DE2731791A1

DE2731791A1 - Vorrichtung zum erweitern der schaerfentiefe von mikroskopen

Info

Publication number: DE2731791A1
Application number: DE19772731791
Authority: DE
Inventors: Horst L Prof Dr Med Wullstein
Original assignee: Wullstein horst L profdrmed
Current assignee: Wullstein horst L profdrmed
Priority date: 1977-07-14
Filing date: 1977-07-14
Publication date: 1979-01-25

Description

Vorrichtung zum Erweitern der Schärfentiefe
von Mikroskopen Es ist bekannt, daß bei Mikroskopen sich die Schärfentiefe etwa umgekehrt proportional zur Vergrößerung verhält, d.h. mit steigender Vergrößerung nimmt die Schärfentiefe ab. Dieses ist besonders nachteilig bei der Verwendung von Mikroskopen in der lIikrochirurgie. Das Gesichtsfeld ist für den Chirurgen zwar in der seitlichen Ausdehnung genügend groß, in der Tiefe jedoch nur dann einigermaßen, wenn auf eine an sich wünschenswerte Höhe der Vergrößerung verzichtet wird. Bei einfacheren Operationen besteht eine Behelfsmöglichkeit darin, daß der Operateur die Scharfeinstellung in der Tiefe nach Bedarf korrigiert. Dieser Behelf ist aber für schwierigere Operationen, die entsprechend lange dauern, nicht praktikabel. Das Problem stellt sich hier also, die Schärfentiefe zu (vergrößern) erweitern, ohne daß der Operateur damit belastet wird. Hierzu dient die Vorrichtung nach der Erfindung.
Es ist zwar schon eine Mikroskopausführung nach der DT-OS 18 O3 964 bekannt, die dem gleichen Zweck dient.
Bei dieser wird eine Planglaspiatte, von denen mehrere in verschiedenen Dicken zu einer kreisförmigen Scheibe zusammengefast sind, von der Seite her in den Tubus und damit in den Strahlengang des Mikroskops eingeführt. Die Scheibe dreht sich mittels eines elektrischen Antriebs um eine Achse parallel zur Mikroskopachse, so daß in schneller Folge die Planglasplatten verschiedener Dicke nacheinander in den Strahlengang gelangen und dadurch die Ebene der Vergrößerung um ein festes Maß parallel zu sich verschiebt. Entsprechend wird die Schärfentiefe erweitert. Bei dieser bekannten Bauart ist auch vorgesehen, statt der Planglasplatten Linsensätze zu verwenden. Der Nachteil dieser bekannten Ausführung liegt jedoch darin, daß sich mit der Erweiterung der Schärfentiefe durch Verschieben der Vergrößerungsebene mit den bekannten Mitteln auch eine, wenn auch geringe, Veränderung des Abbildungsmaßstabes ergibt. Das Gesichtsfeld wird unscharf und damit die Brauchbarkeit der Vorrichtung eingeschränkt.
Die Vorrichtung zum Erweitern der Schärfentiefe nach der Erfindung behält den Abbildungsmaßstab unverändert bei und erlaubt dadurch sowohl eine höhere (größere) Erweiterung der Schrfentiefe als auch eine stärkere Vergrößerung des beobachteten Bildes. Beide Merkmale stellen wesentliche Vorteile der Vorrichtung nach der Erfindung dar.
Diese ist gekennzeichnet durch die Merkmale, welche Gegenstand des Hauptanspruchs sind bzw. des Anspruches 2. Danach ist der Tubus des Mikroskops in seiner optischen Achse schwingbeweglich angeordnet. Damit wird erreicht, daß sich die Vergrößerungsebene parallel zu sich um das Maß der Amplitude der Schwingbewegung verlagert und zwar mit einer Frequenz, die der bei Kinoprojektoren angepaßt ist. Damit wird also der Bildwechsel für das Auge des beobachtenden Chirurgen unmerkbar. Zugleich wird aber der Abbildungsmaßstab unverändert beibehalten, eben weil sich an der optischen Schärfe einstellung des Mikroskops nichts ändert.
Bei der zweiten Lösung (s. Anspruch 2) wird nicht der Tubus des Mikroskops bewegt, sondern nur ein oder mehrere optische Glieder innerhalb des Tubus'. Derartige optische Glieder sind von sogenannten Zoom-Objektiven her bereits bekannt. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung ist jedoch für die Verstellbewegung ein eigener Antrieb und auch eine wesentlich höhere Frequenz vorgesehen als bei den Linsen eines Zoom-Objektives.
Der grundlegende Unterschied liegt jedoch darin, daß bei den Linsen bzw. Linsensätzen, wie sie für die Erweiterung der Schärfentiefe verwendet werden sollen, der Abbildungsmaßstab ebenso beibehalten wird, wie bei der Bewegung des ganzen Tubus'.
Bei Kinoprojektoren ist bekannt, eine umlaufende Blende zu verwenden, die zwischen je zwei Bildern eine Dunkelzone einlegt, um das Auge sich während dieser kurzen Zeit erholen zu lassen.
Auch bei der Vorrichtung nach der Erfindung ist eine solche Blende vorgesehen, deren Antrieb mit dem Schwingantrieb synchronisiert ist. Der Blendenwechsel erfolgt also im Takte der Schwingbewegung oder in einem geraden Vielfachen davon.
Die Amplitude der Schwingbewegung des Tubus' oder der optischen Glieder, also der Linsen, ist verstellbar. Damit ergibt sich die Möglichkeit, eine dem jeweiligen Bedarf angepaßte Größe der Erweiterung der Schärfentiefe einzustellen. Mit dieser Maßnahme ist eine Verbesserung des beobachteten Bildes gegeben, dessen Schärfentiefe nicht mehr einen nicht benötigten Wert zu erreichen braucht.
Auch die Frequenz der Schwingbewegung ist verstellbar. Damit kann ebenfalls eine Erhöhung der Bildqualität erreicht werden.
Innerhalb der vorstehend im wesentlichen prinzipiell angegebenen Lösungen der erfinderischen Aufgabe sind zahlreiche Ausführungsormen möglich. So kann für die Schwingbewegung des ganzen Tubus eine Führung vorgesehen sein, die parallel zur Führung für die Scharfeinstellung angeordnet ist. Im Hinblick auf die zu bewegenden Massen wird man bei größeren Mikroskopen die Lösung vorziehen, bei um einzelne optische Glieder bzw.
Linsen oder Sätze davon bewegt werden.

Claims

PATENTANS PRÜC HE 1. Vorrichtung zum Erweitern der Schärfentiefe von Mikroskopen zur Verwendung insbesondere in der Mikrochirurgie, dadurch gekennzeichnet, daß der Tubus des Mikroskops mittels eines Antriebs in seiner optischen Achse schwingbeweglich angeordnet ist, daß die Amplitude der Schwingbewegung der benötigten Erweiterung der Schärfentiefe entspricht und ihre Frequenz der bei Kinoprojektoren üblichen angepaßt ist.
2. Vorrichtung zum Erweitern der Schärfentiefe von Mikroskopen zur Verwendung insbesondere in der Mikrochirurgie, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere optische Glieder mittels eines Antriebes in der optischen Achse des Mikroskops schwingbeweglich und unter Beibehaltung des Abbildungsmaßstabes an dient sind, daß die Amplitude der Schwingbewegung der benötigten Erweiterung der Schärfentiefe entspricht und ihre Frequenz der bei KinoproJektoren Ublichen angepaßt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Strahlengang des Mikroskops eine von Kinoprovektoren her bekannte umlaufende Blende eingebaut ist, deren Antrieb mit dem Schwingantrieb synchronisiert ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3 oder 2 und 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Amplitude der Schwingbewegung und damit die Größe der Erweiterung der Schärfentiefe verstellbar ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, oder 2, 3 und 4, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Frequenz der Schwingbewegung verstellbar ist.