CN212963958U - 一种光路调校装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光路调校装置，用于调校光路系统，该光路调校装置包括：光探测CCD1、光探测CCD2、光探测CCD3、光探测CCD4、第一调试控制板、第二调试控制板、模拟眼工装、工装。本实用新型通过固定待调校光路系统中准直透镜、光源、第一反射镜、检测CCD、瞳孔成像CCD的位置，提高了光路调试精度及一致性。

Description

一种光路调校装置

技术领域

本实用新型涉及光学计量测试技术领域，具体涉及一种光路调校装置。

背景技术

目前，电脑综合验光仪、眼底相机等眼视光仪器已经成为医院、视光中心等场所的必备设备，验光师通过操作综合眼视光仪器不仅能完成近视、远视、散光、老视和双眼屈光平衡等常规屈光的定量检查，而且能够完成多重特殊的视觉测试功能，包括对双眼同时视、双眼融合机能、立体视觉、隐斜视、固视差异、调节与集合以及AC/A等视觉功能的定性或定量分析。电脑验光仪的核心模块是光路系统，如图1所示，主要由三个分支光路组成：

第一分支光路：激光光源发出的激光经毛玻璃(毛玻璃紧贴激光光源出光口)和准直透镜准直后打到反射镜1上，再经分光棱镜PBS分光，其中S光反射出光路，入射到正前方的待测患者瞳孔，经眼底反射回来的S光再次入射到光路中，经过分光棱镜PBS打入检测成像镜头，经镜头聚焦后打到检测CCD上。

第二分支光路：瞳孔照明光源的光经瞳孔表面反射光入射到光路中，经过反射镜2、反射镜3反射后入射到瞳孔成像镜头，经镜头聚焦后打到瞳孔成像CCD上。

第三分支光路：物象视标照明光源发出的光透过物象视标后形成图像，经物象视标透镜放大，再经反射镜4和反射镜2，打入光路正前方的人眼中。

第一分支光路主要用来做屈光度检测，要求激光从瞳孔正中心入射，反射光垂直射入到检测CCD；第二分支光路主要用于寻找眼睛，前后对焦，精确找到最佳检测位置；第三分支光路主要是形成一个标准物象，人眼检测过程中注视该物象，确保眼睛处于放松状态，便于检测。从上述检测原理可看出，三个分支光路都是同时作用于同一只待测眼睛，因此要求三路光出入光路时必须中心重合，否则会产生偏移，导致检测数据偏差或无法正常检测。

目前光路校准装置主要采用固定物理标靶，如图2所示，通过目测将光源调整到靶标中心，靶标1用于调整检测光源的水平度，靶标2用于调整检测光源入射瞳孔的位置，调试光源用于调整检测CCD中心位置，使之与检测光轴同心。在校准过程中存在检测光源发光强度必须调足够大，人眼才能看清楚，然而发光强度越大，出射光斑也越大，打到靶标上的光斑变大，位置误差会随之变大，同时通过人眼主观判断，工作效率低，且容易引入人为误差，导致调试出的光路一致性较差。

实用新型内容

因此，本实用新型实施例提供一种光路调校装置，以解决现有技术中由于人为误差引起光路调试精度低、一致性较差的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

第一方面，本实用新型实施例提供一种光路调校装置，所述光路调校装置用于调校光路系统，包括：光探测CCD1、光探测CCD2、光探测CCD3、光探测CCD4、第一调试控制板、第二调试控制板、模拟眼工装、工装，其中，

光探测CCD4与光探测CCD1位于一条直线上，且光探测CCD4安装在光路系统准直透镜的正前方，光探测CCD3和光探测CCD2位于一条直线上，且光探测CCD3安装在安装光路系统待调校光路出光口的正前方；

所述光探测CCD4，用于接收穿过光路系统的准直透镜的激光光束，通过第一调试控制板控制光源亮度，调整光路系统中准直透镜位置到激光光斑最细时，固定待调校光路系统中准直透镜的位置，其中光源位于待调校光路系统中；

所述光探测CCD1，用于接收穿过光路系统的准直透镜的激光光束，通过第一调试控制板调整光源亮度，手动调整光源位置使激光光束的光斑打入CCD1指定区域，固定光源位置；

所述光探测CCD2，用于接收所述光源发出的激光光束依次穿过准直透镜、经第一反射镜反射至光路系统的分光棱镜PBS分光的激光光束，通过第一调试控制板调整光源亮度，手动调整第一反射镜位置，使激光光束经分光棱镜PBS中心反射，打入光电探测CCD2中心，且激光光束路径和待调校光路出光孔中心重合，固定第一反射镜位置；

所述模拟眼工装，用于反射所述光源发出的激光光束至待调校光路系统中的检测CCD，模拟眼安装在待调校光路出光口正前方，通过第二调试控制板观察检测CCD界面，手动调整检测CCD位置，使模拟眼中心与检测CCD中心重合，固定检测CCD位置；

所述工装上集成了4个分布在两条垂直线上的点光源，4个点光源所在的两条垂直线相交中心与待调校光路的出光口中心重合，点光源经反射镜2和反射镜3后打入瞳孔成像CCD，通过第二调试控制板观察瞳孔成像CCD界面，手动调整瞳孔成像CCD位置，使4个点光源所在的两条垂直线相交中心、瞳孔成像CCD中心重合，固定瞳孔成像CCD的位置，其中,反射镜2、反射镜3、瞳孔成像CCD位于待调校光路系统中；

所述光探测CCD3，安装在待调校光路出光口的预设区域，光探测CCD3中心与待调校光路出光孔中心重合，通过第一调试控制板点亮物象视标照明光源，通过第二调试控制板调整物象视标控制电机，调整物象视标位置，当视标画面落入CCD3的预设区域时，完成了物象视标的调校，其中，物象视标照明光源、物象视标控制电机、物象视标位置位于待调校光路系统中。

在一实施例中，还包括：光学平台、第一卡具和第二卡具，所述光探测CCD1、光探测CCD2、光探测CCD3、光探测CCD4、第一调试控制板、第二调试控制板、模拟眼工装、工装，第一卡具和第二卡具均安装在所述光学平台上，通过第一卡具和第二卡具将所述待调校光路系统固定在所述光学平台上进行光路调校。

在一实施例中，所述光学平台采用高强度铝合金，表面硬质阳极氧化处理。

在一实施例中，光探测CCD1和CCD2不带镜头，根据像素尺寸计算出打入检测CCD的激光光斑大小，用于调试待调校光路上激光准直光源的平行度。

本实用新型公开了一种光路调校装置，用于调校光路系统，该光路调校装置包括：光探测CCD1、光探测CCD2、光探测CCD3、光探测CCD4、第一调试控制板、第二调试控制板、模拟眼工装、工装。本实用新型通过固定待调校光路系统中准直透镜、光源、第一反射镜、检测CCD、瞳孔成像CCD的位置，提高了光路调试精度及一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型背景技术中电脑验光仪的三个分支光路具体示例的示意图；

图2为本实用新型背景技术中物理固定标靶具体示例的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种光路调校装置一个具体示例的组成图；

图4为本实用新型实施例提供的光探测CCD1和光探测CCD2光线平行度的具体实例的示意图；

图5为本实用新型实施例提供的工装的具体示例的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实用新型实施例提供的一种光路调校装置，如图3所示，所述光路调校装置用于调校光路系统，包括：光探测CCD1、光探测CCD2、光探测CCD3、光探测CCD4、第一调试控制板、第二调试控制板、模拟眼工装、工装。其中，光探测CCD4与光探测CCD1位于一条直线上，且光探测CCD4安装在光路系统准直透镜的正前方，光探测CCD3和光探测CCD2位于一条直线上，且光探测CCD3安装在安装光路系统待调校光路出光口的正前方；光探测CCD1、光探测CCD2、光探测CCD3、光探测CCD4采用130万像素相机，全分辨率输出像素为Nx×My＝1280×960，单像素尺寸为3.75um×3.75um，仅以此举例，不以此为限，在实际应用中根据实际需求进行相应的选择；光探测CCD1和CCD2不带镜头，根据像素尺寸计算出打入检测CCD的激光光斑大小，用于调试待调校光路上激光准直光源的平行度。

在本实用新型实施例中，还包括：光学平台、第一卡具和第二卡具，所述光探测CCD1、光探测CCD2、光探测CCD3、光探测CCD4、第一调试控制板、第二调试控制板、模拟眼工装、工装，第一卡具和第二卡具均安装在所述光学平台上，通过第一卡具和第二卡具将所述待调校光路系统固定在所述光学平台上进行光路调校，确保光路底部与光学平台完全接触，不可有杂物垫高或翘起。其中，光学平台采用高强度铝合金，表面硬质阳极氧化处理。

在本实用新型实施例中，光探测CCD1、光探测CCD2、光探测CCD3、光探测CCD4通过第一调试控制板、第二调试控制板连接到电脑，通过电脑上的第一调试软件可打开设备，并设置检测合格阈值范围，调试过程自动计算相关参数，并与阈值对比判断后输出结果，仅以此举例，不以此为限，在实际应用中根据实际需求选择相应的阈值。

在本实用新型实施例中，光源位于待调校光路系统中，用于给待调校光路系统提供光路的激光光束，仅以此举例，不以此为限，在实际应用中选取合适的激光光束；

在本实用新型实施例中，光探测CCD4，用于接收穿过光路系统的准直透镜的激光光束，通过第一调试控制板控制光源亮度，调整光路系统中准直透镜位置到激光光斑最细时，固定待调校光路系统中准直透镜的位置，光源位于待调校光路系统中，其中，光探测CCD4安装在准直透镜正前方，通过电脑上的第一调试软件，自动计算出激光光斑尺寸，观察光探测器CCD4调试窗，同时旋转准直透镜，直到激光光斑最细时，软件提示合格后停止并固定好准直透镜。

在本实用新型实施例中，光探测CCD1，用于接收穿过光路系统的准直透镜的激光光束，通过第一调试控制板调整光源亮度，手动调整光源位置使激光光束的光斑打入CCD1指定区域，固定光源位置；其中，光探测CCD1探测表面与准直透镜出光孔距离550mm，移开光探测CCD4，确保准直透镜到光探测CCD1之间无遮挡，打开第一调试软件，观察光探测CCD1界面，调整待调校光路中激光光源位置，当光斑打入CCD1指定区域时，调试软件提示合格，完成激光光源位置调校，仅以此举例，不以此为限，在实际应用中根据实际需求选择相应的光斑区域；

在本实用新型实施例中，光探测CCD2，用于接收所述光源发出的激光光束依次穿过准直透镜、经第一反射镜反射至光路系统的分光棱镜PBS分光的激光光束，通过第一调试控制板调整光源亮度，手动调整第一反射镜位置，使激光光束经分光棱镜PBS中心反射，打入光电探测CCD2中心，且激光光束路径和待调校光路出光孔中心重合，固定第一反射镜位置；其中，将第一反射镜装入待调校光路，默认PBS固定不动，打开第一调试软件，观察光探测CCD2界面，调整第一反射镜角度，使得激光反射光斑落入CCD2指定位置，调试软件提示合格，完成反射镜1的调校，仅以此举例，不以此为限，在实际应用中根据实际需求选择相应的光斑区域。

在本实用新型实施例中，如图4所示，光探测CCD1和待调校光路中激光光源形成一条直线；光探测CCD2和待调校光路中检测CCD形成一条直线，该直线穿过待调校光路的出光中心；光探测CCD1和待调校光路中激光光源形成的直线，与，光探测CCD2和待调校光路中检测CCD形成的直线平行，才能确保检测光准确打入检测CCD，完成测量。光探测CCD1和光探测CCD2可通过电脑的装调软件设置，激光光斑落到半径为R的圈内算合格，根据直角三角形计算公式可知，距离D越大，R越小，光源平行偏移的角度越小，两条直线的平行度越好。

在本实用新型实施例中，模拟眼工装，用于反射所述光源发出的激光光束至待调校光路系统中的检测CCD，模拟眼安装在待调校光路出光口正前方，通过第二调试控制板观察检测CCD界面，手动调整检测CCD位置，使模拟眼中心与检测CCD中心重合，固定检测CCD位置；其中，将模拟眼及模拟眼工装安装在待调校光路出光口正前方的指定位置，可将模拟眼中心与待调校光路出光口中心重合，激光光源出射光打入模拟眼后反射回光路，打入检测CCD，打开第二调试软件观察检测CCD界面，调整检测CCD的位置，当反射光落入检测CCD正中心时，调试软件提示合格，完成检测CCD的调校。

在本实用新型实施例中，如图5所示，工装上集成了4个分布在两条垂直线上的点光源，4个点光源所在的两条垂直线相交中心与待调校光路的出光口中心重合，点光源经反射镜2和反射镜3后打入瞳孔成像CCD，通过第二调试控制板控制调整4个点光源所在的两条垂直线相交中心、瞳孔成像CCD中心、待调校光路的出光口中心重合进行中心位置的调校，固定瞳孔成像CCD的位置，其中反射镜2、反射镜3、瞳孔成像CCD位于待调校光路系统中；

在本实用新型实施例中，光探测CCD3，安装在待调校光路出光口的预设区域，根据实际需求光探测CCD3可安装在待调校光路的出光口正前方，光探测CCD3中心与待调校光路出光孔中心重合，通过第一调试控制板点亮物象视标照明光源，通过第二调试控制板调整物象视标控制电机，调整物象视标位置，当视标画面落入CCD3的预设区域时，完成了物象视标的调校，其中，物象视标照明光源、物象视标控制电机、物象视标位置位于待调校光路系统中。

需要说明的是第一调试软件、第二调试软件为现有的比较成熟的调试软件。

本实用新型公开了一种光路调校装置，用于调校光路系统，该光路调校装置包括：光探测CCD1、光探测CCD2、光探测CCD3、光探测CCD4、第一调试控制板、第二调试控制板、模拟眼工装、工装。本实用新型通过固定待调校光路系统中准直透镜、光源、第一反射镜、检测CCD、瞳孔成像CCD的位置，提高了光路调试精度及一致性。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种光路调校装置，所述光路调校装置用于调校光路系统，其特征在于，包括：光探测CCD1、光探测CCD2、光探测CCD3、光探测CCD4、第一调试控制板、第二调试控制板、模拟眼工装、工装，其中，

光探测CCD4与光探测CCD1位于一条直线上，且光探测CCD4安装在光路系统准直透镜的正前方，光探测CCD3和光探测CCD2位于一条直线上，且光探测CCD3安装在安装光路系统待调校光路出光口的正前方；

所述光探测CCD4，用于接收穿过光路系统的准直透镜的激光光束，通过第一调试控制板控制光源亮度，调整光路系统中准直透镜位置到激光光斑最细时，固定待调校光路系统中准直透镜的位置，其中光源位于待调校光路系统中；

所述光探测CCD1，用于接收穿过光路系统的准直透镜的激光光束，通过第一调试控制板调整光源亮度，手动调整光源位置使激光光束的光斑打入CCD1指定区域，固定光源位置；

所述光探测CCD2，用于接收所述光源发出的激光光束依次穿过准直透镜、经第一反射镜反射至光路系统的分光棱镜PBS分光的激光光束，通过第一调试控制板调整光源亮度，手动调整第一反射镜位置，使激光光束经分光棱镜PBS中心反射，打入光电探测CCD2中心，且激光光束路径和待调校光路出光孔中心重合，固定第一反射镜位置；

所述模拟眼工装，用于反射所述光源发出的激光光束至待调校光路系统中的检测CCD，模拟眼安装在待调校光路出光口正前方，通过第二调试控制板观察检测CCD界面，手动调整检测CCD位置，使模拟眼中心与检测CCD中心重合，固定检测CCD位置；

所述工装上集成了4个分布在两条垂直线上的点光源，4个点光源所在的两条垂直线相交中心与待调校光路的出光口中心重合，点光源经反射镜2和反射镜3后打入瞳孔成像CCD，通过第二调试控制板观察瞳孔成像CCD界面，手动调整瞳孔成像CCD位置，使4个点光源所在的两条垂直线相交中心、瞳孔成像CCD中心重合，固定瞳孔成像CCD的位置，其中,反射镜2、反射镜3、瞳孔成像CCD位于待调校光路系统中；

所述光探测CCD3，安装在待调校光路出光口的预设区域，光探测CCD3中心与待调校光路出光孔中心重合，通过第一调试控制板点亮物象视标照明光源，通过第二调试控制板调整物象视标控制电机，调整物象视标位置，当视标画面落入CCD3的预设区域时，完成了物象视标的调校，其中，物象视标照明光源、物象视标控制电机、物象视标位置位于待调校光路系统中。

2.根据权利要求1所述的光路调校装置，其特征在于，还包括：光学平台、第一卡具和第二卡具，所述光探测CCD1、光探测CCD2、光探测CCD3、光探测CCD4、第一调试控制板、第二调试控制板、模拟眼工装、工装，第一卡具和第二卡具均安装在所述光学平台上，通过第一卡具和第二卡具将所述待调校光路系统固定在所述光学平台上进行光路调校。

3.根据权利要求2所述的光路调校装置，其特征在于，所述光学平台采用高强度铝合金，表面硬质阳极氧化处理。

4.根据权利要求2所述的光路调校装置，其特征在于，光探测CCD1和CCD2不带镜头，根据像素尺寸计算出打入检测CCD的激光光斑大小，用于调试待调校光路上激光准直光源的平行度。

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