[发明专利]使用光学相干层析成像的外科显微镜以及有关系统和方法

权利要求书

1.一种用于与显微镜集成的光学相干层析成像（OCT）系统，所述显微镜包括查看目镜、本体、和成像物镜，所述OCT系统包括：

宽带光学辐射源，

将源辐射划分成基准路径和样本路径的波束划分器，所述波束划分器将在样本路径中从主体反射的源辐射与在基准路径中从基准反射器返回的源辐射混合以创建波长依赖的干涉图，所述波长依赖的干涉图被沿检测路径导向至检测模块，其中所述样本路径包括耦合至显微镜的查看路径的样本臂，所述样本臂包括：

光纤，将从所述宽带光辐射源发射的光学辐射的OCT波束沿所述样本路径递送至扫描光学系统并从所述扫描光学系统接收已经从样本后向散射的光；

其中，所述扫描光学系统包括输入波束变焦组装，其包括至少两个可移动透镜，配置成为光学辐射的OCT波束提供形状控制，其中所述输入波束变焦部沿所述光纤和远心扫描组装的第一扫描镜之间的路径设置；以及

无焦波束扩展器，沿扫描组装和显微镜物镜之间的路径设置，

其中，所述显微镜物镜被设置在所述OCT系统和所述显微镜共享的光学路径中；

其中，在OCT样本臂路径中的光学系统在所述光纤之后并包括所述输入波束变焦部，所述远心扫描组装，所述无焦波束扩展器和所述显微镜物镜，其提供对光学辐射的OCT波束实质上远心的扫描，其中，所述远心扫描组装包括使图像中继到第二扫描镜上的第一扫描镜，并且其中，OCT样本臂的出射光瞳处于所述显微镜物镜的后焦平面中；

其中，所述OCT系统包括用于改变所述输入波束变焦组装的可移动透镜的位置的控制器以独立地设置成像的OCT波束的数值孔径和焦点位置；

其中，所述样本是眼睛；

其中，视网膜成像透镜组装位于所述显微镜物镜与所述眼睛之间；以及

其中，所述视网膜成像透镜组装将扫描镜的共轭成像到眼睛的瞳孔平面之后的位置。

2.如权利要求1所述的OCT系统，其中，所述OCT信号波束通过二向色波束划分器耦合到所述显微镜成像路径。

3.如权利要求2所述的OCT系统，其中，以相对于所述显微镜物镜的光轴不小于48度并且不大于55度的角度设置所述波束划分器。

4.如权利要求1所述的OCT系统，其中，所述无焦波束扩展器包括像差补偿器。

5.如权利要求1所述的OCT系统，其中，路径长度调整部被包括在所述无焦波束扩展器与所述显微镜物镜之间的所述样本臂中，以容纳所述显微镜物镜的焦距的变化。

6.如权利要求1所述的OCT系统，其中，OCT样本臂光器件的所述出射光瞳包括虚拟出射光瞳。

7.如权利要求1所述的OCT系统：

其中，所述输入波束变焦部包括第一正透镜和第二正透镜以及其间的负透镜；以及

其中，通过控制所述第一正透镜与所述负透镜之间的第一距离以及所述负透镜与所述第二正透镜之间的第二距离来设置所述系统的数值孔径。

8.如权利要求7所述的OCT系统，其中，通过针对数值孔径的特定设置而控制所述第二正透镜的位置来设置所述OCT系统的焦点。

9.如权利要求1所述的OCT系统：

其中，所述OCT样本路径的至少一部分占据所述显微镜的本体的中心通道；

其中，所述光学辐射的OCT波束被朝向所述显微镜物镜的中心视野引导；以及

其中，所述显微镜的任何目镜路径位于所述显微镜物镜的该中心视野的外围。

10.如权利要求2所述的OCT系统，其中，所述波束划分器占据比所述显微镜物镜的通光孔径更小的面积。

11.如权利要求1所述的OCT系统，其中，所述视网膜成像透镜组装包括具有至少一个非球面表面的至少一个透镜。

12.如权利要求1所述的OCT系统，还包括：与显微镜共用的物镜，其中，针对与显微镜可视化有关的可见谱范围以及与所述OCT系统有关的红外谱范围中的操作对所述物镜抗反射涂敷。

13.如权利要求12所述的OCT系统，其中，所述显微镜物镜是消色差双合透镜，所述消色差双合透镜包括冕牌玻璃正透镜组件和火石玻璃负透镜组件。