晶状体的前表面会产生反射光，为了阻止运些反射光到达图像传感器而影响视网膜图像 的分辨率和清晰度，必须将照明光和成像光分离，需要在角膜接触透镜、角膜和晶状体前表 面留有不同的区域用于照明和成像，即视窗8外为照明光区域，视窗8内为成像区域，为了获 得广角视网膜成像，还需要对视窗尺寸加 W限制。通过角膜接触透镜4、角膜和晶状体前后 表面的折射，可实现140°视场的视网膜照明和成像，此时视窗8的直径大概为6mm。
[0028] 角膜接触透镜4为软性材料，可与角膜进行良好的接触，为凹面光学透镜，其中靠 近角膜的一面是凹面，远离角膜的一面为凸面，折射率可选为1.8,焦距为正。运样的设置可 W避免来自视网膜周边的光线在角膜-空气界面上因大量折射而产生全内反射，并可W将 边缘光线聚焦，缩小含有视网膜空间实像的立体角，从而使整个视场的视网膜图像被图像 传感器6成像。
[0029] 角膜接触透镜4还具有与角膜曲率半径相近的曲率半径，其中视窗8区域外的曲率 半径比视窗8区域内的曲率半径小，在视窗8区域的外围形成一个环形的凸起，凸起的位置 到中屯、的距离可设为约3mm，从而让进入眼睛内的照明光束聚焦在视网膜上，而不是聚焦在 视网膜前面或者后面，W对视网膜清晰照明并成像。
[0030] 虽然光导纤维组2的光源出射角度&和角膜接触透镜4被精屯、地设计成使角膜和晶 状体前表面的反射光无法直接进入图像传感器6，但仍会造成很强的杂光，从而降低视网膜 图像质量。为了保证视网膜图像的质量，可在角膜接触透镜4的内外表面上涂有一层较硬的 光学抗反射涂层，W减少杂乱光的影响。
[0031] 不需要对视网膜中屯、区域成像时，还可W将角膜接触透镜4的中屯、区域涂成黑色， 运样视网膜的中屯、区域因没有光线通过会变成黑色无法成像，但可W进一步提升视网膜中 屯、区域周围图像的对比度和清晰度。
[0032] 在进行照明的时候可根据需要选择同轴照明或非同轴照明，图1-2中所示的实施 例中采用的是同轴照明，即光导纤维组2的环形发光区与角膜接触透镜4同轴，环形发光区 在角膜接触透镜4上形成环形光斑7，环形光斑7的中间部分为视窗8，此时，角膜接触透镜4、 环形光斑7和视窗8同轴。
[0033] 如图5所示，场镜组5设置在角膜接触透镜4和图像传感器6之间，用于改变角膜接 触透镜4出射光的方向并进行聚焦，投射到图像传感器6中进行成像。实施例中场镜组5由= 个场镜排列组成，相当于一个=合透镜组，第一个场镜设置在角膜接触透镜4的焦距处，第 二个场镜设置在第一个场镜的焦距处，第=个场镜设置在第二个场镜的焦距处。
[0034] 图像经图像传感器6扑捉后，通过无线传输模块62传送到移动终端设备9上，实时 显示在移动终端设备9的屏幕上，并将视网膜图像存储在图像存储模块61上，与计算机连接 后可W读取和拷贝图像。图像传感器6还可W沿轴向左右运动，W适应适应不同屈光度的人 目艮，获得最清晰的眼底视网膜图像。其中，无线传输模块62可W采用Wifi传输模块，移动终 端设备9可W采用Amlroid设备。
[0035] 在使用该便携式广角眼底成像装置进行成像时，首先将光源组件1设置为发射红 外光，调节倾斜角度8,从而调整视场大小，光导纤维组2将红外光传输到角膜接触透镜4，进 而传送至视网膜，利用图像传感器6对视网膜进行观察和对焦;接着将光源组件1切换为发 射可见光，光导纤维组2在角膜接触透镜4上形成环形光斑7，环形光斑7中间部分为视窗8， 传送的光源即照明光束从视窗8外部通过，不经过视窗8内部，视网膜反射的光束即成像光 束从视窗8内部通过，并透过角膜接触透镜4传送到场镜组5，场镜组5改变从角膜接触透镜4 出射光的方向并进行聚焦，投射到图像传感器6中进行视网膜成像。
[0036] 在不需要对视网膜中屯、区域成像时，在W上步骤之前对角膜接触透镜4的中屯、设 置黑色区域，W提升视网膜周围区域图像的对比度和清晰度。
[0037] W上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例， 凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的 普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护 范围。
【主权项】
1. 一种便携式广角眼底成像装置，其特征在于，包括光学成像系统和移动终端设备 (9);所述光学成像系统包括光源组件（1)、光导纤维组(2)、角膜接触透镜(4)、场镜组(5)、 图像传感器(6)、图像存储模块(61)和无线传输模块(62);所述光源组件（1)用于发送医用 冷光源，与光源组件（1)相连的具有环形发光区的光导纤维组(2)将光源传送至角膜接触透 镜(4)，并在角膜接触透镜(4)上形成环形光斑(7)，其中，所述环形发光区上任意点的光源 出射方向与角膜接触透镜(4)的中轴线呈一定倾斜角度;所述角膜接触透镜(4)与角膜相接 触，为软性材料制成的凹面光学透镜，其中靠近角膜的一面是凹面，远离角膜的一面为凸 面，用于向视场内引导光源以及接收视网膜的反射光，并将反射光传送到场镜组(5)，所述 环形光斑(7)的中间部分为视窗(8)，传送的光源即照明光束从视窗(8)外部通过，不经过视 窗(8)内部，视网膜反射的光束即成像光束从视窗(8)内部通过，所述照明光束和成像光束 分离;所述场镜组(5)设置在角膜接触透镜(4)和图像传感器(6)之间，用于改变角膜接触透 镜(4)出射光的方向并进行聚焦，投射到所述图像传感器(6)中进行成像;所述图像传感器 (6)将生成的图像存储在所述图像存储模块(61)中，并通过所述无线传输模块(62)传送给 所述移动终端设备(9)。2. 根据权利要求1所述的一种便携式广角眼底成像装置，其特征在于:所述医用冷光源 为红外光和可见光两种光源，其中，红外光用于视网膜的观察和对焦，可见光用于视网膜的 成像。3. 根据权利要求2所述的一种便携式广角眼底成像装置，其特征在于:所述红外光的波 长为800nm，所述可见光的波长为400~760nm。4. 根据权利要求1所述的一种便携式广角眼底成像装置，其特征在于:所述角膜接触透 镜(4)的折射率为1.8。5. 根据权利要求1所述的一种便携式广角眼底成像装置，其特征在于:所述角膜接触透 镜(4)的内外表面上涂有光学抗反射涂层。6. 根据权利要求1所述的一种便携式广角眼底成像装置，其特征在于:在不需要对视网 膜中心区域成像时，所述角膜接触透镜(4)的中心可设置黑色区域，以提升视网膜周围区域 图像的对比度和清晰度。7. 根据权利要求1所述的一种便携式广角眼底成像装置，其特征在于:所述场镜组(5) 由三个场镜排列组成，第一个场镜设置在角膜接触透镜(4)的焦距处，第二个场镜设置在第 一个场镜的焦距处，第三个场镜设置在第二个场镜的焦距处。8. -种采用如权利要求1-7中任一项所述的便携式广角眼底成像装置进行广角眼底成 像的方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤a:将光源组件（1)设置为发射红外光，调节所述倾斜角度，从而调整视场大小，光 导纤维组(2)将红外光传输到角膜接触透镜(4)，进而传送至视网膜，通过移动终端设备(9) 对视网膜进行观察和对焦； 步骤b:将光源组件（1)切换为发射可见光，光导纤维组(2)在角膜接触透镜(4)上形成 环形光斑（7)，环形光斑（7)中间部分为视窗（8)，传送的光源即照明光束从视窗（8)外部通 过，不经过视窗(8)内部，视网膜反射的光束即成像光束从视窗(8)内部通过，并透过角膜接 触透镜(4)传送到场镜组（5)，场镜组（5)改变从角膜接触透镜(4)出射光的方向并进行聚 焦，投射到所述图像传感器(6)中进行视网膜成像。9.根据权利要求8所述的一种广角眼底成像的方法，其特征在于:不需要对视网膜中心 区域成像时，在步骤a和b之前对角膜接触透镜(4)的中心设置黑色区域，以提升视网膜周围 区域图像的对比度和清晰度。
【专利摘要】一种便携式广角眼底成像装置及方法，包括光学成像系统和移动终端设备；光学成像系统包括光源组件、光导纤维组、角膜接触透镜、场镜组、图像传感器、图像存储模块和无线传输模块；光源组件发送医用冷光源，与光源组件相连的具有环形发光区的光导纤维组将光源传送至角膜接触透镜，角膜接触透镜向视场内引导光源照亮视网膜，并将视网膜的反射光传送到场镜组，场镜组用于改变角膜接触透镜出射光的方向并进行聚焦，投射到图像传感器上进行成像；图像传感器将生成的图像存储在图像存储模块中，并通过无线传输模块传送给移动终端设备，通过移动终端设备实时查看视网膜图像。该发明结构紧凑、操作简单，能够实时获取高对比度、清晰度的广角视网膜图像。
【IPC分类】A61B3/14, A61B3/125
【公开号】CN105662333
【申请号】CN201610226150
【发明人】沈建新, 王植
【申请人】南京航空航天大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年4月13日