專利名稱：用于體視顯微鏡特別是手術(shù)顯微鏡的照明器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于體視顯微鏡特別是用于眼外科手術(shù)的手術(shù)顯微鏡的照明器件。本發(fā)明進(jìn)ー步涉及體視顯微鏡，特別是設(shè)置有這種照明器件的手術(shù)顯微鏡。
背景技術(shù)：
當(dāng)將體視顯微鏡用作眼外科手術(shù)中的手術(shù)顯微鏡時(shí)，對于某些應(yīng)用，必須最小化顯微鏡的照明軸和觀測軸之間的角度。結(jié)果是，垂直入射到眼睛上的光線被視網(wǎng)膜漫反射，眼睛的晶狀體囊因此通過淡紅色的透射光而可見。這個(gè)效應(yīng)也被稱為“紅反射”。紅反射的質(zhì)量例如在白內(nèi)障摘除術(shù)中是至關(guān)重要的。在白內(nèi)障摘除術(shù)的過程中，在去除眼睛的晶狀體之后，所有的組織殘留必須從眼睛中去除。這只有當(dāng)給予這些組織殘留足夠的光學(xué)對照時(shí)才能夠?qū)崿F(xiàn)。EP 0 661 020B1公開ー種用于眼外科手術(shù)的手術(shù)顯微鏡的可切換的照明器件。該照明系統(tǒng)的構(gòu)造與KShler照明系統(tǒng)相對應(yīng)，從而在第一切換位置發(fā)光視場光闌被成像到物平面中，且光源的燈絲被成像到眼睛的視網(wǎng)膜上。在至少ー個(gè)另一切換位置，燈絲的圖像可以被轉(zhuǎn)移到視場光闌的像平面上。為了確保體視照明，采用分束器對照明光束路徑進(jìn)行物理分離，以將光引導(dǎo)至觀測光束路徑的光軸附近。在復(fù)雜的情況(例如，由病人眼睛的嚴(yán)重的色素沉著、小瞳孔或者高度白內(nèi)障引起的情況)下，白內(nèi)障手術(shù)所需的紅反射可能并不如外科醫(yī)生所希望的明顯。在這種情況下，紅反射可能很弱，以至于必須對待實(shí)施手術(shù)的眼睛進(jìn)行特別的定向，以允許檢測和去除在手術(shù)中被損壞的組織殘留。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的因此是提供一種用于手術(shù)顯微鏡的照明器件，即使在上述的困難的外科手術(shù)條件下，也可以有效地獲得紅反射。該目的通過具有權(quán)利要求1的特征的照明器件以及具有權(quán)利要求11的特征的相應(yīng)的體視顯微鏡而實(shí)現(xiàn)。與常規(guī)的紅反射照明系統(tǒng)相比，用根據(jù)本發(fā)明的照明器件可以實(shí)現(xiàn)效率的顯著提高，并且降低在外科手術(shù)中作用在眼睛上的光的總量，使得在不損壞眼睛的情況下的更長持續(xù)時(shí)間的操作成為可能。根據(jù)本發(fā)明，在外科手術(shù)中基本上所有射入眼睛的光均用于產(chǎn)生紅反射。例如，省略常規(guī)使用的漫射濾光片是可能的，通過消除亮度最大值，漫射濾光片使得所使用的光源不清晰地成像在視網(wǎng)膜上，因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明使用的光學(xué)器件不會導(dǎo)致燈絲清晰地成像在視網(wǎng)膜上。有利的實(shí)施例為從屬權(quán)利要求的主題?？讖焦怅@的每個(gè)孔優(yōu)選地具有(相同的)直徑和與照明器件的光軸之間的相同間距。
特別有利的是，孔徑光闌的每個(gè)孔與光軸之間的間距被可調(diào)節(jié)地設(shè)置。因此，照明光束路徑的體視基線是可調(diào)節(jié)的，且可以最佳地適應(yīng)觀測光束路徑以及適應(yīng)顯微鏡的觀測光束路徑的體視基線。而且，有利的是，孔徑光闌的孔的直徑被可變地或者可調(diào)節(jié)地設(shè)置。由此可以最佳地調(diào)節(jié)射入被觀測的眼睛的光的量。根據(jù)本發(fā)明的照明器件的特別優(yōu)選的實(shí)施例，后者包括與光源相互作用的球形凹面鏡。由于這種球形凹面鏡的使用，不需要第二個(gè)光源就可以有效地加倍光源的照明強(qiáng)度?？梢允÷缘诙€(gè)光源的事實(shí)使得特別緊湊的設(shè)計(jì)成為可能。經(jīng)證實(shí)在這種情況下特別有利的是，將光源相對于照明光束路徑的光軸以特定量偏心布置。由于在球形凹面鏡處的反射，這然后在光源的平面上產(chǎn)生光源的圖像，該光源的圖像相對于光軸以相同的量在相反方向上偏心。分束器被有利地布置在聚光鏡系統(tǒng)和物鏡之間。該分束器優(yōu)選地被配備為物理分束器。通過這種分束器，照明光束路徑和觀測光束路徑可以基本上彼此重合。特別地，這種分束器的使用使得關(guān)于觀測光束路徑的零度照明成為可能。經(jīng)證實(shí)，除了這種零度照明(為了紅反射的最佳觀測)，另外還提供環(huán)境照明(特別是6度照明)是有用的。有利地，照明器件可以在零度照明和6度照明之間來回切換，同時(shí)進(jìn)行零度照明和6度照明當(dāng)然也是可能的。根據(jù)本發(fā)明的照明器件的特別優(yōu)選的實(shí)施例，發(fā)光視場光闌被設(shè)置在聚光透鏡系統(tǒng)和孔徑光闌之間。物平面上的照明視場可以通過這種發(fā)光視場光闌清晰地被限定，結(jié)果是可以避免由病人的眼睛的鞏膜引起的且干擾外科醫(yī)生的不希望的白反射。發(fā)光視場光闌被布置在聚光鏡系統(tǒng)的焦平面上。應(yīng)當(dāng)理解的是，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，以上所列舉的特征和以下將被說明的特征可以不僅被使用在所說明的各個(gè)組合中，而且可以被使用在其他組合中或者獨(dú)立地被使用。現(xiàn)在將參考附圖基于優(yōu)選的示例性實(shí)施例進(jìn)ー步詳細(xì)描述本發(fā)明。


圖1為具有相關(guān)聯(lián)的光束路徑的根據(jù)本發(fā)明的照明器件的優(yōu)選實(shí)施例的簡化的首1J視圖;圖2為根據(jù)本發(fā)明可用的孔徑光闌的平面示意圖；和圖3為與圖1對應(yīng)的剖視圖，該圖示出發(fā)光視場光闌優(yōu)選地成像到發(fā)光視場中。部件列表E_1，E0，E8，E9，E19 光軸上的平面I 光軸10光源(鹵素?zé)艚z)12玻璃圓柱體14聚光透鏡系統(tǒng)16孔徑光闌16a, 16b, 16c, 16d孔徑光闌中的孔
18聚光鏡系統(tǒng)20分束器22 物鏡26棱鏡(棱鏡系統(tǒng))100照明器件a孔徑光闌的孔的間距b孔徑光闌的孔的直徑
具體實(shí)施例方式圖1示出按照用于體視顯微鏡的根據(jù)本發(fā)明的照明器件的優(yōu)選實(shí)施例的“展開”形式的照明光束路徑。換句話說，實(shí)際上將分束器20以45°的角度引入光束路徑，如稍后將進(jìn)一歩詳細(xì)說明的。例如，典型地，將照明光最初基本水平地(圖1中偏轉(zhuǎn)元件20左邊的部件)引入至偏轉(zhuǎn)元件20的左邊，以及偏轉(zhuǎn)之后基本垂直地(圖1中偏轉(zhuǎn)元件20右邊的部件)引入。所示出的照明器件的優(yōu)選實(shí)施例一般標(biāo)記為100。需要指出的是，僅僅示出那些對于本發(fā)明的說明必不可少的部件。為了清楚起見，為了實(shí)現(xiàn)光束路徑的偏轉(zhuǎn)除了分束器20之外還可以使用的偏轉(zhuǎn)棱鏡的描述已從圖1的描述中被省略。將構(gòu)成光源10的鹵素?zé)艚z布置在平面EO中的玻璃圓柱體12內(nèi)部。如從圖1中明白的，鹵素?zé)艚z10相對于光軸I以量x(如圖1所示的相對于光軸I向下)偏心布置。球形凹面鏡8被設(shè)置在平面E-1 (如圖1所示的在平面EO的左邊)上。通過該球形凹面鏡8的反射，鹵素?zé)艚z10被返回成像在平面EO上，但是相對于光軸具有相反的偏心(以光軸之上的量X)。設(shè)置在平面EO上的鹵素?zé)艚z因此直接地，另ー方面經(jīng)過球形凹面鏡8間接地，通過聚光透鏡系統(tǒng)14被成像在平面E9上。為了清楚起見，圖1中僅僅示出鹵素?zé)艚z的直接成像及其光學(xué)光束路徑。間接成像相對于光軸I鏡像對稱地延伸。據(jù)此，不需設(shè)置另ー鹵素?zé)艚z就可以有效地加倍照明強(qiáng)度。雙孔板16在平面E9上被布置作為孔徑光闌。該孔徑光闌16如圖2所示，且包括至少兩個(gè)孔16a和16b,姆個(gè)孔具有直徑d以及與光軸I之間的間距a/2。孔16a和16b的中心點(diǎn)之間的間距因此等于a?？?6a和16b在圖1中完全示意性地(為了說明的目的被旋轉(zhuǎn)90° )被示出。聚光透鏡系統(tǒng)14將鹵素?zé)艚z10成像在平面E9上在孔徑光闌16的孔16a的位置處。類似地，將通過球形凹面鏡8產(chǎn)生的平面EO上的鹵素?zé)艚z10的圖像成像在孔徑光闌16的第二個(gè)孔16b上。被配備作為雙孔板或者光圈的孔徑光闌16因此首先用于兩個(gè)照明光束路徑的機(jī)械(或者幾何)分離，兩個(gè)照明光束路徑被配備作為體視光束路徑，如以下將進(jìn)ー步說明的。因此，如從現(xiàn)有技術(shù)可知的，可以省略照明光束路徑的物理分離。結(jié)果是可以避免當(dāng)使用物理分束器時(shí)按照慣例發(fā)生的吸收損耗?？讖焦怅@16還用于消除不希望的漫散光源。通過孔徑光闌16之后，光束路徑到達(dá)聚光鏡系統(tǒng)18，聚光鏡系統(tǒng)18將平面E9虛擬成像在物鏡22的焦平面上。因此在物鏡22和位于平面E19上的病人的眼睛之間存在準(zhǔn)直光束或者照明光束路徑。換句話說，總的結(jié)果是光源10被成像在無窮遠(yuǎn)處，且通過被布置在平面E19(物平面)上的眼睛晶狀體被成像在被觀測的或者實(shí)施手術(shù)的病人的眼睛的視網(wǎng)膜上。該光束輪廓在病人的眼睛的視網(wǎng)膜上產(chǎn)生清晰限定的光斑，這是在囊(眼睛晶狀體的包膜)內(nèi)產(chǎn)生高對比度所必需的和希望的。為了提供最好的可能的紅反射，同軸照明是有必要的，即，照明光束路徑的光軸I應(yīng)當(dāng)最大可能程度地重合在觀測光束路徑的光軸上。在這種情況下，小的偏轉(zhuǎn)(例如高達(dá)2°，特別地0.5°至1.5° )是可忽略的，且小的偏轉(zhuǎn)不會降低紅反射的質(zhì)量。這個(gè)要求可以通過已經(jīng)提到的分束器20而滿足，分束器20的分束比(反射與透射的比)可以為例如20: 80。關(guān)于反射和透射的比例的選擇，傳送至病人的眼睛的足夠的光強(qiáng)和從病人的眼睛傳送出通過顯微鏡到觀測者(外科醫(yī)生)的眼睛的最大可能的光強(qiáng)之間存在權(quán)衡。分束器20的反射比例越大，越多的光從光源10傳播至病人的眼睛，而同時(shí)越少的光從病人的眼睛通過顯微鏡傳播到外科醫(yī)生。再一次參考圖2，將孔徑光闌16的特別的性質(zhì)和可能的變化討論如下。當(dāng)僅僅設(shè)置兩個(gè)前面討論的孔16a和16b時(shí)，孔徑光闌16表示雙孔板。另外的孔16c和16d(在圖2中以虛線所示出的)可以獲得四孔板或者“雙-雙孔板”。通過這種配置，通過將另外的據(jù)此所獲得的照明光束路徑重合在用于助手的觀測光束路徑上，還可以為第二位觀測者(外科醫(yī)生的助手)產(chǎn)生優(yōu)異的紅反射。改變孔徑光闌16的孔的直徑d也允許病人的眼睛的視網(wǎng)膜上的各個(gè)光斑的直徑被改變。同時(shí)，也因此可以改變傳送到病人的眼睛上的光量。因此通常將孔徑光闌16的孔設(shè)置為具有可變的直徑，以使外科醫(yī)生和/或助手可以在手術(shù)之前或手術(shù)過程中使孔徑光闌最佳地適應(yīng)特定的情況。另外，兩個(gè)孔16a和16b之間的間距a以及對應(yīng)的孔16c和16d之間的間距可以被可變地設(shè)置。改變這些間距允許兩個(gè)照明光束路徑的體視基線被調(diào)節(jié)，且盡可能精確地適應(yīng)對應(yīng)的觀測光束路徑的體視基線。在聚光透鏡系統(tǒng)14和孔徑光闌16之間的平面E8上設(shè)置另一光闌經(jīng)證實(shí)是特別有利的。這是發(fā)光視場光闌15。這種光視場光闌在平面ES上的設(shè)置帶來K6hler照明的實(shí)現(xiàn)。發(fā)光視場光闌15 (以及因此平面ES)位于聚光鏡系統(tǒng)18的焦平面上，結(jié)果是，產(chǎn)生在無限遠(yuǎn)處的視場光闌的圖像。發(fā)光視場光闌15的設(shè)置確保物鏡22在平面E19上產(chǎn)生清晰限定的照明視場或者發(fā)光視場。因此，例如，可以選擇發(fā)光視場，以可以避免由鞏膜引起的干擾外科醫(yī)生的白反射。圖3再一次示出發(fā)光視場光闌15在平面E19上的發(fā)光視場(病人的眼睛的角質(zhì)層)的優(yōu)選的成像?？梢钥匆姀钠矫鍱S上的視場光闌15行進(jìn)的光束。如已經(jīng)提到的，視場光闌15位于聚光鏡系統(tǒng)18的焦平面上。在通過聚光鏡系統(tǒng)18之后,物鏡22在平面19上產(chǎn)生清晰成像。總的結(jié)果是，已經(jīng)提到的在平面E19上的清晰限定的發(fā)光視場。根據(jù)如圖1和圖3所示的優(yōu)選實(shí)施例，聚光鏡系統(tǒng)18由三個(gè)透鏡構(gòu)成，且物鏡22由兩個(gè)透鏡構(gòu)成。具有不同數(shù)量的透鏡的實(shí)施例當(dāng)然是可能的和有用的。在圖3的描述中，示出在同樣示出的孔徑光闌16和聚光鏡系統(tǒng)18之間的棱鏡或者棱鏡系統(tǒng)26，照明光束路徑在到達(dá)圖1所示的分束器20之前通過棱鏡或者棱鏡系統(tǒng)26被偏轉(zhuǎn)和/或壓縮。這種棱鏡或者棱鏡系統(tǒng)26的使用是可選的。有利地,棱鏡或者棱鏡系統(tǒng)26用于精確地引導(dǎo)照明光束路徑。與圖1中分束器20的描述類似，以展開的方式示出棱鏡或者棱鏡系統(tǒng)26。在圖3中未示出分束器20。如以上已經(jīng)提到的，鹵素?zé)艚z首先被成像在孔徑光闌16的平面E9上。以降低在鹵素?zé)艚z中可辨認(rèn)的亮度差異(亮度最大值和亮度最小值之間的差異)的方式發(fā)生該成像。特別地，降低亮度最大值的光強(qiáng)。因?yàn)槠矫鍱9與病人的眼睛的視網(wǎng)膜是共軛的，并且因?yàn)橐暰W(wǎng)膜上的亮度最大值因此也被降低，故省略在常規(guī)照明器件中使用的漫射濾光片是可能的。然而，優(yōu)選地使用這樣的漫射濾光片，該漫射濾光片可以布置在例如聚光透鏡系統(tǒng)中。由此顯著提高照明光束路徑的效率。有利地，在光源10和分束器20之間設(shè)置擋板或者散射光屏(圖1中未示出)。這使得防止觀測光束路徑受重合在觀測光束路徑上的照明光束路徑負(fù)面影響成為可能。 除了所示出的紅反射照明，還提供可以同樣地被配備為K6hler照明的環(huán)境照明是有用的。該光束路徑的光軸(與紅反射照明分開)與觀測光束路徑的光軸典型地形成大約6°的角度。因此環(huán)境照明也可以被稱為“6度照明”。
權(quán)利要求
1.一種用于體視顯微鏡特別是用于眼外科手術(shù)的手術(shù)顯微鏡的照明器件，具有:至少ー個(gè)光源(10)、聚光透鏡系統(tǒng)(14)、孔徑光闌(16)、聚光鏡系統(tǒng)(18)和物鏡(22)，照明光從所述光源(10)通過所述聚光透鏡系統(tǒng)(14)、所述孔徑光闌(16)、所述聚光鏡系統(tǒng)(18)和所述物鏡(22)被引導(dǎo)到物平面(19)中， 其特征在于，所述孔徑光闌(16)被設(shè)置作為具有兩個(gè)孔(16a，16b)的雙孔板或者具有四個(gè)孔(16a, 16b, 16c, 16d)的四孔板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明器件，其特征在于，所述孔徑光闌(16)的每個(gè)孔(16a，16b ；16a, 16b, 16c, 16d)具有直徑(d)和與所述照明器件的光軸(I)之間的間距(a/2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的照明器件，其特征在于，所述孔徑光闌的每個(gè)孔與所述光軸(I)之間的間距被可調(diào)節(jié)地設(shè)置。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的照明器件，其特征在于，所述孔徑光闌(16)的孔的直徑(d)被可變地或者可調(diào)節(jié)地設(shè)置。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的照明器件，其特征在干與所述光源(10)相互作用的球形凹面鏡(8)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的照明器件，其特征在于，所述光源(10)相對于照明光束路徑的光軸(I)以量(X)偏心布置。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的照明器件，其特征在于布置在所述聚光鏡系統(tǒng)(18)和所述物鏡(22)之間的分束器(20)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的照明器件，其特征在于，所述照明器件表現(xiàn)為關(guān)于觀測光束路徑的零度照明。
9.根據(jù)前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的照明器件，其特征在于另外的環(huán)境照明，特別是6度照明。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的照明器件，其特征在于設(shè)置在所述聚光透鏡系統(tǒng)(14)和所述孔徑光闌(16)之間的發(fā)光視場光闌(15)。
11.一種體視顯微鏡，特別是ー種用于眼外科手術(shù)的手術(shù)顯微鏡，具有根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的照明器件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于體視顯微鏡特別是手術(shù)顯微鏡的照明器件。本發(fā)明涉及一種用于體視顯微鏡特別是用于眼外科手術(shù)的手術(shù)顯微鏡的照明器件，具有至少一個(gè)光源(10)、聚光透鏡系統(tǒng)(14)、孔徑光闌(16)、聚光鏡系統(tǒng)(18)和物鏡(22)，照明光從光源(10)通過聚光透鏡系統(tǒng)(14)、孔徑光闌(16)、聚光鏡系統(tǒng)(18)和物鏡(22)被引導(dǎo)到物平面(19)中，孔徑光闌(16)被設(shè)置作為雙孔板或者四孔板。
文檔編號A61B3/13GK103091823SQ201210427449
公開日2013年5月8日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者熱內(nèi)·曾德 申請人:徠卡顯微系統(tǒng)(瑞士)股份公司