DE102012220051B4

DE102012220051B4 - A video microscopy system including a stereoscopic stereomicroscope, stereovariator for and use in such a video microscopy system, and methods of displaying a stereoscopic image in such a video microscopy system

Info

Publication number: DE102012220051B4
Application number: DE201210220051
Authority: DE
Inventors: Robert Lettow; Harald Schnitzler; Christian Marte
Original assignee: Leica Microsystems Schweiz AG
Current assignee: Leica Microsystems Schweiz AG
Priority date: 2012-11-02
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2014-09-04
Anticipated expiration: 2032-11-03
Also published as: WO2014068058A1; CN204807795U; DE102012220051A1

Abstract

Videomikroskopiesystem (100) mit einem Stereomikroskop (10) und digitalen Bilderfassungsmitteln (6), mittels derer ein Bild eines durch das Stereomikroskop (10) betrachteten Objekts (O) erfasst werden kann, und Anzeigemitteln (8), mittels derer das erfasste Bild zumindest zeitweise stereoskopisch dargestellt werden kann, wobei das Stereomikroskop (10) einen ersten stereoskopischen Kanal (R) mit einer ersten optischen Achse (33R), einen zweiten stereoskopischen Kanal (L) mit einer zweiten optischen Achse (33L) und ein eine Axialrichtung (A) definierendes gemeinsames Hauptobjektiv (2), welches objektseitig des ersten und des zweiten stereoskopischen Kanals (R, L) angeordnet ist, aufweist, wobei der erste stereoskopische Kanal (R) und der zweite stereoskopische Kanal (L) jeweils den digitalen Bilderfassungsmitteln (6) zugeordnet sind und die erste und die zweite optische Achse (33R, 33L) zumindest in einem objektseitigen Abschnitt des ersten und des zweiten stereoskopischen Kanals (R, L) parallel zu der Axialrichtung (A) in einem ersten Abstand (B) zueinander verlaufen, und wobei zwischen dem ersten und dem zweiten stereoskopischen Kanal (R, L) und dem Hauptobjektiv (2) ein Stereovariator (1) vorgesehen ist, mit welchem die erste und die zweite optische Achse (33R, 33L) parallel zu der Axialrichtung (A) auf einen zweiten, eine Stereobasis des Stereomikroskops (10) definierenden Abstand (S), in welchem die erste und die zweite optische Achse (33R, 33L) durch das gemeinsame Hauptobjektiv (2) verlaufen, einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Stereovariator (1) objektseitig vor dem ersten stereoskopischen Kanal (R) eine erste reflektierende teildurchlässige Fläche (11) aufweist und objektseitig vor dem zweiten stereoskopischen Kanal (L) eine zweite reflektierende Fläche (12) aufweist, wobei die erste reflektierende teildurchlässige Fläche (11) und die zweite reflektierende Fläche (12) parallel zueinander und schräg zu der Axialrichtung (A) angeordnet sind, so dass ein Teilstrahl eines ersten Lichtbündels entlang der ersten optischen Achse (33R) die erste reflektierende teildurchlässige Fläche (11) durchsetzt und den Stereovariator (1) ablenkungsfrei durchstrahlt und ein Teilstrahl eines zweiten Lichtbündels entlang der zweiten optischen Achse (33L) an der ersten reflektierenden teildurchlässigen Fläche (11) und an der zweiten reflektierenden Fläche (12) abgelenkt wird und aus dem Stereovariator (1) mit einem parallelen Versatz austritt, dass die zweite reflektierende Fläche (12) in der Axialrichtung (A) ...Video microscopy system (100) with a stereomicroscope (10) and digital image capturing means (6), by means of which an image of an object (O) viewed through the stereomicroscope (10) can be captured, and display means (8), by means of which the captured image can be captured at least temporarily can be displayed stereoscopically, the stereomicroscope (10) defining a first stereoscopic channel (R) with a first optical axis (33R), a second stereoscopic channel (L) with a second optical axis (33L) and an axial direction (A) Common main objective (2), which is arranged on the object side of the first and the second stereoscopic channel (R, L), the first stereoscopic channel (R) and the second stereoscopic channel (L) each being assigned to the digital image acquisition means (6) and the first and second optical axes (33R, 33L) at least in an object-side section of the first and second stereoscopic channels (R, L) run parallel to the axial direction (A) at a first distance (B) from one another, and a stereo variator (1) is provided between the first and the second stereoscopic channel (R, L) and the main objective (2), with which the first and the second optical axis (33R, 33L) parallel to the axial direction (A) at a second distance (S) defining a stereo base of the stereomicroscope (10), in which the first and second optical axes (33R, 33L) through the common main objective (2) are adjustable, characterized in that the stereo variator (1) has a first reflective, partially transparent surface (11) on the object side in front of the first stereoscopic channel (R) and a second reflective surface on the object side in front of the second stereoscopic channel (L) Surface (12), wherein the first reflective partially transparent surface (11) and the second reflective surface (12) are arranged parallel to one another and obliquely to the axial direction (A) d, so that a partial beam of a first light bundle along the first optical axis (33R) passes through the first reflecting partially transparent surface (11) and shines through the stereo variator (1) without deflection and a partial beam of a second light bundle along the second optical axis (33L) on the first reflecting partially transparent surface (11) and on the second reflecting surface (12) is deflected and emerges from the stereo variator (1) with a parallel offset that the second reflecting surface (12) in the axial direction (A) ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Videomikroskopiesystem mit einem Stereomikroskop mit einem Stereovariator zur Einstellung eines eine Stereobasis des Stereomikroskops definierenden Abstands zweier optischer Achsen, einen entsprechenden Stereovariator und seine Verwendung in einem Videomikroskopiesystem und ein Verfahren zur Darstellung stereoskopischer Bilder in einem solchen Videomikroskopiesystem. The present invention relates to a stereomicroscope stereomicroscope system having a stereo variator for adjusting a distance of two optical axes defining a stereo base of the stereomicroscope, a corresponding stereo variator and its use in a video microscopy system, and a method of displaying stereoscopic images in such a video microscopy system.

Stand der Technik State of the art

Die Grundlage des räumlichen Sehens ist die Betrachtung eines Objekts aus zwei Blickwinkeln, die sich üblicherweise aus dem Augenabstand des Betrachters ergeben. Werden beide Augen auf einen Punkt gerichtet, schließen die beiden Augenachsen einen Winkel (Gesichts- bzw. Konvergenzwinkel) ein, der umso größer wird, je näher sich der Punkt an den Augen befindet. Die von den beiden Augen wahrgenommenen Bilder werden auf dieser Grundlage vom Gehirn zu einem räumlichen Gesamteindruck (Raumbild) kombiniert. The basis of spatial vision is the observation of an object from two points of view, which usually result from the eye distance of the observer. When both eyes are focused on one point, the two axes of the eye enclose an angle (face or convergence angle) which increases the closer the point is to the eyes. The images perceived by the two eyes are combined on this basis by the brain into a spatial overall impression (spatial image).

Während beim natürlichen Sehen der Konvergenzwinkel kontinuierlich dem Objektabstand angepasst werden kann, ist dies in technischen Einrichtungen, beispielsweise Stereomikroskopen, häufig nicht möglich. In Stereomikroskopen vom Teleskoptyp, wie sie unten unter Bezugnahme auf die beigefügte 1 erläutert sind, verlaufen die optischen Achsen der stereoskopischen Kanäle bildseitig des Hauptobjektivs immer parallel. Die Achsen der stereoskopischen Kanäle weisen konstruktionsbedingt einen Minimalabstand auf, der nicht unterschritten werden kann. Der Winkel, unter dem ein Punkt auf einem Objekt betrachtet wird, und damit der Konvergenzwinkel, definiert sich damit über den brennweitenabhängigen Abstand zwischen Objekt und Objektiv und den Abstand der stereoskopischen Kanäle (üblicherweise als Stereobasis oder Basislänge bezeichnet). While in natural vision, the convergence angle can be continuously adjusted to the object distance, this is often not possible in technical facilities, for example stereomicroscopes. In stereomicroscopes of the telescope type, as below with reference to the attached 1 are explained, the optical axes of the stereoscopic channels on the image side of the main objective are always parallel. Due to the design, the axes of the stereoscopic channels have a minimum distance which can not be undershot. The angle under which a point on an object is viewed, and thus the angle of convergence, is thus defined by the focal length-dependent distance between object and objective and the distance of the stereoscopic channels (commonly referred to as stereo base or base length).

Insbesondere bei hohen Objektivvergrößerungen – und damit geringen Abständen zwischen Objekt und Objektiv bei fester Stereobasis – führt dies bisweilen zu verfälschten Seheindrücken. In solchen Fällen wird ein Objekt aus einer Distanz betrachtet, in welcher der durch das Stereomikroskop vorgegebene Konvergenzwinkel größer ist als der vom Gehirn erwartete Winkel. Hierdurch kommt es zu überhöht wahrgenommenen Bildern. Umgekehrt erscheint dem Betrachter bei unerwartet geringen Konvergenzwinkeln das Bild des beobachteten Objekts verflacht. Especially at high lens magnifications - and thus small distances between object and lens with a fixed stereo base - this sometimes leads to falsified visual impressions. In such cases, an object is viewed from a distance in which the angle of convergence given by the stereomicroscope is greater than the angle expected by the brain. This results in inflated perceived images. Conversely, with unexpectedly low convergence angles, the observer's image of the observed object appears to be flattened.

Die genannten Effekte zeigen sich insbesondere bei Videomikroskopiesystemen, bei welchen stereoskopische Bilder beispielsweise auf Monitoren oder mit Projektionssystemen angezeigt werden. In derartigen Systemen befindet sich der Betrachter mitunter in einem beträchtlichen Abstand zur Anzeige- bzw. Projektionsfläche. Das Gehirn des Betrachters erwartet daher einen geringen Konvergenzwinkel, ähnlich wie bei der Betrachtung entsprechend entfernter Objekte ohne technische Einrichtungen. Der durch das Stereomikroskop vorgegebene Konvergenzwinkel ist jedoch größer, so dass das betrachtete Objekt unnatürlich erscheint. The mentioned effects are particularly evident in video microscopy systems in which stereoscopic images are displayed, for example, on monitors or with projection systems. In such systems, the viewer is sometimes at a considerable distance from the display or projection surface. The observer's brain therefore expects a low convergence angle, similar to viewing distant objects without technical equipment. However, the angle of convergence given by the stereomicroscope is larger, so that the observed object appears unnatural.

Insbesondere in Videomikroskopiesystemen ist daher eine einstellbare Stereobasis wünschenswert. Eine einstellbare Stereobasis kann jedoch beispielsweise auch zur Betrachtung tief gelegener Objekte, beispielsweise in engen Röhren, und/oder zur Betonung des stereoskopischen Effekts (in Umkehr zu den zuvor erläuterten Grundsätzen) bei der Betrachtung von Oberflächen wünschenswert sein. Especially in video microscopy systems, therefore, an adjustable stereo base is desirable. However, an adjustable stereo base may also be desirable, for example, for viewing deep-seated objects, such as in narrow tubes, and / or for emphasizing the stereoscopic effect (inversely to the principles discussed above) when viewing surfaces.

Aus der DE 1 852 999 U ist eine Prismenanordnung zur Einstellung der Stereobasis von Stereomikroskopen bekannt. Die Prismenanordnung weist zwei Prismenpaare auf. Ausgehend von einer Initialposition, bei der die Stereobasis durch die entsprechenden stereoskopischen Kanäle des Stereomikroskops vorgegeben ist, kann die Stereobasis durch die axiale Verstellung eines der Prismenpaare verkleinert werden. Durch die Lichtbrechung an zwei geneigten Prismenflächen in jedem stereoskopischen Kanal werden hier jedoch zusätzliche Aberrationen durch Dispersionseffekte erzeugt, welche sich insbesondere bei hoch korrigierten Objektiven nachteilig auf die Bildqualität auswirken. Die minimal erreichbare Stereobasis entspricht ferner in der dort gezeigten Anordnung dem Durchmesser eines Stereokanals. Für die Wiedergabe mittels der erläuterten Videomikroskopiesysteme wird jedoch eine Stereobasis von wenigen Millimetern benötigt. From the DE 1 852 999 U is a prism arrangement for adjusting the stereo base of stereomicroscopes known. The prism arrangement has two prism pairs. Starting from an initial position in which the stereo base is given by the corresponding stereoscopic channels of the stereomicroscope, the stereo base can be reduced by the axial adjustment of one of the prism pairs. However, due to the refraction of light on two inclined prism surfaces in each stereoscopic channel, additional aberrations are produced by dispersion effects, which have a disadvantageous effect on the image quality, particularly in the case of highly corrected objectives. The minimum achievable stereo base also corresponds in the arrangement shown there to the diameter of a stereo channel. For playback by means of the illustrated video microscopy systems, however, a stereo base of a few millimeters is required.

Die EP 0 072 652 B1 offenbart ein Mikroskopsystem, bei dem die Stereobasis von einer neutralen Position sowohl in eine positive als auch in eine negative Richtung verändert werden kann. Die dort vorgeschlagene Anordnung erhöht jedoch die Baulänge eines entsprechenden Stereomikroskops beträchtlich. Dies ist in Bezug auf Vignettierungseffekte vor allem bei niedrigen Vergrößerungen kritisch. Durch die hohe Anzahl optischer Flächen treten hohe Kontrastverluste und starke Aberrationseffekte auf. Die Anordnung kann aufgrund fehlender mechanischer und optischer Schnittstellen nicht an herkömmliche Stereomikroskope adaptiert werden. The EP 0 072 652 B1 discloses a microscope system in which the stereo base can be changed from a neutral position in both a positive and a negative direction. However, the arrangement proposed there considerably increases the overall length of a corresponding stereomicroscope. This is critical with respect to vignetting effects, especially at low magnifications. Due to the high number of optical surfaces, high contrast losses and strong aberration effects occur. The arrangement can not be adapted to conventional stereomicroscopes due to the lack of mechanical and optical interfaces.

Die DD 248 890 A1 offenbart ein Stereomikroskop mit einem Objektiv, dessen objektseitiger Öffnungswinkel größer ist als der Stereowinkel, und hinter dem ein halbdurchlässiger Strahlteiler angeordnet ist, der die objektseitig sich teilweise überschneidenden Strahlengänge trennt und über ein weiteres Umlenkelement beide Stereostrahlengänge zur Erzeugung je eines Zwischenbildes versorgt. The DD 248 890 A1 discloses a stereomicroscope with a lens whose object-side opening angle is greater than the stereo angle, and behind which a semi-transparent beam splitter is arranged, the object side partially overlapping beam paths and another deflecting element supplies both stereo beam paths to produce one intermediate image.

Aus der DE 35 30 928 A1 ist ein Stereomikroskop mit einem stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang und einem von diesem getrennten Beleuchtungsstrahlengang bekannt. Im Beleuchtungsstrahlengang sind eine oder mehrere reflektierende, ebene Flächen angeordnet, welche das Beleuchtungslicht zu einem gemeinsamen Objektiv leiten und längs oder senkrecht zu der optischen Achse des gemeinsamen Objektivs und parallel zu sich selbst verschiebbar sind. From the DE 35 30 928 A1 is a stereoscopic microscope with a stereoscopic observation beam path and a separate from this illumination beam path known. In the illumination beam path, one or more reflective, planar surfaces are arranged, which guide the illumination light to a common objective and are displaceable along or perpendicular to the optical axis of the common objective and parallel to itself.

Die GB 1 139 385 A schlägt zur Erhöhung der Vergrößerung und des Arbeitsabstands eines Stereomikroskops mit bildseitig eines Objektivs afokalem Strahlengang vor, einen Strahlteiler bereitzustellen, so dass die Stereokanäle sich teilweise überlappen und einen zentralen Bereich des Objektivs gemeinsam nutzen. The GB 1 139 385 A Proposes to increase the magnification and the working distance of a stereoscopic microscope with the image side of an objective afocal beam path to provide a beam splitter, so that the stereo channels partially overlap and share a central portion of the lens.

Die DE 32 26 703 A1 schlägt ein stereoskopisches Bildsystem zum Bereitstellen dreidimensionaler Bilder vor. Das stereoskopische Bildsystem stellt die dreidimensionalen Bilder farbanaglyphisch dar. The DE 32 26 703 A1 proposes a stereoscopic image system for providing three-dimensional images. The stereoscopic image system displays the three-dimensional images in color-anaglyph.

Aus der WO 2012/049455 A1 ist ein Kameraufbau zur Aufnahme stereoskopischer Bilder mit zwei Kameras bekannt, die über einen Strahlteiler eine Szene unter einem stereoskopischen Winkel erfassen. From the WO 2012/049455 A1 For example, a camera structure for recording stereoscopic images with two cameras is known which detect a scene at a stereoscopic angle via a beam splitter.

Die US 2011/0261445 A1 betrifft ein Stereomikroskop, bei dem im Strahlengang bildseitig eines Objektivs eine Prismenanordnung angeordnet sein kann, mittels derer Beobachtungslicht einem Okularpaar zugeführt wird. The US 2011/0261445 A1 relates to a stereomicroscope in which a prism arrangement can be arranged in the beam path on the image side of an objective, by means of which observation light is supplied to an eyepiece pair.

Vor diesem Hintergrund besteht der Bedarf nach verbesserten Möglichkeiten zur variablen Einstellung der Stereobasis eines Stereomikroskops eines Videomikroskopiesystems. In view of this, there is a demand for improved possibilities of variably adjusting the stereo base of a stereomicroscope of a video microscopy system.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Die vorliegende Erfindung schlägt vor diesem Hintergrund, wie in den unabhängigen Patentansprüchen angegeben, ein Videomikroskopiesystem mit einem Stereomikroskop mit einem Stereovariator zur Einstellung eines eine Stereobasis des Stereomikroskops definierenden Abstands zweier optischer Achsen, einen entsprechenden Stereovariator und seine Verwendung in einem Videomikroskopiesystem und ein Verfahren zur Darstellung stereoskopischer Bilder vor. Bevorzugte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche und der nachfolgenden Beschreibung. Against this background, the present invention proposes a stereomicroscope stereomicroscope stereomicroscope video microscope system for adjusting a stereoscopic stereomicroscope distance of two optical axes, a corresponding stereo variator and its use in a video microscopy system, and a method of display stereoscopic images. Preferred embodiments are the subject of the subclaims and the following description.

Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Einrichtung, die die Einstellung einer Stereobasis des Stereomikroskops durch ein Einstellen seiner optischen Achsen ermöglicht. Diese Einrichtung wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kurz als „Stereovariator“ bezeichnet. Die Stereobasis definiert sich über den Abstand dieser optischen Achsen, die durch ein gemeinsames Hauptobjektiv verlaufen und jeweils einem stereoskopischen Kanal des Stereomikroskops zugeordnet sind. Ist daher nachfolgend verkürzt davon die Rede, dass „eine Stereobasis“ eingestellt wird, bedeutet dies, dass der Abstand der die Stereobasis definierenden optischen Achsen eingestellt wird. Die nachfolgenden Erläuterungen nehmen teilweise auf einen Stereovariator und teilweise auf ein Stereomikroskop mit einem Stereovariator Bezug. Die Erläuterungen betreffen jedoch beide Einrichtungen in gleicher Weise. An essential aspect of the present invention is the provision of a device that enables the adjustment of a stereo base of the stereomicroscope by adjusting its optical axes. This device is referred to in the context of the present application briefly as "stereo variator". The stereo base is defined by the distance of these optical axes, which run through a common main objective and each associated with a stereoscopic channel of the stereomicroscope. Therefore, if the following is abbreviated to "set a stereo base", it means that the distance of the optical axes defining the stereo base is adjusted. The following explanations partly refer to a stereo-variator and partly to a stereomicroscope with a stereo-variator reference. However, the explanations apply equally to both institutions.

Der Begriff „Stereobasis“ bezeichnet im Rahmen dieser Anmeldung also den Abstand zwischen zwei optischen Achsen, der zusammen mit einer objektseitigen Brennweite des Hauptobjektivs des Stereomikroskops den Winkel definiert, unter dem ein Objektpunkt eines Objekts durch das Hauptobjektiv betrachtet wird. In herkömmlichen Stereomikroskopen, wie sie beispielsweise unten unter Bezugnahme auf die 1 erläutert sind, entspricht die Stereobasis dem dort festen Abstand B der optischen Achsen der beiden stereoskopischen Kanäle, die den Augen eines Betrachters zugeordnet sind. Wird ein Stereovariator erfindungsgemäß in einem Videomikroskopiesystem verwendet, wird diese Stereobasis eingestellt, also verändert. Der Abstand der optischen Achsen der beiden Stereokanäle selbst bleibt gleich. Nur objektivseitig des Stereovariators verlaufen diese optischen Achsen in einem abweichenden Abstand zueinander, jedoch parallel, durch das Hauptobjektiv. In the context of this application, the term "stereo base" therefore denotes the distance between two optical axes which, together with an object-side focal length of the main objective of the stereomicroscope, defines the angle at which an object point of an object is viewed through the main objective. In conventional stereomicroscopes, as described below with reference to FIGS 1 are explained, corresponds to the stereobase fixed there distance B of the optical axes of the two stereoscopic channels, which are associated with the eyes of a viewer. If a stereo-variator is used according to the invention in a video-microscopy system, this stereo-base is adjusted, ie changed. The distance between the optical axes of the two stereo channels themselves remains the same. Only on the objective side of the stereo-variator do these optical axes run at a different distance from each other, but in parallel, through the main objective.

Ist im Rahmen dieser Anmeldung von einer „Axialrichtung“ die Rede, handelt es sich hierbei um die Richtung, die mittig durch das optische Zentrum des Hauptobjektivs verläuft. Die Axialrichtung wird also durch das Hauptobjektiv definiert. In bekannten Stereomikroskopen liegen die stereoskopischen Kanäle mit ihren optischen Achsen parallel zu dieser Axialrichtung. Die Axialrichtung liegt auch parallel zu der Richtung, in der ein paralleles Strahlenbündel in einem bekannten Stereomikroskop mit afokalem Strahlengang bildseitig des Hauptobjektivs verläuft. In herkömmlichen Stereomikroskopen entspricht diese Axialrichtung der Vertikalen. Die Angaben „objektseitig“ und „bildseitig“ geben eine Richtung oder Lage in dem Stereomikroskop an. Ein betrachtetes Objekt liegt immer objektseitig vor dem Hauptobjektiv, die übrigen Elemente im Strahlengang des Stereomikroskops und ggf. ein Betrachter befinden sich bildseitig. If this application refers to an "axial direction", this is the direction that runs centrally through the optical center of the main objective. The axial direction is thus defined by the main objective. In known stereomicroscopes, the stereoscopic channels lie with their optical axes parallel to this axial direction. The axial direction is also parallel to the direction in which a parallel beam in a known stereomicroscope with afocal beam path on the image side of the main objective. In conventional stereomicroscopes, this axial direction corresponds to the vertical. The indications "object-side" and "image-side" indicate a direction or position in the stereomicroscope. A viewed object is always on the object side in front of the main objective, the remaining elements in the beam path of the stereomicroscope and possibly a viewer are on the image side.

Die „stereoskopischen Kanäle“ des Stereomikroskops umfassen beispielsweise jeweils ein Fernrohr- und/oder Zoomsystem und ggf. Teile einer Einblickeinheit. Sie sind zumindest zweifach vorhanden und jeweils einem Auge eines Betrachters, oder, bei digitaloptischer Auswertung, entsprechenden Erfassungsmitteln zugeordnet. Die zwei stereoskopischen Kanäle, die den Augen des Betrachters oder den Erfassungsmitteln zugeordnet sind, sind herkömmlicherweise gleich aufgebaut, können jedoch auch optische Elemente mit unterschiedlichen wirksamen Durchmessern aufweisen, wie beispielsweise in der DE 10 2005 040 473 B4 beschrieben. Bei Stereomikroskopen mit Mitbetrachtermöglichkeit können auch mehrere Sätze derartiger stereoskopischer Kanäle vorgesehen sein. The "stereoscopic channels" of the stereomicroscope include, for example, in each case a telescope and / or zoom system and possibly parts of an insight unit. They are present at least twice and in each case assigned to an eye of a viewer, or, in digital-optical evaluation, corresponding detection means. The two stereoscopic channels, which are associated with the eyes of the observer or the detection means are conventionally the same structure, but may also have optical elements with different effective diameters, such as in the DE 10 2005 040 473 B4 described. In stereomicroscopes with Mitbetrachtermöglichkeit several sets of such stereoscopic channels can be provided.

Vorteile der Erfindung Advantages of the invention

Ein erfindungsgemäßes Videomikroskopiesystem umfasst ein Stereomikroskop und digitale Bilderfassungsmittel, mittels derer ein Bild eines durch das Stereomikroskop betrachteten Objekts erfasst werden kann. Es sind Anzeigemittel vorgesehen, mittels derer das erfasste Bild zumindest zeitweise stereoskopisch dargestellt werden kann. Das Stereomikroskop weist einen ersten stereoskopischen Kanal mit einer ersten optischen Achse, einen zweiten stereoskopischen Kanal mit einer zweiten optischen Achse und ein eine Axialrichtung definierendes gemeinsames Hauptobjektiv auf, welches objektseitig des ersten und des zweiten stereoskopischen Kanals angeordnet ist. Der erste stereoskopische Kanal und der zweite stereoskopische Kanal sind jeweils den digitalen Bilderfassungsmitteln zugeordnet. Die erste und die zweite optische Achse verlaufen zumindest in einem objektseitigen Abschnitt des ersten und des zweiten stereoskopischen Kanals parallel zu der Axialrichtung in einem ersten Abstand zueinander. Zwischen dem ersten und dem zweiten stereoskopischen Kanal und dem Hauptobjektiv ist ein Stereovariator vorgesehen, mit welchem die erste und die zweite optische Achse parallel zu der Axialrichtung auf einen zweiten, eine Stereobasis des Stereomikroskops definierenden Abstand, in welchem die erste und die zweite optische Achse durch das gemeinsame Hauptobjektiv verlaufen, einstellbar sind. A video microscopy system according to the invention comprises a stereomicroscope and digital image acquisition means by means of which an image of an object viewed through the stereomicroscope can be detected. Display means are provided by means of which the captured image can be displayed stereoscopically at least temporarily. The stereomicroscope has a first stereoscopic channel with a first optical axis, a second stereoscopic channel with a second optical axis, and a common main objective defining an axial direction, which is arranged on the object side of the first and the second stereoscopic channel. The first stereoscopic channel and the second stereoscopic channel are respectively associated with the digital image acquisition means. The first and the second optical axis extend at least in an object-side section of the first and the second stereoscopic channel parallel to the axial direction at a first distance from each other. Between the first and the second stereoscopic channel and the main objective a stereo variator is provided, with which the first and the second optical axis parallel to the axial direction to a second, a stereo base of the stereomicroscope defining distance in which the first and the second optical axis through the common main lens run, are adjustable.

Der Stereovariator zeichnet sich dadurch aus, dass er objektseitig vor dem ersten stereoskopischen Kanal eine erste reflektierende teildurchlässige Fläche und objektseitig vor dem zweiten stereoskopischen Kanal eine zweite reflektierende Fläche aufweist, wobei die erste reflektierende teildurchlässige Fläche und die zweite reflektierende Fläche parallel zueinander und schräg zu der Axialrichtung angeordnet sind. Auf diese Weise durchsetzt ein Teilstrahl eines ersten Lichtbündels entlang der ersten optischen Achse die erste reflektierende teildurchlässige Fläche und durchstrahlt den Stereovariator ablenkungsfrei. Ein Teilstrahl eines zweiten Lichtbündels entlang der zweiten optischen Achse wird hingegen an der ersten reflektierenden teildurchlässigen Fläche und an der zweiten reflektierenden Fläche abgelenkt und tritt aus dem Stereovariator mit einem parallelen Versatz aus. Die zweite reflektierende Fläche ist in der Axialrichtung verschiebbar, so dass ein Betrag des parallelen Versatzes des Teilstrahls des zweiten Lichtbündels eingestellt werden kann. Ferner weisen die erste und die zweite optische Achse in jeder Verschiebestellung der zweiten reflektierenden Fläche einen Schnittpunkt innerhalb des Stereovariators auf. The stereovariator is distinguished by the fact that it has a second reflecting surface in front of the first stereoscopic channel on the object side and a second reflecting surface in front of the second stereoscopic channel on the object side, the first reflecting partially transmitting surface and the second reflecting surface parallel to one another and obliquely to the second Axial direction are arranged. In this way, a partial beam of a first light beam passes along the first optical axis, the first reflective partially transmissive surface and radiates through the stereo variator distraction-free. On the other hand, a partial beam of a second light beam along the second optical axis is deflected at the first reflective partially transmissive surface and at the second reflective surface and exits the stereo-variator with a parallel offset. The second reflecting surface is slidable in the axial direction, so that an amount of the parallel displacement of the sub-beam of the second light beam can be adjusted. Furthermore, the first and second optical axes have an intersection within the stereo-variator in each shift position of the second reflective surface.

Der Stereovariator bewirkt durch die Einstellung der ersten und der zweiten optischen Achse auf den zweiten Abstand eine Veränderung der Stereobasis. Die optischen Achsen verlaufen vor und nach der Einstellung ihres Abstands durch den Stereovariator jeweils parallel zueinander und gleichzeitig parallel zu der erläuterten Axialrichtung. Die Abstände unterscheiden sich jedoch, wobei der Abstand der optischen Achsen bildseitig des Stereovariators als „erster Abstand“ und der Abstand objektseitig des Stereovariators als „zweiter Abstand“ bezeichnet wird. Unter „zweiter Abstand“ wird dabei explizit auch ein Abstand von Null verstanden. The stereo variator effects a change in the stereo base by adjusting the first and second optical axes to the second distance. The optical axes run parallel to each other before and after the adjustment of their distance through the stereo variator and at the same time parallel to the illustrated axial direction. However, the distances are different, wherein the distance of the optical axes on the image side of the stereo variator as "first distance" and the distance object side of the stereo variator is referred to as "second distance". By "second distance" is explicitly understood a distance of zero.

Eine Anordnung „objektseitig vor“ einem entsprechenden stereoskopischen Kanal bedeutet, dass das entsprechende Element, hier die erste reflektierende teildurchlässige Fläche bzw. die zweite reflektierende Fläche, jeweils in einer gedachten Verlängerung des stereoskopischen Kanals in Richtung des Hauptobjektivs liegt. An arrangement "on the object side" of a corresponding stereoscopic channel means that the corresponding element, in this case the first reflecting semitransparent surface or the second reflecting surface, respectively lies in an imaginary extension of the stereoscopic channel in the direction of the main objective.

Vorteilhafterweise liegt dabei die erste reflektierende teildurchlässige Fläche objektseitig vor dem ersten, nicht jedoch dem zweiten stereoskopischen Kanal und die zweite reflektierende Fläche objektseitig vor dem zweiten, nicht jedoch dem ersten stereoskopischen Kanal. Eine derartige Anordnung umfasst also, dass sich objektseitig vor dem ersten stereoskopischen Kanal nur genau eine, nämlich die erste reflektierende teildurchlässige Fläche des Stereovariators befindet. Dies bewirkt, dass entsprechend eingestrahltes Licht, das diese erste reflektierende teildurchlässige Fläche durchsetzt, zwischen dem Hauptobjektiv und dem ersten stereoskopischen Kanal unabgelenkt bleibt. Das nicht die erste reflektierende teildurchlässige Fläche durchsetzende Licht wird hingegen an dieser abgelenkt. Advantageously, the first reflective partially transmissive surface lies on the object side before the first, but not the second stereoscopic channel and the second reflective surface on the object side before the second, but not the first stereoscopic channel. Such an arrangement thus comprises that on the object side in front of the first stereoscopic channel only exactly one, namely the first reflecting partially transparent surface of the stereo variator is located. This causes correspondingly irradiated light, which passes through this first reflective partially transmissive surface, to remain undeflected between the main objective and the first stereoscopic channel. The light which does not pass through the first reflective partially transmissive surface, on the other hand, is deflected at this point.

Betrachtet man ein solches Stereomikroskop von einer Objektseite aus, und strahlt von dieser Objektseite aus Licht in den Stereovariator ein, so trifft ein Teilstrahl des Lichts, der an der ersten reflektierenden teildurchlässigen Fläche abgelenkt wird auf die zweite reflektierende Fläche. Die zweite reflektierende Fläche lenkt dieses Licht erneut um. Aufgrund der parallelen Anordnung der beiden reflektierenden Flächen zueinander entspricht die Richtung des Lichts nach der zweiten Ablenkung wieder der Einstrahlrichtung, d.h. der Axialrichtung. If one observes such a stereomicroscope from an object side and radiates light from this object side into the stereovariator, a partial beam of the light which is deflected at the first reflecting partially transmissive surface strikes the second reflecting surface. The second reflective surface redirects this light again. Due to the parallel arrangement of the two reflective surfaces to each other corresponds to the direction of the light after the second deflection again the direction of irradiation, ie the axial direction.

Beispielsweise im Vergleich zu der in der eingangs erwähnten EP 0 072 652 B1 offenbarten Anordnung beträgt die Bauhöhe des im Rahmen dieser Anmeldung vorgeschlagenen Stereovariators nur etwa die Hälfte. Dies bietet Vorteile in Bezug auf Vignettierungseffekte, vor allem bei niedrigen Vergrößerungen. Bei derartigen niedrigen Vergrößerungen passieren die Randstrahlen eines Objekts das Hauptobjektiv des Stereomikroskops an dessen äußerem Rand, um so ein möglichst großes Objektfeld zu erzeugen. Je größer jedoch der Abstand zwischen dem Hauptobjektiv und dem bildseitigen Zoomsystem bzw. Tubus wird, umso stärker werden diese Randstrahlen beschnitten, was zu unerwünschter Vignettierung führt. For example, in comparison to the one mentioned in the beginning EP 0 072 652 B1 disclosed arrangement, the height of proposed in this application Stereovariators is only about half. This offers advantages in terms of vignetting effects, especially at low magnifications. At such low magnifications, the marginal rays of an object pass the main objective of the stereomicroscope at its outer edge, so as to produce the largest possible object field. However, the greater the distance between the main objective and the image-side zoom system or tube, the more these marginal rays are trimmed, which leads to undesired vignetting.

Gegenüber dem Stand der Technik kommt die vorliegende Erfindung auch mit einer sehr viel geringeren Anzahl optischer Flächen aus, die zudem aufgrund ihrer vorteilhaften Ausbildung als reflektierende Flächen keine negativen Lichtbrechungseffekte (Aberrationen) verursachen. Die Anordnung parallel zueinander und jeweils geneigt gegenüber der Axialrichtung ermöglicht einen parallelen Versatz, wie zuvor erläutert, mit besonders geringem Aufwand. Durch die geringere Anzahl optischer Flächen im Vergleich zu herkömmlichen Anordnungen weisen die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtungen auch geringere Kontrastverluste auf. Aufgrund der vollständig parallel verlaufenden Strahlengänge und der vorhandenen mechanischen und optischen Schnittstellen kann der erfindungsgemäße Stereovariator im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen an Teleskopsysteme bzw. Tuben gängiger Stereomikroskope adaptiert werden. Aufwendige Linsensysteme sind nicht erforderlich. Compared to the prior art, the present invention also comes with a much smaller number of optical surfaces, which also cause due to their advantageous design as reflective surfaces no negative refraction effects (aberrations). The arrangement parallel to each other and each inclined relative to the axial direction allows a parallel offset, as explained above, with very little effort. Due to the smaller number of optical surfaces in comparison to conventional arrangements, the devices proposed according to the invention also have lower contrast losses. Due to the completely parallel beam paths and the existing mechanical and optical interfaces, the stereo variator according to the invention, in contrast to the known arrangements, can be adapted to telescope systems or tubes of conventional stereomicroscopes. Elaborate lens systems are not required.

Bei dem im dem erfindungsgemäßen Videomikroskopiesystem bzw. dem zugehörigen Stereomikroskop eingesetzten Stereovariator ist, wie erwähnt, vorgesehen, dass die erste reflektierende teildurchlässige Fläche und/oder die zweite reflektierende Fläche in der Axialrichtung verschoben werden können, so dass ein Betrag des parallelen Versatzes des Teilstrahls des zweiten Lichtbündels eingestellt werden kann. Geht man von einem zunächst parallel zu der Axialrichtung verlaufenden parallelen Lichtbündel entlang der zweiten optischen Achse aus, und wird dieses an der ersten reflektierenden teildurchlässigen Fläche und an der zweiten reflektierenden Fläche jeweils um 90° abgelenkt, ergibt sich der parallele Versatz aus der Strecke, die das Licht zwischen den beiden reflektierenden Flächen zurücklegt. As mentioned, the stereo-variator used in the video microscopy system or the associated stereomicroscope according to the invention provides that the first reflective partially transmissive surface and / or the second reflective surface can be displaced in the axial direction, so that an amount of the parallel offset of the partial beam of the second light beam can be adjusted. Assuming a parallel parallel to the axial direction extending parallel light beam along the second optical axis, and this is deflected at the first reflective partially transmitting surface and at the second reflecting surface in each case by 90 °, results in the parallel offset from the track, the the light travels between the two reflective surfaces.

Wie bereits teilweise erläutert, sind die erste reflektierende teildurchlässige Fläche und/oder die zweite reflektierende Fläche vorteilhafterweise zumindest teilweise als Spiegelfläche und/oder als Prismenfläche ausgebildet. Teildurchlässige Elemente sind in der Fachwelt grundsätzlich bekannt. Beispielsweise können im Rahmen der vorliegenden Erfindung teildurchlässige Spiegel verwendet werden. Ferner können teildurchlässige Prismen zum Einsatz kommen. Prismen erlauben aufgrund ihrer definierten Flächen und der festen Winkel dieser zueinander einen besonders präzise und damit zuverlässige Montage und Justierung. As already partially explained, the first reflective partially transmissive surface and / or the second reflective surface are advantageously formed at least partially as a mirror surface and / or as a prism surface. Partly permeable elements are known in the art in principle. For example, partially transmissive mirrors may be used in the present invention. Furthermore, partially transparent prisms can be used. Due to their defined surfaces and the fixed angle of these, prisms allow a particularly precise and thus reliable assembly and adjustment.

Die erste reflektierende teildurchlässige Fläche und die zweite reflektierende Fläche können, wie auch unter Bezugnahme auf die beigefügten 2 bis 5 näher erläutert, jeweils als Teil eines Prismas oder einer Prismenanordnung ausgebildet sein. Der Stereovariator umfasst dabei beispielsweise einen Strahlteiler aus zwei Prismen und ein Umlenkelement. Der Strahlteiler bildet die erste reflektierende teildurchlässige Fläche, das Umlenkelement die zweite reflektierende Fläche. Vorteilhafterweise sind nur diese optisch wirksamen Elemente vorgesehen, jedoch keine zusätzlichen Linsen, Prismen oder dergleichen. Licht, das von dem Strahlteiler durchgelassen wird, durchstrahlt den Stereovariator ablenkungsfrei, also ohne irgendeine laterale Ablenkung. Licht, das an dem Strahlteiler reflektiert wird, trifft auch auf das Umlenkelement, so dass es beim Durchlaufen des Stereovariators einen parallelen Versatz erfährt. Dieser parallele Versatz entspricht dem Betrag, um den die Stereobasis verändert wird. Ein Strahlteiler aus zwei Prismen (auch als Strahlteilerwürfel bezeichnet) definiert dabei die minimale Bauhöhe des Stereovariators. Die zweite reflektierende Fläche ist gegenüber diesem Prismenblock in der Regel auf einem kleineren Prisma angeordnet. Das Verschieben der zweiten reflektierenden Fläche – entlang der Axialrichtung – ist daher besonders vorteilhaft, weil kein zusätzlicher Bauraum erforderlich ist. Es kann jedoch auch eine Verschiebung der ersten reflektierenden Fläche oder beider vorteilhaft sein. The first reflective partially transmissive surface and the second reflective surface may, as also with reference to the attached 2 to 5 be explained in more detail, each formed as part of a prism or a prism array. The stereo variator comprises, for example, a beam splitter comprising two prisms and a deflecting element. The beam splitter forms the first reflective partially transmitting surface, the deflecting element the second reflecting surface. Advantageously, only these optically active elements are provided, but no additional lenses, prisms or the like. Light that is transmitted by the beam splitter, radiates through the stereo variator distraction-free, so without any lateral deflection. Light that is reflected at the beam splitter also strikes the deflector so that it experiences a parallel offset as it passes through the stereo variator. This parallel offset corresponds to the amount by which the stereo base is changed. A beam splitter of two prisms (also referred to as a beam splitter cube) defines the minimum height of the stereo variator. The second reflective surface is usually arranged on a smaller prism relative to this prism block. The displacement of the second reflecting surface - along the axial direction - is therefore particularly advantageous because no additional space is required. However, it may also be advantageous to shift the first reflective surface or both.

Ist hier davon die Rede, dass ein Betrag des parallelen Versatzes des Teilstrahls des zweiten Lichtbündels „eingestellt“ werden kann, umfasst dies sowohl eine werksseitige Einstellung als auch eine benutzerseitige Einstellung. Beispielsweise können werksseitig fest eingestellte Stereovariatoren vorgesehen sein, bei denen der Betrag des parallelen Versatzes des Teilstrahls des zweiten Lichtbündels fest auf ein zugeordnetes Hauptobjektiv mit einer bestimmten Objektivvergrößerung eingestellt ist. Derartige Hauptobjektive mit ihren zugehörigen Stereovariatoren können auch als Sets oder fest miteinander verbunden Komponenten bereitgestellt sein, was den Justier- und/oder Montageaufwand beim Benutzer auf ein Minimum reduziert. Besonders vorteilhaft können jedoch auch benutzerseitig einstellbare Stereovariatoren sein, weil diese eine maximale Flexibilität bieten. In entsprechenden Stereovariatoren kann auch ein Element, z.B. ein Strahlteiler mit der ersten reflektierenden teildurchlässigen Fläche, werksseitig im Sinne einer Vorjustierung eingestellt werden und ein anderes Element, beispielsweise ein Umlenkelement mit der zweiten reflektierenden Fläche, benutzerseitig einstellbar sein. Here, if it is mentioned that an amount of the parallel offset of the sub-beam of the second light beam can be "set", this includes both a factory setting and a user-side setting. For example, fixed stereo variators can be provided at the factory, in which the amount of the parallel offset of the partial beam of the second light beam is fixedly set to an associated main objective with a specific objective magnification. Such main lenses with their associated stereo variators can also be provided as sets or components firmly connected to one another, which makes it possible to adjust and / or assemble User reduced to a minimum. However, user-adjustable stereo variators can also be particularly advantageous because they offer maximum flexibility. In corresponding stereo-variators also an element, for example a beam splitter with the first reflecting partially transparent surface, can be adjusted at the factory in the sense of a pre-adjustment and another element, for example a deflection element with the second reflecting surface, can be adjusted by the user.

Ein erfindungsgemäßes Videomikroskopiesystem weist vorteilhafterweise manuelle und/oder elektromechanische Stellmittel auf, mit denen die erste reflektierende teildurchlässige Fläche und/oder die zweite reflektierende Fläche in der Axialrichtung verschiebbar sind. Elektromechanische Stellmittel können beispielsweise über einen Signaleingang verfügen, über den sie ein Signal einer Steuereinheit eines Videomikroskopiesystems empfangen können. Hierdurch kann die Stereobasis in Abhängigkeit von einem Betrachterabstand automatisch eingestellt werden. A video microscopy system according to the invention advantageously has manual and / or electromechanical actuating means with which the first reflective partially transmissive surface and / or the second reflective surface are displaceable in the axial direction. Electromechanical actuating means may for example have a signal input, via which they can receive a signal from a control unit of a video microscopy system. As a result, the stereo base can be adjusted automatically depending on a viewer distance.

Das Stereomikroskop des erfindungsgemäßes Videomikroskopiesystems, bei dem ein entsprechender Stereovariator eingesetzt wird, ist vorteilhafterweise als Stereomikroskop vom Teleskoptyp ausgebildet. Es weist damit ein Hauptobjektiv und zwei dem Hauptobjektiv nachgeordnete (also bildseitig des Hauptobjektivs angeordnete) stereoskopische Kanäle auf. Der Stereovariator ist zwischen dem Hauptobjektiv und den zwei stereoskopischen Kanälen angeordnet, beispielsweise eingeschraubt oder eingeschoben, wie auch nachfolgend noch erläutert. The stereomicroscope of the video microscopy system according to the invention, in which a corresponding stereo variator is used, is advantageously designed as a stereomicroscope of the telescope type. It thus has a main objective and two stereoscopic channels arranged downstream of the main objective (that is, arranged on the image side of the main objective). The stereo variator is arranged between the main objective and the two stereoscopic channels, for example screwed in or pushed in, as also explained below.

In einem derartigen Stereomikroskop weisen die zwei stereoskopischen Kanäle jeweils optische Achsen auf, die Beobachtungsstrahlengänge definieren. Der Stereovariator erlaubt dabei die zweifache Umlenkung einer dieser optischen Achsen. Die Stereobasis, die zuvor durch den Abstand der optischen Achsen definiert war, wird durch den Einsatz des Stereovariators verändert. In such a stereomicroscope, the two stereoscopic channels each have optical axes defining observation beam paths. The stereo variator allows twice the deflection of one of these optical axes. The stereo base, previously defined by the distance of the optical axes, is changed by the use of the stereo variator.

In dem genannten Bereich, in dem der Stereovariator angebracht wird, also zwischen dem Hauptobjektiv und den beiden stereoskopischen Kanälen, verläuft in bekannten Stereomikroskopen vom Teleskoptyp der Strahlengang afokal, d.h. es liegen parallele Lichtbündel vor. Der Stereovariator beeinflusst die Parallelität dieser Lichtbündel nicht, da er vorzugsweise nur plane optische Flächen aufweist. In the said area in which the stereovariator is mounted, that is, between the main objective and the two stereoscopic channels, in known stereomicroscopes of the telescope type the beam path is afocal, i. there are parallel light bundles. The stereo variator does not affect the parallelism of these light beams, as it preferably has only plane optical surfaces.

Ein besonders vorteilhaftes Stereomikroskop für den Einsatz in dem erfindungsgemäßen Videomikroskopiesystem weist einen Stereovariator auf, bei dem die optischen Achsen von einem ersten Abstand von 15 bis 30 mm, insbesondere 24 mm, auf einen zweiten Abstand von 0 bis 12 mm einstellbar sind. A particularly advantageous stereomicroscope for use in the video microscopy system according to the invention has a stereo variator in which the optical axes can be adjusted from a first distance of 15 to 30 mm, in particular 24 mm, to a second distance of 0 to 12 mm.

Gegenüber dem Stand der Technik ermöglicht der erfindungsgemäß vorgeschlagene Stereovariator eine Reduzierung der Stereobasis auf Null. Dies ist vorteilhaft in Fällen, in denen kein stereoskopischer Effekt gewünscht ist. Der parallele Versatz im Stereoveriator entspricht bei dieser Einstellung dem Abstand der stereoskopischen Kanäle zueinander. Der Stereovariator ermöglicht eine Reduzierung der Stereobasis, ausgehend von einem branchenüblichen Abstand der optischen Achsen von beispielsweise 24mm, auf einen Wert von beispielsweise 0 bis 12 mm. Die Erfindung ist damit für Videomikroskopiesysteme geeignet, in denen eine Betrachtung stereoskopischer Bilder auf einem Monitor oder einer Projektionsfläche aus einer großen Distanz erfolgt. Weiters eignet sich die Erfindung zur Kompensation des Brennweiteneinflusses von Hauptobjektiven. Compared to the prior art, the stereo variator proposed according to the invention makes it possible to reduce the stereo base to zero. This is advantageous in cases where no stereoscopic effect is desired. The parallel offset in the stereo scope corresponds to the distance between the stereoscopic channels. The stereo-variator allows a reduction of the stereo-base, starting from an industry-standard distance of the optical axes of for example 24mm, to a value of for example 0 to 12 mm. The invention is thus suitable for video microscopy systems in which a viewing of stereoscopic images on a monitor or a projection surface takes place from a large distance. Furthermore, the invention is suitable for compensating the focal length influence of main objectives.

Ein solcher Stereovariator kann eine Überkreuzung der ersten und der zweiten optischen Achse bewirken, so dass diese einen Schnittpunkt innerhalb des Stereovariators aufweisen. Dies ist zumindest dann der Fall, wenn der zweite Abstand nicht Null beträgt. Durch diese Überkreuzung wird ein negativer Stereoeffekt induziert. Ein entsprechendes Stereomikroskop eignet sich damit nurmehr bedingt zur visuellen Betrachtung. In einem Videomikroskopiesystem, wie es erfindungsgemäß vorgesehen ist, kann ein negativer stereoskopischer Effekt jedoch digital ausgeglichen werden. Such a stereo-variator may cause a crossover of the first and second optical axes to have an intersection within the stereo-variator. This is at least the case if the second distance is not zero. This crossover induces a negative stereo effect. A corresponding stereomicroscope is therefore only conditionally suitable for visual observation. In a video microscopy system, as provided for in the invention, however, a negative stereoscopic effect can be digitally compensated.

In dem erläuterten Stereomikroskop des erfindungsgemäßen Videomikroskopiesystems ist der Stereovariator, wie bereits erwähnt, vorteilhafterweise reversibel zwischen dem ersten und dem zweiten stereoskopischen Kanal und dem Hauptobjektiv einfügbar. Ein entsprechendes Stereomikroskop kann daher je nach Bedarf mit oder ohne Stereovariator betrieben werden. An entsprechenden Stereomikroskopen können beispielsweise auch Einschubvorrichtungen für Stereovariatoren vorgesehen oder anbringbar sein, die eine Einbringung unterschiedlicher Stereovariatoren, z.B. Stereovariatoren mit festem parallelen Versatz und/oder unterschiedlichen Einstellbereichen, ermöglichen. Derartige Einschubvorrichtungen können auch zur Befestigung des Hauptobjektivs eingerichtet sein und/oder eine Verschiebung des Hauptobjektivs senkrecht zu der Axialrichtung zulassen. Wie erwähnt, kann es zweckmäßig sein, fest eingestellte Stereovariatoren als Sets mit Hauptobjektiven bereitzustellen. In diesem Fall kann beispielsweise ein bestimmtes Hauptobjektiv an einer Einschubvorrichtung angebracht und der zugehörige Stereovariator in diese eingeschoben werden. In the illustrated stereomicroscope of the video microscopy system according to the invention, as already mentioned, the stereo-variator can advantageously be inserted reversibly between the first and the second stereoscopic channel and the main objective. A corresponding stereomicroscope can therefore be operated with or without a stereovariator as needed. Stereovariator insertion devices may, for example, also be provided or attachable to corresponding stereomicroscopes, which may include introduction of different stereo-variators, e.g. Stereo variators with fixed parallel offset and / or different adjustment ranges allow. Such insertion devices can also be set up for fastening the main objective and / or allow a displacement of the main objective perpendicular to the axial direction. As mentioned, it may be convenient to provide fixed stereovariators as sets of main lenses. In this case, for example, a specific main objective can be attached to a slide-in device and the associated stereo variator inserted into it.

Ein entsprechend reversibel einfügbarer Stereovariator kann auch beispielsweise zwei Kupplungselemente aufweisen, und dafür eingerichtet sein, mittels dieser Kupplungselemente einerseits mit dem Hauptobjektiv und andererseits an einer objektseitigen Schnittstelle des Stereomikroskops verbunden zu werden. Letztere weisen entsprechend passende Gegenstücke zu den Kupplungselementen auf. Die Kupplungselemente können beispielsweise als Teile von Verschraubungen, Schwalbenschwanz- und/oder Bajonettverbindungen ausgebildet sein. Sie können ferner geeignete Justier- bzw. Zentriereinrichtungen aufweisen. Hierdurch kann ein entsprechender Stereovariator mit allen gängigen Stereomikroskopen gekoppelt werden, die betrachterseitig des Hauptobjektivs einen afokalen Strahlengang aufweisen. Hierbei können auch entsprechende Adapter verwendet werden. A correspondingly reversibly insertable stereo variator can also have, for example, two coupling elements, and be set up for this purpose by means of these coupling elements on the one hand the main lens and on the other hand to be connected to an object-side interface of the stereoscopic microscope. The latter have corresponding matching counterparts to the coupling elements. The coupling elements can be designed, for example, as parts of screw connections, dovetail and / or bayonet connections. You can also have suitable adjustment or centering. In this way, a corresponding stereo variator can be coupled with all conventional stereomicroscopes which have an afocal beam path on the observer side of the main objective. In this case, corresponding adapter can be used.

Besondere Vorteile bietet in Verbindung mit einem entsprechenden Stereovariator ein Stereomikroskop, bei dem die stereoskopischen Kanäle unterschiedlich zueinander aufgebaut sind, wie beispielsweise in der DE 10 2005 040 473 B4 beschrieben. Ein derartiges Stereomikroskop umfasst zwei optische Kanäle, die jeweils ein Fernrohrsystem aufweisen. Mindestens ein optisches Element eines der Fernrohrsysteme besitzt im Vergleich zu mindestens einem entsprechenden optischen Element des anderen Fernrohrsystems einen größeren optisch wirksamen Durchmesser. Dies führt zu einem größeren Durchmesser der Eintrittspupille. Bei einem solchen Element kann es sich um eine oder mehrere Linsen oder Blenden handeln. Particular advantages in conjunction with a corresponding stereo variator is a stereomicroscope in which the stereoscopic channels are constructed differently from each other, such as in the DE 10 2005 040 473 B4 described. Such a stereomicroscope comprises two optical channels, each having a telescope system. At least one optical element of one of the telescope systems has a larger optically effective diameter compared to at least one corresponding optical element of the other telescope system. This leads to a larger diameter of the entrance pupil. Such an element may be one or more lenses or diaphragms.

Durch die unsymmetrischen Durchmesser der Eintrittspupillen erhält der Benutzer zwei Teilbilder mit unterschiedlicher Helligkeit, unterschiedlicher Auflösung und unterschiedlicher Schärfentiefe. Es hat sich gezeigt, dass ein Helligkeitsunterschied von bis zu 50% und die Unterschiede in der Detailerkennung die Fusion der beiden Teilbilder zu einem dreidimensionalen Bild nicht beeinträchtigen. Im Gegenteil wird das Objekt dreidimensional mit der aus der höheren numerischen Apertur folgenden verbesserten Auflösung und der aus der geringeren Apertur folgenden größeren Schärfentiefe wahrgenommen. The asymmetrical diameter of the entrance pupils gives the user two partial images with different brightness, different resolution and different depth of field. It has been shown that a brightness difference of up to 50% and the differences in detail recognition do not affect the fusion of the two partial images into a three-dimensional image. On the contrary, the object is perceived three-dimensionally with the improved resolution resulting from the higher numerical aperture and the greater depth of field resulting from the lower aperture.

Die Nutzung dieses physiologischen Phänomens eines asymmetrischen Stereomikroskops bietet besondere Vorteile mit dem Stereovariator, weil hierbei die mit größerer Schärfentiefe bei gleichzeitig verbesserter Auflösung erhaltenen Bilder zusätzlich auch noch mit einem vom Gehirn „erwarteten“ Konvergenzwinkel betrachtet werden können. Dies führt zu einer besonders realistischen, hochaufgelösten, und dem natürliche Tiefenverhältnis exakt entsprechenden Bildern. Dies ermöglicht auch beispielsweise eine besonders einfache und damit sichere Manipulation der betrachteten Objekte. The use of this physiological phenomenon of an asymmetric stereomicroscope offers particular advantages with the stereo variator, because in this case the images obtained with a greater depth of field and simultaneously improved resolution can additionally be viewed with a convergence angle "expected" by the brain. This leads to a particularly realistic, high-resolution, and the natural depth ratio exactly corresponding images. This also allows, for example, a particularly simple and thus secure manipulation of the objects considered.

Der erfindungsgemäße Stereovariator wurde bereits zuvor bei der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen des Videomikroskopiesystems erläutert. Ein derartiger Stereovariator, der zur Verwendung in einem solchen Stereomikroskop eingerichtet ist, weist eine erste reflektierende teildurchlässige Fläche und eine zweite reflektierende Fläche auf. Die erste reflektierende teildurchlässige Fläche und die zweite reflektierende Fläche sind parallel zueinander und schräg zu einer Axialrichtung angeordnet. Die erste reflektierende teildurchlässige Fläche kann objektseitig vor einem ersten stereoskopischen Kanal des Stereomikroskops und die zweite reflektierende Fläche objektseitig vor einem zweiten stereoskopischen Kanal des Stereomikroskops angebracht werden, wobei der erste stereoskopische Kanal und der zweite stereoskopische Kanal jeweils digitalen Bilderfassungsmitteln des Videomikroskopiesystems zugeordnet sind. Hierdurch durchstrahlt ein Teilstrahl eines ersten entlang einer ersten optischen Achse durch den ersten stereoskopischen Kanal verlaufenden Lichtbündels die erste reflektierende teildurchlässige Fläche und damit den gesamten Stereovariator ablenkungsfrei. Ein Teilstrahl eines zweiten entlang einer zweiten optischen Achse durch den zweiten stereoskopischen Kanal verlaufenden Lichtbündels wird an der ersten und der zweiten reflektierenden Fläche abgelenkt und tritt aus dem Stereovariator unter einem parallelen Versatz aus. Die zweite reflektierende Fläche ist in der Axialrichtung verschiebbar, so dass ein Betrag des parallelen Versatzes des Teilstrahls des zweiten Lichtbündels eingestellt werden kann, wodurch wiederum ein eine Stereobasis des Stereomikroskops definierender Abstand, in welchem die erste optische Achse und die zweite optische Achse durch das Hauptobjektiv verlaufen, veränderbar ist. Ferner weisen die erste und die zweite optische Achse in jeder Verschiebestellung der zweiten reflektierenden Fläche einen Schnittpunkt innerhalb des Stereovariators auf. The stereo variator according to the invention has already been explained above in the description of the preferred embodiments of the video microscopy system. Such a stereo-variator adapted for use in such a stereomicroscope has a first reflective semi-transmissive surface and a second reflective surface. The first reflective partially transmissive surface and the second reflective surface are disposed parallel to each other and obliquely to an axial direction. The first reflective partially transmissive surface may be placed on the object side in front of a first stereoscopic channel of the stereomicroscope and the second reflective surface on the object side in front of a second stereoscopic channel of the stereomicroscope, wherein the first stereoscopic channel and the second stereoscopic channel are respectively associated with digital image acquisition means of the video microscopy system. As a result, a partial beam of a first light beam extending along a first optical axis through the first stereoscopic channel radiates through the first reflecting, partially transmissive surface and thus the entire stereo variator without deflection. A partial beam of a second light beam passing along a second optical axis through the second stereoscopic channel is deflected at the first and second reflective surfaces and exits the stereo-variator at a parallel offset. The second reflecting surface is slidable in the axial direction so that an amount of the parallel displacement of the sub-beam of the second light beam can be adjusted, which in turn defines a distance defining a stereo base of the stereomicroscope, in which the first optical axis and the second optical axis through the main objective run, is changeable. Furthermore, the first and second optical axes have an intersection within the stereo-variator in each shift position of the second reflective surface.

Als digitale Bilderfassungsmittel eignen sich sämtliche bekannten Einrichtungen, beispielsweise CCD, die in beiden Kanälen des Stereomikroskops bzw. an entsprechenden Anschlüssen angebracht werden können. Für die Stereomikroskopie speziell eingerichtete digitale Kameras sind ebenfalls bekannt. Als Anzeigemittel eignen sich insbesondere 3D-Monitore oder Projektionssysteme (Beamer). Verwendbare 3D-Monitore verfügen beispielsweise über zwei Bildeingänge, so dass die Signale der Bilderfassungsmittel der beiden stereoskopischen Kanäle direkt in einen entsprechenden Monitor eingespeist werden können. Hierbei kann auch eine Kanalumkehr vorgenommen werden so dass ein gegebenenfalls vorhandener negativer stereoskopischer Effekt ausgeglichen werden kann. Derartige Monitore bzw. ihnen zugeordnete Ansteuereinheiten können auch externe Komponenten aufweisen, welche die Signale der beiden Bilderfassungsmittel überlagern können. Ein entsprechend überlagertes Signal wird dann an den Monitor übertragen. Die Betrachtung entsprechender Bilder erfolgt z.B. durch Polarisations- oder Shutterbrillen in bekannter Weise. Bei der Verwendung von Projektionssystemen als Anzeigemitteln ist zumindest die Verwendung zweier Projektoren erforderlich. Die Darstellung und Betrachtung entsprechender Bilder kann in jeder bekannten Weise, z.B. mittels Shuttertechnik, Polarisationsfiltertechnik, farbanaglyphischer Darstellung und/oder Interferenzfiltertechnik erfolgen. As digital image capture means are all known devices, such as CCD, which can be mounted in both channels of the stereomicroscope or at corresponding terminals. Special digital cameras are also known for stereomicroscopy. Particularly suitable as display means are 3D monitors or projection systems (projectors). For example, usable 3D monitors have two image inputs, so that the signals of the image capturing means of the two stereoscopic channels can be fed directly into a corresponding monitor. In this case, a channel reversal can be made so that an optionally existing negative stereoscopic effect can be compensated. Such monitors or drive units assigned to them can also have external components which can superimpose the signals of the two image acquisition means. A correspondingly superimposed signal is then transmitted to the monitor. The viewing of such images is done by, for example Polarization or shutter glasses in a known manner. When using projection systems as display means, at least the use of two projectors is required. The representation and viewing of corresponding images can be carried out in any known manner, for example by means of a shutter technique, polarization filter technique, color anaglyphic representation and / or interference filter technique.

Wie erläutert, definiert ein Abstand eines Betrachters zur Leinwand bzw. zum Monitor zusammen mit seinem Pupillenabstand den Betrachtungskonvergenzwinkel. Stereoskopische Bilder, die mit einem „erwarteten“ Konvergenzwinkel aufgenommen werden, erscheinen realistisch, da sie das natürliche Tiefenverhältnis exakt wiedergeben. Üblicherweise weicht der Konvergenzwinkel bei der Stereomikroskopie jedoch von den natürlichen Verhältnissen ab, was zu einem stark überhöhten Tiefeneindruck beim Betrachter führt. Dies kann mit Hilfe des erfindungsgemäßen Stereovariators ausgeglichen werden, so dass der Konvergenzwinkel des Stereomikroskops exakt an den Betrachtungskonvergenzwinkel angepasst und damit ein optimaler 3D-Effekt erzeugt werden kann. As explained, a distance of a viewer to the screen or monitor together with its pupil distance defines the viewing convergence angle. Stereoscopic images taken with an "expected" convergence angle appear realistic because they accurately reflect the natural depth ratio. Usually, however, the convergence angle in stereomicroscopy deviates from the natural conditions, which leads to a greatly inflated depth impression in the viewer. This can be compensated with the aid of the stereo variator according to the invention, so that the convergence angle of the stereomicroscope can be adapted exactly to the viewing convergence angle and thus an optimum 3D effect can be produced.

Besonders vorteilhaft ist daher ein Videomikroskopiesystem, das dafür eingerichtet ist, eine Stereobasis des wenigstens einen Stereomikroskops auf Grundlage wenigstens eines Betrachtungsabstands, aus dem das zumindest zeitweise stereoskopisch dargestellte Bild von wenigstens einem Betrachter betrachtet wird, durch Einstellen des Stereovariators anzupassen. Dies erfolgt in einer besonders bevorzugten Ausführungsform vollautomatisch, insbesondere durch entsprechende Ansteuerung der elektromechanischen Stellmittel des Stereovariators. Therefore, a video microscopy system which is adapted to adapt a stereo base of the at least one stereoscopic microscope on the basis of at least one viewing distance, from which the image, which is at least temporarily stereoscopically represented, by at least one observer, is adapted by adjusting the stereo variator. This is done in a particularly preferred embodiment fully automatically, in particular by appropriate control of the electromechanical actuating means of the stereo variator.

Ein besonders bevorzugtes, vollautomatisches Videomikroskopiesystem weist dabei Erfassungsmittel auf, um den wenigstens einen Betrachtungsabstand zu erfassen. Derartige Erfassungsmittel können beispielsweise eine Distanz zwischen einer Shutterbrille und einer Projektionsfläche ermitteln. A particularly preferred, fully automatic video microscopy system has detection means in order to detect the at least one viewing distance. Such detection means can determine, for example, a distance between a shutter glasses and a projection surface.

Erfolgt die Darstellung beispielsweise in einem Saal, in welchem sich mehrere Betrachter befinden, kann auch vorgesehen sein, die Stereobasis des wenigstens einen Stereomikroskops auf Grundlage eines Wertes, der aus wenigstens zwei Betrachtungsabständen ermittelt wird, anzupassen. Beispielsweise kann aus entsprechend ermittelten Betrachtungsabständen ein Mittelwert, gegebenenfalls mit entsprechender Gewichtung, gebildet werden. Damit kann eine Stereobasis ermittelt werden, bei der für eine Mehrzahl der Betrachter und/oder für bestimmte Betrachter ein natürlicher Stereoeindruck entsteht. If the representation is made, for example, in a hall in which several observers are located, it may also be provided to adapt the stereo base of the at least one stereomicroscope on the basis of a value which is determined from at least two viewing distances. For example, an average value can be formed from correspondingly determined viewing distances, if appropriate with a corresponding weighting. In this way, a stereo basis can be determined in which a natural stereo impression is created for a majority of the observers and / or for certain observers.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren umfasst die Erfassung und Darstellung mikroskopischer Bilder mit einem Videomikroskopiesystem wie zuvor erläutert. Auf die jeweils genannten Merkmale und Vorteil wird daher ausdrücklich verwiesen. A method according to the invention comprises the acquisition and presentation of microscopic images with a video microscopy system as previously explained. It is therefore expressly referred to the respective features and advantages.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung gegenüber dem Stand der Technik veranschaulicht und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben. The invention is illustrated by means of embodiments in the drawing over the prior art and will be described in detail with reference to the drawings.

Figurenbeschreibungfigure description

1 zeigt schematisch den Aufbau eines Stereomikroskops vom Teleskoptyp, das mit einem Stereovariator ausgestattet werden kann. 1 shows schematically the structure of a stereomicroscope of the telescope type, which can be equipped with a stereo variator.

2 zeigt schematisch den Aufbau eines Stereomikroskops vom Teleskoptyp mit einem Stereovariator gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 2 schematically shows the structure of a telescope-type stereomicroscope with a stereo variator according to an embodiment of the invention.

3 zeigt schematisch den Aufbau eines Stereomikroskops vom Teleskoptyp mit einem Stereovariator gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 3 schematically shows the structure of a telescope-type stereomicroscope with a stereo variator according to an embodiment of the invention.

4 zeigt schematisch den Aufbau eines Stereovariators gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in drei Einstellungen. 4 schematically shows the structure of a stereo-variator according to an embodiment of the invention in three settings.

5 zeigt teilrealistisch den Aufbau eines Stereovariators gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 5 shows partially realistic the structure of a stereo-variator according to an embodiment of the invention.

6 zeigt teilrealistisch den Aufbau eines Stereomikroskops gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 6 shows partially realistic the structure of a stereomicroscope according to an embodiment of the invention.

7 zeigt schematisch ein Videomikroskopiesystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 7 schematically shows a video microscopy system according to an embodiment of the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In den Figuren sind einander entsprechende Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen. Auf eine wiederholte Erläuterung wird verzichtet.In the figures, corresponding elements are provided with identical reference numerals. A repeated explanation is omitted.

1 zeigt eine Prinzipskizze des optischen Aufbaus eines Stereomikroskops vom Teleskoptyp, das mit einem Stereovariator ausgestattet werden kann. 1 shows a schematic diagram of the optical structure of a telescope-type stereomicroscope, which can be equipped with a stereo variator.

Das Stereomikroskop weist ein Hauptobjektiv 2 auf. In einer Objektebene 21 des Hauptobjektivs 2, die dessen vorderer Brennebene entspricht, ist ein zu betrachtendes Objekt O angeordnet. Ein Punkt F des Objekts O liegt in einer Axialrichtung A vor dem Hauptobjektiv 2 des Stereomikroskops. Die Axialrichtung A wird durch das Hauptobjektiv 2 definiert. Ein Benutzer kann mit seinen Augen 52 ein stereoskopisches Bild des Objekts O erfassen. Die Augen 52 befinden sich bildseitig, das Objekt O objektseitig des Hauptobjektivs 2 The stereomicroscope has a main objective 2 on. In an object plane 21 of the main objective 2 which corresponds to its front focal plane, an object O to be observed is arranged. A point F of the object O lies in an axial direction A in front of the main objective 2 of the stereomicroscope. The Axial direction A is through the main objective 2 Are defined. A user can with his eyes 52 capture a stereoscopic image of the object O. The eyes 52 are on the image side, the object O object side of the main objective 2

Im Folgenden wird der Aufbau des Stereomikroskops ausgehend von dem Hauptobjektiv 2 in Richtung auf den Benutzer zu beschrieben. Das in dieser und in den nachfolgenden 2 und 3 dargestellte Stereomikroskop ist symmetrisch aufgebaut, was bedeutet, dass das Stereomikroskop zwei Stereokanäle L, R aufweist, die einander baulich entsprechen. Daher sind in der 1 nur die Elemente des linken Stereokanals L mit Bezugszeichen versehen und nachfolgend erläutert. Der rechte Stereokanal R entspricht dem zuvor erläuterten „ersten Stereokanal“, der linke Stereokanal L dem zuvor erläuterten „zweiten Stereokanal“ Die Erfindung ist jedoch auch mit besonderem Vorteil bei Stereomikroskopen einsetzbar, in denen ein oder mehrere Elemente der beiden Stereokanäle L, R unterschiedlich zueinander ausgebildet sind, wie in der DE 10 2005 040 473 B4 beschrieben.The following is the structure of the stereomicroscope starting from the main objective 2 towards the user. That in this and in the following 2 and 3 shown stereomicroscope is symmetrical, which means that the stereomicroscope has two stereo channels L, R, which correspond to each other structurally. Therefore, in the 1 only the elements of the left stereo channel L provided with reference numerals and explained below. The right stereo channel R corresponds to the previously described "first stereo channel", the left stereo channel L to the previously described "second stereo channel". However, the invention can also be used with particular advantage in stereomicroscopes in which one or more elements of the two stereo channels L, R are different from one another are trained, as in the DE 10 2005 040 473 B4 described.

Dem Hauptobjektiv 2 ist in beiden Stereokanälen L, R jeweils ein Fernrohrsystem 3 nachgeschaltet. Die Fernrohrsysteme 3 der beiden Stereokanäle L, R sind symmetrisch bildseitig des Hauptobjektivs angeordnet. Die Fernrohrsysteme 3 sind als afokale Zoomsysteme ausgebildet, wie z.B. in der US 6 816 321 A beschrieben.The main objective 2 is in both stereo channels L, R respectively a telescope system 3 downstream. The telescope systems 3 of the two stereo channels L, R are arranged symmetrically on the image side of the main objective. The telescope systems 3 are designed as afocal zoom systems, such as in the US Pat. No. 6,816,321 described.

In den Fernrohrsystemen 3 sind Blenden 31 angeordnet, die beispielsweise als Irisblenden ausgebildet sein können. Die Durchmesser der Blenden 31 sind einstellbar. Die Blenden 31 begrenzen die Durchmesser 32 der Eintrittspupillen der Fernrohrsysteme 3, die je nach Zoomstellung und Blendenwahl veränderbar sind.In the telescope systems 3 are dazzles 31 arranged, which may be formed, for example, as irises. The diameters of the panels 31 are adjustable. The irises 31 limit the diameter 32 the entrance pupils of the telescope systems 3 , which can be changed depending on the zoom position and aperture selection.

Die Fernrohrsysteme 3 definierten jeweils eine optische Achse 33. Die optischen Achsen 33 verlaufen in einem Abstand B durch das Hauptobjektiv 2 Der Abstand B der optischen Achsen 33 definiert hier die Stereobasis.The telescope systems 3 each defined an optical axis 33 , The optical axes 33 run at a distance B through the main lens 2 The distance B of the optical axes 33 defines the stereo base here.

Auf den optischen Achsen 33 sind den Fernrohrsystemen 3 jeweils Einblickeinheiten 4 nachgeordnet, die ebenfalls jeweils symmetrisch zum Hauptobjektiv A angeordnet sind. Die Fernrohrsysteme 3 und die Einblickeinheiten 4 können zum Teil in einem Gehäuse angeordnet sein, an das das Hauptobjektiv 2 angeschraubt und/oder mittels einer Schwalbenschwanzaufnahme angebracht sein kann.On the optical axes 33 are the telescope systems 3 each insight units 4 downstream, which are also arranged in each case symmetrically to the main objective A. The telescope systems 3 and the insights 4 may be arranged in part in a housing to which the main objective 2 screwed and / or can be attached by means of a dovetail receptacle.

Die Einblickeinheiten 4 umfassen Tubuslinsen 41, welche Zwischenbilder 42 erzeugen. Den Tubuslinsen 41 nachgeordnet sind Umkehrsysteme 43 zur Bildaufrichtung. Betrachterseitig der Einblickeinheiten 4 schließen sich jeweils Okulare 51 an. Die Tubuslinsen 41 sind dazu ausgebildet, jeweils parallele Lichtbündel auf einen Punkt 42a in der Ebene der Zwischenbilder 42 zu fokussieren. Der Punkt 42a befindet sich im vorderen Brennpunkt der Okulare 51 und wird durch diese nach Unendlich abgebildet, so dass er mit den Augen 52 beobachtet werden kann.The Insight Units 4 include tube lenses 41 , which intermediate pictures 42 produce. The tube lenses 41 downstream are reversing systems 43 for image erection. Observer side of the Insight Units 4 close each eyepieces 51 at. The tube lenses 41 are designed to each parallel light beam to a point 42a in the level of intermediate images 42 to focus. The point 42a is located in the front focal point of the eyepieces 51 and is imaged by these to infinity, so that he can see through the eyes 52 can be observed.

Das dargestellte Stereomikroskop kann auch für eine digitaloptische Erfassung des Objekts O ausgebildet sein, in welchem Fall zumindest ein Teil der Elemente der Einblickeinheiten 4 in einer entsprechenden digitaloptischen Erfassungseinheit angeordnet ist oder entfallen kann. Die Umkehrsysteme 43 zur Bildaufrichtung sind beispielsweise bei der digitaloptischen Erfassung nicht erforderlich.The illustrated stereomicroscope can also be designed for a digital optical detection of the object O, in which case at least a part of the elements of the insight units 4 is arranged in a corresponding digital optical detection unit or can be omitted. The reversal systems 43 for image erection, for example, in the digital optical detection is not required.

Optional können in bekannter Weise weitere Baugruppen in den Strahlengang eingebracht sein, beispielsweise Vorsatzlinsen, Filter, Polarisatoren, Auflichtbeleuchtungseinheiten oder Strahlteilersysteme zur Lichtein- und -auskopplung.Optionally, further components can be introduced into the beam path in a known manner, for example additional lenses, filters, polarizers, incident-light illumination units or beam splitter systems for light input and output.

Die optische Abbildung des Stereomikroskops wird durch eine schematische Darstellung der Randstrahlen 61 eines Strahlengangs, der im dargestellten Beispiel von dem Punkt F auf dem Objekt O ausgeht, veranschaulicht. Die Randstrahlen 61 des Strahlengangs kennzeichnen die beiden von dem Stereomikroskop genutzten Lichtkegel 62. Die Begrenzung der Lichtkegel 62 erfolgt durch die Durchmesser 32 der Eintrittspupillen, die durch die Irisblenden 31 festgelegt werden können.The optical image of the stereomicroscope is shown by a schematic representation of the marginal rays 61 of an optical path, which in the illustrated example emanates from the point F on the object O. The marginal rays 61 of the beam path characterize the two light cones used by the stereomicroscope 62 , The limitation of the light cone 62 done by the diameter 32 of the entrance pupils, through the iris diaphragms 31 can be determined.

Da das Objekt O in der Objektebene 21 angeordnet ist, verlaufen die Randstrahlen 61 in dem dargestellten Afokalsystem zwischen dem Hauptobjektiv 2 und den Fernrohrsystemen 3 parallel. Auch zwischen den Fernrohrsystemen 3 und den Einblickeinheiten 4 verlaufen die Randstrahlen wieder parallel, weshalb der Raum hinter den Fernrohrsystemen 3 vorteilhaft für optionales Zubehör ist. Die entsprechenden Abschnitte werden im Rahmen dieser Anmeldung vereinfacht als „afokale Abschnitte“ des Strahlengangs bezeichnet.Because the object O is in the object plane 21 is arranged, the marginal rays run 61 in the illustrated afocal system between the main objective 2 and the telescope systems 3 parallel. Also between the telescope systems 3 and the insights 4 The marginal rays are parallel again, which is why the space behind the telescope systems 3 advantageous for optional accessories. In the context of this application, the corresponding sections are referred to simply as "afocal sections" of the beam path.

Man entnimmt der 1 ferner, dass der Winkel w, unter dem jedes Auge 52 den Punkt F auf dem Objekt O wahrnimmt, und damit der Konvergenzwinkel 2 × w, über den Abstand B der optischen Achsen, der hier der Stereobasis entspricht, und den Abstand zwischen dem Hauptobjektiv 2 und der Objektebene 21 definiert ist. Dieser Abstand bemisst sich wiederum nach der Brennweite F_obj des Hauptobjektivs 2, so dass der Winkel w mit zunehmender Vergrößerung des Hauptobjektivs 2 ebenfalls zunimmt, weil dieses näher an das Objekt O herangefahren werden muss. Es gilt w = arctan(B/2 × F_obj). Dies führt, wie erläutert, bei hohen Vergrößerungen zu unnatürlichen Seheindrücken.One removes the 1 further, that the angle w, under which each eye 52 the point F on the object O perceives, and thus the convergence angle 2 × w, the distance B of the optical axes, which here corresponds to the stereo base, and the distance between the main objective 2 and the object plane 21 is defined. This distance is in turn measured by the focal length F _{obj of} the main _objective 2 so that the angle w increases with increasing magnification of the main lens 2 also increases, because this has to be moved closer to the object O. _{We have} w = arctan (B / 2 × F _obj ). As explained, this leads to unnatural visual impressions at high magnifications.

2 zeigt eine Prinzipskizze des optischen Aufbaus eines Stereomikroskops vom Teleskoptyp, das mit einem Stereovariator 1 ausgestattet ist. In der 2 sind die Aperturblenden 31 weit geöffnet dargestellt, in der Realität können diese weitgehend zugezogen werden, um die Schärfentiefe des Systems zu erhöhen. Das in 2 dargestellte Stereomikroskop weist eine digitaloptische Erfassungseinheit 6 auf, die zumindest zum Teil an die Stelle der Einblickeinheiten 4 des in der 1 dargestellten Stereomikroskops tritt. 2 shows a schematic diagram of the optical structure of a stereomicroscope of the telescope type, with a stereo variator 1 Is provided. In the 2 are the aperture stops 31 In reality, these can be largely contracted to increase the depth of field of the system. This in 2 Stereomicroscope shown has a digital optical detection unit 6 that at least partly takes the place of the insight units 4 in the 1 shown stereomicroscope occurs.

Der Stereovariator 1 weist im dargestellten Beispiel drei als Prismen ausgebildete Umlenkelemente 13, 14, 15 auf, die eine erste reflektierende teildurchlässige Fläche 11 und eine zweite reflektierende Fläche 12 definieren. Die Umlenkelemente 13, 14 bilden zusammen einen Strahlteiler, wodurch die erste reflektierende Fläche 11 teildurchlässig ausgebildet ist. Das Umlenkelement 15 ist an der zweiten reflektierenden Fläche 12 vollverspiegelt.The stereo variator 1 In the example shown, three deflecting elements designed as prisms 13 . 14 . 15 on, which is a first reflective semi-permeable surface 11 and a second reflective surface 12 define. The deflecting elements 13 . 14 together form a beam splitter, creating the first reflective surface 11 is formed partially permeable. The deflecting element 15 is on the second reflective surface 12 Fully mirrored.

Die Flächen 11, 12 sind in dem dargestellten Stereomikroskop, bezogen auf die Axialrichtung A und damit die optischen Achsen jedes der Fernrohrsysteme 3, in einem Winkel von 45° angeordnet. Sie liegen in dem genannten Winkel von 45° in den jeweiligen stereoskopischen Kanälen L, R, wobei die erste reflektierende teildurchlässige Fläche 11 in dem rechten (ersten) Stereokanal R, die zweite reflektierende Fläche 12 in dem linken (zweiten) Stereokanal L angeordnet ist. Ohne weiteres kann der Stereovariator 1 jedoch auch seitenverkehrt angeordnet sein.The surfaces 11 . 12 are in the illustrated stereomicroscope, with respect to the axial direction A and thus the optical axes of each of the telescope systems 3 , arranged at an angle of 45 °. They are in the said angle of 45 ° in the respective stereoscopic channels L, R, wherein the first reflective partially transparent surface 11 in the right (first) stereo channel R, the second reflecting surface 12 in the left (second) stereo channel L is arranged. Without further ado, the stereo variator 1 However, also be reversed.

In der dargestellten Anordnung werden die hier mit 33L bezeichnete optische Achse dieses linken (zweiten) Stereokanals L, bzw. die entsprechenden, an dieser Stelle parallel verlaufenden Strahlenbündel mit ihren Randstrahlen 61L, an der ersten reflektierenden teildurchlässigen Fläche 11 und an der zweiten reflektierenden Fläche 12 jeweils in einem Winkel von 90° abgelenkt. Die Anordnung der Flächen 11, 12 ist hierbei derart, dass ein abgelenkter Lichtstrahl zwischen den beiden Flächen parallel zu einer Ebene durch die optischen Achsen der Fernrohrsysteme 3 verläuft. Durch die Ablenkung der optischen Achse 33L des linken (zweiten) Stereokanals L an der ersten reflektierenden teildurchlässigen Fläche 11 schneidet diese daher die optische Achse 33R des rechten (ersten) Stereokanals R in einem Schnittpunkt X. Hierdurch kommt es zu einem negativen stereoskopischen Effekt.In the illustrated arrangement, the here with 33L denoted optical axis of this left (second) stereo channel L, and the corresponding, parallel at this point beam with their marginal rays 61L , at the first reflective partially transparent surface 11 and on the second reflective surface 12 each deflected at an angle of 90 °. The arrangement of the surfaces 11 . 12 is here such that a deflected light beam between the two surfaces parallel to a plane through the optical axes of the telescope systems 3 runs. By the deflection of the optical axis 33L of the left (second) stereo channel L at the first reflective semitransparent surface 11 This therefore cuts the optical axis 33R of the right (first) stereo channel R at an intersection point X. This results in a negative stereoscopic effect.

An der ersten reflektierenden teildurchlässigen Fläche 11 erfolgt eine teilweise Umlenkung und eine teilweise Transmission einfallender Lichtstrahlen. In 2 ist, bezogen auf die optischen Achsen 33L und 33R, dabei jeweils nur eine Alternative gezeigt. Auch das Licht im linken (zweiten) Stereokanal L, entsprechend der optischen Achse 33L bzw. den entsprechenden Randstrahlen 61L, durchsetzt teilweise die erste reflektierende teildurchlässige Fläche 11. In entsprechender Weise wird auch das Licht im rechten (ersten) Stereokanal R, entsprechend der optischen Achse 33R bzw. den entsprechenden Randstrahlen 61R, zum Teil an der ersten reflektierenden teildurchlässigen Fläche 11 reflektiert. Ein Teilstrahl des Lichts im rechten (ersten) Stereokanal R durchstrahlt jedoch den gesamten Stereovariator 1 ablenkungsfrei, ein Teilstrahl des Lichts im linken (zweiten) Stereokanal L wird zweimal reflektiert und erfährt dadurch einen entsprechenden parallelen Versatz. Hierdurch wird bewirkt, dass die optischen Achsen 33R und 33L in einem verringerten Abstand durch das Hauptobjektiv 2 treten. Dies entspricht der Änderung bzw. Einstellung der Stereobasis.At the first reflective semi-permeable surface 11 there is a partial deflection and a partial transmission of incident light rays. In 2 is, based on the optical axes 33L and 33R , shown only one alternative. Also the light in the left (second) stereo channel L, corresponding to the optical axis 33L or the corresponding marginal rays 61L partially penetrates the first reflective semi-permeable surface 11 , Similarly, the light in the right (first) stereo channel R, corresponding to the optical axis 33R or the corresponding marginal rays 61R , in part on the first reflective semi-permeable surface 11 reflected. However, a partial beam of the light in the right (first) stereo channel R penetrates the entire stereo variator 1 distraction-free, a partial beam of the light in the left (second) stereo channel L is reflected twice and thus experiences a corresponding parallel offset. This causes the optical axes 33R and 33L at a reduced distance through the main lens 2 to step. This corresponds to the change or adjustment of the stereo base.

Die optischen Achsen 33L (bzw. der an der ersten reflektierenden teildurchlässigen Fläche 11 umgelenkte Teil eines Strahlenbündels) und 33R (bzw. der die erste reflektierende teildurchlässige Fläche 11 durchsetzende Teil eines Strahlenbündels) der linken und rechten Stereokanäle L und R verlaufen damit sowohl zwischen dem Stereovariator 1 und den Fernrohrsystemen 3 als auch zwischen dem Stereovariator 1 und dem Hauptobjektiv 2 parallel, allerdings in unterschiedlichen Abständen zueinander. Dies ermöglicht eine effektive Verringerung der Stereobasis vom Abstand B auf den Abstand S, wie in den 2 und 3 angegeben.The optical axes 33L (or at the first reflective semi-permeable surface 11 deflected part of a beam) and 33R (or the first reflective semi-permeable surface 11 passing through part of a beam) of the left and right stereo channels L and R thus pass both between the stereo variator 1 and the telescope systems 3 as well as between the stereo variator 1 and the main lens 2 parallel, but at different distances from each other. This enables effective reduction of the stereo base from the distance B to the distance S, as in FIGS 2 and 3 specified.

Zum Verständnis der im Rahmen dieser Anmeldung verwendeten Bezeichnungen sei nochmals betont, dass hier unter dem Begriff „Stereobasis“ der Abstand zwischen optischen Achsen verstanden wird, der mit der objektseitigen („vorderen“) Brennweite des Hauptobjektivs 2 den Winkel w (siehe 1) definiert, unter dem ein Objektpunkt betrachtet wird. Wird erfindungsgemäß ein Stereovariator 1 eingesetzt, entspricht die Stereobasis dem Abstand S der optischen Achsen 33R und 33L objektivseitig des Stereovariators 1. Wird kein Stereovariator 1 eingesetzt, entspricht der Abstand der optischen Achsen B im Rest des Stereomikroskops der Stereobasis.To understand the terms used in the context of this application, it should be emphasized once again that the term "stereo base" is understood to mean the distance between optical axes that corresponds to the object-side ("front") focal length of the main objective 2 the angle w (see 1 ) under which an object point is viewed. Is inventively a stereo variator 1 used, the stereo base corresponds to the distance S of the optical axes 33R and 33L Objective side of the stereo variator 1 , Will not be a stereo variator 1 used, corresponds to the distance of the optical axes B in the rest of the stereo stereomicroscope.

Der Stereovariator 1 weist ferner Stellmittel 17 auf, die hier stark schematisiert dargestellt sind. Über diese kann, manuell oder motorgetrieben, beispielsweise unter Verwendung eines Schrittmotors, das Umlenkelement 15 in Pfeilrichtung verschoben werden. Dies ermöglicht eine Einstellung der Stereobasis, wie in der nachfolgenden 4 erläutert.The stereo variator 1 also has adjusting means 17 on, which are shown here very schematized. About this can, manually or motor-driven, for example, using a stepper motor, the deflection 15 be moved in the direction of the arrow. This allows adjustment of the stereo base, as in the following 4 explained.

In 3 ist in einer Prinzipskizze der Aufbau des zuvor in 2 dargestellten Stereomikroskops gezeigt, bei dem jedoch das Hauptobjektiv 2 in einer versetzten Position an dem Stereovariator 1 angebracht ist. Wie für den Fachmann bei Betrachtung der 2 ersichtlich, kommt es aufgrund der nicht zentrischen Anordnung des Hauptobjektivs 2 dort zu asymmetrischen Brechungseffekten (Aberrationen) und weiteren Nachteilen, wie unten erläutert. Diesem Nachteil kann durch den Versatz des Hauptobjektivs 2 in der 3 begegnet werden. Die Position des Hauptobjektivs 2 kann auch einstellbar ausgebildet sein, so dass sich immer eine möglichst zentrische Durchstrahlung ergibt.In 3 is a schematic diagram of the structure of the previously in 2 shown stereomicroscope, but in which the main objective 2 in a staggered position on the stereo variator 1 is appropriate. As for the expert in consideration of 2 it can be seen, due to the non-centric arrangement of the main objective 2 there to asymmetric refractive effects (aberrations) and other disadvantages, as explained below. This disadvantage can be due to the offset of the main lens 2 in the 3 be countered. The position of the main lens 2 can also be designed to be adjustable, so that there is always a possible centric radiation.

In den 2 und 3 ist ein Mittelpunkt des Hauptobjektivs 2 mit M bezeichnet. Das Umlenkelement 15 befindet sich in einer mittleren Stellung. Hierdurch wird die optische Achse 33L in den 2 und 3 um einen entsprechenden Betrag parallel nach rechts versetzt. Die optische Achse 33R verläuft in 2 durch den Mittelpunkt des Hauptobjektivs 2, so dass die optische Achse 33L zwischen dem Hauptobjektiv 2 und dem Objekt in einem Winkel von arctan(S × F_obj) verläuft. Entsprechend „blickt“ in 2 der stereoskopische Kanal R senkrecht auf das Objekt O, der stereoskopische Kanal R aus dem genannten Winkel. Dies führt ggf. zu verzerrt oder schief wahrgenommenen Bildern. In der in 3 gezeigten Anordnung beträgt der Winkel, unter dem aus den stereoskopischen Kanälen L und R jeweils der Punkt F auf dem Objekt O wahrgenommen werden kann (entsprechend dem Winkel w in 1) hingegen jeweils arctan(S/2 × F_obj).In the 2 and 3 is a center of the main objective 2 denoted by M. The deflecting element 15 is in a middle position. This will be the optical axis 33L in the 2 and 3 offset by a corresponding amount parallel to the right. The optical axis 33R runs in 2 through the center of the main lens 2 so that the optical axis 33L between the main lens 2 and the object is at an angle of arctan (S × F _obj ). Accordingly, "looks" in 2 the stereoscopic channel R perpendicular to the object O, the stereoscopic channel R from the said angle. This may lead to distorted or skewed images. In the in 3 The arrangement shown is the angle at which the point F on the object O can be perceived from the stereoscopic channels L and R (corresponding to the angle w in FIG 1 On the other hand, each arctan (S / 2 × F _obj ).

4 zeigt in den Teilfiguren A bis C eine Prinzipskizze des Aufbaus eines Stereovariators 1 gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in drei Stellungen. Der Stereovariator 1 entspricht in seinen wesentlichen Teilen jenem, der auch in den 2 und 3 gezeigt ist, so dass diesbezüglich auf die dortigen Ausführungen verwiesen werden kann. 4 shows in the partial figures A to C a schematic diagram of the structure of a stereo variator 1 according to a particularly preferred embodiment of the invention in three positions. The stereo variator 1 corresponds in its essential parts to that which also in the 2 and 3 is shown, so that reference can be made in this regard to the statements there.

Der Abstand der optischen Achsen, der die durch den Stereovariator 1 eingestellte Stereobasis definiert, ist auch hier mit S angegeben. Wie bereits bezüglich der 2 und 3 erläutert, kann auch hier das zweite Umlenkelement 15 durch geeignete Stellmittel 17 verschoben werden. The distance of the optical axes, that through the stereo variator 1 defined stereo base is also specified here with S. As already with respect to the 2 and 3 explained, also here the second deflecting element 15 by suitable adjusting means 17 be moved.

In der in Teilfigur A dargestellten Stellung befindet sich das zweite Umlenkelement 15 an einer oberen Einstellgrenze. Wie ersichtlich, wird hierdurch eine Reduzierung der Stereobasis S auf Null ermöglicht. Hierbei wird der linke (zweite) stereoskopische Kanal 33L derart parallel versetzt, dass er mit dem rechten (ersten) stereoskopischen Kanal 33R zusammenfällt. Dies ermöglicht eine Betrachtung entsprechender Objekte ohne stereoskopischen Effekt. In den Teilfiguren B und C sind unterschiedliche objektivseitige Stereobasen S dargestellt, die sich durch die Verstellung des Umlenkelements 15 in eine mittlere bzw. untere Position ergeben.In the position shown in part A, the second deflection element is located 15 at an upper limit of adjustment. As can be seen, this allows a reduction of the stereo base S to zero. This becomes the left (second) stereoscopic channel 33L offset in parallel with the right (first) stereoscopic channel 33R coincides. This allows viewing of corresponding objects without stereoscopic effect. In the sub-figures B and C different lens-side stereo bases S are shown, characterized by the adjustment of the deflection 15 result in a middle or lower position.

In 5 ist der Aufbau eines Stereovariators 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung teilrealistisch gezeigt. Der Stereovariator 1 verfügt über die bereits erläuterten Komponenten. Er ist in einem Gehäuse 16 angeordnet, das hier eröffnet dargestellt ist. Der Stereovariator 1 verfügt zur Anbringung zwischen einem Hauptobjektiv 2 und einem Teleskop oder Tubus (z.B. in einem entsprechenden Gehäuse eines Stereomikroskops) über Kupplungen 18 und ggf. Klemmelemente 18a. Die Verstelleinrichtung 17 ist hier als Rändelrad ausgebildet, das über einen Schneckengang (nicht dargestellt) und mittels einer Schubstange 17a eine Prismenfassung 17b verschieben kann. In der Prismenfassung 17b ist das Umlenkelement 15 angebracht. Zur Justierung der Umlenkelemente 13, 14 ist hier eine entsprechende Justiereinrichtung 19 vorgesehen.In 5 is the construction of a stereo variator 1 shown in partial realism according to one embodiment of the invention. The stereo variator 1 has the components already explained. He is in a housing 16 arranged, which is shown here opened. The stereo variator 1 For attachment between a main lens 2 and a telescope or tube (eg in a corresponding housing of a stereomicroscope) via couplings 18 and possibly clamping elements 18a , The adjusting device 17 is designed here as a thumbwheel, which via a worm gear (not shown) and by means of a push rod 17a a prism socket 17b can move. In the prism version 17b is the deflection element 15 appropriate. For adjustment of the deflecting elements 13 . 14 Here is a corresponding adjustment 19 intended.

6 zeigt ein Stereomikroskop 10, das in bekannter Weise aufgebaut ist und zusätzlich einen Stereovariator 1 aufweist. Der optische Aufbau des Stereomikroskops 10 wurde bereits in den 2 und 3 schematisch gezeigt. Die Fernrohrsysteme 3 sind hier in einem Gehäuse 30 angeordnet, das Einstellknöpfe 34 zur Zoomeinstellung und weitere Verstelleinrichtungen 35 aufweist. Das Hauptobjektiv 2 ist in einer Objektivfassung 20 angeordnet, die an einer Kupplung 18 des Stereovariators 1 angebracht ist. Der Stereovariator 1, von dem von außen ferner sein Gehäuse 16 und die Verstelleinrichtung 17 sichtbar ist, ist damit zwischen dem Gehäuse 30 der Fernrohrsysteme 3 und der Objektivfassung 20 befestigt. Das Stereomikroskop 10 weist eine digitaloptische Erfassungseinheit 6 auf. Das Stereomikroskop 10 weist ferner ein Stativ 70 auf und ist mittels eines Grob- und Feintriebs mit Triebknöpfen 71 an einer vertikalen Schiene 72 des Stativs 70 höhenverstellbar. Das Stativ 70 weist ferner eine Grundplatte 73 auf, die eine Oberfläche 73a definiert, auf der das Objekt O angeordnet werden kann. Die Grundplatte 73 kann weitere Einrichtungen, beispielsweise einen Kreuztisch und/oder eine Durchlichtbeleuchtungseinrichtung, aufweisen. 6 shows a stereomicroscope 10 , which is constructed in a known manner and in addition a stereo variator 1 having. The optical design of the stereomicroscope 10 was already in the 2 and 3 shown schematically. The telescope systems 3 are here in a housing 30 arranged, the adjusting knobs 34 for zoom adjustment and other adjustment 35 having. The main objective 2 is in a lens mount 20 arranged, attached to a clutch 18 of the stereo variator 1 is appropriate. The stereo variator 1 , from the outside of its housing further 16 and the adjusting device 17 is visible, it is between the case 30 of the telescope systems 3 and the lens mount 20 attached. The stereomicroscope 10 has a digital optical detection unit 6 on. The stereomicroscope 10 also has a tripod 70 on and is by means of a coarse and fine drive with drive buttons 71 on a vertical rail 72 of the tripod 70 height-adjustable. The tripod 70 also has a base plate 73 on that a surface 73a defined on which the object O can be arranged. The base plate 73 can have other facilities, such as a cross table and / or a transmitted light illumination device.

In 7 ist ein Videomikroskopiesystem 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt. Das Videomikroskopiesystem 100 umfasst ein Stereomikroskop 10 mit einem Stereovariator 1 wie mehrfach zuvor erläutert. Mit der digitaloptischen Erfassungseinheit 6 des Stereomikroskops 10 ist eine Steuereinheit 101 verbunden, die zur Verarbeitung der erfassten Bilder und zur Ausgabe entsprechender Signale an eine 3D-Projektionseinrichtung 82 eingerichtet ist. Die Steuereinheit 101 kann auch als Teil der digitaloptischen Erfassungseinheit 6 des Stereomikroskops 10 ausgebildet sein.In 7 is a video microscopy system 100 represented schematically according to an embodiment of the invention. The video microscopy system 100 includes a stereomicroscope 10 with a stereo variator 1 as explained several times before. With the digital optical detection unit 6 of the stereomicroscope 10 is a control unit 101 connected to the processing of the captured images and to output corresponding signals to a 3D projection device 82 is set up. The control unit 101 can also be part of the digital optical capture unit 6 of the stereomicroscope 10 be educated.

Die 3D-Projektionseinrichtung 82 umfasst hier zwei Projektoren, die beispielsweise nacheinander im schnellen Wechsel die im linken L und rechten R Stereokanal des Stereomikroskops erfassten Bilder auf eine Leinwand 83 projizieren. Anstelle der 3D-Projektionseinrichtung 82 mit der Leinwand 83 kann jedoch auch ein entsprechender Monitor vorgesehen sein. Die Darstellung muss auch nicht in Form eines schnellen Wechsels, also mittels Shuttertechnik, erfolgen, vielmehr können entsprechende Bilder auch beispielsweise mittels Polarisationsfiltertechnik, farbanaglyphischer Darstellung und/oder Interferenzfiltertechnik dargestellt werden.The 3D projection device 82 here includes two projectors, for example, in rapid succession, the captured in the left L and right R stereo channel of the stereomicroscope images on a screen 83 project. Instead of the 3D projection device 82 with the canvas 83 however, a corresponding monitor can also be provided. The representation does not have to be in the form of a quick change, ie by means of a shuttering technique, but corresponding images can also be represented, for example, by means of polarization filter technology, color-image-glyph representation and / or interference filter technology.

Die 7 zeigt ferner zwei Betrachter 9, die das auf der Leinwand 83 dargestellte Bild aus unterschiedlichen Betrachtungsabständen D und D' betrachten. Die Betrachter 9 tragen jeweils geeignete Brillen 102, beispielsweise Shutterbrillen, die eine Betrachtung des auf der Leinwand 83 dargestellten Bildes ermöglichen.The 7 also shows two viewers 9 that's on the canvas 83 View displayed image from different viewing distances D and D '. The viewer 9 wear appropriate glasses 102 For example, shutter glasses that are a contemplation of the on screen 83 allow picture shown.

Das Videomikroskopiesystem 100 kann auch eine Vorrichtung 103 aufweisen, die dafür eingerichtet ist, den Betrachtungsabstand D, D' eines oder mehrerer Betrachter 9 zu erfassen. Dies kann beispielsweise mittels eines geeigneten Fernmessverfahrens, beispielsweise auf Grundlage von Laserinterferometrie, erfolgen. Mittels der Steuereinheit 101 können entsprechende Signale an den Stereovariator 1 ausgegeben werden, um diesen, beispielsweise auf Grundlage eines oder mehrerer erfasster Betrachtungsabstände D, D', zu verstellen.The video microscopy system 100 can also be a device 103 which is adapted to the viewing distance D, D 'of one or more observers 9 capture. This can be done for example by means of a suitable telemetry method, for example based on laser interferometry. By means of the control unit 101 can send appropriate signals to the stereo variator 1 to be adjusted, for example, based on one or more detected viewing distances D, D '.

Claims

Video microscopy system ( 100 ) with a stereomicroscope ( 10 ) and digital image acquisition means ( 6 ), by means of which a picture of one through the stereomicroscope ( 10 ) object (O) can be detected, and display means ( 8th ), by means of which the captured image can be stereoscopically displayed at least temporarily, the stereomicroscope ( 10 ) a first stereoscopic channel (R) having a first optical axis ( 33R ), a second stereoscopic channel (L) having a second optical axis ( 33L ) and a common main objective defining an axial direction (A) ( 2 ), which is arranged on the object side of the first and the second stereoscopic channel (R, L), wherein the first stereoscopic channel (R) and the second stereoscopic channel (L) are respectively connected to the digital image acquisition means ( 6 ) and the first and the second optical axis ( 33R . 33L ) at least in an object-side portion of the first and second stereoscopic channels (R, L) parallel to the axial direction (A) at a first distance (B) to each other, and wherein between the first and the second stereoscopic channel (R, L) and the main lens ( 2 ) a stereo-variator ( 1 ) is provided, with which the first and the second optical axis ( 33R . 33L ) parallel to the axial direction (A) on a second, a stereo base of the stereomicroscope ( 10 ) defining distance (S), in which the first and the second optical axis ( 33R . 33L ) through the common main objective ( 2 ), are adjustable, characterized in that the stereovariator ( 1 ) on the object side in front of the first stereoscopic channel (R), a first reflective partially transparent surface ( 11 ) and the object side in front of the second stereoscopic channel (L) has a second reflective surface ( 12 ), wherein the first reflective semi-permeable surface ( 11 ) and the second reflective surface ( 12 ) are arranged parallel to each other and obliquely to the axial direction (A), so that a partial beam of a first light beam along the first optical axis ( 33R ) the first reflective semi-permeable surface ( 11 ) and the stereovariator ( 1 ) is deflected without deflection and a partial beam of a second light beam along the second optical axis ( 33L ) at the first reflective semi-permeable surface ( 11 ) and on the second reflective surface ( 12 ) and from the stereo variator ( 1 ) exits with a parallel offset, that the second reflective surface ( 12 ) is displaceable in the axial direction (A), so that an amount of the parallel offset of the sub-beam of the second light beam can be adjusted, and that the first and the second optical axis ( 33R . 33L ) in each displacement position of the second reflective surface ( 12 ) an intersection (X) within the stereo-variator ( 1 ) exhibit.

Video microscopy system ( 100 ) according to claim 1, the manual and / or electromechanical actuating means ( 17 ), with which the second reflective surface ( 12 ) is displaceable in the axial direction (A).

Video microscopy system ( 100 ) according to one of claims 1 or 2, in which the first first reflective semi-permeable surface ( 11 ) and / or the second reflective surface ( 12 ) are each formed at least partially as a mirror surface and / or as a prism surface.

Video microscopy system ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the stereomicroscope ( 10 ) is formed by the telescope type, by having a beam path, at least between the main objective ( 2 ) and the first and second stereoscopic channels (R, L) are afocal.

Video microscopy system ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which at least one optical element ( 31 ) of the first stereoscopic channel (R) has a different optically effective diameter than a corresponding optical element ( 31 ) of the second stereoscopic channel (L).

Vidoemicroscopy system ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the first distance (B) 15 to 30 mm and / or the second distance (S) is 0 to 12 mm.

Video microscopy system ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which the stereovariator ( 1 ) reversibly between the first and the second stereoscopic channel (R, L) and the main objective ( 2 ) is insertable.

Vidoemicroscopy system ( 100 ) according to claim 7, wherein the stereovariator ( 1 ) a sliding recording ( 18 ) for the main objective ( 2 ) having.

Video microscopy system ( 100 ) according to one of the preceding claims, which is adapted to the stereo base of the stereomicroscope ( 10 ) on the basis of at least one viewing distance (D) from which the image, which is at least temporarily stereoscopically represented by at least one observer ( 9 ) by adjusting the stereovariator ( 1 ).

Video microscopy system ( 100 ) according to claim 9, comprising detecting means for detecting the at least one viewing distance (D).

Video microscopy system ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which the display means ( 8th ) at least one 3D monitor ( 81 ) and / or at least one 3D projection device ( 82 ).

Stereovariator ( 1 ) for use in a video microscopy system ( 100 ) is arranged according to one of the preceding claims and a first reflective partially transparent surface ( 11 ) and a second reflective surface ( 12 ), wherein the first reflective semi-permeable surface ( 11 ) and the second reflective surface ( 12 ) are arranged parallel to one another and obliquely to a direction parallel to one through a main objective ( 2 ) of the stereomicroscope defined axial direction (A) can be arranged, wherein the first reflective semi-permeable surface ( 11 ) on the object side before a first stereoscopic channel (R) of the stereomicroscope ( 10 ) and the second reflective surface ( 12 ) on the object side in front of a second stereoscopic channel (L) of the stereomicroscope ( 10 ), the first stereoscopic channel (R) and the second stereoscopic channel (L) each having digital image acquisition means ( 6 ) of the video microscopy system ( 100 ) are assigned, so that a partial beam of a first, along a first optical axis ( 33R ) through the first stereoscopic channel (R) extending light beam, the first reflective partially transparent surface ( 11 ) and the stereovariator ( 1 ) deflected without distraction and a partial beam of a second, along a second optical axis ( 33L ) through the second stereoscopic channel (L) extending light beam at the first and the second reflective surface ( 11 . 12 ) and from the stereo variator ( 1 ) exits under a parallel offset, the second reflective surface ( 12 ) is displaceable in the axial direction (A), so that an amount of the parallel offset of the sub-beam of the second light beam can be adjusted, whereby a stereo base of the stereomicroscope (FIG. 10 ) defining distance (S), in which the first optical axis ( 33R ) and the second optical axis ( 33L ) through the main lens ( 2 ), is variable, and wherein the first and the second optical axis ( 33R . 33L ) in each displacement position of the second reflective surface ( 12 ) an intersection (X) within the stereo-variator ( 1 ) exhibit.

Using a stereo variator ( 1 ) according to claim 12 for influencing a stereo base of a video microscopy system ( 100 ) according to one of claims 1 to 11.

Method of displaying a stereoscopic image using a video microscopy system ( 100 ) according to one of claims 1 to 11, the method comprising a stereo base of the at least one stereomicroscope ( 10 ) on the basis of at least one viewing distance (D) from which the image, which is at least temporarily stereoscopically represented by at least one observer ( 9 ) is to be adapted.

Method according to Claim 14, in which the stereo base of the at least one stereomicroscope ( 10 ) is adjusted based on a value obtained from at least two viewing distances (D).