CN112424561A - Oct系统与oct方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种OCT系统，具有用于将OCT光(15)发射到对象光路(23)和参考光路(24)中的OCT光源(16)，并且具有探测器(25、52、53)，探测器用于接收从对象光路(23)和参考光路(24)产生的干涉信号，在OCT光路中布置与波长相关的分束器(35、36、54、57)，使得第一频谱分束(32)沿较长的路程被引导，并且第二频谱分束(33)沿较短的路程被引导。本发明还涉及一种配属的OCT方法。利用根据本发明的OCT系统能够检测两个彼此分离的测量区域(40、41)。

Description

OCT系统与OCT方法

技术领域

本发明涉及一种OCT系统，其具有用于将OCT光发射到对象光路和参考光路中的OCT光源。利用探测器接收由对象光路和参考光路产生的干涉信号。本发明还涉及一种OCT方法。

背景技术

光学相干断层扫描技术是一种成像测量方法。OCT光被引导到对象上，尤其是人体组织。根据光的反射部分推断出对象的散射中心。对此，从对象反射回的对象光路与参考光路叠加。通过评估两个光路的干涉信号获得图像信息。

OCT测量一般局限于轴向测量深度。如果参考光路中的光学路径长度和对象光路中的光学路径长度相同，则干涉信号的信号强度最强。针对对象区域中的符合前述情况的一个点，则称作OCT测量的参考点。使用傅里叶域OCT(Fourier-Domain-OCT)也能够识别到与参考点间隔开的散射中心。对象点和参考点之间的轴向间距越大，干涉信号就越弱，根据干涉信号导出的图像信息的质量就越差。

如果将OCT设备用于眼科测量，则经常关注于眼前节和眼后节。眼前节包括角膜(Cornea)和晶状体。眼后节包括视网膜(Retina)。如果进行经过眼前节到眼后节延伸的测量，则图像数据的重要部分涉及在眼前节和眼后节之间的区域。这部分图像数据不含任何相关的信息内容。

已知的是，设有两个单独的OCT干涉仪，其中，一个干涉仪用于眼前节，并且一个干涉仪用于眼后节，EP2719324A2。这种解决方案是复杂的，因为OCT系统的基本组件必须存在两次。这种情况也发生于针对测量区域中的每一个使用单独的光源和单独的探测器单元的解决方案，WO2001/038820A1。还已知一种OCT系统，其中，在眼前节的线路与眼后节的线路之间机械式地切换，US7480059B2。机械式切换的缺点是，切换需要时间，而在此期间测量对象可能移动。该移动导致测量数据的空间对应关系的不准确性。在切换期间不能获取任何测量数据，从而测量持续时间以切换持续时间被延长。此外，必须利用机械式的测量区域切换使切换的时间点与干涉测量的检测同步。

发明内容

本发明的目的在于提出一种OCT系统和一种OCT方法，从而在耗费较少的情况下能够检测两个分离的测量区域。从所述现有技术出发，该目的通过独立权利要求的特征解决。有利的实施方式由从属权利要求给出。

在根据本发明的OCT系统中，将在OCT光路中布置与波长相关的分束器，从而第一频谱分束沿较长的路程被引导，第二频谱分束沿较短的路程被引导。

OCT系统包括单一的OCT光源，该单一的OCT光源为第一频谱分束的OCT光并且为第二频谱分束提供OCT光。该OCT系统包括单一的探测器，由该探测器能够接收由第一频谱分束产生的干涉信号和由第二频谱分束产生的干涉信号。

利用与波长相关的分束器将OCT光划分，由此能够将OCT光的不同频率区域在无机械式切换的情况下沿两个不同路程引导。由此，能够在单一的测量过程中检测两个彼此分离的测量区域。

OCT系统能够具有分离光束器，利用该分离光束器将由OCT光源发出的OCT光分成对象光路和参考光路。分离光束器优选与波长无关，从而分成对象光路和参考光路的分割包括由OCT光源发出的全部频谱。

OCT系统能够包括干涉分束器，在干涉分束器中，来自对象光路的OCT光和来自参考光路的OCT光进行干涉。分离光束器和干涉分束器能够是两个彼此独立的光学构件。在一个实施方式中，分离光束器和干涉分束器在一个光学构件中被实现。当OCT光在一个方向上射到光学元件上，在这种情况下能够完成对象光路和参考光路的分割。当OCT光在另一个方向上，尤其反方向射到光学元件上时，则能够产生干涉信号。

对象光路能够从分离光束器经由测量对象延伸到干涉分束器。参考光路能够从分离光束器经由参考镜延伸到干涉分束器。参考光路也能够沿光导体从分离光束器延伸到干涉分束器。

OCT光路能够包括平行部段，其中，第一频谱分束沿第一平行路线被引导，并且其中第二频谱分束沿第二平行路线被引导。第一平行路线能够比第二平行路线长。在从平行部段射出后第一频谱分束和第二频谱分束能够再次合为一体，其中，两个频谱分束在从平行部段射出后能够是同轴的或不同轴的。平行部段能够形成对象光路的部段或参考光路的部段。

与波长相关的第一分束器能够布置在平行部段的入口。OCT光的第一频谱分束能够由与波长相关的第一分束器引导到第一平行路线上，而OCT光的第二频谱分束被引导到第二平行路线上。

与波长相关的第二分束器能够布置在平行部段的出口。在从平行部段射出时，两个频谱分束能够由与波长相关的第二分束器再次合成为共同的OCT光路。两个与波长相关的分束器的光学特性能够相同。

OCT光路能够设计为两次穿过平行部段。在第二次穿过时，OCT光射到与波长相关的分束器的顺序能够与第一次相反。在第二次穿过时，OCT光路的分割能够在与波长相关的第二分束器处实现，两个分束的合成能够在与波长相关的第一分束器处实现。

为了在平行部段内将两个频谱分束的路程设计为不同的长度，能够在平行部段内布置分束镜。分束镜表示一种镜子，该镜子布置在频谱分束之一的光路中，而不是布置在另一频谱分束的光路中。镜子通常表示光学元件，利用该光学元件能够将光路的方向偏转。

平行部段能够包括两个分束镜，借助它们将与波长相关的分束器之间的第一频谱分束偏转180°。第二频谱分束能够在与波长相关的分束器之间采取直线。

第一平行路线与第二平行路线之间的路径长度差是能够调节的。这能够通过改变平行部段的分束镜与与波长相关的分束器之间的间距来实现。分束镜能够布置在固定的位置，并且与波长相关的分束器能够被移动。替选地，与波长相关的分束器能够布置在固定位置，并且分束镜能够被移位。在这两种情况下，第一频谱分束的较长路程或和第二平行路线的较短路程能够在长度上进行调节。两个元件还能够彼此独立地被移位。该间距的调整能够以手动或用电机的方式来驱动。

在一个实施方式中平行部段包括第一分束镜和第二分束镜。为了调节路径长度差，能够同时改变第一分束镜和第一与波长相关的分束器之间的间距以及第二分束镜和第二与波长相关的分束器之间的间距。能够同时调节意味着两个间距分别改变相同的值。间距能够相同。

在其处应用OCT系统的测量对象能够是眼睛，特别是人眼。能够将OCT光路的平行部段中的光学元件的可调节区域设定为，使得在平行部段的第一配置中，用第一频谱分束检查的第一对象区域和用第二频谱分束检查的第二对象区域布置在眼前节中。第一对象区域能够包括眼睛的角膜。第二对象区域能够包括眼睛的晶状体。在平行部段的第二配置中，第一对象区域能够布置在眼前节中，并且第二对象区域能够布置在眼后节中。

OCT系统能够设置为，与波长相关的分束器在第一状态下布置在OCT光路中，并且与波长相关的分束器在第二状态下不布置在OCT光路中。这优选适用于所有在第一状态下布置在OCT光路中的与波长相关的分束器。在OCT光路中缺少与波长相关的分束器时取消平行部段，并且OCT光的全部频谱经过相同的路程。此时还能够使用OCT系统检查单独的对象区域，其中，与两个对象区域的并行检查相比，轴向分辨率提高。

OCT系统能够具有开关模块，其包括与波长相关的分束器，利用该开关模块在OCT系统的第一状态和第二状态之间切换。在状态之间的改变期间，切换移动能够是关于光学轴线的横向移动。在此，开关模块能够执行枢转移动和/或平移移动。能够以手动或用电机的方式驱动该移动。此外，能够沿光学轴线使开关模块移位，以调节两个频谱分束之间的路径长度差。

在一个实施方式中，第一状态与第二状态之间改变的切换移动是与光学轴线平行的移动，其中，开关模块设计为使得平行于光学轴线的移动转变为与波长相关的分束器的横向移动。这具有的优点是：单个执行器能够满足调节路径长度差，又能够满足在第一状态和与二状态之间的改变。例如为了调节路径长度差而平行于光学轴线被移位的开关模块能够在调节区域的端部撞到止挡片处，从而在开关模块继续移位时触发在开关模块内的移动，由此，与波长相关的分束器从OCT光路中被移除。该移动能够是包括两个与波长相关的分束器的分束器单元的枢转移动。当与波长相关的分束器布置在OCT光路中，期望分束器单元有准确限定的位置。分束器单元例如能够通过弹簧和/或通过磁体保持在其在开关模块内的位置中。

在射到与波长相关的第一分束器上时，OCT光路能够是准直状态。在分离光束器与与波长相关的第一分束器之间能够布置将OCT光路转入这种状态的准直光学仪器。OCT光路的平行部段能够设计为使光路偏转，但不改变光路的形状。两个频谱分束在离开平行部段时能够继续为准直状态。如果平行部段布置在对象光路中时，能够将对象透镜布置在平行部段与测量对象之间，利用该对象透镜将两个频谱分束聚焦在对象区域中。两个频谱分束的焦点能够位于同一对象平面中。

如果两个频谱分束用于从两个在轴向彼此间隔开的对象区域获取图像信息，如果第一频谱分束的轴向焦点位置偏离第二频谱分束的轴向焦点位置，则是有利的。轴向焦点位置表示对象透镜沿光学轴线的焦点位置。OCT系统能够包括分束透镜，分束透镜布置在两个频谱分束之一的光路中，而不布置在两个频谱分束中的另一个的光路中。“透镜”的概念一般指使光折射的光学构件。能够调节分束透镜，使得相关的频谱分束的焦点位置能够沿轴向方向被移位。分束透镜例如能够沿光学轴线移位。布置在固定位置的具有可变折射力的透镜(例如液体透镜形式的透镜)也是可行的。

分束透镜能够布置为，使得其与对象透镜共同形成不具有位于对象区域中的焦点的光路。例如光路能够是准直的。轻微发散的形状或轻微会聚的形状也是可行的，其中，在后一种情况下，焦点位于对象区域以后至少20cm。分束透镜尤其能够布置为，使得其将频谱分束聚焦于对象透镜设备侧的焦点平面中。相反的设计也是可行的，其中，对象透镜单独不将光路聚焦在对象区域中，并且其中，分束透镜与对象透镜共同形成在对象区域聚焦的分束。

这种OCT系统尤其适用于在眼睛处的测量。使用在对象区域中聚焦的分束能够获得眼前节的图像信息。未聚焦或准直的光路能够进入眼睛，并穿过角膜和晶状体聚集到眼后节中。能够利用一个聚焦的OCT光路检查眼前节和眼后节。

OCT系统能够包括扫描装置，以使对象光路在横向方向中偏转。通过在横向方向中的偏转能够产生测量对象的截面图。如果扫描装置设计为使对象光路在两个横向方向(例如X方向、Y方向)中偏转，能够根据多个截面图组成三维体积图。扫描装置能够布置在对象光路的总光束中，即在平行部段之外。

扫描装置例如能够包括两个能够围绕彼此正交的轴枢转的扫描镜。扫描镜的这种布置是扫描装置的常用实例，利用该扫描装置能够对测量对象进行采样。替选地，扫描装置还能够包括单个沿两个不平行的轴翻转的镜。不平行的轴能够彼此正交或非正交。扫描装置能够布置在准直光学装置与对象光路的对象透镜之间。对象光路的光学设备能够设计为远心的，从而扫描装置布置在对象透镜的焦点中，并且物镜与测量对象之间的光路在扫描时能够平行移位。平行移位能够与第一频谱分束和第二频谱分束有关。

在人眼处使用OCT系统时，在平行部段中经过较长路程的第一频谱分束通常被用于对眼前节采样。在平行部段中经过较短路程的第二频谱分束被用于对眼后节采样。如果第二频谱分束和第一频谱分束共同平行地偏移，则尽管存在平行移位，第二频谱分束总是穿过角膜和晶状体被引导到视网膜的同一区域上。

为了能够实现对眼后节的成像，OCT系统能够设置为使第二频谱分束以与第一频谱分束不同的角度射到测量对象。第一频谱分束尤其能够平行于物镜的光学轴线被引导到测量对象上。这能够适用于扫描装置的任何位置。第二频谱分束能够以另一角度射到测量对象。角度能够根据扫描装置的位置而改变。能够存在扫描装置的一种位置，在该位置中，第二频谱分束平行于物镜的光学轴线射到测量对象上。

出于这种目的，OCT系统能够包括布置在平行部段外部的总光束透镜，该总光束透镜将两个频谱分束聚焦到平行部段内。得出第一频谱分束的平行路径中的第一焦点以及第二频谱分束的平行路径中的第二焦点。总光束透镜能够布置在分束器和平行部段之间。总光束透镜能够布置为，使得OCT光路在准直状态下射到总光束透镜。

在一个实施方式中，总光束透镜布置在扫描装置与平行部段之间。此外，总光束透镜能够布置在分束器与平行部段之间。通过操作扫描装置，第一焦点和第二焦点分别横向移位。分束透镜能够布置在第一频谱分束的平行路线中，该分束透镜再次将第一频谱分束置于准直状态。第一频谱分束能够在准直状态中被引导到对象透镜上，使得第一频谱分束穿过对象透镜聚焦到对象区域中。

第二频谱分束能够在发散状态中射到对象透镜上。如果第二焦点与对象透镜之间的距离对应于对象透镜的焦距，则第二频谱分束通过对象透镜被置于准直状态。通过对象透镜将第二焦点的横向偏移转变为方向的改变。通过利用扫描装置将第二焦点横向移位而改变方向，第二频谱分束在该方向射到测量对象上。如果测量对象是眼睛，则不同方向被转移到眼后节中的不同位置中。

与波长相关的分束器能够具有极限波长，使得高于极限波长的波长被引到一个频谱分束中，低于极限波长的波长被引入另一个频谱分束中。极限波长能够大约位于OCT光的频率带的中心。因此，得出利用两个频谱分束检查的对象区域的大约一样良好的轴向分辨率。在频率带内偏心布置的极限波长也是可能的，使得对象区域内的分辨率以其他对象区域内的分辨率为代价而提高。使用具有可调节极限波长的分束器也是可行的，使得两个对象区域之间的分辨能力能够改变。

OCT光路能够作为自由光束射到与波长相关的分束器上。与波长相关的分束器可设计为二向色分束镜，其反射一部分频率的OCT光，并透射另一部分频率的OCT光。这种分束器是具有介电涂层的玻璃基板，该介电涂层根据频率反射或透射OCT光。二向色分束镜通常设计为45°的入射角。在OCT光的频谱内部具有恰好一个透射带和恰好一个反射带的二向色分束镜是特别合适的。透射带是分束器主要透射的波长间隔；相应地，反射带是分束器主要反射的波长间隔。二向色分束器的极限波长对应于透射带与反射带之间的波长，对于该波长透射和反射大约相同的光功率。透射带能够包括长于极限波长的波长，反射带包括短于极限波长的波长(“长通”)。相反的配置(“短通”)也是可行的。具有高边缘陡度(即在很小的波长间隔中从强透射过渡到强反射)的二向色分束器时特别适合的。分束器例如能够在最高2％的极限波长内从20％的透射转变到80％的透射。在有利的实施方式中，分束器在最高0.7％的极限波长内从10％的透射转变到90％的透射。

此外，如果二向色分束镜在透射带中具有尽可能低的反射，在反射带中具有尽可能低的透射，则是有利的。如果光路的频谱分离对比度很低，则两个OCT测量区域的信号仅不充分地分离。良好的二向色分束镜在反射带中实现小于1％的透射以及在透射带中小于5％的反射。

替选于自由光束装置，OCT光路和/或频谱分束也能够在光导体内被引导。平行部段能够包括两个互相平行的、长度不同的光导体，两者之间OCT光由波长选择转换器划分。波长选择转换器是与波长相关的分束器的替选的实施方式。这种基于纤维的OCT系统能够包括绕过平行部段的旁路光导体。能够使用光纤开关元件在平行部段和旁路光导体之间切换OCT光路。如果OCT光路射穿过平行部段，能够用减小的分辨率检查两个对象区域。如果OCT光路射穿过旁路光导体，能够用增大的分辨率检查对象区域。

OCT系统的光源能够是扫频光源，其中，在调谐时间内在频谱调谐区域上调谐窄带OCT光(扫频光源OCT，SS-OCT)。扫频光源使用统一的调谐进程产生第一频谱分束和第二频谱分束。用第一频谱分束产生的干涉信号在时间上与用第二频谱分束产生的干涉信号分离。用光电二极管时间解析地获取的两个干涉信号能够在频谱上彼此分离地被分辨。光电二极管的光电流能够转变为电压，并且被数字化。在频谱分辨之后能够实现将两个干涉信号转化为空间信号。结合通过扫描装置使对象光路横向偏转，能够对每个频谱分离的被测量的对象区域创建测量对象的截面图。

SS-OCT干涉仪的数据检测能够配置为，使得以等距的波长间隔δk检测干涉信号(例如参见US2008/0175465)。对于具有调谐范围为Δk的可调谐的光源，为每个在调谐过程中检测到的测量值分配波数k_i＝k₀+i·δk，其中，i的值能够设为0到n＝Δk/δk-1之间。相反地，干涉信号能够被描述为具有位置目录i的信号矢量。现在为了将干涉信号(对应于分束)分离到两个频谱频道中，确定二向色镜kd的极限波长的波数或信号矢量中的位置j_d＝(k_d-k₀)/δk。针对分束1的频谱解析的信号是信号矢量，其中i＝0…j_d-1；对分束2相应地是i＝0…j_d-n。现在能够用已知的方式彼此独立地继续处理两个频谱分辨的信号。处理步骤通常至少包括与窗函数的相乘，与复值向量相乘以及接下来的傅里叶转换。根据二向色分束镜的特性也能够有利地仅处理频谱分辨的信号的一部分。尤其能够摒弃二向色分束器的过渡区域中的干涉信号，以避免不充分的频道分离。

替选地，OCT系统的光源能够是宽带光源。然后能够使用光谱仪(光谱域OCT、SD-OCT)作为探测器。为了将用第一频谱分束产生的干涉信号与用第二频谱分束产生的干涉信号分离，首先用已知方法将由光谱仪检测到的干涉信号(扣除参考臂频谱)转化为波数线性化的图示。针对接下来的评估，能够相应地进行例如扫频OCT。术语“傅里叶域OCT”作为SS-OCT和SD-OCT的上位概念被使用。

本发明还涉及一种OCT方法，其中，发射OCT光，并且该光被分成对象光路和参考光路。使用探测器能够接收由对象光路和参考光路产生的干涉信号。在对象光路中布置与波长相关的分束器，使得第一频谱分束沿较长的路程被引导，并且第二频谱分束沿较短的路程被引导。

能够使用根据本发明的系统的上下文中所描述的其他特征深化该方法。能够使用根据本发明的方法的上下文中所描述的其他特征深化该系统。

附图说明

下面根据有利的实施方式结合附图标记实例性地说明了本发明。在此示出：

图1是根据本发明的OCT系统的实施方式；

图2是在其他状态下的根据图1的OCT系统；

图3是在又一状态下的根据图1的OCT系统；

图4是根据本发明的OCT系统的替选的实施方式；

图5是根据本发明的OCT系统的详细示图；

图6是根据图5的示图的替选的实施方式；

图7至9是根据本发明的OCT系统的替选的实施方式的详细示图；

图10是根据本发明的OCT系统的测量对象的实例。

具体实施方式

图1示出的OCT系统用于检查例如人眼形状的测量对象14。通过将OCT光对准测量对象14，获得沿着OCT光束的轴向测量对象14的深度延伸的图像信息。通过OCT光束沿垂直于OCT光束的方向在测量对象14上扫描，能够根据多个单独的测量结果获取测量对象14的三维图像。

OCT系统包括设计为扫频光源的OCT光源16。扫频光源16产生频谱可调的窄带光。在每个时刻都发出频率随时间改变的窄带光，从而窄带光源在调节时间内在频率区域内可调。

由OCT光源发出的OCT光15被输入设计为单模光导体的第一光导体17。第一光导体17延伸到纤维耦合器形式的分离光束器18，其中，来自第一光导体17的OCT光15被分解为对象光路23和参考光路24。对象光路23从分离光束器18沿着对象臂19延伸到测量对象14。参考光路24从分离分束器18沿着参考臂20延伸到干涉分束器25。

对象臂19包括从纤维耦合器18延伸到出口端22的第二光导体21。分离状态下的对象光路23在出口端22处从第二光导体21射出，并且由准直透镜26调整为准直状态。

扫描装置包括两个可围绕正交的轴枢转的扫描镜27、28。对象光路23经过扫描装置27、28被引导到对象透镜29。对象光路23穿过对象透镜29并在测量对象14的区域中聚焦。对象透镜29与第二扫描镜28之间的间距对应对象透镜29的焦距，从而不取决于到对象透镜29的距离地，用横向施加的测量束对测量对象40采样。由对象透镜29和扫描装置27、28构成的这种布置被称作远心的。

由于扫描镜27、28的枢转，对象光路23射到对象透镜29的方向改变。由于第二扫描镜28布置在对象透镜29的焦点上，对象光路23在对象透镜29与测量对象14之间平行于对象透镜29的光学轴线延伸，而不取决于扫描装置27、28的位置。

对象光路23的平行部段30布置在准直透镜26与扫描装置27、28之间，在对象光路中，对象光路的第一频谱分束32和第二频谱分束33沿不同长度的路径被导向。在进入平行部段30之前和从平行部段30射出后两个频谱分束32、33的路径相同。

从测量对象14反射的OCT光以与相反的传播方向沿对象臂19移动回分离光束器18，并穿过分离光束器18沿第三光导体34到达干涉分束器25。

参考臂20包括从分离光束器18延伸到干涉分束器25的第四光导体31。在图1中简短示出的第四光导体31被设置为，使得对象臂19中分离光束器18与干涉分束器25之间的光学路径长度和参考臂20中光学路径长度相同。在干涉分束器25中对象光路23和参考光路24再次被聚集，从而出现干涉信号。从测量对象14内的特定结构所反射的OCT光越多，则干涉信号就越强。通过评估干涉信号能够识别测量对象14内的散射中心。

如果散射中心恰好布置在对象光路的参考点上，则对象光路23和参考光路24的光学路径准确地一样长，从而得到不变的干涉信号。如果散射中心远离参考点，则干涉信号振动(见频谱图示)，其中，频率越高，与参考点的距离就越大。

使用在本发明意义上的单一探测器的组成部分的探测器元件52、53接收来自干涉分束器25的相移180°的干涉信号。由两个探测器元件52、53之间的差分能够消除信号的固定部分，从而得到具有高分辨率的有效信号。探测器元件52、53的光电流转变为电压并被数字化。通过利用扫描装置27、28使OCT光束横向偏移，能够生成测量对象14的截面图像。

在对象臂19的平行部段30中，对象光路23以45°的角度射到二向色分束镜形式的与波长相关的分束镜35。在二向色分束镜35中完成OCT光15的频谱分离。频率大于二向色分束镜35的极限波长的光部分被反射。频率小于二向色分束镜35的极限波长的光部分被发射。OCT光15的被发射的部分形成第一频谱分束32。OCT光15的被反射的部分形成第二频谱分束33。

由OCT光源16发出的OCT光15的波长频谱例如能够为λ＝1000nm至λ＝1100。第一二向色分束镜35能够实施为对波长小于λ＝1045nm的OCT光具有高反射率，并且对波长大于λ＝1055nm的OCT光具有高透射率。

第二频谱分束33射到同样设计为二向色分束器的与波长相关的第二分束镜36。第二二向色分束镜36具有像第一二向色分束镜35一样的光学特性。第一频谱分束33在第二二向色分束镜36处被反射，并在扫描装置27、28的方向上换向。

第一频谱分束32经由两个镜37、38被引导到第二二向色分束镜36，从而第一频谱分束32在平行部段30中的路径比第二频谱分束33长。仅使第一频谱分束32换向，而不使第二频谱分束33换向的镜37、38在本发明意义上为分束镜37、38。在第二二向色分束镜36中，两个频谱分束32、33再次合并。在从测量对象14到干涉分束器25的返回路径上，第二频谱分束33重新采用两个二向色分束镜35、36之间的直接路径，而第一频谱分束32重新采用经由分束镜37、38的更长的路径。两次穿过平行部段30后两个频谱分束32、33之间的路径长度差翻倍。

第一频谱分束32和第二频谱分束33之间的路径长度差导致：干涉信号与测量对象14的径向彼此间隔的结构有关。在平行部段30中经过较长路程的第一频谱分束32从到对象透镜29间距较小的第一对象区域40中产生干涉信号。在平行部段30中经过较短路程的第二频谱分束33从到对象透镜29间距较大的第二对象区域41产生干涉信号。由于扫频光源19在时间上分散地发出不同的频率，来自对象区域40、41的干涉信号在时间上彼此分离。对应于时间上的分离，图像信息能够被分别评估。对此，首先将干涉信号以频谱分辨的方式数字化，接着转化为空间信号。在所有频率同时射到对象上的SD-OCT的情况下，将由光谱仪检测到的干涉信号根据已知方法除去参考臂频谱后在完成按照对象区域的分别评估之前转化为波数线性图示。

包括两个二向色分束镜35、36的开关模块42可移位地安放，从而可调节两个二向色分束镜35、36和两个分束镜37、38之间的距离。开关模块42的移位能够以手动或电机的方式来完成。在图2中示出OCT系统的状态，其中，与图1相比，两个二向色分束镜35、36到两个分束镜37、38的距离更大。用第一频谱分束32采样的第一对象区域40的位置保持不变。用第二频谱分束33采样的第二对象区域的位置向后移位，使得两个对象区域40、41之间的距离变大。在图1和图2中两个对象区域40、41之间的距离对应于第一二向色分束镜35与第一分束镜37之间的距离以及第二二向色分束镜36与第二分束镜38之间的距离。

在图10中示出能够用作为OCT系统的测量对象14的人眼。OCT系统的第一对象区域40定位为覆盖眼睛的角膜63。针对第二对象区域41，示出根据图1和图2的两个变体方案。如果两个对象区域40、41根据图1直接相互邻接，则第二对象区域41覆盖晶状体62。如果两个对象区域40、41彼此间隔，如图2所示，则能够用第二对象区域41检查视网膜64。在图10中，示意性地示出能够用来使开关模块42在位置之间移位的移位机制61。如果移位机制61经由止挡件被启动，则用从对象光路23的枢转移动将分束镜单元42去除。

在图3中示出OCT系统处于一种状态，在该状态中，分束镜单元42被从对象光路23中去除。OCT光整体上采取第一频谱分束32的路径，该路径否则仅由二向色分束镜35、36所透射的光采用。只能通过从第一对象区域40散射回的光产生干涉信号。由于OCT光的带宽更高，图像分辨率与仅由第一频谱分束32导出的图像信息比较更优。能够设有枢转机制，利用该枢转机制来使开关模块42枢转入对象光路20，或者从对象光路中枢转出来。开关模块42的枢转移动能够以手动或电机的方式驱动。

在图4中示出的OCT系统中第一对象区域40对应于人眼的前节，第二对象区域41对应于人眼的后节。OCT系统定位在眼睛前，使得第一频谱分束32聚焦于眼前节40。

在第二频谱分束33中，在两个二向色分束镜35、36之间布置分束透镜43，该分束透镜将第二频谱分束33聚焦于焦点44，该焦点在该实例中布置在两个扫描镜27、28之间。焦点44和对象透镜29之间的距离对应于对象透镜29的焦距，从而第二频谱分束32在穿过对象透镜29时进入准直状态。由于角膜的折射力和眼睛14的晶状体，第二频谱分束33聚焦于眼后节41。使用这种OCT系统能够从眼前节40和眼后节41获得清晰分辨的测量值。分束透镜43能够设计为具有可变折射力的(例如液体透镜形式的)透镜。因此能够根据测量区域位置将光路的焦点确定在眼前节40或眼后节41上。

在图5中示出一种变体方案，其中，分束透镜43不布置在第二频谱分束33中，而是布置在第一频谱分束32中。根据对象光路23中其他透镜的特性和布置，分束透镜43的这种位置能够是有利的。

在按照图6的另一变体方案中，二向色分束镜35、36之间的关系相反。第一频谱分束32被反射到二向色分束镜35、36，而第二频谱分束33由二向色分束镜35、36透射。通过将由分束镜37、38构成的单元42移位能够改变第一频谱分束32的路径长度。第二对象区域41的位置保持不变，而第一对象区域40的位置被移位。如果在该变体方案中两个二向色分束镜35、36远离光路，则在后部对象区域41中能够以提高的轴向分辨率进行测量。

图7示出具有一种设计稍有不同的对象臂19的变体方案。扫描装置27、28布置在第一二向色分束镜35之前，透镜45位于扫描装置27、28与第一二向色分束镜35之间，全部对象光路23穿越该透镜。在本发明的意义上透镜45是总光束透镜。

总光束透镜45这样的布置使得第一频谱分束32在第一焦点46中聚焦，第一焦点布置在在第一二向色分束镜35和第一分束镜37之间。分束镜37、38之间的分束透镜48布置为，使得第一频谱分束32在穿越分束透镜48时处于准直状态。使用对象透镜19将第一频谱分束32聚焦在眼前节40上。

第二频谱分束33聚焦在第二焦点47中，第二焦点布置在第一二向色分束镜35和第二二向色分束镜36之间。第一焦点46与对象透镜49之间的距离对应于对象透镜19的焦距，从而第二频谱分束33在穿越对象透镜19时处于准直状态。通过穿越角膜和晶状体，第二频谱分束聚焦在眼后节41上。

为了在横向方向上对对象区域40、41采样以形成图像，用扫描镜27、28使对象光路23偏离系统的光学轴线一定角度。总光束透镜45使光束聚焦，并且在此将光束的角度转变为焦点46在其相应的聚焦平面的横向偏移。在第二频谱分束33的情况下，第二焦点47的横向位置由对象透镜19转变为光束角，第二频谱分束33以该角度射向眼睛的瞳孔。在到达时，准直的分束33穿越角膜和晶状体聚焦在视网膜上。第二频谱分束33通过扫描镜27、28的角度改变对眼睛视网膜进行采样。即第二频谱分束33能够实现在眼后节41中的成像。

相似的，在第一频谱分束32中，第一焦点46在其焦平面被横向扫描。第一分束透镜48使第一频谱分束32准直，然后第一频谱分束由对象透镜19聚焦到眼前节40。分束透镜48将第一焦点46的横向位置转换为光束角，该光束角又由对象透镜19转换为横向位置。通过使用扫描镜27、28能够用第一频谱分束32扫描眼前节40，从而能够形成眼前节40的图像。

如果第二二向色分束镜36、第二分束镜38和对象透镜19沿第二频谱分束33的光束方向相对于第一频谱分束镜35和第一分束镜37被移位，并且在此，对象透镜19和眼睛14之间的距离维持，则第二频谱分束33关于眼后节41的聚焦位置改变，而第一频谱分束32关于眼前节40的聚焦位置保持不变。因此，即便病人有视力缺陷，也能够将第二频谱分束33聚焦到眼后节41。

在上述实施例中与波长相关的分束器设计为二向色分束镜35、36，从而OCT光15的一部分频率被反射，并且OCT光15的另一部分频率被透射。本发明能够用其他类型的与波长相关的分束器实现。

在图8中示出一种实施例，其中，对象光路23的平行部段30经由不同长度的分光器实现。对象光路的OCT光射到纤维耦合器54，OCT光由该纤维耦合器取决于频率地被引导到第一纤维55或第二纤维56中。在经过不同长度的路线之后，第一频谱分束32和第二频谱分束33再次被共同引入第二纤维耦合器57中。第一纤维耦合器54在其功能上对应于第一频谱分束镜35，第二纤维耦合器57在功能上对应于第二频谱分束镜36。与之前所述变体方案相同，平行部段30能够布置在对象光路23或参考光路24中。

在根据图9的另一变体方案中设有第三纤维60，利用第三纤维，对象光路23能够沿平行部段30延伸。如果OCT光的总频谱被引导到对象区域，则得出具有改进的轴向分辨率的测量。平行部段30和第三纤维60之间的切换经由纤维光学开关元件54、57完成，这两个纤维光学开关元件像线路的分岔一样，一方面与两个线路之一连接，另一方面光导地连接。两条线路之间的切换经由数字电气信号完成。切换到第三纤维60对应于在上述实施例中用光路的二向色分束镜35、36翻转单元42。

Claims (14)

1.一种OCT系统，具有用于将OCT光(15)发射到对象光路(23)和参考光路(24)中的OCT光源(16)，并且所述OCT系统具有用于接收从所述对象光路(23)和所述参考光路(24)产生的干涉信号的探测器(25、52、53)，其中，在OCT光路中布置与波长相关的分束器(35、36、54、57)，使得第一频谱分束(32)沿较长的路程被引导，并且第二频谱分束(33)沿较短的路程被引导，其中，所述OCT光源(16)是单一的OCT光源(16)，该单一的OCT光源为所述第一频谱分束(32)和所述第二频谱分束(33)提供所述OCT光(15)。

2.根据权利要求1所述的OCT系统，其特征在于，所述OCT光路包括平行部段(30)，所述第一频谱分束(32)在所述平行部段中沿第一平行路线(66)被引导，并且所述第二频谱分束(33)在所述平行部段中沿第二平行路线(67)被引导。

3.根据权利要求2所述的OCT系统，其特征在于，与波长相关的第一分束器(35、54)布置在所述平行部段(30)的入口处，并且与波长相关的第二分束器(36、57)布置在所述平行部段(30)的出口处。

4.根据权利要求2或3所述的OCT系统，其特征在于，所述第一平行路线(66)与所述第二平行路线(67)之间的路径长度差是能够调节的。

5.根据权利要求4所述的OCT系统，其特征在于，布置在所述平行部段中的分束镜(37、38)与与波长相关的分束器(35、36)之间的间距是能够调节的。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的OCT系统，其特征在于，与波长相关的分束器(35、36)在第一状态下布置在所述OCT光路中，并且与波长相关的分束器(35、36)在第二状态下不布置在所述OCT光路中。

7.根据权利要求6所述的OCT系统，其特征在于，设置有执行器(61)，利用所述执行器调节在所述分束镜(37、38)与与波长相关的分束器(35、36)之间的间距，并且利用所述执行器在与波长相关的分束器(35、36)的所述第一状态和所述第二状态之间进行变换。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的OCT系统，其特征在于，所述第一频谱分束(32)的轴向焦点位置偏离所述第二频谱分束(33)的轴向焦点位置。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的OCT系统，其特征在于，所述第一频谱分束(32)以与所述第二频谱分束(33)不同的角度射到测量对象(14)上。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的OCT系统，其特征在于，设置有布置在平行部段(30)中的分束透镜(43、48)。

11.根据权利要求10所述的OCT系统，其特征在于，所述分束透镜(43、48)是可调节的。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的OCT系统，其特征在于，设置有布置在平行部段(30)外部的总光束透镜(45)，所述总光束透镜将所述第一频谱分束(32)聚焦在所述平行部段(30)内的第一焦点(46)中，并且所述总光束透镜将所述第二频谱分束(33)聚焦在所述平行部段(30)内的第二焦点(47)中。

13.根据权利要求12所述的OCT系统，其特征在于，所述总光束透镜(45)布置在扫描装置(27、28)与所述平行部段(30)之间。

14.一种OCT方法，在所述OCT方法中，OCT光(15)被发射并且被划分到对象光路(23)和参考光路(24)中，其中，利用探测器(25、52、53)接收从所述对象光路(23)和所述参考光路(24)产生的干涉信号，并且其中，在所述OCT光的光路中布置与波长相关的分束器(35、36、54、57)，使得所述OCT光(15)的第一频谱分束(32)沿较长的路程被引导，并且所述OCT光(15)的第二频谱分束(33)沿较短的路程被引导，其中，用单一的OCT光源(16)为所述第一频谱分束(32)和所述第二频谱分束(33)提供所述OCT光(15)。

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