DD282994B5 - Koachsiales Beleuchtungssystem fuer stereoskopische Mikroskope - Google Patents

Description

eines mit seiner großen Hauptachse um den Winkel arctg · (Ri/R₂) gegen die Objektivachse geneigten Rotationsellipsoides ist, dessen große Halbachse die Länge a = (R, + Rj)/2 und kleine Halbachse die Lange b = sqr ((R₁ χ R₂)/2) aufweist und ein erster Brennpunkt des Rotationsellipsoides mit der Objektfeldmitte zusammenfällt und sich im /weiten Brennpunkt des Ellipsoides die ' Lichtquelle oder die Leuchtfeldblende befindet.

Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Spiegelfläche Teil eines elliptischen Zylinders ist, dessen eine Bronnlinie in der Mitte der Objektfeldebene verläuft und in dessen anderer Brennlinie sich eino linoar ausgedehnte Lichtquelle befindet und die Spiegelfläche im wesentlichen Licht der Wellenlänge zwischen 420nm und 650nm reflektiert und daß das Reflexionsvermögen der Spiegelschicht in den physiologisch schädlichen Wellenlängonbereichen, insbesondere unterhalb 450 um, gering ist. Die Erfindung ist von besonderer Bedeutung für bestimmte Operationstechniken, insbesondere der Katarakt-Extraktion und nachfolgender Implantation von Intraokularlinson.

Ausführungsbeisplel

Erfindungsgedanke und Funktion einer erfindungsgemäßen Vorrichtung seien an Hand von schematischen Darstellungen und Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: Abbildungssystem mit Hilfskonstruktion zur Bestimmung der Spiegeltopologie

Fig. 1.1: Seitenansicht

Fig. 1.2: Draufsicht

Fig. 2: Gestalt des Spiegels.

Die Bezugszeichen in Fig. 1.1 und 1.2 haben folgende Bedeutung:

1 ist ein Gehäuse eines stereoskopischen Operationsmikroskopes. 2 ist ein Objektiv und 3 respektive 3' sind zwei Fernrohrsysteme variabler Vergrößerung (Vergrößerungswechsler) für die beiden stereoskopischen Strahlengänge. 4-4' ist die optische Achse des Objektivs dos stereoskopischen Operationsmikroskopes. 12 ist eine Lichtquelle, 13 eine Linse, 14 eine reflektierende Fläche (Spiegel oder totalrefloktierende Prismonfläche) und 15 eine weitere Linse. Die Bauteile 12,13,14 und 15 bilden gemeinsam das quasikoaxiale Hauptbeleuchtungssystems des Operationsmikroskopea. 6 ist, mit einer unterbrochenen Strichlinio dargestellt, ein gedachtes Rotationsellipsoid mit einer großen Achse 7-7' und Brennpunkten 8 und 9. Ein Spiegel 5 mit seinem Schwerpunkt 10 ist als Teil des Rotationsellipsoides 6 verwirklicht.

Fig. 2 zeigt die Gestalt des Ellipsoidspiegel 5 mit zwei annähernd kreisförmigen Einbuchtungen 5' und 5", welche die Öffnung für die beiden stereoskopischen Strahlengänge freigeben und eine begrenzende Kante 5"', welche das von der quasikoaxialen Hauptbeleuchtung auf das Objekt gerichtete Licht nicht abschattet. 10 markiert den Punkt, der sich in der Mitte unter der Stereobasis befindet. 11 ist eine vorzugsweise im Bereich von etwa 420nm bis 650nm gut reflektierende Spiegelschicht. Eine Lichtquelle, beispielsweise eine Halogenlampe oder die Austrittsfläche eines Lichtleiters respektive optischen Faserbündels ist in einem Brennpunkt 8 dos Ellipsoidspiegel 5 angebracht. Der zweite Brennpunkt 9 des Ellipsoidspiegel 5 liegt in dar Objektebene 16 des stereoskopischen Operationsmikroskopes und ist gleichzeitig Schnittpunkt von dessen optischer Achse 4-4' mit der Ellipsoidachse 7-7'.

Bezeichnet man die Strecke zwischen dem Brennpunkt 8 und dem Punkt 10 auf dem Spiegel 5 mit R₍ und die Strecke zwischen dem Brennpunkt 9 und dem Punkt 10 auf dem Sp'egel 5 mit R₁ und ist der Winkel zwischen den Strecken Ri und R₂Wi = 90°, so ergeben sich folgende Bestimmungsgrößen für das Ellipsoid, dessen Teilfläche als Spiegel benutzt wird:

Große Halbachse a = (Ri + R₂)/2; kleine Halbachse b = SQRf(Rt χ R₂)/2) Winkel zwischen Objektivachse 4-4' und großer Ellipsoidachse 7-7'W₂ = arctg(Ri/R₂).

Unter den gegebenen Bedingungen befeuchtet die in 8 angebrachte Lichtquelle die Objektfeldmitte von der Mitte der Stereobasis her und verwirklicht so die gewünschte koaxiale Beleuchtung.

Durch dss selektive spektrale Reflexionsvermögen der Spiegeischicht 11 wird die Netzhaut vor unzulässiger Belastung mit Licht kurzer Wellenlängen (lambda 420nm) geschützt.

Claims (2)

1. Koaxiales Beleuchtungssystem für stereoskopische Mikroskope, insbesondere Operationsmikroskope mit einer Lichtquelle oder an deren Stelle stehender Leuchtfeldblende zur Beleuchtung der Objektfeldmitte und einem aperturbegrenzenden Spiegel in unmittelbarer Nähe des Objektives, dessen Pupillenschwerpunkt annähernd in der Mitte zwischen den Pupillen der beiden Stereosysteme liegt und der sich im Abstand R₂ vom Objekt und im Abstand R₁ von der Lichtquelle oder der Leuchtfeldblende befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelfläche Teil eines mit seiner großen Hauptachse um den Winkel arctg (FVR₂) gegen die Objektivachse geneigten Rotationsellipsoides ist, dessen große Halbachse die Länge a - (R₁ + R₂)/2 und dessen kleine Halbachse die Länge b = Sq^[R₁ x R₂]/2) aufweist und ein erster Brennpunkt des Roiationsellipsoides mit der Objektfeldmitte zusammenfällt und sich im zweiten Brennpunkt des Eilipsoides die Lichtquelle oder die Leuchtfeldblende befindet.

2. Koaxiales Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne+, daß die Spiegelfläche Teil eines elliptischen Zylinders ist, dessen eine Brennlinie in der Mitte der Objektfeldebene verläuft und in dessen anderer Brennlinie sich eine linear ausgedehnte Lichtquelle befindet.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung findet insbesondere Anwendung bei Operationsmikroskopen, vorzugsweise boi ophthalmologischen Operationen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Operationsmikroskope sind im allgemeinen mit einer integrierten quasi-koaxialen Hauptbeleuchtung ausgerüstet, die zwischen Vergrößerungswechsler und Objektiv mittels Spiegel oder Prisma in das System eingekoppelt wird. Es ist geometrisch bedingt, daß diese Beleuchtung mit dem Schwerpunkt ihrer Pupille 3-5° gegen die Achsen des Objektivs und die der stereoskopischen Teilsysteme geneigt ist, insbesondere kann der Schwerpunkt dieser Beleuchtungspupille sich nicht in gewünschter Weise der Mitte der Stereobasis nähern. Es sind auch spezielle Zusatzbeleuchtungseinrichtungen wie der Spallprojektor zur Operationsspaltleuchte 351 vom Kombinat VEB Carl Zeiss JENA bekannt, deren Beleuchtungsschwerpunkt bei Mittenstellung des Projektors in der Mitte der Stereobasis liegt; diese Beleuchtungseinrichtung schattet wiederum in der besagten Mittenstellung die Hauptbeleuchtung vollständig oder teilweise ab. Weiter ist eine Zusatzbeleuchtung mit idealer Koaxialität bekannt (DE-OS 3623613), bei der das Beleuchtungslicht über einen teildurchlässigen Spiegel eingekoppelt wird, welcher in den Pupillen beider Beobachtungsstrahlengänge wirkt. Dabei wird die Helligkeit stark herabgesetzt, dia Maßnahmen zur Reflexbeseitigung sind aufwendig, und der Volumenbedarf schränkt den Freiraum zwischen Objektiv und Objekt in unerwünschter Weise ein.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein koaxiales Beleuchtungssystem, das mii vergleichsweise geringem Aufwand und Volumenbedarf realisierbar ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, zusätzlich zu der im Operationsmikroskop integrierten Hauptbeleuchtung eine achsennahe Beleuchtung zu schaffen, deren Pupillenschwerpunkt in der Mitte der Stereobasis liegt und die die Mitte des Operationsfeldes über einen Durchmesser von der Größe der geweiteten Patieritenpupille ausleuchtet. Die Aufgabe wird bei einem koaxialem Beleuchtungssystem für stereoskopische Mikroskope, insbesondere Operationsmikroskope mit einer Lichtquelle oder an deren Stelle stehender Leuchtfeidblende zur Beleuchtung der Objektfeldmitte und einem aperturbegrenzenden Spiegel in unmittelbarer Nähe des Objektives, dessen Pupillenschwerpunkt annähernd in der Mitte zwischen den Pupillen der beiden Stereosysteme liegt und der sich im Abstand R₂ vom Objekt und im Abstand R, von der Lichtquelle oder der Leuchtfeldblende befindet, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die SpiegelflächeTeil