一種共焦眼底掃描顯微鏡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯微鏡領(lǐng)域，尤其涉及一種共焦眼底掃描顯微鏡。
【背景技術(shù)】
[0002]共聚焦顯微成像技術(shù)可以去除焦點(diǎn)以外的背景光，增加信噪比，使得共聚焦圖像對(duì)比度和分辨率比傳統(tǒng)寬場(chǎng)照明熒光圖像明顯提高，并且具有能夠?qū)駸晒鈽?biāo)本進(jìn)行精細(xì)三維成像的功能，因而共焦顯微成像技術(shù)廣泛用于生物醫(yī)療領(lǐng)域。共焦眼底掃描顯微鏡就是共聚焦顯微成像技術(shù)的一種，廣泛用于人眼底成像，對(duì)視網(wǎng)膜病、黃斑變性、青光眼、視網(wǎng)膜劈裂、眼底腫瘤、糖尿病等疾病診斷有很好的指導(dǎo)意義。
[0003]由于共焦眼底掃描顯微鏡的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，世界各國(guó)工作者提出了不同結(jié)構(gòu)的共焦眼底掃描顯微鏡。目前大多數(shù)的共焦眼底掃描顯微鏡，利用光分束器對(duì)輸入激光和來(lái)自眼底的信號(hào)光進(jìn)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(qiáng)比的透射光與反射光，這勢(shì)必造成光能量的大量損失，降低光的利用率。目前也出現(xiàn)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(guò)孔分光鏡用于激發(fā)光源與信號(hào)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(lái)自于眼底的信號(hào)光經(jīng)過(guò)該過(guò)孔分光鏡反射時(shí)損耗將增大，不能提高信號(hào)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(lái)自于眼底的光信號(hào)分開(kāi)往往利用二向色鏡來(lái)完成，但一塊高質(zhì)量的二向色鏡往往價(jià)格昂貴，無(wú)疑增加系統(tǒng)成本；而且在目前的眼底熒光成像臨床應(yīng)用中，醫(yī)生需要利用熒光素鈉(激發(fā)波長(zhǎng)494nm)對(duì)眼底血管造影，利用ICG(激發(fā)波長(zhǎng)794nm)對(duì)視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞下層的脈絡(luò)膜血管進(jìn)行成像，在同一套系統(tǒng)中至少需兩塊二向色鏡進(jìn)行不同熒光的區(qū)分，這無(wú)疑進(jìn)一步增加成本。
[0004]綜上所述可知，現(xiàn)有的共焦眼底掃描成像設(shè)備存在諸多不足，亟待改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的旨在于提供一種激光傳輸率和信號(hào)收集率均大幅提高，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低的共焦眼底掃描顯微鏡。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種共焦眼底掃描顯微鏡，包括光源組件、光纖環(huán)形器、光纖準(zhǔn)直鏡、二維成像掃描組件、寬視場(chǎng)掃描組件和探測(cè)器組件；所述光纖環(huán)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(huán)形器的第一端口進(jìn)入后，經(jīng)由光纖環(huán)形器的第二端口輸出到光纖準(zhǔn)直鏡以形成準(zhǔn)直光；所述準(zhǔn)直光入射到二維成像掃描組件后，進(jìn)一步入射到寬視場(chǎng)掃描組件，從而進(jìn)入人眼瞳孔并聚焦在眼底上，以產(chǎn)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(jīng)過(guò)寬視場(chǎng)掃描組件以及二維成像掃描組件后，再經(jīng)光纖準(zhǔn)直鏡耦合進(jìn)入光纖環(huán)形器的第二端口，并由光纖環(huán)形器的第三端口輸出以耦合進(jìn)入所述探測(cè)器組件。
[0008]優(yōu)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(huán)形器的第一端口相連。
[0009]優(yōu)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(zhǔn)直光經(jīng)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(chǎng)掃描組件中。
[0010]優(yōu)選的，所述探測(cè)組件包括依次共軸設(shè)置的透鏡、濾光片以及探測(cè)器，所述熒光或反射光中的一部分經(jīng)由光纖環(huán)形器的第三端口輸出后，沿著所述透鏡的延長(zhǎng)光路并通過(guò)濾光片以進(jìn)入探測(cè)器。
[0011]優(yōu)選的，所述光纖環(huán)形器的第二端口的光纖末端與眼底共軛。
[0012]優(yōu)選的，所述寬視場(chǎng)掃描組件包括依次共軸設(shè)置的掃描透鏡以及目鏡。
[0013]本發(fā)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(hào)收集率均大幅提高，且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低。同時(shí)在光纖環(huán)形器的作用下，該共焦眼底掃描顯微鏡的工作性能穩(wěn)定，并且易于調(diào)試和成像。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明共焦眼底掃描顯微鏡的較佳實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖2為本發(fā)明共焦眼底掃描顯微鏡中光源組件的較佳實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖3為本發(fā)明共焦眼底掃描顯微鏡中探測(cè)組件的較佳實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述:
[0019]請(qǐng)參見(jiàn)圖1，本發(fā)明涉及一種共焦眼底掃描顯微鏡，其較佳實(shí)施方式包括光源組件1、光纖環(huán)形器2、光纖準(zhǔn)直鏡3、二維成像掃描組件4、寬視場(chǎng)掃描組件和探測(cè)器組件8。光纖環(huán)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(huán)形器2的第一端口 21進(jìn)入后，經(jīng)由光纖環(huán)形器2的第二端口 22輸出到光纖準(zhǔn)直鏡3以形成準(zhǔn)直光。準(zhǔn)直光入射到二維成像掃描組件4后，進(jìn)一步入射到寬視場(chǎng)掃描組件，從而進(jìn)入人眼瞳孔7并聚焦在眼底上，以產(chǎn)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(jīng)過(guò)寬視場(chǎng)掃描組件以及二維成像掃描組件4后，再經(jīng)光纖準(zhǔn)直鏡3耦合進(jìn)入光纖環(huán)形器2的第二端口 22，并由光纖環(huán)形器2的第三端口輸23出以耦合進(jìn)入探測(cè)器組件8。光纖環(huán)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(huán)形器的第一端口 21相連。作為優(yōu)選的，這里的光源的數(shù)量可以是一個(gè)及一個(gè)以上，每個(gè)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(fā)出的光為激光。再者，光源組件I發(fā)出的激光由于是光纖輸出，因而通過(guò)光纖耦合器能很方便的耦合多種光源，以滿足不同波長(zhǎng)光源的成像需求。
[0021]具體的，在本實(shí)施例中，通過(guò)光纖環(huán)形器2的環(huán)形傳光作用，以及極低的激光的信號(hào)損耗特性，使得光纖環(huán)形器同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)光源發(fā)出的激光的傳輸以及對(duì)人眼產(chǎn)生的相應(yīng)的熒光或反射光信號(hào)的收集作用。并能通過(guò)二維成像掃描組件4、寬視場(chǎng)掃描組件以及探測(cè)器組件8的作用實(shí)現(xiàn)眼底掃描成像。
[0022]同時(shí)，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(zhǔn)直光經(jīng)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(chǎng)掃描組件中。
[0023]再者，作為進(jìn)一步優(yōu)選的，寬視場(chǎng)掃描組件包括依次共軸設(shè)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(guò)目鏡6、掃描透鏡5、第二傾斜鏡42、第一傾斜鏡41、光纖準(zhǔn)直鏡3以及光纖環(huán)形器2后進(jìn)入探測(cè)組件。其中，通過(guò)第一傾斜鏡41和第二傾斜鏡42的同步掃描，能實(shí)現(xiàn)對(duì)眼底的掃描過(guò)程。
[0025]如圖3所示，探測(cè)組件8包括依次共軸設(shè)置的透鏡81、濾光片82以及探測(cè)器83，熒光或反射光中的一部分經(jīng)由光纖環(huán)形器2的第三端口 23輸出后，沿著透鏡81的延長(zhǎng)光路并通過(guò)濾光片82以進(jìn)入探測(cè)器83，其中，濾光片82用于提取熒光或?yàn)V除激發(fā)光。這里，為了滿足不同的需求，如熒光成像等，在探測(cè)組件光路中通過(guò)透鏡81擴(kuò)展了探測(cè)光路，并用濾光片82提取熒光信號(hào)或者濾除激發(fā)光。
[0026]其具體的工作原理是:光源組件I輸出的激光通過(guò)光纖連接頭連接至光纖環(huán)形器2的第一端口 21以實(shí)現(xiàn)激光的耦合輸入。在光纖環(huán)形器2的作用下，可以實(shí)現(xiàn)激光在光纖環(huán)形器2的第二端口 22的輸出。同時(shí)，通過(guò)光纖準(zhǔn)直鏡3的準(zhǔn)直作用將第二端口 22輸出的激光擴(kuò)束準(zhǔn)直，經(jīng)擴(kuò)束后的激光在二維成像掃描組件4的反射下，依次進(jìn)入掃描透鏡5和目鏡6，再入射到人眼瞳孔，通過(guò)人眼的聚焦作用，最終聚焦到眼底，激光在眼底激發(fā)產(chǎn)生反射光信號(hào)或者熒光信號(hào)。產(chǎn)生的反射光信號(hào)和熒光信號(hào)則反向傳輸，經(jīng)過(guò)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(zhǔn)直鏡3，經(jīng)光纖準(zhǔn)直鏡3的聚焦耦合，最終進(jìn)入光纖環(huán)形器2的第二端口 22。然后再在光纖環(huán)形器2的作用下，反射光信號(hào)或者熒光信號(hào)從光纖環(huán)形器2的第三端口 23輸出，最后由探測(cè)器組件8探測(cè)。其中，通過(guò)二維成像掃描組件4的二維掃描作用實(shí)現(xiàn)共焦二維成像。
[0027]本發(fā)明通過(guò)光纖環(huán)形器2代替了傳統(tǒng)顯微鏡入射光和信號(hào)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(huán)形器的作用下，可以使得顯微鏡的工作性能更為穩(wěn)定，并且易于調(diào)試和成像。
[0028]對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
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(huán)形器、光纖準(zhǔn)直鏡、二維成像掃描組件、寬視場(chǎng)掃描組件和探測(cè)器組件；所述光纖環(huán)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(huán)形器的第一端口進(jìn)入后，經(jīng)由光纖環(huán)形器的第二端口輸出到光纖準(zhǔn)直鏡以形成準(zhǔn)直光；所述準(zhǔn)直光入射到二維成像掃描組件后，進(jìn)一步入射到寬視場(chǎng)掃描組件，從而進(jìn)入人眼瞳孔并聚焦在眼底上，以產(chǎn)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(jīng)過(guò)寬視場(chǎng)掃描組件以及二維成像掃描組件后，再經(jīng)光纖準(zhǔn)直鏡耦合進(jìn)入光纖環(huán)形器的第二端口，并由光纖環(huán)形器的第三端口輸出以耦合進(jìn)入所述探測(cè)器組件。2.如權(quán)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(huán)形器的第一端口相連。3.如權(quán)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(zhǔn)直光經(jīng)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(chǎng)掃描組件中。4.如權(quán)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(cè)組件包括依次共軸設(shè)置的透鏡、濾光片以及探測(cè)器，所述熒光或反射光中的一部分經(jīng)由光纖環(huán)形器的第三端口輸出后，沿著所述透鏡的延長(zhǎng)光路并通過(guò)濾光片以進(jìn)入探測(cè)器。5.如權(quán)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(huán)形器的第二端口的光纖末端與眼底共軛。6.如權(quán)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(chǎng)掃描組件包括依次共軸設(shè)置的掃描透鏡以及目鏡。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種共焦眼底掃描顯微鏡，包括光源組件、光纖環(huán)形器、光纖準(zhǔn)直鏡、二維成像掃描組件、寬視場(chǎng)掃描組件和探測(cè)器組件；所述光纖環(huán)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(huán)形器的第一端口進(jìn)入后，經(jīng)由光纖環(huán)形器的第二端口輸出到光纖準(zhǔn)直鏡以形成準(zhǔn)直光；所述準(zhǔn)直光入射到二維成像掃描組件后，進(jìn)一步入射到寬視場(chǎng)掃描組件，從而進(jìn)入人眼瞳孔并聚焦在眼底上，以產(chǎn)生熒光或反射光。本發(fā)明能使得激光傳輸率和信號(hào)收集率均大幅提高，且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低。
【IPC分類】G02B6/26, A61B3/12, A61B3/13, G02B21/06
【公開(kāi)號(hào)】CN104991338
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510464723
【發(fā)明人】許強(qiáng), 晏虎, 李超宏
【申請(qǐng)人】蘇州微清醫(yī)療器械有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年7月31日