CN112043238A - 一种小型眼底相机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种小型眼底相机，属于医用眼科光学仪器技术领域，包括：镜筒，内部依次设有接目物镜、摄像镜组和调焦模组，所述调焦模组可沿所述镜筒的中轴线方向进行移动地连接在所述镜筒上；所述调焦模组上安装有：成像探测器和固视装置，所述成像探测器设置在所述镜筒的中轴线上，所述固视装置设置在所述镜筒的侧壁上；所述镜筒内还具有照明光灯，所述照明光灯位于所述接目物镜和所述摄像镜组之间并朝向所述接目物镜，所述照明光灯远离所述镜筒的中轴线进行设置；本发明的小型眼底相机，采用倾斜照明的方式在镜筒内设置照明光灯，且将固视装置设置在调焦模组内，作为调焦系统的识别点，简化了光路结构，大大缩小了整机体积。

Description

一种小型眼底相机

技术领域

本发明涉及医用眼科光学仪器技术领域，具体涉及一种小型眼底相机。

背景技术

眼底相机主要用于拍摄人眼视网膜图像，以便医疗人员检查眼底病或辅助医疗人员判断其它器官的病情。眼底的血管是人体唯一可通过体表直接观察到的血管，医疗人员通过眼底相机可以检查眼底的视神经、视网膜、脉络膜以及屈光介质是否存在病变，同时还可以通过眼底相机的协助对其它系统疾病进行诊断和病情判断，例如通过筛选视网膜照片检测脑梗塞、脑溢血、脑动脉硬化、脑肿瘤、糖尿病、肾病、高血压、早产儿视网膜病变、青光眼、老年化黄斑变性等。越早检测出这些疾病越有利于临床治疗，因此眼底相机普遍用于临床筛查眼底疾病，成为不可或缺的医疗器械。

目前，在医学眼底视网膜成像领域，眼底相机包括一种是照明光路与成像光路通过中空反射镜分离成两条光路。其中照明光路中包含光源、聚光镜组、环形照明光阑、中继镜、中空镜和接目物镜。通过环形光阑的照明光经过中继镜，然后在中空镜处反射，经接目物镜后成像于瞳孔处，进而进行照明眼底。

由于其照明与成像光路分离导致光路长并且为了保证照明亮度光学镜片口径偏大。最终导致整个眼底相机结构庞大复杂。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的眼底相机结构庞大的缺陷，从而提供一种小型化的小型眼底相机。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种小型眼底相机，包括：镜筒，内部依次设有接目物镜、摄像镜组和调焦模组，所述调焦模组可沿所述镜筒的中轴线方向进行移动地连接在所述镜筒上；

所述调焦模组上安装有：成像探测器和固视装置，所述成像探测器设置在所述镜筒的中轴线上，所述固视装置设置在所述镜筒的侧壁上，所述成像探测器和所述固视装置之间设置有分光棱镜，所述分光棱镜位于所述镜筒的中轴线上；

所述镜筒内还具有照明光灯，所述照明光灯位于所述接目物镜和所述摄像镜组之间并朝向所述接目物镜，所述照明光灯远离所述镜筒的中轴线进行设置。

作为优选方案，所述照明光灯与所述接目物镜之间具有第一偏振片。

作为优选方案，所述成像探测器与所述分光棱镜之间具有第二偏振片，所述固视装置与所述分光棱镜之间具有第三偏振片，所述第二偏振片分别与所述第一偏振片、所述第三偏振片垂直设置。

作为优选方案，所述照明光灯在所述镜筒内具有对称设置的至少两组。

作为优选方案，每组所述照明光灯包括：红外发光二极管和白光LED。

作为优选方案，所述固视装置包括：固视光阑和固视灯，所述固视灯位于所述固视光阑的远离所述分光棱镜的一侧。

作为优选方案，还包括：

调焦照明灯，设置在所述固视灯与所述固视光阑的光路的一侧；

分束镜，设置在所述固视灯与所述调焦照明灯之间，并位于所述固视灯与所述固视光阑之间的光路上。

作为优选方案，还包括：

辅助摄像头，在所述镜筒的靠近接目物镜的一端具有对称设置的至少两个，所述辅助摄像头适于通过电信号与小型眼底相机的控制器信号连接。

作为优选方案，所述镜筒包括：前镜筒和后镜筒，所述前镜筒和所述后镜筒可拆卸的连接；

所述接目物镜设置在所述前镜筒内，所述摄像镜组设置在所述后镜筒内，所述调焦模组可沿所述镜筒的中轴线方向进行移动地连接在所述后镜筒的后方。

作为优选方案，所述后镜筒的朝向所述前镜筒的端部具有容纳腔，所述容纳腔插设在所述后镜筒内；

所述照明光灯连接在灯座上，所述灯座设置在所述容纳腔内，所述灯座上在所述镜筒的中轴线位置具有通过孔。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的小型眼底相机，采用倾斜照明的方式在镜筒内设置照明光灯，且将固视装置设置在调焦模组内，作为调焦系统的识别点，简化了光路结构，大大缩小了整机体积；

在调焦模组中，固视装置与成像探测器相对于分光棱镜处于共轭的位置，在小型眼底相机进行使用时，固视装置的固视光阑通过分光棱反射进入到眼底视网膜上的图像与固视光阑也呈共轭状态，此时，固视光阑、眼底视网膜以及成像探测器三者均为共轭状态，从而实现在进行调焦操作时，固视装置也会做相应的调整，固视图像会保持清晰。

2.本发明提供的小型眼底相机，在照明光灯前设置第一偏振片，使照明光成为线偏振光，照明光经接目物镜后成像于瞳孔位置，并照明眼底视网膜。

3.本发明提供的小型眼底相机，在调焦模组上具有分光棱镜，所述分光棱镜与成像探测器之间具有第二偏振片，所述分光棱镜与固视装置之间具有第三偏振片，并且第二偏振片分别与第一偏振片、第三偏振片偏振态垂直设置，利用这样的结构可滤掉接目物镜表面的反射杂光，使得成像的眼底图像更加通透无杂散光。

4.本发明提供的小型眼底相机，在调焦模组内，在固视灯与固视光阑之间还具有分束镜，固视灯通过分束镜照明固视光阑，然后固视光阑通过分光棱镜反射进入成像系统；在固视灯与固视光阑的光路的一侧还设置有调焦照明灯，并且所述调焦照明灯的光源朝向分束镜照射，然后经过分束镜反射照明固视光阑，然后固视光阑通过分光棱镜反射进入摄像镜组及接目物镜进入眼底，并在视网膜上反射，再次进入接目物镜、摄像镜组、及分光棱镜透射后，在成像探测器上成像。

5.本发明提供的小型眼底相机，在镜筒的靠近接目物镜的一端具有对称设置的至少两个辅助摄像头，通过两个辅助摄像头对人眼进行成像，可识别瞳孔的位置，以指导整机的工作距离及上下左右偏移，从而进行自动对位。

6.本发明提供的小型眼底相机，包括前镜头和后镜筒，照明光灯设置在后镜筒上，当将前镜筒和后镜筒组装后，照明光灯便位于前镜筒内，该组装方式结构简单，便于安装。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的小型眼底相机的一种实施方式的立体结构示意图。

图2为本发明的小型眼底相机的原理图。

图3为图1的剖视图。

图4为图1的爆炸图。

图5为图4中照明光灯的爆炸图。

图6为本发明实施例中一种优选的眼底相机的结构图。

附图标记说明：

1、镜筒；2、接目物镜；3、摄像镜组；4、调焦模组；5、辅助摄像头；6、补光灯；7、瞳孔；8、照明光灯；9、第一偏振片；10、成像探测器；11、分光棱镜；12、第二偏振片；13、第三偏振片；14、固视光阑；15、固视灯；16、调焦照明灯；17、分束镜；18、前镜筒；19、后镜筒；20、套筒壳体；21、驱动套；22、导槽；23、容纳腔；24、灯座；25、通过孔；26、红外发光二极管；27、白光LED。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提供一种小型眼底相机的具体实施方式，如图1、图2所示，包括：镜筒1，所述镜筒1内部依次设有接目物镜2、摄像镜组3和调焦模组4，其中，所述调焦模组4可沿所述镜筒1的中轴线方向进行移动地连接在所述镜筒1上。

如图1所示，在所述镜筒1的靠近接目物镜2的一端具有对称设置的两个辅助摄像头5，在两个所述辅助摄像头5之间还分别设有补光灯6，所述辅助摄像头5适于通过电信号与小型眼底相机的控制器信号连接，从而将对人眼瞳孔7的定位信息发送至控制器，使控制器对镜筒1的位置调节提供依据。

如图2所示，所述镜筒1内具有照明光灯8，所述照明光灯8位于所述接目物镜2和所述摄像镜组3之间并朝向所述接目物镜2，所述照明光灯8远离所述镜筒1的中轴线进行设置。所述照明光灯8与所述接目物镜2之间具有第一偏振片9。

如图2、图3所示，所述调焦模组4上安装有：成像探测器10和固视装置，所述成像探测器10设置在所述镜筒1的中轴线上，所述固视装置设置在所述镜筒1的侧壁上，所述成像探测器10和所述固视装置之间设置有分光棱镜11，所述分光棱镜11位于所述镜筒1的中轴线上；所述成像探测器10与所述分光棱镜11之间具有第二偏振片12，所述固视装置与所述分光棱镜11之间具有第三偏振片13，所述第二偏振片12分别与所述第一偏振片9、所述第三偏振片13偏振态垂直设置。利用这样的结构可滤掉接目物镜表面的反射杂光，使得成像的眼底图像更加通透无杂散光。具体为，如果没有第一偏振片9，照明光会在接目物镜表面反射从而进入成像系统到达成像探测器10，这些就是杂散。第一偏振片9的偏振态垂直于第二偏振片12的作用是将照明光的偏振态改变成垂直于成像光路里第二偏振片12的偏振态，这样接目物镜反射的光就会被第二偏振片12滤掉。同理，第三偏振片13将固视灯15和调焦照明灯16的光的偏振态改变成与第二偏振片12垂直，这样在接目物镜表面反射的固视灯15及调焦照明灯16的光也就不能打到成像探测器10上了。

所述固视装置包括：固视光阑14和固视灯15，所述固视灯15采用绿色LED灯，固视灯15位于所述固视光阑14的远离所述分光棱镜11的一侧。所述调焦模组4上还安装有：调焦照明灯16，所述调焦照明灯16采用红外LED灯，调焦照明灯16设置在所述固视灯15与所述固视光阑14的光路的一侧，在所述固视灯15与所述调焦照明灯16之间设置有分束镜17，并且所述分束镜17位于所述固视灯15与所述固视光阑14之间的光路上。其中，通过改变分束镜17的设置方式，可以改变调焦照明灯16的设置位置，如图2所示，分束镜17朝向摄像镜组3的方向倾斜，调焦照明灯16设置在靠近摄像镜组3的一侧，如图3所示，分束镜17朝向成像探测器10的方向倾斜，调焦照明灯16设置在靠近成像探测器10的一侧。

如图4所示，所述镜筒1包括：前镜筒18和后镜筒19，所述前镜筒18和所述后镜筒19可拆卸的连接，具体的，所述后镜筒19的朝向前镜筒18的一端适于插入到前镜筒18内，然后通过螺丝进行紧固连接。其中，所述接目物镜2设置在所述前镜筒18内，所述摄像镜组3设置在所述后镜筒19内，所述调焦模组4可沿所述镜筒1的中轴线方向进行移动地连接在所述后镜筒19的后方，具体的，所述调焦模组4设置在套筒壳体20上，该套筒壳体20仅可沿镜筒1的中轴线方向进行滑动地套设在后镜筒19上，在套筒壳体20上还套设有驱动套21，该驱动套21上具有倾斜的导槽22，将螺杆穿过该导槽22后连接在套筒壳体20上后，通过转动驱动套21能够驱动套筒壳体20沿镜筒1的中轴线方向进行移动。

如图4所示，所述后镜筒19的朝向所述前镜筒18的端部具有容纳腔23，所述容纳腔23插设在所述后镜筒19内；所述照明光灯8连接在灯座24上，所述灯座24设置在所述容纳腔23内，所述灯座24上在所述镜筒1的中轴线位置具有通过孔25。

如图5所示，所述照明光灯8在所述镜筒1内具有对称设置的两组。每组所述照明光灯8包括：红外发光二极管26和白光LED27。

工作原理

如图2所示，小型眼底相机进行自动对位时，通过镜筒1前端的两个辅助摄像头5对人眼的瞳孔7进行取像，从而判断瞳孔7的距离，将信息发送至控制器，为控制器控制镜筒1的前后、上下左右移动提供依据。

小型眼底相机的照明光灯8在镜筒1内，倾斜朝向接目物镜2进行照射，光源通过接目物镜2后到达人眼瞳孔7内。

小型眼底相机的固视灯15在调焦模组4内，通过分束镜17照明固视光阑14，然后固视光阑14通过分光棱镜11反射进入到眼底视网膜上进行成像，所形成的图像与固视光阑14呈共轭状态。另外，由于固视装置与成像探测器10相对于分光棱镜11处于共轭的位置，此时，固视光阑14、眼底视网膜以及成像探测器10三者均为共轭状态，在进行调焦操作时，固视装置也会做相应的调整，固视图像会保持清晰。上述所述共轭可以理解为：物方和像方互为对称或映射，即物方和像方具有一对一映射关系的两点Q和Q'，根据光路可逆原理，如果在Q点放置光源，将在Q'点成像，反之亦然。

小型眼底相机的调焦照明灯16的光源朝向分束镜17照射，然后经过分束镜17反射照明固视光阑14，然后固视光阑14通过分光棱镜11反射进入摄像镜组3及接目物镜2进入眼底，并在视网膜上反射，再次进入接目物镜2、摄像镜组3、及分光棱镜11透射后，在成像探测器10上成像。

图6示出了一种全自动便携自拍眼底相机，该相机包括面贴组件01、运动组件、定位组件03和镜筒1，镜筒1内部设有照明组件、调焦组件、镜头(接目物镜)以及光学镜片组和成像探测器10等，镜筒1可采用上述实施例提供的结构。实际产品还包括壳体，运动组件和镜筒1位于壳体内部。面贴组件01密封地连接于壳体的前部，面贴组件包括面贴本体和成型于面贴本体的用于被拍摄者的眼部贴合时容纳所述眼部的视窗通孔。面贴组件01作为接触被拍摄者眼部的部件，镜筒1透过面贴组件01的通孔采集被拍摄者的眼底视网膜图像。

面贴本体背向镜筒1的一面被构造为与被拍摄者的眼部周围的面部轮廓相贴合的形状。具体地，面贴组件01向内形成凹陷形状以适于人体头部弧形，其通孔的尺寸至少能在被测者的眼部贴合本组件时容纳双眼。面贴组件01向内(壳体内、镜筒)的一面有至少一个用于检测相机各项功能的特定位置。在一个具体的实施例中，结合图1和图2所示，图2所展示的是面贴组件01朝内的一面，通孔011的中部上边缘有一个凸起部012，镜筒1的镜头能够对准此部位并拍摄图像。更优选的方案是，在此凸起部012上设置一个图案或者简单图形等作为标靶。此特定位置有多种用途，包括检测相机的照明组件、调焦组件是否正常，检测被拍者的眼部是否正确地贴合了面贴组件01等，具体将在下文中进行详细介绍。

运动组件用于控制镜筒1在三维空间中移动，以图1中的坐标系为例，能够在图中的X、Y、Z三轴上移动。需要说明的是，镜筒1在Z方向移动到极限位置时，端部不会伸出面贴组件01外。作为一个具体的实施例，运动组件包括三个轨道组件，第一组轨道021用于控制镜筒1在X轴上的运动、第二组轨道022用于控制镜筒1在Y轴上的运动、图中未示出的第三组轨道用于控制镜筒1在Z轴上的运动。具体地，镜筒1连同第二组轨道022被设置在一个平台(基座)上，第一组轨道021能够带动基座整体运动，第三组轨道能够带动基座和第一组轨道021运动，使整体接近或远离面贴组件01。

定位组件03用于检测镜筒1的移动情况。具体地，定位组件03可以是电磁感应器，根据电磁感应信号感知镜筒1移动到定位组件03所在的位置。结合图3所示，在本实施例中设置3个定位组件03，其中两个定位组件设置在可移动基座两侧，以检测镜筒1在X轴上的移动，第三个定位组件设置在该基座上，以检测镜筒1在Y轴上的移动，即定位组件03用于检测镜筒1在XY平面内的移动情况。

根据本发明提供的眼底相机，用于成像的照明组件、调焦组件、接目物镜、光学镜片组和成像探测器集成在一个镜筒中实现光路结构小型化，减小眼底相机的体积，提高便携性；眼底相机的面贴组件设有用于容纳被拍摄者眼部的视窗通孔，用户可以自行佩戴眼底相机，将眼部置于视窗通孔位置，运动组件驱动镜筒在视窗通孔范围中搜索瞳孔，并调整工作距离，从而拍摄眼底图像，本方案降低了眼底相机硬件的复杂度和使用难度，让用户能够自主拍摄眼底图像，促进眼底相机的普及。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种小型眼底相机，其特征在于，包括：镜筒(1)，内部依次设有接目物镜(2)、摄像镜组(3)和调焦模组(4)，所述调焦模组(4)可沿所述镜筒(1)的中轴线方向进行移动地连接在所述镜筒(1)上；

所述调焦模组(4)上安装有：成像探测器(10)和固视装置，所述成像探测器(10)设置在所述镜筒(1)的中轴线上，所述固视装置设置在所述镜筒(1)的侧壁上，所述成像探测器(10)和所述固视装置之间设置有分光棱镜(11)，所述分光棱镜(11)位于所述镜筒(1)的中轴线上；

所述镜筒(1)内还具有照明光灯(8)，所述照明光灯(8)位于所述接目物镜(2)和所述摄像镜组(3)之间并朝向所述接目物镜(2)，所述照明光灯(8)远离所述镜筒(1)的中轴线进行设置。

2.根据权利要求1所述的小型眼底相机，其特征在于，所述照明光灯(8)与所述接目物镜(2)之间具有第一偏振片(9)。

3.根据权利要求2所述的小型眼底相机，其特征在于，所述成像探测器(10)与所述分光棱镜(11)之间具有第二偏振片(12)，所述固视装置与所述分光棱镜(11)之间具有第三偏振片(13)，所述第二偏振片(12)分别与所述第一偏振片(9)、所述第三偏振片(13)偏振态垂直设置。

4.根据权利要求1所述的小型眼底相机，其特征在于，所述照明光灯(8)在所述镜筒(1)内具有对称设置的至少两组。

5.根据权利要求4所述的小型眼底相机，其特征在于，每组所述照明光灯(8)包括：红外发光二极管(26)和白光LED(27)。

6.根据权利要求1所述的小型眼底相机，其特征在于，所述固视装置包括：固视光阑(14)和固视灯(15)，所述固视灯(15)位于所述固视光阑(14)的远离所述分光棱镜(11)的一侧。

7.根据权利要求6所述的小型眼底相机，其特征在于，还包括：

调焦照明灯(16)，设置在所述固视灯(15)与所述固视光阑(14)的光路的一侧；

分束镜(17)，设置在所述固视灯(15)与所述调焦照明灯(16)之间，并位于所述固视灯(15)与所述固视光阑(14)之间的光路上。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的小型眼底相机，其特征在于，还包括：

辅助摄像头(5)，在所述镜筒(1)的靠近接目物镜(2)的一端具有对称设置的至少两个，所述辅助摄像头(5)适于通过电信号与小型眼底相机的控制器信号连接。

9.根据权利要求8所述的小型眼底相机，其特征在于，所述镜筒(1)包括：前镜筒(18)和后镜筒(19)，所述前镜筒(18)和所述后镜筒(19)可拆卸的连接；

所述接目物镜(2)设置在所述前镜筒(18)内，所述摄像镜组(3)设置在所述后镜筒(19)内，所述调焦模组(4)可沿所述镜筒(1)的中轴线方向进行移动地连接在所述后镜筒(19)的后方。

10.根据权利要求9所述的小型眼底相机，其特征在于，所述后镜筒(19)的朝向所述前镜筒(18)的端部具有容纳腔(23)，所述容纳腔(23)插设在所述后镜筒(19)内；

所述照明光灯(8)连接在灯座(24)上，所述灯座(24)设置在所述容纳腔(23)内，所述灯座(24)上在所述镜筒(1)的中轴线位置具有通过孔(25)。

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