本發(fā)明屬于驗光儀技術領域,尤其涉及一種全自動驗光儀的光學系統及其自動檢測定位方法。
背景技術:
目前國內驗光儀還是以傳統的物理按鍵和手動式操作為主,在尋找人眼以及定位方面比較繁瑣、耗費時間人力,而且測量累計誤差比較大,如果測量不好,還會對患者造成影響,所以對全自動及自動化定位比較期待。
技術實現要素:
本發(fā)明的目的在于克服現有技術存在的不足,而提供一種減少人工誤差、提高測量精度的全自動驗光儀的光學系統及其自動檢測定位方法。
本發(fā)明的目的是通過如下技術方案來完成的,包括投影光路、測量光路、固視系統及被測眼定位監(jiān)視系統,所述的投影光路依次由紅外光源、第一光學鏡筒、第一透鏡、第一反光鏡、第一分光鏡、第二分光鏡組成,所述的測量光路依次由旋轉棱鏡、第二反光鏡、第二透鏡、第二光學鏡筒、第一CCD圖像傳感器組成,所述的固視系統依次由可見光源、第三光學鏡筒、第四光學鏡筒、第三透鏡、第三反光鏡組成,所述的被測眼定位監(jiān)視系統依次由第四透鏡、第五光學鏡筒、第六光學鏡筒、第二CCD圖像傳感器組成;在該光學系統上還包括有綠光源和藍光源,該綠光源和藍光源兩者所發(fā)射的錐形光束聚焦點與被測眼瞳孔的定位點相重合,該綠光源所發(fā)射的錐形光束與被測眼瞳孔的定位點和被測眼定位監(jiān)視系統所在的光路呈38°夾角狀分布,該藍光源所發(fā)射的錐形光束與被測眼瞳孔的定位點和被測眼定位監(jiān)視系統所在的光路呈28°夾角狀分布。
作為優(yōu)選,所述的被測眼瞳孔的像與第二分光鏡、第四透鏡、第五光學鏡筒、第六光學鏡筒、第二CCD圖像傳感器處于同一光路上,該第二分光鏡與第一分光鏡及第三反光鏡處于同一光路上,其中第三反光鏡與可見光源、第三光學鏡筒、第四光學鏡筒、第三透鏡處于同一光路上,第一分光鏡與旋轉棱鏡、第一反光鏡、第二反光鏡處于同一光路上,第二反光鏡與第二透鏡、第二光學鏡筒、第一CCD圖像傳感器處于同一光路上,第一反光鏡與紅外光源、第一光學鏡筒、第一透鏡處于同一光路上。
作為優(yōu)選,所述的可見光源、第三光學鏡筒、第四光學鏡筒、第三透鏡、第三反光鏡所在的光路與第二分光鏡、第一分光鏡、第三反光鏡所在的光路呈45°反射;第二分光鏡、第一分光鏡、第三反光鏡所在的光路與第二分光鏡、第四透鏡、第五光學鏡筒、第六光學鏡筒、第二CCD圖像傳感器所在的光路呈45°反射。
作為優(yōu)選,所述的第一分光鏡、第二分光鏡是由多層膜真空法制作而成,其對紅外光源波長的透射和反射比例為1:1。
一種采用如上述的全自動驗光儀的光學系統的自動檢測定位方法,該方法包括如下步驟:
1)、紅外光源發(fā)出光源經過第一光學鏡筒形成環(huán)形目標,并經第一透鏡平行出射,經第一反光鏡反射以及第一分光鏡、第二分光鏡反射進入被測眼瞳孔;
2)、從被測眼瞳孔反射回來的光線經第二分光鏡、第一分光鏡反射并通過旋轉棱鏡及第一反光鏡上的小孔到達第二反光鏡,經第二反光鏡反射后經過第二透鏡、第二光學鏡筒,最后在第一CCD圖像傳感器上形成環(huán)像;
3)、可見光源通過第三光學鏡筒、第四光學鏡筒,經第三透鏡平行入射到第三反光鏡上,經第三反光鏡反射后經第一分光鏡、第二分光鏡到達被測眼瞳孔;
4)、波長不同于紅外光源的紅外光經第四透鏡成平行光束,第二分光鏡投射照亮被測眼瞳孔,并和綠光源、藍光源兩者所發(fā)射的錐形光束一起再經第二分光鏡、第四透鏡、第五光學鏡筒、第六光學鏡筒,最后在第二CCD圖像傳感器上成像,并使被測眼瞳孔的像和預置點狀圓同心。
作為優(yōu)選,被測眼瞳孔的像采用非對稱傾斜照明的綠光源、藍光源兩者所發(fā)射的錐形光束來判斷離焦方向,當被測眼瞳孔恰好在綠光源和藍光源兩者所發(fā)射的錐形光束聚焦點時,綠光源、藍光源兩者所發(fā)射的錐形光束都能夠被被測眼瞳孔的角膜反射進入第二CCD圖像傳感器上成像,當被測眼瞳孔向右離焦時,只有藍光源所發(fā)射的錐形光束反射進入第二CCD圖像傳感器,反之,當被測眼瞳孔向左離焦時,只有綠光源所發(fā)射的錐形光束反射進入第二CCD圖像傳感器。
本發(fā)明的有益效果為:該驗光儀是通過藍光和綠光自動尋找眼睛以及定位,自動控制電機來上下前后左右移動,直至找到眼睛并定位,最后自動測量,減少了人工誤差,提高測量精度;能省時、省力,且可精確規(guī)范的完成各項眼視光檢查,力求在簡化操作,縮短測量時間,提高自動化程度方面取得突破。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的光路原理示意圖。
附圖中的標號分別為:101、外光源;102、第一光學鏡筒;103、第一透鏡;104、第一反光鏡;105、第一分光鏡;106、第二分光鏡;201、旋轉棱鏡;202、第二反光鏡;203、第二透鏡;204、第二光學鏡筒;205、第一CCD圖像傳感器;301、可見光源;302、第三光學鏡筒;303、第四光學鏡筒;304、第三透鏡;305、第三反光鏡;401、第四透鏡;402、第五光學鏡筒;403、第六光學鏡筒;404、第二CCD圖像傳感器;501、藍光源;502、綠光源;601、被測眼瞳孔。
具體實施方式
下面將結合附圖對本發(fā)明做詳細的介紹:如附圖1所示,本發(fā)明包括投影光路、測量光路、固視系統及被測眼定位監(jiān)視系統,其特征在于:所述的投影光路依次由紅外光源101、第一光學鏡筒102、第一透鏡103、第一反光鏡104、第一分光鏡105、第二分光鏡106組成,所述的測量光路依次由旋轉棱鏡201、第二反光鏡202、第二透鏡203、第二光學鏡筒204、第一CCD圖像傳感器205組成,所述的固視系統依次由可見光源301、第三光學鏡筒302、第四光學鏡筒303、第三透鏡304、第三反光鏡305組成,所述的被測眼定位監(jiān)視系統依次由第四透鏡401、第五光學鏡筒402、第六光學鏡筒403、第二CCD圖像傳感器404組成;在該光學系統上還包括有綠光源502和藍光源501,該綠光源502和藍光源501兩者所發(fā)射的錐形光束聚焦點與被測眼瞳孔601的定位點相重合,該綠光源502所發(fā)射的錐形光束與被測眼瞳孔601的定位點和被測眼定位監(jiān)視系統所在的光路呈38°夾角狀分布,該藍光源501所發(fā)射的錐形光束與被測眼瞳孔601的定位點和被測眼定位監(jiān)視系統所在的光路呈28°夾角狀分布。
所述的被測眼瞳孔601的像與第二分光鏡106、第四透鏡401、第五光學鏡筒402、第六光學鏡筒403、第二CCD圖像傳感器404處于同一光路上,該第二分光鏡106與第一分光鏡105及第三反光鏡305處于同一光路上,其中第三反光鏡305與可見光源301、第三光學鏡筒302、第四光學鏡筒303、第三透鏡304處于同一光路上,第一分光鏡105與旋轉棱鏡201、第一反光鏡104、第二反光鏡202處于同一光路上,第二反光鏡202與第二透鏡203、第二光學鏡筒204、第一CCD圖像傳感器205處于同一光路上,第一反光鏡104與紅外光源101、第一光學鏡筒102、第一透鏡103處于同一光路上。
所述的可見光源301、第三光學鏡筒302、第四光學鏡筒303、第三透鏡304、第三反光鏡305所在的光路與第二分光鏡106、第一分光鏡105、第三反光鏡305所在的光路呈45°反射;第二分光鏡106、第一分光鏡105、第三反光鏡305所在的光路與第二分光鏡106、第四透鏡401、第五光學鏡筒402、第六光學鏡筒403、第二CCD圖像傳感器404所在的光路呈45°反射。
所述的第一分光鏡105、第二分光鏡106是由多層膜真空法制作而成,其對紅外光源101波長的透射和反射比例為1:1。
一種采用全自動驗光儀的光學系統的自動檢測定位方法,該方法包括如下步驟:
1)、紅外光源101發(fā)出光源經過第一光學鏡筒102形成環(huán)形目標,并經第一透鏡103平行出射,經第一反光鏡104反射以及第一分光鏡105、第二分光鏡106反射進入被測眼瞳孔601;
2)、從被測眼瞳孔601反射回來的光線經第二分光鏡106、第一分光鏡105反射并通過旋轉棱鏡201及第一反光鏡104上的小孔到達第二反光鏡202,經第二反光鏡202反射后經過第二透鏡203、第二光學鏡筒204,最后在第一CCD圖像傳感器205上形成環(huán)像;
3)、可見光源301通過第三光學鏡筒302、第四光學鏡筒303,經第三透鏡304平行入射到第三反光鏡305上,經第三反光鏡305反射后經第一分光鏡105、第二分光鏡106到達被測眼瞳孔601;
4)、波長不同于紅外光源101的紅外光經第四透鏡401成平行光束,第二分光鏡106投射照亮被測眼瞳孔601,并和綠光源502、藍光源501兩者所發(fā)射的錐形光束一起再經第二分光鏡106、第四透鏡401、第五光學鏡筒402、第六光學鏡筒403,最后在第二CCD圖像傳感器404上成像,并使被測眼瞳孔601的像和預置點狀圓同心。
被測眼瞳孔601的像采用非對稱傾斜照明的綠光源502、藍光源501兩者所發(fā)射的錐形光束來判斷離焦方向,當被測眼瞳孔601恰好在綠光源502和藍光源501兩者所發(fā)射的錐形光束聚焦點時,綠光源502、藍光源501兩者所發(fā)射的錐形光束都能夠被被測眼瞳孔601的角膜反射進入第二CCD圖像傳感器404上成像,當被測眼瞳孔601向右離焦時,只有藍光源501所發(fā)射的錐形光束反射進入第二CCD圖像傳感器404,反之,當被測眼瞳孔601向左離焦時,只有綠光源502所發(fā)射的錐形光束反射進入第二CCD圖像傳感器404。
可以理解的是,對本領域技術人員來說,對本發(fā)明的技術方案及發(fā)明構思加以等同替換或改變都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。