圆锥角膜是一种双侧性、进行性角膜病变,以角膜中央或旁中央向前膨出为特征并且伴随角膜变薄的非炎症疾病,如果不及时治疗会引起患者不规则散光及加深近视程度,发展到一定阶段时还会导致失明。角膜交联法是唯一一种能控制圆锥角膜疾病发展的方法。但是目前我国在治疗圆锥角膜疾病的紫外光核黄素诱导交联仪方面研究几乎为零,市场上的仪器全是进口。打破国外对此仪器的垄断、降低此类仪器购买成本,研制出属于我国的紫外光核黄素诱导交联仪(角膜交联仪)具有重大的意义。本文主要工作可分为以下几点:基于市场上紫外光核黄素诱导交联仪的功能参数及相关优缺点,参考投影仪的结构,给出了仪器总体设计方案;通过对比常用的几种紫外光源,分析出紫外LED作为角膜交联仪光源的优点;介绍了仪器关键元件DMD的工作原理及灰度调制技术;介绍了像方远心镜头在像面照度方面的特点;介绍了复眼透镜和匀光管匀光的原理及方法,基于复眼透镜匀光的原理设计了DMD匀光光路,光斑均匀性达到了92%;基于像方远心光学系统在像面焦平面上光照度为最大值的原理,设计了工作距离150mm及放大率β=-0.345的紫外投射镜头,从原理上确保了角膜交联术中角膜的安全性;基于滑动弧长递增轮瞳孔中心定位法,设计瞳孔定位算法,介绍了基于逐点比较法的瞳孔中心追踪思想,通过以上两种算法确保术中患者眼球转动时,紫外光核黄素诱导交联仪仍然可以正确的将治疗光斑投射到治疗区域;最后进行了样机的搭建与测试,测试结果表明,本文所设计样机功能参数完全符合设计要求,使用本文研制的样机进行了初步的动物实验。