DE10027204A1 - Stereoskopmikroskop - Google Patents

Abstract

Ein Video-Stereoskopmikroskop ist aus einem Nahlinsensystem, das Objektlichtstrahlen von einem Objekt als parallele Strahlen emittiert, einem Paar von Variosystemen, welche die Objektlichtstrahlen nach Durchgang durch unterschiedliche Teile der Nahlinsensysteme bündeln, und ein Übertragungsoptiksystem, das durch die entsprechenden Variosysteme erzeugte Bilder auf eine CCD überträgt, zusammensetzt. Die entsprechenden Variosysteme haltende Vario-Objektivtuben sind in einem Variogehäuse so fixiert, daß ihre Stellung in Axialrichtung eingestellt werden kann. Das Variogehäuse ist in einer Fassung des Stereoskopmikroskops so fixiert, daß seine Stellung in Richtung der optischen Achse des Nahlinsensystems regulierbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Stereoskopmikroskop, in dem reelle Bilder eines Objektes durch ein Paar von Objektiven erzeugt werden, welche mit einer gege­ benen Basislänge zwischen sich getrennt angeordnet sind, und in dem die reellen Bilder durch ein weiteres optisches System übertragen werden.

Diese Art von Video-Stereoskopmikroskopen werden verwendet, wenn kleine Ge­ webe, beispielsweise das Gehirn, operiert werden.

Da es schwierig ist, die Struktur eines aus kleinen Geweben bestehenden Organs, beispielsweise des Gehirns, durch direkte Betrachtung zu beobachten, müssen Operationen für ein derartiges Organ unter einem Mikroskop durchgeführt werden. Da es daneben auch unmöglich ist, die dreidimensionale Struktur eines Gewebes mit einem monokularen Mikroskop zu beobachten, wird ein Stereoskopmikroskop verwendet, um für eine genaue Durchführung von Operationen eine dreidimensio­ nale vergrößernde Beobachtung zu ermöglichen.

Derartige Stereoskopmikroskope werden in Optik- und Videomikroskope klassifi­ ziert. In beiden Typen von Stereoskopmikroskopen wird eine optische Struktur gewählt, in der ein Paar von Objektiven mit einer vorgegebenen Basislänge zwi­ schen sich zur Erzeugung von reellen Bildern des gleichen Objektes getrennt von­ einander angeordnet ist. Im Optik-Stereoskopmikroskop werden zwei reelle Bilder (d. h., ein Paar von Primärbildern), die einmal durch die Objektive erzeugt worden sind, als imaginäre Bilder durch ein Paar von Okularen übertragen, wobei die vir­ tuellen Bilder durch einen Betrachter beobachtet werden. Andererseits wird in ei­ nem Video-Stereoskopmikroskop ein Paar von reellen Bildern einmal auf einem Paar von Sehfeldblenden erzeugt, wobei das Paar von reellen Bildern (d. h., Pri­ märbildern), deren Umfang durch die Sehfeldblenden festgelegt ist, über ein Paar von Übertragungsoptiksystemen übertragen werden, um die entsprechenden Bil­ der auf einer Bildaufnahmefläche einer Bildaufnahmeeinrichtung neu zu erzeugen.

In Stereoskopmikroskopen derartigen Aufbaus können die Stellungen der durch die beiden Objektive erzeugten Primärbilder des gleichen Objektes in Richtung der optischen Achsen der optischen Systeme voneinander abweichen, weil in diesen Objektiven Herstellungsfehler oder Einbaufehler der Objektive in bezug auf das Gehäuse auftreten können. In solchen Fällen kann eine Regulierung der Okulare oder der Übertragungsoptiksysteme zur Übertragung der Primärbilder durchge­ führt werden, um die Fokalbedingung der aufzunehmenden oder zu betrachtenden Endbilder zu regulieren.

Wenn die optischen Systeme, welche hinter den Primärbildern angeordnet sind, reguliert werden, kann jedoch der Nachteil auftreten, daß die Vergrößerung und die Größe der Endbilder zwischen dem linken und rechten Optiksystem unter­ schiedlich sein kann. Im Fall, in dem ein Varioobjektiv als Objektiv dient, kann der Nachteil auftreten, daß die Stellung von Endbildern mit der Brennweitenänderung zwischen dem linken und rechten Optiksystem unterschiedlich werden. Um diese Nachteile, beispielsweise den Vergrößerungsfehler oder Stellungsfehler des Bil­ des, zu vermeiden, muß eine Bedienungsperson das gesamte optische System nach der Regulierung von Okularen und/oder der Übertragungsoptiksysteme so regulieren, daß die Fokalbedingungen und die Vergrößerungen der resultierenden Bilder zwischen dem rechten und linken Optiksystem angepaßt werden können. Dabei tritt weiterhin das Problem auf, daß die gesamten Regulierungsvorgänge sehr kompliziert werden.

Speziell im Fall des Video-Stereoskopmikroskops bedeutet der Stellungsunter­ schied zwischen dem linken und rechten Primärbild des gleichen Objektes, daß die Stellung wenigstens eines der reellen Bilder sich von der entsprechenden Sehfeldblende in Richtung der optischen Achse unterscheidet. In einem solchen Fall bleiben die Fokallbedingungen in bezug auf das Objekt und die Fokalbedin­ gungen in bezug auf die Sehfeldblenden unterschiedlich voneinander, selbst wenn die Übertragungsoptiksysteme reguliert werden. Die Qualität der Endbilder kann daher beeinträchtigt werden.

Der Erfindung liegt zur Vermeidung der vorgenannten Probleme die Aufgabe zu­ grunde, ein Stereoskopmikroskop anzugeben, in dem ein einfacher Regulie­ rungsmechanismus die Stellungen der reellen Bilder des gleichen Bildes reguliert, welche durch ein linkes und ein rechtes Objektiv erzeugt werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein Stereoskopmikroskop vor, das ein Objektlichtstrahlen von einem vorgegebenen Objekt als parallele Strahlen emittierendes Nahlinsensystem und ein Paar von Bilderzeugungs-Optiksystemen besitzt, welche die Objektlichtstrahlen zur Erzeugung entsprechender reeller Bilder des Objekts nach Durchgang durch unterschiedliche Teile der Nahlinsensysteme bündeln. Das Stereoskopmikroskop enthält weiterhin ein Paar von die Bilderzeu­ gungs-Optiksysteme haltenden Bilderzeugungs-Objektivtuben, ein die Bilderzeu­ gungs-Objektivtuben so haltendes Objektivtubengehäuse, daß die Stellungen der Bilderzeugungs-Objektivtuben in Richtung von optischen Achsen der Bilderzeu­ gungs-Optiksysteme unabhängig voneinander regulierbar sind, wobei ein Zustand aufrechterhalten wird, indem die optischen Achsen parallel zueinander verlaufen, sowie eine das Nahlinsensystem haltende Fassung, zu einer solchen Halterung des Objektivtubengehäuses, daß dessen Stellung in Richtung der optischen Ach­ sen der Bilderzeugungs-Optiksyssteme regulierbar ist, wobei ein Zustand auf­ rechterhalten wird, indem die optischen Achsen parallel zur optischen Achse des Nahlinsensystems verlaufen.

Bei dieser Ausgestaltung kann durch Bewegung der Bilderzeugungs-Objetivtuben in bezug auf das Objektivtubengehäuse die Gesamtheit der Bilderzeugungs- Objektivtuben, welche das entsprechende Bilderzeugungs-Optiksystem halten, als Einheit in Richtung der optischen Achse bewegt werden. Daher kann eine Bedie­ nungsperson die durch das Bilderzeugungs-Optiksystem erzeugten reellen Bilder ohne Änderung des Abstandes zwischen den das Bilderzeugungs-Optiksystem bildenden Linsen regulieren. Bei dieser Ausgestaltung können vor dem Einbau des Objektivtubengehäuses in ein Gehäuse die Brennpunkte der entsprechenden Bilderzeugungs-Optiksysteme, die in den entsprechenden Bilderzeugungs- Objektbildjektivtuben gehalten sind, die ihrerseits durch das Objektivtubengehäuse gehalten werden, so eingestellt werden, daß sie zusammenfallen. Die verbleiben­ de Stellungsregulierung muß durch die Bedienungsperson innerhalb des Gehäu­ ses so durchgeführt werden, daß die zusammenfallenden Brennpunkte der Bild­ erzeugungs-Optiksysteme durch Bewegung des Linsentubengehäuses eingestellt werden. Die Einstellung wird daher einfacher.

Wird der Bilderzeugungs-Objektivtubus in Richtung der optischen Achse bewegt, so ändert sich der Abstand zwischen dem Nahlinsensystem und dem Bilderzeu­ gungs-Optiksystem. Die von dem Nahlinsensystem emittiertenden Objektlicht­ strahlen sind jedoch parallele Strahlen. Dies führt daher niemals zu einer Beein­ trächtigung der Bildqualität noch wird die Brennpunkteinstellung des Nahlinsensy­ stems beeinflußt.

Das Bilderzeugungs-Optiksystem kann ein Variosystem oder eine Einzelfokuslin­ se sein.

Darüber hinaus kann das Objektivtubengehäuse ein Paar von Durchgangslöchern besitzen, in welche die Objektivtuben des Bilderzeugungs-Optiksystems einge­ setzt sind, wobei die Objektivtuben in einem Objektivtubengehäuse durch ein Paar von Ringen gehalten sein können, welche mit Außengewinden auf der Außenum­ fangsfläche des entsprechenden Objektivtubus des Bilderzeugungsoptiksystems in Eingriff stehen und das Objektivtubengehäuse zwischen sich enthalten, so daß die Stellung der Bilderzeugungs-Optiksysteme relativ zum Objektivtubengehäuse regulierbar ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann durch Änderung der Stel­ lung der Ringe in bezug auf die Bilderzeugungs-Objektivtuben die Stellung der Bilderzeugungs-Objektivtuben relativ zum Objektivtubengehäuse leicht geändert werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher er­ läutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht des Gesamtaufbaus eines Chirurgie- Operationstischsystems mit einem Video-Stereoskopmikroskop gemäß ei­ ner bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Ansicht des optischen Aufbaus des Video- Stereoskopmikroskops;

Fig. 3 eine schematische Ansicht des optischen Aufbaus eines Video- Stereoskopgerätes;

Fig. 4 eine ebene Ansicht eines LCD-Schirms;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der äußeren Form des Stereoskopmikrosko­ pes;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Gesamtaufbaus eines Mikroskopoptiksy­ stems;

Fig. 7 eine Seitenansicht des Gesamtaufbaus des Mikroskopoptiksystems;

Fig. 8 eine Vorderansicht des Gesamtaufbaus des Mikroskopoptiksystems;

Fig. 9 eine ebene Ansicht des Gesamtaufbaus des Mikroskopoptiksystems:

Fig. 10 einen schematischen Vertikalschnitt des Video-Stereoskopmikroskops;

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines auseinandergenommenen Varioge­ häuses sowie Variogehäuse-Einstellringen;

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht der miteinander in Kontakt stehenden Vario­ gehäuse-Einstellringe und des Variogehäuses;

Fig. 13 eine Darstellung zur Erläuterung eines Zustandes, indem Flanschrücken der Variosysteme nicht zusammenfallen;

Fig. 14 eine Darstellung zur Erläuterung des Regulierungszustandes der Vario- Objektivtuben relativ zum Variogehäuse; und

Fig. 15 eine Darstellung zur Erläuterung eines Einstellungszustandes des Vario­ gehäuses relativ zu den Sehfeldblenden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen im einzelnen beschrieben.

Ein Video-Stereoskopmikroskop (nachfolgend der Einfachheit halber als "Stereo­ skopmikroskop" bezeichnet) gemäß der Erfindung ist in einem Chirurgie- Operationstischsystem vorgesehen, das beispielsweise bei Gehirnoperationen benutzt wird. In diesem Chirurgie-Operationstischsystem wird das dreidimensio­ nale Bild (Stereobild) von Patientengewebe, das von einem Stereoskopmikroskop erzeugt wird, mit CG (Computer Graphik)-Bildern kombiniert, welche vorher aus Daten über einen kranken Teil im Gewebe erzeugt werden. Das kombinierte Bild wird für einen Chefchirurgen auf einem Stereoskopbetrachtungsgerät und für weitere Operationsteammitglieder auf Monitoren angezeigt und gleichzeitig durch eine Aufzeichnungseinrichtung aufgezeichnet.

Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau des Chirurgie-Operationstischsystems. Ge­ mäß dieser Figur wird das Chirurgie-Operationstischsystem durch ein Stereo­ skopmikroskop 101, eine CCD-Kamera 102 hoher Auflösung, welcher am oberen Ende der Rückseite des Stereoskopmikroskops 101 angebracht ist, eine Mikro­ skopstellungs-Meßeinrichtung 103, welche am unteren Ende der Rückseite des Stereoskopmikroskops angebracht ist, ein an der Oberseite des Stereoskopmikro­ skops 101 angebrachtes Gegengewicht 104, ein in das Innere des Stereoskopmi­ kroskops 101 durch ein zentrales Loch im Gegengewicht 104 eingesetztes Licht­ leiter-Faserbündel 105, eine Lichtquelle 106, welche in das Stereoskopmikroskop 101 durch das Lichtleiter-Faserbündel 105 einzuleitendes Licht emittiert, einen Operationsplanungscomputer 108 mit einer Disketteneinrichtung 107, eine Echt­ zeit-CG-Erzeugungseirnichtung 109, die mit der Mikroskopstellungs-Meßein­ richtung 103 und dem Operationsplanungscomputer 108 verbunden ist, eine mit der Echtzeit-CG-Erzeugungseinrichtung 109 und der CCD-Kamera 102 hoher Auflösung verbundene Bildmischeinrichtung 110, einen mit der Bildmischeinrich­ tung 110 verbunden Teiler 111, eine Bildaufzeichnungseinrichtung 115, und einen Monitor 114 sowie ein Stereoskopbetrachtungsgerät 113, welche mit dem Teiler 111 verbunden sind, gebildet.

Die Disketteneinrichtung 107 speichert Bilddaten, wie beispielsweise CT- Abtastbilddaten, MRI-Bilddaten, SPECT-Bilddaten, Kreislauf-Feldbilddaten, wel­ che über verschiedene Detektierungsprozesse von einem kranken Teil eines Pati­ enten P abgenommen werden. Die Disketteneinrichtung 107 speichert weiterhin dreidimensionale Graphikdaten des kranken Teils und des diesen umgebenden Gewebes, welche auf der Basis verschiedener Arten von Bilddaten vorher erzeugt worden sind. Die dreidimensionalen Graphikdaten repräsentieren Form, Größe und Lage des kranken Teils und des diesen umgebenden Gewebes in einem drei­ dimensionalen lokalen Koordinatensystem, das in Vektorformat oder Kartenformat mit einem vorgegebenen Referenzpunkt auf der Außenhaut oder der Oberfläche von innerem Gewebe des Patienten als Ursprung definiert wird.

Das Stereoskopmikroskop 101 besitzt an seiner Rückseite eine Halterung und ist über diese am freien Ende eines freien Arms 100a eines ersten Ständers 100 be­ festigt. Das Stereoskopmikroskop 101 kann daher in dem durch den freien Arm 100a des ersten Ständers erreichbaren Raum bewegt und in willkürlicher Richtung geneigt werden. Nachfolgend wird der Einfachheit halber die Objektseite (das ist die Patientenseite) relativ zum Stereoskopmikroskop 101 als "tief" und die entge­ gengesetzte Seite als "hoch" bezeichnet.

Da der optische Aufbau in diesem Stereoskopmikroskop 101 nachfolgend genauer erläutert wird, wird hier lediglich sein schematischer Aufbau erläutert.

Gemäß Fig. 2 werden Primärbilder eines Objektes als im Raum erzeugte Bilder an entsprechenden Stellen einer rechten und linken Sehfeldblende 270, 271 über ein Objektiv erzeugt, das ein Nahlinsensystem 210 großen Durchmessers mit einer einzigen optischen Achse sowie ein rechtes und ein linkes Variosystem 220, 230 enthält, welche durch verschiedene Teile des Nahlinsensystems 210 gelaufene Lichtstrahlen fokussiert. Ein rechtes und ein linkes Übertragungsoptiksystem 240, 250 überträgt das rechte und linke Primärbild zur Erzeugung eines rechten und linken Sekundärbildes auf dem rechten und linken Bildaufnahmebereich einer Bildaufnahmefläche einer CCD 116, welche in der CCD-Kamera 102 hoher Auflö­ sung montiert ist. Die Bildaufnahmebereiche besitzen ein Vertikal/Horizontal- Längenverhältnis von 9 : 8, während die Bildaufnahmefläche der CCD 116 eine Größe "hoher Auflösung" mit einem Vertikal/Horizontal-Längenverhältnis von 9 : 16 besitzt.

Das Nahlinsensystem 210, das rechte Variosystem 220 und das rechte Übertra­ gungsoptiksystem 240 bilden zusammen ein rechtes Bildaufnahme-Optiksystem. Das Nahlinsensystem 210, das linke Variosystem 230 und das linke Übertra­ gungsoptiksystem 250 bilden zusammen das linke Bildaufnahme-Optiksystem. Das Nahlinsensystem 210 ist dem rechten und linken Bildaufnahme-Optiksystem gemeinsam. Das rechte und linke Variosystem 220, 230 sowie das rechte und lin­ ke Übertragungsoptiksystem 240, 250 sind mit einer vorgegebenen Basislänge zwischen sich angeordnet.

Die Bilder, welche somit auf dem rechten und linken Bildaufnahmebereich der Bildaufnahmefläche der CCD 116 über das Paar von Bildaufnahme-Optik­ systemen erzeugt werden, sind den Stereobildern einschließlich eines Paars von Bildern, welche von zwei durch eine vorgegebene Basislänge voneinander ge­ trennten und seitlich nebeneinander angeordneten Stellen genommen werden, äquivalent. Ein Ausgangssignal der CCD 116 wird durch den Bildprozessor 117 in ein Videosignal hoher Auflösung umgesetzt, und von der CCD-Kamera 102 in die Bildmischeinrichtung 110 eingegeben.

Das Stereoskopmikroskop 101 enthält ein Beleuchtungsystem 300 (siehe Fig. 6) zur Beleuchtung des Objektes, das im Bereich des Brennpunktes des Nahlinsen­ systems 210 angeordnet ist. Licht von der Lichtquelle 106 wird über das Lichtlei­ ter-Faserbündel 105 in das Beleuchtungssystem 300 eingestrahlt.

Gemäß Fig. 1 mißt die Mikroskopstellungs-Meßeinrichtung 103 den Abstand des Objektes auf der optischen Achse des Nahlinsensystems 210, die dreidimensio­ nale Orientierung der optischen Achse des Nahlinsensystems 210 sowie die Stel­ lung des oben genannten Referenzpunktes. Die Mikroskopstellungs-Meßeinrich­ tung 103 berechnet dann die Stellung des Objektes in dem oben genannten loka­ len Koordinatensystem auf der Basis dieser Messungen. Die Information über die Orientierung der optischen Achse und die Stellung des Objektes wird in die Echt­ zeit-CG-Erzeugungseinrichtung 109 eingespeist.

Diese Echtzeit-CG-Erzeugungseinrichtung 109 erzeugt Echtzeit-CG-Bilder, wie beispielsweise Linienmusterbilder eines kranken Teils, wie etwa eines Tumors, auf der Basis der Information über die Orientierung der optischen Achse und die Stel­ lung des Objektes, welche von der Mikroskopstellungs-Meßeinrichtung 103 abge­ geben werden und auf den dreidimensionalen Daten basieren, die vom Operati­ onsplanungscomputer 108 heruntergeladen werden. Diese CG-Bilder werden so erzeugt, daß sie den Stereobildern betrachtet in Richtung der optischen Achse mit der gleichen Basislänge und dem gleichen Abstand wie diejenigen des optischen Systems des Stereoskopmikroskopes 101 äquivalent sind. Die Echtzeit-CG- Erzeugungseinrichtung 109 liefert nacheinander die erzeugten CG-Bilder reprä­ sentierende CG-Bildsignale für die Bildmischeinrichtung 110.

Diese Bildmischeinrichtung 110 überlagert die von der Echtzeit-CG-Erzeu­ gungseinrichtung 109 erzeugten CG-Bildsignale dem Videosignal hoher Auflösung des tatsächlichen Objektes, das mit geeigneter Einstellung seines Maßstabes von der CCD-Kamera 102 geliefert wird. Indem durch das Videosignal hoher Auflö­ sung repräsentierten und mit dem CG-Bildsignal überlagerten Bild werden die Größe und die Lage des kranken Teils als CG-Bilder (beispielsweise als Linien­ musterbilder) auf deren reellem Bild angezeigt. Die so überlagerten Videosignale hoher Auflösung werden durch den Teiler 111 geteilt und für einen Chefchirurgen D in das Stereoskopbetrachtungsgerät 113, für weitere Mitglieder des Opera­ tionsteams auf den Monitor 114 oder eine Beratungseinrichtung an einer anderen Stelle sowie auf die Aufzeichnungseinrichtung 115 gegeben.

Das Stereoskopbetrachtungsgerät 113 ist am freien Ende eines freien Arms 112a eines zweiten Ständers 112 in Abwärtsrichtung so angebracht, daß es gemäß der Stellung des Chefchirurgen D entsprechend eingestellt werden kann, so daß des­ sen/deren Operationsmaßnahmen erleichtert werden. Fig. 3 zeigt schematisch den Aufbau dieses Stereoskopbetrachtungsgerätes 113.

Gemäß Fig. 3 enthält das Stereoskopbetrachtungsgerät 113 einen LCD-Schirm 120 hoher Auflösung mit einem Längenverhältnis von 9 : 16 als Monitor. Wenn das Videosignal hoher Auflösung vom Teiler 111 in den LCD-Schirm 120 eingegeben wird, wie dies in der ebenen Ansicht nach Fig. 4 dargestellt ist, so zeigt eine linke Hälfte 120b des LCD-Schirms 120 das durch den linken Bildaufnahmebereich der CCD 116 aufgenommene Bild und eine rechte Hälfte 120a das durch den rechten Bildaufnahmebereich der CCD 116 aufgenommene Bild an. Eine Grenze 120b zwischen dem rechten und linken Bild kann in Abhängigkeit von der Einstellung der Sehfeldblenden 270, 271 verschoben oder geneigt werden, was nachfolgend noch erläutert wird.

Die Lichtwege im Stereoskopbetrachtungsgerät 113 werden durch einen Teiler 121 in einen rechten und einen linken Lichtweg geteilt, wobei der Teiler 121 in ei­ ner Richtung senkrecht zum LCD-Schirm 120 an der Grenze 120c, welche auftritt, wenn die Sehfeldblenden 270, 271 geeignet eingestellt sind, angeordnet ist. Auf den beiden Seiten des Teilers 121 sind ein Keilprisma 119 und ein Okular 118 in dieser Folge von der Seite des LCD-Schirms 120 gesehen angeordnet. Das Oku­ lar 118 erzeugt ein vergrößertes virtuelles Bild des auf dem LCD-Schirm 120 an einer Stelle angezeigten Bildes, die um 1 m (-1 Dioptrien) vor betrachtenden Au­ gen I angeordnet ist. Das Keilprisma 119 stellt die Richtung des Lichtes so ein, daß der Konvergenzwinkel der betrachtenden Augen demjenigen für den Fall ei­ ner Betrachtung eines um 1 m vor dem bloßen Auge I angeordneten Objektes ent­ sprechen kann, wodurch eine natürliche dreidimensionale Betrachtung möglich wird.

Wie oben beschrieben, werden die vom Stereoskopmikroskop 101 aufgenomme­ nen Bilder mit einem CG-Bild, beispielsweise einem Linienmuster überlagert, wel­ ches auf der Basis von Bildern erzeugt wird, die durch verschiedene Bildaufnah­ meeinrichtungen vorher aufgenommen werden, um die Form, Größe und Lage des kranken Teils zu zeigen. Die überlagerten Bilder werden als dreidimensionale Bilder durch das Stereoskopbetrachtungsgerät 113 betrachtet und auf dem Moni­ tor 114 angezeigt. Der Chefchirurg D und weitere Mitglieder des Operationsteams, welche diese Bilder betrachten, können den kranken Teil leicht identifizieren, was lediglich mit tatsächlichen Bildern schwer möglich wäre. Damit können Operatio­ nen schnell und genau ausgeführt werden.

Die Ausgestaltung des obengenannten Stereoskopmikroskopes 101 (einschließ­ lich der CCD-Kamera 102 hoher Auflösung) wird nachfolgend genauer beschrie­ ben. Gemäß Fig. 5 besitzt dieses Stereoskopmikroskop 101 die Form einer vielec­ kigen Säule. Die Hinterseite des Stereoskopmikroskops 101 ist eben und an der CCD-Kamera 102 hoher Auflösung befestigt, während die Vorderseite (d. h. die entgegengesetzte Seite zur Hinterseite) auf beiden Seiten abgeschrägte Kanten besitzt. In der Mitte der Oberseite ist eine kreisförmige Ausnehmung 101a ausge­ bildet. In der Mitte dieser Ausnehmung 101a ist eine (nicht dargestellte) Ein­ satzöffnungsbohrung vorgesehen, so daß ein Führungsrohr 121 eingesetzt wer­ den kann, bei dem es sich um ein das freie Ende des Lichtleiter-Faserbündels 105 fest abdeckendes zylindrisches Element handelt. Im Ausführungsbeispiel ist ein an der Einsatzöffnung befestigtes ringförmiges Element (d. h., ein Faserleitungs- Einsatzteil) 123 ein Spannfutter zur Fixierung des in die Einsatzöffnung einge­ setzten Führungsrohres 122.

Nachfolgend wird die optische Ausgestaltung des Stereoskopmikroskopes 101 anhand der Fig. 6 bis 9 erläutert. Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht des Gesamtaufbaus des Mikroskopoptiksystems; Fig. 7 eine Seitenansicht; Fig. 8 eine Vorderansicht; und Fig. 9 eine ebene Ansicht des Mikroskopoptiksystems.

Gemäß Fig. 6 enthält das Mikroskopoptiksystem ein Bildaufnahme-Optiksystem (ein rechtes und ein linkes Bildaufnahme-Optiksystem) 200 zur elektrischen Auf­ nahme eines Bildes eines Objektes sowie ein Beleuchtungssystem 300 zur Be­ leuchtung des Objektes mit von der Lichtquelle 106 über das Lichtleiter- Faserbündel 105 geführte Licht.

Das Bildaufnahme-Optiksystem 200 enthält ein Objektiv, das seinerseits ein ge­ meinsames Nahlinsensystem 210 sowie ein rechtes und ein linkes Variosystem 220, 230 zur Erzeugung der Primärbilder des Objektes, ein rechtes und ein linkes Übertragungsoptiksystem 240, 250 zur Erzeugung der Sekundärbilder durch Übertragung der Primärbilder, sowie ein Interachsen-Abstandsreduzierungsprisma 260 als Interachsen-Abstandsreduzierungselement, welches die Objektlichtstrah­ len von den Übertragungsoptiksystemen 240, 250 nahe beieinander hält, enthält.

An Stellen, an denen die Primärbilder durch die Variosysteme 220, 230 erzeugt wird, sind Sehfeldblenden 270, 271 angeordnet. In den Übertragungsoptiksyste­ men 240, 250 sind fünfeckige Prismen 272, 273 als optische Wegablenkelemente zur Ablenkung der entsprechenden Lichtwege unter einem rechten Winkel ange­ ordnet.

Bei dieser Ausgestaltung können ein rechtes und ein linkes Bild mit einer vorge­ gebenen Parallaxe auf zwei benachbarten Bereichen der in der CCD-Kamera 102 eingebauten CCD 116 erzeugt werden. In den folgenden Erläuterungen der opti­ schen Systeme ist eine "Horizontalrichtung" die Richtung, welche mit der Längs­ richtung der Bildaufnahmefläche der CCD 116 zusammenfällt, wenn auf diese Bil­ der projiziert werden, und eine "Vertikalrichtung" die Richtung, welche senkrecht auf der Horizontalrichtung relativ zur CCD 116 steht.

Die optischen Systeme werden nachfolgend erläutert.

Gemäß den Fig. 6, 7 und 8 enthält das Nahlinsensystem 210 eine erste Linse 211 mit negativer Brechkraft und eine zweite Linse 212 mit positiver Brechkraft, welche in der Reihenfolge von der Objektseite aus angeordnet sind. Die zweite Linse 212 bewegt sich in Richtung zur optischen Achse zur Fokussierung in Ab­ hängigkeit vom Objektabstand.

Da die zweite Linse 212 so eingestellt ist, daß ein Objekt im Objektseiten- Brennpunkt des Nahlinsensystems 210 angeordnet ist, verhält sich das Nahlin­ sensystem 210 wie eine Kollimatorlinse zur Überführung divergierenden Lichtes vom Objekt in im wesentlichen paralleles Licht.

Ein Teil des Umfangs der ersten und zweiten das Nahlinsensystem 210 bildenden Linse 211, 212 ist in einer Ebene parallel zur optischen Achse ausgeschnitten. Betrachtet aus der Richtung der optischen Achse entspricht ihre Form dem Buch­ staben D, wodurch ein Raum außerhalb dieses Schnitts entsteht. In diesen Raum ist ein Beleuchtungsoptiksystem 300 so angeordnet, daß seine optische Achse Ax4 parallel zur optischen Achse Ax1 des Nahlinsensystems 210 verläuft, so daß sie als Bilderzeugungs-Optiksysteme wirken.

Ein Paar von Variosystemen 220, 230 fokussiert brennpunktloses Objektlicht vom Nahlinsensystem 210 auf die Stellungen der Sehfeldblenden 270, 271.

Wie die Fig. 6 bis 8 zeigen, enthält das rechte Variosystem 220 erste bis vierte Linsengruppen 221, 222, 223 und 224 mit positiver, negativer, negativer bzw. po­ sitiver Brechkraft in dieser Reihenfolge von der Seite des Nahlinsensystems 210 gesehen. Die erste und vierte Linsengruppe 221, 224 ist fest, während die zweite und dritte Linsengruppe 222, 223 zur Brennweitenänderung in Richtung der opti­ schen Achse bewegbar ist. Die zweite Linsengruppe 220 bewegt sich hauptsäch­ lich zur Änderung der Größe und die dritte Linsengruppe 223 zur Aufrechterhal­ tung der Brennstellung.

Wie das rechte Variosystem 220 enthält das linke Variosystem 230 erste bis vierte Linsengruppen 231, 232, 233 und 234. Das rechte und linke Variosystem 220, 230 sind durch einen (in den Figuren nicht dargestellten) Antriebsmechanismus mit­ einander gekoppelt, wodurch die Vergrößerungen des rechten und linken Bildes gleichzeitig geändert werden können.

Die optischen Achsen Ax2, Ax3 der Variosysteme 220, 230 sind mit einem Versatz parallel zur optischen Achse Ax1 des Nahlinsensystems 210 angeordnet, so daß sie den gleichen Abstand von der optischen Achse Ax1 des Nahlinsensystems 210 und den gleichen Abstand vom Ausschnitt der Linsen 211, 212 besitzen. Von der Richtung der optischen Achsen Ax1 des Nahlinsensystems 210 aus gesehen, bilden die optischen Achsen Ax2, Ax3 der Variosysteme 220, 230 ein gleich­ schenkliges und stumpfes Dreieck, dessen Spitze an der Stelle der optischen Achse Ax1 steht.

Weiterhin ist der Durchmesser des Nahlinsensystems 210, d. h., der Innendurch­ messer des Objektivtubus 1 größer als der Durchmesser eines virtuellen Kreises, welcher die maximalen effektiven Durchmesser der Variosysteme 220, 230 und den maximalen effektiven Durchmesser des Beleuchtungssystems 300 enthält. Die optischen Achsen der Variosysteme 220, 230 werden daher durch das Nahlin­ sensystem 210 abgelenkt und schneiden einander in der Brennstellung des Nah­ linsensystems 210 auf der Objektseite. Durch die Brennstellung der Variosysteme 220, 230 auf der Bildseite werden daher Bilder erzeugt, welche äquivalent zu Bil­ dern sind, die durch Aufnehmen von Bildern des gleichen Objektes von zwei durch eine vorgegebene Basislänge getrennten Stellen erhalten würden.

Die Sehfeldblenden 270, 271 sind an Stellen angeordnet, an denen die Primärbil­ der durch die Variosysteme 220, 230 mit geplanter Funktion erzeugt werden sol­ len. Wie Fig. 6 zeigt, besitzen die Sehfeldblenden 270, 271 eine kreisförmige äu­ ßere Form und eine halbkreisförmige Öffnung, welche konzentrisch zur kreisför­ migen Kontur auf der Innenseite in Horizontalrichtung ist. Die Sehfeldblenden 270, 271 sind so angeordnet, daß die geraden Ränder dieser Öffnungen mit der Verti­ kalrichtung entsprechend der Grenzlinie des rechten und linken Bildes auf der CCD 116 zusammenfallen und daß lediglich die inneren Teile des Lichtflusses übertragen werden können.

Beim Mikroskop gemäß dem in Rede stehenden Ausführungsbeispiel muß ein Überlappen des rechten und linken Bildes auf der CCD 116 vermieden werden, um das rechte und linke Sekundärbild auf benachbarten Bereichen der einzigen CCD 116 zu erzeugen. Daher sind die Sehfeldblenden 270, 271 an der Stelle der entsprechenden Primärbilder angeordnet. Der geradlinige Rand der halbkreisför­ migen Öffnung der Sehfeldblenden 270, 271 wirkt als Schneidkante, so daß ledig­ lich innerhalb des Randes laufende Lichtstrahlen durch die Sehfeldblenden 270, 271 gelangen können. Die aus den Sehfeldblenden 270, 271 erzeugten Primärbil­ der werden durch das rechte und linke Übertragungsoptiksystem 240, 250 als Se­ kundärbilder abgebildet. Die resultierenden Sekundärbilder sind in Horizontalrich­ tung und in Vertikalrichtung in bezug auf die Primärbilder umgekehrt. Daher defi­ nieren die die Außenränder in Horizontalrichtung an den Stellen der Primärbilder definierenden Schneidkanten die Innenränder in den Horizontalrichtungen an Stellen der Sekundärbilder, wodurch die Grenze des rechten und linken Bildes klar definiert wird.

Die Übertragungsoptiksysteme 240, 250 enthalten drei Linsengruppen mit positi­ ver Brechkraft. Wie die Fig. 6 und 7 zeigen, enthält das rechte Übertragungs­ optiksystem 240 eine erste Linsengruppe 241, welche durch eine einzige positive Meniskuslinse gebildet wird, eine zweiten Linsengruppe 242 mit insgesamt positi­ ver Brechkraft sowie eine dritte durch eine einzige bikonvexe Linse gebildete Lin­ sengruppe 243. Der Brennpunkt auf der Objektseite der Kombination der ersten und zweiten Linsengruppe 241 und 242 fällt mit der Bilderzeugungsebene des durch das Variosystem 220 erzeugten Primärbildes zusammen. Dabei handelt es sich um die gleiche Stellung wie diejenige der Sehfeldblende 271. Die dritte Lin­ sengruppe 243 bündelt paralleles Licht, das von der zweiten Linsengruppe 242 auf die Bildaufnahmefläche CCD 116 übertragen wird. Zwischen der ersten Linsen­ gruppe 241 und der zweiten Linsengruppe 242 ist das fünfeckige Prisma 272 zur Ablenkung des Lichtweges unter einem rechten Winkel angeordnet. Zwischen der zweiten Linsengruppe 242 und der dritten Linsengruppe 243 ist eine Öffnungs­ blende 244 zur Einstellung des Lichtwertes angeordnet.

Wie das rechte Übertragungsoptiksystem 240 enthält das linke Übertragungsop­ tiksystem 250 eine erste, zweite und dritte Linsengruppe 251, 252 und 253. Das fünfeckige Prisma 273 ist zwischen der ersten Linsengruppe 251 und der zweiten Linsengruppe 252 und eine Öffnungsblende 254 zwischen der zweiten Linsen­ gruppe 252 und der dritten Linsengruppe 253 angeordnet.

Das divergente Licht, das durch die Sehfeldblenden 270, 271 gelaufen ist, wird durch die ersten Linsengruppen 241, 251 und die zweiten Linsengruppen 242, 252 der Übertragungsoptiksysteme in im wesentlichen paralleles Licht überführt. Nach dem Durchtritt durch die Öffnungsblenden 244, 254 werden die Lichtstrahlen durch die dritten Linsengruppen 243, 253 zur Erzeugung der Sekundärbilder er­ neut gebündelt.

Da die fünfeckigen Prismen 272, 273 innerhalb de Übertragungsoptiksysteme 240, 250 angeordnet sind, kann die Gesamtlänge des Bildaufnahmeoptiksystems 200 längs der optischen Achse Ax1 des Nahlinsensystems 210 verkürzt werden. Wird ein Spiegel als Ablenkelement für den optischen Weg verwendet, so lenkt ein Winkeleinstellfehler des Spiegels die Richtung des reflektierten Lichtes stark ab. Das fünfeckige Prisma hält jedoch die Richtung des reflektierten Lichtes, wenn es um eine Achse gedreht wird, die senkrecht auf einer die optischen Achse des Va­ riosystems vor und nach der Ablenkung durch das fünfeckige Prisma enthaltenden Ebene steht.

Weiterhin sind die zweiten Linsengruppen 243, 252 und die dritten Linsengruppen 243, 253 in den Übertragungsoptiksystemen 240, 250 in Richtung der optischen Achse und in Richtung senkrecht zur optischen Achse einstellbar. Werden die zweiten und dritten Linsengruppen 242, 252, 243, 253 in Richtung der optischen Achse bewegt, so ändern sich die resultierenden Brennweiten der ersten und zweiten Linsengruppen, wodurch die Vergrößerung (die Bildhöhe der sekundären Bilder) der Übertragungsoptiksysteme 240, 250 geändert wird. Weiterhin ändern Einstellungen der dritten Linsengruppen 243, 253 in Richtung der optischen Achse den hinteren Brennpunkt der Übertragungsoptiksysteme, wodurch die Brenn­ punkteinstellung in bezug auf die große CCD 116 möglich wird. Werden die zwei­ ten Linsengruppen 242, 252 und die dritten Linsengruppen 243, 253 als Einheit in Richtung senkrecht zur optischen Achse eingestellt, so werden die Stellungen der Sekundärbilder in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse eingestellt.

Für derartige Einstellungen werden die zweiten Linsengruppe 242 und die dritte Linsengruppe 243 im rechten Übertragungsoptiksystem in einem inneren Objek­ tivtubus gehalten, der relativ zum äußeren Objektivtubus in Richtung der optischen Achse bewegbar ist. Auf die gleiche Weise werden die zweite Linsengruppe 252 und die dritte Linsengruppe 253 im linken Übertragungsoptiksystem 250 in einem äußeren Objektivtubus gehalten, wobei die dritte Linsengruppe 253 weiterhin in einem inneren Objektivtubus gehalten ist.

Da die zweiten Linsengruppen 242, 252 und die dritten Linsengruppen 243, 253 auf diese Weise zur Ermöglichung verschiedener Einstellungen bewegbar sind, wird der Einstellungsmechanismus komplexer, wenn die fünfeckige Prismen 272, 273 zwischen diesen Linsengruppen angeordnet werden. Daher werden die Pris­ men 272, 273 bevorzugt zwischen den Sehfeldblenden 270, 271 und den zweiten Linsengruppen 242, 252 angeordnet. Da der Divergenzgrad des Objektlichtes durch die ersten Linsengruppen 241, 251 reduziert wird, werden die Prismen 272, 273 vorzugsweise zwischen den ersten Linsengruppen 241, 251 und den zweiten Linsengruppen 242, 252 angeordnet, um den effektiven Durchmesser der Prismen kleiner zu machen.

Das Interachsen-Distanzreduzierungsprisma 260 ist zwischen den Übertragungs­ optiksystemen 240, 250 und der CCD-Kamera 102 angeordnet, um den Abstand zwischen den rechten und linken Objektlichtstrahlen von den entsprechenden Übertragungsoptiksystemen 240, 250 zu reduzieren. Um durch die Stereoskopmi­ kroskop-Betrachtung ein reales stereoskopisches Gefühl zu realisieren, ist es not­ wendig, zwischen dem rechten und linken Variosystem 220, 230 und zwischen dem rechten und linken Übertragungsoptiksystem 240, 250 eine vorgegebene Ba­ sislänge zu realisieren. Zur Erzeugung von Sekundärbildern auf den benachbarten Bereichen auf der CCD 116 ist es andererseits notwendig, den Abstand zwischen den optischen Achsen kleiner als die Basislänge zu machen. Das Interachsen- Abstandsreduzierungsprisma 216 bringt die optischen Achsen der Übertragungs­ optiksysteme näher zueinander, wodurch Bilder auf der gleichen CCD erzeugt werden können, während die vorgegebene Basislänge erhalten bleibt.

Wie die Fig. 6 und 9 zeigen, enthält das Interachsen-Abstandsredu­ zierungsprisma 260 ein Paar von Optikachsen-Verschiebeprismen 261, 262 in Form von fünfeckigen Säulen, welche symmetrisch zueinander sind. Die Prismen 261, 262 sind in einer rechten und linken symmetrischen Konfiguration mit einem Abstand von etwa 0,1 mm zwischen sich angeordnet.

Wie Fig. 9 zeigt, besitzen die Optikachsen-Verschiebeprismen 261, 262 zueinan­ der parallele Auffall- und Austrittsflächen sowie ebenfalls zueinander paralllele erste und zweite reflektierende Flächen in der entsprechenden Außenseite und Innenseite. Gesehen in Richtung parallel zu den Auffall- und Austrittsflächen sowie den reflektierenden Flächen besitzen diese Optikachsen-Verschiebeprismen 261, 262 fünfeckige Form, welche durch Ausschneiden einer spitzwinkligen Ecke eines Parallelogramms in einer Linie senkrecht zur Austrittsfläche entsteht.

Das Objektlicht von den Übertragungsoptiksystemen 240, 250 fällt auf die Auffall­ flächen der Optikachsen-Verschiebeprismen 261, 262; wird durch die äußeren reflektierenden Flächen intern so reflektiert, daß es in Horizontalrichtung geführt wird; durch die inneren reflektierenden Flächen intern so reflektiert, daß es in den Richtungen der optischen Achse geführt wird, welche die gleichen wie die Auffall­ richtung sind; und tritt an den Austrittsflächen so aus, daß es auf die CCD-Kamera 102 fällt. Der Abstand zwischen den rechten und linken Objektlichtstrahlen wird daher ohne Änderung der Laufrichtung schmäler, wobei Sekundärbilder auf der einzigen CCD 116 erzeugt werden.

Das Beleuchtungsoptiksystem 300 projiziert Beleuchtungslicht auf das Objekt und enthält, wie die Fig. 6 und 7 zeigen, eine Beleuchtungslinse 310 zur Einstel­ lung des Divergenzgrades von divergentem Licht, das von dem Lichtleiter- Faserbündel 105 und einem Keilprisma 320 emittiert wird, um das Beleuchtungs­ licht so abzulenken, daß es mit dem Beleuchtungsbereich des Bildaufnahmeberei­ ches zusammenfällt. Wie Fig. 7 zeigt, verläuft die optische Achse Ax4 der Be­ leuchtungslinse 310 parallel zur optischen Achse Ax1 des Nahlinsensystems 201 mit einem Versatz gegen sie um einen vorgegebenen Betrag. Wenn das Keilpris­ ma 320 nicht vorhanden ist, so fällt die Mitte des Beleuchtungsbereiches nicht mit der Mitte des Bildaufnahmebereich zusammen, wodurch eine gewisse Menge des Beleuchtungslichtes verloren geht. Das Keilprisma 310 paßt den Beleuchtungsbe­ reich an den Bildaufnahmebereich an, wodurch das Beleuchtungslicht effektiv ausgenutzt wird.

Nachfolgend wird die mechanische Struktur zur Halterung eines Paars von Vario­ systemen 220, 230 in den oben genannten Bildaufnahmeoptiksystemen in einer Fassung eines Stereoskopmikroskops 101 erläutert. Fig. 10 zeigt einen schemati­ schen Querschnitt des Stereoskopmikroskops 101 in einer die beiden optischen Achsen Ax2, Ax3 der Variosysteme 220, 230 enthaltenden Ebene. Wie Fig. 10 zeigt, wird ein Variosystem 220 im Vario-Objektivtubus 1 gehalten, welcher mit einem Nockenmechanismus zur Bewegung der Linsengruppen 221 bis 224 in der oben beschriebenen Weise ausgestattet ist. Entsprechend wird das andere Optik­ system 230 in dem Vario-Objektivtubus 2 gehalten, welcher die gleiche Struktur wie der Vario-Objektivtubus 1 besitzt. In Fig. 10 ist jedoch lediglich die Kontur ei­ nes Fixierungsringes dargestellt, welcher die äußere Hülle der Vario-Objektivtuben, 2 darstellt.

Wie Fig. 10 zeigt, nimmt der Außendurchmesser der Vario-Objektivtuben 1, 2 schrittweise von der Auffallseite zur emittierenden Seite ab. Speziell ist die Mitte von etwa 1/3 der Vario-Objektivtuben 1, 2 als mittlerer Teil 1a, 2a mit gleichförmi­ gem Durchmesser ausgebildet. Ein Bereich mit einer vorgegebenen Breite im Be­ reich der Auffallseite des mittleren Teils 1a, 2a ist als unterer mit Gewinde verse­ hener Teil 1b, 2b mit vergleichsweise etwas kleinerem Durchmesser als dem des mittleren Teils 1a, 2a ausgebildet. Ein Bereich vom unteren mit Gewinde versehe­ nen Teil 1b, 2b bis zum Auffallende der Vario-Objektivtuben 1, 2 ist als Teil 1c, 2c maximalen Durchmessers zur Halterung der ersten Linsengruppe 221, 231 aus­ gebildet. Ein Bereich vom mittleren Teil 1a, 2a zum emittierenden Ende der Vario- Objektivtuben 1, 2 ist als Teil 1d, 2d kleinen Durchmessers mit einem geringfügig kleineren Durchmesser als dem des mittleren Teils 1a, 2a ausgebildet. Auf dem Außenumfang der unteren mit Gewinde versehenen Teile 1b, 2b ist ein Außenge­ winde vorgesehen, wobei ein unterer Fixierungsring 4 mit einem Innengewinde auf seinem Innenumfang mit dem entsprechenden mit Gewinde versehenen Teil 1b, 2b in Eingriff steht. An der Grenze des Teils 1d, 2d kleinen Durchmessers im Be­ reich des mittleren Teils 1a und 2a ist ein Außengewinde vorgesehen, das als oberer mit Gewinde versehener Teil 1e, 2e bezeichnet wird. Der durch die Kehlen des Außengewindes des oberen mit Gewinde versehenen Teils 1e, 2e definierte Durchmesser ist der gleiche wie der des Teils 1d, 2d kleinen Durchmessers, wäh­ rend der durch die Stege des Außengewindes der oberen mit Gewinde versehe­ nen Teile 1e, 2e definierte Durchmesser der gleiche wie der der mittleren Teile 1a, 2a ist.

Wie Fig. 11 zeigt, werden die Vario-Objektivtuben 1, 2 in einem Variogehäuse 3 so gehalten, daß sie durch dieses ragen; dieses Gehäuse besitzt Säulenform mit einem Durchmesser, der im wesentlichen der gleiche wie der der das Nahlinsen­ system 210 bildenden Linsen 211, 212 ist. Dieses Variogehäuse 3 ist in der Fas­ sung des Stereoskopmikroskops 101 so befestigt, daß seine Mittelachse mit der optischen Achse Ax1 des Nahlinsensystems 210 zusammenfällt. Die Durch­ gangslöcher 31, 32 bildenden Halterungsbohrungen sind durch das Variogehäuse 3 gebohrt. Die Mitten der Halterungsbohrungen 31, 32 befinden sich an den Stel­ len der optischen Achsen Ax2, Ax3 der Variosysteme 220, 230, welche durch die entsprechenden geplanten Stellen bei dieser Konfiguration laufen. Die Halte­ rungsbohrungen 31, 32 besitzen einen Innendurchmesser, welcher im wesentli­ chen der gleiche ist, wie der Außendurchmesser des mittleren Teils 1a, 2a ist. Ein der unteren Öffnung der Halterungsbohrungen 31, 32 benachbarter Teil ist als Stirnsenke 31a, 32a mit einem Innendurchmesser ausgebildet, der geringfügig größer als der Außendurchmesser des unteren mit Gewinde versehenen Teils 1b, 2b der Vario-Objektivtuben 1, 2 und kleiner als der Außendurchmesser des unte­ ren Fixierungsrings 4 ist. Darüber hinaus besitzt das Variogehäuse 3 ein Durch­ gangsloch 33 zur Führung von Licht neben dem Nahlinsensystem 210 durch das oben genannte Lichtleiter-Faserbündel 105.

Der oben genannte Vario-Objektivtubus 1 ist in die Halterungsbohrung 31 des Va­ riogehäuses 3 eingesetzt, während der andere Vario-Objektivtubus 2 in die andere Halterungsbohrung 32 von der Seite der Stirnsenken 31a, 32a eingesetzt ist. Die Endfläche des unteren Fixierungsrings 4, welche mit den unteren mit Gewinde versehenen Teilen 1b, 2b in Eingriff steht, kommt mit der Bodenfläche des Vario­ gehäuses 3 in Kontakt, welche die dem Nahlinsensystem 210 zugekehrte Endflä­ che ist, wodurch die Stellung der Vario-Objektivtuben 1, 2 begrenzt ist. Da die Ein­ stellung auf diese Weise erfolgt, ist die Stellung der Vario-Objektivtuben 1, 2 durch die Eingriffsstellung des unteren Fixierungsrings 4 relativ zum unteren mit Gewin­ de versehenen Teil 1b, 2b festgelegt. Steht beispielsweise der untere Fixierungs­ ring 4 mit einem Teil benachbart zum untersten Ende des unteren mit Gewinde versehenen Teils 1b, 2b in Eingriff, so ist die Stellung der Vario-Objektivtuben 1, 2 so festgelegt, daß ein Teil des unteren mit Gewinde versehenen Teils 1b, 2b in die Stirnsenke 31a, 32a eintritt. Ist die Stellung des Vario-Objektivtubus 1, 2 festge­ legt, so steht wenigstens ein Teil des oberen mit Gewinde versehenen Teils 1e, 2e der Vario-Objektivtuben 1, 2 aus der unteren Endfläche des Variogehäuses 3 her­ aus. Der obere mit Gewinde versehene Teil 1e, 2e der Vario-Objektivtuben 1, 2, welcher auf diese Weise heraussteht, steht mit dem oberen Fixierungsring 5 in Eingriff, der auf seiner Innenumfangsfläche ein Innengewinde besitzt. Der obere Fixierungsring 5 und der untere Fixierungsring 4 halten zwischen sich das Vario­ gehäuse 3 so, daß die Vario-Objektivtuben 1, 2 am Variogehäuse 3 befestigt sind. Werden die Variosysteme 220, 230 wie geplant hergestellt, so fallen die Stellun­ gen der durch das entsprechende Variosystem 220, 230 erzeugten Primärbilder des Objektes in den Richtungen der optischen Achsen A2, Ax3 miteinander zu­ sammen, wenn die Eingriffsstellungen der entsprechenden unteren Fixierungsrin­ ge 4 in bezug auf die unteren mit Gewinde versehenen Teile 1b, 2b des entspre­ chenden Vario-Objektivtuben 1, 2 in einfacher Weise so ausgebildet sind, daß sie miteinander zusammenfallen.

Nachfolgend wird die Struktur zur Befestigung des Variogehäuses 3 in der Fas­ sung des Stereoskopmikroskops 101 beschrieben. Wie Fig. 10 zeigt, ist ein Teil der Innenfläche der Fassung des Stereoskopmikroskops 101, welcher höher als die Stellung des Nahlinsensystems 210 ist, als um die optischen Achse Ax1 des Nahlinsensystems 210 zentrierte zylindrische Fläche mit einem gegenüber dem Durchmesser des Variogehäuses 3 geringfügig größeren Durchmesser ausgebil­ det. Die Länge dieses zylindrischen Teils 10 in Axialrichtung ist größer als diejeni­ ge des Variogehäuses 3, wobei auf dessen gesamter Innenfläche ein Innengewin­ de mit der optischen Achse Ax1 als Mitte ausgebildet ist. Das Variogehäuse 3 ist in dieses zylindrisches Teil 10 eingesetzt. Variogehäuse-Einstellringe (oberer Ein­ stellring 7, unterer Einstellring 6) sind in das zylindrische Teil 10 von der Unter­ seite bzw. der Oberseite eingeschraubt, so daß sie das Variogehäuse 3 zwischen sich enthalten. Wie Fig. 11 zeigt, sind auf der äußeren Umfangsfläche der Vario­ gehäuse-Einstellringe 6, 7 benachbart zu dem mit dem Variogehäuse 3 in Kontakt stehenden Rand hervorstehende Außengewinde 6a, 7a vorgesehen. Diese Au­ ßengewinde 6a, 7a der Variogehäuse-Einstellringe 6, 7 stehen mit den entspre­ chenden Innengewinden des zylindrischen Flächenteils so in Eingriff, daß die Ränder der Variogehäuse-Einstellringe 6, 7 mit den Endflächen des Variogehäu­ ses 3 in Kontakt stehen können und dieses, wie Fig. 12 zeigt, zwischen sich ent­ halten, so daß es im zylindrischen Teil 10 eingestellt und fixiert werden kann.

Nachfolgend werden die Verfahren zum Zusammenbau und der Einstellung des Stereoskopmikroskops 101 mit der oben beschriebenen Ausgestaltung erläutert. Zunächst setzt eine Bedienungsperson das Nahlinsensystem 210, das Beleuch­ tungsoptiksystem 300 sowie ein Paar von Übertragungsoptiksysteme 240, 250 zusammen, welche die Sehfeldblenden 270, 271 und die Prismen 272, 273 ent­ halten, zu entsprechenden Tuben (nicht dargestellt) zusammen, wobei diese Komponenten einzeln hergestellt werden; sodann führt sie eine Ausrichtung der optischen Elemente in den Tuben außerhalb des Stereoskopmikroskops 101 durch. Weiterhin stellt die Bedienungsperson die Sehfeldblenden 270, 271 so ein, daß die entsprechenden Öffnungen benachbart zueinander sind und die entspre­ chenden Ränder parallel zueinander verlaufen. Weiterhin setzt die Bedienungs­ person das rechte Variosystem 220 zu einem rechten Vario-Objektivtubus 1 sowie das linke Variosystem 230 zu einem linken Vario-Objektivtubus 2 zusammen und führt die Ausrichtung von deren Elementen in den Tuben durch.

Danach fügt die Bedienungsperson die Vario-Objektivtuben 1, 2 in die entspre­ chenden Halterungsbohrungen 31, 32 des Variogehäuse 3 ein und fixiert sie in diesen mit den entsprechenden Fixierungsringen 4, 5. Dabei stellt die Bedie­ nungsperson die Eingriffsstellungen des rechten und linken unteren Fixierungs­ rings 4 in bezug auf den unteren mit Gewinde versehenen Teil 1b, 2b der Vario- Objektivtuben 1, 2 so ein, daß sie koinzident zueinander sind.

Sodann mißt die Bedienungsperson den Abstand des Flanschrückens der Vario­ systeme 220, 230 in den im Variogehäuse 3 fixierten Vario-Objektivtuben 1, 2 mit einem MTF-Meßinstrument. Sind die Variosysteme 220, 230 wie geplant herge­ stellt, so sollten deren Flanschrücken einander gleich sein. Beispielsweise auf­ grund von Herstellungsfehlern können diese Werte jedoch einander nicht gleich sein. Fig. 13 zeigt einen Fall, in dem die hintere Brennweite FB1 des rechten Va­ riosystems 220 kürzer als die hintere Brennweite FB2 des linken Variosystems 230 ist. In einem solchen Fall löst die Bedienungsperson den den linken Vario- Objektivtubus 2 fixierenden linken oberen Fixierungsring 5, dreht den entspre­ chenden unteren Fixierungsring 4 zur Einstellung seiner Eingriffsstellung seiner Eingriffsstellung mit dem unteren mit Gewinde versehenen Teil 2b und befestigt danach den oberen Fixierungsring 5 neu, so daß der linke Vario-Objektivtubus 2 sich um eine Strecke bewegen kann, welche gleich der Differenz zwischen den hinteren Brennweiten (FB2 - FB1) zwischen den Variosystemen 220, 230 ist. Wie Fig. 14 zeigt, fallen die Bildseiten-Brennstellungen der Variosysteme 220, 230 in Richtung der optischen Achse zusammen.

Wie Fig. 15 zeigt, setzt die Bedienungsperson sodann das Variogehäuse 3, in dem die Stellungen der Vario-Objektivtuben 1, 2 in der vorbeschriebenen Weise eingestellt sind, in das zylindrische Teil 10 der Fassung des Stereoskopmikro­ skops 101 ein und befestigt es zeitweise mit den Variogehäuse-Einstellringen 6, 7.

Sodann fixiert die Bedienungsperson die die Sehfeldblenden 270, 271 und die Prismen 272, 273 enthaltenden Übertragungsoptiksysteme 240, 250 in der Fas­ sung des Stereoskopmikroskops 101, wobei die genannten Elemente in der vor­ genannten Weise zu den Objektivtuben zusammengesetzt sind, und befestigt die CCD-Kamera 102 hoher Auflösung am Stereoskopmikroskop 101. Dann zeigt der Monitor 114, welcher die Signale hoher Auflösung von der CCD-Kamera 102 ho­ her Auflösung aufnimmt, das rechte und linke Sekundärbild an, welche von den entsprechenden Übertragungsoptiksystemen 240, 250 übertragen werden. Die Bedienungsperson stellt die Fokalbedingungen der Sehfeldblenden 270, 271 in bezug auf die CCD 116 durch Bewegung der dritten Linsengruppen 243, 253 der Übertragungsoptiksysteme 240, 250 in Richtung von deren optischen Achsen ein, während sie das auf dem Monitor 114 angezeigte rechte und linke Sekundärbild beobachtet. Die Bilder der Sehfeldblenden 270, 271 werden dabei auf dem Moni­ tor 114 sehr scharf angezeigt.

Sodann setzt die Bedienungsperson Autokollimatoren vor die optischen Achsen Ax2, Ax3 der Variosysteme 220, 230 und projiziert die Bilder von Zielen der Auto­ kollimatoren auf das entsprechende Variosystem 220, 230. Da dabei die Brenn­ stellungen auf der Bildseite der Variosysteme 220, 230 jedoch nicht immer mit den entsprechenden Stellungen der Sehfeldblenden 270, 271 zusammenfallen, kön­ nen die auf den Monitor 114 angezeigten Zielbilder nicht richtig fokussiert werden. Dann löst und/oder befestigt die Bedienungsperson die Variogehäuse-Einstellringe 6, 7, welche die Stellung des Variogehäuses in geeigneter Weise festlegen, so daß die beiden Variosysteme 220, 230 in dem im Variogehäuse 3 gehaltenen Va­ rio-Objektivtuben 1, 2 zusammen mit dem Variogehäuse 3 in Richtung der opti­ schen Achsen Ax2, Ax3 bewegt werden. Durch eine solche Bewegung ändert sich die Fokalbedingung der durch die Variosysteme 220, 230 auf dem Monitor 114 erzeugten Zielbilder. Die Bedienungsperson wiederholt die vorgenannte Bewe­ gung und Einstellung des Variogehäuses 3, bis die Fokalbedingung der entspre­ chenden Zielbilder sowie die Fokalbedingung der entsprechenden Sehfeldblenden 270, 271 zusammenfallen. Fällt die Fokalbedingung der entsprechenden Zielbilder mit der Fokalbedingung der entsprechenden Sehfeldblenden 270, 271 einmal zu­ sammen, so befestigt die Bedienungsperson die Variogehäuse-Einstellringe 6, 7 zur Fixierung des Variogehäuses 3, so daß es sich nicht mehr bewegen kann.

Schließlich setzt die Bedienungsperson den Objektivtubus-Optiksystems 210 in der Fassung des Stereoskopmikroskops 101 zusammen, wodurch dieses kom­ plettiert wird.

Bei dem in der oben beschriebenen Weise aufgebauten Video-Stereo­ skopmikroskop gemäß dem in Rede stehenden Ausführungsbeispiel können die Stellungen der durch die Variosysteme 220, 230 erzeugten Primärbilder mit den Stellungen der Sehfeldblenden 270, 271 durch entsprechende Bewegung der Va­ rio-Objektivtuben in Richtung der optischen Achse koinzident gemacht werden. Wenn die Fokalbedingungen der Übertragungsoptiksysteme 240, 250 richtig ein­ gestellt sind, können auf der CCD 116 klare Sekundärbilder und klare Bilder der Sehfeldblenden 270, 271 erzeugt werden.

Darüber hinaus werden statt einer Änderung der hinteren Brennweite durch Ein­ stellung des Abstandes zwischen Linsen der Variosysteme 220, 230 die die ge­ samten Variosysteme 220, 230 haltenden Vario-Objektivtuben 1, 2 selbst bewegt, um die Stellungen der Primärbilder koinzident miteinander zu machen. Probleme, wie beispielsweise eine Änderung der Verstärkung oder der Stellung der Endbilder aufgrund der Brennweitenänderung, treten daher nicht auf. Weiterhin ist Licht vom Objekt zwischen den Variosystemen 220, 230 und dem Nahlinsensystem 210 pa­ ralleles Licht. Obwohl der entsprechende Abstand vom Variosystem 220, 230 zum Nahlinsensystem 210 durch Bewegung der Variosysteme 220, 230 geändert wird, bedingt dieser Zustand niemals das Problem einer Beeinträchtigung der Bildqua­ lität oder eine Beeinflussung in der Brennpunkteinstellung des Nahlinsensystems 210.

Weiterhin werden die hinteren Brennweiten der Variosysteme 220, 230 gemessen und es erfolgt eine Einstellung zur Anpassung der Stellungen der Primärbilder au­ ßerhalb der Fassung des Stereoskopmikroskopes 101, wonach das die Vario- Objektivtuben 1, 2 enthaltende Variogehäuse 3 in die Fassung eingesetzt wird. In der Fassung muß daher nur noch die Stellungsregulierung des Variogehäuses 3 in Richtung der optischen Achse durchgeführt werden. Die Vario-Objektivtuben 1, 2 müssen in der Fassung daher nicht einzeln eingestellt werden. Die Einstellungs­ vorgänge werden daher beträchtlich einfacher.

Wie oben erläutert, können beim Stereoskopmikroskop gemäß der Erfindung die Stellungen der durch ein rechtes und linkes Objektiv erzeugten reellen Bilder mit einem einfacheren Mechanismus eingestellt werden.

Claims (6)

1. Stereoskopmikroskop mit
einem Objektlichtstrahlen von einem vorgegebenen Objekt als parallele Strahlen emittierenden Nahlinsensystem;
einem Paar von Bilderzeugungs-Optiksystemen, welche die Objektlicht­ strahlen zur Erzeugung entsprechender reeller Bilder des Objektes nach Durchgang durch unterschiedliche Teile der Nahlinsensysteme bündeln;
einem Paar von die Bilderzeugungs-Optiksysteme haltenden Bilderzeu­ gungs-Objektivtuben;
einem die Bilderzeugungs-Objektivtuben so haltenden Objektivtubengehäu­ se, daß die Stellungen der Bilderzeugungs-Objektivtuben regulierbar sind, wobei ein Zustand aufrechterhalten wird, in dem die optischen Achsen der Bilderzeugungs-Optiksysteme in Richtung dieser optischen Achsen parallel zueinander verlaufen; und
einer das Nahlinsensystem haltenden Fassung zu einer solchen Halterung des Objektivtubengehäuse, daß dessen Stellung regulierbar ist, wobei ein Zustand aufrechterhalten wird, in dem die optischen Achsen der Bilderzeu­ gungs-Optiksysteme parallel zu der optische Achse des Nahlinsensystem in Richtung dieser optischen Achse verlaufen.

2. Stereoskopmikroskop nach Anspruch 1, in dem die Bilderzeugungs- Optiksysteme Variosysteme sind.

3. Stereoskopmikroskop nach Anspruch 1 mit
einem Paar von Übertragungsoptiksysteme, welche die entsprechenden von den Bilderzeugungs-Optiksystemen erzeugten reellen Bilder übertra­ gen;
einer die durch die Übertragungsoptiksysteme übertragenen Bilder aufneh­ menden Bildaufnahmeeinrichtung; und
einem Paar von Sehfeldblenden, die an einer vorgegebenen Stelle der durch die Bilderzeugungs-Optiksysteme erzeugten Bilder befestigt sind und einen Rand zur Abschirmung eines Raums entsprechend einem Überlap­ pungsteils der durch die Übertragungsoptiksysteme übertragenen Bilder besitzen.

4. Stereoskopmikroskop nach Anspruch 1, in dem das Objektivtubengehäuse ein Paar von Durchgangslöchern besitzt, in welche die Bilderzeugungs- Objektivtuben eingesetzt sind; und in dem die Bilderzeugungs-Objektivtuben an ihrer Außenumfangsfläche ein Au­ ßengewinde aufweisen, das mit einem Paar von das Objektivtubengehäuse zwischen sich enthaltenden Ringen so in Eingriff steht, daß die Stellung der Bilderzeugungs-Optiksysteme relativ zum Objektivtubengehäuse regulier­ bar ist.

5. Stereoskopmikroskop nach Anspruch 1, in dem die Außenumfangsfläche des Objektivtubengehäuses eine zylindrische Fläche ist; und in dem die Fassung ein Durchgangsloch besitzt, in welche das Objektivtubenge­ häuse eingesetzt ist.

6. Stereoskopmikroskop nach Anspruch 5, in dem auf der Innenumfangsfläche des Fassungsdurchgangslochs ein Innengewinde ausgebildet ist; und in dem das Objektivtubengehäuse in einem Zustand im Durchgangsloch gehalten ist, in dem ein Paar von Ringen, die mit dem im Fassungsdurchgangsloch ausgebildeten Innengewinde in Eingriff stehen und das Objektivtubenge­ häuse zwischen sich enthalten.