CN114847868B - 对焦组件、间歇对焦扫描且自动对焦的oct装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种对焦组件、间歇对焦扫描且自动对焦的OCT装置及方法,对焦组件中包括光阑,光阑上开有至少一个用于第一准直器的输出光间歇通过的通孔,且光阑能够在驱动模块的带动下转动,所述OCT装置包括:光源、光耦合器、光谱仪、控制终端、第二聚焦透镜、驱动机构和对焦组件;控制终端与光谱仪连接,光谱仪和光源分别通过光纤与光耦合器连接,光耦合器通过光纤与第一准直器的输入端连接;所述对焦组件与驱动机构连接,能够在驱动机构的带动下靠近或者远离第二聚焦透镜,以使得第二聚焦透镜的物方焦平面与第一聚焦透镜像方焦平面重合;本发明降低了入眼功率,且实现了自动快速对焦。
Description
技术领域
本发明涉及光学相干层析成像技术领域,特别涉及一种对焦组件、间歇对焦扫描且自动对焦的OCT装置及方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术,并不必然构成现有技术。
光学相干层析成像(Optical Coherence Tomography,简称OCT)是一种新兴的医疗成像方法,相比于X射线、核磁共振、超声等传统成像方式具有更高的图像分辨率,同时具有非接触、非侵入、无损伤等优点。OCT技术发明以来在眼科诊断领域得到了广泛的应用。一般的OCT系统在进行人眼视网膜对焦扫描时会一直进行图像的扫描采集。
但是发明人发现,OCT系统在采集了一定数据后,需要进行数据处理、图像重建、下次扫描位置预测等工作,然后再进行下一步的数据采集,而光束一直扫描会增加光束的入眼功率,造成人眼的不适或损伤;同时,根据人眼的不同状况,如近视、远视、正常,需要调节入眼光束的发散或聚焦程度以进行对焦,从而适应不同的人眼晶状体调节能力,确保扫描光束能够在视网膜上清晰成像,现有的OCT系统尚无法实现上述功能。
发明内容
为了解决现有技术的不足,本发明提供了一种对焦组件、间歇对焦扫描且自动对焦的OCT装置及方法,通过在光路中增加的光阑实现了光束间歇入眼,降低了入眼功率;根据采集的图像质量,控制对焦组件的移动自动调节第一聚焦透镜与第二聚焦透镜之间的距离,调节入眼光束的聚焦或发散的程度,实现了自动快速对焦。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
本发明第一方面提供了一种对焦组件。
一种对焦组件,包括:
依次设置的第一准直器、光阑、扫描振镜和第一聚焦透镜;
光阑上开有至少一个用于第一准直器的输出光间歇通过的通孔,且光阑能够在驱动模块的带动下转动;
扫描振镜包括第一扫描镜和第二扫描镜,第一扫描镜用于对第一准直器发来的光线进行第一方向扫描,第二扫描镜用于对第一扫描镜传来光线进行与第一方向垂直的第二方向的扫描;
第一聚焦透镜用于接收第二扫描振镜传来的光线并发送给外置的第二聚焦透镜。
作为可选的一种实现方式,光阑的转动轴线与光线传播方向平行。
本发明第二方面提供了一种对焦组件。
一种对焦组件,包括:
依次设置的第一准直器、光阑、扫描振镜和第一聚焦透镜;
光阑上开有至少一个用于第一准直器的输出光间歇通过的缺口,且光阑能够在驱动模块的带动下转动;
扫描振镜包括第一扫描镜和第二扫描镜,第一扫描镜用于对第一准直器发来的光线进行第一方向扫描,第二扫描镜用于对第一扫描镜传来光线进行与第一方向垂直的第二方向的扫描;
第一聚焦透镜用于接收第二扫描振镜传来的光线并发送给外置的第二聚焦透镜。
作为可选的一种实现方式,所述光阑为圆盘状,且所述缺口为以光阑的圆心为圆心的扇形缺口。
作为可选的一种实现方式,光阑的转动轴线与光线传播方向平行。
本发明第三方面提供了一种间歇对焦扫描且自动对焦的OCT装置。
一种间歇对焦扫描且自动对焦的OCT装置,包括:
光源、光耦合器、光谱仪、控制终端、第二聚焦透镜、驱动机构和本发明第一方面或第二方面所述的对焦组件;
控制终端与光谱仪连接,光谱仪和光源分别通过光纤与光耦合器连接,光耦合器通过光纤与第一准直器的输入端连接;
所述对焦组件与驱动机构连接,能够在驱动机构的带动下靠近或者远离第二聚焦透镜。
对于具有正常屈光能力的人眼,第二聚焦透镜的物方焦平面与第一聚焦透镜像方焦平面重合,最终由第二聚焦透镜折射出的入射人眼的是平行光;对于近视或远视的人眼,通过调节第一聚焦透镜与第二聚焦透镜之间的距离,调节入眼光束的聚焦或发散的程度,此时第二聚焦透镜的物方焦平面与第一聚焦透镜像方焦平面并不重合。
作为可选的一种实现方式,光耦合器通过光纤与第二准直器的输入端连接,第二准直器的出射端设有用于接收第二准直器出射光的平面镜。
作为可选的一种实现方式,所述驱动机构包括滑块、丝杠和电机,对焦组件与滑块固定连接,滑块与丝杠连接,丝杠与电机输出端连接。
本发明第四方面提供了一种间歇对焦扫描且自动对焦的OCT装置。
一种间歇对焦扫描且自动对焦的OCT装置,包括:
光源、分光元件、第三准直器、第四准直器、第五准直器、光谱仪、控制终端、第二聚焦透镜、驱动机构和本发明第一方面或第二方面所述的对焦组件;
控制终端与光谱仪连接,光源通过光纤与第三准直器的输入端连接,分光元件用于接收第三准直器的输出光;
平面镜与分光元件的反射输出端位置相对,第四准直器的输入端与分光元件的透射输出端位置相对;
第五准直器的输入端与分光元件的相干输出端位置相对,第五准直器的输出端与光谱仪连接,光谱仪与控制终端连接,第四准直器的输出端与第一准直器的输入端连接;
所述对焦组件与驱动机构连接,能够在驱动机构的带动下靠近或者远离第二聚焦透镜。
作为可选的一种实现方式,第四准直器的输出端通过光纤与第一准直器的输入端连接。
作为可选的一种实现方式,所述驱动机构包括滑块、丝杠和电机,对焦组件与滑块固定连接,滑块与丝杠连接,丝杠与电机输出端连接。
本发明第五方面提供了一种间歇对焦扫描且自动对焦的OCT装置。
一种间歇对焦扫描且自动对焦的OCT装置,包括:
光源、光耦合器、光谱仪、控制终端、第二聚焦透镜、驱动机构和对焦组件;
控制终端与光谱仪连接,光谱仪和光源分别通过光纤与光耦合器连接,光耦合器通过光纤与第一准直器的输入端连接;
所述对焦组件与驱动机构连接,能够在驱动机构的带动下靠近或者远离第二聚焦透镜;
所述对焦组件包括依次设置的第一准直器、扫描振镜和第一聚焦透镜;
扫描振镜包括第一扫描镜和第二扫描镜,第一扫描镜用于对第一准直器发来的光线进行第一方向扫描,第二扫描镜用于对第一扫描镜传来光线进行与第一方向垂直的第二方向的扫描;
第一聚焦透镜用于接收第二扫描振镜传来的光线并发送给外置的第二聚焦透镜;
光源到人眼之间的光路上设置有光阑,光阑上开有至少一个用于光间歇通过的通孔,且光阑能够在驱动模块的带动下转动。
本发明第六方面提供了一种间歇对焦扫描且自动对焦的方法。
一种间歇对焦扫描且自动对焦的方法,利用本发明第三方面或第四方面或第五方面所述的间歇对焦扫描且自动对焦的OCT装置,包括以下过程:
通过驱动机构移动对焦组件,调节第二聚焦透镜与第一聚焦透镜的像方焦平面的距离,使得第二聚焦透镜最终折射出的进入人眼的光线变得平行、发散或聚焦;
控制终端根据采集图像的质量对驱动机构的运动进行反馈,根据图像质量评价结果调节第一聚焦透镜与第二聚焦透镜之间的距离,以根据不同的人眼情况调节入眼光束的发散或聚焦程度。
作为可选的一种实现方式,第一准直器输出平行光,扫描振镜将光束沿第一方向和第二方向进行扫描;
扫描振镜反射的平行光经过第一聚焦透镜的折射聚焦在第一聚焦透镜的像方焦平面上;
发散的光束经过第二聚焦透镜变成通过第二聚焦透镜像方焦点的平行光,人眼的瞳孔则位于第二聚焦透镜的像方焦点上,平行光进入人眼,经过人眼晶状体的折射聚焦在视网膜上,从而进行成像。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明所述的对焦组件、间歇对焦扫描且自动对焦的OCT装置及方法,通过在光路中增加的光阑实现了光束间歇入眼,降低了入眼功率。
2、本发明所述的对焦组件、间歇对焦扫描且自动对焦的OCT装置及方法,根据采集的图像质量,控制对焦组件的移动自动调节第一聚焦透镜与第二聚焦透镜之间的距离,调节入眼光束的聚焦或发散的程度,实现了自动快速对焦。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例1提供的间歇对焦扫描且自动对焦的OCT装置的示意图。
图2为本发明实施例1和实施例2和实施例3提供的自动对焦方法流程示意图。
图3为本发明实施例2提供的间歇对焦扫描且自动对焦的OCT装置的示意图。
1-第一准直器;2-光阑;3-扫描振镜;4-第一聚焦透镜;5-聚焦组件;6-第二聚焦透镜;7-人眼;8-驱动模块;9-光耦合器;10-光谱仪;11-控制终端;12-光源;13-电机;14-丝杠;15-滑块;16-第二准直器;17-平面镜;18-第三准直器;19-第四准直器;20-第五准直器;21-分光元件。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出,以下详细说明都是示例性的,旨在对本发明提供作为可选的一种实现方式说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1:
本发明实施例1提供了一种间歇对焦扫描且自动对焦的OCT装置,包括:
光源12、光耦合器9、光谱仪10、控制终端11、第二聚焦透镜6、驱动机构和对焦组件5;
对焦组件,包括:依次设置的第一准直器1、光阑2、扫描振镜3和第一聚焦透镜4;
光阑2上开有一个用于第一准直器1的输出光间歇通过的缺口,且光阑2能够在驱动模块(可以为电机或者其他旋转驱动组件)的带动下转动;
扫描振镜3包括第一扫描镜和第二扫描镜,第一扫描镜用于对第一准直器发来的光线进行第一方向(即X方向)扫描,第二扫描镜用于对第一扫描镜传来光线进行与第一方向垂直的第二方向(即Y方向)的扫描;
第一聚焦透镜4用于接收第二扫描振镜传来的光线并发送给外置的第二聚焦透镜6。
本实施例中,光阑2具有限制光束通过的作用,光束仅能通过光阑2上的缺口通光区域进入人眼,光阑2在OCT成像对焦时不断旋转,从而实现光束间歇地进入人眼。
控制终端11与光谱仪10连接,光谱仪10和光源12分别通过光纤与光耦合器9连接,光耦合器9通过光纤与第一准直器1的输入端连接;
对焦组件5与驱动机构连接,能够在驱动机构的带动下靠近或者远离第二聚焦透镜6,对于具有正常屈光能力的人眼,第二聚焦透镜的物方焦平面与第一聚焦透镜像方焦平面重合,最终由第二聚焦透镜折射出的入射人眼的是平行光;对于近视或远视的人眼,通过调节第一聚焦透镜与第二聚焦透镜之间的距离,调节入眼光束的聚焦或发散的程度,此时第二聚焦透镜的物方焦平面与第一聚焦透镜像方焦平面并不重合。
本实施例中,光阑2为圆盘状,光阑2上的缺口为扇形缺口,且仅设置一个扇形缺口,光阑2的转动轴线与光线传播方向平行。
可以理解的,在其他一些实施方式中,光阑2也可以设置为其他形状,如菱形、正方形或者正六边形或者椭圆形等等,只要能够实现光线的间歇通过即可,本领域技术人员可以根据具体工况进行选择,这里不再赘述。
可以理解的,在其他一些实施方式中,光阑2上的扇形缺口也可以设置为多个,只要能够满足间歇光线的通过即可,本领域技术人员可以根据具体工况进行选择,这里不再赘述。
可以理解的,在其他一些实施方式中,光阑2上的缺口也可以是其他任意形状,只要能够满足间歇光线的通过即可,本领域技术人员可以根据具体工况进行选择,这里不再赘述。
可以理解的,在其他一些实施方式中,光阑2上也可以设置用于光线间歇通过的至少一个通孔(可以是一个或者多个),只要能够满足间歇光线的通过即可,本领域技术人员可以根据具体工况进行选择通孔的形状,这里不再赘述。
本实施例中,光耦合器9通过光纤与第二准直器16的输入端连接,第二准直器16的出射端设有用于接收第二准直器16出射光的平面镜17。
本实施例中,所述驱动机构包括滑块15、丝杠14和电机13,对焦组件5与滑块15固定连接,滑块15与丝杠14连接,丝杠14与电机13的输出端连接。
本实施例中,通过移动对焦组件,可以调节第二聚焦透镜6与第一聚焦透镜4的像方焦平面的距离,从而可以使得第二聚焦透镜6最终折射出的进入人眼的光线变得平行、发散或聚焦;
控制终端11根据采集图像的质量对驱动机构的运动进行反馈,根据现有的图像质量评价与调节算法调节第一聚焦透镜4与第二聚焦透镜6之间的距离,可以实现根据不同的人眼情况(正常、近视或远视)调节入眼光束的发散或聚焦程度,从而保证扫描光束在视网膜上可以清晰成像,实现了自动快速对焦。
本实施例中,第一准直器1将光纤发出的光变成平行光,扫描振镜3可将光束沿X轴、Y轴两个方向进行扫描,扫描振镜反射的平行光经过第一聚焦透镜4的折射聚焦在聚焦透镜4的像方焦平面上,对于具有正常屈光能力的人眼,第二聚焦透镜的物方焦平面与第一聚焦透镜像方焦平面重合,最终由第二聚焦透镜折射出的入射人眼的是平行光,平行光进入人眼,经过人眼晶状体的折射聚焦在视网膜上,从而进行成像。对于近视或远视的人眼,通过调节第一聚焦透镜与第二聚焦透镜之间的距离,调节入眼光束的聚焦或发散的程度,此时第二聚焦透镜的物方焦平面与第一聚焦透镜像方焦平面并不重合,则发散的光束经过第二聚焦透镜6会变成通过第二聚焦透镜6像方焦点的发散或聚焦的光束,人眼的瞳孔则位于第二聚焦透镜6的像方焦点上,光束进入人眼,经过人眼晶状体的折射聚焦在视网膜上,从而进行成像。
经过4f系统(由两个透镜组成,部件的位置关系与两个透镜的4个焦距有关,故称为4f系统)的折射,可以将扫描振镜3的扫描光束变成始终通过人眼瞳孔的扫描光束,保证扫描光束的入眼范围始终在瞳孔的范围之内(瞳孔对入眼光束起到限制的作用,照射到瞳孔之外范围的光束不能进入人眼)。
具体的,如图2所示,OCT对焦时,一个对焦调节周期分为四个步骤,分别是数据采集、图像重建、图像分析、对焦装置调节,具体说明如下:
(1)数据采集,该阶段的时间t1与光阑的通光时间相对应,该时间段内光束进入人眼进行扫描,光谱仪接收来自参考臂与样品臂的干涉信号,图像处理系统对光谱仪的探测信号进行采集。
(2)图像重建,该阶段对数据采集阶段采集到的数据进行处理,从光谱信号中获得人眼视网膜扫描图像。
(3)图像分析,该阶段对图像重建阶段获得的人眼视网膜图像进行分析评价,判断扫描光束在视网膜上的聚焦程度,进一步获得人眼屈光能力的评价指标。
(4)对焦装置调节,根据图像分析阶段获得的人眼屈光能力指标,驱动调节装置调节第一聚焦透镜与第二聚焦透镜之间的距离,从而调节入眼光束的发散或聚焦程度,提高扫描光束在视网膜上的聚焦程度,提高成像质量。
上述步骤中,除了数据采集阶段有光束进入人眼扫描之外,其余三个阶段均没有光束进入人眼扫描,有光束扫描时间与光阑的通光时间相对应。在对焦阶段不断重复上述周期的步骤,直至图像分析阶段的图像质量指标达到最佳状态,完成人眼视网膜扫描对焦过程。
实施例2:
如图2和图3所示,本发明实施例2提供了一种间歇对焦扫描且自动对焦的OCT装置,包括:
光源12、分光元件21(分光镜或者分束器)、第三准直器18、第四准直器19、第五准直器20、光谱仪10、控制终端11、第二聚焦透镜6、驱动机构和对焦组件5;
对焦组件,包括:依次设置的第一准直器1、光阑2、扫描振镜3和第一聚焦透镜4;
光阑2上开有一个用于第一准直器1的输出光间歇通过的缺口,且光阑2能够在驱动模块(可以为电机或者其他旋转驱动组件)的带动下转动;
扫描振镜3包括第一扫描镜和第二扫描镜,第一扫描镜用于对第一准直器发来的光线进行第一方向(即X方向)扫描,第二扫描镜用于对第一扫描镜传来光线进行与第一方向垂直的第二方向(即Y方向)的扫描;
第一聚焦透镜4用于接收第二扫描振镜传来的光线并发送给外置的第二聚焦透镜6。
本实施例中,光阑2具有限制光束通过的作用,光束仅能通过光阑2上的缺口通光区域进入人眼,光阑2在OCT成像对焦时不断旋转,从而实现光束间歇地进入人眼。
控制终端11与光谱仪10连接,光源12通过光纤与第三准直器18的输入端连接,对焦组件5与驱动机构连接,能够在驱动机构的带动下靠近或者远离第二聚焦透镜6,对于具有正常屈光能力的人眼,第二聚焦透镜的物方焦平面与第一聚焦透镜像方焦平面重合,最终由第二聚焦透镜折射出的入射人眼的是平行光;对于近视或远视的人眼,通过调节第一聚焦透镜与第二聚焦透镜之间的距离,调节入眼光束的聚焦或发散的程度,此时第二聚焦透镜的物方焦平面与第一聚焦透镜像方焦平面并不重合。
本实施例中,光阑2为圆盘状,光阑2上的缺口为扇形缺口,且仅设置一个扇形缺口,光阑2的转动轴线与光线传播方向平行。
可以理解的,在其他一些实施方式中,光阑2也可以设置为其他形状,如菱形、正方形或者正六边形或者椭圆形等等,只要能够实现光线的间歇通过即可,本领域技术人员可以根据具体工况进行选择,这里不再赘述。
可以理解的,在其他一些实施方式中,光阑2上的扇形缺口也可以设置为多个,只要能够满足间歇光线的通过即可,本领域技术人员可以根据具体工况进行选择,这里不再赘述。
可以理解的,在其他一些实施方式中,光阑2上的缺口也可以是其他任意形状,只要能够满足间歇光线的通过即可,本领域技术人员可以根据具体工况进行选择,这里不再赘述。
可以理解的,在其他一些实施方式中,光阑2上也可以设置用于光线间歇通过的至少一个通孔(可以是一个或者多个),只要能够满足间歇光线的通过即可,本领域技术人员可以根据具体工况进行选择通孔的形状,这里不再赘述。
本实施例中,光源12通过光纤与第三准直器18的输入端连接,分光元件21用于接收第三准直器18的输出光,所述平面镜17与分光元件21的反射输出端位置相对,第四准直器19的输入端与分光元件21的透射输出端位置相对,第五准直器20的输入端与分光元件21的相干输出端位置相对,第五准直器的输出端与光谱仪10连接,光谱仪10与控制终端11连接,第四准直器19的输出端与第一准直器1的输入端连接。
本实施例中,所述驱动机构包括滑块15、丝杠14和电机13,对焦组件5与滑块15固定连接,滑块15与丝杠14连接,丝杠14与电机13的输出端连接。
本实施例中,通过移动对焦组件,可以调节第二聚焦透镜6与第一聚焦透镜4的像方焦平面的距离,从而可以使得第二聚焦透镜6最终折射出的进入人眼的光线变得平行、发散或聚焦;
控制终端11根据采集图像的质量对驱动机构的运动进行反馈,根据现有的图像质量评价与调节算法调节第一聚焦透镜4与第二聚焦透镜6之间的距离,可以实现根据不同的人眼情况(正常、近视或远视)调节入眼光束的发散或聚焦程度,从而保证扫描光束在视网膜上可以清晰成像,实现了自动快速对焦。
本实施例中,第一准直器1将光纤发出的光变成平行光,扫描振镜3可将光束沿X轴、Y轴两个方向进行扫描,扫描振镜反射的平行光经过第一聚焦透镜4的折射聚焦在聚焦透镜4的像方焦平面上,对于具有正常屈光能力的人眼,第二聚焦透镜的物方焦平面与第一聚焦透镜像方焦平面重合,最终由第二聚焦透镜折射出的入射人眼的是平行光,平行光进入人眼,经过人眼晶状体的折射聚焦在视网膜上,从而进行成像。对于近视或远视的人眼,通过调节第一聚焦透镜与第二聚焦透镜之间的距离,调节入眼光束的聚焦或发散的程度,此时第二聚焦透镜的物方焦平面与第一聚焦透镜像方焦平面并不重合,则发散的光束经过第二聚焦透镜6会变成通过第二聚焦透镜6像方焦点的发散或聚焦的光束,人眼的瞳孔则位于第二聚焦透镜6的像方焦点上,光束进入人眼,经过人眼晶状体的折射聚焦在视网膜上,从而进行成像。
经过4f系统(由两个透镜组成,部件的位置关系与两个透镜的4个焦距有关,故称为4f系统)的折射,可以将扫描振镜3的扫描光束变成始终通过人眼瞳孔的扫描光束,保证扫描光束的入眼范围始终在瞳孔的范围之内(瞳孔对入眼光束起到限制的作用,照射到瞳孔之外范围的光束不能进入人眼)。
具体的,如图2所示,OCT对焦时,一个对焦调节周期分为四个步骤,分别是数据采集、图像重建、图像分析、对焦装置调节,具体说明如下:
(1)数据采集,该阶段的时间t1与光阑的通光时间相对应,该时间段内光束进入人眼进行扫描,光谱仪接收来自参考臂与样品臂的干涉信号,图像处理系统对光谱仪的探测信号进行采集。
(2)图像重建,该阶段对数据采集阶段采集到的数据进行处理,从光谱信号中获得人眼视网膜扫描图像。
(3)图像分析,该阶段对图像重建阶段获得的人眼视网膜图像进行分析评价,判断扫描光束在视网膜上的聚焦程度,进一步获得人眼屈光能力的评价指标。
(4)对焦装置调节,根据图像分析阶段获得的人眼屈光能力指标,驱动调节装置调节第一聚焦透镜与第二聚焦透镜之间的距离,从而调节入眼光束的发散或聚焦程度,提高扫描光束在视网膜上的聚焦程度,提高成像质量。
上述步骤中,除了数据采集阶段有光束进入人眼扫描之外,其余三个阶段均没有光束进入人眼扫描,有光束扫描时间与光阑的通光时间相对应。在对焦阶段不断重复上述周期的步骤,直至图像分析阶段的图像质量指标达到最佳状态,完成人眼视网膜扫描对焦过程。
实施例3:
本发明实施例3提供了一种间歇对焦扫描且自动对焦的OCT装置,包括:
光源、光耦合器、光谱仪、控制终端、第二聚焦透镜、驱动机构和对焦组件;
控制终端与光谱仪连接,光谱仪和光源分别通过光纤与光耦合器连接,光耦合器通过光纤与第一准直器的输入端连接;
所述对焦组件与驱动机构连接,能够在驱动机构的带动下靠近或者远离第二聚焦透镜,对于具有正常屈光能力的人眼,第二聚焦透镜的物方焦平面与第一聚焦透镜像方焦平面重合,最终由第二聚焦透镜折射出的入射人眼的是平行光;对于近视或远视的人眼,通过调节第一聚焦透镜与第二聚焦透镜之间的距离,调节入眼光束的聚焦或发散的程度,此时第二聚焦透镜的物方焦平面与第一聚焦透镜像方焦平面并不重合。
所述对焦组件包括依次设置的第一准直器、扫描振镜和第一聚焦透镜;
扫描振镜包括第一扫描镜和第二扫描镜,第一扫描镜用于对第一准直器发来的光线进行第一方向扫描,第二扫描镜用于对第一扫描镜传来光线进行与第一方向垂直的第二方向的扫描;
第一聚焦透镜用于接收第二扫描振镜传来的光线并发送给外置的第二聚焦透镜;
光阑安装在光源到人眼的光路的任意位置,光阑上开有至少一个用于光间歇通过的通孔,且光阑能够在驱动模块的带动下转动,其他结构与实施例1或实施例2相同,这里不再赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种对焦组件,其特征在于:
包括:
依次设置的第一准直器、光阑、扫描振镜和第一聚焦透镜;
光阑上开有至少一个用于第一准直器的输出光间歇通过的通孔,且光阑能够在驱动模块的带动下转动,光束仅能通过光阑上的通孔通光区域进入人眼,光阑在OCT成像对焦时不断旋转以实现光束间歇地进入人眼,数据采集阶段的时间与光阑的通光时间相对应;
扫描振镜包括第一扫描镜和第二扫描镜,第一扫描镜用于对第一准直器发来的光线进行第一方向扫描,第二扫描镜用于对第一扫描镜传来光线进行与第一方向垂直的第二方向的扫描;
第一聚焦透镜用于接收第二扫描振镜传来的光线并发送给外置的第二聚焦透镜。
2.如权利要求1所述的对焦组件,其特征在于:
光阑的转动轴线与光线传播方向平行。
3.一种对焦组件,其特征在于:
包括:
依次设置的第一准直器、光阑、扫描振镜和第一聚焦透镜;
光阑上开有至少一个用于第一准直器的输出光间歇通过的缺口,且光阑能够在驱动模块的带动下转动,光束仅能通过光阑上的缺口通光区域进入人眼,光阑在OCT成像对焦时不断旋转以实现光束间歇地进入人眼,数据采集阶段的时间与光阑的通光时间相对应;
扫描振镜包括第一扫描镜和第二扫描镜,第一扫描镜用于对第一准直器发来的光线进行第一方向扫描,第二扫描镜用于对第一扫描镜传来光线进行与第一方向垂直的第二方向的扫描;
第一聚焦透镜用于接收第二扫描振镜传来的光线并发送给外置的第二聚焦透镜。
4.如权利要求3所述的对焦组件,其特征在于:
所述光阑为圆盘状,且所述缺口为以光阑的圆心为圆心的扇形缺口。
5.如权利要求3所述的对焦组件,其特征在于:
光阑的转动轴线与光线传播方向平行。
6.一种间歇对焦扫描且自动对焦的OCT装置,其特征在于:
包括:
光源、光耦合器、光谱仪、控制终端、第二聚焦透镜、驱动机构和权利要求1-5任一项所述的对焦组件;
控制终端与光谱仪连接,光谱仪和光源分别通过光纤与光耦合器连接,光耦合器通过光纤与第一准直器的输入端连接;
所述对焦组件与驱动机构连接,能够在驱动机构的带动下靠近或者远离第二聚焦透镜;
对焦调节周期分为四个步骤,分别是数据采集、图像重建、图像分析、对焦装置调节,数据采集阶段的时间与光阑的通光时间相对应,图像重建、图像分析和对焦装置调节时均没有光束进入人眼扫描;
根据图像分析阶段获得的人眼屈光能力指标,调节第一聚焦透镜与第二聚焦透镜之间的距离,调节入眼光束的发散或聚焦程度,在对焦装置调节阶段不断重复上述周期的步骤,直至图像分析阶段的图像质量指标达到最佳状态,完成人眼视网膜扫描对焦过程。
7.如权利要求6所述的间歇对焦扫描且自动对焦的OCT装置,其特征在于:
光耦合器通过光纤与第二准直器的输入端连接,第二准直器的出射端设有用于接收第二准直器出射光的平面镜。
8.如权利要求6所述的间歇对焦扫描且自动对焦的OCT装置,其特征在于:
所述驱动机构包括滑块、丝杠和电机,对焦组件与滑块固定连接,滑块与丝杠连接,丝杠与电机输出端连接。
9.一种间歇对焦扫描且自动对焦的OCT装置,其特征在于:
包括:
光源、分光元件、第三准直器、第四准直器、第五准直器、光谱仪、控制终端、第二聚焦透镜、驱动机构和权利要求1-5任一项所述的对焦组件;
控制终端与光谱仪连接,光源通过光纤与第三准直器的输入端连接,分光元件用于接收第三准直器的输出光;
平面镜与分光元件的反射输出端位置相对,第四准直器的输入端与分光元件的透射输出端位置相对;
第五准直器的输入端与分光元件的相干输出端位置相对,第五准直器的输出端与光谱仪连接,光谱仪与控制终端连接,第四准直器的输出端与第一准直器的输入端连接;
所述对焦组件与驱动机构连接,能够在驱动机构的带动下靠近或者远离第二聚焦透镜。
10.如权利要求9所述的间歇对焦扫描且自动对焦的OCT装置,其特征在于:
第四准直器的输出端通过光纤与第一准直器的输入端连接。
11.如权利要求9所述的间歇对焦扫描且自动对焦的OCT装置,其特征在于:
所述驱动机构包括滑块、丝杠和电机,对焦组件与滑块固定连接,滑块与丝杠连接,丝杠与电机输出端连接。
12.一种间歇对焦扫描且自动对焦的OCT装置,其特征在于:
包括:
光源、光耦合器、光谱仪、控制终端、第二聚焦透镜、驱动机构和权利要求1-5任一项所述的对焦组件;
控制终端与光谱仪连接,光谱仪和光源分别通过光纤与光耦合器连接,光耦合器通过光纤与第一准直器的输入端连接;
所述对焦组件与驱动机构连接,能够在驱动机构的带动下靠近或者远离第二聚焦透镜,光阑设置在光源到人眼之间的光路上。
13.一种间歇对焦扫描且自动对焦的方法,其特征在于:
利用权利要求6-12任一项所述的间歇对焦扫描且自动对焦的OCT装置,包括以下过程:
通过驱动机构移动对焦组件,调节第二聚焦透镜与第一聚焦透镜的像方焦平面的距离,使得第二聚焦透镜最终折射出的进入人眼的光线变得平行、发散或聚焦;
控制终端根据采集图像的质量对驱动机构的运动进行反馈,根据图像质量评价结果调节第一聚焦透镜与第二聚焦透镜之间的距离,以根据不同的人眼情况调节入眼光束的发散或聚焦程度。
14.如权利要求13所述的间歇对焦扫描且自动对焦的方法,其特征在于:
第一准直器输出平行光,扫描振镜将光束沿第一方向和第二方向进行扫描;
扫描振镜反射的平行光经过第一聚焦透镜的折射聚焦在第一聚焦透镜的像方焦平面上;
发散的光束经过第二聚焦透镜变成始终通过第二聚焦透镜像方焦点的扫描光束,人眼的瞳孔则位于第二聚焦透镜的像方焦点上,光束进入人眼,经过人眼晶状体的折射聚焦在视网膜上,从而进行成像。
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