[发明专利]高分辨率、同轴照明的视网膜成像光学系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种光学系统，是一款新型的医疗检查用于拍摄眼底的光学系统，该光学系统由多片透镜、棱镜、反射镜、感光芯片及光源组成。 

【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，导致照明均匀度差，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。 

本发明的光学系统可以对前后径为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800TV Line、达到了5M静态照片和1080P视频的清晰度要求，同轴照明做到与被摄画面重合、均匀、无暗角。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。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。 

【发明内容】

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种高分辨率、大画角、可自动对焦、方便移动、同轴照明的光学系统。 

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用相关技术方案： 

高分辨率、同轴照明的视网膜成像光学系统，特征在于从物方向镜方共光轴依次设有第一透镜群、第二透镜群和第三透镜群以及感光芯片；在第二透镜群与第三透镜群之间设有光阑；在第一透镜群靠近物方的第一枚透镜与第二枚透镜之间设有与光轴成45°角的可使一部分光线透过、一部分光线反射的半透明的反射镜；在成像光轴旁边设有一个照明光路，所述照明光路通过一个45°的反射镜面把光线反射进入所述的反射镜中。 

如上所述的高分辨率、同轴照明的视网膜成像光学系统，特征在于所述的反射镜为平面反射镜。 

如上所述的高分辨率、同轴照明的视网膜成像光学系统，特征在于所述的反射镜为由两个等腰直角三角形棱镜胶合而成，在等腰直角三角形棱镜45°角的面上镀有的半透明的反射膜。 

如上所述的高分辨率、同轴照明的视网膜成像光学系统，特征在于所述第一透镜群靠近物方的第一枚透镜的焦距为正。 

如上所述的高分辨率、同轴照明的视网膜成像光学系统，特征 在于所述第三透镜群的整体焦距为正。 

如上所述的高分辨率、同轴照明的视网膜成像光学系统，特征在于所述的第一透镜群、第二透镜群、感光芯片之间的相对位置不变；所述第三透镜群相对与第一透镜群、第二透镜群的距离可以调节以实现调焦，所述光阑与第三透镜群一起移动。 

如上所述的高分辨率、同轴照明的视网膜成像光学系统，特征在于所述照明光路由一多枚镜片、一个环形光阑和一个光源组成。 

如上所述的高分辨率、同轴照明的视网膜成像光学系统，特征在于所述环形光阑的内径与外径比例为：1％-95％。 

本发明与现有技术相比具有本发明有如下的优点： 

1、本光学系统实现了高分辨率，可以清晰检查眼底的细微血管及神经等，分辨率大于800TV Line，满足5M以上感光芯片的分辨率要求，也完全满足全高清(1080P)的视频拍摄要求。 

2、本发明的拍摄视网膜角度达到了100度以上，远远超过了传统的检眼镜。 

3、本发明采用同轴照明，照明范围覆盖成像范围，成像亮度均匀无暗角。 

4、本发明采用同轴照明，在瞳孔直径2mm的时候就可以使用，同时也使到本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。 

5、本发明使用环形光阑及对镜片及棱镜镀增强多层膜来消除同轴照明引起的中心反射光斑。 

6、本光学系统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，使本光学系统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。 

7、本发明的变焦镜头体积适当，单人即可手持使用，且移动方便。 

8、本光学系统的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，降低了成本。