CN201978117U

CN201978117U - 一种消像差视觉训练仪

Info

Publication number: CN201978117U
Application number: CN 201120031479
Authority: CN
Inventors: 乐美华; 陈翔
Original assignee: Zhongshan Ophthalmic Center
Current assignee: Zhongshan Ophthalmic Center
Priority date: 2011-01-28
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2021-01-28

Abstract

本实用新型公开了一种消像差视觉训练仪，包括设置在近人眼端的头部固定装置上的带可变形镜面的自适应光学系统，所述可变形镜面正上方设有刺激信号提供源，所述刺激信号提供源为菱形组合LED屏，所述可变形镜面处于接受所述菱形组合LED屏发出的光波并转化为已校正像差光波投射到人眼形成清晰物象的光路位置上。首次在视觉训练仪上采用“自适应光学技术”，实现个性化消减人眼像差，在人眼视网膜形成统一的、精确的成像平面，完成人眼视网膜真正意义的光学聚焦；在这一基础上，开展对人眼视网膜精确刺激，达到辅助眼球发育(矫正弱视)，促进视网膜神经信号传递(预防近视)的功能。

Description

一种消像差视觉训练仪

技术领域

本实用新型涉及一种眼科成像控制视觉训练装置，可在减少人眼像差的基础上，精确调控视网膜成像环境，达到辅助和促进儿童视功能发育等训练效果。

背景技术

实际工作中，光学系统所成的像与近轴光学所获得的结果不同，有一定的偏离，这种偏离称为像差。简单的说，像差是指成像不能准确无误地再现物体原形的现象。人眼作为一种光学成像装置，目的是将眼前的物体聚焦在视网膜平面成像，而任何一个光学系统(包括人眼)，不可避免的存在一定程度的光学缺陷，像差的存在，限制着人眼的视觉成像质量，使物体不能通过眼的光学系统完美的成像。

目前传统的视力矫正手段(如眼镜或隐形眼镜)，能校正部分视物不清问题，但受光学设计限制，无法有效控制和全面解决由于像差造成的不良影响。即使配戴度数准确的框架眼镜或隐形眼镜，使眼睛屈光处于被矫正状态，由于人眼高阶像差的存在，视网膜成像质量始终受到一定影响，矫正视力无法达到最佳状态(1.5或更高)。

“自适应光学技术”，是一种能够实时校正光学系统随机误差并使系统始终保持良好工作性能的新技术，它在眼科领域的应用显著提高了相应检测设备的分辨率，为从细胞水平上研究活体眼底结构等提供了新的手段和工具。通过“自适应光学技术”，可以显著提高视网膜成像分辨率，1994年，Liang等[1]首次采用Hartmann-Shack像差感受器测量人眼屈光系统整体像差，并在实验室采用“自适应光学系统”，使受试者矫正视力轻易达到2.0水平。

弱视，是指眼球没有明显器质性病变，因功能性因素为主引起的矫正视力达不到正常。6岁以内是人眼视功能发育的重要时期，如这个时期某种原因造成双眼视物障碍，视细胞就得不到正常的刺激，就可能形成弱视。因此，人眼的光学成像缺陷引起的视物模糊，会对眼球的正常生长发育有很重要的影响。

传统的弱视治疗方法，除了给患者配戴矫正眼镜外，还可以使用各类视觉训练仪器；但不论是眼镜还是传统设计的视觉训练仪器，由于人们还未完全认识到眼球的光学缺陷对眼球生长的重要性，加上人眼像差的复杂性，均未充分考虑像差对视觉发育和训练的影响，进而使得弱视治疗效果受到了一定的限制，如何做到个性化矫正人眼像差，是视觉科学领域的一大难题。我们认为，如果能够在视觉训练仪器中使用“自适应光线系统”，在减少人眼像差的基础上进行视觉训练，将提高刺激的精确度和有效度，加快弱视训练的效果。

另外，Applegate等[2]发现，近视眼的像差随着近视程度的加深而增加，高度近视眼的像差与正视眼和低度近视眼相比有显著区别。He等[3]研究指出，近视眼组的像差较正视组大，提示像差在近视的发展中可能起到了重要作用。通过动物近视模型的研究[4]发现，视网膜周边的信号可以直接影响眼球的生长发育，周边部成像质量的下降，可能会导致近视的发生发展。因此，像差的校正，可能对少年儿童的视力发育和近视防治产生重要影响。研究表明，矫正像差后可以提高对比敏感度，减少眩光、重影等现象，真正地提高视觉质量，达到清晰成像的目的。因此，像差的矫正对儿童视觉发育、预防近视方面可以起到积极作用。

[1]Liang J，Williams DR.Aberration and retinal image quality of the normal human eye[J].J Opt Soc AM M，1997，14(11)：2873～2883.

[2]Applegate R.Monochromatic wavefront aberrations in myopia.Non-Invasive Assessment of Visual System，vol.1991，1，OSA Technical Digest Series.Washington，DC：Optical Society of America，1991：234-237.

[3]He J C，Sun P，Held R，et al.Wavefront aberrations in eyes of emmetropic and moderately myopic school children and young adults.Vision Res，2002，42(8)：1063-1070.

[4]Wallman，J.and J.Winawer，et al.″Homeostasis of eye growth and the question of myopia.″Neuron 43(4)：447-68。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的技术问题，建立一个结合“自适应光学系统”的训练装置，能根据不同人眼睛的像差信息，调整“可变形镜面”来校正人眼像差；在减少人眼像差的基础上针对人眼视网膜进行刺激训练；提供一种个性化消减像差，提高人眼成像质量，提供精确视网膜刺激的消像差视觉训练仪。

为实现以上目的，本实用新型采取了以下的技术方案：一种消像差视觉训练仪，包括设置在近人眼端的头部固定装置上的带可变形镜面的自适应光学系统，所述可变形镜面正上方设有刺激信号提供源，所述刺激信号提供源为菱形组合LED屏，所述可变形镜面处于接受所述菱形组合LED屏发出的光波并转化为已校正像差光波投射到人眼形成清晰物象的光路位置上。

本实用新型在视觉训练仪引入“自适应光学系统”，利用“可变形镜面(Deformable Mirror，DM)”对人眼像差进行个性化矫正(需要通过像差仪测量个体像差)，根据个体差异消除眼睛存在的大部分光学缺陷；在这一基础上，调控训练仪对人眼视网膜的产生精确刺激，达到个性化训练视觉功能、促进视网膜功能发育、弱视治疗、预防近视效果。

使用者(被训练方)实际是通过“可变形镜面”来注视来自视觉训练仪上端的刺激信号，而经过“可变形镜面”反射后产生的入眼光线实际上已经具有消减像差后的效果，这样从刺激信号提供源发出的光学刺激就可以更加准确的到达视网膜平面，为促进人眼发育、治疗弱视、预防近视起到辅助效果。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：首次在视觉训练仪上采用“自适应光学技术”，实现个性化消减人眼像差，在人眼视网膜形成统一的、精确的成像平面，完成人眼视网膜真正意义的光学聚焦；在这一基础上，开展对人眼视网膜精确刺激，达到辅助眼球发育(矫正弱视)，促进视网膜神经信号传递(预防近视)的功能。

附图说明

图1为本实用新型消像差视觉训练仪结构示意图；

附图标记说明：1-菱形组合LED屏，2-光波，3-可变形镜面，4-已校正像差光波，10-自适应光学系统。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容做进一步详细说明。

实施例：

请参阅图1所示，一种消像差视觉训练仪，包括带可变形镜面3的自适应光学系统10，其设置在近人眼端的头部固定装置上，可变形镜面3正上方设有刺激信号提供源，刺激信号提供源为菱形组合LED屏1，可变形镜面3处于接受菱形组合LED屏1发出的光波2并转化为已校正像差光波4投射到人眼形成清晰物象的光路位置上。

在图1中，刺激信号提供源菱形组合LED屏1发出图像光波2，经过可变形镜面3时，自适应光学系统10首先检测像差情况，然后通过可变形镜面3对光波实时进行矫正，在可变形镜面3后安装有促动器，可以改变局部的反射，将像差修正回来，即图像光波2已被参照个体测量像差值作相应调整的可变形镜面进行矫正像差处理，当该已矫正像差光波4经过眼睛的光学系统后，就可以形成完美光波，进而形成清晰物象5。

本实施例通过搭建一个结合“自适应光学系统”的视觉训练仪，视觉训练仪的下端(近人眼端)由头部固定装置(如额托等)、“带可变形镜面的自适应光学系统”组成；视觉训练仪上端为刺激信号提供源(本实施例中为菱形组合LED屏1)。视觉训练仪内部的“自适应光学系统”通过“可变形镜面”对人眼的像差信息进行个体化调整，消减人眼像差；在此基础上，训练仪的刺激信号提供源对消减像差后的人眼视网膜进行刺激训练。

在消减个体像差形成完美成像后，本实施例的训练仪可以调控刺激信号提供源，有效提高训练的强度和精确度。

本实施例的训练过程如下：

1.测量人眼像差

2.将该数据导入训练仪内部的“自适应光学系统”.

3.系统根据人眼像差对“可变形镜面”进行调校。

4.训练仪内部的训练信号提供源(1)发出训练讯号(普通光波)(2)。

5.该光波投射到“可变形镜面”(3)时，该镜面对该光波进行调校，使之对应人眼像差。

6.被调校后的“消像差”光波(4)投射入人眼，在人眼视网膜平面形成一个“已消减像差”的完美成像平面(5)。

7.从训练信号提供源发出的信号由此可精确到达人眼视网膜平面。

本实施例中可变形镜面3与水平面的设置角度根据实际情况而定，在最简单的光路设计中，比如本实施例中可变形镜面3与入射光和反射光均呈45度角。

上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims

1.一种消像差视觉训练仪，其特征在于：包括设置在近人眼端的头部固定装置上的带可变形镜面(3)的自适应光学系统(10)，所述可变形镜面(3)正上方设有刺激信号提供源，所述刺激信号提供源为菱形组合LED屏(1)，所述可变形镜面(3)处于接受所述菱形组合LED屏(1)发出的光波(2)并转化为已校正像差光波(4)投射到人眼形成清晰物象的光路位置上。