用于手术显微镜的照明装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于手术显微镜的照明装置，包括：至少一个光源(10、20)，所述至少一个光源(10、20)用于产生在物平面(70)中提供第一照明区域的第一照明光束路径(80)、和在所述物平面(70)中提供第二照明区域的第二照明光束路径(90)，以使所述第一照明区域与所述第二照明区域至少部分地重叠，且所述照明装置包括开关装置(50)和遮光滤光器(40)，使用所述开关装置(50)可以可选择地用第一照明光束路径(80)和/或第二照明光束路径(90)照明所述物平面，所述遮光滤光器(40)可引入至所述第一照明光束路径(80)，通过所述遮光滤光器(40)所述第一照明光束路径(80)可部分地变暗。
【专利说明】用于手术显微镜的照明装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于手术显微镜的照明装置和对应的手术显微镜。
【背景技术】
[0002]当手术显微镜在眼科手术中、特别是在白内障摘除术中使用时，照明轴与显微镜的观察轴之间的角度将保持为尽可能小。这类照明的优点是垂直入射到眼睛上的光束被视网膜可扩散地反射，且因此在略带红色的透射光中可见到眼睛的晶状体囊。该效应还称为“红反射”。红反射的质量在白内障摘除术中是非常重要的。在白内障摘除过程中，在晶状体除去后，必须从眼睛除去所有组织残留物。这只有在这些组织残留物用足够光对比观察时才可以完成。
[0003]另一方面，白内障摘除过程中所需要的不仅是红反射显像，还需要常规照明，以照明整个手术区域。整个手术区域的照明(称为“主”照明或“环境”照明)是需要的，例如，与设备引入手术区域中有关，或还为了在附近进行手术步骤。在这种情况下，为了患者的安全，应优选关闭红-反射照明。
[0004]可提到角膜移植手术，作为在环绕红反射区域的手术区域中的典型过程的示例。
[0005]EP0661020B1公开了一种用于手术显微镜的可切换照明装置。使用该照明装置，使单独地或一起提供构成主照明或环境照明的红-反射照明或柯勒照明成为可能。
[0006]DE10108254A1公开了一种显微镜，所述显微镜包括提供一个照明光束路径的一个光源，在所述照明光束路径可插入包括更高光学透射率的区域与更低光学透射率的区域的光学滤光器。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是一种灵活的、用于手术显微镜的照明装置，使用该照明装置可最佳地提供和相互协调红反射照明模式与主照明模式。
[0008]为此，本发明提供了一种用于手术显微镜的照明装置，包括至少一个光源，所述至少一个光源用于产生在物平面中提供第一照明区域的第一照明光束路径、和在所述物平面中提供第二照明区域的第二照明光束路径，以使所述第一照明区域与所述第二照明区域至少部分地重叠，且所述照明装置包括开关装置，使用所述开关装置能够可选择地用第一照明光束路径和/或第二照明光束路径照明所述物平面，其特征在于，遮光滤光器，所述遮光滤光器可被引入至所述第一照明光束路径，通过所述遮光滤光器所述第一照明光束路径可部分地变暗。
[0009]根据本发明，对手术显微镜提供了就照明而言加强的灵活性(与现有技术相比)。例如，根据本发明，可能容易地提供:专门的红反射照明或同轴照明、包括物场的轴附近区域(close-to-axis region)的照明的完全物场照明(主照明)、物场的轴附近区域没有照明的主照明、红-反射照明与包括物场的轴附近区域的照明的主照明一起、以及红-反射照明与物场的轴附近区域没有照明的主照明一起。[0010]在红-反射照明与物场的轴附近区域没有照明的主照明(即，轴附近区域没有通过主照明来照明，但仅通过红-反射照明来照明)一起使用的操作模式证明为是非常有利的，因为红反射是用环境的同时照明可见的，但是主照明光对红反射没有减少遮挡对比的影响。
[0011]本说明书中使用的术语“遮光滤光器”应指包括高光学透射率的(第一)区域和低光学透射率的(第二)区域的光学滤光器。优选地，第一区域为基本透明的，且第二区域为基本不透明的。例如，对于可见光谱的光或特定频率或频带(例如，在400-800nm，特别是420-470nm、470-600nm、600-700nm或700-800nm的区域内的合适带)的光，第一区域的光学透射率可为90% -100%，特别是90%、95%、96%、97%、98%或99%。第二区域的光学透射率可为 0% -20%，特别是 0%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%或20 %。优选地，第二区域的光学透射率为O %，S卩，为基本不透明的。
[0012]第一区域与第二区域的相互布置可选择为对特定目的有利的。特别优选的是提供一种布置，其中第二区域设置在中心(即，围绕与遮光滤光器相互作用的照明光束路径的中心轴)，第一区域围绕第二区域布置。在第二区域为圆形的情形下，第一区域优选设置为同心环形区域。
[0013]在一些实施例中，所述遮光滤光器可定位在与所述物平面共轭的、所述第一照明光束路径的平面中。
[0014]在一些实施例中，所述遮光滤光器的位置和/或尺寸使得所述物平面中所述第一照明光束路径的变暗区域与所述第二照明光束路径的照明区域大体上对应。
[0015]在一些实施例中，所述第二照明光束路径的所述照明区域完全覆盖所述第一照明光束路径的所述变暗区域，优选形成半径在Imm至3mm范围内的环形重叠区域。
[0016]在一些实施例中，所述遮光滤光器的直径是可变的。
[0017]在一些实施例中，所述第一照明光束路径和/或第二照明光束路径的被照明区域的直径是可变的。
[0018]在一些实施例中，所述第二照明光束路径的所述被照明区域的直径和所述遮光滤光器的所述直径能够以受控方式改变，总是保持在Imm至3mm范围内的环形重叠区域。
[0019]在一些实施例中，所述遮光滤光器可选择地可被引入至所述第一照明光束路径和可从所述第一照明光束路径移除。
[0020]在一些实施例中，所述遮光滤光器具有可控的透射率。
[0021]在一些实施例中，所述第一照明光束路径与所述第二照明光束路径在所述物平面中相对于彼此同心地设置。
[0022]在一些实施例中，所述第一照明光束路径为主照明，且所述第二照明光束路径为同轴照明或红-反射照明。
[0023]有利地，还称为“变暗滤光器”的、根据本发明使用的遮光滤光器定位在或可定位在与物平面共轭的照明光束路径的平面中。可由变暗滤光器提供的变暗结构因此可在物场上精确地成像。
[0024]特别有利地，遮光滤光器的位置和/或尺寸使得第一照明光束路径(主照明)的变暗区域与第二照明光束路径(同轴照明或红-反射照明)的照明区域大体上对应。这向手术显微镜的使用者提供了最佳的照明物场。[0025]有利地，第二照明光束路径的照明区域完全覆盖变暗区域，特别是提供了 Imm至3_范围内的覆盖边缘。这个特征允许在使用遮光滤光器时除去干扰观察的白(未被照明的)环。
[0026]有利地，遮光滤光器可选择地可被引入至第一照明光束路径且可从第一照明光束路径移除。
[0027]提供透射率可控制的遮光滤光器被证明为是有利的。因此可提供特别是物场的中心区域的特别灵活的照明强度。
[0028]优选的是，第一照明光束路径与第二照明光束路径在物平面中相互同心地设置。
[0029]特别优选的是，第一照明光束路径为环境照明或主照明，且第二照明光束路径为同轴照明或红-反射照明(也称为“O-度”照明)。
[0030]本发明还提供了一种具有上述照明装置的手术显微镜。
[0031]本发明的另外优点和实施例将从说明书和附图中变得更明显。
[0032]应当理解的是，在不超出本发明的范围的情况下，以上提到的特征和以下将说明的特征不仅可以以所示的各个组合使用，还可以以其他组合使用或可以单独使用。
[0033]基于示例 性的实施例，本发明在附图中被示意性地描述，且将参考附图在下面详细地描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]在附图中:
[0035]图1示出了可用根据本发明的照明装置实现的第一照明模式；
[0036]图2示出了可用根据本发明的照明装置实现的第二照明模式；
[0037]图3示出了可用根据本发明的照明装置实现的第三照明模式；
[0038]图4示出了可用根据本发明的照明装置实现的第四照明模式。
[0039]图1至4中的每一个示出了在不同照明模式中，通过根据本发明的照明装置的一个照明光束路径或多个照明光束路径的截面图。
[0040]部件列表
[0041]10第一光源
[0042]12光学系统
[0043]13场光阑
[0044]13 ^场光阑的平面
[0045]14偏转元件
[0046]20第二光源
[0047]22光学系统
[0048]23场光阑平面
[0049]24偏转元件
[0050]30主物镜
[0051]40遮光滤光器或变暗滤光器
[0052]41 40的不透明区域
[0053]42 40的透明区域[0054]50开关装置
[0055]70物平面
[0056]7170的中心区域
[0057]7270的环形区域
[0058]80第一照明光束路径
[0059]90第二照明光束路径
[0060]95观察光束路径 【具体实施方式】
[0061]所描述的照明装置的优选实施例包括第一光源10，作为第一照明光束路径80的、所述第一光源10的光通过包括聚光透镜系统的光学系统12、场光阑13、偏转兀件14和主物镜30导向到物平面70中。场光阑13优选布置在与物平面共轭的平面13 ^中。所描述的第一照明光束路径作为柯勒照明光束路径提供，场光阑13通过下游光学系统(此处为主物镜30)成像在物平面70中。
[0062]通过第一照明光束路径80的光，物或物平面70可通过显微镜(没有另外示出)的观察光束路径95观察为明亮图像。因此第一照明光束路径代表主照明。
[0063]与第一照明光束路径80相关联的、但是还没有引入到图1中的第一照明光束路径80中的是遮光滤光器或变暗滤光器40，使用该遮光滤光器或变暗滤光器40可使第一照明光束路径80部分地变暗。有利地，在场光阑13的平面中将遮光滤光器40引入到第一照明光束路径80中，如以下参考图3至4进一步说明的。
[0064]此外，根据本发明的照明装置包括第二光源20，以提供第二照明光束路径90(特别参见图2)。光源20的光通过具有聚光透镜系统的光学系统22、场光阑23和偏转兀件24与主物镜30再次被导向到物平面70中。第二照明光束路径90代表同轴照明，使用第二照明光束路径90可在被观察的眼睛的视网膜上产生红反射。
[0065]照明装置包括示意性地示出的且标号为50的开关装置，使用开关装置50，第一光源和第二光源可以可选择地打开和关闭。特别地，使用开关装置50可同时打开两个光源。
[0066]根据本发明，第一照明光束路径80和第二照明光束路径90可以可选择地或以不同形式使用，如以下描述的:
[0067]图1描述了第一照明模式，其中物平面70的照明专门通过第一照明光束路径80提供。在这种情况下，第二照明光束路径90被关闭或挡住。这是常规的主照明或柯勒照明。
[0068]图2描述了作为第二照明模式的、专门用第二照明光束路径90照明的物平面70的照明。此处第一照明光束路径80被完全挡住或关闭。
[0069]在这种模式中，第二照明光束路径90代表专门的同轴或红-反射照明。因为在这种情况下第一照明光束路径80被关闭，可避免红反射上的闪光作用，全部的结果是可提供非常高对比的红反射。
[0070]与图1对应的图3再次描述了专门使用第一照明光束路径80的照明模式；此处，与根据图1的操作模式不同，在物平面70共轭的平面13中将遮光滤光器40引入到第一照明光束路径中。通过示例，假定遮光滤光器40包括围绕第一照明光束路径的光轴18同心设置的不透明区域41和围绕不透明区域41的透明环形区域42。[0071]将这类遮光滤光器40引入到第一照明光束路径80中在物平面70中产生了未被照明的中心区域71。这个中心区域被环形照明区域72围绕。
[0072]最后，图4描述了照明装置的一种操作模式，其中第一照明光束路径80和第二照明光束路径90都被打开。再次将遮光滤光器40引入到第一照明光束路径80中。
[0073]在物平面70中，第二、外部的照明区域72与图3的环形照明区域对应。另一方面，内部照明区域71没有如图3中的全部变暗，但是代替地通过第二照明光束路径90照明。通过这个特征，可通过第二照明光束路径90保证最佳的红反射，因为可以避免由于第一照明光束路径80的、视网膜上的闪光。同时，可能使独立于第一照明光束路径80的第二照明光束路径90的照明强度最小化，以将患者的视网膜上的应力或对患者的视网膜的损害最小化。
[0074]有利地，物平面70中的第二照明光束路径90的直径D略大于变暗区域71的直径；整体上，具有约Imm至3_范围内的半径的环形重叠区域是优选的。因此，可能的是完全除去令外科医生焦虑的、第一照明光束路径和第二照明光束路径之间的过渡区域中的、未被照明的环。
[0075]作为另一个实施例，第一照明光束路径80的场光阑13的直径和/或第二照明光束路径90的场光阑23直径、以及遮光滤光器40的直径可配备为可变的。
[0076]通过这些部件(场光阑13和/或23和遮光滤光器40)的另外偶合，第一照明光束路径和/或第二照明光束路径的直径可由外科医生改变，在这种情况下可另外保证和/或改变以上描述的重叠区域。
[0077]根据图4的实施例是特别值得注意的，因为第一照明光束路径和第二照明光束路径的照明强度可相互独立地调节和改变。
[0078]但是，应当注意的是，为了完整性，用第一照明光束路径和第二照明光束路径的同时完全照明，即不将变暗滤光器40引入到第一光束路径也是可能的。
【权利要求】
1.一种用于手术显微镜的照明装置，包括至少一个光源(10、20)，所述至少一个光源(10,20)用于产生在物平面(70)中提供第一照明区域的第一照明光束路径(80)、和在所述物平面(70)中提供第二照明区域的第二照明光束路径(90)，以使所述第一照明区域与所述第二照明区域至少部分地重叠，且所述照明装置包括开关装置(50)，使用所述开关装置(50)能够可选择地用第一照明光束路径(80)和/或第二照明光束路径(90)照明所述物平面， 其特征在于， 遮光滤光器(40)，所述遮光滤光器(40)可被引入至所述第一照明光束路径(80)，通过所述遮光滤光器(40)所述第一照明光束路径(80)可部分地变暗。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述遮光滤光器(40)可定位在与所述物平面(70)共轭的、所述第一照明光束路径(80)的平面(13')中。
3.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其中所述遮光滤光器(40)的位置和/或尺寸使得所述物平面(70)中所述第一照明光束路径(80)的变暗区域与所述第二照明光束路径(90)的照明区域大体上对应。
4.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其中所述第二照明光束路径(90)的所述照明区域完全覆盖所述第一照明光束路径(80)的所述变暗区域，优选形成半径在Imm至3mm范围内的环形重叠区域。
5.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其中所述遮光滤光器的直径是可变的。
6.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其中所述第一照明光束路径(80)和/或第二照明光束路径(90)的被照明区域的直径是可变的。
7.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其中所述第二照明光束路径(90)的所述被照明区域的直径和所述遮光滤光器(40)的所述直径能够以受控方式改变，总是保持在Imm至3mm范围内的环形重叠区域。
8.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其中所述遮光滤光器(40)可选择地可被引入至所述第一照明光束路径(80)和可从所述第一照明光束路径(80)移除。
9.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其中所述遮光滤光器(40)具有可控的透射率。
10.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其中所述第一照明光束路径(80)与所述第二照明光束路径(90)在所述物平面(70)中相对于彼此同心地设置。
11.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其中所述第一照明光束路径(80)为主照明，且所述第二照明光束路径为同轴照明或红-反射照明。
12.—种具有根据前述权利要求中任一项所述的照明装置的手术显微镜。
【文档编号】G02B21/00GK103852876SQ201310641395
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2012年11月30日
【发明者】曼佛瑞德·库斯特, 卡洛·斯皮祖科 申请人:徕卡显微系统(瑞士)股份公司