[发明专利]连续可变焦点和可变光程的生物测量仪及眼轴测量方法

说明书

本发明公开了连续可变焦点和可变光程的生物测量仪及眼轴测量方法，涉及眼球测量设备领域，其包括光源、光纤耦合器、参考臂、样品臂、探测器以及主控系统，从光源出来的短相干光源经过光纤耦合器分光后一路进入参考臂，另一路进入样品臂，两路返回的光进入光纤耦合器后发生干涉并进入探测器，在探测器内经过放大、滤波以及解调转化为数字信号，最后传输进主控系统中；所述参考臂包括第二准直镜和反射镜；所述样品臂包括第一准直镜、第一透镜、第二透镜以及二向色镜；所述反射镜与第一透镜可进行同步直线往复运动。本发明具有探测敏感度高的优点。

技术领域

本发明涉及眼球测量设备领域，具体涉及连续可变焦点和可变光程的生物测量仪及眼轴测量方法。

背景技术

眼科生物测量仪是一种能够活体测量眼轴长度、前房深度、晶体厚度的仪器，具有测量精度高、重复性好、非接触性和无损探测等特点。目前已广泛应用于眼科临床工作中。

目前的生物测量仪主要是基于短相干光干涉原理设计的（如经典的CN101878410B、CN102551654B），总结其主要工作原理归纳为以下三步：（1）短相干光通过分光棱镜（或其他分光零件如光纤耦合器、分光片等）产生两束同源相干光，两束光分别进入参考臂和样品臂；（2）其中一束进入参考臂，并被反射镜直接反射回分光镜，并进入探测器；（3）另一束则进入样品臂入射眼球，并被角膜前表面、晶体前表面和眼底视网膜等眼球组织反射回分光镜，并进入探测器；（4）通过调节2中参考臂反射镜的位置改变反射束所经过的光程长度，使之与被样品臂反射回来的光进行干涉（只有当二束光的光程相等时干涉探测器才会探测到干涉现象）。通过记录与角膜前表面反射光、晶体前后表面反射光和视网膜前表面反射光干涉时参考臂反射镜的位置，即可获得前房深度、眼轴等生物参数。

现有技术存在以下缺点：生物测量仪在样品臂部分，需要收集角膜前表面、晶体前表面和视网膜前表面等反射回来的光使之回到干涉探测器，光束必须聚焦于这些反射界面上才能达到最佳的反射效率，但这几个界面在光轴上处于不同的深度，因此无法使光束同时聚焦在这两个平面上，为了解决这个问题，现有的设计有些通过折中的方式将焦点设计这几个界面之间较为合适的区域；或者将光束分成多束（CN101878410B），每束分别聚焦于这几个界面上；以获得这几个平面综合相对较好的反射效率即探测敏感度，这些方案都一定程度上减少了每个界面的反射效率；

人眼的正常眼轴长度约为24mm，但生理病理情况下眼轴长度可波动在15-30mm之间，传统的生物测量仪光路是针对正常眼轴（24mm左右）设计的，其在正常眼轴下的光学效率最高，测量信号最强，但随着眼轴偏离正常范围变大，该光路的光学反射效率由于虚焦等原因会大大下降，甚至在合并屈光介质浑浊（白内障，角膜瘢痕，玻璃体浑浊等）的情况下无法进行测量，现有设计通过增加手动或自动焦点调节光路，通过这些光路对眼内光束的焦点位置进行调整，使光束聚焦在这些眼轴偏离正常范围较大的患者的视网膜上（CN102551654B）以达到增加反射效率的目的；手动调节光路设计或电脑自动调节光路设计增加了系统的复杂程度和成本，且这一过程大大增加的测量的不稳定性和测量时间。

发明内容

为了克服背景技术的不足，本发明提供一种探测敏感度高的连续可变焦点和可变光程的生物测量仪。

本发明所采用的技术方案：连续可变焦点和可变光程的生物测量仪，其包括光源、光纤耦合器、参考臂、样品臂、探测器以及主控系统，从光源出来的短相干光源经过光纤耦合器分光后一路进入参考臂，另一路进入样品臂，两路返回的光进入光纤耦合器后发生干涉并进入探测器，在探测器内经过放大、滤波以及解调转化为数字信号，最后传输进主控系统中；

所述参考臂包括第二准直镜和反射镜；

所述样品臂包括第一准直镜、第一透镜、第二透镜以及二向色镜；

所述反射镜与第一透镜可进行同步直线往复运动。

所述主控系统连接有用于测量反射镜与第一透镜运动行程的光栅尺。

还包括供反射镜与第一透镜安放的移动平台以及驱动所述移动平台直线往复运动的驱动件。