DE19640976C2 - Optisches System für eine Laserspaltlampe - Google Patents

Description

Eine Laserspaltlampe für die Photokoagulation wird beispiels­ weise unter der Bezeichnung "VISULAS Argon II" angeboten, die beispielsweise in der Werbeschrift der Anmelderin mit dem Druckvermerk 30-374-D (W-TS-I/92 T 00) beschrieben ist. Bei diesem System wird der Laserstrahl über eine Glasfaser an die Spaltlampe des Spaltlampenmikroskops herangeführt und über eine nachfolgende Optik in den Beleuchtungsstrahlengang einge­ koppelt. Die der Glasfaser nachgeschaltete Optik bildet die Austrittsfläche der Glasfaser auf die zu behandelnde Retina ab. Das aus dem Faserende austretende Lichtbündel enthält dabei sowohl den Therapiestrahl, beispielsweise des Argon- Lasers, als auch einen schwachen, sichtbaren Zielstrahl, beispielsweise einer Laserdiode.

Für die Abbildung der Austrittsfläche der Glasfaser enthält das optische System zunächst einen Kollimator, der das aus der Glasfaser austretende divergente Strahlenbündel kollimiert, wozu die Austrittsfläche der Glasfaser in der Brennebene des Kollimators angeordnet ist. Durch einen nachfolgenden afokalen Galilei-Pankraten mit einer variablen Fernrohrvergrößerung wird das kollimierte Strahlenbündel aufgeweitet und schließlich durch ein Objektiv in den Brennpunkt des Objektivs fokussiert. In dem Brennpunkt des Objektivs entsteht demzufolge ein Bild der Austrittsfläche der Glasfaser. Der Durchmesser dieses Bildes beträgt je nach Einstellung des Galilei-Pankraten zwischen 50 µm und 500 µm, wobei die Austrittsfläche der Glasfaser einen Durchmesser von 50 µm aufweist, d. h. das Faserende wird mit einer Vergrößerung zwischen 1 × und 10 × abgebildet. Derjenige Vergrößerungsbereich, in dem die Austrittsfläche der Faser scharf auf die Retina abgebildet wird, wird als parfokaler Bereich bezeichnet.

Eine weitere Vergrößerung des Spotdurchmessers auf der Retina läßt sich im sogenannten defokussierten Bereich erzielen, indem durch eine gezielte Dejustierung des afokalen Galilei- Pankraten das Bild des Faserendes defokussiert wird, d. h. das Bild der Austrittsfläche der Faser liegt hinter der Retina. In diesem defokussierten Bereich erhält man im Gegensatz zum parfokalen Bereich auf der Retina eine einer Gauß'schen Glockenkurve entsprechende Intensitätsverteilung anstelle eines rechteckförmigen Intensitätsprofils im parfokalen Bereich. Eine solche Gauß'sche Intensitätsverteilung ist jedoch für die klinische Anwendung ungünstiger. Außerdem existiert in diesem defokussierten Bereich eine sehr lange und sehr schlanke Strahltaille des Laserstrahls, wodurch auch im Bereich der Cornea Strahlintensitäten auftreten, die unter ungünstigen Umständen und bei gleichzeitiger Nichtbeachtung vorgegebener Einstellgrenzen der Laserleistung zu Corneabeschädigungen führen können.

Aus der US-A 5,336,216 ist ein optisches System für eine Laserspaltlampe bekannt, bei dem zunächst durch ein kurzbrennweitiges, zweikomponentiges System ein reelles Zwischenbild des Faserendes erzeugt wird. Durch Veränderung des Abstands zwischen den beiden kurzbrennweitigen Komponenten ist die Größe des Zwischenbildes variabel. Bei der Variation der Zwischenbildgröße tritt aber auch eine achsiale Verschiebung des Zwischenbildes auf. Mittels eines nachgeschalteten langbrennweitigen Systems aus zwei Komponenten, von denen die erste mit der Bewegung des kurzbrennweitigen Systems gekoppelt ist, wird das reelle Zwischenbild im Abbildungsmaßstab 1 : 1 auf die Retina abgebildet.

Durch dieses System wird erreicht, daß bei allen Spotdurch­ messern zwischen 50 µm und 1200 µm auf der Netzhaut das Strahlenbündel in der Ebene der Cornea einen großen Querschnitt und damit eine geringe Intensität aufweist. Allerdings muß auch dieses optische System bei Spotdurchmessern zwischen 500 µm und 1200 µm im sogenannten defokussierten Mode betrieben werden, d. h. bei Spotdurchmessern in dieser Größe wird die Austrittsfläche der Glasfaser hinter der Retina abgebildet. Nachteilig an dieser bekannten Lösung ist des weiteren seine recht große Baulänge, was eine kompakte Integration des optischen Systems in eine Spaltlampe ausschließt. Außerdem sind die erforderlichen Verschiebewege des optisches Systems sehr groß, wodurch die mechanische Realisierung aufwendig wird. Ein Hauptproblem bei dieser Lösung ist jedoch, daß eine der kurzbrennweitigen Komponenten im defokussierten Mode in die Ebene des Zwischen­ bildes des Faserendes gebracht wird, was aufgrund der hohen Leistungsdichten an dieser Stelle zu Problemen führen kann.

Des weiteren sind beispielsweise aus der US 4,576,445 Objektive mit variabler Brennweite für Kameras bekannt, die zwei Linsengruppen mit insgesamt positiver Brechkraft und zwei zwischengeschaltete Linsengruppen mit negativer Brechkraft aufweisen, und bei denen die Komponenten mit negativer Brechkraft zur Variation des Abbildungsmaßstabs verschiebbar sind. Solche Photoobjektive sind jedoch aufgrund ihres optischen Aufbaus und des üblicherweise nur kleinen Faktors von 3 bis 4 über den die Brennweite variierbar ist, für Anwendungen in Laserspaltlampen nicht geeignet.

Es ist die Aufgabe der Erfindung ein optisches System zu schaffen, das eine Austrittsebene in eine Bildebene ohne reelle Zwischenabbildung abbildet und mit dem für diese reelle Abbildung ein Faktor zwischen der minimalen und der maximalen Vergrößerung von mehr als 10 × erreichbar ist. Außerdem sollen die Cornea schädigende Lichtintensitäten im Bereich der Cornea vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein optisches System mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.

Das erfindungsgemäße optische System weist wie das eingangs beschriebene System des "VISULAS Argon II" ein proximales Teilsystem mit einer variablen Brechkraft bei räumlich fest liegender proximaler Brennebene und ein distales Teilsystem mit fester Brechkraft auf. Im Unterschied zu dem vorbekannten System enthält das proximale Teilsystem lediglich zwei anstatt drei Komponenten mit positiver Brechkraft, eine proximale und eine distale. Ein weiterer Unterschied zu dem vorbekannten System besteht darin, daß die Brechkraft der proximalen Komponente wesentlich größer als die Brechkraft der distalen Komponente ist und daß das gesamte proximale Teilsystem als Kollimator ausgebildet ist. Gleichzeitig ist der austritts­ seitige (hintere) Brennpunktabstand des proximalen Teilsystems wesentlich größer als dessen Brennweite und der hintere Brennpunkt ist virtuell.

Die Austrittsebene des Laserstrahls, die als Endfläche einer Glasfaser realisiert sein kann, sollte in der Eintrittsebene des optisches Systems liegen, die zugleich die vordere Brennebene des proximalen Teilsystems ist. Ein aus dieser Eintrittsebene divergent austretendes Strahlenbündel verläßt das proximale Teilsystem als kollimiertes Lichtbündel und wird durch das distale Teilsystem in dessen hinteren Brennebene fokussiert. Liegt in dieser hinteren Brennebene die zu behandelnde Retina, so wird die Endfläche der Glasfaser auf der Retina abgebildet.

Bezeichnet man die variable Brennweite des proximalen Teil­ systems mit f₁ und die feste Brennweite des distalen Teil­ systems mit f₂, so ist der Abbildungsmaßstab 1% des optischen Systems β = f₂/f₁. Bei einer Maßstabsänderung (Zoomfaktor) β = 1 bis 20 variiert die Brennweite f₁ des proximalen Teilsystems von f₂ bis f₂/20.

Die Abbildung der Faserendfläche wird bei Laserstrahlen auch als Abbildung des Nahfeldes und die Abbildung der Strahltaille oder Beamwaist des Laserstrahls als Abbildung des Fernfeldes bezeichnet. Die Abbildung der Strahltaille des Laserstrahls kann näherungsweise durch ein parallel in das optische System eintretendes Strahlenbündel beschrieben werden.

Die Anordnung der proximalen und der distalen Komponente ist so ausgelegt, daß der hintere Brennpunktabstand vom proximalen Teilsystem bei allen Einstellungen des Abbildungsmaßstabes wesentlich größer ist, d. h. mindestens um einen Faktor 10 bis 50 größer, als die jeweilige Brennweite des proximalen Teilsystems. Als Folge der kurzen Brennweite der proximalen Komponente wird ein parallel zur optischen Achse eintretendes Strahlenbündel innerhalb der proximalen Komponente stark aufgeweitet und verläßt das proximale Teilsystem aufgrund der virtuellen Lage des hinteren Brennpunktes wiederum als annähernd paralleles, leicht divergentes Strahlenbündel. Durch die starke Aufweitung dieses Strahlenbündels aufgrund der hohen Brechkraft der proximalen Komponente ist das Strahlenbündel vor Erreichen der Strahltaille stark konvergent, so daß die Intensität mit zunehmenden Abstand von der Strahltaille entsprechend stark abnimmt.

Zur Änderung der Brennweite des optischen Systems weist die proximale Komponente vorzugsweise eine Linse oder ein Linsenglied mit positiver Brechkraft und zwei parallel zur optischen Achse verschiebbare Linsen oder Linsenglieder mit negativer Brechkraft auf. Die Eintrittsebene ist dabei vorzugsweise um etwas mehr als der Brennweite der Linse bzw. des Linsengliedes mit positiver Brechkraft von dieser beabstandet, so daß der Strahlengang hinter diesem Linsenglied mit positiver Brechkraft konvergent verläuft und durch Verschieben der Linsen oder Linsenglieder mit negativer Brechkraft eine entsprechend der gewünschten Vergrößerung erforderliche Divergenz erzeugbar ist. Die Strahlführung erfolgt dabei bei allen Vergrößerungseinstellungen - im Unterschied zur eingangs genannten US-A 5,336,216 - ohne eine reelle Zwischenabbildung der Eintrittsebene innerhalb des optischen Systems.

Die Brechkraft der proximalen Komponente beträgt vorzugsweise mehr als das 5-fache, besonders bevorzugt sogar mehr als das 10-fache der Brechkraft der distalen Komponente und sowohl die Linsen oder Linsenglieder mit positiver Brechkraft als auch mit negativer Brechkraft der proximalen Komponente weisen bevorzugt eine Brennweite von betragsmäßig weniger als 10 mm auf. Da lediglich die Linsen oder Linsenglieder mit negativer Brechkraft, und damit entsprechend kurzbrennweitige Linsen für die Änderung des Abbildungsmaßstabes zu verschieben sind, führen schon kleine Verschiebewege zu großen Änderungen des Abbildungsmaßstabes. Insgesamt läßt sich dadurch der Abbildungsmaßstab über einen großen Bereich bei einer gleichzeitig kompakten Anordnung erreichen.

Bei einem Einsatz des erfindungsgemäßen optischen Systems in einem Spaltlampen-Mikroskop ist das distale Teilsystem des optisches Systems vorzugsweise gleichzeitig das Objektiv der Spaltbeleuchtung und weist eine Brennweite zwischen 50 mm und 200 mm auf, wodurch ein entsprechend großer Arbeitsabstand gewährleistet ist.

Nachfolgend werden Einzelheiten der Erfindung anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Spaltlampen-Mikroskops mit einem optischen System nach der Erfindung;

Fig. 2A einen Linsenschnitt des erfindungsgemäßen optischen Systems mit eingezeichnetem Strahlengang für die Nahfeldabbildung;

Fig. 2B den Linsenschnitt aus Fig. 2A mit eingezeichnetem Strahlengang für die Fernfeldabbildung;

Fig. 2C einen Teil des Linsenschnitts aus Fig. 2B mit dem hinteren, virtuellen Brennpunkt des proximalen Teil­ systems;

Fig. 3A den Linsenschnitt des erfindungsgemäßen optischen Systems bei einer Vergrößerung von 1 ×;

Fig. 3B den Linsenschnitt des erfindungsgemäßen optischen Systems bei einer Vergrößerung von 10 ×; und

Fig. 3C den Linsenschnitt des erfindungsgemäßen optischen Systems bei einem Abbildungsmaßstab von 20 ×.

Das Spaltlampen-Mikroskop in der Fig. 1 weist in bekannter Weise eine Gerätebasis (1) auf, an der der Mikroskopkörper (2) und die Spaltbeleuchtung (3) unabhängig voneinander um eine vertikale Achse (4) drehbar aufgenommen sind. Die im Detail nicht dargestellte Spaltbeleuchtung dient zur Umfeldbeleuchtung im zu untersuchenden oder zu behandelnden Auge und das Mikroskop (2) zur Beobachtung des Auges. Mit (5) ist der Adapter zum Einkoppeln eines Therapielaserstrahls in den Strahlengang der Spaltbeleuchtung bezeichnet. Der Therapielaserstrahl selbst wird von einem nicht dargestellten Laser, beispielsweise einem Argon-Laser, über eine Glasfaser (7) an den Adapter (5) herangeführt und tritt aus der Endfläche (7a) der Glasfaser (7) aus.

Das proximale Teilsystem des erfindungsgemäßen optischen Systems ist im Adapter (5) angeordnet und besteht aus einer kurzbrennweitigen, fest angeordneten Komponente (8) mit positiver Brechkraft, zwei darauf folgenden, achsial verschiebbaren Komponenten (9a, 9b) mit negativer Brechkraft und einer wiederum feststehenden Komponente (10) mit positiver Brechkraft, deren Brechkraft wesentlich kleiner ist als die Beträge der einzelnen Brechkräfte der kurzbrennweitigen Komponente (8) mit positiver Brechkraft und der beiden kurzbrennweitigen Komponenten (9a, 9b) mit negativer Brechkraft. Mit (9) ist der Einstellring zur Veränderung der Brennweite des proximalen Teilsystems (8, 9a, 9b, 10) bezeichnet, dessen Drehung in bekannter Weise eine Verschiebung der beiden Negativkomponenten (9a, 9b) entlang ihrer optischen Achse verursacht. Da entsprechende verschiebbare Fassungen für Objektive mit variierbarer Brennweite oder für Mikroskopobjektive mit verschiebbaren Komponenten grundsätzlich bekannt sind, wird auf den konkreten Aufbau dieser Fassung an dieser Stelle nicht näher eingegangen. Bezüglich des Aufbaus solcher Fassungen sei beispielsweise auf die US-A-4,953,962 der Anmelderin verwiesen.

Der aus dem proximalen Teilsystem austretende Laserstrahl ist kollimiert, wobei der Durchmesser des Strahlenbündels durch Verschieben der Komponenten mit negativer Brechkraft (9a, 9b) variierbar ist. Dieser kollimierte Therapielaserstrahl wird über einen Spiegel (11) koaxial in den nicht dargestellten Strahlengang der Spaltbeleuchtung eingekoppelt. Das distale Teilsystem (12) des optisches Systems, das ein Objektiv mit positiver Brechkraft ist, ist bereits im vereinigten Strahlengang des Therapielaserstrahls und der Spaltbeleuchtung angeordnet und dient sowohl zur Fokussierung des Therapielaserstrahls als auch zur Abbildung des beleuchteten Spaltes der Spaltbeleuchtung in das zu behandelnde oder zu untersuchende Auge. In Strahlrichtung gesehen hinter dem distalen Teilsystem (12) wird der zuvor im wesentlichen vertikal verlaufende Strahlengang durch ein Prisma (6) in die horizontale Ebene, in der die optische Achse des Stereomikroskops (2) liegt, umgelenkt.

Die Einkopplung des Therapielaserstrahls in den Strahlengang der Spaltbeleuchtung erfordert eine sehr kompakte Bauweise des optischen Systems, da die gesamte für das optische System zur Verfügung stehende Baulänge kleiner ist als die Bauhöhe der Spaltbeleuchtung.

In den Fig. 2A und 2B ist der optische Aufbau des optischen Systems im Detail dargestellt. Die kurzbrennweitige Komponente (8) mit positiver Brechkraft ist ein zweilinsiges Kittglied mit einer Brennweite von 6,2 mm. Die beiden darauffolgenden, entlang der gestrichelt dargestellten optischen Achse verschiebbaren Komponenten mit negativer Brechkraft (9a, 9b) sind zwei identische plankonkave Einzellinsen mit einer Brenn­ weite von -6,6 mm und die darauffolgende langbrennweitige Komponente mit positiver Brechkraft (10) hat eine Brennweite von 81,8 mm. Diese vier Komponenten bilden das proximale Teil­ system (T₁). Das distale Teilsystem (T₂) wird von einem zweikomponentigen Kittglied (12) mit einer Brennweite von 96,3 mm gebildet. Dieses distale Teilsystem (T₂) erfordert eine relativ große Brennweite in einem Wertebereich zwischen 50 mm und 200 mm, um einen hinreichend großen Arbeitsabstand zu dem zu behandelnden Auge zu gewährleisten. Das zu behandelnde Auge ist in den Fig. 2A und 2B durch die zu der optischen Achse senkrechten Ebenen, an denen die optische Achse die Cornea (Ebene 14) bzw. die Retina (Ebene 15) schneidet, angedeutet.

Das optische System bildet bei allen Einstellungen des Abbildungsmaßstabes die fest im Raum liegende Eintrittsebene (16) in die ebenfalls fest im Raum liegende Targetebene (15), die zugleich die Ebene der Retina ist, ab. Der Abbildungsmaßstab ist dabei je nach Stellung der beiden plankonkaven Einzellinsen (9a, 9b) zwischen 1 × und 20 × variierbar, so daß sich insgesamt ein Faktor, über den der Abbildungsmaßstab variierbar ist, von 20 × ergibt.

In der Eintrittsebene (16) ist die Endfläche (7a) der Glasfaser (7) positioniert. Der Abstand dieser Eintrittsebene (16) von der kurzbrennweitigen Komponente (8) ist etwas größer als die Brennweite der kurzbrennweitigen Komponente (8), so daß der in der Fig. 2A dargestellte Abbildungsstrahlengang nach Austritt aus der kurzbrennweitigen Komponente (8) konvergent verläuft. Die beiden Einzellinsen (9a, 9b) mit negativer Brechkraft zerstreuen den konvergenten Strahlengang. Die gegenseitigen Bewegungsbahnen der beiden Linsen (9a, 9b) mit negativer Brechkraft sind dabei so ausgelegt, daß der Abbildungsstrahlengang nach Austritt aus der distalen Komponente (10) des proximalen Teilsystems (T₁) stets kollimiert ist und demzufolge durch das distale Teilsystem (T₂) in die fest im Raum liegende Targetebene (15) abgebildet wird. Durch die scharfe Abbildung entsteht in der Targetebene (15) ein Laserspot mit einem im wesentlichen rechteckförmigen Intensitätsprofil senkrecht zur optischen Achse. Die Eintrittsebene (16) fällt bei der dargestellten Anordnung mit der vorderen Brennebene der proximalen Komponente (T₁) zusammen.

In der Fig. 2B ist der Strahlengang für ein parallel zur optischen Achse in das optische System eintretendes Strahlenbündel dargestellt, das näherungsweise die Abbildung des Fernfeldes beschreibt. Durch die sehr kurzen Brennweiten bzw. großen Brechkräfte der proximalen Komponenten (8, 9a, 9b) des proximalen Teilsystems wird dieses Strahlenbündel im proximalen Teilsystem stark aufgeweitet.

Da der austrittsseitige Brennpunkt (17) (siehe Fig. 2C) virtuell ist, also in Lichtrichtung gesehen vor dem proximalen Teilsystem (T₁) liegt und einen Brennpunktabstand (BA) vom proximalen Teilsystem (T₁) aufweist, der wesentlich größer als die jeweilige Brennweite des proximalen Teilsystems ist, weist der parallel in das optische System eintretende Strahlengang nach Austritt aus dem proximalen Teilsystem eine geringfügige Divergenz auf und wird demzufolge durch das distale Teilsystem (T₂) im gesamten Bereich des variierbaren Abbildungsmaßstabes in einem Abstand hinter der Targetebene (15) fokussiert. In dieser Fokusebene, die der hinteren Brennebene des optischen Systems entspricht, liegt die Beamwaist (Fernfeldbild) des Laserstrahls. Durch die starke Aufweitung des Strahls im proximalen Teilsystem und durch den Abstand der Beamwaist hinter der Targetebene (15) weist der Strahlengang in der Schnittebene (14) mit der Cornea einen hinreichend großen Durchmesser, der bei allen Einstellungen des Abbildungsmaßstabes größer als 1 mm ist, und damit eine geringe örtliche Intensität auf. Beschädigungen der Cornea sind dadurch auch bei Nichtbeachtung der vorgeschriebenen Sicherheitsregeln weitgehend ausgeschlossen.

In den Fig. 3A-C ist das optische System ohne die auf die Abbildungseigenschaften wirkungslosen Komponenten wie Spiegel (11) und Umlenkprisma (6) bei drei unterschiedlichen Einstellungen des Abbildungsmaßstabes dargestellt. Ebenfalls eingezeichnet ist jeweils das 2w-Profil des Laserstrahls, d. h. es sind als Randstrahlen diejenigen Strahlen eingezeichnet, bei denen die Intensität auf 1/e² der Intensität auf der optischen Achse abgefallen ist. Dabei beträgt der Abbildungsmaßstab in Fig. 3A β = 1 ×, in der Fig. 3B β = 10 × und in der Fig. 3C β = 20 ×. Demzufolge wird bei der Einstellung nach Fig. 3A ein Laserspot mit einem Durchmesser von 50 µm, in der Fig. 3B mit einem Durchmesser von 500 µm und in der Fig. 3C mit einem Durchmesser von 1000 µm in der Ebene (15) der Retina bei einer Austrittsfläche der Glasfaser mit einem Durchmesser von 50 µm erzeugt. Bei einer Vergrößerung von β = 5 ×, d. h. bei einer Spotgröße von 250 µm, ergibt sich die schlankeste Strahlführung und damit die höchste Intensität in der Ebene (14) der Hornhaut. Bei einer weiteren Vergrößerung zwischen β = 5 × und β = 20 × weitet die Strahlführung wieder auf, so daß in der Ebene der Hornhaut (14) die Maximalintensitäten wieder geringer sind.

Auch bei den Vergrößerungen von 10 × und 20 × erfolgt keine Zwischenabbildung der Faserendfläche oder der Eintrittsebene innerhalb des optischen Systems, d. h. auch in den Fig. 3B und 3C geht der Strahlengang zwischen den Negativlinsen (9a, 9b) von einem konvergenten in einen divergenten Verlauf über, ohne einen Fokus zu durchlaufen.

Der Abstand der hinteren Brennebene (17) des proximalen Teil­ system von der distalen Endfläche (hinterste Fläche) (r₁₀) des proximalen Teilsystems (T₁) ist in der Fig. 2C verkürzt dargestellt. Diese hintere Brennebene liegt bei maßstabs­ gerechter Darstellung weit vor dem linken Zeichnungsrand in den Fig. 3A-3C und hat einen Abstand von -4756 mm bei einem Abbildungsmaßstab von 1 × und von -471 mm bei einem Abbildungsmaßstab von 20 × von der distalen Endfläche (r₁₀) des proximalen Teilsystems (T₁) und liegt damit bei maximaler Vergrößerung um etwa 3,5 und bei minimaler Vergrößerung um etwa 35 Baulängen der proximalen Komponente vor der Eintrittsebene.

Die konkreten Konstruktionsdaten eines Ausführungsbeispieles für das optische System sind in der nachfolgenden Tabelle I angegeben. Dabei sind mit den r_i, i = 1 . . . 13, die Flächen­ krümmungsradien beginnend mit der kurzbrennweitigen Komponente des proximalen Teilsystems und mit den d_i, i = 2 . . . 13, die Dicken oder Abstände zwischen den Schnittpunkten der jeweiligen Flächen mit der optischen Achse bezeichnet. Mit d₁ ist der Abstand der Eintrittsebene von der ersten Schnittfläche der kurzbrennweitigen Komponente (8) mit positiver Brechkraft des proximalen Teilsystems, mit d₁₄ der Abstand zwischen dem Schnittpunkt der Austrittsfläche des distalen Teilsystems (T₂) und der Ebene (14) der Cornea und mit d₁₅ der Abstand zwischen der Ebene der Cornea (14) und der Ebene (15) der Retina, jeweils entlang der optischen Achse gemessen, bezeichnet. Bezüglich der Glasmaterialien sind die Bezeichnungen angegeben, unter denen die entsprechenden Gläser von der Firma Schott Glaswerke, Mainz, angeboten werden.

In der Tabelle II sind zusätzlich die Brennweiten des proximalen Teilsystems (T₁) bei den drei in der Fig. 3A-3C dargestellten Vergrößerungen und der sich jeweils ergebende hintere Brennpunktabstand (BA) des proximalen Teilsystem von der hintersten Fläche (r₁₀) des proximalen Teilsystems angegeben.

Tabelle I

Tabelle II

Claims (13)

1. Optisches System zur Abbildung einer von einem Laserstrahl beleuchteten festen Ebene (Eintrittsebene 16) in eine Targetebene (15) mit einem variablen Abbildungsmaßstab, wobei das optisches System ein proximales Teilsystem (T₁) mit einer variablen Brechkraft und ein distales Teilsystem (T₂, 12) mit fester Brechkraft aufweist, und wobei das proximale Teilsystem (T₁) einen virtuellen hinteren Brennpunkt (17) aufweist und der Brennpunktabstand (BA) des virtuellen hinteren Brennpunktes (17) vom proximalen Teilsystem (T₁) betragsmäßig größer als die Brennweite des proximalen Teilsystems ist, so daß ein parallel in das optische System eintretendes Strahlenbündel nach Austritt aus dem proximalen Teilsystem (T₁) eine Divergenz aufweist.

2. Optisches System nach Anspruch 1, wobei der vordere Brennpunkt des proximalen Teilsystems (T₁) in der Eintrittsebene (16) liegt.

3. Optisches System nach Anspruch 1 oder 2, wobei das proximale Teilsystem (T₁) eine distale Komponente (10) und eine proximale Komponente (8) mit jeweils positiver Brechkraft aufweist und wobei die Brechkraft der proximalen Komponente (8) wesentlich größer als die Brechkraft der distalen Komponente (10) ist.

4. Optisches System nach einem der Ansprüche 1-3, wobei die Abbildung der Eintrittsebene (16) in die Targetebene (15) ohne reelle Zwischenabbildung erfolgt.

5. Optisches System nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die Beleuchtung der Eintrittsebene durch eine Glasfaser (7) erfolgt, deren eine Endfläche (7a) in der proximalen Brennebene (16) des proximalen Teilsystems (T₁) liegt.

6. Optisches System nach einem der Anspruch 1-5, wobei das proximale Teilsystem (T₁) zwei parallel zur optischen Achse verschiebbare Linsen oder Linsenglieder (9a, 9b) mit negativer Brechkraft aufweist.

7. Optisches System nach einem der Ansprüche 3-6, wobei die Brechkraft der proximalen Komponente (8) mit positiver Brechkraft mehr als das 5-fache, vorzugsweise mehr als das 10-fache der Brechkraft der distalen Komponente (10) beträgt.

8. Optisches System nach einem der Ansprüche 1-7, wobei die hintere Brennebene des proximalen Teilsystems (T₁) um mehr als das 5-fache, vorzugsweise mehr als das 10-fache der jeweiligen Brennweite des proximalen Teilsystems (T₁) vom proximalen Teilsystem beabstandet ist.

9. Optisches System nach einem der Ansprüche 1-8, wobei das distale Teilsystem (T₂, 12) gleichzeitig das Objektiv einer Spaltbeleuchtung (3) ist und eine Brennweite zwischen 50 mm und 200 mm aufweist.

10. Optisches System nach einem der Ansprüche 1-9, wobei die Linsen oder Linsenglieder (8, 9a, 9b) des proximalen Teilsystems jeweils eine Brennweite aufweisen, die betragsmäßig kleiner als 10 mm ist.

11. Optisches System nach einem der Ansprüche 1-10, wobei die in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Konstruktionsdaten für die Flächenkrümmungsradien r_i und Dicken oder Abstände d_i bei Einsatz der angegebenen Materialien der verwendeten optischen Gläser eingehalten sind oder wobei durch Abweichungen von einzelnen oder mehreren dieser Daten ein System mit vergleichbaren Leistungen resultiert:

Tabelle I

12. Spaltlampen-Mikroskop mit einer Laserbeleuchtung und einem optisches System für die Laserbeleuchtung nach einem der Ansprüche 1-11, wobei in der Eintrittsebene (16) die End­ fläche (7a) einer Lichtleitfaser (7) angeordnet ist und die Endfläche (7a) der Lichtleitfaser (7) durch das proximale Teilsystem (T₁) des optisches Systems bei allen Einstellungen des Abbildungsmaßstabes ohne reelle Zwischenabbildung nach Unendlich abgebildet ist.

13. Spaltlampen-Mikroskop nach Anspruch 12, wobei das distale Teilsystem (T₂) das Objektiv (12) der Spaltbeleuchtung (3) ist und wobei die Brennweiten des proximalen Teilsystems (T₁) so gewählt sind, daß sich ein Bereich des Abbildungsmaßstabes zwischen 1 × und 20 × für die Abbildung der Endfläche (7a) der Lichtleitfaser (7) in die distale Brennebene des Objektivs (12) ergibt.