[发明专利]一种多焦点扫频OCT调焦装置及其方法

说明书

本发明提供一种多焦点扫频OCT调焦装置及其方法，涉及光学成像技术领域，包括电动升降机和调焦机构，所述电动升降机包括载物台，所述载物台上设置有光圈和用于固定待检样品的固定夹，所述载物台的上方设置有会聚透镜，所述会聚透镜的上方设置有半反半透镜；所述调焦机构包括扫频光源和第一光纤耦合器，所述第一光纤耦合器光路连接有参考光路和样品光路，所述参考光路包括第一光学环形器、第一准直透镜以及平面反射镜，所述样品光路包括光学环形器、偏振控制器。本发明的有益之处是，通过引入相干光产生干涉来分析待检样品与光学系统焦点的距离自动调焦，有效提高调焦精度、速度。

技术领域

本发明涉及光学成像技术领域，尤其是一种多焦点扫频OCT调焦装置及其方法。

背景技术

传统的对焦一般是通过人工进行调整，这样的对焦过程，对焦需要一定的操作技巧，如果操作者经验不足，往往是无法确定焦点的。目前的自动对焦系统主要有借助外部辅助测量设备的自动对焦系统和基于图像质量评价的自动调焦系统。前者是通过光学系统与被成像目标距离来实现自动对焦，但这种方法安装调试复杂和系统结构复杂，因此较少使用。后者是使用自动对焦评价函数对所采集图像的质量来搜索焦点位置，该系统实现简单，使用方便，被运用较多。目前基于图像质量评价的自动调焦系统主要采用电机驱动平台移动，并使用对焦评价函数对运动进行反馈，使得被观察物体调整焦点上。这两种方法都受到电机运动过程中电机精度，迟滞误差和响应速度等的限制，会引起调焦误差。由于光学系统都有一定的景深范围，很多光学调焦系统中只是把平整度不高的样品的一部分表面调整到焦面上，没有充分利用光学系统的景深，使样品实现在景深范围内增大清晰视场面积。因此，为了提高自动调焦的速度、精度和在景深范围内增大清晰视场面积，本发明提供了一种多焦点扫频OCT调焦方法及其装置。

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，提供一种多焦点扫频OCT调焦装置及其方法，通过引入相干光产生干涉来分析待检样品与光学系统焦点的距离自动调焦，有效提高调焦精度、速度。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种多焦点扫频OCT调焦装置，包括电动升降机和调焦机构，所述电动升降机包括载物台，所述载物台上设置有光圈和用于固定待检样品的固定夹，所述载物台的上方设置有会聚透镜，所述会聚透镜的上方设置有半反半透镜；所述调焦机构包括扫频光源和第一光纤耦合器，所述第一光纤耦合器光路连接有参考光路和样品光路，所述参考光路包括第一光学环形器、第一准直透镜以及平面反射镜，所述样品光路包括第二光学环形器、偏振控制器，所述第二光学环形器按光路连接有第二准直透镜、光开关控制器，所述光开关控制器与第一光纤准直镜、第二光纤准直镜、第三光纤准直镜、第四光纤准直镜连接，所述偏振控制器、所述第一光学环形器均与一第二光纤耦合器连接，所述第二光纤耦合器与一光电探测器连接，所述光电探测器与电脑连接，所述电脑与所述电动升降机电连接；

所述电动升降机内设置有电机，所述电机与所述电脑连接，所述电机上连接有螺杆，所述螺杆与所述载物台螺纹连接；

所述载物台上设置有用于调节所述光圈大小的光圈调整旋钮；

所述半反半透镜与水平线的夹角成45°；

所述半反半透镜是具有高反红外光透白光特性的半透镜；

所述第一光纤耦合器是2×1光纤耦合器，所述第二光纤耦合器是2×2光纤耦合器。

该多焦点扫频OCT调焦装置的调焦方法如下：

（1）将待检样品安装在电动升降机的固定夹中；

（2）在电脑的Labview的自动对焦程序中输入光学系统的景深和焦距，在Labview的自动对焦程序中标定焦点位置F和景深范围D1-D2，自动对焦程序开始工作，通过光开关控制器进行控制先后出光，采集干涉信号，干涉信号被光电探测器接收，由光信号转成电信号，通过Labview的自动对焦程序采集电信号；