CN104586351A - 一种便携式眼底照相机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式眼底照相机，用于医学上对人眼眼底病理检查，通过光学成像方法获得人眼眼底图像，以判断眼底病理和病灶。

Description

一种便携式眼底照相机

技术领域

本发明涉及一种便携式眼底照相机，属于医疗器械领域，用于拍摄人眼眼底图像，起到眼底病检查以及辅助其他器官病情判断的功能。

背景技术

眼底的血管是人体唯一可通过体表直接观察到的血管。采用眼底照相机，医生可以检查眼底的视神经、视网膜、脉络膜及屈光介质是否有病变存在，同时还可以通过眼底照相机的协助对其他器官疾病进行诊断和病情判断，如脑梗塞、脑溢血、脑动脉硬化、脑肿瘤、糖尿病、肾病、高血压等。传统的台式眼底照相机包括复杂的照明系统和观察系统，体积巨大、系统结构复杂，并且对特殊病人，如对医院的卧床病人，或者对边缘山区的病人都极其不方便。

便携式眼底照相机因其体积小，携带方便，可以做简单、快速、准确地检查，尤其对卧床病人，边远山区病人的眼底检查提供了方便。这种便携式的眼底成像装置一直以来就是人们期望获得的，早在1994年名为“新型手持式眼底镜”(申请号：92105247.2)的中国专利就公开了一种手持式眼底镜。近年来在小型化眼底照相光学系统、光学调焦、消杂散光和鬼像等技术方面得到越来越多的研究。

名为“一种变曲率式液体透镜便携眼底照相机”(申请号：201310728493.6)的中国发明专利，公布了一种变曲率式液体透镜的便携式眼底照相机，主要目的是采用液体变曲率透镜代替传统的机械调焦结构，起到简化系统结构的目的。名为“一种新型免散瞳便携式眼底照相机”(申请号：201210057693.9)的中国发明专利，公布了一种基于同轴照明，采用PBS和四分之一波片消除鬼像的眼底照相光学系统，该系统可以与数码照相机相连，实现眼底照相。

名为“一种可视度调节的自适应光学眼底照相机”(申请号：201310207225.X)的中国发明专利，公布了一种基于自适应光学技术校正人眼和光学系统像差的装置。名为“眼底摄像方法和眼底摄像设备”(中国申请号201110430451.5)提出了一种通过校正单元校正光学系统像差，提高眼底照相机分辨率的装置。申请号为201210554098.6，201210554380.4中国专利公布了一种用于眼底检查仪的光学系统和基于该光学系统的眼底检查仪。申请号为201210397781.3的中国专利也公布了一种眼底检查仪。

本发明提出了一种便携式眼底照相机，采用离轴照明技术对眼底实现均匀照明，利用消杂散光和鬼像光学设计实现眼底高解析度低畸变成像，集成了二维感光元件实现眼底图像的采集，具有体积小，携带方便，性能稳定等优点。

发明内容

一种便携式眼底照相机，用于对眼底进行拍照或摄像，其特征在于：由眼底照明光源、照明光源起偏器、接目透镜群组、回光检偏器、摄影透镜群组、调焦组件、二维感光元件、集成电路处理器、控制按键、显示组件、电源及相应的主体外壳组成。

眼底照明光源发出的光束，经过照明光源起偏器后成为线偏振光束，线偏振光束被接目透镜群组聚焦到待检测人眼的瞳孔，穿过人眼瞳孔和视网膜之间的组织，均匀照明视网膜；其中所述的眼底照明光源至少包含一个红外波段的发光元件，一般还包含一个宽波段的可见光发光元件；所述的眼底照明光源光轴与摄影透镜群组和接目透镜群组的光轴有一定角度，斜入射接目透镜群组。

被视网膜反射出的回光，依次透过接目透镜群组、回光检偏器、摄影透镜模组在二维感光元件上汇聚；所述的集成电路处理器与所述的二维感光元件、控制按键、显示组件、眼底照明光源和电源相连；所述的调焦组件与二维感光元件相连，可以使二维感光元件，沿着摄影透镜群组的光轴前后移动。

眼底照明光源至少包含一个红外波段的发光元件，一般还包含一个宽波段的可见光发光元件，并且眼底照明光源光轴与摄影透镜群组和接目透镜群组的光轴有一定角度，斜入射接目透镜群组。所述的照明光源起偏器为线偏振起偏器，能够将眼底照明光源发出的光束起偏为线偏振光束，照明光源起偏器位于接目透镜群组和眼底照明光源之间，通常紧贴眼底照明光源。

所述的回光检偏器也为一线偏振起偏器，并且回光检偏器与照明光源起偏器的起偏方向垂直；所述的回光检偏器为线偏振器件，位于接目透镜群组和二维感光元件之间的光路中，可以在接目透镜群组和摄影透镜模组之间，可以在摄影透镜模组的透镜之间，也可以在摄影透镜模组与二维感光元件之间；并且透过光束的偏振方向与照明光源起偏器透过光束的偏振方向垂直。

本发明中集成电路处理器为DSP、ARM、FPGA或SoC处理器，该处理器与控制按键、二维感光元件、显示器件、电源、存储器等组件相连，实现拍摄引导、闪光、数据采集、显示、存储和状态控制等功能。本发明公布的便携式眼底照相机，所述的眼底照明光源、照明光源起偏器、接目透镜群组、回光检偏器、摄影透镜群组、调焦组件、二维感光元件、集成电路处理器、控制按键、显示组件、电源位于所述的主体外壳内；所述的主体外壳，至少由一个整体外壳组成，也可以由多个可分离的外壳组合而成。

附图说明

图1是本发明便携式眼底照相机的结构示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例经行详细阐述，使本发明的优点和特征能更易被本领域的技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更清楚明确的界定。请参阅图1，一种便携式眼底照相机，用于对眼底进行拍照或摄像，其特征在于：由眼底照明光源(1)、照明光源起偏器(2)、接目透镜群组(3)、回光检偏器(4)、摄影透镜群组(5)、调焦组件(6)、二维感光元件(7)、集成电路处理器(8)、显示组件(9)、电源(10)、控制按键(11)及相应的主体外壳(12-1和12-2)组成。

眼底照明光源(1)发出的光束，经过照明光源起偏器(2)后成为线偏振光束，线偏振光束被接目透镜群组(3)聚焦到待检测人眼的瞳孔，穿过人眼瞳孔和视网膜之间的组织，均匀照明眼底；其中所述的眼底照明光源(1)包含一个红外波段的LED和可见光LED。近红外LED其典型波长在850nm附近，白光LED发光波长是从400nm到750nm的连续波段的光波。

所述的眼底照明光源(1)位于光轴偏上方，并且与摄影透镜群组(5)和接目透镜群组(3)的光轴有一定角度，斜入射接目透镜群组(3)。本实施实例中所述的接目透镜群组(3)的两个光学表面为凸面。被视网膜反射出的回光，依次透过接目透镜群组(3)、回光检偏器(4)、摄影透镜模组(5)在二维感光元件(7)上汇聚；本实施实例中，所述的二维感光元件(7)为一个CMOS图像传感芯片。所述的集成电路处理器(8)与所述的二维感光元件(7)、控制按键(11)、显示组件(9)、眼底照明光源(1)和电源(10)相连。所述的调焦组件与二维感光元件相连，可以使二维感光元件，沿着摄影透镜群组的光轴前后移动。

本发明实施实例中，主体外壳(12)由两个部分组成(主体外壳12-1和主体外壳12-2)。主体外壳的第一部分(12-1)和主体外壳的第二部分(12-2)通过卡口连接。眼底照明光源(1)、照明光源起偏器(2)、接目透镜群组(3)、回光检偏器(4)、摄影透镜群组(5)位于主体外壳的第一部分(12-1)中。调焦组件(6)、二维感光元件(7)、集成电路处理器(8)、显示组件(9)、电源(10)和控制按键(11)位于主体外壳的第二部分(12-2)中。

更进一步，所述的二维感光元件(7)与调焦组件(6)相连，其中调焦组件(6)包含一个凸轮曲线筒，凸轮曲线筒上还配置有伞型齿轮、传动机构和调焦旋钮。二维感光元件(7)集成在调焦组件(6)的凸轮曲线筒上，以保证调焦组件(6)对二维感光元件(7)的调节。主体外壳的第二部分(12-2)后端有显示模组，由显示片与显示屏幕组成，其下端是手柄，其内部放置了电源控制板、锂电池、调焦旋钮。调焦旋钮上也配置了伞型齿轮，与凸轮曲线筒的伞型齿轮相匹配。

控制组件(11)与集成电路处理器(8)连接，负责拍照、设置系统参数、以及调节系统状态。用户可以通过按钮对系统多种参数做设置，比如照明光源能量的强弱、视频与照片模式、浏览图片模式、照明模式、时间设置、日期设置。本实施实例的电源为一锂电池，其功能是负责为整个电路系统提供电源支持，包括LED照明，液晶显示供电等，同时负责为电池充电的功能。可以使用USB2.0数据接口连接到电脑或220V-5V电源适配器进行充电。电源模块在电池充满后自动停充，保护电源设备。本发明可以将拍摄眼底的图片实时显示到液晶显示器上，同时能将拍摄的图片保存在SD存储卡内。还可以通过USB数据线与电脑直接连接。通过读取SD卡的内容，可以保存并打印所拍摄的图片。

需要说明的是，本发明的较佳方案公布如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被用于本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可以很容易的实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里所描述的图例

Claims (13)

1.一种便携式眼底照相机，用于对眼底进行拍照或摄像，其特征在于：所述的便携式眼底照相机由眼底照明光源、照明光源起偏器、接目透镜群组、回光检偏器、摄影透镜群组、调焦组件、二维感光元件、集成电路处理器、控制按键、显示组件、电源及相应的主体外壳组成；

眼底照明光源发出的光束，经过照明光源起偏器后成为线偏振光束；

线偏振光束被接目透镜群组聚焦到待检测人眼的瞳孔，穿过人眼瞳孔和眼底之间的组织，均匀照明眼底；

被眼底反射出的回光，依次透过接目透镜群组、回光检偏器、摄影透镜模组在二维感光元件上汇聚；

所述的集成电路处理器与所述的二维感光元件、控制按键、显示组件、眼底照明光源和电源相连；

所述的调焦组件与二维感光元件相连，可以使二维感光元件，沿着摄影透镜群组的光轴前后移动。

2.根据权利要求1所述的便携式眼底照相机，其特征在于，所述的眼底照明光源至少包含一个红外波段的发光元件，一般还包含一个宽波段的可见光发光元件；

所述的眼底照明光源光轴与摄影透镜群组和接目透镜群组的光轴有一定角度，斜入射接目透镜群组。

3.根据权利要求1所述的便携式眼底照相机，其特征在于，所述的照明光源起偏器为线偏振起偏器，能够将眼底照明光源发出的光束起偏为线偏振光束；

所述的照明光源起偏器位于接目透镜群组和眼底照明光源之间，通常紧贴眼底照明光源。

4.根据权利要求1所述的便携式眼底照相机，其特征在于，所述的回光检偏器也为一线偏振起偏器，并且回光检偏器与照明光源起偏器的起偏方向垂直；

所述的回光检偏器位于接目透镜群组和二维感光元件之间的光路中，可以在接目透镜群组和摄影透镜模组之间，可以在摄影透镜模组的透镜之间，也可以在摄影透镜模组与二维感光元件之间。

5.根据权利要求1所述的便携式眼底照相机，其特征在于，所述的回光检偏器为线偏振器件，透过光束的偏振方向与照明光源起偏器透过光束的偏振方向垂直。

6.根据权利要求1所述的便携式眼底照相机，其特征在于，所述的接目透镜群组至少包含一个透镜。

7.根据权利要求1所述的便携式眼底照相机，其特征在于，所述的摄影透镜群组至少包含一个透镜，一般为多个透镜的组合。

8.根据权利要求1所述的便携式眼底照相机，其特征在于，所述的二维感光元件为CCD或CMOS芯片。

9.根据权利要求1所述的便携式眼底照相机，其特征在于，所述的集成电路处理器为DSP、ARM、FPGA或SoC等处理器。

10.根据权利要求1所述的便携式眼底照相机，其特征在于，还包含数据存储设备。

11.根据权利要求1所述的便携式眼底照相机，其特征在于，还包含数据传输设备，如具有WIFI、USB等数据接口的设备。

12.根据权利要求1所述的便携式眼底照相机，其特征在于，所述的眼底照明光源、照明光源起偏器、接目透镜群组、回光检偏器、摄影透镜群组、调焦组件、二维感光元件、集成电路处理器、控制按键、显示组件、电源位于所述的主体外壳内；

所述的主体外壳，至少由一个整体外壳组成，也可以由多个可分离的外壳组合而成。

13.根据权利要求1所述的便携式眼底照相机，其特征在于，所述的接目透镜群组与摄影透镜群组、摄影透镜群组与二维感光元件之间分别有一个光阑，通常光阑的通光形状为圆形，光阑的通光口径应大于或等于二维感光元件感光区域的内接圆。