CN115245631A - 一种多功能的红光照射装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能的红光照射装置，其特征在于，包括：红光照射组件，其操作于利用红光对眼底进行照射以便进行近视理疗；眼底成像组件，其操作于对所述眼底进行成像；镜筒，其用于封装所述红光照射组件和眼底成像组件中的至少一个，其中在所述镜筒内，所述红光照射组件和所述眼底成像组件共用部分光学组件，以实现对眼底进行照射和/或对眼底进行成像。本发明的红光照射装置，通过共用部分光学组件，能够在单个设备上同时集成眼底红光照射和眼底成像两种组件，进而实现对眼底进行红光照射以及对眼底进行成像等多个功能。

Description

一种多功能的红光照射装置

技术领域

本发明一般地涉及光学领域。更具体地，本发明涉及一种红光照射装置。

背景技术

随着电子屏幕的普及和广泛使用，青少年近视问题愈发严重。为了保护视力并有效控制近视的发生，当前使用低强度红光来照射眼底。具体来说，照射眼底的低强度红光设备通过向黄斑区照射低能量红激光，可以精准模拟太阳光的有益光线。通过这样的照射，可以改善眼底血液循环，促进视网膜色素上皮细胞分泌多巴胺，使变薄的脉络膜恢复正常，同时供给巩膜足够的氧，由此加强巩膜的强度。最终，可以达到抑制眼轴非正常增长的效果，从而实现对近视的有效防控。

尽管如上所述红光照射对于近视的防控和纠正有效，但用于红光照射的设备当前存在一定的不足。例如，当前的红光照射设备功能单一，无法提供除红光照射以外的功能，从而无法满足更多的用户要求。

发明内容

鉴于上文所提到的技术问题，本发明提供了一种多功能的红光照射装置。通过该红光照射装置，可以实现在单一设备上对眼底的红光照射和眼底拍摄，从而向用户提供多功能的服务。为此，本发明提供一种多功能的红光照射装置，其特征在于，包括：红光照射组件，其操作于利用红光对眼底进行照射；眼底成像组件，其操作于对所述眼底进行成像；镜筒，其用于封装所述红光照射组件和眼底成像组件中的至少一个，其中在所述镜筒内，所述红光照射组件和所述眼底成像组件共用部分光学组件，以实现对眼底进行照射和/或对眼底进行成像。

在一个实施例中，所述红光照射装置还包括定位组件，其布置于所述镜筒内或镜筒外相对靠近所述眼球的两侧，以用于对眼球进行定位。

在一个实施例中，所述定位组件包括两个定位摄像头，其分别沿所述镜筒外或镜筒内的周向布置，以用于通过对所述眼球的眼表成像来实现眼球的定位。

在一个实施例中，所述镜筒的数目为单个或两个，并且当所述定位摄像头沿镜筒内的周向布置时，所述红光照射装置内还布置有照明光源，以便在所述定位摄像头对眼球的眼表进行成像时，用于对眼球进行照明。

在一个实施例中，当所述镜筒为单个时，所述红光照射装置还包括镜筒移动机构，其与所述控制模块连接，以用于驱动所述镜筒从对准一个眼球的位置处移动至对准另一个眼球的位置处。

在一个实施例中，还包括多个移动平台，其中所述多个移动平台具有各自的方向并且所述红光照射组件和眼底成像组件布置于一个所述移动平台上。

在一个实施例中，所述多个移动平台包括第一移动平台、第二移动平台和第三移动平台，其中所述第一、第二和第三移动平台之间滑动连接并且所述红光照射组件和眼底成像组件布置于所述第一移动平台上，所述第一、第二和第三移动平台操作于根据所述眼球的定位来移动所述红光照射组件和眼底成像组件。

在一个实施例中，所述红光照射装置还包括：控制模块，其分别与所述红光照射组件和眼底成像组件连接，以便令所述红光照射装置操作于对眼底进行照射和/或对眼底进行成像。

在一个实施例中，所述红光照射组件包括红光光源并且所述眼底成像组件包括成像光源，所述控制模块用于控制所述红光光源和成像光源的开启和关闭，以便所述红光照射装置操作于对眼底进行照射和/或对眼底进行成像。

在一个实施例中，所述红光光源和所述成像光源沿所述镜筒的轴向方向上以一定间隔布置，并且分别经由所述控制模块开启或关闭。

在一个实施例中，所述红光光源固定布置于所述镜筒外或镜筒内镜筒轴线外的位置，并且经由所述控制模块开启而发射红光。

在一个实施例中，所述镜筒内设置有反射棱镜，所述红光经由布置于镜筒内的反射棱镜折射，以便对所述眼底进行照射。

在一个实施例中，所述镜筒内设置有可弹出反射镜或薄膜分束镜，所述红光经由所述可弹出反射镜或薄膜分束镜进行反射，以便对所述眼底进行照射。

在一个实施例中，所述红光照射装置还包括与所述控制模块连接的光源移动机构，其中当对眼底进行照射时，所述光源移动机构在所述控制模块的控制下，将所述红光光源从镜筒外或镜筒内镜筒轴线外的位置移动至所述镜筒轴线处，并且当对眼底进行成像时，所述移动机构在所述控制模块的控制下，将所述红光光源从所述镜筒轴线处移动到镜筒外或镜筒内镜筒轴线外。

在一个实施例中，所述眼底成像组件包括用于获取眼底图像的眼底传感器，并且在红光照射装置的红光光源和所述眼底传感器之间布置有滤除红光的带通滤光片。

在一个实施例中，还包括红光照射组件还包括放大光路，其用于接收所述红光光源发出的红光并对其进行放大。

在一个实施例中，所述控制模块还包括第一控制模块，其用于基于眼底的当前生理状况来控制所述红光照射组件，其中所述眼底的当前生理状况经由所述眼底成像组件对所述眼底成像进行分析获得。

在一个实施例中，在对所述眼底成像进行分析获得所述眼底的当前生理状况中，所述眼底成像组件操作于：对所述眼底成像进行异常变化判断，以确定与所述眼底相关的当前生理状况。

在一个实施例中，在基于眼底的当前生理状况来控制所述红光照射组件中，所述第一控制模块操作于：响应于所述眼底的当前生理状况存在异常变化，控制开启、持续、增强、减弱或停止对所述眼底的红光照射。

在一个实施例中，所述控制模块还包括第二控制模块，其用于基于眼表的当前生理状况来控制所述红光照射组件，其中所述眼表的当前生理状况经由所述定位组件对所述眼表图像进行分析获得。

在一个实施例中，在对所述眼表图像进行分析获得所述眼表的当前生理状况中，所述定位组件进一步用于：对所述眼表图像中的瞳孔进行形态和/或光反射分析，以确定与所述瞳孔相关的当前生理状况；和/或对所述眼表图像进行异常变化判断，以确定与眼表相关的当前生理状况。

在一个实施例中，在基于眼表的当前生理状况来控制所述红光照射组件中，所述第二控制模块进一步用于：响应于瞳孔形态过大、过小或存在光反射异常，或者响应于所述眼表存在异常变化，控制开启、持续、增强、减弱或停止对所述眼底的红光照射。

利用本发明的红光照射装置，可以实现在单个设备上对眼底进行照射和/或进行成像。具体地，通过将红光照射组件和眼底成像组件至少之一封装于镜筒并且共享部分光学组件，本发明的红光照射装置可以实现对眼底进行红光照射和对眼底进行成像操作之间的灵活切换。在一些应用场景中，本发明的方案也支持对眼底进行红光照射和对眼底进行成像操作的同时进行。在另一些应用场景中，通过创新性地设置镜筒内的光路，本发明的红光照射装置使得对于眼底进行红光照射和进行成像互不干扰，从而实现高质量和安全性的红光照射和精准眼底成像。在一些应用场景中，通过本发明的多个移动平台，可以实现将红光照射装置移动到合适的位置，以实现有效的红光照射和眼底成像。

在一些应用场景中，本发明的红光照射装置还可以通过对眼表图像和/或眼底图像的分析来获得眼球的当前生理状况，并且基于此来对红光照射进行控制。通过这样的控制操作，本发明的方案在防控和纠正近视的同时，可以有效地避免红光照射对眼球造成伤害，从而确保设备的安全性。具体地，通过例如实时或准实时地获取眼表图像和/或眼底图像并对其进行分析，本发明的方案可以确定眼球的当前生理状况，从而可以基于当前生理状况来执行相应的红光照射控制，例如选择对眼底进行红光照射、在照射期间控制继续对眼底进行红光照射，或控制停止红光照射。由此，本发明的方案可以实现对眼底进行红光照射的安全控制，从而提供安全性的近视理疗。在一些实施例中，借助于人工智能领域的神经网络模型或者其它计算机视觉算法，本发明的方案可以通过对眼表或眼底图像的分析来对眼球的当前生理状况做出准确的判断，从而令后续的控制操作更为可靠和精准。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1是示出本发明的红光照射装置的原理框图；

图2是示出本发明的红光照射装置的示例性结构框图；

图3是示出根据本发明第一实施例的红光照射装置的结构框图；

图4是示出根据本发明第二实施例的红光照射装置的结构框图；

图5是示出根据本发明第三实施例的红光照射装置的结构框图；

图6是示出根据本发明第四实施例的红光照射装置的结构框图；

图7a是示出根据本发明第四实施例的红光照射装置的第一视角立体图；

图7b是示出根据本发明第四实施例的红光照射装置的第二视角立体图；

图7c是示出根据本发明第四实施例的红光照射装置的第三视角立体图；以及

图7d是示出根据本发明第四实施例的红光照射装置的第四视角立体图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域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，都属于本公开保护的范围。

如前所述，为了实现多功能的红光照射装置，本发明的方案提出将红光照射和眼底拍照集成于单个的设备中。由此，用户可以根据不同的需求在红光照射和眼底拍照之间进行任意的切换，从而获得良好的用户体验。为了实现设计上的简化和便携性，本发明的方案选择在红光照射装置中集成红光照射组件和眼底成像组件中的至少一个，并且令二者共享部分的光学组件。具体地，本发明的方案利用镜筒将二者全部或部分封装，从而在镜筒内实现光路的有效切换。在一些实施场景中，本发明的方案还选择增加滤光组件，以便在对眼底进行拍照时完全隔离红光，从而获得高质量的眼底成像。在另一些实施场景中，本发明的方案还在镜筒上设置定位组件(例如定位摄像头)，以便对眼球进行精准的定位，从而可以更为有效地执行红光照射和眼底成像。

下面结合附图来详细描述本公开的具体实施方式。

图1是示出本发明的红光照射装置100的原理框图。如图1中所示，红光照射装置100包括红光照射组件102和眼底成像组件104，其中红光照射装置操作于利用红光对眼球106的眼底进行照射，而眼底成像组件104操作于对眼底进行成像。进一步，红光照射装置还包括具有开口108的镜筒110。尽管此处示出镜筒将红光照射组件和眼底成像组件完全封装于其内部，这里的封装也可以是部分封装。例如，在一个应用场景中，可以选择将眼底成像组件和红光照射组件中的大部分光学器件封装于镜筒内，而将红光照射组件的小部分光学器件布置于镜筒外，例如红光光源器件(例如发光二极管)。通过将部分容易干扰眼底成像的光学器件放置于镜筒外，本发明的方案能够最大程度地保证红光照射操作对眼底成像操作不产生负面影响和干扰。

可以理解的是，尽管上文以镜筒来指代对红光照射组件和眼底成像组件进行封装的器件，但这里的镜筒仅仅是示例性的。根据不同的应用场景，该镜筒可以具有不同的截面形状而非仅筒形的形状。另外，该镜筒在一些实际应用场景中也可以具有相对大的尺寸，以容纳更多的光学器件、电路器件或走线等。进一步，镜筒也可以有多层的布置，例如在所示镜筒108内还可以再布置一层壳体状的封装物，以用于封装红光照射装置和眼底成像装置，并且在该封装物和镜筒之间可以增加其他的辅助或附加的组件、模块或单元，以提供更多的辅助功能。在该场景下，上文所提到的红光光源可以布置于前述的封装物和镜筒之间，以实现红光照射和眼底成像之间的隔离。

另外，为了实现对单个眼球或两个眼球的照射和成像，本发明的方案对于镜筒的数目并不做限定。基于此，本发明的红光照射装置可以实现为单筒或双筒的装置。当实现为单筒的红光照射装置时，可以对单个的眼球进行红光照射和成像。此后，可以通过移动红光照射装置或令用户移动而对另一个眼球进行红光照射或眼底成像。在移动单筒的红光照射装置的场景中，本发明的红光照射装置还可以设置有镜筒移动机构，其可以与控制模块连接，以便用于驱动单个的镜筒从对准一个眼球(例如左眼)的位置处移动至对准另一个眼球(例如右眼)的位置处。相对地，当实现为双筒的红光照射装置时，可以同时对两个眼球的眼底进行红光照射或眼底成像。在该情况下，用户无需移动其头部来调整眼球位置，从而令红光照射或眼底成像更为快捷或高效。

通过本发明如上所述的多功能红光照射装置，可以实现在单个的设备上对眼底的红光照射和眼底成像，而这样的布置将产生积极有益的效果。具体来说，通过使用本发明的红光照射装置，用户可以在对眼底进行红光照射以改善近视问题的同时，还可以在需要时通过对眼底进行拍照来确定眼底的健康状况。例如，通过对眼底进行拍照并且对眼底图像进行分析，可以确定与眼底相关的潜在疾病或风险，以便及时进行人为干预。另外，由于集成有红光照射和眼底拍照，用户将不再需要为红光照射和眼底拍照而分别购买对应的哺光仪(用于红光照射)和眼底相机(用于眼底成像)，从而为用户提供良好的使用便利性并且在某种程度上降低了使用的成本。

图2是示出本发明的红光照射装置200的示例性结构框图。从图中所示出的内容可以理解，红光照射装置200包括图1示出的红光照射装置100的更多实现细节并且因此可以视为图1所示红光照射装置100的一种可能实现方式。鉴于此，上文中关于红光照射装置100的描述也同样适用于下文结合图2对红光照射装置200的描述。

如图2中所示，红光照射装置200包括如图1中所示出的红光照射组件102(其可构成哺光仪)和眼底成像组件104(其可构成眼底相机)，二者具有各自的红光光源和成像光源。这里，红光光源可以是包含能发射出低强度红光(例如650纳米(“nm”)左右的红光)的激光头的各种光源器件，其可以通过布置于镜筒内的光路上的例如准直透镜而通过开口108、穿过眼球106的瞳孔并照射于眼底上。进一步，用于眼底拍照的成像光源可以是两个白色的光源，例如其可以是绕镜筒110的同轴照明环上、在一个直径线上的两个对称的灯。

进一步在红光照射装置200中所示出的是控制模块112，其也可以称为控制模块或控制单元。在一个实施场景中，控制模块112分别与红光照射组件和眼底成像组件连接(例如有线的电连接)，以便令本发明的红光照射装置操作于对眼底进行照射和/或对眼底进行成像。具体地，控制模块可以用于控制红光光源和成像光源的开启和关闭，进而由此控制红光照射装置在对眼底进行照射和对眼底进行成像之间切换。在一些应用场景中，眼底图片拍照一般需要几十毫秒(“ms”)的时间，比如10ms到20ms。因此，控制模块可以每隔一段时间(例如5秒钟)关闭红光照射20ms，并且在这20ms的时间内启动成像光源，以完成对眼底图像的采集。

为了实现对眼球(特别是瞳孔)的定位，红光照射装置200还额外地配备有定位组件114和116，以用于在红光照射或眼底成像期间对眼球的精准位置确定。在一个实现方式中，这里的定位组件可以是定位摄像头，例如第一定位摄像头和第二定位摄像头，其可以布置于镜筒外的周向上，以用于对眼球的眼表进行成像。在一些实施场景中，该第一定位摄像头和第二定位摄像头也可以布置于镜筒内，例如沿镜筒内的周向布置。当前述的定位摄像头布置于红光照射装置的镜筒内时，则此时为了定位摄像头的有效拍摄和定位，可以在镜筒内(例如定位摄像头的周边)再布置单独的一个或多个照明光源。通过该照明光源对眼球的照射，定位摄像头可以实现在一定亮度下对眼表的拍摄，这也有助于后续的眼球定位。

借助于立体定位的原理，第一和第二定位摄像头通过从不同位置和视角来获取眼表的特征(例如瞳孔)，从而定位眼球或者瞳孔相对于镜筒的位置。此后，控制模块可以通过前述得到的位置信息来移动红光照射组件、眼底成像组件或令整个镜筒移动，从而可以对准眼球的眼底，以实现高效的红光照射或眼底成像。关于前述的移动操作，稍后将结合附图7a～图7d来描述用于移动本发明的红光照射装置的多种移动机构。

除了上述的控制操作以外，在一些应用场景中，本发明还提出通过分析眼底图像和/或眼表图像来确定眼球的当前生理状况，从而基于此来控制红光照射，由此实现安全性的红光照射。为此，上述控制模块还可以包括第一控制模块，其操作于基于眼底的当前生理状况来控制所述红光照射组件，其中所述眼底的当前生理状况经由所述眼底成像组件对所述眼底成像进行分析获得。具体地，在对眼底成像进行分析获得所述眼底的当前生理状况中，所述眼底成像组件操作于：对眼底成像进行异常变化判断，以确定与所述眼底相关的当前生理状况。响应于所述眼底的当前生理状况存在异常变化，所述第一控制模块操作于控制开启、持续、增强、减弱或停止对所述眼底的红光照射。

在一些应用场景中，上述控制模块还可以包括第二控制模块，其操作于基于眼表的当前生理状况来控制所述红光照射组件，其中所述眼表的当前生理状况经由所述定位组件对所述眼表图像进行分析获得。作为示例，在对所述眼表图像进行分析获得所述眼表的当前生理状况中，所述定位组件操作于对所述眼表图像中的瞳孔进行形态和/或光反射分析，以确定与所述瞳孔相关的当前生理状况；和/或对所述眼表图像进行异常变化判断，以确定与眼表相关的当前生理状况。基于此，响应于瞳孔形态过大、过小或存在光反射异常，或者响应于所述眼表存在异常变化，所述第二控制模块可以操作于控制开启、持续、增强、减弱或停止对所述眼底的红光照射。

进一步，就眼表图像而言，其异常变化可以例如涉及眼球瞳孔的尺寸、眼表是否发红或者存在出血点等。作为示例，本发明的分析可以涉及利用例如识别眼表结膜充血度的神经网络模型来对眼表图像进行识别，从而确定眼表图像中的眼球是否存在充血状况，也即是否发红或存在出血点。类似地，就眼底图像而言，其异常变化可以例如涉及眼底图像中的黄斑、视杯、视盘、动静脉等区域是否存在、出血、渗出和/或其他病变。

图3是示出根据本发明第一实施例的红光照射装置300的结构框图。可以理解的是图3所示出的红光照射装置300仅仅是图1和图2所示出的红光照射装置的一种可能实现方式，因此前文关于图1和图2所做的描述同样也适用于红光照射装置300。

如图3所示，该红光照射装置300包括镜筒110，其内封装有红光照射组件和眼底成像组件。具体地，红光照射组件包括红光光源120，其与用于眼底成像的眼底传感器122关于棱镜128在光学上成共轭(或者说共焦点)的相对位置关系。为了充分地隔离红光，本发明在眼底传感器122前布置滤光片124。作为示例，可以在眼底传感器前设置650nm±10nm截止的带通滤光片，从而可以消除红光光源在棱镜位置处形成的杂光。利用图中示意性示出的光路130，例如包括目镜组和物镜组，红光照射组件可以在红光光源启动时，令光线132最终通过准直透镜126(其作为共用的光学器件)向眼球106照射，具体为穿过瞳孔照射到眼底。

为了实现对眼底的良好成像，红光照射装置300的镜筒110内还设置有成像光源118，其在控制模块的控制下启动时将通过准直透镜126向眼球的眼底进行照射，从而成像传感器可以经由光路130和准直透镜126来完成对眼底图像的采集。在本例中，光路130也可以称为成像后组，其可以包括多种透镜，例如弯月透镜、双面凸透镜和交合透镜等。根据实现方式的不同，光路130可以具有不同的光学器件，本发明在此方面不做限制。如前所述，为了实现有效红光照射和眼底拍照，红光照射装置300在镜筒的两侧也设置有定位组件114(如定位摄像头)，以用于对眼球进行定位，以便可以根据定位结果将镜筒通过移动机构调节到合适和安全位置处来对眼底进行照射或拍照。

在一个实施场景中，上述的定位组件可以包括两个定位摄像头，并且每个定位摄像头分别用于采集一张眼表图像，以获取眼球的定位信息。在一个实施场景中，上述控制模块112可以例如是微控制单元(Microcontroller Unit，“MCU”)。具体地，该控制模块112可以根据眼表图像确定其眼表特征的空间位置，进而基于空间位置来控制移动机构(如光源移动机构)操作于在一个或多个方向上移动镜筒，以便令红光照射组件实现对眼底的红光照射。

具体地，首先可以根据采集的眼表图像，通过目标检测方法来检测眼表特征(例如瞳孔)。接着，可以根据所检测到的同一眼表特征在两张眼表图像上的位置区别，以计算眼表特征的空间位置。在一个实现场景中，可以基于同一眼表特征在两张眼表图像上的位置坐标建立世界坐标系(也即空间位置)与各个传动器之间的对应关系，以将两个定位摄像头获取的瞳孔位置与镜筒移动的位置在坐标系下的差异，转化为各个传动器的移动步长。基于各个传动器的移动步长，可以经由控制模块控制移动机构在相应方向上移动对应的步长，以将镜筒移动至目标位置。

在一些实施例中，还可以基于目标位置来判断镜筒是否已经移动到理想位置，若未处于理想位置，则继续采集眼表图片以确定眼表特征的空间位置；若处于理想位置，还可以判断瞳孔大小、形状是否处于理想状态，若处于则对眼底进行红光照射或成像。与之相反地，当瞳孔大小、形状是否未处于理想状态(例如瞳孔较小)，可以通过提醒使用者调整眼球状态，例如提醒使用者“睁大眼睛”、“目视前方”等，进而再采集眼表图片，并且重复前述操作，直至满足理想状态或者理想位置。基于此，能够实时地获取定位信息，并且能够准确且及时地调整镜筒的位置，以确保达到良好的照射和拍照效果。

图4是示出根据本发明第二实施例的红光照射装置400的结构框图。从图4中所示内容可以看出，红光照射装置400与红光照射装置300具有相类似的结构和布置，例如红光光源和成像光源的位置以及光路的设置。然而，红光照射装置400在红光光源120和棱镜之间设置有用于提升光功率的放大光路134，该放大光路134可以根据光源的激光头的发光面以及期望达到的效率来设定。

图5是示出根据本发明第三实施例的红光照射装置500的结构框图。从图中所示出的可以看出，红光照射装置500与前述红光照射装置300和400具有相类似的组件和结构布置，除了红光光源的布置。在红光照射装置500中，红光光源120沿镜筒的轴向方向与成像光源118以一定的间隔布置。进一步，红光光源设置成可以在镜筒外和镜筒内镜筒轴线的位置之间来回移动。为实现这样的移动，本发明还提出设置与控制模块连接的光源移动机构，其中当对眼底进行红光照射时，该移动机构在控制模块的控制下将红光光源从镜筒外的位置移动至所述镜筒轴线处。相对应地，当对眼底进行成像时,所述光源移动机构在控制模块的控制下将红光光源从镜筒轴线处移动到镜筒外。

尽管红光照射装置500中的红光光源在启动工作时位置处于镜筒轴线上，而成像光源布置于镜筒内偏离镜筒轴线的位置上，但这样的布置仅仅是示例性的而非限制性的，本领域技术人员根据本发明的教导也可以想到其他的设置方式。例如，在不影响正常的眼底成像时，也可以将红光光源(例如激光头)布置于镜筒内偏离于镜筒轴线(如图5中所示出的物镜后焦点处)的位置上，并且将成像光源布置于镜筒轴线上。在该应用场景下，当需要进行红光照射时，可以启动光源移动机构将红光光源从镜筒轴线外的位置移动到轴线上，并且关闭成像光源，从而可以对眼底进行红光照射。相对应地，当将红光光源从镜筒轴线上移开，并开启成像光源，则可以进行眼底成像操作。

图6是示出根据本发明第四实施例的红光照射装置600的结构框图。从图6中所示可以看出，红光照射装置600具有与图5中示出的红光照射装置500类似的结构和布置。然而，不同于红光照射装置500中将红光光源120相对于镜筒轴线进行移动的实施例，本实施例中的红光照射装置600中的物镜后焦点位置处放置一个可弹出的反射镜或薄膜分束镜604(直径例如可以是2毫米，以仅遮挡部分视场)。当需要利用红光光源120并经透镜组进行红光照射时，此时反射镜或薄膜分束镜可以切入，以实现对眼底的照射。在该情形中，眼底除中心视场一个小区域被遮挡外，其他视场眼底均可预览。因此，当需要观察中心视场遮挡区域时，则可以直接移除反射镜，从而可以实现对眼底图像的拍照。

图7a～7d是示出根据本发明第四实施例的红光照射装置的不同视角的立体图。可以理解的是，为了便于进一步理解本发明红光照射装置的操作原理，附图中进一步示出用于红光照射组件和眼底成像组件的多个移动平台，例如图中所示出的移动平台701、702和705。这些移动平台具有各自的自由度并且在被例如电机或皮带等驱动机构驱动时，带动本发明的红光照射装置在不同的方式上移动，从而高效地对准眼底以进行红光照射和/或眼底拍照。需要注意的是，图中所示移动平台是本发明红光照射装置的可选部件，并且当与本发明前文所描述的红光照射装置集成时，其整体上可以构成另一种红光照射装置，即带有移动平台的红光照射装置。下文为了方便理解，仍按照分离的红光照射装置和移动平台来进行描述。

如图7a和图7b中所示，人的眼球106处于本发明的红光照射装置的红光照射或眼底拍照位置处，并且本发明前文所述的红光照射装置布置于移动平台703上。具体地，可以看到布置于移动平台703上的定位组件114、反射镜604、红光光源120和眼底成像系统722。为了图示的简明，前述的眼底传感器、布置于眼底传感器前的滤光片以及光路等都可以包括在该眼底成像系统中。

如上所述，为了精确对准眼球106，本发明还提出利用多个移动平台来移动红光照射装置，从而可以将照射或拍照的方式调整到最佳的位置。作为示例，本发明提供了由底座701支撑的第一移动平台702、第二移动平台703和第三移动平台704。具体地，在底座701上，第一移动平台702可以在滑轨708上、按716所示箭头的方向按需来回滑动。进一步，在第一移动平台702上，第二移动平台703可以在滑杆710上、按706所示箭头的方向按需上下滑动。为了防止过度滑动，还布置有顶盖712以对上下滑动进行限位。另外，在第二移动平台703上，第三移动平台704可以在滑轨714上、按705所示箭头的方向按需来回滑动。可以看出，三个移动平台可以令本发明的红光照射装置在三个自由度上移动，从而实现对准眼球的目标。关于具体的移动操作，其可以由连接控制模块的驱动机构来实施。根据不同的实现场景，这里的驱动机构可以是安装在对应移动平台上的电机、丝杠或皮带等，并且由本发明的控制模块进行控制以实现相应的移动。如前所述，这里移动的方向和距离可以基于定位摄像头的定位结果来确定。

为了便于理解，图7c和图7d示出另一角度的本发明的红光照射装置和移动平台。可以理解的是这里的移动平台及其驱动方式仅仅是示例性的，并且本领域技术人员根据本发明的教导，也可以想到采取其他的方式来实现对本发明结合图1～图6所描述的红光照射装置的移动。另外，尽管本发明利用镜筒来封装红光照射组件和眼底成像组件，但这样的封装方式仅仅是示例性的。根据本发明的教导，本领域技术人员也可以想到在镜筒外增加机壳，以将例如图7a～图7d中所示出的包括移动平台的红光照射装置进行整体封装。进一步，本发明的红光照射装置可以连接有底座，并且包括控制模块在内的各种控制部件和/或对外接口可以布置于底座内或底座的表面上，以方便使用。另外，该底座也可以设计成可拆卸或可插接的，从而更易于使用和维护。

在本说明书的上述描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“安装”、“相连”或“连接”等术语应该做广义的理解。例如，就术语“连接”来说，其可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，或者可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。因此，除非本说明书另有明确的限定，本领域技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“中心”、“纵向”、“横向”、“顺时针”或“逆时针”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本发明的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本发明方案的限制。

另外，本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体的限定。

虽然本说明书已经示出和描述了本发明的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式提供的。本领域技术人员会在不偏离本发明思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本发明的过程中，可以采用对本文所描述的本发明实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本发明的保护范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的模块组成、等同或替代方案。

Claims (22)

1.一种多功能的红光照射装置，其特征在于，包括：

红光照射组件，其操作于利用红光对眼底进行照射以便进行近视理疗；

眼底成像组件，其操作于对所述眼底进行成像；

镜筒，其用于封装所述红光照射组件和眼底成像组件中的至少一个，

其中在所述镜筒内，所述红光照射组件和所述眼底成像组件共用部分光学组件，以实现对眼底进行照射和/或对眼底进行成像。

2.根据权利要求1所述的红光照射装置，其特征在于，还包括定位组件，其布置于所述镜筒内或镜筒外相对靠近所述眼球的两侧，以用于对眼球进行定位。

3.根据权利要求2所述的红光照射装置，其特征在于，所述定位组件包括两个定位摄像头，其分别沿所述镜筒外或镜筒内的周向布置，以用于通过对所述眼球的眼表成像来实现眼球的定位。

4.根据权利要求3所述的红光照射装置，其特征在于，所述镜筒的数目为单个或两个，并且当所述定位摄像头沿镜筒内的周向布置时，所述红光照射装置内还布置有照明光源，以便在所述定位摄像头对眼球的眼表进行成像时，用于对眼球进行照明。

5.根据权利要求4所述的红光照射装置，其特征在于，当所述镜筒为单个时，所述红光照射装置还包括镜筒移动机构，其与所述控制模块连接，以用于驱动所述镜筒从对准一个眼球的位置处移动至对准另一个眼球的位置处。

6.根据权利要求1所述的红光照射装置，其特征在于，还包括多个移动平台，其中所述多个移动平台具有各自的方向并且所述红光照射组件和眼底成像组件布置于一个所述移动平台上。

7.根据权利要求6所述的红光照射装置，其特征在于，其中所述多个移动平台包括第一移动平台、第二移动平台和第三移动平台，其中所述第一、第二和第三移动平台之间滑动连接并且所述红光照射组件和眼底成像组件布置于所述第一移动平台上，所述第一、第二和第三移动平台操作于根据所述眼球的定位来移动所述红光照射组件和眼底成像组件。

8.根据权利要求1-7的任意一项所述的红光照射装置，其特征在于，还包括：

控制模块，其分别与所述红光照射组件和眼底成像组件连接，以便令所述红光照射装置操作于对眼底进行照射和/或对眼底进行成像。

9.根据权利要求8所述的红光照射装置，其特征在于，所述红光照射组件包括红光光源并且所述眼底成像组件包括成像光源，所述控制模块用于控制所述红光光源和成像光源的开启和关闭，以便所述红光照射装置操作于对眼底进行照射和/或对眼底进行成像。

10.根据权利要求9所述的红光照射装置，其特征在于，其中所述红光光源和所述成像光源沿所述镜筒的轴向方向上以一定间隔布置，并且分别经由所述控制模块开启或关闭。

11.根据权利要求9所述的红光照射装置，其特征在于，所述红光光源固定布置于所述镜筒外或镜筒内镜筒轴线外的位置，并且经由所述控制模块开启而发射红光。

12.根据权利要求11所述的红光照射装置，其特征在于，所述镜筒内设置有反射棱镜，所述红光经由布置于镜筒内的反射棱镜折射，以便对所述眼球进行照射。

13.根据权利要求11所述的红光照射装置，其特征在于，所述镜筒内设置有可弹出反射镜或薄膜分束镜，所述红光经由所述可弹出反射镜或薄膜分束镜进行反射，以便对所述眼球进行照射。

14.根据权利要求8所述的红光照射装置，其特征在于，还包括与所述控制模块连接的光源移动机构，其中当对眼底进行照射时，所述光源移动机构在所述控制模块的控制下，将所述红光光源从镜筒外或镜筒内镜筒轴线外的位置移动至所述镜筒轴线处，并且当对眼底进行成像时,所述光源移动机构在所述控制模块的控制下将所述红光光源从所述镜筒轴线处移动到镜筒外或镜筒内镜筒轴线外。

15.根据权利要求8所述的红光照射装置，其特征在于，所述眼底成像组件包括用于获取眼底图像的眼底传感器，并且在红光照射装置的红光光源和所述眼底传感器之间布置有滤除红光的带通滤光片。

16.根据权利要求15所述的红光照射装置，其特征在于，还包括红光照射组件还包括放大光路，其用于接收所述红光光源发出的红光并对其进行放大。

17.根据权利要求8所述的红光照射装置，其特征在于，所述控制模块还包括第一控制模块，其操作于基于眼底的当前生理状况来控制所述红光照射组件，其中所述眼底的当前生理状况经由所述眼底成像组件对所述眼底成像进行分析获得。

18.根据权利要求17所述的红光照射装置，其特征在于，在对所述眼底成像进行分析获得所述眼底的当前生理状况中，所述眼底成像组件操作于：

对所述眼底成像进行异常变化判断，以确定与所述眼底相关的当前生理状况。

19.根据权利要求18所述的红光照射装置，其特征在于，在基于眼底的当前生理状况来控制所述红光照射组件中，所述第一控制模块操作于：

响应于所述眼底的当前生理状况存在异常变化，控制开启、持续、增强、减弱或停止对所述眼底的红光照射。

20.根据权利要求8所述的红光照射装置，其特征在于，所述控制模块还包括第二控制模块，其操作于基于眼表的当前生理状况来控制所述红光照射组件，其中所述眼表的当前生理状况经由所述定位组件对所述眼表图像进行分析获得。

21.根据权利要求20所述的红光照射装置，其特征在于，在对所述眼表图像进行分析获得所述眼表的当前生理状况中，所述定位组件操作于：

对所述眼表图像中的瞳孔进行形态和/或光反射分析，以确定与所述瞳孔相关的当前生理状况；和/或

对所述眼表图像进行异常变化判断，以确定与眼表相关的当前生理状况。

22.根据权利要求21所述的红光照射装置，其特征在于，在基于眼表的当前生理状况来控制所述红光照射组件中，所述第二控制模块操作于：

响应于瞳孔形态过大、过小或存在光反射异常，或者响应于所述眼表存在异常变化，控制开启、持续、增强、减弱或停止对所述眼底的红光照射。

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