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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Stereomikroskop nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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In der Ophthalmologie eingesetzte
Operationsmikroskope bieten die Möglichkeit, dass sowohl ein
Hauptoperateur als auch ein Assistent das gleiche Operationsfeld
einsehen können.
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Ein derartiges ophthalmologisches
Operationsmikroskop ist beispielsweise aus der
DE 43 31 635 C2 bekannt.
Das dort beschriebene Operationsmikroskop weist je einen Binokulartubus
für einen Haupt-
und einen Mitbeobachter sowie einen Strahlteiler 4, der das Objektlicht
auf den Haupt- und Mitbeobachter aufteilt, auf. Als nachteilig bei
diesem Mikroskop wird angesehen, dass es relativ hoch baut, da die
vollständige
Vergrößerungsoptik
für den Hauptbeobachter
im wesentlichen vertikal angeordnet ist.
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Aus der
DE 33 33 471 C2 ist ein
Stereomikroskop zur Simultanbeobachtung für einen ersten und einen zweiten
Beobachter bekannt. Hierbei erfolgt eine Aufteilung der Strahlengänge für den ersten und
zweiten Beobachter mittels einer optischen Teilerplatte, wodurch
ein Lichtintensitätsverlust
in Kauf genommen werden muss.
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Ein ähnliches Mikroskop ist schließlich aus der
US 5,898,518 bekannt.
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Derartige Operationsmikroskope haben
in der Praxis eine Anzahl grundlegender Anforderungen zu erfüllen.
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Eine Anforderung besteht darin, dass
die Bauhöhe
des Mikroskops aus ergonomischen Gründen so gering wie möglich gehalten
wird. Ferner wird gefordert, dass der Assistenteneinblick schnell
und ohne Umbauarbeiten von der rechten zur linken Seite des Mikroskops
(oder umgekehrt) verschwenkt werden kann, und dass durch Zubehör, welches
nur für bestimmte
Operationstechniken benötigt
wird, weder die Bildqualität
noch die Bauhöhe
negativ beeinflusst wird. Ferner sollen sowohl der Hauptbeobachter
als auch der Assistent die Möglichkeit
haben, den sogenannten Red-Reflex in gleicher Güte zu beobachten. Weiterhin
soll der freie Arbeitsabstand, d. h. der Bereich zwischen Objekt
und Objektiv, nicht durch Bauelemente verringert werden.
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Bei herkömmlichen Mikroskopen werden diese
Anforderungen nur teilweise erfüllt.
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Bei dem Operationsmikroskop M840/M841 der
Anmelderin ist beispielsweise gewährleistet, dass der Assistent
und der Hauptoperateur tatsächlich
das gleiche Blickfeld haben.
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Dies wird dadurch erreicht, dass
die assistentische Beobachtungseinrichtung oberhalb des Vergrößerungssystems
angeordnet ist, und als Vergrößerungssystem
ein Zoom-System verwendet wird, das aus vier identischen monoskopischen
Vergrößerungssystemen
aufgebaut ist. Dabei bilden jeweils zwei von den vier zueinander
parallel liegenden Systemen das stereoskopische Vergrößerungssystem
für den
Hauptbeobachter. Auf der Verbindungsachse dieser Systeme senkrecht
liegende weitere Systeme bzw. Kanäle stellen hierbei das stereoskopische
Vergrößerungssystem
für den
Assistenten dar.
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Aus der
US 2001/001 05 92 A1 ist
ein in der Neurochirurgie einsetzbares Mikroskop bekannt, welches
ein Objektivsystem, ein Zoom-System und ein Okular-System aufweist.
Hierbei ist das Objektivsystem im wesentlichen vertikal angeordnet,
während
das aus zwei Einzelsystemen bzw. optischen Kanälen bestehende Zoom-System
horizontal angeordnet ist. Die wesentliche Neuerung bei dem dort beschriebenen
Mikroskop liegt darin begründet,
dass die Achse des Zoom-Systems senkrecht zu der Achse des Hauptobjektivs
liegt. Das Zoom-System
besteht, wie erwähnt,
wiederum aus zwei identischen Vergrößerungskanälen, deren Achsen parallel
zueinander verlaufen, womit die stereoskopische Betrachtung eines
Objektes durch den Hauptoperateur gewährleistet ist. Als nachteilig
bei dem dort beschriebenen Mikroskop wird empfunden, dass aufgrund
der Verwendung eines halbdurchlässigen
Strahlenteilers zur räumlichen
Trennung eines Assistenten-Strahlengangs von einem Hauptoperateur-Strahlengang relativ
starke Lichtverluste nicht vermieden werden können. Auch wird der freie Arbeitsabstand
erheblich durch das Assistentenmikroskop reduziert. Ein hoher Aufwand
bezüglich
der Optik ist erforderlich, da Hauptoperateur und Assistent zwei
separate Hauptobjektive benötigen.
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Die vorliegende Erfindung hat zum
Ziel, ein Stereomikroskop mit einer möglichst optimalen Lichtökonomie
bei gleichzeitiger einfacher Handhabbarkeit, geringer Bauhöhe, uneingeschränktem freiem Arbeitsabstand
und einem gemeinsamen Hauptobjektiv zur Verfügung zu stellen.
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Dieses Ziel wird erreicht mit einem
Stereomikroskop mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, wenigstens
drei im wesentlichen horizontal verlaufende Vergrößerungskanäle bei einem
Zoom-System vorzusehen, ist es zunächst möglich, ein ophthalmologisches
Operationsmikroskop mit der Möglichkeit einer
stereoskopischen Betrachtung für
einen Hautoperateur, und lediglich einer monoskopischen Betrachtung
durch einen Assistenten vorzusehen. Dadurch, dass hierfür in dem
Zoom-System drei
Vergrößerungs-
bzw. Beobachtungskanäle
vorgesehen sind, ist eine räumliche
Trennung von Hauptoperateur-Strahlengang und Assistenten-Strahlengang
zur Definition jeweiliger Beobachtungsachsen in einfacher Weise
ohne die Notwendigkeit der Verwendung von halbdurchlässigen Strahlungsteilern
möglich. Aufgrund
der horizontal verlaufenden Vergrößerungs- bzw. Beobachtungskanäle ist hierbei
gleichzeitig eine sehr kleine Bauhöhe des Mikroskops realisierbar,
welche – wie
erwähnt – aus ergonomischen Gründen sehr
günstig
ist. Es ist ebenfalls denkbar, den dritten Vergrößerungskanal für den Anschluss
einer Dokumentationseinrichtung, beispielsweise einer Kamera, zu
nutzen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen des
erfindungsgemäßen Stereomikroskops
sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Zweckmäßigerweise weist das Zoom-System
vier Beobachtungs- bzw.
Vergrößerungskanäle auf.
Bei dieser Ausführungsform
ist sowohl durch den Hauptbeobachter als auch den Assistenten eine
stereoskopische Beobachtung des Objektes möglich. Das Vorsehen von vier
Vergrößerungskanälen im Rahmen
des Zoom-Systems stellt die bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stereomikroskops
dar, da hierbei sowohl für
den Hauptoperateur als auch den Assistenten ein geringer vertikaler Abstand
zwischen jeweiliger Beobachtungsachse und Objekt realisiert ist,
wobei, wie erwähnt,
eine besonders günstige
Licht-Ausbeute gewährleistet
ist. Es ist ebenfalls denkbar, in dem Zoom-System mehr als vier – beispielsweise
sechs oder acht und insbesondere eine ungerade Anzahl Vergrößerungskanäle vorzusehen.
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Vorteilhafterweise weist das Objektiv,
das von Hauptbeobachter und Assistent gemeinsam genutzt wird, eine
im wesentlichen senkrecht verlaufende optische Achse auf, wobei
die optische Achse des Zoom-Systems hierzu im wesentlichen senkrecht, d.h.
im wesentlichen horizontal, verläuft.
Durch diese Maßnahme
ist die Bauhöhe
des Mikroskops gegenüber
herkömmlichen
Stereomikroskopen mit Hauptbeobachtungs- und Assistenten-Strahlengang
verkleinerbar.
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Zweckmäßigerweise verlaufen zwei Vergrößerungskanäle des Zoom-Systems,
insbesondere die Hauptbeobachtungs-Vergrößerungskanäle, horizontal auf gleicher
Höhe, wobei
zwei weitere Vergrößerungskanäle parallel
hierzu, d.h. ebenfalls horizontal, mit einer vertikalen Beabstandung
zueinander verlaufen. Hierbei ist es insbesondere möglich, dass die
vertikal beabstandeten Vergrößerungskanäle oberhalb
bzw. unterhalb des Mittelpunkts der Verbindungslinie zwischen den
auf gleicher Höhe,
d.h. horizontal beabstandeten, Vergrößerungskanälen verlaufen. Hierdurch ist
eine besonders dichte Packung der vier Vergrößerungskanäle gegeben, wodurch eine besonders
geringe Bauhöhe
des erfindungsgemäßen Stereomikroskops
realisierbar ist.
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Gemäß einer besonders bevorzugten
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Stereomikroskops
weist dieses ein Umlenkelement zum Umlenken lediglich eines Teiles
bzw. einer Teilmenge der es beaufschlagenden Strahlungsbüschel auf.
Hierdurch ist es beispielsweise möglich, zwei dem Okular bzw.
Tubus des Assistenten zuzuführende
Strahlungsbüschel
abzulenken, und die zwei dem Okular des Hauptoperateurs zuzuführenden
Strahlungsbüschel ohne
Umlenken passieren zu lassen. Insgesamt ist hierdurch in einfacher
und lichtökonomischer
Weise die Schaffung zweier unterschiedlicher bzw. unterschiedlich
orientierter Beobachtungsachsen realisierbar.
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Zweckmäßigerweise weist das erfindungsgemäße Stereomikroskop
dem Zoom-System nachgeordnete Umlenkelemente auf, mittels derer
die durch das Zoom-System in horizontaler Richtung verlaufenden
Strahlenbüschel
im wesentlichen um 180° in
eine der Durchlaufrichtung durch das Zoom-System entgegengesetzte
horizontale Richtung umlenkbar sind. Mit dieser Maßnahme ist
zunächst
die horizontale Baugröße des erfindungsgemäßen Stereomikroskops
in geeigneter Weise dimensionierbar, ohne dass hierbei eine unerwünscht große vertikale
Bauhöhe
in Kauf genommen werden muss.
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Gemäß einer besonders bevorzugten
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Stereomikroskops
weist dieses wenigstens ein optisches Zusatzbauteil, insbesondere
ein SDI-Element(Stereoscopic-Diagonal-Inverter),
einen Laser-Shutter,
einen optischen Teiler und/oder ein Filter, mit einer horizontal
oder vertikal sich erstreckenden optischen Achse auf. Derartige
Bauteile lassen sich in einfacher Weise in die jeweiligen horizontalen
Strahlengänge
des erfindungsgemäßen Stereomikroskops
einbringen, ohne hierbei die vertikale Bauhöhe des Mikroskops zu vergrößern. Dieses
gilt auch für
erforderliche Bauelemente, mit denen eine Zwischenabbildung realisiert
wird. Bei herkömmlichen
Stereomikroskopen war es aufgrund ergonomischer und optischer Beschränkungen
oftmals nicht, oder nur mit sehr großem Aufwand möglich, derartige
optische Bauteile in den Strahlengang einzubringen. Insbesondere
die Einbringung von SDI-Elementen, sogenannter "Pupillenvertauscher", erwies sich bei herkömmlichen, im
wesentlichen vertikal verlaufenden Strahlengängen als die vertikale Bauhöhe stark
vergrößernd und die
optische Qualität
verschlechternd.
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Es sei angemerkt, dass im Rahmen
der Erfindung insbesondere Spiegel, Prismen, totalreflektierende
Prismen sowie verspiegelte Prismen als Umlenkelemente einsetzbar
sind. Ferner sei darauf hingewiesen, dass die optischen Zusatzkomponenten
zweckmäßigerweise
im Bereich jeweiliger Gerätepupillen
eingesetzt werden sollten, um auf diese Weise gegebenenfalls auftretende
Vignettierungen möglichst
zu vermeiden.
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Es sei schließlich darauf hingewiesen, dass durch
Ausbildung eines horizontalen Zoom-Systems in der erfindungsgemäßen Weise
wesentlich höhere Zoom-Werte
als bei herkömmlichen
ophthalmologischen Stereoassistentenmikroskopen praktisch realisierbar
sind. Bei herkömmlichen
Mikroskopen, bei denen das Zoom-System im wesentlichen vertikal angeordnet
ist, führen
größere Zoom-Werte
zu inakzeptablen Bauhöhen.
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Die Erfindung wird nun anhand eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung weiter erläutert.
In dieser zeigt
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1 eine
schematische Seitenansicht des Gesamtaufbaus einer bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Stereomikroskops,
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2 eine
Querschnittsansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäß verwendbaren
Zoom-Systems bzw.
Pankraten,
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3 eine
Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäß einsetzbaren
Umlenkelements zum teilweisen Umlenken von Strahlenbüscheln,
und
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4 eine
vergrößerte Darstellung
im Rahmen des erfindungsgemäßen Stereomikroskops
einsetzbarer Umlenkelemente zum Trennen von Haupt- und Assistenten-Strahlengang.
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In 1 ist
ein (schematisch dargestellter) Mikroskopkörper einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Stereomikroskops
mit 1 bezeichnet. Zur Definition der zur Beschreibung verwendeten
Richtungsangaben sei davon ausgegangen, dass die in der 1 linke Kante die Vorderseite
und die rechte Kante die Rückseite
des Mikroskops ist. Die zum Betrachter hin gerichtete Seite sei als
rechte, die vom Betrachter abgewandte Seite als linke Seite des
Mikroskops bezeichnet. Mittels des dargestellten Stereomikroskops
soll ein Objekt 16 beobachtet werden. Bei dem dargestellten
Stereomikroskop handelt es sich insbesondere um ein ophthalmologisches
Mikroskop.
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Das Stereomikroskop weist als wesentliche optische
Komponenten ein Hauptobjektiv 2, ein Zoom-System 7 und
ein (nicht dargestelltes) Okularsystem auf.
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Zwischen dem Hauptobjektiv 2 und
dem Zoom-System 7 ist ein erstes Umlenkelement 5 vorgesehen.
Hinter dem Zoom-System 7 sind weitere Umlenkelemente 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 9, 10 sowie
optische Zusatzkomponenten 8, 8a vorgesehen, deren Funktionen
weiter unten erläutert
werden.
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Mit 3 ist eine Beleuchtungseinrichtung
bezeichnet, welche mittels eines Faserkabels 4 bereitgestelltes
Licht über
ein Umlenkelement 3a auf das zu beobachtende Objekt 16 richtet.
Die Hauptachse der Beleuchtungseinrichtung 3 ist mit 12 bezeichnet.
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Wie aus 2 ersichtlich, weist das Zoom-System 7 zwei
Haupt-Beobachtungskanäle 7a, 7b sowie
zwei Assistenten-Beobachtungskanäle 7c, 7d auf.
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Das Hauptobjektiv 2 wird
im wesentlichen in vertikaler Richtung von zwei Haupt-Beobachtungsstrahlenbüscheln 20a, 20b sowie
von zwei Assistenten-Beobachtungsstrahlenbüscheln 20c, 20d durchsetzt,
welche nach entsprechender (rechtwinkeliger) Umlenkung durch das
Umlenkelement 5 in die im wesentlichen horizontal verlaufenden
Haupt- bzw. Assistenten-Beobachtungskanäle 7a, 7b, 7c, 7d des Zoom-Systems eintreten.
In 2 sind entsprechend
die Büschelquerschnitte
der Strahlungsbüschel 20a–20d erkennbar.
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Die zwei Haupt-Beobachtungsstrahlenbüschel 20a, 20b liegen
in der Beobachtungsrichtung der 1 hintereinander,
so dass lediglich eines dieser Büschel
darstellbar ist. Wie aus den 1 und 2 ferner deutlich wird, liegen
die vier Haupt- bzw. Assistenten-Beobachtungsstrahlenbüschel 20a bis 20d symmetrisch
verteilt um die optische Achse 11 des Hauptobjektivs 2.
Vorteilhafterweise kann die gemeinsame Achse der Beobachtungsbüschel 20a bis 20d auch
dezentrisch das Hauptobjektiv durchsetzen, also parallel zur Achse 11 liegen.
Entsprechendes gilt für
die in 2 eingezeichnete
Mittelachse 27 des Zoom-Systems 7, um welche herum
die Beobachtungskanäle 7a bis 7d bzw.
die diese durchstrahlenden Strahlenbüschel 20a bis 20d symmetrisch
angeordnet sind.
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Man erkennt, dass die Haupt-Beobachtungskanäle 7a, 7b auf
einer horizontalen Ebene, d.h. auf der Höhe der Mittelachse 27 verlaufen,
während
die Assistenten-Beobachtungskanäle 7c, 7d mit
senkrechter Beabstandung zueinander oberhalb bzw. unterhalb der
Mittelachse 27 verlaufen. Durch die dargestellte Anordnung
ist eine sehr dichte Packung der Beobachtungskanäle 7a bis 7d realisiert,
wodurch insgesamt eine kompakte Bauweise des erfindungsgemäßen Stereomikroskops
erreichbar ist.
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Nach Ihrem Austritt aus dem Zoom-System 7 erfolgt
eine weitere Umlenkung der Beobachtungsstrahlenbüschel 20a bis 20d an
dem weiteren Umlenkelement 6a.
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Mittels dieses Umlenkelements 6a werden die
Beobachtungsstrahlenbüschel 20a bis 20d im wesentlichen
wieder in die Vertikale gelenkt. Anschließend treffen sie auf ein weiteres
Umlenkelement 6b, mittels dessen eine erneute Umlenkung
in die Horizontale erfolgt, wodurch es, gegebenenfalls nach einem
Durchlaufen der optional vorgesehenen, insgesamt mit 8 bezeichneten
weiteren optischen Komponenten, zu einer Beaufschlagung des Umlenkelements 9 kommt,
dessen Funktion im folgenden erläutert
wird. Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass Umlenkelement 6a und/oder
Umlenkelement 6b als optischer Strahlenteiler ausgebildet
sein können,
wodurch mit 15 bzw. 18 bezeichnete Beobachtungsachsen
definierbar sind. Zur Definition der Beobachtungsachse 18 wird
hierbei ein weiteres Umlenkelement 6c eingesetzt, wie in 1 dargestellt ist. Die Beobachtungsachsen 15, 18 werden
zweckmäßigerweise
im Rahmen einer 180°-Assistentenbeobachtung
genutzt, wobei der vertikale Abstand zwischen Objekt 16 und
Beobachtungsachse 18 größer als
derjenige zwischen Objekt 16 und Beobachtungsachse 15 ist.
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Es sei jedoch darauf hingewiesen,
dass diese Beobachtungsachsen 15, 18 lediglich
optional verwirklicht sind. Die wesentlichen Beobachtungsachsen
für den
Haupt-Beobachter bzw. den Assistenten-Beobachter sind gemäß der dargestellten
Ausführungsform
mit 14 bzw. 23 bezeichnet, wie nun weiter erläutert wird.
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Die für die Beobachtung notwendigen
Binokulartuben und Okulare für
Haupt-Beobachter 21 bzw. Assistentenbeobachter 22 sind
der Übersicht wegen
an den Achsen 14, 15, 17, 18 und 23 in
der 1 nicht eingezeichnet.
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Die mittels des Umlenkelements 6b in
die Horizontale umgelenkten Strahlenbüschel 20a bis 20d treffen,
wie erwähnt,
auf das Umlenkelement 9. Umlenkelement 9 ist derart
ausgebildet, dass es lediglich die Strahlenbüschel 20c, 20d umlenkt,
während
die Strahlenbüschel 20a, 20b das
Umlenkelement 9 ohne Umlenkung passieren und auf das weitere
Umlenkelement 6d treffen.
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In 3 ist
das Umlenkelement 9 in Auftreffrichtung der Strahlenbüschel 20a bis 20d dargestellt. Die
Querschnitte der Strahlenbüschel 20a–20d treffen
auf entsprechende Bereiche 9a–9d des Umlenkelements.
Zur Umlenkung der Beobachtungsstrahlenbüschel 20c, 20d sind
die Bereiche 9c, 9d des Umlenkelements 9 verspiegelt
ausgebildet, während die
Bereiche 9a, 9b durchlässig bzw. transparent ausgebildet
sind, so dass ein ungehinderter Durchtritt der Beobachtungsstrahlenbüschel 20a, 20b möglich ist.
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Durch den Einsatz eines derartigen
Umlenkelements 9 ist eine räumliche Trennung der Haupt-Beobachtungsstrahlenbüschel 20a, 20b von den
Assistenten-Beobachtungsstrahlenbüscheln 20c, 20d in
einfacher Weise ohne einen Verlust von Lichtintensität, welcher
beispielsweise bei einem Einsatz halbdurchlässiger Strahlenteiler nicht
zu vermeiden ist, in einfacher Weise baulich realisiert.
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Wie bereits erwähnt, treffen die Haupt-Beobachtungsstrahlenbüschel 20a, 20b nach
ihrem Durchtritt durch die Bereiche 9a, 9b des
Umlenkelements 9 auf das weitere Umlenkelement 6d,
mittels dessen eine Umlenkung der horizontal verlaufenden Beobachtungsstrahlenbüschel 20a, 20d vertikal
nach unten durchgeführt
wird, wobei die Beobachtungsstrahlenbüschel 20a, 20b anschließend auf
ein weiteres Umlenkelement 6e treffen, welches eine erneute
Umlenkung in die Horizontale bewirkt, wodurch die bereits erwähnte Beobachtungsachse 14 definiert
ist. Die Beobachtungsachse 14 zeichnet sich durch einen
besonders geringen vertikalen Abstand zu dem zu beobachtenden Objekt 16 aus.
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Ist hingegen, beispielsweise aus
ergonomischen Gründen,
ein größerer vertikaler
Abstand zu dem Objekt 16 gewünscht, kann auf das Umlenkelement 6d verzichtet
werden, wodurch sich die mit 17 bezeichnete Beobachtungsachse
ergibt. Alternativ ist es denkbar, das Umlenkelement 6d halbdurchlässig auszubilden,
wodurch beide genannten Beobachtungspositionen 14 und 17 gleichzeitig
realisierbar sind.
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Durch entsprechende Ausgestaltung
des Umlenkelements 6d kann also beispielsweise der Hauptbeobachter
durch einen (nicht eingezeichneten) Binokulartubus entweder auf
der Höhe
der Beobachtungsachse 14 oder 17 in das Mikroskop
einblicken. Dies wird in der Praxis von der ergonomisch notwendigen
bzw. gewünschten
Bauhöhe
des Mikroskops abhängen.
Gleiches gilt für
die weiter oben erwähnten
Beobachtungsachsen 15, 18, welche Varianten für eine assistentische
feste 180°-Mitbeobachtung
darstellen.
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Durch besondere Ausgestaltung der
Umlenkelemente 6c, 6d und 6e können die
Achsen 14, 17 und 18 auch von dem in 1 gezeichneten rechten Winkel
zur Achse 11 abweichen, bzw. sogar variabel sein, wenn
die besagten Umlenkelemente kippbar sind.
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Durch die Anzahl der Umlenkungen
ist darauf zu achten, dass die Ausgestaltung der Umlenkelemente 6c, 6d, 6e und 10 so
erfolgt, dass stets ein aufrechtes und seitenrichtiges Bild an den
Achsen 14, 17, 18 und 23 vorliegt.
Dies erreicht man beispielsweise mit Dachkanten und/oder Pentaprismen.
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Nach der Umlenkung in den Bereichen 7c, 7d treffen
die Beobachtungsstrahlenbüschel 20c, 20d auf
ein weiteres, mit 10 bezeichnetes Umlenkelement. Dieses
Umlenkelement 10 kann insgesamt aus einer Anzahl von Umlenkkomponenten
bestehen, welche durch ein sogenanntes 2α-Getriebe verbunden sind, so
dass eine Umlenkung der Beobachtungsstrahlenbüschel 20c, 20d aus
der in 1 dargestellten
Zeichenebene heraus um eine Drehachse 13 realisierbar ist.
Dieser Sachverhalt wird nun unter Bezugnahme auf 4 weiter erläutert.
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In 4 erkennt
man die an dem Umlenkelement 9 in die Vertikale abgelenkten
Beobachtungsstrahlenbüschel 20c, 20d.
In der Darstellung der 4 weist
das Umlenkelement 10 zwei Umlenkbereiche 10c, 10d auf,
mittels derer die Beobachtungsstrahlenbüschel 20c, 20d beispielsweise
senkrecht aus der Zeichenebene heraus ablenkbar sind. Ein Verschwenken
des Umlenkelements 10 um die Achse 13 ermöglicht das
Umlegen des Assistenteneinblicks von der rechten auf die linke Seite
des Mikroskops um die Achse 13, d.h. über die obere Fläche des
Mikroskopkörpers 1 hinweg.
Bislang wurden nur Drehungen des Assistenteneinblicks um die senkrecht
verlaufende Achse 11 bzw. 31 um die vordere Fläche eines
Mikroskops herum realisiert, wodurch es beispielsweise aufgrund
von weiteren optischen Komponenten, die im Bereich der vorderen
Fläche des
Mikroskops vorgesehen waren, zu Behinderungen kommen konnte, wodurch
aufwendige Umbauarbeiten bei einer Änderung der Assistenten-Einblickposition
notwendig waren.
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Anstelle des dargestellten Umlenkelements 10 kann
auch eine mechanische Schnittstelle vorhanden sein, die den sogenannten
180°-Binokulartubus
aufnimmt, der im Prinzip die gleiche Umlenkung ermöglicht,
allerdings gegebenenfalls eine zu korrigierende Baulänge aufweist.
Es sollte ferner die Möglichkeit
bestehen, dass in den assistentischen Einblick auch ein separates
Zoom-System sowie gegebenenfalls weitere Umlenkelemente, Umkehrsysteme
zur Bildaufrichtung, Strahlvertauscher, Filtereinschübe und/oder
Abbildungsoptiken zur ergonomischen Strahlumlenkung eingesetzt werden
können. Bei
der dargestellten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Stereomikroskops
ist es ebenfalls denkbar, eine Verdrehbarkeit des Umlenkelements 10
um die Achse 31, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt
ist, zusätzlich
oder alternativ zu der oben beschriebenen Drehung um die Achse 13 vorzusehen.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die
für sämtliche
dargestellten Umlenkelemente jeweils beschriebene Umlenkung von
im wesentlichen 90° lediglich
beispielhaft gewählt
ist. Je nach Raumverhältnissen
sind auch kleinere oder größere Umlenkwinkel
notwendig oder erwünscht,
wobei dies in allen Raumrichtungen realisierbar ist, so dass es
durchaus zu windschiefen Ablenkungen kommen kann.
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Die bereits erwähnte Beleuchtungseinrichtung 3, 4 ist,
wie dargestellt, vorteilhaft zwischen dem Hauptobjektiv 2 und
dem Umlenkelement 5 angeordnet. Alternativ kann diese Beleuchtung
auch zwischen dem Umlenkelement 5 und dem Zoom-System 7 oder
im Bereich zwischen dem Umlenkelement 5 und den Umlenkelementen 6d, 9 angeordnet
sein. Das Umlenkelement ist in diesem Fall dann teildurchlässig.
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Vor den nicht dargestellten Binokulartuben zum
stereoskopischen Einblick für
Hauptoperateur 21 und Assistent 22 an den Beobachtungsachsen 14, 15, 17, 18, 23 soll
wahlweise auch die Möglichkeit
bestehen, sogenannte "Auszugsverlängerungen", die den Abstand
dieser Tuben zu dem Mikroskopgehäuse 1 variabel
halten, vorsehen. Ebenfalls an diesen Achsen sind die Tuben um diese
Achse über
eine sogenannte "Drehschwalbe" vorteilhaft drehbar
befestigbar.
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Es ist ferner möglich, in die beschriebenen Strahlengänge weitere
optische Komponenten einzubringen, welche in 1 insgesamt beispielhaft mit 8a, b, c bezeichnet
sind. Die Zusatzkomponenten 8 sind wahlweise an den bezeichneten
Stellen einzusetzen. Derartige Komponenten können beispielsweise eine Zwischenabbildung
oder eine Pupillenverlagerung bewirken. Es kann sich bei diesen
Elementen ebenfalls um Blenden handeln, welche den Lichtstrom wahlweise
in verschiedenen Kombinationsmöglichkeiten
in den unterschiedlichen Beobachtungskanälen unterbrechen oder freigeben.
Es können
hierbei mechanische Blenden oder Displays mit elektrochromen, ansteuerbaren
Schichten verwendet werden. Durch diese Aufreihung von Komponenten entlang
einer horizontalen Achse kann eine unergonomische, allzu große Bauhöhe, wie
sie bei herkömmlichen
ophthalmologischen Stereo-Assistentenmikroskopen festzustellen ist,
wirksam vermieden werden.
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Das Zoom-System 7 zeichnet
sich zweckmäßigerweise
dadurch aus, dass es Vergrößerungen
im Bereich 5 ≤ 10
ermöglicht,
wobei jeder Beobachtungskanal zweckmäßigerweise aus mindestens drei optischen
Gruppen, von denen mindestens eine Gruppe feststeht, besteht. Ferner
sollten die Beobachtungskanäle
parallel zueinander ausgerichtet sein.
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Das Hauptobjektiv 2 ist
in der Darstellung der 1 als
symmetrisch zu seiner Achse 11 dargestellt. Es ist ebenfalls
möglich,
das Hauptobjektiv dezentriert hierzu anzuordnen. Die optische Korrektur dieses
Objektivs ist vorteilhafterweise achromatisch oder apochromatisch
unter spezieller Berücksichtigung
des sekundären
Spektrums.
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Die in den 2 und 3 dargestellten
Büschelquerschnitte
(Pupillen) können
unterschiedliche Durchmesser aufweisen und zueinander eine beliebige
Lage aufweisen. Die Abstände
zwischen den Mittelpunkten der Büschel 20a, 20b und 20c, 20d werden
typischerweise als Stereobasis bezeichnet, und weisen einen Wert
zwischen 20mm und 30mm auf. Im Falle des Auftretens von Hindernissen,
beispielsweise des Umlenkelements 9, welches einen Teil
der Beobachtungsstrahlenbüschel
ungehindert passieren lassen soll, können durch weitere Umlenkelemente
in den Strahlachsen größere Beabstandungen zwischen
den einzelnen Beobachtungsstrahlenbüscheln notwendig werden, die
nach "Umgehen" des Hindernisses
wieder zusammengeführt
und reduziert werden können.
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Es ist ebenfalls möglich, Dokumentationseinrichtungen,
beispielsweise Kameras, prinzipiell auch an den Beobachtungsachsen,
an denen typischerweise Binokulartuben vorgesehen sind, anzusetzen, wobei
es ebenfalls denkbar ist, weitere optische Teiler einzusetzen.
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Unter Bezugnahme insbesondere auf 1 wird deutlich, dass die
Strahlenbüschel 20a, 20b (auf der
vertikalen Strecke) zwischen dem Objekt 16 und dem ersten
Umlenkelement 5 die gleiche Laufstrecke zurückzulegen haben,
da sie das Umlenkelement 5 auf gleicher Höhe beaufschlagen.
Hingegen ist die entsprechend durch die Strahlenbüschel 20c, 20d zurückzulegende
Strecke zwischen Objekt und erstem Umlenkelement aufgrund der verschieden
hohen vertikalen Beaufschlagungspunkte auf dem Umlenkelement 5 unterschiedlich,
so dass im Verlauf des weiteren Strahlengangs durch das Mikroskop
ein entsprechender Ausgleich durchgeführt werden muß. Erfindungsgemäß wird ein
derartiger Ausgleich durch eine entsprechende Anzahl bzw. Ausrichtung
von weiteren Umlenkelementen, im vorliegenden Beispiel 6a, 6b und 6c realisiert,
so dass bei Erreichen der Beobachtungsachse 23 ein entsprechender
Streckenausgleich stattgefunden hat.
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- 1
- Mikroskopkörper
- 2
- Hauptobjektiv
- 3
- Beleuchtungseinrichtung
- 3a
- Umlenkelement
- 4
- Faserkabel
- 5
- Umlenkelement
- 6a,
6b, 6c, 6d, 6e
- Umlenkelemente
- 7
- Zoom-System
- 7a,
7b
- Haupt-Beobachtungskanäle
- 7c,
7d
- Assistenten-Beobachtungskanäle
- 8a,
b, c
- Zusatzkomponenten,
wahlweise z.B. Filter,
-
- Laser-Shutter,
SDI, optische Teiler, Datenein
-
- spiegelungen
- 9
- Umlenkelement
für Assistentenstrahlengang
- 9a,
9b, 9c, 9d
- Durchlass-
bzw. Umlenkbereiche des
-
- Umlenkelements 9
- 10
- Umlenkelement
für Verschwenkung
des Assistenten
-
- strahlengangs
- 10c,10d
- Umlenkbereiche
des Umlenkelements 10
- 11
- Symmetrieachse
des Hauptobjektivs
- 12
- Achse
der Beleuchtungseinrichtung
- 13
- Drehachse
Umlenkelement 10
- 14
- Beobachtungsachse
- 15
- Beobachtungsachse
- 16
- Objekt
- 17
- Beobachtungsachse
- 18
- Beobachtungsachse
- 20a,
20b
- Haupt-Beobachtungsstrahlenbüschel
- 20c,
20d
- Assistenten-Beobachtungsstrahlenbüschel
- 21
- Haupt-Beobachter
- 22
- Assistenten-Beobachter
- 23
- Assistenten-Beobachtungsachse
- 27
- Mittelachse
Zoomsystem
- 31
- Achse