CN113974551A - 眼底黄斑动态成像装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及眼底黄斑动态成像装置。眼底黄斑动态成像装置包括：镜筒，具有第一端和第二端；接目物镜，靠近第一端设在镜筒内；眼底照明组件，在接目物镜的面向第二端的一侧设在镜筒内，眼底照明组件包括光源，光源发出的第一光线在穿过接目物镜后会聚；成像镜组，在接目物镜的面向第二端的一侧设在镜筒内，成像镜组构造成能接收来自眼底视网膜且穿过接目物镜的第二光线并使第二光线朝向第二端会聚；眼底投影成像组件，靠近第二端设在镜筒内并包括眼底成像部和投影部，投影部构造成能经成像镜组和接目物镜向眼底视网膜投影，眼底成像部能使穿过成像镜组的第二光线会聚在其上并在投影期间识别并存储眼底视网膜中黄斑的移动状态。

Description

眼底黄斑动态成像装置

技术领域

本发明涉及眼底成像设备，尤其涉及眼底黄斑动态成像装置。

背景技术

眼睛是人类感知世界的视觉器官，外界景物通过眼睛的光学系统在眼底视网膜上形成倒立的实相，基于该实相的光学信号转化为视神经信号传送至大脑。已经发现，通过观察眼底视网膜的状态可以诊断包括眼科疾病、部分全身系统性(尤其是血液相关)疾病以及部分精神类疾病。比如，有研究表明，眼底视网膜的黄斑运动与抑郁症状态(例如是否患有抑郁症以及抑郁症的轻重程度等)相关联。

因此，希望设计出能有效识别眼底视网膜中黄斑的运动状态的设备以有助于抑郁症诊断。

发明内容

本发明旨在提供一种至少能解决上述部分技术问题的眼底黄斑动态成像装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种眼底黄斑动态成像装置，包括：镜筒，具有第一端和第二端；接目物镜，靠近所述第一端设置在所述镜筒内；所述眼底黄斑动态成像装置还包括：眼底照明组件，在所述接目物镜的面向所述第二端的一侧设置在所述镜筒内，所述眼底照明组件包括光源，所述光源发出的第一光线在穿过所述接目物镜后会聚；成像镜组，在所述接目物镜的面向所述第二端的一侧设置在所述镜筒内，所述成像镜组构造成能接收来自眼底视网膜且穿过所述接目物镜的第二光线并使所述第二光线朝向所述镜筒的第二端会聚；眼底投影成像组件，靠近所述第二端设置在所述镜筒内并包括眼底成像部和投影部，所述投影部构造成能经所述成像镜组和所述接目物镜向所述眼底视网膜投影，所述眼底成像部设置成能使穿过所述成像镜组的所述第二光线会聚在其上并配置成在投影期间识别并存储所述眼底视网膜中黄斑的移动状态。

在一些实施例中，所述眼底投影成像组件还包括分光棱镜，所述眼底成像部和所述投影部基于所述分光棱镜共轭。

在一些实施例中，所述眼底投影成像组件沿所述镜筒的轴线方向可移动地设置。

在一些实施例中，所述光源的朝向所述接目物镜的一侧设置有第一偏振片，所述成像镜组的朝向所述接目物镜的一侧设置有第二偏振片，其中所述第一偏振片与所述第二偏振片的偏振态相互垂直。

在一些实施例中，眼底黄斑动态成像装置还包括：人眼识别组件，构造成能识别瞳孔位置；移动平台，驱动连接至所述镜筒，所述移动平台构造成基于所识别的瞳孔位置移动所述镜筒对准所述瞳孔。

在一些实施例中，所述人眼识别组件包括在所述镜筒内沿径向布置在所述接目物镜相对两侧的两个摄像头。

在一些实施例中，所述光源为红外光源，所述第二光线为所述第一光线被眼底视网膜反射后的红外反射光线。

在一些实施例中，还包括能提示被测者注视所述投影部上不同位置的图案的提示装置，所述黄斑的移动状态包括所述被测者注视期间黄斑的多个不同位置以及黄斑在两个位置之间移动所需的时间。

在一些实施例中，所述成像镜组包括沿从所述第一端到所述第二端的方向依次间隔布置的第一凹凸透镜、第二凹凸透镜、第一双凸透镜、胶合透镜和第二双凸透镜，其中所述胶合透镜由靠近所述第一端的第三双凸透镜和靠近所述第二端的双凹透镜接合而成。

本发明的其它特征和优点的一部分将会是本领域技术人员在阅读本申请后显见的，另一部分将在下文的具体实施方式中结合附图描述。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本发明的实施例，其中：

图1是根据本发明的实施例的眼底黄斑动态成像装置的示意图。

附图标记说明：

1、人眼识别组件；11、摄像头；2、接目物镜；3、成像镜组；31、第一凹凸透镜；32、第二凹凸透镜；33、第一双凸透镜；34、胶合透镜；341、第三双凸透镜；342、双凹透镜；35、第二双凸透镜；36、第二偏振片；4、眼底照明组件；41、光源；411、第一光线；42、第一偏振片；5、眼底投影成像组件；51、眼底成像部；52、投影部；53、分光棱镜；6、人眼；7、镜筒；71、第一端；72、第二端；8、第二光线；X光轴

具体实施方式

现参考附图，详细说明本发明所公开的眼底黄斑动态成像装置的示意性方案。尽管提供附图是为了呈现本发明的一些实施方式，但附图不必按具体实施方案的尺寸绘制，并且某些特征可被放大、移除或局剖以更好地示出和解释本发明的公开内容。附图中的部分构件可在不影响技术效果的前提下根据实际需求进行位置调整。在说明书中出现的短语“在附图中”或类似用语不必参考所有附图或示例。

在下文中被用于描述附图的某些方向性术语，例如“内”、“外”、“上方”、“下方”和其它方向性术语，将被理解为具有其正常含义并且指正常看附图时所涉及的那些方向。除另有指明，本说明书所述方向性术语基本按照本领域技术人员所理解的常规方向。

本发明中所使用的术语“第一”、“第一个”、“第二”、“第二个”及其类似术语，在本发明中并不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一个部件与其它部件进行区分。

参考图1，示意性示出了根据本发明的实施例的眼底黄斑动态成像装置，用于实时识别和存储眼底视网膜中黄斑的移动状态，包括黄斑位置、位置变化以及位置变化所经历的时间，从而为抑郁症的诊断提供帮助。如图所示，眼底黄斑动态成像装置包括镜筒7和集成在镜筒7内的光学系统，包括眼底照明、眼底成像和眼底投影等装置或模块。镜筒7的横截面可以是圆形、椭圆形、方形等，镜筒7的横截面还可以是沿其轴线方向可变的。在所示出的实施例中，镜筒7为单目镜筒，用于与单只人眼6对准。装置可以配置双镜筒7以在单次使用期间同时对双眼进行眼底黄斑移动状态的记录，也可以仅配置单镜筒7依次对双眼进行眼底黄斑移动状态的记录。

镜筒7沿其轴线方向具有第一端71和第二端72，其中第一端71为在使用期间靠近人眼6的一端，也可称为近端，而第二端72为远离人眼6的一端，也可称为远端。接目物镜2设置在镜筒7内并靠近第一端71，人眼6可通过接目物镜2看向镜筒7内。接目物镜2例如可以通过粘接的方式固定在镜筒7内，或者可以在镜筒7内形成周向卡槽，并将接目物镜2卡入卡槽中，从而固定在镜筒7内。如图所示，接目物镜2可选用双凸透镜。

为了便于镜筒7自动对准人眼6，可以将镜筒7连接到移动平台(图中未示出)上，并在镜筒7上设置人眼识别组件1。人眼识别组件1获取人眼6的当前位置信息，而移动平台基于该当前位置信息驱动镜筒7在XYZ至少一个方向上运动，从而使镜筒7自动对准人眼6。

在一个实施例中，移动平台可以包括底座和安装在底座上的可移动支架，镜筒7连接至该可移动支架。或者，在一个替代实施例中，移动平台整体是可在XYZ方向上移动的。

在一个实施例中，人眼识别组件1包括一对摄像头11，它们在镜筒7内沿镜筒7的径向或横向布置在接目物镜2的相对两侧。通过这两个摄像头11从两个方向对单只人眼6的眼表成像，例如获取由多帧关于眼表的连续图片组成的视频，并基于所获取的成像结果通过人眼图像识别算法判断人眼6的当前位置，并基于该当前位置判断镜筒7的工作位置，进而借助移动平台驱动镜筒7运动至该工作位置以对准所识别的人眼6。这样可以通过自动对准人眼6而避免由于人眼6移动造成对黄斑移动状态的识别出现误差。此外，在仅布置单镜筒7的情况下，还可以在对一只人眼进行了眼底黄斑的移动状态的识别和存储之后，获取另一只人眼6的当前位置，并驱动镜筒7运动至与该另一只人眼6对准，以获取该另一只人眼6的眼底黄斑的移动情况。

摄像头11可选用能实现视频或图片拍摄的任何拍摄装置，例如手机镜头。

通过移动平台和人眼识别组件1可实现对装置的实时调整以确保对准人眼，避免人眼移动造成影响。将一对摄像头11布置在接目物镜2的相对两侧可以实现从较近的距离获取人眼图像，在将摄像头11布置在镜筒7内的情况下可以尽量减小镜筒7的横向宽度，节省装置占用空间。但是，本领域技术人员将理解，摄像头11的位置不限于在接目物镜2附近设置，其位置可以沿镜筒7的轴向调整，只要一对摄像头能够沿镜筒7的横向相对设置以能够从两个方向对眼表成像即可。

为了便于对眼底视网膜进行成像并获取清晰的成像结果，在镜筒7内布置有眼底照明组件4以形成眼底照明光路。在所示出的实施例中，光源41安装在镜筒7的内壁上。例如可以在镜筒7的内壁形成有凸起结构，并将光源41固定在该凸起结构上。如图1所示，光源41朝向镜筒7的第一端71发出的第一光线411在穿过接目物镜2后被折射以在镜筒7外会聚。光源41的位置应该设计为在使用期间，当镜筒7处于工作位置时，该第一光线411会聚(成像)在人眼6的瞳孔处，并照明眼底视网膜。在一个实施例中，光源41选用红外光源，例如红外LED。红外光源照亮眼底视网膜，可实时对眼底黄斑位置进行监测。

在光源41的朝向镜筒7的第一端71的一侧可以设置有第一偏振片42。光源41发出的光线经第一偏振片42偏振后射向接目物镜2。

虽然图中仅示出了布置在镜筒7内的单个点光源41，但本领域技术人员将理解，光源41可以有多种布置方式来形成眼底照明光路。例如，除了单个点光源，还可以沿镜筒7的周向布置多个光源41以形成环状阵列光源。

为了获取眼底黄斑移动状态，借助眼底投影成像组件5形成了眼底视网膜投影光路以及眼底视网膜成像光路。如图1所示，眼底投影成像组件5在镜筒7内靠近第二端72设置，并在接目物镜2与眼底投影成像组件5之间设置成像镜组3。眼底投影成像组件5包括间隔布置的投影部52和眼底成像部51。

在眼底视网膜投影光路中，投影部52通过成像镜组3和接目物镜2将图案投射到眼底视网膜上，从而使被测者可以观察到图案。在一个实施例中，投影部52包括投影屏幕，例如OLED投影屏，通过投影光路将投影屏幕上的图案成像在眼底视网膜上。在被测者观察图案期间，通过视线的移动，眼底视网膜上的黄斑会随之移动。在投影部52的位置与眼底视网膜的位置共轭的情况下，被测者可以清晰地观察到投影部52投射的图案。投影屏幕可以从处理器或存储器获取多种图案，并实时向被测者投放不同的图案，以供其观测。

在眼底视网膜成像光路中，来自眼底视网膜的第二光线8穿过接目物镜2和成像镜组3后会聚在眼底成像部51上，从而将眼底视网膜成像在眼底成像部51上。第二光线8为第一光线411被眼底视网膜反射的光线。借此，眼底成像部51可以分析和存储眼底视网膜的黄斑移动状态。在一个实施例中，眼底成像部51选用成像探测器，第二光线8穿过接目物镜2和成像镜组3后会聚在成像探测器的靶面上。在眼底成像部51(尤其是成像探测器的靶面)的位置与眼底视网膜的位置共轭的情况下，眼底视网膜可以清晰成像在眼底成像部51上。

在一个实施例中，为了便于形成上述共轭关系，在眼底成像部51与投影部52之间设置分光棱镜53，并使眼底成像部51与投影部52基于分光棱镜53共轭。将共轭的眼底成像部51、投影部52以及分光棱镜53集成为安置于镜筒7内的调焦模块，通过沿光轴X(在所示出的实施例中平行于镜筒7的轴线方向)调节调焦模块，当被测者清晰地看到投影部52投射的图案时，眼底成像部51同时能够获得清晰的眼底视网膜图像。这种调焦模块简化了眼底黄斑动态成像装置的调节过程，仅需一步操作即可同时使被测者看到清晰图案以及获取清晰的眼底视网膜图像，为眼底黄斑的识别和移动状态的分析提供良好基础。模块化结构也极大的简化了整个装置的组装并提高了不同装置之间零件的适配性。

调焦模块沿光轴X的位置调节可以自动完成。如上所述，光源41发出的第一光线411通过接目物镜2成像在瞳孔处，进而充分照明眼底视网膜。眼底视网膜反射的第二光线8再次经瞳孔、接目物镜2、成像镜组3和分光棱镜53后在眼底成像部51上成像。当人眼屈光不正而无法清楚看到图案时，通过算法识别眼底成像部51所获取的眼底视网膜图像也是不清晰的，则调焦模块被驱动在光轴X的方向上移动，直到通过算法识别眼底成像部51所获取的眼底视网膜图像变得清晰，则停止调焦模块的位置调节。此时被测者看到的是清晰的图案。在一个替代实施例中，调焦模块沿光轴X的位置调节可以借助手轮等人工操作元件来由例如被测者完成，当被测者能够看到清晰图案时，眼底成像部51也能获得清晰的眼底视网膜图像。

如图1所示，可以在成像镜组3的朝向镜筒7的第一端71的一侧设置有第二偏振片36，投影部52经分光棱镜53、成像镜组3、第二偏振片36和接目物镜2将图案投射到眼底视网膜上，而眼底视网膜反射光线穿过接目物镜2、第二偏振片36、成像镜组3和分光棱镜53后会聚在眼底成像部51上。

在一个实施例中，第一偏振片42和第二偏振片36的偏振态相互垂直。利用这样的结构可以过滤掉接目物镜2表面的反射杂光，使得成像的眼底视网膜图像更加通透无杂散光。

成像镜组3可以采用多种透镜的组合，只要能实现将第二光线8聚焦在眼底成像部51上，并将图案投影到眼底视网膜即可。在所示出的实施例中，成像镜组3由沿从第一端71到第二端72的方向间隔布置的第一凹凸透镜31、第二凹凸透镜32、第一双凸透镜33、胶合透镜34和第二双凸透镜35组成，其中胶合透镜34由靠近第一双凸透镜33的第三双凸透镜341和靠近第二双凸透镜35的双凹透镜342接合而成。

此外，在眼底黄斑动态成像装置中可以集成有提示装置，例如语音提示装置，能提示被测者注视投影部52上不同位置的图案。当被测者观察不同位置时，黄斑会产生移动。眼底成像部51可以记录到黄斑的位置、位置变化以及位置变化所需时间。

在被测者观察所投放的图案期间，通过将眼底视网膜实时在眼底成像部上成像，眼底视网膜中的黄斑的移动状态被眼底成像部51实时识别和存储下来。眼底成像部51可以将黄斑的位置变化以及从一个位置到另一个位置所用时间发送给处理器进行算法分析。借助于算法分析，可以获知被测者的抑郁症状态。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其它实施方式。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种眼底黄斑动态成像装置，包括：

镜筒(7)，具有第一端(71)和第二端(72)；

接目物镜(2)，靠近所述第一端(71)设置在所述镜筒(7)内；

其特征在于，所述眼底黄斑动态成像装置还包括：

眼底照明组件(4)，在所述接目物镜(2)的面向所述第二端(72)的一侧设置在所述镜筒(7)内，所述眼底照明组件(4)包括光源(41)，所述光源(41)发出的第一光线(411)在穿过所述接目物镜(2)后会聚；

成像镜组(3)，在所述接目物镜(2)的面向所述第二端(72)的一侧设置在所述镜筒(7)内，所述成像镜组(3)构造成能接收来自眼底视网膜且穿过所述接目物镜(2)的第二光线(8)并使所述第二光线(8)朝向所述镜筒(7)的第二端(72)会聚；

眼底投影成像组件(5)，靠近所述第二端(72)设置在所述镜筒(7)内并包括眼底成像部(51)和投影部(52)，所述投影部(52)构造成能经所述成像镜组(3)和所述接目物镜(2)向所述眼底视网膜投影，所述眼底成像部(51)设置成能使穿过所述成像镜组(3)的所述第二光线(8)会聚在其上并配置成在投影期间识别并存储所述眼底视网膜中黄斑的移动状态。

2.根据权利要求1所述的眼底黄斑动态成像装置，其特征在于，所述眼底投影成像组件(5)还包括分光棱镜(53)，所述眼底成像部(51)和所述投影部(52)基于所述分光棱镜(53)共轭。

3.根据权利要求1所述的眼底黄斑动态成像装置，其特征在于，所述眼底投影成像组件(5)沿所述镜筒(7)的轴线方向可移动地设置。

4.根据权利要求1所述的眼底黄斑动态成像装置，其特征在于，所述光源(41)的朝向所述接目物镜(2)的一侧设置有第一偏振片(42)，所述成像镜组(3)的朝向所述接目物镜(2)的一侧设置有第二偏振片(36)，其中所述第一偏振片(42)与所述第二偏振片(36)的偏振态相互垂直。

5.根据权利要求1所述的眼底黄斑动态成像装置，其特征在于，还包括：

人眼识别组件(1)，构造成能识别瞳孔位置；

移动平台，驱动连接至所述镜筒(7)，所述移动平台构造成基于所识别的瞳孔位置移动所述镜筒(7)对准所述瞳孔。

6.根据权利要求5所述的眼底黄斑动态成像装置，其特征在于，所述人眼识别组件(1)包括在所述镜筒(7)内沿径向布置在所述接目物镜(2)相对两侧的两个摄像头(11)。

7.根据权利要求1所述的眼底黄斑动态成像装置，其特征在于，所述光源(41)为红外光源(41)，所述第二光线(8)为所述第一光线(411)被眼底视网膜反射后的红外反射光线。

8.根据权利要求1所述的眼底黄斑动态成像装置，其特征在于，还包括能提示被测者注视所述投影部(52)上不同位置的图案的提示装置，所述黄斑的移动状态包括所述被测者注视期间黄斑的多个不同位置以及黄斑在两个位置之间移动所需的时间。

9.根据权利要求1所述的眼底黄斑动态成像装置，其特征在于，所述成像镜组(3)包括沿从所述第一端(71)到所述第二端(72)的方向依次间隔布置的第一凹凸透镜(31)、第二凹凸透镜(32)、第一双凸透镜(33)、胶合透镜(34)和第二双凸透镜(35)，其中所述胶合透镜(34)由靠近所述第一端(71)的第三双凸透镜(341)和靠近所述第二端(72)的双凹透镜(342)接合而成。

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