DE202014007289U1

DE202014007289U1 - surgical microscope

Info

Publication number: DE202014007289U1
Application number: DE202014007289.2U
Authority: DE
Original assignee: Haag Streit Surgical GmbH; Haag-Streit Surgical GmbH
Current assignee: Haag Streit Surgical GmbH; Haag-Streit Surgical GmbH
Priority date: 2014-09-12
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2015-12-16
Anticipated expiration: 2024-09-13

Abstract

Operationsmikroskop mit einem Beobachtungsstrahlengang (16), der sich von einer Objektebene (17) durch ein Hauptobjektiv (13) und durch ein Vergrößerungssystem (15) bis zu einem Okular (14) erstreckt, mit einer Einspiegelvorrichtung (18) zum Einspiegeln von Bildern in den Beobachtungsstrahlengang (16) und mit einer Beleuchtungseinrichtung (19) zum Erzeugen eines auf die Objektebene gerichteten Beleuchtungsstrahlengangs (20), dadurch gekennzeichnet, dass das Operationsmikroskop eine mit der Einspiegelvorrichtung (18) und mit der Beleuchtungseinrichtung (19) gekoppelte Steuereinheit (21) aufweist, die dazu ausgelegt ist, die Einspiegelvorrichtung (18) und die Beleuchtungseinrichtung (19) so anzusteuern, dass das Operationsmikroskop einen ersten Betriebszustand annimmt, in dem die Einspiegelvorrichtung (18) aktiv ist und in dem die Beleuchtungseinrichtung (19) dunkel geschaltet ist.A surgical microscope with an observation beam path (16) extending from an object plane (17) through a main objective (13) and through an enlargement system (15) to an eyepiece (14), with a mirror device (18) for mirroring images in the Observation beam path (16) and with an illumination device (19) for generating an illumination beam path (20) directed onto the object plane, characterized in that the surgical microscope has a control unit (21) coupled to the mirror device (18) and to the illumination device (19), which is designed to control the mirror device (18) and the illumination device (19) such that the surgical microscope assumes a first operating state in which the mirror device (18) is active and in which the illumination device (19) is switched to dark.

Description

Die Erfindung betrifft ein Operationsmikroskop mit einem Beobachtungsstrahlengang, der sich von einer Objektebene durch ein Hauptobjektiv und durch ein Vergrößerungssystem bis zu einem Okular erstreckt. Das Operationsmikroskop umfasst eine Einspiegelvorrichtung zum Einspiegeln von Bildern und Videos in den Beobachtungsstrahlengang. Das Operationsmikroskop umfasst eine Beleuchtungseinrichtung zum Erzeugen eines auf die Objektebene gerichteten Beleuchtungsstrahlengangs.The invention relates to a surgical microscope with an observation beam path extending from an object plane through a main objective and through a magnification system up to an eyepiece. The surgical microscope comprises a mirror device for mirroring images and videos in the observation beam path. The surgical microscope comprises an illumination device for generating an illumination beam path directed onto the object plane.

Solche Operationsmikroskope dienen dazu, einem Operateur eine vergrößerte Darstellung eines in einer Objektebene angeordneten Operationsfeldes zu liefern, wobei dem Operateur über die Einspiegelvorrichtung gleichzeitig weitere Informationen visuell sichtbar gemacht werden können. Beispielsweise können dem Operateur Patientendaten wie der Name des Patienten, sein derzeitiger Puls und/oder sein derzeitiger Blutdruck eingeblendet werden. Es können dem Beobachtungsstrahlengang aber auch besondere Markierungen angezeigt oder vollständige Bilder des Operationsfeldes überlagert werden, welche zuvor mit anderen bildgebenden Verfahren gewonnen wurden.Such surgical microscopes serve to provide an operator with an enlarged representation of an operating field arranged in an object plane, wherein the surgeon can simultaneously visually display further information via the mirror device. For example, patient data such as the name of the patient, his current pulse and / or his current blood pressure can be displayed to the surgeon. However, it is also possible for the observation beam path to display special markings or superimpose complete images of the surgical field, which have previously been obtained with other imaging methods.

In bestimmten Situationen kann wünschenswert sein, dass sich der Operateur auf das Bild der Einspiegelvorrichtung konzentrieren kann. Das überlagerte Bild des Operationsfeldes kann in diesem Fall störend sein. Aus dem Stand der Technik ist es daher bekannt, einen Shutter vorzusehen, welcher mechanisch in den Beobachtungsstrahlengang geschoben werden kann, um das Bild des Operationsfeldes auszublenden. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass ein beträchtlicher mechanischer Aufwand erforderlich ist und dass der Ausfall einer solchen Mechanik ein erhebliches Risiko für den Patienten darstellt. Lässt sich nämlich der geschlossene Shutter im Fehlerfall nicht wieder öffnen, so bedeutet dies einen Totalausfall des Operationsmikroskops.In certain situations, it may be desirable for the surgeon to be able to focus on the image of the mirror device. The superimposed image of the surgical field can be disturbing in this case. From the prior art, it is therefore known to provide a shutter which can be pushed mechanically into the observation beam path in order to hide the image of the surgical field. A disadvantage of this solution is that a considerable mechanical effort is required and that the failure of such a mechanism represents a significant risk to the patient. If, in the event of a fault, the closed shutter can not be reopened, this means a total failure of the surgical microscope.

Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfacher aufgebautes Operationsmikroskop mit verminderter Ausfallwahrscheinlichkeit vorzustellen. Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.Against this background, it is the object of the present invention to present a simpler surgical microscope with reduced probability of failure. This problem is solved by the features of claim 1. Advantageous embodiments are specified in the subclaims.

Erfindungsgemäß weist das Operationsmikroskop eine mit der Einspiegelvorrichtung und mit der Beleuchtungseinrichtung gekoppelte Steuereinheit auf, die dazu ausgelegt ist, die Einspiegelvorrichtung und die Beleuchtungseinrichtung so anzusteuern, dass das Operationsmikroskop einen ersten Betriebszustand annimmt, in dem die Einspiegelvorrichtung aktiv ist und in dem die Beleuchtungseinrichtung dunkel geschaltet ist.According to the invention, the surgical microscope has a control unit coupled to the mirror device and to the illumination device, which is designed to control the mirror device and the illumination device such that the surgical microscope assumes a first operating state in which the mirror device is active and in which the illumination device is switched to dark is.

Zunächst werden einige im Rahmen der Erfindung verwendete Begriffe definiert. Eine Einspiegelvorrichtung bezeichnet im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung, mit der ein Bild in den Beobachtungsstrahlengang des Operationsmikroskops eingekoppelt werden kann, so dass das Bild in dem Okular sichtbar ist. Eine Einspiegelvorrichtung umfasst dazu üblicherweise ein Display und eine Linse (oder Mehrzahl von Linsen bzw. Optiksystem), über die das Bild des Displays in Richtung eines im Beobachtungsstrahlengang befindlichen Strahlenvereinigers gelenkt wird. Wenn die Einspiegelvorrichtung aktiv ist, ist ein Bild der Einspiegelvorrichtung in den Beobachtungsstrahlengang eingekoppelt und kann von einem Benutzer durch das Okular des Operationsmikroskops beobachtet werden.First, some terms used in the invention will be defined. A mirror device in the context of the present invention refers to a device with which an image can be coupled into the observation beam path of the surgical microscope, so that the image is visible in the eyepiece. A mirror device usually comprises a display and a lens (or a plurality of lenses or optical system) over which the image of the display is directed in the direction of a radiation combiner located in the observation beam path. When the on-mirror device is active, an image of the mirror device is coupled into the observation beam path and can be observed by a user through the eyepiece of the surgical microscope.

Die Beleuchtungseinrichtung erzeugt einen Beleuchtungsstrahlengang, welcher auf die Objektebene gerichtet ist und somit die Objektebene beleuchtet. Wenn die Beleuchtungseinrichtung dunkel geschaltet ist, ist die vom Beobachtungsstrahlengang erzeugte Lichtintensität in der Objektebene kleiner als im hell geschalteten Zustand der Beleuchtungseinrichtung. Der Begriff „dunkel geschaltet” umfasst insbesondere einen Zustand, in dem kein Licht von der Beleuchtungseinrichtung zur Objektebene gelangt, d. h. einen Zustand in dem die Beleuchtungseinrichtung inaktiv ist.The illumination device generates an illumination beam path, which is directed onto the object plane and thus illuminates the object plane. If the illumination device is switched to dark, the light intensity generated by the observation beam path is smaller in the object plane than in the light-switched state of the illumination device. In particular, the term "dark switched" includes a state in which no light passes from the illumination device to the object plane, i. H. a state in which the lighting device is inactive.

Die Beleuchtungseinrichtung umfasst regelmäßig eine Lichtquelle, zwei Linsen (oder Linsengruppen) und eine Leuchtfeldblende, die so eingerichtet sind, dass in der Objektebene ein scharf begrenztes und mit gleichmäßiger Helligkeit oder mittenbetonter Helligkeit ausgeleuchtetes Leuchtfeld entsteht. Die Leuchtfeldblende kann zwischen der ersten und der zweiten Linse angeordnet sein (Köhlersche Beleuchtung). Die Lichtquelle kann in das Operationsmikroskop integriert sein. Möglich ist auch eine mikroskopexterne Lichtquelle, deren Licht über einen Lichtleiter zu dem Operationsmikroskop geleitet wird. Die Leuchtfeldblende kann auch zwischen der Lichtquelle und der ersten Linse angeordnet sein. Der Beleuchtungsstrahlengang kann sich durch das Hauptobjektiv des Operationsmikroskops. Der Beleuchtungsstrahlengang kann auch in der Nähe des Hauptobjektivs aus dem Gehäuse des Operationsmikroskops austreten.The illumination device regularly comprises a light source, two lenses (or lens groups) and a field diaphragm, which are set up in such a way that a sharply delimited illuminated field illuminated with uniform brightness or center-weighted brightness arises in the object plane. The field diaphragm can be arranged between the first and the second lens (Köhler illumination). The light source can be integrated in the surgical microscope. Also possible is a microscope-external light source, the light of which is conducted via an optical waveguide to the surgical microscope. The field stop can also be arranged between the light source and the first lens. The illumination beam path can pass through the main objective of the surgical microscope. The illumination beam path can also emerge from the housing of the surgical microscope in the vicinity of the main objective.

Die Objektebene liegt üblicherweise in einem Operationsfeld, in dem beispielsweise eine chirurgische Operation stattfinden kann. Die vorliegende Erfindung kann allerdings auch bei anderen Arten von Mikroskopen eingesetzt werden, bei denen die Objektebene nicht in einem Operationsfeld liegt.The object plane usually lies in an operating field in which, for example, a surgical operation can take place. However, the present invention can also be used in other types of microscope in which the object plane is not in an operating field.

Die vorliegende Erfindung kann bei Operationsmikroskopen mit einem einzelnen Beobachtungsstrahlengang angewendet werden, welcher durch ein einzelnes Okular betrachtet wird. Vorteilhafterweise findet die vorliegende Erfindung Anwendung bei einem sogenannten stereoskopischen Operationsmikroskop, bei dem zwei Beobachtungsstrahlengänge vorhanden sind, welche durch zwei Okulare beobachtet werden können. Beide Beobachtungsstrahlengänge können sich durch das Hauptobjektiv des Operationsmikroskops erstrecken. Die Einspiegelvorrichtung kann so ausgelegt sein, dass das Bild in einen Beobachtungsstrahlengang oder in beide Beobachtungsstrahlengänge eingespiegelt wird. Wird das Bild in beide Beobachtungsstrahlengänge eingespiegelt, können zwei Displays verwendet werden und jedem Beobachtungsstrahlengang ein Display zugeordnet werden. Alternativ kann der von einem Display kommende Strahlengang mit einem Strahlenteiler auf beide Beobachtungsstrahlengänge aufgeteilt werden. Das Vergrößerungssystem hat vorzugsweise eine variable Vergrößerung. Das Vergrößerungssystem kann ein afokales Vergrößerungssystem sein. The present invention can be applied to surgical microscopes with a single viewing beam viewed through a single eyepiece. Advantageously, the present invention finds application in a so-called stereoscopic surgical microscope, in which two observation beam paths are present, which can be observed by two eyepieces. Both observation beam paths can extend through the main objective of the surgical microscope. The mirror device can be designed such that the image is reflected in an observation beam path or in both observation beam paths. If the image is reflected in both observation beam paths, two displays can be used and a display can be assigned to each observation beam path. Alternatively, the beam path coming from a display can be split with a beam splitter onto both observation beam paths. The magnification system preferably has a variable magnification. The magnification system can be an afocal magnification system.

Die erfindungsgemäße Steuereinheit, welche zur Steuerung der Einspiegelvorrichtung und der Beleuchtungseinrichtung ausgestaltet ist, erlaubt die einfache Realisierung eines Zustands, in dem sich der Operateur auf das Bild der Einspiegelvorrichtung konzentrieren kann. Die Erfindung hat erkannt, dass es dazu – im Unterschied zu der im Stand der Technik vorgeschlagenen Lösung – nicht notwendig ist, den von der Objektebene ausgehenden Beobachtungsstrahlengang vollständig durch das Einschieben einer Blende zu unterbrechen. Vielmehr genügt es, wenn durch die Steuereinheit die Einspiegelvorrichtung in einen aktiven Zustand gebracht wird und die Beleuchtungseinrichtung dunkel geschaltet wird. Wenn die Beleuchtungseinrichtung dunkel geschaltet ist, wird die Objektebene weniger stark bzw. gar nicht von der Beleuchtungseinrichtung beleuchtet, so dass der von der Objektebene ausgehende Beobachtungsstrahlengang eine geringere Intensität aufweist. Dadurch wird der Kontrast des Bildes der Einspiegelvorrichtung erhöht, so dass das Bild der Einspiegelvorrichtung für den Operateur besser erkennbar ist, bzw. das Bild der Einspiegelvorrichtung kann ohne störende Überlagerung des Bilds aus der Objektebene betrachtet werden. Der Operateur kann sich dann leicht auf das Bild der Einspiegelvorrichtung konzentrieren. Bevorzugt steuert die Steuereinheit die Einspiegelvorrichtung und die Beleuchtungseinrichtung so, dass die Einspiegelvorrichtung aktiv ist und die Beleuchtungseinrichtung inaktiv ist. Bei inaktiver Beleuchtungseinrichtung gelangt kein Licht mehr von der Beleuchtungseinrichtung zur Objektebene, so dass das Bild der Einspiegelvorrichtung einen maximalen Kontrast hat und für den Operateur gut erkennbar ist.The control unit according to the invention, which is designed to control the mirror device and the illumination device, allows the simple realization of a state in which the surgeon can concentrate on the image of the mirror device. The invention has recognized that, in contrast to the solution proposed in the prior art, it is not necessary to completely interrupt the observation beam path emanating from the object plane by the insertion of a diaphragm. Rather, it is sufficient if the mirror device is brought into an active state by the control unit and the lighting device is switched to dark. If the illumination device is switched to dark, the object plane is less strongly or not at all illuminated by the illumination device, so that the observation beam path emanating from the object plane has a lower intensity. Thereby, the contrast of the image of the mirror device is increased, so that the image of the mirror device for the surgeon is better recognizable, or the image of the mirror device can be viewed without disturbing superposition of the image from the object plane. The surgeon can then easily focus on the image of the mirror device. Preferably, the control unit controls the mirror device and the illumination device such that the mirror device is active and the illumination device is inactive. When the illumination device is inactive, no more light passes from the illumination device to the object plane, so that the image of the mirror device has maximum contrast and is easily recognizable to the surgeon.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuereinheit zusätzlich dazu ausgelegt, die Einspiegelvorrichtung und die Beleuchtungseinrichtung so anzusteuern, dass das Operationsmikroskop einen zweiten Betriebszustand annimmt, in dem die Einspiegelvorrichtung aktiv ist und in dem die Beleuchtungseinrichtung hell geschaltet ist.In a preferred embodiment, the control unit is additionally designed to control the mirror device and the illumination device such that the surgical microscope assumes a second operating state in which the mirror device is active and in which the illumination device is switched to light.

Außerdem ist das Operationsmikroskop bevorzugt so gestaltet, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, die Einspiegelvorrichtung und die Beleuchtungseinrichtung so anzusteuern, dass das Operationsmikroskop einen dritten Betriebszustand annimmt, in dem die Einspiegelvorrichtung inaktiv ist und in dem die Beleuchtungseinrichtung hell geschaltet ist. Wenn das Operationsmikroskop diese drei Betriebszustände bereitstellt, kann der Benutzer über die Steuereinheit auswählen, ob er nur das Bild aus der Objektebene, ein Overlay aus dem Bild der Objektebene und dem eingespielten Bild oder nur das eingespiegelte Bild betrachten möchte.In addition, the surgical microscope is preferably designed so that the control unit is designed to control the mirror device and the illumination device such that the surgical microscope assumes a third operating state in which the mirror device is inactive and in which the illumination device is switched to light. When the surgical microscope provides these three operating conditions, the user can select via the control unit whether he only wants to view the image from the object plane, an overlay from the image of the object plane and the recorded image or only the image being mirrored.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Beleuchtungseinrichtung einen Strahlenhemmer auf, der im Beleuchtungsstrahlengang angeordnet ist und die Helligkeit des Beleuchtungsstrahlengangs vermindert, wenn die Beleuchtungseinrichtung dunkel geschaltet ist. Wenn die Beleuchtungseinrichtung hell geschaltet ist, kann der Strahlenhemmer außerhalb des Beleuchtungsstrahlengangs angeordnet sein. Alternativ kann der Strahlenhemmer im Beleuchtungsstrahlengang bleiben, jedoch eine erhöhte Lichtdurchlässigkeit haben. Dies bedeutet dass der Strahlenhemmer eine geringere Lichtdurchlässigkeit hat, wenn die Beleuchtungseinrichtung dunkel geschaltet ist, und dass der Strahlenhemmer eine erhöhte Lichtdurchlässigkeit hat, wenn die Beleuchtungseinrichtung hell geschaltet ist.In an advantageous embodiment, the illumination device has a radiation inhibitor, which is arranged in the illumination beam path and reduces the brightness of the illumination beam path when the illumination device is switched to dark. If the illumination device is switched to light, the radiation inhibitor can be arranged outside the illumination beam path. Alternatively, the radiation inhibitor can remain in the illumination beam path, but have an increased light transmission. This means that the radiation inhibitor has a lower light transmittance when the illumination device is switched to dark, and that the radiation inhibitor has an increased light transmittance when the illumination device is switched to light.

In beiden Fällen erfolgt das Umschalten zwischen den Zuständen der Beleuchtungseinrichtung unter der Kontrolle der Steuereinheit. Die Steuereinheit sendet ein Signal an die Beleuchtungseinrichtung, gemäß dem zwischen hell und dunkel umgeschaltet wird. Insbesondere kann die Beleuchtungseinrichtung Aktoren aufweisen, die mit dem Strahlenhemmer gekoppelt sind und durch die die Umschaltung zwischen hell und dunkel erfolgt. Die Aktoren können dazu ausgelegt sein, den Strahlenhemmer mechanisch zu bewegen. Die Aktoren können durch die Steuereinheit angesteuert werden.In both cases, the switching between the states of the lighting device is under the control of the control unit. The control unit sends a signal to the lighting device, according to which is switched between light and dark. In particular, the illumination device can have actuators which are coupled to the radiation inhibitor and by which the switching between light and dark takes place. The actuators may be configured to mechanically move the radiation inhibitor. The actuators can be controlled by the control unit.

Wenn die Beleuchtungseinrichtung dunkel geschaltet ist, kann der Strahlenhemmer teildurchlässig oder undurchlässig für das Licht des Beleuchtungsstrahlengangs sein. Der Strahlenhemmer kann so gestaltet sein, dass die Lichtdurchlässigkeit einstellbar ist. Das Operationsmikroskop kann so gestaltet sein, dass die Lichtdurchlässigkeit durch einen Steuerbefehl von der Steuereinheit eingestellt wird. Der Strahlenhemmer kann entlang des gesamten Beleuchtungsstrahlengangs angeordnet sein. Insbesondere kann bei einer externen Lichtquelle, deren Licht mit einem Lichtleiter zum Operationsmikroskop geleitet wird, der Strahlenhemmer auch in der externen Lichtquelle angeordnet sein.If the illumination device is switched dark, the radiation inhibitor may be partially transmissive or impermeable to the light of the illumination beam path. The radiation inhibitor can be designed so that the light transmission is adjustable. The surgical microscope may be configured so that the light transmittance is adjusted by a control command from the control unit. The radiation inhibitor can be arranged along the entire illumination beam path. In particular, in the case of an external light source whose light is guided with an optical waveguide to the surgical microscope, the radiation inhibitor can also be arranged in the external light source.

Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Operationsmikroskop so gestaltet sein, dass einn Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtung eine verminderte Lichtmenge abgibt, wenn die Beleuchtungseinrichtung dunkel geschaltet ist. Das Einstellen der Helligkeit erfolgt bevorzugt durch einen Steuerbefehl der Steuereinheit. Bevorzugt ist die Lichtquelle vollständig ausgeschaltet, wenn die Beleuchtungseinrichtung dunkel geschaltet ist. Ein steuerbares bzw. ausschaltbares Leuchtmittel hat gegenüber einem mechanisch bewegten Strahlenhemmer den Vorteil, dass zusätzliche mechanische Bauteile nicht notwendig sind.Additionally or alternatively, the surgical microscope can be designed so that a lighting means of the illumination device emits a reduced amount of light when the lighting device is switched dark. The adjustment of the brightness is preferably carried out by a control command of the control unit. Preferably, the light source is completely switched off when the lighting device is switched to dark. A controllable or switchable lamp has the advantage over a mechanically moved radiation inhibitor that additional mechanical components are not necessary.

Um die Belastungen beim Ändern der Lichtintensität bzw. beim Einschalten und Ausschalten des Leuchtmittels zu minimieren, können im Rahmen der Erfindung jedoch auch weitere Maßnahmen ergriffen werden. Beispielsweise kann beim Umschalten des Leuchtmittels von dunkel auf hell, die Betriebsleistung des Leuchtmittels entlang einem rampenförmigen Verlauf erhöht werden. Zusätzlich oder alternativ dazu kann beim Umschalten des Leuchtmittels von hell auf dunkel, die Betriebsleistung des Leuchtmittels entlang einem rampenförmigen Verlauf vermindert werden. Durch den rampenförmigen Verlauf wird das Leuchtmittel nicht abrupt von einer ersten auf eine zweite Lichtintensität geschaltet. Dadurch wird das Leuchtmittel während des Umschaltens weniger stark belastet, so dass die Lebensdauer des Leuchtmittels in wesentlich geringerem Umfang verkürzt wird als bei einem abrupten Anschalten. Ein zu langsames Umschalten ist jedoch auch unerwünscht, da es den Benutzer stören kann. Es kann daher beispielsweise vorgesehen sein, dass sich der rampenförmige Verlauf der Betriebsleistung über einen Zeitraum zwischen 1 ms und 5 s, bevorzugt zwischen 0,1 s und 2 s, erstreckt. Diese Werte stellen einen vorteilhaften Ausgleich zwischen einer möglichst schnellen, aber gleichzeitig möglichst schonenden Umschaltung dar.In order to minimize the burden when changing the light intensity or when switching on and off the light source, however, other measures can be taken within the scope of the invention. For example, when switching the light source from dark to light, the operating power of the light source can be increased along a ramp-shaped course. Additionally or alternatively, when switching the light source from light to dark, the operating power of the light source along a ramp-shaped course can be reduced. Due to the ramp-shaped course, the light source is not switched abruptly from a first to a second light intensity. As a result, the luminous means is less heavily loaded during the switching, so that the life of the luminous means is shortened to a much lesser extent than with an abrupt turn-on. However, switching too slowly is also undesirable because it can disturb the user. It can therefore be provided, for example, that the ramp-shaped course of the operating power extends over a period of between 1 ms and 5 s, preferably between 0.1 s and 2 s. These values represent an advantageous balance between switching as fast as possible, but at the same time as gentle as possible.

Wird die Helligkeit des Leuchtmittels verändert, so sollte eine Leuchtmittel verwendet werden, das gegenüber häufigem Anschalten und Ausschalten unempfindlich ist. Dies ist beispielsweise bei einer LED der Fall. Auch Halogen-Leuchtmittel können häufiger angeschaltet und ausgeschaltet werden, wobei hier eine Kombination mit dem rampenförmigen Verlauf besonders vorteilhaft ist. Bei einem Xenon-Leuchtmittel sollte häufiges Anschalten und Ausschalten vermieden werden. Insbesondere bei einem Xenon-Leuchtmittel kann sich deswegen die Verwendung eines variablen Strahlenhemmers anbieten.If the brightness of the light source is changed, then a light source should be used which is insensitive to frequent switching on and off. This is the case with an LED, for example. Also halogen bulbs can be turned on and off more often, in which case a combination with the ramp-shaped course is particularly advantageous. In the case of a xenon bulb, frequent switching on and off should be avoided. In particular with a xenon lamp, the use of a variable radiation inhibitor may therefore be appropriate.

Ein mechanisch bewegbarer Strahlenhemmer bietet sich insbesondere dann an, wenn eine entsprechende Mechanik aus anderen Gründen ohnehin vorgesehen ist, beispielsweise weil die Beleuchtungseinrichtung eine bewegbare Blende umfasst.A mechanically movable radiation inhibitor is particularly suitable if a corresponding mechanism is provided anyway for other reasons, for example because the illumination device comprises a movable diaphragm.

Besonders bevorzugt sind folgende Ausführungsformen. Ist das Leuchtmittel ein Xenon-Leuchtmittel, so kann ein Strahlenhemmer in dem Beleuchtungsstrahlengang angeordnet sein. Ist das Leuchtmittel ein Halogen-Leuchtmittel, so kann dieses rampenförmig zwischen dunkel und hell geschaltet werden. Bei einem LED-Leuchtmittel bzw. einem damit verwandten Phaser-Leuchtmittel kann beim Umschalten zwischen dunkel und hell auf den rampenförmigen Verlauf verzichtet werden. Xenon- und Halogen-Leuchtmittel werden vorzugsweise in externen Lichtquellen verwendet. LED- und Phaser-Leuchtmittel können in internen oder externen Lichtquellen verwendet werden.Particularly preferred are the following embodiments. If the illuminant is a xenon illuminant, then a radiation inhibitor can be arranged in the illumination beam path. If the bulb is a halogen bulb, it can be switched between dark and light in a ramp. In an LED bulb or a related phaser bulbs can be dispensed with when switching between dark and light on the ramp-shaped course. Xenon and halogen bulbs are preferably used in external light sources. LED and phaser bulbs can be used in internal or external light sources.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beispielhaft erläutert. Es zeigt:Hereinafter, the present invention will be explained by way of example with reference to an advantageous embodiment with reference to the accompanying drawings. It shows:

1: eine schematische Übersicht über ein erfindungsgemäßes Operationsmikroskop; 1 : a schematic overview of an inventive surgical microscope;

2: eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Operationsmikroskops. 2 : An alternative embodiment of a surgical microscope according to the invention.

1 zeigt schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen stereoskopischen Operationsmikroskops. Das Operationsmikroskop dient zur vergrößerten Abbildung eines in der Objektebene liegenden Operationsbereichs 17. Vom Operationsbereich 17 aus gelangen zwei Beobachtungsstrahlengänge 16 in leicht unterschiedlichen Winkeln zum Hauptobjektiv 13 des Operationsmikroskops. Vom Hauptobjektiv 13 aus gelangt jeder Beobachtungsstrahlengang 16 zu einem Vergrößerungssystem 15, in welchem mit Hilfe von hier nicht näher erläuterten optischen Elementen eine gewünschte einstellbare Vergrößerung stattfindet. Die Strahlengänge 16 gelangen nach der Vergrößerung zu jeweils einem Okular 14. Durch die Okulare 14 kann somit der betrachtete Bereich des Operationsfeldes 17 beobachtet werden. Aufgrund der oben erwähnten leicht unterschiedlichen Winkel, den die Beobachtungsstrahlengänge 16 mit dem Operationsfeld 17 einschließen wird beim Beobachter ein dreidimensionaler Eindruck erzeugt. Nachfolgend werden weitere in den Beobachtungsstrahlengängen 16 angeordnete Elemente beschrieben. Der Einfachheit halber wird jeweils nur Bezug auf einen einzelnen Beobachtungsstrahlengang 16 genommen. 1 schematically shows the structure of a stereoscopic surgical microscope according to the invention. The surgical microscope is used for enlarged image of an operating area lying in the object plane 17 , From the surgery area 17 out come two observation beam paths 16 in slightly different angles to the main objective 13 of the surgical microscope. From the main lens 13 From each observation beam path passes 16 to a magnification system 15 in which a desired adjustable magnification takes place with the aid of optical elements which are not explained in more detail here. The beam paths 16 reach after enlargement to one eyepiece 14 , Through the eyepieces 14 can thus be the considered area of the surgical field 17 to be watched. Due to the above-mentioned slightly different angles, the observation beam paths 16 with the surgical field 17 Include the observer creates a three-dimensional impression. Below are more in the observation beam paths 16 arranged elements described. For the sake of simplicity, in each case only reference to a single observation beam path 16 taken.

Im Beobachtungsstrahlengang 16 befindet sich zwischen dem Vergrößerungssystem 15 und dem Okular 14 ein Strahlenteiler 25, welcher einen Teil des Beobachtungsstrahlengangs 16 durchlässt, und einen anderen Teil auskoppelt. Der ausgekoppelte Teil wird über eine Linse 26 auf eine Kamera 27 abgebildet, so dass beispielsweise der Operationsverlauf aufgenommen werden kann. Es können auch mehrere dieser auskoppelnden Strahlenteiler im Beobachtungsstrahlengang angeordnet sein, beispielsweise vor und nach dem Strahlenvereiniger 28 der Einspiegelvorrichtung 18. In the observation beam path 16 is located between the magnification system 15 and the eyepiece 14 a beam splitter 25 which forms part of the observation beam path 16 lets through, and decouples another part. The decoupled part is over a lens 26 on a camera 27 so that, for example, the course of the operation can be recorded. It is also possible for a plurality of these outcoupling beam splitters to be arranged in the observation beam path, for example before and after the beam combiner 28 the mirror device 18 ,

Zwischen dem Strahlenteiler 25 und dem Okular 14 ist im Beobachtungsstrahlengang 16 außerdem eine Einspiegelvorrichtung 18 angeordnet. Die Einspiegelvorrichtung 18 umfasst einen im Beobachtungsstrahlengang 16 angeordneten Strahlenvereiniger 28, welcher zumindest teilweise für den Beobachtungsstrahlengang 16 durchlässig ist. Der Strahlenvereiniger 28 ist ebenso wie der Strahlenteiler 25 vorteilhaft als Strahlenteilerwürfel oder als strahlenteilendes Prismensystem ausgeformt. Zudem umfasst die Einspiegelvorrichtung 18 ein Display 24. Das Display erzeugt ein gewünschtes Bild, welches in den Beobachtungsstrahlengang 16 eingekoppelt werden kann. Das Bild des Displays 24 wird über eine Linse bzw. ein Optiksystem auf den Strahlenteiler 28 geleitet und dem Beobachtungsstrahlengang 16 überlagert.Between the beam splitter 25 and the eyepiece 14 is in the observation beam path 16 also a mirror device 18 arranged. The mirror device 18 includes one in the observation beam path 16 arranged Strahlenvereiniger 28 which at least partially for the observation beam path 16 is permeable. The Radiation Association 28 is just like the beam splitter 25 advantageously formed as a beam splitter cube or as a beam-splitting prism system. In addition, the mirror device comprises 18 a display 24 , The display generates a desired image which is in the observation beam path 16 can be coupled. The picture of the display 24 is a lens or an optical system on the beam splitter 28 directed and the observation beam 16 superimposed.

Weiterhin umfasst das erfindungsgemäße Operationsmikroskop eine Beleuchtungseinrichtung 19, welche einen Beleuchtungsstrahlengang 20 zur Beleuchtung eines gewünschten Bereiches des Operationsfeldes 17 erzeugt. Das Licht des Beleuchtungsstrahlengangs 20 beleuchtet den gewünschten Bereich des Operationsfelds 17, so dass der gewünschte Bereich durch das Operationsmikroskop besser sichtbar ist. Die Beleuchtungseinrichtung 19 umfasst dazu ein LED-Leuchtmittel 23 und eine Leuchtfeldblende 30, die in die Objektebene abgebildet wird. Die Leuchtfeldblende 30 kann vor oder nach der ersten Linse (bzw. Linsengruppe) des Beleuchtungsstrahlengangs angeordnet sein. Der Beleuchtungsstrahlengang 20 wird dann über eine Strahlumlenkeinrichtung 32 zum Hauptobjektiv 13 abgelenkt und gelangt von dort aus zur gewünschten Stelle des Operationsfeldes 17. Die Beleuchtungseinrichtung 19 umfasst zudem einen verschiebbaren Strahlenhemmer 22, welcher mit Hilfe von Aktoren 36 in den Beleuchtungsstrahlengang 20 geschoben werden kann, um den Beleuchtungsstrahlengang 20 zu unterbrechen. Der Strahlenhemmer 22 mit dem Aktor 36 kann in dem Operationsmikroskop oder in einer externen Lichtquelle angeordnet sein.Furthermore, the surgical microscope according to the invention comprises a lighting device 19 which have a lighting beam path 20 to illuminate a desired area of the surgical field 17 generated. The light of the illumination beam path 20 illuminates the desired area of the surgical field 17 so that the desired area is more visible through the surgical microscope. The lighting device 19 includes an LED bulb 23 and a field stop 30 , which is mapped into the object plane. The field diaphragm 30 can be arranged before or after the first lens (or lens group) of the illumination beam path. The illumination beam path 20 is then a Strahlumlenkeinrichtung 32 to the main lens 13 distracted and from there to the desired location of the surgical field 17 , The lighting device 19 also includes a displaceable radiation inhibitor 22 , which with the help of actuators 36 in the illumination beam path 20 can be pushed to the illumination beam path 20 to interrupt. The radiation inhibitor 22 with the actor 36 may be arranged in the surgical microscope or in an external light source.

Schließlich umfasst das erfindungsgemäße Operationsmikroskop eine Steuereinheit 21 zur Steuerung der Einspiegelvorrichtungen 18 und der Beleuchtungseinrichtung 19. Die Steuereinheit 21 ist dazu einerseits mit den beiden Einspiegelvorrichtungen 18 verbunden. Die Steuereinheit 21 ist dazu ausgestaltet, Steuerbefehle an die Einspiegelvorrichtung 18 zu senden, durch welche die Einspiegelvorrichtungen 18 in den aktiven bzw. inaktiven Zustand versetzt werden können. Im aktiven Zustand erzeugt jedes der Displays 24 ein Bild, welches über einen Strahlenvereiniger 28 in den Beobachtungsstrahlengang 16 eingekoppelt wird. Zur Schaltung in den inaktiven Zustand kann beispielsweise das Display 24 bzw. eine (nicht gezeigte) Displaybeleuchtung ausgeschaltet werden. In einer (nicht gezeigten) alternativen Ausführungsform kann auch ein Shutter vorgesehen sein, welcher in den Strahlengang zwischen dem Display 24 und dem Strahlenvereiniger 28 eingeschoben wird.Finally, the surgical microscope according to the invention comprises a control unit 21 for controlling the mirror devices 18 and the lighting device 19 , The control unit 21 is on the one hand with the two Einspiegelvorrichtungen 18 connected. The control unit 21 is configured to provide commands to the mirror device 18 through which the mirror devices 18 can be put into the active or inactive state. When active, each of the displays generates 24 an image, which has a ray combiner 28 in the observation beam path 16 is coupled. To switch to the inactive state, for example, the display 24 or a (not shown) display illumination are turned off. In an alternative embodiment (not shown), it is also possible to provide a shutter which projects into the beam path between the display 24 and the Radiation Association 28 is inserted.

Andererseits ist die Steuereinheit 21 mit der Beleuchtungseinrichtung 19 verbunden. In einer ersten anhand der durchgezogenen Linie 33 illustrierten Ausführungsform ist die Steuereinheit 21 mit den an dem verschiebbaren Strahlenhemmer 22 angeordneten Aktoren 36 verbunden. Die Steuereinheit 21 ist dazu ausgestaltet, Steuerbefehle an die Aktoren 36 zu senden, um den Strahlenhemmer 22 in den Beleuchtungsstrahlengang 20 zu verschieben.On the other hand, the control unit 21 with the lighting device 19 connected. In a first, the solid line 33 illustrated embodiment is the control unit 21 with the slidable radiation inhibitor 22 arranged actuators 36 connected. The control unit 21 is designed to control commands to the actuators 36 to send to the radiation inhibitor 22 in the illumination beam path 20 to move.

In einer durch die gepunktete Linie 34 illustrierten alternativen Ausführungsform ist die Steuereinheit 21 mit der Blende 30 verbunden. Die Blende 30 ist dazu ausgestaltet, bei Empfang eines Steuerbefehls der Steuereinheit 21 den Strahlengang zwischen dem Leuchtmittel 23 und der Linse 31 zu unterbrechen.In a through the dotted line 34 illustrated alternative embodiment is the control unit 21 with the aperture 30 connected. The aperture 30 is configured to receive a control command from the control unit 21 the beam path between the bulb 23 and the lens 31 to interrupt.

In einer weiteren durch die gestrichelte Linie 35 illustrierten Ausführungsform ist die Steuereinheit 21 mit dem LED-Leuchtmittel 23 verbunden. Das Leuchtmittel 23 kann in diesem Fall durch einen Steuerbefehl der Steuereinheit 21 ausgeschaltet werden.In another by the dashed line 35 illustrated embodiment is the control unit 21 with the LED bulb 23 connected. The light source 23 can in this case by a control command of the control unit 21 turned off.

Das Operationsmikroskop umfasst schließlich einen durch die Steuereinheit 21 auswählbaren Betriebsmodus, bei dem die Einspiegelvorrichtungen 18 aktiv sind und die Beleuchtungseinrichtung 19 dunkel geschaltet ist. Der dunkel geschaltete Zustand der Beleuchtungseinrichtung 19 kann dabei durch eine der oben genannten Ausführungsformen realisiert sein. Es gelangt dann kein Licht von der Beleuchtungseinrichtung 19 zum Operationsfeld 17. Dadurch gelangt nur wenig bzw. gar kein Licht vom Operationsfeld über die Beobachtungsstrahlengänge 16 zum Operationsmikroskop. Ein Benutzer kann sich in diesem Fall auf ein von der Einspiegelvorrichtung 18 erzeugtes kontrastreiches Bild konzentrieren.The surgical microscope finally includes one through the control unit 21 selectable operating mode in which the mirror devices 18 are active and the lighting device 19 is dark. The dark switched state of the lighting device 19 can be realized by one of the above embodiments. It then gets no light from the lighting device 19 to the surgical field 17 , As a result, only little or no light from the surgical field passes over the observation beam paths 16 to the surgical microscope. A user may in this case access one of the mirroring device 18 focus on creating a high-contrast image.

In einem alternativen Betriebszustand, der ebenfalls über die Steuereinheit 21 einstellbar ist, ist die Beleuchtungseinrichtung hell geschaltet und die Einspiegelvorrichtung ist aktiv. Der Benutzer sieht dann ein Overlay-Bild des eingespiegelten Bilds und des Bilds aus der Objektebene. In einem weiteren Betriebszustand, der ebenfalls über die Steuereinheit 21 einstellbar ist, ist die Beleuchtungseinrichtung hell geschaltet und die Einspiegelvorrichtung ist inaktiv. Der Benutzer sieht dann nur das Bild aus der Objektebene.In an alternative operating state, also via the control unit 21 is adjustable, the lighting device is switched to light and the mirror device is active. The user then sees an overlay image of the mirrored image and the image from the object plane. In another operating state, also via the control unit 21 is adjustable, the lighting device is switched to light and the mirror device is inactive. The user then only sees the image from the object plane.

Eine Ausführungsform mit einer externen Lichtquelle 38 ist in 2 dargestellt. Die externe Lichtquelle 38 umfast ein Xenon-Leuchtmittel 41, dessen Licht über einen Lichtleiter 39 bis zu einem Austrittsende 40 des Lichtleiters 39 geleitet wird. Die Steuereinheit 21 ist mit der Beleuchtungseinrichtung 19 verbunden. In einer ersten anhand der durchgezogenen Linie 33 illustrierten Ausführungsform ist die Steuereinheit 21 mit den an dem verschiebbaren Strahlenhemmer 22 angeordneten Aktoren 36 verbunden. Die Steuereinheit 21 ist dazu ausgestaltet, Steuerbefehle an die Aktoren 36 zu senden, um den Strahlenhemmer 22 in den Beleuchtungsstrahlengang 20 zu verschieben.An embodiment with an external light source 38 is in 2 shown. The external light source 38 includes a xenon bulb 41 whose light is transmitted through a light guide 39 up to an exit end 40 of the light guide 39 is directed. The control unit 21 is with the lighting device 19 connected. In a first, the solid line 33 illustrated embodiment is the control unit 21 with the slidable radiation inhibitor 22 arranged actuators 36 connected. The control unit 21 is designed to control commands to the actuators 36 to send to the radiation inhibitor 22 in the illumination beam path 20 to move.

In einer weiteren durch die gestrichelte Linie 35 illustrierten Ausführungsform ist die Steuereinheit 21 mit dem Leuchtmittel 23 verbunden, das in diesem Beispiel vorzugsweise ein Halogen-Leuchtmittel ist. Das Leuchtmittel 23 kann in diesem Fall durch einen Steuerbefehl der Steuereinheit 21 ausgeschaltet werden. Das Anschalten des Halogen-Leuchtmittels erfolgt rampenförmig und erstreckt sich über einen Zeitraum von 50 ms. Auch das Ausschalten kann rampenförmig erfolgen und sich über einen Zeitraum erstrecken.In another by the dashed line 35 illustrated embodiment is the control unit 21 with the bulb 23 which is preferably a halogen lamp in this example. The light source 23 can in this case by a control command of the control unit 21 turned off. The switching on of the halogen lamp takes place in a ramp and extends over a period of 50 ms. The switching off can also take place in a ramp and extend over a period of time.

Claims

Operating microscope with an observation beam path ( 16 ) extending from an object plane ( 17 ) through a main objective ( 13 ) and by a magnification system ( 15 ) up to an eyepiece ( 14 ), with a mirror device ( 18 ) for mirroring images in the observation beam path ( 16 ) and with a lighting device ( 19 ) for generating an illumination beam path directed onto the object plane ( 20 ), characterized in that the surgical microscope has one with the mirror device ( 18 ) and with the illumination device ( 19 ) coupled control unit ( 21 ), which is adapted to the mirror device ( 18 ) and the illumination device ( 19 ) in such a way that the surgical microscope assumes a first operating state in which the mirror device ( 18 ) is active and in which the lighting device ( 19 ) is dark.

Surgical microscope according to claim 1, characterized in that the control unit ( 21 ) is adapted to the mirror device ( 18 ) and the illumination device ( 19 ) so that the surgical microscope assumes a second operating state, in which the mirror device ( 18 ) is active and in which the lighting device ( 19 ) is switched bright.

Surgical microscope according to claim 1 or 2, characterized in that the control unit ( 21 ) is adapted to the mirror device ( 18 ) and the illumination device ( 19 ) so that the surgical microscope assumes a third operating state, in which the mirror device ( 18 ) is inactive and in which the lighting device ( 19 ) is switched bright.

Surgical microscope according to one of claims 1 to 3, characterized in that the illumination device ( 19 ) a radiation inhibitor ( 22 ), which in the illumination beam path ( 20 ) is arranged and the brightness of the illumination beam path ( 20 ) diminished when the lighting device is switched dark.

Surgical microscope according to claim 4, characterized in that the radiation inhibitor ( 22 ) outside the illumination beam path ( 20 ) is arranged when the lighting device ( 19 ) is switched bright.

Surgical microscope still claim 4, characterized in that the radiation inhibitor ( 22 ) has a lower light transmission when the illumination device ( 19 ) is switched dark, and that the radiation inhibitor ( 22 ) has an increased light transmission when the illumination device ( 19 ) is switched bright.

Surgical microscope according to one of claims 4 to 6, characterized in that the radiation inhibitor ( 22 ) is coupled to actuators and that the illumination device ( 19 ) is switched by the actuators between light and dark.

Surgical microscope according to one of claims 1 to 7, characterized in that a light source ( 23 ) of the lighting device ( 19 ) emits a reduced amount of light when the illumination device ( 19 ) is dark.

Surgical microscope according to claim 8, characterized in that when switching the light source ( 23 ) from dark to light, the operating power of the lamp ( 23 ) is increased along a ramp-shaped course.

Surgical microscope according to claim 8 or 9, characterized in that when switching the light source ( 23 ) from light to dark, the operating power of the lamp ( 23 ) is reduced along a ramp-shaped course.

Surgical microscope according to claim 9 or 10, characterized in that the ramp-shaped course of the operating power over a period between 1 ms and 2000 ms, preferably between 50 and 1000 ms, extends.

Surgical microscope according to one of claims 1 to 11, characterized in that the lighting means ( 23 ) of the lighting device ( 19 ) is a halogen illuminant.

Surgical microscope according to one of claims 1 to 11, characterized in that the lighting means ( 23 ) of the lighting device ( 19 ) is a xenon bulb.

Surgical microscope according to one of claims 1 to 11, characterized in that the lighting means ( 23 ) of the lighting device ( 19 ) is an LED.