本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種用于光聲影像設(shè)備的消色差裝置，同軸設(shè)置在光聲影像設(shè)備的環(huán)型透鏡前端，所述環(huán)型透鏡的外周設(shè)有超聲換能器陣列，所述消色差裝置包括沿光路依次設(shè)置的第一錐透鏡和第二錐透鏡，激光依次經(jīng)過所述第一錐透鏡的入射平面、第一錐透鏡的錐形面、第二錐透鏡的入射平面和第二錐透鏡的錐形面后射入環(huán)型透鏡的入射面；所述第一錐透鏡的錐度大于第二錐透鏡的錐度，且第一錐透鏡的色散能力小于第二錐透鏡的色散能力。本消色差裝置使用兩塊不同材料及錐角的錐透鏡組，來最大程度地減少色差對(duì)光聲影像設(shè)備的光聲影像的影響，提升了光聲影像的質(zhì)量。了光聲影像的質(zhì)量。了光聲影像的質(zhì)量。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種用于光聲影像設(shè)備的消色差裝置
[0001]本技術(shù)涉及光聲影響
，具體涉及一種用于光聲影像設(shè)備的消色差裝置。
技術(shù)介紹
[0002]在對(duì)生物組織進(jìn)行光聲成像過程中，通常為了提高成像效果或針對(duì)特定物質(zhì)的吸收頻譜而使用從可見光波段到近紅外光波段的激光作為入射光。光學(xué)上將材料針對(duì)不同波長(zhǎng)有不同折射率的現(xiàn)象稱為色散現(xiàn)象，由此造成的光學(xué)像差稱為色差。由于光聲成像應(yīng)用中激光波長(zhǎng)范圍跨度很大，光學(xué)器件帶來的色差對(duì)最終光聲成像質(zhì)量的影響將不再能夠被忽視。因此，對(duì)光聲成像過程進(jìn)行色差補(bǔ)償是必不可少的。現(xiàn)有的光聲影像設(shè)備通常只能通過調(diào)整光路來減少色差，這個(gè)步驟不僅涉及繁瑣復(fù)雜的光路計(jì)算，對(duì)于非光學(xué)專業(yè)人士來說，操作難度也十分大。因此，有必要提供一種裝置，來減小色差對(duì)光聲影像的影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
[0003]本技術(shù)針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種用于光聲影像設(shè)備的消色差裝置，利用雙膠合消色差透鏡的原理，使用兩塊不同材料及錐角的錐透鏡組，來最大程度地減少色差對(duì)光聲影像的影響。
[0004]本技術(shù)解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：
[0005]一種用于光聲影像設(shè)備的消色差裝置，同軸設(shè)置在光聲影像設(shè)備的環(huán)型透鏡前端，所述環(huán)型透鏡的外周設(shè)有超聲換能器陣列，所述消色差裝置包括沿光路依次設(shè)置的第一錐透鏡和第二錐透鏡，激光依次經(jīng)過所述第一錐透鏡的入射平面、第一錐透鏡的錐形面、第二錐透鏡的入射平面和第二錐透鏡的錐形面后射入環(huán)型透鏡的入射面；所述第一錐透鏡的錐度大于第二錐透鏡的錐度，且第一錐透鏡的色散能力小于第二錐透鏡的色散能力。
[0006]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本技術(shù)還可以做如下改進(jìn)。
[0007]優(yōu)選的，所述第一錐透鏡的材質(zhì)為熔融石英玻璃，所述第二錐透鏡的材質(zhì)為SF11玻璃或N
?
SF11玻璃。
[0008]優(yōu)選的，所述第一錐透鏡的錐角為140
°
。
[0009]優(yōu)選的，所述第二錐透鏡的錐角為169.8
°
。
[0010]優(yōu)選的，所述第一錐透鏡到第二錐透鏡的距離為70mm。
[0011]本技術(shù)的有益效果是：本技術(shù)使用雙錐透鏡組最大程度在常用激光波長(zhǎng)范圍內(nèi)減少色散對(duì)光聲成像結(jié)果的影響；通過減小色散，使得光聲影像設(shè)備的可用波長(zhǎng)范圍擴(kuò)大，使針對(duì)更多激光波長(zhǎng)的成像應(yīng)用成為可能。本技術(shù)消色差裝置的光路固定后無需后續(xù)調(diào)整，簡(jiǎn)化操作步驟，降低了對(duì)操作員的要求，節(jié)省了人力培訓(xùn)成本。
附圖說明
[0012]圖1為本技術(shù)結(jié)構(gòu)以及光路原理示意圖。
[0013]附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：
[0014]1、激光，2、第一錐透鏡，3、第二錐透鏡，4、環(huán)型透鏡，5、超聲換能器陣列。
具體實(shí)施方式
[0015]以下結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本技術(shù)，并非用于限定本技術(shù)的范圍。
[0016]如圖1所示的一種用于光聲影像設(shè)備的消色差裝置，其同軸設(shè)置在光聲影像設(shè)備的環(huán)型透鏡4前端，所述環(huán)型透鏡4的外周設(shè)有環(huán)繞環(huán)型透鏡4的超聲換能器陣列5。所述消色差裝置包括沿光路依次同軸設(shè)置的第一錐透鏡2和第二錐透鏡3，激光1依次經(jīng)過所述第一錐透鏡2的入射平面、第一錐透鏡2的錐形面、第二錐透鏡3的入射平面和第二錐透鏡3的錐形面后射入環(huán)型透鏡4的入射面；所述第一錐透鏡2的錐度大于第二錐透鏡3的錐度，且第一錐透鏡2的色散能力小于第二錐透鏡3的色散能力。
[0017]本實(shí)施例中，近似于平行的不同波段的激光1攝入第一錐透鏡2的入射平面，經(jīng)過其錐形面的折射作用后，各個(gè)波長(zhǎng)的準(zhǔn)直光束轉(zhuǎn)換成環(huán)形光。由于不同波長(zhǎng)的光經(jīng)過同一材質(zhì)的透鏡時(shí)折射率不同，因此激光1經(jīng)過第一錐透鏡2這個(gè)過程中部分波長(zhǎng)的光會(huì)發(fā)生色散。如圖1所示，光路中兩種不同的虛線代表兩種不同波長(zhǎng)光線的路徑，例如常用的600nm～1200nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光.圖1中光路以600nm波長(zhǎng)的光和1200nm波長(zhǎng)的光為例進(jìn)行示意，波長(zhǎng)介于600nm～1200nm之間的光，其路徑在600nm波長(zhǎng)的光和1200nm波長(zhǎng)的光的光路之間。第一錐透鏡2發(fā)出的環(huán)形光射入第二錐透鏡3的入射平面，由于第二錐透鏡3對(duì)光的折射作用，將發(fā)散的環(huán)形光進(jìn)行小程度的收攏，最終射向環(huán)型透鏡4中央的生物樣品上，用于產(chǎn)生光聲效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)光聲成像。由于第一錐透鏡2和第二錐透鏡3的錐度差異以及色散能力制約，經(jīng)第二錐透鏡3發(fā)出的環(huán)形光色散現(xiàn)象減弱，從而減少色散對(duì)光聲成像結(jié)果的影響。通過調(diào)節(jié)第一錐透鏡2與第二錐透鏡3的錐度大小或更換色散能力不同的錐透鏡材質(zhì)，可對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)不同波長(zhǎng)激光1的色散效果。
[0018]本實(shí)施例使用雙錐透鏡組最大程度在常用激光波長(zhǎng)范圍內(nèi)減少色散對(duì)光聲成像結(jié)果的影響；通過減小色散，使得光聲影像設(shè)備的可用光波長(zhǎng)范圍擴(kuò)大，使針對(duì)更多激光波長(zhǎng)的成像應(yīng)用成為可能。本技術(shù)消色差裝置的光路固定后無需后續(xù)調(diào)整，簡(jiǎn)化操作步驟，降低了對(duì)操作員的要求，節(jié)省了人力培訓(xùn)成本。
[0019]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例還可以做如下改進(jìn)。
[0020]本實(shí)施例中，所述第一錐透鏡2的材質(zhì)為熔融石英玻璃，所述第二錐透鏡3的材質(zhì)為SF11玻璃或N
?
SF11玻璃。熔融石英玻璃的色散能力小于SF11玻璃或N
?
SF11玻璃的色散能力，因此在第一錐透鏡2將平行激光1轉(zhuǎn)化為環(huán)形光后，第二錐透鏡3可用于將發(fā)散的各波長(zhǎng)的光進(jìn)行一定范圍的收攏，消除色差，使得后續(xù)的光聲成像設(shè)備的成像更加精準(zhǔn)。
[0021]本實(shí)施例中，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)仿真，優(yōu)選采用第一錐透鏡2的錐角為140
°
、第一錐透鏡2的錐角為169.8
°
的組合進(jìn)行舉例，以實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的光聲成像效果。當(dāng)然，這個(gè)角度組合只是經(jīng)過實(shí)驗(yàn)仿真推薦使用的較優(yōu)的實(shí)施例，應(yīng)對(duì)使用需求，還可使用其他的角度組合，角度組合需滿足第一錐透鏡2的錐角小于第二錐透鏡3的錐角。如圖1中所示，第一錐透鏡2的底角為20
°
，即第一錐透鏡2的母線與其軸線之間的夾角為90
°?
20
°
＝70
°
，由于錐透鏡的錐形面為對(duì)稱的圓錐面，因此第一錐透鏡2的錐角為70
°×
2＝140
°
。同理的，圖1中第二錐透鏡3的底
角為5.1
°
，經(jīng)過計(jì)算得到第二錐透鏡3的錐角為169.8
°
。
[0022]本實(shí)施例中，配合上述第一錐透鏡2和第二錐透鏡3的錐角值，所述第一錐透鏡2到第二錐透鏡3的距離優(yōu)選設(shè)置為70mm。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)仿真，在上述錐角的基礎(chǔ)上，兩個(gè)透鏡之間設(shè)置為70mm的距離，在常用的激光波段能獲得較優(yōu)的消色差效果。
[0023]工作原理：
[0024]本實(shí)施例提供的消色差裝置由兩塊錐透鏡組成，包括底角為20
°
材料為熔融石英的第一錐透鏡2以及底角為5.1
°
材料為S本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于光聲影像設(shè)備的消色差裝置，同軸設(shè)置在光聲影像設(shè)備的環(huán)型透鏡(4)前端，所述環(huán)型透鏡(4)的外周設(shè)有超聲換能器陣列(5)，其特征在于，所述消色差裝置包括沿光路依次設(shè)置的第一錐透鏡(2)和第二錐透鏡(3)，激光(1)依次經(jīng)過所述第一錐透鏡(2)的入射平面、第一錐透鏡(2)的錐形面、第二錐透鏡(3)的入射平面和第二錐透鏡(3)的錐形面后射入環(huán)型透鏡(4)的入射面；所述第一錐透鏡(2)的錐度大于第二錐透鏡(3)的錐度，且第一錐透鏡(2)的色散能力小于第二錐透鏡(3)的色散能力。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于光聲影像設(shè)備的消色差裝置，其特征在于...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉凱，劉民，鄒然，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：武漢和視光聲科技有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：
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