DE4212924C2 - Stereomikroskop - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Stereomikroskop zur Anwendung bei chirurgischen Operationen und dergleichen, die von einer Mehrzahl von Betrachtern gleichzeitig verfolgt werden, und wobei Zubehör wie eine photographische Kamera angebracht werden kann, so daß das Beobachten und Photographieren des Objektes gleichzeitig durchgeführt werden kann.

In letzter Zeit wurden zum Zwecke des Haltens eines Vortrages vor einer wissenschaftlichen Gesellschaft sowie zum Aufzeichnen Mikroskope zunehmend gebräuchlich, die dazu bestimmt sind, photographische Vorrichtungen zum Photographieren von zu betrachtenden Objekten zu montieren. Weiterhin wurden für Lehrzwecke zunehmend Mikroskope gebraucht, mit denen eine Mehrzahl von Personen ein Objekt gleichzeitig beobachten kann, und zwar bei nahezu derselben Vergrößerung.

Die Fig. 1A, 1B und 1C zeigen ein Stereomikroskop gemäß DE 35 23 639 C2 sowie gemäß JP-GM Sho 55-39364. Bei dieser Anordnung sind wenigstens drei Satz optischer Systeme 45 variabler Vergrößerung hinter der Objektivlinse 41 angeordnet. Dabei sind zwei Paare optischer Systeme 45 variabler Vergrößerung derart angeordnet, daß sie sich unter einem Winkel von 90° schneiden und das Licht in zwei optische Betrachtungssysteme 44 einfällt. Somit können der Hauptoperator und der Assistent den befallenen Teil in derselben Lage betrachten, sogar aus Richtungen, die einen rechten Winkel miteinander bilden.

Fig. 2 zeigt ein Stereomikroskop gemäß DE 38 33 876 A1 (= JP 2- 143215 A2). Bei diesem Stereomikroskop ist ein optischer Strahlteiler 48 im optischen Strahlengang zwischen einer einzelnen Objektivlinse 46 und zwei optischen Systemen 47 variabler Vergrößerung angeordnet; ferner sind zwei weitere optische Systeme 49 variabler Vergrößerung im optischen Strahlengang eines Teiles des durch den Strahlteiler 48 geteilten Lichtes angeordnet, so daß die beiden Betrachter stereoskopisch den befallenen Teil durch die optischen Betrachtungssysteme 44 betrachten können. Durch Verdrehen des optischen Systemes mit den optischen Systemen 49 variabler Vergrößerung läßt sich ferner der gegenseitige Winkel für Betrachtungen durch die beiden Betrachter willkürlich einstellen.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 findet zwar keine Strahlteilung statt, und demgemäß ist auch das betrachtete Bild hell. Die Anzahl der optischen Systeme 45 variabler Vergrößerung ist jedoch so groß, daß zahlreiche Linsen zum Verändern der Vergrößerung bewegt werden müssen. Hierdurch entsteht das Problem, daß ein Mechanismus zum Verändern der Vegrößerung kompliziert im Aufbau und schwierig bezüglich des Justierens ist, was zu großen Abmessungen, hohem Gewicht und hohen Herstellungskosten des Mikroskops führt. Außerdem besteht hierbei das Problem, daß die Positionen der beiden Betrachter auf einen Winkel von 90° beschränkt sind.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 2 können zwar die Positionen der beiden Betrachter willkürlich verändert werden. Es muß jedoch ein weiteres Paar optischer Systeme variabler Vergrößerung für das optische System des reflektierten Strahles vorgesehen werden. Dies hat den Nachteil, daß das Mikroskop große Abmessungen und ein hohes Gewicht hat und außerdem teuer ist. Um zwei Betrachtungsbilder identischer Größe zu schaffen, ist ferner ein Verriegelungsmechanismus notwendig, um einzelne optische Systeme variabler Vergrößerung einander zuzuordnen, und zwar unter der Bedingung, daß der Betrachtungswinkel des Assistenten in Bezug auf die Position des Chefoperateurs verändert werden kann. Dies hat den Nachteil, daß die Anordnung kompliziert wird und die Kosten hoch sind. Außerdem besteht auch hier wiederum der Nachteil, daß das Teilen des optischen Strahlenganges in zwei Teile hinter der Objektivlinse dazu führt, daß die Menge des einem jeden optischen Betrachtungssystem 44 zuzuführenden Lichtes auf die Hälfte reduziert und demgemäß das zu betrachtende Bild dunkel wird. Sollen die Positionen der Betrachtungspunkte der beiden Betrachter des befallenen Teiles auf dieselbe Höhe gelegt werden, so erfordert dies ein Reflektionsorgan, damit das durch den Strahlteiler 48 übertragene Licht parallel zum reflektierten Licht verläuft. Dies wiederum führt dazu, daß die Abstände zwischen der Objektivlinse 46 und den Betrachtungspunkten vergrößert werden.

DD 290 064 A5 beschreibt ein binokulares Mikroskop, das zur stereoskopischen Betrachtung eines Objektes zwei Beleuchtungseinrichtungen zur abwechselnden Beleuchtung des Objektes aus unterschiedlichen Richtungen aufweist, und bei dem den Okularen Verschlüsse zugeordnet sind. Hierbei wird jedem einzelnen Okular jeweils ein Bild zugeordnet, und zwar mittels der Verschlüsse, die mit dem Beleuchtungsrichtungswechsel betätigt werden. Dabei liegt die Betätigungsfrequenz oberhalb einer Flimmerverschmelzungsfrequenz.

Die ältere, nicht vorveröffentlichte DE 41 23 279 A1 beschreibt ein Stereomikroskop mit mehreren Binokulartuben und mit einem für alle Teilstrahlen gemeinsamen afokalen Vergrößerungssystem.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stereomikroskop mit mehreren Binokulartuben derart zu gestalten, daß der bauliche Aufwand verringert und eine bequeme Beobachtungshaltung ermöglicht werden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmaie des Anspruches gelöst.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die Fig. 1 und 2 zeigen - wie erwähnt - optische Systeme von Stereomikroskopen gemäß dem Stande der Technik.

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung ein Stereomikroskop gemäß der Erfindung.

Die Fig. 4 bis 6 sind perspektivische Ansichten von erfindungsgemäßer Stereomikroskopen.

Im folgenden soll auf die Fig. 3 eingegangen werden. Fig. 3 ist eine erläuternde Ansicht, die das optische System des Stereomikroskops darstellt.

Man erkennt eine Objektivlinse 211 sowie ein optisches System 212 variabler Vergrößerung. Man erkennt Paare abbildender Linsen 257, durch welche Betrachter stereoskopisch das Objekt O betrachten. Man erkennt ferner Paare von Okularen 259 für die Betrachter.

Demgemäß können zwei Betrachter das Objekt O aus jeglicher Richtung betrachten, mit derselben Achse, derselben Vergrößerung und derselben stereoskopischen Sensibilität. Sind die Abstände der optischen Strahlengänge zwischen dem Objekt O und dem ersten und dem zweiten Okularpaar 259 gleich groß, so können der erste und der zweite Betrachter unter exakt denselben Bedingungen Betrachtungen anstellen, so daß die Betrachtungsrichtungen des Operateurs und seines Assistenten sehr weit ausgewählt werden können, um verschiedene Operationsvorgänge oder Verfahren durchzuführen.

Im ersten Binokulartubus ist ein erster Strahlteiler 254 vorgesehen, ferner ein Reflektor 255 im reflektierten Strahlengang des ersten Strahlteilers 254. Ein Abschnitt 256a des ersten Binokulartubus, der lediglich den Reflektor 255 enthält, sowie ein weiterer Abschnitt 260 mit einem Paar abbildender Linsen 257 sowie ein Paar Okulare 259 läßt sich um die optische Achse des reflektierten Strahles des ersten Strahlteilers 254 verdrehen. Der weitere Abschnitt 260 kann um die optische Achse des am Reflektor 255 reflektierten Strahles verdreht werden. Oberhalb des ersten Binokulartubus 256, nämlich im Übertragungsstrahlengang des erster Strahlteilers 254, ist ein zweiter Binokulartubus 256 mit einem zweiten Strahlteiler 264 und im übrigen mit dem gleichen optischen System wie der erste Binokulartubus vorgesehen. Außerdem ist eine Photokamera 269 oberhalb des zweiten Binokulartubus 266, das heißt im Übertragungsstrahlengang des zweiten Strahlteilers 264, angeordnet mit einer Photolinse 267 und einem Aufzeichnungselement 268 wie einem Film oder einem Bildsensor.

Die beschriebene Ausführungsform arbeitet wie folgt:
Licht, das von dem Objekt O kommt, tritt durch die Objektivlinse 211 und die afokale Zoomlinse 212 hindurch und gelangt in den Abschnitt des ersten Binokulartubus 256. Sodann läßt sich das vom ersten Strahlteiler 254 reflektierte und vom Reflektor 255 abgelenkte Licht als stereoskopisches Bild durch das Paar der abbildenden Linsen 257 und das Paar von Okularen 259 im ersten stereoskopischen Betrachtungssystem 260 betrachten. Das vom ersten Strahlteiler 254 übertragene Licht tritt andererseits in den zweiten Binokulartubus 266 ein. Nachdem das Licht am zweiten Strahlteiler 264 reflektiert wurde, wird es vom Reflektor 265 abgelenkt und läßt sich als stereoskopisches Bild durch das Paar abbildender Linsen 257 sowie das Paar von Okularen 259 im zweiten stereoskopischen Betrachtungssystem 262 betrachten. Weiterhin wird das vom zweiten Strahlteiler 264 übertragene Licht auf dem Aufzeichnungselement 268 durch die photographische Linse 267 abgebildet und als Bild aufgezeichnet.

Das Objektiv 211 und das afokale Zoomlinsensystem 212 sind nur einmal vorhanden, so daß jedesmal dann, wenn die weiteren Abschnitte 261 und 263 sowie die Abschnitte 256 und 266 der Binokulartuben verdreht werden, die Bilder nicht verdunkelt werden. Durch die zahlreichen verdrehbaren Teile können der Chefoperateur und der Assistent das Objekt in derselben Lage und in derselben bequemen Haltung bei jeglicher Position stereoskopisch betrachten, je nach der Operationsweise, so wie in den Fig. 4 bis 6 dargestellt. Im Falle der Fig. 4 sind sie einander zugewandt. Im Falle der Fig. 5 schließen sie einen rechten Winkel miteinander ein. Im Falle der Fig. 6 ist das gesamte Mikroskop geneigt und Abschnitt 256a des Binokulartubus verdreht. Auch ist es sehr wirksam, daß zusätzlich zur oben beschriebenen Anordnung ein bekanntes optisches Bildrotationssystem (sogenannter Bildrotor) angeordnet wird, um die Rotation des Bildes im optischen Strahlengang im Binokulartubus zu korrigieren.

Claims (1)

1. Stereomikroskop,

• 1. 1.1 mit einem einzigen Objektiv (211) unendlicher Bildweite;
• 2. 1.2 mit einem nachgeschalteten, afokalen, variablen Vegrößerungssystem (212), dessen optische Achse mit derjenigen des Objektives zusammenfällt;
• 3. 1.3 wobei das Objektiv (211) und das Vergrößerungssystem (212) in einem Mikroskop-Gehäuse angeordnet sind;
• 4. 1.4 mit zwei am Mikroskop-Gehäuse drehbar angeordneten Binokulartuben;
• 5. 1.5 wobei die Binokulartuben um die optische Achse des Objektivs und des Vergrößerungssystems verschwenkbar sind;
• 6. 1.6 jeder Binokulartubus umfaßt zwei Abbildungslinsen (257) zur Erzeugung zweier Teilbilder, zwei Okulare (259), wobei jeder Linse (257) ein Okular (259) zur Betrachtung des betreffenden Teilbildes zugeordnet ist, sowie einen im Strahlengang nach dem afokalen Vergrößerungssystem angeordneten Strahlteiler (254, 264);
• 7. 1.7 der Strahlteiler (254, 264) ist jeweils in einem ersten Abschnitt des betreffenden Binokulartubus angeordnet;
• 8. 1.8 der Strahlteiler (264) des zweiten Binokulartubus ist dem Strahlteiler (254) des ersten Binokulartubus nachgeschaltet, so daß dessen transmittierter Teilstrahl zum Strahlteiler des zweiten Binokulartubus gelangt;
• 9. 1.9 die Binokulartuben weisen jeweils einen zweiten Abschnitt (256a, 260; 266a, 262) auf, in dem die Abbildungslinsen (257) und die Okulare (259) angeordnet sind;
• 10. 1.10 der zweite Abschnitt eines jeden Binokulartubus ist um die Strahlachse des am jeweiligen Srahlteiler reflektierten Strahlenbündels (254, 264) verdrehbar.