CN108627975A - 一种可实现入瞳位置不变的双轴扫描oct光学前端系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可实现入瞳位置不变的双轴扫描OCT光学前端系统，涉及光学技术领域。包括电源线，所述电源线的左端固定连接有光线折射系统，光线折射系统之间穿设有光线系统，光线折射系统包括瞳孔、接目物镜、X轴机械振镜、第一透镜、第二透镜、Y轴机械振镜、光线准直器和光纤接头。该可实现入瞳位置不变的双轴扫描OCT光学前端系统，实现了双轴扫描情况下入瞳位置不变，避免了在进行折射过程中造成光斑畸变大的问题，即光线准直器入射光和接目物镜出射光束均为准直光束，使得光束经X轴机械振镜反射后，只通过接目物镜这一块透镜，以最大程度地减小出射光斑的畸变，避免了在扫描使用的过程中造成光斑畸变的问题。
Description
技术领域
本发明涉及光学技术领域，具体为一种可实现入瞳位置不变的双轴扫描OCT光学前端系统。
背景技术
光学相干断层扫描技术即光学相干层析技术(OCT)，是近十年迅速发展起来的一种成像技术，它利用弱相干光干涉仪的基本原理，检测生物组织不同深度层面对入射弱相干光的背向反射或几次散射信号，OCT基于低相干干涉原理获得深度方向的层析能力，通过扫描可以重构出生物组织或材料内部结构的二维或三维图像，其信号对比度源于生物组织或材料内部光学反射(散射)特性的空间变化，OCT具有非接触、非侵入、成像速度快(实时动态成像)和探测灵敏度高等优点，目前，OCT技术已经在临床诊疗与科学研究中获得了广泛的应用。
现有的扫描成像系统，扫描角度受限，一般不超过±15°，光斑在扫描角度较大时会出现较大的横向畸变和纵向畸变，调节过程中入瞳位置不定，为此，我们提出了一种可实现入瞳位置不便的双轴扫描OCT光学前端系统，来解决这一问题。
发明内容
本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种可实现入瞳位置不变的双轴扫描OCT光学前端系统，它具有光斑畸变小和成像的入瞳位置不变的优点，解决了现有的扫描成像系统调节过程中入瞳位置不定的问题。
本发明为解决上述技术问题，提供如下技术方案：一种可实现入瞳位置不变的双轴扫描OCT光学前端系统，包括电源线，所述电源线的左端固定连接有光线折射系统，所述光线折射系统之间穿设有光线系统，所述光线折射系统包括瞳孔、接目物镜、X轴机械振镜、第一透镜、第二透镜、Y轴机械振镜、光线准直器和光纤接头，所述电源线的输出端电性连接有光纤接头，所述光纤接头的左侧放置有光线准直器，所述光线准直器的左侧放置有Y轴机械振镜，所述Y轴机械振镜的上方依次放置有第二透镜、第一透镜和X轴机械振镜，所述X轴机械振镜的左侧放置有接目物镜，所述瞳孔位于接目物镜的左侧。
所述光线系统包括第一光线、第二光线、第三光线、第四光线、第五光线、第六光线和发射光线，所述光纤接头的输出端发射出发射光线，所述发射光线穿透光线准直器并输出为呈圆柱状的第六光线，所述第六光线通过Y轴机械振镜的折射并输出为呈圆柱状的第五光线，所述第五光线穿透第二透镜并输出为呈交错状的第四光线，所述第四光线穿透第一透镜并输出为第三光线，所述第三光线通过X轴机械振镜并折射为呈交错状的第二光线，所述第二光线穿透接目物镜并输出为呈圆柱状的第一光线，且第一光线映射在瞳孔的内部。
进一步的，所述发射光束为分散光束，所述第六光线和第一光线均为准直光束。
通过采用上述技术方案，更好的将发射出的光束通过光线准直器将分散的光束透射为平形状的光束，更好的将光束通过瞳孔聚焦到视网膜上。
进一步的，所述第二透镜和第一透镜的直径值相等，所述X轴机械振镜和Y轴机械振镜相互靠近的一侧面均为反光面。
通过采用上述技术方案，能够更好的对光束进行透射并进行传导，更好的通过X轴机械振镜和Y轴机械振镜对光束进行折射。
进一步的，所述第四光线汇聚成的焦点与第二透镜和第一透镜的圆心点位于同一竖直面，所述第二光线汇聚成的焦点与接目物镜的圆心点位于同一水平面。
通过采用上述技术方案，更好的避免在光束折射的过程中造成光束偏离的问题。
进一步的，所述X轴机械振镜的角度范围为40-70°之间，所述Y轴机械振镜的角度范围为50-80°之间。
通过采用上述技术方案，能够对X轴机械振镜和Y轴机械振镜的角度进行调节，从而实现在不同角度调节的时候达到入瞳位置不变的效果。
与现有技术相比，该可实现入瞳位置不变的双轴扫描OCT光学前端系统具备如下有益效果：
1、本发明通过将X轴机械振镜和Y轴机械振镜准确置于三块透镜的光线折射系统之中，调节X轴机械振镜和Y轴机械振镜的角度，实现了双轴扫描情况下入瞳位置不变，并在此基础上，通过合理的光学设计使得系统在X轴方向上激光光斑的畸变尽量减小，避免了在进行折射过程中造成光斑畸变大的问题，以满足大多数眼底扫描成像系统的需求。
2、本发明通过将X轴机械振镜和Y轴机械振镜分开独立放置，使得系统满足光束变换需求及变焦需求，即光线准直器入射光和接目物镜出射光束均为准直光束，在此基础上，进一步将X轴机械振镜的位置提前到第一透镜的前焦点处，使得光束经X轴机械振镜反射后，只通过接目物镜这一块透镜，以最大程度地减小出射光斑的畸变，避免了在扫描使用的过程中造成光斑畸变的问题。
附图说明
图1为本发明光学系统光束变换示意图；
图2为本发明光学系统在Y轴振镜扫描时，光线位置及入瞳位置示意图；
图3为本发明光学系统在X轴振镜扫描时，光线位置及入瞳位置示意图。
图中：1-光线折射系统，101-瞳孔，102-接目物镜，103-X轴机械振镜，104-第一透镜，105-第二透镜，106-Y轴机械振镜，107-光线准直器，108-光纤接头，2-光线系统，201-第一光线，202-第二光线，203-第三光线，204-第四光线，205-第五光线，206-第六光线，207-发射光线，3-电源线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种可实现入瞳位置不变的双轴扫描OCT光学前端系统，包括电源线3，电源线3的左端固定连接有光线折射系统1，光线折射系统1之间穿设有光线系统2，光线折射系统1包括瞳孔101、接目物镜102、X轴机械振镜103、第一透镜104、第二透镜105、Y轴机械振镜106、光线准直器107和光纤接头108，电源线3的输出端电性连接有光纤接头108，光纤接头108的左侧放置有光线准直器107，光线准直器107的左侧放置有Y轴机械振镜106，Y轴机械振镜106的上方依次放置有第二透镜105、第一透镜104和X轴机械振镜103，X轴机械振镜103的左侧放置有接目物镜102，瞳孔101位于接目物镜102的左侧。
光线系统2包括第一光线201、第二光线202、第三光线203、第四光线204、第五光线205、第六光线206和发射光线207，光纤接头108的输出端发射出发射光线207，发射光线207穿透光线准直器107并输出为呈圆柱状的第六光线206，第六光线206通过Y轴机械振镜106的折射并输出为呈圆柱状的第五光线205，第五光线205穿透第二透镜105并输出为呈交错状的第四光线204，第四光线204穿透第一透镜104并输出为第三光线203，第三光线203通过X轴机械振镜103并折射为呈交错状的第二光线202，第二光线202穿透接目物镜102并输出为呈圆柱状的第一光线201，且第一光线201映射在瞳孔101的内部。
进一步的，发射光束207为分散光束，第六光线206和第一光线201均为准直光束，更好的将发射出的光束通过光线准直器107将分散的光束透射为平形状的光束，更好的将光束通过瞳孔101聚焦到视网膜上。
进一步的，第二透镜105和第一透镜104的直径值相等，X轴机械振镜103和Y轴机械振镜106相互靠近的一侧面均为反光面，能够更好的对光束进行透射并进行传导，更好的通过X轴机械振镜103和Y轴机械振镜106对光束进行折射。
进一步的，第四光线204汇聚成的焦点与第二透镜105和第一透镜104的圆心点位于同一竖直面，第二光线202汇聚成的焦点与接目物镜102的圆心点位于同一水平面，更好的避免在光束折射的过程中造成光束偏离的问题。
进一步的，X轴机械振镜103的角度范围为40-70°之间，Y轴机械振镜106的角度范围为50-80°之间，能够对X轴机械振镜103和Y轴机械振镜106的角度进行调节，从而实现在不同角度调节的时候达到入瞳位置不变的效果。
请参阅图2：光纤接头108的输出端发射出发射光线207，发射光线207穿透光线准直器107并输出为线状的第六光线206，第六光线206通过Y轴机械振镜106的折射并输出为呈分散状的第五光线205，第五光线205穿透第二透镜105并输出为呈圆柱状的第四光线204，第四光线204穿透第一透镜104并输出为呈焦点状的第三光线203，第三光线203通过X轴机械振镜103并折射为呈分散状的第二光线202，第二光线202穿透接目物镜102并输出为呈焦点状的第一光线201，且第一光线201映射在瞳孔101的内部，通过精准调节Y轴机械振镜106的角度，对第六光线206进行分散传导和折射，虽然传导光束的角度和位置不同，但是最终光线折射系统1将光束精准的投入到瞳孔101内，并聚焦到视网膜上。
请参阅图3：光纤接头108的输出端发射出发射光线207，发射光线207穿透光线准直器107并输出为线状的第六光线206，第六光线206通过Y轴机械振镜106的折射并输出为呈线状的第五光线205，第五光线205穿透第二透镜105并输出为呈线状的第四光线204，第四光线204穿透第一透镜104并输出为呈线状的第三光线203，第三光线203通过X轴机械振镜103并折射为呈分散状的第二光线202，第二光线202穿透接目物镜102并输出为呈焦点状的第一光线201，且第一光线201映射在瞳孔101的内部，通过精准调节X轴机械振镜103的角度，对第三光线203进行分散传导并折射，虽然传导光束的角度和位置不同，但是最终光线折射系统1将光束精准的投入到瞳孔101内，并聚焦到视网膜上。
工作原理：将电源线3与市政电源电连接，光纤接头108发射出分散光束发射到光线准直器107上，通过光线准直器107的准直后折射出水平的圆柱光束并发射到Y轴机械振镜106上，通过Y轴机械振镜106折射出呈圆柱状的光束并折射到第二透镜105上，通过第二透镜105和第一透镜104将光束透射到X轴机械振镜103上，通过X轴机械振镜103对光束进行折射并投射到接目物镜102上，通过接目物镜102对光束进行准直并映射到瞳孔101内，将X轴机械振镜103和Y轴机械振镜106进行不同位置的调节，将光束通过光线折射系统1将光束投入到瞳孔101内，并聚焦到视网膜上，入瞳位置不变。
在本发明的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。需要说明的是，在本文中，诸如“第一”、“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种可实现入瞳位置不变的双轴扫描OCT光学前端系统，包括电源线(3)，所述电源线(3)的左端固定连接有光线折射系统(1)，所述光线折射系统(1)之间穿设有光线系统(2)，其特征在于：所述光线折射系统(1)包括瞳孔(101)、接目物镜(102)、X轴机械振镜(103)、第一透镜(104)、第二透镜(105)、Y轴机械振镜(106)、光线准直器(107)和光纤接头(108)，所述电源线(3)的输出端电性连接有光纤接头(108)，所述光纤接头(108)的左侧放置有光线准直器(107)，所述光线准直器(107)的左侧放置有Y轴机械振镜(106)，所述Y轴机械振镜(106)的上方依次放置有第二透镜(105)、第一透镜(104)和X轴机械振镜(103)，所述X轴机械振镜(103)的左侧放置有接目物镜(102)，所述瞳孔(101)位于接目物镜(102)的左侧；
所述光线系统(2)包括第一光线(201)、第二光线(202)、第三光线(203)、第四光线(204)、第五光线(205)、第六光线(206)和发射光线(207)，所述光纤接头(108)的输出端发射出发射光线(207)，所述发射光线(207)穿透光线准直器(107)并输出为呈圆柱状的第六光线(206)，所述第六光线(206)通过Y轴机械振镜(106)的折射并输出为呈圆柱状的第五光线(205)，所述第五光线(205)穿透第二透镜(105)并输出为呈交错状的第四光线(204)，所述第四光线(204)穿透第一透镜(104)并输出为第三光线(203)，所述第三光线(203)通过X轴机械振镜(103)并折射为呈交错状的第二光线(202)，所述第二光线(202)穿透接目物镜(102)并输出为呈圆柱状的第一光线(201)，且第一光线(201)映射在瞳孔(101)的内部。
2.根据权利要求1所述的一种可实现入瞳位置不变的双轴扫描OCT光学前端系统，其特征在于：所述发射光束(207)为分散光束，所述第五光线(205)和第一光线(201)均为准直光束。
3.根据权利要求1所述的一种可实现入瞳位置不变的双轴扫描OCT光学前端系统，其特征在于：所述第二透镜(105)和第一透镜(104)的直径值相等，所述X轴机械振镜(103)和Y轴机械振镜(106)相互靠近的一侧面均为反光面。
4.根据权利要求1所述的一种可实现入瞳位置不变的双轴扫描OCT光学前端系统，其特征在于：所述第四光线(204)汇聚成的焦点与第二透镜(105)和第一透镜(104)的圆心点位于同一竖直面，所述第二光线(202)汇聚成的焦点与接目物镜(102)的圆心点位于同一水平面。
5.根据权利要求1所述的一种可实现入瞳位置不变的双轴扫描OCT光学前端系统，其特征在于：所述X轴机械振镜(103)的角度范围为40-70°之间，所述Y轴机械振镜(106)的角度范围为50-80°之间。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181009 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |