[实用新型]一种光学层析成像硬臂探头

说明书

本实用新型公开一种光学层析成像硬臂探头，包括聚焦镜、光纤、传动套管、外部套管、安装外壳和中空轴；所述光纤和传动套管安装于所述中空轴的内孔，所述传动套管的端部设置有所述聚焦镜，所述聚焦镜将所述光纤输出的发散光聚焦于被扫描物体的表面；所述安装外壳设置于所述外部套管的一端且内部设置有磁控定位线圈；所述磁控定位线圈驱动中空轴旋转振动并通过传动套管带动光纤和聚焦镜往复振动；本装置结构紧凑，工作可靠。

技术领域

本发明属于光学相干层析成像技术领域，具体涉及一种光学层析成像硬臂探头。

背景技术

光学相干层析成像技术基于低相干光干涉原理获得深度方向的层析能力，通过扫描重构生物组织或材料内部结构，其信号对比度源于生物组织或材料内部光学反射（散射）特性的空间变化。光学扫描装置对于成像结果十分重要。

对于内部器官、组织或结构，受探测光源穿透深度限制，需要利用光纤，结合内窥镜技术，把探测光引导至样品内部区域，才能获取断层图像。现有的内窥扫描装置，软质外套管内穿过光纤和电机导线，软质外套管前端安装硬质的透明端帽，端帽内固定旋转电机。光纤前端安装聚焦镜，将光纤输出的发散光聚焦为会聚光束。电机轴前端安装反射镜，反射镜与光纤输出光成一定角度。通过电机旋转实现环形扫描。由于外部套管为软材料，为了将内窥探头伸到特定位置，需要借助一定工具，而且不能实现光纤前向的扫描，该方案的使用受到一定限制。

发明内容

鉴于现有的光学层析成像探头存在的上述问题，本发明旨在提供一种结构紧凑，工作可靠的光学层析成像硬臂探头。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光学层析成像硬臂探头，包括聚焦镜、光纤、传动套管、外部套管、安装外壳和中空轴；所述光纤和传动套管安装于所述中空轴的内孔，所述传动套管的端部设置有所述聚焦镜，所述聚焦镜将所述光纤输出的发散光聚焦于被扫描物体的表面；所述安装外壳设置于所述外部套管的一端且内部设置有磁控定位线圈；所述磁控定位线圈驱动中空轴旋转振动并通过传动套管带动光纤和聚焦镜往复振动。

进一步的，所述磁控定位线圈包括第一磁芯、第二磁芯、第一永磁体和第二永磁体；所述第一磁芯和第二磁芯设置于磁控定位线圈的上下两侧，所述第一永磁体和第二永磁体设置于所述第一磁芯和第二磁芯之间且形成中空；所述中空轴处于中间的平衡位置。

进一步的，所述磁控定位线圈还包括电流源，所述电流源设置于所述磁控定位线圈的外部。

进一步的，所述中空轴的轴截面为非对称。

进一步的，所述中空轴为软磁性材料。

进一步的，所述传动套管和聚焦镜与所述外部套管之间设有间隙。

进一步的，所述外部套管与所述安装外壳固定连接。

进一步的，所述中空轴与所述传动套管固定连接。

进一步的，所述聚焦镜前端安装设置有反射镜。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本装置结构紧凑，工作可靠，磁控定位线圈驱动中空轴旋转振动并通过传动套管带动光纤和聚焦镜往复振动，实现聚焦镜输出的发散光在被扫描物体的表面往复直线扫描；光纤安装在传动套管内，中空轴绕z轴旋转振动，聚焦镜在被扫描物体的表面沿x轴往复直线扫描；

中空轴在平衡位置附近小角度往复振动时，偏转角度与工作电流保持近似的线性关系，利用永磁体提供固定扭矩以减小整体体积。

附图说明

图1所示为本发明光学层析成像硬臂探头示意图；

图2所示为光学层析成像硬臂探头用于侧向扫描的示意图；

图3a所示为磁控定位线圈的未输出电流的状态示意图；