专利名称：眼摄像系统的制作方法
技术领域：
本发明的眼摄像系统是设计用来拍摄人眼后房结构包括视网膜和玻璃体相同区域内任何结构的图像的。以前用使用35mm胶片的眼底相机给眼睛摄影。但是，这样的照相机有种种限制，操作时要求较高的技术，在使用上受到限制。本摄像系统提供眼底的超广角视域，具有彩色眼底摄像、荧光血管造影和立体摄像的能力。本摄像系统可分辨视网膜的约80%，并且可以拍摄具有前后一贯的数字质量的图像。清晰的数字分辨率对于为诊断或治疗前和治疗后提供患者的病情病史特别是在一段较长的时间内的系列记录是很重要的。本摄像系统提供拍摄的数字图像，可在监视屏上立即观察和研究，作数字贮存供以后检查和比较，和/或经打印机打印出硬拷贝病史资料，或经调制解调器通过电话线传送。
本发明旨在提供具有带电源、光源、滤光器、观察监视器、控制键和输出记录器的控制台的眼摄像系统。一手提式便携摄像器通过连接电缆连接于控制台，它包括一将光线传送到眼睛的光导纤维，成像和聚焦部分，可变光阑以及一电荷耦合成像器件。所述连接电缆具有一条控制线，一条电源电缆和一条提供光源的光缆。
本发明的另一个目的是提供一包括可拆装的聚光和基本的角膜镜头的光学系统。
本发明的再一个目的是提供一Goldran辅助镜头以替代原来的角膜透镜作前房角成像之用。
本发明的又一个目的是提供一包括一40/150度可变镜头的成像系统。
本发明还有一个目的是提供一包括一电子聚焦的检像器。
本发明的又一个目的是提供一包括数字存储器的记录器。
本发明的再一个目的是提供一包括一同轴光纤口以安装光管作经巩膜透射的照明之用。
本发明的另一个目的是提供一控制台，该控制台包括一钨灯光源，一连接到光缆的及连接电缆光纤口，一位于钨灯及光纤口之间的可旋转的轮子，该轮子包括多个滤光镜。
本发明的再一个目的提供一光纤光路系统，该光纤光路系统纵向地延伸过摄像器及光学系统的外面。
本发明的其他及进一步的目的、特点及优点通过下面对本发明几个目前被认为是较佳实施例结合附图所作的描述将变得非常明显，所述实施例仅作为列举的例子，供说明本发明之用，本发明并不限于这里所述的实施例。
图1是本发明眼摄像系统的正视图。
图2是图1系统的顶视图。
图3是图1系统的侧视图。
图4是图1系统的部件的摄像回路图。
图5是图1系统的控制回路图。
图6是图1系统的电源电路图。
图7是本发明手提式摄像器的剖视图。
图8是手提式摄像器部件的分解图。
图9是摄像器置于眼上时透镜不同调节位置的断面示意图。
图10是本发明的控制台和手提摄像器之间的连接电缆的横断面图。
图11是提供眼内40°视像的透镜的截面示意图。
图12是与图11相似的、显示眼内150°视像的示意图。
图13是拿去手提式摄像器原有的透镜系统，装上Goldman透镜的截面示意图。
图13A是光线通过图13的Goldman透镜时的光路的示意图。
图14是除去了手提式摄像器原有透镜用于眼外部成像时的截面示意图。
图15是除去原有的透镜系统装上了光管作间接照明时的本发明的手提式便携摄像器的截面示意图。
图16是控制台中光源和滤光镜部件的截面示意图。
图17是图16装置的端视图。
现在请参阅附图。图中编号10泛指本发明的眼摄像系统。它基本上包括一手提式便携摄像器12，一控制台14和一连接电缆16。
现在请参阅图1到图6。该控制台14基本上包括一电源18，一光源20，诸滤光镜22，控制键24，一图像监视器26，一输出记录器例如一打印机28，一数字激光软盘32，和/或-VHS记录器30。
摄像器12包括一光纤系统34，一成像及聚焦系统36及一数字成像器38，该数字成像器是一电荷耦合器件例如0.5电荷耦合器件，它通过电子学方法获取图像以传送给监视器26，打印机28，盒式磁带录像器(VCR)及软盘记录器32。该电荷耦合器38包括一自动曝光传感器及一电子聚焦器。
现请参阅图7、8及图9。该摄像器包括电荷耦合器件38、来自连接电缆16的光缆40，成像和聚焦系统，该系统包括一聚光透镜42，一基本角膜接触(贴眼)透镜44，及一基本透镜46，所有这些总的称之为基本的透镜系统，图中用编号48表示，一可变光阑50，和一可变透镜52，基本透镜系统48可拆装地连接于摄像器12上并且是可以取下的，这一点将在下面加以充分叙述。可变光阑50可以调节到从F/4到F/16的5个F制光圈位置之一的位置上以控制景深而获得有关病情的最佳显形及成像。可变镜头可以有效地控制在电荷耦合器件38上成像的视域并且可以通过在检像器12外面的手动调焦旋钮或通过从键盘控制键24进行摇控而加以调节。从图7可以看到，从光缆40出来的光线通过基本光学透镜48周围的同轴光纤光路系统54而进入人的眼睛。
现请参阅图10，图中的连接电缆16包括石英光缆40，一电源电缆54和一遥控电缆56。
图11及图12示出了可变镜头42的作用。在图11中，此可变镜头42缩了进去以提供人眼11的40°的视域，而在图12中则提供了150°的宽视域。虽然已有技术的35mm照相机也可以提供148°的宽视域，但是本发明能把视域拓宽到150°是十分重要的，因为它有助于寻找出其他病情例如发现眼中的肿瘤。
现在请参见图13和13A。其中原来的透镜系统48已取下而代之以Goldman镜头60，Goldman镜头60有它自己的反射透镜62，它可以用作例如肿瘤检测器的在眼内房进行近的角度成像。
在图14中，原来的透镜系统已取下而代之以手持式便携摄像器12以对眼睛进行外部成像。
现在请参见图15。图中的光缆口有一同轴的插头64，在该光缆插口中可以装上一根硬的光管66以给眼的外部提供经巩膜的透射照明。它所提供的是间接照明。这对拍摄成年患者的眼睛，例如患白内障，或者眼睛扩大能力较差的成年患者来说是有用的。
现请参阅图16及17。图中清楚地示出了照明滤光镜系统，该系统中有一钨灯20及一替换灯20a。一滤光镜轮子70由一电动机72所驱动，该滤光镜轮70中含有多个滤光镜74、76、78及80。当轮子在钨灯20及一光纤插口之间转动时，滤过色的光线通过连接电缆16及光缆40送出去。有许多类型的滤光镜可以用在这里，例如黄T的，橙色的、红色的、黄色的，荧光素或绿色的滤光镜都可以用。
眼睛11的内部区域由置于眼上的摄像器12的光线通过角膜直接照明，通过使用内在的滤光镜，操作者可以选择照明的光谱成份，进行通常的黑白成像或进行彩色成像，对眼底进行没有红色光的观察或成像，或者使用荧光素的深兰色激励以进行成像或荧光素血管造影。光的照明度可以通过对流过钨灯20的电流或可变光阑的调节而加以调节。
在控制台14中，从摄像器12输出的像信号可以通过连接电缆传送出去并通过数字方式显示在监视器26上，从而可以使操作者得到最佳的观察或视像。在操作者的指令下，该数字信号可以被拷贝以数字的形式存储在计算机的软盘32上供以后参考和/或由计算机加以处理，也可以在一彩色数字打印机28上打印出来以供硬拷贝存档文件之用。
最后通过适当的手工移动及多次摄像，成像器10可以提供存储的图像以对眼睛临床诊断需要的结构进行立体成像。
本发明眼摄像系统10的手持式便携摄像器对缠绵病榻的病人及早产婴儿恒温箱中的婴儿是特别有用的。电荷耦合器件38比普通的35mm照相机来得有利，因为电荷耦合器件可以用较低照明，因此，对眼睛内部进行摄像时光的亮度可以低一些。光太大是有可能对人眼造成伤害的(光毒性)。此外，电荷耦合器件38的输出可以直接显示在监视器26上，因此可以保留好的眼睛像而用不着进行反复的试验。此外，数字输出可以记录，打印出来，进行比较，再加工，因此需要存储的东西可以大为减少。
本发明的眼摄像系统可以用彩色或黑白以40°或150°的视域记录视网膜的图像，而手持式便携系统可以使拍摄延伸到150°的超广角视网膜病史文件成为可能，同一系统通过简单地改变前面的镜头就可以获得对眼睛的不同的观察或视像，即外部及前后眼房的观察或视像。本发明可以以节省时间及节省空间的方式存储图像，也可以在几秒钟的时间内通过世界上任一个角落的调制解调器把全彩色图像传送出去。本发明的低白光系统在记录图像时不需要用闪光灯，这对畏光或害怕光致毒的病人是十分有用的。最后，本发明可以对由ICU(重病看护装置)获得的任何图像的连续VHS磁带进行记录，不管它们是彩色的、黑白的或荧光血管造影。这大大地提高了对医务人员和病人的讲解能力。
在摄像系统10中可以使用任何合适的部件或器件。但是为了提供作为举例用的具体的说明，观察或摄像监视器26可以用Panasonic的CT-1382-VY型监视器，输出记录器28可以用Sony公司的UP5200MD型记录器，VCR可以用Panasonic公司出售的AG-2520SQPB型VCR，软盘记录器32可以用Panasonic出售的AG810，电荷耦合器件38可以用Optronics公司的LX-450A。可变镜头52可以用Sony公司出售的VCL-1106XA。
因此，本发明可以完全执行并达到前面所述的目的以及其他目的及优点。虽然为了举例说明起见上面提供了本发明目前被认为是较佳的几个实施例，但是在本发明的精神实质及所附权利要求书的要求范围内，熟悉本技术领域的技术人员是完全有可能对零部件的结构及安排作出种种的修改或改变的。
权利要求
1.一种眼摄像系统，它包括一控制台，它具有一电源，一光源，诸滤光器，摄像监视器，控制键和输出记录器，一手持式便携摄像器，该摄像器具有一把光线传送给眼睛的光纤系统，成像和聚焦光学系统，一可变光阑及一电荷耦合器件，以及一在控制台和该摄像装置之间的连接电缆，该连接电缆具有一控制线，一电源电缆，一光源光缆。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光学系统包括一可拆装的聚光和基本的角膜接触镜头。
3.如权利要求2所述的系统，该系统包括一Goldman镜头，用以代替所述聚光和基本的角膜接触镜头。
4.如权利要求1所述的系统，该系统包括40/150度可变镜头。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检像器包括一自动暴光传感器。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述检像器包括一电子聚焦器。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述记录器包括一数字存储器。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述摄像器包括一同轴光纤口用于安装一光管以作经巩膜的间接照明之用。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制台包括一钨灯，一与连接缆中光缆相连的光纤口，一在钨灯及光纤口之间的可旋转的轮子，所述轮子包括多个滤光器。
10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光纤系统纵向延伸通过所述摄像器及光学系统的外部。
全文摘要
一种眼摄像系统，该系统具有一手持式便携摄像器，它由一电缆与控制台相连。所述手持式便携摄像器包括一把光线传送给眼睛的光纤系统，成像及聚焦系统，一可变光阑及一电荷耦合成像器。所述控制台提供一电源、一光源，诸滤光镜，摄像监视器，控制键及一输出记录器。
文档编号A61B3/14GK1089123SQ9311460
公开日1994年7月13日 申请日期1993年11月6日 优先权日1992年11月6日
发明者伯纳德·C·西塞, 艾伦·林·默弗里, 史蒂文·尤金·勒斯蒂, 詹姆斯·A·伯里斯 申请人:研究发展基金会