CN109157188A - 多人定位微透镜变焦oct光学系统和扫描方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了多人定位微透镜变焦OCT光学系统和扫描方法，多人定位微透镜变焦OCT光学系统包括OCT模块、准直透镜、微型振镜阵列、双层可变焦微透镜阵列，双层可变焦微透镜阵列用于同时扫描多只人眼，令双层可变焦微透镜阵列的初始状态为准直状态，OCT模块发出的光束依次经准直透镜、微型振镜阵列、双层可变焦微透镜阵列到达人眼，接着反射至OCT模块；令双层可变焦微透镜阵列的准直状态切换成透镜状态，OCT模块发出的光束依次经准直透镜、微型振镜阵列、双层可变焦微透镜阵列到达眼底，接着反射至OCT模块。基于上述多人定位微透镜变焦OCT光学系统能同时深度扫描多只人眼，从而眼科医生可同时多只人眼进行扫描，进而减少了眼科医生的工作量，提高了工作效率。

Description

多人定位微透镜变焦OCT光学系统和扫描方法

技术领域

本发明涉及光学相干断层领域，尤其涉及多人定位微透镜变焦OCT光学系统和扫描方法。

背景技术

OCT(Optical coherence tomography，光学相干层析成像)是一种眼科新颖高分辨率的横断面影像学诊断技术，能活体显示生物学组织的细微结构。OCT技术迅速发展，临床应用已非常广泛，可对眼透光组织作断层成像。主要用于扫描人眼。

如今眼科病人日益增加，但是由于现有技术的限制，目前眼科医生仅能单独对眼科病人的单只人眼进行深度扫描，从而增加了眼科医生的工作量。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于多人定位微透镜变焦OCT光学系统和扫描方法，解决目前眼科医生仅能单独对眼科病人的单只人眼进行深度扫描，从而增加了眼科医生的工作量的问题。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

多人定位微透镜变焦OCT光学系统，包括OCT模块、准直透镜、微型振镜阵列、双层可变焦微透镜阵列，所述双层可变焦微透镜阵列用于同时深度扫描多只人眼，

令所述双层可变焦微透镜阵列的初始状态为准直状态，所述OCT模块发出的光束依次经所述准直透镜、所述微型振镜阵列、所述双层可变焦微透镜阵列到达人眼，接着反射至所述OCT模块；

令所述双层可变焦微透镜阵列的准直状态切换成透镜状态，所述OCT模块发出的光束依次经所述准直透镜、所述微型振镜阵列、所述双层可变焦微透镜阵列到达眼底，接着反射至所述OCT模块。

基于多人定位微透镜变焦OCT光学系统，令双层可变焦微透镜阵列的初始状态为准直状态，OCT模块发出的光束依次经准直透镜、微型振镜阵列、双层可变焦微透镜阵列到达人眼，接着将光束反射至OCT模块，基于确定人眼位置后，令双层可变焦微透镜阵列将准直状态转换成的透镜状态，OCT模块发出的光束依次经准直透镜、微型振镜阵列、双层可变焦微透镜阵列到达眼底，接着将光束反射至OCT模块，从而达到了对眼底进行扫描的目的，即达到了对人眼进行深度扫描的目的，基于双层可变焦微透镜阵列可以同时深度扫描多只人眼，进而达到了眼科医生能同时对多只人眼进行深度扫描的目的，从而减少了眼科医生的工作量，提高了眼科医生的工作效率。

可选的，所述双层可变焦微透镜阵列包括若干个可变焦微透镜单元，每个所述可变焦微透镜单元用于深度扫描对应的人眼。从而达到了双层可变焦微透镜阵列可同时深度扫描多只人眼的目的。

可选的，所述微型振镜阵列与所述可变焦微透镜单元平行。有助于眼科医生能快速、准确地确定人眼或眼底的位置。

可选的，所述准直透镜发出的光束与所述微型振镜阵列形成角度，所述角度的范围为[15°，55°]。有助于OCT模块发出的光束依次经准直透镜、微型振镜阵列后能发射至双层可变焦微透镜阵列。

可选的，所述OCT模块包括OCT光源、光谱仪、光分路器、参考臂、样品臂，令所述可变焦微透镜单元的初始状态为准直状态，所述OCT光源发出的光束经所述光分路器分成参考臂光束和样品臂光束，所述样品臂光束依次经所述样品臂、所述准直透镜、所述微型振镜阵列、所述可变焦微透镜单元到达人眼，接着依次反射至所述光分路器、所述光谱仪，所述参考臂光束经所述参考臂依次反射至所述光分路器、所述光谱仪；

令所述可变焦微透镜单元的准直状态切换成透镜状态，所述OCT光源发出的光束经所述光分路器分成参考臂光束和样品臂光束，所述样品臂光束依次经所述样品臂、所述准直透镜、所述微型振镜阵列、所述可变焦微透镜单元到达眼底，接着依次反射至所述光分路器、所述光谱仪，所述参考臂光束进入所述参考臂后依次反射至所述光分路器、所述光谱仪。

本发明还提供了多人定位微透镜变焦OCT光学系统的扫描方法，所述双层可变焦微透镜阵列用于同时深度扫描多只人眼，且所述双层可变焦微透镜阵列的初始状态为准直状态，包括以下步骤：

步骤一，令所述OCT模块发出的光束依次经所述准直透镜、所述微型振镜阵列、所述双层可变焦微透镜阵列，如果所述双层可变焦微透镜阵列未能将光束发射至人眼，接着反射至所述OCT模块，并执行步骤二；如果所述双层可变焦微透镜阵列将光束发射至人眼，接着反射至所述OCT模块，并执行步骤三；

步骤二，则重新调整所述OCT模块的位置，并重复执行步骤一；

步骤三，令所述双层可变焦微透镜阵列将准直状态切换成透镜状态，所述OCT模块发出的光束依次经所述准直透镜、所述微型振镜阵列、所述双层可变焦微透镜阵列到达眼底，接着反射至所述OCT模块。

基于上述扫描方法，同样达到了同时对多只人眼进行深度扫描的目的，从而减少了眼科医生的工作量，提高了眼科医生的工作效率。

可选的，所述步骤一，还包括：

所述双层可变焦微透镜阵列包括若干个可变焦微透镜单元，每个所述可变焦微透镜单元用于深度扫描对应的人眼。从而达到了双层可变焦微透镜阵列可同时深度扫描多只人眼的目的。

可选的，所述步骤一，还包括：

所述微型振镜阵列与所述可变焦微透镜单元平行。有助于眼科医生能快速、准确地确定人眼或眼底的位置。

可选的，所述步骤一，还包括：

所述准直透镜发出的光束与所述微型振镜阵列形成角度，所述角度的范围为[15°，55°]。有助于OCT模块发出的光束依次经准直透镜、微型振镜阵列后能发射至双层可变焦微透镜阵列。

可选的，所述步骤一，还包括：

所述OCT模块包括OCT光源、光谱仪、光分路器、参考臂、样品臂，令所述可变焦微透镜单元的初始状态为准直状态，所述OCT光源发出的光束经所述光分路器分成参考臂光束和样品臂光束，所述样品臂光束依次经所述样品臂、所述准直透镜、所述微型振镜阵列、所述可变焦微透镜单元到达人眼，接着依次反射至所述光分路器、所述光谱仪，所述参考臂光束经所述参考臂依次反射至所述光分路器、所述光谱仪；

令所述可变焦微透镜单元的准直状态切换成透镜状态，所述OCT光源发出的光束经所述光分路器分成参考臂光束和样品臂光束，所述样品臂光束依次经所述样品臂、所述准直透镜、所述微型振镜阵列、所述可变焦微透镜单元到达眼底，接着依次反射至所述光分路器、所述光谱仪，所述参考臂光束进入所述参考臂后依次反射至所述光分路器、所述光谱仪。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

基于先令可变焦透镜振镜处于准直状态，确定人眼的位置，再令可变焦透镜振镜处于透镜状态，确定眼底的位置，从而达到了对眼底进行扫描的目的，即达到了对人眼进行深度扫描的目的，结合双层可变焦微透镜阵列能同时深度扫描多只人眼，从而达到了眼科医生可同时深度扫描多个只人眼的目的，进而减少了眼科医生的工作量，提高了工作效率。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本实施例一提供的多人定位微透镜变焦OCT光学系统的结构示意图；

图2是本实施例一提供的微型振镜阵列与双层可变焦微透镜阵列的结构示意图；

图3是本实施例一提供的双层可变焦微透镜阵列的结构示意图；

图4是本实施例一提供的OCT模块的结构示意图；

图5是本实施例二提供的扫描方法的流程图；

图例：1-OCT模块，11-OCT光源，12-光谱仪，13-光分路器，14-参考臂，15-样品臂，2-微型振镜阵列，3-双层可变焦微透镜阵列，31-可变焦微透镜单元，4-人眼，5-准直透镜。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例一

本发明提供了多人定位微透镜变焦OCT光学系统，如图1和图2所示，包括OCT模块1、微型振镜阵列2、双层可变焦微透镜阵列3和准直透镜5，其中，双层可变焦微透镜阵列3能同时扫描多只人眼4，首先，双层可变焦微透镜阵列3的初始状态为准直状态，其次，OCT模块1发出的光束经准直透镜5后发射至微型振镜阵列2，再由微型振镜阵列2将接收到的光束反射至双层可变焦微透镜阵列3，如果双层可变焦微透镜阵列3将接收到光束未能反射至人眼4，则重新调整OCT模块1的位置，继续对人眼4进行扫描，直至扫描到人眼4，基于确定人眼4的位置，从而避免了大范围的扫描，做到了仅对人眼的扫描，进而提高了眼科医生的工作效率。

在确定人眼4的位置后，再对人眼进行深度扫描，故令双层可变焦微透镜阵列3的准直状态为透镜状态，OCT模块1发出的光束经准直透镜5后发射至微型振镜阵列2，再由微型振镜阵列2将接收到的光束传发射至双层可变焦微透镜阵列3，双层可变焦微透镜阵列3将光束变焦后到达眼底，从而达到对眼底进行扫描的目的，即达到对人眼4进行深度扫描的目的，结合双层可变焦微透镜阵列3能同时深度扫描多只人眼，从而眼科医生可同时对多只人眼进行深度扫描，进而减少了眼科医生的工作量，提高了工作效率。

如图1和2所示，微型振镜阵列2与可变焦微透镜单元31平行，即微型振镜阵列2与双层可变焦微透镜阵列3平行，基于微型振镜阵列2与双层可变焦微透镜阵列3平行，避免产生干扰光束，有助于OCT模块1发出的光束依次经准直透镜5、微型振镜阵列2、双层可变焦微透镜阵列3到达人眼4或眼底，进而有助于眼科医生能快速、准确地确定人眼4或眼底的位置。

如图1所示，OCT模块1经准直透镜5后发射出的光束与微型振镜阵列2形成角度，该角度的范围为[15°，55°]，使OCT模块1发出的光束依次经准直透镜5、微型振镜阵列2后能反射至双层可变焦微透镜阵列3，再由双层可变焦微透镜阵列3将光束发射至人眼4或眼底的位置，接着反射至OCT模块1，从而能确定人眼4或眼底的位置。

其中，本实施例中的角度为45°，能使OCT模块1发出的光束依次经准直透镜5、微型振镜阵列2后能全部反射至双层可变焦微透镜阵列3，从而使双层可变焦微透镜阵列3发射出的光束能更全面地扫描到人眼或眼底。

如图3所示，双层可变焦微透镜阵列3包括若干个可变焦微透镜单元31，且可变焦微透镜单元31首尾连接，进而可变焦微透镜单元31在做小角度扫描时可扫成一条准确的线，有助于快速、准确地扫描到人眼4或眼底的位置。另外，每个可变焦微透镜单元31用于深度扫描对应的人眼，从而达到双层可变焦微透镜阵列3同时深度扫描多只人眼的目的。

进一步地说，根据实际情况需求，如图3所示，本实施例中每四个可变焦微透镜单元31深度扫描同只人眼，其中，可变焦微透镜单元31深度扫描同只人眼的数量不局限于图2的表现方式，此处不再赘述。

如图4所示，OCT模块1包括OCT光源11、光谱仪12、光分路器13、参考臂14、样品臂15，令可变焦微透镜单元31的初始状态为准直状态，OCT光源11发出的光束经光分路器13分成参考臂光束和样品臂光束，样品臂光束依次经样品臂15、准直透镜5、微型振镜阵列2、可变焦微透镜单元31到达人眼4，接着依次反射至光分路器13、光谱仪12，参考臂光束经参考臂14依次反射至光分路器13、光谱仪12；

在确定人眼4的位置后，令可变焦微透镜单元31的准直状态切换成透镜状态，OCT光源11发出的光束经光分路器13分成参考臂光束和样品臂光束，样品臂光束依次经样品臂15、准直透镜5、微型振镜阵列2、可变焦微透镜单元31到达眼底，接着依次反射至光分路器13、光谱仪12，参考臂光束进入参考臂14后依次反射至光分路器13、光谱仪12。

其中，参考臂14起到导航的作用，采样臂起到扫描眼底的作`用。

实施例二

本发明还提供了多人定位微透镜变焦OCT光学系统的扫描方法，双层可变焦微透镜阵列用于同时深度扫描多只人眼，且双层可变焦微透镜阵列的初始状态为准直状态，如图5所示，包括以下步骤：

步骤一，令OCT模块发出的光束依次经准直透镜、微型振镜阵列、双层可变焦微透镜阵列，如果双层可变焦微透镜阵列未能将光束发射至人眼4，接着反射至OCT模块，并执行步骤二；如果双层可变焦微透镜阵列将光束发射至人眼4，接着反射至OCT模块，并执行步骤三；

步骤二，则重新调整OCT模块的位置，并重复执行步骤一；

步骤三，令双层可变焦微透镜阵列将准直状态切换成透镜状态，OCT模块发出的光束依次经准直透镜、微型振镜阵列、双层可变焦微透镜阵列到达眼底，接着反射至OCT模块。

基于上述扫描方法，具体步骤如下：

步骤一，为了避免大范围扫描，仅做到对人眼的扫描，故首先确认人眼4的位置，令OCT模块发出的光束依次经准直透镜、微型振镜阵列、双层可变焦微透镜阵列，双层可变焦微透镜阵列未能将光束发射至人眼4，接着将光束原地返回至OCT模块，并执行步骤二；如果双层可变焦微透镜阵列将光束发射至人眼4，接着反射至OCT模块，并执行步骤三；

步骤二，则重新调整OCT模块的位置，更具体地说，重新调整OCT模块的样品臂，并重复执行步骤一；

步骤三，在确定人眼4的位置后，可以进一步地确定眼底的位置，令双层可变焦微透镜阵列将准直状态切换成透镜状态，OCT模块发出的光束依次经准直透镜、微型振镜阵列、双层可变焦微透镜阵列到达眼底，从而达到对眼底进行扫描的目的，即达到对人眼进行深度扫描的目的，基于双层可变焦微透镜阵列能同时深度扫描多只人眼，从而眼科医生可以同时深度扫描多只人眼，进而减少了眼科医生的工作量，提高了工作效率。

其中，步骤一中还包括：

准直透镜发出的光束与微型振镜阵列形成角度，角度的范围为[15°，55°]。从而使准直透镜发出的光束经微型振镜阵列后反射至双层可变焦微透镜阵列，再由可变焦透镜将光束发射至人眼4或眼底的位置，进而确定人眼4或眼底的位置。

当角度为45°时，能使OCT模块发出的光束依次经准直透镜、微型振镜阵列后能全部反射至双层可变焦微透镜阵列，从而使双层可变焦微透镜阵列能更全面地扫描到人眼。

进一步地说，步骤一中还包括：

双层可变焦微透镜阵列包括若干个可变焦微透镜单元，且可变焦微透镜单元首尾连接，进而可变焦微透镜单元在做小角度扫描时可扫成一条准确的线，有助于快速、准确地扫描到人眼4或眼底的位置。另外，每个可变焦微透镜单元用于深度扫描对应的人眼，从而达到双层可变焦微透镜阵列可同时深度扫描多只人眼的目的。

该微型振镜阵列与可变焦微透镜单元平行，即微型振镜阵列与双层可变焦微透镜阵列平行，基于微型振镜阵列与双层可变焦微透镜阵列平行，进而避免产生干扰光束，有助于眼科医生能快速、准确地确定人眼4或眼底的位置。

另外，OCT模块包括OCT光源、光谱仪、光分路器、参考臂、样品臂，令可变焦微透镜单元的初始状态为准直状态，OCT光源发出的光束经光分路器分成参考臂光束和样品臂光束，样品臂光束依次经样品臂、准直透镜、微型振镜阵列、可变焦微透镜单元到达人眼4，接着依次反射至光分路器、光谱仪，参考臂光束经参考臂依次反射至光分路器、光谱仪；

令可变焦微透镜单元的准直状态切换成透镜状态，OCT光源发出的光束经光分路器分成参考臂光束和样品臂光束，样品臂光束依次经样品臂、准直透镜、微型振镜阵列、可变焦微透镜单元到达眼底，接着依次反射至光分路器、光谱仪，参考臂光束进入参考臂后依次反射至光分路器、光谱仪。

其中，上述参考臂起到导航作用，样品臂起到扫描眼底的作用。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.多人定位微透镜变焦OCT光学系统，包括OCT模块、准直透镜、微型振镜阵列、双层可变焦微透镜阵列，其特征在于，所述双层可变焦微透镜阵列用于同时深度扫描多只人眼，

令所述双层可变焦微透镜阵列的初始状态为准直状态，所述OCT模块发出的光束依次经所述准直透镜、所述微型振镜阵列、所述双层可变焦微透镜阵列到达人眼，接着反射至所述OCT模块；

令所述双层可变焦微透镜阵列的准直状态切换成透镜状态，所述OCT模块发出的光束依次经所述准直透镜、所述微型振镜阵列、所述双层可变焦微透镜阵列到达眼底，接着反射至所述OCT模块。

2.根据权利要求1所述的多人定位微透镜变焦OCT光学系统，其特征在于，所述双层可变焦微透镜阵列包括若干个可变焦微透镜单元，每个所述可变焦微透镜单元用于深度扫描对应的人眼。

3.根据权利要求2所述的多人定位微透镜变焦OCT光学系统，其特征在于，所述微型振镜阵列与所述可变焦微透镜单元平行。

4.根据权利要求1或2或3所述的多人定位微透镜变焦OCT光学系统，其特征在于，所述准直透镜发出的光束与所述微型振镜阵列形成角度，所述角度的范围为[15°，55°]。

5.根据权利要求3所述的多人定位微透镜变焦OCT光学系统，其特征在于，所述OCT模块包括OCT光源、光谱仪、光分路器、参考臂、样品臂，令所述可变焦微透镜单元的初始状态为准直状态，所述OCT光源发出的光束经所述光分路器分成参考臂光束和样品臂光束，所述样品臂光束依次经所述样品臂、所述准直透镜、所述微型振镜阵列、所述可变焦微透镜单元到达人眼，接着依次反射至所述光分路器、所述光谱仪，所述参考臂光束经所述参考臂依次反射至所述光分路器、所述光谱仪；

令所述可变焦微透镜单元的准直状态切换成透镜状态，所述OCT光源发出的光束经所述光分路器分成参考臂光束和样品臂光束，所述样品臂光束依次经所述样品臂、所述准直透镜、所述微型振镜阵列、所述可变焦微透镜单元到达眼底，接着依次反射至所述光分路器、所述光谱仪，所述参考臂光束进入所述参考臂后依次反射至所述光分路器、所述光谱仪。

6.一种如权利要求1所述多人定位微透镜变焦OCT光学系统的扫描方法，其特征在于，所述双层可变焦微透镜阵列用于同时深度扫描多只人眼，且所述双层可变焦微透镜阵列的初始状态为准直状态，包括以下步骤：

步骤一，令所述OCT模块发出的光束依次经所述准直透镜、所述微型振镜阵列、所述双层可变焦微透镜阵列，如果所述双层可变焦微透镜阵列未能将光束发射至人眼，接着反射至所述OCT模块，并执行步骤二；如果所述双层可变焦微透镜阵列将光束发射至人眼，接着反射至所述OCT模块，并执行步骤三；

步骤二，则重新调整所述OCT模块的位置，并重复执行步骤一；

步骤三，令所述双层可变焦微透镜阵列将准直状态切换成透镜状态，所述OCT模块发出的光束依次经所述准直透镜、所述微型振镜阵列、所述双层可变焦微透镜阵列到达眼底，接着反射至所述OCT模块。

7.根据权利要求6所述的扫描方法，其特征在于，所述步骤一，还包括：

所述双层可变焦微透镜阵列包括若干个可变焦微透镜单元，每个所述可变焦微透镜单元用于深度扫描对应的人眼。

8.根据权利要求7所述的扫描方法，其特征在于，所述步骤一，还包括：

所述微型振镜阵列与所述可变焦微透镜单元平行。

9.根据权利要求6或7或8所述的扫描方法，其特征在于，所述步骤一，还包括：

所述准直透镜发出的光束与所述微型振镜阵列形成角度，所述角度的范围为[15°，55°]。

10.根据权利要求7所述的扫描方法，其特征在于，所述步骤一，还包括：

所述OCT模块包括OCT光源、光谱仪、光分路器、参考臂、样品臂，令所述可变焦微透镜单元的初始状态为准直状态，所述OCT光源发出的光束经所述光分路器分成参考臂光束和样品臂光束，所述样品臂光束依次经所述样品臂、所述准直透镜、所述微型振镜阵列、所述可变焦微透镜单元到达人眼，接着依次反射至所述光分路器、所述光谱仪，所述参考臂光束经所述参考臂依次反射至所述光分路器、所述光谱仪；

令所述可变焦微透镜单元的准直状态切换成透镜状态，所述OCT光源发出的光束经所述光分路器分成参考臂光束和样品臂光束，所述样品臂光束依次经所述样品臂、所述准直透镜、所述微型振镜阵列、所述可变焦微透镜单元到达眼底，接着依次反射至所述光分路器、所述光谱仪，所述参考臂光束进入所述参考臂后依次反射至所述光分路器、所述光谱仪。