CN107874738B - 一种角膜直径光学测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种角膜直径光学测量装置，包括光源、平行裂隙光产生单元、成像单元、调节单元和显示单元；所述光源为所述平行裂隙光产生单元提供第一照明光束和第二照明光束，所述平行裂隙光产生单元包括第一平行裂隙光产生单元和第二平行裂隙光产生单元；所述第一平行裂隙光产生单元用于根据所述第一照明光束产生第一平行裂隙光，所述第二平行裂隙光单元用于根据所述第二照明光束产生第二平行裂隙光，所述调节单元用于调节所述第一平行裂隙光和所述第二平行裂隙光与所述角膜之间的相对位置，所述角膜直径通过所述第一平行裂隙光和所述第二平行裂隙光之间间距获得。本发明是一种非接触式、高精度、高效率、无副作用的角膜直径测量装置。

Description

一种角膜直径光学测量装置

技术领域

本发明涉及眼科检查设备领域，尤其涉及一种角膜直径光学测量装置。

背景技术

角膜直径测量在眼科学领域主要应用于各种婴幼儿期起病的青光眼患者、先天性大角膜患者等。目前常用的测量方法为卡尺法，如图1a和图1b即通过金属卡尺接触角膜最大直径处，借此读出角膜直径的数值。

然而，卡尺法需要借助金属卡尺接触眼球进行测量，是一种接触式检查，其缺点是显而易见的，比如，当上一个被检查者使用后，必须要进行消毒处理才能继续对下一个被检查者进行检查；对于婴幼儿患者，由于其控制力差，为防止金属卡尺意外伤害到婴幼儿患者的眼睛，必须要对其进行麻醉才能测量，而麻醉本身就具有较高的风向；此外，由于金属卡尺的分辨率有限，测量结果通常也具有较大的误差，例如附图1b所示的卡尺，其最小刻度为1mm。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种非接触式、高精度、高效率的角膜直径测量装置。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中角膜直径测量过程复杂、风险高、测量结果不准确、效率低下等问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种角膜直径光学测量装置，包括光源、平行裂隙光产生单元、成像单元、调节单元和显示单元；其中，所述光源为所述平行裂隙光产生单元提供第一照明光束和第二照明光束，所述平行裂隙光产生单元包括第一平行裂隙光产生单元和第二平行裂隙光产生单元；所述第一平行裂隙光产生单元用于根据所述第一照明光束产生第一平行裂隙光，所述第二平行裂隙光单元用于根据所述第二照明光束产生第二平行裂隙光，所述成像单元根据所述角膜的反射光进行成像，所述显示单元根据所述成像单元的成像数据进行实时显示，所述调节单元用于调节所述第一平行裂隙光和所述第二平行裂隙光与所述角膜之间的相对位置，所述角膜直径通过所述第一平行裂隙光和所述第二平行裂隙光之间间距获得。

进一步地，还包括出光口，所述第一平行裂隙光和所述第二平行裂隙光从所述出光口射出至所述角膜上。

进一步地，所述第一平行裂隙光产生单元包括第一柱透镜和第一可移动反射镜，所述第一柱透镜、第一可移动反射镜沿第一光束传播方向依次排列；所述第二平行裂隙光产生单元包括第二柱透镜和第二可移动反射镜，所述第二柱透镜、第二可移动反射镜沿第二光束传播方向依次排列。

进一步地，所述第一平行裂隙光产生单元还包括第一可调光阑，所述第一可调光阑置于所述第一柱透镜之前或置于所述第一柱透镜和所述第一可移动反射镜之间；所述第二平行裂隙光产生单元还包括第二可调光阑，所述第二可调光阑置于所述第二柱透镜之前或置于所述第二柱透镜和所述第二可移动反射镜之间。

进一步地，所述第一可移动反射镜将所述第一光束的传播方向改变90°，所述第二可移动反射镜将所述第二光束的传播方向改变90°。

进一步地，所述调节单元包括距离调节单元，所述距离调节单元用于调节所述第一可移动反射镜和所述第二可移动反射镜之间的相对距离。

进一步地，所述调节单元还包括方向调节单元，所述方向调节单元用于同时调节所述第一平行裂隙光产生单元和所述第二平行裂隙光产生单元与所述角膜之间的相对方向，以便于对所述角膜的横向直径和纵向直径之间进行切换测量。

进一步地，所述成像单元包括成像镜头和光电探测器，所述光电探测器为CCD或CMOS感光元件探头。

进一步地，所述第一可移动反射镜和所述第二可移动反射镜均为棱镜。

进一步地，所述光源为可见光源或红外光源。

本发明技术方案所带来的有益效果：

(1)非接触式测量，对于多个受试者的测量不用反复消毒测量器具，测量效率高。

(2)对于儿童患者可以不用镇静或麻醉即可测量，低风险，无副作用。

(3)光学测量具有极好的分辨率，测量精度高。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1a和图1b是现实技术中角膜直径测量装置；

图2a和图2b分别是本发明的一个较佳实施例的手持式角膜直径光学测量装置的正面和背面示意图；

图3是本发明的一个较佳实施例的手持式角膜直径光学测量装置的光路图；

图4是本发明的一个较佳实施例的手持式角膜直径光学测量装置的光路图；

图5a和图5b分别是本发明的一个较佳实施例的手持式角膜直径光学测量装置的角膜横向直径和角膜纵向直径测量示意图。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

如图2和图3所示的手持式角膜直径光学测量装置，用于对患者眼睛4的角膜41进行角膜直径测量，包括光源(未示出)、平行裂隙光产生单元2、成像单元3、显示单元5、复位单元6、调节单元7、开关8、出光口9、供电单元10；上述各元件均内置于测量装置中，光源为平行裂隙光产生单元2提供第一照明光束11和第二照明光束12，光源不限于可见光源或红外光源，平行裂隙光产生单元2包括第一平行裂隙光产生单元21和第二平行裂隙光产生单元22；第一平行裂隙光产生单元21用于根据第一照明光束11产生第一平行裂隙光121，第二平行裂隙光单元22用于根据第二照明光束产生12第二平行裂隙光122，成像单元3根据角膜41的反射光进行成像，显示单元5根据成像单元3的成像数据进行实时显示，调节单元7用于调节第一平行裂隙光121和第二平行裂隙光122与角膜之间的相对位置，第一平行裂隙光121和第二平行裂隙光122从出光口9射出至角膜41上，角膜直径通过第一平行裂隙光121和第二平行裂隙光122之间间距d获得。

第一平行裂隙光产生单元21包括第一柱透镜211和第一可移动反射镜212，第一柱透镜211、第一可移动反射镜212沿第一照明光束11传播方向依次排列；第二平行裂隙光产生单元22包括第二柱透镜221和第二可移动反射镜222，第二柱透镜221、第二可移动反射镜222沿第二照明光束12传播方向依次排列，第一柱透镜211和第二柱透镜221分别用于将第一照明光束11和第二照明光束12整形为线状光束，第一可移动反射镜212、第二可移动反射镜222用于改变整形后的光束的传播方向，优选地，光束传播方向改变90°。为测量出不同患者的角膜直径，第一可移动反射镜212、第二可移动反射镜222与患者角膜之间的相对位置可以通过调节单元7来调节，优选地，调节单元7可以包括距离调节单元，距离调节单元可以同时连续地改变第一可移动反射镜212、第二可移动反射镜222与患者角膜之间的相对距离，为实现该功能，第一可移动反射镜212、第二可移动反射镜222可同时置于同一间距调节机构上，由测量装置上的机械波轮左右旋转以调节两条平行裂隙光之间的宽度，并可以将当前的距离数值d显示在测量装置的显示单元5上；距离调节单元也可以分别连续地改变第一可移动反射镜212、第二可移动反射镜222与患者角膜之间的相对距离，为实现该功能，第一可移动反射镜212、第二可移动反射镜222可分别置于不同的间距调节机构上，由测量装置上的机械波轮左右旋转以调节两条平行裂隙光之间的宽度，并可以将当前的距离数值d显示在测量装置的显示单元5上。显示单元5用以实时显示第一平行裂隙光121和第二平行裂隙光122的位置、角膜41以及角膜直径的数值。

复位单元6用于将测量装置复位至出厂设置状态，优选地，复位单元6包括复位按钮，当按下该复位按钮后，第一平行裂隙光121和第二平行裂隙光122之间的间距为10mm。供电单元10为整个测量装置提供电源，优选地，供电单元10采用设置于测量装置手柄上的电池仓内的电池为测量装置供电。开关8用于启动和关闭测量装置。

为了使测量结果更加精确，从出光口9射出的第一平行裂隙光121和第二平行裂隙光122要有足够的亮度，方便操作者观察当前两侧裂隙的位置，优选地，第一平行裂隙光121和第二平行裂隙光122之间的距离调节范围为8mm-15mm，该距离范围适用于绝大部分患者。此外，出光口9的正中需要有一个暗淡的注视点91方便对成年人测试时进行注视。

另外，为了扩展测量装置的应用范围，如图4所示，第一平行裂隙光产生单元21还包括第一可调光阑213，第一可调光阑213可以置于第一柱透镜211之前或置于所述第一柱透镜211和第一可移动反射镜212之间；第二平行裂隙光产生单元22还包括第二可调光阑223，第二可调光阑223置于第二柱透镜221之前或置于第二柱透镜221和第二可移动反射镜222之间，通过调节第一可调光阑213，配合第一柱透镜211可以实现第一平行裂隙光121长度的控制，通过调节第二可调光阑223，配合第二柱透镜221可以实现第二平行裂隙光122长度的控制，以实现对不同患者的测量。

此外，为了实现角膜横向和纵向直径测量的切换，调节单元7还包括方向调节单元，所述方向调节单元用于同时调节第一平行裂隙光产生单元21和第二平行裂隙光产生单元22与角膜41之间的相对方向，如在进行完图5a所示的角膜横向直径后，通过方向调节单元将第一平行裂隙光产生单元21和第二平行裂隙光产生单元22同时旋转90°从而可以进行如图5b所示的角膜纵向直径测量，优选地，方向调节单元为机械旋转结构，如旋转平台。

上述测量装置的具体使用过程如下：检查时检查人员手持该测量装置，将测量装置放置于被检查者需要检查眼前，打开光源，此时会在显示屏上显示出被检查眼以及两条平行的光线，此时移动手柄上的机械波轮，将裂隙光带移动至被检查眼角膜直径的两端，这时裂隙光带之间的距离即为角膜直径的长度。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种角膜直径光学测量装置，其特征在于，包括光源、平行裂隙光产生单元、成像单元、调节单元、显示单元和出光口；其中，所述光源为所述平行裂隙光产生单元提供第一照明光束和第二照明光束，所述平行裂隙光产生单元包括第一平行裂隙光产生单元和第二平行裂隙光产生单元；所述第一平行裂隙光产生单元用于根据所述第一照明光束产生第一平行裂隙光，所述第二平行裂隙光单元用于根据所述第二照明光束产生第二平行裂隙光，所述第一平行裂隙光和所述第二平行裂隙光从所述出光口射出至所述角膜上，所述第一平行裂隙光产生单元包括第一柱透镜和第一可移动反射镜，所述第一柱透镜、第一可移动反射镜沿第一光束传播方向依次排列，所述第二平行裂隙光产生单元包括第二柱透镜和第二可移动反射镜，所述第二柱透镜、第二可移动反射镜沿第二光束传播方向依次排列；所述第一可移动反射镜将所述第一光束的传播方向改变90°，所述第二可移动反射镜将所述第二光束的传播方向改变90°，所述成像单元根据所述角膜的反射光进行成像，所述显示单元根据所述成像单元的成像数据进行实时显示，所述调节单元用于调节所述第一平行裂隙光和所述第二平行裂隙光与所述角膜之间的相对位置，所述第一可移动反射镜、第二可移动反射镜与所述角膜之间的相对位置能够通过所述调节单元来调节，所述第一平行裂隙光和所述第二平行裂隙光之间间距由设置在所述测量装置手柄上的机械波轮左右旋转来调节，并将当前的所述第一平行裂隙光和所述第二平行裂隙光之间间距显示在所述显示单元上，所述第一平行裂隙光和所述第二平行裂隙光之间间距即为所述角膜直径。

2.如权利要求1所述的一种角膜直径光学测量装置，其特征在于，所述第一平行裂隙光产生单元还包括第一可调光阑，所述第一可调光阑置于所述第一柱透镜之前或置于所述第一柱透镜和所述第一可移动反射镜之间；所述第二平行裂隙光产生单元还包括第二可调光阑，所述第二可调光阑置于所述第二柱透镜之前或置于所述第二柱透镜和所述第二可移动反射镜之间。

3.如权利要求1所述的一种角膜直径光学测量装置，其特征在于，所述调节单元包括距离调节单元，所述距离调节单元用于调节所述第一可移动反射镜和所述第二可移动反射镜之间的相对距离。

4.如权利要求3所述的一种角膜直径光学测量装置，其特征在于，所述调节单元还包括方向调节单元，所述方向调节单元用于同时调节所述第一平行裂隙光产生单元和所述第二平行裂隙光产生单元与所述角膜之间的相对方向，以便于对所述角膜的横向直径和纵向直径之间进行切换测量。

5.如权利要求1所述的一种角膜直径光学测量装置，其特征在于，所述成像单元包括成像镜头和光电探测器，所述光电探测器为CCD或CMOS感光元件探头。

6.如权利要求3或4所述的一种角膜直径光学测量装置，其特征在于，所述第一可移动反射镜和所述第二可移动反射镜均为棱镜。

7.如权利要求1所述的一种角膜直径光学测量装置，其特征在于，所述光源为可见光源或红外光源。