[发明专利]个性化视觉矫正中波像差数据的修正

说明书

技术领域

本发明属于视觉矫正技术领域。

背景技术

近年来，随着人眼波像差测量技术的不断发展，波像差作为一种矫正人眼离焦、像散和高级像差的重要依据，越来越为人们所关注。

目前，Hartmann-Shack波前传感器被广泛用来测量人眼的波像差。波像差是在特定的单色光下测量得到的，而人眼通常看到的是自然光世界，波像差不能充分描述人眼对自然光世界的反映特性，也就不能直接用于自然光下的视觉矫正。为了获得在自然光下令人满意的视觉效果，将测量的波像差数据用于视觉矫正时，人们经验性地在离焦的数据上加一个调整量。

然而，当测量波像差的单色光波长不同时，离焦的调整量并不相同。并且，在相同的测量波长下，对于不同的个体人眼，离焦的调整量也不完全相同。因此，对于离焦的修正并不十分精确。另外，目前对波像差的修正只限于离焦一项，像散和高级像差的修正还未见报道。

发明内容

本专利的目的在于以实际测量的人眼波前像差、角膜特征参数及眼内各部分轴向间距数据为基础构建晶状体结构，从而进一步构建个性化人眼模型，在该人眼模型中改变工作波长和眼内各介质的折射率，通过光学设计软件Zemax的光线追迹功能，得到人眼在不同波长的单色光以及自然光下的离焦、像散和高级像差，从而实现这些像差的修正。

该发明具有以下的功能及优点：

功能一，已知实际人眼的波前像差数据、角膜特征参数及眼内各部分轴向间距数据，运用光学设计软件Zemax来构建个性化人眼模型。

功能二，在构建的个性化人眼模型中改变工作波长和眼内各介质的折射率，获得人眼在不同波长的单色光下的离焦、像散和高级像差。

功能三，以个性化人眼模型为基础，将眼模型的工作波长设定为自然光，并根据自然光设定眼内各介质的折射率和色散系数，获得人眼在自然光下的离焦、像散和高级像差。

具体的技术方案

该发明的技术方案包括以下几个主要方面：

其一，通过医用角膜地形图仪精确测定个体人眼的角膜前后表面形状，用高次非球面函数进行形状拟合后置于眼模型中；用医用A型超声波技术测量得到人眼前房、晶状体、玻璃体等各部分的轴向厚度，把这些厚度作为光学间距输入进眼模型中；对晶状体的表面形状进行优化，使得全眼的波像差与用人眼波像差仪测量得到的实际波像差相等。

其二，在构建的个性化人眼模型中改变工作波长和眼内各介质的折射率，获得人眼在不同波长的单色光下的离焦、像散和高级像差。

其三，将眼模型的工作波长设定为自然光，并根据自然光设定眼内各介质的折射率和色散系数，获得人眼在自然光下的离焦、像散和高级像差。

附图说明

附图1是本发明个性化视觉矫正中波像差数据的修正流程图。

下面结合附图具体说明本发明的实施方式。

具体的实施方式

如图1所示，Hartmann-Shack波前传感器[1]用来测量人眼的波像差，把个体人眼的波像差数据加入到光学设计软件Zemax的优化函数中，以此来定义人眼的实际波像差。

角膜地形仪Orbscan II[2]用来测量角膜曲率以及角膜前后表面相对于参考球面的高度值。将角膜表面沿矢径方向的高度差转化为沿垂直方向的高度差，用高次非球面函数拟合出角膜的非球面表面。

A型超声测厚仪[3]用来测量眼轴的各部分间距，包括角膜前后表面间距、眼前房深度、晶状体厚度及玻璃体的厚度。

眼内光学系统包括角膜、房水、晶状体及玻璃体的折射率随波长变化的规律[4]由Cauchy公式给出。

将晶状体[5]的面型设置为泽尼克矢高面，优化晶状体的前后表面，使得全眼的波像差与用人眼波像差仪测量得到的实际波像差相等。此时个性化的人眼模型[6]已构建完成。

改变眼模型的工作波长、眼内各介质的折射率和色散系数，利用Zemax的光线追迹功能，得到人眼在任意单色波长[7]以及自然光下的离焦、像散和高级像差[8]，从而实现波像差数据的修正[9]。