DE102007029896B3

DE102007029896B3 - Mikroskop mit zentrierter Beleuchtung

Info

Publication number: DE102007029896B3
Application number: DE102007029896A
Authority: DE
Inventors: Haw-Chong Soon
Original assignee: Leica Microsystems Schweiz AG
Current assignee: Leica Instruments Singapore Pte Ltd
Priority date: 2007-06-28
Filing date: 2007-06-28
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2027-06-29
Also published as: US20090021827A1; JP2009009132A; US8027085B2; JP5222044B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Mikroskop (10) mit einem Hauptobjektiv (20) mit einer in Richtung der optischen Achse (23) des Hauptobjektivs (20) verschiebbaren Linsenbaugruppe (22) zur Brennweitenänderung und mit einer Beleuchtungseinheit (40) mit Beleuchtungs-Umlenkmitteln (43, 45) zur Umlenkung eines Beleuchtungsstrahlengangs zur Erzeugung eines auf eine Objektebene (100) gerichteten Beleuchtungsstrahlengangs, wobei zur Zentrierung der Beleuchtung die Position der Beleuchtungs-Umlenkmittel (43, 45) abhängig von einer Brennweitenänderung des Hauptobjektivs (20) verstellbar ist, und wobei die Beleuchtungs-Umlenkmittel (43, 45) wenigstens zum Teil integriert mit der verschiebbaren Linsenbaugruppe (22) des Hauptobjektivs (20) ausgeführt sind. Hierzu kann insbesondere ein Teil der Linsenfläche der verschiebbaren Linsenbaugruppe (22) verspiegelt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mikroskop mit einem Hauptobjektiv mit einer in Richtung der optischen Achse des Hauptobjektivs verschiebbaren Linsenbaugruppe zur Brennweitenänderung und mit einer Beleuchtungseinheit mit Beleuchtungs-Umlenkmitteln zur Umlenkung eines Beleuchtungsstrahlengangs zur Erzeugung eines auf eine Objektebene gerichteten Beleuchtungsstrahlengangs, wobei zur Zentrierung der Beleuchtung die Position der Beleuchtungs-Umlenkmittel abhängig von einer Brennweitenänderung des Hauptobjektivs verstellbar ist.
Derartige Mikroskope sind aus der DE 195 23 712 C2 und der DE 195 37 868 B4 bekannt. In der erstgenannten DE 195 23 712 C2 ist ein Stereomikroskop mit einem Hauptobjektiv veränderlicher Brennweite, einem nachgeschalteten Zoomsystem und einem Binokulartubus sowie einer benachbart zum Hauptobjektiv angeordneten Beleuchtungseinheit offenbart. Das Hauptobjektiv besteht aus einer festen und einer bewegbaren Linse zur Änderung der Brennweite und der Schnittweite des Hauptobjektivs. Die feste, negative Linse des Hauptobjektivs ist zur Objektebene hin angeordnet, die bewegliche, positive Linse ist dahinter (von der Objektebene abgewandt) angeordnet. Eine Bewegung der beweglichen Linse in Richtung von der Objektebene weg führt zu einer Verkleinerung der Brennweite des Hauptobjektivs. Zur optimalen Beleuchtung der sich vertikal verschiebenden Objektebene wird in dieser Schrift vorgeschlagen, zur Zentrierung der Beleuchtung die Position eines Beleuchtungs-Umlenkelements abhängig von einer Brennweitenänderung des Hauptobjektivs zu verstellen. Dies geschieht dadurch, dass die als Beleuchtungs- Umlenkelement verwendete Prismenlinse derart verschwenkt wird, dass der Beleuchtungsstrahlengang der veränderten Objektebene nachgeführt wird. Hierzu ist die Prismenlinse drehbar um eine Achse gelagert, die senkrecht zu einer Ebene steht, die von der vertikalen optischen Achse des Hauptobjektivs und dem im wesentlichen horizontal geneigt auf die Prismenlinse fallenden Beleuchtungsstrahlengang aufgespannt wird. Hierdurch kann für alle Stellungen der Objektabgewandten, beweglichen Linse des Hauptobjektivs eine Fokussierung des Beleuchtungslichtes in den jeweiligen Brennpunkt des Hauptobjektivs gewährleistet werden.
Die in dieser Schrift vorgeschlagene Kopplung der Drehbewegung des Beleuchtungs-Umlenkelements mit der linearen (vertikalen) Bewegung der objektabgewandten Linse des Hauptobjektivs erfordert sehr sensitive Drehbewegungen des Beleuchtungs-Umlenkelements in Relation zur Bewegung der Linse und stellt hohe Anforderungen an die mechanische Kopplung, die in dieser Schrift konstruktiv aufwendig ausgeführt ist. Störungen wirken sich hierbei direkt für den Anwender sichtbar (speziell bei hohen Vergrößerungen) aus. Weiterhin erweist sich die Größe der Fläche des Umlenkelements als nachteilig, die ausreichend groß sein muss, um auch im Falle der Kippung des Beleuchtungs-Umlenkelements das gesamte Beleuchtungsbüschel abzudecken. Als Beleuchtungs-Umlenkelemente können Spiegel oder die erwähnten Prismenlinsen eingesetzt werden. Bei der Verwendung von Spiegeln ist mit einer Vergrößerung der Spiegelfläche der zusätzliche Nachteil einer größeren erforderlichen Dicke der Spiegelfläche verbunden. Insgesamt steigt somit der Platzbedarf und die Höhe des zu bewegenden Gewichts.
In der genannten DE 195 37 868 B4 ist eine Beleuchtungseinrichtung für ein Stereomikroskop mit einem Objektiv mit variabler Abbildungs-Schnittweite offenbart, wobei eine Be leuchtungs-Schnittweitenvariation über ein von der Beobachtungsoptik separiertes optisches System möglich ist. Es sind Mittel zur Kopplung der genannten Schnittweiten offenbart, die bewirken, dass Beleuchtungs-Schnittweite und Abbildungs-Schnittweite übereinstimmen. Des weiteren sind dort Mittel zur Kopplung vorgesehen, die gewährleisten, dass die Winkelstellung eines Umlenkelements der Beleuchtungseinrichtung in Abhängigkeit von der jeweiligen Abbildungs- und Beleuchtungs-Schnittweite derart verändert wird, dass immer eine zentrierte Ausleuchtung des betrachteten Sehfelds erfolgt. Da zur Zentrierung der Beleuchtung auch hier mit Drehbewegungen des Beleuchtungs-Umlenkelements gearbeitet wird, ergeben sich auch hier wieder die genannten Nachteile.
Eine grundsätzlich andere Möglichkeit der Beleuchtungszentrierung ergibt sich dadurch, dass die Beleuchtung durch das Hauptobjektiv des Mikroskops geführt wird. Diese Lösung ist in den Operationsmikroskopmodellen M520 und M525 der Anmelderin umgesetzt. Hier richtet das Beleuchtungs-Umlenkelement den Beleuchtungsstrahlengang zum und durch das Hauptobjektiv mit veränderlicher Brennweite, so dass die Beleuchtung stets im Fokus zentriert liegt.
Die bisher genannten Mikroskope setzen vertikale Zoomsysteme ein, d. h., die Längsachse des Zoomsystems liegt parallel zur optischen Achse des Hauptobjektivs. Wird zusätzlich die Beleuchtung oberhalb des Hauptobjektivs in dasselbige eingespeist, entsteht in vertikaler Richtung ein hoher Platzbedarf, der in vertikaler Richtung zu relativ hochbauenden Mikroskopen führt. Dies wiederum ist aus ergonomischen Gründen von Nachteil, da der Abstand von Okular zu Hauptobjektiv größer wird.
Zur Lösung des letztgenannten Problems ist in der EP 1 424 582 B1 ein Stereomikroskopaufbau vorgeschlagen, bei dem ein "liegendes", d. h. mit seiner Längsachse horizontal angeordnetes Zoomsystem realisiert ist. Hierzu befindet sich zwischen Hauptobjektiv und Zoomsystem ein Umlenkelement, das den Beobachtungsstrahlengang aus einer im wesentlichen vertikalen Richtung in eine im wesentlichen horizontale Richtung umlenkt und dem in einer ersten Horizontalebene angeordneten Zoomsystem zuführt. Mittels weiterer Umlenkelemente wird der aus dem Zoomsystem austretende Beobachtungsstrahlengang in eine zweite Horizontalebene umgelenkt, die im wesentlichen parallel zur ersten Horizontalebene verläuft, und in der optische Zusatzkomponenten angeordnet sind. Bezüglich Einzelheiten des Aufbaus und der Funktionsweise eines solchen Stereomikroskops mit "liegendem" Zoomsystem sei ausdrücklich auf die genannte europäische Patentschrift hingewiesen.
Die Beleuchtungseinheit ist bei diesem Stereomikroskop im wesentlichen benachbart zum Hauptobjektiv und unterhalb des Zoomsystems angeordnet, wobei der Beleuchtungsstrahlengang außerhalb des Hauptobjektivs geführt wird. Anstelle einer Beleuchtungszentrierung kann mittels genügend großem Leuchtfeld dafür gesorgt werden, dass das visuelle Gesichtsfeld bei Brennweitenänderung des Hauptobjektivs stets ausgeleuchtet ist. Ein derart großzügig ausgelegtes Beleuchtungsfeld erfordert eine entsprechend groß ausgelegte Beleuchtungsapertur und somit Beleuchtungseinheit, was sich wiederum negativ auf die Ergonomie des Mikroskops auswirkt. Ein weiterer Nachteil hierbei ist, dass die Homogenität der Beleuchtung (Intensität im Leuchtfeld) nicht für alle Positionen des Multifokus (Varioobjektivs) gleich sein kann. Es wird lediglich ein anderer Ausschnitt des insgesamt zur Verfügung gestellten Beleuchtungsfeldes genutzt.
Die vorliegende Erfindung soll insbesondere zur Beleuchtungszentrierung bei einem Mikroskopaufbau geeignet sein, der "liegende" Zoomsysteme einsetzt.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist, in technisch einfacher Art und Weise eine Zentrierung der Beleuchtung bei einer Brennweitenänderung des Hauptobjektivs des Mikroskops zu realisieren.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Mikroskop gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Das erfindungsgemäße Mikroskop besitzt ein Hauptobjektiv mit veränderlicher Brennweite, wozu eine in Richtung der optischen Achse des Hauptobjektivs verschiebbare Linsenbaugruppe vorgesehen ist. Die Begriffe Multifokus oder Varioobjektiv sollen in dieser Anmeldung ein solches Hauptobjektiv veränderlicher Brennweite bezeichnen. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit soll im folgenden davon ausgegangen werden, dass dieses Hauptobjektiv aus einem festen Teil und einem verschiebbaren Teil besteht, wobei jedes der Teile eine Linsenbaugruppe beinhaltet. Eine Linsenbaugruppe kann eine Einzellinse oder eine Kombination von Linsen umfassen. Das Varioobjektiv kann beispielsweise so aufgebaut sein, dass der untere, objektzugewandte Teil feststehend, der obere, objektabgewandte Teil beweglich ausgebildet ist. Durch Verwendung eines solchen Varioobjektivs kann in einem bestimmten Bereich auf unterschiedliche Objektebenen fokussiert werden.
Das erfindungsgemäße Mikroskop weist weiterhin eine Beleuchtungseinheit mit Beleuchtungs-Umlenkmitteln zur Umlenkung eines Beleuchtungsstrahlengangs zur Erzeugung eines auf eine Objektebene gerichteten Beleuchtungsstrahlengangs auf, wobei zur Zentrierung der Beleuchtung die Position der Beleuchtungs-Umlenkmittel abhängig von einer Brennweitenänderung des Hauptobjektivs verstellbar ist. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit soll – soweit nicht anders ausgeführt – angenommen werden, dass die Beleuchtungseinheit zunächst einen horizontal gerichteten Beleuchtungsstrahlengang erzeugt, dessen Achse im wesentlichen senkrecht (oder geneigt) zur optischen Achse des Hauptobjektivs steht. Die Beleuchtungs-Umlenkmittel lenken diesen Beleuchtungsstrahlengang in Richtung Objektebene auf den Fokus des Hauptobjektivs. Die optische Achse des Hauptobjektivs steht in diesem Fall senkrecht auf die Objektebene.
Erfindungsgemäß sind die Beleuchtungs-Umlenkmittel wenigstens zum Teil integriert in der verschiebbaren Linsenbaugruppe des Hauptobjektivs ausgeführt und verändern somit ihre Position abhängig von einer Brennweitenänderung des Hauptobjektivs. Auf diese Weise wird es möglich, die Beleuchtungszentrierung unmittelbar und zwangsweise mit einer Brennweitenänderung mitzuführen. Die bisher bekannte und technisch aufwendige Kopplung der Brennweitenänderung mit einer Dreh- oder Kippbewegung eines Beleuchtungs-Umlenkelements kann auf diese Weise entfallen.
Bei dem mit der verschiebbaren Linsenbaugruppe des Hauptobjektivs integrierten Teil der Beleuchtungs-Umlenkmittel kann es sich beispielsweise um ein Umlenkelement, wie ein Umlenkspiegel oder -prisma, handeln, das fest mit der verschiebbaren Linsenbaugruppe verbunden ist. Andererseits kann es sich bei dem genannten Teil der Beleuchtungs-Umlenkmittel auch um eine zumindest teilweise verspiegelte Linsenfläche der verschiebbaren Linsenbaugruppe des Hauptobjektivs handeln. Im folgenden soll anhand dieser beiden genannten Alternativen die Erfindung – ohne Beschränkung der Allgemeinheit – erläutert werden.
Das mit der verschiebbaren Linsenbaugruppe des Hauptobjektivs fest verbundene Umlenkelement kann eine planare oder eine sphärische Spiegelfläche aufweisen. Eine sphärische Spiegelfläche besitzt strahlverändernde Eigenschaften, die vorteilhaft eingesetzt werden können. Auch ein Umlenkelement mit Freiformspiegelfläche kann zu diesem Zweck genutzt werden.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist die bereits genannte zumindest teilweise Verspiegelung einer Linsenfläche der verschiebbaren Linsenbaugruppe des Hauptobjektivs. Die verspiegelte Linsenfläche kann dabei dieselbe oder aber eine unterschiedliche Linsen- oder Flächenkrümmung aufweisen wie die nichtverspiegelte Fläche. Eine solch unterschiedliche Linsenkrümmung kann beispielsweise über eine angekittete Linse realisiert werden. Diese angekittete Linse verändert beispielsweise nicht die für den Beobachtungsstrahlengang vorgegebene (abbildende) Linsenkrümmung, besitzt aber im reflektierenden Bereich eine für die Beleuchtungszentrierung entsprechend angepasste Linsenkrümmung. Der gleiche Effekt lässt sich auch mit einer einzigen Linse mit Freiformfläche erzielen. Die genannten Bereiche (Bereich für Abbildung und Bereich für Reflexion) auf der Linse besitzen dann einen kontinuierlichen Übergang.
Eine teilweise verspiegelte Linsenfläche ist üblicherweise nicht eben, sondern besitzt aufgrund der Flächenkrümmung positive oder negative Brechkraft, also fokussierende oder defokussierende Wirkung. In diesem Fall kann folglich die verspiegelte Linsenfläche wie eine zusätzliche Linse für die Beleuchtungseinheit eingesetzt werden.
In sämtlichen der genannten Fälle kann es zweckmäßig sein, wenn die Beleuchtungs-Umlenkmittel ein weiteres Umlenkelement aufweisen, das mit dem mit der Linsenbaugruppe des Hauptobjektivs integrierten Teil der Beleuchtungs-Umlenkmittel in optischer Wechselwirkung steht, insbesondere diesem integrierten Teil vorgeschaltet ist. Hierdurch lässt sich der Auftreffwinkel des Beleuchtungsstrahlengangs auf den integrierten Teil der Beleuchtungs-Umlenkmittel, also beispielsweise auf das Umlenkelement oder auf die verspiegelte Linsenfläche, in einfacher und zuverlässiger Weise optimal einstellen, indem der Beleuchtungsstrahlengang zunächst auf das weitere Beleuchtungs-Umlenkelement gerichtet wird, bevor es von dort auf den mit der Linsenbaugruppe integrierten Teil der Beleuchtungs-Umlenkmittel gelenkt wird, von wo der Beleuchtungsstrahlengang wiederum in Richtung Objektebene gelenkt wird. Es hat sich herausgestellt, dass das genannte weitere Umlenkelement statisch sein kann, also nicht dreh- oder kippbar gelagert sein muss. Die Beleuchtungszentrierung, d. h. die notwendige laterale Verschiebung des Leuchtfelds bei einer Brennweitenänderung des Hauptobjektivs und damit einer Sehfeldänderung kann allein dadurch bewerkstelligt werden, dass der Beleuchtungsstrahlengang an der verschiebbaren Linsenbaugruppe des Hauptobjektivs reflektiert wird.
Zum teilweisen Verspiegeln einer Linsenfläche der verschiebbaren Linsenbaugruppe des Hauptobjektivs kann beispielsweise der Großteil des von dem oder den Beobachtungsstrahlengängen genutzten Linsenbereichs entspiegelt werden und der zur Reflexion genutzte Bereich, der insbesondere in der Linsenperipherie liegt, verspiegelt werden.
Da Einzellinsen sowie mehrgliedrige Linsengruppen über verschiedene, insbesondere unterschiedlich gekrümmte, Linsen flächen verfügen, kann je nach Aufbau des Hauptobjektivs und der Beleuchtungseinheit eine geeignete Linsenfläche zur Verspiegelung ausgewählt werden.
Prinzipiell lassen sich zwei verschiedene Möglichkeiten zur Änderung der Brennweite eines Hauptobjektivs unterscheiden, auf die im Folgenden näher eingegangen werden soll. Selbstverständlich sind viele verschiedene Aufbauten von Varioobjektiven oder Multifokusobjektiven bekannt, wobei der Fachmann in der Regel ohne weiteres die vorliegende Erfindung auf den konkret vorliegenden Aufbau des Varioobjektivs übertragen können wird. Dies soll anhand der zwei genannten grundsätzlichen Möglichkeiten illustriert werden:
Das Varioobjektiv (Multifokusobjektiv) kann aus zwei Linsenbaugruppen mit Brennweiten unterschiedlichen Vorzeichens aufgebaut sein, die gegeneinander verschiebbar gelagert sind. Bei diesem Aufbau führt eine Erhöhung des Abstands der beiden Linsenbaugruppen voneinander zu einer Verringerung des Arbeitsabstandes, der Brennweite und der Schnittweite des Hauptobjektivs.
Als zweite Möglichkeit können zwei Linsenbaugruppen mit Brennweiten positiven Vorzeichens in einem Varioobjektiv (Multifokusobjektiv) zum Einsatz kommen, die relativ zueinander verschiebbar gelagert sind. In diesem Fall führt eine Erhöhung des Abstandes der beiden Linsenbaugruppen zu einer Erhöhung des Arbeitsabstands, der Brennweite und der Schnittweite des Hauptobjektivs.
Ohne Beschränkung der Allgemeinheit soll im Folgenden davon ausgegangen werden, dass bei beiden genannten Möglichkeiten jeweils die Linsenbaugruppe positiver Brechkraft (Brennweite positiven Vorzeichens) verschiebbar gelagert ist. Eine Linsenbaugruppe positiver Brennweite, also beispielsweise eine Sammellinse, besitzt bezogen auf einen einfallenden Lichtstrahl zunächst eine konvexe Flächenkrümmung (positiver Krümmungsradius) und auf der Lichtaustrittseite eine konkave Linsenfläche (negativer Krümmungsradius). Es hat sich als vorteilhaft und ausreichend erwiesen, je nach der genannten Möglichkeit der Brennweitenänderung entweder die konvexe oder die konkave Linsenfläche der verschiebbaren Linsenbaugruppe positiver Brennweite teilweise zu verspiegeln.
Bei der erstgenannten Möglichkeit der Linsenbaugruppen mit Brennweiten unterschiedlichen Vorzeichens wird vorzugsweise ein Teil der konvexen Linsenfläche dieser Linsenbaugruppe verspiegelt. Die konvexe Linsenfläche stellt hierbei diejenige Fläche dar, die dem einfallenden Beleuchtungsstrahlengang zugewandt ist. Im zweitgenannten Fall der Linsenbaugruppen mit Brennweiten positiven Vorzeichens ist es vorteilhaft, eine konkave Linsenfläche der verschiebbaren Linsenbaugruppe teilweise zu verspiegeln. Weitere Ausführungen hierzu können den weiter unten zu besprechenden Ausführungsbeispielen entnommen werden.
Es kann sinnvoll sein, wenn die Linsenkrümmung auf der verspiegelten Fläche der Linsenbaugruppe von der Linsenkrümmung auf der nicht verspiegelten Fläche der Linsenbaugruppe verschieden ist. Sollte beispielsweise die vorhandene Linsenkrümmung nicht ausreichend sein, um den Beleuchtungsstrahlengang ausreichend stark bei einer Brennweitenänderung des Hauptobjektivs abzulenken, so kann beispielsweise eine stärker gekrümmte verspiegelte Fläche, beispielsweise in Form einer angekitteten Zusatzlinse, an die verschiebbare Linsenbaugruppe angebracht werden. Wiederum sei auf die Möglichkeit einer Linse mit Freiformfläche hingewiesen.
Der an der verschiebbaren Linsenbaugruppe reflektierte Beleuchtungsstrahlengang kann anschließend außerhalb des Hauptobjektivs auf die Objektebene gelenkt werden, aber auch über den verbleibenden Teil des Hauptobjektivs auf diese Objektebene gelenkt werden. Dieser verbleibende Teil kann beispielsweise eine der Objektebene zugewandte Linsenbaugruppe positiver oder negativer Brechkraft sein. Dieser Teil des Hauptobjektivs kann somit als weitere Linse der Beleuchtungseinheit geeignet eingesetzt werden.
Es kann zweckmäßig sein, insbesondere wenn es sich bei dem integrierten Teil der Beleuchtungs-Umlenkmittel um ein mit der verschiebbaren Linsenbaugruppe fest verbundenes Umlenkelement (Umlenkspiegel) handelt, und insbesondere wenn es sich hierbei um einen Planspiegel handelt, zumindest einen Teil der Beleuchtungseinheit derart auszugestalten, dass der von der Beleuchtungseinheit erzeugte Beleuchtungsstrahlengang einer Bewegung dieses integrierten Teils der Beleuchtungs-Umlenkmittel bzw. des Umlenkelements bzw. Planspiegels folgt. Die zur Zentrierung der Beleuchtung notwendige Winkeländerung bei der Reflexion des Beleuchtungsstrahlengangs an der bewegbaren Linsenbaugruppe wird in diesem Fall dann nicht allein durch die Bewegung der Linsenbaugruppe selbst, sondern zusätzlich durch eine Nachführung des Beleuchtungsstrahlengangs vorgenommen.
Hierzu ist es sinnvoll, zumindest einen Teil der Beleuchtungseinheit kippbar um eine Achse zu lagern, die im wesentlichen senkrecht auf eine von der optischen Achse des Hauptobjektivs und der Achse des Beleuchtungsstrahlengangs aufgespannten Ebene steht. Durch eine Verkippung dieses Teils der Beleuchtungseinheit kann der Beleuchtungsstrahlengang jeweils in Richtung der Position der Linsenbaugruppe nach- oder mitgeführt werden. Bei einer Nachführung des Beleuchtungsstrahlengangs kann in der Regel auch auf den etwaige vorhandenen zusätzlichen Umlenkspiegel (weiteres Umlenkelement) verzichtet werden.
Geeignete in den vorliegenden Mikroskopen zum Einsatz kommende Beleuchtungseinheiten sind an sich bekannt. Der Beleuchtungseinheit kann Licht über einen Lichtleiter zugeführt werden. Ebenso können beispielsweise Halogen-, Xenon- oder LED-Lampen eingesetzt werden. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit wird von einem Aufbau ausgegangen, bei dem das zugeführte Licht von einem Kollektor gesammelt und über eine Blende und ein nachgeschaltetes Linsensystem in die Objektebene fokussiert wird. Das Linsensystem kann dabei von einer feststehenden und einer beweglichen Linse gebildet werden, wobei sich die bewegliche Linse in axialer Richtung relativ zur feststehenden Linse bewegen lässt. Hierdurch kann die Beleuchtungs-Schnittweite verändert werden.
Bezogen auf die oben ausgeführte Ausführungsform einer zumindest zum Teil um eine Achse kippbar gelagerten Beleuchtungseinheit ist es bei dem erwähnten Aufbau derselbigen sinnvoll, nicht die gesamte Beleuchtungseinheit kippbar zu gestalten, sondern nur einen Teil hiervon, der im wesentlichen von der genannten Blende und dem genannten Linsensystem gebildet wird. Dieser Teil lässt sich in einfacher Weise von dem Kollektor und der Lichtquelle trennen. Das genannte weitere Umlenkelement (Umlenkspiegel) ist in diesem Fall, wie bereits erwähnt, in der Regel überflüssig.
Aus baulichen, optischen und ergonomischen Gründen ist der Einsatz der vorliegenden Erfindung bei einem Mikroskop mit "liegendem" Zoomsystem (vergleiche die eingangs gemachten Ausführungen) besonders geeignet. Hierzu ist dem Hauptobjektiv von der Objektebene aus gesehen ein Zoomsystem nachgeschaltet, wobei zwischen Zoomsystem und Hauptobjektiv ein Umlenkelement angeordnet ist, das den von Hauptobjektiv kommenden Beobachtungsstrahlengang in eine erste Horizontalebene lenkt, in der die Längsachse des Zoomsystems liegt. Unterhalb des Zoomsystems, d. h. auf dessen objektseitiger Seite kann dann die Beleuchtungseinheit des Mikroskops achsparallel angeordnet sein. Hierdurch erhält man einen in vertikaler Richtung relativ niedrig bauenden Aufbau. Üblicherweise weist das Mikroskop einen Tubus und mindestens ein Okular, im Falle eines Stereomikroskops einen Binokulartubus auf, die bzw. das dem Zoomsystem nachgeschaltet sind bzw. ist. Es soll an dieser Stelle aber auch erwähnt werden, dass zwischen Vergrößerungswechsler (Zoomsystem) und Tubus ein Ausgang (optisch und mechanisch) für Dokumentation vorhanden sein kann, an den beispielsweise eine Kamera angeschlossen werden kann. Über optische Umlenkelemente gelangt der Beobachtungsstrahlengang von der genannten ersten Horizontalebene in eine parallel hierzu verlaufende zweite Horizontalebene, in der optische Zusatzkomponenten und/oder der Tubus angeordnet sind. Durch diese Faltung des Beobachtungsstrahlengangs wird ein niedrig bauender Mikroskopaufbau gewährleistet, zudem sind vielfältige Auskoppelungsmöglichkeiten beispielsweise bei einem Operationsmikroskop für Assistentenbeobachtung geschaffen.
Die vorliegende Erfindung und ihre Vorteile sollen im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der beigefügten Zeichnung illustriert ist, näher besprochen werden.
1 zeigt schematisch den Aufbau eines Mikroskops, bei dem die Erfindung bevorzugt eingesetzt werden kann,
2 illustriert anschaulich den Vorgang der Beleuchtungszentrierung bei Änderung der Brennweite des Hauptobjektivs,
3 zeigt schematisch die erfindungswesentlichen Komponenten zur Beleuchtungszentrierung bei einem geringen Arbeitsabstand des Mikroskops,
4 zeigt schematisch die erfindungswesentlichen Komponenten zur Beleuchtungszentrierung bei einem großen Arbeitsabstand des Mikroskops und
5 zeigt den Längsschnitt durch eine teilweise verspiegelte Linsenbaugruppe des Hauptobjektivs des Mikroskops.
1 zeigt sehr schematisch den grundsätzlichen Aufbau eines Mikroskops 10, das hier als Operations-Stereomikroskop ausgebildet ist, wobei zur besseren Darstellung anstelle der beiden Beobachtungsstrahlengänge nur die Beobachtungsachse R_o dargestellt ist. Häufig weisen solche Operationsmikroskope ein zusätzliches Paar von Beobachtungsstrahlengängen für die Assistentenbeobachtung auf. Solche Mikroskope sind an sich bekannt und sollen daher vorliegend nicht näher erläutert werden. Es sei in diesem Zusammenhang auf das in der bereits genannten EP 1 424 582 B1 beschriebene Stereomikroskop hingewiesen, bei dem, wie auch vorliegend, ein "liegendes" Zoomsystem 30 realisiert ist.
Das Operationsmikroskop 10 verfügt über ein Hauptobjektiv 20, welches als Multifokus (oder Varioobjektiv) ausgebildet ist, also ein Objektiv veränderlicher Brennweite darstellt. Das Hauptobjektiv 20 definiert eine optische Achse 23, die senkrecht auf eine Objektebene 100 steht. Durch Veränderung der Brennweite des Hauptobjektivs 20 kann auf die jeweilige Objektebene 100 fokussiert werden. In 1 ist der Multifokus mittels zweier Linsenbaugruppen 21 und 22 darge stellt, wobei auf die eingangs genannten anderen Möglichkeiten der Realisation eines Multifokus hingewiesen wird. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit soll im folgenden von einem Aufbau ausgegangen werden, bei dem eine Linsenbaugruppe 22 positiver Brennweite entlang der optischen Achse 23 verschiebbar gelagert ist, während eine zweite Linsenbaugruppe 21 negativer Brennweite fest im Hauptobjektiv 20 gelagert ist.
Die Beobachtungsstrahlengänge verlaufen parallel zur gezeigten optischen Achse 23 und liegen beispielsweise entweder in der Zeichenebene oder in einer Ebene senkrecht zur Zeichenebene, die die optische Achse 23 enthält. Zur Umlenkung der Beobachtungsstrahlengänge ist ein erstes Umlenkelement 50 im Strahlengang angeordnet, das die Beobachtungsstrahlengänge aus einer im wesentlichen vertikalen Richtung in eine im wesentlichen horizontale Richtung in das "liegende" Zoomsystem 30 lenkt. Das Zoomsystem 30 ist mit seiner Längsachse in einer ersten Horizontalebene I angeordnet. An Stelle eines Zoomsystems 30, das der kontinuierlichen Vergrößerung des Objektbildes dient, kann auch ein diskret arbeitender Vergrößerungswechsler vorgesehen sein. Mittels weiterer Umlenkelemente 51 und 52 wird der Beobachtungsstrahlengang in eine zweite Horizontalebene II gelenkt. Hier ist der Tubus 60 angeordnet, der den Beleuchtungsstrahlengang in mindestens ein Okular 70 lenkt, durch das ein Beobachter das Mikroskopbild betrachten kann. Bei Stereomikroskopen sind die Okulare 70 und der Tubus 60 üblicherweise zu einem Binokulartubus zusammengefasst. Der prinzipielle Aufbau der beschriebenen Mikroskopkomponenten, wie Hauptobjektiv, Zoomsystem, Tubus und Okulare sind dem Fachmann geläufig. In dem in 1 dargestellten Strahlenverlauf können optische Zusatzkomponenten, wie Filter, Bildumkehrer, Komponenten zur Verlängerung der optischen Weglänge, optische Strahlenteiler für assistentische Mitbe obachtung, Ein- und Ausspiegelungen (z. B. Dateneinspiegelungen) etc. angeordnet sein. Schließlich kann zwischen dem Zoomsystem 30 und dem eigentlichen Tubus 60 ein Ausgang (optisch/mechanisch) für Dokumentation (Kamera, Video etc.) vorhanden sein.
Zur Objektbeleuchtung dient eine Beleuchtungseinheit 40, die mit ihrer Längsachse im wesentlichen horizontal unterhalb des Zoomsystems 30 ergonomisch günstig angeordnet sein kann. Dargestellt sei hier eine Faserbeleuchtung über einen Lichtleiter. Es kann sich aber ebenso beispielsweise um eine direkte Halogen-, Xenon- oder LED-Beleuchtung handeln. Der von der Beleuchtungseinheit 40 erzeugte Beleuchtungsstrahlengang, der anhand seiner Beleuchtungsachse R_i dargestellt ist, wird mittels Beleuchtungs-Umlenkmittel 43 und 45 in Richtung Objektebene 100 gelenkt. Wie aus 1 und den noch zu erläuternden 3 und 4 ersichtlich, kann der Beleuchtungsstrahlengang über ein Teil des Hauptobjektivs 20 (hier über die Linsenbaugruppe 21) bzw. auch außerhalb des Hauptobjektivs 20 des Mikroskops 10 geführt werden. Da jedenfalls der Beleuchtungsstrahlengang nicht vollständig durch das Hauptobjektiv 20 geführt wird, muss bei einer Brennweitenänderung des Hauptobjektivs 20, die zu einer Verschiebung der Objektebene 100 in vertikaler Richtung führt, für eine optimale Beleuchtung der Beleuchtungsstrahlengang und somit dessen Achse R_i nachgeführt werden. Die erfindungsgemäße Art dieser Nachführung der Beleuchtung sei anhand der folgenden Figuren näher erläutert.
Bei dem in 1 dargestellten Mikroskopaufbau sei ergänzend bemerkt, dass die noch näher zu erläuternde Konstruktion der Beleuchtungs-Umlenkmittel 43 und 45 ermöglicht, unterhalb des Zoomsystems 30 ausreichend Platz zu schaffen, beispielsweise für die Anordnung des Zoommotors 80 oder anderer zum Betrieb des Mikroskops 10 notwendiger oder sinn voller Komponenten. Sollte der in diesem Beispiel vom Zoommotor 80 eingenommene Platz nicht benötigt werden, so kann ein anderer Aufbau einer Beleuchtungseinheit 40, insbesondere ohne das zusätzliche Umlenkelement 43 (Umlenkspiegel), realisiert werden. In diesem Zusammenhang ist dann auch an eine teilweise kippbar ausgestaltete Beleuchtungseinheit 40 zu denken, worauf später eingegangen werden soll.
Wie aus der Zusammenschau der 1 und 2 ersichtlich, schließt die Achse R_i des Beleuchtungsstrahlengangs mit der Achse R_o des Beobachtungsstrahlengangs den Winkel θ ein.
2 verdeutlicht die notwendige Veränderung des genannten Winkels θ bei einer Änderung der Brennweite des Hauptobjektivs 20 oder einer Änderung des Arbeitsabstands dieses Hauptobjektivs 20 zur Objektebene 100. Bei geringer werdender Brennweite des Hauptobjektivs 20 und damit abnehmendem Arbeitsabstand vergrößert sich der Winkel θ. 2 zeigt zwei Extrempositionen, beispielsweise maximaler und minimaler Arbeitsabstand, wobei die Achse R_i2 des Beleuchtungsstrahlengangs auf den Fokus des Hauptobjektivs 20 bei größerem Arbeitsabstand gerichtet ist. Es ergibt sich hier der Winkel θ₂. Bei kleinerem Arbeitsabstand muss der Winkel θ vergrößert werden, bis beispielsweise der Winkel θ₁ mit der zugehörigen Beleuchtungsachse R_i1 erreicht ist. Aus dem maximalen und minimalen Arbeitsabstand des Hauptobjektivs 20 lässt sich somit ein Bereich des Winkels θ angeben, der mit einer Änderung des Arbeitsabstands nachzuführen ist, um eine zentrierte Beleuchtung zu erzielen. Die den Winkeln θ₁ und θ₂ zugeordneten Objektebenen sind in 2 mit 100' bzw. 100 bezeichnet.
3 und 4 zeigen in Form eines detaillierten Ausschnitts (vergleiche hierzu 1) eine Ausführungsform der Erfindung zur Beleuchtungszentrierung bei einer Veränderung des Arbeitsabstand, wobei in 3 das Hauptobjektiv beispielsweise auf die Ebene 100' (vergleiche 2) fokussiert ist, während bei 4 das Hauptobjektiv 20 auf die Objektebene 100 (vergleiche 2) fokussiert ist.
In 3 ist der Aufbau einer Beleuchtungseinheit 40 dargestellt, wie er beispielsweise bei vorliegender Erfindung eingesetzt werden kann. 41 bezeichnet einen Kollektor (hier mit der Lichtquelle), der das Licht der Lichtquelle sammelt und es über die Blende 44 und die Beleuchtungs-Linsenbaugruppe 46 in die Objektebene 100' abbildet. Bei der Blende 44 handelt es sich beispielsweise um eine Irisblende in der Funktion einer Leuchtfeldblende mit veränderbarer Durchmesser. Es soll – ohne Beschränkung der Allgemeinheit – von einem Aufbau ausgegangen werden, wie er bereits in 1 skizziert ist, nämlich mit einem Beleuchtungs-Umlenkelement 43 (Umlenkspiegel), der als Planspiegel aber auch als sphärischer Spiegel ausgebildet sein kann. Die Beleuchtungs-Linsenbaugruppe 46 kann eine Einzellinse oder aber (in der Regel) eine Kombination von Linsen darstellen. Insbesondere wird hierfür häufig ein Beleuchtungszoom eingesetzt, bei dem zwei (oder mehr) Linsengruppen relativ zueinander bewegbar sind, um die Beleuchtungs-Schnittweite verändern zu können.
Der Beleuchtungsstrahlengang wird nach Reflexion am Umlenkelement 43 in Richtung der verschiebbaren Linsenbaugruppe 22 des Hauptobjektivs 20 des Mikroskops 10 (vergleiche 1) gelenkt, wobei erfindungsgemäß der Beleuchtungsstrahlengang an dieser Linsenbaugruppe reflektiert und in die Objektebene 100' gelenkt wird. Hierzu ist die Peripherie der Linsenbaugruppe 22 als Umlenkelement 45 ausgebildet. Bei diesem Umlenkelement 45 kann es sich beispielswei se um einen (planaren oder sphärisch geformten) Umlenkspiegel handeln, der mit der Linsenbaugruppe 22 fest verbunden ist, oder um eine teilweise verspiegelte Linsenfläche der Linsenbaugruppe 22. In einer weiteren Ausgestaltung kann es sich bei der Linsenbaugruppe 22 und dem Umlenkelement 45 um angekittete Linsenglieder oder eine Linse mit Freiformfläche handeln. Dies kann insbesondere den Vorteil haben, dass die Krümmung des Umlenkelements 45 (verspiegelter Teil der Linsenbaugruppe) von der Krümmung der eigentlichen Linsenbaugruppe 22 (abbildender Teil) verschieden sein kann.
Wie aus 3 ersichtlich, wird der Beleuchtungsstrahlengang außerhalb des Hauptobjektivs 20 geführt. Selbstverständlich sind auch Ausführungsformen realisierbar, bei denen der Beleuchtungsstrahlengang durch die (feststehende) Linsenbaugruppe 21 geführt werden kann (vergleiche 1).
3 zeigt eine Darstellung der Positionen der beiden Linsenbaugruppen 21 und 22 für einen kleinen Arbeitsabstand, der durch einen hohen Abstand der beiden Linsenbaugruppen 21 und 22 erzielt wird, wenn die beiden Linsenbaugruppen 21 und 22 unterschiedliche Vorzeichen der Brennweiten besitzen. Im konkreten Beispiel handelt es sich bei der objektzugewandten feststehenden Linsenbaugruppe 21 um eine solche mit negativer Brennweite, bei der objektabgewandten verschiebbaren Linsenbaugruppe 22 um eine solche positiver Brennweite. Auf die bereits erwähnten Variationen zur Realisierung eines Multifokus sei hier nochmals hingewiesen.
Den Übergang zu hohen Arbeitsabständen illustriert 4. Hierzu wird der Abstand der Linsenbaugruppen 21 und 22 zueinander verringert, indem die bewegbare Linsenbaugruppe 22 entlang der optischen Achse 23 in Richtung der feststehenden Linsenbaugruppe 21 bewegt wird. Wie ein Vergleich der
3 und 4 ergibt, wird die Beleuchtungszentrierung automatisch nachgeführt, ohne dass das Umlenkelement 43 in seiner Position verändert werden müsste. Die notwendige Änderung des Winkels θ ergibt sich automatisch dadurch, dass der Beleuchtungsstrahlengang (Achse R_i) bei veränderter Position der Linsenbaugruppe 22 an einer anderen Stelle der verspiegelten Linsenfläche reflektiert wird, so dass sich der Reflexionswinkel an der Linsenbaugruppe 22 und damit auch der Beleuchtungswinkel θ automatisch ändert.
Wie bereits erwähnt, kann ein Teil der Beleuchtungseinheit 40 kippbar ausgeführt sein, damit auf diese Weise der Beleuchtungsstrahlengang einer Verschiebung der Linsenbaugruppe 22 des Hauptobjektivs 20 folgt. In diesem Fall kann das Umlenkelement 43 entfallen. Es ist zweckmäßig, einen Teil 42 der Beleuchtungseinheit 40 auszuwählen, der im wesentlichen aus der Blende 44 und der Beleuchtungs-Linsenbaugruppe 46 besteht und die Drehachse, um die die Kippung des Teils 42 der Beleuchtungseinheit 40 erfolgt senkrecht zur Zeichenebene in den Mittelpunkt der Blende 44 zu legen.
Falls notwendig können weitere Parameter der Beleuchtungseinheit optisch verändert werden, um eine optimale Kopplung des Leuchtfelds zum Sehfeld bezüglich Position, Größe und Helligkeit zu erzielen. Beispielhaft sei eine Veränderung der Schnittweite der Linsenbaugruppe 46 genannt, wodurch die Beleuchtungs-Schnittweite der Beobachtungs-Schnittweite angepasst oder nachgeführt werden kann. Hierdurch wird auch die Intensität im Leuchtfeld verändert und kann somit optimal mit der veränderten Brennweite des Hauptobjektivs 20 gekoppelt werden. Weiterhin lässt sich der Öffnungsdurchmesser einer Leuchtfeldblende 44 mit einer Änderung des Arbeitsabstands koppeln. Hierdurch kann die Größe des Leuchtfelds optimal der Größe des Sehfelds angepasst werden. Zu den genannten Zwecken kann die Steuereinheit vorgesehen sein, die einerseits eine Brennweitenänderung des Hauptobjektivs 20 abgreift und andererseits mit entsprechenden Einstelleinrichtungen für die Linsenbaugruppe 46 und/oder den Öffnungsdurchmesser der Blende 44 verbunden ist.
Anhand 5 sollen die Möglichkeiten erläutert werden, welcher konkrete Teil einer Linsenfläche 47 verspiegelt werden kann. Es soll wiederum – ohne Beschränkung der Allgemeinheit – davon ausgegangen werden, dass ein Linsenbauteil 22 positiver Brennweite zur Änderung der Brennweite des Hauptobjektivs 20 verschiebbar gelagert ist. Insbesondere beim Arbeiten mit kleinen Arbeitsabständen wird ein Multifokus-Aufbau verwendet, bei dem die Linsenbaugruppe 22 positiver Brennweite relativ zu einer Linsenbaugruppe 21 negativer Brennweite verschoben werden kann, um den Arbeitsabstand zu ändern. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit soll wiederum davon ausgegangen werden, dass die zweite Linsenbaugruppe negativer Brennweite ortsfest im Hauptobjektiv 20 gelagert ist. Wie aus den 3 und 4 ersichtlich, wird bei diesem Multifokus bei sich verringerndem Abstand der beiden Linsenbaugruppen 21, 22 der Arbeitsabstand größer, so dass der Reflexionswinkel des Beleuchtungsstrahlengangs (Achse R_i) mit abnehmendem Abstand der Linsenbaugruppen größer werden muss, um die Beleuchtungszentrierung optimal der veränderten Brennweite des Hauptobjektivs anzupassen. Diese notwendige Änderung des Reflexionswinkels lässt sich automatisch dadurch erreichen, dass ein Teil der konvexen Linsenfläche 48, also ein Teil der der Objektebene zugewandten Linsenfläche 48, verspiegelt wird.
Es ist auch ein Aufbau eines Multifokusobjektivs bekannt, bei dem im wesentlichen zwei Linsenbaugruppen positiver Brennweite gegeneinander verschiebbar auf einer optischen Achse gelagert sind. In diesem Fall nimmt der Arbeitsabstand des Hauptobjektivs mit sich vergrößerndem Abstand der beiden Linsenbaugruppen zu. Die Verhältnisse liegen hier also genau umgekehrt zum bereits oben beschriebenen Fall. Folglich ist es in diesem Fall zweckmäßig, eine konkave Linsenfläche 49 der Linsenbaugruppe 22 zumindest zum Teil zu verspiegeln. 5 zeigt einen möglichen Aufbau einer Linsenbaugruppe, die insgesamt positive Brennweite besitzt. Es handelt sich hierbei um ein zweigliedriges Kittglied. Hier stehen zwei konkave Flächen 49 zur Verspiegelung zur Verfügung.
Die hier beschriebenen Ausführungsformen sollen die Erfindung lediglich illustrieren und sind geeignet, dem Fachmann weitere, hier nicht explizit besprochene Kombinationsmöglichkeiten an die Hand zu geben, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen. Die hier besprochenen Merkmale der Erfindung können somit nicht nur in der hier dargestellten Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder soweit technisch sinnvoll in Alleinstellung realisiert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

10: Mikroskop
20: Hauptobjektiv, Multifokus, Varioobjektiv
21: feststehende Linsenbaugruppe
22: verschiebbare Linsenbaugruppe
23: optische Achse
30: Zoomsystem
40: Beleuchtungseinheit
41: Kollektor und Lichtquelle
42: kippbarer Teil der Beleuchtungseinheit
43: Beleuchtungs-Umlenkmittel, zusätzliches Umlenk-element, Umlenkspiegel
44: Blende, Irisblende
45: Beleuchtungs-Umlenkmittel, Umlenkelement
46: Linsenbaugruppe
47: Linsenfläche
48: konvexe Linsenfläche
49: konkave Linsenfläche
50: Umlenkelement
51: Umlenkelement
52: Umlenkelement
60: Tubus
70: Okular
80: Zoommotor
100, 100': Objektebene
I: erste Horizontalebene
II: zweite Horizontalebene
R_o: Beobachtungsachse
R_i: Beleuchtungsachse Winkel R_i zu R_o
θ: Winkel R_i zu R_o

Claims

Mikroskop (10) mit einem Hauptobjektiv (20) mit einer in Richtung der optischen Achse (23) des Hauptobjektivs (20) verschiebbaren Linsenbaugruppe (22) zur Brennweitenänderung und mit einer Beleuchtungseinheit (40) mit Beleuchtungs-Umlenkmitteln (43, 45) zur Umlenkung eines Beleuchtungsstrahlengangs zur Erzeugung eines auf eine Objektebene (100) gerichteten Beleuchtungsstrahlengangs, wobei zur Zentrierung der Beleuchtung die Position der Beleuchtungs-Umlenkmittel (43, 45) abhängig von einer Brennweitenänderung des Hauptobjektivs (20) verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungs-Umlenkmittel (43, 45) wenigstens zum Teil integriert in der verschiebbaren Linsenbaugruppe (22) des Hauptobjektivs (20) ausgeführt sind.
Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Linsenbaugruppe (22) des Hauptobjektivs (20) integrierte Teil der Beleuchtungs-Umlenkmittel (43, 45) ein mit der verschiebbaren Linsenbaugruppe (22) fest verbundenes Umlenkelement (45) darstellt.
Mikroskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkelement (45) eine planare Spiegelfläche aufweist.
Mikroskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkelement (45) eine sphärische Spiegelfläche aufweist.
Mikroskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkelement (45) eine Freiformspiegelfläche aufweist.
Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Linsenbaugruppe (22) des Hauptobjektivs (20) integrierte Teil der Beleuchtungs-Umlenkmittel (43, 45) eine zumindest teilweise verspiegelte Linsenfläche (47, 48, 49) der verschiebbaren Linsenbaugruppe (22) darstellt.
Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungs-Umlenkmittel (43, 45) ein weiteres Umlenkelement (43) aufweisen, das mit dem mit der Linsenbaugruppe (22) des Hauptobjektivs (20) integrierten Teil der Beleuchtungs-Umlenkmittel (43, 45) in optischer Wechselwirkung steht.
Mikroskop nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptobjektiv (20) zur Brennweitenänderung zwei Linsenbaugruppen (21, 22) mit Brennweiten unterschiedlichen Vorzeichens aufweist, wobei zumindest die Linsenbaugruppe (22) positiver Brennweite verschiebbar gelagert ist und der mit dieser Linsenbaugruppe (22) integrierte Teil der Beleuchtungs-Umlenkmittel (43, 45) eine zumindest teilweise Verspiegelung einer konvexen Linsenfläche (48) dieser Linsenbaugruppe (22) darstellt.
Mikroskop nach Anspruche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptobjektiv (20) zur Brennweitenänderung zwei Linsenbaugruppen (21, 22) mit Brennweiten positiven Vorzeichens aufweist, wobei zumindest eine der Linsenbaugruppen (21, 22) verschiebbar gelagert ist und der mit dieser Linsenbaugruppe (22) integrierte Teil der Beleuchtungs-Umlenkmittel (43, 45) eine zumindest teilweise Verspiegelung einer konkaven Linsenfläche (49) dieser Linsenbaugruppe (22) darstellt.
Mikroskop nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsenkrümmung auf der verspiegelten Fläche der Linsenbaugruppe (22) von der Linsenkrümmung auf der nicht verspiegelten Fläche der Linsenbaugruppe (22) verschieden ist.
Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der von den Beleuchtungs-Umlenkmitteln (43, 45) erzeugte Beleuchtungsstrahlengang durch zumindest einen Teil (21) des Hauptobjektivs (20) verläuft.
Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil (42) der Beleuchtungseinheit (40) derart ausgestaltet ist, dass der von der Beleuchtungseinheit (40) erzeugte Beleuchtungsstrahlengang einer Bewegung des mit der verschiebbaren Linsenbaugruppe (22) des Hauptobjektivs (20) integrierten Teils der Beleuchtungs-Umlenkmittel (43, 45) folgt.
Mikroskop nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Teil (42) der Beleuchtungs einheit (40) kippbar um eine Achse (47) gelagert ist, die im wesentlichen senkrecht auf eine von der optischen Achse (23) des Hauptobjektivs (20) und der Achse (R_i) des Beleuchtungsstrahlengangs aufgespannten Ebene steht.
Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikroskop (10) ein dem Hauptobjektiv (20) von der Objektebene (100) aus gesehen nachgeschaltetes Zoomsystem (30) aufweist.
Mikroskop nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Zoomsystem (30) und Hauptobjektiv (20) ein Umlenkelement (50) angeordnet ist, das den vom Hauptobjektiv (20) kommenden Beobachtungsstrahlengang in eine erste Horizontalebene (I) lenkt, in der die Längsachse des Zoomsystems (30) liegt.
Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikroskop einen Tubus (60) und ein Okular (70) aufweist, die dem Zoomsystem (30) nachgeschaltet sind.
Mikroskop nach Anspruch 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Tubus (60) mit seiner Längsachse in einer zweiten Horizontalebene (II) angeordnet ist, die im wesentlichen parallel zur ersten Horizontalebene (I) verläuft.
Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikroskop (10) als Stereomikroskop, insbesondere als Operationsmikroskop, ausgebildet ist.