大視場(chǎng)眼底成像裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于眼科醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及的是一種以LED作為照明光源，通過光學(xué)鏡頭和CCD/CMOS成像的大視場(chǎng)眼底成像裝置，拍攝的圖像用于眼底疾病的篩查，特別適用于早產(chǎn)兒眼底視網(wǎng)膜病變的早期診斷和術(shù)后復(fù)查。
【背景技術(shù)】
[0002]視網(wǎng)膜成像技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于眼底檢測(cè)領(lǐng)域。醫(yī)學(xué)表明，眼科疾病和身體的系統(tǒng)性疾病在發(fā)病早期都會(huì)在眼底視網(wǎng)膜產(chǎn)生病變。對(duì)視網(wǎng)膜病變進(jìn)行準(zhǔn)確、及時(shí)的檢測(cè)，可以對(duì)疾病的早期診斷起到重大的作用，也可以對(duì)重大疾病的病理學(xué)研宄提供一個(gè)良好的平臺(tái)。一個(gè)完整的視網(wǎng)膜光學(xué)成像系統(tǒng)應(yīng)該由眼底照明光路和眼底成像光路組成。另夕卜，系統(tǒng)還應(yīng)該具有足夠大的屈光補(bǔ)償范圍，來滿足對(duì)不同視度的人眼進(jìn)行清晰成像的需求。根據(jù)臨床需求的不同，儀器性能也千差萬別，但總體上是向大視場(chǎng)、高分辨率和彩色成像的方向發(fā)展。
[0003]對(duì)于普通的眼底相機(jī)，其成像視場(chǎng)一般為40度左右，這給很多疾病的診斷帶來了瓶頸。例如，臨床上對(duì)早產(chǎn)兒的眼底視網(wǎng)膜病變的早期篩查需要120度以上的成像視場(chǎng)。該種疾病在發(fā)病早期通過激光手術(shù)可以痊愈，但逾期便會(huì)造成終生失明。
[0004]對(duì)眼底進(jìn)行大視場(chǎng)成像時(shí)，眼底視網(wǎng)膜邊緣視場(chǎng)反射出瞳孔的光在角膜上的入射角會(huì)超過臨界角形成全反射，使其無法進(jìn)入成像系統(tǒng)。因此，必須使用接觸式的接目鏡組才能實(shí)現(xiàn)大視場(chǎng)的眼底成像。該鏡組中的角膜接觸鏡的材料選取十分重要。既要保證其折射率可以和人眼角膜進(jìn)行折射率匹配消除全反射，還要具有足夠的抗腐蝕性(經(jīng)常與人眼接觸，酒精消毒等)。
[0005]專利US5608472實(shí)現(xiàn)了一種接觸式的大視場(chǎng)眼底成像裝置。該實(shí)用新型采用大量光纖排列成兩個(gè)照明環(huán)放置在角膜接觸鏡兩側(cè)直接對(duì)眼底進(jìn)行照明。該裝置可將照明視場(chǎng)提高到了 120度以上，但光纖銳利的端面有劃傷人眼角膜的風(fēng)險(xiǎn)，且該方法的裝調(diào)難度很大。
[0006]專利US5822036將兩個(gè)照明環(huán)簡(jiǎn)化為一個(gè)并放置在角膜接觸鏡后對(duì)人眼進(jìn)行照明。但由于光纖的光束發(fā)散角普遍較小，使得眼底中心區(qū)域無法被照亮。因此，在光纖和角膜接觸鏡之間還需放置一個(gè)環(huán)形棱鏡用于擴(kuò)大光束發(fā)散角，光纖的端面直接與棱鏡表面粘合。該方法設(shè)計(jì)難度大，制造工藝復(fù)雜。
[0007]LED光源是近年來發(fā)展出的新型照明光源，其具有亮度高，壽命長(zhǎng)，低能耗等優(yōu)點(diǎn)，逐漸取代了鹵素?zé)簟㈡u絲燈等傳統(tǒng)光源。CCD/CMOS技術(shù)是近年來在光學(xué)成像領(lǐng)域的革命性產(chǎn)品，基本取代了傳統(tǒng)的膠片，使光學(xué)成像進(jìn)入數(shù)字時(shí)代。本實(shí)用新型就是基于這兩種技術(shù)開發(fā)的一種眼底成像裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種大視場(chǎng)眼底成像裝置。
[0009]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0010]一種大視場(chǎng)眼底成像裝置，該裝置包括裝置殼體，在殼體內(nèi)部上方由左至右依次同軸安裝有照明模組、接目物鏡模組、場(chǎng)鏡模組、成像物鏡模組及成像模組，在成像模組的下方安裝有調(diào)整成像模組沿水平軸向移動(dòng)的調(diào)焦模組，
[0011]其中，所述照明模組包括圓臺(tái)環(huán)狀光架，包括圓臺(tái)環(huán)狀光架，在圓臺(tái)環(huán)狀光架的底部外側(cè)均距間隔制有中心對(duì)稱的多個(gè)LED光源固定槽，在每個(gè)固定槽內(nèi)固裝LED光源，所述LED光源上方的圓臺(tái)環(huán)狀光架由導(dǎo)光板內(nèi)壁環(huán)及導(dǎo)光板外壁環(huán)構(gòu)成，導(dǎo)光板內(nèi)壁環(huán)及導(dǎo)光板外壁環(huán)相夾構(gòu)成環(huán)狀導(dǎo)光板腔體，LED光源發(fā)出的光在導(dǎo)光板腔體內(nèi)傳播，在圓臺(tái)環(huán)狀光架的頂端開口處固裝角膜接觸鏡，角膜接觸鏡由覆蓋在導(dǎo)光板內(nèi)壁環(huán)構(gòu)成的圓孔面積上的角膜接觸鏡中心部件及覆蓋在導(dǎo)光板腔體上開口構(gòu)成環(huán)狀面積上的角膜接觸鏡環(huán)形部件組成；
[0012]其中，所述接目物鏡模組包括固裝在照明模組的圓臺(tái)環(huán)狀光架內(nèi)部腔體中的錐形鏡，錐形鏡前端與角膜接觸鏡貼合；
[0013]其中，所述成像模組包括同軸安裝的濾光片及(XD/CMOS ；
[0014]其中，所述調(diào)焦模組采用像面移動(dòng)的方法，即通過步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)成像模組沿光軸左右移動(dòng)對(duì)焦，該調(diào)焦模組包括固裝在殼體內(nèi)的步進(jìn)電機(jī)及上表面固裝有成像模組的托架，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)其軸端固裝的主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在托架下方固裝從動(dòng)輪，從動(dòng)輪旋裝在水平絲杠上，主動(dòng)輪與從動(dòng)輪嚙合帶動(dòng)從動(dòng)輪在絲杠上前后運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)托架上固裝的成像模組沿光軸前后移動(dòng)對(duì)焦。
[0015]而且，所述角膜接觸鏡與人眼角膜接觸，裝置構(gòu)成的成像系統(tǒng)的入瞳位于人眼角膜和瞳孔之間，距人眼瞳孔lmm-2mm，LED光源發(fā)出的光束在角膜接觸鏡處的垂軸高度<6mm0
[0016]而且，所述固裝在多個(gè)固定槽內(nèi)的LED光源共有14個(gè)，采用小型白光LED，覆蓋波段為420nm-780nm，色溫2600K-4300K，顯色指數(shù)CRI>90%，光源的照明發(fā)散角超過80度。
[0017]而且，所述導(dǎo)光板腔體的內(nèi)壁表面進(jìn)行剖光處理，剖光后金屬表面反射率>80 %，導(dǎo)光板腔體長(zhǎng)度為20mm-30mm，導(dǎo)光板腔體厚度為lmm-1.7mm，導(dǎo)光板腔體向內(nèi)傾斜與裝置成像物鏡光軸的夾角為42度-48度。
[0018]而且，所述接目物鏡模組中的錐形鏡前端外徑5mm_5.5mm，后端外徑15mm-16mm，錐角40度-45度。
[0019]而且，在所述步進(jìn)電機(jī)的下方安裝有止轉(zhuǎn)桿，在止轉(zhuǎn)桿的右側(cè)端頭固裝有制動(dòng)盤，制動(dòng)盤向上延伸至成像模組的后側(cè)，限制成像模組向后的最大移動(dòng)范圍。
[0020]而且，所述成像模組中的(XD/CMOS采用USB3.0技術(shù)作為數(shù)據(jù)接口。
[0021]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0022]1、本實(shí)用新型裝置中使用LED代替光纖作為照明光源，省去了光纖排列、固定等裝調(diào)步驟，LED光源的發(fā)散角可達(dá)80度以上，無需再使用棱鏡擴(kuò)大發(fā)散角，LED光源發(fā)出的光束通過中空金屬導(dǎo)光板和角膜接觸鏡后照亮眼底，可以在人眼眼底形成120度的均勻照明視場(chǎng)。大幅簡(jiǎn)化了照明系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計(jì)以及光學(xué)加工、裝調(diào)的難度。
[0023]2、本實(shí)用新型裝置采用(XD/CMOS作為成像器件，USB3.0技術(shù)作為數(shù)據(jù)接口，可對(duì)散瞳后人眼的眼底實(shí)現(xiàn)20幀/秒的彩色實(shí)時(shí)攝像。
[0024]3、本實(shí)用新型裝置采用像面移動(dòng)的調(diào)焦方式，不再需要一組調(diào)焦透鏡組，簡(jiǎn)化了整體光路結(jié)構(gòu)。通過腳踏板控制步進(jìn)電機(jī)，經(jīng)過變速箱帶動(dòng)CCD/CMOS沿光學(xué)系統(tǒng)的光軸前后移動(dòng)，可以在實(shí)時(shí)攝像的同時(shí)完成對(duì)焦、抓圖等功能。
[0025]4、為了實(shí)現(xiàn)裝置的便攜性和實(shí)用性，本裝置在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上特別對(duì)光源、光學(xué)系統(tǒng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)做了小型化設(shè)計(jì)，使裝置結(jié)構(gòu)更為合理，設(shè)備體積大大減小。
【附圖說明】
[0026]圖1是本實(shí)用新型大視場(chǎng)眼底成像裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2是本實(shí)用新型大視場(chǎng)眼底成像裝置照明模組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3是消除角膜接觸鏡前表面形成的雜散光的示意圖。
[0029]圖4是本實(shí)用新型大視場(chǎng)眼底成像裝置的光學(xué)原理圖；
[0030]圖5是本實(shí)用新型中調(diào)焦模組的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施做進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0032]一種大視場(chǎng)眼底成像裝置，如圖1所示，該裝置包括裝置殼體6，在殼體內(nèi)部上方由左至右依次同軸安裝有照明模組1、接目物鏡模組2、場(chǎng)鏡模組3、成像物鏡模組4及成像模組5，在成像模組的下方安裝有調(diào)整成像模組沿水平軸向移動(dòng)的調(diào)焦模組7。
[0033]其中，所述照明模組，如圖2所示，包括圓臺(tái)環(huán)狀光架15，在圓臺(tái)環(huán)狀光架的底部外側(cè)均距間隔制有中心對(duì)稱的多個(gè)LED光源固定槽8，在每個(gè)固定槽內(nèi)固裝LED光源9，所述LED光源上方的圓臺(tái)環(huán)狀光架由自光架底端連續(xù)傾斜向上延伸的導(dǎo)光板內(nèi)壁環(huán)14及自LED光源固定槽上沿連續(xù)傾斜向上延伸的導(dǎo)光板外壁環(huán)10構(gòu)成，導(dǎo)光板內(nèi)壁環(huán)及導(dǎo)光板外壁環(huán)相夾構(gòu)成環(huán)狀導(dǎo)光板腔體11，LED光源發(fā)出的光在導(dǎo)光板腔體內(nèi)傳播，在圓臺(tái)環(huán)狀光架的頂端固裝角膜接觸鏡，角膜接觸鏡由覆蓋在導(dǎo)光板內(nèi)壁環(huán)構(gòu)成的圓孔面積上的角膜接觸鏡中心部件13及覆蓋在導(dǎo)光板腔體構(gòu)成環(huán)狀面積上的角膜接觸鏡環(huán)形部件12組成，所述角膜接觸鏡中心部件及角膜接觸鏡環(huán)形部件的連接表面作光學(xué)漆黑處理。
[0034]在本實(shí)用新型的具體實(shí)施中，所述角膜接觸鏡與人眼角膜接觸，本裝置構(gòu)成的成像系統(tǒng)的入瞳位于人眼角膜和瞳孔之間，距人眼瞳孔lmm-2mm。LED光源發(fā)出的光束在角膜接觸鏡處的垂軸高度<6mm。
[0035]在本實(shí)用新型的具體實(shí)施中，所述固裝在多個(gè)固定槽內(nèi)的LED光源共有14個(gè)，采用小型白光LED，覆蓋波段為420nm-780nm，色溫2600K-4300K顯