[实用新型]一种双工作模式MEMS光学探头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种MEMS光学扫描探头，尤其涉及一种双工作模式MEMS光学探头；属于医疗设备或工业检测技术领域，特别是涉及一种MEMS光学扫描探头。 

背景技术

将微机电系统技术（microelectromechanical systems, 简称MEMS）的扫描微镜与光学相干层析成像(Optical Coherence Tomography, OCT)技术相结合，进行内窥镜成像系统开发是专利申请单位的主要开发项目。图1为本实用新型申请人之一的实用新型专利ZL201110071103低成本内窥镜微型光学探头，其采用MEMS微镜实现了侧向扫描工作, 用于内窥成像时可将其侧面窗口与样品对准进行光学扫描，特别适应于腔道侧壁的扫描诊断。图2为本实用新型申请人之一的专利201210363551.5一种MEMS光学探头，其采用MEMS微镜实现了前向扫描工作，用于内窥成像时可将其前端窗口贴近样品并进行扫描，特别适应于内脏器官和较隐蔽组织的扫描成像。综合考虑，两种不同工作方式的专利探头均具自己的优势，但均有一定局限性，侧扫光学探头不利于器官组织的扫描，前扫光学探头则不利于腔道侧壁的扫描。本实用新型为了解决此问题，创造性地提出了一种既能实现前扫，又能实现前扫或者侧前扫的MEMS光学探头。 

实用新型内容

本实用新型目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种既能实现侧向扫描又能实现前向扫描或侧前向扫描的双工作模式MEMS光学探头；从而更大的扩展了其在内窥成像领域的适用范围，既能实现对组织样品侧壁的侧向扫描，又能实现对人体内脏器官和较隐蔽组织的扫描，可同时实现侧向扫描探头和前向/侧前向扫描探头的功能。同时，本实用新型探头同样采用MEMS技术且结构基本对称、简单，在不增加额外尺寸的情况下实现了两种工作模式。本实用新型探头作为医疗设备可用于口腔、耳鼻喉、支气管、关节、膀胱等组织器官的扫描诊断，还可用于腹腔镜手术导航；同时作为工业检测设备也可用于材料检测、表面探伤等工业检测领域。 

本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：一种双工作模式MEMS光学探头，包括带有窗口座的探头管壳和设于所述探头管壳内的探头主体，所述探头主体包括主体基座、带 基座的MEMS微镜、与光纤连接的第一透镜组件和第二透镜组件；与外部驱动电路电连接的所述MEMS微镜固定于所述主体基座前端；所述第一透镜组件固定与所述主体基座一侧，其通过所述MEMS微镜的横向偏转实现前向或侧前向扫描光束的前向扫描或侧前向扫描；所述第二透镜组件固定于所述主体基座另一侧，其通过所述MEMS微镜的横向偏转实现侧向扫描光束的侧向扫描。 

进一步的，所述第一透镜组件和第二透镜组件同时采集经MEMS微镜反射回来的样品漫反射光，或者仅有其中一路采集样品漫反射光进入OCT图像处理系统，实现两个样品区域同时成像或者单个样品区域成像。 

进一步的，所述窗口座设于所述主体基座前端，所述侧向扫描光束和前向或侧前向扫描光束透过所述窗口座分别对样品进行扫描。 

进一步的，所述窗口座采用对工作波长光透明的材料制成或在所述窗口座上形成两个采用平面或曲面窗片进行密封的窗口。 

进一步的，所述MEMS微镜的电连接方式是在所述主体基座上直接形成，或者采用PCB、陶瓷电路板安放于所述主体基座上的相应位置后形成电连接通路。 

进一步的，所述主体基座前端与后端分别设有通过电连接的前端电接口和后端电接口；所述MEMS微镜与所述前端电接口连接。 

进一步的，所述主体基座上下两端分别设有凹槽，所述第一透镜组件和第二透镜组件分别设于所述凹槽内。 

进一步的，所述第一透镜组件和第二透镜组件包括玻璃管外壳，所述玻璃管外壳内设有依次连接的光纤、毛细玻璃管和格林透镜，所述第一透镜组件还包括设于所述格林透镜外端面的三棱镜，所述三棱镜一直角面与所述格林透镜的外端面胶粘连接，所述第二透镜组件的格林透镜的出射端面具有4-8度倒角。 

进一步的，所述第一透镜组件和第二透镜组件采用透镜和光纤在主体基座凹槽内直接形成，第二透镜组件的格林透镜外端面与三棱镜一直角面胶粘连接。  

进一步的，所述MEMS微镜包括边框、双金属驱动臂、微镜 、双金属韧带和带有焊盘的基座，所述边框四侧内壁分别通过所述双金属驱动臂与微镜连接，所述双金属驱动臂与双金属韧带采用电热方式工作，通过给所述双金属驱动臂和双金属韧带施加预定频率的电压信号实现微镜的偏转；所述边框底端通过所述双金属韧带与基座连接；通过控制所述双金属韧带的弯曲程度控制所述微镜的镜面与水平面的角度。