包括具有三重透镜的光束成形光学组件的光学相干断层成像术成像系统和光学激光扫描 ...的利记博彩app
【专利说明】包括具有三重透镜的光束成形光学组件的光学相干断层成像术成像系统和光学激光扫描系统，其中第二和第三透镜是可移动的
[0001 ]优先权
[0002]本申请要求2013年6月4日提交的美国临时专利申请号61/830，820(代理人案号9526-46PR)的权益，其全部内容通过参照包括于此，就如列出其全部内容。
[0003]政府资助声明
[0004]本发明部分地由国家健康研究院、国家眼科研究院提供的资助申请R44EY018021-03和1R43EY022835-01下的政府资助提供经费。美国政府对本发明具有一定的权利。
技术领域
[0005]本发明一般涉及扫描束光学系统，更特别地，涉及共焦成像系统，光学相干断层成像术成像系统，激光传输系统等。
【背景技术】
[0006]眼科诊断和治疗往往依赖一类光学系统，即涉及对到达对象(例如眼睛)的光辐射束进行裁剪和传输的光学系统。激光用于切除和激光凝固疗法，例如，用于眼肿瘤和眼血管疾病的治疗。扫描激光检眼镜是设计用于获得眼睛底部的高对比度图像的直接检测扫描束共焦成像技术。高分辨率扫描共焦显微术用于眼角膜内皮细胞计数。光学相干断层成像术是用于获得眼睛结构的深度分辨图像的低数值孔径共焦干涉成像系统。
[0007]这些系统中的每个均典型地要求对光束几何进行剪裁以取得特定的目的。一般地，需要焦点控制以将光辐射的光束腰引导至感兴趣区域，光束放大控制用于光束腰处的横向分辨率和光束腰附近的景深的数值孔径。可以改进现有的光束传输系统。
【发明内容】
[0008]本发明的一些实施例提供一种光学相干断层成像术(OCT)成像系统，该OCT成像系统包括:耦合至所述OCT成像系统的采样臂的宽带光辐射源;所述OCT成像系统的采样臂中的光束成形光学组件，所述光束成形光学组件用于接收来自所述源的光辐射作为光辐射束，以及用于对所述光辐射束的空间分布进行成形;耦合至所述OCT成像系统的采样臂中的所述光束成形光学组件的扫描镜组件；以及耦合至所述光束成形光学组件的物镜组件。所述光束成形光学组件包括透镜组件，所述透镜组件用于:在不改变所述OCT成像系统的焦点的情况下，改变所述OCT成像系统的数值孔径(NA);在不改变所述系统的NA的情况下，改变所述OCT系统的焦点;或者响应于控制输入改变所述OCT系统的NA和焦点。
[0009]在本发明的进一步的实施例中，所述光束成形光学组件可以包括混合式望远镜HT。所述HT可以包括:位于准直器之后的第一正透镜;位于所述第一正透镜之后的第二可移动负透镜；以及位于所述第二移动式负透镜之后且位于所述扫描镜组件之前的第三可移动正透镜。
[0010]在本发明的另一些进一步的实施例中，所述OCT成像系统可以进一步包括控制器，所述控制器用于响应指令移动所述光束成形光学组件透镜内的透镜，以调节所述NA或焦点。所述控制器可以包括压电转换器和步进电机中的一个。所述控制器可以由系统外部的用户控制。
[0011]在一些实施例中，所述OCT成像系统可以进一步包括:用于对眼睛成像的物镜组件。包括所述光束成形光学组件、所述物镜组件和所述光束成形光学组件和所述物镜组件之间的任何额外的光学元件的所述系统具有60屈光度(D)的总光焦度范围，并且在+300至_30D之间操作，所述数值孔径可调节至至少因子2以上。所述系统可以用于传输在眼角膜处直径为约2mm和约6mm之间的光束。
[0012]在进一步的实施例中，所述系统是可调节的，以使以+60D至-30D之间的总光焦度进行操作。
[0013]在另一些进一步的实施例中，所述物镜组件可以进一步包括在所述扫描镜组件之后的物镜组，其中所述HT提供+40D和-20D之间的光焦度范围，以及其中所述物镜组提供+20D至-1OD的额外的聚焦范围。
[0014]在一些实施例中，所述OCT系统可以进一步包括在所述扫描镜组件之后的光束扩展器。所述扫描镜组件中的镜的尺寸从约3mm至约6_。
[0015]在进一步的实施例中，所述物镜组件可以进一步包括不需要聚焦的物镜组。
[0016]本发明的另一些进一步的实施例提供一种光学扫描束系统，该光学扫描束系统包括:用于接收耦合至所述系统的源的光纤的准直器;耦合至所述系统的所述准直器的扫描镜组件；以及位于所述系统的所述扫描镜组件之前且在所述准直器和所述扫描镜组件之间的聚焦组件，其中所述聚焦组件用于响应控制输入改变所述系统的数值孔径NA、所述系统的焦点或既改变所述NA又改变所述焦点。
[0017]本发明的一些实施例提供一种用于光学相干断层成像术(OCT)成像系统的控制器，所述成像系统包括:所述OCT的采样臂中的用于接收耦合至所述OCT系统的源的光纤的准直器，耦合至所述OCT系统的所述采样臂中的所述准直器的扫描镜组件，以及位于所述OCT系统的所述采样臂中的所述扫描镜组件之前且在所述准直器和所述扫描镜组件之间的混合式望远镜。所述控制器包括:用于控制所述混合式望远镜中的两个或更多个透镜的部件。所述混合式望远镜包括:位于所述准直器之后的第一正透镜;位于所述第一正透镜之后的第二可移动负透镜；以及位于所述第二可移动负透镜之后且位于所述扫描镜组件之前的第三可移动正透镜。所述用于控制的部件包括用于响应所述控制器的控制输入，控制所述可第二移动负透镜或第三可移动正透镜、第二可移动负透镜和第三可移动正透镜，以改变所述系统的数值孔径(NA)或所述系统的焦点或所述NA和所述焦点的部件。
[0018]本发明的进一步的实施例提供一种用于操作扫描束系统的方法。所述方法包括:当进入样品中的感兴趣区域时，将混合式望远镜(HT)设置为长焦距和低数值孔径(NA);在所述样品的感兴趣区域内识别感兴趣结构；增大所述NA，降低景深以及增加聚焦平面的亮度；以及改变焦距使得所述焦距匹配与所述扫描束系统相关联的器具的工作距离。
[0019]本发明的另一些进一步的实施例提供一种光学扫描束系统，包括:用于发射具有初始束直径和束发散度的光束的光辐射输入源;束制约组件，所述束制约组件用于接收来自所述输入源的光辐射的输入，用于改变所述束直径和所述束发散度的部件，用于将所述光福射引导至用于沿与束传播方向正交的至少一个方向对光福射束进行转向的部件的输出；用于将转向的所述光辐射束引导至与对象相关联的感兴趣区域的部件；用于采集从所述感兴趣区域散射的或透射穿过所述感兴趣区域的所述光辐射的至少一部分的部件;用于检测采集的所述光辐射的部件；用于处理检测的所述光辐射，以响应所述光辐射束与所述对象的交互而生成从所述感兴趣区域的属性获得的图像的部件;控制器，所述控制器与所述束制约组件通信，用于控制所述束制约组件的至少两个运动自由度，其中所述控制器用于在固定的系统数值孔径下将所述光学扫描束系统设置至多个指定的聚焦位置中的一个，以及在固定的聚焦位置下将所述光学扫描束系统设置至多个指定的数值孔径中的一个。
【附图说明】
[0020]图1A是示出示例性的光学相干断层成像术(OCT)视网膜(后部)成像系统的框图。
[0021]图1B是示出扫描激光检眼镜(SLO)成像系统的框图。
[0022]图2A是根据本发明的一些实施例的包括混合式望远镜的成像系统的框图。
[0023]图2B是根据本发明的一些实施例的包括混合式望远镜的成像系统的框图。
[0024]图3是示出示例性的光学相干断层成像术(OCT)眼角膜(前部)成像系统的框图。
[0025]图4是根据本发明的一些实施例的前部成像系统的框图。
[0026]图5是根据本发明的一些实施例的前部成像系统的框图。
[0027]图6是根据本发明的一些实施例的激光传输系统的框图。
[0028]图7A-7G是示出根据本发明的一些实施例的使用混合式望远镜的视网膜成像系统的示意图。
[0029]图8A-8B是示出根据本发明的一些实施例的适合用于眼角膜成像的包括混合式望远镜的成像系统的示意图。
[0030]图9A-9C是示出根据本发明的一些实施例的包括混合式望远镜的内窥镜成像系统的示意图。
[0031]图10是示出根据本发明的一些实施例的使用HT的系统的示例性操作的流程图。
【具体实施方式】
[0032]将在下文参考附图详细描述本发明，本发明的实施例在附图中示出。但是，本发明可以以很多替换形式体现，并且不限于本文示出的实施例。
[0033]相应地，虽然本发明易于有各种修改和替换形式，但本发明的具体实