用于手術顯微鏡的狹縫燈單元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于手術顯微鏡的狹縫燈單元(1)，所述狹縫燈單元(1)包括狹縫照明單元(2)和導軌(3)，所述狹縫照明單元(2)具有用于產生照明光束路徑(5、6)的狹縫照明光學部件(22、19、20、21)，所述導軌(3)用于使狹縫照明單元(2)沿導軌(3)指定的方向移動，所述導軌配備為用于使所述狹縫照明單元(2)沿線性方向(12)移動；且所述狹縫照明單元(2)繞與所述線性方向(12)垂直的旋轉軸線(13)可旋轉地安裝在導軌(3)上。
【專利說明】用于手術顯微鏡的狹縫燈單元
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于手術顯微鏡的狹縫燈單元和一種具有這樣的狹縫燈單元的手術顯微鏡。
【背景技術】
[0002]用于眼科研究的狹縫燈從現有技術已經已知多時。具有狹縫照明的手術顯微鏡還被稱為“手術狹縫燈”。手術狹縫燈或診斷狹縫燈由實際狹縫燈單元、(立體)顯微鏡、和用于聯接顯微鏡和狹縫燈單元的機械裝置(接合器)構成。
[0003]狹縫燈單元的功能是在正被研究的物體上產生盡可能明亮的狹縫圖像。為此通常使用柯勒照明原理，其中通過收集系統將光源成像到物鏡上。而布置在光源前的物鏡又將狹縫成像在物平面上。不論光源的結構，這類照明提供非常均勻的狹縫圖像。
[0004]通常利用立體顯微鏡作為用于這類的診斷狹縫燈或者手術狹縫燈的顯微鏡。關于立體顯微鏡或手術顯微鏡的構造和操作模式，可以參考擴展的現有技術。機械裝置將狹縫燈單元聯接到立體顯微鏡。使用診斷狹縫燈，狹縫圖像通過偏轉棱鏡被導向到物體(人眼)，而立體顯微鏡以以下方式布置在狹縫燈單元的“下游”:使位于顯微鏡的主物鏡和物體(人眼)之間的空間至少部分被狹縫燈單元的狹縫照明單元占據。用于聯接顯微鏡和狹縫燈單元的前述機械裝置允許狹縫照明光束路徑繞觀察光束路徑在特定角度范圍內樞轉，該樞轉平面一方面大體上延伸穿過立體顯微鏡的立體基線，且另一方面延伸穿過眼睛的連接線。手術狹縫燈是手術顯微鏡與可樞轉的狹縫照明系統的組合，在這種情況下狹縫照明單元可以布置在顯微鏡主體上的主物鏡之下。圓弧形的導軌允許狹縫照明單元在相對大的角度(40°至60° )上調節(jié)，相關圓的中心點大體位于物平面內待研究的物體上。
[0005]在手術狹縫燈中，物體照明的類型基本上取決于是否將使前部或后部的眼介質可見。如果將使前部眼介質可見，狹縫被成像為使得最大可能的角度存在于觀察軸線和照明軸線之間，將片光源放置在眼前節(jié)中，`而視覺背景仍然是暗的。另一方面，通常透鏡以外且直到眼睛的視網膜的區(qū)域以后退光(regredient light)(紅反射)觀察。這里的物體結構通過被透射的紅光來觀察，并且因此通過吸收的差異而被檢測。紅光本身是由透鏡的表面或者眼底(視網膜)處的直接反射產生的。為此，觀察軸線和照明軸線之間的角度必須最小化。
[0006]DE 10 2009 026 455 Al公開了一種狹縫照明單元，該狹縫照明單元具有用于狹縫照明光束路徑的偏轉元件，該偏轉元件通過立體顯微鏡的主物鏡將該光束路徑導向到物平面上。根據該文獻，用于狹縫照明光束路徑的偏轉元件布置在立體顯微鏡的立體基線的軸線上。因此，偏轉元件大體上位于觀察通道軸線之間的連接線上，并且布置在立體顯微鏡的主物鏡和筒內透鏡之間。在這方面且與一般手術狹縫燈有關的另外細節(jié)，可以參考該文獻。
[0007]DE 196 50 773 Al公開了一種用于外科手術、特別是用于眼科過程的照明設備，使用該照明設備，可選擇用于獲得紅反射的同軸零度照明和6度照明。通過布置在主物鏡之上的偏轉元件的合適布置(從物體的角度看)，同軸零度照明和6度照明的相對亮度水平可以按照需要進行選擇。
[0008]DE 42 14 445 Al公開了一種用于獲得最佳紅反射的眼科手術顯微鏡。根據手術顯微鏡各自的放大率和正被研究的物體，通過合適的調節(jié)裝置，可以改變所謂的“零度偏轉元件”在兩個立體觀察光束路徑之間的連接線的方向上的寬度。
[0009]如已經提到的，在目前為止已知的手術狹縫燈中，狹縫照明單元懸掛在圓弧段上，該圓弧段的半徑與顯微鏡的工作距離(WD)匹配。因此，通過移動照明單元可以建立不同的照明角度。然而，如果工作距離改變，在物鏡改變和/或建立不同放大率(例如使用可變物鏡)的情況下，圓弧元件和整個照明單元一起必須被交換。因此，每個工作距離(典型為175mm、200mm或225mm)需要單獨的狹縫照明單元。

【發(fā)明內容】

[0010]因此，本發(fā)明的根本目的是描述一種狹縫燈單元和一種具有該狹縫燈單元的手術顯微鏡，其中將狹縫照明簡單適應不同的工作距離是可能的。
[0011]通過根據本發(fā)明的狹縫燈單元和具有該狹縫燈單元的手術顯微鏡實現該目的。
[0012]一種用于手術顯微鏡的狹縫燈單元，所述狹縫燈單元包括:狹縫照明單元和導軌，所述狹縫照明單元具有用于產生狹縫照明光束路徑的狹縫照明光學部件，所述導軌用于使所述狹縫照明單元沿所述導軌指定的方向移動，其中所述導軌配備為用于使所述狹縫照明單元沿線性方向移動； 和所述狹縫照明單元繞與所述線性方向垂直的旋轉軸線可旋轉地安裝在所述導軌上。
[0013]根據本發(fā)明，將狹縫照明單元光束路徑從選擇的位置沿導軌導向到手術顯微鏡的物平面內的所需位置。為此，如果狹縫照明單元繞旋轉軸線可旋轉，旋轉軸線垂直于由顯微鏡的物平面內的所需位置和平行于線性移動方向的直線跨越的平面，則是有利的。以顯微鏡的坐標系表示為，這是指旋轉軸線垂直于與物平面垂直的平面。特別地，所述平面延伸穿過顯微鏡的焦點并且可以包括顯微鏡物鏡的主軸線。
[0014]根據本發(fā)明的狹縫燈單元使得，在不需要主要機械改變工作(例如，圓弧形導軌的替換等等)的情況下，建立用于不同工作距離的狹縫照明成為可能。為了適應不同的工作距離，狹縫照明單元僅需要在線性方向上沿導軌移動，且然后通過繞其旋轉軸線旋轉而合適地定向，使得狹縫被成像在物空間內的所需的點。因此，根據本發(fā)明的狹縫燈單元的狹縫照明單元顯示出平移自由度(X)和轉動自由度(β)。根據這些自由度的調節(jié)可以在手動控制下或者優(yōu)選在電動控制下進行。
[0015]雖然使用狹縫燈單元工作時，目前為止存在對特定工作距離(WD)(例如200mm)的限制，但是用根據本發(fā)明的狹縫燈單元可以實現不同的工作距離。一般來說，工作距離的變化還需要聚焦的狹縫圖像的焦點變化，因此如果狹縫照明光學部件包括將狹縫照明光束路徑聚焦到各自所需的焦點的聚焦光學部件，則是有利的。
[0016]如果存在(分別)用于使狹縫照明單元沿導軌移動和/或用于使狹縫照明單元繞旋轉軸線旋轉的電動驅動系統，則是有利的。兩種運動，即，平移和轉動，可以被互相組合用于特定工作距離(WD)。此外，旋轉運動和利用聚焦光學部件的焦點調節(jié)可以在控制單元的幫助下，以直接電動的方式控制。以這種方式，對于特定工作距離，控制單元可以根據導軌的線性方向上的位置(X)控制旋轉運動和焦點調節(jié)。這種控制可以被執(zhí)行用于不同的工作距離。不同的工作距離在物鏡變化或者可變物鏡的放大率變化的情況下是需要的。
[0017]此外，本發(fā)明涉及一種具有如上所述的根據本發(fā)明的狹縫燈單元的手術顯微鏡。一種具有狹縫燈單元和顯微鏡物鏡的手術顯微鏡，所述狹縫燈單元包括:狹縫照明單元和導軌，所述狹縫照明單元具有用于產生狹縫照明光束路徑的狹縫照明光學部件，所述導軌用于使所述狹縫照明單元沿所述導軌指定的方向移動，其中所述導軌配備為用于使所述狹縫照明單元沿與所述顯微鏡的物平面平行的線性方向移動；和所述狹縫照明單元繞與所述線性方向垂直的旋轉軸線可旋轉地安裝在所述導軌上。手術顯微鏡從現有技術是充分已知的。特別地，狹縫照明單元的線性移動方向平行于顯微鏡的物平面延伸。
[0018]優(yōu)選地，狹縫照明光學部件包括聚焦光學部件，所述聚焦光學部件與第一控制單元連接，以根據顯微鏡上的工作距離和/或狹縫照明單元的線性位移，將狹縫照明單元光束路徑聚焦到顯微鏡的物平面上。
[0019]此外，有利地，狹縫照明單元連接至第二控制單元，以通過狹縫照明單元繞其旋轉軸線的對應旋轉，將狹縫照明光束路徑朝向顯微鏡的焦點導向。指定聚焦的狹縫圖像將到達的物平面內的任何其他點代替顯微鏡的焦點是可能的。
[0020]有利地，前述的第一控制單元和第二控制單元可以一起提供在單個控制裝置中。
[0021]本發(fā)明另外優(yōu)點和實施例將會在如下的描述和附圖中變得明顯。
[0022]可以理解的是，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，以上提到的和將要在下面說明的特征不僅可用于指出的各個組合，而且可用于其他組合或者可單獨使用。
[0023]基于示例性的實施例，本發(fā)明在附圖中示意性地示出，并且以下將參考附圖詳細地描述本發(fā)明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是根據本發(fā)明的狹縫燈單元的一個實施例的示意性主視圖；
[0025]圖2是圖1中的狹縫燈單元的示意性側視圖，該狹縫燈單元包括具有其狹縫照明光學部件的狹縫照明單元；和
[0026]圖3示出了根據本發(fā)明的一個實施例中的具有狹縫燈單元的手術顯微鏡的實施例。
[0027]部件列表:
[0028]I 狹縫燈單元
[0029]2 狹縫照明單元
[0030]3 導軌
[0031]4 電動驅動系統
[0032]5 第一狹縫照明光束路徑
[0033]6 第二狹縫照明光束路徑
[0034]7 編碼器
[0035]8 第一焦距
[0036]9 第二焦距
[0037]10 第一工作距離[0038]11第二工作距離
[0039]12線性移動方向
[0040]13旋轉軸線
[0041]14懸掛系統
[0042]15第一焦點
[0043]16第二焦點
[0044]17第一物平面
[0045]18第二物平面
[0046]19狹縫照明光學部件的透鏡
[0047]20狹縫照明光學部件的透鏡
[0048]21狹縫照明光學部件的透鏡
[0049]22狹縫照明光學部件的光源
[0050]23偏轉棱鏡[0051 ]30 手術顯微鏡
[0052]31 接合器
[0053]32 鏡筒
[0054]33 主物鏡
[0055]34 觀察光束路徑
【具體實施方式】
[0056]以下連續(xù)地討論附圖。同樣的標號指示同樣的元件。
[0057]圖1非常示例性地示出了根據本發(fā)明的用于手術顯微鏡的狹縫燈單元I的實施例。狹縫燈單元I包括狹縫照明單元2，狹縫照明單元2具有用于產生狹縫光束路徑的狹縫照明光學部件，在此示出兩條可能的狹縫照明光束路徑5和6。狹縫燈單元進一步包括用于使狹縫照明單元2沿線性X方向12移動的導軌3。為此，狹縫照明單元2通過懸掛系統14對應地連接到導軌3。此外，狹縫照明單元2繞旋轉軸線13可旋轉地安裝在導軌3上。旋轉角標記為β。照明單元2的兩個對稱X移動位置，以及照明單元2繞旋轉軸線13的兩個類似對稱旋轉角β，如圖1所示。至少一個編碼器7測量照明單元的線性位移X和/或旋轉角β。
[0058]從圖1可明顯看出，旋轉軸線13垂直于由狹縫照明光束路徑5(或6)的焦點15 (或16)和平行于線性移動方向12的直線跨越的平面。在圖1中，該平面就是繪圖平面。繪圖平面又垂直于物平面17 (或18)。
[0059]用于使狹縫照明單元2沿導軌3移動的電動驅動系統標記為4。另一個驅動系統可以用電動的方式控制照明單元2繞旋轉軸線13的旋轉。兩個驅動系統還可相互結合，因為對于固定的工作距離10(或11)，Χ位移的量和角β的量相互關聯。然后，相關的工作距離10 (或11)可以被輸入到控制單元，控制單元根據X位移調節(jié)角β。
[0060]為了使以不同的工作距離10(或11)進行工作成為可能，如果狹縫照明單元2具有聚焦光學部件，聚焦光學部件根據工作距離10(或11)和/或狹縫照明單元2的線性位移將狹縫照明光束路徑聚焦到物平面17 (或18)上，則是有用的。對應的焦距分別標記為8和9。焦距由各自的工作距離和照明單元2的X位置獨特地確定。又可以通過控制單元設置或建立焦距。有利地，所有控制單元提供在一個控制裝置中。
[0061]圖2是圖1的狹縫照明單元2的一個可能實施例的截面?zhèn)纫晥D。首先，從圖中可以明顯看到的是，狹縫照明光學部件及其光源22和透鏡19、20和21?？梢酝ㄟ^替換至少一個這樣的透鏡實現聚焦光學部件。另外的光學元件，例如孔等等，可以作為狹縫照明光學部件的組件，這里不再單獨描述。電動驅動系統4 一方面用于使狹縫照明單元2沿導軌3移動，且另一方面用于使狹縫照明單元2繞旋轉軸線13旋轉。由此得到的線性位移X、以及旋轉角β可以通過編碼器7測量和確定。對于預定的工作距離，旋轉角β可以通過控制單元(未示出)根據線性X位移進行設置或建立。然后，焦距也可以通過另一個控制單元或者更高級的控制裝置來相應地再調節(jié)。
[0062]最后，圖3示出具有狹縫燈單元I (還稱為手術狹縫燈)的手術顯微鏡30。用于聯接顯微鏡30和狹縫燈單元I的機械裝置，即，接合器，標記為31。手術顯微鏡30包括鏡筒32和主物鏡33。手術顯微鏡的構造和操作模式以下將不會進行詳細描述。從圖3可明顯地看出，接合器31將手術顯微鏡30機械地聯接到狹縫燈單元I。另外明顯的是，偏轉棱鏡23 (參見圖2)將第一狹縫照明光束路徑5或第二狹縫照明光束路徑6分別導向到第一物平面17或第二物平面18上。狹縫照明光學部件的聚焦光學部件將狹縫圖像對應地分別聚焦到第一焦點15或第二焦點16上。由此，可以將片光源放置在眼前節(jié)中。相關聯的焦距分別標記為8和9，且相關聯的工作距離分別標記為10和11。關于其細節(jié)，參考圖1和其描述。由此， 手術顯微鏡30處的觀察者可以獲得前部眼介質的放大圖像。相關聯的觀察光束路徑標記為34。
【權利要求】
1.一種用于手術顯微鏡(30)的狹縫燈單元(I)，所述狹縫燈單元(I)包括:狹縫照明單元(2)和導軌(3)，所述狹縫照明單元(2)具有用于產生狹縫照明光束路徑(5、6)的狹縫照明光學部件(22、19、20、21)，所述導軌(3)用于使所述狹縫照明單元(2)沿所述導軌(3)指定的方向移動， 其中所述導軌(3)配備為用于使所述狹縫照明單元(2)沿線性方向(12)移動；和 所述狹縫照明單元(2)繞與所述線性方向(12)垂直的旋轉軸線(13)可旋轉地安裝在所述導軌⑶上。
2.根據權利要求1所述的狹縫燈單元，其中所述狹縫照明光學部件(22、19、20、21)包括聚焦光學部件，所述聚焦光學部件將所述狹縫照明光束路徑(5、6)聚焦到所需的焦點(15,16)上。
3.根據權利要求2所述的狹縫燈單元，其中所述狹縫照明單元(2)繞旋轉軸線(13)可旋轉，所述旋轉軸線(13)垂直于由所述狹縫照明光束路徑(5、6)的所述焦點(15、16)和平行于所述線性方向(12)的直線跨越的平面。
4.根據前述權利要求中的任一項所述的狹縫燈單元，其中存在電動驅動系統(4)，所述電動驅動系統(4)用于使所述狹縫照明單元(2)沿所述導軌(3)移動和/或用于使所述狹縫照明單元(2)繞所述旋轉軸線(13)旋轉。
5.一種具有狹縫燈單元(I)和顯微鏡物鏡(33)的手術顯微鏡(30)，所述狹縫燈單元(1)包括:狹縫照明單元(2)和導軌(3)，所述狹縫照明單元(2)具有用于產生狹縫照明光束路徑(5、6)的狹縫照明光學部件(22、19、20、21)，所述導軌(3)用于使所述狹縫照明單元(2)沿所述導軌(3)指定的方 向移動， 其中所述導軌(3)配備為用于使所述狹縫照明單元(2)沿與所述顯微鏡(30)的物平面(17,18)平行的線性方向(12)移動；和 所述狹縫照明單元(2)繞與所述線性方向(12)垂直的旋轉軸線(13)可旋轉地安裝在所述導軌⑶上。
6.根據權利要求5所述的手術顯微鏡，其中所述狹縫照明單元(2)繞旋轉軸線(13)可旋轉，所述旋轉軸線(13)垂直于與所述物平面(17、18)垂直的平面。
7.根據權利要求5或6所述的手術顯微鏡，其中所述狹縫照明光學部件(22、19、20、21)包括聚焦光學部件；且存在第一控制單元，以根據所述顯微鏡上的所述工作距離(10、11)和/或所述狹縫照明單元(2)的線性位移(X)，將所述狹縫照明光束路徑聚焦到所述顯微鏡的所述物平面(17、18)上。
8.根據權利要求5至7中的任一項所述的手術顯微鏡，其中存在第二控制單元，以通過所述狹縫照明單元(2)繞其旋轉軸線(13)的對應旋轉(β)，將所述狹縫照明光束路徑(5、6)朝向所述顯微鏡的焦點(15、16)導向。
9.根據權利要求7或8所述的手術顯微鏡，其中所述第一控制單元和所述第二控制單元一起提供在一個控制裝置中。
10.根據權利要求5至9中的任一項所述的手術顯微鏡，其中所述狹縫燈單元(I)具有電動驅動系統(4)，所述電動驅動系統(4)用于使所述狹縫照明單元(2)沿所述導軌(3)移動和/或使所述狹縫照明單元(2)繞所述旋轉軸線(13)旋轉。
【文檔編號】G02B21/06GK103654713SQ201310419218
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權日:2012年9月14日
【發(fā)明者】米歇爾·京特爾特 申請人:徠卡顯微系統(瑞士)股份公司