CN212346501U - 眼底相机的杂散光消除系统 - Google Patents

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CN212346501U CN202020455498.1U CN202020455498U CN212346501U CN 212346501 U CN212346501 U CN 212346501U CN 202020455498 U CN202020455498 U CN 202020455498U CN 212346501 U CN212346501 U CN 212346501U
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胡志钢
陈志�
陈意
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Abstract

本实用新型涉及一种眼底相机的杂散光消除系统,其包括第一半透半反镜其用于接收光束;第一偏振片其用于将光束转化为具有第一偏振态的第一偏振光;第二半透半反镜其用于对第一偏振光进行反射;网膜物镜用于接收并引导反射的第一偏振光至受检眼的眼底并接收眼底的反射光,成像装置其用于接收穿过第二半透半反镜的反射光进行成像,第一偏振光在网膜物镜和受检眼的眼角膜处发生反射产生具有第一偏振态的杂散光,杂散光与反射光到达第二半透半反镜用,第二半透半反镜改变杂散光的传播方向,并将反射光引导至成像装置,网膜物镜与成像装置共光轴,第二半透半反镜以与光轴呈45度的方式放置。由此,能够减少杂散光对成像的影响,获得较为清晰的眼底图像。

Description

眼底相机的杂散光消除系统
技术领域
本实用新型涉及医疗器械技术领域,具体涉及一种眼底相机的杂散光消除系统。
背景技术
人眼眼底的视网膜分布着大量的毛细血管,当患者患有例如糖尿病、青光眼、黄斑病变、高血压等疾病时,会引发患者的视网膜上毛细血管的病变。医护人员可以通过观察视网膜上的微血管网络,判断患者是否患有上述疾病。
目前,在实际临床诊断中,医护人员通常使用眼底相机获取病人的眼底图像以获得患者的诊断结果。
现有的眼底相机大多包括照明系统和成像系统。照明系统提供照明光,照明光到达人眼眼底后产生眼底反射光,眼底反射光经过成像系统后形成眼底图像。
然而,为了简化眼底相机的内部结构,现有的眼底相机通常公用部分光学元件。常见地,眼底相机的照明系统和成像系统使用同一光路,例如,专利文献1(专利申请公布号CN105581771A)公开了一种包含固视光源的眼底相机。在专利文献1的眼底相机中,眼底相机的固视光源与影像感测元件使用同一光路。在这种情况下,导致用于成像的人眼眼底反射光中掺杂了大量的杂散光,不利于眼底图像的形成。
发明内容
本实用新型是有鉴于上述的状况而提出的,其目的在于提供一种能够减少杂散光对成像的影响,获得较为清晰的眼底图像的眼底相机的杂散光消除系统。
为此,本实用新型公开了一种眼底相机的杂散光消除系统,其特征在于:包括:第一光学组件,其包括第一半透半反镜、第一偏振片、第二半透半反镜和网膜物镜,所述第一半透半反镜用于接收光束,所述第一偏振片用于将所述光束转化为具有第一偏振态的第一偏振光,所述第二半透半反镜用于对所述第一偏振光进行反射,所述网膜物镜用于接收并引导反射的所述第一偏振光至受检眼的眼底并接收眼底的反射光,穿过所述网膜物镜的所述反射光到达所述第二半透半反镜,所述第二半透半反镜将所述反射光引导至第二光学组件;所述第二光学组件,其用于接收穿过所述第二半透半反镜的所述反射光,并将所述反射光引导至成像装置;以及所述成像装置,其用于接收穿过所述第二光学组件的所述反射光进而形成眼底图像,其中,部分所述第一偏振光在所述网膜物镜处发生反射产生具有第一偏振态的杂散光,所述杂散光与穿过所述网膜物镜的所述反射光到达所述第二半透半反镜,所述第二半透半反镜改变所述杂散光的传播方向,所述网膜物镜与所述第二光学组件共光轴,所述第二半透半反镜以与所述光轴呈45度的方式放置。
在本实用新型中,第一光学组件包括第一半透半反镜、第一偏振片、第二半透半反镜和网膜物镜,第一半透半反镜接收的光束经过第一偏振片,形成具有第一偏振态的第一偏振光,第二半透半反镜对第一偏振光进行反射,网膜物镜接收反射的第一偏振光并将其引导至受检眼的眼底形成反射光,穿过网膜物镜的反射光到达第二半透半反镜,第二半透半反镜将反射光引导至第二光学组件,第二光学组件将改反射光引导至成像装置,成像装置接收穿过第二光学组件的反射光进而形成眼底图像,其中,部分第一偏振光在网膜物镜处发生反射产生具有第一偏振态的杂散光,杂散光与穿过网膜物镜的反射光到达第二半透半反镜,第二半透半反镜改变杂散光的传播方向,网膜物镜与成像装置共光轴,第二半透半反镜以与光轴呈45度的方式放置。在这种情况下,具有第一偏振态的杂散光能够被第二半透半反镜改变传播方向,从而避免杂散光到达成像装置进而获得较为清晰的眼底图像。
在本实用新型的杂散光消除系统中,可选地,所述第二光学组件还包括第二偏振片,所述第二偏振片位于所述第二半透半反镜与所述成像装置之间,所述第二偏振片接收通过所述第二半透半反镜的所述反射光生成具有第二偏振态的第二偏振光。在这种情况下,进一步避免具有第一偏振态的杂散光到达成像装置。
在本实用新型的杂散光消除系统中,可选地,所述第二半透半反镜是消偏振分光棱镜。在这种情况下,进一步使得杂散光到达消偏振分光棱镜时被改变传播方向。
在本实用新型的杂散光消除系统中,可选地,所述第二半透半反镜是偏振分光棱镜。在这种情况下,能够使得杂散光与穿过网膜物镜的反射光到达偏振分光棱镜后,偏振分光棱镜输出具有第二偏振态的第二偏振光。
在本实用新型的杂散光消除系统中,可选地,所述光束由照明装置提供。在这种情况下,能够为眼底相机提供光束。
在本实用新型的杂散光消除系统中,可选地,所述照明装置提供照明光源,所述照明光源是环形光源。在这种情况下,能够使得眼角膜处产生的杂散光反射在成像光路之外。
在本实用新型的杂散光消除系统中,可选地,所述网膜物镜包含胶合镜。在这种情况下,能够消除部分色差。
在本实用新型的杂散光消除系统中,可选地,所述第二光学组件还包括调焦模块,所述调焦模块位于所述第二偏振片与所述成像装置之间。在这种情况下,能够使得具有第二偏振态的光束经过调焦模块到达成像装置。
在本实用新型的杂散光消除系统中,可选地,所述调焦模块包括对焦组和第一孔径光阑,所述对焦组靠近所述第二偏振片。在这种情况下,能够通过调节对焦组和第一孔径光阑以便后续进行清晰的成像。
在本实用新型的杂散光消除系统中,可选地,所述对焦组与所述第二偏振片的距离可调节。由此,调节对焦组以实现对具有不同视度的受检眼的进行对焦(即调焦)的目的。
根据本实用新型,能够使得具有第一偏振态的杂散光能够被第二半透半反镜改变传播方向,从而避免杂散光到达成像装置,进而减少杂散光对成像的影响,获得较为清晰的眼底图像。
附图说明
现在将仅通过参考附图的例子进一步详细地解释本实用新型的实施例,其中:
图1是示出了本实用新型所涉及的眼底相机的应用场景的示意图。
图2是示出了本实用新型所涉及的一种眼底相机的模块框架的示意图。
图3是示出了本实用新型所涉及的眼底相机的光学系统的模块框架的示意图。
图4是示出了本实用新型所涉及的光学系统中的杂散光消除系统的模块框架的示意图。
图5是示出了本实用新型所涉及的杂散光消除系统中的第二光学组件的示意图。
图6是示出了本实用新型所涉及的眼底相机的照明装置的示意图。
图7是示出了环形光源在晶状体产生反射时的光路图。
图8是示出了环形光源在眼角膜产生反射时的光路图。
图9是示出了本实用新型所涉及的眼底相机的照明装置的照明光源的示意图
图10是示出了本实用新型所涉及的眼底相机的定位装置的示意图。
图11是示出了本实用新型涉及的定位装置的指引光源的示意图。
图12是示出了本实用新型所涉及的眼底相机的外设装置的模块框架的示意图。
主要附图标号说明:
1…眼底相机、10…光学系统、11…杂散光消除系统、12…照明装置、100…第一光学组件、110…第二光学组件、120…成像装置、13…定位装置、14…外设装置、15…光轴、2…受检眼、21…眼底、22…眼角膜。
具体实施方式
以下,参考附图,详细地说明本实用新型的优选实施方式。在下面的说明中,对于相同的部件赋予相同的符号,省略重复的说明。另外,附图只是示意性的图,部件相互之间的尺寸的比例或者部件的形状等可以与实际的不同。
需要说明的是,本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
另外,在本实用新型的下面描述中涉及的小标题等并不是为了限制本实用新型的内容或范围,其仅仅是作为阅读的提示作用。这样的小标题既不能理解为用于分割文章的内容,也不应将小标题下的内容仅仅限制在小标题的范围内。
图1是示出了本实用新型所涉及的眼底相机1的应用场景的示意图。在本实施方式中,如图1所示,眼底相机1为手持式眼底相机。医护人员可以通过单手或双手操作眼底相机1获得患者的受检眼2的眼底图像。
图2是示出了本实用新型所涉及的一种眼底相机的模块框架的示意图。在本实施方式中,如图2所示,眼底相机1可以包括光学系统10和外设装置14。眼底相机1的光学系统10能够获得清晰的受检眼2的眼底图像。外设装置14能够控制眼底相机1的光学系统10中的部分光学组件,并能够对眼底相机1的光学系统10获得的眼底图像进行处理。本实施方式涉及的眼底相机1的光学系统10可以简称光学系统10。
图3是示出了本实用新型所涉及的眼底相机1的光学系统10的模块框架的示意图。在本实施方式中,如图3所示,眼底相机1的光学系统10可以包括杂散光消除系统11和照明装置12。照明装置12的照明光源产生的光束可以通过杂散光消除系统11入射受检眼2,并在受检眼2的眼底反射生成反射光,反射光进入杂散光消除系统11形成清晰的眼底图像。根据本实用新型涉及的杂散光消除系统11能够减少杂散光(后续具体描述)对成像的影响,获得较为清晰的眼底图像。
图4是示出了本实用新型所涉及的光学系统10中的杂散光消除系统11的模块框架的示意图。在本实施方式中,如图4所示,杂散光消除系统11包括第一光学组件100、第二光学组件110和成像装置120。照明装置12的照明光源产生的光束可以通过第一光学组件100入射受检眼2,并在受检眼2的眼底21反射生成反射光,反射光依次第一光学组件100和通过第二光学组件110到达成像装置120。
在一些示例中,如图4所示,第一光学组件100可以将来自照明装置12的照明光源的光束投射于受检眼2的眼底21。在一些示例中,第一光学组件100可以将定位装置13(后续具体描述)的指引光源131的光束引导至受检眼2。
在一些示例中,如图4所示,第一光学组件100可以包括第一半透半反镜101。在一些示例中,第一半透半反镜101可以是分光平片或分光棱镜。
在一些示例中,第一半透半反镜101可以用于接收光束。具体而言,第一半透半反镜101可以接收来自照明装置12(稍后具体描述)的照明光源的光束并将该光束引导至第一偏振片102(稍后具体描述)。也即来自照明装置12的照明光源的光束可以透过第一半透半反镜101到达第一偏振片102。
在一些示例中,如图4所示,第一半透半反镜101可以将来自照明装置12的照明光源的光束和来自定位装置13(稍后具体描述)的光束进行耦合,并将耦合后的光束引导至第一偏振片102。第一半透半反镜101设置在照明装置12与第一偏振片102之间。
在一些示例中,第一半透半反镜101可以改变定位装置13的指引光源的传播方向。具体而言,第一半透半反镜101可以接收来自定位装置13的指引光源131的光束(参见图4和图11),并反射该指引光源的光束以使来自照明光源的光束和指引光源131的光束共用一个光路。也即,来自照明光源的光束和指引光源131的光束共用第一光学组件100。在这种情况下,能够形成同轴的照明与定位,并且能够减少使用光学元件,可以简化眼底相机1的结构。
在另一些示例中,第一半透半反镜101可以替换为能够改变来自定位装置13的指引光源的光束的传播方向的具有与第一半透半反镜101类似功能的光学元件,例如可以是分束器,也可以是扩束镜、透镜、透镜组等光学元件组。
在一些示例中,第一半透半反镜101的角度可调。在这种情况下,能够简化光学系统10中的光路结构。
在另一些示例中,若眼底相机1不包括定位装置13,第一光学组件100可以不包括第一半透半反镜101。在这种情况下,来自照明装置12的照明光源的光束直接被第一偏振片102接收。但是本实用新型的示例不限于此,若眼底相机1不包括定位装置13时,第一光学组件100可以包括第一半透半反镜101。
在本实施方式中,如图4所示,第一光学组件100可以包括第一偏振片102。第一偏振片102可以透过具有第一偏振态的光束。也即第一偏振片102可以用于将光束转化为具有第一偏振态的第一偏振光。具体而言,第一偏振片102可以接收第一半透半反镜101输出的光束,并将该光束转化为具有第一偏振态的第一偏振光。
在另一些示例中,若眼底相机1不包括第一半透半反镜101,则第一偏振片102可以用于将来自照明装置12的照明光源的光束转化为具有第一偏振态的第一偏振光。
本实施方式不限于此,第一偏振片102可以替换为能够形成具有第一偏振态的光束的包含偏振片的光学元件,也可以替换为具有相同或类似偏振功能的光学器件。
在本实施方式中,如图4所示,第一光学组件100中可以包括第二半透半反镜103。第二半透半反镜103可以用于对第一偏振光进行反射。具体而言,第二半透半反镜103可以用于接收第一偏振光并将该第一偏振光反射至网膜物镜104(后续具体描述)。部分第一偏振光(第一偏振光中的少量光束)在网膜物镜104处发生反射产生具有第一偏振态的杂散光。
在一些示例中,第二半透半反镜103可以与第一半透半反镜101大致平行。
在一些示例中,如图4所示,第二半透半反镜103可以以与网膜物镜104所在的光轴15(后续具体描述)成一定夹角的方式放置。夹角的度数可以是但不限于40°、45°或50°。
在一些示例中,第二半透半反镜103可以是消偏振分光棱镜。在这种情况下,进一步使得后续过程中杂散光到达消偏振分光棱镜时被改变传播方向。其中,偏振分光棱镜上可以设置增透膜。
在另一些示例中,第二半透半反镜103可以是偏振分光棱镜。在这种情况下,能够使得杂散光与穿过网膜物镜104的反射光(后续描述)到达偏振分光棱镜后,偏振分光棱镜输出具有第二偏振态的第二偏振光。其中,消偏振分光棱镜上可以设置增透膜。
在一些示例中,第二半透半反镜103可以替换为分束器。分束器可以是具有与第二半透半反镜103相同或类似功能的光学元件。本实用新型的示例不限于此,第二半透半反镜103可以替换为扩束镜、透镜、透镜组等光学元件组。
另外,如图4所示,第二半透半反镜103可以改变具有第一偏振态的第一偏振光的传播方向,使得具有第一偏振态的光束与眼底21的反射光共用部分光学元件。由此,能够减少使用光学元件,可以简化眼底相机1的结构。
在本实施方式中,如图4所示,第一光学组件100可以包含网膜物镜104。网膜物镜104位于第二半透半反镜103与受检眼2之间。
在本实施方式中,网膜物镜104可以用于接收并引导反射的第一偏振光至受检眼2的眼底21并接收眼底21的反射光。具体而言,网膜物镜104可以用于接收第二半透半反镜103反射的第一偏振光,并将接收的第一偏振光引导至受检眼2的眼底21。网膜物镜104可以接收眼底21的反射光。眼底21的反射光没有偏振态。来自受检眼2的眼底21的反射光透过网膜物镜104到达第二半透半反镜103进而到达第二光学组件110。也即第二半透半反镜103可以用于接收穿过网膜物镜104的反射光并将该反射光引导至第二光学组件110。其中,部分第一偏振光(第一偏振光中的少量光束)经网膜物镜104引导传输至受检眼2的眼角膜22处发生反射产生具有第一偏振态的杂散光。穿过网膜物镜104的反射光和杂散光(眼角膜22处和网膜物镜104处产生的具有第一偏振态的杂散光)到达第二半透半反镜103,第二半透半反镜103改变杂散光的传播方向。在这种情况下,能够避免杂散光进入第二光学组件110和成像装置120(稍后具体描述)从而获得清晰的眼底图像。
在一些示例中,网膜物镜104例如可以是三片式网膜物镜,由此,能够减少光学元件的使用,并减少经眼底21反射的光束产生的色差。
在本实施方式中,网膜物镜104中可以设置一个或多个透镜104a。由此,能够提升通过光束的清晰度,并使光束更加均匀。
在本实施方式中,网膜物镜104可以包含胶合镜104b。胶合镜可以由两种不同材料的透镜胶合而成。由此,能够消除部分色差,具体而言,能够对蓝光、绿光和红光这三个波长的光的色差进行校正。
在一些示例中,第一光学组件100能够将第一半透半反镜101接收的来自指引光源131的光束指引至受检眼2的眼底21进行成像(后续进行具体描述)。
图5是示出了本实用新型所涉及的杂散光消除系统11中的第二光学组件110的示意图。在本实施方式中,杂散光消除系统11可以包括第二光学组件110。第二光学组件110可以用于接收穿过(经过)第二半透半反镜103的反射光,并将反射光引导至成像装置120(稍后描述)。在本实施方式中,如图5所示,第二光学组件110与网膜物镜104共光轴。
在本实施方式中,如图5所示,第二光学组件110可以包括第二偏振片111。第二偏振片111可以接收通过第二半透半反镜103的反射光生成具有第二偏振态的第二偏振光。也即穿过第二半透半反镜103的反射光经过第二偏振片111形成具有第二偏振态的光束。其中,第二偏振态的偏振方向与第一偏振态的偏振方向可以正交。第一偏振态的偏振方向可以是S偏,第二偏振态的偏振方向可以是P偏。但本实用新型的示例不限于此,第一偏振态的偏振方向可以是P偏,第二偏振态的偏振方向可以是S偏。在这种情况下,进一步避免具有第一偏振态的杂散光到达成像装置120。
在一些示例中,第二偏振片111可以位于第二半透半反镜103与成像装置120之间。
在一些示例中,若第一光学组件100中的第二半透半反镜103为偏振分光棱镜时,则第二光学组件110可以不包括第二偏振片111。在这种情况下,穿过第二半透半反镜103的反射光可以直接到达第二光学组件110中的调焦模块(后续具体描述)。具体而言,第二半透半反镜103为偏振分光棱镜时,第二半透半反镜103可以将反射光转化成具有第二偏振态的第二偏振光,在这种情况下,通过偏振分光棱镜能够实现消除具有第一偏振态的杂散光的目的。第一偏振片102与偏振分光棱镜的表面之间的距离范围为0~100mm。
在本实施方式中,第二光学组件110可以包括调焦模块。调焦模块可以将第二偏振光引导至成像装置120。第二偏振片111和第二半透半反镜103位于调焦模块的同一侧。调焦模块位于第二偏振片111与成像装置120之间。在这种情况下,具有第二偏振态的光束经过调焦模块到达成像装置120。
在本实施方式中,网膜物镜104可以与调焦模块共光轴。
在本实施方式中,如图5所示,调焦模块可以包括依次设置的对焦组112和第一孔径光阑114。对焦组112靠近第二偏振片111。在这种情况下,能够通过调节对焦组112和第一孔径光阑114以便后续进行清晰的成像。
在一些示例中,对焦组112可以独立于光轴15移动。其中,对焦组112可以由一个或多个透镜组成。对焦组112与第二偏振片111的距离可调节。在这种情况下,调节对焦组112,以实现对具有不同视度的受检眼2的进行对焦(即调焦)的目的。
生活中,由于受检眼2的视力情况不同,晶状体对光线的折射情况也不同,因此,光束到达对焦组112的物象情况不相同。本实施方式,将对焦组112的透镜底座与电机(未图示)进行捆绑,通过控制电机的滑动可以实现对对焦组112的调节。由此,能够实现对通过第二偏振片111的光束的焦点的控制,并改善成像的清晰度。
在一些示例中,受检眼2的瞳孔与第一孔径光阑114具有共轭关系。在这种情况下,受检眼2的瞳孔能够清晰成像于第二光学组件110的内部,且第一孔径光阑114设置于瞳孔的像面处。由此,能够避免受检眼2的瞳孔对成像装置120(后续描述)获取的眼底图像的影响,提高分析结果的可靠性。
在一些示例中,第一孔径光阑114的孔径大小可调。由此,通过控制第一孔径光阑114的孔径大小,能够减轻经过对焦组112的光束的不均匀现象,并消弱经过对焦组112的光束中的杂散光,使得成像装置120获得较为清晰的眼底图像。
在本实施方式中,如图5所示,调焦模块还可以包括设置在对焦组112和第一孔径光阑114之间的场镜113。场镜113可以由一个或多个透镜组成,由此,能够改善成像的质量。
在本实施方式中,如图5所示,调焦模块可以包括设置在第一孔径光阑114和成像装置120之间的透镜组115。透镜组115可以由一个或者多个透镜构成。由此,利用透镜组115,更好地将第一孔径光阑114的出射光引导至成像装置120,以获得清晰的眼底图像。
在本实施方式中,调焦模块位于第二光学组件110,当检测的受检眼2具有不同的视度时,可以对调焦模块进行调焦,以使成像装置120获得清晰得眼底图像,且不影响第一光学组件100内的光路。在这种情况下,受检眼2与成像装置120的距离保持不变。
在本实施方式中,杂散光消除系统11可以包括成像装置120。成像装置120可以用于接收穿过第二光学组件110的反射光进而形成眼底图像。具体而言,来自受检眼2的眼底21的反射光透过网膜物镜104后经过第二半透半反镜103到达第二光学组件110,并且该反射光经过第二光学组件110在成像装置120处形成眼底图像。
另外,成像装置120可以基于指引光源获取受检眼2不同区域的眼底图像,也即当受检眼2注视不同的指引光源时,成像装置120可以捕获到受检眼2的眼底21不同区域的眼底图像。
在一些示例中,成像装置120可以选自CMOS图像传感器或CCD图像传感器等光电传感器中的一种。光电传感器可以将图像信息(光信号)转化为电信号。
在本实用新型中,第一半透半反镜101接收的光束可以经过第一偏振片102,形成具有第一偏振态的第一偏振光。第二半透半反镜103可以对第一偏振光进行反射。网膜物镜104可以接收反射的第一偏振光并将其引导至受检眼2的眼底21形成反射光。穿过网膜物镜104的反射光到达第二半透半反镜103。第二半透半反镜103可以将反射光引导至第二光学组件110,第二光学组件110可以将该反射光引导至成像装置120。成像装置120可以接收穿过第二光学组件110的反射光进而形成眼底图像。其中,部分第一偏振光在网膜物镜104处发生反射产生具有第一偏振态的杂散光。杂散光与穿过网膜物镜104的反射光到达第二半透半反镜103。第二半透半反镜103改变杂散光的传播方向。网膜物镜104与成像装置120共光轴。第二半透半反镜103可以以与光轴呈45度的方式放置。在这种情况下,具有第一偏振态的杂散光能够被第二半透半反镜103改变传播方向,从而避免杂散光到达成像装置120进而获得较为清晰的眼底图像。
图6是示出了本实用新型所涉及的眼底相机1的照明装置12的示意图。第一半透半反镜101接收的光束可以由照明装置12提供。在这种情况下,能够为眼底相机1提供光束。
在本实施方式中,如图6所示,照明装置12可以包括照明光源121。照明光源121可以是单光谱光源。在一些示例中,照明光源121可以是多光谱光源。
在一些示例中,如图6所示,照明装置12可以包括均光片122(也可以称为匀光片)。均光片122可以接收照明光源121发射的光束并将来自照明光源121的光束进行均光。在这种情况下,能够使得经过均光片122后的光束变得均匀。
在一些示例中,均光片122与受检眼2的瞳孔具有共轭关系。也即从均光片122出射的光束的像面与在受检眼2形成的瞳孔成像具有共轭关系。在这种情况下,能够在受检眼2的瞳孔处形成均匀的光斑。也即,从均光片122出射的光斑可以在受检眼2的瞳孔成像。
在一些示例中,均光片122可以是轻薄型的。例如,均光片122的厚度范围可以选自0.05mm至60mm。经轻薄型的均光片122出射的光束的光线能够分布均匀,并提高光能利用率。但本实用新型的示例不限于此,例如,均光片122的厚度可以大于60mm。
在一些示例中,照明装置12可以包括第一透镜123。第一透镜123可以位于照明光源121和均光片122之间。照明光源121出射的光束可以经过第一透镜123形成平行光束。
在本实施方式中,照明装置12的第一透镜123可以是凸透镜。照明光源121可以置于凸透镜的焦点处。但是本实施方式不限于此,例如,第一透镜123可以是由多个透镜组成的光学仪器。该光学仪器可以将照明光源121所出射的光束引导为平行光束。
在一些示例中,照明光源121的数量可以是多个。照明装置12可以包括两个照明光源和第三半透半反镜(未图示),例如第一照明光源和第二照明光源。多个照明光源分别发射的光束可以通过第三半透半反镜合成一束光束。第三半透半反镜可以是为第一照明光源与第二照明光源进行分光的分光平片或分光棱镜。在一些示例中,第三半透半反镜合成的光束中,每个照明光源的光束可以各占一半。在另一些示例中,第三半透半反镜合成的光束中可以是第一照明光源或第二照明光源中的一个照明光源的光谱为主要透射光。
在一些示例中,第一照明光源和第二照明光源出射的光束可以分别通过相应的透镜形成两束平行光束。从各个透镜出射的平行光束可以分别经过第一均光片和第二均光片到达第三半透半反镜。
在一些示例中,第一照明光源和第二照明光源出射的光束可以在没有相应的透镜的情况下分别直接经过第一均光片和第二均光片到达第三半透半反镜。
在一些示例中,第一均光片和第二均光片可以关于第三半透半反镜对称放置。
在另一些示例中,照明装置12可以提供三个及以上照明光源121。
在一些示例中,在照明装置12具有多个照明光源的情况下,各个照明光源可以同时工作,也可以单独工作。
在一些示例中,照明光源121可以是环形光源。在这种情况下,能够使得眼角膜22处产生的杂散光反射在成像光路(即眼底21的反射光的传输光路)之外,从而减少眼底21的反射光中掺杂的杂散光。
图7是示出了环形光源在晶状体产生反射时的光路图。图8是示出了环形光源在眼角膜22产生反射时的光路图。
在一些示例中,如图7所示,光线L1、L2可以分别为环形光源经过杂散光消除系统11后入射至晶状体时,入射角度为临界角度的两条光线。当光线L1、L2在晶状体表面发生反射时,产生的光线可以分别为R1、R2。P1、P2是成像光路。此时,R1、R2均在成像光路的外面,不进入成像系统,从而避免了对眼底反射光成像的影响。
在一些示例中,如图8所示,光线L3、L4可以分别为环形光源经过杂散光消除系统11后入射至眼角膜22时,入射角度为临界角度的两条光线。当光线L3、L4在角膜表面发生反射时,产生的光线可以分别为R3、R4。P1、P2是成像光路。此时,R3、R4均在成像光路的外面,不进入成像系统,从而避免了对眼底反射光成像的影响。
图9是示出了本实用新型所涉及的眼底相机1的照明装置12的照明光源121的示意图。在一些示例中,如图9所示,照明光源121可以由多个照明子光源1211组成。照明光源121可以由一种单色的照明子光源1211组成。例如,由可见黄光作为照明子光源1211组成照明光源121。
但本实施方式不限于此,照明光源121可以是两种及以上单色LED的照明子光源1211组成。例如,照明光源121可以是由蓝色光和黄色光的二波长混合形成白色光源。照明光源121也可以是由蓝色光、绿色光和红色光的三波长混合形成白色光源。
另外,在一些示例中,照明光源121可以是LED冷光。由此,使用LED冷光作为照明光源121能够降低照明装置12的运行功率,减少发热量,且减小照明装置12的体积并增加照明装置12的使用寿命。在本实施方式中,如图9所示,多个照明子光源1211可以是环形的。但本实施方式不限于此,照明光源121的多个照明子光源1211还可以是例如平铺型的或矩形的。
在一些示例中,照明装置12可以包括视场光阑(未图示)。视场光阑与受检眼2的瞳孔具有共轭关系(即物像关系)。视场光阑可以用于调节受检眼2的瞳孔上光斑的大小。也即,能够通过视场光阑调节来自照明光源121的光束的大小。
在一些示例中,照明装置12可以包括第二透镜(未图示)。在照明装置12只有一个照明光源(例如照明光源121)时,均光片122与视场光阑关于第二透镜成物像关系。在照明装置12有多个照明光源(例如第一照明光源和第二照明光源)时,每个均光片(例如第一均光片和第二均光片)与视场光阑关于第二透镜成物像关系。
在一些示例中,在照明装置12只有一个照明光源(例如照明光源121)时,均光片122射出的光束经过第二透镜到达视场光阑。在照明装置12有多个照明光源,例如第一照明光源和第二照明光源时,第三半透半反镜合成的光束经过第二透镜到达视场光阑。
在一些示例中,照明装置12可以包括透镜组和第二孔径光阑。经过视场光阑的光束依次经过透镜组和第二孔径光阑到达第一光学组件100。
在本实施方式中,如图3所示,光学系统10还可以包括定位装置13。定位装置13可以提供多个指引受检眼2转动的指引光源。换言之,定位装置13可以具有多个指引光源。指引光源可以用于引导受检眼2的视线方向。
图10是示出了本实用新型所涉及的眼底相机1的定位装置13的示意图。在本实施方式中,如图10所示,定位装置13可以包括指引光源131和透镜132。指引光源131的光束可以经过透镜132到达第一半透半反镜101。经第一半透半反镜101反射的指引光源的光束可以透过第一偏振片102生成具有第一偏振态的光束。
在一些示例中,指引光源131可以是单个光源。指引光源131可以置于透镜132的焦点处。由此,通过透镜132的光束可以为平行光。通过透镜132的光束经过光阑133形成指引光源。指引光源可以指引受检眼2转动。在一些示例中,指引光源131的形状可以是数字、字母或其他图案。
在一些示例中,指引光源131的数量可以是多个。多个指引光源可以处于透镜132的焦点及附近。由此,能够使得通过透镜132的光束为平行光,也即能够使得光阑133处出射的光束的视场角较小,从而避免在定位装置13中设置调焦机构。
图11是示出了本实用新型涉及的定位装置13的指引光源的示意图。指引光源131的数量可以用自然数n表示。在一些示例中,如图11所示,指引光源131的数量可以是9个。
在本实施方式中,指引光源131可以分布于不同位置。如图11所示,多个指引光源131中的一个指引光源131n作为圆心,其他指引光源131n组成圆形。在另一些示例中,多个指引光源131的分布也可以呈十字架型、矩形等。
在一些示例中,透镜132的数量可以是一个或多个。经光阑133出射的指引光源131的像面为实像。指引光源131的光束在光路中可以保持接近平行的状态,以使光束在受检眼2的眼底21成像清晰。
在一些示例中,定位装置13可以包括光阑133。光阑133位于透镜132和第一半透半反镜101之间。指引光源131经过透镜132和光阑133后可以形成均匀照明。
在一些示例中,光阑133的数量可以是多个。光阑133可以按所需形状进行分布,由此,经过多个光阑133形成的指引光源能够具有所需形状。
在另一些示例中,光阑133的数量可以是1个。光阑133可以具有n个小孔。每个小孔可以是所需的形状。n个小孔可以按所需形状分布。由此,通过光阑133的指引光源能够具有所需的形状。
在一些示例中,指引光源131的色彩可以采用与照明装置12的照明光源121的色彩不同的光源。照明装置12提供的照明光源121为白色LED冷光,指引光源131可以采用红光LED,但本实用新型的示例不仅限于此,例如照明装置12提供的照明光源121为白色LED冷光,指引光源131可以采用蓝光LED。
在一些示例中,在光阑133和第一半透半反镜101之间可以设置透镜或透镜组(未图示)。其中,透镜或透镜组可以用于引导通过光阑133的光束至第一半透半反镜101。
在一些示例中,受检眼2的眼底21(即视网膜)与光阑133呈共轭关系(即物像关系)。也即受检眼2可以观察到光阑133以及光阑133上的图像。
图12是示出了本实用新型所涉及的眼底相机1的外设装置14的模块框架的示意图。在本实施方式中,眼底相机1可以包括与成像装置120连接的外设装置14。如图10所示,外设装置14可以包括信息处理模块141和控制模块142。
在一些示例中,信息处理模块141可以用于处理由成像装置120所捕获的成像信息(例如眼底图像)。例如,信息处理模块141可以对成像信息(例如眼底图像)进行存储、变形、传输、分析和显示等处理。
在一些示例中,信号处理模块141可以接收成像装置120所转换的电信号,运用人工智能算法对图像进行补偿处理数据。在一些示例中,信号处理模块141可以运用人工神经网络技术进行深度学习,自行筛查眼底图像进行病变判断。
在另一些示例中,信息处理模块141可以在筛选出人工智能算法难以区别的眼底图像,并提取该眼底图像,以便于医护人员复查该眼底图像,以提高诊断结果的准确性。
在一些示例中,信息处理模块141还可以包括显示器。显示器可以用于显示眼底图像。另外,医护人员等可以通过显示器对眼底图像对进行例如放大眼底图像等相关操作。
在一些示例中,信息处理模块141可以通过无线连接或者有线连接的形式与外部系统或者云端通讯联通。
在本实施方式中,控制模块142可以用于控制第一光学组件100和第二光学组件110内的光学元件移动。例如,控制模块142可以控制调焦模块中对焦组112与第二偏振片111的距离,以进行对焦,在这种情况下,成像装置120可以清楚拍摄到眼底图像。
在一些示例中,控制模块142可以对控制照明装置12、第一光学组件100、第二光学组件110、成像装置120的开关进行控制。
在一些示例中,控制模块142可以控制照明装置12的照明光源121的明亮程度。在照明装置12的照明光源为多个的情况下,控制模块142可以分别控制每个照明光源的亮灭。
在一些示例中,定位装置13中的多个指引光源131可以具有独立的通断电开关。控制模块142可以独立控制通断电开关,由此控制模块142可以控制定位装置13中的指引光源131的明亮个数。
在一些示例中,定位装置13可以对成像装置120的调节电机进行驱动工作,也可以对光电传感器进行驱动工作。
在本实用新型中,照明装置12中的照明光源121提供的光束经过第一偏振片102,形成具有第一偏振态的第一偏振光,第一偏振光射入受检眼2并在眼底21反射生成反射光。该反射光的偏振态改变(例如反射光没有偏振态)。反射光经过第一光学组件100、第二光学组件110到达成像装置120形成眼底图像。成像装置120与外设装置14连接。在外设装置14中,控制模块142可以控制调焦模块中对焦组112与第二偏振片111的距离,达到对焦的目的。在这种情况下,成像装置120能够获得较为清晰的眼底图像。同时信息处理模块141能够对成像所捕获的成像信息进行存储、变形、传输和显示。
虽然以上结合附图和实施例对本实用新型进行了具体说明,但是可以理解,上述说明不以任何形式限制本实用新型。本领域技术人员在不偏离本实用新型的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本实用新型进行变形和变化,这些变形和变化均落入本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种眼底相机的杂散光消除系统,其特征在于:
包括:
第一光学组件,其包括第一半透半反镜、第一偏振片、第二半透半反镜和网膜物镜,所述第一半透半反镜用于接收光束,所述第一偏振片用于将所述光束转化为具有第一偏振态的第一偏振光,所述第二半透半反镜用于对所述第一偏振光进行反射,所述网膜物镜用于接收并引导反射的所述第一偏振光至受检眼的眼底并接收眼底的反射光,穿过所述网膜物镜的所述反射光到达所述第二半透半反镜,所述第二半透半反镜将所述反射光引导至第二光学组件;
所述第二光学组件,其用于接收穿过所述第二半透半反镜的所述反射光,并将所述反射光引导至成像装置;以及
所述成像装置,其用于接收穿过所述第二光学组件的所述反射光进而形成眼底图像,
其中,部分所述第一偏振光在所述网膜物镜处发生反射产生具有第一偏振态的杂散光,所述杂散光与穿过所述网膜物镜的所述反射光到达所述第二半透半反镜,所述第二半透半反镜改变所述杂散光的传播方向,所述网膜物镜与所述第二光学组件共光轴,所述第二半透半反镜以与所述光轴呈45度的方式放置。
2.如权利要求1所述的杂散光消除系统,其特征在于,
所述第二光学组件还包括第二偏振片,所述第二偏振片位于所述第二半透半反镜与所述成像装置之间,所述第二偏振片接收通过所述第二半透半反镜的所述反射光生成具有第二偏振态的第二偏振光。
3.如权利要求1或2所述的杂散光消除系统,其特征在于,
所述第二半透半反镜是消偏振分光棱镜。
4.如权利要求1所述的杂散光消除系统,其特征在于,
所述第二半透半反镜是偏振分光棱镜。
5.如权利要求1所述的杂散光消除系统,其特征在于,
所述光束由照明装置提供。
6.如权利要求5所述的杂散光消除系统,其特征在于,
所述照明装置提供照明光源,所述照明光源是环形光源。
7.如权利要求1所述的杂散光消除系统,其特征在于,
所述网膜物镜包含胶合镜。
8.如权利要求2所述的杂散光消除系统,其特征在于,
所述第二光学组件还包括调焦模块,所述调焦模块位于所述第二偏振片与所述成像装置之间。
9.如权利要求8所述的杂散光消除系统,其特征在于,
所述调焦模块包括对焦组和第一孔径光阑,所述对焦组靠近所述第二偏振片。
10.如权利要求9所述的杂散光消除系统,其特征在于,
所述对焦组与所述第二偏振片的距离可调节。
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