一種手持式眼底照相的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種手持式眼底照相機，用于醫學上對人眼眼底檢查，通過光學成像方法獲得人眼眼底圖像，以判斷眼底病病理和病灶。該手持式的眼底照相機采用近紅外和白光兩種LED作為照明光源，通過光學鏡頭采集眼底圖像，CCD或COMS接收信號，并通過圖像傳輸和處理，將人眼眼底圖像顯示在屏幕上。該手持式眼底照相機結構簡單，可隨身攜帶，采用手動調焦方式，成像清晰并可以實時傳輸圖像。
【專利說明】一種手持式眼底照相機

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種手持式眼底照相機，特別涉及一種基于LED照明，CXD \ COMS成像的大視場眼底照相機，用近紅外和白光LED作為照明光源，通過光學鏡頭采集人眼眼底圖像，CXD或COMS接收信號，并通過硬件軟件圖像處理，將人眼眼底圖像顯示在屏幕上。
[0002]本發明屬于醫療【技術領域】，拍攝人眼眼底圖像，用于眼底疾病篩查以及協助全身其他系統疾病的診斷和病情判斷，涉及圖像采集，圖像處理，網絡傳輸等技術。

【背景技術】
[0003]LED光源是近年來出現的新式照明方式，其相對傳統的光源有LED有壽命長、節約能源、亮度高等優點。CXD / COMS是近年來的在圖像接受方面的一個革命性產品，目前已基本取代傳統膠片相機。本發明就是結合以上技術的一種新型眼底照相機。
[0004]眼底照相是眼科中廣泛應用的一項診斷項目，眼底的血管是人體唯一可通過體表直接觀察到的血管。采用眼底照相機，醫生可以檢查眼底的視神經、視網膜、脈絡膜及屈光介質是否有病變存在，同時還可以通過眼底照相機的協助對其他系統疾病進行診斷和病情判斷，如腦梗塞、腦溢血、腦動脈硬化、腦腫瘤、糖尿病、腎病、高血壓等。
[0005]傳統的臺式眼底照相機包括復雜的照明系統和觀察系統，體積巨大，系統結構復雜；有的儀器需要在電腦上安裝特點的軟件才可以使用，機器本身不具備圖像存儲功能，甚至有的無法脫離電腦獨立工作。如果需要圖片，則需要病人到儀器前拍攝眼底圖片，對特殊病人非常不方便，如對醫院的臥床病人，或者對邊緣山區的病人都極其不方便。
[0006]專利號為CN103099600的發明公開了一種眼底檢查儀，然而其未專門定義使用LED光源，并且其光源部分結構復雜，其內部配置了放光鏡，并且需要調焦鏡頭前后才能實現其功能。與本發明的調焦原理不同
[0007]專利號為CN102499629的發明公開了一種直接眼底鏡，其通過聚光與反射透鏡進行照明，通過鏡頭成像于CXD。與本發明照明原理不同。
[0008]本發明提出了一種手持式眼底照相成像裝置，采用大視場的高清鏡頭將眼底圖像成像在C⑶上，并顯示在屏幕上，可以拍攝得到并存儲人眼眼底圖片，可以與計算機連接后讀取圖像。
[0009]本發明體積小，攜帶方便，且不需要對被檢查者進行散瞳，可以做簡單、快速、準確地檢查，尤其對臥床病人，邊遠山區病人的眼底檢查提供了方便。


【發明內容】

[0010]本發明的技術解決問題:
[0011]本發明提出了一種眼底掃描成像裝置，主要解決的問題有:
[0012]I)整機便攜、小型化，機械運動部分人性化、易操作；
[0013]2)照明裝置簡單化，采用LED光源；
[0014]3)調焦采用像面調焦，簡化了整體結構；
[0015]4)解決了傳統眼底相機需要散瞳的問題；
[0016]5)實現拍照、實時顯示、存儲、傳輸等功能；
[0017]6)直接使用鋰電池供電，安全方便；
[0018]本發明的技術解決方案:
[0019]一種手持式眼底照相機，包括大視場高清眼底鏡頭和殼體。所述大視場高清眼底鏡頭包括接目鏡、攝影鏡頭模組、照明模組和卡口。所述接目鏡由兩片球面鏡片構成。所述攝影鏡頭模組是由多片的球面鏡頭組成高清成像鏡頭，典型鏡片數量是7片。所述照明模組由近紅外和寬光譜白光兩種光源，用戶可以選取不同的照明光源，并通過按鈕調節所述光源的光強。所述卡口是連接固定大視場高清鏡頭和殼體，方便拆卸與安裝。所述殼體包括成像模組、顯示模組、調焦模組、電池模組和按鈕模組。所述成像模組采用低照度微型CCD\ COMS芯片，并將所述芯片放置于攝影鏡頭像面。所述顯示模組包括顯示芯片和顯示屏幕，所述顯示屏幕是液晶顯示屏。所述調焦模組為調焦手輪，采用傘型齒輪配合凸輪結構，調節所述成像模組沿光軸前后移動，可對不同屈光度人眼清晰成像。所述電池模組通過數據線連接到電腦或220V-5V電源適配器進行充電，所述電池模塊在充電充滿后自動停充，以保護所述手持式眼底照相機。
[0020]本發明的原理:
[0021]本發明的主要原理包括光學成像理論和CXD成像技術，顯示技術、存儲技術、傳輸技術等。
[0022]本發明與現有技術相比有如下優點:
[0023]本裝置中選用了近紅外與可見光LED，基本模式采用近紅外查找目標，可見光閃光拍攝。不需要散瞳就可以拍攝到眼底圖像。
[0024]采用CXD接收圖像，可以實現產品的小型化。
[0025]使用液晶顯示屏幕，用戶可以通過屏幕上實時顯示的眼底圖像進行查找，并拍攝所需要的圖片。
[0026]調焦上采用了像面移動的方式，簡化了結構，同時做到大屈光度范圍的清晰成像。
[0027]大視場高清眼底鏡頭和殼體之間采用卡口模式，實現靈活拆卸。
[0028]眼底鏡頭內帶有光學照明LED燈，簡化了照明模塊。
[0029]在軟件應用上，本裝置將視頻實時輸出與傳統的拍照功能相結合。在一般的對焦、眼底觀察時，顯示器實時地輸出視網膜的視頻，并提供拍照功能。當取得了滿意的圖像并需要保存時，操作者按下控制手柄上的拍照按鍵，系統則保存當前時刻的圖像作為照片記錄在存儲卡中。
[0030]為了實現整機的便攜、小型化，本裝置在系統設計中特別對光源、光學系統和機械結構做了小型化設計，令其在體積、重量、功耗上較傳統的眼底相機和眼底掃描儀大為降低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是本發明手持式眼底照相機的結構示意圖
[0032]圖2是本發明手持式眼底照相機的工作原理圖
[0033]圖3是光學原理圖
[0034]圖4是信號采集處理系統原理圖
[0035]附圖中各部件的標記如下:大視場高清眼底鏡頭I和殼體2，
[0036]1、大視場高清眼底鏡頭；2、殼體；3眼球；
[0037]10、接目鏡；11、照明模組，111、紅外LED ;112、白光LED ;12、攝影鏡頭模組；13卡
Π
[0038]20、成像模組，201、CCD \ COMS ;22、顯示模組，211、顯示芯片；212、顯示屏幕；22、
調焦模組；23、按鈕模組、24、電池模組

【具體實施方式】
[0039]下面結合附圖對本發明的較佳實施例經行詳細闡述，使本發明的優點和特征能更易被本領域的技術人員理解，從而對本發明的保護范圍作出更清楚明確的界定。
[0040]請參閱圖1，本發明實施例包括:一種手持式眼底照相機，其包括:1、大視場高清眼底鏡頭；2、殼體；3眼球；10、接目鏡；11、照明模組，111、紅外LED ;112、白光LED ;12、攝影鏡頭模組；13卡口 20、成像模組；22、顯示模組，201、CXD \ COMS ;211、顯示芯片；212、顯示屏幕；22、調焦模組；23、按鈕模組、24、電池模組
[0041]所述的大視場高清眼底鏡頭I包括接目鏡10、照明組11、和攝影鏡頭模組12。照明組11位于攝影鏡頭模組12上端，大視場高清眼底鏡頭I上設置有卡口 13，可以和殼體2做方便的連接與拆卸。
[0042]殼體上有攝影鏡頭模組12、數碼相機成像模組20、顯示模組21、調焦模組22、按鈕模組23。殼體上有與鏡頭連接的卡口做，卡口后端是相機成像模組20，模組集成在凸輪曲線筒上，殼體有電池模組24。
[0043]同時，凸輪上還配置有傘型齒輪。殼體后端有顯示模組，由顯示片與顯示屏幕組成。殼體下端是手柄，其內部放置了電源控制板，鋰電池，調焦旋鈕。調焦旋鈕上也配置了傘型齒輪，與相機模組配置的傘型齒輪相匹配。調節手輪，帶動傘齒輪，從而帶動整個相機豐吳組沿著光軸中心如后移動。
[0044]圖2所示為本發明的工作原理:啟動電源開關，電池模組為電路供電。大視場高清眼底鏡頭里的照明模組中近紅外LED或白光LED發出照明光線，照明光通過接目鏡照射到人眼，人眼眼底反射回來的光通過接目鏡，再通過攝影鏡頭組成像，此時相機模組上的感光芯片CXD接收到光信號，轉換成電信號以后。信號傳輸到顯示芯片，顯示芯片處理后，在顯示屏幕上實時的顯示做看到的圖像。通過調節調節手輪，可以對屈光度在-20D和+20D范圍內的人眼的眼底清晰成像。當對準要觀察的部位以后，按下拍照按鈕，可以拍攝眼底的圖片，同時能將圖片保存在SD存儲卡內。本發明還可以通過USB數據線與電腦直接連接。通過讀取SD卡的內容，可以保存并打印所拍攝的圖片。
[0045]所述的成像模組:由大視場高清眼底鏡頭是由接目鏡配合攝影鏡頭組成，所述的接目物鏡為非球面，典型的是兩面非球面，或者是單面非球面。其作用是提供較好的中間像面。由上述的非球面所成的中間像面，再由攝影鏡頭模組12將圖像成像到CXD上。
[0046]所述的攝影模組可以是3?8片鏡片組成，其典型結構是一個7片式結構。
[0047]本發明的鏡頭綜合參數:其視場大于45度，其典型值在40以上。鏡頭可以對屈光度在-20D和+20D范圍內的眼的眼底清晰成像。
[0048]所述的卡口:鏡頭與殼體是采用相連接，極大的方面了機器攜帶與安裝。使用者僅需將鏡頭與殼體對好后，旋轉到固定的位置，就可以使用機器。其典型實例采用了旋轉卡口結構。
[0049]所述的調焦模組，由調焦手輪、傘型齒輪、調焦筒、基座等構成；調焦手輪帶動附帶的傘型齒輪，而在調焦筒配有相對應的傘型齒輪。
[0050]首先操作者轉動調焦手輪，通過旋轉帶動手輪上的傘型齒輪，進而帶動調焦筒，調焦筒上有凸輪曲線與轉動銷，其與基座相配合，當調焦筒旋轉時，通過凸輪曲線，帶動基座前后移動。從而實現了基座上的成像芯片CXD \ COMS沿著軸心前后移動的功能。
[0051]所述的顯示模組，由顯示芯片與液晶屏幕等組成，顯示芯片將CXD \ COMS的電信號處理后，顯示在液晶屏幕上，同時控制著圖像的存儲、LED照明、閃光等功能。
[0052]所述的按鈕模組，其主要功能是拍攝圖片，設置軟件系統等。
[0053]所述的電池模組，其包括供電模塊，并附有電源，采用鋰電池或者其他可移動電源。其典型實例采用3.7V的2600mA的鋰電池，被安裝在殼體的手柄里，
[0054]圖3所示為本發明的照明原理:包括了照明模組、接目鏡。
[0055]近紅外LED或者白光LED，接目鏡，攝影鏡頭，CXD \ CMOS。
[0056]近紅外LED其典型波長在850附近，也可以是從600nm到100nm的近紅外LED，其發射出的光線經過接目鏡聚焦于人眼內部。
[0057]白光LED其典型波長是從400nm到750nm的混合波長，其波長的輻射能量比為與常規的LED符合。
[0058]LED發出照明光線，通過接目鏡3，由接目鏡3聚焦于人眼內部，照明光線均勻的照亮到人眼眼底，被照亮的人眼眼底的反射光通過眼球內部，最后折射出人眼眼球。所折算出的光線由接目鏡3收集后，在有限遠位置成中間實像。
[0059]圖4所示為本發明的信號采集處理系統原理圖。CXD \ COMS接受到來自于光學鏡頭的光信號，轉換成圖像數據，傳輸如顯示模組內，顯示模組21內的處理系統將圖像數據處理后，將圖像數顯示于顯示屏幕212上。
[0060]顯示模組其主要為CXD \ C0MS,主要作用是對光信號經行轉換，并將光信號變成電信號傳輸個成像模組。
[0061]成像模組綜合了多種功能，包括LED控制、圖片存儲，圖像轉換、圖像處理、圖像顯示、系統操作等多種功能，是這個系統控制的核心部件。
[0062]按鈕模組的功能是負責拍照、設置系統參數、以及調節系統狀態。用戶可以通過按鈕對系統多種參數做設置，比如照明光源能量的強弱、視頻與照片模式、瀏覽圖片模式、照明模式、時間設置、日期設置。
[0063]電池模組的功能是負責為整個電路系統提供電源支持，包括LED照明，液晶顯示供電等，同時負責為電池充電的功能。實例中電池為鋰電池。可以使用USB2.0數據接口連接到電腦或220V-5V電源適配器進行充電。電源模塊在電池充滿后自動停充，保護電源設備。
[0064]需要說明的是，本發明的較佳方案公布如上，但其并不僅限于說明書和實施方式中所列運用。它完全可以被用于本發明的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可以很容易的實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發明并不限于特定的細節和這里所描述的圖例。
【權利要求】
1.一種手持式眼底照相機，包括由接目鏡、攝影鏡頭模組、照明模組、卡口組成的大視場高清眼底鏡頭，和由成像模組、顯示模組、調焦模組、電池模組、按鈕模組組成的殼體，大視場高清眼底鏡頭可以通過卡口與殼體連接并固定在一起，其特征在于，照明模組發出的光束經過接目鏡照射到眼睛，眼睛眼底反射的光束依次經過接目鏡、攝影鏡頭模組，被成像模組接收，成像模組與顯示模組、調焦模組和電池模組相連，顯示模組將成像模組接收的圖像顯示出來，調焦模組能夠調節成像模組與攝影鏡頭模組的距離，電池模組為成像模組和照明模組供電。
2.根據權利要求1所述的一種手持式眼底照相機，其特征在于所述的成像模組由二維感光元件組成，可以是CMOS或者是CXD芯片。
3.根據權利要求1所述的一種手持式眼底照相機，其特征在于所述照明模組由近紅外LED和寬光譜白光LED兩種光源組成，紅外LED光源光譜范圍在800nm±15nm，寬光譜白光LED光源光譜范圍在400nm?850nm之間，照明模組與按鈕模組相連，并通過按鈕模組調節照明模組的發光的光強。
4.根據權利要求1所述的一種手持式眼底照相機，其特征在于所述調焦模組調節所述成像模組沿攝影鏡頭模組的光軸前后移動。
【文檔編號】A61B3/14GK203987984SQ201420131258
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年3月21日 優先權日:2014年3月21日
【發明者】邱海洋, 張銳進, 李超宏 申請人:蘇州微清醫療器械有限公司