CN102613957B - 一种眼底检查设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种眼底检查设备，包括照相光学系统、照明光学系统和CPU主控板，所述CPU主控板分别控制所述照相光学系统和照明光学系统；所述照相光学系统和照明光学系统共用一个接目物镜，所述照明光学系统包括照明光源，所述照明光源为发光二极管的阵列。本发明的眼底检查设备功能完备、性能优良、构造紧凑、操作简单和成本低廉。

Description

一种眼底检查设备

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，特别是涉及一种眼科医疗用的眼底检查设备。

背景技术

为实现对人眼眼底异常或疾病的检查，现有技术提供的眼底检查设备如眼底照相机等产品采用原始感光底片拍照，图片效果差，需检查者通过眼视目镜观察眼底图像，眼底成像光学系统十分复杂。现有技术的眼底检查设备，不能使被检眼全部眼底成像，而只是一部分眼底成像。现有的眼底检查设备如眼底照相机等产品采用卤素灯作照明光源，需配备复杂的滤光系统，使得照明光学系统十分复杂，设备笨重，耗电量大，寿命不长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：弥补现有技术的不足，提供一种眼底检查设备，所摄眼底图片清晰、被检眼全部眼底成像且构造紧凑、操作方便。

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：

一种眼底检查设备，包括照相光学系统、照明光学系统和CPU主控板，所述CPU主控板分别控制所述照相光学系统和照明光学系统；所述照相光学系统和照明光学系统共用一个接目物镜，所述照明光学系统包括照明光源，所述照明光源为发光二极管的阵列。

由于发光二极管的阵列作为照明光源，且照相光学系统和照明光学系统共用一个接目物镜，使得本设备功能完备、性能优良、构造紧凑、操作简单和成本低廉。

优选地，所述发光二极管包括红外发光二极管、白光发光二极管和蓝光发光二极管，三者交替排列形成所述发光二极管的阵列。

进一步优选地，所述发光二极管的阵列布置如下：任意两个相邻的发光二极管发不同的光。

由于采用以上技术方案，以任意一个发光二极管为中心，与其相邻的发光二极管均与为中心的发光二级管发不同光，这样的交替排列方式，三种光源等效，照明效果一样，使得在对准模式、彩照模式或者荧光造影模式下，图像都很清晰。

优选地，所述照明光学系统包括沿照明光路传输方向依次设置的所述照明光源、二元光学元件、黑点板、中继镜头、中空反射镜和所述接目物镜，所述二元光学元件置于所述发光二极管的阵列上。

由于采用以上技术方案，发光二极管发出的光经二元光学元件进行光束整形后照亮黑点板，通过黑点板的光线经中继镜头后由中空反射镜反射，再经接目物镜将光汇聚在被检眼瞳孔处，设置的中继镜头使得黑点板的中心黑点成像在角膜上，同时让照明光汇聚到瞳孔，从而使得角膜的反射光不会影响眼底的成像。

优选地，所述照相光学系统包括沿成像光路传输方向依次设置的所述接目物镜、孔径光阑、可变换的滤光片、调焦镜头、成像镜头和图像传感器，所述孔径光阑与被检眼的瞳孔处于物像共轭位置，所述可变换的滤光片设置在所述中空反射镜和图像传感器之间，包括红外截止滤光片和蓝光截止滤光片，所述CPU主控板分别控制所述图像传感器和照明光源。

由于现有的眼底检查设备在免散瞳的情况下，照相光学系统对被检眼检查时的成像视场角都小于40°，使得被检眼不能全部眼底成像，而只是一部分眼底成像，而本发明采用以上技术方案，借助照明光学系统对被检眼眼底的照明，被检眼眼底依次经过接目物镜、孔径光阑、可变换的滤光片、调焦镜头和成像镜头在图像传感器上成像，通过调节调焦镜头，调节照相光学系统的焦距，从而可摄取不同视度被检眼眼底图像，由于孔径光阑与被检眼瞳孔处于物象共轭位置，照相光学系统具有最大的视场角，即使在免散瞳的情况下，照相光学系统的视场角可达到甚至超过45°。

优选地，所述黑点板的中心黑点与被检眼角膜的顶点处于物像共轭位置。

由于照明光源照亮眼睛时，角膜也会反射光，该反射的光会出现在图像传感器上，影响眼底的检查，增加黑点板后，在CPU主控板的控制下，发光二极管发出光经二元光学元件进行光束整形后照亮黑点板，通过黑点板的光线经中继镜头后由中空反射镜反射，再经接目物镜将光汇聚在被检眼瞳孔处，由于黑点板的中心为黑点，该中心黑点与角膜顶点处在物象共轭位置，则黑点板的中心黑点的像成在角膜的顶点上，以消除角膜反射光对眼底检查图像的影响。

优选地，所述CPU主控板控制或者手动调节所述可变换的滤光片，所述CPU主控板控制所述照明光源使得当没有滤光片时对被检眼眼底进行对准，当仅有红外截止滤光片时摄取被被检眼底的彩照，当仅有蓝光截止滤光片时摄取已预先注射荧光素钠的被检眼眼底的荧光影像。

以上技术方案采用红外、白光和蓝光发光二极管阵列作为照明光源，并调节可变换的滤光片，使所述眼底检查设备分别可实现对不同视度人眼眼底的对准、彩色成像和荧光造影功能，以完成对眼底异常或眼底疾病的检查。

优选地，所述照明光源、二元光学元件、黑点板和中继镜头的中心在一条直线上，所述接目物镜、孔径光阑、可变换的滤光片、调焦镜头、成像镜头和图像传感器的中心在一条直线上，该直线即为所述照相光学系统的光轴，所述中空反射镜的中心为两条直线的交点。

优选地，所述中空反射镜与所述照相光学系统的光轴成一角度，所述角度为20°~70°。

在20-70°内，照明光学系统的光和照相光学系统的光不会相互干涉。

进一步优选地，所述中空反射镜与所述照相光学系统的光轴成45°。

在45°时，照明光学系统的光轴和照相光学系统的光轴刚好垂直，成像效果更好。

优选地，所述孔径光阑与所述中空反射的中空通孔重合。

中空反射镜的中空通孔同时起孔径光阑的作用，使得构造更加紧凑。

优选地，所述红外发光二极管的波长为800-1100nm。

波长为800-1100nm的红外光是人眼不感光或弱感光且在图像传感器光谱响应范围内，瞳孔不会收缩，即使在免散瞳下也能实现眼底的检查。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中的眼底检查设备框图；

图2为本发明具体实施方式中的发光二极管阵列的一种排列方式示意图；

图3为本发明具体实施方式中的眼底检查设备构造示意图。

具体实施方式

下面对照附图和结合优选具体实施方式对本发明进行详细的阐述。

如图1所示，眼底检查设备，包括照相光学系统1、照明光学系统2、CPU主控板4、触摸屏3，CPU主控板4分别控制照相光学系统1、照明光学系统2和触摸屏3；照相光学系统1和照明光学系统2共用一个接目物镜7，照明光学系统2包括照明光源21，照明光源21为发光二极管的阵列。 

如图2所示，发光二极管包括红外发光二极管、白光发光二极管和蓝光发光二极管，三种发光二极管交替排列，任意两个相邻的发光二极管发不同的光，当然，图2显示的只是一种排列方式，三种发光二极管之间的相对位置任意互换也是可以的。

如图3所示，照明光学系统2包括沿照明光路传输方向依次设置的照明光源21、二元光学元件22、黑点板23、中继镜头24、中空反射镜25、接目物镜7，二元光学元件22置于发光二极管的阵列上。由于发光二极管发出的光是发散的，通过二元光学元件22后的光束会有所会聚，光场更均匀，既可更均匀照明黑点板的通光孔，又可让更多的光通过黑点板通光孔，从而提高照明效率。

二元光学元件22使得发光二极管所发发散的光收拢后通过黑点板，黑点板为中心是不透光的黑点，该中心黑点四周透光的光学器件，中空反射镜中的“中空”是指的反射镜的中心为一通孔，由于照明光学系统和照相光学系统共用一个接目物镜，中继镜头就起到承接作用，在光源照亮黑点板后，透过黑点板的光经过中继镜头，由中空反射镜反射后经过接目物镜会聚于被检眼瞳孔，进入瞳孔的光线照亮被检眼的眼底，同时，黑点板的中心黑点成像在被检眼的角膜上。

照相光学系统1包括沿成像光路传输方向依次设置的接目物镜7、孔径光阑11、可变换的滤光片12、调焦镜头13、成像镜头14、图像传感器15，孔径光阑11与被检眼5的瞳孔6处于物像共轭位置，可变换的滤光片12设置在中空反射镜25和图像传感器15之间，包括红外截止滤光片和蓝光截止滤光片，CPU主控板4分别控制图像传感器15和照明光源21。

CPU主控板4控制或者手动调节（本例中可变换的滤光片由CPU主控板4控制，自动变换）可变换的滤光片12， CPU主控板控制照明光源21使得当没有滤光片时对被检眼眼底进行对准（可以称为对准模式），当仅有红外截止滤光片时摄取被检眼底的彩照（可以称为彩照模式），当仅有蓝光截止滤光片时摄取已预先注射荧光素钠的被检眼眼底的荧光影像（可以称为荧光造影模式）。

对准模式具体是指：手动或自动移去照相光学系统1中的滤光片12， CPU主控板4开启红外发光二极管常亮，关闭白光发光二极管和蓝光发光二极管，手动或自动调节调焦镜头13，通过触摸屏3观测，使被检眼眼底图像清晰，从而实现对被检眼眼底的对准；彩照模式具体是指：在对准模式的基础上，手动或自动移入红外截止滤光片， CPU主控板开启白光发光二极管闪亮或常亮，关闭红外发光二极管和蓝光发光二极管，摄取被检眼眼底的彩照；荧光造影模式具体是指：在对准模式的基础上，手动或自动移入蓝光截止滤光片， CPU主控板开启蓝光发光二极管闪亮或常亮，关闭红外发光二极管和白光发光二极管，摄取已预先注射荧光素钠的被检眼眼底的荧光影像。由于在检查（彩照模式或者荧光造影模式）之前先经过对准模式使眼底图像清晰，检查结果更加准确，且对准模式时，采用红外光不会使被检眼瞳孔收缩从而影响检查。优选红外发光二极管的波长为800-1100nm。

优选黑点板的中心黑点与被检眼角膜的顶点处于物像共轭位置，使中心黑点成像在被检眼角膜的顶点，以消除角膜反射光对眼底成像的影响。

优选照明光源21、二元光学元件22、黑点板23和中继镜头24的中心在一条直线上，接目物镜7、孔径光阑11、可变换的滤光片12、调焦镜头13、成像镜头14和图像传感器15的中心在一条直线上，该直线即为照相光学系统1的光轴，中空反射镜25的中心为两条直线的交点，中空反射镜25与照相光学系统1的光轴成一角度，角度为20°~70°，本例中优选角度45°，此时，照明光学系统2的光轴和照相光学系统1的光轴刚好垂直，成像效果更好。

本例中，孔径光阑11与中空反射25的中空通孔重合。

CPU主控板4包括电路板41、CPU主控芯片42、USB接口43、SD卡44，USB接口可与电脑主机连接传输图像及文本数据，SD卡可存贮图像及文本数据。照明光学系统2照明被检眼5眼底，被检眼5眼底依次经按目物镜7、孔径光阑11、可变换的滤光片12、调焦镜头13和成像镜头14在图像传感器15上成像，通过调节调焦镜头13可调节照相光学系统1的焦距（当然，也可以将眼底检查设备放置在一五维调节平台（X、Y、Z三维平移和X、Y二维旋转）上，通过该五维调节平台和调焦镜头的共同调节，能更好的调节照相光学系统1的焦距），从而可摄取不同视度被检眼5眼底图像。

眼底检查设备中，还设有数码图像系统和数据库管理软件，在CPU主控板4的控制下，可通过触摸屏3进行操作和显示眼底图像，并借助于操作系统软件，通过触摸屏就既可进行各种操作步骤和实施管理操作又可动态显示被检眼眼底视频图像，如通过CPU主控板4内的数码图像系统和数据库管理软件进行图像处理（如局部放大、测量、图像拼接和图像对比等）和病人资料存档管理。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种眼底检查设备，其特征在于：包括照相光学系统、照明光学系统和CPU主控板，所述CPU主控板分别控制所述照相光学系统和照明光学系统；所述照相光学系统和照明光学系统共用一个接目物镜，所述照明光学系统包括照明光源，所述照明光源为发光二极管的阵列；所述发光二极管包括红外发光二极管、白光发光二极管和蓝光发光二极管，三者交替排列形成所述发光二极管的阵列，任意两个相邻的发光二极管发不同的光，以任意一个发光二极管为中心，与其相邻的发光二极管均与为中心的发光二级管发不同光；

所述照明光学系统包括沿照明光路传输方向依次设置的所述照明光源、二元光学元件、黑点板、中继镜头、中空反射镜和所述接目物镜，所述二元光学元件置于所述发光二极管的阵列上；

所述照相光学系统包括沿成像光路传输方向依次设置的所述接目物镜、孔径光阑、可变换的滤光片、调焦镜头、成像镜头和图像传感器，所述孔径光阑与被检眼的瞳孔处于物像共轭位置，所述可变换的滤光片设置在所述中空反射镜和图像传感器之间，包括红外截止滤光片和蓝光截止滤光片，所述CPU主控板分别控制所述图像传感器和照明光源；

所述照明光源、二元光学元件、黑点板和中继镜头的中心在一条直线上，所述接目物镜、孔径光阑、可变换的滤光片、调焦镜头、成像镜头和图像传感器的中心在另一条直线上，该另一条直线即为所述照相光学系统的光轴，所述中空反射镜的中心为两条直线的交点，所述中空反射镜与所述照相光学系统的光轴成45°；所述孔径光阑与所述中空反射的中空通孔重合；

所述CPU主控板控制或者手动调节所述可变换的滤光片，所述CPU主控板控制所述照明光源使得当没有滤光片时对被检眼眼底进行对准，此时为对准模式，当仅有红外截止滤光片时摄取被检眼底的彩照，此时为彩照模式，当仅有蓝光截止滤光片时摄取已预先注射荧光素钠的被检眼眼底的荧光影像，此时为荧光造影模式；

所述对准模式具体是指：手动或自动移去照相光学系统中的滤光片，CPU主控板开启红外发光二极管常亮，关闭白光发光二极管和蓝光发光二极管，手动或自动调节调焦镜头，通过触摸屏观测，使被检眼眼底图像清晰，从而实现对被检眼眼底的对准；所述彩照模式具体是指：在对准模式的基础上，手动或自动移入红外截止滤光片，CPU主控板开启白光发光二极管闪亮或常亮，关闭红外发光二极管和蓝光发光二极管，摄取被检眼眼底的彩照；所述荧光造影模式具体是指：在对准模式的基础上，手动或自动移入蓝光截止滤光片，CPU主控板开启蓝光发光二极管闪亮或常亮，关闭红外发光二极管和白光发光二极管，摄取已预先注射荧光素钠的被检眼眼底的荧光影像。

2.如权利要求1所述的眼底检查设备，其特征在于：所述黑点板的中心黑点与被检眼角膜的顶点处于物像共轭位置。

3.如权利要求1所述的眼底检查设备，其特征在于：所述红外发光二极管所发的红外光的波长为800-1100nm。