本發(fā)明涉及手術(shù)顯微鏡，更具體地涉及一種用于使手術(shù)顯微鏡在多種工作模式之間切換的裝置。本發(fā)明還涉及手術(shù)顯微鏡的光學(xué)應(yīng)用解決方案。

背景技術(shù)：

一些手術(shù)顯微鏡采用濾光片來選擇具有不同的光譜特性、偏振狀態(tài)或相位特性的光線。這些光線針對(duì)不同的介質(zhì)或介質(zhì)界面以不同的方式被反射、折射、吸收、散射或呈現(xiàn)其它光學(xué)特性，基于此手術(shù)顯微鏡能夠具有多種不同的工作模式以實(shí)現(xiàn)不同的功能或用途。

這些手術(shù)顯微鏡通常配設(shè)有至少兩個(gè)濾光片，分別針對(duì)手術(shù)顯微鏡的照明光路和觀察光路單獨(dú)使用或配合使用。在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)在一種工作模式下需要使用特定的濾光片時(shí)必須手動(dòng)地將各濾光片分別移入照明光路或觀察光路中，在要切換到另一種工作模式而需要更換所使用的濾光片時(shí)又必須手動(dòng)地將原濾光片從照明光路或觀察光路移出，然后再手動(dòng)移入別的濾光片；或者，為每個(gè)濾光片分別配備單獨(dú)受控的電機(jī)，利用各電機(jī)自動(dòng)地控制對(duì)應(yīng)的濾光片相對(duì)于照明光路或觀察光路的移入和移出。例如，在德國(guó)專利DE202007012433U1中公開了一種分別控制兩個(gè)濾光片相對(duì)于照明光路和觀察光路的移入和移出的方式。

然而，隨著手術(shù)顯微鏡功能的不斷拓展，需要加入到手術(shù)顯微鏡中的濾光片的數(shù)量越來越多。對(duì)于手動(dòng)地分別移動(dòng)濾光片的方式來說，這使得手動(dòng)移動(dòng)濾光片的操作繁瑣、費(fèi)時(shí)、費(fèi)力且易出錯(cuò)；對(duì)于通過電機(jī)自動(dòng)地分別移動(dòng)濾光片的方式來說，這使得需要為各濾光片配備的電機(jī)和相關(guān)線纜的數(shù)量增多，導(dǎo)致手術(shù)顯微鏡的尺寸和重量增大且成本升高。

本發(fā)明的一個(gè)目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述及其它問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的上述目的可采用下述的裝置和手術(shù)顯微鏡來實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于使手術(shù)顯微鏡在多種工作模式之間切換的裝置，包括分別配置在所述手術(shù)顯微鏡的照明光路和觀察光路中并且能夠在同一動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)下同步地在對(duì)應(yīng)于所述多種工作模式的多個(gè)旋轉(zhuǎn)位置之間旋轉(zhuǎn)的照明旋轉(zhuǎn)部件和觀察旋轉(zhuǎn)部件，在每個(gè)所述旋轉(zhuǎn)位置，來自所述手術(shù)顯微鏡的光源的光線沿所述照明光路穿過所述照明旋轉(zhuǎn)部件的多個(gè)光通過部位中的一個(gè)或多個(gè)而照射到觀察對(duì)象上，再沿所述觀察光路穿過所述觀察旋轉(zhuǎn)部件的多個(gè)光通過部位中的一個(gè)或多個(gè)而到達(dá)所述手術(shù)顯微鏡的目鏡或觀測(cè)儀器。

根據(jù)所述裝置的一種示例性構(gòu)型，所述照明旋轉(zhuǎn)部件和所述觀察旋轉(zhuǎn)部件可以是兩個(gè)圓盤，所述兩個(gè)圓盤在各自的周緣上設(shè)置有彼此嚙合的齒以便能同步旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)所述裝置的一種示例性構(gòu)型，所述照明旋轉(zhuǎn)部件的光通過部位可包括開設(shè)在所述照明旋轉(zhuǎn)部件中的照明通孔或安裝在所述照明通孔中的照明濾光片，所述觀察旋轉(zhuǎn)部件的光通過部位可包括開設(shè)在所述觀察旋轉(zhuǎn)部件中的觀察通孔或安裝在所述觀察通孔中的觀察濾光片。

根據(jù)所述裝置的一種示例性構(gòu)型，所述動(dòng)力源可包括與所述照明旋轉(zhuǎn)部件或所述觀察旋轉(zhuǎn)部件驅(qū)動(dòng)聯(lián)接的電機(jī)，和/或能被手動(dòng)操作并與所述照明旋轉(zhuǎn)部件或所述觀察旋轉(zhuǎn)部件驅(qū)動(dòng)聯(lián)接的驅(qū)動(dòng)裝置。

根據(jù)所述裝置的一種示例性構(gòu)型，所述裝置還可包括對(duì)所述照明旋轉(zhuǎn)部件和/或所述觀察旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行檢測(cè)的傳感器，在所述傳感器檢測(cè)到預(yù)定的旋轉(zhuǎn)位置時(shí)所述電機(jī)被關(guān)?；蛘咚鲵?qū)動(dòng)裝置停止操作。

根據(jù)所述裝置的一種示例性構(gòu)型，所述傳感器可為霍爾傳感器，在所述照明旋轉(zhuǎn)部件或所述觀察旋轉(zhuǎn)部件上設(shè)置有磁體，當(dāng)所述霍爾傳感器與所述磁體對(duì)準(zhǔn)時(shí)檢測(cè)到所述預(yù)定的旋轉(zhuǎn)位置。

根據(jù)所述裝置的一種示例性構(gòu)型，所述傳感器可為光斷續(xù)器，在所述照明旋轉(zhuǎn)部件或所述觀察旋轉(zhuǎn)部件上設(shè)置有遮光片，當(dāng)所述光斷續(xù)器與所述遮光片對(duì)準(zhǔn)時(shí)檢測(cè)到所述預(yù)定的旋轉(zhuǎn)位置。

根據(jù)所述裝置的一種示例性構(gòu)型，所述裝置還可包括彈性機(jī)構(gòu)，在所述照明旋轉(zhuǎn)部件或所述觀察旋轉(zhuǎn)部件的周向位置上可設(shè)置有多個(gè)凹槽，所述彈性機(jī)構(gòu)包括在周向上固定不動(dòng)地偏壓在所述照明旋轉(zhuǎn)部件或所述觀察旋轉(zhuǎn)部件的周向位置上的突出部，在每個(gè)所述旋轉(zhuǎn)位置，所述突出部接合在對(duì)應(yīng)的一個(gè)所述凹槽中。

本發(fā)明還提供了一種包括如上所述的裝置的手術(shù)顯微鏡。

根據(jù)所述手術(shù)顯微鏡的一種示例性構(gòu)型，在所述多個(gè)旋轉(zhuǎn)位置之一，所述照明旋轉(zhuǎn)部件的由光線穿過的光通過部位可以是中空的照明通孔，而所述觀察旋轉(zhuǎn)部件的由光線穿過的光通過部位可以是用于進(jìn)行齲齒檢測(cè)的觀察濾光片。

根據(jù)所述手術(shù)顯微鏡的一種示例性構(gòu)型，所述用于進(jìn)行齲齒檢測(cè)的觀察濾光片對(duì)波長(zhǎng)為500nm至550nm的光的透過率在20％和35％之間；對(duì)波長(zhǎng)比在600nm和650nm之間的預(yù)定值大的光的透過率大于50％，優(yōu)選大于70％，更優(yōu)選大于90％，所述預(yù)定值例如為620nm；對(duì)波長(zhǎng)在380nm和430nm之間的光的透過率小于0.1％，優(yōu)選小于0.01％。

根據(jù)所述手術(shù)顯微鏡的一種示例性構(gòu)型，在所述多個(gè)旋轉(zhuǎn)位置之一，所述照明旋轉(zhuǎn)部件的由光線穿過的光通過部位可以是作為所述照明濾光片的第一偏振片，而所述觀察旋轉(zhuǎn)部件的由光線穿過的光通過部位可以是作為所述觀察濾光片的第二偏振片，所述第一和第二偏振片的偏振化方向相交。

根據(jù)所述手術(shù)顯微鏡的一種示例性構(gòu)型，所述第一和第二偏振片的偏振化方向可相互垂直。

根據(jù)所述手術(shù)顯微鏡的一種示例性構(gòu)型，在所述多個(gè)旋轉(zhuǎn)位置之一，所述照明旋轉(zhuǎn)部件的由光線穿過的光通過部位可以是能夠延長(zhǎng)牙齒填充材料固化時(shí)間的照明濾光片，而所述觀察旋轉(zhuǎn)部件的由光線穿過的光通過部位可以是中空的觀察通孔。

根據(jù)所述手術(shù)顯微鏡的一種示例性構(gòu)型，所述能夠延長(zhǎng)牙齒填充材料固化時(shí)間的照明濾光片對(duì)波長(zhǎng)比在500和600nm之間的預(yù)定值大的光的透過率大于90％，所述預(yù)定值例如為550nm。

根據(jù)所述手術(shù)顯微鏡的一種示例性構(gòu)型，在所述多個(gè)旋轉(zhuǎn)位置之一，所述照明旋轉(zhuǎn)部件的由光線穿過的光通過部位可以是用于提高觀察血液的對(duì)比度的照明濾光片，而所述觀察旋轉(zhuǎn)部件的由光線穿過的光通過部位可以是中空的觀察通孔。

根據(jù)所述手術(shù)顯微鏡的一種示例性構(gòu)型，在所述多個(gè)旋轉(zhuǎn)位置之一，所述觀察旋轉(zhuǎn)部件的由光線穿過的光通過部位可以是用于提高觀察血液的對(duì)比度的觀察濾光片，而所述照明旋轉(zhuǎn)部件的由光線穿過的光通過部位可以是中空的照明通孔。

根據(jù)所述手術(shù)顯微鏡的一種示例性構(gòu)型，所述用于提高觀察血液的對(duì)比度的濾光片可為綠色濾光片。

根據(jù)所述手術(shù)顯微鏡的一種示例性構(gòu)型，所述用于提高觀察血液的對(duì)比度的濾光片對(duì)波長(zhǎng)在500nm和550nm之間的光、例如為525nm的光比對(duì)其它波長(zhǎng)的光具有更大的透過率，其中半帶寬位于+/-50nm到+/-90nm之間，優(yōu)選為+/-70nm。

根據(jù)所述手術(shù)顯微鏡的一種示例性構(gòu)型，在需要提高觀察血液的對(duì)比度的工作模式中，可以選用中心波長(zhǎng)在500和550nm之間、例如為525nm的光源。

根據(jù)所述手術(shù)顯微鏡的一種示例性構(gòu)型，所述用于進(jìn)行齲齒檢測(cè)的觀察濾光片可為能夠讓紅色熒光透過的濾光片。

根據(jù)所述手術(shù)顯微鏡的一種示例性構(gòu)型，所述能夠延長(zhǎng)牙齒填充材料固化時(shí)間的照明濾光片可為能夠過濾部分或全部紫外光和/或藍(lán)光的濾光片。

根據(jù)所述手術(shù)顯微鏡的一種示例性構(gòu)型，所述手術(shù)顯微鏡還可包括配置在所述照明旋轉(zhuǎn)部件和所述觀察旋轉(zhuǎn)部件之間的變倍器，光線從所述照明光路經(jīng)過所述變倍器進(jìn)入所述觀察光路。

根據(jù)所述手術(shù)顯微鏡的一種示例性構(gòu)型，該手術(shù)顯微鏡可以是牙科手術(shù)顯微鏡。

對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的手術(shù)顯微鏡及使其在多種工作模式之間切換的裝置，通過將多個(gè)濾光片分別安置于能夠在同一動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)下同步旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)或更多個(gè)旋轉(zhuǎn)部件上，當(dāng)手術(shù)顯微鏡在不同的工作模式之間切換時(shí)利用單個(gè)動(dòng)力源便能控制各個(gè)濾光片相對(duì)于照明光路或觀察光路實(shí)現(xiàn)位置精準(zhǔn)的移入或移出，從而便利地實(shí)現(xiàn)各個(gè)濾光片的單獨(dú)使用或互相配合使用。這樣，能夠避免現(xiàn)有技術(shù)中在切換工作模式時(shí)將各個(gè)濾光片單獨(dú)地移入或移出相應(yīng)光路的繁瑣操作，也能夠減少為各個(gè)濾光片單獨(dú)配備的電機(jī)的數(shù)量，從而能節(jié)省手術(shù)顯微鏡的內(nèi)部空間，減小其體積和重量，以及縮短手術(shù)顯微鏡的操作時(shí)間，提高其使用便利性，并最終降低成本、提高效能。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于使手術(shù)顯微鏡在多種工作模式之間切換的裝置的組裝視圖。

圖2是圖1所示的裝置的分解視圖。

圖3是圖1所示的裝置的省略了部分零件的組裝視圖。

圖4是檢測(cè)圖1所示的裝置中的旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)位置的傳感器位置示意圖。

圖5至7分別是根據(jù)本發(fā)明的手術(shù)顯微鏡在齲齒檢測(cè)工作模式、延遲固化工作模式、血液觀察工作模式下的光譜圖。

圖8是根據(jù)圖1所示實(shí)施例的手術(shù)顯微鏡的光路圖。

圖9是在本發(fā)明的另一實(shí)施例中檢測(cè)旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)位置的遮光片位置示意圖。

圖10是在本發(fā)明圖9所示實(shí)施例中的旋轉(zhuǎn)部件帶遮光片的俯視圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的手術(shù)顯微鏡及使其在多種工作模式之間切換的裝置。

如圖1至3所示，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于使手術(shù)顯微鏡在多種工作模式之間切換的裝置主要包括分別配置在手術(shù)顯微鏡的照明光路和觀察光路中的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)部件1和2，它們能夠在同一動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)下同步地在對(duì)應(yīng)于所述多種工作模式的多個(gè)旋轉(zhuǎn)位置之間旋轉(zhuǎn)。在本發(fā)明中，“旋轉(zhuǎn)位置”是指旋轉(zhuǎn)部件1和/或2由于旋轉(zhuǎn)而在各自的旋轉(zhuǎn)方向(周向)上所處的角位置。

在本發(fā)明中，照明光路是指光線從手術(shù)顯微鏡的光源發(fā)出后經(jīng)過一系列光學(xué)元器件而照射到手術(shù)顯微鏡的觀察對(duì)象上所經(jīng)過的路徑，而觀察光路是指光線從觀察對(duì)象被反射后經(jīng)過一系列光學(xué)元器件而到達(dá)手術(shù)顯微鏡的目鏡(或者人眼和其它圖像接收裝置、觀測(cè)儀器如相機(jī))所經(jīng)過的路徑。例如，在圖8所示的手術(shù)顯微鏡的示例性光路圖中，光線從光源81發(fā)出并一直到達(dá)安置有觀察對(duì)象的照明面89的、由實(shí)線表示的路徑即為照明光路，而光線從照明面89被反射后一直到達(dá)目鏡95或人眼96的、由虛線表示的路徑即為觀察光路。在圖8所示的本發(fā)明實(shí)施例的示例性光路模式中，照明光路大體上沿水平方向延伸，而觀察光路大體上沿豎直方向延伸。

回到圖1至3，為了能分別配置在圖8所示的照明光路和觀察光路中，旋轉(zhuǎn)部件1大致豎直地定向，而旋轉(zhuǎn)部件2大致水平地定向。為了更易于區(qū)分，在本發(fā)明中旋轉(zhuǎn)部件1和2可被分別稱作“照明旋轉(zhuǎn)部件1”和“觀察旋轉(zhuǎn)部件2”。在圖示的實(shí)施例中，照明旋轉(zhuǎn)部件1和觀察旋轉(zhuǎn)部件2均被構(gòu)造為圓盤(圓板、輪子)形狀，并且在它們各自的周緣上設(shè)置有彼此嚙合的齒(例如，具有45度斜角的齒輪齒)，由此能夠?qū)崿F(xiàn)這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)部件的同步旋轉(zhuǎn)。換句話說，用單個(gè)動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)照明旋轉(zhuǎn)部件1和觀察旋轉(zhuǎn)部件2中的任一者旋轉(zhuǎn)，都能帶動(dòng)另一者的同步旋轉(zhuǎn)。應(yīng)指出，使照明旋轉(zhuǎn)部件和觀察旋轉(zhuǎn)部件同步旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)方式不限于采用上述相互嚙合的齒，而是也可包括相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員能想到任何其它適當(dāng)?shù)姆绞?，例如在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)部件之間通過螺旋傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、凸輪傳動(dòng)、棘輪傳動(dòng)等方式使它們同步旋轉(zhuǎn)。另外，照明旋轉(zhuǎn)部件1、觀察旋轉(zhuǎn)部件2、照明光路及觀察光路的設(shè)置位置和方向也不限于本發(fā)明實(shí)施例表述的水平和豎直方向，而是可包括相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員能想到的任何其它使光線通過相關(guān)旋轉(zhuǎn)部件的合適方式。

如圖1和2所示，照明旋轉(zhuǎn)部件1例如通過螺釘和平墊圈安裝在其轉(zhuǎn)軸13上，而觀察旋轉(zhuǎn)部件2例如通過卡環(huán)15安裝在其轉(zhuǎn)軸12上，然后轉(zhuǎn)軸12和13都固定在支架3上。在圖示的實(shí)施例中，構(gòu)造成被動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的是照明旋轉(zhuǎn)部件1，而動(dòng)力源可例如包括與照明旋轉(zhuǎn)部件1驅(qū)動(dòng)聯(lián)接的電機(jī)9。電機(jī)9安裝在電機(jī)座10上，在電機(jī)座10上還固定有驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸5。電機(jī)9的輸出軸上固定安裝有直齒輪8，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸5上固定安裝有與直齒輪8嚙合的直齒輪7。驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸5的末端固定安裝有例如具有45度斜角的錐小齒輪4，錐小齒輪4與固定設(shè)置在照明旋轉(zhuǎn)部件1中央和/或轉(zhuǎn)軸13的一端的錐小齒輪4’嚙合。于是，電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力經(jīng)相互嚙合的直齒輪7、8傳遞給驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸5，再由驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸5經(jīng)相互嚙合的錐小齒輪4、4’傳遞給照明旋轉(zhuǎn)部件1，從而驅(qū)動(dòng)照明旋轉(zhuǎn)部件1旋轉(zhuǎn)，照明旋轉(zhuǎn)部件1再帶動(dòng)觀察旋轉(zhuǎn)部件2同步地旋轉(zhuǎn)。這里，通過設(shè)定直齒輪7、8的齒數(shù)比和/或錐小齒輪4、4’的齒數(shù)比，從電機(jī)9到照明旋轉(zhuǎn)部件1能夠?qū)崿F(xiàn)期望的減速比。顯然，電機(jī)9與照明旋轉(zhuǎn)部件1之間的驅(qū)動(dòng)聯(lián)接不限于上述采用直齒輪和錐小齒輪的傳動(dòng)方式，而是也可包括諸如螺旋傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)等的各種方式。作為電機(jī)9的替換或附加手段，動(dòng)力源還可包括能被手動(dòng)操作并與照明旋轉(zhuǎn)部件1驅(qū)動(dòng)聯(lián)接的手輪6。具體地，手輪6可例如通過螺釘與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸5固定連接，并經(jīng)由驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸5將手動(dòng)旋轉(zhuǎn)傳遞給照明旋轉(zhuǎn)部件1和觀察旋轉(zhuǎn)部件2。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員能認(rèn)識(shí)到，動(dòng)力源不僅限于電機(jī)和手輪，而是可包括適于與旋轉(zhuǎn)部件1或2驅(qū)動(dòng)聯(lián)接并提供動(dòng)力的任何適當(dāng)裝置，例如氣缸、電磁鐵等。

在本發(fā)明中，照明旋轉(zhuǎn)部件1和觀察旋轉(zhuǎn)部件2在多個(gè)旋轉(zhuǎn)位置之間同步旋轉(zhuǎn)，而在每個(gè)旋轉(zhuǎn)位置，來自手術(shù)顯微鏡的光源的光線沿照明光路穿過照明旋轉(zhuǎn)部件1的多個(gè)光通過部位之一而照射到觀察對(duì)象上，再沿觀察光路穿過觀察旋轉(zhuǎn)部件2的多個(gè)光通過部位中的一個(gè)或多個(gè)而到達(dá)手術(shù)顯微鏡的目鏡。兩個(gè)旋轉(zhuǎn)部件1和2的光通過部位可包括開設(shè)在它們中的通孔和安裝在所述通孔中的濾光片，在某些光學(xué)應(yīng)用中所述通孔為中空即無任何濾光片。在本發(fā)明中，照明旋轉(zhuǎn)部件1中的上述通孔和濾光片可被稱作“照明通孔”和“照明濾光片”，而觀察旋轉(zhuǎn)部件2中的上述通孔和濾光片可被稱作“觀察通孔”和“觀察濾光片”。

如圖3所示，在本實(shí)施例中，照明通孔16的數(shù)量可等于照明旋轉(zhuǎn)部件1和觀察旋轉(zhuǎn)部件2的旋轉(zhuǎn)位置的數(shù)量，而觀察通孔17的數(shù)量可為照明通孔的數(shù)量的兩倍，這是因?yàn)橛^察光路的光線要被分成兩路(可參見圖8的(B)部分及相關(guān)描述)以使本實(shí)施例的手術(shù)顯微鏡構(gòu)成體視顯微鏡(立體顯微鏡)，以便觀察者能用雙眼一起觀察立體成像。根據(jù)前述的照明旋轉(zhuǎn)部件1和觀察旋轉(zhuǎn)部件2之間的同步旋轉(zhuǎn)關(guān)系，照明旋轉(zhuǎn)部件1和觀察旋轉(zhuǎn)部件2之間也具有相互對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)位置。也就是說，照明旋轉(zhuǎn)部件1的每個(gè)旋轉(zhuǎn)位置只包括一個(gè)通孔，而觀察旋轉(zhuǎn)部件2的每個(gè)旋轉(zhuǎn)位置包括與前者對(duì)應(yīng)的兩個(gè)通孔。在圖示的實(shí)施例中，設(shè)置有三個(gè)照明通孔16和對(duì)應(yīng)的六個(gè)觀察通孔17，在其中根據(jù)手術(shù)顯微鏡的工作模式選擇性地安裝有照明濾光片18和觀察濾光片19，也可以不加任何濾光片使通孔中空。應(yīng)指出，本發(fā)明的手術(shù)顯微鏡的顯微鏡類型并非限于體視顯微鏡，所以設(shè)置在照明旋轉(zhuǎn)部件1和觀察旋轉(zhuǎn)部件2上的通孔和濾光片的對(duì)應(yīng)關(guān)系也并非限于本實(shí)施例所述的在每個(gè)旋轉(zhuǎn)位置一對(duì)二的關(guān)系，而是也可包括相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員能想到任何其它適當(dāng)?shù)姆绞?。在圖示的實(shí)施例中，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)部件1和2的光通過部位可例如分別均布在它們各自的周向上。為了確保在每個(gè)旋轉(zhuǎn)位置兩個(gè)旋轉(zhuǎn)部件1和2各自的被選擇的光通過部位(通孔或?yàn)V光片)恰好分別處于照明光路和觀察光路中的正確位置，必須確保在安裝旋轉(zhuǎn)部件1和2時(shí)它們相對(duì)于彼此處在正確的周向位置上。為此，如圖3所示，可分別在旋轉(zhuǎn)部件1和2的外周緣上根據(jù)它們之間正確的相對(duì)周向位置而開設(shè)槽口101和401，在安裝旋轉(zhuǎn)部件1和2時(shí)只要將槽口101和401對(duì)齊即能保證安裝位置正確。

同時(shí)，為了使手術(shù)顯微鏡能在各工作模式下正常工作，必須將照明旋轉(zhuǎn)部件1和觀察旋轉(zhuǎn)部件2控制成能夠在精確地旋轉(zhuǎn)到每個(gè)對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)位置后停下。為此，設(shè)置有對(duì)旋轉(zhuǎn)部件1和2的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行檢測(cè)的傳感器，在傳感器檢測(cè)到期望的預(yù)定旋轉(zhuǎn)位置時(shí)可將電機(jī)9關(guān)?；蛘咄Ｖ共僮魇州?。在圖4所示的實(shí)施例中，采用霍爾傳感器來檢測(cè)旋轉(zhuǎn)位置。具體而言，如圖2所示，在支架3上可安裝有定位傳感器PCB板11，其中包含上下布置的兩個(gè)霍爾傳感器A、B。在照明旋轉(zhuǎn)部件1的與支架3相面對(duì)的表面上，如圖4所示，可布置有四個(gè)磁體201-204。這四個(gè)磁體201-204被分成沿照明旋轉(zhuǎn)部件1的周向排布的三組，分別對(duì)應(yīng)于三個(gè)旋轉(zhuǎn)位置。第一組包括沿照明旋轉(zhuǎn)部件1的徑向排布的兩個(gè)磁體201、202，它們?cè)趶较蛏系奈恢迷O(shè)定成能與所述兩個(gè)霍爾傳感器分別對(duì)準(zhǔn)，由此確定照明旋轉(zhuǎn)部件1正處在第一旋轉(zhuǎn)位置。第二組包括與第一組中位于徑向內(nèi)側(cè)的磁體201處在同一徑向位置的單個(gè)磁體203。第三組包括與第一組中位于徑向外側(cè)的磁體202處在同一徑向位置的單個(gè)磁體204。當(dāng)任一磁體與對(duì)應(yīng)的霍爾傳感器對(duì)準(zhǔn)時(shí)會(huì)被該霍爾傳感器檢測(cè)到而觸發(fā)檢測(cè)信號(hào)。根據(jù)被檢測(cè)到的磁體的數(shù)量和徑向位置，所述兩個(gè)霍爾傳感器可確定照明旋轉(zhuǎn)部件1所處的旋轉(zhuǎn)位置，然后控制或指示照明旋轉(zhuǎn)部件1是否應(yīng)當(dāng)停轉(zhuǎn)。

在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，采用光斷續(xù)器(light interrupter)來檢測(cè)旋轉(zhuǎn)位置。具體而言，在支架3上可安裝有傳感器PCB板11，其中包含水平布置的兩個(gè)光斷續(xù)器A、B。同時(shí)如圖9和圖10所示，在照明旋轉(zhuǎn)部件1布置有四個(gè)向支架3凸起的遮光片301-304。在照明旋轉(zhuǎn)部件1的與支架3相面對(duì)的間隙處，當(dāng)照明旋轉(zhuǎn)部件1旋轉(zhuǎn)到一定位置，其上的遮光片與對(duì)應(yīng)的光斷續(xù)器對(duì)準(zhǔn)時(shí)，該遮光片插入光斷續(xù)器的發(fā)光組件與受光組件之間，則該遮光片會(huì)被該光斷續(xù)器檢測(cè)到而觸發(fā)檢測(cè)信號(hào)。這四個(gè)遮光片301-304被分成沿照明旋轉(zhuǎn)部件1的周向排布的三組，分別對(duì)應(yīng)于三個(gè)旋轉(zhuǎn)位置。第一組包括沿照明旋轉(zhuǎn)部件1的周向排布的兩個(gè)遮光片301、302，它們?cè)谥芟蛏系奈恢迷O(shè)定成能與所述兩個(gè)光斷續(xù)器分別對(duì)準(zhǔn)并同時(shí)遮擋兩個(gè)對(duì)應(yīng)的光斷續(xù)器，由此確定照明旋轉(zhuǎn)部件1正處在第一旋轉(zhuǎn)位置。第二組只包括一個(gè)遮光片303，其在第二旋轉(zhuǎn)位置時(shí)遮擋左側(cè)光斷續(xù)器，而右側(cè)光斷續(xù)器不被遮擋，由此確定照明旋轉(zhuǎn)部件1正處在第二旋轉(zhuǎn)位置。第三組也只包括一個(gè)遮光片304，其在第三旋轉(zhuǎn)位置時(shí)遮擋右側(cè)光斷續(xù)器，而左側(cè)光斷續(xù)器不被遮擋，由此確定照明旋轉(zhuǎn)部件1正處在第三旋轉(zhuǎn)位置。開機(jī)后，照明旋轉(zhuǎn)部件1旋轉(zhuǎn)復(fù)位到第一旋轉(zhuǎn)位置。隨后，在照明旋轉(zhuǎn)部件1的旋轉(zhuǎn)過程中，根據(jù)被檢測(cè)到的遮光片的位置和數(shù)量判斷照明旋轉(zhuǎn)部件1是否旋轉(zhuǎn)至第二旋轉(zhuǎn)位置或第三旋轉(zhuǎn)位置，然后控制或指示照明旋轉(zhuǎn)部件1是否應(yīng)當(dāng)停轉(zhuǎn)。

當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠認(rèn)識(shí)到，除了上述的霍爾傳感器和光斷續(xù)器之外，本發(fā)明也可采用能夠檢測(cè)出旋轉(zhuǎn)物體角位置的任何其它適當(dāng)?shù)膫鞲衅鳌?/p>

為了使兩個(gè)旋轉(zhuǎn)部件1和2停在期望的旋轉(zhuǎn)位置，還可設(shè)置有彈性機(jī)構(gòu)，例如圖2和3中示出的簧片14，并對(duì)應(yīng)地在照明旋轉(zhuǎn)部件1的周緣上設(shè)置多個(gè)例如呈圓弧形的凹槽21?；善?4可包括在周向上固定不動(dòng)地偏壓在該周緣上的突出部22。在每個(gè)旋轉(zhuǎn)位置，例如也呈圓弧形的突出部22被簧片14壓入接合在對(duì)應(yīng)的一個(gè)凹槽21中，這樣一旦旋轉(zhuǎn)部件1和2的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力被撤掉便能立刻使它們準(zhǔn)確地停在當(dāng)前的旋轉(zhuǎn)位置。當(dāng)然，如果旋轉(zhuǎn)部件1和2被繼續(xù)驅(qū)動(dòng)，則需要施加比較大的驅(qū)動(dòng)力以克服簧片14的彈力而使突出部22從凹槽21中脫出并允許旋轉(zhuǎn)部件1和2繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)通過手輪6來手動(dòng)地改變兩個(gè)旋轉(zhuǎn)部件1和2的旋轉(zhuǎn)位置以切換手術(shù)顯微鏡的工作模式時(shí)，突出部22與凹槽21的接合還能為操作者提供適當(dāng)?shù)挠|覺反饋以表明已進(jìn)入了一個(gè)旋轉(zhuǎn)位置或一種工作模式。

下面描述根據(jù)圖示實(shí)施例的手術(shù)顯微鏡及使其在多種工作模式之間切換的裝置的工作方式。首先，要根據(jù)不同工作模式的需要將對(duì)應(yīng)的濾光片選擇性地安裝到照明旋轉(zhuǎn)部件1和/或觀察旋轉(zhuǎn)部件2的照明通孔和/或觀察通孔中，這些濾光片可分別針對(duì)手術(shù)顯微鏡的照明光路和觀察光路單獨(dú)使用或配合使用。當(dāng)需要將手術(shù)顯微鏡切換到期望的工作模式時(shí)，操作者可例如按動(dòng)手術(shù)顯微鏡的控制面板上的特定按鈕(對(duì)應(yīng)于該期望的工作模式)而向電機(jī)9發(fā)出指令。電機(jī)9于是開始運(yùn)行并驅(qū)動(dòng)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)部件1和2旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)過程中，所述兩個(gè)霍爾傳感器或光斷續(xù)器一直對(duì)旋轉(zhuǎn)部件1和2的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)到與所述期望的工作模式對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)位置時(shí)，相應(yīng)傳感器被觸發(fā)而發(fā)出信號(hào)以控制電機(jī)9停轉(zhuǎn)，此時(shí)彈性機(jī)構(gòu)上的突出部22恰好接合到對(duì)應(yīng)的凹槽21中，由此使旋轉(zhuǎn)部件1和2停在期望的旋轉(zhuǎn)位置而進(jìn)入期望的工作模式。或者，操作者也可通過操作手輪6來選擇期望的工作模式。當(dāng)手輪6的轉(zhuǎn)動(dòng)使旋轉(zhuǎn)部件1和2到達(dá)某一旋轉(zhuǎn)位置時(shí)，傳感器檢測(cè)出該旋轉(zhuǎn)位置并且發(fā)出信號(hào)，在手術(shù)顯微鏡的面板上向操作者指示出當(dāng)前的旋轉(zhuǎn)位置所對(duì)應(yīng)的工作模式，若不是期望的工作模式，則操作者繼續(xù)操作手輪6轉(zhuǎn)向下一旋轉(zhuǎn)位置，直至調(diào)節(jié)到期望的工作模式為止。

在圖示的實(shí)施例中，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)部件1和2各自包括至少三個(gè)光通過部位，因此可例如為手術(shù)顯微鏡設(shè)定出如表1所示的三種工作模式。在表1中，“1”表示傳感器A或B檢測(cè)到對(duì)應(yīng)的磁體或遮光片，“0”表示未檢測(cè)到任何磁體或遮光片。

[表1]

接下來結(jié)合圖8所示的手術(shù)顯微鏡的示例性光路圖來描述根據(jù)本發(fā)明的手術(shù)顯微鏡的上述幾種工作模式。圖8中的(A)部分顯示的是包含照明光路和觀察光路的顯微鏡光路圖，而(B)部分只顯示出體視顯微鏡的觀察光路，該觀察光路包括兩路光線以便于雙眼觀察。

(1)偏振模式

偏振模式是針對(duì)可能產(chǎn)生鏡面反射的觀察樣本而設(shè)置的。比如在牙科治療和診斷中用手術(shù)顯微鏡觀察牙齒時(shí)，牙齒本身的釉面和附在上面的唾液都會(huì)產(chǎn)生鏡面反射。在反射光照明下，入射到牙齒上的光經(jīng)過鏡面反射會(huì)直接被人眼或相機(jī)接收到，這樣就會(huì)看到非常亮的亮斑。而經(jīng)過牙齒反射的光除了鏡面反射光還有很多漫反射光，漫反射光是在各個(gè)方向都有振動(dòng)的。如果通過線性偏振片將照明光的振動(dòng)方向變成一個(gè)方向，通過另一個(gè)偏振片將這個(gè)方向的鏡面反射光截止，而讓其他方向的漫反射光通過，這樣人眼或者相機(jī)就看見的亮斑就減弱了，同時(shí)牙齒上的細(xì)節(jié)通過漫反射成像都能被觀察到。

在偏振模式下，如圖8的(A)部分所示，安裝在照明旋轉(zhuǎn)部件1上的照明通孔中的第一偏振片83和安裝在觀察旋轉(zhuǎn)部件2上的觀察通孔中的第二偏振片92被同時(shí)、分別旋轉(zhuǎn)到照明光路和觀察光路中。從光源81出射的光為普通照明光，并經(jīng)過照明透鏡82、第一偏振片83、照明透鏡86、反射鏡87和物鏡88照射在安置有觀察對(duì)象的照明面89上。經(jīng)過第一偏振片83后照在照明面89上的光變成只有一個(gè)振動(dòng)方向的偏振光。然后，由照明面89上的觀察對(duì)象反射的經(jīng)過偏振的鏡面反射光和漫反射光同時(shí)經(jīng)過物鏡88、反射鏡87、第一變倍透鏡90、第二變倍透鏡91和第二偏振片92。第一偏振片83和第二偏振片92在對(duì)應(yīng)通孔中被安置成使得它們的偏振化方向相互垂直，因此鏡面反射光得以被第二偏振片92截止，而漫反射光中振動(dòng)方向平行于第二偏振片92的光繼續(xù)通過鏡筒透鏡94和目鏡95而被人眼96觀察到，這樣人眼就看不到鏡面反射產(chǎn)生的亮斑了。第一和第二偏振片的消光比例如在550nm的光波長(zhǎng)處大于800:1，這樣可以保證亮斑完全被消除。另外，也可將第一和第二偏振片的偏振化方向設(shè)置成相對(duì)于彼此可調(diào)節(jié)，只要相交即可，而不限于完全相互垂直，這樣便能夠調(diào)節(jié)消光比(因?yàn)橹挥胁糠昼R面反射光被第二偏振片92截止)，以觀察不同角度下觀察對(duì)象的變化情況。

(2)齲齒檢測(cè)模式(熒光模式)

熒光模式可例如在牙科診治中用于檢驗(yàn)齲齒。牙齒感染齲齒后，齲齒病菌會(huì)產(chǎn)生一種特殊的嘌呤，這種嘌呤在405nm波長(zhǎng)的光的照射下會(huì)產(chǎn)生紅色的熒光。熒光模式就是利用齲齒的這種特點(diǎn)，用405nm波長(zhǎng)的熒光照射牙齒，然后通過特定的濾光片將紅色熒光濾出，人眼或相機(jī)就可以很清晰地看到并分辨出其中的齲齒了。

在切換到熒光模式時(shí)，被同時(shí)、分別旋轉(zhuǎn)到照明光路和觀察光路中的是照明旋轉(zhuǎn)部件1中的中空的照明通孔(未安裝任何濾光片的通孔)和安裝在觀察旋轉(zhuǎn)部件2上的觀察通孔中的可以進(jìn)行齲齒檢測(cè)的濾光片93，此時(shí)前述偏振模式下的第一和第二偏振片自然隨著旋轉(zhuǎn)部件1和2的旋轉(zhuǎn)而從照明光路和觀察光路自動(dòng)移出。在熒光模式下光源發(fā)出的是405nm波長(zhǎng)的紫光，其經(jīng)過照明透鏡82、照明旋轉(zhuǎn)部件1中的照明通孔、照明透鏡86、反射鏡87和物鏡88照射在照明面89上。如果有齲齒被照到，則感染齲齒的部分會(huì)發(fā)出紅色的熒光，該紅色的熒光經(jīng)過物鏡88、反射鏡87、第一變倍透鏡90、第二變倍透鏡91、濾光片93、鏡筒透鏡94和目鏡95而被人眼96或相機(jī)觀察到。而牙齒的其他部分是不會(huì)發(fā)出紅色熒光的，這樣就能清晰地發(fā)現(xiàn)齲齒了。這個(gè)工作模式下的濾光片93能將光源發(fā)出的405nm波長(zhǎng)的紫光濾除，同時(shí)讓紅色熒光透過。通過較好的光譜配比，可以使人眼看到較好對(duì)比度的齲齒圖像。例如，這個(gè)工作模式下的濾光片的光譜數(shù)據(jù)可如圖5所示選擇如下：對(duì)波長(zhǎng)為500nm至550nm的光的透過率在20％和35％之間；對(duì)波長(zhǎng)比在600nm和650nm之間的預(yù)定值(例如620nm)大的光的透過率大于50％，優(yōu)選大于70％，更優(yōu)選大于90％；對(duì)波長(zhǎng)在380nm和430nm之間的光的透過率小于0.1％，優(yōu)選小于0.01％。其中，500nm和550nm波長(zhǎng)處的透過率的要求是為了增加齲齒和普通牙齒的對(duì)比度。

(3)普通模式

在普通模式下，被同時(shí)、分別旋轉(zhuǎn)到照明光路和觀察光路中的是照明旋轉(zhuǎn)部件1中的中空的照明通孔(未安裝任何濾光片)和觀察旋轉(zhuǎn)部件2中的中空的觀察通孔(也未安裝任何濾光片)，此時(shí)其它模式下采用的濾光片自然隨著旋轉(zhuǎn)部件1和2的旋轉(zhuǎn)而從照明光路和觀察光路自動(dòng)移出。在普通模式下可通過手術(shù)顯微鏡進(jìn)行一般的觀察操作。

除了表1列舉的三種模式外，通過在旋轉(zhuǎn)部件1和2中增加光通過部位(亦即通孔及其對(duì)應(yīng)的濾光片)的數(shù)量，或者更換現(xiàn)有實(shí)施例的通孔中的濾光片，還能實(shí)現(xiàn)更多的工作模式，例如下述的延遲固化模式和血液觀察模式。

(4)延遲固化模式

延遲固化模式所使用的濾光片是為了在牙科治療中延長(zhǎng)牙齒填充材料的固化時(shí)間而設(shè)定的。一般的牙齒填充材料在紫外光或藍(lán)光照射下會(huì)加速固化，如果利用濾光片將紫外光和全部或部分藍(lán)光濾除，則可延長(zhǎng)固化時(shí)間，這樣就可以給操作醫(yī)生留下更多修正和塑形的時(shí)間。

如圖8的(A)部分所示，濾光片84可添加在照明旋轉(zhuǎn)部件1上的照明通孔中，而在觀察旋轉(zhuǎn)部件2上的對(duì)應(yīng)通孔中為中空，即不設(shè)置任何濾光片?；蛘?，濾光片84也可直接添加在光源81后面。這樣，從光源發(fā)出的光經(jīng)過濾光片后就含有較少的紫外光和/或藍(lán)光成分，進(jìn)而照射到被觀察的牙齒上的光也具有較少的紫外成分，由此能延長(zhǎng)牙齒填充材料的固化時(shí)間。

此工作模式下的濾光片的光譜曲線可如圖6所示地設(shè)定如下：對(duì)波長(zhǎng)比在500nm和600nm之間的預(yù)定值(例如550nm)大的光的透過率大于90％。

另外，照射到被觀察的牙齒上的具有較少紫外光和/或藍(lán)光成分的光也可以用符合上述光譜特性的光源實(shí)現(xiàn)。

(5)血液觀察模式

血液觀察模式可用于提高觀察血液的對(duì)比度。紅色的血液在綠光下顏色偏黑，而其他部分的顏色會(huì)偏灰，由此能將血液與其他部分更好地區(qū)分開。

血液觀察模式可以用綠色濾光片實(shí)現(xiàn)也可以用直接的綠光光源實(shí)現(xiàn)。如果用綠色濾光片實(shí)現(xiàn)，綠色濾光片85可添加在照明旋轉(zhuǎn)部件1上的照明通孔中，而在觀察旋轉(zhuǎn)部件2上的對(duì)應(yīng)通孔為中空，即不設(shè)置任何濾光片，或者綠色濾光片85可添加在觀察旋轉(zhuǎn)部件2上的觀察通孔中，而在照明旋轉(zhuǎn)部件1上的對(duì)應(yīng)通孔為中空，即不設(shè)置任何濾光片；又或者，也可將綠色濾光片85直接添加在光源81后面。綠色濾光片的光譜曲線可如圖7所示地設(shè)定為對(duì)波長(zhǎng)在500nm和550nm之間(例如525nm)的光比對(duì)其它波長(zhǎng)的光具有更大的透過率，其中半波帶寬位于+/-50nm到+/-90nm之間，優(yōu)選為+/-70nm。如果用綠光光源實(shí)現(xiàn)綠光模式，則光源可選用中心波長(zhǎng)在500和550nm之間(例如525nm)處的LED綠光光源，半帶寬小于90nm，優(yōu)選為小于70nm即可。

從上面所述的各種工作模式來看，根據(jù)本發(fā)明的手術(shù)顯微鏡顯然可以作為牙科手術(shù)顯微鏡來使用，用于檢驗(yàn)齲齒、延長(zhǎng)牙齒填充材料的固化時(shí)間等。但顯然，按照所采用的濾光片的功能，根據(jù)本發(fā)明的手術(shù)顯微鏡也可應(yīng)用于其它領(lǐng)域的其它用途中。

在圖示的實(shí)施例中，分別設(shè)置在照明光路和觀察光路中的照明旋轉(zhuǎn)部件和觀察旋轉(zhuǎn)部件的數(shù)量都只有一個(gè)，但本發(fā)明不限于此，而是也可設(shè)想多于一個(gè)的照明旋轉(zhuǎn)部件和/或多于一個(gè)的觀察旋轉(zhuǎn)部件，只要能將它們?cè)O(shè)置成能同步旋轉(zhuǎn)即可。在這種情況下，光線在照明光路和/或觀察光路中可按照需要被照明旋轉(zhuǎn)部件或觀察旋轉(zhuǎn)部件中的對(duì)應(yīng)濾光片進(jìn)行兩次以上的濾光處理，從而滿足更復(fù)雜、更精細(xì)的功能需求。同樣，本發(fā)明也不限于如圖3所示的三個(gè)照明通孔16對(duì)應(yīng)于三個(gè)旋轉(zhuǎn)位置和六個(gè)觀察通孔17的設(shè)計(jì)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)產(chǎn)品應(yīng)用的實(shí)際需要設(shè)置更少或更多的旋轉(zhuǎn)位置和通孔數(shù)量。同理，本發(fā)明也不限于如上所列舉的五種濾光片，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)產(chǎn)品應(yīng)用的實(shí)際需要設(shè)置其他滿足特定光學(xué)特征的濾光片和光源。

對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的范圍或精神的情況下，可對(duì)上文所公開的實(shí)施例作出各種修改和變型。根據(jù)本說明書所公開的對(duì)本發(fā)明的實(shí)踐，本發(fā)明的其它實(shí)施例對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。本說明書及其公開的示例應(yīng)被認(rèn)為只是例示性的，本發(fā)明的真正范圍由所附權(quán)利要求及其等同物指定。