WO2006015690A1 - Beleuchtungseinrichtung sowie beobachtungseinrichtung - Google Patents

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WO2006015690A1
WO2006015690A1 PCT/EP2005/007803 EP2005007803W WO2006015690A1 WO 2006015690 A1 WO2006015690 A1 WO 2006015690A1 EP 2005007803 W EP2005007803 W EP 2005007803W WO 2006015690 A1 WO2006015690 A1 WO 2006015690A1
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WO
WIPO (PCT)
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illumination
observation
observed
lighting device
fundus
Prior art date
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PCT/EP2005/007803
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English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Reimer
Heinz Abramowsky
Daniel Kolster
Fritz STRÄHLE
Alfons Abele
Original Assignee
Carl Zeiss Surgical Gmbh
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Publication date
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Priority to JP2007524211A priority patent/JP4911721B2/ja
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Priority to ES05766830T priority patent/ES2702947T3/es
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    • A61B90/20—Surgical microscopes characterised by non-optical aspects

Definitions

  • the present invention further relates to a lighting device for an observation device according to the preambles of claims 1, 7 and 9. Furthermore, the invention relates to an observation device according to the preambles of claims 27, 28 and 29 and special uses according to the preambles of claims 34 and 35.
  • An observation device may be, for example, a surgical microscope.
  • the observation device can be designed as an ophthalmic surgical microscope, which is used for example for a specific application in ophthalmic surgery, namely cataract surgery.
  • cataract surgery an eye lens that is clouded by the cataract, for example, is replaced by an artificial lens.
  • the eye lens of an eye is in a thin envelope, the so-called lens capsule.
  • a microsurgical device first divided into small individual pieces, which are then removed by means of a suction device.
  • This process takes place under microscopic observation - for example, under stereomicroscopic observation - using a specially designed for such procedures lighting device.
  • This lighting device provides both a necessary for the illumination of the entire surgical field environment lighting and a crucial for cataract surgery red backlight for the actual on the pupil of the This red background illumination is due to the proportion of the illumination light which finally strikes the retina which appears red due to good blood flow via the transparent ocular media and then, of course, via the surgical microscope also by the surgeon as red background illumination can be observed.
  • This red background lighting which is quite characteristic of cataract surgery, is generally known to experts as the term "red reflex".
  • the surgeon sees the most uniform possible red background illumination as a necessary prerequisite.
  • a first requirement on the illumination device is thus to ensure the best possible homogeneity of the red reflex over the entire patient's pupil.
  • Coaxial illumination for a surgical microscope is described in US-A-4,779,968.
  • a lighting module is provided, which can be retrofitted as an additional module to existing surgical microscopes.
  • This additional module is preferably mounted on the object side below the main objective of the observation device.
  • the illumination coupling on the microscope axis takes place either with a divider plate or a divider cube.
  • DE 40 28 605 C2 describes a lighting device for a surgical microscope, which permits a combination of zero-degree, coaxial and oblique illumination.
  • the illumination device has displaceable partial mirrors and a fixed six-degree mirror together with the respective variable diaphragms, with which the illumination angle and the light components of the respective illumination direction can be varied.
  • the focus of this known solution lies in the contrast increase by means of a coaxial illumination, wherein it is the coaxial illumination to an axis near oblique illumination.
  • US Pat. No. 6,011,647 describes a switchable illumination system for an ophthalmic surgical microscope, in which it is possible to switch between ambient illumination and optimized "red reflex" illumination during the operation
  • Light source collector, field diaphragm, deflection mirror, field lens and main objective.
  • the field diaphragm is not depicted in the eye pupil as an object plane, as in the case of ambient lighting.
  • EP 1 109 046 A1 discloses an illumination device for a surgical microscope which has two independently displaceable reflection elements by means of which both the angles of the incident light with the optical axis of the microscope objective and the intensity of the different light beams can be changed independently of one another.
  • a homogeneous, bright "red reflex" and a good contrast of the phase objects over the entire area of the patient's eye pupil is required.
  • Illumination optics arranged such that an illumination mirror (or prism) was between the two beam paths of the stereomicroscope. So it was not an exact 0 ° illumination, which is exactly the same direction as the observation.
  • DE 44 17 273 A1 describes an illumination device for surgical microscopes in which the illumination beam is divided into at least two partial illumination beam bundles, each illumination partial beam of the illumination beam being coaxial with an observation beam.
  • the present invention has the object, a lighting device and an observation device of the type mentioned input to further perfect the desired optimization on.
  • a lighting device and an observation device are to be provided with which an optimum problem-solving of the practical requirements with regard to homogeneity of the "red reflex" and / or good contrasting of the lens residues or membranes in the lens capsule can be realized.
  • an illumination device for one, two or more observation tubes, each having an observation beam bundle, comprising at least one light source for generating at least one illumination beam for illuminating an object to be observed, in particular an eye to be observed wherein at least two partial lighting beams are provided, and wherein each partial lighting beam is coaxial with a corresponding observation beam.
  • the lighting device is characterized in that the partial lighting beam bundles are / are designed such that they have two or more variables that can be varied in size Illumination spots on the fundus of an object to be observed, such as an eye form.
  • lighting device consists in that it generates at least two beam bundles originating from one or more light sources, the optical axes of these beam bundles extending coaxially to the optical axes of the observation beam bundles.
  • a single light source can be provided, which initially generates a single illumination beam.
  • This illumination beam is then divided by suitable means, for example beam splitters or the like, into the desired number of sub-beams of illumination beams.
  • the illumination device has two or more light sources, wherein each light source then generates a partial illumination beam.
  • coaxial generally refers to near-axis illumination, which includes both
  • the new illumination concept comprising at least two coaxial partial illumination beam bundles generates two or more size-adjustable illumination spots on the fundus of the object to be observed, for example an eye.
  • the invention is not limited to any particular size or shape of the illumination spots.
  • the lighting spots can be round or round Have geometry.
  • other geometries are conceivable, such as elliptical, polygonal, annular illumination spots and the like.
  • the diameters of the illumination spots can vary in a range between 0.5 and 1.5 mm on the fundus of the object to be observed.
  • the lighting spots may also have a larger or smaller diameter.
  • the diameter of the illumination spot (s) can be designed such that it does not exceed 1.5 mm, preferably 1.0 mm, more preferably 0.5 mm, on the fundus of the object to be observed.
  • the variation of the illumination spot diameter is due to a variation of the partial illumination beam.
  • the illumination beam bundles can be designed such that the size of the illumination spots on the fundus of the object to be observed is 1-fold, preferably 0.7-fold, more preferably 0.5-fold, particularly preferably 0.3-fold, the cross-sectional area of the observation beam on the fundus does not exceed.
  • the variation of the illumination spot diameter can be done in different ways. This is done advantageously with the aid of diaphragms, for example discrete diaphragms with different diameters or variable diaphragms with variable diameters (iris diaphragms).
  • suitable displays for example LCD displays.
  • the last-mentioned variant has the further advantage that the light intensity in the illumination spot increases when the diameter of the illumination spot is reduced.
  • an exact coaxial illumination is realized, which provides a homogeneous "red reflex", and which is also insensitive to a rolling of the object to be observed, for example, a patient's eye, thereby also a possible tracking the illumination for optimizing the "red reflex" in the case of a rolled-up eye is eliminated, which simplifies the construction of the illumination device or a corresponding observation device.
  • the illumination device is provided for an observation device, but the invention is not limited to specific types of observation devices.
  • the observer may be a surgical microscope.
  • the illumination device according to the invention can be used particularly advantageously as an illumination system for a surgical microscope, in particular a dual 0 ° illumination system, for use in ophthalmic surgery.
  • each partial illumination beam is guided in such a way that an object to be observed is illuminated with respect to each observation beam from the same direction, from which also the observation takes place (0 ° observation).
  • the observation device is a (stereo) surgical microscope
  • each partial illumination beam is guided in such a way that for the left and right observation beam path of the (stereo) surgical microscope the object to be observed, for example an eye, is illuminated from the same direction which also the observation takes place. There is thus an exact 0 ° illumination for each observation beam path.
  • each partial illumination beam is guided such that an object to be observed is obliquely illuminated with respect to each observation beam at an angle of less than or equal to 2 degrees, preferably less than or equal to 1 degree (near-axis oblique illumination).
  • the object to be examined is thus illuminated at a small angle to the observation.
  • a clean, diffraction-limited beam guidance for the illumination and small illumination spots on the fundus of a patient's eye results in an optimal "red reflex" with good contrasting Furthermore, this illumination device reacts very uncritically to a rolling of the patient's eye during the operation.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention provides an illumination device for a one, two or more observation beam paths, each with an observation beam having observation device, with at least one light source for generating at least one
  • Illumination beam for illuminating an object to be observed, in particular an eye to be observed each observation beam or partial observation beam coaxial or at least substantially coaxial with the corresponding observation beam, the size of the / of the illumination spot on the fundus of the object to be observed 1 times, preferably 0.7 times, more preferably 0.5 times, particularly preferably 0.3 times the Cross-sectional area of the observation beam does not exceed on the fundus.
  • the diameter of the illumination spot (s) on the fundus does not exceed 1.5 mm, preferably 1.0 mm, more preferably 0.5 mm.
  • an illumination device for an observation device having one, two or more stereoscopic observation beam paths each having an observation beam bundle, comprising at least one light source for generating at least one illumination beam for illuminating an object to be observed, in particular an eye to be observed.
  • the illumination device according to the invention is characterized in that the illumination beam is imaged diffraction-limited and that the illumination beam forms one or more variable in size illumination spots on the fundus of the object to be observed.
  • a single illumination beam which generates a single illumination spot.
  • embodiments with two or more illumination beams are also possible, in which case one illumination beam each generates an illumination spot.
  • the illumination beam bundles - when viewed in their entirety - each represent partial illumination beam bundles.
  • the size of the illumination spot on the fundus of the object to be observed is 1 times, preferably 0.7 times, more preferably 0.5 times, particularly preferably 0.3 times the cross-sectional area of the observation beam on the fundus does not exceed.
  • an illumination device is provided for an observation device having one, two or more observation beam paths each having an observation beam bundle, comprising at least one light source for generating at least one
  • Illuminating beam for illuminating an object to be observed in particular an eye to be observed.
  • the size of the illumination spot on the fundus of the object to be observed does not exceed one-fold, preferably 0.7-fold, more preferably 0.5-fold, particularly preferably 0.3 times the cross-sectional area of the observation beam on the fundus exceeds.
  • the at least one illumination beam bundle can extend coaxially to the corresponding observation beam.
  • the distance of the center of the illumination spot from the center of the cross-sectional area of the observation beam on the fundus 0.8 times, preferably 0.5 times, more preferably 0.2 times, particularly preferably 0.05 times the radius the cross-sectional area of the observation beam is on the fundus.
  • the optimum size of the illumination spot depends on the defective vision of the patient and the magnification of the observation device, for example a surgical microscope. This is achieved, for example, by the relative indications of illumination spot size to cross-sectional area of the observation cone on the fundus.
  • the essential features for an optimal red reflex are realized, namely small spot size for good contrast as well as the position of the illumination spot on the fundus.
  • An advantageous embodiment of the invention provides an illumination device for one, two or more observation beam paths, each with an observation beam having observation device, comprising " at least one light source for generating at least one illumination beam for illuminating an object to be observed, in particular an eye to be observed, wherein the Size of the illumination spot on the fundus of the object to be observed 1 times, preferably 0.7 times, more preferably 0.5 times, particularly preferably 0.3 times the cross-sectional area of the observation beam on the fundus, and wherein the distance the center of the illumination spot from the center of the cross-sectional area of the observation beam on the fundus 0.8 times, preferably 0.5 times, more preferably 0.2 times, particularly preferably 0.05 times the radius of the cross-sectional area of the observation bundle on the fundus.
  • the diameter of the at least one illumination spot can be varied in a range between 0.5 and 1.5 mm on the fundus of the object to be observed.
  • the diameter of the illumination spot (s) can be designed such that it does not exceed 1.5 mm, preferably 1.0 mm, more preferably 0.5 mm, on the fundus of the object to be observed.
  • the illumination device according to the invention can advantageously have at least one objective element.
  • the objective element can likewise be embodied as an objective element of an observation device, in particular as its main objective. However, this is not mandatory.
  • various optical elements can be provided in the illumination device, which are arranged between the at least one light source and the at least one objective element.
  • means are provided for in each case one observation beam and one illumination sub-beam or to superimpose the illumination beam.
  • These means can be configured in many different ways and arranged at different locations. In the following some non-exclusive examples will be explained.
  • the means for superimposing are arranged in such a way that a superimposition of observation beam and sub-beam of illumination beams or illumination beam bundles takes place above the objective element.
  • the superimposition of observation beam and sub-beam of illumination beam or illumination beam can be done for example in the parallel beam path over the main objective.
  • the means for superimposing are arranged in such a way that a superimposition of observation beam and sub-beam of illumination or illumination beam is effected below the objective element.
  • the objective element may be designed as a so-called varioscope optics.
  • a varioscope optics is generally an optic with at least two separated by a distance optical elements, which can be varied by varying this distance, the free working distance between the lens and the object plane.
  • Such a varioscope optics per se is already known from the prior art.
  • it is advantageous when using a varioscope optics if the partial illumination beam bundles are tracked in accordance with the free working distance.
  • the means for overlaying may comprise at least one optical element in the form of a prism and / or a beam splitter plate and / or a mirror, such as a semitransparent mirror and / or
  • the means may be designed differently, so that the invention is not limited to the examples mentioned.
  • means are provided to produce at least one annular illumination sub-beam which is arranged around an observation beam.
  • At least one device is provided for changing the bundle cross-section of the at least one illumination beam and / or at least one illumination sub-beam.
  • the invention is not limited to specific embodiments of the device.
  • the device can be used, for example, as a diaphragm, in particular an iris diaphragm or discrete diaphragm, as an LCD (Liquid Crystal Display) display, as a DMD (Digital Mirror Device), as LCOS (Liquid Crystal On Silicon), as FLCOS (Ferroelectric Liquid Crystal On Silicon) or the like be educated.
  • the illumination device By installing a corresponding device in the illumination device, such as in the illumination beam, it is possible to vary the light spot on the surface of the object to be observed, for example on the fundus of the patient's eye.
  • a small spot of light provides better contrast.
  • the "red reflex" may appear too dark, which makes it advantageous to increase the spot and thus the brightness, which does not increase the intensity of the radiation on the retina Effects on the contrast are not to be expected, because in a very dense cataract the spot is scattered anyway.
  • Another advantage of the illumination device according to the invention is that on the cornea front surface of the patient's eye only a corneal reflex becomes visible, since the partial illumination beam bundles approximately overlap at this point.
  • Lighting sub-beam is generated. It can thus be used independent light sources, each light source generates its own sub-beam illumination.
  • a single light source is provided and that means are provided for dividing the illumination beam of the light source into the two or more partial illumination beam bundles.
  • These may be suitable beam splitters in the form of prisms, semitransparent mirrors and the like.
  • the at least one light source can be used as a lamp, in particular as a halogen lamp or xenon lamp, as a laser, as a non-thermal radiator, as an optical waveguide, in particular as a fiber optic bundle, as at least one LED (light-emitting diode), as at least one OLED (organic light-emitting diode). or the like may be formed.
  • a lamp in particular as a halogen lamp or xenon lamp
  • a laser as a non-thermal radiator
  • an optical waveguide in particular as a fiber optic bundle
  • at least one LED light-emitting diode
  • OLED organic light-emitting diode
  • the light source is formed from an arrangement of one or more individually or partially switchable micro light source (s).
  • the lighting device is designed so that it can be varied easily with respect to the light field geometry generated by it.
  • the micro light sources in particular electronically - from the outside, preferably controlled by a control device.
  • the miniature light sources are at least partially controllable to variable To set lighting geometries. This is particularly advantageous in the production of annular partial illumination beam bundles.
  • the invention is not limited to specific sizes and / or shapes of areas. In the simplest case, a single point can be controlled in such a way.
  • the light source when the light source is formed from a matrix consisting of individual micro light sources, one or more mini light sources can be controlled individually or in groups, wherein in the latter case individual mini light sources can be combined into one area. Also in this regard, the invention is not limited to specific embodiments.
  • the light source can be formed from an arrangement of one or more light-emitting diode (s) (LED), in particular organic light-emitting diode (s) (OLED).
  • LED light-emitting diode
  • OLED organic light-emitting diode
  • LCDs which require backlighting
  • OLEDs themselves shine as Lambert radiators (surface emitters).
  • OLEDs offer good light efficiency and small structures without dark spaces. According to a desired illumination geometry, individual of the micro light sources can be turned on and others remain off. Compared to LEDs, the fill factor is higher for OLEDs, which means that a higher packing density can be achieved.
  • the use of a display of LEDs or OLEDs allows a programmable, and for example also automatable, switching of different illumination modes, without having to move mechanical components, such as phase contrast rings, filters, attenuators and the like. For example, white OLEDs whose spectrum is determined by a mixture of organic molecules are particularly suitable.
  • the illumination device as described above has a whole series of advantages.
  • Coaxial illumination in particular a "true” O ° illumination, allows a very homogeneous and bright red
  • the "red reflex” reacts to a tilting of the object to be observed, for example a patient's eye, very insensitive. That is, a tracking with respect to angles can be dispensed with.
  • a device for changing the beam cross-section for example a (double) iris diaphragm
  • the brightness of the "red reflex” and the contrast of phase structures can be adapted to the treatment situation and optimized.
  • the reduction of the iris diaphragm diameter improves the contrast, but decreases also the brightness.
  • an observation device in particular a surgical microscope, comprising one, two or more stereoscopic observation beam paths each having an observation beam and an illumination device, comprising at least one light source for generating at least one illumination beam for illuminating an object to be observed, in particular of an eye to be observed.
  • the illumination device has - adapted to the stereoscopic observation - at least two partial illumination beam, each illumination sub-beam is coaxial with a stereoscopic observation beam.
  • the partial illumination beam bundles are designed in such a way that they form two or more size-adjustable illumination spots on the fundus of an object to be observed.
  • an observation device in particular a surgical microscope, comprising one, two or more stereoscopic observation beam paths each having an observation beam and an illumination device, comprising at least one light source for generating at least one illumination beam for illuminating an object to be observed, for example, an eye.
  • This observation device is inventively characterized in that the illumination beam is diffraction-limited and that the illumination beam bundle one or more in the Size variable lighting spots on the fundus of the object to be observed forms.
  • an observation device in particular a surgical microscope, is provided with one, two or more stereoscopic observation beam paths, each having an observation beam and an illumination device, comprising at least one light source for generating at least one illumination beam for illuminating an object to be observed, for example one eye.
  • this observation device is characterized in that the illumination beam forms at least one illumination spot on the fundus of the object to be observed, and that the size of the illumination spot on the fundus is 1-fold, preferably 0.7-fold, more preferably 0.5-fold, particularly preferably does not exceed 0.3 times the cross-sectional area of the observation beam on the fundus.
  • the diameter of the at least one illumination spot in a range between 0.5 and 1, 5 mm on the fundus of the eye to be observed vary.
  • the diameter of the illumination spot (s) can be designed such that it does not exceed 1.5 mm, preferably 1.0 mm, more preferably 0.5 mm, on the fundus of the object to be observed.
  • the illumination device is designed in the manner according to the invention as described above, so that reference is made to the corresponding statements and reference is made.
  • the observation device may, for example, have a main objective element which is identical to a lens element of the illumination device. Furthermore, means may be provided for superimposing respectively one observation beam and one illumination sub-beam or illumination beam. The means for superimposing can be arranged such that an overlay of observation beam and Partial illumination beam or illumination beam above the main objective element takes place.
  • the observation device has a main objective element which is identical to a lens element of the illumination device, that means are provided for superimposing respectively an observation beam and a sub-beam or illumination beam and that the means for superimposing are arranged such that a superposition of observation beam and sub-beam or beam illumination beam below the main objective element takes place.
  • the main objective element is designed as a so-called varioscope optics.
  • varioscope optics With regard to the configuration and mode of operation of the varioscope optics, reference is made to the corresponding statements above in connection with the illumination device according to the invention.
  • the observation device can be designed as a stereoscopic observation device, in particular as a stereomicroscope.
  • the optical system of a surgical microscope basically consists of several components, such as the tube, the microscope body, etc.
  • a lighting device such as a laser beam, a laser beam, a laser beam, a laser beam, a laser beam, a laser beam, a laser beam, a laser beam, a laser beam, a laser beam, a laser beam, a laser beam, a laser beam, a laser beam, a laser beam, a laser beam, a laser beam, a laser beam, a laser beam, a laser beam, a laser beam, a laser beam a lens, or the like.
  • the characteristic size of the main objective is its focal length, which defines the working distance from the surgical microscope to the surgical field and also has an influence on the overall magnification of the microscope.
  • an enlargement system can be provided in the at least one observation beam path. This may, for example, be a magnification changer with which different magnifications can be set. In many applications is a
  • magnification system Magnification change in stages completely sufficient.
  • pancratic magnification systems by means of which a continuous magnification (zoom system) is possible.
  • the device pupil of the observation device already described above is located in the magnification system.
  • a tube element and an eyepiece element can be provided in the at least one observation beam path.
  • Okularelements is generally the Nachveriererung of the intermediate image formed in the tube, as well as possibly the compensation of any defective vision of the user of such a microscope.
  • the object plane of the object to be examined is formed in the front focal point of the main objective. This ensures that the object to be examined is imaged by the main objective to infinity.
  • the observation device can be stereoscopic
  • Observation device in particular as a stereomicroscope, be formed.
  • the observation device has two parallel observation beam paths.
  • observation device it may according to a preferred
  • Embodiment act around a telescope-based stereomicroscope, which consists essentially of the three optical components, namely main objective (afocal) zoom system and binocular telescope of tube and eyepieces exists.
  • the observation beam bundles preferably run parallel, so that the individual subcomponents are modularly interchangeable and combinable.
  • an observation device according to the invention as described above can advantageously be used as an ophthalmological observation device, preferably as a surgical microscope designed for cataract extraction.
  • the fundamental basic requirements for an optimized illumination system in cataract surgery namely a coaxial illumination for the homogeneity of the red reflex, a stigmatic, diffraction-limited imaging of the well-defined illumination spots for the good contrasting of the red reflex.
  • a prism system for the generation of the coaxial illumination beam.
  • the size of the illumination spots on the fundus can be adjusted in a targeted manner by suitable adaptation of aperture stops in the prism system.
  • the illumination system according to the invention allows a simple switchover between the optimized Red Reflex illumination and the ambient illumination indispensable for practical use for the complete illumination of the maximum field of view during the stereoscopic observation.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a possible arrangement for generating an O ° illumination, with at the same time an optimum "red reflex" and good contrasting
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the structure of an optical system for the red-reflex illumination
  • Figure 3 shows a schematic representation of the structure of an optical system for the ambient lighting
  • Aperture diaphragm as used in the illumination device according to FIG.
  • the observation device is a stereo surgical microscope for use in ophthalmic surgery, for example for performing cataract surgery.
  • the illumination device By means of the illumination device, a very uniform, bright "red reflex" is achieved in that the illumination beam 12 in several
  • Partial light beam 13 is split. This is done by means 11 for splitting the illumination beam, which may have a suitable mirror / prism arrangement for this purpose.
  • the partial lighting beam 13 are guided so that with respect to the left and right observation beam path of the surgical microscope to be observed
  • Object in this case a patient's eye, is illuminated from the same direction from which the observation is made (0 ° illumination).
  • observation beam paths are provided for both a main observer (HB) and a co-observer (MB) in the illustrated example.
  • the means 11 for splitting the illumination beam path can, for example, in the range of Lens element 10 may be arranged, which may for example also be the main objective of the observation device.
  • a clean, diffraction-limited beam guidance for the illumination and small illumination spots on the fundus of the patient's eye gives this arrangement an optimal "red reflex" with simultaneously good contrasting Furthermore, this lighting arrangement reacts very uncritically on a rolling of the patient's eye during the operation.
  • the superposition of observation beam and sub-beam of light beam 13 can be done for example in the parallel beam path over the lens element 10 (the main objective) by the means 11, which are advantageously partially transmissive mirror or prisms.
  • a device 14 for changing the beam cross sections in the form of an iris diaphragm is provided in the illumination device.
  • the light spot on the fundus of the patient's eye can be varied in the illumination beam 12.
  • the illumination beam 12 is generated by a single light source (not shown) and split by the means 11 to a plurality of sub-beams 13.
  • a single light source not shown
  • each light source generates at least one partial illumination beam bundle 13.
  • An eye 29 with fundus 30 is to be illuminated.
  • a real intermediate image is generated with a collector 22 and a plano-convex lens 23.
  • an aperture stop 25 e.g. be attached in the form of a pinhole.
  • This real intermediate image is located in the front focal plane of a two-part partial optics consisting of the main objective 28 and the subcomponent 26 of cemented with a meniscus lens.
  • This partial optics then forms another virtual intermediate image at infinity, so that viewed from the eye 29, the fiber end of the light guide 21 is located at the far end.
  • the fiber end of the light guide 21 is then imaged onto the fundus 30 as a lighting spot in the case of a right-handed eye.
  • the effective luminous area of the fiber end of the light guide 21 may be 4.8 mm, for example.
  • the diameter of the intermediate image in the aperture stop 25 is then 5.8 mm.
  • For the size of the illumination spot on the fundus 30 is obtained in the example mentioned a diameter of 1.5 mm.
  • the size of the diameter of the pinholes then determines the size of the illumination spots on the fundus and thus decisively the good contrasting of the red reflex.
  • the field diaphragm 24 serves to limit the illuminated field of view.
  • the field diaphragm 24 is located in the front focal point of the subcomponent 26 of cemented and meniscus lens.
  • the field diaphragm 24 is thus imaged by the subcomponent 26 initially virtually to infinity and finally with the main objective 28 on the object plane located in the front focal plane of the main objective.
  • the diameter of the field stop 24 is for example 2.5 mm. This leads to an illuminated field of view in the object plane of 10 mm. Thus, the magnification of the luminous field image is 1: 4.
  • Table 1 lists the optical system data for the red reflex illumination:
  • the structure of the optical system for the ambient lighting is outlined in FIG.
  • An essential idea is that the ambient lighting can be derived from the red - reflex illumination by means of a simple switching process without additional optical components.
  • optical components necessary for the ambient illumination are thus identical to the optical components of the red-reflex illumination according to FIG. 2, namely: light guide 21, collector 22, field diaphragm 24, optical component 26, for example in the form of a subcomponent Kittglied and meniscus, deflecting element 27, for example in the form of a splitter mirror, and lens element 28, for example in the form of a main objective.
  • plano-convex lens and the pinhole are swiveled out.
  • a small field stop is replaced by a large field stop 24.
  • the field diaphragm 24 With the collector 22, the field diaphragm 24 is now completely illuminated.
  • the field diaphragm 24 is located, as in the case of red-reflex illumination, unchanged in the front focal plane of the partial optics 26 made of cemented component and meniscus lens.
  • the field diaphragm 24 is thus imaged virtually infinity, so that the image of the field diaphragm 24, as in the case of red-field illumination through the image with the main objective 28, again lies in the front focal plane of the main objective 28 and thus in the object plane of the observation.
  • the diameter of the field stop 24 is for example 14 mm. This can be an illumination of the maximum field of view 31 in the object plane of about 62 mm reach.
  • the magnification of the magnification relative to the red-reflex illumination can be explained by the distortion of the light field image.
  • the optical design for the proposed red reflex illumination allows independent intervention in the beam paths for the pupil and light field imaging.
  • the luminous efficacy can be optimally adapted to the luminous field size and the size of the illumination spots on the fundus can be adapted by targeted intervention in the aperture diaphragm.
  • Table 2 It may also be useful to provide the user with a red-light and an ambient lighting at the same time. This can be done, for example, by the plano-convex lens 23 being cemented between the collector 22 and the diaphragms 24, 25 either on a transparent carrier, or formed, for example, as a plastic injection molded part (PMMA) with a corresponding transparent supporting edge.
  • PMMA plastic injection molded part
  • the aperture diaphragm 25 can advantageously be configured in such a way that the openings 25a for the red-reflected illumination have, for example, a high transmission and the surrounding area 25b a reduced (ideally adjustable) transmission for the ambient lighting.

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Abstract

Es werden eine Beleuchtungseinrichtung für eine einen, zwei oder mehr Beobachtungsstrahlengänge mit jeweils einem Beobachtungsstrahlbündel aufweisende Beobachtungseinrichtung, insbesondere für ein ophthalmologisches Operationsmikroskop, sowie eine entsprechende Beobachtungseinrichtung beschrieben. Die Beleuchtungseinrichtung weist zumindest eine Lichtquelle zum Erzeugen wenigstens eines Beleuchtungsstrahlbündels zum Beleuchten eines zu beobachtenden Objekts auf. Gemäß einem Erfindungsaspekt ist vorgesehen, dass wenigstens zwei Beleuchtungsteilstrahlbündel vorgesehen sind, dass jedes Beleuchtungsteilstrahlbündel koaxial zu einem entsprechenden Beobachtungsstrahlbündel verläuft und dass die Beleuchtungsteilstrahlbündel derart ausgebildet sind/werden, dass sie zwei oder mehrere in der Größe variierbare Beleuchtungsspots auf dem Fundus eines zu beobachtenden Objekts, beispielsweise eines Auges, bilden. Dadurch wird ein exakt definiertes Zusammenwirken des Beleuchtungsstrahls mit den Beobachtungsstrahlengängen ermöglicht, wodurch insbesondere die praktischen Anforderungen bezüglich Homogenität des 'roten Reflexes' erfüllt werden können.

Description

Beschreibung
Beleuchtungseinrichtung sowie Beobachtungseinrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft zunächst eine Beleuchtungseinrichtung für eine Beobachtungseinrichtung gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 , 7 und 9. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Beobachtungseinrichtung gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 27, 28 und 29 sowie besondere Verwendungen gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 34 und 35.
Bei einer Beobachtungseinrichtung kann es sich beispielsweise um ein Operationsmikroskop handeln. Insbesondere kann die Beobachtungseinrichtung als ophthalmologisches Operationsmikroskop ausgebildet sein, das beispielsweise für eine spezielle Anwendung in der Augenchirurgie eingesetzt wird, nämlich der Kataraktchirurgie.
Bei der Kataraktchirurgie wird eine - beispielsweise durch den grauen Star getrübte - Augenlinse durch eine Kunstlinse ersetzt.
Die Augenlinse eines Auges befindet sich in einer dünnen Umhüllung, der so genannten Linsenkapsel. Zur Entfernung der Augenlinse wird durch einen dünnen Schnitt in die Linsenkapsel ein Zugang zur Augenlinse geschaffen und die Augenlinse mit einem mikrochirurgischen Gerät zunächst in kleine Einzelstücke zerteilt, die dann mittels einer Absaugvorrichtung entfernt werden.
Dieser Vorgang findet unter mikroskopischer Beobachtung - beispielsweise unter stereomikroskopischer Beobachtung - unter Einsatz einer für solche Eingriffe speziell ausgelegten Beleuchtungseinrichtung statt. Diese Beleuchtungseinrichtung stellt sowohl eine für die Ausleuchtung des gesamten Operationsfelds notwendige Umfeldbeleuchtung als auch eine für die Kataraktoperation entscheidend wichtige rote Hintergrundbeleuchtung für das eigentliche auf den Pupillenbereich der Augenlinse begrenzte Operationsfeld dar. Diese rote Hintergrundbeleuchtung rührt von dem Anteil des Beleuchtungslichts her, der über die transparenten Augenmedien schließlich auf die wegen einer guten Durchblutung rot erscheinenden Netzhaut trifft, von dieser zurückgestreut wird und dann natürlich über das Operationsmikroskop auch vom Chirurgen als rot erscheinende Hintergrundbeleuchtung beobachtet werden kann. Diese in der Kataraktchirurgie ganz charakteristische rote Hintergrundbeleuchtung ist in Fachkreisen allgemein unter dem Begriff „roter Reflex" bekannt.
Für eine optimale Erkennung der für die Kataraktoperation relevanten Details erweist sich für den Operateur eine möglichst homogene rote Hintergrundbeleuchtung als eine notwendige Voraussetzung. Eine erste Anforderung an die Beleuchtungseinrichtung ist also eine möglichst gute Homogenität des roten Reflexes über die gesamte Patientenpupille zu gewährleisten.
Zur vollständigen Beseitigung der Linsenreste der in winzige Teilstücke zerkleinerten Augenlinse und zur guten Erkennung von durchsichtigen Membranen, beispielsweise von der Linsenkapsel, muss eine weitere Anforderung erfüllt werden, nämlich eine gute Kontrastierung von Phasenobjekten und zwar möglichst auch über die gesamte Patientenpupille.
In der Vergangenheit sind im Zusammenhang mit der Erzeugung einer solchen roten Hintergrundbeleuchtung bereits verschiedene Lösungen bekannt geworden.
In der US-A-4,779,968 ist eine koaxiale Beleuchtung für ein Operationsmikroskop beschrieben. Gemäß dieser Lösung ist ein Beleuchtungsmodul vorgesehen, das als Zusatzbaustein an vorhandene Operationsmikroskope nachträglich eingebaut werden kann. Dieser Zusatzbaustein wird vorzugsweise objektseitig unterhalb des Hauptobjektivs der Beobachtungseinrichtung angebracht. Die Beleuchtungseinkopplung auf der Mikroskopachse erfolgt entweder mit einer Teilerplatte oder einem Teilerwürfel. In der DE 40 28 605 C2 ist eine Beleuchtungseinrichtung für ein Operationsmikroskop beschrieben, welches eine Kombination von Null-Grad-, Koaxial- und Schrägbeleuchtung zulässt. Dazu verfügt die Beleuchtungseinrichtung über verschiebbare Teilspiegel sowie einen festen Sechs-Grad-Spiegel samt den jeweiligen variierbaren Blenden, womit der Beleuchtungswinkel und die Lichtanteile der jeweiligen Beleuchtungsrichtung variiert werden können. Der Schwerpunkt dieser bekannten Lösung liegt in der Kontraststeigerung mittels einer Koaxialbeleuchtung, wobei es sich bei der Koaxialbeleuchtung um eine achsnahe Schrägbeleuchtung handelt.
In der DE 196 38 263 A1 ist ein ophthalmologisches Beobachtungsgerät offenbart, bei dem der bei Beleuchtung eines Patientenauges zur Beobachtung der vorderen Augenabschnitte unvermeidliche Hornhautreflex unterdrückt werden soll. Dies geschieht durch Anbringen eines Lichtabsorbers in Form eines schwarzen Punkts in der Nähe einer Leuchtfeldblende einer ansonsten bekannten Beleuchtung.
In der US-A-6,011 ,647 ist ein umschaltbares Beleuchtungssystem für ein ophthalmologisches Operationsmikroskop beschrieben, bei dem zwischen einer Umfeldbeleuchtung und einer optimierten „roter Reflex"-Beleuchtung während der Operation umgeschaltet werden kann. Die Beleuchtungseinrichtung besteht aus
Lichtquelle, Kollektor, Leuchtfeldblende, Umlenkspiegel, Feldlinse und Hauptobjektiv. Bei dieser optimierten „roter Reflex"-Beleuchtung wird dann nicht wie bei der Umfeldbeleuchtung die Leuchtfeldblende, sondern die Wendel der Lichtquelle in die Augenpupille als Objektebene abgebildet.
In der EP 1 109 046 A1 ist eine Beleuchtungseinrichtung für ein Operationsmikroskop offenbart, die zwei unabhängig voneinander verschiebbare Reflexionselemente aufweist, mittels derer sowohl die Winkel des einfallenden Lichtes mit der optischen Achse des Mikroskopobjektivs als auch die Intensität der verschiedenen Lichtstrahlen unabhängig voneinander verändert werden können. Für die Operation am Auge, und hier insbesondere bei Kataraktoperationen, wird ein homogener, heller „roter Reflex" und eine gute Kontrastierung der Phasenobjekte über den gesamten Bereich der Patienten-Augenpupille gefordert.
Die bisher verwendeten Operationsmikroskope erfüllen diese Anforderungen für mehr oder weniger große Bereiche der Augenpupille. Es muss immer ein Kompromiss zwischen den Hauptanforderungen guter, homogener „roter Reflex" und gute Kontrastierung der Phasenobjekte eingegangen werden.
Zumeist wird unter einem kleinen Winkel zur Beobachtung beleuchtet. Dies hat jedoch zur Folge, dass der „rote Reflex" über die Patientenpupille nicht gleichmäßig hell erscheint. Als günstig hat sich bisher ein Beleuchtungswinkel zwischen 2 und 4 Grad bewährt. Bei diesem Winkel erhält man einen guten Kompromiss zwischen guter Kontrastierung und Ausleuchtung der Patientenpupille. Der „rote Reflex" reagiert aber bei dieser Anordnung empfindlich auf ein Verrollen des Patientenauges während der Operation.
Versuche mit einer Koaxial-Beleuchtung führten zwar zu einem guten, homogenen „roten Reflex", aber zu einer schlechten Kontrastierung der Phasenobjekte und haben sich in der Praxis daher bisher nicht bewährt. Dabei war die
Beleuchtungsoptik derart angeordnet, dass ein Beleuchtungsspiegel (oder Prisma) zwischen den beiden Strahlengängen des Stereomikroskops lag. Es handelte sich dabei also nicht um eine exakte 0°-Beleuchtung, die genau aus derselben Richtung erfolgt wie die Beobachtung.
In der DE 44 17 273 A1 ist schließlich eine Beleuchtungsvorrichtung für Operationsmikroskope beschrieben, bei der das Beleuchtungsstrahlbündel in wenigstens zwei Beleuchtungsteilstrahlbündel aufgeteilt wird, wobei jedes Beleuchtungsteilstrahlbündel des Beleuchtungsstrahls koaxial zu einem Beobachtungsstrahlbündel verläuft. Dadurch soll der „rote Reflex" verbessert werden. Ausgehend vom genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungseinrichtung sowie eine Beobachtungseinrichtung der Eingangs genannten Art weiterzubilden, um die gewünschte Optimierung weiter zu vervollkommnen. Insbesondere sollen eine Beleuchtungseinrichtung sowie eine Beobachtungseinrichtung bereitgestellt werden, mit der/denen eine optimale Problemlösung der praktischen Anforderungen bezüglich Homogenität des „roten Reflexes" und/oder guter Kontrastierung der Linsenreste beziehungsweise Membranen in der Linsenkapsel realisierbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Beleuchtungseinrichtung mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen 1 , 7 und 9, die Beobachtungseinrichtung mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen 27, 28 und 29 sowie die besonderen Verwendungen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen 34 und 35. Weitere Vorteile, Merkmale, Details, Aspekte und Effekte der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen. Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung beschrieben sind, gelten dabei selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Beobachtungseinrichtung, und umgekehrt. Entsprechendes gilt für die besonderen Verwendungen.
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Beleuchtungseinrichtung für eine einen, zwei oder mehr -insbesondere stereoskopische- Beobachtungsstrahlengänge mit jeweils einem Beobachtungsstrahlbündel aufweisende Beobachtungseinrichtung bereitgestellt, aufweisend zumindest eine Lichtquelle zum Erzeugen wenigstens eines Beleuchtungsstrahlbündels zum Beleuchten eines zu beobachtenden Objekts, insbesondere eines zu beobachtenden Auges, wobei wenigstens zwei Beleuchtungsteilstrahlbündel vorgesehen sind und wobei jedes Beleuchtungsteilstrahlbündel koaxial zu einem entsprechenden Beobachtungsstrahlbündel verläuft. Die Beleuchtungseinrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsteilstrahlbündel derart ausgebildet sind/werden, dass sie zwei oder mehrere in der Größe variierbare Beleuchtungsspots auf dem Fundus eines zu beobachtenden Objekts, beispielsweise eines Auges, bilden.
Der Wesensinhalt der vorliegenden Erfindung liegt daher zunächst in einer neuen Konzeption der Beleuchtungseinrichtung. Die neue Konzeption für die
Beleuchtungseinrichtung besteht unter anderem darin, dass diese mindestens zwei, aus einer oder auch mehreren Lichtquellen stammende Strahlbündel erzeugt, wobei die optischen Achsen dieser Strahlbündel koaxial zu den optischen Achsen der Beobachtungsstrahlbündel verlaufen.
Beispielsweise kann eine einzige Lichtquelle vorgesehen sein, die zunächst ein einziges Beleuchtungsstrahlbündel erzeugt. Dieses Beleuchtungsstrahlbündel wird anschließend durch geeignete Mittel, beispielsweise Strahlteiler oder dergleichen, in die gewünschte Anzahl von Beleuchtungsteilstrahlbündeln aufgeteilt. Beispielsweise kann aber auch vorgesehen sein, dass die Beleuchtungseinrichtung zwei oder mehr Lichtquellen aufweist, wobei jede Lichtquelle dann ein Beleuchtungsteilstrahlbündel erzeugt.
Es wird somit eine echte koaxiale Beleuchtung geschaffen. Unter „koaxial" wird dabei generell eine achsnahe Beleuchtung verstanden. Dies schließt sowohl eine
Beleuchtung unter exakt Null Grad als auch eine achsnahe Schrägbeleuchtung unter einem sehr kleinen Winkel mit ein. Das könnte als „im Wesentlichen koaxial" bezeichnet werden. Beispiele hierzu werden im weiteren Verlauf der Beschreibung näher erläutert.
Das neue Beleuchtungskonzept aus mindestens zwei koaxialen Beleuchtungsteilstrahlbündeln erzeugt erfindungsgemäß zwei oder mehrere in der Größe variierbare Beleuchtungsspots auf dem Fundus des zu beobachtenden Objekts, beispielsweise eines Auges.
Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Größe oder Form der Beleuchtungsspots beschränkt. Vorteilhaft können die Beleuchtungsspots eine runde oder in etwa runde Geometrie aufweisen. Es sind jedoch auch andere Geometrien denkbar, etwa elliptische, vieleckige, ringförmige Beleuchtungsspots und dergleichen.
Durch eine saubere, beugungsbegrenzte Abbildung der (Sekundär-)Lichtquelle auf den Fundus erhält man dann zusätzlich zu einem homogenen „roten Reflex" auch eine gute Kontrastierung der Phasenobjekte.
Vorteilhaft können die Durchmesser der Beleuchtungsspots in einem Bereich zwischen 0,5 und 1 ,5 mm auf dem Fundus des zu beobachtenden Objekts variieren. Natürlich können die Beleuchtungsspots auch einen größeren oder kleineren Durchmesser aufweisen. Vorteilhaft kann der Durchmesser des/der Beleuchtungsspots so ausgebildet sein, dass er auf dem Fundus des zu beobachtenden Objekts 1.5 mm, bevorzugt 1.0 mm, weiter bevorzugt 0.5 mm nicht überschreitet.
Die Variation der Beleuchtungsspotdurchmesser wird dabei bedingt durch eine Variation der Beleuchtungsteilstrahlbündel.
Vorteilhaft können die Beleuchtungsstrahlbündel derart ausgebildet sein/werden, dass die Größe der Beleuchtungsspots auf dem Fundus des zu beobachtenden Objekts das 1 -fache, bevorzugt das 0.7-fache, weiter bevorzugt das 0.5-fache, besonders bevorzugt das 0.3-fache der Querschnittsfläche der Beobachtungsstrahlbündel auf dem Fundus nicht überschreitet.
Die Variation der Beleuchtungsspotdurchmesser kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Vorteilhaft geschieht dies unter Zuhilfenahme von Blenden, beispielsweise diskrete Blenden mit verschiedenen Durchmessern oder variable Blenden mit variablen Durchmessern (Irisblenden). Es ist jedoch auch denkbar, hierfür geeignete Displays, beispielsweise LCD-Displays, einzusetzen. Ebenso ist es möglich, die Variation über ein geeignetes Zoom-System zu realisieren. Die letztgenannte Variante hat den weiteren Vorteil, das die Lichtintensität im Beleuchtungsspot zunimmt, wenn der Durchmesser des Beleuchtungsspots verkleinert wird. Durch die Variation der Beleuchtungsspots auf dem Fundus eines zu untersuchenden Objekts können die Intensität (Helligkeit) und die Homogenität des „roten Reflexes" beeinflusst werden. Je größer der Durchmesser des Beleuchtungsspots gewählt ist, desto homogener und heller ist der „rote Reflex". Je kleiner der Durchmesser des Beleuchtungsspots gewählt ist, desto besser ist die Kontrastierung des „roten Reflexes". Der geeignete Durchmesser eines Beleuchtungsspots ist nunmehr, je nach Bedarf und Anwendungsfall, frei einstellbar.
Mit einer Beleuchtungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine exakte koaxiale Beleuchtung realisiert, die einen homogenen „roten Reflex" liefert, und die darüber hinaus auch noch gegen ein Verrollen des zu beobachtenden Objekts, beispielsweise eines Patientenauges, unempfindlich ist. Dadurch kann auch eine eventuelle Nachführung der Beleuchtung zur Optimierung des „roten Reflexes" bei verrolltem Auge entfallen, wodurch sich der Aufbau der Beleuchtungseinrichtung beziehungsweise einer entsprechenden Beobachtungseinrichtung vereinfacht.
Erfindungsgemäß ist die Beleuchtungseinrichtung für eine Beobachtungseinrichtung vorgesehen, wobei die Erfindung jedoch nicht auf bestimmte Typen von Beobachtungseinrichtungen beschränkt ist. Beispielsweise, jedoch nicht ausschließlich, kann es sich bei der Beobachtungseinrichtung um ein Operationsmikroskop handeln. Einige nicht ausschließliche Beispiele für mögliche Einsatzzwecke auf dem Gebiet der Operationsmikroskope sind im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Beobachtungseinrichtung näher beschrieben.
Besonders vorteilhaft lässt sich die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung als - insbesondere duales 0° - Beleuchtungssystem für ein Operationsmikroskop zur Anwendung in der Ophthalmo-Chirurgie einsetzen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist jedes Beleuchtungsteilstrahlbündel derart geführt, dass ein zu beobachtendes Objekt bezüglich jedes Beobachtungsstrahlbündels aus derselben Richtung beleuchtet ist/wird, aus der auch die Beobachtung erfolgt (0°-Beobachtung). Wenn es sich bei der Beobachtungseinrichtung um ein (Stereo-)Operationsmikroskop handelt, wird jedes Beleuchtungsteilstrahlbündel derart geführt, dass für den linken und rechten Beobachtungsstrahlengang des (Stereo-)Operationsmikroskops das zu beobachtende Objekt - beispielsweise ein Auge - aus derselben Richtung beleuchtet wird, aus der auch die Beobachtung erfolgt. Es liegt somit eine exakte 0°- Beleuchtung für jeden Beobachtungsstrahlengang vor.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung ist jedes Beleuchtungsteilstrahlbündel derart geführt, dass ein zu beobachtendes Objekt bezüglich jedes Beobachtungsstrahlbündels in einem Winkel von kleiner/gleich 2 Grad, vorzugsweise kleiner/gleich 1 Grad schräg beleuchtet ist/wird (achsnahe Schrägbeleuchtung). Das zu untersuchende Objekt wird somit in einem kleinen Winkel zur Beobachtung beleuchtet.
Durch eine saubere, beugungsbegrenzte Strahlführung für die Beleuchtung und kleine Beleuchtungsspots auf dem Fundus eines Patientenauges erhält man einen optimalen „roten Reflex" bei gleichzeitig guter Kontrastierung. Ferner reagiert diese Beleuchtungseinrichtung sehr unkritisch auf ein Verrollen des Patientenauges während der Operation.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht eine Beleuchtungseinrichtung für eine einen, zwei oder mehr Beobachtungsstrahlengänge mit jeweils einem Beobachtungsstrahlbündel aufweisende Beobachtungseinrichtung vor, mit zumindest einer Lichtquelle zum Erzeugen wenigstens eines
Beleuchtungsstrahlenbündels zum Beleuchten eines zu beobachtenden Objekts, insbesondere eines zu beobachtenden Auges, wobei jedes Beobachtungsstrahlenbündel beziehungsweise Beobachtungsteilstrahlenbündel koaxial oder zumindest im Wesentlichen koaxial zu dem entsprechenden Beobachtungsstrahlenbündel verläuft, wobei die Größe des/der Beleuchtungsspots auf dem Fundus des zu beobachtenden Objekts das 1 -fache, bevorzugt das 0.7- fache, weiter bevorzugt das 0.5-fache, besonders bevorzugt das 0.3-fache der Querschnittsfläche der Beobachtungsstrahlbündel auf dem Fundus nicht überschreitet. In vorteilhafter Weiterbildung kann dann noch vorgesehen sein, dass der Durchmesser des/der Beleuchtungsspots auf dem Fundus 1.5 mm, bevorzugt 1.0 mm, weiter bevorzugt 0.5 mm nicht überschreitet.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Beleuchtungseinrichtung für eine einen, zwei oder mehr stereoskopische Beobachtungsstrahlengänge mit jeweils einem Beobachtungsstrahlbündel aufweisende Beobachtungseinrichtung bereitgestellt, aufweisend zumindest eine Lichtquelle zum Erzeugen wenigstens eines Beleuchtungsstrahlbündels zum Beleuchten eines zu beobachtenden Objekts, insbesondere eines zu beobachtenden Auges. Die Beleuchtungseinrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungsstrahlbündel beugungsbegrenzt abgebildet wird und dass das Beleuchtungsstrahlbündel einen oder mehrere in der Größe variierbare Beleuchtungsspots auf dem Fundus des zu beobachtenden Objekts bildet.
Im einfachsten Fall ist gemäß diesem Aspekt ein einziges Beleuchtungsstrahlbündel vorgesehen, das einen einzigen Beleuchtungsspot erzeugt. Es sind jedoch auch Ausgestaltungsformen mit zwei oder mehr Beleuchtungsstrahlbündeln möglich, wobei dann jeweils ein Beleuchtungsstrahlbündel jeweils einen Beleuchtungsspot erzeugt. Im letztgenannten Fall stellen die Beleuchtungsstrahlbündel - in der Gesamtheit betrachtet - jeweils Beleuchtungsteilstrahlbündel dar.
Bezüglich der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Beleuchtungseinrichtung wird ebenfalls auf die vorstehenden Ausführungen zum ersten Erfindungsaspekt Bezug genommen und hiermit verwiesen.
Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass die Größe des/der Beleuchtungsspots auf dem Fundus des zu beobachtenden Objekts das 1 -fache, bevorzugt das 0.7-fache, weiter bevorzugt das 0.5-fache, besonders bevorzugt das 0.3-fache der Querschnittsfläche der Beobachtungsstrahlbündel auf dem Fundus nicht überschreitet. Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Beleuchtungseinrichtung für eine einen, zwei oder mehr Beobachtungsstrahlengänge mit jeweils einem Beobachtungsstrahlbündel aufweisende Beobachtungseinrichtung, bereitgestellt, aufweisend zumindest eine Lichtquelle zum Erzeugen wenigstens eines
Beleuchtungsstrahlbündels zum Beleuchten eines zu beobachtenden Objekts, insbesondere eines zu beobachtenden Auges. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Größe des/der Beleuchtungsspots auf dem Fundus des zu beobachtenden Objekts das 1 -fache, bevorzugt das 0.7-fache, weiter bevorzugt das 0.5-fache, besonders bevorzugt das 0.3-fache der Querschnittsfläche der Beobachtungsstrahlbündel auf dem Fundus nicht überschreitet.
Vorteilhaft kann das wenigstens eine Beleuchtungsstrahlbündel koaxial zum entsprechenden Beobachtungsstrahlbündel verlaufen.
In weiterer Ausgestaltung ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Entfernung der Mitte des Beleuchtungsspots von der Mitte der Querschnittsfläche des Beobachtungsstrahlbündels auf dem Fundus das 0.8-fache, bevorzugt das 0.5-fache, weiter bevorzugt das 0.2-fache, besonders bevorzugt das 0.05-fache des Radius der Querschnittsfläche des Beobachtungsstrahlbündels auf dem Fundus beträgt.
Durch die Beleuchtungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann insbesondere erreicht werden, dass sich die optimale Größe des Beleuchtungsspots nach der Fehlsichtigkeit des Patienten und der Vergrößerung der Beobachtungseinrichtung, beispielsweise eines Operationsmikroskops, richtet. Die wird beispielsweise durch die Relativangaben von Beleuchtungsspotgröße zu Querschnittsfläche der Beobachtungsstrahlenkegel auf dem Fundus erreicht. Es werden die wesentlichen Merkmale für einen optimalen Rotreflex verwirklicht, nämlich kleine Spotgröße für guten Kontrast sowie die Lage des Beleuchtungsspots auf dem Fundus. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Beleuchtungseinrichtung für eine einen, zwei oder mehr Beobachtungsstrahlengänge mit jeweils einem Beobachtungsstrahlbündel aufweisende Beobachtungseinrichtung, vor, aufweisend " zumindest eine Lichtquelle zum Erzeugen wenigstens eines Beleuchtungsstrahlbündels zum Beleuchten eines zu beobachtenden Objekts, insbesondere eines zu beobachtenden Auges, wobei die Größe des/der Beleuchtungsspots auf dem Fundus des zu beobachtenden Objekts das 1 -fache, bevorzugt das 0.7-fache, weiter bevorzugt das 0.5-fache, besonders bevorzugt das 0.3-fache der Querschnittsfläche der Beobachtungsstrahlbündel auf dem Fundus nicht überschreitet, und wobei die Entfernung der Mitte des Beleuchtungsspots von der Mitte der Querschnittsfläche des Beobachtungsstrahlbündels auf dem Fundus das 0.8-fache, bevorzugt das 0.5-fache, weiter bevorzugt das 0.2-fache, besonders bevorzugt das 0.05-fache des Radius der Querschnittsfläche des Beobachtungsstrahlbündels auf dem Fundus beträgt.
Vorteilhaft kann der Durchmesser des wenigstens einen Beleuchtungsspots in einem Bereich zwischen 0,5 und 1 ,5 mm auf dem Fundus des zu beobachtenden Objekts variierbar sein. Vorteilhaft kann der Durchmesser des/der Beleuchtungsspots so ausgebildet sein, dass er auf dem Fundus des zu beobachtenden Objekts 1.5 mm, bevorzugt 1.0 mm, weiter bevorzugt 0.5 mm nicht überschreitet.
Vorteilhaft kann die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung wenigstens ein Objektivelement aufweisen. Das Objektivelement kann dabei ebenfalls als Objektivelement einer Beobachtungseinrichtung, insbesondere als deren Hauptobjektiv, ausgebildet sein. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.
Weiterhin können in der Beleuchtungseinrichtung verschiedene optische Elemente vorgesehen sein, die zwischen der wenigstens einen Lichtquelle und dem wenigstens einen Objektivelement angeordnet sind.
In vorteilhafter Ausgestaltung sind Mittel vorgesehen, um jeweils ein Beobachtungsstrahlbündel und ein Beleuchtungsteilstrahlbündel beziehungsweise das Beleuchtungsstrahlbündel zu überlagern. Diese Mittel können auf unterschiedlichste Weise ausgestaltet und an unterschiedlichsten Orten angeordnet sein. Nachfolgend werden hierzu einige nicht ausschließliche Beispiele erläutert.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Mittel zum Überlagern derart angeordnet sind, dass eine Überlagerung von Beobachtungsstrahlbündel und Beleuchtungsteilstrahlbündel beziehungsweise Beleuchtungsstrahlbündel oberhalb des Objektivelements erfolgt. Die Überlagerung von Beobachtungsstrahlbündel und Beleuchtungsteilstrahlbündel beziehungsweise Beleuchtungsstrahlbündel kann beispielsweise im parallelen Strahlengang über dem Hauptobjektiv erfolgen.
Beispielsweise kann auch vorgesehen sein, dass die Mittel zum Überlagern derart angeordnet sind, dass eine Überlagerung von Beobachtungsstrahlbündel und Beleuchtungsteilstrahlbündel beziehungsweise Beleuchtungsstrahlbündel unterhalb des Objektivelements erfolgt. Es besteht somit auch die Möglichkeit, die
Beleuchtungsteilstrahlbündel beziehungsweise das Beleuchtungsstrahlbündel und die Beobachtungsstrahlbündel unterhalb des Hauptobjektivs zu überlagern. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Beleuchtungsteilstrahlbündel entsprechend der Hauptobjektivbrennweite geneigt werden.
Vorteilhaft kann insbesondere im letztgenannten Fall vorgesehen sein, dass das Objektivelement als so genannte Varioskopoptik ausgebildet ist. Bei einer Varioskopoptik handelt es sich generell um eine Optik mit wenigstens zwei durch einen Abstand getrennten optischen Elementen, wobei durch Variation dieses Abstands der freie Arbeitsabstand zwischen Objektiv und Objektebene variiert werden kann. Eine solche Varioskopoptik an sich ist bereits aus dem Stand der Technik bekannt. In dem zuvor beschriebenen Fall mit Überlagerung der Strahlbündel unterhalb des Objektivelements ist es bei Verwendung einer Varioskopoptik vorteilhaft, wenn die Beleuchtungsteilstrahlbündel entsprechend dem freien Arbeitsabstand nachgeführt werden. Wie oben schon ausgeführt wurde, ist die Erfindung nicht auf bestimmte Ausgestaltungstypen von „Überlagerungsmitteln" beschränkt. Beispielsweise können die Mittel zum Überlagern wenigstens ein optisches Element in Form eines Prismas und/oder einer Strahlteilerplatte und/oder eines Spiegels, etwa eines teildurchlässigen Spiegels und/oder eines durchbohrten Spiegels, aufweisen. Natürlich können die Mittel auch anders ausgestaltet sein, so dass die Erfindung nicht auf die genannten Beispiele beschränkt ist.
In weiterer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass Mittel vorgesehen sind, um wenigstens ein ringförmiges Beleuchtungsteilstrahlbündel zu erzeugen, das um ein Beobachtungsstrahlbündel herum angeordnet ist.
Vorteilhaft kann wenigstens eine Vorrichtung zum Verändern des Bündelquerschnitts des wenigstens eines Beleuchtungsstrahls und/oder wenigstens eines Beleuchtungsteilstrahlbündels vorgesehen ist. Dabei ist die Erfindung nicht auf bestimmte Ausführungsformen der Vorrichtung beschränkt. Die Vorrichtung kann beispielsweise als Blende, insbesondere Irisblende oder diskrete Blende, als LCD (Liquid Crystal Display) Display, als DMD (Digital Mirror Device), als LCOS (Liquid Crystal On Silicon), als FLCOS (Ferroelectric Liquid Crystal On Silicon) oder dergleichen ausgebildet sein. Durch den Einbau einer entsprechenden Vorrichtung in der Beleuchtungseinrichtung, etwa im Beleuchtungsstrahl, ist es möglich, den Leuchtfleck auf der Oberfläche des zu beobachtenden Objekts, beispielsweise auf dem Fundus des Patientenauges, zu variieren. Ein kleiner Lichtfleck liefert einen besseren Kontrast. Bei Kataraktoperationen kann der Fall auftreten, dass insbesondere bei dichten Katarakten der „rote Reflex" zu dunkel erscheinen kann. Dann ist es von Vorteil, den Leuchtfleck und damit die Helligkeit zu vergrößern. Die Intensität der Strahlung auf der Retina wird dadurch nicht vergrößert. Negative Auswirkungen auf den Kontrast sind nicht zu erwarten, da bei einem sehr dichten Katarakt der Leuchtfleck ohnehin aufgestreut wird.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung besteht darin, dass auf der Hornhaut-Vorderfläche des Patientenauges nur ein Hornhautreflex sichtbar wird, da sich die Beleuchtungsteilstrahlbündel an dieser Stelle annähernd überdecken.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass zwei oder mehr Lichtquellen vorgesehen sind und dass mittels jeder Lichtquelle ein
Beleuchtungsteilstrahlbündel erzeugt wird. Es können somit unabhängige Lichtquellen verwendet werden, wobei jede Lichtquelle ein eigenes Beleuchtungsteilstrahlbündel erzeugt.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass eine einzige Lichtquelle vorgesehen ist und dass Mittel zum Aufteilen des Beleuchtungsstrahlbündels der Lichtquelle in die zwei oder mehr Beleuchtungsteilstrahlbündel vorgesehen sind. Hierbei kann es sich um geeignete Strahlteiler in Form von Prismen, teildurchlässigen Spiegeln und dergleichen handeln.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Verwendung bestimmter Lichtquellen beschränkt. Nachfolgend werden hierzu einige nicht ausschließliche, vorteilhafte Beispiele genannt. Beispielsweise kann die wenigstens eine Lichtquelle als Lampe, insbesondere als Halogenlampe oder Xenonlampe, als Laser, als nicht thermischer Strahler, als Lichtleiter, insbesondere als Faserlichtleiterbündel, als wenigstens eine LED (Licht emittierende Diode), als wenigstens eine OLED (organische Licht emittierende Diode) oder dergleichen ausgebildet sein. Natürlich sind auch Kombinationen verschiedener Lichtquellen möglich.
Vorteilhaft ist die Lichtquelle aus einer Anordnung von einer oder mehreren einzeln oder bereichsweise schaltbaren Kleinstlichtquelle(n) gebildet. Die Beleuchtungseinrichtung ist dabei so ausgestaltet, dass sie bezüglich der von ihr erzeugten Leuchtfeldgeometrie einfach variiert werden kann. Dabei werden die Kleinstlichtquellen - insbesondere elektronisch - von außen, vorzugsweise von einer Steuereinrichtung, angesteuert. Ein weiteres Merkmal sieht vor, dass die Kleinstlichtquellen zumindest bereichsweise ansteuerbar sind, um variable Beleuchtungsgeometrien einstellen zu können. Dies ist insbesondere bei der Erzeugung von ringförmigen Beleuchtungsteilstrahlbündeln von Vorteil. Dabei ist die Erfindung nicht auf bestimmte Größen und/oder Formen von Bereichen beschränkt. Im einfachsten Fall kann ein einziger Punkt in solch einer Weise ansteuerbar sein. Insbesondere dann, wenn die Leuchtquelle aus einer Matrix bestehend aus einzelnen Kleinstlichtquellen gebildet ist, kann eine oder können mehrere Kleinstlichtquellen einzeln oder in Gruppen ansteuerbar sein, wobei im letztgenannten Fall einzelne Kleinstlichtquellen zu einem Bereich zusammengefasst werden können. Auch diesbezüglich ist die Erfindung nicht auf konkrete Ausgestaltungsformen beschränkt.
Vorteilhaft kann die Lichtquelle aus einer Anordnung von einer oder mehreren Leuchtdiode(n) (LED), insbesondere organischen Leuchtdiode(n) (OLED), gebildet sein. Organische Leuchtdioden sind ursprünglich als Mikrodisplays entwickelt worden. Anders als LCDs, die eine Hinterleuchtung benötigen, leuchten OLEDs selber als Lambertstrahler (Flächenemitter).
Als strukturierte Beleuchtungsquelle bieten OLEDs eine gute Lichteffizienz und kleine Strukturen ohne dunkle Zwischenräume. Entsprechend einer gewünschten Beleuchtungsgeometrie können einzelne der Kleinstlichtquellen angeschaltet werden und andere ausgeschaltet bleiben. Gegenüber LEDs ist bei OLEDs der Füllfaktor höher was bedeutet, dass eine höhere Packungsdichte realisierbar ist. Die Verwendung eines Displays aus LEDs oder OLEDs ermöglicht ein programmierbares, und beispielsweise auch automatisierbares Schalten unterschiedlicher Beleuchtungsmodi, ohne dass mechanische Komponenten, wie etwa Phasenkontrastringe, Filter, Abschwächer und dergleichen bewegt werden müssten. Besonders geeignet sind beispielsweise weiße OLEDs, deren Spektrum durch eine Mischung von organischen Molekülen bestimmt wird.
Zusammenfassend weist die wie vorstehend beschriebene Beleuchtungseinrichtung eine ganze Reihe von Vorteilen auf. Durch eine koaxiale Beleuchtung, insbesondere durch eine „echte" O°-Beleuchtung, lässt sich ein sehr homogener und heller „roter Reflex" erzeugen. Der „rote Reflex" reagiert auf ein Verkippen des zu beobachtenden Objekts, beispielsweise eines Patientenauges, sehr unempfindlich. Das heißt, auf eine Nachführung bezüglich Winkeln kann verzichtet werden. Über die Integration einer Vorrichtung zum Verändern des Strahlbündelquerschnitts, beispielsweise einer (Doppel-)lrisblende kann die Helligkeit des „roten Reflexes" und der Kontrast von Phasenstrukturen an die Behandlungssituation angepasst und optimiert werden. Durch die Verringerung des Irisblendendurchmessers wird der Kontrast verbessert, allerdings nimmt auch die Helligkeit ab.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Beobachtungseinrichtung, insbesondere ein Operationsmikroskop, bereitgestellt, mit einem, zwei oder mehr stereoskopischen Beobachtungsstrahlengängen mit jeweils einem Beobachtungsstrahlbündel und mit einer Beleuchtungseinrichtung, aufweisend zumindest eine Lichtquelle zum Erzeugen wenigstens eines Beleuchtungsstrahlbündels zum Beleuchten eines zu beobachtenden Objekts, insbesondere eines zu beobachtenden Auges. Die Beleuchtungseinrichtung weist - angepasst an die stereoskopische Beobachtung - wenigstens zwei Beleuchtungsteilstrahlbündel auf, wobei jedes Beleuchtungsteilstrahlbündel koaxial zu einem stereoskopischen Beobachtungsstrahlbündel verläuft. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Beleuchtungsteilstrahlbündel derart ausgebildet sind, dass sie zwei oder mehrere in der Größe variierbare Beleuchtungsspots auf dem Fundus eines zu beobachtenden Objekts bilden.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Beobachtungseinrichtung, insbesondere ein Operationsmikroskop, bereitgestellt, mit einem, zwei oder mehr stereoskopischen Beobachtungsstrahlengängen mit jeweils einem Beobachtungsstrahlbündel und mit einer Beleuchtungseinrichtung, aufweisend zumindest eine Lichtquelle zum Erzeugen wenigstens eines Beleuchtungsstrahlbündels zum Beleuchten eines zu beobachtenden Objekts, beispielsweise eines Auges. Diese Beobachtungseinrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungsstrahlbündel beugungsbegrenzt abgebildet wird und dass das Beleuchtungsstrahlbündel einen oder mehrere in der Größe variierbare Beleuchtungsspots auf dem Fundus des zu beobachtenden Objekts bildet.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Beobachtungseinrichtung, insbesondere Operationsmikroskop, bereitgestellt, mit einem, zwei oder mehr stereoskopischen Beobachtungsstrahlengängen mit jeweils einem Beobachtungsstrahlbündel und mit einer Beleuchtungseinrichtung, aufweisend zumindest eine Lichtquelle zum Erzeugen wenigstens eines Beleuchtungsstrahls zum Beleuchten eines zu beobachtenden Objekts, beispielsweise eines Auges. Diese Beobachtungseinrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungsstrahlbündel wenigstens einen Beleuchtungsspot auf dem Fundus des zu beobachtenden Objekts bildet und dass die Größe des/der Beleuchtungsspots auf dem Fundus das 1 -fache, bevorzugt das 0.7-fache, weiter bevorzugt das 0.5-fache, besonders bevorzugt das 0.3-fache der Querschnittsfläche der Beobachtungsstrahlbündel auf dem Fundus nicht überschreitet.
Vorteilhaft kann der Durchmesser des wenigstens einen Beleuchtungsspots in einem Bereich zwischen 0,5 und 1 ,5 mm auf dem Fundus des zu beobachtenden Auges variieren. Vorteilhaft kann der Durchmesser des/der Beleuchtungsspots so ausgebildet sein, dass er auf dem Fundus des zu beobachtenden Objekts 1.5 mm, bevorzugt 1.0 mm, weiter bevorzugt 0.5 mm nicht überschreitet.
Vorteilhaft ist die Beleuchtungseinrichtung in der wie vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Weise ausgebildet, so dass auf die entsprechenden Ausführungen Bezug genommen und verwiesen wird.
Die Beobachtungseinrichtung kann beispielsweise ein Hauptobjektivelement aufweisen, welches identisch mit einem Objektivelement der Beleuchtungseinrichtung ist. Weiterhin können Mittel vorgesehen sein, um jeweils ein Beobachtungsstrahlbündel und ein Beleuchtungsteilstrahlbündel beziehungsweise Beleuchtungsstrahlbündel zu überlagern. Die Mittel zum Überlagern können derart angeordnet sein, dass eine Überlagerung von Beobachtungsstrahlbündel und Beleuchtungsteilstrahlbündel beziehungsweise Beleuchtungsstrahlbündel oberhalb des Hauptobjektivelements erfolgt.
In anderer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Beobachtungseinrichtung ein Hauptobjektivelement aufweist, welches identisch mit einem Objektivelement der Beleuchtungseinrichtung ist, dass Mittel vorgesehen sind, um jeweils ein Beobachtungsstrahlbündel und ein Beleuchtungsteilstrahlbündel beziehungsweise Beleuchtungsstrahlbündel zu überlagern und dass die Mittel zum Überlagern derart angeordnet sind, dass eine Überlagerung von Beobachtungsstrahlbündel und Beleuchtungsteilstrahlbündel beziehungsweise Beleuchtungsstrahlbündel unterhalb des Hauptobjektivelements erfolgt.
Für den letztgenannten Fall kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Hauptobjektivelement als so genannte Varioskopoptik ausgebildet ist. Zu der Ausgestaltung und Funktionsweise der Varioskopoptik wird auf die entsprechenden Ausführungen weiter oben im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung verwiesen.
Vorteilhaft kann die Beobachtungseinrichtung als stereoskopische Beobachtungseinrichtung, insbesondere als Stereomikroskop, ausgebildet sein. Das optische System eines Operationsmikroskops besteht grundsätzlich aus mehreren Bauelementen, wie dem Tubus, dem Mikroskop-Grundkörper, usw. Zusätzlich ist es bei vielen Operationsmikroskopen möglich, unterschiedliche Zusatzmodule, wie zum Beispiel einen Mitbeobachtertubus für einen assistierenden Beobachter, eine Videokamera zur Dokumentation oder dergleichen anzuschließen.
Innerhalb des Mikroskop-Grundkörpers lassen sich wiederum mehrere Baugruppen zusammenfassen, wie beispielsweise eine Beleuchtungseinrichtung, eine Vergrößerungseinrichtung, das Hauptobjektiv oder dergleichen. Die charakteristische Größe beim Hauptobjektiv ist seine Brennweite, die den Arbeitsabstand vom Operationsmikroskop zum Operationsfeld festlegt und auch Einfluss auf die Gesamtvergrößerung des Mikroskops hat. Vorzugsweise kann in dem wenigstens einen Beobachtungsstrahlengang ein Vergrößerungssystem vorgesehen sein. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen Vergrößerungswechsler handeln, mit dem sich unterschiedliche Vergrößerungen einstellen lassen. In vielen Anwendungsfällen ist ein
Vergrößerungswechsel in Stufen völlig ausreichend. Es ist jedoch auch möglich, als Vergrößerungssystem auch pankratische Vergrößerungssysteme zu verwenden, mittels derer eine stufenlose Vergrößerung (Zoomsystem) möglich ist.
Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die weiter oben bereits beschriebene Gerätepupille der Beobachtungseinrichtung in dem Vergrößerungssystem angesiedelt ist.
Weiterhin können in dem wenigstens einen Beobachtungsstrahlengang ein Tubuselement und ein Okularelement vorgesehen sein. Die Aufgabe eines
Okularelements ist generell die Nachvergrößerung des im Tubus entstehenden Zwischenbilds, sowie möglicherweise der Ausgleich eventueller Fehlsichtigkeiten des Nutzers eines solchen Mikroskops.
Vorteilhaft ist weiterhin vorgesehen, dass die Objektebene des zu untersuchenden Objekts im vorderen Brennpunkt des Hauptobjektivs ausgebildet ist. Dadurch wird erreicht, dass das zu untersuchende Objekt durch das Hauptobjektiv nach Unendlich abgebildet wird.
Vorteilhafterweise kann die Beobachtungseinrichtung als stereoskopische
Beobachtungseinrichtung, insbesondere als Stereomikroskop, ausgebildet sein. In diesem Fall verfügt die Beobachtungseinrichtung über zwei parallel verlaufende Beobachtungsstrahlengänge.
Bei der Beobachtungseinrichtung kann es sich gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform um ein Stereomikroskop nach dem Teleskopprinzip handeln, das im Wesentlichen aus den drei optischen Teilkomponenten, nämlich Hauptobjektiv (afokales) Zoomsystem sowie binokulares Fernrohr aus Tubus und Okularen, besteht.
Zwischen den einzelnen Teilkomponenten der Beobachtungseinrichtung verlaufen die Beobachtungsstrahlenbündel vorzugsweise parallel, sodass die einzelnen Teilkomponenten modular austauschbar und kombinierbar sind.
In bevorzugter Weise kann eine wie vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung in einem Operationsmikroskop, insbesondere in einer ophthalmologischen Beobachtungseinrichtung, vorzugsweise in einem für die
Kataraktextraktion ausgebildeten Operationsmikroskop, verwendet werden. Ebenso kann eine wie vorstehende beschriebene erfindungsgemäße Beobachtungseinrichtung vorteilhaft als ophthalmologische Beobachtungseinrichtung, vorzugsweise als ein für die Kataraktextraktion ausgebildetes Operationsmikroskop, verwendet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind insbesondere die prinzipiellen Grundanforderungen für ein optimiertes Beleuchtungssystem in der Kataraktchirurgie festgelegt worden, nämlich eine koaxiale Beleuchtung für die Homogenität des roten Reflexes eine stigmatische, beugungsbegrenzte Abbildung der wohldefinierten Beleuchtungsspots für die gute Kontrastierung des Roten Reflexes.
Für die Erzeugung der koaxialen Beleuchtungsstrahlenbündel wird beispielsweise ein Prismensystem vorgeschlagen. Die Größe der Beleuchtungsspots auf dem Fundus kann durch geeignete Anpassung von Aperturblenden beim Prismensystem gezielt eingestellt werden.
Darüber hinaus gestattet das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem eine einfache Umschaltung zwischen der optimierten Red Reflex - Beleuchtung und der für die praktische Anwendung unabdingbaren Umfeldbeleuchtung zur vollständigen Ausleuchtung des maximalen Sehfelds bei der stereoskopischen Beobachtung. Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 in schematischer Darstellung eine mögliche Anordnung zur Erzeugung einer O°-Beleuchtung, bei gleichzeitig optimalem „roten Reflex" und guter Kontrastierung; Figur 2 in schematischer Darstellung den Aufbau eines optischen Systems für die Rotreflex-Beleuchtung;
Figur 3 in schematischer Darstellung den Aufbau eines optischen Systems für die Umfeldbeleuchtung; und
Figur 4 in schematischer Darstellung den Aufbau einer vorteilhaften
Aperturblende, wie sie in den Beleuchtungseinrichtung gemäß Figur 2 eingesetzt ist.
In Figur 1 sind Teile einer Beleuchtungseinrichtung dargestellt, die in einer
Beobachtungseinrichtung eingesetzt ist. Bei der Beobachtungseinrichtung handelt es sich um ein Stereo-Operationsmikroskop zum Einsatz in der Ophthalmo-Chirurgie, beispielsweise zur Durchführung von Kataraktoperationen. Mittels der Beleuchtungseinrichtung wird ein sehr gleichmäßiger, heller „roter Reflex" dadurch erzielt, dass das Beleuchtungsstrahlbündel 12 in mehrere
Beleuchtungsteilstrahlbündel 13 aufgeteilt wird. Dies geschieht durch Mittel 11 zum Aufteilen des Beleuchtungsstrahlbündels, welche hierfür über eine geeignete Spiegel/Prismenanordnung verfügen können. Die Beleuchtungsteilstrahlbündel 13 sind dabei so geführt, dass bezüglich des linken und rechten Beobachtungsstrahlengangs des Operationsmikroskops das zu beobachtende
Objekt, im vorliegenden Fall ein Patientenauge, aus derselben Richtung beleuchtet wird, aus der auch die Beobachtung erfolgt (0°-Beleuchtung).
Wie dem linken Teil der Figur zu entnehmen ist, sind bei dem dargestellten Beispiel Beobachtungssstrahlengänge sowohl für einen Hauptbeobachter (HB) als auch für einen Mitbeobachter (MB) vorgesehen. Die Mittel 11 zur Aufteilung des Beleuchtungsstrahlengangs können beispielsweise im Bereich eines Objektivelements 10 angeordnet sein, bei dem es sich beispielsweise auch um das Hauptobjektiv der Beobachtungseinrichtung handeln kann.
Durch eine saubere, beugungsbegrenzte Strahlführung für die Beleuchtung und kleine Beleuchtungsspots auf dem Fundus des Patientenauges (Durchmesser etwa 0,5 bis 1 ,5mm) erhält man mit dieser Anordnung einen optimalen „roten Reflex" bei gleichzeitig guter Kontrastierung. Ferner reagiert diese Beleuchtungsanordnung sehr unkritisch auf ein Verrollen des Patientenauges während der Operation.
Die Überlagerung von Beobachtungsstrahlbündel und Beleuchtungsteilstrahlbündel 13 kann beispielsweise im parallelen Strahlengang über dem Objektivelement 10 (dem Hauptobjektiv) durch die Mittel 11 erfolgen, bei denen es sich vorteilhaft um teildurchlässige Spiegel oder Prismen handelt.
Ferner ist in der Beleuchtungseinrichtung eine Vorrichtung 14 zum Verändern der Strahlbündelquerschnitte in Form einer Irisblende vorgesehen. Dadurch kann im Beleuchtungsstrahl 12 der Leuchtfleck auf dem Fundus des Patientenauges variiert werden.
Im vorliegenden Beispiel wird das Beleuchtungsstrahlbündel 12 von einer einzigen Lichtquelle (nicht dargestellt) erzeugt und über die Mittel 11 auf mehrere Beleuchtungsteilstrahlbündel 13 aufgeteilt. Es ist jedoch auch denkbar, mehrere voneinander unabhängige Lichtquellen zu verwenden, wobei jede Lichtquelle jeweils mindestens ein Beleuchtungsteilstrahlbündel 13 erzeugt.
Der Aufbau des optischen Systems für die Rotreflex - Beleuchtung ist in Figur 2 skizziert. Von einer Lichtquelle aus betrachtet werden in der dargestellten Beleuchtungseinrichtung 20 folgende optischen Komponenten verwendet: ein Lichtleiter 21 , ein Kollektor 22, eine Plankonvexlinse 23, eine Leuchtfeld blende 24, eine Aperturblende (Lochblende) 25, eine optische Komponente 26, beispielsweise eine Teilkomponente aus Kittglied und Meniskus, ein Umlenkelement 27, beispielsweise in Form eines Teilerspiegels sowie ein Objektivelement 28, beispielsweise in Form eines Hauptobjektivs. Beleuchtet werden soll ein Auge 29 mit Fundus 30.
Vom Faserende des Lichtleiters 21 wird mit einem Kollektor 22 und einer Plankonvexlinse 23 ein reelles Zwischenbild erzeugt. Am Ort dieses Zwischenbilds kann eine Aperturblende 25 z.B. in Form einer Lochblende angebracht werden. Dieses reelle Zwischenbild liegt in der vorderen Brennebene einer zweigliedrigen Teiloptik bestehend aus dem Hauptobjektiv 28 und der Teilkomponente 26 aus Kittglied mit Meniskuslinse. Diese Teiloptik bildet dann ein weiteres virtuelles Zwischenbild im Unendlichen, so dass vom Auge 29 aus betrachtet das Faserende des Lichtleiters 21 im Fernpunkt liegt. Infolgedessen wird dann bei einem rechtsichtigen Auge das Faserende des Lichtleiters 21 als Beleuchtungsspot auf den Fundus 30 abgebildet.
Die wirksame Leuchtfläche des Faserendes vom Lichtleiter 21 kann beispielsweise 4.8 mm betragen. Der Durchmesser des Zwischenbilds in der Aperturblende 25 beträgt dann 5.8 mm. Für die Größe des Beleuchtungsspots auf dem Fundus 30 erhält man in dem genannten Beispiel einen Durchmesser von 1.5 mm.
Mittels Lochblenden wohldefinierter Lage können in der Zwischenbildebene
(Aperturblende) die für die gute Homogenität des Roten Reflexes erforderlichen zu den stereoskopischen Beobachtungsachsen koaxialen Strahlenbüschel im Abstand der Stereobasis der stereoskopischen Beobachtungsachsen erzeugt werden. Die Lochblenden werden bezüglich Lage, also Lateralversatz zur optischen Achse, und Größe, also Durchmesser der Lochblenden, mit demselben Abbildungsmaßstab wie das reelle Zwischenbild des Faserendes, nämlich 5.8 : 1.5 = 3.9 : 1 , verkleinert auf den Fundus abgebildet. Die Grosse des Durchmessers der Lochblenden bestimmt dann die Größe der Beleuchtungsspots auf dem Fundus und somit in entscheidender Weise die gute Kontrastierung des Roten Reflexes. Zwischen der Plankonvexlinse 23 und dem reellen Zwischenbild des Faserendes (Aperturblende) befindet sich die Leuchtfeldblende 24. Diese Leuchtfeld blende 24 dient zur Begrenzung des ausgeleuchteten Sehfelds.
Die Leuchtfeld blende 24 liegt im vorderen Brennpunkt der Teilkomponente 26 aus Kittglied und Meniskuslinse. Die Leuchtfeldblende 24 wird also durch die Teilkomponente 26 zunächst virtuell nach Unendlich und schließlich mit dem Hauptobjektiv 28 auf die in der vorderen Brennebene des Hauptobjektivs sich befindliche Objektebene abgebildet.
Der Durchmesser der Leuchtfeldblende 24 beträgt beispielsweise 2.5 mm. Dies führt zu einem ausgeleuchteten Sehfeld in der Objektebene von 10 mm. Somit beträgt der Abbildungsmaßstab für die Leuchtfeldabbildung 1 : 4.
In der Tabelle 1 sind die optischen Systemdaten für die Rotreflex - Beleuchtung aufgelistet:
Systemdaten für Red Reflex - Beleuchtungssystem
Nr. freier
Radius Dicke Medium Durchmesser
(mm)
(mm) (mmϊ Lichtleiter
4.7 Luft
1 -49.759 8.5
5.0 NSK2
2 -17.655 10.8
0.1 Luft
3 -37.047 11.0
2.0 NSF6
4 26.227 12.2
5.5 NSK2
5 -12.589 13.6
2.0 Luft
6 6.6355 5.0
2.0 NSK2
7 Plan 5.0
1.9 Luft
8 Plan Blende
13.1 Luft
9 Plan Blende
29.2 Luft
10 -58.294 26.0
5.0 NSK2
11 -28.387 27.0
0.1 Luft
12 392.42 28.0
3.0 NSF6
13 45.316 29.0
7.0 NSK2
14 -55.033 29.0
40.0 Luft
15 Plan Spiegel
17.0 Luft
16 120.57 53.0
10.5 NFK51
17 -79.719 53.0
5.1 NBAF4
18 -244.06 53.0
188.3 Luft Tabelle 1 (Fortsetzung) Systemdaten für Red Reflex - Beleuchtungssystem
Nr.
Radius Dicke Medium
(mm)
19 8.0
6.0 BAK4
20 Plan Modellauge
15.4 BK7
Fundus
Tabelle 1
Der Aufbau des optischen Systems für die Umfeldbeleuchtung ist in Figur 3 skizziert.
Ein wesentlicher Gedanke besteht darin, dass die Umfeld - Beleuchtung ohne zusätzliche optische Komponenten durch einen einfachen Umschaltvorgang aus der Rotreflex - Beleuchtung abgeleitet werden kann.
Die für die Umfeld - Beleuchtung notwendigen optischen Komponenten sind also bis auf die Größe der Leuchtfeldblende identisch mit den optischen Komponenten der Rotreflex Beleuchtung gemäß Figur 2, nämlich: Lichtleiter 21 , Kollektor 22, Leuchtfeldblende 24, optische Komponente 26, beispielsweise in Form einer Teilkomponente aus Kittglied und Meniskus, Umlenkelement 27, beispielsweise in Form eines Teilerspiegels, sowie Objektivelement 28, beispielsweise in Form eines Hauptobjektivs.
Bei der Umschaltung von der Rotreflex - Beleuchtung zur Umfeldbeleuchtung wird die Plankonvexlinse und die Lochblende (siehe Figur 2) herausgeschwenkt. Des Weiteren wird eine kleine Leuchtfeldblende durch eine große Leuchtfeldblende 24 ersetzt.
Mit dem Kollektor 22 wird nun die Leuchtfeldblende 24 vollständig ausgeleuchtet. Die Leuchtfeldblende 24 sitzt ja wie bei der Rotreflex Beleuchtung unverändert in der vorderen Brennebene der Teiloptik 26 aus Kittglied und Meniskuslinse. Die Leuchtfeldblende 24 wird also virtuell nach Unendlich abgebildet, so dass das Bild der Leuchtfeldblende 24 wie bei der Rotreflex - Beleuchtung durch die Abbildung mit dem Hauptobjektiv 28 wiederum in der vorderen Fokusebene des Hauptobjektivs 28 und somit in der Objektebene der Beobachtung liegt.
Der Durchmesser der Leuchtfeldblende 24 beträgt beispielsweise 14 mm. Damit kann man eine Ausleuchtung des maximalen Sehfelds 31 in der Objektebene von ca. 62 mm erreichen. Die Vergrößerung des Abbildungsmaßstabs gegenüber der Rotreflex Beleuchtung ist durch die Verzeichnung der Leuchtfeldabbildung erklärbar.
Der optische Aufbau für die hier vorgeschlagene Rotreflex Beleuchtung ermöglicht einen unabhängigen Eingriff in die Strahlengänge für die Pupillen- und Leuchtfeldabbildung. So kann beispielsweise die Lichtausbeute optimal an die Leuchtfeldgröße angepasst und die Größe der Beleuchtungsspots auf dem Fundus durch gezielten Eingriff in der Aperturblende angepasst werden.
Bei der Umfeld - Beleuchtung reduziert sich die optische Problemstellung auf die Abbildung der optimal ausgeleuchteten Leuchtfeldblende.
Für die Pupillenabbildung ergibt sich aufgrund des optischen Aufbaus zwangsläufig ein reelles Zwischenbild des Faserendes in der Nähe der Frontfläche des Hauptobjektivs. Üblicherweise liegt auch bei den derzeit eingesetzten Beleuchtungen für die Ophthalmologie dieses reelle Zwischenbild im Objektraum, und zwar ca. 50 mm unter dem Hauptobjektiv. Die optischen Systemdaten für die Umfeld - Beleuchtung sind in Tabelle 2 aufgelistet:
Systemdaten für Umfeld - Beleuchtungssystem
Nr. freier
Radius Dicke Medium Durchmesser
(mm) fmml
Lichtleiter
4.7 Luft
1 -49.759 8.5
5.0 NSK2
2 -17.655 10.8
0.1 Luft
3 -37.047 11.0
2.0 NSF6
4 26.227 12.2
5.5 NSK2
5 -12.589 13.6
5.9 Luft
6 Plan Blende
42.3 Luft
7 -58.294 26.0
5.0 NSK2
8 -28.387 27.0
0.1 Luft
9 392.42 28.0
3.0 NSF6
10 45.316 29.0
7.0 NSK2
11 -55.033 29.0
40.0 Luft
12 Plan Spiegel
17.0 Luft
13 120.57 53.0
10.5 NFK51
14 -79.719 53.0
5.1 NBAF4
15 -244.06 53.0
193.6 Luft
Sehfeld
Tabelle 2 Es kann durchaus auch sinnvoll sein, dem Anwender gleichzeitig eine Rotreflex- und eine Umfeldbeleuchtung zur Verfügung zu stellen. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Plankonvexlinse 23 zwischen dem Kollektor 22 und den Blenden 24, 25 entweder auf einen transparenten Träger aufgekittet wird, oder beispielsweise als Kunststoffspritzgussteil (PMMA) mit einem entsprechenden transparentem Tragrand ausgebildet wird. Die Strahlen, welche die Plankonvexlinse 23 durchsetzen, erzeugen die Rotreflex Beleuchtung, die Strahlen die den Träger oder Tragrand durchsetzten, erzeugen die Umfeldbeleuchtung.
Um gleichzeitig die Rotreflex- und die Umfeldbeleuchtung zu erzeugen ist es ferner vorteilhaft, die Aperturblende 25 (Lochblende) in besonderer Weise zu gestalten. Ein Beispiel hierzu ist in Figur 4 dargestellt.
Gemäß Figur 4 kann die Aperturblende 25 vorteilhaft derart ausgestaltet sein, dass die Öffnungen 25a für die Rotreflexbeleuchtung beispielsweise eine hohe Transmission und die umliegenden Bereich 25b eine reduzierte (im Idealfall einstellbare) Transmission für die Umfeldbeleuchtung aufweisen.
Realisiert werden kann dies beispielsweise über ein transmissives oder reflektives LCD Display 25c, beziehungsweise über ein DMD Display.
Bezugszeichenliste
10 Objektivelement
11 Mittel zum Aufteilen des Beleuchtungsstrahls
12 Beleuchtungsstrahlbündel
13 Beleuchtungsteilstrahlbündel
14 Vorrichtung zum Verändern des Strahlbündel
20 Beleuchtungseinrichtung
21 Lichtleiter
22 Kollektor
23 Plankonvexlinse
24 Leuchtfeldblende
25 Aperturblende
25a Öffnung
25b umliegender Bereich
25c Display
26 optische Komponente
27 Umlenkelement
28 Objektivelement
29 Auge
30 Fundus
31 Sehfeld

Claims

Patentansprüche
1. Beleuchtungseinrichtung für eine einen, zwei oder mehr Beobachtungsstrahlengänge mit jeweils einem Beobachtungsstrahlbündel aufweisende Beobachtungseinrichtung, aufweisend zumindest eine Lichtquelle zum Erzeugen wenigstens eines Beleuchtungsstrahlbündels (12) zum Beleuchten eines zu beobachtenden Objekts, insbesondere eines zu beobachtenden Auges, wobei wenigstens zwei Beleuchtungsteilstrahlbündel (13) vorgesehen sind und wobei jedes Beleuchtungsteilstrahlbündel (13) koaxial zu einem entsprechenden Beobachtungsstrahlbündel verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsteilstrahlbündel (13) derart ausgebildet sind/werden, dass sie zwei oder mehrere in der Größe variierbare Beleuchtungsspots auf dem Fundus eines zu beobachtenden Objekts bilden.
2. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsstrahlbündel (13) derart ausgebildet sind/werden, dass die Größe der Beleuchtungsspots auf dem Fundus des zu beobachtenden Objekts das 1 -fache, bevorzugt das 0.7-fache, weiter bevorzugt das 0.5-fache, besonders bevorzugt das 0.3-fache der Querschnittsfläche der
Beobachtungsstrahlbündel auf dem Fundus nicht überschreitet.
3. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Beleuchtungsteilstrahlbündel (13) derart geführt ist, dass ein zu beobachtendes Objekt bezüglich jedes Beobachtungsstrahlbündels aus derselben Richtung beleuchtet ist/wird, aus der auch die Beobachtung erfolgt (0°-Beobachtung).
4. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Beleuchtungsteilstrahlbündel (13) derart geführt ist, dass ein zu beobachtendes Objekt bezüglich jedes Beobachtungsstrahlbündels in einem Winkel von kleiner/gleich 2 Grad, vorzugsweise kleiner/gleich 1 Grad schräg beleuchtet ist/wird (achsnahe Schrägbeleuchtung). 5. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesser der Beleuchtungsspots auf dem Fundus des zu beobachtenden Objekts in einem Bereich zwischen 0,5 und 1 ,
5 mm variierbar sind.
6. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Beleuchtungsspots so ausgebildet ist, dass sie auf dem Fundus des zu beobachtenden Objekts 1.5 mm, bevorzugt 1.0 mm, besonders bevorzugt 0.5 mm nicht überschreitet.
7. Beleuchtungseinrichtung für eine einen, zwei oder mehr Beobachtungsstrahlengänge mit jeweils einem Beobachtungsstrahlbündel aufweisende Beobachtungseinrichtung, aufweisend zumindest eine Lichtquelle zum Erzeugen wenigstens eines Beleuchtungsstrahlbündels (12) zum Beleuchten eines zu beobachtenden Objekts, insbesondere eines zu beobachtenden Auges, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungsstrahlbündel (12) beugungsbegrenzt abgebildet wird und dass das Beleuchtungsstrahlbündel (12) einen oder mehrere in der Größe variierbare Beleuchtungsspots auf dem Fundus des zu beobachtenden
Objekts bildet.
8. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe des/der Beleuchtungsspots auf dem Fundus des zu beobachtenden Objekts das 1 -fache, bevorzugt das 0.7-fache, weiter bevorzugt das 0.5-fache, besonders bevorzugt das 0.3-fache der Querschnittsfläche der Beobachtungsstrahlbündel auf dem Fundus nicht überschreitet.
9. Beleuchtungseinrichtung für eine einen, zwei oder mehr Beobachtungsstrahlengänge mit jeweils einem Beobachtungsstrahlbündel aufweisende Beobachtungseinrichtung, aufweisend zumindest eine Lichtquelle zum Erzeugen wenigstens eines Beleuchtungsstrahlbündels (12) zum Beleuchten eines zu beobachtenden Objekts, insbesondere eines zu beobachtenden Auges, dadurch gekennzeichnet dass die Größe des/der Beleuchtungsspots auf dem Fundus des zu beobachtenden Objekts das 1- fache, bevorzugt das 0.7-fache, weiter bevorzugt das 0.5-fache, besonders bevorzugt das 0.3-fache der Querschnittsfläche der
Beobachtungsstrahlbündel auf dem Fundus nicht überschreitet.
10. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Beleuchtungsstrahlbündel (12) koaxial zum entsprechenden Beobachtungsstrahlbündel verläuft.
11. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernung der Mitte des Beleuchtungsspots von der Mitte der Querschnittsfläche des Beobachtungsstrahlbündels auf dem Fundus das 0.8-fache, bevorzugt das 0.5-fache, weiter bevorzugt das 0.2- fache, besonders bevorzugt das 0.05-fache des Radius der Querschnittsfläche des Beobachtungsstrahlbündels auf dem Fundus beträgt.
12. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des wenigstens einen
Beleuchtungsspots auf dem Fundus des zu beobachtenden Objekts in einem Bereich zwischen 0,5 und 1 ,5 mm variierbar ist.
13. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des wenigstens einen
Beleuchtungsspots so ausgebildet ist, dass er auf dem Fundus des zu beobachtenden Objekts 1.5 mm, bevorzugst 1.0 mm, besonders bevorzugt 0.5 mm nicht überschreitet.
14. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass diese ein Objektivelement (10) aufweist.
15. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektivelement (10) ebenfalls als Objektivelement einer Beobachtungseinrichtung, insbesondere als deren Hauptobjektiv, ausgebildet ist.
16. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um jeweils ein Beobachtungsstrahlbündel und ein Beleuchtungsteilstrahlbündel (13)beziehungsweise das Beleuchtungsstrahlbündel (12) zu überlagern.
17. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 16, soweit auf einen der Ansprüche 14 oder 15 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Überlagern derart angeordnet sind, dass eine Überlagerung von Beobachtungsstrahlbündel und Beleuchtungsteilstrahlbündel (13) beziehungsweise Beleuchtungsstrahlbündel (12) oberhalb des
Objektivelements erfolgt.
18. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 16, soweit auf einen der Ansprüche 14 oder 15 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Überlagern derart angeordnet sind, dass eine Überlagerung von
Beobachtungsstrahlbündel und Beleuchtungsteilstrahlbündel (13) beziehungsweise Beleuchtungsstrahlbündel (12) unterhalb des Objektivelements erfolgt.
19. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektivelement als Varioskopoptik ausgebildet ist.
20. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Überlagern wenigstens ein optisches Element in Form eines Prismas und/oder einer Strahlteilerplatte und/oder eines teildurchlässigen Spiegels und/oder eines durchbohrten Spiegels aufweisen.
21. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um wenigstens ein ringförmiges Beleuchtungsteilstrahlbündel zu erzeugen, das um ein Beobachtungsstrahlbündel herum angeordnet ist.
22. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Vorrichtung (14) zum Verändern des Bündelquerschnitts des wenigstens einen Beleuchtungsstrahlbündels (12) und/oder wenigstens eines Beleuchtungsteilstrahlbündels (13) vorgesehen ist.
23. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (14) als Blende, insbesondere Irisblende oder diskrete Blende, als LCD Display, als DMD, als LCOS oder als FLCOS ausgebildet ist.
24. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Lichtquellen vorgesehen sind und dass mittels jeder Lichtquelle ein Beleuchtungsteilstrahlbündel (13) erzeugt wird.
25. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine einzige Lichtquelle vorgesehen ist und dass Mittel (11 ) zum Aufteilen des Beleuchtungsstrahlbündels (12) der Lichtquelle in die zwei oder mehr Beleuchtungsteilstrahlbündel (13) vorgesehen sind.
26. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Lichtquelle als Lampe, insbesondere als Halogenlampe oder Xenonlampe, als Laser, als nicht thermischer Strahler, als Lichtleiter, insbesondere als Faserlichtleiterbündel, als wenigstens eine LED oder wenigstens eine OLED ausgebildet ist.
27. Beobachtungseinrichtung, insbesondere Operationsmikroskop, mit einem, zwei oder mehr stereoskopischen Beobachtungsstrahlengängen mit jeweils einem Beobachtungsstrahlbündel und mit einer Beleuchtungseinrichtung, aufweisend zumindest eine Lichtquelle zum Erzeugen wenigstens eines Beleuchtungsstrahls (12) zum Beleuchten eines zu beobachtenden Objekts, insbesondere eines zu beobachtenden Auges, wobei wenigstens zwei Beleuchtungsteilstrahlbündel (13) vorgesehen sind und wobei jedes
Beleuchtungsteilstrahlbündel (13) koaxial zu einem stereoskopischen Beobachtungsstrahlbündel verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsteilstrahlbündel (13) derart ausgebildet sind/werden, dass sie zwei oder mehrere in der Größe variierbare Beleuchtungsspots auf dem Fundus eines zu beobachtenden Objekts bilden.
28. Beobachtungseinrichtung, insbesondere Operationsmikroskop, mit einem, zwei oder mehr stereoskopischen Beobachtungsstrahlengängen mit jeweils einem Beobachtungsstrahlbündel und mit einer Beleuchtungseinrichtung, aufweisend zumindest eine Lichtquelle zum Erzeugen wenigstens eines
Beleuchtungsstrahls (12) zum Beleuchten eines zu beobachtenden Objekts, beispielsweise eines Auges, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungsstrahlbündel (12) beugungsbegrenzt abgebildet wird und dass das Beleuchtungsstrahlbündel (12) einen oder mehrere in der Größe variierbare Beleuchtungsspots auf dem Fundus des zu beobachtenden
Objekts bildet .
29. Beobachtungseinrichtung, insbesondere Operationsmikroskop, mit einem, zwei oder mehr stereoskopischen Beobachtungsstrahlengängen mit jeweils einem Beobachtungsstrahlbündel und mit einer Beleuchtungseinrichtung, aufweisend zumindest eine Lichtquelle zum Erzeugen wenigstens eines Beleuchtungsstrahls (12) zum Beleuchten eines zu beobachtenden Objekts, beispielsweise eines Auges, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungsstrahlbündel (12) wenigstens einen Beleuchtungsspot auf dem Fundus des zu beobachtenden Objekts bildet und dass die Größe des/der
Beleuchtungsspots auf dem Fundus das 1 -fache, bevorzugt das 0.7-fache, weiter bevorzugt das 0.5-fache, besonders bevorzugt das 0.3-fache der Querschnittsfläche der Beobachtungsstrahlbündel auf dem Fundus nicht überschreitet.
30. Beobachtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 26 ausgebildet ist.
31.Beobachtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Beobachtungseinrichtung ein Hauptobjektivelement aufweist, welches identisch mit einem Objektivelement (10) der
Beleuchtungseinrichtung ist, dass Mittel vorgesehen sind, um jeweils ein Beobachtungsstrahlbündel und ein Beleuchtungsteilstrahlbündel (13) beziehungsweise Beleuchtungsstrahlbündel (12) zu überlagern und dass die Mittel zum Überlagern derart angeordnet sind, dass eine Überlagerung von Beobachtungsstrahlbündel und Beleuchtungsteilstrahlbündel (13) beziehungsweise Beleuchtungsstrahlbündel (12) oberhalb des Hauptobjektivelements erfolgt.
32. Beobachtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Beobachtungseinrichtung ein Hauptobjektivelement aufweist, welches identisch mit einem Objektivelement (10) der Beleuchtungseinrichtung ist, dass Mittel vorgesehen sind, um jeweils ein Beobachtungsstrahlbündel und ein Beleuchtungsteilstrahlbündel (13) beziehungsweise Beleuchtungsstrahlbündel (12) zu überlagern und dass die Mittel zum Überlagern derart angeordnet sind, dass eine Überlagerung von
Beobachtungsstrahlbündel und Beleuchtungsteilstrahlbündel (13) beziehungsweise Beleuchtungsstrahlbündel (12) unterhalb des Hauptobjektivelements erfolgt.
33. Bobachtungseinrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptobjektivelement als Varioskopoptik ausgebildet ist.
34. Verwendung einer Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26 in einem Operationsmikroskop, insbesondere in einer ophthalmologischen Beobachtungseinrichtung, vorzugsweise in einem für die Kataraktextraktion ausgebildeten Operationsmikroskop.
35. Verwendung einer Beobachtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 33 als Operationsmikroskop, insbesondere als ophthalmologische Beobachtungseinrichtung, vorzugsweise als ein für die Kataraktextraktion ausgebildetes Operationsmikroskop.
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