CH690382A5

CH690382A5 - Zoomsystem für eine Laserspaltlampe.

Info

Publication number: CH690382A5
Application number: CH01913/96A
Authority: CH
Inventors: Fritz Dr Straehle
Original assignee: Zeiss Carl
Priority date: 1995-10-16
Filing date: 1996-08-05
Publication date: 2000-08-15
Also published as: US6142988A; DE19640976C2; JP4037476B2; DE19640976A1; JPH09145999A

Description


  
 



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



  Für die Abbildung der Austrittsfläche der Glasfaser enthält das optische System zunächst einen Kollimator, der das aus der Glasfaser austretende divergente Strahlenbündel kollimiert, wozu die Austrittsfläche der Glasfaser in der Brennebene des Kollimators angeordnet ist. Durch einen nachfolgenden afokalen Galilei-Pankraten mit einer variablen Fernrohrvergrösserung wird das kollimierte Strahlenbündel aufgeweitet und schliesslich durch ein Objektiv in den Brennpunkt des Objektivs fokussiert. In dem Brennpunkt des Objektivs entsteht demzufolge ein Bild der Austrittsfläche der Glasfaser. Der Durchmesser dieses Bildes beträgt je nach Einstellung des Galilei-Pankraten zwischen 50  mu m und 500  mu m, wobei die Austrittsfläche der Glasfaser einen Durchmesser von 50  mu m aufweist, d.h das Faserende wird mit einer Vergrösserung zwischen 1x und 10x abgebildet.

   Derjenige Vergrösserungsbereich, in dem die Austrittsfläche der Faser scharf auf die Retina abgebildet wird, wird als parfokaler Bereich bezeichnet. 



  Eine weitere Vergrösserung des Spotdurchmessers auf der Retina lässt sich im sogenannten defokussierten Bereich erzielen, indem  durch eine gezielte Dejustierung des afokalen Galilei-Pankraten das Bild des Faserendes defokussiert wird, d.h. das Bild der Austrittsfläche der Faser liegt hinter der Retina. In diesem defokussierten Bereich erhält man im Gegensatz zum parfokalen Bereich auf der Retina eine einer Gauss'schen Glockenkurve entsprechende Intensitätsverteilung anstelle eines rechteckförmigen Intensitätsprofils im parfokalen Bereich. Eine solche Gauss'sche Intensitätsverteilung ist jedoch für die klinische Anwendung ungünstiger.

   Ausserdem existiert in diesem defokussierten Bereich eine sehr lange und sehr schlanke Strahltaille des Laserstrahls, wodurch auch im Bereich der Cornea Strahlintensitäten auftreten, die unter ungünstigen Umständen und bei gleichzeitiger Nichtbeachtung vorgegebener Einstellgrenzen der Laserleistung zu Corneabeschädigungen führen können. 



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



  Durch dieses System wird erreicht, dass bei allen Spotdurchmessern zwischen 50  mu m und 1200  mu m auf der Netzhaut das Strahlenbündel in der Ebene der Cornea einen grossen Querschnitt und damit eine geringe Intensität aufweist. Allerdings muss auch dieses optische System bei Spotdurchmessern zwischen 500  mu m und 1200  mu m im sogenannten defokussierten Mode betrieben werden, d.h. bei Spotdurchmessern in dieser Grösse wird die Austrittsfläche der Glasfaser hinter der Retina abgebildet. Nachteilig an dieser bekannten Lösung ist des Weiteren seine recht grosse  Baulänge, was eine kompakte Integration des optischen Systems in eine Spaltlampe ausschliesst. Ausserdem sind die erforderlichen Verschiebewege des Zoomsystems sehr gross, wodurch die mechanische Realisierung aufwendig wird.

   Ein Hauptproblem bei dieser Lösung ist jedoch, dass eine der kurzbrennweitigen Komponenten im defokussierten Mode in die Ebene des Zwischenbildes des Faserendes gebracht wird, was aufgrund der hohen Leistungsdichten an dieser Stelle zu Problemen führen kann. 



  Des Weiteren sind beispielsweise aus der US 4 576 445 Zoomobjektive für Kameras bekannt, die zwei Linsengruppen mit insgesamt positiver Brechkraft und zwei zwischengeschaltete Linsengruppen mit negativer Brechkraft aufweisen, und bei denen die Komponenten mit negativer Brechkraft zur Variation des Abbildungsmassstabs verschiebbar sind. Solche Photoobjektive sind jedoch aufgrund ihres optischen Aufbaus und des üblicherweise nur kleinen Zoomfaktors von 3 bis 4 für Anwendungen in Laserspaltlampen nicht geeignet. 



  Es ist das Ziel der Erfindung ein Zoomsystem zu schaffen, das eine Austrittsebene in eine Bildebene ohne reelle Zwischenabbildung abbildet und mit dem für diese reelle Abbildung ein Zoomfaktor zwischen der minimalen und der maximalen Vergrösserung von mehr als 10x erreichbar ist. 



  Dieses Ziel wird erfindungsgemäss durch ein Zoomsystem mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Ansprüche. 



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



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



  Bezeichnet man die variable Brennweite des proximalen Teilsystems mit f1 und die feste Brennweite des distalen Teilsystems mit f2, so ist der Abbildungsmassstab  beta  des Zoomsystems  beta  = f2 / f1. Bei einer Massstabsänderung (Zoomfaktor)  beta  = 1 bis 20 variiert die Brennweite f1 des proximalen Teilsystems von f2 bis f2 / 20. 



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



  Die Anordnung der proximalen und der distalen Komponente ist so ausgelegt, dass der hintere Brennpunktabstand vom proximalen Teilsystem bei allen Zoomfaktoren wesentlich grösser ist, d.h. mindestens um einen Faktor 10 bis 50 grösser, als die jeweilige Brennweite des proximalen Teilsystems. Als Folge der kurzen Brennweite der proximalen Komponente wird ein parallel zur  optischen Achse eintretendes Strahlenbündel innerhalb der proximalen Komponente stark aufgeweitet und verlässt das proximale Teilsystem aufgrund der virtuellen Lage des hinteren Brennpunktes wiederum als annähernd paralleles, leicht divergentes Strahlenbündel.

   Durch die starke Aufweitung dieses Strahlenbündels aufgrund der hohen Brechkraft der proximalen Komponente ist das Strahlenbündel vor Erreichen der Strahltaille stark konvergent, sodass die Intensität mit zunehmendem Abstand von der Strahltaille entsprechend stark abnimmt. 



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



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



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



  Nachfolgend werden Einzelheiten der Erfindung anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen: 
 
   Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Spaltlampen-Mikroskops mit einem Zoomsystem nach der Erfindung; 
   Fig. 2A einen Linsenschnitt des erfindungsgemässen Zoomsystems mit eingezeichnetem Strahlengang für die Nahfeldabbildung; 
   Fig. 2B den Linsenschnitt aus Fig. 2a mit eingezeichnetem Strahlengang für die Fernfeldabbildung; 
   Fig. 2C einen Teil des Linsenschnitts aus Fig. 2B mit dem hinteren, virtuellen Brennpunkt des proximalen Teilsystems; 
   Fig. 3A den Linsenschnitt des erfindungsgemässen Zoomsystems bei einer Vergrösserung von 1x; 
   Fig. 3B den Linsenschnitt des erfindungsgemässen Zoomsystems bei einer Vergrösserung von 10x;

   und 
   Fig. 3C den Linsenschnitt des erfindungsgemässen Zoomsystems bei einem Abbildungsmassstab von 20x. 
 



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



  Das proximale Teilsystem des erfindungsgemässen Zoomsystems ist im Adapter (5) angeordnet und besteht aus einer kurzbrennweitigen, fest angeordneten Komponente (8) mit positiver Brechkraft, zwei darauf folgenden, achsial verschiebbaren Komponenten (9a, 9b) mit negativer Brechkraft und einer wiederum feststehenden Komponente (10) mit positiver Brechkraft, deren Brechkraft wesentlich kleiner ist als die Beträge der einzelnen Brechkräfte der kurzbrennweitigen Komponente (8) mit positiver Brechkraft und der beiden kurzbrennweitigen Komponenten (9a, 9b) mit negativer Brechkraft. Mit (9) ist der Einstellring zur Veränderung der Brennweite des proximalen Teilsystems (8, 9a, 9b, 10) bezeichnet, dessen Drehung in bekannter Weise eine Verschiebung der beiden Negativkomponenten (9a, 9b) entlang ihrer optischen Achse verursacht.

   Da entsprechende verschiebbare Fassungen für Zoomobjektive oder für Mikroskopobjektive mit verschiebbaren Komponenten grundsätzlich bekannt sind, wird auf den konkreten Aufbau dieser Fassung an dieser Stelle nicht näher eingegangen. Bezüglich des Aufbaus solcher Fassungen sei beispielsweise auf die US-A 4 953 962 der Anmelderin verwiesen. 



  Der aus dem proximalen Teilsystem austretende Laserstrahl ist kollimiert, wobei der Durchmesser des Strahlenbündels durch Verschieben der Komponenten mit negativer Brechkraft (9a, 9b)  variierbar ist. Dieser kollimierte Therapielaserstrahl wird über einen Spiegel (11) koaxial in den nicht dargestellten Strahlengang der Spaltbeleuchtung eingekoppelt. Das distale Teilsystem (12) des Zoomsystems, das ein Objektiv mit positiver Brechkraft ist, ist bereits im vereinigten Strahlengang des Therapielaserstrahls und der Spaltbeleuchtung angeordnet und dient sowohl zur Fokussierung des Therapielaserstrahls als auch zur Abbildung des beleuchteten Spaltes der Spaltbeleuchtung in das zu behandelnde oder zu untersuchende Auge.

   In Strahlrichtung gesehen hinter dem distalen Teilsystem (12) wird der zuvor im Wesentlichen vertikal verlaufende Strahlengang durch ein Prisma (6) in die horizontale Ebene, in der die optische Achse des Stereomikroskops (2) liegt, umgelenkt. 



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



  In den Fig. 2A und 2B ist der optische Aufbau des Zoomsystems im Detail dargestellt. Die kurzbrennweitige Komponente (8) mit positiver Brechkraft ist ein zweilinsiges Kittglied mit einer Brennweite von 6,2 mm. Die beiden darauffolgenden, entlang der gestrichelt dargestellten optischen Achse verschiebbaren Komponenten mit negativer Brechkraft (9a, 9b) sind zwei identische plankonkave Einzellinsen mit einer Brennweite von -6,6 mm und die darauffolgende langbrennweitige Komponente mit positiver Brechkraft (10) hat eine Brennweite von 81,8 mm. Diese vier Komponenten bilden das proximale Teilsystem (T1). Das distale Teilsystem (T2) wird von einem zweikomponentigen Kittglied (12) mit einer Brennweite von 96,3 mm gebildet.

   Dieses distale Teilsystem (T2) erfordert eine relativ grosse Brennweite in einem Wertebereich zwischen 50 mm und 200 mm, um einen hinreichend grossen Arbeitsabstand zu dem zu behandelnden Auge zu gewährleisten. Das zu behandelnde Auge ist in den Figuren 2A und 2B durch die zu der optischen Achse  senkrechten Ebenen, an denen die optische Achse die Cornea (Ebene 14) bzw. die Retina (Ebene 15) schneidet, angedeutet. 



  Das Zoomsystem bildet bei allen Zoomstellungen die fest im Raum liegende Eintrittsebene (16) in die ebenfalls fest im Raum liegende Targetebene (15), die zugleich die Ebene der Retina ist, ab. Der Abbildungsmassstab ist dabei je nach Stellung der beiden plankonkaven Einzellinsen (9a, 9b) zwischen 1x und 20x variierbar, sodass sich insgesamt ein Zoomfaktor von 20x ergibt. 



  In der Eintrittsebene (16) ist die Endfläche (7a) der Glasfaser (7) positioniert. Der Abstand dieser Eintrittsebene (16) von der kurzbrennweitigen Komponente (8) ist etwas grösser als die Brennweite der kurzbrennweitigen Komponente (8), sodass der in der Fig. 2A dargestellte Abbildungsstrahlengang nach Austritt aus der kurzbrennweitigen Komponente (8) konvergent verläuft. Die beiden Einzellinsen (9a, 9b) mit negativer Brechkraft zerstreuen den konvergenten Strahlengang. Die gegenseitigen Bewegungsbahnen der beiden Linsen (9a, 9b) mit negativer Brechkraft sind dabei so ausgelegt, dass der Abbildungsstrahlengang nach Austritt aus der distalen Komponente (10) des proximalen Teilsystems (T1) stets kollimiert ist und demzufolge durch das distale Teilsystem (T2) in die fest im Raum liegende Targetebene (15) abgebildet wird.

   Durch die scharfe Abbildung entsteht in der Targetebene (15) ein Laserspot mit einem im Wesentlichen rechteckförmigen Intensitätsprofil senkrecht zur optischen Achse. Die Eintrittsebene (16) fällt bei der dargestellten Anordnung mit der vorderen Brennebene der proximalen Komponente (T1) zusammen. 



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



  Da der austrittsseitige Brennpunkt (17) (siehe Fig. 2C) virtuell ist, also in Lichtrichtung gesehen vor dem proximalen Teilsystem (T1) liegt und einen Brennpunktabstand (BA) vom proximalen Teilsystem (T1) aufweist, der wesentlich grösser als die jeweilige Brennweite des proximalen Teilsystems ist, weist der parallel in das Zoomsystem eintretende Strahlengang nach Austritt aus dem proximalen Teilsystem eine geringfügige Divergenz auf und wird demzufolge durch das distale Teilsystem (T2) im gesamten Zoombereich in einem Abstand hinter der Targetebene (15) fokussiert. In dieser Fokusebene, die der hinteren Brennebene des Zoomsystems entspricht, liegt die Beamwaist (Fernfeldbild) des Laserstrahls.

   Durch die starke Aufweitung des Strahls im proximalen Teilsystem und durch den Abstand der Beamwaist hinter der Targetebene (15) weist der Strahlengang in der Schnittebene (14) mit der Cornea einen hinreichend grossen Durchmesser, der bei allen Zoomstellungen grösser als 1 mm ist, und damit eine geringe örtliche Intensität auf. Beschädigungen der Cornea sind dadurch auch bei Nichtbeachtung der vorgeschriebenen Sicherheitsregeln weitgehend ausgeschlossen. 



  In den Fig. 3A-C ist das Zoomsystem ohne die auf die Abbildungseigenschaften wirkungslosen Komponenten wie Spiegel (11) und Umlenkprisma (6) bei drei unterschiedlichen Zoomstellungen dargestellt. Ebenfalls eingezeichnet ist jeweils das 2w-Profil des Laserstrahls, d.h. es sind als Randstrahlen diejenigen Strahlen eingezeichnet, bei denen die Intensität auf 1/e<2> der Intensität auf der optischen Achse abgefallen ist. Dabei beträgt der Abbildungsmassstab in Fig. 3A  beta  = 1x, in der Fig. 3B  beta  = 10x und in der Fig. 3C  beta  = 20x. Demzufolge wird bei der Einstellung nach Fig. 3A ein Laserspot mit einem Durchmesser von 50  mu m, in der Fig. 3B mit einem Durchmesser von 500  mu m und in der Fig. 3C mit einem Durchmesser von 1000  mu m in der Ebene (15) der Retina bei einer Austrittsfläche der Glasfaser mit einem Durchmesser von 50  mu m erzeugt.

   Bei einer Vergrösserung von  beta  = 5x, d.h. bei einer Spotgrösse von 250  mu m, ergibt sich die schlankeste Strahlführung und damit die  höchste Intensität in der Ebene (14) der Hornhaut. Bei einer weiteren Vergrösserung zwischen  beta  = 5x und  beta = 20x weitet die Strahlführung wieder auf, sodass in der Ebene der Hornhaut (14) die Maximalintensitäten wieder geringer sind. 



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



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



  Die konkreten Konstruktionsdaten eines Ausführungsbeispieles für das Zoomsystem sind in der nachfolgenden Tabelle I angegeben. Dabei sind mit den ri, i = 1 ... 13, die Flächenkrümmungsradien beginnend mit der kurzbrennweitigen Komponente des proximalen Teilsystems und mit den di, i = 2 ... 13, die Dicken oder Abstände zwischen den Schnittpunkten der jeweiligen Flächen mit der optischen Achse bezeichnet. Mit d1 ist der Abstand der Eintrittsebene von der ersten Schnittfläche der kurzbrennweitigen Komponente (8) mit positiver Brechkraft des proximalen Teilsystems, mit d14 der Abstand zwischen dem Schnittpunkt der Austrittsfläche des distalen Teilsystems (T2) und der Ebene (14) der Cornea und mit d15 der Abstand zwischen der Ebene der Cornea (14) und der Ebene (15) der Retina, jeweils entlang der optischen Achse gemessen, bezeichnet. 



  Bezüglich der Glasmaterialien sind die Bezeichnungen angegeben, unter denen die entsprechenden Gläser von der Firma Schott Glaswerke, Mainz, angeboten werden. 



  In der Tabelle II sind zusätzlich die Brennweiten des proximalen Teilsystems (T1) bei den drei in den Fig. 3A-3C dargestellten Vergrösserungen und der sich jeweils ergebende hintere Brennpunktabstand (BA) des proximalen Teilsystem von der hintersten Fläche (r10) des proximalen Teilsystems angegeben. 
<tb><TABLE> Columns=4 Tabelle I
 Vergrösserung V = 1 ... 20 
<tb>Head Col 1: Radius 
 ri/mm 
<tb>Head Col 2: Dicke bzw. Abstand 
 di/mm 
<tb>Head Col 3: Fr.

   Durchm.
 dF/mm 
<tb>Head Col 4: Medium
<tb><SEP>d1 = 6.8<SEP>Luft
<tb><SEP>r1 = 7,9433<SEP>3,0
<tb><CEL CB=2 AL=L>d2 = 1,5<SEP> SF 10
<tb><SEP>r2 = 2,2712<SEP>3,0
<tb><SEP>d3 = 2,0<SEP>BALF 4
<tb><CEL AL=L>r3 = -3,9242<SEP>3,0
<tb><SEP>d4 = 9,81 ... 16,75<SEP> Luft
<tb><SEP>r4 = Plan<CEL CB=3 AL=L>3,0
<tb><SEP>d5 = 1,0<SEP>F 2
<tb><SEP>r5 = 4,1567<SEP>3,0
<tb><SEP>d6 = 4,89 ... 9,59<SEP>Luft
<tb><SEP>r6 = -4,1567<SEP>3,0
<tb><SEP>d7 = 1,0<SEP>F 2
<tb><CEL AL=L>r7 =Plan<SEP>3,0
<tb><SEP>d8 = 73,55 ...

   61,91<SEP>Luft
<tb><SEP>r8 = 131,45<CEL CB=3 AL=L>18,0
<tb><SEP>d9 = 2,0<SEP>SF 4
<tb><SEP>r9 =38,404<SEP>18,0
<tb><SEP>d10 = 4,0<SEP>SSKN 8
<tb><SEP>r10 = -60,866<SEP>18,0
<tb><SEP>d11 = 62,0<SEP>Luft
<tb><CEL AL=L>r11 = 66,552<SEP>32,0
<tb><SEP>d12 = 8,3<SEP>BALF 4
<tb><SEP>r12 = -46,33<CEL CB=3 AL=L>32,0
<tb><SEP>d13 = 2.5<SEP>SF 53
<tb><SEP>r13 = -145,913<SEP>32,0
<tb><SEP>d14 = 74,13<SEP>Luft
<tb><SEP>Hornhaut (14)
<tb><SEP>d15 = 17,0
<tb><SEP>Netzhaut (15) 
<tb></TABLE> 
<tb><TABLE> Columns=4 Tabelle II 
<tb>Head Col 1: Abbildungsmassstab 
<tb>Head Col 2: Brennweite des proximalen Teilsystems (mm) 
<tb>Head Col 3: Gesamtbrennweite (mm) 
<tb>Head Col 4: hinterer Brennpunktsabstand BA 
 (mm)
<tb><SEP>1<SEP>96,335<SEP>-1,965<SEP>-4755,87
<tb><SEP>10<SEP>9,634<SEP>-1,273<CEL AL=L>-761,569
<tb><SEP>20<SEP>4,817<SEP>-1,058<SEP>-471,245 
<tb></TABLE>

Claims

1. Zoomsystem zur Abbildung eines Laserstrahls von einer festen Eintrittsebene (16) in eine Targetebene (15) mit einem variablen Abbildungsmassstab, wobei das Zoomsystem ein proximales Teilsystem (T1) mit einer variablen Brechkraft und ein distales Teilsystem (T2, 12) mit fester Brechkraft aufweist, und wobei der hintere Brennpunkt (17) des proximalen Teilsystems (T1) virtuell ist und einen Brennpunktabstand (BA) aufweist, der wesentlich grösser als dessen Brennweite ist.

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

3.

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

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

5. Zoomsystem nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die Austrittsebene (7a) des Laserstrahls in der proximalen Brennebene (16) des proximalen Teilsystems (T1) liegt.

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

7.

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

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

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

10.

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

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

12.

Spaltlampen-Mikroskop mit einer Lagerbeleuchtung und einem Zoomsystem nu zur Abbildung eines Laserstrahls nach einem der Ansprüche 1-11, wobei in der Eintrittsebene (16) die Endfläche (7a) einer Lichtleitfaser (7) angeordnet ist und die Endfläche (7a) der Lichtleitfaser (7) durch das proximale Teilsystem (T1) des Zoomsystems bei allen Zoomstellungen ohne reelle Zwischenabbildung nach Unendlich abgebildet ist.

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