平场扫描镜头工作面和手术显微镜工作面的成像转换系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种平场扫描镜头工作面和手术显微镜工作面的成像转换系统，其特征在于：其包括显微镜以及扫描镜头，两者之间设有用于将扫描镜头扫描的工作面转换到显微镜的第一成像面的成像匹配镜头，通过成像匹配镜头的设计，将来自工作面透过平场扫描镜头的平行光束成像，并使光束锥角扩大，使其能在显微镜物镜上覆盖双目镜的孔径。
【专利说明】平场扫描镜头工作面和手术显微镜工作面的成像转换系统
【技术领域】
[0001]本发明属于光学【技术领域】，应用于工业、检测、医疗等行业，用于将平场扫描镜头的工作面转接到手术显微镜的工作面，使使用人员通过显微镜可以观测到扫描镜头的工作面。
【背景技术】
[0002]在激光加工或激光医疗行业往往要用到激光对目标面进行扫描，同时需要工作人员对工作面进行实时观察或监控。这就需要对光路系统进行设计以保证激光光路和成像光路匹配统一。
[0003]一般激光光路系统中使用单透镜对激光进行最后聚焦再经过45度反射镜反射作用于工作面上，工作面上的可见光透过45度镜被CXD接收，就形成工作面的像，通过电脑屏幕可以直接观察工作面的实时情况，如图1所示。
[0004]在精密的医疗手术中，激光光路中要用到大NA值的平场扫描镜头进行聚焦，在成像光路中用到体式手术显微镜进行观察，因此需要对成像光路进行单独设计，尽可能地使成像效果做到最佳。
[0005]而采用以往的技术进行操作，则不具备实时性，需要不时的进行观测，影响操作的流畅性。
【发明内容】
[0006]为了克服以上的技术不足，本发明提供一种平场扫描镜头工作面和手术显微镜工作面的成像转换系统。
[0007]本发明提供一种平场扫描镜头工作面和手术显微镜工作面的成像转换系统，其包括显微镜以及扫描镜头，两者之间设有用于将扫描镜头扫描的工作面转接到显微镜的第一成像面的成像匹配镜头。
[0008]优选的，所述成像匹配镜头包括依次排列的第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第一透镜为双凸透镜，所述第二透镜为双凹透镜，所述第三透镜为双凸透镜。
[0009]优选的，所述第一透镜和第三透镜的通光孔径为13.1mm。
[0010]优选的，所述第二透镜的通光孔径为12.3mm。
[0011]优选的，所述第一透镜的左曲率半径为14.591mm，右曲率半径为24.337mm，其材料为N-LAK34镧冕玻璃。
[0012]优选的，所述第二透镜的左曲率半径为19.519mm，右曲率半径为8.832mm，其材料为N-SF5重镧火石玻璃。
[0013]优选的，所述第三透镜的左曲率半径为12.935mm，右曲率半径为104.144mm，其材料为N-LAK34镧冕玻璃。
[0014]优选的，所述第一透镜、第二透镜和第三透镜镀450nm-750nm波段增透膜。
[0015]优选的，所述显微镜包括变倍率物镜和消色差物镜以及位于两者之间的目镜。
[0016]发明的有益效果是:通过成像匹配镜头的设计，将来自工作面透过平场扫描镜头的平行光束成像，并使光束锥角扩大，使其能在显微镜物镜上覆盖双目镜的孔径，直接在显微镜的成像工作面上显示，使得观测操作可以同时进行，提高操作的实时性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是一般系统的成像光路结构。
[0018]图2是本发明应用的光路结构示意图。
[0019]图3是本发明应用的光路结构图。
[0020]图4是本发明的系统传递函数MTF曲线图。
[0021]图5是本发明的详细参数表格。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本发明实施例作进一步说明:
本发明的应用的结构示意图如图2所示，所述显微镜包括变倍率物镜和消色差物镜以及位于两者之间的目镜。
[0023]显微镜的消色差物镜与第一次成像面的工作距离为148.2mm，孔径为双目镜之间的最大距离是35mm，在显微镜工作在放大倍率25倍时，视野直径为9.2mm。根据结构，成像镜头成像面大小要和显微镜视野大致匹配，同时成像面后光束的锥角要大于tan Θ (0.5*显微镜孔径/显微镜工作距离)=0.101，保证光束覆盖双目镜孔径。
[0024]如图3所示，本发明提供一种平场扫描镜头工作面和手术显微镜工作面的成像转换系统，其包括显微镜以及扫描镜头，两者之间设有用于将扫描镜头扫描的工作面转接到显微镜的第一成像面的成像匹配镜头，所述成像匹配镜头包括依次排列的第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第一透镜为双凸透镜，所述第二透镜为双凹透镜，所述第三透镜为双凸透镜。
[0025]所述成像匹配镜头具有至少两个以上的凸透镜，保证扫描镜头扫描的光源能够清晰的成像在显微镜的第一成像面上。
[0026]所述第一透镜和第三透镜的通光孔径为13.1mm。
[0027]所述第二透镜的通光孔径为12.3mm。
[0028]所述第一透镜的左曲率半径为14.591mm，右曲率半径为24.337mm，其材料为N-LAK34镧冕玻璃。
[0029]所述第二透镜的左曲率半径为19.519mm，右曲率半径为8.832mm，其材料为N-SF5重镧火石玻璃。
[0030]所述第三透镜的左曲率半径为12.935mm，右曲率半径为104.144mm，其材料为N-LAK34镧冕玻璃。
[0031]所述第一透镜、第二透镜和第三透镜镀450nm-750nm波段增透膜，透镜的单面透过率> 99%，该光学系统整体透过率> 90%。
[0032]本发明所采用的成像匹配镜头，可以将来自工作面透过平场扫描镜头的平行光束成像，并使光束锥角扩大，使其能在显微镜物镜上覆盖双目镜的孔径，本发明的详细参数如图5所示。成像匹配镜头的实现系统传递函数MTF曲线如图4所示，图中的红、黄、蓝、绿分别对应成像匹配镜头图3中的光路。
[0033]本发明通过扫描镜头扫描工作面，而后成像匹配镜头将扫描镜头扫描后的工作面成像到显微镜的第一成像面上，然后直接通过显微镜的目镜进行观测，保证扫描与观测的实时性。
[0034]实施例不应视为对本发明的限制，任何基于本发明的精神所作的改进，都应在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种平场扫描镜头工作面和手术显微镜工作面的成像转换系统，其特征在于:其包括显微镜以及扫描镜头，两者之间设有用于将扫描镜头扫描的工作面转接到显微镜的第一成像面的成像匹配镜头。
2.根据权利要求1所述的平场扫描镜头工作面和手术显微镜工作面的成像转换系统，其特征在于，所述成像匹配镜头包括依次排列的第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第一透镜为双凸透镜，所述第二透镜为双凹透镜，所述第三透镜为双凸透镜。
3.根据权利要求2所述的平场扫描镜头工作面和手术显微镜工作面的成像转换系统，其特征在于，所述第一透镜和第三透镜的通光孔径为13.1_。
4.根据权利要求2所述的平场扫描镜头工作面和手术显微镜工作面的成像转换系统，其特征在于，所述第二透镜的通光孔径为12.3mm。
5.根据权利要求2或3所述的平场扫描镜头工作面和手术显微镜工作面的成像转换系统，其特征在于，所述第一透镜的左曲率半径为14.591mm，右曲率半径为24.337mm，其材料为N-LAK34镧冕玻璃。
6.根据权利要求2或4所述的平场扫描镜头工作面和手术显微镜工作面的成像转换系统，其特征在于，所述第二透镜的左曲率半径为19.519mm,右曲率半径为8.832mm,其材料为N-SF5重镧火石玻璃。
7.根据权利要求2或3所述的平场扫描镜头工作面和手术显微镜工作面的成像转换系统，其特征在于，所述第三透镜的左曲率半径为12.935mm，右曲率半径为104.144mm，其材料为N-LAK34镧冕玻璃。
8.根据权利要求2所述的平场扫描镜头工作面和手术显微镜工作面的成像转换系统，其特征在于，所述第一透镜、第二透镜和第三透镜镀450nm-750nm波段增透膜。
9.根据权利要求1所述的平场扫描镜头工作面和手术显微镜工作面的成像转换系统，其特征在于，所述显微镜包括变倍率物镜和消色差物镜以及位于两者之间的目镜。
【文档编号】G02B21/00GK104391370SQ201410609701
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月4日 优先权日:2014年11月4日
【发明者】刘党会, 李红波, 陈昆仑, 陈世豪, 胡亮, 陈浩 申请人:温州生物材料与工程研究所, 浙江温医雷赛医用激光科技有限公司