專利名稱：一種微顯裂隙系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微顯裂隙系統(tǒng)和方法，尤其是設(shè)計(jì)ー種應(yīng)用于裂隙燈顯微鏡的微顯裂隙系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前裂隙燈的裂隙系統(tǒng)一般采用刀片切換來調(diào)節(jié)裂隙的寬窄，裂隙長短及光斑大小再通過光闌切換系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，而色彩變換采用濾色片切換系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。這些切換系統(tǒng)精度要求高，生產(chǎn)、安裝、使用時(shí)較難操作。生產(chǎn)制造エ藝難度大，成本相對(duì)較高，可實(shí)現(xiàn)的裂隙及光斑的大小、圖案、顔色、亮度種類較少，調(diào)色方案也較為原始。現(xiàn)有裂隙燈的裂隙系統(tǒng)技術(shù)具體存在如下缺陷
I 整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件精度要求嚴(yán)格，生產(chǎn)エ藝難度大，制造成本高。2.安裝和使用時(shí)調(diào)整不易。3.裂隙張開采用繞固定軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的方法，裂隙刀片閉合位置和張開位置高低有時(shí)會(huì)有差異，造成所成裂隙圖像的光斑質(zhì)量下降。4.結(jié)構(gòu)空間狹小，可切換的濾片種類少，可實(shí)現(xiàn)的光斑顔色光線種類少。5.結(jié)構(gòu)空間狹小，可切換的光闌尺寸種類少，可實(shí)現(xiàn)的光斑形狀和大小的種類也較少。而隨著現(xiàn)代數(shù)字微顯芯片技術(shù)的發(fā)展，利用數(shù)字微顯芯片作為裂隙圖案并對(duì)其成像，有望實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有裂隙燈的裂隙相同的效果并彌補(bǔ)現(xiàn)有機(jī)械切換系統(tǒng)技術(shù)的種種缺陷。目前市場(chǎng)上仍未見到克服以上缺陷的裂隙系統(tǒng)和方法，能夠整體替代并簡化裂隙燈光源部分的裂隙刀片系統(tǒng)、光闌切換系統(tǒng)和濾色片切換系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有裂隙系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不足，通過光學(xué)和微電子技術(shù)的結(jié)合提供一種新的裂隙設(shè)計(jì)，有效改善裂隙燈系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、可靠性和使用便利性。本發(fā)明的工作原理是用所述光源I給所述微顯芯片4提供照明，其中，所述微顯芯片4包括數(shù)字光處通DLP芯片、液晶顯不IXD芯片、娃基液晶顯不LCOS芯片都可以使用，通過控制所述微顯芯片4來控制光線能否通過，形成所需的裂隙圖案，再通過所述投射単元7把所述微顯芯片4的裂隙圖案顯現(xiàn)出來。裂隙圖案的大小、形狀、顔色和亮度可以通過所述微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元5對(duì)所述微顯芯片4的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明技術(shù)方案是系統(tǒng)包括光源I、投射単元7，還設(shè)置有微顯芯片4、微顯芯片驅(qū)動(dòng)單元5 ;所述微顯芯片4設(shè)置在所述光源I與所述投射単元7之間的光路上；所述微顯芯片4連接所述微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元5并由其驅(qū)動(dòng)后，在所述微顯芯片4上形成區(qū)域可不同的裂隙，所述微顯芯片4上裂隙里面的部分可以把光線透射或反射給所述投射単元7。還可以設(shè)置有準(zhǔn)直単元2 ;所述準(zhǔn)直単元2設(shè)置在所述光源I與所述微顯芯片4之間的光路上。
所述微顯芯片4可以是數(shù)字光處理DLP芯片；所述微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元5通過控制所述微顯芯片4內(nèi)的微小鏡片陣列的反射角度來控制反射光線的方向，以調(diào)節(jié)最終形成圖像的形狀、大小和光強(qiáng)。還可以設(shè)置有起偏単元3 ;所述起偏単元3設(shè)置在所述光源I與所述微顯芯片4之間的光路上；所述起偏単元3可以是偏振片或偏振分光棱鏡。所述微顯芯片4與所述投射単元7之間的光路上還可以設(shè)置有檢偏單元6 ;所述檢偏單元6的檢振方向與所述起偏單元3的偏正方向垂直，以使光線所成的圖像對(duì)比度更好；所述檢偏単元6可以是偏振片；可以通過控制微顯芯片単元液晶分子的旋轉(zhuǎn)方向角度變化，以最終形成不同光強(qiáng)的圖像。所述微顯芯片4可以是液晶顯示IXD芯片；所述微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元5可以是液晶顯示IXD芯片驅(qū)動(dòng)単元；所述微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元5控制所述微顯芯片4內(nèi)的液晶分子陣列 的旋轉(zhuǎn)方向來控制透射偏振光線的通斷，并垂直地改變偏振方向，以調(diào)節(jié)最終形成圖像的大小、形狀和光強(qiáng)。所述微顯芯片4可以是硅基液晶顯示LCOS芯片；所述微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元5可以是硅基液晶顯示LCOS芯片驅(qū)動(dòng)単元；所述微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元5控制所述微顯芯片4內(nèi)的液晶分子陣列的旋轉(zhuǎn)方向來控制反射偏振光線的通斷，并垂直地改變偏振方向，以調(diào)節(jié)最終形成圖像的大小、形狀和光強(qiáng)。在所述微顯芯片4的入射和出射光路上可以設(shè)置有偏振分光棱鏡8，以同時(shí)對(duì)入射光線和出射光線實(shí)現(xiàn)入射起偏和出射檢偏。所述微顯芯片4內(nèi)可以設(shè)置有濾色片；或者在所述微顯芯片4入射或出射的光路上増加濾色片以最終形成不同顔色的圖像。 在所述微顯芯片4兩側(cè)外部的光路上還可以設(shè)置有旋轉(zhuǎn)色輪9，所述旋轉(zhuǎn)色輪9上設(shè)置有若干個(gè)不同顔色的濾色片；還設(shè)置有旋轉(zhuǎn)色輪驅(qū)動(dòng)単元10連接所述旋轉(zhuǎn)色輪9并驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)色輪驅(qū)動(dòng)単元10還可以與所述微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元5進(jìn)行信號(hào)連接；通過對(duì)所述微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元5和所述旋轉(zhuǎn)色輪驅(qū)動(dòng)単元10進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，所述旋轉(zhuǎn)色輪9上某一顔色的濾色片正對(duì)著所述光源I時(shí)，所述微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元5驅(qū)動(dòng)所述微顯芯片4調(diào)節(jié)成某一透射和反射率以產(chǎn)生某一對(duì)應(yīng)值的光強(qiáng)，不同顔色的濾色片對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)不同并且配比可調(diào)，以最終形成顔色不同且可調(diào)的圖像。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)和有益效果，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面
I.使得裂隙燈整體結(jié)構(gòu)簡化，生產(chǎn)成本降低。2.微顯元件的高低位置不會(huì)變化，從而保證了裂隙像質(zhì)的穩(wěn)定可靠。3.可實(shí)現(xiàn)任意圖案，不局限于光闌片種類多少的限制。4.可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)色的多種色彩，不受濾色片種類多少的限制。5.可通過控制微顯芯片調(diào)節(jié)裂隙光斑的亮度，不局限于通過調(diào)節(jié)光源功率來調(diào)節(jié)裂隙光斑的亮度。6.安裝使用時(shí)的調(diào)節(jié)操作極為簡單，且非常精密。


圖I是數(shù)字光處理DLP芯片微顯裂隙實(shí)施系統(tǒng)示意圖，圖I中光源I、準(zhǔn)直単元2、微顯芯片4、微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元5、投射単元7。圖2是液晶顯示IXD芯片微顯裂隙實(shí)施系統(tǒng)示意圖，圖I中光源I、準(zhǔn)直単元2、起偏単元3、微顯芯片4、微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元5、檢偏單元6、投射単元7。圖3是硅基液晶顯示LCOS芯片微顯裂隙實(shí)施系統(tǒng)示意圖，圖I中光源I、準(zhǔn)直單元2、起偏單元3、微顯芯片4、微顯芯片驅(qū)動(dòng)單元5、投射單元7、偏振分光棱鏡8。圖4是數(shù)字光處理DLP芯片微顯裂隙調(diào)色實(shí)施系統(tǒng)示意圖，圖I中光源I、準(zhǔn)直単元2、微顯芯片4、微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元5、投射単元7、旋轉(zhuǎn)色輪9、旋轉(zhuǎn)色輪驅(qū)動(dòng)単元10。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
再做進(jìn)ー步闡述 圖I是數(shù)字光處理DLP芯片微顯裂隙實(shí)施系統(tǒng)示意圖，所述微顯芯片4采用數(shù)字光處理DLP芯片，所述微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元5控制并在所述微顯芯片4上形成裂隙。所述光源I發(fā)出的光線通過所述準(zhǔn)直単元2后到達(dá)所述微顯芯片4，裂隙內(nèi)的微小反光鏡陣列實(shí)際上成為了ー個(gè)平行光照射的面光源，其上面的每ー個(gè)微小反光鏡的角度可以由所述微顯芯片驅(qū)動(dòng)單元5控制；通過所述微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元5控制所述微顯芯片4的微小反光鏡陣列的反射方向達(dá)到控制光線是否以及有多少通過所述投射単元7的目的，所述微顯芯片4上就形成了不同的裂隙圖案，裂隙內(nèi)的微小反光鏡陣列將光線反射給所述投射単元7成像，反射給所述投射単元7的光線多就明亮，反射得少就不明亮；裂隙外的微小反光鏡陣列將光線反射到所述投射単元7之外而不會(huì)形成圖像。圖2是液晶顯示IXD芯片微顯裂隙實(shí)施系統(tǒng)示意圖，所述微顯芯片4采用液晶顯示IXD芯片，所述微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元5控制并在所述微顯芯片4上形成裂隙。所述光源I發(fā)出的光線通過所述準(zhǔn)直単元2和所述起偏単元3后，所述起偏単元3形成的偏振光線到達(dá)所述微顯芯片4，通過所述微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元5控制所述微顯芯片4的液晶分子的旋轉(zhuǎn)方向?qū)崿F(xiàn)控制光線的通斷，顯示出不同的裂隙圖案，在這個(gè)透射過程中，偏振方向會(huì)有90°的變化；所述微顯芯片4的液晶分子的旋轉(zhuǎn)方向如果受控變化，出射光線的亮度也會(huì)有變化；所述微顯芯片4上需要形成裂隙的部分，就需要控制其液晶分子的旋轉(zhuǎn)方向，使出射光線明亮，不需要形成裂隙的部分，就需要控制其液晶分子的旋轉(zhuǎn)方向，使出射光線很暗。穿過所述微顯芯片4的光線再通過所述投射単元7后成裂隙像，根據(jù)輸入控制信號(hào)的不同從而實(shí)現(xiàn)不同大小、形狀的裂隙圖像；在所述微顯芯片4后面的光路上還可以設(shè)置有檢偏單元6，所述檢偏単元可以增加所形成圖案的對(duì)比度，并濾去雜散的偏振光。圖3是硅基液晶顯示LCOS芯片微顯裂隙實(shí)施系統(tǒng)示意圖，所述微顯芯片4采用硅基液晶顯示LCOS芯片，所述微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元5控制并在所述微顯芯片4上形成裂隙。還設(shè)置有偏振分光棱鏡8，所述光源I發(fā)出的光線通過所述準(zhǔn)直単元2和所述起偏単元3后，所述起偏単元3形成的偏振光線首先到達(dá)所述偏振分光棱鏡8，所述偏振分光棱鏡8將P光透過，而把S光反射給所述微顯芯片4，所述微顯芯片4將S光反射并轉(zhuǎn)化為P光后再次通過所述偏振分光棱鏡8，而后折射給所述投射単元7。圖4是數(shù)字光處理DLP芯片微顯裂隙調(diào)色實(shí)施系統(tǒng)示意圖。所述光源I發(fā)出的光線通過所述準(zhǔn)直単元2后，再經(jīng)過高速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)色輪9色輪濾色，還設(shè)置有所述旋轉(zhuǎn)色輪驅(qū)動(dòng)単元10連接并驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)色輪9。所述微顯芯片4采用數(shù)字光處理DLP芯片時(shí)，通過控制所述微顯芯片4的微鏡陣列的反射方向控制光線通過所述投射単元7的光強(qiáng)。通過控制所述微顯芯片4微鏡的反射方向，配合控制色輪的旋轉(zhuǎn)，可實(shí)現(xiàn)多種顏色的光線通過所述投射単元7的配比，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)裂隙光斑的調(diào)色和亮度
調(diào)整。
權(quán)利要求
1.I. 一種微顯裂隙系統(tǒng)和方法，包括光源(I)、投射単元(7)，其特征在于，還設(shè)置有微顯芯片(4)、微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元(5);所述微顯芯片(4)設(shè)置在所述光源(I)與所述投射単元(7)之間的光路上；所述微顯芯片(4)連接所述微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元(5)并由其驅(qū)動(dòng)后，在所述微顯芯片(4)上形成區(qū)域可不同的裂隙，所述微顯芯片(4)上裂隙里面的部分可以把光線透射或反射給所述投射単元(7 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微顯裂隙系統(tǒng)和方法，其特征在于，還可以設(shè)置有準(zhǔn)直単元(2);所述準(zhǔn)直単元(2)設(shè)置在所述光源(I)與所述微顯芯片(4)之間的光路上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的微顯裂隙系統(tǒng)和方法，其特征在于，所述微顯芯片(4)可以是數(shù)字光處理DLP芯片；所述微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元(5)通過控制所述微顯芯片(4)內(nèi)的微小鏡片陣列的反射角度來控制反射光線的方向，以調(diào)節(jié)最終形成圖像的形狀、大小和光強(qiáng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的微顯裂隙系統(tǒng)和方法，其特征在于，還可以設(shè)置有起偏単元(3);所述起偏単元(3)設(shè)置在所述光源(I)與所述微顯芯片(4)之間的光路上；所述起偏單兀(3)可以是偏振片或偏振分光棱鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微顯裂隙系統(tǒng)和方法，其特征在于，所述微顯芯片(4) 與所述投射単元(7)之間的光路上還可以設(shè)置有檢偏單元(6);所述檢偏単元(6)的檢振方向與所述起偏単元(3)的偏正方向垂直，以使光線所成的圖像對(duì)比度更好；所述檢偏単元(6)可以是偏振片；可以通過控制微顯芯片単元液晶分子的旋轉(zhuǎn)方向角度變化，以最終形成不同光強(qiáng)的圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微顯裂隙系統(tǒng)和方法，其特征在于，所述微顯芯片(4)可以是液晶顯示LCD芯片；所述微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元(5)可以是液晶顯示LCD芯片驅(qū)動(dòng)単元；所述微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元(5)控制所述微顯芯片(4)內(nèi)的液晶分子陣列的旋轉(zhuǎn)方向來控制透射偏振光線的通斷，并垂直地改變偏振方向，以調(diào)節(jié)最終形成圖像的大小、形狀和光強(qiáng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微顯裂隙系統(tǒng)和方法，其特征在于，所述微顯芯片(4)可以是娃基液晶顯不LCOS芯片；所述微顯芯片驅(qū)動(dòng)單兀(5)可以是娃基液晶顯不LCOS芯片驅(qū)動(dòng)單元；所述微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元(5)控制所述微顯芯片(4)內(nèi)的液晶分子陣列的旋轉(zhuǎn)方向來控制反射偏振光線的通斷，并垂直地改變偏振方向，以調(diào)節(jié)最終形成圖像的大小、形狀和光強(qiáng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的微顯裂隙系統(tǒng)和方法，其特征在于，在所述微顯芯片(4)的入射和出射光路上可以設(shè)置有偏振分光棱鏡(8)，以同時(shí)對(duì)入射光線和出射光線實(shí)現(xiàn)入射起偏和出射檢偏。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微顯裂隙系統(tǒng)和方法，其特征在于，所述微顯芯片(4)內(nèi)可以設(shè)置有濾色片；或者在所述微顯芯片(4)入射或出射的光路上増加濾色片以最終形成不同顔色的圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微顯裂隙系統(tǒng)和方法，其特征在于，在所述微顯芯片(4)兩側(cè)外部的光路上還可以設(shè)置有旋轉(zhuǎn)色輪(9)，所述旋轉(zhuǎn)色輪(9)上設(shè)置有若干個(gè)不同顔色的濾色片；還設(shè)置有旋轉(zhuǎn)色輪驅(qū)動(dòng)単元(10)連接所述旋轉(zhuǎn)色輪(9)并驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)色輪驅(qū)動(dòng)單元(10)還可以與所述微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元(5)進(jìn)行信號(hào)連接；通過對(duì)所述微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元(5)和所述旋轉(zhuǎn)色輪驅(qū)動(dòng)単元(10)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，所述旋轉(zhuǎn)色輪(9)上某一顔色的濾色片正對(duì)著所述光源(I)時(shí)，所述微顯芯片驅(qū)動(dòng)単元(5)驅(qū)動(dòng)所述微顯芯片(4)調(diào)節(jié)成某一透射和反射率以產(chǎn)生某一對(duì)應(yīng)值的光強(qiáng)，不同顔色的濾色片對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)不同并且 配比可調(diào)，以最終形成顔色不同且可調(diào)的圖像。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微顯裂隙系統(tǒng)和方法，涉及光學(xué)儀器領(lǐng)域，旨在解決裂隙燈所用裂隙的安裝、使用不便問題。包括光源(1)、準(zhǔn)直單元(2)、起偏單元(3)、微顯芯片(4)、微顯芯片驅(qū)動(dòng)單元(5)、檢偏單元(6)、投射單元(7)。通過所述微顯芯片驅(qū)動(dòng)單元(5)驅(qū)動(dòng)所述微顯芯片(4)形成裂隙，代替現(xiàn)有裂隙燈內(nèi)的裂隙刀，使之安裝使用簡化，所成圖像的大小、形狀、光強(qiáng)、顏色的調(diào)整更加方便。本發(fā)明主要用在眼科檢查用的裂隙燈顯微鏡上。
文檔編號(hào)G02B21/36GK102768403SQ201110112408
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2011年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月3日
發(fā)明者嚴(yán)蘇峰, 于航, 孔昭松, 陳文光, 魏悅 申請(qǐng)人:上海美沃精密儀器有限公司