专利名称：一种应用于频域oct系统的挡光转盘和频域oct系统的制作方法
技术领域：
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：
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。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。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。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。其中，每片扇叶弧长相等。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座。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。其中，所述旋转机构为步进电机。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。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。[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。其中，所述样品为眼睛前房。实施本实用新型实施例，具有如下有益效果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。
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。图1是本实用新型挡光转盘的第一实施例的结构示意图；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；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；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；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
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。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、lib、11c、lid、lie以及llf， 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，表明各片扇叶11的两条边的夹角都相同，即，边Ila与边lib之间的夹角、边Ilc与边Ild之间的夹角以及边lie与边Ilf之间的夹角都相同；相邻的两片扇叶11之间的夹角也相同，S卩，边lib与边Ilc之间的夹角、边Ild与边lie之间的夹角以及边Ilf与边Ila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。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弧长可以不同，可根据用户自身的需求进行设计。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。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；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。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。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48，2X2耦合器49，偏振控制器410，样品臂端的透镜411，样品臂扫描振镜412，样品413，1X2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，具体地光源46(可以为850nm的宽带光源)经过光纤48作为输入光到达2 X 2耦合器49， 然后分成两束光分别进入频域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。2X2耦合器49出来的另一条光路经过1X2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带动挡光转盘1旋转，周期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。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原先的两倍，达到7-8mm， 从而拼接得到整个前房图像。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。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，大大提高了普遍适用性。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。
权利要求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。
专利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换，大大提高了普遍适用性。
文档编号A61B3/14GK202010143SQ20112006763
公开日2011年10月19日 申请日期2011年3月15日 优先权日2011年3月15日
发明者李国花 申请人:深圳市斯尔顿科技有限公司