[发明专利]工作距离可变的自聚焦OCT内窥镜

权利要求书

1.一种工作距离可变的自聚焦OCT内窥镜，其特征在于，包括：壳体和设置于其内部的OCT内窥镜透镜腔以及微型电机，OCT内窥镜透镜腔内设有光学器件以输出聚焦激光光束透过壳体以照射样本组织，同时通过光学器件接收样本组织的反射光并输出信号，其中：微型电机通过丝杠滑块与壳体内壁和OCT内窥镜透镜腔相连以调节OCT内窥镜透镜腔姿态；

所述的输出信号通过与光学器件相连的距离传感器采集得到，包括：图像信息、光学信息和/或距离信息；

所述的调节是指：根据输出信号控制微型电机在丝杠滑块上的位置和/或控制微型电机驱动OCT内窥镜透镜腔的位置，进而改变内窥镜的工作距离。

2.根据权利要求1所述的工作距离可变的自聚焦OCT内窥镜，其特征是，所述的光学器件包括：依次设置于腔体内部的光束准直器、透镜组以及反射镜，其中：反射镜用于输出聚焦激光光束至样本组织或接收反射光，透镜组对来自光束准直器或反射镜的光线进行聚焦/过滤处理，光束准直器通过单模光纤输出信号。

3.根据权利要求2所述的工作距离可变的自聚焦OCT内窥镜，其特征是，所述的透镜组包括：消色差透镜、梯度折射率透镜、非球面透镜、液体透镜或其组合以实现聚焦。

4.根据权利要求3所述的工作距离可变的自聚焦OCT内窥镜，其特征是，所述的液体透镜的曲率根据输出信号进行调节控制，从而改变内窥镜的工作距离。

5.根据权利要求1所述的工作距离可变的自聚焦OCT内窥镜，其特征是，所述的距离传感器包括信号放大器、转换器和信号采集单元，从样本组织上的光学相干层析信号按照原本的光路返回光纤，通过距离传感器的信号采集单元将OCT信号的强度和其他光学性能进行采集，通过信号放大器放大，通过转换器将光学信号转化为电信号，再将电信号传输给控制模块进行处理。

6.根据上述任一权利要求所述的工作距离可变的自聚焦OCT内窥镜，其特征是，具体包括：壳体、设置于壳体内的微型电机和透镜腔、依次设置于透镜腔内部的光束准直器、消色差透镜、梯度折射率透镜和全反射棱镜，其中：微型电机分别通过丝杠与透镜腔相连、通过信号线和电缆分别与信号处理模块和直流电源相连，激光光源和信号处理模块分别通过单模光纤与光束准直器相连。

7.根据权利要求1～5中任一所述的工作距离可变的自聚焦OCT内窥镜，其特征是，具体包括：包括：外壳、设置于外壳内的微型电机和旋转扫描腔、依次设置于旋转扫描腔内的反射镜、非球面透镜、液体透镜、消色差透镜和光束准直器，其中：微型电机通过电缆接收启动信号，液体透镜通过信号线接收曲率控制信号，光束准直器通过光纤耦合器和单模光纤接收入射光。

8.根据权利要求6所述自聚焦OCT内窥镜的成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、激光光源通过单模光纤输入入射光，进入壳体，依次通过光束准直器实现光束准直，通过消色差透镜扩束，通过梯度折射率透镜聚焦，聚焦光束在全反射棱镜的斜表面全反射，通过透明扫描窗出射，照射样本组织；

第二步、样本组织的反射光按照原光路返回至光束准直器，进入距离传感器，距离传感器根据反射光信号的强度及其他光学特征得到内窥镜的实际工作距离与理想值的偏差，距离传感器将光信号转换为距离电信号；

第三步、获得的电信号通过信号处理模块的信号控制部件改变丝杠上的微型电机的位置，实现全反射棱镜的位置变化，进而改变内窥镜的工作距离；

第四步、激光再次出射，照射样本组织，反射光按原光路返回至距离传感器与信号处理模块，通过信号处理模块计算图像的横向分辨率是否达到设定的判据，如达到，则停止调节微型电机位置；如未达到设定的判据，则重复第二步与第三步，直到达到为止。

9.根据权利要求7所述自聚焦OCT内窥镜的成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、入射光通过单模光纤，经过光纤耦合器，到达光束准直器准直后，通过消色差透镜消除色差与扩束，入射到液体透镜聚焦，再经过非球面透镜再聚焦，得到聚焦光束入射到反射镜，经过反射后出射，照射在壳体外部的样品上；

第二步、样本组织的反射光返回原光路，进入距离传感器，距离传感器根据反射光信号的强度及其他光学特征得到内窥镜的实际所需工作距离，距离传感器将光信号转换为距离电信号；

第三步、获得的电信号通过计算机的信号通过信号线控制部件控制液体透镜的电压，实现液体透镜的曲率变化，曲率变化即焦距随之改变实现自聚焦，进而改变内窥镜的工作距离；

第四步、激光再次出射，照射样本组织，反射光按原光路返回至距离传感器与计算机，通过计算机计算图像的横向分辨率是否达到设定的判据，如达到，则停止调节微型电机位置；如未达到设定的判据，则重复第二步与第三步，直到达到为止。