TW202345741A - 用於光學相干性斷層掃描(oct)成像之垂直腔表面發射雷射(vcsel)陣列 - Google Patents

Abstract

一種掃頻源OCT系統包括來自一VCSEL陣列之複數個光束。該複數個光束成像至一眼睛之一視網膜上，且該複數個光束之形成在該視網膜上之影像成像至一偵測器陣列上。在某些實施例中，來自該複數個光束之光之一部分係自一參考鏡反射的，與自該視網膜返回之該複數個光束組合，且成像至該偵測器陣列上以產生一干涉信號。該複數個光束之波長經掃頻以在偵測器上產生一掃頻源信號且經記錄以為該複數個光束中之每一者產生一干涉信號。該干涉信號可經處理以為該複數個光源中之每一者產生一反射率信號。

Description

用於光學相干性斷層掃描(OCT)成像之垂直腔表面發射雷射(VCSEL)陣列

光學相干性斷層掃描(OCT)已在諸多領域中用於提供組織及其他結構之高解析度斷層掃描影像。通常使用OCT之一個領域係對諸如角膜、晶體及視網膜等組織之眼科檢查。舉例而言，監測視網膜厚度以診斷且監測視網膜疾病之開始可係有幫助的。舉例而言，眼睛晶體之OCT成像可有助於診斷及治療白內障，且用於判定眼睛之軸向長度之OCT成像可有助於監測近視之進展。儘管廣泛用於臨床應用中，但在至少某些例項中，OCT通常尚未用於居家監測。居家監測將係有益的，因為其可使得更快地偵測到疾病且改良監測及治療。

儘管有用，但OCT成像之先前方法在至少某些方面可係不太理想的。與本發明相關之工作表明，該等方法中之至少某些方法可比理想情況更複雜且具有更多移動部件。此外，先前方法不太適合用於居家監測。此外，儘管OCT成像之先前方法可沿著量測光束之路徑提供極好之軸向解析度，但橫向解析度在至少某個方面可係不太理想的。儘管一掃描鏡可用於掃描量測光束，此可使得橫向於光束之空間解析度比理想情況低。

鑒於上文，具有用於OCT成像之克服前述限制中之至少某些限制之經改良系統及方法將係有幫助的。

本發明之實施例提供用於OCT成像之經改良系統及方法。當前所揭示之系統及方法允許基本上同時自複數個掃頻源光束產生A掃描量測，此可增加空間解析度且在某些實施例中減少對一區域進行成像之獲取時間。在某些實施例中，可在沒有一可移動鏡使量測光束掃描之情況下量測該區域，此可減少系統之複雜性且用較少移動部件提供成像。另一選擇係，一掃描鏡可用於使藉助該複數個光束量測之該區域位移，且藉助該複數個掃頻源光束提供經增加空間解析度。可以諸多方式產生該複數個光束，且在某些實施例中，用一垂直腔表面發射雷射(VCSEL)陣列產生該複數個光束。

在某些實施例中，來自諸如複數個VCSEL之複數個光源之複數個光束成像至眼睛之視網膜上，且該複數個光束之形成在該視網膜上之影像成像至一偵測器陣列上。在某些實施例中，來自該複數個光束之光之一部分係自一參考鏡反射的，與自該視網膜返回之該複數個光束組合，且成像至該偵測器陣列上以產生一干涉信號。該複數個光束之波長經掃頻以在偵測器上產生一掃頻源信號且經記錄以為該複數個光束中之每一者產生一干涉信號。該干涉信號可經處理以為該複數個光源中之每一者產生一反射率信號。 參考文獻之引用

本文所引用且識別之所有專利、申請案及公開案之全部內容特此以引用方式併入，且即使在本申請案中別處引用亦應被視為以引用方式完全併入。

相關申請案

本申請案依據35 U.S.C. § 119(e)主張於2022年2月18日提出申請之美國臨時專利申請第63/268,254號之權益，其全文以引用方式併入本文中。

本申請案之標的物與以下各項有關：PCT/US2019/038270，其於2019年6月20日提出申請、標題為「 MINIATURIZED MOBILE, LOW COST OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHY SYSTEM FOR HOME BASED OPHTHALMIC APPLICATIONS」且於2019年12月26日作為WO/2019/246412公開；及第17/647,585號美國申請案，其於2022年1月10日提出申請、現為於2022年11月15日發佈之第11,497,396號美國專利且標題為「AXIAL LENGTH MASUREMENT MONITOR」，此兩者之全部揭示內容以引用方式併入本文中。

以下詳細闡述提供對在本發明中根據本文揭示之實施例所闡述之發明之特徵及優點之一更佳理解。儘管詳細闡述包含諸多特定實施例，但此等實施例僅藉助於實例提供且不應解釋為限制本文所揭示之發明之範疇。

圖1A展示人類眼睛之一簡化圖式。光透過角膜 10進入眼睛。虹膜 20藉由改變允許光進入晶體 30之瞳孔 25之大小來控制允許通過之光量。前房 40含有判定眼內壓(IOP)之前房液 45。晶體 30聚焦光用於成像。晶體之焦點性質由重塑晶體之肌肉控制。經聚焦光穿過用玻璃狀液 55填充之玻璃狀房。玻璃狀液維持眼睛之整體形狀及結構。然後，光落在具有光敏區之視網膜 60上。特定來說，黃斑 65係視網膜之負責在視覺平面之中心接收光之區域。在黃斑內，中央凹 70係視網膜之對光最敏感之區域。落在視網膜上之光產生電信號，該等電信號傳遞至視神經 80且然後傳遞至大腦以進行處理。

數個疾病會導致眼睛之光學效能降低。在某些情形中，眼睛之軸向長度不期望地長，此係與病患之近視有關。在某些情形中，眼內壓(IOP)過高或過低。舉例而言，此係例如由眼前房中之前房液之一生產速率過高或過低或者前房液自眼前房排出導致的。在其他情形中，視網膜過薄或過厚。此例如由於視網膜中之流體積聚而產生。例如，與一異常視網膜厚度(RT)有關之疾病包含青光眼、黃斑退化、糖尿病視網膜病變、黃斑水腫及糖尿病黃斑水腫。在某些情形中，RT之一健康範圍係自175 µm厚至225 µm厚。通常，IOP或RT或兩者中之異常指示可能存在數個眼科疾病中之一者。另外，IOP或RT回應於眼科治療或其他手術而改變。因此，期望具有量測IOP及/或RT以用於診斷眼科疾病且針對一給定病患評估治療之有效性的一手段。在某些情形中，期望量測一或多個視網膜層之厚度，例如複數個層之厚度。另外，期望處理自一OCT系統獲得之資料以幫助識別眼睛中之流體袋或區，因為此等可指示眼睛健康之一變化。

圖1B展示用於量測一使用者之眼睛之包括一VCSEL陣列之一單眼光學相干性斷層掃描(OCT)系統100之一透視圖。OCT系統100包含一頭部202、一底座204及其之間的一頸部206。在某些實施例中，頭部202藉由允許頭部202鉸接之一耦合件208連接至頸部206。頭部可覆蓋有一殼體，該殼體封圍光學模組、掃描模組以及其他有關電路及模組以允許OCT系統100量測一使用者之眼睛，一次量測一隻眼睛。

在某些實施例中，頭部202進一步包含一透鏡210及眼杯212及一或多個LED燈214。透鏡210可經組態以引導來自頭部202內之一或多個光源聚焦於一眼睛之視網膜上。眼杯212可經組態以定位一病患之頭部，且由此定位一病患之一眼睛以用於掃描及測試。眼杯212可係可旋轉的，使得當病患之頭部適當地定向至OCT系統100時一突出部分216可定位成毗鄰於一病患之一眼睛且沿著頭部之側面(例如，毗鄰病患之太陽穴)延伸。眼杯212可耦合至一感測器，該感測器經組態以偵測眼杯212之旋轉定向。在某些實施例中，OCT系統100經組態以偵測眼杯212之旋轉定向且由此判定病患是否已呈現她的右眼或左眼以用於掃描及量測。更特定地，在某些實施例中，眼杯212之突出部分216可延伸成毗鄰於一病患之右太陽穴或左太陽穴，且由此判定正在量測病患之哪只眼睛。在某些實施例中，眼杯212包括一病患支撐件。另一選擇係或與眼杯212組合地，病患支撐件可包括一頭靠或一腮托。

在某些實施例中，一耦合件208將頭部202連接至頸部206且允許圍繞耦合件之一樞轉移動。耦合件208可係任何適合耦合件，根據實施例，該耦合件可係剛性的、鉸接的、旋轉的或樞轉的。在某些例項中，耦合件包含一螺紋緊固件及一螺紋螺母，以按一期望定向將頭部擰緊在頸部上。螺紋螺母可係可用手操作的，且可包括一滾花旋鈕、一翼狀螺母、一星形螺母或某一其他類型之手動操作擰緊機構。另一選擇係或另外，耦合件可包括允許調整頭部相對於頸部之角度之任何適合構件，且可包含一凸輪、一杠桿或一掣子，且另一選擇係或另外，可包含諸如粗糙表面、峰及穀、表面紋理及類似者之摩擦增加結構。

圖2展示允許一病患在多個時間點用一OCT陣列量測眼睛且傳達結果之一系統之一示意圖。病患看向一手持式OCT系統 100以獲得AL之一量測值。在某些實施例中，手持式OCT系統包括光學器件 102、用於控制光學器件且與光學器件通信之電子器件 104 、一電池 106及一傳輸器 108。在某些例項中，傳輸器係一有線傳輸器。在某些情形中，傳輸器係一無線傳輸器。在某些情形中，手持式OCT系統 100經由一無線通信通道 110將結果傳達至諸如病患之智慧型電話或其他可攜式電子系統之一移動病患系統 120。在某些情形中，無線通信係經由藍芽通信。在某些實施例中，無線通信係經由Wi-Fi通信。在其他實施例中，無線通信係經由熟習此項技術者已知之任何其他無線通信。儘管參考無線通信，但在某些實施例中OCT系統藉由有線通信連接至病患移動系統，且病患移動系統無線地連接至諸如一基於雲端之伺服器之一遠端伺服器。

在某些情形中，結果係眼睛之OCT影像之經完全處理之量測值。在某些情形中，OCT資料之所有處理係在手持式OCT系統上執行的。例如，在某些實施例中，手持式OCT系統包含允許將OCT光學波形轉換成電子錶示之硬體或軟體元件。舉例而言，在某些情形中，手持式OCT系統進一步包含硬體或軟體元件，該等硬體或軟體元件允許處理電子錶示以提取(例如)軸向長度或視網膜厚度之一量測值。

在某些情形中，結果係自OCT量測值獲得之原始光學波形之電子錶示。例如，在某些實施例中，手持式OCT系統包含允許將OCT光學波形轉換成電子錶示之硬體或軟體元件。在某些情形中，此等電子錶示然後傳遞至移動病患系統以用於進一步處理以提取(例如) RT之一量測值。

在某些情形中，病患在病患移動應用程式上接收OCT量測之結果及分析。在某些實施例中，結果包含警告病患量測之結果落在一正常或健康範圍以外之一警報 122。在某些情形中，結果亦包含經量測值 124之一顯示。例如，在某些情形中，視網膜或軸向長度之一量測值產生具有以毫米(「mm」)為單位之一特定值之一結果，例如23.6 mm。在某些例項中，此結果對應於一期望範圍以外之一長度變化。此導致系統產生一警報且在病患移動應用程式上顯示經量測值。在某些實施例中，將警報傳輸至一健康照護提供者，諸如一治療醫師。在某些實施例中，結果亦包含展示在多個時間點上病患之軸向長度及視網膜厚度量測值之一歷史之一圖表 126。

在某些例項中，病患移動系統經由一通信構件 130將量測之結果傳達至一基於雲端或其他基於網路之儲存及通信系統 140。在某些實施例中，通信構件係一有線通信構件。在某些實施例中，通信構件係一無線通信構件。在某些情形中，無線通信係經由Wi-Fi通信。在其他情形中，無線通信係經由一蜂巢式網路。在又其他情形中，無線通信係經由熟習此項技術者已知之任何其他無線通信。在特定實施例中，無線通信構件經組態以允許傳輸至基於雲端或其他基於網路之儲存及通信系統或者自雲端或其他基於網路之儲存及通信系統接收。

在特定實施例中，一旦儲存在雲端，然後就將結果傳輸至其他系統。在某些情形中，經由一第一通信通道 132將結果傳輸至病患之電腦、平板或其他電子系統上之一病患系統 150。在某些實施例中，經由一第二通信通道 134將結果傳輸至病患之醫師之電腦、平板或其他電子系統上之一醫師系統 160。在某些例項中，經由一第三通信通道 136將結果傳輸至另一使用者之電腦、平板或其他電子系統上之一分析系統 170。在某些實施例中，經由一第四通信通道 138將結果傳輸至一病患管理系統或醫院管理系統 180。在某些情形中，系統中之每一者具有適當軟體指令以執行本文所闡述之相關聯功能。

在特定實施例中，第一通信通道係一有線通信通道或一無線通信通道。在某些情形中，通信係經由乙太網路。在其他情形中，通信係經由一區域網路(LAN)或廣域網路(WAN)。在又其他情形中，通信係經由Wi-Fi。在再其他情形中，通信係經由熟習此項技術者已知之任何其他有線或無線通信通道或方法。在某些實施例中，第一通信通道經組態以允許傳輸至基於雲端或其他基於網路之儲存及通信系統或者自基於雲端或其他基於網路之儲存及通信系統接收。在某些情形中，第一通信通道經組態以僅允許自基於雲端或其他基於網路之儲存及通信系統接收。

在某些情形中，第二通信通道係一有線通信通道或一無線通信通道。在某些例項中，通信係經由乙太網路。在特定實施例中，通信係經由一區域網路(LAN)或廣域網路(WAN)。在其他實施例中，通信係經由Wi-Fi。在又其他實施例中，通信係經由熟習此項技術者已知之任何其他有線或無線通信通道或方法。在某些情形中，第二通信通道經組態以允許傳輸至基於雲端或其他基於網路之儲存及通信系統或者自雲端或其他基於網路之儲存及通信系統接收。在某些實施例中，第二通信通道經組態以僅允許自基於雲端或其他基於網路之儲存及通信系統接收。

在特定情形中，第三通信通道係一有線通信通道或一無線通信通道。在某些情況中，通信係經由乙太網路。在其他例項中，通信係經由一區域網路(LAN)或廣域網路(WAN)。在又其他例項中，通信係經由Wi-Fi。在再其他例項中，通信係經由熟習此項技術者已知之任何其他有線或無線通信通道或方法。在某些實施例中，第三通信通道經組態以允許傳輸至基於雲端或其他基於網路之儲存及通信系統或者自基於雲端或其他基於網路之儲存及通信系統接收。在某些情形中，第三通信通道經組態以僅允許自基於雲端或其他基於網路之儲存及通信系統接收。

在某些實施例中，第四通信通道係一有線通信通道或一無線通信通道。在某些情形中，通信係經由乙太網路。在其他情形中，通信係經由一區域網路(LAN)或廣域網路(WAN)。在又其他情形中，通信係經由Wi-Fi。在再其他情形中，通信係熟習此項技術者已知之任何其他有線或無線通信通道或方法。在某些例項中，第四通信通道經組態以允許傳輸至基於雲端或其他基於網路之儲存及通信系統或者自基於雲端或其他基於網路之儲存及通信系統接收。在其他情形中，第四通信通道經組態以僅允許自基於雲端或其他基於網路之儲存及通信系統接收。

在某些實施例中，病患之醫師在醫師系統 160上接收OCT量測之結果及分析。在某些例項中，結果包含警告醫師量測之結果對應於與基線相比之一潛在顯著變化之一警報 162。在某些情形中，結果亦包含通知醫師病患之量測值之一警報 164。在某些實施例中，警報包含醫師打電話給病患以安排約診或提供醫療幫助之一建議。在某些實施例中，結果亦包含展示醫師之病患中之每一者之最近量測值及歷史量測值之一顯示 166。在特定情形中，醫師系統亦顯示醫師之病患中之每一者之聯繫方式及歷史資訊 168。

在某些實施例中，其他使用者在分析系統 170上接收OCT量測之結果及分析。在某些例項中，其他使用者係調查一種新治療形式之功效之一研究者。在其他情形中，其他使用者係監測一特定醫師或照護機構之成果之一稽核員。為保護病患之隱私，在某些情形中，將分析系統限制為僅接收一給定病患之資訊之一子集。例如，限制該子集以便不包含關於一給定病患之任何個人身份資訊。在某些情形中，結果包含警告或指示在一特定時間段中已獲得大量異常或不期望量測值之一警報 172。在某些情形中，結果包含跨一病患群體之量測值之一或多個圖形表示 174。

在某些實施例中，病患之臨床、醫院或其他健康提供者在病患管理系統或醫院管理系統 180上接收AL量測之結果及分析。在某些情形中，此系統含有病患之電子醫療記錄。在某些情形中，結果及分析向病患之健康提供者提供允許提供者為病患更新治療計劃之資料。在某些例項中，結果及分析允許提供者決定打電話給病患讓其儘早到辦公室就診。在某些例項中，結果及分析允許提供者決定推遲一辦公室就診。

圖3A展示根據某些實施例之利用短程無線通信之包括一VCSEL陣列之一手持式OCT系統。在某些實施例中，手持式OCT系統 100包括光學器件 102、用於控制光學器件且與光學器件通信之電子器件 104、一電池 106及一無線傳輸器 108。在某些情形中，無線傳輸器係一藍芽傳輸器。在某些情形中，通信係經由一藍芽無線通信通道 110。在某些例項中，手持式OCT系統經由藍芽通道將結果傳達至病患之智慧型電話或其他可攜式電子系統上之一移動病患系統 120。

在某些例項中，結果包含警告病患量測之結果落在一所期望範圍以外之一警報 122。在特定實施例中，結果亦包含經量測值 124之一顯示。在特定實施例中，結果亦包含展示在多個時間點上病患之OCT量測值之一歷史之一圖表 126。

在某些情形中，病患移動系統應用程式經由一無線通信構件 130將量測之結果傳達至一基於雲端或其他基於網路之儲存及通信系統 140。

圖3B展示根據某些實施例之包括一VCSEL陣列之一手持式OCT系統，該手持式OCT系統能夠在不依賴於諸如一智慧型電話之一使用者系統之情況下直接與一基於雲端之儲存及通信系統通信。在某些實施例中，手持式OCT系統 100包括光學器件 102、用於控制光學器件且與光學器件通信之電子器件 104、一電池 106及一無線傳輸器 108。在某些情形中，無線傳輸器係一GSM傳輸器。在某些例項中，來自一或多個AL量測之結果儲存於手持式OCT系統上。在某些情形中，GSM傳輸器經由一無線通信通道 114與一基於雲端或其他基於網路之儲存及通信系統 140建立無線通信。在特定情形中，無線通信係經由一GSM無線通信通道。在其他實施例中，系統利用第三代(3G)或第四代(4G)移動通信標準。在此情形中，無線通信係經由一3G或4G通信通道。

在特定實施例中，病患移動系統 120經由一無線通信構件 130自基於雲端或其他基於網路之儲存及通信系統 140接收量測之結果。

在某些例項中，一旦自基於雲端或其他基於網路之儲存及通信系統獲得OCT量測之結果，便在病患移動應用程式中觀看該等結果。在某些情形中，結果包含警告病患量測之結果落在一正常或健康範圍以外之一警報 122。在某些例項中，結果亦包含經量測值 124之一顯示。

在某些情形中， 圖 3A及 圖 3B之手持式OCT系統經組態以被握持成緊密接近眼睛。例如，在特定實施例中，系統經組態以被握持在眼睛前面，其中偵測器及VCSEL陣列位於離眼睛不超過200 mm之一距離處。在其他實施例中，系統經組態以被握持在眼睛前面，其中偵測器位於離眼睛不超過150 mm、不超過100 mm或不超過50 mm之一距離處。在特定例項中，手持式OCT系統進一步包括殼體以支撐光源、光學元件、偵測器及電路。在某些情形中，殼體經組態以被握持在一使用者之一手中。在某些情形中，使用者將系統握持在眼睛前面以將光束引導至眼睛中。在某些例項中，系統包含一感測器以量測正在量測哪只眼睛。例如，在特定實施例中，系統包含一加速計或陀螺儀以回應於殼體之一定向而判定量測哪只眼睛。系統視情況包含耦合至殼體之一遮擋結構及判定量測哪只眼睛之感測器。遮擋結構遮擋一隻眼睛同時量測另一隻眼睛。在某些情形中，系統包含一觀看目標以將光束與視網膜之一部分對準。例如，在特定實施例中，系統包含一觀看目標以將光束與眼睛之一中央凹對準。在某些情形中，觀看目標係一光束。在某些情形中，觀看目標係一發光二極體。在其他情形中，觀看目標係一垂直腔表面發射雷射(VCSEL)。在又其他情形中，觀看目標係熟習此項技術者將熟知之任何適合觀看目標。

在某些實施例中， 圖 3A及 圖 3B之手持式OCT系統係足夠小且足夠輕的以容易地由一使用者用一隻手操縱。

圖4展示包括藉助一或多個透鏡430成像至眼睛中之VCSEL陣列405之一系統100以及自眼睛接收之光在例如藉助一Mach-Zender組態與一參考光束組合之後藉助一或多個透鏡成像至一偵測器陣列上以在眼睛之複數個位置處提供複數個OCT干涉圖。VCSEL陣列405包括複數個光源402。該複數個光源402包括一第一光源402-1、一第二光源402-2、一第三光源402-3及一第N光源402-N。在某些實施例中，光源陣列包括一個二維光源陣列。

來自VCSEL陣列405之光經引導朝向一或多個透鏡430，該一或多個透鏡可基本上準直來自該複數個VCSEL之光。來自一或多個透鏡430之光經引導朝向一分束器460。分束器460沿著一參考光學路徑反射光之一部分，且沿著一量測光學路徑透射光之一第二部分。舉例而言，分束器460可包括任何適合分束器，諸如一部分反射鏡或一偏光分束器。來自分束器460之光之一第一部分沿著一參考光學路徑經引導朝向一鏡440。自鏡440反射之光經引導朝向分束器460且透射穿過分束器460朝向偵測器410。在某些實施例中，一或多個透鏡450位於分束器460與鏡440之間。在某些實施例中，添加一額外且可選鏡以沿著視網膜掃描複數個光束之影像，諸如耦合至一電流計之一鏡，該鏡可與本文所闡述之該複數個光束組合使用。

偵測器410可包括任何適合偵測器。在某些實施例中，舉例而言，偵測器410包括一陣列偵測器，諸如一互補金屬氧化物半導體(CMOS)陣列或一電荷耦合系統(CCD)陣列。在某些實施例中，偵測器410包括複數個像素，其中每一像素包括在自約0.5微米(um)至約5 um之一範圍內(例如在自約1 um至約3 um之一範圍內)之一寬度。在某些實施例中，偵測器410包括至少約1 MHz之一時脈速度。

偵測器410可包括任何適合光感測元件，諸如矽光感測元件。該複數個光感測元件可以任何適合方式來配置，諸如配置成具有一矩形陣列。在某些實施例中，舉例而言，偵測器410包括在複數個位置處對應於成像至視網膜上且然後成像至感測元件上之VCSEL之位置之複數個光感測元件。在某些實施例中，偵測器410包括一ASIC，其中該複數個光感測元件中之每一者包括與成像至偵測器410上之一VCSEL之一位置對應之一位置。

在某些實施例中，舉例而言，偵測器410經組態以並行地對至少約100個A掃描量測值進行採樣。基本上同時地(例如並行地)獲取之A掃描量測之數目可與陣列之VCSEL數目有關，且可係並行A掃描量測值之任何適合數目，諸如至少約1000個A掃描量測值、至少約10,000個A掃描量測值或至少約100,000個A掃描量測值。陣列之VCSEL數目可包括任何適合數目，諸如至少約100個VCSEL、至少約1000個VCSEL、至少約10,000個VCSEL或至少約100,000個VCSEL。舉例而言，VCSEL可以任何適合方式來配置，諸如一10 × 10陣列、一30 × 30陣列、64 × 64陣列、一128 × 128陣列、一256 × 256陣列、一300 × 300陣列或一512 × 512陣列。舉例而言，陣列之VCSEL可經組態為以一定速率進行掃頻以向偵測器410提供充以捕獲每一VCSEL元件隨時間變化之強度量變曲線以達成在波長範圍內之全掃頻的時間，諸如在整個波長範圍內在自約0.1秒至約1秒之一範圍內之一掃頻時間，儘管掃頻時間可更快。

在某些實施例中，偵測器410包括一特殊應用積體電路(ASIC)。另一選擇係或組合地，偵測器410包括耦合至一ASIC以用於信號獲取之一CMOS偵測器陣列。

透射穿過分束器460之光之部分沿著量測光學路徑經引導朝向透鏡480及眼睛。舉例而言，透鏡480可包括一變焦透鏡、一多焦透鏡或一雙焦透鏡中之一或多者，以便補償眼睛之折射誤差。透射穿過鏡之光成像在眼睛內部，以藉助眼睛及透鏡480之光學功率在眼睛內形成來自VCSEL陣列405之光源之一影像402I1。在某些實施例中，在眼睛內部形成之影像402I1包括VCSEL陣列之個別VCSEL光源之複數個對應第一影像，舉例而言，對應於光源402-1之一影像402I1-1、對應於光源402-2之一影像402I1-2、對應於光源402-3之影像402I1-3及對應於光源402-N之一影像402I1-N。

自視網膜返回之光透射穿過透鏡480且自鏡460反射朝向一或多個透鏡420及偵測器410。自鏡460反射之光透射穿過一或多個透鏡420以在偵測器陣列410上形成自眼睛內部返回之光之一影像402I2。在某些實施例中，VCSEL陣列405之在眼睛內部形成之影像402I1藉助一或多個透鏡420成像至偵測器陣列410上以形成影像402I2。在某些實施例中，影像402I2之分量對應於影像402I1之分量及VCSEL陣列405之該複數個光源402，例如，VCSEL陣列405之VCSEL。在某些實施例中，影像402I2包括對應於影像402I1-1及光源402-1之一影像402I2-1、對應於影像402I1-2及光源402-2之一影像402I2-2、對應於影像402I1-3及光源402-3之影像402I2-3以及對應於影像402I1-N及光源402-N之一影像402I2-N。

隨著陣列之VCSEL中之每一者改變波長，對應影像之強度改變且藉助偵測器410來捕獲。一或多個VCSEL可以諸多方式進行組態以對自一或多個VCSEL發射之光之波長進行掃頻。在某些實施例中，VCSEL基本上同時地產生光且對波長進行掃頻。在某些實施例中，VCSEL中之每一者係藉助一共同電壓驅動的，且每一VCSEL回應於共同電壓獨立地對輸出波長進行掃頻，例如，基於個別加熱及波長輸出特性。另一選擇係或組合地，可(舉例而言)藉助該複數個VCSEL中之每一者之順序啟動使VCSEL順序地掃頻。在某些實施例中，該複數個VCSEL中之每一者獨立於其他VCSEL而經供電以提供獨立波長掃頻。

偵測器410耦合至一處理器，且捕獲及處理來自每一VCSEL之影像之強度信號。在某些實施例中，偵測器410自該複數個VCSEL中之每一者之影像(例如自陣列之每一VCSEL)產生一時變信號。在某些實施例中，時變信號包括一時變干涉圖，該時變干涉圖可用一適合變換(諸如一傅立葉變換)來變換以自不同深度產生一反射率信號，諸如一A掃描。在某些實施例中，在變換之前回應於一或多個VCSEL中之每一者之波長掃頻特性來調整時變信號，以便提供對於變換更適當之一時變信號。在某些實施例中，為該複數個光源中之每一者產生一A掃描，諸如為該複數個VCSEL中之每一者產生一A掃描。該複數個A掃描可經組合以產生與成像至視網膜上之每一VCSEL之位置對應的眼睛之一影像。

在某些實施例中，一或多個透鏡450將光聚焦至鏡440上以在鏡440上形成來自VCSEL陣列405之該複數個光源402之一影像。在某些實施例中，將光聚焦至一影像402R，該影像包括在鏡440上形成為照射點之複數個參考光束。在某些實施例中，影像402R包括對應於光源402-1之一影像402R-1、對應於光源402-2之一影像402R-2、對應於光源402-3之影像402R-3、直至對應於光源402-N之一影像402R-N。此等影像中之每一者成像至偵測器陣列410上，使得偵測器陣列之位置包括對應參考影像402R及來自眼睛之影像402I1。在某些實施例中，影像402I2-1包括在陣列410之一第一位置處重疊之影像402I1-1之一影像與402R-1之一影像；影像402I2-2包括在陣列410之一第二位置處重疊之影像402I1-2之一影像及402R-2之一影像；影像402I2-3包括在陣列410之一第三位置處重疊之影像402I1-3之一影像及402R-3之一影像；且影像402I2-N包括在陣列410之一第N位置處重疊之影像402I1-N之一影像及402R-N之一影像。

在某些實施例中，參考光源中之每一者與視網膜上之一VCSEL之一對應影像組合且藉助對應VCSEL進行掃頻以在偵測器上產生來自VCSEL之光源之對應影像。舉例而言，影像402I2-1可包括來自眼睛之影像402I1-1與來自參考鏡440之影像402R-1之一組合，使得在使與光源402-1對應之VCSEL掃頻之同時調變影像402I2-1。影像402I2-2可包括來自眼睛之影像402I1-2與來自參考鏡440之影像402R-2之一組合，使得在使與光源402-2對應之VCSEL掃頻之同時調變影像402I2-2。影像402I2-3可包括來自眼睛之影像402I1-3與來自參考鏡440之影像402R-3之一組合，使得在使與光源402-3對應之VCSEL掃頻之同時調變影像402I2-3。影像402I2-N可包括來自眼睛之影像402I1-N與來自參考鏡440之影像402R-N之一組合，使得在使與光源402-N對應之VCSEL掃頻時調變影像402I2-N。舉例而言，可獨立地或同步地或獨立與同步組合地使VCSEL光源中之每一者掃頻。

根據本發明，鏡440可以諸多方式進行組態。在某些實施例中，鏡440包括一基本上平坦反射表面。另一選擇係，鏡440可包括一可變形鏡以對鏡表面與視網膜之表面之間的光學路徑差提供補償。可變形鏡可包括諸如一可變形薄膜鏡或具有離散位移元件之一分段鏡之任何適合可變形鏡，以便補償光學路徑差。

根據本發明，VCSEL陣列405可以諸多方式進行組態。在某些實施例中，陣列包括複數個VCSEL，該複數個VCSEL經組態以藉助VCSEL之加熱對自每一VCSEL發射之波長進行掃頻。舉例而言，VCSEL數目可包括任何適合VCSEL數目(N)，且數目N可係自約10個VCSEL至約10,000個VCSEL，視情況自約100個VCSEL至約1000個VCSEL。VCSEL可配置成列及行之一陣列，舉例而言，諸如一I × J陣列，其中I對應於列數目且J對應於行數目。舉例而言，行數目I可係在自約10至約100 (或更多)之一範圍內，且數目J可係在自約10至約100之一範圍內。掃頻範圍可係任何適合範圍，例如自約5 nm至約20 nm，例如自約5 nm至約10 nm。作為WO/2019/246412於2019年12月26日公佈之「MINIATURIZED MOBILE, LOW COST OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHY SYSTEM FOR HOME BASED OPHTHALMIC APPLICATIONS」及2022年1月10日提出申請之標題為「 AXIAL LENGTH MASUREMENT MONITOR」之第17/647,585號美國專利申請案中闡述適合VCSEL及相關聯信號處理之實例，此兩者之全部揭示內容已在先前以引用方式併入。VCSEL陣列可以諸多方式製作，例如製作成具有在一半導體晶粒上形成之VCSEL。在某些實施例中，VCSEL陣列405包括一特殊應用積體電路(ASIC)。

在某些實施例中，VCSEL陣列包括複數個VCSEL，其中一鏡(諸如一MEM鏡)移動以對波長進行掃頻，且掃頻範圍可係任何適合範圍，諸如自約10 nm至約100 nm或更多。可同步地驅動一或多個VCSEL之鏡以基本上同時提供波長掃頻，或獨立地提供獨立波長掃頻，以及同時與獨立組合地。

圖5展示包括用於形成視網膜之複數個影像之一小透鏡陣列之 圖 4之系統。在某些實施例中，一或多個透鏡420包括一小透鏡陣列425。小透鏡陣列425包括複數個透鏡，諸如一第一透鏡422及一第二透鏡424。在某些實施例中，來自VCSEL陣列之該複數個光源之第二影像402I2包括來自一第一小透鏡之一第一影像402I2-1及來自一第二小透鏡之一第二影像402I2-2。小透鏡陣列中之每一透鏡在偵測器陣列上形成來自視網膜之光及來自參考鏡之光之一影像，此可提供關於藉助偵測器陣列410量測之干涉信號之額外資訊。在某些實施例中，小透鏡陣列在偵測器陣列410上形成來自視網膜之光之一第一影像402I2-1以及一第二影像402I2-2，直至一第N影像。此等影像中之每一者包括來自已成像至視網膜上且再成像至偵測器陣列410上之VCSEL元件之光之影像，諸如影像402I2-1、402I2-2、402I2-3、402I2-N。此方法成比例地增加VCSEL陣列之影像數目。舉例而言，對於包括100個VCSEL光源之一10 × 10 VCSEL陣列及包括100個透鏡之一10 × 10小透鏡陣列，來自VCSEL之光源之總影像數目係10,000，此可提供額外資訊。舉例而言，藉助100個小透鏡，在使VCSEL掃頻之同時使陣列之每一VCSEL成像100次，此提供額外資訊以在視網膜之位置處重建用於VCSEL之A掃描。在某些實施例中，陣列中之透鏡數目將VCSEL元件之影像數目乘以小透鏡數目，例如在先前實施例中乘以100。儘管已參考對來自VCSEL陣列之全部複數個光源進行成像之每一小透鏡，但在某些實施例中，每一小透鏡對來自VCSEL陣列之光之一部分進行成像。

小透鏡陣列可包括任何適合數目之透鏡，諸如在自約4至約100個透鏡之一範圍內。在某些實施例中，小透鏡陣列包括一個二維小透鏡陣列，諸如一M × N小透鏡陣列，其中M可係在自約2至約10個透鏡之一範圍內且N可係在自約2至約10個透鏡之一範圍內，且取決於組態，M及N可具有相同值或不同值。在某些實施例中，小透鏡陣列包括例如一2 × 2陣列、一4 × 4陣列、一8 × 8陣列、一10 × 10陣列、一16 × 16陣列或一32 × 32陣列。小透鏡陣列可包括任何適合小透鏡陣列，諸如一梯度折射率(GRIN)小透鏡陣列、一交叉圓柱小透鏡陣列、一繞射小透鏡陣列或一全像小透鏡陣列。

儘管參考來自一VCSEL陣列405之複數個光源402，但該複數個光源可藉由任何適合光學組態產生。

小透鏡陣列425可以諸多方式進行組態以對來自視網膜之光進行成像。在某些實施例中，小透鏡陣列之透鏡包括一相位匹配組態，其中小透鏡彼此經相位匹配。

圖6展示經組態以藉助一小透鏡陣列630及一透鏡620產生複數個光源402之一掃頻源VCSEL 610。VCSEL 610可包括本文所闡述之任何適合VCSEL。在某些實施例中，來自VCSEL 610之光615經引導朝向透鏡620，該透鏡基本上準直光。小透鏡陣列630接收且聚焦光615以產生該複數個光源402，該複數個光源可併入至系統100中且對來自VCSEL之光進行掃頻，如本文所闡述。

圖7展示光學地耦合至一或多個透鏡420以自一或多個VCSEL產生隨波長改變之一信號之一或多個標準具710。在某些實施例中，一或多個標準具710經組態以使對應於相長干涉之光波長透射穿過標準具，且減少與光之相消干涉對應之波長之光透射。隨著VCSEL在一定範圍之波長內對輸出波長進行掃頻，標準具選擇性地透射波長之一第一部分且減弱波長之一第二部分，以便產生與輸出波長對應之一時變強度信號。時變強度信號可用於調整來自組織層之經重建反射率信號。在某些實施例中，時變強度信號包括與一或多個VCSEL中之每一者之發射波長對應之一時脈信號。

在某些實施例中，一或多個透鏡420包括小透鏡陣列425，且一或多個標準具710包括光學地耦合至該複數個小透鏡之一部分之複數個標準具，以便向偵測器陣列提供一標準具經調變信號。在某些實施例中，每一小透鏡產生自視網膜反射之該複數個光束之一影像，且穿過標準具之強度經調變信號以及一對應小透鏡可用於在不具有標準具之情況下重建透射穿過一小透鏡之一信號之A掃描。在某些實施例中，一第一小透鏡422未光學耦合至一或多個標準具710且一第二小透鏡424光學耦合至一或多個標準具710以在陣列偵測器410處產生對應於波長之信號，且兩個信號均可用於構建反射率信號。

如本文所闡述，計算系統及本文所闡述及/或所圖解說明之系統廣泛地表示任何類型或形式之計算系統或能夠執行電腦可讀指令之系統，諸如包含於本文所闡述之模組內之彼等。在其最基礎組態中，此等計算系統可各自包括至少一個記憶體系統及至少一個實體處理器。

本文使用之術語「記憶體」或「記憶體系統」通常表示能夠儲存資料及/或電腦可讀指令之任何類型或形式之揮發性及非揮發性儲存系統或媒體。在一項實例中，一記憶體系統可儲存、載入及/或維持本文所闡述之模組中之一或多者。記憶體系統之實例包括但不限於：隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體、硬碟機(HDD)、固態硬碟(SSD)、光碟機、快取記憶體、其中之一或多者之變化或組合或者任何其他適合儲存記憶體。

另外，本文使用之術語「處理器」或「實體處理器」通常係指能夠解譯及/或執行電腦可讀指令之任何類型或形式之硬體實施處理單元。在一項實例中，一實體處理器可存取及/或修改儲存在以上所闡述之記憶體系統中之一或多個模組。實體處理器之實例包括但不限於：微處理器、微控制器、中央處理單元(CPU)、實施軟核處理器之場可程式化閘陣列(FPGA)、特殊應用積體電路(ASIC)、其中之一或多者之部分、其中之一或多者之變化或組合或者任何其他適合實體處理器。處理器可包括(例如)運行並行處理器之一分佈式處理器系統或諸如一伺服器之一遠端處理器及其組合。

儘管經圖解說明為單獨元件，但本文所闡述及/或圖解說明之方法步驟可表示一單個應用之部分。另外，在某些實施例中，此等步驟中之一或多者可表示或對應於一或多個軟體應用程式或程式，該一或多個軟體應用程式或程式當由一計算系統執行時可致使計算系統執行一或多個任務，諸如方法步驟。

另外，本文所闡述之系統中之一或多者可將資料、實體系統及/或實體系統之表示自一種形式變換至另一形式。另外或另一選擇係，本文所列舉之模組中之一或多者可藉由在計算系統上執行、將資料儲存在計算系統上及/或以其他方式與計算系統交互來將一處理器、揮發性記憶體、非揮發性記憶體及/或一實體計算系統之任何其他部分自一種形式之計算系統變換至另一形式之計算系統。

本文使用之術語「電腦可讀媒體」通常係指能夠儲存或攜載電腦可讀指令之任何形式之系統、載體或媒體。電腦可讀媒體之實例包括但不限於：諸如載波之傳輸型媒體，以及諸如磁儲存媒體(例如，硬碟機、磁帶機及軟碟)、光學儲存媒體(例如，光碟(CD)、數位視訊碟(DVD)及藍光光碟)、電子儲存媒體(例如，固態硬碟及快閃媒體)及其他分配系統之非暫態型媒體。

熟習此項技術者將認識到，可以諸多方式修改本文所揭示之任何程序或方法。本文所闡述及/或所圖解說明之步驟之程序參數及順序係僅藉由實例方式給出且可根據期望進行改變。舉例而言，儘管可以一特定次序展示或論述本文所圖解說明及/或所闡述之步驟，但此等步驟不一定需要以所圖解說明或所論述之次序來執行。

本文所闡述及/或所圖解說明之各種例示性方法亦可省略本文所闡述或所圖解說明之步驟中之一或多者，或包括除所揭示之彼等之外的額外步驟。進一步地，本文所揭示之任何方法之一步驟可與本文所揭示之任何其他方法之任何一或多個步驟組合。

本文所闡述之處理器可經組態以執行本文所揭示之任何方法之一或多個步驟。另一選擇係或組合地，處理器可經組態以組合本文所揭示之一或多個方法之一或多個步驟。

除非另有說明，否則說明書及申請專利範圍中使用之術語「連接至」及「耦合至」(及其派生詞)應解釋為准許直接連接及間接(例如，經由其他元件或部件)連接。另外，說明書及申請專利範圍中使用之術語「一(a)」或「一(an)」應解釋為意指「…中之至少一者」。最後，為便於使用，說明書及申請專利範圍中使用之術語「包含」及「具有」(及其派生詞)可與單詞「包括」互換且應具有與單詞「包括」相同之含義。

本文所揭示之處理器可經組態有指令以執行本文所揭示之任何方法之任何一或多個步驟。

應理解，儘管本文可使用術語「第一」、「第二」、「第三」等來闡述各種層、元件、組件、區或區段而不提及事件之任何特定次序或順序。此等術語僅用於將一個層、元件、組件、區或區段與另一層、元件、組件、區或區段區分開。本文所闡述之一第一層、元件、組件、區或區段可在不背離本發明之教示之情況下稱為一第二層、元件、組件、區或區段。

如本文所使用，術語「或」用於在替代方案中及組合地包含性地提及項目。

如本文所使用，諸如編號之字符係指相似元件。

本發明包含以下經編號之條款。

條款1. 一種用於量測組織層之反射率之OCT系統，其包括：一VCSEL陣列，其經組態以產生一光束陣列且對該等光束中之每一者之一波長進行掃頻；一干涉儀，其耦合至該VCSEL陣列，該干涉儀包括一量測光學路徑及一參考光學路徑以產生複數個干涉信號；一陣列偵測器，其耦合至該干涉儀以接收該複數個干涉信號；及一處理器，其耦合至該陣列偵測器，該處理器組態有指令以回應於該複數個干涉信號來判定該等組織層之該反射率。

條款2. 如條款1之系統，其中該處理器經組態以產生在複數個位置處對該等組織層之複數個A掃描，該複數個位置對應於成像至該等組織層上之該光束陣列之位置。

條款3. 如條款1至2中任一項之系統，其中該複數個A掃描中之每一者對應於成像至該等組織層上之該VCSEL陣列中之一VCSEL之一位置。

條款4. 如條款1至3中任一項之系統，其進一步包括一或多個透鏡，該一或多個透鏡經配置以在一參考鏡上形成該VCSEL陣列之一參考影像且在眼睛中形成該陣列之一量測影像，且將該量測影像與該參考影像組合以產生複數個干涉圖。

條款5. 如條款1至4中任一項之系統，其中該陣列之參考影像包括在該參考鏡上之複數個位置處對應於該複數個VCSEL之位置之複數個參考光束，且其中該量測影像包括在視網膜上之複數個位置處對應於該複數個VCSEL之該等位置之複數個量測光束，且其中該複數個量測光束在該偵測器上之複數個對應位置處與該複數個參考光束重疊以產生複數個干涉圖。

條款6. 如條款1至5中任一項之系統，其中該複數個干涉圖中之每一者對應於該複數個VCSEL中之一者、該參考鏡上之該複數個位置中之一者及該視網膜上之該複數個位置中之一者。

條款7. 如條款1至6中任一項之系統，其中該一或多個透鏡包括一小透鏡陣列以產生該量測影像及該參考影像之複數個影像，該複數個小透鏡中之每一者產生該量測影像及該參考影像之一影像。

條款8. 如條款1至7中任一項之系統，其中該鏡包括一可變形鏡，且視情況其中該可變形鏡包括一可變形薄膜鏡或一分段鏡中之一或多者以補償該等組織層與該等參考鏡之間的一光學路徑差。

條款9. 如條款1至8中任一項之系統，其中該偵測器陣列經組態以在複數個位置處以至少約1000 Hz之一速率對該複數個干涉信號進行採樣，該VCSEL陣列包括至少約100個VCSEL且該陣列偵測器包括至少約10,000個像素。

條款10. 如條款1至9中任一項之系統，其進一步包括一或多個透鏡，該一或多個透鏡經組態以將該VCSEL陣列成像在該眼睛內部以產生該複數個干涉信號。

條款11. 如條款1至10中任一項之系統，其中該陣列之每一VCSEL經組態以利用該每一VCSEL內之一增益介質之一或多次加熱或一折射率變化改變該波長。

條款12. 如條款1至11中任一項之系統，其中該陣列之該每一VCSEL經組態以在不具有一MEMS鏡之情況下改變該波長。

條款13. 如條款1至12中任一項之系統，其中該陣列中之每一VCSEL經組態以按自在約5 nm至約20 nm之一範圍內之一量對該波長進行掃頻。

條款14. 如條款1至13中任一項之系統，其進一步包括一小透鏡陣列以對自該視網膜返回之該光束陣列進行成像。

條款15. 如條款1至14中任一項之系統，其中該小透鏡陣列中之每一透鏡在該陣列偵測器上形成該光束陣列之一影像。

條款16. 如條款1至15中任一項之系統，其中該小透鏡陣列中之一透鏡數目對應於該光束陣列至該陣列偵測器上之一影像數目之一倍數，且視情況其中成像至該偵測器上之該VCSEL陣列之元件數目乘以該小透鏡數目。

條款17. 如條款1至16中任一項之系統，其中該小透鏡之每一透鏡包括與該陣列之其他小透鏡之相位匹配之一相位。

條款18. 如條款1至17中任一項之系統，其中該OCT系統不包括用於使該光束陣列沿著該等組織層橫向地掃描之一掃描鏡。

條款19. 如條款1至18中任一項之系統，其中該OCT系統包括用於使該光束陣列沿著該等組織層橫向地掃描之一掃描鏡。

條款20. 一種用OCT量測組織層之反射率之方法，其包括：自複數個光源產生一光束陣列；對該複數個光源中之每一者之一波長進行掃頻；藉助耦合至該光束陣列之一干涉儀產生複數個干涉信號，該干涉儀包括一量測光學路徑及一參考光學路徑；藉助耦合至該干涉儀之一陣列偵測器接收該複數個干涉信號；及回應於該複數個干涉信號藉助一處理器判定該等組織層之該反射率。

條款21. 一種用於量測組織層之反射率之OCT系統，其包括：複數個光源，該複數個光源經組態以產生一光束陣列且對該等光束中之每一者之一波長進行掃頻；一干涉儀，其耦合至該光束陣列，該干涉儀包括一量測光學路徑及一參考光學路徑以產生複數個干涉信號；一陣列偵測器，其耦合至該干涉儀以接收該複數個干涉信號；及一處理器，其耦合至該偵測器，該處理器組態有指令以回應於該複數個干涉信號來判定該等組織層之該反射率。

本發明之實施例已如本文所闡述而展示及闡述且僅以實例之方式提供。熟習此項技術者將認識到眾多更改、變化、改變及取代而不背離本發明之範疇。本文所揭示之實施例之數個替代方案及組合可在不背離本發明及本文所揭示之發明之範疇之情況下使用。因此，目前揭示之發明之範疇應僅由所附申請專利範圍及其等效內容之範疇定義。

10:角膜 20:虹膜 25:瞳孔 30:晶體 40:眼前房 45:前房液 55:玻璃狀液 65:黃斑 70:中央凹 80:視神經 100:光學相干性斷層掃描系統/系統 102:光學器件 104:電子器件 106:電池 108:無線傳輸器 110:藍芽無線通信通道 114:無線通信通道 120:病患移動系統 122:警報 124:經量測值 126:圖表 130:無線通信構件 132:第一通信通道 134:第二通信通道 136:第三通信通道 140:儲存及通信系統 150:病患系統 160:醫師系統 162:警報 164:警報 166:顯示 168:資訊 170:分析系統 172:警報 174:圖形表示 180:醫院管理系統 202:頭部 204:底座 206:頸部 208:耦合件 210:透鏡 212:眼杯 214:LED燈 216:突出部分 402:光源 402-1:第一光源 402-2:第二光源 402-3:第三光源 402-N:第N光源 402 I1:影像 402 I1-1:影像 402 I1-2:影像 402 I1-3:影像 402 I1-N:影像 402 I2:影像 402 I2-1:影像 402 I2-2:影像 402 I2-3:影像 402 I2-N:影像 402R:影像 402R-1:影像 402R-2:影像 402R-3:影像 402R-4:影像 402R-N:影像 405:垂直腔表面發射雷射陣列 410:偵測器 420:透鏡 422:第一透鏡 424:第二透鏡 425:小透鏡陣列 430:透鏡 440:鏡 450:透鏡 460:分束器 480:透鏡B 610:垂直腔表面發射雷射 615:光 620:透鏡 630:小透鏡陣列 710:標準具

藉由參考闡明說明性實施例之以下詳細闡述以及附圖將獲得對本發明之特徵、優點及原理之一更佳理解，在該等附圖中：

圖1A展示人類眼睛之一簡化圖式；

圖1B展示根據某些實施例之用於量測一使用者之眼睛之一單眼光學相干性斷層掃描(OCT)系統之一透視圖；

圖2展示根據某些實施例之允許一病患在多個時間點量測軸向長度且傳達結果之一系統之一示意圖；

圖3A展示根據某些實施例之利用藍芽通信之一手持式光學相干性斷層掃描系統；

圖3B展示根據某些實施例之利用全球移動通信系統(GSM)之一手持式OCT系統；

圖4展示根據某些實施例之藉助一OCT系統成像至眼睛中之一VCSEL陣列；

圖5展示根據某些實施例之 圖 4 之系統，其中一或多個透鏡包括一小透鏡陣列以形成視網膜之複數個影像；

圖6展示根據某些實施例之一掃頻源VCSEL，該掃頻源VCSEL經組態以產生具有一小透鏡陣列及一透鏡之複數個光源；

圖7展示根據某些實施例之光學地耦合至一或多個透鏡以產生一波長信號之一標準具。

10:角膜

70:中央凹

100:光學相干性斷層掃描系統/系統

402:光源

402-1:第一光源

402-2:第二光源

402-3:第三光源

402-N:第N光源

402 I1:影像

402 I1-1:影像

402 I1-2:影像

402 I1-3:影像

402 I1-N:影像

402 I2:影像

402 I2-1:影像

402 I2-2:影像

402 I2-3:影像

402 I2-N:影像

402R:影像

402R-1:影像

402R-2:影像

402R-3:影像

402R-4:影像

405:垂直腔表面發射雷射陣列

410:偵測器

420:透鏡

430:透鏡

440:鏡

450:透鏡

460:分束器

480:透鏡B

Claims (21)

1. 一種用於量測組織層之反射率之OCT系統，其包括： 一VCSEL陣列，其經組態以產生一光束陣列且對該等光束中之每一者之一波長進行掃頻； 一干涉儀，其耦合至該VCSEL陣列，該干涉儀包括一量測光學路徑及一參考光學路徑以產生複數個干涉信號； 一陣列偵測器，其耦合至該干涉儀以接收該複數個干涉信號；及 一處理器，其耦合至該陣列偵測器，該處理器組態有指令以回應於該複數個干涉信號來判定該等組織層之該反射率。
2. 如請求項1之系統，其中該處理器經組態以產生在複數個位置處對該等組織層之複數個A掃描，該複數個位置對應於成像至該等組織層上之該光束陣列之位置。
3. 如請求項2之系統，其中該複數個A掃描中之每一者對應於成像至該等組織層上之該VCSEL陣列中之一VCSEL之一位置。
4. 如請求項1之系統，其進一步包括一或多個透鏡，該一或多個透鏡經配置以在一參考鏡上形成該VCSEL陣列之一參考影像且在眼睛中形成該陣列之一量測影像，且將該量測影像與該參考影像組合以產生複數個干涉圖。
5. 如請求項4之系統，其中該陣列之參考影像包括在該參考鏡上之複數個位置處對應於該複數個VCSEL之位置之複數個參考光束，且其中該量測影像包括在視網膜上之複數個位置處對應於該複數個VCSEL之該等位置之複數個量測光束，且其中該複數個量測光束在該偵測器上之複數個對應位置處與該複數個參考光束重疊以產生複數個干涉圖。
6. 如請求項5之系統，其中該複數個干涉圖中之每一者對應於該複數個VCSEL中之一者、該參考鏡上之該複數個位置中之一者及該視網膜上之該複數個位置中之一者。
7. 如請求項4之系統，其中該一或多個透鏡包括一小透鏡陣列以產生該量測影像及該參考影像之複數個影像，該複數個小透鏡中之每一者產生該量測影像及該參考影像之一影像。
8. 如請求項4之系統，其中該鏡包括一可變形鏡，且視情況其中該可變形鏡包括一可變形薄膜鏡或一分段鏡中之一或多者以補償該等組織層與該等參考鏡之間的一光學路徑差。
9. 如請求項1之系統，其中該偵測器陣列經組態以在複數個位置處以至少約1000 Hz之一速率對該複數個干涉信號進行採樣，該VCSEL陣列包括至少約100個VCSEL且該陣列偵測器包括至少約10,000個像素。
10. 如請求項1之系統，其進一步包括一或多個透鏡，該一或多個透鏡經組態以將該VCSEL陣列成像在眼睛內部以產生該複數個干涉信號。
11. 如請求項1之系統，其中該陣列中之每一VCSEL經組態以利用該每一VCSEL內之一增益介質之一或多次加熱或一折射率變化改變該波長。
12. 如請求項11之系統，其中該陣列中之該每一VCSEL經組態以在沒有一MEMS鏡之情況下改變該波長。
13. 如請求項1之系統，其中該陣列中之每一VCSEL經組態以按在自約5 nm至約20 nm之一範圍內之一量對該波長進行掃頻。
14. 如請求項1之系統，其進一步包括一小透鏡陣列以對自該視網膜返回之該光束陣列進行成像。
15. 如請求項14之系統，其中該小透鏡陣列中之每一透鏡在該陣列偵測器上形成該光束陣列之一影像。
16. 如請求項14之系統，其中該小透鏡陣列中之一透鏡數目對應於該光束陣列至該陣列偵測器上之一影像數目之一倍數，且視情況其中成像至該偵測器上之該VCSEL陣列中之元件數目乘以該小透鏡數目。
17. 如請求項14之系統，其中該小透鏡之每一透鏡包括與該陣列之其他小透鏡之相位匹配之一相位。
18. 如請求項1之系統，其中該OCT系統不包括用於使該光束陣列沿著該等組織層橫向地掃描之一掃描鏡。
19. 如請求項1之系統，其中該OCT系統包括用於使該光束陣列沿著該等組織層橫向地掃描之一掃描鏡。
20. 一種用OCT量測組織層之反射率之方法，其包括： 自複數個光源產生一光束陣列； 對該複數個光源中之每一者之一波長進行掃頻； 藉助耦合至該光束陣列之一干涉儀產生複數個干涉信號，該干涉儀包括一量測光學路徑及一參考光學路徑； 藉助耦合至該干涉儀之一陣列偵測器接收該複數個干涉信號；及 回應於該複數個干涉信號藉助一處理器判定該等組織層之該反射率。
21. 一種用於量測組織層之反射率之OCT系統，其包括： 複數個光源，其經組態以產生一光束陣列且對該等光束中之每一者之一波長進行掃頻； 一干涉儀，其耦合至該光束陣列，該干涉儀包括一量測光學路徑及一參考光學路徑以產生複數個干涉信號； 一陣列偵測器，其耦合至該干涉儀以接收該複數個干涉信號；及 一處理器，其耦合至該偵測器，該處理器組態有指令以回應於該複數個干涉信號來判定該等組織層之該反射率。