CN113749608A - 一种人眼波前像差检测系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种人眼波前像差检测系统，涉及光学成像技术领域。该系统方法包括：固视模块、照明模块、扫描模块和探测模块。固视模块用于固定人眼的注视位置；照明模块用于产生平行照明光束；扫描模块用于调整平行照明光束的方向，使得平行照明光束依次聚焦在人眼的视网膜上的多个位点，并在每个位点反射或散射后产生光波前信号；光波前信号经人眼和扫描模块原路返回后传输给探测模块；探测模块用于根据光波前信号获取点阵列分布式离散光斑图，点阵列分布式离散光斑图用于获取人眼的波前像差信息，波前像差信息用于建立视网膜屈光地形图。本申请提供的人眼波前像差检测系统可以提高人眼不同视角的屈光状态和光学性能的检测效率。
Description
技术领域
本申请涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种人眼波前像差检测系统。
背景技术
随着电子设备的快速发展和普及，由于不健康的用眼习惯或过高的用眼频率，使得平行光线通过人眼的屈光作用后，不能在视网膜上形成清晰的物像，从而造成人眼的屈光不正，形成眼疾，例如近视、远视、散光等。以近视为例，病理性的近视容易引起视网膜脱离，黄斑变性及青光眼等并发症，进而导致失明，因此，对于近视的积极防控至关重要。
视网膜周边离焦是导致近视的重要因素。目前，波前像差技术已逐渐被引入人眼视觉光学的评估及矫正领域，通过波前像差技术可以检测出人眼不同视角的屈光状态，从而获取视网膜周边离焦的分布情况，进而根据检测到的不同视角的屈光状态以及视网膜周边离焦的分布情况设计相应的非球面矫正镜片，以矫正人眼的屈光不正和视网膜周边离焦。一般的人眼波前像差检测系统需要结合移动的固视视标，并通过手动逐点测量的方式对视网膜上的多个位点对应的屈光状态进行检测，从而获得不同视角的人眼屈光度，该过程需要受测者配合注视不同位置处的视标，且手动的检测过程需要耗费大量时间。
发明内容
本申请实施例提供了一种人眼波前像差检测系统，可以提高人眼不同视角的屈光状态和光学性能的检测效率。
本申请实施例提供了一种波前像差检测系统，该系统包括：固视模块、照明模块、扫描模块和探测模块；固视模块用于固定人眼的注视位置；照明模块用于产生平行照明光束；扫描模块用于调整平行照明光束的方向，使得平行照明光束依次聚焦在人眼的视网膜上的多个位点，并在每个位点反射或散射后产生光波前信号；光波前信号经人眼和扫描模块原路返回后传输给探测模块；探测模块用于根据光波前信号获取点阵列分布式离散光斑图，点阵列分布式离散光斑图用于获取人眼的波前像差信息，波前像差信息用于建立视网膜屈光地形图。
基于本申请提供的人眼波前像差检测系统，通过固视模块使人眼固定的注视在同一位置处，利用扫描模块自动调整平行照明光束的方向，以改变光束在人眼中的入射位置，平行照明光束依次照射在人眼视网膜上的多个位点，以实现对视网膜上的多个位点进行扫描。平行照明光束在每个位点反射或者散射后都会产生一个光波前信号，经人眼和扫描模块原路返回至探测模块，探测模块可以根据光波前信号获取点阵列分布式离散光斑图，从而通过计算得到人眼波前像差信息，并基于不同位点的波前像差信息建立视网膜屈光地形图。在整个检测的过程中，人眼的注视位置是固定的，不需要通过观察多个视标以改变注视的位置，只需要通过扫描模块改变光束进入人眼的位置即可对人眼视网膜进行多位点的扫描，从而准确地获取到人眼不同视角的屈光状态，提高检测效率。
可选地，照明模块包括依次连接的照明光源和准直镜，准直镜通过第一分光镜与扫描模块连接；准直镜用于将照明光源发出的光束准直为平行照明光束，平行照明光束经第一分光镜反射至扫描模块中。
可选地，扫描模块包括二维扫描镜、第一透镜和第二透镜；第一透镜与第二透镜共焦点，二维扫描镜的二维扫描的旋转中心重合，通过第一透镜和第二透镜使旋转中心与人眼的瞳孔面的中心共轭；平行照明光束经第一分光镜反射至二维扫描镜中，通过控制二维扫描的旋转角度调整平行照明光束的方向，使得平行照明光束经过第一透镜和第二透镜依次聚焦在视网膜上的多个位点。
基于上述可选地方式，在人眼注视的位置固定的情况下，可以通过设置不同的电信号调整二维扫描镜中二维扫描的运动轨迹，形成与人眼视轴不同偏心角的入射光线，以对人眼垂直方向、水平方向以及任意倾斜方向进行扫描。若二维扫描的旋转中心重合，可以减小系统本身所带来的轴外像差，提高检测的准确率。共焦点的第一透镜和第二透镜形成了一个望远系统，可以使二维扫描镜更好地捕获视网膜上不同位点反射或散射的光波前信号。
可选地，二维扫描镜为二维MEMS扫描镜或二维光束转向反射镜。
可选地，人眼波前像差检测系统还包括驱动器，扫描模块包括一维扫描镜、第一透镜和第二透镜；第一透镜与第二透镜共焦点，通过第一透镜和第二透镜使一维扫描镜的旋转中心与人眼的瞳孔面的中心共轭；驱动器用于驱动照明模块、扫描模块和探测模块绕人眼的视轴进行旋转，使得平行照明光束沿视网膜的多条子午线对人眼进行扫描；其中，针对多条子午线中的任意一条子午线，平行照明光束经第一分光镜反射至一维扫描镜中，一维扫描镜将平行照明光束沿子午线对人眼进行扫描，使得平行照明光束经过第一透镜和第二透镜依次聚焦在子午线上的多个位点。
基于上述可选地方式，在人眼注视的位置固定的情况下，为了使平行照明光束依次聚焦在视网膜上的多个位点，进而获取不同视角的波前像差信息。利用一维扫描镜使入射光线聚焦在视网膜的其中一条子午线上的不同位置，此外，通过电机驱动照明模块、扫描模块和探测模块绕人眼的视轴进行旋转，可以改变子午线的角度，使得光束依次照射在视网膜的每条子午线上的多个位点，以对人眼垂直方向、水平方向以及任意倾斜方向进行扫描。
可选地，探测模块包括：波前探测器；光波前信号经人眼和扫描模块原路返回后通过第一分光镜透射至波前探测器的微透镜组上，光波前信号经微透镜组形成点阵列分布式离散光斑，波前探测器的相机用于获取点阵列分布式离散光斑图。
可选地，探测模块还包括：第三透镜、光阑和第四透镜；第三透镜通过第一分光镜与扫描模块连接，光波前信号经第一分光镜透射后依次经过第三透镜、光阑和第四透镜传输至波前探测器中。
基于上述可选地方式，光波前信号通过第一分光镜的透射作用进入由第三透镜、光阑和第四透镜形成的光学系统，通过光阑可以调整进入波前探测器的光波前信号的直径大小，进而消除杂光。
可选地，固视模块包括视标，扫描模块与人眼之间设置有二向色镜；人眼通过二向色镜注视视标，平行照明光束经二向色镜透射后依次照射在多个位点上，光波前信号经人眼、二向色镜和扫描模块原路返回后传输给探测模块。
基于上述可选地方式，人眼可以通过二向色镜注视视标像，通过这种开放式的固视方法，让人眼处于完全放松的状态，从而使系统获取到包含准确的人眼波前像差信息的光波前信号。
可选地，固视模块还包括第六透镜，视标位于第六透镜的焦点上，所述视标通过第六透镜和二向色镜在视网膜上成像。
基于上述可选地方式，视标位于第六透镜的焦点上时，会形成无穷远的视标像，通过注视二向色镜中视标像所在的位置，可以在视网膜上获得清晰的物像，使得人眼处于放松状态。
可选地，人眼波前像差检测系统还包括监视模块，监视模块包括监视器和第五透镜；监视器依次通过第五透镜、第二分光镜和二向色镜显示人眼的瞳孔面，视标通过第六透镜、第二分光镜和二向色镜在视网膜上成像。
基于上述可选地方式，监视模块中的监视器可以获取到人眼的瞳孔面，以对瞳孔面进行实时检测，确保扫描模块输出的光束可以进入到瞳孔中。
本申请的结构以及它的其他申请目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述更加明显易懂。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例提供的一种人眼波前像差检测系统的结构图；
图2是本申请另一实施例提供的一种人眼波前像差检测系统的结构图；
图3是本申请又一实施例提供的一种人眼波前像差检测系统的结构图；
图4是本申请一实施例提供的一种点阵列分布式离散光斑图；
图5是本申请一实施例提供的一种视网膜屈光地形图。
附图标记说明：101、照明光源；102、准直镜；103、第一分光镜；104a、二维扫描镜；104b、一维扫描镜；105、第一透镜；106、第二透镜；107、二向色镜；108、第三透镜；109、光阑；110、第四透镜；111、波前探测器；112、视标；113、第二分光镜；114、监视器；115、第五透镜；116、第六透镜；117、驱动器；200、人眼；201、瞳孔面；202、视网膜；203、视轴。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
屈光不正是影响人眼视力的重要因素，例如近视、远视、散光等。以近视为例，视网膜周边离焦是导致近视的重要因素，通过检测视网膜周边离焦的分布情况，从而建立视网膜屈光地形图，对全面检测人眼的近视状态以及对近视的及时矫正至关重要。目前，波前像差技术已逐渐被引入人眼视觉光学的评估及矫正领域，通过波前像差技术可以检测出人眼不同视角的屈光状态，进而根据检测到的屈光状态设计相应的非球面矫正镜片以矫正人眼的屈光不正和视网膜周边离焦。现有的用于检测视网膜周边离焦状态的人眼波前像差检测系统需要受测者配合注视不同位置处的视标，并通过手动逐点测量的方式对视网膜中的多个位点的屈光状态进行检测，从而获得不同视角的人眼屈光度，该检测过程需要耗费大量时间，且检测到的屈光位点数量有限。
为了解决上述问题，本申请提供了一种人眼波前像差检测系统，人眼注视的位置是固定的，通过扫描模块改变进入人眼的入射光束的方向，使得平行照明光束依次照射在视网膜的多个子午线上的多个位点，从而在每个位点反射或散射后产生光波前信号，探测模块根据光波前信号可以获取到包含人眼的波前像差信息的点阵列分布式离散光斑图，实现人眼的波前像差检测，进而建立视网膜屈光地形图，提高检测效率。
下面结合附图，对本申请的技术方案进行详细描述。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
本申请提供的人眼波前像差检测系统如图1至图3所示。在一种可能的实现方式中，本申请提供的人眼波前像差检测系统包括固视模块、照明模块、扫描模块和探测模块。
其中，固视模块用于固定人眼200的注视位置。照明模块用于产生平行照明光束。扫描模块用于调整平行照明光束的方向，使得平行照明光束依次聚焦在人眼200的视网膜202上的多个位点，并在每个位点反射或散射后产生光波前信号。光波前信号经人眼200和扫描模块原路返回后传输给探测模块。探测模块用于根据光波前信号获取点阵列分布式离散光斑图，点阵列分布式离散光斑图用于获取人眼200的波前像差信息，可以根据不同位点的波前像差信息建立视网膜屈光地形图。
需要说明的是，假设视网膜202为一个圆盘，则圆盘中的每条直径可以作为一条子午线，每条子午线上都有多个位点。扫描模块可以调整平行照明光束的方向，使得平行照明光束照射至人眼200的瞳孔面201后，经过人眼200中的屈光系统依次聚焦在视网膜202的每条子午线上的多个位点。
示例性的，照明模块包括依次连接的照明光源101和准直镜102。准直镜102通过第一分光镜103与扫描模块连接。准直镜102用于将照明光源101发出的光束准直为平行照明光束，平行照明光束经第一分光镜103反射至扫描模块中。可以理解的是，平行照明光束经过第一分光镜103时，会有部分损耗，其中一部分光束经第一分光镜103的直接透射出去，另外一部分光束会经第一分光镜103反射至扫描模块。示例性的，第一分光镜103可以为半反半透镜。
在一个实施例中，参考图1所示的人眼波前像差检测系统。扫描模块包括二维扫描镜104a、第一透镜105和第二透镜106。其中，平行照明光束经第一分光镜103反射至二维扫描镜104a中，第一透镜105与第二透镜106共焦点。平行照明光束从二维扫描镜104a中射出至第一透镜105，经第一透镜105聚焦至第一透镜105的焦点处，由于第一透镜105与第二透镜106共焦点，聚焦的光束经第二透镜106又形成平行照明光束。第一透镜105与第二透镜106组成了一个望远系统，可以使二维扫描镜更好地捕获视网膜上不同位点反射或散射的光波前信号。
二维扫描镜104a的二维扫描的旋转中心重合，通过第一透镜105和第二透镜106使旋转中心与人眼200的瞳孔面201的中心共轭。从二维扫描镜104a中射出的光束经过第一透镜105和第二透镜106照射至人眼200中，并聚焦于视网膜202上。
作为示例而非限定，二维扫描镜104a可以为二维MEMS扫描镜、二维光束转向反射镜或其它具有相同的光束偏转功能的装置。以二维MEMS扫描镜为例，二维MEMS扫描镜中的X振镜和Y振镜的旋转中心重合，可以通过设置不同的驱动电信号控制二维MEMS扫描镜中的X振镜和Y振镜的旋转角度，从而调整平行照明光束的方向，形成与人眼200的视轴203不同偏心角的入射光线，以对人眼200垂直方向、水平方向以及任意倾斜方向的多个位点进行扫描，使得平行照明光束经过第一透镜105和第二透镜106依次照射在多个位点上。
在另一个实施例中，参考图2所示的人眼波前像差检测系统。该人眼波前像差检测系统还包括驱动器117，扫描模块包括一维扫描镜104b、第一透镜105和第二透镜106。
其中，第一透镜105与第二透镜106共焦点，通过第一透镜105和第二透镜106使一维扫描镜104b的旋转中心与人眼200的瞳孔面201的中心共轭。驱动器117用于驱动照明模块、扫描模块和探测模块绕人眼200的视轴203进行旋转，使得平行照明光束沿视网膜202的多条子午线对人眼200进行扫描。
针对多条子午线中的任意一条子午线，平行照明光束经第一分光镜103反射至一维扫描镜104b中，一维扫描镜104b将平行照明光束沿子午线对人眼200进行扫描，使得平行照明光束经过第一透镜105和第二透镜106依次聚焦在子午线上的多个位点。
需要说明的是，在人眼200的注视位置固定的情况下，为了获取人眼不同视角的波前像差信息，先利用一维扫描镜104b使平行照明光束在视网膜202上沿一条直线进行扫描，使平行照明光束聚焦在视网膜202的一条子午线上的不同位置处。此外，通过电机驱动照明模块、扫描模块和探测模块绕人眼200的视轴203进行旋转，可以改变一维扫描镜104b的扫描角度，即改变平行照明光束在所述视网膜(202)上直线扫描的方向，平行照明光束会依次聚焦在视网膜上的每条子午线上的多个位点，以对人眼垂直方向、水平方向以及任意倾斜方向的多个位点进行扫描，进而获取到不同视角的波前像差信息。
在一个实施例中，探测模块包括波前探测器111。波前探测器111包括微透镜组和相机(例如CCD相机或者CMOS相机)，微透镜组包括多个微透镜。相机位于微透镜组的焦平面上。光波前信号经人眼200和扫描模块原路返回后通过第一分光镜103透射至微透镜组中的每个微透镜上，从而形成点阵列分布式离散光斑，从而使相机获取到点阵列分布式离散光斑图。其中，点阵列分布式离散光斑图包含人眼的波前像差信息。
示例性的，波前探测器111可以为Hartmann-Shack波前探测器。
在另一个实施例中，探测模块还包括第三透镜108、光阑109和第四透镜110。其中第三透镜108通过第一分光镜103与扫描模块连接。
如图1和图2所示，第三透镜108可以通过第一分光镜103与扫描模块中的二维扫描镜104a连接，也可以通过第一分光镜103与扫描模块中的一维扫描镜104b连接。光波前信号经第一分光镜103的透射作用依次经过第三透镜108、光阑109和第四透镜110传输至波前探测器111中。由第三透镜108、光阑109和第四透镜110形成的光学系统可以调整进入波前探测器111的光波前信号的直径大小，进而消除杂光。
参考图4，本申请提供了一种点阵列分布式离散光斑图。在图4中，黑色点表示理想的离散光斑分布阵列，灰色点表示波前探测器111获取到的人眼实际的离散光斑分布阵列，X和Y轴表征二维空间平面。从图4中可以看出实际的离散光斑与理想的离散光斑之间存在一定的偏差。
在一个示例中，可以通过Harmann-Shack法对离散光斑分布阵列图进行处理得到波前像差。具体地，若波前探测器111中的每个微透镜的焦距均为f，偏差斜率(即波前斜率)可以表示为以下公式：
在公式(1)和公式(2)中，Gx表示X轴方向的偏差斜率；Δx表示实际光斑与理想光斑在x轴方向的差值；Gy表示Y轴方向的偏差斜率；Δy表示实际光斑与理想光斑在y轴方向的差值；W(x,y)表示每个离散光斑点的波前像差，可以表示公式(3)：
计算出每个光斑的像差以后，需使用自适应光学理论中的波前重构技术来描述整个人眼的像差。示例性的，可以基于Zernike多项式的波前重构技术描述像差。可将波前像差W(x,y)进行多项式展开，得到如下公式：
在公式(4)中，
表示Zernike多项式中的一个单项；c(n,m)表示相应的
项的系数；n为径向角度，表示为n阶像差；m为方位频率。根据c(n,m)可以确定人眼的像差情况。示例性的，当n等于2时，系数c(n,m)代表二阶像差，其中c(2,0)为离焦，c(2,-2)为斜轴散光，c(2,2)为水平散光或垂直散光。
根据二维扫描镜104a或一维扫描镜104b在空间位置的扫描分布情况和所求解的波前像差情况，通过数据空间重建技术可得到不同偏心角和子午线上视网膜位点的像差分布，形成视网膜屈光地形图。示例性的，根据二阶像差的分布情况，可以构建如图5所示的视网膜屈光地形图，即视网膜上不同位点(即图5中的黑色点)的视网膜像差分布示意图。针对图5中的每一个位点，波前探测器111都可以获取到一个点阵列分布式离散光斑图。
在一个实施例中，如图1和图2所示的人眼波前像差检测系统，固视模块包括视标112，扫描模块与人眼200之间设置有二向色镜107。人眼200通过二向色镜107注视视标112。平行照明光束经二向色镜107透射后依次照射在多个位点上，光波前信号经人眼200、二向色镜107和扫描模块原路返回后传输给探测模块。通过这种开放式的固视方法，让人眼200处于完全放松的状态，从而使系统获取到包含准确的人眼波前像差信息的光波前信号，确保检测的准确性。
需要说明的是，在本申请实施例中，照明光源101发出的光束可以为近红外光，经人眼200反射的波前信号光也为近红外光，而一般人眼200观察视标112时所用光源为可见光。因此，本申请利用二向色镜107透射近红外光并反射其它波段光源的特性，在扫描模块与人眼200之间设置二向色镜107，避免其它波段的光源透过扫描模块传输至波前探测器111中，从而对光波前信号产生干扰，影响波前像差的测量精度。
在另一个实施例中，如图3所示，固视模块还可以包括第六透镜116。视标112位于第六透镜116的焦点上，会形成无穷远的视标像。人眼200通过注视二向色镜107中视标像所在的位置，使人眼200处于放松状态。视标112通过第六透镜116和二向色镜107在视网膜202上成像。此外，可通过移动光学透镜8与二向色镜107之间的位置以补偿人眼200的屈光误差，使视标112可以清晰的在人眼200的视网膜202上成像。
在其他可能的实现方式中，如图1至图3所示，本申请提供的人眼波前像差检测系统还可以包括监视模块，监视模块包括监视器114和第五透镜115。监视模块通过第五透镜115使监视器114与人眼200的瞳孔面201共轭。监视器114依次通过第五透镜115、第二分光镜113和二向色镜107显示人眼200的瞳孔面201，以对瞳孔面201进行实时检测，确保扫描模块输出的光束可以进入到人眼200的瞳孔中。示例性的，监视器114可以是相机。
需要说明的是，如图1和图2所示，视标112可以通过第二分光镜113和二向色镜107在视网膜202上成像。如图3所示，视标112也可以通过第六透镜116、第二分光镜113和二向色镜107在视网膜202上成像。示例性的，第二分光镜113可以为半反半透镜。
在一种可能的实现方式中，本申请提供的波前像差检测系统可以包括控制模块。波前探测器111可以将获取到视网膜202上的不同位点的点阵列分布式离散光斑图传输给控制模块，控制模块可以利用Harmann-Shack法和波前重构技术确定人眼200不同视角的像差情况。同时，可以根据二维扫描镜104a，或者一维扫描镜104b与驱动器117获取每个子午线上的多个位点的扫描分布情况和所求解的像差情况，通过数据空间重建技术得到视网膜的不同偏心角和子午线上的多个位点的像差分布，构建视网膜屈光地形图。
示例性的，控制模块可以内置有能够对点阵列分布式离散光斑图进行分析处理的处理器，例如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)或者微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)。当然，处理器也还可以是其他类型的处理器，本申请实施例中不再一一列举。
下面以图3所示的人眼波前像差检测系统为例，对本申请实施例提供的人眼波前像差检测系统的光路传输情况进行详细说明：
视标112可以通过第六透镜116、第二分光镜113和二向色镜107显示在人眼200的视网膜202上，人眼200通过二向色镜107注视视标像。准直镜102将照明光源101发出的光束准直为平行照明光束后，经第一分光镜103反射至二维扫描镜104a中。根据预先设定的电信号，控制二维扫描镜104a中二维扫描的旋转角度和运动轨迹，以改变平行照明光束的方向，使得平行照明光束依次聚焦在视网膜上的不同子午线上的多个位点。针对二维扫描镜104a输出的任一角度和方向的平行照明光束，该平行照明光束通过第一透镜105、第二透镜106和二向色镜107透射至人眼200的瞳孔面201，经人眼200的屈光系统聚焦于视网膜202中的一个位点上，并在该位点反射或者散射后形成光波前信号。
光波前信号依次经过人眼200的屈光系统、二向色镜107、第二透镜106、第一透镜105和二维扫描镜104a原路返回至第一分光镜103，经第一分光镜103透射后，依次经过第三透镜108、光阑109和第四透镜110后传输至波前探测器111中，波前探测器111可以获取到该位点的点阵列分布式离散光斑图。
当获取到视网膜202上全部位点的点阵列分布式离散光斑图后，可以利用Harmann-Shack法和波前重构技术确定人眼不同视角的波前像差情况。同时，可以根据二维扫描镜104a获取不同视角的扫描分布情况和所求解的像差情况，通过数据空间重建技术得到视网膜的不同偏心角和子午线上的多个位点的像差分布，构建视网膜屈光地形图。
本申请提供的波前像差检测系统通过固视模块使人眼固定的注视在同一位置上，同时，利用扫描模块自动调整平行照明光束的方向，以改变光束在人眼中的入射位置。平行照明光束依次聚焦在视网膜的多个子午线上的多个位点，以对人眼不同的视角进行扫描，并在视网膜上的每个位点反射或散射后产生一个光波前信号，经人眼和扫描模块原路返回至探测模块，探测模块可以根据光波前信号获取到包含人眼波前像差信息的点阵列分布式离散光斑图，实现对人眼不同视角的波前像差进行检测，进而建立视网膜屈光地形图。在整个检测的过程中，人眼的注视位置是固定的，不需要通过观察多个不同的视标以改变注视的位置，只需要通过扫描模块改变照明光束进入人眼的位置即可对人眼视网膜进行多位点的扫描，从而准确地获取到人眼的屈光状态和视网膜周边离焦分布状态，提高检测效率。
需要说明的是，本申请提供的人眼波前像差检测系统不仅可以对近视眼睛的屈光不正和视网膜周边离焦状态进行检测，以对近视进行及时矫正，也可以对其他的人眼屈光不正进行检测，例如远视、散光等。还可以对儿童的屈光发育进行检测。此处，对于本申请提供的人眼波前像差检测系统的应用不做任何限定。
上述描述中，“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其它一些实施例中”、“在另一个实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“纵”、“横”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”等应做广义理解，例如可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定、对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种人眼波前像差检测系统，其特征在于，包括：固视模块、照明模块、扫描模块和探测模块；
所述固视模块用于固定人眼(200)的注视位置；
所述照明模块用于产生平行照明光束；所述扫描模块用于调整所述平行照明光束的方向，使得所述平行照明光束依次聚焦在所述人眼(200)的视网膜(202)上的多个位点，并在每个所述位点反射或散射后产生光波前信号；
所述光波前信号经所述人眼(200)和所述扫描模块原路返回后传输给所述探测模块；
所述探测模块用于根据所述光波前信号获取点阵列分布式离散光斑图，所述点阵列分布式离散光斑图用于获取所述人眼(200)的波前像差信息，所述波前像差信息用于建立所述视网膜(202)屈光地形图。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述照明模块包括依次连接的照明光源(101)和准直镜(102)，所述准直镜(102)通过第一分光镜(103)与所述扫描模块连接；
所述准直镜(102)用于将所述照明光源(101)发出的光束准直为所述平行照明光束，所述平行照明光束经所述第一分光镜(103)反射至所述扫描模块中。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述扫描模块包括二维扫描镜(104a)、第一透镜(105)和第二透镜(106)；
所述第一透镜(105)与所述第二透镜(106)共焦点，所述二维扫描镜(104a)的二维扫描的旋转中心重合，通过所述第一透镜(105)和所述第二透镜(106)使所述旋转中心与所述人眼(200)的瞳孔面(201)的中心共轭；
所述平行照明光束经所述第一分光镜(103)反射至所述二维扫描镜(104a)中，通过控制所述二维扫描的旋转角度调整所述平行照明光束的方向，使得所述平行照明光束经过所述第一透镜(105)和所述第二透镜(106)依次聚焦在所述视网膜(202)上的多个位点。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述二维扫描镜(104a)为二维MEMS扫描镜或二维光束转向反射镜。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括驱动器(117)，所述扫描模块包括一维扫描镜(104b)、第一透镜(105)和第二透镜(106)；
所述第一透镜(105)与所述第二透镜(106)共焦点，通过所述第一透镜(105)和所述第二透镜(106)使所述一维扫描镜(104b)的旋转中心与所述人眼(200)的瞳孔面(201)的中心共轭；
所述驱动器(117)用于驱动所述照明模块、所述扫描模块和所述探测模块绕所述人眼(200)的视轴(203)进行旋转，使得所述平行照明光束沿所述视网膜(202)的多条子午线对所述人眼(200)进行扫描；
其中，针对所述多条子午线中的任意一条所述子午线，所述平行照明光束经所述第一分光镜(103)反射至所述一维扫描镜(104b)中，所述一维扫描镜(104b)将所述平行照明光束沿所述子午线对所述人眼(200)进行扫描，使得所述平行照明光束经过所述第一透镜(105)和所述第二透镜(106)依次聚焦在所述子午线上的多个位点。
6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述探测模块包括：波前探测器(111)；
所述光波前信号经所述人眼(200)和所述扫描模块原路返回后通过所述第一分光镜(103)透射至所述波前探测器(111)的微透镜组上，所述光波前信号经所述微透镜组形成点阵列分布式离散光斑，所述波前探测器(111)的相机用于获取所述点阵列分布式离散光斑图。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述探测模块还包括：第三透镜(108)、光阑(109)和第四透镜(110)；
所述第三透镜(108)通过所述第一分光镜(103)与所述扫描模块连接，所述光波前信号经所述第一分光镜(103)透射后依次经过所述第三透镜(108)、所述光阑(109)和所述第四透镜(110)传输至所述波前探测器(111)中。
8.根据权利要求1至7任一项所述的系统，其特征在于，所述固视模块包括视标(112)，所述扫描模块与所述人眼(200)之间设置有二向色镜(107)；
所述人眼(200)通过所述二向色镜(107)注视所述视标(112)，所述平行照明光束经所述二向色镜(107)透射后依次照射在多个所述位点上，所述光波前信号经所述人眼(200)、所述二向色镜(107)和所述扫描模块原路返回后传输给所述探测模块。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述固视模块还包括第六透镜(116)，所述视标(112)位于所述第六透镜(116)的焦点上，所述视标(112)通过所述第六透镜(116)和所述二向色镜(107)在所述视网膜(202)上成像。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括监视模块，所述监视模块包括监视器(114)和第五透镜(115)；
所述监视器(114)依次通过所述第五透镜(115)、第二分光镜(113)和所述二向色镜(107)显示所述人眼(200)的瞳孔面(201)，所述视标(112)通过所述第六透镜(116)、所述第二分光镜(113)和所述二向色镜(107)在所述视网膜(202)上成像。
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