CH707335A2 - Wide-angle attachment for surgical microscope, has illumination device that is provided to illuminate object by passing light in illumination beam path via wide-angle lens and offset laterally relative to wide-angle lens optical axis - Google Patents

Wide-angle attachment for surgical microscope, has illumination device that is provided to illuminate object by passing light in illumination beam path via wide-angle lens and offset laterally relative to wide-angle lens optical axis

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CH707335A2
CH707335A2 CH02065/13A CH20652013A CH707335A2 CH 707335 A2 CH707335 A2 CH 707335A2 CH 02065/13 A CH02065/13 A CH 02065/13A CH 20652013 A CH20652013 A CH 20652013A CH 707335 A2 CH707335 A2 CH 707335A2
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angle lens
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optical element
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Jochen Koetke
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Möller Wedel Gmbh & Co Kg
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Abstract

The wide-angle attachment (20) comprises a wide-angle lens (21) with an optical arrangement to image erection. An illumination device illuminates an object (15) by passing the light in an illumination beam path through the wide-angle lens. The illumination device is offset laterally relative to the optical axis of the wide-angle lens.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft einen Weitwinkelvorsatz für ein Operationsmikroskop. Der Weitwinkelvorsatz umfasst eine Weitwinkellinse, eine optische Anordnung zur Bildaufrichtung und eine Beleuchtungseinrichtung, mit der ein Beleuchtungsstrahlengang koaxial zur optischen Achse der Weitwinkellinse durch die Weitwinkellinse hindurch auf ein Objekt geleitet werden kann. The invention relates to a wide-angle attachment for a surgical microscope. The wide-angle lens includes a wide-angle lens, an image formation optical device, and a lighting device that can guide an illumination beam path coaxial with the optical axis of the wide-angle lens through the wide-angle lens to an object.

[0002] Weitwinkelvorsätze dieser Art werden in der Augenchirurgie verwendet, um dem Betrachter, der durch das Operationsmikroskop blickt, ein scharfes Bild des Augenhintergrunds zu bieten. Der Weitwinkelvorsatz wird dazu in den Zwischenraum zwischen der Frontlinse des Operationsmikroskops und dem Auge eingeschwenkt, so dass der Beobachtungsstrahlengang durch den Weitwinkelvorsatz hindurch verläuft. Der Weitwinkelvorsatz ist so eingerichtet, dass die Brechung der Augenlinse ausgeglichen wird und in den Okularen ein scharfes Bild aus dem Innenraum des Auges entsteht. Wird der Weitwinkelvorsatz aus dem Beobachtungsstrahlengang entfernt, sieht der Betrachter ganz normal den Frontabschnitt des Auges. Es kann also während der Operation zwischen verschiedenen Beobachtungsmodi gewechselt werden. Beschrieben ist ein Weitwinkelvorsatz dieser Art beispielsweise in EP 2 316 330 A1. Wide angle attachments of this type are used in ophthalmic surgery to provide the viewer, who looks through the surgical microscope, a sharp image of the fundus. The wide-angle attachment is for this purpose pivoted into the space between the front lens of the surgical microscope and the eye, so that the observation beam path passes through the wide-angle attachment. The wide-angle lens is set up so that the refraction of the lens of the eye is compensated and a sharp image emerges from the interior of the eye in the eyepieces. When the wide-angle lens is removed from the viewing beam, the viewer sees the front of the eye quite normally. It can therefore be changed during the operation between different observation modes. A wide-angle attachment of this type is described, for example, in EP 2 316 330 A1.

[0003] Wenn der Weitwinkelvorsatz mit einer internen Beleuchtungseinrichtung versehen ist, tritt der Beleuchtungsstrahlengang durch die Weitwinkellinse hindurch und fällt in das Auge. Eine zusätzliche Beleuchtung im Innenraum des Auges kann entfallen. Ein Weitwinkelvorsatz mit einer internen Beleuchtungseinrichtung ist beispielsweise in der DE 10 2011 007 607 B3 beschrieben. If the wide-angle attachment is provided with an internal illumination device, the illumination beam path passes through the wide-angle lens and falls into the eye. An additional lighting in the interior of the eye can be omitted. A wide-angle attachment with an internal illumination device is described for example in DE 10 2011 007 607 B3.

[0004] Damit der Chirurg in seiner Bewegungsfreiheit beim Operieren möglichst wenig eingeschränkt wird, ist es wünschenswert, den Weitwinkelvorsatz kompakt zu gestalten. So that the surgeon is restricted as little as possible in his freedom of movement during surgery, it is desirable to make the wide-angle attachment compact.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Weitwinkelvorsatz vorzustellen, bei dem der in dem Weitwinkelvorsatz zur Verfügung stehende Raum effektiv genutzt wird. Ausgehend vom eingangs genannten Stand der Technik wird die Aufgabe gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen. The invention is based on the object to present a wide-angle lens, in which the space available in the wide-angle attachment space is effectively used. Based on the above-mentioned prior art, the object is achieved with the features of claim 1. Advantageous embodiments can be found in the subclaims.

[0006] Erfindungsgemäss ist die Beleuchtungseinrichtung seitlich versetzt bezogen auf die optische Achse der Weitwinkellinse angeordnet. Seitlich versetzt bedeutet senkrecht zur optischen Achse der Weitwinkellinse verschoben. According to the invention, the illumination device is arranged offset laterally relative to the optical axis of the wide-angle lens. Offset laterally means shifted perpendicular to the optical axis of the wide-angle lens.

[0007] Die Erfindung hat erkannt, dass im Bereich der optischen Achse der Weitwinkellinse nur wenig Raum für die Anordnung einer Beleuchtungseinrichtung vorhanden ist. Versetzt man die Beleuchtungseinrichtung hingegen etwas in seitlicher Richtung, kann der dort vorhandene Raum genutzt werden. Die Erfindung ermöglicht also eine effektive Raumausnutzung innerhalb des Weitwinkelvorsatzes. The invention has recognized that in the region of the optical axis of the wide-angle lens only little space for the arrangement of a lighting device is present. By contrast, if the illumination device is displaced slightly in the lateral direction, the space available there can be used. The invention thus enables effective use of space within the wide-angle attachment.

[0008] Die Beleuchtungseinrichtung umfasst vorzugsweise eine Lichtquelle, eine Kondensorlinse, mit der das von der Lichtquelle ausgehende Licht gebündelt wird, und eine Leuchtfeldblende. Bei der Lichtquelle kann es sich um eine selbstleuchtende Lichtquelle oder das Austrittsende eines Lichtleiters handeln. Die Beleuchtungseinrichtung kann eine Köhlersche Beleuchtung sein, bei der neben der Kondensorlinse eine weitere Linse vorgesehen ist und die Leuchtfeldblende zwischen den beiden Linsen angeordnet ist. The illumination device preferably comprises a light source, a condenser lens, with which the light emanating from the light source is focused, and a field stop. The light source may be a self-luminous light source or the exit end of a light guide. The illumination device can be a Köhler illumination in which, in addition to the condenser lens, a further lens is provided and the field diaphragm is arranged between the two lenses.

[0009] Für eine kompakte Gestaltung der Beleuchtungseinrichtung kann die Leuchtfeldblende zwischen der Lichtquelle und der Kondensorlinse angeordnet sein. Die optische Anordnung kann so sein, dass die Leuchtfeldblende auf den Augenhintergrund abgebildet wird. Um eine gleichmässige Ausleuchtung des Augenhintergrunds zu erreichen, kann die Lichtquelle in die Weitwinkellinse abgebildet werden. Eine vergleichbar gleichmässige Ausleuchtung lässt sich erzeugen, indem die Lichtquelle in die Augenlinse abgebildet wird. For a compact design of the illumination device, the field diaphragm can be arranged between the light source and the condenser lens. The optical arrangement can be such that the field diaphragm is imaged onto the fundus of the eye. To achieve a uniform illumination of the fundus, the light source can be imaged into the wide-angle lens. A comparably uniform illumination can be generated by the light source is imaged in the eye lens.

[0010] Beim Auftreffen des Beleuchtungsstrahlengangs auf die Weitwinkellinse kann es zu Reflexionen kommen, die für den Beobachter störend sind. Solche Reflexionen können vermieden werden, indem der Beleuchtungsstrahlengang nur auf den Randbereich und nicht auf den zentralen Bereich der Weitwinkellinse auftrifft. Im Randbereich der Weitwinkellinse werden die Reflexionen so stark zur Seite abgelenkt, dass sie im Operationsmikroskop weniger störend oder im Idealfall sogar gar nicht sichtbar sind. Der Beleuchtungsstrahlengang kann zu diesem Zweck mit einer Mittenblende versehen sein. Die optische Anordnung der Beleuchtungseinrichtung kann so sein, dass die Lichtquelle in die Zwischenbildebene der Weitwinkellinse abgebildet wird. Alternativ kann die Lichtquelle etwas vor oder hinter der Zwischenbildebene der Weitwinkellinse abgebildet werden. Dadurch wird die Lichtquelle unscharf auf den Augenhintergrund abgebildet und die Beleuchtungsverteilung ist gleichmässiger als bei einer scharfen Abbildung der Lichtquelle. When hitting the illumination beam path to the wide-angle lens may cause reflections that are disturbing to the observer. Such reflections can be avoided by impinging the illumination beam path only on the edge region and not on the central region of the wide-angle lens. In the edge area of the wide-angle lens, the reflections are deflected so much to the side that they are less disturbing in the surgical microscope, or even less visible in the ideal case. The illumination beam path can be provided for this purpose with a center panel. The optical arrangement of the illumination device can be such that the light source is imaged in the intermediate image plane of the wide-angle lens. Alternatively, the light source can be imaged slightly in front of or behind the intermediate image plane of the wide-angle lens. As a result, the light source is blurred on the fundus and the illumination distribution is more uniform than with a sharp image of the light source.

[0011] Bei der Weitwinkellinse handelt es sich innerhalb des Weitwinkelvorsatzes um eine dem Objekt zugewandte Linse, die ein seitenverkehrtes und höhenverkehrtes Bild erzeugt. Die Weitwinkellinse kann eine kurze Brennweite beispielsweise zwischen 5 mm und 20 mm haben. Die optische Anordnung zur Bildaufrichtung dient dazu, das Bild sowohl in Seitenrichtung als auch in Höhenrichtung erneut umzukehren, so dass das Bild wieder die richtige Ausrichtung hat. In the wide-angle lens is within the wide-angle attachment to a lens facing the object, which generates a reversed and höhenverkehrtes image. The wide-angle lens may have a short focal length, for example, between 5 mm and 20 mm. The optical arrangement for image erection serves to reverse the image in both the side direction and the height direction, so that the image has the correct orientation again.

[0012] Die optische Anordnung zur Bildaufrichtung umfasst vorzugsweise ein erstes optisches Element, das hinter der Weitwinkellinse angeordnet ist, so dass der durch die Weitwinkellinse in den Weitwinkelvorsatz eintretende Beobachtungsstrahlengang auf das erste optische Element trifft. Das erste optische Element kann dazu ausgelegt sein, den Beobachtungsstrahlengang in seitlicher Richtung umzulenken. Vorzugsweise wird der Mittelstrahl des Beobachtungsstrahlengangs um 90° umgelenkt. Das erste optische Element kann zu diesem Zweck eine Reflexionsfläche aufweisen, die relativ zu der optischen Achse der Weitwinkellinse geneigt ist. Die Neigung kann beispielsweise 45° betragen. The optical arrangement for image erection preferably comprises a first optical element which is arranged behind the wide-angle lens, so that the observation beam path entering through the wide-angle lens into the wide-angle lens strikes the first optical element. The first optical element can be designed to redirect the observation beam path in the lateral direction. Preferably, the center ray of the observation beam path is deflected by 90 °. The first optical element may for this purpose have a reflection surface that is inclined relative to the optical axis of the wide-angle lens. The inclination can be for example 45 °.

[0013] Ein zweites optisches Element der Anordnung zur Bildaufrichtung ist vorzugsweise seitlich versetzt zu dem ersten optischen Element positioniert. Bei dem zweiten optischen Element kann es sich um ein Prisma mit Dachkante handeln, wobei das Prisma beispielsweise ein Bauernfeind-Prisma ist. Das zweite optische Element kann so angeordnet sein, dass bezogen auf den Mittelstrahl die Austrittsrichtung des Beobachtungsstrahlengangs parallel zu der Eintrittsrichtung ist. Dabei ist die Ausbreitungsrichtung beim Eintritt entgegengesetzt wie beim Austritt. Das zweite optische Element kann in seitlicher Richtung verschiebbar sein, um die Länge des optischen Wegs durch den Weitwinkelvorsatz einzustellen. A second optical element of the arrangement for image erection is preferably positioned laterally offset from the first optical element. The second optical element may be a prism with a roof edge, the prism being, for example, a peasant enemy prism. The second optical element may be arranged such that, with respect to the center beam, the exit direction of the observation beam path is parallel to the direction of entry. The direction of propagation at entry is opposite as at the exit. The second optical element may be slidable laterally to adjust the length of the optical path through the wide-angle lens.

[0014] Ein drittes optisches Element der Anordnung zur Bildaufrichtung kann wiederum eine Reflexionsfläche umfassen, mit der der Beobachtungsstrahlengang umgelenkt wird. Vorzugsweise ist der Mittelstrahl des Beobachtungsstrahlengangs nach der Reflexion koaxial zur optischen Achse der Weitwinkellinse. Das dritte optische Element kann ein Prisma sein. Die Reflexionsfläche kann eine Neigung relativ zur optischen Achse der Weitwinkellinse haben. Die Neigung kann beispielsweise 45° betragen. A third optical element of the arrangement for image erection can in turn comprise a reflection surface, with which the observation beam path is deflected. Preferably, the center ray of the observation beam path after reflection is coaxial with the optical axis of the wide-angle lens. The third optical element may be a prism. The reflection surface may have a tilt relative to the optical axis of the wide-angle lens. The inclination can be for example 45 °.

[0015] Zwischen der Reflexionsfläche des ersten optischen Elements und der Reflexionsfläche des dritten optischen Elements kann es einen keilförmigen Freiraum geben. Die Beleuchtungseinrichtung ist vorzugsweise in diesem Bereich angeordnet. Durch den seitlichen Versatz wird die Beleuchtungseinrichtung dort positioniert, wo ausreichend Platz innerhalb des keilförmigen Freiraums ist. Bezogen auf die optische Achse der Weitwinkellinse ist die Beleuchtungseinrichtung vorzugsweise in der entgegengesetzten Richtung seitlich versetzt wie das zweite optische Element der Anordnung zur Bildaufrichtung. There may be a wedge-shaped clearance between the reflection surface of the first optical element and the reflection surface of the third optical element. The illumination device is preferably arranged in this area. Due to the lateral offset, the illumination device is positioned where there is sufficient space within the wedge-shaped free space. With respect to the optical axis of the wide-angle lens, the illumination device is preferably laterally offset in the opposite direction as the second optical element of the image-alignment device.

[0016] Das erste optische Element der Anordnung zur Bildaufrichtung kann zugleich ein Einkoppelelement für den Beleuchtungsstrahlengang bilden. Der Beleuchtungsstrahlengang kann durch die Reflexionsfläche hindurchtreten, an der der Beobachtungsstrahlengang reflektiert wird. Die Reflexionsfläche ist vorzugsweise als Strahlenteilerfläche ausgebildet, so dass ein Teil des auftreffenden Lichts reflektiert wird und ein Teil durchgelassen wird. Eine Strahlenteilerfläche kann beispielsweise realisiert werden, indem die Reflexionsfläche mit einer teildurchlässigen Beschichtung versehen wird. Alternativ kann die Reflexionsfläche zusammengesetzt sein aus Bereichen, in denen das Licht vollständig hindurchgelassen wird, und Bereichen, in denen das Licht vollständig reflektiert wird. Vorzugsweise wechseln diese Bereiche sich ab und bilden ein kleinteiliges Muster. Es kann eine Lichtfalle vorgesehen sein, um den reflektierten Teil des Beleuchtungsstrahlengangs zu absorbieren. The first optical element of the arrangement for image erection can also form a coupling element for the illumination beam path. The illumination beam path can pass through the reflection surface on which the observation beam path is reflected. The reflection surface is preferably formed as a beam splitter surface, so that a part of the incident light is reflected and a part is transmitted. A beam splitter surface can be realized, for example, by providing the reflection surface with a partially transparent coating. Alternatively, the reflecting surface may be composed of areas in which the light is completely transmitted and areas in which the light is completely reflected. Preferably, these areas alternate and form a small-scale pattern. A light trap may be provided to absorb the reflected part of the illumination beam path.

[0017] Die Reflexionsfläche ist vorzugsweise die Vorderfläche des ersten optischen Elements, also die Fläche, auf die der Beobachtungsstrahlengang als erstes trifft. Gegenüber Gestaltungen, bei denen der Beobachtungsstrahlengang zunächst in das erste optische Element eintritt und erst dann reflektiert wird, hat dies den Vorteil, dass störende Lichtreflexe vermindert sind. The reflection surface is preferably the front surface of the first optical element, that is, the surface to which the observation beam path first encounters. Compared with designs in which the observation beam path first enters the first optical element and is then reflected, this has the advantage that disturbing light reflections are reduced.

[0018] Nach dem Durchtritt durch das erste optische Element ist der Mittelstrahl des Beleuchtungsstrahlengangs vorzugsweise koaxial zur optischen Achse der Weitwinkellinse. War der Beleuchtungsstrahlengang vor dem Eintritt in das erste optische Element parallel zur optischen Achse, so ist das erste optische Element vorzugsweise so gestaltet, dass der Beleuchtungsstrahlengang beim Durchtritt parallel versetzt wird. Beispielsweise kann das erste optische Element eine planparallele Platte sein. After passing through the first optical element of the center beam of the illumination beam path is preferably coaxial with the optical axis of the wide-angle lens. If the illumination beam path was parallel to the optical axis prior to entering the first optical element, then the first optical element is preferably designed so that the illumination beam path is offset in parallel when passing. For example, the first optical element may be a plane-parallel plate.

[0019] Möglich sind auch leicht keilförmige Ausführungen des ersten optischen Elements, wobei der Winkel zwischen der Vorderfläche und der Rückflache vorzugsweise kleiner als 100 ist. Der Beleuchtungsstrahlengang kann dann unter einem Winkel relativ zur optischen Achse in das erste optische Element eintreten und beim Austritt koaxial zur optischen Achse sein. Also possible are slightly wedge-shaped embodiments of the first optical element, wherein the angle between the front surface and the rear surface is preferably less than 100. The illumination beam path may then enter the first optical element at an angle relative to the optical axis and be coaxial with the optical axis when exiting.

[0020] Die Erfindung betrifft ausserdem ein System aus einem Operationsmikroskop und einem solchen Weitwinkelvorsatz, wobei der Weitwinkelvorsatz dazu ausgelegt ist, vor der Frontlinse des Operationsmikroskops angeordnet zu werden. Der Weitwinkelvorsatz ist vorzugsweise so an das Operationsmikroskop angeschlossen, dass zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand gewechselt werden kann, wobei im ersten Zustand der Weitwinkelvorsatz in dem Beobachtungsstrahlengang des Operationsmikroskops angeordnet ist und wobei im zweiten Zustand der Weitwinkelvorsatz ausserhalb des Beobachtungsstrahlengangs des Operationsmikroskops angeordnet ist. Es kann ein Schwenkmechanismus für den Wechsel zwischen den beiden Zuständen vorgesehen sein. Das Operationsmikroskop kann eine eigene Beleuchtungseinrichtung umfassen. Der Beleuchtungsstrahlengang kann durch die Frontlinse des Operationsmikroskops hindurch verlaufen. The invention also relates to a system comprising a surgical microscope and such a wide-angle attachment, wherein the wide-angle attachment is adapted to be arranged in front of the front lens of the surgical microscope. The wide-angle attachment is preferably connected to the surgical microscope such that it can be changed between a first state and a second state, wherein in the first state the wide-angle attachment is arranged in the observation beam path of the surgical microscope and wherein in the second state the wide-angle attachment is arranged outside the observation beam path of the surgical microscope , There may be provided a pivoting mechanism for the change between the two states. The surgical microscope may include its own illumination device. The illumination beam path can pass through the front lens of the surgical microscope.

[0021] Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand vorteilhafter Ausführungsformen beispielhaft beschrieben. Es zeigen: <tb>Fig. 1 :<SEP>ein Operationsmikroskop mit einem erfindungsgemässen Weitwinkelvorsatz; <tb>Fig. 2 :<SEP>die Ansicht aus Fig. 2 in einem anderen Zustand des Operationsmikroskops; <tb>Fig. 3 :<SEP>das Operationsmikroskop gemäss Fig. 2 aus einer anderen Perspektive; <tb>Fig. 4 :<SEP>eine schematische Darstellung des erfindungsgemässen Weitwinkelvorsatzes; <tb>Fig. 5 :<SEP>eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemässen Weitwinkelvorsatzes; und <tb>Fig. 6 :<SEP>die Ansicht aus Fig. 5 bei einer alternativen Ausführungsform eines erfindungsgemässen Weitwinkelvorsatzes.The invention will be described by way of example with reference to the accompanying drawings with reference to advantageous embodiments. Show it: <Tb> FIG. 1: <SEP> a surgical microscope with a wide-angle attachment according to the invention; <Tb> FIG. 2: <SEP> the view from FIG. 2 in another state of the surgical microscope; <Tb> FIG. 3: <SEP> the surgical microscope according to FIG. 2 from a different perspective; <Tb> FIG. 4: <SEP> a schematic representation of the inventive wide-angle attachment; <Tb> FIG. 5: <SEP> an alternative embodiment of a wide-angle attachment according to the invention; and <Tb> FIG. 6: The view from FIG. 5 in an alternative embodiment of a wide-angle attachment according to the invention.

[0022] Ein in Fig. 1 gezeigtes Operationsmikroskop 14 umfasst eine Frontlinse 16, in deren Objektebene das abzubildende Objekt, im vorliegenden Fall der Frontabschnitt eines Auges 15, angeordnet ist. Durch einen innerhalb eines Gehäuses 17 angeordneten Vergrösserungswechsler wird der Beobachtungsstrahlengang zu einem Einblick 18 mit zwei Okularen 19 geleitet. Mit dem Vergrösserungswechsler, bei dem es sich beispielsweise um ein Galilei-System oder einen optischen Zoom handeln kann, wird der Vergrösserungsfaktor auf den gewünschten Wert eingestellt. A surgical microscope 14 shown in FIG. 1 comprises a front lens 16 in whose object plane the object to be imaged, in the present case the front portion of an eye 15, is arranged. By means of a magnification changer arranged within a housing 17, the observation beam path is guided to an insight 18 with two eyepieces 19. With the magnification changer, which can be, for example, a Galilean system or an optical zoom, the magnification factor is set to the desired value.

[0023] Zwischen der Frontlinse 16 und dem Einblick 18 kann weiteres Zubehör vorgesehen sein, wie beispielsweise Strahlenteiler mit dem ein Teil des Lichts aus dem Beobachtungsstrahlengang in Richtung eines Mitbeobachtertubus oder einer Videokamera geleitet werden können. Between the front lens 16 and the view 18 further accessories may be provided, such as beam splitter with which a portion of the light from the observation beam path in the direction of a co-observation tube or a video camera can be passed.

[0024] Das Operationsmikroskop ist stereoskopisch, definiert also für das rechte und das linke Auge des Betrachters jeweils einen eigenen Beobachtungsstrahlengang. Indem die beiden Beobachtungsstrahlengänge, die üblicherweise beide durch die Frontlinse 16 hindurchtreten, unter unterschiedlichen Winkeln vom Objekt ausgehen, wird dem Betrachter ein dreidimensionaler Bildeindruck verschafft. The surgical microscope is stereoscopic, so defined for the right and left eye of the observer each have their own observation beam path. By the two observation beam paths, which usually both pass through the front lens 16, emanate at different angles from the object, the viewer is given a three-dimensional image impression.

[0025] Die Brennweite der Frontlinse 16, die dem Abstand zwischen der Frontlinse 16 und dem Objekt 15 entspricht, beträgt ungefähr 200 mm. Um statt des Frontabschnitts des Auges den Augenhintergrund zu betrachten, ist ein Weitwinkelvorsatz 20 vorgesehen. Der Weitwinkelvorsatz 20 ist über einen Schwenkmechanismus 36 an das Operationsmikroskop angeschlossen. In einem ersten Zustand, der in Fig. 1 gezeigt ist, ist der Weitwinkelvorsatz 20 zur Seite geschwenkt, so dass er ausserhalb des Beobachtungsstrahlengangs des Operationsmikroskops liegt. In einem zweiten Zustand ist der Weitwinkelvorsatz in den Beobachtungsstrahlengang des Operationsmikroskops eingeschwenkt, siehe Fig. 2 und 3 . The focal length of the front lens 16, which corresponds to the distance between the front lens 16 and the object 15, is approximately 200 mm. In order to consider the fundus instead of the front portion of the eye, a wide-angle attachment 20 is provided. The wide-angle attachment 20 is connected via a pivot mechanism 36 to the surgical microscope. In a first state, which is shown in Fig. 1, the wide-angle attachment 20 is pivoted to the side, so that it lies outside the observation beam path of the surgical microscope. In a second state, the wide-angle attachment is pivoted into the observation beam path of the surgical microscope, see FIGS. 2 and 3.

[0026] Der Weitwinkelvorsatz 20 umfasst eine Weitwinkellinse 21 mit kurzer Brennweite (beispielsweise 10 mm), die ausserhalb des Auges ein Zwischenbild ZB des Augenhintergrunds erzeugt. Das Zwischenbild ZB, das höhen- und seitenverkehrt ist, wird innerhalb des Weitwinkelvorsatzes 20 wieder aufgerichtet, so dass der Betrachter in den Okularen 19 ein aufrechtes Bild sieht. Der Weitwinkelvorsatz 20 ist drehbar mit dem Operationsmikroskop verbunden, wobei die Drehachse mit der optischen Achse des Weitwinkelvorsatzes 20 übereinstimmt. Der Weitwinkelvorsatz 20 kann dadurch relativ zur optischen Achse gedreht werden kann, ohne dass sich das Bild verschiebt. The wide-angle attachment 20 includes a wide-angle lens 21 with a short focal length (for example, 10 mm), which generates an intermediate image ZB of the fundus outside of the eye. The intermediate image ZB, which is reversed in height and is reversed, is erected within the wide-angle attachment 20, so that the viewer sees in the eyepieces 19 an upright image. The wide-angle attachment 20 is rotatably connected to the surgical microscope, wherein the axis of rotation coincides with the optical axis of the wide-angle attachment 20. The wide-angle attachment 20 can thereby be rotated relative to the optical axis without the image shifts.

[0027] Die Anordnung zur Bildaufrichtung in dem Weitwinkelvorsatz 20 umfasst gemäss Fig. 4 eine planparallele Platte 22 mit einer teilverspiegelten Reflexionsfläche 23, auf die der durch die Weitwinkellinse 21 eintretende Beobachtungsstrahlengang trifft. Die planparallele Platte 22 bildet im Sinne der Erfindung das erste optische Element der Anordnung zur Bildaufrichtung. Die Reflexionsfläche 23.ist um 45° relativ zur optischen Achse der Weitwinkellinse 21 geneigt, so dass der Mittelstrahl des Beobachtungsstrahlengangs um 90° zur Seite umgelenkt wird. The arrangement for image erection in the wide-angle attachment 20 according to FIG. 4 comprises a plane-parallel plate 22 with a partially mirrored reflection surface 23, to which the observation beam path entering through the wide-angle lens 21 strikes. The plane-parallel plate 22 forms the first optical element of the arrangement for image erection in the sense of the invention. The reflection surface 23 is inclined by 45 ° relative to the optical axis of the wide-angle lens 21, so that the center ray of the observation beam path is deflected by 90 ° to the side.

[0028] Das zweite optische Element der Anordnung zur Bildaufrichtung ist ein Bauernfeind-Prisma 24 mit Dachkante, aus dem der Mittelstrahl des Beobachtungsstrahlengangs 25 in entgegengesetzter Richtung wieder austritt. Mit einem Prisma 26, das das dritte optische Element der Anordnung zur Bildaufrichtung bildet, wird der Beobachtungsstrahlengang 25 nach oben umgelenkt, so dass in der Mittelstrahl wieder mit der optischen Achse 32 der Weitwinkellinse 21 zusammenfällt. The second optical element of the arrangement for image erection is a Bauernfeind prism 24 with roof edge, from which the central beam of the observation beam path 25 exits in the opposite direction again. With a prism 26, which forms the third optical element of the arrangement for image formation, the observation beam path 25 is deflected upward, so that in the center beam again coincides with the optical axis 32 of the wide-angle lens 21.

[0029] Mittels einer Exzenter-Einrichtung 27 kann das Bauernfeind-Prisma 24 senkrecht zur optischen Achse der Weitwinkellinse 21 verschoben werden, um die Länge des optischen Wegs durch den Weitwinkelvorsatz 20 einzustellen. Über die Exzenter-Einrichtung 27 wird der Weitwinkelvorsatz 20 so eingestellt, dass in den Okularen 19 des Operationsmikroskops ein scharfes Bild des Augenhintergrunds sichtbar ist. By means of an eccentric device 27, the Bauernfeind prism 24 can be moved perpendicular to the optical axis of the wide-angle lens 21 to adjust the length of the optical path through the wide-angle attachment 20. About the eccentric device 27 of the wide-angle attachment 20 is adjusted so that in the eyepieces 19 of the surgical microscope, a sharp image of the fundus is visible.

[0030] Zwischen der planparallelen Platte 22 und dem Prisma 26 bleibt ein keilförmiger Freiraum innerhalb des Gehäuses des Weitwinkelvorsatzes 20. In diesem Freiraum ist gemäss der Erfindung eine Beleuchtungseinrichtung 28 angeordnet, die in der schematischen Darstellung der Fig. 4 eine Lichtquelle 29, eine Kondensorlinse 30 und eine Leuchtfeldblende 31 umfasst. Die Lichtquelle 29 kann eine selbstleuchtende Lichtquelle, wie beispielsweise eine Glühlampe, sein oder das Austrittsende eines Lichtleiters. Mit der Kondensorlinse 30 wird die Lichtquelle 29 in die Ebene der Weitwinkellinse 21 abgebildet, so dass der Augenhintergrund gleichmässig ausgeleuchtet wird. Alternativ ist es auch möglich, die Lichtquelle 29 in die Augenlinse abzubilden. Between the plane-parallel plate 22 and the prism 26 remains a wedge-shaped space within the housing of the wide-angle attachment 20. In this space according to the invention, a lighting device 28 is arranged in the schematic representation of Fig. 4, a light source 29, a condenser lens 30 and a field stop 31 comprises. The light source 29 may be a self-luminous light source, such as an incandescent lamp, or the exit end of a light pipe. With the condenser lens 30, the light source 29 is imaged in the plane of the wide-angle lens 21, so that the fundus is evenly illuminated. Alternatively, it is also possible to image the light source 29 in the eye lens.

[0031] Bezogen auf die optische Achse 32 der Weitwinkellinse 21 ist die Beleuchtungseinrichtung 28 in seitlicher Richtung versetzt, wie es bei 34 angedeutet ist. Verglichen mit dem Bauernfeind-Prisma 24 ist der seitliche Versatz der Beleuchtungseinrichtung 28 entgegengesetzt. Die Beleuchtungseinrichtung 28 ist also in der Richtung verschoben, in der der keilförmige Freiraum sich aufweitet. Der knappe Raum, der innerhalb des Weitwinkelvorsatzes 20 zur Verfügung steht, wird auf diese Weise effektiv genutzt. Relative to the optical axis 32 of the wide-angle lens 21, the illumination device 28 is offset in the lateral direction, as indicated at 34. Compared with the Bauernfeind prism 24, the lateral offset of the illumination device 28 is opposite. The illumination device 28 is thus displaced in the direction in which the wedge-shaped free space widens. The scarce space available within the wide-angle attachment 20 is effectively utilized in this way.

[0032] Der von der Beleuchtungseinrichtung 28 ausgehende Beleuchtungsstrahlengang 33 trifft parallel zu der optischen Achse 32 auf die planparallele Platte 22. Mit dem Durchtritt durch die planparallele Platte 22 wird der Beleuchtungsstrahlengang 33 parallel versetzt, so dass er koaxial zur optischen Achse 32 ist. Der Beleuchtungsstrahlengang 33 tritt durch die Weitwinkellinse 21 und die Augenlinse in den Innenraum des Auges ein und beleuchtet diesen gleichmässig. Eine zusätzliche Lichtquelle im Inneren des Auges ist nicht erforderlich. The outgoing from the illumination device 28 illumination beam path 33 is parallel to the optical axis 32 on the plane-parallel plate 22. With the passage through the plane-parallel plate 22 of the illumination beam path 33 is offset parallel, so that it is coaxial with the optical axis 32. The illumination beam path 33 enters through the wide-angle lens 21 and the eye lens into the interior of the eye and illuminates this evenly. An additional light source inside the eye is not required.

[0033] In Fig. 5 ist im Beleuchtungsstrahlengang 33 eine Mittenblende 37 angeordnet. Die Lichtquelle wird mit der Kondensorlinse 30 in die Zwischenbildebene ZB abgebildet, so dass der zentrale Bereich der Weitwinkellinse 21 von dem Beleuchtungsstrahlengang 33 freigehalten wird. Störende Reflexe am zentralen Bereich der Weitwinkellinse 21 werden dadurch vermieden und das Bild im Operationsmikroskop hat eine bessere Qualität. Allerdings ist der Augenhintergrund etwas weniger gleichmässig ausgeleuchtet, weil die Lichtquelle 29 in die Zwischenbildebene ZB und nicht in die Weitwinkellinse 21 abgebildet wird. Eine homogenere Ausleuchtung des Augenhintergrunds kann gemäss Fig. 6 dadurch erreicht werden, dass die Lichtquelle 29 geringfügig vor oder hinter der Zwischenbildebene ZB abgebildet wird. Es entsteht dann ein unscharfes Bild der Lichtquelle 29 auf dem Augenhintergrund mit homogenerer Beleuchtungsverteilung als bei scharfer Abbildung der Strukturen der Lichtquelle. In Fig. 5, a center panel 37 is disposed in the illumination beam path 33. The light source is imaged with the condenser lens 30 in the intermediate image plane ZB, so that the central region of the wide-angle lens 21 is kept free from the illumination beam path 33. Disturbing reflections at the central region of the wide-angle lens 21 are thereby avoided and the image in the surgical microscope has a better quality. However, the fundus is somewhat less evenly illuminated because the light source 29 is imaged in the intermediate image plane ZB and not in the wide-angle lens 21. A more homogeneous illumination of the ocular fundus can be achieved according to FIG. 6 in that the light source 29 is imaged slightly in front of or behind the intermediate image plane ZB. The result is a blurred image of the light source 29 on the ocular fundus with a homogeneous illumination distribution than in sharp image of the structures of the light source.

Claims (13)

1. Weitwinkelvorsatz für ein Operationsmikroskop, mit einer Weitwinkellinse, mit einer optischen Anordnung zur Bildaufrichtung (22, 24, 26) und mit einer Beleuchtungseinrichtung (28), um einen Beleuchtungsstrahlengang (33) koaxial zur optischen Achse der Weitwinkellinse (21) durch die Weitwinkellinse (21) hindurch auf ein Objekt (15) zu leiten, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (28) seitlich versetzt bezogen auf die optische Achse (32) der Weitwinkellinse (21) angeordnet ist.A wide-angle lens for a surgical microscope, comprising a wide-angle lens, having an optical arrangement for image erection (22, 24, 26) and with a lighting device (28) to an illumination beam path (33) coaxial with the optical axis of the wide-angle lens (21) through the wide-angle lens (21) through to an object (15) to guide, characterized in that the illumination device (28) laterally offset with respect to the optical axis (32) of the wide-angle lens (21) is arranged. 2. Weitwinkelvorsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung zur Bildaufrichtung (22, 24, 26) ein erstes optisches Element (22) umfasst, wobei das erste optische Element (22) mit einer relativ zu der optischen Achse (32) der Weitwinkellinse (21) geneigten Reflexionsfläche (23) versehen ist.2. Wide-angle attachment according to claim 1, characterized in that the arrangement for image erection (22, 24, 26) comprises a first optical element (22), wherein the first optical element (22) with a relative to the optical axis (32) of the Wide-angle lens (21) inclined reflection surface (23) is provided. 3. Weitwinkelvorsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsfläche (23) die Vorderfläche des ersten optischen Elements (22) ist.3. Wide-angle attachment according to claim 2, characterized in that the reflection surface (23) is the front surface of the first optical element (22). 4. Weitwinkelvorsatz nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung zur Bildaufrichtung (22, 24, 26) ein zweites optisches Element (24) umfasst, das seitlich versetzt bezogen auf die optische Achse (32) der Weitwinkellinse (21) angeordnet ist.4. Wide-angle attachment according to claim 2 or 3, characterized in that the arrangement for image erection (22, 24, 26) comprises a second optical element (24) arranged laterally offset with respect to the optical axis (32) of the wide-angle lens (21) is. 5. Weitwinkelvorsatz nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung zur Bildaufrichtung (22, 24, 26) ein drittes optisches Element (26) umfasst, wobei das dritte optische Element (26) mit einer relativ zu der optischen Achse (32) der Weitwinkellinse (21) geneigten Reflexionsfläche (35) versehen ist.5. Wide-angle attachment according to one of claims 2 to 4, characterized in that the arrangement for image erection (22, 24, 26) comprises a third optical element (26), wherein the third optical element (26) having a relative to the optical axis (32) of the wide-angle lens (21) inclined reflecting surface (35) is provided. 6. Weitwinkelvorsatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (28) zwischen der Reflexionsfläche (23) des ersten optischen Elements (22) und der Reflexionsfläche (35) des dritten optischen Elements (26) angeordnet ist.6. Wide-angle attachment according to claim 5, characterized in that the illumination device (28) between the reflection surface (23) of the first optical element (22) and the reflection surface (35) of the third optical element (26) is arranged. 7. Weitwinkelvorsatz nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (28) in entgegengesetzter Richtung seitlich versetzt angeordnet ist wie das zweite optische Element (24).7. Wide-angle attachment according to one of claims 4 to 6, characterized in that the illumination device (28) is arranged laterally offset in the opposite direction as the second optical element (24). 8. Weitwinkelvorsatz nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste optische Element (22) ein Einkoppelelement für den Beleuchtungsstrahlengang (33) bildet.8. Wide-angle attachment according to one of claims 2 to 7, characterized in that the first optical element (22) forms a coupling element for the illumination beam path (33). 9. Weitwinkelvorsatz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Beleuchtungsstrahlengang (33) durch die Reflexionsfläche (23) des ersten optischen Elements (22) hindurchtritt.9. Wide-angle attachment according to claim 8, characterized in that the illumination beam path (33) passes through the reflection surface (23) of the first optical element (22). 10. Weitwinkelvorsatz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelstrahl des Beleuchtungsstrahlengangs (33) nach dem Durchtritt durch das erste optische Element (22) koaxial zur optischen Achse (32) der Weitwinkellinse (21) ist.10. Wide-angle attachment according to claim 9, characterized in that the center beam of the illumination beam path (33) after passing through the first optical element (22) is coaxial with the optical axis (32) of the wide-angle lens (21). 11. Weitwinkelvorsatz nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste optische Element (22) eine planparallele Platte ist.11. Wide-angle attachment according to one of claims 2 to 10, characterized in that the first optical element (22) is a plane-parallel plate. 12. Weitwinkelvorsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Beleuchtungsstrahlengang (33) eine Mittenblende (37) angeordnet ist.12. Wide-angle attachment according to one of claims 1 to 11, characterized in that in the illumination beam path (33) has a center aperture (37) is arranged. 13. System aus einem Operationsmikroskop unter einem Weitwinkelvorsatz (20) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Zustand der Weitwinkelvorsatz (20) im Beobachtungsstrahlengang des Operationsmikroskops angeordnet ist und dass in einem zweiten Zustand der Weitwinkelvorsatz (20) ausserhalb des Strahlengangs des Operationsmikroskops angeordnet ist.13. System comprising a surgical microscope under a wide-angle attachment (20) according to one of claims 1 to 12, characterized in that in a first state the wide-angle attachment (20) is arranged in the observation beam path of the surgical microscope and that in a second state the wide-angle attachment (20) is arranged outside the beam path of the surgical microscope.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10332603B4 (en) * 2003-07-17 2006-04-06 Leica Microsystems (Schweiz) Ag stereomicroscope
DE202009014603U1 (en) * 2009-10-29 2011-03-10 Möller-Wedel GmbH Module for stereoscopic wide-angle fundus observation for an ophthalmic surgical microscope
DE202011110431U1 (en) * 2011-04-18 2014-01-07 Leica Microsystems (Schweiz) Ag Surgical microscope system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110068920A (en) * 2019-05-29 2019-07-30 苏州四海通仪器有限公司 One kind being used for microscopical non-contact wide-angle inverted image device and microscopic system

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