[发明专利]用于手术显微镜的长工作距复消色差大物镜

说明书

技术领域

本发明涉及手术显微镜光学系统技术领域，具体涉及一种用于手术显微镜的长工作距复消色差大物镜。

背景技术

手术显微镜被观察面位于大物镜物方焦平面处，像方成像光束是平行光，经过伽利略变倍系统和接目物镜后，人体组织被成像在接目物镜焦平面处，通过目镜观察该图像，就可以将人体组织如血管等放大，进行微创手术。

为了便于微创手术时手术器械的操作，手术显微镜要求相同焦距情况下工作距长。通常情况下，250mm焦距的大物镜，其工作距小于250mm，为了满足工作距大于250mm的使用要求，必须更换焦距更长的大物镜，如使用300mm焦距的大物镜。而更换大物镜会延长手术时间，院内交叉感染的机会增加，给外科微创手术带来了风险。

大物镜是手术显微镜光学系统的主要组成部分。通常手术显微镜大物镜使用单组双胶合结构，只能校正色差，无法校正二级光谱，二级光谱的存在导致手术显微镜的分辨率下降，无法看清人体组织细节。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何设计一种用于手术显微镜的长工作距复消色差大物镜，克服传统设计手术显微镜大物镜工作距短的缺点，校正二级光谱，提高图像分辨率。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于手术显微镜的长工作距复消色差大物镜，包括大物镜第一组双胶合透镜和大物镜第二组双胶合透镜，所述大物镜第一组双胶合透镜由第四、第五、第六球面组成，大物镜第二组双胶合透镜由第一、第二、第三球面组成，所述大物镜第一组双胶合透镜中的正透镜使用异常色散光学玻璃，第一球面1的曲率半径R与大物镜焦距f间满足公式：-1.50＜(R/f)＜-0.90。

优选地，所述大物镜第一组双胶合透镜靠近物面，大物镜第二组双胶合透镜靠近伽利略变倍系统。

优选地，所述第一球面1为凹面，第一球面1与平面1’组成负透镜，所述平面1’位于第一球面1与第二球面2之间。

优选地，所述第一球面1的半径为-55.42mm，光学厚度为7.2，第二球面2的半径为71.25mm，光学厚度为22.0，第二球面3的半径为-66.17mm，光学厚度为2.21，第二球面4的半径为243.94mm，光学厚度为20.0，第二球面5的半径为-54.52mm，光学厚度为7.5，第二球面6的半径为-230.87mm，光学厚度为285.0。

(三)有益效果

本发明设计了一种用于手术显微镜的长工作距复消色差大物镜，焦距为250mm时，工作距可长达285mm，避免了更换焦距大的大物镜，从而可以消除微创手术过程中由于更换大物镜带来的院内交叉感染，同时使用异常色散玻璃校正了二级光谱，克服了传统设计手术显微镜大物镜工作距短的缺点，又校正了二级光谱，分辨率高，图像清晰，颜色失真小，实验表明，使用本发明设计的手术显微镜进行微创手术时可以看清10um的组织细节。

附图说明

图1是本发明的长工作距复消色差大物镜光学系统示意图；

图2是现有技术中常用双胶合大物镜光学系统示意图；

图3是现有技术中常用两组双胶合透镜组成的大物镜光学系统示意图；

图4是本发明的长工作距复消色差大物镜实现长工作距的光学原理图；

图5是现有技术中常用手术显微镜大物镜光学系统传递函数图；

图6是本发明的长工作距复消色差大物镜光学系统传递函数图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

如图1所示，本发明提供了一种用于手术显微镜的长工作距复消色差大物镜，其采用复消色差技术，使用异常色散光学玻璃校正二级光谱，包括大物镜第一组双胶合透镜和大物镜第二组双胶合透镜，所述大物镜第一组双胶合透镜由第四球面4、第五球面5、第六球面6组成，大物镜第二组双胶合透镜由第一球面1、第二球面2、第三球面3组成，所述大物镜第一组双胶合透镜中的正透镜使用异常色散光学玻璃，第一球面1的曲率半径R与大物镜焦距f间满足公式：-1.50＜(R/f)＜-0.90，满足该公式时，既可以增加大物镜工作距，又可以校正二级光谱。此外，当光学玻璃部分色散系数存在如下关系式时，可以校正光学系统二级光谱：|Pg.F-Pn g.F|＞0.001。