【CN110448266A】随机激光共聚焦线扫描三维检眼镜及成像方法【专利】
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9 .根据权利要求1所述的随机激光共聚焦线扫描三维检眼镜，其特征在于：光线由分光
2
CN 110448266 A
权 利 要 求 书
2/2 页
单元到达眼底视网膜并返回的距离与光线被分光单元反射到达光学延迟线单元并返回的 距离相等。
10 .一种基于随机激光共聚焦线扫描三维检眼镜的成像方法，其特征在于包括： 以随机激光源输出发散激光，所述发散激光包括两个正交的电磁波振荡方向的激光； 以整形光学单元将所述两个正交的电磁波振荡方向的激光被转变为具有准直、汇聚传 输特征的光； 使所述整形光学单元输出的一部分光以透射方式经过分光单元后到达一维扫描单元， 其中具有准直传输特征的光在该方向上拓展，而具有汇聚传输特征的光在一维扫描单元上 汇聚并反射 后处 于发 散状态 ，一维 扫描单元输出的 光通过成 像光学单元 后汇聚并 进入人 眼 ，在眼底视网膜上形成一维聚焦、另一维发散的线激光形式 ，从而实现面扫描 ； 使所述整形光学单元输出的另一部分光被分光单元反射，再依次经过折射率匹配单元 和光学延迟线单元后折返并与回返的人眼探测光汇聚 ，并经过准直光学单元到达色散光学 单元，之后通过聚焦光学单元到达二维光电探测单元，进而获得三维检眼结果。
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910010196 .5
(22)申请日 2019 .01 .04
( 66 )本国优先权数据 201811652682 .9 2018 .12 .29 CN
(71)申请人 中国科学院宁波工业技术研究院慈 溪生物医学工程研究所
地址 315300 浙江省宁波市慈溪市担山北 路145号
申请人 中国科学院宁波材料技术与工程研 究所
(10)申请公布号 CN 110448266 A (43)申请公布日 2019.11.15 (74)专利代理机构 南京利丰知识产权代理事务
所(特殊普通合伙) 32256 代理人 赵世发 王锋
(51)Int .Cl . A61B 3/12(2006 .01) A61B 3/14(2006 .01)
其中 ，所述随 机激光源输出发散激光 ，所述发散激光包括两个正交的电 磁波振荡方向 的 激光 ，所述两个正交的电 磁波振荡方向的 激光经过整形光学单元 后 ，分 别被转变为具有 准直、汇聚传输特征的光；
所述整形光学单元输出的一部分光以透射方式经过分光单元后到达一维扫描单元，其 中具有准直传输特征的光在该方向上拓展，而具有汇聚传输特征的光在一维扫描单元上汇 聚并反射后处于发散状态 ，一维扫描单元输出的光通过成像光学单元后汇聚并进入人眼 ， 在眼底视网膜上形成一维聚焦、另一维发散的线激光形式；
3 .根据权利要求2所述的随机激光共聚焦线扫描三维检眼镜，其特征在于：所述随机激 光器包括两个以 上半导体激光器 ，每一半导体激光器经一合束器与一光纤连接 ，至 少一合 束器的输入端还与至少一光纤环连接 ；优选的 ，所述光纤为单模双包层无源光纤。
4 .根据权利要求1所述的随机激光共聚焦线扫描三维检眼镜，其特征在于：所述整形光 学单元包括整形光学元件 ；和/或 ，所述分光单元包括分光元件 ；优选的 ，所述分光元件包括 分光棱镜和分光平片中的任意一种。
(72)发明人 方黎洋 杨建龙 穆晓曦 谢建洋 杨燕鹤 岳星宇 王浩 胡衍 刘江
( 54 )发明 名称 随机激光共聚焦线扫描三维检眼镜及成像
方法 ( 57 )摘要
本发明公开了一种随机激光共聚焦线扫描 三维检眼镜及成像方法。所述随机激光共聚焦线 扫 描 三 维 检眼 镜 包 括随 机 激 光 源 、整 形 光 学 单 元、分光单元、一维扫描单元、成像光学单元、折 射率匹配单元、光学延迟线单元、准直光学单元、 色散光学单元、聚焦光学单元和二维光电探测单 元 ；其中 ，所述随机激光源输出发散激光 ，所述发 散激光包括两个正交的电磁波振荡方向的激光， 所述两个正交的电 磁波振荡方向的 激光经过整 形光学单元 后 ，分 别被转变为具有准直 、汇聚 传 输特征的光。本发明提供的随机激光共聚焦线扫 描三维检眼镜采用随机分布反馈光纤激光器作 为光源，有效减少成像的散斑，使图像清晰。
5 .根据权利要求1所述的随机激光共聚焦线扫描三维检眼镜，其特征在于：所述一维扫 描单元包括一维扫描元件 ；优选的 ，所述一维扫描元件包括扫描振镜、微电 机系统反射镜和 数字微镜中的任意一种；优选的 ，所述一维扫描元件的 扫描速度大于10Hz。
6 .根据权利要求1所述的随机激光共聚焦线扫描三维检眼镜，其特征在于：所述成像光 学单元包括成像光学元件 ，所述成像光学元件包括使一维 扫描单元输出的 光汇聚 通过瞳 孔、线型聚焦于视网膜位置、以及能够根据瞳孔屈光度调节焦距的透镜。
权利要求书2页 说明书5页 附图2页
CN 110448266 A
CN 110448266 A
权 利 要 求 书
1/2 页
wenku.baidu.com
1 .一种随机激光共聚焦线扫描三维检眼镜，其特征在于包括随机激光源、整形光学单 元、分光单元、一维扫描单元、成像光学单元、折射率匹配单元、光学延迟线单元、准直光学 单元、色散光学单元、聚焦光学单元和二维光电探测单元；
所述整形光学单元输出的另一部分光被分光单元反射，再依次经过折射率匹配单元和 光学延迟线单元后折返并与回返的人眼探测光汇聚 ，并经过准直光学单元到达色散光学单 元，之后通过聚焦光学单元到达二维光电探测单元。
2 .根据权利要求1所述的随机激光共聚焦线扫描三维检眼镜，其特征在于：所述随机激 光源包括随 机激光器 ，所述随 机激光器包括粉末材料随 机激光器 、光纤随 机激光器中的 任 意一种；优选的 ，所述随机激光源提供的光束波长为400-1100nm。
7 .根据权利要求1所述的随机激光共聚焦线扫描三维检眼镜，其特征在于：所述折射率 匹配单元包括折射率匹配元件 ；和/或 ，所述折射率匹配元件包括折射率大于1的 透明光学 元件；和/或，所述的光学延迟线单元包括反射式和透射式的光学延迟线中的任意一种。
8 .根据权利要求1所述的随机激光共聚焦线扫描三维检眼镜，其特征在于：所述准直光 学单元包括准直光学元件 ，所述准直光学元件包括准直透镜 ；和/或 ，所述色散光学单元包 括色散光学元件；和/或，所述色散光学元件包括透射式色散光学元件和反射式色散光学元 件中的 任意一种 ；和/或 ，所述色散光学元件包括棱镜和光栅中的 任一种 ；和/或 ，所述聚 焦 光学单元包括聚 焦光学元件 ，所述聚 焦光学元件包括聚 焦透镜 ；和/或 ，所述二维光电 探测 单元包括二维光电探测元件，所述二维光电探测元件包括CCD传感器、CMOS传感器和光电传 感器二维阵列中的任意一种。
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CN 110448266 A
权 利 要 求 书
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单元到达眼底视网膜并返回的距离与光线被分光单元反射到达光学延迟线单元并返回的 距离相等。
10 .一种基于随机激光共聚焦线扫描三维检眼镜的成像方法，其特征在于包括： 以随机激光源输出发散激光，所述发散激光包括两个正交的电磁波振荡方向的激光； 以整形光学单元将所述两个正交的电磁波振荡方向的激光被转变为具有准直、汇聚传 输特征的光； 使所述整形光学单元输出的一部分光以透射方式经过分光单元后到达一维扫描单元， 其中具有准直传输特征的光在该方向上拓展，而具有汇聚传输特征的光在一维扫描单元上 汇聚并反射 后处 于发 散状态 ，一维 扫描单元输出的 光通过成 像光学单元 后汇聚并 进入人 眼 ，在眼底视网膜上形成一维聚焦、另一维发散的线激光形式 ，从而实现面扫描 ； 使所述整形光学单元输出的另一部分光被分光单元反射，再依次经过折射率匹配单元 和光学延迟线单元后折返并与回返的人眼探测光汇聚 ，并经过准直光学单元到达色散光学 单元，之后通过聚焦光学单元到达二维光电探测单元，进而获得三维检眼结果。
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910010196 .5
(22)申请日 2019 .01 .04
( 66 )本国优先权数据 201811652682 .9 2018 .12 .29 CN
(71)申请人 中国科学院宁波工业技术研究院慈 溪生物医学工程研究所
地址 315300 浙江省宁波市慈溪市担山北 路145号
申请人 中国科学院宁波材料技术与工程研 究所
(10)申请公布号 CN 110448266 A (43)申请公布日 2019.11.15 (74)专利代理机构 南京利丰知识产权代理事务
所(特殊普通合伙) 32256 代理人 赵世发 王锋
(51)Int .Cl . A61B 3/12(2006 .01) A61B 3/14(2006 .01)
其中 ，所述随 机激光源输出发散激光 ，所述发散激光包括两个正交的电 磁波振荡方向 的 激光 ，所述两个正交的电 磁波振荡方向的 激光经过整形光学单元 后 ，分 别被转变为具有 准直、汇聚传输特征的光；
所述整形光学单元输出的一部分光以透射方式经过分光单元后到达一维扫描单元，其 中具有准直传输特征的光在该方向上拓展，而具有汇聚传输特征的光在一维扫描单元上汇 聚并反射后处于发散状态 ，一维扫描单元输出的光通过成像光学单元后汇聚并进入人眼 ， 在眼底视网膜上形成一维聚焦、另一维发散的线激光形式；
3 .根据权利要求2所述的随机激光共聚焦线扫描三维检眼镜，其特征在于：所述随机激 光器包括两个以 上半导体激光器 ，每一半导体激光器经一合束器与一光纤连接 ，至 少一合 束器的输入端还与至少一光纤环连接 ；优选的 ，所述光纤为单模双包层无源光纤。
4 .根据权利要求1所述的随机激光共聚焦线扫描三维检眼镜，其特征在于：所述整形光 学单元包括整形光学元件 ；和/或 ，所述分光单元包括分光元件 ；优选的 ，所述分光元件包括 分光棱镜和分光平片中的任意一种。
(72)发明人 方黎洋 杨建龙 穆晓曦 谢建洋 杨燕鹤 岳星宇 王浩 胡衍 刘江
( 54 )发明 名称 随机激光共聚焦线扫描三维检眼镜及成像
方法 ( 57 )摘要
本发明公开了一种随机激光共聚焦线扫描 三维检眼镜及成像方法。所述随机激光共聚焦线 扫 描 三 维 检眼 镜 包 括随 机 激 光 源 、整 形 光 学 单 元、分光单元、一维扫描单元、成像光学单元、折 射率匹配单元、光学延迟线单元、准直光学单元、 色散光学单元、聚焦光学单元和二维光电探测单 元 ；其中 ，所述随机激光源输出发散激光 ，所述发 散激光包括两个正交的电磁波振荡方向的激光， 所述两个正交的电 磁波振荡方向的 激光经过整 形光学单元 后 ，分 别被转变为具有准直 、汇聚 传 输特征的光。本发明提供的随机激光共聚焦线扫 描三维检眼镜采用随机分布反馈光纤激光器作 为光源，有效减少成像的散斑，使图像清晰。
5 .根据权利要求1所述的随机激光共聚焦线扫描三维检眼镜，其特征在于：所述一维扫 描单元包括一维扫描元件 ；优选的 ，所述一维扫描元件包括扫描振镜、微电 机系统反射镜和 数字微镜中的任意一种；优选的 ，所述一维扫描元件的 扫描速度大于10Hz。
6 .根据权利要求1所述的随机激光共聚焦线扫描三维检眼镜，其特征在于：所述成像光 学单元包括成像光学元件 ，所述成像光学元件包括使一维 扫描单元输出的 光汇聚 通过瞳 孔、线型聚焦于视网膜位置、以及能够根据瞳孔屈光度调节焦距的透镜。
权利要求书2页 说明书5页 附图2页
CN 110448266 A
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1 .一种随机激光共聚焦线扫描三维检眼镜，其特征在于包括随机激光源、整形光学单 元、分光单元、一维扫描单元、成像光学单元、折射率匹配单元、光学延迟线单元、准直光学 单元、色散光学单元、聚焦光学单元和二维光电探测单元；
所述整形光学单元输出的另一部分光被分光单元反射，再依次经过折射率匹配单元和 光学延迟线单元后折返并与回返的人眼探测光汇聚 ，并经过准直光学单元到达色散光学单 元，之后通过聚焦光学单元到达二维光电探测单元。
2 .根据权利要求1所述的随机激光共聚焦线扫描三维检眼镜，其特征在于：所述随机激 光源包括随 机激光器 ，所述随 机激光器包括粉末材料随 机激光器 、光纤随 机激光器中的 任 意一种；优选的 ，所述随机激光源提供的光束波长为400-1100nm。
7 .根据权利要求1所述的随机激光共聚焦线扫描三维检眼镜，其特征在于：所述折射率 匹配单元包括折射率匹配元件 ；和/或 ，所述折射率匹配元件包括折射率大于1的 透明光学 元件；和/或，所述的光学延迟线单元包括反射式和透射式的光学延迟线中的任意一种。
8 .根据权利要求1所述的随机激光共聚焦线扫描三维检眼镜，其特征在于：所述准直光 学单元包括准直光学元件 ，所述准直光学元件包括准直透镜 ；和/或 ，所述色散光学单元包 括色散光学元件；和/或，所述色散光学元件包括透射式色散光学元件和反射式色散光学元 件中的 任意一种 ；和/或 ，所述色散光学元件包括棱镜和光栅中的 任一种 ；和/或 ，所述聚 焦 光学单元包括聚 焦光学元件 ，所述聚 焦光学元件包括聚 焦透镜 ；和/或 ，所述二维光电 探测 单元包括二维光电探测元件，所述二维光电探测元件包括CCD传感器、CMOS传感器和光电传 感器二维阵列中的任意一种。