CN208837891U - 短波红外耳镜装置及短波红外耳镜系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种短波红外耳镜装置，包括照明系统、窥器、镜筒和短波红外探测器；镜筒包括镜筒本体和窥器适配器，窥器通过窥器适配器与镜筒本体的一端连接，镜筒本体的另一端与短波红外探测器连接；照明系统包括光源以及光纤，光源被配置为发射短波红外光，光纤的一端与光源耦合连接、另一端与窥器适配器耦合连接；工作时，光源发射短波红外光，光纤引导短波红外光进入窥器并从窥口射入被检测对象的耳朵，短波红外光经过被检测对象的耳朵所形成的漫反射光从窥口进入窥器、然后经过镜筒内的光学系统最终到达短波红外探测器成像。相应地，本实用新型还提供了一种短波红外耳镜系统。实施本实用新型可以更好地对被检测对象耳朵内部进行成像。

Description

短波红外耳镜装置及短波红外耳镜系统

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种短波红外耳镜装置及短波红外耳镜系统。

背景技术

现有技术中，基于可见光的耳镜是用于患者外耳道和中耳检查的重要诊断工具。在众多基于可见光的耳镜中，鼓气耳镜是应用最为广泛的一种。鼓气耳镜中配置有可见光光源以及气囊。使用鼓气耳镜对患者的耳朵进行检查时，利用可见光对患者耳内进行照射，与此同时利用气囊向患者耳内进行鼓气。医生根据可见光下患者鼓膜的外观、并结合耳镜的移动性或医生自身手部感受到的气压来判断患者耳内是否存在中耳病变。此外，利用鼓气耳镜还可以对患者耳内是否存在耳液进行检测。具体地，首先利用气囊向患者的鼓膜施加气压，然后通过检测患者耳朵的排水量判断患者耳内是否存在耳液，进而确定患者耳内是否存在中耳炎症状。

可见光是电磁光谱中人眼可以感知的部分，通常被约束在约380nm至750nm的波长之间。虽然可见光能够提供高分辨率和高灵敏度，但是可见光透过鼓膜的传输光线差、并且在一定波长下还具有很强的衰减，从而导致可见光成像深度受到了极大的限制。因此，使用现有基于可见光的耳镜只能查看患者耳内症状表层组织发生的变化而无法探测到患者耳道内部结构，例如患者鼓膜后方中耳结构的听骨链、骨岬、圆窗龛等。由于现有基于可见光的耳镜对患者耳内有鼓膜遮挡的耳道无法很好地成像，从而给医生的诊断造成了很大的阻碍，因此很多时候医生只能依赖于经验去诊断，这种情况下若医生经验不足则很可能会出现误诊，导致患者的病症无法得到正确的治疗。

实用新型内容

为了克服现有技术中的上述缺陷，本实用新型提供了一种短波红外耳镜装置，该短波红外耳镜装置包括：

照明系统、开设有窥口的窥器、内设有光学系统的镜筒以及短波红外探测器；

所述镜筒包括镜筒本体以及窥器适配器，所述窥器通过所述窥器适配器与所述镜筒本体的一端连接，所述镜筒本体的另一端与所述短波红外探测器连接；

所述照明系统包括光源以及光纤，其中，所述光源被配置为发射短波红外光，所述光纤的一端与所述光源耦合连接、另一端与所述窥器适配器耦合连接；

所述短波红外耳镜装置工作时，所述光源发射短波红外光，所述光纤引导所述短波红外光进入所述窥器并从所述窥口射入被检测对象的耳朵，所述短波红外光经过所述被检测对象的耳朵所形成的漫反射光从所述窥口进入所述窥器、然后经过所述光学系统最终到达所述短波红外探测器成像。

根据本实用新型的一个方面，该短波红外耳镜装置还包括手柄，该手柄与所述窥器适配器连接，所述照明系统设置在所述手柄中。

根据本实用新型的另一个方面，该短波红外耳镜装置中，所述手柄内还设置有为所述光源进行供电的蓄电池；所述手柄上还设置有为所述蓄电池进行充电的充电接口。

根据本实用新型的又一个方面，该短波红外耳镜装置中，所述窥器适配器与所述镜筒本体可拆卸地连接。

根据本实用新型的又一个方面，该短波红外耳镜装置中，所述光源包括多个LED灯，每一所述LED灯发射不同波段的短波红外光；所述手柄上设置有第一控制装置，通过该第一控制装置控制所述多个LED灯发射目标波段的短波红外光。

根据本实用新型的又一个方面，该短波红外耳镜装置中，所述光源发射包含多个不同波段的短波红外光；所述照明系统还包括与所述不同波段相对应的滤波片，该滤波片设置在所述光源和所述光纤之间；所述手柄上设置有第二控制装置，通过该第二控制装置控制所述滤波片选择目标波段的短波红外光。

根据本实用新型的又一个方面，该短波红外耳镜装置中，所述滤波片呈圆环结构，该圆环结构包括多个扇形的窄带滤波片单元，该多个扇形的窄带滤波片单元分别与所述不同波段一一对应；所述第二控制装置设计为滚轮结构，通过转动所述滚轮带动所述滤波片转动，直至所述光源发射的短波红外光穿过与目标波段相对应的窄带滤波片单元的中心。

根据本实用新型的又一个方面，该短波红外耳镜装置中，所述照明系统还包括控制板，该控制板与所述光源连接；所述手柄上设置有第三控制装置，通过该第三控制装置驱动所述控制板对所述光源的发光功率进行调节。

根据本实用新型的又一个方面，该短波红外耳镜装置中，所述照明系统还包括第一偏振器，该第一偏振器设置在所述光源与所述光纤之间。

根据本实用新型的又一个方面，该短波红外耳镜装置中，所述窥器适配器内设置有TIR棱镜，该TIR棱镜被配置为：所述光源发射的短波红外光经过所述光纤后首先射入所述TIR棱镜，经过所述TIR棱镜后所述短波红外光进入所述窥器并从所述窥口射入所述被检测对象的耳朵，所述短波红外光经所述被检测对象的耳朵所形成的漫反射光从所述窥口进入所述窥器，然后经过所述TIR棱镜以及所述光学系统最终到达所述短波红外探测器成像，其中，所述短波红外光在所述被检测对象耳内形成的照明区域与成像区域重合。

根据本实用新型的又一个方面，该短波红外耳镜装置中，所述光学系统从物侧至像侧依次包括同光轴设置的第一正透镜、负透镜以及第二正透镜。

根据本实用新型的又一个方面，该短波红外耳镜装置中，所述光学系统还包括虹膜光圈，该虹膜光圈设置在所述负透镜和所述第二正透镜之间或设置在所述第一正透镜和所述负透镜之间。

根据本实用新型的又一个方面，该短波红外耳镜装置中，所述光学系统还包括第二偏振器，该第二偏振器设置在所述负透镜和所述第二正透镜之间、或设置在所述第一正透镜和所述负透镜之间、或设置在所述光学系统与所述短波红外探测器之间。

根据本实用新型的又一个方面，该短波红外耳镜装置中，所述短波红外探测器内设置有无线通信模块，该无线通信模块用于将所述短波红外探测器的成像通过无线通信的方式传送至外部设备。

本实用新型还提供了一种短波红外耳镜系统，该短波红外耳镜系统包括：

上述短波红外耳镜装置、处理装置以及显示装置；

所述短波红外耳镜装置，用于向被检测对象的耳朵射入短波红外光并对该短波红外光经过所述被检测对象的耳朵所形成的漫反射光进行成像，以及将所述成像发送至所述处理装置；

所述处理装置，与所述短波红外耳镜装置连接，用于对接收到的所述成像进行处理并将处理结果发送至所述显示装置；

所述显示装置，与所述处理装置连接，用于对所述处理结果进行显示。

根据本实用新型的一个方面，该短波红外耳镜系统还包括存储装置，该存储装置与所述处理装置连接，用于存储所述处理装置发送的所述处理结果。

本实用新型所提供的短波红外耳镜装置及短波红外耳镜系统通过向被检测对象耳内射入短波红外光并对该短波红外光的漫反射光进行成像的方式获取被检测对象耳内的图像。由于短波红外光具有优秀的光敏感度以及较长的波段，因此其可以穿透被检测对象的鼓膜，使被检测对象耳道内部的结构(例如患者鼓膜后方中耳结构的听骨链、骨岬、圆窗龛等)可视化。也就是说，相较于现有基于可见光的耳镜来说，本实用新型由于采用了短波红外光作为光源，因此被检测对象耳内有鼓膜遮挡的耳道也可以很好地实现成像，从而给医生的诊断提供了客观依据，有助于医生做出准确全面的诊断。此外，由于人体耳内的组织成分例如水、脂质和胶原蛋白对短波红外光的吸收比对可见光的吸收更为显著，因此可以更好地表征该组织成分浓度的变化，进而更利于医生客观地诊断中耳病变。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是根据本实用新型的一个具体实施例的短波红外耳镜装置的结构示意图；

图2是根据本实用新型的一个优选实施例的短波红外耳镜装置的结构示意图；

图3是图2所示短波红外耳镜装置工作时短波红外光的光路示意图；

图4是根据本实用新型的一个优选实施例的滤波片的结构示意图；

图5是根据本实用新型的一个优选实施例的短波红外耳镜系统的结构示意图。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

为了更好地理解和阐释本实用新型，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型提供了一种短波红外耳镜装置。请参考图1，图1是根据本实用新型的一个具体实施例的短波红外耳镜装置的结构示意图。如图所示，该短波红外耳镜装置包括：

照明系统、开设有窥口101a的窥器101、内设有光学系统的镜筒以及短波红外探测器103；

所述镜筒包括镜筒本体102a以及窥器适配器102b，所述窥器101通过所述窥器适配器102b与所述镜筒本体102a的一端连接，所述镜筒本体102a的另一端与所述短波红外探测器103连接；

所述照明系统包括光源104以及光纤105，其中，所述光源104被配置为发射短波红外光，所述光纤105的一端与所述光源104耦合连接、另一端与所述窥器适配器102b耦合连接；

所述短波红外耳镜装置工作时，所述光源104发射短波红外光，所述光纤105引导所述短波红外光进入所述窥器101并从所述窥口101a射入被检测对象的耳朵，所述短波红外光经过所述被检测对象的耳朵所形成的漫反射光从所述窥口101a进入所述窥器101、然后经过所述光学系统最终到达所述短波红外探测器103成像。

下面，对本实用新型所提供的短波红外耳镜装置的各部分进行详细说明。

具体地，窥器101包括两端，其中一端用于与镜筒连接，另一端用于插入被检测对象的耳道内。由于人的耳道比较狭窄，因此窥器101被设计为从与镜筒连接的一端向用于插入耳道的一端逐渐变细，以便于窥器101可以顺利进入被检测对象的耳道。在本实施例中，如图1所示，窥器101呈锥型形状。窥器101用于插入被检测对象耳道的一端上开设有窥口101a。窥口101a优选设计为圆形形状，其直径根据实际设计需求可以是2.5mm、3mm、4mm、5mm等。为了防止交叉感染，窥器101被设计为一次性产品。

镜筒包括镜筒本体102a以及固定在该镜筒本体102a一端的窥器适配器102b。窥器101通过该窥器适配器102b与镜筒本体102a连接。其中，为了便于窥器101的更换，窥器101和窥器适配器102b之间的连接方式为可拆卸连接方式(例如螺纹连接方式等)。镜筒内设置有参与成像的光学系统，该光学系统包括至少一块透镜。光学系统通常设置在镜筒本体102a中，但这并不表示光学系统只能设置在镜筒102a中。在一些具体应用场景中，当光学系统包括多块透镜时，也可以是部分透镜位于镜筒本体102a中而其他透镜位于窥器适配器102b中。

短波红外探测器103与镜筒本体102a的另一端连接。在本实施例中，短波红外探测器103和镜筒本体102a之间通过第一转接环106进行连接。在本实施例中，短波红外探测器103采用短波红外相机实现，例如砷化铟镓(InGaAs)相机等。

在本实施例中，窥口101a、光学系统以及短波红外探测器103同光轴设置。

照明系统包括用于发射短波红外光的光源104以及用于对该短波红外光进行传导的光纤105。现有技术中，短波红外光通常指的是电磁光谱中波长位于800nm至2000nm之间的部分。在本实施例中，光源104所发射的短波红外光其波长范围是900nm至1700nm。光纤105的一端(进光口)与光源104耦合连接，用于接收光源104发射的短波红外光；光纤105的另一端(出光口)与窥器适配器102b耦合连接，通过合理地设计，与窥器适配器102b耦合连接的光纤105的另一端可以引导光源104发射的短波红外光进入窥器101后从窥口101a射出。

医生在利用短波红外耳镜装置对被检测对象的耳朵进行检查时，首先将窥器101中开设有窥口101a的一端插入被检测对象的耳朵并打开电源104，光源104发射的短波红外光从光纤105的一端进入后经光纤105的传输从另一端射出，射出的短波红外光进入窥器101后从窥口101a射入至被检测对象的耳内。耳内结构对射入被检测对象耳内的短波红外光形成漫反射，漫反射光从窥口101a进入窥器101，进入窥器101的漫反射光通过镜筒内的光学系统后被短波红外探测器103捕获成像，从而实现了利用短波红外耳镜装置获取被检测对象耳内图像的目的。

现有技术中的耳镜主要是基于可见光，虽然可见光能够提供高分辨率和高灵敏度，但是可见光对于鼓膜的穿透性差、并且在一定波长下还具有很强的衰减，从而导致光成像深度受到极大限制，使得被检测对象耳内鼓膜后方的耳道结构(例如听骨链、骨岬、圆窗龛等)无法很好地被探测到，进而影响到医生对被检测对象病症的判断。而本实用新型所提供的耳镜装置内配置有发射短波红外光的光源，通过向被检测对象耳内发射短波红外光、并利用光学系统和短波红外探测器捕获漫反射光的方式进行成像以获取被检测对象耳内的图像。由于短波红外光具有优秀的光敏感度以及较长的波段，可以穿透被检测对象的鼓膜而不被反射、散射或吸收，因此可以照亮被检测对象鼓膜后方的耳道结构并相应获取到图像，从而有利于医生做出正确的诊断。此外，由于人体耳内的组织成分例如水、脂质和胶原蛋白对短波红外光的吸收比对可见光的吸收更为显著，因此可以更好地表征该组织成分浓度的变化，进而更利于医生客观地诊断中耳病变。

优选地，如图2所示，短波红外耳镜装置还包括手柄107。医生通过手柄107可以更好地实现对短波红外耳镜装置的手持以及移动。在本实施例中，手柄107与窥器适配器102b连接，照明系统则设置在手柄107中。相应地，手柄107上设置有开关装置控制光源104的打开和关闭。本领域技术人员可以理解的是，手柄107与窥器适配器102b连接、且照明系统设置在手柄107中仅为优实施方式，在其他实施例中，手柄107也可以与镜筒本体102a连接、而照明系统设置在手柄107的外部。

优选地，如图2所示，手柄内107还设置有为光源104进行供电的电池。在本实施例中，该电池是蓄电池108。为了便于给蓄电池108充电，手柄107上还设置有为蓄电池108充电的充电接口109。在一个具体应用场景中，该充电接口109被设计为直接与电源连接对手柄107内的蓄电池108进行充电、或者被设计为通过数据线与电源连接对手柄107内的蓄电池108进行充电。在另一个具体应用场景中，短波红外耳镜装置还包括与该充电接口109相配套的充电底座(未示出)，将手柄107插在该充电底座上以实现对蓄电池的充电。

优选地，窥器适配器102b与镜筒本体102a可拆卸地连接。在本实施例中，如图2所示，窥器适配器102b的一端设置有第二转接环117，窥器适配器102b通过该第二转接环117实现与镜筒本体102a之间可拆卸地连接。由于窥器适配器102b与镜筒本体102a之间可拆卸，因此在对手柄107内的蓄电池108进行充电时，只需断开窥器适配器102b和镜筒本体102a之间的连接即可将手柄107从短波红外耳镜装置上卸下进行充电。

由于耳内不同结构或组织成分对不同波段的短波红外光的反射效果是不同的，因此如果希望得到耳内某结构或组织成分的最佳成像效果，则需要光源可以发射出针对于该结构或组织成分来说反射效果最佳的波段的短波红外光。在一个优选实施例中，光源104被设计为包括多个LED灯，每一LED灯发射不同波段的短波红外光。在本实施例中，光源104包括6个LED灯，该6个LED灯发射的短波红外光的波段的主波长分别为950nm、1050nm、1150nm、1350nm、1450nm以及1650nm、波段的半宽值为10nm至20nm。本领域技术人员可以理解的是，上述LED灯的数量以及相应波段的设置仅为举例示意，在其他实施例中，还可以根据实际需求进行相应设置，为了简明起见，在此不再对所有可能出现的情形进行一一列举。相应地，手柄107上设置有第一控制装置(未示出)，该第一控制装置与光源104连接，用于控制该多个LED灯中的一个LED灯发射目标波段的短波红外光。举例说明，若需要光源10发射主波长为1150nm的目标波段的短波红外光，则可以通过第一控制装置打开发射目标波段短波红外光的LED灯而关闭其他LED灯。在另一个优选实施例中，光源104被设计为发射的短波红外光包含多个不同的波段，例如白炽灯或卤钨灯。相应地，如图2所示，照明系统还包括与该不同波段相对应的滤波片110，该滤波片110设置在光源104和光纤105之间，利用该滤波片110可以从光源104发射的短波红外光中选出目标波段。考虑到滤光片110距离光纤105出光口越远则滤光片110所需的尺寸越大，因此优选地，滤波片110设置在靠近光纤105出光口的位置，如此一来，有利于滤波片110尺寸的小型化，从而利于手柄107尺寸的小型化，进而利于短波红外耳镜装置尺寸的小型化。手柄107上还设置有第二控制装置111，通过该第二控制装置111可以控制滤波片110选择目标波段的短波红外光。优选地，滤波片110呈圆环结构，该圆环结构包括多个扇形的窄带滤波片单元，该多个扇形的窄带滤波片单元分别与所述不同波段一一对应；第二控制装置111设计为滚轮结构，通过转动该滚轮结构带动该滤波片110转动(滚轮结构可以通过例如啮合结构带动滤波片转动)，直至光源104发射的短波红外光穿过与目标波段相对应的窄带滤波片单元的中心。在本实施例中，光源104发射的短波红外光的波长范围是900nm至1700nm，滤波片110包括六个扇形的窄带滤波片单元(请参考图4，该六个窄带滤波片单元分别以标号1101至1106表示)，窄带滤波片单元1101至1106所对应的短波红外光的波段的主波长分别是950nm、1050nm、1150nm、1350nm、1450nm以及1650nm、波段的半宽值为10nm至20nm。假设需要主波长为1350nm的波段(即目标波段的主波长为1350nm)的短波红外光对被检测对象耳内进行照射，则转动滚轮结构以带动滤波片110进行转动，当光源104发射的短波红外光恰好穿过与窄带滤波片单元1104的中心时，即可停止对滤波片110的转动，此时主波段为1350nm的波段的短波红外光进入光纤105被传导至窥器101后从窥口101a射入被检测对象的耳朵。本领域技术人员可以理解的是，滤波片110呈圆环形状仅为优选实施方式，窄带滤波片单元的数量也只是示意性说明，在其他实施例中，滤波片110还可以被设计成其他形状，窄带滤波片的数量也可以根据实际设计需求进行设定。此外，第二控制装置111采用滚轮结构的设计方式也仅为优选实施方式，凡是可以控制滤波片110转动以实现短波红外光目标波段选择的控制装置均落入本实用新型的保护范围，为了简明起见，在此不再对第二控制装置的所有可能结构进行一一列举。当然，也可以不通过第二控制装置实现滤波片110的转动，而是在滤波片110的外圆部分做摩擦滚花，并通过合理地设计使至少部分外圆露在手柄外部，如此一来，医生可以通过直接拨动该外圆部分来实现滤波片110的旋转，进而实现短波红外光目标波段的选择。

本领域技术人员可以理解的是，若窥器适配器102b和镜筒本体102a之间是可拆卸连接，那么手柄107可以从镜筒本体102上拆卸下来，针对于这种情况，短波红外耳镜装置可以配备有多个手柄107，不同手柄107内的LED灯发射不同波段的短波红外光，如此一来，可以通过更换手柄107来实现不同波段短波红外光的发射。

优选地，如图2所示，照明系统还包括控制板112，该控制板112与光源104连接，用于控制光源104发光功率的强弱。相应地，手柄107上设置有第三控制装置(未示出)，该第三控制装置与控制板112连接，通过该第三控制装置驱动该控制板112对光源104的发光功率进行调节。如此一来，在利用短波红外耳镜装置对被检测对象进行检查时，医生可以根据实际需求调节光源104的发光功率，进而改变光源104的照明强度，以保证最终的成像效果。

优选地，如图2所示，照明系统还包括聚光镜114，该聚光镜114设置在光源104和光纤105之间。该聚光镜114用于将光源104所发射的短波红外光汇聚到光纤105的进光口处，如此一来，可以使光源104发射的短波红外光尽可能地进入到光纤105中。在本实施例中，聚光镜114采用非球面聚光镜片实现。

优选地，如图2所示，照明系统还包括第一偏振器113，该第一偏振器113设置在光源104与光纤105之间。第一偏振器113用于将光源104发射的短波红外光变为偏振光。

需要说明的是，当照明系统除了光源104和光纤105之外还同时包括聚光镜114、第一偏振器113以及滤波片110时，优选地，聚光镜114、第一偏振器113以及滤波片110从光源104侧至光纤105进光口侧依次排列，即光源104发射的短波红外光依次通过聚光镜114、第一偏振器113以及滤波片110后进入光纤105中。本领域技术人员可以理解的是，上述排列方式仅为优选实施例，聚光镜114、第一偏振器113以及滤波片110还可以采用其他的排列方式，只要是可以实现对光源104发射的短波红外光进行汇聚、偏振以及目标波段选择的排列方式均落入本实用新型所保护的范围内。

优选地，如图2所示，窥器适配器102b内设置有TIR棱镜115，该TIR棱镜用于使短波红外耳镜装置的照明区域与成像区域重合。具体地，该TIR棱镜115被配置为，光源104发射的短波红外光经过光纤105后首先射入TIR棱镜115，经过TIR棱镜115后短波红外光进入窥器101并从窥口101a射入被检测对象的耳朵，短波红外光经被检测对象的耳朵所形成的漫反射光从窥口101a进入窥器101，然后经过TIR棱镜115以及光学系统最终到达短波红外探测器103成像。其中，通过合理地设置TIR棱镜，可以使得短波红外光在被检测对象耳内形成的照明区域与成像区域重合，即短波红外耳镜装置的照明区域就是成像区域，从而避免了照明区域与成像区域不重合造成的光源104发射的短波红外光的浪费。在本实施例中，TIR棱镜由两块相同的直角棱镜通过斜面胶合而成，窥口101a、TIR棱镜115、光学系统以及短波红外探测器103同光轴设置。

优选地，如图2所示，光学系统从物侧至像侧(即从窥器101侧至短波红外探测器103侧)依次包括第一正透镜116a、负透镜116b以及第二正透镜116c，其中，第一正透镜116a、负透镜116b以及第二正透镜116c同光轴排列。在本实施例中，光学系统的有效焦距在50mm至95mm之间。进一步地，为了减小或消除对短波红外光的反射，第一正透镜116a、负透镜116b以及第二正透镜116c的表面镀有减反射膜(未示出)。需要说明的是，第一正透镜116a、负透镜116b以及第二正透镜116c可以是单块透镜，也可以是由多块透明胶合而成，本实用新型对此并不做任何限定。此外，光学系统包括第一正透镜116a、负透镜116b以及第二正透镜116c仅为优选实施方式，在其他实施例中，光学系统还可以采用其他透镜组合，为了简明起见，在此不再对光学系统的所有可能结构进行一一列举。本实用新型对于光学系统中透镜在镜筒内的分布并不进行任何限制，光学系统中的透镜可以全部设置在镜筒本体102a中，也可以部分设置在镜筒本体102a内部分设置在窥器适配器102b内。在保证清晰成像的前提下，优选将部分透镜设置在窥器适配器102b内，如此一来，可以有效地利用窥器适配器102b内的空间，从而有利于缩短镜筒本体102的尺寸，进而缩小短波红外耳镜装置的尺寸。在本实施例中，如图2所示，第一正透镜116a和负透镜116b设置在镜筒本体102a内，第二正透镜116c设置在窥器适配器102b内。

优选地，如图2所示，光学系统还包括虹膜光圈116d，该虹膜光圈116d设置在光学系统中任意两个透镜之间。在本实施例中，该虹膜光圈116d设置在负透镜116b和第二正透镜116c之间。在其他实施例中，该虹膜光圈116d还可以设置在第一正透镜116a和负透镜116b之间。虹膜光圈116d的作用在于可以改善由短波红外探测器103检测到的景深以及进光量。

优选地，如图2所示，光学系统还包括第二偏振器116e，该第二偏振器116e的作用在于消除短波红外光经被检测对象耳内所形成的漫反射光中的杂散光。本实用新型对第二偏振器116e的位置并不做任何限定，第二偏振器116e可以设置在光学系统中任意两个透镜之间，也可以设置在光学系统与短波红外探测器103之间，只要是第二偏振器116e能够实现缩小口径以消除漫反射光中的杂散光即可。若光学系统包括虹膜光圈116d，则第二偏振器116e优选设置在靠近虹膜光圈的位置处。本领域技术人员可以理解的是，本实用新型所提供的短波红外耳镜中可以只设置第一偏振器113或者第二偏振器116e，但优选同时设置第一偏振器113和第二偏振器116e。在本实施例中，第一偏振器113和第二偏振器116e组合成为近红外线偏振器，波长范围是900nm至1700nm。

需要说明的是，当光学系统同时包括第一正透镜116a、负透镜116b、第二正透镜116c、虹膜光圈116d以及第二偏振器116e时，优选地，如图2所示，第一正透镜116a、负透镜116b、第二偏振器116e、虹膜光圈116d以及第二正透镜116c从物侧至像侧依次排列，即短波红外光经耳朵形成的漫反射光依次通过第一正透镜116a、负透镜116b、第二偏振器116e、虹膜光圈116d以及第二正透镜116c后达到短波红外探测器103。本领域技术人员可以理解的是，上述排列方式仅为优选实施例，第一正透镜116a、负透镜116b、第二正透镜116c、虹膜光圈116d以及第二偏振器116e还可以采用其他的排列方式，只要是可以实现从漫反射光中获取耳内结构清晰成像的排列方式均落入本实用新型所保护的范围内。

优选地，本实用新型所提供的短波红外耳镜装置还包括无线通信模块(未示出)，用于将短波红外探测器103的成像通过无线通信的方式传送至外部设备(未示出)。其中，无线通信模块可以是4G模块、WiFi模块、蓝牙模块、HiFi模块等。在本实施例中，无线通信模块集成在短波红外探测器103内，可以通过诸如具有无线传输功能的短波红外探测器103来实现。本领域技术人员可以理解的是，短波红外探测器103的成像也可通过有线方式传送至外部设备。例如，短波红外探测器103上设置有一个或多个输入/输出(I/O)端口(未示出)，该输入/输出端口通过同轴电缆与外部设备连接，以实现短波红外探测器103和外部设备之间的数据传输。

请参考图3，图3是图2所示短波红外耳镜装置工作时短波红外光的光路示意图。图3中仅保留了直接参与成像的部件，包括窥器101、TIR棱镜115、光学系统、短波红外探测器103以及照明系统。如图所示，光源104发射短波红外光，该短波红外光经过聚光镜114、第一偏振器113以及滤波片110后进入光纤105的进光口，经光纤105传导后从光纤105的出光口射入TIR棱镜115，经TIR棱镜115的折射短波红外光进入窥器101并从窥口101a射入被检测对象耳内，经耳内形成的漫反射光从窥口101a进入窥器101，反射光经过TIR棱镜后传输至光学系统、然后经光学系统后到达短波红外探测器103成像。

本实用新型还提供了一种短波红外耳镜系统。请参考图5，图5是根据本实用新型的一个优选实施例的短波红外耳镜系统的结构示意图。如图所示，该短波红外耳镜系统包括：

短波红外耳镜装置10、处理装置20以及显示装置30，其中，所述短波红外耳镜装置10采用前述短波红外耳镜装置实现；

所述短波红外耳镜装置10，用于向被检测对象的耳朵射入短波红外光并对该短波红外光经过所述被检测对象的耳朵所形成的漫反射光进行成像，以及将所述成像发送至所述处理装置20；

所述处理装置20，与所述短波红外耳镜装置10连接，用于对接收到的所述成像进行处理并将处理结果发送至所述显示装置30；

所述显示装置30，与所述处理装置20连接，用于对所述处理结果进行显示。

下面，对本实用新型所提供的短波红外耳镜系统的各部分行详细说明。

具体地，在本实施例中，短波红外耳镜装置10用于向被检测对象的耳朵射入短波红外光并对该短波红外光经过所述被检测对象的耳朵所形成的漫反射光进行成像。其中，短波红外耳镜装置10采用前述的短波红外耳镜装置实现，其具体结构请参考前文中相关部分的内容，为了简明起见，在此不再赘述。

处理装置20与短波红外耳镜装置10通过有线或无线的方式连接。相应地，短波红外耳镜装置10成像后将该成像通过有线或无线的方式发送至处理装置20。处理装置20接收到短波红外耳镜装置10发送的成像后首先对该成像进行处理，该处理包括但不限于去噪、平滑、增强等操作；然后处理装置20将处理结果发送至显示装置30。

显示装置30与处理装置20通过有线或无线的方式连接。显示装置30接收到处理装置20发送的处理结果后对该处理结果进行显示。

处理装置20和显示装置30可以是两个独立的电子设备，也可以集成在一个电子设备内，其中，该电子设备可以是诸如智能手机、平板电脑、计算机等同时具有处理功能和显示功能的电子设备。

优选地，显示装置30上还可以提供针对于短波红外探测器103的操作界面，通过该操作界面可以对短波红外探测器103软件方面进行例如增益设置、阵列合并、曝光持续时间设置、对比度调整等操作。显示装置30检测到医生通过该操作界面对短波红外探测器103进行操作后，将该操作指令发送至处理装置20，处理装置20根据该操作指令对短波红外探测器103进行相应的操作。

优选地，如图5所示，本实用新型所提供的短波红外耳镜系统还包括存储装置40，该存储装置40与处理装置20连接。根据实际应用需求，处理装置20除了将对短波红外探测器103的成像处理结果发送至显示装置30进行显示之外，还可以发送至存储装置40进行存储，供相关人员随时查看。存储装置40可以是独立于处理装置20和显示装置30的电子设备(例如网络服务器)，还可以与处理装置20和/或显示装置30集成在一个电子设备内。

本实用新型所提供的短波红外耳镜系统采用基于短波红外光的耳镜对被检测对象的耳内结构进行成像。由于短波红外光具有优秀的光敏感度以及较长的波段，因此其可以穿透被检测对象的鼓膜，使被检测对象耳道内部的结构(例如患者鼓膜后方中耳结构的听骨链、骨岬、圆窗龛等)可视化。如此一来，利用本实用新型所提供的短波红外耳镜系统可以很好地对被检测对象耳内有鼓膜遮挡的耳道进行成像，并对该成像进行处理以及显示，有助于医生清晰地查看被检测对象的耳内结构，为医生的诊断提供了客观依据，有助于医生做出准确全面的诊断。此外，由于人体耳内的组织成分例如水、脂质和胶原蛋白对短波红外光的吸收比对可见光的吸收更为显著，因此可以更好地表征该组织成分浓度的变化，进而更利于医生客观地诊断中耳病变。

本实用新型所提供的短波红外耳镜装置及短波红外耳镜系统通过向被检测对象耳内射入短波红外光并对该短波红外光的反射光进行成像的方式获取被检测对象耳内的图像。由于短波红外光具有优秀的光敏感度以及较长的波段，因此其可以穿透被检测对象的鼓膜，使被检测对象耳道内部的结构(例如患者鼓膜后方中耳结构的听骨链、骨岬、圆窗龛等)可视化。也就是说，相较于现有基于可见光的耳镜来说，本实用新型由于采用了短波红外光作为光源，因此被检测对象耳内有鼓膜遮挡的耳道也可以很好地实现成像，从而给医生的诊断提供了客观依据，有助于医生做出准确全面的诊断。此外，由于人体耳内的组织成分例如水、脂质和胶原蛋白对短波红外光的吸收比对可见光的吸收更为显著，因此可以更好地表征该组织成分浓度的变化，进而更利于医生客观地诊断中耳病变。

本实用新型的应用范围不局限于说明书中描述的特定实施例的工艺、机构、制造、物质组成及手段。从本实用新型的公开内容，作为本领域的普通技术人员将容易地理解，对于目前已存在或者以后即将开发出的工艺、机构、制造、物质组成及手段，其中它们执行与本实用新型描述的对应实施例大体相同的功能或者获得大体相同的结果，依照本实用新型可以对它们进行应用。因此，本实用新型所附权利要求旨在将这些工艺、机构、制造、物质组成或手段包含在其保护范围内。

Claims (16)

1.一种短波红外耳镜装置，该短波红外耳镜装置包括：

照明系统、开设有窥口的窥器、内设有光学系统的镜筒以及短波红外探测器；

所述镜筒包括镜筒本体以及窥器适配器，所述窥器通过所述窥器适配器与所述镜筒本体的一端连接，所述镜筒本体的另一端与所述短波红外探测器连接；

所述照明系统包括光源以及光纤，其中，所述光源被配置为发射短波红外光，所述光纤的一端与所述光源耦合连接、另一端与所述窥器适配器耦合连接；

所述短波红外耳镜装置工作时，所述光源发射短波红外光，所述光纤引导所述短波红外光进入所述窥器并从所述窥口射入被检测对象的耳朵，所述短波红外光经过所述被检测对象的耳朵所形成的漫反射光从所述窥口进入所述窥器、然后经过所述光学系统最终到达所述短波红外探测器成像。

2.根据权利要求1所述的短波红外耳镜装置，其特征在于，该短波红外耳镜装置还包括：

手柄，该手柄与所述窥器适配器连接，所述照明系统设置在所述手柄中。

3.根据权利要求2所述的短波红外耳镜装置，其特征在于：

所述手柄内还设置有为所述光源进行供电的蓄电池；

所述手柄上还设置有为所述蓄电池进行充电的充电接口。

4.根据权利要求3所述的短波红外耳镜装置，其特征在于，所述窥器适配器与所述镜筒本体可拆卸地连接。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的短波红外耳镜装置，其特征在于：

所述光源包括多个LED灯，每一所述LED灯发射不同波段的短波红外光；

所述手柄上设置有第一控制装置，通过该第一控制装置控制所述多个LED灯发射目标波段的短波红外光。

6.根据权利要求2至4中任一项所述的短波红外耳镜装置，其特征在于：

所述光源发射包含多个不同波段的短波红外光；

所述照明系统还包括与所述不同波段相对应的滤波片，该滤波片设置在所述光源和所述光纤之间；

所述手柄上设置有第二控制装置，通过该第二控制装置控制所述滤波片选择目标波段的短波红外光。

7.根据权利要求6所述的短波红外耳镜装置，其特征在于：

所述滤波片呈圆环结构，该圆环结构包括多个扇形的窄带滤波片单元，该多个扇形的窄带滤波片单元分别与所述不同波段一一对应；

所述第二控制装置设计为滚轮结构，通过转动所述滚轮带动所述滤波片转动，直至所述光源发射的短波红外光穿过与目标波段相对应的窄带滤波片单元的中心。

8.根据权利要求2至4中任一项所述的短波红外耳镜装置，其特征在于：

所述照明系统还包括控制板，该控制板与所述光源连接；

所述手柄上设置有第三控制装置，通过该第三控制装置驱动所述控制板对所述光源的发光功率进行调节。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的短波红外耳镜装置，其特征在于：

所述照明系统还包括第一偏振器，该第一偏振器设置在所述光源与所述光纤之间。

10.根据权利要求1所述的短波红外耳镜装置，其特征在于：

所述窥器适配器内设置有TIR棱镜，该TIR棱镜被配置为：所述光源发射的短波红外光经过所述光纤后首先射入所述TIR棱镜，经过所述TIR棱镜后所述短波红外光进入所述窥器并从所述窥口射入所述被检测对象的耳朵，所述短波红外光经所述被检测对象的耳朵所形成的漫反射光从所述窥口进入所述窥器，然后经过所述TIR棱镜以及所述光学系统最终到达所述短波红外探测器成像，其中，所述短波红外光在所述被检测对象耳内形成的照明区域与成像区域重合。

11.根据权利要求1所述的短波红外耳镜装置，其特征在于：

所述光学系统从物侧至像侧依次包括同光轴设置的第一正透镜、负透镜以及第二正透镜。

12.根据权利要求11所述的短波红外耳镜装置，其特征在于：

所述光学系统还包括虹膜光圈，该虹膜光圈设置在所述负透镜和所述第二正透镜之间或设置在所述第一正透镜和所述负透镜之间。

13.根据权利要求11所述的短波红外耳镜装置，其特征在于：

所述光学系统还包括第二偏振器，该第二偏振器设置在所述负透镜和所述第二正透镜之间、或设置在所述第一正透镜和所述负透镜之间、或设置在所述光学系统与所述短波红外探测器之间。

14.根据权利要求1所述的短波红外耳镜装置，其特征在于：

所述短波红外探测器内设置有无线通信模块，该无线通信模块用于将所述短波红外探测器的成像通过无线通信的方式传送至外部设备。

15.一种短波红外耳镜系统，其特征在于，该短波红外耳镜系统包括：

如权利要求1至14中任一项所述的短波红外耳镜装置、处理装置以及显示装置；

所述短波红外耳镜装置，用于向被检测对象的耳朵射入短波红外光并对该短波红外光经过所述被检测对象的耳朵所形成的漫反射光进行成像，以及将所述成像发送至所述处理装置；

所述处理装置，与所述短波红外耳镜装置连接，用于对接收到的所述成像进行处理并将处理结果发送至所述显示装置；

所述显示装置，与所述处理装置连接，用于对所述处理结果进行显示。

16.根据权利要求15所述的短波红外耳镜系统，其特征在于，该短波红外耳镜系统还包括：

存储装置，该存储装置与所述处理装置连接，用于存储所述处理装置发送的所述处理结果。