具有調(diào)制和校正器件的斷層圖像產(chǎn)生裝置及其操作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種具有調(diào)制和校正器件的斷層圖像產(chǎn)生裝置及其操作方法。所述斷層圖像產(chǎn)生裝置包括：光源單元，發(fā)射用于掃描物體的光；光學(xué)控制單元，控制光的傳播方向；光耦合器，對入射光進(jìn)行分束并進(jìn)行合束；多個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，光連接到光耦合器；以及調(diào)制和校正器件，對用于掃描物體的光進(jìn)行調(diào)制和校正。調(diào)制和校正器件設(shè)置在光學(xué)控制單元和光耦合器之間。此外，調(diào)制和校正器件包括在將光照射到物體上的光學(xué)系統(tǒng)中。調(diào)制和校正器件可僅對被反射到物體上的光進(jìn)行調(diào)制。
【專利說明】具有調(diào)制和校正器件的斷層圖像產(chǎn)生裝置及其操作方法
[0001]本申請要求分別于2012年8月23日和2012年11月14日提交到韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的第10-2012-0092398號(hào)和第10-2012-0129100號(hào)韓國專利申請的權(quán)益，所述韓國專利申請的公開內(nèi)容通過引用被全部包含于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及具有調(diào)制和校正器件的斷層圖像產(chǎn)生裝置及其操作方法，更具體地講，涉及通過增加在物體中的穿透深度和從該物體產(chǎn)生的信號(hào)的幅度來產(chǎn)生更精確的斷層圖像的具有調(diào)制和校正器件的斷層圖像產(chǎn)生裝置及其操作方法。
【背景技術(shù)】[0003]斷層掃描是一種使用穿透波來獲取物體的斷層圖像的技術(shù)。斷層掃描被用于許多領(lǐng)域。因此，也增加了獲取更精確的斷層圖像的需求。具體地講，在直接關(guān)系到人的生命的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，產(chǎn)生更精確的斷層圖像的技術(shù)已經(jīng)成為重要的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種具有調(diào)制和校正器件的斷層圖像產(chǎn)生裝置，所述斷層圖像產(chǎn)生裝置通過增加在物體中的穿透深度和從該物體產(chǎn)生的信號(hào)的幅度來形成更精確的斷層圖像。
[0005]本發(fā)明還提供一種斷層圖像產(chǎn)生裝置的操作方法。
[0006]其它方面將在下面的描述中被部分地闡述，部分從描述中將是顯而易見的，或者可在所呈現(xiàn)的實(shí)施例的實(shí)踐中了解到。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種斷層圖像產(chǎn)生裝置，所述斷層圖像產(chǎn)生裝置包括:光源單元，發(fā)射用于掃描物體的光；光學(xué)控制單元，控制光的傳播方向；光耦合器，對入射光進(jìn)行分束并進(jìn)行合束；多個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，光連接到光耦合器；調(diào)制和校正器件，對用于掃描物體的光進(jìn)行調(diào)制和校正。
[0008]調(diào)制和校正器件可設(shè)置在光學(xué)控制單元和光耦合器之間。
[0009]所述多個(gè)光學(xué)系統(tǒng)可包括:第一光學(xué)系統(tǒng)，提供參考光；第二光學(xué)系統(tǒng)，將光照射到物體。在這里，斷層圖像產(chǎn)生裝置還可包括:第三光學(xué)系統(tǒng)，接收從第一光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生的光和第二光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生的光的干涉圖樣。
[0010]調(diào)制和校正器件可包括在第二光學(xué)系統(tǒng)中。
[0011]調(diào)制和校正器件可設(shè)置在光耦合器和光學(xué)控制單元之間。
[0012]調(diào)制和校正器件可包括:光調(diào)制器，僅對從光耦合器進(jìn)入的光進(jìn)行調(diào)制；光柵，消除在光調(diào)制器中不需要產(chǎn)生的衍射光。
[0013]光柵可具有與光調(diào)制器相同的刻線密度(狹縫密度)。
[0014]光柵可具有比光調(diào)制器小的刻線密度(狹縫密度)，并且用于補(bǔ)償刻線密度的差值的第一透鏡和第二透鏡形成在光調(diào)制器和光柵之間。
[0015]在光調(diào)制器中，從光耦合器進(jìn)入的光的反射區(qū)域可不同于從物體進(jìn)入的光的反射區(qū)域。
[0016]光柵可具有與光調(diào)制器不同的刻線密度(狹縫密度)，并且用于補(bǔ)償刻線密度的差值的第一透鏡和第二透鏡形成在光調(diào)制器和光柵之間。在這里，第一光學(xué)系統(tǒng)可包括與第一透鏡和第二透鏡對應(yīng)的透鏡。
[0017]光調(diào)制器可是數(shù)字微鏡器件(DMD)或者空間光調(diào)制器(SLM)。
[0018]第二光學(xué)系統(tǒng)可包括:空間光調(diào)制器(SLM)，對從光耦合器進(jìn)入的光進(jìn)行調(diào)制；振鏡，將從SLM進(jìn)入的光反射到物體，并且將從物體進(jìn)入的光反射到SLM ;物鏡，將從振鏡進(jìn)入的光聚焦在物體上。
[0019]調(diào)制和校正器件可設(shè)置在光耦合器和物體之間。
[0020]光耦合器可由光束分離器代替。
[0021]調(diào)制和校正器件可設(shè)置在光耦合器和第一光學(xué)系統(tǒng)之間。
[0022]斷層圖像產(chǎn)生裝置可以是光學(xué)相干斷層掃描裝置或者光學(xué)相干斷層掃描顯微鏡。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種操作斷層圖像產(chǎn)生裝置的方法，所述斷層圖像產(chǎn)生裝置包括發(fā)射用于掃描物體的光的光源單元、控制光的傳播方向的光學(xué)控制單元、對入射光進(jìn)行分束并進(jìn)行合束的光耦合器以及光連接到光耦合器的多個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，其中，斷層圖像產(chǎn)生裝置還包括對用于掃描物體的光進(jìn)行調(diào)制和校正的光調(diào)制和校正器件，所述方法包括:僅對被反射到物體的光執(zhí)行光調(diào)制操作，其中，由包括在光調(diào)制和校正器件中的光調(diào)制器執(zhí)行光調(diào)制操作。
[0024]從光耦合器進(jìn)入光調(diào)制器的光可入射到光調(diào)制器的第一區(qū)域，從物體進(jìn)入光調(diào)制器的光可入射到光調(diào)制器的第二區(qū)域，第一區(qū)域和第二區(qū)域可彼此分離，并且可僅在第一區(qū)域中執(zhí)行光調(diào)制操作。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的斷層圖像產(chǎn)生裝置可包括基于DMD的衍射校正器件。因而，期望的光學(xué)圖樣可穿透到物體的更深的位置。因此，可以與0CT無法觀察到物體的較深位置的圖像對應(yīng)的清晰的斷層圖像。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]通過下面結(jié)合附圖的實(shí)施例的描述，這些和/或其它方面將變得清楚和更容易理解，附圖中:
[0027]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的斷層圖像產(chǎn)生裝置的構(gòu)造的方框圖；
[0028]圖2A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖1的第二光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造的截面圖；
[0029]圖2B是示出從光調(diào)制器進(jìn)入到光耦合器的光被反射的區(qū)域不同于從被捕獲圖像的物體進(jìn)入的光被反射的區(qū)域的情況的立體圖；
[0030]圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的圖1的第二光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造的截面圖；
[0031]圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的圖1的第二光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造的截面圖；
[0032]圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的圖1的第三光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造的截面圖；
[0033]圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖1的第一光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造的截面圖；
[0034]圖7是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的圖1的第一光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造的截面圖；
[0035]圖8和圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的斷層圖像產(chǎn)生裝置的主要元件的截面圖；[0036]圖10是圖9的構(gòu)造的修改形式的截面圖；
[0037]圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的斷層圖像產(chǎn)生裝置中的用于代替光耦合器的光束分離器的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]通過參照附圖詳細(xì)地描述斷層圖像產(chǎn)生裝置及其操作方法。操作斷層圖像產(chǎn)生裝置的方法將與斷層圖像產(chǎn)生裝置一起被描述。在附圖中，為了清楚起見，夸大了層和區(qū)域的 厚度。
[0039]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的斷層圖像產(chǎn)生裝置(以下，稱為第一裝置)的構(gòu)造的方框圖。
[0040]參照圖1，第一裝置包括光源單元20、光控制單元22和光耦合器24。此外，第一裝置可包括連接到光稱合器24的第一 30、第二光學(xué)系統(tǒng)40和第三光學(xué)系統(tǒng)50。光源單兀20發(fā)射光以將光照射到將被捕獲斷層圖像的物體上。光源單元20可發(fā)射具有相干性的光。光源單元20可包括發(fā)射具有相干性光的光源。
[0041]作為另一個(gè)示例，光源單元20可包括發(fā)射不具有相干性光的第一光源，并且可包括將從第一光源發(fā)射的光轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂邢喔尚缘墓獾脑?br> [0042]包括在光源單元20中并發(fā)射具有相干性的光的光源例如可是激光二極管。包括在光源單元20中并且發(fā)射不具有相干性的光的第一光源例如可是發(fā)光二極管(LED)。將非相干光轉(zhuǎn)變?yōu)橄喔晒獾脑晌挥诠庠磫卧?0和光控制單元22之間。從光源單元20發(fā)射的光可具有例如1025nm的中心波長，并且可具有預(yù)定的帶寬以及該帶寬的中心的中心波長。根據(jù)當(dāng)前的實(shí)施例，光控制單元22可以是阻止光源單元20發(fā)射的光被第一裝置的其它構(gòu)成元件反射而重新進(jìn)入光源單元20的器件。光耦合器24可以是通過將光源單元20發(fā)射的光分束來將光傳送到第一光學(xué)系統(tǒng)30和第二光學(xué)系統(tǒng)40的器件。此外，光耦合器24可以是通過將從第一光學(xué)系統(tǒng)30和第二光學(xué)系統(tǒng)40進(jìn)入的光合束來將光傳送到第三光學(xué)系統(tǒng)50的器件。在光稱合器24中分束而傳送到第一光學(xué)系統(tǒng)30和第二光學(xué)系統(tǒng)40的光的分束比可以是彼此不同的。例如，在光稱合器24中，被分束到第二光學(xué)系統(tǒng)40的光可多于被分束到第一光學(xué)系統(tǒng)30的光。第一光學(xué)系統(tǒng)30可以是接收來自光耦合器24的光并且將光反射到光耦合器24的光學(xué)系統(tǒng)。該光學(xué)系統(tǒng)可連接到光耦合器24。針對在第二光學(xué)系統(tǒng)40中將被處理的光，第一光學(xué)系統(tǒng)30可提供參考光。因此，相對于第二光學(xué)系統(tǒng)40，第一光學(xué)系統(tǒng)30可是參考光學(xué)系統(tǒng)。第二光學(xué)系統(tǒng)40接收來自光耦合器24的光。第二光學(xué)系統(tǒng)40可連接到光耦合器24。第二光學(xué)系統(tǒng)40對從光耦合器24接收的光的振幅或頻率進(jìn)行調(diào)制，并且將光照射到將被捕獲斷層圖像的物體上。第二光學(xué)系統(tǒng)40將從物體反射的光傳送到光耦合器24。將被捕獲斷層圖像的物體可是包括多個(gè)細(xì)胞的有機(jī)體。將被捕獲斷層圖像的物體可是活體器官，例如，活體器官的皮膚或者器官的表面(表皮)。第三光學(xué)系統(tǒng)50可是連接到光耦合器24并且產(chǎn)生物體的器官的斷層掃描信息的器件?？蓮耐ㄟ^光耦合器24對從第一光學(xué)系統(tǒng)30和第二光學(xué)系統(tǒng)40接收的光進(jìn)行的合束來獲得斷層掃描信息。此外，第三光學(xué)系統(tǒng)50可記錄將被捕獲斷層圖像的物體的器官的斷層掃描信息。以下，將對第一光學(xué)系統(tǒng)30、第二光學(xué)系統(tǒng)40和第三光學(xué)系統(tǒng)50的構(gòu)造進(jìn)行描述。
[0043]圖2A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖1中的第二光學(xué)系統(tǒng)40的構(gòu)造的截面圖。圖2B是示出從光調(diào)制器40a進(jìn)入到光耦合器24的光被反射的區(qū)域不同于從被捕獲圖像的物體進(jìn)入的光被反射的區(qū)域的情況的立體圖。
[0044]參照圖2A,第二光學(xué)系統(tǒng)40包括光調(diào)制器40a、第一光柵40b、第一反射鏡40c和第二反射鏡40d以及第一物鏡40e。第一反射鏡40c和第二反射鏡40d彼此可一預(yù)定角度設(shè)置，并且可相對于給定的中心軸在預(yù)設(shè)的旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。第一反射鏡40c和第二反射鏡40d可構(gòu)成振鏡(galvanometer)。在這里，可進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)元件，例如，驅(qū)動(dòng)第一反射鏡40c和第二反射鏡40d的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)(未不出)。光調(diào)制器40a可以是對從光f禹合器24進(jìn)入的光(實(shí)線)的振幅或頻率進(jìn)行調(diào)制的器件。光調(diào)制器40a可包括多個(gè)像素。所述多個(gè)像素可形成陣列，并且所述多個(gè)像素可具有間隙，例如，大約10 μ m。光調(diào)制器40a可對應(yīng)于具有多個(gè)刻線的光柵。當(dāng)像素之間的間隙約為10 μ m時(shí)，光調(diào)制器40a可具有對應(yīng)于100的刻線密度。該刻線密度表示狹縫密度(每毫米狹縫數(shù))。每個(gè)像素用作一個(gè)波源。通過控制光調(diào)制器40a的像素，進(jìn)入光調(diào)制器40a的光(平面波)的波陣面可被重新設(shè)定。因此，被光調(diào)制器40a反射的光(實(shí)線)的波陣面不同于進(jìn)入光調(diào)制器40a的光的波陣面。也就是說，被光調(diào)制器40a反射的光(實(shí)線)的模式不同于進(jìn)入光調(diào)制器40a的光的模式。對于上述的光調(diào)制，位于光進(jìn)入光調(diào)制器40a的區(qū)域上的像素可被控制，通過這種控制，入射光的模式可被調(diào)制為期望的模式。
[0045]光調(diào)制器40a不對被物體60反射的光(虛線)執(zhí)行光調(diào)制操作。光調(diào)制器40a只對從光耦合器24進(jìn)入的光(實(shí)線)執(zhí)行光調(diào)制操作。
[0046]更具體而言，如圖2B所示，從光耦合器24入射到光調(diào)制器40a的光L11進(jìn)入光調(diào)制器40a的第一區(qū)域A1。第一區(qū)域A1是執(zhí)行光調(diào)制操作的區(qū)域。因此，從光耦合器24入射到光調(diào)制器40a的光L11被調(diào)制，并且被反射到第一光柵40b。
[0047]從物體60入射到光調(diào)制器40a的光L22進(jìn)入光調(diào)制器40a的第二區(qū)域A2。第二區(qū)域A2與第一區(qū)域A1分離。第二區(qū)域A2是不執(zhí)行光調(diào)制操作的區(qū)域。因而，從物體60入射到光調(diào)制器40a的光L22在未被進(jìn)行任何光調(diào)制的情況下被反射到光耦合器24。
[0048]光調(diào)制器40a可例如是數(shù)字微鏡器件(DMD)或者空間光調(diào)制器(SLM)。DMD包括多個(gè)微鏡，并且每個(gè)微鏡可用作一個(gè)像素。由于光調(diào)制器40a可用作為光柵，因此可從光調(diào)制器40a產(chǎn)生大量的衍射光。衍射光中的特定衍射光(例如，第四級(jí)衍射光)被用于獲取物體60的斷層圖像。因此，沒有用于獲取物體60的斷層圖像的衍射光可以是不需要產(chǎn)生的衍射光，進(jìn)而，為了消除不需要產(chǎn)生的衍射光，第二光學(xué)系統(tǒng)40包括第一光柵40b。第一光柵40b可具有與光調(diào)制器40a相同的刻線密度(狹縫密度)。因而，從光調(diào)制器40a產(chǎn)生的特定衍射光進(jìn)入物體60，不需要產(chǎn)生的衍射光可被消除掉。從而，光可穿透至物體60的更深區(qū)域，因此，相應(yīng)區(qū)域的清晰斷層圖像可被獲得。第一反射鏡40c將從第一光柵40b入射的光反射到第二反射鏡40d。通過控制第一反射鏡40c的旋轉(zhuǎn)角度來控制入射到第二反射鏡40d的光的入射角。第二反射鏡40d將從第一反射鏡40c進(jìn)入的光反射到物體60。被第二反射鏡40d反射的光的反射角可通過控制第二反射鏡40d的旋轉(zhuǎn)角度來進(jìn)行控制，其結(jié)果是，入射到物體60的光(實(shí)線)的入射角可被控制。入射到物體60的光的入射角可通過控制第一反射鏡40c和第二反射鏡40d的旋轉(zhuǎn)角度而被控制。因此，通過控制第一反射鏡40c和第二反射鏡40d的旋轉(zhuǎn)角度，針對物體60的光的光掃描可被執(zhí)行。被第二反射鏡40d反射的光(實(shí)線)通過第一物鏡40e聚焦在物體60上。被物體60反射的光(虛線)包括物體60的掃描區(qū)域的斷層圖像信息，并且依次通過第一物鏡40e、第二反射鏡40d、第一反射鏡40c、第一光柵40b和光調(diào)制器40而進(jìn)入到光耦合器24。在從光調(diào)制器40a進(jìn)入到光耦合器24的光和從第一光學(xué)系統(tǒng)30進(jìn)入的參考光之間發(fā)生干涉，干涉的結(jié)果(干涉圖樣)被傳送到第三光學(xué)系統(tǒng)50。
[0049]圖3是示出圖1中的第二光學(xué)系統(tǒng)40的另一種構(gòu)造的截面圖。將主要描述根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的第二光學(xué)系統(tǒng)40和圖2A中的第二光學(xué)系統(tǒng)40之間的差別。相同的標(biāo)號(hào)用于表示實(shí)質(zhì)上相同的元件。 [0050]參照圖3,根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的第二光學(xué)系統(tǒng)40包括位于圖2A中第一光柵40b所處位置的第二光柵40h。第二光柵40h可具有與光調(diào)制器40a不同的刻線密度(狹縫密度)。第二光柵40h可具有比光調(diào)制器40a小的刻線密度，例如，光調(diào)制器40a可具有與第四級(jí)衍射光對應(yīng)的400的刻線密度，而第二光柵40h可具有比光調(diào)制器40a小的大約300的衍射密度。第一透鏡40f和第二透鏡40g包括在光調(diào)制器40a和第二光柵40h之間并相互平行的，以補(bǔ)償光調(diào)制器40a和第二光柵40h的刻線密度(衍射密度)的差值。第一透鏡40f和第二透鏡40g可以是凸透鏡，并且可具有彼此不同的焦距。例如，第一透鏡40f可具有30nm的焦距，而第二透鏡40g可具有40nm的焦距。光調(diào)制器40a、第一透鏡40f、第二透鏡40g和第二光柵40h可被布置在同一光軸上。第一透鏡40f和第二透鏡40g可是雙面凸透鏡，但本發(fā)明并不限于此。
[0051]圖4是圖1中的第二光學(xué)系統(tǒng)40的另一種構(gòu)造的截面圖。
[0052]參照圖4，根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的第二光學(xué)系統(tǒng)40包括空間光調(diào)制器401、第一反射鏡40c和第二反射鏡40d以及第一物鏡40e?？臻g光調(diào)制器40i將從光耦合器24進(jìn)入的光(實(shí)線)反射到第一反射鏡40c。第一反射鏡40c之后的光的行進(jìn)與上面描述的光的行進(jìn)相同。在光被掃描到物體60上之后，被物體60反射的光(虛線)通過第一物鏡40e、第二反射鏡40d、第一反射鏡40c和空間光調(diào)制器40i進(jìn)入到光耦合器24。
[0053]圖5是圖1中的第三光學(xué)系統(tǒng)50的構(gòu)造的截面圖。
[0054]參照圖5,第三光學(xué)系統(tǒng)50可包括第三光柵50a、第三透鏡50b和光學(xué)圖像感測器件50c。從光耦合器24進(jìn)入的光L2包括物體60的給定深度的斷層圖像的信息，并且依次通過第三光柵50a和第三透鏡50b進(jìn)入到光學(xué)圖像感測器件50c。第三光柵50a可具有狹縫密度為例如1200刻線/毫米。光學(xué)圖像感測器件50c識(shí)別出包括在光L2中的斷層圖像，并且可以是電荷耦合器件((XD )。
[0055]圖6是圖1中的第一光學(xué)系統(tǒng)30的構(gòu)造的截面圖。
[0056]參照圖6，第一光學(xué)系統(tǒng)30可包括第二物鏡30a以及具有與第二物鏡30a的光軸相同的光軸的第三反射鏡30b。第二物鏡30a可與圖2A的物鏡40e相同。從光f禹合器24入射的光(實(shí)線)通過第二物鏡30a進(jìn)入第三反射鏡30b。在被第三反射鏡30b的表面反射后，光通過第二物鏡30a入射到光稱合器24。從光稱合器24到第三反射鏡30b的光程和從光稱合器24到物體60的光程相同。因此，通過針對第一光學(xué)系統(tǒng)30分束的光(參考光)和針對第二光學(xué)系統(tǒng)分束以掃描物體60的預(yù)定深度的光的干涉圖樣，可獲得與物體60的預(yù)定深度對應(yīng)的斷層圖像。
[0057]圖7是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的圖1中的第一光學(xué)系統(tǒng)30的構(gòu)造的截面圖。圖7中的第一光學(xué)系統(tǒng)30的構(gòu)造對應(yīng)于圖3中的第二光學(xué)系統(tǒng)40。[0058]參照圖7，第一光學(xué)系統(tǒng)30包括具有相同光軸的第四透鏡30c和第五透鏡30d、第二物鏡30a以及第三反射鏡30b。第四透鏡30c和第五透鏡30d設(shè)置在光耦合器24和第二物鏡30a之間。從光耦合器24進(jìn)入的光(實(shí)線)通過第四透鏡30c、第五透鏡30d和第二物鏡30a進(jìn)入到第三反射鏡30b，被第三反射鏡30b反射的光(虛線)依次通過第二物鏡30a、第五透鏡30d和第四透鏡30c進(jìn)入到光耦合器24。
[0059]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的斷層圖像產(chǎn)生裝置(以下，稱為第二裝置)的主要元件的截面圖。將主要描述根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的第二裝置與圖1的第一裝置之間的差另1J。相同的標(biāo)號(hào)用于表不實(shí)質(zhì)上相同的兀件。
[0060]參照圖8，根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的第二裝置包括圖2A的光學(xué)補(bǔ)償器件，即，光學(xué)控制單兀22和光稱合器24之間的光調(diào)制器40a和第一光柵40b。在第二裝置中，從光學(xué)控制單元22發(fā)出的光L3被第四反射鏡70反射，然后進(jìn)入到光調(diào)制器40a。在光調(diào)制器40a中調(diào)制的光L4進(jìn)入到第一光柵40b。調(diào)制光L4被第一光柵40b反射并進(jìn)入到第五反射鏡72。當(dāng)光調(diào)制器40a和第一光柵40b被移除后，根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的第二裝置的第二光學(xué)系統(tǒng)40的構(gòu)造可與圖2A中的第二光學(xué)系統(tǒng)40的構(gòu)造相同。
[0061]同時(shí)，在圖8中，為了改變光學(xué)控制單元22和光調(diào)制器40a之間的光程，除了包括第四反射鏡70之外，還可包括至少一個(gè)反射鏡。也就是說，在光學(xué)控制單元22和光調(diào)制器40a之間除了包括第四反射鏡70之外，還可包括至少一個(gè)反射鏡。
[0062]此外，在第一光柵40b和光耦合器24之間除了包括第五反射鏡72之外，還可包括至少一個(gè)反射鏡。
[0063]圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的斷層圖像產(chǎn)生裝置(以下，稱為第三裝置)的主要元件的截面圖。將主要描述根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的第三裝置與圖1中的第一裝置之間的差別。相同的標(biāo)號(hào)用于表不實(shí)質(zhì)上相同的兀件。
[0064]參照圖9，根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的第三裝置包括設(shè)置在光學(xué)控制單元22和光耦合器24之間的第四反射鏡70和第五反射鏡72，并且還包括圖3中的光學(xué)補(bǔ)償器件，即，第四反射鏡70和第五反射鏡72之間的光調(diào)制器40a、第一透鏡40f和第二透鏡40g、以及第二光柵40h。從光學(xué)控制單元22發(fā)出的光L3被第四反射鏡70反射并進(jìn)入光調(diào)制器40a。在光調(diào)制器40a被調(diào)制的光L4依次通過第一透鏡40f和第二透鏡40g進(jìn)入第二光柵40h。進(jìn)入第二光柵40h的光被第五反射鏡72反射并進(jìn)入光耦合器24。在根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的第三裝置中，當(dāng)光調(diào)制器40a、第一透鏡40f和第二透鏡40g、以及第二光柵40h被移除后，第二光學(xué)系統(tǒng)40的構(gòu)造可與圖3中的第二光學(xué)系統(tǒng)40的構(gòu)造相同。
[0065]在圖9中，為了改變光學(xué)控制單元22和光調(diào)制器40a之間的光程，除了包括第四反射鏡70之外，還可包括至少一個(gè)反射鏡。也就是說，在光學(xué)控制單元22和光調(diào)制器40a之間除了包括第四反射鏡70之外，還可包括至少一個(gè)反射鏡。
[0066]此外，在第二光柵40h和光耦合器24之間除了包括第五反射鏡72之外，還可包括除至少一個(gè)反射鏡。
[0067]如圖10所示，可使用連接到光學(xué)控制單元22的光源25代替圖9中的第四反射鏡70。由光源25產(chǎn)生的具有平面波的光可進(jìn)入到光調(diào)制器40a。光學(xué)控制單元22和光源25可通過使用光學(xué)傳輸介質(zhì)(例如，光纖)彼此連接。
[0068]此外，在第五反射鏡72和光耦合器24之間可包括第六反射鏡(未示出)。在這里，第六反射鏡可將由第五透鏡72反射的光反射到光稱合器24。在第二光柵40h和光稱合器24之間除了包括第五反射鏡72和第六反射鏡之外，還可包括至少一個(gè)反射鏡。
[0069]圖11是在斷層圖像產(chǎn)生裝置中使用的代替光耦合器24的光束分離器25的截面圖。從光學(xué)控制單元22進(jìn)入到光束分離器25的光針對第一光學(xué)系統(tǒng)30和第二光學(xué)系統(tǒng)40被分束。從第一光學(xué)系統(tǒng)30和第二光學(xué)系統(tǒng)40進(jìn)入到光束分離器45的光被合束并被傳送到第三光學(xué)系統(tǒng)50。從光束分離器45傳送到第三光學(xué)系統(tǒng)50的光可通過光學(xué)傳輸介質(zhì)(例如，光纖)被傳送。
[0070]在圖11中，在光學(xué)控制單元22和光束分離器45之間可包括圖8至圖10所描述的調(diào)制和校正器件。
[0071]同時(shí)，在根據(jù)本發(fā)明的第一裝置至第三裝置中，各個(gè)元件可在同一光軸上空間分離，各個(gè)元件可通過使用光學(xué)傳輸介質(zhì)而彼此連接，或者可在不使用光學(xué)傳輸介質(zhì)的情況下被構(gòu)造。光學(xué)傳輸介質(zhì)可例如是光纖或者波導(dǎo)。
[0072]當(dāng)在不使用光學(xué)傳輸介質(zhì)的情況下構(gòu)造各個(gè)元件時(shí)，各個(gè)元件處于在空間上分離的狀態(tài)，在空間上分離的狀態(tài)下設(shè)置光軸。因此，從一個(gè)元件(例如光束分離器45)發(fā)出的光可直接進(jìn)入另一個(gè)元件(例如第二光學(xué)系統(tǒng)40)。
[0073]在示例性實(shí)施例中，斷層圖像產(chǎn)生裝置可是光學(xué)相干斷層掃描(0CT)裝置或者光學(xué)相干斷層掃描顯微鏡。
[0074]應(yīng)當(dāng)理解，這里所描述的示例性實(shí)施例應(yīng)僅僅被認(rèn)為是描述性意義，而不是為了限制的目的。每個(gè)實(shí)施例中的特征或方面的描述通常應(yīng)該被認(rèn)為是可用于其它實(shí)施例中的其它類似的特征或方面。`
【權(quán)利要求】
1.一種斷層圖像產(chǎn)生裝置，包括:光源單元，發(fā)射用于掃描物體的光；光學(xué)控制單元，控制光的傳播方向；光耦合器，對入射光進(jìn)行分束并進(jìn)行合束；多個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，光連接到光耦合器；調(diào)制和校正器件，對用于掃描物體的光進(jìn)行調(diào)制和校正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷層圖像產(chǎn)生裝置，其中，調(diào)制和校正器件設(shè)置在光學(xué)控制單元和光耦合器之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷層圖像產(chǎn)生裝置，其中，所述多個(gè)光學(xué)系統(tǒng)包括:第一光學(xué)系統(tǒng)，提供參考光；第二光學(xué)系統(tǒng)，將光照射到物體上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的斷層圖像產(chǎn)生裝置，還包括:第三光學(xué)系統(tǒng)，接收由第一光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生的光和由第二光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生的光的干涉圖樣。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的斷層圖像產(chǎn)生裝置，其中，調(diào)制和校正器件包括在第二光學(xué)系統(tǒng)中。`
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷層圖像產(chǎn)生裝置，其中，調(diào)制和校正器件包括:光調(diào)制器，僅對從光耦合器進(jìn)入的光進(jìn)行調(diào)制；光柵，消除在光調(diào)制器中不需要產(chǎn)生的衍射光。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的斷層圖像產(chǎn)生裝置，其中，光柵具有與光調(diào)制器相同的刻線山/又ο
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的斷層圖像產(chǎn)生裝置，其中，光柵具有比光調(diào)制器小的刻線密度，并且用于補(bǔ)償刻線密度的差值的第一透鏡和第二透鏡形成在光調(diào)制器和光柵之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的斷層圖像產(chǎn)生裝置，其中，在光調(diào)制器中，從光耦合器進(jìn)入的光的反射區(qū)域不同于從物體進(jìn)入的光的反射區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷層圖像產(chǎn)生裝置，其中，調(diào)制和校正器件包括:光調(diào)制器，對從光耦合器進(jìn)入的光進(jìn)行調(diào)制；光柵，消除在光調(diào)制器中不需要產(chǎn)生的衍射光。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的斷層圖像產(chǎn)生裝置，其中，光柵具有與光調(diào)制器不同的刻線密度，并且用于補(bǔ)償刻線密度的差值的第一透鏡和第二透鏡形成在光調(diào)制器和光柵之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的斷層圖像產(chǎn)生裝置，其中，第一光學(xué)系統(tǒng)包括與第一透鏡和第二透鏡對應(yīng)的透鏡。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的斷層圖像產(chǎn)生裝置，其中，光調(diào)制器是數(shù)字微鏡器件或者空間光調(diào)制器。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的斷層圖像產(chǎn)生裝置，其中，第二光學(xué)系統(tǒng)包括:空間光調(diào)制器，對從光耦合器進(jìn)入的光進(jìn)行調(diào)制；振鏡，將從空間光調(diào)制器進(jìn)入的光反射到物體，并且將從物體進(jìn)入的光反射到空間光調(diào)制器；物鏡，將從振鏡進(jìn)入的光聚焦在物體上。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷層圖像產(chǎn)生裝置，其中，調(diào)制和校正器件設(shè)置在光耦合器和物體之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷層圖像產(chǎn)生裝置，其中，光耦合器由光束分離器代替。
17.根據(jù)權(quán)利要求3所述的斷層圖像產(chǎn)生裝置，其中，調(diào)制和校正器件設(shè)置在光耦合器和第一光學(xué)系統(tǒng)之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的斷層圖像產(chǎn)生裝置，其中，調(diào)制和校正器件設(shè)置在第二光學(xué)系統(tǒng)和光稱合器之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求1、3、6或14所述的斷層圖像產(chǎn)生裝置，其中，所述斷層圖像產(chǎn)生裝置是光學(xué)相干斷層掃描裝置或者光學(xué)相干斷層掃描顯微鏡。
20.一種操作斷層圖像產(chǎn)生裝置的方法，所述斷層圖像產(chǎn)生裝置包括發(fā)射用于掃描物體的光的光源單元、控制光的傳播方向的光學(xué)控制單元、對入射光進(jìn)行分束并進(jìn)行合束的光耦合器以及光連接到光耦合器的多個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，其中，斷層圖像產(chǎn)生裝置還包括對用于掃描物體的光進(jìn)行調(diào)制和校正的調(diào)制和校正器件，所述方法包括:僅對被反射到物體的光執(zhí)行光調(diào)制操作，其中，由包括在調(diào)制和校正器件中的光調(diào)制器執(zhí)行光調(diào)制操作。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，從光耦合器進(jìn)入光調(diào)制器的光入射到光調(diào)制器的第一區(qū)域，從物體進(jìn)入光調(diào)制器的光入射到光調(diào)制器的第二區(qū)域，第一區(qū)域和第二區(qū)域彼此分離，并且僅在第一區(qū)域中執(zhí)行光調(diào)制操作。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，調(diào)制和校正器件設(shè)置在光學(xué)控制單元和光耦合器之間。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，調(diào)制和校正器件設(shè)置在光耦合器和物體之間。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，斷層圖像產(chǎn)生裝置包括代替光耦合器的光束分離器。
【文檔編號(hào)】A61B3/14GK103622666SQ201310227326
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年6月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月23日
【發(fā)明者】任宰均, 張?jiān)诘? 崔泫, 樸龍根, 俞賢昇, 李性德, 張祐榮 申請人:三星電子株式會(huì)社, 韓國科學(xué)技術(shù)院