专利名称：一种可自动对焦的高清晰广角眼底成像光学镜头的制作方法
技术领域：
一种可自动对焦的高清晰广角眼底成像光学镜头
技术领域：
本实用新型涉及一种光学镜头，是一款新型的医疗检查用于拍摄眼底的光学镜 头。
背景技术：
目前，眼底检查多是由医生用肉眼透过传统检眼镜直接观察检查患者的眼睛，既 没有客观的对比效果，也难以进行资料存档管理。传统检眼镜采用非同轴照明，照明光路与 观察光路有一个偏角，导致照明均勻度差，可观察角度小，一般观察角度为30度左右。同 时，非同轴照明也导致传统检眼镜必须在瞳孔较大的状态下使用，往往要求病人要作扩瞳 才能检查。传统检眼镜对于不同的眼球大小及屈光度使用了 10 20pcs透镜来分段调节焦 距，其对焦的清晰效果不如连续对焦。传统检眼镜对于大人、小孩病人不同的眼球前后径及 不同的屈光度必须通过手动转动转盘来切换不同的放大镜来调节焦距，比较不方便。
实用新型内容本实用新型克服了现有技术的不足，提供了一种可自动对焦的高清晰广角眼底成 像光学镜头。为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用相关技术方案一种可自动对焦的高清晰广角眼底成像光学镜头，包括有镜筒，特征在于在镜筒 的空腔中，从物方向镜方共光轴依次设有第一透镜群、第二透镜群、第三透镜群和感光芯 片；在第二透镜群与第三透镜群之间设有光阑，在镜筒上设有带动光阑和第三透镜群一起 移动实现对焦的控制结构，在镜筒中设有照亮眼睛的照明组件。如上所述的一种可自动对焦的高清晰广角眼底成像光学镜头，特征在于所述照明 组件包括有设在镜筒中光源和将光源光线传输的光纤，在镜筒朝物向的前端内部设有限制 光纤方向的光纤槽，所述光纤的末端置于光纤槽内，在镜筒朝物向的前端上设有与第一透 镜群朝物向的第一枚透镜形状相吻合的导光板，导光板一端设在光纤槽的出口处，所述导 光板的另一端朝物的方向。如上所述的一种可自动对焦的高清晰广角眼底成像光学镜头，特征在于所述控制 结构包括有与镜筒连接的定位框，在定位框内设有控制框，控制框与定位框螺纹配合，所述 的第三透镜群和光阑设在控制框上。如上所述的一种可自动对焦的高清晰广角眼底成像光学镜头，特征在于所述光阑 为环形光阑。如上所述的一种可自动对焦的高清晰广角眼底成像光学镜头，特征在于所述 感光芯片的外形尺寸为6358μπιΧ6285μπι，芯片尺寸5702 μ mX 4277 μ m，像素大小 2· 2μπιΧ2· 2μπι。如上所述的一种可自动对焦的高清晰广角眼底成像光学镜头，特征在于第一枚透镜的焦距为正，所述第一枚透镜靠近角膜的第一面为凹面，其R值在_6mm -15mm之间；所 述第一枚透镜远离角膜的第二面为凸面。本实用新型与现有技术相比具有本实用新型有如下的优点1、本实用新型的光学成像镜头可以对前后径为14mm 27mm的眼球自动、连续对 焦成像，拍摄视网膜角度达到了 100度以上，分辨率大于SOOTVLine、达到了 5M静态照片和 1080P视频的清晰度要求。前置照明做到与被摄画面重合、均勻、无暗角。2、本系统成像的数码照片不仅客观明确，且拍摄照片也可以作为医疗档案，方便 管理使用。3、本系统使用方便，可以使用在普通多媒体PC上，且容易操作。像面成像大小达 到了 1/2. 5"，适合采用廉价的高感光度的感光芯片。
图1是本实用新型的剖面示意图；图2是各个透镜群的原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述一种可自动对焦的高清晰广角眼底成像光学镜头，包括有镜筒1，在镜筒1的空腔 中，从物方向镜方共光轴依次设有第一透镜群2、第二透镜群3、第三透镜群4和感光芯片5。 在第二透镜群3与第三透镜群4之间设有光阑6，随第三透镜群4移动，通过调整第三透镜 群4在第二透镜群3与感光芯片5之间的位置完成对焦。第一透镜群2、第二透镜群3、第 三透镜群4中，每个透镜群中各个透镜之间设有隔环8。本案例在设计时采用宽光谱，且设 计的理论解像力适当高于理论需要值，保证了图像锐利度和色彩还原性。第一透镜群与第二透镜群的区分方式如下用等价于光源在无穷远的准直光线代 替眼球的位置，在光线经过镜头出现第一次汇聚的焦点的光路所经过的镜片组为第一透镜 群，如果焦点落在一枚凸透镜中间，那么该凸透镜也当作第一透镜群；如果焦点落在一枚凹 透镜中间，那么该凹透镜当作第二透镜群。在镜筒1上设有带动光阑6和第三透镜群4 一起移动实现对焦的控制结构7。本光学镜头的三个透镜群有三个单独的群框，每个群框根据镜片的外径及总长确 定外形，内部孔径保证合适的公差使镜片正确组装并保证个镜片同心，使用高精度的间隔 环和合理的镜片形状保证镜片之间的间隔。各个群框之间设置高精度的定位孔，使用螺钉 连接并保证群之间的定位。为了实现照明作用，在镜筒1中设有照亮眼睛的照明组件。具体来说，所述照明组 件包括有设在镜筒1中光源和将光源光线传输的光纤11。在镜筒1朝物向的前端内部设有 限制光纤11方向的光纤槽12，所述光纤11的末端置于光纤槽12内。在镜筒1朝物向的前 端上设有与第一透镜群2朝物向的第一枚透镜21形状相吻合的导光板13。导光板13 —端 设在光纤槽12的出口处，所述导光板13的另一端朝物的方向。由于导光板13与第一透镜 群2朝物向的第一枚透镜21形状相吻合，使光纤11中的光线均勻射出，而且不会产生反射 杂光。所述的第一枚透镜21的焦距为正。并且，第一枚透镜21靠近角膜的第一面211为凹面，其R值在_6mm -15mm之间；所述第一枚透镜21远离角膜的第二面212为凸面。本光学镜头照明组件的光线均勻射出在第一透镜群2的四周，即采用了前置照 明，照明范围覆盖成像范围，成像亮度均勻无暗角。而且在瞳孔直径2mm的时候就可以使 用，同时也使到本光学镜头在相对角膜倾斜检查眼底的时候照明光源不容易被瞳孔遮挡。所述光阑6为环形光阑，使用环形光阑6及对镜片镀多层增强膜来消除前置照明 引起的中心反射光斑。所述感光芯片5的外形尺寸为6358 μ mX 6285 μ m，芯片尺寸5702 μ mX 4277 μ m， 像素大小 2. 2μπιΧ2. 2μπι。本光学镜头的高分辨率主要通过以下方法实现1、本系统使用了 14枚玻璃镜片组成，不同材质镜片的折射率，阿尔贝数不同。2、不同镜片包含不同的曲率，厚度，通光口径等参数。3，各镜片之间合理的空气间隔。以上三种措施设计出所需要的高分辨率的镜头。本光学镜头可自动对焦主要是通过以下四种途径实现的1、第一透镜群至第二透镜群之间的间隔不变；2、所述第一透镜群2与第二透镜群3组合的整体焦距为负，第三透镜群4的整体 焦距为正，第三透镜群把经过前面第一透镜群2与第二透镜群3的光线汇聚到像面，为调焦 群。3、光阑6设置在第三透镜群的前端。4、第二透镜群与第三透镜群的距离可以变化，第三透镜群与感光芯片的距离可以 变化。第三透镜群到感光芯片的距离固定。第一透镜群在第二透镜群前第一次成像，经过 第二透镜群调整使像面适当，通过第三透镜群在第二透镜群与感光芯片间移动使芯片上成 像清晰。第三透镜群的移动是靠控制结构7来实现的。具体来说，所述控制结构7包括有与镜筒1连接的定位框71，在定位框71内设有 控制框72，控制框72与定位框71螺纹配合，所述的第三透镜群4和光阑6设在控制框72 上。也即是实现调焦功能，即定位框71保证第二透镜群到感光芯片之间的距离是固定不 变，内部设置螺纹；第三透镜群4的透镜设在控制框72内，控制框72前端有外螺纹和定位 框螺纹相连，外部设置花纹，方便调节，同过转动控制框72使第三透镜群在镜筒1中前后移 动进行对焦，准确方便。本光学镜头利用第三透镜群来进行自动聚焦，可以对前后径为14mm 27mm的眼 球对焦成像，这个尺寸覆盖了从早产儿到成人的眼球大小，使本光学镜头具有最广泛的适 应性，连续对焦的清晰度远高于传统检眼镜，自动对焦也避免了传统检眼镜需要手动切换 镜头的不便。下面举一本光学系统的实际设计案例序号类型半径间隔(厚度)光学材料直径[0040]1标准-10.648. 070H-K9LΦ 5. 34[0041]2标准-9. 612. 131AirΦ 12. 31[0042]3标准-25. 550. 901H-ZF8Φ 20. 35[0043]4标准245. 440AirΦ 23. 25[0044]5标准245. 445. 59H-LAF3Φ 24-20. 170. 105AirΦ 24无穷大0. 90H-ZLAF78Φ 2630. 360AirΦ 2630. 367. 7H-ZF6Φ 26-39. 190. 10AirΦ 27无穷大0AirΦ 28无穷大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无穷大0H-KlOΦ 16. 4无穷大34. 6AirΦ 16. 4无穷大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无穷大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无穷大4. 83AirΦ 10无穷大1. 05H-K9LΦ 6。
759546 U
说 明 书4/4页
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
1:1-〕
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权利要求一种可自动对焦的高清晰广角眼底成像光学镜头，包括有镜筒(1)，特征在于在镜筒(1)的空腔中，从物方向镜方共光轴依次设有第一透镜群(2)、第二透镜群(3)、第三透镜群(4)和感光芯片(5)；在第二透镜群(3)与第三透镜群(4)之间设有光阑(6)，在镜筒(1)上设有带动光阑(6)和第三透镜群(4)一起移动实现对焦的控制结构(7)，在镜筒(1)中设有照亮眼睛的照明组件。
2.根据权利要求1所述的一种可自动对焦的高清晰广角眼底成像光学镜头，特征在 于所述照明组件包括有设在镜筒(1)中光源和将光源光线传输的光纤(11)，在镜筒(1)朝 物向的前端内部设有限制光纤(11)方向的光纤槽(12)，所述光纤(11)的末端置于光纤槽 (12)内，在镜筒(1)朝物向的前端上设有与第一透镜群(2)朝物向的第一枚透镜(21)形状 相吻合的导光板(13)，导光板(13) —端设在光纤槽(12)的出口处，所述导光板(13)的另 一端朝物的方向。
3.根据权利要求1或2所述的一种可自动对焦的高清晰广角眼底成像光学镜头，特征 在于所述控制结构(7)包括有与镜筒(1)连接的定位框(71)，在定位框(71)内设有控制框 (72)，控制框(72)与定位框(71)螺纹配合，所述的第三透镜群(4)和光阑(6)设在控制框 (72)上。
4.根据权利要求1或2所述的一种可自动对焦的高清晰广角眼底成像光学镜头，特征 在于所述光阑(6)为环形光阑。
5.根据权利要求1或2所述的一种可自动对焦的高清晰广角眼底成像光学镜头，特征 在于所述感光芯片(5)的外形尺寸为6358 μ mX 6285 μ m，芯片尺寸5702 μ mX 4277 μ m，像 素大小 2· 2μπιΧ2· 2μπι。
6.根据权利要求1或2所述的一种可自动对焦的高清晰广角眼底成像光学镜头，特征 在于第一枚透镜(21)的焦距为正，所述第一枚透镜(21)靠近角膜的第一面(211)为凹面， 其R值在-6mm -15mm之间；所述第一枚透镜(21)远离角膜的第二面(212)为凸面。
专利摘要本实用新型公开了一种可自动对焦的高清晰广角眼底成像光学镜头，包括有镜筒，在镜筒的空腔中，从物方向镜方共光轴依次设有第一透镜群、第二透镜群、第三透镜群和感光芯片；在第二透镜群与第三透镜群之间设有光阑，在镜筒上设有带动光阑和第三透镜群一起移动实现对焦的控制结构，在镜筒中设有照亮眼睛的照明组件。本实用新型一种可自动对焦的高清晰广角眼底成像光学镜头。
文档编号A61B3/12GK201759546SQ20102051383
公开日2011年3月16日 申请日期2010年8月27日 优先权日2010年8月27日
发明者宋运林, 李中杰, 肖明志, 邹文镔 申请人:中山联合光电科技有限公司