Способ определения динамической рефракции глаза

 

Изобретение относится к медицине, з именно к офтальмологии, и может быть использовано для исследования динамической рефракции глаза. Цель изобретения - повышение точности способа. Глаз освещают пространственно-когерентным излучением и наблюдают спекл-кзртину в излучении, отраженном от сетчатки, измеряют средний размер спекла и вычисляют фокусное расстояние как дробно-линейную функцию от среднего размера спекла.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 А 61 В 3/09 .) ..

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

APM ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (, i ) .) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4641848/14 (22) 28.11.88 (46) 15.12.91, Бюл.М46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский кинофотоинститут (72) В.А.Елхов и П,Н.Семочкин (53) 617,7 (088.8) (56) Heunessy R.Т., Lelbowitz Н.М/., Laser

optometer incorporating the Hadal

principle."8ehavlior Res.M!thods and

lustren.", 1972, ч.4, р.237 — 239.

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и.может быть использовано для исследования динамической рефракции глаза.

Целью изобретения является повышение точности, Указанная цель достигается путем освещения глаза пространственно-когерентным излучением и наблюдением спекл-картины, Спекл-картину наблюдают в излучении, отраженном от сетчатки, измеряют средний размер спекла и вычисляют фокусное расстояние глаза как дробно-линейную функцию от среднего размера спекла, коэффициенты которой предварительно определяют из оптических параметров схемы измерения и/или калибровочных измерений положения плоскости аккомодации глаза.

При освещении глаза пространственно-когерентной плоской волной фокусное расстояние f глаза вычисляют по следующему соотношению:

f = da/(db + с), !

Ы«, 1697719 А1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ РЕФРАКЦИИ ГЛАЗА (57) Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии. и может быть использовано для исследования динамической рефракции глаза. Цель изобретенич— повышение точности способа. Глаз освещают пространственно-когерентным излучением и наблюдают спекл-картину в излучении, отраженном от сетчатки, измеряют средний размер спекла и вычисляют фокусное расстояние как дробно-линейную функцию от среднего размера спекла. где d — средний размер спекла в плоскости зрачка; а = 03, в = D, c = пА S;

D — диаметр зрачка;

S —. расстояние от хрусталика до сет атки;

А — длина волны излучения, и — показатель преломления средь внутри глаза, При освещении глаза пространственнокогеретной расходящейся волной, в указанном соотношении коэффициенты а = DSH, Ь

= (DH + DS), с =- кп Л SH, где Н вЂ” расстояние от источника до зрачка, К = 1, если источник расположен дальше плоскости, на которую сфокусирован глаз, и К= - 1, если источник расположен ближе.

Сущность способа заключается в том, что лазерное излучение, отразившееся от сетчатки глаза, образует за счет фазовых неоднородностеи последней неоднородное распределение отраженного света на выходе из глаза — так называемую спекл-структуру. Характерный размер неоднородностей пропорционален длине волны света и об1697719 ратно пропорционален размеру лазерного пятна на сетчатке. В свою очередь, размер пятна на сетчатке при неизменной конфигурации освещающего пучка будет "àâèñåòü ат степени аккомодации глаза, Таким абра- 5 зам, осветив глаз пространственно-кагерентным излучением и наблюдая изображение зрачка в отраженном от сетчатки свете на распределенном фотоприемнике, по последующему измерению i0 среднего размера спекла можно вычислить рефракцию глаза, Рассмотрим количественные сэо".ношения между размерам спекла и фокусным расстоянием глаза в данном способе апре- 15 деления динамической рефракции глаза, Допустим, глаз освещается плоской волной лазерного излучения с длиной волны л,. Если глаз аккомодироаан на объект, находяцийся на расстоянии А ат глаза, то 20 фокусное расстояние Х оптической системы

:лаза определяется па обычному соотношению,для линзы т = AS/(А+ 5), (1), где S — расстояние от хрусталика до сетчат- 25

l(M.

Параллельный пучок лазерного излучения, прошедший зрачек глаза диаметра О даст на сетчатке пятно диаметром Ф

Ф =- 07, (2) 30 где Z = (S — Г)К

Размер спекла в плоскастл зрачка апределится простым соотношением (2): (=-А S/пФ= А :.S/п0(5 — ), (3), где и — показатель г реломления вну-,ренней 35 среды глаза.

Из (3) легко получается значение фокуснога расстояния глаза

1 — -- dDS/(dD + г1 j(S) (4).

Для случая точечного источника, нахо- 40 дящегася на расстоянии Н от зрачка выражение приобретает вид

f=dDSH (dDH+dDS nkSH), при Н> А, (4а), т.е. когда источник расположен дальше пло- 45 скости., на которую аккомодираван глаз, В противном случае имеем

1 = бОЯН/(dDH+ dDS- n k SH), Г1ри Н < А,(4Ь), В общем случае освещения произвольной волной от протяженного источника соотношение (4) можно записать в виде

f = da/(db -" c), где d — средний размер спекла; а,Ь,с — постоянные, зависящие от размера источника излучения,. расстояния до глаза, длины волны излучения, расстояния ат хрусталика до сетчатки, диаметра зрачка. расстояния до плоскости наблюдения спекл-картины, показателя преломления внутренней среды глаза и других оптических характеристик.

Эти постоянные могут быть получены как непосредственными измерениями, так и определены путем нормировочных испытаний перед использованием реальногоустройства. принцип действия которого будет основан на предложенном способе.

Постановка следующих характеристик значений для глаза(3): $ = 23 мм, D = 6 мм и для длины волны ближнего инфракрасного диапазона 0,9 мкм в выражение (4) дает изменение среднего размера спекла ат 19 до 186 мкм при изменении фокусного расстояния глаза от 19 до

22,5 мм (изменение расстояния до плоскости фокусировки глаза от 10 см да 1 м). Таким образом видно, что измерение распределения размеров спекла на зрачке дает возможность получать инфармацию о рефракции глаза.

Пример, В качестве примера рассмотрим случай освещения глаза параллельным плоским пучком излу ения инжекцианного полупроводникового лазг.ра (iL = 0,9 мкм), которое легко осуществить, скаллимировав излучение с помощью объектива. Освещая глаз через полупрозрачное зеркало, наблюдая иэображение зрачка в отраженном ат сетчатки излучении на. распределенном фоторегистраторе. например, на матрице фотоприемников и анализируя получаемое распределение с помощью процессора, измеряющего средний размер спекл-картины, па приведенным выише формулам легко рассчитать значения динамической рефракции глаза в диоптриях. Допустим, получается значение d =

100 мкм =- 0,1 мм. Для значения диаметра зрачка глаза D = 6 мм, расстояния от хрусталика до сетчатки S = 23 мм и значения показателя преломления внутренней среды глаза и = 1,44 из формулы (4) легка pacñ÷è Та Tü значение абсолютной динамической рефракции глаза: и с1DSn

0 = -= "— . — 65,54 диоптрии. дв+AËS

Поскольку преламляющая сила глаза в состоянии покоя аккамадации равна DO = 59,6 диоптрии, та динамическая рефракция глаза будет равна

Г4т = DO- D = 59,5- 65,54 =-6,04 диоптрии.

Использование предложенного способа определения динамической рефракции глаза обеспечивает; повышение точности результатов; объективность контроля аккомодация; осуществление измерений в реальном масштабе времени; создание комфортных условий для наблюдаемого за счет вазможности применения лазеров инфракрасного диапазона, 1697719

Составитель И.Тубарева

Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор М.Максимишинец

Редактор М.Васильева

Заказ 4340 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 излучение которых не воспринимается глазом человека, Формула изобретения

Способ определения динамической рефракции глаза путем его освещения пространственно-когерентным излучением и наблюдения спекл-картины, о тл и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, регистрируют спекл-картину, формирующуюся после отражения излучения от сетчатки

5 и измеряют размер спекла.