一种角膜内皮摄影装置

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体而言，涉及一种角膜内皮摄影装置。

背景技术

角膜内皮细胞检查在眼科检查中具有重要临床意义，例如圆锥角膜，青光眼和各类眼部炎症的诊治都离不开角膜内皮细胞检查，在白内障术前，角膜内皮细胞检查也必不可少。

目前常用的角膜内皮细胞的检查是在与视轴成一定的角度的方向上对角膜内皮的一小块矩形区域进行照明，然后再用高倍成像系统在另一边与视轴对称的方向上进行被照明区域的拍摄，从而获取角膜内皮细胞的高清图像，根据图像中细胞的数量，密度，形状等来进行眼部疾病的诊断。

然而，取得清晰的角膜内皮细胞图像并非易事。影响拍摄清晰度的因素很多，其中有两点重要因素对清晰度有很大影响：

一是由于成像系统与眼轴成一定夹角，导致像面深度不一致，部分拍摄区域处于离焦状态导致不清晰；

另一方面，角膜内皮拍摄需要既亮度高又均匀的照明，而在现有设备的结构中，很难保证二者兼备。

鉴于以上现有技术中存在的缺陷，有必要将其进一步改进，才能符合实际使用情况。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

因此，本发明的目的在于提供了一种角膜内皮摄影装置。

本发明提供了一种角膜内皮摄影装置，包括由照明光路L1、低倍成像光路L2和高倍成像光路L3组成，所述照明光路L1对角膜发出白色和红外的裂隙光，在角膜内皮表面和角膜表面形成矩形的裂隙光照明区域；

所述低倍成像光路L2用于拍摄整个人眼区域，并对角膜投射红外光，根据拍摄得到的投光在角膜上的反光点的位置和清晰度来粗对准设备和人眼的相对位置，以便进入接下来的位置精对准；

所述高倍成像光路L3对裂隙光照明区域进行拍摄，根据拍摄到的红外裂隙光的位置进行设备和人眼位置的精对准，对准完成后，对角膜内皮进行白光裂隙照明，拍摄得到彩色的角膜内皮图片。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种角膜内皮摄影装置，所述照明光路L1和高倍成像光路L3成一定夹角，并以所述低倍成像光路L2为对称轴对称分布。

通过上述技术方案，由于高倍成像光路L3与面阵相机表面法线成一定夹角，很好的补偿了L3光路与视轴非同轴拍摄引起的焦面偏移，因而可以得到高亮，均匀且清晰的角膜内皮细胞图像。

如上所述的一种角膜内皮摄影装置，所述照明光路L1由第一透镜组、第一光阑、第一分光棱镜第二光阑、第一反光管、第一LED灯、第三光阑、第二反光管和第二LED灯组成，所述第一光阑位于所述第一透镜组后焦面，所述第一分光棱镜透可见光反红外光，所述第一光阑、第二光阑和第三光阑具有矩形透光孔，所述第二光阑和第三光阑均与人眼角膜内皮共轭。

通过上述技术方案，所述第一光阑、第二光阑和第三光阑的结构设计，使得可以在角膜内皮表面和角膜表面形成矩形的裂隙光照明区域。

如上所述的一种角膜内皮摄影装置，所述第一反光管和第二反光管是前后端为正方形的长方体通光管，通光管内壁用于对光线全反射，通光管其中一端为通光进光口，通光管另一端设有散射面。

通过上述技术方案，第一反光管和第二反光管的结构设计，使得第一LED灯或第二LED灯发出的光从进光口进入第一反光管或第二反光管内后，经通光管下方内壁和通光管上方内壁两次反射后照到通光管散射面，经散射面弥散后对光阑进行照射。

如上所述的一种角膜内皮摄影装置，所述低倍成像光路L2由保护镜、第二分光棱镜、第二透镜组、第三透镜组、面阵相机、第四透镜组、第三分光棱镜、第一小孔、绿光LED灯、第二小孔、第三小孔和940LED灯组成，所述第二小孔和第三小孔位于第四透镜组的后焦面，所述第三小孔与人眼角膜共轭，所述第二分光棱镜为半透半反镜，所述第三分光棱镜透可见光反红外光。

通过上述技术方案，第二分光棱镜和第三分光棱镜的结构设计，使得绿光LED灯发出的光源，通过第二分光棱镜和第三分光棱镜，可以使得光源入射人眼，使人可观察到前方绿点，以达到引导人眼注视方向的目的。

如上所述的一种角膜内皮摄影装置，所述高倍成像光路L3由第五透镜组、第六透镜组、第四分光棱镜、矩形孔透镜、半圆孔光阑、第一反光镜、第七透镜组、第二反光镜、面阵相机和线阵相机组成，所述半圆孔光阑可横向移动，所述半圆孔光阑其位置与人眼角膜表面共轭。

通过上述技术方案，半圆孔光阑通过横向移动，可以调节半圆孔光阑的位置，这样可以将来自角膜表面的裂隙像遮挡掉，只留下来自角膜内皮的像通过，结构合理。

如上所述的一种角膜内皮摄影装置，所述第四分光棱镜对于红外光半透半反，对于可见光全透。

通过上述技术方案，第四分光棱镜的结构设计，使其可以将透过第五透镜组、第六透镜组的红外光分别反射至线阵相机和矩形孔透镜的平面处。

如上所述的一种角膜内皮摄影装置，所述矩形孔透镜为平凸镜，其平面处涂有吸光材料形成矩形透光孔，且其平面位置与人眼角膜内皮表面共轭。

通过上述技术方案，矩形透光孔的设置，可以裂隙像可以透过矩形孔透镜后通过半圆孔光阑。

相对于现有技术，本发明至少具有以下有益效果：

(1)本发明的一种角膜内皮摄影装置，设置有照明光路L1、低倍成像光路L2和高倍成像光路L3，利用照明光路L1中的照明结构让LED灯的D1各个方向的发散光都得到了利用，提高了光利用效率，还形成了LED灯的D1从各个不同角度照射出光口的结构，提高了光的均匀性，

(2)本发明的一种角膜内皮摄影装置，由于高倍成像光路L3与面阵相机表面法线成一定夹角，很好的补偿了高倍成像光路L3与视轴非同轴拍摄引起的焦面偏移。因此照明光路L1、低倍成像光路L2和高倍成像光路L3相互配合，可以得到高亮，均匀且清晰的角膜内皮细胞图像，实用性强。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中

图1为本发明的结构图；

图2为本发明的照明光路L1示意图；

图3为本发明的低倍成像光路L2示意图；

图4为本发明的高倍成像光路L3示意图；

图5为本发明的D1和D2光路示意图；

图6为本发明的裂隙照明区域示意图；

图中：110、第一透镜组；120、第一光阑；130、第一分光棱镜；140、第二光阑；150、第一反光管；160、第一LED灯；131、第三光阑；132、第二反光管；133、第二LED灯；210、保护镜；220、第二分光棱镜；230、第二透镜组；240、第三透镜组；23、面阵相机；221、第四透镜组；222、第三分光棱镜；223、第一小孔；224、绿光LED灯；225、第二小孔；226、第三小孔；227、940LED灯；310、第五透镜组；320、第六透镜组；330、第四分光棱镜；340、矩形孔透镜；350、半圆孔光阑；360、第一反光镜；370、第七透镜组；380、第二反光镜；331、线阵相机。

具体实施方式

为了能够更清楚的理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本发明提供一种技术方案：一种角膜内皮摄影装置，由照明光路L1、低倍成像光路L2和高倍成像光路L3组成，照明光路L1和高倍成像光路L3成一定夹角，并以低倍成像光路L2为对称轴对称分布，

照明光路L1对角膜发出白色和红外的裂隙光，在角膜内皮表面和角膜表面形成矩形的裂隙光照明区域；

低倍成像光路L2用于拍摄整个人眼区域，并对角膜投射红外光，根据拍摄得到的投光在角膜上的反光点的位置和清晰度来粗对准设备和人眼的相对位置，以便进入接下来的位置精对准；

高倍成像光路L3对裂隙光照明区域进行拍摄，根据拍摄到的红外裂隙光的位置进行设备和人眼位置的精对准，对准完成后，对角膜内皮进行白光裂隙照明，拍摄得到彩色的角膜内皮图片。

由于高倍成像光路L3与面阵相机23表面法线成一定夹角，很好的补偿了高倍成像光路L3与视轴非同轴拍摄引起的焦面偏移，因此，利用本发明提供的角膜内皮摄影装置可以得到高亮，均匀且清晰的角膜内皮细胞图像。

如图1和图2所示，照明光路L1由第一透镜组110、第一光阑120、第一分光棱镜130、第二光阑140、第一反光管150、第一LED灯160、第三光阑131、第二反光管132和第二LED灯133组成，第一光阑120位于第一透镜组110后焦面，第一分光棱镜130透可见光反红外光，第一光阑120、第二光阑140和第三光阑131具有矩形透光孔，第二光阑140和第三光阑131均与人眼角膜内皮共轭，第一反光管150和第二反光管132是前后端为正方形的长方体通光管，通光管内壁用于对光线全反射，通光管其中一端为通光进光口，通光管另一端设有散射面。

如图5所示，当第二LED灯133的D1某特定角度区域的光(图5中阴影区域)从第二反光管132的通光进光口进入第二反光管132后，经第二反光管132下方内壁和上方内壁两次反射后照到第二反光管132匀光面，经匀光面弥散后对第三光阑131进行照射，由于光线经下壁和上壁两次反射，出射光相当于第二LED灯133的D1对下壁和上壁的两次镜像D2所发出的光直射出光口。

同理，D1其他角度区域的光经第二反光管132不同内壁和不同次数的反射后，相当于矩形阵列排布的镜像从各个不同角度对出光口进行照射，再经匀光面匀光后叠加输出，基于此结构，第二反光管132产生810nm的近红外光，通过第二反光管132照射第三光阑131后得到高亮且均匀的裂隙光源，裂隙光源由第一分光棱镜130反射，经第一光阑120限制光出射角度后由第一透镜组110汇聚，形成裂隙光刀，在角膜面和角膜内皮面分别形成红外矩形裂隙照明区域，

如图6所示，根据上述原理，第一LED灯160的D1某特定角度区域的光从第一反光管150的通光进光口进入第一反光管150后，经第一反光管150下方内壁和上方内壁两次反射后照到第一反光管150匀光面，经匀光面弥散后对第二光阑140进行照射，

最终，第一LED灯160发出的白光，通过第一反光管150照射第二光阑140后得到高亮且均匀的裂隙光源，裂隙光源由第一分光棱镜130反射，经第一光阑120限制光出射角度后由第一透镜组110汇聚，形成裂隙光刀，在角膜面和角膜内皮面分别形成白光矩形裂隙照明区域。

如图1和图3所示，低倍成像光路L2由保护镜210、第二分光棱镜220、第二透镜组230、第三透镜组240、面阵相机23、第四透镜组221、第三分光棱镜222、第一小孔223、绿光LED灯224、第二小孔225、第三小孔226和940LED灯227组成，第二小孔225和第三小孔226位于第四透镜组221的后焦面，第三小孔226与人眼角膜共轭，第二分光棱镜220为半透半反镜，第三分光棱镜222透可见光反红外光。

绿光LED灯224照亮第一小孔223形成绿色点光源，透过第三分光棱镜222，经第四透镜组221汇聚成平行光，经第二分光棱镜220反射，通过保护片入射人眼，使人可观察到前方绿点，以达到引导人眼注视方向的目的。

940LED灯227发出940nm的近红外光，照亮第三小孔226，经第二小孔225限制光发散角后被第三分光棱镜222反射，经过第四透镜组221反射后再由第二分光棱镜220反射，透过保护镜210后将第三小孔226成像与人眼角膜处，成像光点经角膜反射，返回保护镜210，通过第二分光棱镜220后经第二透镜组230和第三透镜组240汇聚成像在面阵相机23上。

如图1和图4所示，高倍成像光路L3由第五透镜组310、第六透镜组320、第四分光棱镜330、矩形孔透镜340、半圆孔光阑350、第一反光镜360、第七透镜组370、第二反光镜380、面阵相机23和线阵相机331组成，半圆孔光阑350可横向移动，半圆孔光阑350其位置与人眼角膜表面共轭，第四分光棱镜330对于红外光半透半反，对于可见光全透，矩形孔透镜340为平凸镜，其平面处涂有吸光材料形成矩形透光孔，且其平面位置与人眼角膜内皮表面共轭。

当照明光路L1对人眼进行红外照明时，角膜内皮裂隙照明区域和角膜面裂隙照明区域的红外光经第五透镜组310和第六透镜组320后被第四分光棱镜330分别反射和透射至线阵相机331和矩形孔透镜340的平面处，

线阵相机331采集到来自角膜内皮和角膜表面两道裂隙像，根据两道裂隙与线阵交点的位置来对人眼和设备的相对位置进行精对准，并且可以通过两交点的距离推算人眼角膜厚度。

矩形孔透镜340平面处的裂隙像透过矩形通光孔后通过半圆孔光阑350，调整半圆孔光阑350的横向位置将来自角膜表面的裂隙像遮挡掉，只留下来自角膜内皮的像通过，接着来经第一反光镜360反射后通过第七透镜组370，再经第二反光镜380反射成像在面阵相机23上，得到角膜内皮裂隙照明区域的内皮细胞图像。得到清晰的红外内皮图像后照明光路L1再使用白光重复上述过程，最终得到高亮的彩色角膜内皮细胞图案。

在本说明书的描述中，属于“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述属于在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或实例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。