[发明专利]一种用于手术显微镜的像方远心接目物镜系统及其瞳距调节方法

说明书

技术领域

本发明属于光学系统设计技术领域，具体涉及一种用于手术显微镜的像方远心接目物镜系统及其瞳距调节方法。

背景技术

手术显微镜是显微外科手术的必备光学仪器。显微外科使过去不能进行的外科手术，在显微镜下可以顺利完成，从而大大提高了手术的精确性和安全性。除照明光学系统外，手术显微镜主要由四个部分组成，分别为大物镜系统、变焦系统、接目物镜、目镜，其中大物镜系统将光线聚焦在手术区域并为后续系统提供准直光束；变焦系统用于放大/缩小手术部位，拓展手术治疗范围；接目物镜需要单独实现成像功能，是连接变焦系统与目镜的桥梁，为实现人眼观察奠定基础，是手术显微镜的关键部位之一。

为了让手术医生取得更舒适的工作姿态与更满意的效果，手术显微镜要具有俯仰调节功能与瞳距调节功能。由于棱镜处于接目物镜会聚光路中，所以设计过程中可以把棱镜与接目物镜合并按一个系统进行优化设计。

专利号为CN201220624091.2的中国实用新型专利公开了一种手术显微镜棱镜转像系统，利用第一直角棱镜、梯形棱镜和第二直角棱镜组合实现俯仰调节功能，但是并未涉及如何调节瞳距的内容。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提出一种用于手术显微镜的像方远心接目物镜系统及其瞳距调节方法，以解决如何利用简单的结构实现瞳距方便调节的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种用于手术显微镜的像方远心接目物镜系统，该接目物镜系统包括两组且对称设置于手术显微镜的变倍系统和目镜系统之间的像方远心接目物镜，其特征在于，每个像方远心接目物镜均包括第一直角棱镜、梯形棱镜、第二直角棱镜和复合棱镜组；其中，

第一直角棱镜转接变倍系统的出射光束，梯形棱镜转折第一直角棱镜的出射光束，第二直角棱镜转折梯形棱镜的出射光束；第一直角棱镜、梯形棱镜和第二直角棱镜组合实现手术显微镜的俯仰调节功能；

复合棱镜组，包括第一复合棱镜和第二复合棱镜；其中，第一复合棱镜包括组合成一体的第三直角棱镜和第四直角棱镜，第二复合棱镜包括组合成一体的第五直角棱镜和第六直角棱镜；第二直角棱镜的出射光束经第三直角棱镜折射至第四直角棱镜，第四直角棱镜的出射光束经第五直角棱镜折射至第六直角棱镜，第六直角棱镜的出射光束进入目镜系统；复合棱镜组能够整体绕第三直角棱镜的入射光束的光轴转动，改变两组像方远心接目物镜的第六直角棱镜的出射光束的光轴之间的距离，实现手术显微镜的瞳距调节功能。

进一步地，第三直角棱镜和第四直角棱镜的尺寸与第二直角棱镜相同。

进一步地，第五直角棱镜和第六直角棱镜的尺寸与第二直角棱镜相同。

进一步地，第三直角棱镜均包括第一直角面、第二直角面和连接第一直角面和第二直角面的第三斜面，第四直角棱镜均包括第三直角面、第四直角面和连接第三直角面和第四直角面的第四斜面；其中，第一直角面与第二直角棱镜的出射面相对，第二直角面与第三直角面相贴合，第四直角面与第五直角棱镜相对。

进一步地，第五直角棱镜均包括第五直角面、第六直角面和连接第五直角面和第六直角面的第五斜面，第六直角棱镜均包括第七直角面、第八直角面和连接第七直角面和第八直角面的第六斜面；其中，第五直角面与第四直角面相对，第六直角面与第七直角面相贴合，第八直角面与目镜系统相对。

进一步地，接目物镜系统还包括设置于第一直角棱镜和梯形棱镜之间的第一双胶合透镜。

进一步地，接目物镜系统还包括设置于第六直角棱镜和目镜系统之间的场镜，场镜为双胶合透镜。

进一步地，第一直角棱镜、第二直角棱镜、第三直角棱镜、第四直角棱镜、第五直角棱镜、第六直角棱镜以及梯形棱镜均具有棱镜口径D和光轴长度L，其中L＝2D。

此外，本发明还提出一种手术显微镜的像方远心接目物镜的瞳距调节方法，采用如上述接目物镜系统，该调节方法包括如下步骤：在每一组像方远心接目物镜中，使复合棱镜组整体绕各自的第三直角棱镜的入射光束的光轴转动，使得两组像方远心接目物镜的第六直角棱镜的出射光束的光轴之间的距离随之变化，相应地瞳距距离发生改变，据此完成瞳距调节。

进一步地，通过在第六直角棱镜和目镜系统之间设置场镜以校正场曲和畸变。

(三)有益效果