图5为图4所示的所述系统的所述照明部分的一光线轨迹示意图。图6为图4所示的所述系统的所述测量部分的一光线轨迹示意图。图7为图4所示的所述系统中展开的观察部分的一光线轨迹示意图。图8为根据本公开文本中的一实施例所述的屈光不正测试系统的部分内部视图。图9为根据本公开文本中的另一实施例所述的屈光不正测试装置的部分内部视图。图10为图8所述的屈光不正测试系统的部分侧视图。图11为图8所述的系统的折射观察部分的部分光线轨迹示意图。图12为用于校准一屈光不正测试系统的一实例系统。图13为图12所述的系统的另一视图。图14为用于校准一屈光不正测试系统的另一实例系统。图15为图14所述的系统的另一视图。
具体实施方式
总体而言，本公开文本是针对用于确定屈光眼像差的系统及方法。在一具体实施例中，一光学装置包括一具有一约为150毫米有效焦距(ELF)的第一共轭透镜和一具有一约为88.9毫米有效焦距(ELF)的第二共轭透镜，所述第一共轭透镜和第二共轭透镜都沿一返回光路径设置于一壳体内。所述第一和第二共轭透镜分开一约为238.9毫米的距离。该实例装置有利于使眼睛的可测屈光度范围大约在-10 +10度之间。尽管并不局限于此，但通过提供下列实施例的详述将对本公开文本的不同方面有充分的理解。为了 了解背景技术，首先参阅图1。当一束光线发射到人的一只眼睛中，该束光通过眼睛被聚焦到眼睛后部上并通过视网膜发散性地反射。这些向外光束或多或少地被聚焦并形成所述光线的第二光源11，该第二光源离开眼睛并产生一波前，如图1所示。在此，一第二光源被称为由所述光学设备在眼睛后部上产生的所述光源的镜像或坐标点(如有使用)。一正常眼睛10的波前12，即眼睛实质上没有屈光不正，由一组实质上向外的平行光线界定，并由此形成一平面波前。另一方面，由一异常眼睛16产生的波前18由一系列向外的非平行光线界定，产生与理想平面形状有偏差的一波前。参见图2，根据本申请，该简易图示出了一屈光不正测量系统30。更详细的描述如下，但概括来说，一实质上平行的光束32沿一光学轴线穿过一分光镜34，该平行光束然后指向人的眼睛。平行光束32在眼睛16的后部上被聚焦为一第二光源11，从而产生所述波前18，如图1所示，沿一返回光路径离开眼睛。根据一优选设置，所述光束32能被调节，例如，光束汇聚或发散以为儿童调节焦点。一对共轭透镜36，38，在下面进行更具体的描述，将光束引向一微光学阵列20，所产生的波前18的每一增长的部分实质上被聚焦至一成像基底24上。图3显示了微光学阵列20包括若干个以平面形式排列的小透镜22。每一个小透镜22均匀地与另一小透镜分开一 P长度距离，以下称为一长度。来自所产生的波前18的光线，如图1所示，进入所述微光学阵列20，通过所述小透镜22聚焦到一成像基底24上或其他检测表面上，优选地，成像基底或其他检测表面设置于距所述小透镜元件一适当的距离F处。波前18的增长部分，如图1所示，穿过足够数量的小透镜22然后聚焦在一成像基底24上，所述增长的波前相对于一已知零位或“正确”位置的偏差D可以用于计算相对于已知零位或正常屈光值的屈光不正度。这可以被定义为与一平面波前相对应的一“零”点阵列，如图1所示。关于用于评估波前的数学方法实例内容在刊登于美国光学协会杂志(Journalof the Optical Society of America) 1980 年第 70 卷 998 页至 1006 页，作者为 W.H.索思韦尔(W.H.Southwe 11)，名称为“通过波前斜率测量值评估波前的方法”(Wave-frontestimation from wave-front slop measurements)及干丨J登于美国光学协会杂志(Journalof the Optical Society of America) 1994 年第 11 卷 1949 页至 1957 页,作者为梁俊中(Junzhong Liang),伯恩哈德.格林(Bernhard Grimm),斯蒂芬.戈尔兹(Stefan Goelz)和约瑟夫F.比勒(Josef F.Bille)，名称为“利用哈特曼-夏克波前传感器客观测量人眼波偏差的方法” (Objective measurement of wave aberrations of the human eye withthe use of a Hartmann-Shack wave-front sensor)的文献中详细描述过，上述两篇期刊文献在本说明书中全文引用。参阅图4，在此描述根据本申请所述的装置的框图，其包括一壳体40，该壳体具有用来容纳所述系统30的一内部尺寸，如图2所示，特别地，具有三个主要部件，即一照明部件42，一测量部件44及一显示与一观察眼48有关的观察部件46。每一部件的一具体实施例在下面的图5至图7中示出，用于在所述装置的壳体内的应用，在图8及图9中显示得更为详细。本申请的一重要特征是所述装置的壳体40能设置在距病人的眼睛16的一合适的工作距离WD处以便于操作。根据一实施例，一约为40cm的工作距离是合适的。在描述采用所述部件的结构实施例之前，先描述每一所述部件42，44，46。首先，参阅图5，图5示出了所述照明部件42的示意图，其目的是聚焦一束光线到所述眼睛16的后部上，即至一病人的视网膜上。根据本实施例，优选采用一激光二极管50作为一光源，其与紧邻设置的一平凹透镜片56和一平凸透镜片54共同发射单色光，所述元件被设置成一直线以产生一束实质上平行的光线58，其沿所述光学轴线52射到人的眼睛里，所述光被聚焦到眼睛后部上，如之前图1所示。更具体地，并根据本实施例，所述平凸透镜片54和平凹透镜片56分别具有约为25mm和_50mm的有效焦距，最后经过紧邻设置的一孔55以产生一实质上平行的光束，该光束的直径约为2.5mm。所述激光二极管50发射一波长约为780纳米的近红外光线，从而使装置不受瞳孔限制。可选地，一卤素(或其他宽带)的光源(未示出)能以充分的滤光取代。也可以以其他透镜系统替代在本申请中所描述的系统；例如，一具有一 60_有效焦距的单透镜能代替本实施例中的所述一对透镜。通过改变所述平凸透镜片54和平凹透镜片56之间的距离，能够小幅度地发散或汇聚所述发射光束。这样的变化将分别在轻微近视或轻微远视的眼睛后部形成一最佳聚焦。光线的调节能为一目标人群可能的屈光度范围以优化所述系统。如图7所示，示出了所述观察部件46的主要光学组件的示意图，观察部件使观察眼48与所述照明部件42的光学轴线52成一直线，如图5所示。本实施例中所述观察部件46的光学器件包括一与一平凸透镜片64相邻设置的一平凹透镜片62。根据所示一实施例，所述第一透镜片62具有一 -8mm的有效焦距，而第二透镜片64具有一 22_的有效焦距。然而，显而易见地，这些参数也可以简单地变化。所述装置的结构视图在图8中更清楚地示出，未真实示出的所述观察部件46设置在图5所述的平行光线58的一侧或上面(根据本实施例大约8°左右)。在下面进行更完整的描述，一准直导向器或校准图案，诸如一十字光标(未显示)通过一观察视窗89瞄准，该观察视窗与一观察口(未显示)成一直线并沿一观察轴66，该观察轴相对于所述光学轴线52是倾斜的。可选地，所述观察部件46可包括一目镜(未显示)和一放大光学器件(未显不)。[0045]现参阅图6，所述测量部件44包括若干个组件，其用于沿来自眼睛16的一返回光路径70引导所产生的波前18，如图1所示。一对固定的共轭透镜36，38沿所述返回光路径70设置在人的眼睛和微光学阵列20之间。其目的将在下面做更详细的描述，优选地，该对共轭透镜分开的间距基本上等于各个透镜的焦距之和，优选地，各透镜的焦距不相等。根据一实施例，所述第一共轭透镜36为一具有一约为150mm焦距的平凸元件，且所述第二共轭透镜38同样为一具有一约为63mm焦距的平凸元件，因此第一共轭透镜和第二共轭透镜之间的总距离约为213mm。在另一实施例中，所述第一共轭透镜36为一具有一约为150mm焦距的平凸元件，且所述第二共轭透镜38同样为一具有一约为88.9mm焦距的平凸元件，故第一共轭透镜和第二共轭透镜之间的总距离约为238.9mm。在本实施例中，所述第一共轭透镜36是一爱特蒙特光学公司(Edmund Optics Inc.)，型号为NT32-864的透镜，所述第二共轭透镜38是一 JML光学实业公司(JML Optical Industries, Inc.)，型号为CBX10659的透镜。其他透镜是可能的。进一步地，所述微光学阵列20沿第二共轭透镜38的返回光路径70设置在距第二共轭透镜38约17mm处。一电子传感器74,如一电荷稱合设备((XD)或其他具有一成像基底24的成像传感器，该电子传感器设置在距所述微光学阵列一预设距离的位置。根据一实施例，所述电子传感器74是索尼ICX084AL (Sony ICX084AL)，而其他的电子成像传感器可以替换，比如松下GP-MS-112 (Panasonic GP-MS-112)，具有CCD或CMOS结构的黑白摄像机，或其它的电子传感器，只要具有在本技术领域公知的合适的处理电路，在此不需要进一步详述。参阅图3和图6，根据一实施例，所述微光学阵列20，如由美国马萨诸塞州波士顿市的适应光学公司(Adaptive Optics Inc)生产并出售的，包括以一平面位置关系设置的一小透镜22的矩阵，该平面的位置与所述返回光路径70相互垂直。根据一实施例，所述小透镜22都具有一约为8mm的有效焦距，且相互分开一约为0.50mm的距离。很明显地，每一项参数可以适当地变化，例如，分开距离范围约为0.25mm至2mm是合适的。如之前所述，所述产生的波前18的增长部分，如图1所示，实质上，被聚焦到所述电子传感器74的一成像基底24上，该成像基底相对于所述返回光路径70垂直设置并距所述微光学阵列20的小透镜22预设距离F处。优选地，并根据本实施例，微光学阵列20和电子传感器74的成像基底24之间的距离F约为8mm，该长度为所述小透镜22的焦距。概括来说，照在所述成像基底24上的光由所述电子传感器74以常规的方式进行检测。在电子传感器74上形成的图像由点矩阵组成，每个点代表小透镜22中的每个小透镜。这些点由设置在距微光学阵列20距离F处的成像基底24捕捉。如图3所示，计算每个点的形心之间的距离D，用于确定形成点矩阵的所述波前18的屈光力，如图3所示。该屈光力由具有映射功能的共轭透镜进行校正以在眼睛上添加屈光力。由所述小透镜所检测的光学力不同于被测眼睛的光学力。因此，检测人员需要将从微光学阵列的屈光度读数换算为病人眼睛的屈光度。这一屈光不正通过一附带的液晶显示器(LCD)76报告给本装置的使用者，如图6结构性地示出。使用泽尼克多项式评估产生的波前的原则，在美国光学协会杂志(Journal of the Optical Society of America)第 69 卷第 7 号由库巴切尼(Cubalchini )写的一篇文章中予以描述，该期刊文献在本说明书中全文引用。现参阅图8，在此对上述装置的一具体实施例进行描述，上述装置使用图5中的所述部件42，图6中的所述部件44，图7中的所述部件46。该装置只示出了安装在一支承板78上的部分部件，该支承板容置于所述壳体40内，如图4所示，仅部分显示是为了能清楚描述本实施例。之前在图5至图7中所述基本组件在这里用到，但是将所述返回光路径70折射用来最大可能地将所有部件置于一便携尺寸的壳体内。所述支承板78把在此描述的每一个组件保持在一相互固定的位置。如图5所示，所述激光二极管50与合适的照明光学器件一起置于一照明壳体79内，例如前面对图5的描述，所述照明输出信号穿过一分光镜34进行传输从而沿一光学轴线52发射一束实质上平行的光线。—相邻壳体83包括一发光二极管(LED) 84和一孔87,用来从背面照射 h字光标或其他方便形成的校准图案(未显示)，所述图案置于所述观察系统内并使用一折射镜88投射，且一观察视窗89沿所述观察轴66设置并与所述观察眼48成一直线。所述观察部件46意在为医务从业人员提供一使所述设备与病人的瞳孔成一直线的方案。所述校准图案(未显示)通过一侧列透镜(未显示)及所述折射镜88投射在所述观察视窗89上，这样使所述图案出现在与病人眼睛相同的工作距离处。根据本实施例，所述工作距离WD大约为40cm。整个观察部件46偏离所述光学轴线52设置。所述观察部件46相对于所述照明部件42的倾斜位置将所述观察和照明测量路径分离，与需要两个或两个以上分光镜的同轴设计相反。由于相对较长的工作距离，所述倾斜位置基本上不影响病人的瞳孔与所述装置的光学轴线成一直线的功能。根据本实施例，所述主分光镜34相对于所述激光二极管50设置，如图5所示，从而相对于所述照明/测试轴以45度角设置，以引导来自人的眼睛的光线沿垂直于返回光路径70至第一共轭透镜36，该第一共轭透镜以一常规方式安装到支承板78上并与一对折射镜80，82对齐，同时该对折射镜之间也对齐，用以折射所述返回光路径，使该装置的设置方便紧凑。所述第二共轭透镜38设置于所述第二折射镜82和所述微光学阵列20之间，微光学阵列与所述电子传感器74 一起设置于一竖直板85上，竖直板与所述照明部件的支撑件86及所述观察部件46的发光二极管发生器壳体83相连。因此，所述返回光路径70从眼睛16中离开，如图2所示，并穿过一现有开口 81再次进入所述装置。所述光线经由所述分光镜34发生偏转，然后被引导穿过所述第一共轭透镜36，并由所述折射镜80，82折射，穿过所述壳体40的内部，最终到达所述第二共轭透镜38。根据本实施例，所述共轭透镜36，38分开一距离，该距离为各个透镜的焦距之和。如上述记载并根据一实施例，所述第一共轭透镜36具有一约为150mm的有效焦距，且第二共轭透镜38具有一约为63mm的有效焦距。因此，在所述第一和第二共轭透镜36，38之间的总折射距离约为213mm。在另一实施例中，所述第一共轭透镜36为一具有一约为150mm焦距的平凸元件，且所述第二共轭透镜38同样为一具有一约为88.9mm焦距的平凸元件，故在第一共轭透镜和第二共轭透镜之间总距离为238.9mm。其他的实施例是可能的。例如，可以领会，根据期望选择并调整图8的装置中的第一共轭透镜36，第二共轭透镜38，第一折射镜80和第二折射镜82以获得期望的距离(如238.9mm)。在本实施例中，如图8所示装置中的一个或多个组件可能需要进行调整和/或移除。例如，现参阅图10和图11，其示出了图8所述的装置及该装置中包含的各个元件。更具体地，图10示出了图8所述的装置的一侧面图，而图11示出了调整所述第一共轭透镜36,第二共轭透镜38,第一折射镜80和第二折射镜82以从原来一约为213mm的间距达到一约为238.9mm的预期间距。在本实施例中，所述第一共轭透镜36 (称为Fl和F1’)最多能向上移动约6.0mm(O < c < 6mm);但是减震器91的位置必须改变。所述第二共轭透镜38 (称为F2和F2’ )最多能向上移动11.4mm (O < a < 11.4mm);但是要保持“A=17mm”不变,则所述电子传感器74应移动同样的距离。所述第一折射镜80 (称为Ml)最多能向下移动5.0mm (O < b< 5.0_)，但是螺栓93的位置应移动至另一位置；否则光束可能会被阻挡。所述第二折射镜82 (称为M2)也最多能向下移动5.0mm (O < b < 5.0mm)。其他调整也同样需要。现在再参阅图8，为确保在所述第一共轭透镜36和所述眼睛16之间设立合适的工作距离(根据本实施例，该工作距离为40cm)，包括一超声波距离测量设备98，当所述装置位于合适位置时，该超声波距离测量设备发出一可听信号。可选地，距离测量或测远装置，例如但不限于，飞行时间，相位检测(例如超声波、射频、红外)，三角测量，或汇聚投影能用于引导使用者将所述设备定位在合适的工作距离。这些距离也可以通过所述电子传感器或微处理器(未显示)获取并在计算屈光不正时计入，以提高测量的准确性。此外，所述装置还包括使病人视线固定以保证病人的注意力引向所述开口 81。根据一实施例，一系列闪烁的发光二极管90与所述开口 81相邻设置。在另一实施例中，一信号发生器(未显示)能发出一音频提示以引导病人的视线朝向所述开口 81。使用时，通过观察视窗89利用所述校准图案(未显示)观察所述眼睛16用来瞄准所述装置，保证所述照明部件42的同轴度。接着由所述激光二极管50发射光线，如图5所示，穿过所述照明透镜系统，以一实质上平行的光束进入所述眼睛16，如图1所示。然后该返回光线以一典型波前18的形式产生，引导该波前穿过一对共轭透镜36，38，以及所述分光镜34，该对共轭透镜和分光镜都沿所述返回光路径70与所述微光学阵列20成一直线。由于所述电子传感器74依赖于自零位开始的D偏差，故测得的波前点必须与其零点相匹配。能够标记所述微光学阵列20的中心小透镜(或其他关键位置)以简化微光学阵列的标记，原因在于实际上仅有部分所述阵列与所述生成波前18发生碰撞，如图1所示。标记可以通过几种不同方法完成，例如通过移除或暗化中心或其他小透镜，或通过惯用手段对若干小透镜进行彩色编码，如利用一滤镜等。可选地，所述微光学阵列20的标记也能通过闪动至少一小透镜图像来进行，利用一液晶显示器(IXD)或其他公知方式，如用一发光二极管(LED)或一测试靶替代所述小透镜，这将使所述微光学阵列20的图像能容易地与一校准图像相关联。上述系统布局的变化能够很容易想到，用以折射所述返回光路径或照明光路径或观察路径以最优化所述壳体40的尺寸。此外，所述装置由设置在所述壳体40内的电池94提供电源。参照图9，在此描述的本申请的另一实施例，其采用相同的光学部件42，44，46，为了方便，在该图中相似部件用同样附图标记标出。根据一实施例，设有一具有一支撑板103的壳体(未显示)，本装置的组件以常规方式连接于该支撑板上。所述系统包括一照明壳体79，其包括一内置激光二极管和合适的光学器件，用于投射一光束，穿过一分光镜34，所述分光镜将所述激光二极管的输出信号引向待测人的眼睛16，如图1所示。在本实施例中，仅一单折射镜106设置在所述第一和第二共轭透镜36，38之间，因而仅折射所述返回路径一次。一取景器部分(未显示)与一抬高的托架108相连，使得所述观察轴相对于光学轴线成一倾斜角度。根据本实施例，所述第二共轭透镜38与一可调节块110相连且包括一间隔装置112，分别与所述微光学阵列和电子传感器相连，前述部件的详细结构与图8所描述的相同。现参阅图12和图13，其显示了用于校准所述装置的一系统100。在该实施例中，使用一已校准的激光光源110。例如，这样一个激光光源110可以是一波长为632纳米的氦-氖激光，优选以一特定波长为中心，如785纳米。其他配置是可能的。所述激光光源110射向一光束扩展器112，该光束扩展器具有透镜114，116。所述光束扩展器112的输出信号依次射向一校准测试仪120。一数码照相机122在一显不器124上显示所述校准测试仪120的输出信号。所述显示器显示了在所述校准测试仪120中形成的干涉条纹。如图13所不,一分光镜132设置于所述激光光源110和所述光束扩展器112之间。在本实施例中，所述分光镜132为一 50/50分光镜，然而其他配置是可能的。还包括一可调节假眼134。在本实施例中，所述假眼134具有一 17_的现有透镜138及一弥漫性视网膜平面(牛皮纸)136，该平面沿所述光轴可向前和向后滑动的。所述假眼134可调节用于模仿人眼的样子，以便所述装置能根据下述方法进行校准。使用所述系统100校准的实例方法包括两个步骤。步骤1，调节所述校准测试仪120的两透镜114，116之间的间距“L”，并在所述显示器124显示一已校准的光束图案时锁定该间距。步骤2，在步骤I中准备好的所述校准测试仪120插入到包括所述分光镜132和所述假眼134的设置中。调节所述假眼透镜138和所述牛皮纸136之间的间距“d”，并在所述显示器124显示一已校准的光束图案时锁定该间距。该间距“d”与所述假眼的后部焦距在所述照明光束的波长上相对应。现参阅图14和图15，显示了用于校准所述装置的另一实例系统200。该系统200包括一中心波长λ为785纳米的已校准激光光源210，和具有透镜222，224的一光束扩展器220。一测量透镜230聚焦所述光线并设置于距一测光仪240 (UDT Instrument的测光仪)距离“d”处，该测光仪的前方有一针孔遮罩。一模拟显示器250与所述测光仪240相连。与所述系统200相关的校准规程包括两个步骤。步骤1，操作人员向前或向后滑动所述测光仪240，改变距离“d”直至显示器报告最大强度信号。该信号与进入所述测量透镜230的光束被精确校准时的设定相对应(即“零”屈光度信号)。然后，该操作人员就此锁定所述测光仪240的位置，即固定距离“d”。步骤2，所述操作人员将一假眼组件215插入所述设置中，该假眼组件包括一扩散器和假眼透镜，并调节两者之间的间距“dl”直到所述信号强度最大。这样设置所述“零”屈光度假眼信号并与标定距离“dl”相对应。接着，所述操作人员改变标定距离“dl”并记录信号强度相应的下降值。信号强度的下降值与所述假眼215自所述“零”屈光度环境离开有关。产生一查阅表使人能够校准所述假眼，即将一给定屈光度值与所述信号强度的下降值关联起来。其他设置及方法能用于校准所述装置。尽管针对结构特征和/或方法步骤已经进行了语言描述，但是仍然理解为所附的权利要求限定的主题不限于上文所描述的具体特征或步骤。恰恰相反，上文所述的具体特征和步骤是作为权利要求实施方式的实例所公开的。
权利要求1.一种视力偏差检测装置，包括: 一壳体; 一光源，设置于所述壳体内并设置为沿一光学轴线向一病人的一只眼睛内发射一束光线，该光线在所述眼睛后部形成一第二光源，以产生一来自所述眼睛的一向外波前的返回光路径； 一电子传感器，设置于所述壳体内并沿着所述返回光路径，该电子传感器包括一光检测表面； 一第一透镜和一第二透镜，都沿所述返回光路径设置于所述壳体内，其中所述第一透镜包括一约为150毫米的第一焦距，且所述第二透镜包括一约为88.9毫米的第二焦距，并且其中所述第一和第二透镜分开一约为238.9毫米的距离； 一光学阵列，设置于所述电子传感器和第一和第二透镜之间，该第一和第二透镜沿所述返回光路径设置在所述壳体内的，其中所述光学阵列包括若干个小透镜，设置在将部分波前聚焦至所述光检测表面上的位置，并且其中所述电子传感器设置为用于检测照射在所述光检测表面的聚焦位置的偏差，以确定所述波前的像差； 及一观察器，设置于所述壳体内且设置为使所述眼睛与所述光学轴线成一直线。
2.如权利要求1所述的视力偏差检测装置，其中所述眼睛可测量屈光度的范围约为-10 +10度。
3.如权利要求1所述的视力偏差检测装置，其中所述光源、电子传感器、光学阵列、第一透镜及第二透镜都固定连接在所述壳体内。
4.如权利要求1所述的视力偏差检测装置，还包括一超声波传感器，设置于所述壳体上，所述超声波传感器设置为产生基于所述壳体和眼睛之间的距离的至少一个可听信号。
5.如权利要求1所述的视力偏差检测装置，其中所述观察器沿一观察轴设置，该观察轴设置为相对于所述光学轴线成一倾斜角度。
6.如权利要求5所述的视力偏差检测装置，其中所述观察器包括一瞄准系统，所述瞄准系统包括一校准图案和一投射系统。
7.如权利要求6所述的视力偏差检测装置，其中所述投射系统设置为沿所述观察轴投射所述校准图案至所述眼睛后部上。
8.如权利要求1所述的视力偏差检测装置，其中所述光源包括一激光二极管。
9.如权利要求8所述的视力偏差检测装置，其中所述激光二极管设置为发射一具有一约为750纳米至850纳米波长的光束。
10.如权利要求1所述的视力偏差检测装置，其中所述若干小透镜的相邻小透镜之间分开一约小于等于2毫米的距离。
11.如权利要求1所述的视力偏差检测装置，还包括一显示器，设置为显示所述光检测表面的测量数据。
12.如权利要求1所述的视力偏差检测装置，其中所述光学阵列设置在距所述第二透镜约17毫米处。
13.如权利要求1所述的视力偏差检测装置，其中所述第一和第二透镜均为一平凸透镜兀件。
14.如权利要求1所述的视力偏差检测装置，其中所述电子传感器为一电荷耦合设备。
15.如权利要求1所述的视力偏差检测装置，其中所述电子传感器设置在距所述光学阵列约8毫米处。
16.如权利要求1所述的视力偏差检测装置，还包括一分光镜，设置为沿所述返回光路径相对于所述光学轴线反射至少一部分光线。
17.如权利要求1所述的视力偏差检测装置，其中所述光源包括一调节系统，设置为聚焦光线至所述眼睛后部上。
18.如权利要求1所述的视力偏差检测装置，还包括一假眼，设置为校准所述装置。
19.一种视力偏差检测装置，包括: 一壳体; 一激光二极管，设置于所述壳体内并设置为沿一光学轴线向一病人的一只眼睛内发射一光束，所述光束具有一约为750纳米至850纳米的波长，且在所述眼睛后部形成一第二光源，以产生一来自所述眼睛的一向外波前的返回光路径； 一电子传感器，设置于所述壳体内并沿着所述返回光路径，该电子传感器包括一光检测表面； 一第一透镜和一第二透镜，都沿所述返回光路径设置于所述壳体内，其中所述第一透镜包括一约为150毫米的第一焦距，且所述第二透镜包括一约为88.9毫米的第二焦距，并且其中所述第一和第二透镜分开一约为238.9毫米的距离； 一光学阵列，设置于所述电子传感器和所述第一和第二透镜之间，该第一和第二透镜沿所述返回光路径设置在所述壳体内，其中所述光学阵列包括若干个小透镜，设置在将部分波前聚焦至所述光检测表面上的位置，并且其中所述电子传感器设置为用于检测照射在所述光检测表面的聚焦位置的偏差，以确定所述波前的像差； 一超声波传感器，设置于所述壳体上，该超声波传感器设置为产生基于所述壳体和眼睛之间的距离的至少一个可听信号； 一观察器，设置于所述壳体内，且设置为使所述眼睛与所述光学轴线成一直线，其中所述观察器进一步地沿一观察轴设置，该观察轴设置为相对于所述光学轴线成一倾斜角度；一显示器，设置为显示所述光检测表面的测量数据 '及 一假眼，包括一透镜和一牛皮纸，其中在所述透镜和所述牛皮纸之间具有一可调节空间，用于校准所述装置； 其中所述眼睛可测量屈光度的范围约为-10 +10度。
专利摘要一种视力偏差检测装置，包括一具有一有效焦距约为150mm的第一共轭透镜和一有效焦距约为88.9mm的第二共轭透镜的光学装置。所述第一和第二共轭透镜都沿一返回光路径设置在一壳体内且分开一约为238.9mm的距离。该装置使眼睛可测量屈光度的范围约为-10～+10度。
文档编号A61B3/103GK203000895SQ20122045360
公开日2013年6月19日 申请日期2012年9月6日 优先权日2011年9月9日
发明者欧文·葛德费恩, 科林·C·法伦克鲁格, 丹尼尔·C·布里格斯 申请人:伟伦公司