CN114903425A - 一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光oct装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置及方法，第一光源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，光耦合器通过光纤与光谱仪连接，光谱仪与处理终端通信；第一扫描振镜用于对第一准直器的输出光进行第一方向扫描，第二扫描振镜用于对第一扫描振镜的反射光进行第二方向扫描得到第一反射光；第二光源通过光纤与第二准直器的输入端连接，第三扫描振镜用于对第二准直器的输出光进行第一方向扫描，第二扫描振镜用于对第三扫描振镜的反射光进行第二方向扫描得到第二反射光；第一聚焦透镜和第二聚焦透镜组成4f系统，所述4f系统用于接收第一反射光和第二反射光并输出作用于人眼的光；本发明降低了视觉疲劳。

Description

一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置及方法

技术领域

本发明涉及OCT装置技术领域，特别涉及一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光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)是上世纪九十年代提出的一种新型医疗成像方法，自发明以来在眼科诊断领域得到了广泛的应用，其具有微米级的分辨率和毫米级的层析能力，对青光眼、糖尿病视网膜病变等眼科疾病的早期诊断有重要的作用和意义。可见光OCT是近年来新兴的一种OCT技术，其采用可见光波段的光源进行扫描成像，扫描光波的波长更短、频率更高，相比于一般的采用近红外光源的OCT系统，其具有更高的图像分辨率。

发明人发现，传统OCT使用的近红外光源发出的扫描光束对人眼是不可见的，因此在OCT对焦时人眼观察不到扫描光束，但是可见光OCT系统使用的是可见光波段的光源，在对焦时人眼会观察到扫描光束的频闪现象；OCT在成像扫描时，以逐行扫描的方式进行，对人眼成像视场遍历扫描一次的时间大于人眼的视觉暂留时间，故人眼可以观察到扫描光束的闪烁现象(当对人眼视网膜同一处地方扫描的时间间隔大于人眼视觉暂留时间时，在重复扫描到来时，前一次残留的影像消失，故会看到扫描轨迹的闪烁变化，从而容易造成人眼的视觉疲劳)。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置及方法，解决了扫描光束闪烁变化带来的视觉疲劳问题。

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降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置。

一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，包括：

第一光源、光耦合器、第一扫描振镜、第二扫描振镜、第三扫描振镜、第二光源、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、光谱仪和处理终端；

第一光源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，光耦合器通过光纤与光谱仪连接，光谱仪与处理终端通信；

第一扫描振镜用于对第一准直器的输出光进行第一方向扫描，第二扫描振镜用于对第一扫描振镜的反射光进行第二方向扫描得到第一反射光，第一方向与第二方向垂直；

第二光源通过光纤与第二准直器的输入端连接，第三扫描振镜用于对第二准直器的输出光进行第一方向扫描，第二扫描振镜用于对第三扫描振镜的反射光进行第二方向扫描得到第二反射光；

第一聚焦透镜和第二聚焦透镜组成4f系统，所述4f系统用于接收第一反射光和第二反射光并输出作用于人眼的光。

作为可选的一种实现方式，第二光源的扫描频率与第一光源的扫描频率相同。

作为可选的一种实现方式，第二光源的扫描点的第二方向坐标与第一光源的扫描点的第二方向坐标保持一致。

作为可选的一种实现方式，第二光源的扫描点的第一方向坐标与第一光源的扫描点的第一方向坐标相差半个视场的距离。

作为可选的一种实现方式，还包括第三准直器以及与第三准直器的输出端相对的平面镜，光耦合器通过光纤与第三准直器的输入端连接。

本发明第二方面提供了一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置的工作方法。

一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置的工作方法，应用于本发明第一方面所述的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，包括以下过程：

第一光源发出的光束经第一准直器变成平行光，第二光源发出的光束经第二准直器变成平行光；

第一扫描振镜将第一光源的光束进行第一方向扫描，第二扫描振镜将第一光源的光束进行第二方向的扫描；

第三扫描振镜将第二光源的光束进行第一方向扫描，第二扫描振镜将第二光源的光束进行第二方向的扫描；

两条光束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，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，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，扫描光束平行光进入人眼，经过人眼晶状体的折射聚焦在视网膜上进行成像。

本发明第三方面提供了一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置。

一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，包括：

第一光源、第一准直器、第二准直器、第三准直器、第四准直器、第五准直器、第六准直器、分光元件、第一扫描振镜、第二扫描振镜、第三扫描振镜、第二光源、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、光谱仪和处理终端；

第一光源通过光纤与第四准直器的输入端连接，第四准直器的输出端与分光元件的输入端位置相对，分光元件用于接收第四准直器的输出光；

平面镜与分光元件的反射输出端位置相对，第五准直器的输入端与分光元件的透射输出端位置相对；

第六准直器的输入端与分光元件的相干输出端位置相对，第六准直器的输出端与光谱仪连接，光谱仪与控制终端连接，第五准直器的输出端与第一准直器的输入端连接；

第一扫描振镜用于对第一准直器的输出光进行第一方向扫描，第二扫描振镜用于对第一扫描振镜的反射光进行第二方向扫描得到第一反射光，第一方向与第二方向垂直；

第二光源通过光纤与第二准直器的输入端连接，第三扫描振镜用于对第二准直器的输出光进行第一方向扫描，第二扫描振镜用于对第三扫描振镜的反射光进行第二方向扫描得到第二反射光；

第一聚焦透镜和第二聚焦透镜组成4f系统，所述4f系统用于接收第一反射光和第二反射光并输出作用于人眼的光。

作为可选的一种实现方式，第二光源的扫描频率与第一光源的扫描频率相同。

作为可选的一种实现方式，第二光源的扫描点的第二方向坐标与第一光源的扫描点的第二方向坐标保持一致。

作为可选的一种实现方式，第二光源的扫描点的第一方向坐标与第一光源的扫描点的第一方向坐标相差半个视场的距离。

作为可选的一种实现方式，还包括第三准直器以及与第三准直器的输出端相对的平面镜。

本发明第四方面提供了一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置的工作方法。

一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置的工作方法，用于本发明第三方面所述的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，包括以下过程：

第一光源发出的光束经第一准直器变成平行光，第二光源发出的光束经第二准直器变成平行光；

第一扫描振镜将第一光源的光束进行第一方向扫描，第二扫描振镜将第一光源的光束进行第二方向的扫描；

第三扫描振镜将第二光源的光束进行第一方向扫描，第二扫描振镜将第二光源的光束进行第二方向的扫描；

两条光束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，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，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，扫描光束平行光进入人眼，经过人眼晶状体的折射聚焦在视网膜上进行成像。

本发明第五方面提供了一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置。

一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，包括：

第一光源、第一准直器、第二准直器、第三准直器、第四准直器、第五准直器、第六准直器、光耦合器、第一扫描振镜、第二扫描振镜、第三扫描振镜、第二光源、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、第三聚焦透镜、第四聚焦透镜、光谱仪和处理终端；

第一光源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，光耦合器通过光纤与光谱仪连接，光谱仪与处理终端通信；

第一扫描振镜用于对第一准直器的输出光进行第一方向扫描，第三聚焦透镜和第四聚焦透镜组成第一4f系统，第二扫描振镜用于对第一4f系统的反射光进行第二方向扫描得到第一反射光，第一方向与第二方向垂直；

第二光源通过光纤与第二准直器的输入端连接，第三扫描振镜用于对第二准直器的输出光进行第一方向扫描，第二扫描振镜用于对第三扫描振镜的反射光进行第二方向扫描得到第二反射光；

第三扫描振镜的中间开孔，开孔位置与第四聚焦透镜的像方焦点重合，第三扫描振镜能够绕开孔中的旋转轴旋转；

第一聚焦透镜和第二聚焦透镜组成第二4f系统，所述第二4f系统用于接收第一反射光和第二反射光并输出作用于人眼的光。

作为可选的一种实现方式，第二光源的扫描频率与第一光源的扫描频率相同。

作为可选的一种实现方式，第二光源的扫描点的第二方向坐标与第一光源的扫描点的第二方向坐标保持一致。

作为可选的一种实现方式，第二光源的扫描点的第一方向坐标与第一光源的扫描点的第一方向坐标相差半个视场的距离。

作为可选的一种实现方式，还包括第三准直器以及与第三准直器的输出端相对的平面镜，光耦合器通过光纤与第三准直器的输入端连接。

本发明第六方面提供了一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置的工作方法。

一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置的工作方法，用于本发明第五方面所述的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，包括以下过程：

第一光源发出的光束经第一准直器变成平行光，第二光源发出的光束经第二准直器变成平行光；

第一扫描振镜将第一光源的光束进行第一方向扫描，经过第一4f系统后，经第二扫描振镜将第一光源的光束进行第二方向的扫描；

第三扫描振镜将第二光源的光束进行第一方向扫描，第二扫描振镜将第二光源的光束进行第二方向的扫描；

两条光束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，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，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，扫描光束平行光进入人眼，经过人眼晶状体的折射聚焦在视网膜上进行成像。

本发明第七方面提供了一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置。

一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，包括：

第一光源、分光元件、第一扫描振镜、第二扫描振镜、第三扫描振镜、第二光源、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、第三聚焦透镜、第四聚焦透镜、光谱仪和处理终端；

第一光源通过光纤与第四准直器的输入端连接，第四准直器的输出端与分光元件的输入端位置相对，分光元件用于接收第四准直器的输出光；

平面镜与分光元件的反射输出端位置相对，第五准直器的输入端与分光元件的透射输出端位置相对；

第六准直器的输入端与分光元件的相干输出端位置相对，第六准直器的输出端与光谱仪连接，光谱仪与控制终端连接，第五准直器的输出端与第一准直器的输入端连接；

第一扫描振镜用于对第一准直器的输出光进行第一方向扫描，第三聚焦透镜和第四聚焦透镜组成第一4f系统，第二扫描振镜用于对第一4f系统的反射光进行第二方向扫描得到第一反射光，第一方向与第二方向垂直；

第二光源通过光纤与第二准直器的输入端连接，第三扫描振镜用于对第二准直器的输出光进行第一方向扫描，第二扫描振镜用于对第三扫描振镜的反射光进行第二方向扫描得到第二反射光；

第三扫描振镜的中间开孔，开孔位置与第四聚焦透镜的像方焦点重合，第三扫描振镜能够绕开孔中的旋转轴旋转；

第一聚焦透镜和第二聚焦透镜组成第二4f系统，所述第二4f系统用于接收第一反射光和第二反射光并输出作用于人眼的光。

作为可选的一种实现方式，第二光源的扫描频率与第一光源的扫描频率相同。

作为可选的一种实现方式，第二光源的扫描点的第二方向坐标与第一光源的扫描点的第二方向坐标保持一致。

作为可选的一种实现方式，第二光源的扫描点的第一方向坐标与第一光源的扫描点的第一方向坐标相差半个视场的距离。

作为可选的一种实现方式，还包括第三准直器以及与第三准直器的输出端相对的平面镜。

本发明第八方面提供了一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置的工作方法。

一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置的工作方法，用于本发明第七方面所述的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，包括以下过程：

第一光源发出的光束经第一准直器变成平行光，第二光源发出的光束经第二准直器变成平行光；

第一扫描振镜将第一光源的光束进行第一方向扫描，经过第一4f系统后，经第二扫描振镜将第一光源的光束进行第二方向的扫描；

第三扫描振镜将第二光源的光束进行第一方向扫描，第二扫描振镜将第二光源的光束进行第二方向的扫描；

两条光束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，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，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，扫描光束平行光进入人眼，经过人眼晶状体的折射聚焦在视网膜上进行成像。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明所述的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置及方法，进入人眼的扫描光束由两个扫描光束组成，两个扫描光束的扫描频率相同，X轴扫描位置相同，Y轴扫描位置相差半个视场，因此将扫描频率提高了一倍，人眼看到的扫描轨迹不会闪烁，从而降低了视觉疲劳。

2、本发明所述的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置及方法，经过4f系统的折射，可以将扫描振镜的扫描光束变成始终通过人眼瞳孔的平行光，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)。

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提供的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置的结构示意图。

图2为本发明实施例2提供的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置的结构示意图。

图3为本发明实施例3提供的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置的结构示意图。

图4为本发明实施例4提供的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置的结构示意图。

图5为本发明实施例1、实施例2、实施例3或实施例4提供的扫描轨迹示意图。

其中，1-第一光源；2-光耦合器；3-第一准直器；4-第一扫描振镜；5-第二扫描振镜；6-第一聚焦透镜；7-第二聚焦透镜；8-人眼；9-第二光源；10-第二准直器；11-第三扫描振镜；12-光谱仪；13-处理终端；14-第三准直器；15-平面镜；16-参考臂；17-样品臂；18-第三聚焦透镜；19-第四聚焦透镜；20-第四准直器；21-第五准直器；22-第六准直器；23-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，旨在对本发明提供进一步的说明。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：

如图1和图5所示，本发明实施例1提供了一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，包括：参考臂16和样品臂17，其中参考臂16包括第三准直器14和平面镜15，样品臂17包括第一扫描振镜4、第二扫描振镜5、第三扫描振镜11、第二光源9、第一聚焦透镜6、第二聚焦透镜7、第一准直器3和第二准直器10；

所述可见光OCT装置还包括：第一光源1、光耦合器2、光谱仪12和处理终端13。

第一光源1通过光纤与光耦合器2连接，光耦合器2通过光纤与第一准直器3的输入端连接，光耦合器2通过光纤与光谱仪12连接，光谱仪12与处理终端13通信；

第一扫描振镜4用于对第一准直器3的输出光进行第一方向扫描(即Y轴方向扫描)，第二扫描振镜5用于对第一扫描振镜4的反射光进行第二方向扫描(即X轴方向扫描)得到第一反射光；

第二光源9通过光纤与第二准直器10的输入端连接，第三扫描振镜11用于对第二准直器的输出光进行第一方向扫描(即Y轴方向扫描)，第二扫描振镜5用于对第三扫描振镜11的反射光进行第二方向扫描(即X轴方向扫描)得到第二反射光；

第一聚焦透镜6和第二聚焦透镜7组成4f系统，所述4f系统用于接收第一反射光和第二反射光并输出作用于人眼的光。

本实施例中，第二光源9的扫描频率与第一光源1的扫描频率相同，第二光源9的扫描点的X轴坐标(即第二方向坐标)与第一光源1的扫描点的X轴坐标保持一致，第二光源9的扫描点的Y轴坐标(即第一方向坐标)与第一光源1的扫描点的Y轴坐标相差半个视场的距离。

第三准直器14的输出端与平面镜15相对，光耦合器2通过光纤与第三准直器的输入端连接。

上述可见光OCT装置的工作方法，包括：

该方法应用于可见光OCT系统(传统的OCT采用近红外光源，进行人眼视网膜成像时，眼睛看不到光束的变化，因而没有闪烁造成的视觉疲劳问题)，在对焦时，第一光源1发出的光束以逐行扫描的方式进行扫描，对视网膜同一处的扫描间隔大于人眼视觉暂留时间。在样品臂增加一个第二光源9，第一光源1与第二光源9的Y轴扫描分别由第一扫描振镜4和第三扫描振镜11控制，但是二者的X轴扫描控制共用一个X轴扫描振镜，经过一个4f系统，两个扫描光束都可进入人眼。

第二光源9的扫描频率与第一光源1相同，第二光源9的扫描点的X轴坐标与第一光源1的保持一致，但是扫描位置的Y轴坐标与第一光源1相差半个视场的距离。

通过利用两个光束同时扫描，使得入射人眼的光束的扫描频率提高一倍(此时，人眼视网膜同一位置的扫描时间间隔小于人眼视觉暂留时间)，从而使人眼看到的是一个亮度保持稳定不变的扫描轨迹(没有闪烁)，从而降低视觉疲劳。

对于第一光源1和第二光源9发出的光束，对应的准直器将光纤发出的光变成平行光，扫描振镜可将两个光束沿X轴、Y轴两个方向进行扫描(两条扫描光束共用一个X轴扫描振镜)，两条光束经过第一聚焦透镜6的折射聚焦在第一聚焦透镜6的像方焦平面上，第二聚焦透镜7的物方焦平面与第一聚焦透镜6像方焦平面重合，则发散的光束经过第二聚焦透镜7会变成通过第二聚焦透镜7像方焦点的平行光，人眼的瞳孔则位于第二聚焦透镜7的像方焦点上，则扫描光束的平行光进入人眼，经过人眼晶状体的折射聚焦在视网膜上，从而进行成像。

经过4f系统的折射，可以将扫描振镜的扫描光束变成始终通过人眼瞳孔的平行光，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)。

第一光源1和第二光源9的光束的Y轴扫描位置分别由两个振镜进行控制，X轴扫描位置由同一个振镜控制(用于扫描成像的、可发生干涉的光束为第一光源1的发出光束，第二光源9的光束不能与参考臂的光束发生干涉，故不参与成像)。

实施例2：

如图2和图5所示，本发明实施例2提供了一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，包括：参考臂16和样品臂17，其中参考臂16包括平面镜15，样品臂17包括第一扫描振镜4、第二扫描振镜5、第三扫描振镜11、第二光源9、第一聚焦透镜6、第二聚焦透镜7、第一准直器3和第二准直器10；

所述可见光OCT装置还包括：第一光源1、第四准直器20、第五准直器21、第六准直器22、分光元件23、光谱仪12和处理终端13。

第一光源1通过光纤与第四准直器20的输入端连接，第四准直器20的输出端与分光元件23的输入端位置相对，分光元件23用于接收第四准直器20的输出光；

平面镜15与分光元件23的反射输出端位置相对，第五准直器21的输入端与分光元件23的透射输出端位置相对；

第六准直器22的输入端与分光元件23的相干输出端位置相对，第六准直器22的输出端与光谱仪连接，光谱仪与控制终端连接，第五准直器21的输出端与第一准直器3的输入端连接。

通过光纤与第一准直器3的输入端连接，光谱仪12与处理终端13通信；

第一扫描振镜4用于对第一准直器3的输出光进行第一方向扫描(即Y轴方向扫描)，第二扫描振镜5用于对第一扫描振镜4的反射光进行第二方向扫描(即X轴方向扫描)得到第一反射光；

第二光源9通过光纤与第二准直器10的输入端连接，第三扫描振镜11用于对第二准直器的输出光进行第一方向扫描(即Y轴方向扫描)，第二扫描振镜5用于对第三扫描振镜11的反射光进行第二方向扫描(即X轴方向扫描)得到第二反射光；

第一聚焦透镜6和第二聚焦透镜7组成4f系统，所述4f系统用于接收第一反射光和第二反射光并输出作用于人眼的光。

本实施例中，第二光源9的扫描频率与第一光源1的扫描频率相同，第二光源9的扫描点的X轴坐标(即第二方向坐标)与第一光源1的扫描点的X轴坐标保持一致，第二光源9的扫描点的Y轴坐标(即第一方向坐标)与第一光源1的扫描点的Y轴坐标相差半个视场的距离。

第一光源1通过光纤与第四准直器20的输入端连接。

上述可见光OCT装置的工作方法，包括：

该方法应用于可见光OCT系统(传统的OCT采用近红外光源，进行人眼视网膜成像时，眼睛看不到光束的变化，因而没有闪烁造成的视觉疲劳问题)，在对焦时，第一光源1发出的光束以逐行扫描的方式进行扫描，对视网膜同一处的扫描间隔大于人眼视觉暂留时间。在样品臂增加一个第二光源9，第一光源1与第二光源9的Y轴扫描分别由第一扫描振镜4和第三扫描振镜11控制，但是二者的X轴扫描控制共用一个X轴扫描振镜，经过一个4f系统，两个扫描光束都可进入人眼。

第二光源9的扫描频率与第一光源1相同，第二光源9的扫描点的X轴坐标与第一光源1的保持一致，但是扫描位置的Y轴坐标与第一光源1相差半个视场的距离。

通过利用两个光束同时扫描，使得入射人眼的光束的扫描频率提高一倍(此时，人眼视网膜同一位置的扫描时间间隔小于人眼视觉暂留时间)，从而使人眼看到的是一个亮度保持稳定不变的扫描轨迹(没有闪烁)，从而降低视觉疲劳。

对于第一光源1和第二光源9发出的光束，对应的准直器将光纤发出的光变成平行光，扫描振镜可将两个光束沿X轴、Y轴两个方向进行扫描(两条扫描光束共用一个X轴扫描振镜)，两条光束经过第一聚焦透镜6的折射聚焦在第一聚焦透镜6的像方焦平面上，第二聚焦透镜7的物方焦平面与第一聚焦透镜6像方焦平面重合，则发散的光束经过第二聚焦透镜7会变成通过第二聚焦透镜7像方焦点的平行光，人眼的瞳孔则位于第二聚焦透镜7的像方焦点上，则扫描光束的平行光进入人眼，经过人眼晶状体的折射聚焦在视网膜上，从而进行成像。

经过4f系统的折射，可以将扫描振镜的扫描光束变成始终通过人眼瞳孔的平行光，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)。

第一光源1和第二光源9的光束的Y轴扫描位置分别由两个振镜进行控制，X轴扫描位置由同一个振镜控制(用于扫描成像的、可发生干涉的光束为第一光源1的发出光束，第二光源9的光束不能与参考臂的光束发生干涉，故不参与成像)。

实施例3：

如图3和图5所示，本发明实施例3提供了一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，包括：参考臂16和样品臂17，其中参考臂16包括第三准直器14和平面镜15，样品臂17包括第一扫描振镜4、第二扫描振镜5、第三扫描振镜11、第二光源9、第一聚焦透镜6、第二聚焦透镜7、第一准直器3、第二准直器10、第三聚焦透镜18和第四聚焦透镜19；

所述可见光OCT装置还包括：第一光源1、光耦合器2、光谱仪12和处理终端13。

第一光源1通过光纤与光耦合器2连接，光耦合器2通过光纤与第一准直器3的输入端连接，光耦合器2通过光纤与光谱仪12连接，光谱仪12与处理终端13通信；

如图3所示，第一扫描振镜4用于对第一准直器3的输出光进行第一方向扫描(即Y轴向扫描)，第三聚焦透镜18和第四聚焦透镜19组成第一4f系统，第二扫描振镜5用于对第一4f系统的反射光进行第二方向扫描(即X轴方向扫描)得到第一反射光；

第二光源9通过光纤与第二准直器10的输入端连接，第三扫描振镜11用于对第二准直器10的输出光进行第一方向扫描，第二扫描振镜5用于对第三扫描振镜11的反射光进行第二方向扫描得到第二反射光；

第三扫描振镜11的中间开孔，开孔位置与第四聚焦透镜19的像方焦点重合，第三扫描振镜11能够绕开孔中的旋转轴旋转；

第一聚焦透镜6和第二聚焦透镜7组成第二4f系统，所述第二4f系统用于接收第一反射光和第二反射光并输出作用于人眼8的光。

本实施例中，第二光源9的扫描频率与第一光源1的扫描频率相同，第二光源9的扫描点的X轴坐标与第一光源1的扫描点的X轴坐标保持一致，第二光源9的扫描点的Y轴坐标与第一光源1的扫描点的Y轴坐标相差半个视场的距离。

第三准直器14的输出端与平面镜15位置相对，光耦合器12通过光纤与第三准直器14的输入端连接。

上述OCT装置的工作方法，包括：

该方法应用于可见光OCT系统(传统的OCT采用近红外光源，进行人眼视网膜成像时，眼睛看不到光束的变化，因而没有闪烁造成的视觉疲劳问题)，在对焦时，第一光源1发出的光束以逐行扫描的方式进行扫描，对视网膜同一处的扫描间隔大于人眼视觉暂留时间。

在样品臂增加一个第二光源9，第一光源1与第二光源9的Y轴扫描分别由第一扫描振镜4和第三扫描振镜11控制，但是二者的X轴扫描控制共用一个X轴扫描振镜，经过一个4f系统，两个扫描光束都可进入人眼。

第一光源的Y轴扫描振镜反射的光束经过一个4f系统，经过4f系统折射出来的光束为始终经过第四聚焦透镜19像方焦点的平行光，第二光源9的Y轴扫描振镜，其中心有个小孔，小孔位置在在聚焦透镜4的像方焦点处，第三扫描振镜11绕经过小孔中心的旋转轴旋转；

第一光源1与第二光源9的光束共用一个X轴扫描振镜，第二光源9的扫描频率与第一光源1相同，第二光源9的扫描点的X轴坐标与光源1的保持一致，但是扫描位置的Y轴坐标与第一光源1相差半个视场的距离，通过利用两个光束同时扫描，使得入射人眼的光束的扫描频率提高一倍(此时，人眼视网膜同一位置的扫描时间间隔小于人眼视觉暂留时间)，从而使人眼看到的是一个亮度保持稳定不变的扫描轨迹(没有闪烁)，从而降低了视觉疲劳。

实施例4：

如图4和图5所示，本发明实施例4提供了一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，包括：参考臂16和样品臂17，其中参考臂16包括平面镜15，样品臂17包括第一扫描振镜4、第二扫描振镜5、第三扫描振镜11、第二光源9、第一聚焦透镜6、第二聚焦透镜7、第一准直器3、第二准直器10、第三聚焦透镜18和第四聚焦透镜19；

所述可见光OCT装置还包括：第一光源1、第四准直器20、第五准直器21、第六准直器22、分光元件23、光谱仪12和处理终端13。

第一光源1通过光纤与第四准直器20的输入端连接，第四准直器20的输出端与分光元件23的输入端位置相对，分光元件23用于接收第四准直器20的输出光；

平面镜15与分光元件23的反射输出端位置相对，第五准直器21的输入端与分光元件23的透射输出端位置相对；

第六准直器22的输入端与分光元件23的相干输出端位置相对，第六准直器22的输出端与光谱仪连接，光谱仪12与控制终端13连接，第五准直器21的输出端与第一准直器3的输入端连接。

如图4所示，第一扫描振镜4用于对第一准直器3的输出光进行第一方向扫描(即Y轴向扫描)，第三聚焦透镜18和第四聚焦透镜19组成第一4f系统，第二扫描振镜5用于对第一4f系统的反射光进行第二方向扫描(即X轴方向扫描)得到第一反射光；

第二光源9通过光纤与第二准直器10的输入端连接，第三扫描振镜11用于对第二准直器10的输出光进行第一方向扫描，第二扫描振镜5用于对第三扫描振镜11的反射光进行第二方向扫描得到第二反射光；

第三扫描振镜11的中间开孔，开孔位置与第四聚焦透镜19的像方焦点重合，第三扫描振镜11能够绕开孔中的旋转轴旋转；

第一聚焦透镜6和第二聚焦透镜7组成第二4f系统，所述第二4f系统用于接收第一反射光和第二反射光并输出作用于人眼的光。

本实施例中，第二光源9的扫描频率与第一光源1的扫描频率相同，第二光源9的扫描点的X轴坐标与第一光源1的扫描点的X轴坐标保持一致，第二光源9的扫描点的Y轴坐标与第一光源1的扫描点的Y轴坐标相差半个视场的距离。

第一光源1通过光纤与第四准直器20的输入端连接。

上述OCT装置的工作方法，包括：

该方法应用于可见光OCT系统(传统的OCT采用近红外光源，进行人眼视网膜成像时，眼睛看不到光束的变化，因而没有闪烁造成的视觉疲劳问题)，在对焦时，第一光源1发出的光束以逐行扫描的方式进行扫描，对视网膜同一处的扫描间隔大于人眼视觉暂留时间。

在样品臂增加一个第二光源9，第一光源1与第二光源9的Y轴扫描分别由第一扫描振镜4和第三扫描振镜11控制，但是二者的X轴扫描控制共用一个X轴扫描振镜，经过一个4f系统，两个扫描光束都可进入人眼。

第一光源的Y轴扫描振镜反射的光束经过一个4f系统，经过4f系统折射出来的光束为始终经过第四聚焦透镜19像方焦点的平行光，第二光源9的Y轴扫描振镜，其中心有个小孔，小孔位置在在聚焦透镜4的像方焦点处，第三扫描振镜11绕经过小孔中心的旋转轴旋转；

第一光源1与第二光源9的光束共用一个X轴扫描振镜，第二光源9的扫描频率与第一光源1相同，第二光源9的扫描点的X轴坐标与光源1的保持一致，但是扫描位置的Y轴坐标与第一光源1相差半个视场的距离，通过利用两个光束同时扫描，使得入射人眼的光束的扫描频率提高一倍(此时，人眼视网膜同一位置的扫描时间间隔小于人眼视觉暂留时间)，从而使人眼看到的是一个亮度保持稳定不变的扫描轨迹(没有闪烁)，从而降低了视觉疲劳。

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 (24)

1.一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，其特征在于：

包括：

第一光源、光耦合器、第一扫描振镜、第二扫描振镜、第三扫描振镜、第二光源、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、光谱仪和处理终端；

第一光源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，光耦合器通过光纤与光谱仪连接，光谱仪与处理终端通信；

第一扫描振镜用于对第一准直器的输出光进行第一方向扫描，第二扫描振镜用于对第一扫描振镜的反射光进行第二方向扫描得到第一反射光，第一方向与第二方向垂直；

第二光源通过光纤与第二准直器的输入端连接，第三扫描振镜用于对第二准直器的输出光进行第一方向扫描，第二扫描振镜用于对第三扫描振镜的反射光进行第二方向扫描得到第二反射光；

第一聚焦透镜和第二聚焦透镜组成4f系统，所述4f系统用于接收第一反射光和第二反射光并输出作用于人眼的光。

2.如权利要求1所述的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，其特征在于：

第二光源的扫描频率与第一光源的扫描频率相同。

3.如权利要求1所述的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，其特征在于：

第二光源的扫描点的第二方向坐标与第一光源的扫描点的第二方向坐标保持一致。

4.如权利要求1所述的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，其特征在于：

第二光源的扫描点的第一方向坐标与第一光源的扫描点的第一方向坐标相差半个视场的距离。

5.如权利要求1所述的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，其特征在于：

还包括第三准直器以及与第三准直器的输出端相对的平面镜，光耦合器通过光纤与第三准直器的输入端连接。

6.一种权利要求1-5任一项所述的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置的工作方法，其特征在于：

包括以下过程：

第一光源发出的光束经第一准直器变成平行光，第二光源发出的光束经第二准直器变成平行光；

第一扫描振镜将第一光源的光束进行第一方向扫描，第二扫描振镜将第一光源的光束进行第二方向的扫描；

第三扫描振镜将第二光源的光束进行第一方向扫描，第二扫描振镜将第二光源的光束进行第二方向的扫描；

两条光束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，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，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，扫描光束平行光进入人眼，经过人眼晶状体的折射聚焦在视网膜上进行成像。

7.一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，其特征在于：

包括：

第一光源、第一准直器、第二准直器、第三准直器、第四准直器、第五准直器、第六准直器、分光元件、第一扫描振镜、第二扫描振镜、第三扫描振镜、第二光源、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、光谱仪和处理终端；

第一光源通过光纤与第四准直器的输入端连接，第四准直器的输出端与分光元件的输入端位置相对，分光元件用于接收第四准直器的输出光；

平面镜与分光元件的反射输出端位置相对，第五准直器的输入端与分光元件的透射输出端位置相对；

第六准直器的输入端与分光元件的相干输出端位置相对，第六准直器的输出端与光谱仪连接，光谱仪与控制终端连接，第五准直器的输出端与第一准直器的输入端连接；

第一扫描振镜用于对第一准直器的输出光进行第一方向扫描，第二扫描振镜用于对第一扫描振镜的反射光进行第二方向扫描得到第一反射光，第一方向与第二方向垂直；

第二光源通过光纤与第二准直器的输入端连接，第三扫描振镜用于对第二准直器的输出光进行第一方向扫描，第二扫描振镜用于对第三扫描振镜的反射光进行第二方向扫描得到第二反射光；

第一聚焦透镜和第二聚焦透镜组成4f系统，所述4f系统用于接收第一反射光和第二反射光并输出作用于人眼的光。

8.如权利要求7所述的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，其特征在于：

第二光源的扫描频率与第一光源的扫描频率相同。

9.如权利要求7所述的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，其特征在于：

第二光源的扫描点的第二方向坐标与第一光源的扫描点的第二方向坐标保持一致。

10.如权利要求7所述的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，其特征在于：

第二光源的扫描点的第一方向坐标与第一光源的扫描点的第一方向坐标相差半个视场的距离。

11.如权利要求7所述的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，其特征在于：

还包括第三准直器以及与第三准直器的输出端相对的平面镜。

12.一种权利要求7-11任一项所述的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置的工作方法，其特征在于：

包括以下过程：

第一光源发出的光束经第一准直器变成平行光，第二光源发出的光束经第二准直器变成平行光；

第一扫描振镜将第一光源的光束进行第一方向扫描，第二扫描振镜将第一光源的光束进行第二方向的扫描；

第三扫描振镜将第二光源的光束进行第一方向扫描，第二扫描振镜将第二光源的光束进行第二方向的扫描；

两条光束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，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，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，扫描光束平行光进入人眼，经过人眼晶状体的折射聚焦在视网膜上进行成像。

13.一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，其特征在于：

包括：

第一光源、第一准直器、第二准直器、第三准直器、第四准直器、第五准直器、第六准直器、光耦合器、第一扫描振镜、第二扫描振镜、第三扫描振镜、第二光源、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、第三聚焦透镜、第四聚焦透镜、光谱仪和处理终端；

第一光源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，光耦合器通过光纤与光谱仪连接，光谱仪与处理终端通信；

第一扫描振镜用于对第一准直器的输出光进行第一方向扫描，第三聚焦透镜和第四聚焦透镜组成第一4f系统，第二扫描振镜用于对第一4f系统的反射光进行第二方向扫描得到第一反射光，第一方向与第二方向垂直；

第二光源通过光纤与第二准直器的输入端连接，第三扫描振镜用于对第二准直器的输出光进行第一方向扫描，第二扫描振镜用于对第三扫描振镜的反射光进行第二方向扫描得到第二反射光；

第三扫描振镜的中间开孔，开孔位置与第四聚焦透镜的像方焦点重合，第三扫描振镜能够绕开孔中的旋转轴旋转；

第一聚焦透镜和第二聚焦透镜组成第二4f系统，所述第二4f系统用于接收第一反射光和第二反射光并输出作用于人眼的光。

14.如权利要求13所述的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，其特征在于：

第二光源的扫描频率与第一光源的扫描频率相同。

15.如权利要求13所述的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，其特征在于：

第二光源的扫描点的第二方向坐标与第一光源的扫描点的第二方向坐标保持一致。

16.如权利要求13所述的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，其特征在于：

第二光源的扫描点的第一方向坐标与第一光源的扫描点的第一方向坐标相差半个视场的距离。

17.如权利要求13所述的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，其特征在于：

还包括第三准直器以及与第三准直器的输出端相对的平面镜，光耦合器通过光纤与第三准直器的输入端连接。

18.一种权利要求13-17任一项所述的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置的工作方法，其特征在于：

包括以下过程：

第一光源发出的光束经第一准直器变成平行光，第二光源发出的光束经第二准直器变成平行光；

第一扫描振镜将第一光源的光束进行第一方向扫描，经过第一4f系统后，经第二扫描振镜将第一光源的光束进行第二方向的扫描；

第三扫描振镜将第二光源的光束进行第一方向扫描，第二扫描振镜将第二光源的光束进行第二方向的扫描；

两条光束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，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，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，扫描光束平行光进入人眼，经过人眼晶状体的折射聚焦在视网膜上进行成像。

19.一种降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，其特征在于：

包括：

第一光源、分光元件、第一扫描振镜、第二扫描振镜、第三扫描振镜、第二光源、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、第三聚焦透镜、第四聚焦透镜、光谱仪和处理终端；

第一光源通过光纤与第四准直器的输入端连接，第四准直器的输出端与分光元件的输入端位置相对，分光元件用于接收第四准直器的输出光；

平面镜与分光元件的反射输出端位置相对，第五准直器的输入端与分光元件的透射输出端位置相对；

第六准直器的输入端与分光元件的相干输出端位置相对，第六准直器的输出端与光谱仪连接，光谱仪与控制终端连接，第五准直器的输出端与第一准直器的输入端连接；

第一扫描振镜用于对第一准直器的输出光进行第一方向扫描，第三聚焦透镜和第四聚焦透镜组成第一4f系统，第二扫描振镜用于对第一4f系统的反射光进行第二方向扫描得到第一反射光，第一方向与第二方向垂直；

第二光源通过光纤与第二准直器的输入端连接，第三扫描振镜用于对第二准直器的输出光进行第一方向扫描，第二扫描振镜用于对第三扫描振镜的反射光进行第二方向扫描得到第二反射光；

第三扫描振镜的中间开孔，开孔位置与第四聚焦透镜的像方焦点重合，第三扫描振镜能够绕开孔中的旋转轴旋转；

第一聚焦透镜和第二聚焦透镜组成第二4f系统，所述第二4f系统用于接收第一反射光和第二反射光并输出作用于人眼的光。

20.如权利要求19所述的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，其特征在于：

第二光源的扫描频率与第一光源的扫描频率相同。

21.如权利要求19所述的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，其特征在于：

第二光源的扫描点的第二方向坐标与第一光源的扫描点的第二方向坐标保持一致。

22.如权利要求19所述的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，其特征在于：

第二光源的扫描点的第一方向坐标与第一光源的扫描点的第一方向坐标相差半个视场的距离。

23.如权利要求19所述的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置，其特征在于：

还包括第三准直器以及与第三准直器的输出端相对的平面镜。

24.一种权利要求19-23任一项所述的降低对焦时人眼注视疲劳的可见光OCT装置的工作方法，其特征在于：

包括以下过程：

第一光源发出的光束经第一准直器变成平行光，第二光源发出的光束经第二准直器变成平行光；

第一扫描振镜将第一光源的光束进行第一方向扫描，经过第一4f系统后，经第二扫描振镜将第一光源的光束进行第二方向的扫描；

第三扫描振镜将第二光源的光束进行第一方向扫描，第二扫描振镜将第二光源的光束进行第二方向的扫描；

两条光束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，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，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，扫描光束平行光进入人眼，经过人眼晶状体的折射聚焦在视网膜上进行成像。

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