DE10020279B4 - Stereomikroskop - Google Patents

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Abstract

Das Stereomikroskop umfaßt ein mikroskopisches optisches Okularsystem (7), das ein mikroskopisches Bild (MI) in die Augen des Beobachters einführt, und eine Vielzahl auxiliarer optischer Okularsysteme (10), die auxiliare Bilder (RI, RI', RI'', RI¶2¶), die auf Bild-Abbildungsmitteln (9) abgebildet werden, getrennt von dem mikroskopischen Bild (MI) in die Augen des Beobachters einführen, so daß dem Beobachter auf diese Weise das mikroskopische Bild und die Vielzahl auxiliarer Bilder gleichzeitig und ohne Verlust von Bildinformationen geliefert werden.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stereomikroskop für Operationen oder vergleichbare Anwendungen, das einem Beobachter Informationen eines mikroskopischen Bildes und einer Vielzahl auxiliarer Bilder gleichzeitig liefert. Dabei geht die Erfindung von einem Stereomikroskop und dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus, wie es aus der DE 198 14 731 A1 bekannt ist.
  • Für chirurgische Eingriffe in der zerebralen Neurochirurgie, Otorhinolaryngologie, Ophthalmologie oder anderen klinischen Fachbereichen kommt Stereomikroskopen, oder genauer Operationsmikroskopen, die wichtige Aufgabe zu, die Effizienz chirurgischer Eingriffe zu verbessern, indem sie dem Operateur vergrößerte Bilder der zu operierenden Körperteile liefern. In den letzten Jahren ist/sind nicht nur ein vergrößertes Bild der zu operierenden Körperteile, das durch ein Stereomikroskop gewonnen wird, sondern auch eine Vielzahl von Bildern des medizinischen Gebrauchs, d. h. ein tomographisches Bild eines Bereichs um die zu operierenden Körperteile herum, das mittels CT, MR oder Ultraschall gewonnen wird, ein endoskopisches Bild und dergleichen, für die Beobachtung vor oder während einer Operation verfügbar geworden. Selbst bei alleiniger Verwendung kann jedes dieser Bilder (einschließlich des mikroskopischen Bildes) wirksame Informationen für eine Operation enthalten. Durch die eingehende Prüfung dieser Bilder im Zuge ihrer gleichzeitigen Beobachtung und ihres Vergleichs seitens des/der Operateurs/Operateurin könnte dieser/diese daher sehr wesentliche Informationen gewinnen.
  • Es wird daher gewünscht, daß ein Operateur, der während einer Operation in ein Stereomikroskop schaut, gleichzeitig mit dem mikroskopischen Bild ebenfalls auxiliare Bilder, wie ein CT- oder MR-Bild und ein endoskopisches Bild beobachten könnte. Ein Stereomikroskop, das diese Anforderung umsetzt, ist z. B. in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. Hei 10-333047 (entspricht DE 198 14 731 A1 ) offenbart. 51 zeigt den Okulargehäuseteil des Stereomikroskops gemäß Hei 10-333047. Gemäß Hei 10-333047 umfaßt das Stereomikroskop neben dem stereomikroskopischen optischen Binokularsystem OS ein.
  • Bild-Abbildungsmittel ID und ein projizierendes optisches System PS, das ein Bild, das auf dem Bild-Abbildungsmittel ID abgebildet wird, in die Okularlinse IP einführt, so daß das mikroskopische Bild und das Bild, das auf dem Bild-Abbildungsmittel ID abgebildet wird, gleichzeitig über das Okular IP beobachtet werden.
  • Von der Erfindung zu lösende Probleme
  • Da bei dieser Konfiguration jedoch eine Vielzahl von Bildern in die Okularlinse IP eingeführt werden, wird ein Teil des mikroskopischen Bildes MI ausgelöscht, und das Bild RI, das auf dem Bild-Abbildungsmittel ID abgebildet wird, erscheint in dem ausgelöschten Abschnitt, wie in 52 gezeigt. Anders ausgedrückt: Durch gleichzeitige Beobachtung des auxiliaren Bildes geht ein Teil des mikroskopischen Bildes verloren. Im allgemeinen weisen ein tomographisches Bild durch CT oder MR und ein endoskopisches Bild sehr feine Details auf. Ein solches Bild muß daher für einen Operateur als ein Bild mit ausreichender Größe sichtbar sein, so daß der Operateur genügend Informationen erkennen kann. Wird ein CT- oder MR-Bild zusammen mit dem mikroskopischen Bild beobachtet, wird daher ein beträchtlicher Teil des mikroskopischen Bildes ausgelöscht. Wird, wie in 53 gezeigt, eine Vielzahl auxiliarer Bilder, z. B. ein endoskopisches Bild IR1, ein CT-Bild IR2 und ein MR-Bild IR3, so angeordnet, daß diese zusammen mit dem mikroskopischen Bild MI beobachtbar sind, wird daher der größte Teil des mikroskopischen Bildes ausgelöscht, und demzufolge können Informationen aus dem mikroskopischen Bild, die für eine Operation von äußerster Wichtigkeit sind, nicht in ausreichendem Maße gewonnen werden. Wie oben erläutert, ist es schwierig, daß das herkömmliche Stereomikroskop einem Operateur gleichzeitig ausreichende Informationen aus einem mikroskopischen Bild und Informationen aus einer Vielzahl auxiliarer Bilder liefert.
    •
  • Die vorliegende Erfindung berücksichtigt das vorstehend genannte Problem des Standes der Technik. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stereomikroskop für die Verwendung bei Operationen und dergleichen zu schaffen, das einem Operateur nicht nur ein mikroskopisches Bild, sondern gleichzeitig auch eine Vielzahl auxiliarer Bilder, z. B. ein endoskopisches Bild und ein CT- oder MR-Bild, liefert, ohne daß die Bilder einander etwas von ihrem Informationsgehalt nehmen. Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegeben Merkmale gelöst.
  • Maßnahmen zur Lösung des Problems
  • Um die oben genannte Aufgabe zu lösen:
    • 1) ist ein Stereomikroskop, das die gleichzeitige Beobachtung eines mikroskopischen Bildes und eines auxiliaren Bildes gestattet und das für jedes Auge eines Beobachters zwei Arten optischer Okularsysteme (d. h. ein mikroskopisches optisches Okularsystem für die Beobachtung des mikroskopischen Bildes und ein auxiliares optisches Okularsystem für die Beobachtung des auxiliaren Bildes) umfaßt, um das auxiliare Bild, das auf Bild-Abbildungsmitteln abgebildet wird, getrennt von dem mikroskopischen Bild in das Auge des Beobachters einzuführen;
    • 2) ist in der grundlegenden Konfiguration gemäß 1) oben ebenfalls bevorzugt, daß das mikroskopische optische Okularsystem und das auxiliare optische Okularsystem so konstruiert und gestaltet sind, daß eine Mittelachse eines Lichtstrahls, der aus dem mikroskopischen optischen Okularsystem austritt, und eine Mittelachse eines Lichtstrahls, der aus dem auxiliaren optischen Okularsystem austritt, einander an einem Punkt hinter den Austrittspupillen des mikroskopischen optischen Okularsystems bzw. des auxiliaren optischen Okularsystems überschneiden;
    • 3) sind in der Konfiguration gemäß 2) oben die optischen Okularsysteme vorzugsweise auch so konstruiert und gestaltet, daß ihre Austrittspupillen so angeordnet sind, daß die folgenden Bedingungen (1), (1)' erfüllt sind: 3 mm ≤ L1 ≤ 25 mm (1) 3 mm ≤ L2 ≤ 25 mm (1)'wobei L1 eine Entfernung von der Austrittspupille des mikroskopischen optischen Okularsystems zu dem Punkt der Überschneidung der Mittelachsen der Lichtstahlen, die jeweils aus den optischen Okularsystemen austreten, ist und L2 eine Entfernung von der Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems zu dem Punkt der Überschneidung der Mittelachsen der Lichtstrahlen, die jeweils aus den optischen Okularsystemen austreten, ist;
    • 4) sind in der Konfiguration gemäß 2) oben die optischen Okularsysteme vorzugsweise ebenfalls so konstruiert und gestaltet, daß die folgende Bedingung (2) erfüllt ist: 20° ≤ θ ≤ 80° (2)wobei θ ein Winkel ist, der von den Mittelachsen der Lichtstrahlen gebildet wird, die jeweils aus den optischen Okularsystemen austreten;
    • 5) erfüllen in der Konfiguration gemäß 2) oben die Durchmesser der Austrittspupillen der optischen Okularsysteme vorzugsweise ebenfalls die folgenden Bedingungen (3) und (4): 6sinθ mm ≤ Ø ≤ 50sinθ mm (3) 0 mm Ø' < L'sin(Ø/2) mm (4)wobei Ø der Durchmesser der Austrittspupille des einen optischen Okularsystems ist, Ø' der Durchmesser der Austrittspupille des anderen optischen Okularsystems ist, θ ein Winkel ist, der von den Mittelachsen der Lichtstrahlen gebildet wird, die jeweils aus den optischen Okularsystemen austreten, und L' eine Entfernung von der Austrittspupille des anderen optischen Okularsystems zu dem Punkt der Überschneidung der Mittelachsen ist;
    • 6) erfüllen alternativ dazu in der Konfiguration gemäß 2) oben die Durchmesser der Austrittspupillen der optischen Okularsysteme vorzugsweise die folgenden Bedingungen (5), (5)': 6sindθmm ≤ Ø1 ≤ 50sinθ mm (5) 6sinθ mm ≤ Ø2 50sinθ mm (5)'wobei Ø1 der Durchmesser der Austrittspupille des mikroskopischen optischen Okularsystems ist, Ø2 der Durchmesser der Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems ist und θ ein Winkel ist, der von den Mittelachsen der Lichtstrahlen gebildet wird, die jeweils aus den optischen Okularsystemen austreten;
    • 7) erfüllen alternativ dazu in der Konfiguration gemäß 2) oben die Durchmesser der Austrittspupillen der optischen Okularsysteme vorzugsweise jeweils die folgenden Bedingungen (6) und (6)': 0 mm ≤ Ø1 ≤ L1sin(θ/2) mm (6) 0mm ≤ Ø2 ≤ L2sin(θ/2) mm (6)'wobei Ø1 der Durchmesser der Austrittspupille des mikroskopischen optischen Okularsystems ist, Ø2 der Durchmesser der Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems ist, θ ein Winkel ist, der von den Mittelachsen der Lichtstrahlen gebildet wird, die jeweils aus den optischen Okularsystemen austreten, L1 eine Entfernung von der Austrittspupille des mikroskopischen optischen Oku larsystems zu dem Punkt der Überschneidung der Mittelachsen ist und L2 eine Entfernung von der Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems zu dem Punkt der Überschneidung der Mittelachsen ist;
    • 8) ist in der grundlegenden Konfiguration 1) oben ebenfalls bevorzugt, daß der Augenabstand des auxiliaren optischen Okularsystems größer ist als der Augenabstand des mikroskopischen optischen Okularsystems;
    • 9) ist in der grundlegenden Konfiguration 1) oben ebenfalls bevorzugt, daß ein Mechanismus für das Verändern des Durchmessers der Austrittspupille von zumindest einem der optischen Okularsysteme, d. h. des mikroskopischen optischen Okularsystems und des auxiliaren optischen Okularsystems, vorgesehen ist;
    • 10) ist in der grundlegenden Konfiguration 1) oben ebenfalls bevorzugt, daß das stereomikroskopische optische Okularsystem, das Bild-Abbildungsmittel und das auxiliare optische Okularsystem so konstruiert und gestaltet sind, daß sie gleichzeitig in einer Richtung entlang der Mittelachse eines Lichtstrahls, der aus dem stereomikroskopischen optischen Okularsystem austritt, beweglich sind;
    • 11) ist in der grundlegenden Konfiguration 1) oben ebenfalls bevorzugt, daß eine Mittelachse eines Lichtstrahls, der von dem auxiliaren Bild auf dem Bild-Abbildungsmittel ausgeht und das auxiliare optische Okularsystem passiert, einen Abschnitt aufweist, der parallel zu einer Mittelachse eines Lichtstrahls verläuft, der aus dem stereomikroskopischen optischen Okularsystem austritt, und zwar zumindest zwischen dem Bild-Abbildungsmittel und dem auxiliaren optischen Okularsystem, und daß das stereomikroskopische optische Okularsystem und das auxiliare optische Okularsystem, das bezogen auf den parallelen Abschnitt auf der dem Auge des Beobachters zugewandten Seite liegt, so konstruiert und gestaltet sind, daß sie gleichzeitig in einer Richtung entlang der Mittelachse des Lichtstrahls, der aus dem mikroskopischen optischen Okularsystem austritt, beweglich sind;
    • 12) ist in der Konfiguration gemäß 11) oben ebenfalls bevorzugt, daß das auxiliare optische Okularsystem und das stereomikroskopische optische Okularsystem in einem Stück konstruiert sind, so daß die folgende Bedingung (7) erfüllt ist: –2m–1 ≤ S ≤ 0m–1 (7) wobei S der Brechwert des auxiliaren optischen Okularsystems ist, wenn der Brechwert des stereomikroskopischen optischen Okularsystems auf –1m–1 eingestellt ist;
    • 13) sind in der Konfiguration gemäß 12) oben das stereomikroskopische optische Okularsystem und das auxiliare optische Okularsystem vorzugsweise ebenfalls so konstruiert, daß die folgende Bedingung (8) erfüllt ist: 0,4 ≤ Fb2/Fa2 ≤ 1,6 (8)wobei Fa die Brennweite des stereomikroskopischen optischen Okularsystems ist und Fb die Brennweite des auxiliaren optischen Okularsystems ist;
    • 14) ist in der Konfiguration gemäß 11) oben ebenfalls bevorzugt, daß das auxiliare optische Okularsystem und das stereomikroskopische optische Okularsystem in einem Stück konstruiert sind, so daß, wenn der Brechwert des stereomikroskopischen optischen Okularsystems auf –1m–1 eingestellt ist, der Brechwert des auxiliaren optischen Okularsystems ebenfalls –1m–1 beträgt und die Brennweite des stereomikroskopischen optischen Okularsystems gleich der Brennweite des auxiliaren optischen Okularsystems ist;
    • 15) kann in jeder der Konfigurationen gemäß 1) – 14) oben ebenfalls ein weiteres Bild-Abbildungsmittel für das Abbilden des mikroskopischen Bildes vorgesehen sein, so daß der Beobachter das mikroskopische Bild, das auf dem Bild-Abbildungsmittel abgebildet wird, über das mikroskopische optische Okularsystem sieht;
    • 16) ist ein erfindungsgemäßes Stereomikroskop, das die gleichzeitige Beobachtung eines mikroskopischen Bildes und eines auxiliaren Bildes gestattet, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß es für jedes Auge eines Beobachters umfaßt: erste Bild-Abbildungsmittel, zweite Bild-Abbildungsmittel und/oder dritte Bild-Abbildungsmittel, ein erstes optisches System, das dem Beobachter ein vergrößertes Abbild eines ersten auxiliaren Bildes liefert, das auf dem ersten Bild-Abbildungsmittel abgebildet wird, indem ein Lichtstrahl, der von dem ersten auxiliaren Bild auf dem ersten Bild-Abbildungsmittel ausgeht, in die Pupille des Beobachters eingeführt wird, der das mikroskopische Bild beobachtet, und zwar ohne Mitwirkung eines mikroskopischen optischen Okularsystems, das ein vergrößertes Abbild des mikroskopischen Bildes liefert, und ein oder zwei zweite(s) optische(s) System(e), das/die einen Lichtstrahl, der von einem zweiten auxiliaren Bild ausgeht, das auf dem zweiten Bild-Abbildungsmittel abgebildet wird, in ein mikroskopisches optisches System einfügt, so daß der Lichtstrahl eine Bildposition des mikroskopischen Bildes überlagernd abgebildet wird, und ein drittes optisches System, das einen Teil des mikroskopischen Bildes auslöscht und in dem ausgelöschten Teil des mikroskopischen Bildes einen Lichtstrahl abbildet, der von dem dritten auxiliaren Bild ausgeht, das auf dem dritten Bild-Abbildungsmittel abgebildet wird.
  • Zusätzlich zu den vorstehend aufgeführten beanspruchten Merkmalen 1) – 16) weist das erfindungsgemäße Stereomikroskop vorzugsweise folgende Merkmale auf:
    • 17) In der Konfiguration gemäß 1) oben ist ein Augenpunkt vorgesehen, der es gestattet, daß das mikroskopische Bild und das auxiliare Bild gleichzeitig beobachtet werden können, ohne daß die Bilder einander überschneiden;
    • 18) In der Konfiguration gemäß 17) oben ist der Durchmesser der Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems mindestens doppelt so groß wie der Durchmesser der Austrittspupille des mikroskopischen optischen Okularsystems;
    • 19) In der Konfiguration gemäß 1) oder 17) oben sind eine erste Linse, die Teil des mikroskopischen optischen Okularsystems ist, und eine zweite Linse, die als auxiliares optisches Okularsystem fungiert, in einem Stück geformt;
    • 20) In der Konfiguration gemäß 19) oben ist die erste Linse ein lichtbrechender Linsenabschnitt, der im mittleren Abschnitt der in einem Stück geformten Linse geformt ist, und die zweite Linse ist ein Fresnellinsenabschnitt, der den mittleren Abschnitt umgibt;
    • 21) In der Konfiguration gemäß 1) oder 17) oben wird ein Teil der Linsen, die das mikroskopische optische Okularsystem und das auxiliare optische Okularsystem ausmachen, gemeinsam verwendet, und einige Oberflächen der gemeinsamen Linse dienen in einem Abschnitt derselben als Reflexionsfläche und in einem anderen Abschnitt derselben als Übertragungsfläche;
    • 22) In der Konfiguration gemäß 21) oben ist die gemeinsame Linse eine prismatische Linse aus einem geformten Kunststoff und weist zumindest eine gewölbte Oberfläche auf, wobei keine Symmetrieebene definiert ist, und der Re flexionsflächenabschnitt und der Übertragungsflächenabschnitt sind auf der gewölbten Oberfläche geformt;
    • 23) In der Konfiguration gemäß 1) oder 17) oben sind das Bild-Abbildungsmittel und das auxiliare optische Okularsystem in einem Gehäuse untergebracht, und das Gehäuse ist so konstruiert, daß es lösbar am Mikroskopkörper angebracht werden kann;
    • 24) In der Konfiguration gemäß 1) oben wird das auxiliare optische Okularsystem zusammen mit dem mikroskopischen optischen Okularsystem durch den mechanischen Okularhalterrahmen des Binokulargehäuses gehalten, das mit dem Jentzschen System für die Einstellung der Pupillendistanz ausgestattet ist;
    • 25) in der Konfiguration gemäß 1) oben ist das Stereomikroskop mit einem auxiliarbildprojizierenden optischen System ausgestattet, das ein Bild des auxiliaren Bildes, das auf dem Bild-Abbildungsmittel abgebildet wird, erzeugt, das über das auxiliare optische Okularsystem zu sehen ist, und das ein parallelrichtendes optisches System und ein abbildendes optisches System umfaßt. Das parallelrichtende optische System richtet den Lichtstrahl, der von dem auxiliaren Bild, das auf dem Bild-Abbildungsmittel abgebildet wird, ausgeht, parallel zu einem afokalen Strahl. Das abbildende optische System erzeugt mit dem afokalen Strahl, der aus dem parallelrichtenden optischen System austritt, an der Position, die über das auxiliare optische Okularsystem zu sehen ist, ein Bild des abgebildeten auxiliaren Bildes. Das abbildende optische System ist ebenfalls so konstruiert und gestaltet, daß es in einem solchen Maße beweglich ist, daß der afokale Strahl durch eine Eintrittsöffnung desselben eintreten kann.
  • Wirkung der Erfindung
  • Die vorliegende, durch die vorstehend aufgeführten Merkmale gekennzeichnete Erfindung, kann ein Stereomikroskop schaffen, das es einem Beobachter gestattet, sowohl ein mikroskopisches Bild als auch eine Vielzahl auxiliarer Bilder, z. B. ein endoskopisches Bild und ein CT- oder MT-Bild, gleichzeitig und angemessen zu beobachten, ohne daß ihm Informationen aus diesen Bildern verloren gehen.
    •
  • Diese und andere Aufgaben sowie Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen hervor.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Schnitt durch ein Stereomikroskop gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt die Anordnung des mikroskopischen Bildes und der auxiliaren Bilder, wie ein Beobachter diese gemäß der ersten Ausführungsform sieht.
  • 3 ist eine schematische Darstellung der Konfiguration des Binokulargehäuseteils gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 4 zeigt die Anordnung des mikroskopischen Bildes und der auxiliaren Bilder, wie ein Beobachter diese gemäß der zweiten Ausführungsform sieht.
  • 5 ist eine Seitenansicht, welche die optische Konfiguration um den Binokulargehäuseteil und den Okularteil des Operationsmikroskops gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 6 ist eine Draufsicht auf 5.
  • 7 zeigt die Konfiguration des mikroskopischen Bildes und der auxiliaren Bilder, wie ein Beobachter diese gemäß der dritten Ausführungsform sieht.
  • 8 zeigt die gesamte Systemkonfiguration des Operationsmikroskopsystems gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 9 ist ein Schnitt, der die optische Konfiguration im Inneren des Mikroskopkörpers des Operationsmikroskops gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
  • 10 ist ein Schnitt durch den Binokulargehäuseteil des Operationsmikroskops gemäß der vierten Ausführungsform.
  • 11 ist ein Schnitt durch den Okularteil des Operationsmikroskops gemäß der vierten Ausführungsform.
  • 12 zeigt die Anordnung des mikroskopischen Bildes und der auxiliaren Bilder, wie ein Beobachter diese gemäß der vierten Ausführungsform sieht.
  • 13 ist eine perspektivische Ansicht, die das äußere Erscheinungsbild des Operationsmikroskops gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 14 ist ein Schnitt, der die optische Konfiguration in dem Binokulargehäuseteil gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
  • 15 zeigt die Anordnung der Vielzahl von Bildern, die gemäß der fünften Ausführungsform im Beobachtungsfeld des Operationsmikroskops erscheinen.
  • 16 ist ein Schnitt, der die optische Konfiguration in dem Binokulargehäuseteil und dem Okularteil des Operationsmikroskops gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 17 ist eine perspektivische Ansicht des optischen Systems im Okularteil des Operationsmikroskops gemäß der sechsten Ausführungsform.
  • 18 zeigt die Anordnung der Vielzahl auxiliarer Bilder, die im Beobachtungsfeld des Operationsmikroskops gemäß der sechsten Ausführungsform erscheinen.
  • 19 ist ein Schnitt, der die optische Konfiguration in dem Binokulargehäuseteil und dem Okularteil des Operationsmikroskops gemäß der siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 20 ist eine schematische Seitenansicht des Operationsmikroskops gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 21 ist eine perspektivische Ansicht, welche die optische Konfiguration der optischen Systeme zeigt, die gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in den Mikroskopkörper des Operationsmikroskops eingebaut sind.
  • 22 ist eine Vorderansicht, welche die optische Konfiguration in dem Binokulargehäuseteil des Operationsmikroskops gemäß der neunten Ausführungsform im Detail zeigt.
  • 23 ist eine Draufsicht auf 22.
  • 24 ist eine Seitenansicht (von rechts gesehen) von 22.
  • 25 zeigt im Detail die optische Konfiguration im Okularteil des Operationsmikroskops gemäß der neunten Ausführungsform.
  • 26 zeigt die Anordnung der Bilder, die im Beobachtungsfeld des Operationsmikroskops gemäß der neunten Ausführungsform erscheinen.
  • 27 zeigt die optische Konfiguration in dem Stereomikroskop gemäß der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 28A–28B zeigen eine Konfiguration optischer Okularsysteme eines Stereomikroskops entsprechend der grundlegenden Konfigurafion der elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Im einzelnen zeigt 28A den Zustand, in dem ein Beobachter das mikroskopische Bild betrachtet, und 28B zeigt den Zustand, in dem der Beobachter das auxiliare Bild betrachtet.
  • 29 zeigt die Konfiguration des optischen Systems des Operationsmikroskops gemäß der elften Ausführungsform.
  • 30 zeigt die Konfiguration des optischen Systems des Operationsmikroskops gemäß der zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 31A–31B zeigen eine Konfiguration optischer Okularsysteme eines Stereomikroskops entsprechend der grundlegenden Konfiguration der dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Im einzelnen zeigt 31A den Zustand, in dem ein Beobachter das mikroskopische Bild betrachtet, und 31B zeigt den Zustand, in dem der Beobachter das auxiliare Bild betrachtet.
  • 32 zeigt die Konfiguration des optischen Systems des Operationsmikroskops gemäß der dreizehnten Ausführungsform in dem Zustand, in dem der Beobachter das mikroskopische Bild betrachtet.
  • 33 zeigt die Konfiguration des optischen Systems in dem Zustand, in dem der Beobachter des Mikroskops aus 32 das auxiliare Bild betrachtet.
  • 34A–34B zeigen eine Konfiguration optischer Okularsysteme eines Stereomikroskops entsprechend der grundlegenden Konfiguration der vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Im einzelnen zeigt 34A den Zustand, in dem ein Beobachter das mikroskopische Bild betrachtet, und 34B zeigt den Zustand, in dem der Beobachter das auxiliare Bild betrachtet.
  • 35 zeigt die Konfiguration des optischen Systems des Operationsmikroskops gemäß der vierzehnten Ausführungsform in dem Zustand, in dem der Beobachter das mikroskopische Bild betrachtet.
  • 36 zeigt die Konfiguration des optischen Systems in dem Zustand, in dem der Beobachter des Mikroskops aus 35 das auxiliare Bild betrachtet.
  • 37 zeigt die Konfiguration des optischen Systems des Operationsmikroskops gemäß der fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 38A zeigt ein Beispiel der Konfiguration optischer Okularsysteme eines Stereomikroskops zwecks des Vergleichs derselben mit der grundlegenden Konfiguration der sechzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 38B zeigt eine Konfiguration optischer Okularsysteme eines Stereomikroskops entsprechend der grundlegenden Konfiguration der sechzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 39 zeigt die Konfiguration des optischen Systems um die optischen Okularsysteme des Operationsmikroskops gemäß der sechzehnten Ausführungsform.
  • 40A–40B zeigen eine Konfiguration optischer Okularsysteme eines Stereomikroskops entsprechend der grundlegenden Konfiguration der siebzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Im einzelnen zeigt 40A den Zustand, in dem ein Beobachter das mikroskopische Bild betrachtet, und 40B zeigt den Zustand, in dem der Beobachter das auxiliare Bild betrachtet.
  • 41 zeigt die Konfiguration des optischen Systems des Operationsmikroskops gemäß der siebzehnten Ausführungsform in dem Zustand, in dem der Beobachter das mikroskopische Bild betrachtet.
  • 42 zeigt die Konfiguration des optischen Systems in dem Zustand, in dem der Beobachter des Mikroskops aus 41 das auxiliare Bild betrachtet.
  • 43 illustriert das Jentzsche System für die Einstellung der Pupillendistanz, das für die achtzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Anwendung findet.
  • 44 illustriert das Siedentopf-System für die Einstellung der Pupillendistanz.
  • 45 illustriert, wie sich die Lage der linken und rechten mikroskopischen Bilder und auxiliaren Bilder zueinander entsprechend der Einstellung der Pupillendistanz verändert, wenn der Binokulargehäuseteil mit einem Siedentopf-System ausgestattet ist und das auxiliare optische Okularsystem zusammen mit dem mikroskopischen optischen Okularsystem durch den Okularhalterrahmen des Binokulargehäuseteils gehalten wird.
  • 46 ist eine perspektivische Ansicht, welche das äußere Erscheinungsbild des Operationsmikroskops gemäß der achtzehnten Ausführungsform zeigt.
  • 47 zeigt die Konfiguration des optischen Systems des Operationsmikroskops gemäß der neunzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dem Zustand, in dem sowohl die Austrittspupille des mikroskopischen optischen Okularsystems als auch die Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems so eingestellt sind, daß sie ihren maximalen Durchmesser aufweisen.
  • 48 zeigt die Konfiguration des optischen Systems des Mikroskops, das in 47 dargestellt ist, in dem Zustand, in dem beide Austrittspupillen der optischen Okularsysteme so eingestellt sind, daß sie ihren minimalen Durchmesser aufweisen.
  • 49 ist eine Vorderansicht der Konfiguration des optischen Systems in dem Binokulargehäuseteil des Operationsmikroskops gemäß der zwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei der Binokulargehäuseteil mit dem Jentzschen System für die Einstellung der Pupillendistanz ausgestattet ist.
  • 50 zeigt (von der linken Seite gesehen) die optischen Systeme in dem Binokulargehäuseteil, das in 49 dargestellt ist.
  • 51 ist eine schematische Darstellung, die einen Okularteil zeigt, der mit einem mikroskopischen optischen Okularsystem und einem auxiliaren optischen Okularsystem ausgestattet ist.
  • 52 zeigt einen Zustand, in dem nur das mikroskopische optische Okularsystem verschoben wurde, um den Brechwert in dem Okularteil, der in 51 dargestellt ist, zu korrigieren.
  • 53 ist eine perspektivische Ansicht, die das äußere Erscheinungsbild des Stereomikroskops gemäß der einundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 54 ist ein Schnitt, der schematisch die optische Konfiguration im Inneren des Binokulargehäuseteils des Stereomikroskops zeigt, das in 53 dargestellt ist.
  • 55 ist ein Schnitt, der schematisch die optische Konfiguration im Inneren des Binokulargehäuseteils des Stereomikroskops gemäß der zweiundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 56 ist ein Schnitt, der schematisch die optische Konfiguration im Inneren des Binokulargehäuseteils des Stereomikroskops gemäß der dreiundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 57 ist ein Schnitt, der schematisch die optische Konfiguration im Inneren des Binokulargehäuseteils des Stereomikroskops gemäß der vierundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 58 ist ein Schnitt, der schematisch die optische Konfiguration im Inneren des Binokulargehäuseteils des Stereomikroskops gemäß der fünfundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 59 zeigt das äußere Erscheinungsbild des Stereomikroskops gemäß der sechsundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 60 ist ein Schnitt, der schematisch die optische Konfiguration im Inneren des Binokulargehäuseteils des Stereomikroskops zeigt, das in 59 dargestellt ist.
  • 61 ist ein Schnitt durch den Binokulargehäuseteil eines herkömmlichen Stereomikroskops.
  • 62 zeigt, wie ein auxiliares Bild im Beobachtungsfeld eines herkömmlichen Stereomikroskops erscheint.
  • 63 zeigt, wie eine Vielzahl auxiliarer Bilder im Beobachtungsfeld eines herkömmlichen Stereomikroskops erscheint.
  • Erste Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 1 und 2 wird nachfolgend die erste Ausführungsform beschrieben. In 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 einen Mikroskopkörper, Bezugszeichen 2 bezeichnet einen Binokulargehäuseteil, Bezugszeichen 3 be zeichnet ein Beobachtungsobjekt, Bezugszeichen 4 bezeichnet ein optisches Objektivsystem, das einen Lichtstrahl, der von dem Objekt 3 ausgeht, parallel richtet, Bezugszeichen 5 bezeichnet ein verstellbares optisches Vergrößerungssystem, Bezugszeichen 6 bezeichnet ein abbildendes optisches System, das ein mikroskopisches Bild des Gegenstandes 3 erzeugt, Bezugszeichen 7 bezeichnet ein mikroskopisches optisches Okularsystem, das einem Beobachter 11 ein vergrößertes Abbild des mikroskopischen Bildes liefert, Bezugszeichen 8 bezeichnet ein lichtablenkendes Mittel, das den bilderzeugenden Lichtstrahl aus dem abbildenden optischen System 6 lenkt, Bezugszeichen 9 bezeichnet ein Bild-Abbildungsmittel, das aus einer Kompakt-LCD oder dergleichen konstruiert ist, auf der ein endoskopisches Bild, ein CT- oder MR-Bild oder dergleichen abgebildet werden kann, und Bezugszeichen 10 bezeichnet ein auxiliares optisches Okularsystem, das dem Beobachter 11 ein vergrößertes Abbild des Bildes liefert, das auf dem Bild-Abbildungsmittel 9 abgebildet wird. Für das linke und rechte Auge des Beobachters 11 ist/sind jeweils ein mikroskopisches optisches Okularsystem 7 und zwei auxiliare optische Okularsysteme 10 vorgesehen. Diese optischen Okularsysteme 7, 10, 10 für jedes Auge sind so konstruiert und gestaltet, daß jede ihrer Austrittspupillen auf dem Augenpunkt 12 des Beobachters 11 angeordnet ist.
  • Aufgrund der Konfiguration der ersten Ausführungsform, wie vorstehend beschrieben, sind die vollständigen Abbilder des mikroskopischen Bildes MI und der auxiliaren Bilder RI gleichzeitig verfügbar, wie in 2 dargestellt, wodurch es dem Beobachter 11 gestattet wird, ausreichende Informationen aus den Bildern zu gewinnen.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform, wie oben erläutert, sind das mikroskopische optische Okularsystem 7 und die auxiliaren optischen Okularsysteme 10 so konstruiert und gestaltet, daß ihre Austrittspupillen einander überschneiden. In der Praxis könnte die Vorrichtung jedoch wie beabsichtigt funktionieren, wenn die Lichtstrahlen, die jeweils aus den Austrittspupillen der optischen Okularsysteme austreten, gleichzeitig in die Pupille des Beobachters 11 eintreten. Andererseits beträgt der Pupillendurchmesser des Auges senkrecht zur optischen Achse des mikroskopischen optischen Okularsystems 7 etwa 2 mm. Sofern der Abstand zwischen den benachbarten peripheren Abschnitten der Austrittspupillen kleiner als 2 mm ist, ist daher eine Überschneidung der Austrittspupillen nicht unbedingt erforderlich. Im Hinblick auf die Richtung entlang der opti schen Achse des mikroskopischen optischen Okularsystems 7 ist ein Abstand von weniger als 10 mm zwischen den Austrittspupillen zulässig.
  • Diese Ausführungsform kann dahingehend abgewandelt werden, daß ein Bild-Abbildungsmittel 9 und ein auxiliares Okularsystem 10 in einem separaten Gehäuse untergebracht sind, so daß eine Baugruppe gebildet wird, die lösbar am Mikroskopkörper 1 angebracht wird. Gemäß dieser Abwandlung kann, wenn andere Bilder als das mikroskopische Bild nicht für alle Beobachter notwendig sind, eine gewöhnliche mikroskopische Beobachtung mit einem herkömmlichen Mikroskopkörper erfolgen, indem alle oder einzelne dieser Baugruppen entfernt werden. Anders ausgedrückt: Das Stereomikroskop ist vielfältiger einsetzbar.
  • Zweite Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 3 und 4 wird nachfolgend die zweite Ausführungsform beschrieben. In den Zeichnungen sind die gleichen Bezugszeichen den im wesentlichen gleichen Teilen wie in der ersten Ausführungsform zugeordnet; auf eine diesbezügliche Erläuterung wird daher an dieser Stelle verzichtet. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, daß ein Teil der Linsen, die das mikroskopische optische Okularsystem und das auxiliare optische Okularsystem ausmachen, in einem Stück geformt sind. Wie in 3 gezeigt, ist eine geformte Kunststofflinse 13 konstruiert aus: einem mittleren Abschnitt 13a, der als mikroskopisches optisches Okularsystem fungiert, indem er dem Beobachter 11 ein vergrößertes Abbild eines mikroskopischen Bildes (reelles Bild) I liefert, und einander gegenüberliegenden Endabschnitten 13b, die als auxiliare optische Okularsysteme fungieren, indem sie dem Beobachter 11 vergrößerte Abbilder der Bilder liefern, die auf den Bild-Abbildungsmitteln 9 abgebildet werden.
  • Da die Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform kein Rahmenteil für eine Trennung zwischen dem mikroskopischen optischen Okularsystem und dem auxiliaren optischen Okularsystem aufweist, können diese optischen Okularsysteme nahe beieinander angeordnet werden, und demzufolge kann der Winkel α zwischen der Mittelachse O1 eines Lichtstrahls, der aus dem mikroskopischen optischen Okularsystem austritt (d. h. der optischen Achse des mikroskopischen optischen Okularsystems), und der Mittelachse O2 eines Lichtstrahls, der aus dem auxiliaren optischen Okularsystem austritt (d. h. der optischen Ach se des auxiliaren optischen Okularsystems), klein gehalten werden. Im Ergebnis kann, wie in 4 gezeigt, der Abstand zwischen dem mikroskopischen Bild MI und den auxiliaren Bildern RI, wie sie der Beobachter sieht, klein gehalten werden. Individuelle Verschiedenheiten berücksichtigt, hat eine Person ein konzentratives Blickfeld (ein Winkelbereich, in dem die Person lediglich durch Drehen des Augapfels, ohne den Kopf zu bewegen, foveal sehen kann) von etwa 44°. Ist der Winkel α größer als das konzentrative Blickfeld von 44°, befindet sich, wenn das mikroskopische Bild MI betrachtet wird, das auxiliare Bild RI außerhalb des konzentrativen Blickfeldes und kann nicht gleichzeitig mit dem mikroskopischen Bild MI beobachtet werden. Da jedoch gemäß der oben erläuterten Konfiguration der zweiten Ausführungsform der Winkel α des Stereomikroskops klein gehalten werden kann, befinden sich beide Bilder innerhalb des konzentrativen Blickfeldes und können demzufolge problemlos gleichzeitig beobachtet werden.
  • Dritte Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 5–7 wird nachfolgend die dritte Ausführungsform beschrieben. In den Zeichnungen sind die gleichen Bezugszeichen den im wesentlichen gleichen Teilen wie in den vorhergehenden Ausführungsformen zugeordnet; auf eine diesbezügliche Erläuterung wird daher an dieser Stelle verzichtet. Wie in 5 dargestellt, ist die dritte Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Linsen, die das mikroskopische optische Okularsystem und das auxiliare optische Okularsystem ausmachen, gemeinsam verwendet werden. Die Linse 14 fungiert als gemeinsame Linse. Die Linse 14 schließt ein: eine erste Oberfläche 14a, die als Übertragungsfläche fungiert, eine zweite Oberfläche 14b, die als Reflexions- und Übertragungsfläche fungiert, eine dritte Oberfläche 14c, die aus einer gewölbten Oberfläche konstruiert ist, die in einen Reflexionsflächenabschnitt und einen Übertragungsflächenabschnitt unterteilt ist, wobei keine Symmetrieebene definiert ist. Ein reflektierender Spiegel 15 führt den Lichtstrahl, der von dem Bild ausgeht, das auf dem Bild-Abbildungsmittel 9 abgebildet wird, durch Reflexion in die Linse 14 ein.
  • Aufgrund dieser Konfiguration der Vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform wird der Lichtstrahl, der von dem mikroskopischen Bild (reelles Bild) I ausgeht und auf die Linse 14 trifft, durch die erste Oberfläche 14a übertragen, an der zweiten Oberfläche 14b vollständig reflektiert, an dem Reflexionsflächenabschnitt der dritten Oberfläche 14c reflektiert und dann durch die zweite Oberfläche 14b übertragen, um in das Auge des Beobachters 11 eingeführt zu werden. Andererseits wird der Lichtstrahl, der von dem abgebildeten Bild auf dem Bild-Abbildungsmittel 9 ausgeht, durch den reflektierenden Spiegel 15 reflektiert, durch den Übertragungsflächenabschnitt der dritten Oberfläche 14c und dann durch die zweite Oberfläche der Linse 14 übertragen, um in das Auge des Beobachters 11 eingeführt zu werden. Das mikroskopische optische Okularsystem und das auxiliare optische Okularsystem sind jeweils so konstruiert und gestaltet, daß ihre Austrittspupillen auf dem Augenpunkt 112 des Beobachters 11 angeordnet sind. Was das auxiliare optische Okularsystem unter Ausnahme der Linse 14 anbelangt, sind, wie in 6 klar dargestellt, für jedes Auge des Beobachters 11 zwei reflektierende Spiegel 15 und ihre zugehörigen Kompakt-LCDs, die als Bild-Abbildungsmittel 9 fungieren, angeordnet. Diese Kompakt-LCDs sind für die Abbildung endoskopischer Bilder oder von CT- oder MR-Bildern vorgesehen.
  • Gemäß der dritten Ausführungsform kann das mikroskopische optische Okularsystem an sich und das gesamte optische Okularsystem kompakt gestaltet werden. Da die Vorrichtung kein Rahmenteil für eine Trennung zwischen dem mikroskopischen optischen Okularsystem und dem auxiliaren optischen Okularsystem aufweist, kann der Winkel α, der zwischen der Mittelachse O1 des Lichtstrahls, der aus dem mikroskopischen optischen Okularsystem austritt, und der Mittelachse O2 des Lichtstrahls, der aus dem auxiliaren optischen Okularsystem austritt, klein gehalten werden. Schaut der Beobachters 11 in das Mikroskop, sind innerhalb des konzentrativen Blickfeldes vergrößerte Abbilder des mikroskopischen Bildes MI und der auxiliaren Bilder RI verfügbar und können gleichzeitig beobachtet werden, wie in 7 gezeigt. Wie oben dargelegt, kann mit dieser Konfiguration ein kompaktes Operationsmikroskop geschaffen werden, das für die Lieferung von Informationen des mikroskopischen Bildes und einer Vielzahl auxiliarer Bilder geeignet ist. Da in dieser Ausführungsform keine optische Achse für das mikroskopische optische Okularsystem oder das auxiliare optische Okularsystem definiert werden kann, werden die Mittelachsen O1, O2 jeweils als Weg eines Strahls definiert, der jeweils den Massenmittelpunkt der Austrittspupille eines optischen Okularsystems passiert, wobei der Strahl ursprünglich von der Mitte des mikroskopischen Bildes I oder des Bildes, das auf dem Bild-Abbildungsmittel 15 abgebildet wird, ausgeht.
  • Gemäß der dritten Ausführungsform werden als Bild-Abbildungsmittel 9 Kompakt-LCDs verwendet. Die Kompakt-LCDs können kompakte Flüssigkristallanzeige-Einheiten eines Transmissionstyps oder kompakte ferroelektrische Flüssigkristallanzeige-Einheiten des Reflexionstyps sein, welche die Reflexionsintensität bei Erhalt von Licht von einer Lichtquelle verändern. Gemäß der dritten Ausführungsform sind die Kompakt-LCDs, die als Bild-Abbildungsmittel 9 fungieren, direkt an den Positionen angeordnet, die durch die auxiliaren optischen Okularsysteme zu sehen sind; alternativ dazu kann jedoch ein optisches Auxiliarbild-Übertragungssystem verwendet werden, um das abgebildete Bild auf die Kompakt-LCD umzulegen, so daß an den Positionen, die durch das auxiliare optische Okularsystem zu sehen sind, eine übertragene Bildebene erzeugt wird.
  • Vierte Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 8–12 wird nachfolgend die vierte Ausführungsform beschrieben. In den Zeichnungen sind die gleichen oder ähnliche Bezugszeichen im wesentlichen den gleichen Teilen wie in der ersten Ausführungsform zugeordnet; auf eine diesbezügliche Erläuterung wird daher an dieser Stelle verzichtet. In 8 und 9 bezeichnet Bezugszeichen 16 einen Okularteil, der das optische Okularsystem des Operationsmikroskops aufnimmt, Bezugszeichen 17 bezeichnet eine Lichtquelle für das Operationsmikroskop, Bezugszeichen 18 bezeichnet ein Lichtleiterkabel, Bezugszeichen 19 bezeichnet ein Endoskop, Bezugszeichen 20 bezeichnet eine Lichtquelle für das Endoskop, Bezugszeichen 21 bezeichnet ein Lichtleiterkabel, Bezugszeichen 22 bezeichnet einen Kamerakopf für das Endoskop, Bezugszeichen 23 bezeichnet eine Steuervorrichtung des Kamerakopfes 22, Bezugszeichen 24 bezeichnet eine Ultraschall-Tomographie-Sonde, Bezugszeichen 25 bezeichnet eine Steuervorrichtung der Ultraschall-Tomographie-Sonde 24, Bezugszeichen 26 bezeichnet ein Navigationssystem, Bezugszeichen 27 bezeichnet eine Kameraanordnung, Bezugszeichen 28 bezeichnet einen Computer, Bezugszeichen 29 bezeichnet ein CT-System, Bezugszeichen 30 bezeichnet ein MRI-System, Bezugszeichen 31 bezeichnet eine Steuervorrichtung des Bild-Abbildungsmittels 9', Bezugszeichen 32 bezeichnet ein wegeinfügendes Mittel, Bezugszeichen 33 bezeichnet ein bildeinfügendes optisches System, das einen Lichtstrahl, der von dem Bild-Abbildungsmittel 9' ausgeht, parallel richtet und zu dem wegeinfügenden Mittel 32 führt, und Bezugszeichen 34 bezeichnet ein Kabel, das ein Bildsignal zu dem Bild-Abbildungsmittel 9' überträgt.
  • Gemäß der vierten Ausführungsform wird ein Lichtstrahl, der von dem Beobachtungsobjekt 3 ausgeht, durch das optische Objektivsystem 4 und das verstellbare optische Vergrößerungssystem 5 parallel gerichtet, so daß er auf das wegeinfügende Mittel 32 fällt. Andererseits wird ein Lichtstrahl, der von dem Bild-Abbildungsmittel 9' ausgeht, durch das bildeinfügende optische System 33 parallel gerichtet, so daß er auf das wegeinfügende Mittel 32 fällt. Auf diese Weise treten beide afokalen Strahlen, die in das wegeinfügende Mittel 32 eingefügt werden, zusammen in den Binokulargehäuseteil 2 ein. Daher kann der Beobachter 11 über den Okularteil 16 das Bild von dem Bild-Abbildungsmittel 9' als ein das operationsmikroskopische Bild überlagerndes Bild sehen (MI und RI' in 12). Wie aus dieser Erläuterung zu entnehmen ist, ist das wegeinfügende Mittel 32 aus einem Strahlungsteiler, einem Halbspiegel, einem Spiegel, der in Reflexionsflächenabschnitte und Übertragungsflächenabschnitte unterteilt ist, oder dergleichen konstruiert. Diese Art der Abbildpräsentation ist für die Präsentation eines auxiliaren Bildes geeignet, das ein solches Signal oder eine solche Gestalt aufweist, das/die das mikroskopische Bild nur in geringem Maße beeinträchtigt, und umgekehrt, selbst wenn es das mikroskopische Bild überlagert.
  • Wie in 10 gezeigt, ist gemäß der vierten Ausführungsform, anstelle von oder zusätzlich zu dem Bild-Abbildungsmittel 9', das in dem Mikroskopkörper 1 untergebracht ist, ein weiteres Bild-Abbildungsmittel 9'' in dem Binokulargehäuseteil 2 untergebracht. Bezugszeichen 35 bezeichnet ein optisches Binokulargehäusesystem unter Ausnahme des optischen Okularsystems, Bezugszeichen 36 bezeichnet eine Position, die durch das optische Okularsystem zu sehen ist, Bezugszeichen 37 bezeichnet ein optisches Auxiliarbild-Übertragungssystem, Bezugszeichen 38 bezeichnet ein Prisma, und Bezugszeichen 39 bezeichnet eine abbildende Linse des optischen Binokulargehäusesystems 35.
  • In dieser Konfiguration wird der afokale Lichtstrahl, der durch das optische Objektivsystem 4 und das verstellbare Vergrößerungssystem 5 (in 9 dargestellt) erzeugt wird, von der abbildenden Linse 39 in dem optischen Binokulargehäusesystem 35 aufgenommen, um als mikroskopisches Bild an der Position 36 abgebildet zu werden, die über das optische Okularsystem zu sehen ist. Andererseits wird ein Bild, das auf dem Bild-Abbildungsmittel 9'' abgebildet wird, von dem optischen Auxiliarbild-Übertragungssystem 37 als auxiliares Bild an der Position 36 abgebildet, die durch das optische Okularsystem zu sehen ist, wobei ein Teil des mikroskopischen Bildes durch das Prisma 38 ausgelöscht und das auxiliare Bild in dem ausgelöschten Abschnitt des mikroskopischen Bildes erzeugt wird. Anders ausgedrückt: Die Bildposition der abbildenden Linse 39 und die Bildposition des optischen Übertragungssystems 37 fallen an der Position 36 zusammen, die über das optische Okularsystem zu sehen ist. Im Ergebnis können das mikroskopische Bild und das auxiliare Bild über das optische Okularsystem gleichzeitig beobachtet werden, das im Grunde für die vergrößerte Abbildung des mikroskopischen Bildes (siehe MI und RI'' in 12) vorgesehen ist. Diese Art der Abbildpräsentation gestattet eine abwechselnde Beobachtung des mikroskopischen Bildes und des auxiliaren Bildes durch geringe Verlagerung des Zielstrahls und ist daher für die Präsentation eines auxiliaren Bildes geeignet, dem nach dem mikroskopischen Bild die zweithöchste Priorität zukommt, was die erforderliche ununterbrochene und sorgfältige Überwachung anbelangt.
  • Wie in 11 gezeigt, nimmt gemäß der vierten Ausführungsform der Okularteil 16, zusätzlich zu den Konfigurationen des Mikroskopkörpers 1 und des Binokulargehäuseteils 2, die in 9 und 10 dargestellt sind, zusätzlich zu dem mikroskopischen optischen Okularsystem 7, ein weiteres Bild-Abbildungsmittel 9 und das auxiliare optische Okularsystem 10 für das Einführen eines vergrößerten Abbilds des Bildes, das auf dem Bild-Abbildungsmittel 9 abgebildet wird, in das Auge 40 des Beobachters, und zwar ohne Mitwirkung des mikroskopischen optischen Okularsystems 7, auf. Gemäß dieser Konfiguration kann der Beobachter das operationsmikroskopische Bild und das auxiliare Bild unabhängig voneinander und gleichzeitig betrachten (siehe MI und RI in 12). Diese Art der Präsentation läßt einen gewissen Freiraum hinsichtlich der Größe der Abbildung des auxiliaren Bildes und eignet sich daher für die Präsentation eines auxiliaren Bildes, das Details aufweist, die so fein sind, daß sie für eine hinreichend genaue Betrachtung durch den Beobachter ausreichend vergrößert werden müssen.
  • Im Ergebnis gestattet das vollständige Mikroskop gemäß der vierten Ausführungsform dem Beobachter die gleichzeitige Beobachtung der Bilder MI, RI, RI' (oder RI''), wie in 12 gezeigt.
  • Fünfte Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 13–15 wird nachfolgend die fünfte Ausführungsform beschrieben. In den Zeichnungen sind die gleichen Bezugszeichen im wesentlichen den gleichen Teilen zugeordnet, wie in den vorhergehenden Ausführungsformen; auf eine diesbezügliche Erläuterung wird daher an dieser Stelle verzichtet. Das Stereomikroskop gemäß der fünften Ausführungsform ist so konstruiert und gestaltet, daß in der dem Auge zugewandten Endfläche des Okularteils 16 für jedes Auge eines Beobachters ein vergrößertes Abbild eines mikroskopischen Bildes MI des Objekts 3 präsentiert wird und an den Positionen, die der dem Auge zugewandten Endfläche des Okularteils 16 benachbart sind, vergrößerte Abbilder eines endoskopischen Bildes RI, und eines CT- oder MR-Bildes RI2 präsentiert werden, die von Kompakt-LCDs kommen, die als Bild-Abbildungsmittel 9 fungieren, wobei die Austrittspupillen des mikroskopischen optischen Okularsystems 7 und des auxiliaren optischen Okularsystems 10 einander am Augenpunkt 12 des Beobachters überschneiden. In 14 bezeichnet das Bezugszeichen 41 ein Prisma, das einen bilderzeugenden Lichtstrahl von der abbildenden Linse 39 so ablenkt, daß an der Position 36, die über das mikroskopische optische Okularsystem 7 zu sehen ist, ein Zwischenbild erzeugt wird. Das auxiliare optische Okularsystem 10 ist eine prismatische Linse, die so konstruiert und gestaltet ist, daß sie den Lichtstrahl in ihrem Inneren viermal reflektiert und ihre Austrittspupille an der Position des Augenpunkt 12 des Beobachters 11 formt, der ebenfalls mit der Position der Austrittspupille des mikroskopischen optischen Okularsystems 7 zusammenfällt.
  • Auf diese Weise kann der Beobachter 11 gemäß der fünften Ausführungsform gleichzeitig das mikroskopische Bild MI, das endoskopische Bild RI, und das CT- oder MR-Bild RI2 beobachten. Da für die vergrößerte Abbildung der einzelnen Bilder verschiedene optische Okularsysteme vorgesehen sind, nehmen die Bilder einander auch nichts von ihrem Informationsgehalt. Daher kann die fünfte Ausführungsform ein Operationsmikroskop schaffen, das für die Präsentation des mikroskopischen Bildes MI und einer Vielzahl auxiliarer Bilder äußerst geeignet ist. Gemäß der fünften Ausführungsform werden als Bild-Abbildungsmittel 9 Kompakt-LCDs verwendet. Die Kompakt-LCDs können kompakte Flüssigkristallanzeige-Einheiten eines Transmissionstyps oder kompakte ferroelektrische Flüssigkristallanzeige-Einheiten des Reflexionstyps sein, welche die Reflexionsintensität bei Erhalt von Licht von einer Lichtquelle verändern. Ge mäß der fünften Ausführungsform sind die Kompakt-LCDs, die als Bild-Abbildungsmittel 9 fungieren, unmittelbar an den Positionen angeordnet, die über die auxiliaren optischen Okularsysteme 10 zu sehen sind; alternativ dazu kann jedoch ein optisches Auxiliarbild-Übertragungssystem verwendet werden, um das auxiliare Bild, das auf der Kompakt-LCD abgebildet wird, so umzulegen, daß an der Position, die über das auxiliare optische Okularsystem zu sehen ist, eine übertragene Bildebene erzeugt wird.
  • Sechste Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 16–18 wird nachfolgend die sechste Ausführungsform beschrieben. In den Zeichnungen sind die gleichen Bezugszeichen im wesentlichen den gleichen Teilen zugeordnet, wie in den vorhergehenden Ausführungsformen; auf eine diesbezügliche Erläuterung wird daher an dieser Stelle verzichtet. Die sechste Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Auge zugewandter Endabschnitt des Okularteils 16 mit einer Linse 42 ausgestattet ist, die in einem Stück aus einem Linsenabschnitt 42a, der als Teil des mikroskopischen optischen Okularsystems 7 fungiert, und einem Linsenabschnitt 42b, der als auxiliares optisches Okularsystem fungiert, um dem Beobachter 11 vergrößerte Abbilder der Bilder zu liefern, die auf Kompakt-LCDs, die als Bild-Abbildungsmittel 9 fungieren, abgebildet werden, geformt ist. Der Linsenabschnitt 42a ist eine gewöhnliche Linse mit einer Wölbung, während der Linsenabschnitt 42b, der als auxiliares optisches Okularsystem fungiert, eine Fresnellinse ist, die, obgleich ohne Wölbung, eine Kraft aufweist. Die Austrittspupillen das mikroskopischen optischen Okularsystems und des auxiliaren optischen Okularsystems überschneiden einander am Augenpunkt 12 des Beobachters 11. Weiterhin sind vier Kompakt-LCDs, die als Bild-Abbildungsmittel 9 fungieren, in einer Ebene, die der Position des Zwischenbildes 36 benachbart ist, kreisförmig um die optische Achse herum angeordnet und beweglich konstruiert, so daß der Beobachter 11 sie nach seinem Ermessen um die optische Achse des mikroskopischen optischen Okularsystems 7 herum drehen kann.
  • Aufgrund dieser Konfiguration der Vorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform kann der Beobachter 11 gleichzeitig das mikroskopische Bild MI und auxiliare Bilder auf den Kompakt-LCDs, z. B. das endoskopische Bild RI, und die CT- oder MR-Bilder RI2 beobachten, wie in 18 gezeigt. Zusätzlich können die Positionen des endoskopischen Bildes RI1 und der CT- oder MR-Bilder RI2 nach Ermessen des Beobachters verändert werden. Da für die vergrößerte Abbildung der einzelnen Bilder verschiedene optische Okularsysteme vorgesehen sind, nehmen die Bilder einander auch nichts von ihrem Informationsgehalt. Daher kann die sechste Ausführungsform ein Operationsmikroskop schaffen, das für die Präsentation des mikroskopischen Bildes MI und einer Vielzahl auxiliarer Bilder äußerst geeignet ist.
  • Gemäß der sechsten Ausführungsform werden als Bild-Abbildungsmittel 9 Kompakt-LCDs verwendet. Die Kompakt-LCDs können kompakte Flüssigkristallanzeige-Einheiten eines Transmissionstyps oder kompakte ferroelektrische Flüssigkristallanzeige-Einheiten des Reflexionstyps sein, welche die Reflexionsintensität bei Erhalt von Licht von einer Lichtquelle verändern. Gemäß der sechsten Ausführungsform sind die Kompakt-LCDs, die als Bild-Abbildungsmittel 9 fungieren, unmittelbar an den Positionen angeordnet, die über das auxiliare optische Okularsystem 42b zu sehen sind; alternativ dazu kann jedoch ein optisches Auxiliarbild-Übertragungssystem verwendet werden, um das auxiliare Bild, das auf der Kompakt-LCD abgebildet wird, so zu übertragen, daß an der Position, die über das auxiliare optische Okularsystem 42b zu sehen ist, eine übertragene Bildebene erzeugt wird. Die Abbilddrehung (Neigung) der auxiliaren Bilder entsprechend dem Drehzustand der Kompakt-LCDs, die als Bild-Abbildungsmittel 9 fungieren, kann elektrisch oder mechanisch, durch Rotation der Kompakt-LCDs um sich selbst, korrigiert werden.
  • Siebente Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 19 wird nachfolgend die siebente Ausführungsform beschrieben. In der Zeichnung sind die gleichen Bezugszeichen im wesentlichen den gleichen Teilen zugeordnet, wie in den vorhergehenden Ausführungsformen; auf eine diesbezügliche Erläuterung wird daher an dieser Stelle verzichtet. Die siebente Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform dadurch, daß das mikroskopische Bild (reelles Bild) I durch die abbildende Linse 39 und ein Prisma 41, das den bilderzeugenden Lichtstrahl von der abbildenden Linse 39 ablenkt, erzeugt wird. Die Beschreibungen der dritten Ausführungsform hinsichtlich der Wege, auf denen der Lichtstrahl von dem mikroskopischen Bild I und der Lichtstrahl von dem endoskopischen Bild oder dem CT- oder MR-Bild, das auf der Kompakt-LCD abgebildet wird, die als Bild-Abbildungsmittel 9 fungiert, zum Augenpunkt 12 des Beobachters 11 gelangen, und hinsichtlich der Funktion, Wirkung und der sonstigen Aspekte treffen alle auch auf die siebente Ausführungsform zu; auf eine weitere Erläuterung der siebenten Ausführungsform wird daher an dieser Stelle verzichtet.
  • Achte Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 20 wird nachfolgend die achte Ausführungsform beschrieben. In der Zeichnung sind die gleichen Bezugszeichen im wesentlichen den gleichen Teilen zugeordnet, wie in den vorhergehenden Ausführungsformen; auf eine diesbezügliche Erläuterung wird daher an dieser Stelle verzichtet. Die achte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß als Zubehörteil ein Gehäuse 43 vorgesehen ist, das eine Kompakt-LCD, die als Bild-Abbildungsmittel 9 fungiert, und das auxiliare optische Okularsystem 10 aufnimmt, wobei das Gehäuse 43 so konstruiert ist, daß es lösbar an dem Operationsmikroskop-Körper 1 anbringbar ist. Das Gehäuse 43 ist so gestaltet, daß, wenn es an einer bestimmten Position an dem Operationsmikroskop-Körper 1 angebracht ist, die Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems 10 und die Austrittspupille des mikroskopischen optischen Okularsystems, das in den Operationsmikroskop-Körper 1 eingebaut und in der Zeichnung nicht dargestellt ist, einander am Augenpunkt 12 des Beobachters überschneiden sollten. Demzufolge wird dem Beobachter gleichzeitig mit einem vergrößerten Abbild des mikroskopischen Bildes auch ein vergrößertes Abbild des auxiliaren Bildes, das auf der Kompakt-LCD, die als Bild-Abbildungsmittel 9 fungiert, abgebildet wird, geliefert. Darüber hinaus gestattet die Konfiguration gemäß der achten Ausführungsform einem Beobachter, der keinen Bedarf an der gleichzeitigen Beobachtung beider Bilder hat, ohne Austausch des Operationsmikroskop-Körpers 1 gewöhnliche mikroskopische Beobachtungen durchzuführen.
  • Neunte Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 21–26 wird nachfolgend die neunte Ausführungsform beschrieben. Die neunte Ausführungsform betrifft ein Operationsmikroskop, das in der Systemumgebung verwendet wird, wie sie in 8 dargestellt ist.
  • Diesbezüglich zeigt 21 die optische Konfiguration des optischen Objektivsystems, des verstellbaren optischen Vergrößerungssystems etc., die in den Mikroskopkörper 1 eines Operationsmikroskops, wie es in 8 dargestellt ist, eingebaut sind; 22–24 zeigen die optische Konfiguration des Binokulargehäuseteils 2 eines Operationsmikroskops, wie es in 8 dargestellt ist; 25 zeigt die optische Konfiguration im Okularteil 16 eines Operationsmikroskops, wie es in 8 dargestellt ist; und 26 zeigt, wie das mikroskopische Bild und die auxiliaren Bilder, z. B. ein endoskopisches Bild, ein durch Ultraschall, CT oder MR gewonnenes tomographisches Bild, und ein durch ein Navigationssystem gewonnenes Bild im Sehfeld eines Beobachters erscheinen, der ein Operationsmikroskop, wie es in 8 dargestellt ist, verwendet. In den Zeichnungen sind die gleichen Bezugszeichen im wesentlichen den gleichen Teilen zugeordnet, wie in den vorhergehenden Ausführungsformen; auf eine diesbezügliche Erläuterung wird daher an dieser Stelle verzichtet.
  • In 21 bezeichnet das Bezugszeichen 44 einen Strahlungsteiler, Bezugszeichen 45 bezeichnet eine vordere Einheit eines optischen Übertragungssystems, Bezugszeichen 46 bezeichnet eine rückwärtige Einheit des optischen Übertragungssystems, Bezugszeichen 47 bezeichnet ein ablenkendes Prisma, das einen Lichtstrahl in das optische Binokulargehäusesystem 35 in dem Binokulargehäuseteil 2 einführt, Bezugszeichen 48 bezeichnet ein bildeinfügendes optisches System, das einen Lichtstrahl, der von einer Kompakt-LCD ausgeht, die als Bild-Abbildungsmittel 9' fungiert, parallel richtet und in den Strahlungsteiler 44 einführt, und Bezugszeichen 49 bezeichnet ein fotografierendes optisches System, das den Lichtstrahl, der aus dem Strahlungsteiler 44 austritt, auf einem Festkörper-Bildwandler 50, z. B. einem CCD, abbildet. In 22–24 bezeichnet das Bezugszeichen 51 ein optisches Auxiliarbild-Übertragungssystem, das ein auxiliares Bild, das auf einer Kompakt-LCD abgebildet wird, die als Bild-Abbildungsmittel 9'' fungiert, überträgt, indem es dieses an der Position 36 abbildet, die über das mikroskopische optische Okularsystem 7 zu sehen ist. Obwohl 25 nur jeweils zwei der Kompakt-LCDs, die als Bild-Abbildungsmittel 9 fungieren, und der auxiliaren optischen Okularsysteme 10 zeigt, ist das Okularteil 16 für jedes Auge des Beobachters mit jeweils einem weiteren Paar derselben ausgestattet, das sich jeweils hinter den abgebildeten befindet. Die neunte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß sie alle optischen Konfigurationen aufweist, die in 21–25 gezeigt sind.
  • Da gemäß der neunten Ausführungsform die optischen Systeme in dem Mikroskopkörper 1 wie vorstehend beschrieben und in 21 gezeigt, konfiguriert sind, wird der Lichtstrahl, der von dem Objekt 3 ausgeht, durch das optische Objektivsystem 4 und das verstellbare optische Vergrößerungssystem 5 parallel gerichtet, so daß er als afokaler Lichtstrahl in den Strahlungsteiler 44 eintritt, während der Lichtstrahl, der von der Kompakt-LCD, die als Bild-Abbildungsmittel 9 fungiert, ausgeht, durch das bildeinfügende optische System 48 parallel gerichtet wird, so daß er als afokaler Lichtstrahl in den Strahlungsteiler eintritt. Auf diese Weise vereinigen sich diese afokalen Lichtstrahlen im Strahlungsteiler 44 miteinander, passieren die vordere Einheit 45 und die rückwärtige Einheit 46 des optischen Übertragungssystems, und treten schließlich in den Binokulargehäuseteil 35 ein. Im Ergebnis sieht der Beobachter das mikroskopische Bild MI und das auxiliare Bild RI' auf dem Bild-Abbildungsmittel 9' als einander überlagernde Bilder (siehe 26). Wie in 22–25 gezeigt, passiert der Lichtstrahl, der aus dem Operationsmikroskop-Körper 1 austritt, ebenfalls das optische Binokulargehäusesystem 35 in dem Binokulargehäuseteil 2 und wird an der Position 36, die über das mikroskopische optische Okularsystem 7 in dem Okularteil 16 zu sehen ist, abgebildet. Andererseits wird das auxiliare Bild, das auf dem Bild-Abbildungsmittel 9'' abgebildet wird, durch das optische Auxiliarbild-Übertragungssystem 51 übertragen, so daß es an der Position 36, die über das mikroskopische optische Okularsystem 7 in dem Okularteil 16 zu sehen ist, abgebildet wird. Im Zuge dieses Prozesses löscht das ablenkende Prisma 47 einen Teil des mikroskopischen Bildes MI aus, und das auxiliare Bild RI'' wird in dem ausgelöschten Abschnitt erzeugt (siehe 26). Das mikroskopische optische Okularsystem 7 liefert dann das Abbild der Bilder, die an der Position 36 erzeugt werden. Im Ergebnis wird dem Beobachter das vergrößerte Abbild des mikroskopischen Bildes MI und des auxiliaren Bildes RI'' vom Bild-Abbildungsmittel 9'' zusammen über das mikroskopische optische Okularsystem 7 geliefert, das hauptsächlich für die Beobachtung des operationsmikroskopischen Bildes vorgesehen ist. Andererseits führt jedes der auxiliaren optischen Okularsysteme 10 den Lichtstrahl, der von jeder der Kompakt-LCDs, die als Bild-Abbildungsmittel 9 fungieren, ausgeht, ohne Mitwirkung des mikroskopischen optischen Okularsystems 7 direkt in die Pupille des Beobachters ein. Demzufolge werden dem Beobachter gleichzeitig mit dem mikroskopischen Bild MI, jedoch an Positionen, die von der des mikroskopischen Bildes MI verschieden sind, vergrößerte Abbilder der auxiliaren Bilder RI geliefert (siehe 26).
  • Die neunte Ausführungsform wird vorzugsweise für ein Operationsmikroskop angewandt, wie es in der Systemumgebung, die in 8 dargestellt ist, verwendet wird. Anders ausgedrückt: Gemäß der neunten Ausführungsform können ein endoskopisches Bild, ein tomographisches Bild, das mittels Ultraschall, CT oder MR gewonnen wird, und ein Bild, das mittels eines Navigationssystems gewonnen wird, gleichzeitig und zusammen mit dem mikroskopischen Bild auf äußerst gut erkennbare und wirksame Art und Weise präsentiert werden. Wie aus 26 ersichtlich ist, ist das Bild RI', welches das mikroskopische Bild MI überlagert, vorzugsweise ein solches Signal oder von solcher Gestalt, das/die das mikroskopische Bild MI nur in geringem Maße beeinträchtigt, und umgekehrt, selbst wenn es das mikroskopische Bild überlagert. Überlagert z. B. ein dreidimensionales Strukturbild eines Geschwürs oder dergleichen, das auf der Grundlage tomographischer Bilder durch das Navigationssystem erzeugt wird, das mikroskopische Bild, können Informationen gewonnen werden, die aus dem mikroskopischen Bild allein nicht erhältlich gewesen wären. Das Bild RI'' erscheint ebenfalls in dem ausgelöschten Abschnitt des mikroskopischen Bildes und befindet sich damit innerhalb des Bereichs des mikroskopischen Bildes. Diese Art der Abbildpräsentation ist insofern vorteilhaft, als während der abwechselnden Beobachtung dieser Bilder lediglich eine geringe Verlagerung des Zielstrahls erforderlich ist und sie daher für die Präsentation eines auxiliaren Bildes, dem nach dem mikroskopischen Bild die zweithöchste Priorität im Hinblick auf die erforderliche ununterbrochene und sorgfältige Überwachung zukommt, äußerst geeignet ist. Sie ist ebenfalls äußerst geeignet für eine Anwendung, bei der ein Endoskop oder eine Ultraschallsonde in das zu operierende Körperteil eingeführt werden sollten, um unter Verwendung des mikroskopischen Bildes als "Orientierungshilfe" ein Bild eines gewünschten Abschnitts zu erhalten. Da das Bild IR an einer Position abgebildet wird, die von dem mikroskopischen Bild getrennt ist, d. h. ohne das mikroskopische Bild auszulöschen, bleibt hinsichtlich der Größe der Abbildung desselben ein gewisser Freiraum. Daher eignet sich diese Art der Abbildpräsentation für die Präsentation eines auxiliaren Bildes, das Details aufweist, die so fein sind, daß sie für eine hinreichend genaue Betrachtung durch den Beobachter ausreichend vergrößert werden müssen, z. B. für die Präsentation eines tomographischen CT- oder MR-Bildes.
  • Wie oben erläutert, kann der Beobachter gemäß der neunten Ausführungsform gleichzeitig mit dem mikroskopischen Bild auxiliare Bilder, die für eine bestimmte Operation nützlich sind, in Abhängigkeit von Natur und Anwendung derselben auf äußerst geeignete Weise beobachten. Im Ergebnis kann ein äußerst geeignetes Operationsmikroskop geschaffen werden. Gemäß der neunten Ausführungsform werden als Bild-Abbildungsmittel 9, 9', 9'' Kompakt-LCDs verwendet. Die Kompakt-LCDs können kompakte Flüssigkristallanzeige-Einheiten eines Transmissionstyps oder kompakte ferroelektrische Flüssigkristallanzeige-Einheiten des Reflexionstyps sein, welche die Reflexionsintensität bei Erhalt von Licht von einer Lichtquelle verändern.
  • Zehnte Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 27 wird nachfolgend die zehnte Ausführungsform beschrieben. In der Zeichnung sind die gleichen Bezugszeichen im wesentlichen den gleichen Teilen zugeordnet wie in den vorhergehenden Ausführungsformen; auf eine diesbezügliche Erläuterung wird daher an dieser Stelle verzichtet. Die zehnte Ausführungsform unterscheidet sich von den vorhergehenden Ausführungsformen dadurch, daß an der Bildposition des mikroskopischen Bildes I eine Mikrolinsenanordnung 52 angeordnet ist, um einen großen Austrittspupillen-Durchmesser P1 des mikroskopischen optischen Okularsystems 7 sicherzustellen, und daß der Austrittspupillen-Durchmesser P2 des auxiliaren optischen Okularsystems 10 mindestens doppelt so groß ist wie der Austrittspupillen-Durchmesser P1 des mikroskopischen optischen Okularsystems 7. Da gemäß dieser Konfiguration die Positionsveränderung der Pupille des Beobachters, die durch die Verlagerung des Zielstrahls von dem mikroskopischen Bild auf das auxiliare Bild bedingt ist, innerhalb der Austrittspupillen stattfindet, können die Bilder ohne Verfinsterung beobachtet werden, selbst wenn der Zielstrahl verlagert wird. Die sonstigen Funktionen und Wirkungen der zehnten Ausführungsform ähneln denen der vorhergehenden Ausführungsformen; auf weitere Erläuterungen wird daher an dieser Stelle verzichtet.
  • Elfte Ausführungsform
  • Das Stereomikroskop gemäß der elften Ausführungsform ähnelt den vorherigen Ausführungsformen dahingehend, daß ebenfalls ein mikroskopisches optisches Okularsystem und ein auxiliares optisches Okularsystem vorgesehen sind, unterscheidet sich von diesen jedoch dadurch, daß die Mittelachse des Lichtstrahls, der aus dem mikroskopischen optischen Okularsystem austritt, und die Mittelachse des Lichtstrahls, der aus dem auxiliaren optischen Okularsystem austritt, einander an einem Punkt überschneiden, der hinter den Austrittspupillen des mikroskopischen optischen Okularsystems bzw. des auxiliaren optischen Okularsystems liegt.
  • Bezugnehmend auf 28A–28B wird diese grundlegende Konfiguration der elften Ausführungsform detailliert beschrieben. In den Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 61 ein mikroskopisches optisches Okularsystem, Bezugszeichen 62 bezeichnet ein auxiliares optisches Okularsystem, Bezugssymbol O1 bezeichnet eine Mittelachse eines Lichtstrahls, der aus dem mikroskopischen optischen Okularsystem 61 austritt, Bezugssymbol O2 bezeichnet eine Mittelachse eines Lichtstrahls, der aus dem auxiliaren optischen Okularsystem 62 austritt, Bezugszeichen 63 bezeichnet einen seitlichen Bereich des optischen Okularsystems, bezogen auf den Punkt P der Überschneidung der Achsen O1, O2, Bezugszeichen 64 bezeichnet einen seitlichen Bereich des Auges des Beobachters, bezogen auf den Punkt P, Bezugszeichen 65 bezeichnet eine Mittelposition der Austrittspupille des mikroskopischen optischen Okularsystems 61, Bezugszeichen 66 bezeichnet eine Mittelposition der Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems 62, Bezugszeichen 67 bezeichnet einen Augapfel des Beobachters, Bezugszeichen 68 bezeichnet eine Pupille des Beobachters, und Bezugszeichen 69 bezeichnet einen Drehmittelpunkt des Augapfels 67.
  • Gemäß der Konfiguration, die in 28A–28B gezeigt ist, in der sich die Pupille 68 des Auges des Beobachters in einer Position befindet, in der sie mit der Austrittspupille eines der optischen Okularsysteme 61, 62 zusammenfällt, befindet sich der Drehmittelpunkt 69 des Augapfels 67 nahe dem Punkt P der Überschneidung der Mittelachsen O1, O2. Daher kann, wenn von diesem Zustand der Zielstrahl durch Drehung des Augapfels 67 auf das andere Bild verlagert wird, die Pupille 68 des Auges nahe der Austrittspupille des anderen optischen Okularsystems 61, 62 positioniert sein. Demzufolge ist eine Verfinsterung der Ansicht, die durch eine Nichtübereinstimmung der Pupille 68 mit den Austrittspupillen bedingt wäre, oder eine verminderte Bildschärfe infolge einer Beobachtung durch den äußersten Randabschnitt der Austrittspupillen vermeidbar.
  • Gemäß dem Beispiel, das in 28A–28B dargestellt ist, fallen die Mittelachsen O1, O2 jeweils mit den optischen Achsen der optischen Okularsysteme zusammen. Wird das optische Okularsystem 61 oder 62 jedoch von einem rotational asymmetrischen optischen System gebildet, z. B. einer Linse, die zumindest eine Oberfläche ohne Symmetrieebene aufweist, wird die Mittelachse O1 oder O2 als ein Weg eines Strahls definiert, der durch den Massenmittelpunkt der Austrittspupille des optischen Okularsystems 61 oder 62 verläuft, wobei der Strahl von der Mitte des Bildes an der Position, die durch das optische Okularsystem 61 oder 62 zu sehen ist, ausgeht.
  • Obwohl die vorstehende Erläuterung besagt, daß die Mittelachsen o1 und O2 einander überschneiden, können sie ebenfalls schiefe Geraden sein, die einander nicht wirklich überschneiden, wobei eine scheinbare Überschneidung in Abhängigkeit von der Richtung variiert, in der die Achsen betrachtet werden. In diesem Fall wird der Überschneidungspunkt P als eine scheinbare Überschneidung der Achsen definiert, wobei die Achsen in einer bestimmten Richtung betrachtet werden, in der zwischen den Achsen der größtmögliche Winkel gebildet zu werden scheint.
  • Bezugnehmend auf 29, wird ein Operationsmikroskop gemäß der elften Ausführungsform beschrieben, für das die grundlegende Konfiguration Anwendung findet, die in 28A–28B gezeigt ist. In 29 bezeichnet das Bezugszeichen 70 einen Mikroskopkörper (ohne detaillierte Abbildung) des Operationsmikroskops, Bezugszeichen 71 bezeichnet ein abbildendes optisches System, das einen Lichtstrahl, der aus dem Mikroskopkörper 70 austritt, als mikroskopisches Bild abbildet, Bezugszeichen 72 bezeichnet ein Prisma, das einen Weg des Lichtstrahls, der das mikroskopische Bild erzeugt, ablenkt, Bezugszeichen 73 bezeichnet eine Bildposition des mikroskopischen Bildes, Bezugszeichen 74 bezeichnet ein mikroskopisches optisches Okularsystem, welches das mikroskopische Bild in das Auge eines Beobachters einführt, Bezugszeichen 75 bezeichnet eine Position der Austrittspupille des mikroskopischen optischen Okularsystems 74, Bezugszeichen 76 bezeichnet eine LCD des Reflexionstyps, auf der ein auxiliares Bild abgebildet wird, Bezugszeichen 77 bezeichnet einen polarisierenden Strahlungsteiler, Bezugszeichen 78 bezeichnet eine LED-Vorrichtung, die rotes, blaues und grünes Licht aussendet, Bezugszeichen 79 bezeichnet ein optisches Auxiliarbild-Übertragungssystem, Bezugszeichen 80 bezeichnet eine Bildposition des auxiliaren Bildes, Bezugszeichen 81 bezeichnet ein Prisma, das den Weg des auxiliaren Bildes ablenkt, Bezugszeichen 82 bezeichnet ein auxiliares optisches Okularsystem, welches das auxiliare Bild in das Auge des Beobachters einführt, und Bezugszeichen 83 bezeichnet eine Position der Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems 82.
  • Wie in 29 dargestellt, überschneiden die Mittelachse o1 des Lichtstrahls, der aus dem mikroskopischen optischen Okularsystem austritt, und die Mittelachse O2 des Lichtstrahls, der aus dem auxiliaren optischen Okularsystem 82 austritt, einander an dem Punkt P, hinter den Austrittspupillen des mikroskopischen optischen Okularsystems bzw. des auxiliaren optischen Okularsystems.
  • Aufgrund dieser Konfiguration der elften Ausführungsform, bei der sich die Pupille 68 des Auges des Beobachters in einer Position befindet, die mit der Position 75 der Austrittspupille des mikroskopischen optischen Okularsystems 74 zusammenfällt, befindet sich der Drehmittelpunkt (in der Zeichnung nicht speziell ausgewiesen) des Augapfels 67 nahe dem Punkt P der Überschneidung der Mittelachsen O1, O2. Daher kann, wenn von diesem Zustand der Zielstrahl durch Drehung des Augapfels 67 auf das auxiliare Bild verlagert wird, die Pupille 68 des Auges nahe der Position 83 der Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems 82 positioniert sein. Demzufolge ist eine Verfinsterung der Ansicht, die durch eine Nichtübereinstimmung der Pupille 68 mit den Austrittspupillen bedingt wäre, oder eine verminderte Bildschärfe infolge einer Beobachtung durch den äußersten Randabschnitt der Austrittspupillen vermeidbar.
  • Wie in 29 gezeigt, wird das auxiliare optische Okularsystem 82 von einer Linse gebildet, die zumindest eine Oberfläche mit einer gewölbten Fläche ohne Symmetrieebene aufweist. Alternativ zu der LCD des Reflexionstyps, die in der elften Ausführungsform als Bild-Abbildungsmittel verwendet wird, kann auch eine LCD des Transmissionstyps oder ein CRT-Monitor als Bild-Abbildungsmittel verwendet werden.
  • Zwölfte Ausführungsform
  • Das Stereomikroskop gemäß der zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die grundlegende Konfiguration des mikroskopischen optischen Okularsystems 61 und des auxiliaren optischen Okularsystems 62 der elften Ausführungsform, die in 28A–28B gezeigt ist, hinsichtlich der Positionen der Austrittspupillen weiteren Einschränkungen unterliegt, so daß die folgenden Bedingungen (1), (1)' erfüllt sind: 3 mm ≤ L1 ≤ 25 mm (1) 3 mm ≤ L2 ≤ 25 mm (1)'wobei L1 eine Entfernung von der Austrittspupille des mikroskopischen optischen Okularsystems zu dem Punkt der Überschneidung der Mittelachsen der Lichtstahlen ist, die jeweils aus den optischen Okularsystemen austreten, und L2 eine Entfernung von der Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems zu dem Punkt der Überschneidung der Mittelachsen der Lichtstrahlen ist, die jeweils aus den optischen Okularsystemen austreten.
  • Diese Einschränkung ermöglicht es, daß jeder Beobachter, dessen Augapfelgröße jeweils individuell verschieden ist, den Drehmittelpunkt des Augapfels in eine Position bringen kann, die sich wesentlich näher am Punkt der Überschneidung der Mittelachsen der Lichtstrahlen, die jeweils aus den optischen Okularsystemen austreten, befindet. Im Ergebnis kann, unabhängig davon, ob das mikroskopische Bild oder das auxiliare Bild betrachtet wird, die Pupille des Auges in eine Position gebracht werden, die sich wesentlich näher an der Austrittspupille des entsprechenden optischen Okularsystems befindet. Demzufolge kann der Beobachter problemlos ein vergrößertes Abbild beider Bilder erhalten, ohne Verfinsterung der Ansicht und, durch die Verwendung des Mittelabschnitts der Austrittspupillen, mit hoher Bildschärfe.
  • Bezugnehmend auf 30 wird nachfolgend ein Operationsmikroskop gemäß der zwölften Ausführungsform beschrieben, für das die vorstehend erläuterte grundlegende Konfiguration Anwendung findet. In der Zeichnung sind die gleichen Bezugszeichen und -symbole den im wesentlichen gleichen Teilen zugeordnet wie in der elften Ausführungsform, die in 29 gezeigt ist; auf eine diesbezügliche Erläuterung wird daher an dieser Stelle verzichtet.
  • Wie in 30 gezeigt, wird, wenn eine Kompakt-LCD 85 vor einem auxiliaren optischen Okularsystem 84 (d. h. an der Position, die über das auxiliare opti sche Okularsystem 84 zu sehen ist) befindlich ist, ein auxiliares Bild, das auf der Kompakt-LCD 85 abgebildet wird, über das auxiliare optische Okularsystem 84 in das Auge des Beobachters eingeführt. (Das Bezugszeichen 68' bezeichnet die Pupille des Beobachters, wenn der Beobachter das auxiliare Bild über das auxiliare optische Okularsystem betrachtet.) Daher erscheint das auxiliare Bild in den Augen des Beobachters (siehe Bezugszeichen 87) unabhängig von dem mikroskopischen Bild MI, wie durch das Bezugssymbol RI angezeigt. Wird jedoch die Kompakt-LCD 85 in eine Position an der Bildposition 73 des mikroskopischen Bildes geschwenkt, wird das auxiliare Bild über das mikroskopische optische Okularsystem 74 in das Auge des Beobachters eingeführt. Daher erscheint das auxiliare Bild in den Augen des Beobachters (siehe Bezugszeichen 87) innerhalb des Bereichs des mikroskopischen Bildes MI, wie durch das Bezugssymbol RI' angezeigt.
  • Die Bewegung der Kompakt-LCD 85 wird durch eine Halte- und Schwenkvorrichtung 86 für die Kompakt-LCD sichergestellt. Die Halte- und Schwenkvorrichtung 86 für die Kompakt-LCD wird von dem mechanischen Okularhalterrahmen (in der Zeichnung nicht abgebildet) gehalten und ist so konstruiert und gestaltet, daß sie um ihr schwenkbares Ende schwingt und die Kompakt-LCD an ihrem distalen Ende hält, so daß die Kompakt-LCD 85 zwischen den Positionen für die Beobachtung über das mikroskopische optische Okularsystem 74 und über das auxiliare optische Okularsystem 84 hin und her schwingt.
  • Gemäß der zwölften Ausführungsform befinden sich die Austrittspupillen der optischen Okularsysteme 74, 84 in Richtung des jeweiligen optischen Systems jeweils in einem Abstand von 12 mm von dem Punkt der Überschneidung der Mittelachsen O1, C2, und die Bedingungen (1), (1)' sind demzufolge erfüllt. Zwar sind die Entfernungen L1 und L2 in 30 nicht gezeigt; ihre Definitionen entsprechen jedoch denen, die in 31A illustriert sind.
  • Diese Konfiguration der zwölften Ausführungsform gestattet, daß jeder Beobachter, dessen Augapfelgröße jeweils individuell verschieden ist, den Drehmittelpunkt des Augapfels in eine Position bringen kann, die sich wesentlich näher am Punkt P der Überschneidung der Mittelachsen der Lichtstrahlen befindet, die jeweils aus den optischen Okularsystemen austreten. Im Ergebnis kann, unabhängig davon, ob das mikroskopische Bild oder das auxiliare Bild betrachtet wird, die Pupille des Auges in eine Position gebracht werden, die sich wesentlich näher an der Austrittspupille des entsprechenden optischen Okularsystems befindet. Demzufolge kann der Beobachter problemlos ein vergrößertes Abbild beider Bilder erhalten, ohne Verfinsterung der Ansicht und, durch die Verwendung des Mittelabschnitts der Austrittspupillen, mit hoher Bildschärfe. Darüber hinaus schafft die Halte- und Schwenkvorrichtung 86 für die Kompakt-LCD mehr Wahlfreiheit hinsichtlich der Art und Weise der Bildpräsentation. Damit ist, entsprechend der Natur des auf der Kompakt-LCD 85 abgebildeten auxiliaren Bildes, eine geeignete Art und Weise der Bildpräsentation wählbar.
  • Dreizehnte Ausführungsform
  • Das Stereomikroskop gemäß der dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die grundlegende Konfiguration des mikroskopischen optischen Okularsystems 61 und des auxiliaren optischen Okularsystems 62 der elften Ausführungsform, die in 28A–28B dargestellt ist, hinsichtlich der Durchmesser der Austrittspupillen weiteren Einschränkungen unterliegt, so daß die folgenden Bedingungen (3), (4) erfüllt sind: 6sinθ mm ≤ Ø ≤ 50sinθ mm (3) 0 < Ø' mm < L' sin(Ø/2) mm (4)wobei Ø der Durchmesser der Austrittspupille eines der optischen Okularsysteme, d. h. des mikroskopischen optischen Okularsystems oder des auxiliaren optischen Okularsystems, ist, Ø' der Durchmesser der Austrittspupille des anderen der beiden optischen Okularsysteme ist, θ ein Winkel ist, der von den Mittelachsen der Lichtstrahlen gebildet wird, die jeweils aus den optischen Okularsystemen austreten, und L' eine Entfernung von der Austrittspupille des anderen der optischen Okularsysteme, d. h. des mikroskopischen optischen Okularsystems oder des auxiliaren optischen Okularsystems, zu dem Punkt der Überschneidung der Mittelachsen ist.
  • Bezugnehmend auf 31A–31B wird diese grundlegende Konfiguration der dreizehnten Ausführungsform nachfolgend detailliert beschrieben. In 31A–31B bezeichnet das Bezugszeichen 88 die Austrittspupille des mikroskopischen optischen Okularsystems 61, welche die Bedingung (4) erfüllt. Das Bezugszeichen 89 bezeichnet die Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems 62, welche die Bedingung (3) erfüllt. Die Bezugszeichen 90, 91 be zeichnen einen Lichtstrahl von dem mikroskopischen Bild bzw. einen Lichtstrahl von dem auxiliaren Bild, die in dem Zustand, in dem der Beobachter das mikroskopische Bild betrachtet, jeweils durch die Pupille 68 des Beobachters in den Augapfel 67 eintreten. Das Bezugszeichen 92 veranschaulicht, wie die Bilder in diesem Zustand in den Augen des Beobachters erscheinen. Das Bezugszeichen 93 bezeichnet einen Lichtstrahl von dem auxiliaren Bild, der in dem Zustand, in dem der Beobachter das auxiliare Bild betrachtet, durch die Pupille 68 des Beobachters in den Augapfel 67 eintritt. Das Bezugszeichen 94 veranschaulicht, wie die Bilder in diesem Zustand in den Augen des Beobachters erscheinen. In den Kreisen 92, 94 bezeichnet das Bezugssymbol MI das (sichtbare) mikroskopische Bild, Bezugssymbol RI bezeichnet das auxiliare Bild, Bezugssymbol Q bezeichnet den Blickpunkt des Beobachters, und Bezugszeichen MI' bezeichnet das mikroskopische Bild, das aus dem Sehfeld des Beobachters verschwindet. Das Bezugszeichen L1 bezeichnet eine Entfernung zwischen der Austrittspupille 88 des mikroskopischen optischen Okularsystems 61 und dem Punkt der Überschneidung der Mittelachsen O1, O2. Das Bezugszeichen L2 bezeichnet eine Entfernung zwischen der Austrittspupille 89 des auxiliaren optischen Okularsystems 62 und dem Punkt der Überschneidung der Mittelachsen O1, O2. Da in dem Beispiel, das in 31A–31B gezeigt ist, die Austrittspupille 88 des mikroskopischen optischen Okularsystems 61 die Bedingung (4) erfüllt, entspricht die Entfernung L' in der Bedingung (4) der Entfernung L1, die in 31A gezeigt ist. Die übrigen Bezugszeichen oder -symbole, die vorstehend nicht erläutert sind, bezeichnen im wesentlichen die gleichen Teile, die in 28A–28B mit ebendiesen Bezugszeichen oder -symbolen bezeichnet sind.
  • Gemäß dieser Konfiguration überschneidet sich, wenn der Beobachter das mikroskopische Bild betrachtet, die Pupille 68 des Beobachters sowohl mit der Austrittspupille 88 des mikroskopischen optischen Okularsystems 61, welche die Bedingung (4) erfüllt, als auch mit der Austrittspupille 89 des auxiliaren optischen Okularsystems 62, welche die Bedingung (3) erfüllt, wie in 31A gezeigt. Daher kann der Beobachter, während er das mikroskopische Bild betrachtet, auch das auxiliare Bild RI im Beobachtungsfeld finden. Dient das auxiliare Bild dazu, Informationen, z. B. Warnsignale, zu übermitteln, kann der Beobachter somit rasch auf die Warnung reagieren, da sich das auxiliare Bild immer im Beobachtungsfeld befindet. Zusätzlich kann, wenn der Beobachter die Augen bewegt, um das auxiliare Bild zu betrachten, das sich bereits im Beobachtungsfeld befindet, dieses einfach und sicher "angepeilt" werden, so daß einer Ermüdung der Augen entgegengewirkt wird.
  • Andererseits überschneidet sich, wenn der Beobachter das auxiliare Bild betrachtet, die Pupille 68 des Beobachters nur mit der Austrittspupille 89 des auxiliaren optischen Okularsystems 62, das die Bedingung (3) erfüllt, wie in 31B gezeigt. Daher ist nur das auxiliare Bild RI sichtbar, und der Beobachter kann sich somit auf die Beobachtung des auxiliaren Bildes konzentrieren.
  • Bezugnehmend auf 32, 33 wird nachfolgend ein Operationsmikroskop gemäß der dreizehnten Ausführungsform beschrieben, für das die oben beschriebene grundlegende Konfiguration Anwendung findet, die in 31A–31B gezeigt ist. In den Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 71' ein abbildendes optisches System, das einen Lichtstrahl, der aus dem Mikroskopkörper 70 austritt, als mikroskopisches Bild abbildet, Bezugszeichen 95 verdeutlicht, wie die Bilder in dem Zustand, in dem der Beobachter das mikroskopische Bild betrachtet, in den Augen des Beobachters erscheinen, und Bezugszeichen 96 verdeutlicht, wie die Bilder in dem Zustand, in dem der Beobachter das auxiliare Bild betrachtet, in den Augen des Beobachters erscheinen. Die übrigen, vorstehend nicht erläuterten Bezugszeichen oder -symbole bezeichnen im wesentlichen die gleichen Teile, die in 29, 30, 31A–31B mit ebendiesen Bezugszeichen oder -symbolen bezeichnet sind.
  • Gemäß der dreizehnten Ausführungsform bilden die Mittelachse O1 eines Lichtstrahls, der aus dem mikroskopischen optischen Okularsystem 74 austritt (d. h. die optische Achse des mikroskopischen optischen Okularsystems 74), und die Mittelachse O2 eines Lichtstrahls, der aus dem auxiliaren optischen Okularsystem 82 austritt (d. h. der Weg eines Strahls, der durch den Massenmittelpunkt der Austrittspupille 89 verläuft und von dem Mittelpunkt des auxiliaren Bildes, das auf der Kompakt-LCD 85 abgebildet wird, ausgeht), einen Winkel θ von 45°, wobei die Austrittspupillen 88, 89 der optischen Okularsysteme 74, 84 in Richtung des jeweiligen optischen Okularsystems jeweils 12 mm von dem Punkt P der Überschneidung der Mittelachsen O1, O2 entfernt sind, der Durchmesser der Austrittspupille des mikroskopischen optischen Okularsystems 74 1 mm beträgt und der Durchmesser der Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems 82 15 mm beträgt. Dementsprechend sind die Bedingungen (3), (4) erfüllt (wobei Ø als Durchmesser der Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems 82 und Ø' als der Durchmesser der Austrittspupille des mikroskopischen optischen Okularsystems 74 angenommen wird).
  • Aufgrund dieser Konfiguration der dreizehnten Ausführungsform überschneidet sich, wenn der Beobachter das mikroskopische Bild betrachtet, die Pupille 68 des Beobachters sowohl mit der Austrittspupille 88 des mikroskopischen optischen Okularsystems 74, das die Bedingung (4) erfüllt, als auch mit der Austrittspupille 89 des auxiliaren optischen Okularsystems 82, das die Bedingungen (3) erfüllt, wie in 32 gezeigt. Daher kann der Beobachter das auxiliare Bild RI, das auf der Kompakt-LCD 85 abgebildet wird, auch im Beobachtungsfeld finden, während er das mikroskopische Bild MI betrachtet. Dient das auxiliare Bild dazu, Informationen, z. B. Warnsignale, zu übermitteln, kann der Beobachter somit rasch auf die Warnung reagieren, da sich das auxiliare Bild immer im Beobachtungsfeld befindet.
  • Andererseits überschneidet sich, wenn der Beobachter das auxiliare Bild betrachtet, die Pupille 68 des Beobachters nur mit der Austrittspupille 89 des auxiliaren optischen Okularsystems 82, das die Bedingung (3) erfüllt, wie in 33 gezeigt. Daher ist nur das auxiliare Bild RI sichtbar, und der Beobachter kann sich somit auf die Beobachtung des auxiliaren Bildes konzentrieren.
  • Vierzehnte Ausführungsform
  • Das Stereomikroskop gemäß der vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die grundlegende Konfiguration des mikroskopischen optischen Okularsystems und des auxiliaren optischen Okularsystems der elften Ausführungsform, die in 28A–28B gezeigt ist, hinsichtlich der Durchmesser der Austrittspupillen weiteren Einschränkungen unterliegt, so daß die folgenden Bedingungen (5), (5)' erfüllt sind: 6sinθ mm ≤ 50sinθ mm (5) 6sinθ mm ≤ Ø2 ≤ 50sinθ mm (5)'wobei Ø1, der Durchmesser der Austrittspupille des mikroskopischen optischen Okularsystems ist, Ø2 der Durchmesser der Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems ist und θ ein Winkel ist, der von den Mittelachsen der Lichtstrahlen gebildet wird, die jeweils aus den optischen Okularsystemen austreten.
  • Bezugnehmend auf 34A–34B wird diese grundlegende Konfiguration der vierzehnten Ausführungsform nachfolgend detailliert beschrieben. In 34B bezeichnet das Bezugszeichen 97 einen von dem mikroskopischen Bild ausgehenden Lichtstrahl, der in dem Zustand, in dem der Beobachter das auxiliare Bild betrachtet, durch die Pupille 68 des Beobachters in den Augapfel 67 eintritt. Die übrigen, vorstehend nicht erläuterten Bezugszeichen oder -symbole, die in 34A–34B verwendet sind, bezeichnen im wesentlichen die gleichen Teile, die in 31A–31B mit ebendiesen Bezugszeichen oder -symbolen bezeichnet sind.
  • Gemäß dieser Konfiguration überschneidet sich, unabhängig davon, welches Bild der Beobachter betrachtet, die Pupille 68 des Beobachters sowohl mit der Austrittspupille 88 des mikroskopischen optischen Okularsystems 61 als auch mit der Austrittspupille 89 des auxiliaren optischen Okularsystems 62, welche die Bedingungen (5), (5)' erfüllen. Daher kann der Beobachter das jeweils andere Bild, das er gerade nicht betrachtet, ebenfalls im Beobachtungsfeld finden. Zusätzlich kann, wenn der Beobachter die Augen bewegt, um das jeweils andere Bild zu betrachten, das gerade nicht betrachtet wird, sich jedoch bereits im Beobachtungsfeld befindet, dieses einfach und sicher "angepeilt" werden, so daß einer Ermüdung der Augen entgegengewirkt wird.
  • Bezugnehmend auf 35, 36 wird nachfolgend ein Operationsmikroskop gemäß der vierzehnten Ausführungsform beschrieben, für das die vorstehend beschriebene grundlegende Konfiguration, die in 34A–34B gezeigt ist, Anwendung findet. In den Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 98 ein Prisma, das den Weg eines von der Kompakt-LCD 85 ausgehenden Lichtstrahls ablenkt, und Bezugszeichen 99 bezeichnet ein auxiliares optisches System, welches das auxiliare Bild, das auf der Kompakt-LCD 85 abgebildet wird, in das Auge des Beobachters einführt. Die übrigen, vorstehend nicht erläuterten Bezugszeichen oder -symbole bezeichnen im wesentlichen die gleichen Teile, die in 30, 32, 33 und 34A–34B mit ebendiesen Bezugszeichen oder -symbolen bezeichnet sind.
  • Gemäß der vierzehnten Ausführungsform bilden die Mittelachse O1 eines Lichtstrahls, der aus dem mikroskopischen optischen Okularsystem 74 austritt (d. h. die optische Achse des mikroskopischen optischen Okularsystems 74), und die Mittelachse O2 eines Lichtstrahls, der aus dem auxiliaren optischen Okularsystem 99 austritt (d. h. die optische Achse des auxiliaren optischen Okularsystems 99), einen Winkel θ von 45°, wobei die Austrittspupillen 88, 89 der optischen Okularsysteme 74, 99 in Richtung des jeweiligen optischen Okularsystems jeweils 12 mm von dem Punkt P der Überschneidung der Achsen O1, O2 entfernt sind und der Durchmesser der Austrittspupillen der optischen Okularsysteme 74, 99 jeweils 15 mm beträgt. Somit sind die Bedingungen (5), (5)' erfüllt.
  • Aufgrund dieser Konfiguration der vierzehnten Ausführungsform überschneidet sich, unabhängig davon, welches Bild der Beobachter betrachtet, die Pupille 68 des Beobachters mit beiden Austrittspupillen 88, 89, welche die Bedingungen (5), (5)' erfüllen. Daher kann der Beobachter das jeweils andere Bild, das er gerade nicht betrachtet, ebenfalls im Beobachtungsfeld finden. Zusätzlich kann, wenn der Beobachter die Augen bewegt, um das jeweils andere Bild zu betrachten, das gerade nicht betrachtet wird, sich jedoch bereits im Beobachtungsfeld befindet, dieses einfach und sicher "angepeilt" werden, so daß einer Ermüdung der Augen entgegengewirkt wird.
  • Fünfzehnte Ausführungsform
  • Das Stereomikroskop gemäß der fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die grundlegende Konfiguration des mikroskopischen optischen Okularsystems und des auxiliaren optischen Okularsystems der elften Ausführungsform, die in 28A–28B gezeigt ist, weiteren Einschränkungen unterliegt so daß die folgende Bedingung (2) erfüllt ist: 20° ≤ θ ≤ 80° (2)wobei θ ein Winkel ist, der von den Mittelachsen der Lichtstrahlen gebildet wird, die jeweils aus den optischen Okularsystemen austreten.
  • Liegt 8 unter dem unteren Grenzwert von Bedingung (2), kann eines der Bilder nicht groß genug präsentiert werden, so daß nur unzureichende Informationen gewonnen werden können. Liegt θ über dem oberen Grenzwert von Bedingung (2), muß der Zielstrahl erheblich verlagert werden, wenn der Beobachter von der Beobachtung eines Bildes zu der des anderen Bildes wechselt; der Beobachter würde dies als sehr anstrengend empfinden. Folglich kann der Beob achter, wenn der Wert von θ in den Bereich von Bedingung (2) fällt, gleichzeitig beide Bilder in angemessener Größe und ohne Anstrengung beobachten, selbst wenn er abwechselnd das mikroskopische Bild und das auxiliare Bild betrachtet.
  • Bezugnehmend auf 37 wird nachfolgend ein Operationsmikroskop gemäß der fünfzehnten Ausführungsform beschrieben, für das die vorstehend erläuterte grundlegende Konfiguration Anwendung findet. In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 100 ein abbildendes optisches System, das einen aus dem Mikroskopkörper 70 austretenden Lichtstrahl als mikroskopisches Bild abbildet, Bezugszeichen 101 bezeichnet einen Beobachtungsfeld-Winkel für das mikroskopische Bild, Bezugszeichen 102 bezeichnet ein optisches Auxiliarbild-Übertragungssystem, Bezugszeichen 103 bezeichnet ein Prismensystem für Wegablenkung, Bezugszeichen 104 bezeichnet einen Beobachtungsfeld-Winkel für das auxiliare Bild, und Bezugszeichen 105 verdeutlicht, wie die Bilder in den Augen des Beobachters erscheinen. Die übrigen, vorstehend nicht erläuterten Bezugszeichen oder -symbole bezeichnen im wesentlichen die gleichen Teile, die in 29, 35, 36 mit ebendiesen Bezugszeichen oder -symbolen bezeichnet sind.
  • Gemäß der fünfzehnten Ausführungsform überschneiden die optische Achse O1 des mikroskopischen optischen Okularsystems 74 und die optische Achse O2 des auxiliaren optischen Okularsystems 99 einander mit einem Winkel von 50°, so daß die Bedingung (2) erfüllt ist.
  • Aufgrund dieser Konfiguration der fünfzehnten Ausführungsform können sowohl der Beobachtungsfeld-Winkel für das mikroskopische Bild über das mikroskopische optische Okularsystem als auch der Beobachtungsfeld-Winkel für das auxiliare Bild über das auxiliare optische Okularsystem recht groß sein, und somit werden dem Beobachter beide Bilder im wesentlichen mit der gleichen Größe präsentiert. Zusätzlich sind sehr große Verlagerungen des Zielstrahls und damit eine große Anstrengung der Augen vermeidbar.
  • Sechzehnte Ausführungsform
  • Die sechzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Stereomikroskop hinsichtlich des Verhältnisses zwischen den Augenabständen des mikroskopischen optischen Okularsystems und des auxiliaren optischen Okularsystems weiteren Einschränkungen unterliegt. Konkret ausgedrückt: Der Augenabstand des auxiliaren optischen Okularsystems ist größer als der Augenabstand des mikroskopischen optischen Okularsystems.
  • Bezugnehmend auf 38A–38B wird diese grundlegende Konfiguration der sechzehnten Ausführungsform nachfolgend detailliert beschrieben. Ist, wie in 38A gezeigt, ein auxiliares optisches Okularsystem 62' vorgesehen, dessen Augenabstand 107 geringer ist als der Augenabstand 106 des mikroskopischen optischen Okularsystems 61, steht das auxiliare optische Okularsystem 62' gezwungenermaßen in Richtung des Auges des Beobachters heraus und behindert somit die Beobachtung. Daher kommt gemäß der sechzehnten Ausführungsform, wie in 38B gezeigt, ein auxiliares optisches System 62 zur Anwendung, dessen Augenabstand 108 größer ist als der Augenabstand 106 des mikroskopischen optischen Okularsystems 61. Im Ergebnis ist ein Herausstehen des auxiliaren optischen Okularsystems in Richtung des Auges des Beobachters vermeidbar. Der Begriff "Augenabstand" eines optischen Okularsystems wird als eine Entfernung zwischen dem Gipfelpunkt der dem Auge am nächsten befindlichen Linse und der Austrittspupille definiert. Zusätzlich bezeichnet das Bezugszeichen 67 einen Augapfel des Beobachters wie in den vorhergehenden Ausführungsformen.
  • Bezugnehmend auf 39 wird nachfolgend ein Operationsmikroskop gemäß der sechzehnten Ausführungsform beschrieben, für das die vorstehend erläuterte grundlegende Konfiguration, die in 38B gezeigt ist, Anwendung findet. In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 109 ein abbildendes optisches System (ohne detaillierte Abbildung) in dem Binokulargehäuseteil des Operationsmikroskops, Bezugszeichen 110 bezeichnet einen Augenabstand des mikroskopischen optischen Okularsystems 74, Bezugszeichen 111 bezeichnet einen Augenabstand des auxiliaren optischen Okularsystems 99, und Bezugszeichen 112 verdeutlicht, wie die Bilder in den Augen des Beobachters erscheinen. Die übrigen, vorstehend nicht erläuterten Bezugszeichen oder -symbole bezeichnen im wesentlichen die gleichen Teile, die in 29, 37 mit ebendiesen Bezugszeichen oder -symbolen bezeichnet sind.
  • Gemäß der sechzehnten Ausführungsform ist der Augenabstand 111 des auxiliaren optischen Okularsystems 99 eineinhalb Mal so groß wie der Augen abstand 110 des mikroskopischen optischen Okularsystems 74. Aufgrund dieser Konfiguration der sechzehnten Ausführungsform ist ein Herausstehen des auxiliaren optischen Okularsystems in Richtung des Auges des Beobachters vermeidbar, und der Beobachter kann die Beobachtung somit mit großer Leichtigkeit vornehmen.
  • Siebzehnte Ausführungsform
  • Das Stereomikroskop gemäß der siebzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die grundlegende Konfiguration des mikroskopischen optischen Okularsystems und des auxiliaren optischen Okularsystems der elften Ausführungsform, die in 28A–28B gezeigt ist, hinsichtlich der Durchmesser der Austrittspupillen weiteren Einschränkungen unterliegt, so daß die folgenden Bedingungen (6), (6)' erfüllt sind: 0 mm ≤ Ø1 ≤ L1sin(θ/2) mm (6) 0 ≤ θ2 ≤ L2sin(θ/2) mm (6)' wobei Ø1 der Durchmesser der Austrittspupille des mikroskopischen optischen Okularsystems ist, O2 der Durchmesser der Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems ist, θ ein Winkel ist, der von den Mittelachsen der Lichtstrahlen gebildet wird, die jeweils aus den optischen Okularsystemen austreten, L1eine Entfernung von der Austrittspupille des mikroskopischen optischen Okularsystems zu dem Punkt der Überschneidung der Mittelachsen ist und L2 eine Entfernung von der Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems zu dem Punkt der Überschneidung der Mittelachsen ist.
  • Bezugnehmend auf 40A–40B wird diese grundlegende Konfiguration der siebzehnten Ausführungsform nachfolgend detailliert beschrieben. In den Zeichnungen sind die gleichen Bezugszeichen oder -symbole den im wesentlichen gleichen Teilen wie in 31A–31B zugeordnet; auf eine diesbezügliche Erläuterung wird daher an dieser Stelle verzichtet.
  • Gemäß dieser Konfiguration überschneidet sich, unabhängig davon, welches Bild der Beobachter betrachtet, die Pupille 68 des Beobachters nur mit der Austrittspupille des optischen Okularsystems, das die Bedingung (6) oder (6)' erfüllt und über das der Beobachter das betreffende Bild betrachtet. Daher ist nur das Bild sichtbar, das der Beobachter betrachtet, und der Beobachter kann sich somit auf die Beobachtung des Bildes konzentrieren, das hauptsächlich von Belang ist. Möchte der Beobachter zusätzlich das andere Bild beobachten, ist dies einfach möglich, indem er lediglich den Augapfel dreht, um den Zielstrahl zu verlagern.
  • Bezugnehmend auf 41, 42 wird nachfolgend ein Operationsmikroskop gemäß der siebzehnten Ausführungsform beschrieben, für das die vorstehend erläuterte grundlegende Konfiguration, die in 40A–40B dargestellt ist, Anwendung findet. In den Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 113 ein mikroskopisches optisches Okularsystem, Bezugszeichen 115 bezeichnet ein auxiliares optisches Okularsystem, Bezugszeichen 116 verdeutlicht, wie die Bilder in dem Zustand, in dem der Beobachter das mikroskopische Bild betrachtet, in den Augen des Beobachters erscheinen, und Bezugszeichen 117 verdeutlicht, wie die Bilder in dem Zustand erscheinen, in dem der Beobachter das auxiliare Bild betrachtet. Ein Teil der Linsen, die das mikroskopische optische Okularsystem 113 ausmachen, und ein Teil der Linsen, die das auxiliare optische Okularsystem 115 ausmachen, sind in einem Stück als geformte Kunsfstofflinse 114 geformt. Die übrigen, vorstehend nicht erläuterten Bezugszeichen oder -symbole bezeichnen im wesentlichen die gleichen Teile, die in 35, 36 mit ebendiesen Bezugszeichen oder -symbolen bezeichnet sind.
  • Gemäß der siebzehnten Ausführungsform bilden die Mittelachse O1 eines Lichtstrahls, der aus dem mikroskopischen optischen Okularsystem 113 austritt (d. h. die optische Achse des mikroskopischen optischen Okularsystems 113), und die Mittelachse O2 eines Lichtstrahls, der aus dem auxiliaren optischen Okularsystem 115 austritt (d. h. die optische Achse des auxiliaren optischen Okularsystems 115), einen Winkel θ von 45°; wobei die Austrittspupillen 88, 89 der optischen Okularsysteme 113, 115 in Richtung des jeweiligen optischen Okularsystems jeweils 12 mm von dem Punkt der Überschneidung der Mittelachsen O1, O2 entfernt sind und der Durchmesser der Austrittspupillen der optischen Okularsysteme jeweils 2 mm beträgt. Somit sind die Bedingungen (6), (6)' erfüllt.
  • Aufgrund dieser Konfiguration der siebzehnten Ausführungsform über schneidet sich, unabhängig davon, welches Bild der Beobachter betrachtet, die Pupille des Beobachters nur mit der Austrittspupille des optischen Okularsy stems, über das der Beobachter jeweils das betreffende Bild betrachtet. Daher ist nur das Bild sichtbar, das der Beobachter betrachtet, und der Beobachter kann sich somit auf die Beobachtung des Bildes konzentrieren, das hauptsächlich von Belang ist. Möchte der Beobachter zusätzlich das andere Bild beobachten, ist dies einfach möglich, indem er lediglich den Augapfel dreht, um den Zielstrahl zu verlagern.
  • Achtzehnte Ausführungsform
  • Die achtzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Stereomikroskop hinsichtlich des Mechanismus für die Einstellung der Pupillendistanz weiteren Einschränkungen unterliegt. Konkret ausgedrückt: Gemäß der achtzehnten Ausführungsform wird das auxiliare optische Okularsystem zusammen mit dem mikroskopischen optischen Okularsystem durch den mechanischen Okularhalterrahmen des Binokulargehäuses gehalten, das mit dem Jentzschen System ausgestattet ist.
  • Das Jentzsche System ist ein Mechanismus für das Einstellen des Abstands zwischen der linken und rechten Austrittspupille eines optischen Binokularsystems entsprechend dem Abstand zwischen dem linken und rechten Auge eines Beobachters. Das Jentzsche System wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 43 detailliert beschrieben. In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 118 ein abbildendes optisches System in dem Binokulargehäuseteil, Bezugszeichen 119 bezeichnet einen wegablenkenden Spiegel, Bezugszeichen 120 bezeichnet ein Bildumkehrprisma des Schmidt-Typs, Bezugszeichen 121 bezeichnet ein wegablenkendes Prisma, Bezugszeichen 122 bezeichnet einen wegablenkenden Spiegel, Bezugszeichen 123 bezeichnet eine Bildposition, und Bezugszeichen 124 bezeichnet ein optisches Okularsystem.
  • Beim Jentzschen System erfolgt die Einstellung des Abstandes zwischen dem Paar optischer Okularsysteme 124 derart, daß das Paar wegablenkender Spiegel 122 nach außen (in Richtung der Pfeile) verschoben wird und gleichzeitig das Paar optischer Okularsysteme 124 nach außen verschoben wird, so daß es den reflektierenden Spiegeln 122 folgt, sowie nach oben verschoben wird, so daß es der Verschiebung der Bildpositionen 123 nach oben folgt, die durch die verkürzte Weglänge von den Prismen 121 zu den Spiegeln 122 bedingt ist. (Im Ergebnis werden die Bildpositionen 123 und die optischen Okularsysteme 124 schräg verschoben.) Darüber hinaus unterscheidet sich das Jentzsche System von dem Siedentopf-System, einem anderen Mechanismus für die Einstellung der Pupillendistanz, dadurch, daß sich die optische Anordnung um das optische Okularsystem nicht dreht.
  • Zum Zweck des Vergleichs mit dem Jentzschen System wird bezugnehmend auf 44, 45 nachfolgend das Siedentopf-System erläutert.
  • In 45 bezeichnet das Bezugszeichen 118 ein abbildendes optisches System in dem Binokulargehäuseteil, Bezugszeichen 125 bezeichnet ein parallelogrammförmiges Prisma, Bezugszeichen 123 bezeichnet eine Bildposition, Bezugszeichen 124 bezeichnet ein optisches Okularsystem und Bezugszeichen 126 bezeichnet die optische Achse des abbildenden optischen Systems 118.
  • In 45 bezeichnet das Bezugszeichen 127 ein mikroskopisches Bild, wie es der Beobachter in dem Zustand, in dem die minimale Pupillendistanz eingestellt ist, mit dem linken Auge sieht. Das Bezugszeichen 128 bezeichnet ein auxiliares Bild, wie es der Beobachter in dem Zustand, in dem die minimale Pupillendistanz eingestellt ist, mit dem linken Auge sieht. Das Bezugszeichen 129 bezeichnet das mikroskopische Bild, wie es der Beobachter in dem Zustand, in dem die minimale Pupillendistanz eingestellt ist, mit dem rechten Auge sieht. Das Bezugszeichen 130 bezeichnet das auxiliare Bild, wie es der Beobachter in dem Zustand, in dem die minimale Pupillendistanz eingestellt ist, mit dem rechten Auge sieht. Das Bezugszeichen 131 bezeichnet das mikroskopische Bild, wie es der Beobachter in dem Zustand, in dem die maximale Pupillendistanz eingestellt ist, mit dem linken Auge sieht. Das Bezugszeichen 132 bezeichnet das auxiliare Bild, wie es der Beobachter in dem Zustand, in dem die maximale Pupillendistanz eingestellt ist, mit dem linken Auge sieht. Das Bezugszeichen 133 bezeichnet das mikroskopische Bild, wie es der Beobachter in dem Zustand, in dem die maximale Pupillendistanz eingestellt ist, mit dem rechten Auge sieht. Das Bezugszeichen 134 bezeichnet das auxiliare Bild, wie es der Beobachter in dem Zustand, in dem die maximale Pupillendistanz eingestellt ist, mit dem rechten Auge sieht.
  • Wie in 44 dargestellt, erfolgt die Einstellung des Abstands zwischen dem Paar optischer Okularsysteme 124 beim Siedentopf-System derart, daß sich das Paar parallelogrammförmiger Prismen 125 gegenläufig zueinander um die optischen Achsen 126 des Paars abbildender optischer Systeme 118 dreht. Das Siedentopf-System unterscheidet sich vom Jentzschen System ebenfalls da durch, daß sich die optische Anordnung um die optischen Okularsysteme dreht. Dementsprechend wird, wenn das auxiliare optische Okularsystem zusammen mit dem mikroskopischen optischen Okularsystem durch den Okularhalterrahmen eines Binokulargehäuses gehalten wird, das mit dem Siedentopf-System ausgestattet ist, je nach Einstellung der Pupillendistanz eine Nichtübereinstimmung der Anordnung des mikroskopischen Bildes und des auxiliaren Bildes im rechten bzw. linken Beobachtungsfeld verursacht (d. h. das linke und rechte Bild drehen sich in entgegengesetzte Richtungen), wie in 45 gezeigt, und der Beobachter kann somit das linke und rechte Bild nicht zu einer stereoskopischen Ansicht vereinigen.
  • Um dieses Problem zu lösen, kann ein Mechanismus für das Kompensieren der Drehbewegung des optischen Okularsystemteils vorgesehen sein. Eine solche Lösung würde jedoch eine Vergrößerung des Binokulargehäuseteils bedingen. Daher kommt für die Einstellung der Pupillendistanz erfindungsgemäß das Jentzsche System zum Einsatz, das keine Drehbewegung des optischen Okularsystemteils bedingt. Da das auxiliare optische Okularsystem zusammen mit dem mikroskopischen optischen Okularsystem durch den Okularhalterrahmen des Binokulargehäuseteils gehalten wird, das mit dem Jentzschen System ausgestattet ist, ermöglicht es das Stereomikroskop dem Beobachter, auch bei einer Verstellung der Pupillendistanz das rechte und linke Bild problemlos miteinander zu vereinigen, ohne das eine Vergrößerung des Binokulargehäuses notwendig wäre.
  • Bezugnehmend auf 46 wird nachfolgend ein Operationsmikroskop gemäß der achtzehnten Ausführungsform beschrieben, für das die oben ausgeführte grundlegende Konfiguration Anwendung findet. In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 135 einen Mikroskopkörper des Operationsmikroskops, Bezugszeichen 136 bezeichnet ein Binokulargehäuse, das in seinem Inneren mit dem Jentzschen System für die Einstellung der Pupillendistanz ausgestattet ist, Bezugszeichen 137 bezeichnet einen mechanischen Okularhalterrahmen, Bezugszeichen 138 bezeichnet ein mikroskopisches optisches Okularsystem, welches das mikroskopische Bild des Beobachtungsobjekts 3 in das Auge des Beobachters einführt, und Bezugszeichen 139 bezeichnet ein auxiliares optisches Okularsystem, das ein auxiliares Bild in das Auge des Beobachters einführt.
  • Gemäß der achtzehnten Ausführungsform wird das auxiliare optische Okularsystem 139 zusammen mit dem mikroskopischen optischen Okularsystem 138 durch ein und denselben mechanischen Rahmen 137 gehalten, und für die Einstellung der Pupillendistanz wird das Jentzsche System verwendet. Daher führt das optische Okularsystem keine Drehbewegung aus, die andernfalls im Zuge der Einstellung der Pupillendistanz verursacht würde, und demzufolge wird durch die Einstellung der Pupillendistanz keine Nichtübereinstimmung der Anordnung des linken und rechten mikroskopischen optischen Okularsystems 138 und auxiliaren optischen Okularsystems 139 verursacht. Im Ergebnis kann der Beobachter das linke und rechte Bild auch bei einer Verstellung der Pupillendistanz problemlos zu einer stereoskopischen Ansicht vereinigen.
  • Neunzehnte Ausführungsform
  • Die neunzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Stereomikroskop hinsichtlich der Durchmesser der Austrittspupillen der optischen Okularsysteme weiteren Einschränkungen unterliegt. Konkret ausgedrückt: Gemäß der neunzehnten Ausführungsform ist ein Mechanismus für das Verändern des Durchmessers der Austrittspupille von zumindest einem der optischen Okularsysteme, d. h. des mikroskopischen optischen Okularsystems oder des auxiliaren optischen Okularsystems, vorgesehen.
  • Gemäß dieser Konfiguration kann der Beobachter in Abhängigkeit von der Beobachtungssituation zwischen dem Zustand, der in 31A–31B gezeigt ist (d. h. wenn das mikroskopische Bild betrachtet wird, ist das auxiliare Bild ebenfalls sichtbar (siehe 31A), und wenn das auxiliare Bild betrachtet wird, ist das mikroskopische Bild unsichtbar (siehe 31B), und umgekehrt), dem Zustand, der in 34A–34B gezeigt ist (d. h. unabhängig davon, welches Bild betrachtet wird, ist das jeweils andere Bild ebenfalls sichtbar), und dem Zustand, der in 40A–40B gezeigt ist (d. h. unabhängig davon, welches Bild betrachtet wird, ist nur das Bild sichtbar, das hauptsächlich von Belang ist) wählen, indem er die Durchmesser der Austrittspupillen der optischen Okularsysteme verändert.
  • Bezugnehmend auf 47, 48 wird nachfolgend ein Operationsmikroskop gemäß der neunzehnten Ausführungsform beschrieben, für das die vorstehend beschriebene grundlegende Konfiguration Anwendung findet.
  • In den Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 140 ein strahlzerstreuendes Element, das einen abbildenden Lichtstrahl für das mikroskopische Bild, der an der Bildposition 73 des mikroskopischen Bildes konvergent ist, zerstreut, Bezugszeichen 141 bezeichnet die Austrittspupille des mikroskopischen optischen Okularsystems 74 in einem Zustand, in dem ihr Durchmesser auf das Maximum vergrößert ist, Bezugszeichen 142 bezeichnet ein optisches Auxiliarbild-Übertragungssystem, Bezugszeichen 143 bezeichnet ein strahldurchmesserregulierendes Element, das einen variablen Innendurchmesser aufweist, um den Strahldurchmesser des bilderzeugenden Lichtstrahls für das auxiliare Bild nach freiem Ermessen einzustellen, Bezugszeichen 144 bezeichnet die Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems 82 in einem Zustand, in dem ihr Durchmesser auf das Maximum vergrößert ist, Bezugszeichen 145 bezeichnet die Austrittspupille des mikroskopischen optischen Okularsystems 74 in einem Zustand, in dem ihr Durchmesser auf das Minimum verkleinert ist, Bezugszeichen 146 bezeichnet die Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems 82 in einem Zustand, in dem ihr Durchmesser auf das Minimum verkleinert ist. Die übrigen, vorstehend nicht erläuterten Bezugszeichen oder -symbole bezeichnen im wesentlichen die gleichen Teile, die in 29, 37 mit ebendiesen Bezugszeichen oder -symbolen bezeichnet sind.
  • In den Zuständen, die in 47 gezeigt sind, ist der Durchmesser der Austrittspupille des mikroskopischen optischen Okularsystems 74 auf das Maximum vergrößert, da das strahlzerstreuende Element 140 in den Weg des mikroskopischen optischen Okularsystems eingesetzt ist, und der Durchmesser der Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems 82 ist auf das Maximum vergrößert, da der Innendurchmesser des strahldurchmesserregulierenden Elements 143 auf das Maximum eingestellt ist. Andererseits ist in den Zuständen, die in 48 gezeigt sind, der Durchmesser der Austrittspupille des mikroskopischen optischen Okularsystems 74 auf das Minimum verkleinert, da das strahlzerstreuende Element 140 aus dem Weg des mikroskopischen optischen Okularsystems entfernt wurde, und der Durchmesser der Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems 82 ist auf das Minimum verkleinert, da der Innendurchmesser des strahldurchmesserregulierenden Elements 143 auf das Minimum eingestellt ist.
  • Aufgrund dieser Konfiguration der neunzehnten Ausführungsform ist in den Zuständen, die in 47 dargestellt sind, unabhängig davon, ob das mikrosko pische Bild oder das auxiliare Bild betrachtet wird, das jeweils andere Bild ebenfalls sichtbar, wohingegen in den Zuständen, die in 48 dargestellt sind, unabhängig davon, welches Bild betrachtet wird, nur das Bild sichtbar ist, das hauptsächlich von Belang ist. Auf diese Weise ermöglicht ein variabler Durchmesser der Austrittspupillen der optischen Okularsysteme es dem Beobachter, entsprechend der Beobachtungssituation Bildinformationen auf verschiedene Weise zu gewinnen.
  • Zwanzigste Ausführungsform
  • Die zwanzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Stereomikroskop weiterhin ein auxiliarbildprojizierendes optisches System einschließt, das ein Bild des auxiliaren Bildes, das auf dem Bild-Abbildungsmittel abgebildet wird, erzeugt, das über das auxiliare optische Okularsystem zu sehen ist. Konkret umfaßt das auxiliarbildprojizierende optische System ein parallelrichtendes optisches System und ein abbildendes optisches System. Das parallelrichtende optische System richtet den Lichtstrahl, der von dem auxiliaren Bild, das auf dem Bild-Abbildungsmittel abgebildet wird, ausgeht, parallel zu einem afokalen Strahl. Das abbildende optische System erzeugt unter Verwendung des afokalen Strahls, der aus dem parallelrichtenden optischen System austritt, an der Position, die über das auxiliare optische Okularsystem zu sehen ist, ein Bild des abgebildeten auxiliaren Bildes. Das abbildende optische System ist ebenfalls so konstruiert und gestaltet, daß es in einem Maße beweglich ist, das es gestattet, daß der afokale Strahl durch eine Eintrittsöffnung desselben eintreten kann.
  • Gemäß dieser Konfiguration kann das auxiliare Bild so projiziert werden, daß es der Bildposition folgt, die über das auxiliare optische Okularsystem zu sehen ist und die entsprechend der Einstellung der Pupillendistanz verschoben wird. Im Ergebnis kann der Beobachter, unabhängig vom Einstellungszustand der Pupillendistanz, gleichzeitig das mikroskopische Bild und das auxiliare Bild betrachten. Auch sind das parallelrichtende optische System und das Bild-Abbildungsmittel während der Einstellung der Pupillendistanz in feststehenden Positionen befindlich und erfordern somit keinen Raum für ihre Bewegung in dem Gehäuse des Stereomikroskops. Damit kann das Stereomikroskop kompakt gestaltet werden.
  • Bezugnehmend auf 49, 50 wird ein Operationsmikroskop gemäß der zwanzigsten Ausführungsform beschrieben, das mit dem Jentzschen System für die Einstellung der Pupillendistanz in dem Binokulargehäuseteil ausgestattet ist und für das die vorstehend erläuterte grundlegende Konfiguration Anwendung findet.
  • In den Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 70 einen Mikroskopkörper (ohne detaillierte Abbildung) des Operationsmikroskops, Bezugszeichen 147 bezeichnet ein abbildendes optisches System, das einen aus dem Mikroskopkörper 70 austretenden Lichtstrahl als mikroskopisches Bild abbildet, Bezugszeichen 148 bezeichnet einen wegablenkenden Spiegel, Bezugszeichen 149 bezeichnet ein Bildumkehrprisma des Schmidt-Typs, Bezugszeichen 150, 151 bezeichnen wegablenkende Prismen, Bezugszeichen 152 bezeichnet ein mikroskopisches optisches Okularsystem, welches das mikroskopische Bild in das Auge des Beobachters einführt, Bezugszeichen 153 bezeichnet eine Kompakt-LCD, auf der ein auxiliares Bild abgebildet wird, Bezugszeichen 154, 155 bezeichnen wegablenkende Prismen, Bezugszeichen 156 bezeichnet ein auxiliarbildprojizierendes optisches System, Bezugszeichen 157 bezeichnet ein parallelrichtendes optisches System, das Teil des auxiliarbildprojizierenden optischen Systems 156 ist und den Lichtstrahl, der von dem abgebildeten auxiliaren Bild auf der Kompakt-LCD 153 ausgeht, parallel zu einem afokalen Strahl richtet, Bezugszeichen 158 bezeichnet ein abbildendes optisches System, das Teil des auxiliarbildprojizierenden optischen Systems 156 ist und den afokalen Strahl, der aus dem parallelrichtenden optischen System 157 austritt, abbildet, Bezugszeichen 159, 160 bezeichnen wegablenkende Prismen, Bezugszeichen 161 bezeichnet ein auxiliares optisches Okularsystem, welches das auxiliare Bild in das Auge des Beobachters einführt, und Bezugszeichen 162 bezeichnet eine optische Achse des auxiliarbildprojizierenden optischen Systems 156.
  • Wie oben erwähnt, ist der Binokulargehäuseteil der zwanzigsten Ausführungsform mit dem Jentzschen System für die Einstellung der Pupillendistanz ausgestattet. Wie in 49 gezeigt, erfolgt die Einstellung des Abstandes zwischen dem Paar mikroskopischer optischer Okularsysteme 152 derart, daß das Paar wegablenkender Prismen 151 in einander entgegengesetzte Richtungen verschoben wird und gleichzeitig das Paar mikroskopischer optischer Okularsysteme 152 horizontal verschoben wird, so daß es den wegablenkenden Prismen 151 folgt, sowie vertikal verschoben wird, so daß es der vertikalen Verschiebung der Bildpositionen folgt, die durch die verkürzte Weglänge von den Prismen 150 zu den Prismen 151 bedingt ist.
  • Gemäß der zwanzigsten Ausführungsform sind die wegablenkenden Prismen 154, 155, das auxiliarbildprojizierende optische System 156 und die wegablenkenden Prismen 159, 160 so konfiguriert, daß die optische Achse 162 des auxiliarbildprojizierenden optischen Systems 156 parallel zur Bewegungsrichtung des mikroskopischen optischen Okularsystems 152 verläuft. Darüber hinaus sind die optischen Elemente, von dem abbildenden optischen System 158 bis hin zu dem auxiliaren optischen Okularsystem 161, als eine Einheit mit dem mikroskopischen optischen Okularsystem 152 angeordnet. Im Ergebnis werden diese optischen Elemente entsprechend der Einstellung der Pupillendistanz zusammen mit dem mikroskopischen optischen Okularsystem 152 bewegt, und die Öffnung des abbildenden optischen Systems 158 bewegt sich entlang der optischen Achse 162 des auxiliarbildprojizierenden optischen Systems 156.
  • Aufgrund dieser Konfiguration der zwanzigsten Ausführungsform kann das auxiliare Bild so projiziert werden, daß es der Bildposition folgt, die über das auxiliare optische Okularsystem 161 zu sehen ist und die entsprechend der Einstellung der Pupillendistanz verschoben wird. Im Ergebnis kann der Beobachter, unabhängig vom Einstellungszustand der Pupillendistanz, gleichzeitig das mikroskopische Bild und das auxiliare Bild betrachten. Auch sind das parallelrichtende optische System 157, die wegablenkenden Prismen 154, 155 und die Kompakt-LCD 153 während der Einstellung der Pupillendistanz in feststehenden Positionen befindlich und erfordern somit keinen Raum für ihre Bewegung in dem Gehäuse des Stereomikroskops. Daher kann das Stereomikroskop kompakt gestaltet werden.
  • Einundzwanzigste Ausführungsform
  • Die einundzwanzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Stereomikroskop so konstruiert und gestaltet ist, daß das auxiliare optische Okularsystem, das Bild-Abbildungsmittel und das stereomikroskopische optische Okularsystem gleichzeitig in einer Richtung entlang der Mittelachse eines Lichtstrahls, der aus dem stereomikroskopischen optischen Okularsystem austritt, beweglich sind.
  • Nachfolgend wird bezugnehmend auf 51, 52 zunächst ein Problem der Brechwerteinstellung erläutert, das in einem Okularteil auftreten würde, das mit zwei Arten optischer Okularsysteme, d. h. dem mikroskopischen optischen Okularsystem und dem auxiliaren optischen Okularsystem, ausgestattet ist. In den Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 171 ein stereomikroskopisches optisches Okularsystem für die Beobachtung eines mikroskopischen Bildes, Bezugszeichen 172 bezeichnet die Austrittspupille des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 171, Bezugszeichen 173 bezeichnet ein auxiliares optisches Okularsystem für die Beobachtung eines auxiliaren Bildes, Bezugszeichen 174 bezeichnet die Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems 173, Bezugszeichen 175 bezeichnet einen Augapfel des Beobachters, Bezugszeichen 176 bezeichnet die Pupille des Beobachters, wenn der Beobachter das mikroskopische Bild betrachtet, und Bezugszeichen 176 bezeichnet die Pupille des Beobachters, wenn der Beobachter das auxiliare Bild betrachtet.
  • Wie in 51 gezeigt, verlagert der Beobachter bei der Verwendung eines Okularteils, das mit einem mikroskopischen optischen Okularsystem und einem auxiliaren optischen Okularsystem ausgestattet ist, seine Aufmerksamkeit von dem mikroskopischen Bild auf das auxiliare Bild, indem er den Augapfel 175 dreht, um seine Pupille in eine andere Position zu bringen. Daher können, wenn das Okularteil so gestaltet ist, daß die Austrittspupille 172 des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 171 sich mit der Pupille 176 an der Position für das Betrachten des mikroskopischen Bildes überschneidet, und die Austrittspupille 174 des auxiliaren optischen Okularsystems 173 sich mit der Pupille 177 an der Position für das Betrachten des auxiliaren Bildes überschneidet, beide Bilder problemlos und in gutem Zustand betrachtet werden.
  • Andererseits ist ein Stereomikroskop notwendigerweise mit der Brechwerteinstellungsfunktion für die Einstellung der Position des virtuellen Bildes, das der Beobachter entsprechend dem Sehvermögen (Brechwert) des Beobachters sieht, ausgestattet. Die Brechwerteinstellung erfolgt durch Verschieben des optischen Okularsystems in Richtung der Mittelachse eines Lichtstrahls, der aus dem optischen Okularsystem austritt (meist die optische Achse des optischen Okularsystems).
  • Ist in dem Okularteil, der in 51 dargestellt ist, nur das stereomikroskopische optische Okularsystem 171 mit der Brechwerteinstellungsfunktion ausge stattet, werden lediglich das stereomikroskopische optische Okularsystem 171 und seine Austrittspupille 172 bewegt, wie in 52 gezeigt, so daß die günstige Lage der Austrittspupillen 172 und 174 zueinander, die in 51 dargestellt ist, aufgehoben wird. Verlagert der Beobachter in diesem Zustand seine Aufmerksamkeit von dem mikroskopischen Bild auf das auxiliare Bild, indem er (durch Drehen des Augapfels 175) den Zielstrahl verlagert, wird die Pupille 177 des Beobachters gegenüber der Austrittspupille 174 des auxiliaren optischen Okularsystems 173 verschoben, und dementsprechend wird die Beobachtung des auxiliaren Bildes in gutem Zustand durch Verfinsterung oder dergleichen behindert.
  • Zur Lösung dieses Problems werden in der Konfiguration gemäß der einundzwanzigsten Ausführungsform das Bild-Abbildungsmittel und das auxiliare optische Okularsystem während der Brechwerteinstellung des mikroskopischen optischen Okularsystems gleichzeitig mit dem stereomikroskopischen optischen Okularsystem bewegt. Gemäß dieser Konfiguration werden gute Bedingungen für eine abwechselnde Betrachtung des mikroskopischen Bildes und des auxiliaren Bildes aufrecht erhalten, da die Lage der Austrittspupillen der optischen Okularsysteme zueinander durch die Einstellung des Brechwerts des stereomikroskopischen optischen Okularsystems nicht verändert wird.
  • Nachfolgend wird bezugnehmend auf 53, 54 das Stereomikroskop gemäß der einundzwanzigsten Ausführungsform beschrieben, für das die vorstehend erläuterte grundlegende Konfiguration Anwendung findet. In den Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 181 ein Beobachtungsobjekt, Bezugszeichen 182 bezeichnet einen Mikroskopkörper des Stereomikroskops, Bezugszeichen 183 bezeichnet einen Binokulargehäuseteil des Stereomikroskops, Bezugszeichen 184 bezeichnet ein stereomikroskopisches optisches Okularsystem, Bezugszeichen 185 bezeichnet ein auxiliares optisches Okularsystem, Bezugszeichen 186 bezeichnet eine abbildende Linse, die Teil des optischen Binokulargehäusesystems ist, Bezugszeichen 187 bezeichnet ein Prisma für das Ablenken eines bilderzeugenden Lichtstrahls, der aus der abbildenden Linse 186 austritt, Bezugszeichen 188 bezeichnet eine Bildposition eines mikroskopischen Bildes, Bezugszeichen 189 bezeichnet einen Optikelement-Halterteil, der optische Elemente des optischen Binokulargehäusesystems, unter Ausnahme der optischen Okularsysteme, hält, Bezugszeichen 190 bezeichnet die Position der Austrittspupille des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 184, Bezugszeichen 191 bezeichnet eine Kompakt-LCD, Bezugszeichen 192 bezeichnet die Position der Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems 185, und Bezugszeichen 193 bezeichnet einen beweglichen Optikelement-Halterteil, der sowohl das stereomikroskopische optische Okularsystem 184, die Kompakt-LCD 191 als auch das auxiliare optische Okularsystem 185 hält und der so konstruiert ist, daß er in Richtung der Mittelachse 194 des Lichtstrahls, der aus dem stereomikroskopischen optischen Okularsystem 184 austritt (d. h. der optischen Achse des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 184), beweglich ist.
  • Wie in 54 gezeigt, ist das stereomikroskopische optische Okularsystem 184 entlang seiner optischen Achse 194 beweglich, um die Entfernung zu der Bildposition 188 des mikroskopischen Bildes zu verändern und dementsprechend den Brechwert einzustellen. Ebenfalls sind die Kompakt-LCD 191 und das auxiliare optische Okularsystem 185, die zusammen mit dem mikroskopischen optischen Okularsystem 184 gehalten werden, gleichzeitig beweglich, entsprechend der Bewegung des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 184 zwecks Einstellung des Brechwerts.
  • Da die Position 190 der Austrittspupille des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 184 und die Position 192 der Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems 185 so angeordnet sind, daß sie sich mit der Pupille des Beobachters überschneiden, die in der jeweiligen Position für die Betrachtung des jeweiligen Bildes befindlich ist, befinden sich beide Bilder in einem für die Beobachtung sehr guten Zustand. Selbst wenn das stereomikroskopische optische Okularsystem 184 zwecks Einstellung des Brechwerts in dem Stereomikroskop, das die in 54 gezeigte Austrittspupillenanordnung aufweist, bewegt wird, bleibt die Lage der Austrittspupillen zueinander unverändert, da das auxiliare optische Okularsystem 185 und die Kompakt-LCD 190 gleichzeitig bewegt werden. Folglich kann das Stereomikroskop dem Beobachter, unabhängig von der Einstellung des Brechwerts, stets gute Bedingungen für die Beobachtung beider Bilder bieten.
  • Zweiundzwanzigste Ausführungsform
  • Die zweiundzwanzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Stereomikroskop die Mittelachse eines Lichtstrahls, der von dem auxiliaren Bild auf dem Bild-Abbildungsmittel ausgeht und das auxiliare optische Okularsystem passiert, ei nen Abschnitt aufweist, der, zumindest zwischen dem Bild-Abbildungsmittel und dem auxiliaren optischen Okularsystem, parallel zur Mittelachse eines Lichtstrahls verläuft, der aus dem stereomikroskopischen optischen Okularsystem austritt, und daß das stereomikroskopische optische Okularsystem und das auxiliare optische Okularsystem, das sich, bezogen auf den parallelen Abschnitt, auf der dem Auge des Beobachters zugewandten Seite befindet, so konstruiert und gestaltet sind, daß sie gleichzeitig in einer Richtung entlang der Mittelachse des Lichtstrahls, der aus dem mikroskopischen optischen Okularsystem austritt, beweglich sind.
  • Da gemäß dieser Konfiguration beide optischen Okularsysteme gleichzeitig bewegt werden, bleibt die Lage der Austrittspupillen der optischen Okularsysteme zueinander unverändert und dementsprechend werden gute Bedingungen für die abwechselnde Beobachtung des mikroskopischen Bildes und des auxiliaren Bildes aufrecht erhalten. Darüber hinaus verbleibt das Bild-Abbildungsmittel während der Bewegung des stereomikroskopischen optischen Okularsystems und des auxiliaren optischen Okularsystems in einer feststehenden Position, so daß in dem Gehäuse kein Raum für seine Bewegung erforderlich ist. Daher kann das Stereomikroskop kompakt gestaltet werden.
  • Weiterhin bedingt die Bewegung des auxiliaren optischen Okularsystems kein Dezentrieren desselben gegenüber dem Bild-Abbildungsmittel, da sich das auxiliare optische Okularsystem entlang eines Abschnitts der Mittelachse eines Lichtstrahls bewegt, der von dem Bild-Abbildungsmittel ausgeht und das auxiliare optische Okularsystem passiert, wobei dieser Abschnitt parallel zur Mittelachse eines Lichtstrahls verläuft, der aus dem stereomikroskopischen optischen Okularsystem austritt; eine Verlagerung des Zielstrahls ist somit vermeidbar.
  • Bezugnehmend auf 55 wird nachfolgend das Stereomikroskop gemäß der zweiundzwanzigsten Ausführungsform beschrieben, für das die vorstehend erläuterte grundlegende Konfiguration Anwendung findet. In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 195 einen Optikelement-Halterteil, der die Kompakt-LCD 191 und optische Elemente des optischen Binokulargehäusesystems, unter Ausnahme der optischen Okularsysteme, hält, Bezugszeichen 196 bezeichnet ein auxiliares optisches Okularsystem, Bezugszeichen 197 bezeichnet die Mittelachse eines Lichtstrahls der zwischen der Kompakt-LCD 191 und dem auxiliaren optischen Okularsystem 196 verläuft, und Bezugszeichen 198 be zeichnet einen beweglichen Optikelement-Halterteil, der sowohl das stereomikroskopische optische Okularsystem 184 als auch das auxiliare optische Okularsystem 196 hält und der so konstruiert ist, daß er in Richtung der Mittelachse 194 des Lichtstrahls, der aus dem stereomikroskopischen optischen Okularsystem 184 austritt (d. h. der optischen Achse des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 184), beweglich ist. Die übrigen, vorstehend nicht erläuterten Bezugszeichen bezeichnen im wesentlichen die gleichen Teile, die in 54 mit ebendiesen Bezugszeichen bezeichnet sind.
  • Wie in 55 gezeigt, ist die Achse 197 parallel zu der Achse 194 angeordnet. Das stereomikroskopische optische Okularsystem 184 ist entlang seiner optischen Achse 194 beweglich, um die Entfernung zu der Bildposition 188 des mikroskopischen Bildes zu verändern und dementsprechend den Brechwert einzustellen. Ebenfalls ist das auxiliare optische Okularsystem 196, das zusammen mit dem mikroskopischen optischen Okularsystem 184 gehalten wird und sich, bezogen auf die Mittelachse 197, auf der dem Auge des Beobachters zugewandten Seite befindet, entsprechend der Bewegung des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 184 zwecks Einstellung des Brechwerts gleichzeitig beweglich.
  • Da die Position 190 der Austrittspupille des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 184 und die Position 192 der Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems 196 so angeordnet sind, daß sie sich mit der Pupille des Beobachters überschneiden, die in der jeweiligen Position für die Betrachtung des jeweiligen Bildes befindlich ist, befinden sich beide Bilder in einem für die Beobachtung sehr guten Zustand. Selbst wenn das stereomikroskopische optische Okularsystem 184 zwecks Einstellung des Brechwerts in dem Stereomikroskop, das die in 55 gezeigte Austrittspupillenanordnung aufweist, bewegt wird, bleibt die Lage der Austrittspupillen zueinander unverändert, da das auxiliare optische Okularsystem 196 gleichzeitig bewegt wird. Folglich kann das Stereomikroskop dem Beobachter, unabhängig von der Einstellung des Brechwerts, stets gute Bedingungen für die Beobachtung beider Bilder bieten. Darüber hinaus verbleibt die Kompakt-LCD 191 unabhängig von der Einstellung des Brechwerts in einer feststehenden Position, so daß in dem Gehäuse kein Raum für ihre Bewegung erforderlich ist. Daher kann das Stereomikroskop kompakt gestaltet werden.
  • Ist ein optisches System axial symmetrisch ausgebildet, entspricht die "Mittelachse eines Lichtstrahls", der das optische System passiert, der optischen Achse. Ist ein optisches System jedoch axial asymmetrisch ausgebildet, wie das auxiliare optische Okularsystem 196 der vorliegenden Ausführungsform, wird die "Mittelachse" als ein Weg definiert, der vom Bildmittelpunkt zum Massenmittelpunkt der Austrittspupille verläuft.
  • Dreiundzwanzigste Ausführungsform
  • Die dreiundzwanzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Stereomikroskop hinsichtlich der Brechwertanordnung des stereomikroskopischen optischen Okularsystems und des auxiliaren optischen Okularsystems durch die folgende Bedingung (7) weiter eingeschränkt ist: –2m–1 ≤ S ≤ 0m–1 (7)wobei S der Brechwert des auxiliaren optischen Okularsystems ist, wenn der Brechwert des stereomikroskopischen optischen Okularsystems auf –1m–1 eingestellt ist.
  • Der Wert –1m–1 ist der durchschnittliche Brechwert von Beobachtern, deren Sehvermögen normal oder mit einer Brille oder dergleichen korrigiert ist. Diese Beobachter können das stereomikroskopische Bild in gutem Zustand sehen, wenn sie den Brechwert des stereomikroskopischen optischen Okularsystems auf –1m–1 einstellen. Gemäß der dreiundzwanzigsten Ausführungsform beträgt, wenn der Brechwert des stereomikroskopischen optischen Okularsystems auf den durchschnittlichen Beobachter ausgerichtet eingestellt ist, der maximale Unterschied zwischen den Brechwerten des mikroskopischen optischen Okularsystems und des auxiliaren optischen Okularsystems 1m–1. Verlagert der Beobachter seine Aufmerksamkeit auf das auxiliare optische Okularsystem, ist daher in der Praxis kein wesentliches erneutes Fokussieren des Auges erforderlich, und demzufolge werden gute Bedingungen für eine abwechselnde Beobachtung des mikroskopischen Bildes und des auxiliaren Bildes aufrecht erhalten.
  • Bezugnehmend auf 56 wird nachfolgend das Stereomikroskop gemäß der dreiundzwanzigsten Ausführungsform beschrieben, für das die vorstehend erläuterte grundlegende Konfiguration Anwendung findet. In der Zeichnung be zeichnet das Bezugszeichen 199 einen Optikelement-Halterteil, der eine LCD 200 des Reflexionstyps, einen polarisierenden Strahlungsteiler 201, eine LED 202 und optische Elemente des optischen Binokulargehäusesystems, unter Ausnahme der optischen Okularsysteme, hält, Bezugszeichen 203 bezeichnet ein auxiliares optisches Okularsystem, das ein axial asymmetrisches optisches System ist, das eine frei gewölbte Oberfläche einschließt, die als Reflexionsfläche fungiert, Bezugszeichen 204 bezeichnet einen beweglichen Optikelement-Halterteil, der sowohl das stereomikroskopische optische Okularsystem 184 als auch das auxiliare optische Okularsystem 203 hält und der so konstruiert ist, daß er in Richtung der Mittelachse 194 des Lichtstrahls, der aus dem stereomikroskopischen optischen Okularsystem 184 austritt (d. h. der optischen Achse des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 184), beweglich ist. Die übrigen, vorstehend nicht erläuterten Bezugszeichen bezeichnen im wesentlichen die gleichen Teile, die in 54, 55 mit ebendiesen Bezugszeichen bezeichnet sind.
  • Wie in 56 gezeigt, ist die Mittelachse 197 des Lichtstrahls zwischen der LCD 200 des Reflexionstyps und dem auxiliaren optischen Okularsystem 203 parallel zur Mittelachse 194 des Lichtstrahls angeordnet, der aus dem stereomikroskopischen optischen Okularsystem 184 austritt. In dem Zustand, der in 56 dargestellt ist, befindet sich das stereomikroskopische optische Okularsystem 184 an der Position, an der sein Brechwert –1m–1 beträgt. Das stereomikroskopische optische Okularsystem 184 ist entlang seiner optischen Achse 194 beweglich, um den Abstand zur Bildposition 188 des mikroskopischen Bildes zu verändern und dementsprechend den Brechwert einzustellen. Das auxiliare optische Okularsystem 203, das zusammen mit dem stereomikroskopischen optischen Okularsystem 184 gehalten wird und bezogen auf die Mittelachse 197 auf der dem Auge des Beobachters zugewandten Seite angeordnet ist, ist entsprechend der Bewegung des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 184 zwecks Einstellung des Brechwerts gleichzeitig beweglich. Da die Position 190 der Austrittspupille des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 184 und die Position 192 der Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems 203 so angeordnet sind, daß sie sich mit der Pupille des Beobachters, die in der jeweiligen Position für die Betrachtung des jeweiligen Bilds befindlich ist, überschneiden, befinden sich beide Bilder in einem für die Beobachtung sehr guten Zustand. Selbst wenn das stereomikroskopische optische Okularsystem 184 zwecks Einstellung des Brechwerts in dem Stereomikroskop, das die in 56 gezeigte Austrittspupillenanordnung aufweist, bewegt wird, bleibt die Lage der Austrittspupillen zueinander unverändert, da das auxiliare optische Okularsystem 203 gleichzeitig bewegt wird. Folglich kann das Stereomikroskop dem Beobachter, unabhängig von der Einstellung des Brechwerts, stets gute Bedingungen für die Beobachtung beider Bilder bieten. Darüber hinaus sind die LCD 200 des Reflexionstyps, der polarisierende Strahlungsteiler 201 und die LED 202 unabhängig von der Einstellung des Brechwerts in feststehenden Positionen befindlich und erfordern somit keinen Raum für ihre Bewegung in dem Gehäuse. Daher kann das Stereomikroskop kompakt gestaltet werden.
  • Darüber hinaus beträgt in dem Zustand, der in 56 dargestellt ist, in dem der Brechwert des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 184 auf –1m–1 eingestellt ist, der Brechwert des auxiliaren optischen Okularsystems 203 ebenfalls –1m–1. Somit ist die Bedingung (7) erfüllt. Gemäß dieser Konfiguration besteht bei einem Brechwert von –1m–1, d. h. dem durchschnittlichen Brechwert von Beobachtern, deren Sehvermögen normal oder mit einer Brille oder dergleichen korrigiert ist, kein Unterschied zwischen den Brechwerten der optischen Okularsysteme. Im Ergebnis ist kein erneutes Fokussieren der Augen erforderlich, und demzufolge werden gute Bedingungen für eine abwechselnde Beobachtung des mikroskopischen Bildes und des auxiliaren Bildes aufrecht erhalten.
  • Ist ein optisches System axial symmetrisch ausgebildet, entspricht die "Mittelachse eines Lichtstrahls", der das optische System passiert, der optischen Achse. Ist ein optisches System jedoch axial asymmetrisch ausgebildet, wie das auxiliare optische Okularsystem 203 der vorliegenden Ausführungsform, wird die "Mittelachse" als ein Weg definiert, der vom Bildmittelpunkt zum Massenmittelpunkt der Austrittspupille verläuft.
  • Vierundzwanzigste Ausführungsform
  • Die vierundzwanzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Stereomikroskop hinsichtlich der Brennweitenanordnung des stereomikroskopischen optischen Okularsystems und des auxiliaren optischen Okularsystems durch die folgende Bedingung (8) weiter eingeschränkt ist: 0,4 ≤ Fb2/Fa2 ≤ 1,6 (8)wobei Fa die Brennweite des stereomikroskopischen optischen Okularsystems ist und Fb die Brennweite des auxiliaren optischen Okularsystems ist.
  • Da sich das auxiliare optische Okularsystem zwecks Einstellung des Brechwerts zusammen mit dem stereomikroskopischen optischen Okularsystem bewegt, hat sein Brechwertinkrement das gleiche Vorzeichen (positiv oder negativ) wie das Brechwertinkrement des mikroskopischen optischen Okularsystems. Unter dieser Voraussetzung wird, wenn die Brennweitenanordnung der optischen Okularsysteme die Bedingung (8) erfüllt, der Brechwertinkrement-Unterschied zwischen den optischen Okularsystemen gering und dementsprechend kann der Brechwertunterschied zwischen den optischen Okularsystemen gering gehalten werden, solange der Brechwert des stereomikroskopischen optischen Okularsystems im Bereich von –5m–1 bis 5m–1 eingestellt ist, da sich der Brechwert des auxiliaren optischen Okularsystems mit ähnlichem Inkrement verändert. Daher ist in der Praxis während der abwechselnden Beobachtung des mikroskopischen Bildes und des auxiliaren Bildes kein wesentliches erneutes Fokussieren der Augen erforderlich, und somit werden gute Bedingungen für die Beobachtung beider Bilder aufrecht erhalten.
  • Bezugnehmend auf 57 wird nachfolgend das Stereomikroskop gemäß der vierundzwanzigsten Ausführungsform beschrieben, für das die vorstehend erläuterte grundlegende Konfiguration Anwendung findet. In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 205 einen Optikelement-Halterteil, der eine Kompakt-LCD 191, ein optisches Auxiliarbild-Übertragungssystem 206 und optische Elemente des optischen Binokulargehäusesystems, unter Ausnahme der optischen Okularsysteme, hält, Bezugszeichen 207 bezeichnet eine Bildposition des auxiliaren Bildes, die durch das optische Auxiliarbild-Übertragungssystem 206 erzeugt wird, Bezugszeichen 208 bezeichnet einen beweglichen Optikelement-Halterteil, der sowohl das stereomikroskopische optische Okularsystem 184 als auch das auxiliare optische Okularsystem 203 hält und der so konstruiert ist, daß er in Richtung der Mittelachse 194 des Lichtstrahls, der aus dem stereomikroskopischen optischen Okularsystem 184 austritt (d. h. der optischen Achse des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 184), beweglich ist. Die übrigen, vorstehend nicht erläuterten Bezugszeichen bezeichnen im wesentlichen die gleichen Teile, die in 55, 56 mit ebendiesen Bezugszeichen bezeichnet sind.
  • Wie in 57 gezeigt, ist die Mittelachse 197 des Lichtstrahls, der zwischen dem optischen Auxiliarbild-Übertragungssystem 206 und dem auxiliaren optischen Okularsystem 203 verläuft, parallel zur Mittelachse 194 des Lichtstrahls angeordnet, der aus dem stereomikroskopischen optischen Okularsystem 184 austritt. In dem Zustand, der in 57 dargestellt ist, befindet sich das stereomikroskopische optische Okularsystem 184 an der Position, an der sein Brechwert –1m–1. beträgt. Das stereomikroskopische optische Okularsystem 184 ist entlang seiner optischen Achse 194 beweglich, um die Entfernung zur Bildposition 188 des mikroskopischen Bildes zu verändern und dementsprechend den Brechwert einzustellen. Das auxiliare optische Okularsystem 203, das zusammen mit dem mikroskopischen optischen Okularsystem 184 gehalten wird und, bezogen auf die Mittelachse 197, auf der dem Auge des Beobachters zugewandten Seite angeordnet ist, ist entsprechend der Bewegung des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 184 zwecks Einstellung des Brechwerts gleichzeitig beweglich. Da die Position 190 der Austrittspupille des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 184 und die Position 192 der Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems 203 so angeordnet sind, daß sie sich mit der Pupille des Beobachters, die in der jeweiligen Position für die Betrachtung des jeweiligen Bildes befindlich ist, überschneiden; befinden sich beide Bilder in einem für die Beobachtung sehr guten Zustand. Selbst wenn das stereomikroskopische optische Okularsystem 184 zwecks Einstellung des Brechwerts in dem Stereomikroskop, das die in 57 gezeigte Austrittspupillenanordnung aufweist, bewegt wird, bleibt die Lage der Austrittspupillen zueinander unverändert, da das auxiliare optische Okularsystem 203 gleichzeitig bewegt wird. Folglich kann das Stereomikroskop dem Beobachter, unabhängig von der Einstellung des Brechwerts des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 184, stets gute Bedingungen für die Beobachtung beider Bilder bieten. Darüber hinaus sind die Kompakt-LCD 191 und das optische Auxiliarbild-Übertragungssystem 206 unabhängig von der Einstellung des Brechwerts in feststehenden Positionen befindlich und erfordern somit keinen Raum für ihre Bewegung in dem Gehäuse. Daher kann das Stereomikroskop kompakt gestaltet werden.
  • Darüber hinaus beträgt in dem Zustand, der in 57 dargestellt ist, in dem der Brechwert des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 184 auf –1m–1 eingestellt ist, der Brechwert des auxiliaren optischen Okularsystems 203 ebenfalls –1m–1; in diesem Einstellungszustand werden die optischen Okularsysteme zusammen gehalten, wobei ihr Brechwert jeweils auf –1m–1 eingestellt ist und somit kein Brechwertunterschied besteht. Darüber hinaus beträgt die Brennweite des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 184 25 mm und die Brennweite des auxiliaren optischen Okularsystems 203 30 mm, so daß Bedingung (8) erfüllt ist. Da die optischen Okularsysteme zusammen bewegt werden, haben ihre Brechwertinkremente infolge der Bewegung das gleiche Vorzeichen (positiv oder negativ). Da darüber hinaus Bedingung (8) erfüllt ist, wird der Brechwertinkrement-Unterschied zwischen den optischen Okularsystemen gering, und dementsprechend kann der Brechwertunterschied zwischen dem stereomikroskopischen optischen Okularsystem 184 und dem auxiliaren optischen Okularsystem 203 in der Größenordnung von bis zu 0,84 m–1 liegen, solange der Brechwert des stereomikroskopischen optischen Okularsystems im Bereich von – 5m–1 bis 5m–1 eingestellt ist. Daher ist während der abwechselnden Beobachtung des mikroskopischen Bildes und des auxiliaren Bildes in der Praxis kein wesentliches erneutes Fokussieren der Augen erforderlich, und somit werden gute Bedingungen für die Beobachtung beider Bilder aufrecht erhalten.
  • Ist ein optisches System axial symmetrisch ausgebildet, entspricht die "Mittelachse eines Lichtstrahls", der das optische System passiert, der optischen Achse. Ist ein optisches System jedoch axial asymmetrisch ausgebildet, wie das auxiliare optische Okularsystem 203 der vorliegenden Ausführungsform, wird die "Mittelachse" als ein Weg definiert, der vom Bildmittelpunkt zum Massenmittelpunkt der Austrittspupille verläuft.
  • Fünfundzwanzigste Ausführungsform
  • Die fünfundzwanzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Stereomikroskop hinsichtlich der Brechwertanordnung und Brennweitenanordnung der optischen Okularsysteme weiteren Einschränkungen unterliegt. Konkret sind gemäß der fünfundzwanzigsten Ausführungsform das auxiliare optische Okularsystem und das stereomikroskopische optische Okularsystem in einem Stück konstruiert, so daß, wenn der Brechwert des stereomikroskopischen optischen Okularsystems auf –1m–1 eingestellt ist, der Brechwert des auxiliaren optischen Okularsystems ebenfalls –1m–1 beträgt und die Brennweite des stereomikroskopischen optischen Okularsystems gleich der Brennweite des auxiliaren optischen Okularsystems ist.
  • Da sich das auxiliare optische Okularsystem zwecks Einstellung des Brechwerts zusammen mit dem stereomikroskopischen optischen Okularsystem bewegt, hat sein Brechwertinkrement dasselbe Vorzeichen (positiv oder negativ) wie das Brechwertinkrement des mikroskopischen optischen Okularsystems. Unter dieser Voraussetzung sind, wenn die Brennweiten der optischen Okularsysteme gleich sind, auch die Brechwertinkremente der optischen Okularsysteme gleich. Da darüber hinaus die optischen Okularsysteme in einem Stück konstruiert sind, so daß, wenn der Brechwert des stereomikroskopischen optischen Okularsystems auf –1m–1 eingestellt ist, der Brechwert des auxiliaren optischen Okularsystems ebenfalls –1m–1 beträgt, sind die Brechwerte des stereomikroskopischen optischen Okularsystems und des auxiliaren optischen Okularsystems stets gleich. Im Ergebnis kann der Beobachter, lediglich durch Einstellen des Brechwerts des stereomikroskopischen optischen Okularsystems, über das auxiliare optische Okularsystem, dessen Brechwert ebenfalls angemessen eingestellt ist, das auxiliare Bild betrachten, und somit werden gute Bedingungen für die Beobachtung beider Bilder aufrecht erhalten.
  • Bezugnehmend auf 58 wird nachfolgend das Stereomikroskop gemäß der fünfundzwanzigsten Ausführungsform beschrieben, für das die vorstehend erläuterte grundlegende Konfiguration Anwendung findet. In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 209 einen Optikelement-Halterteil, der eine Kompakt-LCD 191, ein optisches Auxiliarbild-Übertragungssystem 206 und optische Elemente des optischen Binokulargehäusesystems, unter Ausnahme der optischen Okularsysteme, hält, Bezugszeichen 210 bezeichnet einen beweglichen Optikelement-Halterteil, der sowohl das stereomikroskopische optische Okularsystem 184 als auch das auxiliare optische Okularsystem 196 hält und der so konstruiert ist, daß er in Richtung der Mittelachse 194 des Lichtstrahls, der aus dem stereomikroskopischen optischen Okularsystem 184 austritt (d. h. der optischen Achse des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 184), beweglich ist, und Bezugszeichen 211 bezeichnet eine Zahnstangenvorrichtung, die den beweglichen Optikelement-Halterteil 210 bezogen auf den Optikelement-Halterteil 209 verschiebt. Die übrigen, vorstehend nicht erläuterten Bezugszeichen bezeichnen im wesentlichen die gleichen Teile, die in 55, 57 mit ebendiesen Bezugszeichen bezeichnet sind.
  • Wie in 58 dargestellt, ist die Mittelachse 197 des Lichtstrahls, der zwischen dem optischen Auxiliarbild-Übertragungssystem 206 und dem auxiliaren optischen Okularsystem 196 verläuft, parallel zur Mittelachse 194 des Lichtstrahls angeordnet, der aus dem stereomikroskopischen optischen Okularsystem 184 austritt. In dem Zustand, der in 58 dargestellt ist, befindet sich das stereomikroskopische optische Okularsystem 184 an der Position, an der sein Brechwert –1m–1 beträgt. Das stereomikroskopische optische Okularsystem 184 ist entlang seiner optischen Achse 194 beweglich, um die Entfernung zu der Bildposition 188 des mikroskopischen Bildes zu verändern und dementsprechend den Brechwert einzustellen. Das auxiliare optische Okularsystem 196, das zusammen mit dem stereomikroskopischen optischen Okularsystem 184 gehalten wird und, bezogen auf die Mittelachse 197, auf der dem Auge des Beobachters zugewandten Seite angeordnet ist, ist entsprechend der Bewegung des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 184 zwecks Einstellung des Brechwerts gleichzeitig beweglich. Da die Position 190 der Austrittspupille des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 184 und die Position 192 der Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems 196 so angeordnet sind, daß sie sich mit der Pupille des Beobachters, die in der jeweiligen Position für die Betrachtung des jeweiligen Bildes befindlich ist, überschneiden, befinden sich beide Bilder in einem für die Beobachtung sehr guten Zustand.
  • Selbst wenn das stereomikroskopische optische Okularsystem 184 zwecks Einstellung des Brechwerts in dem Stereomikroskop, das die in 58 gezeigte Austrittspupillenanordnung aufweist, bewegt wird, bleibt die Lage der Austrittspupillen zueinander unverändert, da das auxiliare optische Okularsystem 196 gleichzeitig bewegt wird. Folglich kann das Stereomikroskop dem Beobachter, unabhängig von der Einstellung des Brechwerts, stets gute Bedingungen für die Beobachtung beider Bilder bieten. Darüber hinaus sind die Kompakt-LCD 191 und das optische Auxiliarbild-Übertragungssystem 206, unabhängig von der Einstellung des Brechwerts des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 184, in feststehenden Positionen befindlich und erfordern somit keinen Raum für ihre Bewegung in dem Gehäuse. Daher kann das Stereomikroskop kompakt gestaltet werden.
  • Darüber hinaus beträgt in dem Zustand, der in 58 dargestellt ist, in dem der Brechwert des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 184 auf –1m–1 eingestellt ist, der Brechwert des auxiliaren optischen Okularsystems 196 ebenfalls –1m–1; in diesem Einstellungszustand werden die optischen Okularsysteme zusammen gehalten, wobei ihr Brechwert jeweils auf –1m–1 eingestellt ist und somit kein Brechwertunterschied besteht. Darüber hinaus beträgt die Brennweite des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 184 und die Brennweite des auxiliaren optischen Okularsystems 196 jeweils 25 mm. Da die optischen Okularsysteme zusammen bewegt werden, haben ihre Brechwertinkremente infolge der Bewegung das gleiche Vorzeichen (positiv oder negativ). Da darüber hinaus die Brennweiten der optischen Okularsysteme gleich sind, sind die Brechwertinkremente der optischen Okularsysteme ebenfalls gleich, und dementsprechend sind der Brechwert des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 184 und der Brechwert des auxiliaren optischen Okularsystems 196 stets gleich, selbst wenn der Brechwert des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 184 verändert wird. Im Ergebnis kann der Beobachter, lediglich durch Einstellen des Brechwerts des stereomikroskopischen optischen Okularsystems 184, über das auxiliare optische Okularsystem 196, dessen Brechwert ebenfalls angemessen eingestellt ist, das auxiliare Bild betrachten, und somit werden gute Bedingungen für die Beobachtung beider Bilder aufrecht erhalten.
  • Ist ein optisches System axial symmetrisch ausgebildet, entspricht die "Mittelachse eines Lichtstrahls", der das optische System passiert, der optischen Achse. Ist ein optisches System jedoch axial asymmetrisch ausgebildet, wie das auxiliare optische Okularsystem 196 der vorliegenden Ausführungsform, wird die "Mittelachse" als ein Weg definiert, der vom Bildmittelpunkt zum Massenmittelpunkt der Austrittspupille verläuft.
  • Sechsundzwanzigste Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 59, 60 wird nachfolgend ein Stereomikroskop gemäß der sechsundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In 59 bezeichnet das Bezugszeichen 221 ein Beobachtungsobjekt, Bezugszeichen 222 bezeichnet einen Mikroskopkörper des Stereomikroskops, Bezugszeichen 223 bezeichnet einen Binokulargehäuseteil des Stereomikroskops, Bezugszeichen 224 bezeichnet ein mikroskopisches optisches Okularsystem, das ein mikroskopisches Bild des Objekts 221 in das Auge des Beobachters einführt, Bezugszeichen 225 bezeichnet ein auxiliares optisches Okular system, das ein von dem mikroskopischen Bild verschiedenes auxiliares Bild in das Auge des Beobachters einführt, Bezugszeichen 226 bezeichnet eine Kamerasteuereinheit, Bezugszeichen 227, 228, 230 bezeichnen Bildsignalkabel, und Bezugszeichen 229 bezeichnet einen Computer. Der Binokulargehäuseteil 223 enthält in seinem Inneren ein Paar CCDs 232 (für binokulare Beobachtung), welche die mikroskopischen Bilder aufnehmen, ein Paar erster Kompakt-LCDs 233, auf denen die auf den CCDs 232 fotografierten mikroskopischen Bilder abgebildet werden, und ein Paar zweiter Kompakt-LCDs 237, auf denen die auxiliaren Bilder abgebildet werden (60 zeigt lediglich die rechts- oder linksseitige Anordnung dieser optischen Binokularanordnungen). Die Kamerasteuereinheit 226 erzeugt ein Bild, indem sie über das Bildsignalkabel 227 die CCD 232, die in dem Binokulargehäuseteil untergebracht ist, steuert. Das von der Kamerasteuereinheit 226 erzeugte Bild wird über das Bildsignalkabel 228 zu der ersten Kompakt-LCD 233 übertragen. Der Computer 229 erzeugt das auxiliare Bild und überträgt es über das Bildsignalkabel 230 zu der zweiten Kompakt-LCD 237. In 60 bezeichnet das Bezugszeichen 231 ein fotografierendes optisches System, welches das mikroskopische Bild fotografiert, Bezugszeichen 234 bezeichnet ein optisches Mikroskopbild-Übertragungssystem, welches das mikroskopische Bild, das auf der ersten Kompakt-LCD 233 abgebildet wird, überträgt; Bezugszeichen 235 bezeichnet eine Bildposition des mikroskopischen Bildes, die durch das optische Mikroskopbild-Übertragungssystem 234 erzeugt wird, Bezugszeichen 236 bezeichnet die Position der Austrittspupille des mikroskopischen optischen Okularsystems 224, Bezugszeichen 238 bezeichnet ein optisches Auxiliarbild-Übertragungssystem, welches das auxiliare Bild, das auf der zweiten Kompakt-LCD 237 abgebildet wird, überträgt, Bezugszeichen 239 bezeichnet eine Bildposition des auxiliaren Bildes, die durch das optische Auxiliarbild-Übertragungssystem 238 erzeugt wird, Bezugszeichen 240 bezeichnet die Position der Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems 225, Bezugszeichen 241 bezeichnet einen Optikelement-Halterteil, der das fotografierende optische System 231, die CCDs 232, die ersten Kompakt-LCDs 233, die optischen Mikroskopbild-Übertragungssysteme 234, die zweiten Kompakt-LCDs 237, die optischen Auxiliarbild-Übertragungssysteme 238 etc. hält, Bezugszeichen 242 bezeichnet die Mittelachse eines Lichtstrahls, der aus dem mikroskopischen optischen Okularsystem 224 austritt (d. h. die optische Achse des mikroskopischen optischen Okularsystems 224), Bezugszeichen 243 bezeichnet die Mittelachse eines Lichtstrahls zwischen dem optischen Auxiliarbild-Übertragungssystem 238 und dem auxiliaren optischen Okularsystem 225, wobei besagte Achse parallel zur optischen Achse 242 des mikroskopischen optischen Okularsystems 224 angeordnet ist, und Bezugszeichen 244 bezeichnet einen beweglichen Optikelement-Halterteil, der sowohl das mikroskopische optische Okularsystem 224 als auch das auxiliare optische Okularsystem 225 hält und der so konstruiert ist, daß er in Richtung der optischen Achse 242 des mikroskopischen optischen Okularsystems 224 beweglich ist.
  • Das mikroskopische optische Okularsystem 224 ist entlang seiner optischen Achse 242 beweglich, um die Entfernung zu der Bildposition 235 des mikroskopischen Bildes zu verändern und dementsprechend den Brechwert einzustellen. Das auxiliare optische Okularsystem 225, das zusammen mit dem mikroskopischen optischen Okularsystem 224 gehalten wird und, bezogen auf die Mittelachse 243, auf der dem Auge des Beobachters zugewandten Seite angeordnet ist, ist entsprechend der Bewegung des mikroskopischen optischen Okularsystems 224 zwecks Einstellung des Brechwerts gleichzeitig beweglich. Da die Position 236 der Austrittspupille des mikroskopischen optischen Okularsystems 224 und die Position 240 der Austrittspupille des auxiliaren optischen Okularsystems 225 so angeordnet sind, daß sie sich mit der Püpille des Beobachters überschneiden, die in der jeweiligen Position für die Betrachtung des jeweiligen Bildes befindlich ist, befinden sich beide Bilder in einem für die Beobachtung sehr guten Zustand.
  • Selbst wenn das mikroskopische optische Okularsystem 224 zwecks Einstellung des Brechwerts in dem Stereomikroskop, das die in 60 dargestellte Austrittspupillenanordnung aufweist, bewegt wird, bleibt die Lage der Austrittspupillen zueinander unverändert, da das auxiliare optische Okularsystem 225 gleichzeitig bewegt wird. Folglich kann das Stereomikroskop dem Beobachter, unabhängig von der Einstellung des Brechwerts, stets gute Bedingungen für die Beobachtung beider Bilder bieten. Darüber hinaus sind die zweite Kompakt-LCD 237 und das optische Auxiliarbild-Übertragungssystem 238 unabhängig von der Einstellung des Brechwerts des mikroskopischen optischen Okularsystems 224 in feststehenden Positionen befindlich, so daß kein Raum für ihre Bewegung im Gehäuse erforderlich ist. Daher kann das Stereomikroskop kompakt gestaltet werden.
  • Darüber hinaus beträgt in dem Zustand, der in 60 dargestellt ist, in dem der Brechwert des mikroskopischen optischen Okularsystems 224 auf –1m–1 eingestellt ist, der Brechwert des auxiliaren optischen Okularsystems 225 ebenfalls –1m–1; in diesem Einstellungszustand werden die optischen Okularsysteme zusammen gehalten, wobei ihr Brechwert jeweils auf –1m–1 eingestellt ist und somit kein Brechwertunterschied besteht. Zusätzlich beträgt die Brennweite des mikroskopischen optischen Okularsystems 224 und die Brennweite des auxiliaren optischen Okularsystems 225 jeweils 25 mm. Da die optischen Okularsysteme zusammen bewegt werden, haben ihre Brechwertinkremente infolge der Bewegung das gleiche Vorzeichen (positiv oder negativ). Da darüber hinaus die Brennweiten der optischen Okularsysteme gleich sind, sind die Brechwertinkremente der optischen Okularsysteme ebenfalls gleich, und dementsprechend sind der Brechwert des mikroskopischen optischen Okularsystems 224 und der Brechwert des auxiliaren optischen Okularsystems 225 stets gleich, selbst wenn der Brechwert des mikroskopischen optischen Okularsystems 224 verändert wird. Im Ergebnis kann der Beobachter, lediglich durch Einstellen des Brechwerts des mikroskopischen optischen Okularsystems 224, über das auxiliare optische Okularsystem 225, dessen Brechwert ebenfalls angemessen eingestellt ist, das auxiliare Bild betrachten, und somit werden gute Bedingungen für die Beobachtung beider Bilder aufrecht erhalten.
  • Gemäß der sechsundzwanzigsten Ausführungsform ist die erste Kompakt-LCD 233 so gestaltet, daß sie das mikroskopische Bild abbildet. Jedoch kann die erste Kompakt-LCD 233 auch das auxiliare Bild abbilden, und die zweite Kompakt-LCD 237 das mikroskopische Bild abbilden. Alternativ dazu kann die Anordnung so gestaltet sein, daß ein Wechseln der Bilder zwischen den Kompakt-LCDs möglich ist.
  • Eines der Merkmale der sechsundzwanzigsten Ausführungsform besteht darin, daß nicht nur das auxiliare Bild, sondern auch das mikroskopische Bild auf Bild-Abbildungsmitteln abgebildet und die abgebildeten Bilder über das jeweilige optische Okularsystem beobachtet werden. Dieses Merkmal ist auch für die vorhergehenden Ausführungsformen anwendbar; die Vorteile, die durch die Technik der vorhergehenden Ausführungsformen erzielt werden, bleiben dabei selbstverständlich erhalten.

Claims (14)

  1. Stereomikroskop, mit einem Mikroskopokular für jedes Beobachterauge zur Abbildung eines Miskroskopbildes (MI) in das Beobachterauge (67) und mit einem Projektionsmittel zur Projektion eines Auxiliarbildes (RI) in das Beobachterauge (67), wobei das Auxiliarbild (RI) vermittels eines Auxiliarabbildungsmittels erzeugt ist, und für jedes Beobachterauge (67) die Beobachtung des Mikroskopbildes (MI) und/oder des Auxiliarbildes (RI) möglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Beobachterauge (67) neben dem Mikroskopokular (7; 61; 74; 113) ein zusätzliches Auxiliarokular (10; 62; 82; 84; 99; 115) vorgesehen ist, von denen das Mikroskopokular (7; 61; 74; 113) das Mikroskopbild (MI) und das Auxiliarokular (10; 62; 82; 84; 99; 115) das Auxiliarbild (RI) in das Beobachterauge (67) abbildet, und dass die optischen Achsen des Mikroskopokulars (7; 61; 74; 113) und des Auxiliarokulars (10; 62; 82; 84; 99; 115) sich in einem in der Nähe des Drehpunktes (69) des Beobachterauges (67) liegenden Schnittpunkt (P) schneiden, so dass das Beobachterauge (67) problemlos und ohne Abschattung zwischen Mikroskopbild (MI) und Auxiliarbild (RI) wechseln kann.
  2. Stereomikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittpunkt (P) von der Austrittspupille des Mikroskopokulars (61; 74) und der Austrittspupille des Auxiliarokulars (62; 84) zwischen 3 und 25 mm beabstandet ist.
  3. Stereomikroskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Austrittspupille des einen Okulars (61; 74) zwischen (6mm und 50mm)sin(Schnittwinkel θ) und der des anderen Okulars (62; 82) zwischen 0 mm und (Abstand der Austrittspupille vom Schnittpunkt (P)) × sin(Schnittwinkel θ/2) liegt, wobei der Schnittwinkel (θ) der Winkel zwischen den beiden Okularachsen (01, 02) ist.
  4. Stereomikroskop nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesser (Ø1, Ø2) der Austrittspupillen beider Okulare (61; 74; 62; 99) zwischen (6mm und 50mm) × sin(Schnittwinkel θ) liegen.
  5. Stereomikroskop nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittwinkel (θ) zwischen 20° und 80° liegt.
  6. Stereomikroskop nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für beide Okulare (61; 113; 62; 115) der jeweilige Durchmesser der Austrittspupille zwischen (0mm und Pupillenabstand (L1, L2) vom Schnittpunkt (P)) × sin(Schnittwinkel (θ)/2) liegt.
  7. Stereomikroskop nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Augenabstand (108; 111) des Auxiliarokulars (62; 99) größer als der Augenabstand (106; 110) des Mikroskopokulars (61; 74) ist.
  8. Stereomikroskop nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest für ein Okular der Durchmesser der Austrittspupille veränderbar ist.
  9. Stereomikroskop nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beide Okulare und das Au xiliarabbildungsmittel entlang der Mikroskopokularachse beweglich sind.
  10. Stereomikroskop nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auxiliar- und Mikroskopstrahlengang zumindest abschnittsweise parallel sind und die beiden Okulare (184; 224; 185) entlang dieses Abschnittes gleichzeitig beweglich sind.
  11. Stereomikroskop nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Okulare aus einem Stück konstruiert sind und der Brechwert des Auxiliarokulars (196; 225) um nicht mehr als 1 Dioptrie vom Brechwert des Mikroskopokulars (184; 224) abweicht.
  12. Stereomikroskop nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Brennweiten Quadrate (Fb2, Fa2) vom Auxiliarokular (196; 203, 225) und Mikroskopokular (184; 224) zwischen 0,4 und 1,6 liegt.
  13. Stereomikroskop nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Okulare (184; 224; 196; 225) aus einem Stück konstruiert und die Brennweiten gleich sind.
  14. Stereomikroskop nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikroskopbild (MI) auf einem Mikroskopabbildungsmittel zwischenabbildbar ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7924307B2 (en) 2003-08-14 2011-04-12 Carl Zeiss Ag Optical viewing system and method for operating the same
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19814731A1 (de) * 1997-04-03 1998-11-26 Olympus Optical Co Operationsmikroskop

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