本发明专利技术提供一种光学相干层析成像装置，其中，采用光源和光学线性光束形成系统以在短时间内在不受任何机械运动影响的情况下获得高质量分辨率的二维图像。因此，光学线性光束形成系统（２０）包括半圆柱透镜（２１）、凸透镜（２２）和狭缝（２３），以实现频域光学相干层析成像装置。来自光源的平行光束入射在半圆柱透镜（２１）的表面上，并且半圆柱透镜（２１）的焦线位于凸透镜（２２）的前方。凸透镜（２２）具有短焦点和长焦点，平行光成分会聚在短焦点上，发散光成分会聚在长焦点上。狭缝（２３）位于短焦点和长焦点之间。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及采用使用频率变换光源的线扫描方式的频域光学相干层析成像装置， 具体地说涉及在对象(或样本)上扫描光线并且经由线阵CCD(电荷耦合器件)摄像机接 收来自对象的反射光的光学相干层析成像装置(OCT)。
技术介绍
现有两种常规的光学相干层析成像装置，即时域OCT和频域OCT，在这两种OCT中 采用了使用宽带光源的点扫描方式，并且该时域OCT和频域OCT均需要多于一个独立扫描 仪。图1示出常规时域OCT的示意图，而图2示出常规频域OCT的示意图。在图1所示的时域OCT中，来自宽带光源(12)的光束被光分路器(或称分光器) (30)分为分别入射到参考反射镜(50)和对象上并被反射的两条光束。经反射的光束在光 分路器(30)中进行合光，并且两条光束之间的光程长度差导致产生干涉信号(即，干涉图 样)。干涉信号由光电二极管(90)来探测，并且经过A/D转换和解调处理，从而得到有关深 度的图像信息。为了获得二维图像，需要完成使参考反射镜(50)和扫描仪(80)移动的二 扫描方式，这称为x-z扫描。然而，该二扫描方式在使两种移动同步方面存在困难，获取图 像所用的时间长，易受到由对象运动引起的噪音的影响并且具有低的信噪比(SNR)。在图2所示的频域OCT中，与时域OCT中一样，来自宽带光源(12)的光束被光分路 器(30)分为分别入射到参考反射镜(50)和对象上并被反射的两条光束。经反射的光束在 光分路器(30)中进行合光。经合光的光束由分光仪(100)来探测，并经过傅里叶变换，从而 得到有关深度的图像信息。频域OCT无需使用z向扫描仪，而只需使用x向扫描仪(80)来 获得二维图像。与时域OCT相比，在频域OCT中可以得到更高的信噪比。然而，频域OCT也 具有以下问题图像仍然受到由对象运动引起的噪音的影响，并且需要提供分光仪(100) 来探测光束。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的在于改进常规OCT中的所述问题，并通过对对象进行线性光束 (linear light beam)的线扫描而在较短时间内在被测对象不进行机械运动的情况下提供 高分辨率的二维图像。技术方案为了实现上述目的，根据本专利技术的一方面，一种光学相干层析成像装置包括光源 (11)，其发射具有多种波长11、12、……、In的光束；光学线性光束形成系统(20)，其将所 述光束形成为线性光束；光分路器(30)，其将来自所述光学线性光束形成系统(20)的所述 线性光束分为两条光束，一条光束被导向参考反射镜(50)，而另一条光束被导向对象；两 个第一凸透镜(40)，一个所述第一凸透镜(40)位于所述光分路器(30)和所述参考反射镜 (50)之间，而另一个所述第一凸透镜(40)位于所述光分路器(30)和所述对象之间，以使由所述光分路器(30)分光的光束准直；第二凸透镜(60)，其中被所述参考反射镜(50)和所 述对象反射的光束经由所述光分路器(30)进行合光，并且经合光的光束入射在所述第二 凸透镜(60)上；摄像机(70)，其接收来自所述第二凸透镜(60)的所述经合光的光束；图像 处理板，其探测所述摄像机(70)输出的对应于各个像素的信号；傅里叶变换部分，其根据 所述多种波长11、12、……、ln对探测到的对应于像素的信号进行傅里叶变换，以获得有关 深度的图像信息(z扫描)；以及监视器，其显示通过利用所述傅里叶变换部分所输出的信 号沿x轴线将所述像素连接起来而得到的二维图像。为了实现上述目的，根据本专利技术的另一方面，在所述光学相干层析成像装置中，来 自光源的光束被光分路器(30)分为导向参考反射镜(50)和对象的两条光束，经分光的光 束经由各个第一凸透镜(40)而准直，两条经过准直的光束分别被所述参考反射镜(50)和 所述对象反射，在所述光分路器(30)中进行合光，并且经合光的光束经由第二凸透镜(60) 入射在摄像机(70)上，所述光学相干层析成像装置还包括光学线性光束形成系统(20)， 其位于所述光源和所述光分路器(30)之间，以形成入射在所述光分路器(30)上作为所述 光束的线性光束。为了实现上述目的，根据本专利技术的另一方面，一种光学相干层析成像装置至少包 括光源(11)，其发射具有多种波长11、12、……、In的光束；光学线性光束形成系统(20)， 其将所述光束形成为线性光束；光分路器(30)，其将来自所述光学线性光束形成系统(20) 的所述线性光束分为两条光束，一条光束被导向参考反射镜(50)，而另一条光束被导向对 象；两个第一凸透镜(40)，一个所述第一凸透镜(40)位于所述光分路器(30)和所述参考 反射镜(50)之间，而另一个所述第一凸透镜(40)位于所述光分路器(30)和所述对象之 间，以使由所述光分路器(30)分光的光束准直；第二凸透镜(60)，其中被所述参考反射镜 (50)和所述对象反射的光束经由所述光分路器(30)进行合光，并且经合光的光束入射在 所述第二凸透镜(60)上；摄像机(70)，其接收来自所述第二凸透镜(60)的所述经合光的 光束。在本专利技术的所有方面中，所述光学线性光束形成系统(20)包括半圆柱透镜(21)、 凸透镜(22)和狭缝(23)。来自所述光源的平行光束入射在所述半圆柱透镜(21)的表面上，并且所述半圆 柱透镜(21)的焦线位于所述凸透镜(22)的前方，从而平行光成分和发散光成分入射在所 述凸透镜(22)上。所述凸透镜(22)具有短焦点和长焦点，所述平行光成分会聚在所述短焦点上，所 述发散光成分会聚在所述长焦点上。所述狭缝(23)位于所述短焦点和所述长焦点之间，所述狭缝(23)的方向平行于 所述半圆柱透镜(21)的纵向，从而形成所述线性光束。为了实现上述目的，在本专利技术的另一方面中，一种光学相干层析成像装置包括光 学线性光束形成系统(20)，其包括半圆柱透镜(21)、凸透镜(22)和狭缝(23)，其中，来自所 述光源的平行光束入射在所述半圆柱透镜(21)的表面上，并且所述半圆柱透镜(21)的焦 线位于所述凸透镜(22)的前方，从而平行光成分和发散光成分入射在所述凸透镜(22)上， 所述凸透镜(22)具有短焦点和长焦点，所述平行光成分会聚在所述短焦点上，所述发散光 成分会聚在所述长焦点上，并且所述狭缝(23)位于所述短焦点和所述长焦点之间，所述狭缝(23)的方向平行于所述半圆柱透镜(21)的纵向，从而形成所述线性光束。有益效果根据如上所述的本专利技术，本专利技术的频域光学相干层析成像装置将线性光束应用于 对象并可以在不进行机械移动的情况下利用x-z扫描产生二维图像。因此，可以在较短时间内以高信噪比获得二维图像，并且可以使对象的移动最小。附图说明图1示出常规时域OCT的示意图。图2示出常规频域OCT的示意图。图3示出采用线扫描方式的本专利技术的OCT的示意图，该线扫描方式利用波长变换 光源。图4示出图3中的本专利技术的光学线扫描系统的内部构造的示意图。 具体实施例方式如图3所示，最优选类型的光学相干层析成像装置包括光源(11)，其发射出具有 多种波长11、12、……、ln的光；光学线性光束形成系统(20)，其用于形成线性光束；光分路 器(30)，其将来自光学线性光束形成系统(20)的线性光束分为两条光束，一条光束被导向 参考反射镜(50本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光学相干层析成像装置，包括：光源（１１），其发射具有多种波长１１、１２、……、ｌｎ的光束；光学线性光束形成系统（２０），其将所述光束形成为线性光束；光分路器（３０），其将来自所述光学线性光束形成系统（２０）的所述线性光束分为两条光束，一条光束被导向参考反射镜（５０），而另一条光束被导向对象；两个第一凸透镜（４０），一个所述第一凸透镜（４０）位于所述光分路器（３０）和所述参考反射镜（５０）之间，而另一个所述第一凸透镜（４０）位于所述光分路器（３０）和所述对象之间，以使由所述光分路器（３０）分光的光束准直；第二凸透镜（６０），其中，被所述参考反射镜（５０）和所述对象反射的光束在所述光分路器（３０）中进行合光，并且经合光的光束入射在所述第二凸透镜（６０）上；摄像机（７０），其接收来自所述第二凸透镜（６０）的所述经合光的光束；图像处理板，其探测所述摄像机（７０）输出的对应于各个像素的信号；傅里叶变换部分，其根据所述多种波长１１、１２、……、ｌｎ对探测到的对应于像素的信号进行傅里叶变换，以获得有关深度的图像信息（ｚ扫描）；以及监视器，其显示通过利用所述傅里叶变换部分所输出的信号沿ｘ轴线将所述像素连接起来而得到的二维图像。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：金法敏，李尚垣，
申请(专利权)人：延世大学校产学协力团，MTC麦迪柯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
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