CN108567409A - 一种离轴反射镜视网膜成像系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种离轴反射镜视网膜成像系统。在该系统中，二维扫描振镜位于曲面反射镜的光轴外，对接收到的单条激光进行扫描形成多条激光构成的扫描光束，并将扫描光束发射到曲面反射镜上；曲面反射镜将二维扫描振镜发出的扫描光束反射到人眼瞳孔中，经人眼瞳孔后到达视网膜，再经视网膜反射后形成返回光束，返回光束沿原路返回到二维扫描振镜中，二维扫描振镜将返回光束发送到光电接收器中，光电接收器将返回光束的光信号转换成电信号并传输到电子计算机中。本发明公开的系统，可以对光线会聚点进行调整，从而可以极为方便地适应人眼网膜成像的要求。
Description
技术领域
本发明涉及视网膜成像技术领域，特别是涉及一种离轴反射镜视网膜成像系统。
背景技术
视网膜成像技术目前广泛应用在医学领域，用于获取视网膜图像。
目前典型的人眼视网膜成像仪器是眼底照相机。眼底照相机可以拍摄到视网膜较为清晰的黑白或彩色图像，是目前眼科临床常用的仪器设备。
但是，人眼瞳孔较小，眼底照相机能拍摄到的视网膜范围，受到瞳孔口径的限制。此外，眼底照相机拍摄到的图像，是可见光范围内全部光谱所构成的图像，而视网膜结构中各层组织对不同波长光的吸收和反射程度是不一样的。，也就是说，通过单色光来拍摄，可以得到更清晰的视网膜各层组织的图像。因此为了改进拍摄效果，相关人员开始开发基于激光的广角视网膜成像系统。
现有的基于激光的广角视网膜成像系统多采用椭圆反射镜，椭圆反射镜具有两个焦点，光线从一个焦点发射到椭圆反射镜上必然会集中在另一个焦点上，现有技术利用椭圆反射镜的该特性制作视网膜成像系统，将二维扫描振镜设在椭圆反射镜的一个焦点上，人眼需要移动至椭圆的另一个焦点上，从而使光线经椭圆反射镜的反射后会集中在视网膜上，从而实现对视网膜的成像。然而该技术方案限制了人眼和二维扫描镜振镜必须位于椭圆的两个焦点上，使用起来极不方便。
发明内容
本发明的目的是提供一种离轴反射镜视网膜成像系统，可以对光线会聚点进行调整，从而可以极为方便地适应人眼网膜成像的要求。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种离轴反射镜视网膜成像系统，包括：激光器、二维扫描振镜、曲面反射镜、光电接收器和电子计算机；
所述二维扫描振镜位于所述曲面反射镜的光轴外，接收所述激光器发出的单条激光，对所述单条激光进行扫描形成多条激光构成的扫描光束，并将所述扫描光束发射到所述曲面反射镜上；所述光轴为通过所述曲面反射镜的镜面中心并垂直于所述曲面反射镜在所述镜面中心的切线的轴线；所述曲面反射镜将所述二维扫描振镜发出的所述扫描光束反射到人眼瞳孔中，经所述人眼瞳孔后到达视网膜，再经所述视网膜反射后形成返回光束，所述返回光束沿原路返回到所述二维扫描振镜中，所述二维扫描振镜将所述返回光束发送到所述光电接收器中，所述光电接收器将所述返回光束的光信号转换成电信号并传输到所述电子计算机中，所述电信号用于在所述电子计算机中生成视网膜图像。
可选的，所述光电接收器安装在所述二维扫描振镜的扫描范围之内。
可选的，所述曲面反射镜由一个或多个球面反射镜或非球面反射镜组成。
可选的，所述系统还包括屈光调节装置，所述屈光调节装置设置在所述人眼瞳孔和所述曲面反射镜之间，用于对所述曲面反射镜反射到所述人眼瞳孔的激光进行屈光调节。
可选的，所述屈光调节装置包括圆盘和准直光源；所述圆盘内安装有多个屈光镜片；所述准直光源包括准直物镜、视标和LED灯；所述视标放置在所述准直物镜的焦点上，所述LED灯用于照亮所述视标，所述视标发射的光经过所述准直物镜变成平行光，并照射到所述屈光镜片上；所述屈光镜片对所述平行光进行屈光调节；在进行屈光调节时，将所述准直光源移至所述扫描光束的光路上；在进行视网膜成像时，将所述准直光源移至所述扫描光束的光路之外。
一种离轴反射镜视网膜成像系统，包括：激光器、平面反射镜和分光镜、二维扫描振镜、曲面反射镜、光电接收器和电子计算机；
所述激光器的数量为N个，所述分光镜的数量为N-1个；与所述二维扫描振镜的距离从远到近的所述激光器依次为第1～N激光器；与所述二维扫描振镜的距离从远到近的所述分光镜依次为第1～N-1分光镜；N个所述激光器平行排列，发出互相平行的N条激光；所述平面反射镜与所述激光器发出的激光的方向呈45度，所述分光镜的摆放角度与所述激光器发出的激光的方向呈45度；所述平面反射镜与所述分光镜平行放置；所述第1激光器发射的激光照射到所述平面反射镜上，所述第2～N激光器发出的激光分别照射到所述第1～N-1分光镜上；所述第1激光器发出的激光照射到所述平面反射镜上的点与所述第2～N激光器发出的激光照射到所述分光镜上的点在一条直线上；所述二维扫描振镜位于所述曲面反射镜的光轴外，接收所述第N-1分光镜发出的合成激光，对所述合成激光进行扫描形成多条激光构成的扫描光束，并将所述扫描光束发射到所述曲面反射镜上；所述光轴为通过所述曲面反射镜的镜面中心并垂直于所述曲面反射镜在所述镜面中心的切线的轴线；所述曲面反射镜将所述二维扫描振镜发出的所述扫描光束反射到人眼瞳孔中，经所述人眼瞳孔后到达视网膜，再经所述视网膜反射后形成返回光束，所述返回光束沿所述扫描光束的路径经过所述人眼瞳孔和所述曲面反射镜后到达所述二维扫描振镜中，所述二维扫描振镜将所述返回光束发送到所述光电接收器中，所述光电接收器将所述返回光束的光信号转换成电信号并传输到所述电子计算机中，所述电信号用于在所述电子计算机中生成视网膜图像。
可选的，所述光电接收器安装在所述二维扫描振镜的扫描范围之内。
可选的，所述曲面反射镜由一个或多个球面反射镜或非球面反射镜组成。
可选的，所述系统还包括屈光调节装置，所述屈光调节装置设置在所述人眼瞳孔和所述曲面反射镜之间，用于对所述曲面反射镜反射到所述人眼瞳孔的激光进行屈光调节。
可选的，所述屈光调节装置包括圆盘和准直光源；所述圆盘内安装有多个屈光镜片；所述准直光源包括准直物镜、视标和LED灯；所述视标放置在所述准直物镜的焦点上，所述LED灯用于照亮所述视标，所述视标反射的光经过所述准直物镜变成平行光，并照射到所述屈光镜片上；所述屈光镜片对所述平行光进行屈光调节；在进行屈光调节时，将所述准直光源移至所述扫描光束的光路上；在进行视网膜成像时，将所述准直光源移至所述扫描光束的光路之外。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明将二维扫描振镜安装在曲面反射镜的光轴外，克服了现有技术中必须将人眼和二维扫描振镜限制在椭圆的两个焦点上的技术障碍，只需适当调节二维扫描振镜或曲面反射镜的位置，使人眼和二维扫描振镜的位置保持共轭关系即可，从而可以极为方便地适应人眼网膜成像的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明离轴反射镜视网膜成像系统实施例1的系统结构图；
图2为本发明离轴反射镜视网膜成像系统实施例1的屈光调节装置的装置结构图；
图3为本发明离轴反射镜视网膜成像系统实施例2的系统结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明离轴反射镜视网膜成像系统实施例1的系统结构图。
参见图1，该实施例中曲面反射镜由一个凸面反射镜和一个凹面反射镜构成，具体为：该离轴反射镜视网膜成像系统，包括：激光器1、平面反射镜2和分光镜3、二维扫描振镜4、凸面反射镜5、凹面反射镜6、屈光调节装置7、光电接收器8和电子计算机9；
所述激光器1为多个，各个所述激光器1发出的激光的波长不同。在该实施例中，所述激光器1的数量为2个，所述分光镜3的数量为1个；远离所述二维扫描振镜4的所述激光器1为第1激光器，靠近所述二维扫描振镜4的所述激光器1为第2激光器；两个所述激光器1平行排列，发出互相平行的两条激光；所述两条激光的波长不同；所述平面反射镜2与所述第1激光器发出的激光的方向呈45度，所述分光镜3的摆放角度与第2激光器发出的激光的方向呈45度；所述平面反射镜2与所述分光镜3平行放置；所述第1激光器发射的激光照射到所述平面反射镜2上，所述第2激光器发出的激光照射到所述分光镜3上；所述第1激光器发出的激光照射到所述平面反射镜2上的点与所述第2激光器发出的激光照射到所述分光镜3上的点在一条直线上；所述分光镜3将所述第2激光器发射的激光和所述平面反射镜2发射的激光合并成一条激光，从而形成合成激光；所述二维扫描振镜4位于所述凸面反射镜5的光轴外，接收所述分光镜3发出的合成激光，对所述合成激光进行扫描形成多条激光构成的扫描光束，并将所述扫描光束发射到所述凸面反射镜5上；所述凸面反射镜5和所述凹面反射镜6的镜面为球面；所述光轴为通过所述凸面反射镜5的球面中心和焦点的轴线；所述凹面反射镜6位于所述凸面反射镜5的反射光路上，将所述凸面反射镜5反射的所述扫描光束反射到人眼瞳孔10中；所述凹面反射镜6的面积远大于所述凸面反射镜5的面积，保证所述凸面反射镜5反射的所述扫描光束都能经过所述凹面反射镜6反射到所述人眼瞳孔10中；所述扫描光束经所述人眼瞳孔10后到达视网膜11，再经所述视网膜11反射后形成返回光束，所述返回光束沿原路返回，依次经过所述人眼瞳孔10、所述凹面反射镜6和所述凸面反射镜5到达所述二维扫描振镜4中，所述光电接收器8安装在所述二维扫描振镜4对返回光束的扫描范围之内，所述二维扫描振镜4将所述返回光束发送到所述光电接收器8中，所述光电接收器8将所述返回光束的光信号转换成电信号并传输到所述电子计算机9中，所述电信号用于在所述电子计算机9中生成视网膜图像；所述屈光调节装置7设置在所述人眼瞳孔10和所述凹面反射镜6之间，用于对所述凹面反射镜6反射到所述人眼瞳孔10的激光进行屈光调节。
由于二维扫描振镜4位于所述凸面反射镜5的光轴外，所述凸面反射镜5和所述凹面反射镜6均只有一个焦点，入射光和反射光不受焦点的限制，在任何一个可以照射到凸面反射镜5上的点光源向凸面反射镜5发出的光都可以经凸面反射镜5和凹面反射镜6汇聚到另一个点上，这两个点具有光学共轭关系，因此只需保证人眼和图像采集装置处于光学共轭关系即可，也就是说只要保证二维扫描振镜4所处的位置A和人眼瞳孔10所处的位置B处于光学共轭关系，就能获取到人眼的视网膜图像。
本发明采用凸面反射镜5和凹面反射镜6代替现有技术中的椭圆反射镜，首先能够使本发明的装置可以根据使用需要适应人眼的位置，使用起来极为便利；其次，凸面反射镜5和凹面反射镜6均为球面形，其加工起来相对椭圆反射镜容易得多，节省成本；并且二维扫描振镜4安装于离轴位置上，即安装在凸面反射镜5的光轴外，使得空间布置起来不局限于焦点或光轴，从而使装置的空间布置更加灵活和容易。
图2为本发明离轴反射镜视网膜成像系统实施例1的屈光调节装置的装置结构图。
参见图2，该屈光调节装置7包括圆盘701和准直光源702；所述圆盘701内安装有多个屈光镜片；所述准直光源702包括准直物镜7021、视标7022和LED灯7023；所述视标7022放置在所述准直物镜7021的焦点上，所述LED灯7023用于照亮所述视标7022，被照明的所述视标7022发出的光经过所述准直物镜7021变成平行光。
如果被检人眼患有屈光不正，在激光器1发出激光从而采集视网膜图像之前首先要对屈光调节装置进行屈光调节，调节过程为：通过旋转所述圆盘701，从而选择合适的屈光镜片，直到人眼能够清晰看到视标7022上的图像为止。
本发明的屈光调节装置7，可以使本发明的系统满足患有屈光不正的人群的使用要求，即便被检人眼患有屈光不正，也能获取清晰的人眼的视网膜图像。
图3为本发明离轴反射镜视网膜成像系统实施例2的系统结构图。
参见图3，该实施例中曲面反射镜依然以由一个凸面反射镜和一个凹面反射镜构成为例进行说明，具体为：该离轴反射镜视网膜成像系统，包括：激光器1、二维扫描振镜4、凸面反射镜5、凹面反射镜6、屈光调节装置7、光电接收器8和电子计算机9；
所述二维扫描振镜4位于所述凸面反射镜5的光轴外，接收所述激光器1发出的单条激光，对所述单条激光进行扫描形成多条激光构成的扫描光束，并将所述扫描光束发射到所述凸面反射镜5上；所述凸面反射镜5和所述凹面反射镜6的镜面为球面；所述光轴为通过所述凸面反射镜5的球面中心和焦点的轴线；所述凹面反射镜6位于所述凸面反射镜5的反射光路上，将所述凸面反射镜5反射的所述扫描光束反射到人眼瞳孔10中，经所述人眼瞳孔10后到达视网膜11，再经视网膜11反射后形成返回光束，所述返回光束沿原路返回，依次经过所述人眼瞳孔10、所述凹面反射镜6和所述凸面反射镜5到达所述二维扫描振镜4中，所述光电接收器8安装在所述二维扫描振镜4对返回光束的扫描范围之内；所述二维扫描振镜4将所述返回光束发送到所述光电接收器8中，所述光电接收器8将所述返回光束的光信号转换成电信号并传输到所述电子计算机9中，所述电信号用于在所述电子计算机9中生成视网膜图像。屈光调节装置7设置在所述人眼瞳孔10和所述凹面反射镜6之间，用于对所述凹面反射镜6反射到所述人眼瞳孔10的激光进行屈光调节。
所述屈光调节装置7与图2中的屈光调节装置7的结构相同。
本说明书每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种离轴反射镜视网膜成像系统，其特征在于，包括：激光器、二维扫描振镜、曲面反射镜、光电接收器和电子计算机；
所述二维扫描振镜位于所述曲面反射镜的光轴外，接收所述激光器发出的单条激光，对所述单条激光进行扫描形成多条激光构成的扫描光束，并将所述扫描光束发射到所述曲面反射镜上；所述光轴为通过所述曲面反射镜的镜面中心并垂直于所述曲面反射镜在所述镜面中心的切线的轴线；所述曲面反射镜将所述二维扫描振镜发出的所述扫描光束反射到人眼瞳孔中，经所述人眼瞳孔后到达视网膜，再经所述视网膜反射后形成返回光束，所述返回光束沿原路返回到所述二维扫描振镜中，所述二维扫描振镜将所述返回光束发送到所述光电接收器中，所述光电接收器将所述返回光束的光信号转换成电信号并传输到所述电子计算机中，所述电信号用于在所述电子计算机中生成视网膜图像。
2.根据权利要求1所述的一种离轴反射镜视网膜成像系统，其特征在于，所述光电接收器安装在所述二维扫描振镜对所述返回光束的扫描范围之内。
3.根据权利要求1所述的一种离轴反射镜视网膜成像系统，其特征在于，所述曲面反射镜由一个或多个球面反射镜或非球面反射镜组成。
4.根据权利要求1所述的一种离轴反射镜视网膜成像系统，其特征在于，所述系统还包括屈光调节装置，所述屈光调节装置设置在所述人眼瞳孔和所述曲面反射镜之间，用于对所述曲面反射镜反射到所述人眼瞳孔的激光进行屈光调节。
5.根据权利要求4所述的一种离轴反射镜视网膜成像系统，其特征在于，所述屈光调节装置包括圆盘和准直光源；所述圆盘内安装有多个屈光镜片；所述准直光源包括准直物镜、视标和LED灯；所述视标放置在所述准直物镜的焦点上，所述LED灯用于照亮所述视标，所述视标发射的光经过所述准直物镜变成平行光，并照射到所述屈光镜片上；所述屈光镜片对所述平行光进行屈光调节；在进行屈光调节时，将所述准直光源移至所述扫描光束的光路上；在进行视网膜成像时，将所述准直光源移至所述扫描光束的光路之外。
6.一种离轴反射镜视网膜成像系统，其特征在于，包括：激光器、平面反射镜和分光镜、二维扫描振镜、曲面反射镜、光电接收器和电子计算机；
所述激光器的数量为N个，所述分光镜的数量为N-1个；与所述二维扫描振镜的距离从远到近的所述激光器依次为第1～N激光器；与所述二维扫描振镜的距离从远到近的所述分光镜依次为第1～N-1分光镜；N个所述激光器平行排列，发出互相平行的N条激光；所述平面反射镜与所述激光器发出的激光的方向呈45度，所述分光镜的摆放角度与所述激光器发出的激光的方向呈45度；所述平面反射镜与所述分光镜平行放置；所述第1激光器发射的激光照射到所述平面反射镜上，所述第2～N激光器发出的激光分别照射到所述第1～N-1分光镜上；所述第1激光器发出的激光照射到所述平面反射镜上的点与所述第2～N激光器发出的激光照射到所述分光镜上的点在一条直线上；所述二维扫描振镜位于所述曲面反射镜的光轴外，接收所述第N-1分光镜发出的合成激光，对所述合成激光进行扫描形成多条激光构成的扫描光束，并将所述扫描光束发射到所述曲面反射镜上；所述光轴为通过所述曲面反射镜的镜面中心并垂直于所述曲面反射镜在所述镜面中心的切线的轴线；所述曲面反射镜将所述二维扫描振镜发出的所述扫描光束反射到人眼瞳孔中，经所述人眼瞳孔后到达视网膜，再经所述视网膜反射后形成返回光束，所述返回光束沿原路返回到所述二维扫描振镜中，所述二维扫描振镜将所述返回光束发送到所述光电接收器中，所述光电接收器将所述返回光束的光信号转换成电信号并传输到所述电子计算机中，所述电信号用于在所述电子计算机中生成视网膜图像。
7.根据权利要求6所述的一种离轴反射镜视网膜成像系统，其特征在于，所述光电接收器安装在所述二维扫描振镜对所述返回光束的扫描范围之内。
8.根据权利要求6所述的一种离轴反射镜视网膜成像系统，其特征在于，所述曲面反射镜由一个或多个球面反射镜或非球面反射镜组成。
9.根据权利要求6所述的一种离轴反射镜视网膜成像系统，其特征在于，所述系统还包括屈光调节装置，所述屈光调节装置设置在所述人眼瞳孔和所述曲面反射镜之间，用于对所述曲面反射镜反射到所述人眼瞳孔的激光进行屈光调节。
10.根据权利要求9所述的一种离轴反射镜视网膜成像系统，其特征在于，所述屈光调节装置包括圆盘和准直光源；所述圆盘内安装有多个屈光镜片；所述准直光源包括准直物镜、视标和LED灯；所述视标放置在所述准直物镜的焦点上，所述LED灯用于照亮所述视标，所述视标发射的光经过所述准直物镜变成平行光，并照射到所述屈光镜片上；所述屈光镜片对所述平行光进行屈光调节；在进行屈光调节时，将所述准直光源移至所述扫描光束的光路上；在进行视网膜成像时，将所述准直光源移至所述扫描光束的光路之外。
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