DE4407590A1 - Zusatzmodul für ein Stereomikroskop - Google Patents
Zusatzmodul für ein StereomikroskopInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zusatzmodul für ein
Stereomikroskop nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Zur Variation des Stereowinkels zwischen den beiden
Beobachtungs-Strahlengängen in einem Stereomikroskop
existieren eine Reihe von Möglichkeiten.
So ist etwa aus dem Gebrauchsmuster G 18 27 188 der
Anmelderin bekannt, zwei Planplatten zwischen dem
Hauptobjektiv und einer Vergrößerungswechsel-Einrichtung
schwenkbar anzuordnen. Die beiden Planplatten sind hierbei
schwenkbar um die optischen Achsen der stereoskopischen
Beobachtungsstrahlengänge, so daß mit Hilfe eines
geeigneten Betätigungs-Elementes eine Variation der
Stereobasis ermöglicht wird. Bei dieser Vorrichtung
durchtreten beim Schwenken der beiden Planplatten die
Beobachtungsstrahlengänge in Zwischen-Stellungen nun nicht
mehr symmetrisch das Hauptobjektiv, vielmehr wandert die
Ebene, die durch die beiden stereoskopischen
Beobachtungsstrahlengänge definiert wird, senkrecht zum
Hauptobjektiv. Daraus resultiert beim Variieren des
Stereowinkels eine Änderung der Betrachterperspektive.
Ferner kann beim Durchtritt der stereoskopischen
Beobachtungsstrahlengänge durch Randbereiche des
Hauptobjektives eine verschlechterte Bildqualität aufgrund
nicht optimaler optischer Korrektur in diesen Randbereichen
bewirkt werden.
Ein weitere Möglichkeit zur Variation der Stereobasis ist
aus der EP 0 242 321 bekannt. Dort wird ein geeignetes
Prisma, das aus zwei, einen definierten Winkel
einschließenden, planparallelen Platten besteht, auf einem
gemeinsamen Rotor fest angeordnet. Dessen Dreh-Achse ist
senkrecht zu den Beobachtungsstrahlengängen orientiert bzw.
diese Achse liegt in einer Ebene, die durch die beiden
Beobachtungsstrahlengänge aufgespannt wird. Je nach
Schwenklage des Rotors bzw. des Prismas resultieren
insgesamt drei unterschiedliche Stereowinkel zwischen den
beiden Beobachtungsstrahlengängen, d. h. die
Variationsmöglichkeit für den Stereowinkel ist auf drei
diskrete Stereowinkel beschränkt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Zusatzmodul für
ein Stereomikroskop zu schaffen, das eine kontinuierliche
Variation des Stereowinkels zwischen den beiden
stereoskopischen Beobachtungsstrahlengängen ermöglicht und
die Nachteile des Standes der Technik vermeidet.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Zusatzmodul für ein
Stereomikroskop mit den Kennzeichen des Anspruches 1.
Das erfindungsgemäße Zusatzmodul ist insbesondere für ein
Operationsmikroskop bei Augenoperationen geeignet, wo durch
die kontinuierlich-variable Stereobasis bzw. den
kontinuierlich variablen Stereowinkel nunmehr eine
verbesserte Wahrnehmung des sogenannten Roten Reflexes
möglich ist. Zur optimierten Wahrnehmung des Roten Reflexes
kann der Stereowinkel mit Hilfe des erfindungsgemäßen
Zusatzmodules individuell an das jeweils betrachtete
Patientenauge und dessen Geometrie angepaßt werden.
Ferner weist das erfindungsgemäße Zusatzmodul eine einfache
Verstell-Mechanik auf, die das synchronisierte Verschwenken
der beiden optischen Elemente zur Stereowinkel-Variation
ohne großen Aufwand ermöglicht.
Vorteilhaft ist desweiteren, daß herkömmliche
Operationsmikroskope in Verbindung mit dem
erfindungsgemäßen Zusatzmodul nunmehr auch für die
Augenchirurgie verwendet werden können.
Weitere Vorteile und Einzelheiten des erfindungsgemäßen
Zusatzmodules ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der
beiliegenden Figuren.
Dabei zeigt
Fig. 1a u. 1b jeweils die schematisierte Darstellung eines
Stereomikroskopes inclusive des
erfindungsgemäßen Zusatzmoduls, wobei
unterschiedliche Stereowinkel zwischen den
beiden Beobachtungsstrahlengängen realisiert
werden;
Fig. 2 eine Teil-Draufsicht auf ein
Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Zusatzmodules.
In Fig. 1a und 1b ist jeweils in schematisierter Form ein
Operationsmikroskop (2) als Stereomikroskop in
Vorderansicht dargestellt. Am Operationsmikroskop (2) ist
das erfindungsgemäße Zusatzmodul (1) unterhalb der
Vergrößerungswechsel-Einrichtung (8a, 9a, 10a; 8b, 9b, 10b)
angeordnet. In den beiden Darstellungen werden mit Hilfe
des erfindungsgemäßen Zusatzmodules (1) jeweils
unterschiedliche Stereowinkel δa und δb zwischen den beiden
stereoskopischen Beobachtungsstrahlengängen realisiert.
Das dargestellte Operationsmikroskop (2) weist einen an
sich bekannten Aufbau auf. Hierzu zählt das im Zusatzmodul
(1) angeordnete Hauptobjektiv (3a, 3b), das im
dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei separaten Linsen
besteht. Das erfindungsgemäße Zusatzmodul ermöglicht
weiterhin das rasche Wechseln des Hauptobjektives (3a, 3b),
falls evtl. andere Hauptobjektiv-Schnittweiten benötigt
werden sollten. Das Zusatzmodul ist somit auch für
Objektive verschiedenster Schnittweite variabel verwendbar.
Ferner umfaßt das Operationsmikroskop (2) eine
Vergrößerungswechsel-Einrichtung (8a, 9a, 10a; 8b, 9b,
10b), bestehend aus mehreren einzelnen optischen Elementen,
beispielsweise einen bekannten Galilei-
Vergrößerungswechsler. Alternativ ist aber auch der Einsatz
einer stufenlos arbeitenden Vergrößerungswechsel-
Einrichtung jederzeit möglich.
Der Vergrößerungswechsel-Einrichtung (8a, 9a, 10a; 8b, 9b,
10b) nachgeordnet folgen in den beiden stereoskopischen
Beobachtungsstrahlengängen Bildaufrichtungsprismen (7a, 7b)
sowie Tubus- und Okularlinsen (5a, 6a; 5b, 6b).
Desweiteren besitzt das Operationsmikroskop eine - nicht
dargestellte Beleuchtungseinrichtung - mit mindestens einer
Lichtquelle und ein oder mehreren Umlenkelementen.
Das erfindungsgemäße Zusatzmodul (1) beinhaltet neben dem
wechselbaren Hauptobjektiv (3a, 3b) zwei schwenkbare
optische Elemente (11a, 11b). Die schwenkbaren optischen
Elemente (11a, 11b) sind im parallelen Strahlengang
zwischen dem Hauptobjektiv (3a, 3b) und der
Vergrößerungswechsel-Einrichtung (8a, 9a, 10a; 8b, 9b, 10b)
angeordnet. Ferner ist im Zusatzmodul mindestens ein
Umlenkelement angeordnet, mit dem der Beleuchtungs-
Strahlengang in Richtung des Operationsfeldes umgelenkt
wird. Das Umlenkelement ist aus Gründen der
Übersichtlichkeit in den Fig. 1a und 1b nicht
dargestellt.
Selbstverständlich kann das erfindungsgemäße Zusatzmodul
auch in einem einfacheren Operationsmikroskop eingesetzt
werden, das keine Vergrößerungswechseleinrichtung besitzt.
Die Anordnung der optischen Elemente zur Stereowinkel-
Variation erfolgt analog im parallelen Strahlengang nach
dem Hauptobjektiv.
Die beiden Schwenkachsen (12a, 12b) der optischen Elemente
(11a, 11b) im Zusatzmodul sind senkrecht zu den
Beobachtungsstrahlengängen sowie senkrecht zu der durch die
Beobachtungsstrahlengänge aufgespannten Ebene orientiert.
In den Darstellungen von Fig. 1a und 1b sind jeweils die
optischen Achsen (13a, 13b) der beiden stereoskopischen
Beobachtungsstrahlengänge eingezeichnet.
Mit Hilfe eines Bedienelementes (14) sind die beiden
optischen Elemente (11a, 11b) um die Schwenkachsen (12a,
12b) kontinuierlich beweglich. Hierzu ist eine der beiden
Schwenkachsen (12a) mit dem Bedienelement (14) verbunden.
Das Verkippen bzw. Schwenken der beiden optischen Elemente
(11a, 11b) erfolgt synchronisiert, d. h. beide optische
Elemente (11a, 11b) werden jeweils um den gleichen
Winkelbetrag gegenüber der optischen Achse (13a, 13b) des
jeweiligen Beobachtungsstrahlenganges verkippt. In den den
Darstellungen von Fig. 1a und 1b sind die beiden Extrem-
Positionen der optischen Elemente (11a, 11b) dargestellt,
die diese zur Variation des Stereowinkels einnehmen können,
d. h. es resultiert der in diesem Ausführungsbeispiel größte
(δa) und kleinste (δb) mögliche Stereowinkel. Zwischen
diesen Positionen ist eine kontinuierliche Veränderung des
Stereowinkels möglich, bzw. eine kontinuierliche Variation
der Stereobasis.
Neben der Möglichkeit, das Bedienelement (14) wie im
dargestellten Ausführungsbeispiel manuell zu betätigen, ist
es ferner erfindungsgemäß möglich, das Bedienelement über
einen motorischen Antrieb zu betätigen. Dies kann u. U. dann
vorteilhaft sein, wenn etwa das definierte Einstellen eines
gewünschten Stereowinkels erforderlich ist. Über eine in
einer Steuereinheit digitalisiert abgelegte Referenz-
Tabelle kann über den motorischen Antrieb dann das
Bedienelement in diejenige Position verfahren werden, die
dem gewünschten, zugehörigen Stereowinkel entspricht.
Eine solche motorische Einstellung des Stereowinkels kann
über einen softwaremäßig realisierten Steuer- oder
Regelkreis vorgesehen werden. In einer derartigen
Ausführung des erfindungsgemäßen Zusatzmodules können
desweiteren noch Winkelencoder in Verbindung mit den
motorischen Antrieben vorgesehen werden, die die
jeweilige aktuelle Winkelstellung des Bedienelementes und
damit auch den aktuellen Stereowinkel erfassen und der
zentralen Steuereinheit zugänglich machen.
Das erfindungsgemäße Zusatzmodul (1) ist über Führungen
(15a, 15b) einschiebbar am Operationsmikroskop befestigt,
so daß auch ein herkömmliches Operationsmikroskop
prinzipiell bei Augenoperationen einsetzbar ist.
Als optische Elemente (11a, 11b) zur Variation des
Stereowinkels dienen im dargestellten Ausführungsbeispiel
zwei Prismenwürfel, deren vom jeweils durchtretenden
Strahlengang durchsetzte Flächen, parallel zueinander
orientiert sind.
In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße
Zusatzmodul (1) aus den Fig. 1a und 1b dargestellt. Für
die gleichen Teile werden wieder die selben Bezugszeichen
verwendet wie bereits in den Fig. 1a und 1b.
Auf einem Lagerelement (17) innerhalb des Zusatzmodules (1)
sind die verwendeten Prismen-Würfel (11a, 11b) schwenkbar
um die Schwenkachsen (12a, 12b) gelagert. Eine der beiden
Schwenkachsen (12a) ist starr mit dem Bedienelement (14)
verbunden, das über eine Aussparung (18) im Gehäuse (19)
des Zusatzmodules (1) nach außen geführt wird und dem
Benutzer zugänglich ist. Das synchronisierte Verkippen der
beiden Prismenwürfel (11a, 11b) wird durch zwei zwischen
dem Lagerelement (17) und dem jeweiligen Prismenwürfel (11a, 11b)
auf den Schwenkachsen (11a, 12b) angeordnete
Zahnräder (16a, 16b) gewährleistet. Diese greifen
mindestens teilweise ineinander ein, so daß beim Verkippen
eines Prismenwürfels (11a) ein entsprechend
synchronisiertes Verkippen des anderen Prismenwürfels (11b)
erfolgt.
Vorteilhafterweise sind am Gehäuse (19) des
erfindungsgemäßen Zusatzmodules in der Nähe der Aussparung
(18), durch die das Bedienelement (14) nach außen geführt
wird, Markierungen angebracht, die dem Benutzer
veranschaulichen, welche Stellung des Bedienelementes (14)
welchem Stereowinkel der Beobachtungs-Strahlengänge
entspricht.
In der Darstellung von Fig. 2 ist nunmehr auch ein im
Zusatzmodul angeordnetes Umlenkelement (19) erkennbar, mit
dem der Beleuchtungs-Strahlengang in Richtung
Operationsfeld umgelenkt wird. Als Umlenkelement (19) dient
dabei ein Umlenk-Spiegel. Die Seiten der verwendeten
Prismenwürfel, die in Richtung des Umlenkelementes (19)
orientiert sind, sowie die Form des Umlenkelementes (19)
sind hierbei so dimensioniert bzw. positioniert, daß eine
mindestens partielle Überlappung von Beobachtungs- und
Beleuchtungs-Strahlengängen resultiert.
Claims (10)
1. Zusatzmodul für ein Stereomikroskop mit um zwei
Schwenkachsen beweglichen optischen Elementen zur
Variation des Stereo-Winkels zwischen den beiden
Beobachtungs-Strahlengängen, wobei die Ein- und
Austrittsflächen der optischen Elemente parallel
zueinander ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwenkachsen (12a, 12b) senkrecht zu den
Beobachtungs-Strahlengängen orientiert sind und eine
kontinuierliche Variation des Stereo-Winkels möglich
ist.
2. Zusatzmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden optischen Elemente (11a, 11b) zwischen
zwei diskreten Positionen kontinuierlich schwenkbar
sind, wobei die diskreten Positionen dem größten und
kleinsten einstellbaren Stereowinkel entsprechen.
3. Zusatzmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als optisches Elemente (11a, 11b) zwei Prismen-
Würfel vorgesehen sind, die um je eine Schwenkachse
(12a, 12b) beweglich sind.
4. Zusatzmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine der Schwenkachsen (12a, 12b) mit
einem Bedienelement (14) starr verbunden ist.
5. Zusatzmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß zentriert zu den Schwenkachsen (12a, 12b) der
beiden optischen Elemente (11a, 11b) mindestens je ein
Zahnrad (16a, 16b) ineinandergreifend in das jeweils
auf der anderen Schwenkachse (12a, 12b) angeordnete
Zahnrad (16a, 16b) vorgesehen ist.
6. Zusatzmodul nach mindestens einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der
schwenkbaren optischen Elemente (11a, 11b) das
Hauptobjektiv (3a, 3b) des Stereomikroskopes im
Zusatzmodul (1) wechselbar angeordnet ist.
7. Zusatzmodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß im Zusatzmodul mindestens ein Umlenkelement (19)
der Beleuchtungseinrichtung derart angeordnet ist, so
daß ein mindestens partielles Überlappen der
Beobachtungs- und Beleuchtungsstrahlengänge
resultiert.
8. Zusatzmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die schwenkbaren optischen Elemente (11a, 11b)
zwischen dem Hauptobjektiv (3a, 3b) und einer
Vergrößerungswechsel-Einrichtung in einem Bereich
angeordnet sind, wo die optischen Achsen (13a, 13b)
der Beobachtungs-Strahlengänge parallel zueinander
orientiert sind.
9. Zusatzmodul nach mindestens einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzmodul
(1) einschiebbar am Stereomikroskop angeordnet ist.
10. Stereomikroskop, gekennzeichnet durch ein integriertes
Zusatzmodul (1) nach mindestens einem der
Ansprüche 1-9.
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