技术领域
[0001] 本发明涉及眼底光电检测技术领域，具体而言，涉及一种人眼全视场扫描屈光检测装置和方法。
相关背景技术
[0002] 临床医学表明：在眼球屈光力相同的情况下，眼轴长度不同形成正视、近视、远视，而人类出生时，眼轴较短(大约16毫米左右)，这时人类的眼睛处于远视的状态，看物体是模糊的，即处于“离焦”的状态；这种离焦状态则刺激了眼球的发育，眼轴因此而逐渐变长，这就是人眼的正视化过程。但如果人眼的正视化过程发育不良，就会屈光不正产生近视。
[0003] 当人眼屈光不正时，可通过圆环共焦法和哈特曼波前法测定屈光度信息，诊断屈光异常情况，但这两种检测方法局限于对人眼中心区域的屈光度进行测定，视场角小于5°，单次测量时间为1‑2秒。
[0004] 然而，人眼眼底轴外视场离焦的检测，可用于提前预判近视发生、发展，科学评价各类近视防控方法的有效性，并精准指导角膜塑形镜、多焦点接触镜验配等，是高效、精准的青少年近视防控的有力工具，但目前尚未有准确、方便且同时检测人眼中心区域及轴外视场离焦情况的设备和方法。
具体实施方式
[0058] 下面将采用三个实施例，并结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0059] 实施例一
[0060] 本发明实施例提供的一种人眼全视场扫描屈光检测装置，包括接目透镜6，其特征在于：还包括：
[0061] 光源模块1，用于发射信号光；
[0062] 扫描补偿与透光模块2，被设置为将信号光转换为一个具有一对光带的补偿光，以通过被测人眼3成像，且从物方为被测人眼3给予全视场离焦量的可调控扫描补偿，同时将由接目透镜6所出射的光进行透出，产生透射光；
[0063] 像方调焦模块4，用于从像方为被测人眼3的全视场给予离焦量可调控补偿；
[0064] 图像采集模块5，用于接收被测人眼4对补偿光所成的像，获取代表被测人眼4离焦特点的离焦信息图像；
[0065] 其中，
[0066] 光源模块1、扫描补偿与透光模块2、接目透镜6沿信号光传播方向依次设置，扫描补偿与透光模块2、像方补偿模块4、图像采集模块5沿透射光传播方向依次设置。
[0067] 本实施例中，光源模块1包括光源11和第一准直透镜12，光源11为近红外LED光源，波长750‑950nm，光源发散角大于30度；第一准直透镜12用于将光源11发出的光准直处理，形成信号光以传入扫描补偿与透光模块2。光源11设置在第一准直透镜12的光轴上，具体可以设置在第一准直透镜12后焦面处。
[0068] 作为一种实施方式，本实施例的扫描补偿与透光模块2包括：
[0069] 物方调焦单元21，用于将信号光转换为一个具有一对光带的补偿光，以通过被测人眼3成像，且从物方为所述被测人眼3给予离焦量可调控补偿；
[0070] 中孔振镜22，即中间开通光孔，被设置为将物方调焦单元21输出的补偿光沿多个角度反射入所述接目透镜6，以实现被测人眼3对一个具有一对光带的补偿光进行全视场扫描成像，并将由接目透镜6所出射的光进行透射，形成透射光；
[0071] 第二准直透镜23，用于将物方调焦单元21输出的补偿光准直输送至中孔振镜22；
[0072] 其中，
[0073] 物方调焦单元21、第二准直透镜23、中孔振镜22沿信号光传播方向依次设置。
[0074] 具体的，物方调焦单元21包括第一移位器211、一对第一楔形棱镜212和设置在第一移位器211上的第一挡光片213，第一挡光片213的中央开设有第一矩形狭缝214，所用的这一对第一楔形棱镜212由两个第一锲形棱镜212对称叠置而成，设置在第一挡光片213上位于第一矩形狭缝214处，用于将第一准直透镜12输出的信号光调整为一个具有一对光带的补偿光，并输向中孔振镜22，第一移位器211用于驱动第一挡光片213沿信号光传播路径上移动。
[0075] 由于第一挡光片213固定于第一移位器211上，故在第一移位器211的驱动作用下可沿光轴方向电控移动。在空间位置上，第一挡光片213与被测人眼3眼底呈物象共轭，对于屈光异常人眼，物象共轭关系失调，通过第一移位器211移动第一挡光片213，可重新达到物象共轭关系。当物象共轭后，两个亮带对齐，如图所示。对于被测人眼3正向离焦时亮带分布左上右下，负向离焦左下右上，如图所示。
[0076] 本实施例中，像方调焦模块4包括第三移位器41和设置在第三移位器41上的对焦镜头42，第三移位器41用于驱动对焦镜头42沿透射光传播路径上移动。图像采集模块5包括沿透射光传播方向依次设置的成像镜头51和相机52。
[0077] 光束投射到被测人眼3眼底后反射光经瞳孔出射，再经接目透镜6，中心区域光由中孔振镜22中心的透光孔透射，并经由对焦镜头42和成像镜头51在相机52中聚焦成像。相机52探测面与眼底是物象共轭关系；当被测人眼3屈光异常时，通过操控第三移位器41调节对焦镜头42前后位置，使相机52与眼底恢复共轭关系。
[0078] 实施例二
[0079] 本实施例进一步提供的一种人眼全视场扫描屈光检测装置，相比较实施例一，本实施例的扫描补偿与透光模块2被设置为将信号光转换为多个具有一对光带的补偿光，以通过被测人眼3成像，且从物方为被测人眼3给予全视场离焦量扫描的可调控补偿，同时将由接目透镜6所出射的光进行透出，产生透射光。
[0080] 在本实施例中，扫描补偿与透光模块2包括：
[0081] 物方全视场调焦单元24，用于将信号光转换为多个具有一对光带的补偿光，以通过被测人眼3成像，且从物方为被测人眼3给予全视场离焦量可调控补偿；
[0082] 中孔反射镜25，即中间设有通光孔，被设置为将物方全视场调焦单元24输出的补偿光反射入接目透镜6，并将由接目透镜6所出射的光进行透射，形成透射光；
[0083] 第三准直透镜26，用于将物方全视场调焦单元24输出的补偿光准直输送至中孔反射镜25；
[0084] 其中，
[0085] 物方全视场调焦单元24、第三准直透镜26、中孔反射镜25沿信号光传播方向依次设置。
[0086] 具体的，物方全视场调焦单元24包括第二移位器241、多对第二楔形棱镜242和设置在所述第二移位器241上的第二挡光片243，第二挡光片243上设有多个呈均匀分布的第二矩形狭缝244，每对第二楔形棱镜242由两个第二楔形棱镜242对称叠置构成，多对第二楔形棱镜242均设置在第二挡光片243上且每个第二矩形狭缝244处均对应有一对第二楔形棱镜242，以形成多个具有一对光带的补偿光，第二移位器241用于驱动第二挡光片243沿信号光传播路径上移动。
[0087] 作为一种实施方式，如图5所示，本实施例中，第二挡光片243上设置的多个第二矩形狭缝244呈多个同心圆分布，同心圆的圆心处也设置一第二矩形狭缝244。在每对第二楔形棱镜242的作用下，信号光会形成各自对应的两个光带，其成像信息则会被相机52所采集，如图7所示。当被测人眼3屈光正常时，各位置的两个亮带对齐，当某些出现不对齐时，说明被测人眼的某个视场区域出现离焦，被测人眼3出现正向离焦则亮带分布左上右下，负向离焦则左下右上。
[0088] 实施例三
[0089] 本实施例进一步提出一种人眼全视场扫描屈光检测方法，适用于实施例一或实施例二所述的人眼全视场扫描屈光检测装置，包括如下步骤；
[0090] S1、通过分别调整扫描补偿与透光模块2和像方调焦模块4以使离焦量补偿为零；
[0091] 对于实施例一，通过仿真计算，可以获得第一移位器211和第三移位器41的零位，即在该位置没有离焦(相对屈光为0)。
[0092] 对于实施例二，通过仿真计算，可以获得第二移位器241和第三移位器41的零位，即在该位置没有离焦(相对屈光为0)。
[0093] S2、通过光源模块1提供信号光照射，后由图像采集模块5获取代表被测人眼3离焦特点的离焦信息图像；
[0094] 对于实施例一，中孔振镜22处于不同角度时，会将物方调焦单元21输出的一对光带从不同视场区域反射到被测人眼3，相应的成像信息则会被相机52所获。进而可通过相机52采集中孔振镜22一个扫描周期所获图像，并将这些图像按两条光带所在位置进行图像拼接，形成代表被测人眼4离焦特点的离焦信息图像。
[0095] 对弈实施例二，相机52可直接获取代表被测人眼4离焦特点的离焦信息图像。
[0096] S3、判断由步骤S2所获的离焦信息图像上每对光带是否对齐，若都对齐，则断定被测人眼3屈光正常，至此检测结束；若不然，则执行下一个步骤。
[0097] S4、根据步骤S2所获的离焦信息图像中位于图像中央处的一对光带彼此错位情况估算被测人眼3的离焦量，获得离焦量估算值。
[0098] S5、分别操控扫描补偿与透光模块2和像方调焦模块4对被测人眼3进行离焦量补偿，以达到离焦补偿量与离焦量估算值的差距小于预定阈值后执行下一个步骤；
[0099] 在实际检测过程中，第一、第三移位器或第二、第三移位器初始位置在零位，如果被测人眼3有‑5D屈光异常(近视500度)，则在零位状态下获得的离焦信息图像，其中央的两条光带是错位，错位的程度(偏差距离)与屈光度数是线性关系，所以根据两条光带的错位量可以估算离焦值，并根据系统设计的离焦补偿参数控制第一、第三移位器或第二、第三移位器移动，以达到离焦补偿量与离焦量估算值的差距小于预定阈值，阈值可设置为1D。
[0100] S6、分别微调扫描补偿与透光模块2和像方调焦模块4以对被测人眼4进行离焦量细微补偿，且每进行一次离焦量细微补偿后通过图像采集模块5进行一次图像采集以判断本次所获离焦信息图像中位于图像中央处的一对光带是否对齐，若不对齐则执行下一次离焦量细微补偿；若对齐则执行下一个步骤。
[0101] S7、根据扫描补偿与透光模块2和像方调焦模块4通过执行步骤S5和S6所进行的离焦量补偿量获得被测人眼3的中心屈光度值，并根据当前的离焦信息图像中各位置点的一对光带错位情况获得被测人眼3的轴外视场屈光度值；
[0102] 最终两条光带完全对齐后，对于实施例一，可以根据实际第一、第三移位器分别偏移量计算被测人眼3屈光度值,；对于实施例二，可以根据实际第二、第三移位器分别偏移量计算被测人眼3屈光度值。
[0103] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对本实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
