CN203709995U - 一种自动对焦补偿装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动对焦补偿装置，其包括：光源(1)、分光镜(2)、探测针孔(3)、探测器(4)、自动对焦补偿模块(5)、控制电脑(6)。其中自动对焦补偿模块包括：马达(51)、马达驱动芯片(52)、丝杆(53)、丝杆螺帽(54)、固定座(55)、接目目镜(56)、滑杆(57)、线性轴套、扫描镜(58)。本实用新型利用判定程序判断图像是否清晰来实现接目目镜的前后位移，达到对焦补偿的目的，自动对焦补偿装置用户操作方便，对准精度高、对位过程时间短，既适合大型复杂眼科仪器，又适合小型精密眼科仪器，适用面广。

Description

一种自动对焦补偿装置

技术领域

本发明涉及一种眼科光学检测设备，尤其涉及眼底成像仪中的聚焦检测自动对焦补偿装置。 

背景技术

以往传统的光学成像系统中，调焦机构大部分为手动调焦，且采用凸轮曲线结合柔性铰链的调焦方式。此种调焦方式虽然结构简单、精度高，同时凸轮等运动件表面经特殊处理后无卡滞、冷焊现象，具有很好的抗冲击振动能力，但对凸轮曲线的加工要求较高，且其成本较高，手动调焦时间长、操作不方便。 

发明内容

本发明的技术解决问题：克服以往眼底成像仪器需要手动调焦，调焦时间长、操作不方便、价格昂贵等问题，提出基于成像清晰检测的一种自动对焦补偿装置。可以对人眼眼底实现快速的自动对焦。 

本发明的技术解决方案：一种自动对焦补偿装置，包括：光源、分光镜、探测针孔、探测器、自动对焦补偿模块、控制电脑，所述自动对焦补偿模块包括：马达、马达驱动芯片、丝杆、丝杆螺帽、固定座、接目目镜、滑杆、线性轴套、扫描镜，探测器(4)置于系统返回光路的终端，分光镜(2)之后，由光源(1)发射的光通过系统的分光镜(2)分光，反射光通过自动对焦补偿模块(5)到人眼眼底视网膜，从人眼反射回来的信号光原路返回系统后通过自动对焦补偿模块(5)、分光镜(2)、探测针孔(3)最后被探测器(4)探测，探测器(4)的信号变成图像输入控制电脑(6)，控制电脑(6)发送控制指令给马达驱动芯片(52)，马达驱动芯片(52)再通过控制马达(51)来控制接目目镜。所述自动对焦补偿模块中，所述马达为步 进电机，由所述马达驱动芯片控制；所述丝杆由所述马达驱动；所述接目目镜由所述丝杆驱动。电脑以图像的边缘清晰度为评定标准，发送指令控制接目目镜在焦点附近前后运动，来达到人眼视补偿的自动对焦的目的。 

本发明的原理：本发明的原理是基于对焦屏上成像清晰检测的自动对焦。即在本发明的系统装置中，通过光路成像，由探测器获得人眼眼底视网膜图像，并在电脑输出，电脑以图像边缘清晰度为评判标准，发送指令并控制电机带动接目目镜在焦点附近前后运动，最终寻找最优位置，驱动接目目镜，实现对人眼补偿的自动对焦。 

本发明与现有技术相比有如下优点：本发明相对以往的眼底补偿装置对准精度高、对位过程时间短、运动范围大、运动平滑无振动、成本较低。并且自动完成对焦，尤其是应用于人眼眼底视网膜成像时，将不再需要用户手动调焦，用户实际操作更加方便。并且，此结构既适合大型复杂眼科仪器，又适合小型精密眼科仪器，适用面广。 

附图说明

图1为本发明自动对焦补偿装置的结构示意图。 

具体实施方式

根据说明书附图1，对如何具体实施本发明提出的自动对焦补偿装置的功能，详细介绍如下： 

1、由光源(1)发出的光经过分光镜(2)分光，反射光通过自动对焦补偿模块(5)到人眼眼底视网膜，人眼(或物镜与待成像样品)的光反射回光路，经过自动对焦补偿模块(5)、分光镜(2)、探测针孔(3)最后到探测器(4)。 

2、探测器(4)采用雪崩光电二极管，将光信号变成电压信号。探测器(4)输出的电压信号由控制电脑(6)中的采集卡输出图像信号。 

3、自动对焦补偿模块(5)中，马达驱动芯片(52)通过发送电信号控制控制马达(51)，马达(51)为步进电机；马达(51)和丝杆(53) 用联轴器连接，丝杆(53)和马达(51)一起旋转；丝杆(53)和丝杆螺帽(54)之间相互旋转运动，将丝杆的旋转运动变成丝杆螺帽的水平线性运动；丝杆螺帽(54)和接目目镜(56)连接，当丝杆螺帽(54)水平线性运动时，带动接目目镜(56)水平线性运动。 

4、控制电脑(6)通过检测图像的轮廓边缘实现自动对焦，图像的轮廓边缘越清晰，则它的亮度梯度就越大，或者说边缘处景物和背景之间的对比度就越大。反之，失焦的图像，轮廓边缘模糊不清，亮度梯度或对比度下降；失焦越远，对比度越低，利用这个原理，来判断接目目镜(56)位置是否正确，调焦是否完成；控制电脑(6)还将运动控制信息，如位移量、运动速度、运动方向等控制信息发送到自动对焦补偿模块中的马达驱动芯片(52)；马达驱动芯片(52)用来将控制电脑(6)的数字控制信息转换为水平运动部件接目目镜(56)的运动控制信息。 

5、从对比度法的原理可知，当图像的对比度差值的绝对值最小时是最佳状态，我们假定这个对比度差值的绝对值为m，要使m最小，必须多次移动接目目镜(56)后再利用差值法逐次逼近。但多次移动接目目镜(56)需要耗费很多时间，所以我们假定一个值Q，只要m＜Q，我们就认为对焦成功。 

需要说明的是，尽管本发明的较佳实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。 

Claims (4)

1.一种自动对焦补偿装置，其特征在于，包括：光源、分光镜、探测针孔、探测器、自动对焦补偿模块、控制电脑，所述自动对焦补偿模块包括：马达、马达驱动芯片、丝杆、丝杆螺帽、固定座、接目目镜、滑杆、线性轴套、扫描镜，探测器(4)置于系统返回光路的终端，分光镜(2)之后，由光源(1)发射的光通过系统的分光镜(2)分光，反射光通过自动对焦补偿模块(5)到人眼眼底视网膜，从人眼反射回来的信号光原路返回系统后通过自动对焦补偿模块(5)、分光镜(2)、探测针孔(3)最后被探测器(4)探测，探测器(4)的信号变成图像输入控制电脑(6)，控制电脑(6)发送控制指令给马达驱动芯片(52)，马达驱动芯片(52)再通过控制马达(51)来控制接目目镜。 

2.根据权利要求1所述的自动对焦补偿装置，其特征在于：所述自动对焦补偿模块中，所述马达为步进电机，由所述马达驱动芯片控制。 

3.根据权利要求1所述的自动对焦补偿装置，其特征在于：所述自动对焦补偿模块中，所述丝杆由所述马达驱动。 

4.根据权利要求1所述的自动对焦补偿装置，其特征在于：所述自动对焦补偿模块中，所述接目目镜由所述丝杆驱动。