DE102009006407A1 - Stereo-Mikroskopiesystem - Google Patents

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DE102009006407A1
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Christoph Backhaus
Holger Dr. Matz
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Abstract

Eine Beleuchtungseinrichtung (51) eines Mikroskopiesystems umfasst einen Antrieb (81), um einen Winkel (β) eines Beleuchtungslichtstrahls (72) zu ändern, und eine Spiegelbaugruppe (87), welche wahlweise in den Strahlengang des Beleuchtungslichtstrahls einführbar ist. Die Spiegelbaugruppe kann einen Antrieb umfassen, um eine Orientierung eines der Spiegel (95) relativ zu einem anderen der Spiegel (96) zu ändern.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Stereo-Mikroskopiesystem mit einer Beleuchtungseinrichtung, welche insbesondere strukturierte Objekte ausleuchten kann.
  • Stereo-Mikroskopiesysteme werden als Operationsmikroskope eingesetzt, um einen Chirurgen bei der Durchführung von chirurgischen Eingriffen zu unterstützen und ein Operationsfeld für diesen vergrößert darzustellen. Ein herkömmliches Stereo-Mikroskopiesystem umfasst hierzu eine Mikroskopieoptik zur Abbildung eines in einer Objektebene der Mikroskopieoptik anordenbaren Objekts und eine Beleuchtungseinrichtung, welche dazu konfiguriert ist, einen Beleuchtungslichtstrahl hin zu der Objektebene zu richten.
  • In manchen Situationen besteht ein Problem darin, einen chirurgischen Eingriff in einer Körperhöhle auszuführen, welche einen kleinen Eingangsquerschnitt hat. Durch diesen Eingangsquerschnitt muss zum einen der Abbildungsstrahlengang der Mikroskopieoptik verlaufen und es muss zum anderen Beleuchtungslicht durch den Eingangsquerschnitt in die Körperhöhle gerichtet werden.
  • Ein Beispiel für ein hierzu geeignetes Stereo-Mikroskopiesystem ist in DE 103 36 476 A1 beschrieben. In 4 dieser Schrift ist ein Mikroskopiesystem dargestellt, welches eine Beleuchtungseinrichtung aufweist, dessen Beleuchtungslichtstrahl schräg zu einer optischen Achse eines Mikroskopobjektivs des Mikroskopiesystems verläuft, wobei die Beleuchtungseinrichtung einen Antrieb aufweist, um einen Winkel zwischen der optischen Achse des Mikroskopobjektivs und einem Zentralstrahl des Beleuchtungslichtstrahls zu ändern. Hierdurch ist es möglich, den Beleuchtungslichtstrahl auf einen Eingangsquerschnitt einer Körperöffnung zu richten, welche mit verschiedenen Abständen von dem Mikroskopieobjektiv angeordnet sein kann.
  • Da dieser Beleuchtungslichtstrahl allerdings schräg zur optischen Achse des Mikroskopieobjektivs verläuft, können tiefe und enge Körperöffnungen nicht zufriedenstellend ausgeleuchtet werden.
  • Die oben genannte Schrift offenbart ferner in den 5 und 6 ein Mikroskopiesystem, bei welchem ein Beleuchtungslichtstrahl über einen Spiegel, der nahe der optischen Achse des Mikroskopieobjektivs angeordnet ist so abgelenkt werden kann, dass er in etwa entlang der optischen Achse des Mikroskopobjektivs ausgerichtet ist, um in enge und tiefe Körperöffnungen eintreten zu können.
  • Allerdings hat sich gezeigt, dass diese herkömmlichen Systeme hohen Anforderungen für die Qualität der Beleuchtung in manchen Situationen nicht genügen.
  • Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Stereo-Mikroskopiesystem vorzuschlagen, welches eine Beleuchtungseinrichtung aufweist, die an verschiedene Situationen flexibel anpassbar ist und insbesondere dazu geeignet ist, tiefe und enge Körperöffnungen auszuleuchten.
  • Ausführungsformen der Erfindung stellen ein Stereo-Mikroskopiesystem bereit, welches eine Mikroskopieoptik zur Abbildung eines in einer Objektebene der Mikroskopieoptik anordenbaren Objekts und eine Beleuchtungseinrichtung umfasst, welche dazu konfiguriert ist, einen Beleuchtungslichtstrahl hin zu einer Objektebene eines Mikroskopobjektivs zu richten, wobei eine Zentralachse des Beleuchtungslichtstrahls schräg zu einer optischen Achse des Mikroskopobjektivs verläuft. Die Beleuchtungseinrichtung umfasst ferner eine Spiegel-Baugruppe, welche durch einen Antrieb zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand hin und her verlagerbar ist, wobei die Spiegelbaugruppe in dem ersten Zustand in einem Strahlengang des Beleuchtungslichtstrahls eingefügt ist und in dem zweiten Zustand aus dem Strahlengang des Beleuchtungslichtstrahls entfernt ist. Wenn die Spiegelbaugruppe aus dem Strahlengang des Beleuchtungslichtstrahls entfernt ist, kann dieser auf die Objektebene treffen, wobei der Zentralstrahl des Beleuchtungslichtstahls schräg zur optischen Achse des Mikroskopobjektivs orientiert ist. Wenn die Spiegelbaugruppe in den Strahlengang des Beleuchtungslichtstrahls eingefügt ist, wird dieser durch wenigstens zwei Spiegel der Spiegelbaugruppe nacheinander so abgelenkt, dass er ebenfalls auf die Objektebene trifft, wobei dann allerdings der Winkel des Zentralstrahls zur optischen Achse des Mikroskopieobjektivs kleiner ist als in dem zweiten Zustand, in dem die Spiegelbaugruppe nicht in dem Strahlengang angeordnet ist.
  • Gemäß beispielhafter Ausführungsformen umfasst die Beleuchtungseinrichtung einen weiteren Antrieb, um einen Winkel zwischen der Zentralachse des Beleuchtungslichtstrahls und der optischen Achse zu ändern.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfasst die Beleuchtungseinrichtung einen weiteren Antrieb, um eine Orientierung des ersten Spiegels oder des zweiten Spiegels oder beider Spiegel der Beleuchtungsbaugruppe relativ zu der Zentralachse des Beleuchtungslichtstrahls zu ändern.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfasst das Stereo-Mikroskopiesystem einen weiteren Antrieb, um Linsen des Mikroskopobjektivs relativ zueinander zu verlagern, um einen Abstand zwischen der Objektebene und dem Mikroskopieobjektiv, d. h. einen Arbeitsabstand des Stereo-Mikroskopiesystems, zu ändern.
  • Von den vorangenannten Antrieben müssen nicht sämtliche Antriebe gleichzeitig vorgesehen sein. Ein jeder dieser Antriebe kann einzeln oder in Kombination mit einem oder mehreren der anderen Antriebe in dem Stereo-Mikroskopiesystem realisiert sein. Diese Antriebe können jeweils einen Aktuator, wie beispielsweise einen Motor, umfassen, der jeweils von einer Steuerung des Mikroskopiesystems angesteuert ist. Die Antriebe können allerdings auch nicht selbstständig motorisierte Antriebe sein und per Hand, wie beispielsweise über eine handbetätigte Stellschraube oder einen handbetätigten Schieber bewegt werden, wobei ein solcher Antrieb auch dadurch realisiert sein kann, dass er mechanisch an einen der anderen Antriebe angelenkt ist und gemeinsam mit diesem verstellbar ist.
  • Gemäß weiterer Ausführungsformen der Erfindung kann ein jeder der beiden Spiegel ein Planspiegel, ein konkaver Spiegel oder ein konvexer Spiegel sein.
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand von Figuren erläutert.
  • Hierbei zeigt:
  • 1 Eine schematische Darstellung eines Stereo-Mikroskopiesystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, geschnitten in einer Ebene, die eine optische Achse des Mikroskopieobjektivs enthält,
  • 2 Details des in 1 gezeigten Stereo-Mikroskopiesystems, geschnitten in einer quer zu der Schnittebene der 1 orientierten Ebene, die die optische Achse enthält,
  • 3 Details des in den 1 und 2 gezeigten Stereo-Mikroskopiesystems in einer Draufsicht entlang der optischen Achse und
  • 4 Details einer Spiegelbaugruppe, wie sie in einem Stereo-Mikroskopiesystem gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung einsetzbar ist.
  • Der Aufbau und die Funktion eines Stereo-Mikroskopiesystems werden nachfolgend anhand der schematischen Darstellung der 1 erläutert. Das dort gezeigte Stereo-Mikroskopiesystem 1 umfasst eine Mikroskopieoptik 3, welche ein Mikroskopobjektiv 5 umfasst, in dessen Objektebene 7 ein zu untersuchendes und von der Mikroskopieoptik scharf abzubildendes Objekt anordenbar ist. Von der Objektebene 7 als konisches Strahlenbündel 9 ausgehendes Licht tritt in eine Frontlinse 11 des Mikroskopobjektivs 5 ein und wird durch die Wirkung des Mikroskopobjektivs 5 in ein bildseitiges Strahlenbündel überführt. Von dem Licht des bildseitigen Strahlenbündels tritt ein Teil als ein linkes Beobachtungsstrahlenbündel 13 in eine Zoom-Optik 15 ein, durchläuft diese und erzeugt dann in einem Okular 17, in welches ein Benutzer des Mikroskopiesystems 1 mit seinem linken Auge Einblick nehmen kann, ein Bild der Objektebene 7. Ähnlich tritt ein weiterer Teil des Lichts des bildseitigen Strahlenbündels als ein rechtes Beobachtungsstrahlenbündel 14 in eine Zoom-Optik 16 ein, durchläuft diese und erzeugt dann in einem Okular 18, in welches der Benutzer mit seinem rechten Auge Einblick nehmen kann, ein weiteres Bild der Objektebene 7.
  • Das Licht, das von der Objektebene 7 ausgeht und zur Erzeugung des Bildes in dem linken Okular 17 beiträgt, ist ein in dem konischen Strahlenbündel 9 enthaltenes Teilstrahlenbündel, das in 1 mit dem Bezugszeichen 21 versehen ist und dessen Zentralstrahl 23 einen Winkel α mit einer optischen Achse 25 des Mikroskopobjektivs 5 einschließt. Entsprechend ist das Licht, welches zu dem Bild der Objektebene 7 in dem Okular 18 beiträgt, ein in 1 mit dem Bezugszeichen 22 versehenes Teilstrahlenbündel des Strahlenbündels 9, dessen Hauptstrahl 24 einen Winkel -α mit der optischen Achse 25 einschließt. Da die beiden Teilstrahlenbündel 21, 22 zur Erzeugung des Bildes in dem linken bzw. rechten Okular 17, 18 unter unterschiedlichen Winkeln von der Objektebene 7 ausgehen, erzeugen die in den Okularen 17, 18 erzeugten Bilder beim Betrachter einen stereoskopischen Raumeindruck.
  • Das Mikroskopobjektiv 5 umfasst in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel zwei Linsenbaugruppen, von denen eine die Frontlinse 11 der Mikroskopieoptik 3 ist und die andere eine weitere Linse 27 ist, welche relativ zu der Frontlinse 11 in eine Richtung parallel zu der optischen Achse 25 verlagerbar ist, wie dies durch einen Pfeil 29 in 1 schematisch angedeutet ist. Die Verlagerung der beiden Linsenbaugruppen 11 und 27 relativ zueinander führt zu einer Änderung eines Abstands w zwischen der Frontlinse 11 und der Objektebene 7. Eine solche Änderung des Arbeitsabstands w der Mikroskopieoptik 3 ist dann nötig, wenn das zu untersuchende Objekt näher an die Frontlinse heranbewegt wird oder weiter von dieser entfernt wird.
  • In der schematischen Darstellung der 1 sind optische Linsen vereinfacht dargestellt. In der Praxis kann eine Linse ein oder mehrere Linsenelemente enthalten, welche mit Abstand voneinander angeordnet oder als Kittglieder in direktem Kontakt miteinander stehen.
  • In dem hier erläuterten Beispiel umfasst das Mikroskopiesystem 1 eine Frontplatte 41, welche vor dem Objektiv 5 zum Schutz desselben angebracht ist und als planparallele Platte im Wesentlichen keine optische Wirkung im Hinblick auf die Erzeugung der Abbildungen aufweist.
  • In dem in 1 dargestellten Beispiel umfasst das Mikroskopiesystem 1 einen Abstandssensor 31, welcher Messstrahlung 32 hin zu dem Objekt 7 emittiert und von dem Objekt zurückgeworfene Messstrahlung 33 empfängt, um den Abstand w zu messen. Ein Messsignal des Abstandssensors 31 wird über eine Datenleitung 34 an eine Steuerung 35 übermittelt, welche in Abhängigkeit von dem Messsignal über eine Steuerleitung 36 einen Antrieb 37 kontrolliert, welcher die Linse 27 des Mikroskopobjektivs 5 relativ zu der Linse 11 verlagert, um die Objektebene 7 automatisch so einzustellen, dass sie mit der Oberfläche des Objekts 8 in etwa zusammenfällt, um in den Okularen 17, 18 im Wesentlichen scharfe Bilder der Oberfläche des Objekts 8 zu erzeugen.
  • Der von der Steuerung 35 kontrollierte Antrieb 37 kann hierbei einen Motor oder einen anderen Aktuator, wie beispielsweise ein Piezo-Element, umfassen. Der Antrieb ist zur Ausübung der Stellbewegung auf die optischen Komponenten mechanisch an diese gekoppelt, wie beispielsweise über Hebel, Schieber, Schlitten oder ähnliches. Es ist jedoch auch möglich, dass der Antrieb 37 nicht von der Steuerung 35 kontrolliert wird sondern von dem Benutzer per Hand betätigt wird, wobei der Antrieb dann ein Stellrad mit Gewindestange oder einen Schieber umfasst, der zur Ausübung der Stellbewegungen mechanisch an die optischen Komponenten gekoppelt ist.
  • Ferner ist es möglich, dass der Antrieb 37 zwar von der Steuerung 35 kontrolliert wird, dies allerdings nicht in Abhängigkeit von dem durch den Abstandssensor 31 gemessenen Arbeitsabstand w sondern in Abhängigkeit von einem Stellsignal, welches von einem Benutzer über ein Eingabegerät 43, wie beispielsweise einen elektrischen Schalter oder dergleichen, an die Steuerung 35 übermittelt wird.
  • In 2 sind Details einer Beleuchtungseinrichtung 51 des Mikroskopiesystems 1 schematisch dargestellt. Nicht dargestellt sind in 2 die Zoom-Systeme 15, 16 und Okulare 17, 18, und die Darstellung der 2 ist eine Projektion in eine Richtung, die orthogonal zu der für die Projektion der 1 gewählten Richtung steht.
  • 3 ist eine Draufsicht entlang der optischen Achse 25 von unten auf eine vor der Frontplatte 41 angeordnete Ebene 53, welche orthogonal zu der optischen Achse 25 orientiert ist.
  • Aus 3 ist ersichtlich, dass die Frontplatte 41 einen kreisrunden Querschnitt aufweist, während die Linsen 11, 27 des Mikroskopobjektivs 5 einen reduzierten Querschnitt aufweisen, der so groß bemessen ist, dass die Teilstrahlenbündel 21 und 22, welche zur Erzeugung der Abbildung beitragen, die Linsen 11, 27 unbeinträchtigt durchsetzen.
  • Die Beleuchtungseinrichtung 51 umfasst eine erste Beleuchtung 54 zur Erzeugung eines Beleuchtungsstrahls 55, welcher hin zu der Objektebene 7 gerichtet ist. Die Beleuchtung 54 ist neben dem Mikroskopobjektiv 5 angeordnet und umfasst eine Lichtquelle 56, wie beispielsweise eine Halogenlampe, einen Reflektorspiegel 57 und eine Kollimationslinse 58, die an einem Chassis 59 der Lichtquelle 54 getragen sind.
  • Eine Hauptachse 60 des Beleuchtungsstrahls 55 schneidet die optische Achse 25 in der Darstellung der 2 in einer Ebene 7', welche mit Abstand von der Objektebene 7 angeordnet ist, die durch die Mikroskopieoptik 1 scharf abgebildet wird. In 2 ist eine Situation schematisch dargestellt, bei der ein Boden 63 einer engen Körperöffnung 65 mit dem Mikroskopiesystem 1 betrachtet werden soll, weshalb der Boden 63 der Körperöffnung 65 in etwa mit der Objektebene 7 der Mikroskopieoptik 3 zusammenfällt, während eine Körperoberfläche 64 mit Abstand von der Objektebene 7 in der Ebene 7' angeordnet ist. Der Beleuchtungslichtstrahl 55 weist in der Ebene 7' einen Querschnitt auf, der wesentlich größer ist als ein Öffnungsquerschnitt der Körperöffnung 55. Allerdings schneidet der Zentralstrahl 66 des Beleuchtungslichtstrahls 55 die optische Achse 25 im Bereich der Ebene 7' und nicht im Bereich der Objektebene 7 mit dem Ziel, einen möglichst großen Anteil des Beleuchtungslichtstrahls 55 über den Öffnungsquerschnitt der Körperhöhle 65 in diese eintreten zu lassen. Um eine Anpassung an verschieden tiefe Körperöffnungen 65 zu ermöglichen, ist das Chassis 59 der Lichtquelle 54 um eine Achse 67 schwenkbar aufgehängt. Durch ein Verschwenken um die Schwenkachse 67 ist es möglich, einen Winkel β, den der Zentralstrahl 60 mit der optischen Achse 25 einschließt, zu ändern und damit eine Entfernung, die eine optimal ausgeleuchtete Ebene 7' von dem Objektiv 5 aufweist, zu ändern.
  • Die Beleuchtungseinrichtung 51 umfasst eine zweite Beleuchtung 71 zur Erzeugung eines zweiten Beleuchtungslichtstrahls 72, der hin zu der Objektebene 7 gerichtet ist und dessen Zentralstrahl 73 die optische Achse 25 des Mikroskopobjektivs 5 in einem Bereich der Ebene 7' schneidet, die von der Objektebene 7 in der in 2 dargestellten Situation verschieden ist. Im Unterschied zu dem Beleuchtungslichtstrahl 55 weist der Beleuchtungslichtstrahl 72 einen geringeren Strahlquerschnitt auf und ist dazu bestimmt, im Wesentlichen vollständig über den Eintrittsquerschnitt der Körperöffnung 65 in diese einzutreten, um mög lichst viel Beleuchtungslicht an dem Boden 63 der Körperöffnung 65 bereitzustellen.
  • Hierzu weist die Beleuchtung 71 einen ähnlichen Aufbau auf, wie die Beleuchtung 54 und umfasst beispielsweise eine Lichtquelle 74, einen Reflektorspiegel 75 und eine Kollimationslinse 76, die an einem Chassis 77 getragen sind, welches um eine Achse 78 verschwenkbar ist, um einen Winkel β2 zwischen dem Zentralstrahl 73 und der optischen Achse 25 einzustellen.
  • Zur Verstellung der Winkel β1 und β2 der Beleuchtungen 54 und 71 ist ein gemeinsamer Antrieb 81, wie beispielsweise ein Motor, vorgesehen, der über eine Steuerleitung 82 von der Steuerung 35 kontrolliert wird. Die Steuerbewegung des Antriebs 81 wird über mehrere Stangen 83 und Gelenke 84 mechanisch auf das Chassis 59 der Beleuchtung 54 bzw. das Chassis 77 der Beleuchtung 71 übertragen, um die Schwenkbewegungen um die Achsen 67 bzw. 78 herbeizuführen.
  • Obwohl der Beleuchtungslichtstrahl 72 in dem in 2 gezeigten Zustand optimal in den Eintrittsquerschnitt der Körperöffnung 65 eintritt, ist ersichtlich, dass eine Ausleuchtung des Bodens 63 der Körperöffnung 65 nicht optimal ist und dort Schatten verbleiben.
  • Um dieses Problem zu beheben, umfasst die Beleuchtungseinrichtung 51 eine Spiegelbaugruppe 87, welche wahlweise in den Strahlengang des von der Beleuchtung 71 erzeugten Beleuchtungslichtstrahls 72 einführbar ist, um diesen abzulenken. In der Draufsicht der 3 ist die Linsenbaugruppe 87 in zwei Positionen dargestellt, nämlich in einer mit I bezeichneten Position, in der die Spiegelbaugruppe 87 vollständig aus den Strahlengängen des Mikroskopiesystems entfernt ist, und in einer mit II bezeichneten Position, in der die Spiegelanordnung 87 insbesondere in dem Strahlengang des Beleuchtungslichtstrahls 73 angeordnet ist. Hierzu ist die Spiegelanordnung 87 an einem Träger 89 verschiebbar, wie dies durch einen Pfeil 90 angedeutet ist. Diese Verschiebung kann durch einen Antrieb 91 herbeigeführt werden, welcher über eine Steuerleitung 92 von der Steuerung 35 kontrolliert wird. In dem Zustand II, in welchem die Spiegelanordnung 87 in dem Strahlengang angeordnet ist, trifft der Beleuchtungslichtstrahl zunächst auf einen Spiegel 95, welcher den Beleuchtungslichtstrahl 72 so ablenkt, dass er hin zur optischen Achse 25 gerichtet ist, und sodann auf einen Spiegel 96, welcher den Beleuchtungslichtstrahl hin zu der Objektebene 7 reflektiert. Da der Spiegel 96 mit einem wesentlich kleineren Abstand von der optischen Achse 25 angeordnet ist als der Spiegel 95, schließt der Zentralstrahl 73 des Lichtstrahls 72 nach der Reflexion an dem Spiegel 96 einen wesentlich kleineren Winkel mit der optischen Achse 25 ein als dies dem Winkel β2 entspricht, den der Zentralstrahl 73 in dem Zustand I, in welchem die Spiegelbaugruppe 87 nicht in dem Strahlengang angeordnet ist, mit der optischen Achse 25 einschließt. Der Beleuchtungslichtstrahl 72 tritt somit mit einem vergleichsweise kleinen Winkel zur optischen Achse 25 in den Eintrittsquerschnitt der Körperöffnung 65 ein und kann den Boden 63 der Körperöffnung 65 gut ausleuchten.
  • Details der Spiegelanordnung 87 sind in 4 im Querschnitt dargestellt. Hierbei ist der Spiegel 96 fest an einem Träger 101 angebracht, während der Spiegel 95 um eine Schwenkachse 103 verschwenkbar an dem Träger 101 gehaltert ist. An dem Träger 101 ist ferner ein Antrieb 105 gehaltert, um eine Stange 107 zu verlagern, welche über ein Gelenk 109 an den Spiegel 95 gekoppelt ist, um dessen Schwenkstellung um die Schwenkachse 103 zu ändern, wie dies durch einen Pfeil 111 in 4 angedeutet ist. Der Antrieb 105 wird durch die Steuerung 35 über eine Steuerleitung 113 kontrolliert.
  • Der Antrieb 105 wird von der Steuerung 35 in Abhängigkeit von einer Antriebsstellung des Antriebs 81 so gesteuert, dass durch den Antrieb 81 hervorgerufene Änderungen des Winkels β2, den der Zentralstrahl 73 mit der optischen Achse 25 vor Auftreffen auf dem Spiegel 95 einschließt, so zu kompensieren, dass der Zentralstrahl 73 nach Reflexion an dem Spiegel 96 im Wesentlichen parallel zu der optischen Achse 25 des Mikroskopobjektivs 5 orientiert ist. Hierdurch ist gewährleistet, dass der Beleuchtungslichtstrahl 72 dann, wenn die Spiegelanordnung 87 in dem Zustand II in dem Strahlengang eingefügt ist, den Boden der Ausnehmung 63 immer gut ausleuchtet, auch wenn der Zentralstrahl 60 des Beleuchtungslichtstrahls 55 die optische Achse 25 in dem Bereich der Ebene 7' schneidet, welche mit Abstand von der Objektebene 7 angeordnet ist.
  • In dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel weisen die Spiegel 95 und 96 plane Spiegelflächen auf. Es ist jedoch auch möglich, den Spiegel 96 oder den Spiegel 95 oder beide Spiegel 96 und 95 mit gekrümmten Spiegelflächen, wie beispielsweise einer konvexen Spiegelfläche bzw. einer konkaven Spiegelfläche auszustatten, um eine Divergenz des Beleuchtungslichtstrahls 72 zu modifizieren.
  • In dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Winkel β1 und β2, die die Zentralstrahlen 60 bzw. 73 der Beleuchtungslichtstrahlen 55 und 72 mit der optischen Achse 25 einschließen, durch den gemeinsamen Antrieb 81 eingestellt, welcher mit den beiden Beleuchtungen 54 und 71 mechanisch gekoppelt ist. Es ist jedoch auch möglich, die beiden Winkel β1 und β2 durch zwei separate Antriebe einzustellen, welche jeweils einzeln und unabhängig voneinander von der Steuerung 35 kontrolliert werden. Ferner ist es möglich, andere Antriebsfunktionen des Stereo-Mikroskopiesystems 1 mechanisch miteinander zu koppeln und die Antriebsbewegungen durch einen gemeinsamen Antrieb auszulösen. So kann zum Beispiel der Antrieb 105 zur Einstellung der Schwenkstellung des Spiegels 95 mit dem Antrieb zur Einstellung der Schwenkstellung der Beleuchtung 71 oder/und zur Einstellung der Schwenkstellung der Beleuchtung 54 mechanisch gekoppelt sein, so dass die entsprechenden Antriebsbewegungen durch einen einzigen motorischen Antrieb von der Steuerung 35 kontrolliert werden können.
  • Ebenso ist es möglich, einen der Antriebe 81 zur Einstellung der Schwenkstellungen der Beleuchtungen 71 und 54 oder den Antrieb 51 zur Einstellung der Schwenkstellung des Spiegels 95 mit dem Antrieb 35 zur Einstellung des Arbeitsabstands w zu koppeln, so dass die entsprechenden Antriebsfunktionen durch einen gemeinsamen motorischen Antrieb von der Steuerung 35 ausgelöst werden können.
  • Gemäß einer Ausführungsform stellt die Erfindung eine Beleuchtungseinrichtung eines Mikroskopiesystems bereit welche einen Antrieb, um einen Winkel eines Beleuchtungs lichtstrahls zu ändern, und eine Spiegelbaugruppe, welche wahlweise in den Strahlengang des Beleuchtungslichtstrahls einführbar ist, umfasst. Die Spiegelbaugruppe kann einen Antrieb umfassen, um eine Orientierung eines der Spiegel relativ zu einem anderen der Spiegel zu ändern.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10336476 A1 [0004]

Claims (12)

  1. Stereo-Mikroskopiesystem, umfassend: eine Mikroskopieoptik (3) zur Abbildung eines in einer Objektebene (7) der Mikroskopieoptik anordenbaren Objekts (8), wobei die Mikroskopieoptik (3) ein Mikroskopobjektiv (5) umfasst, welches eine optische Achse (25) aufweist; eine Beleuchtungseinrichtung (51), welche dazu konfiguriert ist, einen ersten Beleuchtungslichtstrahl (72) hin zu der Objektebene (7) zu richten, wobei eine Zentralachse (73) des ersten Beleuchtungslichtstrahls (72) eine orthogonal zu der optischen Achse (25) orientierte Ebene (53) mit Abstand von der optischen Achse (25) schneidet, wobei die Beleuchtungseinrichtung (51) einen ersten Antrieb (81) umfasst, um einen Winkel (β2) zwischen der Zentralachse (25) des ersten Beleuchtungslichtstrahls (73) in einem Bereich um die Ebene (53) und der optischen Achse (25) zu ändern; dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (51) eine Spiegel-Baugruppe (87) und einen zweiten Antrieb (91) umfasst, um die Spiegel-Baugruppe (87) wahlweise von einem ersten Zustand (II), in dem sie in einem Strahlengang des ersten Beleuchtungslichtstrahls (72) eingefügt ist, in einen zweiten Zustand (I), in dem sie aus dem Strahlengang entfernt ist, zu überführen, wobei die Spiegel-Baugruppe (87) einen ersten Spiegel (95) und einen zweiten Spiegel (96) umfasst, wobei der erste Spiegel (95) in dem ersten Zustand die Ebene schneidet und von der Zentralachse (73) des ersten Beleuchtungslichtstrahls (72) geschnitten wird, um diesen auf den zweiten Spiegel (96) zu richten, welcher den auf ihn gerichteten ersten Beleuchtungslichtstrahl (72) hin zu der Objektebene (7) umlenkt, wobei der zweite Spiegel (96) in dem ersten Zustand mit einem geringeren Abstand von der optischen Achse angeordnet ist als der erste Spiegel (95).
  2. Stereo-Mikroskopiesystem nach Anspruch 1, ferner umfassend einen dritten Antrieb (105), um eine Orientierung des ersten Spiegels oder/und des zweiten Spiegels relativ zu dem Zentralstrahl (73) zu ändern.
  3. Stereo-Mikroskopiesystem nach Anspruch 2, ferner umfassend eine Steuerung (35), welches dazu konfiguriert ist, den dritten Antrieb (105) in Abhängigkeit von einer Antriebsposition des zweiten Antriebs (81) zu steuern.
  4. Stereo-Mikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Beleuchtungseinrichtung (51) dazu konfiguriert ist, einen zweiten Beleuchtungslichtstrahl (55) hin zu der Objektebene (7) zu richten.
  5. Stereo-Mikroskopiesystem nach Anspruch 4, wobei die Beleuchtungseinrichtung (51) einen vierten Antrieb (81) umfasst, um einen Winkel (β1) zwischen der Zentralachse (60) des zweiten Beleuchtungslichtstrahls (55) und der optischen Achse (25) zu ändern.
  6. Stereo-Mikroskopiesystem nach Anspruch 5, wobei der dritte Antrieb (81) und der vierte Antrieb mechanisch miteinander gekoppelt sind.
  7. Stereo-Mikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend einen fünften Antrieb (37) zur Verlagerung von Linsen (11, 27) des Mikroskopobjektivs (5) relativ zueinander, um einen Abstand (w) zwischen der Objektebene (7) und dem Mikroskopobjektiv (5) zu ändern.
  8. Stereo-Mikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend einen Abstandssensor (31), um einen Abstand (w) eines Objekts von der Mikroskopieoptik (3) zu ermitteln.
  9. Stereo-Mikroskopiesystem nach Anspruch 7 oder 8, ferner umfassend eine Steuerung (35), welche dazu konfiguriert ist, den zweiten Antrieb (81) in Abhängigkeit von einer Antriebsposition des fünften Antriebs (37) oder/und einem Sensorsignal des Abstandssensors (31) zu steuern.
  10. Stereo-Mikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der erste, zweite, dritte, vierte, oder/und fünfte Antrieb einen Motor umfasst.
  11. Stereo-Mikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der erste oder/und der zweite Spiegel (95, 96) ein Planspiegel ist.
  12. Stereo-Mikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der erste oder/und der zweite Spiegel eine konkave oder konvexe Spiegelfläche aufweist.
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