CN210144633U - 多光谱眼底成像的照明装置及多光谱眼底成像设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多光谱眼底成像的照明装置及多光谱眼底成像设备，涉及照明技术领域，该多光谱眼底成像的照明装置包括：光源系统，光源系统包括第一一级光源组件、第二一级光源组件、一级分光片和控制电路模块，第一一级光源组件和第二一级光源组件能够发出波长不同的光束；第一一级光源组件能够朝向一级分光片的第一面发射光束，第一一级光源组件发出的光束能够穿过一级分光片；第二一级光源组件能够朝向一级分光片的第二面发射光束，一级分光片能够反射第二一级光源组件发出的光束，以使穿过一级分光片的光束与被一级分光片反射的光束合束；控制电路模块用于分别控制第一一级光源组件和第二一级光源组件的开启和关闭。

Description

多光谱眼底成像的照明装置及多光谱眼底成像设备

技术领域

本实用新型涉及照明技术领域，尤其是涉及一种多光谱眼底成像的照明装置及多光谱眼底成像设备。

背景技术

视网膜成像技术逐渐被广泛应用在医疗和生物识别技术等领域。医学上，对视网膜病变进行及时探测、跟踪，可以对多种疾病起到有效的诊断、预警作用。在生物识别领域，视网膜具有远多于指纹、掌纹等的生物特征，可以大大提高识别精度；而且视网膜深入眼底，不容易被外界获取，具有非常高的保密性。

视网膜成像技术已有很长的研究历史，但仍无法满足社会的需求。例如在医学领域，随着互联网的发展，远程医疗系统已经逐步成为医疗诊断不可或缺的部分。多光谱眼底分层成像系统(RHA)是利用不同单色LED光源投射至眼底的不同层次(包括深层视网膜及脉络膜)，通过眼内不同物质对不同单色光的吸收、反射特性，从而获得一系列眼底冠状面图像为医生提供更加准确诊断的眼组织信息。

目前的多光谱LED照明现有方案主要有两种实现方式：

一、物理上更换不同光谱的LED的位置来实现共用一个光学系统。例如，现有的多光谱眼底成像的照明装置包括转盘，多个不同波长的LED沿环状安装在转盘上，转动转盘实现选定波长的LED接入到眼底成像光路系统中。通过物理转动的方式会增加了拍照的时间，不利于对病灶点的捕捉，也增加了机构的复杂性。

二、多个不同光谱的LED芯片紧密排布在同一基板上，通过外部控制电路片选某个发光光谱。一方面，特定数值孔径的多光谱眼底照相机的光学系统会将大角度的入射光排斥在光学系统之外，因而排布在周边的LED芯片相比于中心的LED芯片有更多的功能损耗。另一方面，瞳孔大小的局限性，要求入射光横截面必须控制在有限的圆形面积范围内，从而要求LED芯片排布在很小的范围内，于是要求选型的LED芯片面积必须很小。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多光谱眼底成像的照明装置及多光谱眼底成像设备，以缓解了现有的多光谱眼底成像设备光谱更换效率低的技术问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供的一种多光谱眼底成像的照明装置，包括：光源系统，光源系统包括第一一级光源组件、第二一级光源组件、一级分光片和控制电路模块，第一一级光源组件和第二一级光源组件能够发出波长不同的光束；

第一一级光源组件能够朝向一级分光片的第一面发射光束，第一一级光源组件发出的光束能够穿过一级分光片；

第二一级光源组件能够朝向一级分光片的第二面发射光束，一级分光片能够反射第二一级光源组件发出的光束，以使穿过一级分光片的光束与被一级分光片反射的光束合束；

控制电路模块分别与第一一级光源组件和第二一级光源组件电连接，用于分别控制第一一级光源组件和第二一级光源组件的开启和关闭。

进一步的，第二一级光源组件和一级分光片的数量均为多个，且一一对应。

进一步的，第二一级光源组件包括第一二级光源组件、第二二级光源组件和二级分光片，第一二级光源组件能够朝向二级分光片的第一面发射光束，第一二级光源组件发出的光束能够穿过二级分光片；

第二二级光源组件能够朝向二级分光片的第二面发射光束，二级分光片能够反射第二二级光源组件发出的光束，以使穿过二级分光片的光束与被二级分光片反射的光束合束后能够照射在一级分光片的第二面；

控制电路模块分别与第一二级光源组件和第二二级光源组件电连接，用于分别控制第一二级光源组件和第二二级光源组件的开启和关闭。

进一步的，第二二级光源组件和二级分光片的数量均为多个，且一一对应。

进一步的，第二二级光源组件包括第一三级光源组件、第二三级光源组件和三级分光片，第一三级光源组件能够朝向三级分光片的第一面发射光束，第一三级光源组件发出的光束能够穿过三级分光片；

第二三级光源组件能够朝向三级分光片的第二面发射光束，三级分光片能够反射第二三级光源组件发出的光束，以使穿过三级分光片的光束与被三级分光片反射的光束合束后能够照射在二级分光片的第二面；

控制电路模块分别与第一三级光源组件和第二三级光源组件电连接，用于分别控制第一三级光源组件和第二三级光源组件的开启和关闭。

进一步的，第一一级光源组件和第二一级光源组件均包括一一对应的发光二极管和准直透镜组，准直透镜组用于缩小发光二极管发出光束的发散角。

进一步的，多光谱眼底成像的照明装置包括传导光纤束，传导光纤束的第一端的端面用于承接从光源系统发出的光，且传导光纤束的第一端的端面横截面的形状与发光二极管的发光面的形状相同。

进一步的，传导光纤束的第二端的端面横截面呈环形，以使从传导光纤束射出的光束横截面呈环形。

进一步的，传导光纤束与光源系统之间设置有聚焦透镜组，以使从光源系统射出的光经过聚焦透镜组后汇聚在传导光纤束的第一端的端面上。

进一步的，多光谱眼底成像的照明装置包括调整透镜组，传导光纤束的第二端朝向调整透镜组，调整透镜组用于调节从传导光纤束射出的环形光束的直径。

第二方面，本实用新型实施例提供的一种光谱眼底成像设备，包括成像装置和上述的多光谱眼底成像的照明装置。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例提供的一种多光谱眼底成像的照明装置，包括：光源系统，光源系统包括第一一级光源组件、第二一级光源组件、一级分光片和控制电路模块，第一一级光源组件和第二一级光源组件能够发出波长不同的光束；第一一级光源组件能够朝向一级分光片的第一面发射光束，第一一级光源组件发出的光束能够穿过一级分光片；第二一级光源组件能够朝向一级分光片的第二面发射光束，一级分光片能够反射第二一级光源组件发出的光束，以使穿过一级分光片的光束与被一级分光片反射的光束合束；控制电路模块分别与第一一级光源组件和第二一级光源组件电连接，用于分别控制第一一级光源组件和第二一级光源组件的开启和关闭。通过一级分光片，可以使第一一级光源组件发出的光束和第二一级光源组件发出的光束合束。通过控制电路模块可以控制第一一级光源组件发出光束，第一一级光源组件发出的光束透过一级分光片后能够照射在患者眼底上，然后进行成像。当需要使用不同波长的光束照射患者眼底时，只需要通过控制电路模块将第一一级光源组件关闭，开启第二一级光源组件，第二一级光源组件发出的光束经过一级分光片后也能够照射在患者的眼底上。通过将第一一级光源组件发出的光束和第二一级光源组件发出的光束合束，不同波长的光源切换时，光源的物理位置不进行改变，缩短了不同光源切换的时间，并降低了对光源的选型难度，提供了更多光谱选择的可能性。有利于对病灶点的捕捉，也降低了机构的复杂性。

本实用新型实施例提供的一种光谱眼底成像设备，包括成像装置和上述的多光谱眼底成像的照明装置。因为上述的多光谱眼底成像的照明装置具有上述的优点，所以本实用新型实施例提供的光谱眼底成像设备也具备上述优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1提供的多光谱眼底成像的照明装置的示意图；

图2为本实用新型实施例1提供的多光谱眼底成像的照明装置的光源系统的光路原理图；

图3为本实用新型实施例2提供的多光谱眼底成像的照明装置的光源系统的原理图；

图4为本实用新型实施例3提供的多光谱眼底成像的照明装置的一种光源系统的原理图；

图5为本实用新型实施例3提供的多光谱眼底成像的照明装置的另一种光源系统的原理图；

图6为本实用新型实施例4提供的多光谱眼底成像的照明装置的光源系统的原理图。

图标：100-控制电路模块；200-第一一级光源组件；300-第二一级光源组件；310-第一二级光源组件；320-第二二级光源组件；321-第一三级光源组件；322-第二三级光源组件；323-三级分光片；330-二级分光片；400-一级分光片；500-聚焦透镜组；600-传导光纤束；700-调整透镜组；810-光源；820-准直透镜组。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的一种多光谱眼底成像的照明装置，包括：光源系统，光源系统包括第一一级光源组件200、第二一级光源组件300、一级分光片400和控制电路模块100，第一一级光源组件200和第二一级光源组件300能够发出波长不同的光束；第一一级光源组件200能够朝向一级分光片400的第一面发射光束，第一一级光源组件200发出的光束能够穿过一级分光片400；第二一级光源组件300能够朝向一级分光片400的第二面发射光束，一级分光片400能够反射第二一级光源组件300发出的光束，以使穿过一级分光片400的光束与被一级分光片400反射的光束合束；控制电路模块100分别与第一一级光源组件200和第二一级光源组件300电连接，用于分别控制第一一级光源组件200和第二一级光源组件300的开启和关闭。通过一级分光片400，可以使第一一级光源组件200发出的光束和第二一级光源组件300发出的光束合束。通过控制电路模块100可以控制第一一级光源组件200发出光束，第一一级光源组件200发出的光束透过一级分光片400后能够照射在患者眼底上，然后进行成像。当需要使用不同波长的光束照射患者眼底时，只需要通过控制电路模块100将第一一级光源组件200关闭，开启第二一级光源组件300，第二一级光源组件300发出的光束经过一级分光片400后也能够照射在患者的眼底上。通过将第一一级光源组件200发出的光束和第二一级光源组件300发出的光束合束，不同波长的光源810切换时，光源810的物理位置不进行改变，缩短了不同光源810切换的时间。有利于对病灶点的捕捉，也降低了机构的复杂性。

光源可以为LED，上述结构可以降低了对LED的选型难度，既可以采用LED芯片，也可以适用分立式的LED，提供了更多光谱选择的可能性。

光源系统中至少包括了两个光源810，且这个两个光源810发出的光束的波长不同。光源810发出的光经过分光片后能够发生透射或者反射，从而改变了光路，最终可以将所有的光源810发出的光束进行合束。

控制电路模块100可以包括电路板，电路板上可以设置有与光源810一一对应的开关，通过开关控制光源810的开启或者关闭。电路板上还可以设置有与开关对应的计时器，计时器为现有技术，通过设定预设时间，可以在预设时间到达后开启或者关闭光源810。

分光片通过覆膜处理，可以使某一波长范围的光束透过，使某一波长范围的光束反射，该技术属于现有技术。

在本实施例中，第一一级光源组件200内设置有一个光源，第二一级光源组件300内也设置有一个光源，两个光源的波长不一致，且两个光源均与控制电路模块100连接，根据使用者的需要开启或者关闭对应的光源，从可以使需要的波长的光从光源系统内射出。

第一一级光源组件200和第二一级光源组件300均包括一一对应的发光二极管和准直透镜组820，不论是在第一一级光源组件200，还是在第二一级光源组件300中，光源发出的光束，需要先经过准直透镜组820后在射向一级分光片400，准直透镜组820可以由多个常规光学透镜组成，准直透镜组820用于缩小发光二极管发出光束的发散角，利用透镜实现上述功能是现有技术。

多光谱眼底成像的照明装置包括传导光纤束600，传导光纤束600的第一端的端面用于承接从光源系统发出的光，且传导光纤束600的第一端的端面横截面的形状与发光二极管的发光面的形状相同。从光源系统射出的光摄入到传导光纤束600内，经过传导光纤束600后照射在眼底。为了使传导光纤束600能够最大限度的接收从光源系统内射出的光，本实施例中将传导光纤束600的第一端的端面横截面的形状与发光二极管的发光面的形状设置相同，例如，光源为LED，其出光面为矩形，则传导光纤束600的第一端的端面横截面的形状也为矩形；若LED出光面为圆形，则传导光纤束600的第一端的端面横截面的形状也为圆形，提高了光纤束与从光源系统出来的光束的藕合效率。

传导光纤束600的第二端的端面横截面呈环形，以使从传导光纤束600射出的光束横截面呈环形。从传导光纤束600射出的光呈环形，中间无光以避开角膜，环形光从角膜的四周射入眼底，避免角膜反光。

传导光纤束600与光源系统之间设置有聚焦透镜组500，以使从光源系统射出的光经过聚焦透镜组500后汇聚在传导光纤束600的第一端的端面上。聚焦透镜组500可以有多个透镜组成，通过透镜组合的方式实现上述功能是现有技术。

多光谱眼底成像的照明装置包括调整透镜组700，传导光纤束600的第二端朝向调整透镜组700，调整透镜组700用于调节从传导光纤束600射出的环形光束的直径。调整透镜组700可以为多个透镜排列组成，通过调整选用透镜的参数及透镜之间的距离，可以实现上述的功能，实现方式为现有技术。

实施例2

如图3所示，与实施例1不同之处在于，第二一级光源组件300和一级分光片400的数量均为多个，且一一对应。在本实施例中，以第二一级光源组件300和一级分光片400的数量均为两个为例进行说明，但不限于二者的数量均为两个，还可以为三个、四个或者更多，进而增加不同波长的光源的种类。

两个一级分光片400沿第一一级光源组件200发出的光束的路径平行且间隔设置。且第一一级光源组件200，以及两个第二一级光源组件300分别均设置有一个光源，三个光源通过上述的光路设置可以经行合束。控制电路模块100分别控制三个光源的开启或者关闭。

两个第二一级光源组件300内的光源的波长可以相同，也可以不同。例如，第一一级光源组件200内光源能够发出的光束为红光，两个第二一级光源组件300内的光源发出的光束颜色可以分别为绿光和黄光，这样，该装置就可以发出三种不同波长的光束。还可以第一一级光源组件200内光源能够发出的光束为红光，两个第二一级光源组件300内的光源发出的光束颜色可以分别为红光和黄光，当需要红光照射时，可以将上述两个红光的光源均打开，两束光合束后可以增加了光的强度。

控制电路模块100分别与每个光源组件内的光源电连接，用于控制光源的开启和关闭。

实施例3

如图4所示，与实施例1和实施例2不同指出在于，第二一级光源组件300包括第一二级光源组件310、第二二级光源组件320和二级分光片330，第一二级光源组件310能够朝向二级分光片330的第一面发射光束，第一二级光源组件310发出的光束能够穿过二级分光片330；第二二级光源组件320能够朝向二级分光片330的第二面发射光束，二级分光片330能够反射第二二级光源组件320发出的光束，以使穿过二级分光片330的光束与被二级分光片330反射的光束合束后能够照射在一级分光片400的第二面。控制电路模块100分别与第一二级光源组件310和第二二级光源组件320电连接，用于分别控制第一二级光源组件310和第二二级光源组件320的开启和关闭。通过设置二级分光片330可以增加光源组件，使系统内光源的数量增加，并且增加后的光源的最终从光源系统射出的光束均进行了合束处理。

如图5所示，第二二级光源组件320和二级分光片330的数量均为多个，且一一对应。与实施例2设置方式相同，可以增加光源的数量，进而增加不同波长的光源的种类。

控制电路模块100分别与每个光源组件内的光源电连接，用于控制光源的开启和关闭。

实施例4

如图6所示，与实施例3不同之处，第二二级光源组件320包括第一三级光源组件321、第二三级光源组件322和三级分光片323，第一三级光源组件321能够朝向三级分光片323的第一面发射光束，第一三级光源组件321发出的光束能够穿过三级分光片323；第二三级光源组件322能够朝向三级分光片323的第二面发射光束，三级分光片323能够反射第二三级光源组件322发出的光束，以使穿过三级分光片323的光束与被三级分光片323反射的光束合束后能够照射在二级分光片330的第二面；控制电路模块100分别与第一三级光源组件321和第二三级光源组件322电连接，用于分别控制第一三级光源组件321和第二三级光源组件322的开启和关闭。以此类推，光源组件可以包括多个次级的光源组件，通过分光片合束的功能实现多个光源合束。通过控制电路模块100实现某一个或者多个相同波长的光源的开启，对眼底进行照明，不同波长光束的切换时，光源的物理位置不发生改变，节省了光束切换的时间。

控制电路模块100分别与每个光源组件内的光源电连接，用于控制光源的开启和关闭。

综上所述，采用上述的光路原理拓展的更多光源的光路也是在保护范围。

本实用新型实施例提供的一种光谱眼底成像设备，包括成像装置和上述的多光谱眼底成像的照明装置。因为上述的多光谱眼底成像的照明装置具有上述的优点，所以本实用新型实施例提供的光谱眼底成像设备也具备上述优点。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种多光谱眼底成像的照明装置，其特征在于，包括：光源系统，所述光源系统包括第一一级光源组件、第二一级光源组件、一级分光片和控制电路模块，所述第一一级光源组件和第二一级光源组件能够发出波长不同的光束；

所述第一一级光源组件能够朝向所述一级分光片的第一面发射光束，所述第一一级光源组件发出的光束能够穿过所述一级分光片；

所述第二一级光源组件能够朝向所述一级分光片的第二面发射光束，所述一级分光片能够反射所述第二一级光源组件发出的光束，以使穿过所述一级分光片的光束与被所述一级分光片反射的光束合束；

所述控制电路模块分别与所述第一一级光源组件和第二一级光源组件电连接，用于分别控制所述第一一级光源组件和第二一级光源组件的开启和关闭。

2.根据权利要求1所述的多光谱眼底成像的照明装置，其特征在于，所述第二一级光源组件和一级分光片的数量均为多个，且一一对应。

3.根据权利要求1或2所述的多光谱眼底成像的照明装置，其特征在于，所述第二一级光源组件包括第一二级光源组件、第二二级光源组件和二级分光片，所述第一二级光源组件能够朝向所述二级分光片的第一面发射光束，所述第一二级光源组件发出的光束能够穿过所述二级分光片；

所述第二二级光源组件能够朝向所述二级分光片的第二面发射光束，所述二级分光片能够反射所述第二二级光源组件发出的光束，以使穿过所述二级分光片的光束与被所述二级分光片反射的光束合束后能够照射在所述一级分光片的第二面；

控制电路模块分别与所述第一二级光源组件和第二二级光源组件电连接，用于分别控制所述第一二级光源组件和第二二级光源组件的开启和关闭。

4.根据权利要求3所述的多光谱眼底成像的照明装置，其特征在于，所述第二二级光源组件和二级分光片的数量均为多个，且一一对应。

5.根据权利要求3所述的多光谱眼底成像的照明装置，其特征在于，所述第二二级光源组件包括第一三级光源组件、第二三级光源组件和三级分光片，所述第一三级光源组件能够朝向所述三级分光片的第一面发射光束，所述第一三级光源组件发出的光束能够穿过所述三级分光片；

所述第二三级光源组件能够朝向所述三级分光片的第二面发射光束，所述三级分光片能够反射所述第二三级光源组件发出的光束，以使穿过所述三级分光片的光束与被所述三级分光片反射的光束合束后能够照射在所述二级分光片的第二面；

控制电路模块分别与所述第一三级光源组件和第二三级光源组件电连接，用于分别控制所述第一三级光源组件和第二三级光源组件的开启和关闭。

6.根据权利要求1所述的多光谱眼底成像的照明装置，其特征在于，所述第一一级光源组件和第二一级光源组件均包括一一对应的发光二极管和准直透镜组，所述准直透镜组用于缩小发光二极管发出光束的发散角。

7.根据权利要求6所述的多光谱眼底成像的照明装置，其特征在于，所述多光谱眼底成像的照明装置包括传导光纤束，所述传导光纤束的第一端的端面用于承接从所述光源系统发出的光，且所述传导光纤束的第一端的端面横截面的形状与所述发光二极管的发光面的形状相同。

8.根据权利要求7所述的多光谱眼底成像的照明装置，其特征在于，所述传导光纤束的第二端的端面横截面呈环形，以使从所述传导光纤束射出的光束横截面呈环形。

9.根据权利要求7所述的多光谱眼底成像的照明装置，其特征在于，所述传导光纤束与所述光源系统之间设置有聚焦透镜组，以使从所述光源系统射出的光经过所述聚焦透镜组后汇聚在所述传导光纤束的第一端的端面上。

10.根据权利要求9所述的多光谱眼底成像的照明装置，其特征在于，所述多光谱眼底成像的照明装置包括调整透镜组，所述传导光纤束的第二端朝向所述调整透镜组，所述调整透镜组用于调节从所述传导光纤束射出的环形光束的直径。

11.一种光谱眼底成像设备，其特征在于，包括成像装置和权利要求1-10任意一项所述的多光谱眼底成像的照明装置。

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