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【技术实现步骤摘要】
本设计包含可以应用于频域oct系统的双相机可调光谱仪设计、非标结构件设计以及相关的安装调试方法,属于光谱仪设计领域。
技术介绍
1、视网膜疾病在全球范围内影响广泛,眼疾患者数量庞大,我国各类视网膜疾病患者数以亿计,且这个数字还在逐年攀升。“早发现、早治疗”是有效地防止疾病进展的重要条件,因此视网膜疾病的早期诊断意义重大。而光学成像是检查视网膜疾病的主要手段之一,它可以提供高精度视网膜结构图像,为视网膜疾病的临床诊治提供可靠的参考依据。sd-oct是一种非接触、无创伤的在体生物组织成像技术。具有实时显示、高分辨率、高扫描深度的特点。
2、sd-oct的重要组成部分就是光谱仪,光谱仪的作用是将带有组织信息的干涉光分解为不同的光谱分量,并利用线阵ccd相机获取其光谱强度,从而提取出组织信息。但现在市面上的用于频域oct系统的光谱仪主要存在以下缺陷:
3、1.商用光谱仪的对准精度通常依赖于机械加工精度,调节余量有限;
4、2.无法针对特定光源光谱形状对商用光谱仪进行改动以提高成像质量;
5、3.商用光谱仪相比于自主设计成本昂贵;
6、4.商用光谱仪多为单相机结构,无法满足特定场合的成像需求,如提高成像速度,提高成像信噪比,以及提高成像分辨率或者成像深度等。
技术实现思路
1、如图1所示,本专利技术提出了一种可应用于频域oct系统的双相机可调光谱仪设计及其安装调试方法,利用该设计,能够通过双相机交替工作的方式提高系统成像速度为原来的
2、本专利技术的技术方案:
3、一种双相机可调光谱仪及其调试方法,包括:准直单元、笼式结构组件、光栅单元、旋转转接台单元、聚焦单元、反射单元、相机单元和底板;
4、所述的准直单元包括同轴安装板9、光纤法兰5,准直透镜2、同轴位移调节架8;光纤法兰5共轴设置在同轴安装板9的中心孔处;准直透镜2共轴设置在同轴位移调节架8的中心处;
5、所述笼式结构组件包括同轴系统接杆13、接杆支架a16;同轴系统接杆13的一端穿过同轴安装板9周边的孔,并使用同轴安装板9侧面的顶丝将其与同轴系统接杆13固定;同轴系统接杆13的另一端穿过同轴位移调节架8周边的孔,通过同轴位移调节架8侧面的顶丝的松紧控制同轴位移调节架8在同轴系统接杆13上的位置,进而控制准直透镜2相对于光纤法兰5的距离;同轴安装板9底部与接杆支架a16固定;
6、笼式结构组件与准直单元构成笼式结构;
7、所述光栅单元包括光栅7、旋转调整架11、接杆支架b17;光栅7共轴安装在旋转调整架11的中心孔处;旋转调整架11底部通过螺纹结构与接杆支架b17转动连接;
8、所述旋转转接台单元包括:旋转转接台18、旋转底座20、手动旋转位移台23;接杆支架a16、接杆支架b17的底端均与旋转转接台18固定;旋转底座20固定于布置准直单元的旋转转接台18的一端的底部,手动旋转位移台23设置于布置光栅单元的旋转转接台18的一端的底部,手动旋转位移台23固定在底板21上,手动旋转位移台23的上端转轮与旋转转接台18转动连接,在旋转手动旋转位移台23的转轮时,旋转转接台18进行转动,进而带动旋转底座20转动;
9、所述聚焦单元包括三个卡环22、两个聚焦透镜1、透镜套筒6、转接固定件a15;两个聚焦透镜1的凸面相对,三个卡环22位于两个聚焦透镜1之间,两个聚焦透镜1和三个卡环22组成的整体置于透镜套筒6中,通过透镜套筒6中自带的前后两个卡环进行限位固定;所述的透镜套筒6设置于转接固定件a15的定位孔中,并通过转接固定件a15上的顶丝松紧来控制透镜套筒6与相机单元的水平距离,进而控制聚焦透镜1与相机单元的水平距离;
10、所述相机单元包括:第一相机3、第二相机4、转接固定件b12、转接固定件d24;将第一相机3、第二相机4分别固定在转接固定件b12、转接固定件d24上,转接固定件b12、转接固定件d24均固定在底板21上;第一相机3与第二相机4镜面垂直,第一相机3的镜面与透镜套筒6镜面平行;
11、所述的反射单元包括方形反射镜10、三维方形调整架14、转接固定件c19;转接固定件c19固定于底板21上,三维方形调整架14固定于转接固定件c19上,方形反射镜10安装在三维方形调整架14上;且方形反射镜10表面与第一相机3、第二相机4均呈45°。
12、一种双相机光谱仪的调试方法,步骤如下:
13、步骤一:松开同轴位移调节架8侧面的顶丝调节准直透镜2与光纤法兰5的距离使光线经过准直透镜2后出射的光束为平行光后固定同轴位移调节架8;
14、步骤二:松开接杆支架b17侧边的顶丝,绕竖直方向转动旋转调整架11将光栅7偏转角调整至合适位置;
15、步骤三:调节旋转调整架11正面的转轮使得衍射光线成水平状态;
16、步骤四:粗调入射光线相对于聚焦透镜1轴线的角度;具体而言,首先转动手动旋转位移台23的转轮使得设置在旋转转接台18上的理论角度定位孔与设置在底板21上的理论角度定位孔同轴,此时光线入射角即处于理论角度处;
17、步骤五:观察pc端光源谱线图,通过手动旋转位移台23的转轮微调入射光线与出射光线的角度直至pc端的谱线完整覆盖相机有效单元后将旋转底座20通过其槽口与底板21固定;
18、步骤六:观察pc端两相机的谱线状态,若第一相机3和第二相机4的谱线强度不一致,则微调三维方形调整架14的旋钮来调整方形反射镜10的空间位置直至两个相机的谱线强度一致为止。
19、步骤七:不断调节聚焦透镜1到相机单元的距离使得pc端的谱线成像效果最佳时通过转接固定件a15的顶丝固定透镜套筒6从而固定聚集套透镜1;
20、步骤八:将光谱仪通过光纤耦合器接入一个最简oct测试单元中,通过移动测试单元中的一个臂产生光程差,观察光谱仪采集到的干涉条纹,在干涉条纹密度高处,重复步骤七,使得干涉条纹效果最佳,固定聚焦透镜1。
21、步骤九:对光谱仪进行标定,使得两相机在不同深度下的灵敏度下降曲线一致。
22、进一步的,所述的步骤二中,使用红外显色卡在光栅7后观察透射光,绕竖直方向转动旋转调整架11直至观察的透射光强最弱处通过接杆支架b17侧面的顶丝固定旋转调整架11。
23、进一步的,所述的步骤三中,调节旋转调整架11正面的转轮同时观察衍射光,使衍射光落入聚焦透镜1中心处,将红外显色卡移到相机前,观察会聚线条,调整转轮使之处于水平状态、且落入相机感光范围内。
24、进一步的,所述的步骤四中,底板21上的理论角度定位孔设计过程如下:
25、记旋转转接台18上的理论角度定位孔与光栅7轴心在水平方向上的连线距离为r本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双相机可调光谱仪,其特征在于,包括:准直单元、笼式结构组件、光栅单元、旋转转接台单元、聚焦单元、反射单元、相机单元和底板;
2.权利要求1所述的一种双相机可调光谱仪的调试方法,其特征在于,步骤如下:
3.根据权利要求2所述的一种双相机可调光谱仪的调试方法,其特征在于,所述的步骤二中,使用红外显色卡在光栅(7)后观察透射光,绕竖直方向转动旋转调整架(11)直至观察的透射光强最弱处通过接杆支架B(17)侧面的顶丝固定旋转调整架(11)。
4.根据权利要求2所述的一种双相机可调光谱仪的调试方法,其特征在于,所述的步骤三中,调节旋转调整架(11)正面的转轮同时观察衍射光,使衍射光落入聚焦透镜(1)中心处,将红外显色卡移到相机前,观察会聚线条,调整转轮使之处于水平状态、且落入相机感光范围内。
5.根据权利要求2所述的一种双相机可调光谱仪的调试方法,其特征在于,所述的步骤四中,底板(21)上的理论角度定位孔设计过程如下:
6.根据权利要求2所述的一种双相机可调光谱仪的调试方法,其特征在于,所述步骤九中,通过移动OCT测试单元
...【技术特征摘要】
1.一种双相机可调光谱仪,其特征在于,包括:准直单元、笼式结构组件、光栅单元、旋转转接台单元、聚焦单元、反射单元、相机单元和底板;
2.权利要求1所述的一种双相机可调光谱仪的调试方法,其特征在于,步骤如下:
3.根据权利要求2所述的一种双相机可调光谱仪的调试方法,其特征在于,所述的步骤二中,使用红外显色卡在光栅(7)后观察透射光,绕竖直方向转动旋转调整架(11)直至观察的透射光强最弱处通过接杆支架b(17)侧面的顶丝固定旋转调整架(11)。
4.根据权利要求2所述的一种双相机可调光谱仪的调试方法,其特征在于,所述的步骤三中,调节旋转调整架(11)正面的转轮同时观察衍射光,使...
【专利技术属性】
技术研发人员:张鹏飞,周明亮,沈梅晓,吕帆,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:
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