[發明專利]一種變焦多通道人眼視網膜顯微成像系統

有效

• 申請號: 201110133114.X
• 申請日: 2011-05-23
• 公開（公告）號: CN102188231A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 楊漢生;張雨東;饒學軍;戴云
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: A61B3/12
• 分類號: A61B3/12;A61B3/15
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉;賈玉忠

1.一種變焦多通道人眼視網膜顯微成像系統，其特征在于：包括照明子系統、變焦模塊、多通道成像模塊、控制裝置和自適應光學子系統，其中：

所述照明子系統，在控制裝置的控制下發出脈沖形式的照明光；所述照明光經第一光路照射人眼，由人眼視網膜組織反射后形成成像光；所述成像光沿第二光路傳播至變焦模塊；

所述變焦模塊，位于第二光路中，在控制裝置的控制下，改變成像系統整體有效焦距，從而對視網膜各個深度區域進行調焦成像，并導致不同的放大率和視場；

所述多通道成像模塊，位于第二光路中，置于所述變焦模塊之后，對通過變焦模塊的成像光采取分光形成N條光路，各個同源子光束經過濾光和空間排布，最終同時聚焦在多通道成像模塊的同一光電探測器靶面上不同位置，形成N個孿生像；其中N是大于等于2的自然數；

所述控制裝置，產生一組信號來控制照明子系統、變焦模塊、多通道成像模塊，協調照明子系統和多通道成像模塊同步工作，對受試者眼底進行動態連續成像，獲得視網膜實時視頻或圖像序列，其中每一原始數據幀均包含關于同一目標的多個孿生像；

所述自適應光學子系統，用于對人眼高階像差進行校正以提高分辨率，實現活體視網膜顯微成像，所述自適應光學子系統包括：

信標光源，其發出的信標光被耦合為沿第一光路傳播，從而入射到視網膜上，在眼底形成一個可供人眼波前像差探測的信標；

波前傳感器，接收沿第二光路傳播的視網膜反射的信標光，對信標光的波前進行檢測，并將檢測結果送入控制裝置，再由控制裝置根據所述檢測結果得到校正信號；以及

波前校正器，設置在第二光路中，以根據校正信號，對疊加有人眼像差的成像光進行校正。

2.根據權利要求1所述的一種變焦多通道人眼視網膜顯微成像系統，其特征在于：所述波前校正器為反射型或透射型，包括分塊鏡面變形鏡、連續鏡面變形鏡、雙壓電陶瓷變形鏡、電致伸縮陶瓷變形鏡、微機械薄膜變形鏡、表面微機械變形鏡、液晶波前位相調制器件之一。

3.根據權利要求1所述的一種變焦多通道人眼視網膜顯微成像系統，其特征在于：所述變焦模塊包含至少2個光組，可以通過改變光組間距離，從而改變整體光學系統的光焦度，即實現變焦；也可以通過插入、移除或輪替光組，從而改變整體光學系統的光焦度，即實現變焦。

4.根據權利要求1所述的一種變焦多通道人眼視網膜顯微成像系統，其特征在于：所述多通道成像模塊包括分光元件、濾光元件、成像透鏡和光電探測器；成像光經過分光和濾光以后所形成的N路光在空間上呈對稱陣列形式錯落分布，成像透鏡將這些同源光束全部聚焦，在控制裝置的控制下，由光電探測器同時接收，對應原始數據幀中包含關于同一目標的N個孿生像，卻各自代表不同的光譜或偏振態信息，構成N個成像通道；結果送至控制裝置進一步作計算機圖像處理。

5.根據權利要求4所述的一種變焦多通道人眼視網膜顯微成像系統，其特征在于：所述分光元件是分光鏡、光柵、光楔或棱鏡之一。

6.根據權利要求4所述的一種變焦多通道人眼視網膜顯微成像系統，其特征在于：所述濾光元件用于對子光束進行光譜濾波，可以是干涉濾光片、二向色濾光片之一；或者用于對子光束進行偏振態濾波，可以是偏振片、波片、電光晶體之一。

7.根據權利要求4所述的一種變焦多通道人眼視網膜顯微成像系統，其特征在于：所述光電探測器為支持外同步曝光的CCD相機，包括ICCD相機、EBCCD相機、EMCCD相機之一。

8.根據權利要求1所述的一種變焦多通道人眼視網膜顯微成像系統，其特征在于：所述控制裝置包括系統電路，所述系統電路包括：

波前處理電路模塊，根據波前傳感器檢測到的波前，計算校正信號；

信號發生電路模塊，產生用于控制照明子系統的調制信號，控制變焦模塊的變焦信號，以及協調照明子系統和多通道成像模塊工作的同步信號；

驅動電路模塊，根據校正信號驅動波前校正器來進行像差校正，根據調制信號驅動照明子系統來產生脈沖光，以及根據變焦信號控制變焦模塊。