專利名稱：形成傾斜光路的光學(xué)系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及一種光學(xué)系統(tǒng)及其操作方法，更具體地，涉及本發(fā)明涉及一種光學(xué)系統(tǒng)及其操作方法，所述光學(xué)系統(tǒng)用于設(shè)置為觀察樣品的顯微鏡或者對樣品照射激光等光的光照射裝置中，并且在其中通過所述光學(xué)系統(tǒng)形成傾斜光路，從而即使不移動(dòng)樣品或者不移動(dòng)顯微鏡觀察者的眼睛的位置(或者，光照射裝置的光源位置)，觀察者也不僅能夠觀察(或者，在光照射裝置情形中其可以將光照射到)樣品的垂直頂面及按照一定傾斜角度觀察前側(cè)、后側(cè)、左側(cè)或右側(cè)，還能改變被觀察的樣品部分(或者，在光照射裝置情形中，光所照射到)的位置。
背景技術(shù)：
·一般光學(xué)顯微鏡的物鏡與目鏡的相對位置是固定的，因此只能觀察物鏡的焦點(diǎn)平面的光軸附近樣品。為了以任意角度觀察樣品的任意部分或觀察前后左右移動(dòng)后的樣品位置，只能讓樣品移動(dòng)或傾斜，這樣不僅不方便，而且如果諸如人或動(dòng)物的身體或機(jī)械主體等樣品的表面凹凸較大或較重，因此受限較多，或者無法移動(dòng)或傾斜樣品。為了加工而向樣品或?qū)ο笪镎丈浼す獾裙獾墓庹丈溲b置在利用光學(xué)系統(tǒng)把光源所發(fā)射的光照射到樣品時(shí)為了針對傾斜情形進(jìn)行光照射或者對移動(dòng)后的樣品位置照射光而要求樣品移動(dòng)或光學(xué)系統(tǒng)與光源移動(dòng)，因此依然會出現(xiàn)和顯微鏡相似的限制。為了克服這些限制，提出在多關(guān)節(jié)軸安裝光學(xué)系統(tǒng)以提高自由度的技術(shù)。但該技術(shù)也被配置為觀察者或光學(xué)系統(tǒng)必須與設(shè)備或光學(xué)系統(tǒng)一起移動(dòng)。因此無法從根本上解決問題。而且，雖然開發(fā)了進(jìn)行顯微手術(shù)或精細(xì)作業(yè)時(shí)附在眼鏡上使用的顯微鏡而能夠一定程度地緩解上述限制，但其倍率受到限制并且需要操作員移動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題因此，為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種光學(xué)系統(tǒng)及其運(yùn)行方法，使得在光學(xué)顯微鏡或?qū)嶓w顯微鏡而不是立體顯微鏡中，不必移動(dòng)樣品或者讓使用顯微鏡的觀察者的眼睛移動(dòng)也能基于光學(xué)系統(tǒng)形成傾斜光路，不僅能夠觀察樣品的垂直面及按照任意傾斜角度觀察前后左右的側(cè)面或者以垂直軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)觀察，還能改變樣品被觀察部分的位置。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種光學(xué)系統(tǒng)及其運(yùn)行方法，其能夠讓物鏡在一定極角(polar angle)內(nèi)傾斜并且朝任意方位角(azimuth angle)旋轉(zhuǎn),利用光學(xué)模塊控制通過物鏡的光使其維持恒定的光程(optical path length)并傳送到固定的目鏡。本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種光學(xué)系統(tǒng)及其運(yùn)行方法，在該光學(xué)系統(tǒng)中，不僅把前述原理適用于光學(xué)顯微鏡或立體顯微鏡，還適用于光照射裝置的光學(xué)系統(tǒng)，使得不必移動(dòng)樣品或光照射裝置的光源也能進(jìn)行光的垂直照射，還能在基于垂直軸的一定角度范圍內(nèi)進(jìn)行傾斜照射，因此以垂直軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)照射樣品。
技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)所述目的，在一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種光學(xué)系統(tǒng)，包括被布置用于形成光路的第一光學(xué)裝置與第二光學(xué)裝置，所述光學(xué)系統(tǒng)被配置為利用通過所述第一光學(xué)裝置與所述第二光學(xué)裝置的來自對象物的光觀察所述對象物，或者使傳送到所述第二光學(xué)裝置的光通過所述第一光學(xué)裝置施加到所述對象物，其中，在觀察者或向所述對象物施加光的裝置的光源不移動(dòng)的情形下，在不同角度或位置觀察所述對象物，或者在不同角度或位置將光施加到所述對象物上。所述光學(xué)系統(tǒng)被配置為使得即使移動(dòng)所述第一光學(xué)裝置，光也可以傳送到相同位置，或第一光學(xué)裝置相對于對象物的焦距保持恒定，由此，可以在不同角度或位置觀察所述對象物，或者在不同角度或位置將光施加到所述對象物上。所述第一光學(xué)裝置包括第一副系統(tǒng)，該第一副系統(tǒng)形成使得無論入射光線的角度 怎樣變化所述光線都傳送到相同位置處的光路。所述第二光學(xué)裝置包括第二副系統(tǒng)，該第二副系統(tǒng)形成使得在入射光線從所述第二副系統(tǒng)射出之前調(diào)節(jié)所述入射光線的光程的光路。從所述對象物經(jīng)由所述第一副系統(tǒng)到所述第二副系統(tǒng)的整個(gè)光程保持恒定。第一透鏡耦接到所述第一副系統(tǒng)，使得以改變所述第一透鏡與所述對象物的角度的方式觀察所述對象物或?qū)⒐馐┘拥剿鰧ο笪锷?，該角度是觀察所述對象物的角度或?qū)⒐馐┘拥剿鰧ο笪锷系慕嵌?。所述第一透鏡向左或右移動(dòng)并且改變其位置，從而改變所述第一透鏡的極角或方位角。用于顯微鏡的所述光學(xué)系統(tǒng)以使得從所述對象物反射的光依次穿過所述第一透鏡、所述第一副系統(tǒng)、所述第二副系統(tǒng)和第二透鏡的方式觀察所述對象物。所述第一透鏡向左或右移動(dòng)并且改變其位置，從而改變所述第一透鏡的極角或方位角。用于將光施加到所述對象物的設(shè)備中的所述光學(xué)系統(tǒng)以使得傳送到與所述第二副系統(tǒng)耦接的第二透鏡的光依次穿過所述第二副系統(tǒng)、所述第一副系統(tǒng)和所述第一透鏡的方式將光施加到所述對象物。所述第一副系統(tǒng)包括第一光偏轉(zhuǎn)模塊，調(diào)節(jié)光路，使得無論所述入射光線的角度為多少，與預(yù)定固定軸線成角度的該光線都被改變?yōu)榕c該固定軸線平行的光線；以及第二光偏轉(zhuǎn)模塊，調(diào)節(jié)光路，使得平行于所述固定軸線的該光線傳送到相同位置。所述第一光偏轉(zhuǎn)模塊和所述第二光偏轉(zhuǎn)模塊各自包括兩個(gè)楔形棱鏡，被安裝在機(jī)械設(shè)備中，以形成使得極角或方位角根據(jù)所述入射光線的角度變化而變化的光路，耦接到所述第一副系統(tǒng)的第一透鏡的位置變化引起所述入射光線的角度變化。所述第一光偏轉(zhuǎn)模塊和所述第二光偏轉(zhuǎn)模塊各自包括兩個(gè)直角棱鏡，被安裝在機(jī)械設(shè)備中，以形成使得極角或方位角根據(jù)所述入射光線的角度變化而變化的光路，耦接到所述第一副系統(tǒng)的第一透鏡的位置變化引起所述入射光線的角度變化。所述第一副系統(tǒng)包括光偏轉(zhuǎn)模塊，調(diào)節(jié)光路，使得無論所述入射光線的角度變化多少，與預(yù)定固定軸線成角度的該入射光線都傳送到相同位置。所述光偏轉(zhuǎn)模塊包括兩個(gè)直角棱鏡，被安裝在機(jī)械設(shè)備中，以形成使得極角或方位角根據(jù)所述入射光線的角度變化而變化的光路，耦接到所述第一副系統(tǒng)的第一透鏡的位置變化引起所述入射光線的角度變化。所述第二副系統(tǒng)包括依次改變所述入射光線的光路的第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡，其中，操作所述第二副系統(tǒng)，使得所述第二棱鏡與所述第一棱鏡或所述第三棱鏡之間的距離根據(jù)所述入射光線的角度的變化而變化。所述第一光學(xué)裝置包括第一副系統(tǒng)，該第一副系統(tǒng)形成使得無論入射光線的位置怎樣變化所述光線都傳送到相同位置處的光路。所述第二光學(xué)裝置包括第二副系統(tǒng)，該第二副系統(tǒng)形成使得在入射光線從所述第二副系統(tǒng)射出之前調(diào)節(jié)所述入射光線的光程的光路。從所述對象物經(jīng)由所述第一副系統(tǒng)到所述第二副系統(tǒng)的整個(gè)光程保持恒定。第一透鏡耦接到所述第一副系統(tǒng)，使得以改變所述第一透鏡與所述對象物的角度的方式觀察所述對象物或?qū)⒐馐┘拥剿鰧ο笪锷希摻嵌仁怯^察所述對象物的角度或?qū)⒐馐┘拥剿鰧ο笪锷系慕嵌?。所述第一透鏡向左或右移動(dòng)并且改變其位置，從而改變所述第一透鏡的極角或方 位角。用于顯微鏡的所述光學(xué)系統(tǒng)以使得從所述對象物反射的光依次穿過所述第一透鏡、所述第一副系統(tǒng)、所述第二副系統(tǒng)和第二透鏡的方式觀察所述對象物。所述第一透鏡向左或右移動(dòng)并且改變其位置，從而改變所述第一透鏡的極角或方位角。用于將光施加到所述對象物的設(shè)備中的所述光學(xué)系統(tǒng)以使得傳送到與所述第二副系統(tǒng)耦接的第二透鏡的光依次穿過所述第二副系統(tǒng)、所述第一副系統(tǒng)和所述第一透鏡的方式將光施加到所述對象物。所述第一副系統(tǒng)包括光偏轉(zhuǎn)模塊，調(diào)節(jié)光路，使得無論由所述入射光線的位置變化而引起的所述入射光線的光程變化為多少，與預(yù)定固定軸線平行的所述入射光線都傳送到相同位置。所述光偏轉(zhuǎn)模塊包括兩個(gè)楔形棱鏡，被安裝在機(jī)械設(shè)備中，以形成使得極角或方位角根據(jù)所述入射光線的光程變化而變化的光路，耦接到所述第一副系統(tǒng)的第一透鏡的位置變化引起所述入射光線的光程變化。所述光偏轉(zhuǎn)模塊包括兩個(gè)直角棱鏡，被安裝在機(jī)械設(shè)備中，以形成使得極角或方位角根據(jù)所述入射光線的光程變化而變化的光路，耦接到所述第一副系統(tǒng)的第一透鏡的位置變化引起所述入射光線的光程變化。所述第二副系統(tǒng)包括依次改變所述入射光線的光路的第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡，其中，操作所述第二副系統(tǒng)，使得所述第二棱鏡與所述第一棱鏡或所述第三棱鏡之間的距離根據(jù)所述入射光線的位置的變化而變化。所述第一光學(xué)裝置包括被放置在與所述對象物分隔預(yù)定距離的位置處的第一透鏡。所述第二光學(xué)裝置包括被設(shè)置在與所述第一透鏡相隔預(yù)定距離的位置處的第二透鏡。所述第一透鏡被配置為使得當(dāng)所述第一透鏡移動(dòng)時(shí)所述第一透鏡與所述對象物分隔所述第一透鏡的焦距，并且在所述第一透鏡和所述第二透鏡之間的空間中形成包括類平行光線的平行光線。在所述第二透鏡的焦點(diǎn)處形成所述對象物的圖像，或者以所述第二透鏡的焦距將光施加到所述對象物上。改變所述第一透鏡與所述對象物所成的角度，該角度是觀察所述對象物或光施加到所述對象物上的角度，從而以不同角度觀察所述對象物或以不同角度將光施加到所述對象物上。所述第一透鏡向左或右移動(dòng)并且改變其位置，從而改變第一透鏡的極角或方位角。所述光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)一步包括至少一個(gè)光路改變裝置，被安裝在機(jī)械設(shè)備中，從而根據(jù)所述第一透鏡與所述對象物所成的角度變化改變該光路改變裝置的位置，所述第一透鏡的位置變化引起所述第一透鏡與所述對象物所成角度的變化，所述光路改變裝置改變所述第一透鏡和所述第二透鏡之間的平行光線的路徑。所述光路改變裝置包括反射鏡或棱鏡。在另一方面，本發(fā)明提供一種操作光線系統(tǒng)的方法，包括布置第一光學(xué)裝置和第二光學(xué)裝置以形成光路；以及利用通過所述第一光學(xué)裝置和所述第二光學(xué)裝置的來自對象物的光觀察所述對象物，或者將從所述第二光學(xué)裝置傳送的光通過所述第一光學(xué)裝置施加到所述對象物上，其中，在觀察者·或向所述對象物施加光的設(shè)備的光源不移動(dòng)的情形下，在不同角度或位置觀察所述對象物，或者在不同角度或位置將光施加到所述對象物上。有益效果本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)能讓使用者以使用現(xiàn)有顯微鏡的相同方法便利地連續(xù)觀察樣品(對象物)的垂直上表面及側(cè)表面。因此能夠三維地觀察樣品而得以提供顯微鏡所無法提供的便利性。尤其是需要同時(shí)進(jìn)行觀察與操作的作業(yè)更能最大化其效果。此外，本發(fā)明可以在傾斜角度觀察樣品或?qū)ο笪锒靡匀S地觀察樣品。由于在三維地觀察對象物時(shí)不需要觀察者移動(dòng)而得以穩(wěn)定地、便利地處理(例如電子元件等的操作或修理、精細(xì)物體的加工及檢查、進(jìn)行顯微手術(shù)等)對象物，可以減輕操作員的疲勞程度。本發(fā)明的原理不僅適用于光學(xué)顯微鏡或立體顯微鏡，還適用于光照射裝置。在樣品沒有移動(dòng)或光學(xué)系統(tǒng)的光源沒有移動(dòng)的情況下，光不僅可以的垂直方向施加到樣品上，還可以在基于垂直軸的一定角度范圍內(nèi)從傾斜方向施加到樣品上。由此，光還可以以繞垂直軸旋轉(zhuǎn)的方式施加到樣品上。


圖I是圖示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)的視圖；圖2不出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的將光傳送到同一位置的光偏轉(zhuǎn)模塊的例子；圖3不出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的將光傳送到同一位置的光偏轉(zhuǎn)模塊的另一例子；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)中入射光角度變化所導(dǎo)致的光程差的曲線圖；圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)中光程較短時(shí)補(bǔ)償該距離的第二副系統(tǒng)的操作的視圖；圖6是圖示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)中光程較長時(shí)補(bǔ)償該距離的第二副系統(tǒng)的操作的視圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)的視圖；圖8是圖7所示光學(xué)系統(tǒng)的俯視圖；圖9是示出根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)的視圖；圖10是圖9所示光學(xué)系統(tǒng)的俯視圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)視圖；圖12是圖11所示光偏轉(zhuǎn)模塊的位置變化所致軌跡的例子；圖13是示出根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)視圖14是圖13所示光學(xué)系統(tǒng)的俯視圖；圖15是通過本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的機(jī)械設(shè)備的例子；圖16是通過本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的機(jī)械設(shè)備的另一例子；圖17是示出本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用于顯微鏡的例子；圖18是圖示根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)的視圖；圖19是圖示圖18的光學(xué)系統(tǒng)的原理視圖；圖20是示出通過圖18的光學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的透視圖；圖21是圖示圖18的光學(xué)系統(tǒng)的多角度觀察(或者光應(yīng)用)的視圖； 圖22是圖示圖18的光學(xué)系統(tǒng)中物鏡的位置變化的視圖；圖23是圖示根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)的視圖；圖24是圖18或圖23所示光學(xué)系統(tǒng)所應(yīng)用于的顯微鏡的透視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及附圖所記載的內(nèi)容詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但，不能因此把本發(fā)明限定于所述優(yōu)選實(shí)施例。在所有附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似構(gòu)件。圖I是圖不根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)10的視圖。參閱圖1，本發(fā)明一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)10包括第一副系統(tǒng)18與第二副系統(tǒng)19,上述第一副系統(tǒng)18包括第一光偏轉(zhuǎn)模塊11與第二光偏轉(zhuǎn)模塊12，所述第二副系統(tǒng)19包括第一棱鏡13、第二棱鏡14、第三棱鏡15。第一副系統(tǒng)18形成一光路，使得無論入射光的角度怎樣變化光都傳送到同一位置。在實(shí)施例中，入射來自樣品(對象物)的光的物鏡可以設(shè)置在第一副系統(tǒng)18(參閱圖15)。物鏡能夠左右移動(dòng)并且進(jìn)行位置變化。此時(shí)，可以左右移動(dòng)物鏡，使得其極角(polarangle)或方位角(azimuth angle)變化。第二副系統(tǒng)19形成入射光光路，使得在光離開第二副系統(tǒng)19之前可以控制光程。第二副系統(tǒng)19包括依次更改入射光傳播路徑的第一棱鏡13、第二棱鏡14及第三棱鏡15。根據(jù)入射到第一副系統(tǒng)18的光的角度變化而改變第二棱鏡14與第一棱鏡13或第三棱鏡15之間的相對距離地進(jìn)行操作，使得從樣品經(jīng)由第一副系統(tǒng)18到達(dá)第二副系統(tǒng)19的整個(gè)光程保持恒定。第一棱鏡13、第二棱鏡14及第三棱鏡15中的每個(gè)都是直角棱鏡。直角棱鏡的截面為直角三角形，可以把通過直角的一個(gè)面進(jìn)入斜面的光反射到直角的另一面后射出。雖然以第一棱鏡13、第二棱鏡14及第三棱鏡15為直角棱鏡為例進(jìn)行了說明，但不限定于此?？梢砸暻闆r而以反射鏡替代棱鏡13、14、15來實(shí)現(xiàn)第二副系統(tǒng)19。例如，在與棱鏡13、14、15的各全反射面相對應(yīng)的位置安裝反射鏡，換言之，總共四個(gè)反射鏡發(fā)揮與棱鏡
13、14和15相同的功能。這樣，本發(fā)明一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)10讓從樣品經(jīng)由第一副系統(tǒng)18到第二副系統(tǒng)19的整個(gè)光程保持恒定地形成光路。從而可以形成基于光學(xué)系統(tǒng)的傾斜光路，使得不必移動(dòng)樣品或者讓顯微鏡觀察者的眼睛移動(dòng)，觀察者不僅能夠觀察樣品的垂直俯視圖，他/她還能通過改變觀察角度以任意傾斜角度觀察前后左右的側(cè)面或者還可以以垂直軸為中心旋轉(zhuǎn)地觀察樣品。例如，將來自樣品的光所入射的物鏡結(jié)合在第一副系統(tǒng)18。無論取決于物鏡位置變化的光入射到第一副系統(tǒng)18的角度怎樣變化，本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)都可以形成使得從樣品經(jīng)由第一副系統(tǒng)18到達(dá)第二副系統(tǒng)19的整個(gè)光程恒定的光路。這樣，由于無論取決于物鏡位置變化的光入射到第一副系統(tǒng)18的角度的怎樣變化，整個(gè)光程都可以保持恒定，從而使得看到光依次通過物鏡、第一副系統(tǒng)18、第二副系統(tǒng)19和目鏡的光的觀察者可以在合適位置以傾角觀察樣品，而無需為了重新調(diào)整倍率而進(jìn)行麻煩的移動(dòng)目鏡的操作。此外,本發(fā)明一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)10不僅適用于光學(xué)顯微鏡或?qū)嶓w顯微鏡,還能用作用于加工樣品的光照射裝置的光學(xué)系統(tǒng)。對于光照射裝置情形，光學(xué)系統(tǒng)被配置為，在激光束照射到樣品之前，讓諸如激光束的光進(jìn)入替代結(jié)合在第二副系統(tǒng)19的目鏡的透鏡(凹透鏡、凸透鏡或準(zhǔn)直儀等)，并依次通過第二副系統(tǒng)19、第一副系統(tǒng)18及替代結(jié)合在第一副系統(tǒng)18的物鏡的透鏡(凹透鏡、凸透鏡或準(zhǔn)直儀等)。此時(shí)，不必讓適用于光照射裝置的光學(xué)系統(tǒng)10以外的其它光學(xué)系統(tǒng)或光源移動(dòng)，也能改變光照射到樣品角度，從而以傾斜角度將光施加到樣品上。下面以適用于顯微鏡的情形為主對本發(fā)明各種實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)說明其操作，但不限定于此，本發(fā)明各種實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)如前所述地把光的入射及出射方向倒轉(zhuǎn)后適用于以樣品加工等為用途的光照射裝置等裝置的光學(xué)系統(tǒng)上。而且，本說明書雖然為了說明方便而以光(線)通過構(gòu)成本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)的棱鏡的中心為主進(jìn)行了說明，但是在一定范圍內(nèi)稍微偏離了棱鏡的中心的光(線)也能根據(jù)相似的原理入射到各棱鏡后出射。下同。圖2示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例使光傳送到同一位置的光偏轉(zhuǎn)模塊的例子。例如，物鏡可以結(jié)合在第一副系統(tǒng)18 (參閱圖15)，物鏡左右(橫向)移動(dòng)時(shí)能夠讓其極角或方位角改變。此時(shí)，第一光偏轉(zhuǎn)模塊11調(diào)節(jié)光路，使得無論入射光線與第一光偏轉(zhuǎn)模塊11的角度怎樣變化，從物鏡出射的光都平行于固定軸(例如，第一光偏轉(zhuǎn)模塊11的棱鏡們位于橫向移動(dòng)范圍的中心時(shí)，固定軸連接樣品與第一光偏轉(zhuǎn)模塊11的棱鏡們的中心，在此，固定軸是指連接Pl與P2的軸)。第二光偏轉(zhuǎn)模塊12讓平行于固定軸的光出射到的同一位置P2地改變路徑。這樣，為了形成與入射光線與第一光偏轉(zhuǎn)模塊11的角度變化無關(guān)的光路，光線從第二光偏轉(zhuǎn)模塊12發(fā)送到相同位置，第一光偏轉(zhuǎn)模塊11與第二光偏轉(zhuǎn)模塊12各自包括兩個(gè)楔形棱鏡。楔形棱鏡的形態(tài)是把圓柱中間切開的楔形狀。楔形棱鏡被配置為可以根據(jù)其移動(dòng)角度而改變通過圓柱底面進(jìn)入的光通過相對表面射出的方向。兩個(gè)楔形棱鏡結(jié)構(gòu)也稱為里斯利棱鏡(Risley prism)。在此,兩個(gè)楔形棱鏡以下列方式安裝在設(shè)備上，即根據(jù)入射光線與兩個(gè)楔形棱鏡結(jié)構(gòu)的角度的變化，如圖2所示，改變極角或方位角(參閱圖15)。參見極坐標(biāo)系，而不是X、y、z直角坐標(biāo)系時(shí),極角Θ是在距原點(diǎn)的距離r或方位角φ沒有改變的情況下，從ζ軸向-Z軸方向移動(dòng)時(shí)形成的角度，方位角Φ可以是在距原點(diǎn)的距離r或極角Θ沒有改變的情況下從X軸向-X軸方向移動(dòng)時(shí)形成的角度。
圖3是本發(fā)明一實(shí)施例的使光傳送到同一位置的光偏轉(zhuǎn)模塊的另一例子。如圖3所示，根據(jù)從物鏡入射的光的角度變化而讓構(gòu)成第一光偏轉(zhuǎn)模塊11與第二光偏轉(zhuǎn)模塊12的兩個(gè)楔形棱鏡以極角方向沒有移動(dòng)而只改變方位角地安裝在設(shè)備上(請參閱圖15)。圖2與圖3是第一光偏轉(zhuǎn)模塊11與第二光偏轉(zhuǎn)模塊12各自使用上下配置的2個(gè)楔形棱鏡時(shí)從一個(gè)點(diǎn)Pl出發(fā)的光不受其角度影響地重新匯聚到一個(gè)點(diǎn)P2的實(shí)施例。詳細(xì)地，圖2和圖3例示了在一個(gè)點(diǎn)Pl上各自以-28°、-14°、0°、14°、28°角度出射的光通過第一光偏轉(zhuǎn)模塊11與第二光偏轉(zhuǎn)模塊12而重新匯聚到一個(gè)點(diǎn)P2的情形。可以根據(jù)光偏轉(zhuǎn)模塊11、12的配置及移動(dòng)路徑，可以實(shí)現(xiàn)如圖2或圖3所示的設(shè)計(jì)。在P2位置匯聚到一點(diǎn)的光如圖I所示地被第一棱鏡13反射后傳達(dá)到第二棱鏡
14,該第一棱鏡13則與第二光偏轉(zhuǎn)模塊12相同角度地旋轉(zhuǎn)。被第二棱鏡14反射的光通過第三棱鏡15被傳達(dá)到固定的目鏡。如前所述，第一棱鏡13 —直與第二光偏轉(zhuǎn)模塊12相同角度地旋轉(zhuǎn)，因此從第二光偏轉(zhuǎn)模塊12出射的光和入射到第一棱鏡13的光的角度一直垂直于第一棱鏡13的入射面。因此，當(dāng)本發(fā)明用于成像光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，讓物鏡位于第一光偏轉(zhuǎn)模塊11的前面就能在觀察者的固定觀察位置從各種角度觀察樣品。同樣原理，當(dāng)本發(fā)明用于能量傳達(dá)或照明光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，可以把從固定的光源或能量源(激光源等)出來的光(例如激光束等)以各種角度照射到樣品。 圖4是說明本發(fā)明一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)中入射光角度變化所導(dǎo)致的光程差的曲線圖。 參照圖4，應(yīng)該理解，根據(jù)物鏡位置變化，換言之，根據(jù)來自樣品位置Pl的入射光的角度變化，改變從樣品通過第一副系統(tǒng)18到達(dá)第二副系統(tǒng)19的整個(gè)光程，亦即，從樣品通過第一光偏轉(zhuǎn)模塊11、第二光偏轉(zhuǎn)模塊12、第一棱鏡13、第二棱鏡14及第三棱鏡15的光的整個(gè)光程。詳細(xì)地，把垂直入射到第一光偏轉(zhuǎn)模塊11時(shí)的光路是參考。就是說，參考光路角度為0，光程差也為O。以此為基準(zhǔn)，隨著基于此參考的光路角度增加，光程左右對稱地變長。因此，樣品與最終觀察位置(或者光源)的光程會隨著角度而變化，為了對此進(jìn)行補(bǔ)償而引進(jìn)能夠讓棱鏡們適當(dāng)?shù)匾苿?dòng)的光學(xué)系統(tǒng)。如果不對該整體光程差異進(jìn)行補(bǔ)償，大多數(shù)情況下將無法保障相同的光學(xué)質(zhì)量。例如，成像光學(xué)系統(tǒng)的倍率會隨著角度而變化，或者把激光光源的能量傳達(dá)并且由透鏡匯聚時(shí)可能讓焦點(diǎn)位置變化。如圖4所示，光垂直入射到第一光偏轉(zhuǎn)模塊11時(shí)光程短，光不是垂直入射而是以傾斜的任意角度入射到第一光偏轉(zhuǎn)模塊11時(shí)光程變長。為了對此進(jìn)行補(bǔ)償，如圖5所示，光垂直入射到第一光偏轉(zhuǎn)模塊11時(shí)(光程短時(shí))，可以把機(jī)械兀件設(shè)計(jì)成把第二棱鏡14與第一棱鏡13或第三棱鏡15之間的相對距離調(diào)整成較長距離(例如，A)(請參閱圖15)。而且，如圖6所示，光不是垂直入射而是以傾斜的任意角度入射到第一光偏轉(zhuǎn)模塊11時(shí)(光程長時(shí))，可以把機(jī)械元件設(shè)計(jì)成把第二棱鏡14與第一棱鏡13或第三棱鏡15之間的相對距離調(diào)整為較短(例如，B)(請參閱圖15)。在此，調(diào)整第二棱鏡14與第一棱鏡13或第三棱鏡15之間的距離，在第一棱鏡13與第三棱鏡15于同一軸上不移動(dòng)的狀態(tài)下憑借相關(guān)機(jī)械元件而只允許第二棱鏡14移動(dòng)，從而得以維持恒定的光程。例如，第一棱鏡13與第三棱鏡15在同一軸上并固定時(shí),通過控制機(jī)械元件使得2(A-B)與圖4的光程差一致，可以維持整個(gè)光程恒定。
具體實(shí)施例方式圖7是光偏轉(zhuǎn)模塊使用直角棱鏡時(shí)的本發(fā)明另一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)20說明圖。圖8是圖7所示光學(xué)系統(tǒng)20的俯視圖。參閱圖7與圖8,本發(fā)明另一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)20包括由第一光偏轉(zhuǎn)模塊21及第二光偏轉(zhuǎn)模塊22構(gòu)成的副系統(tǒng)(第一副系統(tǒng))。在此，第一光偏轉(zhuǎn)模塊21及第二光偏轉(zhuǎn)模塊22不是如圖I所示地由上下配置的楔形棱鏡構(gòu)成，第一光偏轉(zhuǎn)模塊21及第二光偏轉(zhuǎn)模塊22各自由配置在所設(shè)定機(jī)械元件的前后或者左右的2個(gè)直角棱鏡構(gòu)成。在此，光學(xué)系統(tǒng)20的其余構(gòu)成內(nèi)容與圖I相似地包括棱鏡13、14、15。光學(xué)系統(tǒng)20的操作原理和圖I說明的相同。在第一光偏轉(zhuǎn)模塊21及第二光偏轉(zhuǎn)模塊22的操作方面，例如，物鏡左右移動(dòng)時(shí)，改變安裝在機(jī)械元件上的直角棱鏡的位置，從而根據(jù)來自樣品位置Pl的光的角度變化改變極角或方位角，此時(shí)，第一光偏轉(zhuǎn)模塊21調(diào)節(jié)光路，使得無論入射光線與第一光偏轉(zhuǎn)模塊21的角度怎樣變化，從樣品出射的光都平行于固定軸。(例如，第一光偏轉(zhuǎn)模塊21中較接近樣品的棱鏡位于橫向移動(dòng)范圍的中心時(shí)，所述固定軸是連接樣品和第一光偏轉(zhuǎn)模塊21中較接近樣品的棱鏡的中心)，第二光偏轉(zhuǎn)模塊12讓平行于固定軸的光出射到的同一位置P2地改變路徑。。圖7與圖8圖示由使用直角棱鏡的第一光偏轉(zhuǎn)模塊21及第二光偏轉(zhuǎn)模塊22限定的光路，使得無論從單個(gè)點(diǎn)Pl出發(fā)的光的角度為多少光線都可以到達(dá)同一點(diǎn)P2。詳細(xì)地，圖2和圖3示出以-28°、0°、28°角度從點(diǎn)Pl出射的光被第一光偏轉(zhuǎn)模塊21轉(zhuǎn)換成平行·于固定軸的光后，平行于固定軸的光被第二光偏轉(zhuǎn)模塊22出射到同一點(diǎn)P2。當(dāng)具有上述構(gòu)造的此實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)用于諸如顯微鏡的觀察裝置時(shí)，也能夠從各種角度觀察樣品。圖9是本發(fā)明再一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)30說明圖。圖10是圖9所不光學(xué)系統(tǒng)30的俯視圖。參閱圖9與圖10,本發(fā)明再一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)30包括副系統(tǒng)(第一副系統(tǒng))，該副系統(tǒng)只具備了由配置在設(shè)定機(jī)械元件的前后或者左右的2個(gè)直角棱鏡31、32所構(gòu)成的一個(gè)光偏轉(zhuǎn)模塊38。在此，光學(xué)系統(tǒng)30的其余構(gòu)成內(nèi)容與圖I相似地包括棱鏡13、14、15，操作原理和圖I說明的相同。這里的副系統(tǒng)雖然由一個(gè)光偏轉(zhuǎn)模塊38構(gòu)成，但可以調(diào)節(jié)光路，使得無論來自樣品位置Pl的入射光的與光偏轉(zhuǎn)模塊38所成的角度為多少，即使入射光相對于固定軸傾斜，光線也可以出射到同一點(diǎn)P2(例如,光偏轉(zhuǎn)模塊38的第一棱鏡31位于橫向移動(dòng)范圍的中心時(shí)，所述固定軸連接樣品和光偏轉(zhuǎn)模塊38的第一棱鏡31的中心)。例如，物鏡左右移動(dòng)時(shí)，改變安裝在機(jī)械元件上的直角棱鏡31、32的位置，從而根據(jù)來自樣品位置Pl的光的角度變化而改變極角或方位角。此時(shí)，光偏轉(zhuǎn)模塊38調(diào)節(jié)光路，從而無論從樣品入射的光的角度怎樣變化，光都直接出射到同一位置P2。在此，不需要能夠把光改變成平行于固定軸的光的光偏轉(zhuǎn)模塊。圖9與圖10圖示使用直角棱鏡31和32的單個(gè)光偏轉(zhuǎn)模塊限定的光路，使得無論從單個(gè)點(diǎn)Pl出發(fā)的光的角度為多少，光線都可以到達(dá)同一點(diǎn)P2。詳細(xì)地，圖9和圖10示出以-28°、0°、28°角度從點(diǎn)Pl出射的光被直角棱鏡31在水平方向上被垂直彎曲，之后被直角棱鏡32垂直彎曲，從而使得光線出射到單個(gè)終點(diǎn)P2。當(dāng)具有上述構(gòu)造的此實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)用于諸如顯微鏡的觀察裝置時(shí)，也能夠從各種角度觀察樣品。在圖9及圖10中，從出發(fā)點(diǎn)Pl以各種角度出射的光所構(gòu)成的第一平面與匯聚到目標(biāo)點(diǎn)P2的三種光線所構(gòu)成的第二平面雖然平行但存在于不同平面上。此時(shí)，作為理想情況，平行光線將一直垂直入射到棱鏡或者從棱鏡垂直地出射，因此不會發(fā)生色象差。由于機(jī)械設(shè)計(jì)上的理由而需要脫離理想狀況時(shí)，例如，需要把目標(biāo)點(diǎn)P2置于第一平面時(shí)，可以改變棱鏡角度(極角或方位角)，如果此時(shí)使用反射鏡就能清除色象差。然而，使用該反射鏡時(shí)基于反射率的光損失大于使用棱鏡時(shí)的損失，因此需要將其反映到設(shè)計(jì)。圖11是本發(fā)明再一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)40說明圖。參閱圖11，本發(fā)明再一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)40包括副系統(tǒng)(第一副系統(tǒng))，該副系統(tǒng)只具備了由上下方式配置在設(shè)定機(jī)械元件的的2個(gè)楔形棱鏡41、42所構(gòu)成的一個(gè)光偏轉(zhuǎn)模塊48。在此，光學(xué)系統(tǒng)40的其余構(gòu)成內(nèi)容與圖I相似地包括棱鏡13、14、15，操作原理和圖I說明的相同。本實(shí)施例使得可以改變被觀察部分的位置，而不改變觀察角度(或者來自樣品的光線的角度)。此時(shí)，觀察者可以不移動(dòng)而只改變觀察位置地針對樣品的一定范圍內(nèi)位置進(jìn)行觀察。而且，用于光照射裝置之類的能量傳達(dá)系統(tǒng)時(shí)，可以在不移動(dòng)樣品或光源的情形下一邊改變光照射位置一邊把光源的能夠量照射到樣品的任意位置。例如，進(jìn)行激光加工時(shí)，在加工件較重或被固定時(shí)或者加工件較容易受震動(dòng)影響而難以移動(dòng)等情況時(shí)較為有用。 如圖11所示，光偏轉(zhuǎn)模塊48限定光路，使得無論入射光的距離怎樣變化，光都出射到同一位置。例如，來自樣品的光所入射的物鏡可以結(jié)合在具備有光偏轉(zhuǎn)模塊48的第一副系統(tǒng)(請參閱圖15)。物鏡能夠左右移動(dòng)并改變位置。此時(shí)，物鏡可以向左和右移動(dòng)，從而改變極角或方位角。之后，具備有圖I所示棱鏡13、14、15的第二副系統(tǒng)19調(diào)節(jié)從光偏轉(zhuǎn)模塊48入射的光的光程后讓光出射地形成光路。如圖I所做說明，第二副系統(tǒng)19包括依次更改入射光的路徑的第一棱鏡13、第二棱鏡14及第三棱鏡15。如前所述地，根據(jù)入射到光偏轉(zhuǎn)模塊48的光的距離變化而讓第二棱鏡14與第一棱鏡13或第三棱鏡15之間的距離改變地進(jìn)行操作，從而使得具備有光偏轉(zhuǎn)模塊48的第一副系統(tǒng)18與第二副系統(tǒng)19之間的整體光程保持恒定。圖12是圖11所示光偏轉(zhuǎn)模塊48的位置變化所致軌跡的一說明例。參照圖11，假設(shè)垂直于平面(yz平面)的軸為X軸，當(dāng)樣品的觀察領(lǐng)域隨著y軸而出現(xiàn)位置變化時(shí)，安裝在光偏轉(zhuǎn)模塊48的設(shè)定機(jī)械元件上的棱鏡41、42按照相應(yīng)角度(極角或方位角)移動(dòng)而改變距樣品的距離并且使得所入射的平行于固定軸的光傳達(dá)到固定的點(diǎn)P2 (例如，光偏轉(zhuǎn)模塊48的第一棱鏡41位于橫向移動(dòng)范圍的中心時(shí)，固定軸連接樣品和光偏轉(zhuǎn)模塊48的第一棱鏡41的中心)。此時(shí)，光線不位于yz平面上而如圖12所示地x值具有非O值。也就是說，光線雖然經(jīng)過第二棱鏡42的中心但是在第一棱鏡41經(jīng)過偏離中心的位置。亦即，如圖12所示，光偏轉(zhuǎn)模塊48在yz平面上移動(dòng)時(shí)，實(shí)際觀察的領(lǐng)域的中心不處于直線而處于圖12所示的軌跡上。如前所述地在光偏轉(zhuǎn)模塊48上使用兩個(gè)楔形棱鏡41、42時(shí)，除了能夠讓光線角度偏向以外，還能使光線出現(xiàn)偏離軸的位移，因此需要讓光偏轉(zhuǎn)模塊48左右移動(dòng)時(shí)所觀察的領(lǐng)域的中心呈現(xiàn)為直線時(shí)，不是讓光偏轉(zhuǎn)模塊48沿著直線左右移動(dòng)，而是調(diào)整-X方向的位移。亦即，在樣品的觀察領(lǐng)域的中心(y=0)朝左或右移動(dòng)光偏轉(zhuǎn)模塊48時(shí)-X方向的位移逐漸變小。前述本發(fā)明再一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)40讓從樣品經(jīng)過具備有光偏轉(zhuǎn)模塊48的第一副系統(tǒng)后到達(dá)第二副系統(tǒng)19的整體光程相同地形成光路，從而不必移動(dòng)樣品或者讓顯微鏡觀察者的眼睛移動(dòng)，僅僅進(jìn)行光偏轉(zhuǎn)模塊48的位置移動(dòng)就能形成利用光學(xué)系統(tǒng)的光路而得以改變樣品的左右觀察位置，還能以垂直軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)觀察。例如，來自樣品的光所入射的物鏡可以結(jié)合在具備有光偏轉(zhuǎn)模塊48的第一副系統(tǒng)，此時(shí)，無論根據(jù)物鏡的位置變化而變化的入射到光偏轉(zhuǎn)模塊48的光的任意距離變化，從樣品經(jīng)過光偏轉(zhuǎn)模塊48后到達(dá)第二副系統(tǒng)19的整體光程都保持恒定。如前所述地，由于無論根據(jù)物鏡的位置變化而變化的入射到光偏轉(zhuǎn)模塊48的光的任意距離變化整個(gè)光程都保持恒定，因此免除了針對依次通過物鏡、第一副系統(tǒng)、第二副系統(tǒng)19后入射到目鏡并出射的光進(jìn)行觀察的觀察者為了重新調(diào)整倍率而需要移動(dòng)目鏡的麻煩，讓觀察者能夠在原位改變樣品的觀察位置后進(jìn)行觀察。此外，光學(xué)系統(tǒng)40不僅適用于光學(xué)顯微鏡或?qū)嶓w顯微鏡，還能適用于以樣品加工為其用途的光照射裝置的光學(xué)系統(tǒng)，此時(shí)，讓諸如激光束的光進(jìn)入替代結(jié)合在第二副系統(tǒng)19的目鏡的透鏡(凹透鏡、凸透鏡或準(zhǔn)直儀等)依次通過第二副系統(tǒng)19、光偏轉(zhuǎn)模塊48及替代結(jié)合在光偏轉(zhuǎn)模塊48的物鏡的透鏡(凹透鏡、凸透鏡或準(zhǔn)直儀等)，然后把光照射到樣·品O圖13是本發(fā)明再一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)50說明圖。圖14是圖13所不光學(xué)系統(tǒng)50的俯視圖。請參閱圖13與圖14,本發(fā)明再一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)50包括副系統(tǒng)(第一副系統(tǒng))，該副系統(tǒng)僅具備有以前后(或者左右)方式配置在設(shè)定機(jī)械元件的2個(gè)直角棱鏡51、52所構(gòu)成的一個(gè)光偏轉(zhuǎn)模塊58。在此，光學(xué)系統(tǒng)50的其余構(gòu)成內(nèi)容與圖I相似地包括棱鏡13、14、15，操作原理和圖I說明的相同。盡管此實(shí)施例的副系統(tǒng)(第一副系統(tǒng))和圖11相似地由一個(gè)光偏轉(zhuǎn)模塊58構(gòu)成，與圖11相似地，可以調(diào)節(jié)光路，使得無論根據(jù)樣品觀察位置變化而變化的從樣品傳播到光偏轉(zhuǎn)模塊58的光的距離怎樣變化，從樣品沿平行于固定軸的方向進(jìn)入光偏轉(zhuǎn)模塊58的入射光線都可以傳送到同一單個(gè)點(diǎn)P2 (例如,光偏轉(zhuǎn)模塊58的第一棱鏡51位于左右移動(dòng)范圍的中心時(shí)，所述固定軸連接樣品和光偏轉(zhuǎn)模塊58的第一棱鏡41的中心)。例如,物鏡左右移動(dòng)時(shí)，改變安裝在機(jī)械元件上的直角棱鏡51、52的位置，從而無論待觀察樣品部分的位置怎樣變化，來自樣品的光線都直接出射到同一位置P2。。此時(shí)，由于來自樣品的光的距離變化而進(jìn)行的光程補(bǔ)償可以通過下列方式實(shí)現(xiàn)，憑借圖I所示棱鏡13、14、15的移動(dòng)而使得從樣品經(jīng)由具備光偏轉(zhuǎn)模塊58的第一副系統(tǒng)到達(dá)第二副系統(tǒng)19的整體光程保持恒定地形成光路(請參閱圖I)。如前所述，光學(xué)系統(tǒng)50是圖9所示光學(xué)系統(tǒng)30稍微變形的結(jié)構(gòu)，例如，第二棱鏡52的角度雖然可以和圖9所示第二棱鏡32 —樣,但第一棱鏡51的角度卻與圖9所示第一棱鏡31的角度不同，讓其底面的角度與觀察平面構(gòu)成水平。在此，和圖11相似地，不是入射光的角度而是觀察位置改變時(shí)不受位置影響地把光線傳達(dá)到一個(gè)點(diǎn)的動(dòng)作原理是相似的，適用于顯微鏡之類的觀察裝置時(shí)，不必讓觀察者移動(dòng)也能在一定范圍內(nèi)的位置獲得圖像或其它光學(xué)信息等，適用于光照射裝置時(shí)，不必讓光源或樣品移動(dòng)也能把光照射到樣品的一定范圍內(nèi)的位置。圖15是本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)60以機(jī)構(gòu)方式實(shí)現(xiàn)時(shí)的一例。如圖15所不,第一光偏轉(zhuǎn)模塊61 (相當(dāng)于圖I的第一光偏轉(zhuǎn)模塊)可以與物鏡率禹接，從而與物鏡一體地移動(dòng)。第二光偏轉(zhuǎn)模塊62 (相當(dāng)于圖I的第二光偏轉(zhuǎn)模塊)也可以通過以活塞形態(tài)具有上下移動(dòng)性的軸耦接到第一光偏轉(zhuǎn)模塊61。如前所述地，構(gòu)成第一副系統(tǒng)68 (相當(dāng)于圖I的第一副系統(tǒng))的第一光偏轉(zhuǎn)模塊61與第二光偏轉(zhuǎn)模塊62可以安裝在兩個(gè)板之間。在兩個(gè)板的上部之間安裝有第一棱鏡63 (相當(dāng)于圖I的第一棱鏡)與第三棱鏡65 (相當(dāng)于圖I的第三棱鏡)，在板的外部則能夠與第一棱鏡63及第三棱鏡65相對移動(dòng)地安裝第二棱鏡64 (相當(dāng)于圖I的第二棱鏡)。如前所述，構(gòu)成第二副系統(tǒng)69 (相當(dāng)于圖I的第二副系統(tǒng))的棱鏡63、64、65具有適當(dāng)?shù)囊苿?dòng)性以便在第一光偏轉(zhuǎn)模塊61與第二光偏轉(zhuǎn)模塊62移動(dòng)時(shí)讓整體光程相同，從第三棱鏡65出來的光經(jīng)過目鏡后讓觀察者得以觀察樣品O如果第一光偏轉(zhuǎn)模塊61及物鏡基于物鏡焦點(diǎn)沿著形成于側(cè)面板的導(dǎo)引槽或孔向左或右移動(dòng)，所連接的第二光偏轉(zhuǎn)模塊62與第一棱鏡63將對稱地移動(dòng)。此時(shí)，第二棱鏡64也在鏡筒內(nèi)沿著所設(shè)定的槽移動(dòng)而改變與側(cè)面板之間的距離，從而可以把光程維持一定。 最后，從第三棱鏡65出來的光朝向目鏡模塊。參照圖15，兩個(gè)板沒有被固定在圓形主體內(nèi)而可以在其內(nèi)部讓上述兩個(gè)板進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。因此，以物鏡的焦點(diǎn)為中心，第一光偏轉(zhuǎn)模塊61及物鏡可以沿著形成于側(cè)面板的導(dǎo)引槽或孔向左或右移動(dòng)，還能讓第一副系統(tǒng)68與第二副系統(tǒng)69旋轉(zhuǎn)，因此可以把針對樣品的觀察角度或光照射角度靈活地調(diào)整成任意角度。在圖15中,第一光偏轉(zhuǎn)模塊61、第二光偏轉(zhuǎn)模塊62、第一副系統(tǒng)68、第一棱鏡63、第二棱鏡64、第三棱鏡65及第二副系統(tǒng)69可以各自相當(dāng)于圖I所不第一光偏轉(zhuǎn)模塊11、第二光偏轉(zhuǎn)模塊12、第一副系統(tǒng)18、第一棱鏡13、第二棱鏡14、第三棱鏡15及第二副系統(tǒng)19。前述圖15所說明的本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖僅為一例示而不得因此限定于此，為了實(shí)現(xiàn)圖I到圖8所說明的操作而可以采取其它各種形態(tài)。圖16是本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)70以機(jī)構(gòu)方式實(shí)現(xiàn)時(shí)的另一例。如圖16所不,第一直角棱鏡71 (相當(dāng)于圖9的直角棱鏡31或圖13的直角棱鏡51)可以耦接到物鏡，從而與物鏡一體地移動(dòng)第二直角棱鏡72 (相當(dāng)于圖9的直角棱鏡32或圖13的直角棱鏡52)也和第一直角棱鏡71 一起移動(dòng)地通過所設(shè)定的結(jié)合裝置耦接在第一直角棱鏡71。第一直角棱鏡71為了改變觀察角度或觀察位置而左右移動(dòng)時(shí)能夠通過由致動(dòng)器(未圖示)所驅(qū)動(dòng)的活塞以極角或方位角游動(dòng)可變地安裝在機(jī)械元件，通過所設(shè)定的結(jié)合手段結(jié)合的第二直角棱鏡72也能按照圖9或圖13所示原理讓來自樣品的光出射到同一位置P2地形成光路?？梢岳霉鈱W(xué)系統(tǒng)70的中空空間適當(dāng)?shù)匕惭b各自驅(qū)使活塞運(yùn)動(dòng)的電機(jī)等致動(dòng)器。第二副系統(tǒng)(相當(dāng)于圖I的第二副系統(tǒng))的棱鏡73、74、75具有適當(dāng)?shù)囊苿?dòng)性以便在第一直角棱鏡71與第二直角棱鏡72移動(dòng)時(shí)讓整體光程相同，經(jīng)過鏡筒從第二直角棱鏡72入射的光在第一棱鏡73的斜面被反射而入射到第二棱鏡74，入射到第二棱鏡74的斜面的光在構(gòu)成第二棱鏡74的直角的面被依次反射后入射到第三棱鏡75，從第三棱鏡75的斜面反射出來的光則通過目鏡而讓觀察者得以觀察樣品。本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)所應(yīng)用于的圖16的機(jī)械設(shè)備僅是應(yīng)用光學(xué)系統(tǒng)的另一個(gè)例子，但不限定用于此，為了實(shí)現(xiàn)圖9到圖14所說明的動(dòng)作而可以采取其它各種形態(tài)。圖17是本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)適用于顯微鏡時(shí)的一例。如圖17所示，圖15的光學(xué)系統(tǒng)60或圖16的光學(xué)系統(tǒng)70可以安裝在顯微鏡系統(tǒng)的目鏡與樣品支撐架之間后使用。轉(zhuǎn)動(dòng)所設(shè)的移動(dòng)把手就能讓物鏡改變左右位置，因此改變來自樣品的光的入射角度而使得光學(xué)系統(tǒng)60/70的光偏轉(zhuǎn)模塊61、62/71、72、棱鏡61、62、63/71、72、73如前所述地移動(dòng)，因此觀察者不必移動(dòng)也能通過目鏡觀察樣品的上下左右的所有側(cè)面。通過了棱鏡61、62、63/71、72、73的影像則通過所設(shè)透鏡入射到相機(jī)，此時(shí)，通過相機(jī)生成針對該影像的數(shù)碼影像信號并儲存在所設(shè)定的儲存裝置，雖然沒有圖示，也可以通過所設(shè)顯示裝置把該影像顯示到屏幕上。圖18是本發(fā)明再一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)100說明圖。參閱圖18，根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)100包括第一透鏡110與第二透鏡120。此夕卜，光學(xué)系統(tǒng)100可以包括至少一個(gè)的反射鏡或楔形棱鏡之類的棱鏡，圖18圖示了包括兩個(gè)反射鏡131、132的實(shí)施例。第一透鏡110 (多數(shù)透鏡，棱鏡，或反射鏡的組合形態(tài)可能)從樣品(或者對象 物)的位置Pl間隔第一透鏡110焦點(diǎn)距離地安裝，第二透鏡120 (多數(shù)透鏡，棱鏡，或反射鏡的組合形態(tài)可能)從第一透鏡110間隔一定距離地安裝。因此，可以在第一透鏡110與第二透鏡120之間的空間形成平行光，第二透鏡120的中心軸位于和第一透鏡110的中心軸平行的周圍時(shí)，可以在第一透鏡110與第二透鏡120之間互相傳達(dá)平行光而不需要反射鏡131、132，如圖18所示地透鏡們的中心軸不一致或不平行時(shí)，使用反射鏡131、132讓第一透鏡110與第二透鏡120之間互相傳達(dá)平行光(或者，包括近似于平行光的準(zhǔn)平行光)。圖形中雖然沒有圖示，除了基于反射鏡131、132的反射以夕卜，也能使用基于折射的楔形棱鏡等棱鏡，也可以使用上述兩者混合的(反射鏡與楔形棱鏡)情形。適用于顯微鏡之類的光學(xué)置時(shí)，從第一透鏡110向第二透鏡120傳達(dá)平行光，適用于激光之類的光照射裝置時(shí)，則從第二透鏡120向第一透鏡110傳達(dá)平行光。本實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)100即使在觀察樣品的觀察者或者對樣品照射光的裝置的光源沒有移動(dòng)的情況下也能改變第一透鏡110對樣品的觀察角度或光照射角度而得以從多角度觀察樣品或者向樣品多角度地照射光。例如，即使第二透鏡120被固定了，只要改變第一透鏡110對樣品的觀察角度并且適當(dāng)?shù)匾苿?dòng)反射鏡131、132，就能在第二透鏡120的焦點(diǎn)距離形成針對該樣品的多角度影像，或者在第二透鏡120的焦點(diǎn)距離配置光照射裝置的光源后多角度地向樣品照射光。適用于顯微鏡時(shí)，第一透鏡Iio相當(dāng)于物鏡,第二透鏡120則相當(dāng)于向目鏡傳達(dá)光的透鏡。圖19是圖18所示光學(xué)系統(tǒng)100的原理說明圖。例如，2個(gè)透鏡110、120可以是具有同一焦點(diǎn)距離的透鏡或粘合透鏡，來自位于焦點(diǎn)距離的樣品的光被第一透鏡110改成平行光，再被第二透鏡120在焦點(diǎn)距離形成影像。此時(shí)，不受第一透鏡110與第二透鏡120之間存在著平行光的無窮空間的長度影響地可以在第二透鏡120的焦點(diǎn)距離形成同一大小的影像。圖19圖示了 2個(gè)透鏡110、120的焦點(diǎn)距離相同的左右對稱的情形，但即使在非對稱的情形，例如即使2個(gè)透鏡110、120的焦點(diǎn)距離不同或光路上另外添加了光學(xué)要素，只要路徑長度改變的部分屬于平行光存在的空間就能適用相同的原理。在前述的對稱情形下，雖然在設(shè)計(jì)上會存在一定的限制，但慧差、畸變、橫向色差在理論上會完全消除，即使不是對稱，也會越接近對稱時(shí)上述3種色差越顯著地減少，此為眾所周知者。圖20是圖18所不光學(xué)系統(tǒng)100被實(shí)現(xiàn)時(shí)的一斜視圖例。光學(xué)系統(tǒng)100的外表形狀可以如圖24所示。第一透鏡110左右移動(dòng)從而改變極角或方位角。如圖20所示，反射鏡131、132與第一透鏡110結(jié)合后針對第一透鏡110位置變化所致對于樣品的角度變化而能夠游動(dòng)地改變位置地安裝在機(jī)械元件，因此反射鏡131、132在第一透鏡110與第二透鏡120之間改變平行光的光路后傳達(dá)。因此，即使第二透鏡120被固定，只要如圖21所示地改變第一透鏡110對樣品的觀察角度，讓反射鏡131、132如前所述地適當(dāng)?shù)匾苿?dòng)就能在第二透鏡120的焦點(diǎn)距離形成針對該樣品的多角度影像。而且，可以如圖22所示地隨著第一透鏡110的位置移動(dòng)而改變針對樣品的觀察位置，各位置可以在第二透鏡120的焦點(diǎn)距離形成多角度的影像。同樣地，在第二透鏡120的焦點(diǎn)距離配置光照射裝置的光源后向樣品照射光時(shí)，可以如圖21所示地向樣品多角度地照射光，隨著第一透鏡110的位置移動(dòng)而如圖22所示地在各位置向樣品多角度地照射光?！D23是本發(fā)明再一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)200說明圖。本發(fā)明再一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)200的外表形狀可以如圖24所示。在圖23中，本發(fā)明再一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)200圖示了在第一透鏡110與第二透鏡120之間使用5個(gè)反射鏡13廣135的實(shí)施例。例如，第一透鏡110沿著圓弧形態(tài)的導(dǎo)引槽或孔左右移動(dòng)，從而改變極角或方位角。反射鏡13廣133與第一透鏡110結(jié)合并且針對第一透鏡110位置變化所致樣品的角度變化而能夠游動(dòng)地改變位置地安裝在機(jī)械元件，使得從反射鏡13廣133出射的平行光通過固定的反射鏡134，135向第二透鏡120反射，在第一透鏡110與第二透鏡120之間被反射鏡13Γ135改變平行光的光路后傳達(dá)。通過了第二透鏡120的光在固定的反射鏡或棱鏡141、142改變路徑而通過設(shè)定的孔向目鏡側(cè)出射。目鏡安裝在第二透鏡120的焦點(diǎn)距離并且以平行光或準(zhǔn)平行光形態(tài)向觀察者的眼睛傳達(dá)平行光。如圖24所示，移動(dòng)延伸到外部的把手時(shí)，與把手結(jié)合的第一透鏡110沿著圓弧形態(tài)的導(dǎo)引槽或孔移動(dòng)從而改變極角或方位角。此外，改變結(jié)合在第一透鏡110上的反射鏡131、132，133的位置或方向。亦即，在第一透鏡110沿著圓弧形態(tài)的導(dǎo)引槽或孔移動(dòng)的過程中，第一反射鏡131按照對應(yīng)于第一透鏡110的極角或方位角變化地移動(dòng)而改變從第一透鏡110出射的平行光的路徑并加以反射，因此反射鏡132 133也按照對應(yīng)于第一反射鏡131的移動(dòng)角度地各自移動(dòng)而使得從第一反射鏡131反射的平行光向固定的反射鏡134，135出射，通過反射鏡135再一次反射而讓平行光最后朝向固定的第二透鏡120的中心軸。在此，驅(qū)使第一透鏡110移動(dòng)的力量可以是使用者施加到把手的力量，因此，憑借致動(dòng)器等的驅(qū)動(dòng)而讓活塞動(dòng)作并且讓所結(jié)合的反射鏡13廣133與第一透鏡110咬合后移動(dòng)。光學(xué)系統(tǒng)200也可以和圖15相似地被安裝到圓形主體內(nèi)并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。因此，物鏡110隨著形成于側(cè)面兩板的導(dǎo)引槽或孔改變左右位置，反射鏡13f 133則按照與此對應(yīng)的方式移動(dòng)，由于物鏡110可以在圓形主體內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而反射鏡13廣133則可以在相應(yīng)位置移動(dòng)，因此能夠更加靈活地以任意角度調(diào)整針對樣品的觀察角度或光照射角度。如前所述，本發(fā)明能夠讓物鏡在預(yù)定極角內(nèi)傾斜并且朝任意方位角旋轉(zhuǎn)，通過物鏡的光可以利用光學(xué)模塊維持恒定的光程或者在距離變化的領(lǐng)域允許平行光的存在，從而在一定位置形成一定的像，因此，位置固定的目鏡把它重新放大/縮小后使其入射到觀察者的眼睛。而且，前文雖然僅圖示了反射鏡或直角棱鏡的情形，實(shí)際上為了對像的反轉(zhuǎn)及旋轉(zhuǎn)進(jìn)行補(bǔ)償而可以使用各種形態(tài)的棱鏡。因此，非數(shù)碼方式的光學(xué)顯微鏡或?qū)嶓w顯微鏡不必移動(dòng)樣品或者讓顯微鏡觀察者的眼睛移動(dòng)也能形成基于光學(xué)系統(tǒng)的傾斜光路，不僅觀察樣品的垂直面，還能在一定傾斜角度下觀察前后左右側(cè)面，也能以垂直軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)觀察，從而得以三維地觀察物體，由于觀察者不需要移動(dòng)而得以穩(wěn)定便利地進(jìn)行對象物的操作(電子元件等的操作或修理、微細(xì)加工件的加工及檢查、顯微手術(shù)等)，還能減輕操作員的疲勞程度。而且，在有些情況下，不必移動(dòng)樣品或顯微鏡觀察者的眼睛也能一邊改變觀察位置一邊觀察樣品。前述原理不僅可以適用于光學(xué)顯微鏡、立體顯微鏡，還能適用于望遠(yuǎn)鏡、潛望鏡、內(nèi)視鏡之類的光學(xué)裝置，更能適用于向樣品照射光的光照射裝置的光學(xué)系統(tǒng)，適用于光照射裝置時(shí)不必移動(dòng)樣品或光源也能進(jìn)行光的垂直照射，還能在垂直軸的一定角度范圍內(nèi)進(jìn)行側(cè)面照射，更能以垂直軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)照射。前文結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明做了詳細(xì)說明，但不能把本發(fā)明限定于實(shí)施例， 在本發(fā)明的技術(shù)思想范疇內(nèi)，可以根據(jù)本發(fā)明的所述記載而實(shí)現(xiàn)各種變形及修改，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是非常明顯的，因此不得把本發(fā)明的范圍限定于所說明的實(shí)施例，本 發(fā)明真正的權(quán)利范圍應(yīng)根據(jù)后述的權(quán)利要求書及該權(quán)利要求書的均等范圍而決定。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)系統(tǒng)，包括 被布置用于形成光路的第一光學(xué)裝置與第二光學(xué)裝置， 所述光學(xué)系統(tǒng)被配置為利用通過所述第一光學(xué)裝置與所述第二光學(xué)裝置的來自對象物的光觀察所述對象物，或者使傳送到所述第二光學(xué)裝置的光通過所述第一光學(xué)裝置施加到所述對象物， 其中，在觀察者或向所述對象物施加光的設(shè)備的光源不移動(dòng)的情形下，所述對象物能夠在不同角度或位置被觀察，或者在不同角度或位置將光施加到所述對象物上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述光學(xué)系統(tǒng),其中， 所述第一光學(xué)裝置包括第一副系統(tǒng)，該第一副系統(tǒng)形成使得無論入射光線的角度怎樣變化所述光線都傳送到相同位置處的光路， 所述第二光學(xué)裝置包括第二副系統(tǒng)，該第二副系統(tǒng)形成使得在入射光線從所述第二副系統(tǒng)射出之前調(diào)節(jié)所述入射光線的光程的光路， 其中，從所述對象物經(jīng)由所述第一副系統(tǒng)到所述第二副系統(tǒng)的整個(gè)光程保持恒定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述光學(xué)系統(tǒng)，其中，第一透鏡耦接到所述第一副系統(tǒng)，使得以改變所述第一透鏡相對于所述對象物的角度的方式觀察所述對象物或?qū)⒐馐┘拥剿鰧ο笪锷?，該角度是觀察所述對象物的角度或?qū)⒐馐┘拥剿鰧ο笪锷系慕嵌取?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求3所述光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述第一透鏡向左或右移動(dòng)并且改變其位置，從而改變所述第一透鏡的極角或方位角， 所述光學(xué)系統(tǒng)用于顯微鏡以使得從所述對象物反射的光依次穿過所述第一透鏡、所述第一副系統(tǒng)、所述第二副系統(tǒng)和第二透鏡的方式觀察所述對象物。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述第一透鏡向左或右移動(dòng)并且改變其位置，從而改變所述第一透鏡的極角或方位角， 所述光學(xué)系統(tǒng)用于所述設(shè)備以使得傳送到與所述第二副系統(tǒng)耦接的第二透鏡的光依次穿過所述第二副系統(tǒng)、所述第一副系統(tǒng)和所述第一透鏡的方式將光施加到所述對象物。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述光學(xué)系統(tǒng),其中,所述第一副系統(tǒng)包括 第一光偏轉(zhuǎn)模塊，調(diào)節(jié)光路，使得無論入射光線的角度為多少，與預(yù)定固定軸線成角度的光線都被改變?yōu)榕c該固定軸線平行的光線；以及 第二光偏轉(zhuǎn)模塊，調(diào)節(jié)光路，使得平行于所述固定軸線的該光線傳送到相同位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述第一光偏轉(zhuǎn)模塊和所述第二光偏轉(zhuǎn)模塊各自包括 兩個(gè)楔形棱鏡，被安裝在機(jī)械設(shè)備中，以形成使得其極角或方位角根據(jù)所述入射光線的角度變化而變化的光路，耦接到所述第一副系統(tǒng)的第一透鏡的位置變化引起所述入射光線的角度變化。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述第一光偏轉(zhuǎn)模塊和所述第二光偏轉(zhuǎn)模塊各自包括 兩個(gè)直角棱鏡，被安裝在機(jī)械設(shè)備中，以形成使得其極角或方位角根據(jù)所述入射光線的角度變化而變化的光路，耦接到所述第一副系統(tǒng)的第一透鏡的位置變化引起所述入射光線的角度變化。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述第一副系統(tǒng)包括光偏轉(zhuǎn)模塊，調(diào)節(jié)光路，使得無論所述入射光線的角度變化多少，與預(yù)定固定軸線成角度的該入射光線都傳送到相同位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述光學(xué)系統(tǒng),其中,所述光偏轉(zhuǎn)模塊包括 兩個(gè)直角棱鏡，被安裝在機(jī)械設(shè)備中，以形成使得其極角或方位角根據(jù)所述入射光線的角度變化而變化的光路，耦接到所述第一副系統(tǒng)的第一透鏡的位置變化引起所述入射光線的角度變化。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述第二副系統(tǒng)包括 依次改變所述入射光線的光路的第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡， 其中，操作所述第二副系統(tǒng)，使得所述第二棱鏡與所述第一棱鏡或所述第三棱鏡之間的距離根據(jù)所述入射光線的角度的變化而變化。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述光學(xué)系統(tǒng)，其中， 所述第一光學(xué)裝置包括第一副系統(tǒng)，該第一副系統(tǒng)形成使得無論入射光線的位置怎樣變化所述光線都傳送到相同位置處的光路， 所述第二光學(xué)裝置包括第二副系統(tǒng)，該第二副系統(tǒng)形成使得在入射光線從所述第二副系統(tǒng)射出之前調(diào)節(jié)所述入射光線的光程的長度的光路， 其中，從所述對象物經(jīng)由所述第一副系統(tǒng)到所述第二副系統(tǒng)的整個(gè)光程的長度保持恒定。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述光學(xué)系統(tǒng)，其中，第一透鏡耦接到所述第一副系統(tǒng)，使得以改變所述第一透鏡相對于所述對象物的角度的方式觀察所述對象物或?qū)⒐馐┘拥剿鰧ο笪锷希摻嵌仁怯^察所述對象物的角度或?qū)⒐馐┘拥剿鰧ο笪锷系慕嵌取?br> 14.根據(jù)權(quán)利要求13所述光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述第一透鏡向左或右移動(dòng)并且改變其位置，從而改變所述第一透鏡的極角或方位角， 所述光學(xué)系統(tǒng)用于顯微鏡以使得從所述對象物反射的光依次穿過所述第一透鏡、所述第一副系統(tǒng)、所述第二副系統(tǒng)和第二透鏡的方式觀察所述對象物。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述第一透鏡向左或右移動(dòng)并且改變其位置，從而改變所述第一透鏡的極角或方位角， 所述光學(xué)系統(tǒng)用于所述設(shè)備以使得傳送到與所述第二副系統(tǒng)耦接的第二透鏡的光依次穿過所述第二副系統(tǒng)、所述第一副系統(tǒng)和所述第一透鏡的方式將光施加到所述對象物。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述光學(xué)系統(tǒng),其中,所述第一副系統(tǒng)包括 光偏轉(zhuǎn)模塊，調(diào)節(jié)光路，使得無論由所述入射光線的位置變化而引起的所述入射光線的光程變化為多少，與預(yù)定固定軸線平行的所述入射光線都傳送到相同位置。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述光學(xué)系統(tǒng),其中,所述光偏轉(zhuǎn)模塊包括 兩個(gè)楔形棱鏡，被安裝在機(jī)械設(shè)備中，以形成使得其極角或方位角根據(jù)所述入射光線的光程變化而變化的光路，耦接到所述第一副系統(tǒng)的第一透鏡的位置變化引起所述入射光線的光程變化。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述光學(xué)系統(tǒng),其中,所述光偏轉(zhuǎn)模塊包括 兩個(gè)直角棱鏡，被安裝在機(jī)械設(shè)備中，以形成使得其極角或方位角根據(jù)所述入射光線的光程變化而變化的光路，耦接到所述第一副系統(tǒng)的第一透鏡的位置變化引起所述入射光線的光程變化。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述第二副系統(tǒng)包括 依次改變所述入射光線的光路的第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡， 其中，操作所述第二副系統(tǒng)，使得所述第二棱鏡與所述第一棱鏡或所述第三棱鏡之間的距離根據(jù)所述入射光線的位置的變化而變化。
20.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中， 所述第一光學(xué)裝置包括被放置在與所述對象物分隔預(yù)定距離的位置處的第一透鏡， 所述第二光學(xué)裝置包括被設(shè)置在與所述第一透鏡相隔預(yù)定距離的位置處的第二透鏡， 其中，所述第一透鏡被配置為使得當(dāng)所述第一透鏡移動(dòng)時(shí)所述第一透鏡與所述對象物分隔所述第一透鏡的焦距，并且在所述第一透鏡和所述第二透鏡之間的空間中形成包括類平行光線的平行光線。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中，在所述第二透鏡的焦點(diǎn)處形成所述對象物的圖像，或者將光施加到處于第二透鏡的焦距處的所述對象物上。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中，改變所述第一透鏡相對于所述對象物所成的角度，該角度是觀察所述對象物或光施加到所述對象物上的角度，從而以不同角度觀察所述對象物或以不同角度將光施加到所述對象物上。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述第一透鏡向左或右移動(dòng)并且改變其位置，從而改變第一透鏡的極角或方位角， 所述光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)一步包括 至少一個(gè)光路改變裝置，被安裝在機(jī)械設(shè)備中，從而根據(jù)所述第一透鏡相對于所述對象物的角度的變化改變該光路改變裝置的位置，所述第一透鏡的位置變化引起所述第一透鏡相對于所述對象物的角度的變化，所述光路改變裝置改變所述第一透鏡和所述第二透鏡之間的平行光線的路徑。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述光路改變裝置包括反射鏡或棱鏡。
25.一種操作光學(xué)系統(tǒng)的方法，包括 布置第一光學(xué)裝置和第二光學(xué)裝置以形成光路；以及 利用通過所述第一光學(xué)裝置和所述第二光學(xué)裝置的來自對象物的光觀察所述對象物，或者將傳送到所述第二光學(xué)裝置的光通過所述第一光學(xué)裝置施加到所述對象物上， 其中，在觀察者或向所述對象物施加光的設(shè)備的光源不移動(dòng)的情形下，所述對象物能夠在不同角度或位置被觀察，或者在不同角度或位置將光施加到所述對象物上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光學(xué)系統(tǒng)及其操作方法。所述光學(xué)系統(tǒng)用于被設(shè)置為觀察樣品的顯微鏡中或?qū)⒅T如激光束的光束施加到樣品上的光照射裝置中。所述光學(xué)系統(tǒng)可以形成傾斜光路，從而不需移動(dòng)樣品或觀察者眼睛位置(或光照射裝置的光源位置)，觀察者不僅可以觀察(在光照射裝置情形中，是可以將光施加到)樣品的垂直上側(cè)，還可以觀察樣品的前、后、左或右側(cè)，或者可以改變待觀察樣品部分(在光照射裝置情形中，是光所施加到的部分)的位置。
文檔編號G02B26/08GK102859414SQ201180020052
公開日2013年1月2日 申請日期2011年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月19日
發(fā)明者金佑濬 申請人:金佑濬