本实用新型专利技术涉及一种用于光声影像设备的消色差装置，同轴设置在光声影像设备的环型透镜前端，所述环型透镜的外周设有超声换能器阵列，所述消色差装置包括沿光路依次设置的第一锥透镜和第二锥透镜，激光依次经过所述第一锥透镜的入射平面、第一锥透镜的锥形面、第二锥透镜的入射平面和第二锥透镜的锥形面后射入环型透镜的入射面；所述第一锥透镜的锥度大于第二锥透镜的锥度，且第一锥透镜的色散能力小于第二锥透镜的色散能力。本消色差装置使用两块不同材料及锥角的锥透镜组，来最大程度地减少色差对光声影像设备的光声影像的影响，提升了光声影像的质量。了光声影像的质量。了光声影像的质量。
【技术实现步骤摘要】
一种用于光声影像设备的消色差装置
[0001]本技术涉及光声影响
，具体涉及一种用于光声影像设备的消色差装置。
技术介绍
[0002]在对生物组织进行光声成像过程中，通常为了提高成像效果或针对特定物质的吸收频谱而使用从可见光波段到近红外光波段的激光作为入射光。光学上将材料针对不同波长有不同折射率的现象称为色散现象，由此造成的光学像差称为色差。由于光声成像应用中激光波长范围跨度很大，光学器件带来的色差对最终光声成像质量的影响将不再能够被忽视。因此，对光声成像过程进行色差补偿是必不可少的。现有的光声影像设备通常只能通过调整光路来减少色差，这个步骤不仅涉及繁琐复杂的光路计算，对于非光学专业人士来说，操作难度也十分大。因此，有必要提供一种装置，来减小色差对光声影像的影响。
技术实现思路
[0003]本技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种用于光声影像设备的消色差装置，利用双胶合消色差透镜的原理，使用两块不同材料及锥角的锥透镜组，来最大程度地减少色差对光声影像的影响。
[0004]本技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0005]一种用于光声影像设备的消色差装置，同轴设置在光声影像设备的环型透镜前端，所述环型透镜的外周设有超声换能器阵列，所述消色差装置包括沿光路依次设置的第一锥透镜和第二锥透镜，激光依次经过所述第一锥透镜的入射平面、第一锥透镜的锥形面、第二锥透镜的入射平面和第二锥透镜的锥形面后射入环型透镜的入射面；所述第一锥透镜的锥度大于第二锥透镜的锥度，且第一锥透镜的色散能力小于第二锥透镜的色散能力。
[0006]在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。
[0007]优选的，所述第一锥透镜的材质为熔融石英玻璃，所述第二锥透镜的材质为SF11玻璃或N
‑
SF11玻璃。
[0008]优选的，所述第一锥透镜的锥角为140
°
。
[0009]优选的，所述第二锥透镜的锥角为169.8
°
。
[0010]优选的，所述第一锥透镜到第二锥透镜的距离为70mm。
[0011]本技术的有益效果是：本技术使用双锥透镜组最大程度在常用激光波长范围内减少色散对光声成像结果的影响；通过减小色散，使得光声影像设备的可用波长范围扩大，使针对更多激光波长的成像应用成为可能。本技术消色差装置的光路固定后无需后续调整，简化操作步骤，降低了对操作员的要求，节省了人力培训成本。
附图说明
[0012]图1为本技术结构以及光路原理示意图。
[0013]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0014]1、激光，2、第一锥透镜，3、第二锥透镜，4、环型透镜，5、超声换能器阵列。
具体实施方式
[0015]以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。
[0016]如图1所示的一种用于光声影像设备的消色差装置，其同轴设置在光声影像设备的环型透镜4前端，所述环型透镜4的外周设有环绕环型透镜4的超声换能器阵列5。所述消色差装置包括沿光路依次同轴设置的第一锥透镜2和第二锥透镜3，激光1依次经过所述第一锥透镜2的入射平面、第一锥透镜2的锥形面、第二锥透镜3的入射平面和第二锥透镜3的锥形面后射入环型透镜4的入射面；所述第一锥透镜2的锥度大于第二锥透镜3的锥度，且第一锥透镜2的色散能力小于第二锥透镜3的色散能力。
[0017]本实施例中，近似于平行的不同波段的激光1摄入第一锥透镜2的入射平面，经过其锥形面的折射作用后，各个波长的准直光束转换成环形光。由于不同波长的光经过同一材质的透镜时折射率不同，因此激光1经过第一锥透镜2这个过程中部分波长的光会发生色散。如图1所示，光路中两种不同的虚线代表两种不同波长光线的路径，例如常用的600nm～1200nm波长范围内的光.图1中光路以600nm波长的光和1200nm波长的光为例进行示意，波长介于600nm～1200nm之间的光，其路径在600nm波长的光和1200nm波长的光的光路之间。第一锥透镜2发出的环形光射入第二锥透镜3的入射平面，由于第二锥透镜3对光的折射作用，将发散的环形光进行小程度的收拢，最终射向环型透镜4中央的生物样品上，用于产生光声效应，实现光声成像。由于第一锥透镜2和第二锥透镜3的锥度差异以及色散能力制约，经第二锥透镜3发出的环形光色散现象减弱，从而减少色散对光声成像结果的影响。通过调节第一锥透镜2与第二锥透镜3的锥度大小或更换色散能力不同的锥透镜材质，可对应调节不同波长激光1的色散效果。
[0018]本实施例使用双锥透镜组最大程度在常用激光波长范围内减少色散对光声成像结果的影响；通过减小色散，使得光声影像设备的可用光波长范围扩大，使针对更多激光波长的成像应用成为可能。本技术消色差装置的光路固定后无需后续调整，简化操作步骤，降低了对操作员的要求，节省了人力培训成本。
[0019]在上述技术方案的基础上，本实施例还可以做如下改进。
[0020]本实施例中，所述第一锥透镜2的材质为熔融石英玻璃，所述第二锥透镜3的材质为SF11玻璃或N
‑
SF11玻璃。熔融石英玻璃的色散能力小于SF11玻璃或N
‑
SF11玻璃的色散能力，因此在第一锥透镜2将平行激光1转化为环形光后，第二锥透镜3可用于将发散的各波长的光进行一定范围的收拢，消除色差，使得后续的光声成像设备的成像更加精准。
[0021]本实施例中，经过实验仿真，优选采用第一锥透镜2的锥角为140
°
、第一锥透镜2的锥角为169.8
°
的组合进行举例，以实现更优的光声成像效果。当然，这个角度组合只是经过实验仿真推荐使用的较优的实施例，应对使用需求，还可使用其他的角度组合，角度组合需满足第一锥透镜2的锥角小于第二锥透镜3的锥角。如图1中所示，第一锥透镜2的底角为20
°
，即第一锥透镜2的母线与其轴线之间的夹角为90
°‑
20
°
＝70
°
，由于锥透镜的锥形面为对称的圆锥面，因此第一锥透镜2的锥角为70
°×
2＝140
°
。同理的，图1中第二锥透镜3的底
角为5.1
°
，经过计算得到第二锥透镜3的锥角为169.8
°
。
[0022]本实施例中，配合上述第一锥透镜2和第二锥透镜3的锥角值，所述第一锥透镜2到第二锥透镜3的距离优选设置为70mm。经过实验仿真，在上述锥角的基础上，两个透镜之间设置为70mm的距离，在常用的激光波段能获得较优的消色差效果。
[0023]工作原理：
[0024]本实施例提供的消色差装置由两块锥透镜组成，包括底角为20
°
材料为熔融石英的第一锥透镜2以及底角为5.1
°
材料为S本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于光声影像设备的消色差装置，同轴设置在光声影像设备的环型透镜(4)前端，所述环型透镜(4)的外周设有超声换能器阵列(5)，其特征在于，所述消色差装置包括沿光路依次设置的第一锥透镜(2)和第二锥透镜(3)，激光(1)依次经过所述第一锥透镜(2)的入射平面、第一锥透镜(2)的锥形面、第二锥透镜(3)的入射平面和第二锥透镜(3)的锥形面后射入环型透镜(4)的入射面；所述第一锥透镜(2)的锥度大于第二锥透镜(3)的锥度，且第一锥透镜(2)的色散能力小于第二锥透镜(3)的色散能力。2.根据权利要求1所述一种用于光声影像设备的消色差装置，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，刘民，邹然，
申请(专利权)人：武汉和视光声科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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