[发明专利]一种视网膜光学相干层析探测-显示系统

权利要求书

1.一种视网膜光学相干层析探测-显示系统，其特征在于，包括：第一光路通道、第二光路通道、第三光路通道、第四光路通道；

其中，第一光路通道包括：

微显示器(1)；

准直透镜组(2)，微显示器(1)发出的光经过准直透镜准直；

第一输入衍射光学元件(3)，位于光波导(4)输入端表面，准直后的光进入第一输入衍射光学元件(3)被耦合；

光波导(4)，被耦合后的光进入光波导(4)中，进行全反射传播；

第一输出衍射光学元件(5)，位于光波导(4)输出端表面，全反射传播的光经过第一输出衍射光学元件(5)耦合输出被人眼接收；

第二光路通道包括：

红外激光源(6)，发射相干红外光束；

分光棱镜(7)，相干红外光束经过分光棱镜(7)后分为参考光和信号光两束；

平面镜(8)，参考光经过平面镜(8)后被反射回到分光棱镜(7)处；

第二输入衍射光学元件(9)，位于光波导(4)表面，信号光进入第二输入衍射光学元件(9)被耦合进入光波导(4)，进行全反射传播；

第二输出衍射光学元件(10)，位于光波导(4)输出端表面，全反射传播的相干红外光束经过第二输出衍射光学元件(10)耦合出光波导(4)，进入人眼；

探测器(11)，进入人眼的相干红外光束被眼底视网膜散射后根据光路可逆原理，信号光将按上述路径返回，在分光棱镜(7)处与被平面镜(8)反射的参考光干涉，并被探测器(11)接收；

第三光路通道包括：

光波导(4)、第一输出衍射光学元件(5)、第二输出衍射光学元件(10)；

外界光线透过光波导、第一输出衍射光学元件(5)、第二输出衍射光学元件(10)进入人眼。

第四光路通道包括：

红外发光二级管(12)，发出的光照射在人眼表面，散射后被红外相机(13)接收；

红外相机(13)，接收散射后的光获得瞳孔及人眼图像。

2.根据权利要求1所述的视网膜光学相干层析探测-显示系统，其特征在于，所述第一输入衍射光学元件(3)、第一输出衍射光学元件(5)为体全息光栅，其布拉格波长与微显示器(1)的光源的中心波长相匹配，位于光波导(4)表面；

所述平面镜(8)为红外选择反射镜，反射波长与红外激光源(6)发射的波长匹配，与红外激光源、探测器(11)位于光波导(4)外的同一侧；

第二输入衍射光学元件(9)、第二输出衍射光学元件(10)为体全息光栅，其布拉格波长与红外激光源(6)的波长相同，位于光波导(4)表面；

所述探测器(11)为红外信号探测器(11)，其敏感波长与红外激光源(6)发射的波长匹配；

红外发光二极管置于光波导外侧，微型红外相机(13)置于红外发光二极管对侧，二者都朝向人眼方向放置，且波长与红外激光源(6)发射的波长相匹配。

3.根据权利要求1所述的视网膜光学相干层析探测-显示系统，其特征在于，所述第二光路通道中，各光学元件之间的布置满足：

d＝2D+d1+d2+(n+1)*D/cos(a)+D/cos(d2)+ER+Δ(n＝0,1,2…)

其中，分光棱镜(7)为正方体棱镜，分光棱镜(7)包括平面镜(8)一侧的棱镜面O1，光波导(4)一侧的棱镜面O2；d为平面镜(8)到分光棱镜(7)O1的距离；d1为棱镜面O2到光波导(4)的距离；D为光波导(4)的厚度；a为第二输入衍射光学元件(9)的布拉格角；d2为第二输出衍射光学元件(10)到光波导(4)之间的距离，等于第一输出衍射光学元件(5)的厚度；ER为垂直出射光线与光波导下边缘交点到系统光瞳(14)的位置；Δ为人眼光瞳到眼底视网膜的距离，n为通道二中光线在光波导中全反射的次数。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的视网膜光学相干层析探测-显示系统，其特征在于，所述微显示器(1)的光源为中心波长532nm±20nm的绿光波段；

所述红外激光源(6)发射的相干红外光束，波长范围是800nm--1400nm。

5.根据权利要求4所述的视网膜光学相干层析探测-显示系统，其特征在于，所述相干红外光束的波长为850nm、980nm或1310nm。