專利名稱：Led光源檢眼鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種眼科檢查用的醫(yī)用光學儀器。尤其是涉及一種采用LED作為光源的直接檢眼鏡。
背景技術(shù)：
直接檢眼鏡是一種用于檢查眼底病變、屈光介質(zhì)的異常及視網(wǎng)膜的定位等，Helmholtz于1815年發(fā)明檢眼鏡以來，它一直是眼科檢查必備的醫(yī)用光學儀器。
長期以來直接檢眼鏡一直采用白熾燈或者鹵鎢燈作為光源，它們功耗大，亮度低，實用壽命短。一般此類燈泡的理論壽命在25小時左右。采用高容量的堿性電池或充電電池時一般可連續(xù)實用0.75～1.5小時。
隨著技術(shù)的發(fā)展，人們開始嘗試使用高功率LED作為直接檢眼鏡的光源。例如美國專利申請US20040252278醫(yī)用診查儀器光源從概念上描述了可以采用白光LED光源用于直接檢眼鏡或帶狀光檢影鏡。
高功率LED作為一種新型綠色光源，使用壽命在20000小時以上，而且功耗低、效率高。新型的大功率白光LED色溫一般在3200K或5500K左右，都可適用作為直接檢眼鏡的光源。
以下結(jié)合附圖對現(xiàn)有技術(shù)中幾種直接檢眼鏡進行說明(一)、現(xiàn)有技術(shù)中普通的直接檢眼鏡如

圖1所示的結(jié)構(gòu)、光路示意圖，光源3發(fā)出的照明光，經(jīng)聚光裝置4、投射鏡7、反光鏡8、窗口9，投射到被檢眼13上。窺視孔12與補償鏡10，在此裝置中位于窗口9的對面。觀察者的眼睛12可以通過窺視孔10與補償鏡11，從反光鏡8的上面，通過窗口9觀察被檢眼13。
圖2描述的是觀察者采用圖1光路的檢眼鏡所觀察到的眼底圖像。實心圓觀察者12觀察被檢眼12的視野，虛線與陰影的下邊緣部分是被檢眼眼底被照亮部分，陰影線部分15是在觀察者視野內(nèi)被照明光照亮部分。
如圖3所示，投射鏡在反光鏡附近成一個燈絲的實像。
檢眼鏡的窺視孔10一般在3mm，其觀察系統(tǒng)光路固定在稍偏于照明光線軸線的一側(cè)，照明光路軸線與觀察光路軸線一般成1°～5°的夾角，這種設(shè)計排除了觀察視野一側(cè)的角膜反光，如無這種設(shè)計，檢眼鏡燈泡通過角膜這個“凸面鏡”而形成檢眼鏡的燈泡像(角膜反光)可能落在觀察視野的中央，恰好阻擋檢查者觀察患者被檢眼眼底。這種反光強度和位置在結(jié)構(gòu)中由下列參數(shù)確定①照明光路與觀察光路之間的夾角。盡管照明光路與觀察光路之間的夾角的增大使得角膜反光偏移，但同時減少了照明系統(tǒng)與觀察系統(tǒng)重合部分15的光能量，基于以上原因，照明光路與觀察光路的夾角在滿足要求的情況下，盡可能的要小。因此，燈絲所成實像16上下位置越靠近反光鏡的上邊緣才能使夾角便小；②照明系統(tǒng)光闌的大小。光闌越大，照明光落在角膜的橫截面的面積也越大，從角膜反射回來的反光越多。
在充分擴瞳的眼睛12，有充足的光線14投射到眼底。檢眼鏡要解決的核心問題就是患者瞳孔比較小時，可以①增強通過窺視孔10看到的被檢眼照亮區(qū)域15的大小、光照度；②減少進入觀察眼的角膜反光。
(二)、直接使用LED作為光源的直接檢眼鏡如圖4所示的一款普通LED的直接檢眼鏡的光路圖，相比圖1所不同的是用直接用高亮LED 17代替了燈泡3，其他都不變。
圖5描述的是觀察者采用圖4光路的檢眼鏡所觀察到的眼底圖像。
圖6描述的是采用圖4光路從窗口9看到的反光鏡及LED光源所成的實像位置。
由于普通的燈絲寬度約0.2～0.4mm左右，長度約1.2mm～3mm，大功率高亮LED內(nèi)部的發(fā)光體直徑一般在1.2mm～5mm，由此在圖6中，LED光源所成的實像位置比燈絲像大得多。一部分光線落在反光鏡的上方，沒有反射到被檢眼13中，造成光能量損失，并且檢眼鏡內(nèi)部增加了雜光；落在反光鏡下方的部分光線雖可以投射到被檢眼13，但相比采用燈絲照明的圖1光路，LED實像18發(fā)出的大部分光線相對原照明系統(tǒng)燈絲實像位置向下偏移。
這樣會造成①照明光進入瞳孔后，落在通過窺視孔看到的被檢眼照亮區(qū)域15上方的光線比燈絲光源方式增多，這樣降低了區(qū)域15的光照度；照明光路與觀察光路之間的夾角增大，導致通過窺視孔看到的被檢眼照亮區(qū)域15減小；②落在瞳孔上方的照明光相對燈絲照明方式增多，這樣照在角膜、虹膜處的引起的反光增多。
所以，如果要減小上述現(xiàn)象，需盡可能選取發(fā)光體較小的高亮LED；調(diào)整LED位置，即圖4中將其向右平移一點，使盡可能多的LED像18落在反光鏡上。
除此以外，更好的辦法是通過在結(jié)構(gòu)上進行改進米解決問題。這也就是本實用新型所做的改進。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種LED光源檢眼鏡，使用該檢眼鏡可使檢查時，檢查觀察者看到的被檢眼照亮區(qū)域更大、其光照度更強。
本實用新型的技術(shù)方案是一種LED光源檢眼鏡，用以觀察患者的眼底，它包括有光源、聚光裝置、投射鏡裝置，所述光源采用LED作為光源，所述聚光裝置將光源的光線匯聚到照明光路中，所述投射鏡裝置將光線投射到患者的眼底，眼底照亮部分被檢查者觀察到，所述聚光裝置至少包含有個帶有非球面光學表面的光學元件，在一定范圍內(nèi)，將投射到患者眼底光線在某一方向相對于其垂直方向變窄。
下面對上述技術(shù)方案進行進一步解釋1.在一定范圍內(nèi)，將投射到患者眼底光線在某一方向相對于其垂直方向變窄，就是指將接近圓形、方形或長方形等的LED像在反光鏡附近壓縮成接近或者小于燈絲實像大小。
2.所述聚光裝置還可包括至少一個球面透鏡。
3.所述聚光裝置包括的一個帶非球面表面的光學元件，可使照明光線改變形狀。
4.所述投射到患者眼底的光線，在一個相對寬的范圍內(nèi)至少在一個方向會使光線相對于其垂直方向變窄。
5.所述聚光裝置中一個帶有非球面光學表面的光學元件可以采用柱面透鏡、柱狀透鏡、LED柱狀透鏡等帶有柱面度的光學元件。
6.所述LED光源檢眼鏡的光源包含至少一個發(fā)白光的LED，其色溫在3000K到6000K之間。
7.所述照明光路與觀察者觀察病人眼底的觀察光路的夾角在滿足要求的情況下，盡可能的小。
本實用新型的優(yōu)點是1.本實用新型的LED光源檢眼鏡，使用該檢眼鏡可使檢查時，檢查觀察者看到的被檢眼照亮區(qū)域更大、其光照度更強。
2.本實用新型的LED光源檢眼鏡，使用該檢眼鏡可使檢查時，從被檢眼角膜反射回來的反光不會進入檢查觀察者的視野中，因而不會防礙檢查者觀察被檢眼眼底。
3.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，利于推廣。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一款直接檢眼鏡的結(jié)構(gòu)、光路示意圖；圖2描述的是觀察者采用圖1光路的檢眼鏡所觀察到的眼底圖像；圖3描述的是采用圖1光路從窗口9看到的反光鏡及燈絲所成的實像位置；圖4是現(xiàn)有技術(shù)中一款采用LED光源的普通直接檢眼鏡的結(jié)構(gòu)、光路示意圖；圖5描述的是觀察者采用圖4光路的檢眼鏡所觀察到的眼底圖像；圖6描述的是采用圖4光路從窗口9看到的反光鏡及LED光源所成的實像位置；圖7為本實用新型的直接檢眼鏡的結(jié)構(gòu)、光路示意圖；圖8描述的是觀察者采用圖7光路的檢眼鏡所觀察到的眼底圖像；
圖9描述的是采用圖7光路從窗口9看到的反光鏡及LED光源所成的實像位置；圖10描述的是一種實施例中所選用的帶有非球面光學表面的光學元件——LED透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖(剖視圖)；圖11描述的是一種實施例中所選用的帶有非球面光學表面的光學元件——LED透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖(俯視圖)；圖12描述的是一種實施例中所選用的帶有非球面光學表面的光學元件——LED透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖(左視圖)；圖13描述的是另一種實施例中所選用的帶有非球面光學表面的光學元件——LED柱狀透鏡的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖(主視圖)；圖14描述的是另一種實施例中所選用的帶有非球面光學表面的光學元件——LED柱狀透鏡的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖(俯視圖)；圖15描述的是另一種實施例中所選用的帶有非球面光學表面的光學元件——LED柱狀透鏡的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖(左視圖)。
其中1直接檢眼鏡外殼；2燈座；3燈泡；4聚光裝置；5球面聚光鏡；6帶有非球面光學表面的光學元件；7投射鏡；8反光鏡；9窗口；10窺視孔；11屈光補償透鏡；12檢查觀察者的眼睛；13被檢眼(患者眼睛)；14投射光線；15通過窺視孔看到的被檢眼照亮區(qū)域；16燈絲實像；17LED光源；18LED光源實像。
具體實施方式
實施例如圖7所示，一種LED光源檢眼鏡，用以觀察患者的眼底，它包括有光源、聚光裝置4、投射鏡裝置，所述光源采用LED作為光源17，所述聚光裝置4將光源17的光線匯聚到照明光路中，所述投射鏡裝置將光線投射到患者的眼底，眼底照亮部分被檢查者觀察到。
所述聚光裝置4中具有非球面鏡片6，再加一片球面透鏡5。球面透鏡5與非球面鏡片6的前后位置可以經(jīng)過距離調(diào)整后相互交換次序，可起到相同的光學效果。
在本實施例中，帶有非球面光學表面的光學元件6采用的是LED柱狀透鏡(如圖13至圖15所示)。
如圖10至圖12所示的是一款商品化的LED透鏡，專用于與1W、3W等大功率LED配套，起到聚光作用，一般匯聚角有5°、15°、25°等。LED透鏡一般采用PMMA模壓而成。
如圖13至圖15所示的是一款商品化的LED柱狀透鏡，專用于與1W、3W等大功率LED配套，起到聚光作用，相互垂直的兩個方向的匯聚角是不一樣的。其結(jié)構(gòu)是在LED透鏡(如圖10至圖12所示)基礎(chǔ)上在光線出射面的圓形表面疊加若干個柱狀透鏡。LED柱狀透鏡一般采用PMMA模壓而成。
所述聚光裝置4在一定范圍內(nèi)，將投射到患者眼底光線在某一方向相對于其垂直方向變窄。通俗的講，就是將接近圓形、方形或長方形等的LED光源實像18在反光鏡附近壓縮成接近或者小于圖3中燈絲實像16大小，其中LED光源實像18長的方向與反光鏡的上邊緣接近平行，LED光源像18寬的方向越細越好，最好小于一般燈絲像16的寬度0.2mm，如圖9所示。這樣的照明系統(tǒng)與觀察系統(tǒng)的夾角在2°～4°之間，這樣保證了窺視孔10看到的被檢眼照亮區(qū)域15的大小較大的同時，光照度較大，方便觀察。
圖8描述的是觀察者采用圖7光路的檢眼鏡所觀察到的眼底圖像，此時通過窺視孔看到的被檢眼照亮區(qū)域15與圖5的區(qū)域15接近。
本實施例中的LED采用的是一個1W的大功率白光LED，色溫約3200K。
另一個實施例與第一個實施例不同的是，所述聚光裝置4中的帶有非球面光學表面的光學元件6采用的是柱面透鏡。
當然，以上實施方式僅僅是本實用新型的優(yōu)選具體例，本實用新型的LED光源檢眼鏡還可具有多種變換及改型，并不局限于上述實施方式的具體結(jié)構(gòu)?？傊?，本實用新型的保護范圍應包括那些對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說顯而易見的變換或替代以及改型。
權(quán)利要求1.一種LED光源檢眼鏡，用以觀察患者的眼底，它包括有光源、聚光裝置(4)、投射鏡裝置，所述光源采用LED(17)作為光源，所述聚光裝置(4)將光源的光線匯聚到照明光路中，所述投射鏡裝置將光線投射到患者的眼底，眼底照亮部分被檢查者觀察到，其特征在于所述聚光裝置(4)至少包含有一個在一定范圍內(nèi)將投射到患者眼底光線在某一方向相對于其垂直方向變窄的帶有非球面光學表面的光學元件(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED光源檢眼鏡，其特征在于所述聚光裝置(4)還包括至少一個球面透鏡(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED光源檢眼鏡，其特征在于所述聚光裝置(4)至少包含有一個可使照明光線改變形狀的帶有非球面表面的光學元件(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的LED光源檢眼鏡，其特征在于所述帶有非球面光學表面的光學元件(6)采用帶有柱面度的光學元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的LED光源檢眼鏡，其特征在于所述帶有非球面光學表面的光學元件(6)采用柱面透鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的LED光源檢眼鏡，其特征在于所述帶有非球面光學表面的光學元件(6)采用柱狀透鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的LED光源檢眼鏡，其特征在于所述帶有非球面光學表面的光學元件(6)采用LED柱狀透鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED光源檢眼鏡，其特征在于所述光源包含至少一個發(fā)白光的LED，其色溫在3000K到6000K之間。
專利摘要本實用新型公開了一種LED光源檢眼鏡，該檢眼鏡用來觀察患者的眼底，它包括有光源、聚光裝置、投射鏡裝置，所述光源采用LED作為光源，所述聚光裝置將光源的光線匯聚到照明光路中，所述投射鏡裝置將光線投射到患者的眼底，眼底照亮部分被檢查者觀察到，所述聚光裝置至少包含有個帶有非球面光學表面的光學元件，在一定范圍內(nèi)，將投射到患者眼底光線在某一方向相對于其垂直方向變窄。使用本實用新型檢眼鏡檢查時，檢查觀察者看到的被檢眼照亮區(qū)域更大、其光照度更強；并且，從被檢眼角膜反射回來的反光不會進入檢查觀察者的視野中，因而不會妨礙檢查者觀察。
文檔編號A61B3/12GK2877560SQ20052013416
公開日2007年3月14日 申請日期2005年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月30日
發(fā)明者李向東 申請人:蘇州捷美醫(yī)療器械有限公司