CN105137612B - 利用波动光学矫正人眼像差的非接触性眼镜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用波动光学矫正人眼像差的非接触性眼镜的制备方法，包括以下具体步骤：测量各阶像差、波前校正、成像、波前测量、自适应光学控制、设计镜片对应参数、制备非接触性眼镜。通过上述方式，本发明提供的利用波动光学矫正人眼像差的非接触性眼镜的制备方法，根据眼角膜地形板块设计镜片对应参数，度数从镜面光心到外缘同轴均匀递减，有像素级清晰变焦功能，达到了光路全视域适配人眼生理光路的标准，同时采用波动光学原理，将穿过镜片的光线按眼角膜对应参数调整到最佳角度进入瞳孔，影像极少畸变，可以准确真实的在视网膜上成像，适合各类人群使用，适合推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及矫正人眼像差的领域，尤其涉及一种利用波动光学矫正人眼像差的非接触性眼镜的制备方法。
背景技术
较为传统的视力检测方式仅能矫正低阶像差。普通的仅仅通过视力表检查矫正结果是远远不能判断视觉质量的优劣的，因为视力表只是提供了眼球屈光准确程度的粗略信息，更多的细节被忽略了。同样是两个矫正视力达到1.0的人，他们真正的视觉质量可能存在巨大差别，虽然他们都能分辨出字母“E”的开口方向，但字母“E”在他们眼里可能一个是清晰的、边界分明的，另一个是模糊的，边界是雾化的。
视力偏差，除了众所周知的近视、远视、老花等第一阶相差，还有不为大众所知，但每个健康人因角膜和晶状体等器官的光学性能退化等原因都具有的第二阶相差（散光）和第三至第六阶的光学多阶相差。
随着近视和老花加剧、弱势和斜视，大多是以高阶相差在攀升导致，但是传统验光设备无法检测多阶相差，只能单纯增加误差大的近视和老花度数，这样会使假性的高阶近视和老花变成病理性的低阶近视和老花而使度数飙升。其中，非线性光学多阶相差中包含的彗差、三叶草差、离焦和球差造成的眩光、慧光、散光和侧光等屈光偏差是造成人们无论任何传统方法矫正也无法阻挡视力下降和病变的原因。
当前我国还没有生产出能够矫正多阶相差的精密眼科仪器。目前我们只能使用生产于美国的Visx等仪器指导做准分子激光手术去纠正高阶和低阶相差。然而手术将带给角膜永久性创伤和疤痕，更会因为术后100%并发病理性不规则高阶相差，造成视觉质量、夜视力不好。
目前很多人为了美观，选择佩戴软性角膜接触镜。但是在对31例(62只眼)近视眼患者分别于佩戴和未佩戴软性角膜接触镜时，采用博士伦Zywave波前相差仪测量其总的高阶相差、彗差、三叶草差和球差，以均方根值(RMS)表示，独立样本t检验比较其差异。结果佩戴软性角膜接触镜时，总的高阶相差、彗差、三叶草差和球差的平均RMS值为 (0.472±0.150)μm、(0.210±0.130)μm、(0.224±0.142)μm、(0.148±0.096)μm，未佩戴时，其值分别为(0.363±0.129)μm、(0.186±0.102)μm、(0.203±0.072)μm、(0.126±0.120)μm。两者比较，佩戴软性角膜接触镜可导致近视眼彗差、三叶草差和球差合起来总的高阶相差有显著性增加。
同时，经过LASIK手术切削精度、偏中心切削和角膜组织伤 口的自动愈合功能等因素，使得术后不能佩戴角膜接触镜。即，软性角膜接触镜不能用于角膜激光术后的患者以及人工晶状体置换术后的患者，故软性角膜接触镜不宜推广使用。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种利用波动光学矫正人眼像差的非接触性眼镜的制备方法，根据眼角膜地形板块设计镜片对应参数，度数从镜面光心到外缘同轴均匀递减，有像素级清晰变焦功能，达到了光路全视域适配人眼生理光路的标准，同时采用波动光学原理，将穿过镜片的光线按眼角膜对应参数调整到最佳角度进入瞳孔，影像极少畸变，可以准确真实的在视网膜上成像，适合各类人群使用，适合推广使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供了一种利用波动光学矫正人眼像差的非接触性眼镜的制备方法，包括以下具体步骤：
a、测量各阶像差，采用带有波动光学的人眼像差测量仪精确测量人眼的各阶像差，获得人眼的各阶像差数据；
b、波前校正，根据上述的人眼像差数据进行波前校正从而优化设计人眼像差矫正函数；
c、成像，采用带有波动光学的人眼像差测量仪将人眼像差矫正函数进行演示或释放并生成眼角膜地形板块的图像；
d、波前测量，根据上述的眼角膜地形板块进行波前测量从而优化设计活体人眼视细胞级高分辨率；
e、自适应光学控制，采用波动光学原理控制上述的眼角膜地形板块和活体人眼视细胞级高分辨率进行自适应光学调整；
f、设计镜片对应参数，将待加工的镜片放置在电控三维载物台上，利用波动光学根据反射镜面的自适应光学调整后的眼角膜地形板块和活体人眼视细胞级高分辨率设计镜片的对应参数；
g、制备非接触性眼镜，以眼角膜地形板块为母板，采用复制工艺将镜片的对应参数移至于适合人眼佩戴的非接触性眼镜材料的表面，制备完成具有矫正高阶像差的非接触性眼镜。
在本发明一个较佳实施例中，所述的人眼的各阶像差包括散光、球差、慧差以及三叶草差。
在本发明一个较佳实施例中，所述的非接触性眼镜的镜片度数从镜面光心到外缘同轴均匀递减。
在本发明一个较佳实施例中，所述的非接触性眼镜将穿过镜片的光线按眼角膜对应参数调整到最佳角度进入瞳孔，影像极少畸变，可以准确真实的在视网膜上成像。
本发明的有益效果是：本发明的利用波动光学矫正人眼像差的非接触性眼镜的制备方法，根据眼角膜地形板块设计镜片对应参数，度数从镜面光心到外缘同轴均匀递减，有像素级清晰变焦功能，达到了光路全视域适配人眼生理光路的标准，同时采用波动光学原理，将穿过镜片的光线按眼角膜对应参数调整到最佳角度进入瞳孔，影像极少畸变，可以准确真实的在视网膜上成像，适合各类人群使用，适合推广使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1 是本发明利用波动光学矫正人眼像差的非接触性眼镜的制备方法的一较佳实施例的流程图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例包括：
一种利用波动光学矫正人眼像差的非接触性眼镜的制备方法，包括以下具体步骤：
a、测量各阶像差，采用带有波动光学的人眼像差测量仪精确测量人眼的各阶像差，获得人眼的各阶像差数据；
b、波前校正，根据上述的人眼像差数据进行波前校正从而优化设计人眼像差矫正函数；
c、成像，采用带有波动光学的人眼像差测量仪将人眼像差矫正函数进行演示或释放并生成眼角膜地形板块的图像；
d、波前测量，根据上述的眼角膜地形板块进行波前测量从而优化设计活体人眼视细胞级高分辨率；
e、自适应光学控制，采用波动光学原理控制上述的眼角膜地形板块和活体人眼视细胞级高分辨率进行自适应光学调整；
f、设计镜片对应参数，将待加工的镜片放置在电控三维载物台上，利用波动光学根据反射镜面的自适应光学调整后的眼角膜地形板块和活体人眼视细胞级高分辨率设计镜片的对应参数；
g、制备非接触性眼镜，以眼角膜地形板块为母板，采用复制工艺将镜片的对应参数移至于适合人眼佩戴的非接触性眼镜材料的表面，制备完成具有矫正高阶像差的非接触性眼镜。
上述中，所述的人眼的各阶像差包括散光、球差、慧差以及三叶草差，即本文中记载的高阶像差。
散光是眼睛的一种屈光不正常表现，与角膜的弧度有关。有些人眼睛的角膜在某一角度区域的弧度较弯，而另一些角度区域则较扁平。造成散光的原因，就是由于角膜上的这些厚薄不匀或角膜的弯曲度不匀而使得角膜各子午线的屈折率不一致，使得经过这些子午线的光线不能聚集于同一焦点，光线不能准确地聚焦在视网膜上形成清晰的物像，这种情况称为散光。
球差（Spherical aberration）亦称球面像差。轴上物点发出的光束，经光学系统以后，与光轴夹不同角度的光线交光轴于不同位置，因此，在像面上形成一个圆形弥散斑，这就是球差。一般是以实际光线在像方与光轴的交点相对于近轴光线与光轴交点（即高斯像点）的轴向距离来度量它。
慧差，由位于主轴外的某一轴外物点，向光学系统发出的单色圆锥形光束，经该光学系统折射后，若在理想平面处不能结成清晰点，而是结成拖着明亮尾巴的彗星形光斑，则此光学系统的成像误差称为彗差。
三叶草差属于人眼视觉中的像差中高级像差的范畴，简而言之，在白天也就是光线比较好的时候，没有什么区别，在视线比较差的情况下，比如晚上，影响就比较明显，会出现比较明显的光晕或者彗尾之类的视觉影响。
最早波动光学应用于太空观测、航空、航天，比如：太空望远镜、卫星定位、狙击步枪瞄准镜等需要精细聚焦的镜片，是补偿由于大气湍流或其他因素引起的成像过程中波前畸变的尖端技术。目前，部份技术开始逐步走向民用，其中的波前像差技术首当其冲地指导了角膜屈光手术。同样受其启发，这一技术突破性的应用于多阶相差矫正的设计制造上。
这项天文学技术，利用光波回弹的数据来计算银河系星球的光年、形状、大小，美国最早用来改善和提高哈勃望远镜的远距离摄像所造成的像差问题，曾数十倍地提高了哈勃望远镜的分辨率，能更清晰地观测到更远距离的星球。该技术在“医学验光配镜”领域的应用才刚刚开始，是“自适应光学”中的一部份技术，其趋势已经逐渐取代传统意义上的“验光配镜”。
根据利用波动光学矫正人眼像差的非接触性眼镜的制备方法所制备的非接触性眼镜的镜片度数从镜面光心到外缘同轴均匀递减，有像素级清晰变焦功能，达到了光路全视域适配人眼生理光路的标准。
根据波动光学的原理，所述的非接触性眼镜将穿过镜片的光线按眼角膜对应参数调整到最佳角度进入瞳孔，影像极少畸变，可以准确真实的在视网膜上成像。
综上所述，本发明的利用波动光学矫正人眼像差的非接触性眼镜的制备方法，根据眼角膜地形板块设计镜片对应参数，度数从镜面光心到外缘同轴均匀递减，有像素级清晰变焦功能，达到了光路全视域适配人眼生理光路的标准，同时采用波动光学原理，将穿过镜片的光线按眼角膜对应参数调整到最佳角度进入瞳孔，影像极少畸变，可以准确真实的在视网膜上成像，适合各类人群使用，适合推广使用。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种利用波动光学矫正人眼像差的非接触性眼镜的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
a、测量各阶像差，采用带有波动光学的人眼像差测量仪精确测量人眼的各阶像差，获得人眼的各阶像差数据；
b、波前校正，根据上述的人眼像差数据进行波前校正从而优化设计人眼像差矫正函数；
c、成像，采用带有波动光学的人眼像差测量仪将人眼像差矫正函数进行演示并生成眼角膜地形板块的图像；
d、波前测量，根据上述的眼角膜地形板块进行波前测量从而优化设计活体人眼视细胞级高分辨率；
e、自适应光学控制，采用波动光学原理控制上述的眼角膜地形板块和活体人眼视细胞级高分辨率进行自适应光学调整；
f、设计镜片对应参数，将待加工的镜片放置在电控三维载物台上，利用波动光学根据反射镜面的自适应光学调整后的眼角膜地形板块和活体人眼视细胞级高分辨率设计镜片的对应参数；
g、制备非接触性眼镜，以眼角膜地形板块为母板，采用复制工艺将镜片的对应参数移至于适合人眼佩戴的非接触性眼镜材料的表面，制备完成具有矫正高阶像差的非接触性眼镜。
2.根据权利要求1所述的利用波动光学矫正人眼像差的非接触性眼镜的制备方法，其特征在于，所述的人眼的各阶像差包括散光、球差、慧差以及三叶草差。
3.根据权利要求1所述的利用波动光学矫正人眼像差的非接触性眼镜的制备方法，其特征在于，所述的非接触性眼镜的镜片度数从镜面光心到外缘同轴均匀递减。
4.根据权利要求1所述的利用波动光学矫正人眼像差的非接触性眼镜的制备方法，其特征在于，所述的非接触性眼镜将穿过镜片的光线按眼角膜对应参数调整到最佳角度进入瞳孔，准确真实的在视网膜上成像。
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