[发明专利]一种手术显微镜精准瞳距调节机构

权利要求书

1.一种手术显微镜精准瞳距调节机构，其特征在于：包括镜体下座(41)、镜体上座(42)、直角棱镜座(43)、球头杆(44)、调节杆(45)、碟形弹簧(46)、螺纹镶块(47)、刻度旋钮(48)、平垫圈(49)、弹性垫圈(410)、螺钉(411)、塑料盖(412)和目镜筒(413)；

所述镜体下座(41)两端均设有原点指示线；

所述镜体上座(42)镶嵌于镜体下座(41)上部并形成盒装结构；

所述直角棱镜座(43)铰接于镜体下座(41)两端并可绕轴线A1与A2转动；

所述调节杆(45)穿过镜体下座(41)两侧边的孔并通过螺纹镶块(47)将碟形弹簧(46)压紧于调节杆(45)的两端面上；

所述刻度旋钮(48)通过螺钉(411)、弹性垫圈(410)、平垫圈(49)固定于调节杆(45)的两端螺纹孔中；

所述塑料盖(412)设置于刻度旋钮(48)的内部；

所述调节杆(45)、螺旋镶(47)、碟形弹簧(46)、螺钉(411)、弹性垫圈(410)、平垫圈(49)和调节旋钮(48)均位于同一轴线A3上；

所述球头杆(44)固接于直角棱镜座(43)一端A4和A5轴线位置的螺纹孔内；

所述球头杆(44)与调节杆(45)的沟状螺旋槽相配合；

所述目镜筒(413)安装于直角棱镜座(43)的A6和A7轴线位置处。

2.根据权利要求1所述的一种手术显微镜精准瞳距调节机构，其特征在于：所述刻度旋钮(48)上设有防滑纹。

3.根据权利要求1所述的一种手术显微镜精准瞳距调节机构，其特征在于：所述平垫圈(49)为橡胶平垫圈。

4.根据权利要求1所述的一种手术显微镜精准瞳距调节机构，其特征在于：所述碟形弹簧(46)上涂覆有耐磨涂层。

5.根据权利要求1所述的一种手术显微镜精准瞳距调节机构，其特征在于：所述调节杆(45)上的沟状螺旋槽为满足如下条件开设：

所述球头杆(44)位于沟状螺旋槽SOLT最内端位置时，所述直角棱镜座(43)上的目镜筒(413)中心距离最大，即瞳距L为最大值，Lmax＝78毫米；

所述球头杆(44)位于沟状螺旋槽SOLT最外端位置时,所述直角棱镜座(43)上的目镜筒(413)中心距离最小，即瞳距L为最小值，Lmin＝48毫米；

所述刻度旋钮(48)旋动时，所述球头杆(44)可沿调节杆(45)的沟状螺旋槽中运动；

所述刻度旋钮(48)上设有用于指示实时瞳距值的数字，所述刻度旋钮(48)上的数字刻度48与镜体下座(41)的原点指示线对齐时，此时瞳距值为48毫米；所述刻度旋钮(48)上的数字刻度73与镜体下座(41)的原点指示线对齐时，此时瞳距值为73毫米，即刻度旋钮(48)上的值与实时瞳距值满足相等关系；

所述球头杆(44)的球心点中心Z1的运动轨迹为A1轴线至A4轴线的距离B1为半径的一段圆弧TRACE1；

所述刻度旋钮(48)带动的调节杆(45)时，所述球头杆(44)的球心Z1轨迹为空间一段曲线TRACE2；

所述TRACE2为空间一条轨迹，根据所述TRACE2轨迹在调节杆(45)上加工出的沟状螺旋槽构建出刻度旋钮(48)上的数值与“实际瞳距”相等的桥梁。

6.根据权利要求5所述的一种手术显微镜精准瞳距调节机构，其特征在于：所述TRACE1和TRACE2满足如下条件：

N为等分最大瞳距Lmax与Lmin差值的数量；

O1为直角棱镜座(43)与镜体下座(41)铰接轴线A1在XOY平面上的投影点；

Q1为装于直角棱镜座(43)处A6轴线的目镜筒(413)位于最大瞳距时的中心点，Q1至Y轴的垂直距离为Lmax/2；亦为均布最大瞳距Lmax与Lmin差值时的第一个点；

Q2为均布最大瞳距Lmax与Lmin差值时的第二点；

Qn+1为装于直角棱镜座(43)处A6轴线的目镜筒(413)位于最小瞳距时的中心点，Qn+1到Y轴的垂直距离为Lmin/2；亦为均布最大瞳距Lmax与Lmin差值的第N+1个点；

P1为装于直角棱镜座(43)处A4轴线的球头杆(44)位于最大瞳距时的球心点，P1到Y轴的垂直距离为K；O1P1平行于Y轴，K设计为满足调节杆中部强度及目镜筒的外径尺寸所预留空间；

P2为均布最大瞳距Lmax与Lmin差值时直角棱镜座(43)上球头杆(44)球心的第二个位置点；

Pn+1为均匀分布最大瞳距Lmax与Lmin差值时直角棱镜座(43)上球头杆(44)球心的第N+1个位置点；

A为P1点的Y座标值，同时为调节杆中部的半径值；

B1为O1P1的长度，亦为直角棱镜座(43)上A4轴线与A6轴线之间的距离；

B2为O1P1的长度，亦为直角棱镜座(43)上A4轴线与A6轴线之间的距离；

G1为处于最大瞳距时目镜筒(413)与Y轴的夹角，即Q1O1与Y轴的夹角；

G2为处于最小瞳距时目镜筒(413)与Y轴的夹角，即Q2O1与Y轴的夹角；

α为直角棱镜座(43)初始位置与各等分位置角度差值，即G1-G1、G1-G2、G1-G3、G1-G4……G1-Gn+1；

TRACE1:球头杆(45)球心Z1取镜体下座(41)为参照时，从最大瞳距到最小瞳距运动轨迹，即O1P1长度B1为半径，从P1点至Pn+1点所形成的弧；

TRACE2:球头杆(45)球心Z1取由刻度旋钮(48)带动的调节杆(45)为参照时，从最大瞳距到最小瞳距运动轨迹。

当直角棱镜座(43)转动时形成以O1P1之间的距离B1为半径的圆弧，在XOY座标平面下此段曲线方程为:

其中α取值为,[G1-G1，G1-Gn+1]

将TRACE1曲线绕X轴旋转形成曲面，此曲面的方程为:

其中θ为调节杆(45)和刻度旋钮(48)旋转至各个位置,在YOZ平面上的投影角度,因此实施实例将圆周N分后得N+1个点，其值分别为：

将瞳距L的变化区间[48mm,78mm]N等份后，计算出各个位置的α、θ，例如最大瞳距(即Q1处,此时Lmax＝L₁)的α₁为：

L2位置时的α₂为：

Ln位置时的α_n为：

Ln+1位置时(此时Lmin＝Ln+1)的α_n+1为：

同理可求得其余位置时的α值。

计算时对应于N+1个点，其代入曲面方程中的α、θ值为一一对应的值，即第1点(最大瞳距时)为(α₁、θ₁)、第二点为(α₂、θ₂)……第N+1个点为(α_n+1、θ_n+1)。

将各个位置的α、θ代入曲面方程后可得到N+1个点的座标值，采用计算机辅助设计可以获得将N+1个点连接起的空间曲线TRACE2,以下为计算示例：

最大瞳距Lmax(即L1)时的点座标为：

瞳距为L2时的点座标为：

如此类推其余各点计算方法；

将刻度旋钮(48)一周按等分数量刻上从Lmin至Lmax的N+1个数值，装配时将刻度旋钮(48)的Lmin(Lmax)位置刻度线指向镜体下座的原点指示线，并将螺钉(411)紧固于调节杆(45)两端的螺纹孔中即可，此时随着刻度旋钮(48)的旋转，指示的数值与实际瞳距值满足相等，即实现“精准瞳距”。