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1、(10)授权公告号 CN 202010143 U (45)授权公告日 2011.10.19 CN 202010143 U *CN202010143U* (21)申请号 201120067632.1 (22)申请日 2011.03.15 A61B 3/14(2006.01) (73)专利权人 深圳市斯尔顿科技有限公司 地址 518000 广东省深圳市龙岗区坪地街道 坪西社区登丰街 96 号 101、 201 (72)发明人 李国花 (74)专利代理机构 广州三环专利代理有限公司 44202 代理人 郝传鑫 潘中毅 (54) 实用新型名称 一种应用于频域 OCT 系统的挡光转盘和频域 OCT 系统。
2、 (57) 摘要 本实用新型实施例公开了一种应用于频域 OCT 系统的挡光转盘， 包括至少两片扇形的扇叶， 所述至少两片扇形的扇叶可绕同一转轴旋转， 所 述扇叶的两条边的夹角与相邻的两片扇叶之间的 夹角相同。 相应地， 本实用新型还公开了一种频域 OCT 系统， 实施本实用新型实施例， 解决了现有技 术中由于频率增大而带来振幅不稳定的问题， 以 及当频率很大时信号出现混乱错位的问题， 确保 随着光路切换速度的增加不影响系统成像质量， 提高了切换频率， 实现高速旋转实时成像， 且稳定 性高， 成本较低 ； 本挡光转盘还可以应用于双参 考臂或多参考臂的频域 OCT 系统中， 进行多参考 臂的光路切。
3、换， 大大提高了普遍适用性。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 5 页 CN 202010146 U1/1 页 2 1. 一种应用于频域 OCT 系统的挡光转盘， 其特征在于， 包括至少两片扇形的扇叶， 所述 至少两片扇形的扇叶可绕同一转轴旋转， 所述扇叶的两条边的夹角与相邻的两片扇叶之间 的夹角相同。 2. 如权利要求 1 所述的挡光转盘， 其特征在于， 所述挡光转盘包括 3 片所述扇叶， 所述 扇叶的两条边的夹角为 60 度， 相邻的两片扇叶之间的夹角为 60 度。 3. 如权利要求 1 所述的挡光。
4、转盘， 其特征在于， 每片扇叶弧长相等。 4. 如权利要求 1-3 任一项所述的挡光转盘， 其特征在于， 所述挡光转盘还包括与所述 转轴连接以支撑所述扇叶绕所述转轴旋转的基座。 5. 一种频域 OCT 系统， 其特征在于， 包括如权利要求 1-3 任一项所述的挡光转盘， 以及 与所述转轴相连接以控制所述挡光转盘旋转的旋转机构。 6. 如权利要求 5 所述的频域 OCT 系统， 其特征在于， 所述旋转机构为步进电机。 7. 如权利要求 5 所述的频域 OCT 系统， 其特征在于， 还包括双参考臂、 各参考臂对应的 透镜和平面反射镜 ； 所述挡光转盘设置在所述透镜与所述平面反射镜之间， 所述双参考。
5、臂 输入光的光轴与所述转轴在同一个平面上， 所述输入光经过所述透镜以及所述挡光转盘， 到达所述平面反射镜。 8.如权利要求7所述的频域OCT系统， 其特征在于， 还包括与所述挡光转盘相连接的光 电开关， 以及分别与所述光电开关和所述旋转机构相连接的数据采集卡。 9. 如权利要求 8 所述的频域 OCT 系统， 其特征在于， 还包括样品、 样品臂以及样品臂扫 描振镜， 所述眼前节 OCT 系统通过所述数据采集卡控制所述样品臂扫描振镜对所述样品的 扫描。 10. 如权利要求 9 所述的频域 OCT 系统， 其特征在于， 所述样品为眼睛前房。 权 利 要 求 书 CN 202010143 U CN 。
6、202010146 U1/4 页 3 一种应用于频域 OCT 系统的挡光转盘和频域 OCT 系统 技术领域 0001 本实用新型涉及电子机械领域， 尤其涉及一种应用于频域 OCT 系统的挡光转盘和 一种频域 OCT 系统。 背景技术 0002 光学相干层析成像 （OCT， Optical Coherence Tomography） 是一种新兴的光学成 像技术， 相对于传统的临床成像手段来说， 具有分辨率高、 成像速度、 无辐射损伤、 价格适 中、 结构紧凑等优点， 是基础医学研究和临床诊断应用的重要潜在工具。 0003 现有技术中， 频域 OCT 系统已经出现利用挡板和光开关切换光路来实现两路。
7、参考 臂的转换 ； 当前的挡板和光开关原理与振镜类似， 即， 挡板和光开关在工作过程中和单摆比 较相似， 随着单摆驱动频率的加大， 单摆的摆幅越来越小， 而挡板边缘也会跟着晃动， 从而 引起挡板的振幅不稳定 ； 且系统的光路位置和光束直径是一定的， 当系统要求实时测量、 实 时成像时， 需要两路参考臂进行很快的转换， 即要求挡板和光开关切换的频率很高 ； 当前实 验表明， 当切换频率大于 2 时， 两路的信号将出现混乱现象， 系统不能正常工作。 实用新型内容 0004 本实用新型实施例所要解决的技术问题在于提供了一种应用于频域 OCT 系统的 挡光转盘和一种频域 OCT 系统， 解决了现有技术。
8、中由于频率增大而带来振幅不稳定的问 题， 以及当频率很大时信号出现混乱现象的问题， 提高了切换频率， 实现了系统的实时成 像。 0005 为了解决上述技术问题， 本实用新型实施例提出的一种应用于频域 OCT 系统的挡 光转盘， 包括至少两片扇形的扇叶， 所述至少两片扇形的扇叶可绕同一转轴旋转， 所述扇叶 的两条边的夹角与相邻的两片扇叶之间的夹角相同。 0006 其中， 所述挡光转盘包括3片所述扇叶， 所述扇叶的两条边的夹角为60度， 相邻的 两片扇叶之间的夹角为 60 度。 0007 其中， 每片扇叶弧长相等。 0008 其中， 所述挡光转盘还包括与所述转轴连接以支撑所述扇叶绕所述转轴旋转的基。
9、 座。 0009 相应地， 本实用新型还公开了一种频域 OCT 系统， 包括上述的挡光转盘， 以及与所 述转轴相连接以控制所述挡光转盘旋转的旋转机构。 0010 其中， 所述旋转机构为步进电机。 0011 其中， 所述频域 OCT 系统还包括双参考臂、 各参考臂对应的透镜和平面反射镜 ； 所 述挡光转盘设置在所述透镜与所述平面反射镜之间， 所述双参考臂输入光的光轴与所述转 轴在同一个平面上， 所述输入光经过所述透镜以及所述挡光转盘， 到达所述平面反射镜。 0012 其中， 所述频域 OCT 系统还包括与所述挡光转盘相连接的光电开关， 以及分别与 所述光电开关和所述旋转机构相连接的数据采集卡。 。
10、说 明 书 CN 202010143 U CN 202010146 U2/4 页 4 0013 其中， 所述频域 OCT 系统还包括样品、 样品臂以及样品臂扫描振镜， 所述眼前节 OCT 系统通过所述数据采集卡控制所述样品臂扫描振镜对所述样品的扫描。 0014 其中， 所述样品为眼睛前房。 0015 实施本实用新型实施例， 具有如下有益效果 ： 0016 通过设计由至少两片扇形的扇叶构成的挡光转盘， 该扇叶的两条边的夹角与相邻 的两片扇叶之间的夹角相同， 即频域 OCT 系统采用明暗等距相间的挡光转盘作为挡板来旋 转切换光路信号， 解决了现有技术中由于频率增大而带来振幅不稳定的问题， 以及当频。
11、率 很大时信号出现混乱错位的问题， 确保随着光路切换速度的增加不影响系统成像质量， 提 高了切换频率， 实现高速旋转实时成像， 且稳定性高， 成本较低 ； 本挡光转盘还可以应用于 双参考臂或多参考臂的频域 OCT 系统中， 进行多参考臂的光路切换， 大大提高了普遍适用 性。 附图说明 0017 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性的前 提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。 0018 图 1 。
12、是本实用新型挡光转盘的第一实施例的结构示意图 ； 0019 图 2 是本实用新型挡光转盘的第二实施例的正面结构示意图 ； 0020 图 3 是本实用新型挡光转盘的第二实施例的背面结构示意图 ； 0021 图 4 是本实用新型的频域 OCT 系统的第一实施例的结构示意图 ； 0022 图 5 是本实用新型的频域 OCT 系统的第二实施例的结构示意图。 具体实施方式 0023 下面将结合本实用新型实施例中的附图， 对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例， 而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例， 本领域普通技术人员在没有。
13、做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例， 都属于本实用新型保护的范围。 0024 如图 1 示出的本实用新型挡光转盘的第一实施例的结构示意图， 挡光转盘 1 包括 至少两片扇形的扇叶， 所述至少两片扇形的扇叶可绕同一转轴旋转， 所述扇叶的两条边的 夹角与相邻的两片扇叶之间的夹角相同 ； 具体地， 图1中以挡光转盘1包括3片扇形的扇叶 11 为例进行说明 ： 0025 挡光转盘1包括转轴孔13， 以及与转轴孔13连接的转轴 （图1中未示出） ， 该3片扇 形的扇叶 11 可绕同一转轴旋转， 图 1 中扇叶 11 的边包括 11a、 11b、 11c、 11d、 11e 以及 11f， 扇叶。
14、 11 的两条边的夹角与相邻的两片扇叶 11 之间的夹角相同， 表明各片扇叶 11 的两条边 的夹角都相同， 即， 边 11a 与边 11b 之间的夹角、 边 11c 与边 11d 之间的夹角以及边 11e 与 边 11f 之间的夹角都相同 ； 相邻的两片扇叶 11 之间的夹角也相同， 即， 边 11b 与边 11c 之间 的夹角、 边 11d 与边 11e 之间的夹角以及边 11f 与边 11a 之间的夹角都相同 ； 并且各片扇叶 11 的两条边的夹角与相邻的两片扇叶 11 之间的夹角相同， 即， 在图 1 中相当于将圆平分为 说 明 书 CN 202010143 U CN 20201014。
15、6 U3/4 页 5 6 等分， 扇叶 11 互相相隔设置 ； 图 1 中， 各片扇叶 11 的两条边的夹角为 60 度， 相邻的两片 扇叶 11 之间的夹角为 60 度。需要说明的是， 挡光转盘 1 包括至少两片扇形的扇叶 11， 即， 挡光转盘 1 包括但不限于图 1 中显示的 3 片扇叶 11， 图 1 只是其中一个实施例， 挡光转盘 1 还可以包括 4 片、 5 片扇叶 11 等等。 0026 进一步地， 本实用新型实施例中的每片扇叶11弧长相等， 即每片扇叶11的尺寸都 相同 ； 图 1 中是以每片扇叶 11 弧长的长度相同为例 ； 当然， 本实用新型实施例中的每片扇 叶 11 弧长。
16、可以不同， 可根据用户自身的需求进行设计。 0027 再进一步地， 如图 2 示出的本实用新型挡光转盘的第二实施例的正面结构示意 图， 以及图3示出的本实用新型挡光转盘的第二实施例的背面结构示意图， 挡光转盘1还包 括与转轴 15 连接以支撑扇叶 11 绕转轴 15 旋转的基座 17。 0028 具体地， 基座 17 可以由一块平板以及由该平板的两端垂直延伸出两个凸块来组 成， 可以从相同方向延伸出该两个凸块， 也可以从相反方向延伸出该两个凸块， 图 2 和图 3 中以从相反方向延伸出该两个凸块为例， 基座 17 成 Z 型， 转轴 15 与转轴孔 13 连接， 并固定 在基座 17 上方凸块。
17、 171 中 ； 下方凸块 173 上还可以开有两个螺孔， 螺孔通过与螺钉等连接 可将基座 17 固定在某个平面上 ； 0029 需要说明的是， 上述的平板、 凸块171以及凸块173的尺寸或形状可以根据具体情 况进行设计， 不限定为本实用新型实施例的图 2 和图 3 中的尺寸或形状 ； 如图 2 中， 转轴 15 通过转轴孔 13 后可以通过螺丝进行固定。 0030 下面， 结合附图详细说明本实用新型的频域OCT系统的结构， 如图4示出的本实用 新型的频域 OCT 系统的第一实施例的结构示意图， 频域 OCT 系统 4 包括挡光转盘 1， 以及与 转轴 15 相连接以控制挡光转盘 1 旋转的。
18、旋转机构 41。旋转机构 41 可以为电机， 以带动挡 光转盘 1 的转动。 0031 具体地， 频域OCT系统4可以为双参考臂频域OCT系统， 或多参考臂频域OCT系统， 下面以双参考臂频域 OCT 系统为例进行详细说明， 如图 5 示出的本实用新型的频域 OCT 系 统的第二实施例的结构示意图 ： 0032 双参考臂频域OCT系统4包括各参考臂对应的透镜42和平面反射镜43， 与挡光转 盘 1 相连接的光电开关 44， 分别与光电开关 44 和旋转机构 41 相连接的数据采集卡 45， 光 源 46， 探测单元 47， 光纤 48， 22 耦合器 49， 偏振控制器 410， 样品臂端的透。
19、镜 411， 样品臂 扫描振镜 412， 样品 413， 12 耦合器 414, 以及计算机 415。挡光转盘 1 设置在透镜 42 与 平面反射镜43之间， 所述双参考臂输入光的光轴与转轴在15同一个平面上， 所述输入光经 过透镜 42 以及挡光转盘 1， 到达平面反射镜 43 ； 旋转机构 41 控制挡光转盘 1 的旋转以完成 光路的切换。双参考臂频域 OCT 系统 4 通过数据采集卡 45 控制样品臂扫描振镜 412 对样 品 413 的扫描， 具体地 ： 0033 光源 46 （可以为 850nm 的宽带光源） 经过光纤 48 作为输入光到达 22 耦合器 49， 然后分成两束光分别进。
20、入频域 OCT 系统的样品臂和参考臂。偏振控制器 410 用来调节光的 偏正状态。透镜 411 输出的平行光经样品臂扫描振镜 412 改变方向后经透镜 411 聚焦到样 品 413 （本实施例中样品 413 为眼睛前房） ， 工作时对样品 413 进行扫描。22 耦合器 49 出 来的另一条光路经过 12 耦合器 414 分成两束光， 分别经透镜 42 以平行光打到平面反射 镜 43， 然后原路返回。数据采集卡 45 输出信号控制旋转机构 41， 旋转机构 41 通过转轴 15 说 明 书 CN 202010143 U CN 202010146 U4/4 页 6 带动挡光转盘 1 旋转， 周期。
21、性的切换两路参考臂， 光电开光 44 接收挡光转盘 1 旋转得到的 明暗相间的占空比伪0.5的方波信号作为同步触发信号给数据采集卡45。 通过数据采集卡 45 对样品臂扫描振镜 412 控制对样品 413 的扫描。 0034 需要说明的是， 通过旋转机构41控制不同参考臂之间的转换， 如， 当挡光转盘1由 两片扇叶构成， 两个扇片间的夹角为 90 度， 其频域为样品臂扫描频域的四分之一， 即当参 考臂的挡板旋转一周， 样品臂实现对样品 413 的 4 次扫描。通过两次测量并由数据采集卡 45 采集数据， 然后进行数据拼接， 于是可以得到整个前房的图像 ； 又如， 当挡光转盘 1 由 3 片扇叶。
22、构成， 任意两个扇片间的夹角为 60 度， 那么其频域为样品臂扫描频域的六分之一， 即当参考臂的挡板旋转一周， 样品臂实现对样品413的6次扫描。 当参考臂完成一次转换， 样品臂实现对样品的2次扫描， 通过两次测量由数据采集卡45采集数据， 然后进行数据拼 接， 于是可以得到整个前房的图像。本实用新型的频域 OCT 系统 4 通过调节参考臂光程， 弥 补频域 OCT 探测深度不足的缺点， 同时也能实现快速扫描。普通的商业频域 OCT 系统探测 范围约为3.5-4mm， 无法对人眼的整个前房进行成像。 频域OCT系统4利用双参考臂的频域 系统能迅速对整个前房进行测量， 使得频域系统的探测深度接近。
23、原先的两倍， 达到 7-8mm， 从而拼接得到整个前房图像。 0035 进一步地， 旋转机构 41 的体积要尽量小， 频域 OCT 系统 4 要求旋转机构 41 的负载 量不大， 因此旋转机构41可以选择小型电机 ； 本实用新型实施例中， 频域OCT系统4要求两 路光的切换得准确， 这样在采集图像的时候才能保证对应的扫描线在正确的图中， 即， 要求 参考臂和样品臂还有数据采集卡的同步性要好。若是采用 PWM 直流脉冲控制的话， 信号不 能由采集卡给出， 同步难以保证， 即使使用反馈控制， 也是需要很高的代价。因而， 具体地， 旋转机构 41 可以为步进电机， 步进电机的脉冲信号可由采集卡直接输。
24、出， 另外采集卡也可 以通过步数和细分来很好的控制旋转频率。 0036 综上所述， 实施本实用新型实施例， 通过设计由至少两片扇形的扇叶构成的挡光 转盘， 该扇叶的两条边的夹角与相邻的两片扇叶之间的夹角相同， 即频域 OCT 系统采用明 暗等距相间的挡光转盘作为挡板来旋转切换光路信号， 解决了现有技术中由于频率增大而 带来振幅不稳定的问题， 以及当频率很大时信号出现混乱现象的问题， 随着光路切换速度 的增加不影响系统成像质量， 提高了切换频率， 实现高速旋转实时成像， 且稳定性高， 成本 较低 ； 本挡光转盘还可以应用于双参考臂或多参考臂的频域 OCT 系统中， 进行多参考臂的 光路切换， 大。
25、大提高了普遍适用性。 0037 以上所揭示的仅为本实用新型实施例中的较佳实施例而已， 当然不能以此来限定 本实用新型之权利范围， 因此依本实用新型权利要求所作的等同变化， 仍属本实用新型所 涵盖的范围。 说 明 书 CN 202010143 U CN 202010146 U1/5 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 202010143 U CN 202010146 U2/5 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 202010143 U CN 202010146 U3/5 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 202010143 U CN 202010146 U4/5 页 10 图 4 说 明 书 附 图 CN 202010143 U CN 202010146 U5/5 页 11 图 5 说 明 书 附 图 CN 202010143 U 。