DE102004059143B4 - Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem - Google Patents

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Abstract

Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem für eine Untersuchung wenigstens eines Objekts, wobei das System (1) für einen Beobachter zu einer Beobachtung von Abbildern des Objekts (36) einen Stereomikroskopstrahlengang (33l, 33r) für eine stereoskopische Abbildung einer Objektebene (35) des Stereomikroskopstrahlengangs (33l, 33r) und einen Endoskopstrahlengang (47l, 47r) zur Abbildung einer Objektebene (49) des Endoskopstrahlengangs (47l, 47r) bereitstellt, wobei der Stereomikroskopstrahlengang (33l, 33r) einen linken Mikroskopstrahlengang (33l) und einen rechten Mikroskopstrahlengang (33r) umfaßt, wobei das Untersuchungssystem (1) umfaßt: eine von dem Endoskopstrahlengang (47l, 47r) durchsetzte Endoskopoptik (3), welche nicht Teil des linken und des rechten Mikroskopstrahlengangs (33l, 33r) ist, mit einer Mehrzahl optischer Elemente (5) und mit einer dem Objekt (36) zugewandten Eintrittsseite (4) für den Endoskopstrahlengang (47l, 47r) und einer Austrittsseite (6) für den Endoskopstrahlengang (47l, 47r), und eine von den drei Strahlengängen (33l, 33r) durchsetzte Hauptoptik (7), welche ein in dem linken Mikroskopstrahlengang (33l) der Objektebene (35) des Stereomikroskopstrahlengangs (33l, 33r) am nächsten angeordnetes erstes optisches Element (9l) und ein in dem rechten Mikroskopstrahlengang (33r) der Objektebene (35) des Stereomikroskopstrahlengangs (33l, 33r) am nächsten angeordnetes zweites optisches Element (9r) aufweist, wobei das Untersuchungssystem (1) ferner umfaßt: eine von dem Endoskopstrahlengang (47l, 47r) durchsetzte und außerhalb des linken und des rechten Mikroskopstrahlengangs (33l, 33r) angeordnete Schnittweiteneinstelloptik (94), um einen Abstand (a3) einer durch den Endoskopstrahlengang (47l, 47r) abgebildeten Objektebene (49) von der Eintrittsseite (4) der Endoskopoptik (3) zu ändern.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem für die Untersuchung wenigstens eines Objekts, wobei das Objekt zu Beobachtungszwecken über einen Stereomikroskopstrahlengang und über einen Endoskopstrahlengang abbildet wird.
  • Aus US 5,095,887 ist eine Kombination bestehend aus Mikroskop und Endoskop bekannt, die einem Beobachter ermöglicht, ein Objekt wahlweise über einen Stereomikroskopstrahlengang, über einen Endoskopstrahlengang oder über beide Strahlengänge gleichzeitig zu beobachten.
  • Das bekannte Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem hat bei bestimmten Anwendungen den Nachteil, daß es über den Endoskopstrahlengang nicht die bestmögliche Abbildungsqualität liefert. Dies stört insbesondere bei solchen Beobachtungen, bei denen die Abbildungsqualität des Endoskopstrahlengangs für den Erfolg der durchzuführenden Beobachtungen oder Arbeiten wichtiger ist, als die Abbildungsqualität des Mikroskopstrahlengangs. In der Hirnchirurgie dient beispielsweise der Endoskopteil eines Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystems dazu, kritische Operationen am Gehirn durchzuführen, während der Mikroskopteil ”nur” die Aufgabe hat, einem Assistenten ein Bild zu liefern, das ihm hilft, die Operationsöffnung an der Schädeldecke zu beobachten und medizinisch zu versorgen. Außerdem tritt in der Praxis das Problem auf, daß die Abbildungsgeometrie des Endoskopstrahlengangs selbst dann nicht genau symmetrisch zu einer Symmetrieachse des Stereomikroskopstrahlengangs ist, wenn die Endoskopspitze so gehalten wird, daß die beiden Strahlengänge des Stereomikroskopstrahlengangs symmetrisch zu der Endoskopspitze angeordnet sind.
  • Aus US 5,496,261 ist ein Untersuchungssystem bekannt, das aus einer mikroskopähnlichen stereoskopischen Beobachtungseinrichtung besteht, die einen in Längsrichtung beweglichen stabförmigen Endoskopvorsatz mit fester Schnittweite umfaßt. Zur scharfen Abbildung eines Zwischenbildes des Endoskopvorsatzes in die Augen eines Benutzers mittels Okularen ist eine Steuerung vorgesehen, die eine interne Schnittweite an die durch die Längsposition des Endoskopvorsatzes bestimmte Lage des Zwischenbildes anpaßt.
  • Beide Untersuchungssysteme haben den Nachteil, daß die Schnittweite des Endoskopstrahlengangs, also derjenige Objektabstand von der Endoskopspitze, in dem das Objekt am schärfsten abgebildet wird, nicht veränderlich ist.
  • Aus US 6,614,595 B2 ist ein Endoskopiesystem bekannt, welches drei parallel nebeneinander angeordnete Endoskopstrahlengänge aufweist. Einer der drei Endoskopstrahlengänge stellt ein Weitwinkelendoskop bereit, und zwei beidseits neben dem Strahlengang des Weitwinkelendoskops angeordnete Endoskopstrahlengänge stellen zusammen ein Stereoendoskop bereit.
  • Ein weiteres Endoskopiesystem mit mehreren Strahlengängen ist ferner aus US 2003/0040668 A1 bekannt.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem mit insgesamt besseren Eigenschaften bereitzustellen.
  • Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem zur gleichzeitigen Beobachtung über einen Stereomikroskopstrahlengang und über einen Endoskopstrahlengang vorzuschlagen, bei dem die Schnittweite des Endoskopstrahlengangs änderbar ist.
  • Die Erfindung schlägt ein Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem zur Untersuchung wenigstens eines Objekts vor, wobei das System für einen Beobachter zu einer Beobachtung von Abbildern des Objekts einen Stereomikroskopstrahlengang für eine stereoskopische Abbildung einer Objektebene des Stereomikroskopstrahlengangs und einen Endoskopstrahlengang zur Abbildung einer Objektebene des Endoskopstrahlengangs bereitstellt. Der Stereomikroskopstrahlengang umfaßt einen linken Mikroskopstrahlengang und einen rechten Mikroskopstrahlengang. Das Untersuchungssystem umfaßt eine von dem Endoskopstrahlengang durchsetzte Endoskopoptik, welche nicht Teil des linken und des rechten Mikroskopstrahlengangs ist, mit einer Mehrzahl optischer Elemente und mit einer dem Objekt zugewandten Eintrittsseite für den Endoskopstrahlengang und einer Austrittsseite für den Endoskopstrahlengang. Außerdem umfaßt das Untersuchungssystem eine von drei Strahlengängen durchsetzte Hauptoptik, welche ein in dem linken Mikroskopstrahlengang der Objektebene des Stereomikroskopstrahlengangs am nächsten angeordnetes erstes optisches Element und ein in dem rechten Mikroskopstrahlengang der Objektebene des Stereomikroskopstrahlengangs am nächsten angeordnetes zweites optisches Element aufweist.
  • Das Untersuchungssystem umfasst eine von dem Endoskopstrahlengang durchsetzte und außerhalb des linken und des rechten Mikroskopstrahlengangs angeordnete Schnittweiteneinstelloptik, um einen Abstand einer durch den Endoskopstrahlengang abgebildeten Objektebene von der Eintrittsseite der Endoskopoptik zu ändern.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Abstand zwischen der Eintrittsseite der Endoskopoptik einerseits und dem ersten und dem zweiten optischen Element der Hauptoptik andererseits änderbar. Dies hat den Vorteil, daß die Endoskopoptik in einen Hohlraum des zu beobachtenden Objekts eingeführt werden kann, ohne einen Abstand des ersten und zweiten optischen Elements der Hauptoptik zu dem Objekt ändern zu müssen. Bei Hirnoperationen kann so die Endoskopoptik in den Schädel eines Patienten eingeführt werden, wobei die Position des Mikroskophauptkörpers beibehalten werden kann. Alternativ ermöglicht diese Ausführungsform ein Heranfahren des Mikroskophauptkörpers an den Schädel bzw. Wegfahren von dem Schädel, wobei durch gegensinniges Zurückziehen bzw. Herausfahren der Endoskopoptik mittels einer Steuerung eine Eindringtiefe der Endoskopoptik in den Schädel konstant gehalten wird.
  • Gemäß einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Hauptoptik eine Objektivlinse, die sowohl von dem linken, als auch von dem rechten Mikroskopstrahlengang durchsetzt ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform durchsetzt der Stereomikroskopstrahlgang eine Schnittweiteneinstelloptik, die dazu vorgesehen ist, einen Abstand zwischen der durch den Stereomikroskopstrahlengang abgebildeten Objektebene und dem ersten bzw. zweiten optischen Element der Hauptoptik zu ändern. Bei Hirnoperationen kann so die Abbildung über den Stereomikroskopstrahlengang auf einen Teil der Operationsöffnung, beispielsweise das Loch in der Kopfhaut, scharfgestellt werden, und zwar ohne Bewegung eines Chassis des Untersuchungssystems.
  • Insbesondere ist es bevorzugt, daß der Abstand zwischen der durch den Stereomikroskopstrahlengang abgebildeten Objektebene und dem ersten bzw. zweiten optischen Element der Hauptoptik unabhängig von dem Abstand der durch den Endoskopstrahlengang abgebildeten Objektebene von der Eintrittsseite der Endoskopoptik änderbar ist. So bleibt für den Endoskopstrahlengang die Fokussierung auf einen interessierenden Beobachtungsbereich des Objekts, beispielsweise eines Hirnareals, erhalten, während unabhängig davon für den Stereomikroskopstrahlengangs auf eine neue Objektebene scharfgestellt werden kann, beispielsweise für einen tieferen Einblick in eine Operationsöffnung.
  • Insbesondere ist es auch bevorzugt, daß die Schnittweiteneinstelloptik des Stereomikroskopstrahlengangs eine erste Objektivlinse und eine zweite Objektivlinse umfaßt, und wobei ein Abstand der ersten Objektivlinse von der zweiten Objektivlinse änderbar ist, um den Abstand zwischen der durch den Stereomikroskopstrahlengang abgebildeten Objektebene und dem ersten bzw. zweiten optischen Element der Hauptoptik zu ändern.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn dabei die erste oder/und die zweite Objektivlinse von dem linken Mikroskopstrahlengang und dem rechten Mikroskopstrahlengang gemeinsam durchsetzt werden.
  • Weiterhin ist es insbesondere auch bevorzugt, daß die erste oder/und die zweite Objektivlinse außerdem noch von dem Endoskopstrahlengang durchsetzt sind.
  • Vorzugsweise umfaßt die Schnittweiteneinstelloptik des Endoskopstrahlengangs wenigstens eine Linse, welche in dem Endoskopstrahlengang hinter der wenigstens einen Objektivlinse angeordnet ist.
  • Vorzugsweise weist die Hauptoptik wenigstens eine Objektivlinse auf, welche von dem linken Mikroskopstrahlengang und dem rechten Mikroskopstrahlengang gemeinsam durchsetzt ist.
  • Außerdem ist es vorteilhaft, wenn eine gemeinsame Objektivlinse das erste und das zweite optische Element der Hauptoptik umfaßt. Hierzu ist insbesondere eine gemeinsame Objektivlinse mit einem Durchgangsloch oder Einschnitt bevorzugt, welches bzw. welcher von dem Endoskopstrahlengang durchsetzt ist.
  • In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform sind das erste und das zweite optische Element durch zwei voneinander separate optische Elemente bereitgestellt. Hierbei ist es insbesondere bevorzugt, daß das erste und das zweite optische Element im wesentlichen Prismengestalt aufweisen.
  • Vorzugsweise wird der linke Mikroskopstrahlengang einer Kamera zugeführt, um das von der Kamera aufgenommene Bild aufzuzeichnen oder mittels einer Bildwiedergabeeinrichtung wiederzugeben. Alternativ kann der linke Mikroskopstrahlengang einem Okular zugeführt werden. Es ist aber auch möglich, den linken Mikroskopstrahlengang so über einen Strahlteiler zu führen, daß er sowohl der Kamera, als auch dem Okular zugeführt wird. Entsprechendes gilt für den rechten Mikroskopstrahlengang.
  • Vorteilhafterweise umfaßt die Hauptoptik bei Vorhandensein einer Kamera einen Selektor, welcher dazu ausgebildet ist, wahlweise den linken Mikroskopstrahlengang oder/und den rechten Mikroskopstrahlengang der Kamera zuzuführen. Falls das Untersuchungssystem ein Okular aufweist, umfaßt die Hauptoptik vorteilhafterweise einen Selektor, welcher dazu ausgebildet ist, wahlweise den linken Mikroskopstrahlengang oder/und den rechten Mikroskopstrahlengang dem Okular zuzuführen. Falls das Untersuchungssystem den oben beschriebenen Strahlteiler aufweist, umfaßt die Hauptoptik vorteilhafterweise einen Selektor, welcher dazu ausgebildet ist, wahlweise den linken Mikroskopstrahlengang oder/und den rechten Mikroskopstrahlengang dem Strahlteiler zuzuführen.
  • Insbesondere ist es bevorzugt, daß eine von dem linken Mikroskopstrahlengang durchsetzte Querschnittsfläche des Selektors und eine von dem rechten Mikroskopstrahlengang durchsetzte Querschnittsfläche des Selektors in Umfangsrichtung um eine Zentralachse des Selektors änderbar ist.
  • Vorzugsweise wird der Endoskopstrahlengang einer Kamera zugeführt, um das von der Kamera aufgenommene Bild aufzuzeichnen oder mittels einer Bildwiedergabeeinrichtung wiederzugeben. Alternativ kann der Endoskopstrahlengang einem Okular zugeführt werden. Es ist aber auch möglich, den Endoskopstrahlengang so über einen Strahlteiler zu führen, daß er sowohl der Kamera, als auch dem einzelnen Okular oder dem linken und rechten Okular für den Endoskopstrahlengang zugeführt wird.
  • Insbesondere bevorzugt ist, daß der Selektor ferner dazu ausgebildet ist, wahlweise den Endoskopstrahlengang der Kamera oder/und dem einzelnen Okular für den Endoskopstrahlengang oder dem linken und rechten Okular für den Endoskopstrahlengang zuzuführen. Des weiteren ist insbesondere bevorzugt, daß der Selektor ferner dazu ausgebildet ist, wahlweise einen linken Teil des Endoskopstrahlengangs und einen rechten Teil des Endoskopstrahlengangs der Kamera oder/und dem linken oder/und dem rechten Okular für den Endoskopstrahlengang zuzuführen. Hierbei ist es insbesondere bevorzugt, daß eine von dem linken Teil des Endoskopstrahlengangs durchsetzte Querschnittsfläche des Selektors und eine von dem rechten Teil des Endoskopstrahlengangs durchsetzte Querschnittsfläche des Selektors in Umfangsrichtung um eine Zentralachse des Selektors änderbar ist.
  • Insbesondere ist es bevorzugt, daß ein Abstand zwischen der Objektebene des Stereomikroskopstrahlengangs und der Austrittsseite der Endoskopoptik kleiner ist als ein Abstand zwischen der Objektebene des Stereomikroskopstrahlengangs und dem ersten oder zweiten optischen Element der Hauptoptik.
  • Vorzugsweise ist ein durch die Endoskopoptik erzeugtes Zwischenbild der Objektebene des Endoskopstrahlengangs zwischen der Austrittsseite der Endoskopoptik und der Hauptoptik angeordnet. Ebenfalls bevorzugt weisen sämtliche optischen Elemente der Endoskopoptik eine gemeinsame optische Achse auf. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn sämtliche Elemente der Endoskopoptik starr miteinander verbunden sind. Damit die Endoskopoptik in enge Hohlräume einführbar ist, ist es von Vorteil, wenn ein Abstand zwischen der Eintrittsseite und der Austrittsseite der Endoskopoptik größer ist als ein Fünffaches, insbesondere größer ist als ein Zehnfaches, eines Durchmessers des optischen Elements der Endoskopoptik, das von den Elementen der Endoskopoptik den größtem Durchmesser aufweist.
  • Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt
  • 1 eine schematische Darstellung einer Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystems,
  • 2a bis 2d schematische Darstellungen von Seitenansichten von Weiterbildungen der ersten Ausführungsform mit Vergrößerungsänderungssystemen in unterschiedlichen Anordnungsvarianten,
  • 3 eine Draufsicht auf vier der in den 1, 2a bis 2d und 8 in Seitenansicht gezeigten Selektoren,
  • 4a bis 4c schematische Darstellungen einer Anordnung von optischen Elementen eines Stereomikroskopstrahlengangs und eines Endoskopstrahlengangs mit einer hinter einer Objektivlinse angeordneten Schnittweiteneinstelloptik,
  • 5a eine schematische Darstellung einer Anordnung von optischen Elementen eines Stereomikroskopstrahlengangs und eines Endoskopstrahlengangs, wobei sich die Endoskopoptik in einer Parkposition befindet.
  • 5b und 5c schematische Darstellungen einer Anordnung von optischen Elementen eines Stereomikroskopstrahlengangs und eines Endoskopstrahlengangs, wobei die Endoskopschnittweite durch Verschieben einer im Endoskopstrahlengang angeordneten Linse der Hauptoptik einstellbar ist,
  • 6a und 6b schematische Darstellungen einer Anordnung von optischen Elementen eines Stereomikroskopstrahlengangs und eines Endoskopstrahlengangs, wobei mittels der Steuerung und eines zweiten Antriebs eine Schnittweitenänderung des Endoskopstrahlengangs kompensiert wird, die durch eine Änderung der Schnittweite des Hauptobjektivs für den Stereomikroskopstrahlengang entsteht, und
  • 7a und 7b schematische Darstellungen einer Anordnung von optischen Elementen eines Stereomikroskopstrahlengangs und eines Endoskopstrahlengangs, wobei mittels einer Steuerung und eines Antriebs eine Schnittweitenänderung des Endoskopstrahlengangs kompensiert wird, die durch eine Änderung einer Position der Endoskopoptik im Endoskopstrahlengang entsteht, und
  • 8 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform mit optischen Elementen eines Stereomikroskopstrahlengangs und eines Endoskopstrahlengangs zum wahlweisen Abbilden von Abbildungen einer Objektebene des Stereomikroskopstrahlengangs oder/und einer Objektebene des Endoskopstrahlengangs in die Augen eines ersten Benutzers und in die Augen eines zweiten Benutzers.
  • Ein in 1 dargestelltes Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem 1 umfaßt eine Endoskopoptik 3 mit einer Eintrittsseite 4, einer Austrittsseite 6, sowie mehreren Linsen 5. Außerdem umfaßt das Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystems 1 eine Hauptoptik 7, umfassend ein erstes und zweites optisches Element 9 l, 9 r, einen linken und rechten Selektor 17 l, 17r und einen linken und rechten Strahlteiler 21 l, 21 r. Als Selektoren können Flüssigkristall-Polymer-Shutter der Firma Anteryon B. V., Eindhoven, Niederlande verwendet werden, beispielsweise Shutter der Produktfamilie LCP 250. Das erste optische Element 9 l und das zweite optische Element 9 r sind Teil einer gemeinsamen Objektivlinse 13. Ferner umfaßt das System 1 eine Linsenanordnung 15, die in einem Loch 14 der Objektivlinse 13 angeordnet ist, sowie fünf Selektoren 17 l, 19 l, 19 r, 17 r und 23, einen linken Strahlteiler 21 l und einen rechten Strahlteiler 21 r, sowie eine Sammellinse 25 und eine Kamera 27. Ein erstes Kabel 29 oder eine drahtlose Verbindung 29 überträgt von der Kamera 27 aufgenommene Bilder als elektronische Bildinformation zu einem am Kopf zu tragenden stereoskopischen Anzeigegerät 31, welches die elektronische Bildinformation in mit den Augen wahrnehmbare Bilder für eine Betrachtung durch einen Benutzer (gleichbedeutend mit Beobachter) umwandelt. Für weitere Benutzer übertragen weitere erste Kabel 29 oder/und drahtlose Verbindungen 29 ebenfalls elektronische Bildsignale von der Kamera 27 zu weiteren mobilen und auch stationären Anzeigegeräten 31.
  • Das Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem 1 weist einen Stereomikroskopstrahlengang 33 l, 33 r auf, der einen linken Mikroskopstrahlengang 33 l und einen rechten Mikroskopstrahlengang 33 r umfaßt. Der linke Mikroskopstrahlengang 33 l geht aus von einer Objektebene 35 des Stereomikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r und durchsetzt das erste optische Element 9 l der Hauptoptik 7, den Selektor 17 l, den Selektor 23 und die Linse 25. Der Mikroskopstrahlengang 33 l ist in dem Abschnitt zwischen dem ersten optischen Element 9 l und der Linse 25 im wesentlichen afokal, so daß die Linse 25 eine von dem ersten optischen Element 9 l aufgenommene optische Bildinformation von der Objektebene 35 (des ersten optischen Elements 9 l) in eine Bildebene 26 der Linse 25 abbildet. In dieser Bildebene 26 ist eine lichtempfindliche bildaufnehmende Ebene 28 der Kamera 27 oder eine Objektebene 28 der Kamera 27 angeordnet.
  • Das Gesichtsfeld des linken Mikroskopstrahlengangs 33 l ist durch eine Schnittlinie 43 l kegelmantelförmig angeordneter äußerer Randstrahlen 39 l und innerer Randstrahlen 41 l mit der Objektebene 35 des Stereomikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r begrenzt. Zur Untersuchung eines Objekts 36 wird das Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem 1 so zum Objekt 36 angeordnet, daß eine zu beobachtende Oberfläche 42 des Objekts 36 möglichst weitgehend in der Objektebene 35 des Stereomikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r positioniert ist. Zur Veranschaulichung sind in den Figuren einzelne Strahlen der Strahlengänge dargestellt. Dem Fachmann ist klar, daß damit eine Vielzahl von homozentrischen Strahlenbündeln gemeint ist, die von den Objektebenen 35 und 49 ausgehen.
  • Entsprechend verläuft ein rechter Stereomikroskopstrahlengang 33 r zwischen der Objektebene 35 des Stereomikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r und der Kamera 27 in dieser Reihenfolge über das zweite optische Element 9 r, den Selektor 17 r, den rechten Strahlteiler 21 r, den Selektor 23 und die Linse 25. Der rechte Strahlengang 33 r bildet ebenfalls die Objektebene 35 auf die Kamera 27 ab, allerdings für die andere Stereoansicht aus dem stereoskopisch anderen Blickwinkel. Das Gesichtsfeld des rechten Mikroskopstrahlengangs 33 r ist durch eine Schnittlinie 43 r kegelmantelförmig angeordneter äußerer Randstrahlen 39 r und innerer Randstrahlen 41 r mit der Objektoberfläche 42 begrenzt. Das Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem 1 weist eine Symmetrieebene 38 auf, in der eine Zentralachse 37 des Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystems 1 liegt. In Bezug auf die Symmetrieebene 38 verläuft der rechte Strahlengang 33 r im wesentlichen spiegelsymmetrisch zu dem linken Strahlengang 33 l.
  • Zentralstrahlachsen 46 l, 46 r von Zentralstrahlen des linken und des rechten Mikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r sind zwischen der Objektebene 35 des Stereomikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r und dem ersten bzw. zweiten optischen Element 9 l, 9 r im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, welche in der Figur die Zeichenebene ist. Sämtliche optischen Elemente der Endoskopoptik 5 sind wenigstens teilweise zwischen den beiden Zentralstrahlachsen 46 l, 46 r angeordnet.
  • Wenn sich die Objektebene 35 des Stereomikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r zwischen der Eintrittsseite 4 und der Austrittsseite 6 befindet, kreuzen sich die Zentralstrahlachsen 46 l, 46 r in einem Brennpunkt 44, der in einem Bereich liegt, der sich zwischen der Eintrittsseite 4 und der Austrittsseite 6 der Endoskopoptik 3 befindet. Deshalb können die Linsen 5 so zwischen den beiden Zentralstrahlachsen 46 l, 46 r angeordnet sein, daß eine erste Teilmenge der Linsen 5 auf der einen Seite, eine zweite Teilmenge der Linsen 5 auf der anderen Seite des Brennpunktes 44 und eine dritte Teilmenge der Linsen 5 zu beiden Seiten des Brennpunkts 44 angeordnet ist. Trotzdem ist die Endoskopoptik 5 weder ein Teil des linken noch des rechten Mikroskopstrahlengangs.
  • Bei der in den 5a bis 5c gezeigten Ausführungsform besteht die Linsenanordnung 15 aus den drei in diesen Figuren in Seitenansicht gezeigten Linsengruppen 97, 101 und 99 mit den Daten der optischen Flächen 1 bis 11 gemäß Tabelle 1, wobei die Linsen einer jeden Linsengruppe (97, 101, 99) fest miteinander verbunden sind. Die in Strahlrichtung erste Linsengruppe 99, bestehend aus zwei Linsen, umfaßt die Flächen 9 (oberste Fläche) bis 11 (unterste Fläche), die zweite Linsengruppe 101 die Flächen 4 (oberste Fläche) bis 8 (unterste Fläche) und die dritte Linsengruppe 97 die Flächen 1 (oberste Fläche) bis 3 (unterste Fläche).
  • Bei der in den 4a bis 4c gezeigten Ausführungsform besteht die Linsenanordnung 15 aus den drei in diesen Figuren in Seitenansicht gezeigten Linsengruppen 95, 101 und 99 mit den Daten der optischen Flächen 1 bis 11 gemäß Tabelle 2, wobei die Linsen einer jeden Linsengruppe (95, 101, 99) fest miteinander verbunden sind. Die in Strahlrichtung erste Linsengruppe 99, bestehend aus zwei Linsen, umfaßt die Flächen 9 (oberste Fläche) bis 11 (unterste Fläche), die zweite Linsengruppe 101 die Flächen 4 (oberste Fläche) bis 8 (unterste Fläche) und die dritte Linsengruppe 95 die Flächen 1 (oberste Fläche) bis 3 (unterste Fläche).
  • Bei den in den 6a, 6b, 7a und 7b gezeigten Ausführungsformen besteht die Linsenanordnung 15 aus den vier in den 6a, 6b, 7a und 7b in Seitenansicht gezeigten Linsengruppen 95, 97, 101 und 99 mit den Daten der optischen Flächen 1 bis 3 gemäß Tabelle 2 und der optischen Flächen 1 bis 11 gemäß Tabelle 1, wobei die Linsen einer jeden Linsengruppe (95, 97, 101, 99) fest miteinander verbunden sind. Die in Strahlrichtung erste Linsengruppe 99, bestehend aus zwei Linsen, umfaßt die Flächen 9 (oberste Fläche) bis 11 (unterste Fläche), die zweite Linsengruppe 101 die Flächen 4 (oberste Fläche) bis 8 (unterste Fläche) und die dritte Linsengruppe 97 die Flächen 1 (oberste Fläche) bis 3 (unterste Fläche) der Tabelle 1. Die vierte Linsengruppe 95 umfaßt die Flächen 1 (oberste Fläche) bis 3 (unterste Fläche) der Tabelle 2.
  • Die Linsen 5 der Endoskopoptik 3 und die Linsen der Linsenanordnung 15 sind so befestigt, daß die Hauptachsen aller Linsen auf derselben Geraden liegen, welche eine Hauptachse 45 der Endoskopoptik 3 bildet.
  • Die in den 4 bis 7 in Seitenansicht gezeigten Linsen 5 der Endoskopoptik 3 sind starr miteinander verbunden. Die Linsen 5 haben die Daten der optischen Flächen 12 bis 37 aus Tabelle 1. Die in den 4 bis 7 gezeigte oberste optische Fläche der Endoskopoptik 3, d. h. die in Strahlrichtung letzte Fläche der Endoskopoptik 3, ist die optische Fläche 12. Die in den 4 bis 7 gezeigte unterste optische Fläche der Endoskopoptik 3, d. h. die in Strahlrichtung erste Fläche der Endoskopoptik 3, ist die optische Fläche 37.
  • Die Linsen 5 der Endoskopoptik 3 und der Linsenanordnung 15 sind im wesentlichen mittig zwischen dem linken und dem rechten Mikroskopstrahlengang 33 l, 33 r angeordnet, und zwar vorzugsweise so, daß die Hauptachse 45 der Endoskopoptik 3 mit der Zentralachse 37 des Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystems 1 zusammenfällt. Das erste und zweite optische Element 9 l, 9 r ist zu der Hauptachse 45 der Endoskopoptik 3 im wesentlichen gleich weit entfernt und im wesentlichen symmetrisch zu der Hauptachse 45 angeordnet.
  • Das Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem 1 weist einen stereoskopischen Endoskopstrahlengang 47 l, 47 r auf, der einen linken Endoskopstrahlengang 47 l und einen rechten Endoskopstrahlengang 47 r umfaßt. Der Endoskopstrahlengang 47 l, 47 r durchsetzt die Linsen 5 der Endoskopoptik 3 und die Linsen der Linsenanordnung 15, und zwar in Strahlrichtung ausgehend von Fläche 37 bis Fläche 1 in der Reihenfolge fallender Flächennummern.
  • Der linke Endoskopstrahlengang 47 l geht aus von einer Objektebene 49 der Endoskopoptik 3, durchsetzt in dieser Reihenfolge die Endoskopoptik 3, die Linsengruppe 15, den Selektor 19 l und tritt über eine erste von zwei quadrat- bzw. rechteckförmigen Kathetenflächen eines linken halbwürfel- oder halbsäulenförmigen Prismenkeils 58 l im wesentlichen senkrecht in den Prismenkeil 58 l ein und durchsetzt diesen. Der linke Endoskopstrahlengang 47 l verläßt den linken Prismenkeil 58 l schließlich über eine rechteckförmige Hypotenusenfläche des Prismenkeils 58 l. Danach durchsetzt der linke Endoskopstrahlengang 47 l weiter den Strahlteiler 21 l, den Selektor 23 und die Linse 25. Der Prismenkeil 58 l besteht vorzugsweise aus Material, das in einem für die Beobachtung genutzten Wellenlängenbereich den gleichen Brechungsindex aufweist, wie der Strahlteiler 21 l. Insbesondere ist es bevorzugt, daß der Prismenkeil 58 l aus dem gleichen Material, wie der Strahlteiler 21 l besteht, so daß sich der Endoskopstrahlengang 47 l durch die Stirnfläche 61 l des Strahlteilers 21 l im wesentlichen geradlinig in das Innere Strahlteilers 21 l ausbreitet, bis der Endoskopstrahlengang 47 l aus dem Strahlteiler 21 l über dessen Längsseite 57 l austritt, und zwar vorzugsweise im wesentlichen senkrecht. Zwischen der Endoskopoptik 5 und der Linsenanordnung 15 liegt eine Zwischenbildebene 48.
  • Der Endoskopstrahlengang 47 l ist in dem Abschnitt zwischen der Linsenanordnung 15 und der Linse 25 im wesentlichen afokal, so daß die Linse 25 eine von der Endoskopoptik 3 aufgenommene optische Bildinformation von der Objektebene 49 der Endoskopoptik 3 in eine Bildebene 26 der Linse 25 abbildet, in der die lichtempfindliche bildaufnehmende Ebene 28 der Kamera 27 oder die Objektebene 28 der Kamera 27 angeordnet ist.
  • Entsprechend verläuft ein rechter Endoskopstrahlengang 47 r zwischen einer Objektebene 49 der Endoskopoptik 3 und der Kamera 27 in dieser Reihenfolge über die Endoskopoptik 3, die Linsenanordnung 15, den Selektor 19 r, tritt über eine erste von zwei quadrat- bzw. rechteckförmigen Kathetenflächen eines rechten halbwürfel- oder halbsäulenförmigen Prismenkeils 58 r im wesentlichen senkrecht in den Prismenkeil 58 r ein und durchsetzt diesen. Der rechte Endoskopstrahlengang 47 r verläßt den rechten Prismenkeil 58 r schließlich über eine rechteckförmige Hypotenusenfläche des Prismenkeils 58 r. Danach durchsetzt der rechte Endoskopstrahlengang 47 r weiter den Strahlteiler 21 r, den Selektor 23 und die Linse 25. Der Prismenkeil 58 r besteht vorzugsweise aus Material, das in einem für die Beobachtung genutzten Wellenlängenbereich den gleichen Brechungsindex aufweist, wie der Strahlteiler 21 r. Insbesondere ist es bevorzugt, daß der Prismenkeil 58 r aus dem gleichen Material, wie der Strahlteiler 21 r besteht, so daß sich der Endoskopstrahlengang 47 r durch die Stirnfläche 61 r des Strahlteilers 21 r im wesentlichen geradlinig in das Innere Strahlteilers 21 r ausbreitet, bis der Endoskopstrahlengang 47 r aus dem Strahlteiler 21 r über dessen Längsseite 57 r austritt, und zwar vorzugsweise im wesentlichen senkrecht.
  • Vorzugsweise sind der linke 58 l und der rechte 58 r Prismenkeil nebeneinander angeordnet, und zwar so, daß eine zweite der zwei quadrat- bzw. rechteckförmigen Kathetenflächen des linken Prismenkeils 58 l parallel oder bündig berührend zu einer zweiten der zwei quadrat- bzw. rechteckförmigen Kathetenflächen des rechten Prismenkeils 58 r angeordnet ist. Vorzugsweise ist zur Vermeidung eines Einspiegelns von Licht aus der jeweils anderen Stereoansicht zwischen den beiden Kathetenflächen eine im wesentlichen lichtundurchlässige Schicht 60 angeordnet.
  • Auch der rechte Strahlengang 47 r bildet einen Teil der Objektebene 49 auf die Kamera ab, allerdings aus einem stereoskopisch anderen Blickwinkel. Die Endoskopoptik 3 und die Linsenanordnung 15 sind bzgl. der Endoskopachse 45 achsensymmetrisch aufgebaut. Da das Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystems 1 eine Symmetrieebene 38 aufweist, verläuft der rechte Strahlengang 47 r im wesentlichen spiegelsymmetrisch zu dem linken Strahlengang 47 l. Die Gesichtsfelder des linken und des rechten Endoskopstrahlengangs 47 l, 47 r sind infolge von Aperturen im Endoskopstrahlengang zur Objektebene 49 hin kegelmantelförmig begrenzt. Dieser Sachverhalt ist in der Figur mit den Linien 51 l und 51 r verdeutlicht. Zur Untersuchung eines Objekts 36 wird die Endoskopoptik 3 oder/und die Linsenanordnung 15 so eingestellt, daß eine zu beobachtende Oberfläche 50 des Objekts 36 möglichst weitgehend in der Objektebene 49 des Endoskopstrahlengangs 47 l, 47 r positioniert ist.
  • Zur Beobachtung des Objekts 36 wird das Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem 1 so zum Objekt 36 angeordnet, daß die Eintrittsseite 4 der Endoskopoptik 3 dem Objekt 36 zugewandt ist. Dabei ist das erste optische Element 9 l zugleich das der Objektebene 35 am nahesten angeordnete optische Element im linken Mikroskopstrahlengang 33 l und das zweite optische Element 9 r zugleich das der Objektebene 35 am nächsten angeordnete optische Element im rechten Mikroskopstrahlengang 33 r.
  • Bis zu den Strahlteilern 21 l und 21 r sind die Endoskopstrahlengänge optisch weitgehend getrennt von den Mikroskopstrahlengängen. Die Endoskopoptik 3 ist dazu in einer lichtundurchlässigen Röhre 52 untergebracht. Bei entsprechender Anpassung der Material- und Linsendaten ist auch ein Aufbau der Endoskopoptik 3 möglich, bei der die Luftanteile 54 der Endoskopoptik 3 durch stabförmige Glaskörper ersetzt sind. Die Endoskopoptik 3 ist dann ein aus Glasteilen mit unterschiedlichem Brechungsindizes zusammengeklebter Glasstab, auf dessen Mantelfläche 52 eine lichtundurchlässige Beschichtung aufgebracht ist, beispielsweise durch Lackierung, Bedampfung oder Kaschierung. Zur Vereinfachung wird hier das Wort Glas in dem Sinne verstanden, daß es sich dabei um ein durchsichtiges Material handelt, das auch aus einem anderen Material als Glas bestehen kann, wie beispielsweise aus Acrylglas oder Quarzglas. Außerdem ist die umlaufende Innenwandung des Lochs 14 der Objektivlinse 13 zur optischen Abschirmung ebenfalls mit einer lichtundurchlässigen Beschichtung überzogen, beispielsweise durch Lackierung, Bedampfung oder Kaschierung.
  • Der Strahlteiler 21 l besteht aus einem Glasprisma 21 l mit einer rhomboidalen, stabartigen Form, wobei das Glasprisma 21 l so angeordnet ist, daß eine Hauptachse 53 l der rhomboidalen Form, d. h. des Glasprismas 21 l, senkrecht zu der Zentralachse 37 verläuft und sie vorzugsweise auch schneidet. Der linke Mikroskopstrahlengang 33 l tritt nach Durchlaufen des Selektors 17 l senkrecht in eine erste 55 l der beiden rechteckförmigen Längsseiten 55, 57 l des Glasprismas 21 l ein und wird auf der Innenseite einer zur Hauptachse 53 l des Glasprismas mit 45° schräggestellten, ebenen, rechteckigen Stirnfläche 59 l des Glasprismas 21 l in eine Richtung reflektiert, die parallel zur Hauptachse 53 l des Glasprismas 21 l und in Richtung auf die Mittelachse 37 verläuft. Der linke Mikroskopstrahlengang 33 l trifft dann auf die gegenüberliegende ebenfalls ebene Stirnfläche 61 l des Glasprismas 21 l, die flächenparallel zur ersten Stirnfläche 59 l angeordnet ist, und damit auch mit 45° zur Hauptachse 53 l des Glasprisma 21 l schräggestellt ist. Hier kommt es in dem Glasprisma 21 l zu einer zweiten Reflektion, wodurch der linke Mikroskopstrahlengang 33 l in einer Richtung reflektiert wird, die parallel zu der Zentralachse 37 und von der Objektebene 35 des Stereomikroskopstrahlengangs 33 l weg verläuft. Aufgrund der Spiegelung an den ebenen Stirnflächen 59 l und 61 l, bleibt beim Durchtritt durch das Glasprisma 21 l die Afokalität des linken Mikroskopstrahlengangs 33 l erhalten. Der rechte Mikroskopstrahlengang 33 r verläuft zu dem linken Mikroskopstrahlengang 33 l achsensymmetrisch in Bezug auf die Zentralachse 37. Dafür ist der Strahlteiler 21 r in Bezug auf die Zentralachse 37 spiegelbildlich zu dem Strahlteiler 21 l angeordnet.
  • Die beschriebene Anordnung mit den Strahlteilern 21 l und 21 r hat zum einen den Vorteil, daß durch einen großen Abstand des ersten optischen Elements 9 l von dem zweiten optischen Element 9 r eine breite Stereobasis besteht, die einen guten Stereoeffekt gewährleistet. Außerdem gelingt es so eher, mittels des Stereomikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r an der Endoskopoptik 3 vorbeizuschauen. Durch die Breite der Stereobasis des Stereomikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r wird die an sich nicht ganz vermeidbare Vignettierung des Stereomikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r durch die Endoskopoptik 3 verringert. Die Vignettierung ist in der Figur durch die Strichelung der inneren Gesichtsfeldbegrenzungen 41 l und 41 r in Objektnähe, d. h. im Abschattungsbereich der Endoskopoptik 3, verdeutlicht. Weiterhin hat die beschriebene Anordnung mit den Strahlteilern 21 l und 21 r den Vorteil, das der linke und rechte Mikroskopstrahlengang 33 l, 33 r in Richtung zu der gemeinsamen Zentralachse 37 zusammengeführt, d. h. gebündelt werden, wodurch ein platz- und materialsparender Aufbau des Endoskop-Mikroskop-Untersuchungssystems 1 ermöglicht wird. Beispielsweise brauchen so die im Stereomikroskopstrahlengang 33 l, 33 r nachfolgenden optischen Elemente 23, 25, 27 nicht für den linken und rechten Mikroskopstrahlengang 33 l, 33 r getrennt ausgeführt werden.
  • Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß so auf einfache Weise eine Überlagerung des Endoskopstrahlengangs 47 l, 47 r mit dem Stereomikroskopstrahlengang 33 l, 33 r erfolgt und die nachfolgenden optischen Elemente 23, 25 und 27 auch für die Weiterleitung und Detektion des Endoskopstrahlengangs 47 l, 47 r genutzt werden können. Die Überlagerung des linken Endoskopstrahlengangs 47 l mit dem linken Mikroskopstrahlengang 33 l findet an der Stirnfläche 61 l statt, die dazu vorzugsweise halbverspiegelt ist. Ausführungsvarianten sehen vor, daß die Verspiegelungen auf den den Stirnflächen 61 l, 61 r zugewandten Hypotenusenflächen der Prismenkeile 58 l, 58 r oder auf einem separaten Bauteil angebracht sind.
  • Über Art oder Stärke der Verspiegelung kann ein Verhältnis zwischen einem Transmissionsgrad des Stereomikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r und einem Transmissionsgrad des Endoskopstrahlengangs 47 l, 47 r eingestellt werden. Beispielsweise kann eine thermische Belastung des Beobachtungsobjekts 36 in einem Beleuchtungsbereich des Endoskopstrahlengangs 47 l, 47 r vermindert werden, indem eine Mindesthöhe der für eine qualitativ hochwertige Beobachtungsqualität notwendige Beleuchtungsleistung reduziert wird, indem eine effektive Lichtstärke des Endoskopstrahlengangs 47 l, 47 r verbessert wird, und zwar durch Bevorzugung des Endoskopstrahlengangs 47 l, 47 r gegenüber dem Stereomikroskopstrahlengang 33 l, 33 r an den Strahlteilerflächen 61 l, 61 r.
  • Der Strahlteiler 21 l bzw. 21 r kann als Ring mit einem parallelogrammartigen Querschnitt ausgebildet sein. Dadurch auftretende Bildverzerrungen werden durch ein an einer nachfolgenden Stelle im Mikroskopstrahlengang 33 l, 33 r angeordnetes Prismenkeilpaar oder ein anderes optisches Bauelement korrigiert. Alternativ oder ergänzend ist bei Aufnahme mit der Kamera 27 eine elektronische Bildkorrektur vorgesehen, beispielsweise mittels Anwendung einer Funktion für konforme Abbildungen. Vorzugsweise ist die Hauptachse des Rings auf die Zentralachse 37 des Untersuchungssystems zentriert.
  • Für die Bildaufnahme kann für alle drei Strahlengänge 33 l, 33 r, 47 l, 47 r im wesentlichen die gleiche lichtempfindliche Kamerafläche 28 genutzt werden, womit das Auflösungsvermögen der Kamera 27 für alle Strahlengänge 33 l, 33 r, 47 l, 47 r optimal genutzt wird. Hierzu vorgesehene Ausführungsformen sind im Detail in der US-Anmeldung 2004/0017607 A1 beschrieben. Um für jeden Strahlengang 33 l, 33 r, 47 l, 47 r ein eigenes elektronisches Bild zu erzeugen, sind die Selektoren 17 l, 19 l, 19 l und 17 r mit einer (aus Übersichtsgründen nur in 8 dargestellten) gemeinsamen Selektorsteuerung 189 verbunden, die den Lichtdurchlaß zu der Kamera 27 für die drei Strahlengänge 33 l, 33 r, 47 l, 47 r nicht gleichzeitig, sondern im Viertakt, periodisch abwechselnd freigibt. Beispielsweise würde der Selektor 17 l zunächst den linken Mikroskopstrahlengang 33 l öffnen, dann der Selektor 19 r den rechten Endoskopstrahlengang 47 r, dann der Selektor 17 r den rechten Mikroskopstrahlengang 33 r und Selektor 19 l den linken Endoskopstrahlengang 47 l. Es ist aber auch eine andere Abfolge möglich. Insbesondere kann der Zeitanteil für die Endoskopstrahlengänge 47 l, 47 r im Verhältnis zu dem Zeitanteil für die Mikroskopstrahlengänge 33 l, 33 r erhöht werden, oder umgekehrt, um einem der Strahlengangpaare 33 l, 33 r bzw. 47 l, 47 r eine größere Lichtstärke zu verleihen.
  • Zur Beobachtung veränderlicher oder bewegter Objekte ist die Frequenz, mit der der Strahlengangwechsel erfolgt, vorzugsweise so hoch, daß auf dem Anzeigegerät 31 eine weitgehend ruckfreie Darstellung möglich ist, die vorzugsweise eine Flimmerverschmelzungsfrequenz des menschlichen Auges von beispielsweise 20 Hz überschreitet. Eine Ausführungsvariante sieht vor, daß die von der Kamera 27 aufgenommenen Bilder jeweils bis zum Abschluß der Aufnahme des nächsten Bilds aus demselben Strahlengang 33 l, 33 r, 47 l, 47 r zwischengespeichert werden, und zwar in der Kamera 27 oder in der Anzeigeeinrichtung 31.
  • Ein Weiterbildung der Ausführungsform sieht vor, daß während der Zeit, in der ein Strahlengang 33 l, 33 r, 47 l, 47 r geöffnet ist, in den Strahlengang für die jeweils andere Stereoansicht desselben stereoskopischen Strahlengangs (des Endoskopstrahlengangs 47 l, 47 r oder des Stereomikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r) ein Beleuchtungslicht eingespiegelt wird, um für die Beobachtung die jeweilige Objektebene 35 bzw. 49 über den geöffneten Strahlengang 33 l, 33 r, 47 l, 47 r zu beleuchten. Diese Methode hat den Vorteil, daß so Streulicht und Reflexe im aktuell benutzten Beobachtungsstrahlengang 33 l, 33 r, 47 l, 47 r vermieden werden. Die Einspiegelung des Beleuchtungslichts erfolgt über einen in der Figur nicht dargestellten Strahlteiler oder beweglichen Spiegel an einer Stelle, die sich im jeweiligen Strahlengang zwischen der jeweiligen Objektebene 35 bzw. 49 und dem jeweiligen Selektor 17 l, 17 r, 19 l, 19 l befindet.
  • Eine alternative Ausführungsform sieht vor, daß der Selektor 23 dazu ausgebildet ist, die Strahlengänge für die linken 33 l, 47 l und rechten 33 r, 47 r Stereoansichten periodisch abwechselnd zu öffnen und zu schließen, um auf diese Weise zwischen den beiden Stereoansichten zu wechseln. Damit kann eine Verbesserung dieser Lichtventilfunktion erreicht werden, welche von den Selektoren 17 l, 17 r, 19 l, 19 r sonst alleine zu bewirken ist. In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform sind die Selektoren 17 l, 17 r, 19 l, 19 r für das Einstellen der Stereobasis ausgebildet, während der periodische Wechsel der Stereoansicht vom Selektor 23 alleine bewirkt wird. Dies hat den Vorteil, daß die Steuersignale für den Selektor 23 getrennt von den Steuersignalen für die anderen Selektoren 17 l, 17 r, 19 l, 19 r erzeugt und zu dem Selektor 23 übertragen werden können. Außerdem kann der Selektor 23 so auf die für ihn vorgesehene Funktion, beispielsweise für ein schnelles energiearmes Umschalten, optimiert werden.
  • Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß der Selektor 23 und/oder die Selektoren 17 l, 19 r, 17 l, 17 r für jeden von mindestens zwei unterschiedlichen Wellenlängenbereichen eine schaltbare Lichtventilfunktion aufweist bzw. aufweisen, so daß dieser (23) bzw. diese Selektoren (17 l, 17 r, 19 l, 19 r) als schaltbare Farbfilter genutzt werden können, und zwar insbesondere für Fluoreszenzbeobachtungen.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß die Selektoren 19 l, 19 r im wesentlichen einen scheibenförmigen Selektor oder ein scheibenförmiges Selektorelement aufweisen, welches insbesondere ein einteiliges Selektorelement ist. Weiterhin ist für diese Ausführungsform vorgesehen, daß die Selektoren 17 l, 17 r im wesentlichen einen ringförmigen Selektor oder ein ringförmiges Selektorelement aufweisen, welches insbesondere ein einteiliges Selektorelement ist. Der Selektor 23 dient dann sowohl der Einstellung der Richtung der Stereobasis, als auch dem schnellen Wechsel der beiden Stereoansichten. Der Selektor 23 weist in dieser Ausführungsform die gleiche Funktion auf, wie das anhand 3 erläuterte Shutterelement 85 f.
  • Nachfolgend werden Varianten der anhand der 1 erläuterten Ausführungsform dargestellt. Hierbei sind Komponenten, die hinsichtlich ihres Aufbaus oder ihrer Funktion Komponenten den jeweils vorangehend erläuterten Figuren entsprechen, mit den gleichen Bezugsziffern, zur Unterscheidung jedoch mit einem zusätzlichen Buchstaben versehen. Hierbei wird auf die gesamte vorangehende Beschreibung Bezug genommen.
  • Ferner sind im afokalen Bereich der Strahlengänge 33 l, 33 r, 47 l und 47 r ein oder mehrere Zoomsysteme 81, 83, 81 l, 81 r, 83 l, 83 r zur Vergrößerungsänderung vorgesehen. Hierfür gibt es mehrere Anordnungsvarianten, von denen beispielhaft vier in den 2a bis 2d dargestellt sind. 2a zeigt eine Weiterbildung eines Teils des Endoskop-Mikroskop-Untersuchungssystems 1 bei dem im afokalen Bereich des Stereomikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r und des Endoskopstrahlengangs 47 l, 47 r je ein Paar von Vergrößerungsänderungssystemen 81 l, 81 r bzw. 83 l, 83 r angeordnet ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Vergrößerung für den Endoskopstrahlengang 47 l, 47 r und für den Stereomikroskopstrahlengang 33 l, 33 r unabhängig voneinander und ohne gegenseitige Beeinflussung geändert werden kann. 2b zeigt eine Anordnung, bei der der linke und rechte Endoskopstrahlengang 47 l, 47 r über ein gemeinsames Zoomsystem 83 c geführt wird. Falls nur eine für den Endoskopstrahlengang 47 l, 47 r und den Stereomikroskopstrahlengang 33 l, 33 r gemeinsame Änderbarkeit der Vergrößerung erforderlich ist, hat das Endoskop-Mikroskop-Untersuchungssystem 1 den in 2c dargestellten Aufbau. Hier ist im afokalen Bereich für jede Stereoansicht je ein für den Endoskopstrahlengang 47 l, 47 r und Stereomikroskopstrahlengang 33 l, 33 r gemeinsames Vergrößerungsänderungssystem 81 ld 81 rd angeordnet, also in Strahlrichtung hinter den Strahlteilern und vor oder hinter dem Selektor 23 d und vor der Linse 25 d. 2d zeigt eine Alternative, bei der für alle Strahlengänge 33 l, 33 r, 47 l, 47 r und beide Stereoansichten nur ein einziges gemeinsames Vergrößerungsänderungssystem 81 e verwendet wird.
  • Das in 1 dargestellte erste Abstandserfassungssystems 63 erfaßt den Abstand a1 zwischen der Austrittsseite 65 der Endoskopoptik 3 und dem ersten optischen Element 9 l. Dazu ist an der Endoskopoptik 3 eine Zahnstange 67 befestigt. Mit dem ersten optischen Element 9 l ist ein Drehlager 69 verbunden, in dem die Welle 71 eines Zahnrades 73 gelagert ist. Mit dem Drehlager 69 und der Welle 71 ist eine der dem Fachmann bekannten Einrichtungen zur Erfassung eines Drehwinkels verbunden, wie beispielsweise ein Drehwinkelgeber 75, der einen Drehwinkel der Welle 71 relativ zum Drehlager 69 erfaßt und ein elektrisches Signal erzeugt, das eine Information über den erfaßten Drehwinkel beinhaltet. Alternativ ist es vorgesehen, hier eine andere der dem Fachmann bekannten technischen Lösungen zur Abstandserfassung einzusetzen.
  • Ein zweites Abstandserfassungssystems 77 das ebenfalls ein elektrisches Signal mit einer zweiten Entfernungsinformation liefert, erfaßt den Abstand a2 zwischen der Objektebene 35 des Stereomikroskopstrahlengangs und dem ersten optischen Element 9 l. Dazu ist ein Entfernungsmeßgerät 79 mit dem ersten optischen Element 9 l mechanisch verbunden. Das Entfernungsmeßgerät 79 arbeitet nach einem der dem Fachmann bekannten Echolotverfahren mit Ultraschall. Alternativ ist es vorgesehen, hier eines anderen der ebenfalls bekannten Entfernungsmeßverfahren, wie Interferometerverfahren oder Verfahren einzusetzen, die auf einem Auswerten der Differenz zweier aus unterschiedlichen Blickwinkeln aufgenommener Bilder beruhen.
  • Als Weiterbildung der bereits beschriebenen Ausführungsformen sind die Selektoren 19 l, 19 r auf einem gemeinsamen kreisförmigen Shutterelement 85 f mit einer Vielzahl von nebeneinander flächig angeordneten, dem Fachmann bekannten, Lichtventilen in LCD-Technik realisiert. Der gestrichelte Kreis um die Pupillen 87 lf, 87 rf zeigt den Umfang des Shutterelements 85 f schematisch in Draufsicht. Durch elektronische Ansteuerung der Lichtventile entstehen in dem Shutterelement 85 f eine linke Pupille 87 lf, die von dem linken Endoskopstrahlengang 47 lf durchsetzt wird und eine rechte Pupille 87 rf, die von dem rechten Endoskopstrahlengang 47 rf durchsetzt wird. Für den Endoskopstrahlengang 47 l, 47 r kann eine Richtung 89 f der Stereobasis des Endoskopstrahlengangs 47 l, 47 r dadurch verändert werden, daß das Shutterelement 85 f so angesteuert wird, das andere Lichtventile geöffnet bzw. geschlossen werden, so daß die linke und rechte Pupille 87 1f', 87 rf' an anderen Stellen des Shutterelements 85 f entstehen, womit sich für den Endoskopstrahlengang 47 l, 47 r eine neue Richtung 89 f, der Stereobasis ergibt. Falls sich in dem Endoskopstrahlengang 47 l, 47 r weitere optische Elemente befinden, die ebenfalls eine Richtung der Stereobasis vorgeben, so werden diese mittels einer Steuerung im gleichen Umfang um die Zentralachse 37 gedreht, so beispielsweise das Zoomsystempaar 83 lb, 83 rb von 2a bzw. das Zoomsystempaar 81 ld, 81 rd von 2c.
  • Eine ähnliche Weiterbildung sieht für die Selektoren 17 l, 17 r ein gemeinsames ringförmiges Shutterelement 91 f vor, das ebenfalls eine Vielzahl von nebeneinander flächig angeordneten Lichtventilen in LCD-Technik aufweist. Der gestrichelte Kreis um die Pupillen 87 lf, 87 rf und der durchgezogene Kreis um die Pupillen 93 lf und 93 rf zeigt die Ränder des Shutterelements 91 f schematisch in Draufsicht. Durch elektronische Ansteuerung der Lichtventile entstehen in dem Shutterelement 91 f eine linke Pupille 93 lf, die von dem linken Mikroskopstrahlengang 33 lf durchsetzt wird und eine rechte Pupille 93 rf, die von dem rechten Mikroskopstrahlengang 33 rf durchsetzt wird. Für den Stereomikroskopstrahlengang 33 l, 33 r kann eine Richtung 89 f der Stereobasis des Stereomikroskopstrahlengang 33 l, 33 r dadurch verändert werden, daß das Shutterelement 91 f so angesteuert wird, das andere Lichtventile geöffnet bzw. geschlossen werden, so daß die linke und rechte Pupille 93 lf'', 93 rf'' an anderen Stellen des Shutterelements 91 f entstehen, womit sich für den Stereomikroskopstrahlengang 33 l, 33 r eine neue Richtung 89 f'' der Stereobasis ergibt. Falls sich in dem Stereomikroskopstrahlengang 33 l, 33 r weitere optische Elemente befinden, die ebenfalls eine Richtung der Stereobasis vorgeben, so werden diese mittels einer Steuerung im gleichen Maße um die Zentralachse 37 gedreht, so beispielsweise die Objektivlinse 13 aus 1 oder/und die Strahlteiler 21 l, 21 r aus 1 oder 8 oder/und die optischen Elemente 9 l, 9 r aus 1 oder 8 oder/und die Prismenkeile 156 l, 156 r aus 8 oder/und das Zoomsystempaar 81 l, 81 r aus den 2a bis 2c.
  • Die 4a bis 4c zeigen eine Weiterentwicklung der bereits beschriebenen Ausführungsformen. Hier wird die gemeinsame Linse 13 des ersten und zweiten optischen Elements 9 l, 9 r auch von dem Endoskopstrahlengang 47 l, 47 r durchsetzt; sie weist deshalb kein Loch 14 und keinen Ausschnitt 14 für den Endoskopstrahlengang 47 l, 47 r auf. Die 4a bis 4c zeigen unterschiedlich tiefe Öffnungen des Objekts 36 in welche die Endoskopoptik 3 eingeführt ist. Die Linsen 5 der Endoskopoptik 3 sind starr miteinander verbunden, woraus sich für die Endoskopoptik 3 eine zunächst unveränderliche feste Schnittweite a3g ergibt. Für Beobachtungsaufgaben in der Hirnchirurgie ist es aber erwünscht, die Schnittweite a3 des Endoskops 3 so ändern zu können, daß von unterschiedlich tiefen Bereichen einer Körperhöhle Bilder mit in etwa gleichbleibender Bildschärfe gewonnen werden können, ohne die Endoskopoptik 3 zu bewegen. Wie die 4a bis 4c zeigen, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Strahlrichtung hinter der Objektivlinse 13 der Hauptoptik 7 eine Schnittweiteneinstelloptik 94 angeordnet ist, mit der eine Lage der Zwischenbildebene 48 so verändert wird, daß die zur Zwischenbildebene 48 g, 48 h, 48 i konjugierte Objektebene 49 g, 49 h, 49 i in einem gewünschten Abstand a3g, a3h, a3i von der Eintrittseite 4 der Endoskopoptik 3 positioniert ist. Bei der dargestellten Ausführungsform erfolgt die Verlagerung der Zwischenbildebene 48 g, 48 h, 48 i durch die Schnittweiteneinstelloptik 94 dadurch, daß eine Sammellinse 95 der Schnittweiteneinstelloptik 94 entlang der Hauptachse 45 der Endoskopoptik 3 verschoben wird, so daß damit ihr Abstand a4g, a4h, a4i zu der Objektivlinse 13 der Hauptoptik 7 geändert wird. Bei größerer Entfernung a4g, a4h, a4i der Sammellinse 95 von der Hauptoptik 7 ist der Querschnitt des Endoskopstrahlengangs 47 g, 47 f, 47 i im Bereich der Hauptoptik 7 kleiner, und die Zwischenbildebene 48 g, 48 h, 48 i ist näher zur Objektivlinse 13 positioniert. Dies wiederum vergrößert die Entfernung der Zwischenbildebene 48 g, 48 h, 48 i von der Austrittseite 6 der Endoskopoptik 3. Wenn – wie in den. 4a und 4b – die Zwischenbildebene 48 g, 48 h, 48 i zwischen der Eintrittsseite 4 und der Austrittsseite 6 der Endoskopoptik 3 positioniert ist, wird hier der Abstand der Zwischenbildebene 48 g, 48 h, 48 i von der Austrittseite 6 als ein Abstand a5g, a5h, a5i mit negativen Vorzeichen angesehen. Der vergrößerte Abstand der Zwischenbildebene 48 g, 48 h, 48 i von der Austrittseite 6 der Endoskopoptik 3 führt über die Endoskopoptik 3 zu einer kürzeren Schnittweite a3g, a3h, a3i der Endoskopoptik 3. So kann die Schnittweite a3g, a3h, a3i der Endoskopoptik 3 durch Verschieben einer Linse 95 der Schnittweiteneinstelloptik 94 entlang der Hauptachse 45 der Endoskopoptik 3 geändert werden. Eine alternative Ausführungsform sieht vor, daß die Linse 95 als Zerstreuungslinse ausgeführt wird.
  • Die 5a zeigt eine Weiterentwicklung der beschriebenen Ausführungsformen, bei der die Endoskopoptik 3 mit ihrer Austrittsseite 6 zum Parken der Endoskopoptik 3 ganz nah an das erste und zweite optische Element 9 l und 9 r herangezogen wird, so daß dann die in der 5a dargestellte Positionierung der Endoskopoptik 3 zur Objektivlinse 13 vorliegt.
  • Auch bei den in den 5b und 5c gezeigten Ausführungsformen wird die gemeinsame Linse 99 des ersten und zweiten optischen Elements 9 l, 9 r auch von dem Endoskopstrahlengang 47 l, 47 r durchsetzt; sie weist deshalb kein Loch 14 oder Ausschnitt 14 für den Endoskopstrahlengang 47 l, 47 r auf. Die 5b bis 5c zeigen bei unverändertem Objekt 36 und konstantem Abstand a2k, a2m des ersten und zweiten optischen Elements 9 l, 9 r vom Objekt 36 unterschiedliche Positionen der Endoskopoptik 3 zu dem Objekt 36 und damit auch unterschiedliche Positionen der Endoskopoptik 3 zu dem ersten und zweiten optischen Element 9 l, 9 r; der Abstand a6k, a6m der Eintrittsseite 4 der Endoskopoptik 3 zu dem ersten und zweiten optischen Element 9 l, 9 r ist in den beiden Fallen unterschiedlich. Da die optischen Elemente 5 der Endoskopoptik 3 starr miteinander verbunden sind, ist der Abstand a7k, a7m zwischen der Objektebene 49 der Endoskopoptik 3 und der Zwischenbildebene 48 gleich. Die Position der Endoskopoptik 3 wurde in 5c nur zufällig so gewählt, daß die Zwischenbildebene 48 mit der Oberfläche 49 des Objekts 36 zusammenfällt. Die in den 5b und 5c dargestellte Hauptoptik 7 umfaßt zwei feststehende Linsen 97 und 99 im Abstand a8, bestehend aus jeweils einem achromatischen Linsenpaar, und eine zwischen den feststehenden Linsen 97 und 99 angeordnete achromatische Dreifachlinse 101 welche entlang einer diesen Linsen 97, 99, 101 gemeinsamen Zentralachse 37 verschiebbar gelagert ist. Die verschiebbare Linse 101, welche als Sammellinse ausgeführt ist, ist dazu vorgesehen, die Schnittweite a2k, a2m der Hauptoptik 7 an die Lage der Zwischenbildebene 48 k, 48 m anzupassen, indem ein Abstand a9 der Linse 101 zur Linse 99 variiert wird. Die Linse 101 wirkt im Prinzip so, wie die zuvor beschriebene Linse 95 mit dem Unterschied, daß deren Position und Brechkraft nicht nur die Lage der Zwischenbildebene 48 beeinflußt, sondern auch die Lage der Objektebene 35 der Hauptoptik 7. Bei den in den 5b und 5c dargestellten Ausführungsformen ist die Zwischenbildebene 48 k, 48 m identisch mit der Lage der Objektebene 35 des Stereomikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r. In einer alternativen Ausführungsform kann die bewegliche Linse 101 als Streulinse ausgeführt werden.
  • Die 6a zeigt eine weitere Ausführungsform mit einem ersten Antrieb 102 für die Linse 95 der Schnittweiteneinstelloptik 94. Der erste Antrieb 102 ist aus Übersichtsgründen in den 4a bis 4c und 6b, sowie 7a und 7b nicht eingezeichnet. Die Linse 95 ist an einem ersten Ende 103 einer ersten Schubstange 105 befestigt. Die erste Schubstange 105 ist so in einem ersten Schublager 107 gelagert, daß die Linse 95 entlang der Hauptachse 45 der Endoskopoptik 3 verschiebbar ist. Ein zweites Ende 109 der ersten Schubstange 105 weist ein erstes Gewinde 111 oder eine erste Zahnstange 111 auf, die in ein erstes Schneckenzahnrad 113 eingreift. Das erste Schneckenzahnrad 113 ist auf einer ersten Antriebswelle 115 befestigt. Die erste Antriebswelle 115 ist eine Abtriebswelle einer dem Fachmann an sich bekannten ersten Antriebseinheit 117, welche einen Elektromotor für zwei erste Drehrichtungen 119 und ein Getriebe zur Drehzahluntersetzung umfaßt. In der einen ersten Drehrichtung 119 führt das Betreiben der ersten Antriebseinheit 117 zu einer Vergrößerung des Abstandes a4n und damit – wie in den 4a bis 4c erläutert – zu einer Verkleinerung der Schnittweite a3n der Endoskopoptik 3, und in der anderen der ersten Drehrichtungen 119 zu einer Verkleinerung dieses Abstandes a4n und damit zu einer Vergrößerung der Schnittweite a3n der Endoskopoptik 3. Die erste Antriebseinheit 117 wird über ein zweites Kabel 121 von einer Steuerung 123 gesteuert. Dadurch ist es mit den in den 4a bis 4c gezeigten Ausführungsformen möglich, die Schnittweite a3 der Endoskopoptik 3 über die Steuerung 123 per Kopfdruck oder softwaregesteuert auf die vom Benutzer des Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystems 1 gewünschte Objektebene 49 einzustellen.
  • Zusätzlich zeigt 6a einen zweiten Antrieb 124 für die Linse 101 der Hauptoptik 7. Der zweite Antrieb 124 ist aus Übersichtsgründen in den 5a bis 5c und 6b nicht eingezeichnet. Die Linse 101 ist an einem ersten Ende 125 an einer zweiten Schubstange 127 befestigt. Die zweite Schubstange 127 ist so in einem zweiten Schublager 129 gelagert, daß die Linse 101 entlang der Hauptachse 45 der Endoskopoptik 3 verschiebbar ist. Ein zweites Ende 131 der zweiten Schubstange 127 weist ein zweites Gewinde 133 oder eine zweite Zahnstange 133 auf, die in ein zweites Schneckenzahnrad 135 eingreift. Das zweite Schneckenzahnrad 135 ist auf einer zweiten Antriebswelle 137 befestigt. Die zweite Antriebswelle 137 ist eine Abtriebswelle einer dem Fachmann an sich bekannten zweiten Antriebseinheit 139, welche einen Elektromotor für zwei zweiten Drehrichtungen 141 und ein Getriebe zur Drehzahluntersetzung umfaßt. In der einen zweiten Drehrichtung 141 führt das Betreiben der zweiten Antriebseinheit 139 zu einer Vergrößerung des Abstandes a9n und damit – wie in den 5b und 5c erläutert – zu einer Verkleinerung der Schnittweite a2n der Hauptoptik 7, und in der anderen zweiten Drehrichtung 141 zu einer Verkleinerung dieses Abstandes a9n und damit zu einer Vergrößerung der Schnittweite a2n der Hauptoptik 7. Die zweite Antriebseinheit 139 wird über ein drittes Kabel 143 von der Steuerung 123 gesteuert. Dadurch ist es mit den in den 5b und 5c gezeigten Ausführungsformen möglich, die Schnittweite a2 der Hauptoptik 7 über die Steuerung 123 per Kopfdruck oder softwaregesteuert auf die gewünschte Objektebene 35 einzustellen.
  • Bei bestimmten Anwendungen, wie der Hirnchirurgie, besteht ein Bedarf für ein Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem 1, mit einem ersten Betriebsmodus, in dem die Schnittweiten a2 bzw. a3 für den Stereomikroskopstrahlengang 33 l, 33 r und für den Endoskopstrahlengang 47 l, 47 r voneinander unabhängig und zueinander weitgehend unbeeinflußt eingestellt werden können. Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß durch eine Weiterbildung der zuvor beschriebenen Ausführungsformen gelöst, indem die Steuerung 123 mittels der zweiten Antriebseinheit 139 eine vom Benutzer gewünschte Schnittweite a2 des Stereomikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r einstellt und mittels der ersten Antriebseinheit 117 eine vom Benutzer gewünschte Schnittweite a3 des Endoskopstrahlengangs 47 l, 47 r einstellt, wobei die Steuerung 123 bei der Einstellung der Endoskopschnittweite a3 den Einfluß der jeweils aktuellen Einstellung der Schnittweite a2 des Stereomikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r berücksichtigt, also kompensiert.
  • Eine alternative Ausführungsform sieht vor, daß die Steuerung 123 einen Regelkreis mit einer dem Fachmann an sich bekannten Schnittweitenmeßeinrichtung zur Erfassung einer Ist-Schnittweite a3 umfaßt, wobei der Endoskopstrahlengang 33 l, 33 r als Regelstrecke und die erste Antriebseinheit 117 als Stellglied im Regelkreis dient, und wobei durch eine selbsttätige Steuerung der ersten Antriebseinheit 117 in Abhängigkeit einer von einer durch die Steuerung 123 ermittelten Differenz einer durch die Schnittweitenmeßeinrichtung ermittelten Endoskop-Ist-Schnittweite a3 und einer vom Benutzer vorgegebenen Soll-Schnittweite a3 die vom Benutzer vorgegebenen Endoskopschnittweite a3 selbsttätig eingestellt wird. 6b zeigt das Ergebnis eines solchen Kompensationsvorgangs.
  • Weiterhin besteht ein Bedarf für einen zweiten Betriebsmodus, in dem, beispielsweise beim Ein- und Ausfahren der Endoskopoptik 3 in einen Schädel, die Schnittweite a3 für den Endoskopstrahlengang 47 l, 47 r unverändert bleiben sollen, so wie in den 5b und 5c dargestellt. Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß mit dem in 6a dargestellten zweiten Antrieb 124 und der Steuerung 123 unter Zuhilfenahme der zu 1 beschriebenen Abstandsmeßeinrichtung 63 gelöst. Dazu erfaßt die Abstandmeßeinrichtung 63 einen Abstand a1 der Austrittsseite 6 der Endoskopoptik 3 zu dem ersten und zweiten optischen Element 9 l, 9 r und liefert die so gewonnene elektrische Abstandsinformation über ein viertes Kabel 145 zur Steuerung 123. Die Steuerung berechnet aus den gelieferten Abstandswerten eine Abstandsänderung Δa1 und ermittelt daraus die neue Schnittweite a2' für den Stereomikroskopstrahlengang über den Zusammenhang a2' = a2 + Δa1 und stellt die neue Schnittweite a2' mittels der Antriebseinheit 139 ein.
  • Weiterhin besteht ein Bedarf für einen dritten Betriebsmodus, beispielsweise beim Herausfahren der Endoskopoptik 3 aus einem Schädel, in dem beim Ein- oder Ausfahren der Endoskopoptik 3 sowohl die Schnittweite a2 des Mikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r, als auch die Schnittweite a3 des Endoskopstrahlengangs 47 l, 47 r unverändert bleiben soll, so wie in den 7a und 7b dargestellt. Die Lage der Objektebene 35 des Mikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r relativ zu dem Objekt 36, also die Schnittweite a2 des Stereomikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r soll unverändert bleiben. Und die Schnittweite a3 des Endoskopstrahlengangs 47 l, 47 r soll unverändert bleiben. Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß mit dem in 6a dargestellten ersten Antrieb 102 und der Steuerung 123 unter Zuhilfenahme der zu 1 beschriebenen Abstandsmeßeinrichtung 63 gelöst. Dazu erfaßt die Abstandmeßeinrichtung 63 den Abstand a1q, a1s der Austrittsseite 6 der Endoskopoptik 3 zu dem ersten und zweiten optischen Element 9 l, 9 r und liefert die so gewonnene elektrische Abstandsinformation über das viertes Kabel 145 zur Steuerung 123. Die Steuerung 123 berechnet aus den gelieferten Abstandswerten eine Abstandsänderung Δa1 und ermittelt daraus nach einem funktionalen Zusammenhang, den der Fachmann aus den optischen Daten des Hauptobjektivs 7 und der Linsenanordnung 15 herleiten kann, einen einzustellenden Linsenabstand a4' und stellt den Linsenabstand a4' mittels der Antriebseinheit 117 ein.
  • Weiterhin besteht ein Bedarf für einen vierten Betriebsmodus, beispielsweise beim Entfernen des gesamten Mikroskop-Endoskopsystems 1 von dem Objekt 36, bei dem die Lage der Objektebene 35 des Mikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r relativ zu dem Objekt 36 unverändert bleiben soll, und auch die Schnittweite a3 des Endoskopstrahlengangs 47 l, 47 r. Die Situation ist ähnlich der der 6a und 6b, allerdings muß hierfür die Schnittweite a2 des Stereomikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r selbsttätig nachgeführt werden. Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß mit dem in 6a dargestellten ersten und zweiten Antrieb 102, 124 und der Steuerung 123 unter Zuhilfenahme der zu 1 beschriebenen Abstandsmeßeinrichtung 77 gelöst. Dazu erfaßt die Abstandmeßeinrichtung 77 den Ist-Abstand a2, des ersten und zweiten optischen Elements 9 l, 9 r zu der Objektoberfläche 42 und liefert die so gewonnene elektrische Abstandsinformation über ein fünftes Kabel 144 zur Steuerung 123. Die Steuerung 123 stellt mittels der zweiten Antriebseinheit 139 die Schnittweite a2 des Stereomikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r entsprechend dem gemessenen Istabstand a2' ein und stellt mittels der ersten Antriebseinheit 117 die vorherige Schnittweite a3 des Endoskopstrahlengangs 47 l, 47 r wieder her, wobei die Steuerung 123 bei der Einstellung der Endoskopschnittweite a3 den Einfluß der jeweils aktuellen Einstellung der Schnittweite a2 des Stereomikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r berücksichtigt, also kompensiert.
  • Weiterhin besteht ein Bedarf für einen fünften Betriebsmodus, beispielsweise beim Entfernen des gesamten Mikroskop-Endoskopsystems 1 von dem Objekt 36, bei dem die Lage der Objektebene 35 des Mikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r relativ zu dem Objekt 36 und die Lage der Objektebene des Endoskopstrahlengangs 47 l, 47 r unverändert bleiben sollen. Die Situation ist ähnlich der der 6a und 6b, allerdings müssen hierfür die Schnittweite a2 des Stereomikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r und die Schnittweite a3 des Endoskopstrahlengangs 47 l, 47 r selbsttätig nachgeführt werden. Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß mit dem in 6a dargestellten ersten und zweiten Antrieb 102, 124 und der Steuerung 123 unter Zuhilfenahme der zu 1 beschriebenen Abstandsmeßeinrichtung 77 gelöst. Dazu erfaßt die Abstandmeßeinrichtung 77 den Abstand a2' des ersten und zweiten optischen Elements 9 l, 9 r zu der Objektoberfläche 42 und liefert die so gewonnene elektrische Abstandsinformation über das fünfte Kabel 144 zur Steuerung 123. Die Steuerung 123 stellt mittels der Antriebseinheit 139 die Schnittweite a2 des Stereomikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r entsprechend dem gemessenen Istabstand a2' ein. Die Steuerung berechnet aus den gelieferten Istabstandswerten eine Abstandsänderung Δa2 und ermittelt daraus nach einem funktionalen Zusammenhang, den der Fachmann aus den optischen Daten des Hauptobjektivs 7 und der Linsenanordnung 15 herleiten kann, einen einzustellenden Linsenabstand a4' und stellt den Linsenabstand a4' mittels der Antriebseinheit 117 ein, so daß die vorherige Position der Objektebene 49 wieder hergestellt wird.
  • Die Steuerung 123 weist einen sechsten Betriebsmodus auf, der die Schnittweite a2 des Stereomikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r auf die Objektebene 49 des Endoskopstrahlengangs 47 l, 47 r (vor dem Entfernen der Endoskopoptik 3) einstellt, wenn die Endoskopoptik 3 in ihre Parkstellung (5a) zurückgezogen wurde oder aus dem Bereich vor der Hauptoptik 7 weggeklappt oder herausgeschoben wurde.
  • Ferner weist die Steuerung 123 einen siebten Betriebsmodus auf, der die Schnittweite a3 des Endoskopstrahlengangs 47 l, 47 r auf die Objektebene 35 des Stereomikroskopstrahlengangs 33 l, 33 r einstellt, wenn die Endoskopoptik 3 aus ihrer Parkstellung (5a) herausgefahren wird oder in den Bereich vor der Hauptoptik 7 hineingeklappt oder hineingeschoben wurde.
  • In 8 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, die vorzugsweise in gleicher Weise, wie die Ausführungsform aus 6a mit der dort beschriebenen Steuerung 123 und den Antrieben 117, 139 und, wie die Ausführungsform aus 1, mit den dort beschriebenen Abstandserfassungssysteme 63 und 77, sowie mit den in 2a bis 2d beschriebenen Vergrößerungssystemen, sowie mit dem in 3 gezeigten Pupillenänderungssystem, sowie mit dem in den 4 bis 7 erläuterten Schnittweitenanpassungsverfahren kombiniert wird. Diesbezüglich soll hiermit jede Merkmalskombination offenbart sein.
  • Die in der 1 gezeigte Ausführungsform besteht aus einem ersten oberen Teil 147, welcher in der Figur oberhalb einer gedachten Schnittlinie A angeordnet ist und aus einem ersten unteren Teil 149, welcher unterhalb der Schnittlinie A angeordnet ist. Entsprechend zeigt 8 einen zweiten oberen Teil 151 und einen zweiten unteren Teil 153. Der erste obere Teil 147 kann mit dem zweiten unteren Teil 153 kombiniert werden und der zweite obere Teil 151 kann mit dem ersten unteren Teil 149 kombiniert werden.
  • Der zweite untere Teil 153 t unterscheidet sich von dem in 1 gezeigten ersten unteren Teil 149 im wesentlichen dadurch, daß das erste und das zweite optische Element 9 lt, 9 rt aus zwei Teilen bestehen, die jeweils im wesentlichen eine Sammellinse 155 lt, 155 rt sind. In Strahlrichtung vorzugsweise hinter dem ersten und zweiten optischen Element 9 lt, 9 rt oder hinter den Selektoren 17 lt, 17 rt ist jeweils ein Prismenkeil 156 lt, 156 rt zur Bildung eines Stereowinkels αt angeordnet. Die gewählte Reihenfolge von Sammellinse 155 lt, 155 rt und Prismenkeil 156 lt, 156 rt hat den Vorteil, daß der Mikroskopstrahlengang 33 lt, 33 rt in den Prismenkeilen 156 lt, 156 rt parallel verläuft und somit die Entstehung eines Astigmatismus vermieden wird. Vorzugsweise sind die Prismenkeile 156 lt, 156 rt drehbar gelagert, um einen Winkel αt des linken und des rechten Mikroskopstrahlengangs 33 lt, 33 rt zur Symmetrieebene 38 t an die jeweils eingestellte Schnittweite α2 anzupassen. Vorzugsweise ist die Sammellinse 155 lt bzw. 155 rt fest mit dem zugehörigen Prismenkeil 156 lt bzw. 156 rt verbunden. Eine Ausführungsform sieht vor, daß die Sammellinse 155 lt bzw. 155 rt dazu als Planlinse ausgebildet und mit der planen Seite auf dem Prismenkeil 156 lt bzw. 156 rt aufgeklebt ist.
  • Der Prismenkeil 156 lt bzw. 156 rt kann als Ring mit dreiecksförmigen Querschnitt ausgebildet sein. Dadurch auftretende Bildverzerrungen werden durch ein an einer nachfolgenden Stelle im Mikroskopstrahlengang 33 lt, 33 rt angeordnetes Prismenkeilpaar oder ein anderes optisches Bauelement korrigiert. Alternativ oder ergänzend ist bei Aufnahme mit der Kamera 27 eine elektronische Bildkorrektur vorgesehen, beispielsweise mittels Anwendung einer Funktion für konforme Abbildungen. Vorzugsweise ist die Hauptachse des Rings auf die Zentralachse 37 t des Untersuchungssystems zentriert.
  • Der zweite obere Teil 151 t umfaßt einen an sich bekannten Strahlteiler 157 t bestehend aus einem ersten Bauernfeindprisma 159 t und einem aufgeklebten Prismenkeil 161 t. Der Strahlteiler 157 t ist zusammen mit dem Selektor 23 t'' und einem ersten Okular 185 t drehbar um die Zentralachse 37 t gelagert, so daß eine Drehstellung 158 t des ersten Bauernfeindprismas 159 t änderbar ist. Unabhängig davon ist ein zweites Bauernfeindprisma 173 t zusammen mit dem Selektor 23 t' und einem zweiten Okular 179 t um die Zentralachse 37 t drehbar gelagert, so daß eine Drehstellung 180 t des zweiten Bauernfeindprismas 173 t änderbar ist.
  • Ein erster stereoskopischer Benutzerstrahlengang 181 t tritt im wesentlichen senkrecht in die Unterseite 165 t des ersten Bauernfeindprismas 159 t ein und wird an der teilweise reflektierenden Oberseite 167 t des ersten Bauernfeindprismas 159 t unter solch einem Winkel auf die Unterseite 165 t des ersten Bauernfeindprismas 159 t zurückgespiegelt, das er dort ein zweites Mal reflektiert wird und eine dritte Seite 183 t verläßt und über einen Selektor 23 t'' in das erste stereoskopisches Okular 185 t zur Beobachtung durch einen ersten Benutzer eintritt.
  • Ein zweiter stereoskopischer Benutzerstrahlengang 163 t tritt auf einer Unterseite 165 t des ersten Bauernfeindprismas 159 t im wesentlichen senkrecht ein, tritt durch eine halbverspiegelte Oberseite 167 t des ersten Bauernfeindprismas 159 t zu dem Prismenkeil 161 t hindurch und aus einer Oberseite 169 t des Prismenkeils 161 t wieder im wesentlichen senkrecht heraus. Der zweite Benutzerstrahlengang 163 t tritt dann im wesentlichen senkrecht in die Unterseite 171 t des zweiten Bauernfeindprismas 173 t ein und wird an einer voll reflektierenden Oberseite 175 t des zweiten Bauernfeindprismas 173 t unter solch einem Winkel auf die Unterseite 171 t des zweiten Bauernfeindprismas 173 t zurückgespiegelt, das er dort ein zweites Mal reflektiert wird und eine dritte Seite 177 t verläßt und über einen weiteren Selektor 23 t' in das zweite stereoskopische Okular 179 t zur Beobachtung durch einen zweiten Benutzer eintritt.
  • Die Selektoren 23 t' und 23 t'' sind über Kabel 187 t', und 187 t'' an der schon im Zusammenhang mit den anderen Selektoren 17 lt, 19 lt, 19 lt, 17 rt erwähnten Selektorsteuerung 189 t angeschlossen. Die Selektorsteuerung 189 t weist für jeden der Benutzer eine Bedienmöglichkeit auf, mit der die Selektorsteuerung 189 t so eingestellt werden kann, daß sie die Selektoren 23 t' und 23 t'' zeitlich so ansteuert, daß sie zu dem stereoskopischen Okulars 179 t, 185 t des jeweiligen Benutzers entsprechend der von ihm vorgenommenen Einstellung jeweils nur den stereoskopischen Endoskopstrahlengang 47 lt, 47 rt oder nur den Stereomikroskopstrahlengang 33 lt, 33 rt oder beide Strahlengänge 33 lt, 33 rt, 47 lt, 47 rt durchlassen. Die Selektorsteuerung 189 t weist eine für beide Benutzer unabhängige Einstellmöglichkeit auf, mit der die Zeitanteile einstellbar sind, mit denen die Selektoren 23 t' und 23 t'' das Beobachtungslicht zu den Okularen 179 t und 185 t durchlassen. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn von dem jeweiligen Benutzer eine gleichzeitige Beobachtung über den Stereomikroskopstrahlengang 33 lt, 33 rt und den Endoskopstrahlengang 47 lt, 47 rt gewählt wird und beide Strahlengänge 33 lt, 33 rt, 47 lt, 47 rt ein unterschiedlich helles Beobachtungslicht zum stereoskopischen Okular 179 t, 185 t liefern.
  • Die Hauptoptik 7 t, bestehend aus den Linsen 155 lt, 155 rt, den Prismenkeilen 156 lt, 156 lt, den Selektoren 17 lt, 17 rt und den Strahlteilern 21 lt, 21 rt, ist ebenfalls um die Zentralachse 37 t drehbar gelagert. Der Strahlteiler 157 t kann mit der Hauptoptik 7 t mechanisch gekoppelt werden, und zwar so, daß die einzige Symmetrieebene des ersten Bauernfeindprismas 159 t mit der einzigen Symmetrieebene der Hauptoptik 7 t zusammenfällt. Unabhängig von der Drehstellung 180 t des zweiten Bauernfeindprismas 173 t um die Zentralachse 37 t ist damit die Richtung der Stereobasis 89 t'' des Stereomikroskopstrahlengangs 33 lt, 33 rt immer an eine Richtung einer Stereobasis des ersten stereoskopischen Okulars 185 t des ersten Benutzers angepaßt. In diesem Fall ist die Drehstellung 158 t des ersten Bauernfeindprismas 159 t und des Okulars 185 t gegenüber der in der 8 eingezeichneten Stellung in Wirklichkeit um 90° oder 270° (also senkrecht zur Zeichenebene) gedreht angeordnet.
  • Unabhängig davon kann auch das zweite Bauernfeindprisma 175 t mit der Hauptoptik 7 t mechanisch gekoppelt werden, und zwar so, daß die einzige Symmetrieebene des zweiten Bauernfeindprismas 173 t mit der einzigen Symmetrieebene der Hauptoptik 7 t zusammenfällt. Unabhängig von der Drehstellung 158 t des ersten Bauernfeindprismas 159 t um die Zentralachse 37 t ist damit die Richtung der Stereobasis 89 t'' des Stereomikroskopstrahlengangs 33 lt, 33 rt immer an eine Richtung einer Stereobasis des zweiten stereoskopischen Okulars 179 t des zweiten Benutzers angepaßt. In diesem Fall ist die Drehstellung 180 t des zweiten Bauernfeindprismas 173 t und des Okulars 185 t gegenüber der in der 8 eingezeichneten Stellung in Wirklichkeit um 90° oder 270° (senkrecht zur Zeichenebene) gedreht angeordnet.
  • Entsprechende mechanische Kopplungen sind auch mit der Endoskopoptik 3 möglich, um eine Stereobasis der Endoskopoptik 3 an die Drehstellung 158 t oder 180 t des ersten bzw. zweiten Bauernfeindprismas 159 t bzw. 173 t um die Zentralachse 37 t anzupassen.
  • Eine alternative Ausführungsform weist an der Stelle des ersten Okulars 185 t oder des zweiten Okulars 179 t die in 1 gezeigte Teilanordnung, bestehend aus der Linse 25, der Kamera 27, dem ersten Kabel 29 und dem am Kopf zu tragenden stereoskopischen Anzeigegerät 31 auf. Damit ist für den ersten oder zweiten Benutzer eine direkte optische Beobachtung möglich und für alle weiteren Benutzer eine elektronische.
  • Die Endoskopoptik 3 erzeugt von einem Bereich einer Objektebene 49 ein Zwischenbild 48, vorzugsweise ein reelles Zwischenbild 48, wobei das Zwischenbild 48 zwischen der Austrittsseite 6 der Endoskopoptik 3 und der Linsenanordnung 15 entsteht. Eine andere, ebenfalls bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß ein reelles oder virtuelles Zwischenbild 48 an einer anderen Stelle des Endoskop-Mikroskop-Untersuchungssystems 1 entsteht, und zwar vorzugsweise zwischen der Eintrittsseite 4 und der Austrittsseite 6 der Endoskopoptik 3. Bei einer alternativen Ausführungsform entsteht das Zwischenbild 48 innerhalb der Hauptoptik 7.
  • Das Endoskop-Mikroskop-Untersuchungssystem 1 weist eine mechanische Verbindung zwischen der Hauptoptik 7 und der Endoskopoptik 3 auf, und eine Mechanik, die ein Verschieben oder/und ein Schwenken der gesamten Endoskopoptik 3 oder eines Teils derselben ermöglicht, wobei die Endoskopoptik 3 in einer erste Verschiebeposition oder/und Wegklapposition von dem Endoskopstrahlengang 47 l, 47 r durchsetzt ist und in einer zweiten Position nicht von dem Endoskopstrahlengang 47 l, 47 r durchsetzt ist.
  • Dem Fachmann, dem es möglich ist, durch eine Abwandlung der Daten der Tabelle 1 für die Endoskopoptik 3 und die Linsengruppe 15 ähnliche Linsenkombinationen für ein Endoskop-Mikroskop-Untersuchungssystem 1 zu finden, wird ausgehend von der vorliegenden Erfindung vorzugsweise von folgenden Prämissen ausgehen: Die Endoskopoptik 3 weist wenigstens zwei, vorzugsweise mindestens drei, insbesondere bevorzugt, mindestens vier als Achromate oder/und Apochromate ausgeführte Linsengruppen auf. Ein in einer Lichtausbreitungsrichtung symmetrischer Abschnitt der Endoskopoptik 3 umfaßt mindestens drei Linsen, insbesondere mindestens fünf Linsen, wobei der symmetrische Abschnitt in Bezug auf eine optische Komponente des symmetrischen Abschnitts oder in Bezug auf eine zwischen zwei Komponenten des symmetrischen Abschnitts symmetrisch aufgebaut ist in beide Richtungen der Hauptachse 45 der Endoskopoptik 3. Von mindestens zwei Linsen des symmetrischen Abschnitts ist jeweils mindestens eine optische Fläche im wesentlichen plan.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform weist eine Endoskopoptik 3 mit einem abgewinkelten Endoskopstrahlengang 47 l, 47 r auf, wobei die Endoskopoptik 3 eine in Bezug auf die Hauptachse 45 der Endoskopoptik 3 schräggestellte Austrittsseite 4 aufweist, so daß eine seitliche Beobachtung in einer Körperhöhle des zu beobachtenden Objekts 36 möglich ist. Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Endoskopstrahlengang 47 ein monoskopischer Strahlengang. Tabelle 1
    Nr. Radius (mm) Dicke (mm) Medium Freier Durchmesser (mm)
    Stereo-Kamera-Adapter
    1 108,3761 25,0
    4,0 LF5
    2 –119,3133 25,0
    2,0 SF1
    3 492,9467 25,0
    (a10 =) 2,0...15,0 Luft
    4 151,9032 25,0
    4,0 NPSK53
    5 –75,8767 25,0
    3,0 SF56A
    6 –385,4056 25,0
    0,1 Luft
    7 100,1835 25,0
    3,0 NLAK8
    8 Plan 25,0
    (a9 =) 14,0...1,0 Luft
    9 Plan 25,0
    3,0 NSSK8
    10 33,0383 24,0
    3,0 NSF6
    11 51,9513
    (a1 =) 93,5...155,8 Luft
    12 Plan 8,0
    2,0 NSK2
    13 –74,0295 8,0
    10,0 Luft
    14 20,2391 8,0
    2,0 NSK2
    15 Plan 8,0
    30,0 Luft
    16 16,7178 8,0
    1,0 SF4
    17 8,1108 8,0
    4,0 NBAF4
    18 –8,1108 8,0
    1,0 SF4
    19 –16,7178 8,0
    30,0 Luft
    20 Plan 8,0
    2,0 NSK2
    21 –20,2391 8,0
    10,0 Luft
    22 Plan 8,0
    2,0 NPSK53
    23 –16,8612 8,0
    21,1 Luft
    24 10,1719 5,8
    3,0 NPSK53
    25 –8,5473 5,2
    2,0 MSF6
    26 –81,6029 4,8
    0,1 Luft
    27 4,9758 4,6
    2,0 NLAK22
    28 14,0668 4,0
    4,0 Luft
    29 –3,4097 3,2
    1,5 NSF56
    30 –2,3638 3,6
    1,0 NSK5
    31 –10,5021 3,8
    0,6 Luft
    32 –3,0917 3,8
    1,0 NSK5
    33 –5,7641 4,4
    0,9 Luft
    34 –2,8212 4,5
    1,0 NSK5
    35 –8,1686 5,9
    0,1 Luft
    36 Plan 8,0
    1,3 NZK7
    37 Plan 8,0
    (a3 =) 20,3 Luft
    Objektebene
    Tabelle 2
    Nr. Radius (mm) Dicke (mm) Medium Freier Durchmesser (mm)
    Stereo-Kamera-Adapter
    1 108,3761 9,0
    4,0 LF5
    2 –119,3133 9,0
    2,0 SF1
    3 492,9467 9,0
    (a4 =) 0,5; 4,4; 9,9 Luft
    4 151,9032 25,0
    4,0 NPSK53
    5 –75,8767 25,0
    3,0 SF56A
    6 –385,4056 25,0
    0,1 Luft
    7 100,1835 25,0
    3,0 NLAK8
    8 Plan 25,0
    (a9 =) 11,6 Luft
    9 Plan 25,0
    3,0 NSSK8
    10 33,0383 24,0
    3,0 NSF6
    11 51,9513 23,0
    (a1 =) 102,1 Luft
    12 Plan 8,0
    2,0 NSK2
    13 –74,0295 8,0
    10,0 Luft
    14 20,2391 8,0
    2,0 NSK2
    15 Plan 8,0
    30,0 Luft
    16 16,7178 8,0
    1,0 SF4
    17 8,1108 8,0
    4,0 NBAF4
    18 –8,1108 8,0
    1,0 SF4
    19 –16,7178 8,0
    30,0 Luft
    20 Plan 8,0
    2,0 NSK2
    21 –20,2391 8,0
    10,0 Luft
    22 Plan 8,0
    2,0 NPSK53
    23 –16,8612 8,0
    21,1 Luft
    24 10,1719 5,8
    3,0 NPSK53
    25 –8,5473 5,2
    2,0 NSF6
    26 –81,6029 4,8
    0,1 Luft
    27 4,9758 4,6
    2,0 NLAK22
    28 14,0668 4,0
    4,0 Luft
    29 –3,4097 3,2
    1,5 NSF56
    30 –2,3638 3,6
    1,0 NSK5
    31 –10,5021 3,8
    0,6 Luft
    32 –3,0917 3,8
    1,0 NSK5
    33 4,4
    0,9 Luft
    34 –2,8212 4,5
    1,0 NSK5
    35 –8,1686 5,9
    0,1 Luft
    36 Plan 8,0
    1,3 NZK7
    37 Plan 8,0
    (a3 =) 40,3; 20,3; 10,3 Luft
    Objektebene
  • Zusammenfassend wird ein Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem für die Untersuchung eines Objekts beschrieben. Das System umfaßt eine Endoskopoptik und eine Hauptoptik mit einem Endoskop- und einem Stereomikroskopstrahlengang. Ein erstes und zweites optisches Element der Hauptoptik ist einer Objektebene des Stereomikroskopstrahlengangs am nächsten angeordnet und von einem linken bzw. einem rechten Strahlengang des Stereomikroskopstrahlengangs durchsetzt. Zentralstrahlachsen von Zentralstrahlen des linken bzw. rechten Strahlengangs sind zwischen der Objektebene und dem ersten bzw. zweiten optischen Element im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, wobei, gesehen in einer Projektion auf die gemeinsame Ebene, sämtliche optische Elemente der Endoskopoptik wenigstens teilweise zwischen den beiden Zentralstrahlachsen angeordnet sind.

Claims (27)

  1. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem für eine Untersuchung wenigstens eines Objekts, wobei das System (1) für einen Beobachter zu einer Beobachtung von Abbildern des Objekts (36) einen Stereomikroskopstrahlengang (33 l, 33 r) für eine stereoskopische Abbildung einer Objektebene (35) des Stereomikroskopstrahlengangs (33 l, 33 r) und einen Endoskopstrahlengang (47 l, 47 r) zur Abbildung einer Objektebene (49) des Endoskopstrahlengangs (47 l, 47 r) bereitstellt, wobei der Stereomikroskopstrahlengang (33 l, 33 r) einen linken Mikroskopstrahlengang (33 l) und einen rechten Mikroskopstrahlengang (33 r) umfaßt, wobei das Untersuchungssystem (1) umfaßt: eine von dem Endoskopstrahlengang (47 l, 47 r) durchsetzte Endoskopoptik (3), welche nicht Teil des linken und des rechten Mikroskopstrahlengangs (33 l, 33 r) ist, mit einer Mehrzahl optischer Elemente (5) und mit einer dem Objekt (36) zugewandten Eintrittsseite (4) für den Endoskopstrahlengang (47 l, 47 r) und einer Austrittsseite (6) für den Endoskopstrahlengang (47 l, 47 r), und eine von den drei Strahlengängen (33 l, 33 r) durchsetzte Hauptoptik (7), welche ein in dem linken Mikroskopstrahlengang (33 l) der Objektebene (35) des Stereomikroskopstrahlengangs (33 l, 33 r) am nächsten angeordnetes erstes optisches Element (9 l) und ein in dem rechten Mikroskopstrahlengang (33 r) der Objektebene (35) des Stereomikroskopstrahlengangs (33 l, 33 r) am nächsten angeordnetes zweites optisches Element (9 r) aufweist, wobei das Untersuchungssystem (1) ferner umfaßt: eine von dem Endoskopstrahlengang (47 l, 47 r) durchsetzte und außerhalb des linken und des rechten Mikroskopstrahlengangs (33 l, 33 r) angeordnete Schnittweiteneinstelloptik (94), um einen Abstand (a3) einer durch den Endoskopstrahlengang (47 l, 47 r) abgebildeten Objektebene (49) von der Eintrittsseite (4) der Endoskopoptik (3) zu ändern.
  2. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach Anspruch 1, wobei ein Abstand (a6) zwischen der Eintrittsseite (4) der Endoskopoptik (3) einerseits und dem ersten und dem zweiten optischen Element (9 l, 9 r) der Hauptoptik (7) andererseits änderbar ist.
  3. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Hauptoptik (7) wenigstens eine von dem linken und dem rechten Mikroskopstrahlengang (33 l, 33 r) gemeinsam durchsetzte Objektivlinse (13) umfaßt.
  4. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Stereomikroskopstrahlengang (33 l, 33 r) eine Schnittweiteneinstelloptik (101) umfaßt, um einen Abstand (a2) zwischen der durch den Stereomikroskopstrahlengang (33 l, 33 r) abgebildeten Objektebene (35) und dem ersten bzw. zweiten optischen Element (9 l, 9 r) der Hauptoptik (7) zu ändern.
  5. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach Anspruch 4, wobei der Abstand (a2) zwischen der durch den Stereomikroskopstrahlengang (33 l, 33 r) abgebildeten Objektebene (35) und dem ersten bzw. zweiten optischen Element (9 l, 9 r) der Hauptoptik (7) unabhängig von dem Abstand (a3) der durch den Endoskopstrahlengang (47 l, 47 r) abgebildeten Objektebene (49) von der Eintrittsseite (4) der Endoskopoptik (3) änderbar ist.
  6. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Schnittweiteneinstelloptik (101) des Stereomikroskopstrahlengangs (33 l, 33 r) eine erste Objektivlinse (101) und eine zweite Objektivlinse (99) umfaßt, welche von dem linken Mikroskopstrahlengang (33 l) und dem rechten Mikroskopstrahlengang (33 r) gemeinsam durchsetzt sind, und wobei ein Abstand (a9) der ersten Objektivlinse (101) von der zweiten Objektivlinse (99) änderbar ist, um den Abstand (a2) zwischen der durch den Stereomikroskopstrahlengang (33 l, 33 r) abgebildeten Objektebene (35) und dem ersten bzw. zweiten optischen Element (9 l, 9 r) der Hauptoptik (7) zu ändern.
  7. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach Anspruch 6, wobei die erste und die zweite Objektivlinse (99, 101) ferner von dem Endoskopstrahlengang (47 l, 47 r) durchsetzt sind.
  8. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die Schnittweiteneinstelloptik (94) des Endoskopstrahlengangs (47 l, 47 r) wenigstens eine Linse (95) umfaßt, welche in dem Endoskopstrahlengang (47 l, 47 r) hinter der wenigstens einen Objektivlinse (13) angeordnet ist.
  9. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Hauptoptik (7) wenigstens eine Objektivlinse (13) aufweist, welche von dem linken Mikroskopstrahlengang (33 l) und dem rechten Mikroskopstrahlengang (33 r) gemeinsam durchsetzt ist.
  10. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach Anspruch 9, wobei die gemeinsame Objektivlinse (13) ferner von dem Endoskopstrahlengang (47 l, 47 r) durchsetzt ist.
  11. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das erste und das zweite optische Element (9 l, 9 r) der Hauptoptik (7) durch eine gemeinsame Objektivlinse (13) bereitgestellt sind.
  12. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach Anspruch 11, wobei die gemeinsame Objektivlinse (13) ein Durchgangsloch (14) aufweist, welches von dem Endoskopstrahlengang (47 l, 47 r) durchsetzt ist.
  13. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das erste und das zweite optische Element (9 l, 9 r) durch zwei voneinander separate optische Elemente (5) bereitgestellt sind.
  14. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach Anspruch 13, wobei das erste und das zweite optische Element (9 l, 9 r) im wesentlichen Prismengestalt aufweisen.
  15. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der linke Mikroskopstrahlengang (33 l) einer Kamera (27) oder/und einem Okular (179, 185) für den linken Mikroskopstrahlengang (33 l) zugeführt wird.
  16. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der rechte Mikroskopstrahlengang (33 r) einer Kamera (27) oder/und einem Okular (179, 185) für den rechten Mikroskopstrahlengang (33 r) zugeführt wird.
  17. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Hauptoptik (7) einen Selektor (17 l, 17 r) umfaßt, welcher dazu ausgebildet ist, wahlweise den linken Mikroskopstrahlengang (33 l) oder den rechten Mikroskopstrahlengang (33 r) der Kamera (27) oder/und dem linken Okular (179, 185) oder/und dem rechten Okular (179, 185) zuzuführen.
  18. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach Anspruch 17, wobei eine von dem linken Mikroskopstrahlengang (33 r) durchsetzte Querschnittsfläche des Selektors (17 l, 17 r) und eine von dem rechten Mikroskopstrahlengang (33 l) durchsetzte Querschnittsfläche des Selektors (17 l, 17 r) in Umfangsrichtung um eine Zentralachse (37) des Selektors ((17 l, 17 r) änderbar ist
  19. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei der Endoskopstrahlengang (47 l, 47 r) einer Kamera (27) oder/und einem einzelnen Okular (179, 185) für den Endoskopstrahlengang (47 l, 47 r) oder/und einem linken und rechten Okular (179, 185) für den Endoskopstrahlengang (47 l, 47 r) zugeführt wird.
  20. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach Anspruch 17 oder 19, wobei der Selektor (19 l, 19 r) ferner dazu ausgebildet ist, wahlweise den Endoskopstrahlengang (47 l, 47 r) der Kamera (27) oder/und dem einzelnen Okular (179, 185) für den Endoskopstrahlengang (47 l, 47 r) zuzuführen.
  21. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach Anspruch 20, wobei der Selektor (19 l, 19 r) ferner dazu ausgebildet ist, wahlweise einen linken Teil (47 l) des Endoskopstrahlengangs (47 l, 47 r) und einen rechten Teil (47 r) des Endoskopstrahlengangs (47 l, 47 r) der Kamera (27) oder/und dem linken oder/und dem rechten Okular (179, 185) für den Endoskopstrahlengang (47 l, 47 r) zuzuführen.
  22. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach Anspruch 21, wobei eine von dem linken Teil (47 l) des Endoskopstrahlengangs (47 l, 47 r) durchsetzte Querschnittsfläche des Selektors (19 l, 19 r) und eine von dem rechten Teil (47 r) des Endoskopstrahlengangs (47 l, 47 r) durchsetzte Querschnittsfläche des Selektors (19 l, 19 r) in Umfangsrichtung um eine Zentralachse (37, 45) des Selektors (19 l, 19 r) änderbar ist
  23. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 22, wobei ein Abstand (a12) zwischen der Objektebene (35) des Stereomikroskopstrahlengangs (33 l, 33 r) und der Austrittsseite (6) der Endoskopoptik (3) kleiner ist als ein Abstand (a2) zwischen der Objektebene (35) des Stereomikroskopstrahlengangs (33 l, 33 r) und dem ersten oder zweiten optischen Element (9 l, 9 r) der Hauptoptik (7).
  24. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach Anspruch 1 bis 23, wobei ein durch die Endoskopoptik (3) erzeugtes Zwischenbild (48) der Objektebene (49) des Endoskopstrahlengangs (47 l, 47 r) zwischen der Austrittsseite (6) der Endoskopoptik (3) und der Hauptoptik (7) angeordnet ist.
  25. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 24, wobei sämtliche optischen Elemente (5) der Endoskopoptik (3) eine gemeinsame optische Achse (45) aufweisen.
  26. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 25, wobei sämtliche optischen Elemente (5) der Endoskopoptik (3) starr miteinander verbunden sind.
  27. Mikroskop-Endoskop-Untersuchungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 26, wobei ein Abstand (a6–a1) zwischen der Eintrittsseite (4) und der Austrittsseite (6) der Endoskopoptik (3) größer ist als ein Fünffaches, insbesondere größer ist als ein Zehnfaches, eines Durchmessers des optischen Elements der Endoskopoptik (3) mit größtem Durchmesser.
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