婴幼儿眼底视网膜成像光学系统研究.doc
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婴幼儿眼底视网膜成像光学系统研究,16200字 38页摘要：眼底毛细血管是人体内唯一可以通过仪器直接观察的微型血光，对于这些血管的观察可用于多种疾病的预防和诊断，例如高血压、心脏病等。人们设计过多种眼底检测仪器，其中，眼底相机（fundus camera）是目前临床上对病人眼底检测的主要仪器之一。随着现代科学技术的不断进...
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婴幼儿眼底视网膜成像光学系统研究
16200字 38页
摘要：眼底毛细血管是人体内唯一可以通过仪器直接观察的微型血光，对于这些血管的观察可用于多种疾病的预防和诊断，例如高血压、心脏病等。人们设计过多种眼底检测仪器，其中，眼底相机（fundus camera）是目前临床上对病人眼底检测的主要仪器之一。
随着现代科学技术的不断进步，对眼底相机成像技术要求越来越高，眼底相机也得到了更广泛的运用，为了早期诊断及治疗早产婴儿视网膜病变（ROP），必须对早产婴儿眼底视网膜进行检查，设计一款应用于小型化、重量轻、手持式眼底相机的光学系统，其视场角为120度甚至更大,分辨率为200万像素。
为消除来自眼角膜的反射光，提出采用环形光导作为光源的办法，不仅提高系统照明的均匀度，同时，提高了系统光能的利用率；在照明系统中加入黑点板以消除杂光和鬼像,利用CODEV软件对眼底相机成像系统进行设计和优化，系统镜片全部采用球面，提高性价比，与传统眼底相机相比，其结构更加简单、紧凑。
关键词：眼底相机 光学设计 早产婴儿视网膜病变 大视场 角膜接触镜
Study of pediatric fundus retina imaging optical system
Abstract There are many intravital vessels of human’s body in fundus, observing these vessels can help the diagnosis and precaution of many diseases. such as hypertension, cardiopathy and etc.. Various instruments have been invented for fundus examination, fundus camera is one of the main instruments used in the clinical diagnosis on the fundus of eyes at present.
With the development of modern science and technology, higher standards on the fundus camera imaging are requested,the fundus camera has been given a wider application as well. In order to enable timely diagnosis and treatment for retinopathy of prematurity (ROP)，the fundus of the eyes in prematurely born children must be examined. A new type of optical system is designed to be used in a small,light weight,hand-held fundus camera . The invention is expected to provide the field of view of 120 degrees and larger，two mega pixels resolution as well.
In order to remove the stray light reflected from cornea, a ring-shaped fiber light source is used . The method can not only guarantee the uniformity of illumination on fundus, but also remarkably improve the efficiency of illumination . We set some black spot plates in the illumination system to avoid the scatter light and central ghost. The optical system of fundus camera is designed and optimized by CODEV , the system is completed by sphere which enjoy a better performance-price ratio and get much more simple and compact comparing with classical system.
Key words fundus camera optical design retinopathy of prematurity (ROP) large field of view contact lens
目录
第一章 绪论 1
1.1眼底检测光学仪器简介 2
1.1.1检眼镜 2
1.1.2眼底相机 2
1.1.3激光扫描眼底镜（SLO） 2
1.1.4光学相干层析成像(OCT) 3
1.1.5裂隙灯显微镜 3
1.2眼底相机的发展方向 3
1.3本课题的主要工作 3
第二章 人眼的结构特点和光学特性 5
2.1引言 5
2.2人眼结构和光学特性 5
2.2.1人眼的基本结构 5
2.2.2人眼的光学特性 7
2.2.3人眼的缺陷 7
2.3眼底检测的医学意义 8
2.4 早产儿视网膜病变 9
2.4.1 ROP介绍 9
2.4.2 我国ROP筛选标准 10
2.5本章小结 10
第三章 眼底相机结构原理 11
3.1影响眼底相机成像质量的因素 11
3.1.1 角膜的反射 11
3.1.2 瞳孔限制 11
3.1.3杂光和鬼像 11
3.2 眼底相机的原理 11
3.2.1 成像系统 12
3.2.2 照明系统 12
3.2.3 调焦投影系统 12
3.3 本章小结 12
第四章 眼底相机成像系统设计 13
4.1成像系统设计参数 13
4.1.1 视场角 13
4.1.2放大倍率 13
4.1.3 工作距离d 13
4.1.4 系统的焦距f 13
4.2 成像光路设计 14
4.2.1 眼睛模型的建立 14
4.2.2 接目物镜设计 15
4.2.3 成像物镜设计 16
4.2.4 整个系统的建立和优化 16
4.3 成像质量分析 20
4.4 本章小结 23
第五章 眼底相机照明系统设计 24
5.1 消除角膜反射光 24
5.2 消杂光设计和鬼像的控制 24
5.3均匀照明设计 25
5.4本章小结 25
第六章 结束语 26
6.1主体工作总结 26
6.2设计的主要收获 27
6.3不足和展望 27
致谢 28
参考文献 29
16200字 38页
摘要：眼底毛细血管是人体内唯一可以通过仪器直接观察的微型血光，对于这些血管的观察可用于多种疾病的预防和诊断，例如高血压、心脏病等。人们设计过多种眼底检测仪器，其中，眼底相机（fundus camera）是目前临床上对病人眼底检测的主要仪器之一。
随着现代科学技术的不断进步，对眼底相机成像技术要求越来越高，眼底相机也得到了更广泛的运用，为了早期诊断及治疗早产婴儿视网膜病变（ROP），必须对早产婴儿眼底视网膜进行检查，设计一款应用于小型化、重量轻、手持式眼底相机的光学系统，其视场角为120度甚至更大,分辨率为200万像素。
为消除来自眼角膜的反射光，提出采用环形光导作为光源的办法，不仅提高系统照明的均匀度，同时，提高了系统光能的利用率；在照明系统中加入黑点板以消除杂光和鬼像,利用CODEV软件对眼底相机成像系统进行设计和优化，系统镜片全部采用球面，提高性价比，与传统眼底相机相比，其结构更加简单、紧凑。
关键词：眼底相机 光学设计 早产婴儿视网膜病变 大视场 角膜接触镜
Study of pediatric fundus retina imaging optical system
Abstract There are many intravital vessels of human’s body in fundus, observing these vessels can help the diagnosis and precaution of many diseases. such as hypertension, cardiopathy and etc.. Various instruments have been invented for fundus examination, fundus camera is one of the main instruments used in the clinical diagnosis on the fundus of eyes at present.
With the development of modern science and technology, higher standards on the fundus camera imaging are requested,the fundus camera has been given a wider application as well. In order to enable timely diagnosis and treatment for retinopathy of prematurity (ROP)，the fundus of the eyes in prematurely born children must be examined. A new type of optical system is designed to be used in a small,light weight,hand-held fundus camera . The invention is expected to provide the field of view of 120 degrees and larger，two mega pixels resolution as well.
In order to remove the stray light reflected from cornea, a ring-shaped fiber light source is used . The method can not only guarantee the uniformity of illumination on fundus, but also remarkably improve the efficiency of illumination . We set some black spot plates in the illumination system to avoid the scatter light and central ghost. The optical system of fundus camera is designed and optimized by CODEV , the system is completed by sphere which enjoy a better performance-price ratio and get much more simple and compact comparing with classical system.
Key words fundus camera optical design retinopathy of prematurity (ROP) large field of view contact lens
目录
第一章 绪论 1
1.1眼底检测光学仪器简介 2
1.1.1检眼镜 2
1.1.2眼底相机 2
1.1.3激光扫描眼底镜（SLO） 2
1.1.4光学相干层析成像(OCT) 3
1.1.5裂隙灯显微镜 3
1.2眼底相机的发展方向 3
1.3本课题的主要工作 3
第二章 人眼的结构特点和光学特性 5
2.1引言 5
2.2人眼结构和光学特性 5
2.2.1人眼的基本结构 5
2.2.2人眼的光学特性 7
2.2.3人眼的缺陷 7
2.3眼底检测的医学意义 8
2.4 早产儿视网膜病变 9
2.4.1 ROP介绍 9
2.4.2 我国ROP筛选标准 10
2.5本章小结 10
第三章 眼底相机结构原理 11
3.1影响眼底相机成像质量的因素 11
3.1.1 角膜的反射 11
3.1.2 瞳孔限制 11
3.1.3杂光和鬼像 11
3.2 眼底相机的原理 11
3.2.1 成像系统 12
3.2.2 照明系统 12
3.2.3 调焦投影系统 12
3.3 本章小结 12
第四章 眼底相机成像系统设计 13
4.1成像系统设计参数 13
4.1.1 视场角 13
4.1.2放大倍率 13
4.1.3 工作距离d 13
4.1.4 系统的焦距f 13
4.2 成像光路设计 14
4.2.1 眼睛模型的建立 14
4.2.2 接目物镜设计 15
4.2.3 成像物镜设计 16
4.2.4 整个系统的建立和优化 16
4.3 成像质量分析 20
4.4 本章小结 23
第五章 眼底相机照明系统设计 24
5.1 消除角膜反射光 24
5.2 消杂光设计和鬼像的控制 24
5.3均匀照明设计 25
5.4本章小结 25
第六章 结束语 26
6.1主体工作总结 26
6.2设计的主要收获 27
6.3不足和展望 27
致谢 28
参考文献 29
