适用于彩色眼底影像系统的光学镜组、视度补偿方法及驱动方法技术方案

本发明专利技术涉及适用于彩色眼底影像系统的光学镜组、视度补偿方法及驱动方法，光学镜组包括：沿着第一方向依次排列的入射光瞳、扫描镜组、中间像面、目镜组及出射光瞳，其中，入射光瞳位于扫描镜组的远离中间像面一侧焦面；出射光瞳位于目镜组的远离中间像面一侧焦面，在对眼睛进行检测时所述出射光瞳与眼睛瞳孔重合；中间像面在子午面内场曲曲率半径小于目镜组有效焦距的2倍，场曲弯向目镜组一侧；扫描镜组的有效焦距大于目镜组的有效焦距，扫描镜组与目镜组之间的空气间隔大于中间像面横向直径，小于扫描镜组与目镜组有效焦距之和。本发明专利技术提供了一种结构极简但可兼顾超广角与宽光谱的要求，且低畸变、高像质，适用于彩色眼底影像系统的光学镜组。统的光学镜组。统的光学镜组。

【技术实现步骤摘要】
适用于彩色眼底影像系统的光学镜组、视度补偿方法及驱动方法


[0001]本专利技术涉及眼底影像系统的光学镜头设计，特别是涉及一种适用于彩色眼底影像系统的光学镜组、视度补偿方法及驱动方法。

技术介绍

[0002]眼底检查是眼科最高频的检查项目之一，眼科检查中最广泛使用的是眼底彩照，传统眼底相机的成像范围只有45
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，只能覆盖整个视网膜的11.5％，往往会漏诊各种周边部眼底病变。超广角彩色共聚焦眼底相机出现后大幅度提高了眼底成像范围，减少了周边病变的漏诊几率。超广角彩色眼底相机通常采用扫描的方式来消除或降低角膜以及透镜表面反射的问题，主要有共聚焦扫描与宽线扫描两种实现方式。共聚焦扫描可以实现更好的杂光消除，实现更大的扫描视野，但色彩不够真实，宽线扫描的方式，杂光消除比较复杂。
[0003]专利号为202111440377.5的专利技术专利公开了一种可切换成广角/超广角的眼底成像目镜，适用于光学断层相干成像的超广角眼底成像目镜，但这种结构难以扩展到彩色影像的宽光谱要求。同时上述专利也公开了一种目镜的设计，该设计由一片弯月正透镜与一片双凸单非球面镜片组成，可以实现超过100
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的超广角视野，但主要是对光学断层相干成像或单色共聚焦扫描激光眼底镜这类应用，光谱范围不宽，或局限于近红外波段，色散问题不突出，所以并没有对色散进行专门的矫正。专利号为US3390935与US4286844的美国专利技术专利分别公开了适用于可见光波段的80
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与90
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目镜的设计，可以用作常规显微镜、望远镜的目镜，但这些设计用到了6片或更多的镜片，若用于眼底成像，照明光会在每个目镜镜片表面形成难以消除的反射，所以实际上无法用于眼底成像。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种结构简单、兼顾超广角、宽光谱、高像质的光学要求，同时镜片数量少，适用于彩色眼底影像系统的光学镜组、视度补偿方法及驱动方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供一种适用于彩色眼底影像系统的光学镜组，包括:沿着第一方向依次排列的入射光瞳、扫描镜组、中间像面、目镜组及出射光瞳，其中，所述入射光瞳位于扫描镜组的远离中间像面一侧焦面；所述出射光瞳位于目镜组的远离中间像面一侧焦面，在对眼睛进行检测时所述出射光瞳与眼睛瞳孔重合；所述中间像面上在子午面内场曲曲率半径小于目镜组有效焦距的2倍，场曲弯向目镜组一侧；所述扫描镜组的有效焦距大于目镜组的有效焦距，扫描镜组与目镜组之间的空气间隔大于中间像面横向直径，小于扫描镜组与目镜组有效焦距之和。
[0006]本专利技术还提供上述适用于彩色眼底影像系统的光学镜组的视度补偿方法，所述光学镜组包括沿着第一方向依次排列的入射光瞳、扫描镜组、中间像面、目镜组、出射光瞳，其中，所述扫描镜组包括沿着第一方向排列的第二双胶合正透镜和前镜组，
[0007]通过改变所述目镜组与所述扫描镜组之间的空气间隔L2及所述扫描镜组中前镜
组与第二双胶合透镜之间的空气间隔L1进行视度补偿。
[0008]本专利技术还提供上述适用于彩色眼底影像系统的光学镜组的驱动方法，所述光学镜组包括沿着第一方向依次排列的入射光瞳、扫描镜组、中间像面、目镜组、出射光瞳及驱动装置，其中，所述扫描镜组包括沿着第一方向排列的第二双胶合正透镜和前镜组，
[0009]所述驱动装置根据接收的人眼视度信息改变所述目镜组与所述扫描镜组之间的空气间隔L2及所述扫描镜组中前镜组与第二双胶合透镜之间的空气间隔L1，使L1和L2的满足预设关系。
[0010]根据本专利技术的彩色眼底影像系统的光学镜组，具有如下优点：
[0011]1、所述光学镜组由一组广角目镜组与一组扫描镜组组成，整体结构简单、镜片数量少，可兼顾超广角、宽光谱的光学要求，与扫描镜组配合实现完整像差矫正，全视场全光谱内得到低畸变、衍射极限级的像质；
[0012]2、各镜面表面光线入射出射角度小，玻璃材料种类少且仅采用常规的稳定玻璃材料，给镜片生产加工带来便利，也给光路排布带来很大的灵活性；
[0013]3、目镜组仅有四个反射面，降低了镜片反光造成影像中心鬼像的风险，兼顾超广角与宽光谱色散矫正的需求；
[0014]4、通过同时移动扫描镜组与目镜组、扫描镜组中前镜组与第二双胶合透镜之间两个空气间隔实现正负视度补偿，有效降低了超大视野宽光谱下高视度补偿引入的像差；
[0015]5、中间像面为双远心成像，即目镜组及扫描镜在中间像面上都能实现远心成像，在视度补偿同时保持视野范围不变。
[0016]本专利技术光学镜头设计可以适用于眼底照相、共聚焦扫描激光眼底镜、线扫描眼底镜与宽线扫描眼底镜等各种彩色眼底成像设备，也适用于光学相干断层成像这类带有深度信息的三维影像模式。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例一的光学镜组结构示意图；
[0018]图2为本专利技术实施例一的中间像面上的子午面内的场曲(虚线)示意图；
[0019]图3为本专利技术实施例一的中间像面的场曲与像散曲线示意图；
[0020]图4为本专利技术实施例一的光线光扇像差Ray Fan示意图；
[0021]图5为本专利技术实施例一的波前像差OPD示意图；
[0022]图6为本专利技术实施例一的均方根波前像差视场内的分布示意图；
[0023]图7为本专利技术实施例一的场曲与像散曲线示意图；
[0024]图8为本专利技术实施例一的角度放大的畸变曲线示意图；
[0025]图9(左)为本专利技术实施例一仅移动扫描镜组进行补偿时的波前像差示意图；
[0026]图9(右)为本专利技术实施例一同时改变目镜组与扫描镜组之间的空气间隔以及前镜组和第二胶合正透镜空气间隔进行补偿时的波前像差示意图；
[0027]图10(左)为本专利技术实施例一仅移动扫描镜组进行补偿时的场曲与像散示意图；
[0028]图10(右)为本专利技术实施例一同时改变目镜组与扫描镜组之间的空气间隔以及前镜组和第二胶合正透镜空气间隔进行补偿时的波前像差示意图；
[0029]图11为本专利技术实施例一的不同近视度下的镜片空气间隔的调整示意图；
[0030]图12为本专利技术实施例一的近视补偿时L1/L2的调整曲线示意图；
[0031]图13为本专利技术实施例二的第二光学镜组结构示意图；
[0032]图14为本专利技术实施例二的光线光扇像差Ray Fan示意图；
[0033]图15为本专利技术实施例二的波前像差OPD示意图；
[0034]图16为本专利技术实施例二的均方根波前像差在视场内的分布示意图；
[0035]图17为本专利技术实施例二的场曲与像散曲线示意图；
[0036]图18为本专利技术实施例二的角度放大畸变曲线示意图。
具体实施方式
[0037]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于彩色眼底影像系统的光学镜组，其特征在于，包括：沿着第一方向依次排列的入射光瞳、扫描镜组、中间像面、目镜组及出射光瞳，其中，所述入射光瞳位于扫描镜组的远离中间像面一侧焦面；所述出射光瞳位于目镜组的远离中间像面一侧焦面，在对眼睛进行检测时所述出射光瞳与眼睛瞳孔重合；所述中间像面在子午面内场曲曲率半径小于目镜组有效焦距的2倍，场曲弯向目镜组一侧；所述扫描镜组的有效焦距大于目镜组的有效焦距，扫描镜组与目镜组之间的空气间隔大于中间像面横向直径，小于扫描镜组与目镜组有效焦距之和。2.如权利要求1所述的光学镜组，其特征在于，所述目镜组包括：沿着第一方向依次排列的第三透镜、第二透镜及第一透镜，第一透镜为非球面正透镜，第二透镜为负透镜，第三透镜为正透镜，第二透镜和第三透镜组成第一双胶合正透镜。3.如权利要求2所述的光学镜组，其特征在于，所述第一透镜为单非球面或双非球面正透镜；所述第一透镜靠近第二透镜的一面为偶次非球面。4.如权利要求2所述的光学镜组，其特征在于，所述第一透镜为弯月正透镜，所述弯月正透镜弯向出射光瞳。5.如权利要求2所述的光学镜组，其特征在于，所述目镜组第一透镜采用折射率大于1.5、阿贝数在40至65的材料；所述目镜组第二透镜采用折射率大于1.7，阿贝数小于40的材料；所述目镜组第三透镜采用折射率大于1.6、阿贝数在40至65之间的材料。6.如权利要求2所述的光学镜组，其特征在于，所述目镜组有效焦距为20mm至40mm之间；所述第一透镜出射光瞳一侧表面到...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭先兆，
申请(专利权)人：视微影像河南科技有限公司，
类型：发明
国别省市：