一种基于硅光电倍增器的口内影像扫描仪制造技术

本发明专利技术公开了一种基于硅光电倍增器的口内影像扫描仪，其整体尺寸较小、功耗较低且受磁场干扰的可能性较小。一种基于硅光电倍增器的口内影像扫描仪，包括激光器、用于对所述激光器出射的激光光束进行处理的光学机构及用于使激光光束形成的光斑移动的扫描机构，所述口内影像扫描仪还包括用于收集影像板激发的荧光的荧光收集机构及用于进行光电转换的硅光电倍增器，所述硅光电倍增器包括雪崩光电二极管阵列，所述雪崩光电二极管阵列由多个阵列式排布的雪崩光电二极管组成。所述雪崩光电二极管阵列包括至少一行雪崩光电二极管，组成所述一行雪崩光电二极管的多个雪崩光电二极管沿与所述激光光束在影像板上的扫描轨迹平行的方向排列。

An in mouth image scanner based on silicon photoelectric multiplier

The invention discloses an in mouth image scanner based on a silicon photoelectric multiplier, which has small overall size, low power consumption and less possibility of being interfered by a magnetic field. An in mouth image scanner based on a silicon photo multiplier includes a laser, an optical mechanism for processing the laser beam emitted by the laser and a scanning mechanism for moving the spot formed by the laser beam. The in mouth image scanner also includes a fluorescence collection mechanism for collecting the fluorescence excited by the image plate and a silicon photo multiplier for photoelectric conversion The silicon photoelectric multiplier includes an avalanche photodiode array, which is composed of a plurality of avalanche photodiodes arranged in array. The avalanche photodiode array includes at least one row of avalanche photodiodes, and a plurality of avalanche photodiodes forming the row of avalanche photodiodes are arranged in a direction parallel to the scanning track of the laser beam on the image board.

【技术实现步骤摘要】
一种基于硅光电倍增器的口内影像扫描仪
本专利技术属于激光扫描成像领域，涉及一种基于X射线的影像扫描装置。
技术介绍
激光扫描成像具体是指通过X射线记录影像，并利用激光读取记录于一种柔性影像板的图像。计算机X射线摄影术(ComputedX-rayRadiography,CR)已经广泛应用于医疗健康领域，相对于传统的X射线摄影技术，其主要特点在于采用了柔性、可擦除的影像板(ImagingPlate,IP)代替卤化银胶片，并可用计算机存储和显示图像信息。X射线穿透物体照射到含有光激励荧光粉的影像板上，会产生一帧潜影(LatentImage)并存储在影像板中。当使用一定波长(600-700nm)的激光照射时，影像板会激发出特定波长(350-450nm)的荧光，其能量分布特性和潜影形态完全相关，这些荧光被收集、转换成电信号并数字化，从而将潜影转换成可以存储和传输的二维数字图像。在齿科行业，普遍采用CR扫描仪读取影像板上的齿廓信息。应用于齿科等的口内影像扫描仪是一种弱光检测仪器，目前应用最广泛的弱光探测器主要采用光电倍增管(PMT)。目前的口内影像扫描仪存在如下几个问题：1、口内扫描仪的外形不能实现小型化，不方便客户根据实际应用移动。另外，也增加了后期生产开模以及实践生产用料的成本；2、其中PMT工作电压一般是几百至上千伏特，这对电路设计而言是有一定难度的，另一方面也会造成整个口内扫描仪的功耗高，也容易损坏；3、受光阴极限制探测效率较低；4、对磁场敏感，设备周围环境的电磁场都会影响设备的正常工作，口内影像扫描仪作为医学影像类设备，如受到电磁场干扰，其影像质量会下降，这些干扰会以一种形态显示在影像上，从而影响医生观片，进一步的影像医生对患者的诊断。
技术实现思路
针对上述问题中的至少一个，本专利技术提供一种基于硅光电倍增器的口内影像扫描仪，其整体尺寸较小、功耗较低且受磁场干扰的可能性较小。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于硅光电倍增器的口内影像扫描仪，包括激光器、用于对所述激光器出射的激光光束进行处理的光学机构及用于使激光光束形成的光斑移动的扫描机构，所述口内影像扫描仪还包括用于收集影像板激发的荧光的荧光收集机构及用于进行光电转换的硅光电倍增器，所述硅光电倍增器包括雪崩光电二极管阵列，所述雪崩光电二极管阵列由多个阵列式排布的雪崩光电二极管组成。优选地，所述雪崩光电二极管阵列包括至少一行雪崩光电二极管，组成所述一行雪崩光电二极管的多个雪崩光电二极管沿与所述激光光束在影像板上的扫描轨迹平行的方向排列。更优选地，所述荧光收集机构包括柱面镜，所述柱面镜的母线与所述激光光束在影像板上的扫描轨迹平行。进一步地，所述柱面镜的NA大于0.5，且所述柱面镜的表面上镀有紫外高增透膜层。优选地，所述荧光收集机构包括柱面镜、棒镜或光纤透镜。优选地，所述口内影像扫描仪还包括用于滤除激发激光的滤光片，所述滤光片设置于所述荧光收集机构和所述硅光电倍增器之间。优选地，所述激光器为单模半导体激光器。优选地，所述光学机构包括依次设置的准直透镜、孔径光阑以及聚焦透镜。更优选地，所述准直透镜由单个非球面镜组成，所述非球面镜的焦距为15～25mm，所述孔径光阑的直径为5～10mm，所述聚焦透镜的焦距为100～180mm。进一步地，所述非球面镜上镀有介质膜层。优选地，所述扫描机构包括用于将激光光束反射到影像板上的振镜及用于驱动所述振镜在一定角度内偏转的振镜电机。本专利技术采用上述技术方案，相比现有技术具有如下优点：减小口内影像扫描仪的整体尺寸，极大的方便了医生移动诊断；该口内影像扫描仪采用硅光电倍增器，可以降低整个口内影像扫描仪的成本；在实际应用中硅光电倍增器的驱动电压只有几十伏特，电路设计难度以及成本下降，功耗降低；对电磁场敏感程度低，不易受到其干扰，可以避免进行电磁屏蔽，从而减少由此引起的成本增加，而且该口内影像扫描仪的应用不会受到磁场的太多限制，即使在电磁干扰大的环境中依然能够使用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为根据本专利技术实施例的一种口内影像扫描仪的结构示意图；图2为光线沿柱面镜的母线方向的传播示意图；图3为光线沿柱面镜的非母线方向的传播示意图；图4为一维阵列的硅光电倍增器的结构示意图。上述附图中，1、激光器；2、光学机构；21、准直透镜；22、光阑；23、聚焦透镜；3、扫描机构；31、振镜；32、振镜电机；4、影像板；5、柱面镜；6、滤光片；7、硅光电倍增器；71、雪崩光电二极管。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。本实施例提供一种基于硅光电倍增器的口内影像扫描仪。参照图1所示，该口内影像扫描仪包括激光器1、光学机构2、扫描机构3、荧光收集机构、滤光片6以及硅光电倍增器7。上述各部件和机构沿光线的传播路径依次设置。具体如下：激光器1发出激光；光学机构2对激光器1发出的激光光束进行处理(如准直、聚焦等)；处理后的激光光束经扫描机构3反射至影像板4上，与此同时，扫描机构3会相应移动而改变使激光光束照射在影像板4的不同位置上，即改变激光光束在影像板4上所形成的扫描光斑的位置；荧光收集机构设置在影像板4之后，激光光束照射到影像板4上之后会激发产生荧光，通过荧光收集机构将影像板4产生的散射光收集；滤光片6设置在荧光收集机构之后，用于滤除散射光中激发激光，只允许荧光通过；硅光电倍增器7设置在滤光片6之后，将收集的荧光进行光电转换，而输出相应的电信号。本实施例中，激光器1采用单模半导体激光器。该单模半导体激光器出射的激光光束10的波长为635nm，且发光面大小恒定，约为1～4μm，其具有优秀的光束质量，保证了整个口内影响扫描仪具有良好的空间分辨率，且这会极大的减少激光整形光路的设计难度，这将在下文中进行详细描述。本实施例中，光学机构2包括沿激光光束的光轴依次设置的准直透镜21、孔径光阑22以及聚焦透镜23。准直透镜21对激光光束进行准直处理而形成平行光束，优选地，准直透镜21由单个非球面镜组成。即本实施例中只使用了一个非球面经对激光进行准直，通过该单个非球面镜对NA为0.2的激光实现较好地准直相差控制在衍射极限之内。激光经过准直透镜21后通过孔径光阑22，该孔径光阑22为圆形刀口状设计，并且内部黑化处理，从而有效控制系统的杂散光，扩大整个光学系统的焦深。本实施例中的光学机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于硅光电倍增器的口内影像扫描仪，包括激光器、用于对所述激光器出射的激光光束进行处理的光学机构及用于使激光光束形成的光斑移动的扫描机构，其特征在于：所述口内影像扫描仪还包括用于收集影像板激发的荧光的荧光收集机构及用于进行光电转换的硅光电倍增器，所述硅光电倍增器包括雪崩光电二极管阵列，所述雪崩光电二极管阵列由多个阵列式排布的雪崩光电二极管组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于硅光电倍增器的口内影像扫描仪，包括激光器、用于对所述激光器出射的激光光束进行处理的光学机构及用于使激光光束形成的光斑移动的扫描机构，其特征在于：所述口内影像扫描仪还包括用于收集影像板激发的荧光的荧光收集机构及用于进行光电转换的硅光电倍增器，所述硅光电倍增器包括雪崩光电二极管阵列，所述雪崩光电二极管阵列由多个阵列式排布的雪崩光电二极管组成。


2.根据权利要求1所述的口内影像扫描仪，其特征在于：所述雪崩光电二极管阵列包括至少一行雪崩光电二极管，组成所述一行雪崩光电二极管的多个雪崩光电二极管沿与所述激光光束在影像板上的扫描轨迹平行的方向排列。


3.根据权利要求2所述的口内影像扫描仪，其特征在于：所述荧光收集机构包括柱面镜，所述柱面镜的母线与所述激光光束在影像板上的扫描轨迹平行。


4.根据权利要求3所述的口内影像扫描仪，其特征在于：所述柱面镜的NA大于0.5，且所述柱面镜的表面上镀有紫外高增透膜层。


5...

【专利技术属性】
技术研发人员：周红武，曹强荣，胡安元，卜荣君，
申请(专利权)人：天逸瑞狮苏州口腔医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32