CN104605812A - 一种消除眼底相机杂光的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明所提供的一种消除眼底相机杂光的系统，包括成像子系统和照明子系统；所述成像子系统由依次设置的1/4波片、接目物镜、偏振分光棱镜及成像物镜；照明子系统由环形光源，匀光镜、偏振分光棱镜和接目物镜组成；由环形光源发出的光线经过偏振分光棱镜后，垂直分量的线偏振光反射后依次经过接目物镜、1/4波片，然后进入观察者眼睛，由观察者眼睛的眼底反射回来的光再经过1/4波片和接目物镜后，经偏振分光棱镜透射到成像物镜。本发明在消除眼底相机杂光的系统中加入偏振分光棱镜和1/4波片后，消除了99.5%以上的由接目物镜产生的杂光，提高了杂光抑制效果。
Description
技术领域
本发明涉及医学眼底成像技术领域，尤其涉及一种消除眼底相机杂光的系统。
背景技术
杂光是指进入成像系统并对成像像质产生影响的所有非正常光线。对于眼底相机的设计而言，杂光主要来自眼睛角膜的背光反射。由于角膜具有很高的反射率，角膜的背光反射会给成像系统引入大量的杂光，如果不能够采取很好的抑制措施，由视网膜反射回来的成像光线将会湮没在杂光中，严重影响成像质量。如图１a-1c所示，其分别为从角膜的第一位置、第二位置、第三位置入射光线的反射情况示意图，在角膜的第一位置时为入射光线的临界状态，在角膜的第二位置时为入射点高于临界状态，在角膜的第三位置时为入射点低于临界状态。由于角膜具有一定的曲率，入射到角膜中心的光线经角膜反射后将会进入成像系统，而入射到角膜边缘的光线经角膜反射后，将会远离成像系统出射。因此，为了消除角膜背光反射产生的杂光，由光源发出的光入射到角膜时必须成一个环形光斑，以避开中心反射。除了要采取措施消除角膜背光反射以外，对于眼底相机的成像系统，还要考虑到接目物镜的背光反射产生鬼像的影响，否则会对像面对比度产生严重影响，甚至湮没成像信息。
眼底相机的杂光主要来自于两部分，第一部分是角膜背光反射产生的杂散光，第二部分是由接目物镜背光反射最终在像面产生的鬼像。通过在角膜位置处设计环形照明光斑，可以消除角膜的背光反射。由于照明系统和成像系统共用一组接目物镜，接目物镜的杂散光也是严重影响系统成像质量的杂光之一。目前存在的眼底相机中，大多数采用在照明系统的合适位置设置黑点板的方法来消除接目物镜的背光反射，系统计算复杂。
因此现有技术有待于进一步的改进。
发明内容
鉴于上述现有技术中的不足之处，本发明的目的在于为用户提供一种消除眼底相机杂光的系统，旨在解决现有技术中在照明系统的合适位置设置黑点板的方法来消除接目物镜的背光反射，系统计算复杂的问题。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种消除眼底相机杂光的系统，其中，包括成像子系统和照明子系统；
所述成像子系统由依次设置的1/4波片、接目物镜、偏振分光棱镜、成像物镜及电荷耦合元件；
照明子系统由环形光源，匀光镜、偏振分光棱镜和接目物镜组成；
由环形光源发出的光线经过偏振分光棱镜后，垂直分量的线偏振光反射后依次经过接目物镜、1/4波片，然后进入观察者眼睛，由观察者眼睛的眼底反射回来的光再经过1/4波片和接目物镜后，经偏振分光棱镜透射到成像物镜。
所述消除眼底相机杂光的系统，其中，所述电荷耦合元件还可用作CCD光源，由CCD光源发出的光线经过偏振分光棱镜后，垂直分量的线偏振光反射后依次经过接目物镜、1/4波片，然后进入观察者眼睛，由观察者眼睛的眼底反射回来的光再经过1/4波片和接目物镜后，经偏振分光棱镜透射到成像物镜。
本发明所提供的一种消除眼底相机杂光的系统，包括成像子系统和照明子系统；所述成像子系统由依次设置的1/4波片、接目物镜、偏振分光棱镜及成像物镜；照明子系统由环形光源，匀光镜、偏振分光棱镜和接目物镜组成；由环形光源发出的光线经过偏振分光棱镜后，垂直分量的线偏振光反射后依次经过接目物镜、1/4波片，然后进入观察者眼睛，由观察者眼睛的眼底反射回来的光再经过1/4波片和接目物镜后，经偏振分光棱镜透射到成像物镜。本发明在消除眼底相机杂光的系统中加入偏振分光棱镜和1/4波片后，消除了99.5%以上的由接目物镜产生的杂光，提高了杂光抑制效果。
附图说明
图１a-1c分别为从角膜的第一位置、第二位置、第三位置入射光线的反射情况示意图。
图2为本发明所述消除眼底相机杂光的系统较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
请参见图2，其为本发明所述消除眼底相机杂光的系统较佳实施例的结构示意图，其中P为振动方向平行于纸面的线偏振光，S为振动方向垂直于纸面的线偏振光。所述消除眼底相机杂光的系统，包括：
成像子系统和照明子系统；
所述成像子系统由依次设置的1/4波片110、接目物镜120、偏振分光棱镜130及成像物镜140，及电荷耦合元件150；
照明子系统由环形光源210，匀光镜220、偏振分光棱镜130和接目物镜120组成；
由环形光源210发出的光线经过偏振分光棱镜130后，垂直分量的线偏振光反射后依次经过接目物镜120、1/4波片110，然后进入观察者眼睛，由观察者眼睛的眼底反射回来的光再经过1/4波片110和接目物镜120后，经偏振分光棱镜130透射到成像物镜140。由于经过偏振分光棱镜130反射的线偏振光相位只有改变π才能透射，因此应用本发明所述消除眼底相机杂光的系统只能透过由眼底反射回来的光线，从而消除了接目物镜的杂散光。
进一步地实施例，如图2所示，在所述消除眼底相机杂光的系统中，所述电荷耦合元件150（CCD，Charge-coupled Device）还可用作CCD光源，由CCD光源发出的光线经过偏振分光棱镜后，垂直分量的线偏振光反射后依次经过接目物镜、1/4波片，然后进入观察者眼睛，由观察者眼睛的眼底反射回来的光再经过1/4波片和接目物镜后，经偏振分光棱镜透射到成像物镜。
通过LightTools仿真软件对本发明所述消除眼底相机杂光的系统的消杂光能力进行仿真时，设定光源发散角30°，功率100W，角膜反射率4%，其余表面的反射率1%；对偏振分光棱镜130（即PBS），设定PBS的P光透过率97%，S光反射率100%；在本发明所述消除眼底相机杂光的系统去掉PBS，二用半反半透镜代替时，设定半反半透镜反射率50%，透过率48.5%。此时，分别对加入PBS和加入半反半透镜的系统追迹10000000条光线，表1列出了详细分析结果。在没有任何消杂光措施的情况下，CCD的像面接收到的功率为1.6618W，其中视网膜反射的功率为1.1289W，其余各面产生的杂光为0.5329W，加入PBS后由视网膜反射的功率为1.1289W，杂光为0.03472W，杂光仅占不足总量的3%。对于由接目物镜产生的鬼像影响，通过加入PBS和四分之一波片，消除了99.5%以上的杂光；对由角膜产生的杂光，在使用环形光源的情况下，加入PBS能够抑制 92%以上的剩余杂光，由此可见，系统中的杂光得到了很好的抑制。
表1 加入PBS和不加入PBS时各表面的反射情况对比表
从表1可以看出，加入PBS后角膜反射光得到了很大程度上的抑制，但视网膜反射的能量并没变化。角膜反射光被抑制是因为线偏振光入射到 PBS时，入射角只有在一定范围内才能通过，当入射角度超出这个范围时，光线将被拦掉。由角膜反射回来的光，由于是对环形光斑的反射，中心光线少，边缘光线多，入射到 PBS 时入射角比较大，因此大部分不能通过。对于视网膜反射未受到抑制的现象，经在 LightTools 中对多种眼模型进行大量重复验证实验后可知，入射到眼睛的线偏振光，在眼睛内进行多次的散射和反射后，出射光偏振态接近自然光。因此系统中无论是否有PBS，入射到眼睛的光都将以自然光的状态出射，最终到达像面的能量也就不会因加入PBS改变。
综上所述，本发明所提供的一种消除眼底相机杂光的系统，包括成像子系统和照明子系统；所述成像子系统由依次设置的1/4波片、接目物镜、偏振分光棱镜及成像物镜；照明子系统由环形光源，匀光镜、偏振分光棱镜和接目物镜组成；由环形光源发出的光线经过偏振分光棱镜后，垂直分量的线偏振光反射后依次经过接目物镜、1/4波片，然后进入观察者眼睛，由观察者眼睛的眼底反射回来的光再经过1/4波片和接目物镜后，经偏振分光棱镜透射到成像物镜。本发明在消除眼底相机杂光的系统中加入偏振分光棱镜和1/4波片后，消除了99.5%以上的由接目物镜产生的杂光，提高了杂光抑制效果。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (2)
1.一种消除眼底相机杂光的系统，其特征在于，包括成像子系统和照明子系统；
所述成像子系统由依次设置的1/4波片、接目物镜、偏振分光棱镜、成像物镜及电荷耦合元件；
照明子系统由环形光源，匀光镜、偏振分光棱镜和接目物镜组成；
由环形光源发出的光线经过偏振分光棱镜后，垂直分量的线偏振光反射后依次经过接目物镜、1/4波片，然后进入观察者眼睛，由观察者眼睛的眼底反射回来的光再经过1/4波片和接目物镜后，经偏振分光棱镜透射到成像物镜。
2.根据权利要求1所述消除眼底相机杂光的系统，其特征在于，所述电荷耦合元件还可用作CCD光源，由CCD光源发出的光线经过偏振分光棱镜后，垂直分量的线偏振光反射后依次经过接目物镜、1/4波片，然后进入观察者眼睛，由观察者眼睛的眼底反射回来的光再经过1/4波片和接目物镜后，经偏振分光棱镜透射到成像物镜。
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| CN (1) | CN104605812A (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104757935A (zh) * | 2015-04-27 | 2015-07-08 | 奉化科创科技服务有限公司 | 消除眼底相机杂光的方法 |
| CN105193518A (zh) * | 2015-10-14 | 2015-12-30 | 范翌 | 一种用于彻底消除牙齿表面反光的光源修饰辅件 |
| CN106551675A (zh) * | 2015-09-30 | 2017-04-05 | 苏州速迈医疗设备有限公司 | 一种带偏振功能的双目间接检眼镜 |
| CN108433698A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-08-24 | 中山联合光电科技股份有限公司 | 一种消鬼影眼底相机照明系统 |
| CN111035358A (zh) * | 2019-12-28 | 2020-04-21 | 重庆贝奥新视野医疗设备有限公司 | 一种眼底照相机的消杂光系统及其工作方法 |
| CN112641423A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-13 | 北京理工大学 | 一种大视场消杂光式免散瞳眼底相机 |
| CN112932406A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-06-11 | 宁波明星科技发展有限公司 | 一种眼底相机光学系统 |
| CN116718358A (zh) * | 2023-08-11 | 2023-09-08 | 吉林省巨程智造光电技术有限公司 | 一种光轴偏移标定系统及方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03168121A (ja) * | 1989-11-28 | 1991-07-19 | Nidek Co Ltd | 眼科用偏光観察簡易付属装置 |
| US20020012099A1 (en) * | 2000-03-22 | 2002-01-31 | Nidek Co., Ltd. | Ophthalmic apparatus |
| US20050041207A1 (en) * | 2003-03-17 | 2005-02-24 | The Az Board Regents On Behalf Of The Uni. Of Az | Imaging lens and illumination system |
| JP2006112887A (ja) * | 2004-10-14 | 2006-04-27 | Topcon Corp | 光画像計測装置 |
| CN103598872A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-02-26 | 温州雷蒙光电科技有限公司 | 一种眼底照相机 |
-
2015
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03168121A (ja) * | 1989-11-28 | 1991-07-19 | Nidek Co Ltd | 眼科用偏光観察簡易付属装置 |
| US20020012099A1 (en) * | 2000-03-22 | 2002-01-31 | Nidek Co., Ltd. | Ophthalmic apparatus |
| US20050041207A1 (en) * | 2003-03-17 | 2005-02-24 | The Az Board Regents On Behalf Of The Uni. Of Az | Imaging lens and illumination system |
| JP2006112887A (ja) * | 2004-10-14 | 2006-04-27 | Topcon Corp | 光画像計測装置 |
| CN103598872A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-02-26 | 温州雷蒙光电科技有限公司 | 一种眼底照相机 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104757935A (zh) * | 2015-04-27 | 2015-07-08 | 奉化科创科技服务有限公司 | 消除眼底相机杂光的方法 |
| CN106551675A (zh) * | 2015-09-30 | 2017-04-05 | 苏州速迈医疗设备有限公司 | 一种带偏振功能的双目间接检眼镜 |
| CN105193518A (zh) * | 2015-10-14 | 2015-12-30 | 范翌 | 一种用于彻底消除牙齿表面反光的光源修饰辅件 |
| CN108433698A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-08-24 | 中山联合光电科技股份有限公司 | 一种消鬼影眼底相机照明系统 |
| CN111035358A (zh) * | 2019-12-28 | 2020-04-21 | 重庆贝奥新视野医疗设备有限公司 | 一种眼底照相机的消杂光系统及其工作方法 |
| CN111035358B (zh) * | 2019-12-28 | 2022-03-11 | 重庆贝奥新视野医疗设备有限公司 | 一种眼底照相机的消杂光系统及其工作方法 |
| CN112641423A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-13 | 北京理工大学 | 一种大视场消杂光式免散瞳眼底相机 |
| CN112932406A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-06-11 | 宁波明星科技发展有限公司 | 一种眼底相机光学系统 |
| CN116718358A (zh) * | 2023-08-11 | 2023-09-08 | 吉林省巨程智造光电技术有限公司 | 一种光轴偏移标定系统及方法 |
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