CN118091881A - 人眼屈光度检测光学系统和主观验光仪 - Google Patents
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Abstract
人眼屈光度检测光学系统和主观验光仪，涉及人眼屈光度检测领域，特别是涉及一种人眼屈光度检测光学系统和基于上述光学系统的主观验光仪。可解决目前居家验光难的问题。人眼屈光度检测光学系统，包括从物侧到像侧沿光轴依次布置透镜A、透镜B，所述透镜A沿所述光轴移动设置，所述透镜A的像侧光焦度为φ1，所述透镜B的像侧光焦度为φ2，φ1、φ2满足以下关系：0.4D＜φ1，0.4D＜φ2，φ1=φ2。本发明还公开了包括该人眼屈光度检测光学系统的主观验光仪。本发明验光快捷，结果准确，可实现个人或家庭独立验光的要求。
Description
技术领域
本发明涉及人眼屈光度检测领域，特别是涉及一种人眼屈光度检测光学系统和基于上述光学系统的主观验光仪。
背景技术
近视、远视、屈光参差是常见的眼科屈光不正病症，导致患者视物不清影响工作和学习。屈光不正目前常见矫正方法是佩戴眼镜，而检测眼睛屈光度是选择合适眼镜的关键。
主观验光仪是基于主观验光法的验光仪，根据被检测者的主观感受来选择适合的矫正镜片。常见的插片验光就是主观验光的一种，其通过更换不同光焦度的试戴镜片来完成人眼屈光度的检测。
目前屈光度检测主要通过插片验光与电脑验光两种方式去实现，插片检测以25度为最小调节单位进行节点式增减检测光焦度、电脑验光不仅消耗电能而且设备笨重。这两种检测方式都很难做到个人独立快捷操作，无法实现个人或家庭随时监测眼睛屈光度的目的。
申请号为2021208875469的中国实用新型专利“视光测量仪”及申请号为201610094759X的中国发明专利“一种主观验光装置及主观验光方法”检测原理基本相同，都是检测者通过透镜观察镜筒内近距离标识物的清晰程度来取得被测眼屈光度的方法。这两种检测方法没能解决视标板位置变化引起的视标板方向射来的光线聚散度改变问题，容易对被测眼的调节产生刺激，导致测量结果波动较大。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种人眼屈光度检测光学系统以及基于上述光学系统的主观验光仪。
本发明技术方案如下：
一种人眼屈光度检测光学系统，包括从物侧到像侧沿光轴依次布置透镜A、透镜B，所述透镜A沿所述光轴移动设置，所述透镜A的像侧光焦度为φ1，所述透镜B的像侧光焦度为φ2，φ1、φ2满足以下关系：0.4D＜φ1，0.4D＜φ2，φ1=φ2。
进一步地，所述透镜A的光心与所述透镜B的光心间距为d、所述透B的物侧光焦度为φ3，φ1、φ3与d满足下以关系：1/φ1＜d＜1/φ1+2/φ3。
进一步地，所述透镜A为单片透镜或组合透镜，所述透镜B为单片透镜或组合透镜。
一种主观验光仪，采用上述人眼屈光度检测光学系统，还包括变焦调节装置、光焦度显示装置，所述变焦调节装置用于驱动所述透镜A沿所述光轴移动，所述光焦度显示装置用于根据所述透镜A在所述光轴的位置显示所述人眼屈光度检测光学系统的检测光焦度。
进一步地，包括验光仪本体，所述透镜B固定设置于所述验光仪本体末端，所述验光仪本体设有移动镜筒用于变焦调节，所述透镜A固定设置于所述移动镜筒，所述移动镜筒使所述透镜A沿所述光轴移动，所述光焦度显示装置包括光焦度指示标和光焦度指针，所述光焦度指示标和所述光焦度指针分别连接于所述移动镜筒和所述验光仪本体，所述移动镜筒移动时改变所述光焦度指针在所述光焦度指示标上的位置以显示所述主观验光仪的检测光焦度。
本发明所提供的技术方案优点在于：
采用所述人眼屈光度检测光学系统的主观验光仪具有快速连续的光学变焦能力和同步示值的准确性，连续的变焦使检测结果不会出现如插片屈光度检测因所用镜片具有一定量值的间隔光焦度而产生对屈光度检测的过矫或欠矫现象。
主观验光仪可仅采用两片透镜及简单的连接件实现，不需要能源供应及其他设施，且便携易操作，可以解决当前居家验光难的问题。
主观验光仪在使用时，与插片式屈光度检测一样，通过观察视力表以确定精确的人眼屈光度，便于让人接受。
附图说明
图1是实施例的人眼屈光度检测光学系统的结构示意图；
图2是实施例的主观验光仪的结构示意图；
图3是主观验光仪剖视图。
附图标记说明：1、透镜A；2、透镜B；3、人眼；4、透镜B的光心O2；5、透镜A的光心O1；11、内镜筒；12、外镜筒；13、光焦度指针；14、光焦度指示标。
具体实施方式
为使本发明的上述特征、技术方案和优点能够更加清晰易懂，下面结合附图对本发明的具体实施作进一步说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，应理解以下实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
此外，本说明中，省略对众所周知的“系统”、“装置”及“设置”的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。需要说明的是，若元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
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。
实施例，如图1所示，本实施例涉及的人眼屈光度检测光学系统，包括从物侧到像侧沿光轴依次布置透镜A1、透镜B2，所述透镜A1沿所述光轴移动设置即可沿光轴靠近或远离透镜B2。
由五米处视力表方向来的平行光线经透镜A1后再经过透镜A1的像侧焦点并在其附近形成实像，最后经过透镜B2进入人眼3；此实像的位置会因为透镜A1的移动而改变，对透镜B2而言当此实像处于透镜B2的物侧一倍焦距内时会在透镜A1侧产生虚像、当此实像处于透镜B2的物侧一倍焦距与两倍焦距之间时会在人眼3侧产生实像。透镜B2的成像也就是整个人眼屈光度检测光学系统的成像。
被检眼屈光度是正光焦度时透镜B2所成实像的位置在透镜B2的人眼3侧、被检眼屈光度是负光焦度时透镜B2所成虚像的位置在透镜B2的透镜A1侧。
透镜B2所成实像与透镜B2所成虚像的具体位置由被检眼的屈光度决定，当被检测者通过主观验光仪可以清晰的看到视力表上按照视力检测标准规定的视标时即确定了透镜B2所成实像或虚像的具体位置，此时透镜B2所成实像或虚像的位置即落在被检眼的远点上，如此被检眼视远的矫正视力最好，同时因为人眼屈光度检测光学系统应用时与人眼的距离跟所佩戴眼镜与人眼的距离一致,所以可以把透镜B2的光心O24到透镜B2所成实像或虚像的距离当作被检眼的远点距离，故被检眼的屈光度等于透镜B2的光心O24到透镜B2所成实像或虚像的距离的倒数。
被检眼屈光度为D，透镜A1的光心O15跟透镜B2的光心O24间距为d，透镜A1的光心O15与透镜A1所成实像的距离即透镜A1的像距为v1，透镜B2的光心O24与透镜A1所成实像的距离即透镜B2的物距为u2，在整个人眼屈光度检测光学系统中可以得出u2=d-v1，当透镜B2的像侧焦距为f2时，对于透镜B2根据高斯成像公式得到：
1/(d-v1)+D=1/f2
因为v1=u1f1/(u1-f1),u1为透镜A1与视力表的距离、f1为透镜A1的像侧焦距。
所以最终得到如下公式：
D=1/f2-(u1- f1)/(d×(u1- f1)-u1f1)
由此公式即可根据d值及u1值计算出人眼屈光度D。
而且，因为f1=f2，所以人眼屈光度检测光学系统成像大小不会改变。
应当指出的是，上述实施的人眼屈光度检测光学系统图示给出的透镜A1、透镜B2均为单片透镜，但并不限制于此，透镜A1和透镜B2都可以分别选择使用单片透镜或组合透镜。
基于上述实施例的人眼屈光度检测光学系统制得的一个具体的主观验光仪，验光仪结构如图2所示，包括验光仪本体，验光仪本体设有人眼屈光度检测光学系统。验光仪本体的结构主要包括从视力表侧到人眼侧沿光轴依序布置的透镜A1、透镜B2及外镜筒12、内镜筒11、光焦度指针13、光焦度指示标14。光焦度指示标14连接于内镜筒11、光焦度指针13连接于外镜筒12，装有透镜A1的内镜筒11可以沿同光轴装有透镜B2的外镜筒12作轴向移动，内镜筒11的移动同时带动光焦度指示标14的移动从而使其处于光焦度指针13指向不同位置以达到主观验光仪显示光焦度目的。
采用本实施例的主观验光仪的人眼屈光度检测方法为：被检测者处于距视力表五米的合适位置，遮盖一只眼、用另一只眼通过主观验光仪观察视力表，被测者左右手分别控制验光仪的外镜筒12和内镜筒11，并通过持续反复轴向移动内镜筒11在外镜筒12的位置以改变透镜A1与透镜B2的间距，直至可以清晰的看到视力表上按照视力检测标准规定的视标。此时，光焦度指针13指向的光焦度指示标14上的光焦度示值即为被测眼的屈光度。如上法操作三次，取平均值。换眼，重复以上操作。需要注意的是，通过上述主观验光仪看到的视标左与右、上与下是颠倒的。
以上所述仅是本发明的优选实施例而已，在阅读了本说明之后，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形均应包含在本申请所附权利要求范围之内。
Claims (5)
1.一种人眼屈光度检测光学系统，其特征在于，包括从物侧到像侧沿光轴依次布置透镜A、透镜B，所述透镜A沿所述光轴移动设置，所述透镜A的像侧光焦度为φ1，所述透镜B的像侧光焦度为φ2，φ1、φ2满足以下关系：0.4D＜φ1，0.4D＜φ2，φ1=φ2。
2.根据权利要求1所述的一种人眼屈光度检测光学系统，其特征在于，所述透镜A的光心与所述透镜B的光心间距为d、所述透镜B的物侧光焦度为φ3，φ1、φ3与d满足下以关系：1/φ1＜d＜1/φ1+2/φ3。
3.根据权利要求1所述的一种人眼屈光度检测光学系统，其特征在于，所述透镜A为单片透镜或组合透镜，所述透镜B为单片透镜或组合透镜。
4.一种主观验光仪，采用权利要求1—3任一项所述的一种人眼屈光度检测光学系统，其特征在于，具体包括：变焦调节装置、光焦度显示装置，所述变焦调节装置用于驱动所述透镜A沿所述光轴移动，所述光焦度显示装置用于根据所述透镜A在所述光轴的位置显示所述人眼屈光度检测光学系统的检测光焦度。
5.根据权利要求4所述的主观验光仪，其特征在于，包括验光仪本体，所述透镜B固定设置于所述验光仪本体末端，所述验光仪本体设有移动镜筒用于变焦调节，所述透镜A固定设置于所述移动镜筒，所述移动镜筒使所述透镜A沿所述光轴移动，所述光焦度显示装置包括光焦度指示标和光焦度指针，所述光焦度指示标和所述光焦度指针分别连接于所述移动镜筒和所述验光仪本体，所述移动镜筒移动时改变所述光焦度指针在所述光焦度指示标上的位置以显示所述主观验光仪的检测光焦度。
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