CN206462971U - 一种便携式眼底照相机电路系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及眼底照相机技术领域，尤其涉及一种便携式眼底照相机电路系统，包括外观系统、光机系统和子电路系统，外观系统罩设在光机系统和电路系统的外部，光机系统包括接目镜、摄影透镜模组和调焦组件，子电路系统包括数字媒体处理模块、感光模块、照明模块和按键模块和显示屏。本实用新型由数字媒体处理器控制，集图像采集、处理、显示、传输、存储于一身，实现了无线实时传送、有线批量传输及电池充电管理等功能，整机的体积小，结构简单，操作方便，成本低，便于携带。

Description

一种便携式眼底照相机电路系统

技术领域

本实用新型涉及眼底照相机技术领域，尤其涉及一种便携式眼底照相机电路系统。

背景技术

作为眼科技术领域的一种眼底观察装置，眼底照相机一直以来得到广泛应用。采用眼底照相机，医生可以观察视网膜、视神经、脉络膜及屈光介质是否存在病变，同时还可以通过眼底照相机的协助，对其它相关疾病进行诊断和病情判断，如高血压、糖尿病、肾病、脑溢血、脑梗塞等。

但是，传统的台式眼底照相机存在电路复杂、结构冗繁、体积庞大，并需配置专业的工作台等问题。有的仪器由于自身不具备图像显示、处理和存储功能，还必须和电脑上的特定软件一起使用。如需获取眼底图像，病人则需坐到仪器前方可完成拍摄，这对不宜坐立的病人来说颇为不便。同时，其价格价格高昂，这种仪器只有在大中型医院才会配置，加之其便携能力差，难以使眼底照相机深入基层社区，惠及大众百姓。

实用新型内容

本实用新型涉及一种眼底照相机，特别涉及一种便携式眼底照相机电路系统，其特点在于由数字媒体处理器控制，集图像采集、处理、显示、传输、存储于一身，实现了无线实时传送、有线批量传输及电池充电管理等功能。

为了实现本实用新型的目的，所采用的技术方案是：一种便携式眼底照相机电路系统，包括外观系统、光机系统和子电路系统，外观系统罩设在光机系统和电路系统的外部，光机系统包括接目镜、摄影透镜模组和调焦组件，子电路系统包括数字媒体处理模块、感光模块、照明模块和按键模块和显示屏，数字媒体处理模块触发照明模块点亮，照明模块发出的照明光通过接目镜照射到人眼，人眼眼底反射过来的光信号通过摄影透镜模组成像在感光模块上，由感光模块转换成数字电信号，数字电信号经过数字媒体处理模块处理后在显示屏上实时显示眼底图像，通过调焦组件调节眼底图像的清晰度，当眼底图像调节清晰后，按下按键模块，照明模块工作，感光模块抓取调节清晰后的眼底图像，感光模块将清晰的眼底图像传输给数字媒体处理模块进行处理。

作为本实用新型的优化方案，数字媒体处理模块包括数字媒体处理器、感光模块接口、显示屏接口、照明驱动电路和按键扫描接口，数字媒体处理器通过感光模块接口与感光模块相连接，数字媒体处理器通过按键扫描接口与按键模块相连接，数字媒体处理器通过照明驱动电路与照明模块相连接，数字媒体处理器通过显示屏接口与显示屏连接。

作为本实用新型的优化方案，照明驱动电路是相机闪光灯LED驱动电路或者是恒流升压LED驱动电路或者是支持超级电容的升压驱动电路。

作为本实用新型的优化方案，数字媒体处理模块还包括RTC电路，RTC电路用于提供实时时钟。

作为本实用新型的优化方案，数字媒体处理模块还包括存储卡槽、有线传输接口、无线传输模块和电源管理电路，外部存储装置安装在数字媒体处理模块的存储卡槽中，数字媒体处理模块通过有线传输接口与上位机进行通讯，数字媒体处理模块通过无线传输模块与上位机进行通讯，电源管理电路用于控制便携式眼底照相机电路系统的上/下电、充/放电和电压转换。

作为本实用新型的优化方案，外观系统包括主机外壳、眼底镜头外壳、屏幕罩壳和按键罩壳，按键罩壳罩设在按键模块的外部，屏幕罩壳罩设在LCD显示屏的外部，眼底镜头外壳、屏幕罩壳和按键罩壳均安装在主机外壳上，照明模块安装在眼底镜头外壳的内部，接目镜安装在眼底镜头外壳的前端，数字媒体处理模块和感光模块安装在主机外壳的内部。

作为本实用新型的优化方案，光机系统还包括镜头卡口，眼底镜头外壳通过镜头卡口安装在主机外壳上。

作为本实用新型的优化方案，子电路系统还包括充电管理模块和状态指示模块和电池，充电管理模块用于监控电池的电压，充电管理模块还用于监控电池的温度；状态指示模块用于显示便携式眼底照相机电路系统正常工作时的状态、电池充电时的状态和电池欠压时的状态。

作为本实用新型的优化方案，子电路系统还包括镜头识别模块，数字媒体处理模块还包括镜头识别电路，数字媒体处理模块的镜头识别电路通过镜头识别模块识别接目镜的镜头类型。

作为本实用新型的优化方案，按键模块包括模式切换键、菜单键、四方向键、拍照键、LED调亮键和LED调暗键，按键模块的按键触发信号通过按键扫描接口传输到数字媒体处理模块中进行相应的处理。

本实用新型具有积极的效果：1)本新型整机的体积小，结构简单，操作方便，便于携带；

2)整机成本低，与传统台式机相比，有数量级的降低；

3)子电路系统采用模块化设计，硬件升级成本低；功能齐全，集图像采集、处理、显示、传输、存储于一身；

4)照明模块的LED亮度可调，可工作在常亮模式又可工作在闪光模式；近红外LED照明的应用，实现人眼眼底的免散瞳拍摄；

5)电池充电管理方案先进，可监控电池的大多数参数，如剩余电量、当前电压、电池温度等；充电方式可为有线充电或无线充电；

6)眼底图像传输方式多样，有无线实时传输和有线批量传输，方便医疗工作者观察诊断；

7)RTC电路为系统提供实时时钟服务，对文件和图像管理带来极大的方便。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的原理框图；

图3为本实用新型实施例1的原理示意图；

图4为本实用新型实施例2的原理示意图。

其中：1、数字媒体处理模块，2、感光模块，3、照明模块，5、充电管理模块，6、状态指示模块，7、按键模块，8、显示屏，9、电池，10、充电接口，11、接目镜，12、摄影透镜模组，13、镜头卡口，14、调焦组件，15、主机外壳，16、眼底镜头外壳，17、屏幕罩壳，18、按键罩壳。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-4所示，本实用新型公开了一种便携式眼底照相机电路系统，包括外观系统、光机系统和子电路系统，外观系统罩设在光机系统和电路系统的外部，光机系统包括接目镜11、摄影透镜模组12和调焦组件14，子电路系统包括数字媒体处理模块1、感光模块2、照明模块3和按键模块7和显示屏8，数字媒体处理模块1触发照明模块3点亮，照明模块3发出的照明光通过接目镜11照射到人眼，人眼眼底反射过来的光信号通过摄影透镜模组12成像在感光模块2上，由感光模块2转换成数字电信号，数字电信号经过数字媒体处理模块1处理后在显示屏8上实时显示眼底图像，通过调焦组件14调节眼底图像的清晰度，当眼底图像调节清晰后，按下按键模块7，照明模块3工作，感光模块2抓取调节清晰后的眼底图像，感光模块2将清晰的眼底图像传输给数字媒体处理模块1进行处理。

数字媒体处理模块1包括数字媒体处理器、感光模块接口、显示屏接口、照明驱动电路和按键扫描接口，数字媒体处理器通过感光模块接口与感光模块2相连接，数字媒体处理器通过按键扫描接口与按键模块7相连接，数字媒体处理器通过照明驱动电路与照明模块3相连接，数字媒体处理器通过显示屏接口与显示屏8连接。

其中，感光模块2主要包括一个图像传感器，该传感器可以是CCD工艺，也可以是CMOS工艺。人眼眼底反射过来的光信号通过摄影透镜模组12成像在图像传感器上，经过模数转换后，实时地传送到数字媒体处理模块1。当按下按键模块7后，图像传感器随即抓取眼底图像。

照明模块3包括一个近红外LED和若干大功率白色LED，近红外LED的波长宜在800nm-850nm、白色LED的波长范围为400nm-750nm的连续光波。拍照时，先使用近红外LED观察眼底图像并对焦，图像清晰后按下按键模块7的拍照键，近红外LED熄灭，白色LED闪烁一次。近红外LED和白光LED的亮度和工作模式都可由数字媒体处理器进行控制调节。

感光模块2传输过来的眼底图像数据，经数字媒体处理器处理后，实时地显示在显示屏8上，当要获取眼底图像时，可据此实时观看对焦效果，获取清晰的图像。

数字媒体处理模块1是便携式眼底照相机电路系统的核心，控制着其它大部分模块的工作。其中，数字媒体处理器可以是ARM、DSP或是智能手机微处理器。

照明驱动电路是相机闪光灯LED驱动电路或者是恒流升压LED驱动电路或者是支持超级电容的升压驱动电路。其中，相机闪光灯LED驱动电路或者是恒流升压LED驱动电路或者是支持超级电容的升压驱动电路可以用市面上的相应电路来实现。

数字媒体处理模块1还包括RTC电路，RTC电路用于提供实时时钟。RTC电路为便携式眼底照相机电路系统提供实时时钟服务，对文件和图像的管理带来极大的方便。

数字媒体处理模块1还包括存储卡槽、有线传输接口、无线传输模块和电源管理电路，外部存储装置安装在数字媒体处理模块1的存储卡槽中，数字媒体处理模块1通过有线传输接口与上位机进行通讯，数字媒体处理模块1通过无线传输模块与上位机进行通讯，电源管理电路用于控制便携式眼底照相机电路系统的上/下电、充/放电和电压转换。其中，无线传输模块可以是wifi模块、蓝牙模块、3G模块或是4G模块。每次按下按键模块7相应的按键后，眼底图像可通过无线传输模块实时地传送到上位机进行观察诊断，同时统一存放到存储卡里，需要时通过有线传输接口或读卡器批量传输到上位机观察诊断。其中，外部存储装置可以是SDRM存储器、flash存储器等。

外观系统包括主机外壳15、眼底镜头外壳16、屏幕罩壳17和按键罩壳18，按键罩壳18罩设在按键模块7的外部，屏幕罩壳17罩设在LCD显示屏的外部，眼底镜头外壳16、屏幕罩壳17和按键罩壳18均安装在主机外壳15上，照明模块3安装在眼底镜头外壳16的内部，接目镜11安装在眼底镜头外壳16的前端，数字媒体处理模块1和感光模块2安装在主机外壳15的内部。光机系统还包括镜头卡口13，眼底镜头外壳16通过镜头卡口13安装在主机外壳15上。

子电路系统还包括充电管理模块5和状态指示模块6和电池9，充电管理模块5用于监控电池9的电压，充电管理模块5还用于监控电池9的温度；状态指示模块6用于显示便携式眼底照相机电路系统正常工作时的状态、电池9充电时的状态和电池9欠压时的状态。

其中，充电管理模块5监控电池9的各种参数，包括剩余电量、当前电压、电池温度等。充电电流可通过外围电路设定或由数字媒体处理模块1上的电源管理电路控制调节，电池9充电完成后自动检测并终止充电。本设计虽将充电管理模块和的电源管理电路按功能分开描述，但两者未必是两个的电路，很多时候是集成在一个管理芯片内。依不同的设计方案，充电方式可以是有线充电，也可以是无线充电。电池9为便携式眼底照相机电路系统提供能源。充电时，通过充电接口10由电脑或是电源适配器为其充电。

状态指示模块6包括若干个不同颜色的小功率LED，受数字媒体处理模块1上的电源管理电路控制，用于指示便携式眼底照相机当前的工作状态，如正常工作时的状态、充电时的状态、电池电量过低时的状态等。

子电路系统还包括镜头识别模块4，数字媒体处理模块1还包括镜头识别电路，数字媒体处理模块1的镜头识别电路通过镜头识别模块4识别接目镜11的镜头类型。镜头识别模块4安装在眼底镜头外壳16的内部，不同的接目镜11的镜头有不同的电路设置，数字媒体处理器据此读取不同的电路状态，识别具体镜头类型。

按键模块7包括模式切换键、菜单键、四方向键、拍照键、LED调亮键和LED调暗键，按键模块7的按键触发信号通过按键扫描接口传输到数字媒体处理模块1中进行相应的处理。

参见附图3，为本实用新型实施例1的原理示意图，数字媒体处理器采用ARM9方案，该处理器集成有图像处理引擎，并拥有丰富的外设。在本实施例中，ARM9处理器的DDR2控制器接口配置了1Gb SDRAM，用于暂存图像处理过程中的数据；Nand存储接口配置了1GbFlash，可用于存储系统程序和文件；I2C总线连接了RTC电路、电源管理电路及相机闪光灯LED驱动电路，通过该总线，ARM9处理器可以读取实时时钟，查询电源管理的状态，控制照明模块3的LED灯的亮度和工作模式；按键扫描接口外接按键模块7，按键模块7包括模式切换键、菜单键、四方向键、拍照键、LED调亮键、LED调暗键；MMC/SD接口连接了MicroSD卡，用于存储眼底图像；USB2.0接口配置为从设备，用于和上位机之间实现批量的图像传输；显示屏接口连接显示屏8，其中，显示屏8为LCD显示屏，该屏实时地显示观察到的眼底图像。SPI接口连接了一个Wifi模块，该模块即可工作在AP模式也可工作在Station模式，可以和PC机、智能手机、Pad等多媒体设备互联，实时的传送拍摄到的眼底图像；ISIF图像传感接口连接了感光模块2，感光模块2的感光芯片选用了CMOS工艺的图像传感器，人眼眼底图像成像在感光芯片上，转换成数字信号后传送到ARM9处理器进行图像处理；GPIO端口连接了镜头识别模块4，本实施例选用了3个GPIO端口，可以识别8种镜头型号。

电源管理电路选用了一个超低功耗的单片机，它控制着便携式眼底照相机电路系统的上电、下电、待机等工作情况，通过充电管理芯片还可以获取电池9的欠压、充电等状态。

充电管理模块5可以自动检测DC5V充电接口上是否接有电源，并监控着电池9的电量和电压，充电电流可由该电路外围器件设置或电源管理电路设置。考虑到外观设计，本实施例将按键模块7设计在充电管理模块5上。

状态指示模块6包括一个绿色LED和一个橘色LED，电源管理电路根据整机的工作情况，将相应的状态信号通过LED显示出来：正常工作时绿色LED常亮，橘色LED熄灭；电池9欠压时绿色LED熄灭，橘色LED闪烁；电池9充电时绿色LED熄灭，橘色LED常亮。

参见附图4，为本实用新型实施例2的原理示意图。该实施例与实施例1原理基本相同，不同之处在于照明驱动电路采用了恒流升压LED驱动电路，由ARM9处理器的GPIO端口控制；DC5V充电接口与USB通信接口合并，选用MiniUSB接口型号，即可为电池9充电又可批量传输图像。

工作原理：按下开机键2-3秒钟后，便携式眼底照相机电路系统开机。观察人眼时，照明模块3上的近红外LED由数字媒体处理器点亮，照明光通过接目镜11照射到人眼，人眼眼底反射过来的光信号通过摄影透镜模组12成像在感光芯片感光面上，由感光芯片转换成数字电信号。数字信号经过数字媒体处理模块处理后，在显示屏8的屏幕上实时显示。通过调焦组件14调节眼底图像清晰度。当图像调节清晰后，按下拍照键，近红外LED熄灭，白色LED闪烁一次，抓取眼底图像，最后，通过无线传输方式实时传输到上位机，同时眼底图像也被保存在外置存储卡内，可通过有线传输方式或读卡器批量阅读。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。由本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种便携式眼底照相机电路系统，其特征在于：包括外观系统、光机系统和子电路系统，所述的外观系统罩设在光机系统和电路系统的外部，所述的光机系统包括接目镜(11)、摄影透镜模组(12)和调焦组件(14)，所述的子电路系统包括数字媒体处理模块(1)、感光模块(2)、照明模块(3)和按键模块(7)和显示屏(8)，数字媒体处理模块(1)触发照明模块(3)点亮，照明模块(3)发出的照明光通过接目镜(11)照射到人眼，人眼眼底反射过来的光信号通过摄影透镜模组(12)成像在感光模块(2)上，由感光模块(2)转换成数字电信号，数字电信号经过数字媒体处理模块(1)处理后在显示屏(8)上实时显示眼底图像，通过调焦组件(14)调节眼底图像的清晰度，当眼底图像调节清晰后，按下按键模块(7)，照明模块(3)工作，感光模块(2)抓取调节清晰后的眼底图像，感光模块(2)将清晰的眼底图像传输给数字媒体处理模块(1)进行处理。

2.根据权利要求1所述的一种便携式眼底照相机电路系统，其特征在于：所述的数字媒体处理模块(1)包括数字媒体处理器、感光模块接口、显示屏接口、照明驱动电路和按键扫描接口，所述的数字媒体处理器通过感光模块接口与感光模块(2)相连接，所述的数字媒体处理器通过按键扫描接口与按键模块(7)相连接，所述的数字媒体处理器通过照明驱动电路与照明模块(3)相连接，所述的数字媒体处理器通过显示屏接口与显示屏(8)连接。

3.根据权利要求2所述的一种便携式眼底照相机电路系统，其特征在于：所述的照明驱动电路是相机闪光灯LED驱动电路或者是恒流升压LED驱动电路或者是支持超级电容的升压驱动电路。

4.根据权利要求2所述的一种便携式眼底照相机电路系统，其特征在于：所述的数字媒体处理模块(1)还包括RTC电路，所述的RTC电路用于提供实时时钟。

5.根据权利要求2所述的一种便携式眼底照相机电路系统，其特征在于：所述的数字媒体处理模块(1)还包括存储卡槽、有线传输接口、无线传输模块和电源管理电路，外部存储装置安装在数字媒体处理模块(1)的存储卡槽中，数字媒体处理模块(1)通过有线传输接口与上位机进行通讯，数字媒体处理模块(1)通过无线传输模块与上位机进行通讯，所述的电源管理电路用于控制便携式眼底照相机电路系统的上/下电、充/放电和电压转换。

6.根据权利要求2所述的一种便携式眼底照相机电路系统，其特征在于：所述的外观系统包括主机外壳(15)、眼底镜头外壳(16)、屏幕罩壳(17)和按键罩壳(18)，所述的按键罩壳(18)罩设在按键模块(7)的外部，所述的屏幕罩壳(17)罩设在LCD显示屏的外部，所述的眼底镜头外壳(16)、屏幕罩壳(17)和按键罩壳(18)均安装在主机外壳(15)上，所述的照明模块(3)安装在眼底镜头外壳(16)的内部，所述的接目镜(11)安装在眼底镜头外壳(16)的前端，所述的数字媒体处理模块(1)和感光模块(2)安装在主机外壳(15)的内部。

7.根据权利要求6所述的一种便携式眼底照相机电路系统，其特征在于：所述的光机系统还包括镜头卡口(13)，所述的眼底镜头外壳(16)通过镜头卡口(13)安装在主机外壳(15)上。

8.根据权利要求2所述的一种便携式眼底照相机电路系统，其特征在于：所述的子电路系统还包括充电管理模块(5)和状态指示模块(6)和电池(9)，所述的充电管理模块(5)用于监控电池(9)的电压，所述的充电管理模块(5)还用于监控电池(9)的温度；所述的状态指示模块(6)用于显示便携式眼底照相机电路系统正常工作时的状态、电池(9)充电时的状态和电池(9)欠压时的状态。

9.根据权利要求2所述的一种便携式眼底照相机电路系统，其特征在于：所述的子电路系统还包括镜头识别模块(4)，所述的数字媒体处理模块(1)还包括镜头识别电路，数字媒体处理模块(1)的镜头识别电路通过镜头识别模块(4)识别接目镜(11)的镜头类型。

10.根据权利要求2所述的一种便携式眼底照相机电路系统，其特征在于：所述的按键模块(7)包括模式切换键、菜单键、四方向键、拍照键、LED调亮键和LED调暗键，按键模块(7)的按键触发信号通过按键扫描接口传输到数字媒体处理模块(1)中进行相应的处理。