CN208892541U - 多光谱眼底成像设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的多光谱眼底成像设备，光源出射的发散光经准直镜形成平行光束；平行光束入射至柱面透镜聚焦后形成线光束，线光束经分光镜透射后入射进入扫描振镜，扫描振镜改变入射的线光束的反射角度形成扫描光束，扫描光束依次经第一照明透镜、第二照明透镜后聚焦于瞳孔后并到达眼底；经眼底反射的成像光束再依次经第二照明透镜、第一照明透镜、扫描振镜后入射进入分光镜，分光镜将入射的成像光束反射至成像透镜并经成像透镜聚焦于色散单元处，成像光束经所述色散单元后分散为不同的角度并经探测单元探测，探测单元将探测的光信号转化为电信号；电路控制模块获取所述电信号并将所述电信号转化为图像信号输出至显示模块显示，操作简单。

Description

多光谱眼底成像设备

技术领域

本实用新型涉及一种属于应用光学中的多光谱成像技术，尤其涉及一种多光谱眼底成像设备。

背景技术

近年来，由于共聚焦技术能够使用狭缝或小孔滤除非成像平面的杂散光，大大提高了成像分辨率，而且共聚焦具有非侵入性检查的优点，越来越成为眼科成像的热点。传统的点扫描共聚焦是使用两面振镜同时扫描，使得光源照亮待测对象的每一点，通过其反射光或者荧光成像，当待测物体尺寸越大时，一幅图像完成扫描需要的时间越长，对振镜的扫描速度要求也变得更高。而在此基础上发展的线扫描共焦成像使用一维扫描线光束代替点光束照明，该方法分辨率低于点共焦成像，但是系统更加简单，而且探测灵敏度高，成像帧频高，较之于前方法更具优势。

眼底成像是眼科中广泛应用的一项诊断项目，眼底血管是人体唯一可通过体表直接观察到的血管。通过对眼底图像的观察，医生既可以对眼底病变进行诊断，也可以对其他系统疾病进行病情判断，如脑梗塞、脑溢血、脑动脉硬化、脑肿瘤、糖尿病、肾病、高血压等。但是传统的眼底检查仪器一般为台式，包含了复杂的照明系统和观察系统，体积巨大，系统结构复杂；有的仪器需要在电脑上安装特点的软件才可以使用，机器本身不具备图像存储功能，甚至无法脱离电脑独立工作。如果需要眼底图像，则需要病人到仪器前拍摄眼底图片，对特殊病人，尤其是医院的卧床病人，或者对边缘山区的病人都极其不方便。同时，单波长的眼底成像技术已经不能满足眼科诊断的需要，因此，因此急需一种多光谱眼底成像设备。

实用新型内容

有鉴如此，有必要提供一种多光谱眼底成像设备，旨在解决现有技术中提供的眼底成像设备结构复杂且无法满足眼科诊断需要。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案:

一方面，本实用新型提供的多光谱眼底成像设备，包括光学成像组件、电路控制模块及与所述电路控制模块电性连接的显示模块；

所述光学成像组件包括光源模块、照明模块和成像模块；所述光源模块包括光源及准直镜；所述照明模块包括柱面透镜、分光镜、扫描振镜和照明透镜组，所述照明透镜组包括第一照明透镜和第二照明透镜，所述第二照明透镜可沿其中心轴线往复移动；所述成像模块包括成像透镜、色散单元及探测单元；

所述电路控制模块电性连接所述扫描振镜及所述探测单元，所述电路控制模块用于控制所述扫描振镜的转动速度和转动角度；

所述光源出射的发散光经所述准直镜形成平行光束；所述平行光束入射至所述柱面透镜聚焦后形成线光束，所述线光束经所述分光镜透射后入射进入所述扫描振镜，所述扫描振镜改变入射的所述线光束的反射角度形成扫描光束，所述扫描光束依次经所述第一照明透镜、第二照明透镜后聚焦于瞳孔后并到达眼底；

经眼底反射的成像光束再依次经所述第二照明透镜、所述第一照明透镜、所述扫描振镜后入射进入所述分光镜，所述分光镜将入射的成像光束反射至所述成像透镜并经所述成像透镜聚焦于所述色散单元处，所述成像光束经所述色散单元后分散为不同的角度并经所述探测单元探测，所述探测单元将探测的光信号转化为电信号；

所述电路控制模块获取所述电信号并将所述电信号转化为图像信号输出至所述显示模块显示。

在一些较佳实施例中，所述光源包括宽带白光源或者由多个单波长光源发出的光经耦合得到的混合光源，所述宽带白光源包括白光发光二极管、白光超发光二极管、超辐射激光器或卤素灯。

在一些较佳实施例中，所述照明透镜组还包括导轨，所述导轨的延伸方向与所述第一照明透镜、第二照明透镜的中心轴线方向一致，所述第一照明透镜及第二照明透镜可滑动地设置在所述导轨上。

在一些较佳实施例中，所述第一照明透镜为透镜，所述第二照明透镜为前置镜。

在一些较佳实施例中，所述色散单元为300lp/mm的宽带衍射光珊，所述探测单元为面阵CCD。

在一些较佳实施例中，所述显示模块包括LED显示屏、LCD显示屏或AMOLED显示屏。

在一些较佳实施例中，还包括固定所述显示模块的壳体。

在一些较佳实施例中，所述壳体上还固定有调节模块，所述调节模块用于调节所述照明透镜组相对人眼的位置。

在一些较佳实施例中，所述调节模块包括调节齿轮以及调节螺杆，通过调节所述调节齿轮及所述调节螺杆，从而控制所述第一照明透镜及第二照明透镜沿所述滑轨运动。

在一些较佳实施例中，所述壳体上还固定有接口模块，所述接口模块包括光源接口与数据接口，所述光路接口用于将所述将光源接入光路，所述数据接口用于将所述图像信号传输至所述显示模块显示或存储，所述接口模块用于调节所述照明透镜组相对人眼的位置。

本实用新型采用上述技术方案，能够实现下述有益效果：

本实用新型提供的多光谱眼底成像设备，包括光学成像组件、电路控制模块及显示模块，所述光学成像组件包括光源模块、照明模块和成像模块；所述光源模块包括光源及准直镜；所述照明模块包括柱面透镜、分光镜、扫描振镜和照明透镜组，所述照明透镜组包括第一照明透镜和第二照明透镜，所述成像模块包括成像透镜、色散单元及探测单元；所述光源出射的发散光经所述准直镜形成平行光束；所述平行光束入射至所述柱面透镜聚焦后形成线光束，所述线光束经所述分光镜透射后入射进入所述扫描振镜，所述扫描振镜改变入射的所述线光束的反射角度形成扫描光束，所述扫描光束依次经所述第一照明透镜、第二照明透镜后聚焦于瞳孔后并到达眼底；经眼底反射的成像光束再依次经所述第二照明透镜、所述第一照明透镜、所述扫描振镜后入射进入所述分光镜，所述分光镜将入射的成像光束反射至所述成像透镜并经所述成像透镜聚焦于所述色散单元处，所述成像光束经所述色散单元后分散为不同的角度并经所述探测单元探测，所述探测单元将探测的光信号转化为电信号；所述电路控制模块获取所述电信号并将所述电信号转化为图像信号输出至所述显示模块显示，本实用新型提供的多光谱眼底成像设备，其结构紧凑，操作简单，便于携带；同时，采用多波长成像，一次成像满足多种检查需要；且采用线扫描共聚焦成像方法，成像分辨率高，成像速度快。

另外，本实用新型提供的多光谱眼底成像设备，其屈光度可调节，以满足不同视力人群眼底成像的需要；采集的图像既能实时显示，又能与上位机连接，实现图像的传输、显示与存储。

附图说明

图1为本实施例提供的多光谱眼底成像设备的结构示意图。

图2a为本实施例提供的多光谱眼底成像设备的水平方向光路示意图。

图2b为本实施例提供的多光谱眼底成像设备的垂直方向的光路示意图。

图3为本实用新型实施例提供多光谱眼底成像设备的电路控制模块的控制示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1及2(a)、2(b)，为本实用新型实施例提供的多光谱眼底成像设备10，包括光学成像组件110、电路控制模块120及与所述电路控制模块120电性连接的显示模块130。其中：

所述光学成像组件110包括光源模块111、照明模块112和成像模块113。

所述光源模块111包括光源1111及准直镜1112。

在一些较佳的实施例中，所述光源1111包括宽带白光源或者由多个单波长光源发出的光经耦合得到的混合光源，所述宽带白光源包括白光发光二极管、白光超发光二极管、超辐射激光器或卤素灯。

可以理解，所述光源1111出射的光束经所述准直镜1112后变换为平行光束。

所述照明模块112包括柱面透镜1121、分光镜1122、扫描振镜1123和照明透镜组1124。

在一些较佳的实施例中，所述柱面透镜1121为双胶合柱面透镜。

在一些较佳的实施例中，所述分光镜1122对光束的透射和反射比为10/90。

在一些较佳的实施例中，扫描模块1123为高速扫描振镜。

可以理解通过电路控制模块120控制扫描振镜1123转动速度和转动角度，从而能够使得入射的光束反射角度的变化。

所述照明透镜组1124包括第一照明透镜a和第二照明透镜b，所述第二照明透镜b可沿其中心轴线往复移动。

在一些较佳的实施例中，所述第一照明透镜为f＝50mm的透镜，所述第二照明透镜为VOLK78D前置镜。

在一些较佳的实施例中，所述照明透镜组1124还包括导轨c，所述导轨c的延伸方向与所述第一照明透镜a及第二照明透镜b的中心轴线方向一致，所述第一照明透镜a及第二照明透镜b可滑动地设置在所述导轨c上。

在一些较佳的实施例中，导轨c还设置有调节模块，调节模块包括调节齿轮d以及调节螺杆e，通过调节所述调节齿轮d及所述调节螺杆e，从而控制所述第一照明透镜a及第二照明透镜b沿所述滑轨c运动，以满足不同视力人群眼底成像的需要。

所述成像模块113包括成像透镜1131、色散单元1132及探测单元1133。

在一些较佳的实施例中，成像透镜1131为双胶合凸透镜，所述色散模块1132为300lp/mm的宽带衍射光珊，所述探测模块1133为面阵CCD，所述探测模块将采集到的光信号转化为电信号。

本实用新型提供的多光谱眼底成像设备，其工作原理如下：

所述光源1111出射的发散光经所述准直镜1112形成平行光束；所述平行光束入射至所述柱面透镜1121聚焦后形成线光束，所述线光束经所述分光镜1122透射后入射进入所述扫描振镜1123，所述扫描振镜1123改变入射的所述线光束的反射角度形成扫描光束，所述扫描光束依次经所述第一照明透镜a、第二照明透镜b后聚焦于瞳孔后并到达眼底m；

经眼底反射的成像光束再依次经所述第二照明透镜b、所述第一照明透镜a、所述扫描振镜1123后入射进入所述分光镜1122，所述分光镜1122将入射的成像光束反射至所述成像透镜1131并经所述成像透镜聚1131焦于所述色散单元1132处，所述成像光束经所述色散单元1132后分散为不同的角度并经所述探测单元1133探测，所述探测单元1133将探测的光信号转化为电信号；请参阅图2(a)及图2(b)，光在色散单元1132前，垂直方向上聚焦，水平方向为平行光，形成一条线；经过色散单元1132后，不同波长的光被分开，到达探测单元1133的感光面

所述电路控制模块120获取所述电信号并将所述电信号转化为图像信号输出至所述显示模块130显示。

请参阅图3，为本实用新型实施例提供多光谱眼底成像设备的电路控制模块120的控制示意图。

电路控制模块120电性连接于所述扫描模块1123，用于控制扫描模块1123的转动速度与转动角度，使线光束进行一维扫描对眼底成像。

电路控制模块120还电性连接于所述探测单元1133，用于接收所述探测单元1133采集到的光信号转化的电信号，并将所述电信号转化为图像信号实时通过显示模块130显示，或者传输至计算机。

电路控制模块120还可以控制调节模块，当显示模块130显示的图像不清晰时，电路控制模块120控制调节模块对照明透镜组1124的相对位置进行一定的调节，满足不同屈光度眼底成像的需要。

电路控制模块120还电性连接于按钮，用户可以通过按钮对该设备多种参数做设置，比如照明光源能量的强弱、视频与照片模式、浏览图片模式、照明模式、时间设置、日期设置等。

在一些较佳实施例中，所述显示模块130包括LED显示屏、LCD显示屏或AMOLED显示屏。

在一些较佳的实施例中，多光谱眼底成像设备100还包括固定所述显示模块130的壳体(图未示)。

在一些较佳实施例中，所述壳体上还固定有接口模块150，所述接口模块150包括光源接口151与数据接口152，所述光源接口151用于将所述将光源1111接入光路，所述数据接口152用于将所述图像信号传输至所述显示模块显示130或存储。

可以理解，本实用新型实施例多光谱眼底成像设备，在实际应用中，首先将多光谱眼底成像设备接近人眼，通过光学成像模块对人眼眼底成像，得到的图像经过电路控制模块120处理后显示在显示模块130上或者通过数据接口152将图像传输至计算机显示，若图像不够清晰，可以通过调节壳体上的调节模块来调节成像模块113和照明透镜组1124相对人眼的位置，使得眼底图像能够清晰地显示，得到效果较好的眼底图像后，通过控制按钮153将图像保存在电脑上。

本实用新型提供的多光谱眼底成像设备，其结构紧凑，操作简单，便于携带；同时，采用多波长成像，一次成像满足多种检查需要；且采用线扫描共聚焦成像方法，成像分辨率高，成像速度快。

另外，本实用新型提供的多光谱眼底成像设备，其屈光度可调节，以满足不同视力人群眼底成像的需要；采集的图像既能实时显示，又能与上位机连接，实现图像的传输、显示与存储。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多光谱眼底成像设备，其特征在于，包括光学成像组件、电路控制模块及与所述电路控制模块电性连接的显示模块；

所述光学成像组件包括光源模块、照明模块和成像模块；所述光源模块包括光源及准直镜；所述照明模块包括柱面透镜、分光镜、扫描振镜和照明透镜组，所述照明透镜组包括第一照明透镜和第二照明透镜，所述第二照明透镜可沿其中心轴线往复移动；所述成像模块包括成像透镜、色散单元及探测单元；

所述电路控制模块电性连接所述扫描振镜及所述探测单元，所述电路控制模块用于控制所述扫描振镜的转动速度和转动角度；

所述光源出射的发散光经所述准直镜形成平行光束；所述平行光束入射至所述柱面透镜聚焦后形成线光束，所述线光束经所述分光镜透射后入射进入所述扫描振镜，所述扫描振镜改变入射的所述线光束的反射角度形成扫描光束，所述扫描光束依次经所述第一照明透镜、第二照明透镜后聚焦于瞳孔后并到达眼底；

经眼底反射的成像光束再依次经所述第二照明透镜、所述第一照明透镜、所述扫描振镜后入射进入所述分光镜，所述分光镜将入射的成像光束反射至所述成像透镜并经所述成像透镜聚焦于所述色散单元处，所述成像光束经所述色散单元后分散为不同的角度并经所述探测单元探测，所述探测单元将探测的光信号转化为电信号；

所述电路控制模块获取所述电信号并将所述电信号转化为图像信号输出至所述显示模块显示。

2.根据权利要求1所述的多光谱眼底成像设备，其特征在于，所述光源包括宽带白光源或者由多个单波长光源发出的光经耦合得到的混合光源，所述宽带白光源包括白光发光二极管、白光超发光二极管、超辐射激光器或卤素灯。

3.根据权利要求1所述的多光谱眼底成像设备，其特征在于，所述照明透镜组还包括导轨，所述导轨的延伸方向与所述第一照明透镜及第二照明透镜的中心轴线方向一致，所述第一照明透镜及第二照明透镜可滑动地设置在所述导轨上。

4.根据权利要求1所述的多光谱眼底成像设备，其特征在于，所述色散单元为宽带衍射光珊，所述探测单元为面阵感光单元。

5.根据权利要求1所述的多光谱眼底成像设备，其特征在于，所述显示模块包括LED显示屏、LCD显示屏或AMOLED显示屏。

6.根据权利要求1所述的多光谱眼底成像设备，其特征在于，还包括固定所述显示模块的壳体。

7.根据权利要求6所述的多光谱眼底成像设备，其特征在于，所述壳体上还固定有调节模块，所述调节模块用于调节所述照明透镜组相对人眼的位置。

8.根据权利要求7所述的多光谱眼底成像设备，其特征在于，所述调节模块包括调节齿轮以及调节螺杆，通过调节所述调节齿轮及所述调节螺杆，从而控制所述第一照明透镜及第二照明透镜沿滑轨运动。

9.根据权利要求1所述的多光谱眼底成像设备，其特征在于，壳体上还固定有接口模块，所述接口模块包括光源接口与数据接口，光路接口用于将所述将光源接入光路，所述数据接口用于将所述图像信号传输至所述显示模块显示或存储。