DE102005013570A1 - Stereomikroskopiesystem und Stereomikroskopieverfahren - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Stereomikroskopiesystem und ein Stereomikroskopieverfahren zur optischen Untersuchung eines Objekts.
- Insbesondere betrifft die Erfindung ein Stereomikroskopiesystem und entsprechendes Verfahren, bei dem mehrere Beobachtungsstrahlengänge zur Erzeugung eines Abbilds des Objekts vorgesehen sind. Beispiele hierfür sind ein Stereomikroskop für einen einzelnen Beobachter und ein Mikroskop, bei dem mehrere Beobachter gemeinsam ein Abbild des Objekts wahrnehmen können.
- Ein herkömmliches Stereomikroskop, wie etwa ein Operationsmikroskop, umfaßt ein Objektiv, in dessen Objektebene das zu untersuchende Objekt anordenbar ist. Ein von einem Bereich der Objektebene in einen Raumwinkelbereich ausgehendes objektseitiges Beobachtungsstrahlenbündel wird von dem Objektiv in ein bildseitiges Strahlenbündel überführt. Aus dem bildseitigen Strahlenbündel greifen ein linkes und ein rechtes Okular jeweils ein Teilstrahlenbündel heraus, welche dem Benutzer ein stereoskopisches Abbild des Objekts bereitstellen.
- Zur Beleuchtung des Objekts ist herkömmlicherweise eine Beleuchtungseinrichtung vorgesehen, welche einen Beleuchtungslichtstrahl erzeugt, der auf die Objektebene gerichtet ist. Hierzu wird der Beleuchtungslichtstrahl beispielsweise durch einen neben dem Objektiv angeordneten Spiegel hin zu der Objektebene umgelenkt. Verläuft der Beleuchtungslicht strahl schräg zu einem Zentralstrahl des objektseitigen Beobachtungsstrahlenbündels, so können Schattenwürfe das beobachtete Abbild des Objekts beeinträchtigen. Um den Winkel zwischen dem Beleuchtungslichtstrahl und dem objektseitigen Beobachtungsstrahlenbündel zu reduzieren, ist es auch möglich, den Beleuchtungslichtstrahl mit dem Beobachtungsstrahlenbündel derart zu überlagern, daß der Beleuchtungslichtstrahl durch das Objektiv hindurch auf die Objektebene gerichtet ist. Hierbei können bei kleinen Winkeln zwischen dem Beleuchtungslichtstrahl und dem Beobachtungsstrahlenbündel allerdings Reflexe des Beleuchtungslichts an Grenzflächen von Linsen des Objektivs das beobachtete Abbild des Objekts ebenfalls stören.
- Zur Reduzierung des Winkels zwischen dem Beleuchtungslichtstrahl und der Richtung des Beobachtungsstrahlenbündels ist es ferner möglich, einen Teil des Objektivs mit ansonsten runden Objektivlinsen auszuschneiden und den Beleuchtungslichtstrahl durch einen solchen Ausschnitt bzw. ein Loch durch die Objektivlinsen zu führen. Hierdurch wird allerdings ein für die Beobachtung nutzbarer Querschnitt des Objektivs vermindert, so daß ein Einsatzbereich eines solchen Objektivs reduziert ist.
- Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Stereomikroskopiesystem und ein Stereomikroskopieverfahren vorzuschlagen, bei welchem ein Winkel zwischen einem Beleuchtungsstrahl und einem Beobachtungsstrahlenbündel nicht zu groß ist und bei dem störende Reflexe des Beleuchtungsstrahls beim Durchtritt durch das Objektiv eine Beobachtungsqualität nicht zu stark mindern.
- Unter einem ersten Aspekt sieht die Erfindung ein Stereomikroskopiesystem zur Beobachtung eines Objekts vor, welches ein Objektiv mit wenigstens einer Objektivlinse und wenigstens eine erste Beobachtungsoptik und wenigstens eine zweite Beobachtungsoptik umfaßt, wobei die beiden Beobachtungsoptiken der Erzeugung eines Stereo-Abbilds dienen, das aus zwei Teilbildern besteht. Vorzugsweise dient die erste Beobachtungsoptik der Erzeugung des Teilbilds der einen Stereoansicht, also beispielsweise eines linken Teilbilds, während die zweite Beobachtungsoptik die gleiche Funktion für die andere Stereoansicht wahrnimmt, also beispielsweise die Erzeugung eines rechten Teilbilds.
- Hierzu kann die erste und die zweite Beobachtungsoptik ein erstes und ein zweites Okular zur Erzeugung des Stereo-Abbilds aufweisen, welche einem ersten Beobachter ermöglichen, ein Stereoabbild des Objekts über seine beiden Augen wahrzunehmen.
- Die erste Beobachtungsoptik und die zweite Beobachtungsoptik sind in je einem Beobachtungsstrahlengang des Stereomikroskopiesystems dem Objektiv nachfolgend angeordnet. Die Beobachtungsstrahlengänge durchsetzen dieses und nehmen in einer Ebene der Linse des Objektivs verschiedene und höchstens teilweise überlappende Strahlquerschnitte ein. Das Objektiv weist wenigstens eine Linse auf, welche ein gemeinsames Element beider Beleuchtungsoptiken ist.
- Das Stereomikroskopiesystem umfaßt ferner eine erste Beleuchtungsoptik und eine zweite Beleuchtungsoptik, welche unabhängig voneinander schaltbare Beleuchtungslichtstrahlen erzeugen, die auf das zu untersuchende Objekt gerichtet sind. Auch die Beleuchtungslichtstrahlen durchsetzen das Objektiv und nehmen in der Ebene der Linse verschiedene und höchstens teilweise überlappende Strahlquerschnitte ein.
- Der erste Beleuchtungslichtstrahl wird auf der Bildseite der wenigstens einen Linse des Objektivs mit einem ersten Strahlteiler in den ersten Beobachtungsstrahlengang eingekoppelt, so daß ein Strahlquerschnitt des Strahlengangs der ersten Beobachtungsoptik mit einem Strahlquerschnitt des ersten Beleuchtungslichtstrahls auf einer in Richtung der Linse des Objektivs orientierten Seite des ersten Strahlteilers wenigstens teilweise überlagert ist, während die zu den gleichen Strahlengängen gehörenden Strahlquerschnitte auf einer von der Linse abgewandten Seite des Strahlteilers voneinander getrennt verlaufen.
- Zur Zusammenführung bzw. Trennung des zweiten Beleuchtungslichtstrahls von dem zweiten Beobachtungsstrahlengang ist ein zweiter Strahlteiler vorgesehen, wobei der Verlauf des zweiten Beleuchtungslichtstrahls relativ zum zweiten Beobachtungsstrahlengang so entsprechend verläuft, wie der erste Beleuchtungslichtstrahl und der erste Beobachtungsstrahlengang relativ zum ersten Strahlteiler und zur wenigstens einen Linse zuvor beschrieben.
- Es ist hierbei möglich, die erste und die zweite Beleuchtungsoptik derart anzusteuern, daß wahlweise der erste oder der zweite Beleuchtungslichtstrahl zur Beleuchtung des Objekts eingeschaltet und der entsprechend andere Beleuchtungslichtstrahl ausgeschaltet ist, je nachdem welcher der beiden Beleuchtungslichtstrahlen in einer Beobachtungssituation geringere Störreflexe bei der Abbildung des Objekts mit der ersten oder/und zweiten Beobachtungsoptik erzeugt.
- Vorzugsweise sind der erste und der zweite Strahlteiler in einem afokalen Strahlengang des Mikroskopiesystems angeordnet. Ebenfalls bevorzugt weisen der erste und zweite Strahlteiler eine zum eine teils durchlässige, teils spiegelnde Fläche auf, welche eine physikalische Strahlteilung bereitstellt, und zwar beispielsweise aufgrund von Brechungsgesetzen oder aufgrund von Polarisationseffekten. Die als physikalischer Strahlteiler wirkende Fläche kann als Teil eines Spiegels oder eines Prismas ausgeführt werden.
- Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist zur Ansteuerung der ersten und der zweiten Beleuchtungsoptik eine Steuerung vorgesehen, welche die Beleuchtungsoptiken derart ansteuert, daß der erste und der zweite Beleuchtungslichtstrahl jeweils abwechselnd an- und ausgeschaltet werden, wobei der zweite Beleuchtungslichtstrahl wenigstens zeitweise dann angeschaltet ist, wenn der erste Beleuchtungslichtstrahl ausgeschaltet ist, und der erste Beleuchtungslichtstrahl wenigstens zeitweise dann angeschaltet ist, wenn der zweite Beleuchtungslichtstrahl ausgeschaltet ist.
- Vorzugsweise durchsetzt der Strahlengang der ersten Beobachtungsoptik den ersten Strahlteiler im wesentlichen geradlinig. Außerdem ist es von Vorteil, wenn der erste und der zweite Strahlteiler so angeordnet sind, daß sie den ersten bzw. zweiten Beleuchtungsstrahl reflektieren.
- Insbesondere kann vorgesehen sein, daß Strahlengänge des ersten bzw. zweiten Beleuchtungslichtstrahls an der wenigstens einen Linse des Objektivs teilweise in den Strahlengang der ersten bzw. zweiten Beobachtungsoptik reflektiert werden.
- Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß wobei ein Strahlquerschnitt des ersten Beleuchtungslichtstrahls in einer Ebene der wenigstens einen Linse des Objektivs versetzt zu einem Strahlquerschnitt des zweiten Beleuchtungslichtstrahls angeordnet ist. Gleichzeitig ist ein Querschnitt eines der ersten Beobachtungsoptik zugeführten ersten Abbildungslichtstrahls in der Ebene der wenigstens einen Linse des Objektivs versetzt zu einem Querschnitt eines der zweiten Beobachtungsoptik zugeführten zweiten Abbildungslichtstrahls angeordnet. Dabei ist ein Abstand zwischen dem Querschnitt des ersten Abbildungslichtstrahls und dem Querschnitt des ersten Beleuchtungslichtstrahls kleiner, als ein Abstand zwischen dem Querschnitt des ersten Abbildungslichtstrahls und dem Querschnitt des zweiten Beleuchtungslichtstrahls. Gleiches gilt dann für den Abstand zwischen dem Querschnitt des zweiten Abbildungslichtstrahls und dem Querschnitt des zweiten Beleuchtungslichtstrahls im Verhältnis zu einem Abstand zwischen dem Querschnitt des zweiten Abbildungslichtstrahls und dem Querschnitt des ersten Beleuchtungslichtstrahls.
- Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß sich in einer Ebene einer Linse des Objektivs Strahlquerschnitte der Strahlengänge der ersten und der zweiten Beobachtungsoptik teilweise überlappen. Alternativ oder zusätzlich können sich auch Strahlquerschnitte des ersten und des zweiten Beleuchtungslichtstrahls in einer Ebene einer Linse des Objektivs teilweise überlappen.
- Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform umfaßt die erste Beobachtungsoptik eine erste Kamera, um ein Abbild des Objekts aufzunehmen, und die zweite Beobachtungsoptik umfaßt eine zweite Kamera, um ebenfalls ein Abbild des Objekts aufzunehmen. Hierbei haben die beiden Kameras zeitlich wiederkehrende Belichtungszeitdauern, welche zeitlich derart aufeinander abgestimmt sind, daß diese zeitlich höchstens teilweise überlappen und insbesondere zeitlich gar nicht überlappen. Insbesondere ist es bevorzugt, daß jeweils ein zeitlicher Beginn der Belichtungszeitdauern der zweiten bzw. ersten Kamera um mehr als ein Viertel einer Belichtungszeitdauer der ersten bzw. zweiten Kamera nach einem zeitlichen Beginn der Belichtungszeitdauern der ersten bzw. zweiten Kamera zeitlich angeordnet ist.
- Die Bilder der Kamera können beispielsweise auf Bildschirmen oder anderen Anzeigevorrichtungen dargestellt werden, wie etwa Anzeigen in einer kopfgetragenen Anzeigevorrichtung ("head mounted display"). Die erste Kamera nimmt dann ein Bild des Objekts auf, wenn gerade der Beleuchtungslichtstrahl eingeschaltet ist, der in dem Bild der ersten Kamera die geringeren Reflexe erzeugt. Daraufhin wird der andere Beleuchtungslichtstrahl eingeschaltet, und die zweite Kamera nimmt ein Bild des Objekts auf. Die beiden durch die erste und die zweite Kamera aufgenommenen Bilder können dann zur Anzeige gebracht werden.
- Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist in einem Strahlengang des ersten oder/und des zweiten Beleuchtungslichtstrahls ein schaltbarer Verschluß vorgesehen, um den jeweiligen Lichtstrahl wahlweise durchzulassen oder zu unterbrechen.
- Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfaßt die erste oder/und die zweite Beleuchtungsoptik eine schaltbare Lichtquelle, welche wahlweise an- und ausschaltbar ist, um den Beleuchtungslichtstrahl an- und auszuschalten. Vorzugsweise sind die beiden Verschlüsse in einem von dem Strahlengang der jeweiligen Beobachtungsoptiken getrennten Teil der Strahlengänge der jeweiligen Beleuchtungsoptiken angeordnet.
- Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfaßt die erste oder/und zweite Beobachtungsoptik einen dritten bzw. vierten schaltbaren Verschluß, um die Erzeugung des Abbilds des Objekts durch die jeweilige Beobachtungsoptik wahlweise zu unterbrechen. Hierdurch ist es möglich, die Erzeugung des Abbilds des Objekts durch eine der beiden Beobachtungsoptiken gerade dann zu unterbrechen, wenn einer der beiden Beleuchtungslichtstrahlen in dem durch diese Beobachtungsoptik erzeugten Abbild des Objekts besonders starke Störreflexe erzeugen würde.
- Insbesondere ist es hierbei möglich, die erste Beobachtungsoptik zum Beispiel für die Erzeugung eines linken Teilbilds eines stereoskopischen Abbilds des Objekts einzusetzen und die zweite Beobachtungsoptik zur Erzeugung eines entsprechenden rechten Teilbilds des Objekts einzusetzen. Dann kann der erste Beleuchtungslichtstrahl einen Bereich der wenigstens einen Objektivlinse durchsetzen, welcher auch von dem Beobachtungsstrahlenbündel der ersten Beobachtungsoptik durchsetzt ist, und der zweite Beleuchtungslichtstrahl kann einen Bereich der wenigstens einen Objektivlinse durchsetzen, der auch von dem Beobachtungsstrahlenbündel der zweiten Beobachtungsoptik durchsetzt ist. Der Verschluß der ersten Beobachtungsoptik blockiert dann deren Beobachtungsstrahlengang, wenn der erste Beleuchtungslichtstrahl eingeschaltet ist, so daß die in dem von dem ersten Beleuchtungslichtstrahl durchsetzten Bereich der Objektivlinse erzeugten Reflexe durch die erste Beobachtungsoptik nicht wahrgenommen werden. Allerdings ist hierbei der Verschluß in der zweiten Beobachtungsoptik geöffnet, so daß das rechte Auge das mit dem ersten Beleuchtungslichtstrahl beleuchtete Objekt wahrnehmen kann. Darauffolgend wird der Schaltzustand der Verschlüsse geändert, so daß der Verschluß in der zweiten Beobachtungsoptik blockiert ist, wenn der erste Beleuchtungslichtstrahl ausgeschaltet ist und der zweite Beleuchtungslichtstrahl das Objekt beleuchtet, dessen Abbild dann durch die erste Beobachtungsoptik mit dem linken Auge wahrgenommen werden kann.
- Der schaltbare Verschluß kann eine schwenkbare Blende, wie etwa ein Chopperrad, ein Flüssigkristallichtventil, einen schwenkbaren Spiegel oder dergleichen umfassen.
- Die Umschaltung der Verschlüsse in der ersten bzw. der zweiten Beobachtungsoptik und das An- und Ausschalten der Beleuchtungslichtstrahlen kann hierbei so schnell erfolgen, daß beide Augen durch die beiden Beobachtungsoptiken jeweils ein flimmerfreies Abbild des Objekts wahrnehmen können, welches durch Störreflexe in nur geringem Maße gemindert ist, obwohl die beiden Beleuchtungslichtstrahlen das Objektiv durchsetzen. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die Frequenz, mit der die Beleuchtungslichtstrahlen abwechselnd an- und ausgeschaltet werden, mindestens 10 Hz, insbesondere bevorzugt, mindestens 20 Hz beträgt.
- Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dient die erste Beobachtungsoptik der Erzeugung eines Abbilds für einen ersten Benutzer des Stereomikroskopiesystems, und die zweite Beobachtungsoptik dient der Erzeugung des Abbilds des Objekts für einen zweiten Benutzer des Stereomikroskopiesystems. Die Abbilder des Objekts für den ersten und den zweiten Benutzer werden dann abwechselnd erzeugt, wobei auch der erste und der zweite Beleuchtungslichtstrahl abwechselnd an- und ausgeschaltet werden, im Hinblick darauf, die Abbilder des Objekts für die beiden Benutzer möglichst wenig durch Störreflexe zu beeinträchtigen, welche die Beleuchtungslichtstrahlen beim Durchsetzen des Objektivs erzeugen. Hierbei kann sowohl die erste Beobachtungsoptik für den ersten Benutzer als auch die zweite Beobachtungsoptik für den zweiten Benutzer als eine Stereo-Beobachtungsoptik ausgebildet sein.
- Eine vorteilhafte Ausführungsform umfaßt eine erste und eine zweite Beobachtungsoptik zur Erzeugung eines aus zwei ersten Teilbildern bestehenden ersten Stereo-Abbilds des Objekts. Eine dritte und eine vierte Beobachtungsoptik dient der Erzeugung eines aus zwei zweiten Teilbildern bestehenden zweiten Stereo-Abbilds des Objekts. Eine erste, zweite, dritte und vierte Beleuchtungsoptik ist vorgesehen zur Erzeugung eines schaltbaren ersten bzw. zweiten bzw. dritten bzw. vierten Beleuchtungslichtstrahls zur Beleuchtung des Objekts. Außerdem umfaßt diese Ausführungsform ein Objektiv mit wenigstens einer Linse, welche ein Element sowohl der ersten, zweiten, dritten und vierten Beobachtungsoptik als auch der ersten, zweiten, dritten und vierten Beleuchtungsoptik ist; und eine Steuerung, die dazu ausgebildet ist, die erste und die dritte Beleuchtungsoptik derart anzusteuern, daß der erste und dritte Beleuchtungslichtstrahl abwechselnd an- und ausgeschaltet werden. Dabei wird der dritte Beleuchtungslichtstrahl wenigstens zeitweise dann angeschaltet, wenn der erste Beleuchtungslichtstrahl ausgeschaltet ist, und der erste Beleuchtungslichtstrahl wenigstens zeitweise dann angeschaltet, wenn der dritte Beleuchtungslichtstrahl ausgeschaltet ist.
- Eine Weiterbildung dieser Ausführungsform sieht vor, daß die Steuerung, die zweite und dritte Beleuchtungsoptik derart ansteuert, daß der zweite und dritte Beleuchtungslichtstrahl abwechselnd an- und ausgeschaltet wird, wobei der dritte Beleuchtungslichtstrahl wenigstens zeitweise dann angeschaltet ist, wenn der zweite Beleuchtungslichtstrahl ausgeschaltet ist, und der zweite Beleuchtungslichtstrahl wenigstens zeitweise dann angeschaltet ist, wenn der dritte Beleuchtungslichtstrahl ausgeschaltet ist.
- Außerdem ist es bevorzugt, daß die Steuerung die erste und die zweite Beleuchtungsoptik derart ansteuert, daß der erste und der zweite Beleuchtungslichtstrahl abwechselnd an- und ausgeschaltet werden, wobei der zweite Beleuchtungslichtstrahl wenigstens zeitweise dann angeschaltet ist, wenn der erste Beleuchtungslichtstrahl ausgeschaltet ist, und der erste Beleuchtungslichtstrahl wenigstens zeitweise dann angeschaltet ist, wenn der zweite Beleuchtungslichtstrahl ausgeschaltet ist.
- Die Steuerung kann dazu ausgebildet sein, die dritte und die vierte Beleuchtungsoptik derart anzusteuern, daß der dritte und vierte Beleuchtungslichtstrahl abwechselnd an- und ausgeschaltet werden, wobei der vierte Beleuchtungslichtstrahl wenigstens zeitweise dann angeschaltet ist, wenn der dritte Beleuchtungslichtstrahl ausgeschaltet ist, und wobei der dritte Beleuchtungslichtstrahl wenigstens zeitweise dann angeschaltet ist, wenn der vierte Beleuchtungslichtstrahl ausgeschaltet ist.
- Ferner ist es vorteilhaft, wenn einer der Strahlengänge der ersten Beobachtungsoptik und wenigstens einer der Strahlengänge des dritten oder des vierten Beleuchtungslichtstrahls einen dritten Strahlteiler des Stereomikroskopiesystems gemeinsam durchsetzen oder an diesem dritten Strahlteiler reflektiert werden.
- Außerdem ist es vorteilhaft, wenn einer der Strahlengänge der ersten Beobachtungsoptik und wenigstens einer der Strahlengänge der dritten oder der vierten Beobachtungsoptik einen vierten Strahlteiler des Stereomikroskopiesystems gemeinsam durchsetzen oder an diesem vierten Strahlteiler reflektiert werden.
- Eine Weiterbildung der Ausführungsformen für mindestens zwei Beobachter sieht vor, daß eine relative Drehstellung einer Stereobasis zwischen den Strahlengängen der ersten und der zweiten Beobachtungsoptik gegenüber einer Drehstellung einer Stereobasis zwischen den Strahlengängen der dritten und der vierten Beobachtungsoptik veränderbar ist. Dabei kann die erste Beobachtungsoptik zusammen mit der zweiten Beobachtungsoptik frei drehbar sein oder/und wobei die dritte Beobachtungsoptik gemeinsam mit der vierten Beobachtungsoptik frei drehbar sein.
- Vorteilhafterweise ist die Steuerung dazu ausgebildet, das abwechselnde An- und Ausschalten der Beleuchtungslichtstrahlen nach einem periodischen Zeitschema zu durchzuführen. Das Zeitschema kann beispielsweise insgesamt zwei, drei oder vier periodisch aufeinanderfolgende Zeitphasen aufweisen, wobei Zeitschemen bevorzugt sind, die eine zeitliche Reihenfolge der Zeitphasen zueinander beibehalten.
- Eine Ausführungsformen mit einem Zeitschema mit vier Zeitphasen sieht vor, daß das An- bzw. Ausschalten der vier Beleuchtungslichtstrahlen zu unterschiedlichen Zeiten erfolgt.
- In dem Zeitschema mit zwei Zeitphasen kann das Anschalten für ein erstes Paar der vier Beleuchtungslichtstrahlen gleichzeitig erfolgen und das Ausschalten für dieses Paar ebenfalls gleichzeitig erfolgen, wobei das An- bzw. Ausschalten für das andere Paar der vier Beleuchtungslichtstrahlen in einem Gegentakt dazu durchgeführt wird.
- In dem Zeitschema mit drei Zeitphasen wird nur das erste Paar der Beleuchtungslichtstrahlen paarweise gleichzeitig an- bzw. ausgeschaltet. Das andere Paar der vier Beleuchtungslichtstrahlen wird hier nicht paarweise an- bzw. ausgeschaltet.
- Bei den Zeitschemen mit zwei bzw. drei Zeitphasen ist es besonders bevorzugt, wenn das erste Paar der Beleuchtungslichtstrahlen aus der ersten Beleuchtungslichtquelle sowie der dritten oder vierten Beleuchtungslichtquelle besteht.
- Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Steuerung das Zeitschema in Abhängigkeit von einer Einstellung des Stereomikroskopiesystems ändert oder auswählt und das geänderte bzw. ausgewählte Zeitschema anwendet. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Steuerung das Zeitschema in Abhängigkeit von der relativen Drehstellung ändert bzw. auswählt. Insbesondere ist es bevorzugt, daß die Steuerung die Beleuchtungslichtstrahlen in dem Zeitschema mit zwei Zeitphasen betreibt, wenn der Betrag eines Winkels zwischen den beiden Stereobasen kleiner ist als ein erster Wert, und die Beleuchtungslichtstrahlen sonst aber in dem Zeitschema mit drei oder vier Zeitphasen betreibt.
- Unter einem weiteren Aspekt sieht die Erfindung ein Stereomikroskopieverfahren vor, welches umfaßt: wiederholtes Erzeugen eines ersten Abbilds eines Objekts mittels eines ein Objektiv durchsetzenden ersten Abbildungslichtstrahls, wiederholtes Erzeugen eines zweiten Abbilds eines Objekts mittels eines das Objektiv versetzt zu dem ersten Abbildungslichtstrahl durchsetzenden zweiten Abbildungslichtstrahls, wiederholtes Beleuchten des Objekts mit einem das Objektiv durchsetzenden ersten Beleuchtungslichtstrahl, und wiederholtes Beleuchten des Objekts mit einem das Objektiv versetzt zu dem ersten Beleuchtungslichtstrahl durchsetzenden zweiten Beleuchtungslichtstrahl, wobei das Erzeugen des ersten Abbilds dann erfolgt, wenn der erste Beleuchtungslichtstrahl angeschaltet ist und der zweite Beleuchtungslichtstrahl im wesentlichen ausgeschaltet ist, und wobei das Erzeugen des zweiten Abbilds dann erfolgt, wenn der zweite Beleuchtungslichtstrahl angeschaltet ist und der erste Beleuchtungslichtstrahl im wesentlichen ausgeschaltet ist.
- Das erfindungsgemäße Stereomikroskopieverfahren umfaßt ein wiederholtes Beleuchten eines Objekts mit einem ein Objektiv durchsetzenden zweiten Beleuchtungslichtstrahl und wiederholtes Erzeugen eines ersten Teilbilds eines ersten Stereo-Abbilds eines Objekts mittels eines das Objektiv durchsetzenden ersten Abbildungslichtstrahls, wiederholtes Beleuchten des Objekts mit einem das Objektiv durchsetzenden ersten Beleuchtungslichtstrahl und ein wiederholtes Erzeugen eines zweiten Teilbilds des ersten Stereo-Abbilds des Objekts mittels eines das Objektiv durchsetzenden zweiten Abbildungslichtstrahls. Dabei erfolgt das Erzeugen des ersten Teilbilds des ersten Stereo-Abbilds dann, wenn der zweite Beleuchtungslichtstrahl angeschaltet ist und der erste Beleuchtungslichtstrahl im wesentlichen ausgeschaltet ist. Das Erzeugen des zweiten Teilbilds des ersten Stereo-Abbilds erfolgt, wenn der erste Beleuchtungslichtstrahl angeschaltet ist und der zweite Beleuchtungslichtstrahl im wesentlichen ausgeschaltet ist. Hierbei wird der erste Beleuchtungslichtstrahl an einer teilweise lichtdurchlässigen Strahlteilerfläche eines ersten Strahlteilers mit dem Strahlengang einer ersten Beobachtungsoptik in entgegengesetzter Lichtausbreitungsrichtung zusammengeführt. Entsprechend wird der zweite Beleuchtungslichtstrahl an einer teilweise lichtdurchlässigen Strahlteilerfläche eines zweiten Strahlteilers mit dem Strahlengang einer zweiten Beobachtungsoptik in entgegengesetzter Lichtausbreitungsrichtung zusammengeführt.
- Eine Weiterbildung des Stereomikroskopieverfahrens umfaßt. ein wiederholtes Beleuchten eines Objekts mit einem ein Objektiv durchsetzenden ersten Beleuchtungslichtstrahl und ein wiederholtes Beleuchten mit einem das Objektiv versetzt zu dem ersten Beleuchtungslichtstrahl durchsetzenden zweiten Beleuchtungslichtstrahl. Außerdem wird das Objekts wiederholt mit einem das Objektiv durchsetzenden dritten Beleuchtungslichtstrahl beleuchtet und mit einem das Objektiv versetzt zu dem dritten Beleuchtungslichtstrahl durchsetzenden vierten Beleuchtungslichtstrahl. Weiterhin umfaßt dieses Stereomikroskopieverfahren ein wiederholtes Erzeugen eines ersten und eines zweiten Teilbilds eines ersten Stereo-Abbilds eines Objekts mittels eines das Objektiv durchsetzenden ersten bzw. zweiten Abbildungslichtstrahls und ein wiederholtes Erzeugen eines ersten und eines zweiten Teilbilds eines zweiten Stereo-Abbilds eines Objekts mittels eines das Objektiv durchsetzenden dritten bzw. vierten Abbildungslichtstrahls. Dabei erfolgt das Erzeugen des ersten bzw. zweiten Teilbilds des ersten Stereo-Abbilds dann, wenn der erste bzw. zweite Beleuchtungslichtstrahl im wesentlichen ausgeschaltet ist, während das Erzeugen des ersten bzw. zweiten Teilbilds des zweiten Stereo-Abbilds erfolgt, wenn der dritte bzw. vierte Beleuchtungslichtstrahl im wesentlichen ausgeschaltet ist.
- In einem ersten optionalen Betriebsmodus eines solchen Stereomikroskopieverfahrens erfolgt das Erzeugen des ersten bzw. zweiten Teilbilds des zweiten Stereo-Abbilds, wenn der vierte bzw. dritte Beleuchtungslichtstrahl angeschaltet ist und der erste und zweite sowie der dritte bzw. vierte Beleuchtungslichtstrahl im wesentlichen ausgeschaltet ist.
- In einem zweiten optionalen Betriebsmodus eines solchen Stereomikroskopieverfahrens erfolgt das Erzeugen des ersten Teilbilds des zweiten Stereo-Abbilds, wenn der erste Beleuchtungslichtstrahl angeschaltet ist und der zweite Beleuchtungslichtstrahl im wesentlichen ausgeschaltet ist, während das Erzeugen des zweiten Teilbilds des zweiten Stereo-Abbilds erfolgt, wenn der zweite Beleuchtungslichtstrahl angeschaltet ist und der erste Beleuchtungslichtstrahl im wesentlichen ausgeschaltet ist.
- Eine vorteilhafte Weiterbildung des Stereomikroskopieverfahrens sieht vor, daß eine relative Drehstellung einer Stereobasis zwischen dem ersten und zweiten Beleuchtungslichtstrahl gegenüber einer Drehstellung einer Stereobasis zwischen dem dritten und vierten Beleuchtungslichtstrahl veränderbar ist. Hierbei ist besonders bevorzugt, wenn das Verfahren eine Auswahl zwischen dem ersten und zweiten Betriebsmodus in Abhängigkeit von der Drehstellung umfaßt.
- Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Hierbei zeigt
-
1 einen schematischen Aufbau einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stereomikroskopiesystems, -
2 zeitliche Verläufe zur Ansteuerung von Strahlverschlüssen in dem Stereomikroskopiesystem gemäß1 , -
3 einen schematischen Aufbau einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stereomikroskopiesystems, -
4 für das Stereomikroskopiesystem gemäß1 und3 beispielhaft relative Lagen von Strahlquerschnitten der Strahlengänge der ersten und der zweiten Beobachtungsoptik und von Strahlquerschnitten der Strahlengänge des ersten und des zweiten Beleuchtungslichtstrahls, -
5 einen schematischen Aufbau eines Stereomikroskopiesystems gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, -
6 zeitliche Verläufe zur Ansteuerung von Strahlverschlüssen in dem Stereomikroskopiesystem gemäß6 , -
7 zeigt für das Stereomikroskopiesystem gemäß5 und8 beispielhaft eine Drehstellung einer Stereobasis zwischen den Strahlengängen der ersten und der zweiten Beobachtungsoptik und eine Drehstellung einer Stereobasis zwischen den Strahlengängen der dritten und der vierten Beobachtungsoptik, und -
8 einen schematischen Aufbau eines Stereomikroskopiesystems gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. - In
1 ist ein Stereomikroskopiesystem1 mit einem Objektiv5 mit einer optischen Achse7 schematisch dargestellt. Das Objektiv5 umfaßt mehrere Linsen9 , welche mit Abstand voneinander entlang der optischen Achse7 angeordnet sind und hierbei insbesondere auch aneinander gekittet sein können. In einer Objektebene11 des Objektivs5 ist das zu untersuchende Objekt anordenbar. Ein von dem Objekt11 in einen Raumwinkelbereich ausgehendes objektseitiges Abbildungsstrahlenbündel13 wird von dem Objektiv5 in ein paralleles bildseitiges Strahlenbündel15 überführt. In dem bildseitigen Strahlenbündel15 sind zwei Beobachtungsoptiken17R und17L angeordnet, welche mehrere optische Komponenten aufweisen, die entlang von optischen Achsen19R und19L der Beobachtungsoptiken aufgereiht sind, wobei die optischen Achsen19R und19L mit Abstand von der optischen Achse7 des Objektivs5 angeordnet sind. Die Beobachtungsoptiken17R und17L greifen jeweils ein Teilstrahlenbündel21R bzw.21L aus dem bildseitigen Strahlenbündel15 heraus und führen dieses jeweils einem Okular23R bzw.23L eines Binokulartubus zu, welcher neben den Okularen23R ,23L auch für jeden Strahlengang24R ,24L ein oder mehrere Tubuslinsen umfaßt, die allerdings in der1 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind. In die Okulare23R und23L nimmt ein Benutzer des Stereomikroskopiesystems1 mit seinem rechten bzw. linken Auge Einblick. - Eine jede Beobachtungsoptik
17R ,17L umfaßt ein Zoomsystem25R ,25L mit mehreren relativ zueinander verlagerbaren Linsenbaugruppen27R ,27L , um eine Vergrößerung des in den Okularen23R ,23L wahrnehmbaren Abbilds der Objektebene11 zu ändern. - In einem Strahlengang
24R ,24L zwischen dem Zoomsystem25R ,25L und dem Okular23R ,23L ist ein Strahlteiler29R ,29L angeordnet, welcher von der optischen Achse19R ,19L der jeweiligen Beobachtungsoptik17R ,17L geradlinig durchsetzt wird. Der Strahlteiler29R ,29L dient zur Einkopplung eines Beleuchtungslichtstrahls31R ,31L und zur Überlagerung des Beleuchtungslichtstrahls mit dem Strahlengang24R ,24L der Beobachtungsoptik17R ,17L . Der Beleuchtungslichtstrahl31R ,31L wird von einer Lichtquelle33R ,33L erzeugt, deren Licht an einem Hohlspiegel35R ,35L reflektiert und durch eine Kollimationsoptik37R ,37L zu dem Beleuchtungslichtstrahl31R ,31L geformt wird. In einem Strahlengang des Beleuchtungslichtstrahls31R ,31L ist jeweils ein durch einen Motor39R ,39L getriebenes Chopperrad41R ,41L angeordnet, um den Beleuchtungslichtstrahl31R ,31L abwechselnd freizugeben und zu unterbrechen. Die Motoren39L und39R werden von einer Steuerung43 derart angesteuert, daß der Beleuchtungslichtstrahl31R zu Zeitdauern freigegeben ist, in welchen der Lichtstrahl31L durch einen Flügel des Chopperrads41L blockiert ist, und daß der Lichtstrahl31L während solcher Zeitdauern freigegeben ist, in denen der Beleuchtungslichtstrahl31R durch einen Flügel des Chopperrads41R blockiert ist. - In
2a ist ein Zeitverlauf einer Intensität I des Beleuchtungslichtstrahls31R als Linie44aR schematisch dargestellt, und in2b ist ein zeitlicher Verlauf der Intensität des Beleuchtungslichtstrahls31L als Kurve44aL schematisch dargestellt. Eine Zeitdauer a, während der die Lichtstrahlen31R ,31L periodisch eingeschaltet sind, beträgt 8 ms, und eine Zeitdauer b, während der die Lichtstrahlen31R ,31L periodisch ausgeschaltet sind, beträgt 12 ms, so daß die Intensität der Beleuchtungslichtstrahlen31R ,31L mit einer Frequenz von 50 Hz moduliert ist. - Somit wird das Objekt
11 abwechselnd durch einen der beiden Beleuchtungslichtstrahlen31R ,31L beleuchtet, wobei die Beleuchtungslichtstrahlen jeweils eines der Zoomsysteme25R ,25L separat durchsetzen und die Linsen9 des Objektivs5 gemeinsam durchsetzen. - In den Strahlengängen der Beobachtungsoptiken
17R ,17L ist jeweils zwischen dem Strahlteiler29R ,29L und dem Okular23R ,23L ein schaltbarer Strahlverschluß47R ,47L angeordnet, um die Zuführung des Lichts der Teilstrahlenbündel21R ,21L zu den Okularen23R ,23L wahlweise zu unterbrechen. Die Strahlverschlüsse47R ,47L können ein Flüssigkristall-Lichtventil und insbesondere einen ferroelektrischen Verschluß oder einen Polymershutter umfassen. Die Verschlüsse47R ,47L sind ebenfalls durch die Steuerung43 kontrolliert. Hierbei wird die Abbildung zu dem Okular23R während der Zeitperioden freigegeben, während denen der Beleuchtungslichtstrahl31L das Objekt11 beleuchtet. Während dieser Zeiten ist dann die Abbildung zu dem Okular23L blockiert. Umgekehrt ist die Abbildung zu dem Okular23L von dem Verschluß47L dann freigegeben, wenn der Beleuchtungslichtstrahl31R das Objekt beleuchtet. Während dieser Zeiten ist dann der Verschluß47R geschlossen. - In den
2c und2d sind zeitliche Verläufe einer Transmission T der beiden Strahlverschlüsse47R ,47L als Linien51aR bzw.51aL dargestellt. - Ein jeder der Beleuchtungslichtstrahlen
31R ,31L kann beim Durchsetzen der Linsen9 des Objektivs5 an deren Grenz flächen Reflexe erzeugen. Allerdings entstehen diese Reflexe jeweils in einem Bereich des Querschnitts des Objektivs5 , welcher gerade nicht zur Erzeugung einer Abbildung des Objekts11 zu den Okularen23R bzw.23L verwendet wird. Somit durchsetzen die gerade zur Abbildung des Objekts eingesetzten Beobachtungsstrahlenbündel21R ,21L jeweils einen Bereich der Linsen9 des Objektivs5 , welcher nicht zum Durchtritt des jeweiligen Beleuchtungslichtstrahls31R ,31L verwendet wird. Insgesamt sind damit die erzeugte Abbilder des Objekts11 durch Reflexe der Beleuchtungslichtstrahlen im wesentlichen ungestört, obwohl die Beleuchtungslichtstrahlen die Linsen9 des Objektivs5 durchsetzen. - Nachfolgend werden weitere Varianten der anhand der
1 und2 erläuterten Ausführungsform beschrieben. Hierbei sind Komponenten, die Komponenten der1 und2 hinsichtlich ihrer Funktion oder ihres Aufbaus entsprechen, mit den gleichen Bezugsziffern wie in den1 und2 versehen, zur Unterscheidung jedoch durch einen Buchstaben ergänzt. - In
3 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stereomikroskopiesystems1b schematisch dargestellt. - Das Stereomikroskopiesystem
1b umfaßt ein Objektiv5b mit einer optischen Achse7b und einer Objektebene11b . Von einem in der Objektebene11b angeordneten Objekt geht ein objektseitiges Beobachtungsstrahlenbündel13b aus, welches von dem Objektiv5b aufgenommen und nach Unendlich abgebildet bzw. in ein paralleles bildseitiges Strahlenbündel15b überführt wird. - Im Strahlengang des bildseitigen Strahlenbündels
15b sind zwei Zoomsysteme25bR und25bL angeordnet, welche jeweils eine optische Achse19bL bzw.19bR aufweisen. Die optischen Achsen19bL und19bR der Zoomsysteme25bR und25bL sind parallel zur optischen Achse7b orientiert und weisen einen Abstand c voneinander auf. In die Zoomsysteme25bR ,25bL eintretende Teilstrahlenbündel21bR ,21bL werden den Kameras65bR und65bL zugeführt, welche beispielsweise CCD-Kameras sind. Dabei ist die Kamera65bR fest dem Zoomsystem25bR zugeordnet, und die Kamera65bL ist fest dem Zoomsystem25bL zugeordnet. - Blickwinkel der beiden von den Kameras
65bR ,65bL erzeugten Bilder auf die Objektebene unterscheiden sich um einen Winkel 2α. Die von den Kameras65bR ,65bL aufgenommenen Bilder werden von einer Steuerung43b digital ausgelesen und entweder gespeichert oder direkt an zwei Anzeigen67bR und67bL einer kopfgetragenen Anzeigevorrichtung bzw. einem head mounted display69b ausgegeben, wobei die Anzeige67bR das von der Kamera65bR empfangene Bild darstellt und die Anzeige67bL das von der Kamera65bL empfangene Bild darstellt. Da den beiden Augen des Benutzers Bilder des gleichen Objekts, allerdings bei Betrachtung aus unterschiedlichen Blickwinkeln α, -α zugeführt werden, sind die beiden Bilder ein Stereo-Bildpaar, das heißt ein solches Paar von Bildern, welches bei dem Benutzer einen stereoskopischen Raumeindruck des Objekts11b hervorruft. - Für einen weiteren Benutzer werden die von den Kameras
65bR ,65bL aufgenommenen Bilder gleichzeitig zu zwei weiteren Anzeigen67bR'' und67bL'' einer weiteren kopfgetragenen Anzeigevorrichtung bzw. head mounted display69b'' ausgegeben. - Die beiden Kameras
65bR ,65bL und die beiden Zoomsysteme25bR ,25bL sind fest an einer gemeinsamen Halterung71b montiert, welche um die optische Achse7b drehbar ist (vergleiche Winkel φb in3 ). Zum Antrieb der Halterung71b zusammen mit den Zoomsystemen25bR ,25bL und Kameras65bR ,65bL ist ein von der Steuerung43b angesteuerter Motor73b vorgesehen. Ein Betätigen des Motors73b führt dazu, daß sich auch die den Kameras65bR ,65bL zugeführten Teilstrahlenbündel21bR ,21bL relativ zu dem Strahlquerschnitt des parallelen bildseitigen Strahlenbündels15b verlagern. Hierdurch ändern sich auch die Blickrichtungen auf das Objekt11b der auf den Anzeigen67bR ,67bL dargestellten Bilder des Objekts11b in azimutaler Richtung (siehe Winkel φb in3 ) um die optische Achse7b herum, das heißt eine Stereobasis für die stereoskopische Betrachtung des Objekts11b wird um die optische Achse7b verdreht. - In dem Strahlengang
24bR ,24bL zwischen dem Zoomsystem25bR ,25bL und der Kamera65bR ,65bL ist ein halbdurchlässiger Spiegel29bR ,29bL angeordnet, um einen Beleuchtungslichtstrahl31bR ,31bL in den Beobachtungsstrahlengang24bR ,24bL des Stereomikroskopiesystems1b einzukoppeln. Der Beleuchtungslichtstrahl31bR ,31bL wird von einer schaltbaren Lichtquelle33bR ,33bL , wie etwa einer Leuchtdiode oder dergleichen, erzeugt und durch eine Kollimationsoptik37bR ,37bL geformt. - Die Lichtquellen
33bR ,33bL werden von der Steuerung43b kontrolliert und nach einem Zeitschema angesteuert, wie dies in den2a und2b durch die Linien44R und44L dargestellt ist. Somit ist der Beleuchtungslichtstrahl31bR während Zeitdauern eingeschaltet, in denen der Beleuchtungslichtstrahl31bL ausgeschaltet ist, und der Beleuchtungslichtstrahl31bL ist während Zeitdauern eingeschaltet, in denen der Beleuchtungslichtstrahl31bR ausgeschaltet ist. Die Steuerung43b kontrolliert ferner die beiden Kameras65bR und65bL derart, daß deren Integrationszeitdauern zeitlich versetzt zueinander angeordnet sind, wie dies in den2c und2d durch die Linien51aR bzw.51aL symbolisch dargestellt ist. Die Kamera65bR ist damit während Zeitdauern lichtempfindlich und integriert Strahlungsintensität zu Bildern, während denen der Beleuchtungslichtstrahl31bR ausgeschaltet und der Beleuchtungslichtstrahl31bL eingeschaltet ist. Umgekehrt ist die Kamera65bL während Zeitdauern lichtempfindlich und integriert Strahlungsintensitäten zu Bildern, während denen der Beleuchtungslichtstrahl31bL ausgeschaltet und der Beleuchtungslichtstrahl31bR eingeschaltet ist. Ähnlich wie bei der anhand der1 erläuterten Ausführungsform ist hierdurch eine Erzeugung von Reflexen durch die Beleuchtungslichtstrahlen in den jeweils durch die Kameras aufgenommenen Bildern reduziert. - In
4a ist eine Ausführungsform dargestellt, in der sich Strahlquerschnitte75cR ,75cL der Strahlengänge der ersten und der zweiten Beobachtungsoptik in einer Ebene der Linse9 des Objektivs5 teilweise überlappen. Die gleiche Figur zeigt auch, wie sich Strahlquerschnitte77cR ,77cL des ersten und des zweiten Beleuchtungslichtstrahls überlappen. - In
4b ist weitere Ausführungsform dargestellt, in der sich Strahlquerschnitte77cR ,77cL des ersten und des zweiten Beleuchtungslichtstrahls in einer Ebene der Linse9 des Objektivs5 überlappen, während sich die Strahlquerschnitte75cR ,75cL der Strahlengänge der ersten und der zweiten Beobachtungsoptik nicht in dieser Ebene der Linse9 überlappen. Außerdem sind hier die Strahlengänge der Beleuchtungsoptiken so geformt, daß sie in der Ebene der Linse9 eine größere Strahlquerschnittsfläche aufweisen, als die Strahlengänge der Beobachtungsoptiken. - In
5 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stereomikroskopiesystems1e schematisch dargestellt. Das Stereomikroskopiesystem1e umfaßt ein Objektiv5e mit einer optischen Achse7e und einer Objektebene11e . von einem in der Objektebene11a angeordneten Objekt geht ein objektseitiges Beobachtungsstrahlenbündel13e aus, welches von dem Objektiv5e aufgenommen und nach Unendlich abgebildet bzw. in ein paralleles bildseitiges Strahlenbündel15e überführt wird. - Im Beobachtungsstrahlengang hinter dem Objektiv
5e ist ein Strahlteiler61e mit einer unter 45° zu einer optischen Achse7e des Objektivs5e angeordneten halbdurchlässigen Spiegelfläche62e angeordnet. Durch den Strahlteiler61e wird das bildseitige parallele Strahlenbündel15e in zwei Teile15e' und15e'' aufgeteilt, wobei der Strahlteil15e' den Strahlteiler61e geradlinig durchsetzt und der Strahlteil15e'' unter 90° zur optischen Achse7e aus dem Strahlteiler61e austritt. - Im Strahlengang des bildseitigen Strahlenbündels
15e' sind hinter dem Strahlteiler61e zwei Zoomsysteme25eR und25eL angeordnet, welche jeweils eine optische Achse19eL bzw.19eR aufweisen. Die optischen Achsen19eL und19eR der Zoomsysteme25eR und25eL sind parallel zur optischen Achse7e orientiert und weisen einen Abstand e voneinander auf. In die Zoomsysteme25cR ,25eL eintretende Teilstrahlenbündel21eR ,21eL werden den Kameras65eR und65eL zugeführt, welche beispielsweise CCD-Kameras sind. Dabei ist die Kamera65eR fest dem Zoomsystem25eR zugeordnet, und die Kamera65eL ist fest dem Zoomsystem25eL zugeordnet. - Blickwinkel der beiden von den Kameras
65eR ,65eL erzeugten Bilder auf die Objektebene11e unterscheiden sich um einen Winkel2a . Die von den Kameras65eR ,65eL aufgenommenen Bilder werden von einer Steuerung43e digital ausgelesen und entweder gespeichert oder direkt an zwei Anzeigen67eR und67eL einer kopfgetragenen Anzeigevorrichtung bzw. einem head mounted display69e ausgegeben, wobei die Anzeige67eR das von der Kamera65eR empfangene Bild darstellt und die Anzeige67eL das von der Kamera65eL empfangene Bild darstellt. Da den beiden Augen des Benutzers Bilder des gleichen Objekts, allerdings bei Betrachtung aus unterschiedlichen Blickwinkeln α, -α zugeführt werden, sind die beiden Bilder ein Stereo-Bildpaar, das heißt ein solches Paar von Bildern, welches bei dem Benutzer einen stereoskopischen Raumeindruck des Objekts11e hervorruft. - Die beiden Kameras
65eR ,65eL und die beiden Zoomsysteme25eR ,25eL sind fest an einer gemeinsamen Halterung71e montiert, welche um die optische Achse7e drehbar ist (vergleiche Winkel φe in5 ). Zum Antrieb der Halterung71e zusammen mit den Zoomsystemen25eR ,25eL und Kameras65eR ,65eL ist ein von der Steuerung43e angesteuerter Motor73e vorgesehen. Ein Betätigen des Motors73e führt dazu, daß sich auch die den Kameras65eR ,65eL zugeführten Teilstrahlenbündel21eR ,21eL relativ zu dem Strahlquerschnitt des parallelen bildseitigen Strahlenbündels15e verlagern. Hierdurch ändern sich auch die Blickrichtungen auf das Objekt11e der auf den Anzeigen67eR ,67eL dargestellten Bilder des Objekts11e in azimutaler Richtung (siehe Winkel φe in5 ) um die optische Achse7e herum, das heißt eine Stereobasis für die stereoskopische Betrachtung des Objekts wird um die optische Achse7e verdreht. - In dem Strahlengang
24eR ,24eL zwischen dem Zoomsystem25eR ,25eL und der Kamera65eR ,65eL ist ein halbdurchlässiger Spiegel29eR ,29eL angeordnet, um einen Beleuchtungslichtstrahl31eR ,31eL in den Beobachtungsstrahlengang des Stereomikroskopiesystems1e einzukoppeln. Der Beleuchtungslichtstrahl31eR ,31eL wird von einer schaltbaren Lichtquelle33eR ,33eL , wie etwa einer Leuchtdiode oder dergleichen, erzeugt und durch eine Kollimationsoptik37eR ,37eL geformt. - Die Lichtquellen
33eR ,33eL werden von der Steuerung43e kontrolliert und nach einem Zeitschema angesteuert, wie dies in den6a und6b durch die Linien44dR und44dL dargestellt ist. Somit ist der Beleuchtungslichtstrahl31eR während Zeitdauern eingeschaltet, in denen der Beleuchtungslichtstrahl31eL ausgeschaltet ist, und der Beleuchtungslichtstrahl31eL ist während Zeitdauern eingeschaltet, in denen der Beleuchtungslichtstrahl31eR ausgeschaltet ist. Die Steuerung43e kontrolliert ferner die beiden Kameras65eR und65eL derart, daß deren Integrationszeitdauern zeitlich versetzt zueinander angeordnet sind, wie dies in den2e und2d durch die Linien51dR bzw.51dL symbolisch dargestellt ist. Die Kamera65eR ist damit während Zeitdauern lichtempfindlich und integriert Strahlungsintensität zu Bildern, während denen der Beleuchtungslichtstrahl31eR ausgeschaltet und der Beleuchtungslichtstrahl31eL eingeschaltet ist. Umgekehrt ist die Kamera65eL während. Zeitdauern lichtempfindlich und integriert Strahlungsintensitäten zu Bildern, während denen der Beleuchtungslichtstrahl31eL ausgeschaltet und der Beleuchtungslichtstrahl31eR eingeschaltet ist. Ähnlich wie bei den anhand der1 und3 erläuterten Ausführungsformen ist hierdurch eine Erzeugung von Reflexen durch die Beleuchtungslichtstrahlen in den jeweils durch die Kameras65eR und65eL aufgenommenen Bildern reduziert. - Der entlang einer gespiegelten optischen Achse
7e' unter 90° zur optischen Achse7e des Objektivs5e verlaufende Strahlteil15e'' des bildseitigen Strahlenbündels15e trifft auf zwei Zoomsysteme25eR' und25eL' , welche entsprechende Teilstrahlenbündel Kameras65eR' und65eL' zuführen, welche um eine Achse φ' herum durch einen durch die Steuerung43e kontrollierten Motor73e' verlagerbar sind. Den den Kameras65eR' und65eL' zugeführten Strahlengängen wird ebenfalls jeweils ein Beleuchtungslichtstrahl31eR' bzw.31eL' überlagert, welche von schaltbaren Lichtquellen33eR' und33eL' erzeugt werden, welche ebenfalls von der Steuerung43e kontrolliert werden. Bilder der Kameras65eR' und65eL' werden Anzeigen67eR' bzw.67eL' eines head mounted displays69e' für einen zweiten Benutzer zugeführt. Zeitschemas für die Belichtungszeiten der Kameras65eR' ,65eL' und die Beleuchtungslichtstrahlen31eR' und31eL' entsprechen denen, wie dies für die beiden anderen Kameras65eR' ,65eL' und Lichtstrahlen31eR und31eL vorangehend bereits erläutert wurde, weshalb auch der zweite Benutzer Bilder von dem Objekt11e wahrnehmen kann, welche durch Reflexe der Beleuchtungsreflexe der Beleuchtungslichtstrahlen31eR' und31eL' nicht allzu stark gestört sind. - Hierbei können die Stereobasen für beide Benutzer jeweils unabhängig voneinander zur optischen Achse
7e orientiert werden. Eine Orientierung der den Benutzern zugeordneten Stereobasen kann beispielsweise in Abhängigkeit von einer Position des Kopfes des Benutzers um die optische Achse7e des Objektivs erfolgen. Beispiele für weitere Ausführungsformen von Stereomikroskopiesystemen, welche einem oder mehreren Benutzern Stereo-Abbilder des Objekts mit änderbarer Stereobasis zuführen, sind in derDE 103 00 925 A1 beschrieben, deren Offenbarung vollumfänglich in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird. -
6a zeigt ein Zeitschema, in dem die Steuerung43 die Beleuchtungsoptiken32eR ,32eL ,32eR' ,32eL' der in den5 und7 gezeigten Ausführungsformen ansteuern kann. Die Intensitätsverläufe I1, I2, I3, I4, mit der das Objekt11e durch die vier Beleuchtungslichtstrahlen31eR ,31eL ,31eL' ,31eR' abwechselnd beleuchtet wird, sind über der Zeitachse t als Kurven44fR ,44fL ,44fR' bzw.44fL' schematisch aufgetragen. - Die Beleuchtung erfolgt in einem Vierertakt, wobei zuerst der Beleuchtungslichtstrahl
31eR , dann in dieser Reihenfolge die Beleuchtungslichtstrahlen31eL ,31eR' und31eL' zum Beleuchten des Objekts freigegeben bzw. angeschaltet werden, wobei sich diese Beleuchtungsabfolge periodisch wiederholt. - Insbesondere ist es möglich, daß zu einem jeden Zeitpunkt lediglich ein Beleuchtungslichtstrahl eingeschaltet ist und lediglich eine Kamera oder auch mehrere Kameras Bilder integrieren. So kann zeitlich nacheinander sequentiell jeweils ein anderer der Beleuchtungslichtstrahlen eingeschaltet werden. Bei der Ausführungsform der
5 werden die Kameras65eL ,65eR ,65eL' und65eR' von der Steuerung43e so angesteuert, daß sie die Aufnahmen synchronisiert in der Reihenfolge65eL ,65eR ,65eL' und65eR' durchführen, wobei sich diese Reihenfolge der Aufnahmen ebenfalls periodisch wiederholt. Bei der Ausführungsform der7 werden die Strahlverschlüsse zum Durchleiten der Beobachtungsstrahlen in der Reihenfolge47eL ,47eR ,47eL' und47eR' synchronisiert mit dem Einschalten der jeweiligen Beleuchtungslichtquelle freigegeben. Dies ist in6a mit den auf der Zeitachse t aufgetragenen Transmissionsverläufen T1, T2, T3, T4 schematisch dargestellt, wobei die Kurven51fR ,51fL ,51fR' bzw.51fL' den Kameras65eR ,65eL ,65eR' bzw.65eL' bzw. den Strahlverschlüssen47eL ,47eR ,47eR' und47eL' zugeordnet sind. - Je nach Bedarf im Hinblick auf die Reduzierung von durch die Beleuchtungslichtstrahlen erzeugten Störreflexen in den durch die Kameras aufgenommenen Abbildern des Objekts ist es möglich, von dem anhand der
6a erläuterten Zeitschema für die Ansteuerung der Kameras und der Beleuchtungslichtstrahlen abzuweichen. Beispielsweise ist auch eine Ausführungsform mit einer Betriebsweise möglich, bei der in folgender Reihenfolge beleuchtet wird:31eR ,31eL ,31eL' ,31eR' . Die Kameras bzw. Strahlverschlüsse werden dann von der Steuerung in folgender Abfolge angesteuert:65eL ,65eR ,65eR' und65eL' bzw.47eL ,47eR ,47eR' und47eL' . Das Zeitschema ist dann ähnlich, wie das in6a dargestellte, wobei die zeitlichen Abläufe der Kurven44fR' und44fL' miteinander vertauscht sind, und ebenso die zeitlichen Abläufe der Kurven51fR' und51fL' . -
6b zeigt ein weiteres Zeitschema, in dem die Steuerung43 in einer weiteren Ausführungsform die Beleuchtungsoptiken32eR ,32eL ,32eR' ,32eL' ansteuern kann. Hierbei werden die Beleuchtungsoptiken in einem Zweiertakt betrieben, wobei paarweise zwei Beleuchtungsoptiken32eR ,32eL' bzw.32eL ,32eR' gleichzeitig angeschaltet sind, während das andere Paar32eL ,32eR' bzw.32eR ,32eL' von Beleuchtungsoptiken ausgeschaltet ist, wobei periodisch abwechselnd das eine Paar und das andere Paar angeschaltet bzw. ausgeschaltet wird und wobei im wesentlichen zu keinem Zeitpunkt zwei Beleuchtungslichtstrahlen31eR ,31eL bzw.31eR' ,31eL' aus der gleichen Stereobasis angeschaltet sind. Der Vorteil dieses Zeitschemas ist, daß bei gleicher Lichtleistung der Lichtquellen der Beleuchtungsoptiken das Objekt im Mittel etwa doppelt so stark beleuchtet werden kann. Außerdem können die Beleuchtungsoptiken bei gleicher Bildwechselfrequenz der Kameras bzw. bei gleich flimmerfreier Darstellung für die Augen eines Beobachters, mit einer halb so großen Frequenz betrieben werden. - Ferner ist es möglich, die beiden Beleuchtungslichtstrahlen
31aR und31aL gleichzeitig einzuschalten und die Beleuchtungslichtstrahlen31aR' und31aL' gleichzeitig auszu schalten und durch die Kameras65R' und65L' gleichzeitig Bilder zu integrieren, während die Kameras65R und65L keine Bilder integrieren. Damit werden beide Beobachtungsstrahlengänge des einen Benutzers für die Beleuchtung des Objekts verwendet, während Bilder des Objekts über die Beobachtungsstrahlengänge des anderen Benutzers aufgenommen werden und umgekehrt. - Insbesondere kann eine Auswahl oder Veränderung des Zeitschemas auch in Abhängigkeit von der Orientierung der Stereobasen der beiden Benutzer erfolgen.
7 zeigt beispielhaft eine mögliche Orientierung der ersten Stereobase79i des ersten Beobachters bzw. ersten Kamerapaars65eR ,65eL und der zweiten Stereobase79i' des zweiten Beobachters bzw. zweiten Kamerapaars65eR' 65eL' . Beide Stereobasen79i ,79i' schließen miteinander einen Winkel βi ein, der bevorzugt der Differenz der Drehwinkel φe' – φe aus5 entspricht. - Auch ist es möglich, während der Aufnahme des Abbilds des Objekts über einen der vier möglichen Beobachtungsstrahlengänge
24R ,24L ,24R' ,24L' jeweils einen solchen Beobachtungsstrahlengang zur Beleuchtung einzusetzen, welcher in der Ebene des Objektivs5 den größten Abstand zu dem für die Aufnahme des Bildes verwendeten Beobachtungsstrahlengang aufweist. - In
8 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stereomikroskopiesystems1g schematisch dargestellt. Vom Objekt aus gesehen, also in Abbildungsrichtung ist das Stereomikroskopiesystem1g bis einschließlich des Strahlteilers61g genauso aufgebaut, wie das in5 dargestellte Stereomikroskopiesystem1e . - Im Strahlengang
24R ,24L des bildseitigen Strahlenbündels15g' , also in Abbildungsrichtung hinter dem Strahlteiler61g , sind Beobachtungsoptiken17gR ,17gL und Beleuchtungsoptiken32gR ,32gL angeordnet, welche den gleichen Aufbau haben, wie die in1 dargestellten Beobachtungsoptiken17R ,17L und Beleuchtungsoptiken32R ,32L des Stereomikroskopiesystems1 . Im Strahlengang24R' ,24L' des bildseitigen Strahlenbündels15g'' , also am zweiten Ausgang des Strahlteilers61g , sind Beobachtungsoptiken17gR' ,17gL' und Beleuchtungsoptiken32gR' ,32gL' angeordnet, welche ebenfalls den gleichen Aufbau haben, wie die in1 dargestellten Beobachtungsoptiken17R ,17L und Beleuchtungsoptiken32R ,32L . - Bei einer Variante der in
8 dargestellten Ausführungsform sind statt der Okulare32gR' ,32gL' Kameras mit Kameraoptiken vorgesehen, vorzugsweise so, wie in5 gezeigt. - Bei der anhand der
1 erläuterten Ausführungsform erfolgt die Einkopplung des Beleuchtungslichtstrahlenbündels31R ,31L zwischen dem Okular23R ,23L und dem Zoomsystem25R ,25L . Dies hat den Vorteil, daß es einfach ist, im wesentlichen nur den Bereich des Objektfeldes11 zu beleuchten, welcher auch gerade zum Okular23L ,23R hin abgebildet wird. Wie in3 gezeigt, ist es allerdings auch möglich, den Beleuchtungslichtstrahl31R ,31L zwischen dem Zoomsystem25R ,25L und dem Objektiv5 oder an einer jeden anderen Stelle im Strahlengang24R ,24L des Beobachtungssystems17R ,17L einzukoppeln. - Bei der anhand der
1 erläuterten Ausführungsform werden die Beleuchtungslichtstrahlen31R ,31L durch mechanische Strahlverschlüsse41R ,41L , nämlich ein Chopperrad, geschaltet, während die Beobachtungsstrahlengänge24R ,24L durch die elektronischen Lichtventile47R ,47L geschaltet werden. Es ist jedoch auch möglich, sämtliche Strahlverschlüsse41R ,41L ,47R ,47L ,41R' ,41L' ,47R' ,47L' durch mechanische Verschlüsse, wie etwa Chopperräder, zu realisieren oder auch sämtliche Beleuchtungslichtstrahlen31R ,31L ,31R' ,31L' durch elektronische Verschlüsse, wie etwa Flüssigkristallichtventile oder dergleichen, zu schalten. - Bei den vorangehend erläuterten Ausführungsformen wird der Beleuchtungslichtstrahl
31R ,31L über Strahlteiler29R ,29L in den Beobachtungsstrahlengang24R ,24L eingekoppelt. Es ist jedoch auch möglich, zur Zuführung des Beleuchtungslichts Lichtleiter einzusetzen, welche das Beleuchtungslicht (31R ,31L ) auch direkt in den Beobachtungsstrahlengang24R ,24L einstrahlen können. - Bei der anhand der
1 erläuterten Ausführungsform ist der Strahlteiler29R ,29L zum Einkoppeln des Beleuchtungslichtstrahls31R ,31L in den Beobachtungsstrahlengang24R ,24L in einem Bereich desselben angeordnet, wo dieser einen parallelen Strahlengang aufweist. Es ist jedoch auch möglich, den Strahlteiler29R ,29L in einen Bereich des Strahlengangs24R ,24L anzuordnen, wo dieser nicht ein paralleler Strahlengang ist, wie dies bei der anhand der3 erläuterten Ausführungsform der Fall ist. Allerdings ist es bei der anhand der3 erläuterten Ausführungsform ebenfalls möglich, den Strahlteiler29R ,29L in dem parallelen Strahlengang zwischen Zoomsystem25R ,25L und Objektiv5 anzuordnen. - Zusammenfassend umfaßt ein Stereomikroskopiesystem zur Untersuchung eines Objekts wenigstens zwei ein gemeinsames Objektiv durchsetzende Beobachtungsstrahlengänge, welche zeitlich alternierend zur Abbildung des Objekts eingesetzt werden. Ebenso durchsetzen wenigstens zwei Beleuchtungslichtstrahlen das Objektiv, welche zeitlich alternierend zur Beleuchtung des Objekts eingesetzt werden, um durch die Beleuchtungslichtstrahlen in dem Objektiv erzeugte Störreflexe zu reduzieren.
Claims (34)
- Stereomikroskopiesystem zur Beobachtung eines Objekts, umfassend: eine erste (
17R ) und eine zweite (17L ) Beobachtungsoptik zur Erzeugung eines aus zwei Teilbildern bestehenden ersten Stereo-Abbilds des Objekts (11 ); eine erste (32R ) und eine zweite (32L ) Beleuchtungsoptik zur Erzeugung eines schaltbaren ersten (31R ) und zweiten (31L ) Beleuchtungslichtstrahls zur Beleuchtung des Objekts (11 ); ein Objektiv (5 ) mit wenigstens einer Linse (9 ), welche ein Element sowohl der ersten (17R ) und zweiten (17L ) Beobachtungsoptik als auch der ersten (32R ) und zweiten (32L ) Beleuchtungsoptik ist; einen von Strahlengängen der ersten Beobachtungsoptik (17R ) und der ersten Beleuchtungsoptik (32R ) derart durchsetzten permanenten ersten Strahlteiler (29R ), daß Strahlquerschnitte (75R ,75L ) der Strahlengänge der ersten Beobachtungsoptik (17R ) und des ersten Beleuchtungslichtstrahls (31R ) auf einer der wenigstens einen Linse (9 ) des Objektivs (5 ) zugewandten Seite des ersten Strahlteilers (29R ) wenigstens teilweise überlagert sind und auf einer von der wenigstens einen Linse (9 ) des Objektivs (5 ) abgewandten Seite des ersten Strahlteilers (29R ) voneinander separiert sind; einen von Strahlengängen der zweiten Beobachtungsoptik (17L ) und der zweiten Beleuchtungsoptik (32L ) derart durchsetzten permanenten zweiten Strahlteiler (29L ), daß Strahlquerschnitte (75L ) der Strahlengänge der zweiten Beobachtungsoptik (17L ) und des zweiten Beleuchtungslichtstrahls (31L ) auf einer der wenigstens einen Linse (9 ) des Objektivs (5 ) zugewandten Seite des zweiten Strahlteilers (29L ) wenigstens teilweise überlagert sind und auf einer von der wenigstens einen Linse (9 ) des Objektivs (5 ) abgewandten Seite des zweiten Strahlteilers (29L ) voneinander separiert sind; eine Steuerung (43 ), die dazu ausgebildet ist, die erste (32R ) und die zweite (32L ) Beleuchtungsoptik derart anzusteuern, daß der erste (31R ) und der zweite (31L ) Beleuchtungslichtstrahl abwechselnd an- und ausgeschaltet werden, wobei der zweite (31L ) Beleuchtungslichtstrahl wenigstens zeitweise dann angeschaltet ist, wenn der erste (31R ) Beleuchtungslichtstrahl ausgeschaltet ist, und der erste (31R ) Beleuchtungslichtstrahl wenigstens zeitweise dann angeschaltet ist, wenn der zweite (31L ) Beleuchtungslichtstrahl ausgeschaltet ist. - Stereomikroskopiesystem nach Anspruch 1, wobei der erste (
29R ) oder/und der zweite (29L ) Strahlteiler jeweils in einem afokalen Strahlengang (15 ) angeordnet ist. - Stereomikroskopiesystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste (
29R ) oder/und der zweite (29L ) Strahlteiler jeweils eine physikalische Strahlteilung bereitstellt. - Stereomikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Strahlengang (
24R ) der ersten Beobachtungsoptik den ersten Strahlteiler (29R ) im wesentlichen geradlinig durchsetzt oder/und der erste Strahlteiler (29R ) zur Reflektion des ersten Beleuchtungslichtstrahls (31R ) ausgebildet ist. - Stereomikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Strahlengang des ersten Beleuchtungslichtstrahls (
31R ) an der wenigstens einen Linse (9 ) des Objektivs (5 ) teilweise in den Strahlengang der ersten Beobachtungsoptik reflektiert wird. - Stereomikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Strahlquerschnitt (
77R ) des ersten Beleuchtungslichtstrahls (31R ) in einer Ebene der wenigstens einen Linse (9 ) des Objektivs (5 ) versetzt zu einem Strahlquerschnitt (77L ) des zweiten Beleuchtungslichtstrahls (31L ) angeordnet ist, wobei ein Querschnitt (75R ) eines der ersten Beobachtungsoptik zugeführten ersten Abbildungslichtstrahls (24R ) in der Ebene der wenigstens einen Linse (9 ) des Objektivs (5 ) versetzt zu einem Querschnitt (75L ) eines der zweiten Beobachtungsoptik (77L ) zugeführten zweiten Abbildungslichtstrahls (24L ) angeordnet ist, wobei ein Abstand zwischen dem Querschnitt (75R ) des ersten Abbildungslichtstrahls (24R ) und dem Querschnitt (77R ) des ersten Beleuchtungslichtstrahls (31R ) kleiner ist als ein Abstand zwischen dem Querschnitt (75R ) des ersten Abbildungslichtstrahls (24R ) und dem Querschnitt (77L ) des zweiten Beleuchtungslichtstrahls (31L ), und wobei ein Abstand zwischen dem Querschnitt (75L ) des zweiten Abbildungslichtstrahls (24L ) und dem Querschnitt (77L ) des zweiten Beleuchtungslichtstrahls (31L ) kleiner ist als ein Abstand zwischen dem Querschnitt (75L ) des zweiten Abbildungslichtstrahls und dem Querschnitt (77R ) des ersten Beleuchtungslichtstrahls (31R ). - Stereomikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei sich in einer Ebene der Linse (
9 ) des Objektivs (5 ) Strahlquerschnitte (75R ,75L ) der Strahlengänge (24R ,24L ) der ersten (17R ) und der zweiten (17L ) Beobachtungsoptik teilweise überlappen. - Stereomikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei sich in einer Ebene der Linse (
9 ) des Objektivs (5 ) Strahlquerschnitte des ersten (31R ) und des zweiten (31L ) Beleuchtungslichtstrahls höchstens teilweise überlappen. - Stereomikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die erste Beobachtungsoptik (
17R ) zur Erzeugung eines linken Teilbilds des Stereo-Abbilds und die zweite Beobachtungsoptik (17L ) zur Erzeugung eines rechten Teilbilds des Stereo-Abbilds vorgesehen ist. - Stereomikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die erste (
17R ) und die zweite (17L ) Beobachtungsoptik ein erstes und ein zweites Okular (23R ,23L ) zur Erzeugung des Stereo-Abbildes in einem Augenpaar eines ersten Beobachters umfassen. - Stereomikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die erste Beobachtungsoptik (
17R ) eine erste Kamera (65R ) umfaßt und wobei die zweite Beobachtungsoptik (17L ) eine zweite Kamera (65L ) umfaßt, und wobei die erste (65R ) und die zweite (65L ) Kamera zeitlich wiederkehrende Belichtungszeitdauern (51R ,51L ) aufweisen. - Stereomikroskopiesystem nach Anspruch 11, wobei jeweils ein Beginn der Belichtungszeitdauern der zweiten (
65L ) bzw. ersten (65R ) Kamera in der Zeit um mehr als ein Viertel einer Belichtungszeitdauer der ersten (65R ) bzw. zweiten (65L ) Kamera nach einem Beginn der Belichtungszeitdauern der ersten (65R ) bzw. zweiten (65L ) Kamera angeordnet ist. - Stereomikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die erste (
32R ) und die zweite (32L ) Beleuchtungsoptik jeweils eine elektrisch schaltbare Lichtquelle (33aR ) umfassen, wobei die Steuerung (43 ) dazu ausgebildet ist, die schaltbaren Lichtquellen (33R ,33L ) zum abwechselnden An- und Ausschalten des ersten (31R ) und des zweiten (31L ) Beleuchtungslichtstrahls anzusteuern. - Stereomikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die erste Beleuchtungsoptik (
32R ) einen ersten Verschluß (41R ) zum Unterbrechen des ersten Beleuchtungslichtstrahls (31R ) umfaßt und die zweite Beleuchtungsoptik (32L ) einen zweiten Verschluß (41L ) zum Unterbrechen des zweiten Beleuchtungslichtstrahls (31L ) umfaßt. - Stereomikroskopiesystem nach Anspruch 14, wobei der erste Verschluß (
41R ) in einem von dem Strahlengang (24R ) der ersten Beobachtungsoptik (17R ) separierten Teil des Strahlengangs der ersten Beleuchtungsoptik (32R ) angeordnet ist, und wobei der zweite Verschluß (41L ) in einem von dem Strahlengang (24L ) der zweiten Beobachtungsoptik (17L ) separierten Teil des Strahlengangs der zweiten Beleuchtungsoptik (32L ) angeordnet ist. - Stereomikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die erste Beobachtungsoptik (
17R ) einen dritten Verschluß (47R ) zum Unterbrechen des Strahlengangs (24R ) der ersten Beobachtungsoptik (17R ) umfaßt und die zweite Beobachtungsoptik (17L ) einen vierten Verschluß (47L ) zum Unterbrechen des Strahlengangs (24L ) der zweiten Beobachtungsoptik (17L ) umfaßt. - Stereomikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei der Verschluß (
41R ,41L ,47R ,47L ) ein Flüssigkristallichtventil, ein schwenkbarer Spiegel oder eine schwenkbare Blende, insbesondere ein Chopperrad, ist. - Stereomikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei der erste (
31R ) und der zweite (31L ) Beleuchtungslichtstrahl mit einer Frequenz von mehr als 20 Hz abwechselnd an- und ausgeschaltet werden. - Stereomikroskopiesystem zur Beobachtung eines Objekts, insbesondere das Stereomikroskopiesystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, umfassend: eine erste (
17R ) und eine zweite (17L ) Beobachtungsoptik zur Erzeugung eines aus zwei ersten Teilbildern bestehenden ersten Stereo-Abbilds des Objekts (11 ); sowie eine dritte (17R' ) und eine vierte (17L' ) Beobachtungsoptik zur Erzeugung eines aus zwei zweiten Teilbildern bestehenden zweiten Stereo-Abbilds des Objekts (11 ); eine erste (31R ), zweite (31L ), dritte (31R' ) und vierte (31L' ) Beleuchtungsoptik zur Erzeugung eines schaltbaren ersten (31R ) bzw. zweiten (31L ) bzw. dritten (31R' ) bzw. vierten (31L' ) Beleuchtungslichtstrahls zur Beleuchtung des Objekts (11 ); ein Objektiv (5 ) mit wenigstens einer Linse (9 ), welche ein Element sowohl der ersten (17R ), zweiten (17L ), dritten (17R' ) und vierten (17L' ) Beobachtungsoptik als auch der ersten (32R ), zweiten (32L ), dritten (32R' ) und vierten (32L' ) Beleuchtungsoptik ist; eine Steuerung (43 ), die dazu ausgebildet ist, die erste (32R ) und die dritte (32R' ) Beleuchtungsoptik derart anzusteuern, daß der erste (31R ) und dritte (31R' ) Beleuchtungslichtstrahl abwechselnd an- und ausgeschaltet werden, wobei der dritte Beleuchtungslichtstrahl (31R' ) wenigstens zeitweise dann angeschaltet ist, wenn der erste Beleuchtungslichtstrahl (31R ) ausgeschaltet ist, und wobei der erste Beleuchtungslichtstrahl (31R ) wenigstens zeitweise dann angeschaltet ist, wenn der dritte Beleuchtungslichtstrahl (31R' ) ausgeschaltet ist. - Stereomikroskopiesystem nach Anspruch 19, wobei die Steuerung (
43 ) dazu ausgebildet ist, die zweite (32L ) und dritte (32R' ) Beleuchtungsoptik derart anzusteuern, daß der zweite (31L ) und dritte (31R' ) Beleuchtungslichtstrahl abwechselnd an- und ausgeschaltet werden, wobei der dritte Beleuchtungslichtstrahl (31R' ) wenigstens zeitweise dann angeschaltet ist, wenn der zweite Beleuchtungslichtstrahl (31L ) ausgeschaltet ist, und wobei der zweite Beleuchtungslichtstrahl (31L ) wenigstens zeitweise dann angeschaltet ist, wenn der dritte Beleuchtungslichtstrahl (31R' ) ausgeschaltet ist. - Stereomikroskopiesystem nach Anspruch 19 oder 20, wobei die Steuerung (
43 ) dazu ausgebildet ist, die erste (32R ) und die zweite (32L ) Beleuchtungsoptik derart anzusteuern, daß der erste (31R ) und zweite (31L ) Beleuchtungslichtstrahl abwechselnd an- und ausgeschaltet werden, wobei der zweite Beleuchtungslichtstrahl (31L ) wenigstens zeitweise dann angeschaltet ist, wenn der erste Beleuchtungslichtstrahl (31R ) ausgeschaltet ist, und wobei der erste Beleuchtungslichtstrahl (31R ) wenigstens zeitweise dann angeschaltet ist, wenn der zweite Beleuchtungslichtstrahl (31L ) ausgeschaltet ist. - Stereomikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei die Steuerung (
43 ) dazu ausgebildet ist, die dritte (32R' ) und die vierte (32L' ) Beleuchtungsoptik derart anzusteuern, daß der dritte (31R' ) und vierte (31L' ) Beleuchtungslichtstrahl abwechselnd an- und ausgeschaltet werden, wobei der vierte Beleuchtungslichtstrahl (31L' ) wenigstens zeitweise dann angeschaltet ist, wenn der dritte Beleuchtungslichtstrahl (31R' ) ausgeschaltet ist, und wobei der dritte Beleuchtungslichtstrahl (31R' ) wenigstens zeitweise dann angeschaltet ist, wenn der vierte Beleuchtungslichtstrahl (31L' ) ausgeschaltet ist. - Stereomikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei einer der Strahlengänge (
24R ) der ersten Beobachtungsoptik (17R ) und wenigstens einer der Strahlengänge des dritten (31R' ) oder des vierten (31L' ) Beleuchtungslichtstrahls einen dritten Strahlteiler (61 ) des Stereomikroskopiesystems (1 ) gemeinsam durchsetzen oder an diesem dritten Strahlteiler (61 ) reflektiert werden. - Stereomikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei einer der Strahlengänge (
24R ) der ersten Beobachtungsoptik (17R ) und wenigstens einer der Strahlengänge (24R' ,24L' ) der dritten (17R' ) oder der vierten Beobachtungsoptik (17L' ) einen vierten Strahlteiler (61 ) des Stereomikroskopiesystems (1 ) gemeinsam durchsetzen oder an diesem vierten Strahlteiler (61 ) reflektiert werden. - Stereomikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 19 bis 24, wobei eine relative Drehstellung (β) einer Stereobasis (
79 ) zwischen den Strahlengängen der ersten (17R ) und der zweiten (17L ) Beobachtungsoptik gegenüber einer Drehstellung (φ') einer Stereobasis (79' ) zwischen den Strahlengängen der dritten (17R' ) und der vierten (17L' ) Beobachtungsoptik veränderbar ist. - Stereomikroskopiesystem nach Anspruch 25, wobei die erste (
17R ) gemeinsam mit der zweiten (17L ) Beobachtungsoptik frei drehbar ist oder/und wobei die dritte (17R' ) gemeinsam mit der vierten (17L' ) Beobachtungsoptik frei drehbar ist. - Stereomikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 19 bis 26, wobei die Steuerung (
43 ) dazu ausgebildet ist, das abwechselnde An- und Ausschalten der Beleuchtungslichtstrahlen (31R ,31L ,31R' ,31L' ) nach einem periodischen Zeitschema zu steuern, insbesondere wobei das Zeitschema insgesamt zwei, drei oder vier periodisch aufeinanderfolgende Zeitphasen aufweist, wobei bevorzugt ist, daß eine zeitliche Reihenfolge der Zeitphasen zueinander unverändert bleibt. - Stereomikroskopiesystem nach Anspruch 27, wobei in dem Zeitschema mit vier Zeitphasen das An- bzw. Ausschalten der vier Beleuchtungslichtstrahlen (
31R ,31L ,31R' ,31L' ), zu unterschiedlichen Zeiten erfolgt, bzw. wobei in dem Zeitschema mit zwei Zeitphasen das Anschalten für ein erstes Paar (31L ,31R' ) der vier Beleuchtungslichtstrahlen (31R ,31L ,31R' ,31L' ) gleichzeitig erfolgt und das Ausschalten für das erste Paar (31L ,31R' ) gleichzeitig erfolgt und das An- bzw. Ausschalten für das andere Paar (31R ,31L' ) der vier Beleuchtungslichtstrahlen (31R ,31L ,31R' ,31L' ) in einem Gegentakt dazu erfolgt, bzw. wobei in dem Zeitschema mit drei Zeitphasen nur das erste Paar (31L ,31R' ) der Beleuchtungslichtstrahlen (31R ,31L ,31R' ,31L' ) paarweise gleichzeitig an- bzw. ausgeschaltet wird, und das andere Paar (31R ,31L' ) der vier Beleuchtungslichtstrahlen (31R ,31L ,31R' ,31L' ) nicht paarweise an- bzw. ausgeschaltet wird, wobei in dem Zeitschema mit zwei bzw. drei Zeitphasen insbesondere das erste Paar (31L ,31R' ) der Beleuchtungslichtstrahlen (31R ,31L ,31R' ,31L' ) aus dem ersten Beleuchtungslichtstrahl (31R ) sowie dem dritten (31R' ) oder vierten (31L' ) Beleuchtungslichtstrahl gebildet wird. - Stereomikroskopiesystem nach Anspruch 27 oder 28, wobei die Steuerung (
43 ) dazu ausgebildet ist, das Zeitschema in Abhängigkeit von einer Einstellung des Stereomikroskopiesystems (1 ) zu ändern oder auszuwählen und das geänderte bzw. ausgewählte Zeitschema anzuwenden, wobei die Steuerung (43 ) optional das Zeitschema in Abhängigkeit von der relativen Drehstellung (β) ändert bzw. auswählt, wobei, insbesondere bevorzugt, die Steuerung (43 ) die Beleuchtungslichtstrahlen (31R ,31L ,31R' ,31L' ) in dem Zeitschema mit zwei Zeitphasen betreibt, wenn der Betrag eines Winkels (β) zwischen den beiden Stereobasen (79 ,79' ) kleiner ist als ein erster Wert, und die Beleuchtungslichtstrahlen (31R ,31L ,31R' ,31L' ) sonst in dem Zeitschema mit drei oder vier Zeitphasen betreibt. - Stereomikroskopieverfahren, insbesondere ein Stereomikroskopieverfahren in Verbindung mit dem Stereomikroskopiesystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 29, umfassend: wiederholtes Beleuchten eines Objekts (
11a ) mit einem ein Objektiv (5 ) durchsetzenden zweiten Beleuchtungslichtstrahl (31L ) und wiederholtes Erzeugen eines ersten Teilbilds eines ersten Stereo-Abbilds eines Objekts (11a ) mittels eines das Objektiv (5 ) durchsetzenden ersten Abbildungslichtstrahls (24R ), wiederholtes Beleuchten des Objekts (11a ) mit einem das Objektiv (5 ) durchsetzenden ersten Beleuchtungslichtstrahl (31R ) und wiederholtes Erzeugen eines zweiten Teilbilds des ersten Stereo-Abbilds des Objekts (11a ) mittels eines das Objektiv (5 ) durchsetzenden zweiten Abbildungslichtstrahls (24L ), wobei das Erzeugen des ersten Teilbilds des ersten Stereo-Abbilds dann erfolgt, wenn der zweite Beleuchtungslichtstrahl (31L ) angeschaltet ist und der erste Beleuchtungslichtstrahl (31R ) im wesentlichen ausgeschaltet ist, und das Erzeugen des zweiten Teilbilds des ersten Stereo-Abbilds dann erfolgt, wenn der erste Beleuchtungslichtstrahl (31R ) angeschaltet ist und der zweite Beleuchtungslichtstrahl (31L ) im wesentlichen ausgeschaltet ist, und wobei der erste Beleuchtungslichtstrahl (31R ) an einer teilweise lichtdurchlässigen Strahlteilerfläche eines ersten Strahlteilers (29R ) mit dem Strahlengang (24R ) einer ersten Beobachtungsoptik (17R ) in entgegengesetzter Lichtausbreitungsrichtung zusammengeführt wird und der zweite Beleuchtungslichtstrahl (31L ) an einer teilweise lichtdurchlässigen Strahlteilerfläche eines zweiten Strahlteilers (29L ) mit dem Strahlengang (24L ) einer zweiten Beobachtungsoptik (17L ) in entgegengesetzter Lichtausbreitungsrichtung zusammengeführt wird. - Stereomikroskopieverfahren, insbesondere ein Stereomikroskopieverfahren in Verbindung mit dem Stereomikroskopiesystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 29 oder/und dem Stereomikroskopieverfahren gemäß Anspruch 30, umfassend: wiederholtes Beleuchten eines Objekts (
11 ) mit einem ein Objektiv (5 ) durchsetzenden ersten Beleuchtungslichtstrahl (31R ) und wiederholtes Beleuchten mit einem das Objektiv (5 ) versetzt zu dem ersten Beleuchtungslichtstrahl (31R ) durchsetzenden zweiten Beleuchtungslichtstrahl (31L ); wiederholtes Beleuchten des Objekts (11 ) mit einem das Objektiv (5 ) durchsetzenden dritten Beleuchtungslichtstrahl (31R' ) und wiederholtes Beleuchten mit einem das Objektiv (5 ) versetzt zu dem dritten Beleuchtungslichtstrahl (31R' ) durchsetzenden vierten Beleuchtungslichtstrahl (31L' ); wiederholtes Erzeugen eines ersten und eines zweiten Teilbilds eines ersten Stereo-Abbilds eines Objekts (11 ) mittels eines das Objektiv (5 ) durchsetzenden ersten (24R ) bzw. zweiten (24L ) Abbildungslichtstrahls; und wiederholtes Erzeugen eines ersten und eines zweiten Teilbilds eines zweiten Stereo-Abbilds eines Objekts (11 ) mittels eines das Objektiv (5 ) durchsetzenden dritten (24R' ) bzw. vierten (24L' ) Abbildungslichtstrahls; wobei das Erzeugen des ersten bzw. zweiten Teilbilds des ersten Stereo-Abbilds dann erfolgt, wenn der erste (31R ) bzw. zweite (31L ) Beleuchtungslichtstrahl im wesentlichen ausgeschaltet ist, und das Erzeugen des ersten bzw. zweiten Teilbilds des zweiten Stereo-Abbilds dann erfolgt, wenn der dritte (31R' ) bzw. vierte (31L' ) Beleuchtungslichtstrahl im wesentlichen ausgeschaltet ist. - Stereomikroskopieverfahren gemäß Anspruch 31, wobei in einem ersten Betriebsmodus das Erzeugen des ersten bzw. zweiten Teilbilds des zweiten Stereo-Abbilds dann erfolgt, wenn der vierte (
31L' ) bzw. dritte (31R' ) Beleuchtungslichtstrahl angeschaltet ist und der erste (31R ) und zweite (31L ) sowie der dritte (31R' ) bzw. vierte (31L' ) Beleuchtungslichtstrahl im wesentlichen ausgeschaltet ist, oder/und wobei in einem zweiten Betriebsmodus das Erzeugen des ersten Teilbilds des zweiten Stereo-Abbilds dann erfolgt, wenn der erste Beleuchtungslichtstrahl (31R ) angeschaltet ist und der zweite Beleuchtungslichtstrahl (31L ) im wesentlichen ausgeschaltet ist, und das Erzeugen des zweiten Teilbilds des zweiten Stereo-Abbilds dann erfolgt, wenn der zweite Beleuchtungslichtstrahl (31L ) angeschaltet ist und der erste Beleuchtungslichtstrahl (31R ) im wesentlichen ausgeschaltet ist. - Stereomikroskopieverfahren gemäß Anspruch 31 oder 32, wobei eine relative Drehstellung (β) einer Stereobasis (
79 ) zwischen dem ersten (31R ) und zweiten (31L ) Beleuchtungslichtstrahl gegenüber einer Drehstellung (φ') einer Stereobasis zwischen dem dritten (31R' ) und vierten (31L' ) Beleuchtungslichtstrahl veränderbar ist. - Stereomikroskopieverfahren gemäß Anspruch 33, wobei das Verfahren eine Auswahl zwischen dem ersten und zweiten Betriebsmodus in Abhängigkeit von der relativen Drehstellung (β) umfaßt.
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