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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vorsatzmodul für ein Mikroskop nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein mit einem entsprechenden Vorsatzmodul ausgebildetes Mikroskop, insbesondere Stereomikroskop.
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Stand der Technik
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Als Operationsmikroskope ausgebildete Stereomikroskope sind zum Beispiel in
W.H. Lang, F. Muchel "Zeiss Microscopes for Microsurgery", Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1981 ausführlich beschrieben. Hierin sind auch ophthalmologische Mikroskope beschrieben. Diese weisen ein Hauptobjektiv, ein diesem nachgeschaltetes Vergrößerungssystem und einen Binokulartubus mit Okularen auf. Zur Bereitstellung eines Stereomikroskops kann in einem beispielsweise als Zoom-System ausgestalteten Vergrößerungssystem eine Aufspaltung des das Hauptobjektiv durchsetzenden Strahlengangs in eine Anzahl von Strahlengängen durchgeführt werden, um zum Beispiel eine simultane Betrachtung des Objekts durch einen ersten Benutzer (Hauptoperateur) und einen zweiten Benutzer (Assistent) zu gestatten.
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Für die intraokulare Chirurgie, bspw. um den Fundus oder fundusnahe Glaskörperbereiche eines menschlichen Auges mikroskopisch betrachten zu können, werden Zusatzoptiken an den Stereomikroskopen benötigt. Diese bestehen aus Linsen, die dem Hauptobjektiv (objektseitig) vorgeschaltet sind.
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Aus dem Prospekt
"SDI II, Biom II" der Okulus Optikgeräte GmbH aus dem Jahre 1998 sowie der
US 4,856,872 ist eine derartige Zusatzoptik bekannt. Sie weist eine in der Nähe der zu beobachtenden Objektes anzuordnende Linse (Ophthalmoskopierlinse) und eine näher am Hauptobjektiv angeordnete Linse (Reduktionslinse) auf.
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Aus der
DE 41 146 46 C2 ist eine Lösung bekannt, bei der ein Ophthalmologievorsatz in einem Vorsatzgehäuse untergebracht ist, welches bzgl. des Hauptobjektivs seitlich positionierbar ist. Der Vorsatz weist eine Ophthalmoskopierlinse, ein optisches System zur Bildaufrichtung und eine verschiebbare Linse (Korrekturlinse) zur Fokussierung auf.
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Ein System zur Bildaufrichtung wird benötigt, da die Zusatzoptiken das Mikroskopbild höhen- und seitenverkehrt (invertiert) und damit in der Beobachtung pseudostereoskopisch abbilden. Dies bedeutet u. a., dass bei dem durch die Ophthalmoskopierlinse erzeugten Zwischenbild in der Tiefenwahrnehmung vorne und hinten vertauscht ist. Um mikrochirurgisch arbeiten zu können, ist aber ein aufgerichtetes Bild erforderlich.
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Besondere Zusatzoptiken, welche in der Augenchirurgie verwendet werden, sind sogenannte Weitwinkelbeobachtungssysteme, welche einen Einblick ins Augeninnere unter Bereitstellung eines großen Beobachtungswinkels ermöglichen. Hierzu ist die Ophthalmoskopierlinse möglichst nah am Auge, anzuordnen. Übersichtswinkel bis ca. 130° sind realisierbar, wobei, je nachdem, ob das Auge berührt wird oder nicht, zwischen Kontakt- und Nonkontakt-Systemen unterschieden wird. Ein unerwünschter Nebeneffekt auch bei derart großen Beobachtungswinkeln ist die Tatsache, dass die erzeugten Bilder ebenfalls diagonal invertiert werden.
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Typischerweise werden diese Effekte mit einem speziellen Prismensystem (Invertersystem) korrigiert. Es sei in diesem Zusammenhang beispielsweise auf das EIBOS-System der Fima Müller-Wedel verwiesen, welches insofern vorteilhaft ist, als der Inverter bereits unterhalb des Mikroskops angebracht ist, und dem Mikroskop ein korrektes Bild liefert. Dieses System wird jedoch als optisch relativ aufwendig angesehen. Ferner baut es relativ groß und weist ein hohes Gewicht auf.
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Aufgabenstellung
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Die vorliegende Erfindung strebt an, ein vereinfachtes bzw. klein und leicht bauendes Vorsatzmodul für ein Mikroskop bereitzustellen, mit dem die beschriebenen, in der intraokularen Chirurgie auftretenden Besonderheiten kompensiert werden können.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Vorsatzmodul mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein mit einem entsprechenden Vorsatzmodul ausgebildetes Mikroskop. Unter dem Begriff Vorsatzmodul wird hierbei ein Modul verstanden, das zwischen zu beobachtendem Objekt und einem Hauptobjektiv des Mikroskops angeordnet ist.
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Die erfindungsgemäße Lösung, im Rahmen eines Vorsatzmoduls eine Invertiereinrichtung mit wenigstens vier Umlenkflächen auszubilden, von denen wenigstens zwei planar, und wenigstens zwei weitere nichtplanar, insbesondere sphärisch oder als Freiformflächen ausgebildet sind, erlaubt die Bereitstellung eines Vorsatzmoduls, welches kompakt und leicht baut. Als Umlenkflächen werden hierbei insbesondere derartige Komponenten verstanden, welche die sie beaufschlagenden Beobachtungsstrahlengänge im Wesentlichen um 90° ablenken. Die erfindungsgemäße Anordnung ist gegenüber dem Stand der Technik wesentlich leichter zu fertigen, und auch zu justieren. Besonders bevorzugt ist es, hierbei genau vier Umlenkflächen zu verwenden, von denen zwei planar, und zwei weitere nichtplanar, insbesondere sphärisch ausgebildet sind.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eine planare Umlenkfläche als Planspiegel ausgebildet. Derartige Planspiegel sind in einfacher Weise justierbar, und bauen sehr leicht und klein.
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Weiter bevorzugt ist es, wenigstens eine nichtplanare Umlenkfläche als Hohlspiegel auszubilden. Auch derartige Hohlspiegel weisen die gleichen Vorteile auf wie die erwähnten Planspiegel.
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Somit ist besonders bevorzugt, sämtliche Umlenkflächen als Planspiegel bzw. Hohlspiegel auszubilden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, wenigstens eine planare Umlenkfläche als planare Fläche eines Glasblocks, und wenigstens eine nichtplanare Umlenkfläche als sphärische Umlenkfläche eines Glasblocks auszubilden. Die Verwendung von Glasblöcken zeichnet sich durch die Möglichkeit einer besonders präzisen und robusten Positionierung im Rahmen einer Justierung aus. Hierbei können die Glasblöcke so angeordnet sein, dass eine Totalreflexion ausgenutzt werden kann. Andererseits können die Flächen der Glasblöcke, welche eine Umlenkung bewirken, auch verspiegelt ausgebildet sein.
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Insbesondere ist bevorzugt, sämtliche Umlenkflächen als planare bzw. sphärische Flächen wenigstens eines Glasblocks auszubilden.
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Es ist hierbei insbesondere möglich, sämtliche Umlenkflächen an einem einzigen Glasblock auszubilden, womit eine sehr kompakte Bauweise des Vorsatzmoduls realisierbar ist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vorsatzmoduls sind wenigstens eine, insbesondere zwei oder sämtliche Umlenkflächen als optoelektronische Elemente, insbesondere Mikrospiegelarrays oder Flüssigspiegel, ausgebildet. Unter Flüssigspiegeln, werden hier Flüssiglinsen mit verspiegelter Oberfläche verstanden. Der Begriff ”Flüssiglinse” wird weiter unten erläutert. Diese Ausgestaltung erlaubt eine besonders flexible Handhabung eines mit einem entsprechenden Vorsatzmodul ausgebildeten Mikroskops.
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Derartige Mikrospiegelarrays sind insbesondere in Kombination mit als Flüssiglinse ausgebildeten Ophthalmoskopierlinsen und/oder Korrekturlinsen vorteilhaft einsetzbar. Eine Flüssiglinse ist eine elektrisch ansteuerbare optische Linse mit variierbarer Brennweite. Sie besteht beispielsweise aus zwei unterschiedlichen Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Brechzahlen. Mittels eines von außen aufbringbaren elektrischen Feldes ist die Brennweite der Flüssiglinse variierbar. Es ist somit möglich, beispielsweise bei Einstellung der Brennweite auf ∞ und Einstellung der Mikrospiegelarrays als planare Umlenkflächen nicht-ophthalmoskopische Beobachtungen mit einem Mikroskop durch zuführen.
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Zweckmäßigerweise sind die Umlenkflächen derart angeordnet, dass vom Objekt ausgehende Beobachtungsstrahlengänge zunächst an einer ersten planaren, dann an einer ersten nichtplanaren bzw. sphärischen, dann an einer zweiten nichtplanaren bzw. sphärischen, und schließlich an einer zweiten planaren Umlenkfläche abgelenkt werden. Es ist ebenfalls möglich, eine andere Reihenfolge von planaren und nichtplanaren Umlenkflächen vorzusehen.
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Als besonders vorteilhaft erweist es sich, zwischen Ophthalmoskopierlinse und erster Umlenkfläche eine Korrekturlinse vorzusehen, und/oder den Abstand zwischen der ersten planaren und der ersten sphärischen Umlenkfläche variabel einstellbar auszubilden. Durch die Maßnahmen, jeweils allein oder in Kombination, ist eine Fokussierung auf besonders interessierende Objektbereiche, beispielsweise auch in der Nähe eines zu beobachtenden Fundus eines Auges, möglich.
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Ausführungsbeispiele
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Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung weiter beschrieben.
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In dieser zeigt
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1 eine erste bevorzugte Ausführungsform eines Mikroskops mit einem erfindungsgemäßen Vorsatzmodul in seitlicher schematischer Schnittansicht,
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2 eine alternative Ausführungsform eines Mikroskops mit einem erfindungsgemäßen Vorsatzmodul in seitlicher schematischer Schnittansicht,
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3 eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines Mikroskops mit einem erfindungsgemäßen Vorsatzmodul in schematischer seitlicher Schnittansicht und
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4 eine schematisch vereinfachte Schnittansicht des Vorsatzmoduls entlang der Linie A-A der 1.
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Ein Stereomikroskop ist in 1 insgesamt mit 100 bezeichnet. Es weist ein Gehäuse 101 auf. Das Mikroskop 100 ist als Stereomikroskop mit wenigstens zwei Strahlengängen, bevorzugt vier Strahlengängen (jeweils zwei für einen Hauptoperateur und zwei für einen Assistenten) ausgebildet. In den Figuren ist aus Gründen der Einfachheit der Darstellung lediglich ein Beobachtungsstrahlengang dargestellt und mit 102 bezeichnet.
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Das Mikroskop weist ein Hauptobjektiv 110, ein diesem nachgeschaltetes Zoom-System 120 sowie einen Binokulartubus 130 auf, dessen Okulare nicht im Einzelnen dargestellt sind.
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Das Mikroskop 100 ist ferner mit einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vorsatzmoduls, insgesamt mit 140 bezeichnet, ausgestattet, welches die Durchführung intraokularer Chirurgie ermöglicht.
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Das Vorsatzmodul 140 weist eine Ophthalmoskopierlinse (Funduslinse) 142 und eine Korrekturlinse 144 auf. Die Ophthalmoskopierlinse 142 dient zur optischen Kompensation der Brechkraft des zu beobachtenden Auges 104.
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Das Vorsatzmodul weist ferner eine Invertereinrichtung 146 auf, welche vier Umlenkflächen 146a, 146b, 146c und 146d aufweist. Diese dienen dazu, vom Auge 104 ausgehende Beobachtungsstrahlengänge 102 in das Hauptobjektiv 110 zu lenken.
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Die Umlenkflächen 146a und 146d sind hierbei als planare Spiegel, und die Umlenkflächen 146b, 146c als Hohlspiegel ausgebildet.
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Von dem zu beobachtenden Auge 104 ausgehende, vertikal verlaufende Beobachtungsstrahlengänge 102 treffen nach Durchgang durch die Ophthalmoskopierlinse 142 und die Korrekturlinse 144 zunächst auf den planaren Umlenkspiegel 146a, wo sie in die Horizontale abgelenkt werden. Anschließend treffen sie auf den ersten Hohlspiegel 146b, welcher sie wieder in die Vertikale ablenkt. Dann treffen die Beobachtungsstrahlengänge auf den zweiten Hohlspiegel 146c, der sie wieder in die Horizontale ablenkt, wonach sie auf den zweiten planaren Spiegel 146d treffen, der sie wiederum in die Vertikale in das Hauptobjektiv 110 hinein ablenkt.
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Zur Funktionsweise des Vorsatzmoduls 146 sei ausgeführt, dass die Ophthalmoskopierlinse 142 eine erste Zwischenabbildung 143 des Objekts (Fundus 104a des Auges 104) erzeugt. Diese Zwischenabbildung ist höhen- und seitenverkehrt (pseudostereoskopisch). Die Korrekturlinse 144 ist zweckmäßigerweise parallel zum Strahlengang, zwischen Ophthalmoskopierlinse und vertikalen Korrekturlinse verschiebbar (mittels Doppelpfeil P1 angedeutet). Durch die Verschiebung der Korrekturlinse 144 ist es beispielsweise möglich, auf einen interessierenden Abschnitt des Objekts bzw. Auges 104 zu fokussieren, ohne an den optischen Systemen im Gehäuse 101 Einstellungen vornehmen zu müsse. Bei Verwendung einer derartigen Korrekturlinse 144 ist der Abstand zwischen dem ersten (planaren) Umlenkspiegel 146a und dem ersten Hohlspiegel 146b zweckmäßigerweise fest eingestellt.
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Zur Generierung eines höhen- und seitenrichtigen Bildes aus der Zwischenabbildung 143 sind die Umlenkelemente 146b, 146c, wie erwähnt, als Hohlspiegel (nichtplanare Spiegel mit einem von ∞ abweichenden Krümmungsradius) ausgebildet. Es ergibt sich insgesamt die folgende Propagierung der Beobachtungsstrahlengänge 102: Die aus dem höhen- und seitenverkehrten Zwischenbild 143 resultierenden Strahlengänge treffen auf Korrekturlinse 144. Diese dient zur Kompensation einer aufgrund des Vorsatzmoduls erzeugten Änderung der optischen Weglänge gegenüber einer optischen Weglänge, welche bei Nichtverwendung des Vorsatzmoduls zwischen Objekt und Hauptobjektiv vorliegen würde. Je nach Konstruktion und hiermit einhergehenden optischen Weglängen ist diese Korrekturlinse 144 als Sammel- oder Streulinse auszubilden.
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Dieser Strahlengang wird mittels des planaren Spiegels 146a in die Horizontale gelenkt. Mittels des ersten Hohlspiegels 146b wird dann eine weitere Zwischenabbildung 147 im vertikalen Strahlengang zwischen den beiden Hohlspiegeln 146b, 146c erzeugt. Diese Zwischenabbildung 147 ist seitenrichtig und höhenrichtig bzw. stereoskopisch. Diese Zwischenabbildung 147 wird dann mittels des zweiten Hohlspiegels 146c wieder in die Waagerechte abgelenkt. Dieser horizontale Strahlengang wird, wie erwähnt, an dem weiteren planaren Spiegel 146d in die Vertikale umgelenkt und über das Hauptobjektiv 110, in das Mikroskop als achsparalleler Strahlengang nach ∞ abgebildet.
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Nach Durchgang durch das Hauptobjektiv 110 treffen die Beobachtungsstrahlengänge auf das vorzugsweise vierkanalige Zoom-System 120, wodurch eine stereoskopische Aufspaltung für einen Hauptoperateur und einen Assistenten stattfindet.
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Es sei an dieser Stelle die Doppelfunktionalität der Hohlspiegel 146b, 146c betont. Einerseits dienen sie zur Umlenkung der Strahlengänge, andererseits zur Invertierung eines pseudostereoskopischen Zwischenbildes. Durch Bereitstellung derartiger Hohlspiegel ist in einfacher und preiswerter Weise eine Bildaufrichtung einer invertierten, pseudostereoskopischen Zwischenabbildung zur Verfügung gestellt.
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Gemäß einer Variante des in 1 dargestellten Vorsatzmoduls 140 kann auch auf die Korrekturlinse 144 verzichtet werden. In diesem Fall kann die Fokussierung auf einem interessierenden Abschnitt des Objekts bzw. Auges 104 mittels Veränderung des Abstands zwischen dem ersten planaren Umlenkspiegel 146a und dem ersten Hohlspiegel 146b bewerkstelligt werden (mittels Doppelpfeil P2 veranschaulicht). Diese Variante zeichnet sich dadurch aus, dass hierbei nur eine Linse (Ophthalmoskopierlinse 142) zwischen Auge 104 und erstem planaren Umlenkspiegel 146a benötigt wird. Es ist ebenfalls denkbar, eine Korrekturlinse 144 vorzusehen, und gleichzeitig den Abstand zwischen dem planaren Spiegel 146a und dem Hohlspiegel 146b variabel auszugestalten.
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Wird auf eine Korrekturlinse 144 verzichtet, ist die Krümmung (Brennweite) des Hohlspiegels 146b entsprechend zu wählen.
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Eine weitere Möglichkeit besteht darin, auf die Korrekturlinse 144 zu verzichten, und die durch diese bereitgestellte Fokussierung mittels eines als Hohlspiegel ausgebildeten ersten Umlenkelements anstelle des ersten planaren Umlenkspiegels 146a vorzusehen. Hiermit wären insgesamt drei der vier Umlenkspiegel nichtplanar und ein Umlenkspiegel planar ausgebildet.
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Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung des Vorsatzmoduls 140 besteht darin, dass ein höhen- und seitenrichtiges Bild eines zu beobachtenden Objektes, beispielsweise der Netzhaut bzw. des Fundus, in einfacher Weise bereitstellbar ist, wobei dennoch aufgrund der kompakten Bauweise des Vorsatzmoduls, welches so ausgebildet sein kann, dass nur ein Teil des vom Objekt ausgehenden Lichtes umgelenkt wird, gleichzeitig auch das Umfeld, beispielsweise Iris und Sklera des Patientenauges beobachtbar sind. Zudem lassen sich die Einführungsöffnungen am Auge für die jeweils verwendeten chirurgischen Instrumente beobachten. Auch die Führung der Instrumente ist besonders gut sichtbar. Diese Zusammenhänge werden nun anhand der 4 erläutert:
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4 zeigt das Vorsatzmodul 140 in einer Schnittansicht entlang der Linie A-A, das heißt von oben. Man erkennt zunächst das den Objekt bzw. Auge 104 (hier nicht dargestellt) zugeordnete Sehfeld 105. In dieses Sehfeld 105 ragt die Invertereinrichtung 146. Am Ende der Invertereinrichtung 146, welches im Wesentlichen über der Mitte des Sehfeldes 105 angeordnet ist, ist das Sehfeld 105a für den (hier ebenfalls nicht dargestellten) Fundus 104a des Auges 104 sichtbar. Der Spiegel 146d, durch den die Einbringung der entsprechenden Strahlengänge in das Hauptobjektiv 110 bewerkstelligt wird, ist in 4 erkennbar.
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Insgesamt sind hier also zwei konzentrische Sehfelder 105, 105a zur Verfügung gestellt. Aufgrund der kompakten (schmalen) Bauweise des Vorsatzmoduls 140, insbesondere der Invertereinrichtung 146, ist der Bereich des äußeren Sehfeldes 105, welche durch die Invertereinrichtung 146 abgedeckt wird, relativ klein. Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, dass die Darstellung der Invertereinrichtung 146 in 4 rein schematisch ist.
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Es sei auch angemerkt, dass auch die im Folgenden beschriebenen weiteren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Vorsatzmoduls ähnlich kompakt beziehungsweise schmal ausgebildet sein können, und somit die gleiche vorteilhafte Beobachtung von innerem und äußerem Sehfeld zur Verfügung stellen können.
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Eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vorsatzmoduls bzw. Mikroskops ist in 2 dargestellt. Gleiche Bauteile, welche schon unter Bezugnahme auf 1 besprochen wurden, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Hier sind in einem Vorsatzmodul 240 die planaren Spiegel bzw. Hohlspiegel ersetzt durch mit entsprechenden Flächen ausgebildete Glasblöcke. Die von dem zu beobachtenden Auge ausgehenden Beobachtungsstrahlengänge 102 treten, entsprechend der unter Bezugnahme auf 1 dargestellten Strahlengangprogarierung, nach Durchlaufen der Korrekturlinse, hier mit 244 bezeichnet, in die Invertereinrichtung 246 ein.
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Diese Invertereinrichtung 246 ist mit Glasblöcken 246a, 246b, 246d ausgebildet, welche derart ausgebildet sind, dass sie in ihrer Funktionalität im Wesentlichen den Umlenkflächen 146a bis 146d der ersten Ausführungsform entsprechen.
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Im Einzelnen weist die Invertereinrichtung 246 zwei Glasblöcke 246a, 246d auf, die im dargestellten Querschnitt die Form rechtwinkliger Dreiecke aufweisen, sowie einen weiteren Glasblock 246b, der eine oder zwei sphärische Wölbungen aufweist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Glasblock 246b eine sphärische Wölbung auf, die jedoch so dimensioniert ist, dass zwei Reflexionen der Beobachtungsstrahlengänge 102 realisierbar sind, wie im Folgenden ausgeführt wird:
Mittels der Ophthalmoskopierlinse 242 wird wiederum eine erste höhen- und seitenverkehrte Zwischenabbildung 243 erzeugt. Mittels der Korrekturlinse 244 erfolgt die Umwandlung in einen achsparallelen Strahlengang. Die aus der Korrekturlinse 244 austretenden Beobachtungsstrahlengänge treffen zunächst auf eine erste Fläche des Glasblocks 246a, welche (zu den hier vertikal verlaufenden) Beobachtungsstrahlengängen 102 senkrecht angeordnet ist, so dass sie an dieser Fläche im Wesentlichen transmittiert werden. Anschließend treffen sie auf eine weitere Fläche des Glasblocks 246a, die in einem Winkel von etwa 45° zu den (vertikal verlaufenden) Beobachtungsstrahlengängen 202 angeordnet ist, so dass diese hieran um etwa 90° in die Horizontale abgelenkt werden. Die horizontal verlaufenden Beobachtungsstrahlengänge treffen anschließend auf eine erste planare Fläche des Glasblocks 246b, die senkrecht zu den (horizontal verlaufenden) Beobachtungsstrahlengängen angeordnet ist, sodass es hier wiederum zu einer Transmission kommt. Anschließend treffen die Beobachtungsstrahlengänge 102 auf die sphärisch ausgebildete zweite Seite des Glasblocks 246b, an der sie um 90°, das heißt wieder in die Vertikale, abgelenkt werden. Die sphärische Wölbung des Glasblocks 246b ist so dimensioniert, dass die nun wieder vertikal verlaufenden Beobachtungsstrahlengänge ein zweites Mal auf die sphärische Wölbung treffen, und wieder in die Horizontale abgelenkt werden, um dann wiederum von dem weiteren Glasblock 246d (analog zur Wirkungsweise des Glasblocks 246a) in die Vertikale und somit in das Hauptobjektiv 110 abgelenkt zu werden.
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Bei der Ausführungsform gemäß 2 erkennt man, dass die Glasblöcke unter Ausnutzung der Totalreflexion abgelenkt werden. Es ist in vorteilhafter Weise möglich, Glasblöcke mit verspiegelten Umlenkflächen zur Verfügung zu stellen. Glasblöcke mit verspiegelten Umlenkflächen können die gleiche räumliche Orientierung wie die in 2 dargstellten Glasblöcke aufweisen, bei denen (vom Objekt ausgehende) Strahlengänge zunächst auf eine senkrecht zur Ausbreitungsrichtung orientierte Fläche der jeweiligen Glasblöcke, und anschließend auf eine Umlenkfläche auftreffen. Es ist aber auch möglich, die Glasblöcke so anzuordnen, dass die Beobachtungsstrahlengänge nur auf die verspiegelten Umlenkflächen der jeweiligen Glasblöcke treffen. Es ist beispielsweise auch denkbar, die Glasblöcke 246a und 246d durch einen Glasblock mit zwei entsprechend verspiegelten Umlenkflächen zu ersetzen.
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Die Flächen der Glasblöcke, an denen die Beobachtungsstrahlengänge umgelenkt werden, entsprechen in ihrer Funktionalität jeweils den unter Bezugnahme auf die erste Ausführungsform dargestellten Umlenkspiegeln 146a bis 146d, sodass auf die entsprechenden Ausführungen bezüglich der bereitgestellten Invertierung verwiesen werden kann. Es sei lediglich darauf hingewiesen, dass in analoger Weise eine stereoskopische Zwischenabbildung 247 in dem vertikalen Strahlengang zwischen den beiden Umlenkungen an der sphärischen Wölbung des Glasblocks 246b erzeugt wird.
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In der dargestellten Ausführungsform sind drei Glasblöcke 246a, 246b und 246d vorgesehen. Es ist ebenfalls denkbar, beispielsweise die Glasblöcke 246a und 246d als einheitlichen Glasblock auszubilden. Ebenfalls ist denkbar, alle drei Glasblöcke 246a, 246b und 246d als einen einheitlichen Glasblock auszubilden.
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Wenn die Glasblöcke 246a, 246b, 246d als unterschiedliche Glasblöcke ausgebildet sind, oder wenn wenigstens der Glasblock 246b als einzelner Glasblock ausgebildet ist, kann wiederum auf die Korrekturlinse 244 verzichtet werden, wenn der Abstand zwischen dem ersten Glasblock 246a und dem zweiten Glasblock 246b variabel ausgeführt ist. Ebenso ist es denkbar, den ersten Glasblock 246c mit einer Fokussierungseigenschaft auszubilden, d. h. ebenfalls mit einer entsprechenden sphärischen Wölbung, um die Korrekturlinse 244 ganz oder teilweise zu ersetzen. Auf die entsprechenden Ausführungen bezüglich des ersten Ausführungsbeispiels kann verwiesen werden.
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Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vorsatzmoduls bzw. Mikroskops ist in 3 dargestellt. Gleiche Bauteile, die bereits in den 1 oder 2 dargestellt wurden, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Hier erkennt man, dass in einem Vorsatzmodul 340 die Hohlspiegel der ersten Ausführungsform bzw. die spährischen Wölbungen der Glasblöcke gemäß der zweiten Ausführungsform durch jeweilige (schematisch dargestellte) optoelektronische Elemente wie z. B. Mikrospiegelarrays 346b, 346c ersetzt sind. Durch die entsprechende Anordnung der Mikrospiegel ist in einfacher Weise die Funktionalität eines Hohlspiegels bzw. einer sphärischen Wölbung eines Glasblocks bereitstellbar, so dass insgesamt eine seiten- und höhenverkehrte Zwischenabbildung 343 in eine korrekt stereoskopische Abbildung 347 invertierbar ist.
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Diese Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass durch entsprechende Steuerung derartige Mikrospiegelarrays auch zur Bereitstellung einer planaren Funktionalität angeordnet werden können. Mit einer derartigen Umschaltbarkeit ist ein entsprechend ausgerüstetes Mikroskop flexibler einsetzbar, ohne mechanisch bewegte Teile bereitstellen zu müssen.
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In diesem Zusammenhang erweist es sich als günstig, die Ophthalmoskopierlinse, hier mit 342 bezeichnet, und/oder die Korrekturlinse, hier mit 344 bezeichnet, als steuerbare Flüssiglinse auszubilden, welche bei Bedarf auf eine Brennweite von ∞ umgeschaltet werden kann. Bei gleichzeitiger Verwendung einer derart geschalteten Flüssiglinse und Mikrospiegelarrays 346b, 346c mit planarer Funktionalität kann das Mikroskop ohne Weiteres auch für nicht-ophthalmoskopische Anwendungen verwendet werden. Als besonders vorteilhaft erweist sich hierbei, dass das Vorsatzmodul 340 hierzu, im Gegensatz zum Stand der Technik, nicht aus dem Beobachtungsstrahlengang herausgeschwenkt werden muss, sondern vielmehr am dargestellten Ort verbleiben kann. Auf entsprechende Verstell- bzw. Verschwenkmechanismen, welche beim Stand der Technik durch Bereitstellung eines Mikroskops mit ophthalmologischer und nicht-ophthalmonologischer Funktionalität notwendig waren, kann hier vollständig verzichtet werden. Es ist beispielsweise auch denkbar, die Mikrospiegelarrays 346b, 346c durch verspiegelte Flüssiglinsen zu ersetzen, welche bei entsprechender elektrischer Beaufschlagung die Form einer Streulinse annehmen können. Die Kombination der Form einer Streulinse mit einer verspiegelten Oberfläche erfüllt die gleiche Funktionalität wie ein Hohlspiegel.
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Das System ist ausgelegt für wenigstens zwei stereoskopische Strahlengänge für einen Hauptoperateur. Vorzugsweise ist es jedoch für vier stereoskopische Strahlengänge ausgelegt, um zusätzlich auch einen Assistenten zu versorgen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Stereomikroskop
- 101
- Gehäuse
- 102
- Beobachtungsstrahlengang
- 104
- Auge
- 104a
- Netzhaut
- 105, 105a
- Sehfeld
- 110
- Hauptobjektiv
- 120
- Zoom-System
- 130
- Binokulartubus
- 140, 240, 340
- Vorsatzmodul
- 142, 242, 342
- Ophthalmoskopierlinse (Funduslinse)
- 143, 243, 343
- Zwischenabbildung
- 144, 244, 344
- Korrekturlinse
- 146
- Invertereinrichtung
- 146a, 146b, 146c, 146d
- Umlenkflächen/Umlenkspiegel
- 147, 247, 347
- Zwischenabbildung
- 244
- Korrekturlinse
- 246
- Invertereinrichtung
- 246a, 246b, 246d
- Glasblöcke
- 342
- Ophthalmoskopierlinse
- 346b, 346c
- Mikrospiegelarray
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 4856872 [0004]
- DE 4114646 C2 [0005]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- W.H. Lang, F. Muchel ”Zeiss Microscopes for Microsurgery”, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1981 [0002]
- ”SDI II, Biom II” der Okulus Optikgeräte GmbH aus dem Jahre 1998 [0004]
