CN101614612B - 视网膜调制传递函数测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种视网膜调制传递函数测量装置，包括一光产生系统和一用于对该光产生系统所产生的光线进行滤波的干涉滤波系统，该光产生系统产生的光线经过该干涉滤波系统滤波后可在人眼产生两个相干点光源。

Description

视网膜调制传递函数测量装置

技术领域

本发明涉及一种视网膜调制传递函数测量仪，尤其涉及一种全息正弦光栅法视网膜调制传递函数测量装置。

背景技术

调制传递函数已广泛用于评价光学系统，包括光学镜头、感光底片、光电接受器件等任何实质上属于信息传递的线性系统的成像质量或图像传递质量。

人眼的成像与感知是一个相当复杂的过程，它可以分为眼光学系统的物理成像过程和视觉神经系统的信息传递与处理过程，后者即视觉信息从视网膜到大脑高级视中枢的传递、加工过程，故目前对视觉信息在此过程中的传递的客观定量评价还有困难，但由于人眼能敏感地辨别图像调制度(或称对比度)的变化，因此把调制传递函数引入视觉系统，并运用激光干涉原理直接在视网膜上形成光栅条纹作为视标，从而去除人眼屈光系统对人眼的成像与感知的影响，得到视网膜大脑的调制传递函数来定量评价视感觉系统对图像信息的传递和处理的质量。

目前，人眼视网膜调制传递函数测量仪器的主要设计原理是激光干涉法。然而，目前常见的为获得两个相干点光源采取的方法主要是平板法。但平板法设计的仪器外观尺寸较大，移动性差，不利于测量装置的手持式和小型化发展。

发明内容

为解决现有技术视网膜调制传递函数测量装置尺寸大、移动性差等问题，有必要提供一种尺寸小、移动性好的视网膜调制传递函数测量装置。

本发明视网膜调制传递函数测量装置解决上述技术问题提供的技术方案是：一种视网膜调制传递函数测量装置，包括一光产生系统和一用于对该光产生系统所产生的光线滤波的干涉滤波系统，该光产生系统产生的光线经过该干涉滤波系统滤波后可在人眼产生两个相干点光源。

在本发明视网膜调制传递函数测量装置中，该光产生系统包括一第一光源、一第二光源和一光栅，该第一光源和该光栅用于提供一第一相干点光源和一第二相干点光源，该第二光源用于提供背景光。

在本发明视网膜调制传递函数测量装置中，该光产生系统进一步包括第一孔径光阑、一第二孔径光阑、一道威棱镜和一透反镜，该第一光源、该第一孔径光阑、该道威棱镜和该透反镜形成一主光路组，该第二光源、该第二孔径光阑和该透反镜形成一辅光路组。

在本发明视网膜调制传递函数测量装置中，该干涉滤波系统包括一滤波器。

在本发明视网膜调制传递函数测量装置中，该滤波器滤波来自该光产生系统的光线中的零级光谱。

在本发明视网膜调制传递函数测量装置中，该光产生系统进一步包括一第一光学透镜、一第二光学透镜和一第三光学透镜，该第一光学透镜设置在透反镜和滤波器之间，该第二光学透镜设置在该第一孔径光阑和该光栅之间，该第三光学透镜设置在该第二孔径光阑和该透反镜之间。

在本发明视网膜调制传递函数测量装置中，该第一、第二光源包括发光二极管，其发光强度可由发光二极管的电流大小控制。

在本发明视网膜调制传递函数测量装置中，该光栅是全息振幅型正弦光栅。

相较于现有技术，本发明视网膜传递函数测量装置采用该光产生系统和该干涉滤波系统，使得该光产生系统的光线经过该干涉滤波系统滤波后能够在人眼瞳节点处形成两个相干光源。另外，本发明视网膜传递函数测量装置摒弃传统平板法，采用光栅法，使得该视网膜调制传递函数测量装置能够实现小型化、手持化和轻型化。另外，本发明视网膜传递函数测量装置的光栅的衍射光强对称分布及仅包括0级光谱和±1级光谱的特性使得该视网膜调制传递函数测量装置只需滤掉零级光谱。对于医务人员来说，对象的视网膜传递函数的检测变得简便。另外，本发明视网膜传递函数测量装置采用的是光学方法而不是电生理的方法，它能更直观更有效的切实反映视网膜对于接收光学信息的功能。另外，本发明视网膜传递函数测量装置不需要额外的偏振片等光学元件，使得其自身尺寸、体积大为精简。另外，目前国内外对人眼视网膜调制传递函数的研究，一般是测量全视觉系统(包括屈光、视网膜-大脑等)，其并不能判断眼睛发病的具体部位。本发明视网膜调制传递函数测量装置解决了极为重要的分段检查问题，能为眼科手术(如白内障手术等)的术后的视功能做定量的术前预测，并为许多眼科疾病的早期发现与及时治疗提供依据。另外，该视网膜调制传递函数测量装置无论是从其采用的视网膜功能检测手段，还是在光学设计中采用振幅型正弦光栅都是全新的。而从眼科的角度来讲，为病人做眼科手术后的术前预测和眼疾的早期发现是非常重要的一项工作。

附图说明

图1是视网膜干涉成像原理示意图。

图2是本发明视网膜调制传递函数测量装置的光路结构示意图。

图3是图2所示光栅的衍射光强分布图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。

请参阅图1，是视网膜光线干涉成像原理示意图。在人眼瞳节点处形成两个相干点光源S1、S2，在视网膜上产生杨氏干涉条纹，作为测定视力的视标。

请参阅图2，是本发明视网膜调制传递函数测量装置一较佳实施方式的结构示意图。该视网膜调制传递函数测量装置10包括一光产生系统(未标示)和一干涉滤波系统(未标示)。该视网膜传递函数测量装置10采用该光产生系统和该干涉滤波系统，使得该光产生系统的光线经过该干涉滤波系统滤波后能够在人眼形成两个相干点光源。

该干涉光产生系统包括一第一光源Y1、一第二光源Y2、一第一孔径光阑A1、一第二孔径光阑A2、一第一光学透镜L1、一第二光学透镜L2、一第三光学透镜L3、一光栅G、一道威棱镜DP和一透反镜M。该干涉滤波系统包括一滤波器B。

该第一光源Y1、该第一孔径光阑A1、该第二光学透镜L2、该光栅G、该道威棱镜DP、该透反镜M、该第一光学透镜L1和该滤波器B依次沿着该视网膜调制传递函数测量装置10的主光轴设置。该第一光源Y1、该第一孔径光阑A1、该第二光学透镜L2、该光栅G、该道威棱镜DP、该透反镜M、该第一光学透镜L1和该滤波器B形成该视网膜调制传递函数测量装置10的主光路组。

该第二光源Y2、该第二孔径光阑A2、该第三光学透镜L3和该透反镜M依次沿着该视网膜传递函数测量装置10的辅光轴设置。该第二光源Y2、该第二孔径光阑A2、该第三光学透镜L3以及该透反镜M形成该视网膜调制传递函数测量装置10的辅光路组。

该第一光源Y1和该第二光源Y2分别采用发光二极管作为发光体，其发光强度可以通过改变流过发光二极管的电流来进行控制，因此不需要额外的偏振片等光学膜片来调整光强，有效的减少了该视网膜传递函数测量装置10的光学元件。

该主光路组用于在人眼瞳节点上形成两个相干点光源S1和S2，从而可以在人眼视网膜上产生杨氏干涉条纹。该辅光路组用于提供背景光。其中，该第一光源Y1用于在该主光路上产生一第一相干点光源和一第二相干点光源，该第二光源Y2用于提供视网膜调制传递函数测量所需的背景光。该第一、第二相干点光源在人眼瞳节点发生干涉，从而为人眼视网膜调制传递函数的测量提供测量值。

该第一光源Y1发出的部分光线依次经过该第一孔径光阑A1、该第二光学透镜L2、该光栅G、该道威棱镜DP、该透反镜M、该第一光学透镜L1和该滤波器B到达人眼，从而形成该第一、第二相干点光源。该第二光源Y2发出的部分光线依次经过该第二孔径光阑A2、该第三光学透镜L3后被该透反镜M反射至人眼，作为背景光。该第一孔径光阑A1和该第二孔径光阑A2用于限制来自该第一光源Y1和该第二光源Y2的点光源大小。该第一光学透镜L1是系统的目镜，该第二、第三光学透镜L2、L3起扩束镜作用。该道威棱镜DP用于让干涉条纹发生旋转。该透反镜M用于透过来自该第一光源Y1的部分光线和反射来自该第二光源Y2的部分光线。其中，该光栅G可以采用全息振幅型正弦光栅。该滤波器B起到滤波作用。

请参阅图3，是图2所示视网膜调制传递函数测量装置10的光栅G的衍射光强分布示意图。由图3可知，该光栅G的衍射图样的是只包含0级光谱和±1级光谱，并且±1级的光强对称分布，因此只需对衍射光进行零级空间滤波就可以得到作为视标调制度的两个相干点光源。当该光栅G选用不同光栅常数时，就可以获得不同的空间频率，从而能够测量调制传递函数并描绘具有临床价值的调制传递函数曲线。由此可见，该滤波器B用于实现零级空间滤波，使得光线穿过后只保留±1级光谱。

相较于现有技术，本发明视网膜传递函数测量装置10采用该光产生系统和该干涉滤波系统，使得该光产生系统的光线经过该干涉滤波系统滤波后能够在人眼瞳节点处形成两个相干光源。

另外，本发明视网膜传递函数测量装置10摒弃传统平板法，采用光栅法，使得该视网膜调制传递函数测量装置10能够实现小型化、手持化和轻型化。

另外，本发明视网膜传递函数测量装置10的光栅G的衍射光强对称分布及仅包括0级光谱和±1级光谱的特性使得该视网膜调制传递函数测量装置10只需要对零级光谱进行滤波。该视网膜传递函数测量装置10的轻便体积，对于医务人员来说，对象的视网膜传递函数的检测变得简便。

另外，本发明视网膜传递函数测量装置10采用的是光学方法而不是电生理的方法，它能更直观更有效的切实反映视网膜对于接收光学信息的功能。

另外，本发明视网膜传递函数测量装置10不需要额外的偏振片等光学元件，使得其自身尺寸、体积大为精简。

另外，目前国内外对人眼视网膜调制传递函数的研究，一般是测量全视觉系统(包括屈光、视网膜-大脑等)，其并不能判断眼睛发病的具体部位。本发明视网膜调制传递函数测量装置10解决了极为重要的分段检查问题，能为眼科手术(如白内障手术等)的术后的视功能做定量的术前预测，并为许多眼科疾病的早期发现与及时治疗提供依据。

另外，该视网膜调制传递函数测量装置10无论是从其采用的视网膜功能检测手段，还是在光学设计中采用振幅型正弦光栅都是全新的。而从眼科的角度来讲，为病人做眼科手术后的术前预测和眼疾的早期发现是非常重要的一项工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种视网膜调制传递函数测量装置，其特征在于：包括一光产生系统和一用于对该光产生系统所产生的光线进行滤波的干涉滤波系统，该光产生系统产生的光线经过该干涉滤波系统滤波后能够在人眼瞳节点处产生一第一相干点光源和一第二相干点光源，所述第一相干点光源和第二相干点光源是相干的；

该光产生系统包括一第一光源、一第二光源和一光栅，该第一光源和该光栅用于产生所述第一相干点光源和第二相干点光源，该第二光源用于提供背景光；

该光产生系统进一步包括第一孔径光阑、一第二孔径光阑、一道威棱镜和一透反镜；该第一光源、该第一孔径光阑、该道威棱镜和该透反镜形成一主光路组，该第二光源、该第二孔径光阑和该透反镜形成一辅光路组；

该干涉滤波系统包括一滤波器；该滤波器对零级光谱滤波；

该光产生系统进一步包括一第一光学透镜、一第二光学透镜和一第三光学透镜，该第一光学透镜设置在所述透反镜和滤波器之间，该第二光学透镜设置在该第一孔径光阑和该光栅之间，该第三光学透镜设置在该第二孔径光阑和该透反镜之间；

其特征在于：

该第一光源发出的部分光线依次经过所述第一孔径光阑、第二光学透镜、光栅、道威棱镜、透反镜、第一光学透镜和滤波器到达人眼，从而形成该第一、第二相干点光源；

该第二光源发出的部分光线依次经过所述第二孔径光阑、第三光学透镜后被所述透反镜反射至人眼，作为背景光；

该第一、第二光源包括发光二极管，其发光强度能够由发光二极管的电流大小来控制。

2.如权利要求1所述的视网膜调制传递函数测量装置，其特征在于：该第一光学透镜作用是目镜，该第二、第三光学透镜作用是扩束镜。

3.如权利要求1所述的视网膜调制传递函数测量装置，其特征在于：该光栅是全息振幅型正弦光栅。

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