DE102019208876A1

DE102019208876A1 - Wechselvorrichtung für ein Operationsmikroskop

Info

Publication number: DE102019208876A1
Application number: DE102019208876.7A
Authority: DE
Inventors: Andreas Raab
Original assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Current assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Priority date: 2019-06-19
Filing date: 2019-06-19
Publication date: 2020-12-24
Anticipated expiration: 2039-06-20
Also published as: DE102019208876B4

Abstract

Eine Wechselvorrichtung für ein Operationsmikroskop umfasst eine Blendenwechseleinheit (30) und eine Filterwechseleinheit (60). Die Blendenwechseleinheit (30) umfasst ein erstes Blendenrad (31) und ein zweites Blendenrand (32). Das erste Blendenrad (31) weist einen ersten Blendenraddurchmesser (36) und eine erste Blendenraddicke (38) auf. Das zweite Blendenrad (32) weist einen zweiten Blendenraddurchmesser (37) und eine zweite Blendenraddicke (39) auf. Das erste Blendenrad (31) und das zweite Blendenrad (32) sind in einer ersten Ebene (23) drehbar angeordnet. Das erste Blendenrad (31) und das zweite Blendenrad (32) weisen jeweils mindestens in einem Teilbereich des Außenumfangs eine Außenrandverzahnung (34, 35) auf, die derart ineinandergreift, sodass das erste Blendenrad (31) und das zweite Blendenrad (32) mechanisch gekoppelt sind. Eine erste Antriebseinheit (33) ist derart mit der Blendenwechseleinheit (30) gekoppelt, dass eine Winkelposition des ersten Blendenrades (31) und des zweiten Blendenrades (32) einstellbar sind.Die Filterwechseleinheit (60) umfasst ein erstes Filterrad (61) und ein zweites Filterrad (62). Das erste Filterrad (61) weist einen ersten Filterraddurchmesser (66) und eine erste Filterraddicke (68) auf. Das zweite Filterrad (62) weist einen zweiten Filterraddurchmesser (67) und eine zweite Filterraddicke (69) auf. Das erste Filterrad (61) und das zweite Filterrad (62) sind in einer zweiten Ebene (24) drehbar angeordnet. Das erste Filterrad (61) und das zweite Filterrad 62) weisen jeweils mindestens in einem Teilbereich des Außenumfangs eine Außenrandverzahnung (64, 65) auf, die derart ineinandergreift, sodass das erste Filterrad (61) und das zweite Filterrad (62) mechanisch gekoppelt sind. Eine zweite Antriebseinheit (63) ist derart mit der Filterwechseleinheit (60) gekoppelt, dass eine Winkelposition des ersten Filterrades (61) und des zweiten Filterrades (62) einstellbar sind.Die erste Ebene (23) und die zweite Ebene (24) sind übereinanderliegend angeordnet. Der Betrag der ersten Blendenraddicke (38) liegt in einem Bereich zwischen 2 % und 5 % des ersten Blendenraddurchmessers (36) und der Betrag der ersten Filterraddicke (68) liegt in einem Bereich zwischen 2 % und 6 % des ersten Filterraddurchmessers (66).

Description

Die Erfindung betrifft eine Wechselvorrichtung für ein Operationsmikroskop mit einer Blendenwechseleinheit und einer Filterwechseleinheit, sowie ein Operationsmikroskop.
In einem optischen Beobachtungsstrahlengang eines Operationsmikroskops können Wechselvorrichtungen angeordnet sein, um optische Elemente in dem Beobachtungsstrahlengang auszutauschen. Durch eine Wechselvorrichtung können beispielsweise optische Linsen in einen Beobachtungsstrahlengang eingebracht oder herausgefahren werden, um verschiedene Vergrößerungen einstellen zu können.
Die mechanischen Wechselvorrichtungen können translatorisch oder rotatorisch bewegt werden. Bei allen Wechselvorrichtungen müssen Massen zuverlässig bewegt, beim Einfahren oder Ausfahren aus einem Beobachtungsstrahlengang beschleunigt und wieder abgebremst werden. Zusätzlich kann ein Operationsmikroskop in verschiedenen Winkellagen eingesetzt werden. Deshalb müssen die Wechselvorrichtungen in verschiedenen Winkellagen präzise und zuverlässig funktionieren. Um optisch eine hohe Beobachtungsqualität zu gewährleisten, sind geringe mechanische Toleranzen bei hoher Steifigkeit gefordert. Da in der Wechselvorrichtung Aussparungen eingebracht sein können, die für die Aufnahme der optischen Elemente vorgesehen sind, kann die Wechselvorrichtung Bereiche aufweisen, die durch schmale Stegbereiche oder vollflächige Materialbereiche gebildet sind. Insbesondere an den Randbereichen können schmale Stege zu mechanischen Instabilitäten in diesen Zonen der Wechselvorrichtung führen. Zusätzlich kann durch das eingesetzte Beleuchtungslicht und eine im Operationsmikroskop angeordnete Elektronik eine thermische Belastung auftreten, die zu einer mechanischen Verformung oder Teilverformung der Wechselvorrichtung führen kann.
Aus diesen Gründen sind mechanische Wechselvorrichtung üblicherweise stabil und robust ausgestaltet, um den oben genannten Anforderungen gerecht zu werden. Besonders in Bereichen, die durch schmale Stege gebildet sind, wird durch eine dickere Gesamtmaterialstärke eine steifere und stabilere Ausführung gebildet, die einer höheren mechanischen Toleranzanforderung gerecht wird.
Nachteilig an diesen Ausführungsformen ist jedoch, dass diese einen gewissen Bauraum in Anspruch nehmen, was die Außenabmessungen und das Gewicht eines Operationsmikroskops vergrößern. Diese Ausführungsformen können beispielsweise 12 mm Höhe für eine einzelne Wechselvorrichtung in Anspruch nehmen.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine verbesserte und besonders kompakte Wechselvorrichtung für ein Operationsmikroskop bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Die Aufgabe wird ferner durch ein Operationsmikroskop gemäß Anspruch 14 gelöst
Erfindungsgemäß umfasst eine Wechselvorrichtung für ein Operationsmikroskop eine Blendenwechseleinheit und eine Filterwechseleinheit. Die Blendenwechseleinheit umfasst ein erstes Blendenrad und ein zweites Blendenrand. Das erste Blendenrad weist einen ersten Blendenraddurchmesser und eine erste Blendenraddicke auf. Das zweite Blendenrad weist einen zweiten Blendenraddurchmesser und eine zweite Blendenraddicke auf. Das erste Blendenrad und das zweite Blendenrad sind in einer ersten Ebene drehbar angeordnet. Das erste Blendenrad und das zweite Blendenrad weisen jeweils mindestens in einem Teilbereich des Außenumfangs eine Außenrandverzahnung auf, die derart ineinandergreift, sodass das erste Blendenrad und das zweite Blendenrad mechanisch gekoppelt sind. Eine erste Antriebseinheit ist derart mit der Blendenwechseleinheit gekoppelt, dass eine Winkelposition des ersten Blendenrades und des zweiten Blendenrades einstellbar sind.
Die Filterwechseleinheit umfasst ein erstes Filterrad und ein zweites Filterrad. Das erste Filterrad weist einen ersten Filterraddurchmesser und eine erste Filterraddicke auf. Das zweite Filterrad weist einen zweiten Filterraddurchmesser und eine zweite Filterraddicke auf. Das erste Filterrad und das zweite Filterrad sind in einer zweiten Ebene drehbar angeordnet. Das erste Filterrad und das zweite Filterrad weisen jeweils mindestens in einem Teilbereich des Außenumfangs eine Außenrandverzahnung auf, die derart ineinandergreift, sodass das erste Filterrad und das zweite Filterrad mechanisch gekoppelt sind. Eine zweite Antriebseinheit ist derart mit der Filterwechseleinheit gekoppelt, dass eine Winkelposition des ersten Filterrades und des zweiten Filterrades einstellbar sind.
Die erste Ebene und die zweite Ebene sind übereinanderliegend angeordnet. Der Betrag der ersten Blendenraddicke liegt in einem Bereich zwischen 2 % und 5 % des ersten Blendenraddurchmessers und der Betrag der ersten Filterraddicke liegt in einem Bereich zwischen 2 % und 6 % des ersten Filterraddurchmessers.
Ein Operationsmikroskop ist ein Visualisierungssystem zur Beobachtung eines dreidimensionalen Objektbereiches mit einer Objektebene. Der Objektbereich ist ein Operationsbereich. Ein Operationsbereich ist ein zu untersuchender oder zu operierender Gewebebereich, der Zellgewebe, Knochen und/oder künstliche Körperelemente umfassen kann. Um die geometrischen Eigenschaften für die Optik des Operationsmikroskops im Objektbereich eindeutig zu beschreiben, werden diese auf die Objektebene bezogen. Die Objektebene ist eine Beobachtungsebene im Objektbereich.
Eine Operationsmikroskop umfasst verschiedene Baugruppen, beispielsweise eine Fokussiereinheit mit einem Hauptobjektiv, ein Zoomsystem und eine Beobachtungseinheit. Die Beobachtungseinheit kann durch Okulare gebildet sein oder eine oder mehrere Kameras umfassen. Durch Okulare kann ein Betrachter den Operationsbereich direkt betrachten. Eine Kamera bietet die Möglichkeit, einen Objektbereich aufzunehmen und auf einer Anzeigevorrichtung vergrößert darzustellen, so dass der Objektbereich auf einem Bildschirm zwei- oder dreidimensional betrachtet werden kann. Beide Beobachtungsvarianten sind auch gleichzeitig bereitstellbar.
Durch die Optik des Operationsmikroskops ist ein Beobachtungsstrahlengang von dem Objektbereich zu der Beobachtungseinheit definiert. Bei einem stereoskopisch ausgebildeten Operationsmikroskop sind zwei Beobachtungsstrahlengänge vorhanden. Jeder Beobachtungsstrahlengang ist jeweils einem Auge des Beobachters zugeordnet. Beispielsweis kann ein erster Beobachtungsstrahlengang einem linken Auge und ein zweiter Beobachtungsstrahlengang einem rechten Auge zugeordnet sein, oder umgekehrt.
Bei einem optischen oder digitalen Operationsmikroskop ist eine Ebene in einer axialen Position entlang der optischen Achse eines Beobachtungsstrahlenganges, in der die Schärfe der Abbildung ein Maximum erreicht, als Fokusebene definiert. Die Optik der Bilderfassungsvorrichtung kann auch einen Bereich oberhalb und unterhalb der Fokusebene scharf abbilden, der durch die Schärfentiefe definiert ist. Bei dem Operationsmikroskop liegen die Fokusebene und die Objektebene in der gleichen Ebene.
Unter einer Wechselvorrichtung gemäß der Erfindung ist eine mechanische Halterungsbaugruppe zu verstehen, die mindestens zwei optische Elemente umfasst oder aufnehmen kann. Die Wechselvorrichtung ist derart gelagert oder geführt, dass die Position der optischen Elemente veränderbar ist. Die Wechselvorrichtung ist derart ausgebildet, dass ein optisches Element in einen Beobachtungsstrahlengang eingefahren, bzw. ausgefahren werden kann.
Ein optisches Element kann eine Linse, ein Filter, eine Blende oder ein optisches Verschlusselement sein. Ein optisches Verschlusselement wird auch als Shutter bezeichnet und hat die Funktion, einen Beobachtungsstrahlengang optisch zu schließen oder zu öffnen.
Die Wechselvorrichtung umfasst eine Blendenwechseleinheit und eine Filterwechseleinheit, die in zwei Ebenen übereinanderliegend angeordnet sind. In einer ersten Ebene ist eine Blendenwechseleinheit angeordnet. In einer zweiten Ebene ist eine Filterwechseleinheit angeordnet. Die erste Ebne und die zweite Ebene sind parallel.
Eine Blendenwechseleinheit ist eine mechanische Halterungsbaugruppe für Blenden- und/oder Shutter. Die Blendenwechseleinheit umfasst zwei Blendenräder, ein erstes Blendenrad und ein zweites Blendenrand. Das erste Blendenrad ist einem ersten Beobachtungsstrahlengang zugeordnet, das zweite Blendenrad ist einem zweiten Beobachtungsstrahlengang zugeordnet.
Ein Blendenrad ist ein im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeter Blendenträger, der in einem Radzentrum drehbar gelagert ist. Das Blendenrad kann rotatorische Bewegungen in beiden Drehrichtungen ausführen, axiale Bewegungen sind nicht ausführbar. Das erste Blendenrad weist einen ersten Blendenraddurchmesser und eine erste Blendenraddicke auf. Das zweite Blendenrad weist einen zweiten Blendenraddurchmesser und eine zweite Blendenraddicke auf.
Das erste Blendenrad und das zweite Blendenrad weisen jeweils mindestens in einem Teilbereich des Außenumfangs eine Außenrandverzahnung auf, die derart ineinandergreift, sodass das erste Blendenrad und das zweite Blendenrad mechanisch gekoppelt sind. Eine erste Antriebseinheit ist derart mit der Blendenwechseleinheit gekoppelt, dass eine Winkelposition des ersten Blendenrades und des zweiten Blendenrades einstellbar sind.
Die Außenrandverzahnung bildet eine mechanische Kopplungsvorrichtung zwischen dem ersten Blendenrad und dem zweiten Blendenrad, die gewährleistet, dass das erste Blendenrad und das zweite Blendenrad in einer definierten Winkelstellung zueinander angeordnet sind.
Durch die mechanische Kopplung ist nur eine einzelne erste Antriebseinheit notwendig, um beide Blendenräder zusammen zu drehen und eine Winkelposition für beider Blendenräder gleichzeitig einstellen zu können. Führt das erste Blendenrad eine rotatorische Bewegung aus, wird das zweite Blendenrad rotatorisch gegenläufig mitgeführt. Durch die mechanische Kopplung ist gewährleistet, dass bei einer definierten Winkelstellung des ersten Blendenrades das zweite Blendenrad ebenfalls in einer definierten Winkelstellung eingestellt ist.
Ein Blendenrad kann eine oder mehrere Aussparungen oder Öffnungen aufweisen, die Blenden bilden oder in die Blendenelemente einbringbar sind. Die Aussparungen oder Öffnungen können rund ausgebildet sein. Ein Blendenrad kann auch einen Shutter umfassen. Eine Blende kann durch eine Bohrung mit einem bestimmten Durchmesser gebildet sein. Eine Blende kann aber auch eingeklebt, geschraubt, geklemmt oder mit Clipsen in einer Öffnung fixiert sein. Eine Blende oder ein Shutter können durch ein Blendenrad jeweils in einen Beobachtungsstrahlengang ein- bzw. ausgeschwenkt werden.
Die verschiedenen Blenden können beispielsweise die Einstellung unterschiedlicher Schärfentiefen für einen Beobachter bereitstellen.
Durch das erste Blendenrad ist somit jeweils eine Blende oder ein Shutter in den ersten Beobachtungsstrahlengang ein- bzw. ausschwenkbar und durch das zweite Blendenrad ist jeweils eine Blende oder ein Shutter in den zweiten Beobachtungsstrahlengang ein- bzw. ausschwenkbar. Die mechanische Kopplung des ersten Blendenrades und des zweiten Blendenrades stellt sicher, dass die Blenden und/oder Shutter jeweils definiert in die beiden Strahlengänge ein- bzw. ausgefahren werden. Ein synchrones Ein- und Ausschwenken bezüglich des jeweils zugeordneten Beobachtungsstrahlenganges ist möglich.
Eine Filterwechseleinheit ist eine mechanische Halterungsbaugruppe für Filter oder Filterelemente. Die Filterwechseleinheit umfasst zwei Filterräder, ein erstes Filterrad und ein zweites Filterrad.
Ein Filterrad ist ein im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeter Filterträger, der in einem Radzentrum drehbar gelagert ist. Das Filterrad kann rotatorische Bewegungen in beiden Drehrichtungen ausführen, axiale Bewegungen sind nicht ausführbar. Das erste Filterrad weist einen ersten Filterraddurchmesser und eine erste Filterraddicke auf, das zweite Filterrad weist einen zweiten Filterraddurchmesser und eine zweite Filterraddicke auf. Das erste Filterrad ist dem ersten Beobachtungsstrahlengang zugeordnet, das zweite Filterrad ist dem zweiten Beobachtungsstrahlengang zugeordnet.
Das erste Filterrad und das zweite Filterrad weisen jeweils mindestens in einem Teilbereich des Außenumfangs eine Außenrandverzahnung auf, die derart ineinandergreift, sodass das erste Filterrad und das zweite Filterrad mechanisch gekoppelt sind. Eine zweite Antriebseinheit ist derart mit der Filterwechseleinheit gekoppelt, dass eine Winkelposition des ersten Filterrades und des zweiten Filterrades einstellbar sind.
Die Außenrandverzahnung bildet eine mechanische Kopplungsvorrichtung zwischen dem ersten Filterrad und dem zweiten Filterrad, die gewährleistet, dass das erste Filterrad und das zweite Filterrad in einer definierten Winkelstellung zueinander angeordnet sind.
Durch die mechanische Kopplung ist nur eine einzelne zweite Antriebseinheit notwendig, um beide Filterräder zusammen zu drehen und eine Winkelposition für beider Filterräder gleichzeitig einstellen zu können. Führt das erste Filterrad eine rotatorische Bewegung aus, wird das zweite Filterrad rotatorisch gegenläufig mitgeführt. Durch die mechanische Kopplung ist gewährleistet, dass bei einer definierten Winkelstellung des ersten Filterrades das zweite Filterrad ebenfalls in einer definierten Winkelstellung eingestellt ist.
Ein Filterrad kann eine oder mehrere Aussparungen oder Öffnungen aufweisen, in die Filter oder Filterelemente einbringbar sind. Die Aussparungen oder Öffnungen können rund ausgebildet sein. Ein Filter kann eingeklebt, geschraubt, geklemmt oder mit Clipsen in der Öffnung fixiert sein. Ein Filter kann durch ein Filterrad jeweils in einen Beobachtungsstrahlengang ein- bzw. ausgeschwenkt werden.
Die Filter können Spektralfilter für unterschiedliche Anwendungen sein. In einer Ausführungsform sind die Filter derart ausgebildet, dass sie verschiedene Optionen für die Fluoreszenzmikroskopie bereitstellen.
Durch das erste Filterrad ist somit jeweils ein Filter in den ersten Beobachtungsstrahlengang ein- bzw. ausschwenkbar und durch das zweite Filterrad ist jeweils ein Filter in den zweiten Beobachtungsstrahlengang ein- bzw. ausschwenkbar. Die mechanische Kopplung des ersten Filterrades und des zweiten Filterrades stellt sicher, dass die Filter jeweils definiert in die beiden Strahlengänge ein- bzw. ausgefahren werden. Ein synchrones Ein- und Ausschwenken bezüglich des jeweils zugeordneten Beobachtungsstrahlenganges ist möglich.
Die Blendenwechseleinheit ist durch die erste Antriebseinheit in einer Winkelposition einstellbar. Die Filterwechseleinheit ist durch die zweite Antriebseinheit in einer Winkelposition einstellbar. Damit sind die beiden Blendenräder der Blendenwechseleinheit in der ersten Ebene und die beiden Filterräder der Filterwechseleinheit in der zweiten Ebene gezielt und unabhängig voneinander ansteuerbar.
Durch die übereinanderliegende Anordnung der Blendenwechseleinheit und der Filterwechseleinheit ist die Wechselvorrichtung ergonomisch günstig und sehr platzsparend ausgebildet. Filter und Blenden können sehr nahe beieinander in dem jeweils zugeordneten Beobachtungsstrahlengang positioniert werden. Die übereinanderliegende Anordnung der Blendenwechseleinheit und der Filterwechseleinheit bilden eine gestapelte kombinierte Filterrad- und Blendenrad-Anordnung. Dadurch ist die Einstellung einer Vielzahl verschiedener Kombinationen von Filter- und Blendenanordnungen in jeweils einem Beobachtungsstrahlengang möglich. Das Operationsmikroskop kann mit vielen verschiedenen Filter- und Blendenoptionen betrieben werden. Die gezielte Einstellung einer bestimmten Blendenanordnung mit jeder durch die Filterwechseleinheit bereitstellbaren Filteranordnung ist vorstellbar. Ebenso ist die Kombination einer bestimmten Filteranordnung mit jeder durch die Blendenwechseleinheit bereitstellbaren Blendenanordnung möglich.
Die Filter können mindestens teilweise auch durch Fluoreszenzfilter gebildet sein. Die Blenden können Tiefenschärfeoptionen bereitstellen. Durch die unterschiedlich ansteuerbaren zwei Ebenen, in den die Filterwechseleinheit und die Blendenwechseleinheit in dem gestapelten Aufbau angeordnet sind, können unterschiedliche Fluoreszenzoptionen mit verschiedenen Tiefenschärfeoptionen in einem Operationsmikroskop gleichzeitig integriert und bereitgestellt werden.
Dabei ist die Wechselvorrichtung mit der Blendenwechseleinheit und der Filterwechseleinheit besonders kompakt und platzsparend dimensioniert. Die erste Blendenraddicke hat einen Wert dessen Betrag in einem Bereich zwischen größer gleich 2 % und kleiner gleich 5 % des ersten Blendenraddurchmessers liegt. Die erste Filterraddicke hat einen Wert, dessen einen Betrag in einem Bereich zwischen größer gleich 2 % und kleiner gleich 6 % des ersten Filterraddurchmessers liegt.
Die erste Blendenraddicke und die zweite Blendenraddicke sind damit außerordentlich dünn und sehr filigran ausgebildet. Bei einem Blendenraddurchmesser von beispielsweise 50 mm liegt der Betrag der Blendenraddicke in einem Bereich zwischen 1,0 mm und 2,5 mm.
Die erste Filterraddicke und die zweite Filterraddicke sind damit ebenfalls außerordentlich dünn und sehr filigran ausgebildet. Hat ein Filterrad beispielsweise einen Filterraddurchmesser von 50 mm, so liegt der Betrag einer Filterraddicke in einem Bereich zwischen 1,0 mm und 3,0 mm.
Da die Filterwechseleinheit und die Blendenwechseleinheit in zwei Ebenen übereinander angeordnet sind, ist durch die außerordentliche dünne und filigrane Bauweise eine sehr kompakte Gesamtbauhöhe von nur wenigen Millimetern erreichbar. In dem oben genannten Zahlenbeispiel ist eine maximale Gesamtbauhöhe der Wechselvorrichtung kleiner als 6 mm erreichbar. Durch diese besondere Ausbildung der Wechselvorrichtung kann ein Operationsmikroskop mit geringerer Bauhöhe und dadurch wesentlich kompakter und dichter gepackt gebaut werden. Dadurch ist das Gesamtvolumen des Operationsmikroskops geringer.
Durch die geringeren Massen der Filterwechseleinheit und der Blendenwechseleinheit ist die mechanische Trägheit dieser Baugruppen geringer. Das Ein- und Ausfahren eines Filters und/oder einer Blende in einen Beobachtungsstrahlengang kann schneller erfolgen. Die erste Antriebseinheit und die zweite Antriebseinheit können durch die geringeren Massen kleiner dimensioniert werden. Das Gesamtgewicht des Operationsmikroskops ist insgesamt geringer.
Die filigrane Bauweise verlangt hohe Anforderungen an die Bearbeitungsqualität der Bauteile. Vorteilhaft kann das Operationsmikroskop dennoch in verschiedenen Winkellagen eingesetzt werden. Die Filterwechseleinheit und die Blendewechseleinheit funktionieren in verschiedenen Winkellagen präzise und zuverlässig. Die Außenrandverzahnung bleibt zuverlässig im Eingriff, so dass ein synchrones Ein- und Ausfahren von Blenden und/oder Filtern in den jeweils zugeordneten Beobachtungsstrahlengang sichergestellt ist.
In einer Ausgestaltung der Erfindung liegt der Betrag der zweiten Blendenraddicke in einem Bereich zwischen 2 % und 5 % des zweiten Blendenraddurchmessers und der Betrag der zweiten Filterraddicke liegt in einem Bereich zwischen 2 % und 6 % des zweiten Filterraddurchmessers.
Die zweite Blendenraddicke hat einen Wert, dessen Betrag in einem Bereich liegt, der größer gleich 2 % und kleiner gleich 5 % des zweiten Blendenraddurchmessers ist. Die zweite Filterraddicke hat einen Wert, dessen Betrag in einem Bereich liegt, der größer gleich 2 % und kleiner gleich 6 % des zweiten Filterraddurchmessers ist. Damit ist das zweite Filterrad formstabil, leicht und besonders kompakt ausgebildet.
In einer Ausgestaltung der Erfindung liegt der Betrag der erste Blendenraddicke in einem Bereich zwischen 2 % und 4 % des ersten Blendenraddurchmessers.
Damit ist das erste Blendenrad formstabil, sehr leicht und besonders kompakt ausgebildet.
In einer Ausgestaltung der Erfindung liegt der Betrag der zweiten Blendenraddicke in einem Bereich zwischen 2 % und 4 % des zweiten Blendenraddurchmessers.
Damit ist das zweite Blendenrad formstabil, sehr leicht und besonders kompakt ausgebildet.
In einer Ausgestaltung der Erfindung liegt der Betrag der erste Blendenraddicke in einem Bereich zwischen 2 % und 3,5 %, bevorzugt zwischen 2 % und 3 % des ersten Blendenraddurchmessers.
Damit ist das erste Blendenrad formstabil, leicht und besonders kompakt ausgebildet.
In einer Ausgestaltung der Erfindung liegt der Betrag der zweiten Blendenraddicke in einem Bereich zwischen 2 % und 3,5 %, bevorzugt zwischen 2 % und 3 % des zweiten Blendenraddurchmessers.
Damit ist das zweite Blendenrad formstabil, leicht und besonders kompakt ausgebildet.
In einer Ausgestaltung der Erfindung beträgt die erste Blendenraddicke 2 % des ersten Blendenraddurchmessers.
Das Verhältnis zwischen dem ersten Blendenraddurchmesser und der ersten Blendenraddicke ist 50 : 1. Dies ist ein besonders gutes Verhältnis zwischen Stabilität, Gewicht und Kompaktheit.
In einer Ausgestaltung der Erfindung beträgt die zweiterste Blendenraddicke 2 % des zweiten Blendenraddurchmessers.
Das Verhältnis zwischen dem zweiten Blendenraddurchmesser und der zweiten Blendenraddicke ist 50 : 1. Dies ist ein besonders gutes Verhältnis zwischen Stabilität, Gewicht und Kompaktheit.
In einer Ausgestaltung der Erfindung liegt der Betrag der ersten Filterraddicke in einem Bereich zwischen 2,5 % und 5 % des ersten Filterraddurchmessers.
Damit ist das erste Filterrad formstabil, leicht und besonders kompakt ausgebildet. Die erste Filterraddicke kann für unterschiedliche dicke Filter angepasst werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung liegt der Betrag der zweiten Filterraddicke in einem Bereich zwischen 2,5 % und 5 % des zweiten Filterraddurchmessers.
Damit ist das zweite Filterrad formstabil, leicht und besonders kompakt ausgebildet. Die zweite Filterraddicke kann für unterschiedlich dicke Filter angepasst werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung liegt die erste Filterraddicke einen Betrag in einem Bereich zwischen 3 % und 4,5 %, bevorzugt in einem Bereich zwischen 3 % und 4 % des ersten Filterraddurchmessers.
Damit ist das erste Filterrad formstabil, leicht und besonders kompakt ausgebildet. Die erste Filterraddicke kann für unterschiedlich dicke Filter angepasst werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung liegt die zweite Filterraddicke einen Betrag in einem Bereich zwischen 3 % und 4,5 %, bevorzugt in einem Bereich zwischen 3 % und 4 % des zweiten Filterraddurchmessers.
Damit ist das zweite Filterrad formstabil, leicht und besonders kompakt ausgebildet. Die zweite Filterraddicke kann für unterschiedlich dicke Filter angepasst werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung beträgt die erste Filterraddicke 3 % des ersten Filterraddurchmessers.
Das Verhältnis zwischen dem ersten Filterraddurchmesser und der ersten Filterraddicke ist 50 : 1,5. Dies ist ein besonders gutes Verhältnis zwischen Stabilität, Gewicht und Kompaktheit.
In einer Ausgestaltung der Erfindung beträgt die zweite Filterraddicke 3 % des zweiten Filterraddurchmessers.
Das Verhältnis zwischen dem zweiten Filterraddurchmesser und der zweiten Filterraddicke ist 50 : 1,5. Dies ist ein besonders gutes Verhältnis zwischen Stabilität, Gewicht und Kompaktheit.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weisen der erste Blendenraddurchmesser und der zweite Blendenraddurchmesser den gleichen Betrag auf.
Damit können das erste Blendenrad und das zweite Blendenrad aus dem gleichen Rohling hergestellt werden und sind damit kostengünstiger. Da der Außendurchmesser beider Blendenräder gleich groß ist, ist durch die ineinandergreifende Außenrandverzahnung eine winkelsynchrone gegenläufige Drehbewegung der beiden Blendenräder möglich.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weisen der erste Filterraddurchmesser und der zweite Filterraddurchmesser den gleichen Betrag auf.
Damit können das erste Filterrad und das zweite Filterrad aus dem gleichen Rohling hergestellt werden und sind damit kostengünstiger. Da der Außendurchmesser beider Filterräder gleich groß ist, ist durch die ineinandergreifende Außenrandverzahnung eine winkelsynchrone gegenläufige Drehbewegung der beiden Filterräder möglich.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst der gesamte Umfang des ersten Blendenrades und der gesamte Umfang des zweiten Blendenrades eine Außenrandverzahnung.
Vorteilhaft sind das erste Blendenrad und das zweite Blendenrad gekoppelt um 360° drehbar.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst der gesamte Umfang des ersten Filterrades und der gesamte Umfang des zweiten Filterrades eine Außenrandverzahnung.
Vorteilhaft sind das erste Filterrad und das zweite Filterrad gekoppelt um 360° drehbar.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Außenrandverzahnung zwischen dem ersten Blendenrad und dem zweiten Blendenrad spielfrei ausgebildet.
Damit ist die Einkopplung einer Blende in einen Beobachtungsstrahlengang besonders präzise.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Außenrandverzahnung zwischen dem ersten Filterrad und dem zweiten Filterrad spielfrei ausgebildet.
Damit ist die Einkopplung eines Filters in einen Beobachtungsstrahlengang besonders präzise.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Betrag der ersten Blendenraddicke und der zweiten Blendenraddicke unterschiedlich.
Sind die ersten Blendenraddicke und die zweite Blendenraddicke jeweils unterschiedlich, kann ein Blendenrad dicker und das andere Blendenrad dünner ausgebildet sein. Vorteilhaft kann die Zuverlässigkeit der Kopplung der Außenrandverzahnung verbessert werden. Selbst bei einer Biegung oder Verformung eines Blendenrades, insbesondere des dünneren Blendenrades, ist eine zuverlässige Kopplung in einem größeren axialen Bereich gewährleistet. Ebenso sind axiale Lagetoleranzen bei der Lagerung eines Blendenrades unkritischer.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Betrag der ersten Filterraddicke und der zweiten Filterraddicke unterschiedlich.
Die genannten Vorteile für einen unterschiedlichen Betrag der ersten Blendenraddicke und der zweiten Blendenraddicke gelten auch für einen unterschiedlichen Betrag der ersten Filterraddicke und der zweiten Filterraddicke.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Betrag der ersten Blendenraddicke und der zweiten Blendenraddicke gleich.
Vorteilhaft können für das erste Blendenrad und das zweite Blendenrad der gleiche Rohling verwendet werden. Wenn alle Öffnungen der beiden Filterräder gleich sind, sind das erste Filterrad und das zweite Filterrad baugleich. Dies reduziert die Anzahl der unterschiedlichen Bauelemente eines Operationsmikroskops. Die Losgröße der Filterräder kann erhöht werden, damit kann ein Filterrad kostengünstiger hergestellt werden. Die Lagerkosten und Ersatzteilkosten sind geringer.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Betrag der ersten Filterraddicke und der zweiten Filterraddicke gleich.
Die genannten Vorteile für einen gleichen Betrag der ersten Blendenraddicke und der zweiten Blendenraddicke gelten auch für einen gleichen Betrag der ersten Filterraddicke und der zweiten Filterraddicke.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Betrag der minimalen Breite eines Stegbereiches des ersten Filterrades in der Ebene des ersten Filterraddurchmessers größer oder gleich wie der Betrag der ersten Filterraddicke.
Ein Stegbereich ist ein Bereich zwischen zwei Öffnungen oder zwischen einer Öffnung und einem Randbereich eines Filterrades. Die Breite eines Stegbereiches wird in einer Ebene parallel zu dem Filterraddurchmesser und damit senkrecht zur Filterraddicke gemessen. Bei einer Außenrandverzahnung wird für die Ermittlung des minimalen Betrages der Breite eines Stegbereiches der minimale Abstand zwischen den Zahnflanken und der Öffnung ermittelt. Liegt der Betrag der minimalen Breite des Stegbereiches dem oben genannten Bereich, ist das Filterrad mechanisch formstabiler, auch bei Temperaturänderungen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Betrag der minimalen Breite eines Stegbereiches des zweiten Filterrades in der Ebene des zweiten Filterraddurchmessers größer oder gleich wie der Betrag der zweiten Filterraddicke.
Die Vorteile dieses Merkmals für das erste Filterrad gelten auch für das zweite Filterrad.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Betrag der minimalen Breite eines Stegbereiches des ersten Blendenrades in der Ebene des ersten Blendenraddurchmessers größer oder gleich wie der Betrag der ersten Blendenraddicke.
Die zuvor genannten Vorteile dieses Merkmals für das erste Filterrad gelten auch für das erste Blendenrad.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Betrag der minimalen Breite eines Stegbereiches des zweiten Blendenrades in der Ebene des zweiten Blendenraddurchmessers größer oder gleich wie der Betrag der zweiten Blendenraddicke.
Die Vorteile dieses Merkmals für das erste Blendenrad gelten auch für das zweite Blendenrad.
In einer Ausgestaltung der Erfindung sind das erste Blendenrad und das erste Filterrad auf einer ersten Achse drehbar gelagert. Das zweite Blendenrad und das zweite Filterrad sind auf einer zweiten Achse drehbar gelagert.
Die erste Achse und die zweite Achse sind jeweils durch mechanische Achsen gebildet. Die Lagerung von jeweils einem Blendenrad und einem Filterrad auf einer gemeinsamen Achse ist eine kostengünstige und gewichtsparende Lösung. Die Einstellung einer Winkelstellung ist jeweils für ein Filterrad und ein Blendenrad unabhängig voneinander möglich. Die erste Ebene und die zweite Ebene sind parallel.
In einer Ausgestaltung der Erfindung sind das erste Blendenrad und das erste Filterrad auf der ersten Achse in einem Gleitlager drehbar gelagert. Das zweite Blendenrad und das zweite Filterrad sind auf der zweiten Achse in einem Gleitlager drehbar gelagert.
Gleitlager sind einfach herzustellen und kostengünstig.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die zweite Ebene der ersten Ebene nachgeordnet angeordnet, bezogen auf den Verlauf des Beobachtungsstrahlenganges von der Objektebene aus betrachtet.
Damit ist ein Filter relativ zu einer Blende nachgeordnet im Beobachtungsstrahlengang angeordnet.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das erste Blendenrad einen ersten Blendenradbund um das Radzentrum, sodass das erste Blendenrad an der Stelle des ersten Blendenradbundes dicker ausgebildet ist als die erste Blendenraddicke.
Das erste Blendenrad umfasst im Radzentrum eine Blendenradführung, durch den das erste Blendenrad auf einer Achse rotatorisch gelagert ist. Dieser Lagerungsbereich des ersten Blendenrades, der eine Radnabe bildet, ist in axialer Richtung, entlang der Achse, länger ausgebildet als der Betrag der ersten Blendenraddicke. Der verlängerte Lagerungsbereich ist durch einen ersten Blendenradbund gebildet, der den Bereich, der auf der Achse geführt ist, verlängert. Damit ist die Führung und Lagerung eines Blendenrades im Radzentrum auf einem längeren Achsenabschnitt gewährleistet. Vorteilhaft ist das Spiel des Blendenrades geringer, was in einem geringeren Spiel an der Außenrandverzahnung resultiert. Zudem ist die Gefahr einer Klemmung des Blendenrades auf der Achse verringert. Damit der erste Blendenradbund als Drehteil kostengünstig herstellbar ist, ist eine runde rotationssymmetrische Ausführungsform vorteilhaft.
Zugleich bildet der erste Blendenradbund einen Abstandshalter zum nächsten Bauelement. Eine axiale Stirnfläche des ersten Blendenradbundes kann gleichzeitig die Kontaktfläche zu dem ersten Filterrad bilden. Zudem kann eine axiale Stirnfläche auch die Kontaktfläche zu einer weiteren Baugruppe, beispielsweise zu einem Zoomsystem, bilden. Durch den Blendenradbund kann somit zuverlässig ein Abstand zwischen dem ersten Blendenrad und dem ersten Filterrad und/oder zu der weiteren Baugruppe gewährleistet werden. Damit können in dem Blendenrad angeordnete Blendenelemente dicker ausgebildet sein, als die Dicke des ersten Blendenrades. Vorteilhaft ist die Gefahr eines mechanischen Kontaktes des Bereiches des ersten Blendenrades, der außerhalb des Bundbereiches liegt, mit dem ersten Filterrad oder der weiteren Baugruppe, beispielsweise bei einer mechanischen Verformung, verringert. Vorteilhaft kann der Rohling des ersten Blendenrades mit dem Blendenradbund in einer Aufspannung als Drehteil kostengünstig hergestellt werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das zweite Blendenrad einen zweiten Blendenradbund um das Radzentrum, sodass das zweite Blendenrad an der Stelle des zweiten Blendenradbundes dicker ausgebildet ist als die zweite Blendenraddicke.
Die hierzu genannten Vorteile für das erste Blendenrad gelten auch für das zweite Blendenrad.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der erste Blendenradbund auf einer Seite an dem ersten Blendenrad angeordnet.
Die Herstellung ist kostengünstiger, da nur zwei verschiedene Durchmesserbereiche für den Blendenraddurchmesser und den Blendenradbunddurchmesser hergestellt werden müssen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Blendenradbund auf einer Seite an dem zweiten Blendenrad angeordnet.
Die zuvor genannten Vorteile dieses Merkmals für das erste Blendenrad gelten auch für das zweite Blendenrad.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Blendenradbund jeweils auf beiden Seiten an dem ersten Blendenrad angeordnet.
Vorteilhaft braucht nur die jeweilige Stirnseite des Blendenradbundes als Kontaktfläche zu dem daran angrenzenden Bauteil besonders genau bearbeitet zu werden. Beispielsweise ist es ausreichend eine geringe Oberflächenrauigkeit nur an einer verhältnismäßig kleinen Bund-Stirnfläche herzustellen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Blendenradbund jeweils auf beiden Seiten an dem zweiten Blendenrad angeordnet.
Die zuvor genannten Vorteile dieses Merkmals für das erste Blendenrad gelten auch für das zweite Blendenrad.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das erste Filterrad einen ersten Filterradbund um das Radzentrum, sodass das erste Filterrad an der Stelle des ersten Filterradbundes dicker ausgebildet ist als die erste Filterraddicke.
Das erste Filterrad umfasst im Radzentrum eine Filterradführung, durch den das erste Filterrad auf einer Achse rotatorisch gelagert ist. Dieser Lagerungsbereich des ersten Filterrades, der eine Radnabe bildet, ist in axialer Richtung, entlang der Achse, länger ausgebildet als die erste Filterraddicke. Der verlängerte Lagerungsbereich ist durch einen ersten Filterradbund gebildet, der den Bereich, der auf der Achse geführt ist, verlängert. Damit ist die Führung und Lagerung eines Filterrades im Radzentrum auf einem längeren Achsenabschnitt gewährleistet. Vorteilhaft ist das Spiel des Filterrades geringer, was in einem geringeren Spiel an der Außenrandverzahnung resultiert. Zudem ist die Gefahr einer Klemmung des Filterrades auf der Achse verringert. Damit der erste Filterradbund als Drehteil kostengünstig herstellbar ist, ist eine runde rotationssymmetrische Ausführungsform vorteilhaft.
Zugleich bildet der erste Filterradbund einen Abstandshalter zum nächsten Bauelement. Die axiale Stirnfläche des ersten Filterradbundes kann gleichzeitig die Kontaktfläche zu dem ersten Blendenrad bilden. Durch den ersten Filterradbund kann somit zuverlässig ein Abstand zwischen dem ersten Filterrad und dem ersten Blendenrad gewährleistet werden. Damit können Filterelemente dicker ausgebildet sein, als die Dicke des ersten Filterrades. Vorteilhaft ist die Gefahr eines mechanischen Kontaktes des Bereiches des ersten Filterrades, der außerhalb des Filterradbundbereiches liegt, mit dem ersten Blendenrad, beispielsweise bei einer mechanischen Verformung, verringert. Vorteilhaft kann der Rohling des ersten Filterrades mit dem ersten Filterradbund in einer Aufspannung als Drehteil kostengünstig hergestellt werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das zweite Filterrad einen zweiten Filterradbund um das Radzentrum, sodass das zweite Filterrad an der Stelle des zweiten Filterradbundes dicker ausgebildet ist, als die zweite Filterraddicke.
Die hierzu genannten Vorteile für das erste Filterrad gelten auch für das zweite Filterrad.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der erste Filterradbund auf einer Seite an dem ersten Filterrad angeordnet.
Die Herstellung ist kostengünstiger, da nur zwei verschiedene Durchmesserbereiche für den Filterraddurchmesser und den Filterradbunddurchmesser hergestellt werden müssen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Filterradbund auf einer Seite an dem zweiten Filterrad angeordnet.
Die zuvor genannten Vorteile dieses Merkmals für das erste Filterrad gelten auch für das zweite Filterrad.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Filterradbund jeweils auf beiden Seiten an dem ersten Filterrad angeordnet.
Vorteilhaft braucht nur die jeweilige Stirnseite des Filterradbundes als Kontaktfläche zu dem daran angrenzenden Bauteil besonders genau bearbeitet zu werden. Beispielsweise ist es ausreichend eine geringe Oberflächenrauigkeit nur an einer verhältnismäßig kleinen Bundstirnfläche herzustellen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Filterradbund jeweils auf beiden Seiten an dem zweiten Filterrad angeordnet.
Die zuvor genannten Vorteile dieses Merkmals für das erste Filterrad gelten auch für das zweite Filterrad.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist der lichte Abstand zwischen dem ersten Blendenrad und dem ersten Filterrad einen Betrag auf, der kleiner ist als die erste Filterraddicke.
Der lichte Abstand definiert einen Abstand zwischen dem ersten Blendenrad und dem ersten Filterrad in einer Zone, in der sich beide Wechselräder nicht berühren. Dieser Abstand bildet einen Schutzabstand. Die Zone befindet sich außerhalb eines Lagerungsbereiches, in welchem sich das erste Blendenrad und das erste Filterrad stirnseitig berühren können. Der Abstand kann durch einen am ersten Blendenrad und/oder am ersten Filterrad angeordneten Bund bewirkt werden. Alternativ kann der Abstand durch ein Unterlegelement, beispielsweise eine Unterlegscheibe, gebildet sein. Ein geringer lichter Abstand zwischen dem ersten Blendenrad und dem ersten Filterrad erhöht die Kompaktheit des Operationsmikroskops.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist der lichte Abstand zwischen dem zweiten Blendenrad und dem zweiten Filterrad einen Betrag auf, der kleiner ist als die zweite Filterraddicke.
Ein geringer lichter Abstand zwischen dem zweiten Blendenrad und dem zweiten Filterrad erhöht die Kompaktheit des Operationsmikroskops.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist der lichte Abstand zwischen dem ersten Blendenrad und dem ersten Filterrad einen Betrag auf, der kleiner ist als die erste Blendenraddicke.
Ein geringer lichter Abstand zwischen dem ersten Blendenrad und dem ersten Filterrad erhöht die Kompaktheit des Operationsmikroskops.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist der lichte Abstand zwischen dem zweiten Blendenrad und dem zweiten Filterrad einen Betrag auf, der kleiner ist, als die zweite Blendenraddicke.
Ein geringer lichter Abstand zwischen dem zweiten Blendenrad und dem zweiten Filterrad erhöht die Kompaktheit des Operationsmikroskops.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die erste Blendenraddicke einen Betrag in einem Bereich zwischen 1 mm und 2,5 mm auf.
Ein Blendenrad mit dieser geringen Blendenraddicke ist sehr filigran und dünn. Durch die geringe Masse reicht eine kleine Antriebsleistung der zugeordneten Antriebsvorrichtung. Die Blendenrad kann sehr kompakt aufgebaut werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die zweite Blendenraddicke einen Betrag in einem Bereich zwischen 1 mm und 2,5 mm auf.
Die zuvor genannten Vorteile dieses Merkmals für das erste Blendenrad gelten auch für das zweite Blendenrad.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die erste Filterraddicke einen Betrag in einem Bereich zwischen 1 mm und 3 mm auf.
Ein Filterrad mit dieser geringen Filterraddicke ist sehr filigran und dünn. Durch die geringe Masse reicht eine kleine Antriebsleistung der zugeordneten Antriebsvorrichtung. Die Filterwechseleinheit kann sehr kompakt aufgebaut werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die zweite Filterraddicke einen Betrag in einem Bereich zwischen 1 mm und 3 mm auf.
Die zuvor genannten Vorteile dieses Merkmals für das erste Filterrad gelten auch für das zweite Filterrad.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Material des ersten Blendenrades eine Kupfer-Aluminium-Legierung.
Vorteilhaft hat das erste Blendenrad besonders gute mechanische Eigenschaften, beispielsweise geringe Verformbarkeit, bessere Temperaturbeständigkeit und geringes Gewicht. Damit können die mechanische Stabilität und eine geringe Verformung eines Blendenrades auch bei einer sehr dünnen Ausführung zuverlässig gewährleistet werden. Vorteilhaft kann damit die Eingriffssicherheit der Außenrandverzahnung auch bei sehr dünnen Blendenrädern erhöht werden. Durch den Kupferanteil sind zudem die Gleitreibungseigenschaften verbessert.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Material des zweiten Blendenrades eine Kupfer-Aluminium-Legierung.
Die oben genannten Vorteile einer Kupfer-Aluminium-Legierung für das erste Blendenrad gelten auch für das zweite Blendenrad.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Material des ersten Filterrades eine Kupfer-Aluminium-Legierung.
Die oben genannten Vorteile einer Kupfer-Aluminium-Legierung für ein Blendenrad gelten auch für das erste Filterrad.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Material des zweiten Filterrades eine Kupfer-Aluminium-Legierung.
Die oben genannten Vorteile einer Kupfer-Aluminium-Legierung für das erste Blendenrad gelten auch für das zweite Filterrad.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Material des ersten Blendenrades zusätzlich einen Eisenanteil auf.
Vorteilhaft sind damit die Festigkeitseigenschaften, insbesondere die Zugfestigkeit verbessert. Bis 7 % Eisenanteil ist die Zugfestigkeit um ca. 30 bis 40 N/mm² je Prozent Zusatz verbessert. Der Eisenanteil feint zudem das Materialgefüge.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Material des zweiten Blendenrades zusätzlich einen Eisenanteil auf.
Die oben genannten Vorteile des Eisenanteils für das erste Blendenrad gelten auf für das zweite Blendenrad.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Material des ersten Filterrades zusätzlich einen Eisenanteil auf.
Die oben genannten Vorteile des Eisenanteils für das erste Blendenrad gelten auf für das erste Filterrad.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Material des zweiten Filterrades zusätzlich einen Eisenanteil auf.
Die oben genannten Vorteile des Eisenanteils für das erste Filterrad gelten auf für das zweite Filterrad.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Material des ersten Blendenrades zusätzlich einen Nickelanteil auf.
Vorteilhaft ist damit die Korrosionsbeständigkeit verbessert.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Material des zweiten Blendenrades zusätzlich einen Nickelanteil auf.
Vorteilhaft ist damit die Korrosionsbeständigkeit verbessert.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Material des ersten Filterrades zusätzlich einen Nickelanteil auf.
Vorteilhaft ist damit die Korrosionsbeständigkeit verbessert.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Material des zweiten Filterrades zusätzlich einen Nickelanteil auf.
Vorteilhaft ist damit die Korrosionsbeständigkeit verbessert.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist besteht das Material des ersten Blendenrades aus der Legierung CuA110Ni5Fe4.
CuA110Ni5Fe4 ist eine Mehrstoff-Legierung und umfasst Kupfer, 10 % Aluminium, 5 % Nickel und 4 % Eisen. Das Material ist hat sehr gute mechanische Eigenschaften.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist besteht das Material des zweiten Blendenrades aus der Legierung CuAl10Ni5Fe4.
Das Material hat sehr gute mechanische Eigenschaften.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist besteht das Material des ersten Filterrades aus der Legierung CuA110Ni5Fe4.
Das Material ist hat sehr gute mechanische Eigenschaften.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist besteht das Material des zweiten Filterrades aus der Legierung CuAl10Ni5Fe4.
Das Material ist hat sehr gute mechanische Eigenschaften.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Oberfläche des ersten Blendenrades schwarz ausgebildet.
Damit ist die Oberfläche reflexmindernd. Besonders vorteilhaft ist die Oberfläche matt schwarz.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Oberfläche des zweiten Blendenrades schwarz ausgebildet.
Damit ist die Oberfläche reflexmindernd. Besonders vorteilhaft ist die Oberfläche matt schwarz.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Oberfläche des ersten Filterrades schwarz ausgebildet.
Damit ist die Oberfläche reflexmindernd. Besonders vorteilhaft ist die Oberfläche matt schwarz.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Oberfläche des zweiten Filterrades schwarz ausgebildet.
Damit ist die Oberfläche reflexmindernd. Besonders vorteilhaft ist die Oberfläche matt schwarz.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der ersten Antriebseinheit und dem ersten Blendenrad ein Zwischenzahnrad angeordnet.
Vorteilhaft kann die Antriebseinheit an einer Stelle positioniert werden, in der Platz zur Verfügung steht. Der Abstand zwischen dem ersten Blendenrad und der Antriebseinheit kann vergrößert werden. Eine Positionierung der ersten Antriebseinheit an einer zentralen Position zwischen dem ersten Blendenrad und dem zweiten Blendenrad ist vorstellbar. Falls die Antriebseinheit eine bevorzugte Drehrichtung aufweist, kann zudem durch das Zwischenzahnrad eine Drehrichtungsumkehr bewirkt werden, um die Antriebseinheit in der bevorzugten Drehrichtung betreiben zu können.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Blendenwechseleinheit einen ersten Sensor zur Positionserfassung und die Filterwechseleinheit einen zweiten Sensor zur Positionserfassung.
Damit ist eine Position der Blendenwechseleinheit unabhängig von einer Position der Filterwechseleinheit erfassbar.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Position des ersten Blendenrades oder des zweiten Blendenrades durch einen ersten Sensor ermittelbar.
Durch die mechanische Kopplung des ersten Filterrades und des zweiten Filterrades ist nur ein einzelner Sensor für die Positionserfassung der beiden Blendenräder notwendig.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Position des ersten Filterrades oder des zweiten Filterrades durch einen zweiten Sensor ermittelbar.
Durch die mechanische Kopplung des ersten Filterrades und des zweiten Filterrades ist nur ein einzelner Sensor für die Positionserfassung der beiden Filterräder notwendig.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der erste Sensor durch einen Inkrementalgeber gebildet.
Inkrementalgeber können eine Winkelposition in hoher Auflösung für einen Regelkreis bereitstellen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Sensor durch einen Inkrementalgeber gebildet.
Inkrementalgeber können eine Winkelposition in hoher Auflösung für einen Regelkreis bereitstellen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der erste Sensor direkt mit der ersten Antriebseinheit gekoppelt.
Die Antriebseinheit kann in dieser Konfiguration kostengünstig als Zukaufteil erworben werden. Der Sensor kann in das Gehäuse der Antriebseinheit integriert sein.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Sensor direkt mit der zweiten Antriebseinheit gekoppelt.
Die Antriebseinheit kann in dieser Konfiguration kostengünstig als Zukaufteil erworben werden. Der Sensor kann in das Gehäuse der Antriebseinheit integriert sein.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfassen das erste Filterrad und das zweite Filterrad jeweils mindestens einen Filter, der jeweils auf beiden Seiten beschichtet ist.
Damit wird die Formstabilität eines Filterrades weiter verbessert.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfassen das erste Filterrad und das zweite Filterrad jeweils mindestens einen Filter, der jeweils auf einer Seite beschichtet ist und auf der jeweils gegenüberliegenden Gegenseite eine Schicht zur mechanischen Spannungskompensation aufweist.
Damit wird die Formstabilität eines Filterrades weiter verbessert.
In einer Ausgestaltung umfasst ein Operationsmikroskop eine Wechselvorrichtung gemäß der Erfindung.
Ein Operationsmikroskop mit dieser Wechselvorrichtung kann besonders kompakt und leichter gebaut werden.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden in Bezug auf die nachfolgenden Zeichnungen erklärt, in welchen zeigen:

1 Module eines stereoskopisch ausgebildeten Operationsmikroskops schematisch in einer Explosionsdarstellung;
2 eine Wechselvorrichtung mit einer Blendenwechseleinheit und einer Filterwechseleinheit in einer Explosionsdarstellung;
3 die Wechselvorrichtung in montiertem Zustand in einer Schnittdarstellung;
4 die Wechselvorrichtung gemäß 3 in einer Draufsicht;
5 Module eines Operationsmikroskops mit der Wechselvorrichtung in einer schematischen Darstellung in einer Seitenansicht.

Die 1 zeigt Module eines stereoskopisch ausgebildeten Operationsmikroskops schematisch in einer Explosionsdarstellung.
Ein Operationsmikroskop 100 ist ein Visualisierungssystem zur Beobachtung eines dreidimensionalen Objektbereiches mit einer Objektebene 5. Der Objektbereich ist ein Operationsbereich, d. h. ein zu untersuchender oder zu operierender Gewebebereich, der Zellgewebe, Knochen und/oder künstliche Körperelemente umfassen kann. Die geometrischen Verhältnisse in dem dreidimensionalen Objektbereich sind abhängig von dem zu untersuchenden Gewebe. Um die geometrischen Eigenschaften für die Optik des Operationsmikroskops und einer Beleuchtungsvorrichtung im Objektbereich eindeutig zu beschreiben, werden diese auf die Objektebene 5 bezogen. Die Objektebene 5 ist eine Beobachtungsebene im Objektbereich.
Das Operationsmikroskop 100 umfasst eine Fokussiereinheit 10, ein Zoomsystem 15 und eine Wechselvorrichtung 20. Die Wechselvorrichtung 20 umfasst eine Blendenwechseleinheit 30 und eine Filterwechseleinheit 60. Das Operationsmikroskop 100 kann nicht dargestellte Okulare und/oder Kameras aufweisen. Das Operationsmikroskop 100 ist in einem nicht dargestellten Gehäuse angeordnet. Das Gehäuse kann nicht dargestellte Haltegriffe und Bedienelemente umfassen. Das Operationsmikroskop 100 kann ferner an einem nicht dargestellten Stativ angeordnet sein.
Das Operationsmikroskop 100 ist stereoskopisch ausgebildet und umfasst einen ersten Beobachtungsstrahlengang 1 mit einer ersten optischen Achse 2 für ein linkes Auge und einen zweiten Beobachtungsstrahlengang 3 mit einer zweiten optischen Achse 4 für ein rechtes Auge. Das Beobachtungslicht ist entlang des ersten Beobachtungsstrahlenganges 1 und des zweiten Beobachtungsstrahlenganges 3 von dem Objektbereich mit der Objektebene 5 über die Fokussiereinheit 10, das Zoomsystem 15 und der Wechselvorrichtung 20 zu einer nicht dargestellten Beobachtungseinheit geführt. Die Beobachtungseinheit umfasst Okulare und/oder Kameras.
Die Fokussiereinheit 10 umfasst ein nicht dargestelltes Hauptobjektiv und kann weitere Optikelemente zur Einstellung einer scharfen Abbildung der Objektebene 5 mit einem Fokuspunkt 6 für einen Beobachter aufweisen. Die Optik des Operationsmikroskops 100 definiert den Fokuspunkt 6. Der Fokuspunkt 6 liegt in einer Fokusebene, die mit der Objektebene 5 identisch ist. Der Fokuspunkt 6 definiert eine axiale Position entlang der ersten optischen Achse 2 und der zweiten optischen Achse 4, in der die Schärfe der Abbildung ein Maximum erreicht. Die Optik des Operationsmikroskops 100 kann auch einen Bereich oberhalb und unterhalb der Objektebene 5 scharf abbilden, der durch die Schärfentiefe definiert ist.
Nach dem Hauptobjektiv der Fokussiereinheit 10 sind die beiden stereoskopischen Teilstrahlengänge, d. h. der erste Beobachtungsstrahlengang 1 und der zweite Beobachtungsstrahlengang 3, parallel geführt. Die Fokussiereinheit 10 kann mit einer Autofokus-Funktion ausgestattet sein. Ferner kann in der Fokussiereinheit 10 die Einkopplung von Beleuchtungslicht in den ersten Beobachtungsstrahlengang 1 und/oder in den zweiten Beobachtungsstrahlengang 3 erfolgen. Die Einkopplung des Beleuchtungslichtes ist koaxial zu der ersten optischen Achse 2 und/oder zu der zweiten optischen Achse 4 möglich. Das Beleuchtungslicht kann in einer alternativen Ausführungsform auch unter einem Winkel zu der ersten optischen Achse 2 und/oder zu der zweiten optischen Achse 4 eingekoppelt werden. In einer alternativen Ausführungsform wird Beleuchtungslicht in der Mitte zwischen dem ersten Beobachtungsstrahlengang 1 und dem zweiten Beobachtungsstrahlengang 3 auf die Objektebene 5 abgestrahlt. Zur Einkopplung von Beleuchtungslicht sind in dem ersten Beobachtungsstrahlengang 1 und/oder in dem zweiten Beobachtungsstrahlengang 3 Strahlteiler oder teildurchlässige Spiegel angeordnet.
Im weiteren Verlauf der beiden Beobachtungsstrahlengänge 1, 3 ist nach der Fokussiereinheit 10 das Zoomsystem 15 angeordnet. Das Zoomsystem 15 umfasst Optikelemente, die zur Einstellung einer Vergrößerung dienen. Dazu können beispielsweise einzelne Optikelemente in dem Zoomsystem axial zu der ersten optischen Achse 2 und zu der zweiten optischen Achse 4 verschoben werden.
Im weiteren Verlauf der beiden Beobachtungsstrahlengänge 1,3 ist nach dem Zoomsystem 15 die Wechselvorrichtung 20 angeordnet. Die Wechselvorrichtung 20 umfasst zwei Ebenen. In einer ersten Ebene 23, direkt nach dem Zoomsysteme 15, ist die die Blendenwechseleinheit 30 angeordnet. In einer zweiten Ebene 24 ist die Filterwechseleinheit 60 angeordnet. Die erste Ebene 23 und die zweite Ebene 24 sind jeweils parallel zu einer X/Y-Ebene, bezogen auf ein Koordinatensystem 7, definiert.
Die Blendenwechseleinheit 30 umfasst ein erstes Blendenrad 31, ein zweites Blendenrad 32 und eine erste Antriebseinheit 33. Die erste Antriebseinheit 33 ist durch einen ersten Motor gebildet. Die erste Antriebseinheit 31 ist über ein Zwischenzahnrad 41 mit dem ersten Blendenrad 31 gekoppelt.
Oberhalb der Blendenwechseleinheit 30, in der zweiten Ebene 24, ist die Filterwechseleinheit 60 angeordnet. Die Filterwechseleinheit 60 umfasst ein erstes Filterrad 61, ein zweites Filterrad 62 und eine zweite Antriebseinheit 63. Die zweite Antriebseinheit 63 ist durch einen zweiten Motor gebildet.
Das erste Blendenrad 31 und das erste Filterrad 61 sind drehbar um eine erste Achse 21 gelagert. Das zweite Blendenrad 32 und das zweite Filterrad 62 sind drehbar um eine zweite Achse 22 gelagert. Die erste Achse 21 und die zweite Achse 22 sind parallel angeordnet. Die erste Achse 21 und die zweite Achse sind auch parallel zu der ersten optischen Achse 2 und zu der zweiten optischen Achse 4 geführt.
Die 2 zeigt eine schematische Darstellung der Wechselvorrichtung 20 mit der Blendenwechseleinheit 30 und einer Filterwechseleinheit 60 in einer Explosionsdarstellung.
Die in 2 gezeigten Komponenten sind mit den in 1 gezeigten Komponenten der Wechselvorrichtung 20 identisch. Die 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Wechselvorrichtung 20. Die Ansicht wurde nach vorne gedreht. Zusätzlich werden die Abstände zwischen dem Zoomsystem 15, der Blendenwechseleinheit 30 und der Filterwechseleinheit 60 in der Explosionsdarstellung jeweils vergrößert dargestellt.
In der ersten Ebene 23 ist die Blendenwechseleinheit 30 angeordnet. Die erste Ebene 23 ist definiert als eine Ebene, die senkrecht zu der ersten Achse 21 ausgebildet ist. Die erste Achse 21 ist parallel zu der Z-Achse und die erste Ebene 23 ist parallel zu einer X/Y-Ebene definiert, bezogen auf das Koordinatensystem 7. Die Position der ersten Ebene 23 auf der ersten Achse 21 ist durch den Mittelpunkt des ersten Blendenrades 31 definiert. In der ersten Ebene 23 sind zudem das zweite Blendenrad 32, das Zwischenzahnrad 41 und ein erstes Antriebsritzel 50 der ersten Antriebseinheit 33 angeordnet.
Das erste Blendenrad 31 hat einen ersten Blendenraddurchmesser 36 und eine erste Blendenraddicke 38. Das zweite Blendenrad 32 hat einen zweiten Blendenraddurchmesser 37 und eine zweite Blendenraddicke 39. Der erste Blendenraddurchmesser 36 und der zweite Blendenraddurchmesser 37 sind gleich groß.
Das erste Blendenrad 31 hat drei unterschiedliche runde Blendenöffnungen. Eine erste Blendenöffnung 42 hat einen kleinen Durchmesser, beispielsweise 6 mm, eine zweite Blendenöffnung 43 hat einen großen Durchmesser, beispielsweise 14 mm, eine dritte Blendenöffnung 44 hat einen mittleren Durchmesser, beispielsweise 8 mm. Die Blendenöffnung sind an drei Positionen, jeweils um 90° versetzt zum Mittelpunkt des ersten Blendenrades 31 angeordnet, so dass bei einer Drehung des ersten Blendenrades 31 um 90° jeweils eine andere Blendenöffnung in den ersten Beobachtungsstrahlengang mit der ersten optischen Achse 2 eingebracht werden kann. An einer vierten Position des ersten Blendenrades 31 ist keine Blendenöffnung vorhanden. Befindet sich diese vierte Position im Bereich des ersten Beobachtungsstrahlengang, so wird der erste Beobachtungsstrahlengang geschlossen. Die vierte Position wird als eine erste Shutterposition 51 bezeichnet. Befindet sich das erste Blendenrad 31 in der ersten Shutterposition 51, ist die Shutterfunktion aktiviert.
Das zweite Blendenrad 32 hat ebenfalls drei unterschiedliche runde Blendenöffnungen. Das zweite Blendenrad 32 ist spiegelsymmetrisch zu dem ersten Blendenrad 31 ausgebildet. Eine vierte Blendenöffnung 45 hat einen Durchmesser, der mit dem Durchmesser der ersten Blendenöffnung 42 identisch ist. Ein Durchmesser einer fünften Blendenöffnung 46 ist mit dem Durchmesser der zweiten Blendenöffnung 43 identisch. Ein Durchmesser einer sechsten Blendenöffnung 47 ist mit dem Durchmesser der dritten Blendenöffnung 44 identisch. Das zweite Blendenrad 32 stellt in einer zweiten Shutterposition 52 eine Shutterfunktion für den zweiten Beobachtungsstrahlengang bereit.
Das erste Blendenrad 31 weist mindestens in einem Teilbereich des äußeren Umfangs eine erste Außenrandverzahnung 34 auf. Das zweite Blendenrad 32 umfasst mindestens in einem Teilbereich des äußeren Umfangs eine zweite Außenrandverzahnung 35. Die erste Außenrandverzahnung 34 und die zweite Außenrandverzahnung 35 greifen in einem Blendenradkopplungsbereich 40 ineinander. Damit sind das erste Blendenrad 31 und das zweite Blendenrad 32 mechanisch gegenläufig miteinander gekoppelt. Eine Winkelposition des ersten Blendenrades 31 und des zweiten Blendenrades 32 sind synchron einstellbar, so dass die Blendenöffnungen 42, 43, 44 des ersten Blendenrades 31 und die Blendenöffnungen 45, 46, 47 des zweiten Blendenrades 32 jeweils zeitgleich in den jeweils zugeordneten Beobachtungsstrahlengang ein- und ausschwenkbar sind. Das gilt ebenso für die erste Shutterposition 51 und die zweite Shutterposition 52.
In einer Ausführungsform umfasst das erste Blendenrad 31 die erste Außenrandverzahnung 34 am gesamten Umfang. In einer Ausführungsform ist die zweite Außenrandverzahnung 35 am gesamten Umfang des zweiten Blendenrades 32 angeordnet.
Bei einer Drehung der ersten Antriebseinheit 33 mit dem ersten Antriebsritzel 50 wird das Zwischenzahnrad 41 angetrieben. Das Zwischenzahnrad 41 treibt das erste Blendenrad 31 an. Das zweite Blendenrad 32 ist über den Blendenradkopplungsbereich 40 mit dem ersten Blendenrad 31 gekoppelt. Auf diese Weise ist ein erstes mechanisches Getriebe mit vier Zahnradelementen ausgebildet, sodass durch die erste Antriebseinheit 33 eine Stellung des ersten Blendenrades 31 und des zweiten Blendenrades 32 einstellbar sind. Vorteilhaft sind alle Zahnradkopplungen spielfrei oder mit sehr geringem Spiel ausgebildet, um eine hohe Positioniergenauigkeit bereitstellen zu können. Das Zwischenzahnrad 41 erlaubt die Positionierung der ersten Antriebseinheit 33 platzsparend an einem besonders günstigen Ort zwischen dem ersten Blendenrad 31 und dem zweiten Blendenrad 32.
Die erste Blendenraddicke 38 weist einen Betrag in einem Bereich zwischen 2 % und 5 % des ersten Blendenraddurchmessers 36 auf. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die erste Blendenraddicke 2 % des ersten Blendenraddurchmessers 36 und ist besonders dünn und filigran ausgebildet. Damit hat das Verhältnis zwischen dem ersten Blendenraddurchmesser 36 und der ersten Blendenraddicke 38 einen Betrag von 50:1.
Das Material des ersten Blendenrades 31 und des zweiten Blendenrades 32 umfasst jeweils eine Kupfer-Aluminium-Legierung.
Damit ist ein besonders gutes Verhältnis zwischen Stabilität, Gewicht und Kompaktheit realisiert. Dennoch sind das erste Blendenrad 31 und das zweite Blendenrad 32 auch bei dieser filigranen, leichten und besonders kompakten Ausführung formstabil bei guten Gleitreibungseigenschaften.
Die zweite Blendenraddicke 39 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit der ersten Blendenraddicke 38 identisch. Auch bei dieser besonders filigranen Bauweise ist ein zuverlässiger Eingriff zwischen dem ersten Blendenrad 31 und dem zweiten Blendenrad 32 im Blendenradkopplungsbereich 40 sichergestellt.
In einer Ausführungsform weist das in der ersten Ebene 23 angeordnete erste mechanische Getriebe einen ersten Sensor 53 zur Positionserkennung auf. Der erste Sensor 53 kann als Hallsensor ausgebildet sein. Der erste Sensor 53 ist dem ersten Blendenrad 31 zugeordnet. In einer Ausführungsform kann der erste Sensor 53 dem zweiten Blendenrad 32 zugeordnet sein. In einer alternativen Ausführungsform ist der erste Sensor 51 an der ersten Antriebseinheit 33 angeordnet. In einer Ausführungsform kann der erste Sensor 53 als Inkrementalgeber ausgebildet sein. In einer Ausführungsform kann der Sensor auch an dem Zwischenzahnrad 41 angeordnet sein.
Der Durchmesser des ersten Antriebsritzels 50 ist wesentlich kleiner als der Durchmesser des ersten Blendenrades 31. Durch das große Übersetzungsverhältnis und die geringen Massen des ersten Blendenrades 31 und des zweiten Blendenrades 32 kann die erste Antriebseinheit 33 sehr kompakt sein. Das Zwischenzahnrad 41 kann eine Dicke aufweisen, die größer ist, als die erste Blendenraddicke 38. Dadurch wird die Eingriffssicherheit der Zahnradkopplung zwischen dem ersten Blendenrad 31 und dem Zwischenzahnrad 41 zusätzlich verbessert.
Das ersten Blendenrad 31 umfasst in dem Bereich, der auf der ersten Achse 21 geführt ist, einen ersten Blendenradbund 48. Der erste Blendenradbund 48 bildet eine verlängerte Radnabe des ersten Blendenrades 31, so dass die Radnabe des ersten Blendenrades 31 in axialer Richtung länger ausgebildet ist als die erste Blendenraddicke 38. Damit ist die Führung und Lagerung des ersten Blendenrades 31 im Radzentrum auf einem längeren Achsenabschnitt der ersten Achse 21 gewährleistet.
Das zweite Blendenrad 32 umfasst in dem Bereich, der auf der zweiten Achse 22 geführt ist, einen zweiten Blendenradbund 49. Der zweite Blendenradbund 49 bildet eine verlängerte Radnabe des zweiten Blendenrades 32, so dass die Radnabe des zweiten Blendenrades 32 in axialer Richtung länger ausgebildet ist als die zweite Blendenraddicke 39. Der erste Blendenradbund 48 und der zweite Blendenradbund 49 werden in der 3 beschrieben.
In der zweiten Ebene 24 ist die Filterwechseleinheit 60 angeordnet. Die zweite Ebene 24 ist definiert als eine Ebene, die senkrecht zu der ersten Achse 21 ausgebildet ist. Die erste Achse 21 ist parallel zu der Z-Achse und die zweite Ebene 24 ist parallel zu einer X/Y-Ebene definiert, bezogen auf das Koordinatensystem 7. Die Position der zweiten Ebene 24 auf der ersten Achse 21 ist durch den Mittelpunkt des ersten Filterrades 61 definiert. In der zweiten Ebene 24 sind zudem das zweite Filterrad 62 und ein zweites Antriebsritzel 81 der zweiten Antriebseinheit 63 angeordnet.
Das erste Filterrad 61 hat einen ersten Filterraddurchmesser 66 und eine erste Filterraddicke 68. Das zweite Filterrad 62 hat einen zweiten Filterraddurchmesser 67 und eine zweite Filterraddicke 69. Der erste Filterraddurchmesser 66 und der zweite Filterraddurchmesser 67 sind gleich groß.
Das erste Filterrad 61 hat vier gleich große runden Filteröffnungen. Eine erste Filterradöffnung 71, eine zweite Filterradöffnung 72, eine dritte Filterradöffnung 73 und eine vierte Filterradöffnung 74 sind jeweils um 90° versetzt zum Mittelpunkt des ersten Filterrades 61 angeordnet. Bei einer Drehung des ersten Filterrades 61 um 90° kann jeweils eine andere Filterradöffnung in den ersten Beobachtungsstrahlengang mit der ersten optischen Achse 2 eingebracht werden.
Das zweite Filterrad 62 hat ebenfalls vier große runden Filteröffnungen. Das zweite Filterrad 62 ist damit identisch wie das erste Filterrad 61 ausgebildet. Eine fünfte Filterradöffnung 75, eine sechste Filterradöffnung 76, eine siebte Filterradöffnung 77 und eine achte Filterradöffnung 78 sind jeweils um 90° versetzt zum Mittelpunkt des zweiten Filterrades 62 angeordnet. Bei einer Drehung des zweiten Filterrades 62 um 90° kann jeweils eine andere Filterradöffnung in den zweiten Beobachtungsstrahlengang mit der zweiten optischen Achse 4 eingebracht werden.
Das erste Filterrad 61 weist mindestens in einem Teilbereich des äußeren Umfangs eine dritte Außenrandverzahnung 64 auf. Das zweite Filterrad 62 umfasst mindestens in einem Teilbereich des äußeren Umfangs eine vierte Außenrandverzahnung 65. Die dritte Außenrandverzahnung 64 und die vierte Außenrandverzahnung 65 greifen in einem Filterradkopplungsbereich 70 ineinander. Damit sind das erste Filterrad 61 und das zweite Filterrad 62 mechanisch gegenläufig miteinander gekoppelt. Eine Winkelposition des ersten Filterrad 61 und des zweiten Filterrad 62 sind synchron einstellbar, so dass die Filteröffnungen 71, 72, 73, 74 des ersten Filterrades 61 und die Filteröffnungen 75, 76, 77, 78 des zweiten Blendenrades 62 jeweils zeitgleich in den jeweils zugeordneten Beobachtungsstrahlengang ein- und ausschwenkbar sind.
In einer Ausführungsform umfasst das erste Filterrad 61 die dritte Außenrandverzahnung 64 am gesamten Umfang. In einer Ausführungsform ist die vierte Außenrandverzahnung 65 am gesamten Umfang des zweiten Filterrades 62 angeordnet.
Die vierte Außenrandverzahnung 65 steht ist mit dem zweiten Antriebsritzel 81 im Eingriff. Bei einer Drehung der zweiten Antriebseinheit 63 wird über das zweite Antriebsritzel 81 das zweite Filterrad 62 angetrieben. Das zweite Filterrad 62 ist über den Filterradkopplungsbereich 70 mit dem ersten Filterrad 61 gekoppelt. Auf diese Weise ist ein zweites mechanisches Getriebe mit drei Zahnradelementen ausgebildet, sodass durch die zweite Antriebseinheit 63 eine Stellung des ersten Filterrades 61 und des zweiten Filterrades 62 einstellbar sind. Vorteilhaft sind alle Zahnradkopplungen spielfrei oder mit sehr geringem Spiel ausgebildet, um eine hohe Positioniergenauigkeit bereitstellen zu können.
Die erste Filterraddicke 68 weist einen Betrag in einem Bereich zwischen 2 % und 6 % des ersten Filterraddurchmessers 66 auf. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die erste Filterraddicke 3 % des ersten Filterraddurchmessers 66 und ist besonders dünn und filigran ausgebildet. Damit hat das Verhältnis zwischen dem ersten Filterraddurchmesser 66 und der ersten Filterraddicke 68 einen Betrag von 50 : 1,5.
Das Material des ersten Filterrades 61 und des zweiten Filterrades 62 umfasst jeweils eine Kupfer-Aluminium-Legierung. Damit ist ein besonders gutes Verhältnis zwischen Stabilität, Gewicht und Kompaktheit realisiert. Dennoch sind das erste Filterrad 61 und das zweite Filterrad 62 auch bei dieser filigranen, leichten und besonders kompakten Ausführung formstabil, bei guten Gleitreibungseigenschaften.
Die zweite Filterraddicke 69 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit der ersten Filterraddicke 68 identisch. Auch bei dieser besonders filigranen Bauweise ist ein zuverlässiger Eingriff zwischen dem ersten Filterrad 61 und dem zweiten Filterrad 62 im Filterradkopplungsbereich 70 sichergestellt.
In einer Ausführungsform weist das in der zweiten Ebene 24 angeordnete zweite mechanische Getriebe einen zweiten Sensor 82 zur Positionserkennung auf. Der zweite Sensor 82 kann als Hallsensor ausgebildet sein. Der zweite Sensor 82 ist dem ersten Filterrad 61 zugeordnet. In einer Ausführungsform kann der zweite Sensor 82 dem zweiten Filterrad 62 zugeordnet sein. In einer alternativen Ausführungsform ist der zweite Sensor 82 an der zweiten Antriebseinheit 63 angeordnet. In einer Ausführungsform kann der zweite Sensor 82 als Inkrementalgeber ausgebildet sein.
Der Durchmesser des zweiten Antriebsritzels 81 ist wesentlich kleiner, als der Durchmesser des zweiten Filterrades 62. Durch das große Übersetzungsverhältnis und die geringen Massen des ersten Filterrades 61 und des zweiten Filterrades 62 kann die zweite Antriebseinheit 63 sehr kompakt sein. Das zweite Antriebsritzel 81 ist dicker ausgebildet, als zweite Filterraddicke 69. Dadurch wird die Eingriffssicherheit der Zahnradkopplung zwischen dem zweiten Filterrad 61 und dem zweiten Antriebsritzel 81 zusätzlich verbessert.
Das ersten Filterrad 61 umfasst in dem Bereich, der auf der ersten Achse 21 geführt ist, einen ersten Filterradbund 79. Der erste Filterradbund 79 bildet eine verlängerte Radnabe des ersten Filterrades 61. Damit ist die Radnabe des ersten Filterrades 61 länger ausgebildet als die erste Filterraddicke 68. Das zweite Filterrad 62 umfasst in dem Bereich, der auf der zweiten Achse 22 geführt ist, einen zweiten Filterradbund 80. Der zweite Filterradbund 80 bildet eine verlängerte Radnabe des zweiten Filterrades 62, so dass die Radnabe des zweiten Filterrades 62 länger ausgebildet ist als die zweite Filterraddicke 69. Der erste Filterradbund 79 und der zweite Filterradbund 80 sind in 3 beschrieben.
Durch die übereinanderliegende Anordnung der Blendenwechseleinheit 30 und der Filterwechseleinheit 60 wird eine gestapelte kombinierte Filterrad- und Blendenrad-Anordnung gebildet. Eine Vielzahl von Filter- und Blendenoptionen können miteinander kombiniert eingestellt und betrieben werden. Die gezielte Einstellung einer bestimmten Blendenanordnung mit jeder durch die Filterwechseleinheit 60 bereitstellbaren Filteranordnung ist vorstellbar. Ebenso ist die Kombination einer bestimmten Filteranordnung mit jeder durch die Blendenwechseleinheit 30 bereitstellbaren Blendenanordnung möglich.
Die 3 zeigt die Wechselvorrichtung 20 in montiertem Zustand in einer Schnittdarstellung.
Oberhalb des Zoomsystems 15 ist in der ersten Ebene 23 die Blendenwechseleinheit 30 angeordnet. In der zweite Ebene 24 ist darüberliegend die Filterwechseleinheit 60 angeordnet. Die erste Ebene 23 und die zweite Ebene 24 sind parallel.
Das erste Blendenrad 31 und das erste Filterrad 61 sind auf der ersten Achse 21 drehbar gelagert. Das zweite Blendenrad 32 und das zweite Filterrad 62 sind auf der zweiten Achse 22 drehbar gelagert. Die erste Achse 21 und die zweite Achse 22 sind parallel angeordnet und bilden eine mechanische Verbindung mit dem Zoomsystem 15. Das erste Blendenrad 31 und das zweite Blendenrad 32 sind in der ersten Ebene 23 angeordnet und sind durch den Blendenradkopplungsbereich 40 mechanisch gekoppelt. Das erste Filterrad 61 und das zweite Filterrad 62 sind in der zweiten Ebene 24 angeordnet und sind durch den Filterradkopplungsbereich 70 mechanisch gekoppelt. Die beiden Blendenräder 31, 32 in der ersten Ebene 23 sind unabhängig von den beiden Filterrädern 61, 62 in der zweiten Ebene 24 drehbar.
In dieser Ausführungsform sind der erste Blendenraddurchmesser 36 und der erste Filterraddurchmesser 66 gleich groß. Ebenso sind der zweite Blendenraddurchmesser 37 und der zweite Filterraddurchmesser 67 gleich groß.
Die 3 zeigt die filigrane und dünne Ausführung der beiden Blendenräder 31, 32 und der beiden Filterräder 61, 62. Der Betrag der ersten Blendenraddicke 38 beträgt nur ca. 2 % des Betrages des ersten Blendenraddurchmessers 36. Die zweite Blendenraddicke 39 und die erste Blendenraddicke 38 haben den gleichen Betrag. Der Betrag der ersten Filterraddicke 68, beträgt nur ca. 3 % des Betrages des ersten Filterraddurchmessers 66. Die zweite Filterraddicke 69 und die erste Filterraddicke 68 haben den gleichen Betrag. Die beiden Filterräder 61, 62 sind dicker ausgebildet, als die beiden Blendenräder 31, 32, um die Filterelemente aufnehmen zu können.
Das ersten Blendenrad 31 umfasst in dem Bereich, der auf der ersten Achse 21 geführt ist, einen ersten Blendenradbund 48. Der erste Blendenradbund 48 bildet eine verlängerte Radnabe des ersten Blendenrades 31. Damit ist die Radnabe des ersten Blendenrades 31 in axialer Richtung entlang der ersten Achse 21 länger ausgebildet als die erste Blendenraddicke 38. Damit ist die Führung und Lagerung des ersten Blendenrades 31 im Radzentrum auf einem längeren Achsenabschnitt der ersten Achse 21 gewährleistet. Vorteilhaft ist das Spiel des ersten Blendenrades 31 geringer, was in einem geringeren Spiel an der ersten Außenrandverzahnung 34 resultiert. Zudem ist die Gefahr einer Klemmung des ersten Blendenrades auf der ersten Achse 21 verringert.
Der erste Blendenradbund 48 ist beidseitig an dem ersten Blendenrad 31 angeordnet. Eine erste axiale Stirnfläche 54 des ersten Blendenradbundes 48, die zu dem Zoomsystem 15 zeigt, bildet einen Abstandshalter und eine Lauffläche relativ zu dem Zoomsystem 15. Eine zweite axiale Stirnfläche 55 des ersten Blendenradbundes 48, die zu dem ersten Filterrad 61 zeigt, bildet einen Abstandshalter und eine Lauffläche für das ersten Filterrad 61. In dieser Ausführungsform ist der Blendenradbund 48 an der Seite, die zu dem Zoomsystem 15 zeigt, in axialer Richtung länger ausgebildet, als an der Seite, die zu dem ersten Filterrad 61 zeigt.
Das zweite Blendenrad 32 umfasst in dem Bereich, der auf der zweiten Achse 22 geführt ist, einen zweiten Blendenradbund 49. Der zweite Blendenradbund 49 bildet eine verlängerte Radnabe des zweiten Blendenrades 32, so dass die Radnabe des zweiten Blendenrades 32 in axialer Richtung entlang der zweiten Achse 22 länger ausgebildet ist als die zweite Blendenraddicke 39. Die Geometrie des zweiten Blendenradbundes 49 ist mit der Geometrie der ersten Blendenradbundes 48 identisch. Eine dritte axiale Stirnfläche 56 des zweiten Blendenradbundes 49 bildet einen Abstandshalter und eine Lauffläche zu dem Zoomsystem 15. Eine vierte axiale Stirnfläche 57 des zweiten Blendenradbundes 49 bildet einen Abstandshalter und eine Kontaktfläche und Lauffläche für das zweite Filterrad 62. Die zu dem ersten Blendenradbund 48 genannten Wirkungen gelten auch für den zweiten Blendenradbund 49.
Das ersten Filterrad 61 umfasst in dem Bereich, der auf der ersten Achse 21 geführt ist, einen ersten Filterradbund 79. Der erste Filterradbund 79 bildet eine verlängerte Radnabe des ersten Filterrades 61. Damit ist die Radnabe des ersten Filterrades 61 in axialer Richtung entlang der ersten Achse 21 länger ausgebildet als die erste Filterraddicke 68. Damit ist die Führung und Lagerung des ersten Filterrades 61 im Radzentrum auf einem längeren Achsenabschnitt der ersten Achse 21 gewährleistet. Vorteilhaft ist das Spiel des ersten Filterrades 61 geringer, was in einem geringeren Spiel an der dritten Außenrandverzahnung 64 resultiert. Zudem ist die Gefahr einer Klemmung des ersten Filterrades 61 auf der ersten Achse 21 verringert.
Der erste Filterradradbund 79 ist beidseitig an dem ersten Filterrad 61 angeordnet. Eine fünfte axiale Stirnfläche 83 des ersten Filterradbundes 79, die zu dem ersten Blendenrad 31 zeigt, bildet einen Abstandshalter und eine Lauffläche relativ zu dem ersten Blendenrad 31 mit der zweiten axialen Stirnfläche 55. Eine sechste axiale Stirnfläche 84 bildet eine der fünften axialen Stirnfläche 83 gegenüberliegende Abschlussfläche. An der sechsten axialen Stirnfläche 84 des ersten Filterradbundes 79 kann ein Abschlusselement der ersten Achse 21 angeordnet sein, dass das erste Blendenrad 31 und das erste Filterrad 61 in axialer Richtung auf der Achse 21 sichert. Das Abschlusselement kann beispielsweise ein Klemmring, ein Schraubenkopf mit einer Unterlegscheibe oder ein Sprengring sein. In einer alternativen Ausführungsform umfasst die erste Achse 21 an ihrem distalen Ende ein zylinderförmigen Abschlusskopf. In dieser Ausführung ist der erste Filterradbund 79 auf beiden Seiten des ersten Filterrades 61 angeordnet und jeweils geometrisch gleich ausgebildet. In einer alternativen Ausführungsform ist der erste Filterradbund 79 nur an einer Seite des ersten Filterrades 61 angeordnet.
Das zweite Filterrad 62 umfasst in dem Bereich, der auf der zweiten Achse 22 geführt ist, einen zweiten Filterradbund 80. Der zweite Filterradbund 80 bildet eine verlängerte Radnabe des zweiten Filterrades 62, so dass die Radnabe des zweiten Filterrades 62 in axialer Richtung entlang der zweiten Achse 22 länger ausgebildet ist als die zweite Filterraddicke 69. Die zu dem ersten Filterradbund 79 genannten Wirkungen gelten auch für den zweiten Filterradbund 80.
Die Geometrie des zweiten Filterradbundes 79 ist mit der Geometrie der ersten Filterradbundes 80 identisch.
Eine siebte axiale Stirnfläche 85 des zweiten Filterradbundes 80, die zu dem zweiten Blendenrad 32 zeigt, bildet einen Abstandshalter und eine Lauffläche relativ zu dem zweiten Blendenrad 32. Eine achte axiale Stirnfläche 86 bildet eine der siebten axialen Stirnfläche 85 gegenüberliegende Abschlussfläche. An der achten axialen Stirnfläche 86 des zweiten Filterradbundes 80 kann ein Abschlusselement der zweiten Achse 22 angeordnet sein, dass das zweite Blendenrad 32 und das zweite Filterrad 62 in axialer Richtung auf der Achse 22 sichert. Die zu dem ersten Filterradbund 79 genannten Wirkungen gelten auch für den zweiten Filterradbund 80.
Durch den erste Blendenradbund 48 und/oder den ersten Filterradbund 79 kann zuverlässig ein erster Schutzabstand 25 zwischen dem ersten Filterrad 61 und dem ersten Blendenrad gewährleistet werden. Der erste Schutzabstand 25 definiert einen lichten Abstand zwischen dem ersten Blendenrad 48 und dem ersten Filterrad 61 in einer Zone, in der sich beide Wechselräder nicht berühren, d. h. außerhalb des ersten Blendenradbundes 48 und/oder des ersten Filterradbundes 79. Damit können die in den Öffnungen des erste Filterrades 61 eingebrachten Filterelemente dicker ausgebildet sein als die erste Filterraddicke 68. Vorteilhaft ist die Gefahr eines mechanischen Kontaktes des Bereiches des ersten Filterrades 61 und des ersten Blendenrades 31, der in radialer Richtung außerhalb des Bundbereiches liegt, beispielsweise bei einer mechanischen Verformung, äußerst gering. Die gleiche Wirkung gilt auch für einen zweiten Schutzabstand 26 zwischen dem zweiten Filterrad 62 und dem zweiten Blendenrad 32 durch den zweiten Blendenradbund 49 und/oder dem zweiten Filterradbund 80. Der erste Schutzabstand 25 und der zweite Schutzabstand 26 sind in dieser Ausführungsform identisch.
In einer Ausführungsform hat der erste Schutzabstand 25 einen Betrag der kleiner oder gleich wie die erste Filterraddicke 61 ist. In einer alternativen Ausführungsform hat der erste Schutzabstand 25 einen Betrag, der kleiner oder gleich wie die erst Blendenraddicke 38 ist. Die Wechselvorrichtung ist damit sehr kompakt.
In einer Ausführungsform hat der erste Schutzabstand 25 einen Betrag der in einem Bereich zwischen 0,3 mm und 3 mm, bevorzugt in einem Bereich zwischen 0,5 mm und 2 mm liegt. Die Wechselvorrichtung 20 ist damit besonders kompakt.
Die 4 zeigt die Wechselvorrichtung 20 gemäß 3 in einer Draufsicht.
Die Figur zeigt die in der zweiten Ebene 24 angeordnete Filterwechseleinheit 60 mit dem ersten Filterrad 61 und dem zweiten Filterrad 62. Das erste Filterrad 61 und das zweite Filterrad 62 sind durch den Filterradkopplungsbereich 70 mechanisch gekoppelt. An der vierte Außenrandverzahnung 65 des zweiten Filterrades 62 greift das zweite Antriebsritzel 81 der zweiten Antriebseinheit 63 ein.
Die erste Filterradöffnung 71, die zweite Filterradöffnung 72, die dritte Filterradöffnung 73 und die vierte Filterradöffnung 74 des ersten Filterrades 61 sind jeweils um 90° versetzt zum Mittelpunkt der ersten Achse 21 angeordnet. In der 4 ist die zweite Filterradöffnung 72 in den ersten Beobachtungsstrahlengang 1 mit der ersten optischen Achse 2 eingebracht. Bei einer Drehung des ersten Filterrades 61 um jeweils 90° kann jeweils eine andere Filterradöffnung in den ersten Beobachtungsstrahlengang 1 eingebracht werden.
Die fünfte Filterradöffnung 75, die sechste Filterradöffnung 76, die siebte Filterradöffnung 77 und die achte Filterradöffnung 78 des zweiten Filterrades 62 sind jeweils um 90° versetzt zum Mittelpunkt des zweiten Achse 22 angeordnet. In der 4 ist die sechste Filterradöffnung 76 in den zweiten Beobachtungsstrahlengang 3 mit der zweiten optischen Achse 4 eingebracht. Bei einer Drehung des zweiten Filterrades 62 um jeweils 90° kann jeweils eine andere Filterradöffnung in den zweiten Beobachtungsstrahlengang 3 eingebracht werden.
In dieser Ansicht verdeckt die Filterwechseleinheit 60 die in der darunter liegenden ersten Ebene 23 angeordnete Blendenwechseleinheit 30. Die Ansicht zeigt jedoch die erste Antriebseinheit 33, die über das erste Antriebsritzel 50 und dem Zwischenzahnrad 41 mit dem ersten Blendenrad 31 gekoppelt ist.
Die 5 zeigt die Module des Operationsmikroskops 100 mit der Wechselvorrichtung 20 in einer schematischen Darstellung in einer Seitenansicht.
Die erste optische Achse 2 mit dem ersten Beobachtungsstrahlengang und die zweite optische Achse 4 mit dem zweiten Beobachtungsstrahlengang sind von der Objektebene 5 mit dem Fokuspunkt 6 durch die Fokussiereinheit 10, das Zoomsystem 15 und die Wechselvorrichtung 20 geführt. Die 5 zeigt, dass die Wechselvorrichtung 20 in Relation zu den weiteren Modulen des Operationsmikroskops 100 besonders kompakt und platzsparend ausgebildet ist.
Das Operationsmikroskop 100 kann ein konventionelles optisches Stereo-Operationsmikroskop sein, bei dem der Objektbereich mit der Objektebene 5 durch Okulare betrachtet werden kann. Das Operationsmikroskop 100 kann in einer alternativen Ausführungsform auch als rein digitales Operationsmikroskop ausgebildet sein, bei dem der Objektbereich mit der Objektebene 5 von einer Kamera aufgenommen und auf einer Anzeigevorrichtung, beispielsweise einem Monitor, dargestellt wird. Das Operationsmikroskop 100 kann in einer alternativen Ausführungsform auch als Hybrid-System ausgebildet sein und sowohl eine Beobachtung durch Okulare ermöglichen, als auch eine oder mehrere Kameras zur Darstellung des Objektbereiches der Objektebene 5 aufweisen. Das von einer Anzeigevorrichtung dargestellte Kamera-Bild des Operationsmikroskops 100 kann als zwei- oder dreidimensionales Bild angezeigt werden.
Bezugszeichenliste

100: Operationsmikroskop
1: Erste Beobachtungsstrahlengang
2: Erste optische Achse
3: Zweiter Beobachtungsstrahlengang
4: Zweite optische Achse
5: Objektebene
6: Fokuspunkt
7: Koordinatensystem
10: Fokussiereinheit
15: Zoomsystem
20: Wechselvorrichtung
21: Erste Achse
22: Zweite Achse
23: Erste Ebene
24: Zweite Ebene
25: Erster Schutzabstand
26: Zweiter Schutzabstand
30: Blendenwechseleinheit
31: Erstes Blendenrad
32: Zweites Blendenrad
33: Erste Antriebseinheit
34: Erste Außenrandverzahnung
35: Zweite Außenrandverzahnung
36: Erster Blendenraddurchmesser
37: Zweiter Blendenraddurchmesser
38: Erste Blendenraddicke
39: Zweite Blendenraddicke
40: Blendenradkopplungsbereich
41: Zwischenzahnrad
42: Erste Blendenöffnung
43: Zweite Blendenöffnung
44: Dritte Blendenöffnung
45: Vierte Blendenöffnung
46: Fünfte Blendenöffnung
47: Sechste Blendenöffnung
48: Erster Blendenradbund
49: Zweiter Blendenradbund
50: Erstes Antriebsritzel
51: Erste Shutterposition
52: Zweite Shutterposition
53: Erster Sensor
54: Erste axiale Stirnfläche
55: Zweite axiale Stirnfläche
56: Dritte axiale Stirnfläche
57: Vierte axiale Stirnfläche
60: Filterwechseleinheit
61: Erstes Filterrad
62: Zweites Filterrad
63: Zweite Antriebseinheit
64: Dritte Außenrandverzahnung
65: Vierte Außenrandverzahnung
66: Erster Filterraddurchmesser
67: Zweiter Filterraddurchmesser
68: Erste Filterraddicke
69: Zweite Filterraddicke
70: Filterradkopplungsbereich
71: Erste Filterradöffnung
72: Zweite Filterradöffnung
73: Dritte Filterradöffnung
74: Vierte Filterradöffnung
75: Fünfte Filterradöffnung
76: Sechste Filterradöffnung
77: Siebte Filterradöffnung
78: Achte Filterradöffnung
79: Erster Filterradbund
80: Zweiter Filterradbund
81: Zweites Antriebsritzel
82: Zweiter Sensor
83: Fünfte axiale Stirnfläche
84: Sechste axiale Stirnfläche
85: Siebte axiale Stirnfläche
86: Achte axiale Stirnfläche

Claims

Wechselvorrichtung (20) für ein Operationsmikroskop (100), umfassend eine Blendenwechseleinheit (30) und eine Filterwechseleinheit (60), wobei die Blendenwechseleinheit (30) ein erstes Blendenrad (31) und ein zweites Blendenrand (32) umfasst, wobei das erste Blendenrad (31) einen ersten Blendenraddurchmesser (36) und eine erste Blendenraddicke (38) aufweisen, wobei das zweite Blendenrad (32) einen zweiten Blendenraddurchmesser (37) und eine zweite Blendenraddicke (39) aufweisen, wobei das erste Blendenrad (31) und das zweite Blendenrad (32) in einer ersten Ebene (23) drehbar angeordnet sind, wobei das erste Blendenrad (31) und das zweite Blendenrad (32) jeweils mindestens in einem Teilbereich des Außenumfangs eine Außenrandverzahnung (34, 35) aufweisen, die derart ineinandergreift, sodass das erste Blendenrad (31) und das zweite Blendenrad (32) mechanisch gekoppelt sind, wobei eine erste Antriebseinheit (33) derart mit der Blendenwechseleinheit (30) gekoppelt ist, dass eine Winkelposition des ersten Blendenrades (31) und des zweiten Blendenrades (32) einstellbar sind, wobei die Filterwechseleinheit (60) ein erstes Filterrad (61) und ein zweites Filterrad (62) umfasst, wobei das erste Filterrad (61) einen ersten Filterraddurchmesser (66) und eine erste Filterraddicke (68) aufweist, wobei das zweite Filterrad (62) einen zweiten Filterraddurchmesser (67) und eine zweite Filterraddicke (69) aufweist, wobei das erste Filterrad (61) und das zweite Filterrad (62) in einer zweiten Ebene drehbar angeordnet sind, wobei das erste Filterrad (61) und das zweite Filterrad (62) jeweils mindestens in einem Teilbereich des Außenumfangs eine Außenrandverzahnung (64, 65) aufweisen, die derart ineinandergreift, sodass das erste Filterrad (61) und das zweite Filterrad (62) mechanisch gekoppelt sind, wobei eine zweite Antriebseinheit (63) derart mit der Filterwechseleinheit (60) gekoppelt ist, dass eine Winkelposition des ersten Filterrades (61) und des zweiten Filterrades (62) einstellbar sind, wobei die erste Ebene (23) und die zweite Ebene (24) übereinanderliegend angeordnet sind, wobei der Betrag der ersten Blendenraddicke (38) in einem Bereich zwischen 2 % und 5 % des ersten Blendenraddurchmessers (36) liegt und der Betrag der ersten Filterraddicke (68) in einem Bereich zwischen 2 % und 6 % des ersten Filterraddurchmessers (66) liegt.
Wechselvorrichtung für ein Operationsmikroskop (100) nach Anspruch 1, wobei der Betrag der zweiten Blendenraddicke (39) in einem Bereich zwischen 2 % und 5 % des zweiten Blendenraddurchmessers (37) liegt und der Betrag der zweiten Filterraddicke (69) in einem Bereich zwischen 2 % und 6 % des zweiten Filterraddurchmessers (67) liegt.
Wechselvorrichtung für ein Operationsmikroskop (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Betrag der ersten Blendenraddicke (38) in einem Bereich zwischen 2 % und 4 % des ersten Blendenraddurchmessers (36) liegt.
Wechselvorrichtung für ein Operationsmikroskop (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Betrag der ersten Filterraddicke (68) in einem Bereich zwischen 2,5 % und 5 % des ersten Filterraddurchmessers (66) liegt.
Wechselvorrichtung für ein Operationsmikroskop (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das erste Blendenrad (31) einen ersten Blendenradbund (48) um das Radzentrum umfasst, sodass das erste Blendenrad (31) an der Stelle des ersten Blendenradbundes (48) dicker ausgebildet ist, als die erste Blendenraddicke (38).
Wechselvorrichtung für ein Operationsmikroskop (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das erste Filterrad (61) einen ersten Filterradbund (79) um das Radzentrum umfasst, sodass das erste Filterrad (68) an der Stelle des ersten Filterradbundes (79) dicker ausgebildet ist, als die erste Filterraddicke (68).
Wechselvorrichtung für ein Operationsmikroskop (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der lichte Abstand zwischen dem ersten Blendenrad (31) und dem ersten Filterrad (61) einen Betrag aufweist, der kleiner ist, als die erste Filterraddicke (68).
Wechselvorrichtung für ein Operationsmikroskop nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das die erste Blendenraddicke (38) einen Betrag in einem Bereich zwischen 1 mm und 2,5 mm aufweist.
Wechselvorrichtung für ein Operationsmikroskop (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die erste Filterraddicke (68) einen Betrag in einem Bereich zwischen 1 mm und 3 mm aufweist.
Wechselvorrichtung für ein Operationsmikroskop (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Material des ersten Blendenrades (31) und/oder des zweiten Blendenrades (32) eine Kupfer-Aluminium-Legierung umfasst.
Wechselvorrichtung für ein Operationsmikroskop (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Material des ersten Filterrades (61) und/oder des zweiten Filterrades (62) eine Kupfer-Aluminium-Legierung umfasst.
Wechselvorrichtung für ein Operationsmikroskop (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zwischen der ersten Antriebseinheit (33) und dem ersten Blendenrad (31) ein Zwischenzahnrad (41) angeordnet ist.
Wechselvorrichtung (20) für ein Operationsmikroskop (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Blendenwechseleinheit (30) einen ersten Sensor (53) zur Positionserfassung und die Filterwechseleinheit (60) einen zweiten Sensor (82) zur Positionserfassung umfasst.
Operationsmikroskop (100) mit einer Wechselvorrichtung (20) nach einem der vorherigen Ansprüche.