CN112770664A - 狭缝扫描眼底成像仪增强功能 - Google Patents

Abstract

一种扫描成像系统，具有扫描部件，该扫描部件接收来自光源的光，并产生扫描束，该扫描束由光学器件系引导到待成像的样本。相机捕获从样本返回的光，以构建图像。通过一个或多个光挡块来防止在光学器件系内的目标透镜上的反射。经成像到目标透镜的第一光挡块定位在从光源至扫描部件的光路中，以在目标透镜上产生第一移动暗区，从扫描部件至样本的扫描束不能穿过该第一移动暗区。也成像到目标透镜的第二光挡块定位在从样本至收集器的光路中，以在目标透镜上产生第二移动暗区，从样本返回的光不能穿过该第二移动暗区。移动暗区保持扫描光束与目标透镜上的返回光分离。

Description

狭缝扫描眼底成像仪增强功能

技术领域

本发明总体涉及扫描成像仪领域。更具体地，本发明涉及减少由来自扫描成像仪，特别是眼底扫描成像仪的内部光学器件的反射所引起的图像伪影。

背景技术

已知了各种不同类型的用于对测试中的样本成像的图像捕获设备。特别感兴趣的是能够拍摄具有足够细节(例如，足够的聚焦、照明、放大和信噪比(SNR))的样品的特写图像的成像系统。这种成像系统的一个实例是眼底成像仪，其通常用以对眼睛的眼底成像。眼底是与眼睛晶状体相对的眼睛的内表面，可包括视网膜、视盘、黄斑、中央凹和后极。用于对眼底成像的两类成像系统有泛光照明成像系统(或泛光照明成像仪)和扫描照明成像系统(或扫描成像仪)。

泛光照明成像仪同时向样品的整个感兴趣的视场(FOV)泛光(比如通过使用闪光灯来泛光)，并用全帧相机拍摄样品的图像(例如眼底)。图1是泛光照明眼底成像仪10的概念图。闪光管15示出为照明源，其照明光随着照明轴17的光学路径，照明轴17可包括各种系统透镜19，然后由反射镜23折叠到光轴25上，光轴25包括系统透镜11，以将该照明光传送到待成像的样本或样品(例如，在本例中为眼睛13的视网膜33)。系统透镜11是最靠近眼睛13的成像仪透镜，并且在本文中可被称作目镜或眼科透镜。光轴25横穿眼睛13的光学部件(包括角膜27、虹膜28、瞳孔29和晶状体(或眼睛晶状体)31)，到达视网膜33。因此，沿光轴25行进的照明光可通过眼睛角膜27进入眼睛13，穿过眼睛瞳孔29，以及横穿晶状体31，到达眼睛后部(例如，眼底区域)的视网膜33，并且由视网膜33(和眼底的其他部分)散射。从眼底33返回的散射光可通过晶状体31、瞳孔29和角膜27离开，并沿光轴25行进至观察轴35。观察轴35可包括多个系统透镜21，并且将从眼底返回的散射光引导到全帧相机37，全帧照相机37捕获眼睛13的眼底的全帧图像39。由于观察轴35和照明轴17是一致地沿光轴25，因此反射镜23通常具有位于中心的孔43，该孔43用于允许从眼睛13返回的散射光穿过反射镜23到观察轴35上，以由照相机37捕获。反射镜23可是平的和环形的(例如，环状的)，在其中心具有圆孔43。如果反射镜23用于瞳孔分割，则它可进一步经成像到瞳孔29。

瞳孔分割允许照明光(进入眼睛13的光)和返回光(离开眼睛的散射光)在瞳孔29的最佳选择区域随不同的路径进入和离开眼睛13。这些区域是可选择的，例如，以避免瞳孔剪切、白内障的光散射以及照明光的镜面反射(例如，反射)，比如来自角膜27的照明光的反射。为了便于实现瞳孔分割，反射镜23可经成像到瞳孔29或其附近，该反射镜23朝向眼睛13反射照明光并且其孔43允许返回光的通过，至相机37。例如，当反射镜23将来自照明轴17的照明光朝向眼睛13折叠(例如反射)到光轴25上时，可在眼睛13处产生环形照明区域。也就是说，反射镜23的圆孔43可在环形照明区域中心处的角膜27附近产生圆形的、非照明区域。从视网膜33返回的散射光可通过该非照明区域离开眼睛13，从而避免照明光进入眼睛13。此外，来自泛光照明成像仪本身的光学表面的镜面伪影可通过使用所谓的暗点来减少，这些暗点在照明路径中是固定的，以防止照明系统光学器件的某些表面区域。泛光照明成像系统可快速地对眼底成像，并且具有高信号电平和动态范围，但是可能遇到低对比度的问题。消除反射的需求也可对系统施加约束，这可能限制其FOV。可在被转让给与本发明相同的受让人的美国专利第3,915,564号中找到泛光照明成像系统的实例，并将其全部引入本文作为参考。

相比之下，扫描成像仪一次仅照明样本的一部分并对其成像，并在跨样本对照明光束进行扫描时收集多个图像部分。然后，多个图像部分经一起缝合或者经拼接以产生合成图像，该合成图像可构成全帧图像。扫描成像仪优于泛光照明成像仪的一个优势是共焦度增加，这能够更大的辨别出从除视网膜外的表面散射的不期望的光，从而得以进行更宽的FOV成像而没有伪影。如同泛光照明成像仪一样，眼底扫描成像仪在眼睛的各种光学部件和扫描成像仪本身的各种系统透镜处会遇到反射问题，尽管程度较轻。用于减少眼睛的光学部件处的反射的技术，比如瞳孔分割，可应用于扫描成像仪。瞳孔分割可减少一定程度的反射，但不能消除反射，其优势是旨在使来自眼睛的不需要的光最小化，而不是来自特定系统透镜的光。

本发明的一个目的是提供一种具有直接减少或阻止来自特定系统透镜的反射的机构的扫描成像仪。

本发明的另一目的是提供一种在眼底扫描成像仪的给定目标光学器件/透镜处减少反射的眼底扫描成像仪。

发明内容

上述目的可在用于直接减少或消除扫描成像仪(或扫描照明成像系统)内，特别是在配置为眼底扫描成像仪的扫描成像仪中，给定目标光学器件(例如，比如透镜、棱镜、反射镜等的系统光学器件)处的反射伪影的系统、设备和/或方法中实现。扫描成像仪可包括辐射源(例如，光源)和扫描部件。辐射源可为相干光源(比如激光器)或非相干光源(如灯或发光二极管(LED))。扫描部件可为一个或多个振镜、微机电系统(MEMS)扫描仪、电光偏转器、旋转镜和/或旋转多边形扫描仪或其他扫描机构。扫描部件接收来自辐射源的辐射流(例如，激光束或光束)，并限定扫描束(例如，通过在振镜内旋转偏转镜来限定)。扫描束可是跨待成像的样本扫描的，从而在样本上产生移动照明区域。在眼底扫描成像仪的情况下，样本将是眼睛的眼底(或视网膜)，并且扫描部件可经成像到眼睛的瞳孔以促进瞳孔分割，如上所述。

系统光学器件(例如，扫描透镜和目镜或眼科透镜)可将扫描束从扫描部件引导到待成像的样本。系统光学器件可构成光学器件系(optic train)，该光学器件系限定从扫描部件至成像后的样本的辐射路径(例如，光路)。可选地，可从该光学器件系中选择要消除其上的反射的目标光学器件。扫描束可是跨目标光学器件扫描的。辐射阻挡部件(例如，第一光挡块)可定位以部分阻挡从辐射源输出的辐射流，并限制扫描部件接收的辐射。因此，辐射阻挡部件可沿从辐射源至扫描部件的辐射路径定位。辐射阻挡部件可经成像到目标光学器件(例如，定位在目标光学器件的的共轭平面上)，并在目标光学器件上产生移动非辐射区(例如，第一暗区)，扫描部件的扫描束不能穿过该移动非辐射区。扫描束可限定移动照明区域，并且非辐射区可与照明区域一起移动。可选地，非辐射区可阻挡(或部分阻挡)照明区域与收集区域(从样本返回的散射光可穿过该收集区域)之间的重叠，特别是在目标光学器件处。

扫描成像仪可包括收集器(例如，光检测器、光传感器、电荷耦合器件(CCD)图像传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器)，收集器用于收集从样本通过收集区域返回的散射辐射(例如，散射光)。扫描成像仪可进一步包括收集器阻挡部件(例如，第二光挡块)，该部件定位以部分地阻挡收集区域，以便阻挡到达收集器的返回的散射辐射的量。收集器阻挡部件可经成像到目标光学器件(例如，位于目标光学器件的的共轭平面上的目标光学器件)，从而在目标光学器件(或第二目标光学器件)上产生移动非收集区(例如，第二暗区)，从移动照明区域返回的散射辐射不能穿过该移动非收集区。非收集区可由扫描部件来移动，并且可与收集区域重叠。例如，非收集区可与非辐射区和扫描束一起移动，并且可阻挡(或部分阻挡)照明区域与收集区域之间的重叠，特别是在一个或多个目标光学器件处的重叠。阻挡照明区域与收集区域之间的重叠可通过使非收集区与非辐射区彼此邻接或重叠来实现，例如，当它们在一个或多个目标光学器件上移动时(例如，彼此结合/一致)。

阻挡目标透镜上照明区域与收集区域之间的重叠限制(或阻挡)了来自目标透镜的反射到达收集器，从而有助于避免捕获图像中的反射伪影。因此，对于扫描部件的任何给定扫描位置，期望最小化或消除目标透镜上照明区域与收集区域之间的重叠。但是，作为图像捕获顺序的典型设置例程的一部分的系统调焦可散焦和/或变换非辐射区和/或非收集区的位置，从而导致照明区域与收集区之间的重叠增加。考虑到了补偿这种散焦效应的各种步骤。

尽管期望完全阻挡照明区域与收集区域之间的重叠，但是系统聚焦的调节可改变(例如，放大)照明区域与收集区域之间的重叠的大小。可选择收集器阻挡部件和辐射阻挡部件的大小和位置，使得目标光学器件上的移动非辐射区与移动非收集区之间的重叠足以覆盖照明区域与收集区域之间的重叠的预定增加，比如由于目标透镜的共轭平面的位置相对于收集器阻挡部件和/或辐射阻挡部件轴向移动所造成的散焦效应。

在扫描成像仪是对高度近视的眼睛成像的眼底扫描成像仪的情况下，作为补偿眼睛的近视的结果，目标透镜的共轭平面可相对于一个或多个阻挡部件移动(例如，轴向移动)。在严重近视的一些实例中，由于一个或多个阻挡件位置相对于照明区域和/或收集区域移动，因此非收集区和/或非照明区可能限制了太多的光(至眼睛或来自眼睛)，从而导致图像变暗或图像捕获周期变慢。在这些极端情况下，期望接受某种程度的反射来换取更亮的图像。也就是说，收集器阻挡部件和/或辐射阻挡部件可经构造为可移动的(或可移除的)，以便限制其对辐射路径(例如，光路)的阻隔。例如，辐射阻挡部件可定位以部分阻挡从辐射源输出的辐射，收集器阻挡部件可定位以部分阻挡从移动的收集区域返回的散射辐射，或者辐射阻挡部件可定位以不阻隔从辐射源输出的辐射，和/或收集器阻挡部件可定位以不阻隔从移动收集区域返回的散射辐射。

可替选地，如果扫描成像仪具有调焦机构，当使样本聚焦在收集器上时，该调焦机构使目标光学器件的共轭平面移动(例如，轴向移动)，则收集器阻挡部件和/或辐射阻挡部件可与目标光学器件的共轭平面一起移动，以基本上保持在目标光学器件的共轭平面上。这可能是由于，例如，当针对眼睛近视调节聚焦时，阻挡件与目标透镜(包括目标透镜)之间的光学器件的移动引起的。换句话说，当调节聚焦以保持在目标透镜的共轭平面上时，可移动一个或多个阻挡部件。可选地，辐射阻挡部件的位置可保持静止，而与目标光学器件的共轭平面的移动无关。

进一步可替选地，收集器阻挡部件、扫描部件和目标光学器件的相对位置可独立于聚焦机构。例如，调焦光学器件可定位在收集器阻挡部件和收集器之间，使得即使调焦光学器件使样本聚焦在收集器上，光学器件沿从目标光学元件至收集器阻挡部件(包括扫描部件)的返回散射辐射的光路的相对位置仍然保持固定。

此外，阻挡部件位置相对于照明平面和/或收集平面的变化可能影响捕获的光量。位置的这种变化可能是由于光学链(optical chain)中的移动(例如，辐射源与辐射阻挡部件之间的移动和/或收集器与收集器阻挡部件之间的移动)，或者可能是由于阻挡部件的移动而将阻挡部件保持在目标透镜的共轭平面上，如上所述。位置的这种变化可能会致使在针对更大的近视度数调节相机聚焦时对光线的阻挡增加。因此，对于更近视的情况，可调节由任一阻挡部件提供的阻挡量，以让更多的光通过，即使这样会致使增加一些返回到收集器的反射。

在特定实施例中，辐射阻挡部件可与收集器阻挡部件共面。这样可简化扫描成像仪的设计和对准。此外，在待成像样本的表面的共轭平面上的照明孔(例如，眼底成像仪的情况下的眼睛视网膜)可经放置在辐射源的前面，以构造(例如，成形)其输出辐射束。在该情况下，照明孔可在照明源和辐射阻挡部件之间。类似地，扫描成像仪可在待成像样本(例如，眼睛视网膜)的表面(可选地，同一表面)的共轭平面上具有收集孔。在该情况下，收集孔可定位在收集器和收集器阻挡部件之间，并且照明孔可与收集孔共面。照明孔可与收集孔径相匹配，并且可在光传感器(例如收集器)上的收集孔的共轭平面上。

可选地，扫描成像仪还可包括瞳孔分割孔，该瞳孔分割孔限定分割区域，该分割区域使样本(例如，视网膜或眼底)前面的辐射的扫描束与从样本返回的散射辐射分离。例如，在眼底成像仪中瞳孔分割的情况下，在从辐射源至扫描部件的辐射路径中，瞳孔分割孔可基本上紧接扫描部件之前定位。该分割区域可限定第一样本开口，来自辐射源的辐射束通过该第一样本开口到达扫描部件，并且可限定第二样本开口，从样本返回的散射辐射通过该第二样本开口。第一样本开口和第二样本开口可共面。在该配置中，扫描成像仪可还包括双透镜，该双透镜具体化为模制成单个光学部件的两个共面透镜，并且包括与第一样本开口对准的第一子透镜和与第二样本开口对准的第二子透镜。一结构(例如壁)可保持第一样本开口、第一子透镜、辐射阻挡部件与照明孔之间的对准，并且保持第二样本开口、第二子透镜、收集器阻挡部件与收集器孔之间的对准。该结构还可用来防止光从第一样本孔侧泄漏至第二样本孔侧。

在扫描成像仪是眼底成像仪的情况下，目标透镜可为透射透镜。例如，目标透镜可是在从扫描部件至样本的辐射路径上最靠近样本(例如眼底)的透镜。可替选地，目标光学器件可是例如扫描部件和样本之间的扫描透镜，其功能大体上是以入射角从扫描部件接收扫描光束，并且沿预定的、大体上准直的路径输出扫描光束。

扫描成像仪可为共焦的点扫描成像仪或线扫描成像仪。如所理解的，线扫描成像仪(或线扫描检眼镜)可包括线扫描激光扫描仪/检眼镜(LSLO)或宽线扫描(眼底)成像仪/检眼镜(BLFI)两种。在扫描成像仪是线扫描成像仪的情况下，辐射束可基本上是矩形辐射束。矩形辐射束可具有(可选地固定的)长度尺寸，并且可具有基本垂直于长度尺寸的可变宽度尺寸。

本扫描成像仪可在不同类型的扫描配置中实现。例如，扫描成像仪可为扫描-非-去扫描系统、扫描-去扫描系统或扫描-去扫描-重新扫描系统。

通过结合附图参考以下具体实施例和权利要求，本发明的其他目的和目标以及更全面的理解将变得清楚明白和易于理解。

本文公开的实施例仅是示例，并且本发明的范围不限于这些实施例。在一个权利要求类别(例如方法)中提及的任何实施例特征，也可在另一个权利要求类别(例如系统)中要求保护。所附权利要求中的从属关系或引用仅出于形式原因而选择。然而，也可以要求保护审慎参考任何先前权利要求而得出的任何主题，使得可以公开并且要求保护权利要求及其特征的任何组合，而不管在所附权利要求中选择的从属关系如何。

附图说明

在附图中，其中，相同的参考符号/附图标记指代相同的部分：

图1是泛光照明眼底成像仪的概念图。

图2示出了广义的共焦的点扫描眼底成像仪。

图3示出了共焦的点扫描眼底成像仪(或更一般地来说，点共焦扫描系统)的简化示例性扫描模式。

图4示出了用于线(共焦)扫描系统的简化示例性扫描模式。

图5A、图5B和图5C各自示出了比如可用与线扫描眼底成像仪的不同大小的、不同宽度的示例性照明宽线(或狭缝)。

图6A示出了所谓的“扫描-非-去扫描”系统的理想化扫描配置，其中，当扫描样本时，横穿的线光束将跨样本的线(例如，见图4、图5A、图5B和图5C)照明，并且允许返回的反射/散射光类似地跨收集器(例如，光探测器或相机)进行扫描，可选地，收集器可联接到用于进一步处理的CPU和用于显示的监视器，如图2所示。

图6B示出了所谓的“扫描-去扫描”系统的理想化扫描配置，其中，线光束是跨样本扫描的，但是返回的散射光的线是保持在收集器上的单个预定位置处的，而不是跨收集器扫描的。

图6C示出了所谓的“扫描-去扫描-重新扫描”系统的示例，其中辅扫描机构被结合到扫描-去扫描系统中，以便在由扫描-去扫描系统生成的返回的散射光到达收集器之前对其进行再扫描(例如，重新扫描)，否则不扫描，从而跨收集器对返回的散射光进行再扫描。可选地，这种重新扫描功能可由第二扫描部件提供，也可由扫描部件的不同部分提供，该扫描部件跨样本对扫描光束进行扫描。例如，重新扫描可通过使用单个扫描部件的背面或单个扫描部件上的不同位置来完成，该扫描部件也跨样本对扫描光束进行扫描。

图6D示出了将球面镜集成到类似于图6C的扫描-去扫描-重新扫描系统中。

图7示出了结合本发明的线扫描眼底成像仪的替代扫描-去扫描配置示例。

图8提供了图7的眼科透镜的简化的、不按比例的、特写视图，还有成像后的照明挡块(例如，非照明区)、成像后的收集挡块(例如，非收集区)、来自扫描部件的扫描光束可穿过其到达眼睛的照明窗口以及来自眼睛的返回光可穿过其到达收集器的收集窗口。

图9示出了结合本发明的线扫描眼底成像仪的替代扫描-去扫描-重新扫描配置示例。

图10示出了复合双透镜的概念设计。

图11示出了用于在使用了复合双透镜的扫描-去扫描-重新扫描线扫描系统中添加成像到眼科透镜/目镜的光束挡块的替代结构。

图12示出了示例计算机设备(或CPU或计算机系统)。

具体实施方式

两种类型的扫描成像仪有共焦的点扫描成像仪(其使用激光点光束一次扫描样本的一个点)和线扫描成像仪(其使用窄线光束或宽线光(例如，预定宽度的线性狭缝)一次扫描样本的一条线)。在眼底成像仪领域中，线扫描成像仪可被称作线扫描检眼镜，并且包括线扫描激光成像仪/检眼镜(LSLO)(其通常在其扫描时使用激光生成跨样本的非常窄的横穿线)和宽线扫描(眼底)成像仪/检眼镜(BLFI)(其可在其扫描时使用非相干光源生成跨样本的预定宽度的横穿宽线(或狭缝))。在下文中，术语线扫描成像仪可被理解为指激光线(或非常窄的线)扫描成像仪(例如，LSLO)和宽线扫描成像仪(例如，BLFI)两种。

扫描成像仪通常捕获从样本的每个已扫描位置返回的散射光(例如，通过使用收集器来捕获，例如光检测器或光传感器)，并将捕获到的已扫描位置拼接在一起，以产生样本的合成图像，该合成图像可限定全帧(例如，全视场，FOV)图像。为了便于讨论，本发明的实施例描述了使用扫描成像仪来对眼睛的眼底成像，眼底是与眼睛晶状体(例如，晶状体)相对的眼睛的内表面，并且可包括视网膜、视盘、黄斑、中央凹和后极。也就是说，在眼底扫描成像仪的内容中提出了本扫描成像仪，但是可以理解，本发明同样可用于针对其他用途优化的扫描成像仪，例如，对除眼睛外的样本成像。

每种类型的扫描成像仪都有其优缺点，并且可针对各种用途进行优化。例如，共焦的点扫描成像仪固有地可避免散焦光，但是因为每个成像后的点(例如，每个捕获的已扫描位置)可对应于一个图像像素，所以需要横向和垂直地跨样本进行扫描才能构建合成的、全帧图像。这可能会导致比较长的图像捕获时间。线扫描成像仪通常在其宽度方向(垂直于横穿扫描线或线光束的长度方向的方向)上实现共焦测量，并且可比点扫描成像仪更快地跨样本进行扫描。但是，至少在宽线扫描成像仪的情况下，如果扫描的线光束太窄，则捕获到的图像可能无法达到期望的亮度。尽管如此，宽线扫描成像仪可避免对激光源的需要，使其比其他两种扫描成像仪更具成本效益，并且可进一步产生扫描的不同宽度线光束，以便在每个捕获顺序期间增加施加到已扫描样本的光量，从而生成更亮的图像，但是代价是共焦度降低。

当使用扫描成像仪对眼底成像时，通常期望避免收集(例如，捕获或成像)外来光，以及来自角膜的反射和来自眼睛晶状体的光散射(例如，诸如由于白内障)。对扫描成像仪固有的视网膜/眼底的单独的目标已扫描位置的顺序照明和收集减少了对来自眼底外部(例如，周边)区域的不需要的光的收集，但是消除/减少来自眼睛的不需要的反射和光散射可能需要更直接的方法。当扫描光束进入眼睛后部时，横穿角膜和眼睛晶状体的扫描光束会引起角膜的反射和眼睛晶状体的光散射。这些问题可通过被称为瞳孔分割的技术来解决，该技术通过在瞳孔的最佳选择区域为进入眼睛的扫描光束和离开眼睛的返回(散射)光提供不同的路径，来阻挡来自角膜的反射和来自眼睛晶状体的光散射。例如，可选择这些区域来避免瞳孔裁剪(例如，光束的一部分经其中心限定瞳孔的虹膜阻挡)、白内障(例如，眼睛晶状体的浑浊区域)的光散射以及照明光的镜面反射(例如，反射)(例如，比如当照明光进入眼睛时扫描光束照射角膜而造成的镜面反射)。本质上，瞳孔分割限定了瞳孔照明区域(或窗口)，扫描光束通过该区域进入眼睛，以照明眼底上的特定扫描位置，并且限定了瞳孔收集区域(或窗口)，其确定要(由收集器收集)收集离开眼睛的散射光的哪一部分，以捕获已扫描位置的图像。瞳孔分割可用在线扫描眼底成像仪中，但是通常不认为在共焦点扫描眼底成像仪中瞳孔分割是必要的。瞳孔分割的另一个优势在于，它可倾向于保持照明的扫描光束和返回的散射光不仅在瞳孔处分离，而且还在靠近瞳孔的区域(比如在眼角膜处)分离。由于瞳孔照明区域与瞳孔收集区域的散焦，当离开瞳孔时，瞳孔分割将扫描光束与返回的散射光分离的能力会变弱。

上述扫描成像仪可使用不同的辐射源(例如，用于相干点扫描成像仪和激光线扫描成像仪的激光，和用于宽线扫描成像仪的非相干光源，比如灯或一个或多个发光二极管(LED))，但是每一种扫描成像仪通常将生成辐射流或辐射光束，该辐射流或辐射光束经传送(沿辐射路径)至扫描机构/部件(例如，一个或多个振镜(或振镜)、MEMS扫描仪、电光偏转器和/或旋转多边形扫描仪)。从辐射源输出的辐射光束(或照明光束)可通过在辐射源前面放置狭缝(例如，特定配置的孔)来成形。该狭缝孔可经成像到眼底(例如，眼底的共轭平面)，或者经成像到待成像的任何表面。扫描部件接收来自辐射源的辐射光束，并产生按特定模式扫描的扫描光束。从扫描部件，扫描光束随着光学器件系(其限定扫描路径)离开扫描成像仪并跨样本(例如眼底)进行扫描。该光学器件系典型地包括在扫描部件前面(沿扫描路径)的扫描透镜，后面是一个或多个光学器件(例如，透镜或透镜结构)，它们将扫描光束引导到待成像的对象。在眼底成像仪的情况下，最靠近眼睛(沿扫描路径)的透镜可被称作眼科透镜或目镜。

这种扫描成像仪固有的一个问题是在沿扫描成像仪的照明路径和/或收集路径在扫描成像仪内部的系统透镜(或其他光学器件)处的反射(例如，光反射)。本发明提供了用于消除(或减少)扫描成像仪内的一个(或多个)目标光学器件(例如，系统光学器件)处的反射的方法、系统或设备。在眼底成像仪的情况下，最靠近眼睛的透镜(例如，被成像的样本)处的反射通常是令人关注的，并且在本文消除最靠近眼睛的透镜(例如，眼科透镜)处的反射的内容中提出了一些实施例，但是可以理解，本发明可应用于扫描成像仪内的另一目标透镜(或其他目标光学器件)。

在实施例中，经成像到眼科透镜(或其它系统的目标光学器件，其中消除/减少了反射)的辐射挡块(例如，照明挡块或辐射阻挡部件或光束挡块)经放置在辐射源和扫描部件之间，以部分阻挡由扫描部件接收的辐射光束。可使用具有开口的箔或金属板、滤光器、选择性地阻挡部分光束同时让其他部分通过的其他挡光机构来构造辐射挡块或光束挡块。辐射挡块可在眼科透镜的共轭平面上，并产生非辐射区(非照明区)，当扫描部件扫描来自辐射源的辐射光束时，跨眼科透镜对该非辐射区进行扫描(例如，移动)。该非照明区在与扫描部件生成的扫描束邻近的眼科透镜上产生无(或减少的)反射的移动区域。在实施例中，辐射阻挡块可经放置在辐射源的前面，例如在辐射源的狭缝孔的前面。如果瞳孔分割光学器件定位在辐射源的前面，则瞳孔分割光学器件可经放置在照明阻挡块和扫描部件之间。如将会理解的，照明阻挡块可基本上经成像到眼科透镜，瞳孔分割光学器件可基本上经成像到眼睛瞳孔(或角膜)，狭缝孔可基本上经成像到眼底(或视网膜)。

在实施例中，另一辐射挡块(例如，收集挡块或收集器阻挡部件)也可经成像到眼科透镜(或另一系统的目标光学器件，其中消除/减少了反射)，并且可经放置在从扫描部件至收集器的光路上。收集挡块可位于眼科透镜的共轭平面上，并在眼科透镜上产生非收集区，邻近从眼睛朝向收集器的(散射的)返回光跨眼科透镜对该非收集区进行扫描(例如，移动)。因此，从眼底(例如，样本)返回的散射辐射(例如，光)的一部分可由非收集区阻挡，从而在眼科透镜(或其他目标光学器件)上产生无(或减少的)反射的第二移动区域。在一些实施例中，当它们在眼科透镜上串联移动时，通过将非收集区布置成与非照明区部分重叠，可进一步减少眼科透镜上的反射。收集挡块可经放置在收集器的前面。如果收集孔(例如，光通过其进入收集器的针孔或狭缝)经放置在收集器前面，则针孔可经放置在收集器和收集挡块之间。在该情况下，收集孔可经成像到眼睛的眼底(或视网膜)，收集挡块可经成像到眼科透镜(或其他目标光学器件)。收集器还可经成像到眼底，在这种情况下，收集孔可在视网膜上稍微失焦。

本发明可实现为共焦的点扫描成像仪或线扫描成像仪的一部分。诸如(眼底)共焦扫描激光检眼镜(cSLO)的点共焦扫描成像仪可使用激光(或其他明亮的、共焦的光源)一次照明视网膜的一个小点(或斑点)并对其成像。

图2示出了广义的共焦的点扫描眼底成像仪51。激光器或其他光源，比如超发光二极管(SLD)(例如辐射源)53发射空间相干的点光束，点光束通过可选的孔55和准直透镜57，通过分束器59，至扫描部件，在本例中，扫描部件包括两个振镜(galvanometer)61和63(例如，伺服控制的旋转(或振荡)镜)。第一振镜(galvo)61可提供点光束的垂直扫描(例如，V扫描)(例如，提供在Y轴方向上的扫描，这可在待成像的样本上限定列照明点)，第二振镜63可提供点光束的水平扫描(例如，H扫描)(例如，提供在X轴方向上的扫描，这可在样本上限定行照明点)。例如，H扫描振镜63可旋转反射镜来按分立步骤(或连续的、可定义的步骤)水平扫描点光束，以限定一行点。一旦一行点完成，V扫描振镜63可垂直旋转其反射镜，以将扫描光束移动到新的垂直偏移位置，为扫描新的一行做准备。扫描透镜67在扫描部件和眼睛75之间的光路中，其功能大体上是以多个扫描角度(入射角)中的任何一个角度接收来自H扫描振镜63的扫描光束，并利用基本平坦的表面聚焦平面(例如，准直的光路)生成扫描光束69。然后，扫描光束69可由眼科透镜71聚焦到眼睛75的视网膜73上，以对眼底成像。散射光离开眼睛75，并通过眼科透镜71、扫描透镜67和振镜61和63返回，到达分束器59。因为来自眼睛75的散射光的返回路径类似于扫描光束，所以振镜61和63具有“去扫描”(或不扫描)返回光的效果，这样当它到达分束器59时，它是稳定的光束(非扫描)。在分束器59处，返回的光被引导到另一个聚焦透镜77上，该聚焦透镜77通过针孔81将返回的光束聚焦到光检测器79上，针孔81可与视网膜73光学共轭，并且有助于消除失焦信号(光)。每个被照明的点由光检测器79分别成像(例如，捕获或检测)，并且当以光栅图案跨样本对来自扫描部件的点光束进行扫描时，一系列成像后的点经收集以构建视网膜73的合成图像。也就是说，由光检测器79检测的信号(例如，光点)可由计算机或CPU 83处理，以形成共焦(全帧)图像84。得到的共焦图像84可在视频显示器85上显示，或者经存储以用于进一步处理。在美国专利第8,783,868号中提供了集成在光学相干断层扫描系统中的点共焦扫描系统的实例，该专利被转让给与本发明相同的受让人，并将其全部引入本文作为参考。

如下面进一步详细描述的，可选地，成像到眼科透镜71的照明挡块87可定位在辐射源53的前面，以在眼科透镜71上邻近从扫描部件输出的扫描光束(例如，从振镜63输出的扫描光束)产生移动的非照明区。非照明区防止(或减少)由于扫描光束引起的反射。类似地，可选地，收集挡块89可定位在光检测器79的前面，并且选择收集挡块89的位置，使得系统中的光学器件在眼科透镜71的表面位置处形成收集挡块89的图像(例如，收集挡块89位于眼科透镜71的表面的共轭平面上)，以在眼科透镜71上产生移动的非收集区，该非收集区防止(或减少)由于来自眼睛75的返回的散射光引起的反射。

图3示出了共焦的点扫描眼底成像仪(或更一般地来说，点共焦扫描系统)的简化示例性扫描模式。可以理解，也可为其他扫描模式。在本说明性示例中，每个点Sp_1至Sp_n是在扫描模式中分别和单独地捕获的。由于一次只照明和捕获样本中的一个点，因此成像通常需要在样品(例如视网膜或眼底)上的规则光栅(例如平行扫描线的矩形图案)上扫描。例如，激光扫描光束是通过使用扫描部件(例如，振镜61和63)在X-Y平面(垂直于扫描光束的主轴方向(例如，Z轴))中跨样本扫描的。单独的点行(例如，R1至Rm)是按对应的单独的水平扫描(H扫描)一个接一个地捕获的，并且扫描光束是按单行偏移(one-row-offset)的渐进步骤(例如，每个水平扫描之后进行一个垂直步骤)来垂直扫描的，以限定垂直扫描(V扫描)。通常，较慢的扫描可提供更好的信噪比，从而得到更好的对比度和更高的分辨率。

由于照明和检测的点共焦布置，共焦扫描成像仪可有利地抑制杂散光和失焦光，从而生成高对比度图像，而不需要瞳孔分割。然而，由于它们利用点照明来操作，因此它们可能需要高强度，这在对视网膜成像时会发生安全问题。类似地，由于来自样本的大部分光在针孔81处被阻挡，因此分辨率的提高通常以降低捕获到的信号强度为代价，这样曝光时间可能需要延长。此外，共焦的点扫描眼底成像仪通常需要多个扫描机构来实现水平和垂直扫描(例如，用于水平扫描的振镜63和用于垂直扫描的振镜61)，这是昂贵又复杂的，并且会使它们的图像生成变慢，因为需要收集许多的点来构建全帧合成图像。这也可能在图像构建期间发生眼动的问题，这个问题可能导致图像失真。

线扫描成像仪与共焦点扫描成像仪的不同之处在于，线扫描成像仪使用的是横穿样本特定宽度跨度的线光束，而不是点光束。因此，线扫描成像仪可一次捕获整行(或整列)图像数据，并且需要更简化的扫描部件(例如，比上述共焦的点扫描眼底成像仪少一个振镜)。在一些实施例中，线扫描成像仪还可包括第二扫描仪，以允许在比线更宽的视场上成像。可替选地，系统的整个光学器件头部是可手动旋转的，以允许在更宽的视场上照明。

图4示出了用于线扫描系统的简化示例性扫描模式。在本例中，横穿线光束由辐射源(未示出)生成，并对其进行垂直扫描(例如，通过使用垂直扫描振镜，比如图2的振镜61)，以按垂直扫描模式(V扫描)生成多条扫描线L1至Li。如上所述，两种类型的线扫描成像仪是激光线扫描成像仪和宽线扫描成像仪。为了便于讨论，扫描线L1至Li可表示由激光线扫描成像仪或宽线扫描成像仪生成的线扫描，可以理解的是，由激光线扫描成像仪生成的扫描线通常比由宽线扫描成像仪生成的扫描线窄得多。一般来说，线扫描成像仪可保持对垂直于(例如，沿图4中的Y轴)扫描线(L1至Li)的失焦光的某种程度的共焦抑制，但是缺乏沿线(例如，沿图4中的X轴)的共焦抑制。线扫描系统已经与瞳孔分割相结合(例如，见Muller等人的美国专利第8,488,895号，将其全部引入本文作为参考。)。有利的是，线扫描成像仪可比共焦的点扫描成像仪更快跨视网膜(或眼底)进行扫描，因此对运动伪影不太敏感，但代价是对失焦抑制更少。然而，线扫描系统中的线强度或线性阵列灵敏度的变化可能导致捕获图像中的尾影。

宽线扫描成像仪努力将激光线扫描成像仪的一些优势与泛光照明成像仪的优势结合起来。宽线扫描成像仪使用比激光线扫描成像仪宽得多的宽照明线(或狭缝)，因此可具有大得多的光学扩展量，从而得以使用非相干光源(例如，非激光源)，比如一个或多个灯或一个或多个LED，它们通常并不昂贵，并且可提供宽带照明，这可帮助实现更自然的图像。

图5A、图5B和图5C各自示出了用于照明相应眼底区域41A、41B、41C的不同尺寸的示例性宽线(或照明狭缝)43A、43B和43C。在每个图中，照明狭缝43A、43B和43C示意性地示出为不同的宽度。每个照明狭缝43A、43B、43C对应于在特定扫描步骤或时间在眼底上的扫描光束的位置。要注意的是，扫描光束可平滑地跨视网膜进行扫描，也可按步骤进行移动。增加照明狭缝的宽度，比如狭缝43C与条带43A相比，增加了施加的光量，并且可提高动态范围。在检测器采集期间，照明未明显移动的情况下(典型地，当扫描光束按步骤进行扫描并且在采集期间相对静止时)，照明带边缘的锐度可用于为线扫描系统找到优化的焦点。可进一步使用各种图像处理技术来改善构建的图像。例如，可检测视网膜上未被照明的位置(例如，捕获的图像)，以评估来自眼睛的失焦区域的背景水平，例如杂散光水平，然后可从捕获到的线图像中减去该背景水平，例如从照明狭缝43A、43B或43C中减去该背景水平。并且，每个垂直扫描步骤的大小可小于照明狭缝的宽度，使得多个连续的照明狭缝覆盖视网膜的相同区域。以这种方式，多次图像捕获将对视网膜的相同区域成像。这允许使用各种图像处理技术(例如，平均)来提高单个区域的图像质量。可替选地，可选择单个区域的最佳图像质量，用于拼接到最终的合成图像中。此外，多种瞳孔分割配置也可用与宽线成像系统。例如，用于照明和检测的瞳孔分割可在比泛光照明眼底成像仪更靠近角膜的位置实现，并且代替照明环形环(如上文参考泛光照明眼底成像仪所述)，可照明狭缝。美国公开第2017/0049323号和美国公开第2018/0014727号中提供了宽线(狭缝)扫描成像仪的实例，它们均被转让给与本发明相同的受让人，并且它们的全部内容均并入本文作为参考。

上述(眼底)扫描成像仪可使用各种扫描配置。出于说明的目的，在这里的线扫描成像仪(例如，使用扫描线光束的成像仪)的内容中提出了一些简化的扫描配置，但是这些配置也可应用于点扫描成像仪，如本领域技术人员将理解的那样。

图6A示出了一扫描配置(所谓的“扫描-非-去扫描”系统)，其中，当线光束115在另一个尺寸(例如，Y尺寸)上经扫描时，比如在图4、图5A、图5B和图5C中所示，横穿线光束115在一个尺寸(例如，X轴)上将横穿样本109的线L1至Li照明。类似地允许返回(例如，反射或散射)光116跨收集器107(例如，光检测器或相机)进行扫描，可选地，收集器107可联接到用于进一步处理的CPU和用于显示全帧图像的监视器，如图2所示。在图6A的本例中，收集器107可为全帧数码相机，并且返回光116可在跨相机的二维(2D)光传感器(例如，光检测器的2D阵列)扫描时“绘制”全帧图像。也就是说，可在相机上的不同位置捕获每条检测到的返回光16的线，对其进行缓冲以及处理，以构建合成全帧图像，也可对全帧图像进行单次采集，或者通过构成全帧的多次采集(例如，将一系列线照明移动到样本上的额外的水平位置)。辐射源101(例如光源，比如激光器、灯或LED)生成照明线光束103(非相干光束或激光束)。经成像到样本109(例如，待成像的表面)的辐射孔105可经放置在辐射源101的前面，以帮助成形照明线光束103。在眼底扫描成像仪的情况下，辐射孔105可经成像到眼睛的视网膜上。照明线光束103可在到达扫描部件(例如，振镜)113之前穿过一个或多个光学器件(例如，透镜)111，扫描部件113产生扫描辐射线光束(例如，扫描线光束115)，该扫描线光束限定跨样本109的照明线L1至Li。可以理解，在更实际的应用中，从扫描部件113输出的扫描线光束115可在到达样本109(例如，眼睛的视网膜或眼底)之前穿过扫描透镜117和眼科透镜119，如上文参考图2所述。在本例中，从扫描部件113输出的线光束115是沿样本109按步骤垂直(例如，如图4所示的V扫描)扫描的。从样本109返回的散射光116可穿过扫描部件113中的孔123(或者以其他方式从样本109传送)，至收集器107，并且可是类似地在收集器107上按相应步骤对其进行垂直扫描。更实际的应用可包括收集器107的前面的聚焦透镜121。在眼底扫描成像仪的情况下，扫描部件113可基本上与眼睛瞳孔光学共轭。

如下面进一步详细描述的，经成像到目标光学器件(例如，眼科透镜119)的照明挡块125可定位在辐射源101的前面，以在目标光学器件上产生移动的非照明区，该非照明区可邻近从扫描部件113输出的扫描光束115。该非照明区防止(或减少)由于扫描光束115引起的反射。

图6B示出了所谓的“扫描-去扫描”系统的理想化扫描配置，其中，扫描线光束115是跨样本109扫描的，但是返回的散射光139的线是保持在收集器上的单个预定位置处的，而不是跨收集器扫描的。图6B中与图6A中相同的所有元件具有相同的附图标记，并且在上文进行了描述。因为散射光139的返回线未经扫描，所以这种扫描配置允许使用线扫描相机131作为收集器。可替选地，在其2D阵列内具有一条线，例如像素行(或预定数量的像素行以定义宽线)的全帧数码相机被指定为感兴趣区域(ROI)，并且指定的ROI用于接收和捕获返回光139。在本例中，辐射源101生成照明线(或宽线/狭缝)(例如线光束)103，该照明线103穿过分束器(光束分离器)133到光路135上，到达扫描部件(例如，振镜)137。扫描部件137将接收到的照明光束转换成跨样本109扫描的扫描光束。如上所述，在更实际的应用中，来自扫描部件137的光可在到达样本109(例如，眼睛的视网膜或眼底)之前穿过扫描透镜117和眼科透镜119。在本例中，扫描部件137可沿样本按分立的扫描步骤垂直扫描扫描光束115，但是也可使用其他扫描方向。在每个扫描步骤，光被反射/散射回(在捕获阶段)扫描部件137。出于讨论的目的，可假设扫描部件137在该捕获阶段期间是基本上固定的，并且因此沿与来自辐射源101的入射光相同的光路135反射返回光。因此，光路135可被称作共享路径，如双箭头所示。返回的、固定的散射光线由分束器133引导到收集路径139上，收集路径139将其传送至光检测器，例如线扫描相机131。如所示出的，收集路径139上返回的散射光的位置是基本上固定的，而与样本109上的线光束L1至Li的垂直扫描位置无关，这在本文中被称作“去扫描”操作。这允许使用线扫描相机131，其可包含用于非常快速地捕获数据的单行像素(例如，使用快速CCD传感器或CMOS图像传感器来捕获)。来自每个分立的扫描步骤的捕获到的光可经捕获并经映射到缓冲区141中对应于相应扫描线L1至Li的扫描位置的位置处。缓冲后的线图像然后可经重新构建(例如，拼接或缝合)成全帧图像，比如通过使用CPU(例如，计算系统或设备)，并在计算机显示器上呈现，如图2所示。

可选地，照明挡块125可用于减少或消除目标光学器件处的反射。照明挡块125可定位在辐射源101的前面，并且可经放置在目标光学器件(例如，扫描透镜119)的共轭平面上。由于扫描部件137的扫描动作，在目标光学器件上产生了移动的非照明区，该照明区可邻近从扫描部件137输出的扫描光束115。非照明区防止(或减少)目标光学器件上由于扫描光束115引起的反射。并且可选地，经成像到同一目标光学器件的收集挡块143可选地定位在收集器(例如，线扫描相机131)的前面。由于收集路径139上的返回的散射光是相对稳定(例如，不扫描)的，因此有助于收集挡块143的使用。因此，移动的非收集区可在目标光学器件(例如，眼科透镜119)上产生，其防止(或减少)由于从样本109返回的光引起的反射。当非收集区和非辐射区在目标光学器件的共轭平面上移动或直接在目标光学器件上移动时，它们可彼此邻接或重叠。

反射的进一步减少可通过使用交叉偏振器来实现。也就是说，在交叉偏振器配置中引入彼此正交的两个偏振器，例如，在照明和检测(收集)路径的每一条路径中的偏振器可进一步减少反射。例如，第一偏振器可定位在照明路径中，处于正交状态(例如，相对于第一偏振器旋转90度)的第二偏振器可定位在检测路径中。偏振器可在这些路径中的任何地方，但是优选实施例可使它们位于路径的静止部分中，例如，第一偏振器可定位在从光源101至样本109(例如，眼睛)的照明路径中扫描镜137之前，第二偏振器可定位在扫描器137之后的收集路径139中(例如，在从样本(例如，眼睛)至收集器的光学(收集)路径的已去扫描的部分中)。

图6A的扫描-非-去扫描系统的一些优势(比如简化的图像捕获结构)以及图6B的扫描-去扫描系统的一些优势(比如有助于收集挡块143使用的未经扫描的、稳定的返回光)可在第三扫描配置中实现，该第三扫描配置在本文中被称作“扫描-去扫描-重新扫描”。图6C示出了简化的扫描-去扫描-重新扫描系统，其中，辅扫描机构被结合到扫描-去扫描系统中，以便由扫描-去扫描系统生成的返回的、散射光到达收集器之前对其进行再扫描(例如，重新扫描)，否则不扫描(例如，经去扫描)，从而跨收集器对返回的散射光进行再扫描。图6C中与图6A和图6B中相同的所有元件具有相同的附图标记，并且在上文进行了描述。如前所述，具有可选孔105和准直透镜111的辐射源101产生照明线光束103，该照明线光束103穿过分束器133至光学路径135上，到达扫描部件(例如，振镜)137。扫描部件137将接收到的照明光束转换成扫描光束(例如，扫描线光束115)，该扫描光束可穿过扫描透镜117和眼科透镜119，以跨样本109(例如，眼睛的视网膜或眼底)进行扫描。如在图6B的情况下，从样本109返回的光由扫描部件137去扫描，以在光学路径135上产生基本上稳定的返回线光束，该线光束由分束器133引导到收集路径139上。此时，收集路径139上的已去扫描的返回光，比如通过使用一个或多个反射镜151a/151b沿光学路径153a和153b引导到第二扫描机构。在本例中，振镜(扫描部件137)的背面是反射性的，并且用作第二扫描机构，以便重新扫描返回光，以及经由聚焦透镜121在收集器107上限定已重新扫描的收集光束116b。由于扫描光束115和已重新扫描的收集光束116b由扫描部件137一起限定，所以它们彼此对应。

如在图6A的情况下，照明挡块125可用于减少或消除目标光学器件(比如眼科透镜119)处的反射。也就是说，照明挡块125可定位在孔105和辐射源101的前面，并且可经成像到目标光学器件(例如，目标光学器件的后表面或前表面)。这在目标光学器件上产生了移动的非照明区，其可邻近从扫描部件137输出的扫描光束115。此外，收集挡块143可在限定已重新扫描的收集光束116b的返回光的重新扫描之前使用。也就是说，可选地，收集挡块143可沿光学路径139、153a或153b中的任何一条路径定位。如在图6B的情况下，收集挡块143可经成像到同一目标光学器件，在该目标光学器件处，期望减少由于返回的散射光引起的反射。由于收集挡块143和分束器133之间的返回光在收集路径(例如，139、153a和/或153b)上是相对稳定(例如，不扫描)的，因此有助于收集挡块143的使用。因此，移动的非收集区可在目标光学器件(例如，眼科透镜119)上产生，其防止(或减少)由于来自样本109的返回光引起的反射。如前所述，当非收集区和非辐射区在目标光学器件的共轭平面上移动或直接在目标光学器件上移动时，它们可彼此邻接或重叠。

美国专利第9,549,672号提供了眼底扫描成像仪中使用的扫描配置的额外的实例，该专利被转让给与本申请相同的受让人，并将其全部引入本文作为参考。

通常，透镜可能会由于其聚焦不完美而引入像差(例如，光可能会分散在空间的某个区域而不是聚焦到一点)。例如，与透镜的内部相比，来自透镜外部/边缘的光可能会变得模糊或失真。这种类型的像差可能是由于场曲率引起的，也可能是因为透镜倾向于将图像聚焦在边缘，而边缘与聚焦最好的中心相比显得太近。可选地，可使用一个或多个球面镜来消除/抵消/减少这种类型的像差。多个透镜上的场曲率可通过使用佩兹瓦尔和(Petzvalsum)来追踪(例如，组合)。通常，在推导佩兹瓦尔和时假设的一致半径惯例下，会聚透镜(例如，如在本示例性实施例中所使用的)在该和中有正项。相比之下，会聚反射镜具有负的半径与负的场曲率，并且在本文中可用于抵消会聚透镜的场曲率。尽管可使用多个球面镜(例如，一个在从光源至眼睛的照明路径中，另一个在从眼睛至收集器的返回观察路径(例如，收集路径)中)，但是一个球面镜(例如，根据佩兹瓦尔和的大小来抵消透镜的组合场曲率)可能就足够了，并且该一个球面镜可定位在沿观察路径的任何地方，也可在共享的、已扫描的或者已去扫描的区段中。

在共享路径(例如，由照明光和返回的收集光共享的光学路径的部分)中使用球面镜的优势在于，眼底成像的主要挑战是阻挡来自角膜和在光学系统中由照明路径和收集路径(例如，在分束镜和视网膜之间)共享的部分中的光学器件的背反射。在透射透镜中，光可穿过空气和玻璃之间的界面，与透射透镜不同，反射镜没有明显的背反射，从而大大减少了背反射的问题。用反射镜替换共享路径中的透镜的困难在于反射镜要反射光，从而将光学路径折回到人眼，这会在光学系统和人脸之间的机械干涉方面产生困难。

球面镜可用与本文讨论的任何扫描配置，但是出于说明的目的，图6D示出了将球面镜集成到类似于图6C的扫描-去扫描-重新扫描系统中。图6D中与图2、图6A、图6B和图6C中相同的所有元件具有相同的附图标记，并且在上文进行了描述。如在图6C的示例中，具有可选孔105和准直透镜111的辐射源101产生照明线光束103，但是与图6C的示例不同，不需要分束器133。相反，照明光束103可直接到达扫描部件，在本例中，扫描部件具体化为一组反射镜(例如，多边形扫描仪)138，反射镜138前后旋转以实现跨样本(例如，眼睛75)扫描。因此，多边形扫描仪138将接收到的照明光束103转换成扫描光束(例如路径115a)，该扫描光束可穿过扫描透镜117和眼科透镜119，以跨眼睛75的视网膜73进行扫描。从眼睛75返回的散射光(例如光路115b)由多边形扫描仪138的不同表面去扫描，以在光学路径139a上产生基本上稳定的返回线光束，该线光束被引导到球面镜151c。

使用球面镜的困难在于，为了阻止在球面镜处引导的光束直接反射回其自身，光束需要偏轴(例如，不垂直于反射镜的表面)照射到反射镜上，但是偏轴照射到反射镜上可能会产生不需要的散光。有几种方法可以解决这个问题。为了使散光最小化，期望尽可能同轴地照射反射镜(例如球面镜151c)。散光可通过沿入射光束的反射平面调节反射镜的曲率半径来消除。与反射平面和正交平面之间的反射镜曲率差相关的散光可抵消与偏轴照明相关的散光。用于消除第一球面镜(例如球面镜151c)的散光的另一种方法是将光束从第二球面镜(未示出)反射回来，第二球面镜的反射平面与第一球面镜的反射平面正交。则两个反射镜的散光是正交的，因此可以消除。为了避免其他像差，还可使用抛物面或其他更高阶形状的反射镜。

在已去扫描的路径中使用球面镜的优势在于，它可用于帮助将已去扫描的路径重新引导回扫描仪138。如图6C的反射镜151a和151b所示，已去扫描的路径通常由多个反射镜折叠，以便返回至扫描仪137并经重新扫描。由于球面镜151c本质上折叠了光路(例如，反射光)，因此其在已去扫描的路径中的位置允许其起到两种作用。首先，它补偿由于系统中透镜的场曲率引起的像差(例如，根据佩兹瓦尔和)。其次，球面镜151c起到折叠作用，即将已去扫描的线光束沿光路153c返回到多边形扫描仪138的另一表面，在该表面处线光束经重新扫描，以经由聚焦透镜121在收集器107上限定已重新扫描的收集光束116c。可选地，在照明路径(例如，从光源101至多边形扫描仪138的路径)中添加第二球面镜，这将引入第二折叠路径，并且光路的折叠可使设计更加紧凑，从而使得减小眼底相机的大小成为可能。

如前所述，照明挡块125可用于减少或消除目标光学器件(例如，眼科透镜119)处的反射。也就是说，照明挡块125可定位在孔105和辐射源101的前面，并且可经成像到目标光学器件(位于目标光学器件的表面的共轭平面上的)(例如，目标光学器件的曲面上)，以在目标光学器件上产生移动的非照明区。收集挡块143可定位在从眼睛75返回的路径的已去扫描的区段上。在本例中，收集挡块143定位在从多边形扫描仪138至球面镜151c的已去扫描的路径中的球面镜151c之前。可选地，收集挡块143可经成像到同一目标光学器件(位于同一目标光学器件的表面的共轭平面上)(例如，眼科透镜119)，或者经成像到另一目标光学器件，其中期望减少由于返回的散射光引起的反射。因此，移动的非收集区可在目标光学器件上产生，其防止/减少由于从眼睛75的视网膜返回的光引起的反射。当非收集区和非辐射区在目标光学器件上移动时，或者在目标光学器件的共轭平面上移动时，它们可彼此邻接或重叠。

如上所述，本发明致力于减少图像伪影，比如由扫描成像仪(比如线扫描成像仪或点扫描成像仪)中的系统光学器件的反射所引起的伪影。这可通过将照明路径和/或收集路径中的光挡块(例如，辐射挡块、照明挡块或收集器挡块)放置在目标光学部件的共轭平面上(例如，目标光学部件成像到的平面)，来最小化或消除给定光学部件(例如，目标光学部件)上的照明光路与收集光路之间的重叠来实现。如上所述，本技术可应用于扫描成像仪的不同扫描配置。出于说明的目的，下文提供了扫描-去扫描扫描成像仪的一些具体示例，可以理解的是，除非另有说明，否则本讨论可应用于其他扫描配置。如上所述，在扫描-去扫描配置中，从样本返回的散射光经去扫描，从而致使返回光在收集路径的至少一部分中是固定的(例如，不扫描)。照明挡块可插入照明路径中，收集挡块可插入收集路径的固定部分，并且这两个光学挡块的图像(例如，变暗区域)可在一个或多个目标光学器件(例如，眼科透镜或扫描透镜)上产生，这可消除目标光学器件处的照明路径与收集路径之间的重叠，从而消除收集来自目标透镜的反射。下面的示例示出了各种设计概念，以使这种反射阻挡效应可以更加稳健地应对对准、聚焦等的变化。

如上所述，扫描成像仪通过一次照明待成像样本的有限区域(例如眼睛的视网膜)并仅收集来自该有限区域的光，从而阻挡已经从样本的其他被照明的区域反射或散射回相机的光，来使返回到检测器(例如，相机)的不需要的光最小化。在用于眼科成像的线扫描成像仪中，在眼睛瞳孔附近的平面上照明和收集之间的分离(瞳孔分割)可消除来自眼睛角膜的反射，并减少来自眼科透镜(最靠近角膜的成像仪透镜)的反射，但不能消除眼科透镜反射。

在比如线扫描成像仪的扫描成像仪中，扫描部件可经成像到瞳孔平面。因此，通过在扫描部件处(例如，使单独的照明窗口和收集窗口成像到扫描部件上)，也可就在扫描部件之前(可靠近角膜平面)分割照明光与收集光，可相对容易地在瞳孔处(或靠近瞳孔处，比如在角膜处)实现照明和收集的分割。也就是说，如果扫描部件基本上经成像到瞳孔，则在扫描部件之前分割照明窗口与收集窗口将使瞳孔分割更靠近角膜。

但是，在眼科透镜(或扫描成像仪中的其他目标光学器件)处，照明光与收集光之间的分离更加困难。减少眼科透镜处的反射的典型方法依赖于瞳孔平面处的瞳孔分割与具有高度受限的光学扩展量(例如，非常窄的狭缝要求)的(照明)狭缝的组合，但是即使这样也收效甚微。除了不能完全消除眼科透镜反射之外，仅依赖于狭缝照明的窄度会导致非常窄的狭缝(例如，在实际应用中为0.25度的宽度)，和/或在视网膜上具有重叠狭缝照明的小扫描步骤增加了完成穿过视网膜(例如，被成像的对象/样本)的完整扫描所需的扫描次数。这种非常窄的狭缝宽度要求也限制了到达视网膜的光量，并导致长的采集时间或噪声图像。

要注意的是，由于眼睛长度(和瞳孔大小)不同，如本领域技术人员所理解的，习惯上根据度数来限定沿视网膜跨度(例如，照明狭缝的宽度)的线性距离，即指的是在假设焦距基本上从瞳孔至视网膜的情况下，致使在视网膜上跨越特定度数的视场的宽度大小。

在本发明中，不是使狭缝照明的窄度(例如照明狭缝/线光束的宽度)最小化来减少眼科透镜处的反射，而是直接解决由眼科透镜(或扫描成像仪内的另一目标光学部件)处的照明路径与收集路径之间的重叠所引起的反射，而与瞳孔分割无关。这可通过将照明路径和/或收集路径中的光挡块放置在与眼科透镜共轭的平面(例如，目标光学器件成像到的图像平面)上来实现，使得光挡块经成像到(聚焦到)目标光学器件。

图7示出了结合本发明的狭缝(或线)眼底扫描成像仪的替代扫描-去扫描配置示例。图7中与图2至图6中相同的元件具有相同的附图标记，并且在上文进行了讨论。来自辐射(或照明)源101的照明(例如，狭缝光束或线光束)沿照明光束路径(103a至115a)通过照明狭缝105，这可有助于使狭缝光束(或狭缝照明)成形，经过第一光束挡块(例如，照明挡块)125，通过透镜111到达扫描部件137，在扫描部件137处，对其进行扫描，以在路径115a上生成扫描光束。扫描光束可横穿扫描透镜117和眼科透镜119进入眼睛75并扫描入射在视网膜73上的光。从视网膜73散射的光随着收集光束路径(例如，115b至103b至161)返回通过眼科透镜119和扫描透镜117，由旋转扫描镜137去扫描，由拾取镜163偏转到光学路径161上，穿过透镜121，经过第二光束挡块(例如，收集挡块)143到达相机131，例如检测器或收集器。在本例中，扫描部件137可经成像到眼睛75的瞳孔平面，并且拾取镜163可靠近扫描部件137(例如，刚好在扫描部件137之前)定位，以更靠近角膜分割照明路径和收集路径(例如，提供瞳孔分割)。并且在该示例中，相机131可为线扫描相机，并且可使用时间延迟积分(TDI)来生成图像(例如，全帧图像)的垂直尺寸。如上所述，由相机131捕获的线图像可经缓冲，由CPU处理，并且经存储以用于将来的处理和/或显示在显示器上(例如，见图2)。在本例中，眼科透镜119是目标光学器件，在其上，去除或减少了反射伪影。因此，光束挡块125和143两个都可经成像到眼科透镜119。特别地，光束挡块125和143可经成像到眼科透镜119的后表面119a。可替选地，光束挡块125和143可经成像到眼科透镜119的前表面119b，或者一个光束挡块(例如，照明挡块125)可经成像到眼科透镜119的后表面(例如，表面119b)，而另一个光束挡块(例如，收集挡块143)可经成像到眼科透镜119的相对的侧表面(例如，前表面119a)。

在本扫描配置(图7)中，其中从样本(例如，眼睛75)返回的光经去扫描，照明路径和收集路径的部分可基本上固定，例如，从光源105输出的照明光束在由扫描部件137扫描之前可在光学路径103a上固定，并且收集光学路径103b和161上的返回光(例如，收集光束)可在由扫描部件137去扫描之后固定。尽管可将照明挡块125插入照明路径中的任何地方(例如，从103a至115a)，并且可将收集挡块143插入收集路径中的任何地方(例如，115b至103b至161)，但是出于实施方式的便利性，照明挡块125可在由扫描部件137扫描之前定位在照明路径的固定部分上(例如，103a)，并且收集挡块143可在由扫描部件137去扫描之后定位在收集路径的固定部分上(103b和/或161)。

图8提供了图7的眼科透镜119的简化的、不按比例的、特写视图，还有成像后的照明挡块125'(例如，由照明挡块125产生的非照明区)、成像后的收集挡块143'(例如，由收集块143产生的非收集区)、来自扫描部件137的扫描光束可穿过其到达眼睛75的照明窗口165、以及来自眼睛75的返回光可穿过其到达扫描部件137并且到达收集器131的收集窗口167。也就是说，照明挡块125可产生成像后的照明挡块125'，其限定了来自扫描部件137的扫描光束不能穿过的非照明区，并且收集挡块143可产生成像后的收集挡块143'，其限定了从眼睛75返回的光不能穿过的非收集区。如所示出的，可选地，成像后的照明挡块125'可与目标光学器件(例如，靠近眼睛75的透镜或眼科透镜119)上的成像后的收集挡块143'重叠(例如，限定重叠区域169)。这消除了照明路径115a(例如，照明窗口165)与收集路径115b(例如，收集窗口167)在该光学器件处的任何重叠，并因此消除了来自该光学器件的反射。当扫描部件137扫动(例如，旋转)时，两个成像后的挡块125'和143'一起移动穿过眼科透镜(例如，如箭头171a/171b所示)，保持它们的重叠部分169，从而阻挡反射。可替选地，照明挡块125'和收集块143'可经成像为彼此邻接但不重叠。

图9示出了结合本发明的狭缝(或线)眼底扫描成像仪的替代扫描-去扫描-重新扫描配置示例。图9中与图2至图8中相同的元件具有相同的附图标记，并且在上文进行了讨论。本配置的扫描-去扫描部分类似于图7的扫描-去扫描部分，但是本配置与图7的不同之处在于在其收集器(例如，相机189)与收集挡块143之间结合了重新扫描机构。也就是说，来自光源101的狭缝照明随着照明光束路径(103a至115a)通过照明狭缝105，经过第一光束挡块(例如，照明挡块)125，通过透镜111到达扫描部件(例如，振镜)137，扫描部件137在光学路径115a上产生扫描光束。照明路径115a上的扫描光束穿过扫描透镜117和眼科透镜119进入眼睛75，在眼睛75处，其经扫描入射到视网膜73上。从视网膜73散射的光随着收集光束路径(115b至103b至161至191)返回通过眼科透镜119和扫描透镜117，由旋转扫描镜137去扫描，由拾取镜163偏转到光学路径161上，穿过透镜121，经过第二光束挡块(例如，收集挡块)143，并穿过收集狭缝(或孔)181，该收集狭缝181可位于对应于图7的相机131的位置处。可选地，收集(狭缝)孔181可在视网膜73的共轭平面上。穿过收集孔181的返回光穿过(聚焦)透镜183，并由第二扫描部件(第二振镜)185重新扫描，该第二扫描部件185可与扫描部件137同步。来自第二振镜185的已重新扫描的返回光穿过光学器件187(其可为一个或多个透镜，比如第二扫描透镜和聚焦透镜)，以跨相机189进行扫描，相机189可为全帧相机，以限定合成图像。

在扫描-不-去扫描配置(例如，比如图6A所示的配置)中，对照明光进行扫描，但是不对收集到的光进行去扫描，仍然可在经成像到眼科透镜(或其他目标光学器件)的照明路径中放置照明挡块以减少不需要的反射，但是在收集路径中可能没有实际的对应位置来放置这样的收集挡块。仅在照明路径中放置挡块将减少反射，但是可能不如在照明路径和收集路径两者中放置挡块来确保眼科透镜处的照明路径与收集路径之间没有重叠那样有效。

整个人群中眼睛屈光不正的差异也可能使问题复杂化。为了有效地对具有不同折射(近视或远视程度)的患者成像，眼底成像仪通常具有调焦，以使视网膜的图像聚焦在相机传感器(例如，收集器或检测器)上。如果这种调焦改变了放置照明挡块和/或收集挡块的眼科透镜(或其他目标光学器件)的图像(共轭)平面的位置，则期望使挡块位置随着调焦而移动，以便保持在眼科透镜图像平面上。可替选地，由于反射问题对于更多近视患者来说更严重，因此可将挡块放置(例如，固定)在与相对近视患者(例如，-10屈光度)的眼科透镜图像平面相对应的位置处。

保持照明挡块/收集挡块的位置相对于眼科透镜的图像平面基本不变的另一种方法是保持照明挡块/收集挡块与眼科透镜之间的光学器件固定，并分别校正照明挡块/收集挡块与照明源/相机之间的相机聚焦。例如，在图9的实施例中，收集挡块143的位置在眼科透镜119的共轭平面上保持固定，同时调节相机189与收集挡块143之间的一个或多个透镜(例如，透镜183和/或透镜187)，以使视网膜73的图像聚焦在相机189的光传感器上。已经发现，保持照明光束的聚焦(例如，在图9中的光路103a上)可能并不是关键，因此照明聚焦也可在照明挡块(例如，125)与照明源(例如，101/105)之间进行调节，或者照明块125可在调节相机聚焦时保持静止。

虽然照明挡块和收集挡块有一个最佳位置(例如，在目标光学器件的共轭平面上)，但是已经确定了在它们的位置方面的一些灵活性。在成像后的阻挡区域(例如，125'和143')之间提供盲区(例如，图8中的169)或重叠部分可降低照明挡块和收集挡块相对于与眼科透镜(或其他目标光学器件)相对应的图像平面的定位的灵敏度。这种重叠部分或盲区对于在系统中存在光学像差的情况下消除眼科透镜处照明与聚集之间的重叠也是期望的。由于线扫描系统(例如宽线扫描成像仪)在分割方向(例如垂直于狭缝长度方向的方向)上具有低光学扩展量，所以相对少量的重叠可导致照明挡块和收集挡块的放置具有明显的灵活性。

还发现了，对于高度近视的患者(例如，-6屈光度)，角膜可使视网膜平面成像到靠近眼科透镜的平面。因此，对于高度近视的患者，在眼科透镜处阻挡照明路径与收集路径之间的重叠可能会影响视网膜处照明路径与收集路径之间的重叠，从而导致光学效率降低的可能性和较低的图像亮度。因此，期望有针对一些近视患者(例如，高度近视的患者)的成像模式，其中移除了照明挡块和收集挡块，或者将它们拉回一点，以允许在眼科透镜处的照明路径与收集路径之间有一些重叠，接受图像中的一些反射，以便保持可接受的整体亮度和图像质量。

虽然利用刚好在扫描部件137之前的反射镜163来分割照明路径和收集路径，例如，如图7和图9所示，提供了相对灵活的设计，但是当反射镜的偏转角成为自由参数时，它会产生额外的对准步骤。概念上，可用光楔(例如，见图6B)来代替反射镜163，以将收集路径偏转固定的角度，从而消除该自由参数。将光楔光学器件或棱镜插入系统的一个问题在于，来自光楔前后表面的反射可能会在图像中产生伪影。但是，如果修改了聚焦光学器件，在它的一侧增加一个光楔，可得到本文中所说的“双透镜”。将双透镜组合成单个复合结构即是本文所说的“复合双透镜”。

图10示出了复合双透镜209的概念设计。如所示出的，期望将透镜201与光楔203组合。这可通过将透镜201与棱镜205组合来实现，从而得到概念上的双透镜207，该双透镜207可经构造(例如，模制)为单个部件，从而得到在两个质心C1与C2之间具有固定间距的复合双透镜209。

图11示出了用于在使用了复合双透镜209的扫描-去扫描-重新扫描线扫描系统中添加成像到眼科透镜/目镜119的光束挡块(125/143)的替代结构。使用复合双透镜209来分离照明光路和收集光路可减少对准步骤和部件数量两者。图11中与图2至图10中相同的所有元件具有相同的附图标记，并且在上文进行了描述。在本例中，瞳孔分割孔211(或分割区域)可紧接扫描部件137之前(例如，在光源101和扫描部件137之间的路径中)定位，并且靠近角膜成像，例如，假设扫描部件137成像到瞳孔，如上所述。此外，眼科透镜119可针对近视进行调节，并且照明挡块125和收集挡块143可在眼科透镜119的共轭平面上(例如，对应于近视眼睛设置)，用于阻挡反射。并且，辐射狭缝(孔)105和收集狭缝(或孔)181可经成像到视网膜73，并且进一步经构造在公共(同一)膜上，从而消除了将一个对准另一个的需要(例如，位移由双透镜209之间的分离来确定)。此外，光束挡块125/143和狭缝105/181可一起移动，例如，借助于共同(同一)支撑壁W1，从而保持对准。支撑壁W1可进一步提供光屏障，以将光源101一侧的照明光与第二扫描部件185和收集器189一侧的收集光分离。

在本例中，照明挡块125和收集挡块143可基本上在眼科透镜(目镜)119的图像平面上，基本上共面，并且可由单个箔片制造，从而在它们之间提供高对准精度。同样地，照明狭缝105和收集狭缝181也可共面，因此也可由单个箔片制造。光束挡块125/143与狭缝105/181之间的对准公差也可能没有狭缝之间或光束挡块之间的相对对准严格，因此这种对准可依赖于这两个部件之间的精确安装，而不需要作进一步的对准调节。复合双透镜209的两个质心C1与C2(见图10)之间的间距对于对准是关键的，因此期望将复合双透镜209模制为单个部件。

在以上描述中，光束挡块(例如，143/125)已经成像到眼科透镜，因为该透镜可是在眼科扫描成像仪中产生反射的重要部件。然而，将光阻挡块(例如，附加的或相同的光束挡块)放置在除了眼科透镜之外的给定目标光学器件的共轭平面上的类似方法可用于阻挡来自系统中该另一目标光学器件的反射。

图12示出了示例计算机设备(或CPU或计算机系统)83。计算机设备83可采取任何合适的物理形式。例如，计算机系统83可为嵌入式计算机系统、片上系统(SOC)、单板计算机系统(SBC)(比如，例如，模块上计算机(COM)或模块上系统(SOM))、台式计算机系统、膝上型或笔记本计算机系统、计算机系统网格、移动电话、个人数字助理(PDA)、服务器、平板计算机系统或这些系统中的两个或多个的组合。在适当的情况下，计算机设备(或计算机系统)83可驻留在云中，其可包括一个或多个网络中的一个或多个云部件。

在一些实施例中，计算机系统83包括一个或多个处理器102、内存104、存储器106、输入/输出(I/O)接口108、通信接口110和总线112。可选地，计算机系统83还可包括显示器114，比如计算机监视器或屏幕(例如，或图2所示的显示器85)。处理器102包括用于执行指令的硬件，比如构成计算机程序的指令。例如，处理器102可为中央处理单元(CPU)或图形处理单元(GPGPU)上的通用计算。内存104可包括主内存，用于存储处理器102在处理期间执行或保存临时数据的指令。例如，内存104可包括随机存取存储器(RAM)，比如动态RAM(DRAM)或静态RAM(SRAM)。在一些实施例中，存储器106可包括用于数据或指令的长期或大容量存储器。例如，存储器106可包括硬盘驱动器(HDD或SSD)、闪存、ROM、EPROM或其他类型的非易失性存储器。I/O接口108可包括一个或多个用于与I/O设备通信的接口，这得以实现与人(用户)的通信。通信接口110可提供用于与其他系统或网络通信的网络接口。例如，通信接口110可包括网络接口控制器(NIC)和/或无线NIC，用于与网络上的另一个计算机系统通信。通信接口110还可包括蓝牙接口或其他类型的基于分组的通信。总线112可提供计算系统83的上述部件之间的通信链路。

虽然已经结合几个具体实施例描述了本发明，但是显然对于本领域技术人员来说，根据前面的描述，许多进一步的替代、修改和变化将是显而易见的。因此，本文中描述的发明旨在涵盖所有这些可落入所附权利要求的精神和范围内的替换、修改、应用和变化。

Claims (25)

1.一种扫描成像系统，包括：

辐射源；

扫描部件，从所述辐射源接收辐射，并且限定辐射的扫描束；

光学器件，将所述辐射的扫描束引导到待成像的样本，所述光学器件包括目标光学元件，所述辐射的扫描束在所述目标光学元件上扫描；

辐射阻挡部件，定位以部分地阻挡从所述辐射源输出的辐射，并限制由所述扫描部件接收的辐射，所述辐射阻挡部件在所述目标光学元件的共轭平面上，并在所述目标光学元件上产生移动非辐射区，所述辐射的扫描束不能穿过所述移动非辐射区，所述扫描束在所述移动非辐射区之外的一部分是跨所述样本扫描的，从而在所述样本上产生移动照明区域；以及

收集器，用于收集从所述移动照明区域返回的辐射。

2.根据权利要求1所述的扫描成像系统，其中，所述辐射阻挡部件沿从所述辐射源至所述扫描部件的辐射路径定位。

3.根据权利要求1所述的扫描成像系统，还包括：

收集器阻挡部件，定位以部分地阻挡从所述移动照明区域返回的辐射，所述收集器阻挡部件在所述目标光学元件的共轭平面上，并在所述目标光学元件上产生移动非收集区，从所述移动照明区域返回的辐射不能穿过所述移动非收集区。

4.根据权利要求3所述的扫描成像系统，其中，所述移动非辐射区与所述目标光学元件上的所述移动非收集区一起移动并至少部分地与之重叠。

5.根据权利要求3所述的扫描成像系统，其中，所述移动非辐射区与所述目标光学元件上的所述移动非收集区一起移动并与之邻接。

6.根据权利要求3所述的扫描成像系统，其中：

所述扫描成像系统具有第一操作模式，在所述第一操作模式下，所述辐射阻挡部件定位以部分地阻挡从所述辐射源输出的辐射，并且所述收集器阻挡部件定位以部分地阻挡从所述移动照明区域返回的辐射；以及

所述扫描成像系统具有第二操作模式，在所述第二操作模式下，所述辐射阻挡部件被定位为不阻隔从所述辐射源输出的辐射，所述收集器阻挡部件被定位为不阻隔从所述移动照明区域返回的辐射。

7.根据权利要求6所述的扫描成像系统，其中：

所述待成像的样本是眼睛；

所述第一操作模式对应于非近视眼睛；以及

所述第二操作模式对应于大于预定义屈光度值的近视眼睛。

8.根据权利要求3所述的扫描成像系统，还包括：

调焦机构，使所述样本聚焦在所述收集器上；

其中：

将所述样本聚焦到所述收集器上使所述目标光学元件的所述共轭平面移动；以及

所述收集器阻挡部件与所述目标光学元件的所述共轭平面一起移动，以保持在所述目标光学元件的所述共轭平面上。

9.根据权利要求8所述的扫描成像系统，其中：

所述辐射阻挡部件的位置保持静止，而与由于将所述样本聚焦到所述收集器上使所述目标光学元件的所述共轭平面的移动无关。

10.根据权利要求3所述的扫描成像系统，还包括：

使所述样本聚焦在所述收集器上的调焦光学器件，所述调焦光学器件在所述收集器阻挡部件和所述收集器之间；

其中：

沿从所述目标光学元件至所述收集器阻挡部件的辐射返回路径的所有光学器件的相对位置是固定的；以及

所述收集器阻挡部件保持静止并在所述目标光学元件的所述共轭平面上，而所述调焦光学器件将所述样本聚焦到所述收集器上。

11.根据权利要求3所述的扫描成像系统，其中，所述辐射阻挡部件与所述收集器阻挡部件共面。

12.根据权利要求11所述的扫描成像系统，还包括：

在所述待成像的样本的表面的共轭平面上的照明孔，所述照明孔在照明源和所述辐射阻挡部件之间；

在所述待成像的样本的所述表面的共轭平面上的收集孔，所述收集孔在所述收集器和所述收集器阻挡部件之间；

其中，所述照明孔与所述收集孔共面。

13.根据权利要求12所述的扫描成像系统，还包括：

分割区域，基本上经成像到在从所述辐射源至所述扫描部件的辐射路径中紧接所述扫描部件之前的位置，所述分割区域将所述样本处的所述辐射的扫描束与从所述样本返回的辐射分离，所述分割区域具有第一样本开口和第二样本开口，所述辐射的扫描束穿过所述第一样本开口，从所述样本返回的辐射穿过所述第二样本开口，所述第一样本开口和所述第二样本开口共面；

双透镜，由两个共面透镜模压成单个光学部件，并且所述双透镜包括与所述第一样本开口对准的第一子透镜和与所述第二样本开口对准的第二子透镜；

结构支架，保持所述第一样本开口、所述第一子透镜、所述辐射阻挡部件与所述照明孔之间对准，并且保持所述第二样本开口、所述第二子透镜、所述收集器阻挡部件与所述收集孔之间对准。

14.根据权利要求1所述的扫描成像系统，其中：

所述待成像的样本是具有瞳孔和眼底的眼睛；

所述辐射的扫描束通过瞳孔进入眼睛，并在眼底产生所述移动照明区域；以及

从所述移动照明区域返回的辐射通过瞳孔离开眼睛；

所述系统还包括：

定位在所述辐射源前面的辐射孔，所述辐射孔基本上成像到所述眼底；

基本上经成像到眼睛瞳孔的瞳孔分割光学器件，所述瞳孔分割光学器件将进入眼睛的所述辐射的扫描束与离开眼睛的所述返回辐射分离，所述瞳孔分割光学器件包括基本上成像到瞳孔的瞳孔孔；

其中，所述辐射阻挡部件定位在所述瞳孔孔和所述辐射孔之间。

15.根据权利要求1所述的扫描成像系统，其中，所述目标光学元件是定位在从所述扫描部件至所述待成像的样本的辐射路径中的系统透镜。

16.根据权利要求15所述的扫描成像系统，其中，所述系统透镜在从所述扫描部件至所述样本的辐射路径上最靠近所述样本。

17.根据权利要求1所述的扫描成像系统，其中，所述辐射源是激光源和非相干辐射源中的一种。

18.根据权利要求1所述的扫描成像系统，其中，从所述辐射源输出的辐射基本上是矩形辐射束。

19.根据权利要求18所述的扫描成像系统，其中，所述矩形辐射束具有长度尺寸和基本上垂直于所述长度尺寸的可变宽度尺寸。

20.根据权利要求1所述的扫描成像系统，其中，所述扫描成像系统是点扫描成像仪和线扫描成像仪中的一种。

21.根据权利要求1所述的扫描成像系统，其中，所述扫描成像系统是扫描-非-去扫描系统、扫描-去扫描系统和扫描-去扫描-重新扫描系统其中之一。

22.根据权利要求1所述的扫描成像系统，还包括球面镜，以抵消所述扫描成像系统的一个或多个透镜的场曲率像差。

23.根据权利要求22所述的扫描成像系统，其中，所述球面镜的曲率半径沿入射束的反射平面调节，以减少或消除所述球面镜的散光。

24.根据权利要求1所述的扫描成像系统，还包括：

第一球面镜；以及

第二球面镜，定位为从所述第一球面镜接收反射信号，并且具有与所述第一球面镜的反射平面正交的反射平面，以抵消所述第一球面镜的散光。

25.根据权利要求1所述的扫描成像系统，还包括交叉偏振器，所述交叉偏振器包括定位在从所述辐射源至所述样本的光学路径中的第一偏振器，和相对于所述第一偏振器处于正交状态并定位在从所述样本至所述收集器的光学路径中的第二偏振器。

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