关于自动验光仪的技术分析

关于 自动验光仪的 技术分析

伍卫东

广州视域光学科技股份有限公司 510140

摘要：自动验光技术在配镜中发挥着重要作用，故而对其实施深度研究具有现实意义。在此之上，本文简要介绍了自动验光技术的研发背景，并对现代验光技术与自动验光技术异同点进行阐述，结合传统电脑验光仪与功能性验光仪区别，提出适应于自动验光技术发展的实践路径，借此有效控制验光误差。

关键词：自动验光技术；视功能；验光仪

前言：自动验光技术具体指的是依靠自动验光仪，对人体眼睛视力情况、屈光（近视、远视及散光）情况实施自动化检测的一项先进技术。早在20世纪末，美国就已经成功研发出自动验光仪设备，但造价较高，且操作时需要操作员随时调节机械系统。而后日本生产的具备TV功能的自动验光仪，开始在眼镜店广泛使用。所谓的自动验光无非是在测量仪器辅助下实施精度验光的手段。为了进一步提高验光精确度，理应加大自动验光仪的研发力度。

一、自动验光技术的研发背景

（一）近视人数的增加

自动验光技术的研发，实则是为了满足当前视功能下降人群的配镜需求。根据世卫组织公布的相关数据：我国近视人群高达6亿人，其中8岁到12岁年龄段的学生，有23%属于近视患者。由于近视患者在远景观看中往往处于一种模糊状态。为了保持清楚的探物功能，常通过配镜方式，重新拥有清晰视线。特别是近视人群数量的增加，促使我国在验光技术上也开始呈现自动化发展趋势，借此为更多近视人群带来优质简便的验光配镜服务。

（二）精准配镜的需求

随着近视患者对配镜精度要求的严苛，患者在配镜时，要求在误差控制上得到有效改善。以往常单纯使用电脑验光仪，对患者的近视度数进行探测，但源于验光结果多与患者的身体状况、验光时间、眼疲劳等因素有关，造成验光结果与患者的实际度数存在一定的误差。尤其是选择在夜晚验光，又或是患有白内障、高血压、糖尿病等疾病的患者，他们在验光时，极易受病症影响，致使视力出现一定范围的波动。因此，为了有效提高验光精度，需积极研发自动验光技术，结合人工精调手段，确保患者的眼镜度数符合患者近视需求。

二、自动验光技术的研究内容

（一）现代验光技术与自动验光技术的异同点

自动验光技术具体指的是电脑验光，借助电脑验光仪，对患者的视功能及其散光程度进行检验。此种验光技术往往具有显著的便捷化特征，能够快速为患者呈现检验结果。实际上，目前多数眼镜店或医院眼科使用的验光技术，已经开始大范围普及电脑验光技术，此种验光技术早在1970年就曾经发挥出显著效用，是依据红外线光源，机械光学理论，对患者的眼睛部位实施检验。同时，在自动控制技术辅助下，还可以自行出具屈光度数，甚至可以对患者的眼外肌功能实施有效检查。与往年使用的插片验光手段、视力表筛查、视网膜检影方式比较，无论从准确度还是可操作性上，都有着突出优势。此外，据相关学者研究，在对比两种验光技术时，可发现，散瞳后电脑验光仪获取的验光数据，其准确度要远高于传统验光技术，从而验证了自动验光技术是目前值得各个机构进行深度研究，并对其实施创新的重要验光技术。另外，早些时候学者王千曾自主研发全自动电脑验光仪。此项产品的成功研发，对自动验光技术的现代化发展产生了深远影响。其中专门安装了控制杆、接收器等硬件设施，甚至联合信息处理芯片，促使在验光信息采集上，能够高效获取验光结果。对于电脑验光仪的优缺点分析，它的优势体现在操作简便、快速性上，而缺点是对于患者配合度的要求较高，且屈光度数多有不精准问题，必然需要人工精调，提升验光精准度。基于此，理应加大自动验光技术的研发力度^[1]。

（二）自动验光仪误差调整方法及其设计原理

1.设计原理

在使用自动验光仪对患者进行验光时，它主要是通过发送特定波长红外线，促使屈光系统在红外线刺激下形成反射反应，而后经由视网膜反射，将检验信息反馈到光学系统上，从而在光信号-电信号转换中自动获取验光结果。其中所指的屈光系统，多包含角膜、晶状体、房水以及玻璃体器官。考虑到不同器官多存在干扰因素，故而在应用电脑验光仪时，还需要搭配着人工精调，确保患者能够获得最适合的眼镜。其中要求在自动验光技术下，患者角膜处于透明状态，且保持晶状体透明以及玻璃体透明，而且房水器官也应当保持稳定的分泌功能，以此避免因透光率、折射率等因素，造成自动验光仪下形成的验光数据出现较大误差。

2.调整方法

为了进一步提升自动验光稳定性及其精准性，要求合理调整自动验光仪的误差。其中从患者视角出发，要求在为其提供验光服务前，告知相关注意事项。其一，患者在验光前应当保持充沛精力，且验光前一晚应当避免熬夜，又或是长期观看电视或近距离用眼过多过久等，诱发眼疲劳；其二，患者在验光时，应当尽量选择在晨间验光，而不是在傍晚时分参与验光活动，由此避免夜间眼睛的光反应强度不佳；其三，对于女性患者，需在验光前询问患者是否处于生理期，或者是否处于妊娠期、哺乳期，若得到肯定答案，则建议患者分娩后三个月或是非月经期前来验光，否则极易因雌激素水平的变化，造成自动验光仪出现较大误差；其四，相关人员在患者验光前需观察患者眼周是否存在炎症反应。若有炎症，则应当在其用药消炎后继续验光；其五，对于高血压患者、糖尿病患者，可以结合其病况确定是否适宜验光。即对于病情稳定者，可以组织患者进行验光。由此按照上述方法，促使自动验光技术为患者提供可靠的验光数据。此外，从验光师视角控制误差，还应当保证验光师对于不同患者的配镜需求实施有效把控。通常情况下，人体视功能在不同时期多有差异，尤其在早晚验光时，早上视力往往优于夜间视力。此时验光师需找到一个平衡点，为患者设置对应的验光活动。另外，还需要判断患者属于近视还是远视，又或是老花，根据每一种视功能表现情况找到视力与验光度数的关联性。如若患者属于学生，则应当参照验光结果，将配镜后的视力调整为1.0。若属于电脑工作者，则应当以0.8视力为主，以便在精调后，验光师可以为其带来更适合患者用眼环境的验光配镜服务

^[2]。

（三）传统电脑验光仪与功能性验光仪的区别

电脑验光仪它实则是针对患者的软性角膜实施检验，在具体使用阶段，无需散瞳，仅在数秒内即可完成屈光度数检测操作，且在验光过程中，无需进行数据转换，并且它的检测结果可以自行打印，就此为镜片矫正工作带来可信度较高的瞳间距与屈光度数。据了解：验光仪多有主观型与客观型两种类别。前者是指能够通过调整被测距离，确定屈光不正情况的一种验光仪器。而后者是依托眼底反光聚散程度，以光学理论为基础的一种仪器。如电脑验光仪。目前在使用的电脑验光仪上，多有自动电脑验光仪与全自动电脑验光仪。其中后者相比较，它的先进性更强。

以佳能RK-F2为例，它能够适用于2mm以内的瞳孔检验条件。它带有微控操作杆，可以根据控制面板按钮，对眼睛内部情况实施全面探测，不但设有全自动模式，而且还可根据需求自由调整为手动模式或者自动模式。此设备仅有15kg重，并且以USB为连接方式，可以实现1°到180°的角膜柱轴角度测量工作，而且还携带自动截切功能打印机，促使操作者在使用中可以迅速获得便捷服务，其适用范围较为广泛。此种电脑验光仪属于日本进口电脑验光仪。与国产验光仪比较，存在一定的区别。从相关调查结果中分析：国产电脑验光仪与进口电脑验光仪，均具备抓拍功能，但后者的智能化水平略高一些，而且在验光速度上与验光数据精度上均有着显著优势。但它的价格会比国产产品略高。尽管进口电脑验光仪智能性更强，但在为客户验光时，依旧需要采用人工精调等形式，再度提高验光数据的可靠性。另外，还需确保被验光者，需要保持良好的作息规律，以免在验光时，因个人原因，造成验光数据不准确^[3]。

（四）电脑验光影响因素

电脑验光仪主要是根据聚焦镜、分光器，促使光源自瞳孔边缘处逐渐向投影区域聚焦，而后利用聚焦镜片，对视网膜视物情况实施检验。如若被验光者处于屈光不正状态，此时光标将自动移动，以此促成聚焦，之后按照光线聚焦度计算屈光度数。根据电脑验光仪的主要特点，可以掌握其具体的影响因素。其一，电脑验光多具有可调节性。患者在验光时，常需要将倚靠在托架上，并通过光标的移动由远及近的调试，促使患者在光标移动中逐渐达到放松状态。此时，要求被测试者保持轻松状态，切勿持续睁眼，造成眼睛出现疲劳感。在电脑验光技术下，具有参考价值的验光数据的获取，多与患者的眼睛状态有关，应随着仪器的调整，保持放松；其二，不可见性，对于电脑验光中使用的红外线光波，其波长多在800nm到950nm之间。此类红外光多具有不可见特性，这也是为了避免受光源刺激，导致被测试者出现不同程度的不适感。红外光在释放中，常常会在传播中出现光损失情况，特别是眼睛浑浊的患者，他们的光损失会略高一些。此时，对于被测试者，需要始终处于不可见光环境中。此外，在电脑验光仪使用中，既要确保被测试者处于睁眼状态，且保持直视，又要督促被测试者调整好座位高度，从而杜绝视线偏差，而且还需要将光标调至患者的瞳孔中心处，之后按照标准的操作步骤逐一开启电脑验光仪相关功能，调试后记录结果并自动打印。

结论：综上所述，在自动验光技术应用研究中，结合现有的电脑验光仪与验光技术，能够对人体视功能产生一定的探测作用。但需注意的是使用电脑验光仪时，还应当搭配着人工精调方式，由此降低验光误差，从而借助电脑扫描系统与人力双重配合下，对自动验光技术的推行指明方向。

参考文献：

[1]李其祯,刘帅,朱明珠.虚拟现实技术融合矫正近视系统设计与优化[J].江苏科技信息,2020,37(08):53-55.

[2]朱晶晶,宋宗峰.基于自动验光技术的网上配镜发展现状[J].科技风,2019(16):83.

[3]赵欣.对焦方式对检定验光仪角膜曲率的影响[J].质量技术监督研究,2020(06):37-39.