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1、(10)授权公告号 CN 203885484 U (45)授权公告日 2014.10.22 CN 203885484 U (21)申请号 201420291659.2 (22)申请日 2014.06.03 A61B 5/02(2006.01) (73)专利权人 深圳市斯尔顿科技有限公司 地址 518112 广东省深圳市龙岗区布吉街道 甘坑社区甘李路 1 号巨银科技工业厂 区 3 号厂房 601 (72)发明人 代祥松 (54) 实用新型名称 用于旋转多普勒 OCT 中提高血管采样频率的 光学装置 (57) 摘要 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 ：。
2、 OCT 系统光 源、 光纤耦合器、 探测系统、 控制系统、 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 系统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系统 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 系统对血。
3、管采样的高 频率扫描需求。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 (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3页 附图3页 (10)授权公告号 CN 203885484 U CN 203885484 U 1/1 页 2 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 系统光源、 光纤 耦合器、 探测系统、 控制系统、 样品臂组件和参考臂组件 ； 所述光纤耦合器将所述 OCT 系统 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。
4、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 测系统探测到， 经控制系统处理后显示 ； 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。
5、 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系统连接。 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。
6、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 系统光源为波长为 800nm 1050nm 的近红外光。 权 利 要 求 书 CN 203885484 U 2 1/3 页 3 用于旋转多普勒 OCT 中提高血管采样频率的光学装置 技术领域 0001 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 0002 在旋转多普勒装。
7、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 系统， 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 O。
8、CT 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 0003 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。 0004 本实用新型的技术方案是这样的 ： 0005 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 系统光源、 光 纤耦合器、 探测系统、 控制系统、 样品臂组件和参考臂组件 ； 所述光纤耦合器将所述 OCT 系 统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。
9、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 光被探测系统探测到， 经 控制系统处理后显示 ； 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。 0006 进一步地 ： 所述光。
10、学偏转元件为偏转镜。 0007 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系统连接。 0008 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。 0009 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。 0010 进一步地 ： 所述 OCT 系统光源为波长为 800nm 1050nm 的近红外光。 说 明 书 CN 203885484 U 3 2/3 页 4 0011 有益技术效果 ： 光学偏转元件的旋转。
11、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系统 M EMS(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。 0012 附图说明 0013 图 1 为本实用新型的光路图 ； 0014 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 ； 0015 图 3 为图 2 中光。
12、路旋转反射模块 108 的详细光路图的第二实施例 ； 0016 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。 0017 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 0018 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。 0019 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。
13、， 该装置包括OCT系统光源101、 光纤耦合器102、 探测模块105、 控制系统 106、 样品臂组件 10 和参考臂组件 20。OCT 系统光源 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， 最后经控制系统 106 显示出来。作为优选的方案， 控制系统 106 为计算机。其中， 样品臂组件10还包括光。
14、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 机系统 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。 0020 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 。
15、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。
16、 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 说 明 书 CN 203885484 U 4 3/3 页 5 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， 。
17、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 系统对血管 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。 0021 优选地， 光学偏转元件 1083 为偏转镜。 0022 优选地， 光学偏转元件 1083 和压电陶瓷驱动器 ( 未图示 ) 或者微电机系统 (Micr o-Electro-MechanicalSystem,MEMS， 未图示)连。
18、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 系统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 系统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系统驱动光学偏转元件 1083 的技术方案。 0023 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。
19、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 大系统。 0024 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。 0025 优选地， 本实用新型所说的系统光源 101 为波长为 800nm 1050nm 的近红外光。 0026 本实用新型通过将 OCT 系统光源 101 发出的光经光纤耦合器 102 分为第一光束和 第二光束。
20、， 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。
21、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系统 (Micro-Electro-MechanicalSystem,ME MS) 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 系统对 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。 0027 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。 说 明 书 CN 203885484 U 5 1/3 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 203885484 U 6 2/3 页 7 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 203885484 U 7 3/3 页 8 图 5 说 明 书 附 图 CN 203885484 U 8 。