[發明專利]平場掃描鏡頭工作面和手術顯微鏡工作面的成像轉換系統

有效

• 申請號: 201410609701.5
• 申請日: 2014-11-04
• 公開（公告）號: CN104391370B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 劉黨會;李紅波;陳昆侖;陳世豪;胡亮;陳浩
• 申請（專利權）人: 溫州生物材料與工程研究所;浙江溫醫雷賽醫用激光科技有限公司
• 主分類號: G02B21/00
• 分類號: G02B21/00;G02B13/00
• 代理公司: 溫州金甌專利事務所(普通合伙)33237
• 代理人: 林益建

技術領域

本發明屬于光學技術領域，應用于工業、檢測、醫療等行業，用于將平場掃描鏡頭的工作面轉接到手術顯微鏡的工作面，使使用人員通過顯微鏡可以觀測到掃描鏡頭的工作面。

背景技術

在激光加工或激光醫療行業往往要用到激光對目標面進行掃描，同時需要工作人員對工作面進行實時觀察或監控。這就需要對光路系統進行設計以保證激光光路和成像光路匹配統一。

一般激光光路系統中使用單透鏡對激光進行最后聚焦再經過45度反射鏡反射作用于工作面上，工作面上的可見光透過45度鏡被CCD接收，就形成工作面的像，通過電腦屏幕可以直接觀察工作面的實時情況，如圖1所示。

在精密的醫療手術中，激光光路中要用到大NA值的平場掃描鏡頭進行聚焦，在成像光路中用到體式手術顯微鏡進行觀察，因此需要對成像光路進行單獨設計，盡可能地使成像效果做到最佳。

而采用以往的技術進行操作，則不具備實時性，需要不時的進行觀測，影響操作的流暢性。

發明內容

為了克服以上的技術不足，本發明提供一種平場掃描鏡頭工作面和手術顯微鏡工作面的成像轉換系統。

本發明提供一種平場掃描鏡頭工作面和手術顯微鏡工作面的成像轉換系統，其包括顯微鏡以及掃描鏡頭，兩者之間設有用于將掃描鏡頭掃描的工作面轉接到顯微鏡的第一成像面的成像匹配鏡頭。

優選的，所述成像匹配鏡頭包括依次排列的第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡，所述第一透鏡為雙凸透鏡，所述第二透鏡為雙凹透鏡，所述第三透鏡為雙凸透鏡。

優選的，所述第一透鏡和第三透鏡的通光孔徑為13.1mm。

優選的，所述第二透鏡的通光孔徑為12.3mm。

優選的，所述第一透鏡的左曲率半徑為14.591mm，右曲率半徑為24.337mm，其材料為N-LAK34鑭冕玻璃。

優選的，所述第二透鏡的左曲率半徑為19.519mm，右曲率半徑為8.832mm，其材料為N-SF5重鑭火石玻璃。

優選的，所述第三透鏡的左曲率半徑為12.935mm，右曲率半徑為104.144mm，其材料為N-LAK34鑭冕玻璃。

優選的，所述第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡鍍450nm-750nm波段增透膜。

優選的，所述顯微鏡包括變倍率物鏡和消色差物鏡以及位于兩者之間的目鏡。

發明的有益效果是：通過成像匹配鏡頭的設計，將來自工作面透過平場掃描鏡頭的平行光束成像，并使光束錐角擴大，使其能在顯微鏡物鏡上覆蓋雙目鏡的孔徑，直接在顯微鏡的成像工作面上顯示，使得觀測操作可以同時進行，提高操作的實時性。

附圖說明

圖1是一般系統的成像光路結構。

圖2是本發明應用的光路結構示意圖。

圖3是本發明應用的光路結構圖。

圖4是本發明的系統傳遞函數MTF曲線圖。

圖5是本發明的詳細參數表格。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明實施例作進一步說明：

本發明的應用的結構示意圖如圖2所示，所述顯微鏡包括變倍率物鏡和消色差物鏡以及位于兩者之間的目鏡。

顯微鏡的消色差物鏡與第一次成像面的工作距離為148.2mm，孔徑為雙目鏡之間的最大距離是35mm，在顯微鏡工作在放大倍率25倍時，視野直徑為9.2mm。根據結構，成像鏡頭成像面大小要和顯微鏡視野大致匹配，同時成像面后光束的錐角要大于tanθ（0.5*顯微鏡孔徑/顯微鏡工作距離）=0.101，保證光束覆蓋雙目鏡孔徑。

如圖3所示，本發明提供一種平場掃描鏡頭工作面和手術顯微鏡工作面的成像轉換系統，其包括顯微鏡以及掃描鏡頭，兩者之間設有用于將掃描鏡頭掃描的工作面轉接到顯微鏡的第一成像面的成像匹配鏡頭，所述成像匹配鏡頭包括依次排列的第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡，所述第一透鏡為雙凸透鏡，所述第二透鏡為雙凹透鏡，所述第三透鏡為雙凸透鏡。

所述成像匹配鏡頭具有至少兩個以上的凸透鏡，保證掃描鏡頭掃描的光源能夠清晰的成像在顯微鏡的第一成像面上。

所述第一透鏡和第三透鏡的通光孔徑為13.1mm。

所述第二透鏡的通光孔徑為12.3mm。

所述第一透鏡的左曲率半徑為14.591mm，右曲率半徑為24.337mm，其材料為N-LAK34鑭冕玻璃。

所述第二透鏡的左曲率半徑為19.519mm，右曲率半徑為8.832mm，其材料為N-SF5重鑭火石玻璃。