一種手術(shù)顯微鏡用助手鏡光學(xué)消旋系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于光學(xué)消旋【技術(shù)領(lǐng)域】，公開(kāi)了一種手術(shù)顯微鏡用助手鏡光學(xué)消旋系統(tǒng)，其包括轉(zhuǎn)接變倍系統(tǒng)的第一直角棱鏡、起轉(zhuǎn)折光路作用的第二直角棱鏡、以及轉(zhuǎn)折光路到目視成像系統(tǒng)的第三直角棱鏡，第一直角棱鏡和第二直角棱鏡之間的第一空間間隔、第二直角棱鏡和第三直角棱鏡之間的第二空間間隔、以及第三直角棱鏡和目視成像系統(tǒng)之間的第三空間間隔中的其中一處空間間隔處設(shè)置有道威棱鏡，各光學(xué)元件口徑相同，口徑中心共線。本實(shí)用新型系統(tǒng)體積小，可靠性高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造和安裝。
【專利說(shuō)明】一種手術(shù)顯微鏡用助手鏡光學(xué)消旋系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于光學(xué)消旋【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種手術(shù)顯微鏡用助手鏡光學(xué)消旋系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在使用手術(shù)顯微鏡的過(guò)程中，由于要求助手鏡具有俯仰調(diào)節(jié)的功能，俯仰調(diào)節(jié)會(huì)導(dǎo)致成像旋轉(zhuǎn)問(wèn)題，最終影響醫(yī)生的使用觀察，因此，對(duì)于助手鏡具有俯仰調(diào)節(jié)功能的手術(shù)顯微鏡進(jìn)行消除成像的旋轉(zhuǎn)具有十分重要的意義。目前使用的消旋的方法主要有電子消旋和物理消旋；電子消旋是通過(guò)處理數(shù)字視頻圖像信號(hào)，對(duì)圖像進(jìn)行方向旋轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)圖像消旋的方法，但電子消旋系統(tǒng)增加圖像的處理時(shí)間，降低了一定量的圖像準(zhǔn)確度；物理消旋是直接驅(qū)動(dòng)成像器件(CCD)按要求的旋轉(zhuǎn)角度繞光軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而旋正圖像，此種方法不適用于手術(shù)顯微鏡系統(tǒng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003](一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種手術(shù)顯微鏡用助手鏡光學(xué)消旋系統(tǒng)，在適用手術(shù)顯微鏡的同時(shí)，縮短圖像處理時(shí)間，提高圖像準(zhǔn)確度。
[0005]( 二)技術(shù)方案
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種手術(shù)顯微鏡用助手鏡光學(xué)消旋系統(tǒng)，其包括轉(zhuǎn)接變倍系統(tǒng)的第一直角棱鏡2、起轉(zhuǎn)折光路作用的第二直角棱鏡4、以及轉(zhuǎn)折光路到目視成像系統(tǒng)8的第三直角棱鏡6，第一直角棱鏡2和第二直角棱鏡4之間的第一空間間隔3、第二直角棱鏡4和第三直角棱鏡6之間的第二空間間隔5、以及第三直角棱鏡6和目視成像系統(tǒng)8之間的第三空間間隔7中的其中一處空間間隔處設(shè)置有道威棱鏡9，各光學(xué)元件口徑相同，口徑中心共線。
[0007]其中，所述第一直角棱鏡2前端連接手術(shù)顯微鏡成像光學(xué)系統(tǒng)1，第二直角棱鏡4與第三直角棱鏡6之間設(shè)置相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)鏡筒(73)，道威棱鏡9外部設(shè)置手輪72，道威棱鏡9通過(guò)手輪72旋轉(zhuǎn)，道威棱鏡隨同其前端的直角棱鏡旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度是直角棱鏡旋轉(zhuǎn)角度的二分之一。
[0008]其中，所述道威棱鏡9設(shè)置在第一空間間隔3處，第二直角棱鏡4和第三直角棱鏡6光軸重合，道威棱鏡9與第一直角棱鏡2和第二直角棱鏡4的光軸重合。
[0009]其中，所述道威棱鏡9設(shè)置在第二空間間隔5處，第一直角棱鏡2和第二直角棱鏡4的光軸重合，道威棱鏡9與第二直角棱鏡4和第三直角棱鏡6的光軸重合。
[0010]其中，所述道威棱鏡9設(shè)置在第三空間間隔7處，第一直角棱鏡2和第二直角棱鏡4的光軸重合，第二直角棱鏡4和第三直角棱鏡6光軸重合，道威棱鏡9與第三直角棱鏡6的光軸重合。
[0011](三)有益效果
[0012]上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)可靠性高，成本低，避免使用了電子消旋的方法；該光學(xué)系統(tǒng)，可以按照實(shí)際手術(shù)顯微鏡模塊化結(jié)構(gòu)需要，改變道威棱鏡的安放位置，以達(dá)到手術(shù)顯微鏡的最優(yōu)化結(jié)構(gòu)；對(duì)于俯仰調(diào)節(jié)造成的成像旋轉(zhuǎn)的補(bǔ)償極易實(shí)現(xiàn)，通過(guò)道威棱鏡外部手輪機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)即可滿足補(bǔ)償像旋要求。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的手術(shù)顯微鏡用助手鏡光學(xué)消旋系統(tǒng)的示意圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型另一種實(shí)施例的手術(shù)顯微鏡用助手鏡光學(xué)消旋系統(tǒng)的示意圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型又一種實(shí)施例的手術(shù)顯微鏡用助手鏡光學(xué)消旋系統(tǒng)的示意圖；
[0016]圖4a和圖4b是圖1中光學(xué)消旋系統(tǒng)的消像旋原理圖；
[0017]圖5是圖2中光學(xué)消旋系統(tǒng)的消像旋原理圖；
[0018]圖6是圖3中光學(xué)消旋系統(tǒng)的消像旋原理圖；
[0019]圖7為圖5光學(xué)消旋原理圖對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中，1-手術(shù)顯微鏡成像系統(tǒng)，2-第一直角棱鏡，3-第一空間間隔，4-第二直角棱鏡，5-第二空間間隔，6-第三直角棱鏡，7-第三空間間隔，8-目視光學(xué)系統(tǒng)，9-道威棱鏡，71-助手鏡連接座，72-手輪，73-相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)鏡筒，74-分束棱鏡座。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。
[0022]在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“左”、“右”、“頂”、“底”、
“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0023]在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接連接，也可以是通過(guò)中間媒介間接連接，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以視具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0024]此外，在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0025]光學(xué)消旋是通過(guò)旋轉(zhuǎn)成像光路中的消旋器件按要求的消旋角轉(zhuǎn)動(dòng)，使出射光線發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，以消除像的旋轉(zhuǎn)，光學(xué)消像旋具有同步性，系統(tǒng)可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，基于上述優(yōu)點(diǎn)，本實(shí)用新型提供以下光學(xué)消旋系統(tǒng)來(lái)解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。
[0026]如圖1所示，本實(shí)用新型第一種實(shí)施例的手術(shù)顯微鏡用助手鏡的光學(xué)消旋系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)接變倍系統(tǒng)的第一直角棱鏡2，以及起到轉(zhuǎn)折光路作用的第二直角棱鏡4，用于轉(zhuǎn)折光路到目視系統(tǒng)的第三直角棱鏡6，在第二直角棱鏡4和第三直角棱鏡6之間第二空間間隔5處設(shè)置用于補(bǔ)償俯仰調(diào)節(jié)產(chǎn)生像旋的道威棱鏡9。其中俯仰運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)第二直角棱鏡4與第三直角棱鏡6的相對(duì)旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而用于消除成像旋轉(zhuǎn)的道威棱鏡9是通過(guò)外部手輪機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的；道威棱鏡9隨同第二直角棱鏡4旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度是直角棱鏡旋轉(zhuǎn)角度的二分之一。上述第一直角棱鏡2、第二直角棱鏡4、道威棱鏡9和第三直角棱鏡6 口徑相同，口徑中心共線。
[0027]如圖2所示，本實(shí)用新型第二種實(shí)施例的手術(shù)顯微鏡用助手鏡的光學(xué)消旋系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)接變倍系統(tǒng)的第一直角棱鏡2，起到轉(zhuǎn)折光路作用的第二直角棱鏡4，用于轉(zhuǎn)折光路到目視系統(tǒng)的第三直角棱鏡6在第一直角棱鏡2和第二直角棱鏡4之間的第一空間間隔3處設(shè)置用于補(bǔ)償俯仰調(diào)節(jié)產(chǎn)生像旋的道威棱鏡9，其中俯仰運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)第二直角棱鏡4與第三直角棱鏡6的相對(duì)旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而用于消除成像旋轉(zhuǎn)的道威棱鏡9是通過(guò)外部手輪機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的；道威棱鏡9隨同第二直角棱鏡4旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度是直角棱鏡旋轉(zhuǎn)角度的二分之一。上述第一直角棱鏡2、第二直角棱鏡4、道威棱鏡9和第三直角棱鏡6口徑相同，口徑中心共線。
[0028]如圖3所示，本實(shí)用新型第二種實(shí)施例的手術(shù)顯微鏡用助手鏡的光學(xué)消旋系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)接變倍系統(tǒng)的第一直角棱鏡2，以及起到轉(zhuǎn)折光路作用的第二直角棱鏡4，用于轉(zhuǎn)折光路到目視系統(tǒng)的第三直角棱鏡6，在第三直角棱鏡6與目視系統(tǒng)之間的第三空間間隔7處設(shè)置用于補(bǔ)償俯仰調(diào)節(jié)產(chǎn)生像旋的道威棱鏡9。其中俯仰運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)第二直角棱鏡4與第三直角棱鏡6的相對(duì)旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而用于消除成像旋轉(zhuǎn)的道威棱鏡是通過(guò)外部手輪機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的；道威棱鏡9隨同第三直角棱鏡6旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度是直角棱鏡旋轉(zhuǎn)角度的二分之一。上述第一直角棱鏡2、第二直角棱鏡4、道威棱鏡9和第三直角棱鏡6 口徑相同，口徑中心共線。
[0029]如圖4a、4b、5、6所示，由于俯仰調(diào)節(jié)使得第二直角棱鏡4與第三直角棱鏡6產(chǎn)生了相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，視場(chǎng)中的圖像也將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，定義手術(shù)顯微鏡成像系統(tǒng)像的坐標(biāo)系xyz，z軸與光軸重合，X軸在水平方向，y軸由右手法則確定，迎著光線光差坐標(biāo)為右旋坐標(biāo)。由棱鏡系統(tǒng)成像方向判定方法可得，奇數(shù)個(gè)反射鏡面上轉(zhuǎn)動(dòng)的光線，最終為鏡像坐標(biāo)，偶數(shù)個(gè)反射鏡面上轉(zhuǎn)動(dòng)的光線，最終為一致像坐標(biāo)。
[0030]如圖4a和圖4b所示，病變部位經(jīng)過(guò)手術(shù)顯微鏡成像系統(tǒng)I所成像為右手坐標(biāo)系的像，經(jīng)過(guò)第一直角棱鏡2后為左手坐標(biāo)系像，左手坐標(biāo)系像經(jīng)過(guò)第二直角棱鏡4后變?yōu)橛沂肿鴺?biāo)系像，經(jīng)過(guò)位于第二空間間隔5的道威棱鏡9后變?yōu)樽笫肿鴺?biāo)系，最后左手坐標(biāo)系像通過(guò)第三直角棱鏡6變?yōu)橛沂肿鴺?biāo)系像，最終像經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)向棱鏡系統(tǒng)進(jìn)入目視光學(xué)系統(tǒng)8。
[0031]如圖5所示，病變部位經(jīng)過(guò)手術(shù)顯微鏡成像系統(tǒng)I所成像為右手坐標(biāo)系的像經(jīng)過(guò)第一直角棱鏡2后為左手坐標(biāo)系像，經(jīng)過(guò)位于第一空間間隔3的道威棱鏡9后變?yōu)橛沂肿鴺?biāo)系，右手坐標(biāo)系像經(jīng)過(guò)第二直角棱鏡4后變?yōu)樽笫肿鴺?biāo)系像，最后左手坐標(biāo)系像通過(guò)第三直角棱鏡6變?yōu)橛沂肿鴺?biāo)系像，最終像經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)向棱鏡系統(tǒng)進(jìn)入目視光學(xué)系統(tǒng)8。
[0032]如圖6所示，病變部位經(jīng)過(guò)手術(shù)顯微鏡成像系統(tǒng)I所成像為右手坐標(biāo)系的像經(jīng)過(guò)第一直角棱鏡2后為左手坐標(biāo)系像，左手坐標(biāo)系像經(jīng)過(guò)第二直角棱鏡4后變?yōu)橛沂肿鴺?biāo)系像，右手坐標(biāo)系像通過(guò)第三直角棱鏡6變?yōu)樽笫肿鴺?biāo)系像，經(jīng)過(guò)位于位置7的道威棱鏡后變?yōu)橛沂肿鴺?biāo)系像，最終像經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)向棱鏡系統(tǒng)進(jìn)入目視光學(xué)系統(tǒng)8。
[0033]圖7為圖5光學(xué)消旋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，71處連接手術(shù)顯微鏡成像光學(xué)系統(tǒng)，74處連接手術(shù)顯微鏡目視成像系統(tǒng)；其中俯仰運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)是圖5中第二直角棱鏡4與第三直角棱鏡6的通過(guò)圖7中73處機(jī)械結(jié)構(gòu)的相對(duì)旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而用于消除成像旋轉(zhuǎn)的道威棱鏡9是通過(guò)72處的外部手輪機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的；道威棱鏡隨同直角棱鏡旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度是直角棱鏡旋轉(zhuǎn)角度的二分之一。
[0034]由以上實(shí)施例可以看出，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)可靠性高，成本低，避免使用了電子消旋的方法；該光學(xué)系統(tǒng)，可以按照實(shí)際手術(shù)顯微鏡模塊化結(jié)構(gòu)需要，改變道威棱鏡的安放位置，以達(dá)到手術(shù)顯微鏡的最優(yōu)化結(jié)構(gòu)；對(duì)于俯仰調(diào)節(jié)造成的成像旋轉(zhuǎn)的補(bǔ)償極易實(shí)現(xiàn)，通過(guò)道威棱鏡外部手輪機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)即可滿足補(bǔ)償像旋要求。
[0035]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種手術(shù)顯微鏡用助手鏡光學(xué)消旋系統(tǒng)，其特征在于，包括轉(zhuǎn)接變倍系統(tǒng)的第一直角棱鏡(2)、起轉(zhuǎn)折光路作用的第二直角棱鏡(4)、以及轉(zhuǎn)折光路到目視成像系統(tǒng)(8)的第三直角棱鏡(6)，第一直角棱鏡(2)和第二直角棱鏡(4)之間的第一空間間隔(3)、第二直角棱鏡⑷和第三直角棱鏡(6)之間的第二空間間隔(5)、以及第三直角棱鏡(6)和目視成像系統(tǒng)(8)之間的第三空間間隔7中的其中一處空間間隔處設(shè)置有道威棱鏡(9)，各光學(xué)元件口徑相同，口徑中心共線。
2.如權(quán)利要求1所述的手術(shù)顯微鏡用助手鏡光學(xué)消旋系統(tǒng)，其特征在于，所述第一直角棱鏡(2)前端連接手術(shù)顯微鏡成像光學(xué)系統(tǒng)(I)，第二直角棱鏡(4)與第三直角棱鏡(6)之間設(shè)置相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)鏡筒(73)，道威棱鏡(9)外部設(shè)置手輪(72)，道威棱鏡(9)通過(guò)手輪(72)旋轉(zhuǎn)，道威棱鏡隨同其前端的直角棱鏡旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度是直角棱鏡旋轉(zhuǎn)角度的二分之
O
3.如權(quán)利要求1所述的手術(shù)顯微鏡用助手鏡光學(xué)消旋系統(tǒng)，其特征在于，所述道威棱鏡(9)設(shè)置在第一空間間隔(3)處，第二直角棱鏡(4)和第三直角棱鏡(6)光軸重合，道威棱鏡(9)與第一直角棱鏡(2)和第二直角棱鏡(4)的光軸重合。
4.如權(quán)利要求1所述的手術(shù)顯微鏡用助手鏡光學(xué)消旋系統(tǒng)，其特征在于，所述道威棱鏡(9)設(shè)置在第二空間間隔(5)處，第一直角棱鏡⑵和第二直角棱鏡⑷的光軸重合，道威棱鏡(9)與第二直角棱鏡(4)和第三直角棱鏡￠)的光軸重合。
5.如權(quán)利要求1所述的手術(shù)顯微鏡用助手鏡光學(xué)消旋系統(tǒng)，其特征在于，所述道威棱鏡(9)設(shè)置在第三空間間隔(7)處，第一直角棱鏡(2)和第二直角棱鏡(4)的光軸重合，第二直角棱鏡(4)和第三直角棱鏡(6)光軸重合，道威棱鏡(9)與第三直角棱鏡￠)的光軸重合。
【文檔編號(hào)】G02B17/08GK204188876SQ201420743624
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月1日
【發(fā)明者】徐大維, 穆郁, 索繼元, 張晨鐘, 孟軍合 申請(qǐng)人:中國(guó)航天科工集團(tuán)第三研究院第八三五八研究所