[实用新型]一种电脑验光仪的光学系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及视光学成像测量技术领域，具体涉及一种电脑验光仪的光学系统。 

背景技术

众所周知，中国学生近视发病率居高不下，同时中国也是仅次于日本的“近视第二大国”。为了防止近视的发生和有效测量近视的屈光程度，验光技术顺应时代需要成为了视光学技术发展的一个重要分支。其中，能否准确测定人眼的屈光不正的程度，是为患者配制矫正眼镜的关键所在，同时这也成为当前视光学技术研究的热点问题之一。 

验光是检查光线入射眼球后的聚焦情况，它以正视眼状态为标准，测出受检眼与正视眼间的聚散差异程度,即检测眼的屈光状态的过程。验光仪作为初始阶段的验光设备，是测量眼睛屈光状态的仪器，其测量精度对后阶段验光有着重要的参考价值，因而备受医务人员和光学工作者们所重视。 

目前，应用于临床验光较多的是电脑验光仪。电脑验光仪自1759年出现以来，近年来不断推陈出新，然而随着电脑验光仪的大量普及和视光学技术的快速发展，电脑验光仪在检测之中出现了一些问题，主要是，位置固定的视标和封闭式的视窗容易导致被检者产生紧张的情绪，从而刺激人眼在测量时不断调节，这种处于非松弛状态时测量出的视力往往不准确，容易造成对视力度数误判，影响配镜或者眼睛参数检查。 

因此，设计和发明一种能让人眼处于自然松弛状态，向被测试者提供一片自然舒适的视觉环境且能快速准确验光的验光仪器，成为了目前视光学领域的重要课题之一。 

申请人在文献《自动验光仪中调教光学系统的设计与研究》中公开了一种调焦光学系统，该调焦光学系统包括前固定组、变焦组和后固定组，该调焦光学系统能准确快速的将眼底像聚焦到图像采集元件上。 

实用新型内容

本实用新型提供了一种敞开视窗型的电脑验光仪的光学系统，精确测量人眼处于松弛状态下的屈光程度。 

一种电脑验光仪的光学系统，包括准直光源和调焦透镜组，还包括位于准直光源前方的环状光阑、用于将环状光阑透射的光环折反射进人眼并将来自人眼的反射像折反射到调焦透镜组的半透半反镜组和用于采集来自调焦透镜组的反射像的图像采集器。 

所述的半透半反镜组包括两相互平行的半透半反镜，所述的两半透半反镜相对的一面为反射面；所述的两半透半反镜的分光比均为1:1。准直光源发出的准直红外光透过环状光阑形成一准直光圈，该准直光圈由一定夹角投射到其中一个半透半反镜的透射面，透过该半透半反镜的准直光圈投射到另一半透半反镜的反射面，准确的反射进人眼的瞳孔中，人眼的光学系统使该准直光圈在视网膜上形成一个弥散环，该弥散环通过人眼的光学系统反射到将准直光圈反射进人眼的半透半反镜的反射面，再反射到另一透射准直光圈的半透半反镜的反射面，然后反射进调焦透镜组中，调节调焦透镜组使从人眼反射回来的反射像环聚焦到图像采集器上。 

所述的调焦透镜组由一组透镜组成，分别为前固定组、变焦组和后固定组。 

所述的图像采集器为感光敏感元件；所述的感光敏感元件为电荷耦合元件（CCD）或互补金属氧化物半导体（CMOS）。 

所述的环状光阑为允许透过直径为3-4mm，优选为3mm，环厚为0.2～0.5mm环带的镀膜玻璃。因为人眼瞳孔直径约为2～6mm，在验光时可以通过控制环境光亮度来影响瞳孔的收缩，即将测试环境的灯光打暗，此时瞳孔的直径可保持在4～6mm，之所以优选3mm的直径正是因为既可以轻松射入瞳孔又能保证光圈的可观测性。环厚要求可以放宽至0.2～0.5mm，相对来说环带越窄精度越高，但是又要考虑到过于窄的话将不利于光的透过，因此本实用新型选择0.2～0.5mm为佳。 

本实用新型的有益效果： 

本实用新型的光学系统结构简单，在快捷测量的基础上，设计了更加人性化的敞开式窗口，检测过程中，人眼的正前方除了半透半反镜外没有其他物体，人眼能够透过半透半反镜来眺望远方，能够有效得减缓测试中 人眼的不适感，使人眼在测试过程始终处于自然松弛状态，从而提高测试的精确性和可靠性。 

附图说明

图1是实用新型的光学系统结构示意图； 

图2是人眼远点与视网膜共轭示意图； 

图3是环厚法测定反射像距的光路分析图； 

图4是调焦透镜组的光学结构图； 

图5是-5D模拟眼验光的数据曲线拟合图； 

图6a-图6h分别是八种模拟眼（-20D，-15D，-10D，-5D，5D，10D，15D和20D）验光的数据曲线拟合对比图，其中横坐标均为屈光度，纵坐标均为归一化环厚。 

具体实施方式