CN104013383A - 双焦点眼前后节同步成像系统及成像方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双焦点眼前后节同步成像系统及成像方法,该双焦点眼前后节同步成像方法通过在样品臂中引入双焦透镜分束器实现高灵敏度、高分辨率的人眼前后节同步成像,双焦透镜分束器能够将入射的平行准直光束分为两束光,其中一束光仍旧平行准直出射,另一束光聚焦于双焦透镜分束器的后焦点处,通过样品臂中位于双焦透镜分束器之后的光路,最终使一束光聚焦于人眼前节(角膜),另一束光聚焦于人眼后节(视网膜),从人眼前、后节反射和散射返回的样品光经光电探测、信号解调和图像处理,能够同时形成人眼前节和眼后节的高分辨率图像,实现同步对人眼前后节内部结构的高灵敏度、高分辨率成像。
Description
技术领域:
本发明涉及一种双焦点眼前后节同步成像系统及成像方法,尤其涉及一种基于双焦透镜分束器的双焦点眼前后节同步成像系统及成像方法,其属于光学相干层析成像技术领域。
背景技术:
光学相干层析成像(optical coherence tomography,OCT)技术是一种非侵入性的高灵敏度、高分辨率生物医学光学成像技术。OCT技术基于低相干干涉技术,利用从参考臂和样品臂的反射回来的干涉光,结合外差检测和共焦成像的优点,经过信号采集和数据处理,重建生物组织样品内部的层析图像,能够反映生物组织的显微结构、血流、双折射等信息,实现对生物内部结构和生理功能在体的、非侵入的成像。OCT技术能够对生物样品包括活体样品进行分辨率超过10微米的二维或三维成像。
OCT技术可以分为时域OCT和傅里叶域OCT,谱域OCT(Spectral domain OCT,SDOCT)和扫频OCT(Swept source OCT,SSOCT)是傅立叶域OCT技术的两种实现形式。典型的SDOCT系统基于光谱域干涉技术:从宽带激光光源出射的光经过样品的反射和散射,返回的光与参考光发生干涉,继而将干涉光导入光谱仪对干涉信号的光谱进行采集,对探测到的干涉光谱信号进行一系列数据处理即可重建出生物样品的层析图像。将SDOCT技术应用于对人眼成像时,由于SDOCT可覆盖的探测深度一般只有4mm左右,而人眼的标准长度以在空气中的光学长度来计算一般在28mm到35mm,因此用典型的SDOCT对人眼前节(表面的角膜)以及人眼后节(视网膜)的扫描只能分两次进行。一般地,在扫描人眼表面的角膜后,需要将聚焦在角膜的光线变成平行光,该平行光通过人眼的晶状体聚焦在视网膜上才能再对人眼视网膜进行扫描。这个聚焦光变换为平行光的过程可以通过移开一个透镜来实现,或者采用更复杂的双光路系统分别对人眼前节和眼后节扫描(如美国专利US7400410B2号)来完成对人眼前后节的成像。目前广泛应用的OCT系统中,考虑到生产成本等因素,将聚焦光变换为平行光的OCT系统较为常见,该系统中为了保证干涉信号与两次扫描信号的同步,在两次扫描之间需要将参考臂的反射镜移动一个人眼深度的距离。因此传统的SDOCT系统在完成人眼的全眼成像时,不仅在两次成像之间有延迟,不能做到同时成像,而且需要调节样品臂与参考臂中光路,费时费力。并且移开与移动光路中的光学元件都会对系统造成小的扰动。特别是由于人眼在两次扫描之间会有所移动,因此将两次探测的图像合成一张人眼图像时就可能产生人眼角膜与视网膜不对应的情况。而双光路的设计应用到OCT系统的样品臂中以分别对眼睛的不同部位成像(如美国专利US7400410B2号),采用选择开关切换两个光路使得两束光交替投射在人眼的不同部位的方法,这种设计解决了典型OCT中需要移动参考臂反射镜一个人眼深度距离的这一问题,但是没有做到两部分光同时对人眼前后节进行成像,无法消除两次测量之间由于人眼转动或者移动带来的误差。这种由于人眼移动造成的问题也同样会出现在其他形式的OCT中。因此,如何在典型OCT系统的基础上,以较小的改动和较为简易的方法,使OCT系统同时对人眼表面的角膜和内部的视网膜进行扫描,实现高灵敏度、高分辨率的全眼成像,就成为OCT成像技术发展的一大目标。
发明内容:
本发明提供一种双焦点眼前后节同步成像系统及成像方法,其能够实现同步对人眼前后节内部结构的高灵敏度、高分辨率成像。
本发明采用如下技术方案:一种双焦点眼前后节同步成像系统,包括光源、接收光源出射的光束并将其分成两束光的光纤耦合器、与光纤耦合器相连接的分别用于接收光纤耦合器出射出的两束光的参考臂和样品臂,所述参考臂包括与光纤耦合器相连接的参考臂透镜及与参考臂透镜相连接的参考臂反射镜,所述双焦点眼前后节同步成像系统还包括与光纤耦合器相连接的探测器及与探测器相连接的计算机。
进一步地,所述样品臂由光纤、光纤准直器、激光扩束器、双焦透镜分束器、X扫描振镜、Y扫描振镜、第一透镜、第二透镜组成,所述光纤连接在光纤准直器上,激光扩束器连接在光纤准直器上,双焦透镜分束器紧靠于所述激光扩束器放置,所述双焦透镜分束器中心到X扫描振镜中心的距离等于双焦透镜分束器的焦距,且所述X扫描振镜中心点与双焦透镜分束器的中心点等高处于同一水平面上,所述X扫描振镜的中心点到Y扫描振镜的中心点之间的距离与Y扫描振镜的中心点到第一透镜的中心点之间的距离之和等于所述第一透镜的焦距,且所述Y扫描振镜的中心点与第一透镜和第二透镜的中心点等高处于同一水平面上,第一透镜和第二透镜之间的距离为第一透镜和第二透镜的焦距之和。
进一步地,所述X扫描振镜和Y扫描振镜的结构相同,且所述X扫描振镜和Y扫描振镜均由反射镜、转轴和振镜电机组成,其中振镜电机与转轴相连,转轴与反射镜相连。
进一步地,所述双焦透镜分束器为透镜光阑,所述透镜光阑由镜架、环状玻璃平板、转接环和第三透镜组成,所述环状玻璃平板固定在镜架内,所述第三透镜通过转接环固定在环状玻璃平板的内部。
进一步地,所述双焦透镜分束器为双折射三合透镜,所述双折射三合透镜由一个位于中间的方解石双凹透镜和位于两侧的双折射三合透镜的凸透镜组成。
进一步地,所述光源为宽带光源或扫频光源。
进一步地,所述的探测器为光谱仪或点探测器。
本发明还采用如下技术方案:一种双焦点眼前后节同步成像方法,其包括如下步骤:
1).光源出射的光束入射至光纤耦合器被分成两束,该两束光分别入射参考臂和样品臂;
2).由光纤导入样品臂的光束经光纤准直器准直后变换为准直平行光,经过激光扩束器扩束,将该准直平行光光斑尺寸扩至与双焦透镜分束器尺寸相当,通过所述双焦透镜分束器将准直平行光变换成沿同一方向传播的平行光和聚焦光,所述平行光束投射到X扫描振镜上,通过X扫描振镜与Y扫描振镜的反射后平行的入射第一透镜,所述第一透镜与第二透镜的距离为第一透镜与第二透镜的焦距之和,根据薄透镜成像公式,从第二透镜出射的光仍为平行光,选取合适焦距的第一透镜与第二透镜,使得该平行光入射人眼经过人眼晶状体聚焦投射在人眼后节处,透过双焦透镜分束器后形成的聚焦光聚焦到X扫描振镜上,经Y扫描振镜的反射投射在第一透镜上,所述X扫描振镜的中心点到Y扫描振镜的中心点之间的距离与Y扫描振镜的中心点到第一透镜的中心点之间的距离之和等于第一透镜的焦距,经第一透镜折射后,以平行光投射到第二透镜上,经第二透镜的折射该部分光束聚焦到人眼前节处;
3).通过从人眼前节、人眼后节反射和散射返回的样品光与从参考臂反射和散射回的参考光的干涉作用形成干涉光束,探测器对干涉光束进行光电探测,并将探测数据传输至计算机,经过计算机程序对数据进行解调和数据图像处理还原出人眼前节与眼后节的内部结构的层析图像,实现同时对人眼前节和眼后节内部结构高灵敏度高分辨率的二维或三维的成像。
本发明具有如下有益效果:
1).所述的双焦透镜分束器能够使入射于其上的平行准直光束变换为沿同一方向传播的聚焦光束和平行准直光束两部分,该平行准直光束经过样品臂整个光路后平行入射人眼,经过人眼晶状体折射聚焦在人眼内部的视网膜上,该聚焦光束经过样品臂整个光路后聚焦在人眼表面的角膜上,所采用的双焦透镜分束器分光技术能够同时对人眼后节和人眼前节进行聚焦并扫描,通过对返回信号的光电探测,信号解调和数据图像处理,能够实现高灵敏度、高分辨率的全眼成像,解决了以往的OCT系统中对人眼角膜和视网膜依次成像,两次成像间的时间延迟引起人眼移动造成的问题,在光学相干层析成像系统的应用中具有重要的意义;
2).对典型光学相干层析成像系统的改动较小,便于实施,与现有的技术相比,所述的双焦透镜分束器分光技术在测量时无需通过在光路中加入或移走光学原件改变光束的聚焦位置,对于不同位置处的成像一次完成,不仅节省了测量时间而且减少了人为的操作误差,在实际应用中具有重要意义;
3).通过对光学相干层析成像系统的改进,同样能够对其他具有合适条件的会移动的样品进行内外同时成像,解决了由于移动造成的成像不准的问题。
附图说明:
图1为本发明双焦点眼前后节同步成像系统应用在谱域OCT系统中的结构示意图。
图2为本发明双焦点眼前后节同步成像系统中样品臂的结构示意图(其中双焦分束器为透镜光阑)。
图3为本发明双焦点眼前后节同步成像系统中样品臂的结构示意图(其中双焦分束器为双折射三合透镜)。
图4为图2中透镜光阑的结构示意图。
图5为图3中双折射三合透镜的结构示意图。
图6为人眼结构示意图。
图7为本发明双焦点眼前后节同步成像系统应用在扫频OCT系统中的结构示意图。其中:
1、光源(扫频光源或者宽带光源);2、光纤耦合器;3、参考臂;4、参考臂透镜;5、参考臂反射镜;6、样品臂;7、探测器;8、计算机;9、光纤;10、光纤准直器;11、激光扩束器;12、双焦透镜分束器(透镜光阑);13、X扫描振镜;14、Y扫描振镜;15、第一透镜;16、第二透镜;17、双焦透镜分束器(双折射三合透镜);18、镜架;19、环状玻璃平板;20、转接环;21、第三透镜;22、双折射三合透镜的凸透镜;23、方解石双凹透镜;25、角膜;26、晶状体;27、玻璃体;28、视网膜;29、人眼。
具体实施方式:
本发明双焦点眼前后节同步成像系统包括光源1、接收光源1出射的光束并将其分成两束光的光纤耦合器2、与光纤耦合器2相连接的分别用于接收光纤耦合器2出射出的两束光的参考臂3和样品臂6,参考臂3包括与光纤耦合器2相连接的参考臂透镜4及与参考臂透镜4相连接的参考臂反射镜5,其中本发明双焦点眼前后节同步成像系统还包括与光纤耦合器2相连接的探测器7及与探测器7相连接的计算机8。
其中样品臂6由光纤9、光纤准直器10、激光扩束器11、双焦透镜分束器12、X扫描振镜13、Y扫描振镜14、第一透镜15、第二透镜16组成,光纤9连接在光纤准直器10上,激光扩束器11连接在光纤准直器10上,双焦透镜分束器12紧靠激光扩束器11放置,双焦透镜分束器12中心到X扫描振镜13中心的距离等于双焦透镜分束器12的焦距,且X扫描振镜13中心点与双焦透镜分束器12的中心点等高处于同一水平面上,X扫描振镜13的中心点到Y扫描振镜14的中心点之间的距离与Y扫描振镜14的中心点到第一透镜15的中心点之间的距离之和等于第一透镜15的焦距,且Y扫描振镜14的中心点与第一透镜15和第二透镜16的中心点等高处于同一水平面上,第一透镜15和第二透镜16之间的距离为第一透镜15和第二透镜16的焦距之和。
其中X扫描振镜13和Y扫描振镜14均由反射镜、转轴和振镜电机组成,能够通过绕轴转动分别实现在X方向和Y方向的光束扫描。
本发明中,双焦透镜分束器12可以为一种透镜光阑,亦可以为一种双折射三合透镜,其中透镜光阑12由镜架18、环状玻璃平板19、转接环20和第三透镜21组成,环状玻璃平板19固定在镜架18内,第三透镜21通过转接环20固定在环状玻璃平板19的内部。双折射三合透镜17由一个位于中间的方解石双凹透镜23和位于两侧的双折射三合透镜的凸透镜22组成。
下面结合两个具体的实施例来阐述本发明双焦点眼前后节同步成像系统的成像方法。
实施例一:
请参照图1所示,本发明基于双焦透镜分束器的双焦点眼前后节同步成像技术,应用于谱域OCT系统中。此时的光源1为宽带光源,探测器7为光谱仪。
宽带光源1出射的光束入射至光纤耦合器2被分成两束,这两束光分别入射参考臂3和样品臂6,由光纤9导入样品臂6的光束经光纤准直器10准直后变换为准直平行光,经过激光扩束器11扩束,将该准直平行光光斑尺寸扩至与双焦透镜分束器12尺寸相当。双焦透镜分束器12能将平行准直光变换成沿同一方向传播的平行光和聚焦光,该平行光束投射到X扫描振镜13上,通过X扫描振镜13与Y扫描振镜14的反射后平行的入射第一透镜15,由于第一透镜15与第二透镜16的距离为两透镜的焦距之和,根据薄透镜成像公式,从第二透镜16的出射的光仍为平行光,且从第二透16出射的光斑尺寸与入射第一透镜15的光斑尺寸及第一透镜15、第二透镜16的焦距有关。通过选取合适焦距的第一透镜15与第二透镜16,使得该平行光入射人眼经过人眼晶状体26聚焦投射在人眼视网膜28处。透过双焦透镜分束器12后形成的聚焦光聚焦到X扫描振镜13上,经Y扫描振镜14的反射投射在第一透镜15上,由于X扫描振镜13的中心点到Y扫描振镜14的中心点之间的距离与Y扫描振镜14的中心点到第一透镜15的中心点之间的距离之和等于第一透镜15的焦距,所以经第一透镜15折射后,以平行光投射到第二透镜16上,经第二透镜16的折射该部分光束聚焦到人眼角膜25处。
双焦透镜分束器12将进入样品臂6的光束分成两部分,一部分光经样品臂光路聚焦照射在人眼前节处,另一部分光平行入射人眼,经人眼晶状体折射聚焦在人眼后节处。这两部分光通过X扫描振镜13与Y扫描振镜14的绕轴转动分别实现X方向和Y方向的光束扫描,同时对人眼前节和眼后节进行X方向和Y方向的探测。通过与从参考臂3反射和散射回的参考光的干涉作用形成干涉光束,光谱仪对干涉光束进行光电探测,并将探测数据传输至计算机,经过计算机程序对数据进行解调和数据图像处理还原出人眼前节与眼后节的内部结构的层析图像,实现对同时对人眼前节和眼后节内部结构高灵敏度高分辨率的二维或三维的成像。
其中,光谱仪是高光谱分辨率光谱仪,高光谱分辨率光谱仪成像深度长,具有较大的探测范围。该光谱仪应用到谱域OCT系统中时,能对从人眼前节与眼后节返回后形成的干涉光束一次成像,无需通过移动参考臂的参考臂反射镜进行二次成像。现有的OCT系统中采用普通的光谱仪,成像深度有限,一般只能对零光程差附近的干涉光成像,探测深度浅。以往的OCT系统需通过移动参考臂反射镜提供与人眼前节和眼后节返回的光等光程差的参考光进行二次成像。与现有的OCT系统相比,本发明基于双焦透镜分束器的双焦点眼前后节同步成像技术无需移动参考臂反射镜即能对人眼前后节一次完成成像。
实施例二:
请参照图7所示,本发明基于双焦透镜分束器的双焦点眼前后节同步成像技术,应用于扫频OCT系统中。此时的光源1为扫频光源,探测器7为点探测器。
扫频光源1出射的光束入射至光纤耦合器2被分成两束,这两束光分别入射参考臂3和样品臂6,由光纤9导入样品臂6的光束经光纤准直器10准直后变换为准直平行光,经过激光扩束器11扩束,将该准直平行光光斑尺寸扩至与双焦透镜分束器12尺寸相当。双焦透镜分束器12能平行准直光变换成沿同一方向传播的平行光和聚焦光。该平行光束投射到X扫描振镜13上,通过X扫描振镜13与Y扫描振镜14的反射后平行的入射第一透镜15,由于第一透镜15与第二透镜16的距离为两透镜的焦距之和,根据薄透镜成像公式,从第二透镜15的出射的光仍为平行光,通过选取合适焦距的第一透,15与第二透镜16,使得该平行光入射人眼经过人眼晶状体26聚焦投射在人眼视网膜28处。透过双焦透镜分束器12后形成的聚焦光聚焦到X扫描振镜13上,经Y扫描振镜14的反射投射在第一透镜15上,由于X扫描振镜13的中心点到Y扫描振镜14的中心点之间的距离与Y扫描振镜14的中心点到第一透镜15的中心点之间的距离之和等于第一透镜15的焦距,所以经第一透镜15折射后,以平行光投射到第二透镜16上,经第二透镜16的折射该部分光束聚焦到人眼角膜25处。
双焦透镜分束器12将进入样品臂6的光束分成两部分,一部分光经样品臂光路聚焦照射在人眼前节处;另一部分光平行入射人眼,经人眼晶状体折射聚焦在人眼后节处。这两部分光通过X扫描振镜13与Y扫描振镜14的绕轴转动分别实现X方向和Y方向的光束扫描,同时对人眼前节和眼后节进行X方向和Y方向的探测。通过与从参考臂3反射和散射回的参考光的干涉作用形成干涉光束,点探测器对干涉光束进行光电探测,并将探测数据传输至计算机,经过计算机程序对数据进行解调和数据图像处理还原出人眼前节与眼后节的内部结构的层析图像,实现对同时对人眼前节和眼后节内部结构高灵敏度高分辨率的二维或三维的成像。
扫频光源出射的光束为极窄带宽的单色光束,各个不同波段的光束依次出射,由于窄带宽光束穿透力强,因此采用扫频光源作为光源的OCT系统具有探测深度长,探测范围广的特点。其中探测器为点探测器,从扫频光源出射的光束经分光,反射与散射后形成干涉光入射到点探测器,通过数据图像处理得到二维或三维的人眼前节与眼后节的内部结构的层析图像。同时该种扫频OCT系统与上述的谱域OCT系统在工作时都不需要移动参考臂的参考臂反射镜,操作误差小,且对人眼前节与眼后节一次同时成像,所得人眼前节与眼后节图像对应程度高,没有由于眼球移动引起的误差。
在上述实施例一和实施例二中,双焦透镜分束器12可以为一种透镜光阑或者为一种双折射三合透镜。当双焦透镜分束器12为透镜光阑时,进入样品臂6的光束经光纤9导入光纤准直器10准直,经光纤准直器10准直过的平行光束通过激光扩束器11将光束的截面扩至与透镜光阑环状玻璃平板19外圈所在圆的面积大小相当。透过透镜光阑环状玻璃平板19部分的光束成圆环形平行准直投射到X扫描振镜13上,通过X扫描振镜13与Y扫描振镜14反射后以平行光入射于第一透镜15,由于第一透镜15与第二透镜16的距离为两透镜的焦距之和,根据薄透镜成像公式,从第二透镜16的出射的光仍为平行光。且从第二透镜16出射的光斑尺寸与入射第一透镜15的光斑尺寸和第一透镜15、第二透镜16的焦距有关。通过选取合适焦距的第一透镜15与第二透镜16,使得该平行光入射人眼经过人眼晶状体26聚焦投射在人眼视网膜28处。透过透镜光阑第三透镜21部分的光聚焦到X扫描振镜13上,经Y扫描振镜14的反射投射在第一透镜15上,由于X扫描振镜13的中心点到Y扫描振镜14的中心点之间的距离与Y扫描振镜14的中心点到第一透镜15的中心点之间的距离之和等于第一透镜15的焦距,所以经第一透镜15折射后,以平行光投射到第二透镜16上,经第二透镜16的折射该部分光束聚焦到人眼角膜25处。
当双焦透镜分束器12为一种双折射三合透镜时,进入样品臂的光束经光纤9导入光纤准直器10准直,经光纤准直器10准直过的平行光束通过激光扩束器11将光束的截面扩至与双折射三合透镜的面积大小相当。透过双折射三合透镜的光束由于方解石双凹透镜23的双折射特性被分成沿同一方向传播的平行光束(o光)和聚焦光束(e光),该平行光束(o光)投射到X扫描振镜13上,通过X扫描振镜13与Y扫描振镜14的反射后平行的入射第一透镜15,由于第一透镜15与第二透镜16的距离为两透镜的焦距之和,根据薄透镜成像公式,从第二透镜16的出射的光仍为平行光。且从第二透镜16出射的光斑尺寸与入射第一透镜15的光斑尺寸和第一透镜15、第二透镜16的焦距有关。通过选取合适焦距的第一透镜15与第二透镜16,使得该平行光入射人眼经过人眼晶状体26聚焦投射在人眼视网膜28处。从双折射三合透镜出射的聚焦光束(e光)聚焦到X扫描振镜13上,经Y扫描振镜14的反射投射在第一透镜15上,由于X扫描振镜13的中心点到Y扫描振镜14的中心点之间的距离与Y扫描振镜14的中心点到第一透镜15的中心点之间的距离之和等于第一透镜15的焦距,所以经第一透镜15折射后,以平行光投射到第二透镜16上,经第二透镜16的折射该部分光束聚焦到人眼角膜25处。
本发明双焦点眼前后节同步成像系统及成像方法,通过在样品臂中引入双焦透镜分束器实现高灵敏度、高分辨率的人眼前后节同步成像,双焦透镜分束器能够将入射的平行准直光束分为两束光,其中一束光仍旧平行准直出射,另一束光聚焦于双焦透镜分束器的后焦点处。通过样品臂中位于双焦透镜分束器之后的光路,最终使一束光聚焦于人眼前节(角膜),另一束光聚焦于人眼后节(视网膜)。从人眼前、后节反射和散射返回的样品光经光电探测、信号解调和图像处理,能够同时形成人眼前节和眼后节的高分辨率图像,实现同步对人眼前后节内部结构的高灵敏度、高分辨率成像。在光学相干层析成像系统的应用中具有重要的意义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种双焦点眼前后节同步成像系统,其特征在于:包括光源(1)、接收光源(1)出射的光束并将其分成两束光的光纤耦合器(2)、与光纤耦合器(2)相连接的分别用于接收光纤耦合器(2)出射出的两束光的参考臂(3)和样品臂(6),所述参考臂(3)包括与光纤耦合器(2)相连接的参考臂透镜(4)及与参考臂透镜(4)相连接的参考臂反射镜(5),所述双焦点眼前后节同步成像系统还包括与光纤耦合器(2)相连接的探测器(7)及与探测器(7)相连接的计算机(8)。
2.如权利要求1所述的双焦点眼前后节同步成像系统,其特征在于:所述样品臂(6)由光纤(9)、光纤准直器(10)、激光扩束器(11)、双焦透镜分束器(12)、X扫描振镜(13)、Y扫描振镜(14)、第一透镜(15)、第二透镜(16)组成,所述光纤(9)连接在光纤准直器(10)上,激光扩束器(11)连接在光纤准直器(10)上,双焦透镜分束器(12)紧靠于所述激光扩束器(11)放置,所述双焦透镜分束器(12)中心到X扫描振镜(13)中心的距离等于双焦透镜分束器(12)的焦距,且所述X扫描振镜(13)中心点与双焦透镜分束器(12)的中心点等高处于同一水平面上,所述X扫描振镜(13)的中心点到Y扫描振镜(14)的中心点之间的距离与Y扫描振镜(14)的中心点到第一透镜(15)的中心点之间的距离之和等于所述第一透镜(15)的焦距,且所述Y扫描振镜(14)的中心点与第一透镜(15)和第二透镜(16)的中心点等高处于同一水平面上,第一透镜(15)和第二透镜(16)之间的距离为第一透镜(15)和第二透镜(16)的焦距之和。
3.如权利要求2所述的双焦点眼前后节同步成像系统,其特征在于:所述X扫描振镜(13)和Y扫描振镜(14)的结构相同,且所述X扫描振镜(13)和Y扫描振镜(14)均由反射镜、转轴和振镜电机组成,其中振镜电机与转轴相连,转轴与反射镜相连。
4.如权利要求3所述的双焦点眼前后节同步成像系统,其特征在于:所述双焦透镜分束器(12)为透镜光阑,所述透镜光阑由镜架(18)、环状玻璃平板(19)、转接环(20)和第三透镜(21)组成,所述环状玻璃平板(19)固定在镜架(18)内,所述第三透镜(21)通过转接环(20)固定在环状玻璃平板(19)的内部。
5.如权利要求3所述的双焦点眼前后节同步成像系统,其特征在于:所述双焦透镜分束器(12)为双折射三合透镜,所述双折射三合透镜由一个位于中间的方解石双凹透镜(23)和位于两侧的双折射三合透镜的凸透镜(22)组成。
6.如权利要求4或5中所述的双焦点眼前后节同步成像系统,其特征在于:所述光源(1)为宽带光源或扫频光源。
7.如权利要求4或5中所述的双焦点眼前后节同步成像系统,其特征在于:所述的探测器(7)为光谱仪或点探测器。
8.一种双焦点眼前后节同步成像方法,其特征在于:包括如下步骤
1).光源(1)出射的光束入射至光纤耦合器(2)被分成两束,该两束光分别入射参考臂(3)和样品臂(6);
2).由光纤(9)导入样品臂(6)的光束经光纤准直器(10)准直后变换为准直平行光,经过激光扩束器(11)扩束,将该准直平行光光斑尺寸扩至与双焦透镜分束器(12)尺寸相当,通过所述双焦透镜分束器(12)将准直平行光变换成沿同一方向传播的平行光和聚焦光,所述平行光束投射到X扫描振镜(13)上,通过X扫描振镜(13)与Y扫描振镜(14)的反射后平行的入射第一透镜(15),所述第一透镜(15)与第二透镜(16)的距离为第一透镜(15)与第二透镜(16)的焦距之和,根据薄透镜成像公式,从第二透镜(16)的出射的光仍为平行光,选取合适焦距的第一透镜(15)与第二透镜(16),使得该平行光入射人眼经过人眼晶状体聚焦投射在人眼后节处,透过双焦透镜分束器(12)后形成的聚焦光聚焦到X扫描振镜(13)上,经Y扫描振镜(14)的反射投射在第一透镜(15)上,所述X扫描振镜(13)的中心点到Y扫描振镜(14)的中心点之间的距离与Y扫描振镜(14)的中心点到第一透镜(15)的中心点之间的距离之和等于第一透镜(15)的焦距,经第一透镜(15)折射后,以平行光投射到第二透镜(16)上,经第二透镜(16)的折射该部分光束聚焦到人眼前节处;
3).通过从人眼前节、人眼后节反射和散射返回的样品光与从参考臂反射和散射回的参考光的干涉作用形成干涉光束,探测器对干涉光束进行光电探测,并将探测数据传输至计算机,经过计算机程序对数据进行解调和数据图像处理还原出人眼前节与眼后节的内部结构的层析图像,实现同时对人眼前节和眼后节内部结构高灵敏度高分辨率的二维或三维的成像。
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