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1、(10)申请公布号 CN 102613957 A (43)申请公布日 2012.08.01 CN 102613957 A *CN102613957A* (21)申请号 201210097315.3 (22)申请日 2012.04.05 A61B 3/12(2006.01) A61B 3/14(2006.01) A61B 3/15(2006.01) (71)申请人 深圳典邦科技有限公司 地址 518057 广东省深圳市高新技术产业园 北区郎山一路 8 号 (72)发明人 谭芸 刘萍 欧以良 (74)专利代理机构 深圳新创友知识产权代理有 限公司 44223 代理人 江耀纯 (54) 发明名称 一。
2、种眼底检查设备 (57) 摘要 本发明公开了一种眼底检查设备， 包括照相 光学系统、 照明光学系统和 CPU 主控板， 所述 CPU 主控板分别控制所述照相光学系统和照明光学系 统 ； 所述照相光学系统和照明光学系统共用一个 接目物镜， 所述照明光学系统包括照明光源， 所述 照明光源为发光二极管的阵列。本发明的眼底检 查设备功能完备、 性能优良、 构造紧凑、 操作简单 和成本低廉。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 (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 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 1/1 页 2 1. 一种眼底。
3、检查设备， 其特征在于 ： 包括照相光学系统、 照明光学系统和 CPU 主控板， 所述 CPU 主控板分别控制所述照相光学系统和照明光学系统 ； 所述照相光学系统和照明光 学系统共用一个接目物镜， 所述照明光学系统包括照明光源， 所述照明光源为发光二极管 的阵列。 2. 如权利要求 1 所述的眼底检查设备， 其特征在于 ： 所述发光二极管包括红外发光二 极管、 白光发光二极管和蓝光发光二极管， 三者交替排列形成所述发光二极管的阵列。 3. 如权利要求 2 所述的眼底检查设备， 其特征在于 ： 所述发光二极管的阵列布置如下 ： 任意两个相邻的发光二极管发不同的光。 4. 如权利要求 1-3 任意。
4、一项所述的眼底检查设备， 其特征在于 ： 所述照明光学系统包 括沿照明光路传输方向依次设置的所述照明光源、 二元光学元件、 黑点板、 中继镜头、 中空 反射镜和所述接目物镜， 所述二元光学元件置于所述发光二极管的阵列上。 5. 如权利要求 4 所述的眼底检查设备， 其特征在于 ： 所述照相光学系统包括沿成像光 路传输方向依次设置的所述接目物镜、 孔径光阑、 可变换的滤光片、 调焦镜头、 成像镜头和 图像传感器， 所述孔径光阑与被检眼的瞳孔处于物像共轭位置， 所述可变换的滤光片设置 在所述中空反射镜和图像传感器之间， 包括红外截止滤光片和蓝光截止滤光片， 所述 CPU 主控板分别控制所述图像传感。
5、器和照明光源。 6. 如权利要求 4 所述的眼底检查设备， 其特征在于 ： 所述黑点板的中心黑点与被检眼 角膜的顶点处于物像共轭位置。 7. 如权利要求 5 所述的眼底检查设备， 其特征在于 ： 所述 CPU 主控板控制或者手动调 节所述可变换的滤光片， 所述 CPU 主控板控制所述照明光源使得当没有滤光片时对被检眼 眼底进行对准， 当仅有红外截止滤光片时摄取被被检眼底的彩照， 当仅有蓝光截止滤光片 时摄取已预先注射荧光素钠的被检眼眼底的荧光影像。 8. 如权利要求 5 所述的眼底检查设备， 其特征在于 ： 所述照明光源、 二元光学元件、 黑 点板和中继镜头的中心在一条直线上， 所述接目物镜、。
6、 孔径光阑、 可变换的滤光片、 调焦镜 头、 成像镜头和图像传感器的中心在一条直线上， 该直线即为所述照相光学系统的光轴， 所 述中空反射镜的中心为两条直线的交点。 9. 如权利要求 8 所述的眼底检查设备， 其特征在于 ： 所述中空反射镜与所述照相光学 系统的光轴成一角度， 所述角度为 20 70。 10. 如权利要求 9 所述的眼底检查设备， 其特征在于 ： 所述中空反射镜与所述照相光学 系统的光轴成 45。 11. 如权利要求 5 所述的眼底检查设备， 其特征在于 ： 所述孔径光阑与所述中空反射的 中空通孔重合。 12. 如权利要求 1-3 任意一项所述的眼底检查设备， 其特征在于 ： 。
7、所述红外发光二极管 所发的红外光的波长为 800-1100nm。 权 利 要 求 书 CN 102613957 A 2 1/4 页 3 一种眼底检查设备 技术领域 0001 本发明涉及医疗设备领域， 特别是涉及一种眼科医疗用的眼底检查设备。 背景技术 0002 为实现对人眼眼底异常或疾病的检查， 现有技术提供的眼底检查设备如眼底照相 机等产品采用原始感光底片拍照， 图片效果差， 需检查者通过眼视目镜观察眼底图像， 眼底 成像光学系统十分复杂。 现有技术的眼底检查设备， 不能使被检眼全部眼底成像， 而只是一 部分眼底成像。现有的眼底检查设备如眼底照相机等产品采用卤素灯作照明光源， 需配备 复杂的。
8、滤光系统， 使得照明光学系统十分复杂， 设备笨重， 耗电量大， 寿命不长。 发明内容 0003 本发明所要解决的技术问题是 ： 弥补现有技术的不足， 提供一种眼底检查设备， 所 摄眼底图片清晰、 被检眼全部眼底成像且构造紧凑、 操作方便。 0004 本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决 ： 一种眼底检查设备， 包括照相光学系统、 照明光学系统和 CPU 主控板， 所述 CPU 主控板 分别控制所述照相光学系统和照明光学系统 ； 所述照相光学系统和照明光学系统共用一个 接目物镜， 所述照明光学系统包括照明光源， 所述照明光源为发光二极管的阵列。 0005 由于发光二极管的阵列作为照明光源，。
9、 且照相光学系统和照明光学系统共用一个 接目物镜， 使得本设备功能完备、 性能优良、 构造紧凑、 操作简单和成本低廉。 0006 优选地， 所述发光二极管包括红外发光二极管、 白光发光二极管和蓝光发光二极 管， 三者交替排列形成所述发光二极管的阵列。 0007 进一步优选地， 所述发光二极管的阵列布置如下 ： 任意两个相邻的发光二极管发 不同的光。 0008 由于采用以上技术方案， 以任意一个发光二极管为中心， 与其相邻的发光二极管 均与为中心的发光二级管发不同光， 这样的交替排列方式， 三种光源等效， 照明效果一样， 使得在对准模式、 彩照模式或者荧光造影模式下， 图像都很清晰。 0009 。
10、优选地， 所述照明光学系统包括沿照明光路传输方向依次设置的所述照明光源、 二元光学元件、 黑点板、 中继镜头、 中空反射镜和所述接目物镜， 所述二元光学元件置于所 述发光二极管的阵列上。 0010 由于采用以上技术方案， 发光二极管发出的光经二元光学元件进行光束整形后照 亮黑点板， 通过黑点板的光线经中继镜头后由中空反射镜反射， 再经接目物镜将光汇聚在 被检眼瞳孔处， 设置的中继镜头使得黑点板的中心黑点成像在角膜上， 同时让照明光汇聚 到瞳孔， 从而使得角膜的反射光不会影响眼底的成像。 0011 优选地， 所述照相光学系统包括沿成像光路传输方向依次设置的所述接目物镜、 孔径光阑、 可变换的滤光。
11、片、 调焦镜头、 成像镜头和图像传感器， 所述孔径光阑与被检眼的 瞳孔处于物像共轭位置， 所述可变换的滤光片设置在所述中空反射镜和图像传感器之间， 说 明 书 CN 102613957 A 3 2/4 页 4 包括红外截止滤光片和蓝光截止滤光片， 所述 CPU 主控板分别控制所述图像传感器和照明 光源。 0012 由于现有的眼底检查设备在免散瞳的情况下， 照相光学系统对被检眼检查时的成 像视场角都小于 40， 使得被检眼不能全部眼底成像， 而只是一部分眼底成像， 而本发明采 用以上技术方案， 借助照明光学系统对被检眼眼底的照明， 被检眼眼底依次经过接目物镜、 孔径光阑、 可变换的滤光片、 调焦。
12、镜头和成像镜头在图像传感器上成像， 通过调节调焦镜 头， 调节照相光学系统的焦距， 从而可摄取不同视度被检眼眼底图像， 由于孔径光阑与被检 眼瞳孔处于物象共轭位置， 照相光学系统具有最大的视场角， 即使在免散瞳的情况下， 照相 光学系统的视场角可达到甚至超过 45。 0013 优选地， 所述黑点板的中心黑点与被检眼角膜的顶点处于物像共轭位置。 0014 由于照明光源照亮眼睛时， 角膜也会反射光， 该反射的光会出现在图像传感器上， 影响眼底的检查， 增加黑点板后， 在 CPU 主控板的控制下， 发光二极管发出光经二元光学元 件进行光束整形后照亮黑点板， 通过黑点板的光线经中继镜头后由中空反射镜反。
13、射， 再经 接目物镜将光汇聚在被检眼瞳孔处， 由于黑点板的中心为黑点， 该中心黑点与角膜顶点处 在物象共轭位置， 则黑点板的中心黑点的像成在角膜的顶点上， 以消除角膜反射光对眼底 检查图像的影响。 0015 优选地， 所述CPU主控板控制或者手动调节所述可变换的滤光片， 所述CPU主控板 控制所述照明光源使得当没有滤光片时对被检眼眼底进行对准， 当仅有红外截止滤光片时 摄取被被检眼底的彩照， 当仅有蓝光截止滤光片时摄取已预先注射荧光素钠的被检眼眼底 的荧光影像。 0016 以上技术方案采用红外、 白光和蓝光发光二极管阵列作为照明光源， 并调节可变 换的滤光片， 使所述眼底检查设备分别可实现对不。
14、同视度人眼眼底的对准、 彩色成像和荧 光造影功能， 以完成对眼底异常或眼底疾病的检查。 0017 优选地， 所述照明光源、 二元光学元件、 黑点板和中继镜头的中心在一条直线上， 所述接目物镜、 孔径光阑、 可变换的滤光片、 调焦镜头、 成像镜头和图像传感器的中心在一 条直线上， 该直线即为所述照相光学系统的光轴， 所述中空反射镜的中心为两条直线的交 点。 0018 优选地， 所述中空反射镜与所述照相光学系统的光轴成一角度， 所述角度为 20 70。 0019 在 20-70内， 照明光学系统的光和照相光学系统的光不会相互干涉。 0020 进一步优选地， 所述中空反射镜与所述照相光学系统的光轴成。
15、 45。 0021 在 45时， 照明光学系统的光轴和照相光学系统的光轴刚好垂直， 成像效果更好。 0022 优选地， 所述孔径光阑与所述中空反射的中空通孔重合。 0023 中空反射镜的中空通孔同时起孔径光阑的作用， 使得构造更加紧凑。 0024 优选地， 所述红外发光二极管的波长为 800-1100nm。 0025 波长为 800-1100nm 的红外光是人眼不感光或弱感光且在图像传感器光谱响应范 围内， 瞳孔不会收缩， 即使在免散瞳下也能实现眼底的检查。 附图说明 说 明 书 CN 102613957 A 4 3/4 页 5 0026 图 1 为本发明具体实施方式中的眼底检查设备框图 ； 。
16、图 2 为本发明具体实施方式中的发光二极管阵列的一种排列方式示意图 ； 图 3 为本发明具体实施方式中的眼底检查设备构造示意图。 具体实施方式 0027 下面对照附图和结合优选具体实施方式对本发明进行详细的阐述。 0028 如图 1 所示， 眼底检查设备， 包括照相光学系统 1、 照明光学系统 2、 CPU 主控板 4、 触摸屏 3， CPU 主控板 4 分别控制照相光学系统 1、 照明光学系统 2 和触摸屏 3 ； 照相光学系 统1和照明光学系统2共用一个接目物镜7， 照明光学系统2包括照明光源21， 照明光源21 为发光二极管的阵列。 0029 如图 2 所示， 发光二极管包括红外发光二极。
17、管、 白光发光二极管和蓝光发光二极 管， 三种发光二极管交替排列， 任意两个相邻的发光二极管发不同的光， 当然， 图 2 显示的 只是一种排列方式， 三种发光二极管之间的相对位置任意互换也是可以的。 0030 如图3所示， 照明光学系统2包括沿照明光路传输方向依次设置的照明光源21、 二 元光学元件 22、 黑点板 23、 中继镜头 24、 中空反射镜 25、 接目物镜 7， 二元光学元件 22 置于 发光二极管的阵列上。由于发光二极管发出的光是发散的， 通过二元光学元件 22 后的光束 会有所会聚， 光场更均匀， 既可更均匀照明黑点板的通光孔， 又可让更多的光通过黑点板通 光孔， 从而提高照。
18、明效率。 0031 二元光学元件 22 使得发光二极管所发发散的光收拢后通过黑点板， 黑点板为中 心是不透光的黑点， 该中心黑点四周透光的光学器件， 中空反射镜中的 “中空” 是指的反射 镜的中心为一通孔， 由于照明光学系统和照相光学系统共用一个接目物镜， 中继镜头就起 到承接作用， 在光源照亮黑点板后， 透过黑点板的光经过中继镜头， 由中空反射镜反射后经 过接目物镜会聚于被检眼瞳孔， 进入瞳孔的光线照亮被检眼的眼底， 同时， 黑点板的中心黑 点成像在被检眼的角膜上。 0032 照相光学系统1包括沿成像光路传输方向依次设置的接目物镜7、 孔径光阑11、 可 变换的滤光片 12、 调焦镜头 13。
19、、 成像镜头 14、 图像传感器 15， 孔径光阑 11 与被检眼 5 的瞳 孔 6 处于物像共轭位置， 可变换的滤光片 12 设置在中空反射镜 25 和图像传感器 15 之间， 包括红外截止滤光片和蓝光截止滤光片， CPU 主控板 4 分别控制图像传感器 15 和照明光源 21。 0033 CPU 主控板 4 控制或者手动调节 （本例中可变换的滤光片由 CPU 主控板 4 控制， 自 动变换） 可变换的滤光片 12， CPU 主控板控制照明光源 21 使得当没有滤光片时对被检眼眼 底进行对准 （可以称为对准模式） ， 当仅有红外截止滤光片时摄取被检眼底的彩照 （可以称 为彩照模式） ， 当仅。
20、有蓝光截止滤光片时摄取已预先注射荧光素钠的被检眼眼底的荧光影 像 （可以称为荧光造影模式） 。 0034 对准模式具体是指 ： 手动或自动移去照相光学系统 1 中的滤光片 12， CPU 主控板 4 开启红外发光二极管常亮， 关闭白光发光二极管和蓝光发光二极管， 手动或自动调节调焦 镜头 13， 通过触摸屏 3 观测， 使被检眼眼底图像清晰， 从而实现对被检眼眼底的对准 ； 彩照 模式具体是指 ： 在对准模式的基础上， 手动或自动移入红外截止滤光片， CPU主控板开启白 光发光二极管闪亮或常亮， 关闭红外发光二极管和蓝光发光二极管， 摄取被检眼眼底的彩 说 明 书 CN 102613957 A。
21、 5 4/4 页 6 照 ； 荧光造影模式具体是指 ： 在对准模式的基础上， 手动或自动移入蓝光截止滤光片， CPU 主控板开启蓝光发光二极管闪亮或常亮， 关闭红外发光二极管和白光发光二极管， 摄取已 预先注射荧光素钠的被检眼眼底的荧光影像。由于在检查 （彩照模式或者荧光造影模式） 之 前先经过对准模式使眼底图像清晰， 检查结果更加准确， 且对准模式时， 采用红外光不会使 被检眼瞳孔收缩从而影响检查。优选红外发光二极管的波长为 800-1100nm。 0035 优选黑点板的中心黑点与被检眼角膜的顶点处于物像共轭位置， 使中心黑点成像 在被检眼角膜的顶点， 以消除角膜反射光对眼底成像的影响。 0。
22、036 优选照明光源 21、 二元光学元件 22、 黑点板 23 和中继镜头 24 的中心在一条直线 上， 接目物镜 7、 孔径光阑 11、 可变换的滤光片 12、 调焦镜头 13、 成像镜头 14 和图像传感器 15 的中心在一条直线上， 该直线即为照相光学系统 1 的光轴， 中空反射镜 25 的中心为两条 直线的交点， 中空反射镜 25 与照相光学系统 1 的光轴成一角度， 角度为 20 70， 本例中 优选角度 45， 此时， 照明光学系统 2 的光轴和照相光学系统 1 的光轴刚好垂直， 成像效果 更好。 0037 本例中， 孔径光阑 11 与中空反射 25 的中空通孔重合。 0038 。
23、CPU 主控板 4 包括电路板 41、 CPU 主控芯片 42、 USB 接口 43、 SD 卡 44， USB 接口可 与电脑主机连接传输图像及文本数据， SD 卡可存贮图像及文本数据。照明光学系统 2 照明 被检眼 5 眼底， 被检眼 5 眼底依次经按目物镜 7、 孔径光阑 11、 可变换的滤光片 12、 调焦镜 头 13 和成像镜头 14 在图像传感器 15 上成像， 通过调节调焦镜头 13 可调节照相光学系统 1 的焦距 （当然， 也可以将眼底检查设备放置在一五维调节平台 （X、 Y、 Z 三维平移和 X、 Y 二 维旋转） 上， 通过该五维调节平台和调焦镜头的共同调节， 能更好的调节。
24、照相光学系统 1 的 焦距） ， 从而可摄取不同视度被检眼 5 眼底图像。 0039 眼底检查设备中， 还设有数码图像系统和数据库管理软件， 在CPU主控板4的控制 下， 可通过触摸屏 3 进行操作和显示眼底图像， 并借助于操作系统软件， 通过触摸屏就既可 进行各种操作步骤和实施管理操作又可动态显示被检眼眼底视频图像， 如通过 CPU 主控板 4 内的数码图像系统和数据库管理软件进行图像处理 （如局部放大、 测量、 图像拼接和图像 对比等） 和病人资料存档管理。 0040 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明， 不能认定 本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说， 在 不脱离本发明构思的前提下， 做出若干等同替代或明显变型， 而且性能或用途相同， 都应当 视为属于本发明的保护范围。 说 明 书 CN 102613957 A 6 1/3 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 102613957 A 7 2/3 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 102613957 A 8 3/3 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 102613957 A 9 。