DE19503575A1 - Binokulartubus für ein Stereomikroskop - Google Patents
Binokulartubus für ein StereomikroskopInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Binokulartubus für
ein Stereomikroskop nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Binokulartuben für Stereomikroskope mit optischer Strahl
aufwicklung finden beispielsweise in Operationsmikroskopen
Anwendung. Dort ist bei einer großen Hauptobjektiv-Schnitt
weite ein möglichst kurzer Arbeitsabstand zwischen dem
Mikroskop-Einblick und dem betrachteten Objekt
erforderlich, um dadurch dem Chirurgen eine entspannte
Körperhaltung bei der Durchführung seiner Arbeiten zu
ermöglichen.
Desweiteren wird bei Operationsmikroskopen üblicherweise
eine Möglichkeit zur kontinuierlichen Veränderung des
Einblickwinkels zwischen dem Gehäuse des Stereomikroskopes
und dem Binokulartubus gewünscht.
Ferner sollte ein derartiger Binokulartubus eine
Möglichkeit zur Einstellung des Augenabstandes bieten.
Ein gattungsgemäßer Binokulartubus, der diesen Anforde
rungen grundsätzlich entspricht, ist beispielsweise aus der
DE 26 54 778 der Anmelderin bekannt. Der dort beschriebene
Binokulartubus ist um eine senkrecht zu den optischen
Achsen der stereoskopischen Teilstrahlengänge orientierte
Schwenkachse drehbar angeordnet. Ebenfalls drehbar um die
Schwenkachse ist ein Umlenkspiegel angeordnet, der beim
Schwenken des Binokulartubus um den jeweils halben
Verschwenk-Winkel mitgedreht wird. Dem drehbaren Umlenk
spiegel ist eine erste Gruppe optischer Umlenkelemente
nachgeordnet, welche die vom Umlenkspiegel kommenden
Strahlengänge in Richtung einer zweiten Gruppe von Umlenk
elementen hin ablenkt. Die beiden Umlenkelement-Gruppen
sind zusammen mit dem kompletten Binokulartubus schwenkbar.
Desweiteren sind nach der zweiten Gruppe von Umlenk
elementen in den stereoskopischen Teilstrahlengängen
Rhombusprismen drehbar um die jeweilige optische Achse
angeordnet, um so eine wahlweise Einstellung des Augen
abstandes zu ermöglichen. Den Rhombusprismen sind in den
Teilstrahlengängen wiederum die Okulare nachgeordnet.
Mit zunehmenden Anforderungen an die Arbeits-Ergonomie
resultiert jedoch u. a. der Wunsch nach einem ergonomisch
günstigeren Schwenkbereich, als er mit einem derartigen
Binokulartubus zu realisieren ist. Mitunter wird
beispielsweise eine andere Relativorientierung des
Binokulartubus zum Gehäuse des Stereomikroskopes
angestrebt.
Der Binokulartubus aus der DE 26 54 778 beinhaltet ferner
ein Optikbauteil, das aus einer Prismengruppe mit beid
seitig angekitteten Linsen besteht. Ein derartiges Optik
bauteil stellt hinsichtlich der Fertigung hohe Anforde
rungen.
Ein weiterer gattungsgemäßer Binokulartubus für ein Stereo
mikroskop ist aus der DE 37 18 843 bekannt. Die in diesem
Binokulartubus eingesetzten optischen Bildumkehr-Elemente
bestehen aus Spiegel-Prismen-Kombinationen, die vom
Strahlengang-Verlauf her Porro-Prismen 2. Art ähneln. Diese
bauen jedoch sehr voluminös und führen insgesamt zu einer
entsprechend ausladenden Bauweise des gesamten Binokular
tubus, was mitunter störend für den Beobachter ist. Ferner
resultieren verhältnismäßig lange Glas- und Luftwege bei
einem derartigen Aufbau. Schließlich sind für die
stereoskopischen Teilstrahlengänge jeweils separate
Umlenkelemente in Form getrennter Schwenkspiegel
vorgesehen, die dementsprechend auch separat zu justieren
sind. Es ergibt sich somit eine hoher Justage-Aufwand.
Desweiteren sind bei diesen Binokulartubus in jedem der
stereoskopischen Teilstrahlengänge zwei Kittglieder
erforderlich, was wiederum zu einer sehr ungünstigen
Pupillenlage führt.
Eine weitere Variante eines gattungsgemäßen Binokulartubus
für Stereomikroskope ist aus der G 9308044.1 bekannt. Die
Bildumkehr erfolgt hierbei mit den bekannten Porro-Prismen
2. Art. Bei großen Pupillen-Durchmessern und entsprechenden
großen Zwischenbildern bauen diese optischen Bildumkehr-
Elemente sehr voluminös. Desweiteren gestaltet sich dann
die Verstellmöglichkeit für die geforderte variable
Pupillendistanz mit dem dort beschriebenen Binokulartubus
als äußerst aufwendig bzw. überhaupt nicht realisierbar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die erwähnten
Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden.
Neben einer möglichst optimalen Ergonomie für den
Beobachter ist insbesondere eine gute Abbildungsqualität
ohne auftretende Vignettierungen im Binokulartubus
wünschenswert. Ebenso sollte der Justage- und Fertigungs
aufwand reduziert werden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Binokulartubus für
ein Stereomikroskop mit den Maßnahmen aus dem
kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen
der abhängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäß ist nunmehr eine Prismen-Baugruppe im
Binokulartubus vorgesehen, die im wesentlichen aus einem
Umlenkprisma mit zwei an dessen Austritts- oder
Eintrittsfläche angeordneten Dachkantprismen besteht. Die
beiden Dachkantprismen dienen jeweils als Bildumkehr-
Elemente und sind zudem relativ zu den optischen Achsen der
eintretenden stereoskopischen Teilstrahlengänge versetzt
angeordnet. Daraus ergibt sich eine Vergrößerung des
Abstandes der beiden optischen Achsen der stereoskopischen
Teilstrahlengänge nach dem Durchtritt durch diese optischen
Elemente. Die Verstellung der Pupillendistanz mit Hilfe der
drehbaren Rhombus-Prismen wird derart wesentlich
erleichtert, da dann entsprechend mehr Platz zum Verdrehen
dieser Elemente zur Verfügung steht.
Insgesamt resultiert in einer möglichen Ausführungsform
nunmehr ein hinreichender Schwenkbereich des
erfindungsgemäßen Binokulartubus in einem Winkelintervall
von 50°, d. h. entsprechend gute ergonomische Bedingungen
für den operierenden Chirurgen.
Desweiteren ist in einer Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Binokulartubus eine Reduzierung des
Justieraufwandes als auch des fertigungstechnischen
Aufwands im Vergleich zum Stand der Technik die Folge, da
pro Strahlengang lediglich ein achromatisches Kittglied
erforderlich ist.
Ferner erlaubt das erfindungsgemäße Konzept des Binokular
tubus nunmehr auch größere Durchmesser des mittels der
Okulare betrachteten Zwischenbildes, ohne daß sich Vignet
tierungen für den Beobachter als unerwünschte Folge
ergeben.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Binokulartubus ist ferner ein Verschwenken aus einer
sogenannten Geradsichtposition heraus möglich. Unter einer
Geradsichtposition sei hierbei eine Stellung des
Binokulartubus verstanden, bei der die Einblickrichtung
durch den Binokulartubus parallel zur optischen Achse des
Stereo-Mikroskopes hin ausgerichtet ist. Ein derartiger
Tubus baut aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahmen sehr
kurz, d. h. der Arbeitsabstand zwischen dem betrachteten
Objekt und dem Mikroskop-Einblick kann bei gestreckter
Orientierung von Mikroskop- und Okularachse deutlich
minimiert werden.
Weitere Vorteile sowie Einzelheiten des erfindungsgemäßen
Binokulartubus ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der bei
liegenden Figuren.
Dabei zeigt
Fig. 1 den prinzipiellen Strahlengang und die Anordnung
der wesentlichen Elemente eines ersten
Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen
Binokulartubus in zwei Schwenk-Stellungen;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die optischen Elemente des
erfindungsgemäßen Binokulartubus aus dem
Ausführungsbeispiel der Fig. 1;
Fig. 3a-3c jeweils eine verschiedene Ansicht der
Prismen-Baugruppe aus den Fig. 1 und 2;
Fig. 4 den prinzipiellen Strahlengang und die Anordnung
der wesentlichen Elemente in einem zweiten
Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Binokulartubus;
Fig. 5 eine Seitenansicht mit dem Strahlengang und der
Anordnung der wesentlichen Elemente eines dritten
Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen
Binokulartubus, der aus einer Geradsichtposition
heraus verschwenkbar ist.
Fig. 1 zeigt eine seitliche Darstellung der wesentlichen
Elemente einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Binokulartubus in zwei Schwenkstellungen, welche auch die
beiden extremen Schwenkstellungen darstellen.
Die stereoskopischen Teilstrahlengänge gelangen über das
optische System des eigentlichen Stereomikroskopes in den
erfindungsgemäßen Binokulartubus. Vor dem Binokulartubus
durchtreten die beiden parallelen stereoskopischen Teil
strahlengänge jeweils bekannte Tubuslinsen (2a) bzw. Tubus
objektive, von denen in dieser Darstellung lediglich eine
sichtbar ist.
Das - nicht dargestellte - optische System des Stereo
mikroskopes weist einen bekannten optischen Aufbau mit
einem Hauptobjektiv und einer nachfolgenden Vergrößerungs
wechsel-Einrichtung auf.
Das Gehäuse (1) des Stereomikroskopes verlassen zwei
parallele stereoskopische Teilstrahlengänge, die
anschließend in den eigentlichen Binokulartubus gelangen.
Den Tubuslinsen (2a) nachgeordnet folgt im dargestellten
Ausführungsbeispiel des Binokulartubus eine Prismen-
Baugruppe (3, 4a), die aus einem Umlenkprisma (3) für die
beiden stereoskopischen Teilstrahlengänge sowie zwei an der
Austrittsfläche angeordneten Dachkantprismen (4a) besteht.
In der Darstellung der Fig. 1 ist selbstverständlich
jeweils nur der vom Beobachter aus linke stereoskopische
Teilstrahlengang und die entsprechenden darin angeordneten
optischen Elemente sichtbar.
Das Umlenkprisma (3) ist im dargestellten Ausführungs
beispiel als 60°-Prisma ausgeführt und wird von den beiden
stereoskopischen Teilstrahlengängen gemeinsam genutzt. Auf
der Austrittsfläche des Umlenkprismas (3), die in Richtung
der Okulare orientiert ist, ist im dargestellten
Ausführungsbeispiel jeweils ein 90°-Dachkantprisma in den
beiden stereoskopischen Teilstrahlengängen angeordnet. Zur
detaillierten Anordnung bzw. Funktionsweise der kompletten
Prismen-Baugruppe (3, 4a) dieser Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Binokulartubus, sei auf die Fig. 3a-3c
verwiesen.
Nach erfolgter Bildumkehr in der Prismen-Baugruppe (3, 4a)
bzw. den beiden Dachkantprismen (4a) gelangen die stereo
skopischen Teilstrahlengänge schließlich auf ein drehbar
angeordnetes Umlenkelement (5), welches wiederum von den
beiden stereoskopischen Teilstrahlengängen gemeinsam
genutzt wird. Als Umlenkelement (5) ist im dargestellten
Ausführungsbeispiel ein rechteckförmiger Spiegel
vorgesehen. Das Umlenkelement (5) ist um die Schwenkachse
(10) drehbar angeordnet, die der Schwenkachse des gesamten
erfindungsgemäßen Binokulartubus entspricht. Alternativ zum
drehbar gelagerten Umlenkspiegel können selbstverständlich
auch andere reflektierende optische Elemente zum Einsatz
kommen.
In einer definierten Orientierung mit dem Umlenkelement (5)
verbunden sind die nachfolgend angeordneten optischen
Elemente des erfindungsgemäßen Binokulartubus. Dies sind im
einzelnen die dem Umlenkelement (5) nachgeordneten
Rhombusprismen (6a), Sehfeldblenden (9a) sowie die Okular
linsen (7a, 8a) im jeweiligen stereoskopischen Teil
strahlengang.
In Fig. 1 sind nunmehr zwei mögliche, extreme Schwenk
stellungen dieser ersten Ausführungungsform des
erfindungsgemäßen Binokulartubus dargestellt. Deutlich
erkennbar ist hierbei, daß die Prismen-Baugruppe (3, 4a) in
jeder Schwenkstellung eine definierte, feste Orientierung
zum Gehäuse (1) des Stereomikroskopes aufweist, während das
Umlenkelement (5) sowie die nachfolgend angeordneten
optischen Elemente (6a, 9a, 7a, 8a) in jeweils fixer
Relativorientierung zueinander zum Gehäuse (1) des
Stereomikroskopes schwenkbar sind.
Die beiden eingezeichneten Schwenkstellungen entsprechen
Winkeln zwischen der optischen Achse der Teilstrahlengänge
und der Horizontalen von 60° und 10°. Der Binokulartubus
dieses Ausführungsbeispieles gestattet demnach einen
Schwenkbereich in einem Winkelbereich von insgesamt 50°.
Wie bereits im Binokulartubus aus der DE 26 54 778 wird das
um die Schwenkachse drehbar gelagerte Umlenkelement (5)
beim Verschwenken um den jeweils halben Verschwenkwinkel
des Binokulartubus mitgedreht. Bei einem Verschwenkwinkel
bereich des Binokulartubus von 50° ergibt sich damit ein
Winkelintervall von 25°, in dem das Umlenkelement (5)
drehbar ist.
Eine Draufsicht auf die Anordnung der einzelnen optischen
Elemente der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Binokulartubus ist in Fig. 2 dargestellt.
Deutlich erkennbar ist hierbei nunmehr der Aufbau der
Prismen-Baugruppe (3, 4a, 4b), bestehend aus dem gemeinsam
genutzten Umlenkprisma (3) und den beiden, auf der
Austrittsfläche aufgekitteten 90°-Dachkantprismen (4a, 4b),
über die ein Strahlversatz der optischen Achsen (11a, 11b)
der eintretenden stereoskopischen Teilstrahlengänge
erfolgt. Die optischen Achsen (11a, 11b) der stereo
skopischen Teilstrahlengänge werden hierbei nach dem
Passieren der Dachkantprismen (4a, 4b) jeweils nach außen
versetzt, d. h. es resultiert ein größerer Abstand d′ der
beiden optischen Achsen (11a, 11b) nach dem Durchtritt
durch die Prismen-Baugruppe (3, 4a, 4b) im Vergleich zum
Abstand d beim Eintritt in die Prismen-Baugruppe (3, 4a,
4b). Dieser Achsversatz δd:=d′-d ist insofern vorteilhaft,
als dadurch der zur Verfügung stehende freie Durchmesser
für die beiden Rhombusprismen (6a, 6b) vergrößert wird und
damit auch mehr Raum für die Drehung der beiden
Rhombusprismen (6a, 6b) zur Verfügung steht. Dadurch wird
die konstruktive Ausführung des Binokulartubus wesentlich
erleichtert. Die Drehbarkeit der beiden Rhombusprismen (6a,
6b) inklusive der nachgeordneten Okularlinsen (7a, 8a; 7b,
8b) um die jeweilige optische Achse (11a, 11b) ist
erforderlich, um die gewünschte Einstellbarkeit des
Augenabstandes für den Beobachter zu gewährleisten.
Verschiedene Ansichten des im Ausführungsbeispiel der
Fig. 1 und 2 eingesetzten Prismen-Baugruppe sind in den
Fig. 3a-3c dargestellt.
Fig. 3a zeigt hierbei die Seitenansicht des 60°-
Umlenkprismas (3) und das vom Beobachter aus linke Dach
kantprisma (4a). Ebenfalls dargestellt ist in Fig. 3a die
optische Achse (11a) des eintretenden linken stereo
skopischen Teilstrahlenganges und die erfolgenden
Reflexionen an den entsprechenden Flächen in der Prismen-
Baugruppe (3, 4a).
Eine Vorderansicht der Prismen-Baugruppe (3, 4a, 4b) ist in
Fig. 3b dargestellt. Deutlich ersichtlich ist hierbei der
resultierende Versatz δd:=d′-d der optischen Achsen (11a,
11b) nach dem erfolgten Durchtritt der stereoskopischen
Teilstrahlengänge durch die Prismen-Baugruppe (3, 4a, 4b).
Der Abstand d′ der beiden optischen Achsen ist nach dem
Durchtritt durch die Prismen-Baugruppe (3, 4a, 4b) deutlich
vergrößert im Vergleich zum Abstand d der optischen Achsen
(11a, 11b) beim Eintritt in das gemeinsam genutzte Umlenk
prisma (3) . Ebenfalls dargestellt ist in Fig. 3b jeweils
der Austrittspunkt (12a, 12b) der optischen Achsen aus den
beiden 90°-Dachkantprismen (4a, 4b).
Eine perspektivische Darstellung der Prismen-Baugruppe (3,
4a, 4b) sowie der optischen Achsen (11a, 11b) der durch
tretenden stereoskopischen Teilstrahlengänge und die
erfolgenden Reflexionen an den einzelnen Reflexionsflächen
ist in Fig. 3c dargestellt. Deutlich ersichtlich ist dabei
die Anordnung der beiden 90°-Dachkantprismen (4a, 4b) auf
der Austrittsfläche des gemeinsam genutzten Umlenkprismas
(3), die in Richtung der Okulare orientiert ist. Ebenfalls
ersichtlich ist in dieser Darstellung der Aufbau der beiden
Dachkantprismen (4a, 4b) mit der jeweiligen Dachkante (15a,
15b).
Die im Binokulartubus erforderliche Bildumkehr erfolgt
demnach im erfindungsgemäßen Binokulartubus über die Dach
kantprismen (4a, 4b) in der vorab beschriebenen Prismen-
Baugruppe (3, 4a, 4b). Der erfindungsgemäße Aufbau dieser
Ausführungsform der Prismen-Baugruppe (3, 4a, 4b) erlaubt
nunmehr sowohl einen kompakten Aufbau sowie desweiteren die
gewünschte Vergrößerung des Abstandes der beiden optischen
Achsen (11a, 11b) der stereoskopischen Teilstrahlengänge.
Neben der in diesem Ausführungsbeispiel beschriebenen Wahl
des Umlenkprismas und den daran angeordneten Dachkant
prismen zur Bildumkehr können selbstverständlich
erfindungsgemäß auch alternative Umlenkprismen bzw.
Prismenanordnungen mit einer Dachkante zur Bildumkehr
eingesetzt werden. Wesentlich ist jeweils die erforderliche
Bildumkehr aufgrund einer ungeraden Anzahl erfolgender
Reflexionen und der resultierende Versatz der Achsen der
stereoskopischen Teilstrahlengänge.
So ist etwa auch der Einsatz eines sogenannten Prismas mit
unechter Dachkante möglich, bei dem keine Pupillenteilung
durch die Dachkante erfolgt, sondern eine Dachfläche die
volle Pupille reflektiert. Hierbei würden an die
Fertigungstoleranzen des Dachkantwinkels keine so hohen
Anforderungen gestellt, um die optischen Spezifikationen zu
erfüllen.
Eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Binokulartubus für ein Stereomikroskop ist in Fig. 4
dargestellt.
Die vom optischen System des Stereomikroskopes kommenden
Teilstrahlengänge gelangen nach dem Durchtritt durch die
Tubuslinsen (102a) auf das schwenkbar angeordnete Umlenk
element (105), das um die Schwenkachse (110) drehbar ist.
In fester Relativorientierung mit dem Umlenkelement (105)
verbunden sind die nachfolgend angeordneten optischen
Elemente (103, 104a, 106a, 109a, 107a, 108a) des Binokular
tubus. Nach der Umlenkung der stereoskopischen Teil
strahlengänge über das Umlenkelement (105) gelangen diese
auf eine Prismen-Baugruppe, bestehend aus einem wiederum
gemeinsam genutzten Umlenkprisma (103) sowie zwei daran
angeordneten Dachkantprismen (104a), von denen in der
Darstellung der Fig. 4 nur eines sichtbar ist. Nach der
erfolgten Bildumkehr in den Dachkantprismen (104a) treffen
die stereoskopischen Teilstrahlengänge wiederum auf die
beiden drehbar um die optische Achse angeordneten
Rhombusprismen (106a), mit denen die Einstellung der
Pupillendistanz des Beobachters erfolgt. Den Rhombusprismen
(106a) nachgeordnet ist jeweils eine Sehfeldblende (109a)
sowie die Okularoptik (107a, 108a) in den stereoskopischen
Teilstrahlengängen angeordnet.
Ebenso wie im ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 1-3 ist
auch in diesem Ausführungsbeispiel eine kompakt bauende
Prismen-Baugruppe (103, 104a) im erfindungsgemäßen
Binokulartubus angeordnet, die wiederum die gewünschte
Vergrößerung des Abstandes der optischen Achsen der stereo
skopischen Teilstrahlengänge und die erforderliche
Bildumkehr über die Dachkantprismen bewirkt.
Eine dritte mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Binokulartubus ist in Fig. 5 in einer Seitenansicht
dargestellt. Bei der dargestellten Ausführungsform handelt
es sich um einen Binokulartubus, der aus einer sogenannten
Geradsicht-Position heraus um einen definierten Winkel
betrag verschwenkt werden kann. Unter einer Geradsicht-
Position sei hierbei eine Position des Binokulartubus
verstanden, bei der die optischen Achsen der Okulare
parallel zur optischen Achse des Mikroskopes ausgerichtet
sind. Ein derartiger Binokulartubus ist beispielsweise bei
einem Operationsmikroskop in der Neurochirurgie von
Vorteil.
Die das Gehäuse (200) des Stereomikroskopes verlassenden
stereoskopischen Teilstrahlengänge gelangen über die beiden
Tubuslinsen (202a) auf die in fixer Relativ-Anordnung zum
Gehäuse (200) vorgesehene Prismen-Baugruppe. Von den beiden
Tubuslinsen (202a) ist in der Darstellung der Fig. 5
wiederum nur eine sichtbar. Die Prismen-Baugruppe besteht
aus einem Umlenkprisma (203) sowie zwei daran angeordneten
Dachkant-Prismen (204a), von denen in der Darstellung der
Fig. 5 ebenfalls nur eines sichtbar ist. Im Gegensatz zu
den beiden vorab beschriebenen Ausführungsbeispielen sind
die beiden Dachkant-Prismen (204a) nunmehr auf der
Eintrittsfläche des Umlenkprismas (203) angeordnet. Die
stereoskopischen Teilstrahlengänge durchsetzen nach dem
Durchtritt der Tubuslinsen (202a) demzufolge zuerst die
beiden Dachkant-Prismen (204a) und werden erst anschließend
über das Umlenkprisma (203) geeignet abgelenkt.
Die beiden Dachkant-Prismen (204a) sind ebenso wie in den
vorab beschriebenen Ausführungsbeispielen derart
angeordnet, daß nach Durchtritt der stereoskopischen
Teilstrahlengänge ein Parallel-Versatz nach außen hin
erfolgt.
Nach der Bildumkehr in den beiden Dachkant-Prismen (204a)
gelangen die stereoskopischen Teilstrahlengänge über das
Umlenkprisma (203) in Richtung der nachfolgend angeordneten
optischen Elemente des erfindungsgemäßen Binokulartubus. In
ebenfalls fester Relativorientierung zu den Tubuslinsen
(204a) bzw. zur Prismen-Baugruppe folgt nachgeordnet ein
weiteres optisches Element in Form eines Kittglieds (212).
Dem Kittglied (212) wiederum nachgeordnet folgt der
bewegliche Teil dieser Ausführungsform des erfindungs
gemäßen Binokulartubus. Hierbei treffen die beiden
stereoskopischen Teilstrahlengänge zunächst auf ein
Umlenkelement (205) in Form eines gemeinsam genutzten
Schwenkspiegels. Das Umlenkelement (205) ist zusammen mit
den nachfolgenden optischen Elementen des Binokulartubus
drehbar um eine Achse (210) gelagert. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel ist eine Drehung aus der Geradsicht
position heraus um 30° möglich. Neben der Geradsicht-
Stellung ist in Fig. 5 desweiteren die Lage der optischen
Achse in der um 30° verschwenkten Position dargestellt.
Über das Umlenkelement (205) werden die stereoskopischen
Teilstrahlengänge zumindest teilweise wieder in die
Richtung des betrachteten Objektes zurück umgelenkt.
Dadurch ist eine deutliche Verkürzung der Gesamt-Baulänge
dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Binokulartubus
realisierbar.
Zum beweglichen Teil des Binokulartubus gehören desweiteren
die dem Umlenkelement (205) bzw. Schwenkspiegel
nachgeordneten beiden Rhombusprismen (206a) sowie die -
nicht dargestellten - Okularlinsen in den beiden Okularen
(211). Die beiden Rhombusprismen (206a) wiederum sind um
eine Achse beweglich gelagert, die senkrecht zur Prismen-
Längsachse orientiert ist und ermöglichen durch
entsprechendes Verdrehen um diese Achse die Einstellung der
gewünschten Pupillendistanz.
Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Binokulartubus
bietet nunmehr eine extrem kurzbauende Variante eines
Stereomikroskopes, bei der aus einer Geradsichtposition
heraus der Binokulartubus verschwenkt werden kann. Dies ist
insbesondere dann von Vorteil, wenn ein möglichst kurzer
Arbeitsabstand zwischen dem Operationsmikroskop und dem
Patienten gewünscht wird.
Claims (15)
1. Binokulartubus für ein Stereomikroskop mit mindestens
einem gemeinsamen optischen Umlenkelement für die
beiden stereoskopischen Teilstrahlengänge, das um eine
Schwenkachse drehbar angeordnet ist, und mindestens
einem optischen Bildumkehr-Element,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Prismen-Baugruppe (3, 4a, 4b; 103, 104a)
vorgesehen ist, die aus einem Umlenkprisma (3, 103)
besteht, auf dessen Austritts- oder Eintrittsfläche
zwei Dachkant-Prismen (4a, 4b; 104a) als optische
Bildumkehr-Elemente relativ zu den optischen Achsen
(11a, 11b) der stereoskopischen Teilstrahlengänge
versetzt angeordnet sind.
2. Binokulartubus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die beiden Dachkant-Prismen (4a, 4b; 104a)
auf der Austrittsfläche des Umlenkprismas (3; 103)
angeordnet sind.
3. Binokulartubus nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Umlenkprisma (3) als 60°-Prisma
ausgeführt ist, das von den beiden stereoskopischen
Teilstrahlengängen gemeinsam nutzbar ist und auf die
in Richtung Okular orientierte Austrittsfläche des
Umlenkprismas (3) je ein 90°-Dachkantprisma (4a, 4b)
aufgekittet und versetzt zu den optischen Achsen (11a,
11b) der stereoskopischen Teilstrahlengänge angeordnet
ist.
4. Binokulartubus nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die 90°-Dachkantprismen (4a, 4b) als
Halbwürfelprisma mit Dachkante ausgeführt sind.
5. Binokulartubus nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die beiden Dachkantprismen (4a, 4b,
104a) so angeordnet sind, daß für die durchtretenden
stereoskopischen Teilstrahlengänge nach erfolgtem
Durchtritt eine Vergrößerung des Abstandes zwischen
den optischen Achsen (11a, 11b) der stereoskopischen
Teilstrahlengänge resultiert.
6. Binokulartubus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß in den stereoskopischen Teilstrahlengängen
zwischen den Okularen und der Prismen-Baugruppe (3,
4a, 4b; 103, 104a) je ein um die optische Achse (11a,
11b) schwenkbares, zur Einstellung des Augenabstandes
dienendes Rhombusprisma (6a; 106a) angeordnet ist.
7. Binokulartubus nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Prismen-Baugruppe (3, 4a, 4b) in
einer gleichbleibenden Orientierung relativ zum
Mikroskop-Gehäuse (1) angeordnet ist und die nach
folgend angeordneten optischen Elemente in den stereo
skopischen Teilstrahlengängen des Binokulartubus
gemeinsam mit dem optischen Umlenkelement (5) um die
Schwenkachse (10) drehbar angeordnet sind.
8. Binokulartubus nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Umlenkelement (5) in einem
Winkelintervall von 25° drehbar angeordnet ist.
9. Binokulartubus nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das optische Umlenkelement (105)
inklusive der nachgeordneten Prismen-Baugruppe (103,
104a) sowie der weiteren optischen Elemente des
Binokulartubus in definierter, gleichbleibender
Relativorientierung zueinander um die Schwenkachse
(110) drehbar angeordnet sind.
10. Binokulartubus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die beiden Dachkant-Prismen (204a, 204b) auf
der Eintrittsfläche des Umlenkprismas (203) angeordnet
sind.
11. Binokulartubus nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß die gesamte Prismen-Baugruppe in gleich
bleibender Relativ-Orientierung zum Gehäuse (200) des
Stereomikroskopes angeordnet ist und das Umlenkelement
(205) sowie die dem Umlenkelement (205) nachgeordneten
optischen Elemente (206a) um eine Achse (210) drehbar
relativ zur Prismen-Baugruppe angeordnet sind.
12. Binokulartubus nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich
net, daß das Umlenkelement (205) und die nachgeord
neten optischen Elemente (206a) in fester Relativ-
Anordnung zueinander angeordnet sind.
13. Binokulartubus nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich
net, daß über das Umlenkelement (205) eine zumindest
teilweise Umlenkung der stereoskopischen Teilstrahlen
gänge in die Richtung des betrachteten Objektes
erfolgt.
14. Binokulartubus nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich
net, daß dem Umlenkelement (205) in den stereosko
pischen Teilstrahlengängen Rhombusprismen (206a) sowie
Okularlinsen nachgeordnet sind.
15. Binokulartubus nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich
net, daß die Rhombusprismen (206a) drehbar um eine
Achse gelagert sind, die jeweils senkrecht zur
Prismen-Längsachse orientiert ist.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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