DE3641341A1 - Zielmarkierung fuer ein beobachtungsgeraet mit zusatzbeleuchtung - Google Patents
Zielmarkierung fuer ein beobachtungsgeraet mit zusatzbeleuchtungInfo
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Description
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung aus einem Beob
achtungs- und Lasergerät, bei welcher der Laserstrahl durch
eine Spiegelanordnung mindestens annähernd in die Beobachtungs
richtung des Beobachtungsgerätes gelenkt wird, bei welcher
durch Bewegung der Spiegelanordnung der Laserstrahl innerhalb
des Beobachtungsfeldes des Beobachtungsgerätes bewegbar ist,
bei welcher das Beobachtungsobjekt mit einer Beleuchtungsein
richtung mindestens annähernd aus der Beobachtungsrichtung des
Beobachtungsgerätes beleuchtet ist und bei welcher der Auf
treffpunkt der Laserstrahlung auf das Beobachtungsobjekt durch
eine Zielmarke sichtbar gemacht ist, die von einem aus der
Beleuchtungseinrichtung abgezweigten Teil des Beleuchtungslich
tes beleuchtet ist und über die Spiegelanordnung in eine Bild
ebene des Beobachtungsgerätes abgebildet ist.
In Beobachtungsgeräten, insbesondere beim Einsatz in der Mikro
chirurgie, möchte man des öfteren die Auftreffstelle eines
Laserstrahles aus dem nichtsichtbaren Spektralbereich im
Blickfeld des Beobachters kennzeichnen. Diese Kennzeichnung
kann direkt auf dem Objekt selber mittels eines zusätzlichen
Lasers mit sichtbarer Strahlung oder durch Einspiegelung einer
Kennzeichnung der Auftreffstelle in einem Bild des Objektes
geschehen. Eine Zusatzbeleuchtung in dem Beobachtungsgerät
sorgt häufig für eine zusätzliche Ausleuchtung des Umfeldes des
Auftreffpunktes.
Aus der DE-PS 23 09 203 ist eine mikrochirurgische Vorrichtung
aus einem Mikroskop und einem Laser entsprechend dem Oberbe
griff des ersten Anspruches bekannt. Hierbei wird die Zielmarke
durch ein Ende einer faseroptischen Lichtführung gebildet,
deren anderes Ende in der Nähe der Spiegelanordnung fixiert ist
und dadurch von der ohnehin vorhandenen Beleuchtungseinrichtung
des Beobachtungsgerätes beleuchtet wird. Das lichtaufnehmende
Ende der faseroptischen Lichtführung weist ein kleines licht
sammelndes Linsensystem auf. Für eine einwandfreie optische
Ausrichtung des Markierungssystems müssen beide Enden der
Lichtführung genau in ihrer Lage angeordnet werden, um einen
hellen Lichtpunkt zu erzielen, der in der Bildebene des Beob
achtungsgerätes mit dem Bild von dem Auftreffpunkt des Laser
strahles zusammenfällt.
Das lichtaussendende Ende der Lichtführung wird in eine
Ausrichtungsanordnung aufgenommen, welche eine Einstellung in
drei Dimensionen zur Fokussierung und Ausrichtung des Markie
rungspunktes auf die Mitte des Laserpunktes ermöglicht.
Es ist eine mit Öffnungen versehene Spiegelanordnung schräg
unter der Objektivlinse der zentralen optischen Achse des
Mikroskops angeordnet. Bei der bekannten Vorrichtung besteht
die Spiegelanordnung aus einer unter dem Objektiv angeordneten
rechtwinkligen Platte, welche zwei Öffnungen für die Stereo
strahlengänge des Beobachtungsgerätes hat. Das mittlere Teil
der Platte (s. Fig. 2 der DE-PS 23 09 203) ist mit einer stark
reflektierenden Substanz bedeckt, und zwar vorzugsweise Gold
für das Reflektieren der Infrarot-Energie. Die Öffnungen der
rechteckigen Platte sind für die Einspiegelung der Zielmarke in
den Beobachtungsstrahlengang mit halbdurchlässigen Strahlen
teilern bedeckt, die z. B. aus geschmolzenem Quarz gefertigt und
an der Platte befestigt sind.
Wie an Hand der Fig. 1 und 3 dort gezeigt ist, ist die Spiegel
anordnung in einem Gehäuse angeordnet, das eine Öffnung an
einer Seite besitzt. Durch dieselbe wird ein Laserstrahl senk
recht zu der zentralen Achse des Mikroskops eingeführt. Die
Öffnung kann direkt mit der Laserquelle ausgerichtet sein, oder
der Strahl kann zu der Öffnung durch eine reflektierende An
ordnung gebracht werden. Eine Konvergenzlinse ist zwischen der
Spiegelanordnung und der Öffnung ausgerichtet. Die Spiegel
anordnung ist dergestalt angeordnet, daß der Laserstrahl nach
dem derselbe durch die Linse hindurchgetreten ist, von dem
reflektierenden mittleren Teil der Platte nach unten längs der
zentralen Achse des Mikroskops in Richtung auf die Arbeits
stelle abgelenkt wird. Die Linse wird so ausgewählt, daß der
Laserstrahl auf einen Punkt fokussiert wird, der in der Brenn
ebene des Mikroskops liegt, d. h., bei der "Arbeitsentfernung"
des Mikroskops. Das Markierungslicht wird von der inneren Ober
fläche des Strahlenteilers, der die Öffnung abdeckt,
reflektiert. Die innere Oberfläche des Strahlenteilers ist
praktisch komplanar zu der mittleren reflektierenden Ober
fläche der Platte, von wo aus der Laserstrahl reflektiert wird.
Nachteilig an dieser Zielmarkierung ist vor allem der
große Aufwand für die Beleuchtung der Zielmarke und für die
Ausbildung der Spiegelanordnung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Zielmarkierung
mit möglichst geringem Aufwand zu realisieren, bei der trotzdem
das Bild der Zielmarke mit dem Auftreffpunkt des Lasers im
Beobachtungsfeld ausreichend genau übereinstimmt.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
für die Abzweigung des Beleuchtungslichtes für die Zielmarke
die vorhandene Spiegelanordnung benutzt wird, welche einen Teil
des Beleuchtungslichtes direkt zur Zielmarke reflektiert und
daß die Zielmarke aus Mitteln aufgebaut ist, welche den auf sie
auftreffenden Teil des Beleuchtungslichtes mindestens zum Teil
über die Spiegelanordnung unabhängig von deren Stellung in die
Bildebene des Beobachtungsgerätes reflektieren.
Die Entfernung zwischen Spiegelanordnung und Zielmarke ist
vorteilhafter Weise variabel, um eine Schärfenkorrektur des
Bildes der Zielmarke zu ermöglichen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird als Spiegelan
ordnung eine Teilerplatte verwendet. In einer besonders vor
teilhaften Ausführungsform ist die Teilerplatte so ausgebildet,
daß nicht nur die Reflexion des Laserstrahles, sondern auch die
Reflexion der Abbildungsstrahlen von der Zielmarke in einer
reflektierenden Schicht auf der Unterseite der Teilerplatte
erfolgt.
Wenn die Reflexion für die Abbildung der Zielmarke an der
Unterseite der Teilerplatte erfolgt, ist es zweckmäßig, die
Oberseite der Teilerplatte zu entspiegeln, damit störende
Reflexe vermieden werden.
Um eine möglichst kontrastreiche Abbildung der Zielmarke zu
erhalten, ist es zweckmäßig, ihre Umgebung stark absorbierend
zu gestalten.
Durch eine konvexe Ausbildung der Oberfläche der Zielmarke wird
erreicht, daß unabhängig von der Stellung der Spiegelanordnung
immer Licht von der Zielmarke in die Beobachtungsebene
reflektiert wird. Das Bild der Zielmarke hat dann praktisch
immer die gleiche Helligkeit, obwohl seine Lage in der
Beobachtungsebene von der Stellung der Spiegelanordnung beein
flußt wird. Die Zielmarke kann als Fadenkreuz, Ringsystem oder
ähnlich ausgebildet sein, wobei Zielmarken, die in der geo
metrischen Mitte offen sind, die besten Arbeitsbedingungen
ermöglichen, da sie die Stelle der Einwirkung des Lasers nicht
verdecken und sie für den Beobachter stets gut sichtbar halten.
Zum Realisieren der Zielmarke können Glasfasern verwendet
werden, welche zur Erzielung einer stark reflektierenden Ober
fläche mit einem Metallüberzug versehen werden.
Die Erfindung ist nicht nur vorteilhaft in Mikroskopen ein
setzbar, wie anhand der nachfolgenden Beschreibung eines
Mikroskops für die Mikrochirurgie erläutert, sondern in allen
Betrachtungsgeräten, welche nicht unbedingt vergrößern müssen.
Der Einsatz von Laserstrahlen unter Benutzung einer Zielmarke
ist nicht auf das Gebiet der Medizin begrenzt und schließt alle
Bereiche ein, bei denen ein gezielter Einsatz notwendig ist
(z. B. Materialbearbeitung). Der dabei eingesetzte Laserstrahl
muß nicht fokussiert sein.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 1 und 2
erläutert, welche eine Realisierung der Erfindung in einem
Operationsmikroskop mit einem Laser darstellt.
Dabei zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch ein Beobachtungs- und Lasergerät;
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II der Fig. 1.
In der Darstellung der Fig. 1 wird die Laserstrahlung (4)
durch die optische Anordnung (11) auf den im Gesichtsfeld des
Operationsfeldes (2) befindlichen Auftreffpunkt (1) fokussiert.
Die Spiegelanordnung ist als Teilerplatte (3) ausgeführt,
welche ca. 99% der auftreffenden Laserstrahlung auf das Opera
tionsfeld lenkt.
Auf der Unterseite der Teilerplatte (3) befindet sich eine
reflexionserhöhende Schicht (23), während die Oberseite mit
einer reflexionsvermindernden Schicht (22) versehen ist.
Die Theorie und die Verfahren zur Herstellung von reflexions
vermindernden und -erhöhenden Schichten sind in dem Buch "Dünne
Schichten für die Optik" von H. Anders, Stuttgart 1965 be
schrieben (siehe auch EP-PS 01 93 717 und EP-PS 01 80 129).
Desweiteren sei auf das Prospektmaterial der Firmen Balzers AG,
FL-9496 Balzers, Fürstentum Lichtenstein verwiesen (z. B. BD 800 137 PE 8306).
Zum Schutz des Beobachters ist im Beobachtungsstrahlengang (20)
ein Laserschutzfilter (10) eingebracht. Der Beobachtungsstrah
lengang (20) läuft durch das Hauptobjektiv (7) und die Beob
achtungsoptik (8) des Operationsmikroskopes. Die Beleuchtungs
strahlen (14) der Strahlenquelle (15) werden über das Umlenk
element (6) eingekoppelt. Das Schutzglas (17) schließt das
Geräteinnere gegen Verschmutzung von außen ab.
Ein Teil des Beleuchtungslichtes (14) wird an der Teilerplatte
(3) direkt in Richtung auf die Zielmarke (5) reflektiert. Diese
Zielmarke (5) reflektiert das Licht auf die Teilerplatte (3)
zurück, welche es durch die Laserschutzscheibe (10) und die
Linsen (7, 8) in die Bildebene des Beobachtungsgerätes abbildet.
Zur Schärfeneinstellung des Bildes der Zielmarke (5) ist der
Abstand zwischen Zielmarke (5) und Teilerplatte (3) veränder
bar, da das Gehäuse der Zielmarke (19) über eine entfernungs
veränderbare Verbindung (18) mit dem übrigen Gehäuse (21) ver
bunden ist. Die Zielmarke (5) ist ferner durch eine nicht
gezeichnete Einrichtung in der zum veränderbaren Abstand
senkrechten Ebene justierbar. Die Wände (16) um die Zielmarke
(5) sind stark absorbierend ausgebildet, damit keine störenden
Reflexe auftreten.
In Fig. 2, in welcher ein Schnitt längs der Linie II von Fig.
1 dargestellt ist, kann man die verschiedenen Aufgaben der
Teilerplatte (3) erkennen. Sie lenkt nicht nur mittels ihrer
Reflexionsschicht (23) den Laserstrahl (4) auf den Auf
treffpunkt (1) in dem Umlenkbereich (26) zu fast 100% um,
sondern sorgt mit derselben Schicht (23) im Bereich (29) für
die Umlenkung eines Teiles des Beleuchtungslichtes (14) (4% in
diesem speziellen Fall; sonst auch andere Werte) in Richtung
auf die Zielmarke (5). Durch die Teilerplatte (3) gehen die
Beobachtungsstrahlengänge (27 a, b) hindurch. Das von der Ziel
marke (5) reflektierte Licht wird von der Teilerplatte (3) im
Bereich (28) reflektiert und in den Beobachtungsstrahlengang
(27 b) für ein Okular eingespiegelt. In Fig. 2 sind beide
Beobachtungsstrahlengänge (27 a, b) zu sehen, deren geometrische
Mitten (9 a, b) symmetrisch zum Mittelpunkt (9 c) der Laser
strahlung (4) angeordnet sind, um eine unbehinderte Sicht beim
Einsatz der Laserstrahlung (4) in Vertiefungen zu gewähr
leisten.
Da der Abstand zwischen dem Beobachtungs- und Lasergerät und
dem Auftreffpunkt (1) infolge der notwendigen Bewegungsfreiheit
des Bedienenden meist recht groß ist, muß man bei manchen
Geräten zur Entfernungskorrektur zwischen Spiegelanordnung (3)
und Zielmarke (5) ein optisches System (24) für eine
Brennweitenkorrektur vorsehen.
Claims (8)
1. Vorrichtung aus einem Beobachtungs- und Lasergerät, bei
welcher der Laserstrahl (4) durch eine Spiegelanordnung (3)
mindestens annähernd in die Beobachtungsrichtung des Beob
achtungsgerätes gelenkt wird, bei welcher durch Bewegung der
Spiegelanordnung (3) der Laserstrahl (4) innerhalb des Beob
achtungsfeldes (2) des Beobachtungsgerätes bewegbar ist, bei
welcher das Beobachtungsobjekt mit einer Beleuchtungsein
richtung (15, 6) mindestens annähernd aus der Beobachtungs
richtung des Beobachtungsgerätes beleuchtet ist und bei
welcher der Auftreffpunkt (1) der Laserstrahlung (4) auf das
Beobachtungsobjekt durch eine Zielmarke (5) sichtbar gemacht
ist, die von einem aus der Beleuchtungseinrichtung (15, 6)
abgezweigten Teil des Beleuchtungslichtes (14) beleuchtet
ist und über die Spiegelanordnung (3) in eine Bildebene des
Beobachtungsgerätes abgebildet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß für die Abzweigung des Beleuchtungslichtes (14) für die
Zielmarke (5) die vorhandene Spiegelanordnung (3) vorgesehen
ist, welche einen Teil des Beleuchtungslichtes (14) direkt
zur Zielmarke (5) reflektiert und daß die Zielmarke (5) aus
Mitteln aufgebaut ist, welche den auf sie auftreffenden Teil
des Beleuchtungslichtes (14) mindestens zum Teil über die
Spiegelanordnung (3) unabhängig von deren Stellung in die
Bildebene des Beobachtungsgerätes reflektieren.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Entfernung zwischen Spiegelanordnung (3) und Zielmarke (5)
einstellbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spiegelanordnung (3) aus einer Teilerplatte besteht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Teilerplatte (3) an ihrer Unterseite mit einer reflexionser
höhenden Schicht (23) und an ihrer Oberseite mit einer re
flexionsvermindernden Schicht (22) versehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Wände (16) um die Zielmarke (5) stark
absorbierend gestaltet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1- 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Oberfläche der Zielmarke (5) konvex ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die geometrische Mitte der Zielmarke (5)
freigelassen ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekenn
zeichnet, daß mit einem Metallüberzug versehene Glas
fasern zur Erzeugung der Zielmarke (5) verwendet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863641341 DE3641341A1 (de) | 1986-12-03 | 1986-12-03 | Zielmarkierung fuer ein beobachtungsgeraet mit zusatzbeleuchtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863641341 DE3641341A1 (de) | 1986-12-03 | 1986-12-03 | Zielmarkierung fuer ein beobachtungsgeraet mit zusatzbeleuchtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3641341A1 true DE3641341A1 (de) | 1988-06-16 |
Family
ID=6315398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863641341 Withdrawn DE3641341A1 (de) | 1986-12-03 | 1986-12-03 | Zielmarkierung fuer ein beobachtungsgeraet mit zusatzbeleuchtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3641341A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1991015987A1 (de) * | 1990-04-19 | 1991-10-31 | Erich Weimel | Vorrichtung zur laserbehandlung des augenhintergrundes |
DE19533586A1 (de) * | 1995-09-01 | 1997-03-06 | Berliner Inst Fuer Optik Gmbh | System zur optischen Markierung von Strahlung |
WO2010054318A1 (en) * | 2008-11-07 | 2010-05-14 | Hamilton Thorne, Inc. | Modular objective assembly |
US8149504B2 (en) | 2008-06-10 | 2012-04-03 | Hamilton Thorne Biosciences, Inc. | Optical indicator for microscopic laser beam manipulation |
US9335532B2 (en) | 2001-10-16 | 2016-05-10 | Hamilton Thorne, Inc. | Laser assembly for use with a microscope |
-
1986
- 1986-12-03 DE DE19863641341 patent/DE3641341A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |