[發明專利]具有彎曲焦面或目標基準元件和場補償器的共焦成像設備

有效

• 申請號: 201580056255.2
• 申請日: 2015-08-17
• 公開（公告）號: CN107076985B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 塔勒·維科爾;阿迪·萊文;奧弗·薩菲爾;馬妍·摩西
• 申請（專利權）人: 阿萊恩技術有限公司
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G01B11/24;G02B23/24;G02B23/26;A61C9/00
• 代理公司: 北京奉思知識產權代理有限公司 11464
• 代理人: 吳立;鄒軼鮫

1.一種用于口內掃描的共焦成像設備，包括：

照明模塊，該照明模塊產生光束陣列；

聚焦光學器件，該聚焦光學器件包括沿著所述光束陣列的光路設置的多個透鏡，所述聚焦光學器件將所述光束陣列共焦聚焦到非平坦焦面上，并且將所述光束陣列引導至待成像的三維對象；

平移機構，該平移機構調整與所述多個透鏡中的至少一個透鏡的位置相關聯的聚焦設置，以使所述非平坦焦面沿著由所述光路定義的成像軸移位，其中，所述非平坦焦面的形狀和放大率中的至少一者隨著所述聚焦設置的改變而改變；

檢測器，該檢測器測量返回光束陣列的強度，該返回光束陣列從所述三維對象反射，并且通過所述聚焦光學器件被導回，其中，針對所述至少一個透鏡的多個位置測量所述返回光束陣列的強度，以確定所述三維對象的多個點在所述成像軸上的位置；以及

一個以上的處理器，該一個以上的處理器調整所述多個點中的一個以上點的檢測到的位置，以利用一個以上補償模型補償所述非平坦焦面，所述一個以上補償模型針對光學系統器件的不同聚焦設置提供不同調整。

2.根據權利要求1所述的共焦成像設備，其中，所述非平坦焦面包括彎曲的焦平面，并且所述多個點中的一個以上點的所述檢測到的位置被調整，以補償所述彎曲的焦平面的曲率。

3.根據權利要求1所述的共焦成像設備，還包括：

分束器，該分束器沿著被所述照明模塊與所述聚焦光學器件之間的所述光路設置，其中，所述分束器將所述光束陣列從所述照明模塊引導至所述聚焦光學器件，并且將所述返回光束陣列從所述聚焦光學器件引導至所述檢測器；

其中，所述共焦成像設備的特征在于，在所述分束器與所述照明模塊之間不具有場透鏡。

4.根據權利要求3所述的共焦成像設備，其中，所述共焦成像設備的特征還在于，在所述分束器與所述檢測器之間不具有場透鏡。

5.根據權利要求1所述的共焦成像設備，還包括：

折疊棱鏡，該折疊棱鏡沿著所述光束陣列的所述光路在所述聚焦光學器件之后，其中，所述折疊棱鏡將所述光束陣列引導至待成像的所述三維對象上；

其中，所述多個透鏡包括：

第一透鏡組，該第一透鏡組被設置為最接近所述照明模塊；

第二透鏡組，該第二透鏡組被設置為最接近所述折疊棱鏡，所述第二透鏡組具有相對于所述第一透鏡組的固定位置；以及

第三透鏡組，該第三透鏡組設置在所述第一透鏡組與所述第二透鏡組之間，所述第三透鏡組具有利用所述平移機構可調整的可變位置。

6.根據權利要求3所述的共焦成像設備，其中，所述分束器與所述照明模塊分開小于5毫米的距離。

7.根據權利要求1所述的共焦成像設備，其中，所述多個透鏡中的最大透鏡的半徑小于13毫米。

8.根據權利要求1所述的共焦成像設備，其中，所述一個以上的處理器還：

對于所述返回光束陣列中的每個返回光束，確定產生最大測量強度的至少一個透鏡的位置；

對于所述返回光束陣列中的每個返回光束，確定與所述至少一個透鏡的確定位置相對應的、由所述返回光束照射的所述三維對象的點在所述成像軸上的位置；以及

基于將所述至少一個透鏡的所述確定位置應用到所述一個以上補償模型的場曲率模型，調整所述三維對象的至少一個點在所述成像軸上的位置，所述場曲率模型針對所述成像設備被校準，以補償所述非平坦焦面。

9.根據權利要求1所述的共焦成像設備，其中，所述一個以上補償模型包括具有三維多項式函數的場曲率模型。

10.根據權利要求1所述的共焦成像設備，其中，所述非平坦焦面的所述形狀隨著所述至少一個透鏡的位置的改變而改變。

11.根據權利要求1所述的共焦成像設備，還包括：

靠近所述光路或者沿著所述光路的一個以上的元件，所述一個以上的元件具有與所述多個透鏡中的至少一個透鏡相距的固定距離，其中，所述固定距離隨著溫度的改變而改變，其中，所述處理器還用于：

確定所述一個以上的元件與所述至少一個透鏡之間的當前距離；以及

基于所述當前距離，將調整因子應用到所述一個以上補償模型的場曲率模型。