品的三维结构和功能(例如，多普勒0CT，偏振敏感0CT)图像。采用傅里叶域检测方法可以使OCT信号采集与深度成像并行，从而加快3D成像速度。基于干涉仪的转盘式OCT系统100与共聚焦显微镜之间的主要差异在于，本系统利用光干涉(干涉法)提供深度切片能力并构建样品的断层扫描。在一些实施例中，可以将转盘式OCT与共焦显微镜结合以提供样品的多模态图像。
[0027]图1是本发明披露的转盘式并行成像OCT系统100的示意图。OCT系统100包括旋转盘121和干涉仪105，下面做进一步描述。
[0028]在一个实施例中，低相干宽带光源110可以为OCT系统100和干涉仪105操作提供光L。光源100包括但不限于，例如，卤素灯、氙弧灯、超辐射发光二极管(SLD)、超连续谱光源、宽带激光器、波长可调激光器、飞秒激光器或其它合适的宽带光源。宽带光源110的输出光包含多个波长或宽频颜色，如白光。
[0029]光源110的输出光L沿光源路径传输并照射扫描器件120。在一些实施例中，可提供透镜或准直仪(未标示)帮助光源110的输出光照射到扫描器件上。在示范性的非限制性实施例中优选准直光。扫描器件120包括具有扫描功能的可移动透光基板和多个用于接收和传输输出光L的通光孔。通光孔之间的基板固体部分(例如不透光体)遮挡了一部分来自光源110的入射光，该透光基板可以由驱动机构移动进行适当的扫描，将光扫描到样品130上(例如在一个或多个方向进行直线/平移、旋转扫描，或组合扫描)，这些扫描取决于预期扫描模式。
[0030]在一个非限制性实施例中，扫描器件120的透光基板可以是进行旋转扫描的旋转盘121，其旋转轴R可以偏离和大致平行于限定第一光学轴线P的光源路径。来自光源110的入射光L照射部分旋转盘121，如图1所示。旋转盘121固定于电机驱动的主轴203(限定旋转轴R)上，该轴与旋转磁盘的驱动电机204连接。在某个实施例中，旋转盘121的转速可能由于电机控制电路的适当配置而有所改变，这使得样品的扫描速度可以根据需要加以调整。
[0031]在一些实施例中，旋转盘121为尼普科夫盘，有多个透光孔，这些通光孔通过转盘接收、分离并轴向传输入射光L，从而使光源110产生多条光束B，对样品130进行扫描，以收集成像数据。在一些非限制性实施例中，这些通光孔可以设计为针孔122，在旋转盘大致平坦的后表面124 (例如，旋转盘的入射光侧)和相对的大致平坦的前表面125 (例如，旋转盘的透光侧)之间延伸通过整个旋转盘121。入射光L的光束最好有足够宽度，能同时照射多个针孔122，产生多条光束B，如图1所示。
[0032]针孔122可以有不同的形状，包括但不限于，固定角螺旋形、四角形和等螺距的螺旋形(例如，阿基米德螺线或其他形状)。每个针孔122充当独立的照明源，可通过干涉仪105采样臂中的适当光学透镜(镜筒透镜、中继透镜和物镜等)聚焦到样品130上，如本文进一步所述。其结果是，采样光束扫描到样品表面，使样品130多个样品位置被同时照射。可以改变针孔122直径和针孔间隔以调整光传输效率和其它参数。
[0033]在一个实施例中，旋转盘121上的针孔122形状可以设计和布局为多次重复以适应旋转盘121的每次旋转。这种布局大大增加了扫描速度。在一个实施例中，如图1所示，每个针孔阵列123包含多针孔组122，从旋转盘121的中心以适当的模式，例如直线或弯曲的旋转臂，呈辐射状向外延伸。当旋转盘121旋转时，每个针孔122在距离旋转盘中心相同的辐射处均有一个或多个相应的针孔，但位于一个或多个其他多针孔阵列中。因此，随着旋转盘121的每次旋转，位于相同辐射距离处的每个针孔122，在旋转盘每次旋转时多次使采样光束穿过针孔，扫描样品130上的同一采样点。
[0034]旋转盘121的通光孔也可以采用其它形状。在一些实施例中，旋转盘通光孔可能包括多条狭缝，而非螺旋状排列或其他形状的针孔122。狭缝可以在旋转盘上按平行、垂直或其他形状(包括螺旋形)的阵列方式排列。狭缝通常使照射更明亮，从而提高信号量，而针孔一般使分辨率和灵敏度提高。不管是狭缝还是针孔，都要根据具体应用和OCT系统100的所需性能参数加以使用。旋转盘可从商业途径购自(日本)横河电机公司和其他公司。
[0035]值得注意的是，除了如上所述的旋转扫描以外，还有多种扫描方式。相应地，除了盘形或圆形以外，扫描器件120的透光基板也有多种形状，例如多边形或直线形。扫描器件120的驱动机构/电机可以根据技术人员所选透光基板的形状以及预期扫描类型从市场上购买。因此，本发明不受扫描器件120的透光基板平移扫描类型、基板形状或此处披露的通光孔形状的限制。旋转盘121表示移动扫描器件120的一个可能的但非限制性的实施例。
[0036]本文现在将更详细地描述干涉仪105。继续参考图1，来自光源的多条光束由旋转盘121沿着光源路径传输至干涉仪105。干涉仪105包括可以放置在光源路径中的分束器150，以接收旋转盘121传输过来的多条光束组成的入射光。在一个实施例中，分束器150可以沿着第一条光路，置于旋转盘121和样品臂104中的物镜140之间。镜筒透镜170可位于旋转盘121和分束器150之间，以帮助入射光聚焦到分束器上。
[0037]任何适合类型的分束器150均可使用，分束器为常规的透明立方体，由沿着45度交叉边粘合的两个三角玻璃棱镜组成。在其它可能的实施例中，分束器150可以为半镀银镜、薄膜分束器或其他市售类型的分束器，在本领域中用于传输一部分入射光并反射一部分入射光。
[0038]分束器150将入射光分割或分离成干涉仪105参考臂102中的参考光和米样臂104中的采样光。在一个实施例中，该干涉仪可以配置为迈克尔逊干涉仪，其结构和操作在本领域中众所周知。参考臂102限定了参考光路，该光路可沿第二光轴对齐。在一个非限制性的实施例中，可以横向对齐于分束器150和光源110之间限定的光路(第一光轴)。参考臂102包括与样品位置共轭的参考反射镜160。物镜162可以将分束器150分离出的参考光聚焦在参考反射镜160上。
[0039]样品臂104限定采样光路，该光路可横向对齐于参考光路。采样光包含旋转盘121产生并通过分束器150传输的多条米样光束。在一个实施例中，米样光束可以通过物镜140聚焦到样品上，该物镜可以为凸透镜。5X物镜(例如三丰5X NIR或其他物镜)可以用于某些实施方案；然而，根据指定的OCT扫描应用可以使用其它合适的透镜和放大倍数。与样品的采样光束对应的样品位置间隔是由旋转盘121针孔的间隔和光学系统的放大率来决定的。根据预期应用可以优化间隔，以尽量减少样品位置之间的光散射和最大限度提高并行成像速度。
[0040]在操作中，多条米样光束扫描样品时，样品130内表面和内部结构在参考臂102和样品臂104产生反射光，分束器150将此反射光进行组合生成干涉信号，以此形成干涉图(即干涉图样或条纹图形)。“检测光”包含来自分束器150的干涉信号，通过干涉仪105的检测臂106传输至光敏数字图像传感器或检测器190。检测器190将包含干涉信号的检测光的入射电磁光能(即模拟频谱信号)转换成数字化电子/电气信号，基于处理器的数据处理系统对该信号做进一步处理，将干涉信号转换为样品130的数字化图像，在此做进一步描述。检测臂106可采用物镜180使含有干涉信号的检测光正确地聚焦到检测器190上。
[0041]在一个实施例中，检测器190可以是图像传感器，由2D (二维)光电检测器阵列(或简称“检测器阵列”)组成。2D检测器190可以是但不限于，电荷耦合器件(CCD)相机、互补金属氧化物半导体(CMOS)相机、InGaAs相机或其他合适的2D检测器，用于获取和检测检测光束中的干涉图样。此类图像传感器/检测器在技术领域中众所周知，无需赘述。旋转盘121旋转时，各采样光束聚焦在样品130上，在旋转盘旋转时，改变并穿过样品表面。不同样品位置产生的关联干涉信号由检测器190的数字相机的相应像素采集。采样光束经扫描后在样品表面产生对应于旋转盘121旋转的扫描线或痕迹，而样品130在实施例中保持静止状态。
[0042]检测器190产生电子/电气输出信号(包含干涉信号，是数字重建样品130图像的图像数据)，通过适当配置的基于处理器的数据和信号处理系统，例如但不限于计算机192，做进一步处理。计算机192包括处理器，其操作通过程序指令(例如，软件或控制逻辑)来配置和指示，这种程序指令包括信号处理数学算法或软件，用于提取和生成二维或三维(2D或3D)数字化图像，这种数字化图像通过扫描样品130时产生干涉信号而获取。处理器通过周知的技术方式对检测器190接收到的干涉信号进行信号处理。在OCT系统100的操作中，从检测器190获取的输出信号可被连续传输到计算机192的处理器或其他合适的基于处理器的设备或可用的PLC (可编程逻辑控制器)。由计算机192产生的数字图像数据可以在视频显示器(例如显示器194)上播放，和/或存储在存储器中用于进一步处理、输出、储存等。
[0043]应当了解的是，本文使用的术语“计算机”应广义地理解为适当配置的数据和信号处理器，此处理器包括中央处理器(CPU)、微处理器、微控