DE102010005093A1 - Illumination device of e.g. operating microscope, has optical portion connected with light guard entry end in fixed strands, such that spatial relationship does not change by relative movement between light sources and guard entry end - Google Patents

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Abstract

The device (27) has an optical portion (35) connected with entry end (33) of light guard (29) in fixed strands, such that the spatial relationship between optical portion and light guard does not change by the relative movement between light sources (31A,31B) and entry end of light guard. Two light sources and entry end of light guard are arranged relative to each other, so that the illuminating light from light sources is linked into the entry end of light guard.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer ersten Lichtquelle zum Abgeben von Beleuchtungslicht und wenigstens einer zweiten Lichtquelle zum Abgeben von Beleuchtungslicht sowie mit einem Lichtleiter, welcher ein Eintrittsende umfasst, in das das Beleuchtungslicht eingekoppelt wird. Daneben betrifft die vorliegende Erfindung ein optisches Beobachtungsgerät mit einer derartigen Beleuchtungsvorrichtung.The present invention relates to a lighting device having a first light source for emitting illumination light and at least one second light source for emitting illumination light and having a light guide, which comprises an entrance end, in which the illumination light is coupled. In addition, the present invention relates to an optical observation device with such a lighting device.

Bei Beleuchtungsvorrichtungen von optischen Beobachtungsgeräten wie beispielsweise Operationsmikroskopen oder Endoskopen ist es von großer Bedeutung, dass ein rascher Lampenwechsel erfolgen kann, wenn die bisher verwendete Lampe ausfällt. Bei den genannten Operationsmikroskopen und Endoskopen ist dies insbesondere wichtig, da bei einem Ausfall während einer Operation möglichst rasch eine neue Lampe einsetzbar sein muss. Es finden daher Lampenwechsler Verwendung, die eine Ersatzlampe beinhalten, welche nur an die Stelle der ursprünglichen Lampe gebracht werden muss, ohne dass hierfür die Beleuchtungsvorrichtung geöffnet zu werden braucht. Oft werden die Beleuchtungsvorrichtungen zudem entfernt vom optischen Beobachtungsgerät, beispielsweise am Stativ, angeordnet, um das optische Beobachtungsgerät von durch die Kühlung der Lampen entstehenden Vibrationen soweit wie möglich zu entkoppeln. Das Licht der Lampen wird dann durch Lichtleiter zum optischen Beobachtungsgerät geleitet. Ein Operationsmikroskop, mit einer Beleuchtungsvorrichtung, in der das Licht der Lampe in einen Lichtleiter eingekoppelt wird und die eine Lampenwechselvorrichtung zum raschen Lampenwechsel aufweist, ist beispielsweise in CN 2645097 Y beschrieben.In lighting devices of optical observation devices such as surgical microscopes or endoscopes, it is of great importance that a quick lamp replacement can take place when the lamp used previously fails. This is particularly important in the case of the aforementioned surgical microscopes and endoscopes, since a new lamp must be usable as quickly as possible in the event of a breakdown during an operation. There are therefore Lampwechsler use, which include a replacement lamp, which must be placed only in place of the original lamp, without the need for this, the lighting device needs to be opened. In addition, the illumination devices are often arranged remotely from the optical observation device, for example on the stand, in order to decouple the optical observation device from vibrations resulting from the cooling of the lamps as far as possible. The light of the lamps is then passed through optical fibers to the optical observation device. A surgical microscope with a lighting device in which the light of the lamp is coupled into an optical waveguide and which has a lamp changing device for rapid lamp replacement is, for example, in US Pat CN 2645097 Y described.

Bisherige fasergekoppelte Lichtquellen mit Lampenwechsel weisen jedoch den Nachteil auf, dass kleine Verschiebungen auf Faserseite oder Lampenseite große Lichtschwankungen am Faseraustrittsende, also am optischen Beobachtungssystem, zur Folge haben können.However, previous fiber-coupled light sources with lamp replacement have the disadvantage that small shifts on the fiber side or lamp side large light fluctuations at the fiber exit end, so the optical observation system, can result.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer ersten Lichtquelle zum Abgeben von Beleuchtungslicht und wenigstens einer zweiten Lichtquelle zum Abgeben von Beleuchtungslicht sowie mit einem Lichtleiter zur Verfügung zu stellen, bei der die Empfindlichkeit gegenüber kleinen Verschiebungen auf Lichtleiterseite oder Lampenseite weniger große Lichtschwankungen als im Stand der Technik mit sich bringt.It is therefore an object of the present invention to provide a lighting device with a first light source for emitting illumination light and at least one second light source for emitting illumination light and with a light guide available, in which the sensitivity to small shifts on the light guide side or lamp side less large light fluctuations as in the prior art brings with it.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches Beobachtungsgerät mit einer Beleuchtungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die einen Wechsel der Lichtquelle ermöglicht, wobei kleine Verschiebungen auf Faserseite oder Lampenseite weniger große Lichtschwankungen als im Stand der Technik zur Folge haben.It is a further object of the present invention to provide an optical observation apparatus with a lighting device that allows the light source to be changed, with small shifts on the fiber side or lamp side resulting in less large light fluctuations than in the prior art.

Die erste Aufgabe wird durch eine Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst, die zweite Aufgabe durch ein optisches Beobachtungsgerät nach Anspruch 13. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.The first object is achieved by a lighting device according to claim 1, the second object by an optical observation device according to claim 13. The dependent claims contain advantageous embodiments of the invention.

Erfindungsgemäß wird eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer ersten Lichtquelle zum Abgeben von Beleuchtungslicht und wenigstens einer zweiten Lichtquelle zum Abgeben von Beleuchtungslicht zur Verfügung gestellt. Außerdem umfasst die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung einen Lichtleiter mit einem Eintrittsende, in den das Beleuchtungslicht eingekoppelt wird, und eine Einkopplungsoptik zum Einkoppeln des Beleuchtungslichtes in das Eintrittsende des Lichtleiters. Die erste Lichtquelle, die zweite Lichtquelle und das Eintrittsende des Lichtleiters sind relativ zueinander beweglich angeordnet und derart relativ zueinander positionierbar, das wahlweise das Beleuchtungslicht der ersten Lichtquelle oder das Beleuchtungslicht der zweiten Lichtquelle in das Eintrittsende des Lichtleiters eingekoppelt werden kann. Die Einkopplungsoptik steht mit dem Eintrittsende des Lichtleiters derart in einer festen räumlichen Beziehung, das diese räumliche Beziehung durch eine Relativbewegung zwischen den Lichtquellen und dem Eintrittsende des Lichtleiters keine Veränderung erfährt. Mit anderen Worten, die Einkopplungsoptik ist dem Eintrittsende in seiner Position räumlich fest zugeordnet.According to the invention, a lighting device is provided with a first light source for emitting illumination light and at least one second light source for emitting illumination light. In addition, the lighting device according to the invention comprises a light guide with an entrance end, in which the illumination light is coupled, and a coupling optics for coupling the illumination light in the inlet end of the light guide. The first light source, the second light source and the entrance end of the light guide are arranged movable relative to each other and positioned relative to each other, which can optionally be coupled to the illumination light of the first light source or the illumination light of the second light source in the inlet end of the light guide. The coupling optics is in a fixed spatial relationship with the entrance end of the light guide in such a way that this spatial relationship does not change due to a relative movement between the light sources and the entrance end of the light guide. In other words, the coupling optics is spatially fixedly assigned to the entry end in its position.

In der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung sind die Auswirkungen einer Fehlpositionierung der Lichtquelle bezogen auf das Eintrittsende des Lichtleiters im Vergleich zu Beleuchtungsvorrichtungen nach Stand der Technik, in denen die Einkopplungsvorrichtungen mit der Lichtquelle in fester räumlicher Beziehung stehen und nicht mit dem Eintrittsende des Lichtleiters, verringert. Ursache hierfür ist, dass die optische Achse der Einkopplungsvorrichtung auch bei einer Fehlpositionierung weiterhin mit der optischen Achse des Eintrittsende des Lichtleiters in einer festen Beziehung steht und somit der Brennpunkt der Einkopplungsvorrichtung im Bezug auf das Eingangsende des Lichtleiters in seiner Position verbleibt. Die Lichtverluste am Austrittsende des Lichtleiters aufgrund einer Fehlpositionierung lassen sich dadurch bei der erfindungsgemäßen Lichtquellenvorrichtung im Vergleich zum Stand der Technik verringern.In the lighting device according to the invention, the effects of mispositioning of the light source with respect to the entrance end of the light guide are reduced as compared to prior art lighting devices in which the launching devices are in fixed spatial relationship with the light source and not with the entrance end of the light guide. The reason for this is that the optical axis of the coupling device continues to be in a fixed relationship with the optical axis of the incident end of the optical fiber, even in the case of mispositioning, and thus the focal point of the coupling device remains in its position with respect to the input end of the optical fiber. The light losses at the exit end of the light guide due to incorrect positioning can thereby be reduced in the light source device according to the invention in comparison to the prior art.

Wenn anders als in der vorliegenden Erfindung die Einkopplungsoptik in einer festen räumlichen Beziehung zur Lichtquelle stehen, wird bei einer Fehlpositionierung der Lichtquelle die optische Achse der Einkopplungsoptik relativ zur optischen Achse des Eintrittsendes des Lichtleiters verschoben, was zu einer Verschiebung des Brennpunktes der Einkopplungsoptik relativ zur optischen Achse des Eintrittsendes des Lichtleiters führt. Dadurch wird ein erheblicher Teil des Beleuchtungslichtes im Falle einer Fehlpositionierung nicht mehr in das Eintrittsende des Lichtleiters eingekoppelt, was zu einer deutlich verringerten Lichtintensität am Austrittsende des Lichtleiters führt.In contrast to the present invention, when the coupling optics are in fixed spatial relationship to the light source, if the light source is misplaced, the optical axis of the coupling optics becomes relative to the optical axis of the entrance end of the optical fiber, resulting in a shift of the focal point of the coupling optics relative to the optical axis of the entrance end of the optical fiber. As a result, a considerable part of the illumination light is no longer coupled into the entry end of the light guide in the event of incorrect positioning, which leads to a significantly reduced light intensity at the exit end of the light guide.

In der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung können die erste Lichtquelle und die zweite Lichtquelle räumlich fixiert angeordnet sein. Der Lichtleiter ist dann zumindest im Bereich seines Eintrittsendes zusammen mit der Einkopplungsoptik beweglich angeordnet, wobei die Einkopplungsoptik relativ zum Eintrittsende des Lichtleiters fixiert ist. Alternativ können die erste Lichtquelle und die zweite Lichtquelle beweglich angeordnet sein. In diesem Fall ist der Lichtleiter zumindest im Bereich seines Eintrittsendes zusammen mit der Einkopplungsoptik räumlich stationär angeordnet.In the illumination device according to the invention, the first light source and the second light source can be arranged fixed in space. The light guide is then arranged to be movable at least in the region of its entrance end together with the coupling-in optics, the coupling-in optics being fixed relative to the entry end of the light guide. Alternatively, the first light source and the second light source may be arranged to be movable. In this case, the optical waveguide is spatially stationary at least in the region of its entrance end together with the coupling-in optics.

Zum ermöglichen der Relativbewegung zwischen den Lichtquellen und dem Eintrittsende des Lichtleiters können die erste Lichtquelle sowie die zweite Lichtquelle einerseits und das Eintrittsende des Lichtleiters andererseits relativ zueinander linear verschiebbar angeordnet sein. Alternativ ist es auch möglich, dass die erste Lichtquelle und die zweite Lichtquelle in einem Winkel zueinander angeordnet sind und dass die Lichtquellen und das Eintrittsende des Lichtleiters derart relativ zueinander bewegbar angeordnet sind, das eine Bewegung der Lampen auf einer Kurve um das Eintrittsende des Lichtleiters herum erfolgen kann. Hierbei ist grundsätzlich eine Drehung der Lampen oder eine Drehung des Lichtleiters möglich. Weitere Konfigurationen, die eine Relativbewegung zwischen den Lichtquellen einerseits und dem Eintrittsende des Lichtleiters andererseits zulassen, sind möglich.To enable the relative movement between the light sources and the entrance end of the light guide, the first light source and the second light source on the one hand and the entrance end of the light guide on the other hand can be arranged linearly displaceable relative to each other. Alternatively, it is also possible for the first light source and the second light source to be arranged at an angle to one another and for the light sources and the entry end of the light guide to be movable relative to one another such that the lamps move on a curve around the entry end of the light guide can be done. In principle, a rotation of the lamps or a rotation of the light guide is possible. Other configurations that allow a relative movement between the light sources on the one hand and the entrance end of the light guide on the other hand, are possible.

Die Einkopplungsoptik der Beleuchtungsvorrichtung umfasst insbesondere wenigstens eine Sammellinse. Diese ermöglicht das Fokussieren des Beleuchtungslichtes auf das Eintrittsende des Lichtleiters, wobei die Größe des Leuchtflächendurchmessers des von der Sammellinse erzeugten konvergenten Strahlenbündels an der Stirnfläche des Lichtleiters an die Größe der Fläche und der Öffnungswinkel des Strahlenbündels an den maximal nutzbaren Einfallswinkel der Faser angepasst werden können.The coupling optics of the illumination device comprises in particular at least one convergent lens. This makes it possible to focus the illuminating light on the incident end of the optical waveguide, wherein the size of the luminous surface diameter of the convergent beam generated by the converging lens on the end face of the optical waveguide can be adapted to the size of the surface and the aperture angle of the beam to the maximum usable angle of incidence of the fiber.

Es ist vorteilhaft, wenn die optische Achse der Einkopplungsoptik mit der optischen Achse des Eintrittsendes des Lichtleiters zusammen fällt. Insbesondere ist es zudem vorteilhaft, wenn der ersten Lichtquelle und der zweiten Lichtquelle eine Einrichtung zum Generieren eines parallelen Beleuchtungsstrahlenbündels aus dem von den Lichtquellen abgegebene Beleuchtungslicht zugeordnet ist. Beispielsweise kann die Einrichtung zum Generieren eines parallelen Beleuchtungsstrahlenbündels wenigstens einen parabolischen Reflektor umfassen, der das von den Lichtquellen abgegebene Beleuchtungslicht parallelisiert. Alternativ kann die Einrichtung zum Generieren eines parallelen Beleuchtungsstrahlenbündels wenigstens eine Sammellinse zum Parallelisieren des den Lichtquellen abgegebene Beleuchtungslichtes umfassen. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die erste Lichtquelle und die zweite Lichtquelle zum Parallelisieren des abgegebenen Beleuchtungslichtes jeweils einen eigenen parabolischen Reflektor bzw. eine eigene Sammellinse aufweisen, der bzw. die räumlich relativ zur jeweiligen Lichtquelle fixiert ist. Auf diese Weise ist immer eine hinreichend genaue Parallelisierung des Lichtes der jeweiligen Lichtquelle gewährleistet. Alternativ besteht grundsätzlich aber auch die Möglichkeit, lediglich einen einzigen Reflektor bzw. eine einzige Sammellinse vorzusehen, wobei dann die Möglichkeit einer Relativbewegung zwischen dem Reflektor bzw. der Linse einerseits und den Lichtquellen andererseits gegeben sein muss. Die Parallelisierung des von der Lichtquelle ausgehenden Lichtes macht die Einkopplung in das Eintrittsende des Lichtleiters vom axialen Abstand der Lichtquelle zum Eintrittsende des Lichtleiters weitgehend unabhängig.It is advantageous if the optical axis of the coupling optics coincides with the optical axis of the entrance end of the optical waveguide. In particular, it is also advantageous for the first light source and the second light source to be assigned a device for generating a parallel illumination beam from the illumination light emitted by the light sources. By way of example, the device for generating a parallel illumination beam may comprise at least one parabolic reflector, which parallelises the illumination light emitted by the light sources. Alternatively, the means for generating a parallel illumination beam may comprise at least one converging lens for parallelizing the illumination light emitted to the light sources. In particular, it is advantageous if the first light source and the second light source for parallelizing the emitted illumination light each have their own parabolic reflector or a separate converging lens, which is spatially fixed relative to the respective light source. In this way, a sufficiently accurate parallelization of the light of the respective light source is always guaranteed. Alternatively, however, in principle it is also possible to provide only a single reflector or a single converging lens, in which case the possibility of a relative movement between the reflector or the lens on the one hand and the light sources on the other must be provided. The parallelization of the light emitted by the light source makes the coupling into the inlet end of the light guide from the axial distance of the light source to the inlet end of the light guide largely independent.

Die Einkopplungsoptik der Beleuchtungsvorrichtung kann weitere Elemente enthalten, beispielsweise einen Abschwächer und/oder wenigstens einen Filter, mit denen die Intensität und/oder das Spektrum des in das Eintrittsende des Lichtleiters eingekoppelten Lichtes beeinflusst werden können. Außerdem kann sie als mehrlinsiges System ausgebildet sein, um Abbildungsfehler zu vermindern.The coupling optics of the illumination device can contain further elements, for example an attenuator and / or at least one filter with which the intensity and / or the spectrum of the light coupled into the input end of the optical waveguide can be influenced. In addition, it may be designed as a multi-line system to reduce aberrations.

Ein erfindungsgemäßes optisches Beobachtungsgerät ist mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung ausgestattet. Aufgrund des Vorhandenseins der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung ist die Verringerung der Beleuchtungsintensität im Falle einer Fehlpositionierung bei einem Wechsel von der ersten Lichtquelle zur zweiten Lichtquelle im Vergleich zum Stand der Technik verringert. Insgesamt wird das optische Beobachtungsgerät dadurch gegen eine Fehlpositionierung beim Wechsel von der ersten Lichtquelle zur zweiten Lichtquelle unempfindlicher.An optical observation device according to the invention is equipped with a lighting device according to the invention. Due to the presence of the illumination device according to the invention, the reduction of the illumination intensity in the case of an incorrect positioning during a change from the first light source to the second light source is reduced compared to the prior art. Overall, the optical observation device is thus less sensitive to incorrect positioning when changing from the first light source to the second light source.

Das optische Beobachtungsgerät kann insbesondere ein medizinisch optisches Beobachtungsgerät sein, etwa ein Operationsmikroskop oder Endoskop. Bei solchen Geräten, die typischerweise während einer Operation zum Einsatz kommen, können durch die erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtungen Verminderungen der Lichtintensität auf Grund von einer Fehljustierung beim Wechsel von der ersten Lichtquelle zur zweiten Lichtquelle zuverlässiger vermieden werden als beim Verwendung von Beleuchtungsvorrichtungen nach stand der Technik.The optical observation device may in particular be a medical optical observation device, such as a surgical microscope or endoscope. With such devices, which are typically used during an operation, diminutions of the light intensity due to misalignment in the change from the first light source to the second light source can be made more reliable by the lighting devices according to the invention avoided when using lighting devices according to the prior art.

Weitere Merkmale, Eigenschaften oder Vorteile der vorliegenden Erfindung ergebnen sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren.Further features, properties or advantages of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying figures.

1 zeigt die wesentlichen Komponenten eines Operationsmikroskops in einer schematisierten Darstellung. 1 shows the essential components of a surgical microscope in a schematic representation.

2 zeigt die wesentlichen Komponenten der Beleuchtungsvorrichtung des Operationsmikroskops in einer schematisierten Darstellung. 2 shows the essential components of the illumination device of the surgical microscope in a schematic representation.

3 zeigt eine erste Darstellung einer gegenüber dem Eintrittsende eines Lichtleiters verschobenen Lichtquelle. 3 shows a first representation of a relative to the entrance end of a light guide shifted light source.

4 zeigt eine zweite Darstellung einer gegenüber dem Eintrittsende eines Lichtleiters verschobenen Lichtquelle. 4 shows a second representation of a relative to the inlet end of a light guide shifted light source.

5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für die Beleuchtungsvorrichtung. 5 shows a second embodiment of the lighting device.

6 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel für die Beleuchtungsvorrichtung. 6 shows a third embodiment of the lighting device.

Das in 1 gezeigte Operationsmikroskop 1 umfasst als wesentliche Bestandteile ein einem Beobachtungsobjekt 3 zuzuwendendes Objektiv 5, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel als eine aus wenigstens zwei miteinander verkitteten Teillinsen aufgebaute Achromat- oder Apochromatlinse dargestellt ist. Das Beobachtungsobjekt 3 wird in der Brennebene des Objektivs 5 angeordnet, so dass der Gewebebereich 3 nach Unendlich abgebildet wird, also ein vom Gewebebereich 3 ausgehendes divergentes Strahlenbündel 7 bei seinem Durchgang durch das Objektiv 5 in ein paralleles Strahlenbündel 9 umgewandelt wird.This in 1 shown surgical microscope 1 comprises as essential constituents an observation object 3 facing lens 5 , which is shown in the present embodiment as an achromat or Apochromatlin constructed of at least two partial lenses cemented together. The observation object 3 is in the focal plane of the lens 5 arranged so that the tissue area 3 imaged to infinity, so one of the tissue area 3 outgoing divergent beam 7 in his passage through the lens 5 in a parallel beam 9 is converted.

Statt lediglich einer Achromatlinse, wie sie im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Objektiv 5 Verwendung findet, kann auch ein Objektivlinsensystem aus mehreren Einzellinsen Verwendung finden, etwa ein so genanntes Vario-Objektiv, mit dem sich der Arbeitsabstand des Operationsmikroskops 1, d. h. der Abstand der Brennebene vom Objektiv 5, variieren lässt. Auch in einem solchen Vario-System wird der in der Brennebene angeordnete Gewebebereich 3 nach Unendlich abgebildet, so dass auch bei einem Vario-Objektiv beobachterseitig eine paralleles Strahlenbündel vorliegt.Instead of just an achromatic lens, as in the present embodiment as a lens 5 An object lens system can be used from several individual lenses, such as a so-called zoom lens, with which the working distance of the surgical microscope 1 ie the distance of the focal plane from the lens 5 , lets vary. Even in such a Vario system is arranged in the focal plane tissue area 3 mapped to infinity, so that even with a zoom lens observer side, there is a parallel beam.

Beobachterseitig des Objektivs 5 ist ein Vergrößerungswechsler 11 angeordnet, der entweder wie im dargestellten Ausführungsbeispiel als Zoom-System zur stufenlosen Änderung des Vergrößerungsfaktors oder als so genannter Galilei-Wechsler zur stufenweisen Änderung des Vergrößerungsfaktors ausgebildet sein kann. In einem Zoom-System, das bspw. aus einer Linsenkombination mit drei Linsen aufgebaut ist, können die beiden objektseitigen Linsen verschoben werden, um den Vergrößerungsfaktor zu variieren. Tatsächlich kann das Zoom-System aber auch mehr als drei Linsen, bspw. vier oder mehr Linsen aufweisen, wobei die äußeren Linsen dann auch fest angeordnet sein können. In einem Galilei-Wechsler existieren dagegen mehrere feste Linsenkombinationen, die unterschiedliche Vergrößerungsfaktoren repräsentieren und im Wechsel in den Strahlengang eingebracht werden können. Sowohl ein Zoom-System, als auch ein Galilei-Wechsler wandeln ein objektseitiges paralleles Strahlenbündel in ein beobachterseitiges paralleles Strahlenbündel mit einem anderen Bündeldurchmesser um. Der Vergrößerungswechsler 11 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel bereits Teil des binokularen Strahlengangs des Operationsmikroskops 1, d. h. er weist eine eigene Linsenkombination für jeden stereoskopischen Teilstrahlengang 9A, 9B des Operationsmikroskops 1 auf.Observer side of the lens 5 is a magnification changer 11 arranged, which can be formed either as in the illustrated embodiment as a zoom system for stepless change of the magnification factor or as a so-called Galilei changer for stepwise change of the magnification factor. In a zoom system, which is constructed, for example, from a combination of lenses with three lenses, the two object-side lenses can be moved to vary the magnification factor. In fact, however, the zoom system can also have more than three lenses, for example four or more lenses, the outer lenses then being able to be fixed. In a Galilean changer, on the other hand, there are several fixed lens combinations that represent different magnification factors and that can be alternately introduced into the beam path. Both a zoom system and a Galilean changer convert an object-side parallel beam into an observer-side parallel beam with a different beam diameter. The magnification changer 11 is already part of the binocular beam path of the surgical microscope in the present embodiment 1 ie it has its own lens combination for each stereoscopic beam path 9A . 9B of the surgical microscope 1 on.

An den Vergrößerungswechsler 11 schließt sich beobachterseitig eine optionale Schnittstellenanordnung 13A, 13B an, über die externe Geräte an das Operationsmikroskop 1 angeschlossen werden können und die im vorliegenden Ausführungsbeispiel Strahlteilerprismen 15A, 15B umfasst. Grundsätzlich können aber auch andere Arten von Strahlteilern Verwendung finden, bspw. teildurchlässige Spiegel. Die Schnittstellen 13A, 13B dienen im vorliegenden Ausführungsbeispiel zum Auskoppeln eines Strahlenbündels aus dem Operationsmikroskop 1 (Strahlteilerprisma 15B) sowie zum Einkoppeln eines Strahlenbündels in einen der Teilstrahlengänge des Operationsmikroskops 1 (Strahlteilerprisma 15A).To the magnification changer 11 closes observer side an optional interface arrangement 13A . 13B on, via the external devices to the surgical microscope 1 can be connected and the beam splitter prisms in the present embodiment 15A . 15B includes. In principle, however, other types of beam splitters may also be used, for example partially transmissive mirrors. The interfaces 13A . 13B serve in the present embodiment for decoupling a beam from the surgical microscope 1 (Beam splitter prism 15B ) and for coupling a beam into one of the partial beam paths of the surgical microscope 1 (Beam splitter prism 15A ).

An die Schnittstelle 13 schließt sich beobachterseitig ein Binokulartubus 17 an. Dieser weist zwei Tubusobjektive 19A, 19B auf, welche das jeweilige parallele Strahlenbündel 9A, 9B auf eine Zwischenbildebene 21 fokussieren, also das Beobachtungsobjekt 3 auf die jeweilige Zwischenbildebene 21A, 21B abbilden. Die in den Zwischenbildebenen 21A, 21B befindlichen Zwischenbilder werden schließlich von Okularlinsen 25A, 25B wiederum nach Unendlich abgebildet, so dass ein Betrachter, etwa ein behandelnder Arzt oder sein Assistent, das Zwischenbild mit entspanntem Auge betrachten kann. Außerdem erfolgt im Binokulartubus mittels eines Spiegelsystems oder mittels Prismen 23A, 23B eine Vergrößerung des Abstandes zwischen den beiden Teilstrahlenbündeln 9A, 9B, um diesen an den Augenabstand des Betrachters anzupassen. Mit dem Spiegelsystem oder den Prismen 23A, 23B erfolgt zudem eine Bildaufrichtung.To the interface 13 closes observer side a binocular tube 17 at. This has two tube lenses 19A . 19B on which the respective parallel beam 9A . 9B on an intermediate image plane 21 focus, so the observation object 3 to the respective intermediate image plane 21A . 21B depict. The in the intermediate picture planes 21A . 21B intermediate images are finally from eyepiece lenses 25A . 25B in turn mapped to infinity, so that a viewer, such as a doctor or his assistant, can view the intermediate image with a relaxed eye. In addition, in the binocular tube by means of a mirror system or prisms 23A . 23B an increase in the distance between the two partial beams 9A . 9B to adjust it to the distance between the eyes of the beholder. With the mirror system or the prisms 23A . 23B In addition, a picture erection takes place.

Das Operationsmikroskop 1 ist außerdem mit einer Beleuchtungsvorrichtung 27 ausgestattet, mit der der Gewebereich 3 mit Beleuchtungslicht beleuchtet werden kann. Diese ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel vom Operationsmikroskop 1 entfernt angeordnet, bspw. am Mikroskopstativ, und umfasst einen Lichtleiter 29, der das Beleuchtungslicht zum Operationsmikroskop 1 leitet. Außerdem umfasst die Beleuchtungsvorrichtung 27 eine erste Lichtquelle 31A und eine zweite Lichtquelle 31B, die als Reservelichtquelle dient. Beide Lichtquellen sind relativ zum Eintrittsende 33 des Lichtleiters 29 in Richtung des Pfeiles P verschiebbar angeordnet, um bei Ausfall der ersten Lichtquelle 31A rasch zur zweiten Lichtquelle 31B wechseln zu können, ohne die Beleuchtungsvorrichtung ausschalten oder öffnen zu müssen. Zum Optimieren der Lichteinkopplung in das Eintrittsende 33 des Lichtleiters 29 ist diesem eine Einkopplungsoptik 35 zugeordnet, die mit dem Eintirittsende in einer festen räumlichen Beziehung steht.The surgical microscope 1 is also with a lighting device 27 equipped with the tissue area 3 illuminated with illumination light. This is in the present embodiment of the surgical microscope 1 Remote located, for example. On the microscope stand, and includes a light guide 29 holding the illumination light to the surgical microscope 1 passes. In addition, the lighting device comprises 27 a first light source 31A and a second light source 31B which serves as a reserve light source. Both light sources are relative to the entrance end 33 of the light guide 29 slidably disposed in the direction of the arrow P, in case of failure of the first light source 31A quickly to the second light source 31B to be able to change without having to turn off the lighting device or to open. For optimizing the light coupling into the entrance end 33 of the light guide 29 this is a coupling optics 35 associated with the initiation end in a fixed spatial relationship.

In dem in 1 dargestellten Operationsmikroskop wird das aus dem Lichtleiter 29 austretende Beleuchtungslicht über einen Umlenkspiegel 37 als sogenannte Schrägbeleuchtung dem Beobachtungsobjekt 3 zugeführt. In einer solchen Schrägbeleuchtung verläuft der Strahlengang in einem relativ großen Winkel (6° oder mehr) zur optischen Achse des Objektivs 5 und kann, wie in 1 dargestellt, vollständig außerhalb des Objektivs verlaufen. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Beleuchtungsstrahlengang der Schrägbeleuchtung durch einen Randbereich des Objektivs 5 hindurch verlaufen zu lassen. Eine alternative Möglichkeit der Beleuchtung ist die sogenannte 0°-Beleuchtung, bei der der Beleuchtungsstrahlengang durch das Objektiv 5 hindurch verläuft und zwischen den beiden Teilstrahlengängen 9A, 9B, entlang der optischen Achse des Objektivs 5 in Richtung auf den Gewebebereich 3 in das Objektiv eingekoppelt wird. Schließlich besteht auch die Möglichkeit, die Beleuchtung als sogenannte koaxiale Beleuchtung auszuführen, in der ein erster und ein zweiter Beleuchtungsteilstrahlengang vorhanden sind. Die Teilstrahlengänge werden über einen oder mehrere Strahlteiler parallel zu den optischen Achsen der Beobachtungsteilstrahlengänge 9A, 9B in das Operationsmikroskop eingekoppelt, so dass die Beleuchtung koaxial zu den beiden Beobachtungsteilstrahlengängen verläuft.In the in 1 The surgical microscope shown is the out of the light guide 29 emerging illumination light via a deflection mirror 37 as so-called oblique illumination of the observation object 3 fed. In such an oblique illumination of the beam path is at a relatively large angle (6 ° or more) to the optical axis of the lens 5 and can, as in 1 shown completely outside the lens. However, it is also possible, the illumination beam path of the oblique illumination through an edge region of the lens 5 pass through. An alternative possibility of illumination is the so-called 0 ° illumination, in which the illumination beam path through the lens 5 passes through and between the two partial beam paths 9A . 9B , along the optical axis of the lens 5 towards the fabric area 3 is coupled into the lens. Finally, it is also possible to carry out the illumination as so-called coaxial illumination, in which a first and a second illumination beam path are present. The partial beam paths are parallel to the optical axes of the observation partial beam paths via one or more beam splitters 9A . 9B coupled into the surgical microscope, so that the illumination is coaxial with the two observation partial beam paths.

2 zeigt die Beleuchtungsvorrichtung aus 1 im Detail. Es ist zu erkennen, dass die Lichtquellen 31A, 31B jeweils mit einem parabolischem Reflektor 32A, 32B versehen sind, in dessen Brennpunkt sie sich befinden. Der parabolische Reflektor 32A, 32B dient dazu, das von der jeweiligen Lichtquelle 31A, 31B ausgehende divergente Beleuchtungsstrahlenbündel in ein paralleles Beleuchtungsstrahlenbündel 39 umzuwandeln. Der dem parabolischen Reflektor abgewandten Seite der Lichtquelle kann ein weiterer, kleinerer Reflektor zugeordnet sein, der Licht, welches von der Lichtquelle nicht in Richtung auf die Oberfläche des parabolischen Reflektors abgestrahlt wird, in Richtung auf diese Oberflächen ablenkt. Die aktive Lichtquelle 31A ist so positioniert, dass sie möglichst genau auf der optischen Achse des Eintrittsendes 33 des Lichtleiters 29 liegt. Die Reservelichtquelle 31B kann durch Verschieben der Lichtquellen entlang des Pfeils P an die Stelle der aktiven Lichtquelle 31A verschoben werden, wenn diese ausfällt. 2 shows the lighting device 1 in detail. It can be seen that the light sources 31A . 31B each with a parabolic reflector 32A . 32B are provided in whose focal point they are. The parabolic reflector 32A . 32B serves to that of the respective light source 31A . 31B outgoing divergent illumination beams into a parallel illumination beam 39 convert. The side of the light source facing away from the parabolic reflector may be assigned a further, smaller reflector which deflects light which is not emitted by the light source in the direction of the surface of the parabolic reflector in the direction of these surfaces. The active light source 31A is positioned so that it is as accurate as possible on the optical axis of the entrance end 33 of the light guide 29 lies. The reserve light source 31B can be done by moving the light sources along the arrow P to the position of the active light source 31A be moved if this fails.

Als Lichtquellen kommen alle gängigen Lichtquellen wie beispielsweise Glühlampen, Gasentladungslampen, Halbleiterlichtquellen, etc. in Frage. Häufig finden bspw. Halogenlampen oder Xenonlampen Verwendung. Aber auch beispielsweise LED's kommen immer mehr zur Anwendung.As light sources all common light sources such as incandescent lamps, gas discharge lamps, semiconductor light sources, etc. in question. For example, halogen lamps or xenon lamps are often used. But even LEDs, for example, are increasingly being used.

Mittels der Einkopplungsoptik 35, die wie in 2 dargestellt im einfachsten Fall aus einer Sammellinse 35 besteht, wird das Licht des einfallenden parallelen Beleuchtungsstrahlenbündels 39 auf einen Fokus F fokussiert, der innerhalb des Eintrittsendes 33 des Lichtleiters 29 liegt. Der Abstand der letzten Linse der Einkopplungsoptik 35 vom Eintrittsende 33 des Lichtleiters 29 und die Brennweite der Einkopplungsoptik 35 sind so aufeinander abgestimmt, dass der Durchmesser des von der Einkopplungsoptik 35 aus dem parallelen Strahlenbündel 39 erzeugten konvergenten Strahlenbündels 40 an der Eintrittsfläche des Lichtleiters dem Durchmesser dieser Einttrittsfläche entspricht und dass der Öffnungswinkel des konvergenten Strahlenbündels dem maximal nutzbaren Einfallswinkel an der Stirnfläche des Einttrittsendes 33 entspricht oder zumindest nahe kommt. Auf diese Weise kann eine optimierte Einkopplung des Lichtes in den Lichtleiter 29 realisiert werden. Dieselbe Optimierung kann auch mit einem Fokus vor der Eintrittsfläche erreicht werden. Statt wie in 2 kurz hinter der Eintrittsfläche des Eintrittsendes 33 kann daher der Fokus auch kurz vor der Eintrittsfläche liegen. Außerdem kann die Einkopplungsoptik 35 anstatt wie in 2 dargestellt aus einer einzigen Sammellinse auch aus mehreren Linsen bestehen, die auch Kitglieder umfassen können. Die Verwendung mehrere Linsen kann bspw. insbesondere im Hinblick auf die Korrektur von Abbildungsfehlern vorteilhaft sein.By means of the coupling optics 35 that like in 2 represented in the simplest case of a condenser lens 35 is the light of the incident parallel illumination beam 39 focused on a focus F inside the entry end 33 of the light guide 29 lies. The distance of the last lens of the coupling optics 35 from the entry end 33 of the light guide 29 and the focal length of the coupling optics 35 are coordinated so that the diameter of the coupling optics 35 from the parallel beam 39 generated convergent beam 40 at the entry surface of the light guide corresponds to the diameter of this entrance surface and that the opening angle of the convergent beam to the maximum usable angle of incidence at the end face of the Einttrittsendes 33 corresponds or at least comes close. In this way, an optimized coupling of the light in the light guide 29 will be realized. The same optimization can also be achieved with a focus in front of the entrance surface. Instead of like in 2 just behind the entrance area of the entrance end 33 Therefore, the focus can also be just before the entrance surface. In addition, the coupling-in optics 35 instead of as in 2 represented consist of a single converging lens and a plurality of lenses, which may also include kit members. The use of a plurality of lenses may, for example, be advantageous in particular with regard to the correction of aberrations.

Optional kann die Beleuchtungsvorrichtung 27 zudem einen optischen Filter 41, etwa einen Wärmeschutzfilter zum Schutz der Einkopplungsoptik und/oder des Eintrittsendes 33 des Lichtleiters 29 vor Wärmestrahlung, umfassen. Ein solcher Filter 41 ist daher vorzugsweise zwischen der Lichtquelle 31 und der Einkopplungsoptik 35 angeordnet. Zwischen der Einkopplungsoptik 35 und dem Eintrittsendes des Lichtleiters kann außerdem ein mechanischer Abschwächer, beispielsweise eine Siebblende, angeordnet sein, die die Intensität des Beleuchtungslichtes spektral gleichmäßig abschwächt. Vor dem Eintrittsende 33 des Lichtleiters kann außerdem ein Spektralfilter vorhanden sein, um eine gewünschte spektrale Wellenlängenverteilung des Beleuchtungslichtes zu erzeugen. Ein solcher Filter kann beispielsweise Teil eines Filterrades sein, welches eine Mehrzahl verschiedener Spektralfilter umfasst, die wechselweise in den Strahlengang eingebracht werden können. Die Filter und der Abschwächer können dabei insbesondere auch getrennt von den übrigen Komponenten der Beleuchtungsvorrichtung bewegbar sein. Wie sich für einen Fachmann ohne weiteres ergibt, können die Filter und der Abschwächer auch an anderen als der dargestellten Positionen angeordnet sein.Optionally, the lighting device 27 also an optical filter 41 such as a heat protection filter to protect the coupling optics and / or the entrance end 33 of the light guide 29 before heat radiation, include. Such a filter 41 is therefore preferably between the light source 31 and the coupling optics 35 arranged. Between the coupling optics 35 and the entrance end of the light guide can also be a mechanical attenuator, such as a screen diaphragm, be arranged, which attenuates the intensity of the illumination light spectrally evenly. Before the end of the entrance 33 In addition, a spectral filter can be present in the optical waveguide in order to produce a desired spectral wavelength distribution of the illumination light. Such a filter can be part of a filter wheel, for example, which comprises a plurality of different spectral filters which can be alternately introduced into the beam path. The filters and the attenuator can in particular also be movable separately from the other components of the lighting device. As will be readily apparent to one skilled in the art, the filters and attenuator may be located at locations other than those shown.

In der Beleuchtungsvorrichtung 27 ist die Einkopplungsoptik 35 in ihrer räumlichen Position dem Eintrittsende 33 des Lichtleiters fest zugeordnet. Außerdem ist das Eintrittsende 33 des Lichtleiters 29 im vorliegenden Ausführungsbeispiel in seiner Position fixiert. Wenn nun ein Lampenwechsel erfolgt, wird daher die Lampe 31B an die Stelle der Lampe 31A verschoben, ohne dass ein Verschieben der Einkopplungsoptik 35 erfolgt. Daher sind die optischen Achsen der Einkopplungsoptik 35 und des Eintrittsendes 33 des Lichtleiters auch nach dem Lampenwechsel identisch, selbst wenn ein Positionierungsfehler der Reservelampe 31B vorliegt. Der damit erzielte Vorteil wird nachfolgend mit Bezug auf die 3 und 4 beschrieben, wobei 3 die Situation in einem konventionellen Lampenwechsler beschreibt, bei dem die Einkopplungsoptik 35 der Lampe 31 zugeordnet ist und daher zusammen mit der Lampe beim Einschieben der Reservelampe verschoben wird. Die Lampe 31 weist einen Positionierungsfehler d gegenüber dem Eintrittsenden 33 des Lichtleiters 29 auf. Das Einschieben der Reservelampe in der in 2 dargestellten erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung mit einem Positionierungsfehler wie in 3 ist in 4 dargestellt. Die in 3 und 4 dargestellten Positionierungsfehler sind gleich groß.In the lighting device 27 is the coupling optics 35 in their spatial position the entrance end 33 the light guide permanently assigned. Besides, the entry end is 33 of the light guide 29 fixed in its position in the present embodiment. If a lamp is replaced, therefore, the lamp 31B in the place of the lamp 31A moved without moving the coupling optics 35 he follows. Therefore, the optical axes of the coupling optics 35 and the entry end 33 of the light guide, even after lamp replacement identical, even if a positioning error of the reserve lamp 31B is present. The advantage thus achieved will be described below with reference to the 3 and 4 described, wherein 3 describes the situation in a conventional lamp changer, where the coupling optics 35 the lamp 31 is assigned and is therefore moved together with the lamp when inserting the reserve lamp. The lamp 31 has a positioning error d with respect to the entrance end 33 of the light guide 29 on. Inserting the reserve lamp in the in 2 illustrated lighting device according to the invention with a positioning error as in 3 is in 4 shown. In the 3 and 4 shown positioning errors are the same size.

3 zeigt einen Positionierungsfehler zwischen der Lampe 31 und dem Eintrittsende des Lichtleiters 33 derart, dass die optische Achse OAL der Lichtquelle 31 und die optische Achse OAE des Eintrittsendes 33 des Lichtleiters 29 um einen Betrag d zueinander verschoben sind. Da die Sammellinse 35, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Einkopplungsoptik darstellt, zusammen mit der Lichtquelle 31 verschoben wird, bleiben die optischen Achsen der Lampe und der Linse in diesem Fall jeder Zeit identisch. Damit liegt der Fokus F der Linse 35 jeder Zeit auf der optischen Achse OAL der Lampe 31. Dies hat zur Folge, dass sich der Fokus im Abstand d, der dem Positionierungsfehler entspricht, neben der optischen Achse OAE des Eintrittsendes 33 des Lichtleiters 29 befindet. In dem in 3 dargestellten Extrembeispiel würde dies dazu führen, dass das komplette, von der Sammellinse 35 ausgehende konvergente Strahlenbündel 40 das Eintrittsende 33 des Lichtleiters 29 verfehlt. Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass der Positionierungsfehler d in den 3 und 4 zur Verdeutlichung des Effekts übertrieben dargestellt ist. Bei typischerweise auftretenden Positionierungsfehlern würde hingegen immer noch ein Teil des konvergenten Strahlenbündels 40 in den Lichtleiter 29 eingekoppelt werden. 3 shows a positioning error between the lamp 31 and the entrance end of the light guide 33 such that the optical axis OA of the light source L 31 and the optical axis OA E of the entrance end 33 of the light guide 29 are shifted by an amount d to each other. Because the condenser lens 35 , which represents the coupling optics in the present embodiment, together with the light source 31 is shifted, the optical axes of the lamp and the lens in this case remain identical at all times. This is the focus F of the lens 35 at any time on the optical axis OA L of the lamp 31 , As a result, the focus at the distance d corresponding to the positioning error adjoins the optical axis OA E of the entrance end 33 of the light guide 29 located. In the in 3 This extreme example would lead to the complete, from the convergent lens 35 outgoing convergent beams 40 the entry end 33 of the light guide 29 missed. It should be noted at this point that the positioning error d in the 3 and 4 for exaggeration of the effect is exaggerated. In contrast, typically occurring positioning errors would still be a part of the convergent beam 40 in the light guide 29 be coupled.

4 zeigt die Situation, die bei gleichem Positionierungsfehler d wie in 3 vorliegt, wenn die Linse 35, die auch hier wieder die Einkopplungsoptik repräsentiert, dem Eintrittsende 33 des Lichtleiters 29 zugeordnet ist. In diesem Fall erfolgt bei einem Lampenwechsel alleine eine Verschiebung der Lampe 31. Wenn nun aufgrund des Positionierungsfehlers d die optische Achse OAL der Lampe 31 gegenüber der optischen Achse OAE des Eintrittsendes 33 des Lichtleiters 29 verschoben ist, bleiben die optischen Achsen des Eintrittsendes 33 und der Linse 35 identisch, so dass auch der Fokus F der Linse 35 weiterhin im Inneren des Eintrittsendes 33 des Lichtleiters 29 liegt. Das mittels der Linse 35 aus dem parallelen Strahlenbündel 39 hervorgehende konvergente Strahlenbündel 40 wird damit weiterhin in das Eintrittsende 33 des Lichtleiters fokussiert. Im Vergleich zur 3 ist deutlich zu erkennen, dass weiterhin ein erheblicher Anteil des konvergenten Strahlenbündels 40 in den Lichtleiter eingekoppelt werden kann. Zwar führt eine Fehlpositionierung auch dann, wenn die Einkoppellinse 35 dem Eintrittsende 33 des Lichtleiters fest zugeordnet ist, zu einem Lichtverlust, etwa aufgrund einer nicht mehr optimalen Anpassung des Öffnungswinkels des konvergenten Strahlenbündels an den maximal nutzbaren Einfallswinkel des Lichtleiters 29 und aufgrund der gebrochenen Symmetrie des konvergenten Strahlenbündels 40 mit Bezug auf die optische Achse OAE des Eintrittsendes 33 des Lichtleiters. Dennoch wird bei gleichem Positionierungsfehler d wie in 3 erheblich mehr Licht in den Lichtleiter 29 eingekoppelt als wenn die Einkopplungsoptik 35 zusammen mit der Lichtquelle 31 verschoben würde. 4 shows the situation with the same positioning error d as in 3 present when the lens 35 , which again represents the coupling optics, the entrance end 33 of the light guide 29 assigned. In this case, a lamp change will cause the lamp to shift alone 31 , If, due to the positioning error d, the optical axis OA L of the lamp 31 opposite the optical axis OA E of the entrance end 33 of the light guide 29 is shifted, remain the optical axes of the entrance end 33 and the lens 35 identical, so that also the focus F of the lens 35 continue inside the entrance end 33 of the light guide 29 lies. That by means of the lens 35 from the parallel beam 39 resulting convergent beams 40 will thus continue in the entry end 33 focused on the light guide. In comparison to 3 is clearly seen that continues to be a significant proportion of the convergent beam 40 can be coupled into the light guide. Although a mispositioning leads even if the Einkoppellinse 35 the entry end 33 the light guide is assigned to a loss of light, for example due to a no longer optimal adaptation of the opening angle of the convergent beam to the maximum usable angle of incidence of the light guide 29 and due to the refracted symmetry of the convergent beam 40 with respect to the optical axis OA E of the entrance end 33 of the light guide. Nevertheless, with the same positioning error d as in 3 considerably more light in the light guide 29 coupled as if the coupling optics 35 together with the light source 31 would be moved.

Obwohl ein Austausch der ersten Lichtquelle 31A gegen die zweite Lichtquelle 31B im beschriebenen Ausführungsbeispiel durch Verschieben entlang des Pfeils P erfolgt, kann die Beleuchtungsvorrichtung auch so ausgebildet sein, dass die beiden Lichtquellen durch Drehen um eine Achse, die parallel zu den optischen Achsen der Lichtquellen 31A, 31B zwischen den beiden Lichtquellen verläuft, ausgetauscht werden. Ebenso ist es möglich, den Austausch der ersten Lichtquelle 31A gegen die zweite Lichtquelle 31B durch eine Schwenkvorrichtung zu realisieren, mit der sich die beiden Lampen um den Fokuspunkt innerhalb des Eintrittsendes 33 des Lichtleiters verschwenken lassen. Ein Beispiel für eine derartige Beleuchtungsvorrichtung ist schematisch in 5 dargestellt. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die verwendete Einkopplungsoptik 35 keinen oder einen möglichst geringen Komafehler aufweist, da eine Fehlpositionierung der Lichtquelle mit einem Winkelfehler verbunden sein kann, der dazu führt, dass das parallele Strahlenbündel 39 des Beleuchtungslichtes unter einem kleinen Winkel auf die Einkopplungsoptik 35 auftrifft.Although an exchange of the first light source 31A against the second light source 31B In the described embodiment, by moving along the arrow P, the lighting device may also be formed so that the two light sources by rotating about an axis which is parallel to the optical axes of the light sources 31A . 31B runs between the two light sources, be replaced. It is also possible to replace the first light source 31A against the second light source 31B by a pivoting device too realize, with the two lamps around the focal point within the entrance end 33 let the light guide pivot. An example of such a lighting device is shown schematically in FIG 5 shown. In this case, it is advantageous if the coupling optics used 35 has no or the lowest possible coma error, since a mispositioning of the light source can be associated with an angular error, which leads to the parallel beam 39 of the illumination light at a small angle to the coupling optics 35 incident.

Im Unterschied zum in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel, in dem den Lichtquellen 31A, 31B jeweils ein eigener Reflektor 32A, 32B zugeordnet ist, der zusammen mit der entsprechenden Lichtquelle 31A, 31B verschoben wird, besteht auch die Möglichkeit, einen einzigen Reflektor 32 und zwei gegenüber dem Reflektor vorzugsweise senkrecht zur optischen Achse OAE des Eintrittsendes 33 verschiebbare Lichtquellen 31A, 31B vorzusehen, wie dies in 6 dargestellt ist. Beide Lichtquellen 31A, 31B sind dann innerhalb der Reflektorabmessungen angeordnet und können in Richtung des in der Figur dargestellten Pfeils verschoben werden. Bei Ausfall der Lichtquelle 31A kann dann die Ersatzlichtquelle 31B in den Brennpunkt des Reflektors geschoben werden. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine besonders kompakte Bauweise der Beleuchtungsvorrichtung. Um die Verschiebung senkrecht zur optischen Achse des OAE des Eintrittsendes 33 zu ermöglichen, kann beispielsweise eine Aussparung im Reflektor vorhanden sein, durch die eine Halterung mit einer Verschiebevorrichtung für die Lichtquellen 31A, 31B hindurchgeführt ist. Durch die Halterung kann auch die Stromzufuhr zur aktiven Lichtquelle 31 erfolgen.Unlike in 2 illustrated embodiment, in which the light sources 31A . 31B each a separate reflector 32A . 32B associated with the corresponding light source 31A . 31B is moved, there is also the possibility of a single reflector 32 and two opposite the reflector preferably perpendicular to the optical axis OA of the entrance end E 33 movable light sources 31A . 31B to provide, as in 6 is shown. Both light sources 31A . 31B are then arranged within the reflector dimensions and can be moved in the direction of the arrow shown in the figure. In case of failure of the light source 31A then can the replacement light source 31B be pushed into the focus of the reflector. This embodiment allows a particularly compact design of the lighting device. To the displacement perpendicular to the optical axis of the OA E of the entrance end 33 to allow, for example, a recess in the reflector may be present, through which a holder with a displacement device for the light sources 31A . 31B passed through. The holder can also supply power to the active light source 31 respectively.

Statt wie bisher beschrieben die Lichtquellen 31 verschiebbar, drehbar oder verschwenkbar anzuordnen, ist es auch möglich, die Lampen stationär zu halten und statt dessen zumindest das Eintrittsende 33 des Lichtleiters 29 entsprechend verschiebbar, drehbar oder verschwenkbar anzuordnen. In diesem Fall ist die Einkopplungsoptik derart räumlich fest mit dem Eintrittsende 33 des Lichtleiters 29 verbunden, dass sie bei einem Verschieben, Drehen oder Verschwenken des Eintrittsendes 33 mit verschoben, mit gedreht bzw. mit verschwenkt wird, so dass sie in ihrer auf das Eintrittsende 33 bezogenen Position fixiert bleibt.Instead of the light sources as described so far 31 displaceable, rotatable or pivotable to arrange, it is also possible to keep the lamps stationary and instead at least the entrance end 33 of the light guide 29 correspondingly displaceable, rotatable or pivotable to arrange. In this case, the coupling optics is so spatially fixed to the entrance end 33 of the light guide 29 connected to them when moving, turning or pivoting the entrance end 33 with postponed, with turned or pivoted so that they are in their on the entrance end 33 fixed position remains fixed.

Weitere Abänderungen gegenüber den beschriebenen Ausführungsbeispielen sind möglich. So kann etwa statt eines parabolischen Reflektors zum Erzeugen des parallelen Strahlenbündels 39 eine der jeweiligen Lichtquelle beispielsweise fest zugeordnete Sammellinse Verwendung finden, in deren Brennpunkt die Lichtquelle angeordnet ist. Um die Lichtausbeute der Lichtquellen zu erhöhen, können diese zudem mit einer reflektierenden Schicht versehen sein, die Licht, welches nicht in Richtung auf die Sammellinse abgestrahlt wird, in Richtung auf die Sammellinse reflektiert. Ebenso ist die Zahl der Lichtquellen in der Beleuchtungsvorrichtung nicht auf zwei beschränkt. Grundsätzlich können so viele Lichtquellen vorhanden sein, wie die Beleuchtungsvorrichtung aufnehmen kann, ohne dabei in Ihren Abmessungen unhandlich zu werden. Weiterhin braucht die Lichtquelle (oder die weiteren Lichtquellen) keine Reservelichtquelle zu sein. Es ist auch möglich, Lichtquellen mit verschiedenen spektralen Charakteristika zu verwenden, die je nach Bedarf zum Einsatz kommen können.Further modifications to the described embodiments are possible. For example, instead of a parabolic reflector for generating the parallel beam 39 one of the respective light source, for example, permanently assigned converging lens find use, in the focal point of the light source is arranged. In order to increase the luminous efficacy of the light sources, they can also be provided with a reflective layer that reflects light that is not emitted in the direction of the converging lens in the direction of the converging lens. Likewise, the number of light sources in the lighting device is not limited to two. In principle, as many light sources can be present as the lighting device can accommodate, without being unwieldy in their dimensions. Furthermore, the light source (or the other light sources) need not be a reserve light source. It is also possible to use light sources with different spectral characteristics, which can be used as needed.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Beleuchtungsvorrichtung für ein optisches Beobachtungsgerät, insbesondere für ein medizinisch optisches Beobachtungsgerät wie etwa ein Operationsmikroskop oder ein Endoskop, zur Verfügung, welches einen raschen Austausch der Beleuchtungslichtquelle ermöglicht und dabei eine hohe Toleranz gegenüber Fehlpositionierungen beim Wechsel der Lichtquelle aufweist.The present invention provides an illumination device for an optical observation device, in particular for a medical optical observation device such as a surgical microscope or an endoscope, which enables a rapid replacement of the illumination light source and thereby has a high tolerance to incorrect positioning when changing the light source.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Operationsmikroskopsurgical microscope
33
Beobachtungsobjektobservation object
55
Objektivlens
77
divergentes Strahlenbündeldivergent beam
99
paralleles Strahlenbündelparallel beam
1111
Vergrößerungswechslermagnification changer
1313
SchnittstellenanordnungInterface arrangement
1515
StrahlteilerprismaBeam splitter prism
1717
Binokulartubusbinocular
1919
Tubusobjektivtube objective
2121
ZwischenbildebeneIntermediate image plane
2323
Prismaprism
2525
Okularlinseeyepiece
2727
Beleuchtungsvorrichtunglighting device
2929
Lichtleiteroptical fiber
3131
Lichtquellelight source
3232
parabolischer Reflektorparabolic reflector
3333
Eintrittsendeentry end
3535
Sammellinseconverging lens
3737
Umlenkspiegeldeflecting
3939
paralleles Strahlenbündelparallel beam
4040
konvergentes Strahlenbündelconvergent beam
4141
Filterfilter
4343
mechanischer Abschwächenmechanical weakening
4545
Filterfilter
FF
Fokusfocus
OAL OA L
optische Achse der Lichtquelleoptical axis of the light source
OAE OA E
optische Achse des Eintrittsendes des Lichtleitersoptical axis of the entrance end of the optical fiber

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • CN 2645097 Y [0002] CN 2645097 Y [0002]

Claims (15)

Beleuchtungsvorrichtung (27) mit einer ersten Lichtquelle (31A) zum Abgeben von Beleuchtungslicht und wenigstens einer zweiten Lichtquelle (31B) zum Abgeben von Beleuchtungslicht sowie mit einem Lichtleiter (29), welcher ein Eintrittsende (33) umfasst, in den das Beleuchtungslicht eingekoppelt wird, und einer Einkopplungsoptik (35) zum Einkoppeln des Beleuchtungslichtes in das Eintrittsende (33) des Lichtleiters (29), wobei die erste Lichtquelle (31A), die zweite Lichtquelle (31B) und das Eintrittsende (33) des Lichtleiters (29) relativ zueinander beweglich angeordnet sind und derart relativ zueinander positionierbar sind, dass wahlweise das Beleuchtungslicht der ersten Lichtquelle (31A) oder das Beleuchtungslicht der zweiten Lichtquelle (31B) in das Eintrittsende (33) des Lichtleiters (29) eingekoppelt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkopplungsoptik (35) mit dem Eintrittsende (33) des Lichtleiters (29) derart in einer festen räumlichen Beziehung steht, dass diese räumliche Beziehung durch eine Relativbewegung zwischen den Lichtquellen (31A und 31B) und dem Eintrittsende (33) des Lichtleiters (29) keine Veränderung erfährt.Lighting device ( 27 ) with a first light source ( 31A ) for emitting illumination light and at least one second light source ( 31B ) for emitting illumination light and with a light guide ( 29 ), which is an entry end ( 33 ), in which the illumination light is coupled, and a coupling-in optics ( 35 ) for coupling the illumination light in the entrance end ( 33 ) of the light guide ( 29 ), the first light source ( 31A ), the second light source ( 31B ) and the entry end ( 33 ) of the light guide ( 29 ) are arranged so as to be movable relative to one another and are positionable relative to one another such that optionally the illumination light of the first light source ( 31A ) or the illumination light of the second light source ( 31B ) into the entrance end ( 33 ) of the light guide ( 29 ) can be coupled, characterized in that the coupling-in optics ( 35 ) with the entry end ( 33 ) of the light guide ( 29 ) is in a fixed spatial relationship such that this spatial relationship is due to a relative movement between the light sources (FIG. 31A and 31B ) and the entry end ( 33 ) of the light guide ( 29 ) undergoes no change. Beleuchtungsvorrichtung (27) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lichtquelle (31A) und die zweite Lichtquelle (31B) räumlich fixiert angeordnet sind und der Lichtleiter zumindest im Bereich seines Eintrittsendes (33) zusammen mit der Einkopplungsoptik (35) beweglich angeordnet ist, wobei die Einkopplungsoptik (35) relativ zum Eintrittsende (33) des Lichtleiters fixiert ist.Lighting device ( 27 ) according to claim 1, characterized in that the first light source ( 31A ) and the second light source ( 31B ) are arranged spatially fixed and the light guide at least in the region of its entrance end ( 33 ) together with the coupling optics ( 35 ) is movably arranged, wherein the coupling optics ( 35 ) relative to the entry end ( 33 ) of the light guide is fixed. Beleuchtungsvorrichtung (27) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lichtquelle (31A) und die zweite Lichtquelle (31B) beweglich angeordnet sind und der Lichtleiter (29) zumindest im Bereich seines Eintrittsendes (33) zusammen mit der Einkopplungsoptik (35) räumlich stationär angeordnet ist.Lighting device ( 27 ) according to claim 1, characterized in that the first light source ( 31A ) and the second light source ( 31B ) are movably arranged and the light guide ( 29 ) at least in the area of its entrance end ( 33 ) together with the coupling optics ( 35 ) is arranged spatially stationary. Beleuchtungsvorrichtung (27) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lichtquelle (31A) und die zweite Lichtquelle (31B) einerseits sowie das Eintrittsende (33) des Lichtleiters (29) andererseits relativ zueinander linear verschiebbar angeordnet sind.Lighting device ( 27 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first light source ( 31A ) and the second light source ( 31B ) on the one hand and the entry end ( 33 ) of the light guide ( 29 ) On the other hand are arranged relative to each other linearly displaceable. Beleuchtungsvorrichtung (27) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lichtquelle (31A) und die zweite Lichtquelle (31B) in einem Winkel zueinander angeordnet sind und dass die Lichtquellen (31A, 31B) und das Eintrittsende (33) des Lichtleiters (29) derart relativ zueinander bewegbar angeordnet sind, dass eine Relativbewegung der Lichtquellen (31A, 31B) auf einer Kurve um das Eintrittsende (33) des Lichtleiters herum erfolgen kann.Lighting device ( 27 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first light source ( 31A ) and the second light source ( 31B ) are arranged at an angle to each other and that the light sources ( 31A . 31B ) and the entry end ( 33 ) of the light guide ( 29 ) are arranged so movable relative to each other, that a relative movement of the light sources ( 31A . 31B ) on a curve around the entrance end ( 33 ) of the light guide can take place around. Beleuchtungsvorrichtung (27) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkopplungsoptik wenigstens eine Sammellinse (35) umfasst.Lighting device ( 27 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the coupling optics at least one convergent lens ( 35 ). Beleuchtungsvorrichtung (27) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Achse der Einkopplungsoptik (35) mit der optischen Achse des Eintrittsendes (33) des Lichtleiters (29) zusammenfällt.Lighting device ( 27 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the optical axis of the coupling-in optics ( 35 ) with the optical axis of the entrance end ( 33 ) of the light guide ( 29 ) coincides. Beleuchtungsvorrichtung (27) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Lichtquelle (31A) und der zweiten Lichtquelle (31B) eine Einrichtung (32A, 32B) zum Generieren eines parallelen Beleuchtungsstrahlenbündels (39) aus dem von den Lichtquellen (31A, 31B) abgegebenen Beleuchtungslicht zugeordnet ist.Lighting device ( 27 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the first light source ( 31A ) and the second light source ( 31B ) An institution ( 32A . 32B ) for generating a parallel illumination beam ( 39 ) from the light sources ( 31A . 31B ) is assigned associated illumination light. Beleuchtungsvorrichtung (27) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Generieren eines parallelen Bleuchtungsstrahlenbündels (39) wenigstens einen parabolischen Reflektor (32) aufweist.Lighting device ( 27 ) according to claim 8, characterized in that the means for generating a parallel Bluchtungsungsbündels ( 39 ) at least one parabolic reflector ( 32 ) having. Beleuchtungsvorrichtung (27) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Generieren eines parallelen Beleuchtungsstrahlenbündels wenigstens eine Sammellinse aufweist.Lighting device ( 27 ) according to claim 8, characterized in that the means for generating a parallel illumination beam has at least one converging lens. Beleuchtungsvorrichtung (27) nach Anspruch 9 oder Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lichtquelle (31A) und die zweite Lichtquelle (31B) jeweils einen eigenen parabolischen Reflektor (32A, 32B) bzw. eine eigene Sammellinse aufweisen, der bzw. die räumlich relativ zur jeweiligen Lichtquelle (31A, 31B) fixiert ist.Lighting device ( 27 ) according to claim 9 or claim 10, characterized in that the first light source ( 31A ) and the second light source ( 31B ) each have their own parabolic reflector ( 32A . 32B ) or have their own converging lens, the spatially or relative to the respective light source ( 31A . 31B ) is fixed. Beleuchtungsvorrichtung (27) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkopplungsoptik (35) einen Abschwächer (43) und/oder wenigstens einen Filter (41, 45) umfasst.Lighting device ( 27 ) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the coupling-in optics ( 35 ) an attenuator ( 43 ) and / or at least one filter ( 41 . 45 ). Optisches Beobachtungsgerät mit einer Beleuchtungsvorrichtung (27) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.Optical observation device with a lighting device ( 27 ) according to one of claims 1 to 12. Optisches Beobachtungsgerät nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch seine Ausgestaltung als medizinisch optisches Beobachtungsgerät.Optical observation device according to claim 13, characterized by its design as a medical optical observation device. Optisches Beobachtungsgerät nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch seine Ausgestaltung als Operationsmikroskop oder Endoskop.Optical observation device according to claim 14, characterized by its design as a surgical microscope or endoscope.
DE102010005093A 2010-01-14 2010-01-14 Illumination device of e.g. operating microscope, has optical portion connected with light guard entry end in fixed strands, such that spatial relationship does not change by relative movement between light sources and guard entry end Withdrawn DE102010005093A1 (en)

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US20170037855A1 (en) * 2015-07-24 2017-02-09 Hangzhou Sanhua Research Institute Co., Ltd. Electrically driven pump and method for manufacturing the same

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