CN117518441A - 手术显微镜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种手术显微镜,包括显微镜镜身、大物镜以及照明系统,所述的大物镜连接在所述的显微镜镜身上,所述的显微镜还包括移轴镜组,所述的移轴镜组设置在所述的显微镜镜身内,所述的移轴镜组将经过所述的大物镜的双路观察光路从所述的大物镜的中心向远离照明光路的一侧平移。本发明通过对双路观察光路的平移解决了杂散光的问题,同时不会降低照明强度;仅需对现有显微镜镜身或大物镜进行小幅改造,充分利用原结构的空气间隔,改造成本低,适用范围广;改造后的结构不影响观察系统的像质,不改变图像旋转、镜像等光学特性。

Description

手术显微镜
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域,具体涉及一种手术显微镜。
背景技术
对于大物镜型手术显微镜,其双目观察光路系统共用一个大物镜,理想情况下,通常会希望照明光路系统也能够共用此大物镜,因为此时照明光路的照明角度较小,并且当更换大物镜或改变工作距离时,不需要额外的调节,照明光斑可始终保持在工作面上与观察视场重合,如图1-1、1-2所示。
然而双目观察光路、照明光路系统共用大物镜的缺点也同样明显,尽管通过减反射镀膜可以减弱反射光的能量,但是大物镜组中透镜的各个光学面依旧会不可避免的反射小部分照明光线,由于无法彻底隔离,部分反射光有可能进入观察光路系统,而且照明光强度高,即使低于0.5%的反射光束进入观察光路,也会形成杂散光,降低观察对比度,低倍率时甚至会在视场边缘形成亮斑,影响观察效果。
随着全科手术显微镜的需求增加,变工作距大物镜日趋普及,其由正、负两个透镜组构成,并且可相对移动,通过调节透镜组的间距可以改变大物镜的系统焦距,实现手术显微镜工作距离的大范围调节。由于其特殊的光学结构,配置有变焦距大物镜的手术显微镜杂的散光问题会更加严重,如图2-1、2-2、2-3所示。
参见公开号为CN103364934A的专利公开了一种可变焦距光学仪器,为了解决上述问题,其在限定大物镜系统各透镜光学参数的前提下,还在照明光路设置了特殊形状的反光板,然而在此方案中,反光板不仅遮挡了部分照明光束,降低了照明强度,更重要的是其仅适用于规定结构,即透镜材料和表面曲率等参数均在限制值内的变焦距大物镜,不具有广泛的适用性。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种手术显微镜。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种手术显微镜,包括显微镜镜身、大物镜以及照明系统,所述的大物镜连接在所述的显微镜镜身上,所述的显微镜还包括移轴镜组,所述的移轴镜组设置在所述的显微镜镜身内,所述的移轴镜组将经过所述的大物镜的双路观察光路从所述的大物镜的中心向远离照明光路的一侧平移。
上述技术方案优选地,经过所述的大物镜的照明光路、双路观察光路分别位于大物镜中心的相对两侧。
上述技术方案优选地,所述的移轴镜组包括斜方棱镜,所述的斜方棱镜具有第一反射面、第二反射面,双路观察光路依次经过所述的第一反射面、第二反射面反射后进入所述的大物镜,采用所述的斜方棱镜光程短渐晕小,高加工精度的情形下无需光学校正。
上述技术方案优选地,所述的移轴镜组包括第一直角棱镜、第二直角棱镜,所述的第一直角棱镜的斜面形成第一反射面,第二直角棱镜的斜面形成第二反射面,双路观察光路依次经过所述的第一反射面、第二反射面反射后进入所述的大物镜,采用所述的直角棱镜光程短渐晕小,一般加工精度的情形下方便光学校正;可通过平移使得移轴距离可调。
进一步优选地,所述的第一直角棱镜上的一个平面与第二直角棱镜上的一个平面平行。
上述技术方案优选地,所述的移轴镜组包括第一平面镜、第二平面镜,所述的第一平面镜形成第一反射面、第二平面镜形成第二反射面,双路观察光路依次经过所述的第一反射面、第二反射面反射后进入所述的大物镜,采用所述的平面镜方便装调,重量轻,可通过平移使得移轴距离可调。
进一步优选地,所述的第一反射面、第二反射面平行。
进一步优选地,所述的第一反射面朝向所述的照明光路的一侧具有遮挡层,从而避免所述的大物镜反射杂散光进入双路观察光路。
更进一步优选地,所述的遮挡层为内反射膜层、或者涂漆层、或者结构件。
上述技术方案优选地,所述的移轴镜组的有效通光口径不小于φ14mm。
上述技术方案优选地,所述的移轴镜组可通过平移切入或者切出双路观察光路,或者通过旋转切入或者切出双路观察光路。
上述技术方案优选地,所述的移轴镜组固定连接在所述的显微镜镜身上,或者可拆卸地连接在所述的显微镜镜身上,如通过螺纹、卡口、燕尾槽等方式实现可拆卸地连接。
上述技术方案优选地,所述的移轴镜组固定连接在所述的大物镜上,或者可拆卸地连接在所述的大物镜上。
上述技术方案优选地,所述的显微镜还包括变倍镜组,所述的变倍镜组设置在所述的显微镜镜身内,所述的移轴镜组位于所述的变倍镜组与所述的大物镜之间。
上述技术方案优选地,所述的照明系统设置在所述的显微镜镜身内,所述的照明系统包括光源、反射镜组,照明光路经过所述的反射镜组反射后进入所述的大物镜。
进一步优选地,所述的反射镜组可在靠近或远离所述的大物镜中心的方向平移,移动所述的反射镜组可以进一步减小照明角度,而不会遮挡双路观察光路。
更进一步优选地,经过所述的反射镜组反射进入所述的大物镜的照明光路与所述的大物镜的中心轴同轴。
上述技术方案优选地,所述的大物镜为变焦距大物镜,或者为固定焦距大物镜。
本发明的另一个目的是提供一种眼科手术显微镜。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种眼科手术显微镜,包括显微镜镜身、固定焦距大物镜以及照明系统,所述的大物镜连接在所述的显微镜镜身上,所述的显微镜还包括移轴镜组,所述的移轴镜组设置在所述的显微镜镜身内,所述的移轴镜组将经过所述的大物镜的双路观察光路从所述的大物镜的中心向远离照明光路的一侧平移;经过所述的大物镜的照明光路与所述的大物镜的中心轴同轴。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:
本发明通过对双路观察光路的平移解决了杂散光的问题,同时不会降低照明强度;仅需对现有显微镜镜身或大物镜进行小幅改造,充分利用原结构的空气间隔,改造成本低,适用范围广;改造后的结构不影响观察系统的像质,不改变图像旋转、镜像等光学特性。
附图说明
附图1-1为现有技术中固定焦距大物镜的照明光路、双路观察光路的示意图;
附图1-2为1-1中大物镜上的投影示意图;
附图2-1、2-2为现有技术中变焦距大物镜的照明光路、双路观察光路的示意图;
附图2-3为2-2中大物镜上的投影示意图;
附图3-1为实施例一中变焦距大物镜的照明光路、双路观察光路的示意图;
附图3-2为3-1中大物镜上的投影示意图;
附图4-1为实施例二中变焦距大物镜的照明光路、双路观察光路的示意图;
附图4-2为4-1中大物镜上的投影示意图;
附图5-1为实施例三中变焦距大物镜的照明光路、双路观察光路的示意图;
附图5-2为5-1中大物镜上的投影示意图;
附图6-1为实施例四中固定焦距大物镜的照明光路、双路观察光路的示意图;
附图6-2为6-1中大物镜上的投影示意图;
附图7为实施例一中显微镜镜身的示意图;
附图8为实施例一中变焦距大物镜的示意图。
以上附图中:
1、显微镜镜身;
20、变焦距大物镜;200、支架;21、固定焦距大物镜;22、透镜组;
30、光源;31、反射镜组;
4、变倍镜组;
50、斜方棱镜;510、第一直角棱镜;511、第二直角棱镜;520、第一平面镜;521、第二平面镜;53、第一反射面;54、第二反射面;55、遮挡层;
a、照明光路;b、双路观察光路。
20’、变焦距大物镜;21’、固定焦距大物镜;22’、透镜组;30’、光源;31’、反射镜组;4’、变倍镜组;a’、照明光路;b’、双路观察光路;c、反射光斑。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例一:
如图7所示的一种手术显微镜,包括显微镜镜身1、变焦距大物镜20以及照明系统,大变焦距大物镜20连接在显微镜镜身1上。
变焦距大物镜20设置有可相对移动的正、负两个透镜组22,通过调节两个透镜组22之间的间距改变大物镜的系统焦距,实现手术显微镜工作距离的范围调节。
照明系统也设置在显微镜镜身1内,照明系统包括光源30、反射镜组31,照明光路a经过反射镜组31反射后进入变焦距大物镜20。在本实施例中:反射镜组31可在靠近或远离变焦距大物镜20中心的方向平移,移动反射镜组31可以进一步减小照明角度,而不会遮挡双路观察光路b。
显微镜镜身1内设置有变倍镜组4、移轴镜组,移轴镜组位于变倍镜组4与变焦距大物镜20之间。移轴镜组将经过变焦距大物镜20的双路观察光路b从变焦距大物镜20的中心向远离照明光路a的一侧平移;同时,经过变焦距大物镜20的照明光路a、双路观察光路b分别位于变焦距大物镜20中心的相对两侧,如图3-1、3-2所示。
移轴镜组的有效通光口径不小于φ14mm。在本实施例中:移轴镜组包括斜方棱镜50,斜方棱镜50具有第一反射面53、第二反射面54,第一反射面53、第二反射面54平行,双路观察光路b依次经过第一反射面53、第二反射面54反射后进入变焦距大物镜20,此时,双路观察光路b从原来的变焦距大物镜20的中心平移至一侧,如图3-2所示。
第一反射面53朝向照明光路的一侧具有遮挡层55,遮挡层55可以采用镀内反射膜层、或者刷涂漆层、或者之间采用物理结构件进行遮挡。由于斜方棱镜50本身具有一定的透明度,这样,照明光路a进入变焦距大物镜20反射的一些杂光会经过斜方棱镜50进入双路观察光路b,通过遮挡层55将第一反射面53朝向照明光路a一侧遮蔽,避免变焦距大物镜20反射杂散光进入双路观察光路b。
在本实施例的一种实施方式中:移轴镜组可以采用切入、切出双路观察光路b的方式,选择是否要进行双路观察光路b的平移,如可通过平移移轴镜组,或者通过旋转移轴镜组的方式,具体在此不进行限定。
在本实施例的一种实施方式中:移轴镜组可以根据手术显微镜的结构固定连接在显微镜镜身1上,或者可拆卸地连接在显微镜镜身1上,如通过螺纹、卡口、燕尾槽等方式实现可拆卸地连接。或者移轴镜组固定连接在变焦距大物镜20上,或者可拆卸地连接在变焦距大物镜20上。如图7所示,在变焦距大物镜20上设置有支架200,斜方棱镜50设置在支架200上,随后斜方棱镜50同变焦距大物镜20一起安装到显微镜镜身1上,如图8所示。
本实施例的优点在于:斜方棱镜50光程短渐晕小,高加工精度的情形下无需光学校正。
实施例二:
如图4-1、4-2所示的一种手术显微镜,本实施例与实施例一基本相同,不同之处在于:在本实施例中:移轴镜组包括第一直角棱镜510、第二直角棱镜511,第一直角棱镜510的斜面形成第一反射面53,第二直角棱镜511的斜面形成第二反射面54,双路观察光路b依次经过第一反射面53、第二反射面54反射后进入变焦距大物镜20。
由于设置独立的第一直角棱镜510、第二直角棱镜511,可以通过平移第二直角棱镜511,调节双路观察光路b相对变焦距大物镜20中心的平移距离,而实施例一的斜方棱镜50则不可以。图示的第一直角棱镜510上的一个平面与第二直角棱镜511上的一个平面平行并平移至贴合状态。
本实施例的优点在于:直角棱镜510、511光程短渐晕小,一般加工精度的情形下方便光学校正;并且可通过平移第二直角棱镜511使得双路观察光路b的移轴距离可调。
实施例三:
如图5-1、5-2所示的一种手术显微镜,本实施例与实施例二基本相同,不同之处在于:在本实施例中:移轴镜组包括第一平面镜520、第二平面镜521,第一平面镜520形成第一反射面53、第二平面镜521形成第二反射面54,双路观察光路b依次经过第一反射面53、第二反射面54反射后进入变焦距大物镜20。
同实施例二一样,第一平面镜520、第二平面镜521也可以调节双路观察光路b相对变焦距大物镜20中心的平移距离。
本实施例的优点在于:平面镜520、521方便装调,重量轻,可通过平移第二平面镜521使得双路观察光路b的移轴距离可调。
实施例四:
如图5-1、5-2所示的一种手术显微镜,本实施例的手术显微镜为适用于眼科的手术显微镜,本实施例与实施例一基本相同,不同之处在于:在本实施例中:大物镜为固定焦距大物镜21,并且反射镜组31向靠近固定焦距大物镜21中心的方向平移至极限位置,在该位置下:经过固定焦距大物镜21的照明光路a与固定焦距大物镜21的中心轴同轴。
本实施例的优点在于:对眼科手术特别适用,可实现高亮度、高均匀性、完全同轴的零度照明,达到优异的红光反射效果。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种手术显微镜,包括显微镜镜身、大物镜以及照明系统,所述的大物镜连接在所述的显微镜镜身上,其特征在于:所述的显微镜还包括移轴镜组,所述的移轴镜组设置在所述的显微镜镜身内,所述的移轴镜组将经过所述的大物镜的双路观察光路从所述的大物镜的中心向远离照明光路的一侧平移。
2.根据权利要求1所述的手术显微镜,其特征在于:经过所述的大物镜的照明光路、双路观察光路分别位于大物镜中心的相对两侧。
3.根据权利要求1所述的手术显微镜,其特征在于:所述的移轴镜组包括斜方棱镜,所述的斜方棱镜具有第一反射面、第二反射面,双路观察光路依次经过所述的第一反射面、第二反射面反射后进入所述的大物镜。
4.根据权利要求1所述的手术显微镜,其特征在于:所述的移轴镜组包括第一直角棱镜、第二直角棱镜,所述的第一直角棱镜的斜面形成第一反射面,第二直角棱镜的斜面形成第二反射面,双路观察光路依次经过所述的第一反射面、第二反射面反射后进入所述的大物镜。
5.根据权利要求4所述的手术显微镜,其特征在于:所述的第一直角棱镜上的一个平面与第二直角棱镜上的一个平面平行。
6.根据权利要求1所述的手术显微镜,其特征在于:所述的移轴镜组包括第一平面镜、第二平面镜,所述的第一平面镜形成第一反射面、第二平面镜形成第二反射面,双路观察光路依次经过所述的第一反射面、第二反射面反射后进入所述的大物镜。
7.根据权利要求3或4或6所述的手术显微镜,其特征在于:所述的第一反射面、第二反射面平行。
8.根据权利要求3或4或6所述的手术显微镜,其特征在于:所述的第一反射面朝向所述的照明光路的一侧具有遮挡层。
9.根据权利要求8所述的手术显微镜,其特征在于:所述的遮挡层为内反射膜层、或者涂漆层、或者结构件。
10.根据权利要求1所述的手术显微镜,其特征在于:所述的移轴镜组的有效通光口径不小于φ14mm。
11.根据权利要求1所述的手术显微镜,其特征在于:所述的移轴镜组可通过平移切入或者切出双路观察光路,或者通过旋转切入或者切出双路观察光路。
12.根据权利要求1所述的手术显微镜,其特征在于:所述的移轴镜组固定连接在所述的显微镜镜身上,或者可拆卸地连接在所述的显微镜镜身上。
13.根据权利要求1所述的手术显微镜,其特征在于:所述的移轴镜组固定连接在所述的大物镜上,或者可拆卸地连接在所述的大物镜上。
14.根据权利要求1所述的手术显微镜,其特征在于:所述的显微镜还包括变倍镜组,所述的变倍镜组设置在所述的显微镜镜身内,所述的移轴镜组位于所述的变倍镜组与所述的大物镜之间。
15.根据权利要求1所述的手术显微镜,其特征在于:所述的照明系统设置在所述的显微镜镜身内,所述的照明系统包括光源、反射镜组,照明光路经过所述的反射镜组反射后进入所述的大物镜。
16.根据权利要求15所述的手术显微镜,其特征在于:所述的反射镜组可在靠近或远离所述的大物镜中心的方向平移。
17.根据权利要求16所述的手术显微镜,其特征在于:经过所述的反射镜组反射进入所述的大物镜的照明光路与所述的大物镜的中心轴同轴。
18.根据权利要求1所述的手术显微镜。其特征在于:所述的大物镜为变焦距大物镜,或者为固定焦距大物镜。
19.一种眼科手术显微镜,包括显微镜镜身、固定焦距大物镜以及照明系统,所述的大物镜连接在所述的显微镜镜身上,其特征在于:所述的显微镜还包括移轴镜组,所述的移轴镜组设置在所述的显微镜镜身内,所述的移轴镜组将经过所述的大物镜的双路观察光路从所述的大物镜的中心向远离照明光路的一侧平移;经过所述的大物镜的照明光路与所述的大物镜的中心轴同轴。
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