一种基于偏心摄影验光原理的视力检测设备的制作方法

本实用新型属于眼科医疗领域，具体设计一种基于偏心摄影验光原理的视力检测设备。

背景技术：

人眼屈光度测试(即验光)是视力测定最基本的内容。随着电脑验光仪的大量普及和视光学技术的快速发展，在应用中出现了一些不可避免的问题。其中很重要的一个问题是，电脑验光仪往往需要人眼瞄准仪器内产生的一个模拟靶像，这一测试前提是使眼球处于紧绷状态，这就很难控制人眼的自我调节能力，此时测出来的视力并不准确，可重复性也较差。因此，如何让人眼处于自然松弛状态，是提高视力测试精确度的重要一环。

现有的电脑验光仪的光路结构普遍比较复杂，光学元器件越多，光学系统的稳定性与可重复性就越差，生产加工的成本也就越高；并且检测设备体型大且过程耗时繁琐，需要被测者较高的配合性，不适用于婴幼儿等配合度不高的群体，在眼科疾病里，小儿弱视是非常常见的眼疾病，所以设计一款配合度低的视力筛查设备对于儿童的早期视力检查非常重要。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提出一种基于偏心摄影验光原理的视力检测设备，该设备具有轻便易携、验光过程高效快速等优点；给医生和患者都带来极大地便利，减少了患者的痛苦和紧张情绪，使眼球在验光过程中处于松弛状态；并且适用于各年龄段人群；光路比传统验光仪简单，提高了光学系统稳定性，降低了生产成本。

本实用新型通过的一种基于偏心摄影验光原理的视力检测设备技术方案如下：

一种基于偏心摄影验光原理的视力检测设备，其检测过程如摄影拍照，可距离被测者1米处进行拍照视力检测。包括外部结构和内部结构，所述外部结构为触屏显示屏，与所述内部结构电性相连；所述内部结构包括验光系统和集成控制电路系统系统；

所述验光系统包括保护玻璃、光源板、匀光片、分光镜、滤光片、摄影镜头以及感光相机，所述光源板位于分光镜下方80mm处且与分光镜成45倾斜角，摄影镜头位于分光镜后方40mm处且与分光镜成45度倾斜角；所述匀光片放置在光源板上；所述滤光片位于摄像镜头前方；所述感光相机位于摄影镜头后方，用来接收拍摄眼瞳图像；保护玻璃位于分光镜前方，保护玻璃对内部的验光系统及电路系统起保护作用；

所述光源板发出的光经所述分光镜反射，射出的光线至待测者眼瞳，透过眼瞳在眼底成离焦像(非正常眼),眼底像漫反射出的光线再通过瞳孔射出,在与眼底共轭的远点面上成像，其中部分光线再经过所述的分光镜透射，穿过光阑、滤光片，被摄影镜头接收，成像于所述感光相机上；滤光片位于摄像镜头前方，感光相机位于摄影镜头后方，用来接收拍摄眼瞳图像。

所述集成控制电路系统处理分析拍摄的眼瞳图像来计算人眼屈光度，拍摄的眼瞳图像通过所述集成控制电路系统进行图像分析，得出验光所需参数，再通过计算分析出被测者人眼验光信息，所得结果呈现于触摸显示屏上。

所述摄像镜头可拍摄到人脸部分区域，集成控制电路系统通过显示屏提示验光距离的偏差，手持视力检测设备进行适度调节，对双眼进行清晰捕捉，感光相机捕捉到清晰眼瞳的瞬间，光源板按照既定模式发射近红外检测光源，对人眼进行偏心摄影。

进一步地：所述光源板上的光源为同中心不同边长的正六边形光源排布，光源分别为各个正六边形顶点和一个中心点，顶点与中心点连线的各个边上，以相同规格的灯等距排布，顶点与中心点连线的各个边之间的六个区域，以倒Y 型对称等距排列同一规格光源。

更进一步地：所述的六边形顶点、中心点以及连线上的统一规格的灯是波长为850nm的普通近红外发光二极管；在六个区域内是不同颜色的可见光发光二极管。所述的可见光二极管要选择高亮的可见光发光二极管，这样在偏心摄影验光时，待测者人眼瞳孔才会因可见光的消失而瞬间变大，获得更准确的测量结果。

更进一步地：在对待测者进行验光的过程中，可见光和中心三个近红外光源一直闪烁，等待摄影镜头捕捉到清晰眼瞳时，可见光消失，最中心一个近红外灯恒亮，在同一边上的近红外光源以原点为对称点，从外向里，按照逆时针方向两两对称的进行亮灭。

进一步地：所述分光镜的反射面可反所有波段的光，光源板的光源经反射到达检测区域，透射面的投射波段为850nm的近红外光源，使摄影相机接收到反射近红外光的眼瞳信息。

进一步地：所述分光镜、光源板以及摄影镜头三者之间的相对位置，光源板中心在分光镜上对应的点与摄影镜头光轴在分光镜上对应的点有5mm的偏心距，实现待测者人眼的偏心摄影验光。

进一步地：所述摄影镜头选用红外定焦望远镜头，可拍摄到距离设备1米的待测者的眼瞳，更好的截止可见光，防治其他杂散光对拍摄效果的影响。

本实用新型所公布的视力检测设备及检测方法的优点和积极效果有：

1.发明的这款视力筛查设备可距离待测者人眼1米处进行摄影验光，使医生和患者保持了一定的安全距离，减少了患者的痛苦和紧张情绪，使眼球在验光过程中处于松弛状态，不会引起人眼的适度调节，能够获得较好的测量状态；而且适用于配合度不高的群体，验光过程轻松快速，适用于各个年龄段人群。

2.本实用新型的光源使用的普通led发光二极管，成本低，且对人眼影响小，可安全测光。

3.本实用新型光学系统简单，所以体积小，方便易携，操作简单易懂。

附图说明

图1为本实用新型装置结构示意图；

图2为验光系统结构示意图；

图3为光源板结构示意图；

图4为匀光片结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型说提出的一种基于偏心摄影验光原理的视力检测设备，系统结构如图1所示，其检测过程如摄影拍照，可距离被测者1米处进行拍照视力检测。包括外部结构显示屏1以及与外部结构显示屏1电连接的内部结构2，其中内部结构包括验光系统3、集成控制电路系统系统4，验光系统3包括保护玻璃5、光源板6、匀光片7、分光镜8、滤光片9、摄影镜头10及感光相机11。

本实用新型的外部结构显示屏1、内部的验光系统4和集成控制电路系统系统3，三者之间电性相连，摄像镜头可拍摄到人脸部分区域，集成控制电路系统通过显示屏提示验光距离的偏差，手持视力检测设备进行适度调节，对双眼进行清晰捕捉，感光相机捕捉到清晰眼瞳的瞬间，光源板按照既定模式发射近红外检测光源，对人眼进行偏心摄影拍摄的眼瞳图像通过所述集成控制电路系统系统进行图像分析，得出验光所需参数，再通过计算分析出被测者人眼验光信息，所得结果呈现于外观显示屏上。

本实用新型中光源板6位于分光镜下方80mm处且与分光镜8成45倾斜角，摄影镜头10位于分光镜8后方40mm处且与分光镜8成45度倾斜角；分光镜、光源板以及摄影镜头三者之间的位置放置是有严格标准的，三者之间的相对位置直接影响验光的结果分析，光源板中心在分光镜上对应的点与摄影镜头光轴在分光镜上对应的点有5mm的偏心距，实现对待测者人眼的偏心摄影验光。

如图2所示，摄影验光的原理是光源板6发出的光经所述分光镜反射，射出的光线至待测者眼瞳，透过眼瞳在眼底成离焦像(非正常眼),眼底像漫反射出的光线再通过瞳孔射出,在与眼底共轭的远点面上成像，其中照明区域，远点面与镜头光阑接收区域的公共光线再经过所述的分光镜8透射，穿过光阑、滤光片9，被摄影镜头10接收，成像于所述感光相机11上；滤光片9位于摄像镜头10前方，感光相机11位于摄影镜头10后方，用来接收拍摄眼瞳图像。

其中保护玻璃5位于分光镜8前方，保护玻璃5对内部的验光系统及电路系统起保护作用，隔绝外部环境因素的干扰。

如图3所示的光源板6，灯排布为同中心不同边长的正六边形光源排布，光源分别为各个正六边形顶点和一个中心点，顶点与中心点连线的各个边上，以相同规格的灯等距排布，顶点与中心点连线的各个边之间的六个区域，以倒Y 型对称等距排列同一规格光源。

其中，六边形顶点、中心点以及连线上的统一规格的灯是波长为850nm的普通近红外发光二极管12，近红外光不被人眼吸收，是检测光源；在六个区域内是不同颜色的可见光发光二极管13，为了指引或者吸引待测者。

其中，可见光发光二极管13要选择高亮型，是因为这样在偏心摄影验光时，待测者人眼瞳孔才会因可见光的消失而瞬间变大，获得更准确的测量结果。

如图3所示的光源排布，在对待测者进行验光的过程中，可见光和中心三个近红外光源一直闪烁，等待摄影镜头捕捉到清晰眼瞳时，可见光消失，最中心一个近红外灯恒亮，在同一边上的近红外光源以原点为对称点，从外向里，按照逆时针方向两两对称的进行亮灭。

如图4所示，匀光片7放置在光源板6上，对光源有匀光作用，在近红外光对应的位置打出相应尺寸的孔，为了不影响检测光源的强度。

在验光系统中分光镜8，反射面可反所有波段的光，光源板的光源经反射到达检测区域，透射面的投射波段为850nm的近红外光源，使摄影相机接收到反射近红外光的眼瞳信息。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于简要的阐述本实用新型的内容并据以实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型的精神实质所做的等效变化或修饰都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。