專利名稱：一種可自動對焦的高清晰廣角眼底成像光學鏡頭的制作方法
技術領域：
一種可自動對焦的高清晰廣角眼底成像光學鏡頭
技術領域：
本實用新型涉及一種光學鏡頭，是一款新型的醫療檢查用于拍攝眼底的光學鏡 頭。
背景技術：
目前，眼底檢查多是由醫生用肉眼透過傳統檢眼鏡直接觀察檢查患者的眼睛，既 沒有客觀的對比效果，也難以進行資料存檔管理。傳統檢眼鏡采用非同軸照明，照明光路與 觀察光路有一個偏角，導致照明均勻度差，可觀察角度小，一般觀察角度為30度左右。同 時，非同軸照明也導致傳統檢眼鏡必須在瞳孔較大的狀態下使用，往往要求病人要作擴瞳 才能檢查。傳統檢眼鏡對于不同的眼球大小及屈光度使用了 10 20pcs透鏡來分段調節焦 距，其對焦的清晰效果不如連續對焦。傳統檢眼鏡對于大人、小孩病人不同的眼球前后徑及 不同的屈光度必須通過手動轉動轉盤來切換不同的放大鏡來調節焦距，比較不方便。
實用新型內容本實用新型克服了現有技術的不足，提供了一種可自動對焦的高清晰廣角眼底成 像光學鏡頭。為了解決上述存在的技術問題，本實用新型采用相關技術方案一種可自動對焦的高清晰廣角眼底成像光學鏡頭，包括有鏡筒，特征在于在鏡筒 的空腔中，從物方向鏡方共光軸依次設有第一透鏡群、第二透鏡群、第三透鏡群和感光芯 片；在第二透鏡群與第三透鏡群之間設有光闌，在鏡筒上設有帶動光闌和第三透鏡群一起 移動實現對焦的控制結構，在鏡筒中設有照亮眼睛的照明組件。如上所述的一種可自動對焦的高清晰廣角眼底成像光學鏡頭，特征在于所述照明 組件包括有設在鏡筒中光源和將光源光線傳輸的光纖，在鏡筒朝物向的前端內部設有限制 光纖方向的光纖槽，所述光纖的末端置于光纖槽內，在鏡筒朝物向的前端上設有與第一透 鏡群朝物向的第一枚透鏡形狀相吻合的導光板，導光板一端設在光纖槽的出口處，所述導 光板的另一端朝物的方向。如上所述的一種可自動對焦的高清晰廣角眼底成像光學鏡頭，特征在于所述控制 結構包括有與鏡筒連接的定位框，在定位框內設有控制框，控制框與定位框螺紋配合，所述 的第三透鏡群和光闌設在控制框上。如上所述的一種可自動對焦的高清晰廣角眼底成像光學鏡頭，特征在于所述光闌 為環形光闌。如上所述的一種可自動對焦的高清晰廣角眼底成像光學鏡頭，特征在于所述 感光芯片的外形尺寸為6358μπιΧ6285μπι，芯片尺寸5702 μ mX 4277 μ m，像素大小 2· 2μπιΧ2· 2μπι。如上所述的一種可自動對焦的高清晰廣角眼底成像光學鏡頭，特征在于第一枚透鏡的焦距為正，所述第一枚透鏡靠近角膜的第一面為凹面，其R值在_6mm -15mm之間；所 述第一枚透鏡遠離角膜的第二面為凸面。本實用新型與現有技術相比具有本實用新型有如下的優點1、本實用新型的光學成像鏡頭可以對前后徑為14mm 27mm的眼球自動、連續對 焦成像，拍攝視網膜角度達到了 100度以上，分辨率大于SOOTVLine、達到了 5M靜態照片和 1080P視頻的清晰度要求。前置照明做到與被攝畫面重合、均勻、無暗角。2、本系統成像的數碼照片不僅客觀明確，且拍攝照片也可以作為醫療檔案，方便 管理使用。3、本系統使用方便，可以使用在普通多媒體PC上，且容易操作。像面成像大小達 到了 1/2. 5"，適合采用廉價的高感光度的感光芯片。
圖1是本實用新型的剖面示意圖；圖2是各個透鏡群的原理示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細描述一種可自動對焦的高清晰廣角眼底成像光學鏡頭，包括有鏡筒1，在鏡筒1的空腔 中，從物方向鏡方共光軸依次設有第一透鏡群2、第二透鏡群3、第三透鏡群4和感光芯片5。 在第二透鏡群3與第三透鏡群4之間設有光闌6，隨第三透鏡群4移動，通過調整第三透鏡 群4在第二透鏡群3與感光芯片5之間的位置完成對焦。第一透鏡群2、第二透鏡群3、第 三透鏡群4中，每個透鏡群中各個透鏡之間設有隔環8。本案例在設計時采用寬光譜，且設 計的理論解像力適當高于理論需要值，保證了圖像銳利度和色彩還原性。第一透鏡群與第二透鏡群的區分方式如下用等價于光源在無窮遠的準直光線代 替眼球的位置，在光線經過鏡頭出現第一次匯聚的焦點的光路所經過的鏡片組為第一透鏡 群，如果焦點落在一枚凸透鏡中間，那么該凸透鏡也當作第一透鏡群；如果焦點落在一枚凹 透鏡中間，那么該凹透鏡當作第二透鏡群。在鏡筒1上設有帶動光闌6和第三透鏡群4 一起移動實現對焦的控制結構7。本光學鏡頭的三個透鏡群有三個單獨的群框，每個群框根據鏡片的外徑及總長確 定外形，內部孔徑保證合適的公差使鏡片正確組裝并保證個鏡片同心，使用高精度的間隔 環和合理的鏡片形狀保證鏡片之間的間隔。各個群框之間設置高精度的定位孔，使用螺釘 連接并保證群之間的定位。為了實現照明作用，在鏡筒1中設有照亮眼睛的照明組件。具體來說，所述照明組 件包括有設在鏡筒1中光源和將光源光線傳輸的光纖11。在鏡筒1朝物向的前端內部設有 限制光纖11方向的光纖槽12，所述光纖11的末端置于光纖槽12內。在鏡筒1朝物向的前 端上設有與第一透鏡群2朝物向的第一枚透鏡21形狀相吻合的導光板13。導光板13 —端 設在光纖槽12的出口處，所述導光板13的另一端朝物的方向。由于導光板13與第一透鏡 群2朝物向的第一枚透鏡21形狀相吻合，使光纖11中的光線均勻射出，而且不會產生反射 雜光。所述的第一枚透鏡21的焦距為正。并且，第一枚透鏡21靠近角膜的第一面211為凹面，其R值在_6mm -15mm之間；所述第一枚透鏡21遠離角膜的第二面212為凸面。本光學鏡頭照明組件的光線均勻射出在第一透鏡群2的四周，即采用了前置照 明，照明范圍覆蓋成像范圍，成像亮度均勻無暗角。而且在瞳孔直徑2mm的時候就可以使 用，同時也使到本光學鏡頭在相對角膜傾斜檢查眼底的時候照明光源不容易被瞳孔遮擋。所述光闌6為環形光闌，使用環形光闌6及對鏡片鍍多層增強膜來消除前置照明 引起的中心反射光斑。所述感光芯片5的外形尺寸為6358 μ mX 6285 μ m，芯片尺寸5702 μ mX 4277 μ m， 像素大小 2. 2μπιΧ2. 2μπι。本光學鏡頭的高分辨率主要通過以下方法實現1、本系統使用了 14枚玻璃鏡片組成，不同材質鏡片的折射率，阿爾貝數不同。2、不同鏡片包含不同的曲率，厚度，通光口徑等參數。3，各鏡片之間合理的空氣間隔。以上三種措施設計出所需要的高分辨率的鏡頭。本光學鏡頭可自動對焦主要是通過以下四種途徑實現的1、第一透鏡群至第二透鏡群之間的間隔不變；2、所述第一透鏡群2與第二透鏡群3組合的整體焦距為負，第三透鏡群4的整體 焦距為正，第三透鏡群把經過前面第一透鏡群2與第二透鏡群3的光線匯聚到像面，為調焦 群。3、光闌6設置在第三透鏡群的前端。4、第二透鏡群與第三透鏡群的距離可以變化，第三透鏡群與感光芯片的距離可以 變化。第三透鏡群到感光芯片的距離固定。第一透鏡群在第二透鏡群前第一次成像，經過 第二透鏡群調整使像面適當，通過第三透鏡群在第二透鏡群與感光芯片間移動使芯片上成 像清晰。第三透鏡群的移動是靠控制結構7來實現的。具體來說，所述控制結構7包括有與鏡筒1連接的定位框71，在定位框71內設有 控制框72，控制框72與定位框71螺紋配合，所述的第三透鏡群4和光闌6設在控制框72 上。也即是實現調焦功能，即定位框71保證第二透鏡群到感光芯片之間的距離是固定不 變，內部設置螺紋；第三透鏡群4的透鏡設在控制框72內，控制框72前端有外螺紋和定位 框螺紋相連，外部設置花紋，方便調節，同過轉動控制框72使第三透鏡群在鏡筒1中前后移 動進行對焦，準確方便。本光學鏡頭利用第三透鏡群來進行自動聚焦，可以對前后徑為14mm 27mm的眼 球對焦成像，這個尺寸覆蓋了從早產兒到成人的眼球大小，使本光學鏡頭具有最廣泛的適 應性，連續對焦的清晰度遠高于傳統檢眼鏡，自動對焦也避免了傳統檢眼鏡需要手動切換 鏡頭的不便。下面舉一本光學系統的實際設計案例序號類型半徑間隔(厚度)光學材料直徑[0040]1標準-10.648. 070H-K9LΦ 5. 34[0041]2標準-9. 612. 131AirΦ 12. 31[0042]3標準-25. 550. 901H-ZF8Φ 20. 35[0043]4標準245. 440AirΦ 23. 25[0044]5標準245. 445. 59H-LAF3Φ 24-20. 170. 105AirΦ 24無窮大0. 90H-ZLAF78Φ 2630. 360AirΦ 2630. 367. 7H-ZF6Φ 26-39. 190. 10AirΦ 27無窮大0AirΦ 28無窮大0. 5AirΦ 2825. 3710. 38H-ZLAFlΦ 29550. 617. 7AirΦ 26. 4-40. 4810. 27H-ZF6Φ 19. 421. 638. 98AirΦ 16-139.210. 3H-LAK6AΦ 19-31. 894AirΦ 22235. 796. 75H-QF3LΦ 23. 3-65. 1720. 05AirΦ 23. 2無窮大0H-KlOΦ 16. 4無窮大34. 6AirΦ 16. 4無窮大0. 76AirΦ 5. 411. 491. 69H-ZPKlΦ 5. 78-25. 290. 196AirΦ 5. 77-16.341. 004H-ZF3Φ 5. 7171. 0040. 112AirΦ 5. 717. 5152. 035H-ZK2Φ 5. 75無窮大0. 405AirΦ 5. 36-31. 43. 23H-QF3Φ 5. 244. 291. 868AirΦ 4. 4513. 472. 919H-ZBAF50Φ 5. 05-41. 730AirΦ 5. 284. 291. 868AirΦ 4. 4513. 472. 919H-ZBAF50Φ 5. 05-41. 734. 83AirΦ 5. 05無窮大4. 83AirΦ 10無窮大1. 05H-K9LΦ 6。
759546 U
說 明 書4/4頁
CN 20
[0045 [0046 [0047 [0048 [0049 [0050 [0051 [0052 [0053 [0054 [0055 [0056 [0057 [0058 [0059 [0060 [0061 [0062 [0063 [0064 [0065 [0066 [0067 [0068 [0069 [0070 [0071 [0072 [0073 [0074 [0075 [0076 [0077
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權利要求一種可自動對焦的高清晰廣角眼底成像光學鏡頭，包括有鏡筒(1)，特征在于在鏡筒(1)的空腔中，從物方向鏡方共光軸依次設有第一透鏡群(2)、第二透鏡群(3)、第三透鏡群(4)和感光芯片(5)；在第二透鏡群(3)與第三透鏡群(4)之間設有光闌(6)，在鏡筒(1)上設有帶動光闌(6)和第三透鏡群(4)一起移動實現對焦的控制結構(7)，在鏡筒(1)中設有照亮眼睛的照明組件。
2.根據權利要求1所述的一種可自動對焦的高清晰廣角眼底成像光學鏡頭，特征在 于所述照明組件包括有設在鏡筒(1)中光源和將光源光線傳輸的光纖(11)，在鏡筒(1)朝 物向的前端內部設有限制光纖(11)方向的光纖槽(12)，所述光纖(11)的末端置于光纖槽 (12)內，在鏡筒(1)朝物向的前端上設有與第一透鏡群(2)朝物向的第一枚透鏡(21)形狀 相吻合的導光板(13)，導光板(13) —端設在光纖槽(12)的出口處，所述導光板(13)的另 一端朝物的方向。
3.根據權利要求1或2所述的一種可自動對焦的高清晰廣角眼底成像光學鏡頭，特征 在于所述控制結構(7)包括有與鏡筒(1)連接的定位框(71)，在定位框(71)內設有控制框 (72)，控制框(72)與定位框(71)螺紋配合，所述的第三透鏡群(4)和光闌(6)設在控制框 (72)上。
4.根據權利要求1或2所述的一種可自動對焦的高清晰廣角眼底成像光學鏡頭，特征 在于所述光闌(6)為環形光闌。
5.根據權利要求1或2所述的一種可自動對焦的高清晰廣角眼底成像光學鏡頭，特征 在于所述感光芯片(5)的外形尺寸為6358 μ mX 6285 μ m，芯片尺寸5702 μ mX 4277 μ m，像 素大小 2· 2μπιΧ2· 2μπι。
6.根據權利要求1或2所述的一種可自動對焦的高清晰廣角眼底成像光學鏡頭，特征 在于第一枚透鏡(21)的焦距為正，所述第一枚透鏡(21)靠近角膜的第一面(211)為凹面， 其R值在-6mm -15mm之間；所述第一枚透鏡(21)遠離角膜的第二面(212)為凸面。
專利摘要本實用新型公開了一種可自動對焦的高清晰廣角眼底成像光學鏡頭，包括有鏡筒，在鏡筒的空腔中，從物方向鏡方共光軸依次設有第一透鏡群、第二透鏡群、第三透鏡群和感光芯片；在第二透鏡群與第三透鏡群之間設有光闌，在鏡筒上設有帶動光闌和第三透鏡群一起移動實現對焦的控制結構，在鏡筒中設有照亮眼睛的照明組件。本實用新型一種可自動對焦的高清晰廣角眼底成像光學鏡頭。
文檔編號A61B3/12GK201759546SQ20102051383
公開日2011年3月16日 申請日期2010年8月27日 優先權日2010年8月27日
發明者宋運林, 李中杰, 肖明志, 鄒文鑌 申請人:中山聯合光電科技有限公司