[發明專利]手術顯微鏡無焦連續變倍系統

有效

• 申請號: 201710740913.0
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107450151B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 韓星;楊利華;王瀧儀;徐大維;于雙雙;董冰;孟軍合
• 申請（專利權）人: 天津津航技術物理研究所
• 主分類號: G02B7/10
• 分類號: G02B7/10;G02B15/15
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 劉二格

本發明公開了一種無焦連續變倍系統，用于一手術顯微鏡中，手術顯微鏡包括變焦凸輪，變焦凸輪具有第一凸輪曲線和第二凸輪曲線，無焦連續變倍系統包括沿光軸依次配置的第一至第四透鏡組，第一透鏡組為前固定組；第二透鏡組為補償組；第三透鏡組為變倍組；第四透鏡組為后固定組；變焦凸輪轉動帶動第二透鏡組和第三透鏡組同時沿光軸運動時，系統焦距值呈線性連續變化，其中，第三透鏡組按照第二凸輪曲線的規律運動，第二透鏡組按照第一凸輪曲線的規律運動，第一凸輪曲線為指數曲線，第二凸輪曲線為線性曲線。在連續變焦距系統中，系統焦距值與變焦凸輪的一條凸輪曲線同為線性變化，這為該系統的工程化提供了巨大的優勢。

技術領域

本發明涉及一種連續變倍系統，具體地說，是涉及一種高分辨力手術顯微鏡的無焦連續變倍系統。

背景技術

手術顯微鏡系統物平面位于大物鏡物方焦平面上，經過大物鏡后，出射平行光束，經過變倍系統后，出射仍為平行光束，由其后的輔助鏡組將此平行光束會聚于目鏡的物方焦面上，整個系統的變倍調焦是通過無焦變倍組的變焦實現的。無焦變倍系統是手術顯微鏡光學系統的關鍵組成部分，承擔了手術顯微鏡系統連續變倍功能，實現了物平面范圍的連續改變，消除了醫生因視場跳躍而帶來的不適感，同時采用消色差技術，使得醫生獲得的圖像清晰、顏色失真小，提高了手術過程中的安全性。

申請號為200610068032.0的中國發明專利，公開了一種變焦透鏡裝置，變焦凸輪轉動時帶動相關透鏡組移動以達到變焦的目的。

申請號為201310668054.0的中國發明專利申請公開了一種顯微鏡光學變焦系統，組成該系統的各透鏡組件中分別包含雙膠合透鏡、單透鏡以及三單透鏡結構，結構以及變倍較為復雜。同時，其顯微鏡光學變焦系統的凸輪曲線為一條線性、一條U型的回頭曲線，且該系統未提及在透鏡移動變化過程中系統焦距值的變化趨勢。在手術顯微鏡光學系統中，對連續變焦成像系統的體積有嚴格要求，需要體積小型化，現有的光學變焦系統達不到要求。

發明內容

(1)發明目的

本發明的目的是提供一種連續變焦光學系統，采用四組元變倍形式，視場變化范圍為0至8.8°，入曈直徑變化范圍為6.4mm至17mm，變倍比為1:6，同時本發明涉及的變焦距光學系統的焦距在變焦過程中為線性均勻變化，消除了焦距變化的拐點，使用更為流暢、舒適、便捷、無跳躍感。

本發明的另一目的是提供一種包含上述的無焦連續變倍系統的手術顯微鏡。

(2)發明內容

為了實現上述目的，本發明提供一種手術顯微鏡無焦連續變倍系統，用于手術顯微鏡中，所述手術顯微鏡包括變焦凸輪，所述無焦連續變倍系統包括沿光軸依次配置的第一透鏡組、第二透鏡組、第三透鏡組和第四透鏡組，所述第一透鏡組為前固定組，所述第四透鏡組為后固定組，所述變焦凸輪轉動帶動所述第二透鏡組和所述第三透鏡組同時于所述第一透鏡組和所述第四透鏡組之間沿光軸運動以使系統焦距值變化，所述變焦凸輪具有第一凸輪曲線和第二凸輪曲線，其特征在于，所述第二透鏡組為補償組，所述第三透鏡組為變倍組，系統焦距值呈線性連續變化，其中，所述第二透鏡組按照所述第一凸輪曲線的規律運動，所述第三透鏡組按照所述第二凸輪曲線的規律運動，所述第一凸輪曲線為指數曲線，所述第二凸輪曲線為線性曲線。

其中，所述第一透鏡組、所述第二透鏡組和所述第四透鏡組分別具有正焦距值，所述第三透鏡組具有負焦距值。

其中，系統焦距值與所述第三透鏡組至所述第一透鏡組的中心距離正相關。

其中，所述第二透鏡組和所述第三透鏡組同向運動。

其中，所述第一透鏡組、所述第二透鏡組、所述第三透鏡組以及所述第四透鏡組均為雙膠合透鏡。