[发明专利]用于眼轴长度测量的光学相位延迟器

摘要

本发明涉及一种用于眼轴长度测量的光学相位延迟器，包括固定不动的第一直角棱镜和两个可以移动的直角棱镜，第二和第三直角棱镜上下叠放位于一个平移台上，平移台被电机驱动移动，使第二和第三直角棱镜同步移动，三个直角棱镜的斜边都具有相同的角度，使三个直角棱镜的斜边在一条直线上贴合，光源光线通过第二直角棱镜或第三直角棱镜的直角边入射并穿过后，经过第一直角棱镜斜边垂直入射到第一直角棱镜的直角边，再被第一直角棱镜的直角边上镀的高反射膜反射后原路返回，光源不动，平移台移动，在移动过程中光线入射到两个直角棱镜上产生距离差实现相位延迟。线性扫描；无像差引入；结构简单；成本低；实现眼前节和眼后节的全眼扫描。

主权项

一种用于眼轴长度测量的光学相位延迟器，其特征在于，包括固定不动的第一直角棱镜和两个可以移动的第二和第三直角棱镜，第二和第三直角棱镜上下叠放位于一个平移台上，平移台被电机驱动移动，使第二和第三直角棱镜同步移动，第三直角棱镜为直角梯形棱镜，第一和第二直角棱镜为直角三角棱镜，在结构上，第二直角棱镜叠放在第三直角棱镜上使斜边共线，第一直角棱镜斜边大于共线斜边，并贴合共线斜边，贴合后三个直角棱镜的直角边两两平行，作为贴合共线斜边，随着平移台移动，第二和第三直角棱镜可沿着贴合共线斜边移动，光源光线通过第二直角棱镜或第三直角棱镜的直角边入射并穿过后，经过第一直角棱镜斜边垂直入射到第一直角棱镜的直角边，再被第一直角棱镜的直角边上镀的高反射膜反射后原路返回，光源不动，平移台移动，设电机驱动平移量为L；光源从第二直角棱镜入射直角边顶点开始入射，移动平移台，使光源相对第二直角棱镜入射直角边从顶点下移到第三直角棱镜入射直角边的底边，则轴向光学相位延迟量可以计算为：其中，n为三个直角棱镜的折射率，三个直角棱镜的折射率相同，n0为空气折射率，a为第二直角棱镜入射直角边与贴合共线斜边的夹角，镀有高反射膜的第一直角棱镜直角边与贴合共线斜边的夹角与a相等，第三直角棱镜的贴合共线斜边上的锐角与90°‑ a相等；由轴向光学相位延迟量计算公式可知，轴向光学相位延迟量与电机驱动的平移量L成正比例，轴向光学相位延迟量为线性变化的，在系统中设置电机的平移量L的测量的位移传感器，只要测得L的数值就可以线性地对应到轴向光学相位延迟量；位移传感器选用磁栅位移传感器或者光栅位移传感器，传感器的分辨率优于10μm；第二和第三直角棱镜为一个特殊的光学结构，即第二和第三直角棱镜的入射直角边有一距离差为s；入射光线从第二直角棱镜直角边过渡到第三直角棱镜直角边时，在轴向扫描时轴向光学相位延迟量有个突变2(n‑1)s，这样可以将扫描范围直接从眼前节跳到眼底的范围，换句话说就是第二直角棱镜可以用于眼前节的轴向扫描，第三直角棱镜跨过眼睛内的玻璃体直接将轴向光学相位延迟到眼底视网膜，实现全眼轴长度的测量；设计的依据就是眼前节和眼后节间的眼玻璃体的长度约为16mm，这段距离上的组织在光学上认为是均匀的，没有任何界面，所以在扫描全眼时可以跳过这部分直接扫面眼后节，眼后节扫描时总的轴向光学相位延迟量可以计算为：。