一種共焦眼底掃描顯微鏡的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及顯微鏡領域，尤其涉及一種共焦眼底掃描顯微鏡。
【背景技術】
[0002]共聚焦顯微成像技術可以去除焦點以外的背景光，增加信噪比，使得共聚焦圖像對比度和分辨率比傳統寬場照明熒光圖像明顯提高，并且具有能夠對厚熒光標本進行精細三維成像的功能，因而共焦顯微成像技術廣泛用于生物醫療領域。共焦眼底掃描顯微鏡就是共聚焦顯微成像技術的一種，廣泛用于人眼底成像，對視網膜病、黃斑變性、青光眼、視網膜劈裂、眼底腫瘤、糖尿病等疾病診斷有很好的指導意義。
[0003]由于共焦眼底掃描顯微鏡的獨特優點，世界各國工作者提出了不同結構的共焦眼底掃描顯微鏡。目前大多數的共焦眼底掃描顯微鏡，利用光分束器對輸入激光和來自眼底的信號光進行分光。如有的人提出了一種基于球面反射鏡的共焦眼底顯微鏡，然而由于分束鏡將入射光束分成具有一定光強比的透射光與反射光，這勢必造成光能量的大量損失，降低光的利用率。目前也出現了一種其它光耦合分束方法，采用該種方法的共聚焦眼底掃描顯微鏡提出了利用過孔分光鏡用于激發光源與信號收集的耦合，然而由于激光束口徑較大，且處于光軸的中央，來自于眼底的信號光經過該過孔分光鏡反射時損耗將增大，不能提高信號的收集效率。還有就是在共焦熒光眼底掃描顯微鏡中，將輸入激光和來自于眼底的光信號分開往往利用二向色鏡來完成，但一塊高質量的二向色鏡往往價格昂貴，無疑增加系統成本；而且在目前的眼底熒光成像臨床應用中，醫生需要利用熒光素鈉(激發波長494nm)對眼底血管造影，利用ICG(激發波長794nm)對視網膜色素上皮細胞下層的脈絡膜血管進行成像，在同一套系統中至少需兩塊二向色鏡進行不同熒光的區分，這無疑進一步增加成本。
[0004]綜上所述可知，現有的共焦眼底掃描成像設備存在諸多不足，亟待改進。
【發明內容】
[0005]針對現有技術的不足，本發明的目的旨在于提供一種激光傳輸率和信號收集率均大幅提高，且結構簡單，制作成本低的共焦眼底掃描顯微鏡。
[0006]為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:
[0007]一種共焦眼底掃描顯微鏡，包括光源組件、光纖環形器、光纖準直鏡、二維成像掃描組件、寬視場掃描組件和探測器組件；所述光纖環形器具有第一端口、第二端口和第三端口，所述光源組件的輸出光從光纖環形器的第一端口進入后，經由光纖環形器的第二端口輸出到光纖準直鏡以形成準直光；所述準直光入射到二維成像掃描組件后，進一步入射到寬視場掃描組件，從而進入人眼瞳孔并聚焦在眼底上，以產生熒光或反射光；所述熒光或反射光中的一部分沿著光路依次經過寬視場掃描組件以及二維成像掃描組件后，再經光纖準直鏡耦合進入光纖環形器的第二端口，并由光纖環形器的第三端口輸出以耦合進入所述探測器組件。
[0008]優選的，所述光源組件包括光源以及光纖耦合器，所述光纖耦合器的一端與光源輸出端相連，所述光纖親合器的另一端與光纖環形器的第一端口相連。
[0009]優選的，所述二維成像掃描組件包括相互平行的第一傾斜鏡和第二傾斜鏡，所述準直光經由第一傾斜鏡反射到第二傾斜鏡，再由第二傾斜鏡反射到寬視場掃描組件中。
[0010]優選的，所述探測組件包括依次共軸設置的透鏡、濾光片以及探測器，所述熒光或反射光中的一部分經由光纖環形器的第三端口輸出后，沿著所述透鏡的延長光路并通過濾光片以進入探測器。
[0011]優選的，所述光纖環形器的第二端口的光纖末端與眼底共軛。
[0012]優選的，所述寬視場掃描組件包括依次共軸設置的掃描透鏡以及目鏡。
[0013]本發明的有益效果如下:
[0014]該共焦眼底掃描顯微鏡可以使得激光傳輸率和信號收集率均大幅提高，且其結構簡單，制作成本低。同時在光纖環形器的作用下，該共焦眼底掃描顯微鏡的工作性能穩定，并且易于調試和成像。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明共焦眼底掃描顯微鏡的較佳實施方式的結構圖。
[0016]圖2為本發明共焦眼底掃描顯微鏡中光源組件的較佳實施方式的結構圖。
[0017]圖3為本發明共焦眼底掃描顯微鏡中探測組件的較佳實施方式的結構圖。
【具體實施方式】
[0018]下面將結合附圖以及【具體實施方式】，對本發明做進一步描述:
[0019]請參見圖1，本發明涉及一種共焦眼底掃描顯微鏡，其較佳實施方式包括光源組件1、光纖環形器2、光纖準直鏡3、二維成像掃描組件4、寬視場掃描組件和探測器組件8。光纖環形器2具有第一端口 21、第二端口 22和第三端口 23，光源組件I的輸出光從光纖環形器2的第一端口 21進入后，經由光纖環形器2的第二端口 22輸出到光纖準直鏡3以形成準直光。準直光入射到二維成像掃描組件4后，進一步入射到寬視場掃描組件，從而進入人眼瞳孔7并聚焦在眼底上，以產生熒光或反射光。熒光或反射光中的一部分沿著光路依次經過寬視場掃描組件以及二維成像掃描組件4后，再經光纖準直鏡3耦合進入光纖環形器2的第二端口 22，并由光纖環形器2的第三端口輸23出以耦合進入探測器組件8。光纖環形器2的第二端口 22的光纖末端與眼底共軛，以起到共焦顯微鏡針孔的作用。
[0020]其中，如圖2所示，光源組件I可以包括光源以及光纖耦合器，光纖耦合器的一端與光源輸出端相連，光纖親合器的另一端與光纖環形器的第一端口 21相連。作為優選的，這里的光源的數量可以是一個及一個以上，每個光源的輸出端均與光纖耦合器的一端相連。光源也可以是激光光源，即發出的光為激光。再者，光源組件I發出的激光由于是光纖輸出，因而通過光纖耦合器能很方便的耦合多種光源，以滿足不同波長光源的成像需求。
[0021]具體的，在本實施例中，通過光纖環形器2的環形傳光作用，以及極低的激光的信號損耗特性，使得光纖環形器同時實現對光源發出的激光的傳輸以及對人眼產生的相應的熒光或反射光信號的收集作用。并能通過二維成像掃描組件4、寬視場掃描組件以及探測器組件8的作用實現眼底掃描成像。
[0022]同時，二維成像掃描組件4包括相互平行的第一傾斜鏡41和第二傾斜鏡42，準直光經由第一傾斜鏡41反射到第二傾斜鏡42，再由第二傾斜鏡42反射到寬視場掃描組件中。
[0023]再者，作為進一步優選的，寬視場掃描組件包括依次共軸設置的掃描透鏡5以及目鏡6。
[0024]熒光或反射光中的一部分可以依次通過目鏡6、掃描透鏡5、第二傾斜鏡42、第一傾斜鏡41、光纖準直鏡3以及光纖環形器2后進入探測組件。其中，通過第一傾斜鏡41和第二傾斜鏡42的同步掃描，能實現對眼底的掃描過程。
[0025]如圖3所示，探測組件8包括依次共軸設置的透鏡81、濾光片82以及探測器83，熒光或反射光中的一部分經由光纖環形器2的第三端口 23輸出后，沿著透鏡81的延長光路并通過濾光片82以進入探測器83，其中，濾光片82用于提取熒光或濾除激發光。這里，為了滿足不同的需求，如熒光成像等，在探測組件光路中通過透鏡81擴展了探測光路，并用濾光片82提取熒光信號或者濾除激發光。
[0026]其具體的工作原理是:光源組件I輸出的激光通過光纖連接頭連接至光纖環形器2的第一端口 21以實現激光的耦合輸入。在光纖環形器2的作用下，可以實現激光在光纖環形器2的第二端口 22的輸出。同時，通過光纖準直鏡3的準直作用將第二端口 22輸出的激光擴束準直，經擴束后的激光在二維成像掃描組件4的反射下，依次進入掃描透鏡5和目鏡6，再入射到人眼瞳孔，通過人眼的聚焦作用，最終聚焦到眼底，激光在眼底激發產生反射光信號或者熒光信號。產生的反射光信號和熒光信號則反向傳輸，經過人眼瞳孔7、目鏡6、掃描透鏡5、二維成像掃描組件4的傳輸，最終回到光纖準直鏡3，經光纖準直鏡3的聚焦耦合，最終進入光纖環形器2的第二端口 22。然后再在光纖環形器2的作用下，反射光信號或者熒光信號從光纖環形器2的第三端口 23輸出，最后由探測器組件8探測。其中，通過二維成像掃描組件4的二維掃描作用實現共焦二維成像。
[0027]本發明通過光纖環形器2代替了傳統顯微鏡入射光和信號光在分光處采用的分光片，這就使得激光的傳輸效率和收集效率大幅度地提高了。而且在光纖環形器的作用下，可以使得顯微鏡的工作性能更為穩定，并且易于調試和成像。
[0028]對于本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應該屬于本發明權利要求的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種共焦眼底掃描顯微鏡，其特征在于，包括光源組件、光纖環形器、光纖準直鏡、二維成像掃描組件、寬視場掃描組件和探測器組件；所述光纖環形器具有第一端口、第二端口和第三端口，所述光源組件的輸出光從光纖環形器的第一端口進入后，經由光纖環形器的第二端口輸出到光纖準直鏡以形成準直光；所述準直光入射到二維成像掃描組件后，進一步入射到寬視場掃描組件，從而進入人眼瞳孔并聚焦在眼底上，以產生熒光或反射光；所述熒光或反射光中的一部分沿著光路依次經過寬視場掃描組件以及二維成像掃描組件后，再經光纖準直鏡耦合進入光纖環形器的第二端口，并由光纖環形器的第三端口輸出以耦合進入所述探測器組件。2.如權利要求1所述的共焦眼底掃描顯微鏡，其特征在于:所述光源組件包括光源以及光纖親合器，所述光纖親合器的一端與光源輸出端相連，所述光纖親合器的另一端與光纖環形器的第一端口相連。3.如權利要求1所述的共焦眼底掃描顯微鏡，其特征在于:所述二維成像掃描組件包括相互平行的第一傾斜鏡和第二傾斜鏡，所述準直光經由第一傾斜鏡反射到第二傾斜鏡，再由第二傾斜鏡反射到寬視場掃描組件中。4.如權利要求1所述的共焦眼底掃描顯微鏡，其特征在于:所述探測組件包括依次共軸設置的透鏡、濾光片以及探測器，所述熒光或反射光中的一部分經由光纖環形器的第三端口輸出后，沿著所述透鏡的延長光路并通過濾光片以進入探測器。5.如權利要求1所述的共焦眼底掃描顯微鏡，其特征在于:所述光纖環形器的第二端口的光纖末端與眼底共軛。6.如權利要求1所述的共焦眼底掃描顯微鏡，其特征在于:所述寬視場掃描組件包括依次共軸設置的掃描透鏡以及目鏡。
【專利摘要】本發明涉及一種共焦眼底掃描顯微鏡，包括光源組件、光纖環形器、光纖準直鏡、二維成像掃描組件、寬視場掃描組件和探測器組件；所述光纖環形器具有第一端口、第二端口和第三端口，所述光源組件的輸出光從光纖環形器的第一端口進入后，經由光纖環形器的第二端口輸出到光纖準直鏡以形成準直光；所述準直光入射到二維成像掃描組件后，進一步入射到寬視場掃描組件，從而進入人眼瞳孔并聚焦在眼底上，以產生熒光或反射光。本發明能使得激光傳輸率和信號收集率均大幅提高，且其結構簡單，制作成本低。
【IPC分類】G02B6/26, A61B3/12, A61B3/13, G02B21/06
【公開號】CN104991338
【申請號】CN201510464723
【發明人】許強, 晏虎, 李超宏
【申請人】蘇州微清醫療器械有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年7月31日