【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种光学系统，尤其是一种转鼓式手术显微镜光学系统。
技术介绍
1、由于手术显微镜具有立体的视觉、良好的照明、灵活的精密机械结构、可以扩大人眼的视觉范围，使临床医生更加容易发现各种病变，并将它们除去，目前，各种类型及科室应用的显微外科学得到前所未有的发展。
2、对于操作相对简单的外科临床科室，外科医生更倾向使用入门型、普及型手术显微镜，可以满足其机身小巧轻便，具有高度的灵活性的需求；而目前大多数的显微镜体积较大、镜头长度较长、容易影响手术显微镜的主光路，并且在手术时还会影响医生的操作空间，这对于一些简单的外科手术来说并不是最佳选择；因此，如何使手术显微镜的成像装置的长度更短、体积更小以及成像效果更好，成为了手术显微镜的发展方向。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种长度较短、整体体积较小的转鼓式手术显微镜光学系统，能够产生足够大的物面照度及充分的均匀性，使成像更清晰更明亮。
2、本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种转鼓式手术显微镜光学系统，包括成像系统和照明系统，所述的成像系统由从物面到像面沿光路依次分布的大物镜、变倍体和观察头组成，所述的大物镜为由第一透镜与第二透镜胶合组成的第一胶合镜组，所述的第一胶合镜组的焦距的范围为200~300mm，例如眼科手术显微镜的物镜焦距约为200mm，一般外科、耳鼻科手术显微镜的焦距为 250 mm 左右，神经外科手术的工作焦距为300mm左右；所述的变倍体包括具有三对相对角的转
3、与现有技术相比，本专利技术的优点在于提供了一种长度更短、体积更小的手术显微镜的光学系统，成像光学系统采用大物镜型可以使整个系统结构紧凑，大物镜可实现200~300mm中任意几种所需的工作距离的更换，更换不同焦距的物镜比较方便，满足不同手术对不同工作距离的需要，还可以更换成200～300mm连续可调的物镜同时覆盖多种科室；变倍体采用转鼓式变倍机构，缩减了显微镜的尺寸和重量，至少具有五档倍率可调，且变倍过程中像面保持稳定，像质良好，像差校正平衡；传播至反光镜上的照明光线经反光镜反射到大物镜上，光线传播方向发生转折，照明光线经过大物镜后最终形成与手术显微镜观察术面中心位置重合的圆形照明光斑，完全覆盖成像视野，照明光斑亮度均匀，边缘清晰无色差，变倍体的光轴与照明系统的光轴分别位于大物镜的中心光轴的两侧，圆形照明光斑与成像视野之间不会产生干扰；照明系统采用内置式led 冷光源照明，有效解决外置式光源加光纤传导带来的复杂结构的影响，散热体积和重量也随之减小，可以实现光源的小型化；同时可以避免像卤素灯、氙灯这类光源带来的热辐射对手术面组织产生的损伤，而且产生足够大的物面照度及充分的均匀性，使成像更清晰更明亮。
4、所述的第一透镜是具有负光焦度的弯月透镜，所述的第二透镜是具有正光焦度的双凸透镜。
5、所述的第二胶合镜组由第三透镜与第四透镜胶合组成，所述的第三透镜是具有正光焦度的弯月透镜，所述的第四透镜是具有负光焦度的双凹透镜；所述的第三胶合镜组由第五透镜与第六透镜胶合组成，所述的第五透镜是具有正光焦度的双凸透镜，所述的第六透镜是具有负光焦度的弯月透镜；所述的第四胶合镜组由第七透镜与第八透镜胶合组成，所述的第七透镜是具有正光焦度的弯月透镜，所述的第八透镜是具有负光焦度的双凹透镜；所述的第五胶合镜组由第九透镜与第十透镜胶合组成，所述的第九透镜是具有正光焦度的双凸透镜，所述的第十透镜是具有负光焦度的弯月透镜。
6、所述的观察头由从物面到像面沿光路依次分布的第一90°直角棱镜、第二90°直角棱镜、第三90°直角棱镜、第十一透镜、第十二透镜、180°直角棱镜、第四90°直角棱镜和第十三透镜组成，所述的第一90°直角棱镜与所述的第二90°直角棱镜胶合组成分光棱镜，所述的分光棱镜用于在胶合面上将入射光线分光形成反射光线和透射光线，反射光线作为成像设备的入射光，透射光线为人眼观察光线，所述的第十一透镜是具有负光焦度的平凹透镜，所述的第十二透镜是具有负光焦度的平凹透镜，所述的第十三透镜是具有负光焦度的弯月透镜。手术显微镜采用分光系统，在分光棱镜的胶合面上将入射光线分光，反射光线作为成像设备的入射光，透射光线为人眼观察光线，既可以和图像传感器组合使用，如ccd本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种转鼓式手术显微镜光学系统，包括成像系统和照明系统，所述的成像系统由从物面到像面沿光路依次分布的大物镜、变倍体和观察头组成，其特征在于所述的大物镜为由第一透镜与第二透镜胶合组成的第一胶合镜组，所述的第一胶合镜组的焦距的范围为200~300mm，所述的照明系统包括光源及沿所述的光源发出的光路依次分布的第一集光镜、滤光装置、第二集光镜和反光镜，所述的反光镜用于将所述的第二集光镜的出射光线朝向所述的大物镜所在的方向反射，所述的大物镜用于将接收到的由所述的反光镜发出的反射光聚焦成圆形光斑并成像在手术面，所述的变倍体的光轴位于所述的大物镜的中心光轴的一侧，所述的照明系统的光轴位于所述的大物镜的中心光轴的另一侧，所述的变倍体的光轴与所述的照明系统的光轴相互平行且与所述的大物镜的中心光轴处于同一平面上，所述的圆形光斑的直径D2与所述的观察头的观察视野直径D1的比值关系D2/D1的范围为1.5～2。
2.根据权利要求1所述的一种转鼓式手术显微镜光学系统，其特征在于所述的第一透镜是具有负光焦度的弯月透镜，所述的第二透镜是具有正光焦度的双凸透镜。
3.根据权利要求1所述
4.根据权利要求1所述的一种转鼓式手术显微镜光学系统，其特征在于所述的变倍体包括具有三对相对角的转鼓和分别设置在所述的转鼓的两对相对角上的具有两种不同正向放大倍数的第一倍镜组合和第二倍镜组合，所述的转鼓的其中一对相对角空置，所述的第一倍镜组合由分别设置于所述的转鼓的一对相对角的不同对角处的第二胶合镜组与第三胶合镜组组成，所述的第二胶合镜组的焦距为-27.2mm，所述的第三胶合镜组的焦距为68mm，所述的第二倍镜组合由分别设置于所述的转鼓的另一对相对角的不同对角处的第四胶合镜组与第五胶合镜组组成，所述的第四胶合镜组的焦距为-66.5mm，所述的第五胶合镜组的焦距为106.4mm。
5.根据权利要求4所述的一种转鼓式手术显微镜光学系统，其特征在于所述的第二胶合镜组由第三透镜与第四透镜胶合组成，所述的第三透镜是具有正光焦度的弯月透镜，所述的第四透镜是具有负光焦度的双凹透镜；所述的第三胶合镜组由第五透镜与第六透镜胶合组成，所述的第五透镜是具有正光焦度的双凸透镜，所述的第六透镜是具有负光焦度的弯月透镜；所述的第四胶合镜组由第七透镜与第八透镜胶合组成，所述的第七透镜是具有正光焦度的弯月透镜，所述的第八透镜是具有负光焦度的双凹透镜；所述的第五胶合镜组由第九透镜与第十透镜胶合组成，所述的第九透镜是具有正光焦度的双凸透镜，所述的第十透镜是具有负光焦度的弯月透镜。
6.根据权利要求1所述的一种转鼓式手术显微镜光学系统，其特征在于所述的观察头由从物面到像面沿光路依次分布的第一90°直角棱镜、第二90°直角棱镜、第三90°直角棱镜、第十一透镜、第十二透镜、180°直角棱镜、第四90°直角棱镜和第十三透镜组成，所述的第一90°直角棱镜与所述的第二90°直角棱镜胶合组成分光棱镜，所述的分光棱镜用于在胶合面上将入射光线分光形成反射光线和透射光线，反射光线作为成像设备的入射光，透射光线为人眼观察光线，所述的第十一透镜是具有负光焦度的平凹透镜，所述的第十二透镜是具有负光焦度的平凹透镜，所述的第十三透镜是具有负光焦度的弯月透镜。
7.根据权利要求6所述的一种转鼓式手术显微镜光学系统，其特征在于所述的第十一透镜、所述的第十二透镜及所述的第十三透镜组成管镜镜组，所述的管镜镜组的焦距F管镜为170mm，系统的总放大倍率MAG=F管镜/F大物镜*Γ，其中F大物镜为所述的第一胶合镜组的焦距，F大物镜为200mm或250mm或300mm，Γ表示所述的变倍体当前的放大倍率。
8.根据权利要求6所述的一种转鼓式手术显微镜光学系统，其特征在于所述的第十一透镜与所述的第十二透镜胶合组成第六胶合镜组。
9.根据权利要求1所述的一种转鼓式手术显微镜光学系统，其特征在于所述的光源为LED灯，所述的第一集光镜为具有正光焦度的非球面双凸透镜，所述的第一集光镜的焦距范围为10~15mm，所述的滤光装置包括圆形光阑盘，在所述的圆形光阑盘上环绕圆心均匀设置有光阑孔、橙色滤色片和绿色滤色片，所述的第二集光镜为具有正光焦度的双凸透镜，所述的第二集光镜的焦距范围为50~75mm。。
...【技术特征摘要】
1.一种转鼓式手术显微镜光学系统，包括成像系统和照明系统，所述的成像系统由从物面到像面沿光路依次分布的大物镜、变倍体和观察头组成，其特征在于所述的大物镜为由第一透镜与第二透镜胶合组成的第一胶合镜组，所述的第一胶合镜组的焦距的范围为200~300mm，所述的照明系统包括光源及沿所述的光源发出的光路依次分布的第一集光镜、滤光装置、第二集光镜和反光镜，所述的反光镜用于将所述的第二集光镜的出射光线朝向所述的大物镜所在的方向反射，所述的大物镜用于将接收到的由所述的反光镜发出的反射光聚焦成圆形光斑并成像在手术面，所述的变倍体的光轴位于所述的大物镜的中心光轴的一侧，所述的照明系统的光轴位于所述的大物镜的中心光轴的另一侧，所述的变倍体的光轴与所述的照明系统的光轴相互平行且与所述的大物镜的中心光轴处于同一平面上，所述的圆形光斑的直径d2与所述的观察头的观察视野直径d1的比值关系d2/d1的范围为1.5～2。
2.根据权利要求1所述的一种转鼓式手术显微镜光学系统，其特征在于所述的第一透镜是具有负光焦度的弯月透镜，所述的第二透镜是具有正光焦度的双凸透镜。
3.根据权利要求1所述的一种转鼓式手术显微镜光学系统，其特征在于所述的变倍体的光轴与所述的大物镜的中心光轴之间的间距为4mm，所述的照明系统的光轴与所述的大物镜的中心光轴之间的间距为11mm。
4.根据权利要求1所述的一种转鼓式手术显微镜光学系统，其特征在于所述的变倍体包括具有三对相对角的转鼓和分别设置在所述的转鼓的两对相对角上的具有两种不同正向放大倍数的第一倍镜组合和第二倍镜组合，所述的转鼓的其中一对相对角空置，所述的第一倍镜组合由分别设置于所述的转鼓的一对相对角的不同对角处的第二胶合镜组与第三胶合镜组组成，所述的第二胶合镜组的焦距为-27.2mm，所述的第三胶合镜组的焦距为68mm，所述的第二倍镜组合由分别设置于所述的转鼓的另一对相对角的不同对角处的第四胶合镜组与第五胶合镜组组成，所述的第四胶合镜组的焦距为-66.5mm，所述的第五胶合镜组的焦距为106.4mm。
5.根据权利要求4所述的一种转鼓式手术显微镜光学系统，其特征在于所述的第二胶合镜组由第三透镜与第四透镜胶合组成，所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵冉冉，钟小英，崔志英，毛昊阳，彭春龙，谢玺，李妙童，孙启航，
申请(专利权)人：宁波永新光学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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