样品臂光路结构以及OCT成像系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921973369.5 (22)申请日 2019.11.14 (73)专利权人 深圳市太赫兹科技创新研究院有 限公司 地址 518000 广东省深圳市宝安区西乡街 道宝田一路臣田工业区第37栋二楼东 专利权人 华讯方舟科技有限公司 (72)发明人 苏胜飞 (74)专利代理机构 深圳中一联合知识产权代理 有限公司 44414 代理人 郭雨桐 (51)Int.Cl. G01N 21/25(2006.01) G02B 26/10(2006.01) G02B 26/08(2006.。

2、01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 一种样品臂光路结构以及OCT成像系统 (57)摘要 本实用新型属于光学相干层析技术领域， 尤 其涉及一种样品臂光路结构以及OCT成像系统。 样品臂光路结构包括： 样品扫描探头。 样品扫描 探头包括： 扫描振镜， 供第一光束入射并向待测 样品反射第一光束， 并接收从待测样品反射回的 第一光束； 以及光束控制机构， 设置于第一光束 的传播光路上并具有第一控制状态以及第二控 制状态， 光束控制机构在第一控制状态时使第一 光束经扫描振镜反射至待测样品， 而在第二控制 状态时限制第一光束经扫描振镜反射至待测样 品。 样品扫描探头设。

3、置有多个， 且至多有一个光 束控制机构处于第一控制状态。 本实用新型使多 个扫描探头共用一套宽带光源和一套光谱分析 仪， 解决了在时分复用场合布局多个扫描探头而 成本过高的问题。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 211528199 U 2020.09.18 CN 211528199 U 1.一种样品臂光路结构， 用于与宽带光源、 耦合器和参考臂光路结构配合， 以对待测样 品进行扫描， 所述宽带光源发出源光束， 所述耦合器用于将所述源光束分成入射所述样品 臂光路结构的第一光束和入射所述参考臂光路结构的第二光束， 其特征在于， 所述样品臂 光路结构包括： 样品扫描探头， 所述样品扫描探。

4、头包括： 扫描振镜， 供所述第一光束入射并向待测样品反射所述第一光束， 并接收从所述待测 样品反射回的所述第一光束； 以及 光束控制机构， 设置于所述第一光束的传播光路上并具有第一控制状态以及第二控制 状态， 所述光束控制机构在所述第一控制状态时使所述第一光束经所述扫描振镜反射至所 述待测样品， 而在所述第二控制状态时限制所述第一光束经所述扫描振镜反射至所述待测 样品； 其中， 所述样品扫描探头设置有多个， 且至多有一个所述光束控制机构处于所述第一 控制状态。 2.如权利要求1所述的样品臂光路结构， 其特征在于： 所述光束控制机构包括光束控制 板， 所述光束控制板由不透光材料制成且开设有透光孔。

5、； 所述光束控制机构处于所述第一 控制状态时， 所述第一光束经所述透光孔入射所述待测样品； 所述光束控制机构处于所述 第二控制状态时， 所述第一光束入射所述光束控制板， 且所述光束控制板阻断所述第一光 束扫描所述待测样品。 3.如权利要求1所述的样品臂光路结构， 其特征在于： 所述样品扫描探头还包括设置于 所述光束控制机构与所述扫描振镜之间的聚焦透镜。 4.如权利要求1-3任意一项所述的样品臂光路结构， 其特征在于： 所述样品扫描探头还 包括第一准直透镜， 所述第一准直透镜用于对入射对应的所述扫描振镜的所述第一光束进 行准直。 5.如权利要求4所述的样品臂光路结构， 其特征在于： 所述样品扫描。

6、探头还包括连接所 述耦合器的光纤连接头， 所述光纤连接头用于向所述第一准直透镜投射所述第一光束。 6.如权利要求1-3任意一项所述的样品臂光路结构， 其特征在于： 所述样品臂光路结构 还包括振镜驱动器， 所述振镜驱动器用于驱动所述扫描振镜转动， 以使所述第一光束扫描 所述待测样品。 7.一种OCT成像系统， 用于对待测样品进行扫描成像， 其特征在于， 所述OCT成像系统包 括： 如权利要求1-6任意一项所述的样品臂光路结构、 参考臂光路结构、 宽带光源、 耦合器以 及光谱分析仪， 所述宽带光源用于发出源光束， 且所述源光束被所述耦合器分成第一光束 和第二光束， 所述第一光束入射所述样品臂光路结。

7、构， 所述第二光束入射所述参考臂光路 结构， 所述光谱分析仪用于接收并分析从所述样品臂光路结构反射回的所述第一光束以及 从所述样品臂光路结构反射回的所述第二光束。 8.如权利要求7所述的OCT成像系统， 其特征在于： 所述参考臂光路结构包括反射镜， 所 述反射镜供所述第二光束入射并将所述第二光束反射回所述光谱分析仪。 9.如权利要求8所述的OCT成像系统， 其特征在于： 所述参考臂光路结构还包括第二准 直透镜， 所述第二准直透镜用于对入射所述反射镜的所述第二光束进行准直。 权利要求书 1/1 页 2 CN 211528199 U 2 一种样品臂光路结构以及OCT成像系统 技术领域 0001 本。

8、实用新型属于光学相干层析技术领域， 尤其涉及一种样品臂光路结构以及OCT 成像系统。 背景技术 0002 胶囊是医药中常见的药品。 对于内部封有液体的胶囊来说， 如果密封性差， 则胶囊 会因为漏液而失效； 而内部封有固体的胶囊， 则可能因为密封性不好， 内部药品被氧化失 效， 所以胶囊的密封性直接影响到胶囊的保存期限。 0003 目前， 在医药制备领域， OCT作为一种无损检测技术， 可以检测胶囊内部的断层情 况， 而实现胶囊密封性的检测。 这种检测一方面发现密封性差的胶囊并剔除， 提高胶囊制备 的良品率； 另一方面可以监控制备设备的生产状态。 0004 OCT技术作为一种光学相断层成像技术，。

9、 它是基于干涉原理， 即使用宽带SLD作为 光源， 并用光谱仪作为探测器。 通过光纤耦合器或者分光棱镜将一束源光束分成样品光和 参考光。 参考光经过反射镜的反射回到光谱仪； 样品光经样品散射， 也回到光谱仪， 样品光 和参考光在光谱仪处实现干涉， 并形成干涉光谱， 光谱仪检测出干涉光谱， 计算机把干涉光 谱进行傅里叶变换， 从而得到扫描点的深度信息。 经过扫描系统， 使样品探测光点在样品表 面移动， 从而实现相干层析成像。 0005 但是， 这种扫描方式存在一个缺点， 即一套OCT系统中， 具有一个样品扫描探头， 而 一个样品扫描探头对应必须配备一台光谱仪和一台宽带光源。 而在需要设置有多个样。

10、品扫 描探头的时候， 也需要设置多台光谱仪和多台SLD光源。 而光谱仪和宽带光源作为OCT系统 核心器件， 价格昂贵， 在多路扫描的时候， 导致成本过高， 难以推广OCT技术。 实用新型内容 0006 本实用新型的目的在于提供一种样品臂光路结构， 旨在解决布局多个扫描探头 时， 导致OCT成像系统的成本过高， 而难以推广OCT扫描技术的问题。 0007 本实用新型提供了一种样品臂光路结构， 用于与宽带光源、 耦合器和参考臂光路 结构配合， 以对待测样品进行扫描， 所述宽带光源发出源光束， 所述耦合器用于将所述源光 束分成入射所述样品臂光路结构的第一光束和入射所述参考臂光路结构的第二光束， 所述。

11、 样品臂光路结构包括： 样品扫描探头， 所述样品扫描探头包括： 0008 扫描振镜， 供所述第一光束入射并向待测样品反射所述第一光束， 并接收从所述 待测样品反射回的所述第一光束； 以及 0009 光束控制机构， 设置于所述第一光束的传播光路上并具有第一控制状态以及第二 控制状态， 所述光束控制机构在所述第一控制状态时使所述第一光束经所述扫描振镜反射 至所述待测样品， 而在所述第二控制状态时限制所述第一光束经所述扫描振镜反射至所述 待测样品； 0010 其中， 所述样品扫描探头设置有多个， 且至多有一个所述光束控制机构处于所述 说明书 1/4 页 3 CN 211528199 U 3 第一控制。

12、状态。 0011 本实用新型的技术效果是： 通过设置多个扫描探头， 且至多仅有一个光束控制机 构处于第一控制状态， 从而可以使多个扫描探头共用一套宽带光源和一套光谱分析仪， 解 决了在时分复用场合布局多个扫描探头成本过高的问题。 附图说明 0012 图1是本实用新型实施例所提供的OCT成像系统的结构原理图； 0013 图2是图1的扫描探头的结构原理图。 0014 附图中标号与名称对应的关系如下所示： 0015 100、 OCT成像系统； 100、 样品臂光路结构； 100” 、 参考臂光路结构； 101、 第一光束； 102、 第二光束； 10、 宽带光源； 20、 光谱分析仪； 30、 耦合。

13、器； 50、 第二准直透镜； 40、 反射镜； 103、 扫描探头； 61、 光纤导线； 60、 光纤连接头； 62、 扫描振镜； 63、 聚焦透镜； 64、 第一准直透 镜； 70、 光束控制机构； 71、 光束控制板； 72、 透光孔； 80、 待测样品； 91、 第一控制状态； 92、 第 二控制状态； 具体实施方式 0016 下面详细描述本实用新型的实施例， 所述实施例的示例在附图中示出， 其中自始 至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。 下面通过参 考附图描述的实施例是示例性的， 旨在用于解释本实用新型， 而不能理解为对本实用新型 的限制。 0017 在。

14、本实用新型的描述中， 需要理解的是， 术语 “厚度” 、“上” 、“下” 、“垂直” 、“平行” 、 “底” 、“角” 等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系， 仅是为了便于描 述本实用新型和简化描述， 而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、 以 特定的方位构造和操作， 因此不能理解为对本实用新型的限制。 0018 在本实用新型中， 除非另有明确的规定和限定， 术语 “安装” 、“连接” 等术语应做广 义理解， 例如， 可以是固定连接， 也可以是可拆卸连接， 或成一体； 可以是机械连接， 也可以 是电连接； 可以是直接相连， 也可以通过中间媒介间接相连， 可以是两个。

15、元件内部的连通或 两个元件的相互作用关系。 0019 请参阅图1至图2， 本实用新型实施例提供了一种样品臂光路结构100以及具有其 的OCT成像系统100， OCT成像系统100用于扫描待测样品103并对扫描数据进行分析和成像。 具体地， 本实施例中待测样品为胶囊。 OCT成像系统100还包括： 参考臂光路结构100” 、 宽带 光源10、 耦合器30以及光谱分析仪20。 宽带光源10发出源光束， 且源光束被耦合器30分成第 一光束101和第二光束102， 第一光束101入射样品臂光路结构100， 第二光束102入射参考 臂光路结构100” 。 耦合器30还用于接收从样品臂光路结构100和参考。

16、臂光路结构100” 分别 反射回的第一光束101和第二光束102， 并传输至光谱分析仪20。 0020 样品臂光路结构100包括： 样品扫描探头103。 样品扫描探头103包括： 扫描振镜62 以及光束控制机构70。 第一光束101入射扫描振镜62， 扫描振镜62向待测样品80反射第一光 束101且接收从待测样品80反射回的第一光束101， 最终第一光束101经耦合器30返回至光 谱分析仪20。 光束控制机构70设置于第一光束101的传播光路上且用于控制第一光束101入 说明书 2/4 页 4 CN 211528199 U 4 射待测样品80。 具体地， 光束控制机构70具有第一控制状态91以。

17、及第二控制状态92， 在光束 控制机构70处于第一控制状态91时， 光束控制机构70不限制第一光束101入射待测样品80。 即第一光束101在扫描振镜62的作用下， 可以对待测样品80进行扫描。 在光束控制机构70处 于第二控制状态92时， 光束控制机构70阻断第一光束101入射待测样品80。 即， 第一光束101 无法入射待测样品80， 进而无法对待测样品80进行成像扫描。 进一步地， 样品扫描探头103 设置有多个， 且至多有一个光束控制机构70处于第一控制状态91。 0021 可选地， 本实施例中扫描探头103设置有三个。 0022 可选地， 耦合器30为2*4光纤耦合器。 0023 可。

18、选地， 宽带光源10为SLD宽带光源。 0024 通过设置多个扫描探头103， 且至多仅有一个光束控制机构70处于第一控制状态 91， 从而可以使多个扫描探头103共用一套宽带光源10和一套光谱分析仪20， 解决了在时分 复用场合， 布局多个扫描探头103成本过高的问题， 有利于OCT扫描技术的推广。 0025 请参阅图1至图2， 在一个实施例中， 所述光束控制机构70包括光束控制板71， 所述 光束控制板71由不透光材料制成且开设有透光孔72； 所述光束控制机构70处于所述第一控 制状态91时， 所述第一光束101经所述透光孔72入射所述待测样品80； 所述光束控制机构70 处于所述第二控制。

19、状态92时， 所述第一光束101入射所述光束控制板71， 且所述光束控制板 71阻断所述第一光束101扫描所述待测样品80。 通过光束控制板71可以控制第一光束101对 待测样品80的扫描。 在需要打开该扫描探头103时， 即光束控制机构70处于第一控制状态91 时， 第一光束101入射透光孔72并扫描待测样品80； 在需要关闭对应的扫描探头103时， 即光 束控制机构70处于第二控制状态92时， 可以通过扫描振镜62将第一光束101投射至光束控 制板71上， 或通过驱动光束控制板71移动， 以使光束控制板71阻断第一光束101入射待测样 品80。 从而使各扫描探头103实现时分复用的扫描待测。

20、样品80。 0026 在一个实施例中， 所述光束控制机构70为孔径光阑。 通过孔径光阑可以实现对第 一光束101的控制。 0027 在一个实施例中， 样品扫描探头103还包括设置于光束控制机构70与扫描振镜62 之间的聚焦透镜63。 聚焦透镜63从扫描振镜62接收第一光束101并将第一光束101聚焦成样 品扫描光斑， 以对待测样品80进行深度扫描采样。 0028 请参阅图1至图2， 在一个实施例中， 样品扫描探头103还包括第一准直透镜64， 第 一准直透镜64用于对入射对应的扫描振镜62的第一光束101进行准直。 第一准直透镜64用 于对入射扫描振镜62的第一光束101进行准直。 经过第一准。

21、直透镜64使得入射扫描振镜62 的第一光束101呈平行光设置。 0029 在一个实施例中， 样品扫描探头103还包括连接耦合器30的光纤连接头60， 光纤连 接头60用于向第一准直透镜64投射第一光束101。 光纤连接头60通过光纤导线61而连接至 耦合器30。 0030 在一个实施例中， 样品臂光路结构100还包括振镜驱动器， 振镜驱动器用于驱动 扫描振镜62转动， 以使第一光束101扫描待测样品80。 可选地， 振镜驱动器为智能计算机。 可 选地， 在振镜驱动器的驱动下， 扫描振镜62向第一方向和/或第二方向偏转反射第一光束 101。 其中， 第一方向与第二方向正交设置。 具体地， 第一方。

22、向定义为X方向， 第二方向定义为 Y方向， 第一光束101在振镜驱动器的作用下， 沿X方向和/或Y方向对待测样品80进行扫描。 说明书 3/4 页 5 CN 211528199 U 5 0031 在一个实施例中， 参考臂光路结构100” 包括反射镜40， 反射镜40供第二光束102入 射并将第二光束102反射回光谱分析仪20。 可选地， 反射镜40为平面反射镜40。 0032 在一个实施例中， 参考臂光路结构100” 还包括第二准直透镜50， 第二准直透镜50 用于对入射反射镜40的第二光束102进行准直。 经过第二准直透镜50， 使得入射反射镜40的 第二光束102呈平行光设置。 0033 以上仅为本实用新型的较佳实施例而已， 并不用以限制本实用新型， 凡在本实用 新型的精神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本实用新型的保 护范围之内。 说明书 4/4 页 6 CN 211528199 U 6 图1 图2 说明书附图 1/1 页 7 CN 211528199 U 7 。