一種用于移動(dòng)電話熒光檢測(cè)儀的超薄微距鏡頭制造技術(shù)

本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)專(zhuān)利涉及一種微距鏡頭，尤其是一種用于移動(dòng)電話熒光檢測(cè)儀的超薄微距鏡頭。為了解決現(xiàn)有移動(dòng)電話熒光檢測(cè)儀體積大，不方便攜帶的問(wèn)題，本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)專(zhuān)利提供了一種用于移動(dòng)電話熒光檢測(cè)儀的超薄微距鏡頭。該鏡頭從物體側(cè)到成像側(cè)依次包括：第一透鏡、第一透鏡適配器、分光鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、光闌、感光芯片；在分光鏡的下方還設(shè)置有紫外LED激發(fā)光源。該超薄微距鏡頭體積小，鏡頭薄，能安裝在智能手機(jī)上，方便攜帶及使用；而且，該超薄微距鏡頭的內(nèi)部設(shè)計(jì)使得檢測(cè)儀的信噪比和檢測(cè)靈敏度大大提高。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)專(zhuān)利涉及一種微距鏡頭，尤其是一種用于移動(dòng)電話熒光檢測(cè)儀的超薄微距鏡頭。
技術(shù)介紹
移動(dòng)電話熒光檢測(cè)儀，在許多領(lǐng)域，尤其是醫(yī)療診斷和食品安全檢測(cè)中，具有廣泛的應(yīng)用。其中，微距鏡頭和感光芯片是移動(dòng)電話熒光儀重要的組成部件。目前市場(chǎng)上的移動(dòng)電話熒光檢測(cè)儀，都是采用的普通微距鏡頭，體積大而且焦距長(zhǎng)，造成檢測(cè)儀的體積無(wú)法縮小；同時(shí)，在檢測(cè)時(shí)候，由于激發(fā)光源會(huì)發(fā)射到檢測(cè)芯片，雖然有濾光片可以截止絕大部分的反射光，但是即使只有部分泄露的反射光也會(huì)產(chǎn)生噪音，降低了檢測(cè)儀的信噪比和檢測(cè)靈敏度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決現(xiàn)有移動(dòng)電話熒光檢測(cè)儀體積大，不方便攜帶的問(wèn)題，本技術(shù)專(zhuān)利提供了一種用于移動(dòng)電話熒光檢測(cè)儀的超薄微距鏡頭。該超薄微距鏡頭體積小，鏡頭薄，能安裝在智能手機(jī)上，方便攜帶及使用；而且，該超薄微距鏡頭的內(nèi)部設(shè)計(jì)使得檢測(cè)儀的信噪比和檢測(cè)靈敏度大大提高。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本技術(shù)專(zhuān)利采用下述技術(shù)方案：本技術(shù)提供一種用于移動(dòng)電話熒光檢測(cè)儀的超薄微距鏡頭，該鏡頭從物體側(cè)到成像側(cè)依次包括：第一透鏡、第一透鏡適配器、分光鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、光闌、感光芯片；在分光鏡的下方還設(shè)置有紫外LED激發(fā)光源。所述物體側(cè)，也即待檢測(cè)物所在位置；所述成像側(cè)也即感光芯片所在位置。所述第一透鏡為平凸透鏡，其具有正屈光度。所述第二透鏡為雙凹透鏡，其具有負(fù)屈光度。所述第三透鏡為凸凹透鏡或平凹透鏡，其具有負(fù)屈光度。所述第四透鏡為雙凸透鏡，其具有正屈光度。所述第一透鏡也稱(chēng)為前置鏡片，又叫做第一物鏡。進(jìn)一步的，所述物體側(cè)和成像側(cè)所在的平面垂直；所述第一透鏡、第一透鏡適配器與物體側(cè)所在的平面平行；所述第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、光闌與成像側(cè)，也即感光芯片所在的平面平行；所述分光鏡與物體側(cè)和成像側(cè)均成45°角傾斜安裝；所述分光鏡的一側(cè)與第一透鏡適配器、第二透鏡相鄰，另一側(cè)與且紫外LED激發(fā)光源相鄰。進(jìn)一步的，所述鏡頭采用了鏡頭內(nèi)照明的方式，所述紫外LED激發(fā)光源設(shè)置在第一透鏡和分光鏡的直線方向上，安裝在分光鏡的后方。所述紫外LED激發(fā)光源，簡(jiǎn)稱(chēng)為激發(fā)光源，也稱(chēng)為照明光源。所述激發(fā)光源發(fā)射的全部是波長(zhǎng)為300-400nm的短波長(zhǎng)的光。進(jìn)一步的，所述分光鏡為600nm的短波長(zhǎng)全透過(guò)的分光鏡，波長(zhǎng)小于600nm的光線可全部透過(guò)分光鏡，波長(zhǎng)大于600nm的光線可被分光鏡全部反射。所述紫外LED激發(fā)光源發(fā)射的光可以全部透過(guò)分光鏡。所述待檢測(cè)物所發(fā)射的熒光的波長(zhǎng)為625nm，大于分光鏡可透射的波長(zhǎng)600nm，也即待檢測(cè)物所發(fā)射的熒光不能透過(guò)分光鏡，而是被分光鏡全部反射。所述待檢測(cè)物所發(fā)射的熒光在分光鏡表面進(jìn)行全反射進(jìn)而投射到感光芯片。進(jìn)一步的，所述鏡頭內(nèi)形成有光路；所述光路是L形的。所述激發(fā)光源發(fā)出的短波長(zhǎng)激光，通過(guò)分光鏡后均勻地照射到待檢測(cè)物，激發(fā)待檢測(cè)物發(fā)射熒光。待檢測(cè)物所發(fā)射的熒光進(jìn)入光路的垂直部分，照射到分光鏡表面，分光鏡是短波長(zhǎng)透過(guò)的分光鏡，而待檢測(cè)物發(fā)射的熒光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，為625nm，因此待檢測(cè)物所發(fā)射的熒光全部被反射進(jìn)入光路的水平部分。因?yàn)榧ぐl(fā)光源發(fā)射的是短波長(zhǎng)光，因此不會(huì)被反射到感光芯片，從而進(jìn)一步提高了檢測(cè)儀的信噪比，從而提高了檢測(cè)靈敏度和穩(wěn)定性。所述L形光路的垂直部分，也稱(chēng)為光路短邊，用字母H表示；所述L形光路的水平部分，也稱(chēng)為光路長(zhǎng)邊，用字母N表示。進(jìn)一步的，所述鏡頭的長(zhǎng)度N為4到8厘米，厚度M小于或等于2厘米，鏡頭能夠橫向安裝在移動(dòng)設(shè)備的表面，即鏡頭的最長(zhǎng)邊平行于安裝平面，短邊垂直于安裝平面。進(jìn)一步的，所述微距鏡頭是長(zhǎng)度N為5厘米，厚度M(即高度)為1.2厘米的L形鏡筒。光路短邊的尺寸H為1.5厘米，第一鏡頭正對(duì)檢測(cè)物平面。光路長(zhǎng)邊，也即微距鏡頭的長(zhǎng)度N。整個(gè)鏡頭的光路長(zhǎng)邊嵌入手機(jī)背部0.5厘米深。光路長(zhǎng)邊從智能手機(jī)背板上突出0.7厘米，光路短邊從智能手機(jī)背板上突出1.0厘米。進(jìn)一步的，所述鏡頭為物方遠(yuǎn)心鏡，成像畸變小于0.1％。所述物方遠(yuǎn)心鏡，可以保證檢測(cè)物體的成像畸變達(dá)到最小(小于0.1％)，同時(shí)檢測(cè)物體與鏡頭的距離變化不會(huì)影響檢測(cè)物的成像大小。進(jìn)一步的，所述第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡為普通透鏡；所述第四透鏡的表面涂布有紅外截止涂料。所述紅外截止涂料，可以減少750nm以上的紅外光線進(jìn)入檢測(cè)器，進(jìn)而可以降低噪音，提高檢測(cè)儀的靈敏度。進(jìn)一步的，所述感光芯片采用高靈敏度的感光芯片。所述感光芯片采用的是高靈敏度的感光芯片，可以提高檢測(cè)的靈敏度。進(jìn)一步的，所述鏡頭具有0到2倍的放大倍率。本技術(shù)專(zhuān)利具有以下技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：1、本技術(shù)專(zhuān)利提供的超薄微距鏡頭，通過(guò)在鏡頭中設(shè)置了短波長(zhǎng)透過(guò)的分光鏡，將光路變成了L形，達(dá)成以下效果：1a)由于采用了L形的光路設(shè)計(jì)，光路是平行于檢測(cè)平面的，這樣在移動(dòng)裝置，比如手機(jī)中，鏡頭的光路平行于手機(jī)平面，整體可以形成超薄形式的光路，能方便地安裝在智能手機(jī)表面，進(jìn)而縮小了移動(dòng)電話熒光檢測(cè)儀的尺寸。1b)由于L形的光路設(shè)計(jì)，光路是平行于檢測(cè)物的，無(wú)需擔(dān)心焦距長(zhǎng)的問(wèn)題，這樣將光路設(shè)計(jì)為焦距比較長(zhǎng)的物方遠(yuǎn)心境，而物方遠(yuǎn)心境的設(shè)計(jì)可以使圖像保持非常低的畸變率，從而到達(dá)準(zhǔn)確測(cè)量的目的。1c)由于采用了L形的光路設(shè)計(jì)，將待檢測(cè)物所發(fā)射的熒光通過(guò)檢測(cè)光路反射到感光芯片進(jìn)行檢測(cè)，而短波長(zhǎng)的激發(fā)光可以自由穿過(guò)分光鏡，不會(huì)被反射到檢測(cè)光路，這樣就提高了信噪比和檢測(cè)靈敏度。2、本技術(shù)專(zhuān)利提供的超薄微距鏡頭，通過(guò)在鏡頭中設(shè)置激發(fā)光源，將激發(fā)光源內(nèi)置在鏡頭后，這樣大大地減少了檢測(cè)儀的體積；同時(shí)，內(nèi)置光源可保證被檢測(cè)物得到均勻的照射光，進(jìn)而提高了激發(fā)光的均勻性，減少了激發(fā)光對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響，降低了信噪比，提高了檢測(cè)靈敏度。附圖說(shuō)明圖1是本技術(shù)專(zhuān)利超薄微距鏡頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是安裝了本專(zhuān)利技術(shù)微距鏡頭的智能手機(jī)的主視圖；圖3是安裝了本專(zhuān)利技術(shù)微距鏡頭的智能手機(jī)的俯視圖；圖4是安裝了本專(zhuān)利技術(shù)微距鏡頭的智能手機(jī)的左側(cè)視圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明：1、第一透鏡；2、第一透鏡適配器；3、紫外LED激發(fā)光源；4、分光鏡；5、第二透鏡；6、第三透鏡；7、第四透鏡；8、光闌；9、感光芯片；10、光路；11、待檢測(cè)物；12、智能手機(jī)；13、微距鏡頭；H:表示光路短邊；M：表示微距鏡頭的厚度；N：表示光路長(zhǎng)邊，也即微距鏡頭的長(zhǎng)度；虛線箭頭：表示待檢測(cè)物發(fā)出的熒光(發(fā)射光)；實(shí)線箭頭：表示LED發(fā)出的紫外光(激發(fā)光)。具體實(shí)施方式為了使本技術(shù)的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本技術(shù)專(zhuān)利進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1：本實(shí)施例是使用本專(zhuān)利技術(shù)的微距鏡頭作為智能手機(jī)的微距鏡頭以及感光芯片進(jìn)行圖像采集，并將采集到的圖像傳送至手機(jī)儲(chǔ)存。本實(shí)施例采用了IMX-290星光級(jí)CMOS光感受芯片。具體實(shí)施方法如下：本技術(shù)提供一種用于移動(dòng)電話熒光檢測(cè)儀的超薄微距鏡頭，所述鏡頭從物體側(cè)到成像側(cè)依次包括：第一透鏡1、第一透鏡適配器2、分光鏡4、第二透鏡5、第三透鏡6、第四透鏡7、光闌8、感光芯片9；在分光鏡4的下方還設(shè)置有紫外LED激發(fā)光源3。所述物體側(cè)，也即待檢測(cè)物11所在位置；所述成像側(cè)也即感光芯片9所在位置。所述第一透鏡1為平凸透鏡，其具有正屈光度。所述第二透鏡5為雙凹透鏡，其具有負(fù)屈光度。所述第三透鏡6為凸凹透鏡或平凹透鏡，其具有負(fù)屈本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于移動(dòng)電話熒光檢測(cè)儀的超薄微距鏡頭，其特征在于，所述鏡頭從物體側(cè)到成像側(cè)依次包括：第一透鏡、第一透鏡適配器、分光鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、光闌、感光芯片；在分光鏡的下方還設(shè)置有紫外LED激發(fā)光源。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于移動(dòng)電話熒光檢測(cè)儀的超薄微距鏡頭，其特征在于，所述鏡頭從物體側(cè)到成像側(cè)依次包括：第一透鏡、第一透鏡適配器、分光鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、光闌、感光芯片；在分光鏡的下方還設(shè)置有紫外LED激發(fā)光源。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡頭，其特征在于，所述物體側(cè)和成像側(cè)所在的平面垂直；所述第一透鏡、第一透鏡適配器與物體側(cè)所在的平面平行；所述第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、光闌與成像側(cè)，也即感光芯片所在的平面平行；所述分光鏡與物體側(cè)和成像側(cè)均成45°角傾斜安裝；所述分光鏡的一側(cè)與第一透鏡適配器、第二透鏡相鄰，另一側(cè)與且紫外LED激發(fā)光源相鄰。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡頭，其特征在于，所述鏡頭采用了鏡頭內(nèi)照明的方式，所述紫外LED激發(fā)光源設(shè)置在第一透鏡和分光鏡的直線方向上，安裝在分光...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳松明，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：陳松明，
類(lèi)型：新型
國(guó)別省市：美國(guó);US