[发明专利]一种视网膜光学相干层析探测-显示系统

说明书

技术领域

本发明涉及视网膜光学相干层析技术，尤其涉及一种视网膜光学相干层析探测-显示系统。

背景技术

视网膜相干层析技术是利用红外弱相干光照射待测视网膜组织，依据光的相干性产生干涉，对相干信号进行分析处理后形成视网膜组织表层成像，具有无辐射、非侵入、轴向分辨率高、实时成像的优点。视网膜光学相干层析仪就是利用该技术进行视网膜结构分析、视网膜病灶检测的光学仪器。而视网膜光学相干层析探测系统和信号采集与处理系统是视网膜光学相干层析仪的重要组成部分。其基本原理如图1所示，红外激光源发出相干光束，分束后形成信号光和参考光，信号光进入人眼被视网膜散射调制后返回，与参考光发生干涉并被探测器记录，经过信号采集与处理系统后得到视网膜表层图像。但是现有的视网膜光学相干层析探测系统功能单一、系统庞大，仅实现了视网膜信息的探测，不能实现对眼睛移动及瞳孔放缩的探测，也不能实现视透显示功能。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题就是，如何解决现有视网膜光学相干层析探测系统功能单一、系统庞大的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了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；

准直透镜组，微显示器发出的光经过准直透镜准直；

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

光波导，被耦合后的光进入光波导中，进行全反射传播；

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

第二光路通道包括：

红外激光源，发射相干红外光束；

分光棱镜，相干红外光束经过分光棱镜后分为参考光和信号光两束；

平面镜，参考光经过平面镜后被反射回到分光棱镜处；

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

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

探测器，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，在分光棱镜处与被平面镜反射的参考光干涉，并被探测器接收；

第三光路通道包括：

光波导、第一输出衍射光学元件、第二输出衍射光学元件；

外界光线透过光波导、第一输出衍射光学元件、第二输出衍射光学元件进入人眼。

第四光路通道包括：

红外发光二级管，发出的光照射在人眼表面，散射后被红外相机接收；

红外相机，接收散射后的光获得瞳孔及人眼图像。

优选地，所述第一输入衍射光学元件、第一输出衍射光学元件为体全息光栅，其布拉格波长与微显示器的光源的中心波长相匹配，位于光波导表面；

所述平面镜为红外选择反射镜，反射波长与红外激光源发射的波长匹配，与红外激光源、探测器位于光波导外的同一侧；

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

所述探测器为红外信号探测器，其敏感波长与红外激光源发射的波长匹配；

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发射的波长相匹配。

优选地，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，分光棱镜为正方体棱镜，分光棱镜包括平面镜一侧的棱镜面O1，光波导一侧的棱镜面O2；d为平面镜到分光棱镜O1的距离；d1为棱镜面O2到光波导的距离；D为光波导的厚度；a为第二输入衍射光学元件的布拉格角；d2为第二输出衍射光学元件到光波导之间的距离，等于第一输出衍射光学元件的厚度；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。

优选地，所述微显示器的光源为中心波长532nm±20nm的绿光波段。