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

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 Stereo- mikroskop eine räumlich in Lichtrichtung hinter der ersten Umlenkeinrichtung angeordnete zweite Umlenkeinrichtung zum Umlenken des durch die erste Umlenkeinrichtung umgelenkten Lichtstrahls in einen Beobachtungs- strahlengang 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 Umlenk- einrichtungen 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 Spiegel- schicht 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) Umlenk- einrichtung 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 Umlenk- einrichtung 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 Objektstrahis K1 gegebenenfalls in einen-nicht weiter dargestellten-Strahlengang abgezweigt wird und ein weiterer Teil des Objektstrahis durch die erwähnte Öffnung 3 und durch Linsen L2 auf eine Umlenkeinrichtung P1 trifft.

Die Umlenkeinrichtung P1 ist dabei ein Beispiel für eine dritte Umlenk- einrichtung 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 Um- lenkeinrichtung 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 Umlenk- einrichtung 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 Umlenk- einrichtung 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 Umlenk- einrichtung 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 a gegenüber dem Objektstrahl K1 geneigt. Dabei ist der Winkel a 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 a, 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 Umlenk- einrichtungen 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 a-Winkel zwischen der Richtung (-K1) entgegengesetzt zur Richtung von (K1) und Lichtstrahl (A3) (Fig. 4)