[發明專利]一種基于自適應光學的激光衍射線掃描共焦檢眼鏡系統

有效

• 申請號: 201210523966.4
• 申請日: 2012-12-08
• 公開（公告）號: CN102973241A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 何益;史國華;張雨東
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: A61B3/14
• 分類號: A61B3/14;A61B3/12
• 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

技術領域

本發明是一種基于自適應光學的激光衍射線掃描共焦檢眼鏡系統，涉及自適應波前探測與校正技術領域，屬于人眼視網膜成像醫療設備制造技術領域。

背景技術

中國專利“一種基于激光衍射的線掃描共焦檢眼鏡系統和方法”授權號ZL201010595587.7中，介紹了一種基于激光衍射的線掃描共焦檢眼鏡系統，包括線光束生成模塊、分光模塊、掃描模塊、成像模塊以及輸出模塊。該系統利用光柵和柱面透鏡將平行光束變換為線光束，使得生成的線光束光強為非高斯型的均勻分布，采用一片掃描振鏡對線光束進行一維空間掃描照明眼底視網膜，同時使用線探測器對從眼底視網膜反射回的非掃描線光束成像，系統僅使用一個掃描振鏡和一個線探測器，活動部件數目少；同時，共焦狹縫和眼底視網膜平面共軛，排除了非視網膜平面雜散光對成像質量的影響，實現了共焦成像原理的高分辨率。本發明具有線光束質量好、系統結構簡單、制造簡便、光路短適宜調節、小巧適用、穩定性好以及高成像幀頻的優點。但是，作為檢眼鏡光學系統重要組成部分的人眼本身并不是一個完美的光學系統，它給成像系統帶來各種像差，嚴重降低成像質量，使得實際系統獲取的圖像分辨率往往較低，從而很難觀測到活體人眼視網膜的精細結構。

自適應光學技術是國外70年代才開始發展起來的光學新技術，它通過實時探測-控制-校正光學系統的動態波前誤差，使光學系統具有自動適應外界條件變化從而始終保持最佳工作狀態的能力，能夠實時地對動態像差進行校正，從而大大提高了成像分辨率。將自適應光學技術應用于人眼成像，可以校正時間和空間上都隨機變化的活體人眼動態像差，從而能夠實現對活體人眼視網膜的高分辨力成像。

發明內容

本發明的目的是克服上述已有技術的不足，改善激光衍射線掃描共焦檢眼鏡系統受人眼動態像差影響造成的分辨率不足，通過加入自適應光學技術對人眼波前像差進行實時探測與校正，從而提高線掃描共焦檢眼鏡系統的眼底視網膜圖像質量。

本發明所述一種基于自適應光學的激光衍射線掃描共焦檢眼鏡系統，主要包括線光束生成模塊、分光模塊、掃描模塊、成像模塊、輸出模塊以及波前探測與校正模塊，其特征在于：波前探測與校正模塊包括信標、準直透鏡、分束鏡、波前探測器、波前校正器、波前處理機以及一系列縮束擴束元件組。所述信標發出光束經準直透鏡準直擴束為平行光束，依次經過分束鏡、縮束擴束元件組一、波前校正器、縮束擴束元件組二后從波前探測與校正模塊出射，然后經掃描模塊傳播進入人眼，并在視網膜上匯聚成一個點，進入的光被人眼視網膜反射后，攜帶人眼像差信息，沿原路返回，通過分光模塊偏轉反射，經分束鏡反射后，經縮束擴束元件組三進入波前探測器，波前探測器將接收到的人眼像差信息傳遞給波前處理機，波前處理機產生控制波前校正器的控制電壓，并將控制電壓傳給波前校正器，實時地校正人眼像差，增加成像圖像的分辨率和對比度。

所述信標可以是激光光源、或發光二極管、或超輻射發光二極管。

所述波前傳感器可以是光柵剪切干涉波前傳感器、哈特曼波前傳感器、波前曲率傳感器、外差點衍射干涉傳感器或四棱錐波前傳感器。

所述波前校正器可以是連續表面分立壓電驅動變形鏡、分立表面壓電驅動變形鏡、微電子機械系統分立表面變形鏡、薄膜變形鏡、雙壓電片變形鏡或液晶空間光調制器。

所述波前處理機可以是模擬控制電路或數字計算機。

所述縮束擴束元件組可以是由兩片透鏡組成的透射式縮束擴束系統，或由兩面球面反射鏡組成的反射式縮束擴束系統。

所述分束鏡可以是二向色分束平片或二向色分束棱鏡。

本發明與現有技術相比具有如下優點：

將自適應光學技術引入激光衍射線掃描共焦檢眼鏡中，波前探測器實時探測人眼動態波前像差，波前像差經波前處理機處理后控制波前校正器對帶有波前像差的入射波前進行實時校正，使得線探測器探測的波前為不含人眼像差的波前，從而獲得比無像差校正能力的激光衍射線掃描共焦檢眼鏡更高分辨率和對比度的視網膜圖像。

附圖說明

圖1為本發明一種基于自適應光學的激光衍射線掃描共焦檢眼鏡系統結構圖;

圖2為本發明一種基于自適應光學的激光衍射線掃描共焦檢眼鏡系統的光路示意圖；

圖3為本發明一種基于自適應光學的激光衍射線掃描共焦檢眼鏡系統的波前像差探測與校正流程圖。

具體實施方案

下面結合附圖及具體實施方式詳細介紹本發明。