雙焦點眼前后節(jié)同步采集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙焦點眼前后節(jié)同步采集系統(tǒng)，其包括光源、接收光源出射的光束并將其分成兩束光的光纖耦合器、與光纖耦合器相連接的分別用于接收光纖耦合器出射出的兩束光的參考臂和樣品臂，參考臂包括與光纖耦合器相連接的參考臂透鏡及與參考臂透鏡相連接的參考臂反射鏡，雙焦點眼前后節(jié)同步采集系統(tǒng)還包括與光纖耦合器相連接的探測器。通過在樣品臂中引入的雙焦透鏡分束器能夠?qū)⑷肷涞钠叫袦手惫馐譃閮墒猓挂皇饩劢褂谌搜矍肮?jié)(角膜)，另一束光聚焦于人眼后節(jié)(視網(wǎng)膜)，所采用的雙焦透鏡分束器分光技術(shù)能夠同時對人眼后節(jié)和人眼前節(jié)進行聚焦并掃描，并完成對返回信號的光電探測。
【專利說明】雙焦點眼前后節(jié)同步采集系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實用新型涉及一種雙焦點眼前后節(jié)同步采集系統(tǒng)，尤其涉及一種基于雙焦透鏡分束器的雙焦點眼前后節(jié)同步采集系統(tǒng)，其屬于光學(xué)相干層析成像【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
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[0002]光學(xué)相干層析成像(optical coherence tomography, OCT)技術(shù)是一種非侵入性的高靈敏度、高分辨率生物醫(yī)學(xué)光學(xué)成像技術(shù)。OCT技術(shù)基于低相干干涉技術(shù)，利用從參考臂和樣品臂的反射回來的干涉光，結(jié)合外差檢測和共焦成像的優(yōu)點，經(jīng)過信號采集和數(shù)據(jù)處理，重建生物組織樣品內(nèi)部的層析圖像，能夠反映生物組織的顯微結(jié)構(gòu)、血流、雙折射等信息，實現(xiàn)對生物內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生理功能在體的、非侵入的成像。OCT技術(shù)能夠?qū)ι飿悠钒ɑ铙w樣品進行分辨率超過10微米的二維或三維成像。
[0003]OCT技術(shù)可以分為時域OCT和傅里葉域OCT，譜域OCT (Spectral domainOCT, SD0CT)和掃頻OCT(Sw印t source OCT, SS0CT)是傅立葉域OCT技術(shù)的兩種實現(xiàn)形式。典型的SDOCT系統(tǒng)基于光譜域干涉技術(shù):從寬帶激光光源出射的光經(jīng)過樣品的反射和散射，返回的光與參考光發(fā)生干涉，繼而將干涉光導(dǎo)入光譜儀對干涉信號的光譜進行采集，對探測到的干涉光譜信號進行一系列數(shù)據(jù)處理即可重建出生物樣品的層析圖像。將SDOCT技術(shù)應(yīng)用于對人眼成像時，由于SDOCT可覆蓋的探測深度一般只有4_左右，而人眼的標準長度以在空氣中的光學(xué)長度來計算一般在28mm到35mm，因此用典型的SDOCT對人眼前節(jié)(表面的角膜)以及人眼后節(jié)(視網(wǎng)膜)的掃描只能分兩次進行。一般地，在掃描人眼表面的角膜后，需要將聚焦在角膜的光線變成平行光，該平行光通過人眼的晶狀體聚焦在視網(wǎng)膜上才能再對人眼視網(wǎng)膜進行掃描。這個聚焦光變換為平行光的過程可以通過移開一個透鏡來實現(xiàn)，或者采用更復(fù)雜的雙光路系統(tǒng)分別對人眼前節(jié)和眼后節(jié)掃描(如美國專利US7400410B2號)來完成對人眼前后節(jié)的成像。目前廣泛應(yīng)用的OCT系統(tǒng)中，考慮到生產(chǎn)成本等因素，將聚焦光變換為平行光的OCT系統(tǒng)較為常見，該系統(tǒng)中為了保證干涉信號與兩次掃描信號的同步，在兩次掃描之間需要將參考臂的反射鏡移動一個人眼深度的距離。因此傳統(tǒng)的SDOCT系統(tǒng)在完成人眼的全眼成像時，不僅在兩次成像之間有延遲，不能做到同時成像，而且需要調(diào)節(jié)樣品臂與參考臂中光路，費時費力。并且移開與移動光路中的光學(xué)元件都會對系統(tǒng)造成小的擾動。特別是由于人眼在兩次掃描之間會有所移動，因此將兩次探測的圖像合成一張人眼圖像時就可能產(chǎn)生人眼角膜與視網(wǎng)膜不對應(yīng)的情況。而雙光路的設(shè)計應(yīng)用到OCT系統(tǒng)的樣品臂中以分別對眼睛的不同部位成像(如美國專利US7400410B2號)，采用選擇開關(guān)切換兩個光路使得兩束光交替投射在人眼的不同部位的方法，這種設(shè)計解決了典型OCT中需要移動參考臂反射鏡一個人眼深度距離的這一問題，但是沒有做到兩部分光同時對人眼前后節(jié)進行成像，無法消除兩次測量之間由于人眼轉(zhuǎn)動或者移動帶來的誤差。這種由于人眼移動造成的問題也同樣會出現(xiàn)在其他形式的OCT中。因此，如何在典型OCT系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，以較小的改動和較為簡易的方法，使OCT系統(tǒng)同時對人眼表面的角膜和內(nèi)部的視網(wǎng)膜進行掃描，實現(xiàn)高靈敏度、高分辨率的全眼成像，就成為OCT成像技術(shù)發(fā)展的一大目標。
實用新型內(nèi)容:
[0004]本實用新型提供一種雙焦點眼前后節(jié)同步采集系統(tǒng)，其能夠同時對人眼前后節(jié)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行高靈敏度、高分辨率成像。
[0005]本實用新型采用如下技術(shù)方案:一種雙焦點眼前后節(jié)同步采集系統(tǒng)，包括光源、接收光源出射的光束并將其分成兩束光的光纖耦合器、與光纖耦合器相連接的分別用于接收光纖耦合器出射出的兩束光的參考臂和樣品臂，所述參考臂包括與光纖耦合器相連接的參考臂透鏡及與參考臂透鏡相連接的參考臂反射鏡，所述雙焦點眼前后節(jié)同步采集系統(tǒng)還包括與光纖耦合器相連接的探測器。
[0006]進一步地，所述樣品臂由光纖、光纖準直器、激光擴束器、雙焦透鏡分束器、X掃描振鏡、Y掃描振鏡、第一透鏡、第二透鏡組成，所述光纖連接在光纖準直器上，激光擴束器連接在光纖準直器上，雙焦透鏡分束器緊靠于所述激光擴束器放置，所述雙焦透鏡分束器中心到X掃描振鏡中心的距離等于雙焦透鏡分束器的焦距，且所述X掃描振鏡中心點與雙焦透鏡分束器的中心點等高處于同一水平面上，所述X掃描振鏡的中心點到Y(jié)掃描振鏡的中心點之間的距離與Y掃描振鏡的中心點到第一透鏡的中心點之間的距離之和等于所述第一透鏡的焦距，且所述Y掃描振鏡的中心點與第一透鏡和第二透鏡的中心點等高處于同一水平面上，第一透鏡和第二透鏡之間的距離為第一透鏡和第二透鏡的焦距之和。
[0007]進一步地，所述X掃描振鏡和Y掃描振鏡的結(jié)構(gòu)相同，且所述X掃描振鏡和Y掃描振鏡均由反射鏡、轉(zhuǎn)軸和振鏡電機組成，其中振鏡電機與轉(zhuǎn)軸相連，轉(zhuǎn)軸與反射鏡相連。
[0008]進一步地，所述雙焦透鏡分束器為透鏡光闌，所述透鏡光闌由鏡架、環(huán)狀玻璃平板、轉(zhuǎn)接環(huán)和第三透鏡組成，所述環(huán)狀玻璃平板固定在鏡架內(nèi)，所述第三透鏡通過轉(zhuǎn)接環(huán)固定在環(huán)狀玻璃平板的內(nèi)部。
[0009]進一步地，所述雙焦透鏡分束器為雙折射三合透鏡，所述雙折射三合透鏡由一個位于中間的方解石雙凹透鏡和位于兩側(cè)的雙折射三合透鏡的凸透鏡組成。
[0010]進一步地，所述光源為寬帶光源或掃頻光源。
[0011]進一步地，所述的探測器為光譜儀或點探測器。
[0012]本實用新型具有如下有益效果:
[0013]I).所述的雙焦透鏡分束器能夠使入射于其上的平行準直光束變換為沿同一方向傳播的聚焦光束和平行準直光束兩部分，該平行準直光束經(jīng)過樣品臂整個光路后平行入射人眼，經(jīng)過人眼晶狀體折射聚焦在人眼內(nèi)部的視網(wǎng)膜上，該聚焦光束經(jīng)過樣品臂整個光路后聚焦在人眼表面的角膜上，所采用的雙焦透鏡分束器分光技術(shù)能夠同時對人眼后節(jié)和人眼前節(jié)進行聚焦并掃描，并完成對返回信號的光電探測，解決了以往的OCT系統(tǒng)中對人眼角膜和視網(wǎng)膜依次成像，兩次成像間的時間延遲引起人眼移動造成的問題，在光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)的應(yīng)用中具有重要的意義；
[0014]2).對典型光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)的改動較小，便于實施，與現(xiàn)有的技術(shù)相比，所述的雙焦透鏡分束器分光技術(shù)在測量時無需通過在光路中加入或移走光學(xué)原件改變光束的聚焦位置，對于不同位置處的成像一次完成，不僅節(jié)省了測量時間而且減少了人為的操作誤差，在實際應(yīng)用中具有重要意義；
[0015]3).通過對光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)的改進，同樣能夠?qū)ζ渌哂泻线m條件的會移動的樣品進行內(nèi)外同時成像，解決了由于移動造成的成像不準的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
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[0016]圖1為本實用新型雙焦點眼前后節(jié)同步采集系統(tǒng)應(yīng)用在譜域OCT系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實用新型雙焦點眼前后節(jié)同步采集系統(tǒng)中樣品臂的結(jié)構(gòu)示意圖(其中雙焦分束器為透鏡光闌)。
[0018]圖3為本實用新型雙焦點眼前后節(jié)同步采集系統(tǒng)中樣品臂的結(jié)構(gòu)示意圖(其中雙焦分束器為雙折射三合透鏡)。
[0019]圖4為圖2中透鏡光闌的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5為圖3中雙折射三合透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖6為人眼結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖7為本實用新型雙焦點眼前后節(jié)同步采集系統(tǒng)應(yīng)用在掃頻OCT系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]其中:
[0024]1、光源(掃頻光源或者寬帶光源);2、光纖耦合器；3、參考臂；4、參考臂透鏡；5、參考臂反射鏡；6、樣品臂；7、探測器；8、計算機；9、光纖；10、光纖準直器；11、激光擴束器；12、雙焦透鏡分束器(透鏡光闌)；13、X掃描振鏡；14、Y掃描振鏡；15、第一透鏡；16、第二透鏡；17、雙焦透鏡分束器(雙折射三合透鏡)；18、鏡架；19、環(huán)狀玻璃平板；20、轉(zhuǎn)接環(huán)；21、第三透鏡；22、雙折射三合透鏡的凸透鏡；23、方解石雙凹透鏡；25、角膜；26、晶狀體；27、玻璃體；28、視網(wǎng)膜；29、人眼。

【具體實施方式】
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[0025]本實用新型雙焦點眼前后節(jié)同步采集系統(tǒng)包括光源1、接收光源I出射的光束并將其分成兩束光的光纖耦合器2、與光纖耦合器2相連接的分別用于接收光纖耦合器2出射出的兩束光的參考臂3和樣品臂6，參考臂3包括與光纖耦合器2相連接的參考臂透鏡4及與參考臂透鏡4相連接的參考臂反射鏡5，其中本實用新型雙焦點眼前后節(jié)同步采集系統(tǒng)還包括與光纖耦合器2相連接的探測器7。
[0026]其中樣品臂6由光纖9、光纖準直器10、激光擴束器11、雙焦透鏡分束器12、X掃描振鏡13、Υ掃描振鏡14、第一透鏡15、第二透鏡16組成,光纖9連接在光纖準直器10上，激光擴束器11連接在光纖準直器10上，雙焦透鏡分束器12緊靠激光擴束器11放置，雙焦透鏡分束器12中心到X掃描振鏡13中心的距離等于雙焦透鏡分束器12的焦距，且X掃描振鏡13中心點與雙焦透鏡分束器12的中心點等高處于同一水平面上，X掃描振鏡13的中心點到Y(jié)掃描振鏡14的中心點之間的距離與Y掃描振鏡14的中心點到第一透鏡15的中心點之間的距離之和等于第一透鏡15的焦距，且Y掃描振鏡14的中心點與第一透鏡15和第二透鏡16的中心點等高處于同一水平面上，第一透鏡15和第二透鏡16之間的距離為第一透鏡15和第二透鏡16的焦距之和。
[0027]其中X掃描振鏡13和Y掃描振鏡14均由反射鏡、轉(zhuǎn)軸和振鏡電機組成，能夠通過繞軸轉(zhuǎn)動分別實現(xiàn)在X方向和Y方向的光束掃描。
[0028]本實用新型中，雙焦透鏡分束器12可以為一種透鏡光闌，亦可以為一種雙折射三合透鏡，其中透鏡光闌12由鏡架18、環(huán)狀玻璃平板19、轉(zhuǎn)接環(huán)20和第三透鏡21組成，環(huán)狀玻璃平板19固定在鏡架18內(nèi)，第三透鏡21通過轉(zhuǎn)接環(huán)20固定在環(huán)狀玻璃平板19的內(nèi)部。雙折射三合透鏡17由一個位于中間的方解石雙凹透鏡23和位于兩側(cè)的雙折射三合透鏡的凸透鏡22組成。
[0029]下面結(jié)合兩個具體的實施例來闡述本實用新型雙焦點眼前后節(jié)同步采集系統(tǒng)的采集方法以及應(yīng)用于成像系統(tǒng)中的成像方法。
[0030]實施例一:
[0031]請參照圖1所示，本實用新型基于雙焦點眼前后節(jié)同步采集技術(shù)應(yīng)用于譜域OCT系統(tǒng)中。此時的光源I為寬帶光源，探測器7為光譜儀。
[0032]寬帶光源I出射的光束入射至光纖耦合器2被分成兩束，這兩束光分別入射參考臂3和樣品臂6，由光纖9導(dǎo)入樣品臂6的光束經(jīng)光纖準直器10準直后變換為準直平行光，經(jīng)過激光擴束器11擴束，將該準直平行光光斑尺寸擴至與雙焦透鏡分束器12尺寸相當。雙焦透鏡分束器12能將平行準直光變換成沿同一方向傳播的平行光和聚焦光，該平行光束投射到X掃描振鏡13上，通過X掃描振鏡13與Y掃描振鏡14的反射后平行的入射第一透鏡15，由于第一透鏡15與第二透鏡16的距離為兩透鏡的焦距之和，根據(jù)薄透鏡成像公式，從第二透鏡16的出射的光仍為平行光，且從第二透16出射的光斑尺寸與入射第一透鏡15的光斑尺寸及第一透鏡15、第二透鏡16的焦距有關(guān)。通過選取合適焦距的第一透鏡15與第二透鏡16，使得該平行光入射人眼經(jīng)過人眼晶狀體26聚焦投射在人眼視網(wǎng)膜28處。透過雙焦透鏡分束器12后形成的聚焦光聚焦到X掃描振鏡13上，經(jīng)Y掃描振鏡14的反射投射在第一透鏡15上，由于X掃描振鏡13的中心點到Y(jié)掃描振鏡14的中心點之間的距離與Y掃描振鏡14的中心點到第一透鏡15的中心點之間的距離之和等于第一透鏡15的焦距，所以經(jīng)第一透鏡15折射后，以平行光投射到第二透鏡16上，經(jīng)第二透鏡16的折射該部分光束聚焦到人眼角膜25處。
[0033]雙焦透鏡分束器12將進入樣品臂6的光束分成兩部分，一部分光經(jīng)樣品臂光路聚焦照射在人眼前節(jié)處，另一部分光平行入射人眼，經(jīng)人眼晶狀體折射聚焦在人眼后節(jié)處。這兩部分光通過X掃描振鏡13與Y掃描振鏡14的繞軸轉(zhuǎn)動分別實現(xiàn)X方向和Y方向的光束掃描，同時對人眼前節(jié)和眼后節(jié)進行X方向和Y方向的探測。通過與從參考臂3反射和散射回的參考光的干涉作用形成干涉光束，光譜儀對干涉光束進行光電探測，并將探測數(shù)據(jù)傳輸至計算機，經(jīng)過計算機8程序?qū)?shù)據(jù)進行解調(diào)和數(shù)據(jù)圖像處理還原出人眼前節(jié)與眼后節(jié)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的層析圖像，實現(xiàn)對同時對人眼前節(jié)和眼后節(jié)內(nèi)部結(jié)構(gòu)高靈敏度高分辨率的二維或三維的成像。
[0034]其中，光譜儀是高光譜分辨率光譜儀，高光譜分辨率光譜儀成像深度長，具有較大的探測范圍。該光譜儀應(yīng)用到譜域OCT系統(tǒng)中時，能對從人眼前節(jié)與眼后節(jié)返回后形成的干涉光束一次成像，無需通過移動參考臂的參考臂反射鏡進行二次成像?，F(xiàn)有的OCT系統(tǒng)中采用普通的光譜儀，成像深度有限，一般只能對零光程差附近的干涉光成像，探測深度淺。以往的OCT系統(tǒng)需通過移動參考臂反射鏡提供與人眼前節(jié)和眼后節(jié)返回的光等光程差的參考光進行二次成像。與現(xiàn)有的OCT系統(tǒng)相比，本實用新型基于雙焦透鏡分束器的雙焦點眼前后節(jié)同步采集技術(shù)無需移動參考臂反射鏡即能對人眼前后節(jié)一次完成成像。
[0035]實施例二:
[0036]請參照圖7所示，本實用新型基于雙焦點眼前后節(jié)同步采集技術(shù)應(yīng)用于掃頻OCT系統(tǒng)中。此時的光源I為掃頻光源，探測器7為點探測器。
[0037]掃頻光源I出射的光束入射至光纖耦合器2被分成兩束，這兩束光分別入射參考臂3和樣品臂6，由光纖9導(dǎo)入樣品臂6的光束經(jīng)光纖準直器10準直后變換為準直平行光，經(jīng)過激光擴束器11擴束，將該準直平行光光斑尺寸擴至與雙焦透鏡分束器12尺寸相當。雙焦透鏡分束器12能平行準直光變換成沿同一方向傳播的平行光和聚焦光。該平行光束投射到X掃描振鏡13上，通過X掃描振鏡13與Y掃描振鏡14的反射后平行的入射第一透鏡15，由于第一透鏡15與第二透鏡16的距離為兩透鏡的焦距之和，根據(jù)薄透鏡成像公式，從第二透鏡15的出射的光仍為平行光，通過選取合適焦距的第一透，15與第二透鏡16，使得該平行光入射人眼經(jīng)過人眼晶狀體26聚焦投射在人眼視網(wǎng)膜28處。透過雙焦透鏡分束器12后形成的聚焦光聚焦到X掃描振鏡13上，經(jīng)Y掃描振鏡14的反射投射在第一透鏡15上，由于X掃描振鏡13的中心點到Y(jié)掃描振鏡14的中心點之間的距離與Y掃描振鏡14的中心點到第一透鏡15的中心點之間的距離之和等于第一透鏡15的焦距，所以經(jīng)第一透鏡15折射后，以平行光投射到第二透鏡16上，經(jīng)第二透鏡16的折射該部分光束聚焦到人眼角膜25處。
[0038]雙焦透鏡分束器12將進入樣品臂6的光束分成兩部分，一部分光經(jīng)樣品臂光路聚焦照射在人眼前節(jié)處；另一部分光平行入射人眼，經(jīng)人眼晶狀體折射聚焦在人眼后節(jié)處。這兩部分光通過X掃描振鏡13與Y掃描振鏡14的繞軸轉(zhuǎn)動分別實現(xiàn)X方向和Y方向的光束掃描，同時對人眼前節(jié)和眼后節(jié)進行X方向和Y方向的探測。通過與從參考臂3反射和散射回的參考光的干涉作用形成干涉光束，點探測器對干涉光束進行光電探測，并將探測數(shù)據(jù)傳輸至計算機，經(jīng)過計算機程序?qū)?shù)據(jù)進行解調(diào)和數(shù)據(jù)圖像處理還原出人眼前節(jié)與眼后節(jié)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的層析圖像，實現(xiàn)對同時對人眼前節(jié)和眼后節(jié)內(nèi)部結(jié)構(gòu)高靈敏度高分辨率的二維或三維的成像。
[0039]掃頻光源出射的光束為極窄帶寬的單色光束，各個不同波段的光束依次出射，由于窄帶寬光束穿透力強，因此采用掃頻光源作為光源的OCT系統(tǒng)具有探測深度長，探測范圍廣的特點。其中探測器為點探測器，從掃頻光源出射的光束經(jīng)分光，反射與散射后形成干涉光入射到點探測器，通過數(shù)據(jù)圖像處理得到二維或三維的人眼前節(jié)與眼后節(jié)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的層析圖像。同時該種掃頻OCT系統(tǒng)與上述的譜域OCT系統(tǒng)在工作時都不需要移動參考臂的參考臂反射鏡，操作誤差小，且對人眼前節(jié)與眼后節(jié)一次同時成像，所得人眼前節(jié)與眼后節(jié)圖像對應(yīng)程度高，沒有由于眼球移動引起的誤差。
[0040]在上述實施例一和實施例二中，雙焦透鏡分束器12可以為一種透鏡光闌或者為一種雙折射三合透鏡。當雙焦透鏡分束器12為透鏡光闌時，進入樣品臂6的光束經(jīng)光纖9導(dǎo)入光纖準直器10準直，經(jīng)光纖準直器10準直過的平行光束通過激光擴束器11將光束的截面擴至與透鏡光闌環(huán)狀玻璃平板19外圈所在圓的面積大小相當。透過透鏡光闌環(huán)狀玻璃平板19部分的光束成圓環(huán)形平行準直投射到X掃描振鏡13上，通過X掃描振鏡13與Y掃描振鏡14反射后以平行光入射于第一透鏡15,由于第一透鏡15與第二透鏡16的距離為兩透鏡的焦距之和，根據(jù)薄透鏡成像公式，從第二透鏡16的出射的光仍為平行光。且從第二透鏡16出射的光斑尺寸與入射第一透鏡15的光斑尺寸和第一透鏡15、第二透鏡16的焦距有關(guān)。通過選取合適焦距的第一透鏡15與第二透鏡16，使得該平行光入射人眼經(jīng)過人眼晶狀體26聚焦投射在人眼視網(wǎng)膜28處。透過透鏡光闌第三透鏡21部分的光聚焦到X掃描振鏡13上,經(jīng)Y掃描振鏡14的反射投射在第一透鏡15上，由于X掃描振鏡13的中心點到Y(jié)掃描振鏡14的中心點之間的距離與Y掃描振鏡14的中心點到第一透鏡15的中心點之間的距離之和等于第一透鏡15的焦距，所以經(jīng)第一透鏡15折射后，以平行光投射到第二透鏡16上，經(jīng)第二透鏡16的折射該部分光束聚焦到人眼角膜25處。
[0041]當雙焦透鏡分束器12為一種雙折射三合透鏡時，進入樣品臂的光束經(jīng)光纖9導(dǎo)入光纖準直器10準直，經(jīng)光纖準直器10準直過的平行光束通過激光擴束器11將光束的截面擴至與雙折射三合透鏡的面積大小相當。透過雙折射三合透鏡的光束由于方解石雙凹透鏡23的雙折射特性被分成沿同一方向傳播的平行光束(ο光)和聚焦光束(e光)，該平行光束(ο光)投射到X掃描振鏡13上，通過X掃描振鏡13與Y掃描振鏡14的反射后平行的入射第一透鏡15，由于第一透鏡15與第二透鏡16的距離為兩透鏡的焦距之和，根據(jù)薄透鏡成像公式，從第二透鏡16的出射的光仍為平行光。且從第二透鏡16出射的光斑尺寸與入射第一透鏡15的光斑尺寸和第一透鏡15、第二透鏡16的焦距有關(guān)。通過選取合適焦距的第一透鏡15與第二透鏡16，使得該平行光入射人眼經(jīng)過人眼晶狀體26聚焦投射在人眼視網(wǎng)膜28處。從雙折射三合透鏡出射的聚焦光束(e光)聚焦到X掃描振鏡13上，經(jīng)Y掃描振鏡14的反射投射在第一透鏡15上，由于X掃描振鏡13的中心點到Y(jié)掃描振鏡14的中心點之間的距離與Y掃描振鏡14的中心點到第一透鏡15的中心點之間的距離之和等于第一透鏡15的焦距，所以經(jīng)第一透鏡15折射后，以平行光投射到第二透鏡16上，經(jīng)第二透鏡16的折射該部分光束聚焦到人眼角膜25處。
[0042]本實用新型雙焦點眼前后節(jié)同步采集系統(tǒng)，通過在樣品臂中引入雙焦透鏡分束器實現(xiàn)高靈敏度、高分辨率的人眼前后節(jié)同步成像，雙焦透鏡分束器能夠?qū)⑷肷涞钠叫袦手惫馐譃閮墒猓渲幸皇馊耘f平行準直出射，另一束光聚焦于雙焦透鏡分束器的后焦點處。通過樣品臂中位于雙焦透鏡分束器之后的光路，最終使一束光聚焦于人眼前節(jié)(角膜)，另一束光聚焦于人眼后節(jié)(視網(wǎng)膜)。從人眼前、后節(jié)反射和散射返回的樣品光經(jīng)光電探測、信號解調(diào)和圖像處理，能夠同時形成人眼前節(jié)和眼后節(jié)的高分辨率圖像，實現(xiàn)同步對人眼前后節(jié)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的高靈敏度、高分辨率成像。在光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)的應(yīng)用中具有重要的意義。
[0043]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下還可以作出若干改進，這些改進也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種雙焦點眼前后節(jié)同步采集系統(tǒng)，其特征在于:包括光源(I)、接收光源(I)出射的光束并將其分成兩束光的光纖耦合器(2)、與光纖耦合器(2)相連接的分別用于接收光纖耦合器(2)出射出的兩束光的參考臂(3)和樣品臂(6)，所述參考臂(3)包括與光纖耦合器(2)相連接的參考臂透鏡(4)及與參考臂透鏡(4)相連接的參考臂反射鏡(5)，所述雙焦點眼前后節(jié)同步采集系統(tǒng)還包括與光纖耦合器(2)相連接的探測器(7)。
2.如權(quán)利要求1所述的雙焦點眼前后節(jié)同步采集系統(tǒng)，其特征在于:所述樣品臂(6)由光纖(9)、光纖準直器(10)、激光擴束器(11)、雙焦透鏡分束器(12)、X掃描振鏡(13)、Y掃描振鏡(14)、第一透鏡(15)、第二透鏡(16)組成,所述光纖(9)連接在光纖準直器(10)上，激光擴束器(11)連接在光纖準直器(10)上，雙焦透鏡分束器(12)緊靠于所述激光擴束器(11)放置，所述雙焦透鏡分束器(12)中心到X掃描振鏡(13)中心的距離等于雙焦透鏡分束器(12)的焦距，且所述X掃描振鏡(13)中心點與雙焦透鏡分束器(12)的中心點等高處于同一水平面上，所述X掃描振鏡(13)的中心點到Y(jié)掃描振鏡(14)的中心點之間的距離與Y掃描振鏡(14)的中心點到第一透鏡(15)的中心點之間的距離之和等于所述第一透鏡(15)的焦距，且所述Y掃描振鏡(14)的中心點與第一透鏡(15)和第二透鏡(16)的中心點等高處于同一水平面上，第一透鏡(15)和第二透鏡(16)之間的距離為第一透鏡(15)和第二透鏡(16)的焦距之和。
3.如權(quán)利要求2所述的雙焦點眼前后節(jié)同步采集系統(tǒng)，其特征在于:所述X掃描振鏡(13)和Y掃描振鏡(14)的結(jié)構(gòu)相同，且所述X掃描振鏡(13)和Y掃描振鏡(14)均由反射鏡、轉(zhuǎn)軸和振鏡電機組成，其中振鏡電機與轉(zhuǎn)軸相連，轉(zhuǎn)軸與反射鏡相連。
4.如權(quán)利要求3所述的雙焦點眼前后節(jié)同步采集系統(tǒng)，其特征在于:所述雙焦透鏡分束器(12)為透鏡光闌，所述透鏡光闌由鏡架(18)、環(huán)狀玻璃平板(19)、轉(zhuǎn)接環(huán)(20)和第三透鏡(21)組成，所述環(huán)狀玻璃平板(19)固定在鏡架(18)內(nèi)，所述第三透鏡(21)通過轉(zhuǎn)接環(huán)(20)固定在環(huán)狀玻璃平板(19)的內(nèi)部。
5.如權(quán)利要求3所述的雙焦點眼前后節(jié)同步采集系統(tǒng)，其特征在于:所述雙焦透鏡分束器(12)為雙折射三合透鏡，所述雙折射三合透鏡由一個位于中間的方解石雙凹透鏡(23)和位于兩側(cè)的雙折射三合透鏡的凸透鏡(22)組成。
6.如權(quán)利要求4或5中所述的雙焦點眼前后節(jié)同步采集系統(tǒng)，其特征在于:所述光源(I)為寬帶光源或掃頻光源。
7.如權(quán)利要求4或5中所述的雙焦點眼前后節(jié)同步采集系統(tǒng)，其特征在于:所述的探測器(7)為光譜儀或點探測器。
【文檔編號】A61B3/14GK203914868SQ201420293123
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】吳彤, 劉友文, 李艷, 施瑤瑤, 王吉明, 赫崇君, 顧曉蓉 申請人:南京航空航天大學(xué)