透镜系统技术方案

一种透镜系统，包括第一透镜组和第二透镜组，并且该透镜系统被配置为以第一放大率和第二放大率形成图像。透镜系统在两个放大率时具有共同的光轴。透镜系统进一步被配置为以第一放大率在第一透镜组与第二透镜组之间形成中间图像。以第一放大率形成的中间图像进一步成像到光学检测器上。在第一放大率时，第二透镜组充当将中间图像成像到光学检测器上的中继透镜。在第二放大率时，第一和第二透镜组一起在光学检测器上形成图像，而不形成中间图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及透镜系统，更具体地涉及包括在光学活检(biopsy) 设备中的透镜系统。
技术介绍
在微创手术期间，进行活检以确定可疑病灶的状况。因为对于外 科医生来说可疑病灶必须是可见的，所以通常在疾病的晚期进行这样 的活检。随后，将活检送给病理学家来检查目标组织部分。因此，结检是二种^r替k";法，其中活体f^的:尤学技术;于确、定疾病是否已 经影响了组织。该方法还实现了疾病的早期诊断。光可以通过多种方 式与组织相互作用(包括弹性的和非弹性的(多重或单)散射、在边界层处的反射和吸收)并且可以例如导致荧光和拉曼(Raman)散射。 所有这些可以用于测量组织中任何反常变化。这对患者是有益的，因 为没有去除组织并且可以在所有必要的位置处就地实时地进行分析。 而且，自动诊断将为患者和外科医生节省时间，外科医生可以诊断并 治疗该人，而不是等待病理学结果。光学活检设备必须满足将会有用的两个要求。首先，它必须能够 在有限的时间内扫描显著的区域。其次，它必须具有高灵敏度和特异 性(specificity )。当前，已经提出了用于癌症检测的各种光学方 法。能够筛选(screen)较大区域的可用方法(通常为非点状方法) 具有高灵敏度但是特异性相当低。因此，这些方法产生大量的假阳性。 具有高得多的特异性的方法通常是点状测量方法。这些方法可以给出 良好的诊断，但是不适合于在短时间段内扫描显著的区域。为了满足 上述两个要求，需要两个不同的光学设备。 一个基于类似"照相机" 成像并能够观看到更大的区域，而另一个基于类似"显微镜"成像并 能够观看细胞水平上的组织。显然，如果单个光学活检设备可以在目 标部位的两个不同的视野间切换而无需从患者中移出设备，则活检过 程将更加高效和有效。虽然在专利申请US-A1-20040158129中已经描述了将照相机和 显微镜结合到一个设备中，但是这两个光学模态(modility)是彼此 并排放置(place aside)的静态分离的实体。这导致设备相当庞大。 因为对于微创过程来说，设备的宽度是最重要的，所以在 US-A1-20040158129中描述的方案可能不是优选的。因此，有利的是，光学活检设备没有上述的缺点，更具体地，紧 凑的光学活检设备能够实现类似照相机(宏观的)和类似显微镜的成 像。在所附的独立和从属权利要求中叙述了本专利技术的具体的和优选 的方面。如适当地并且不仅仅如在权利要求中明确叙述的，从属权利 要求的特征可以与独立权利要求的特征相结合，并且可以与其他从属 权利要求的特征相结合。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面， 一种透镜系统，具有第一透镜组和第二 透镜组，并且被配置为以第一放大率和第二放大率形成图像，其中透 镜在两个放大率时具有共同的光轴。透镜系统进一步被配置为以第一 放大率在第 一透镜组与第二透镜组之间形成中间图像。以第 一放大率 形成的中间图像进一步成像到光学检测器上。第 一放大率允许观看被 成像的目标的显著区域，而第二放大率允许以高灵敏度和特异性观看 目标。在第一放大率时，第二透镜组充当将中间图像成像到光学检测 器上的中继透镜。在第二放大率时，第一和第二透镜组一起在光学检 测器上形成图像，而不在第一和第二透镜组之间形成中间图像。根据本专利技术的第一方面， 一种用于光学活检设备的透镜系统，具 有第一透镜组和第二透镜组，该透镜系统被配置为以第一放大率和第 二放大率形成图像，其中透镜在两个放大率时具有共同的光轴。透镜 系统进一步被配置为在第一透镜组与第二透镜组之间以第一放大率 形成中间图像。以第 一放大率形成的中间图像进一 步成像到光学检测 器上。第一放大率允许观看被成像的目标的显著区域，而第二放大率 允许以高灵敏度和特异性观看目标。对于微创过程，关键是存在紧凑 的光学活检设备。如果将以两个不同的放大率进行观看结合到单个物 镜系统中，则会实现活检设备的宽度的显著减小并且还可以以较高的5灵敏度观看较大的区域。在第一放大率时，第二透镜组充当将中间图 像成像到光学检测器上的中继透镜。在第二放大率时，第一和第二透 镜组一起在光学检测器上形成图像，而不在第一和第二透镜组之间形 成中间图像。根据本专利技术的优选实施例，第一放大率与宏观视图相关联，而第 二放大率与微观视图相关联。宏观视图能够实现观看目标的显著区 域，而微观视图能够实现以高灵敏度和特异性在细胞水平上观看目 标。对于将在实践中有用的光学活检设备，能够观看目标的较大区域 的宏观视图和能够在细胞水平上观看目标的微观视图的结合是重要 的。根据本专利技术的另一个实施例，第一放大率的绝对值至少比第二放大率的绝对值小100倍。较高的放大率允许以高灵敏度和特异性在细胞水平上观看目标，而较低的放大率允许观看目标的显著区域。在单 个单元中具有两个不同的放大率产生了紧凑的光学活检设备，其能够 实现类似照相机(宏观的)和类似显微镜的成像。根据本专利技术的另一个实施例，第一透镜组具有焦距Fi，且第二透 镜组具有焦距F2，并且第一透镜组和第二透镜组之间的距离为D12。 第一透镜组的焦距F:优选地小于距离D12。这个约束确保了以第一放 大率形成中间图像。根据本专利技术的又一个实施例，第一透镜组的焦距F,和第二透镜组 的焦距Fr满足lF2/Fj〉1。第二透镜组的焦距大于第一透镜组的焦距， 以便能够以第 一放大率将中间图像成像到检测器上，同时允许以第二 放大率将对象成像到检测器上而没有中间图像。根据本专利技术的第二方面， 一种光学活检设备包括将被插入到身 体中的插入管；和固定在插入管的尖端中的透镜系统，该透镜系统具 有被配置为以第一放大率和第二放大率形成图像的第一透镜组和第 二透镜组。透镜系统在两个放大率时具有共同的光轴。透镜系统进一 步被配置为在第 一 透镜组与第二透镜组之间以第 一 放大率形成中间 图像。利用这种光学活检设备，在单个光学活检过程期间中，检查医 师可以扫描目标的较大区域(宏观视图)，并且当注意可疑区域时直 接在原处观看单个细胞(微观视图)以做出病理学测定。根据本专利技术的实施例，光学活检设备进一步包括可切换透镜系6统，其被配置用于在第一放大率与第二放大率之间切换。对于光学活 检设备，可切换透镜系统允许更大的设计自由。根据本专利技术的另 一个实施例，可切换透镜系统被配置为根据电润 湿原理工作。这种透镜没有可移动部分，因此使得设计紧凑且健壮的 透镜系统成为可能。根据本专利技术的另一个实施例，可切换透镜系统被配置为通过移动 透镜来工作。根据本专利技术的又一个实施例，第二透镜组由至少一个固定透镜和一个可切换透镜构成。该组合改进了透镜系统中的像差(aberration) 控制，其可以用于提高第一透镜组的性能。根据本专利技术的另一个实施例，光学活检设备进一步包括图像传感 器。由透镜形成的图像被成像到图像传感器上。根据本专利技术的又一个实施例，光学活检设备进一步包括被配置用 于传递(relay)所形成的图像的光纤束和光学耦合到光纤束的控制 台(console)。控制台被配置用于读出所形成的图像。图像传感器 通常被集成到光头。为了使得光头的设计更为简单，可以使用光纤束 传递图像。取代成像到图像传感器上，目标被成像到光纤束的一端。 该光纤束由许多微光纤构成。图像被该光纤束传递到光纤束的另一 端。光纤束本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透镜系统，包括被配置为以第一放大率和第二放大率形成图像的第一透镜组和第二透镜组，其中该透镜系统在这两个放大率时具有共同的光轴，并且其中该透镜系统进一步被配置为以第一放大率在第一透镜组与第二透镜组之间形成中间图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：BHW亨德里克斯，J希米朱，S凯珀，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]