《眼底相机.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《眼底相机.pdf（11页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510744093.3 (22)申请日 2015.11.05 103138490 2014.11.06 TW A61B 3/12(2006.01) A61B 3/14(2006.01) (71)申请人 晋弘科技股份有限公司 地址 中国台湾新竹市 (72)发明人 郑竹明 廖龙盛 陈意雯 刘品增 (74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限 公司 11127 代理人 王春光 (54) 发明名称 眼底相机 (57) 摘要 本发明提供了一种眼底相机， 包含一照明元 件、 一成像透镜组以及一影像撷取模组。 照明元件 用以提供一照明光照射眼球。
2、的基底。成像透镜组 用以会聚来自眼球的基底的一反射光。影像撷取 模组包含一影像感测元件、 一固视灯元件以及一 光学元件。影像感测元件用以撷取成像透镜组所 会聚的反射光以形成一影像。固视灯元件用以提 供一固视光经由成像透镜组入射眼球的基底。光 学元件设置于成像透镜组以及影像感测元件及固 视灯元件之间， 并使影像感测元件以及固视灯元 件位于成像透镜组的相异等效焦平面。依据上述 架构， 针对固视光所设计的中继透镜以及对焦模 组可加以省略。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 1055817。
3、71 A 2016.05.18 CN 105581771 A 1/2 页 2 1.一种眼底相机， 其特征在于， 所述眼底相机包含 ： 一照明元件， 所述照明元件用以提供一照明光通过一眼球的瞳孔以入射所述眼球的基 底 ； 一成像透镜组， 所述成像透镜组用以会聚来自所述眼球的所述基底的一反射光 ； 以及 一影像撷取模组， 所述影像撷取模组包含 ： 一影像感测元件， 所述影像感测元件用以撷取所述成像透镜组所会聚的所述反射光以 形成一影像 ； 一固视灯元件， 所述固视灯元件与所述影像感测元件设置于所述成像透镜组的相同 侧， 所述固视灯元件用以提供一固视光经由所述成像透镜组入射所述眼球的所述基底 ； 以。
4、 及 一光学元件， 所述光学元件设置于所述成像透镜组以及所述影像感测元件以及所述固 视灯元件之间， 所述光学元件用以使所述影像感测元件以及所述固视灯元件位于所述成像 透镜组的等效焦平面。 2.根据权利要求 1 所述的眼底相机， 其特征在于， 所述光学元件包含一棱镜组。 3.根据权利要求 1 所述的眼底相机， 其特征在于， 所述光学元件包含一分光器。 4.根据权利要求 1 所述的眼底相机， 其特征在于， 所述眼底相机更包含 ： 一焦距调整模组， 所述焦距调整模组用以驱动所述影像撷取模组沿所述成像透镜组的 一光轴线性移动。 5.根据权利要求 1 所述的眼底相机， 其特征在于， 所述眼底相机更包含 。
5、： 一焦距调整模组， 所述焦距调整模组用以驱动所述成像透镜组中至少一透镜沿所述成 像透镜组的一光轴移动。 6.根据权利要求 1 所述的眼底相机， 其特征在于， 所述固视灯元件包含一第一发光二 极管或一感光元件， 以及至少四个第二发光二极管， 其中多个所述第二发光二极管环绕所 述第一发光二极管或所述感光元件， 且多个所述第二发光二极管呈环形对称排列。 7.根据权利要求 1 所述的眼底相机， 其特征在于， 所述固视灯元件包含一第一发光二 极管或一感光元件， 以及六个第二发光二极管， 其中六个所述第二发光二极管环绕所述第 一发光二极管或所述感光元件， 且六个所述第二发光二极管呈环形对称排列。 8.根。
6、据权利要求 1 所述的眼底相机， 其特征在于， 所述成像透镜组包含一第一透镜群 组以及一第二透镜群组， 其中， 所述照明光经由所述第一透镜群组入射所述眼球的所述基 底。 9.根据权利要求 8 所述的眼底相机， 其特征在于， 所述照明元件的设置位置以及所述 瞳孔的位置相对于所述第一透镜群组符合物像关系。 10.根据权利要求 1 所述的眼底相机， 其特征在于， 所述照明元件的一光路偏离所述成 像透镜组的一光轴。 11.根据权利要求 1 所述的眼底相机， 其特征在于， 所述照明元件包含多个呈环形对称 排列的发光元件或一环形发光元件。 12.根据权利要求 1 所述的眼底相机， 其特征在于， 所述照明元。
7、件包含多个第一发光二 极管以及多个第二发光二极管， 其中多个所述第一发光二极管以及多个所述第二发光二极 管分别呈环形对称排列， 且所述第一发光二极管以及所述第二发光二极管所产生的所述照 权 利 要 求 书 CN 105581771 A 2 2/2 页 3 明光的中心波长相异。 13.根据权利要求 1 所述的眼底相机， 其特征在于， 所述眼底相机更包含 ： 一显示模组， 所述显示模组用以显示所述影像撷取模组所撷取的所述影像。 14.根据权利要求 1 所述的眼底相机， 其特征在于， 所述眼底相机更包含 ： 一连接埠， 所述连接埠用以与一外部电子装置物理性连接， 以通过所述连接埠输出所 述影像撷取模。
8、组所撷取的所述影像至所述外部电子装置。 15.根据权利要求 1 所述的眼底相机， 其特征在于， 所述眼底相机更包含 ： 一储存单元， 所述储存单元用以储存所述影像撷取模组所撷取的所述影像。 16.根据权利要求 1 所述的眼底相机， 其特征在于， 所述眼底相机更包含 ： 一外壳， 所述外壳的外型能用于以手持握或置于桌面， 其中所述照明元件、 所述成像透 镜组以及所述影像撷取模组整合于所述外壳中， 以使所述眼底相机成为一手持式装置或桌 上型装置。 权 利 要 求 书 CN 105581771 A 3 1/6 页 4 眼底相机 技术领域 0001 本发明是有关一种眼底相机， 特别是一种包含固视光源的。
9、眼底相机。 背景技术 0002 眼底相机是用来观察眼球基底的检视工具， 例如用以观察视网膜、 视神经盘、 血管 分布等是否异常。固视光源可导引受测者将眼球转动至特定方向， 以使操作者可获得期望 的观察范围。 现有的眼底相机大多是将固视光源以独立的中继透镜导入成像系统再入射至 眼球基底， 因此， 现有的眼底相机所使用的透镜数较多。此外， 固视光源需要针对不同的受 测者提供不同焦距， 因此， 针对固视光源的对焦模组导致系统的零组件数增加。 基于上述设 计需求， 现有眼底相机的体积无法有效缩小且组装成本较高。 0003 综上所述， 如何减少透镜以及零件数以使包含固视光源的眼底相机的结构更为紧 凑便是。
10、目前极需努力的目标。 发明内容 0004 本发明的目的是提供一种眼底相机， 眼底相机是通过适当的光学元件使影像感测 元件以及固视灯元件位于成像透镜组的等效焦平面， 如此， 固视灯元件与影像感测元件即 可共用成像系统的透镜组以及对焦机构， 以将固视光源入射至眼球的基底。 0005 本发明提供了一种眼底相机， 其中， 该眼底相机包含 ： 0006 一照明元件， 照明元件用以提供一照明光通过一眼球的瞳孔以入射眼球的基底 ； 0007 一成像透镜组， 成像透镜组用以会聚来自眼球的基底的一反射光 ； 以及 0008 一影像撷取模组， 影像撷取模组包含 ： 0009 一影像感测元件， 影像感测元件用以撷取。
11、成像透镜组所会聚的反射光以形成一影 像 ； 0010 一固视灯元件， 固视灯元件以及影像感测元件设置于成像透镜组的相同侧， 固视 灯元件用以提供一固视光经由成像透镜组入射眼球的基底 ； 以及 0011 一光学元件， 光学元件设置于成像透镜组以及影像感测元件及固视灯元件之间， 光学元件用以使影像感测元件以及固视灯元件位于成像透镜组的等效焦平面。 0012 如上所述的眼底相机， 其中， 所述光学元件包含一棱镜组。 0013 如上所述的眼底相机， 其中， 所述光学元件包含一分光器。 0014 如上所述的眼底相机， 其中， 所述眼底相机更包含 ： 0015 一焦距调整模组， 所述焦距调整模组用以驱动所。
12、述影像撷取模组沿所述成像透镜 组的一光轴线性移动。 0016 如上所述的眼底相机， 其中， 所述眼底相机更包含 ： 0017 一焦距调整模组， 所述焦距调整模组用以驱动所述成像透镜组中至少一透镜沿所 述成像透镜组的一光轴移动。 0018 如上所述的眼底相机， 其中， 所述固视灯元件包含一第一发光二极管或一感光元 说 明 书 CN 105581771 A 4 2/6 页 5 件， 以及至少四个第二发光二极管， 其中多个所述第二发光二极管环绕所述第一发光二极 管或所述感光元件， 且多个所述第二发光二极管呈环形对称排列。 0019 如上所述的眼底相机， 其中， 所述固视灯元件包含一第一发光二极管或一。
13、感光元 件， 以及六个第二发光二极管， 其中六个所述第二发光二极管环绕所述第一发光二极管或 所述感光元件， 且六个所述第二发光二极管呈环形对称排列。 0020 如上所述的眼底相机， 其中， 所述成像透镜组包含一第一透镜群组以及一第二透 镜群组， 其中， 所述照明光经由所述第一透镜群组入射所述眼球的所述基底。 0021 如上所述的眼底相机， 其中， 所述照明元件的设置位置以及所述瞳孔的位置相对 于所述第一透镜群组符合物像关系。 0022 如上所述的眼底相机， 其中， 所述照明元件的一光路偏离所述成像透镜组的一光 轴。 0023 如上所述的眼底相机， 其中， 所述照明元件包含多个呈环形对称排列的发。
14、光元件 或一环形发光元件。 0024 如上所述的眼底相机， 其中， 所述照明元件包含多个第一发光二极管以及多个第 二发光二极管， 其中多个所述第一发光二极管以及多个所述第二发光二极管分别呈环形对 称排列， 且所述第一发光二极管以及所述第二发光二极管所产生的所述照明光的中心波长 相异。 0025 如上所述的眼底相机， 其中， 所述眼底相机更包含 ： 0026 一显示模组， 所述显示模组用以显示所述影像撷取模组所撷取的所述影像。 0027 如上所述的眼底相机， 其中， 所述眼底相机更包含 ： 0028 一连接埠， 所述连接埠用以与一外部电子装置物理性连接， 以通过所述连接埠输 出所述影像撷取模组所。
15、撷取的所述影像至所述外部电子装置。 0029 如上所述的眼底相机， 其中， 所述眼底相机更包含 ： 0030 一储存单元， 所述储存单元用以储存所述影像撷取模组所撷取的所述影像。 0031 如上所述的眼底相机， 其中， 所述眼底相机更包含 ： 0032 一外壳， 所述外壳的外型能用于以手持握或置于桌面， 其中所述照明元件、 所述成 像透镜组以及所述影像撷取模组整合于所述外壳中， 以使所述眼底相机成为一手持式装置 或桌上型装置。 0033 与现有技术相比， 本发明的特点及优点如下 ： 0034 本发明的眼底相机通过适当的光学元件(例如棱镜组或分光器)使影像感测元件 以及固视灯元件位于成像透镜组的。
16、等效焦平面。换言之， 固视灯元件与影像感测元件共用 成像系统的透镜组以及对焦机构即可将固视光源入射至眼球的基底， 因此， 针对固视光所 设计的中继透镜以及对焦模组可加以省略， 进而缩小眼底相机的体积以及降低成本及组装 复杂度。 附图说明 0035 以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释， 并不限定本发明的范围。其 中 ： 0036 图 1 为一示意图， 显示本发明一实施例的眼底相机。 说 明 书 CN 105581771 A 5 3/6 页 6 0037 图 2 为一示意图， 显示本发明一实施例的眼底相机的固视灯元件。 0038 图 3 为一示意图， 显示本发明另一实施例的眼底相机的固视灯。
17、元件。 0039 图 4 为一示意图， 显示对应图 3 所示的固视灯元件的可观察范围。 0040 图 5 为一示意图， 显示本发明一实施例的眼底相机的照明元件。 0041 附图标号说明 ： 0042 11 照明元件 0043 11a、 132a 第一发光二极管 0044 11b、 132b 第二发光二极管 0045 121 第一透镜群组 0046 122 第二透镜群组 0047 122a 透镜 0048 122b 透镜 0049 122c 透镜 0050 13 影像撷取模组 0051 131 影像感测元件 0052 132 固视灯元件 0053 133 光学元件 0054 14 焦距调整模组 。
18、0055 15 显示模组 0056 16 储存单元 0057 17 连接埠 0058 20 眼球 0059 L1 照明光 0060 L2 反射光 0061 L3 固视光 0062 OA 光轴 0063 R1 范围 0064 R2 范围 具体实施方式 0065 为了对本发明的技术方案、 目的和效果有更清楚的理解， 现结合附图说明本发明 的具体实施方式。 0066 请参照图 1， 本发明的一实施例的眼底相机包括一照明元件 11、 一成像透镜组以 及一影像撷取模组 13。照明元件 11 用以提供一照明光 L1 通过一眼球 20 的瞳孔入射至眼 球 20 的基底。于一实施例中， 照明元件 11 的光路。
19、偏离成像透镜组的光轴 OA。举例而言， 照明元件 11 可为多个呈环形对称排列的发光元件 ( 例如发光二极管 ) 或一环形发光元件 (例如有机发光二极管)， 而成像透镜组的光轴OA通过环形的中心。 较佳的是， 照明元件11 所提供的照明光 L1 为一直接照明。此处所指的直接照明是指光源所产生的全部或大部分 的光线未经人为加工的表面反射即入射至眼球20的基底。 请参照图5， 于一实施例中， 照明 说 明 书 CN 105581771 A 6 4/6 页 7 元件 11 包含多个第一发光二极管 11a 以及多个第二发光二极管 11b， 其中多个第一发光二 极管 11a 以及多个第二发光二极管 11。
20、b 分别呈环形对称排列， 且第一发光二极管 11a 以及 第二发光二极管 11b 所产生的照明光 L1 的中心波长相异。举例而言， 第一发光二极管 11a 用以提供可见光， 例如白光， 而第二发光二极管 11b 则用以提供红外光， 以提供不同的观测 用途。 0067 成像透镜组包含一第一透镜群组 121 以及一第二透镜群组 122。照明光 L1 可经 由第一透镜群组 121 入射至眼球 20 的基底。于一实施例中， 照明元件 11 的设置位置以及 眼球 20 的瞳孔的位置相对于第一透镜群组 121 符合物像关系。简言之， 通过调整照明元件 11 至光轴 OA 以及第一透镜群组 121 的距离，。
21、 即可控制像高小于瞳孔的半径， 如此可大幅提 高照明效率。依据上述架构， 照明元件 11 以及第一透镜群组 121 之间无需其它中继透镜 (relay lens)， 即不形成任何中间像， 即可有效利用照明元件 11 所发出的照明光 L1。 0068 接续上述说明， 成像透镜组用以会聚来自眼球 20 的基底的一反射光 L2， 并成像于 影像撷取模组 13。影像撷取模组 13 包含一影像感测元件 131、 一固视灯元件 132 以及一光 学元件 133。影像感测元件 131 用以撷取成像透镜组所会聚的反射光 L2 以形成一影像。举 例而言， 影像感测元件 131 可为电荷耦合元件 (Charge 。
22、Coupled Device， CCD)、 互补式金属 氧化物半导体 (Complementary Metal Oxide Semiconductor， CMOS) 传感器或底片。固视 灯元件 132 以及影像感测元件 131 设置于成像透镜组的相同侧。固视灯元件 132 用以提供 一固视光 L3 经由成像透镜组入射并成像于眼球 20 的基底。光学元件 133 则设置于成像透 镜组以及影像感测元件 131 以及固视灯元件 132 之间。光学元件 133 用以使影像感测元件 131以及固视灯元件132位于成像透镜组的等效焦平面。 举例而言， 光学元件133可为一棱 镜组 ( 如图 1 所示 ) 。
23、或一分光器。可以理解的是， 分光器可能因二次反射而形成双重影像， 导致影像品质较差， 因此， 采用棱镜组作为光学元件 133 可获得较佳的影像品质。 0069 请参照图2， 于一实施例中， 固视灯元件132包含一第一发光二极管132a以及至少 四个第二发光二极管 132b， 其中多个第二发光二极管 132b 环绕第一发光二极管 132a 且呈 环形对称排列。较佳的是， 固视灯元件 132 包含一第一发光二极管 132a 以及六个第二发光 二极管132b， 其中六个第二发光二极管132b环绕第一发光二极管132a且呈环形对称排列， 如图 3 所示。图 4 为受测者对应图 3 所示的固视灯元件 1。
24、32 导引后操作者的可观察范围。 如图 4 所示， 若受测者注视中央， 操作者的可观察范围仅为范围 R1。若经由固视光 L3 导引 受测者眼球 20 转动至特定方向， 则操作者的可观察范围即拓展至范围 R2。可以理解的是， 眼球 20 转动至不同方向所获得的影像可合成为一较大的影像。 0070 依据上述结构， 固视灯元件132所提供的固视光L3无需额外设置中继透镜即可经 由成像透镜组入射至眼球 20 的基底。此外， 因固视灯元件 132 以及影像感测元件 131 位于 成像透镜组的等效焦平面， 换言之， 影像感测元件 131 位于成像透镜组的焦平面时， 固视灯 元件 132 必定位于成像透镜组。
25、的等效焦平面。可理解的是， 影像感测元件 131 以及固视灯 元件 132 的设置位置互换也可达到相同的光学效果。 0071 于一实施例中， 本发明的眼底相机包含一焦距调整模组 14， 其可利用机械方式或 电子方式驱动影像撷取模组 13 沿成像透镜组的光轴 OA 线性移动， 如图 1 的箭头 A 所示， 以 调整适当的焦距。焦距调整模组 14 是线性移动影像撷取模组 13， 换言之， 成像透镜组的背 焦可以随意调整， 因此， 成像透镜组无需其它调整焦距的机构， 尤其是非线性补偿的凸轮环 说 明 书 CN 105581771 A 7 5/6 页 8 (cam ring) 设计， 是故成像透镜组的。
26、设计可加以简化， 并允许较大的机构公差而降低制造 困难度及制造成本。 但不限于此， 于另一实施例中， 焦距调整模组也可驱动成像透镜组中的 透镜 122a、 透镜 122b、 透镜 122c 中的至少一个沿成像透镜组的光轴 OA 线性或非线性移动 来调整焦距。 可以理解的是， 由于固视灯元件132以及影像感测元件131与光学元件133之 间的相对位置相同， 或为等效焦平面， 当眼底成像于影像感测元件 131 时， 固视灯元件 132 同样会成像于眼底。因此， 针对受测者视力调整影像感测元件 131 的焦距时， 同时也是在对 固视灯元件 132 调整焦距， 故不需针对固视灯元件 132 额外设计调。
27、焦机制。此外， 焦距调整 模组 14 也可具备自动对焦的机制。举例而言， 固视灯元件 132 所提供的固视光 L3 可作为 自动对焦操作时的光源， 而影像感测元件 131 则可作为自动对焦操作时的传感器， 以提供 自动对焦时所需的回授信号来控制焦距调整模组 14 进行对焦。或者， 于一实施例中， 图 2 或图 3 所示的第一发光二极管 132a 能够以一感光元件取代， 如此， 设置于第一发光二极管 132a 位置的感光元件即可提供自动对焦时所需的回授信号来控制焦距调整模组 14 进行对 焦。 0072 请再参照图 1， 于一实施例中， 本发明的眼底相机更包含一显示模组 15， 其用以显 示影像。
28、撷取模组 13 所撷取的影像。本发明所属技术领域中的普通技术人员可以理解， 本 发明的眼底相机可包含具有运算功能的处理单元， 例如整合于影像撷取模组 13 中或彼此 分离设置。处理单元可用以处理影像撷取模组 13 所撷取的影像并将影像显示于显示模组 15。举例而言， 处理单元可对影像撷取模组 13 所撷取的影像进行影像处理， 例如去除杂讯、 调整对比或亮度等， 以获得较佳的影像品质。处理单元的功能为本发明所属技术领域中的 普通技术人员所熟知， 故省略其详细说明。 0073 于一实施例中， 本发明的眼底相机更包含一储存单元 16， 其与影像撷取模组 13 连 接。储存单元 16 可储存影像撷取模。
29、组 13 所撷取的影像， 以降低操作者 ( 例如医师 ) 手绘 记录受测者 ( 例如患者 ) 的人为错误。于一实施例中， 储存单元 16 可为快闪记忆体、 硬盘 或以上的组合。举例而言， 储存单元 16 可为一记忆卡。 0074 于一实施例中， 本发明的眼底相机更包含一连接埠 17， 其用以与一外部电子装置 (未图标)物理性连接。 本发明的眼底相机可经由连接埠17将影像撷取模组13所撷取的影 像传送至外部电子装置。举例而言， 连接埠 17 可为一通用序列汇排流 (Universal Serial Bus， USB)。 0075 由于省略了针对固视光所设计的中继透镜以及对焦模组， 因此本发明的眼。
30、底相机 可达到非常紧凑的结构设计。因此， 于一实施例中， 本发明的眼底相机更包含一外壳， 其外 型易于以手持握， 例如为一枪型。将上述功能元件 ( 例如照明元件 11、 成像透镜组以及影 像撷取模组13或其它所需的元件)整合于外壳中， 即可使本发明眼底相机成为一手持式装 置。但不限于此， 外壳的外型还可设计成适合置于桌面， 而使眼底相机成为一桌上型装置。 0076 综合上述， 本发明的眼底相机通过适当的光学元件 ( 例如棱镜组或分光器 ) 使影 像感测元件以及固视灯元件位于成像透镜组的等效焦平面。换言之， 固视灯元件与影像感 测元件共用成像系统的透镜组以及对焦机构即可将固视光源入射至眼球的基底。
31、， 因此， 针 对固视光所设计的中继透镜以及对焦模组可加以省略， 进而缩小眼底相机的体积以及降低 成本及组装复杂度。 0077 以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式， 并非用以限定本发明的范围。任何 说 明 书 CN 105581771 A 8 6/6 页 9 本领域的普通技术人员， 在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修 改， 均应属于本发明保护的范围。 说 明 书 CN 105581771 A 9 1/2 页 10 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 105581771 A 10 2/2 页 11 图 3 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 105581771 A 11 。