[发明专利]一种牙科手术显微镜的光学成像系统

说明书

本发明公开了一种牙科手术显微镜的光学成像系统，从物面到像面沿光线传播方向由大物镜、变倍体和观察头组成，特点是大物镜可以实现大物镜的连续变焦，变倍体为无焦系统，变倍因子β为0.4～2.5，在不包含目镜放大倍数前提下，可以实现1.7X～17.5X连续任意倍率可调，视场直径可达φ14～φ154mm，视野连续清晰，解决了定档变倍过程中视野有隔断跳跃的痛点，变倍比为1:6，且整个变倍过程中像面保持稳定，像质良好，像差校正平衡，并达到复消色差的效果；本发明的大物镜实现了200～455mm超长变焦行程，可覆盖整个口腔深度，满足医生对各种手术体位的需求。

技术领域

本发明涉及一种光学成像系统，尤其是涉及一种牙科手术显微镜的光学成像系统。

背景技术

牙科手术显微镜是一种用于口腔临床治疗的手术显微镜，通过对手术区域提供照明和放大，使临床医生获得清晰的视野，大大提高牙科疾病的诊治水平。现代手术显微镜可提供所需的放大倍数及扩大视野，看清每一个细节，有利于检查手术效果，提高手术质量。

目前，视野大、景深大，立体感强、可实现无级变倍和变焦系统是高性能手术显微镜的重要标志，实现长工作距离变焦、系统连续变倍、像差与色差能较好的校正与平衡，是牙科手术显微镜的设计难点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有大变倍比、大视场、小畸变、复消色差性能的无极变倍、连续变焦牙科手术显微镜的成像光学系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种牙科手术显微镜的光学成像系统，从物面到像面沿光线传播方向由大物镜、变倍体和观察头组成，其特征在于所述的大物镜由第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5组成，所述的第二透镜L2和所述的第三透镜L3胶合组成第一胶合镜组GL1，其焦距为100mm，所述的第四透镜L4和所述的第五透镜L5胶合组成第二胶合镜组GL2，其焦距为300mm，所述的第一胶合镜组GL1和所述的第二胶合镜组GL2之间的间隔不变，所述的第一胶合镜组GL1与所述的第一透镜L1的间隔在1～18mm连续变化以实现大物镜的连续变焦，所述的变倍体为无焦系统，所述变倍体为无焦系统，即准直光输入，准直光输出，所以所述的大物镜与所述的变倍体、所述的观察头与所述的变倍体之间的距离不受结构的限制可为任意值，所述的变倍体由第六透镜L6、第七透镜L7、第八透镜L8、第九透镜L9、第十透镜L10、第十一透镜L11、第十二透镜L12和第十三透镜L13组成，所述的第六透镜L6和所述的第七透镜L7胶合组成第三胶合镜组GL3，通常称之为前组光学组，其焦距为75mm，所述的第八透镜L8和所述的第九透镜L9胶合组成第四胶合镜组GL4，通常称之为变焦组光学组，其焦距为-40mm，所述的第十透镜L10和所述的第十一透镜L11胶合组成第五胶合镜组GL5，通常称之为补偿组光学组，其焦距为-38mm，第十二透镜L12和所述的第十三透镜L13胶合组成第六胶合镜组GL6，通常称之为后组光学组，其焦距为65mm，所述的第三胶合镜组GL3和所述的第六胶合镜组GL6是与像面相对位置固定的固定光学组件，所述的第四胶合镜组GL4和所述的第五胶合镜组GL5是能够相对所述的固定光学组件做轴向运动的变倍光学组件；通过所述的第四胶合镜组GL4和所述的第五胶合镜组GL5的协调移动，使得所述的第三胶合镜组GL3与所述的第四胶合镜组GL4之间的空气间隔、所述的第四胶合镜组GL4与所述的第五胶合镜组GL5之间的空气间隔和所述的第五胶合镜组GL5与所述的第六胶合镜组GL6之间的空气间隔发生连续变化，从而实现系统焦距的连续变化，所述的变倍体的变倍因子β为0.4～2.5。

所述的第一透镜L1是平凹负透镜，所述的第二透镜L2是双凸正透镜，所述的第三透镜L3是具有正光焦度的弯月透镜，所述的第四透镜L4是双凹负透镜，所述的第五透镜L5是平凸正透镜，所述的第六透镜L6是具有正光焦度的弯月透镜，所述的第七透镜L7是双凸正透镜，所述的第八透镜L8是双凹负透镜，所述的第九透镜L9和所述的第十透镜L10是具有负光焦度的弯月透镜，所述的第十一透镜L11是双凹负透镜，所述的第十二透镜L12是双凸正透镜，所述的十三透镜L13是具有正光焦度的弯月透镜。