CH678116A5

CH678116A5 -

Info

Publication number: CH678116A5
Application number: CH145089A
Authority: CH
Inventors: Manfred Dr Rer Nat Ludwig
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1987-11-02
Filing date: 1989-04-17
Publication date: 1991-07-31
Also published as: DD265709A1; DE3831481A1

Description

1 1

CH 678 116 A5 CH 678 116 A5

2 2nd

Beschreibung description

Das Mikroskop ist sowohl für Operationszwecke als auch allgemein in der Mikroskopie anwendbar, speziell bei bestehender Forderung nach relativ hohem Auflösungsvermögen bei grosser Tiefenschärfe und gleichzeitiger Bildhelligkeit. The microscope can be used both for surgical purposes and in general in microscopy, especially when there is a demand for a relatively high resolution with a large depth of field and simultaneous image brightness.

Bekannte stereoskopische Operationsmikroskope weisen im Strahlengang nach dem Objektiv für jeden Teilstrahlengang einen Vergrösserungswechs-ler auf, der als Gallei-Fernrohr oder als Zoom-Sy-stem ausgebildet sein kann. Danach folgen im Strahlengang Tubusobjektive, Umkehrprismen und Okulare. Entscheidend für Auflösungsvermögen, Lichtstärke und Tiefenschärfe des Gesamtsystems ist die Aperturblende, welche jeweils im Vergrösse-rungswechsler realisiert ist. Dabei sind hohe Lichtstärke und hohes Auflösungsvermögen einerseits mit geringer Tiefenschärfe andererseits verbunden. Andererseits bedingt hohe Tiefenschärfe ein geringes Auflösungsvermögen und geringe Lichtstärke. Bei den in den bekannten technischen Lösungen eingegangenen Kompromissen bleibt im Hinblick auf Fotodokumentation und Einsatz von Videotechnik die Forderung nach erhöhter Lichtstärke, verbessertem Auflösungsvermögen und verbesserter Kontrastwiedergabe in der Ebene des Operationsfeldes sowie nach Tiefenorientierung im Operationsraum, sicherer Positionierung und Führung der Operationsinstrumente, d.h. nach grösserer Tiefenschärfe, bestehen. Known stereoscopic surgical microscopes have a magnification changer in the beam path after the objective for each partial beam path, which can be designed as a Galle telescope or as a zoom system. This is followed by tube lenses, inverting prisms and eyepieces in the beam path. The aperture diaphragm, which is implemented in the magnification changer, is decisive for the resolution, light intensity and depth of focus of the overall system. High light intensity and high resolving power on the one hand are combined with shallow depth of field on the other hand. On the other hand, high depth of field requires low resolution and low light intensity. With the compromises made in the known technical solutions, with regard to photo documentation and the use of video technology, there remains the demand for increased light intensity, improved resolution and improved contrast reproduction in the level of the operating field as well as for depth orientation in the operating room, safe positioning and guidance of the operating instruments, i.e. after greater depth of field.

Ziel der Erfindung ist eine Erhöhung des Gebrauchswertes bei der mikroskopischen Beobachtung bezüglich der genannten Komponenten. The aim of the invention is to increase the use value in microscopic observation with respect to the components mentioned.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Forderungen nach hoher Auflösung, hoher Lichtstärke zu erfüllen, d.h. die Relation der genannten Komponenten zu verbessern. Die Aufgabe wird erfindungsge-mäss bei einem Mikroskop insbesondere für Operationszwecke dadurch gelöst, dass in mindestens einem Strahlengang eine Aperturblende vorgesehen ist, die aus mindestens zwei simultan wirksamen, konzentrischen Bereichen besteht, wobei die Bereiche der Aperturblende unterschiedliche Transmissionseigenschaften aufweisen. Eine komplementäre, vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass am Ort der Aperturblende über Strahlenteiler ein Strahlenbündel aus der Achse ausgespiegelt wird, mit diesem Bündel über ein Objektiv ein Bild auf dem Eingang eines Lichtverstärkers entworfen wird, und das auf der Ausgangsseite des Lichtverstärkers entstehende Bild in den Mikroskopstrahlengang vor einem Tubusobjektiv eingespiegelt wird. The object of the invention is to meet the requirements for high resolution, high light intensity, i.e. improve the relation of the components mentioned. The object is achieved according to the invention in a microscope, in particular for surgical purposes, in that an aperture diaphragm is provided in at least one beam path, which consists of at least two simultaneously active, concentric regions, the regions of the aperture diaphragm having different transmission properties. A complementary, advantageous embodiment of the invention consists in that a beam of rays is reflected out of the axis at the location of the aperture diaphragm by means of beam splitters, an image is designed with this beam via a lens on the input of a light amplifier, and the image formed on the output side of the light amplifier is reflected into the microscope beam path in front of a tube lens.

Durch die Verwendung der Aperturblenden, deren Bereiche simultan wirken, erzeugt die engste Blendenöffnung ein lichtschwaches Bild grosser Tiefenschärfe und geringer Auflösung, die grösste Blendenöffnung ein lichtstarkes Bild hoher Auflösung und geringer Tiefenschärfe. Beide Bilder überlagern sich und werden gleichzeitig betrachtet. By using the aperture diaphragm, the areas of which act simultaneously, the narrowest aperture creates a faint image with a large depth of field and low resolution, the largest aperture opens a bright image with a high resolution and low depth of field. Both images overlap and are viewed simultaneously.

Erfindungsgedanke und Funktion von Ausführungsbeispielen eines erfindungsgemässen Mikroskops, bzw. des damit möglichen mikroskopischen Beobachtungsverfahrens werden nachstehend anhand von schematischen Darstellung erläutert. Es zeigen: The idea of the invention and the function of exemplary embodiments of a microscope according to the invention, or of the microscopic observation method possible with them, are explained below on the basis of a schematic illustration. Show it:

Fig. 1 schematische Darstellung eines Operati-onsmikroskopes; 1 shows a schematic representation of an operating microscope;

Fig. 2 graphische Darstellung der Modulations-übertragungsfunktion ; 2 shows a graphical representation of the modulation transfer function;

Fig. 3 graphische Darstellung des Zusammenhanges zwischen optischer Tiefenschärfe, Lichtstärke, Apertur und Aperturblendendurchmesser; 3 graphical representation of the relationship between optical depth of field, light intensity, aperture and aperture diaphragm diameter;

Fig. 4 erfindungsgemässe Aperturblende; 4 aperture diaphragm according to the invention;

Fig. 5 Einbaubeispiel für die erfindungsgemässe Aperturblende; 5 shows an installation example for the aperture diaphragm according to the invention;

Fig. 6 besondere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Aperturblende; 6 shows a special embodiment of an aperture diaphragm according to the invention;

Fig. 7 Einbaubeispiel, seitliche Ansicht; Fig. 7 installation example, side view;

Fig. 8 Einbaubeispiel, Draufsicht; Fig. 8 installation example, top view;

Fig. 9 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemässen Mikroskops. 9 shows a further embodiment of the microscope according to the invention.

Die Bezugszeichen in Fig. 1 haben folgende Bedeutung: 1 ist das Objekt, 2 ist ein Objektiv, 3 und 3' sind zwei optische Systeme zur Veränderung der Vergrösserung des Operationsmikroskops, 4, 4' sind zwei feststehende Blenden herkömmlicher Art, die als Aperturblende maximaler Öffnung wirken und die vorteilhaft an den beobachterseitigen Ausgang der Systeme 3, 3' gelegt sind. 5, 5' sind zwei erfindungsgemässe Aperturblenden, ihrer Funktion wegen im weiteren als Multiaperturblenden bezeichnet, 6, 6' sind Tubusobjektive, 7, T Umkehrprismen und 8, 8' sind Okulare. The reference numerals in Fig. 1 have the following meaning: 1 is the object, 2 is an objective, 3 and 3 'are two optical systems for changing the magnification of the surgical microscope, 4, 4' are two fixed diaphragms of conventional type, which serve as the maximum aperture diaphragm Act opening and which are advantageously placed on the observer side output of the systems 3, 3 '. 5, 5 'are two aperture diaphragms according to the invention, referred to below for their function as multi-aperture diaphragms, 6, 6' are tube objectives, 7, T reversing prisms and 8, 8 'are eyepieces.

Fig. 2 stellt den Verlauf der Modulationsübertra-gungsfunktion (MÜF) graphisch dar. Die MÜF charakterisiert die Leistungsfähigkeit des optischen Systems und stellt ein Gütemass für die Obertra-gungseigenschaften dar. Auf der Abszisse ist die Linienfrequenz eines gitterartigen Testobjektes vom Kontrast K = 1 und als Ordinate der Kontrast des mit einem optimal korrigierten optischen System erzeugten Bildes dieses Objektes mit der Apertur als Parameter aufgetragen. Die Gerade (a) charakterisiert ein optisches System mit grosser Apertur, die Gerade (c) ein System mit geringer Apertur und die Gerade (b) ein System mit dazwischenliegendem Aperturwert. 2 graphically represents the course of the modulation transfer function (MÜF). The MÜF characterizes the performance of the optical system and represents a quality measure for the transmission properties. The line frequency of a grid-like test object with the contrast K = 1 and is on the abscissa the ordinate is the contrast of the image of this object generated with an optimally corrected optical system with the aperture plotted as a parameter. The straight line (a) characterizes an optical system with a large aperture, the straight line (c) a system with a small aperture and the straight line (b) a system with an intermediate aperture value.

Fig. 3 stellt den allgemeinen Zusammenhang zwischen Tiefenschärfe TS, numerischer Apertur NA und Durchmesser der Aperturblende DB graphisch dar. 3 graphically represents the general relationship between depth of field TS, numerical aperture NA and diameter of the aperture diaphragm DB.

In Fig. 4 (a, b) ist eine erfindungsgemässe Multi-aperturblende dargestellt. Die Bezugszeichen bedeuten 10 - eine Trägerplatte aus Glas, 12—eine teildurchlässige Schicht, vorzugsweise eine aufgedampfte Chromschicht, wegen der Funktion im weiteren als Arbeitsebenen-Blendenöffnung bezeichnet, 13 ist ein zentraler, kreisrunder, aus der teildurchlässigen Schicht ausgesparter Bereich, der wegen seiner Funktion im weiteren als Tiefenbild-Blendenöffnung bezeichnet wird. A multi-aperture diaphragm according to the invention is shown in FIG. 4 (a, b). The reference numerals mean 10 - a carrier plate made of glass, 12 - a partially permeable layer, preferably a vapor-deposited chrome layer, because of the function hereinafter referred to as the working plane aperture, 13 is a central, circular region which is recessed from the partially permeable layer and which because of its function hereinafter referred to as the depth image aperture.

Fig. 5 a und b zeigt die Einbauposition der Multi-aperturblende in Beziehung zu einer festen Aperturblende 11, entsprechend 4 in Fig. 1 in einem stereoskopischen Operationsmikroskop. Fig. 6 (a, b) zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform von Mul- 5 a and b show the installation position of the multi-aperture diaphragm in relation to a fixed aperture diaphragm 11, corresponding to 4 in FIG. 1, in a stereoscopic surgical microscope. 6 (a, b) shows an advantageous embodiment of multi

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

CH 678 116 A5 CH 678 116 A5

4 4th

tiaperturblenden für ein stereoskopisches Mikroskop. In Fig. 6 bedeuten 14 - eine kreisrunde Trägerplatte aus Glas, 20 ist eine senkrecht durch die Trägerplatte gehend gedachte Drehachse dieser Platte, 15 ist eine teildurchlässige Schicht, vorzugsweise eine aufgedampfte Chromschicht, 16,16' und 16", 16'" sind Tiefenbild-Blendenöffnungen, paarweise mit unterschiedlichen Öffnungsdurchmessern, 18 ist eine ringförmige metallische Fassung der Trägerplatte 14. Die Fassung 18 weist Raststellen 19 auf, welche die Lage der Tiefenbild-Blendenöffnungen zur Drehachse 20 fixieren, 17 ist eine Führungsnut in der Fassung 18. Fig. 7 zeigt im Querschnitt die Einbauposition dieser Ausführungsform von Multiaperturblenden für ein Stereomikroskop. In Fig. 7 bedeuten 9 - der Mikroskopkörper mit dem Objektiv 2 und den Vergrösserungswechslern 3, 3', 4, 4' die festen Aperturblenden maximaler Öffnung, 14 die Trägerglasplatte mit der teildurchlässigen Schicht 15 und den Tiefenbild-Blendenöffnungen 16,16', 16", 16"'. 18 ist die ringförmige Fassung der Multiaperturblende und 20 ist die gedachte Drehachse, welche mit der optischen Achse des Objektivs 2 zusammenfällt. In Fig. 8 ist das Einbaubeispiel von Fig. 7 in der Schnittebene A-A' dargestellt. Die Bezugszeichen bedeuten 16, 16' Tiefenbild-Blendenöffnung in Arbeitsstellung, 15 - teildurchlässige Schicht (einfach schraffiert), welche die Arbeitsebenen-Blendenöffnung realisiert, 9' -Deckplatte des Mikroskopkörpers 9, durch welche die Aperturblenden maximaler Öffnung 4, 4' gebildet werden kreuzweise schraffiert, 16", 16"' Tiefenbild-Blendenöffnung ausser Arbeitsstellung, 18 Fassungsring, 19 Raststellen und 19'-federnde Rastung. Bei der Beobachtung mit dem in Fig. 1 dargestellten Stereomikroskop befindet sich das Objekt 1 in der Brennebene des Objektivs 2. In den beiden stereoskopischen Strahlengängen befindliche Fernrohrsysteme entwerfen Bilder im Unendlichen, die mit dem Einblicksystem, bestehend aus Tubusobjektiven 6, 6', Umkehrprismen 7, T und Okularen 8, 8' stereoskopisch beobachtet werden. Zwischen dem Ausgang der Fernrohrsysteme 3, 3' und den Tubusobjektiven 6, 6' gelegene Blenden 4, 4' bestimmen die Apertur des Gesamtsystems. Die Apertur des Gesamtsystems beeinflusst dessen optische Eigenschaften in der in Fig. 2 mittels der MÜF dargestellten Weise. Insbesondere ist bei grosser Apertur Auflösungsvermögen und Kontrastwiedergabe höher (Gerade a) als bei geringer Apertur (Gerade c). Die Gerade (b) repräsentiert einen dazwischen liegenden Wert, wie er bei den dem Stand der Technik entsprechenden Operationsmikroskopen benutzt wird. Aus Fig. 3 ist zu entnehmen, wie numerisch Apertur NA, Lichtstärke LS und Tiefenschärfe TS vom Durchmesser DB der maximalen Aperturblende im praktisch wichtigen Bereich abhängen. Mit wachsendem Blendendurchmesser nehmen numerische Apertur NA und Lichtstärke LS zu. Das bedeutet nach Fig. 2 eine Verbesserung von Auflösungsvermögen und Kontrastübertragung (Gerade a), damit verbunden ist eine Abnahme der Tiefenschärfe TS. Praktisch erwünscht sind einerseits hohes Auflösungsvermögen und hohe Kontrastwiedergabe sowie grosse Lichtstärke LS in der Ti aperture diaphragms for a stereoscopic microscope. In FIG. 6, 14 means - a circular support plate made of glass, 20 is an axis of rotation of this plate, which is perpendicular to the support plate, 15 is a partially permeable layer, preferably a vapor-deposited chrome layer, 16, 16 'and 16 ", 16'" are depth images - Aperture openings, in pairs with different aperture diameters, 18 is an annular, metallic mount of the carrier plate 14. The mount 18 has locking points 19 which fix the position of the depth image aperture openings to the axis of rotation 20, 17 is a guide groove in the mount 18. FIG. 7 shows in cross section the installation position of this embodiment of multi-aperture diaphragms for a stereomicroscope. In FIG. 7, 9 - the microscope body with the objective 2 and the magnification changers 3, 3 ', 4, 4' mean the fixed aperture diaphragms of the maximum opening, 14 the support glass plate with the partially permeable layer 15 and the depth image diaphragm openings 16, 16 ', 16 ", 16" '. 18 is the ring-shaped version of the multi-aperture diaphragm and 20 is the imaginary axis of rotation, which coincides with the optical axis of the objective 2. FIG. 8 shows the installation example from FIG. 7 in the sectional plane A-A '. The reference numerals mean 16, 16 'depth image diaphragm opening in the working position, 15 - partially permeable layer (simply hatched), which realizes the working plane diaphragm opening, 9' cover plate of the microscope body 9, through which the aperture diaphragms of the maximum opening 4, 4 'are formed crosswise hatched, 16 ", 16" 'depth aperture opening out of working position, 18 mounting ring, 19 locking points and 19' spring locking. When observing with the stereomicroscope shown in FIG. 1, the object 1 is located in the focal plane of the objective 2. Telescope systems located in the two stereoscopic beam paths design infinite images which, with the viewing system, consisting of tube objectives 6, 6 ', reverse prisms 7 , T and eyepieces 8, 8 'can be observed stereoscopically. Apertures 4, 4 'located between the exit of the telescope systems 3, 3' and the tube objectives 6, 6 'determine the aperture of the overall system. The aperture of the overall system influences its optical properties in the manner shown in FIG. 2 by means of the MTF. In particular, with a large aperture, the resolution and contrast rendition is higher (line a) than with a small aperture (line c). The straight line (b) represents an intermediate value as used in the surgical microscopes corresponding to the prior art. From Fig. 3 it can be seen how numerically aperture NA, light intensity LS and depth of field TS depend on the diameter DB of the maximum aperture in the practically important area. With increasing aperture diameter, numerical aperture NA and light intensity LS increase. According to FIG. 2, this means an improvement in resolution and contrast transmission (line a), which is associated with a decrease in the depth of field TS. On the one hand, high resolution and high contrast rendition as well as high light intensity LS are desirable in practice

Arbeitsebene und andererseits hohe Tiefenschärfe TS. Dabei dient die hohe Tiefenschärfe der Orientierung im Raum vor und hinter der Arbeitsebene und insbesondere der sicheren Positionierung und Führung der Operationsinstrumente und erfordert deshalb geringeres Auflösungsvermögen und geringere Bildhelligkeit als für die Arbeitsebene verlangt werden muss. Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemässe Multiaperturblende, die ein mikroskopisches Beobachtungs- und Aufnahmeverfahren gestattet, welches die beschriebenen Forderungen und Funktionen gleichzeitig erfüllt. Dabei wird die erwünschte hohe Tiefenschärfe durch die Tiefenbild-Blen-denöffnung (13 in Fig. 4 und 5 sowie 16,16' und 16", 16"' in Fig. 6, 7 und 8) realisiert und die erwünschte hohe Apertur durch die Wirksamkeit der Öffnung der Blenden 4,4' mit der maximal möglichen Apertur. Working level and on the other hand high depth of field TS. The high depth of field serves as orientation in the space in front of and behind the working level and in particular for the safe positioning and guidance of the surgical instruments and therefore requires less resolution and less image brightness than is required for the working level. FIG. 4 shows a multi-aperture diaphragm according to the invention, which permits a microscopic observation and recording method which simultaneously fulfills the requirements and functions described. The desired high depth of field is realized by the depth image aperture (13 in FIGS. 4 and 5 and 16, 16 'and 16 ", 16"' in FIGS. 6, 7 and 8) and the desired high aperture by the Effectiveness of opening the apertures 4,4 'with the maximum possible aperture.

Dabei setzt die teildurchlässige Schicht 12 die Bildhelligkeit entsprechend dem Transmissionsfaktor dieser Schicht herab, was wiederum dadurch ausgeglichen wird, dass aufgrund der grösseren Apertur die Lichtstärke des Gesamtsystems grösser sein kann, als sie es bisher unter der Nebenbedingung ausreichender Tiefenschärfe sein konnte. Fig. 5 zeigt eine erfindungsgemässe Multiaperturblende mit der Tiefenbild-Blendenöffnung 13 und der Arbeitsebenen-Blendenöffnung 12 eingebaut und im Zusammenwirken mit einer festen Aperturblende 4. Die Tiefenbild-Blendenöffnung 13 wirkt als eine Aperturblende mit geringer Öffnung und erzeugt ein Bild, bei dem relativ grobe Objektstrukturen, wie sie in der praktischen Anwendung durch Operationsinstrumente und Operationshilfsmittel sowie durch die Finger des Operateurs gegeben sind, in relativ grosser Tiefenausdehnung wiedergegeben werden. Dieses Bild ist aufgrund der geringen Apertur der Tiefenbild-Blendenöffnung und der damit geringeren Lichtstärke von geringer Helligkeit im Vergleich zu dem Bild, welches von der Arbeits-ebenen-Biendenöffnung 12 erzeugt wird. Dabei wird die maximale Apertur durch den Durchmesser der festen Blende 4 realisiert. Das so erzeugte Bild zeichnet sich aufgrund der grossen wirksamen Apertur durch hohen Kontrast und Detailreichtum aus (vgl. Fig. 2, MÜF, Gerade a). Aus der Relation von Transmissionswert T der teildurchlässigen Schicht, dem Durchmesser der Tiefenbild-Blendenöffnung DTB und dem Durchmesser der Arbeits-ebenen-Blendenöffnung DAB lässt sich das Verhältnis der Helligkeitseindrücke von beiden Bildanteilen nach Wunsch variieren. Als Dimensionie-rungsbeispiel wird T = 60%, DTB = 3 mm, DAB = 16 mm gegeben. The partially permeable layer 12 lowers the image brightness in accordance with the transmission factor of this layer, which in turn is compensated for by the fact that, owing to the larger aperture, the light intensity of the overall system can be greater than it previously could be under the secondary condition of sufficient depth of field. FIG. 5 shows a multi-aperture diaphragm according to the invention with the depth image diaphragm opening 13 and the working plane diaphragm opening 12 installed and in cooperation with a fixed aperture diaphragm 4. The depth image diaphragm opening 13 acts as an aperture diaphragm with a small opening and produces an image in which is relatively coarse Object structures, as they are given in practical application by surgical instruments and aids as well as by the fingers of the surgeon, are reproduced in a relatively large depth. This image is due to the small aperture of the depth image aperture and the lower light intensity of low brightness compared to the image that is generated by the working plane aperture 12. The maximum aperture is realized by the diameter of the fixed aperture 4. Due to the large effective aperture, the image generated in this way is characterized by high contrast and richness of detail (cf. FIG. 2, MTF, straight line a). From the relation of the transmission value T of the partially permeable layer, the diameter of the depth image diaphragm opening DTB and the diameter of the working plane diaphragm opening DAB, the ratio of the brightness impressions of the two parts of the image can be varied as desired. As a dimensioning example, T = 60%, DTB = 3 mm, DAB = 16 mm.

Fig. 6 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform der Multiaperturblende für Stereomikroskope« Die mit der teildurchlässigen Schicht beschichtete kreisrunde Trägerglasplatte 14 ist in einer Metallfassung 18 gefasst. Der Durchmesser der Platte 14 erlaubt, mit unterschiedlichen Öffnungsdurchmes-sem herzustellen. Die Fassung ist mit einer Ringnut 22 zur Führung und mit Rastpunkten 19 versehen. Fig. 7 zeigt ein Einbaubeispiel für die Ausführungsform gemäss Fig. 6 in einer seitlichen Ansicht. Die Drehachse 20 der Multiaperturblende in Fig. 7 erlaubt es, Tiefenbild-Blenden verschiedenen Durch- 6 shows an advantageous embodiment of the multi-aperture diaphragm for stereomicroscopes. The circular carrier glass plate 14 coated with the partially permeable layer is contained in a metal frame 18. The diameter of the plate 14 makes it possible to produce with different opening diameters. The socket is provided with an annular groove 22 for guidance and with locking points 19. FIG. 7 shows an installation example for the embodiment according to FIG. 6 in a side view. The axis of rotation 20 of the multi-aperture diaphragm in FIG. 7 allows depth image diaphragms of different diameters to be

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

5 5

CH 678 116 A5 CH 678 116 A5

6 6

messers paarweise in den Strahlengang einzuschalten, um wahlweise verschiedene Relationen von Tiefenschärfe und Bildhelligkeit des Tiefenbildes zu realisieren. Dabei sichern die Rasten 19 die Koaxiali-tät der Blendenlage zu den Achsen der beiden stereoskopischen Strahlengänge. Fig. 8 zeigt die Draufsicht auf die Anordnung gemäss Fig. 7 im Schnitt A-A' wobei die bequeme Umschaltbarkeit der Tiefenbild-Blendenpaare deutlich wird. Die Ausfuhrungsform der Multiaperturblenden gemäss Fig. 6, 7 und 8 zeichnet sich durch einen weiteren Vorteil aus: Beim Umschalten der Blendenpaare verschwindet das Bild nicht, wie es bei einer opaken Scheibe mit verschiedenen Blendenöffnungen der Fall wäre, Irisblenden lassen sich bei der durch die vorgegebene Maximalapertur bestimmten Geometrìe nicht verwirklichen. In einer möglichen Weiterbildung der erfindungsgemässen Multiaperturblende, die besonders vorteilhaft bei der Untersuchung von Objekten mit selektiven spektralen Eigenschaften ist (Remission, Fluoreszenz) kann die teildurchlässige Schicht als Interferenzfilter ausgeführt sein» knife in pairs in the beam path in order to implement different relationships between depth of field and image brightness of the depth image. The catches 19 ensure the coaxiality of the aperture position with the axes of the two stereoscopic beam paths. FIG. 8 shows the top view of the arrangement according to FIG. 7 in section A-A ', the convenient switchability of the depth image diaphragm pairs becoming clear. The embodiment of the multi-aperture diaphragms according to FIGS. 6, 7 and 8 is characterized by a further advantage: when switching the diaphragm pairs, the image does not disappear, as would be the case with an opaque pane with different diaphragm openings; Do not realize the maximum aperture of certain geometries. In a possible development of the multi-aperture diaphragm according to the invention, which is particularly advantageous when examining objects with selective spectral properties (reflectance, fluorescence), the partially transparent layer can be designed as an interference filter »

In einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Multiaperturblende wird das Helligkeitsverhältnis von Tiefenbild und Arbeitsebenen-Bitd kontinuierlich geregelt. Bei dieser Ausführungsform besteht die Multiaperturblende aus einer polarisierenden Schicht (Polarisationsfolie), und die Transmission der Arbeitsebenen-Blendenöffnung wird durch Verdrehung eines Analysators variiert. In another embodiment of the multi-aperture diaphragm according to the invention, the brightness ratio of depth image and working plane bit is continuously regulated. In this embodiment, the multi-aperture diaphragm consists of a polarizing layer (polarizing film), and the transmission of the working plane diaphragm opening is varied by rotating an analyzer.

In einer Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens wird es ermöglicht, den beabsichtigten Effekt zu erzielen, ohne die Helligkeit des mit Maximalapertur gewonnenen Bildes durch eine teildurchlässige Schicht merklich einzuschränken. Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform besagter Weiterentwicklung. In Fig. 9 bedeuten 1-Objekt, 2-Objektiv, 3, 3'-Systeme zum Vergrösserungswechsel, 6-Tubusobjektiv, 7-Umkehrprisma, 8-Okular, 22 ist ein aus zwei Prismen zusammengesetzter Strahlenteiler, 23 ist eine teiidurchlässige Spregelschicht von elliptischer Gestalt, koaxial zum Strahlengang durch 3 und 4. 24 ist ein Spiegel, 25 ist ein Objektiv, 26 ist ein elektronischer Bildverstärker, 27 ist eine Abbildungsoptik, 28 ein Spiegel. 29 ist ein Strahlenteilerprisma mit einer Teilverspiegelung geringen Refiexionsvermö-gens. Das Objekt 1 wird mit dem Objektiv 2 nach Unendlich abgebildet. Für das System zum Vergrösserungswechsel 3 ist die Blende 4 maximale Aperturblende. Ober die elliptische teildurchlässige Schicht 22 wird ein Teil des axialen Strahlenbündels ausgespiegelt. Dabei wirkt der Durchmesser der Projektion senkrecht zur optischen Achse als Durchmesser der Tiefenbild-Blende. Über den Spiegel 24 wird mit dem Objektiv 25 das Bild mit hoher Tiefenschärfe und geringer Auflösung auf den Eingang des Bildverstärker-Systems 26 entworfen. Das Objektiv 27 entwirft über den Spiegel 28 und den teildurchlässigen Spiegel 30 ein Bild des Ausgangs des Bildverstärkers 26 im Unendlichen, welches zusammen mit dem mit Maximalapertur 4 erzeugten Bild über das Tubusobjektiv 6, Umkehrprisma 7 und Okular 8 beobachtet wird. Das auf dem Eingang des Bildverstärkers erzeugte Bild ist wegen der geringen wirksamen Apertur (Durchmesser der Projektion des Spiegels 23 beispielsweise 3 mm, Reflexionsvermögen beispielsweise 30%) von geringer Helligkeit. Dieser Mangel wird durch den elektronischen Bildverstärker 26 ausgeglichen, so dass das über den teildurchlässigen Spiegel 30 (Reflexionsvermögen maximal für den Spektralbereich der Leuchtstoffschicht des Ausgangs vom Bildverstärker 26, und beispielsweise bei 10% liegend) zu beobachtende Tiefenbild neben dem Hellen, mit grosser Apertur erzeugten Arbeitsebenen-Bild gut beobachtbar ist. In a further development of the inventive concept, it is possible to achieve the intended effect without noticeably restricting the brightness of the image obtained with the maximum aperture by means of a partially permeable layer. 9 shows an embodiment of said further development. In FIG. 9, 1-object, 2-objective, 3, 3'-systems for changing the magnification, 6-tube objective, 7-reversing prism, 8-eyepiece, 22 is a beam splitter composed of two prisms, 23 is a semi-transparent control layer of elliptical Shape, coaxial to the beam path through 3 and 4. 24 is a mirror, 25 is a lens, 26 is an electronic image intensifier, 27 is an imaging lens system, 28 is a mirror. 29 is a beam splitter prism with a partial mirroring of low reflectivity. Object 1 is imaged to infinity with lens 2. For the system for magnification change 3, the aperture 4 is the maximum aperture aperture. A part of the axial beam is reflected off the elliptical partially transparent layer 22. The diameter of the projection acts perpendicular to the optical axis as the diameter of the depth image aperture. The image with high depth of field and low resolution on the input of the image intensifier system 26 is designed with the lens 25 via the mirror 24. The lens 27 designs an image of the output of the image intensifier 26 at infinity via the mirror 28 and the partially transparent mirror 30, which is observed together with the image generated with the maximum aperture 4 via the tube lens 6, reversing prism 7 and eyepiece 8. The image generated at the input of the image intensifier is of low brightness because of the small effective aperture (diameter of the projection of the mirror 23, for example 3 mm, reflectivity, for example 30%). This deficiency is compensated for by the electronic image intensifier 26, so that the depth image to be observed via the partially transparent mirror 30 (maximum reflectivity for the spectral range of the phosphor layer of the output from the image intensifier 26, and for example at 10%) produced a large aperture in addition to the light Work plane image is well observable.

Claims

1. Microscope, in particular for surgical purposes, characterized in that an aperture diaphragm is provided in at least one beam path, which consists of at least two simultaneously active, concentric regions, the regions of the aperture diaphragm having different transmission properties.

2. Microscope according to claim 1, characterized in that a beam of rays is reflected out of the axis at the location of the aperture diaphragm via beam splitters, with this beam an image is designed via an objective at the input of a light amplifier, and that which arises on the output side of the light amplifier. Image is reflected in the microscope beam path in front of a tube lens.

5

10th

15

20th

25th

30th

35

40

45

50

55

60

65

4th