波前像差檢測實驗系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種波前像差檢測實驗系統(tǒng)，包括模擬眼球、微透鏡陣列、觀察屏、水平光具座、光源、會聚透鏡和圓柱狀培養(yǎng)盤，模擬眼球安裝在水平光具座上，微透鏡陣列和觀察屏均通過高度可調(diào)節(jié)的安裝支架安裝在水平光具座上；會聚透鏡的外周直徑與圓柱狀培養(yǎng)盤的圓面直徑相等，圓柱狀培養(yǎng)盤采用透明材料制作且其一端圓面上蒙有硅膠，模擬眼球一端設(shè)置有可拆卸安裝會聚透鏡或圓柱狀培養(yǎng)盤的圓孔安裝位，光源安裝在模擬眼球內(nèi)壁，當(dāng)會聚透鏡安裝在模擬眼球上時，光源位于會聚透鏡的焦點處，當(dāng)圓柱狀培養(yǎng)盤安裝在模擬眼球上時，其蒙有硅膠一端位于遠離光源方位；微透鏡陣列上設(shè)置有多個子透鏡，觀察屏位于微透鏡陣列的焦平面處。
【專利說明】波如像差檢測實驗系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及教學(xué)實驗產(chǎn)品【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種波前像差檢測實驗系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]人眼是一個存在像差的光學(xué)系統(tǒng)，不僅包含離焦和散光這樣傳統(tǒng)的低階像差還包含球差、慧差等高階像差。波前像差按實際的波前和理想的無偏差的波前之間的差值來定義，在沒有像差時，進入人眼的平面波前可以在視網(wǎng)膜上會聚成一個點，而實際的人眼光學(xué)系統(tǒng)并不完美，導(dǎo)致出射波面發(fā)生變形，不再是理想的球波面。這種理想波面與變形的實際波面間的光程差，即為人眼的波前像差。人們?yōu)榱颂岣哐鄣囊曈X成像質(zhì)量，在眼科臨床對眼睛波前像差施加矯正十分普遍。常規(guī)驗光手段只能對人眼光學(xué)系統(tǒng)離焦(近視、遠視)和散光缺陷進行測量，卻無法實現(xiàn)人眼高階像差檢測。像差儀由于能同時測量人眼屈光不正(低階像差)和高階像差，因而在眼科臨床得以廣泛應(yīng)用。目前常見的像差儀有博士倫的Zyoptics系統(tǒng)、Tracey公司的視網(wǎng)膜光線追跡儀、Emory視覺矯正系統(tǒng)和蘇州醫(yī)療器械公司的WFAlOO單色波前像差分析儀等，但由于價格高昂并不適用于日常的實驗教學(xué)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決【背景技術(shù)】中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種波前像差檢測實驗系統(tǒng)，其設(shè)備組成簡單，可用于模擬人眼波前像差檢測并適用于教學(xué)。
[0004]本發(fā)明提出的一種波前像差檢測實驗系統(tǒng)，包括模擬眼球、微透鏡陣列、觀察屏、水平光具座、光源、會聚透鏡和圓柱狀培養(yǎng)盤，模擬眼球安裝在水平光具座上，微透鏡陣列和觀察屏均通過高度可調(diào)節(jié)的安裝支架安裝在水平光具座上，模擬眼球、微透鏡陣列、觀察屏在水平光具座上依次排列；會聚透鏡的外周直徑與圓柱狀培養(yǎng)盤的圓面直徑相等，圓柱狀培養(yǎng)盤采用透明材料制作且其一端圓面上蒙有硅膠，模擬眼球一端設(shè)置有可拆卸安裝會聚透鏡或圓柱狀培養(yǎng)盤的圓孔安裝位，光源安裝在模擬眼球內(nèi)壁，當(dāng)會聚透鏡安裝在模擬眼球上時，光源位于會聚透鏡的焦點處，當(dāng)圓柱狀培養(yǎng)盤安裝在模擬眼球上時，其蒙有硅膠一端位于遠離光源方位；微透鏡陣列上設(shè)置有多個子透鏡，觀察屏位于微透鏡陣列的焦平面處。
[0005]優(yōu)選地，微透鏡陣列中子透鏡孔徑為1.6cm且焦距為120mm。
[0006]優(yōu)選地，微透鏡陣列中子透鏡的數(shù)量為18-20個。
[0007]優(yōu)選地，模擬眼球軸長為24.21cm,圓孔安裝位的直徑、圓柱狀培養(yǎng)盤的圓面直徑、會聚透鏡的外周直徑均為6cm。
[0008]優(yōu)選地，光源為高功率LED光源。
[0009]優(yōu)選地，觀察屏為繪制有坐標(biāo)的紙片板。
[0010]優(yōu)選地，還包括CXD相機和計算機，CXD相機安裝在水平光具座上并位于觀察屏遠離微透鏡陣列一側(cè)，CCD相機與計算機通訊連接，CCD相機拍攝觀察屏上的圖像并傳送至計算機。
[0011]本發(fā)明中的波前像差檢測實驗系統(tǒng)，采用模擬眼球代替人眼，光源模擬人眼視網(wǎng)膜中心凹光斑，當(dāng)會聚透鏡安裝在圓孔安裝位中，光源處于會聚透鏡焦點處，透鏡折射率等價角膜和晶狀體的折射率，此時模擬眼類似人的正視眼，來自會聚透鏡的出射光線經(jīng)微透鏡陣列成像于觀察屏上；當(dāng)圓柱狀培養(yǎng)盤安裝在模擬眼球上前，根據(jù)需要利用醫(yī)用注射器向柱體內(nèi)注入微量水實現(xiàn)角膜變形，模擬不規(guī)則角膜，實現(xiàn)不同程度缺陷眼的波前像差測量，將圓柱狀培養(yǎng)盤代替會聚透鏡安裝在模擬眼球上，可以檢測畸變波前即缺陷眼的波前像差；因此，上述波前像差檢測實驗系統(tǒng)可直接測量模擬眼球的低階和高階像差，設(shè)備簡單、成本低，操作方便，適用于波前像差檢測實驗教學(xué)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明提出的一種波前像差檢測實驗系統(tǒng)的示意圖；
[0013]圖2為圖1中圓柱狀培養(yǎng)盤的示意圖。

【具體實施方式】
[0014]如圖1和圖2所示，圖1為本發(fā)明提出的一種波前像差檢測實驗系統(tǒng)的示意圖；圖2為圖1中圓柱狀培養(yǎng)盤的示意圖。
[0015]參照圖1和圖2，在一種實施例中，本發(fā)明提出的一種波前像差檢測實驗系統(tǒng)，包括模擬眼球1、微透鏡陣列2、觀察屏3、水平光具座6、光源7、會聚透鏡8和圓柱狀培養(yǎng)盤9，模擬眼球I安裝在水平光具座6上，微透鏡陣列2和觀察屏3均通過高度可調(diào)節(jié)的安裝支架安裝在水平光具座6上，模擬眼球1、微透鏡陣列2、觀察屏3在水平光具座6上依次排列；會聚透鏡8的外周直徑與圓柱狀培養(yǎng)盤9的圓面直徑相等，圓柱狀培養(yǎng)盤9采用透明材料制作且其一端圓面上蒙有硅膠，模擬眼球I 一端設(shè)置有可拆卸安裝會聚透鏡8或圓柱狀培養(yǎng)盤9的圓孔安裝位，光源7安裝在模擬眼球I內(nèi)壁，當(dāng)會聚透鏡8安裝在模擬眼球I上時，光源7位于會聚透鏡8的焦點處，當(dāng)圓柱狀培養(yǎng)盤9安裝在模擬眼球I上時，其蒙有硅膠一端位于遠離光源7方位；微透鏡陣列2上設(shè)置有多個子透鏡，觀察屏3位于微透鏡陣列2的焦平面處。
[0016]在上述實施例中，采用模擬眼球I代替人眼，光源7模擬人眼視網(wǎng)膜中心凹光斑，當(dāng)會聚透鏡8安裝在圓孔安裝位中，光源7處于會聚透鏡8焦點處，透鏡折射率等價角膜和晶狀體的折射率，此時模擬眼類似人的正視眼，來自會聚透鏡8的出射光線經(jīng)微透鏡陣列2成像于觀察屏3上；當(dāng)圓柱狀培養(yǎng)盤9安裝在模擬眼球I上前，根據(jù)需要利用醫(yī)用注射器向柱體內(nèi)注入微量水實現(xiàn)角膜變形，模擬不規(guī)則角膜，實現(xiàn)不同程度缺陷眼的波前像差測量，將圓柱狀培養(yǎng)盤9代替會聚透鏡8安裝在模擬眼球I上，可以檢測畸變波前即缺陷眼的波前像差；因此，上述波前像差檢測實驗系統(tǒng)可直接測量模擬眼球I的低階和高階像差，設(shè)備簡單、成本低，操作方便，適用于波前像差檢測實驗教學(xué)。
[0017]在具體設(shè)計中，微透鏡陣列2中子透鏡孔徑為1.6cm且焦距為120mm，微透鏡陣列2中子透鏡的數(shù)量為19個，模擬眼球I軸長為24.21cm,圓孔安裝位的直徑、圓柱狀培養(yǎng)盤9的圓面直徑、會聚透鏡8的外周直徑均為6cm，光源7為高功率LED光源7，觀察屏3為繪制有坐標(biāo)的紙片板。
[0018]在進一步改進的技術(shù)方案中，還包括CXD相機4和計算機5，CXD相機4安裝在水平光具座6上并位于觀察屏3遠離微透鏡陣列2 —側(cè)，CXD相機4與計算機5通訊連接，CXD相機4拍攝觀察屏3上的圖像并傳送至計算機5。
[0019]在上述方案中，利用CXD相機4可以拍攝觀察屏3上的圖像并傳輸至計算機5，由計算機5顯示器進行顯示，能清楚觀察每個光斑分布情況，同時把輸出信號送入計算機5，可以利用內(nèi)置自編程序，從而繪制出波前像差圖。
[0020]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種波前像差檢測實驗系統(tǒng)，其特征在于，包括模擬眼球(1)、微透鏡陣列(2)、觀察屏(3)、水平光具座(6)、光源(7)、會聚透鏡⑶和圓柱狀培養(yǎng)盤(9)，模擬眼球⑴安裝在水平光具座(6)上，微透鏡陣列(2)和觀察屏(3)均通過高度可調(diào)節(jié)的安裝支架安裝在水平光具座(6)上，模擬眼球(1)、微透鏡陣列(2)、觀察屏(3)在水平光具座(6)上依次排列；會聚透鏡(8)的外周直徑與圓柱狀培養(yǎng)盤(9)的圓面直徑相等，圓柱狀培養(yǎng)盤(9)采用透明材料制作且其一端圓面上蒙有硅膠，模擬眼球(1) 一端設(shè)置有可拆卸安裝會聚透鏡(8)或圓柱狀培養(yǎng)盤(9)的圓孔安裝位，光源(7)安裝在模擬眼球(1)內(nèi)壁，當(dāng)會聚透鏡(8)安裝在模擬眼球(1)上時，光源(7)位于會聚透鏡(8)的焦點處，當(dāng)圓柱狀培養(yǎng)盤(9)安裝在模擬眼球(1)上時，其蒙有硅膠一端位于遠離光源(7)方位；微透鏡陣列(2)上設(shè)置有多個子透鏡，觀察屏(3)位于微透鏡陣列(2)的焦平面處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波前像差檢測實驗系統(tǒng)，其特征在于，微透鏡陣列(2)中子透鏡孔徑為1.6cm且焦距為120mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波前像差檢測實驗系統(tǒng)，其特征在于，微透鏡陣列(2)中子透鏡的數(shù)量為18-20個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波前像差檢測實驗系統(tǒng)，其特征在于，模擬眼球(1)軸長為24.21cm，圓孔安裝位的直徑、圓柱狀培養(yǎng)盤(9)的圓面直徑、會聚透鏡⑶的外周直徑均為6cm0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波前像差檢測實驗系統(tǒng)，其特征在于，光源(7)為高功率LED光源(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波前像差檢測實驗系統(tǒng)，其特征在于，觀察屏(3)為繪制有坐標(biāo)的紙片板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的波前像差檢測實驗系統(tǒng)，其特征在于，還包括CCD相機(4)和計算機(5)，CCD相機(4)安裝在水平光具座(6)上并位于觀察屏(3)遠離微透鏡陣列(2) —側(cè)，CCD相機(4)與計算機(5)通訊連接，CCD相機(4)拍攝觀察屏(3)上的圖像并傳送至計算機(5)。
【文檔編號】G09B23/22GK104504979SQ201410770645
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】張學(xué)勇 申請人:安徽建筑大學(xué)