阅读说明：本技术 眼睛检测装置 (Eye detection device ) 是由 边康浩 于 2019-10-23 设计创作，主要内容包括：一种眼睛检测装置,包括：测量用发光装置,所述测量用发光装置位于眼睛检测装置的第一端用于在进行眼睛检测时向眼睛发射测量光,且所述测量用发光装置具有第一光轴；校准装置,所述校准装置配置为用于调节眼睛与所述眼睛检测装置的相对位置使得所述眼睛相对于所述眼睛检测装置处于待检测位置,其中,所述待检测位置是指所述眼睛的瞳孔轴与所述第一光轴共轴且所述眼睛与所述测量用发光装置之间具有预定距离的位置。(An eye detection apparatus comprising: a measurement light-emitting device located at a first end of the eye detection device for emitting measurement light to the eye during eye detection, the measurement light-emitting device having a first optical axis; a calibration device configured to adjust a relative position of the eye and the eye detection device such that the eye is in a position to be detected relative to the eye detection device, wherein the position to be detected is a position in which a pupillary axis of the eye is coaxial with the first optical axis and a predetermined distance exists between the eye and the measurement light emitting device.)

眼睛检测装置

技术领域

本公开涉及检测领域，具体涉及一种眼睛检测装置。

背景技术

近视是常见眼病，根据国内调查显示，到2020年我国全国人口近视发病率将达到50％，近视患病人口将接近7.11亿，中高度近视人群将达到7000万人。

中高度近视会严重影响人们的日常生活，特别是中小学生的中高度近视会直接影响学生的户外运动热情，并影响青少年的身心健康。近年来作为短期治疗近视的角膜塑形镜广受关注。角膜塑形镜作为使用简便，近视治疗效果显著，不做手术等特点越来越多的医院采用角膜塑形镜来改善儿童近视。但是角膜塑形镜对使用过程中是通过对人眼角膜的压迫来对角膜进行变形，所以有时候错误的佩戴治疗会导致角膜的异常，所以需要要定期检测来判断，现有的眼睛检测装置结构复杂、体积庞大，成本高昂，重量很重，操作复杂，通常用于医院、体检中心等医疗机构，很难普及至一般家庭。

发明内容

本公开一实施例提供一种眼睛检测装置，所述眼睛检测装置包括：测量用发光装置，所述测量用发光装置位于眼睛检测装置的第一端用于在进行眼睛检测时向眼睛发射测量光，且所述测量用发光装置具有第一光轴；校准装置，所述校准装置配置为用于调节眼睛与所述眼睛检测装置的相对位置使得所述眼睛相对于所述眼睛检测装置处于待检测位置，其中，所述待检测位置是指所述眼睛的瞳孔轴与所述第一光轴共轴且所述眼睛与所述测量用发光装置之间具有预定距离的位置。

在一些实施例中，所述眼睛检测装置的第二端能够固接在便携式成像装置上，所述第一光轴与所述便携式成像装置的镜头的光轴共轴，使得所述眼睛能够通过所述镜头成像。

在一些实施例中，所述校准装置包括第一校准装置，所述第一校准装置用于在垂直于第一光轴的平面内调节所述眼睛检测装置的位置，使得第一光轴与所述瞳孔轴共轴，所述第一校准装置包括：第一校准光源，与所述第一光轴间隔设置；第一校准透镜，设置在所述第一校准光源和所述第一光轴之间；以及第一半透半反镜，所述第一半透半反镜的中心设置在所述第一光轴上，所述第一半透半反镜设置在测量用发光装置面向所述眼睛检测装置的第二端的一侧，其中，所述第一校准光源设置在所述第一校准透镜的焦点处，所述第一校准透镜的第三光轴与所述第一光轴相交于所述第一半透半反镜的所述中心，使得第一校准光源发射的第一校准光经第一校准透镜后呈朝向第一光轴出射的第一平行光，所述第一平行光的至少一部分经所述第一半透半反镜反射沿与第一光轴平行的第一方向朝向测量用发光装置出射。

在一些实施例中，所述校准装置包括第二校准装置，所述第二校准装置用于第一光轴与所述瞳孔轴共轴的情况下沿第一光轴调节所述眼睛检测装置的位置使得所述眼睛与所述测量用发光装置之间具有所述预定距离，所述第二校准装置包括：第二校准光源，设置在所述第一光轴一侧；

第二校准透镜，设置在所述第一光轴的所述一侧；第三校准透镜，设置在所述第一光轴另一侧，并与所述第二校准透镜相对于所述第一光轴对称；第一反射镜，设置在所述设置在所述第一光轴的所述另一侧；第二反射镜，设置在所述设置在所述第一光轴的所述另一侧；以及第二半透半反镜，设置在所述第一半透半反镜远离所述测量用发光装置的一侧，所述第二半透半反镜的中心设置在所述第一光轴上，其中，所述第二校准光源设置在所述第二校准透镜的焦点处。

在一些实施例中，所述测量用发光装置包括：投影图案，呈多个同心圆环状，所述投影图案中间区域具有圆形开口；以及投影光源，设置在投影图案面向所述第二端的一侧，所述投影光源为环形光源，其中，所述第一光轴通过所述投影图案及所述投影光源的圆心，所述投影光源产生投影光将投影图案投射至位于待测位置的眼睛上。

在一些实施例中，所述的眼睛检测装置还包括：汇聚透镜，设置在校准装置远离所述第一端的一侧，所述汇聚透镜的光轴与所述第一光轴共轴。

在一些实施例中，所述的眼睛检测装置还包括：光阑，设置在校准装置远离所述第一端的一侧，所述光阑的光轴与所述第一光轴共轴。

在一些实施例中，所述的眼睛检测装置还包括：汇聚透镜，设置在校准装置远离所述第一端的一侧，所述汇聚透镜的光轴与所述第一光轴共轴；光阑，设置在校准装置远离所述第一端的一侧，所述光阑的光轴与所述第一光轴共轴，其中，所述投影图案和所述光阑相对于汇聚透镜位于共轭位置。

在一些实施例中，所述眼睛检测装置还包括：照明光源，设置在所述第一端，并位于第一光轴的一侧，所述照明光源配置为在进行眼睛检测时提供环境照明光。

在一些实施例中，所述便携式成像装置包括手机。

附图说明

图1为根据本公开一实施例的一种眼睛检测装置的结构示意图；

图2为根据本公开一实施例的眼睛检测装置与便携式成像装置配合进行眼睛测量的示意图；

图3为根据本公开一实施例的利用第一校准装置将待测眼睛的瞳孔轴调节至与第一光轴共轴的原理图；

图4为根据本公开一实施例的利用第二校准装置将待测眼睛的瞳孔轴调节至与测量用发光装置之间具有预定距离的原理图；

图5为根据本公开一实施例的采用测量用发光装置对眼睛进行测量的原理图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。

另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。

本公开提供一种眼睛检测装置，其特征在于，所述眼睛检测装置包括测量用发光装置和校准装置，所述测量用发光装置位于眼睛检测装置的第一端用于在进行眼睛检测时向眼睛发射测量光，且所述测量用发光装置具有第一光轴；所述校准装置配置为用于调节眼睛与所述眼睛检测装置的相对位置使得所述眼睛相对于所述眼睛检测装置处于待检测位置，其中，所述待检测位置是指所述眼睛的瞳孔轴与所述第一光轴共轴且所述眼睛与所述测量用发光装置之间具有预定距离的位置。

本公开提供的眼睛检测装置为便携式检测装置，可以在普通家庭中推广使用。该眼睛检测装置可以与便携式成像装置，例如手机等配合使用。眼睛检测装置可以通过便携式成像装置对待测眼睛成像，进而获取测量信息。

本公开一实施例提供一种眼睛检测装置，图1为该眼睛检测装置的结构示意图。如图1所示，该眼睛检测装置100(由虚线框框出)包括测量用发光装置30和校准装置110。测量用发光装置30位于眼睛检测装置的第一端(如图1所示的左端)用于在进行眼睛检测时向眼睛E发射测量光。测量用发光装置30具有第一光轴a。本实施例中，眼睛检测装置100的光轴为直线，且与测量用发光装置30的光轴共轴，因此，在以下表述中眼睛检测装置的光轴亦被称为第一光轴a。

本领域技术人员可以理解的是，在一些实施例中，眼睛检测装置的光轴还可以为折线，即眼睛检测装置一端处的光轴与另一端处的光轴不共轴。

本实施例中，校准装置110配置为用于调节眼睛E与眼睛检测装置100的相对位置使得眼睛E相对于眼睛检测装置100处于待检测位置，其中，待检测位置是指所述眼睛的瞳孔轴b与所述第一光轴a共轴且所述眼睛E与所述测量用发光装置100之间具有预定距离的位置。

校准装置110包括第一校准装置10和第二校准装置20，第一校准装置10用于在垂直于第一光轴a的平面内调节所述眼睛检测装置100的位置，使得第一光轴a与眼睛E的瞳孔轴b共轴。第二校准装置20用于第一光轴a与眼睛E的瞳孔轴b共轴的情况下沿第一光轴a调节眼睛检测装置100的位置使得所述眼睛E与所述测量用发光装置100之间具有预定距离。

如图1所示，第一校准装置10包括第一校准光源11、第一校准透镜12以及第一半透半反镜13。其中第一校准光源11与第一光轴a间隔预定距离设置，即第一校准光源11设置在第一光轴a一侧(例如，如图1所示第一光轴a的下侧)；第一校准透镜12设置在所述第一校准光源11和所述第一光轴a之间，第一半透半反镜13的中心设置在所述第一光轴上，并且第一半透半反镜13设置在测量用发光装置30面向所述眼睛检测装置的第二端(如图1所示的右端)的一侧，即第一半透半反镜13设置在测量用发光装置30沿第一光轴a的右侧。

在本实施例中，如图1所示，第一校准光源11设置第一校准透镜12的焦点处，第一校准透镜12为正透镜，并且第一校准透镜12的第三光轴c与第一光轴a相交于所述第一半透半反镜12的中心，例如第三光轴c与第一光轴a垂直相交。如此，第一校准光源11发射的第一校准光经第一校准透镜12后呈朝向第一光轴a出射的第一平行光，所述第一平行光的至少一部分经所述第一半透半反镜13反射沿与第一光轴平行的第一方向X朝向测量用发光装置30出射。

如图1所示，第二校准装置20包括第二校准光源21、第二校准透镜22、第三校准透镜23、第一反射镜24、第二反射镜25以及第二半透半反镜26。其中，第二校准光源21和第二校准透镜22设置在第一光轴a一侧，例如为图1所示的第一光轴a的上侧；第二校准透镜22较第二校准光源21更靠近第一光轴a；第三校准透镜23，设置在第一光轴a另一侧，例如为图1所示的第一光轴a的下侧，并与第二校准透镜22相对于第一光轴a对称设置；第一反射镜24和第二反射镜25设置在第一光轴a的所述另一侧；第二半透半反镜26设置在第一半透半反镜13远离所述测量用发光装置的一侧，第二半透半反镜26的中心设置在第一光轴a上。

第二校准光源21设置在第二校准透镜22的焦点处，第二校准透镜22为正透镜，且位于第二校准光源21和第一光轴a之间。第二校准光源21出射的第二校准光经第二校准透镜22后生成的第二平行光朝向第一光轴a并与第一光轴a呈预定角度出射。该第二平行光的至少一部分照射至眼睛并发射后经过第三校准透镜23，并依此由第一反射镜24、第二反射镜25以及第二半透半反镜26反射，沿大致朝向眼睛检测装置第二端(如图1所示的右端)出射。

如图1所示，测量用发光装置30包括投影光源31和投影图案32，其中投影光源为环形光源或环形排布的点光源，例如为环形冷阴极管光源或者环形排布的LED光源，用于发射测量光。投影光源31的轴线与第一光轴a共轴。投影图案32位于投影光源31面向眼睛检测装置100的第一端的一侧，呈多个同心圆环状，其轴线与第一光轴a共轴，投影图案中间区域具有圆形开口。测量光照射至投影图案32上并在被测眼睛上投射圆环投影，所属至少一部分测量光被被测眼睛反射后沿第一方向X的反方向传输，并通过投影图案圆形开口，最终成像为测量图像。

在一些实施例中，如图1所示，第一半透半反镜13位于测量用发光装置30和第二半透半反镜26之间，如此设置，第一校准光并不受第二半透半反镜26的影响，第二校准光并不受第一半透半反镜13的影响，保证校准光在光路中的亮度，进而有利于校准效果。

在一些实施例中，眼睛检测装置100还包括汇聚透镜50，其光轴与第一光轴a共轴，且汇聚透镜50在校准装置110远离测量用发光装置30的一侧，即位于第二半透半反镜26远离测量用发光装置30的一侧。汇聚透镜50可以对校准光和测量光具有汇聚作用，使得眼睛检测装置100在第一光轴a方向上的尺寸尽可能的小，有利于眼睛检测装置的便携性。

在一些实施例中，眼睛检测装置100还包括光阑60，其光轴与第一光轴a共轴，设置在校准装置110远离测量用发光装置30的一侧。光阑60可以屏蔽进入光路的干扰光线。

在一些实施例中，投影图案32和光阑60相对于汇聚透镜50位于共轭位置。

本领域技术人员可以理解的是，汇聚透镜50和光阑60并不是必须的，在一些实施例中，汇聚透镜50和光阑60的至少一个可以省略。

在一些实施例中，眼睛检测装置100还包括照明光源40，照明光源40用于提供特定波长环境光，用于眼睛测试。不同波长或颜色的环境光可以用于眼睛的不同测试。

照明光源40包括第一光源41、第二光源42和第三光源42，在一些实施例中，第一光源41为白色光源，第二光源42发射450到520nm的照明光、第二光源42发射850到940nm的照明光。当仅采用第一光源41照明时，可以用于检查受检者眼充血的情况，当仅采用第二光源42照明时，可以用于检查眼睛表面的伤痕，泪量等情况，当仅采用第三光源43照明时，可以用于检查受检者眼meibom腺的情况。

在一些实施例中，第一光源41、第二光源42、第三光源43可以分别为红色光源、绿色光源和蓝色光源，第一光源41、第二光源42、第三光源43可以混光为白色光。此时照明光源40还包括滤光片43，用于通过特定波长的光，白色光通过滤光片43可以获得需要的环境光。

图2示出了眼睛检测装置与便携式成像装置配合进行眼睛测量的示意图。如图2所示，前述实施例中的眼睛检测装置100可以装配至便携式成像装置200。眼睛检测装置100的第一光轴a与便携式成像装置200的镜头共轴，使得被测眼睛E可以通过便携式成像装置200的镜头成像。便携式成像装置200可以包括手机，数码相机等。

眼睛检测装置100可以装配至便携式成像装置200形成为便携式眼睛检测系统，当眼睛E被检测时，可以基于校准装置110方便地调整便携式眼睛检测系统(即眼睛检测装置100和便携式成像装置200的组合)相对于被测眼睛E的位置，使得眼睛E处于待检测位置，而后采用测量用发光装置或者照明光源与眼睛E进行检测。该眼睛检测装置100以及便携式眼睛检测系统可以方便地对眼睛进行检测，可以在普通家庭中推广使用，而不必前往医院或体检中心进行检测。

以下详细介绍装配至便携式成像装置200的眼睛检测装置100的具体工作原理。

图3为根据本公开一实施例的利用第一校准装置将待测眼睛的瞳孔轴调节至与第一光轴共轴的原理图。如图3所示，采用装配至便携式成像装置200的眼睛检测装置100对待测眼睛进行检测时，首先将待测眼睛E与眼睛检测装置100大致对准，即眼睛E的瞳孔轴b基本与眼睛检测装置100的第一光轴a平行且共轴。然而，由于眼睛检测装置100和便携式成像装置200由操作者采用手持方式进行位置控制，眼睛E的瞳孔轴b可能与眼睛检测装置100的第一光轴a并不共轴，存在一定的偏差。

第一校准装置10的第一光源11发出的第一校准光，第一校准光经由第一校准透镜12呈朝向第一光轴a出射的第一平行光，第一平行光例如垂直于第一光轴a，第一平行光至少一部分经所述第一半透半反镜13反射沿与第一光轴平行的第一方向X朝向眼睛检测装置100的第一端(如图1所示的左端)出射，照射到眼睛产生反射光。

当眼睛E的瞳孔轴b与第一光轴a不共轴时，眼角膜顶点Ec并不在第一光轴a上，该位置处的眼睛记为E’，眼角膜顶点记为Ec’，此时由眼角膜顶点Ec’反射的光的成像光路如虚线反射光路所示，其经过汇聚透镜50、光阑60以及便携式成像装置200的镜头成像在C’处，C’亦不位于第一光轴a上。

而当眼睛E的瞳孔轴b与第一光轴a共轴时，由眼角膜顶点Ec反射的光等成像光路如实线反射光路所示，其经过汇聚透镜50、光阑60以及便携式成像装置200的镜头成像在C处，C位于第一光轴a上。

成像在C处的像位于便携式成像装置200的显示装置或视窗中的中心位置，而成像在C’的像会与便携式成像装置200的显示装置或视窗中的中心位置存在偏移。

可以通过在垂直于第一光轴a的平面上移动装配至便携式成像装置200的眼睛检测装置100，直至眼角膜顶点的成像位于便携式成像装置200的显示装置或视窗中的中心位置，此时保证眼睛E的瞳孔轴b与第一光轴a共轴。

图4为根据本公开一实施例的利用第二校准装置将待测眼睛的瞳孔轴调节至与测量用发光装置之间具有预定距离的原理图。在待测眼睛E的瞳孔轴b与第一光轴a共轴的情框下，依然需要调整眼睛E与眼睛检测装置100之间的位置，使得眼睛E与测量用发光装置30之间间隔预定距离以实现对人眼来进行检测。如图4所示，第二校准装置20的第二校准光源21发出第二校准光，第二校准光经由第二校准透镜22后生成第二平行光。第二平行光照射在待测眼睛E上后反射，而后经由第三校准透镜23透射、再顺序由第一反射镜24、第二反射镜25、第二半透半反镜26反射，而后经由经过汇聚透镜50、光阑60以及便携式成像装置200的镜头成像。

当眼睛E与眼睛检测装置100的测量用发光装置30之间距离不等于预定距离时，如图4所示，此时该位置处的眼睛记为E”，眼角膜顶点记为Ec”，此时由眼角膜顶点Ec”反射的光的成像光路如虚线光路所示，其经过汇聚透镜50、光阑60以及便携式成像装置200的镜头成像在D’处，D’不位于第一光轴a上。

当眼睛E与眼睛检测装置100的测量用发光装置30之间距离等于预定距离时，由眼角膜顶点Ec”反射的光的成像光路如实线光路所示，其经过汇聚透镜50、光阑60以及便携式成像装置200的镜头成像在D处，D位于第一光轴a上。

成像在D处的像位于便携式成像装置200的显示装置或视窗中的中心位置，而成像在D’的像会与便携式成像装置200的显示装置或视窗中的中心位置存在偏移。

可以通过在第一光轴a的方向上前后移动装配至便携式成像装置200的眼睛检测装置100，直至眼角膜顶点的成像位于便携式成像装置200的显示装置或视窗中的中心位置，保证眼睛E与眼睛检测装置100的测量用发光装置30之间距离等于预定距离，此时眼睛E处于待测位置。

图5为根据本公开一实施例的采用测量用发光装置对眼睛进行测量的原理图。在使用校准装置110调整眼睛检测装置10使得眼睛E待测位置后，点亮发光装置30的投影光源31进行眼睛E的检查，投影光源31发出的测量光照射至投影图案32上并在被测眼睛上投射圆环投影，所属至少一部分测量光被被测眼睛反射后沿第一方向X的反方向传输，并通过投影图案圆形开口，大致沿第一方向X的反方向传播，依次经过第一半透半反镜13，第二半透半反镜26，汇聚透镜50以及光阑60以及便携式成像装置200的镜头成像于便携式成像装置200的显示装置或视窗中。此时眼睛的成像上亦呈现多个圆环，可以通过分析成像的圆环从中心位置的半径大小来测量眼睛各个位置的曲率半径分布情况，并用伪彩色来模拟眼睛角膜曲率分布情况，由此获得人眼的角膜地形图。

应注意，附图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本发明实施例的内容。

实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本发明的保护范围。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。

需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。