眼底相機的公差分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種光學(xué)器件的公差分析方法,尤其涉及一種眼底相機的公差分析方 法,屬于眼底成像系統(tǒng)檢測領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 光學(xué)器件在設(shè)計完成以后,送廠加工以前,還要對系統(tǒng)進行詳細的公差分析。在光 學(xué)零件加工的過程中,由于加工設(shè)備存在系統(tǒng)誤差、隨機誤差等各種因素的影響,光學(xué)表面 不可能完全和標準樣板一致。零件在加工中所允許的尺寸、形狀和位置等最大的誤差變化 范圍,稱為公差。在零件加工和安裝過程中,過于寬松的公差往往會造成實際加工出來的系 統(tǒng)性能遠低于理論設(shè)計值,有時甚至性能過低,造成系統(tǒng)無法滿足要求。而過緊的公差雖然 使實際系統(tǒng)性能更接近理論值,但會增加加工工藝和裝調(diào)的難度,結(jié)果大幅增加成本,造成 浪費。因此進行合理的公差分析具有非常重要的意義。
[0003] 在進行公差分析時,不僅要對光學(xué)元件進行合理的公差分析和分配,還要考慮到 對光學(xué)元件直接或間接起支撐作用的機械元件的公差范圍,確保系統(tǒng)實際性能在可接受的 范圍內(nèi)。公差分析的作用就是對不同光學(xué)元件、機械元件的各種類型的公差進行合理的分 配,并建立性能評價函數(shù)。通過對評價函數(shù)進行預(yù)測,找到一組合適的公差既保證系統(tǒng)實 際性能能夠達到設(shè)計要求,又保證系統(tǒng)加工、裝調(diào)和校準的成本不致過高,從而達到設(shè)計最 優(yōu)。
[0004] 眼底相機是一種用于觀察人眼視網(wǎng)膜病變的重要眼科設(shè)備,在臨床上有著重要的 應(yīng)用。眼底相機的光學(xué)系統(tǒng)包括照明系統(tǒng)和成像系統(tǒng),工作譜段覆蓋近紅外和可見光,近 紅外與可見光照明系統(tǒng)實現(xiàn)對眼底均勻、充分的照明,成像系統(tǒng)實現(xiàn)將視網(wǎng)膜最終成像在 位于最佳像面的傳感器上。因此,在送廠加工前,對眼底相機的光學(xué)系統(tǒng)進行公差分析是確 保系統(tǒng)正常運作的關(guān)鍵。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處,本發(fā)明的目的在于提供一種眼底相機的公差分析 方法。
[0006] 為了達到上述目的,本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案:相較于現(xiàn)有技術(shù), 本發(fā)明提供的眼底相機的公差分析方法,包括以下步驟: 一種眼底相機的公差分析方法,其包括以下步驟: A、 根據(jù)眼底相機的透鏡加工廠商的加工能力,確定不同公差類型的上限和下限; B、 根據(jù)眼底相機實際的加工和裝調(diào)的特點,確定眼底相機最終需要分析的公差類型和 補償器類型; C、 根據(jù)系統(tǒng)眼底相機的敏感程度設(shè)置相應(yīng)的可變公差初始值,并將補償器類設(shè)置為變 量; D、 確定眼底相機的性能評價標準,利用光學(xué)設(shè)計軟件的公差功能分析在當前公差值和 補償器的情況下系統(tǒng)性能的變化情況; E、 根據(jù)當前分析結(jié)果和眼底相機的要求,確定當前公差值是否滿足要求; F、 如果以上步驟仍不能達到最終要求,則需要對當前的眼底相機的結(jié)構(gòu)進行重新設(shè) 計,然后再次重新進行公差分析,直至滿足要求為止。
[0007] 所述的眼底相機的公差分析方法中,所述步驟E包括:根據(jù)當前分析結(jié)果和系統(tǒng) 要求,確定當前眼底相機的公差值是否滿足要求;如果滿足,公差分析完成;如果不能滿 足,則需要對公差進行分析,加嚴敏感的公差參數(shù),放寬非敏感參數(shù),然后重復(fù)步驟D,直至 達到最終要求; 所述的眼底相機的公差分析方法中,所述公差包括:曲率公差、局部光圈公差、厚度公 差、折射率公差、色散率公差、光楔公差和桶形傾斜公差。
[0008] 所述的眼底相機的公差分析方法中,所述步驟D包括:在CODEV中利用TOR互公 差分析功能進行公差分析,通過不斷的調(diào)整,最終確定的厚度公差、套樣板公差、光楔公差、 不規(guī)則度公差的公差分配如下表所示:
【主權(quán)項】
1. 一種眼底相機的公差分析方法,其特征在于,包括以下步驟: A、 根據(jù)眼底相機的透鏡加工廠商的加工能力,確定不同公差類型的上限和下限; B、 根據(jù)眼底相機實際的加工和裝調(diào)的特點,確定眼底相機最終需要分析的公差類型和 補償器類型; C、 根據(jù)系統(tǒng)眼底相機的敏感程度設(shè)置相應(yīng)的可變公差初始值,并將補償器類設(shè)置為變 量; D、 確定眼底相機的性能評價標準,利用光學(xué)設(shè)計軟件的公差功能分析在當前公差值和 補償器的情況下系統(tǒng)性能的變化情況; E、 根據(jù)當前分析結(jié)果和眼底相機的要求,確定當前公差值是否滿足要求; F、 如果以上步驟仍不能達到最終要求,則需要對當前眼底相機的結(jié)構(gòu)進行重新設(shè)計, 然后再次重新進行公差分析,直至滿足要求為止。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼底相機的公差分析方法,其特征在于,所述步驟E包括:根 據(jù)當前分析結(jié)果和系統(tǒng)要求,確定當前眼底相機的公差值是否滿足要求;如果滿足,公差分 析完成;如果不能滿足,則需要對公差進行分析,加嚴敏感的公差參數(shù),放寬非敏感參數(shù),然 后重復(fù)步驟D,直至達到最終要求。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼底相機的公差分析方法,其特征在于,所述公差包括:曲率 公差、局部光圈公差、厚度公差、折射率公差、色散率公差、光楔公差和桶形傾斜公差。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼底相機的公差分析方法,其特征在于,所述步驟D包括:在 CODE V中利用TOR互公差分析功能進行公差分析,通過不斷的調(diào)整,最終確定的厚度公差、 套樣板公差、光楔公差、不規(guī)則度公差的公差分配如下表所示:
其中,透鏡的排列順序為從接目物鏡到成像物鏡依次是透鏡1到透鏡10。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的眼底相機的公差分析方法,其特征在于,所述步驟D還包括: 在CODE V中利用TOR互公差分析功能進行公差分析,通過不斷的調(diào)整,最終確定的公差類 型為桶形公差、偏心公差、折射率公差和色散率公差,如下表所不:
上表對透鏡的加工公差和裝調(diào)的偏心、傾斜等公差進行了分配。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的眼底相機的公差分析方法,其特征在于,所述步驟D中,設(shè)置 像面的軸向位移作為補償器,最大補償量為0.1 mm。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種眼底相機的公差分析方法,包括:根據(jù)透鏡加工廠商的加工能力確定公差的上下限;根據(jù)系統(tǒng)特點,確定最終需要分析的公差類型和補償器類型;根據(jù)系統(tǒng)特點設(shè)置一組合適的可變公差初始值,并將補償器類設(shè)置為變量;確定系統(tǒng)性能評價標準,利用光學(xué)設(shè)計軟件的公差功能分析在當前公差值和補償器的情況下系統(tǒng)性能的變化情況;根據(jù)當前分析結(jié)果和系統(tǒng)要求,確定當前公差值是否滿足要求;如果以上步驟仍不能達到最終要求,則需要對當前的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行重新設(shè)計,然后再次重新進行公差分析,直至滿足要求為止。本發(fā)明介紹了光學(xué)系統(tǒng)的主要公差類型以及進行公差分析的具體流程。然后針對眼底相機成像系統(tǒng)進行了詳細的公差分析,保證了本系統(tǒng)能夠最終送廠加工。
【IPC分類】A61B3-12, A61B3-14
【公開號】CN104757932
【申請?zhí)枴緾N201510029693
【發(fā)明人】羅俊謀
【申請人】佛山市智海星空科技有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年1月21日