CN104991338A - 一种共焦眼底扫描显微镜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种共焦眼底扫描显微镜，包括光源组件、光纤环形器、光纤准直镜、二维成像扫描组件、宽视场扫描组件和探测器组件；所述光纤环形器具有第一端口、第二端口和第三端口，所述光源组件的输出光从光纤环形器的第一端口进入后，经由光纤环形器的第二端口输出到光纤准直镜以形成准直光；所述准直光入射到二维成像扫描组件后，进一步入射到宽视场扫描组件，从而进入人眼瞳孔并聚焦在眼底上，以产生荧光或反射光。本发明能使得激光传输率和信号收集率均大幅提高，且其结构简单，制作成本低。

Description

一种共焦眼底扫描显微镜
技术领域
本发明涉及显微镜领域，尤其涉及一种共焦眼底扫描显微镜。
背景技术
共聚焦显微成像技术可以去除焦点以外的背景光，增加信噪比，使得共聚焦图像对比度和分辨率比传统宽场照明荧光图像明显提高，并且具有能够对厚荧光标本进行精细三维成像的功能，因而共焦显微成像技术广泛用于生物医疗领域。共焦眼底扫描显微镜就是共聚焦显微成像技术的一种，广泛用于人眼底成像，对视网膜病、黄斑变性、青光眼、视网膜劈裂、眼底肿瘤、糖尿病等疾病诊断有很好的指导意义。
由于共焦眼底扫描显微镜的独特优点，世界各国工作者提出了不同结构的共焦眼底扫描显微镜。目前大多数的共焦眼底扫描显微镜，利用光分束器对输入激光和来自眼底的信号光进行分光。如有的人提出了一种基于球面反射镜的共焦眼底显微镜，然而由于分束镜将入射光束分成具有一定光强比的透射光与反射光，这势必造成光能量的大量损失，降低光的利用率。目前也出现了一种其它光耦合分束方法，采用该种方法的共聚焦眼底扫描显微镜提出了利用过孔分光镜用于激发光源与信号收集的耦合，然而由于激光束口径较大，且处于光轴的中央，来自于眼底的信号光经过该过孔分光镜反射时损耗将增大，不能提高信号的收集效率。还有就是在共焦荧光眼底扫描显微镜中，将输入激光和来自于眼底的光信号分开往往利用二向色镜来完成，但一块高质量的二向色镜往往价格昂贵，无疑增加系统成本；而且在目前的眼底荧光成像临床应用中，医生需要利用荧光素钠(激发波长494nm)对眼底血管造影，利用ICG(激发波长794nm)对视网膜色素上皮细胞下层的脉络膜血管进行成像，在同一套系统中至少需两块二向色镜进行不同荧光的区分，这无疑进一步增加成本。
综上所述可知，现有的共焦眼底扫描成像设备存在诸多不足，亟待改进。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的旨在于提供一种激光传输率和信号收集率均大幅提高，且结构简单，制作成本低的共焦眼底扫描显微镜。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种共焦眼底扫描显微镜，包括光源组件、光纤环形器、光纤准直镜、二维成像扫描组件、宽视场扫描组件和探测器组件；所述光纤环形器具有第一端口、第二端口和第三端口，所述光源组件的输出光从光纤环形器的第一端口进入后，经由光纤环形器的第二端口输出到光纤准直镜以形成准直光；所述准直光入射到二维成像扫描组件后，进一步入射到宽视场扫描组件，从而进入人眼瞳孔并聚焦在眼底上，以产生荧光或反射光；所述荧光或反射光中的一部分沿着光路依次经过宽视场扫描组件以及二维成像扫描组件后，再经光纤准直镜耦合进入光纤环形器的第二端口，并由光纤环形器的第三端口输出以耦合进入所述探测器组件。
优选的，所述光源组件包括光源以及光纤耦合器，所述光纤耦合器的一端与光源输出端相连，所述光纤耦合器的另一端与光纤环形器的第一端口相连。
优选的，所述二维成像扫描组件包括相互平行的第一倾斜镜和第二倾斜镜，所述准直光经由第一倾斜镜反射到第二倾斜镜，再由第二倾斜镜反射到宽视场扫描组件中。
优选的，所述探测组件包括依次共轴设置的透镜、滤光片以及探测器，所述荧光或反射光中的一部分经由光纤环形器的第三端口输出后，沿着所述透镜的延长光路并通过滤光片以进入探测器。
优选的，所述光纤环形器的第二端口的光纤末端与眼底共轭。
优选的，所述宽视场扫描组件包括依次共轴设置的扫描透镜以及目镜。
本发明的有益效果如下：
该共焦眼底扫描显微镜可以使得激光传输率和信号收集率均大幅提高，且其结构简单，制作成本低。同时在光纤环形器的作用下，该共焦眼底扫描显微镜的工作性能稳定，并且易于调试和成像。
附图说明
图1为本发明共焦眼底扫描显微镜的较佳实施方式的结构图。
图2为本发明共焦眼底扫描显微镜中光源组件的较佳实施方式的结构图。
图3为本发明共焦眼底扫描显微镜中探测组件的较佳实施方式的结构图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
请参见图1，本发明涉及一种共焦眼底扫描显微镜，其较佳实施方式包括光源组件1、光纤环形器2、光纤准直镜3、二维成像扫描组件4、宽视场扫描组件和探测器组件8。光纤环形器2具有第一端口21、第二端口22和第三端口23，光源组件1的输出光从光纤环形器2的第一端口21进入后，经由光纤环形器2的第二端口22输出到光纤准直镜3以形成准直光。准直光入射到二维成像扫描组件4后，进一步入射到宽视场扫描组件，从而进入人眼瞳孔7并聚焦在眼底上，以产生荧光或反射光。荧光或反射光中的一部分沿着光路依次经过宽视场扫描组件以及二维成像扫描组件4后，再经光纤准直镜3耦合进入光纤环形器2的第二端口22，并由光纤环形器2的第三端口输23出以耦合进入探测器组件8。光纤环形器2的第二端口22的光纤末端与眼底共轭，以起到共焦显微镜针孔的作用。
其中，如图2所示，光源组件1可以包括光源以及光纤耦合器，光纤耦合器的一端与光源输出端相连，光纤耦合器的另一端与光纤环形器的第一端口21相连。作为优选的，这里的光源的数量可以是一个及一个以上，每个光源的输出端均与光纤耦合器的一端相连。光源也可以是激光光源，即发出的光为激光。再者，光源组件1发出的激光由于是光纤输出，因而通过光纤耦合器能很方便的耦合多种光源，以满足不同波长光源的成像需求。
具体的，在本实施例中，通过光纤环形器2的环形传光作用，以及极低的激光的信号损耗特性，使得光纤环形器同时实现对光源发出的激光的传输以及对人眼产生的相应的荧光或反射光信号的收集作用。并能通过二维成像扫描组件4、宽视场扫描组件以及探测器组件8的作用实现眼底扫描成像。
同时，二维成像扫描组件4包括相互平行的第一倾斜镜41和第二倾斜镜42，准直光经由第一倾斜镜41反射到第二倾斜镜42，再由第二倾斜镜42反射到宽视场扫描组件中。
再者，作为进一步优选的，宽视场扫描组件包括依次共轴设置的扫描透镜5以及目镜6。
荧光或反射光中的一部分可以依次通过目镜6、扫描透镜5、第二倾斜镜42、第一倾斜镜41、光纤准直镜3以及光纤环形器2后进入探测组件。其中，通过第一倾斜镜41和第二倾斜镜42的同步扫描，能实现对眼底的扫描过程。
如图3所示，探测组件8包括依次共轴设置的透镜81、滤光片82以及探测器83，荧光或反射光中的一部分经由光纤环形器2的第三端口23输出后，沿着透镜81的延长光路并通过滤光片82以进入探测器83，其中，滤光片82用于提取荧光或滤除激发光。这里，为了满足不同的需求，如荧光成像等，在探测组件光路中通过透镜81扩展了探测光路，并用滤光片82提取荧光信号或者滤除激发光。
其具体的工作原理是：光源组件1输出的激光通过光纤连接头连接至光纤环形器2的第一端口21以实现激光的耦合输入。在光纤环形器2的作用下，可以实现激光在光纤环形器2的第二端口22的输出。同时，通过光纤准直镜3的准直作用将第二端口22输出的激光扩束准直，经扩束后的激光在二维成像扫描组件4的反射下，依次进入扫描透镜5和目镜6，再入射到人眼瞳孔，通过人眼的聚焦作用，最终聚焦到眼底，激光在眼底激发产生反射光信号或者荧光信号。产生的反射光信号和荧光信号则反向传输，经过人眼瞳孔7、目镜6、扫描透镜5、二维成像扫描组件4的传输，最终回到光纤准直镜3，经光纤准直镜3的聚焦耦合，最终进入光纤环形器2的第二端口22。然后再在光纤环形器2的作用下，反射光信号或者荧光信号从光纤环形器2的第三端口23输出，最后由探测器组件8探测。其中，通过二维成像扫描组件4的二维扫描作用实现共焦二维成像。
本发明通过光纤环形器2代替了传统显微镜入射光和信号光在分光处采用的分光片，这就使得激光的传输效率和收集效率大幅度地提高了。而且在光纤环形器的作用下，可以使得显微镜的工作性能更为稳定，并且易于调试和成像。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种共焦眼底扫描显微镜，其特征在于，包括光源组件、光纤环形器、光纤准直镜、二维成像扫描组件、宽视场扫描组件和探测器组件；所述光纤环形器具有第一端口、第二端口和第三端口，所述光源组件的输出光从光纤环形器的第一端口进入后，经由光纤环形器的第二端口输出到光纤准直镜以形成准直光；所述准直光入射到二维成像扫描组件后，进一步入射到宽视场扫描组件，从而进入人眼瞳孔并聚焦在眼底上，以产生荧光或反射光；所述荧光或反射光中的一部分沿着光路依次经过宽视场扫描组件以及二维成像扫描组件后，再经光纤准直镜耦合进入光纤环形器的第二端口，并由光纤环形器的第三端口输出以耦合进入所述探测器组件。
2.如权利要求1所述的共焦眼底扫描显微镜，其特征在于：所述光源组件包括光源以及光纤耦合器，所述光纤耦合器的一端与光源输出端相连，所述光纤耦合器的另一端与光纤环形器的第一端口相连。
3.如权利要求1所述的共焦眼底扫描显微镜，其特征在于：所述二维成像扫描组件包括相互平行的第一倾斜镜和第二倾斜镜，所述准直光经由第一倾斜镜反射到第二倾斜镜，再由第二倾斜镜反射到宽视场扫描组件中。
4.如权利要求1所述的共焦眼底扫描显微镜，其特征在于：所述探测组件包括依次共轴设置的透镜、滤光片以及探测器，所述荧光或反射光中的一部分经由光纤环形器的第三端口输出后，沿着所述透镜的延长光路并通过滤光片以进入探测器。
5.如权利要求1所述的共焦眼底扫描显微镜，其特征在于：所述光纤环形器的第二端口的光纤末端与眼底共轭。
6.如权利要求1所述的共焦眼底扫描显微镜，其特征在于：所述宽视场扫描组件包括依次共轴设置的扫描透镜以及目镜。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105424601A (zh) * 2015-12-22 2016-03-23 佛山市南海区欧谱曼迪科技有限责任公司 一种手持式共聚焦皮肤显微方法和装置
CN105534470A (zh) * 2015-12-22 2016-05-04 精微视达医疗科技（武汉）有限公司 一种共焦显微内窥镜系统及其调节方法
CN108490597A (zh) * 2018-06-05 2018-09-04 张红明 一种基于光纤耦合器的共聚焦显微系统
CN109828258A (zh) * 2019-02-14 2019-05-31 昂纳信息技术（深圳）有限公司 一种收发装置及激光雷达
CN117250694A (zh) * 2023-11-17 2023-12-19 鹏城实验室 光纤耦合装调系统及装调方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090021724A1 (en) * 2007-07-20 2009-01-22 Vanderbilt University Combined raman spectroscopy-optical coherence tomography (rs-oct) system and applications of the same
US20110090562A1 (en) * 2009-10-16 2011-04-21 Thorlabs, Inc. Autofocus apparatus
CN102706846A (zh) * 2012-06-14 2012-10-03 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 近红外激光扫描共聚焦成像系统
CN102860816A (zh) * 2012-10-12 2013-01-09 中国科学院光电技术研究所 一种基于双波前校正器的人眼视网膜三维成像装置
CN202681903U (zh) * 2012-02-29 2013-01-23 无锡微奥科技有限公司 一种内窥oct成像装置
CN102885612A (zh) * 2012-02-14 2013-01-23 苏州微清医疗器械有限公司 一种用于临床诊断的眼底成像设备
CN204903856U (zh) * 2015-07-31 2015-12-23 苏州微清医疗器械有限公司 一种共焦眼底扫描显微镜

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090021724A1 (en) * 2007-07-20 2009-01-22 Vanderbilt University Combined raman spectroscopy-optical coherence tomography (rs-oct) system and applications of the same
US20110090562A1 (en) * 2009-10-16 2011-04-21 Thorlabs, Inc. Autofocus apparatus
CN102885612A (zh) * 2012-02-14 2013-01-23 苏州微清医疗器械有限公司 一种用于临床诊断的眼底成像设备
CN202681903U (zh) * 2012-02-29 2013-01-23 无锡微奥科技有限公司 一种内窥oct成像装置
CN102706846A (zh) * 2012-06-14 2012-10-03 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 近红外激光扫描共聚焦成像系统
CN102860816A (zh) * 2012-10-12 2013-01-09 中国科学院光电技术研究所 一种基于双波前校正器的人眼视网膜三维成像装置
CN204903856U (zh) * 2015-07-31 2015-12-23 苏州微清医疗器械有限公司 一种共焦眼底扫描显微镜

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105424601A (zh) * 2015-12-22 2016-03-23 佛山市南海区欧谱曼迪科技有限责任公司 一种手持式共聚焦皮肤显微方法和装置
CN105534470A (zh) * 2015-12-22 2016-05-04 精微视达医疗科技（武汉）有限公司 一种共焦显微内窥镜系统及其调节方法
CN105424601B (zh) * 2015-12-22 2018-02-16 广东欧谱曼迪科技有限公司 一种手持式共聚焦皮肤显微方法和装置
CN108490597A (zh) * 2018-06-05 2018-09-04 张红明 一种基于光纤耦合器的共聚焦显微系统
WO2019233425A1 (zh) * 2018-06-05 2019-12-12 Zhang Hongming 一种基于光纤耦合器的共聚焦显微系统
CN109828258A (zh) * 2019-02-14 2019-05-31 昂纳信息技术（深圳）有限公司 一种收发装置及激光雷达
CN117250694A (zh) * 2023-11-17 2023-12-19 鹏城实验室 光纤耦合装调系统及装调方法
CN117250694B (zh) * 2023-11-17 2024-02-13 鹏城实验室 光纤耦合装调系统及装调方法

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