[发明专利]基于Hartmann–Shack波前像差测量仪周边视网膜像差光学测量系统

说明书

本发明涉及一种基于Hartmann–Shack波前像差测量系统(HSWS)的大视场像差光学客观测量的方法，该方法采用内设视标与分光镜轴外注视相结合的方法，达到水平与垂直多条相交子午线相应视场角上像差客观测量，周边像差的测量过程以受试者眼球转动为基础，在这个过程中像差仪与波前保持平行。标定环境照度与测量精度，改良像差计算方法以利用Zernike多项式对周边像差进行表达计算。该发明能实现对于轴外大视场高阶像差的测量，为了解人眼离轴大视场高阶像差的组成与分布规律提供可靠、便捷的测量手段。

技术领域

本发明涉及人眼像差测量技术领域，具体涉及基于Hartmann– Shack波前像差测量仪周边视网膜像差光学测量系统。

背景技术

波前像差作为现代物理光学理论在天文学中的应用，逐渐被引入人眼视觉光学的评估及矫正领域，经历了由可测量、可评估，到可矫正的发展过程。人眼波前像差的测量从早期单纯的实验室研究，到如今作为常规检查方法应用于视觉矫正尤其是角膜屈光手术中，期间经历了复杂的发展历程。早期的像差仪测量方法复杂，数据分析耗时。随着技术的更新，现有的仪器可以进行实现高速实时测量，已经在激光屈光手术等视觉矫正中得到了广泛应用。

自适应光学在眼科中的应用是民用自适应光学最重要、最活跃的应用领域，而人眼像差与视功能研究是其两大重要研究方向之一。 1997年，美国Rochester大学的D.R.Williams等人首次利用自适应光学技术分析了人眼高阶像差矫正对视功能的影响，通过静态补偿人眼高阶像差受试眼对比敏感度提高了6倍之多，并获得了分辨55c/deg 正弦光栅视标的“超视力(Supernormal vision)”，研究结果的报道极大地激励了研究人员的热情，也使视光学相关研究进入全新阶段。 Hartmann技术最初被用来测量和提高望远镜的光学成像质量。把一个有多小孔的不透明屏幕放置在望远镜的主孔径上，这些小孔把入射光束分割成许多细光束，这些细光束通过入射光瞳的不同位置后形成点阵，点阵分布模式决定了望远镜成像质量。而梁俊忠(Junzhong Liang)于1997年首次把Hartmann-Shack传感器和一个可变形镜结合起来，对人眼波前像差进行了测量和矫正，通过这种技术可以对人眼的视觉能力的极限进行评估，自适应光学技术可以矫正人眼的全部像差，从而可以进一步认识和了解人眼的视觉功能，并可获得更清晰的视网膜和眼底图像，这些大大推动了对人眼的光学和神经系统的研究进展。

随着人们对主观视觉症状了解的加深，对其光学机理的不断挖掘，越来越多的研究发现出现视觉不良症状，如眩光、光晕、鬼影等症状，并非完全黑暗的暗环境中，而是亮度介于明视觉和暗视觉之间的区域,通常认为中间视觉亮度水平(Mesopic vision)，处于中间视觉时,视锥细胞和视杆细胞同时发挥作用,但两者的活跃程度随亮度不同也会发生变化。影响间视觉的因素可能不只是轴上像差(低阶与高阶)，间视觉下近周边部较大视场角范围内视网膜均暴露在光照范围内，参与视觉过程，近周边部乃至大视场光学特性对间视觉成像和成像质量可能会产生更重要的意义。基于各种测量原理，近年来很多学者在测量大视场像差方面进行了各种努力，试图研究出针对大视场像差的测量方法与仪器设备。

本发明旨在通过改造原有像差测量设备，构建能测量大视野像差的客观活体光学像差测量系统，以获取正常人眼及屈光手术矫正前后人眼大视场范围内高阶像差光学质量特性及其对视觉质量影响机制。

发明内容

本发明所要解决的问题是改造原有像差测量设备，构建能测量大视野像差的客观活体光学像差测量系统，以获取正常人眼及屈光手术矫正前后人眼大视场范围内高阶像差光学质量特性及其对视觉质量影响机制。

为解决以上技术问题，本发明的通过以下方案实现：

搭建基于Hartmann–Shack波前像差测量仪周边视网膜像差光学测量系统的方法，其特征在于：包括以下步骤，

(1)中心定位