DE102004059143A1

DE102004059143A1 - Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem

Info

Publication number: DE102004059143A1
Application number: DE200410059143
Authority: DE
Inventors: Christoph Dr. Hauger; Fritz Dr. Strähle
Original assignee: Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss AG
Priority date: 2004-12-08
Filing date: 2004-12-08
Publication date: 2006-06-22
Anticipated expiration: 2024-12-09
Also published as: DE102004059143B4; DE102004059143B9

Abstract

Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem (1) für die Untersuchung eines Objekts (36). Das System (1) umfaßt eine Endoskopoptik (3) und eine Hauptoptik (7) mit einem Endoskop- (47_l, 47_r) und einem Stereomikroskopstrahlengang (33_l, 33_r). Ein erstes und zweites optisches Element (9_l, 9_r) der Hauptoptik (7) ist einer Objektebene (35) des Stereomikroskopstrahlengangs (33_l, 33_r) am nächsten angeordnet und von einem linken (33_l) bzw. einem rechten (33_r) Stahlengang des Stereomikroskopstrahlengangs (33_l, 33_r) durchsetzt. Zentralstrahlachsen (46_l, 46_r) von Zentralstrahlen des linken (33_l) bzw. rechten (33_r) Strahlengangs sind zwischen der Objektebene (35) und dem ersten bzw. zweiten optischen Element (9_l, _r) im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, wobei, gesehen in einer Projektion auf die gemeinsame Ebene, sämtliche optische Elemente (5) der Endoskopoptik (3) wenigstens teilweise zwischen den beiden Zentralstrahlachsen (46_l, 46_r) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem für die Untersuchung wenigstens eines Objekts, wobei das Objekt zu Beobachtungszwecken über einen Stereomikroskopstrahlengang und über einen Endoskopstrahlengang abbildet wird.

Aus US 5,095,887 ist eine Kombination bestehend aus Mikroskop und Endoskop bekannt, die einem Beobachter ermöglicht, ein Objekt wahlweise über einen Stereomikroskopstrahlengang, über einen Endoskopstrahlengang oder über beide Strahlengänge gleichzeitig zu beobachten.

Das bekannte Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem hat bei bestimmten Anwendungen den Nachteil, daß es über den Endoskopstrahlengang nicht die bestmögliche Abbildungsqualität liefert. Dies stört insbesondere bei solchen Beobachtungen, bei denen die Abbildungsqualität des Endoskopstrahlengangs für den Erfolg der durchzuführenden Beobachtungen oder Arbeiten wichtiger ist, als die Abbildungsqualität des Mikroskopstrahlengangs. In der Hirnchirurgie dient beispielsweise der Endoskopteil eines Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystems dazu, kritische Operationen am Gehirn durchzuführen, während der Mikroskopteil "nur" die Aufgabe hat, einem Assistenten ein Bild zu liefern, das ihm hilft, die Operationsöffnung an der Schädeldecke zu beobachten und medizinisch zu versorgen. Außerdem tritt in der Praxis das Problem auf, daß die Abbildungsgeometrie des Endoskopstrahlengangs selbst dann nicht genau symmetrisch zu einer Symmetrieachse des Stereomikroskopstrahlengangs ist, wenn die Endoskopspitze so gehalten wird, daß die beiden Strahlengänge des Stereomikroskopstrahlengangs symmetrisch zu der Endoskopspitze angeordnet sind.

Aus US 5,496,261 ist ein Untersuchungssystem bekannt, das aus einer mikroskopähnlichen stereoskopischen Beobachtungseinrichtung besteht, die einen in Längsrichtung beweglichen stabförmigen Endoskopvorsatz mit fester Schnittweite umfaßt. Zur scharfen Abbildung eines Zwischenbildes des Endoskopvorsatzes in die Augen eines Benutzers mittels Okularen ist eine Steuerung vorgesehen, die eine interne Schnittweite an die durch die Längsposition des Endoskopvorsatzes bestimmte Lage des Zwischenbildes anpaßt.

Beide Untersuchungssysteme haben den Nachteil, daß die Schnittweite des Endoskopstrahlengangs, also derjenige Objektabstand von der Endoskopspitze, in dem das Objekt am schärfsten abgebildet wird, nicht veränderlich ist.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem mit insgesamt besseren Eigenschaften bereitzustellen. Außerdem ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem bereitzustellen, bei welchem die Abbildungsgeometrie des Endoskopstrahlengangs eine Symmetrieachse aufweist, die mit einer Symmetrieachse des Stereomikroskopstrahlengangs korrespondiert.

Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem zur gleichzeitigen Beobachtung über einen Stereomikroskopstrahlengang und über einen Endoskopstrahlengang vorzuschlagen, bei dem die Schnittweite des Endoskopstrahlengangs änderbar ist.

Gemäß einem ersten und einem zweiten Aspekt schlägt die Erfindung ein Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem zur Untersuchung wenigstens eines Objekts vor, wobei das System für einen Beobachter zu einer Beobachtung von Abbildern des Objekts einen Stereomikroskopstrahlengang für eine stereoskopische Abbildung einer Objektebene des Stereomikroskopstrahlengangs und einen Endoskopstrahlengang zur Abbildung einer Objektebene des Endoskopstrahlengangs bereitstellt. Der Stereomikroskopstrahlengang umfaßt einen linken Mikroskopstrahlengang und einen rechten Mikroskopstrahlengang. Das Untersuchungssystem umfaßt eine von dem Endoskopstrahlengang durchsetzte Endoskopoptik, welche nicht Teil des linken und des rechten Mikroskopstrahlengangs ist, mit einer Mehrzahl optischer Elemente und mit einer dem Objekt zugewandten Eintrittsseite für den Endoskopstrahlengang und einer Austrittsseite für den Endoskopstrahlengang. Außerdem umfaßt das Untersuchungssystem eine von drei Strahlengängen durchsetzte Hauptoptik, welche ein in dem linken Mikroskopstrahlengang der Objektebene des Stereomikroskopstrahlengangs am nächsten angeordnetes erstes optisches Element und ein in dem rechten Mikroskopstrahlengang der Objektebene des Stereomikroskopstrahlengangs am nächsten angeordnetes zweites optisches Element aufweist.

Gemäß dem ersten Aspekt sind Zentralstrahlachsen von Zentralstrahlen des linken und des rechten Mikroskopstrahlengangs zwischen der Objektebene und dem ersten bzw. zweiten optischen Element im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, wobei, gesehen in einer Projektion auf die gemeinsame Ebene, sämtliche optische Elemente der Endoskopoptik wenigstens teilweise zwischen den beiden Zentralstrahlachsen angeordnet sind.

Gemäß dem zweiten Aspekt umfaßt das Untersuchungssystem eine von dem Endoskopstrahlengang durchsetzte und außerhalb des linken und des rechten Mikroskopstrahlengangs angeordnete Schnittweiteneinstelloptik, um einen Abstand einer durch den Endoskopstrahlengang abgebildeten Objektebene von der Eintrittsseite der Endoskopoptik zu ändern.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Abstand zwischen der Eintrittsseite der Endoskopoptik einerseits und dem ersten und dem zweiten optischen Element der Hauptoptik andererseits änderbar. Dies hat den Vorteil, daß die Endoskopoptik in einen Hohlraum des zu beobachtenden Objekts eingeführt werden kann, ohne einen Abstand des ersten und zweiten optischen Elements der Hauptoptik zu dem Objekt ändern zu müssen. Bei Hirnoperationen kann so die Endoskopoptik in den Schädel eines Patienten eingeführt werden, wobei die Position des Mikroskophauptkörpers beibehalten werden kann. Alternativ ermöglicht diese Ausführungsform ein Heranfahren des Mikroskophauptkörpers an den Schädel bzw. Wegfahren von dem Schädel, wobei durch gegensinniges Zurückziehen bzw. Herausfahren der Endoskopoptik mittels einer Steuerung eine Eindringtiefe der Endoskopoptik in den Schädel konstant gehalten wird.

Gemäß einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Hauptoptik eine Objektivlinse, die sowohl von dem linken, als auch von dem rechten Mikroskopstrahlengang durchsetzt ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform durchsetzt der Stereomikroskopstrahlgang eine Schnittweiteneinstelloptik, die dazu vorgesehen ist, einen Abstand zwischen der durch den Stereomikroskopstrahlengang abgebildeten Objektebene und dem ersten bzw. zweiten optischen Element der Hauptoptik zu ändern. Bei Hirnoperationen kann so die Abbildung über den Stereomikroskopstrahlengang auf einen Teil der Operationsöffnung, beispielsweise das Loch in der Kopfhaut, scharfgestellt werden, und zwar ohne Bewegung eines Chassis des Untersuchungssystems.

Insbesondere ist es bevorzugt, daß der Abstand zwischen der durch den Stereomikroskopstrahlengang abgebildeten Objektebene und dem ersten bzw. zweiten optischen Element der Hauptoptik unabhängig von dem Abstand der durch den Endoskopstrahlengang abgebildeten Objektebene von der Eintrittsseite der Endoskopoptik änderbar ist. So bleibt für den Endoskopstrahlengang die Fokussierung auf einen interessierenden Beobachtungsbereich des Objekts, beispielsweise eines Hirnareals, erhalten, während unabhängig davon für den Stereomikroskopstrahlengangs auf eine neue Objektebene scharfgestellt werden kann, beispielsweise für einen tieferen Einblick in eine Operationsöffnung.

Insbesondere ist es auch bevorzugt, daß die Schnittweiteneinstelloptik des Stereomikroskopstrahlengangs eine erste Objektivlinse und eine zweite Objektivlinse umfaßt, und wobei ein Abstand der ersten Objektivlinse von der zweiten Objektivlinse änderbar ist, um den Abstand zwischen der durch den Stereomikroskopstrahlengang abgebildeten Objektebene und dem ersten bzw. zweiten optischen Element der Hauptoptik zu ändern.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn dabei die erste oder/und die zweite Objektivlinse von dem linken Mikroskopstrahlengang und dem rechten Mikroskopstrahlengang gemeinsam durchsetzt werden.

Weiterhin ist es insbesondere auch bevorzugt, daß die erste oder/und die zweite Objektivlinse außerdem noch von dem Endoskopstrahlengang durchsetzt sind.

Vorzugsweise umfaßt die Schnittweiteneinstelloptik des Endoskopstrahlengangs wenigstens eine Linse, welche in dem Endoskopstrahlengang hinter der wenigstens einen Objektivlinse angeordnet ist.

Vorzugsweise weist die Hauptoptik wenigstens eine Objektivlinse auf, welche von dem linken Mikroskopstrahlengang und dem rechten Mikroskopstrahlengang gemeinsam durchsetzt ist.

Außerdem ist es vorteilhaft, wenn eine gemeinsame Objektivlinse das erste und das zweite optische Element der Hauptoptik umfaßt. Hierzu ist insbesondere eine gemeinsame Objektivlinse mit einem Durchgangsloch oder Einschnitt bevorzugt, welches bzw. welcher von dem Endoskopstrahlengang durchsetzt ist.

In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform sind das erste und das zweite optische Element durch zwei voneinander separate optische Elemente bereitgestellt. Hierbei ist es insbesondere bevorzugt, daß das erste und das zweite optische Element im wesentlichen Prismengestalt aufweisen.

Vorzugsweise wird der linke Mikroskopstrahlengang einer Kamera zugeführt, um das von der Kamera aufgenommene Bild aufzuzeichnen oder mittels einer Bildwiedergabeeinrichtung wiederzugeben. Alternativ kann der linke Mikroskopstrahlengang einem Okular zugeführt werden. Es ist aber auch möglich, den linken Mikroskopstrahlengang so über einen Strahlteiler zu führen, daß er sowohl der Kamera, als auch dem Okular zugeführt wird. Entsprechendes gilt für den rechten Mikroskopstrahlengang.

Vorteilhafterweise umfaßt die Hauptoptik bei Vorhandensein einer Kamera einen Selektor, welcher dazu ausgebildet ist, wahlweise den linken Mikroskopstrahlengang oder/und den rechten Mikroskopstrahlengang der Kamera zuzuführen. Falls das Untersuchungssystem ein Okular aufweist, umfaßt die Hauptoptik vorteilhafterweise einen Selektor, welcher dazu ausgebildet ist, wahlweise den linken Mikroskopstrahlengang oder/und den rechten Mikroskopstrahlengang dem Okular zuzuführen. Falls das Untersuchungssystem den oben beschriebenen Strahlteiler aufweist, umfaßt die Hauptoptik vorteilhafterweise einen Selektor, welcher dazu ausgebildet ist, wahlweise den linken Mikroskopstrahlengang oder/und den rechten Mikroskopstrahlengang dem Strahlteiler zuzuführen.

Insbesondere ist es bevorzugt, daß eine von dem linken Mikroskopstrahlengang durchsetzte Querschnittsfläche des Selektors und eine von dem rechten Mikroskopstrahlengang durchsetzte Querschnittsfläche des Selektors in Umfangsrichtung um eine Zentralachse des Selektors änderbar ist.

Vorzugsweise wird der Endoskopstrahlengang einer Kamera zugeführt, um das von der Kamera aufgenommene Bild aufzuzeichnen oder mittels einer Bildwiedergabeeinrichtung wiederzugeben. Alternativ kann der Endoskopstrahlengang einem Okular zugeführt werden. Es ist aber auch möglich, den Endoskopstrahlengang so über einen Strahlteiler zu führen, daß er sowohl der Kamera, als auch dem einzelnen Okular oder dem linken und rechten Okular für den Endoskopstrahlengang zugeführt wird.

Insbesondere bevorzugt ist, daß der Selektor ferner dazu ausgebildet ist, wahlweise den Endoskopstrahlengang der Kamera oder/und dem einzelnen Okular für den Endoskopstrahlengang oder dem linken und rechten Okular für den Endoskopstrahlengang zuzuführen. Des weiteren ist insbesondere bevorzugt, daß der Selektor ferner dazu ausgebildet ist, wahlweise einen linken Teil des Endoskopstrahlengangs und einen rechten Teil des Endoskopstrahlengangs der Kamera oder/und dem linken oder/und dem rechten Okular für den Endoskopstrahlengang zuzuführen. Hierbei ist es insbesondere bevorzugt, daß eine von dem linken Teil des Endoskopstrahlengangs durchsetzte Querschnittsfläche des Selektors und eine von dem rechten Teil des Endoskopstrahlengangs durchsetzte Querschnittsfläche des Selektors in Umfangsrichtung um eine Zentralachse des Selektors änderbar ist.

Insbesondere ist es bevorzugt, daß ein Abstand zwischen der Objektebene des Stereomikroskopstrahlengangs und der Austrittsseite der Endoskopoptik kleiner ist als ein Abstand zwischen der Objektebene des Stereomikroskopstrahlengangs und dem ersten oder zweiten optischen Element der Hauptoptik.

Vorzugsweise ist ein durch die Endoskopoptik erzeugtes Zwischenbild der Objektebene des Endoskopstrahlengangs zwischen der Austrittsseite der Endoskopoptik und der Hauptoptik angeordnet. Ebenfalls bevorzugt weisen sämtliche optischen Elemente der Endoskopoptik eine gemeinsame optische Achse auf. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn sämtliche Elemente der Endoskopoptik starr miteinander verbunden sind. Damit die Endoskopoptik in enge Hohlräume einführbar ist, ist es von Vorteil, wenn ein Abstand zwischen der Eintrittsseite und der Austrittsseite der Endoskopoptik größer ist als ein Fünffaches, insbesondere größer ist als ein Zehnfaches, eines Durchmessers des optischen Elements der Endoskopoptik, das von den Elementen der Endoskopoptik den größtem Durchmesser aufweist.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt
1 eine schematische Darstellung einer Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystems,
2a bis 2d schematische Darstellungen von Seitenansichten von Weiterbildungen der ersten Ausführungsform mit Vergrößerungsänderungssystemen in unterschiedlichen Anordnungsvarianten,
3 eine Draufsicht auf vier der in den 1, 2a bis 2d und 8 in Seitenansicht gezeigten Selektoren,
4a bis 4c schematische Darstellungen einer Anordnung von optischen Elementen eines Stereomikroskopstrahlengangs und eines Endoskopstrahlengangs mit einer hinter einer Objektivlinse angeordneten Schnittweiteneinstelloptik,
5a eine schematische Darstellung einer Anordnung von optischen Elementen eines Stereomikroskopstrahlengangs und eines Endoskopstrahlengangs, wobei sich die Endoskopoptik in einer Parkposition befindet.
5b und 5c schematische Darstellungen einer Anordnung von optischen Elementen eines Stereomikroskopstrahlen gangs und eines Endoskopstrahlengangs, wobei die Endoskopschnittweite durch Verschieben einer im Endoskopstrahlengang angeordneten Linse der Hauptoptik einstellbar ist,
6a und 6b schematische Darstellungen einer Anordnung von optischen Elementen eines Stereomikroskopstrahlengangs und eines Endoskopstrahlengangs, wobei mittels der Steuerung und eines zweiten Antriebs eine Schnittweitenänderung des Endoskopstrahlengangs kompensiert wird, die durch eine Änderung der Schnittweite des Hauptobjektivs für den Stereomikroskopstrahlengang entsteht, und
7a und 7b schematische Darstellungen einer Anordnung von optischen Elementen eines Stereomikroskopstrahlengangs und eines Endoskopstrahlengangs, wobei mittels einer Steuerung und eines Antriebs eine Schnittweitenänderung des Endoskopstrahlengangs kompensiert wird, die durch eine Änderung einer Position der Endoskopoptik im Endoskopstrahlengang entsteht, und
8 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform mit optischen Elementen eines Stereomikroskopstrahlengangs und eines Endoskopstrahlengangs zum wahlweisen Abbilden von Abbildungen einer Objektebene des Stereomikroskopstrahlengangs oder/und einer Objektebene des Endoskopstrahlengangs in die Augen eines ersten Benutzers und in die Augen eines zweiten Benutzers.
Ein in 1 dargestelltes Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem 1 umfaßt eine Endoskopoptik 3 mit einer Eintrittsseite 4, einer Austrittsseite 6, sowie mehreren Linsen 5. Außerdem umfaßt das Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystems 1 eine Hauptoptik 7, umfassend ein erstes und zweites optisches Element 9_l , 9_r , einen linken und rechten Selektor 17_l , 17_r und einen linken und rechten Strahlteiler 21_l , 21_r . Als Selektoren können Flüssigkristall-Polymer-Shutter der Firma Anteryon B.V., Eindhoven, Niederlande verwendet werden, beispielsweise Shutter der Produktfamilie LCP 250. Das erste optische Element 9_l und das zweite optische Element 9_r sind Teil einer gemeinsamen Objektivlinse 13. Ferner umfaßt das System 1 eine Linsenanordnung 15, die in einem Loch 14 der Objektivlinse 13 angeordnet ist, sowie fünf Selektoren 17_l , 19_l , 19_r , 17_r und 23, einen linken Strahlteiler 21_l und einen rechten Strahlteiler 21_r , sowie eine Sammellinse 25 und eine Kamera 27. Ein erstes Kabel 29 oder eine drahtlose Verbindung 29 überträgt von der Kamera 27 aufgenommene Bilder als elektronische Bildinformation zu einem am Kopf zu tragenden stereoskopischen Anzeigegerät 31, welches die elektronische Bildinformation in mit den Augen wahrnehmbare Bilder für eine Betrachtung durch einen Benutzer (gleichbedeutend mit Beobachter) umwandelt. Für weitere Benutzer übertragen weitere erste Kabel 29 oder/und drahtlose Verbindungen 29 ebenfalls elektronische Bildsignale von der Kamera 27 zu weiteren mobilen und auch stationären Anzeigegeräten 31.
Das Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem 1 weist einen Stereomikroskopstrahlengang 33_l , 33_r auf, der einen linken Mikroskopstrahlengang 33_l und einen rechten Mikroskopstrahlengang 33_r umfaßt. Der linke Mikroskopstrahlengang 33_l geht aus von einer Objektebene 35 des Stereomikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r und durchsetzt das erste optische Element 9_l der Hauptoptik 7, den Selektor 17_l , den Selektor 23 und die Linse 25. Der Mikroskopstrahlengang 33_l ist in dem Abschnitt zwischen dem ersten optischen Element 9_l und der Linse 25 im wesentlichen afokal, so daß die Linse 25 eine von dem ersten optischen Element 9_l aufgenommene optische Bildinformation von der Objektebene 35 (des ersten optischen Elements 9_l ) in eine Bildebene 26 der Linse 25 abbildet. In dieser Bildebene 26 ist eine lichtempfindliche bildaufnehmende Ebene 28 der Kamera 27 oder eine Objektebene 28 der Kamera 27 angeordnet.
Das Gesichtsfeld des linken Mikroskopstrahlengangs 33_l ist durch eine Schnittlinie 43_l kegelmantelförmig angeordneter äußerer Randstrahlen 39_l und innerer Randstrahlen 41_l mit der Objektebene 35 des Stereomikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r begrenzt. Zur Untersuchung eines Objekts 36 wird das Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem 1 so zum Objekt 36 angeordnet, daß eine zu beobachtende Oberfläche 42 des Objekts 36 möglichst weitgehend in der Objektebene 35 des Stereomikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r positioniert ist. Zur Veranschaulichung sind in den Figuren einzelne Strahlen der Strahlengänge dargestellt. Dem Fachmann ist klar, daß damit eine Vielzahl von homozentrischen Strahlenbündeln gemeint ist, die von den Objektebenen 35 und 49 ausgehen.
Entsprechend verläuft ein rechter Stereomikroskopstrahlengang 33_r zwischen der Objektebene 35 des Stereomikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r und der Kamera 27 in dieser Reihenfolge über das zweite optische Element 9_r , den Selektor 17_r , den rechten Strahlteiler 21_r , den Selektor 23 und die Linse 25. Der rechte Strahlengang 33_r bildet ebenfalls die Objektebene 35 auf die Kamera 27 ab, allerdings für die andere Stereoansicht aus dem stereoskopisch anderen Blickwinkel. Das Gesichtsfeld des rechten Mikroskopstrahlengangs 33_r ist durch eine Schnittlinie 43_r kegelmantelförmig angeordneter äußerer Randstrahlen 39_r und innerer Randstrahlen 41_r mit der Objektoberfläche 42 begrenzt. Das Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem 1 weist eine Symmetrieebene 38 auf, in der eine Zentralachse 37 des Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystems 1 liegt. In Bezug auf die Symmetrieebene 38 verläuft der rechte Strahlengang 33_r im wesentlichen spiegelsymmetrisch zu dem linken Strahlengang 33_l .
Zentralstrahlachsen 46_l , 46_r von Zentralstrahlen des linken und des rechten Mikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r sind zwischen der Objektebene 35 des Stereomikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r und dem ersten bzw. zweiten optischen Element 9_l , 9_r im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, welche in der Figur die Zeichenebene ist. Sämtliche optischen Elemente der Endoskopoptik 5 sind wenigstens teilweise zwischen den beiden Zentralstrahlachsen 46_l , 46_r angeordnet.
Wenn sich die Objektebene 35 des Stereomikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r zwischen der Eintrittsseite 4 und der Austrittsseite 6 befindet, kreuzen sich die Zentralstrahlachsen 46_l , 46_r in einem Brennpunkt 44, der in einem Bereich liegt, der sich zwischen der Eintrittsseite 4 und der Austrittsseite 6 der Endoskopoptik 3 befindet. Deshalb können die Linsen 5 so zwischen den beiden Zentralstrahlachsen 46_l , 46_r angeordnet sein, daß eine erste Teilmenge der Linsen 5 auf der einen Seite, eine zweite Teilmenge der Linsen 5 auf der anderen Seite des Brennpunktes 44 und eine dritte Teilmenge der Linsen 5 zu beiden Seiten des Brennpunkts 44 angeordnet ist. Trotzdem ist die Endoskopoptik 5 weder ein Teil des linken noch des rechten Mikroskopstrahlengangs.
Bei der in den 5a bis 5c gezeigten Ausführungsform besteht die Linsenanordnung 15 aus den drei in diesen Figuren in Seitenansicht gezeigten Linsengruppen 97, 101 und 99 mit den Daten der optischen Flächen 1 bis 11 gemäß Tabelle 1, wobei die Linsen einer jeden Linsengruppe (97, 101, 99) fest miteinander verbunden sind. Die in Strahlrichtung erste Linsengruppe 99, bestehend aus zwei Linsen, umfaßt die Flächen 9 (oberste Fläche) bis 11 (unterste Fläche), die zweite Linsengruppe 101 die Flächen 4 (oberste Fläche) bis 8 (unterste Fläche) und die dritte Linsengruppe 97 die Flächen 1 (oberste Fläche) bis 3 (unterste Fläche).
Bei der in den 4a bis 4c gezeigten Ausführungsform besteht die Linsenanordnung 15 aus den drei in diesen Figuren in Seitenansicht gezeigten Linsengruppen 95, 101 und 99 mit den Daten der optischen Flächen 1 bis 11 gemäß Tabelle 2, wobei die Linsen einer jeden Linsengruppe (95, 101, 99) fest miteinander verbunden sind. Die in Strahlrichtung erste Linsengruppe 99, bestehend aus zwei Linsen, umfaßt die Flächen 9 (oberste Fläche) bis 11 (unterste Fläche), die zweite Linsengruppe 101 die Flächen 4 (oberste Fläche) bis 8 (unterste Fläche) und die dritte Linsengruppe 95 die Flächen 1 (oberste Fläche) bis 3 (unterste Fläche).
Bei den in den 6a, 6b, 7a und 7b gezeigten Ausführungsformen besteht die Linsenanordnung 15 aus den vier in den 6a, 6b, 7a und 7b in Seitenansicht gezeigten Linsengruppen 95, 97, 101 und 99 mit den Daten der optischen Flächen 1 bis 3 gemäß Tabelle 2 und der optischen Flächen 1 bis 11 gemäß Tabelle 1, wobei die Linsen einer jeden Linsengruppe (95, 97, 101, 99) fest miteinander verbunden sind. Die in Strahlrichtung erste Linsengruppe 99, bestehend aus zwei Linsen, umfaßt die Flächen 9 (oberste Fläche) bis 11 (unterste Fläche), die zweite Linsengruppe 101 die Flächen 4 (oberste Fläche) bis 8 (unterste Fläche) und die dritte Linsengruppe 97 die Flächen 1 (oberste Fläche) bis 3 (unterste Fläche) der Tabelle 1. Die vierte Linsengruppe 95 umfaßt die Flächen 1 (oberste Fläche) bis 3 (unterste Fläche) der Tabelle 2.
Die Linsen 5 der Endoskopoptik 3 und die Linsen der Linsenanordnung 15 sind so befestigt, daß die Hauptachsen aller Linsen auf derselben Geraden liegen, welche eine Hauptachse 45 der Endoskopoptik 3 bildet.
Die in den 4 bis 7 in Seitenansicht gezeigten Linsen 5 der Endoskopoptik 3 sind starr miteinander verbunden. Die Linsen 5 haben die Daten der optischen Flächen 12 bis 37 aus Tabelle 1. Die in den 4 bis 7 gezeigte oberste optische Fläche der Endoskopoptik 3, d.h. die in Strahlrichtung letzte Fläche der Endoskopoptik 3, ist die optische Fläche 12. Die in den 4 bis 7 gezeigte unterste optische Fläche der Endoskopoptik 3, d.h. die in Strahlrichtung erste Fläche der Endoskopoptik 3, ist die optische Fläche 37.
Die Linsen 5 der Endoskopoptik 3 und der Linsenanordnung 15 sind im wesentlichen mittig zwischen dem linken und dem rechten Mikroskopstrahlengang 33_l , 33_r angeordnet, und zwar vorzugsweise so, daß die Hauptachse 45 der Endoskopoptik 3 mit der Zentralachse 37 des Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystems 1 zusammenfällt. Das erste und zweite optische Element 9_l , 9_r ist zu der Hauptachse 45 der Endoskopoptik 3 im wesentlichen gleich weit entfernt und im wesentlichen symmetrisch zu der Hauptachse 45 angeordnet.
Das Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem 1 weist einen stereoskopischen Endoskopstrahlengang 47_l , 47_r auf, der einen linken Endoskopstrahlengang 47_l und einen rechten Endoskopstrahlengang 47_r umfaßt. Der Endoskopstrahlengang 47_l , 47_r durchsetzt die Linsen 5 der Endoskopoptik 3 und die Linsen der Linsenanordnung 15, und zwar in Strahlrichtung ausgehend von Fläche 37 bis Fläche 1 in der Reihenfolge fallender Flächennummern.
Der linke Endoskopstrahlengang 47_l geht aus von einer Objektebene 49 der Endoskopoptik 3, durchsetzt in dieser Reihenfolge die Endoskopoptik 3, die Linsengruppe 15, den Selektor 19_l und tritt über eine erste von zwei quadrat- bzw. rechteckförmigen Kathetenflächen eines linken halbwürfel- oder halbsäulenförmigen Prismenkeils 58_l im wesentlichen senkrecht in den Prismenkeil 58_l ein und durchsetzt diesen. Der linke Endoskopstrahlengang 47_l verläßt den linken Prismenkeil 58_l schließlich über eine rechteckförmige Hypotenusenfläche des Prismenkeils 58_l . Danach durchsetzt der linke Endoskopstrahlengang 47_l weiter den Strahlteiler 21_l , den Selektor 23 und die Linse 25. Der Prismenkeil 58_l besteht vorzugsweise aus Material, das in einem für die Beobachtung genutzten Wellenlängenbereich den gleichen Brechungsindex aufweist, wie der Strahlteiler 21_l . Insbesondere ist es bevorzugt, daß der Prismenkeil 58_l aus dem gleichen Material, wie der Strahlteiler 21_l besteht, so daß sich der Endoskopstrahlengang 47_l durch die Stirnfläche 61_l des Strahlteilers 21_l im wesentlichen geradlinig in das Innere Strahlteilers 21_l ausbreitet, bis der Endoskopstrahlengang 47_l aus dem Strahlteiler 21_l über dessen Längsseite 57_l austritt, und zwar vorzugsweise im wesentlichen senkrecht. Zwischen der Endoskopoptik 5 und der Linsenanordnung 15 liegt eine Zwischenbildebene 48.
Der Endoskopstrahlengang 47_l ist in dem Abschnitt zwischen der Linsenanordnung 15 und der Linse 25 im wesentlichen afokal, so daß die Linse 25 eine von der Endoskopoptik 3 aufgenommene optische Bildinformation von der Objektebene 49 der Endoskopoptik 3 in eine Bildebene 26 der Linse 25 abbildet, in der die lichtempfindliche bildaufnehmende Ebene 28 der Kamera 27 oder die Objektebene 28 der Kamera 27 angeordnet ist.
Entsprechend verläuft ein rechter Endoskopstrahlengang 47_r zwischen einer Objektebene 49 der Endoskopoptik 3 und der Kamera 27 in dieser Reihenfolge über die Endoskopoptik 3, die Linsenanordnung 15, den Selektor 19_r , tritt über eine erste von zwei quadrat- bzw. rechteckförmigen Kathetenflächen eines rechten halbwürfel- oder halbsäulenförmigen Prismenkeils 58_r im wesentlichen senkrecht in den Prismenkeil 58_r ein und durchsetzt diesen. Der rechte Endoskopstrahlengang 47_r verläßt den rechten Prismenkeil 58_r schließlich über eine rechteckförmige Hypotenusenfläche des Prismenkeils 58_r . Danach durchsetzt der rechte Endoskopstrahlengang 47_r weiter den Strahlteiler 21_r , den Selektor 23 und die Linse 25. Der Prismenkeil 58_r besteht vorzugsweise aus Material, das in einem für die Beobachtung genutzten Wellenlängenbereich den gleichen Brechungsindex aufweist, wie der Strahlteiler 21_r . Insbesondere ist es bevorzugt, daß der Prismenkeil 58_r aus dem gleichen Material, wie der Strahlteiler 21_r besteht, so daß sich der Endoskopstrahlengang 47_r durch die Stirnfläche 61_r des Strahlteilers 21_r im wesentlichen geradlinig in das Innere Strahlteilers 21_r ausbreitet, bis der Endoskopstrahlengang 47_r aus dem Strahlteiler 21_r über dessen Längsseite 57_r austritt, und zwar vorzugsweise im wesentlichen senkrecht.
Vorzugsweise sind der linke 58_l und der rechte 58_r Prismenkeil nebeneinander angeordnet, und zwar so, daß eine zweite der zwei quadrat- bzw. rechteckförmigen Kathetenflächen des linken Prismenkeils 58_l parallel oder bündig berührend zu einer zweiten der zwei quadrat- bzw. rechteckförmigen Kathetenflächen des rechten Prismenkeils 58_r angeordnet ist. Vorzugsweise ist zur Vermeidung eines Einspiegelns von Licht aus der jeweils anderen Stereoansicht zwischen den beiden Kathetenflächen eine im wesentlichen lichtundurchlässige Schicht 60 angeordnet.
Auch der rechte Strahlengang 47_r bildet einen Teil der Objektebene 49 auf die Kamera ab, allerdings aus einem stereoskopisch anderen Blickwinkel. Die Endoskopoptik 3 und die Linsenanordnung 15 sind bzgl. der Endoskopachse 45 achsensymmetrisch aufgebaut. Da das Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystems 1 eine Symmetrieebene 38 aufweist, verläuft der rechte Strahlengang 47_r im wesentlichen spiegelsymmetrisch zu dem linken Strahlengang 47_l . Die Gesichtsfelder des linken und des rechten Endoskopstrahlengangs 47_l , 47_r sind infolge von Aperturen im Endoskopstrahlengang zur Objektebene 49 hin kegelmantelförmig begrenzt. Dieser Sachverhalt ist in der Figur mit den Linien 51_l und 51_r verdeutlicht. Zur Untersuchung eines Objekts 36 wird die Endoskopoptik 3 oder/und die Linsenanordnung 15 so eingestellt, daß eine zu beobachtende Oberfläche 50 des Objekts 36 möglichst weitgehend in der Objektebene 49 des Endoskopstrahlengangs 47_l , 47_r positioniert ist.
Zur Beobachtung des Objekts 36 wird das Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem 1 so zum Objekt 36 angeordnet, daß die Eintrittsseite 4 der Endoskopoptik 3 dem Objekt 36 zugewandt ist. Dabei ist das erste optische Element 9_l zugleich das der Objektebene 35 am nahesten angeordnete optische Element im linken Mikroskopstrahlengang 33_l und das zweite optische Element 9_r zugleich das der Objektebene 35 am nächsten angeordnete optische Element im rechten Mikroskopstrahlengang 33_r .
Bis zu den Strahlteilern 21₁ und 21_r sind die Endoskopstrahlengänge optisch weitgehend getrennt von den Mikroskopstrahlengängen. Die Endoskopoptik 3 ist dazu in einer lichtundurchlässigen Röhre 52 untergebracht. Bei entsprechender Anpassung der Material- und Linsendaten ist auch ein Aufbau der Endoskopoptik 3 möglich, bei der die Luftanteile 54 der Endoskopoptik 3 durch stabförmige Glaskörper ersetzt sind. Die Endoskopoptik 3 ist dann ein aus Glasteilen mit unterschiedlichem Brechungsindizes zusammengeklebter Glasstab, auf dessen Mantelfläche 52 eine lichtundurchlässige Beschichtung aufgebracht ist, beispielsweise durch Lackierung, Bedampfung oder Kaschierung. Zur Vereinfachung wird hier das Wort Glas in dem Sinne verstanden, daß es sich dabei um ein durchsichtiges Material handelt, das auch aus einem anderen Material als Glas bestehen kann, wie beispielsweise aus Acrylglas oder Quarzglas. Außerdem ist die umlaufende Innenwandung des Lochs 14 der Objektivlinse 13 zur optischen Abschirmung ebenfalls mit einer lichtundurchlässigen Beschichtung überzogen, beispielsweise durch Lackierung, Bedampfung oder Kaschierung.
Der Strahlteiler 21_l besteht aus einem Glasprisma 21_l mit einer rhomboidalen, stabartigen Form, wobei das Glasprisma 21_l so angeordnet ist, daß eine Hauptachse 53_l der rhomboidalen Form, d.h. des Glasprismas 21_l , senkrecht zu der Zentralachse 37 verläuft und sie vorzugsweise auch schneidet. Der linke Mikroskopstrahlengang 33_l tritt nach Durchlaufen des Selektors 17_l senkrecht in eine erste 55_l der beiden rechteckförmigen Längsseiten 55_l , 57_l . des Glasprismas 21_l ein und wird auf der Innenseite einer zur Hauptachse 53_l des Glasprismas mit 45° schräggestellten, ebenen, rechteckigen Stirnfläche 59_l des Glasprismas 21_l in eine Richtung reflektiert, die parallel zur Hauptachse 53_l des Glasprismas 21_l und in Richtung auf die Mittelachse 37 verläuft. Der linke Mikroskopstrahlengang 33_l trifft dann auf die gegenüberliegende ebenfalls ebene Stirnfläche 61_l des Glasprismas 21_l , die flächenparallel zur ersten Stirnfläche 59_l angeordnet ist, und damit auch mit 45° zur Hauptachse 53_l des Glasprisma 21_l schräggestellt ist. Hier kommt es in dem Glasprisma 21_l zu einer zweiten Reflektion, wodurch der linke Mikroskopstrahlengang 33_l in einer Richtung reflektiert wird, die parallel zu der Zentralachse 37 und von der Objektebene 35 des Stereomikroskopstrahlengangs 33_l weg verläuft. Aufgrund der Spiegelung an den ebenen Stirnflächen 59_l und 61_l , bleibt beim Durchtritt durch das Glasprisma 21_l die Afokalität des linken Mikroskopstrahlengangs 33_l erhalten. Der rechte Mikroskopstrahlengang 33_r verläuft zu dem linken Mikroskopstrahlengang 33_l achsensymmetrisch in Bezug auf die Zentralachse 37. Dafür ist der Strahlteiler 21_r in Bezug auf die Zentralachse 37 spiegelbildlich zu dem Strahlteiler 21_l angeordnet.
Die beschriebene Anordnung mit den Strahlteilern 21_l und 21_r hat zum einen den Vorteil, daß durch einen großen Abstand des ersten optischen Elements 9_l von dem zweiten optischen Element 9_r eine breite Stereobasis besteht, die einen guten Stereoeffekt gewährleistet. Außerdem gelingt es so eher, mittels des Stereomikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r an der Endoskopoptik 3 vorbeizuschauen. Durch die Breite der Stereobasis des Stereomikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r wird die an sich nicht ganz vermeidbare Vignettierung des Stereomikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r durch die Endoskopoptik 3 verringert. Die Vignettierung ist in der Figur durch die Strichelung der inneren Gesichtsfeldbegrenzungen 41_l und 41_r in Objektnähe, d.h. im Abschattungsbereich der Endoskopoptik 3, verdeutlicht. Weiterhin hat die beschriebene Anordnung mit den Strahlteilern 21_l und 21_r den Vorteil, das der linke und rechte Mikroskopstrahlen gang 33₁ , 33_r in Richtung zu der gemeinsamen Zentralachse 37 zusammengeführt, d.h. gebündelt werden, wodurch ein platz- und materialsparender Aufbau des Endoskop-Mikroskop-Untersuchungssystems 1 ermöglicht wird. Beispielsweise brauchen so die im Stereomikroskopstrahlengang 33_l , 33_r nachfolgenden optischen Elemente 23, 25, 27 nicht für den linken und rechten Mikroskopstrahlengang 33_l , 33_r getrennt ausgeführt werden.
Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß so auf einfache Weise eine Überlagerung des Endoskopstrahlengangs 47_l , 47_r mit dem Stereomikroskopstrahlengang 33_l , 33_r erfolgt und die nachfolgenden optischen Elemente 23, 25 und 27 auch für die Weiterleitung und Detektion des Endoskopstrahlengangs 47_l , 47_r genutzt werden können. Die Überlagerung des linken Endoskopstrahlengangs 47_l mit dem linken Mikroskopstrahlengang 33_l findet an der Stirnfläche 61_l statt, die dazu vorzugsweise halbverspiegelt ist. Ausführungsvarianten sehen vor, daß die Verspiegelungen auf den den Stirnflächen 61_l , 61_r zugewandten Hypotenusenflächen der Prismenkeile 58_l , 58_r oder auf einem separaten Bauteil angebracht sind.
Über Art oder Stärke der Verspiegelung kann ein Verhältnis zwischen einem Transmissionsgrad des Stereomikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r und einem Transmissionsgrad des Endoskopstrahlengangs 47_l , 47_r eingestellt werden. Beispielsweise kann eine thermische Belastung des Beobachtungsobjekts 36 in einem Beleuchtungsbereich des Endoskopstrahlengangs 47_l , 47_r vermindert werden, indem eine Mindesthöhe der für eine qualitativ hochwertige Beobachtungsqualität notwendige Beleuchtungsleistung reduziert wird, indem eine effektive Lichtstärke des Endoskopstrahlengangs 47_l , 47_r verbessert wird, und zwar durch Bevorzugung des Endoskopstrahlengangs 47_l , 47_r gegenüber dem Stereomikroskopstrahlengang 33₁ , 33_r an den Strahlteilerflächen 61_l , 61_r .
Der Strahlteiler 21_l bzw. 21_r kann als Ring mit einem parallelogrammartigen Querschnitt ausgebildet sein. Dadurch auftretende Bildverzerrungen werden durch ein an einer nachfolgenden Stelle im Mikroskopstrahlengang 33_l , 33_r angeordnetes Prismenkeilpaar oder ein anderes optisches Bauelement korrigiert. Alternativ oder ergänzend ist bei Aufnahme mit der Kamera 27 eine elektronische Bildkorrektur vorgesehen, beispielsweise mittels Anwendung einer Funktion für konforme Abbildungen. Vorzugsweise ist die Hauptachse des Rings auf die Zentralachse 37 des Untersuchungssystems zentriert.
Für die Bildaufnahme kann für alle drei Strahlengänge 33_l , 33_r , 47_l , 47_r im wesentlichen die gleiche lichtempfindliche Kamerafläche 28 genutzt werden, womit das Auflösungsvermögen der Kamera 27 für alle Strahlengänge 33_l , 33_r , 47_l , 47_r optimal genutzt wird. Hierzu vorgesehene Ausführungsformen sind im Detail in der US-Anmeldung 2004/0017607 A1 beschrieben. Um für jeden Strahlengang 33_l , 33_r , 47_l , 47_r ein eigenes elektronisches Bild zu erzeugen, sind die Selektoren 17_l , 19_l , 19_l und 17_r mit einer (aus Übersichtsgründen nur in 8 dargestellten) gemeinsamen Selektorsteuerung 189 verbunden, die den Lichtdurchlaß zu der Kamera 27 für die drei Strahlengänge 33_l , 33_r , 47_l , 47_r nicht gleichzeitig, sondern im Viertakt, periodisch abwechselnd freigibt. Beispielsweise würde der Selektor 17_l zunächst den linken Mikroskopstrahlengang 33_l öffnen, dann der Selektor 19_r den rechten Endoskopstrahlengang 47_r , dann der Selektor 17_r den rechten Mikroskopstrahlengang 33_r und Selektor 19_l den linken Endoskopstrahlengang 47_l . Es ist aber auch eine andere Abfolge möglich. Insbesondere kann der Zeitanteil für die Endoskopstrahlengänge 47_l , 47_r im Ver hältnis zu dem Zeitanteil für die Mikroskopstrahlengänge 33_l , 33_r erhöht werden, oder umgekehrt, um einem der Strahlengangpaare 33_l , 33_r bzw. 47_l , 47_r eine größere Lichtstärke zu verleihen.
Zur Beobachtung veränderlicher oder bewegter Objekte ist die Frequenz, mit der der Strahlengangwechsel erfolgt, vorzugsweise so hoch, daß auf dem Anzeigegerät 31 eine weitgehend ruckfreie Darstellung möglich ist, die vorzugsweise eine Flimmerverschmelzungsfrequenz des menschlichen Auges von beispielsweise 20 Hz überschreitet. Eine Ausführungsvariante sieht vor, daß die von der Kamera 27 aufgenommenen Bilder jeweils bis zum Abschluß der Aufnahme des nächsten Bilds aus demselben Strahlengang 33_l , 33_r , 47_l , 47_r zwischengespeichert werden, und zwar in der Kamera 27 oder in der Anzeigeeinrichtung 31.
Ein Weiterbildung der Ausführungsform sieht vor, daß während der Zeit, in der ein Strahlengang 33_l , 33_r , 47_l , 47_r geöffnet ist, in den Strahlengang für die jeweils andere Stereoansicht desselben stereoskopischen Strahlengangs (des Endoskopstrahlengangs 47_l , 47_r oder des Stereomikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r ) ein Beleuchtungslicht eingespiegelt wird, um für die Beobachtung die jeweilige Objektebene 35 bzw. 49 über den geöffneten Strahlengang 33_l , 33_r , 47_l , 47_r zu beleuchten. Diese Methode hat den Vorteil, daß so Streulicht und Reflexe im aktuell benutzten Beobachtungsstrahlengang 33_l , 33_r , 47_l , 47_r vermieden werden. Die Einspiegelung des Beleuchtungslichts erfolgt über einen in der Figur nicht dargestellten Strahlteiler oder beweglichen Spiegel an einer Stelle, die sich im jeweiligen Strahlengang zwischen der jeweiligen Objektebene 35 bzw. 49 und dem jeweiligen Selektor 17_l , 17_r , 19_l , 19_l befindet.
Eine alternative Ausführungsform sieht vor, daß der Selektor 23 dazu ausgebildet ist, die Strahlengänge für die linken 33_l , 47_l und rechten 33_r , 47_r Stereoansichten periodisch abwechselnd zu öffnen und zu schließen, um auf diese Weise zwischen den beiden Stereoansichten zu wechseln. Damit kann eine Verbesserung dieser Lichtventilfunktion erreicht werden, welche von den Selektoren 17_l , 17_r , 19_l , 19_r sonst alleine zu bewirken ist. In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform sind die Selektoren 17_l , 17_r , 19_l , 19_r für das Einstellen der Stereobasis ausgebildet, während der periodische Wechsel der Stereoansicht vom Selektor 23 alleine bewirkt wird. Dies hat den Vorteil, daß die Steuersignale für den Selektor 23 getrennt von den Steuersignalen für die anderen Selektoren 17_l , 17_r , 19_l , 19_r erzeugt und zu dem Selektor 23 übertragen werden können. Außerdem kann der Selektor 23 so auf die für ihn vorgesehene Funktion, beispielsweise für ein schnelles energiearmes Umschalten, optimiert werden.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß der Selektor 23 und/oder die Selektoren 17_l , 19_r , 17_l , 17_r für jeden von mindestens zwei unterschiedlichen Wellenlängenbereichen eine schaltbare Lichtventilfunktion aufweist bzw. aufweisen, so daß dieser (23) bzw. diese Selektoren (17_l , 17_r , 19_l , 19_r ) als schaltbare Farbfilter genutzt werden können, und zwar insbesondere für Fluoreszenzbeobachtungen.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß die Selektoren 19_l , 19_r im wesentlichen einen scheibenförmigen Selektor oder ein scheibenförmiges Selektorelement aufweisen, welches insbesondere ein einteiliges Selektorelement ist. Weiterhin ist für diese Ausführungsform vorgesehen, daß die Selektoren 17_l , 17_r im wesentlichen einen ringförmigen Selektor oder ein ringförmiges Selektorelement aufweisen, welches insbesondere ein einteiliges Selektorelement ist. Der Selektor 23 dient dann sowohl der Einstellung der Richtung der Stereobasis, als auch dem schnellen Wechsel der beiden Stereoansichten. Der Selektor 23 weist in dieser Ausführungsform die gleiche Funktion auf, wie das anhand 3 erläuterte Shutterelement 85_f .
Nachfolgend werden Varianten der anhand der 1 erläuterten Ausführungsform dargestellt. Hierbei sind Komponenten, die hinsichtlich ihres Aufbaus oder ihrer Funktion Komponenten den jeweils vorangehend erläuterten Figuren entsprechen, mit den gleichen Bezugsziffern, zur Unterscheidung jedoch mit einem zusätzlichen Buchstaben versehen. Hierbei wird auf die gesamte vorangehende Beschreibung Bezug genommen.
Ferner sind im afokalen Bereich der Strahlengänge 33_l , 33_r , 47_l und 47_r ein oder mehrere Zoomsysteme 81, 83, 81_l , 81_r , 83_l , 83_r zur Vergrößerungsänderung vorgesehen. Hierfür gibt es mehrere Anordnungsvarianten, von denen beispielhaft vier in den 2a bis 2d dargestellt sind. 2a zeigt eine Weiterbildung eines Teils des Endoskop-Mikroskop-Untersuchungssystems 1 bei dem im afokalen Bereich des Stereomikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r und des Endoskopstrahlengangs 47_l , 47_r je ein Paar von Vergrößerungsänderungssystemen 81_l , 81_r bzw. 83_l , 83_r angeordnet ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Vergrößerung für den Endoskopstrahlengang 47_l , 47_r und für den Stereomikroskopstrahlengang 33_l , 33_r unabhängig voneinander und ohne gegenseitige Beeinflussung geändert werden kann. 2b zeigt eine Anordnung, bei der der linke und rechte Endoskopstrahlengang 47_l , 47_r über ein gemeinsames Zoomsystem 83_c geführt wird. Falls nur eine für den Endoskopstrahlengang 47_l , 47_r und den Stereomikroskopstrahlengang 33_l , 33_r gemeinsame Änderbarkeit der Vergrößerung erforderlich ist, hat das Endoskop-Mikroskop-Untersuchungssystem 1 den in 2c dargestellten Aufbau. Hier ist im afokalen Bereich für jede Stereoansicht je ein für den Endoskopstrahlengang 47_l , 47_r und Stereomikroskopstrahlengang 33_l , 33_r gemeinsames Vergrößerungsänderungssystem 81_ld , 81_rd angeordnet, also in Strahlrichtung hinter den Strahlteilern und vor oder hinter dem Selektor 23_d und vor der Linse 25_d . 2d zeigt eine Alternative, bei der für alle Strahlengänge 33_l , 33_r , 47_l , 47_r und beide Stereoansichten nur ein einziges gemeinsames Vergrößerungsänderungssystem 81_e verwendet wird.
Das in 1 dargestellte erste Abstandserfassungssystems 63 erfaßt den Abstand a₁ zwischen der Austrittsseite 65 der Endoskopoptik 3 und dem ersten optischen Element 9_l . Dazu ist an der Endoskopoptik 3 eine Zahnstange 67 befestigt. Mit dem ersten optischen Element 9_l ist ein Drehlager 69 verbunden, in dem die Welle 71 eines Zahnrades 73 gelagert ist. Mit dem Drehlager 69 und der Welle 71 ist eine der dem Fachmann bekannten Einrichtungen zur Erfassung eines Drehwinkels verbunden, wie beispielsweise ein Drehwinkelgeber 75, der einen Drehwinkel der Welle 71 relativ zum Drehlager 69 erfaßt und ein elektrisches Signal erzeugt, das eine Information über den erfaßten Drehwinkel beinhaltet. Alternativ ist es vorgesehen, hier eine andere der dem Fachmann bekannten technischen Lösungen zur Abstandserfassung einzusetzen.
Ein zweites Abstandserfassungssystems 77 das ebenfalls ein elektrisches Signal mit einer zweiten Entfernungsinformation liefert, erfaßt den Abstand a₂ zwischen der Objektebene 35 des Stereomikroskopstrahlengangs und dem ersten optischen Element 9_l . Dazu ist ein Entfernungsmeßgerät 79 mit dem ersten optischen Element 9_l mechanisch verbunden. Das Entfernungsmeß gerät 79 arbeitet nach einem der dem Fachmann bekannten Echolotverfahren mit Ultraschall. Alternativ ist es vorgesehen, hier eines anderen der ebenfalls bekannten Entfernungsmeßverfahren, wie Interferometerverfahren oder Verfahren einzusetzen, die auf einem Auswerten der Differenz zweier aus unterschiedlichen Blickwinkeln aufgenommener Bilder beruhen.
Als Weiterbildung der bereits beschriebenen Ausführungsformen sind die Selektoren 19_l , 19_r auf einem gemeinsamen kreisförmigen Shutterelement 85_f mit einer Vielzahl von nebeneinander flächig angeordneten, dem Fachmann bekannten, Lichtventilen in LCD-Technik realisiert. Der gestrichelte Kreis um die Pupillen 87_lf , 87_rf zeigt den Umfang des Shutterelements 85_f schematisch in Draufsicht. Durch elektronische Ansteuerung der Lichtventile entstehen in dem Shutterelement 85_f eine linke Pupille 87_lf , die von dem linken Endoskopstrahlengang 47_lf durchsetzt wird und eine rechte Pupille 87_rf , die von dem rechten Endoskopstrahlengang 47_rf durchsetzt wird. Für den Endoskopstrahlengang 47_l , 47_r kann eine Richtung 89_f der Stereobasis des Endoskopstrahlengangs 47_l , 47_r dadurch verändert werden, daß das Shutterelement 85_f so angesteuert wird, das andere Lichtventile geöffnet bzw. geschlossen werden, so daß die linke und rechte Pupille 87_lf' , 87_rf' an anderen Stellen des Shutterelements 85_f entstehen, womit sich für den Endoskopstrahlengang 47_l , 47_r eine neue Richtung 89_f' der Stereobasis ergibt. Falls sich in dem Endoskopstrahlengang 47_l , 47_r weitere optische Elemente befinden, die ebenfalls eine Richtung der Stereobasis vorgeben, so werden diese mittels einer Steuerung im gleichen Umfang um die Zentralachse 37 gedreht, so beispielsweise das Zoomsystempaar 83_lb , 83_rb von 2a bzw. das Zoomsystempaar 81_ld , 81_rd von 2c.
Eine ähnliche Weiterbildung sieht für die Selektoren 17_l , 17_r ein gemeinsames ringförmiges Shutterelement 91_f vor, das ebenfalls eine Vielzahl von nebeneinander flächig angeordneten Lichtventilen in LCD-Technik aufweist. Der gestrichelte Kreis um die Pupillen 87_lf , 87_rf und der durchgezogene Kreis um die Pupillen 93_lf und 93_rf zeigt die Ränder des Shutterelements 91_f schematisch in Draufsicht. Durch elektronische Ansteuerung der Lichtventile entstehen in dem Shutterelement 91_f eine linke Pupille 93_lf , die von dem linken Mikroskopstrahlengang 33_lf durchsetzt wird und eine rechte Pupille 93_rf , die von dem rechten Mikroskopstrahlengang 33_rf durchsetzt wird. Für den Stereomikroskopstrahlengang 33_l , 33_r kann eine Richtung 89_f der Stereobasis des Stereomikroskopstrahlengang 33_l , 33_r dadurch verändert werden, daß das Shutterelement 91_f so angesteuert wird, das andere Lichtventile geöffnet bzw. geschlossen werden, so daß die linke und rechte Pupille 93_lf'' , 93_rf'' an anderen Stellen des Shutterelements 91_f entstehen, womit sich für den Stereomikroskopstrahlengang 33_l , 33_r eine neue Richtung 89_f'' der Stereobasis ergibt. Falls sich in dem Stereomikroskopstrahlengang 33_l , 33_r weitere optische Elemente befinden, die ebenfalls eine Richtung der Stereobasis vorgeben, so werden diese mittels einer Steuerung im gleichen Maße um die Zentralachse 37 gedreht, so beispielsweise die Objektivlinse 13 aus 1 oder/und die Strahlteiler 21_l , 21_r aus 1 oder 8 oder/und die optischen Elemente 9_l , 9_r aus 1 oder 8 oder/und die Prismenkeile 156_l , 156_r aus 8 oder/und das Zoomsystempaar 81_l , 81_r aus den 2a bis 2c.
Die 4a bis 4c zeigen eine Weiterentwicklung der bereits beschriebenen Ausführungsformen. Hier wird die gemeinsame Linse 13 des ersten und zweiten optischen Elements 9_l , 9_r auch von dem Endoskopstrahlengang 47_l , 47_r durchsetzt; sie weist deshalb kein Loch 14 und keinen Ausschnitt 14 für den Endoskopstrahlengang 47_l , 47_r auf. Die 4a bis 4c zeigen unterschiedlich tiefe Öffnungen des Objekts 36 in welche die Endoskopoptik 3 eingeführt ist. Die Linsen 5 der Endoskopoptik 3 sind starr miteinander verbunden, woraus sich für die Endoskopoptik 3 eine zunächst unveränderliche feste Schnittweite a_3g ergibt. Für Beobachtungsaufgaben in der Hirnchirurgie ist es aber erwünscht, die Schnittweite a₃ des Endoskops 3 so ändern zu können, daß von unterschiedlich tiefen Bereichen einer Körperhöhle Bilder mit in etwa gleichbleibender Bildschärfe gewonnen werden können, ohne die Endoskopoptik 3 zu bewegen. Wie die 4a bis 4c zeigen, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Strahlrichtung hinter der Objektivlinse 13 der Hauptoptik 7 eine Schnittweiteneinstelloptik 94 angeordnet ist, mit der eine Lage der Zwischenbildebene 48 so verändert wird, daß die zur Zwischenbildebene 48_g , 48_h , 48_i konjugierte Objektebene 49_g , 49_h , 49_i in einem gewünschten Abstand a_3g, a_3h, a_3i von der Eintrittseite 4 der Endoskopoptik 3 positioniert ist. Bei der dargestellten Ausführungsform erfolgt die Verlagerung der Zwischenbildebene 48_g , 48_h , 48_i durch die Schnittweiteneinstelloptik 94 dadurch, daß eine Sammellinse 95 der Schnittweiteneinstelloptik 94 entlang der Hauptachse 45 der Endoskopoptik 3 verschoben wird, so daß damit ihr Abstand a_4g, a_4h, a_4i zu der Objektivlinse 13 der Hauptoptik 7 geändert wird. Bei größerer Entfernung a_4g, a_4h, a_4i der Sammellinse 95 von der Hauptoptik 7 ist der Querschnitt des Endoskopstrahlengangs 47_g , 47_h , 47_i im Bereich der Hauptoptik 7 kleiner, und die Zwischenbildebene 48_g , 48_h , 48_i ist näher zur Objektivlinse 13 positioniert. Dies wiederum vergrößert die Entfernung der Zwischenbildebene 48_g , 48_h , 48_i von der Austrittseite 6 der Endoskopoptik 3. Wenn – wie in den 4a und 4b – die Zwischenbildebene 48_g , 48_h , 48_i zwischen der Eintrittsseite 4 und der Austrittsseite 6 der Endoskopoptik 3 positioniert ist, wird hier der Abstand der Zwischenbildebene 48_g , 48_h , 48_i von der Austrittseite 6 als ein Abstand a_5g, a_5h, a_5i mit negativen Vorzeichen angesehen. Der vergrößerte Abstand der Zwischenbildebene 48_g , 48_h , 48_i von der Austrittseite 6 der Endoskopoptik 3 führt über die Endoskopoptik 3 zu einer kürzeren Schnittweite a_3g, a_3h, a_3i der Endoskopoptik 3. So kann die Schnittweite a_3g, a_3h, a_3i der Endoskopoptik 3 durch Verschieben einer Linse 95 der Schnittweiteneinstelloptik 94 entlang der Hauptachse 45 der Endoskopoptik 3 geändert werden. Eine alternative Ausführungsform sieht vor, daß die Linse 95 als Zerstreuungslinse ausgeführt wird.
Die 5a zeigt eine Weiterentwicklung der beschriebenen Ausführungsformen, bei der die Endoskopoptik 3 mit ihrer Austrittsseite 6 zum Parken der Endoskopoptik 3 ganz nah an das erste und zweite optische Element 9_l und 9_r herangezogen wird, so daß dann die in der 5a dargestellte Positionierung der Endoskopoptik 3 zur Objektivlinse 13 vorliegt.
Auch bei den in den 5b und 5c gezeigten Ausführungsformen wird die gemeinsame Linse 99 des ersten und zweiten optischen Elements 9_l , 9_r auch von dem Endoskopstrahlengang 47_l , 47_r durchsetzt; sie weist deshalb kein Loch 14 oder Ausschnitt 14 für den Endoskopstrahlengang 47_l , 47_r auf. Die 5b bis 5c zeigen bei unverändertem Objekt 36 und konstantem Abstand a_2k, a_2m des ersten und zweiten optischen Elements 9_l , 9_r vom Objekt 36 unterschiedliche Positionen der Endoskopoptik 3 zu dem Objekt 36 und damit auch unterschiedliche Positionen der Endoskopoptik 3 zu dem ersten und zweiten optischen Element 9_l , 9_r ; der Abstand a_6k, a_6m der Eintrittsseite 4 der Endoskopoptik 3 zu dem ersten und zweiten optischen Element 9_l , 9_r ist in den beiden Fällen unterschiedlich. Da die optischen Elemente 5 der Endoskopoptik 3 starr miteinander verbunden sind, ist der Abstand a_7k, a_7m zwischen der Objektebene 49 der Endoskopoptik 3 und der Zwischenbildebene 48 gleich. Die Position der Endoskopoptik 3 wurde in 5c nur zufällig so gewählt, daß die Zwischenbildebene 48 mit der Oberfläche 49 des Objekts 36 zusammenfällt. Die in den 5b und 5c dargestellte Hauptoptik 7 umfaßt zwei feststehende Linsen 97 und 99 im Abstand a₈, bestehend aus jeweils einem achromatischen Linsenpaar, und eine zwischen den feststehenden Linsen 97 und 99 angeordnete achromatische Dreifachlinse 101 welche entlang einer diesen Linsen 97, 99, 101 gemeinsamen Zentralachse 37 verschiebbar gelagert ist. Die verschiebbare Linse 101, welche als Sammellinse ausgeführt ist, ist dazu vorgesehen, die Schnittweite a_2k, a_2m der Hauptoptik 7 an die Lage der Zwischenbildebene 48_k , 48_m anzupassen, indem ein Abstand a₉ der Linse 101 zur Linse 99 variiert wird. Die Linse 101 wirkt im Prinzip so, wie die zuvor beschriebene Linse 95 mit dem Unterschied, daß deren Position und Brechkraft nicht nur die Lage der Zwischenbildebene 48 beeinflußt, sondern auch die Lage der Objektebene 35 der Hauptoptik 7. Bei den in den 5b und 5c dargestellten Ausführungsformen ist die Zwischenbildebene 48_k , 48_m identisch mit der Lage der Objektebene 35 des Stereomikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r . In einer alternativen Ausführungsform kann die bewegliche Linse 101 als Streulinse ausgeführt werden.
Die 6a zeigt eine weitere Ausführungsform mit einem ersten Antrieb 102 für die Linse 95 der Schnittweiteneinstelloptik 94. Der erste Antrieb 102 ist aus Übersichtsgründen in den 4a bis 4c und 6b, sowie 7a und 7b nicht eingezeichnet. Die Linse 95 ist an einem ersten Ende 103 einer ersten Schubstange 105 befestigt. Die erste Schubstange 105 ist so in einem ersten Schublager 107 gelagert, daß die Linse 95 entlang der Hauptachse 45 der Endoskopoptik 3 verschiebbar ist. Ein zweites Ende 109 der ersten Schubstange 105 weist ein erstes Gewinde 111 oder eine erste Zahnstange 111 auf, die in ein erstes Schneckenzahnrad 113 eingreift. Das erste Schneckenzahnrad 113 ist auf einer ersten Antriebswelle 115 befestigt. Die erste Antriebswelle 115 ist eine Antriebswelle einer dem Fachmann an sich bekannten ersten Antriebseinheit 117, welche einen Elektromotor für zwei erste Drehrichtungen 119 und ein Getriebe zur Drehzahluntersetzung umfaßt. In der einen ersten Drehrichtung 119 führt das Betreiben der ersten Antriebseinheit 117 zu einer Vergrößerung des Abstandes a_4n und damit – wie in den 4a bis 4c erläutert – zu einer Verkleinerung der Schnittweite a_3n der Endoskopoptik 3, und in der anderen der ersten Drehrichtungen 119 zu einer Verkleinerung dieses Abstandes a_4n und damit zu einer Vergrößerung der Schnittweite a_3n der Endoskopoptik 3. Die erste Antriebseinheit 117 wird über ein zweites Kabel 121 von einer Steuerung 123 gesteuert. Dadurch ist es mit den in den 4a bis 4c gezeigten Ausführungsformen möglich, die Schnittweite a₃ der Endoskopoptik 3 über die Steuerung 123 per Kopfdruck oder softwaregesteuert auf die vom Benutzer des Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystems 1 gewünschte Objektebene 49 einzustellen.
Zusätzlich zeigt 6a einen zweiten Antrieb 124 für die Linse 101 der Hauptoptik 7. Der zweite Antrieb 124 ist aus Übersichtsgründen in den 5a bis 5c und 6b nicht eingezeichnet. Die Linse 101 ist an einem ersten Ende 125 an einer zweiten Schubstange 127 befestigt. Die zweite Schubstange 127 ist so in einem zweiten Schublager 129 gelagert, daß die Linse 101 entlang der Hauptachse 45 der Endoskopoptik 3 verschiebbar ist. Ein zweites Ende 131 der zweiten Schubstange 127 weist ein zweites Gewinde 133 oder eine zweite Zahnstange 133 auf, die in ein zweites Schneckenzahnrad 135 eingreift. Das zweite Schneckenzahnrad 135 ist auf einer zweiten Antriebswelle 137 befestigt. Die zweite Antriebswelle 137 ist eine Abtriebswelle einer dem Fachmann an sich bekannten zweiten Antriebseinheit 139, welche einen Elektromotor für zwei zweiten Drehrichtungen 141 und ein Getriebe zur Drehzahluntersetzung umfaßt. In der einen zweiten Drehrichtung 141 führt das Betreiben der zweiten Antriebseinheit 139 zu einer Vergrößerung des Abstandes a_9n und damit – wie in den 5b und 5c erläutert – zu einer Verkleinerung der Schnittweite a_2n der Hauptoptik 7, und in der anderen zweiten Drehrichtung 141 zu einer Verkleinerung dieses Abstandes a_9n und damit zu einer Vergrößerung der Schnittweite a_2n der Hauptoptik 7. Die zweite Antriebseinheit 139 wird über ein drittes Kabel 143 von der Steuerung 123 gesteuert . Dadurch ist es mit den in den 5b und 5c gezeigten Ausführungsformen möglich, die Schnittweite a₂ der Hauptoptik 7 über die Steuerung 123 per Kopfdruck oder softwaregesteuert auf die gewünschte Objektebene 35 einzustellen.
Bei bestimmten Anwendungen, wie der Hirnchirurgie, besteht ein Bedarf für ein Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem 1, mit einem ersten Betriebsmodus, in dem die Schnittweiten a₂ bzw. a₃ für den Stereomikroskopstrahlengang 33_l , 33_r und für den Endoskopstrahlengang 47_l , 47_r voneinander unabhängig und zueinander weitgehend unbeeinflußt eingestellt werden können. Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß durch eine Weiterbildung der zuvor beschriebenen Ausführungsformen gelöst, indem die Steuerung 123 mittels der zweiten Antriebseinheit 139 eine vom Benutzer gewünschte Schnittweite a₂ des Stereomikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r einstellt und mittels der ersten Antriebseinheit 117 eine vom Benutzer gewünschte Schnittweite a₃ des Endoskopstrahlengangs 47_l , 47_r einstellt, wobei die Steuerung 123 bei der Einstellung der Endoskop schnittweite a₃ den Einfluß der jeweils aktuellen Einstellung der Schnittweite a₂ des Stereomikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r berücksichtigt, also kompensiert.
Eine alternative Ausführungsform sieht vor, daß die Steuerung 123 einen Regelkreis mit einer dem Fachmann an sich bekannten Schnittweitenmeßeinrichtung zur Erfassung einer Ist-Schnittweite a₃ umfaßt, wobei der Endoskopstrahlengang 33_l , 33_r als Regelstrecke und die erste Antriebseinheit 117 als Stellglied im Regelkreis dient, und wobei durch eine selbsttätige Steuerung der ersten Antriebseinheit 117 in Abhängigkeit einer von einer durch die Steuerung 123 ermittelten Differenz einer durch die Schnittweitenmeßeinrichtung ermittelten Endoskop-Ist-Schnittweite a₃ und einer vom Benutzer vorgegebenen Soll-Schnittweite a₃ die vom Benutzer vorgegebenen Endoskopschnittweite a₃ selbsttätig eingestellt wird. 6b zeigt das Ergebnis eines solchen Kompensationsvorgangs.
Weiterhin besteht ein Bedarf für einen zweiten Betriebsmodus, in dem, beispielsweise beim Ein- und Ausfahren der Endoskopoptik 3 in einen Schädel, die Schnittweite a₃ für den Endoskopstrahlengang 47_l , 47_r unverändert bleiben sollen, so wie in den 5b und 5c dargestellt. Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß mit dem in 6a dargestellten zweiten Antrieb 124 und der Steuerung 123 unter Zuhilfenahme der zu 1 beschriebenen Abstandsmeßeinrichtung 63 gelöst. Dazu erfaßt die Abstandmeßeinrichtung 63 einen Abstand a₁ der Austrittsseite 6 der Endoskopoptik 3 zu dem ersten und zweiten optischen Element 9_l , 9_r und liefert die so gewonnene elektrische Abstandsinformation über ein viertes Kabel 145 zur Steuerung 123. Die Steuerung berechnet aus den gelieferten Abstandswerten eine Abstandsänderung Δa₁ und ermittelt daraus die neue Schnittweite a₂, für den Stereomikroskopstrahlengang über den Zusammenhang a_2' = a₂ + Δa₁ und stellt die neue Schnittweite a_2' mittels der Antriebseinheit 139 ein.
Weiterhin besteht ein Bedarf für einen dritten Betriebsmodus, beispielsweise beim Herausfahren der Endoskopoptik 3 aus einem Schädel, in dem beim Ein- oder Ausfahren der Endoskopoptik 3 sowohl die Schnittweite a₂ des Mikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r , als auch die Schnittweite a₃ des Endoskopstrahlengangs 47_l , 47_r unverändert bleiben soll, so wie in den 7a und 7b dargestellt. Die Lage der Objektebene 35 des Mikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r relativ zu dem Objekt 36, also die Schnittweite a₂ des Stereomikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r soll unverändert bleiben. Und die Schnittweite a₃ des Endoskopstrahlengangs 47_l , 47_r soll unverändert bleiben. Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß mit dem in 6a dargestellten ersten Antrieb 102 und der Steuerung 123 unter Zuhilfenahme der zu 1 beschriebenen Abstandsmeßeinrichtung 63 gelöst. Dazu erfaßt die Abstandmeßeinrichtung 63 den Abstand a_1q, a_1s der Austrittsseite 6 der Endoskopoptik 3 zu dem ersten und zweiten optischen Element 9_l , 9_r und liefert die so gewonnene elektrische Abstandsinformation über das viertes Kabel 145 zur Steuerung 123. Die Steuerung 123 berechnet aus den gelieferten Abstandswerten eine Abstandsänderung Δa₁ und ermittelt daraus nach einem funktionalen Zusammenhang, den der Fachmann aus den optischen Daten des Hauptobjektivs 7 und der Linsenanordnung 15 herleiten kann, einen einzustellenden Linsenabstand a_4' und stellt den Linsenabstand a_4' mittels der Antriebseinheit 117 ein.
Weiterhin besteht ein Bedarf für einen vierten Betriebsmodus, beispielsweise beim Entfernen des gesamten Mikroskop-Endoskopsystems 1 von dem Objekt 36, bei dem die Lage der Objektebene 35 des Mikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r relativ zu dem Objekt 36 unverändert bleiben soll, und auch die Schnittweite a₃ des Endoskopstrahlengangs 47_l , 47_r . Die Situation ist ähnlich der der 6a und 6b, allerdings muß hierfür die Schnittweite a₂ des Stereomikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r selbsttätig nachgeführt werden. Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß mit dem in 6a dargestellten ersten und zweiten Antrieb 102, 124 und der Steuerung 123 unter Zuhilfenahme der zu 1 beschriebenen Abstandsmeßeinrichtung 77 gelöst. Dazu erfaßt die Abstandmeßeinrichtung 77 den Ist-Abstand a_2' des ersten und zweiten optischen Elements 9_l , 9_r zu der Objektoberfläche 42 und liefert die so gewonnene elektrische Abstandsinformation über ein fünftes Kabel 144 zur Steuerung 123. Die Steuerung 123 stellt mittels der zweiten Antriebseinheit 139 die Schnittweite a₂ des Stereomikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r entsprechend dem gemessenen Istabstand a_2' ein und stellt mittels der ersten Antriebseinheit 117 die vorherige Schnittweite a₃ des Endoskopstrahlengangs 47_l , 47_r wieder her, wobei die Steuerung 123 bei der Einstellung der Endoskopschnittweite a₃ den Einfluß der jeweils aktuellen Einstellung der Schnittweite a₂ des Stereomikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r berücksichtigt, also kompensiert.
Weiterhin besteht ein Bedarf für einen fünften Betriebsmodus, beispielsweise beim Entfernen des gesamten Mikroskop-Endoskopsystems 1 von dem Objekt 36, bei dem die Lage der Objektebene 35 des Mikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r relativ zu dem Objekt 36 und die Lage der Objektebene des Endoskopstrahlengangs 47_l , 47_r unverändert bleiben sollen. Die Situation ist ähnlich der der 6a und 6b, allerdings müssen hierfür die Schnittweite a₂ des Stereomikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r und die Schnittweite a₃ des Endoskopstrahlengangs 47_l , 47_r selbsttätig nachgeführt werden. Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß mit dem in 6a dargestellten ersten und zweiten Antrieb 102, 124 und der Steuerung 123 unter Zuhilfenahme der zu 1 beschriebenen Abstandsmefleinrichtung 77 gelöst. Dazu erfaßt die Abstandmeßeinrichtung 77 den Abstand a_2' des ersten und zweiten optischen Elements 9_l , 9_r zu der Objektoberfläche 42 und liefert die so gewonnene elektrische Abstandsinformation über das fünfte Kabel 144 zur Steuerung 123. Die Steuerung 123 stellt mittels der Antriebseinheit 139 die Schnittweite a₂ des Stereomikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r entsprechend dem gemessenen Istabstand a_2' ein. Die Steuerung berechnet aus den gelieferten Istabstandswerten eine Abstandsänderung Δa₂ und ermittelt daraus nach einem funktionalen Zusammenhang, den der Fachmann aus den optischen Daten des Hauptobjektivs 7 und der Linsenanordnung 15 herleiten kann, einen einzustellenden Linsenabstand a_4' und stellt den Linsenabstand a_4' mittels der Antriebseinheit 117 ein, so daß die vorherige Position der Objektebene 49 wieder hergestellt wird.
Die Steuerung 123 weist einen sechsten Betriebsmodus auf, der die Schnittweite a₂ des Stereomikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r auf die Objektebene 49 des Endoskopstrahlengangs 47_l , 47_r (vor dem Entfernen der Endoskopoptik 3) einstellt, wenn die Endoskopoptik 3 in ihre Parkstellung (5a) zurückgezogen wurde oder aus dem Bereich vor der Hauptoptik 7 weggeklappt oder herausgeschoben wurde.
Ferner weist die Steuerung 123 einen siebten Betriebsmodus auf, der die Schnittweite a₃ des Endoskopstrahlengangs 47_l , 47_r auf die Objektebene 35 des Stereomikroskopstrahlengangs 33_l , 33_r einstellt, wenn die Endoskopoptik 3 aus ihrer Parkstellung (5a) herausgefahren wird oder in den Bereich vor der Hauptoptik 7 hineingeklappt oder hineingeschoben wurde.
In 8 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, die vorzugsweise in gleicher Weise, wie die Ausführungsform aus 6a mit der dort beschriebenen Steuerung 123 und den Antrieben 117, 139 und, wie die Ausführungsform aus 1, mit den dort beschriebenen Abstandserfassungssysteme 63 und 77, sowie mit den in 2a bis 2d beschriebenen Vergrößerungssystemen, sowie mit dem in 3 gezeigten Pupillenänderungssystem, sowie mit dem in den 4 bis 7 erläuterten Schnittweitenanpassungsverfahren kombiniert wird. Diesbezüglich soll hiermit jede Merkmalskombination offenbart sein.
Die in der 1 gezeigte Ausführungsform besteht aus einem ersten oberen Teil 147, welcher in der Figur oberhalb einer gedachten Schnittlinie A angeordnet ist und aus einem ersten unteren Teil 149, welcher unterhalb der Schnittlinie A angeordnet ist. Entsprechend zeigt 8 einen zweiten oberen Teil 151 und einen zweiten unteren Teil 153. Der erste obere Teil 147 kann mit dem zweiten unteren Teil 153 kombiniert werden und der zweite obere Teil 151 kann mit dem ersten unteren Teil 149 kombiniert werden.
Der zweite untere Teil 153_t unterscheidet sich von dem in 1 gezeigten ersten unteren Teil 149 im wesentlichen dadurch, daß das erste und das zweite optische Element 9_lt , 9_rt aus zwei Teilen bestehen, die jeweils im wesentlichen eine Sammellinse 155_lt , 155_rt sind. In Strahlrichtung vorzugsweise hinter dem ersten und zweiten optischen Element 9_lf , 9_rt oder hinter den Selektoren 17_lt , 17_rt ist jeweils ein Prismenkeil 156_lt , 156_rt zur Bildung eines Stereowinkels α_t angeordnet. Die gewählte Reihenfolge von Sammellinse 155_lt , 155_rt und Prismenkeil 156_lt , 156_rt hat den Vorteil, daß der Mikroskopstrahlengang 33_lt , 33_rt in den Prismenkeilen 156_lt , 156_rt parallel ver läuft und somit die Entstehung eines Astigmatismus vermieden wird. Vorzugsweise sind die Prismenkeile 156_lt , 156_rt drehbar gelagert, um einen Winkel α_t des linken und des rechten Mikroskopstrahlengangs 33_lt , 33_rt zur Symmetrieebene 38_t an die jeweils eingestellte Schnittweite a₂ anzupassen. Vorzugsweise ist die Sammellinse 155_lt bzw. 155_rt fest mit dem zugehörigen Prismenkeil 156_lt bzw. 156_rt verbunden. Eine Ausführungsform sieht vor, daß die Sammellinse 155_lt bzw. 155_rt dazu als Planlinse ausgebildet und mit der planen Seite auf dem Prismenkeil 156_lt bzw. 156_rt aufgeklebt ist.
Der Prismenkeil 156_lt bzw. 156_rt kann als Ring mit dreiecksförmigen Querschnitt ausgebildet sein. Dadurch auftretende Bildverzerrungen werden durch ein an einer nachfolgenden Stelle im Mikroskopstrahlengang 33_lt , 33_rt angeordnetes Prismenkeilpaar oder ein anderes optisches Bauelement korrigiert. Alternativ oder ergänzend ist bei Aufnahme mit der Kamera 27 eine elektronische Bildkorrektur vorgesehen, beispielsweise mittels Anwendung einer Funktion für konforme Abbildungen. Vorzugsweise ist die Hauptachse des Rings auf die Zentralachse 37_t des Untersuchungssystems zentriert.
Der zweite obere Teil 151_t umfaßt einen an sich bekannten Strahlteiler 157_t bestehend aus einem ersten Bauernfeindprisma 159_t und einem aufgeklebten Prismenkeil 161_t . Der Strahlteiler 157_t ist zusammen mit dem Selektor 23_t'' und einem ersten Okular 185_t drehbar um die Zentralachse 37_t gelagert, so daß eine Drehstellung 158_t des ersten Bauernfeindprismas 159_t änderbar ist. Unabhängig davon ist ein zweites Bauernfeindprisma 173_t zusammen mit dem Selektor 23_t' und einem zweiten Okular 179_t um die Zentralachse 37_t drehbar gelagert, so daß eine Drehstellung 180_t des zweiten Bauernfeindprismas 173_t änderbar ist.
Ein erster stereoskopischer Benutzerstrahlengang 181_t tritt im wesentlichen senkrecht in die Unterseite 165_t des ersten Bauernfeindprismas 159_t ein und wird an der teilweise reflektierenden Oberseite 167_t des ersten Bauernfeindprismas 159_t unter solch einem Winkel auf die Unterseite 165_t des ersten Bauernfeindprismas 159_t zurückgespiegelt, das er dort ein zweites Mal reflektiert wird und eine dritte Seite 183_t verläßt und über einen Selektor 23_t'' in das erste stereoskopisches Okular 185_t zur Beobachtung durch einen ersten Benutzer eintritt.
Ein zweiter stereoskopischer Benutzerstrahlengang 163_t tritt auf einer Unterseite 165_t des ersten Bauernfeindprismas 159_t im wesentlichen senkrecht ein, tritt durch eine halbverspiegelte Oberseite 167_t des ersten Bauernfeindprismas 159_t zu dem Prismenkeil 161_t hindurch und aus einer Oberseite 169_t des Prismenkeils 161_t wieder im wesentlichen senkrecht heraus. Der zweite Benutzerstrahlengang 163_t tritt dann im wesentlichen senkrecht in die Unterseite 171_t des zweiten Bauernfeindprismas 173_t ein und wird an einer voll reflektierenden Oberseite 175_t des zweiten Bauernfeindprismas 173_t unter solch einem Winkel auf die Unterseite 171_t des zweiten Bauernfeindprismas 173_t zurückgespiegelt, das er dort ein zweites Mal reflektiert wird und eine dritte Seite 177_t verläßt und über einen weiteren Selektor 23_t' in das zweite stereoskopische Okular 179_t zur Beobachtung durch einen zweiten Benutzer eintritt.
Die Selektoren 23_t' und 23_t'' sind über Kabel 187_t' und 187_t'' an der schon im Zusammenhang mit den anderen Selektoren 17_lt , 19_lt , 19_rt , 17_rt erwähnten Selektorsteuerung 189_t angeschlossen. Die Selektorsteuerung 189_t weist für jeden der Benutzer eine Bedienmöglichkeit auf, mit der die Selektorsteuerung 189_t so eingestellt werden kann, daß sie die Selektoren 23_t' und 23_t'' zeitlich so ansteuert, daß sie zu dem stereoskopischen Okulars 179_t , 185_t des jeweiligen Benutzers entsprechend der von ihm vorgenommenen Einstellung jeweils nur den stereoskopischen Endoskopstrahlengang 47_lt , 47_rt oder nur den Stereomikroskopstrahlengang 33_lt , 33_rt oder beide Strahlengänge 33_lt , 33_rt , 47_lt , 47_rt durchlassen. Die Selektorsteuerung 189_t weist eine für beide Benutzer unabhängige Einstellmöglichkeit auf, mit der die Zeitanteile einstellbar sind, mit denen die Selektoren 23_t' und 23_t'' das Beobachtungslicht zu den Okularen 179_t und 185_t durchlassen. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn von dem jeweiligen Benutzer eine gleichzeitige Beobachtung über den Stereomikroskopstrahlengang 33_lt , 33_rt und den Endoskopstrahlengang 47_lt , 47_rt gewählt wird und beide Strahlengänge 33_lt , 33_rt , 47_lt , 47_rt ein unterschiedlich helles Beobachtungslicht zum stereoskopischen Okular 179_t , 185_t liefern.
Die Hauptoptik 7_t , bestehend aus den Linsen 155_lt , 155_rt , den Prismenkeilen 156_lt , 156_rt , den Selektoren 17_lt , 17_rt und den Strahlteilern 21_lt , 21_rt , ist ebenfalls um die Zentralachse 37_t drehbar gelagert. Der Strahlteiler 157_t kann mit der Hauptoptik 7_t mechanisch gekoppelt werden, und zwar so, daß die einzige Symmetrieebene des ersten Bauernfeindprismas 159_t mit der einzigen Symmetrieebene der Hauptoptik 7_t zusammenfällt. Unabhängig von der Drehstellung 180_t des zweiten Bauernfeindprismas 173_t um die Zentralachse 37_t ist damit die Richtung der Stereobasis 89_t'' des Stereomikroskopstrahlengangs 33_lt , 33_rt immer an eine Richtung einer Stereobasis des ersten stereoskopischen Okulars 185_t des ersten Benutzers angepaßt. In diesem Fall ist die Drehstellung 158_t des ersten Bauernfeindprismas 159_t und des Okulars 185_t gegenüber der in der 8 eingezeichneten Stellung in Wirklichkeit um 90° oder 270° (also senkrecht zur Zeichenebene) gedreht angeordnet.
Unabhängig davon kann auch das zweite Bauernfeindprisma 175_t mit der Hauptoptik 7_t mechanisch gekoppelt werden, und zwar so, daß die einzige Symmetrieebene des zweiten Bauernfeindprismas 173_t mit der einzigen Symmetrieebene der Hauptoptik 7_t zusammenfällt. Unabhängig von der Drehstellung 158_t des ersten Bauernfeindprismas 159_t um die Zentralachse 37_t ist damit die Richtung der Stereobasis 89_t'' des Stereomikroskopstrahlengangs 33_lt , 33_rt immer an eine Richtung einer Stereobasis des zweiten stereoskopischen Okulars 179_t des zweiten Benutzers angepaßt. In diesem Fall ist die Drehstellung 180_t des zweiten Bauernfeindprismas 173_t und des Okulars 185_t gegenüber der in der 8 eingezeichneten Stellung in Wirklichkeit um 90° oder 270° (senkrecht zur Zeichenebene) gedreht angeordnet.
Entsprechende mechanische Kopplungen sind auch mit der Endoskopoptik 3 möglich, um eine Stereobasis der Endoskopoptik 3 an die Drehstellung 158_t oder 180_t des ersten bzw. zweiten Bauernfeindprismas 159_t bzw. 173_t um die Zentralachse 37_t anzupassen.
Eine alternative Ausführungsform weist an der Stelle des ersten Okulars 185_t oder des zweiten Okulars 179_t die in 1 gezeigte Teilanordnung, bestehend aus der Linse 25, der Kamera 27, dem ersten Kabel 29 und dem am Kopf zu tragenden stereoskopischen Anzeigegerät 31 auf. Damit ist für den ersten oder zweiten Benutzer eine direkte optische Beobachtung möglich und für alle weiteren Benutzer eine elektronische.
Die Endoskopoptik 3 erzeugt von einem Bereich einer Objektebene 49 ein Zwischenbild 48, vorzugsweise ein reelles Zwischenbild 48, wobei das Zwischenbild 48 zwischen der Austrittsseite 6 der Endoskopoptik 3 und der Linsenanordnung 15 entsteht. Eine andere, ebenfalls bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß ein reelles oder virtuelles Zwischenbild 48 an einer anderen Stelle des Endoskop-Mikroskop-Untersuchungssystems 1 entsteht, und zwar vorzugsweise zwischen der Eintrittsseite 4 und der Austrittsseite 6 der Endoskopoptik 3. Bei einer alternativen Ausführungsform entsteht das Zwischenbild 48 innerhalb der Hauptoptik 7.
Das Endoskop-Mikroskop-Untersuchungssystem 1 weist eine mechanische Verbindung zwischen der Hauptoptik 7 und der Endoskopoptik 3 auf, und eine Mechanik, die ein Verschieben oder/und ein Schwenken der gesamten Endoskopoptik 3 oder eines Teils derselben ermöglicht, wobei die Endoskopoptik 3 in einer erste Verschiebeposition oder/und Wegklapposition von dem Endoskopstrahlengang 47_l , 47_r durchsetzt ist und in einer zweiten Position nicht von dem Endoskopstrahlengang 47_l , 47_r durchsetzt ist.
Dem Fachmann, dem es möglich ist, durch eine Abwandlung der Daten der Tabelle 1 für die Endoskopoptik 3 und die Linsengruppe 15 ähnliche Linsenkombinationen für ein Endoskop-Mikroskop-Untersuchungssystem 1 zu finden, wird ausgehend von der vorliegenden Erfindung vorzugsweise von folgenden Prämissen ausgehen: Die Endoskopoptik 3 weist wenigstens zwei, vorzugsweise mindestens drei, insbesondere bevorzugt, mindestens vier als Achromate oder/und Apochromate ausgeführte Linsengruppen auf. Ein in einer Lichtausbreitungsrichtung symmetrischer Abschnitt der Endoskopoptik 3 umfaßt mindestens drei Linsen, insbesondere mindestens fünf Linsen, wobei der symmetrische Abschnitt in Bezug auf eine optische Komponente des symmetrischen Abschnitts oder in Bezug auf eine zwischen zwei Komponenten des symmetrischen Abschnitts symmetrisch aufgebaut ist in beide Richtungen der Hauptachse 45 der Endoskopoptik 3. Von mindestens zwei Linsen des symmetrischen Abschnitts ist jeweils mindestens eine optische Fläche im wesentlichen plan.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform weist eine Endoskopoptik 3 mit einem abgewinkelten Endoskopstrahlengang 47_l , 47_r auf, wobei die Endoskopoptik 3 eine in Bezug auf die Hauptachse 45 der Endoskopoptik 3 schräggestellte Austrittsseite 4 aufweist, so daß eine seitliche Beobachtung in einer Körperhöhle des zu beobachtenden Objekts 36 möglich ist. Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Endoskopstrahlengang 47 ein monoskopischer Strahlengang.
Tabelle 1
Tabelle 2
Zusammenfassend wird ein Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem für die Untersuchung eines Objekts beschrieben. Das System umfaßt eine Endoskopoptik und eine Hauptoptik mit einem Endoskop- und einem Stereomikroskopstrahlengang. Ein erstes und zweites optisches Element der Hauptoptik ist einer Objektebene des Stereomikroskopstrahlengangs am nächsten angeordnet und von einem linken bzw. einem rechten Strahlengang des Stereomikroskopstrahlengangs durchsetzt. Zentralstrahlachsen von Zentralstrahlen des linken bzw. rechten Strahlengangs sind zwischen der Objektebene und dem ersten bzw. zweiten optischen Element im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, wobei, gesehen in einer Projektion auf die gemeinsame Ebene, sämtliche optische Elemente der Endoskopoptik wenigstens teil weise zwischen den beiden Zentralstrahlachsen angeordnet sind.

Claims

Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem für eine Untersuchung wenigstens eines Objekts, wobei das System (1) für einen Beobachter zu einer Beobachtung von Abbildern des Objekts (36) einen Stereomikroskopstrahlengang (33_l , 33_r ) für eine stereoskopische Abbildung einer Objektebene (35) des Stereomikroskopstrahlengangs (33_l , 33_r ) und einen Endoskopstrahlengang (47_l , 47_r ) zur Abbildung einer Objektebene (35) des Endoskopstrahlengangs (47_l , 47_r ) bereitstellt, wobei der Stereomikroskopstrahlengang (33_l , 33_r ) einen linken Mikroskopstrahlengang (33₁ ) und einen rechten Mikroskopstrahlengang (33_r ) umfaßt, wobei das Untersuchungssystem (1) umfaßt: eine von dem Endoskopstrahlengang (47_l , 47_r ) durchsetzte Endoskopoptik (3), welche nicht Teil des linken und des rechten Mikroskopstrahlengangs (33_l , 33_r ) ist, mit einer Mehrzahl optischer Elemente (5) und mit einer dem Objekt (36) zugewandten Eintrittsseite (4) für den Endoskopstrahlengang (47_l , 47_r ) und einer Austrittsseite (6) für den Endoskopstrahlengang (47_l , 47_r ), und eine von den drei Strahlengängen (33_l , 33_r , 47_l , 47_r ) durchsetzte Hauptoptik (7), welche ein in dem linken Mikroskopstrahlengang (33_l ) der Objektebene (35) des Stereomikroskopstrahlengangs (33_l , 33_r ) am nächsten angeordnetes erstes optisches Element (9_l ) und ein in dem rechten Mikroskopstrahlengang (33_r ) der Objektebene (35) des Stereomikroskopstrahlengangs (33_l , 33_r ) am nächsten angeordnetes zweites optisches Element (9_r ) aufweist, wobei Zentralstrahlachsen (46_l , 46_r ) von Zentralstrahlen des linken und des rechten Mikroskopstrahlengangs (33_l , 33_r ) zwischen der Objektebene (35) und dem ersten bzw. zweiten optischen Element (9_l , 9_r ) im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, und wobei, gesehen in einer Projektion auf die gemeinsame Ebene, sämtliche optische Elemente (5) der Endoskopoptik (3) wenigstens teilweise zwischen den beiden Zentralstrahlachsen (46_l , 46_r ) angeordnet sind.
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem für eine Untersuchung wenigstens eines Objekts, insbesondere in Kombination mit dem Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem gemäß Anspruch 1, wobei das System (1) für einen Beobachter zu einer Beobachtung von Abbildern des Objekts (36) einen Stereomikroskopstrahlengang (33_l , 33_r ) für eine stereoskopische Abbildung einer Objektebene (35) des Stereomikroskopstrahlengangs (33_l , 33_r ) und einen Endoskopstrahlengang (47_l , 47_r ) zur Abbildung einer Objektebene (49) des Endoskopstrahlengangs (47_l , 47_r ) bereitstellt, wobei der Stereomikroskopstrahlengang (33_l , 33_r ) einen linken Mikroskopstrahlengang (33_l ) und einen rechten Mikroskopstrahlengang (33_r ) umfaßt, wobei das Untersuchungssystem (1) umfaßt: eine von dem Endoskopstrahlengang (47_l , 47_r ) durchsetzte Endoskopoptik (3), welche nicht Teil des linken und des rechten Mikroskopstrahlengangs (33_l , 33_r ) ist, mit einer Mehrzahl optischer Elemente (5) und mit einer dem Objekt (36) zugewandten Eintrittsseite (4) für den Endoskopstrahlengang (47_l , 47_r ) und einer Austrittsseite (6) für den Endoskopstrahlengang (47_l , 47_r ), und eine von den drei Strahlengängen (33_l , 33_r ) durchsetzte Hauptoptik (7), welche ein in dem linken Mikroskopstrahlengang (33_l ) der Objektebene (35) des Stereomikroskopstrahlengangs (33_l , 33_r ) am nächsten angeordnetes erstes optisches Element (9_l ) und ein in dem rechten Mikroskopstrahlengang (33_r ) der Objektebene (35) des Stereomikroskopstrahlengangs (33_l , 33_r ) am nächsten angeordnetes zweites optisches Element (9_r ) aufweist, wobei das Untersuchungssystem (1) ferner umfaßt: eine von dem Endoskopstrahlengang (47_l , 47_r ) durchsetzte und außerhalb des linken und des rechten Mikroskopstrahlengangs (33_l , 33_r ) angeordnete Schnittweiteneinstelloptik (94), um einen Abstand (a₃) einer durch den Endoskopstrahlengang (47_l , 47_r ) abgebildeten Objektebene (49) von der Eintrittsseite (4) der Endoskopoptik (3) zu ändern.
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach Anspruch 2, wobei ein Abstand (a₆) zwischen der Eintrittsseite (4) der Endoskopoptik (3) einerseits und dem ersten und dem zweiten optischen Element (9_l , 9_r ) der Hauptoptik (7) andererseits änderbar ist.
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 3, wobei die Hauptoptik (7) wenigstens eine von dem linken und dem rechten Mikroskopstrahlengang (33_l , 33_r ) gemeinsam durchsetzte Objektivlinse (13) umfaßt.
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Stereomikroskopstrahlengang (33_l , 33_r ) eine Schnittweiteneinstelloptik (101) umfaßt, um einen Abstand (a₂) zwischen der durch den Stereomikroskopstrahlengang (33_l , 33_r ) abgebildeten Objektebene (35) und dem ersten bzw. zweiten optischen Element (9_l , 9_r ) der Hauptoptik (7) zu ändern .
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach Anspruch 5, wobei der Abstand (a₂) zwischen der durch den Stereomikroskopstrahlengang (33_l , 33_r ) abgebildeten Objektebene (35) und dem ersten bzw. zweiten optischen Element (9_l , 9_r ) der Hauptoptik (7) unabhängig von dem Abstand (a₃) der durch den Endoskopstrahlengang (47_l , 47_r ) abgebildeten Objektebene (49) von der Eintrittsseite (4) der Endoskopoptik (3) änderbar ist.
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Schnittweiteneinstelloptik (101) des Stereomikroskopstrahlengangs (33_l , 33_r ) eine erste Objektivlinse (101) und eine zweite Objektivlinse (99) umfaßt, welche von dem linken Mikroskopstrahlengang (331) und dem rechten Mikroskopstrahlengang (33_r ) gemeinsam durchsetzt sind, und wobei ein Abstand (a₉) der ersten Objektivlinse (101) von der zweiten Objektivlinse (99) änderbar ist, um den Abstand (a₂) zwischen der durch den Stereomikroskopstrahlengang (33_l , 33_r ) abgebildeten Objektebene (35) und dem ersten bzw. zweiten optischen Element (9_l , 9_r ) der Hauptoptik (7) zu ändern.
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach Anspruch 7, wobei die erste und die zweite Objektivlinse (99, 101) ferner von dem Endoskopstrahlengang (47_l , 47_r ) durchsetzt sind.
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei die Schnittweiteneinstelloptik (94) des Endoskopstrahlengangs (47_l , 47_r ) wenigstens eine Linse (95) umfaßt, welche in dem Endoskopstrahlengang (47_l , 47_r ) hinter der wenigstens einen Objektivlinse (13) angeordnet ist.
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Hauptoptik (7) wenigstens eine Objektivlinse (13) aufweist, welche von dem linken Mikroskopstrahlengang (33_l ) und dem rechten Mikroskopstrahlengang (33_r ) gemeinsam durchsetzt ist.
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach Anspruch 10, wobei die gemeinsame Objektivlinse (13) ferner von dem Endoskopstrahlengang (47_l , 47_r ) durchsetzt ist.
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das erste und das zweite optische Element (9_l , 9_r ) der Hauptoptik (7) durch eine gemeinsame Objektivlinse (13) bereitgestellt sind.
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach Anspruch 12, wobei die gemeinsame Objektivlinse (13) ein Durchgangsloch (14) aufweist, welches von dem Endoskopstrahlengang (47_l , 47_r ) durchsetzt ist .
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das erste und das zweite optische Element (9_l , 9_r ) durch zwei voneinander separate optische Elemente (5) bereitgestellt sind.
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach Anspruch 14, wobei das erste und das zweite optische Element (9_l , 9_r ) im wesentlichen Prismengestalt aufweisen.
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der linke Mikroskopstrahlengang (33_l ) einer Kamera (27) oder/und einem Okular (179, 185) für den linken Mikroskopstrahlengang (33_l ) zugeführt wird.
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei der rechte Mikroskopstrahlengang (33_r ) einer Kamera (27) oder/und einem Okular (179, 185) für den rechten Mikroskopstrahlengang (33_r ) zugeführt wird.
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Hauptoptik (7) einen Selektor (17_l , 17_r ) umfaßt, welcher dazu ausgebildet ist, wahlweise den linken Mikroskopstrahlengang (33_l ) oder den rechten Mikroskopstrahlengang (33_r ) der Kamera (27) oder/und dem linken Okular (179, 185) oder/und dem rechten Okular (179, 185) zuzuführen.
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach Anspruch 18, wobei eine von dem linken Mikroskopstrahlengang (33_l ) durchsetzte Querschnittsfläche des Selektors (17_l , 17_r ) und eine von dem rechten Mikroskopstrahlengang (33_r ) durchsetzte Querschnittsfläche des Selektors (17_l , 17_r ) in Umfangsrichtung um eine Zentralachse (37) des Selektors ((17_l , 17_r ) änderbar ist
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei der Endoskopstrahlengang (47_l , 47_r ) einer Kamera (27) oder/und einem einzelnen Okular (179, 185) für den Endoskopstrahlengang (47_l , 47_r ) oder/und einem linken und rechten Okular (179, 185) für den Endoskopstrahlengang (47_l , 47_r ) zugeführt wird.
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach Anspruch 18 oder 20, wobei der Selektor (19_l , 19_r ) ferner dazu ausgebildet ist, wahlweise den Endoskopstrahlengang (47_l , 47_r ) der Kamera (27) oder/und dem einzelnen Okular (179, 185) für den Endoskopstrahlengang (47_l , 47_r ) zuzuführen.
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach Anspruch 21, wobei der Selektor (19_l , 19_r ) ferner dazu ausgebildet ist, wahlweise einen linken Teil (47_l ) des Endoskopstrahlengangs (47_l , 47_r ) und einen rechten Teil (47_r ) des Endoskopstrahlengangs (47_l , 47_r ) der Kamera (27) oder/und dem linken oder/und dem rechten Okular (179, 185) für den Endoskopstrahlengang (47_l , 47_r ) zuzuführen.
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach Anspruch 22, wobei eine von dem linken Teil (47_l ) des Endoskopstrahlengangs (47_l , 47_r ) durchsetzte Querschnittsfläche des Selektors (19_l , 19_r ) und eine von dem rechten Teil (47_r ) des Endoskopstrahlengangs (47_l , 47_r ) durchsetzte Querschnittsfläche des Selektors (19_l , 19_r ) in Umfangsrichtung um eine Zentralachse (37, 45) des Selektors (19_l , 19_r ) änderbar ist
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei ein Abstand (a₁₂) zwischen der Objektebene (35) des Stereomikroskopstrahlengangs (33_l , 33_r ) und der Austrittsseite (6) der Endoskopoptik (3) kleiner ist als ein Abstand (a₂) zwischen der Objektebene (35) des Stereomikroskopstrahlengangs (33_l , 33_r ) und dem ersten oder zweiten optischen Element (9_l , 9_r ) der Hauptoptik (7).
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach Anspruch 1 bis 24, wobei ein durch die Endoskopoptik (3) erzeugtes Zwischenbild (48) der Objektebene (49) des Endoskopstrahlengangs (47_l , 47_r ) zwischen der Austrittsseite (6) der Endoskopoptik (3) und der Hauptoptik (7) angeordnet ist.
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 25, wobei sämtliche optischen Elemente (5) der Endoskopoptik (3) eine gemeinsame optische Achse (45) aufweisen.
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 26, wobei sämtliche optischen Elemente (5) der Endoskopoptik (3) starr miteinander verbunden sind.
Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 27, wobei ein Abstand (a₆ – a₁) zwischen der Eintrittsseite (4) und der Austrittsseite (6) der Endoskopoptik (3) größer ist als ein Fünffaches, insbesondere größer ist als ein Zehnfaches, eines Durchmessers des optischen Elements der Endoskopoptik (3) mit größtem Durchmesser.