[發(fā)明專利]一種多焦點掃頻OCT調(diào)焦裝置及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711000663.3
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN107843969B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王茗祎;張庭振;孔繁培;曾亞光;韓定安;熊紅蓮;譚海曙
• 申請（專利權(quán)）人: 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: G02B7/28
• 分類號: G02B7/28
• 代理公司: 廣州新諾專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44100
• 代理人: 許英偉

本發(fā)明提供一種多焦點掃頻OCT調(diào)焦裝置及其方法，涉及光學(xué)成像技術(shù)領(lǐng)域，包括電動升降機(jī)和調(diào)焦機(jī)構(gòu)，所述電動升降機(jī)包括載物臺，所述載物臺上設(shè)置有光圈和用于固定待檢樣品的固定夾，所述載物臺的上方設(shè)置有會聚透鏡，所述會聚透鏡的上方設(shè)置有半反半透鏡；所述調(diào)焦機(jī)構(gòu)包括掃頻光源和第一光纖耦合器，所述第一光纖耦合器光路連接有參考光路和樣品光路，所述參考光路包括第一光學(xué)環(huán)形器、第一準(zhǔn)直透鏡以及平面反射鏡，所述樣品光路包括光學(xué)環(huán)形器、偏振控制器。本發(fā)明的有益之處是，通過引入相干光產(chǎn)生干涉來分析待檢樣品與光學(xué)系統(tǒng)焦點的距離自動調(diào)焦，有效提高調(diào)焦精度、速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種多焦點掃頻OCT調(diào)焦裝置及其方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的對焦一般是通過人工進(jìn)行調(diào)整，這樣的對焦過程，對焦需要一定的操作技巧，如果操作者經(jīng)驗不足，往往是無法確定焦點的。目前的自動對焦系統(tǒng)主要有借助外部輔助測量設(shè)備的自動對焦系統(tǒng)和基于圖像質(zhì)量評價的自動調(diào)焦系統(tǒng)。前者是通過光學(xué)系統(tǒng)與被成像目標(biāo)距離來實現(xiàn)自動對焦，但這種方法安裝調(diào)試復(fù)雜和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此較少使用。后者是使用自動對焦評價函數(shù)對所采集圖像的質(zhì)量來搜索焦點位置，該系統(tǒng)實現(xiàn)簡單，使用方便，被運用較多。目前基于圖像質(zhì)量評價的自動調(diào)焦系統(tǒng)主要采用電機(jī)驅(qū)動平臺移動，并使用對焦評價函數(shù)對運動進(jìn)行反饋，使得被觀察物體調(diào)整焦點上。這兩種方法都受到電機(jī)運動過程中電機(jī)精度，遲滯誤差和響應(yīng)速度等的限制，會引起調(diào)焦誤差。由于光學(xué)系統(tǒng)都有一定的景深范圍，很多光學(xué)調(diào)焦系統(tǒng)中只是把平整度不高的樣品的一部分表面調(diào)整到焦面上，沒有充分利用光學(xué)系統(tǒng)的景深，使樣品實現(xiàn)在景深范圍內(nèi)增大清晰視場面積。因此，為了提高自動調(diào)焦的速度、精度和在景深范圍內(nèi)增大清晰視場面積，本發(fā)明提供了一種多焦點掃頻OCT調(diào)焦方法及其裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供一種多焦點掃頻OCT調(diào)焦裝置及其方法，通過引入相干光產(chǎn)生干涉來分析待檢樣品與光學(xué)系統(tǒng)焦點的距離自動調(diào)焦，有效提高調(diào)焦精度、速度。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種多焦點掃頻OCT調(diào)焦裝置，包括電動升降機(jī)和調(diào)焦機(jī)構(gòu)，所述電動升降機(jī)包括載物臺，所述載物臺上設(shè)置有光圈和用于固定待檢樣品的固定夾，所述載物臺的上方設(shè)置有會聚透鏡，所述會聚透鏡的上方設(shè)置有半反半透鏡；所述調(diào)焦機(jī)構(gòu)包括掃頻光源和第一光纖耦合器，所述第一光纖耦合器光路連接有參考光路和樣品光路，所述參考光路包括第一光學(xué)環(huán)形器、第一準(zhǔn)直透鏡以及平面反射鏡，所述樣品光路包括第二光學(xué)環(huán)形器、偏振控制器，所述第二光學(xué)環(huán)形器按光路連接有第二準(zhǔn)直透鏡、光開關(guān)控制器，所述光開關(guān)控制器與第一光纖準(zhǔn)直鏡、第二光纖準(zhǔn)直鏡、第三光纖準(zhǔn)直鏡、第四光纖準(zhǔn)直鏡連接，所述偏振控制器、所述第一光學(xué)環(huán)形器均與一第二光纖耦合器連接，所述第二光纖耦合器與一光電探測器連接，所述光電探測器與電腦連接，所述電腦與所述電動升降機(jī)電連接；

所述電動升降機(jī)內(nèi)設(shè)置有電機(jī)，所述電機(jī)與所述電腦連接，所述電機(jī)上連接有螺桿，所述螺桿與所述載物臺螺紋連接；

所述載物臺上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)所述光圈大小的光圈調(diào)整旋鈕；

所述半反半透鏡與水平線的夾角成45°；

所述半反半透鏡是具有高反紅外光透白光特性的半透鏡；

所述第一光纖耦合器是2×1光纖耦合器，所述第二光纖耦合器是2×2光纖耦合器。

該多焦點掃頻OCT調(diào)焦裝置的調(diào)焦方法如下：

（1）將待檢樣品安裝在電動升降機(jī)的固定夾中；

（2）在電腦的Labview的自動對焦程序中輸入光學(xué)系統(tǒng)的景深和焦距，在Labview的自動對焦程序中標(biāo)定焦點位置F和景深范圍D1-D2，自動對焦程序開始工作，通過光開關(guān)控制器進(jìn)行控制先后出光，采集干涉信號，干涉信號被光電探測器接收，由光信號轉(zhuǎn)成電信號，通過Labview的自動對焦程序采集電信號；