專利名稱：高分辨率、大畫角、前置環(huán)形照明的眼底成像光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
高分辨率、大畫角、前置環(huán)形照明的眼底成像光學(xué)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)系統(tǒng)，是一款新型的醫(yī)療檢查設(shè)備，主要用于拍攝早產(chǎn)兒、嬰幼兒眼底的光學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變是發(fā)達(dá)國家兒童眼睛失明的主要原因。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、 社會(huì)的進(jìn)步，這種在發(fā)達(dá)國家常見的疾病在我國已經(jīng)呈現(xiàn)出明顯上升的趨勢。為此我國衛(wèi)生部2004年頒發(fā)了《早產(chǎn)兒治療用氧和視網(wǎng)膜病變防治指南》，強(qiáng)調(diào)在醫(yī)院生產(chǎn)的早產(chǎn)兒、 低體重兒，特別是有吸氧史，都必須進(jìn)行眼底檢查。以早期發(fā)現(xiàn)早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變，早期治療，減少早產(chǎn)兒致盲和致殘率。資料分析，我國因?yàn)檫@種疾病，每年致少有2 3萬兒童失明，而發(fā)生視力損害的病例不計(jì)其數(shù)。導(dǎo)致出現(xiàn)這樣的結(jié)果，除了該疾病本身的特殊性外，最主要的原因是我國目前無該疾病的最有效的檢查和診斷設(shè)備，造成了大部分患者漏診、誤診，失去了治療的機(jī)石。目前，我國早產(chǎn)兒、嬰幼兒等眼底檢查主要是醫(yī)生用眼睛通過傳統(tǒng)的直接檢眼鏡或間接檢眼鏡檢查患者的眼底，操作比較復(fù)雜，檢查范圍不好掌握。加上早產(chǎn)兒、新生兒不可能配合，所以早產(chǎn)兒眼底檢查用傳統(tǒng)的直接或間接眼底鏡檢查，與先進(jìn)的眼底成像系統(tǒng)比較，不但技術(shù)相差很遠(yuǎn)，檢查操作也比較困難，其結(jié)果很也容易受主觀因素影響，并且只能以檢查者的主觀描述來進(jìn)行文字記錄，不能提供客觀的圖像檢查結(jié)果供閱讀或者會(huì)診， 很容易漏診和誤診，同樣，也不能以客觀圖像資料進(jìn)行存檔管理。直接檢眼鏡直接檢眼鏡具有接近同軸光源、光斑均勻、清晰度好，很多情況下用于后極部眼底檢查，但對周邊部眼底，盡管在充分散瞳和被檢查者的配合下，也很難完全窺視清楚，這在新生兒、嬰幼兒眼底檢查是很難做得到的，其結(jié)果很也容易受主觀因素影響， 并且不能進(jìn)行客觀的圖像記錄。雙目間接檢眼鏡是目前最常用的早產(chǎn)兒眼底檢查設(shè)備。但是其操作復(fù)雜、檢查難度大，周邊部眼底檢查必須要借助鞏膜壓陷器壓迫眼球才能進(jìn)行，對被檢查者存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，圖像清晰度不高，檢查結(jié)果常受到檢查者的經(jīng)驗(yàn)、主觀因素影響，也不能進(jìn)行圖像記錄。部分帶有視頻功能，但其分辨率低，不能進(jìn)行進(jìn)一步的圖像處理。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種高分辨率、大畫角、前置環(huán)形照明的眼底成像光學(xué)系統(tǒng)。為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明采用相關(guān)技術(shù)方案一種高分辨率、大畫角、前置環(huán)形照明的眼底成像光學(xué)系統(tǒng)，特征在于從物方向鏡方共光軸依次設(shè)有第一透鏡群、第二透鏡群和第三透鏡群以及感光芯片；在第二透鏡群與第三透鏡群之間設(shè)有光闌；在所述第一透鏡群朝物方的第一枚鏡片的外形表面上套設(shè)有環(huán)形導(dǎo)光板，光線從環(huán)形導(dǎo)光板遠(yuǎn)離物方的一端射入，從環(huán)形導(dǎo)光板的另一端射出。如上所述的一種高分辨率、大畫角、前置環(huán)形照明的眼底成像光學(xué)系統(tǒng)，特征在于所述第一透鏡群的第一枚鏡片與眼睛接觸的一面呈弧形結(jié)構(gòu)，該弧形結(jié)構(gòu)與眼睛角膜的曲率相同。如上所述的一種高分辨率、大畫角、前置環(huán)形照明的眼底成像光學(xué)系統(tǒng)，特征在于所述第一透鏡群的第一枚鏡片的焦距為正。如上所述的一種高分辨率、大畫角、前置環(huán)形照明的眼底成像光學(xué)系統(tǒng)，特征在于所述第一透鏡群、第二透鏡群和感光芯片的相對位置不變，所述第三透鏡群相對與第一透鏡群、第二透鏡群的距離可以調(diào)節(jié)以實(shí)現(xiàn)調(diào)焦，所述光闌與第三透鏡群一起移動(dòng)。如上所述的一種高分辨率、大畫角、前置環(huán)形照明的眼底成像光學(xué)系統(tǒng)，特征在于所述第一透鏡群的整體焦距為正，第二透鏡群的整體焦距為負(fù)，所述第三透鏡群的整體焦距為正。如上所述的一種高分辨率、大畫角、前置環(huán)形照明的眼底成像光學(xué)系統(tǒng)，特征在于所述光闌為一環(huán)形光闌，環(huán)形光闌的內(nèi)徑與外徑比例為5^-95 ^本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有本發(fā)明有如下的優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型的拍攝視網(wǎng)膜角度達(dá)到了 100度以上，檢查時(shí)可調(diào)整角度，對眼底各個(gè)方位完全拍照，特別是對周邊部眼底的拍照，這是傳統(tǒng)的直接檢眼鏡和雙目間接檢眼鏡無法做到的。2、本實(shí)用新型采用環(huán)形導(dǎo)光板來實(shí)現(xiàn)前置環(huán)形照明，照明效果接近同軸照明，基本覆蓋成像范圍，光線經(jīng)過角膜后的產(chǎn)生一定的折射，透過房水、晶狀體和玻璃體，均勻地投照在視網(wǎng)膜上，沒有暗角。3、本實(shí)用新型采用前置環(huán)形照明，檢查時(shí)要散瞳，使瞳孔直徑在6mm以上，這樣光線才能完全投照到檢查部位，達(dá)到最佳的拍照效果。4、本實(shí)用新型第一透鏡群的第一枚鏡片與眼睛接觸的一面呈弧形結(jié)構(gòu)，該弧形結(jié)構(gòu)與眼睛角膜的曲率相同，檢查時(shí)鏡頭與角膜接觸，眼底的圖像透過眼球內(nèi)的屈光間質(zhì)《玻璃體、晶狀體、房水、角膜》到達(dá)鏡頭，投射CMOS上。這種技術(shù)減少了因眼內(nèi)的屈光間質(zhì)和角膜的折射而產(chǎn)生的成像誤差。

圖1是本發(fā)明的光學(xué)原理示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述一種高分辨率、大畫角、前置環(huán)形照明的眼底成像光學(xué)系統(tǒng)，可以用于相對高像素的CMOS感光片或CCD芯片等感光器件。其包括依次設(shè)有從物方向鏡方共光軸依次設(shè)有第一透鏡群2、第二透鏡群3和第三透鏡群4以及感光芯片6。在第二透鏡群3與第三透鏡群 4之間設(shè)有光闌8。在所述第一透鏡群2朝物方的第一枚鏡片21的外形表面上套設(shè)有環(huán)形導(dǎo)光板22， 即一個(gè)環(huán)形導(dǎo)光板22套在第一枚鏡片21的外形表面上，環(huán)形導(dǎo)光板的內(nèi)表面形狀與第一枚鏡片外表面形狀相配合。然后光線23從環(huán)形導(dǎo)光板22遠(yuǎn)離物方的一端射入，從環(huán)形導(dǎo)光板22的另一端射出。即設(shè)置有一發(fā)光光源，發(fā)光光源可通過光纖傳導(dǎo)到環(huán)形導(dǎo)光板22 的端部，使光線23從環(huán)形導(dǎo)光板22的另一端射出，從而使光線射入眼睛中。所述第一透鏡群2的第一枚鏡片21與眼睛接觸的一面呈弧形結(jié)構(gòu)，該弧形結(jié)構(gòu)與眼睛角膜的曲率相同。檢查時(shí)鏡頭與角膜接觸，眼底的圖像透過眼球內(nèi)的屈光間質(zhì)《玻璃體、晶狀體、房水、角膜》到達(dá)鏡頭，投射CMOS上。這種技術(shù)減少了因眼內(nèi)的屈光間質(zhì)和角膜的折射而產(chǎn)生的成像誤差。具體來說，所述第一透鏡群2靠近物方的第一枚透鏡21的焦距為正。所述第一透鏡群2的整體焦距為正，第二透鏡群3的整體焦距為負(fù)，所述第三透鏡群4的整體焦距為正。所述的第一透鏡群2、第二透鏡群3、感光芯片6之間的相對位置不變。所述第三透鏡群4相對與第一透鏡群2、第二透鏡群3的距離可以調(diào)節(jié)以實(shí)現(xiàn)調(diào)焦，所述光闌8與第三透鏡群4 一起移動(dòng)。本案例的高分辨率、大畫角、可自動(dòng)對焦、同軸照明的光學(xué)系統(tǒng)，主要通過以下方法實(shí)現(xiàn)1、第一透鏡群1把視網(wǎng)膜成像在一個(gè)空間面上，該空間面位于第一透鏡群1和第二透鏡群2之間，這是第一次成像，像面比視網(wǎng)膜大、為放大成像。2、第二透鏡群2和第三透鏡群3把第一透鏡群所成的空間像面再作第二次成像、 成像到感光芯片上，這第二次成像是縮小成像。3，第三透鏡群3在承擔(dān)上述第二次成像的同時(shí)，獨(dú)立承擔(dān)對焦的功能，移動(dòng)第三透鏡群3能夠使到第二次成像的像面發(fā)生移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對不同直徑、不同屈光度眼球的對焦功能。4、在第一透鏡群的第一枚透鏡21前設(shè)置形狀相同的導(dǎo)光板，照明光源可以通過導(dǎo)光纖維傳遞到導(dǎo)光板，由導(dǎo)光板將光線形成環(huán)狀光均勻射出，使照明覆蓋整個(gè)眼底，不產(chǎn)生暗角。此外，為了消除前置環(huán)形光光源在第一枚透鏡片21上產(chǎn)生可反射進(jìn)入感光芯片的中心圓形光斑，在第三透鏡群設(shè)置環(huán)形光闌8。環(huán)形光闌8相當(dāng)于在普通圓形光闌的中心增加一個(gè)直徑為原光闌外徑的5% 95%的圓形遮光片，使反射光線無法聚集成，這樣可以有效消除前置環(huán)形光源在第一枚透鏡片21上產(chǎn)生可反射進(jìn)入感光芯片的中心圓形光斑。在本案例中，設(shè)計(jì)時(shí)采用寬光譜，且設(shè)計(jì)的理論解像力適當(dāng)高于理論需要值，保證了圖像銳利度和色彩還原性。下面舉--本光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)際設(shè)計(jì)案例[0034]序號(hào)類型半徑間隔厚度光學(xué)材料直徑[0035]序號(hào)類型半徑間隔厚度光學(xué)材料直徑[0036]1標(biāo)準(zhǔn)-10. 641PMMAΦ 5. 5[0037]2標(biāo)準(zhǔn)-10. 648. 070H-K9LΦ 5. 34[0038]3標(biāo)準(zhǔn)-9. 612. 131AirΦ 12. 31[0039]4標(biāo)準(zhǔn)無窮大9. 24AirΦ 20. 1[0040]5標(biāo)準(zhǔn)-25. 550. 901H-ZF8Φ 20. 35[0041]6標(biāo)準(zhǔn) 245.44 0Air￠23. 257標(biāo)準(zhǔn)245.445. 59H—LAF3小 248標(biāo)準(zhǔn)-20.170.105Air小 249標(biāo)準(zhǔn)無窮大0.90H-ZLAF78小 2610標(biāo)準(zhǔn)30. 360Air小 2611標(biāo)準(zhǔn)30.367.7H—ZF6小 2612標(biāo)準(zhǔn)-39.190. 10Air小 2713標(biāo)準(zhǔn)無窮大0Air￠2814標(biāo)準(zhǔn)無窮大0. 5Air小2815標(biāo)準(zhǔn)25.3710.38H-ZLAFl小 2916標(biāo)準(zhǔn)550.611.1Air￠26.417標(biāo)準(zhǔn)-40. 4810. 27H—ZF6小 19. 418標(biāo)準(zhǔn)21. 638. 98Air小 1619標(biāo)準(zhǔn)-139. 210. 3H-LAK6A小 1920標(biāo)準(zhǔn)-31.894Air小 2221標(biāo)準(zhǔn)235.796. 75H—QF3L￠23. 322標(biāo)準(zhǔn)-65.1720.05Air￠23. 223標(biāo)準(zhǔn)無窮大0H-KlO小16. 424標(biāo)準(zhǔn)無窮大34. 6Air小 16. 425STO無窮大0.76Air小 5. 426標(biāo)準(zhǔn)11.491.69H-ZPKl小 5. 7827標(biāo)準(zhǔn)-25. 290. 196Air小 5. 7728標(biāo)準(zhǔn)-16.341.004H—ZF3小 5. 7129標(biāo)準(zhǔn)71.0040.112Air小5.7130標(biāo)準(zhǔn)7.5152.035H—ZK2小 5. 7531標(biāo)準(zhǔn)無窮大0.405Air￠5.3632標(biāo)準(zhǔn)-31.43. 23H-QF3小 5. 2433標(biāo)準(zhǔn)4. 291.868Air￠4.4534標(biāo)準(zhǔn)13.472.919H—ZBAF50 小 5.0535標(biāo)準(zhǔn)-41. 730Air小 5. 2836標(biāo)準(zhǔn)4. 291.868Air小4.4537標(biāo)準(zhǔn)13.472.919H—ZBAF50 小 5.0538標(biāo)準(zhǔn)-41. 734. 83Air小 5. 0539標(biāo)準(zhǔn)無窮大4. 83Air小1040標(biāo)準(zhǔn)無窮大1.05H-K9L小6ニ群組與芯片間隔62mm;三群組和像面間隔5mm 15mm。
權(quán)利要求1.一種高分辨率、大畫角、前置環(huán)形照明的眼底成像光學(xué)系統(tǒng)，特征在于從物方向鏡方共光軸依次設(shè)有第一透鏡群O)、第二透鏡群C3)和第三透鏡群以及感光芯片(6)；在第二透鏡群C3)與第三透鏡群(4)之間設(shè)有光闌(8)；在所述第一透鏡群( 朝物方的第一枚鏡片的外形表面上套設(shè)有環(huán)形導(dǎo)光板(22)，光線從環(huán)形導(dǎo)光板0 遠(yuǎn)離物方的一端射入，從環(huán)形導(dǎo)光板0 的另一端射出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高分辨率、大畫角、前置環(huán)形照明的眼底成像光學(xué)系統(tǒng)， 特征在于所述第一透鏡群(2)的第一枚鏡片與眼睛接觸的一面呈弧形結(jié)構(gòu)，該弧形結(jié)構(gòu)與眼睛角膜的曲率相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高分辨率、大畫角、前置環(huán)形照明的眼底成像光學(xué)系統(tǒng)， 特征在于所述第一透鏡群的第一枚鏡片的焦距為正。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種高分辨率、大畫角、前置環(huán)形照明的眼底成像光學(xué)系統(tǒng)，特征在于所述第一透鏡群0)、第二透鏡群C3)和感光芯片(6)的相對位置不變，所述第三透鏡群(4)相對與第一透鏡群0)、第二透鏡群(3)的距離可以調(diào)節(jié)以實(shí)現(xiàn)調(diào)焦，所述光闌(8)與第三透鏡群(4) 一起移動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種高分辨率、大畫角、前置環(huán)形照明的眼底成像光學(xué)系統(tǒng)，特征在于所述第一透鏡群的整體焦距為正，第二透鏡群(3)的整體焦距為負(fù)， 所述第三透鏡群(4)的整體焦距為正。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種高分辨率、大畫角、前置環(huán)形照明的眼底成像光學(xué)系統(tǒng)，特征在于所述光闌⑶為一環(huán)形光闌，環(huán)形光闌的內(nèi)徑與外徑比例為5^-951^
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高分辨率、大畫角、前置環(huán)形照明的眼底成像光學(xué)系統(tǒng)，包括有從物方向鏡方共光軸依次設(shè)有第一透鏡群、第二透鏡群和第三透鏡群以及感光芯片；在第二透鏡群與第三透鏡群之間設(shè)有光闌；在所述第一透鏡群朝物方的第一枚鏡片的外形表面上套設(shè)有環(huán)形導(dǎo)光板，光線從環(huán)形導(dǎo)光板遠(yuǎn)離物方的一端射入，從環(huán)形導(dǎo)光板的另一端射出。本實(shí)用新型提供了一種高分辨率、大畫角、前置環(huán)形照明的眼底成像光學(xué)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)A61B3/12GK202113055SQ20102054529
公開日2012年1月18日 申請日期2010年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月22日
發(fā)明者肖明志, 鄒文鑌 申請人:中山聯(lián)合光電科技有限公司