專利名稱：一種微型雙焦點物鏡探頭的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種光學技術領域的器件，具體的說是一種適用于共聚焦內窺鏡的微型雙焦點物鏡探頭。
背景技術：
在我國，胃腸道腫瘤發病率和病死率居惡性腫瘤前列，早期診斷可有效提高存活率。對粘膜表層細胞形態和深層微血管結構進行同時探測并獲取組織學成像結果，可有助于胃腸道腫瘤的早期診斷和分類。共聚焦顯微內窺鏡是目前最新的內窺成像技術之一，可在普通內鏡檢查的同時進行在體高分辨率成像，實時獲取粘膜的組織學成像結果，為醫生進行臨床診斷和癌癥預后提供幫助。微型物鏡探頭是共聚焦顯微內窺鏡的關鍵技術之一，可將光纖束單根光纖出射的發散光聚焦在樣品上激發熒光，并收集樣品產生的熒光耦合入光纖束的單根光纖。經過對已有專利文獻檢索發現，中國發明申請號為200510029661.8，
公開日為2006年3月8號的專利自述為:“一種共焦內窺鏡微小顯微物鏡探頭，屬于光學技術領域。本發明包括:微型顯微物鏡組、成像光纖束和折射率匹配液，成像光纖束與微型顯微物鏡組之間用折射率匹配液填充，成像光纖束設在微型顯微物鏡組之前；所述的微型顯微物鏡組光瞳位于無限遠，微型顯微物鏡組在物空間的數值孔徑為1.0，微型顯微物鏡組在像空間的數值孔徑與成像光纖束的單根光纖的數值孔徑匹配。本發明使尺寸控制在能通過內窺鏡通道進入人體內部，將光線聚焦在組織內，并將反射的光會聚回整個光學系統。”其不足指出在于:1、該設計外徑為7_，無法通過常規內鏡的工作通道進入人體；2、該探頭無軸向掃描能力，無法同時對胃粘膜表層細胞形態和深層腺體組織進行成像。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種微型雙焦點物鏡探頭，實現對粘膜表層細胞形態和深層微血管結構的同時激發和同時探測。本發明的微型雙焦點物鏡探頭包括微型雙焦點顯微物鏡組、成像光纖束，所述成像光纖束設在所述微型雙焦點顯微物鏡組前。所述微型顯微物鏡組的光瞳在無限遠處，具有雙焦點成像能力，可對樣品淺層和樣品深層同時成像。微型顯微物鏡組在像空間的數值孔徑與成像光纖束的單根光纖的數值孔徑匹配。所述微型雙焦點顯微物鏡組包括準直透鏡單元、聚焦透鏡單元和孔徑光闌。所述準直透鏡單元在所述成像光纖束之后、孔徑光闌之前；孔徑光闌在所述準直透鏡單元之后、聚焦透鏡單元之前；所述聚焦透鏡單元在孔徑光闌之后，前端用水浸泡。可選的，所述準直透鏡單元由透鏡組或單個透鏡組成，用于校正像差，發散光經過準直透鏡單元后變為平行光，所述平行光由聚焦透鏡單元聚焦。所述聚焦透鏡單元為單一鏡片，該單一鏡片為具有不同曲率半徑的兩個半片鏡片組成，每半片鏡片的聚焦點在物空間的不同深度。
所述的微型雙焦點物鏡由醫用不銹鋼包裝，外徑為2.5-3.5mm。所述準直透鏡單元和聚焦透鏡單元鏡片直徑為2-3_。所述的微型雙焦點物鏡的光瞳為無限遠處，使光耦合入所述成像光纖束每根光纖時具有均一的光纖耦合效率。同時可使單根光纖出射的光激發的熒光能夠返回到同一根光纖中。本發明微型雙焦點物鏡探頭的優點是:聚焦透鏡具有兩個焦點，可將光線聚焦在兩個不同深度的焦平面上，實現對胃腸道粘膜淺層細胞形態和深層微血管結構的同時探測，將有助于胃腸道腫瘤的早期探測。外形尺寸小，可通過常規內鏡的工作通道進入人體內部；物方數值孔徑較大，可實現細胞水平的組織成像。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明的技術方案作進一步具體說明。圖1為本發明的結構示意圖。其中，I為微型雙焦點物鏡，2成像光纖束，3為準直透鏡單元，4為聚焦透鏡單元，5為孔徑光闌，6為樣品淺層，7為組織深層。
具體實施例方式本發明包括微型雙焦點顯微物鏡組1、成像光纖束2。成像光纖束2設在微型雙焦點顯微物鏡組I前。微型顯微物鏡組I光瞳在無限遠處，具有雙焦點成像能力，焦距分別為50 μ m和200 μ m,可對樣品淺層6和樣品深層7同時成像，數值孔徑分別為0.5和0.4。微型顯微物鏡組在像空間的數值孔徑與成像光纖束的單根光纖的數值孔徑匹配。微型雙焦點顯微物鏡組I包括準直透鏡單元3、聚焦透鏡4和孔徑光闌5。準直透鏡單元3在光纖束2之后，孔徑光闌5之前；孔徑光闌5在準直透鏡單元3之后，聚焦透鏡4之前；聚焦透鏡4在孔徑光闌5之后，前端用水浸泡。準直透鏡單元3可由透鏡組組成，用于校正像差，發散光經過準直透鏡單元3后變為平行光，由聚焦透鏡4聚焦。聚焦透鏡4鏡片分為上下兩半，每個半片的表面參數即曲率半徑不同，可聚焦在不同深度。所述聚焦透鏡4為非球面透鏡，材料為塑料材料。微型雙焦點物鏡I由醫用不銹鋼包裝，外徑為2.5-3.5_，可通過常規胃鏡的工作通道進入人體內部。 準直透鏡單元3和聚焦透鏡單元4鏡片直徑為2-3_。微型雙焦點物鏡I光瞳為無限遠處，使光耦合入光纖束2每根光纖時具有均一的光纖耦合效率。同時可使單根光纖出射的光激發的熒光能夠返回到同一根光纖中。本發明是這樣實現的:光纖束的單根光纖出射的發散光進入微型雙焦點物鏡組，所述微型雙焦點物鏡組包括準直透鏡單元和聚焦透鏡單元，準直透鏡單元由透鏡組或單個透鏡構成，用于校正像差，經過準直透鏡后光線近似平行于光軸；聚焦透鏡單元由單個透鏡組成，單一鏡片為具有不同曲率半徑的兩個半片鏡片組成，兩個半片鏡片的參數不同，分別具有不同的焦距，平行光束處于不同位置時經過聚焦透鏡后將聚焦在樣品不同深度。樣品不同深度產生的熒光經過聚焦透鏡單元和準直透鏡單元返回，聚焦在光纖束上下兩半光纖。根據共聚焦系統的斷層成像能力，可在圖像采集器件上獲得一張圖像，該圖由樣品兩層圖像構成，一半為組織淺層成像結果，一半為組織深層成像結果。本發明的聚焦透鏡具有兩個焦點，可將光線聚焦在兩個不同深度的焦平面上，實現對胃腸道粘膜淺層細胞形態和深層微血管結構的同時探測，將有助于胃腸道腫瘤的早期探測。同時，本發明的外形尺寸小，可通過常規內鏡的工作通道進入人體內部；物方數值孔徑較大，可實現細胞水平的組織成像；最后所應說明的是，以上具體實施方式
僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種微型雙焦點物鏡探頭，其特征在于，包括微型雙焦點顯微物鏡組、成像光纖束，所述成像光纖束設在所述微型雙焦點顯微物鏡組前，所述微型雙焦點顯微物鏡組在像空間的數值孔徑與成像光纖束的單根光纖的數值孔徑匹配； 所述微型雙焦點顯微物鏡組包括準直透鏡單元、聚焦透鏡單元和孔徑光闌；所述準直透鏡單元在所述成像光纖束之后、孔徑光闌之前；孔徑光闌在所述準直透鏡單元之后、聚焦透鏡單元之前；所述聚焦透鏡單元在孔徑光闌之后，前端用水浸泡； 所述聚焦透鏡單元為單一鏡片，該單一鏡片為具有不同曲率半徑的兩個半片鏡片組成，每半片鏡片的聚焦點在物空間的不同深度。
2.根據權利要求1所述的微型雙焦點物鏡探頭，其特征在于，所述準直透鏡單元由透鏡組或單個透鏡組成，用于校正像差，發散光經過準直透鏡單元后變為平行光，所述平行光由聚焦透鏡單元聚焦。
3.根據權利要求1或2所述的微型雙焦點物鏡探頭，其特征在于，所述的微型雙焦點物鏡由醫用不銹鋼包裝，醫用不銹鋼包裝的外徑為2.5-3.5mm ;所述準直透鏡單元和聚焦透鏡單元鏡片直徑為2-3_。
4.根據權利要求3所述的微型雙焦點物鏡探頭，其特征在于，所述的微型雙焦點物鏡的光瞳為無限遠處。
全文摘要
一種用于共聚焦內窺顯微鏡的微型雙焦點物鏡探頭，屬于光學技術領域。本發明包括微型雙焦點顯微物鏡組、成像光纖束。成像光纖束設在微型顯微物鏡組前。微型顯微物鏡組光瞳在無限遠處，具有雙焦點成像能力，可對樣品淺層和樣品深層同時成像。微型顯微物鏡組在光纖束端的數值孔徑與成像光纖束的單根光纖的數值孔徑匹配。本發明尺寸控制在能通過常規內鏡工作通道進入人體內部，并能將光線聚焦在兩個不同深度的焦平面上，再收集焦平面產生的熒光返回共聚焦內窺成像系統。
文檔編號A61B1/00GK103149678SQ20131006513
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月28日 優先權日2013年2月28日
發明者付玲, 楊莉, 張紅明, 劉謙, 袁菁 申請人:華中科技大學