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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Stereo-Mikroskopiesystem, einen
optischen Aufbau zur Verwendung in einem Mikroskopiesystem und insbesondere
in dem Stereo-Mikroskopiesystem sowie ein Mikroskopieverfahren,
welches das Stereo-Mikroskopiesystem verwendet.
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Mikroskopiesysteme
stellen einem Benutzer eine Vergrößerung eines
zu betrachtenden Objektes bereit. Hierfür ist das Objekt
in einer Abbildungsebene einer Objektivlinse des Mikroskopiesystems
anzuordnen. Die Abbildungsebene ist eine zur optischen Achse des
Mikroskopiesystems rechwinklige Ebene, in der das zu betrachtende
Objekt scharf in eine Bildebene des Mikroskopiesystems abgebildet
wird, und wird auch als Objektebene bezeichnet. Die optische Achse
des Mikroskopiesystems ist in der Regel durch die Geometrie der
Objektivlinse festgelegt. Einfache Mikroskopiesysteme arbeiten mit
einem vorgegebenen Arbeitsabstand zwischen dem Mikroskopiesystem
und der Abbildungsebene und weisen eine nur diskret umschaltbare
Vergrößerung auf, aufwendigere Mikroskopiesysteme
erlauben die Anpassung eines Arbeitsabstandes und/oder stellen eine variable
Vergrößerung (Zoomfunktion) bereit.
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Stereo-Mikroskopiesysteme
vermitteln einem Benutzer zudem einen räumlichen Eindruck
von dem Objekt. Dies wird erreicht, indem linken und rechten Augen
des Benutzers zugeordnete linke und rechte Abbildungsstrahlengänge
des Stereo-Mikroskopiesystems so geführt werden, dass sie
sich an dem betrachteten Objekt und damit in der Abbildungsebene immer
unter Einschluss eines Stereowinkels schneiden. Typischerweise beträgt
der Stereowinkel zwischen 5° und 20°. Derartige
linke und rechte Abbildungsstrahlengänge bilden zusammen einen
stereoskopischen Abbildungsstrahlengang. Anstelle den Augen eines
Benutzers kann der stereoskopische Abbildungsstrahlengang auch linken
und rechten Kameras oder einer Stereokamera zugeführt werden.
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Derartige
Mikroskopiesysteme, finden in vielen Gebieten der Technik Verwendung,
insbesondere beispielsweise in der Medizintechnik, der Feinmechanik
oder dem Juwelierwesen. Ein Beispiel für ein in der Medizintechnik
verwendbares Operationsmikroskop ist aus der internationalen Patentanmeldung
WO 2007/101695 bekannt.
Auf den Inhalt dieses Dokuments wird vollumfänglich Bezug
genommen. Es sind auch Mikroskopiesysteme bekannt, die einen besonders
kompakten Aufbau aufweisen, welcher es erlaubt, das Mikroskopiesystem
am Kopf eines Benutzers zu befestigen. Derartige Mikroskopiesysteme werden
auch als Kopflupen bezeichnet. Beispiele für eine derartige
Kopflupe sind aus der
WO 2007/082691 oder
der
DE 101 34 896
A1 bekannt. Auf den Inhalt dieser Dokumente wird vollumfänglich Bezug
genommen. Ein weiteres Beispiel einer Kopflupe ist in der internationalen
Patentanmeldung
PCT/EP2007/010750 ,
auf deren Inhalt ebenfalls vollumfänglich Bezug genommen
wird, beschrieben.
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Bei
Mikroskopiesystemen ist es in der Regel erforderlich, ein Beleuchtungssystem
zur Beleuchtung der Abbildungsebene bereitzustellen. Bei größeren
Mikroskopiesystemen ist das Beleuchtungssystem häufig in
das Mikroskopiesystem integriert, bei Kopflupen häufig
separat vom Mikroskopiesystem angeordnet. Bei Integration des Beleuchtungssystems
in das Mikroskopiesystem tritt das Problem auf, dass bei Überlappung
von Abbildungsstrahlengang und Beleuchtungsstrahlengang in Linsen
oder Filtern des Mikroskopiesystems störende Reflexe auftreten
können.
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Ausgehend
hiervon ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Stereo-Mikroskopiesystem
zur Verfügung zu stellen, welches einen kompakten Aufbau
aufweist und eine Führung von Abbildungsstrahlengang und
Beleuchtungsstrahlengang ohne Überlappung in den Elementen
des Mikroskopiesystems erlaubt.
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Ausführungsformen
stellen ein Stereo-Mikroskopiesystem bereit, welches ein Gehäuse
mit einer Abdeckscheibe, ein wenigstens teilweise in dem Gehäuse
aufgenommenes Abbildungssystem, sowie ein wenigstens teilweise in
dem Gehäuse aufgenommenes Beleuchtungssystem umfasst. Das
Abbildungssystem weist eine Abbildungsoptik zur Bereitstellung eines
stereoskopischen Abbildungsstrahlengangs zur Abbildung eines in
einer Abbildungsebene des Mikroskopiesystems anordenbaren Objekts
mit wenigstens einer Objektivlinse auf. Weiter ist entlang des stereoskopischen
Abbildungsstrahlengangs zwischen der Objektivlinse und der Abdeckscheibe
eine Spiegelfläche angeordnet, welche Spiegelfläche
den stereoskopischen Abbildungsstrahlengang so faltet, dass die
linken und rechten Abbildungsstrahlengänge des stereoskopischen
Abbildungsstrahlengangs gemeinsam nacheinander die Objektivlinse
und die Abdeckscheibe durchsetzen. Als Spiegelfläche kann für
die linken und rechten Abbildungsstrahlengänge des stereoskopischen
Abbildungsstrahlengangs entweder eine gemeinsame Spiegelfläche
oder zwei getrennte Spiegelflächen vorgesehen sein. Das
Beleuchtungssystem weist eine Beleuchtungsoptik zur Bereitstellung
eines Beleuchtungsstrahlengangs zur Beleuchtung der Abbildungsebene
der Abbildungsoptik auf. Entlang des Beleuchtungsstrahlengangs ist zwischen
der Objektivlinse und der Abdeckscheibe ein Beleuchtungsspiegel
angeordnet, welcher den Beleuchtungsstrahlengang so faltet, dass
er nacheinander sowohl die Objektivlinse als auch die Abdeckscheibe
durchsetzt. Der Beleuchtungsspiegel ist zusätzlich zu der die
Abbildungsstrahlengänge faltenden Spiegelfläche
vorgesehen. Der Beleuchtungsspiegel und die Spiegelfläche
des Abbildungssystems liegen in unterschiedlichen Ebenen. Beispielsweise
können der Beleuchtungsspiegel und die Spiegelfläche
des Abbildungssystems in Ebenen liegen, die im Bereich des Beleuchtungsspiegels
und im Bereich der Spiegelfläche voneinander beabstandet sind.
Dies schließt nicht aus, dass sich die Ebenen außerhalb
dieses Bereichs schneiden. Die Ebenen können somit parallel
oder zueinander geneigt sein.
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Im
Rahmen dieses Dokuments wird unter einer Abdeckscheibe ein für
Strahlung des Abbildungsstrahlengangs und des Beleuchtungsstrahlengangs im
wesentlichen durchlässiges Element verstanden, welches
eine Brennweite größer 2 m aufweist. Beispielsweise
kann das Element zwei planparallele Oberflächen oder zwei
gekrümmte Oberflächen mit überall gleichem
Abstand relativ zueinander aufweisen. Dabei bedeutet ”im
wesentlichen durchlässig”, dass die Intensität
der das Element durchsetzenden Strahlung des Abbildungsstrahlengangs
und des Beleuchtungsstrahlengangs um nicht mehr als 10 und vorzugsweise
um nicht mehr als 5 reduziert wird. Im Unterschied zur Abdeckscheibe
weist die Objektivlinse eine Brennweite kleiner als 700 mm und insbesondere
kleiner als 500 mm und weiter insbesondere kleiner 300 mm auf.
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Da
der Beleuchtungsstrahlengang ebenso wie der stereoskopische Abbildungsstrahlengang
die Objektivlinse und Abdeckscheibe durchläuft, ist eine Beleuchtung
des Abbildungsfeldes unter einem kleinen Winkel zu dem Abbildungsstrahlengang
möglich. Weiter wird so bei einer Änderung des
Arbeitsabstandes beispielsweise durch Wechsel der Objektivlinse sowohl
eine Anpassung des Durchmessers des vom Beleuchtungsstrahlengang
in der Abbildungsebene bereitgestellten Beleuchtungsfeldes als auch
von Abbildungs strahlengang in der Abbildungsebene bereitgestellten
Abbildungsfeldes (das auch als Sehfeld bezeichnet wird) erzielt.
Durch das Vorsehen eines von der Spiegelfläche des Abbildungssystems
beabstandeten Beleuchtungsspiegels kann zudem sichergestellt werden,
dass sich der stereoskopische Abbildungsstrahlengang und der Beleuchtungsstrahlengang
in der Abdeckscheibe nicht (d. h. zu 0%) oder zu nicht mehr als
20% und vorzugsweise nicht mehr als 10% und weiter bevorzugt um
nicht mehr als 5% überlappen.
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Gemäß einer
Ausführungsform liegen die Spiegelfläche des Abbildungssystems
und der Beleuchtungsspiegel jeweils in Ebenen, die miteinander einen
von Null verschiedenen kleinsten Winkel einschließen, der
kleiner als 12° und insbesondere kleiner als 8° und
weiter insbesondere, kleiner als 4° ist. Gemäß einer
Ausführungsform ist dieser Winkel so gewählt,
dass sich ein von dem stereoskopischen Abbildungsstrahlengang bereitgestelltes
Abbildungsfeld und ein von dem Beleuchtungsstrahlengang bereitgestelltes
Beleuchtungsfeld in der Abbildungsebene der Objektivlinse überlagern.
Auf diese Weise kann ein Versatz zwischen dem Abbildungsstrahlengang
und dem Beleuchtungsstrahlengang, welcher durch die Anordnung des
Beleuchtungsspiegels und der Spiegelfläche des Abbildungssystems
in unterschiedlichen Ebenen hervorgerufen wird, kompensiert werden.
Diese Kompensation erfolgt gemäß einer Ausführungsform
in Abhängigkeit von einem jeweiligen Arbeitsabstand der
Objektivlinse.
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Gemäß einer
Ausführungsform ist der Abstand zwischen einer Hauptebene
der Objektivlinse und der Spiegelfläche des Abbildungssystems
entlang der Zentralstrahlen des stereoskopischen Abbildungsstrahlengangs
jeweils um wenigstens 10% und insbesondere um wenigstens 20% und
weiter insbesondere um wenigstens 40% größer,
als der Abstand zwischen dieser Hauptebene der Objektivlinse und dem
Beleuchtungs spiegel entlang des Zentralstrahls des Beleuchtungsstrahlengangs.
Der Beleuchtungsspiegel ist näher an der Objektivlinse
angeordnet, als die Spiegelfläche des Abbildungssystems.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform durchsetzen Zentralstrahlen des
stereoskopischen Abbildungsstrahlengangs die Objektivlinse in Bereichen,
welche von der optischen Achse der Objektivlinse jeweils um einen
insbesondere gleich großen ersten Abstand beabstandet sind.
Weiter durchsetzt der Zentralstrahl des Beleuchtungsstrahlengangs
die Objektivlinse in einem Bereich, welcher von der optischen Achse
der Objektivlinse um einen zweiten Abstand beabstandet ist. Dabei
unterscheidet sich der zweite Abstand um nicht mehr als 50% und
insbesondere um nicht mehr als 25% und weiter insbesondere um nicht
mehr als 10% von dem ersten Abstand. Zentralstrahlen des Abbildungsstrahlengangs
und des Beleuchtungsstrahlengangs spannen an ihrem Schnittpunkt
mit der Objektivlinse ein insbesondere gleichschenkliges Dreieck
auf, auf dessen Basis die optische Achse der Objektivlinse liegt.
Der Abbildungsstrahlengang und der Beleuchtungsstrahlengang durchsetzen
die Objektivlinse in unterschiedlichen Bereichen, die sich vorzugsweise
nicht überlappen.
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Gemäß einer
Ausführungsform ist der Abstand zwischen der Spiegelfläche
des Abbildungssystems und der Abdeckscheibe entlang der Zentralstrahlen
des stereoskopischen Abbildungsstrahlengangs jeweils um wenigstens
10% und insbesondere um wenigstens 20% und weiter insbesondere um
wenigstens 40% größer, als der Abstand zwischen
dem Beleuchtungsspiegel und der Abdeckscheibe entland des Zentralstrahls
des Beleuchtungsstrahlengangs. Der Beleuchtungsspiegel ist näher
an der Abdeckscheibe angeordnet, als die Spiegelfläche
des Abbildungssystems.
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Eine
nähere Anordnung des Beleuchtungsspiegels an der Objektivlinse
und/oder der Abdeckscheibe als die Spiegelfläche des Abbildungssystems
hat zur Folge, dass sich der Beleuchtungsstrahlengang zwischen Objektivlinse
und Abdeckscheibe nicht so stark auffächern kann. Dies
erleichtert eine Trennung der Bereiche, in denen der Beleuchtungsstrahlengang
und der Abbildungsstrahlengang die Abdeckscheibe durchsetzen.
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Gemäß einer
Ausführungsform sind die Objektivlinse, die Abdeckscheibe,
die Spiegelfläche des Abbildungssystems und der Beleuchtungsspiegel von
einer gemeinsamen Halterung getragen, die lösbar am Gehäuse
befestigt ist, und bilden so eine Einheit. Dieser modulare Aufbau
erlaubt zur Änderung des Arbeitsabstandes einen einfachen
gemeinsamen Austausch der Objektivlinse mit der Abdeckscheibe, der
Spiegelfläche des Abbildungssystems und dem Beleuchtungsspiegel,
wobei der Beleuchtungsspiegel dem Arbeitsabstand der Objektivlinse
entsprechend geeignet geneigt ist.
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Da
der gefaltete Verlauf des Abbildungsstrahlengangs und des Beleuchtungsstrahlengangs ein
kompaktes Stereo-Mikroskopiesystem bereitstellt, ist es besonders
gut zur Verwendung als Kopflupe geeignet. Dann kann es gemäß einer
Ausführungsform einen an einem Kopf eines Benutzers befestigbaren
Träger, der das Gehäuse trägt, umfassen.
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Ausführungsformen,
die mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
kombiniert werden können, stellen ein Stereo-Mikroskopiesystem zur
Abbildung eines in einer Abbildungsebene des Mikroskopiesystems
anordenbaren Objekts bereit, welches ein Abbildungssystem mit einer
Abbildungsoptik zur Bereitstellung eines stereoskopischen Abbildungsstrahlengangs
bestehend aus linken und rechten Abbildungsstrahlengängen
umfasst. Dabei umfasst das Abbildungssystem ein Faltungssystem, welches
die Abbildungsstrahlengänge so faltet, dass ein Zentralstrahl
von in dem linken Abbildungsstrahlengang geführter Strahlung
in wenigstens einem Abschnitt koaxial antiparallel zu einem Zentralstrahl
von in dem rechten Abbildungsstrahlengang geführter Strahlung
orientiert ist. Dabei sind ”koaxial” und ”antiparallel” nicht
im streng mathematischen Sinn zu verstehen. Vielmehr ist hinsichtlich ”koaxial” ein
Versatz von bis zu einem Drittel des größten Durchmessers
der Objektivlinse und beispielsweise von bis zu 20 mm und insbesondere
von bis zu 10 mm zulässig. Weiter ist hinsichtlich ”antiparallel” eine
Winkelabweichung von bis zu 10° und insbesondere von bis
zu 5° zulässig. In diesem Abschnitt der linken
und rechten Abbildungsstrahlengänge sind jeweils teildurchlässige
Spiegel angeordnet, um je nach Orientierung der teildurchlässigen
Spiegel aus den Abbildungsstrahlengängen jeweils einen
Koppel-Strahlengang auszukoppeln oder in die Abbildungsstrahlengänge
jeweils einen Koppel-Strahlengang einzukoppeln. In den Koppel-Strahlengängen
sind jeweils eine Kamera, insbesondere eine CCD-Kamera oder ein
Display, insbesondere eine Flüssigkristallanzeige, angeordnet.
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Selbstverständlich
können dem selben Abbildungsstrahlengang auch sowohl eine
Kamera (z. B. zu Dokumentationszwecken) als auch ein Display (zur
Dateneinspiegelung) zugeordnet sein. In diesem Fall sind in dem
Abschnitt, in dem der Abbildungsstrahlengang koaxial antiparallel
geführt ist, zwei unterschiedlich orientierte teildurchlässige
Spiegel angeordnet, die jeweils der Kamera bzw. dem Display zugeordnet
sind.
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Gemäß einer
Ausführungsform sind die teildurchlässigen Spiegel
einander entgegengesetzt orientiert angeordnet und gegenüber
Zentralstrahlen der sie jeweils durchsetzenden Abbildungsstrahlengänge
um zwischen 30° und 60° und insbesondere 45° geneigt.
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Gemäß einer
Ausführungsform sind in den Koppel-Strahlengängen
jeweils Spiegelflächen angeordnet, welche Ebenen aufspannen,
die mit von den zugehörigen teildurchlässigen
Spiegeln aufgespannten Ebenen jeweils einen Winkel von zwischen
75° und 105° und insbesondere 90° einschließen.
Die Spiegelflächen sind entlang der linken und rechten Abbildungsstrahlengänge
zwischen den jeweiligen teildurchlässigen Spiegeln und
der Kamera bzw. dem Display angeordnet, so dass die linken und rechten Abbildungsstrahlengänge über
die jeweilige Spiegelfläche mit der zugehörigen
Kamera bzw. dem zugehörigen Display verbunden sind.
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Gemäß einer
Ausführungsform sind die Kamera bzw. das Display des linken
und rechten Abbildungsstrahlengangs beide zwischen den Spiegelflächen
des linken und rechten Abbildungsstrahlengangs angeordnet. Dies
erlaubt einen kompakten Aufbau des Mikroskopiesystems, bei dem die
Kameras bzw. die Displays der Abbildungsstrahlengänge ”Rücken
an Rücken” angeordnet sind.
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Gemäß einer
Ausführungsform werden die Kamera bzw. das Display des
linken und rechten Abbildungsstrahlengangs beide von einer gemeinsamen
Aufhängung getragen. Dies vereinfacht eine Einbindung der
Kameras bzw. Displays in das Mikroskopiesystem, da diese beispielsweise
gemeinsam kontaktiert und/oder auf einer gemeinsamen Platine angeordnet
sein können und/oder eine gemeinsame Ausleseschaltung verwenden
können.
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Gemäß einer
Ausführungsform umfasst das Abbildungssystem eine Abbildungsoptik,
welche in den Abschnitten, in denen Zentralstrahlen des linken und
rechten Abbildungsstrahlengangs zueinander koaxial antiparallel
orientiert sind, eine afokale Abbildung der Abbildungsstrahlengänge
bewirkt. Dabei ist es möglich, aber nicht erforderlich,
dass die Abbildung im gesamten Abschnitt, in denen Zentralstrahlen des
linken und rechten Abbildungsstrahlengangs zueinander koaxial antiparallel
orientiert sind, afokal ist.
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Gemäß einer
Ausführungsform umfasst das Stereo-Mikroskopiesystem weiter
ein Gehäuse, welches das Abbildungssystem mit den Spiegelflächen und
der Kamera bzw. dem Display des linken und rechten Abbildungsstrahlengangs
zumindest teilweise aufnimmt, sowie einen an einem Kopf eines Benutzers
befestigbaren Träger, der das Gehäuse trägt. Das
Mikroskopiesystem kann somit als Kopflupe ausgebildet sein.
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Gemäß einer
Ausführungsform umfasst das Stereo-Mikroskopiesystem weiter
ein Beleuchtungssystem mit einer Beleuchtungsoptik zur Bereitstellung
eines Beleuchtungsstrahlengangs.
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Gemäß einer
Ausführungsform ist in mindestens einem Abbildungsstrahlengang
des Stereo-Mikroskopiesystems ein Beobachtungsfilter für
Fluoreszenzstrahlung eines Fluoreszenzfarbstoffs anordenbar. Weiter
ist das Beleuchtungssystem ausgebildet, Beleuchtungsstrahlung eines
Wellenlängenbereichs zu emittieren, welcher die Anregung
des Fluoreszenzfarbstoffs bewirkt. Hierfür kann im Beleuchtungssystem
ein entsprechender Filter anordenbar sein. Alternativ kann das Beleuchtungssystem
eine Strahlungsquelle aufweisen, welche Strahlung des gewünschten
Wellenlängenbereichs emittiert.
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Gemäß einer
Ausführungsform umfasst das Beleuchtungssystem des Mikroskopiesystems
ferner einen Lichtleiter, eine Leuchtfeldblende und einen Kollektor.
Der Lichtleiter führt von der Strahlungsquelle erzeugte
Beleuchtungsstrahlung zur Beleuchtungsoptik. Die Leuchtfeldblende
ist zwischen Lichtleiter und Kollektor in der Fokusebene des Kollektors angeordnet.
Ein derartiges Beleuchtungssystem ist besonders gut zur Verwendung
in einer Kopflupe geeignet, da die Strahlungsquelle auf Grund der
Verwendung des Lichtleiters separat von dem eigentlichen Mikroskopiesystem
z. B. am Hinterkopf als Gegengewicht zum Mikroskopiesystem angeordnet werden
kann. Die Strahlungsquelle kann beispielsweise eine Hochleistungs-Lichtquelle
und insbesondere eine Xenon-Lichtquelle sein. Beispiele für
Lichtleiter sind Lichtwellenleiter, Glasfasern, polymere optische
Fasern oder andere lichtleitende Bauteile aus Kunststoff sowie Faseroptik-Komponenten.
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Gemäß einer
Ausführungsform weisen der Lichtleiter und die Leuchtfeldblende
jeweils einen gleichen Durchmesser von kleiner 5 mm und insbesondere
kleiner 3 mm auf, wobei der Durchmesser des Lichtleiters größer
gleich 1 mm und insbesondere größer gleich 2 mm
ist. Weiter ist die Leistung der Strahlungsquelle umgekehrt proportional
zum Durchmesser des Lichtleiters gewählt, so dass der vom Lichtleiter
ausgehende Lichtstrom bei sich änderndem Durchmesser des
Lichtleiters konstant ist. Gemäß einer Ausführungsform
umfasst der Kollektor eine Meniskuslinse und ein Kittglied, wobei
die Meniskuslinse zwischen Kittglied und Leuchtfeldblende angeordnet
ist. Weiter beträgt eine Brennweite des Kollektors beispielsweise
zwischen 8 mm und 16 mm und insbesondere 12 mm.
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Ausführungsformen,
die mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
kombiniert werden können, offenbaren einen optischen Aufbau
zur Verwendung in einem Mikroskopiesystem welcher optische Aufbau
eine Halterung, eine Linse, eine Abdeckscheibe, eine erste Spiegelfläche
und eine zweite Spiegelfläche umfasst. Dabei trägt
die Halterung die Linse, die Abdeckscheibe, die erste Spiegelfläche und
die zweite Spiegelfläche und legt diese so hinsichtlich
ihrer Orientierung und Lage relativ zueinander fest. Ein Lot auf
eine Hauptebene der Linse schließt mit einem Lot auf den
Flächenschwerpunkt der Abdeckscheibe einen kleinsten Winkel von
zwischen 30° und 90° ein. Die erste und zweite
Spiegelfläche liegen in unterschiedlichen Ebenen, die mit
der Hauptebene der Linse jeweils einen Winkel von zwischen 20° und
70° einschließen. Beispielsweise können
die Ebenen zueinander parallel versetzt oder im Bereich der ersten
und zweiten Spiegelfläche versetzt und zueinander geneigt
sein. Die Halterung ist ausgebildet, an einem Mikroskopiesystem
befestigt zu werden. Somit bildet der optische Aufbau ein auswechselbares
Modul für ein Mikroskopiesystem.
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Gemäß einer
Ausführungsform liegen die erste und zweite Spiegelfläche
in Ebenen, welche mit einem Lot auf den Flächenschwerpunkt
der Abdeckscheibe jeweils einen kleinsten Winkel von zwischen 15° und
70° einschließen.
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Gemäß einer
Ausführungsform ist der Abstand zwischen einer Hauptebene
der Linse und dem Flächenschwerpunkt der ersten Spiegelfläche
um wenigstens 10% und insbesondere um wenigstens 20% und weiter
insbesondere um wenigstens 40% größer, als der
Abstand zwischen dieser Hauptebene der Linse und dem Flächenschwerpunkt
der zweiten Spiegelfläche.
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Gemäß einer
Ausführungsform ist der Abstand des Flächenschwerpunkts
der ersten Spiegelfläche von der Abdeckscheibe um wenigstens
10% und insbesondere wenigstens 20% und weiter insbesondere wenigstens
40% größer, als der Abstand des Flächenschwerpunkts
der zweiten Spiegelfläche von der Abdeckscheibe.
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Gemäß einer
Ausführungsform weist die erste Spiegelfläche
eine Fläche auf, die wenigstens 20% und insbesondere wenigstens
40% größer als die Fläche der zweiten
Spiegelfläche ist. Weiter ist die zweite Spiegelfläche
zwischen der ersten Spiegelfläche und der Abdeckscheibe
angeordnet.
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Weiter
wird ein Mikroskopieverfahren offenbart, welches den Schritt des
direkten Beobachtens eines Körperbereichs eines Patienten
mittels eines am Kopf eines Arztes befestigten Mikroskopiesystems,
den Schritt des gleichzeitigen Zuführens von in einem Abbildungsstrahlengang
des Mikroskopiesystems geführter Strahlung zu einer Kamera
und einem Auge des Arztes, und den Schritt des Darstellens der von
der Kamera bereitgestellten Bilddaten auf einem im Blickbereich
des Patienten angeordneten Monitor gleichzeitig zu einer direkten
Beobachtung des Körperbereichs durch den Arzt mittels des
Mikroskopiesystems, umfasst. Das Verfahren kann mit einem Mikroskopiesystem
nach einer der vorstehenden Ausführungsformen ausgeführt
werden. Bei dem Körperbereich des Patienten kann es sich
insbesondere um die Mundhöhle handeln.
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Vorteilhaft
an dem Verfahren ist, dass der Arzt dem Patienten den Behandlungsbedarf
visuell verdeutlichen und erläutern kann, ohne die Untersuchung
unterbrechen oder seinen Blick vom zu untersuchenden Körperbereich
abwenden zu müssen.
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Im
Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen unter
Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
Soweit möglich werden in den Figuren gleiche oder ähnliche
Bezugszeichen verwendet, um auf gleiche oder ähnliche Elemente zu
verweisen. Dabei zeigt:
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1A schematisch
eine perspektivische Ansicht eines Stereo-Mikroskopiesystems am
Beispiel, einer Kopflupe gemäß einer ersten Ausführungsform;
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1B schematisch
eine Seitenansicht des Abbildungssystems des Stereo-Mikroskopiesystems aus 1A,
wobei die Elemente des Abbildungssystems in eine Ebene entfaltet
sind;
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1C schematisch
eine Seitenansicht auf ein Beleuchtungssystem des Stereo-Mikroskopiesystems
aus 1A, wobei zusätzlich zwei Spiegel des Abbildungssystems
gezeigt sind;
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1D schematisch
eine vergrößerte Seitenansicht eines im Stereo-Mikroskopiesystem
in 1A verwendeten optischen Aufbaus;
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1E eine
Aufsicht auf eine Objektivlinse des Abbildungssystems des Stereo-Mikroskopiesystems
aus 1A mit den die Objektivlinse durchdringenden Abbildungs-
und Beleuchtungsstrahlengängen;
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2A eine
perspektivische Ansicht eines Stereo-Mikroskopiesystems am Beispiel
einer Kopflupe gemäß einer zweiten Ausführungsform;
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2B schematisch
eine perspektivische Ansicht auf zentrale Elemente des Abbildungssystems
des Stereo-Mikroskopiesystems aus 2A;
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2C schematisch
eine perspektivische Ansicht auf zentrale Elemente des Beleuchtungssystems
des Stereo-Mikroskopiesystems aus 2A;
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3A schematisch
eine perspektivische Ansicht eines das Stereo-Mikroskopiesystem
aus 1A oder 2A aufnehmenden
Gehäuses sowie eines dieses tragenden Trägers;
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3B schematisch
eine perspektivische Ansicht einer Halterung, welche einen optischen
Aufbau enthält und zur Verwendung in einem Stereo-Mikroskopie system
gemäß 1A oder 2A an diesem
befestigbar ist; und
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4 eine
schematische Ansicht zur Verdeutlichung eines Mikroskopieverfahrens
gemäß einer Ausführungsform.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 1A bis 1E eine
erste Ausführungsform beschrieben.
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Das
in 1A am Beispiel einer Kopflupe gezeigte Stereo-Mikroskopiesystem
ist für einen rechten Abbildungsstrahlengang Cr und einen
linken Abbildungsstrahlengang Cl, welche Strahlengänge sich
in einer Abbildungsebene B unter Einschluss eines Stereo-Winkels α treffen,
symmetrisch aufgebaut.
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Ausgehend
von der Abbildungsebene B durchsetzen die stereoskopischen Abbildungsstrahlengänge
Cl, Cr nacheinander gemeinsam eine Abdeckscheibe D und werden gemeinsam
von einer ersten Spiegelfläche E1 um etwa 90° gefaltet,
bevor die Abbildungsstrahlengänge Cl, Cr gemeinsam eine Objektivlinse
F durchsetzen und von einer gemeinsamen zweiten Spiegelfläche
E2 wiederum um etwa 90° gefaltet werden. Die erste Spiegelfläche
E1 ist somit zwischen der Abdeckscheibe D und der Objektivlinse
F angeordnet und faltet die linken und rechten Abbildungsstrahlengänge
Cl, Cr so, dass sie sowohl die Abdeckscheibe D als auch die Objektivlinse
F durchsetzen.
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Zwischen
der zweiten Spiegelfläche E2 und rechten und linken Okularen
Ml, Mr werden die stereoskopischen Abbildungsstrahlengänge
Cl, Cr jeweils in getrennten optischen Elementen geführt.
Dies wird in den Figuren durch Indizierung der Bezugszeichen mit ”l” für ”dem
linken Abbildungsstrahlengang Cl zugehörig” bzw. ”r” für ”dem
rechten Abbildungsstrahlengang Cr” zugehörig zum
Ausdruck gebracht.
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Ausgehend
von der zweiten Spiegelfläche E2 durchsetzen die stereoskopischen
Abbildungsstrahlengänge Cl, Cr zunächst Linsen
G1 bis G4 von rechten und linken Zoomsystemen Gl, Gr bevor sie durch
linke und rechte dritte Spiegelflächen E3l, E3r wiederum
um etwa 90° so gefaltet werden, dass sie in einem der dritten
Spiegelfläche E3l, E3r jeweils folgenden Abschnitt koaxial
antiparallel orientiert sind. Dabei ist die Orientierung auf die
Zentralstrahlen der stereoskopischen Abbildungsstrahlengänge
Cl, Cr bezogen.
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Der
Abschnitt, in dem die linken und rechten Abbildungsstrahlengänge
koaxial antiparallel orientiert sind, erstreckt sich von linken
und rechten dritten Spiegelflächen E3l, E3r zu linken und
rechten vierten Spiegelflächen E4l, E4r. Dabei durchsetzen
die stereoskopischen Abbildungsstrahlengänge Cl, Cr jeweils
linke und rechte teildurchlässige Spiegel Xl, Xr, welche
jeweils ein Teil der in den koaxial antiparallel orientierten Abbildungsstrahlengängen
Cl, Cr geführten Strahlung um etwa 90° auskoppeln.
Zentralstrahlen der ausgekoppelten Strahlengänge sind im
Abschnitt unmittelbar nach den teildurchlässigen Spiegeln
in etwa parallel zu Zentralstrahlen der die Objektivlinse F durchsetzenden
Abbildungsstrahlengänge orientiert. Die teildurchlässigen
Spiegel Xl, Xr sind einander entgegengesetzt orientiert angeordnet
und gegenüber Zentralenstrahlen der sie jeweils durchsetzenden
Abbildungsstrahlengänge Cl, Cr um etwa 45° geneigt.
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Nach
Durchsetzen der teildurchlässigen Spiegel Xl, Xr werden
die stereoskopischen Abbildungsstrahlengänge Cl, Cr durch
linke und rechte Spiegelflächen E4l, E4r wiederum um etwa
90° gefaltet und durchsetzen nachfolgend linke und rechte
optische Tuben Hl, Hr, bevor sie in um linke und rechte Drehachsen
Pl, Pr schwenkbare Rhomboidprismen Jl, Jr eintreten. Nach Verlassen
der linken und rechten Rhomboid prismen Jl, Jr werden die stereoskopischen
Abbildungsstrahlengänge Cl, Cr über linke und rechte
Okulare Ml, Mr linken und rechten Augen Ol, Or eines Benutzers zugeführt.
Zwischen den Rhomboidprismen Jl, Jr und den Okularen Ml, Mr ist
jeweils eine nur in der 1B gezeigte
linke und rechte Blende K (Sehfeldblende) angeordnet. In einer nicht eigens
gezeigten alternativen Ausführungsform werden die Spiegelflächen
der Rhomboidprismen Jl, Jr von entsprechend angeordneten Spiegeln
bereitgestellt.
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Die
von den linken und rechten teildurchlässigen Spiegeln Xl,
Xr ausgekoppelten Strahlengänge werden über linke
und rechte Spiegelflächen Yl, Yr, welche mit den zugehörigen
teildurchlässigen Spiegeln Xl, Xr jeweils einen Winkel ε von
etwa 90° einschließen, linken und rechten Kameras
Zl, Zr zugeführt. Dabei weisen die Kameras jeweils geeignete Optiken
auf. In 1A werden CCD-Kameras verwendet.
Wie ersichtlich, sind diese CCD-Kameras ”Rücken
an Rücken” angeordnet und werden von einer gemeinsamen
Aufhängung 90 getragen. Somit sind auch die Kameras
Zl, Zr in einem Abschnitt angeordnet, in dem die ausgekoppelten
Strahlengänge koaxial antiparallel orientiert sind. Eine
erforderliche Anpassung der Bildorientierung der von den Kameras
Zl, Zr erzeugten Bilddaten kann dann auf elektronischem Wege erfolgen.
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Es
wird betont, dass eine derartige Anordnung der Kameras nicht zwingend
erforderlich ist. So können die linken und rechten Spiegelflächen
Yl, Yr die ausgekoppelten Strahlengänge alternativ auch
so falten, dass sie in etwa parallel zu den in den linken und rechten
Zoomsystemen Gl, Gr verlaufenden Abbildungsstrahlengängen
verlaufen. In der Folge können die linken und rechten Kameras
Zl, Zr auch oberhalb zwischen dem linken und rechten Tubus Hl, Hr und
dem linken und rechten Zoomsystem G angeordnet sein.
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Weiter
müssen die teildurchlässigen Spiegel Xl, Xr nicht
zwingend zwischen den linken und rechten dritten und vierten Spiegelflächen
E3l, E3r, E4l, E4r angeordnet sein. Vielmehr ist es ausreichend, wenn
die teildurchlässigen Spiegel Xl, Xr zwischen den Linsen
des linken und rechten Zoomsystems Gl, Gr und den Linsen des linken
und rechten Tubus Hl, Hr angeordnet sind.
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Anstelle
von Kameras können in einem oder mehreren der stereoskopischen
Abbildungsstrahlengänge Cl, Cr auch Displays angeordnet
sein, welche in die Abbildungsstrahlengänge Information
einblenden. In diesem Fall ist die Orientierung der linken und rechten
teildurchlässigen Spiegel Xl, Xr um 90° zu ändern.
Dies ist in 1A durch gestrichelte Spiegel gezeigt.
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Selbstverständlich
können einem Abbildungsstrahlengang auch sowohl eine Kamera
als auch ein Display zugeordnet sein, wofür in dem Abbildungsstrahlengang
zwei unterschiedlich orientierte teildurchlässige Spiegel
angeordnet sind.
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In
der gezeigten Ausführungsform sind die Objektivlinse F
und die Linsen G1 bis G4 der linken und rechten Zoomsysteme Gl,
Gr so gewählt, dass sie im Bereich zwischen der linken
und rechten dritten Spiegelfläche E3l, E3r und der linken
und rechten vierten Spiegelfläche E4l, E4r eine afokale
Abbildung der Abbildungsstrahlengänge Cl, Cr bewirken.
Somit sind die linken und rechten teildurchlässigen Spiegel Xl,
Xr in Abschnitten angeordnet, in denen der linke und rechte Abbildungsstrahlengang
Cl, Cr afokal sind.
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Das
in den 1A bis 1E gezeigte
Stereo-Mikroskopiesystem umfasst weiter ein Beleuchtungssystem.
Wie in 1A und 1C gezeigt, wird
das Beleuchtungssystem in diese Ausführungsform von einem
Lichtleiter Q, einer Leuchtfeldblende R und einem Kollektor gebildet.
Der Lichtleiter Q führt von einer nicht gezeigten Strahlungsquelle
erzeugte Beleuchtungsstrahlung entlang eines Beleuchtungsstrahlengangs
W über die Leuchtfeldblende R zu Linsen S, T des Kollektors.
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In
der vorliegenden Ausführungsform ist die Strahlungsquelle
außerhalb des Stereo-Mikroskopiesystems angeordnet, so
dass sie als Gegengewicht wirken kann, wenn das Stereo Mikroskopiesystem als
Kopflupe im Kopf eines Benutzers befestigt ist. Beispiele für
geeignete Strahlungsquellen sind insbesondere Xenon-Lichtquellen.
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Anstelle
des Lichtleiters Q und der separaten Strahlungsquelle kann im Stereo-Mikroskopiesystem auch
direkt eine Strahlungsquelle, wie beispielsweise eine Halogenlampe,
eine Leuchtdiode oder ein Laser vorgesehen sein.
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In
der gezeigten Ausführungsform weisen der Lichtleiter Q
und die Leuchtfeldblende R jeweils einen gleichen Durchmesser von
2,5 mm auf. Die vorliegende Erfindung ist hier auf nichts beschränkt. Vielmehr
ist es möglich, dass der Durchmesser kleiner als 5 mm und
insbesondere höchstens 3 mm beträgt, jedoch gleichzeitig
auch größer als 1 mm und insbesondere größer
als 2 mm ist.
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In
der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Kollektor
eine Meniskuslinse S und ein Kittglied T, wobei die Meniskuslinse
S zwischen dem Kittglied T und der Leuchtfeldblende R angeordnet ist.
Die Brennweite des aus Meniskuslinse S und Kittglied T gebildeten
Kollektors beträgt in der vorliegenden Ausführungsform
12 mm.
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Wie
besonders gut aus den 1C und 1D ersichtlich,
wird die vom Kollektor kommende Beleuchtungsstrahlung über
einen ersten Beleuchtungsspiegel U, der parallel zur ersten Spiegelfläche E2
des Abbildungssystems angeordnet ist, zunächst um etwa
90° gefaltet, so dass der Beleuchtungsstrahlengang W die
Objektivlinse F durchsetzt.
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Dabei
ist der erste Beleuchtungsspiegel U so angeordnet, dass der Beleuchtungsstrahlengang
W die Objektivlinse F in einem Bereich durchsetzt, der von den Bereichen,
in denen die linken und rechten Abbildungsstrahlengänge
Cl, Cr die Objektivlinse F durchsetzen, beabstandet ist. Dies ist
in 1E gezeigt. Tatsächlich ist der erste
Beleuchtungsspiegel U so angeordnet, dass ein Abstand 83, 84 von
Zentralstrahlen der linken und rechten Abbildungsstrahlengänge
Cl, Cr von der optischen Achse 70 der Objektivlinse F in
etwa gleich groß ist, wie der Abstand 85 des Zentralstrahls
des Beleuchtungsstrahlenganges W von der optischen Achse 70 der
Objektivlinse F. Dabei ist der erste Beleuchtungsspiegel U so angeordnet,
dass sich der Beleuchtungsstrahlengang W und die Abbildungsstrahlengänge
Cl, Cr nicht in der Objektivlinse F überlappen.
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Wie
in 1C gezeigt, ist zwischen der Abdeckscheibe D und
der ersten Spiegelfläche E1 des Abbildungssystems weiter
ein zweiter Beleuchtungsspiegel V angeordnet, welcher den Beleuchtungsstrahlengang
W so faltet, dass er sowohl die Objektivlinse F als auch die Abdeckscheibe
D durchsetzt. Dabei liegt der zweite Beleuchtungsspiegel V in einer Ebene,
welche die Ebene, in welcher die erste Spiegelfläche E1
des Abbildungsstrahlenganges liegt, unter einem Winkel δ von
etwa 2,5° schneidet. Somit ist der Beleuchtungsstrahlengang
W gegenüber der optischen Achse 70 der Objektivlinse
F nach Faltung dieser optischen Achse 70 durch die erste
Spiegelfläche E1 um einen Winkel 2·δ von
etwa 5° geneigt. Es wird betont, dass die Neigung des zweiten
Beleuchtungsspiegels V gegenüber der ersten Spiegelfläche E1
des Abbildungssystems nicht auf einen Winkel δ von 2,5° beschränkt
ist. Vielmehr ist es ausreichend, wenn der Winkel δ kleiner
als 12° und insbesondere kleiner als 8° und weiter
insbesondere kleiner als 4° ist.
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Wie
in 1C gezeigt, ist der zweite Beleuchtungsspiegel
V näher an der Objektivlinse F und näher an der
Abdeckscheibe D angeordnet, als die erste Spiegelfläche
E1 des Abbildungssystems, wenn der Abstand 81, 82, 86, 87 entlang
des Zentralstrahls des Beleuchtungsstrahlengangs W bzw. der Zentralstrahlen
des in 1C nicht gezeigten stereoskopischen
Abbildungsstrahlengangs bestimmt wird.
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In
der gezeigten Ausführungsform werden die Objektivlinse
F, die erste Spiegelfläche E1 des Abbildungssystems, der
zweite Beleuchtungsspiegel V sowie die Abdeckscheibe D von der gemeinsamen Halterung 20 getragen
und bilden so ein Modul. Die Halterung 20 dient gleichzeitig
als Gehäuse für das Modul. Dabei wird das Gehäuse
an seinen Außenwänden auch von der Objektivlinse
F und der Abdeckscheibe D begrenzt.
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Wie
in 3B gezeigt, ist die Halterung 20 über
ein Verbindungselement 21 lösbar in einem Gehäuse 10 des
Stereo-Mikroskopiesystems befestigbar. Das Gehäuse 10 nimmt
die übrigen Elemente des Stereo-Mikroskopiesystems auf.
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Wie
in 1D gezeigt, schließen ein Lot auf eine
Hauptebene der Objektivlinse F und ein Lot auf den Flächenschwerpunkt
der Abdeckscheibe D einen kleinsten Winkel β von etwa 90° ein.
Es ist jedoch ausreichend, dass der Winkel β größer
als 30° ist. Weiter liegen der zweite Beleuchtungsspiegel
V und die erste Spiegelfläche E1 des Abbildungssystems
in unterschiedlichen Ebenen. Der zweite Beleuchtungsspiegel V liegt
in einer Ebene, welche mit der Hauptebene der Linse F einen Winkel γ von
47,5° einschließt, während die erste
Spiegelfläche E1 des Abbildungssystems in einer Ebene liegt,
die mit der Hauptebene der Objektivlinse F einen Winkel η von 45° einschließt.
Weiter liegt der zweite Beleuchtungsspiegel V in der in 1D gezeigten
Ausführungsform in einer Ebene, welche mit einem Lot auf
den Flächenschwerpunkt der Abdeckscheibe D einen Winkel λ von
47,5° einschließt, während die erste Spiegelfläche
E1 des Abbildungssystems in einer Ebene liegt, welche mit einem
Lot auf den Flächenschwerpunkt der Abdeckscheibe D einen
Winkel φ von 45° einschließt. Es ist
jedoch allgemein ausreichend, wenn die beiden zuletzt genannten
Winkel λ, φ zwischen 15° und 70° betragen.
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In
der gezeigten Ausführungsform ist ein Abstand 82 zwischen
dem Flächenschwerpunkt der ersten Spiegelfläche
E1 des Abbildungssystems und der Hauptebene der Objektivlinse F
um etwa 110% größer als der Abstand 81 zwischen
der Hauptebene der Objektivlinse F und dem Flächenschwerpunkt
des zweiten Beleuchtungsspiegels V. Weiter ist auch ein Abstand 87 des
Flächenschwerpunkts der ersten Spiegelfläche E1
des Abbildungssystems vom Flächenschwerpunkt der Abdeckscheibe
D in der gezeigten Ausführungsform um etwa 110% größer,
als der Abstand 86 des Flächenschwerpunkts des
zweiten Beleuchtungsspiegels V vom Flächenschwerpunkt der
Abdeckscheibe D.
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Die
erste Spiegelfläche E1 des Abbildungssystems, welche die
linken und rechten Abbildungsstrahlengänge Cl, Cr faltet,
hat eine Fläche, die in der gezeigten Ausführungsform
um 120% größer ist, als die des zweiten Beleuchtungsspiegel
V, der den Beleuchtungsstrahlengang W faltet.
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Das
in den 1A bis 1E gezeigte
Stereo-Mikroskopiesystem erlaubt die Anordnung von Beobachtungsfiltern
für Fluoreszenzstrahlung in den linken und rechten Abbildungsstrahlengängen
Cl, Cr. Diese Beobachtungsfilter sind zwischen den Linsen des linken
und rechten Zoomsystems Gl, Gr und den Linsen des linken und rechten
Tubus Hl, Hr und ins besondere zwischen den linken und rechten dritten Spiegelflächen
E3l, E3r und den teildurchlässigen Spiegeln Xl, Xr anordenbar.
Weiter ist die Strahlungsquelle des Beleuchtungssystems ausgebildet,
Beleuchtungsstrahlung eines Wellenlängenbereichs zu emittieren,
welcher die Anregung des Fluoreszenzfarbstoffes bewirkt. Alternativ
ist zwischen dem Kollektor und dem ersten Beleuchtungsspiegel U
ein Anregungsfilter anordenbar. Weiter alternativ kann das Mikroskopiesystem
eine zusätzliche Strahlungsquelle zur Emission von Anregungsstrahlung
aufweisen.
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Wie
in 3A gezeigt, wird das Gehäuse 10,
welches das in 1A und 1B gezeigte
Abbildungssystem sowie das in 1C gezeigte
Beleuchtungssystem aufnimmt, von einem Träger 30 getragen,
der am Kopf eines Benutzers befestigbar ist. Dabei sind die linken
und rechten Okulare Ml, Mr über linke und rechte Schwenkachsen
Pl, Pr der linken und rechten Rhomboidprismen Jl, Jr schwenkbar,
so dass einem Benutzer ein direkter Blick auf ein betrachtetes Objekt
ermöglicht wird, ohne dass es erforderlich ist, das Stereo-Mikroskopiesystem
abzunehmen. Weiter wird der Beleuchtungsstrahlengang von dem Verschwenken
der Okulare Ml, Mr nicht beeinträchtigt, so dass das betrachtete
Objekt weiterhin beleuchtet wird.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 2A, 2B und 2C eine
alternative Ausführungsform des Stereo-Mikroskopiesystems beschrieben.
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Da
der Aufbau gemäß der zweiten Ausführungsform
dem vorstehend beschriebenen Aufbau gemäß der
ersten Ausführungsform sehr ähnlich ist, wird
im Folgenden nur auf Unterschiede eingegangen und ansonsten auf
das vorstehend gesagte verwiesen.
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Die
erste und zweite Ausführungsform unterscheiden sich durch
die Orientierung des Beleuchtungsstrahlengangs W und damit auch
die Orientierung des ersten Beleuchtungsspiegels U. Weiter wird anstelle
einer gemeinsamen zweiten Spiegelfläche für die
linken und rechten Abbildungsstrahlengänge Cl, Cr jeweils
eine getrennte linke und rechte zweite Spiegelfläche E2l,
E2r verwendet.
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In 2A ist
weder eine Strahlungsquelle noch ein Lichtleiter gezeigt. Jedoch
wird der aus den Linsen S und T bestehende Kollektor des Beleuchtungssystems
gezeigt.
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Wie
aus den 2B und 2C ersichtlich, ist
der erste Beleuchtungsspiegel U zwischen den linken und rechten
zweiten Spiegelflächen E2l, E2r angeordnet und weist eine
diesen Spiegelflächen entgegengesetzte Orientierung auf.
In der gezeigten Ausführungsform liegt der erste Beleuchtungsspiegel U
in einer Ebene, welche mit den linken und rechten zweiten Spiegelflächen
E2l, E2r einen Winkel von 90° einschließt.
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Der
Beleuchtungsstrahlengang W durchläuft von der Strahlungsquelle
des Beleuchtungssystems kommend zunächst die Linsen S und
T des Kollektors bevor er von dem ersten Beleuchtungsspiegel U um
90° so gefaltet wird, dass er die Objektivlinse F durchsetzt.
Nach Verlassen der Objektivlinse F wird er durch den zweiten Beleuchtungsspiegel
V so gefaltet, dass er die Abdeckscheibe D durchsetzt und auf die
Abbildungsebene B trifft.
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Wie
aus 2B und 2C gut
ersichtlich ist auch in dieser Ausführungsform die Form
der Objektivlinse F so gewählt, dass Bereiche, die weder von
dem stereoskopischen Abbildungsstrahlengang Cl, Cr noch von dem
Beleuchtungsstrahlengang W durchsetzt werden, weggeschnitten sind.
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Im
Folgenden wird unter Benzugnahme auf 4 ein Mikroskopieverfahren
beschrieben, welches insbesondere unter Verwendung des vorstehend
beschriebenen Stereo-Mikroskopiesystems durchgeführt werden
kann.
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Gemäß des
Mikroskopieverfahrens wird in dem stereoskopischen Abbildungsstrahlengang
C des Mikroskopiesystems 11 geführte Strahlung gleichzeitig
sowohl den Augen eines behandelnden Arztes 40 als auch
einer in das Mikroskopiesystem 11 integrierten Kamera zugeführt.
Die von der Kamera bereitgestellten Bilddaten werden auf einem mittels eines
Stativs im Blickbereich eines Patienten 50 angeordneten
Monitor 60 dargestellt, während der Arzt 40 über
das Mikroskopiesystem 11 weiterhin einen betrachteten Körperbereich
des Patienten 50, im vorliegenden Fall die Mundhöhle,
untersuchen kann. Dies erlaubt es dem behandelten Arzt 40,
einem Patienten einen Behandlungsbedarf zu erläutern, ohne dass
er seinen Blick von dem zu beobachtenden Körperbereich
des Patienten 50 abwenden oder die Behandlung unterbrechen
muss.
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Das
vorstehend beschriebene Mikroskopiesystem eignet sich Vorteilhafterweise
für Kopflupen, da es einen kompakten Aufbau aufweist. Weiter
kann auf Grund der Verwendung eines Moduls, welches die Abdeckscheibe
D, die erste Spiegelfläche E1, den Beleuchtungsspiegel
V sowie die Objektivlinse F umfasst, durch Austausch des Moduls
bei geeigneter Festlegung des Winkels, in dem der Beleuchtungsspiegel
V geneigt ist, in Abhängigkeit von einem verwendeten Arbeitsabstand
sichergestellt werden, dass sich ein von dem Beleuchtungsstrahlengang
W bereitgestelltes Beleuchtungsfeld und ein von dem Abbildungsstrahlengang
Cl, Cr bereitgestelltes Abbildungsfeld in der Abbildungsebene B
immer überlagern.
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Durch
die Möglichkeit, Filter in dem Abbildungsstrahlengang oder
Beleuchtungsstrahlengang anzuordnen, ist das Stereo-Mikroskopiesystem
zudem zur Fluoreszenzbeobachtung geeignet. Bei Fluoreszenzbetrachtung
können als Kameras beispielsweise auch Infrarotkameras
verwendet werden.
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Auf
Grund der strikten Trennung des Abbildungsstrahlengangs und des
Beleuchtungsstrahlengangs in den verwendeten optischen Elementen
werden störende Reflexe sicher vermieden.
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Weiter
ist eine einfache Integration von Kameras oder Displays zur Dokumentation
oder Dateneinspiegelung möglich.
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Es
wird betont, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung
in Kopflupen beschränkt ist. Beispielsweise kann die Erfindung
auch in vorteilhafter Weise in Operationsmikroskopen eingesetzt
werden, bei denen die Abbildungsstrahlengänge durch ein
Faltungssystem gefaltet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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-
Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2007/101695 [0004]
- - WO 2007/082691 [0004]
- - DE 10134896 A1 [0004]
- - EP 2007/010750 [0004]