DE102005060469A1

DE102005060469A1 - Vorrichtung zur Beleuchtung eines Betrachtungsfeldes, beispielsweise eines Objektfeldes unter einem Mikroskop

Info

Publication number: DE102005060469A1
Application number: DE102005060469A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr. Sander
Original assignee: Leica Microsystems Schweiz AG
Current assignee: Leica Instruments Singapore Pte Ltd
Priority date: 2005-12-17
Filing date: 2005-12-17
Publication date: 2007-06-28
Also published as: US20070139954A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beleuchtung eines Betrachtungsfeldes, beispielsweise eines Objekts (10) unter einem Mikroskop (7), durch mindestens zwei Lichtquellen (1a, 1b). Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst eine Vorrichtung zur Messung der Helligkeit der Lichtquellen (1a, 1b). Das Ergebnis dieser Messung ist über eine Elektronikeinheit (4), die das Signal mit einem vorgebbaren Schwellenwert vergleicht, an den Beobachter (9) entweder akustisch oder visuell weitergebbar. DOLLAR A Die Strahlengänge (103, 104) der beiden Lichtquellen (1a, 1b) sind über eine zusammenfassende Lichtleiter-Weiche (109), einen gemeinsamen Lichtleiter (2) sowie eine trennende Lichtleiter-Weiche (111) mit zwei Lichtleiter-Armen (112, 15) geführt, wobei einer der beiden Lichtleiter-Arme (112) dem Mikroskop (7) als Hauptlichtquelle, der andere Lichtleiter-Arm (15) einem Handstück (16) als zweite Lichtquelle des Mikroskops (7) zugeführt ist. Wenigstens eine der beiden Lichtquellen (1a, 1b) ist als wechselbare Einheit (Beleuchtungswechsler) und wenigstens einer der Eingangs-Lichtleiterarme (107, 108) als wechselbare Einheit (Lichtleiter-Wechsler) ausgestaltet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Beleuchtungsvorrichtung, beispielsweise für ein Mikroskop.
Bei den heute üblichen Beleuchtungsvorrichtungen für Mikroskope, insbesondere für Operationsmikroskope, werden meist Halogenlampen zur Objektfeldbeleuchtung eingesetzt. Diese haben einerseits eine begrenzte Lebensdauer bis zum Totalausfall, andererseits nimmt die Helligkeit der Lampe ab, weil sich Wendelmaterial mit der Zeit auf den Lampenkolben aufdampft. Die vorliegende Erfindung betrifft jedoch jegliche Formen von Lichtquellen, wie z.B. Halogenlampen, Glühbirnen, Xenon-Lampen, LEDs, Laser-Lichtquellen, etc.

Um eine übermäßige Bestrahlung des Patienten zu vermeiden, ist in der US 4,657,013 ein Dosismesser zum Patientenschutz beschrieben. Um sich vor einem Totalausfall der Lampe während einer Operation zu schützen, wird im „VISU 200" der Fa. Carl Zeiss ein Lampenwechsler verwendet, der beim Ausfall der Lampe unverzüglich auf eine Ersatzlampe umschaltet.

Um die Lebensdauer bei Xenon-Lampen, die ebenso für Mikroskopbeleuchtungen eingesetzt werden, zu verfolgen, werden Betriebsstundenzähler eingesetzt. Diese sollen es dem Bedienpersonal ermöglichen, nach Ablauf einer bestimmten Betriebsstundenanzahl die Lampe zu wechseln, sodass sie nicht unerwartet ausfällt.

Der Erfinder erkannte, dass die bekannten Systeme nachteilig sind in Bezug auf die folgenden Punkte:

– Der Operateur (Chirurg) beklagt sich ab einer bestimmten Lebensdauer der Lampe über einen Mangel an Helligkeit im Operationsfeld, obwohl alle Versorgungssysteme (Elektronik, Lichtleiter, optische Einkoppelung ins Mikroskop) in Ordnung sind.
– Hinweise in den Gebrauchsanweisungen, die diesen Effekt darstellen, werden in der Praxis kaum zur Kenntnis genommen oder sind im entscheidenden Moment während der Hektik einer Operation auch oftmals nicht wissentlich vorhanden.
– Um den Helligkeitsverlust auszugleichen, wird in der Regel einfach durch Hochregeln eines Potenziometers oder Lichtreglers die Spannung erhöht. Im Falle des Einsatzes eines Lampenwechslers kann dieses beim Lampenwechseln zu einem Helligkeitsschock führen, da die neue Lampe mit der hochgeregelten Spannung wesentlich heller leuchtet. Im Einsatzgebiet der Ophthalmologie kann dies zu Schädigungen des Patientenauges führen.
– Mit Ausnahme des Betriebsstunden-Zählersystems ist es dem Wartungspersonal nicht möglich, vorherzusagen, wann eine Lampe getauscht werden soll, bevor sie in einem ungünstigen Moment ausfällt.
– Betriebsstundenzähler sind nur für durchschnittliche Lampenleistungen ausgerichtet und geben den echten Lampenwechsel-Bedarf nicht an.

Eine Teilaufgabe der Erfindung ist es somit, eine Vorrichtung zu schaffen, die die Lichtquelle, beispielsweise eine Halogenlampe, über die gesamte Lebensdauer überwacht und dem Chirurgen, bzw. dem Wartungspersonal frühzeitig den Bedarf eines Lampenwechsels anzeigt, ohne die Betriebsstunden zählen zu müssen.

Gelöst wird diese erste Teilaufgabe durch die nachfolgend beschriebene Vorrichtung.

Mittels eines oder mehrerer Überwachungssensoren wird die tatsächliche Lichtleistung der Lampe überwacht. Die Abnahme der Lampenleistung über die Zeit ihres Einsatzes gibt dem Sensor an, wann sich die Lampe einer kritischen Phase nähert. Das Erreichen der kritischen Phase wird dem Anwender, bzw. dem Wartungspersonal signalisiert.

Bei den heute üblichen Beleuchtungsvorrichtungen wird das häufig von Kaltlichtspiegellampen erzeugte Licht auf einen Lichtleitereingang fokussiert. Der Lichtleiter transportiert das Licht über eine Optik im Mikroskop auf das Operationsfeld. Der tatsächliche Lichtkegel der Kaltlichtlampe ist jedoch größer als der Lichtleitereingang, zum Rand hin jedoch lichtschwächer. Dieser Anteil des Lichtkegels wird erfindungsgemäß durch einen Lichtsensor, der sich neben dem Lichtleiter befindet, ausgenutzt und hinsichtlich der Lichthelligkeit laufend gemessen.

Das Signal des Sensors wird in herkömmlicher Weise einer signalverarbeitenden Elektronik zugeführt. Wenn nun ein Schwellenwert in der Lichtreduktion oder -steigerung, der vorzugsweise frei wählbar und an der Elektronikeinheit einstellbar ist, erreicht wird, wird eine optische Anzeige und/oder ein akustisches Signal aktiviert. Die optische Anzeige kann beispielsweise als rot blinkendes Signallicht oder als Messwert auf einem Instrument, vorzugsweise an der Lampenelektronik des Mikroskops, ausgebildet sein. Die optische Anzeige umfasst vorzugsweise eine Eingabe, z.B. in Form eines Drehknopfes oder einer Tastatur, mit der der Schwellenwert eingegeben werden kann. Möglich ist es auch, die Anzeige dem Operateur direkt im Zwischenbild des Operationsmikroskops über eine bekannte Einspiegelungsvorrichtung sichtbar zu machen. Dadurch wird z.B. angezeigt, dass die ausgestrahlte Lichtmenge zum Operieren nicht mehr ausreichend ist und ein Lampenwechsel vorgenommen werden soll. Jetzt kann beispielsweise ein Lampenwechsler bedient werden oder die Lampe auch in herkömmlicher Weise ausgetauscht werden. Das Signal kann auch dazu benutzt werden, den Lampenwechsel automatisch zu steuern.

Alternativ hierzu kann es vorgesehen sein, mindestens zwei Lampen fix anzuordnen. Hierbei wird eine Lampe als Betriebslampe und die andere als Reservelampe verwendet. Misst die signalverarbeitende Elektronik nun den vorgewählten Schwellenwert, so ist es vorgesehen, dass manuell oder automatisch der Eingang des Lichtleiters von der Betriebslampe zu der Reservelampe verschoben oder gedreht werden kann. Der Vorteil dieser alternativen Lösung ist, dass wesentlich geringere Massen und weniger Volumina bewegt werden.

Als besondere Weiterentwicklung ist eine Kalibriervorrichtung in die Elektronikeinheit integriert, die es erlaubt, den Messwert einer neuen Lampe auf den Wert 100% zu setzen, um dann den Schwellenwert der Lichtreduktion in Prozenten, beispielsweise 60%, einzugeben. Die entsprechenden Messungen und Berechnungen werden durch die Elektronik auf die gegebenenfalls vorhandene Regulierspannung gestützt, um die Messungen, bzw. Berechnungen zu objektivieren. Hiermit erreicht man bei einem notwendigen Lampenwechsel, dass die Intensität der Reservelampe auf einen kontinuierlichen Anschlusswert eingestellt werden kann. Sollte eine neue Lampe den Anschlusswert nicht erreichen (Selbstcheck), wird sie durch eine andere ersetzt.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Lichtsensor statt neben dem Lichtleiter hinter dem Kaltlichtspiegel der Lampe angeordnet. Da die verwendeten Kaltlichtspiegel nur im sichtbaren Bereich reflektieren, im übrigen Spektralbereich das Licht jedoch durchlassen, ist auch hier eine Messung – allerdings in einem anderen Spektralbereich – möglich. Da die Intensität in diesem Spektralbereich jedoch der Lichtleistung am Glühfaden entspricht, ist dieser bevorzugte Aufbau gut geeignet, den Zustand der Lichtquelle zu messen.

Durch die beschriebenen Maßnahmen an einer Beleuchtungsvorrichtung unter Einsatz einer Vorrichtung zur Überwachung der Lichtquelle werden die folgenden Verbesserungen erreicht:

– Der Beobachter wird rechtzeitig informiert, wenn die Lichtintensität der Lichtquelle nicht mehr der Anfangsintensität entspricht, bzw. sich einem vorgegebenen Schwellenwert genähert oder erreicht hat.
– Frühzeitige Signalisierung, wenn sich die Lampe einem Totalausfall nähert.
– Möglichkeit des Austauschs der Lampe vor dem Totalausfall, die einem zusätzlichen Sicherheitsaspekt entspricht.
– Selbstcheck der Beleuchtungsvorrichtung des Mikroskops.
– Möglichkeit, die Beleuchtungsintensität mittels eines Regelkreises über einen bestimmten Lebensdauerabschnitt der Lampe konstant zu halten.
– Möglichkeit, den oder mehrere Lichtleiter von einer Lampe, die auszufallen droht, auf eine intakte Reservelampe zu wechseln.

Eine weitere Ausgestaltungsvariante einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung beinhaltet sowohl mehrere Lichtquellen, mehrere Lichtleiter, als auch mehrere Spektralfilter.

Das Beleuchten eines Objektfelds mittels zweier Lichtquellen wird bei verschiedenen Anwendungen zunehmend angewandt, da sich dadurch das Objekt mit unterschiedlichen Lichtwellenspektren, beispielsweise UV- und/oder Weißlicht und/oder aus verschiedenen Richtungen beleuchten lässt. Ersteres trifft insbesondere bei Anwendungen in der Dentalmedizin zu, bei der Licht bestimmter Wellenlängen zur Polymerisation von Kunststoffen verwendet wird.

Beleuchtungswechsler mit zwei Lampen in der beschriebenen Anordnung erlauben das Ersetzen einer ausgebrannten Lampe durch eine Reservelampe, damit es im Fall eines Lampenausfalls zu einer möglichst kurzen Unterbrechungsdauer kommt.

Bekannt ist ein Aufbau gemäß eines Operationsmikroskops M500 (TM) der Anmelderin im Bereich der Operationsmikroskopie, bei dem an einem Stativ ein Mikroskop und eine gattungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung montiert sind, wobei zwischen der Beleuchtungsvorrichtung und dem Mikroskop ein Lichtleiter verläuft. Zwei Lampen befinden sich auf einem schwenkbaren Träger, der von außen mittels eines Drehgriffs geschwenkt werden kann, sodass von einer Lampe auf die andere umgeschaltet wird, indem die Lampe vom Lichtleiter weggeschwenkt und die andere davorgeschwenkt wird.

Die Lichtleiter können als einzelne Lichtleiter, jedoch auch als ein gemeinsamer Lichtleiter mit mehreren Lichtleiter-Armen ausgestaltet sein, die mittels einer zusammenführenden Lichtleiter-Weiche zu einem gemeinsamen Arm vereint werden und mit einer trennenden Lichtleiter-Weiche wieder aufgeteilt werden. Solche Lichtleiter-Anordnungen sind dem Fachmann bekannt und werden z.B. von der Firma Schott/Deutschland hergestellt.

Des Weiteren kommen in der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung Spektralfilter zum Einsatz. Spektralfilter dienen dem Fernhalten von schädlichen oder unerwünschten Lichtwellenlängen. Bei verschiedenen bekannten Beleuchtungsvorrichtungen sind solche Filter auswechselbar oder auf einem Träger montiert, sodass sie nach Bedarf vor den Lichtleiter, bzw. vor die Lampe geschwenkt oder geschoben werden können. Der Filter selbst ist beweglich und ohne Weiteres mit anderen Filtern austauschbar.

Filterhalterungen, die einen Wechsel der Filter erlauben, sind an sich, auch bei Beleuchtungsvorrichtungen, bekannt. Das „VISU 200" umfasst eine Lampenhalterung zum Wechsel der Lampen mit einer schwenkbaren Basis und eine Filterhalterung, die eine drehbare Scheibe mit Bohrungen hat, in denen die auswechselbaren Filter eingesetzt sind. Die Scheibe ist in einer Ebene senkrecht zum Lichtleiter an einer Achse drehbar am Gehäuse gehalten, sodass durch Verdrehen der Scheibe abwechselnd unterschiedliche Filter vor den Lichtleiter gesetzt werden können. Das Verdrehen wird durch ein Getriebe bewerkstelligt, das unterhalb der schwenkbaren Lampenhalterung hindurchführt und mit einem Drehknopf außerhalb des Gehäuses verbunden ist. Die Basis der Lampenhalterung ist in einer Ebene senkrecht auf die Scheibe mit den auswechselbaren Filtern schwenkbar. Es handelt sich somit sowohl für die Lampenhalterung als auch für die Filterhalterung um einen völlig getrennten Aufbau, wobei beide Lampenhalterungen voneinander unabhängige Bedienorgane und Getriebe aufweisen.

Als weiterer Stand der Technik werden die folgenden Dokumente zitiert:

CH 495530A 1969, Schwenkbare Lampen;
DE 1489516 , 1965 Rotativer Lampenwechsler;
US 3136920 , 1960 Stromüberwachungsschaltkreis;
US 3136920 , 1964 Stromfehlindikator;
US 3269795 , 1964 Schwenkbarer Lampenwechsler;
US 3678286 , 1972 Automatischer, elektronischer Lampenwechsler;
US 3832539 , 1974 Eine Lampe leuchtet in zwei Strahlengänge;
US 4110820 , 1978 Reservelampe elektrisch nicht verbunden;
US 4399358 , 1983 Unterschiedliche Schwenklösungen und Spiegelkonstruktion, aber ein anderes Gebiet betreffend;
US 4402038 , 1983 Schwenkvorrichtung in Signallampen, ohne Filter;
US 4673824 , 1987 Stromüberwachungsschaltkreis;
US 4751398 , 1988 Stromüberwachung, Notbeleuchtung für Gebäude;
US 5023515 , 1991 Stromüberwachungsschaltkreis für Lampe nach US 5032962 ;
US 5032962 , 1991 Lampenwechsler für OP-Leuchte mit Hebelmechanismus, um die Ersatzlampe in den OP-Reflektorbrennpunkt zu bringen;
US 5406416 , 1995 Frühere Lösung der Anmelderin mit rotierbarem Wechsellampenhalter, aber ohne Filter.

– Vorrichtungen dieser Art benötigen in der Regel zwei getrennte Beleuchtungssysteme, die unabhängig voneinander geschaltet und gehandhabt werden.
– Das Handstück der zweiten Lichtquelle ist vom Mikroskop unabhängig, sodass es händisch an die z. B. zu polymerisierende Stelle gebracht werden muss. Dies führt zu einer komplizierten manuellen Handhabung der zweiten Lichtquelle und bedarf in der Regel einer Hilfsperson, wenn der Arzt selbst andere Handgriffe erledigen möchte.
– Durch die unabhängige Schaltbarkeit der einzelnen Lichtquellen wird der Bedienungsaufwand der einzelnen Lichtquellen erhöht.
– Ein einfacher Wechsel zwischen den beiden Beleuchtungen ist nicht möglich, was dazu führt, dass beispielsweise bei der einen Beleuchtung nur UV-Licht zur Verfügung steht, was eine genaue Positionierung aufgrund der Unsichtbarkeit des UV-Lichts erschwert, bzw. unmöglich macht.
– Bei den bestehenden Beleuchtungsvorrichtungen ist die Geschwindigkeit des Wechsels der Lichtquelle, beispielsweise beim Ausfall einer Lampe, verbesserungswürdig.
– Die bekannten Beleuchtungsvorrichtungen mit wechselbaren Filtern beinhalten ein aufwändiges Getriebe für die Filterhalterung und dadurch hat der gesamte Aufbau ein relativ großes Bauvolumen.

Eine weitere Aufgabe ist es somit, eine Vorrichtung zu schaffen, die die Beleuchtung für ein Objektfeld mittels zweier Lichtquellen erlaubt, die gleichzeitig angesteuert und/oder gemeinsam gehandhabt werden und die angegebenen Nachteile vermeidet.

Gelöst wird diese weitere Aufgabe durch das Zusammenführen der Strahlengänge der beiden Lichtquellen über jeweils zwei separate Lichtleiter, die über eine Lichtleiter-Weiche in einen gemeinsam geführten Lichtleiter münden. Dieser gemeinsame Lichtleiter führt in eine trennende Lichtleiter-Weiche, die den gemeinsamen Lichtleiter wieder in die beiden separaten Lichtleiter freigibt. Die beiden Lichtleiter werden getrennt einem Mikroskop als Hauptbeleuchtung und z.B. einem Handstück als Zweitbeleuchtung zugeführt.

Diese Vorrichtung ist unabhängig davon anwendbar, ob das Licht unterschiedliche Wellenlängenbereiche beinhaltet oder gepulst, bzw. zeitlich begrenzt eingesetzt ist oder ob das Licht über Lichtleiter oder über ein optisches System auf die zusammenfassende Lichtleiter-Weiche geführt ist oder ob Spektralfilter zwischen den Lichtquellen und dem Lichtleiter dazwischengeschaltet sind oder ob die Lichtquellen wechsel-, bzw. austauschbar angeordnet sind, um beispielsweise die UV-Beleuchtung durch das Objektiv des Mikroskops, bzw. das Weißlicht als zweite Beleuchtung durch das Handstück zu ermöglichen.

Ein weiteres Hauptmerkmal einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung ist ein Beleuchtungswechsler, der folgende Eigenschaften hat:

– Die Beleuchtungsvorrichtung soll möglichst in einen schlüssigen Gesamtaufbau integriert und kompakt sein;
– die Bedienorgane zum Betätigen der Lampenhalterungen und der Filterhalterung sollen für die Bediener gut erreichbar sein;
– die Bedienorgane sollen hinsichtlich größerer Robustheit möglichst direkt (unter Vermeidung von Getrieben oder dergleichen) mit den zu bewegenden Teilen der Wechselvorrichtungen verbunden sein.

Diese Eigenschaften können durch einen Beleuchtungswechsler erfüllt werden, der in einer ersten Variante folgendermaßen ausgeführt ist:
Wenigstens eine der Lichtquellen ist als wechselbare Einheit mit zwei konzentrisch drehbaren einzelnen Lichtquellen ausgebildet und die Wechselfilter sind konzentrisch zu den Lichtquellen drehbar angeordnet.

Des Weiteren greifen Bedienorgane dabei – bevorzugt über Wellen – direkt auf die jeweiligen Halterungen, sodass Getriebe oder dergleichen entfallen und Robustheit gewährleistet ist.

Dieser Beleuchtungswechsler ist in verschiedenen weiteren Varianten ausführbar:

– Eine Variante sieht ebenso zwei konzentrische Halterungen vor, im Unterschied zur ersten Variante ist jedoch keine Lampenhalterung zum Verschwenken der Lampen vorgesehen, sondern die Lampen sind starr montiert. Der Eingang des Lichtleiters ist hingegen auf einem schwenkbaren Halter montiert. Durch diesen Aufbau wird die Bewegung der Lampen vermieden, bei gleichzeitiger rascher Wechselmöglichkeit der Beleuchtung.
– Eine weitere Ausführungsvariante ersetzt sowohl die Verschwenkbarkeit der Lampen als auch die Verschwenkbarkeit des Lichtleiters, indem stattdessen ein optisches Bauteil, z.B. Spiegel, Prismen, optische Systeme oder dergleichen in der Art verschwenkbar angeordnet sind, dass deren Verschwenken zu einem Umschalten des Lichtwegs von der einen starren Lampe zum starren Lichtleiter auf die andere starre Lampe zum selben starren Lichtleiter führt.
– Mit dem gleichen optischen Bauteil ist auch eine Ausführungsvariante denkbar, bei der die Lichtwege zweier oder mehrerer starr angeordneter Lampen wahlweise auf den einen oder den anderen Arm eines Doppellichtleiters verschwenkbar sind.
– Eine weitere Ausführungsvariante ist eine Alternative zu der Letztgenannten insofern, als dort die optischen Bauteile nicht verschwenkbar, sondern linear verschiebbar angeordnet sind.

Durch den erfindungsgemäßen Einsatz einer Vorrichtung zur Beleuchtung eines Betrachtungsfeldes durch zwei Lichtquellen mit je einem Strahlengang, die mittels zweier Lichtleiter oder einer zusammenführenden Lichtleiter-Weiche über einen gemeinsamen Lichtleiter und eine trennende Lichtleiter-Weiche einem Mikroskop als Hauptbeleuchtung, bzw. einem Handstück als zusätzliche Beleuchtung zugeführt sind, werden die nachstehenden Verbesserungen erreicht:

– Es ist ein gemeinsames Beleuchtungs-System aufbaubar, dessen Lichtquellen einzeln und/oder gemeinsam angesteuert und geschaltet sind.
– Die beiden Beleuchtungen des Mikroskops sind in einem gemeinsamen Gehäuse, beispielsweise am Stativ eines Mikroskops, integriert, wodurch die praktische Handhabung verbessert ist.
– Die Verwendung eines gemeinsamen Lichtleiters als Verbindung von den Lichtquellen zum Mikroskop bzw. Handstück ermöglicht einen kompakten Aufbau.
– Es sind Lichtquellen mit unterschiedlichen Spektralbereichen einsetzbar, zudem sind unterschiedliche Spektralbereiche – z.B. durch den Einsatz von Filtern – bei jeder einzelnen Lichtquelle auswählbar.
– Das Handstück ist am Mikroskop befestigbar, beispielsweise mittels eines Schwanenhalses.
– Es sind bei Bedarf Filter zwischen den Lichtquellen und der zusammenführenden Lichtleiter-Weiche einfügbar.
– Die Lichtquellen sind bei Bedarf unterschiedlich ansteuerbar, beispielsweise gepulst oder zeitlich begrenzt.
– Die beiden Hauptlichtquellen sind gemäß einer besonderen Ausgestaltung austauschbar angeordnet, sodass es möglich ist, dem Mikroskop bzw. dem Handstück wahlweise eine der beiden Lichtquellen zuzuordnen, was eine genaue Positionierung, insbesondere des Handstücks, vereinfacht.

Durch die besondere Weiterentwicklung der Erfindung, bzw. durch den Einsatz eines erfindungsgemäßen Beleuchtungswechslers, bei wenigstens einer der beiden Lichtquellen, werden zusätzlich die folgenden Verbesserungen erreicht:

– Es ist ein sehr schneller Lampenwechsel, beispielsweise bei einem Ausfall einer Lampe möglich.
– Ein Filtersystem mit unterschiedlichen Spektralfiltern ist auf kleinem Raum integrierbar.
– Durch den Wegfall von Getrieben oder dergleichen ist große Robustheit und geringer Verstellwiderstand gegeben.
– Varianten mit starr angeordneten Lampen reduzieren bei gleicher Wechselbarkeit mechanische Belastungen (durch Erschütterungen) für die Lampen, dadurch erhöht sich deren Lebensdauer.

Die besondere Weiterentwicklung der Erfindung, nämlich der Beleuchtungswechsler, ist nicht auf die in den Ansprüchen oder in den Zeichnungen angegebenen Ausführungen beschränkt. Sie umfasst alle jene Varianten und Ausbildungen, die dem Fachmann nach Studium dieser Anmeldung und in Kenntnis des Stands der Technik vorstellbar sind. Insbesondere ist im Sinne der Erfindung 'konzentrisch' auch als 'parallel' und 'Verschwenken' auch als 'Verschieben' zu verstehen. Dies ist dahingehend erklärbar, als für diese Erfindung eine Gerade als Kurve mit unendlichem Radius verstanden wird. In den Ausführungsbeispielen sind jeweils zwei Wechsellampen und drei Wechselfilter dargestellt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine bestimmte Anzahl von Lampen oder Filter eingeschränkt.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltungsvariante einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung sieht nämlich vor, dass eine zusammenführende Lichtleiter-Weiche vor einem Paar von Lichtquellen verschiebbar angeordnet ist. Als weiter bevorzugte Variante bietet es sich hierbei an, die beschriebene zusammenführende Lichtleiter-Weiche vor drei oder sogar mehr Lichtquellen verschiebbar anzuordnen. So kann die Lichtleiter-Weiche beim Ausfall einer Lichtquelle zu einem anderen Paar von Lichtquellen verschoben werden.

Es bietet sich an, für die Verschiebung der Lichtquellen oder der Lichtleiter eine elektromechanische Steuerung zu realisieren. Dieses elektromechanische System sieht eine manuelle Eingriffsmöglichkeit vor.

Unterstützt durch eine Elektronikeinheit, z.B. einem Rechner, können die Messsignale der Sensoren hinsichtlich des Lampenzustands dazu verwendet werden, eine Verschiebung der Lampen oder eine Verschiebung der Lichtleiter-Weiche automatisch zu erzeugen. Das gleiche elektromechanische System kann auch dazu ausgestaltet sein, Filter zu verschieben, die vor den Eingängen der Lichtleiter-Weiche angeordnet sind.

Eine weiterhin bevorzugte Ausgestaltungsvariante sieht vor, dass die Lampen bzw. die Filter bzw. die Lichtleiter mittels des elektromechanischen Systems nicht nur paarweise, sondern auch einzeln verschiebbar sind.

Der beschriebene Beleuchtungswechsler ist auch unabhängig vom Gegenstand des unabhängigen Hauptanspruchs einsetzbar.

Im obigen Text wird zwar auf ein Operationsmikroskop Bezug genommen; die Erfindung ist jedoch nicht darauf eingeschränkt, sondern steht vielmehr auch anderen Benutzern optischer Geräte mit einer Beleuchtungsvorrichtung oder mit zwei unterschiedlichen Beleuchtungen des Objektfelds offen. Die Patentansprüche sind dementsprechend breit auszulegen.

Die Anordnung mit einer zusätzlichen Mikroskop-Beleuchtung in Form eines beweglichen Handstücks ist nicht zwingend. Es sind auch Ausgestaltungsvarianten denkbar, bei denen ein zweiter Lichtleiter oder ein zweiter Lichtleiter-Arm dem Mikroskop als zweite, zusätzliche, fixe – extern oder intern am oder im Mikroskopkörper angeordnete – Beleuchtung dient.

Dieses ist insbesondere im Hinblick auf bestimmte Anwendungen hilfreich, bei denen z.B. Weiß- und UV-Licht wechselweise und/oder gleichzeitig erwünscht ist.

Weitere Ausbildungen der Erfindung ergeben sich anhand der Figuren und aus den abhängigen Patentansprüchen. Die Bezugszeichenliste ist Bestandteil der Offenbarung. Anhand von Figuren wird die Erfindung symbolisch und beispielhaft näher erläutert. Dabei werden die Figuren zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bedeuten gleiche Bauteile, Bezugszeichen mit unterschiedlichen Indices geben funktionsgleiche oder ähnliche Teile an.
Es zeigen dabei
1 – eine schematische Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung mit einem Lichtleiter;
2 – eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung mit zwei Lichtleiter-Weichen;
3 – den symbolischen Aufbau eines Systems mit zwei Lichtquellen, die über ein Linsen-System auf eine zusammenführende Lichtleiter-Weiche abgebildet werden;
4 – eine Befestigung des Handstücks am Mikroskop mittels beispielsweise eines Schwanenhalses;
5 – eine schematische Darstellung des konstruktiven Aufbaus eines Beleuchtungswechslers;
6 – eine schematische Darstellung der schwenkbaren Halteplatten des in 5 dargestellten Beleuchtungswechslers und
7 – eine Seitenansicht des in 5 dargestellten Beleuchtungswechslers.
1 zeigt den schematischen Aufbau einer Beleuchtungsvorrichtung für ein Mikroskop 7, beispielsweise für ein Stereo-Operationsmikroskop, mit einer ersten Lichtquelle 1a und einer zweiten Lichtquelle 1b und mit Kaltlichtspiegeln 11a und 11b, die einen ersten Strahlengang 103 und einen zweiten Strahlengang 104 erzeugen. Ein Lichtleiter 101 ist so positioniert, dass er z.B. den ersten Strahlengang 103 aufnehmen kann. Mit seinem ausgangsseitigen Ende ist der Lichtleiter 101 dem Mikroskop 7 zugeführt. Das Mikroskop 7 ist oberhalb eines Objekts 10 dargestellt, von dem Bilder entlang von Mikroskop-Strahlengängen (dargestellt durch eine Mikroskop-Achse 18) durch ein Hauptobjektiv, einen Tubus 19 und Okularen 21 einem Beobachter zugeführt sind. Der Beobachter ist symbolisch durch ein Auge 9 dargestellt. Der Beleuchtungs-Strahlengang, der das ausgangsseitige Ende des Lichtleiters 101 verlässt, wird mittels eines Umlenkprismas 8 zu einem koaxialen Beleuchtungs-Strahlengang 20 umgelenkt. Das eingangsseitige Ende des Lichtleiters 101 ist von dem Strahlengang 103 entlang einer Verschieberichtung 33 zu dem Strahlengang 104 verschiebbar. Statt eines Lichtleiters 101 können auch zwei (101 und 102) oder mehr Lichtleiter vorgesehen sein, die vor den Lichtquellen 1a und 1b verschiebbar angeordnet sind.
In 2 ist die Anordnung aus 1 mit einem Lichtleiter 2 mit einer zusammenführenden Lichtleiter-Weiche 109 mit Lichtleiter-Armen 107 bzw. 108 und einer trennenden Lichtleiter-Weiche 111 gezeigt. Des Weiteren sind Lichtsensoren 3a–d zur Messung der Intensität des von Lichtquellen 1a und 1b erzeugten Lichts, eine Elektronikeinheit 4, die Leitungen 30a–d von den Lichtsensoren 3a–d zu der Elektronikeinheit 4, eine Anzeige 5 und ein akustischer Signalgeber 6 dargestellt. Des Weiteren zeigt die 2 ein Umlenkprisma 8, eine Anzeige-Einheit 12 und Einspiegelungseinheit 32 für das Einspiegeln der Bild-Information der Anzeige-Einheit 12 in einen oder beide Mikroskop-Strahlengänge. Letztere entsprechen der dargestellten Mikroskop-Achse 18. Somit ist dargestellt, dass das Bild von einem Objekt 10 zusammen mit der eingespiegelten Bild-Information der Anzeige-Einheit 12 einem Beobachter zugeführt ist, der symbolisch mit dem Auge 9 dargestellt ist.
Die Lichtsensoren 3a–d können gleichzeitig an den dargestellten Anbringungsorten oder paarweise an den Lichtquellen 1a und 1b oder den Lichtleitern 107 und 108 angeordnet sein. Die Erfindung umfasst auch Varianten, bei denen der Lichtsensor am oder in der Nähe des Hauptobjektivs 14 oder des Handstücks 16 im Lichtkegel der Beleuchtung angeordnet ist, um allfällige Einflüsse des Lichtleiters mit zu berücksichtigen.
Der dargestellte akustische Signalgeber 6 kann beliebige Ausführungen haben; eine energetisch günstige Ausbildung ist beispielsweise ein Piezosummer.
Die Anzeige-Einheit 12 bzw. der akustische Signalgeber 6 können gemeinsam oder alternativ vorgesehen sein. Der Anbringungsort dieser Bauteile ist je nach Anwenderbedarf wählbar; er kann direkt am oder im Mikroskop 7 oder auch direkt am Gehäuse der Beleuchtungsvorrichtung sein.
Das von den Lichtquellen 1a und 1b erzeugte Licht wird über die Kaltlichtspiegel 11a und 11b auf die Lichtleiter 107 und 108 gebündelt. Da diese Bündelung nicht vollständig auf die Eingangsfläche der Lichtleiter 107 und 108 erfolgt, kann neben den Lichtleitern 107 und 108 über die Lichtsensoren 3b und 3d die Intensität der Lichtquellen 1a und 1b erfasst werden. Diese Erfassung wird in elektrische Signale umgewandelt und über die Leitungen 30b und 30d der Elektronikeinheit 4 zugeführt. Innerhalb dieser Elektronikeinheit 4 werden diese Signale mit einem vorgebbaren Schwellenwert verglichen. Bei Unter-, bzw. Überschreitung dieses Schwellenwerts wird dieser Umstand dem Anwender 9 mittels der Anzeige 5 und/oder eines akustischen Signals (akustischer Signalgeber 6) und/oder der Anzeige-Einheit 12 im Mikroskop 7 mitgeteilt. Der Anwender 9 entscheidet dann, ob er eine Lichtquelle 1a oder 1b mit einem kritischen Wert sofort wechseln möchte oder noch einige Zeit weiter arbeitet und danach die Lichtquelle (Lampe) manuell oder über einen Lampenwechsler manuell oder automatisch wechselt.
In einer Variante zu der oben beschriebenen Anordnung sind die Lichtsensoren 3a und 3c auf der Rückseite der Kaltlichtspiegel 11a bzw. 11b angeordnet. Da die Kaltlichtspiegel 11a und 11b nur die sichtbaren Wellenlängenbereiche reflektieren, nicht aber diejenigen im nicht sichtbaren Bereich, ist eine Intensitätsmessung auch hier möglich.
Als weitere Ausgestaltung ist die Elektronikeinheit 4 mit einem Regelkreis ausgestattet, um die Lichtintensität der Lichtquellen 1a und 1b über einen gewissen Lebensdauerabschnitt konstant zu halten. Damit steht dem Anwender – in Abhängigkeit der von ihm gewählten Schwellenwert-Einstellung – stets genügend Lichtintensität am Objekt zur Verfügung.
Die von den zwei Lichtquellen 1a und 1b ausgehenden Strahlengänge 103 und 104 werden über die Lichtleiter 107 und 108 der zusammenführenden Lichtleiter-Weiche 109 zugeführt. Die zusammengeführten Strahlengänge werden über einen gemeinsamen Lichtleiter 2 einer trennenden Lichtleiter-Weiche 111 zugeleitet. Der eine Lichtleiter-Arm 112 der trennenden Lichtleiter-Weiche 111 versorgt die Hauptbeleuchtung des Mikroskops 7, der andere Lichtleiter-Arm 15 der trennenden Lichtleiter-Weiche 111 versorgt das Handstück 16. Die als Handstück 16 ausgeführte zweite Lichtquelle des Mikroskops 7 beleuchtet mit ihrem Beleuchtungsstrahlengang 17 das Objekt 10.
Das Handstück 16 kann am Mikroskop 7, beispielsweise mittels eines Schwanenhalses 16a, befestigt werden.
Die beiden Lichtquellen 1a, 1b können schieb- oder wechselbar angeordnet sein und/oder gepulst, bzw. zeitlich begrenzt eingesetzt werden. Zusätzlich ist es möglich, wechselbare Filter 105, 106 in den jeweiligen Strahlengängen 103, 104 zwischenzuschalten. Ebenso sind die Lichtleiter 107 und 108 verschiebbar angeordnet.
Die beiden Lichtquellen 1a, 1b und die Lichtleiter 107 und 108 können sowohl manuell als auch automatisch mittels des sensorgesteuerten elektromechanischen Systems 13 verschoben werden. Hierfür messen die Sensoren 3a–d laufend die Intensität der Lichtquellen 1a und 1b, geben der Elektronikeinheit 4 das Signal dieser Messung und wenn dieser Wert einen vorher festgelegten Schwellenwert unter- oder überschreitet, gibt die Elektronikeinheit 4 dem elektromechanischen System 13 einen Befehl für eine entsprechende Verschiebung. Mit den Bezugsziffern 22–24 sind Verschieberichtungen benannt. Mittels einer Verschiebevorrichtung 25, die mit einer Halterung 28a und 28b für die Lichtquelle 1a bzw. den Kaltlichtspiegel 11a und die Lichtquelle 1b bzw. den Kaltlichtspiegel 11b verbunden ist, können die Lichtquellen 1a und 1b verschoben werden. Die Verschiebevorrichtung 26 kann eine Verschiebung 23 von wechselbaren Filtern 105 und 106 erzeugen. Somit können die Filter 105 und 106 manuell oder gesteuert durch den Rechner 4 in die Strahlengänge 103 bzw. 104 eingebracht werden. Eine Verschiebevorrichtung 27 ist mit Halterungen 29a bzw. 29b verbunden, die die Lichtleiter-Arme 107 bzw. 108 halten. Das elektromechanische System 13 verschiebt die Lichtleiter-Arme 107 und 108. Diese Verschiebung 24 kann so erfolgen, dass der Eingang des Lichtleiter-Arms 108 vor dem Strahlengang 103 zu stehen kommt. Der Eingang des Lichtleiter-Arms 107 kann hierbei vor einem (nicht dargestellten) dritten Strahlengang einer dritten Lichtquelle zu stehen kommen.
Damit der Operateur durch Warnsignale in dem Sichtfeld des Mikroskops 7 visuell über den Zustand der Lichtquellen 1a bzw. 1b informiert wird, ist es zusätzlich vorgesehen, dass die Elektronikeinheit 4 über die Steuerungs-Leitungen 31 die Anzeige-Einheit 12 mit der entsprechenden Information versorgt. Diese Information wird über die Einspiegelungseinheit 32 in einen oder beide Stereo-Strahlengänge des Mikroskops 7 (dargestellt durch die Mikroskop-Achse 18) eingespiegelt, sodass der Operateur den visuellen Hinweis zusätzlich zum Mikroskopbild sieht.
3 zeigt schematisch zwei Lichtquellen 1a und 1b mit Kaltlichtspiegeln 11a und 11b, die Strahlengänge 103 und 104 der beiden Lichtquellen 1a und 1b, wechselbare Filter 105 und 106 und die Lichtleiter-Anordnung mit der zusammenführenden Lichtleiter-Weiche 109, gemäß 1. Symbolisch dargestellt ist ein optisches System 119, das aus Fresnel-Linsen, aber auch aus herkömmlichen Linsen oder aus diffraktiven Elementen bestehen kann. Dieses optische System 119 bündelt die Strahlengänge 103 und 104 auf die Eingänge der Lichtleiter-Arme 107 und 108. Durch eine besondere, nicht näher dargestellte Ausgestaltung dieses optischen Systems 119 (z.B. einem verschwenkbaren Prismensystem) kann erreicht werden, dass z.B. der Strahlengang 104 dem Lichtleiter-Arm 107 zugewiesen wird und der Strahlengang 103 dem Lichtleiter-Arm 108 zugewiesen wird. Denkbar sind hierbei auch Anordnungen mit mehr als den zwei dargestellten Lichtleiter-Armen 107 und 108.
4 zeigt an einer Mikroskop-Anordnung gemäß 2 symbolisch die Befestigung des Handstücks 16 direkt am Mikroskop 7, beispielsweise mittels eines Schwanenhalses 16a.
5 zeigt schematisch den Aufbau eines Beleuchtungswechslers. Mit 11a und 11b sind zwei Kaltlichtspiegel-Lampen als Lichtquellen dargestellt, denen Filter 55a–c vorgeschaltet sind. Des Weiteren zeigt die Figur eine um eine Achse 125 drehbare Halteplatte 122 für die Lichtquellen, eine koaxial drehbare Halteplatte 123 für die Filter 55a–c, bzw. eine als Alternative vorsehbare koaxial drehbare Halteplatte 124 für den Lichtleiter 107. Des Weiteren ist eine optionale Halterung für ein Kühlgebläse 129 dargestellt.
Die zwei Lichtquellen sind auf einer Halteplatte 122 koaxial drehbar um eine Achse 125 angeordnet. Die Filter 55a–c, bzw. der Lichtleiter 107 werden um die gleiche Drehachse 125 einzeln drehbar angeordnet. Aufgrund dieser Anordnungen sind beliebige Beleuchtungs- und Filterkombinationen durch Drehung der einzelnen Systeme möglich.
6 zeigt schematisch den Aufbau der in 5 dargestellten beweglichen Halteplatten 122, bzw. 123 und 124 für die Lichtquellen, die Filter und den Lichtleiter. Die Figur zeigt einen Drehknopf 126 zur Betätigung/Verdrehung der Halteplatten um die Achse 125. Der Drehknopf 126 kann – wie an sich bekannt – manuell gehoben oder gesenkt werden, sodass er wahlweise mit einer der Platten 122, 123 oder 124 in Einsatz gebracht werden kann und somit als Multifunktions-Bedienknopf wirkt. Eine nicht näher dargestellte Ausgestaltungsvariante sieht vor, dass das elektromechanische System 13 den Drehknopf 126 elektromotorisch steuert.
In 7 wird in Seitenansicht der in 5 bzw. in 6 dargestellte Beleuchtungswechsler zusätzlich mit Drehknöpfen 127, bzw. 128 zur Betätigung der Halteplatten 123, 124 der Filter 55a–c (nur Filter 55c sichtbar), bzw. des Lichtleiters 107 dargestellt. Bei diesem Aufbau ist für die Lichtquellen 1a, 1b (nur eine Lichtquelle anhand ihres Kaltlichtspiegels 11a erkennbar) ein Drehknopf 126 vorgesehen, während für die Filter 55a–c ein Drehknopf 127 vorgesehen ist. Der Lichtleiter kann mittels eines koaxial gelagerten, eigenen Drehknopfs 128 verschwenkt werden. Bei dieser Ausgestaltungsvariante sind die Drehknöpfe 126, 127 und 128 somit nicht multifunktional.

1a, b: Lichtquelle
2: Lichtleiter
3a–d: Lichtsensor
4: Elektronikeinheit, Rechner
5: Anzeige
6: Akustischer Signalgeber
7: Mikroskop
8: Umlenkprisma
9: Beobachter
10: Objekt
11a, b: Kaltlichtspiegel
12: Anzeige-Einheit
13: Elektromechanisches System
14: Hauptobjektiv
15: Lichtleiter-Arm zu 16
16: Handstück
16a: Schwanenhals
17: Beleuchtungsstrahlengang
18: Mikroskop-Achse
19: Tubus
20: Beleuchtungs-Strahlengang
21: Okular
22: Verschiebung von 1a, b
23: Verschiebung von 105, 106
24: Verschiebung von 107, 108
25: Verschiebevorrichtung für 1a, b
26: Verschiebevorrichtung für 105, 106
27: Verschiebevorrichtung für 107, 108
28a: Halterung für 11a bzw. 1a
28b: Halterung für 11b bzw. 1b
29a, b: Halterung für 107 bzw. 108
30a–d: Leitungen von 3 zu 4
31: Steuerungs-Leitung
32: Einspiegelungseinheit
33: Verschiebebewegung von 101
55a–c: Filter
101: Lichtleiter
102: Lichtleiter
103: Strahlengang von 1a
104: Strahlengang von 1b
105: Wechselbarer Filter für 103
106: Wechselbarer Filter für 104
107: Lichtleiter-Arm für 103
108: Lichtleiter-Arm für 104
109: Lichtleiter-Weiche (zusammenfassend)
111: Lichtleiter-Weiche (trennend)
112: Lichtleiter-Arm zu 7
119: Optisches System
122: Halteplatte
123: Halteplatte
124: Halteplatte
125: Achse
126: Drehknopf
127: Drehknopf
128: Drehknopf
129: Halterung für Kühlgebläse

Claims

Vorrichtung zur Beleuchtung eines Betrachtungsfeldes, beispielsweise eines Objekts (10) unter einem Mikroskop (7), mit einer ersten Lichtquelle (1a) und mindestens einer zweiten Lichtquelle (1b) mit einem ersten Strahlengang (103) und mit mindestens einem zweiten Strahlengang (104), dadurch gekennzeichnet, dass im Betriebszustand der erste Strahlengang (103) oder der zweite Strahlengang (104) mindestens einem Lichtleiter (101) zugeordnet ist und dass der Lichtleiter (101) relativ zum jeweiligen anderen zweiten Strahlengang (104) oder ersten Strahlengang (103) verschiebbar angeordnet ist, wobei der Lichtleiter (101) dem Mikroskop (7) als erste Mikroskop-Beleuchtungs-Lichtquelle oder als zweite Mikroskop-Beleuchtungs-Lichtquelle zugeführt ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Betriebszustand der erste Strahlengang (103) und der zweite Strahlengang (104) dem ersten Lichtleiter (101) und mindestens einem zweiten Lichtleiter (102) zugeordnet sind und dass mindestens der erste Lichtleiter (101) oder der zweite Lichtleiter (102) von dem ersten Strahlengang (103) auf den zweiten Strahlengang (104) und umgekehrt verschiebbar angeordnet ist, wobei der erste Lichtleiter (101) dem Mikroskop (7) als erste Mikroskop-Beleuchtungs-Lichtquelle und der zweite Lichtleiter (102) dem Mikroskop (7) als zweite Mikroskop-Beleuchtungs-Lichtquelle zugeführt ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Strahlengang (103) über einen ersten Lichtleiter-Arm (107) und der zweite Strahlengang (104) über einen zweiten Lichtleiter-Arm (108) in eine zusammenfassende Lichtleiter-Weiche (109) sowie in einen gemeinsamen Lichtleiter (2) sowie in eine daran anschließende trennende Lichtleiter-Weiche (111) mit einem dritten und vierten Lichtleiter-Arm (112, 15) geführt sind, wobei der dritte Lichtleiter-Arm (112) dem Mikroskop (7) als erste Mikroskop-Beleuchtungs-Lichtquelle und der vierte Lichtleiter-Arm (15) dem Mikroskop (7) als zweite Mikroskop-Beleuchtungs-Lichtquelle zugeführt ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lichtquelle (1a) und die zweite Lichtquelle (1b) in einer ersten Halterung (28a, 28b) mit einer ersten Verschiebevorrichtung (25) angeordnet sind, sodass die erste Lichtquelle (1a) und die zweite Lichtquelle (1b) relativ zu dem ersten Lichtleiter (101) oder Lichtleiter-Arm (107) und zu dem zweiten Lichtleiter (102) oder Lichtleiter-Arm (108) verschiebbar sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lichtleiter (101) oder Lichtleiter-Arm (107) und der zweite Lichtleiter (102) oder Lichtleiter-Arm (108) in einer zweiten Halterung (29a, 29b) mit einer zweiten Verschiebevorrichtung (27) angeordnet sind, sodass der erste Lichtleiter (101) oder Lichtleiter-Arm (107) und der zweite Lichtleiter (102) oder Lichtleiter-Arm (108) relativ zu der ersten Lichtquelle (1a) und der zweiten Lichtquelle (1b) verschiebbar sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den ersten Strahlengang (103) und in den zweiten Strahlengang (104) wechselbare Filter (105, 106) mit einer dritten Verschiebevorrichtung (26) einschiebbar sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verschiebevorrichtung (25), die zweite Verschiebevorrichtung (26) und die dritte Verschiebevorrichtung (27) durch ein elektromechanisches System (13) manuell oder automatisch durch den Rechner (4) steuerbar sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Lichtsensor (3a–d) zur Intensitätsmessung des von den Lichtquellen (1a, 1b) abgegebenen Lichts vorgesehen ist und der Sensor (3a–d) mit einer Anzeige (5) verbunden ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anzeige (5) eine Elektronikeinheit (4) zugeordnet ist, in der Schwellenwerte für die Leuchtdichte bzw. Leuchtintensität der Lichtquellen (1a, 1b) vorgebbar bzw. einstellbar sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige (5) einen akustischen Signalgeber (6) und/oder ein analoges und/oder digitales Display, eine Leuchte oder dergleichen und/oder eine am Mikroskop angebrachte Anzeige-Einheit (12) umfasst.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Information der Anzeige-Einheit (12) über eine Einspiegelungseinheit (32) in einen oder beide Beobachtungs-Strahlengänge (18) des Mikroskops (7) einspiegelbar ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit (4) einen Regelkreis umfasst, der die Helligkeit der Lichtquellen (1a, 1b) konstant hält.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Licht-Sensoren (3b, 3d) neben dem ersten Lichtleiter (101) oder Lichtleiter-Arm (107) bzw. neben dem zweiten Lichtleiter (102) oder Lichtleiter-Arm (108) angeordnet sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Lichtquelle (1a) ein erster Kaltlichtspiegel (11a) und der zweiten Lichtquelle (1b) ein zweiter Kaltlichtspiegel (11b) zugeordnet ist und Licht-Sensoren (3a, 3c) hinter den Kaltlichtspiegeln (11a, 11b) angeordnet sind und die Licht-Sensoren (3a, 3c) im Betriebszustand derart die Intensität des Lichtspektrums der ersten Lichtquelle (1a) und der zweiten Lichtquelle (1b) hinter den Kaltlichtspiegeln (11a, 11b) messen.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit (4) eine Kalibriereinrichtung umfasst, die den Messwert einer neuen Lampe auf den Wert 100% setzt und ein Schwellenwert der Lichtreduktion in Prozenten eingebbar ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit (4) eine Kalibriereinrichtung umfasst, die die Lichtintensität einer neuen Lichtquelle misst und auf den Messwert/Referenzwert der alten Lichtquelle einstellt.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit (4) bei Unter- oder Überschreitung eines Schwellenwertes ein Signal generiert, das zu einem automatischen Lampenwechsel durch ein Verschieben der ersten Verschiebevorrichtung (25) für die Lichtquellen (1a, 1b) oder durch ein Verschieben der zweiten Verschiebevorrichtung (27) für die Lichtleiter (101, 102) oder Lichtleiter-Arme (107, 108) führt.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (1a, 1b) für unterschiedliche Lichtwellenspektren, beispielsweise UV und/oder Weißlicht und/oder IR ausgelegt sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlengänge (103, 104) der mindestens zwei Lichtquellen (1a, 1b) den einzelnen Lichtleitern (101, 102) oder Lichtleiter-Armen (107, 108) über ein optisches System (119) zugeführt sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lichtquellen (1a, 1b) wechsel- bzw. austauschbar angeordnet sind, beispielsweise auf einer drehbaren Scheibe.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer und/oder beiden Lichtquellen (1a, 1b) Filter (105, 106) vorsetzbar bzw. vorgesetzt sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Filter (105, 106) zwischen den Lichtquellen (1a, 1b) und der zusammenfassenden Lichtleiter-Weiche (109) und/oder zwischen der trennenden Lichtleiter-Weiche (111) und dem Mikroskop (7), bzw. dem Handstück (16) einsetzbar bzw. angeordnet sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Filter (105, 106) aus einer der Vorrichtung zugeordneten Gruppe unterschiedlicher Filter auswählbar und austauschbar sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 21–23, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechsel der Filter (105, 106) manuell und/oder mittels des elektromechanischen Systems (13) durchführbar ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass für den Wechsel der Filter (105, 106) eine Steuerung durch die Elektronikeinheit (4) und durch das elektromechanische System (13) vorgesehen ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (1a, 1b) unabhängig voneinander zu- und wegschaltbar sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Lichtquellen (1a, 1b) elektronisch bzw. elektrisch gesteuert, zeitlich begrenzt einsetzbar ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Lichtquellen (1a, 1b) gepulst ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Lichtquellen (1a, 1b) drehbar angeordnet ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Handstück (16) über eine Halterung fest mit dem Mikroskop (7) verbindbar ist und ein Handstück-Beleuchtungsstrahlengang (17) auf das Objekt (10) richtbar ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Handstück (16) als flexibler Schwanenhals (16a) ausgebildet, bzw. durch einen Schwanenhals (16a) gehalten ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (1a, 1b) als wechselbare Einheiten ausgebildet sind, vorzugsweise an einem Beleuchtungswechsler-System.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (1a, 1b) koaxial drehbar, beispielsweise auf einer um eine Achse (125) drehbaren ersten Halteplatte (122) angeordnet sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Filter (55a–c) koaxial drehbar, beispielsweise auf einer um eine Achse (125) schwenkbaren zweiten Halteplatte (123) angeordnet sind, sodass vor den verschiedenen Lichtquellen (1a, 1b) verschiedene Filter (55a–c) zu liegen kommen.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingänge der Lichtleiter-Arme (107, 108), beispielsweise auf einer um eine Achse (125) schwenkbaren dritten Halteplatte (124), koaxial drehbar, bzw. anordenbar sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatten (122, 123, 124) manuell über kombinierbare Drehknöpfe (126, 127, 128) und/oder elektromechanisch ansteuerbar sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ein-, bzw. Ausschwenken der einzelnen Halteplatten (122, 123, 124) elektronisch, beispielsweise mittels eines Rechners (4) ansteuerbar ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (1a, 1b) und/oder die Filter (55a–c) und/oder der Lichtleiter (2) verschiebbar (Schwenkradius unendlich) anordenbar sind.