一种大视场可见光OCT的双波段成像系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种大视场可见光OCT的双波段成像系统及方法，包括：光束经样品臂入射至探测样品上并进行反射，并与参考臂中反射的光束产生干涉，干涉光束入射至光谱仪中；在光谱仪中，干涉光束依次经第二准直器和光栅后分光，分光后的干涉光束经第三聚焦透镜聚焦，且部分干涉光束由反射镜反射至第一CCD阵列中，剩余干涉光束入射至第二CCD阵列中，以此根据不同波段的干涉光束分别进行大深度成像和高分辨率成像。本发明专利技术解决大视场扫描探测时可见光OCT探测深度较小导致成像范围难以对准的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种大视场可见光OCT的双波段成像系统及方法


[0001]本专利技术涉及光学相干层析成像
，特别是涉及一种大视场可见光OCT的双波段成像系统及方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]光学相干层析成像(opticalcoherencetomography，简称OCT)是上世纪九十年代提出的一种新型医疗成像方法，其具有较高的分辨率和较强的层析能力，以及非接触、非侵入、无损伤等优点。OCT技术专利技术以来，在眼科诊断领域得到了广泛的应用，可用于眼底成像、视网膜横截面成像等，对青光眼、糖尿病视网膜病变等眼科疾病的早期诊断及临床诊断有重要的作用和意义。
[0004]可见光OCT技术采用可见光波段的光源进行扫描成像，因为可见光波段的光波的波长更短、频率更高，相比于传统的采用近红外光源的OCT系统，其具有更高的图像分辨率，但是光源频率的提高会造成成像深度的减小。在进行大视场扫描时，小的成像深度会因为眼球的曲率的存在使得视网膜超出成像范围，视网膜超出成像范围会带来对准困难的问题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种大视场可见光OCT的双波段成像系统及方法，同时获取大深度图像与高分辨率图像，解决大视场扫描探测时可见光OCT探测深度较小导致成像范围难以对准的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种大视场可见光OCT的双波段成像系统，包括：发光装置、样品臂、参考臂和光谱仪；
[0008]所述发光装置用于产生光束，并入射至样品臂和参考臂中；
[0009]所述样品臂包括第一准直器、扫描振镜、第一聚焦透镜和第二聚焦透镜，入射的光束依次经第一准直器、扫描振镜、第一聚焦透镜和第二聚焦透镜入射至探测样品上并进行反射；所述参考臂对入射的光束进行反射后，与样品臂中反射的光束产生干涉，由此产生的干涉光束入射至光谱仪中；
[0010]所述光谱仪包括第二准直器、光栅、第一CCD阵列、反射镜、第二CCD阵列、扩束器和第三聚焦透镜，干涉光束依次经第二准直器和光栅后分光，分光后的干涉光束经第三聚焦透镜聚焦，且部分干涉光束由反射镜和扩束器反射至第一CCD阵列中，剩余干涉光束入射至第二CCD阵列中，以此根据不同波段的干涉光束分别进行大深度成像和高分辨率成像。
[0011]作为可选择的实施方式，所述发光装置包括光源和光耦合器；所述光耦合器分别连接样品臂、参考臂和光谱仪，所述光源发射连续光谱范围的光束，所述光束经光耦合器后
均进入参考臂和样品臂中；且参考臂中反射的光束与样品臂中反射的光束经过光耦合器，在光耦合器中进行干涉，继而将干涉光束入射至光谱仪中。
[0012]作为可选择的实施方式，所述发光装置包括光源、第四准直器、分光元件、第五准直器和第六准直器；所述光源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设置，参考臂的平面镜与分光元件的反射输出端位置相对设置，第五准直器的输入端与分光元件的透射输出端位置相对设置；第五准直器的输出端与第一准直器连接；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。
[0013]作为可选择的实施方式，入射的光束经第一准直器准直后变换为平行光束，并将平行光束入射至扫描振镜中，经扫描振镜对平行光束进行扫描后，反射平行光束至4f系统中，平行光束经4f系统的折射，入射至探测样品上。
[0014]作为可选择的实施方式，所述4f系统包括第一聚焦透镜和第二聚焦透镜；平行光束经过第一聚焦透镜的物方焦点，并通过折射后聚焦在第一聚焦透镜的像方焦平面上，第一聚焦透镜的像方焦平面与第二聚焦透镜的物方焦平面重合，平行光束经第二聚焦透镜的物方焦平面后，通过第二聚焦透镜的像方焦点入射至探测样品上。
[0015]作为可选择的实施方式，通过第一聚焦透镜和第二聚焦透镜的焦距调节第一准直器、扫描振镜和4f系统的相对位置。
[0016]作为可选择的实施方式，通过所述反射镜进行不同波段光束的分光，包括在第三聚焦透镜折射干涉光束时，一部分波段较长的干涉光束通过反射镜反射至第一CCD阵列中，剩余干涉光束直接入射至第二CCD阵列中。
[0017]作为可选择的实施方式，反射至第一CCD阵列中的干涉光束的波段大于入射至第二CCD阵列中的干涉光束的波段，且反射至第一CCD阵列中的干涉光束的光谱谱宽小于第二CCD阵列中的干涉光束的光谱谱宽。
[0018]作为可选择的实施方式，基于反射至第一CCD阵列中的干涉光束光谱分辨率高的特性进行大深度成像；基于入射至第二CCD阵列中的干涉光束光谱谱宽大的特性进行高分辨率成像。
[0019]作为可选择的实施方式，在反射镜和第一CCD阵列之间设置扩束器，以用于扩大反射至第一CCD阵列中的干涉光束的直径，从而增加光谱分辨率。
[0020]第二方面，本专利技术提供一种利用第一方面所述的大视场可见光OCT的双波段成像系统的成像方法，包括：
[0021]入射的光束经样品臂后入射至探测样品上并进行反射，并通过调节参考臂的光程以调节对探测样品在深度方向上的成像位置和高分辨率的成像范围；
[0022]所述参考臂对入射的光束进行反射后，与样品臂中反射的光束产生干涉，由此产生的干涉光束入射至光谱仪中；
[0023]在光谱仪中，干涉光束依次经第二准直器和光栅后分光，分光后的干涉光束经第三聚焦透镜聚焦，且部分干涉光束由反射镜反射至第一CCD阵列中，剩余干涉光束入射至第二CCD阵列中，以此根据不同波段的干涉光束分别进行大深度成像和高分辨率成像。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0025]本专利技术提出一种大视场可见光OCT的双波段成像系统及方法，通过在探测样品上
反射不同波段的光束，以及利用一个光栅和两个CCD阵列分别探测两个不同波段的光谱信息，以同时获取大深度图像与高分辨率图像，解决大视场扫描探测时可见光OCT探测深度较小导致成像范围难以对准的问题。
[0026]本专利技术提出一种大视场可见光OCT的双波段成像系统及方法，在光谱仪中通过反射镜反射长波段的第一干涉光束，反射镜的横截面设计为梯形，在反射长波段的第一干涉光束时，既可以提高第一干涉光束的探测分辨率，又不会遮挡另一波段的光的探测，同时通过反射镜进行第一干涉光束和第二干涉光束的分光探测，实现全波段光源的利用。
[0027]本专利技术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，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0028]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0029]图1为本专利技术实施例1提供的大视场可见光OCT的双波段成像系统示意图；
[0030]图2为本专利技术实施例2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大视场可见光OCT的双波段成像系统，其特征在于，包括：发光装置、样品臂、参考臂和光谱仪；所述发光装置用于产生光束，并入射至样品臂和参考臂中；所述样品臂包括第一准直器、扫描振镜、第一聚焦透镜和第二聚焦透镜，入射的光束依次经第一准直器、扫描振镜、第一聚焦透镜和第二聚焦透镜入射至探测样品上并进行反射；所述参考臂对入射的光束进行反射后，与样品臂中反射的光束产生干涉，由此产生的干涉光束入射至光谱仪中；所述光谱仪包括第二准直器、光栅、第一CCD阵列、反射镜、第二CCD阵列、扩束器和第三聚焦透镜，干涉光束依次经第二准直器和光栅后分光，分光后的干涉光束经第三聚焦透镜聚焦，且部分干涉光束由反射镜和扩束器反射至第一CCD阵列中，剩余干涉光束入射至第二CCD阵列中，以此根据不同波段的干涉光束分别进行大深度成像和高分辨率成像。2.如权利要求1所述的一种大视场可见光OCT的双波段成像系统，其特征在于，所述发光装置包括光源和光耦合器；所述光耦合器分别连接样品臂、参考臂和光谱仪，所述光源发射连续光谱范围的光束，所述光束经光耦合器后均进入参考臂和样品臂中；且参考臂中反射的光束与样品臂中反射的光束经过光耦合器，在光耦合器中进行干涉，继而将干涉光束入射至光谱仪中；或，所述发光装置包括光源、第四准直器、分光元件、第五准直器和第六准直器；所述光源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设置，参考臂的平面镜与分光元件的反射输出端位置相对设置，第五准直器的输入端与分光元件的透射输出端位置相对设置；第五准直器的输出端与第一准直器连接；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。3.如权利要求1所述的一种大视场可见光OCT的双波段成像系统，其特征在于，入射的光束经第一准直器准直后变换为平行光束，并将平行光束入射至扫描振镜中，经扫描振镜对平行光束进行扫描后，反射平行光束至4f系统中，平行光束经4f系统的折射，入射至探测样品上。4.如权利要求3所述的一种大视场可见光OCT的双波段成像系统，其特征在于，所述4f系统包括第一聚焦透镜和第二聚焦透镜；平行光束经过第一聚焦透镜的物方焦点，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋维业，
申请(专利权)人：山东探微医疗技术有限公司，
类型：发明
国别省市：