CN203885484U - 用于旋转多普勒oct中提高血管采样频率的光学装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公布了用于旋转多普勒OCT中提高血管采样频率的光学装置，包括：OCT***光源、光纤耦合器、探测***、控制***、样品臂组件和参考臂组件；样品臂组件包括光路旋转反射模块，其包括反射镜、至少一块透镜和光学偏转元件；光学偏转元件的旋转中心设置在透镜一侧的焦点上，它将OCT***光源经光纤耦合器到样品臂模块的第二光束进行0°～360°的旋转反射，得到多束旋转第二光束，最后入射至人眼；反射镜用于区分射入所述光学偏转元件的第二光束和经所述光学偏转元件旋转反射的第二光束。本实用新型采用压电方式或者微电机***MEMS驱动光学偏转元件，振动频率可以从数百Hz到数十kHz，满足了旋转多普勒OCT***对血管采样的高频率扫描需求。
Description
技术领域
本实用新型属于光学相干断层成像技术领域，具体涉及到一种用于旋转多普勒OCT中提高血管采样频率的光学装置。
背景技术
在旋转多普勒装置中，需要加入一个让光束变为相互平行的旋转装置。通常采用电机驱动来实现。但是在旋转多普勒装置中要求光束的旋转速度很高。举例来说，一套血管采样频率是36kHz的OCT***，因为该方法对每一个血管要进行360°旋转扫描，假设一个圆周内取8个采样点，则电机的转速要求是36000/8＝4500Hz，即电机的转速要求每分钟27万转，就目前的技术来说，电机的转速很难满足上述要求。再者，电机在转动的过程中还要带上一定的负载，比如说棱镜组或者镜片，加上电机转速限制，通常很难达到每分钟10万转的速度，这和需要的每分钟27万转的目标相差更远。若降低OCT的采样频率，即降低电机的转速，则人眼的抖动会影响测量结果的准确性。
实用新型内容
本实用新型提供了一种用于旋转多普勒中提高血管采样频率的光学装置,其目的在于解决因电机转速达不到要求而导致的血管采样频率偏低的问题。
本实用新型的技术方案是这样的：
用于旋转多普勒OCT中提高血管采样频率的光学装置，包括：OCT***光源、光纤耦合器、探测***、控制***、样品臂组件和参考臂组件；所述光纤耦合器将所述OCT***光源输出的光分为第一光束和第二光束；所述第一光束入射至所述参考臂组件；所述第二光束入射至所述样品臂组件并向人眼提供入射光，经人眼散射后再返回至所述样品臂组件，与从所述参考臂组件反射回来的第一光束在所述光纤耦合器发生干涉，产生的干涉光被探测***探测到，经 控制***处理后显示；所述样品臂组件还包括光路旋转反射模块；所述光路旋转反射模块包括反射镜、至少一块透镜和光学偏转元件；所述光学偏转元件的旋转中心设置在所述透镜一侧的焦点处；所述光学偏转元件将所述第二光束经0°～360°旋转反射后，得到多束旋转的所述第二光束，经所述透镜透射后入射到人眼；所述反射镜用于区分射入所述光学偏转元件的第二光束和经所述光学偏转元件旋转反射的第二光束。
进一步地：所述光学偏转元件为偏转镜。
进一步地：所述光学偏转元件和压电陶瓷驱动器或者微电机***连接。
进一步地：所述样品臂组件还包括设置在所述光纤耦合器和所述光路旋转反射模块之间的调焦透镜以及依次设置在所述光路旋转反射模块和所述人眼之间的：X方向扫描装置、Y方向扫描装置、中继透镜和接目物镜。
进一步地：所述参考臂组件包括参考臂光路透镜和参考臂反射镜。
进一步地：所述OCT***光源为波长为800nm～1050nm的近红外光。
有益技术效果：光学偏转元件的旋转中心设置在透镜一侧的焦点处，将若干第二光束经透镜入射至光学偏转元件，光学偏转元件做0°～360°振动，从光学偏转元件反射的第二光束也跟着做0°～360°振动，由于光学偏转元件采用压电方式或者微电机***MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem,MEMS)振动，它们的振动频率可以从数百Hz到数十kHz压电方式，满足了旋转多普勒中对血管采样过程中高频率扫描要求。
附图说明
图1为本实用新型的光路图；
图2为图1中光路旋转反射模块108的详细光路图的第一实施例；
图3为图2中光路旋转反射模块108的详细光路图的第二实施例；
图4为第二光束在光学偏转元件1083做0°～360°振动后反射形成的圆锥状多束第二光束。
图5为假设光路旋转反射模块108中没有反射镜1081时的光路图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参考图1，为本实用新型提供的一种用于旋转多普勒OCT中提高血液采样频率的光学装置的示意图，该装置包括OCT***光源101、光纤耦合器102、探测模块105、控制***106、样品臂组件10和参考臂组件20。OCT***光源101发出的光经过光纤耦合器102后，被分成第一光束和第二光束。其中，第一光束入射至参考臂组件20，第二光束经样品臂组件10后入射至人眼，经过人眼散射后，返回至经样品臂组件10，返回的第二光束和经参考臂组件20反射回来的第一光束在光纤耦合器102发生干涉，产生的干涉光被探测模块105探测到，最后经控制***106显示出来。作为优选的方案，控制***106为计算机。其中，样品臂组件10还包括光路旋转反射模块108。光路旋转反射模块108将入射的第二光束经过0°～360°振动，形成多束反射后的第二光束。多束反射后的第二光束传输至人眼，血液流速测量装置(未图示)对人眼的血管进行高频率扫描采样。由于本实用新型采用微电机***MEMS或者压电驱动替换电机驱动，克服了用电机带动光学偏转元件旋转而导致的转速不高以致无法满足高频率扫描采样的缺陷，这是因为，正如背景技术中所说，电机转速在目前的技术条件下无法达到超高转速如每分钟27万转。
参考图2并结合图1，图2显示了光路旋转反射模块108的具体光路图，包括：反射镜1081、至少一块透镜1082和光学偏转元件1083。光学偏转元件1083的偏转中心设置在透镜1082一侧的焦点处，这样保证了第二光束经透镜1082后能聚焦到光学偏转元件1083的中心，同时也能保证经光学偏转元件1083反射的多束第二光束能平行输出。图2中，反射镜1081对入射的第二光束反射，然后再经透镜1082透射后入射至光学偏转元件1083。参考图3，和图2不同之处在于，图3中的反射镜1081是对经光学偏转元件1083旋转反射后的第二光 束反射。综上所述，反射镜1081可以对射入光学偏转元件1083的第二光束和经光学偏转元件1083旋转反射的第二光束反射，以便将它们区分开来。这是因为，参考图5，若不在光路旋转反射模块108中设置反射镜1081，则射入光学偏转元件1083的第二光束和经光学偏转元件1083旋转反射的第二光束会保持平行，即经光学偏转元件1083旋转反射的第二光束会按照原路返回，不利于区别它们。参考图4，当入射的第二光束经过透镜1082透射至光学偏转元件1083，光学偏转元件1083做0°～360°振动。做0°～360°振动的光学偏转元件1083将反射的第二光束做0°～360°的旋转，形成如图4所示的圆锥体状的多束第二光束。多束第二光束经过透镜1082透射后，输出给被检人眼E。由于光学偏转元件1083将反射的第二光束进行0°～360°的旋转，使射入至人眼的单束第二光束变成多束平行第二光束，满足了旋转多普勒OCT***对血管360°的高速旋转扫描要求，克服了电机达不到高速旋转的要求而导致的血管采样频率偏低的缺陷。
优选地，光学偏转元件1083为偏转镜。
优选地，光学偏转元件1083和压电陶瓷驱动器(未图示)或者微电机***(Micro-Electro-MechanicalSystem,MEMS，未图示)连接，它们的振动频率可以从数百Hz到数十kHz，满足旋转多普勒OCT***对血管采样的高频率扫描需求。正如背景技术中所述，如果光学偏转元件1083采用电机驱动，由于电机的转速达不到要求，所以无法满足旋转多普勒OCT***对血管采样的高频率扫描需求。因此，本实用新型放弃用电机驱动光学偏转元件1083的技术方案，而采用压电方式或者微电机***驱动光学偏转元件1083的技术方案。
进一步地，参考图1，样品臂组件10还包括调焦透镜107、X方向扫描装置109、Y方向扫描装置110、中继透镜111和接目物镜112。其中，调焦透镜107设置在光纤耦合器102和光路旋转反射模块108之间；X方向扫描装置109、Y方向扫描装置110、中继透镜111和接目物镜112则依次设置在光路旋转反射模块108和人眼E之间的光路上。中继透镜111和接目物镜112组成望远放 大***。
进一步地，参考图1，参考臂组件20包括参考臂光路透镜103和参考臂反射镜104。
优选地，本实用新型所说的***光源101为波长为800nm～1050nm的近红外光。
本实用新型通过将OCT***光源101发出的光经光纤耦合器102分为第一光束和第二光束，其中第二光束通过样品臂组件10的光路旋转反射模块108，将入射的第二光束做0°～360°振动。具体而言，光路旋转反射模块108包括至少一块透镜1082和光学偏转元件1083。光学偏转元件1083做0°～360°振动，由于光学偏转元件1083的偏转中心设置在透镜1082一侧的焦点处，所以它能将从透镜1082入射来的第二光束反射后再经过透镜1082平行射出，直至经过X方向扫描装置109、Y方向扫描装置110、中继透镜111和接目物镜112平行射入人眼E。由于在背景技术中提到，电机的转速达不到本实用新型所需要的对血管采样时的高频率扫描需求，因此，在本实用新型中，光学偏转元件1083不采用电机驱动方式，而是采用压电方式或者微电机***(Micro-Electro-MechanicalSystem,MEMS)驱动旋转，它们的振动频率为可以从数百Hz到数十kHz，满足了旋转多普勒OCT***对血管采样时高频率扫描的需求，解决了电机旋转速度较低而造成的达不到的高频率扫描的问题。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.用于旋转多普勒OCT中提高血管采样频率的光学装置，包括：OCT***光源、光纤耦合器、探测***、控制***、样品臂组件和参考臂组件；所述光纤耦合器将所述OCT***光源输出的光分为第一光束和第二光束；所述第一光束入射至所述参考臂组件；所述第二光束入射至所述样品臂组件并向人眼提供入射光，经人眼散射后返回至所述样品臂组件，与从所述参考臂组件反射回来的第一光束在所述光纤耦合器发生干涉，产生的干涉光被探测***探测到，经控制***处理后显示；其特征在于：所述样品臂组件还包括光路旋转反射模块；所述光路旋转反射模块包括反射镜、至少一块透镜和光学偏转元件；所述光学偏转元件的旋转中心设置在所述透镜一侧的焦点处；所述光学偏转元件将所述第二光束经0°～360°旋转反射后，得到多束旋转的所述第二光束，经所述透镜透射后入射到人眼；所述反射镜用于区分射入所述光学偏转元件的第二光束和经所述光学偏转元件旋转反射的第二光束。
2.如权利要求1所述的用于旋转多普勒OCT中提高血管采样频率的光学装置，其特征在于：所述光学偏转元件为偏转镜。
3.如权利要求1或2中任意一项所述的用于旋转多普勒OCT中提高血管采样频率的光学装置，其特征在于：所述光学偏转元件和压电陶瓷驱动器或者微电机***连接。
4.如权利要求1或2中任一项所述的用于旋转多普勒OCT中提高血管采样频率的光学装置，其特征在于：所述样品臂组件还包括设置在所述光纤耦合器和所述光路旋转反射模块之间的调焦透镜以及依次设置在所述光路旋转反射模块和所述人眼之间的：X方向扫描装置、Y方向扫描装置、中继透镜和接目物镜。
5.如权利要求1所述的用于旋转多普勒OCT中提高血管采样频率的光学装置，其特征在于：所述参考臂组件包括参考臂光路透镜和参考臂反射镜。
6.如权利要求1，2,5中任一项所述的用于旋转多普勒OCT中提高血管采样频率的光学装置，其特征在于：所述OCT***光源为波长为800nm～1050nm的近红外光。
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