CN217763300U - 一种眼底后极部的光照装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种眼底后极部的光照装置，包括激光源、半导体激光固定器、扩束器和匀化器；所述激光源、半导体激光固定器、扩束器和匀化器的主光轴重合，通过机械结构依次同轴刚性连接；所述激光源可拆卸连接于半导体激光固定器入口处；所述半导体激光固定器为空心圆柱体，用于同轴固定激光源和扩束器；所述扩束器设置在半导体激光固定器和匀化器之间；所述扩束器包括两个不同焦距的透镜及扩束器外壳；所述匀化器包括空心螺纹环、匀化片以及导光镜筒；所述激光束发射出的激光束经过扩束器将光束直径扩大，扩大后的光束经过匀化器中的匀化片，入射眼睛后在视网膜上形成一个均匀大光斑的像，像的大小覆盖整个眼底后极部。

Description

一种眼底后极部的光照装置

技术领域

本实用新型属于眼底照明光学技术领域，具体涉及一种眼底后极部的光照装置。

背景技术

现有技术中，医生常采用眼底检测设备对眼底后极部进行光照，观察眼底后极部来进行检查及诊断；如申请号为CN202021987930.8 的专利文件中公开了一种近视防控哺光仪，该哺光仪的照射组件包括灯筒、固定灯片、防光片、套筒、固定件、固定圈、透明片、聚光罩和眼罩，照射出防太阳光，但是产生的光斑不均匀且面积小，难以覆盖眼底后极部；专利文件（申请号202110610980.7）中记载了一种弱视近视综合治疗仪，虽有应用到匀光件将点状入射光转化成均匀强度分布的面光线，但该专利使用的单光源无法实现大光斑，故无法实现对于眼底后极部的全覆盖照射；又有申请号为CN202122393029 .9的专利，其公开了一种眼底相机照明系统，该发明采用光源固定模块，使得照明光线在角膜处形成环形光斑，再经过人眼瞳孔发散在眼底形成较均匀的光斑，但由于产生的光斑是环形的，而非圆形，故无法实现对于眼底后极部的全覆盖照射；可见，现有技术在对眼底进行照明时，没有考虑产生均匀且覆盖眼底后极部光斑的必要性以及如何产生均匀且覆盖眼底后极部光斑的问题，造成了以下问题： 1）发射的光束落在眼底后极部区域的光斑很小，不足以覆盖整个后极部区域；2）由于光束照射在眼底后极部区域所成像的面积过小，即使进入瞳孔的光功率很小，也有可能造成局部光能量密度非常高，容易对视网膜细胞造成不可逆的损伤；3）由于光束照射在眼底后极部区域的光斑不够均匀，也可能会导致局部光能量密度非常高，对视网膜细胞造成损伤，或局部光能量密度过低，影响医生进行检查及诊断。

发明内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种眼底后极部的光照装置，使入射激光经过扩束器后获得直径更大的准直光束，再经过匀化器实现光束能量的二次分布，均匀全覆盖的照射眼底后极部；并且本装置结构简单，操作便捷。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一方面，本实用新型提供了一种眼底后极部的光照装置，包括激光源、半导体激光固定器、扩束器和匀化器；

所述激光源、半导体激光固定器、扩束器和匀化器的主光轴重合，通过机械结构依次同轴刚性连接；

所述激光源与半导体激光固定器通过螺纹连接固定；

所述激光源可拆卸连接于半导体激光固定器入口处，用于发射激光；

所述半导体激光固定器为空心圆柱体，后端设有电源传输路线，用于同轴固定激光源和扩束器；

所述扩束器设置在半导体激光固定器和匀化器之间，用于对激光进行扩束处理；所述扩束器的入光口与半导体激光固定器同轴可拆卸连接；所述扩束器包括两个不同焦距的透镜及扩束器外壳；

所述匀化器的入光口与扩束器的出光口同轴可拆卸连接，用于实现扩束后激光的能量二次分布；所述匀化器包括空心螺纹环、匀化片以及导光镜筒；

所述激光源发射出的激光经过扩束器将光束直径扩大，扩大后的光束经过匀化器中的匀化片，入射眼睛后在视网膜上形成一个均匀大光斑的像，像的大小覆盖整个眼底后极部。

更具体的，所述半导体激光固定器两端通过螺纹结构与激光源和扩束器紧密连接；

所述半导体激光固定器采用光敏树脂制成；所述光敏树脂由聚合物单体、预聚体及光敏剂组成。

更具体的，所述扩束器的入光口处安装凹透镜或凸透镜，出光口处安装凸透镜。

更具体的，所述扩束器的扩大倍数为2-50倍；所述透镜的镀膜材料为二氧化硅。

更具体的，所述扩束后的光束为准直光束；准直光束的直径范围为21mm-30mm。

更具体的，所述导光镜筒入光口内设有圆形凹槽用于放置匀化片，通过空心螺纹环和导光镜筒入光口处上的螺纹结构锁紧固定匀化片。

更具体的，所述圆形凹槽位于导光镜筒入光口1cm处；所述圆形凹槽直径为1英寸；

所述导光镜筒采用柔性树脂制成；所述导光镜筒的长度为16cm-30cm。

更具体的，基于上述的眼底后极部的光照装置，所述光照装置有两个，通过两根导光镜筒固定架连接；

所述导光镜筒固定架用于根据使用者的瞳距调整两个光照装置之间的距离。

更具体的，基于上述的眼底后极部的光照装置，所述扩束器后连接一个5:5透半反棱镜；

所述5:5透半反棱镜将扩束后光束分成2束，分别通过反射镜平行入射进2个匀化器中。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本实用新型公开了一种眼底后极部的光照装置，激光源发射激光经过扩束器将光束直径扩大；扩大后的光束照射到匀化器中的匀化片上，使光束能量分布更均匀，产生的光斑面积更大，保证了视网膜上更大的成像面积；经过匀化片的光束被分散成均匀圆面光线，降低了光线功率，避免对视网膜的损伤；匀化后的光束经过眼睛瞳孔后，在视网膜上形成一个均匀全覆盖整个眼底后极部的像。

2、本实用新型中第一种光照方式采用两个光照装置通过导光镜筒固定架进行连接，并根据使用者瞳距调节两个光照装置的距离，通过控制激光源供电时间的占空比，保证了两个光照装置激光源的能量和功率基本相同，实现对双眼的均匀全覆盖的光照。

3、本实用新型第二种光照方式，采用5:5透半反棱镜将光照装置发射出的单个光束分为2个能量相同的光束，之后2个光束通过反射镜进入两个导光镜筒，再经过匀化器将光束进行匀化，用于对双眼的均匀全覆盖的照射，实现了双路各50%的稳定光功率，保证了相对稳定的照射效果，同时简化了光源电路。

附图说明

图1是本实用新型实施例中眼底后极部的光照装置结构图；

图2是本实用新型实施例中眼底后极部的光照装置工作图；

图3是本实用新型实施例中半导体激光固定器的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中扩束器的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中匀化器的结构示意图；

图6是本实用新型实施例中导光镜筒入光口结构示意图；

图7是本实用新型实施例中匀化片的工作原理图；

图8是本实用新型实施例中匀化片上光斑大小与视网膜上像大小的示意图；

图9是本实用新型实施例中双光照装置的结构示意图；

图10是本实用新型实施例中单光源双光路的光照装置结构示意图。

附图标号说明：1为激光源，2为半导体激光固定器，2-1为激光源放置处，2-2为用于连接扩束模块的通道，3为扩束模块，3-1为扩束模块外壳，3-2为透镜（凹透镜或凸透镜），3-3为凸透镜，3-4为扩束模块输入口螺纹，3-5为扩束模块输出口螺纹，4为匀化模块，4-1为空心螺纹环，4-2为匀化片，4-3为镜筒，4-4为用于放置匀化片的凹槽，4-5为导光镜筒入光口螺纹，5为眼睛，6为导光镜筒固定架，7为5:5透半反棱镜，8为反射镜。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1，本实施例提供了一种眼底后极部的光照装置，包括激光源1、半导体激光固定器2、扩束器3和匀化器4，它们的主光轴重合，通过机械结构依次同轴刚性连接；其中，激光源1可拆卸连接于半导体激光固定器2入口处，用于发射激光；半导体激光固定器2为空心圆柱体，后端设有传输路线，用于同轴固定激光源1和扩束器3；扩束器3设置在半导体激光固定器2和匀化器4之间，用于对激光进行扩束处理；扩束器3的入光口与半导体激光固定器2同轴可拆卸连接；扩束器3包括两个不同焦距的透镜3-2（凸透镜或凹透镜）、3-3（凸透镜）及扩束器外壳3-1；匀化器4的入光口与扩束器3的出光口同轴可拆卸连接，用于实现扩束后激光的能量二次分布；匀化器4包括空心螺纹环4-1、匀化片4-2以及导光镜筒4-3；

如图2所示，激光源1发射出的激光经过扩束器3将光束直径扩大，扩大后的光束经过匀化器4中的匀化片4-2，入射眼睛5后在视网膜上形成一个均匀大光斑的像，像的大小覆盖整个眼底后极部。

更具体的，半导体激光固定器2两端通过螺纹结构与激光源1和扩束器2紧密连接，同时有效地保证光路的同轴性，有利于装置的组装以及独立光学元件的更替；如图3所示，半导体激光固定器2的激光放置处2-1用于与激光源进行同轴连接；用于连接扩束器的通道2-2采用螺纹结构。本实施例中半导体激光固定器2采用光敏树脂制成；光敏树脂由聚合物单体、预聚体及光敏剂（光引发剂）组成。

更具体的，如图4所示，扩束器包括两个不同焦距的透镜和扩束器外壳3-1，其中扩束器入光口螺纹3-4与半导体激光固定器用于连接扩束器的通道2-2进行螺纹连接，扩束器出光口螺纹3-5与匀化器入光口螺纹连接；扩束器入光口处安装凹透镜或凸透镜3-2，出光口处安装凸透镜3-3。

扩束器入光口处透镜可将原激光准直光束发散角扩大，使得光束直径逐渐增大，当光束经过扩束器出光口透镜时，光束发散角减小变成准直，从而产生直径更大的准直光束。

一般人眼晶状体的前焦距为17.1mm，后焦距为22.8mm，将眼睛等效成一个透镜，透镜的焦距取中间值20mm，即F=20mm。如图8所示，U为物距，即匀化片上的光斑与人眼之间的距离，根据眼睛正常能够看清楚的视力范围，这里设置二者之间距离为160mm；V为像距，X为匀化片上光斑的直径，R为视网膜上光斑像的直径；视网膜后极部区域约为一个直径为2-3mm的圆，若要保证像的面积充分覆盖整个后极部区域，则选择像的直径R=3mm；将人眼成像看作透镜成像，根据几何知识可得匀化片上光斑直径应为多少，具体计算方式如下：

根据凸透镜成像公式：

，其中F：焦距，U：物距，V：相距；

已知F=20mm，当U=160mm时，则V=22.86mm，又R=3mm，根据相似三角形得出X=20.99mm，故匀化片上光斑的直径至少应该为21mm。

本实施例中扩束器的扩大倍数为2-50倍；扩束器中透镜的镀膜材料采用二氧化硅；扩束后的准直光束的直径范围为21mm-30mm。

更具体的，如图5所示，匀化器4包括空心螺纹环4-1、匀化片4-2以及导光镜筒4-3，用于对扩束后的准直光束实现能量的二次分布，产生一个更大的均匀面光斑；其中，如图6所示，导光镜筒4-3入光口内设有圆形凹槽4-4用于放置匀化片4-2，通过空心螺纹环和导光镜筒入光口处上的螺纹结构4-5锁紧固定匀化片。

本实施例中，圆形凹槽位于导光镜筒入光口1cm处，直径为1英寸；导光镜筒采用柔性树脂制成，断裂伸长率高，弹性好，抗撕裂、有一定耐磨性能；导光镜筒的长度为16cm-30cm。

如图7所示，扩束后的光束垂直照射到匀化片的表面，实现光源能量的均匀分布，匀化片表面为大量的微透镜阵列，可通过380nm-1100nm的光谱，匀化后光束的发散角θ为0.1°-20°，传输效率90%以上；

如图9所示，本实施例采用两根导光镜筒固定架6连接两个光照装置，形成2个光路，每个光路依次由激光源1、半导体激光固定器2、扩束器3和匀化器4同轴刚性连接；2个光路距离通过导光镜筒固定架6根据使用者的瞳距进行调节。通过控制激光源供电时间的占空比，调节2个光源的输出能量以保证2个输出光路的功率差值小于±1%，从而保证双眼得到一样的照射效果，实现对双眼的均匀全覆盖的光照。

如图10所示，本实施例通过共用激光源1和扩束器2，在扩束器2后设置一个5:5透半反棱镜7将扩束后光束分为2束，分别通过反射镜8平行入射进2个匀化器4中，形成均匀的面光斑用于照射双眼。通过5:5透半反棱镜将激光源的能量均匀的分配到2个输出光路，亦可保证2 个输出光路的光功率插值小于±1%，实现双路各50%的稳定光功率，保证了稳定的照射效果，同时简化了光源电路。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种眼底后极部的光照装置，其特征在于，包括激光源、半导体激光固定器、扩束器和匀化器；

所述激光源、半导体激光固定器、扩束器和匀化器的主光轴重合，通过机械结构依次同轴刚性连接；

所述激光源与半导体激光固定器通过螺纹连接固定；

所述激光源可拆卸连接于半导体激光固定器入口处，用于发射激光；

所述半导体激光固定器为空心圆柱体，后端设有电源传输路线，用于同轴固定激光源和扩束器；

所述扩束器设置在半导体激光固定器和匀化器之间，用于对激光进行扩束处理；所述扩束器的入光口与半导体激光固定器同轴可拆卸连接；所述扩束器包括两个不同焦距的透镜及扩束器外壳；

所述匀化器的入光口与扩束器的出光口同轴可拆卸连接，用于实现扩束后激光的能量二次分布；所述匀化器包括空心螺纹环、匀化片以及导光镜筒；

所述激光源发射出的激光经过扩束器将光束直径扩大，扩大后的光束经过匀化器中的匀化片，入射眼睛后在视网膜上形成一个均匀大光斑的像，像的大小覆盖整个眼底后极部。

2.根据权利要求1所述的眼底后极部的光照装置，其特征在于，所述半导体激光固定器两端通过螺纹结构与激光源和扩束器紧密连接；

所述半导体激光固定器采用光敏树脂制成；所述光敏树脂由聚合物单体、预聚体及光敏剂组成。

3.根据权利要求1所述的眼底后极部的光照装置，其特征在于，所述扩束器的入光口处安装凹透镜或凸透镜，出光口处安装凸透镜。

4.根据权利要求3所述的眼底后极部的光照装置，其特征在于，所述扩束器的扩大倍数为2-50倍；所述透镜的镀膜材料为二氧化硅。

5.根据权利要求1所述的眼底后极部的光照装置，其特征在于，所述扩束后的光束为准直光束；准直光束的直径范围为21mm-30mm。

6.根据权利要求1所述的眼底后极部的光照装置，其特征在于，所述导光镜筒入光口内设有圆形凹槽用于放置匀化片，通过空心螺纹环和导光镜筒入光口处上的螺纹结构锁紧固定匀化片。

7.根据权利要求6所述的眼底后极部的光照装置，其特征在于，所述圆形凹槽位于导光镜筒入光口1cm处；所述圆形凹槽直径为1英寸；

所述导光镜筒采用柔性树脂制成；所述导光镜筒的长度为16cm-30cm。

8.根据权利要求1-7任一项所述的眼底后极部的光照装置，其特征在于，所述光照装置有两个，通过两根导光镜筒固定架连接；

所述导光镜筒固定架用于根据使用者的瞳距调整两个光照装置之间的距离。

9.根据权利要求1-7任一项所述的眼底后极部的光照装置，其特征在于，所述扩束器后连接一个5:5透半反棱镜；

所述5:5透半反棱镜将扩束后光束分成2束，分别通过反射镜平行入射进2个匀化器中。

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