眼底相机的公差分析方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种光学器件的公差分析方法，尤其涉及一种眼底相机的公差分析方 法，属于眼底成像系统检测领域。
【背景技术】
[0002] 光学器件在设计完成以后，送厂加工以前，还要对系统进行详细的公差分析。在光 学零件加工的过程中，由于加工设备存在系统误差、随机误差等各种因素的影响，光学表面 不可能完全和标准样板一致。零件在加工中所允许的尺寸、形状和位置等最大的误差变化 范围，称为公差。在零件加工和安装过程中，过于宽松的公差往往会造成实际加工出来的系 统性能远低于理论设计值，有时甚至性能过低，造成系统无法满足要求。而过紧的公差虽然 使实际系统性能更接近理论值，但会增加加工工艺和装调的难度，结果大幅增加成本，造成 浪费。因此进行合理的公差分析具有非常重要的意义。
[0003] 在进行公差分析时，不仅要对光学元件进行合理的公差分析和分配，还要考虑到 对光学元件直接或间接起支撑作用的机械元件的公差范围，确保系统实际性能在可接受的 范围内。公差分析的作用就是对不同光学元件、机械元件的各种类型的公差进行合理的分 配，并建立性能评价函数。通过对评价函数进行预测，找到一组合适的公差既保证系统实 际性能能够达到设计要求，又保证系统加工、装调和校准的成本不致过高，从而达到设计最 优。
[0004] 眼底相机是一种用于观察人眼视网膜病变的重要眼科设备，在临床上有着重要的 应用。眼底相机的光学系统包括照明系统和成像系统，工作谱段覆盖近红外和可见光，近 红外与可见光照明系统实现对眼底均匀、充分的照明，成像系统实现将视网膜最终成像在 位于最佳像面的传感器上。因此，在送厂加工前，对眼底相机的光学系统进行公差分析是确 保系统正常运作的关键。
【发明内容】
[0005] 鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种眼底相机的公差分析 方法。
[0006] 为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：相较于现有技术， 本发明提供的眼底相机的公差分析方法，包括以下步骤： 一种眼底相机的公差分析方法，其包括以下步骤： A、 根据眼底相机的透镜加工厂商的加工能力，确定不同公差类型的上限和下限； B、 根据眼底相机实际的加工和装调的特点，确定眼底相机最终需要分析的公差类型和 补偿器类型； C、 根据系统眼底相机的敏感程度设置相应的可变公差初始值，并将补偿器类设置为变 量； D、 确定眼底相机的性能评价标准，利用光学设计软件的公差功能分析在当前公差值和 补偿器的情况下系统性能的变化情况； E、 根据当前分析结果和眼底相机的要求，确定当前公差值是否满足要求； F、 如果以上步骤仍不能达到最终要求，则需要对当前的眼底相机的结构进行重新设 计，然后再次重新进行公差分析，直至满足要求为止。
[0007] 所述的眼底相机的公差分析方法中，所述步骤E包括：根据当前分析结果和系统 要求，确定当前眼底相机的公差值是否满足要求；如果满足，公差分析完成；如果不能满 足，则需要对公差进行分析，加严敏感的公差参数，放宽非敏感参数，然后重复步骤D，直至 达到最终要求； 所述的眼底相机的公差分析方法中，所述公差包括：曲率公差、局部光圈公差、厚度公 差、折射率公差、色散率公差、光楔公差和桶形倾斜公差。
[0008] 所述的眼底相机的公差分析方法中，所述步骤D包括：在CODEV中利用TOR互公 差分析功能进行公差分析，通过不断的调整，最终确定的厚度公差、套样板公差、光楔公差、 不规则度公差的公差分配如下表所示：
【主权项】
1. 一种眼底相机的公差分析方法，其特征在于，包括以下步骤： A、 根据眼底相机的透镜加工厂商的加工能力，确定不同公差类型的上限和下限； B、 根据眼底相机实际的加工和装调的特点，确定眼底相机最终需要分析的公差类型和 补偿器类型； C、 根据系统眼底相机的敏感程度设置相应的可变公差初始值，并将补偿器类设置为变 量； D、 确定眼底相机的性能评价标准，利用光学设计软件的公差功能分析在当前公差值和 补偿器的情况下系统性能的变化情况； E、 根据当前分析结果和眼底相机的要求，确定当前公差值是否满足要求； F、 如果以上步骤仍不能达到最终要求，则需要对当前眼底相机的结构进行重新设计， 然后再次重新进行公差分析，直至满足要求为止。
2. 根据权利要求1所述的眼底相机的公差分析方法，其特征在于，所述步骤E包括：根 据当前分析结果和系统要求，确定当前眼底相机的公差值是否满足要求；如果满足，公差分 析完成；如果不能满足，则需要对公差进行分析，加严敏感的公差参数，放宽非敏感参数，然 后重复步骤D，直至达到最终要求。
3. 根据权利要求1所述的眼底相机的公差分析方法，其特征在于，所述公差包括：曲率 公差、局部光圈公差、厚度公差、折射率公差、色散率公差、光楔公差和桶形倾斜公差。
4. 根据权利要求1所述的眼底相机的公差分析方法，其特征在于，所述步骤D包括：在 CODE V中利用TOR互公差分析功能进行公差分析，通过不断的调整，最终确定的厚度公差、 套样板公差、光楔公差、不规则度公差的公差分配如下表所示：
其中，透镜的排列顺序为从接目物镜到成像物镜依次是透镜1到透镜10。
5.根据权利要求4所述的眼底相机的公差分析方法，其特征在于，所述步骤D还包括： 在CODE V中利用TOR互公差分析功能进行公差分析，通过不断的调整，最终确定的公差类 型为桶形公差、偏心公差、折射率公差和色散率公差，如下表所不：
上表对透镜的加工公差和装调的偏心、倾斜等公差进行了分配。
6.根据权利要求5所述的眼底相机的公差分析方法，其特征在于，所述步骤D中，设置 像面的轴向位移作为补偿器，最大补偿量为0.1 mm。
【专利摘要】本发明提供了一种眼底相机的公差分析方法，包括：根据透镜加工厂商的加工能力确定公差的上下限；根据系统特点，确定最终需要分析的公差类型和补偿器类型；根据系统特点设置一组合适的可变公差初始值，并将补偿器类设置为变量；确定系统性能评价标准，利用光学设计软件的公差功能分析在当前公差值和补偿器的情况下系统性能的变化情况；根据当前分析结果和系统要求，确定当前公差值是否满足要求；如果以上步骤仍不能达到最终要求，则需要对当前的系统结构进行重新设计，然后再次重新进行公差分析，直至满足要求为止。本发明介绍了光学系统的主要公差类型以及进行公差分析的具体流程。然后针对眼底相机成像系统进行了详细的公差分析，保证了本系统能够最终送厂加工。
【IPC分类】A61B3-12, A61B3-14
【公开号】CN104757932
【申请号】CN201510029693
【发明人】罗俊谋
【申请人】佛山市智海星空科技有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年1月21日