CN218546092U - 一种眼底照相机视场角的测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种眼底照相机视场角的测试装置，该装置包括底座以及密封设置在所述底座上的玻璃罩，所述底座底部设置有一个用于连接抽气泵的抽气孔，所述底座上设置有一个置于所述玻璃罩内部的支架，所述底座上设置有一个用于显示标准件标尺的显示屏，所述支架上通过固定夹具连接横杆，所述横杆上安装一个置物架，所述置物架底部设置有能在所述横杆上移动的滑轮，所述的滑轮连接步进电机，所述置物架底部安装眼底照相机。本实用新型不使用眼球模型，这就避免现有技术中介质对观察光路的影响，测试结果更为准确。

Description

一种眼底照相机视场角的测试装置

技术领域

本实用新型属于医护器械检验检测技术领域，具体涉及一种眼底照相机视场角的测试装置。

背景技术

在儿童眼底照相机的设计过程中需要测试光学镜头的视场角，现在测试视场角的方法是使用模拟眼球直接测量，模拟眼球是一种具有类似眼睛光学特性的模型，其角膜曲率、屈光介质折射率等都十分接近真实眼球的参数，通常用于医疗教学活动、眼底照相机研发测试阶段的模拟拍摄。常用的一种眼球模型为注液式眼球模型，注液式的眼球模型比非注液式的眼球模型有着更接近真实眼球的光学特性，在眼底照相机测试及医护人员练习操作时获得了更为广泛的应用。但是注液式眼球模型在使用了一段时间后，因温度变化导致油液热胀冷缩等原因，油液中非常容易出现气泡浮在油液中，尤其是航空运输、携带后，因气压变化，大概率会出现气泡，需要专业人员修复。在医疗教学活动或者眼底相机研发测试过程中，透过角膜观察眼球模型内部时，气泡会出现在观察光路中，影响正常的观察，所以需要尝试一种新的眼底照相机视场角的测试方法。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型公开了一种眼底照相机视场角的测试装置，不使用眼球模型，这就避免现有技术中模拟眼介质对观察光路的影响，测试结果更为准确。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种眼底照相机视场角的测试装置，包括底座以及密封设置在所述底座上的玻璃罩，所述底座底部设置有一个用于连接抽气泵的抽气孔，所述底座上设置有一个置于所述玻璃罩内部的支架，所述底座上设置有一个用于显示标准件标尺的显示屏，所述支架上通过固定夹具连接横杆，所述横杆上安装一个置物架，所述置物架底部设置有能在所述横杆上移动的滑轮，所述的滑轮连接步进电机，所述置物架底部安装眼底照相机。

进一步地，所述横杆底部设置有条形LED光源，所述条形LED光源的水平位置高于所述眼底照相机的镜头。

进一步地，所述固定夹具上设置有一个用于测量眼底照相机底部至显示屏距离的激光测距仪，所述激光测距仪通过滑轨安装在所述固定夹具上。

进一步地，所述底座上设置用于放置玻璃罩的凹槽，所述凹槽中设置硅胶垫，所述玻璃罩紧密安装在所述硅胶垫上，所述底座还设置用于将支架卡合的卡口。

进一步地，所述玻璃罩为双层结构，由内而外依次为漫反射层与吸光层，所述吸光层是在玻璃罩的外表面涂抹5mm厚的吸光漆，所述内部漫反射层为在玻璃罩的内部设置用于模拟眼球内部光线状态的漫反射反光贴膜。

本实用新型的有益效果为：

由于用模拟眼进行视场角的测试，需要根据人眼半径进行模拟眼的制作，制作完再使用未知视场角的眼底照相机进行测量，费时费力且浪费材料，操作麻烦；而使用本实用新型的装置与方法，可以根据人眼直径直接显示所需的标准件，将眼底相机放置于置物架上，可直接测出视场角，操作简单，减少了人工拍摄模拟眼的误差，测量结果更为精确。

附图说明

图1本实用新型结构示意图；

图2本实用新型的支架部分的结构示意图；

图3本实用新型的水平横杆部分的结构示意图；

图4本实用新型确定标准件标尺的刻度的原理示意图；

图5是眼底照相机在模拟眼的视场角示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

实施例1：

如图1-3所示，本实施例的眼底照相机视场角的测试装置，包括底座8以及密封设置在所述底座上的玻璃罩2，所述底座底部设置有一个用于连接抽气泵的抽气孔3，所述底座上设置有一个置于所述玻璃罩内部的支架6，所述底座上设置有一个用于显示标准件标尺的显示屏7，所述支架上通过固定夹具62连接横杆61，所述横杆上安装一个置物架1，所述置物架底部设置有能在所述横杆上移动的滑轮11，所述的滑轮连接用于将眼底照相机与标准件中心对准的步进电机12，所述置物架底部安装眼底照相机。

显示屏7与单片机相连接，单片机用于计算各个角度所对应的标准件标尺，所述标尺即为显示屏7上显示的圆环，除了显示各个圆环，显示屏7还可以显示各个圆环所代表的误差范围，如：显示130°所对应的圆环，该130°圆环两侧还会显示±5%误差的圆环（即123.5°-136.5°的误差圆环），该误差圆环用虚线显示出来，这是传统模拟眼无法达到的技术效果。

本实施例中所述横杆底部设置有条形LED光源5，所述条形LED光源的水平位置高于所述眼底照相机的镜头，用于模拟光源由瞳孔进入眼球内部抵达视网膜的过程。

本实施例中所述固定夹具上设置有一个用于测量眼底照相机底部至显示屏距离的激光测距仪4，所述激光测距仪通过滑轨63安装在所述固定夹具62上。

本实施例中所述底座上设置用于放置玻璃罩的凹槽，所述凹槽中设置硅胶垫81，所述玻璃罩紧密安装在所述硅胶垫上，所述底座还设置用于将支架卡合的卡口。

本实施例中所述玻璃罩为双层结构，由内而外依次为漫反射层与吸光层，所述吸光层是在玻璃罩的外表面涂抹5mm厚的吸光漆，所述内部漫反射层为在玻璃罩的内部设置用于模拟眼球内部光线状态的漫反射反光贴膜。

用上述眼底照相机视场角的测试装置进行眼底照相机视场角测试的方法，该方法包括如下步骤：

S1.通过计算确定标准件标尺的刻度，然后将计算得到的标准件标尺在显示屏上显示；

所述通过计算确定标准件标尺的刻度的具体方法是：由于人眼的平均折射率1.333与空气的折射率1存在差异，眼底相机在人眼的视场角β与眼底相机在空气的视场角α，可以按下面公式换算：α=（1.333/1）*β，即α=1.333*β，通过投影，在平面上做出相应可视角对应的圆，即为标准件标尺的圆环，标准件标尺的圆环半径r ₂= arctan(α/4)*2r₁，r₁人眼半径；针对不同人群的人眼半径r₁，换算出不同的准刻度尺的圆环半径r ₂，显示为一组同心圆；

S2.将眼底照相机固定在置物架上，并且使得眼底照相机的镜头中心与标准件标尺上的同心圆的圆心在同一条直线上，打开条形LED光源；

S3.将玻璃罩扣与底座的硅胶垫上，将气泵连接抽气孔，打开气泵，将玻璃罩内部空气抽出形成真空环境；

S4.打开眼底照相机观察显示屏显示的标准件的标尺，将眼底摄像机放置在置物架上，使得眼底照相机的镜头中心对准标准件标尺的圆心，距离显示屏20mm 处，观察成像的可视范围，直接在标准件标尺上读出眼底相机在人眼的视场角β。

关于通过计算确定标准件标尺的刻度的具体方法，本实施例中以眼底相机在人眼的视场角β为130°对应的标准件内圈圆环，其中眼底相机在人眼的视场角β误差为±5%（标准件内圈圆环表示123.5°-136.5°），人眼直径20mm：即半径r₁为10mm，眼底相机在空气的视场角α=1.333*β=1.333*130°=173.29°；

标准件内圈圆环半径r₂=arctan(α/4)*2*r₁=arctan(43.32°)*2*10=30.954mm。

标准件内圈圆环对应的视场角最小误差β=130°*（1-5%）=123.5°，此时眼底相机在空气的视场角α=1.333*β=1.333*123.5°=164.63°；

标准件内圈圆环半径最小误差r₂ ^’=arctan(α/4)*2*r₁=arctan(41.16°)*2*10=30.930mm。

标准件内圈圆环对应的视场角最大误差β=130°*（1+5%）=136.5°，此时眼底相机在空气的视场角α=1.333*β=1.333*136.5°=181.95°；

标准件内圈圆环半径最大误差

r₂ ^’‘=arctan(α/4)*2*r₁=arctan(45.49°)*2*10=30.976mm。

实施例2：

关于通过计算确定标准件标尺的刻度的具体方法，本实施例中以眼底相机在人眼的视场角β为140°时，人眼直径20mm为例进行计算如下：

眼底相机在人眼的视场角β为140°对应的标准件中间圆环，其中眼底相机在人眼的视场角β误差为±5%（标准件中间圆环表示133°-147°），人眼直径20mm：即半径r₁为10mm，眼底相机在空气的视场角α=1.333*β=1.333*140°=186.62°；标准件中间圆环半径r₃=arctan(α/4)*2*r₁=arctan(46.66°)*2*10=30.988mm。

标准件中间圆环对应的视场角最小误差β=140°*（1-5%）=133°，此时眼底相机在空气的视场角α=1.333*β=1.333*133°=177.29°；标准件中间圆环半径最小误差r₃ ^’=arctan(α/4)*2*r₁=arctan(44.32°)*2*10=30.964mm。

标准件中间圆环对应的视场角最大误差β=140°*（1+5%）=147，此时眼底相机在空气的视场角α=1.333*β=1.333*147°=195.95°；

标准件中间圆环半径最大误差

r₃ ^’‘=arctan(α/4)*2*r₁=arctan(48.99°)*2*10=31.008mm。

实施例3：

关于通过计算确定标准件标尺的刻度的具体方法，本实施例中以眼底相机在人眼的视场角β为150°时，人眼直径20mm为例进行计算如下：

眼底相机在人眼的视场角β为150°对应的标准件外圈圆环，其中眼底相机在人眼的视场角β误差为±5%（标准件外圈圆环表示142.5°-157.5°），人眼直径20mm：即半径r₁为10mm，眼底相机在空气的视场角α=1.333*β=1.333*150°=199.95°；标准件外圈圆环半径r₄=arctan(α/4)*2*r₁=arctan(49.99°)*2*10=31.016mm。

标准件外圈圆环对应的视场角最小误差β=150°*（1-5%）=142.5°，此时眼底相机在空气的视场角α=1.333*β=1.333*142.5°=189.95°；

标准件外圈圆环半径最小误差r₄ ^’=arctan(α/4)*2*r₁=arctan(47.49°)*2*10=30.994mm。

标准件外圈圆环对应的视场角最大误差β=150°*（1+5%）=157.5，此时眼底相机在空气的视场角α=1.333*β=1.333*157.5°=209.95°；

标准件外圈圆环半径最大误差

r₄ ^’‘=arctan(α/4)*2*r₁=arctan(52.49°)*2*10=31.034mm。

对比例：

如图5所示，使用130°镜头(lenses:ROP 130 degree unit)，拍摄直径Φ=20mm刻有可视角α₁刻度的模拟眼的图像；

模拟眼为一个20mm直径的透明塑料球，球体材料是聚甲基丙烯酸甲酯。球体背面的那一半被涂成黑色。沿着黑色球面，距离相当于从眼球的中心测量出来的可视角α处刻出相应的刻度圈；

由于人眼的折射率（平均1.333）与模拟眼的折射率（1.489）存在差异，成像光线离开角膜（模拟眼角膜球面）后产生的折射角存在差异，由模拟眼中测量的角度来计算在人眼睛的视场角需要做换算；

由于成像光线基本沿角膜球面的径向传播，入射/折射角比较小，计算在人眼中的视场角的差异可以按照折射率的比值，模拟眼折射率1.489/1.333=1.12来进行；这种方法需要根据人眼半径进行模拟眼的制作，制作完再使用未知视场角的眼底照相机进行测量，费时费力且浪费材料，操作麻烦。

需要说明的是，以上内容仅仅说明了本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种眼底照相机视场角的测试装置，其特征在于，包括底座以及密封设置在所述底座上的玻璃罩，所述底座底部设置有一个用于连接抽气泵的抽气孔，所述底座上设置有一个置于所述玻璃罩内部的支架，所述底座上设置有一个用于显示标准件标尺的显示屏，所述支架上通过固定夹具连接横杆，所述横杆上安装一个置物架，所述置物架底部设置有能在所述横杆上移动的滑轮，所述的滑轮连接步进电机，所述置物架底部安装眼底照相机。

2.根据权利要求1所述的一种眼底照相机视场角的测试装置，其特征在于，所述横杆底部设置有条形LED光源，所述条形LED光源的水平位置高于所述眼底照相机的镜头。

3.根据权利要求1所述的一种眼底照相机视场角的测试装置，其特征在于，所述固定夹具上设置有一个用于测量眼底照相机底部至显示屏距离的激光测距仪，所述激光测距仪通过滑轨安装在所述固定夹具上。

4.根据权利要求1所述的一种眼底照相机视场角的测试装置，其特征在于，所述底座上设置用于放置玻璃罩的凹槽，所述凹槽中设置硅胶垫，所述玻璃罩紧密安装在所述硅胶垫上，所述底座还设置用于将支架卡合的卡口。

5.根据权利要求1所述的一种眼底照相机视场角的测试装置，其特征在于，所述玻璃罩为双层结构，由内而外依次为漫反射层与吸光层，所述吸光层是在玻璃罩的外表面涂抹5mm厚的吸光漆，所述漫反射层为在玻璃罩的内部设置用于模拟眼球内部光线状态的漫反射反光贴膜。

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