專利名稱：一種眼部成像的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及眼科光學(xué)儀器領(lǐng)域，具體涉及一種眼部成像的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
目前針對(duì)眼部檢測(cè)或照相的光學(xué)儀器，一般包括照明光路和觀測(cè)光路，照明光路用來(lái)照亮被觀察者的眼睛，其反射回來(lái)的光線再通過(guò)觀測(cè)光路照射到觀察者的眼部或觀測(cè)裝置上，以用于觀察和拍攝眼睛包括眼底的健康狀況。但是由于患者眼睛結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具體生理組織情況也多種多樣，尤其是光學(xué)儀器用于觀察和拍照時(shí)，很多情況下角膜及接眼物鏡表面等的多余反射光經(jīng)過(guò)光學(xué)儀器后會(huì)形成鬼影，從而降低了觀察和拍攝的整體圖像質(zhì)量，因此就很有必要在整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)中消除鬼影及各種雜散光。 現(xiàn)有的眼部成像光學(xué)儀器多采用黑點(diǎn)板或環(huán)形光闌的辦法消除鬼影和雜光，具體來(lái)講，這些裝置存在以下缺陷
I.不能完全消除鬼影和雜光，得到的圖像質(zhì)量仍然較差。2.照明光路和觀測(cè)光路分別獨(dú)立，成本較高。3.消除鬼影和雜光的光學(xué)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，體積比較龐大。4.采用環(huán)形光闌時(shí)，光源利用率較低，能耗相對(duì)較大。5.進(jìn)入患者眼內(nèi)的光通量較多，容易造成就診者的眼部不適。目前市場(chǎng)上仍未見(jiàn)到克服以上缺陷，成像質(zhì)量更高、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、成本低、能耗少且對(duì)患者眼部副作用小的消除鬼影效果更好的成像系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種市場(chǎng)上從未見(jiàn)到的能克服這些缺陷、功能實(shí)用、性能良好的眼部成像系統(tǒng)和方法。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
本發(fā)明的系統(tǒng)由光源模塊101、分光模塊102、共用光路模塊103、眼睛104、眼底105、圖像接收器106 ;光源供電模塊201、圖像接收器驅(qū)動(dòng)模塊202、控制處理顯示模塊203、運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)模塊204組成，所述圖像接收器106可以是面陣傳感器。其創(chuàng)造性的發(fā)明內(nèi)容在于所述運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)模塊204連接并驅(qū)動(dòng)所述光源模塊101沿所述光源模塊101與所述分光模塊102所形成的上游照明光路的徑向運(yùn)動(dòng)；同時(shí)所述圖像接收器106沿所述分光模塊102與所述圖像接收器106所形成的下游觀測(cè)光路的徑向連續(xù)開(kāi)窗曝光；所述圖像接收器106的連續(xù)開(kāi)窗讀取信號(hào)和所述光源模塊101的運(yùn)動(dòng)同步。一種光學(xué)布置是所述光源模塊101可以設(shè)置在所述共用光路模塊103、分光模塊102形成的共用光路的側(cè)面，所述圖像接收器106可以設(shè)置在所述共用光路模塊103傳送回來(lái)的光線經(jīng)所述分光模塊102折射后的光路上；所述光源模塊101發(fā)出的光線經(jīng)所述分光模塊102反射后，再經(jīng)所述共用光路模塊103對(duì)所述眼睛104進(jìn)行掃描，反射回來(lái)的光線經(jīng)過(guò)所述共用光路模塊103后，再經(jīng)分光模塊102折射后到達(dá)所述圖像接收器106，所述圖像接收器106全部或部分曝光。另一種光學(xué)布置是所述光源模塊101可以設(shè)置在所述共用光路模塊103、分光模塊102形成的共用光路的正面，所述圖像接收器106可以設(shè)置在所述共用光路模塊103傳送回來(lái)的光線經(jīng)所述分光模塊102反射后的光路上；所述光源模塊101發(fā)出的光線經(jīng)所述分光模塊102折射后，再經(jīng)所述共用光路模塊103對(duì)所述眼睛104進(jìn)行掃描，反射回來(lái)的光線經(jīng)過(guò)所述共用光路模塊103后，再經(jīng)所述分光模塊102反射后到達(dá)所述圖像接收器106，所述圖像接收器106全部或部分曝光。所述圖像接收器106與所述圖像接收器驅(qū)動(dòng)模塊202、控制處理顯示模塊203順序進(jìn)行信號(hào)連接，所述控制處理顯示模塊203可以拼接所述圖像接收器驅(qū)動(dòng)模塊202傳來(lái)的所述核心曝光區(qū)域200的電子信號(hào)信息以形成更大區(qū)域的眼部圖像300的全部或部分，并處理、記錄或顯示出來(lái)。
所述光源模塊101的運(yùn)動(dòng)優(yōu)選地可以是勻速運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述眼睛104的照明效果 均勻、曝光效果均勻和成像效果均勻。所述光源模塊101的運(yùn)動(dòng)可以是單向一次運(yùn)動(dòng)，也可以是往復(fù)運(yùn)動(dòng)。所述運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)模塊204與所述控制處理顯示模塊203進(jìn)行信號(hào)連接，所述控制處理顯示模塊203可以控制所述運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)模塊204去驅(qū)動(dòng)所述光源模塊101的運(yùn)動(dòng)。其中，所述光源模塊101在包括光源器件的基礎(chǔ)上，還可以全部或部分包括聚光鏡組、勻光器件、照明光闌。所述光源模塊101的出射光線優(yōu)選地可以形成帶狀光源。所述分光模塊102可以是分光棱鏡，也可以是平面分光鏡，以按一定比例來(lái)反射和透射光線。所述共用光路模塊103可以包括投射鏡組和接眼物鏡。優(yōu)選地所述光源模塊101發(fā)出的光線可以經(jīng)所述分光模塊102、共用光路模塊103對(duì)所述眼睛104的所述眼底105進(jìn)行掃描照射。本發(fā)明采用新的創(chuàng)新技術(shù)方案后，經(jīng)試驗(yàn)，反射回到所述圖像接收器件106的光線中雜散光較少，很難再形成鬼影。其顯著的優(yōu)點(diǎn)和有益效果，具體還體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面
I.因?yàn)椴捎昧艘苿?dòng)的光源模塊，所以得以實(shí)現(xiàn)了小光束掃描，從而可以利用窄縫消除了多余光線對(duì)眼睛暫時(shí)不曝光部位的照射，從源頭上入手，消除了可能的多余雜光，可獲得良好的觀察和拍攝圖像。2.因?yàn)閳D像接收器采用了連續(xù)開(kāi)窗曝光方式，所以得以實(shí)現(xiàn)了小光束曝光和小核心區(qū)域讀取轉(zhuǎn)換信號(hào)，從而進(jìn)一步消除了光線在經(jīng)過(guò)光學(xué)儀器和眼睛所組成的系統(tǒng)中傳播時(shí)，各種漫反射、系統(tǒng)誤差所形成的多余雜光，進(jìn)一步保證了圖像質(zhì)量。3.照明和觀測(cè)成像光路是在盡可能簡(jiǎn)潔的共用光路上實(shí)現(xiàn)。4.所用光學(xué)器件較少，易于實(shí)現(xiàn)，成本較低。5.控制簡(jiǎn)單，控制誤差較小。6.需要的光線可以較少，所以光源的耗電和散熱也可以得到一定幅度的降低。7.可以使用帶狀光源為患者眼睛進(jìn)行照明，進(jìn)入患者眼睛的光通量較少，可以大量減少光線對(duì)患者眼睛的刺激，使得患者在檢查時(shí)較為舒適，患者易于適應(yīng)。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例的一種總原理圖。圖2是本發(fā)明光源模塊在共用光路側(cè)面的一種實(shí)施例光路部分示意圖。圖3是本發(fā)明光源模塊在共用光路正面的另一種實(shí)施例部分光路示意圖。圖4是眼底正面照明掃描示意圖。圖5是光帶成像而面陣傳感器全部曝光的示意圖。圖6是控制處理顯示模塊最終成像的示意圖
圖1-6中光源模塊101、分光模塊102、共用光路模塊103、眼睛104、眼底105、圖像接收器106、核心掃描區(qū)域100 ;光源供電模塊201、圖像接收器驅(qū)動(dòng)模塊202、控制處理顯示模塊203、運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)模塊204、核心曝光區(qū)域200 ;眼部圖像300。
具體實(shí)施方式
·下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
再做進(jìn)一步闡述
在圖I本發(fā)明實(shí)施例的一種原理圖中，系統(tǒng)由光源模塊101、分光模塊102、共用光路模塊103、眼睛104、眼底105、圖像接收器106 ;光源供電模塊201、圖像接收器驅(qū)動(dòng)模塊202、控制處理顯示模塊203、運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)模塊204組成。所述運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)模塊204連接并驅(qū)動(dòng)所述光源模塊101沿所述光源模塊101與所述分光模塊102所形成的上游照明光路的徑向運(yùn)動(dòng)；同時(shí)所述圖像接收器106沿所述分光模塊102與所述圖像接收器106所形成的下游觀測(cè)光路的徑向連續(xù)開(kāi)窗曝光；所述圖像接收器106的連續(xù)開(kāi)窗讀取信號(hào)和所述光源模塊101的運(yùn)動(dòng)同步。其中，所述光源模塊101在包括光源器件的基礎(chǔ)上，還可以全部或部分包括聚光鏡組、勻光器件、照明光闌。所述光源模塊101的出射光線優(yōu)選地可以形成帶狀光源。所述分光模塊102可以是分光棱鏡，也可以是平面分光鏡。平面分光鏡等分光器件的情況，本專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該能夠理解其他分光器件也可以按一定比例來(lái)反射和透射光線。所述共用光路模塊103可以包括投射鏡組和接眼物鏡。所述圖像接收器106與所述圖像接收器驅(qū)動(dòng)模塊202、控制處理顯示模塊203順序進(jìn)行信號(hào)連接，所述控制處理顯示模塊203可以拼接所述圖像接收器驅(qū)動(dòng)模塊202傳來(lái)的所述核心曝光區(qū)域200的電子信號(hào)信息以形成更大區(qū)域的眼部圖像300的全部或部分，并處理、記錄或顯示出來(lái)。所述光源模塊101的運(yùn)動(dòng)優(yōu)選地可以是勻速運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述眼睛104的照明效果均勻、曝光效果均勻和成像效果均勻。所述光源模塊101的運(yùn)動(dòng)可以是單向一次運(yùn)動(dòng)，也可以是往復(fù)運(yùn)動(dòng)。所述運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)模塊204與所述控制處理顯示模塊203進(jìn)行信號(hào)連接，所述控制處理顯示模塊203可以控制所述運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)模塊204去驅(qū)動(dòng)所述光源模塊101運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地所述光源模塊101發(fā)出的光線可以經(jīng)所述分光模塊102、共用光路模塊103對(duì)所述眼睛104的所述眼底105進(jìn)行掃描照射，也就是說(shuō)本發(fā)明可以用于對(duì)所述眼睛104的各個(gè)部位進(jìn)行檢查或拍攝，也可以重點(diǎn)地用于眼底檢查或拍攝。這些創(chuàng)新內(nèi)容對(duì)于以下圖2-3的實(shí)施例都是適用的。在圖2本發(fā)明光源模塊在共用光路側(cè)面的一種實(shí)施例光路部分示意圖中，所述光源模塊101可以設(shè)置在所述共用光路模塊103、分光模塊102形成的共用光路的側(cè)面，所述圖像接收器106可以設(shè)置在所述共用光路模塊103傳送回來(lái)的光線經(jīng)所述分光模塊102折射后的光路上；所述光源模塊101發(fā)出的光線經(jīng)所述分光模塊102反射后，再經(jīng)所述共用光路模塊103對(duì)所述眼睛104進(jìn)行掃描，反射回來(lái)的光線經(jīng)過(guò)所述共用光路模塊103后，再經(jīng)所述分光模塊102折射后到達(dá)所述圖像接收器106以進(jìn)行曝光。在圖3本發(fā)明光源模塊在共用光路正面的另一種實(shí)施例部分光路示意圖中，所述光源模塊101可以設(shè)置在所述共用光路模塊103、分光模塊102形成的共用光路的正面，所述圖像接收器106可以設(shè)置在所述共用光路模塊103傳送回來(lái)的光線經(jīng)所述分光模塊102反射后的光路上；所述光源模塊101發(fā)出的光線經(jīng)所述分光模塊102折射后，再經(jīng)所述共用光路模塊103對(duì)所述眼睛104進(jìn)行掃描，反射回來(lái)的光線經(jīng)過(guò)所述共用光路模塊103后，再經(jīng)分光模塊102反射后到達(dá)所述圖像接收器106以進(jìn)行曝光。圖4中，對(duì)照明掃描光線在所述眼底105的掃描實(shí)施過(guò)程進(jìn)行了圖示，圖中優(yōu)選地顯示的是帶狀掃描。在每一時(shí)刻，使盡可能少的光線照射到所述眼底105上盡可能少的部 位，清楚地顯示出幾乎沒(méi)有雜散光照射到所述眼底105上；除所述核心掃描區(qū)域100外，所述眼底105兩側(cè)的其他部位幾乎得不到任何照射。圖5中，當(dāng)所述圖像接收器106是面陣傳感器時(shí)，可以全部曝光，形成所述核心曝光區(qū)域200，后續(xù)對(duì)所述圖像接收器106轉(zhuǎn)換出的電子信號(hào)讀取時(shí)，只讀取所述核心曝光區(qū)域200的信號(hào)，對(duì)所述眼睛104上所述核心掃描區(qū)域100外經(jīng)漫反射傳播來(lái)的其他角度光線進(jìn)行了屏蔽，也切除了光學(xué)系統(tǒng)自身的一些雜散光。圖6中，是經(jīng)所述控制處理顯示模塊203拼接合成的所述眼部圖像300，示意性地表示出了“由多幀圖像中不帶鬼影的多個(gè)曝光帶組合形成了新的一幀完整的不帶鬼影的所述眼部圖像300”。
權(quán)利要求
1.一種眼部成像的系統(tǒng)和方法，系統(tǒng)包括光源模塊(101)、分光模塊(102)、共用光路模塊(103)、眼睛(104)、眼底(105)、圖像接收器(106)、光源供電模塊(201)、圖像接收器驅(qū)動(dòng)模塊(202)、控制處理顯示模塊(203)、運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)模塊(204)，所述圖像接收器(106)是面陣傳感器，其特征在于， 所述運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)模塊(204)連接并驅(qū)動(dòng)所述光源模塊(101)沿所述光源模塊(101)與所述分光模塊(102)所形成的上游照明光路的徑向運(yùn)動(dòng)； 同時(shí)所述圖像接收器(106)沿所述分光模塊(102)與所述圖像接收器(106)所形成的下游觀測(cè)光路的徑向連續(xù)開(kāi)窗曝光； 所述圖像接收器(106)的連續(xù)開(kāi)窗讀取信號(hào)和所述光源模塊(101)的運(yùn)動(dòng)同步。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的眼部成像的系統(tǒng)和方法，其特征在于，所述光源模塊(101)可以設(shè)置在所述共用光路模塊(103)、分光模塊(102)形成的共用光路的側(cè)面，所述圖像接收器(106)可以設(shè)置在所述共用光路模塊(103)傳送回來(lái)的光線經(jīng)所述分光模塊(102)折射后的光路上；所述光源模塊(101)發(fā)出的光線經(jīng)所述分光模塊(102)反射后，再經(jīng)所述共用光路模塊(103)對(duì)所述眼睛(104)進(jìn)行掃描，反射回來(lái)的光線經(jīng)過(guò)所述共用光路模塊(103)后，再經(jīng)所述分光模塊(102)折射后到達(dá)所述圖像接收器(106)，所述圖像接收器(106)全部或部分曝光。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的眼部成像的系統(tǒng)和方法，其特征在于，所述光源模塊(101)可以設(shè)置在所述共用光路模塊(103)、分光模塊(102)形成的共用光路的正面，所述圖像接收器(106)可以設(shè)置在所述共用光路模塊(103)傳送回來(lái)的光線經(jīng)所述分光模塊(102)反射后的光路上；所述光源模塊(101)發(fā)出的光線經(jīng)所述分光模塊(102)折射后，再經(jīng)所述共用光路模塊(103)對(duì)所述眼睛(104)進(jìn)行掃描，反射回來(lái)的光線經(jīng)過(guò)所述共用光路模塊(103)，再經(jīng)分光模塊(102)反射后到達(dá)所述圖像接收器(106)，所述圖像接收器(106)全部或部分曝光。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的眼部成像的系統(tǒng)和方法，其特征在于，所述圖像接收器(106)與所述圖像接收器驅(qū)動(dòng)模塊(202)、控制處理顯示模塊(203)順序進(jìn)行信號(hào)連接，所述控制處理顯示模塊(203)可以拼接所述圖像接收器驅(qū)動(dòng)模塊(202)傳來(lái)的所述核心曝光區(qū)域(200)的電子信號(hào)信息以形成更大區(qū)域的眼部圖像(300)的全部或部分，并處理、記錄或顯示出來(lái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的眼部成像的系統(tǒng)和方法，其特征在于，所述光源模塊(101)、圖像接收器(106)的運(yùn)動(dòng)優(yōu)選地可以是勻速運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述眼睛(104)的照明效果均勻、曝光效果均勻和成像效果均勻。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的眼部成像的系統(tǒng)和方法，其特征在于，所述光源模塊(101)的運(yùn)動(dòng)可以是單向一次運(yùn)動(dòng)，也可以是往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I、2或3所述的眼部成像的系統(tǒng)和方法，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)模塊(204 )與所述控制處理顯示模塊(203 )進(jìn)行信號(hào)連接，所述控制處理顯示模塊(203 )可以控制所述運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)模塊(204)去驅(qū)動(dòng)所述光源模塊(101)的運(yùn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的眼部成像的系統(tǒng)和方法，其特征在于，所述光源模塊(101)在包括光源器件的基礎(chǔ)上，還可以全部或部分包括聚光鏡組、勻光器件、照明光闌。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的眼部成像的系統(tǒng)和方法，其特征在于，所述光源模塊(101)的出射光線優(yōu)選地可以形成帶狀光源。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的眼部成像的系統(tǒng)和方法，其特征在于，所述分光模塊(102)可以是分光棱鏡，也可以是平面分光鏡，以按一定比例來(lái)反射和透射光線。
11.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的眼部成像的系統(tǒng)和方法，其特征在于，所述共用光路模塊(103)可以包括投射鏡組和接眼物鏡。
12.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的眼部成像的系統(tǒng)和方法，其特征在于，優(yōu)選地所述光源模塊(101)發(fā)出的光線可以經(jīng)所述分光模塊(102)、共用光路模塊(103)對(duì)所述眼睛(104)的所述眼底(105)進(jìn)行掃描照射。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種眼部成像的系統(tǒng)和方法，涉及眼科光學(xué)儀器領(lǐng)域，旨在去除眼部檢查拍攝時(shí)的鬼影，獲得眼底高質(zhì)量的圖像。裝置可包括光源模塊(101)、分光模塊(102)、共用光路模塊(103)、眼睛(104)、眼底(105)、圖像接收器(106)、光源供電模塊(201)、圖像接收器驅(qū)動(dòng)模塊(202)、控制處理顯示模塊(203)、運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)模塊(204)。運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)模塊(204)連接并驅(qū)動(dòng)光源模塊(101)運(yùn)動(dòng)，使照明光線掃描眼睛(104)后，反射到圖像接收器(106)處曝光，以被后續(xù)的控制處理顯示模塊(203)拼接處理成像、顯示或記錄。本發(fā)明主要用于眼底檢查。
文檔編號(hào)A61B3/14GK102885609SQ201110204369
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者嚴(yán)蘇峰, 魏悅, 陳文光, 孔昭松, 胡溫如 申請(qǐng)人:上海美沃精密儀器有限公司