光学相干人眼测量装置及人眼测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光学相干人眼测量装置及人眼测量方法，涉及人眼测量装置及方法技术领域。所述装置包括低相干光干涉单元、快速变焦单元、多参考臂单元、光电触发单元、伺服电机、转盘以及计算机，低相干光干涉单元通过第二光纤与快速变焦单元光连接，低相干光干涉单元通过第三光纤与多参考臂单元光连接，计算机通过第一信号线和第二信号线分别与低相干光干涉单元以及光电触发单元电连接，低相干光干涉单元输出的两路光分别进入快速变焦单元和多参考臂单元，伺服电机驱动转盘旋转，对低相干光干涉单元输出的光进行变焦以及光路切换。所述装置能够准确测出人眼视轴相关参数，包括角膜厚度、前房深度、晶状体厚度以及玻璃体厚度。

Optical coherent human eye measuring device and human eye measuring method

The invention discloses an optical coherent human eye measuring device and a human eye measuring method, relating to the human eye measuring device and the technical field of the method. The device comprises a low coherence interferometer unit, zoom unit, multi reference arm unit, photoelectric trigger unit, servo motor, turntable and computer, low coherent light interference optical fiber unit connected by second and fast zoom unit, low coherence interferometer optical fiber unit connected by third and the number of the reference arm through the first computer unit and the second signal lines are respectively connected with the low coherence interferometer unit and a photoelectric trigger unit is electrically connected, low coherence interferometer unit output two light respectively into the zoom unit and the reference arm unit, servo motor drive turntable, of low coherence interferometer unit output optical zoom and optical switching. The device can accurately measure the visual axis parameters, including corneal thickness, anterior chamber depth, thickness of lens and vitreous body thickness.

【技术实现步骤摘要】
光学相干人眼测量装置及人眼测量方法
本专利技术涉及人眼测量装置及方法
，尤其涉及一种光学相干人眼测量装置及人眼测量方法。
技术介绍
白内障，是常见的致盲性眼科疾病之一，患者患病初期视物模糊，后期因晶状体变浑浊而逐渐丧失视力。现今没有根治白内障的药物，唯一有效的方法是通过手术摘除混浊的晶状体并植入人工晶状体，人工晶状体的屈光度是否合适对术后视力的恢复程度有决定作用，而人工晶状体屈光度由眼睛视轴参数决定，如：角膜厚度，前房深度，视轴长度等。此类手术要求术前对患者的视轴相关参数进行准确的测量，这样患者才能在术后获得一个较为理想的屈光效果，进而摆脱白内障对其生活造成的诸多困扰。所以说，对于将要进行白内障手术的患者来说，术后能否获得理想的屈光效果，关键在于在术前能否对其视轴相关参数进行精准的测量。针对视轴参数测量，Haag-StreitAG公开了一种具有双参考臂的时域低相干光干涉仪（参见美国专利公开号US2009/0268209A1，专利技术名称为“Methodandapparatusfordeterminationofgeometricvaluesonanobject”）；卡尔蔡司医疗技术股份有限公司公开了一种时域低相干干涉仪（参见中国专利申请号200880118045.1，专利技术名称为“低相干干涉仪”），该干涉仪用于测量样品多个区域的间隔；王毅等公开了一种使用平衡探测法的时域低相干光干涉仪（参见中国专利申请号201210019447.4，专利技术名称为“光学相干生物测量仪及进行眼睛生物测量的方法”）。对于视轴参数的检测，上述三种方法都是基于时域低相干光干涉原理，自身灵敏度相对较低；并且，因为在时域低相干光干涉方法的检测过程中，由于要进行参考臂扫描，因此导致探测光和参考光之间的光程差连续变化，探测到的干涉光谱信号连续变化，无法实现多次平均以提高信噪比及灵敏度；另外，这些方法，都没有兼顾到被测试者的视力状况，没有实现快速变焦，在探测过程中，无法保证探测光都能依次聚焦到眼内各个检测面上。因此，对于那些晶状体混浊程度比较严重的患者，探测光的严重衰减会导致返回至探测器的光太弱，导致其视轴参数无法有效被检出，使检出率较低。因此，亟需一种具有较高检测灵敏度的视轴参数测量方法及装置。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种光学相干人眼测量装置，所述装置能够准确测出人眼视轴相关参数，包括角膜厚度、前房深度、晶状体厚度以及玻璃体厚度。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种光学相干人眼测量装置，其特征在于：包括低相干光干涉单元、快速变焦单元、多参考臂单元、光电触发单元、伺服电机、转盘以及计算机，低相干光干涉单元通过第二光纤与快速变焦单元光连接，低相干光干涉单元通过第三光纤与多参考臂单元光连接，计算机通过第一信号线和第二信号线分别与低相干光干涉单元以及光电触发单元电连接，低相干光干涉单元输出的两路光分别进入快速变焦单元和多参考臂单元，伺服电机驱动转盘旋转，对低相干光干涉单元输出的光进行变焦以及光路切换。进一步的技术方案在于：所述低相干光干涉单元包括低相干光源、第一光纤、光纤耦合器、第二光纤、第三光纤、第四光纤、第三光纤准直器、光栅、第十透镜、线阵CCD以及第一信号线，所述低相干光源通过第一光纤与光纤耦合器连接，光纤耦合器通过第二光纤与快速变焦单元中的第一光纤准直器连接，光纤耦合器通过第三光纤与多参考臂单元中的第二光纤准直器连接，光纤耦合器通过第四光纤依次按序与第三光纤准直器、光栅、第十透镜、线阵CCD、第一信号线作光、电串联连接。进一步的技术方案在于：所述快速变焦单元包括第一光纤准直器、第一半透半反镜、第二半透半反镜、第一反射镜、第二反射镜、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述第光纤准直器按序依次与第一半透半反镜、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第一反射镜、第二半透半反镜和第四透镜作光连接，构成眼睛前节探测臂；第一光纤准直器按序依次与第二反射镜、第四透镜、第二半透半反镜和第四透镜作光连接，构成视网膜的探测臂。进一步的技术方案在于：所述多参考臂单元包括第二光纤准直器、第三半透半反镜、第四半透半反镜、第五半透半反镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第三反射镜、第四反射镜、第五反射镜、第六反射镜、第七反射镜、第八反射镜和第九反射镜，第二光纤准直器按序依次与第三半透半反镜、第六透镜和第三反射镜作光连接，构成眼角膜的参考臂；第二光纤准直器按序依次与第三半透半反镜、第四反射镜、第四半透半反镜，第七透镜和第五反射镜作光连接，构成晶状体前表面的参考臂；第二光纤准直器按序依次与第三半透半反镜、第四反射镜、第四半透半反镜、第六反射镜、第五半透半反镜，第八透镜和第七反射镜作光连接，构成晶状体后表面的参考臂；第二光纤准直器按序依次与第三半透半反镜、第四反射镜、第四半透半反镜、第六反射镜、第五半透半反镜、第八反射镜，第九透镜和第九反射镜作光连接，构成视网膜的参考臂。进一步的技术方案在于：所述光电触发单元包括红外发射部件和光电触发装置，二者分分别位于转盘的两侧，光电触发装置通过第二信号线与计算机电连接。进一步的技术方案在于：沿所述转盘的顺时针方向依次设置的第一至第四探测孔以及第一至第四参考孔，所述第一至第四探测孔以及第一至第四参考孔为弧形孔，所述第一至第四探测孔以及第一至第四参考孔所对应的圆心角的度数为45°，所述第一至第三探测孔的弧长相同，第四探测孔的弧长大于所述第一探测孔的弧长；所述第一至第四参考孔的弧长依次增加，所述第一至第四参考孔的外侧分别设置有第一至第四光电触发通孔，所述光电触发通孔为圆形，且两个光电触发通孔之间的距离相同；所述第二探测孔以及第三探测孔上分别装有第一透明片和第二透明片。本专利技术还公开了一种使用光学相干人眼测量装置测量角膜前表面干涉光谱信号的方法，其特征在于，所述人眼测量装置为前述的人眼测量装置，所述方法包括如下步骤：经第一光纤准直器进入快速变焦单元的探测光依次经过第一半透半反镜、第一透镜、转盘上的第一探测通孔后，经过第二透镜、第三透镜、第一反射镜、第二半透半反镜、第五透镜后，聚焦在被测试者的角膜前表面上，之后该路探测光的反射光按原路返回到第二光纤中；经第二光纤准直器进入多参考臂单元的参考光经第三半透半反镜通过转盘上的第一参考孔后，进入角膜的参考臂，经第六透镜汇聚到第四反射镜上，之后该路参考光的反射光原路返回到第三光纤中；第二光纤和第三光纤中的反射光返回至光纤耦合器，经第四光纤进入第三光纤准直器的光在其准直作用下变为平行光，接着照射到光栅上，由光栅分光后经过第十透镜，得到的干涉光谱成像于线阵相机，最后经线阵相机转换为电信号；此时，光电触发单元中的红外发射部件发出的红外光刚好穿过位于转盘上的第一光电触发通孔，光电触发装置开始工作并发出触发信号；触发信号经第二信号线传至计算机，由此计算机开始采集之前产生的电信号，进而得到角膜前表面位置和角膜后表面位置的干涉光谱信号。本专利技术还公开了一种使用光学相干人眼测量装置测量晶状体前表面干涉光谱信号的方法，其特征在于，所述人眼测量装置为前述的人眼测量装置，所述方法包括如下步骤：经第光纤准直器进入快速变焦单元的探测光依次经过第半透半反镜、第一透镜，穿过转盘上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学相干人眼测量装置，包括低相干光干涉单元（A）、伺服电机（41）、以及计算机（37）。其特征在于：基于旋转玻璃块的快速变焦单元（B），使用转盘切换的多参考臂切换单元（C），使用光电触发单元（D）使变焦和参考臂切换同步。低相干光干涉单元（A）通过第二光纤（4）与快速变焦单元（B）光连接，低相干光干涉单元（A）通过第三光纤（15）与多参考臂单元（C）光连接，计算机（37）通过第一信号线（36）和第二信号线（38）分别与低相干光干涉单元（A）以及光电触发单元（D）电连接，低相干光干涉单元（A）输出的两路光分别进入快速变焦单元（B）和多参考臂单元（C），伺服电机（41）驱动转盘（42）旋转，对低相干光干涉单元（A）输出的光进行变焦以及光路切换。

【技术特征摘要】
1.一种光学相干人眼测量装置，包括低相干光干涉单元（A）、伺服电机（41）、以及计算机（37）。其特征在于：基于旋转玻璃块的快速变焦单元（B），使用转盘切换的多参考臂切换单元（C），使用光电触发单元（D）使变焦和参考臂切换同步。低相干光干涉单元（A）通过第二光纤（4）与快速变焦单元（B）光连接，低相干光干涉单元（A）通过第三光纤（15）与多参考臂单元（C）光连接，计算机（37）通过第一信号线（36）和第二信号线（38）分别与低相干光干涉单元（A）以及光电触发单元（D）电连接，低相干光干涉单元（A）输出的两路光分别进入快速变焦单元（B）和多参考臂单元（C），伺服电机（41）驱动转盘（42）旋转，对低相干光干涉单元（A）输出的光进行变焦以及光路切换。2.如权利要求1所述的光学相干人眼测量装置，其特征在于：所述快速变焦单元（B）包括第一光纤准直器（5）、第一半透半反镜（6）、第二半透半反镜（13）、第一反射镜（10）、第二反射镜（11）、第一透镜（7）、第二透镜（8）、第三透镜（9）、第四透镜（12）和第五透镜（14），所述第光纤准直器（5）按序依次与第一半透半反镜（6）、第一透镜（7）、第二透镜（8）、第三透镜（9）、第一反射镜（10）、第二半透半反镜（13）和第四透镜（14）作光连接，构成眼睛前节探测臂；第一光纤准直器（5）按序依次与第二反射镜（11）、第四透镜（12）、第二半透半反镜（13）和第四透镜（14）作光连接，构成视网膜（47）的探测臂。3.如权利要求1所述的光学相干人眼测量装置，其特征在于：所述多参考臂单元（C）包括第二光纤准直器（16）、第三半透半反镜（17）、第四半透半反镜（21）、第五半透半反镜（25）、第六透镜（18）、第七透镜（22）、第八透镜（26）、第九透镜（29）、第三反射镜（19）、第四反射镜（20）、第五反射镜（23）、第六反射镜（24）、第七反射镜（27）、第八反射镜（28）和第九反射镜（30），第二光纤准直器（16）按序依次与第三半透半反镜（17）、第六透镜（18）和第三反射镜（19）作光连接，构成眼角膜（43）的参考臂；第二光纤准直器（16）按序依次与第三半透半反镜（17）、第四反射镜（20）、第四半透半反镜（21），第七透镜（22）和第五反射镜（23）作光连接，构成晶状体前表面（45）的参考臂；第二光纤准直器（16）按序依次与第三半透半反镜（17）、第四反射镜（20）、第四半透半反镜（21）、第六反射镜（24）、第五半透半反镜（25）、第八透镜（26）和第七反射镜（27）作光连接，构成晶状体后表面（46）的参考臂；第二光纤准直器（16）按序依次与第三半透半反镜（17）、第四反射镜（20）、第四半透半反镜（21）、第六反射镜（24）、第五半透半反镜（25）、第八反射镜（28），第九透镜（29）和第九反射镜（30）作光连接，构成视网膜（47）的参考臂。4.如权利要求1所述的光学相干人眼测量装置，其特征在于：所述光电触发单元（D）包括红外发射部件（40）和光电触发装置（39），二者分分别位于转盘（42）的两侧，光电触发装置（39）通过第二信号线（38）与计算机（37）电连接。5.如权利要求1所述的光学相干人眼测量装置，其特征在于：沿所述转盘（42）的顺时针方向依次设置的第一至第四探测孔（2-1、2-2、2-3、2-4）以及第一至第四参考孔（2-5、2-6、2-7、2-8），所述第一至第四参考孔（2-5、2-6、2-7、2-8）的外侧分别设置有第一至第四光电触发通孔（2-9、2-10、2-11、2-12），；所述第二探测孔（2-2）以及第三探测孔（2-3）上分别装有第一透明片（a）和第二透明片（b）。6.一种使用光学相干人眼测量装置测量角膜前表面干涉光谱信号的方法，其特征在于，所述人眼测量装置为权利要求1所述的人眼测量装置，所述方法包括如下步骤：经第一光纤准直器（5）进入快速变焦单元（B）的探测光依次经过第一半透半反镜（6）、第一透镜（7）、转盘（42）上的第一探测通孔（2-1）后，经过第二透镜（8）、第三透镜（9）、第一反射镜（10）、第二半透半反镜（13）、第五透镜（14）后，聚焦在被测试者的角膜前表面（43）上，之后该路探测光的反射光按原路返回到第二光纤（4）中；经第二光纤准直器（16）进入多参考臂单元（C）的参考光经第三半透半反镜（17）通过转盘上的第一参考孔（2-5）后，进入角膜的参考臂，经第六透镜（18）汇聚到第四反射镜（19）上，之后该路参考光的反射光原路返回到第三光纤（15）中；第二光纤（4）和第三光纤（15）中的反射光返回至光纤耦合器（3），经第四光纤（31）进入第三光纤准直器（32）的光在其准直作用下变为平行光，接着照射到光栅（33）上，由光栅（33）分光后经过第十透镜（34），得到的干涉光谱成像于线阵相机（35），最后经线阵相机（35）转换为电信号；此时，光电触发单元（D）中的红外发射部件（40）发出的红外光刚好穿过位于转盘（42）上的第一光电触发通孔（2-9），光电触发装置（39）开始工作并发出触发信号；触发信号经...

【专利技术属性】
技术研发人员：王毅，马振鹤，冯亮，周红仙，
申请(专利权)人：东北大学秦皇岛分校，
类型：发明
国别省市：河北,13