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)：
目前針對眼部檢測或照相的光學(xué)儀器，一般包括照明光路和觀測光路，照明光路用來照亮被觀察者的眼睛，其反射回來的光線再通過觀測光路照射到觀察者的眼部或觀測裝置上，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?，F(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，所以能耗相對較大。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。目前市場上仍未見到克服以上缺陷，成像質(zhì)量更高、結(jié)構(gòu)相對簡單、成本低、能耗少且對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，提供一種市場上從未見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)明采用以下述技術(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、觀測光闌107 ;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與所述觀測光闌107、光源模塊101分別連接，以直接控制所述觀測光闌107、光源模塊101的運(yùn)動(dòng)同步；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)所述觀測光闌107沿所述分光模塊102與所述圖像接收器106所形成的下游觀測光路的徑向運(yùn)動(dòng)。一種光學(xué)布置是所述光源模塊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對所述眼睛104進(jìn)行掃描，反射回來的光線經(jīng)過所述共用光路模塊103后，再經(jīng)分光模塊102折射，穿過所述觀測光闌107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對所述眼睛104進(jìn)行掃描，反射回來的光線經(jīng)過所述共用光路模塊103后，再經(jīng)分光模塊102反射，穿過所述觀測光闌107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是面陣傳感器；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。所述光源模塊101、觀測光闌107的運(yùn)動(dòng)優(yōu)選地可以是勻速運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)對所述眼睛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、觀測光闌107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、觀測光闌107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)椴捎昧艘苿?dòng)的觀測光闌，圖像接收器采用了連續(xù)開窗曝光方式，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.照明和觀測成像光路是在盡可能簡潔的共用光路上實(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、觀測光闌107、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)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(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、觀測光闌107 ;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。所述運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)模塊204與所述觀測光闌107、光源模塊101分別連接，以直接控制所述觀測光闌107、光源模塊101的運(yùn)動(dòng)同步；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)所述觀測光闌107沿所述分光模塊102與所述圖像接收器106所形成的下游觀測光路的徑向運(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。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。所述光源模塊101、觀測光闌107的運(yùn)動(dòng)優(yōu)選地可以是勻速運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)對所述眼睛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、觀測光闌107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、觀測光闌107的運(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對所述眼睛104的所述眼底105進(jìn)行掃描照射，也就是說本發(fā)明可以用于對所述眼睛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對所述眼睛104進(jìn)行掃描，反射回來的光線經(jīng)過所述共用光路模塊103后，再經(jīng)所述分光模塊102折射后，穿過所述觀測光闌107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對所述眼睛104進(jìn)行掃描，反射回來的光線經(jīng)過所述共用光路模塊103后，再經(jīng)所述分光模塊102反射后，穿過所述觀測光闌107到達(dá)所述圖像接收器106以進(jìn)行曝光。圖4中，對照明掃描光線在所述眼底105的掃描實(shí)施過程進(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，其全部曝光，只是形成所述核心曝光區(qū)域200，后續(xù)對所述圖像接收器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)、觀測光闌(107)、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)與所述觀測光闌(107)、光源模塊(101)分別連接，以直接控制所述觀測光闌(107)、光源模塊(101)的運(yùn)動(dòng)同步； 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)所述觀測光闌(107)沿所述分光模塊(102)與所述圖像接收器(106)所形成的下游觀測光路的徑向運(yùn)動(dòng)。
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)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)對所述眼睛(104)進(jìn)行掃描，反射回來的光線經(jīng)過所述共用光路模塊(103)后，再經(jīng)所述分光模塊(102)折射，穿過所述觀測光闌(107)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)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)對所述眼睛(104)進(jìn)行掃描，反射回來的光線經(jīng)過所述共用光路模塊(103)后，再經(jīng)所述分光模塊(102)反射，穿過所述觀測光闌(107)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。
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)、觀測光闌(107)的運(yùn)動(dòng)優(yōu)選地可以是勻速運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)對所述眼睛(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)、觀測光闌(107 )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)、觀測光闌(107)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，高質(zhì)量成像。裝置包括光源模塊(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)、觀測光闌(107)；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)連接并同步驅(qū)動(dòng)光源模塊(101)和觀測光闌(107)運(yùn)動(dòng)，使光源模塊(101)的光線掃描眼睛(104)后，反射到達(dá)圖像接收器(106)處曝光，以被控制處理顯示模塊(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)A61B3/14GK102885610SQ201110204370
公開日2013年1月23日 申請日期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 申請人:上海美沃精密儀器有限公司