[發明專利]一種用弱相干技術測量眼球參數的系統及測量方法

有效

• 申請號: 201210203312.3
• 申請日: 2012-06-19
• 公開（公告）號: CN102727172A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 王雪喬;王建發;石俊山
• 申請（專利權）人: 天津市索維電子技術有限公司
• 主分類號: A61B3/10
• 分類號: A61B3/10;A61B3/107;A61B3/11;A61B3/117
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 韓奎勇

1.一種用弱相干技術測量眼球參數的系統，包括標尺光源、光電傳感器、標尺光源樣品臂、標尺光源參考臂、信號光源、光電探測器、信號光源參考臂、信號光源零點臂、信號光源樣品臂、照明板成像光路、信號調理單元及數據處理單元，所述標尺光源及光電傳感器通過光纖耦合器分成標尺光源樣品臂及標尺光源參考臂，標尺光源參考臂設置有波分復用器及光學延遲線；所述信號光源及光電探測器通過光纖耦合器分成信號光源參考臂、信號光源零點臂及信號光源樣品臂，光電傳感器及光電探測器均與信號調理單元連接，信號調理單元與數據處理單元連接，其特征在于：

所述信號光源參考臂與標尺光源參考臂的波分復用器相連接，信號光源光信號與標尺光源光信號共用波分復用器之后的光學延遲線，由此構成信號光源的內源性標尺。

2.根據權利要求1所述的用弱相干技術測量眼球參數的系統，其特征在于：所述光學延遲線包括轉盤、驅動電機、平置中空直角棱鏡、垂置中空直角棱鏡、反射鏡及聚焦透鏡，在轉盤的中軸部位下部安裝有驅動轉盤轉動的驅動電機，在轉盤上平面的外緣徑向均布安裝有多個平置中空直角棱鏡，在相鄰的中空直角棱鏡之間固裝垂置中空直角棱鏡，在轉盤邊緣側邊設置有垂直于光路的反射鏡，在該反射鏡與平置中空直角棱鏡之間的光路上設置有一聚焦透鏡。

3.根據權利要求1所述的用弱相干技術測量眼球參數的系統，其特征在于：所述信號光源樣品臂的信號光源對應于采集被測試眼角膜的照明板，在照明板前端的信號光源樣品臂上設置有液體透鏡、所述液體透鏡與提供其工作控制電壓的數據處理單元連接。

4.根據權利要求1或3所述的用弱相干技術測量眼球參數的系統，其特征在于：所述照明板與標尺光源、光電傳感器、標尺光源樣品臂、標尺光源參考臂、信號光源、光電探測器、信號光源參考臂、信號光源零點臂、信號光源樣品臂及照明板成像光路位置相對固定，標尺光源樣品臂、標尺光源參考臂、信號光源參考臂、信號光源零點臂及信號光源樣品臂形成干涉波的光程與照明板成像光路清晰成像的距離條件同時滿足。

5.一種利用如權利要求1所述系統測量眼球參數的方法，其特征在于：測量步驟如下：

(1)啟動系統：點亮標尺光源、信號光源、照明板，閉合系統內各裝置電源開關；

(2)照明板光源成像：照明板光源通過眼角膜的反射經照明板成像光路成像后在數據處理單元上顯示圖像；

(3)動態獲取干涉波：調整照明板與眼角膜的距離使數據處理單元上顯示的成像清晰，調節標尺光源樣品臂、標尺光源參考臂、信號光源參考臂、信號光源零點臂、通過電壓變化調節信號光源樣品臂的液體透鏡焦距，在數據處理單元上顯示標尺光源及信號光源光信號的各如下干涉信號波形：

①標尺光源的光信號通過標尺光源樣品臂與標尺光源參考臂后形成干涉并在數據處理單元上顯示；

②信號光源的光信號通過信號光源樣品臂與信號光源參考臂后形成干涉并在數據處理單元上顯示；

③信號光源的光信號通過信號光源零點臂與信號光源參考臂后形成干涉并在數據處理單元上顯示；

(4)精確獲取照明板與眼角膜的距離：前后移動照明板與眼角膜的距離，同時也在調節信號光源到角膜的光程，利用上述步驟(3)中③的零點臂干涉峰及步驟(3)中②的眼角膜干涉峰精確確定照明板與眼角膜的距離，當零點臂干涉峰與眼角膜干涉峰的距離為設計距離時，固定這一距離；

(5)測量眼角膜曲率以及眼角膜橫徑和瞳孔直徑：精確獲取照明板與眼角膜的距離后利用照明板光源成像由數據處理單元計算出眼角膜曲率、眼角膜橫徑和瞳孔直徑；

(6)倍頻獲取：利用上述步驟(3)中①、③的兩種干涉波形獲取兩種干涉波的多普勒頻偏，再通過兩種干涉波的多普勒頻偏計算出兩種干涉波的倍頻因子；

(7)解調信號光源參考臂與樣品臂的干涉信號：利用上述步驟(6)的倍頻因子將標尺光源的頻率變到信號光源的載波頻率上并生成兩路正交信號，利用兩路正交信號解調信號光源參考臂與樣品臂的干涉信號為眼各組織結構對應的反射包絡信號；

(8)二次采樣：利用標尺光源的干涉波峰將步驟(7)的反射包絡信號轉化成位置信息；

(9)計算：利用標尺光源的干涉波峰作為內源性位置標尺，利用標尺光源的干涉波形的個數去測量解調后的包絡波形，計算出人眼各組織結構的數據。