平場掃描鏡頭工作面和手術(shù)顯微鏡工作面的成像轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種平場掃描鏡頭工作面和手術(shù)顯微鏡工作面的成像轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于：其包括顯微鏡以及掃描鏡頭，兩者之間設(shè)有用于將掃描鏡頭掃描的工作面轉(zhuǎn)換到顯微鏡的第一成像面的成像匹配鏡頭，通過成像匹配鏡頭的設(shè)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。
【專利說明】平場掃描鏡頭工作面和手術(shù)顯微鏡工作面的成像轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，應(yīng)用于工業(yè)、檢測、醫(yī)療等行業(yè)，用于將平場掃描鏡頭的工作面轉(zhuǎn)接到手術(shù)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(shù)】
[0002]在激光加工或激光醫(yī)療行業(yè)往往要用到激光對目標(biāo)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(jiān)控。這就需要對光路系統(tǒng)進行設(shè)計以保證激光光路和成像光路匹配統(tǒng)一。
[0003]一般激光光路系統(tǒng)中使用單透鏡對激光進行最后聚焦再經(jīng)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CXD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。
[0004]在精密的醫(yī)療手術(shù)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(shù)顯微鏡進行觀察，因此需要對成像光路進行單獨設(shè)計，盡可能地使成像效果做到最佳。
[0005]而采用以往的技術(shù)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(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服以上的技術(shù)不足，本發(fā)明提供一種平場掃描鏡頭工作面和手術(shù)顯微鏡工作面的成像轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明提供一種平場掃描鏡頭工作面和手術(shù)顯微鏡工作面的成像轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其包括顯微鏡以及掃描鏡頭，兩者之間設(shè)有用于將掃描鏡頭掃描的工作面轉(zhuǎn)接到顯微鏡的第一成像面的成像匹配鏡頭。
[0008]優(yōu)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。
[0009]優(yōu)選的，所述第一透鏡和第三透鏡的通光孔徑為13.1mm。
[0010]優(yōu)選的，所述第二透鏡的通光孔徑為12.3mm。
[0011]優(yōu)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。
[0012]優(yōu)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。
[0013]優(yōu)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。
[0014]優(yōu)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。
[0015]優(yōu)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。
[0016]發(fā)明的有益效果是:通過成像匹配鏡頭的設(shè)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。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是一般系統(tǒng)的成像光路結(jié)構(gòu)。
[0018]圖2是本發(fā)明應(yīng)用的光路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明應(yīng)用的光路結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖4是本發(fā)明的系統(tǒng)傳遞函數(shù)MTF曲線圖。
[0021]圖5是本發(fā)明的詳細(xì)參數(shù)表格。

【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例作進一步說明:
本發(fā)明的應(yīng)用的結(jié)構(gòu)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。
[0023]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(jù)結(jié)構(gòu)，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tan Θ (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。
[0024]如圖3所示，本發(fā)明提供一種平場掃描鏡頭工作面和手術(shù)顯微鏡工作面的成像轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其包括顯微鏡以及掃描鏡頭，兩者之間設(shè)有用于將掃描鏡頭掃描的工作面轉(zhuǎn)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。
[0025]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。
[0026]所述第一透鏡和第三透鏡的通光孔徑為13.1mm。
[0027]所述第二透鏡的通光孔徑為12.3mm。
[0028]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。
[0029]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。
[0030]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。
[0031]所述第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡鍍450nm-750nm波段增透膜，透鏡的單面透過率> 99%，該光學(xué)系統(tǒng)整體透過率> 90%。
[0032]本發(fā)明所采用的成像匹配鏡頭，可以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，本發(fā)明的詳細(xì)參數(shù)如圖5所示。成像匹配鏡頭的實現(xiàn)系統(tǒng)傳遞函數(shù)MTF曲線如圖4所示，圖中的紅、黃、藍(lán)、綠分別對應(yīng)成像匹配鏡頭圖3中的光路。
[0033]本發(fā)明通過掃描鏡頭掃描工作面，而后成像匹配鏡頭將掃描鏡頭掃描后的工作面成像到顯微鏡的第一成像面上，然后直接通過顯微鏡的目鏡進行觀測，保證掃描與觀測的實時性。
[0034]實施例不應(yīng)視為對本發(fā)明的限制，任何基于本發(fā)明的精神所作的改進，都應(yīng)在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種平場掃描鏡頭工作面和手術(shù)顯微鏡工作面的成像轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于:其包括顯微鏡以及掃描鏡頭，兩者之間設(shè)有用于將掃描鏡頭掃描的工作面轉(zhuǎn)接到顯微鏡的第一成像面的成像匹配鏡頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平場掃描鏡頭工作面和手術(shù)顯微鏡工作面的成像轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，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。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平場掃描鏡頭工作面和手術(shù)顯微鏡工作面的成像轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透鏡和第三透鏡的通光孔徑為13.1_。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平場掃描鏡頭工作面和手術(shù)顯微鏡工作面的成像轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，所述第二透鏡的通光孔徑為12.3mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的平場掃描鏡頭工作面和手術(shù)顯微鏡工作面的成像轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，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。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的平場掃描鏡頭工作面和手術(shù)顯微鏡工作面的成像轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，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。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的平場掃描鏡頭工作面和手術(shù)顯微鏡工作面的成像轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，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。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平場掃描鏡頭工作面和手術(shù)顯微鏡工作面的成像轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡鍍450nm-750nm波段增透膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平場掃描鏡頭工作面和手術(shù)顯微鏡工作面的成像轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，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。
【文檔編號】G02B21/00GK104391370SQ201410609701
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月4日
【發(fā)明者】劉黨會, 李紅波, 陳昆侖, 陳世豪, 胡亮, 陳浩 申請人:溫州生物材料與工程研究所, 浙江溫醫(yī)雷賽醫(yī)用激光科技有限公司