一种大视场小型化眼底成像光学系统技术方案

本发明专利技术公开了一种大视场小型化眼底成像光学系统，属于眼底成像光学系统领域。当前，眼底成像需要实现大视场、小型化和低能耗的目标。本发明专利技术设计的大视场小型化眼底成像光学系统，由网膜物镜组和二次成像镜组组成。所述网膜物镜组从物方到像方依次为第一球面镜、第二球面镜和第三球面镜；所述二次成像镜组从物方到像方依次为第四球面镜、第五球面镜、第六球面镜、第七球面镜和第八球面镜。瞳孔和二次像面分别位于物方侧和像方侧，一次像面位于网膜物镜组和二次成像镜组之间。本发明专利技术实现了50

【技术实现步骤摘要】
一种大视场小型化眼底成像光学系统


[0001]本专利技术涉及光学成像
，更具体地说，涉及一种眼底成像光学系统技术。

技术介绍

[0002]人眼眼底视网膜上分布的毛细血管是人体唯一可以通过体表直接观察到的小动脉、小静脉，素有“全身疾病窗口”之称。眼底相机是一种通过照明系统将眼底照亮，再通过成像系统将眼底成像到CCD或CMOS相机的感光芯片上，进而获取眼底图像的医疗仪器。医生通过眼底相机可以检查眼底的视神经、视网膜、脉络膜以及屈光介质是否存在病变，同时还可以通过眼底相机协助对其它系统疾病进行诊断和病情判断，例如通过筛选视网膜照片检测脑梗塞、脑溢血、脑动脉硬化、脑肿瘤、糖尿病、肾病、高血压、早产儿视网膜病变、青光眼、老年化黄斑变性等。越早检测出这些疾病越有利于临床治疗，因此眼底照相机普遍用于临床筛查眼底疾病，成为不可或缺的医疗器械。
[0003]传统的台式眼底照相机包括复杂的照明系统和观察系统，体积巨大、系统结构复杂、设备价格高昂，而手持式眼底相机体积小、携带方便，且不需要对被检查者进行散瞳，可以做简单、快速、准确的检查，尤其为卧床病人、边远山区病人的眼底检查提供了方便。
[0004]传统手持眼底相机成像视场较小，一般为40度左右，这给很多疾病的诊断带来了制约，且易形成杂光与鬼像。另外，系统还应该具有足够大的屈光补偿范围，来满足对不同视度的人眼进行清晰成像的需求。目前，高端眼底相机采用自动对焦模式进行拍照，此种模式耗电量较高，使得采用充电电池进行供电的手持式眼底相机的续航时长较短。
[0005]根据临床需求的不同，仪器性能也千差万别，但总体上是向大视场、小型化、高分辨率和低能耗、彩色成像的方向发展。
[0006]中国专利申请，申请号202110538617.9，公开日2021年08月6日，公开了一种大视场免散瞳宽屈光补偿的眼底成像光学系统，涉及一种大视场免散瞳宽屈光补偿的眼底成像光学系统，包括从左至右依次同轴设置的网膜物镜组、调焦镜组以及成像镜组。网膜物镜组与调焦镜组间一次成像，网膜物镜组由两个胶合透镜与一个正透镜组合而成；调焦镜组由两个弯月透镜组成，且调焦镜组采用步进电机根据多项式拟合曲线带动光学透镜进行精确调焦；成像镜组包括两个准对称形式的胶合透镜和一个正透镜，正透镜的出射光线垂直入射至成像焦面。该专利技术采用二次成像系统设计，实现眼底大视场免散瞳成像，同时可以消除杂光和鬼像。该专利技术的最小拍摄瞳孔直径为2mm，成像视场高达60度，便于眼部疾病的诊断。该专利技术的光学系统结构简单，简化了装调步骤，各个透镜均采用标准面形，加工简单。但是该专利技术所述的网膜物镜加工难度较大，且所述网膜物镜组采用5片式结构，视网膜的一次像面将会落在网膜物镜表面，网膜物镜表面疵病将会被成像到探测器上，干扰医生对网膜疾病的诊断。

技术实现思路

[0007]1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的眼底相机视场较小无法获得大视阈眼底图像信息、移动镜组方式调焦能耗过大、网膜物镜加工难度较大、屈光度补偿覆盖不足的问题，本专利技术提供了一种大视场小型化眼底成像系统。
[0008]2.技术方案本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种大视场小型化眼底成像光学系统，由网膜物镜组和二次成像镜组组成。所述网膜物镜组从物方到像方依次为第一球面镜、第二球面镜和第三球面镜；所述二次成像镜组从物方到像方依次为第四球面镜、第五球面镜、第六球面镜、第七球面镜和第八球面镜；因为本系统的设置，在实际使用中，瞳孔和二次像面分别位于物方侧和像方侧；一次像面位于网膜物镜组和二次成像镜组之间；瞳孔、网膜物镜组、一次像面、二次成像镜组和二次像面中心在光轴上。所述第二球面镜和第三球面镜组合成整体，第五球面镜和第六球面镜组合成整体，第七球面镜和第八球面镜组合成整体。
[0009]所述大视场小型化眼底成像光学系统，其不同视场MTF曲线满足以下关系式：零视场MTF≥0.5@60lp/mm；半视场MTF≥0.5@45lp/mm；全视场MTF≥0.5@25lp/mm。所述大视场小型化眼底成像光学系统，拍照光源为可见光，工作波长范围为430nm
‑
680nm，中心波长为587nm；预览光源为红外光，工作波长范围为760nm
‑
800nm。所述大视场小型化眼底成像光学系统，全视场角FOV=50
°
。
[0010]优选的，预览光源为波长780nm的红外光。
[0011]优选的，所述第二球面镜和第三球面镜胶合，第五球面镜和第六球面镜胶合，第七球面镜和第八球面镜胶合。
[0012]优选的，所述大视场小型化眼底成像光学系统还满足关系式：3.767≤f1/f≤3.836，其中f1为网膜物镜组的有效焦距，f为整体光学系统的有效焦距。
[0013]优选的，所述大视场小型化眼底成像光学系统还满足关系式：181mm≤TTL≤185mm，其中TTL为整体光学系统的总长。
[0014]优选的，所述大视场小型化眼底成像光学系统还满足关系式：6.554≤TTL/f1≤6.679。
[0015]优选的，所述大视场小型化眼底成像光学系统还满足关系式：0.937≤f1/TTL1≤1.091，其中TTL1为网膜物镜组的总长度。
[0016]优选的，所述大视场小型化眼底成像光学系统，在二次像面11处设有探测器，探测器连接有电机，通过电机移动探测器的位置，完成对焦，简单可靠。
[0017]所述大视场小型化眼底成像光学系统，其一次像面远离网膜物镜组。
[0018]3.有益效果相比于现有技术，本专利技术的优点在于：实现了50
°
的大视场成像，可以提供更多的眼底信息，大幅提高眼底诊断的准确性。该光学系统在
±
20D屈光度范围内均能保持较高的成像质量，可以对视力正常、近视、远视人群实现全范围覆盖，实用性强。区别于常见光学系统通过移动镜组来实现变焦功能，本专利技术光学系统采用移动探测器来进行调焦补偿，结构简单、能耗低、性能稳定、可靠性更高。透镜数量是影响手持眼底相机重量的主要因素，本专利技术光学系统总长小于185mm，透镜数量仅为8片，结构紧凑、重量轻，适合小型化。其一次像面远离网膜物镜组，镜片表面疵病不会被成像到像面上，大幅降低了网膜物镜表面加工难度，
实用性强。
附图说明
[0019]图1为本专利技术所述的一种大视场小型化眼底成像光学系统结构示意图；图2为实施例1在20D屈光度下的MTF曲线图；图3为实施例1在0D屈光度下的MTF曲线图；图4为实施例1在
‑
20D屈光度下的MTF曲线图。
[0020]图中标号说明：100、网膜物镜组；1、瞳孔；2、第一球面镜；3、第二球面镜；4、第三球面镜；5、一像面；200、二次成像镜组；6、第四球面镜；7、第五球面镜；8、第六球面镜；9、第七球面镜；10、第八球面镜；11、二次像面。
具体实施方式
[0021]下面结合说明书附图和具体的实施例，对本专利技术作详细描述。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大视场小型化眼底成像光学系统，其特征在于：由网膜物镜组（100）和二次成像镜组（200）组成；所述网膜物镜组（100）从物方到像方依次为第一球面镜（2）、第二球面镜（3）和第三球面镜（4）；所述二次成像镜组（200）从物方到像方依次为第四球面镜（6）、第五球面镜（7）、第六球面镜（8）、第七球面镜（9）和第八球面镜（10）；瞳孔（1）和二次像面（11）分别位于物方侧和像方侧；一次像面（5）位于网膜物镜组（100）和二次成像镜组（200）之间；瞳孔（1）、网膜物镜组（100）、一次像面（5）、二次成像镜组（200）和二次像面（11）中心在光轴上；所述大视场小型化眼底成像光学系统，其不同视场MTF曲线满足以下关系式：零视场MTF≥0.5@60lp/mm；半视场MTF≥0.5@45lp/mm；全视场MTF≥0.5@25lp/mm；所述大视场小型化眼底成像光学系统，拍照光源为可见光，工作波长范围为430nm
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680nm，中心波长为587nm；预览光源为红外光，工作波长范围为760nm
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800nm。2.根据权利要求1所述的大视场小型化眼底成像光学系统，其特征在于：所述大视场小型化眼底成像光学系统还满足关系式：3.767≤f1/f≤3.836，其中f1为网膜物镜组（100）的有效焦距，f为网膜物镜组和二次成像镜组组合后的整体光学系统的有效焦...

【专利技术属性】
技术研发人员：任俊，张凯迪，沈小厚，
申请(专利权)人：南京览视医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：