DD277746A1

DD277746A1 - Messanordnung zum messen der groesse vnn objekten im objektfeld eines operationsmikroskopes

Info

Publication number: DD277746A1
Application number: DD88322692A
Authority: DD
Inventors: Manfred Ludwig
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1988-12-06
Filing date: 1988-12-06
Publication date: 1990-04-11
Also published as: DE3908554A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Messanordnung zum Messen der Groesse von Objekten im Objektfeld eines Operationsmikroskops. Die Erfindung besteht darin, dass zwischen Objektiv und einem Vergroesserungswechsler bzw. zwischen Objektiv und einem Tubusobjektiv eine Einrichtung zur Darbietung mindestens zweier punktfoermiger, in ihrem Abstand einstellbarer Lichtquellen (13, 14) in den Strahlengang vorgesehen ist. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung findet in Zusammenhang mit Operationsmikroskopen und Inspektionsmikroskopen mit variabler Vergrößerung, insbesondere bei Verwendung von fototechnischen und videotechnischen Aufnahmegeräten Anwendung

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur exakten Beurteilung der Größenverhältnisse im Objektfeld eines Operationsmikroskopes muß die Gesamtvergrößerung V₆ bekannt sein, die aus der Objektivbrennweite fob. der Okularbrennweite fOk, der Tubusbrennweite f_T und der Vergrößerungseinstellung V, des ZOOM-Systems respektive des Galilei-Systems gemäß

. Oh

zu berechnen ist.

Die Vergrößerung in der Aufnahmeer· ,ne bei Foto- oder Videoaufnahmen beträgt

mitf_Ao = Brennweite des Aufnahmeobjektivs.

In der Praxis wird die Berechnung als unbequem angesehen. Darüber hinaus ist die zahlenmäßige Angabe der Gesamtvergrößerung weit woniger instruktiv als die Darstellung eines Maßstabes oder einer Vergleichsstrecke im Gesichtsfeld, insbesondere im Diapositiv oder auf dem Bildschirm. Falls die laterale Ausdehnung des Objektos auszumessen ist, erweist sich der Weg über die Berechnung der Vergrößerung und Streckfinmessung im Bild als besonders unbequem. Die Verwendung von Moßokularen und Okularstrichplatten zur Messung der lateralen Ausdehnung im Beobacntungsstrahlengang stört den Bildoindruck während des mikrochirurgischen Arbeitens und vorübergehender Austausch des Okulars gegen ein Meßokular ist untor den praktischen Bedingungen der Mikrochirurgie nicht akzeptabel.

Im Zusammenhang mit der visuellen Prüfung mikroelektronischer Bauelemente wurde schon ein Stereomikroskop vorgaschlagen, boi wolchoir ein Referenzobjekt in don Beobachtungsstrahlengang eingespiegelt wird (US 3565534); eine auf dorortigo Woiso in oin Operationsmikroskop eingespiegelte Strichplatte würde sich von dem mit etwa 100000 Lux beleuchteten Untergrund nicht ausreichend kontrastreich abheben, und sie wäre auch nicht zur optischen Antastung von Objekten geeignet.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, die beschriebenen Mangel zu beseitigen und insbesondere ein Operationsmikroskop bereitzustellen, wolchos sowohl im visuellon als auch im Aufnahmestrahlengang oinen Maßstab odor eine Vorgleichsstrecko einspiegelt, wobei dio variable Gesamtvergrößorung berücksichtigt wird und außerdom die Messung lateraler Abstände im Objekt mittels optischer Antpstung ormöglicht wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßanordnung für ein Operationsmikroskop zu entwickeln, welche das Einbringen eines kontrastreichen Maßstabs zur visuellen Auswertung der Größenverhältnisse im Objektfeld und zur Auswertung mittels Bildaufnahmeeinrichtungen bei gleichzeitiger ununterbrochener mikrochirurgischer Tätigkeit ermöglicht. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Meßanordnung für ein Stereooperationsmikroskop mit einem Objektiv, mit und ohne Vergrößerungswechsler, mit Tubusobjektiven und auswechselbaren Okularen im Stereoeinblick, mit und ohne Aufnahmekamera und mit einer Vorrichtung zum Einspiegeln eines zusätzlichen Abbildungsstrahlenganges zwischen Objektiv und Vergrößerungswechsler respektive zwischen Objektiv und Tubusobjektiv, eine Einrichtung zur Darbietung mindestens zweier ounktförmiger, in ihrem Abstand einstellbarer Lichtquellen in den Strahlengang vorgesehen ist. Konstruktiv vorteilhaft ist es, wenn als Lichtquellen zwei im sichtbaren Bereich strahlende LED oder die Lichtaustrittsflächen von Lichtleitfasern vorgesehen sind.

Zum Markieren von Objektbereichen ist es günstig, wenn die punktförmigen Lichtquellen 13', 14' auf den Eckpunkten eines Flächenelementes, vorzugsweise auf den Eckpunkten eines Quadrates angeordnet und senkrecht zur optischen Achse 3 des Abbildungssystems gemeinsam verschiebbar sind.

Ausführungsbeispiel

Ein erfindungsgemäßes Operationsmikroskop mit Maßstab und optischer Meßvorrichtung wird an Hand schematischer Zeichnungen näher beschrieben

Es zeigen:

Fig. 1: Ein Schema der Meßanordnung

Fig.2: Lage der Maßstabsmarken im Gesichtsfeld

Fig.3: Einstellvorrichtung für die Maßstabs- und Meßmarken.

Die Bezugszeichen haben folgende Bedeutung:

Fig. 1-1 ist die Objektebene, 2 die Objektfeldmitte, 2-3 ist die optische Achse eines Objektivs 4. 5 und 6 sind ZOOM-Systeme zur Vergrößerungsänderung, 7 und 8 sind Teilerwürfel mit teilverspiegelten Hypothenusenflächen für die Ausspiegelung. 9 ist ein stereoskopischer F.inblick mit Tubusobjektiven, Umkehrprismen und Okularen. 10 ist eine planparallele Glasplatte, die unter 45 Grad zur optischen Achse des Objektives 4 geneigt ist. 11 ist ein Spiegel und 12 ist eine Abbildungsoptik 13 und 14 sind Lichtleiter, vorzugsweise Monofasern, deren Lichtaustrittsflächen 13' und 14' in der Brennebene der Abbildungsoptik 12 liegen.

15 ist eine Abbildungsoptik für die Bildaufnahme mit der Kamera 16. Ein Beleuchtungssystem, bestehend aus einer Reflektorlampe 17, beleuchtet die Lichteintrittsflächen 13" und 14" der Lichtleiter 13 und 14 und eine Lichteintrittsfläche 18" eines Lichtleiterbündels 18, dessen Lichtaustrittsfläche 18' durch eine Linse 19 in das Objektfeld mit dem Zentrum 2 abgebildet

Fig.2-In einem kreisrunden Gesichtsfeld 21 befinden sich die Bilder 22 und 23 der Lichtaustrittsflächen 13' und 14'; sie lassen sich durch Verschiebung von 13' und 14' in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse der Abbildungsoptik 12 auf eine andere Position im Bildfeld, beispielsweise 22' und 23' überführen.

Fig.3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Einstell- und Justiervorrichtung mit welcher die Lichtleitfasern 13 und 14 an ihrem lichtaustrittsseitigem Ende 13' und 14' gehaltert werden. 24 ist ein Fassungsteil, in welches die Lichtleitfaser 13 eingekittet ist, 25 ist ein Fassungsteil, in welches die Lichtleitfaser 14 eingekittet ist. Die Fassungsteile 24 und 25 sind durch eine Blattfeder 26 verbunden. Eine Stellschraube 27 ermöglicht die Einstellung des Abstandes zwischen den Lichtaustrittsflächen 13' und 14' gegen die Federkraft der Blattfeder 26. An der Einstellschraube ist eine Marke 28 angebracht, die einer Skala 29 gegenübersteht.

Bei einer anderen Anwendungsform des Erfindungsgedankens werden die Lichtaustrittsflächen der Lichtleitfasern gemeinsam verschiebbar ausgebildet und zur Markierung von Objektpositionen zum Zweck der Demonstration und Dokumentation benutzt.

In diesem Fall ist es vorteilhaft, statt zwei Lichtleitfasern vier zu verwenden, deren Lichtaustrittsflächen auf den Eckpunkten eines Quadrates liegen, welches die zu msrkierendo Position eingrenzen soll.

Das erfindungsgemäße Operationsmikroskop mit Maßstab und optischer Meßvorrichtung funktioniert wie folgt:

Ein Beobachtungsobjekt befindet sich in der Objektebene 1 und wird von dem Objektiv 4 nach Unendlich abgebildet. Durch die Fernrohrsysteme variabler Brennweite 5 und 6 hindurch wird das Objekt mittels des Stereoeinblicks 9 beobachtet. Für fototechnische oder videotechnische Aufnahme wird ein Strahlenbündel durch den Teilerwürfel 8 ausgespiegelt und mit der Linse 15 in der Bildebene der Kamera 16 ein Bild erzeugt.

Im Gesichtsfeld des durch den Einblick 9 und das Fernrohr 6 beobachteten Bildes und im Bildfeld des von der Abbildungsoptik 15 in der Bildebene der Aufnahmekamera 16 entworfenen Bildes erscheint überlagert das Bild der Lichtaustrittsflächen 13' und 14' welches von der Optik 12 im Unendlichen entworfen und über die Glasplatte 10 in das System eingespiegelt wird. Dabei liefert dor Abstand dor Lichtaustrittsflächen 13' und 14' die Vorleichsstrecke als Maßstab. Alle möglichen Vergrößerungen, die von der Einstellung dos ZOOM-Systems, don Bronnwouon der jowoils verwendeten Tubusobjektive und Okulare und der Brennweite der Abbildungslinse 12 bestimmt sind, wordon auf clioso Weise berücksichtigt. So entfällt sowohl für die visuelle Beobachtung als auch für Bildaufnahme und Wiedergabe die Notwendigkeit zur Berechnung der Vergrößerung für die Beurteilung der Objoktgrößo.

Mit der Einstollschraube 27, wolche don Abstand zwischon 13' und 14' einzustellen gestattet, erfolgt bei Wechsel des Objektivs 4 die Neukalibrierung des Maßstabs.

In oinor jndoren Anwendungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Einstellschraube 27 mit Marke 28 und Skala 29 benutzt um dnn Abstand zweier Objektpunkte berührungsfroi zu messen.

In oinor woiteren Anwendungsform des Erfindungsgedankens wird das Fassungstei! für din Fasetaustritlsflachen 13' und 14' senkrecht zur optischen Achse der Abbildungsoptik 12 verschoben, um Objektbereiche zum Zwecke der Dokumentation uno Demonstration zu markioron. Für dio-o Anwendungsform ist es vorteilhaft, vier statt zwei Lichtleitfasern zu verwenden.

Claims

1. Meßanordnung zum Messen der Größe von Objekten im Objektfeld eines Operationsmikroskopes, bestehend aus einem Objektiv, mit und ohne Vergrößerungswechsler, mit Tubusobjektiven und auswechselbaren Okularen im Stereoeinblick, mit und ohne Aufnahmekamera und mit einer Vorrichtung zum Einspiegeln eines zusätzlichen Abbildungsstrahlenganges zwischen Objektiv und Vergrößerungswechsler respektive zwischen Objektiv und Tubusobjektiv, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Darbietung mindestens zweier punktförmiger, in ihrem Abstand einstellbarer Lichtquellen (13', 14') in den Strahlengang vorgesehen ist.

2. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquellen die Lichtaustrittsflächen (13', 14') von Lichtleitfasern (13,14) vorgesehen sind.

3. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquellen zwei im sichtbaren Bereich strahlende LED vorgesehen sind.

4. Meßanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die punktförmigen Lichtquellen (13', 14') auf den Eckpunkten eines Flächenelementes, vorzugsweise auf den Eckpunkten eines Quadrates angeordnet und senkrecht zur optischen Achse (3) des Abbildungssystems gemeinsam verschiebbar sind.