[发明专利]一种双波前矫正器活体人眼视网膜高分辨力成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及自适应光学眼底成像技术，为一种双波前矫正器活体人眼视网膜高分辨力成像系统，可广泛用于活体人眼视网膜高分辨力成像。

背景技术

人眼像差中除了含有离焦、散光等低阶像差外，还含有不可忽略的高阶像差组分。目前普通的商业化眼底相机等眼科设备只能够静态的补偿低阶人眼像差，故整体光学分辨率不能达到衍射极限水平。自适应光学技术恰好弥补了此缺陷，直接推动了眼底影像学和视光学的发展。1997年，美国Rochester大学的D.R.Williams等人在世界上率先采用自适应光学（Adaptive Optics,AO）技术矫正人眼高阶像差，获得了接近衍射极限的高分辨率视网膜图像和传统低阶像差矫正无法达到的超常视力（Junzhong Liang,David R.Williams,and Donald T.Miller,Supernormal vision and high-resolution retinal imaging through adaptive optics[J],J.Opt.Soc.Am.A,14(11),2884-2892,1997.）。1999年，美国Rochester大学的Roorda等人利用自适应光学眼底相机在世界上首次研究了活体人眼视网膜三色细胞的分布（Roorda A,Williams DR.,The arrangement of the three cone classes in the living human eye,Nature,397:520-522,1999.），使得视觉科学和视觉生理研究第一次在活体状态下的细胞尺度上进行。

中国专利CN1282564，CN1282565，CN1306796，CN13067967介绍了几种自适应光学成像系统，采用哈特曼波前传感器测量人眼像差，用变形反射镜来校正所测像差，然后用CCD成像，实现接近衍射极限的活体人眼视网膜高分辨力成像。上述系统都采用单波前校正器来校正人眼像差，据统计，人眼像差随人群起伏很大，离焦可达±10D，散光±5D，PV值可达25μm，然而受波前校正器制作水平的限制，单波前校正器校正能力有限，无法独立完成人眼像差校正，使得系统难以适用于大规模人群。公开号为CN2728418的中国专利介绍了一种预补偿装置来增大系统对低阶像差的校正量，但是这样的装置需要频繁的更换预校正镜片，操作复杂，更为重要的是，补偿片的插入会改变人眼瞳孔与波前传感器和波前校正器的光学共轭位置，从而降低人眼像差测量的准确性和自适应光学系统的校正效果，随低阶像差变大这种影响会更加严重，使得系统仅能在实验室内对很小部分特定人眼获得理想的像差校正效果，因此插片预补偿的方式无法应用于大规模人群。公开号为CN101612032A的中国专利介绍了一种基于双压电片变形镜的自适应光学视网膜成像系统，该系统采用两个双压电片变形反射镜作为波前校正器，从而提高系统的校正能力。该系统对两个波前校正器的控制均是基于波前传感器测量所得的人眼像差，但当人眼像差较大时，波前传感器测量准确性会变差，从而严重影响系统的校正效果，同时该系统对两个波前校正器进行控制时需要消除两个波前校正器之间的耦合效应，控制过程较为复杂。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种双波前矫正器活体人眼视网膜高分辨力成像系统，有效提高了系统的像差校正能力，扩大其人群适用范围，且系统简单，易于实现。

本发明的技术解决方案：一种双波前矫正器活体人眼视网膜高分辨力成像系统，所采用的成像系统包括近红外信标光源1、第一准直镜2、信标光栏3、第一分光镜4、照明光源5、第二准直镜6、平面反射镜7、第二分光镜8、第一波前校正器9、第一透镜10、第一共焦滤波光栏11、第二透镜12、第三透镜13、第四透镜14、第二波前校正器15、第五透镜16、第二共焦滤波光栏17、第六透镜18、第三分光镜19、成像透镜20、成像相机21、第七透镜22、第八透镜23、波前传感器24及由控制电路25和PC机26构成的控制装置27；

本发明成像过程包括三个阶段：人眼低阶像差校正阶段、人眼高阶像差校正阶段和视网膜高分辨力成像阶段；