CN1399728A - 具有自动聚焦装置的望远镜形式的助视器 - Google Patents

Abstract

形式为望远镜的一个助视器具有两个透镜***，其每一个至少包含一个物镜(70)和一个目镜(71)。透镜***配置有一个自动聚焦装置，它根据望远镜与对象的距离改变透镜***的焦距使其聚焦。透镜***还配置一个用于通过改变透镜***的焦距(“变焦”)来改变放大倍数的装置和一个使助视器的透镜***之间的视差适配于根据望远镜与对象之间的距离而被调整的焦距的装置。视差的适配借助于在透镜***的射线行程中的可调节光学元件(11)实现，用此元件可改变从透镜***(1)至对象的射线前进行程(14)之间的夹角(13)。

Description

具有自动聚焦装置的望远镜形式的助视器助视器

本发明涉及具有权利要求1前序部分所述特征，具有一个自动聚焦装置的助视器，它具有一个用于改变焦距的装置和一个用于将助视器的管筒间的视差与相应已调整的焦距相适配的装置。

这种具有用一个改变焦距的装置和一个使助视器管筒间的视差适配于相应被调整的焦距的装置实现的自动聚焦装置的助视器已由WO96/09566A(或者内容基本相同的US 5971540A)公开。公开的助视器是对于作为望远镜的应用提出的。

公开的望远镜具有一个自动和/或一个手动的聚焦装置，一个用于手动改变放大倍数的装置及一个对应相应的焦距自动进行机械的视差补偿的装置。如果工作距离的改变是必要的，例如血管外科手术时由于不同的手术位置，焦距和视差自动或手动地适配于新的工作距离。这样保证了相应于所做的手术最佳地调整助视器。此外助视器的使用者可取有优点的人***置，使得一个不疲劳的手术成为可能。此外，公开的助视器提供了以下可能性：在每个所选择的工作距离上使放大倍数适配于相应的要求。公开的用一个头支架(“Headset”)戴在头上的助视器使得使用者可以自由地选择工作距离和所用的放大倍数。一个脚踏开关被用作控制设备。为了在改变工作距离和聚焦位置时不丢失三维图像，公开的助视器应用一个自动聚焦装置，它通过机械上改变助视器管筒相互间的角度适配相应焦距的视差角。这种适配视差于相应已调整的焦距的方法有以下缺点：

(1)管筒调整由电机通过传动装置机械实现，它意味着相对大的重量和从而对使用者来说低的舒适性。

(2)因为助视器的管筒相互间必须设计成依照长轴可移动，***抵抗能力忍受着机械应力。

(3)在每次改变工作距离时视差补偿装置改变管筒的相互位置，并从而也改变目镜平面至使用者眼睛的角度，这可能导致干扰的反射和导致入射光瞳的缩小，并从而减小视野。

(4)实际中几乎不可能用此视差补偿方法建立与使用者无关的***，也就是说每个***是对于确定的一个使用者及其瞳距设计的。这样，如果例如医院想保证所有手术都用自动聚焦-望远镜进行，必须付出较高的投资。

(5)如果在目镜上加上凸出的校正玻璃，它们在改变管筒的位置时有时会碰到使用者的脸并从而偏转。

此外使用者例如在手术中经常在用这种助视器时要观看其它信息，例如来自监视器的病人身体情况数据，测量刻度，或放射线图，计算机图，或其它数据。现有望远镜不提供这种能力。

ATE 98782 B公开了一种类似的望远镜。

US 5078469 A公开了一种望远镜，一个摄像机和一个显示单元与它相连接，以传输手术现场录像。

WO 95/25979公开了一种手术显微镜，它具有用于产生和显示手术现场的三维图像数据的装置以及用于反映其它信息，如病人的数据的装置。

US 4621283 A公开了一种戴在头上的设备，它具有一个望远镜，一个摄像机和一个光源，其中摄像机和光源不管它们被戴在头上的距离如何，具有基本平行于人眼前面通过望远镜的视线的视线，从而人眼看到的图像区域基本上可以相同的视角通过记录装置传输到一个显示屏上。

本发明的目的在于提供一种助视器，它被戴在头上并使得使用者可以改变工作距离和应用不同的适配于相应工作需要的放大倍数。此外三维图像应该被保持，而不必须像WO 96/09566所公开的助视器那样改变助视器的两个管筒的相对位置。此外对于使用者来说还可以观看由外部数据源来的文字或图形的其它信息，并且通过在助视器上的相应调节排除可能的误读。

上述任务由本发明的助视器完成，它借助于在助视器射线行程中的可调节的光学元件，可调节由管筒至物镜的射线行程之间的角度。

本发明助视器的优选和有优点的方案如相关权利要求所述。

本发明助视器展现了一个全新的应用或(产品)类型。它一方面与望远镜或手术显微镜根本不同：由于自动聚焦，光学视差补偿和可变焦，在应用时可以实现至今从未有的完全自由的移动性。本发明助视器不同于手术显微镜，它可用一个头支架被戴在使用者的头上。

本发明助视器不仅仅用在对人类或动物做手术时，而且可用在所有这样的场合下，在那里使用者应该放大观看一个工作区域。

本发明提供了一个轻的、稳定的和使用舒适的立体助视器，它具有可变的放大倍数，自动聚焦和自动视差补偿，并且具有误读的补偿可能性，其中助视器的管筒间的角度不必须变化。这个特征允许助视器有一个结构形式，两个射线行程可被安置在单个的，最好是椭圆形的管筒中。此外给使用提供了可视的附加信息。

在优选的实施形式中本发明助视器至少提供了下述的可能性。

在一次手术中应用本发明助视器时，应用本发明助视器的人体的工作距离可变化—在一个助手附近获得对手术区域的最佳视觉，而同时不必改变放大倍数。

此外，如一个肿瘤这样的对象的大小可得到精确的确定，而无需进行放大倍数的适配。

在手术中经常发生物镜和手术区域间的射线行程被破坏的情况，在应用现有望远镜时这导致焦距不希望地由自动聚焦装置在原有视野上进行的再适配而被调整到阻碍物上。这在本发明中如此被避免焦距的自动变化由一个延时电路控制，并且工作距离的变化只在一个可调整的时间之后和/或者以可选择的速度才导致调节到对新的工作距离最佳的焦距上。自动聚焦的反应时间也可被调节到一个最佳的情况或调整到个人的工作方式。

尤其是在外科教学中本发明的一个实施形式可以使观摩手术的学生能精确地从每个角度观看手术，这种可能也提供给外科医生。

特别是在身体开孔手术中经常提出最佳照明的问题：天花板照明常常几乎不能使适当的位置得到照明，在头支架中安装的光源有必要具有一个对物镜和视域间光射线通道的视角，它尤其在具有小口径的身体开孔手术中导致不希望的照射阴影。对于助理工程师，这也是有好处的：识别手术的精确视域，以在其上集中其注意力。

可以想象，本发明也应用于那些地方，其中织物的自动荧光特性被利用。为此可以利用，也可以不利用各种滤光器和频率变换***，一个与本发明助视器相组合的UV-/IR-或激光-光源被使用。

也存在这种应用情况，其中一个放大的三维图像是有优点的。本发明在一个实施例中通过一个用于放大物镜间相互距离的装置来实现这一点。

使用本发明助视器的使用者并不是偶尔地要不经过戴在眼前的望远镜来看，例如为了在手术中综览全局。在存在误视时仅仅可行的是在望远镜的目镜上加上校正玻璃。为了避免在改变视角时降低光学质量，在本发明的一个实施形式中该校正玻璃在望远镜焦距变化时随之进行视差适配。

不能通过在物镜上加屈光度均衡进行校正的误视在利用WO96/09566所公开的助视器时是有问题的，而在本发明的一个实施形式中它通过在目镜上加固定的校正玻璃来排除。

按照本发明这也是有优点的：在多个可设想的应用可能性中，使用轻的被提纯、吸收、反射或滤波的保护玻璃以及在直接视域中或其旁边反映信息，例如手术参量。

为了精确确定对象的大小，在本发明中可以在一个中间图平面上引进一个测量标尺，它被实现为液晶-显示，LED-，真空荧光-或气体放电-显示，也可以是其它形式的显示。

此外在一个实施形式中通过一个射线行程分配器在一台CAD-摄像机上的反射，可提供一个在外科教学中有价值的可能性：在一个监视器上观看手术过程。

一个优化设计的、集成到光学***中或者实现为孔径可变的激光束的光源在应用本发明助视器的这个实施形式时相对于现有助视器来说明显改善了照明性能。光的馈入最好由一个射线分配器或在棱镜偏转***的一个棱镜面实现。用于观看的光源可发射UV-/IR-或激光-光。从对象反射的光可通过一个在目镜中的滤光器被吸收或反射。红外线，紫外线或激光的使用是有大的诊断价值的。

在变化焦距时不改变管筒距离或目镜距离的视差均衡在本发明中可如此实现：例如一个安装在助视器中心部位的电机通过相应的牵引或传动齿轮曲线控制相应物镜或其一部分(前面元件)，同时横向和/或轴向运动，必要时倾斜。借助于轴向移动可以实现在不同距离上的聚焦(焦距变化)。在助视器的基本调节中(可移动物镜或物镜部件的光轴位于可变接续器的光轴中)距离调节和会聚角最好调节到一个平均的工作距离上，使得目镜的光轴通过眼睛的光学中点。在改变工作距离时物镜，或者在内聚焦时相应的物镜部件轴向移动如此一个距离，使得对象侧的***焦点位于对象平面上。同时在本发明中一个在曲线上控制的侧面移动如此完成：两个物镜的焦点严格沿着助视器的对称面走。对于视差均衡，相对于目镜的光学轴既不需要角度变化，也不需要距离变化。

此外同时通过物镜或其部件的倾斜，由其侧面的移位产生的图像失真(例如象散，象平面的倾斜)可被校正。上述物镜或其部件的运动也可通过电动或气动操作的执行机构的直线传动装置实现。

a)通过改变焦距来聚焦透镜***与b)改变透镜***的放大倍数之间的关系可说明如下：

为了在一个透镜***和一个物体/对象域之间的某个距离下得到清晰的图像，透镜***的焦距必须按照其与物体/对象域间的距离，例如用一个自动聚焦装置来改变。此“聚焦”给出一个清晰的图像，其大小依赖于透镜***和物体/对象域之间的距离。此物体/对象域的清晰图像的大小仅当物体/对象域与透镜***间的距离变化时才变化(距离加大，图像变小，-距离减小，图像变大)。用一个变焦装置进行的透镜***焦距的变化导致物体/对象域图像的放大或缩小，而透镜***与物体/对象域之间的距离并未变化，而仅仅是由借助于变焦-装置进行的焦距变化引起的。因此不仅一个透镜***用一个自动聚焦装置的“聚焦”，而且一个变焦-装置的调节都隐含着焦距的变化。除此之外自动聚焦装置和变焦-装置是不同的。

此原理可以在摄像机的物镜上得以确认：一个无变焦-功能的自动聚焦摄像机可以更大或更小的清晰显示一株确定的树，仅当摄像机先是接近，然后再远离这株树。在两种情况下它以不同的焦距拍摄图像。相反，具有变焦-物镜的摄像机可以在一个固定地点对树首先拍一张大的，然后拍一张小的照片，同时它也是使用不同的焦距，但是具有一个变焦-装置。因为变焦-装置要求在透镜***中的一个具有调整机构的附加透镜组，显然这种透镜***有明显更高的成本，不同的(更低的)光强度和大都更大的尺寸。

下面借助于附图所示本发明助视器(望远镜)的有优点的实施例说明本发明的其它特点，特征和优点。附图中：

图1示出一个助视器；

图2示出一个具有照明装置的助视器；

图3示出一个实施形式，其中物镜距离是可改变的；

图4示出一个具有安装在其上的激光光源的助视器；

图5，6示出用于助视器的头支架；

图7，7a和7b示出一个在自动聚焦装置的传感器前面具有一个装置的实施形式；

图8示出一个实施形式，其中两个透镜***安装在一个公共的管筒中；

图9简要示出助视器的一个实施形式，它具有一个用于避免外来的(红外)光进入红外线-自动聚焦装置的接收部分的装置；

图10类似于图9示出用于避免外来的(红外)光进入红外线-自动聚焦装置的接收部分的另一个实施形式，以及

图11以原理图形式示出在助视器的射线行程中配置一个透明的显示器。

图1示出一个助视器(望远镜)，它由两个管筒1，目镜部分2，一个在当前实施例中安装在中心的，具有一个红外线二极管5和一个接收单元6的自动聚焦装置4。管筒1可以相互固定地连接，或像图1所示那样通过长度可调节的桥17连接。一个外开关3和一个外部电子单元7可以通过电缆，或像当前实施例那样无线地，例如通过无线发射机8和无线接收机9或其它设备与助视器连接。

图1还示出两个在当前实施例中安装在管筒1中，弯曲的锌铜合金(Platinen)制成的导向装置12，受调节电机10控制，光学元件11可在它上面来回运动，使得它们相应位置的折射特性给出在每个被选的工作距离下所必要的、在管筒1走出的射线行程14间的夹角13。光学元件11可以—以相应形状—安装在管筒1中或在其前面。此光学元件11可以在直线的或弯曲的导向装置上移动。此光学元件11也可以安装为可旋转或可倾斜的。用于光学元件11的调节的测量基础供给自动聚焦装置4。视差补偿所需的光学元件11的位置的计算由电子单元7进行。电子单元7也对每个工作距离A求出聚焦单元14的透镜***的最佳调节。此调节同样由调节电机10执行。

此外图1示出了一个透镜***15，在被外开关3或通过语音控制激活后，可借助于此***无级地改变助视器的放大倍数(“变焦”)。

借助于外开关3或通过语音控制，助视器的所有其它功能也可被激活，关闭或改变。

在位于两个管筒1内部的，光平面16中可根据需要显现其它信息，如病人的生命数据，计算机层析-或X射线透视数据或-图像，测量标尺或其它，也可代替它或者附加一个显示器18，它安装在一个目镜2或两个目镜2旁边，在它上面可显示附加信息。信息的显示可以是立体的，即用相关视差或/和眼距校正的单个图像实现，并且作为整幅-或部分图像被保持(“冻结-帧”)。

以图形形式产生的附加信息的显示可以相对于被观看的对象位置真实地进行。这可以通过利用光学的，电磁的或其它的定位***与惯性坐标系传感器一起实现。这种***也可用于确定对象相对于病人的位置，例如外科仪器的位置，并且显示在助视器射线行程中的一个光学平面上或者在一个安装在外部的显示器上。

这种惯性坐标系传感器，直线或角编码器，或者超声-，红外线-或其它***也可被应用，以采集助视器的实时参数，如放大区域，至被观察对象的距离等，并且参与计算机或光学信息的变换和/或使其可显示。

本发明助视器还可配置一个用于工作区域的照明的装置。其中为此所需的光线借助于纤维光系从头支架上的一个外部光源向前打到助视器物镜平面附近。在光导线的终端可安装一个透镜***，它使输出的光适应于所选工作距离和放大倍数，从而工作区域在大小和强度上被最佳地照射。为此所需的测量数据可从内部或外部传感器得到。代替它或补充它，光线也可借助一个纤维光系如此进入一个管筒1或两个管筒1的光学***中，使得它在光学***内部同轴于光射线行程14传输到对象。这样在光学射线行程14间的视差角和工作区域的照明被避免了。

上述用于适应于所选的放大倍数和工作距离的对被照明面积的大小和光强度进行的匹配可在助视器的光学***内部完成。

图2简要示出用于同轴照明对象区域的光线的馈入。其中光线从外部光源19经过纤维光系的光导线20进入光学元件21。此元件21使得光射线23同轴调准。调节电机10无线地，或者像本应用例那样借助于电缆24与用于传送调节数据的外部电路7相连接，通过电机10的调节，透镜***22保证了在每个工作距离下在强度和大小上的最佳照明。

三维效应对相应的应用或者对相应被观察对象区域的表面结构的适配经常—例如在显微外科中—是有价值的。本发明助视器用一个装置解决了这个问题，用此装置，助视器物镜间的距离可以被改变，而同时保持目镜2间的距离。图3简要示出本发明助视器的一个实施形式，它具有一个装置25，它用于调节相互通过长度可变的桥17连接的管筒1相互间的距离，而同时保持目镜相互间的距离26，并且从而调节对使用者出现的三维效应。此装置25在此实施例中被设计为构件，在其上目镜2可同方向移动，以在改变管筒1的距离27时保持它们之间的距离，即目镜间的距离恒定，同时不丢失对象区域的成象。然而此效应也可由物镜前的可移动光学构件或在管筒内部的可移动光学构件实现。

为了改变助视器的放大区域，补充管筒1中的光学***或者代替它，可应用变换目镜和/或变换物镜。

在医学诊断中采用一种方法，称为照相动态诊断。其中利用一种照相敏感材料，它在确定的例如病变的组织部位上浓密，然后通过确定波长的光照射—由于其渗透深度约为5毫米，通常利用红色激光—使其变成可见的。另一个可能性在于利用正常的和病变的组织部位在用规定波长的光照射下有不同的荧光特性，以使得存在癌或肿瘤的组织部位变得可见。目前已公开许多***，它们大多数利用一个内诊镜或一个手术显微镜来完成此任务。虽然利用这些技术，例如在外科手术中也可能是有优点的，至今不存在戴在头上的助视器，它能在诊断中被应用。本发明助视器在一个实施形式中如此被设计：在光学***的射线行程中可加进滤光器，它们使得人们可以或容易察觉通过用规定波长的光照射而出现的被观察对象区域的反射性能。对于被观察对象区域的反射区别—例如组织部位的自动荧光—不能精确可见地识别的情况，助视器的一个实施例可配置一个外部或内部的接受器，例如一个摄像芯片，它接受从一个光源直接地或通过一个外部或内部的同轴光导线***射到被观察对象并从它反射回来的光线，通过内部或外部应用软件被分析，并同时分配给正常和病变的组织部位以不同的颜色。这些颜色然后可以在光学***的一个管筒1或两个管筒1中被显示，并在那里被使用者观看。颜色也可在外显示器或监视器上给出，必要时显示方位线标志在对象上的光射线的位置和大小。在例如一个打开的外科肿瘤切除手术中，这可优化切除的完全性或癌的早期发现。

图4简化示出一个由管筒1，目镜2，长度可调的连接桥17组成的助视器，其中每个光学***配置两个滤光器28。滤光器28可以手动或电机控制—例如通过在一个导向装置上的横向移动—移动到其工作位置上或从它移出。

此外在图4中光源29通过光导线20-在本实施例中它从助视器两个管筒1之间的一个位置出来—射出并穿过对象区域30的表面。由一个(表面的)癌32反射的光31具有与从健康的组织反射的光33不同的特性。此不同或者通过映射，分析及色彩编码和再现图像，或者如图4例中所示通过在其工作位置中移动的滤光器28变得可见。

在现有头戴的助视器中一直没有解决助视器重量以及必要的与使用者眼睛的距离所产生的倾斜矩的问题。本发明助视器在一个实施形式(图5和6)中解决了这个问题，方法是安装一个沿着头支架34的后部至前部的长轴走的弯曲的拉伸支杆35和/或一个重物36，它安装在头支架34的后部。这样实现了重心从使用者敏感的前额和鼻部至真正的头中心点的移位，并从而移至人体工程学努力追求的人体长轴上。

图5示出具有拉伸支杆35和平衡重物36的一个头支架34。

图6示出头支架34的一个简化正视图。由图可见，由助视器37的重量和与使用者眼睛的距离产生的倾斜矩38被平衡重物36用在其长度可由一个调节装置41调节的拉伸支杆35均衡掉。重心可沿着朝着使用者长轴40的力作用线39移至使用者的头中心。

对于头戴助视器，尤其是在大放大倍数时一直存在“抖动”和“模糊”的问题。本发明助视器在一个优化实施形式中通过一个有源和/或无源的减振器解决了这个问题。

这是有可能的：助视器的一个使用者在观察一个对象时不想清晰看到由强调在中心的聚焦所对准的区域，而是想清晰看到另一个区域，例如位于图像边缘的区域。本发明助视器可配置有一个用于检测使用者的瞳孔位置的装置与多个自动聚焦区域相结合，并且具有一个相应的控制单元。

存在这种情况：头戴助视器的使用者希望能控制助视器和/或外部设备的功能，而不需要触及一个开关。为此可供使用的语音控制不是在所有条件下都是可利用的。由于这个原因，在本发明助视器的头支架的相关区域安装电极，它接收使用者的脑电流，并用于助视器上述功能的控制和/或重构使用者观察的图像。

此外在头支架的相关区域可设置生物-反馈-传感器，它们可确定使用者的身体状况。所获得的相关信息然后以不同的方式被应用，例如警告外科大夫精神过度紧张或消耗以及疲劳。

在图7，图7a和图7b所示实施形式中，在接收单元6上实施为红外线(IR-)***的自动聚焦装置4中设置同样一个装置，它避免了不是由对象域30所反射的和不是来自自动聚焦装置4或与其相关的红外射线43，44抵达自动聚焦-接收单元6。这些不进入自动聚焦装置4的反射红外线48可来源于无源的红外线-图像导向-或导航***42。

由例如设计为滤光器—尤其是极化滤光器45(图7)—设计为对准对象域的管筒47(图7b)或设计为直的或斜着对准的薄层-或栅格附件46(图7a)的装置也避免了对自动聚焦***4不希望的干扰。

图8所示本发明助视器的实施形式中，两个透镜***51，52，即右和左透镜***，安装在同一个管筒50中(单-筒)。安装在同一管筒50中的透镜***51，52例如由在管筒50的一个或两个端面上的盖53防止污染侵入和避免外来的-和杂散光射入。从而本发明助视器的工作可不受外来的-和杂散光的干扰影响。

如图8实施形式所示，公共的管筒50提供了以下优点：助视器没有位于外部的和运动的部分。这具有下述优点：更好的稳定性，助视器对碰撞，气流和振动的不敏感性。此外图8实施形式的助视器被设计为密封的，能防止潮气的侵入，从而能保护它不被溅出的水侵入，并提供了放置本发明助视器于消毒溶液中的可能性。最后，不存在本发明助视器的部件掉落在手术区域的危险。

像本发明助视器的其它实施形式一样，在公共的管筒50内部通过光学元件11实现在改变焦距时对视差角的补偿，这在说明其它实施形式(尤其是图1)时已经说明过了。

尤其是在像人脑手术这样的手术中，外科医生不是直接地，而只能通过辅助设备观察手术区域，这时应用红外线控制的装置，以追踪仪器相对病人的位置，并且显示在一个监示器上。这种装置(红外线-跟踪-装置)已证实是特别可靠的。如果本发明助视器与一个这种红外线-跟踪-装置一起使用时，存在以下危险：从红外-跟踪-装置发出的红外线影响助视器的同样以红外线控制的自动聚焦装置。为去掉此影响，可给本发明助视器中的自动聚焦装置配置一个部件，它避免了外来光或杂散光，尤其是从红外-跟踪-装置60来的光线的入侵。这在原理上已借助于图7，7a和7b被说明。在应用本发明助视器在工业领域中时，日光的红外线成份也能形成干扰。为了使本发明助视器的自动聚焦装置4不受红外线干扰的影响，在本发明助视器的一个实施形式中采取以下措施：它避免了例如由红外线-跟踪-装置6和/或来自日光的红外线干扰的射入。

一个这种装置的实施形式示于图9中。它由多个相互平行指向的薄片组成，它们伸出在自动聚焦装置4的红外线接收机的入口63上，使得本发明助视器的自动聚焦装置4的红外线接收机6不能接收到斜着入射的红外线61，因为被接收机6入口处设置在接收机6前面的薄片62所阻挡。只有平行于红外线接收机视线方向的红外线射束可射到接收机6上。

为了阻挡例如在外科导航***中利用红外线***时所用的红外杂散光—它被用于外科仪器的定位—进入本发明助视器的自动聚焦装置4的接收单元6，并从而避免红外杂散光引起的对聚焦过程的干扰，在图10中所示的实施形式可被应用。在此实施形式中，在自动聚焦装置的接收机6之前配置一个筒形的遮光板65，它类似于用在照相机物镜前的遮阳板。图10示出，来自红外线-跟踪装置60的红外线61不能抵达自动聚焦装置4的接收机6。仅有从属于本发明助视器的红外线装置5发出，并且从对象平面30(对象域)反射到自动聚焦装置4的红外线66可抵达接收机6。从红外线-***60—它通常安装在超过头的高度上—发出的红外线61不能进入到本发明助视器自动聚焦装置的红外线-接收单元6的入口63中。位于自动聚焦装置4的接收机6之前，指向对象域的管筒65为了加强效果在内侧涂敷吸光材料，或者由吸光材料构成。

代替图9和10所示实施形式，也存在以下可能性：用各种(极化-)滤光器阻挡外来光的射入(红外射线的射入)。

为了在本发明助视器的视域中显示数据和其它信息，存在各种可能性。现有方法的缺点是，呈现的数据或其它信息(计算机层析图和磁共振图)不能明亮和有足够对比度地被显示，以使本发明助视器的使用者可以不疲劳地工作。

图11简要示出本发明助视器的一个实施例，它可以无问题地在本发明助视器的视域中显示数据和其它信息。在图11所示实施例中在本发明助视器的物镜70和目镜71之间的射线行程中，最好是在电压缩器72和电变换器73之间，设置一个透明的显示器74。这个透明的显示器74显示主显示器75的一个反转图像，如果在电变换器和目镜之间不存在射线分配器80(“射束***器”)的话。这里射线分配器80被理解为一个光学装置，它部分地反射光射线，例如旋转90°，并且部分地穿透光射线。一个这种射线分配器80可以是一个多孔的棱镜或者一个部分穿透的镜子。这样实现了在本发明助视器视域中显示数据和其它信息的地方，由助视器产生的图像被淡出。这样，图形(显示的数据和其它信息)变得更亮和有足够的对比度，因为它们不重叠在图像上。在图11所示实施形式中主显示器75从外部源—例如磁共振-图像设备或计算机层析设备，数字的X射线透视设备等—接受信息，并通过投影仪和在本发明助视器射线行程中的射线分配器80显示这些信息。

在图11所示实施形式中，对象图像在显示主显示器75的信息的地方变暗或变淡，从而在主显示器75上的数据和其它信息能更好地看清。

总之，本发明的一个优化实施形式如下所述：

形式如望远镜的一个助视器具有两个透镜***，其每一个至少包含一个物镜70和一个目镜71。透镜***配置有一个自动聚焦装置，它根据望远镜与对象的距离改变透镜***的焦距使其聚焦。透镜***还配置一个用于通过改变透镜***的焦距(“变焦”)来改变放大倍数的装置和一个使助视器的透镜***之间的视差适配于根据望远镜与对象间的距离而被调整的焦距的装置。视差的适配借助于在透镜***的射线行程中的可调节光学元件11实现，用此元件可改变从透镜***1至对象的射线前进行程14间的夹角13。

Claims (61)

1.形式为望远镜的助视器，它具有两个透镜***，其每一个至少包含一个物镜(70)和一个目镜(71)，它具有一个自动聚焦装置，它根据望远镜与对象的距离改变焦距，使透镜***聚焦，它具有一个用于改变透镜***的放大倍数(“变焦”)的装置，并具有一个用于将助视器的透镜***之间的视差适配于根据望远镜与对象的距离而被调整的焦距的装置，其中在助视器的射线行程中有可调节的光学元件，其特征在于，从透镜***(1)至对象的射线行程(14)之间的夹角(13)可借助于安排在助视器射线行程中的可调节的光学元件(11)被改变。

2.如权利要求1所述的助视器，其特征在于，光学元件(11)可在透镜***中垂直于射线行程运动。

3.如权利要求1所述的助视器，其特征在于，光学元件(11)可沿着直的轨道运动。

4.如权利要求2所述的助视器，其特征在于，光学元件(11)可沿着弯曲的轨道(12)运动。

5.如权利要求1至4中任一项所述的助视器，其特征在于，光学元件(11)可倾斜地被安装。

6.如权利要求1至5中任一项所述的助视器，其特征在于，光学元件(11)是透镜或透镜组。

7.如权利要求1至5中任一项所述的助视器，其特征在于，光学元件(11)是棱镜或棱镜组。

8.如权利要求1至7中任一项所述的助视器，其特征在于，透镜***(51，53)被分别安装在一个管筒(1)中。

9.如权利要求1至7中任一项所述的助视器，其特征在于，透镜***(51，53)被安装在一个公共的管筒(50)中。

10.如权利要求9所述的助视器，其特征在于，透镜***(51，53)被一个邻近物镜(70)和/或目镜(71)安装的盖(53)盖住。

11.如权利要求1至10中任一项所述的助视器，其特征在于，光学元件(11)被安放在管筒(50)中或管筒(1)中。

12.如权利要求1至11中任一项所述的助视器，其特征在于，光学元件(11)安装在物镜平面前面。

13.如权利要求1至12中任一项所述的助视器，其特征在于，在一个至少安装在一个透镜***中的光学平面(16)中显现图像和/或文字形式的信息。

14.如权利要求1至13中任一项所述的助视器，其特征在于，在两个目镜(2)中至少一个的旁边配置用于显示图像-和/或文字形式的信息的显示器(18)。

15.如权利要求1至14中任一项所述的助视器，其特征在于，一个显示装置(18)，例如一个显示器，被连接于助视器，从助视器收集的图像可被传送到显示装置上。

16.如权利要求15所述的助视器，其特征在于，显示装置(18)被安置在助视器外部。

17.如权利要求14或15所述的助视器，其特征在于，由助视器收集的图像可通过一个光学元件，例如一个射线分配器，或通过镜面反射由助视器的两个射线行程中至少一个传输到显示装置(18)上。

18.如权利要求1至17中任一项所述的助视器，其特征在于，包含信息的图像-或文字显现可立体地展现在管筒(1)的两个射线行程中。

19.如权利要求1至18中任一项所述的助视器，其特征在于，图像或文字可作为由眼距和视差校正的单个图像显示。

20.如权利要求1至19中任一项所述的助视器，其特征在于，通过助视器对被观察对象的视角的变化来选择显现的信息。

21.如权利要求1至20中任一项所述的助视器，其特征在于，助视器配置有测量设备和/或传感器，如光学或电磁的定位***或惯性坐标系传感器，如加速度表或角振动—传感器。

22.如权利要求14至21中任一项所述的助视器，其特征在于，解剖学的功能的和技术的信息，如图像数据，EKG，作为信息可位置真实地被显示。

23.如权利要求14至22中任一项所述的助视器，其特征在于，关于医疗设备和/或仪器相对于病人的位置的相互确定的信息可被显现。

24.如权利要求1至23中任一项所述的助视器，其特征在于，在安装在至少一个透镜***的射线行程中或邻近目镜(2，71)安装的显示器(18)中显示的图像作为完整的图像或部分图像可被描述或固定。

25.如权利要求1至24中任一项所述的助视器，其特征在于，在物镜的中间图像平面(16)中显现一个测量标尺。

26.如权利要求25所述的助视器，其特征在于，根据相应被调整的焦距和物镜的放大选择测量标尺。

27.如权利要求1至26中任一项所述的助视器，其特征在于，聚焦和/或放大倍数的变化可由与语音相关的控制进行控制。

28.如权利要求1至27中任一项所述的助视器，其特征在于，在助视器上设置一个光源，其孔径角可适配于助视器相应的放大，使得被照明区域的大小对应于助视器的视野。

29.如权利要求28所述的助视器，其特征在于，光源是一个由一个外部光源(29)馈出的，经过一个光导纤维束(20)的光源。

30.如权利要求28或29所述的助视器，其特征在于，光源的孔径角和射出光线的强度可由一个安装在管筒中或在光源上的透镜***和/或一个快门改变。

31.如权利要求1至30中任一项所述的助视器，其特征在于，由光源(19)射出的光可由一个射线分配器(21)或一个棱镜偏转***的一个透镜面(21)耦合输入，并通过助视器的光学***射到对象。

32.如权利要求1至31中任一项所述的助视器，其特征在于，在保持目镜(2)的相互距离恒定的情况下可改变透镜***的物镜(70)的相互距离。

33.如权利要求30所述的助视器，其特征在于，物镜(70)的相互距离由安置在管筒(1)中的透镜***之间的一个长度可变的连接(17)规定，在目镜(2)之间有固定不变的连接(17)。

34.如权利要求33所述的助视器，其特征在于，物镜(70)的相互距离可通过管筒(1)的平行移动改变，并且管筒(1)上的目镜(2)可反着移动相同的大小。

35.如权利要求1至34中任一项所述的助视器，其特征在于，目镜(2)设计为变换目镜和/或物镜(70)设计为变换物镜。

36.如权利要求1至35中任一项所述的助视器，其特征在于，在助视器中存在至少一个用于采集使用者瞳孔位置的装置，它与自动聚焦装置相连接，并且助视器与对象的距离(A)被采集，用于自动聚焦装置在由瞳孔位置给出的视角中的调节。

37.如权利要求1至36中任一项所述的助视器，其特征在于，两个透镜***中至少一个中存在滤光器(28)。

38.如权利要求37所述的助视器，其特征在于，滤光器(28)可被调整进入其工作位置和离开其工作位置。

39.如权利要求1至38中任一项所述的助视器，其特征在于，在至少一个透镜***中，从一个激光装置射出的光射线必要时进入透镜***的射线行程，射向对象(30)。

40.如权利要求39所述的助视器，其特征在于，在一个中间图像平面中激光射线的馈入配备一个方位标志，从而在对象域中激光射线的直径和位置可被显示。

41.如权利要求1至40中任一项所述的助视器，其特征在于，助视器被安装在一个头支架(34)上。

42.如权利要求41所述的助视器，其特征在于，在头支架(34)上有一个从前额走向后脑勺的长度可变的拉伸支杆(35)。

43.如权利要求41或42所述的助视器，其特征在于，在头支架(34)上，必要时可调整地配置至少一个完全或部分地均衡助视器重量的平衡重物(36)。

44.如权利要求1至43中任一项所述的助视器，其特征在于，通过透镜***配置给射线行程一个视线稳定。

45.如权利要求44所述的助视器，其特征在于，视线稳定由有源或无源的减振器得到。

46.如权利要求41至45中任一项所述的助视器，其特征在于，在头支架(34)上为助视器配置一个电极，它采集脑电流，并且电极与一个控制相连接，用它可控制助视器的功能。

47.如权利要求46所述的助视器，其特征在于，控制与外界设备—机器人—相连接。

48.如权利要求47所述的助视器，其特征在于，连接在金属线上或红外线实现。

49.如权利要求1至48中任一项所述的助视器，其特征在于，在头支架(34)上配置有生物传感器，EEG-传感器和/或用于皮肤电阻测量的传感器，用于采集助视器的使用者的生命数据。

50.如权利要求1至49中任一项所述的助视器，其特征在于，在助视器的目镜(2)上设置用于光学助视器—例如眼镜镜片—的支架。

51.如权利要求50所述的助视器，其特征在于，由支架支撑的助视器安置在目镜旁边。

52.如权利要求1至48中任一项所述的助视器，其特征在于，两个射线行程的透镜***，安装在一个公共的管筒中。

53.如权利要求52所述的助视器，其特征在于，装置(45，46，47)只通过由对象域(30)反射的红外线信号(44)。

54.如权利要求53所述的助视器，其特征在于，此装置是一个滤光器(45)。

55.如权利要求54所述的助视器，其特征在于，滤光器是一个极化滤光器(45)。

56.如权利要求52所述的助视器，其特征在于，此装置是一个安装在自动聚焦装置(4)的接收机(6)上的对准对象域的管筒(47，65)。

57.如权利要求52所述的助视器，其特征在于，此装置是一个安装在自动聚焦装置(4)的接收机(6)上的薄片-(63)或栅格—附件(46)。

58.如权利要求57所述的助视器，其特征在于，薄片-(63)或栅格-附件(46)是一个直线对齐的薄片-(63)或栅格-附件(46)。

59.如权利要求57所述的助视器，其特征在于，薄片-或栅格-附件是一个斜对着的薄片-或栅格-附件。

60.如权利要求1至59中任一项所述的助视器，其特征在于，在至少一个透镜***(51，53)的射线行程中配置一个显示器(74)，并且从一个主显示器(75)，经过一个射线分配器(80)，在透镜***的射线行程中显示虚像。

61.如权利要求60所述的助视器，其特征在于，射线分配器(80)是一个棱镜，尤其是一个多孔的棱镜，或者是一个半透明的镜子。

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