CN113189728A - 滤波器更换设备、光学观察仪器和用于更换光学观察仪器的滤波器的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于具有两条光路的光学观察仪器的滤波器更换设备，其中所述滤波器更换设备具有第一滤波器轮、第二滤波器轮和第三滤波器轮，其中这些滤波器轮沿共同的轴依次布置并且能围绕所述共同的轴旋转并且能相对于彼此旋转。每个滤波器轮具有至少一个滤波器和至少一个未被占用的光学通路，从而在两条光路中的每条光路中能引入每个滤波器轮的滤波器或未被占用的光学通路。所述第二滤波器轮是可驱动的，并且所述第一滤波器轮通过第一随动件与第二滤波器轮耦联，所述第三滤波器轮通过第二随动件与所述第二滤波器轮耦联。此外，本发明涉及一种具有两条光路的光学观察仪器，并且本发明涉及一种用于更换光学观察仪器的滤波器的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于具有两条光路的光学观察仪器的的滤波器更换设备，所述光学观察仪器尤其为立体观察仪器，例如立体视频内窥镜、立体外窥镜或立体手术显微镜。本发明还涉及一种这样的光学观察仪器以及一种用于更换具有两条光路的光学观察仪器的滤波器的方法。
背景技术
在对人类或动物的身体进行外科手术的情况下，已知用于观察手术区域的光学观察仪器，所述光学观察仪器使得手术医生以及必要时使得其他人员能够对所述身体上的手术区域或目标区域进行精确或放大的观察。这样的光学观察仪器例如可构造为手术显微镜或外窥镜。同样地，已知将构造为内窥镜的光学观察仪器用于观察身体内部空腔中的目标区域。
在实施外科手术时，所述目标区域的空间觉察对于进行手术的外科医生来说很有帮助。已知的是，借助于立体光学系统能实现所述目标区域的改进的空间觉察，在所述立体光学系统中，从略微不同的角度采集所述目标区域的两幅图像。共同形成立体图像的所述两幅图像也称作“半图像”或“立体半图像”。所述两幅半图像分别呈现给手术医生的右眼和左眼，从而手术医生能获得所述目标区域的空间印象。为此，例如设有适于立体显示的显示器，比如具有交替偏振的屏幕，其中，手术医生戴着偏振眼镜，所述偏振眼镜具有不同偏振的两个镜片。
此外已知的是，为了改善图像质量或为了不同的观察模式，可在光学观察仪器的一条或多条光路中使用不同的滤波器。尤其已知的是，为了荧光探测，使荧光激励射线入射到要检查的组织中，接着观察到从所述组织放射出的荧光射线，所述荧光射线与入射的荧光激励射线相比通常具有较大的波长。在这种情况下，所述组织的自发荧光和所述荧光放射均被之前有针对性地输送到所述身体的荧光染料或光敏剂观察到。由于荧光激励射线也被反射到组织中，所述荧光激励射线通常明显比所述荧光射线更亮，所以需要阻挡被反射的荧光激励射线，为此根据荧光模式必须在观察光路中使用合适的滤波器。
所述荧光射线的观察能实现更好地区分组织类型或更好地识别患病组织，其中相应地，对于不同的组织，相应不同的光敏剂是有利的。例如为了能够区分有活力的和坏死的肿瘤组织、正常组织以及血管并且为了确定各个组织类型和/或细胞的活性，尤其值得期望的是，能观察三种不同的荧光模式，为此需要三个不同光谱的、可更换的滤波器。
在专利文献DE202011000688U1中公开了一种用于容纳显微镜滤波器的装置，所述装置具有两个彼此独立的、可围绕同一转动轴转动的滤波器轮，其中从所述转动轴的轴向观察，所述两个滤波器轮相对于彼此错置。所述装置具有用于围绕所述转动轴转动第一滤片和用于转动第二滤片的驱动单元。两个滤波器轮分别具有用于分别容纳至少一个滤波器的多个容纳区域和用于未滤光地被光线穿透的透光区域。该装置可包括第三滤波器轮，其同样能独立于其它两个滤波器轮围绕所述转动轴转动。该装置不适用于立体观察仪器。
由专利文献EP3197146A1已知一种医用观察设备，其中，在可摆动的保持框的外表面上布置有多个滤波器，所述保持框能围绕旋转轴旋转，所述旋转轴垂直于光学轴线方向。在此不利的是，所述保持框在旋转时在垂直平面以外需要很多空间。
按照专利文献EP3073307A1，一种用于从体外采集人类或动物的身体的目标区域图像的设备包括用于采集所述目标区域图像的观察光学系统，其包括第一立体通道和第二立体通道并且能围绕与所述观察光学系统的观察方向至少几乎平行的转动轴转动。所述观察光学系统包括第一滤波器，其能摆转到第一立体通道的光路中并且能从其中摆转出，并且包括第二滤波器，其能摆转到第二立体通道的光路中并且能从其中摆转出。所述第一滤波器和第二滤波器布置在共同的、能垂直于转动轴摆转的滤波器支架上，或者所述第一滤波器和第二滤波器分别容纳在一滤波器中，其中所述第二立体通道的滤波器支架的滤波器轴通过传动机构由第一立体通道的滤波器支架的滤波器轴来驱动。
发明内容
本发明的任务在于改进现有技术。本发明的任务尤其在于提供一种用于具有两条光路的光学观察仪器的滤波器更换设备，尤其用于立体观察仪器，比如立体视频内窥镜、立体外窥镜或立体手术显微镜，所述滤波器更换设备能进行三个不同滤波器的更换并且具有较低的空间需求。此外，本发明的任务在于给出相应的具有两条光路的光学观察仪器，以及一种改进的用于更换具有两条光路的光学观察仪器的滤波器的方法。
所述任务通过按照权利要求1所述的滤波器更换设备、通过按照权利要求16的光学观察仪器以及通过按照权利要求17的方法来解决。
本发明的有利的进一步方案由从属权利要求得出。
按照本发明的用于具有两条光路的光学观察仪器的滤波器更换设备尤其构造为用于立体观察仪器的滤波器更换设备，例如用于立体视频内窥镜、立体外窥镜或立体手术显微镜。所述立体观察仪器例如可具有用于立体荧光观察的两个图像传感器和用于立体白光观察的两个图像传感器。所述滤波器更换设备尤其是下述设备，其能实现分别位于一光路中的一个或多个滤波器的更换，尤其是观察滤波器的更换。在此，所述滤波器更换设备优选为下述目的构造，即，可选地将具有三种在光谱方面不同的滤波器特性的滤波器引入所述两条光路中并且又从所述两条光路中移除。所述两条光路在此尤其为所述立体观察仪器的或所述立体视频内窥镜的、所述立体外窥镜的或所述立体手术显微镜的两条立体通道的光路。所述光路优选尤其在所述滤波器更换设备的区域内相互平行地延伸，然而也可相互形成角度地延伸。所述光路在所述滤波器更换设备的区域内例如可以是无焦的。
按照本发明，所述滤波器更换设备具有第一滤波器轮、第二滤波器轮和第三滤波器轮，其中这些滤波器轮沿着共同的轴依次布置，尤其沿轴向错置并且例如相互对准。所述命名“第一”滤波器轮、“第二”滤波器轮和“第三”滤波器轮在此仅用于区分所述滤波器轮，而不应理解为对于所述滤波器轮的布置的限制；尤其地，由此无需表明所述滤波器轮在光路中的顺序。因此例如所述第一滤波器轮、第二滤波器轮或第三滤波器轮先布置在光路中，然后其它两个滤波器轮能以不同的顺序接着布置。所述第一滤波器轮、第二滤波器轮和第三滤波器轮能围绕共同的轴旋转并且能相对于彼此旋转。所述第一滤波器轮、第二滤波器轮和第三滤波器轮尤其能围绕各自的转动轴旋转，其中所述滤波器轮的转动轴至少几乎与所述共同的轴对准。
所述共同的轴优选布置或能布置在光学观察仪器中，从而使得所述共同的轴基本上平行于所述两条光路延伸和/或所述共同的轴为所述两条光路之间的中间轴。所述共同的轴尤其由支承可旋转的滤波器轮的机械元件形成，其本身无须旋转并且无须传递转矩。这样的固定轴因此也可形成所述滤波器轮的共同的转动轴。通过所述共同的轴尤其也可确保所述滤波器轮依次沿着所述共同的轴的对准布置。为此，例如每个滤波器轮具有居中孔，其中所述共同的轴引导穿过所述滤波器轮的居中孔，进而所述滤波器轮以它们各自的转动轴沿直线对准地放置。所述滤波器轮例如可相应地借助于滑动轴承、滚动轴承或球轴承可转动地支承。所述滤波器轮可具有不同的直径和/或在每个滤波器轮的外圆周上具有不同的形状。一个或多个滤波器轮例如可构造有近似圆形的或非圆形的外圆周，或者也可构造为间断的滤波器保持部。
所述第一滤波器轮、第二滤波器轮和第三滤波器轮分别具有至少一个滤波器轮和至少一个未被占用的光学通路，其中在所述两条光路中的每条光路中可引入每个滤波器轮的滤波器或未被占用的光学通路。尤其地，在滤波器轮中的滤波器和未被占用的光学通路以如下方式布置并且所述滤波器轮能以如下方式相对于彼此旋转，即，在所述两条光路中的第一条光路中能引入第一滤波器轮的一滤波器或一未被占用的光学通路、并且同时能引入第二滤波器轮的一滤波器或一未被占用的光学通路、并且还能引入第三滤波器轮的一滤波器或一未被占用的光学通路，其中无需必须能实现所述三个滤波器轮的滤波器和未被占用的光学通路的所有组合。这相应地适用于所述两条光路中的第二条光路。优选地，布置所述滤波器和未被占用的光学通路并且所述滤波器轮能旋转，从而使得各两个同类的滤波器能相互对置地引入两条光路中并且由此能再次移开。
这样的滤波器尤其构造用于根据在光学波长范围内的波长或在临界波长范围内的波长选择入射射线，并且一部分能穿过，而另一部分被阻断。“同类的滤波器”尤其应理解为，所述同类的滤波器对入射光纤采取相同的选择，例如具有相同的光谱的滤波器特性。“未被占用的光学通路”在此应理解为光学元件和/或相应滤波器轮的区域，所述光学元件或区域使射线能自由地经过选择而通过，尤其是自由地经过光谱选择而通过。未被占用的光学通路因此例如可以是通孔或者也可以是在光谱方面无选择的光学元件。
所述滤波器轮例如可分别构造为盘体，其中一个或多个滤波器以及一个或多个未被占用的通道可布置为均匀地相互间隔并且与以各个或者共同的转动轴具有相同距离。一个滤波器轮例如可具有两个滤波器和两个未被占用的通道，所述两个滤波器和两个未被占用的通道分别相对置地并且彼此以90°错置地布置。所述滤波器和未被占用的通道尤其能旋入或插入所述滤波器轮中，并且优选具有与所述两条光路的相应横截面近似的形状和尺寸，并且例如分别构造为圆形。所述滤波器以及未被占用的光学通路尤其在所述滤波器轮上具有预定的滤波器位置。
按照本发明，所述滤波器轮例如可借助于驱动机构看来驱动，尤其地，所述滤波器轮中仅有一个滤波器轮是可驱动。所述可驱动的滤波器轮在本发明中称为“第二滤波器轮”；其可在所述光路中布置在所述第一滤波器轮和第三滤波器轮之前、之间或之后。因此尤其地，仅所述第二滤波器轮能借助于驱动机构驱动，所述驱动机构不对第一滤波器轮和第三滤波器轮起作用。此外按照本发明，所述第一滤波器轮通过第一随动件与所述第二滤波器轮耦联，所述第三滤波器轮通过第二随动件与所述第二滤波器轮耦联。所述随动件尤其是一种构件，在该构件运动时其使另一滤波器轮也处于转动运动中进而随动；或者根据滤波器轮的旋转方向和位置保持不动。所述第一滤波器轮尤其通过随动件与第二滤波器轮耦联，从而在第二滤波器轮旋转时，第一滤波器轮可借助于随动件随动进而同样沿第二滤波器轮的旋转方向旋转，或者也可空转进而保持不动；相应地，第三滤波器轮尤其通过随动件与第二滤波器轮耦联，从而在第二滤波器轮沿旋转方向旋转时，第三滤波器轮可借助于随动件随动或者可空转。
因此，提供一种滤波器更换设备，其中，通过三个滤波器轮的优选布置方式和运动关联，能够在狭小结构空间的要求下，在所述光路中调换实现至少三个不同的滤波器种类，尤其是具有三个不同光谱滤波器特性的滤波器。尤其有利的是，所述滤波器更换设备在此基本上仅占据即使是单个滤波器轮也得要求的结构空间。尤其地，由于三个滤波器轮沿照射方向对准地依次布置，能在所述两条光路中实现三个不同的滤波器的更换，其中所述滤波器轮分别具有外直径，所述外直径与每个滤波器的直径的双倍相同或者仅略微稍大，进而滤波器更换设备也可尤其紧凑地实施。
此外，所述滤波器更换设备能实现滤波器的快速更换，由于所述滤波器轮已经横向于光路的方向放置并且为了相应地将所期望的滤波器引入光路中，仅必须转动。由此，能够实现不同的被记录荧光的同时或几乎同时的图像表现和/或白光图。
此外，由于被所述两条光路贯穿的三个滤波器轮依次同轴地布置能够实现尤其简单的结构，其中所述滤波器轮中的仅一个滤波器轮是可驱动的，所述可驱动的滤波器轮在此称作第二滤波器轮并且通过其随动件将旋转施加至所述第一滤波器轮和/或第三滤波器轮，以调换对应的滤波器。尤其是仅需唯一的驱动机构并且仅所述第二滤波器轮必须实施为所述驱动机构能对其起作用。由此也可实现尤其节省空间的布置方式。
按照本发明的优选实施方式，所述可驱动的滤波器轮、即所述第二滤波器轮布置在第一滤波器轮和第三滤波器轮之间，例如沿所述共同的轴观察大致居中地布置在第一滤波器轮和第三滤波器轮之间。由于只有中间的滤波器轮是可驱动的并且布置在其之前和之后的滤波器轮通过第一随动件或第二随动件与所述可驱动的滤波器轮耦联，能实现所述滤波器轮的尤其简单的布置和实施方式，这能实现尤其可靠和精准的滤波器更换。
优选地，所述第一滤波器轮通过第一随动件与第二滤波器轮耦联，从而使得所述第一滤波器轮从初始位置开始，在第二滤波器轮沿第一旋转方向旋转时随动并且在第二滤波器轮沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转时保持不动。因此与第二滤波器轮的旋转方向以及与第一滤波器轮和第二滤波器轮的初始转动位置相关地、尤其与第一滤波器轮相对于第二滤波器轮的相对初始位置相关地，第一滤波器轮跟着第二滤波器轮随动或者不动。
在优选方式中，所述第三滤波器轮通过第二随动件与第二滤波器轮耦联，从而使得所述第三滤波器轮从初始位置开始，在第二滤波器轮沿第二滤波器轮的第一旋转方向旋转时保持不动，并且在第二滤波器轮沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转时随动。因此与第二滤波器轮的旋转方向以及与第二和第三滤波器轮的初始转动位置相关地、尤其与第三滤波器轮相对于第二滤波器轮的相对初始位置相关地，第一滤波器轮跟着第二滤波器轮随动或者不动。
在尤其优选的方式中，第一滤波器轮通过第一随动件与第二滤波器轮耦联，从而使得所述第一滤波器轮从初始位置开始，在第二滤波器轮沿第二滤波器轮的第一旋转方向旋转时随动并且在第二滤波器轮沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转时保持不动，并且同时，第三滤波器轮通过第二随动件与第二滤波器轮耦联，从而使得所述第三滤波器轮从初始位置开始，在第二滤波器轮沿第二旋转方向旋转时随动并且在第二滤波器轮沿第一旋转方向旋转时保持不动。
由此，能以尤其简单的方式通过第二滤波器轮沿第一旋转方向或第二旋转方向的旋转，实现所述第一滤波器轮、第二滤波器轮和/ 或第三滤波器轮相互间的调整进而能使对应的滤波器轮摆转到所述两条光路中。
按照本发明的优选实施方式，第一随动件构造为随动销，所述随动销布置在第二滤波器轮上并且嵌入到第一滤波器轮的空隙中，和/或第二随动件构造为随动销，所述随动销布置在第二滤波器轮上并且嵌入到第三滤波器轮的空隙中，其中第一随动件或第二随动件可在相应的空隙中、在相应的空转角度范围内空转。所述随动销尤其是销形、圆柱形或锥形的构件，所述构件嵌入到相应的空隙中并且所述构件在所述空隙中可活动地引导。因此，通过相应的随动销嵌入到第一滤波器轮和/或第三滤波器轮的空隙中，能直接实现第一滤波器轮和/或第三滤波器轮的随动进而实现第一滤波器轮和/或第三滤波器轮的旋转运动。优选地，所述第一随动销和第二随动销的空转角度范围几乎相同并且数值例如约为90°。因此，所述随动销能在其中活动的空隙的长度例如可对应于90°的角度范围。在所述第一滤波器轮和第三滤波器轮位于第二滤波器轮的同一侧的情况下并且例如在第一滤波器轮布置在第二和第三滤波器轮之间的情况下，用于使第三滤波器轮随动的第二随动件可穿过第一滤波器轮的相应构造的空隙并且嵌入到其中，或者所述第二随动件例如也可环抱在第一滤波器轮的外圆周上。
由此能以尤其简单的方式实现，所述第一滤波器轮从初始位置开始，在第二滤波器轮沿第一旋转方向旋转时随动并且在第二滤波器轮沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转时、在例如90°的空转角度之内保持不动。与此相应地由此能实现，所述第三滤波器轮从初始位置开始，在第二滤波器轮沿第二旋转方向旋转时随动并且在第二滤波器轮沿第一旋转方向旋转时、在空转角度之内保持不动。因此，仅通过第二滤波器轮的驱动能使第一滤波器轮和/或第三滤波器轮随动或保持不动，以调节到所期望的滤波器摆动位置，而无需单独驱动每个滤波器轮。由此能实现所述滤波器更换设备的非常小的结构空间。
第一随动件或第二随动件可固定地布置在第二滤波器轮上。第一随动件和第二随动件可以构造为一体的，尤其构造为穿过第二滤波器轮的盘体并嵌入到其中的销，而且嵌入到第一滤波器轮的空隙的一端并且嵌入到第三滤波器轮的空隙的另一端。优选地，第二滤波器轮具有两个独立的随动销，它们突出于第二滤波器轮的各侧面并且分别嵌入到第一滤波器轮和第三滤波器轮的空隙中。
在相应的方式中可规定，第一随动件布置在第一滤波器轮上并且嵌入到第二滤波器轮的空隙中，和/或第二随动件布置在第三滤波器轮上并且嵌入到第二滤波器轮的空隙中，由此也可实现第一滤波器轮和/或第三滤波器轮以上述方式跟随第二滤波器轮随动或保持不动。
第一滤波器轮和/或第三滤波器轮的空隙尤其构造为盘体中的环段形的凹槽或构造为环段形的缝隙，所述盘体形成相应的滤波器轮。如果在第二滤波器轮设置空隙，那么所述空隙也可构造为环段形的凹槽或环段形的缝隙，而且同样地，在第二滤波器轮中设有两个空隙的情况下，所述两个空隙相应地由环段形的凹槽或缝隙形成。从所述共同的轴观察，所述相应的凹槽或相应的缝隙尤其在相应的滤波器轮的盘体中以恒定半径并且以对应于所述空转角度的角度延伸，或者以大于所述空转角度的角度延伸，使得所述随动件能在凹槽或在缝隙中以该空转角度自由活动。优选地，所述凹槽或缝隙具有如下长度，所述长度对应于围绕所述共同的转动轴的四分圆的周长，进而所述凹槽或缝隙延伸覆盖近似90°的角度范围。
所述空隙尤其布置在相应的滤波器轮上，从而使得所述空隙不会损害滤波器的光学特性。优选地，所述凹槽或缝隙在相应的滤波器的盘体中延伸并且延伸穿过滤波器轮的未被占用的通道。以这种方式能实现尤其简单和紧凑的用于旋转第一和第三滤波器轮的结构，而不会损害滤波器的光学功能。
为了在借助于第一随动件或第二随动件、通过随动实现第一滤波器轮和/或第三滤波器轮的旋转之后能使第一和/或第二滤波器轮返回并且尤其为了使第一滤波器轮和/或第三滤波器轮回到其各自的初始转动位置，第一滤波器轮和/或第三滤波器轮具有复位装置。所述复位装置在此尤其是机械元件，所述机械元件构造用于将转矩沿朝向第一滤波器轮或第三滤波器轮各自的初始位置的方向施加至第一滤波器轮或第三滤波器轮，从而当不存在随动时，第一滤波器轮或第三滤波器轮回到各自的初始位置。所述复位装置例如可以是复位弹簧，其以弹簧加载的方式既支撑在固定轴或固定支架上、又支撑在第一滤波器轮和/或第三滤波器轮上。由此能以尤其简单的方式实现第一滤波器轮和/或第三滤波器轮在空转角度范围内与随动无关进而与第二滤波器轮的旋转无关的旋转，进而能调节相应的滤波器摆动位置。
按照本发明的优选实施方式，第一滤波器轮、第二滤波器轮和/ 或第三滤波器轮分别具有两个滤波器并且分别具有两个未被占用的光学通路，所述两个滤波器具有第一滤波器特性、第二滤波器特性或第三滤波器特性。因此，所述第一滤波器轮具有两个带有第一滤波器特性的滤波器和两个未被占用的光学通路，和/或所述第二滤波器轮具有两个带有第二滤波器特性的滤波器和两个未被占用的光学通路，和/或所述第三滤波器轮具有两个带有第三滤波器特性的滤波器和两个未被占用的光学通路。按尤其优选的方式，第一滤波器轮、第二滤波器轮和/或第三滤波器轮分别具有两个滤波器并且分别具有两个未被占用的光学通路，所述两个滤波器具有第一滤波器特性、第二滤波器特性或第三滤波器特性。因此优选地，每个滤波器轮各具有两个同类的滤波器和两个未被占用的光学通路。通过一个滤波器轮或每个滤波器轮均刚好具有两个同类的滤波器，能实现快速和精准的更换所述滤波器，其中在两条光路中可引入同类的滤波器。
按照本发明的尤其优选实施方式，第一滤波器轮、第二滤波器轮和/或第三滤波器轮分别具有两个相互对置布置的滤波器并且分别具有两个同样相互对置布置的未被占用的光学通路，所述两个滤波器具有第一滤波器特性、第二滤波器特性或第三滤波器特性。因此，所述第一滤波器轮具有两个带有第一滤波器特性的相互对置的滤波器和两个相互对置的未被占用的光学通路，和/或所述第二滤波器轮具有两个带有第二滤波器特性的相互对置的滤波器和两个相互对置的未被占用的光学通路，和/或所述第三滤波器轮具有两个带有第三滤波器特性的相互对置的滤波器和两个相互对置的未被占用的光学通路。按尤其优选的方式，第一滤波器轮、第二滤波器轮和第三滤波器轮分别具有两个相互对置布置的滤波器并且分别具有两个相互对置布置的未被占用的光学通路，所述两个滤波器具有第一滤波器特性、第二滤波器特性或第三滤波器特性。因此优选地，每个滤波器轮各具有两个同类的对置的滤波器和两个对置的未被占用的光学通路。所述滤波器或未被占用的光学通路的对置在此分别与所涉及的滤波器轮的转动轴有关或与所述共同的轴有关。通过一个滤波器轮或每个滤波器轮均刚好具有两个同类的对置的滤波器，能实现尤其快速和精准的更换所述滤波器，其中在两条光路中可引入同类的滤波器。
作为替代方式也可规定，相应地在一个或多个滤波器轮的情况下，两个滤波器、尤其是两个同类的滤波器并列布置并且两个通道并列布置，其中所述两个滤波器可同时引入所述两条光路或者所述两个通道可同时引入所述两条光路。例如如果在一滤波器轮的上半部分中布置有两个滤波器，那么所述两个滤波器在该滤波器轮的第一转动位置中，分别位于一光路中，并且在以180°转动的第二转动位置中，位于所述众光路之外，其中在第二转动位置，所述两条光路分别延伸穿过未被占用的通道。在这种情况下为了进行滤波器更换，使滤波器轮以180°旋转或随动或者表现为180°的空转角度。
在另一实施方式中可规定，至少两个不同的滤波器轮分别一具有同类的滤波器，其中两个同类的滤波器和两个滤波器轮的各一未被占用的光学通路以下述方式布置，即所述两个同类的滤波器以及相应的未被占用的光学通路能相互对置地引入所述两条光路中。由此也可实现的是，所述两条光路延伸穿过同类的滤波器。
尤其所述第一滤波器特性、第二滤波器特性和第三滤波器特性用于对入射射线进行光谱选择，其中第一滤波器特性、第二滤波器特性和第三滤波器特性优选为不同的光谱滤波器特性。
为了在不同的荧光模式下能实现观察和/或图像采集，一个或多个滤波器构造为荧光滤波器。尤其地，所述具有第一滤波器特性、第二滤波器特性和/或第三滤波器特性的滤波器构造为荧光滤波器，尤其优选地，所述具有第一滤波器特性、第二滤波器特性和第三滤波器特性的滤波器均构造为荧光滤波器。荧光滤波器尤其具有这样的滤波器特性，即，对于相应的荧光模式，在相应地特殊荧光激励射线的波长范围内的射线至少尽可能地被阻断，并且在相应地特殊荧光放射射线的波长范围内的射线至少尽可能地通过。这样的滤波器例如为带通滤波器、带阻滤波器、边缘滤波器或干涉滤波器，例如光学多向色干涉滤波器，由此，能实现发射的荧光射线相对于激励射线的选择。
在尤其优选的方式中，所述具有第一滤波器特性、第二滤波器特性和第三滤波器特性的滤波器构造为用于相应不同的荧光模式的荧光滤波器。由此能实现的是，所述滤波器更换设备能观察三种不同的荧光模式，进而尤其能在很大程度上区分不同的组织类别或能区分普通的、患病的和坏死的组织。
例如，为了观察和记录来自吲哚菁绿(ICG)的荧光，所述荧光滤波器之一在从约800nm(纳米)至950nm的波长范围内可具有高透光度，在该波长范围内，放射出所述ICG荧光的荧光光线，并且在785nm的波长范围内尽可能阻断，ICG荧光的激励射线通常处于该范围内。此外，所述滤波器在从约400nm至660nm的波长范围内可具有高的透光度。由此可实现的是，借助于所述荧光滤波器不仅能观察ICG荧光，而且能在白光中观察。为了把白光从ICG荧光射线中分离，接着可在所述两条光路中分别设置二向色分束器，由此，在从400nm至660nm范围内的射线能被引导到从属于相应立体通道的第一成像仪，并且所述荧光射线能被引导到从属于相关立体通道的第二成像仪。
另一荧光滤波器可在从约500nm至600nm的波长范围内具有荧光光线的透光性，并且在相应的荧光激励射线、尤其在405nm的波长范围内起到抑制滤波器的作用；由此，可观察到源自富集5-ALA (5-氨基酮戊酸)色素的原卟啉IX(PPIX)放射的荧光，所述荧光也可称作PDD(光动力诊断)荧光。在此，可同时激励人类或动物的组织的自发荧光，其中为了观察所述自发荧光射线，所述滤波器额外地在约410至600nm的波长范围内是可透光的。在这种情况下也可设置下游的二向色分束器，以独立地观察PPIX射线和自发荧光射线。
为了观察荧光素的荧光，这例如对于识别组织中的血管是有利的，另一荧光滤波器可在从约500nm至600nm的波长范围内具有高的透光性并且在其它波长范围内具有低的透光度，或者起到抑制滤波器的作用。
按照本发明的优选实施方式，所述第二滤波器轮为了旋转是可马达驱动的。由于所述第二滤波器轮的驱动机构是马达驱动机构，能够简化使用和/或实现自动的滤波器更换，所述滤波器更换例如可由控制装置控制。尤其地，由此可快速和精准地移动到规定的滤波器摆动位置。
优选地，所述滤波器更换设备的第二滤波器轮基本上可在其外圆周上驱动。在此，所述驱动机构可作用于外圆周面或者作用于布置在该外圆周面上的齿圈，或者也可作用于所述滤波器轮的盘体的端面或环绕边缘。由于所述第二滤波器轮在外置表面上被驱动，可改善所述旋转运动的准确性。此外能避免必须将驱动机构布置在所述两条光路中或它们之间，这种布置由此使所述滤波器更换设备的空间需求变高或者使成像的光学质量降低。尤其也可以避免居中的、自身转动的和被驱动的旋转轴，由此例如所述滤波器轮之一的松动和/或卡住会影响到另一滤波器轮的旋转。
在尤其优选的方式中，所述第二滤波器轮在其外圆周上可借助于马达驱动机构驱动，尤其通过马达驱动的、嵌入到齿圈中的齿轮驱动，所述齿圈延伸在所述滤波器轮的至少一部分、例如180°的外圆周上。由此，一方面能实现第二滤波器轮的自动、可靠和精准的旋转运动。另一方面，由于所述马达驱动机构布置在第二滤波器轮之外，所述马达驱动机构在故障时或在需要更换时易于替换，无须把滤波器轮从共同的轴上拆卸下来。
按照优选的实施方式，所述滤波器更换设备具有位置识别装置，用于确定至少一个滤波器轮、优选所述第一滤波器轮和第三滤波器轮、尤其优选所有滤波器轮的相应的转动位置。尤其地，所述位置识别装置构造用于探测各个滤波器轮到达或未到达相应规定的转动位置。由此可确定的是，滤波器轮是否在滤波器更换中仍在旋转中并且是否还未到达相应的转动位置，或者针对所述一个或多个滤波器的摆转入或摆转出的旋转何时结束。此外可明确验明的是，哪个滤波器或哪类滤波器当前摆转入所述光路中进而例如哪种荧光模式被记录。此外由此可探测故障状态，例如一个或多个滤波器轮未实施旋转或对于滤波器更换来说未充分旋转，这例如由在滤波器轮运动时的卡住引起。以这种方式能提升在利用光学观察仪器进行手术时的安全性。为此，所述滤波器更换设备或光学观察仪器具有控制装置或可与这样的控制装置连接，设置所述控制装置，从而由所述位置识别装置的信号可推断出旋转运动的实施或故障状态。
优选地，位置识别装置具有一个光栅或多个光栅，并且所述滤波器轮或多个滤波器轮均具有附属的标识部。这样的光栅尤其为光电系统，所述光电系统识别光射线的挡住并且以电信号表明和/或发布。在此，相应的标识部通过相关滤波器轮的旋转进入所述光栅，并且由此挡住所述光栅的光射线，由此探测到所述滤波器轮的相关转动位置。作为对标识部的补充或者替代方案，一个或多个滤波器轮可相应地在其外圆周上具有空隙，从而所述三个滤波器之一能分别被所述光栅之一检测到。优选地，所述位置识别装置具有三个光栅，所述三个光栅相应地探测到至少一个标识部或者所述三个滤波器轮之一的空隙。因此，所述滤波器轮的转动位置能借助于一个或多个光栅无接触地被探测到。
在优选方式中，所述滤波器更换设备具有一个机械止挡装置或多个机械止挡装置，所述第一滤波器轮、第二滤波器轮和/或滤波器轮可旋转直至所述一个机械止挡装置或多个机械止挡装置。尤其地，所述一个或多个止挡装置构造用于确定各个滤波器轮的旋转的终止和/或初始位置，或者用于限制角度范围，所述滤波器轮在该角度范围内可旋转。由此，可改善所述滤波器更换的准确性和可靠性。
在尤其优选的方式中，除了止挡装置以外可设有位置识别装置，所述位置识别装置包括至少一个光栅，其中至少一个所述滤波器轮具有附属的标识部，其中该标识部同时用作止挡装置的止挡杆。在此，所述止挡装置能够使相应的止挡杆在进入光栅时或者在通过对应的光栅之后碰撞在所述机械止挡装置的相应止挡销上。由此能实现尤其简单的结构。
例如可规定，所述第二滤波器轮具有半圆形的空隙或半圆形的较大的直径，所述较大的直径例如也可通过布置在外圆周上的齿圈实现，而所述第一滤波器轮和第三滤波器轮以错置的方式相应地具有作为标识部的止挡杆。所述三个滤波器轮的位置借助于三个光栅进行监测，所述三个光栅布置在滤波器轮的外圆周旁。在此，若第一滤波器轮的止挡杆已实现其止挡，那么第一光栅进行记录，并且若第三滤波器轮的止挡杆已实现其止挡，那么第三光栅进行记录。第二光栅记录第二滤波器轮的空隙。如此，第一滤波器位置例如可通过下述方式探测到，即，第一光栅记录第一滤波器轮的止挡杆，并且中间的光栅记录第二滤波器轮的缺失的空隙，第二滤波器位置例如可通过下述方式探测到，即，第一光栅和第二光栅分别记录第一滤波器轮和第三滤波器轮的止挡杆以及中间的光栅记录第二滤波器轮的空隙，并且第三滤波器位置例如可通过下述方式探测到，即，第三光栅记录第三滤波器轮的止挡杆并且中间的光栅记录第二滤波器轮的缺失的空隙。所述滤波器更换设备或光学观察仪器可具有控制装置或可与这样的控制装置连接，设置所述控制装置，从而由所述光栅的信号可推断出滤波器轮的位置。由此可确保所述滤波器轮的可靠的、冗余的位置识别。
在本发明的另一方面，上述任务通过一种具有两条光路的光学观察仪器、尤其是立体观察仪器、例如立体视频内窥镜、立体外窥镜或立体手术显微镜来解决，其中所述光学观察仪器具有如前所述构造的滤波器更换设备。另外，所述光学观察仪器可以如由与本申请相同申请人、在同日提交的德国专利申请中描述的那样构造，所述德国专利申请名称为“光学观察仪器以及用于生成目标区域的立体图像的方法(OptischesBeobachtungsinstrument sowie Verfahren zum Erzeugen eines Stereobilds einesObjektfelds)”。
尤其所述滤波器更换设备构造用于将相应两个同类的滤波器引入到所述两条光路中或从其中移除。所述光学观察仪器可具有两个或更多个图像传感器、例如四个图像传感器，用于立体荧光成像或立体白光成像。尤其优选地，所述光学观察仪器可构造用于观察三种不同的荧光模式以及在白光中观察。此外，所述光学观察仪器可具有用于以照射射线照射目标区域的照射光学器件，所述照射射线尤其为荧光激励射线，并且为此包括相应的光源或者可与这样的光源连接。此外，所述光学观察仪器可具有控制装置或者能与这样的控制装置连接，所述控制装置设置用于控制所述第二滤波器轮的马达式旋转以及用于识别所述滤波器轮的相应位置或者借助于位置识别装置的信号识别故障状态。
因此，提供一种立体观察仪器，其中，所述滤波器更换设备能够在非常小的结构空间内实现三个不同的滤波器的快速且可靠的更换，所述滤波器尤其为荧光滤波器，进而能实现对三种荧光模式和额外地对白光的观察。因此，借助于所述立体观察仪器能对组织进行非常多种多样的观察和记录。
按照本发明的另一方面，用于更换光学观察仪器的滤波器的方法对于第一种滤波器更换来说包括如下步骤，所述光学观察仪器具有两条光路且具有如前所述的滤波器更换设备，尤其用于更换在两条光路中相应同类的滤波器：
-第二滤波器轮从第二滤波器轮的初始位置开始被驱动，从而围绕共同的轴沿第一旋转方向旋转过调整角度；
-第一滤波器轮从第一滤波器轮的初始位置开始借助于第一随动件随动，从而沿第一旋转方向旋转过调整角度；
-第三滤波器轮在第三滤波器轮的初始位置中保持不动。
此外，对于滤波器在两条光路中的另一种更换来说，进行下述步骤：
-第二滤波器轮被驱动，从而围绕所述共同的轴沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转过双倍的调整角度；
-第一滤波器轮通过弹簧力回到第一滤波器轮的初始位置；
-第三滤波器轮从第三滤波器轮的初始位置开始随动，从而沿所述第二旋转方向旋转过调整角度。
所述调整角度尤其可以是大约90°，其中在第一滤波器轮、第二滤波器轮和第三滤波器轮中优选布置有相应两个同类的滤波器和相应两个未被占用的光学通路，其中所述两个滤波器和所述两个未被占用的光学通路可分别相互对置。
应理解的是，前文所述的以及在后文中还将阐述的特征不仅能用在相应给出的组合中，而且也能用于其它组合或独自使用，而不会背离本发明的框架。
附图说明
本发明的其它方面由以下对优选的实施例的描述和附图得出。其中：
图1是立体手术显微镜的剖视图，其具有按照本发明实施例的滤波器更换设备；
图2是在按照本发明实施例的三个滤波器轮中的滤波器的布置方式的示意图；
图3是三种滤波器布置方式的示意图；
图4是滤波器更换设备的滤波器轮的布置方式的示意图的沿照射方向的俯视图；
图5沿照射方向从倾斜的视角看示出了按照图1的滤波器更换设备；
图6沿与照射方向相反的方向从倾斜的视角看示出了按照图1 的滤波器更换设备；
图7是所述滤波器更换设备的侧视图；
图8是与图2所示不同的三种滤波器布置方式的示意性的俯视图；并且
图9是沿照射方向看滤波器更换设备的示意性的俯视图，其中在两个中间位置中示出了所述滤波器轮。
具体实施方式
如在图1中示意性示出地，具有两条光路的立体手术显微镜101 包括滤波器更换设备(滤波器更换器102)。所述两条光路是立体手术显微镜101的两条立体通道的光路，并且是用于以三种不同的荧光模式以及以白光对组织进行立体观察的观察光路。在图1中示出所述立体手术显微镜的可转动光学单元的内部结构的一部分，未示出位于所示剖面前方且布置在远端的变焦组件，也未示出所述光学单元的壳体。关于合适的光学观察仪器的结构和功能应参阅同一申请人于与本申请同日提交的德国专利申请，其名称为“光学观察仪器以及用于生成目标区域的立体图像的方法(Optisches Beobachtungsinstrument sowieVerfahren zum Erzeugen eines Stereobilds eines Objektfelds)”。
滤波器更换器102具有第一滤波器轮103、第二滤波器轮105和布置在其后方的第三滤波器轮107。所述滤波器轮103、105和107 可转动地安置在固定的旋转轴113上，其中旋转轴113借助于支架 117在端侧紧固。第一滤波器轮103、第二滤波器轮105和第三滤波器轮107依次布置，其中全部三个滤波器轮103、105、107均具有居中孔139(参见附图)，滤波器轮103、105、107通过所述居中孔与固定的旋转轴113连接。
在图1所示的初始位置中，第一滤波器轮103具有沿竖直方向对置的用于观察PPIX(PDD)荧光的两个滤波器轮133(PPIX滤波器133)，并且具有沿水平方向对置的两个未被占用的光学通路137，所述光学通路分别构造为具有与滤波器133相似宽度的开孔。通过第一滤波器轮103的未被占用的光学通路可看到第二滤波器轮105 的两个滤波器(参见附图)。第二滤波器轮105具有围绕其一半外圆周的齿圈109，齿轮111与所述齿圈嵌接，所述齿轮由电动马达驱动(参见附图)。此外，第二滤波器轮105具有第一从动销141，其嵌入到第一滤波器轮103的缝隙143中。从旋转轴113的方向看，缝隙143几乎延伸过四分之一圆。
在图1的图示中，所述立体手术显微镜的两条光路沿水平方向相互错置，并且相互平行地通过第一滤波器轮103的水平设置的未被占用的光学通路137延伸进入图示平面内。在图1中，光学轴线127、129表明所述两条光路。在滤波器更换器102的区域内，所述光路是无焦的。接着，在所述光路中分别布置有二向色分束器118、还有偏转镜119，通过所述二向色分束器和偏转镜，穿过滤波器更换器102的射线按照光谱被划分并且朝向成像光学器件120发生转向，所述成像光学器件凭借两个相应配属的电子成像仪分别生成相应的图像(在图1中未详细示出)。
在图2中以示意形式示出在各个初始位置、在三个滤波器轮103、 105、107中的滤波器的布置。如上所述，在初始位置中，第一滤波器轮103具有沿竖直方向对置的两个PPIX滤波器133和沿水平方向对置的两个未被占用的光学通路137。第二滤波器轮105具有沿竖直方向对置的两个未被占用的光学通路137和沿水平方向对置的用于观察ICG荧光的两个滤波器131(ICG滤波器131)，第三滤波器轮107具有沿竖直方向对置的用于观察荧光素荧光的两个滤波器135 (荧光素滤波器135)和沿水平方向对置的两个光学通路137。
第二滤波器轮105通过齿轮驱动沿第二滤波器轮105的旋转方向115或与旋转方向115反向地旋转，所述齿轮驱动借助于使齿圈 109运动的齿轮111实现，通过上述方式，由于第二滤波器轮103 或第三滤波器轮107通过各个随动销141的随动并且由于第三滤波器轮107或第一滤波器轮103的静止能够实现三种滤波器布置方式。这在图3中示意性地示出，沿与照射方向相反的方向观察，就是说对应于图6至图9(参见附图)的视角。
在图2所示的初始位置中，第二滤波器轮105的两个ICG滤波器131位于所述两条光路中，而第一滤波器轮和第二滤波器轮103、 105分别以其未被占用的光学通路137位于所述立体手术显微镜101 的两条立体光路中。滤波器131相应地几乎遮盖住所涉及的光路的整个横截面。在图3中标出了光学轴线127、129穿过相应转入的滤波器的穿透点。第一滤波器轮103的PPIX滤波器133和第三滤波器轮107的荧光素滤波器135分别以沿竖直方向对置的方式依次位于所述光路以外。所述滤波器布置方式(第二滤波器布置方式123)在图3的中间附图中示出。由此，可在白光中观察通过ICG产生的被观察的组织区域的荧光射线以及所述组织区域。
通过第二滤波器轮105沿转动方向115的90°转动和第一滤波器轮103在第三滤波器轮107静止情况下的随动，在第一滤波器布置方式121中，其在图3的左侧附图中示出，PPIX滤波器133和第二 PPIX滤波器133沿水平方向对置地分别布置在立体手术显微镜101的所述第一立体光路中和第二光路中。由此，可观察和记录源自所述PPIX(PDD荧光)的荧光，或许也能观察到所述被观察的组织区域的自发荧光。第二滤波器轮105的ICG滤波器131和第三滤波器轮107的荧光素滤波器135分别以沿竖直方向对置的方式依次位于所述两条光路以外。
通过第二滤波器轮105沿与旋转方向115相反的方向旋转90°，在第三滤波器轮107随动并且第一滤波器轮103静止的情况下返回初始位置之后，实现第三滤波器布置方式125(图3的右侧附图)，其中，第三滤波器轮107的各一荧光素滤波器135沿水平方向对置地接入第一光路和第二光路中，从而可观察到由荧光素放射出的荧光，而在所述光路以外，以沿竖直方向对置的方式依次分别布置ICG 滤波器131和PPIX滤波器133。
如图4的沿照射方向观察的轴向俯视图所示，朝向形成第一滤波器轮103的几乎为圆形的盘体看去，第二滤波器轮105在其外圆周上支承有以180°环绕的齿圈109，其中在图4和后续附图中出于简化原因未示出齿部。借助于上述半圆形齿圈109，第二滤波器轮 105通过齿轮111驱动(参见附图)。由于四分圆形的缝隙143，第一滤波器轮103的盘体是透孔的，通过所述缝隙能在图4中看到第二滤波器轮105，并且第二滤波器轮104的随动销141嵌入到所述缝隙中。此外，第一滤波器轮103具有复位弹簧145，所述复位弹簧围绕居中孔139进而围绕固定的旋转轴113，所述复位弹簧用于使第一滤波器轮103回到初始位置。在图4中不可见的第三滤波器轮107 依照第一滤波器轮103实施。此外，第一滤波器轮103具有止挡杆144，其用于碰撞止挡销149以及用于介入光栅147(参见附图)。同样地，所述半圆形齿圈109用于借助于光栅147探测，所述半圆形齿圈使第二滤波器轮105半侧的直径增大。
在图5至图9中示出滤波器更换器102或所述滤波器轮如在图1 和图4中所示地反过来示出，就是说，例如在图1布置在第二滤波器轮105之上的齿轮111在图5至图9中布置在所述第二滤波器轮之下。
在图5中沿照射方向从倾斜的视角示出滤波器轮102；该视角大致对应于图1中的视角，然而是反过来示出的。
如图5所示，第一滤波器轮103具有四分圆形缝隙143，随动销 141嵌入到所述缝隙中。第一滤波器轮103的两个对置布置的未被占用的通道137之一被所述缝隙143贯穿。在这个对应于第一滤波器布置方式121(参见图3)的转动位置，沿竖直方向对置地进而在所述光路之外布置有第一滤波器轮103的PPIX滤波器133。穿过所述未被占用的光学通路137可看到第二滤波器轮105的ICG滤波器 131。
此外在图5中表明，滤波器更换器102具有电动马达151，所述电动马达借助于齿轮111嵌入到第二滤波器轮105的齿圈109中，其中未示出齿部。在这种情况下只直接驱动第二滤波器轮105，而第一滤波器轮103和第三滤波器轮107按照相应缝隙143的实施仅通过第一随动销或第二随动销141发生随动。
在图6中以倾斜视角(与图1相比)从后方、亦即基本上沿与照射方向相反的方向示出滤波器更换器102。在这种情况下，可看到第三滤波器轮105亦即第二滤波器轮105的齿圈109。与之前的附图所示的第一滤波器轮103相比，第三滤波器轮107相应地具有缝隙 143，第二滤波器轮105的第二随动销141嵌入到所述缝隙中。第三滤波器轮107在中心具有孔139和围绕所述孔拉紧的复位弹簧145。此外，第三滤波器轮107以对置的方式具分别有两个未被占用的光学通路137和两个荧光素滤波器135，其中在图6所示的对应于第二滤波器布置方式123(参见图3)的转动位置中，沿竖直方向对置地进而在所述光路之外布置有荧光素滤波器135。穿过所述光学通路 137可看到第二滤波器轮105的滤波器131。
如图6所示，在这个转动位置中，第三滤波器轮107的止挡杆 144位于第一光栅147的探测区域内，并且同时碰撞止挡销149。所述居中布置的光栅147用于探测第二滤波器轮105的位置，而在图5 右侧布置的光栅147用于探测第一滤波器轮103的位置。
从图5和图6所示的对应于第二滤波器布置方式123(参见图3) 的初始位置开始，在第二滤波器轮105沿旋转方向115旋转的情况下，第一滤波器轮103通过第一随动销141随动(参见图5)，而第三滤波器轮107保持静止，因为第二随动销141可在第三滤波器轮 107的缝隙143中运动(参见图5)。通过旋转90°达到第一滤波器布置方式121(参见图3)。在第二滤波器轮105旋转回到所述初始位置的情况下，第一滤波器轮103通过第一滤波器轮103的复位弹簧145被引回其初始位置，其中第一滤波器轮103的止挡杆144进入光栅147(在图6右侧示出)并且同时碰撞相应的止挡销149。
反之，从第二滤波器布置方式123开始，在第二滤波器轮105 沿与旋转方向115相反的方向旋转的情况下，第三滤波器轮107通过第二随动销141随动(参见图6)，而第一滤波器轮103保持静止，因为第一随动销141可在第三滤波器轮103的缝隙143中运动(参见图5)。由此实现第三滤波器布置方式125(参见图3)。接着，第三滤波器轮107借助于复位弹簧145又回到其初始位置，其中第三滤波器轮107的止挡杆144进入光栅147(在图6左侧示出)并且同时碰撞相应的止挡销149。
在图7中以侧视图示出滤波器更换器102。如在图7中可看到的，滤波器轮103、105、107以很小的距离相互布置，从而滤波器更换器102总体的空间需求仅比滤波器轮103、105、107之中单个滤波器轮多一点，进而能实施为非常紧凑的。
在图8中同样沿照射方向的反向示出对应于图3中滤波器布置方式121、123、125的三种滤波器布置方式。在此应认识到，在表示初始位置的第二滤波器布置方式123中，左侧和右侧的光栅147 是被挡住的。在第一滤波器布置方式121中，左侧和中间的光栅147 是被挡住的，而在第三滤波器布置方式125中，中间和右侧的光栅 147是被挡住的。因此，从光栅147的信号能得知各个滤波器位置。
此外，如在图9中左侧附图所示，在这些仅左侧(或对应地仅右侧)光栅147是挡住的情况下，可假设第二滤波器轮103仍在运动中并且还未到达相应的最终位置。另一方面，按照图9中右侧附图，当没有光栅被挡住时，就可假设故障状态，在该故障状态下，例如第一或第三滤波器轮103、107卡住并且无法再通过相应的复位弹簧145回到其初始位置。因此，由光栅147的信号也可推断出旋转运动是否还未结束，以及滤波器更换器102是否可能出现故障状态。
因此，立体手术显微镜101以非常紧凑的滤波器更换器102实现，所述滤波器更换器在ICG滤波器131、PPIX滤波器133和荧光素滤波器135之间、进而在三种荧光模式之间实现非常快速的变换，所以能实现对待研究组织的最佳区分。
出于清楚目的未在所有附图中标出所有附图标记。针对一附图未解释的附图标记具有与在其余附图中相同的意义。
附图标记列表：
101 立体手术显微镜
102 滤波器更换器
103 第一滤波器轮
105 第二滤波器轮
107 第三滤波器轮
109 齿圈
111 齿轮
113 旋转轴
115 旋转方向
117 支架
118 分束器
119 偏转镜
120 成像光学器件
121 第一滤波器布置方式
123 第二滤波器布置方式
125 第三滤波器布置方式
127 光学轴线
129 光学轴线
131 ICG滤波器
133 PPIX滤波器
135 荧光素滤波器
137 未被占用的光学通路
139 孔
141 随动销
143 缝隙
144 止挡杆
145 复位弹簧
147 光栅
149 止挡销
151 电动马达
Claims (17)
1.一种用于具有两条光路的光学观察仪器的滤波器更换设备，所述光学观察仪器尤其是立体观察仪器、尤其是立体视频内窥镜、立体外窥镜或立体手术显微镜(101)，其中所述滤波器更换设备具有第一滤波器轮(103)、第二滤波器轮(105)和第三滤波器轮(107)，其中这些滤波器轮(103，105，107)沿着共同的轴依次布置并且能围绕所述共同的轴旋转并且能相对于彼此旋转，其中每个滤波器轮(103，105，107)具有至少一个滤波器(131，133，135)和至少一个未被占用的光学通路(137)，从而在所述两条光路中的每条光路中都能引入每个滤波器轮(103，105，107)的滤波器(131，133，135)或未被占用的光学通路(137)，并且其中所述第二滤波器轮(105)是可驱动的，并且所述第一滤波器轮(103)通过第一随动件与所述第二滤波器轮(105)耦联，而所述第三滤波器轮(107)通过第二随动件与所述第二滤波器轮(105)耦联。
2.根据权利要求1所述的滤波器更换设备，其特征在于，所述第二滤波器轮(105)布置在所述第一滤波器轮(103)与所述第三滤波器轮(107)之间。
3.根据权利要求1或2所述的滤波器更换设备，其特征在于，所述第一滤波器轮(103)通过所述第一随动件与所述第二滤波器轮(105)耦联，从而使得所述第一滤波器轮(103)从初始位置开始，在所述第二滤波器轮(105)沿第一旋转方向(115)旋转时随动并且在所述第二滤波器轮沿第二旋转方向旋转时保持不动。
4.根据前述权利要求中任一项所述的滤波器更换设备，其特征在于，所述第三滤波器轮(107)通过所述第二随动件与所述第二滤波器轮(105)耦联，从而使得所述第三滤波器轮(107)从初始位置开始，在所述第二滤波器轮沿第一旋转方向(115)旋转时保持不动并且在所述第二滤波器轮沿第二旋转方向旋转时随动。
5.根据权利要求3或4所述的滤波器更换设备，其特征在于，所述第一随动件和/或第二随动件是所述第二滤波器轮(105)的随动销(141)，所述随动销嵌入到第一滤波器轮(103)的空隙或第三滤波器轮(107)的空隙中，并且在所述空隙中，所述随动销(141)能在空转角度范围内空转。
6.根据权利要求5所述的滤波器更换设备，其特征在于，所述第一滤波器轮(103)和/或所述第三滤波器轮(107)的空隙是环段形的凹槽或者是环段形的缝隙(143)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的滤波器更换设备，其特征在于，所述第一滤波器轮(103)和/或所述第三滤波器轮(107)具有复位装置、尤其是复位弹簧(145)，以便使相应的滤波器轮回到初始位置。
8.根据前述权利要求中任一项所述的滤波器更换设备，其特征在于，所述第一滤波器轮(103)具有两个带有第一滤波器特性的滤波器和两个未被占用的光学通路(137)；所述第二滤波器轮(105)具有两个带有第二滤波器特性的滤波器和两个未被占用的光学通路(137)；和/或所述第三滤波器轮(107)具有两个带有第三滤波器特性的滤波器和两个未被占用的光学通路(137)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的滤波器更换设备，其特征在于，所述第一滤波器轮(103)以彼此对置的方式具有两个带有第一滤波器特性的滤波器和两个未被占用的光学通路(137)；所述第二滤波器轮(105)以彼此对置的方式具有两个带有第二滤波器特性的滤波器和两个未被占用的光学通路(137)；和/或所述第三滤波器轮(107)以彼此对置的方式具有两个带有第三滤波器特性的滤波器和两个未被占用的光学通路(137)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的滤波器更换设备，其特征在于，至少一个所述滤波器是荧光滤波器，尤其带有第一滤波器特性、第二滤波器特性和/或第三滤波器特性的滤波器是荧光滤波器。
11.根据前述权利要求中任一项所述的滤波器更换设备，其特征在于，所述第二滤波器轮(105)能以马达驱动。
12.根据前述权利要求中任一项所述的滤波器更换设备，其特征在于，所述第二滤波器轮(105)能在其外圆周上被驱动，尤其能通过布置在其外圆周上的齿圈(109)驱动，齿轮(111)嵌入到所述齿圈中。
13.根据前述权利要求中任一项所述的滤波器更换设备，其特征在于，所述滤波器更换设备具有位置识别装置，该位置识别装置用于确定至少一个所述滤波器轮(103，105，107)的相应的转动位置。
14.根据权利要求13所述的滤波器更换设备，其特征在于，所述位置识别装置具有至少一个光栅(147)并且至少一个所述滤波器轮(103，105，107)具有所属的标识部。
15.根据前述权利要求中任一项所述的滤波器更换设备，其特征在于，所述滤波器更换设备具有一个机械止挡装置或多个机械止挡装置，该机械止挡装置用于限制第一滤波器轮(103)、第二滤波器轮(105)和/或第三滤波器轮(107)的旋转。
16.一种具有两条光路的光学观察仪器，尤其是立体观察仪器、尤其是立体视频内窥镜、立体外窥镜或立体手术显微镜(101)，其特征在于，所述光学观察仪器具有根据权利要求1至15中任一项所述的滤波器更换设备。
17.一种用于更换光学观察仪器的滤波器的方法，所述光学观察仪器具有两条光路并且尤其为立体观察仪器、尤其为立体视频内窥镜、立体外窥镜或立体手术显微镜(101)，其中所述光学观察仪器具有根据权利要求1至15中任一项所述的滤波器更换设备，
其中对于第一种滤波器更换来说：
-所述第二滤波器轮(105)从第二滤波器轮(105)的初始位置开始被驱动，从而围绕共同的轴沿第一旋转方向(115)旋转过调整角度；
-所述第一滤波器轮(103)从第一滤波器轮(103)的初始位置开始借助于所述第一随动件随动，从而沿所述第一旋转方向(115)旋转过调整角度；和
-所述第三滤波器轮(107)在第三滤波器轮(107)的初始位置中保持不动，
并且对于另一种滤波器更换来说：
-所述第二滤波器轮(105)被驱动，从而围绕共同的轴沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转过双倍的调整角度；
-所述第一滤波器轮(103)通过弹簧力回到所述第一滤波器轮(103)的初始位置；和
-所述第三滤波器轮(107)从第三滤波器轮(107)的初始位置开始随动，从而沿所述第二旋转方向旋转过调整角度。
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