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Die
Erfindung betrifft ein Operationsmikroskop mit einem Binokulartubus
für Hauptbeobachtung, der
mit einem ersten stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang durch
ein Mikroskop-Hauptobjektiv hindurch die Untersuchung eines Objektbereichs ermöglicht,
und mit einem Binokulartubus für
Mitbeobachtung, der mit einem zweiten stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang
durch das Mikroskop-Hauptobjektiv hindurch die Untersuchung des Objektbereichs
ermöglicht,
wobei der Binokulartubus für
Mitbeobachtung für
eine Bewegung in einer zur Hauptebene des Mikroskop-Hauptobjektivs parallelen
Ebene beweglich gelagert ist.
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Ein
Operationsmikroskop der Eingangs genannten Art wird als Operationsmikroskop
OPMI® VISUTM 200 von der Firma Carl Zeiss AG hergestellt und
vertrieben. Dieses Operationsmikroskop ist für ophthalmologische Operationen
ausgelegt. Es umfasst einen Binokulartubus für einen Hauptbeobachter und
einen Binokulartubus für
einen Mitbeobachter. Für
Haupt- und Mitbeobachter sind bei dem Operationsmikroskop OPMI® VISUTM 200 getrennt verstellbare Vergrößerungssysteme
vorgesehen. Der Binokulartubus für
Mitbeobachtung kann um die optische Achse des Mikroskop-Hauptobjektivs
von einer ersten Stellung, in welcher die Okulareinblicke für Haupt-
und Mitbeobachter zueinander um 90° versetzt sind, in eine zweite
Stellung, in der ein Öffnungswinkel
des Okulareinblicks für
Haupt- und Mitbeobachter 270° beträgt, verstellt
werden. In diesen beiden möglichen
Stellungen des Binokulartubus für Mitbeobachtung
zu dem Binokulartubus für
Hauptbeobachtung werden die stereoskopischen Beobachtungsstrahlengänge für Haupt-
und Mitbeobachtung voneinander getrennt und ohne gegenseitigen Überlapp
durch das Mikroskop-Hauptobjektiv geführt. Wird jedoch der Binokulartubus
für Mitbeobachtung von
der ersten Stellung in die zweite Stellung bewegt, so überstreicht
der stereoskopische Beobachtungsstrahlengang für Mitbeobachtung den vom stereoskopischen
Beobachtungsstrahlengang für
Hauptbeobachtung durchsetzten Abschnitt des Mikroskop-Hauptobjektivs.
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Die
Firma Leica Microssystems bietet unter der Bezeichnung Leica M841
EBS ein für
die Ophthalmologie ausgelegtes Operationsmikroskop an, welches einen
Mikroskop-Grundkörper umfasst,
an dem ein Binokulartubus für
Hauptbeobachtung und ein Binokulartubus für Mitbeobachtung angeordnet sind.
Bei diesem Operationsmikroskop sind für Haupt- und Mitbeobachter
getrennte Zoomsysteme vorgesehen.
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Aus
der
US 4,688,907 ist
ein Operationsmikroskop bekannt, bei dem ein erster stereoskopischer Beobachtungsstrahlengang
für einen
Hauptbeobachter und ein zweiter stereoskopischer Beobachtungsstrahlengang
für einen
Mitbeobachter mit drei Beobachtungspupillen durch ein gemeinsames
Vergrößerungssystem
und das Mikroskop-Hauptobjektiv
geführt
werden. Bei diesem System wird der erste stereoskopische Beobachtungsstrahlengang
und der zweite stereoskopische Beobachtungsstrahlengang, die durch
eine gemeinsame Beobachtungspupille treten, mittels eines Strahlteilers
aufgeteilt.
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Die
DE 36 02 005 C2 offenbart
ein stereoskopisches Operationsmikroskop mit einem Binokulartubus
für einen
Hauptbeobachter und einem Binokulartubus für einen Mitbeobachter, die
mit ersten und zweiten stereoskopischen Beobachtungsstrahlengängen durch
ein gemeinsames Mikroskop-Hauptobjektiv die Untersuchung eines Objektbereichs
ermöglichen.
Der Binokulartubus für
den Mitbeobachter ist drehbeweglich an dem Grundkörper des
Operationsmikroskops aufgenommen und kann um die optische Achse
des Mikroskop-Hauptobjektivs bewegt werden. Bei einer solchen Bewegung wird
der von dem zweiten stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang für den Mitbeobachter
durchsetzte Bereich des Mikroskop-Hauptobjektivs um dessen optische
Achse gedreht. Dabei wird in dem Bereich, in dem an dem Mikroskop-Hauptobjektiv
der erste stereoskopische Beobachtungsstrahlengang für den Hauptbeobachter
mit dem zweiten stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang des Mitbeobachters überlappt,
eine strahlteilende Fläche
bewegt, welche für
diese Stellung der Binokulartuben das Licht zwischen den beiden
stereoskopischen Beobachtungsstrahlengängen aufteilt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Operationsmikroskop bereitzustellen, das
eine stereoskopische Betrachtung eines Operationsbereichs für einen Haupt-
und Mitbeobachter ermöglicht
und bei dem die Einblickposition für den Mitbeobachter um die
optische Achse des Mikroskop-Hauptobjektivs kontinuierlich verstellt
werden kann, ohne dass dies für Haupt-
und/oder Mitbeobachter mit einem Verlust an Bildhelligkeit verbunden
ist.
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Diese
Aufgabe wird mit einem Operationsmikroskop der eingangs genannten
Art gelöst,
bei dem Zwangsmittel vorgesehen sind, die gewährleisten, dass bei einer Bewegung
des Binokulartubus für Mitbeobachtung
mit einer zur Hauptebene des Mikroskop-Hauptobjektivs parallelen Bewegungskomponente,
insbesondere in einer zur Hauptebene des Mikroskop-Hauptobjektivs
parallelen Ebene ein von dem ersten stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang
durchsetzter Abschnitt des Mikroskop-Hauptobjektivs und ein von
dem zweiten stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang durchsetzter Abschnitt
des Mikroskop-Hauptobjektivs nicht überlappen.
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Auf
diese Weise wird ein Operationsmikroskop geschaffen, das sich für Augenoperationen
eignet, da dieses Operationsmikroskop ohne eine Strahlteilung zwischen
Haupt- und Mitbeobachter auskommt und so für eine ausreichende Bildhelligkeit ein
Arbeiten mit einer vergleichsweise geringen Intensität von Beleuchtungslicht
möglich
ist.
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In
Weiterbildung der Erfindung gewährleisten
die Zwangsführungsmittel,
dass der Okulareinblick des Binokulartubus auf einer Kreisbahn bewegt wird.
Vorzugsweise kann die entsprechende Kreisbahn exzentrisch zur optischen
Achse des Mikroskop-Hauptobjektivs
verlaufen. In diesem Fall ist es beispielsweise möglich, die
Zwangsführungsmittel für den Binokulartubus
für Mitbeobachtung
als einfaches Drehlager auszuführen.
Gleichzeitig kann so die Stereobasis des stereoskopischen Strahlengangs
für Hauptbeobachtung
maximiert werden.
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In
Weiterbildung der Erfindung umfassen die Zwangsführungsmittel einen Endanschlag.
Auf diese Weise kann eine mögliche
Bewegung eines Okulareinblicks des Binokulartubus auf einen Kreisbahnabschnitt
eingeschränkt
werden.
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In
Weiterbildung der Erfindung durchsetzten ein erster Teilstrahlengang
des zweiten stereoskopischen Beobachtungsstrahlengangs und ein zweiter Teilstrahlengang
des zweiten stereoskopischen Beobachtungsstrahlengangs ein gemeinsames
Vergrößerungssystem.
Auf diese Weise wird ein kompakt aufgebautes Vergrößerungssystem
für den
stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang für den Mitbeobachter geschaffen.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist in dem ersten stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang ein
Vergrößerungssystem
vorgesehen. Auf diese Weise werden getrennt steuerbare Vergrößerungssysteme
für Haupt-
und Mitbeobachter bereitgestellt.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist das Vergrößerungssystem als Zoomsystem
ausgebildet. Auf diese Weise ist es einem Haupt- und Mitbeobachter möglich, stufenlos
eine Vergrößerung einzustellen.
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Die
Pupillen des Strahlengangs zur Hauptbeobachtung und die Pupillen
des Strahlengangs für Mitbeobachtung
gleich groß.
Vorzugsweise haben jedoch die Pupillen des Strahlengangs für Mitbeobachtung
einen Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser der Pupillen
des Strahlengangs für Hauptbeobachtung.
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In
Weiterbildung der Erfindung weichen die Pupillen des Strahlengangs
für Hauptbeobachtung und
die Pupillen des Strahlengangs zur Mitbeobachtung um nicht mehr
als 30% voneinander ab. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass sich
eine von einem Mitbeobachter wahrgenommene Bildhelligkeit nicht
merklich von der Bildhelligkeit unterscheidet, die sich einem Hauptbeobachter
bei Einblick in den Binokulartubus für Hauptbeobachtung darstellt.
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In
Weiterbildung der Erfindung weichen die Stereobasis des Strahlengangs
für Hauptbeobachtung
und die Stereobasis des Strahlengangs für Mitbeobachtung um nicht mehr
als 30% voneinander ab. Auf diese Weise haben ein Haupt- und ein
Mitbeobachter in etwa den gleichen stereoskopischen Seheindruck.
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In
Weiterbildung der Erfindung kann der Binokulartubus für Mitbeobachtung
auf einer geschlossenen Bahn um eine optische Achse des Mikroskop-Hauptobjektivs
bewegt werden. Auf diese Weise ermöglicht der Okulareinblick für den Mitbeobachter eine
ergonomisch günstige
Stellung in beliebigen Einblickpositionen.
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Das
erfindungsgemäße Operationsmikroskop
eignet sich insbesondere zur Verwendung auf dem Gebiet der Ophthalmologie.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend
beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 ein
Operationsmikroskop mit Binokulartuben für einen Hauptbeobachter und
für einen Mitbeobachter;
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2 in
perspektivischer Darstellung eine optische Systembaugruppe in dem
Operationsmikroskop aus 1;
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3 eine
Schnittansicht des Mikroskop-Hauptobjektivs entlang der Linie III-III aus 2; und
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4 eine
Schnittansicht des Mikroskop-Hauptobjektivs für eine modifizierte Ausführungsform
eines Operationsmikroskops mit Binokulartuben für einen Hauptbeobachter und
für einen Mitbeobachter.
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In 1 ist
ein Operationsmikroskop 100 mit einem Tragarm 101 abgebildet,
welches an einer nicht weiter dargestellten Stativeinheit aufgenommen ist.
Es hat einen Binokulartubus 102 für einen Hauptbeobachter und
einen Binokulartubus 103 für einen Mitbeobachter, die
mit stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang durch das Mikroskop-Hauptobjektiv 104 die
Untersuchung eines Objektivbereich 105 ermöglichen.
Die Binokulartuben 102, 103 sind an Einheiten
zum Auskoppeln eines Strahlengangs 106, 107 angeschlossen
und auf dem Grundkörper 108 des
Operationsmikroskops 100 angeordnet. Die Einheit zum Auskoppeln
eines Strahlengangs 107 ist mit den daran angeschlossenen
Binokulartubus 103 um eine zur optischen Achse 109 des
Mikroskop-Hauptobjektivs 104 parallele Achse 110 drehbar
gelagert. Auf diese Weise ist die Einblickposition durch den Okulareinblick 112 des
Binokulartubus 103 entsprechend der Kreislinie 111 verstellbar.
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In 2 ist
schematisch eine optische Systembaugruppe 200 als Teil
des Optiksystems des Operationsmikroskops 100 aus 1 abgebildet. Die
Systembaugruppe umfasst ein Mikroskop-Hauptobjektiv 201,
das von einem ersten stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang 202 für Hauptbeobachtung
und einen zweiten stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang 203 für Mitbeobachtung
durchsetzt wird. Für
die Augen 204, 205 eines Hauptbeobachters gibt
es einen linken Teilbeobachtungsstrahlengang 202a und einen
rechten Teilbeobachtungsstrahlengang 202b. Entsprechend
gibt es für
die Augen 206, 207 eines Mitbeobachters einen
linken Teilbeobachtungsstrahlengang 203a und einen rechten Teilbeobachtungsstrahlengang 203b.
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In
dem linken Teilbeobachtungsstrahlengang 202a für den Hauptbeobachter
ist ein Zoomsystem 208 mit drei Zoomlinsen 209, 210, 211 und
einem nicht weiter dargestellten Antrieb vorgesehen. Entsprechend
ist dem rechten Teilbeobachtungsstrahlengang 202b für den Hauptbeobachter
ein Zoomsystem 212 mit drei Zoomlinsen 213, 214 und 215 einschließlich eines
weiteren nicht dargestellten Antriebs zugeordnet. Die Zoomsysteme 208, 212 sind über eine
nicht gezeigte Steuereinheit gekoppelt, welche bewirkt, dass für den Hauptbeobachter
bei verstellen eines Betätigungsknopfes
eine gewünschte
Vergrößerung einstellen
kann, wobei die gewählte Vergrößerung für den linken
Teilbeobachtungsstrahlung 202a und den rechten Teilbeobachtungsstrahlengang 202b genau
gleich ist. In dem zweiten stereoskopischen Strahlengang für Mitbeobachtung
ist ein Zoomsystem 216 mit Zoomlinsen 217, 218 und 219 angeordnet,
durch die jeweils der linke Teilbeobachtungsstrahlengang 203a und
der rechte Teilbeobachtungsstrahlengang 203b geführt ist.
Das Zoomsystem 215 kann von dem Mitbeobachter über einen
entsprechende Betätigungsvorrichtung
vom Zoomsystem 208, 212 getrennt verstellt werden.
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Durch
ein Binokulartubuslinsensystem 220 ist einer durch den
Binokulartubus für
Hauptbeobachtung blickenden Person möglich, einen Objektbereich 221 vergrößert und
stereoskopisch mit einer ersten Stereobasis 222 zu betrachten.
Für jemand, der
durch den Binokulartubus für
Mitbeobachtung mit einem Linsensystem 223 blickt, kann
der Objektbereich vergrößert mit
einer Stereobasis 224 wahrgenommen werden.
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Dabei
durchsetzt der linke Teilbeobachtungsstrahlengang 202a und
der rechte Teilbeobachtungsstrahlengang 202b die Hauptebene 225 des
Mikroskop-Hauptobjektivs 201 mit einer Querschnittsfläche 226 bzw. 227,
die als Beobachtungspupille für den
ersten stereoskopischen Strahlengang für Hauptbeobachtung wirkt. Der
linke Teilbeobachtungsstrahlengang 203a und der rechte
Teilbeobachtungsstrahlengang 203b haben eine Beobachtungspupille,
die zu einer Querschnittsfläche 228 bzw. 229 der
Teilbeobachtungsstrahlengänge 203a, 203b mit der
Hauptebene 225 des Mikroskop-Hauptobjektivs 201 führt.
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Der
Binokulartubus für
Mitbeobachtung mit Linsensystem 223 ist an einem Gehäuseteil 230 derart
aufgenommen, dass er aufgrund einer Drehlagerung 232 drehbar
um die Achse 231 an dem Operationsmikroskop bewegt werden
kann. Der Binokulartubus für
Mitbeobachtung kann so damit in der Ebene 250 mit einer
Bewegungskomponente 251 drehbar bewegt werden, die zur
Hauptebene 225 des Mikroskop-Hauptobjektivs 201 parallel
ist. In dem Gehäuseteil 230 ist
ein Umlenkspiegel 233 angeordnet. Bei Bewegen des Gehäuseteils 230 um
die Achse 231 ist dabei gewährleistet, dass der stereoskopische
Beobachtungsstrahlengang 203 für Mitbeobachtung aus dem Objektbereich 221 stets
zu dem Linsensystem 223 gelenkt wird. Bei Drehen des Gehäuseteils 230 um
die Achse 231 entsprechend dem Pfeil 234 wird eine
Drehbewegung der Querschnittsfläche 228, 229 der
Teilbeobachtungsstrahlengänge 203a, 203b in der
Hauptebene 225 des Mikroskop-Hauptobjektivs 201 um die zur
optischen Achse 235 des Mikroskop-Hauptobjektivs 201 parallele
Achse 236 bewirkt. Die Drehlagerung 232 des Gehäuseteils 230 fungiert dabei
als Zwangsführungsmittel,
welches den Bewegungsfreiheitsgrad des Binokulartubus für Mitbeobachtung
einschränkt
und den Okulareinblick dieses Binokulartubus wie in 1 gezeigt
auf eine Kreisbahn zwingt. Damit ist der stereoskopische Beobachtungsstrahlengang 203 für Mitbeobachtung
so durch das Operationsmikroskop geführt, dass es in einer jeden
möglichen
Stellung des Binokulartubus für
Mitbeobachtung keinen Überlapp
des stereoskopischen Beobachtungsstrahlengangs 203 für Mitbeobachtung mit
dem stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang 202 für Hauptbeobachtung
gibt.
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Die 3 zeigt
einen Schnitt 300 durch die Hauptebene 225 des
Mikroskop-Hauptobjektivs 201 aus 2 entlang
der Linie III-III.
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Das
Mikroskop-Hauptobjektiv hat einen Durchmesser 380, der
70mm beträgt.
Die Stereobasis 324 des ersten und zweiten Teilstrahlengangs
für Mitbeobachtung 303a, 303b beträgt 20mm,
die Stereobasis 322 des ersten und zweiten Teilstrahlengangs
für Hauptbeobachtung, 302a, 302b ist
33mm. Es versteht sich, dass von den angegebenen Werten grundsätzlich abgewichen
werden kann. Indem jedoch die Stereobasis 324 des Strahlengangs
für Mitbeobachtung 303a, 303b in
ihrem Betrag um nicht mehr als 40% vom Betrag der Stereosbasis 324 des Strahlengangs
für Hauptbeobachtung 302a, 302b abweicht,
vorzugsweise um 30%, ergibt sich allerdings für einen Haupt- und einen Mitbeobachter
praktisch der gleiche stereoskopische Seheindruck.
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Die
Beobachtungspupille 328, 329 des ersten und zweiten
Teilstrahlengangs für
Mitbeobachtung 303a, 303b hat einen Durchmesser 385, 386 von
15mm. Der Durchmesser 390, 391 der Beobachtungspupille 326, 327 des
ersten und zweiten Teilstrahlengangs für Hauptbeobachtung 302a, 302b beträgt 20mm.
Auch diese Größen können grundsätzlich variiert
werden. Indem der Durchmesser 385, 386 der Beobachtungspupillen 328, 329 für den Mitbeobachter
jedoch um nicht mehr als 30% vom Durchmesser 390, 391 der
Beobachtungspupillen 326, 327 abweichen, wird
für Haupt-
und Mitbeobachter ein nahezu gleicher Helligkeitseindruck gewährleistet.
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Es
sei bemerkt, dass anstelle von Zwangsführungsmitteln, die Drehlagerung
ausgebildet sind, auch Schiebelagerung des Binokulartubus für Mitbeobachtung
an dem Grundkörper
des betreffenden Operationsmikroskops vorgesehen sein kann. Bei
einem solchen Operationsmikroskop wäre beispielsweise unter Bezugnahme
auf die 2 ein dem dort gezeigten Gehäuseteil 230 entsprechendes
Gehäuseteil
mit Binokulartubus für
Mitbeobachtung in der Ebene 250 verschiebbar oder auch
dreh- und verschiebbar angeordnet. Diese Schiebelagerung bzw. Dreh-
und Schieblagerung kann beispielsweise durch Endanschläge begrenzt
werden, um zu gewährleisten,
dass es keinen Überlapp
der Beobachtungsstrahlengänge
für Haupt-
und Mitbeobachtung im Operationsmikroskops gibt. Ferner ist es möglich, nicht
nur eine Drehbarkeit des Binokulartubus für Mitbeobachtung sondern auch
eine Drehbarkeit des Binokulartubus für Hauptbeobachtung um eine
zur optischen Achse des Mikroskop-Hauptobjektivs parallele Achse
vorzusehen.
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Die 4 zeigt
einen Schnitt 400 durch das Mikroskop-Hauptobjektiv eines
im Vergleich zum anhand von 1 bis 3 beschriebenen
Operationsmikroskop modifizierten Operationsmikroskop. Bei diesem
Operationsmikroskop sind einem Binokulartubus für Mitbeobachtung Zwangsführungsmittel mit
Endanschlag zugeordnet. Dabei wird mittels der Zwangsführung des
Binokulartubus am Operationsmikroskop gewährleistet, dass die Hauptebene 401 des
Operationsmikroskops von den binokularen Teilstrahlengängen für Mitbeobachtung 403a, 403b mit einer
Querschnittsfläche 428, 429 durchsetzt
wird, die nur im Bereich 460 der Hauptebene 401 des
Operationsmikroskops-Hauptobjektivs bewegt werden kann. Damit lässt sich
der Binokulartubus für
Mitbeobachtung verstellen, ohne dass es zu einem Überlapp
mit den Binokularstrahlengängen
für Hauptbeobachtung 402a, 402b mit
Querschnittsflächen 426, 427 im
Bereich des Mikroskop-Hauptobjektivs kommt.
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Es
sei bemerkt, dass es selbstverständlich auch
möglich
ist, eine Beweglichkeit des Binokulartubus für Hauptbeobachtung in der Weise
vorgesehen, dass bei einem verstellen die Querschnittsflächen der
Strahlengänge
für Haupt-
und Mitbeobachtung im Bereich der Hauptebene des Mikroskop-Hauptobjektivs
sich verlagert. Dabei muss lediglich gewährleistet werden, dass es nicht
zu einem Überlapp
der betreffenden Querschnittsflächen
von Strahlengängen
für Haupt-
und Mitbeobachtung kommt.