DE2541503C3 - Filteranordnung für optische Untersuchungsgeräte - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Filteranordnung für optische Untersuchungsgeräte, mit einem quer zum Lichtweg beweglichen Träger mit wenigstens einem in den Lichtweg schaltbaren Farbfilter und mit einem in einem Träger gelagerten Wärmeschutzfilter.

Die Anwendung farbigen Lichts stellt in der medizinischen Untersuchungstechnik eine wertvolle Ergänzung der diagnostischen Möglichkeiten dar. Zur Erzeugung farbigen Lichts filtert man dabei das Licht einer Glühlampe mit Hilfe von Farbfiltern, die im Prinzip an einer beliebigen Stelle in den Strahlengang der zur Beleuchtung verwendeten Anordnung eingeschaltet werden können. Eine derartige Verrichtung ist beispielsweise in der Deutschen Gebrauchsmusterschrift 19 87 243 beschrieben. Für die Anwendung im medizinischen Bereich sind die Farbfilter im allgemeinen als selektive Absorptionsfilter ausgebildet, die eine durch sie hindurchtretende Strahlung wellenlängenabhängig schwächen. Mit der so entstehenden Verfärbung des Lichtes ist bei diesen Filtern ein meist erheblicher Helligkeitsverlust verbunden, der um so größer ist, je schmalbandiger das Farbfilter ist. ,

Es sind weiter Farbfilter bekannt, die auf dem Interferenzprinzip beruhen und durch ihre besonderen Eigenschaften erhöhten Anforderungen an die Durchlaßcharakteristik genügen. Diese sogenannten Interferenzfilter bestehen im einfachsten Falle aus einer Planglasplatte, die ein- oder beidseitig mit einer Oberflächenschicht versehen ist, an der unter einem bestimmten Winkel auftreffende Strahlen selektiv reflektiert werden. Durch zweckentsprechende Wahl der Herstellungsverfahren lassen sich Durchlaßkurven mit wesentlich größeren Flankensteilheiten und weitaus geringerer Schwächung des durchgelassenen Strahlungsanteils erzielen als bei Absorptionsfiltern. Auf diese Weise gefiltertes Licht hat eine höhere spektrale Reinheit, die bis zur Monochromasie gesteigert werden kann.

Wegen ihrer günstigen Eigenschaften sind Interferenzfilter besonders für die Untersuchung des Augenhintergrundes von Interesse. Sie werden auf diesem Gebiet angewendet, um bestimmte Erscheinungen besser oder überhaupt sichtbar zu machen, die bei Beleuchtung mit weißem Licht gar nicht und mit durch Absorptionsfilter gefiltertem Licht kaum sichtbar sind, also in Fällen, in denen die spektrale Reinheit oder scharfe Begrenzung des Spektrums eine entscheidende Rolle spielt

Die für diesen Zweck verwendeten Filter stellen meist eine Kombination mehrerer miteinander verkitteter Einzelfilter dar, unter denen auch Absorptionsfilter sein können. Diese Kombinationsfilter sind verhältnismäßig teuer und haben den Nachteil einer geringen Wärmefestigkeit, was zum Teil auf die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der einzelnen Filtergläser und zum Teil auf die geringe thermische Belastbarkeit der Oberflächenschichten zurückzuführen ist. Wenn man ein solches Filter in den Strahlengang einer leistungsstarken Lampe bringt, besteht wegen des hohen Anteils an Wärmestrahlung der Lampe die Gefahr, daß das Filter durch thermische Überlastung platzt, weil es nicht möglich ist, die nichtbenötigten Strahlungsanteile vollständig zu reflektieren und immer ein gewisser Anteil der Strahlung absorbiert, also in Wärme umgesetzt wird. Um dieser Gefahr des Platzens der teuren Filter wirkungsvoll zu begegnen, schaltet man zwischen Lichtquelle und Farbfilter ein sogenanntes Wärmeschutzfilter, wie es für Film- und Diaprojektoren bekannt ist. Diese Wärmeschutzfilter absorbieren die Wärmestrahlung mehr oder weniger gut. Da ihre Absorptionskennlinie sehr flach verläuft, muß man, um eine wirkungsvolle Wärmeabsorption zu erzielen, einen Kompromiß eingehen und einen Teil des sichtbaren roten Lichts mitdämpfen. Dies führt zu einer mehr oder weniger deutlichen Grünfärbung des Lichtes, die allerdings nur stört, wenn mit weißem Licht gearbeitet werden soll, nicht jedoch, wenn hinter dem Wärmeschutzfilter ein oder mehrere Farbfilter folgen.

Für eine Untersuchung beispielsweise des Augenhintergrundes muß der Untersucher die Möglicheit haben, sowohl ohne als auch mit vorgeschaltetem Farbfilter zu arbeiten. Im allgemeinen beginnt er eine Untersuchung mit weißem Licht, um sich auf dem Augenhintergrund zu orientieren und schaltet dann bei Bedarf, um besondere Phänomene genauer zu untersuchen, das benötigte Farbfilter ein. Eine Verfärbung des weißen Lichts, die durch das zum Schutz der Interferenzfilter unbedingt erforderliche Wärmeschutzfilter entsteht, wirkt sich störend für die Untersuchung au<> und kann unter Umständen zu einem flaschen Befund führen, weil Teile des Augenhintergrundes nicht mehr den gewohnten farblichen Eindruck bieten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Farbfilteranordnung für optische Untersuchungsgeräte zu schaffen, die es ermöglicht, optimal ausgelegte Interferenzfilter ohne die Gefahr einer thermischen Überlastung in den Lichtweg einzuschalten, ohne daß bei ausgeschalteten Farbfiltern eine störende Verfärbung des Lichts durch Absorptions-Wärmeschutzfilter in Kauf genommen werden müßte.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Farbfilterträger als Scheibe mit längs einer zur Drehachse der Scheibe konzentrischen Kreislinie angeordneten öffnungen ausgebildet ist, die bis auf eine je ein Farbfilter aufnehmen, daß der Wärmeschutzfilterträger als parallel zur Farbfilterscheibe schwenkbarer Hebel ausgebildet ist, daß an der Farbfilterscheibe ein Nocken angebracht ist, an dem der in Richtung zum Nocken unter Federvorspannung stehende Wärme-

schutzFiIter anliegt, und daß der Nocken als senkrecht auf der Farbfilterscheibe stehender Steg mit halbkreisförmig abgerundeten Enden ausgebildet ist, wobei das eine halbkreisförmige Ende koaxial zur D/ehachse der Farbfilterscheibe angeordnet ist

Die erfindungsgemäße Farbfilteranordnung kann praktisch in jedes beliebige optische Untersuchungsgerät eingebaut werden, beispielsweise in Endoskope, Otoskope, oder Ophthalmoskope. Vorzugsweise wird sie, um nirbt bei jedem einzelnen Gerät die teure Farbfilteranordnung vorsehen zu müssen, in einen sogenannten Kaltlichtprojektor, und zwar vorzugsweise in dessen Lampeneirsschub, eingebaut, also in einen Projektor, an den ein oder mehrere Lichtleitkabel angeschlossen sind. Dies hat den Vorteil, daß man auch bei Anschluß von zwei Untersuchungsgeräten (mit Hilfe eines Doppel-Lichtieitkabels) für zwei Untersucher, von denen einer das linke, der andere das rechte Auge untersucht, nur einmal die teuren Interferenzfilter braucht und zudem für beide Beobachter gleichzeitig die Lichtfarbe wechseln kann. Diese Untersuchungstechnik ist beispielsweise bei der Fluoreszenz-Angioskopie üblich, bei der durch intensives Blaulicht die Fluoreszenz einer in die Blutbahn eines Patienten eingespritzten Flüssigkeit beobachtet wird, während sich diese bis in die feinsten Verästelungen der Blutgefäße auf der Netzhaut ausdehnt. Dabei wird unter Umständen mit verschiedenen Blaufiltern gearbeitet, deren Durchlaßkurven geringfügig differieren, um bestimmte Phänomene sichtbar zu machen und zu unterscheiden.

Wie bereits erwähnt, ist es im Prinzip gleichgültig, wo die Farbfilter in den Lichtweg eingeschaltet sind. Allerdings wird die thermische Belastung der Filter geringer, wenn zwischen Lampe und Filtern ein Lichtleitkabel eingeschaltet ist. Diese Kabel haben meist einen konstanten Dämpfungsverlauf für sichtbare Strahlung und im nahen Infrarotbereich liegende Strahlung. Wegeii der Absorption gewisser Strahlungsteile auf dem Augenhintergrund und wegen des hohen Energiebedarfs für die Anregung der Fluoreszenz muß aber die Lichtquelle im Kaltlicht-Projektor eine so hohe Leistung haben, daß auch am distalen Ende eines an diesen angeschlossenen Lichtleitkabels noch ein Wärmeschutzfilter zum Schutz der Farbfilter erforderlich wäre.

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Draufsicht einer Farbfilteranordnung;

Fig.2 den Querschnitt der Farbfilteranordnung der F i g. 1; und

F i g. 3 und 4 die Draufsicht auf die Farbfilteranordnung in zwei von der der F i g. 1 unterschiedlichen Stellungen der Farbfilterscheibe und des Wärmeschutzfilterträgers.

Gemäß Fig. 1 und 2 ist in einem Rahmenteil 10, beispielsv/eise eines Kaltlichtproiektors, mittels einer mit einem nichtgezeigten Stellantrieb verbundenen Welle 11 eine Farbfilterscheibe 12 gelagert, in der längs eines zur Welle konzentrischen Kreises mehrere, im vorliegenden Ausführungsbeispiel vier Öffnungen 14, 16,18 und 20 ausgebildet sind. In den Öffnungen 16,18 und 20 ist je ein Interferenzfarbfilter angeordnet, während die Öffnung 14 leer ist

Auf der Farbfilterscheibe 12 ist ein stegförmiger Nocken 22 angeordnet, dessen zwei Enden halbkreisförmig ausgebildet sind. Der eine Halbkreis liegt koaxial zur Welle 11.

Auf dem Träger 10 ist mittels einer Schraube 24 und einer Abstandshülse 26 ein Wärmeschutzfilterträger 28 in Form eines Hebels gelagert. In dem Wärmeschutzfilterträger 28 ist eine Öffnung 30 vorgesehen, die zur Aufnahme eines nichtgezeigten Wärmeabsorptionsoder Wärmereflexionsfilters dient. In dem Wärmeschutzfilterträger 28 ist weiter eine etwa U-förmige Aussparung 32 vorgesehen, deren zur Längsachse des Wärmeschutzfilterträgers 28 parallele Randfläche an der Randfläche des Nockens 22 anliegt. Auf den Wärmeschutzfilterträger 28 wirkt eine nichtgezeigte Feder, die denselben gemäß Fig. 1, 3 und 4 im Uhrzeigersinn zu verstellen sucht.

Der Nocken 22 ist auf der Farbfilterscheibe 12 derart angeordnet, daß er bei Verdrehung der Farbfilterscheibe gemäß Fig. 1 im Gegenuhrzeigersinn den Wärmeschutzfilterträger 28 in der in den F i g. 1 und 4 gezeigten Stellung hält, in der die Öffnung 30 mit der Öffnung 16, 18 oder 20 (Fig. 1, 4) und der Glühlampe 34 (Fig.2) fluchtet. Bei Drehung der Farbfilterscheibe 12 aus der in Fig. 1 gezeigtenStellung in die Stellung der Fig. 3, in der die leere Öffnung 14 mit der Glühlampe 34 fluchtet, wird der Farbfilterträger 28 mittels des exzentrisch zur Welle 11 angeordneten Teils des Nockens 22 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, so daß nur die Öffnung 14, nicht jedoch das in der Öffnung 30 vorgesehene Wärmeschutzfilter im Lichtweg verbleibt.

Selbstverständlich ist die leere Öffnung 14 nur dann notwendig, wenn die Möglichkeit gegeben sein soll, in dieser noch ein zusätzliches, nicht aus dem Lichtweg" herausschwenkbares Wärmefilter vorzusehen. Gegebenenfalls könnte die Farbfilterscheibe zwischen den Öffnungen 14 und 16 abgeschnitten werden, so daß die Öffnung 14 entfällt. Alternativ hierzu könnte auch die Farbfilterscheibe 12 um wenigstens eine Öffnungsteilung aus der in Fig. 3 gezeigten Stellung weiter im Uhrzeigersinn verstellbar sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Filteranordnung für optische Untersuchungsgeräte, mit einem quer zum Lichtweg beweglichen Träger mit wenigstens einem in den Lichtweg schaltbaren Farbfilter, und mit einem in einem Träger gelagerten Wärmeschutzfilter, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbfilterträger als Scheibe (12) mit längs einer zur Drehachse der Scheibe konzentrischen Kreislinie angeordneten öffnungen (14,16,18,20) ausgebildet ist, die bis auf eine je ein Farbfilter aufnehmen, daß der Wärmeschutzfilterträger (28) als parallel zur Farbfilterscheibe (12) schwenkbarer Hebel ausgebilde ist, daß an der Farbfilterscheibe (12) ein Nocken (22) angebracht ist, an dem der in Richtung zum Nocken unter Federvorspannung stehende Wärmesehutzfilte.* (2S) anliegt, und daß der Nocken (22) als senkrecht auf der Farbfilterscheibe (12) stehender Steg mit halbkreisförmig abgerundeten Enden ausgebildet ist, wobei das eine halbkreisförmige Ende koaxial zur Drehachse der Farbfilterscheibe angeordnet ist.