CN115616752B - 一种手术显微镜和显微镜 - Google Patents
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Abstract
本公开揭露了一种手术显微镜和显微镜,该手术显微镜包括:第一光源组件、光学透镜组、反射镜、孔径光阑、物镜,其中,第一光源组件,用于产生照明光束;光学透镜组,位于照明光束的传播路径上,用于使照明光束经光学透镜组后形成第一光束;反射镜,位于光学透镜组与孔径光阑之间的光路中,用于使第一光束经反射镜反射后形成主光轴偏离物镜主光轴的第二光束;其中,反射镜包括反射率小于100%的目标区域,射在目标区域内的光线反射后经过孔径光阑有部分能够通过物镜射出。
Description
技术领域
本公开涉及光学技术领域,尤其涉及一种手术显微镜和显微镜。其中,上述显微镜可以应用于除手术场景之外的其他显微镜应用场景。上述手术显微镜可以应用于眼科手术等临床医学场景。
背景技术
在眼科等手术过程中,需要使用到手术显微镜。手术显微镜包括至少两组目镜,如主目镜组和副目镜组。为了使目镜组使用者的眼睛更加舒适,需要使目镜组的左右眼视野通光亮度一致。
发明内容
本公开提供了一种手术显微镜和显微镜,以解决相关技术中目镜组的视野通光亮度均匀性差的问题。
为实现上述目的,本公开一方面实施例提出了一种手术显微镜,包括:第一光源组件、光学透镜组、反射镜、孔径光阑、物镜,其中,所述第一光源组件,用于产生照明光束;
所述光学透镜组,位于所述照明光束的传播路径上,用于使所述照明光束经所述光学透镜组后形成第一光束;
所述反射镜,位于所述光学透镜组与所述孔径光阑之间的光路中,用于使所述第一光束经所述反射镜反射后形成主光轴偏离所述物镜主光轴的第二光束;
其中,所述反射镜包括反射率小于100%的目标区域,射在所述目标区域内的光线反射后经过所述孔径光阑有部分能够通过所述物镜射出,另一部分会从物镜边缘溢出。
可选地,所述反射镜的所述目标区域内覆盖有反射率小于100%的膜层,和/或构成所述反射镜的所述目标区域的平面镜材料的反射率小于100%。
可选地,所述目标区域的反射率为25%。
可选地,所述目标区域为所述反射镜靠近所述光学透镜组一端的镜面区域。
可选地,所述目标区域对应的镜面形状被设置为不同于所述反射镜远离所述光学透镜组一端的镜面形状。
可选地,所述反射镜的背面设置有指示所述目标区域的标识符。
可选地,所述手术显微镜还包括:
透光板,设置在所述孔径光阑与所述物镜之间,所述透光板的与所述目标区域对应的关联区域的透光率小于100%,其中,穿过所述关联区域的光线有部分能够通过所述物镜射出。
可选地,所述透光板的所述关联区域内覆盖有透光率小于100%的膜层,和/或构成所述关联区域的材料的透光率小于100%。
可选地,所述关联区域的透光率为25%。
为实现上述目的,本公开第二方面实施例提出了一种手术显微镜,包括:第一光源组件、光学透镜组、反射镜、孔径光阑、透光板、物镜,
其中,所述第一光源组件,用于产生照明光束;
所述光学透镜组,位于所述照明光束的传播路径上,用于使所述照明光束经所述光学透镜组后形成第一光束;
所述反射镜,位于所述光学透镜组与所述孔径光阑之间的光路中,用于使所述第一光束经所述反射镜反射后形成主光轴偏离所述物镜主光轴的第二光束;其中,所述反射镜包括目标区域,射在所述目标区域内的光线反射后经过所述孔径光阑有部分能够通过所述物镜射出;
所述透光板,设置在所述孔径光阑与所述物镜之间,所述透光板的与所述目标区域对应的关联区域的透光率小于100%,其中,穿过所述关联区域的光线也有部分能够通过所述物镜射出。
为实现上述目的,本公开第三方面实施例提出了一种显微镜,包括:第一光源组件、光学透镜组、反射镜、孔径光阑、物镜,其中,所述第一光源组件,用于产生照明光束;
所述光学透镜组,位于所述照明光束的传播路径上,用于使所述照明光束经所述光学透镜组后形成第一光束;
所述反射镜,位于所述光学透镜组与所述孔径光阑之间的光路中,用于使所述第一光束经所述反射镜反射后形成主光轴偏离所述物镜主光轴的第二光束;
其中,所述反射镜包括反射率小于100%的目标区域,射在所述目标区域内的光线反射后经过所述孔径光阑有部分能够通过所述物镜射出。
为实现上述目的,本公开第四方面实施提出了一种显微镜,包括:第一光源组件、光学透镜组、反射镜、孔径光阑、透光板、物镜,其中,
所述第一光源组件,用于产生照明光束;
所述光学透镜组,位于所述照明光束的传播路径上,用于使所述照明光束经所述光学透镜组后形成第一光束;
所述反射镜,位于所述光学透镜组与所述孔径光阑之间的光路中,用于使所述第一光束经所述反射镜反射后形成主光轴偏离所述物镜主光轴的第二光束,其中,所述反射镜包括目标区域,射在所述目标区域内的光线反射后经过所述孔径光阑有部分能够通过所述物镜射出;
所述透光板,设置在所述孔径光阑与所述物镜之间,所述透光板的与所述目标区域对应的关联区域的透光率小于100%,其中,穿过所述关联区域的光线也有部分能够通过所述物镜射出。
根据本公开实施例提出的手术显微镜,包括:第一光源组件、光学透镜组、反射镜、孔径光阑、物镜,其中,第一光源组件,用于产生照明光束;光学透镜组,位于照明光束的传播路径上,用于使照明光束经光学透镜组后形成第一光束;反射镜,位于光学透镜组与孔径光阑之间的光路中,用于使第一光束经反射镜反射后形成主光轴偏离物镜主光轴的第二光束;其中,反射镜包括反射率小于100%的目标区域,射在目标区域内的光线反射后经过孔径光阑有部分能够通过物镜射出。
应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,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示例性示出了本公开实施例提出的手术显微镜的结构示意图;
图2示例性示出了待观察面光斑不均匀的示意图;
图3示例性示出了本公开实施例提出的手术显微镜的中反射镜的区域划分示意图;
图4示例性示出了本公开实施例提出的手术显微镜的中反射镜的俯视视角的区域划分示意图;
图5示例性示出了本公开实施例提出的手术显微镜的中的一个光斑示意图;
图6示例性示出了本公开实施例提出的手术显微镜的中的另一个光斑示意图;
图7示例性示出了本公开实施例提出的手术显微镜的中的又一个光斑示意图;
图8示例性示出了本公开实施例提出的手术显微镜的中的再一个光斑示意图;
图9示例性示出了本公开实施例提出的手术显微镜的中反射镜的结构示意图;
图10示例性示出了本公开实施例提出的手术显微镜的中反射镜的背面示意图;
图11示例性示出了本公开另一个实施例提出的手术显微镜的结构示意图;
图12示例性示出了本公开实施例提出的手术显微镜的中透光板的区域划分示意图;
图13示例性示出了本公开又一个实施例提出的手术显微镜的结构示意图;
图14示例性示出了本公开实施例提出的手术显微镜的中光学透镜组的结构示意图;
图15示例性示出了本公开实施例提出的手术显微镜的中物镜的结构示意图;
图16示例性示出了本公开又一个实施例提出的手术显微镜的结构示意图。
附图标记:100、手术显微镜;101、第一光源组件;102、光学透镜组;1031、反射镜;1032、透光板;124、孔径光阑;104、物镜;105、目镜组;106、照明光束;107、第一光束;108、反射镜中心轴;109、物镜主光轴;110、第二光束;111、待观察面;112、待观察光束;113、目标区域;114、关联区域;115、普通反射区域;116、普通透射区域;1021、第一胶合透镜;1022、凸透镜;1023、第二胶合透镜;117、第二光源组件;118、透反组件;119、红反照明光束;120、第二光学透镜组;121、第二透反组件;122、第三光源组件。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本公开方案,下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,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,都应当属于本公开保护的范围。
需要说明的是,本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在一些实施例中,为了使手术显微镜中各目镜组左、右眼视野通光亮度一致,会将场照明主光轴设置为偏离物镜主光轴的状态。但采用这种设置,会导致场照明光束中的部分光束沿物镜边缘溢出,使得待观察面(物面)上光斑的边缘光强分布较弱,中间光强分布较强,由此导致物面上的光斑均匀性较差,进而导致目镜组中呈现图像效果不佳。
图1是本公开实施例提出的手术显微镜的结构示意图。如图1所示,该手术显微镜100,包括:第一光源组件101、光学透镜组102、反射镜1031、孔径光阑124、物镜104,其中,
第一光源组件101,用于产生照明光束106;
光学透镜组102,位于照明光束106的传播路径上,用于使照明光束106经光学透镜组102后形成第一光束107;
反射镜1031,位于光学透镜组102与孔径光阑124之间的光路中,用于使第一光束107经反射镜1031反射后形成主光轴偏离物镜104主光轴109的第二光束110;
其中,反射镜1031包括反射率小于100%的目标区域,射在目标区域内的光线反射后经过孔径光阑124有部分能够通过物镜104射出。
可以理解的是,光学透镜组102用于对照明光束106进行匀光,形成第一光束107。第一光束107入射至反射镜1031时可以以不同入射角度入射,不同入射角度自接近0度至接近90度均匀分布。第一光束107入射至反射镜1031后,经反射镜1031反射,可以形成远离物镜104主光轴109的光束1101,和近邻物镜104主光轴109的光束1102。第二光束110包括光束1101和光束1102。第二光束110到达物镜104后部分光束会从物镜104边缘溢出,其他部分光束会经物镜104后到达待观察面111,并经待观察面111反射或散射形成反射和散射光束的待观察光束112,待观察光束112经物镜104之后,进入目镜组105,使得使用者可以通过目镜组105观察到待观察面111的成像。
其中,光束1101在经过物镜104后入射至待观察面111的A点,光束1102经过物镜104入射至待观察面111的B点,由于受光学系统100本身尺寸的限制,到达物镜104的光束1101有部分会溢出物镜104,无法进入物镜104。至此,如果反射镜1031采用普通的反射镜(即,镜面各区域反射率一致,如均为100%),则会使得待观察面111上形成的光斑出现部分为光强强度明显较弱的缺角(如图2中纵坐标区间-30~-20对应的光斑区域)。如图2所示,虚线框内的光斑区域即为光强强度较弱的区域,其余光斑区域尤其是中心部分光强强度较强,这样,整个待观察面111上光斑中光强较强的部分跟光强较弱的部分对比度就会比较强,使得整个光斑亮度均匀性较差。对此,本公开实施例中,对手术显微镜中的反射镜进行了改进,不再采用上述的普通反射镜,而是采用了特殊的反射镜1031,该反射镜1031被设置为具有反射率小于100%的目标区域以及反射率等于100%或者接近于100%的其他区域,其中,经反射镜1031的目标区域反射的光线不是全部通过物镜104射出,而是有部分溢出,经反射镜1031的上述其他区域反射的光线能够全部通过物镜104射出。由此,通过将上述目标区域的反射率设置为小于上述其他区域的反射率,可以降低待观察面111上光斑的中心光强,进而可以降低光斑的光强较强部分跟光强较弱部分的亮度对比度,使得整个光斑亮度更加均匀,使得使用者观察到的成像效果更佳。并且,这种改进,不影响手术显微镜中各目镜组左、右眼视野通光亮度的一致性,即使使用者手术中长时间使用手术显微镜观察物面,也能保证眼睛更加舒适。
继续参考图1,可以看出,光束1101远离物镜104的光轴,边缘会溢出物镜104,进而光束1101仅有部分参与图2中光斑的形成,且光束1101中溢出的部分会导致虚框内光斑的光强亮度较弱。而光束1102参与图2中整个光斑的光强亮度形成,由此,可以通过降低光束1101射入物镜104的量,来降低图2中除虚线框之外的光斑的光强亮度,最终使得光斑的均匀性得到提高。
需要说明的是,反射镜1031反射第一光束107形成光束1101的部分为目标区域,形成光束1102的部分为普通反射区域。其中,反射镜1031的普通反射区域的反射率可以为100%或者接近于100%,而目标区域的反射率可以小于100%,即,使目标区域的反射率小于普通反射区域的反射率,由此可以降低光束1101进入物镜104的量,降低图2中除方框之外的光斑的光强亮度,进而可以降低整个光斑的亮度的对比度,最终可以提升光斑亮度均匀性。
其中,反射镜1031的目标区域和普通反射区域可以以反射镜1031的中心轴108为界分开,其中,反射镜1031的中心轴108为穿过反射镜1031的平面几何中心垂直于反射镜1031的平面的线。如图3所示,反射镜1031具有目标区域113和普通反射区域115。在一个实施例中,可以将整个目标区域113设置为统一的反射率。在其他的实施例中,目标区域113可以分为多个反射率不同的小目标区域,这些小目标区域越靠近普通反射区域,其反射率越大,越远离普通反射区域,其反射率越小。继续参考图3和图4,示例性地,目标区域113分为第一目标区域1131和第二目标区域1132,其中,第一目标区域1131的反射率小于第二目标区域1132的反射率,第二目标区域1132的反射率小于普通反射区域115的反射率,普通反射区域115的反射率可以为100%或接近于100%。从而,可以缓慢渐变目标区域113的反射率,提高光斑亮度的均匀性。
可选地,在一个实施例中,可以使反射镜1031的目标区域113内覆盖有反射率小于100%的膜层。或者,在另一个实施例中,可以使构成反射镜1031的目标区域113的平面镜材料的反射率小于100%。或者在其他实施例中,还可以将上述两个实施例结合,即,可以使反射镜1031的目标区域113内覆盖有反射率小于100%的膜层,同时使构成反射镜1031的目标区域113的平面镜材料的反射率小于100%。
也就是说,可以通过对目标区域113内进行镀反射膜层的方式来设置目标区域113的反射率,也可以在制作反射镜1031的过程中,使用具有反射特性的材料直接制作反射率小于100%的平面镜。其中,常用的符合上述要求的减反膜层材料有氟化镁、氧化钛、硫化铅、硒化铅以及陶瓷红外光红外增透膜、乙烯基倍半硅氧烷杂化膜。
可选地,在一些实施例中,目标区域113的反射率可以设置为25%。
举例来说,目标区域113的反射率可以为0-75%,其中,具体可以为0%、25%、50%、75%。普通反射区域115的反射率可以为100%。
图5至图8分别是第一反射分部113的反射率为75%、50%、25%、0%的待观察面111的光斑的光强分布图。光斑均匀性依次为56%、61%、69%、64%,也就是当目标区域113的反射率为25%时,普通反射区域115的反射率为100%时,光斑均匀性较佳。
可选地,继续参考图1和图3,目标区域113为反射镜1031靠近光学透镜组102一端的镜面区域。其中,图1和图3中的反射镜1031的方位相同。
可选地,在一些实施例中,目标区域113对应的镜面形状被设置为不同于反射镜1031远离光学透镜组102一端的镜面形状。
如图9所示,反射镜1031近邻光学透镜组102的一端即目标区域对应的镜面部分可以设置为圆角形式,或者其他的规则或者不规则形状,以区分远离光学透镜组102的一端,从而在安装时便于工人识别反射率小于100%的目标区域113,达到准确、快速安装设备的目的。
可选地,在另一些实施例中,反射镜1031的背面设置有指示目标区域113的标识符。
在其他的实施例中,还可以在反射镜1031背面设置标识符,比如图10中的箭头,表示自目标区域113至普通反射区域115的反射率是增大的。从而在安装时便于工人找到反射率小于100%的目标区域113,防止将反射镜1031安反。
可选地,除了改进手术显微镜的反射镜103之外,还可以通过增加透光板以解决相同的问题。在一些实施例中,除了手术显微镜的反射镜103之外,还可以在此基础上增加一个透光率小于100%的透光板,如图11和图12所示,手术显微镜100还包括:
透光板1032,设置在孔径光阑124与物镜104之间,透光板1032的与目标区域113对应的关联区域114的透光率小于100%,其中,穿过关联区域114的光线有一部分能够通过物镜104射出,另一部分会从物镜104边缘溢出。
可以理解的是,与目标区域113对应的透光板1032的关联区域114,如图12所示,经过反射镜1031的目标区域113反射的光线进入透光板1032的关联区域114,再进入物镜104或从物镜104边缘溢出。在如前设置目标区域113的反射率之后,可以再次设置关联区域114的透光率,由此,可以通过调整目标区域113反射率和关联区域114的透光率,来检测光斑的均匀性,这样调整方式更加灵活,在实际制作工艺中,若目标区域113的反射率做不到很小,可以通过降低关联区域114的透光率来达到最终的效果。
需要说明的是,如图12所示,透光板1032除关联区域114之外,还包括普通透射区域116,关联区域114的透光率小于普通透射区域116的透光率,普通透射区域116的透光率114可以为100%或者接近100%。在其他的实施例中,关联区域114还可以包括多个透光率不同的小区域,这些小区域越靠近普通透射区域,其透射率越大,越远离普通透射区域,其透射率越小。继续参考图12,图12中的关联区域可以包括第一关联区域1141和第二关联区域1142,其中,第一关联区域1141可以与第一目标区域1131对应,第二关联区域1142可以与第二目标区域1132对应,第一关联区域1141的透光率小于第二关联区域1142的透光率,第二关联区域1142的透光率小于透光板的普通透射区域116的透光率。透光板的普通透射区域116的透光率可以为100%或者接近100%。
可选地,在一些实施例中,可以使透光板1032的关联区域114内覆盖有透光率小于100%的膜层。或者,在另一些实施例中,可以使构成关联区域114的材料的透光率小于100%。或者在其他实施例中,还可以将上述两个实施例结合,即,可以使透光板1032的关联区域114内覆盖有透光率小于100%的膜层,同时使构成透光板1032的关联区域114的材料的透光率小于100%。
也就是说,可以通过对关联区域114内进行镀反射膜层的方式来设置关联区域114的透光率,也可以在制作透光板1032的过程中,使用具有透射特性的材料直接制作透光率小于100%的透光板。对于制作工艺本公开不作具体限定。
本公开还提供了另一种实施例中,即还可以仅通过增加透光板来解决相同的问题。参考图13,该手术显微镜100,包括:第一光源组件101、光学透镜组102、反射镜1031、孔径光阑124、透光板1032、物镜104,
其中,第一光源组件101,用于产生照明光束106;
光学透镜组102,位于照明光束106的传播路径上,用于使照明光束106经光学透镜组102后形成第一光束107;
反射镜1031,位于光学透镜组102与孔径光阑124之间的光路中,用于使第一光束107经反射镜1031反射后形成主光轴偏离物镜104主光轴109的第二光束110;其中,反射镜1031包括目标区域,射在目标区域内的光线反射后经过孔径光阑124有部分能够通过物镜104射出,另一部分会从物镜104边缘溢出;
透光板1032,设置在孔径光阑124与物镜104之间,透光板1032的与目标区域对应的关联区域114的透光率小于100%,其中,穿过关联区域114的光线也有部分能够通过物镜104射出,另一部分会从物镜104边缘溢出。
在一些实施例中,关联区域114的透光率可以为25%。
可以理解的是,在该实施例中,仅对透光板1032的透光率进行相应设置,而对反射镜1031不作改进,反射镜1031仅将第二光束107反射通过孔径光阑124,再进入透光板1032,进而,将透光板1032的与反射镜1031的目标区域对应的关联区域114的透光率设置为25%,待观察面111的光斑均匀性可以达到图7的效果。
该实施例中的目标区域、关联区域等与前一实施例中的定义均相同,此处不再赘述。
在本公开的其他实施例中,在增加透光板的基础上,还可以进一步对反射镜进行改进,改进方法与前述实施例中的相同或者类似,本公开实施例在此不再赘述。
上述实施例提出的手术显微镜,主要用于激光手术中手术显微镜设备,比如眼科手术显微镜设备等。
在其他的显微镜中,若待观测面上的光斑也存在类似的问题,同样可以通过上述手段解决。
由此,本公开实施例还提出了一种显微镜(普通显微镜),可以应用于除手术之外的其他显微镜应用场景。该显微镜包括:第一光源组件101、光学透镜组102、反射镜1031、孔径光阑124、物镜104,其中,
第一光源组件101,用于产生照明光束106;
光学透镜组102,位于照明光束106的传播路径上,用于使照明光束106经光学透镜组102后形成第一光束107;
反射镜1031,位于光学透镜组102与孔径光阑124之间的光路中,用于使第一光束107经反射镜1031反射后形成主光轴偏离物镜104主光轴的第二光束110;
其中,反射镜1031包括反射率小于100%的目标区域,射在目标区域内的光线反射后经过孔径光阑124有部分能够通过物镜104射出,另一部会从物镜104边缘溢出。
本公开实施还提出了一种显微镜(普通显微镜),可以应用于除手术之外的其他显微镜应用场景。该显微镜包括:第一光源组件101、光学透镜组102、反射镜1031、孔径光阑124、透光板1032、物镜104,其中,
第一光源组件101,用于产生照明光束106;
光学透镜组102,位于照明光束106的传播路径上,用于使照明光束106经光学透镜组102后形成第一光束107;
反射镜1031,位于光学透镜组102与孔径光阑124之间的光路中,用于使第一光束107经反射镜1031反射后形成主光轴偏离物镜104主光轴的第二光束110,其中,反射镜1031包括目标区域,射在目标区域内的光线反射后经过孔径光阑124有部分能够通过物镜104射出,另一部分会从物镜104边缘溢出;
透光板1032,设置在孔径光阑124与物镜104之间,透光板1032的与目标区域对应的关联区域的透光率小于100%,其中,穿过关联区域的光线也有部分能够通过物镜104射出,另一部分会从物镜104边缘溢出。
或者,在本公开的其他实施例中,可以即对该显微镜中的反射镜1031的反射率进行改进,又增加透光率小于100%的透光板1032,以提升光斑的均匀性。关于显微镜的实施例可以参照手术显微镜实施例的描述,此处不再赘述。
在前述实施例中,如图14所示,光学透镜组102包括第一胶合透镜1021、凸透镜1022和第二胶合透镜1023。
具体的,胶合透镜可用于最大限度地减少色差或者消除色差。在光学镜头中使用胶合透镜能够改善像质、减少光能量的反射损失,从而提升镜头成像的清晰度。另外,胶合透镜的使用还可以简化镜头制造过程中的装配程序,提升装备效率。示例性的,沿光束传输方向(即图13中的水平向右的方向),该光学透镜组102依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜,可以通过将第一透镜的像侧表面和第二透镜的物方表面胶合,即第一透镜和第二透镜胶合设置。通过引入有第一透镜和第二透镜组成的第一胶合透镜1021,可有助于消除色差影响,减小公差敏感度;同时,胶合透镜还可以平衡光学系统的整体色差。镜片的胶合省略了两镜片之间的空气间隔,使得光学系统整体紧凑,满足系统小型化需求。并且,镜片的胶合会降低光学透镜组102在组装过程中产生的倾斜/偏芯等公差敏感度问题。进一步的,第一透镜和第二透镜可以通过垫片承靠,或者可以通过胶水粘接实现胶合,本公开对胶合透镜的具体设置方式不进行限定。第四透镜与第五透镜胶合的效果可参照上述描述,不再赘述。
其中,以第一光源组件101出射的照明光束106传输的路径为正方向,第一胶合透镜1021沿该方向的第一表面S1的曲率半径方向为负,第二表面S2的曲率半径方向为负,第三表面S3的曲率半径方向为负。凸透镜1022的第四表面S4的曲率半径方向为负,第五表面S5的曲率半径方向为负。第二胶合透镜1023第六表面S6的曲率半径为正,第七表面S7的曲率半径为负,第八表面S8的曲率半径为负。该光学透镜组102的参数如表1所示。
表1匀光组件的光学参数
需要说明的是,上表中的厚度是指沿光束传播的方向,上一表面轴心至下一表面轴心之间的间距,比如2.8mm为第一表面S1至第二表面S2之间的间距。比如3.2mm为第二表面S2至第三表面S3之间的间距,依次类推。介质即为每一片镜子的材质,举例来说,第一表面S1至第二表面S2的材质为玻璃,型号为HLAK67_CDGM。第四表面S4至第五表面S5的材质为玻璃,型号为HZK21_CDGM,第五表面S5至第六表面S6之间的介质为空气。第一半径为每个表面的曲率半径。第二半径为每个表面沿垂直于光束传播方向的光瞳半径。按照上表设置的透镜参数,使得出光更加均匀,畸变较小。
在前述实施例中的物镜104也为胶合透镜,如图15所示,包括一凸透镜和一凹透镜。其中,沿第二光束110传输的方向(平行于物镜光轴109,在图16中也就是垂直向下,该方向为正),依次包括第九表面S9(曲率半径为正),第十表面S10(曲率半径为负),第十一表面S11(曲率半径为负)。主要参数如表2所示。
表2中的参数可以参照表1的解释进行理解,此处不再赘述。表1和表2中的介质除空气外,其余均为玻璃,只是型号不同,即对应的折射率不同。
表2 物镜光学参数
可选地,如图16所示,手术显微镜100还包括:第二光源组件117和透反组件118;
第二光源组件117中心轴与第一光源组件101中心轴平行,第二光源组件117用出射红反照明光束119;
透反组件118位于物镜104与目镜105之间的光路中,用于反射红反照明光束119,并透射观察光束112。
其中,第二光源组件117出射红反照明光束119,红反照明光束119为可见光,照明光束106也为可见光,第一光源组件101出射的照明光束和第二光源组件117出射的红反照明光束由于光路本身的设计,第一光源组件101用于观察分辨率较低的待测物,第二光源组件117用于观察分辨率较高的待测物。其中,第一光源组件101和第二光源组件117可以分开单独使用,也可以合并使用,比如当观察需求分辨率较低时,可以使用第一光源组件101,当观察需求分辨较高时,可以使用第二光源组件117,当观察需求分辨更高时,可以合并使用第一光源组件101和第二光源组件117。
继续参考图16,红反照明光束119经过第二光学透镜组120,再经过第二透反组件121透射,到达透反组件118,经透反组件118反射至物镜104,到达待观察面111,再经待观察面111反射和/或散射形成观察光束112,再经过透反组件118透射,到达目镜105。
该光学系统100还包括第三光源组件122,用于出射红外激光,经第二透反组件121反射至透反组件118,经透反组件118反射至物镜104,经物镜104到达待观察面111。其中,第二透反组件121为光学OCT。另外,为了防止透反组件118透射的光束外溢,通过吸光组件123对外溢的光线进行吸收。
根据本公开实施例提出的手术显微镜,可以包括:第一光源组件、光学透镜组、反射镜、孔径光阑、物镜,其中,第一光源组件,用于产生照明光束;光学透镜组,位于照明光束的传播路径上,用于使照明光束经光学透镜组后形成第一光束;反射镜,位于光学透镜组与孔径光阑之间的光路中,用于使第一光束经反射镜反射后形成主光轴偏离物镜主光轴的第二光束;其中,反射镜包括反射率小于100%的目标区域,射在目标区域内的光线反射后经过孔径光阑有部分能够通过物镜射出。由此,通过设置反射率小于100%的目标区域,可以使得目镜中呈现的图像的均匀性提升,进而降低使用者眼镜疲劳。
上述具体实施方式,并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本公开保护范围之内。
Claims (11)
1.一种手术显微镜,包括:第一光源组件、光学透镜组、反射镜、孔径光阑、物镜,其中,
所述第一光源组件,用于产生照明光束;
所述光学透镜组,位于所述照明光束的传播路径上,用于使所述照明光束经所述光学透镜组后形成第一光束;
所述反射镜,位于所述光学透镜组与所述孔径光阑之间的光路中,用于使所述第一光束经所述反射镜反射后形成主光轴偏离所述物镜主光轴的第二光束;
其中,所述反射镜包括反射率小于100%的目标区域、以及反射率等于100%或者接近于100%的其他区域,射在所述目标区域内的光线反射后经过所述孔径光阑有部分能够通过所述物镜射出,以及有一部分溢出于所述物镜。
2.根据权利要求1所述的手术显微镜,其中,所述反射镜的所述目标区域内覆盖有反射率小于100%的膜层,和/或构成所述反射镜的所述目标区域的平面镜材料的反射率小于100%。
3.根据权利要求1所述的手术显微镜,其中,所述目标区域的反射率为25%。
4.根据权利要求1所述的手术显微镜,其中,所述目标区域为所述反射镜靠近所述光学透镜组一端的镜面区域。
5.根据权利要求4所述的手术显微镜,其中,所述目标区域对应的镜面形状被设置为不同于所述反射镜远离所述光学透镜组一端的镜面形状。
6.根据权利要求4所述的手术显微镜,其中,所述反射镜的背面设置有指示所述目标区域的标识符。
7.根据权利要求1至2或4至6中任一项所述的手术显微镜,还包括:
透光板,设置在所述孔径光阑与所述物镜之间,所述透光板的与所述目标区域对应的关联区域的透光率小于100%,其中,穿过所述关联区域的光线有部分能够通过所述物镜射出。
8.根据权利要求7所述的手术显微镜,其中,所述透光板的所述关联区域内覆盖有透光率小于100%的膜层,和/或构成所述关联区域的材料的透光率小于100%。
9.一种手术显微镜,包括:第一光源组件、光学透镜组、反射镜、孔径光阑、透光板、物镜,其中,
所述第一光源组件,用于产生照明光束;
所述光学透镜组,位于所述照明光束的传播路径上,用于使所述照明光束经所述光学透镜组后形成第一光束;
所述反射镜,位于所述光学透镜组与所述孔径光阑之间的光路中,用于使所述第一光束经所述反射镜反射后形成主光轴偏离所述物镜主光轴的第二光束;其中,所述反射镜包括目标区域,射在所述目标区域内的光线反射后经过所述孔径光阑有部分能够通过所述物镜射出;
所述透光板,设置在所述孔径光阑与所述物镜之间,所述透光板的与所述目标区域对应的关联区域的透光率小于100%,所述透光板还包括透光率等于100%或接近100%的普通透射区域,其中,穿过所述关联区域的光线也有部分能够通过所述物镜射出以及有一部分溢出于所述物镜。
10.一种显微镜,包括:第一光源组件、光学透镜组、反射镜、孔径光阑、物镜,其中,
所述第一光源组件,用于产生照明光束;
所述光学透镜组,位于所述照明光束的传播路径上,用于使所述照明光束经所述光学透镜组后形成第一光束;
所述反射镜,位于所述光学透镜组与所述孔径光阑之间的光路中,用于使所述第一光束经所述反射镜反射后形成主光轴偏离所述物镜主光轴的第二光束;
其中,所述反射镜包括反射率小于100%的目标区域,以及反射率等于100%或者接近于100%的其他区域,射在所述目标区域内的光线反射后经过所述孔径光阑有部分能够通过所述物镜射出以及有一部分溢出于所述物镜。
11.一种显微镜,包括:第一光源组件、光学透镜组、反射镜、孔径光阑、透光板、物镜,其中,
所述第一光源组件,用于产生照明光束;
所述光学透镜组,位于所述照明光束的传播路径上,用于使所述照明光束经所述光学透镜组后形成第一光束;
所述反射镜,位于所述光学透镜组与所述孔径光阑之间的光路中,用于使所述第一光束经所述反射镜反射后形成主光轴偏离所述物镜主光轴的第二光束,其中,所述反射镜包括目标区域,射在所述目标区域内的光线反射后经过所述孔径光阑有部分能够通过所述物镜射出;
所述透光板,设置在所述孔径光阑与所述物镜之间,所述透光板的与所述目标区域对应的关联区域的透光率小于100%,所述透光板还包括透光率等于100%或接近100%的普通透射区域,其中,穿过所述关联区域的光线也有部分能够通过所述物镜射出以及有一部分溢出于所述物镜。
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