DE4204601A1 - Vorrichtung zum erfassen von lageinformationen mit einer optischen beobachtungseinheit und verfahren zu deren betrieb - Google Patents
Vorrichtung zum erfassen von lageinformationen mit einer optischen beobachtungseinheit und verfahren zu deren betriebInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen von
Lageinformationen mit einer optischen Beobachtungseinheit und
ein geeignetes Verfahren zu deren Betrieb.
Zusehends stellt sich in der Medizin bei chirurgischen Ein
griffen das Problem, wie neben der rein optischen Information
durch die vergrößernde Betrachtung mittels einer optischen
Beobachtungseinheit, wie z. B. mit einem Operationsmikroskop,
gleichzeitig zusätzliche Informationen für den Chirurgen oder
eventuelles Assistenzpersonal bereitgestellt werden können,
ohne dessen Konzentration vom Operationsgeschehen übermäßig
abzulenken.
So ist hierzu aus der DE-OS 40 32 207 bekannt, ein Opera
tionsmikroskop an einem motorischen Mehrgelenk-Stativ mit
integrierten Weg- und Winkeldetektoren anzuordnen und die
über die Detektoren erfaßten kartesischen Koordinaten der
aktuellen Betrachtungsstelle, d. h. der Sehfeldmitte, über ein
Display in das eingesehene Sehfeld einzuspiegeln. Beim
Verfahren des Operationsmikroskopes von einem definierten
Ausgangspunkt aus werden die Koordinaten der Betrachtungs
stelle in diesem definierten Koordinatensystem laufend
erfaßt, in den Beobachtungsstrahlengang eingespiegelt und dem
eingesehenen Sehfeld überlagert. Die Schwierigkeit für den
Chirurgen besteht nun darin, diese Informationen bezüglich
der Koordinaten der Betrachtungsstelle zu verarbeiten bzw. zu
interpretieren. Die bloße Einspiegelung der aktuellen
Koordinaten eines betrachteten Punktes in einem definierten
Koordinatensystem stellt für den Chirurgen demzufolge keine
Hilfestellung während der Operation dar. Eine derartige
Erfassung der Koordinaten der Betrachtungsstelle erfordert
zudem einen groben Aufwand im Hinblick auf die Koordinaten
erfassung durch das Operationsmikroskop bzw. das-erforder
liche Mehrgelenk-Stativ mit den erforderlichen Weg- und
Winkeldetektoren. So ist ein Operationsmikroskop nur in
Verbindung mit dem aufwendigen Mehrgelenk-Stativ mit inte
grierten Weg- und Winkeldetektoren zur Koordinatenerfassung
einsetzbar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vor
richtung zum Erfassen von Lageinformationen mit einer opti
schen Beobachtungseinheit und ein Verfahren zu deren Betrieb
zu schaffen, das dem jeweiligen Beobachter unmittelbar Infor
mationen über räumliche Relativ-Beziehungen zwischen ver
schiedenen betrachteten Punkten zur Verfügung stellt. Die
hierzu erforderlichen Modifikationen an der verwendeten opti
schen Beobachtungseinheit bzw. dem Stativ sollen dazu mög
lichst gering sein. Des weiteren sollen verschiedene derar
tige Lageinformationen für den Beobachter optional verfügbar
sein.
Diese erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt eine optische Beob
achtungseinheit die an einer motorischen oder manuellen Posi
tioniermechanik angeordnet ist und eine Positionierung der
optischen Beobachtungseinheit in mehreren räumlichen Frei
heitsgraden ermöglicht. Diese Positioniermechanik weist zur
Erfassung der relativen Raum-Koordinaten und der optischen
Systemdaten der jeweiligen optischen Beobachtungseinheit
verschiedene Weg- und/oder Winkeldetektoren auf, die über
eine Auswerteeinheit die Ermittlung der aktuellen Sehfeldlage
bzw. eines darin anvisierten und markierten Punktes ermögli
chen. Die Auswerteeinheit verarbeitet die gelieferten Signale
der Detektoren weiter und speichert die ermittelten Raum-
Koordinaten des anvisierten Punktes. Erforderlich ist ferner
eine Display-Vorrichtung, die mit dem Ausgang der Auswertein
heit gekoppelt ist und die am Ausgang abrufbaren Informatio
nen in eine sichtbare Darstellung umsetzt. Eine hierzu geeig
nete Display-Vorrichtung kann dabei z. B. über ein separates
Display realisiert werden, das entweder direkt am Operations
mikroskop oder in der Nähe desselben angeordnet ist. Alterna
tiv hierzu ist jedoch auch der Einsatz einer Einspiegelungs
vorrichtung möglich, mit der die jeweiligen Lage-Informatio
nen in den oder die Beobachtungsstrahlengänge eingespiegelt
werden können. Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird durch den jeweiligen Benutzer zunächst ein Startpunkt im
eingesehenen Sehfeld z. B. über ein im Beobachtungsstrahlen
gang integriertes Strichkreuz markiert bzw. definiert. Dessen
Raum-Koordinaten werden relativ zur momentanen Position der
optischen Beobachtungseinheit mit Hilfe der Weg- und Winkel
detektoren über die Auswerteeinheit ermittelt und in geeig
neten Speichereinheiten der Auswerteeinheit festgehalten.
Beim anschließenden motorischen oder manuellen Verfahren der
optischen Beobachtungseinheit erfassen die Weg- und Winkel
detektoren weiterhin laufend die aktuelle Lage der optischen
Beobachtungseinheit bzw. über die optischen Systemdaten die
Raum-Koordinaten des durch ein Strichkreuz definierten Punk
tes in der Sehfeldebene.
Die Verarbeitung der erfaßten Raum-Koordinaten definierter
Punkte in Relation zu einem bestimmten Startpunkt erfolgt
durch die Auswerteeinheit. Dem jeweiligen Beobachter stehen
hierfür verschiedene optionale Betriebsmodi zur Verfügung
d. h. es besteht eine Umschaltmöglichkeit zwischen verschiede
nen Operationsmodi. So kann beispielsweise über die Auswerte
einheit laufend die Relativ-Entfernung zum ursprünglich defi
nierten Startpunkt ermittelt werden und diese Entfernung vom
ursprünglichen Ausgangspunkt über die jeweilige Display-Vor
richtung als Zusatzinformation für den Beobachter dargestellt
werden. Neben dem Ermitteln der Entfernung zum Ausgangspunkt
ist es alternativ möglich, weitere Informationen für den
Beobachter darzustellen. In Frage kommt weiterhin die Ermitt
lung und Darstellung des Flächeninhalts eines umfahrenen
Flächenstückes oder aber die Ermittlung des zurückgelegten
Verfahrweges relativ zu einem Startpunkt. Desweiteren kann
auch in entsprechender Art und Weise das Volumen eines inte
ressierenden Details, beispielsweise eines Tumors, im Sehfeld
ermittelt und dargestellt werden. Vorteilhaft ist zusätzlich
der Einsatz eines graphikfähigen Displays, in dem dann auch
z. B. abgefahrene Teilstrecken im Sehfeld graphisch darge
stellt werden können.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren entfällt somit für den
Beobachter die Interpretation von reinen Koordinaten-Informa
tionen. Durch die Wahlmöglichkeit zwischen verschiedenen
Auswertemöglichkeiten der erfaßten Koordinaten von definier
ten Punkten im Sehfeld kann für den jeweiligen Zweck die
geeignete Lageinformation laufend dem Beobachter zur Verfü
gung gestellt werden.
Eine mögliche und besonders vorteilhafte Anwendung findet
die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Medizintechnik, wo
als optische Beobachtungseinheit ein Operationsmikroskop
dient und über die erfindungsgemäße Vorrichtung dem Chirurgen
optional verschiedenste Lageinformationen bezüglich definier
ter Punkte im Sehfeld angeboten werden.
Vorzugsweise wird als erforderliche Positioniermechanik für
das Operationsmikroskop eine übliche Anordnung zur Richtungs
verstellung verwendet, die mit geeigneten Weg- und/oder
Winkeldetektoren ausgestattet ist, um die Relativ-Positionie
rung in verschiedenen Freiheitsgraden zu erfassen und so eine
Bestimmung der Raum-Koordinaten eines definierten Punktes in
der Sehfeldebene ermöglicht. Diese Anordnung zur Richtungs
verstellung kann dabei entweder manuell positionierbar oder
aber über geeignete motorische Antriebe mit Hilfe einer
Kontrolleinheit in der Auswerteeinheit verstellbar sein.
Daneben ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
der entsprechenden Verfahren jedoch auch auf vielen weiteren
gebieten möglich.
Weitere Vorteile, sowie Einzelheiten der erfindungsgemäßen
Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens zu deren
Betrieb ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungs
beispiels anhand der beigefügten Figuren.
Dabei zeigt
Fig. 1a ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä
ßen Vorrichtung, wobei die Lageinformationen auf
einer separaten Display-Vorrichtung dargestellt
werden;
Fig. 1b ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä
ßen Vorrichtung, wobei die Lageinformationen in
einen der Stereo-Beobachtungsstrahlengänge einge
spiegelt werden;
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für eine geeignete
Positioniermechanik des Operationsmikroskopes;
Fig. 3a bis 3c verschiedene Lageinformationen, dargestellt auf
einem separaten Display;
Fig. 4a und 4b verschiedene Lageinformationen, eingespiegelt in
einem der Beobachtungsstrahlengänge.
In Fig. 1a ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungs
gemäßen Vorrichtung dargestellt, wobei als optische Beobach
tungseinheit ein übliches Operationsmikroskop dient (1). Das
verwendete Operationsmikroskop (1) ist hierbei lediglich
schematisch dargestellt und weist ein Haupt-Objektiv (2),
eine Vergrößerungswechsel-Einrichtung (3), wie z. B. einen
Pankraten, sowie zwei Binokular-Tuben (4a; 4b) mit den ent
sprechenden Tubuslinsen (5a, 6a; 5b, 6b) auf. Dabei sei dar
auf hingewiesen, daß dieser Aufbau nicht erfindungswesentlich
ist, d. h. es sind Alternativen hierzu möglich. In mindestens
einem der Stereo-Beobachtungsstrahlengänge ist des weiteren
eine Meßmarke, z. B. ein Strichkreuz, angeordnet, mit dem
definierte Punkte im Sehfeld markiert bzw. anvisiert werden
können. Vorzugsweise befindet sich in derartiges Strichkreuz
in der Sehfeldmitte. Das Operationsmikroskop (1) ist deswei
teren an einer motorischen Positionier-Mechanik (11) angeord
net, die in Fig. 1a lediglich schematisch dargestellt wird.
Mit Hilfe dieser Positioniermechanik (11) ist ein Positionie
ren des Operationsmikroskopes in bis zu sechs räumlichen
Freiheitsgraden möglich. Desweiteren kann über die Positio
nier-Mechanik auch eine Fokussierung des Operationsmikrosko
pes erfolgen. Eine hierzu geeignete Positioniermechanik (14)
wird anhand von Fig. 2 im folgenden noch detaillierter be
schrieben. Die Positioniermechanik (11) ist mit Weg- und/oder
Winkeldetektoren versehen, die dabei die Operationsmikro
skop-Koordinaten beim Verfahren oder Positionieren, sowie den
jeweiligen Fokussierzustand des Operationsmikroskopes (1)
erfassen. Somit ist von einem festen Startpunkt im Sehfeld
ausgehend jederzeit die Relativ-Position eines definierten
weiteren Punktes im Sehfeld zum Startpunkt von der Auswerte
einheit (10) erfaßbar. Die Positioniermechanik (11) kann
dabei entweder manuell bedient oder aber über Antriebsein
heiten motorisch verfahren werden. Eine derartige motorische
Positionierung kann durch Steuersignale der Auswerteeinheit
(10) erfolgen, die hierzu eine Kontrolleinheit aufweist.
Möglich ist beim Positionieren auch ein eingeschränktes Ver
fahren in weniger als sechs Freiheitsgraden, wie etwa das
Verfahren entlang einer vorgegebenen Strecke oder auf einer
Kugelschale. Die Auswerteeinheit (10) umfaßt des weiteren
Speicherelemente, in denen neben erfaßten Raum-Koordinaten
von definierten Punkten im Sehfeld auch die Endlagen der
Antriebseinheiten festgehalten werden.
Die Auswerteeinheit (10) bietet nun verschiedene Möglich
keiten, die Raum-Koordinaten von definierten bzw. markierten
Punkten im Sehfeld relativ zu einem erstmals festgehaltenen
Punkt im Sehfeld weiterzuverarbeiten und diese Lageinforma
tionen über eine Display-Vorrichtung (9) darzustellen und dem
Chirurgen oder Assistenzpersonal zur Verfügung zu stellen. So
ist es beispielsweise möglich, in einem ersten Operationsmo
dus die auf der betrachteten Objektoberfläche (30) zurückge
legte Entfernung von einem festgehaltenen Startpunkt im Seh
feld laufend aus den ermittelten Raum-Koordinaten zu bestim
men und beim Positionieren auf einem Display darzustellen.
Hierzu kann beispielsweise ein herkömmliches LC-Display ein
gesetzt werden, das am Operationsmikroskop oder in dessen
Nähe angeordnet ist. Ein weiterer Operationsmodus sieht vor,
die Distanz zwischen einem definierten Startpunkt und dem
aktuell markierten Punkt in der Sehfeldebene zu ermitteln und
auf der Display-Vorrichtung (9) wiederzugeben. Ein dritter
Operationsmodus ermöglicht des weiteren, den Flächeninhalt
eines umfahrenen Flächenstückes zu bestimmen und über die
Display-Vorrichtung dem Chirurgen diese Informationen zur
Verfügung zu stellen. Daneben existieren weitere Möglichkei
ten, die ermittelten Koordinatenmeßwerte von markierten Punk
ten im Sehfeld beim Positionieren weiterzuverarbeiten und dem
Chirurgen im Verlauf eines Eingriffs anzubieten. Dabei hat
dieser die Möglichkeit zwischen verschiedenen Lageinforma
tionen zu wählen.
In Fig. 1b ist ein zweites Ausführungsbeispiel der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Das als optische Beob
achtungseinheit eingesetzte Operationsmikroskop (101) ist
lediglich wieder schematisch dargestellt und weist ein Haupt-
Objektiv (102), eine Vergrößerungswechsel-Einrichtung (103)
sowie zwei Binokular-Tuben (104a, 104b) mit den entsprechen
den Tubenlinsen auf (105a, 105b, 106a, 106b). Das Operations
mikroskop (101) ist erneut an einer Positionier-Mechanik
(111) angeordnet, mit der ein Positionieren in bis zu sechs
räumlichen Freiheitsgraden möglich ist. Zur Erfassung der
Raum-Koordinaten des Operationsmikroskopes und des aktuellen
Fokussierzustandes ist die Positionier-Mechanik (111) wieder
mit Weg- und/oder Winkeldetektoren versehen, die laufend von
der Auswerteeinheit (110) ausgelesen werden. Diese umfaßt
ebenfalls wieder Speicherelemente zum Festhalten der Raum-
Koordinaten definierter Punkte im Sehfeld. Wie im ersten
dargestellten Ausführungsbeispiel in Fig. 1a verarbeitet die
Auswerteeinheit (110) die ermittelten Raum-Koordinaten weiter-
und stellt verschiedene optionale Lageinformationen auf einem
Display-Vorrichtung (409) dar. Dabei wird in diesem Ausfüh
rungsbeispiel die jeweilige Lageinformation über eine Projek
tions-Optik (109) und ein Einkoppelelement (107), z. B. ein
Strahlteilerelement, in mindestens einen der beiden Stereo-
Beobachtungsstrahlengänge eingespiegelt und dem eingesehenen
Sehfeld überlagert. In diesem Fall hat der Chirurg diese
Lageinformationen laufend im Sehfeld, ohne seine Konzentra
tion vom Operationsgeschehen abwenden zu müssen. Die mögli
chen Operationsmodi sind äquivalent zu denen des ersten Aus
führungsbeispieles in Fig. 1a.
In Fig. 2 wird eine bevorzugte Möglichkeit für eine geeignete
Positioniermechanik der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar
gestellt, welche eine freie Positionierung eines Operationsmi
kroskopes in mehreren räumlichen Freiheitsgraden ermöglicht.
Eine ähnliche Positioniermechanik ist beispielsweise auch in
der DE-OS 36 37 311 beschrieben und wird zudem von der Anmel
derin bereits vertrieben, so daß an dieser Stelle nur kurz
darauf eingegangen wird. Das Operationsmikroskop (1) kann
über eine derartige Positioniermechanik an einem herkömmli
chen Boden- oder Deckenstativ befestigt werden, d. h. die
erforderlichen Modifikationen am üblichen Aufbau sind gering.
Zur Befestigung am jeweiligen Stativ dient dabei ein Adapter
teil (16). Das Operationsmikroskop (1) ist über die Positio
niermechanik um eine erste Achse (A1) schwenkbar, die pa
rallel zur Ebene verläuft, die durch die beiden Stereo-Beob
achtungsstrahlengänge definiert wird, aber eine - nicht dar
gestellte - Schlittenführung ist das Operationsmikroskop (1)
inklusive Zwischenstück (13) an einem Führungsteil (12) in
vertikaler Richtung verschiebbar. Das Führungsteil (12) in
klusive Operationsmikroskop (1) und Zwischenstück (13) ist
des weiteren um eine Achse (A2) schwenkbar, die vorzugsweise
horizontal und senkrecht zur ersten Achse (A1) orientiert
ist. Die Positionierung um bzw. entlang der Achsen (A1) und
(A2) sowie in vertikaler Richtung kann hierbei entweder moto
risch mittels - nicht dargestellter - geeigneter Antriebe
oder aber manuell erfolgen. Ebenfalls nicht dargestellt sind
in Fig. 1 die erforderlichen Weg- und Winkeldetektoren, die
laufend die Relativ-Positionen des Operationsmikroskopes (1)
in einem definierten Koordinatensystem erfassen. Ebenfalls
erforderlich ist die Erfassung des aktuellen Fokussierzustan
des des Operationsmikroskopes (1), d. h. die Relativ-Lage der
Sehfeldebene zum Operationsmikroskop (1). Der Fokussierzu
stand wird dabei durch weitere Weg- und/oder Winkeldetektoren
an der jeweiligen Fokussier-Vorrichtung erfaßt und von der
Auswerteeinheit weiterverarbeitet. Die laufende Erfassung des
aktuellen Fokussierzustandes durch die integrierten Weg
und/oder Winkeldetektoren kann desweiteren dazu dienen, eine
Fokusnachverstellung beim Positionieren des Operationsmikro
skopes (1) zu realisieren. Die Display-Vorrichtung, z. B.
ausgeführt als übliches LC-Display (19) ist im dargestellten
Ausführungsbeispiel am Zwischenstück (13) neben dem Opera
tionsmikroskop angeordnet. Alternativ hierzu kann ein derar
tiges LC-Display auch an geeigneten anderen Stellen am oder
in der Nähe des Operationsmikroskopes (1) angeordnet werden.
Neben der dargestellten Positioniermechanik sind zum Betrieb
der erfindungsgemäßen Vorrichtung alternative Positionier
möglichkeiten jederzeit einsetzbar, vorausgesetzt, sie ermög
lichen gleichzeitig die Erfassung der Raum-Koordinaten defi
nierter Punkte im Sehfeld.
Anhand der Fig. 3a-3c werden im folgenden verschiedene
Operationsmodi bzw. entsprechende Display-Darstellungen erläu
tert, die mit Hilfe des in Fig. 1a beschriebenen Ausführungs
beispiels realisiert werden können. So kann der Chirurg in
einem Operationsmodus laufend den zurückgelegten Verfahrweg auf
der Objektoberfläche relativ zu einem erstmals definierten
Startpunkt abrufen. Dies ist mit Hilfe eines herkömmlichen
LC-Displays (40) als Display-Vorrichtung möglich, das von der
Auswerteeinheit entsprechend angesteuert wird (Fig. 3a).
Weiterhin ist es möglich laufend die unmittelbare Entfernung
zwischen dem ursprünglichen Startpunkt und dem momentan anvi
sierten Zielpunkt auf dem LC-Display (40) darzustellen (Fig.
3b). Neben einem LC-Display kommen weitere Display-Vorrich
tungen zu diesem Zweck in Frage, wie etwa LED-Anordnungen
etc.
Das jeweilige LC-Display kann hierzu entweder unmittelbar am
Operationsmikroskop oder aber in dessen Nähe angeordnet sein,
wo etwa Assistenz-Personal diese Lageinformationen auswertet.
Desweiteren ist der Einsatz graphikfähiger LC-Displays (41)
möglich, wie in Fig. 3c dargestellt wird. Neben dem unmittel
baren Darstellen der jeweils interessierenden Lageinformatio
nen kann damit auch der zurückgelegte Verfahrweg, sowie
Start- (42) und Zielpunkt (43) graphisch dargestellt werden.
In den Fig. 4a und 4b werden Möglichkeiten dargestellt, wie
die optionalen Lageinformationen mit Hilfe des in Fig. 1b
beschriebenen Ausführungsbeispiels dem eingesehenen Sehfeld
überlagert werden können.
In mindestens einem der Stereo-Beobachtungsstrahlengänge wird
dabei mit Hilfe eines Strichkreuzes (20) die Sehfeldmitte
markiert. Über die Weg- und/oder Winkeldetektoren der Posi
tioniermechanik und die ebenfalls erfaßten optischen System
daten bezüglich des Fokusierzustandes werden durch die Aus
werteeinheit laufend die Raum-Koordinaten dieses markierten
Punktes erfaßt. Ein möglicher Betriebsmodus, dargestellt
anhand von Fig. 4a, sieht nun vor, laufend den zurückgelegten
Verfahrweg (24) von einem zu Beginn des Positioniervorganges
markierten Punkt (21) zu bestimmen und über ein Display un
mittelbar als Anzeigefeld (22) dem eingesehenen Sehfeld (23)
zu überlagern. Der erstmals markierte Punkt ist in dieser
Darstellung durch das gestrichelte Strichkreuz (21) gekenn
zeichnet, die zurückgelegte Entfernung zwischen den beiden
Punkten (21, 20) wird eingespiegelt.
In einem hierzu ähnlichen-Betriebsmodus ist es möglich, die
Distanz, d. h. die kürzeste Entfernung zwischen einem defi
nierten Startpunkt und dem aktuell markierten Punkt im Seh
feld einzuspiegeln.
Ein dritter möglicher Betriebsmodus wird anhand von Fig. 4b
beschrieben. Hier wurde, ausgehend von einem definierten
Startpunkt (21), eine etwa quadratische Fläche (25) umfahren.
Der aktuell markierte und erfaßte Punkt wird erneut durch das
Strichkreuz (20) gekennzeichnet. Als relevante Lageinforma
tion wird nunmehr von der Auswerteeinheit der Flächeninhalt
des umfahrenen Flächenstückes ermittelt und ebenfalls unmit
telbar als Anzeigefeld (22) dem eingesehenen Sehfeld (23)
überlagert.
Neben den beschriebenen möglichen Betriebsmodi sind diverse
weitere Auswertemöglichkeiten im Rahmen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung bzw. entsprechenden Verfahren realisierbar.
Claims (11)
1. Vorrichtung zum Erfassen von Lageinformationen mit einer
optischen Beobachtungseinheit, die an einer motorisch
oder manuell verfahrbaren Positioniermechanik angeordnet
ist, welche Weg- und/oder Winkeldetektoren zum Erfassen
der Raum-Koordinaten eines definierten Punktes im ein
gesehenen Sehfeld umfaßt und eine Auswerteeinheit zum
Ermitteln der Raum-Koordinaten definierter Punkte und
eine Display-Vorrichtung vorgesehen ist, die die von der
Auswerteeinheit verarbeiteten Signale in eine sichtbare
Darstellung umsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß die
Auswerteeinheit (10) die von den Weg- und/oder Winkel
detektoren gelieferten Signale laufend erfaßt, die Raum-
Koordinaten definierter Punkte im eingesehenen Sehfeld
ermittelt und in Lageinformationen bezüglich verschiede
ner definierter Punkte im eingesehenen Sehfeld umsetzt
und weiterhin eine Umschaltmöglichkeit zwischen verschie
denen Operationsmodi der Auswerteeinheit (10) bezüglich
der erfaßten Signale vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Auswerteeinheit (10) Speicherelemente zum Speichern
von Raum-Koordinaten definierter Punkte im eingesehenen
Sehfeld umfaßt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Positioniermechanik (11) eine Positionierung der
optischen Beobachtungseinheit in mindestens drei räumli
chen Freiheitsgraden ermöglicht.
4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Display-Vorrichtung an
der optischen Beobachtungseinheit oder in dessen Nähe
angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
als Display-Vorrichtung ein LC-Display vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet, daß als Display-Vorrichtung eine
Einspiegelungsvorrichtung für mindestens einen Beobach
tungsstrahlengang vorgesehen ist.
7. Verfahren zum Erfassen von Lageinformationen mit einer
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
- - im eingesehenen Sehfeld ein Startpunkt definiert wird und von der Auswerteeinheit (10) anhand der ein gelesenen Weg- und Winkelmeßwerte der entsprechenden Detektoren die Raum-Koordinaten dieses Punktes ermittelt werden,
- - die ermittelten Raum-Koordinaten des definierten Startpunktes von der Auswerteeinheit (10) gespeichert werden,
- - beim anschließenden manuellen oder motorischen Verfahren der optischen Beobachtungseinheit laufend die Raum-Koordinaten eines definierten Punktes im Sehfeld ermittelt werden,
- - die Auswerteeinheit anhand der ermittelten Raum-Koor dinaten der definierten Punkte im Sehfeld laufend Lageinformationen bezüglich der Relativ-Lage zwischen dem ursprünglich definierten Startpunkt und dem aktuell definierten Punkt im Sehfeld ermittelt und diese Lageinformationen über die Display-Vorrichtung laufend dargestellt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
sowohl der Startpunkt als auch der jeweils aktuell
definierte Punkt im eingesehenen Sehfeld mit Hilfe eines
Strichkreuzes markiert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
als Lageinformationen laufend der auf der Objektober
fläche zurückgelegte Verfahrweg, ausgehend vom Start
punkt, durch die Auswerteeinheit (10) ermittelt und über
die Display-Vorrichtung dargestellt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
als Lageinformationen laufend die Strecke zwischen dem
definierten Startpunkt und dem aktuell markierten Punkt
im Sehfeld durch die Auswerteeinheit (10) ermittelt und
über die Display-Vorrichtung dargestellt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
als Lageinformationen der Flächeninhalt einer umfahrenen
Fläche auf der Objektoberfläche, ausgehend von einem
definierten Startpunkt, durch die Auswerteeinheit (10)
ermittelt und über die Display-Vorrichtung dargestellt
wird.
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