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EP1573379A1 - Stereomikroskop - Google Patents

Stereomikroskop

Info

Publication number
EP1573379A1
EP1573379A1 EP03782245A EP03782245A EP1573379A1 EP 1573379 A1 EP1573379 A1 EP 1573379A1 EP 03782245 A EP03782245 A EP 03782245A EP 03782245 A EP03782245 A EP 03782245A EP 1573379 A1 EP1573379 A1 EP 1573379A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
deflection device
zoom
stereomicroscope
light
light beam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03782245A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich Sander
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leica Instruments Singapore Pte Ltd
Original Assignee
Leica Microsystems Schweiz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leica Microsystems Schweiz AG filed Critical Leica Microsystems Schweiz AG
Publication of EP1573379A1 publication Critical patent/EP1573379A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/18—Arrangements with more than one light path, e.g. for comparing two specimens
    • G02B21/20—Binocular arrangements
    • G02B21/22—Stereoscopic arrangements

Definitions

  • the invention relates to a stereomicroscope for magnifying an object by means of at least one zoom, through which an object beam emitted by the object is guided in the operating state.
  • a stereo microscope is e.g. known from EP-A2-1 120 676 and US-A-5 822 114.
  • FIG. 2 of EP-A2-1 120 676 which largely has the same arrangements as FIG. 1 of the present application.
  • the designations from EP-A2-1 120 676 have largely been adopted, so that the person skilled in the art can easily recognize the known structure and the difference from the present invention.
  • the overall height is generally desirable to keep the overall height as low as possible, on the one hand to keep the eye-object distance (that is the distance between the observer's eye and the object being viewed) small and on the other hand - in the case of Use of the stereomicroscope as a surgical microscope - to be as small and compact as possible, which should also have a favorable effect on the moving masses.
  • the beam paths that pass through the main objective and the zoom are arranged approximately vertically.
  • CONFIRM ⁇ ON COPY horizontal arrangement of the zoom This reduced the height of the microscope on the one hand, and the eye-object distance on the other.
  • the object of the invention is therefore to further reduce the overall height or the eye-object distance of such stereomicroscopes and thus to improve the ergonomic usability.
  • a stereomicroscope for enlarging an object by means of at least one zoom, through which an object beam emitted by the object is guided in the operating state, the stereomicroscope having a first optical deflection device arranged spatially in the light direction behind the zoom for deflecting the one steered by the zoom Light beam in a direction that deviates by less than 45 ° - in particular less than 20 ° - from the direction opposite the object beam. This means that the light beam deflected after the zoom points again approximately in the direction from which the object beam comes.
  • the “about” extends to a range of +/- 45 ° or preferably +/- 20 ° next to the reverse direction of the object beam, ie in relation to the direction of the object beam of +/- 135 ° or preferably of + / - 160 ° In the sense of the invention it is not required that the axes of the rays or directions lie in one another, but they can also lie next to one another.
  • the first deflection device it is not necessary for the first deflection device to be arranged directly behind the zoom.
  • Much more Further deflection devices or optical components such as lenses, mirrors, prisms or the like can be provided between the first deflection device and the zoom.
  • the above-mentioned object is also achieved in particular in that the first deflection device aligns the light beam directed by the zoom in an approximately perpendicular direction to the focal plane.
  • a typical embodiment is thus a deflection in a direction of 180 ° with respect to the direction of the object beam, with which the first deflection device essentially deflects the light beam guided by the zoom in the opposite direction of the object beam.
  • the first deflection device essentially deflects the light beam directed by the zoom in the direction of the object.
  • the light beam guided by the zoom is deflected so that it would shine back onto the object without further deflection.
  • An exemplary embodiment of such an embodiment is shown, for example, in FIGS. 1 and 2. Deviating therefrom, those superordinate configurations are to be understood in which the object would not be reflected back directly, but the reflected light beam is merely opposite in parallel to the object beam, as is shown, for example, in FIG. 3 of the present application is shown.
  • the stereomicroscope has a second deflection device arranged spatially in the light direction behind the first deflection device for deflecting the light beam deflected by the first deflection device into an observation beam path.
  • this could be arranged, for example, in the opposite direction of the light beam passing through the zoom, so that both the zoom and the observation beam path lie approximately at the same height relative to the main lens or relative to the object.
  • the zoom is arranged essentially perpendicular to the object beam, the stereomicroscope having a third deflection device, arranged spatially in the light direction before the zoom, for deflecting the object beam emitted by the object into the zoom, and wherein the second and the third deflection device are preferably arranged spatially side by side.
  • This position of the zoom is often referred to as "lying" in the professional world.
  • the third deflection device directs the object beam from its vertical direction (in relation to the focal plane of the microscope) into the lying (parallel to the focal plane) zoom.
  • the spatial arrangement of the second and third deflection devices next to one another results in a compact design.
  • the deflection devices have reflection surfaces with a front side for reflecting light rays and a back side, the second and the third deflection device being arranged with their rear sides to one another.
  • a tube is arranged spatially in the direction of light behind the second deflection device, the second and third deflection devices being designed such that they can be pivoted or rotated in such a way that the object beam can be guided directly into the tube bypassing the zoom.
  • a zoom microscope it is thus possible to go back to a fixed magnification by simply mechanically switching an optical component, which is useful as a reference for the medical landmark assignment. Click-stop devices on the zoom, which also lead back to reference settings, can therefore be omitted.
  • a mirror layer reflecting light on both sides is arranged between the second and the third deflection device.
  • the second deflection device and the third deflection device are made together in one piece.
  • one of the three deflection devices has a roof edge or other devices - e.g. also an intermediate image to cancel an image reversal - on.
  • a roof edge or other devices e.g. also an intermediate image to cancel an image reversal - on.
  • it is also possible that such devices are assigned to the deflection devices.
  • the above-mentioned object is also independently achieved by such an improved stereo microscope for enlarging an object by means of at least one zoom, by means of which, in the first operating state, an object beam emitted by the object is directed into the zoom by means of a (third) deflection device, the stereomicroscope spatially in the light direction behind the zoom arranged further (second) deflection device for deflecting the deflected light beam in the opposite direction of the light beam coming from the object and directed into the zoom, wherein a second operating state can be brought about in which the further
  • (Second) deflection device comes to lie spatially in the light direction in front of the zoom and directs the object beam away from the zoom, and the deflection device and the further deflection device are arranged spatially next to one another - preferably of an integrated design and rotatably pivotable.
  • a special embodiment of this independent invention uses only a single rotatable or pivotable deflection device which only functions as the (third) deflection device in the first operating state and realizes the function of the (second) further deflection device only in the second operating state.
  • FIG. 2 a detail of the exemplary embodiment according to FIG. 1, specifically the particularly advantageous arrangement of a first, a second and a third deflection device;
  • Fig. 3 another embodiment for an inventive
  • Fig. 4 another embodiment for an inventive
  • Fig. 5 another embodiment for an inventive
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a stereomicroscope 1 according to EP-A2-1 120 676, which is, however, changed in the manner according to the invention.
  • the same reference numerals as in Fig. 2 of EP-A2-1 120 676 denote the same or similar components of the structure.
  • T denotes an object or the focal plane that emits an object beam K1.
  • This object beam K1 enters the stereomicroscope 1 and its objective 21 through a connection 7A and then into an opening 3 in a housing 2 and is optionally split up beforehand by means of an optional beam splitter B1, a part of the object beam K1 possibly into one - not further shown - beam path is branched off and another part of the object beam strikes a deflection device P1 through said opening 3 and through lenses L2.
  • the deflection device P1 is an example of a third deflection device in the sense of the claims and the introduction to the description.
  • the light beam A1 runs through a lying zoom 22.
  • the light beam A1 emerging from the zoom 22 strikes another beam splitter B2 by extension of the zoom 22, by means of which the light beam is split up in such a way that a part enters a viewing tube 11 for one Assistants 27 and another part as light beam A2 is directed into a deflection device P2.
  • the light beam A2 is directed onto a further deflection device P4, which represents an example of a first deflection device in the sense of the patent claims and the introduction to the description.
  • the deflection device P4 deflects the light beam A2 onto a further deflection device P5 - cf. the light beam A3 -, from which the light beam - now designated A4 - is directed further into a tube 4 and an eyepiece 5 for a main observer 26.
  • the deflection device P5 is an example of a second deflection device in the sense of the claims and the introduction to the description.
  • the deflection devices P1, P2, P4 and P5 are advantageously designed as prisms, but are not limited to them.
  • the tube 4 or the eyepiece 5 lies through which
  • the stereo microscope 1 also has a glass fiber cable 14 or one
  • Light source by means of which light can be directed onto the object T through an illumination system 13 via a mirror M1.
  • a device 12 is optionally provided for reflecting an image from a monitor 25 through a lens L4 into the beam path of the stereomicroscope 1.
  • FIG. 2 shows the arrangement of the deflection devices P1, P4 and P5 to one another from FIG. 1 in detail.
  • A1 - as in FIG. 1 - denotes the light beam entering the zoom 22 and A2 the light beam entering the first deflection device P4.
  • A3 denotes the light beam that runs out of the deflection device P4 and into the second deflection device P5.
  • A4 denotes the light beam running out of the deflection device P5.
  • the deflection devices P1 and P5 are arranged in such a way that their rear sides lie against one another.
  • S denotes an optionally provided double-sided mirror layer between the rear sides of the two deflection devices P1 and P5, the object beam K1 being deflected into a light beam A1 and the light beam A3 into the light beam A4.
  • the deflection devices P1 and P5 are to be designed in such a way that the object beam K1 and the light beam A3 are completely reflected, or at least in such a way that the beams are prevented from passing through P1 and P5, z. B. by a partition.
  • the arrangement of the deflection devices P1 and P5 is designed to be rotatable in such a way that the object beam K1 is reflected to form a light beam A4, ie that the light from the object T falls directly into the tube 4 for the main observer 26, bypassing the zoom 22.
  • an operator of the stereomicroscope can easily switch from low magnification to strong magnification and vice versa without adjusting the zoom 22, wherein he can use the lower magnification, for example, as a reference magnification.
  • the switched state is indicated in Fig. 2 by the dashed line S ' , which shows the mirror surface S with rotated deflection devices P1 and P5. As can be seen, in this position the object beam K1 passes directly into the light beam A4, which is used as an observation beam.
  • Fig. 3 shows a further embodiment for the arrangement of the
  • the deflection devices P1, P4 and P5 are not arranged directly next to one another in space.
  • the tube 4 can be placed even lower, since the second deflection device P5 is not dependent on the third deflection device P1 and can therefore also be set lower, as in FIG. 3 by comparing the lower position of the light beam A4 to the light beam A1 can be seen.
  • the eye-object distance can thus be shortened almost as desired.
  • the deflection device P5 can be pivotable, as indicated by the pivot arrow 28.
  • the known pivotability of the tube 4 and / or the eyepiece 5 also increases the ergonomics.
  • the deflection devices P1, P4 and P5 are designed such that they do not reflect light at a right angle.
  • the light beam A3 runs in the opposite direction to the object beam K1
  • the light beam A3 is inclined by an angle ⁇ with respect to the object beam K1.
  • the angle ⁇ is less than 45 °, advantageously less than 20 °.
  • the smaller the angle the more the deflected light beam A3 goes in the opposite direction of the object beam K1.
  • the smaller the angle ⁇ the smaller the deflection element P4 can build.
  • the inclination of the deflection device P5 in relation to the light beam A3 is only shown as an example. It could assume different angular positions and thus influence the ergonomics for connecting an observation tube.
  • the deflection device P5 is e.g. designed as a pentaprism or as a prism with a roof edge, which enables an image reversal. Details of such prisms for image reversal or avoidance of image reversal can be found in the book by Naumann / Schröder: "Bauieri der Optik", Taschenbuch der technical optics, 5th edition, page 162.
  • the deflection device P4 is designed as a pentaprism. Likewise, it could be used as a prism with a roof edge to prevent image reversal caused by an odd number of upstream Deflection elements and intermediate image planes results, be designed. In this way it is achieved that the light beam A4 does not provide a mirror-inverted image of the object T, but in contrast to the exemplary embodiment according to FIG. 5 the particularly advantageous arrangement of the deflection devices P1 and P5 with respect to one another is retained.
  • a - light beam (A1, A2, A3, A4)
  • P - deflection device (s) P1, P2, P4, P5

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Stereomikroskop (1) zur Vergrösserung eines Objektes (T) mit zumindest einem Zoom (22), durch das im Betriebszustand ein von dem Objekt (T) emittierter Objektstrahl (K1) gelenkt wird, wobei das Stereomikroskop (1) eine räumlich in Lichtrichtung hinter dem Zoom (22) angeordnete Erste Umlenkeinrichtung (P4) zum Umlenken des durch das Zoom (22) gelenkten Lichtstrahls in eine Richtung (A3) aufweist, die um weniger als 45° von der entgegengesetzten Richtung des Objektstrahls (K1) abweicht. Dabei wird der durch das Zoom (22) gelenkte Lichtstrahl (A1) vorteilhafterweise im wesentlichen in die dem Objektstrahl (K1) entgegengesetzte Richtung umlenkt.

Description

Stereomikroskop
Die Erfindung betrifft ein Stereomikroskop zur Vergrößerung eines Objekts mittels zumindest eines Zooms, durch das im Betriebszustand ein von dem Objekt emittierter Objektstrahl gelenkt wird. Ein solches Stereomikroskop ist z.B. aus der EP-A2-1 120 676 sowie der US-A-5 822 114 bekannt. Zum besseren Verständnis dieses angegebenen Standes der Technik wird auf die Fig. 2 der EP-A2-1 120 676 verwiesen, die über weite Teile gleichartige Anordnungen wie die Fig. 1 der vorliegenden Anmeldung aufweist. In der Figurenbeschreibung zur vorliegenden Fig. 1 und in der Bezugszeichenliste sind dabei weitgehend die Bezeichnungen aus der EP-A2-1 120 676 übernommen worden, so dass der Fachmann den bekannten Aufbau sowie den Unterschied zur vorliegenden Erfindung einfach erkennen kann.
Bei dem Bau von Stereomikroskopen ist es in der Regel erwünscht, die Bauhöhe möglichst gering zu halten, einerseits um den Augen-Objekt-Abstand (das ist der Abstand zwischen dem Beobachterauge und dem betrachteten Objekt) klein zu halten und andererseits um - im Falle der Anwendung des Stereomikroskops als Operationsmikroskop - möglichst klein und kompakt zu bauen, was sich auch günstig auf die bewegten Massen auswirken soll.
Im Normalbetrieb eines herkömmlichen Stereomikroskops, das sich nicht in einer Schwenklage befindet, sind die Strahlengänge, die das Hauptobjektiv und das Zoom durchlaufen, etwa vertikal angeordnet.
Bei den genannten Druckschriften aus dem Stand der Technik wurde als Ziel die Verringerung der Bauhöhe angegeben. Das wurde erreicht durch eine
CONFIRMÄΪΪON COPY liegende Anordnung des Zooms. Damit wurde einerseits die Bauhöhe des Mikroskops, andererseits auch der Augen-Objekt-Abstand verringert.
Die Bauhöhenreduktion ist durch diese bekannte Maßnahme jedoch begrenzt und damit auch die Reduktion des Augen-Objekt-Abstandes, woraus sich die Frage stellt, ob nicht auch durch andere Maßnahmen als die liegende
Anordnung des Zooms eine (weitergehende) Verringerung der Bauhöhe bzw. insbesondere eine Reduktion des Augen-Objekt-Abstandes erreicht werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, die Bauhöhe bzw. den Augen-Objekt- Abstand derartiger Stereomikroskope weiter zu verringern und somit die ergonomische Anwendbarkeit zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein Stereomikroskop zur Vergrößerung eines Objekts mittels zumindest eines Zooms gelöst, durch das im Betriebszustand ein von dem Objekt emittierter Objektstrahl gelenkt wird, wobei das Stereomikroskop eine räumlich in Lichtrichtung hinter dem Zoom angeordnete erste optische Umlenkeinrichtung zum Umlenken des durch das Zoom gelenkten Lichtstrahls in eine Richtung aufweist, die um weniger als 45° - insbesondere weniger als 20° - von der dem Objektstrahl entgegengesetzten Richtung abweicht. Damit ist gemeint, dass der nach dem Zoom umgelenkte Lichtstrahl etwa wieder in die Richtung weist, aus der der Objektstrahl kommt. Das „etwa" erstreckt sich dabei auf einen Bereich von +/- 45° oder bevorzugt von +/- 20° neben der umgekehrten Richtung des Objektstrahles, d.h. in Bezug auf die Richtung des Objektsstrahls von +/- 135° bzw. bevorzugt von +/- 160°. Im Sinne der Erfindung ist es nicht gefordert, dass die Achsen der Strahlen oder Richtungen ineinander liegen. Sie können auch neben einander liegen.
Im Sinne der Erfindung ist es dabei nicht notwendig, dass die erste Umlenkeinrichtung unmittelbar hinter dem Zoom angeordnet ist. Vielmehr können zwischen der ersten Umlenkeinrichtung und dem Zoom weitere Umlenkeinrichtungen oder optische Komponenten, wie etwa Linsen, Spiegel, Prismen oder dergleichen vorgesehen sein. Bei einem Stereomikroskop, bei dem ein im wesentlichen senkrecht aus der Fokalebene heraus gerichteter Objektstrahl die Optik des Stereomikroskops durchläuft, wird vorgenannte Aufgabe insbesondere auch dadurch gelöst, dass die erste Umlenkeinrichtung den durch das Zoom gelenkten Lichtstrahl in eine etwa senkrechte Richtung auf die Fokalebene ausrichtet. Ein typisches Ausführungsbeispiel ist somit eine Umlenkung in eine Richtung von 180° in Bezug auf die Richtung des Objektstrahles, womit die erste Umlenkeinrichtung den durch das Zoom gelenkten Lichtstrahl im wesentlichen in die entgegengesetzte Richtung des Objektstrahls umlenkt.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung lenkt die erste Umlenkeinrichtung den durch das Zoom gelenkten Lichtstrahl im wesentlichen in Richtung auf das Objekt um. Dabei wird der durch das Zoom gelenkte Lichtstrahl so umgelenkt, dass er ohne weitere Umlenkung zurück auf das Objekt strahlen würde. Ein Ausführungsbeispiel für eine derartige Ausführungsform zeigt beispielsweise Fig. 1 und 2. Davon abweichend sind jene übergeordneten Ausgestaltungen zu verstehen, bei denen nicht auf das Objekt direkt zurückgestrahlt würde, sondern der zurückgestrahlte Lichtstrahl lediglich entgegengesetzt parallel zum Objektstrahl ist, wie dies beispielsweise in Fig. 3 der vorliegenden Anmeldung dargestellt ist.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Stereomikroskop eine räumlich in Lichtrichtung hinter der ersten Umlenkeinrichtung angeordnete zweite Umlenkeinrichtung zum Umlenken des durch die erste Umlenkeinrichtung umgelenkten Lichtstrahls in einen Beobachtungsstrahlengang auf. Dieser könnte bei einem liegenden Zoom z.B. etwa in Gegenrichtung des durch das Zoom durchtretenden Lichtstrahls angeordnet sein, so dass sowohl das Zoom als auch der Beobachtungsstrahlengang etwa auf gleicher Bauhöhe relativ zum Hauptobjektiv bzw. relativ zum Objekt liegen. Daraus ersieht man einen enormen Fortschritt gegenüber herkömmlichen Aufbauten.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Zoom im wesentlichen senkrecht zu dem Objektstrahl angeordnet, wobei das Stereomikroskop eine räumlich in Lichtrichtung vor dem Zoom angeordnete dritte Umlenkeinrichtung zum Umlenken des vom Objekt emittierten Objektstrahls in das Zoom aufweist, und wobei die zweite und die dritte Umlenkeinrichtung vorzugsweise räumlich nebeneinander angeordnet sind. Diese Position des Zooms wird in der Fachwelt häufig als "liegend" bezeichnet. Die dritte Umlenkeinrichtung lenkt dabei den Objektstrahl aus seiner senkrechten Richtung (in Bezug auf die Fokalebene des Mikroskops) in das liegende (parallel zu Fokalebene liegende) Zoom. Durch die räumliche Anordnung der zweiten und dritten Umlenkeinrichtung nebeneinander ergibt sich eine kompakte Bauweise.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weisen die Umlenkeinrichtungen Reflexionsflächen mit einer Vorderseite zur Reflexion von Lichtstrahlen sowie einer Rückseite auf, wobei die zweite und die dritte Umlenkeinrichtung mit ihren Rückseiten zueinander angeordnet sind.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist räumlich in Lichtrichtung hinter der zweiten Umlenkeinrichtung ein Tubus angeordnet, wobei die zweite und die dritte Umlenkeinrichtung derart schwenkbar oder drehbar ausgebildet sind, dass der Objektstrahl unter Umgehung des Zooms unmittelbar in den Tubus leitbar ist. Damit ist es möglich bei einem Zoom Mikroskop stets durch einfaches mechanisches Umschalten eines optischen Bauteils auf eine fixe Vergrößerung zurück zu gehen, die als Referenz für die medizinische Landmarkenzuordung dienlich ist. Click-Stop-Einrichtungen am Zoom, die ebenso auf Referenz-Einstellungen zurück führen, können somit entfallen. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der zweiten und der dritten Umlenkeinrichtung eine beidseitig Licht reflektierende Spiegelschicht angeordnet.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die zweite Umlenkeinrichtung und die dritte Umlenkeinrichtung gemeinsam in einem Stück ausgeführt.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist eine der drei Umlenkeinrichtungen eine Dachkante oder andere Einrichtungen - z.B. auch eine Zwischenabbildung zur Aufhebung einer Bildumkehr - auf. Andererseits ist es auch möglich, dass derartige Einrichtungen den Umlenkeinrichtungen zugeordnet sind.
Die eingangs genannte Aufgabe wird unabhängig auch durch ein derart verbessertes Stereomikroskop zur Vergrößerung eines Objektes mittels zumindest eines Zooms gelöst, durch das im ersten Betriebszustand ein von dem Objekt emittierter Objektstrahl mittels einer (dritten) Umlenkeinrichtung in das Zoom gelenkt wird, wobei das Stereomikroskop eine räumlich in Lichtrichtung hinter dem Zoom angeordnete weitere (zweite) Umlenkeinrichtung zum Umlenken des umgelenkten Lichtstrahls in Gegenrichtung des vom Objekt kommenden und in das Zoom gelenkten Lichtstrahls aufweist, wobei ein zweiter Betriebszustand herbeiführbar ist, in dem die weitere
(zweite) Umlenkeinrichtung räumlich in Lichtrichtung vor dem Zoom zu liegen kommt und den Objektstrahl vom Zoom weg lenkt und wobei die Umlenkeinrichtung und die weitere Umlenkeinrichtung räumlich nebeneinander angeordnet - vorzugsweise integriert ausgebildet und drehbar schwenkbar - sind.
Eine besondere Ausgestaltung dieser unabhängigen Erfindung benutzt überhaupt nur eine einzige drehbare oder schwenkbare Umlenkeinrichtung, die nur im ersten Betriebszustand die Funktion der (dritten) Umlenkeinrichtung und nur im zweiten Betriebszustand die Funktion der (zweiten) weiteren Umlenkeinrichtung realisiert.
Weitere Ausbildungen der Erfindung und Varianten dazu sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Die Bezugszeichenliste und die Zeichnung sind zusammen mit den in den Ansprüchen beschriebenen Merkmalen integrierender Bestandteil der Offenbarung dieser Anmeldung.
Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bedeuten gleiche Bauteile, Bezugszeichen mit unterschiedlichen Indices geben funktionsgleiche Bauteile an.
Weitere vorteilhafte Ausführungen sind den schematischen Zeichnungen zu entnehmen. Dabei zeigen:
Fig. 1 : ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stereomikroskops;
Fig. 2: ein Detail des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 und zwar die besonders vorteilhafte Anordnung einer ersten, einer zweiten sowie einer dritten Umlenkeinrichtung;
Fig. 3: ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße
Anordnung einer ersten, zweiten und dritten Umlenkeinrichtung;
Fig. 4: ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße
Anordnung einer ersten, zweiten und dritten Umlenkeinrichtung;
Fig. 5: ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße
Anordnung einer ersten, zweiten und dritten Umlenkeinrichtung und Fig. 6: ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße
Anordnung einer ersten, zweiten und dritten Umlenkeinrichtung.
Fig. 1 zeigt als Ausführungsbeispiel ein Stereomikroskop 1 gemäß der EP-A2- 1 120 676, das jedoch in erfindungsgemäßer Weise verändert ist. Gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 2 der EP-A2-1 120 676 bezeichnen dabei gleiche oder gleichartige Komponenten des Aufbaus. Aus Gründen der Vereinfachung ist dabei nur ein Mitbeobachtungstubus für einen Assistenten 27 dargestellt. Dabei bezeichnet T ein Objekt bzw. die Fokalebene, das einen Objektstrahl K1 emittiert. Dieser Objektstrahl K1 tritt durch einen Anschluss 7A und danach in eine Öffnung 3 in einem Gehäuse 2 in das Stereomikroskop 1 und sein Objektiv 21 ein und wird davor gegebenenfalls mittels eines optionalen Strahlenteilers B1 aufgespalten, wobei ein Teil des Objektstrahls K1 gegebenenfalls in einen - nicht weiter dargestellten - Strahlengang abgezweigt wird und ein weiterer Teil des Objektstrahls durch die erwähnte Öffnung 3 und durch Linsen L2 auf eine Umlenkeinrichtung P1 trifft.
Die Umlenkeinrichtung P1 ist dabei ein Beispiel für eine dritte Umlenkeinrichtung im Sinne der Patentansprüche und der Beschreibungseinleitung. Nach der Umlenkeinrichtung P1 durchläuft der Lichtstrahl A1 ein liegendes Zoom 22. Der aus dem Zoom 22 austretende Lichtstrahl A1 trifft in Verlängerung des Zooms 22 auf einen weiteren Strahlenteiler B2, mittels dessen der Lichtstrahl derart aufgespalten wird, dass ein Teil in einen Mitbeobachtungstubus 11 für einen Assistenten 27 und ein anderer Teil als Lichtstrahl A2 in eine Umlenkeinrichtung P2 geleitet wird. Mittels der Umlenkeinrichtung P2 wird der Lichtstrahl A2 auf eine weitere Umlenkeinrichtung P4 gelenkt, die ein Beispiel für eine erste Umlenkeinrichtung im Sinne der Patentansprüche und der Beschreibungseinleitung darstellt. Die Umlenkeinrichtung P4 lenkt den Lichtstrahl A2 auf eine weitere Umlenkeinrichtung P5 um - vgl. den Lichtstrahl A3 -, von der aus der Lichtstrahl - jetzt mit A4 bezeichnet - weiter in einen Tubus 4 sowie ein Okular 5 für einen Hauptbeobachter 26 gelenkt wird. Die Umlenkeinrichtung P5 ist dabei ein Beispiel für eine zweite Umlenkeinrichtung im Sinne der Patentansprüche und der Beschreibungseinleitung.
Die Umlenkeinrichtungen P1 , P2, P4 und P5 sind vorteilhafterweise als Prismen ausgeführt jedoch nicht darauf eingeschränkt.
Wie deutlich erkennbar, liegt der Tubus 4 bzw. das Okular 5, durch die
Erfindung bzw. durch die Anwendung der ersten Umlenkeinrichtung P4 näher beim Hauptobjektiv bzw. beim Objekt T als beim bekannten Aufbau nach der EP-A2-1 120 676. Somit wird der Augen-Objekt-Abstand und insgesamt auch die Bauhöhe des Mikroskops 1 weiter reduziert.
Das Stereomikroskop 1 weist zudem ein Glasfaserkabel 14 oder eine
Lichtquelle auf, mittels denen Licht durch ein Beleuchtungssystem 13 über einen Spiegel M1 auf das Objekt T geleitet werden kann. Zudem ist optional eine Einrichtung 12 zum Einspiegeln eines Bildes von einem Monitor 25 durch eine Linse L4 in den Strahlengang des Stereomikroskops 1 vorgesehen.
Fig. 2 zeigt die Anordnung der Umlenkeinrichtungen P1 , P4 und P5 zueinander aus Fig. 1 im Detail. Dabei bezeichnet A1 - wie in Fig. 1 - den in das Zoom 22 hinein laufenden Lichtstrahl und A2 den in die erste Umlenkeinrichtung P4 einlaufenden Lichtstrahl. A3 bezeichnet den Lichtstrahl, der aus der Umlenkeinrichtung P4 heraus und in die zweite Umlenkeinrichtung P5 hinein läuft. A4 bezeichnet den aus der Umlenkeinrichtung P5 heraus laufenden Lichtstrahl.
In der Ausgestaltung gemäß Fig. 2 sind die Umlenkeinrichtungen P1 und P5 derart angeordnet, dass sie mit ihren Rückseiten aneinander liegen. Dabei bezeichnet S eine optional vorgesehene beidseitige Spiegelschicht zwischen den Rückseiten der beiden Umlenkeinrichtungen P1 und P5, wobei der Objektstrahl K1 in einen Lichtstrahl A1 und der Lichtstrahl A3 in den Lichtstrahl A4 umgelenkt wird. Auch in einer Ausgestaltung ohne eine Spiegelschicht - z.B. durch Totalreflexion - sind die Umlenkeinrichtungen P1 und P5 derart auszuführen, dass der Objektstrahl K1 und der Lichtstrahl A3 vollständig reflektiert werden, oder wenigstens so auszuführen, dass ein Durchtritt der Strahlen durch P1 und P5 verhindert wird , z. B. durch eine Trennwand.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, die auch unabhängig von den übrigen Aufbauten einsetzbar ist, ist vorgesehen, dass die Anordnung aus den Umlenkeinrichtungen P1 und P5 derart drehbar ausgestaltet ist, dass der Objektstrahl K1 zu einem Lichtstrahl A4 reflektiert wird, d.h. dass das Licht von dem Objekt T bei Bedarf unter Umgehung des Zooms 22 direkt in den Tubus 4 für den Hauptbeobachter 26 fällt. Auf diese Weise wird erreicht, dass ein Bediener des Stereomikroskops ohne Verstellung des Zooms 22 in sehr einfacher Weise von geringer Vergrößerung auf starke Vergrößerung und umgekehrt umschalten kann, wobei er die geringere Vergrößerung z.B. als eine Referenzvergrößerung benutzen kann. Der umgeschaltete Zustand ist in Fig. 2 durch die strichliierte Linie S' angedeutet, die die Spiegelfläche S bei gedrehten Umlenkeinrichtungen P1 und P5 zeigt. Wie ersichtlich geht bei dieser Stellung der Objektstrahl K1 direkt in den Lichtstrahl A4, der als Beobachtungsstrahl benutzt wird, über.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Anordnung der
Umlenkeinrichtungen P1 , P4 und P5. Dabei sind im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 2 die Umlenkeinrichtungen P1 und P5 nicht unmittelbar räumlich nebeneinander angeordnet. Mit diesem Aufbau kann der Tubus 4 noch tiefer gelegt werden, da die zweite Umlenk- einrichtung P5 nicht abhängig von der dritten Umlenkeinrichtung P1 ist und somit auch tiefer gesetzt werden kann, wie in der Fig. 3 durch die tiefere Lage des Lichtstrahls A4 im Vergleich zum Lichtstrahl A1 ersichtlich wird. Damit kann der Augen-Objekt-Abstand nahezu beliebig verkürzt werden. Abgesehen davon kann die Umlenkeinrichtung P5 schwenkbar sein, wie mittels Schwenkpfeil 28 angedeutet ist. Die an sich bekannte Schwenkbarkeit vom Tubus 4 und/oder vom Okular 5 erhöht darüber hinaus noch die Ergonomie.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Anordnung der Umlenkeinrichtungen P1 , P4 und P5. Dabei sind in Abwandlung zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 die Umlenkeinrichtungen P4 und P5 derart ausgestaltet, dass sie Licht nicht im rechten Winkel reflektieren. Anders als in den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 , 2 und 3, bei denen der Lichtstrahl A3 in Gegenrichtung zum Objektstrahl K1 verläuft, ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 der Lichtstrahl A3 um einen Winkel α gegenüber dem Objektstrahl K1 geneigt. Dabei ist der Winkel α kleiner als 45°, Vorteilhafterweise kleiner als 20°. Je kleiner der Winkel, umso mehr geht der umgelenkte Lichtstrahl A3 in die Gegenrichtung des Objektstrahls K1. Je kleiner der Winkel α, umso kleiner kann das Umlenkelement P4 bauen. Die Schrägstellung der Umlenkeinrichtung P5 in Bezug auf den Lichtstrahl A3 ist nur beispielhaft dargestellt. Sie könnte verschiedene Winkellagen einnehmen und damit die Ergonomie für den Anschluss eines Beobachtungstubus beeinflussen.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Anordnung der Umlenkeinrichtungen P1 , P4 und P5. Dabei ist in Abwandlung zum Ausführungs- beispiel gemäß Fig. 3 die Umlenkeinrichtung P5 z.B. als Pentaprisma oder als Prisma mit Dachkante ausgebildet, wodurch eine Bildumkehr ermöglicht wird. Einzelheiten derartiger Prismen zur Bildumkehr oder Vermeidung von Bildumkehr können dem Buch von Naumann/Schröder: "Bauelemente der Optik", Taschenbuch der technischen Optik, 5. Auflage, Seite 162, entnommen werden.
Fig. 6 zeigt ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel für eine Anordnung der Umlenkeinrichtungen P1 , P4 und P5. Dabei ist in Abwandlung zum gemäß Fig. 2 die Umlenkeinrichtung P4 als Pentaprisma ausgestaltet. Ebenso könnte es als Prisma mit einer Dachkante zur Verhinderung einer Bildumkehr, die sich durch eine ungerade Anzahl von vorgeschalteten Umlenkelementen und Zwischenbildebenen ergibt, ausgestaltet sein. Auf diese Weise wird erreicht, dass der Lichtstrahl A4 kein spiegel-verkehrtes Bild des Objektes T liefert, wobei jedoch im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 die besonders vorteilhafte Anordnung der Umlenkeinrichtungen P1 und P5 zueinander erhalten bleibt.
Bezugszeichenliste
1 - Stereomikroskop
2 - Gehäuse
3 - Öffnung
4 - Tubus
5 - Okular
7A - Anschluss
11 - Assistententubus
12 - Einrichtung zum Einspiegeln eines Bildes von einem Monitor (25)
13 - Beleuchtungssystem
14 - Glasfaserkabel
21 - Objektiv
22 - Zoom
25 - Monitor
26 - Hauptbeobachter
27 - Assistent
28 - Schwenkpfeil
A - Lichtstrahl (A1 , A2, A3, A4)
B - Strahlenteiler (B1 , B2)
B3 - optionaler Strahlenteiler für seitliche Ausspiegelung aus der
Bildebene
K1 - Objektstrahl
K3 - Beobachtungsstrahlengang für (27)
L - Linsen (L2, L4) M1 - Spiegel
P - Umlenkeinrichtung(en) (P1 , P2, P4, P5)
S - Spiegelschicht
S' - gedrehte Spiegelschicht
T - Objekt bzw. Fokalebene
α - Winkel zwischen der Richtung (-K1) entgegengesetzt zur Richtung von (K1) und Lichtstrahl (A3) (Fig. 4)

Claims

Patentansprüche
1. Stereomikroskop (1) zur Vergrößerung eines Objektes (T) mittels zumindest eines Zooms (22), durch das im Betriebszustand ein von dem Objekt (T) emittierter Objektstrahl (K1) gelenkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Stereomikroskop (1) eine räumlich in Lichtrichtung hinter dem Zoom (22) angeordnete erste Umlenkeinrichtung (P4) zum Umlenken des durch das Zoom (22) gelenkten Lichtstrahls in eine Richtung aufweist, die um mehr als ±135° von der Richtung des Objektstrahls (K1) oder einer dazu parallelen, gleichgerichteten Richtung abweicht.
2. Stereomikroskop nach Anspruch 1 , d a d u r c h gekennzeichnet, dass die erste Umlenkeinrichtung (P4) den durch das Zoom (22) gelenkten Lichtstrahl (A2) im wesentlichen in die entgegengesetzte Richtung des Objektstrahls (K1) oder einer dazu parallelen, gleichgerichteten Richtung umlenkt.
3. Stereomikroskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Umlenkeinrichtung (P4) den durch das Zoom (22) gelenkten Lichtstrahl (A2) im wesentlichen in Richtung auf das Objekt (T) umlenkt.
4. Stereomikroskop nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass es eine räumlich in Lichtrichtung hinter der ersten Umlenkeinrichtung (P4) angeordnete zweite Umlenkeinrichtung (P5) zum Umlenken des durch die erste Umlenkeinrichtung (P4) umgelenkten Lichtstrahls (A4) in einen Tubus (4) aufweist, wobei der umgelenkte Lichtstrahl (A4) gegebenenfalls eine Gegenrichtung zu dem durch das Zoom (22) durchtretenden Lichtstrahl (A1) erhält.
5. Stereomikroskop nach Anspruch 4, wobei das Zoom (22) im wesentlichen senkrecht zu dem Objektstrahl (K1) angeordnet ist und das Stereomikroskop (1) eine räumlich in Lichtrichtung vor dem Zoom (22) angeordnete dritte Umlenkeinrichtung (P1) zum Umlenken des Objektstrahls (K1) in das Zoom (22) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Umlenkeinrichtung (P5) und die dritte Umlenkeinrichtung (P1) räumlich nebeneinander angeordnet sind.
6. Stereomikroskop nach Anspruch 5, wobei die Umlenkeinrichtungen (P1 , P5) Lichtreflexionsflächen mit einer Vorderseite zur Reflexion von
Objekt- bzw. Lichtstrahlen (K1 , A2, A3) sowie einer Rückseite aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Umlenkeinrichtung (P5) und die dritte Umlenkeinrichtung (P1) mit ihren Rückseiten zueinander angeordnet und vorzugsweise miteinander verbunden sind.
7. Stereomikroskop nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass räumlich in Lichtrichtung hinter der zweiten Umlenkeinrichtung (P5) ein Tubus (4) angeordnet ist und dass die zweite Umlenkeinrichtung (P5) und die dritte Umlenkeinrichtung (P1) derart schwenkbar oder drehbar ausgebildet sind, dass der
Objektstrahl (K1) unter Umgehung des Zoom (22) in den Tubus (4) leitbar ist.
8. Stereomikroskop nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der zweiten Umlenk- einrichtung (P5) und der dritten Umlenkeinrichtung (P1) eine beidseitig
Licht reflektierende Spiegelschicht (S bzw. S') angeordnet ist.
9. Stereomikroskop nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Umlenkeinrichtung (P5) und die dritte Umlenkeinrichtung (P1) gemeinsam in einem Stück ausgeführt sind.
10. Stereomikroskop nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste, zweite oder dritte Umlenk- einrichtung (P4,P5,P1) optische Einrichtungen zur Aufhebung einer
Bildumkehr aufweisen.
11. Stereomikroskop nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Einrichtungen Dachkanten oder Zwischenabbildungen umfassen.
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