[发明专利]一种近距离成像装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种成像装置，特别涉及一种医用近距离成像装置。

背景技术

显微医学成像历史悠久，是检测、观察、测量人体器官组织不可或缺的工具。这些成像信息有益于医学诊断和治疗。传统显微镜需要取样，固定，脱水，切片等过程来长时间处理样本。因此，实时观察活体组织和细胞结构对医学界非常有吸引力。近年来，弱相干光断层扫描（OCT）成像利用相干光，例如用红外激光和迈克尔逊干涉原理来穿透皮肤组织成像。通过这种方法得到的图像是纵深平面的。另一种方法，共聚焦显微镜，利用相同的光路，照明和接收生物组织内发出的光信号，最终的成像是生物组织内横向平面图像。一个点状光用来照明一个特定的目标样品，因此可以消除传统显微镜应变光线和其他副作用。像OCT和共聚焦显微镜这样的装置通常比较笨重，而且限定单一波长如激光作为光源。

但是光信号发出和接收都是通过光束分离器，这种结构通常不适合用作医疗或其他应用的微型结构，因为光束分离器通常需要直角构成，导致占用空间较大。其中光束分离器使得反射出的光源信号只能朝样品方向照射，来自样品的光信号可穿透光束分离器到达光传感器，但是光束分离器通常是针对特定波长有效的，结果是该装置只可以在单一或少数几个波长情况下工作。

为了解决上述问题，出现了一种使用中继透镜的近距离成像装置；采用中继透镜替代光束分离器，依然实现了光信号的正确传递，而且中继透镜对多种波长的光信号有效，使得本发明能够适用于多种工作情况；另外，采用中继透镜后，照射单元和信号接收单元无需呈直角布置，使得设备的结构能够更小、更紧凑，更能适用于医疗设备或其他微型设备。

但是这种近距离成像装置的成像速度依然较慢，一次曝光只能获取一个图像信息，若要获取检测物整体的图像信息，必须进行多次采样，导致获取图像信息花费的时间较多，从而影响了成像速度。

发明内容

本发明目的在于提供一种近距离成像装置，该装置一次曝光能够获取多个图像信息，以减少图像信息的采样时间，从而大大提高成像速度，使其能够即时对自然状态下的活体组织快速成像。

上述近距离成像装置，包括外壳、中继透镜和成像单元，外壳内设有照射单元和信号接收单元，照射单元包括发光体和照射透镜，发光体与照射透镜相对设置，信号接收单元包括传感器和信号接收透镜，传感器与信号接收透镜相对设置；所述照射透镜和信号接收透镜置于中继透镜的同一侧，中继透镜另一侧朝向外壳外；所述成像单元与传感器相连接，成像单元用于输出检测物的图像信息，所述传感器与信号接收透镜之间设有编码孔径层，编码孔径层具有多个通孔，编码孔径层使传感器与信号接收透镜以编码孔径方式进行成像。

在背景技术中提及了一种使用中继透镜的近距离成像装置，这种成像装置一次曝光只能获取一个图像信息，若要获取检测物整体的图像信息，必须进行多次采样，导致获取图像信息花费的时间较多，从而影响了成像速度。

而本发明采用编码孔径方式进行成像，编码孔径层上的每一个通孔采集一个图像信息，由于编码孔径层上具有多个通孔，所以进行一次曝光便能采集多个图像信息；例如，采用两个通孔采集图像信息，即一次曝光便得到2个图像信息，使成像速度增快2倍，当采用N个通孔采集图像信息时，即一次曝光便得到N个图像信息，使成像速度增快N倍。

更重要的是，现有成像技术速度过慢，将为病人带来了大量隐性危机；因为现有技术需要取样，固定，染色，脱水，切片等过程来长时间处理样本，所以不可能对多个部位进行采样检验，假若只采集了健康的细胞，而未能采集到病变细胞时，将会出现以下情况：检验报告显示病人非常健康，但病变细胞依然存在于人体，结果将导致病人错失治疗时机。

显然，本发明提供的技术方案使成像速度得到质的飞跃，使其能够即时对自然状态下的活体进行采样、成像，所以在短时间内便能获得各个检测部位的图像信息，解决现有技术存在的隐性危机，保障了病人的健康，为医学领域带来重大贡献。

优选的，所述传感器与编码孔径层之间设有聚焦层，聚焦层将经过编码孔径层的反射光聚焦至传感器。

因为并不是所有反射光均能到达传感器的有效区域，这将导致大量的有效信息流失；为了解决这个问题，本发明设置了聚焦层，使得反射光能够尽可能聚焦至传感器的有效区域，减少了信息的流失，提高了成像的效率。

优选的，所述聚焦层由多个透镜排列而成，编码孔径层上的一个或多个通孔与一个透镜相对应。

优选的，所述编码孔径层的通孔为可开闭结构。

由于编码孔径层的通孔为可开闭结构，只要控制通孔的开闭时间，便能简单地控制采集图像信息时的曝光时间。