本發(fā)明涉及一種裝拆式光學相干斷層掃描裝置，更詳細地，涉及一種在無顯微鏡或內(nèi)窺鏡的結構變化的情況下，通過簡單安裝可實現(xiàn)光學相干斷層掃描系統(tǒng)的光學相干斷層掃描裝置。

背景技術：

光學相干斷層掃描裝置作為可利用紅外波段的光的干擾來對人體的斷層圖像進行拍攝的裝置，在技術開發(fā)初期，可通過機械性地改變光路徑來取得每秒鐘幀(frame)數(shù)水平的圖像，當前，達到可適用利用波長可調(diào)諧激光器及高速數(shù)字化儀的三維光學相干斷層掃描技術來對每秒鐘數(shù)百幀的斷層影像進行拍攝的水平。

圖1示出以往的光學相干斷層掃描裝置及安裝有光學相干斷層掃描裝置的顯微鏡。以往的光學相干斷層掃描裝置使向顯微鏡入射的拍攝對象物的光迂回，從而由信號光和比較光的干擾信號來對斷層圖像進行拍攝。

但是，為了使信號光迂回，圖1所示的類型的光學相干斷層掃描裝置需要使光學相干斷層掃描裝置的一部分(分束器等)A介于顯微鏡等的本體與物鏡B之間，因而存在難以設置裝置且顯微鏡之類的精密設備的整列(align)散亂的問題。

圖2示出一體形成有光學相干斷層掃描裝置的內(nèi)窺鏡。一體形成有光學相干斷層掃描裝置的內(nèi)窺鏡由光學相干斷層掃描用光纖、轉換器及光源用光纖形成于內(nèi)窺鏡內(nèi)部而可同時執(zhí)行內(nèi)窺鏡和光學相干斷層掃描裝置的功能。

但是，圖2所示的類型的一體型光學相干斷層掃描裝置需要全部廢棄現(xiàn)有的一般內(nèi)窺鏡來進行代替，因而存在資源浪費嚴重的問題。

技術實現(xiàn)要素：

解決的技術問題

本發(fā)明用于解決如上所述的問題，本發(fā)明所要解決的問題在于，提供設置及分離容易，且將顯微鏡等現(xiàn)有的光學設備的變更最小化的裝拆式光學相干斷層掃描裝置。

技術方案

本發(fā)明的裝拆式光學相干斷層掃描裝置包括：可調(diào)諧激光器，對波長進行可調(diào)諧來向光學裝置的光輸出側照射光；第一分束器，設置于從上述可調(diào)諧激光器中照射的光的路徑；以及參照鏡，設置于通過上述第一分束器的光的路徑，其特征在于，上述裝拆式光學相干斷層掃描裝置為安裝于上述光學裝置的光輸出側的裝拆式裝置。

發(fā)明效果

本發(fā)明的裝拆式光學相干斷層掃描裝置佩戴于現(xiàn)有的光學設備的光輸出側而使用，因而現(xiàn)有的光學設備的誤整列或破損的危險顯著減少。

并且，在維持現(xiàn)有的光學設備的狀態(tài)下，佩戴本發(fā)明的裝拆式光學相干斷層掃描裝置，因而可在無現(xiàn)有的光學設備的廢棄的情況下使用。

并且，容易裝拆，因而可移動設置于一個以上的光學設備來使用。

附圖說明

圖1為以往的光學相干斷層掃描裝置及安裝有光學相干斷層掃描裝置的顯微鏡。

圖2為一體形成有光學相干斷層掃描裝置的內(nèi)窺鏡。

圖3為本發(fā)明的裝拆式光學相干斷層掃描裝置的第一實時方式的結構圖。

圖4為本發(fā)明的裝拆式光學相干斷層掃描裝置的第二實時方式的結構圖。

圖5為本發(fā)明的裝拆式光學相干斷層掃描裝置的第一實時方式安裝于內(nèi)窺鏡的使用狀態(tài)圖。

圖6為本發(fā)明的裝拆式光學相干斷層掃描裝置的第二實時方式安裝于顯微鏡的使用狀態(tài)圖。

具體實施方式

以下，通過附圖對本發(fā)明的裝拆式光學相干斷層掃描裝置進行更詳細的說明。

圖3為本發(fā)明的裝拆式光學相干斷層掃描裝置的第一實時方式的結構圖。本發(fā)明的裝拆式光學相干斷層掃描裝置作為安裝于內(nèi)窺鏡或顯微鏡等光學設備的光輸出側(如目鏡)而同時獲取可見光圖像及光學相干斷層掃描圖像的裝置，包括可調(diào)諧激光器10、第一分束器20、參照鏡30、第二分束器40、帶通濾波器單元50及圖像探測器單元60，還可包括振動補償器70及圖像處理器(未圖示)。

可調(diào)諧激光器10作為以可按深度對人體組織進行斷層拍攝的方式一邊對波長進行可調(diào)諧(tunable)，一邊向光輸出側照射光，從而可使光學設備所要測定的測定對象物(人體等)反射(向光輸出側入射的光通過光學設備到達測定對象物)紅外線的結構要素，優(yōu)選地，波長在作為紅外線區(qū)域的750～1300nm區(qū)間進行可調(diào)諧。波長越長，可滲透人體組織的深度越深，因而通過一邊從短的波長向長的波長改變波長，一邊照射光，可從組織的表面至預定深度獲取立體的干擾信號，通過對這種干擾信號進行影像處理，可實現(xiàn)光學相干斷層掃描。在從測定對象物中射出的可見光的光量不足的情況下，可調(diào)諧激光器10為了可提供可見光，還可包括可見光區(qū)域的LED、燈等。

第一分束器20是一種如下的結構要素：使從可調(diào)諧激光器10中照射的光的一部分通過從而使其朝向參照鏡30，從而生成參照光(設定相位基準面的光)，并使一部分反射，來使其朝向光輸出側，從而生成信號光(從光學裝置的測定對象物中反射或射出而包含測定對象物的信息的光)，使從參照鏡30中反射的參照光反射，使從光輸出側中射出的信號光通過，來使其朝向第二分束器40。像這樣，可使借助第一分束器20來生成的參照光和信號光進行干擾來取得測定對象物的信息。

參照鏡30是使通過第一分束器20的光反射，從而生成參照光，即，將成為改變相位的信號光的比較對象的光的結構要素。

第二分束器40為使從光輸出側中射出的光及從參照鏡30中射出的光的一部分通過且使一部分反射來將光路徑分離為兩個的結構要素。在第二分束器40中，從光輸出側中射出的光設置于通過第一分束器20的光路徑，因而參照光和信號光一同入射。本發(fā)明的裝拆式光學相干斷層掃描裝置使一般光學設備的可見光和借助可調(diào)諧激光器10的紅外線同時通過，因而為了獨立對可見光和紅外線進行拍攝，分別具有紅外線圖像探測器62及可見光圖像探測器64，第二分束器40起到對將向紅外線圖像探測器62及可見光圖像探測器64入射的光進行分離的作用。

帶通濾波器單元50作為對將向如上所述的紅外線圖像探測器62及可見光圖像探測器64入射的光進行過濾的結構要素，包括設置于從第二分束器40中分離的光中的任意一個路徑的紅外波段帶通濾波器52，還可包括設置于從第二分束器40中分離的光中的另一路徑的可見光帶帶通濾波器54。在本發(fā)明的裝拆式光學相干斷層掃描裝置中，由于紅外線圖像探測器62只將紅外波段的電磁波作為信號來接收，因而需要具有使紅外波段透射的紅外波段帶通濾波器52?？梢姽鈳V波器54作為選擇性結構要素，通常，由CCD或CMOS圖像探測器對可見光圖像進行拍攝已充分，因而可在將紅外波段的光排除在外來提高可見光圖像的純度時所具備。

圖像探測器單元60包括紅外線圖像探測器62及可見光圖像探測器64，以光的進行方向為基準，紅外線圖像探測器62設置于紅外波段帶通濾波器52后方，可見光圖像探測器64設置于第二分束器40或可見光帶帶通濾波器54后方。其中，第二分束器40的后方是指，從第一分束器20中分離的光中并非是向紅外線圖像探測器62入射的光的其他光的移動路徑。

紅外線圖像探測器62需要在750～1300nm波長區(qū)間對紅外線圖像進行拍攝，因而根據(jù)波長區(qū)間使用其他類型的圖像探測器。具體地，在750～1100nm波長區(qū)間，與可見光圖像探測器64相同地，一般可使用CCD或CMOS圖像探測器。只是，1100nm以上的波長區(qū)間的紅外線不能由一般CCD或CMOS圖像探測器檢測，因而使用InGaAs圖像探測器?？梢姽鈭D像探測器64作為用于一般的數(shù)碼相機等的圖像探測器，使用CCD或

CMOS圖像探測器。

紅外線圖像探測器62由于具備有多個，從而可提高光學相干斷層掃描圖像的質量。例如，在設置兩個紅外線圖像探測器62，并與拍攝時間同步地進行拍攝的情況下，可取得每個單位時間的兩倍的圖像，因而可取得高質量的光學相干斷層掃描影像?；蛘?，在要取得相同的質量的圖像的情況下，可將拍攝時間縮短一半，從而少受振動的影響，因而可從對于振動補償器70的性能的制約中多少得到自由。

可見光圖像探測器64可以為目鏡。人的眼睛也可稱為是一種可見光圖像探測器64，因而能夠實現(xiàn)一邊通過目鏡察看可見光圖像一邊借助紅外線圖像探測器62可對紅外線圖像進行拍攝的光學相干斷層掃描裝置。這種情況下，人的眼睛起到可見光帶帶通濾波器54的作用，因而通過去除可見光帶帶通濾波器54可單純化光學相干斷層掃描裝置的結構。

振動補償器70作為對透鏡或圖像探測器單元60的振動進行補償?shù)慕Y構要素，可以為測定振動來對透鏡或圖像探測器單元60的振動進行機械性的補償?shù)拇賱悠?硬件類型)或匹配測定的圖像從而通過影像校正對振動進行補償?shù)奶幚砥?軟件類型)。在本發(fā)明的裝拆式光學相干斷層掃描裝置需要振動補償，這是因為根據(jù)光學相干斷層掃描裝置的特性，一邊對波長進行可調(diào)諧(即，對拍攝的深度進行可調(diào)諧)一邊在短的時間內(nèi)對多個圖像進行拍攝，此時，若發(fā)生振動或為位置的變動，則在立體影像中產(chǎn)生誤差。硬件類型振動補償器70是實際上使振動本身以物理方式抵消的，軟件類型振動補償器70是通過圖像處理對因振動而在圖像中產(chǎn)生的誤差進行補償?shù)摹?/p>

圖像處理器(未圖示)是與圖像探測器單元60相連接來進行從圖像探測器單元60中獲取的可見光圖像及紅外線圖像的影像處理的結構要素。圖像處理器的具體形態(tài)有現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、數(shù)字信號處理器(DSP)、ARM等。

圖4為本發(fā)明的裝拆式光學相干斷層掃描裝置的第二實時方式的結構圖。本發(fā)明的裝拆式光學相干斷層掃描裝置作為安裝于雙目用光學設備的光輸出側的裝拆式光學相干斷層掃描裝置，包括可調(diào)諧激光器10、一對第一分束器20、參照鏡30、一對第二分束器40、一對帶通濾波器單元50及一對圖像探測器單元60，還可包括振動補償器70及圖像處理器。本發(fā)明的裝拆式光學相干斷層掃描裝置的第二實時方式可稱為是將兩個本發(fā)明的裝拆式光學相干斷層掃描裝置的第一實時方式并聯(lián)結合來由雙目用，即，立體聲系統(tǒng)(stereo system)構成的實施方式。因此，本發(fā)明的裝拆式光學相干斷層掃描裝置的第二實時方式有用于顯微鏡之類的裝置。

需要分離紅外線和可見光來進行拍攝，因而第一分束器20、第二分束器40、帶通濾波器單元50及圖像探測器單元60分別具有一對。可調(diào)諧激光器10可具有一對，但優(yōu)選地，向拍攝對象物照射同一光線，因而優(yōu)選地，僅具有一個。并且，參照鏡30由一對構成，從而可分別設置于第一分束器20的后方，還可設有一個雙面鏡。振動補償器70及圖像處理器可在圖像探測器單元60中各具有一對，或在一對圖像探測器單元60整體具有一個。

圖5為本發(fā)明的裝拆式光學相干斷層掃描裝置的第一實時方式安裝于內(nèi)窺鏡的使用狀態(tài)圖，圖6為本發(fā)明的裝拆式光學相干斷層掃描裝置的第二實時方式安裝于顯微鏡的使用狀態(tài)圖?？芍景l(fā)明的裝拆式光學相干斷層掃描裝置100容易裝拆于內(nèi)窺鏡、顯微鏡等的現(xiàn)有的光學設備。