一种双光路增强影像装置及增强影像系统的制作方法

本发明涉及手术显微镜，尤其涉及一种双光路增强影像装置及增强影像系统。

背景技术：

1、现代医学在体外诊断、显微治疗、医学影像和微创治疗等领域有了实质性进展，跨种类、多学科整合类型诊疗手段层出不穷。由于医学影像设备的不断发展，医学影像技术的日新月异，医学影像学的ct、mr、介入普放、超声和核医学等亚学科逐步建立，医学影像技术学科也逐步形成。

2、医学影像信息更加具有敏感性、直观性、特异性和早期型。图像分析由定性向定量发展，由显示诊断信息向提供手术路径方案发展；图像相机与显示由二维模拟向三位全数字化发展；图像存储由胶片硬拷贝向软拷贝无胶片化，乃至图像传输网络化发展；从单一图像技术向综合图像技术发展。

3、为了适应医学影像学数字化、网络化和融合化，必须建立诊断、技术、工程三个专业融合的观点，单一专业已不能完成现代医学影像学科的功能。

4、以根管治疗为例，医生需要彻底打开髓腔，找到全部根管并加以处理。人类一般每颗牙齿有1-4个根管，后部的牙齿根管最多。多根管牙常因增龄性变化或修复性牙本质的沉积，或髓石，或髓腔钙化，或根管形态变异等情况，而使根管口不易查找时，需要借助于牙齿的三维立体解剖形态，从各个方向和位置来理解和看牙髓腔的解剖形态；并采用多种角度投照法所拍摄的x线片来了解和指出牙根和根管的数目、形状、位置、方向和弯曲情况；牙根对牙冠的关系；牙根及根管解剖形态的各种可能的变异情况等。由于部分牙齿的根管数量可达四个，还可能存在侧支根管、副根管、根尖分歧和根尖分叉等复杂情况，即便在放大观察下也可能会遗漏；需要估计根管的可能位置，必要时可用小球钻在其根管可能或预期所在的发育沟部位除去少量牙本质，然后使用锐利探针试图刺穿任何钙化区，以指出根管口除去牙颈部的牙本质领圈以暴露根管口的位置，即如果存在根管口钙化等情况，就更需要医生对各可能位置进行反复试探，难免会过多地去除健康牙齿组织。

5、手术中，操作者将cbct等立体图像与手术显微镜下的实物进行对比、叠加和融合，需要付出很大的精力，而且很难保证准确性和精度。为此，本公司之前设计了一款增强影像装置，通过增强影像装置内的投影模块结合叠加镜组将cbct等立体图像叠加至手术显微镜的主光路内，从而在手术显微镜的视场内形成叠加影像。不过该增强影像装置中选用的是oled投影结构，叠加到手术显微镜里的影像只有一个光路，因此操作者只能通过一只眼睛观测到叠加影像，观察影像时不够舒服也不够方便。而且oled影像叠加系统亮度受到自身特性的限制，在屏幕高亮状态下的对比度较差，能够达到的亮度等级较低，不利于观察双目镜筒中的叠加影像。

6、因此，结合上述存在的技术问题，有必要进行新的创新。

技术实现思路

1、本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，故提出一种双光路增强影像装置及增强影像系统，具体方案如下：

2、本发明提供一种双光路增强影像装置，其设置在手术显微镜的显微镜镜体上，所述双光路增强影像装置包括dmd投影模块、第一镜组、第一反射镜组、第二镜组、分光镜组、第二反射镜组、第一叠加镜组和第二叠加镜组，所述dmd投影模块、所述第一镜组和所述第一反射镜组依次设于同一光路，所述第一反射镜组和所述第二镜组设于所述分光镜组的入射光路，所述第二反射镜组设于所述分光镜组的第一出射光路，所述第一叠加镜组与所述第二反射镜组设于同一光路，所述第二叠加镜组设于所述分光镜组的第二出射光路，所述dmd投影模块发出的光束依次穿过所述第一镜组、所述第一反射镜组和所述第二镜组后射入至所述分光镜组，所述分光镜组将一部分光束分光至所述第二反射镜组，所述第二反射镜组该部分光束反射至所述第一叠加镜组与所述显微镜镜体的第一主光路叠加，所述分光镜组将另一部分光束分光至所述第二叠加镜组与所述显微镜镜体的第二主光路叠加。

3、进一步的，所述dmd投影模块包括dmd镜面、滤光镜片、棱镜组和投影矫正镜片，所述dmd镜面发出的光束依次穿过所述滤光镜片、所述棱镜组和所述投影矫正镜片后射入所述第一镜组。

4、进一步的，所述第一镜组包括第一透镜组和第二透镜组，所述第二镜组包括第三透镜组，所述第一透镜组为具有负光焦度的双胶合透镜组，包括第一透镜和第二透镜，所述第二透镜组为具有正光焦度的第三透镜，所述第一透镜位于所述第二透镜朝向所述投影矫正镜片的一侧，所述第三透镜位于所述第二透镜背离所述第一透镜的一侧；所述第三透镜组为具有正光焦度的双胶合透镜组，包括第四透镜和第五透镜，所述第四透镜位于所述第五透镜朝向所述第一反射镜组的一侧。

5、进一步的，所述第一镜组和第二镜组符合以下公式：

6、25<(fg2+fg3)/(fg3-fg2)<35，fg2为第二透镜组焦距，fg3为第三透镜组焦距；

7、为第三透镜组有效孔径，tl4为第四透镜的厚度，tl5为第五透镜的厚度；

8、2.5<tl2/tl1<3.5，tl1为第一透镜的厚度，tl2为第二透镜的厚度。

9、进一步的，其还包括光阑和光阑调节装置，所述光阑设于所述第一反射镜组和所述第二镜组之间，调节所述光阑调节装置能够驱动所述光阑在遮蔽位置和打开位置间移动，

10、其中，在所述光阑位于遮蔽位置时，所述光阑与所述第一反射镜组和所述第二镜组位于同一光路，所述光阑遮蔽穿过所述第一反射镜组后射入所述第二镜组的光束。

11、进一步的，其还包括外壳，所述dmd投影模块、第一镜组、第一反射镜组、第二镜组、分光镜组、第二反射镜组、第一叠加镜组和第二叠加镜组均设于所述外壳内。

12、进一步的，所述第一叠加镜组和所述第二叠加镜组为分光棱镜，所述外壳的一侧设有与所述第一叠加镜组或所述第二叠加镜组相匹配的分光接口。

13、进一步的，其还包括电源插口、电源开关和连接接口，所述电源插口、所述电源开关和所述连接接口分别与所述dmd投影模块连接，所述连接接口包括type-c接口和/或hdmi接口。

14、进一步的，所述外壳包括壳体和背板，所述电源插口、所述电源开关和所述连接接口分别设置在所述背板上。

15、进一步的，其还包括镜片座，所述第一镜组、所述第一反射镜组、所述第二镜组、所述分光镜组和所述第二反射镜组分别通过所述镜片座安装在所述外壳内。

16、本发明提供还提供一种增强影像系统，其包括媒体信号处理装置、手术显微镜和上述的双光路增强影像装置，所述手术显微镜包括显微镜镜体和双目镜筒，所述媒体信号处理装置与所述dmd投影模块通讯连接，所述第一叠加镜组设置在所述显微镜镜体的第一主光路上，所述第二叠加镜组设置在所述显微镜镜体的第二主光路上，所述dmd投影模块被配置的接收所述媒体信号处理装置发出的信息数据，并将接收到的信息数据转化为光学影像后通过所述第一叠加镜组和所述第二叠加镜组分别叠加至所述第一主光路和所述第二主光路中形成叠加影像，通过所述双目镜筒能够双目观察所述叠加影像。

17、与现有技术相比，本技术的双光路增强影像装置及增强影像系统至少具有如下一个或多个有益效果：

18、本技术的双光路增强影像装置及增强影像系统，其采用双光路叠加设计，保证操作者通过双目镜筒观察时，双眼均可观察到叠加影像，可以使得操作者观察影像时更加的舒适和方便；使用dmd投影模块代替传统的oled屏投影，由于照明原理上的差异，dmd投影模块的亮度可以达到oled屏的上百倍，从而可以有效解决oled屏在屏幕高亮时对比度较差的问题。