光学观察仪器的制作方法

文档序号:25308855发布日期:2021-06-04 15:09阅读:283来源:国知局
光学观察仪器的制作方法

1.本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的光学观察仪器、尤其是手术用显微镜或者外窥镜。


背景技术:

2.光学观察仪器已知被用于在人体或者动物体上进行外科手术时观察手术区,所述光学观察仪器允许外科医生以及必要时其它人员准确地或者放大地观察人体或者动物体上的手术区,其中同时对于接近手术区不存在明显限制。这种光学观察仪器尤其可以是手术用显微镜或者外窥镜。
3.由文献de 10 2011 054 031 a1已知一种用于从远离患者身体的位置对患者身上的目标区进行观察和照明的设备,该设备具有用于观察目标区的光学器件和用于对目标区进行照明的照明装置。所述设备还具有柄部,在该柄部的远端处布置有相对于柄部扩宽的头部,在该头部中布置有用于照亮目标区的照明单元。细长的柄部可以容纳有图像转送器,该图像转送器将手术区的图像转送到柄部的近端。这种设备也被称为“外窥镜”。这能够实现在外科手术期间从例如25至75cm 的工作距离处照亮并观察手术区,从而使得外科医生的工作空间在实践中不受外窥镜的限制。通过连接视频摄像头能够将目标区的图像显示在屏幕上,从而使外科医生以及必要时其它人员能观察目标区而不会感到疲劳。所述外窥镜能够通过可调节的支架得到保持。
4.在进行外科手术时,对目标区的空间感知对于手术医生来说是有帮助的。已知的是,利用立体的光学器件能够改善对目标区的空间感知,所述立体的光学器件接收目标区的来自不同视角的两个图像。共同显示立体图像这两个图像也被称为“半图像”或者“半立体图像”。这两个半图像分别显示在外科医生的右眼和左眼上,这样外科医生就能获得目标区的空间印象。为此,例如可以提供适用于立体显示的显示器,比如具有改变的偏振的屏幕,其中外科医生佩戴两个镜片具有不同的偏振的偏振眼镜。
5.但是,在使用立体光学器件时存在的问题是:在围绕平行于光学器件的观察方向的轴线转动时,不仅在电子图像接收器上生成的图像进而在屏幕上显示的手术区的图像会转动,而且立体光学器件的基线也会转动。当外科医生改变自身的位置时,也会发生相同的情况。在这两种情况下,立体基线(stereobasis)发生改变,从而可能会失去立体效果进而也失去空间印象,并且对于外科医生来说难以或者甚至是不能在手术区中进行取向。因此必须要使立体基线能够相应地适配于立体光学器件。
6.根据文献de 10 2013 110 543 a1,外窥镜包括柄部和布置在所述柄部的远端的、用于接收目标区的图像的观察光学器件,其中所述观察光学器件是具有用于接收目标区的立体图像的至少一个电子图像接收器的立体光学器件。所述外窥镜具有光学单元,该光学单元设置在布置柄部的远端的头部中并且包括观察光学器件。所述光学单元可围绕几乎平行于观察光学器件的观察方向的旋转轴线转动,其中所述观察方向可以相对于柄部的纵轴线成90
°
的角度。由此,在进行外科手术时为了观察水平地布置的目标区,比如在人体上进
行外科手术时的手术区,可以将所述外窥镜以垂直向下指向的观察方向定位在目标区上方。在此可以接收目标区的立体图像,并且在外窥镜枢转时,不仅对准所接收的和所显示的目标区的图像而且调整立体基线。
7.在文献ep 1 333 305 b1中提供了一种用于使目标成像的立体检验系统,该立体检验系统包括带有光学轴线和目标平面的物镜组件,其中所述物镜组件接收由空间角度范围中的目标平面发射的、目标侧的光束并且转换成图像侧的光束。所述立体检验系统还包括用于从图像侧的光束中选择第一对部分光束和第二对部分光束的选择组件以及用于生成目标的由第一对部分光束和第二对部分光束所提供的图像的图示的图像传输设备。所述选择组件构造用于使至少一条部分光束的光线横截面相对于图像侧的光束的光线横截面移动,其中设有控制装置,以便操控选择组件从而使至少一条部分光束的光线横截面沿圆周方向围绕光学轴线移动。
8.为了让外科医生观察所接收的图像,被证明有利的是,将一个或者多个屏幕(显示器)相对于外科医生的位置布置在升高的位置中,从而外科医生能够越过手术区、必要时越过所使用的外科仪器并且越过光学观察仪器观察在显示器上示出的图像。但是,手术用显微镜尤其通常具有细长的并且庞大的显微镜主体,其阻挡了越过光学观察仪器不受遮挡的视线,或者需要显示器处于对于观察者来说不舒适的不利的高位置。对于外窥镜来说,头部也会限制外科医生的视野,其中所述头部的结构高度尤其是由光学单元的长度确定。
9.比如像手术用显微镜的光学观察仪器由于其尺寸和其重量而大多被保持在保持臂上。该保持臂可以安装在壁部和盖子上或者安装在可移动的滑车上,并且构造成通过不同的可移动的区段和铰链将仪器保持在能由用户调节的不同的位置和取向中。为此例如通过释放和锁定铰链,保持臂经常局部地或者完全地从经过调节的位置被释放、转入到新的位置中并且再次锁定。此外,近来已经证明在此使用自动的系统,该系统例如以机械手保持臂的形式由马达驱动并且保持。该保持臂可以由用户遥控或者手动地移动。
10.已知例如由zeiss公司生产的手术用显微镜,其能够保持在保持臂上并且通过固定在显微镜上的手柄移动。在此不利的是,本来已经占用大量空间的仪器必须具有附加的侧面的手柄。还已知比如像 olympus医疗公司的orbeye视频显微镜的仪器和系统。这里观察仪器本身由用户握住并且移动。用于操作系统的不同按钮本身安放在仪器主体上。这里存在在握住和移动时损坏光学仪器的风险,并且存在在握住仪器时无意地操作按钮的风险。


技术实现要素:

11.本发明的目的在于,提供一种光学观察仪器、尤其是具有立体光学器件的手术用显微镜或者外窥镜,所述光学观察仪器不存在上述缺点,其中尤其简化了仪器的操作和定位。
12.该目的通过根据权利要求1所述的光学观察仪器来实现。
13.本发明的有利的改进方案由从属权利要求给出。
14.根据本发明的光学观察仪器尤其是医疗光学观察仪器并且优选地是手术用显微镜或者外窥镜。所述光学观察仪器例如可以用于从体外接收人体或者动物体上的目标区的图像。所述目标区例如可以是进行外科手术的手术区。在此,所述观察仪器优选用于从一定
工作距离处接收手术区的图像,该工作距离允许外科医生在进行外科手术时无障碍地接近手术区。所述工作距离例如可以处于大约10至75cm、优选大约15至50cm的范围中。当在下文中提及光学观察仪器的“用户”时,这尤其是指手术医生或者外科医生;但用户例如也可以是在手术过程中辅助外科医生的人或者是手术的另一观察者,或者还可以是光学观察仪器的非医疗应用的使用者。
15.根据本发明的光学观察仪器包括光学单元,所述光学单元具有物镜组件和至少一个电子图像接收器。所述光学单元用于利用至少一个电子图像接收器接收目标区、例如人体上或者动物体上的目标区的立体图像,进而构造为立体光学器件。所述光学单元为此具有带有第一光路的第一立体通道和带有第二光路的第二立体通道,以便接收目标区的第一半立体图像和第二半立体图像。在此可以规定,所述目标区借助于物镜组件经由第一光路成像到第一电子图像接收器,以便接收第一半立体图像,并且所述目标区借助于物镜组件经由第二光路成像到第二电子图像接收器,以便接收目标区的第二半立体图像。代替第一电子图像接收器和第二电子图像接收器,唯一一个图像接收器例如也可以用于接收第一半立体图像和第二半立体图像,其中所述目标区的第一半立体图像和第二半立体图像成像到该图像接收器的不同的区域上。至少一个电子图像接收器尤其是ccd(电荷耦合器件)图像传感器或者mosfet(金属氧化物半导体场效应管)图像传感器。
16.第一光路和第二光路伸延穿过物镜组件。所述物镜组件尤其是用于使目标区经由第一光路或者第二光路成像在第一图像接收器和第二图像接收器上或者成像在唯一的图像接收器的相应的区域上。所述物镜组件可以包括第一立体通道和第二立体通道共用的共同成像的光学元件,以及必要时还包括其它的、分别仅配属于第一立体通道或者第二立体通道的成像的光学元件,比如像一个或多个前透镜或者一个或多个变焦光学器件。但所述物镜组件也可以包括第一立体通道的物镜和第二立体通道的物镜,它们能够彼此分开地构造。所述物镜组件可以是组件进而形成光学单元的物镜单元。所述物镜组件尤其是透镜系统,但也可以包括反射的光学元件。所述物镜组件还可以包括一个或者多个滤波器、例如一个或者多个荧光滤波器,所述滤波器是第一立体通道和第二立体通道共用的或者仅分别配属于第一立体通道或者第二立体通道。所述滤波器尤其可以构造用于观察和接收荧光光线并且用于过滤荧光的激发光线。观察仪器因此可以构造为尤其同时观察由颜料icg(吲哚菁绿)、荧光素和ppix(原卟啉ix)产生的荧光。
17.物镜组件具有轴线,该轴线例如可以是物镜透镜或者透镜系统的光学轴线,所述物镜透镜或者透镜系统由第一光路和第二光路穿过。在第一立体通道和第二立体通道分别具有单独的物镜的情况下,该轴线尤其是两条光路的中轴线或者两个物镜的光学轴线。第一光路和第二光路横向于物镜组件的轴线彼此错开,其中通过第一光路和第二光路之间的连接线尤其在物镜组件的目标侧的元件中确定立体光学器件的立体基线。在物镜组件的目标侧第一光路和第二光路能够彼此成角度地(包括立体角度)伸延,从而光路以优选的工作距离、例如以大约25cm的距离相交或者至少重叠。但是,第一光路和第二光路在物镜组件的目标侧也可以彼此平行地伸延;于是工作距离进而立体角度尤其是由经过调节的焦点和/或由所接收的半立体图像的差异得出,反之亦然。物镜组件的轴线尤其可以是第一光路和第二光路的目标侧的区段之间的角平分线。
18.另外,所述光学观察仪器包括保持装置,该保持装置优选是可调节的并且在其上
支承有光学单元。所述保持装置还包括搭接光学单元的保持架,其中所述保持架具有带有多个用于控制保持臂的操作元件的操作装置,所述保持装置能与所述保持臂连接。
19.所述保持架可以具有架子的形状并且构造为保持光学单元。该光学单元能够可脱开地或者固定地与保持架连接。所述保持装置构造为与保持臂连接。已知这种机械连接的形式为夹子、螺纹适配板、弹簧卡头或者其它结构形式。这种连接设计成,其不能由普通用户而只能由技术人员脱开。附加地,所述保持装置尤其可以具有相当于保持臂可脱开的电连接,以便交换能量、数据或者信号。这种可脱开的电连接可以与机械连接集成或者完全独立地构造。所述保持装置可以形成所述光学单元与保持臂的电连接。这种电连接也能够存在于观察仪器或者说保持装置与用于保持臂的控制单元之间。
20.所述保持臂优选可马达驱动地调节和/或构造为机械手保持臂。在此规定,能够通过比如像控制杆(joystick)的操作装置或者通过数据连接借助于机械手控制器来操作所述保持臂,其中能够给所述机械手控制器编程,以便将光学单元送到能预先确定的位置和/或取向中。
21.在保持架上设有能不同地构造的操作装置。所述操作装置可以具有一个或者多个用于用户的手指的按钮,或者具有用于人类用户的接口的抓握传感器、触摸传感器、触摸屏、开关或者其它操作元件。所述保持架尤其是具有多个通过压力进行操纵的按钮。所述操作装置能够控制保持臂,保持装置能与所述保持臂连接。为此由操作装置生成信号,该信号被转送到保持臂或者保持臂的控制单元。这种控制可以包括脱开和锁定臂部或者臂部的一部分,但是也包括臂部的运动或者接口相对于保持装置的脱开或者锁定。观察装置能够与不同的保持臂连接,以便对这些保持臂进行控制。
22.保持装置、尤其其保持架能够可转动地和/或者可纵向移动地布置在保持臂上。该可转动性或者可纵向移动性可以通过不同的适配器、轨道或者其它已知的机械连接部实现。这提高了系统的灵活性和观察仪器在这种保持臂上的定位可能性。
23.所述保持架尤其沿几乎平行于立体通道的或者例如在彼此倾斜地伸延的立体通道的情况下几乎平行于立体通道之间的中轴线的方向搭接光学单元。由此,保持架近似沿着系统的光学轴线布置,这允许观察仪器的特别直观的定位。
24.光学单元例如可以细长地构造并且具有远端和近端,其中所述光学单元在其远端和近端的区域中支承在保持架的两个端部中的各一个端部上。所述保持架在所述光学单元的远端和近端的端部区域处接触并且保持光学单元、尤其是光学单元的光学壳体。所述保持架尤其是从近端到远端搭接所述光学单元或者光学壳体。
25.保持架的两个端部之间的一区段、尤其是中间区段在此可以与光学单元间隔开并且构造成能由人手握住。选择保持架的该区段的尺寸以及该区段相对于光学单元或者说光学壳体的距离,从而使用户能够用手握住架子或者至少在保持架的端部之间穿过几根手指,以便握住架子或者光学单元。
26.所述光学单元能够额外地可围绕第一旋转轴线转动地支承在保持装置上。所述第一旋转轴线在此尤其至少几乎与物镜组件的轴线一致,所述物镜组件的轴线例如可以是共同的物镜透镜的光学轴线和/ 或第一立体通道和第二立体通道的光学轴线之间的中轴线。可以将所述保持装置固定在手术台上。由此能够实现,使光学单元相对于手术台可围绕光学轴线转动。通过这种可转动的支承能够实现立体基线的转动,从而能够根据用户的位置
和光学观察仪器的取向调节所述立体基线,以便能够使用户在目标区内部获得自然的立体印象和容易的取向。
27.所述光学单元以特别优选的方式具有微长的或者细长的壳体,该壳体在这里被称为光学壳体,所述光学壳体至少几乎沿物镜组件的轴线的方向延伸。在此尤其光学单元的光学元件,尤其是物镜组件,优选所有光学元件或者光学单元的所有透镜,都容纳在该光学壳体中。光学单元的微长的或者细长的构造能够实现用于产生两个半立体图像的第一光路和第二光路的特别有利的设计方案。根据这种实施方式,光学壳体的纵向方向至少几乎平行于物镜组件的轴线,并且第一旋转轴线至少几乎平行于光学壳体的纵向方向,所述光学单元关于第一旋转轴线所述可转动地支承在保持装置上。所述光学壳体例如可以是手术用显微镜的显微镜主体。
28.所述光学单元或者说其光学壳体尤其能够可转动地支承在保持架的两个端部之间,从而使得光学单元能相对于保持架转动。能够间接地或者直接地固定在保持臂上的保持架例如可以在仪器复位之后保持不变,而光学单元则能够被用户握住并且转动,以便对准立体基线。
29.所述保持架可以在一端或者在两端具有转动轴承,其中两者其中之一布置在保持架或者光学单元的远离目标的端部上,并且通过所述转动轴承能够引导例如用于相对于保持臂的电连接的连接线缆。
30.在保持架或者光学单元的目标侧的端部处和/或在远离目标的端部处能够以有利的方式设有锁定装置,通过该锁定装置将光学单元或者说光学壳体保持在相应经过调节的转动位置中。所述锁定装置例如可以通过转动轴承的摩擦连接或者通过棘轮或者棘爪构成。在此,所述棘爪尤其能够承受弹簧载荷,从而通过弹性力将光学单元保持在经过调节的转动位置,但是通过手动地转动光学单元使棘爪从相应的卡槽中克服弹性力脱出。用户可以握住所述光学单元,其在保持架内部转动到期望的位置中并且例如简单地通过释放固定在经过调节的位置中。
31.根据本发明,光学观察仪器具有相对于物镜组件的轴线成角度的观察方向并且包括一偏转元件,该偏转元件布置在物镜组件的目标侧并且构造和布置用于使第一光路和第二光路偏转到物镜组件中。该光学偏转元件可以包括一个或者多个反射面。所述观察方向在此尤其是第一立体通道和第二立体通道的或者第一光路和第二光路的目标侧的区段的观察方向之间的中间方向。布置和构造所述光学偏转元件,使第一光路和第二光路从其相应的观察方向偏转到物镜组件中进而偏转到第一立体通道和第二立体通道的光学元件中,以便产生第一半立体图像和第二半立体图像,其中第一光路和第二光路的观察方向之间的中间方向相当于观察仪器的观察方向,该中间方向相对于物镜组件的轴线成一定角度。尤其是第一光路和第二光路的目标侧的区段之间的中轴线或者角平分线相应地被看作光学观察仪器的观察轴线,该观察轴线的方向相当于观察方向,所述观察轴线在优选的工作间距下相交。第一光路和第二光路的目标侧的区段或者其相应的观察方向与观察轴线分别成一角度,该角度相当于半立体角度。在第一光路和第二光路的目标侧的区段彼此平行地伸延的情况下,光学观察仪器的观察方向相当于第一光路和第二光路的观察方向,并且所述观察轴线尤其是第一光路和第二光路的目标侧的区段之间的中轴线,该中轴线相对于物镜组件的轴线成一定角度。
32.这尤其意味着,通过光学偏转元件使光学观察仪器的目标侧的光路从相对于物镜组件的轴线成角度的观察方向至少几乎沿物镜组件的轴线的方向偏转到物镜组件中。目标侧的光路可以通过从目标区出发并且发射到环绕观察轴线的锥形的空间角区域中的光线形成,该光线通过偏转元件朝向物镜组件偏转,其中所述光线中形成第一光路和第二光路并且进入到第一立体通道或者第二立体通道的光学元件中的那些光线在至少一个电子图像接收器上成像,以便形成第一半立体图像或者第二半立体图像。观察轴线在此是锥形的空间角区域的轴线,所述空间角区域具有大致相当于立体角度的开放角度。从目标区发出的、经由偏转元件偏转的光线尤其在相应的、环绕物镜组件的轴线的空间角区域中射入到物镜组件上,从而使得入射光的相应分量到达第一立体通道和第二立体通道中并且在相关的图像接收器或者说图像接收器的区域上成像。
33.由于尤其是立体手术用显微镜或者立体外窥镜的光学观察仪器具有相对于物镜组件的轴线成角度的观察方向,所以能够实现特别有利的手动操纵。借此尤其可以实现,使光学单元沿物镜组件的轴线的方向的结构长度不会沿观察方向延伸,其中光学单元的结构长度此外能由第一光路和第二光路的长度确定进而能由光学观察仪器所提出的光学要求预先确定。因此,当光学观察仪器的观察方向竖直向下对准人体或者动物体上的手术区时,光学观察仪器的竖直的结构高度、例如立体外窥镜的头部的结构高度并非由光学单元的结构长度预先确定,而是可以选择得更小。由此可以在观察对置地布置的显示器时减小或者避免对外科医生的视野的限制。
34.此外,由于在物镜的远端侧布置有偏转元件,所以能够以简单的方式实现光学观察仪器的相对于物镜组件的轴线成角度的观察方向。由于所述光学单元进而由光学单元的第一立体通道和第二立体通道的布置方式所限定的立体基线至少几乎能够围绕物镜组件的轴线或者围绕光路的中轴线转动,在此能以特别简单和有利的方式实现立体基线的方向与用户的位置和观察仪器的取向以及立体图像的取向的适配。于是例如可以在光学观察仪器的观察方向对准手术区或者躺在手术台上的患者的身体区域的情况下,针对用户的不同位置以简单的方式调整立体基线,从而使立体图像为手术区或者身体表面的被观察的区域提供自然的空间印象和对准印象。因此能够以这种方式实现,外科医生能自由地定位光学单元并且然后能根据其位置和天然的或者优选的水平线调整立体基线,其中同时可以避免对其视野的显著限制。优选地,观察方向相对于物镜组件的轴线至少几乎成90
°
的角度。由此可以实现,几乎竖直向下对准的观察方向上对于外科手术来说通常是特别有利的观察方向,光学单元沿大约水平的方向延伸并且能围绕几乎水平的轴线转动,以便调整立体基线的方向。由此可以实现,一方面可以自由进入目标区,尤其对于外科医生来说可自由进入手术区,并且另一方面能够在显示器上显示经由光学观察仪器观察到的最大限度不受阻碍的视野,所述显示器例如可以与外科医生相对地布置在手术台旁边。
35.所述光学观察仪器因此例如可以被保持在手术台上方,从而使观察方向几乎沿竖直方向向下对准并且使光学单元或者光学壳体的、几乎平行于物镜组件的轴线和第一旋转轴线的纵向方向水平地对准。由此一方面实现了光学单元的特别有利的结构形式并且另一方面对于用户来说能够实现在未显著限制工作区域和视野的情况下经由光学观察仪器观察显示器。根据本发明的一种特别优选的实施方式,所述光学单元的光学壳体能围绕第一旋转轴线相对于保持装置转动地支承并且包含光学单元的光学元件、尤其是物镜组件、优
选光学单元的所有光学元件或者所有透镜;以及至少一个电子图像接收器,例如至少两个用于接收第一半立体图像和第二半立体图像的电子图像接收器,其中,此外光学观察仪器的观察方向尤其相对于第一旋转轴线如之前所述成大约90
°
的角度。
36.根据本发明的另一种优选的实施方式,所述物镜组件包括目标侧的前透镜,其中第一光路和第二光路伸延穿过前透镜。所述物镜组件的轴线在这种情况下尤其是前透镜的光学轴线或者中轴线,所述前透镜优选可以同时是第一光路和第二光路之间的中轴线或者说第一光路和第二光路的光学轴线之间的中轴线。所述第一光路和第二光路或者其光学轴线尤其是相对于物镜组件的轴线对称地伸延穿过所述前透镜,其中第一光路和第二光路的目标侧的区段可以彼此平行地或者彼此成角度地伸延并且几乎夹成立体角度,并且第一光路和第二光路的紧挨着前透镜的图像侧的区段可以彼此平行地并且朝向物镜组件的轴线伸延。根据本发明的这种实施方式,所述光学观察仪器因此包括:带有物镜组件的光学单元,所述物镜组件具有目标侧的前透镜;以及至少一个电子图像接收器,其中所述光学单元具有带有第一光路的第一立体通道和带有第二光路的第二立体通道以便利用至少一个电子图像接收器接收目标区的立体图像,并且其中第一光路和第二光路伸延穿过前透镜;以及保持装置,所述光学单元围绕第一旋转轴线可转动地支承在该保持装置上,所述第一旋转轴线至少几乎与前透镜的光学轴线一致,其中所述光学观察仪器包括布置在前透镜的目标侧的偏转元件以便使第一光路和第二光路从其相应的观察方向偏转到物镜组件中,其中观察方向、即观察仪器的观察方向的中间方向相对于前透镜的光学轴线成一定角度。由此能够实现具有光学单元的较大转角区域的一种特别简单的设计方案。
37.以特别优选的方式,光学偏转元件包括一个、优选恰好一个相对于物镜组件的轴线倾斜地放置的平面镜。所述偏转元件尤其可以是这种平面镜。在所述光学观察仪器的观察方向几乎相对于物镜组件的轴线成90
°
的角度,平面镜的面法线几乎相对于物镜组件的轴线成45
°
的角度。所述平面镜优选具有仅仅唯一一个反射面,从而避免形成双重反射。由于所述偏转元件是倾斜于物镜组件的轴线、例如倾斜于前透镜的光学轴线地布置的镜子,所以能够实现特别轻而简单的结构形式。
38.光学偏转元件优选布置在保持装置上。所述光学偏转元件例如可以固定地布置,尤其是不可相对转动地布置在保持装置上。由于光学单元围绕第一旋转轴线转动,所以所述光学单元、尤其是光学壳体同时相应地相对于光学偏转元件转动。这能够实现特别简单而稳定的结构形式以及观察仪器的进一步简化的操作。此外,能够通过用户将立体基线对准期望的水平线,而不会改变仪器的由所述偏转元件确定的观察方向。
39.所述光学偏转元件能够以优选的方式相对于保持装置并且相对于光学单元、尤其是相对于光学壳体可转动地布置,尤其是围绕第一旋转轴线可转动地布置。所述光学偏转元件例如能够相应地可转动地布置在保持装置上。由此可以产生用于调整观察仪器的观察方向并且用于选择目标区的附加的调整可能性。所述光学偏转元件能够以有利的方式布置在保持装置上,从而其能够在操作时或者在配置光学观察仪器时由用户完全地或者部分地取下。通过偏转元件的这种可拆卸的固定能够简化观察仪器的操纵和清洗,并且能够实现观察仪器在没有偏转元件的情况下的使用。
40.根据本发明的一种有利的实施方式可以规定,光学偏转元件包括第一反射元件和第二反射元件,其中所述第二反射元件布置在所述第一反射元件的目标侧,从而使得第一
光路和第二光路伸延经由第一反射元件和第二反射元件并且通过该第一反射元件和第二反射元件分别发生偏转。通过首先由第二反射元件并且然后由第一反射元件依次引起的偏转,第一光路和第二光路从其相应的观察方向偏转到物镜组件中进而偏转到第一立体通道和第二立体通道中。所述第二反射元件可枢转地围绕至少几乎垂直于第一旋转轴线的枢转轴线得到支承。所述第二反射元件的镜壳体尤其是能够可转动地支承在第一反射元件的镜壳体上。所述第一反射元件和第二反射元件可以分别是倾斜放置的平面镜并且并且相应地布置以便使光路偏转大约90
°
;于是形成第一反射元件的平面镜例如可以相对于物镜组件的轴线倾斜45
°
并且使从第二旋转轴线的方向入射的光线偏转到物镜组件的轴线中,并且和形成第二反射元件的平面镜相对于第二旋转轴线倾斜大约45
°
。以这种方式可以实现用于调整光学观察仪器的观察方向的其它调整可能性,从而能够改变被观察的目标区,而在这种情况下不必改变光学单元的空间布置方式。在第一反射元件围绕第一旋转轴线可转动地支承在保持装置上的情况下,能够实现对光学观察仪器围绕两个轴线的观察方向的调整并且能够产生附加的调整可能性以便选择目标区。
41.根据本发明的一种特别优选的实施方式,所述光学单元与可围绕第二旋转轴线转动的操作元件转动耦联,其中第二旋转轴线至少几乎平行于光学的观察元件的观察方向。可转动的操作元件尤其是布置成,使得第二旋转轴线大致与第一光路和第二光路的目标侧的区段之间的观察轴线或者角平分线一致。在此,第二旋转轴线和观察方向或者说观察轴线之间的偏转优选尽可能小,但是该偏转例如也可以达到大约20
°
或者最大达到大约45
°
。操作元件例如可以是转轮或者转动按钮,可手动地转动地所述转轮或者转动按钮,从而通过围绕第二旋转轴线转动操作元件能够手动地使光学单元围绕第一旋转轴线转动。根据本发明的这一方面看出,由于操作元件的旋转轴线至少几乎平行于观察方向或者与观察轴线一致,因此能够实现为了调整立体基线的取向而简单且直观地操作光学观察仪器。
42.操作元件能够以特别有利的方式在与目标区的方向相反的一侧布置在光学偏转元件上,例如布置在偏转元件的镜壳体上。由此一方面能够实现可转动的操作元件的简单而可靠的机械固定;并且另一方面能够实现特别简单而直观的操作。
43.可转动的操作元件优选经由传动装置与光学单元转动耦联。所述传动装置尤其可以包括第一齿轮和第二齿轮或者基本上由第一齿轮和第二齿轮构成,其中所述第一齿轮不可相对转动地与可转动的操作元件耦联并且与所述第一齿轮啮合的第二齿轮与光学单元不可相对转动地耦联。所述第一齿轮和第二齿轮以有利的方式可以分别是锥齿轮。所述第一齿轮因此可以借助于操作元件围绕第二旋转轴线转动,并且所述第二齿轮与光学单元一起围绕第一旋转轴线转动,从而通过转动操作元件可以使光学单元转动以便调整立体基线并且建立半立体图像。以特别优选的方式,所述第一齿轮和第二齿轮可以具有相同数量的齿,其中进一步优选地,所述第一齿轮和第二齿轮的直径几乎相同。以这种方式通过转动可转动的操作元件能够实现光学单元的相同大小的转动。由此可以进一步简化操作并更直观地进行操作。尤其能够以与根据所述类型的光学观察仪器相对应的方式进行操作以便对准立体基线并且建立立体图像。
44.替代地或者附加地可以规定,所述光学单元能够由光学观察仪器的用户握住并且手动地围绕第一旋转轴线转动,例如能够直接握住并且转动光学壳体。如之前所描述的那样构造的操作元件在这种情况下不一定是必需的。由此能够实现简单的构造并且同时能够
实现光学观察仪器的简单的操作以便调整立体基线的取向。
45.罩盖玻璃能够以有利的方式布置在偏转元件的目标侧。由此可以保护所述偏转元件免受损坏和污染,例如防止灰尘沉积或液体飞溅。罩盖玻璃能够以其它有利的方式例如经由平行于第二旋转轴线伸延的连接轴围绕第二旋转轴线转动并且与可转动地的操作元件转动耦联,所述连接轴由第二操作元件驱动并且引起罩盖玻璃的相应的转动。由此例如能够实现,将附加的光学元件在目标侧安放在罩盖玻璃上或者罩盖玻璃之前并且在改变立体基线时一起转动。所述罩盖玻璃可以相对于光学观察仪器的观察轴线倾斜地布置,尤其是为了避免干扰的散射光。
46.所述光学单元优选包括用于利用伸延穿过物镜组件的照明光路对目标区进行照明的照明光学器件。所述照明光学器件可以包括比如像发光二极管(led)的光源以及和准直光学器件(kollimatoroptik)。所述照明光学器件另一方面也可以是光接口,该光接口用于将外部的光源借助于光导线缆与相应的准直光学器件连接。所述物镜组件可以具有分束器,以便使照明光线几乎沿物镜组件的轴线的方向耦合到光学单元的光路中从而对目标区进行照明,或者照明光线例如可以在没有分束器的情况下从侧面几乎朝向目标区射入到物镜组件中。由于由照明光学器件发出的照明光线穿过物镜组件朝向目标区投射,进而同样经由偏转元件偏转,于是能够以特别简单的方式实现,在每次可能对准光学单元和偏转元件(只要光学偏转元件是可转动的以改变观察方向)时,照明光线始终对准目标区。
47.替代地,所述照明光学器件可以布置在偏转元件上,并且照明光路直接地或者通过分束器对准目标区。由此也能够实现使照明光线对准目标区。
48.所述偏转元件优选布置在保持架的目标侧的端部上。所述保持架尤其可以具有转动轴承,所述光学单元围绕第一旋转轴线可转动地支承在该转动轴承上,其中所述转动轴承布置在保持架或者说光学单元的目标侧的端部上并且由物镜组件的轴线以及第一光路和第二光路贯穿。当保持架在保持架或者说光学单元的远离目标的端部上具有另一转动轴承时,所述光学单元能够围绕第一旋转轴线可转动地支承在两个转动轴承之间。所述转动轴承例如可以是滑动轴承。所述偏转元件尤其布置在目标侧的转动轴承的目标侧并且可转动地或者固定地与保持架连接。替代地,保持装置例如可以包括管部或者柄部,光学单元容纳并且可转动地支承在该管部或者柄部的内部,其中第一旋转轴线相当于所述管部或者柄部的纵轴线。进一步替代地,保持装置具有杆部,所述杆部至少局部地伸延穿过光学单元并且可转动地支承在光学单元上,其中第一旋转轴线相当于所述杆部的纵轴线。由此可以实现紧凑地并且牢固地保持光学单元。
49.能够以有利的方式在布置在保持架或者说光学单元的目标侧的端部上的转动轴承和/或布置在远离目标的端部上的转动轴承上设置锁定装置,通过所述锁定装置将光学单元或者说光学壳体保持在相应的经过调节的转动位置中。所述锁定装置例如可以通过转动轴承的摩擦连接或者通过棘轮或者棘爪形成。在此所述棘爪尤其可以被弹簧加载,从而将光学单元通过弹性力保持在经过调节的转动位置中,但是通过手动地转动光学单元能使棘爪从相应的卡口中克服弹性力脱出。
50.保持装置能够以进一步有利的方式包括弯折保持件,其中所述保持架可转动地布置在弯折保持件上。所述保持架尤其可转动地支承在保持装置的弯折保持件上,从而使光学单元能围绕第三轴线转动,所述第三轴线几乎垂直于第一旋转轴线并且此外几乎伸延穿
过光学单元、保持架以及进一步布置在保持架上的结构元件、比如光线的偏转元件的重心。进一步优选地,所述保持装置与保持臂连接或者能与保持臂连接,其中所述弯折保持件可转动地和/或可纵向移动地布置在保持臂上。所述弯折保持件可转动地布置在保持臂上,并且尤其使弯折保持件在保持臂上的支承部的旋转轴线垂直于第三轴线并且使该第三轴线几乎与光学单元、保持架以及进一步布置在保持架上的结构元件的重心相交。由此能够特别简单地调整光学单元在空间中的位置和取向,其中较小的保持力就已经足够使光学单元保持经过调整的取向。因此光学单元能够由用户容易地置于这种位置并且通过保持装置和保持臂保持在该位置中,从而一方面能够实现对手术区的不受阻碍的观察并且另一方面尽可能少地限制用户在看向显示器时的视野。
51.替代地,所述保持架可以布置在保持臂上,优选可转动地布置在保持臂上。所述保持架尤其能够以其远离目标的端部布置在保持臂上,其中所述保持架直接地或者经由转动铰链与保持臂连接。如以上所描述的那样设计的弯折保持件在这种情况下不是必需的。
52.能够以有利的方式构造所述保持装置,从而能通过摩擦连接、传力连接、形状配合连接电磁地和/或马达驱动地确定光学单元的位置和/或取向。尤其可以规定,能够手动地确定光学单元相对于保持架的取向、保持架相对于弯折保持件的转动位置和/或弯折保持件相对于保持臂的转动位置和/或移动位置,并且能够通过摩擦连接、传力连接、形状配合连接或者也借助于电磁的制动装置牢固地得到保持。但也能够以相应的方式马达驱动地调整保持装置,并且能够马达驱动地确定光学单元的相应的位置或者取向。由此能够以简单的方式保持观察仪器的、由用户选择的空间位置和观察方向。
53.操作装置布置在所述保持架上或者集成到所述保持架中,所述操作装置可以包括多个操作按钮或者其它操作元件。对于这里所描述的光学观察仪器来说,所述操作装置能够在保持架的两个端部之间的区段的区域中布置在保持架上。
54.此外可以设置例如形式为释放按钮的元件,该元件用于释放或者锁定与保持装置连接的保持臂。也就是说,在操作时所述释放按钮或者另一操作元件解除保持臂的固定并且能够实现臂部和仪器的手动的定位。在此,所述保持臂能够始终承受光学观察仪器的重量并且是可控的,从而能够实现简单的手动的定位。此外,例如可以通过松开释放按钮来解除保持臂的锁定或者说固定。
55.操作装置的上述元件能够至少部分地布置在保持架的背离光学单元的一侧上,换句话说布置在保持架的外侧。有利地,用户可以容易地够到保持架上的操作元件,而不用接触或者调整光学单元。
56.上述用于释放和锁定保持臂的元件尤其可以布置在保持架的朝向光学单元的一侧上。释放和/或锁定能够通过相同的或者两个独立的元件进行操作。在操作其它元件、比如其它位于保持架的外侧面上的按钮时,可以避免保持臂的无意的脱开。尤其当仪器位于水平的位置中时,这时观察方向竖直向下对准患者或者手术部位,用户可以容易地用手握住保持架并且利用拇指操作所述元件、例如像按压释放按钮,以便进行释放和锁定。信号于是从按钮被传递给控制单元以及保持臂,然后所述保持臂优选转入到浮动状态。在这种状态中,铰链脱开并且可以定位臂部。但所述臂部保持其位置而无需进一步的力作用,尤其是将观察仪器保持在其当前位置。用户现在可以移动仪器并且重新对准其位置和方位,直到用户再次松开释放按钮。在这种情况下,保持臂例如可以自动地锁定在当前位置中,也就是
卡住所有的铰链。
57.为了简化用于进行释放和锁定的元件的操作,可以在保持架的对置的侧面上设置手指托架,用户的另一手指放在该手指托架上,与此同时操纵释放按钮或者类似的元件。为此所述手指托架尤其与保持架上的元件对置地布置。
58.操作装置可以包括其它操作元件,比如用于控制光学单元的滤波器和/或用于控制照明光学器件和/或用于控制摄像功能和视频功能、比如用于荧光观察的立体影像或者专门的图像模式。按钮能够被设计成控制光学单元中的光学元件,例如选择荧光和触发滤波器轮在光学单元中的合适的定位。也能以本身已知的方式自由地对所述按钮进行编程,以便适应用户的需求。可以设置影响光学单元的可转动性的操作元件,该操作元件例如进行锁定、释放或者触发光学单元自动地、尤其是马达驱动地对准实际或者事先选择的水平线。
59.对于正如这里所描述的光学观察仪器来说,所述操作装置此外具有至少一个用于控制摄像头、光源或者数据处理设备的元件。
60.所述光学观察仪器可以与外部的数据处理设备、例如控制装置连接,所述控制装置构造用于供给能量和/或操控至少一个电子图像接收器以及用于显示所接收的立体图像或者用于将相应的图像信号传递给显示装置。所述控制装置例如也可以构造用于给照明装置供电和控制照明装置和/或用于马达驱动地移动保持装置。
61.所述数据处理设备可以通过保持臂与光学观察仪器连接以便交换能量、信号和数据。
62.在观察仪器上、尤其是在其近端的区域中,例如在保持架的远离目标的端部上,可以设有用于与保持臂连接的接口。所述操作装置和其元件于是与所述接口电耦联,以便能够将能量、数据和信号发送给保持臂以及必要时发送给控制装置并且进行接收。
63.所述接口和所述操作装置之间的电连接部例如能以线缆、导线、柔性板或者诸如此类的形式在保持架中自主伸延。其优点在于,不需要额外的外部线缆,所述外部线缆会妨碍仪器的操纵或者限制其移动自由。所述操作装置并且尤其是其相对于接口或者机械手保持臂的电连接部能够与观察仪器的其余的电气器件和电子器件完全分离或者电隔离。
64.所述接口尤其也可以实现观察仪器和与其相邻的保持臂、尤其是操作装置之间的电镀分离。相应的措施、比如像光学数据连接或者感应元件对于本领域技术人员来说是已知的。
65.所述接口同时也可以是机械接口,该机械接口用于尤其可脱开地连接光学观察仪器和保持臂。
66.所述光学观察仪器或者外部的控制装置优选包括电子处理装置,该电子处理装置设计用于实施反射和/或交换,以特别优选的方式实施由至少一个电子图像接收器所接收的半立体图像的反射和交换。尤其是在光学偏转元件只具有一个或者奇数个依次布置在光路中的反射面的情况下,半图像的电子实施的反射是有利的。由此能够产生并且针对用户显示立体图像,所述立体图像适应于用户的位置并且提供目标区的可由用户直观获得的空间印象。
67.所述光学观察仪器优选用于荧光观察、尤其是用于立体荧光观察,并且对此能够包括一个或者多个可以互换的滤波器以及例如四个电子图像接收器。
68.根据本发明的光学观察系统包括光学观察仪器和与该光学观察仪器连接的控制装置,该控制装置如以上所描述的那样构造。
69.本发明根据的一种替代的光学观察系统包括光学观察仪器和保持臂,正如在此所描述的光学观察仪器和保持臂。
70.可以理解的是,之前已经提到的和接下来还有待阐述的特征不仅能以相应给出的组合的方式,还能以其它组合的方式或者能单独地使用,只要其不脱离本发明的范畴。
附图说明
71.本发明的其它方面由以下对优选的实施例和附图的描述得出。附图示出:
72.图1是根据本发明的光学观察仪器的示例性的原理图;
73.图2是根据本发明的光学观察仪器的第一实施例的侧视图;
74.图3是根据本发明的光学观察仪器的第二实施例的部分剖开的侧视图;
75.图4是根据图3所示的光学观察仪器的另一侧视图;
76.图5是根据本发明的光学观察仪器的第三实施例的侧视图;
77.图6是光学观察仪器的第四实施例的侧视图;
78.图7是由光学观察仪器和保持臂所构成的系统的示意图。
具体实施方式
79.在图1中示出了根据本发明的光学观察仪器的一实施例的示意性的原理图。所述光学观察仪器1包括光学单元10,该光学单元具有两个立体通道11、11’,所述立体通道在所示出的实施例中分别包括一物镜并且分别配备有一电子图像接收器12、12’。所述立体通道11、 11’还能包括另外的光学元件。在图1中,彼此隔开地示出所述立体通道11、11’;但所述立体通道11、11’或者说其物镜也能够包括共同的光学元件、例如共同的前透镜(如下所述)。所述立体通道11、11’的物镜在相应的图像接收器12、12’上分别形成布置在目标区中的目标2的图像,其中在图1中仅仅部分地示出了相应的光路。所述光学单元10围绕第一旋转轴线13可转动地得到支承,该第一旋转轴线相当于光学单元10的物镜组件的轴线,并且其在所示出的实施例中是在立体通道11、11’的物镜的光学轴线之间的中轴线。所述立体通道 11、11’横向于所述第一旋转轴线13地彼此错开,其中所述光学轴线的偏移用观察仪器1的立体基线d表示。
80.为了使从目标2的方向入射的光线偏转到立体通道11、11’或者说相应的物镜中,所述光学观察仪器1包括构造为平面镜的偏转镜20,光线在所述偏转镜上分别反射一次并且向着所述立体通道11、11’的物镜偏转。两个立体通道11、11’的观察方向相差立体角度α,该立体角度在图1中显示在从目标2的同一点出发并且经由偏转镜20 偏转到立体通道11、11’的物镜中的两条光线之间;但所述立体通道 11、11’的观察方向也能够彼此平行(未示出)。偏转镜20相对于第一旋转轴线13倾斜45
°
,其中两个立体通道11、11’的目标侧的光路在光学单元10不同的转动位置中经由所述偏转镜20的平面偏转到相应的物镜中。观察轴线3相当于两个立体通道11、11’的光路的目标侧的区段之间的角平分线并且相对于第一旋转轴线13成90
°
的角度。观察仪器1的观察方向是立体通道11、11’的观察方向之间的中间观察方向,其中观察轴线3例如可以看作立体通道11、11’的物镜的光学轴线之间的中轴线的、在
目标侧通过偏转镜20偏转的延长线。沿着观察轴线3从目标2入射到偏转镜20上的光线在示出的实施例中偏转到中轴线、也就是说偏转到第一旋转轴线13,但其中该光线并未到达立体通道11、11’其中之一中。通过围绕第一旋转轴线13转动光学单元10,可以改变立体基线d的方向,以便使所述立体基线适配于用户的位置并且相应地对准所示出的立体图像,所述用户观察由图像接收器12、12’接收的半立体图像(半立体图像)。
81.在图2中示出了根据本发明的光学观察仪器的第一实施例的部分剖开的侧视图。与在其它实施例中一样,根据该第一实施例,观察仪器1是手术用显微镜。光学单元10相当于手术用显微镜的显微镜主体(显微镜主体)。所述光学单元10具有光学壳体14,在所述光学壳体中容纳有光学结构元件和电子结构元件;在图2中显示了立体通道11的光学结构元件和电子图像接收器12。
82.如在图2中所示,手术用显微镜的显微镜主体、也就是光学单元 10可转动地保持在保持架30中。在所述保持架30的目标侧的端部 31处,所述保持架具有极板32,所述光学单元10围绕第一旋转轴线 13以一转动轴承33可转动地支承在所述极板上。在此两个立体通道 11、11’(见图1)的光路伸延穿过所述转动轴承33。在保持架30的与目标侧的端部31相对的远离目标的端部36处,该保持架与保持臂 40连接,所述保持臂由多个彼此成角度的并且必要时能相对于彼此调节的区段构成。保持臂40例如可以是三脚架,该三角架可以固定在手术台上或者也可以独立于手术台。保持架30可转动地和/或可枢转地与保持臂40连接。供电线路和信号线路能伸延穿过所述保持臂40,所述光学单元10通过所述供电线路和信号线路与外部的控制装置连接。保持架30能够具有用于固定未示出的手柄的固定元件34,从而简化手动地调节所述保持臂40以便选择所述保持架30的位置和取向。此外,所述保持架30具有形式为释放按钮39的操作装置37。该按钮39通过信号线路与保持臂40。操纵该按钮39从锁定位置释放所述保持臂40,从而可以利用仪器1对其进行调节。松开所述释放按钮 39将所述保持臂锁定在新的位置。所述保持臂例如可以是气动的保持臂或者配备有马达的机械手保持臂。
83.在极板32上在目标侧还布置有偏转镜20,所述偏转镜在示出的实施例中以45
°
倾斜于第一旋转轴线。所述偏转镜20保持在镜壳体 21中,该镜壳体布置在轴承33的目标侧。镜壳体21连同偏转镜20 在示出的实施例中围绕第一旋转轴线13可转动地布置在极板32上,但也能够与极板32不可相对转动地连接。在图2中还显示了限定手术用显微镜的观察方向的观察轴线3、目标区4和锥线5,所述锥线包括两个立体通道11、11’(见图1)的光路的目标侧的区段,连同超出偏转镜20的虚拟的延长线在内。
84.在图3和4中示出了根据本发明的光学观察仪器的第二实施例的不同的视图。
85.根据第二实施例,同样是手术用显微镜的光学观察仪器1具有如之前所描述的那样的光学单元10,但如在图3中所示,所述光学单元具有侧面的接头15以连接线缆16,通过该线缆可以给光学单元10 的未详细示出的照明装置供给电能或者光能。所述线缆16此外还能用于与外部的控制装置连接以便实现电子图像接收器的能量供给、控制和/或信号传递,以及在必要时还能用作光学单元10的电气部件或者电子部件。在转动轴承33旁边布置有前透镜17,第一立体通道和第二立体通道11、11’(见图1)的光路伸延穿过该前透镜。所述前透镜17形成物镜组件的共同的光学元件,所述物镜组件还包括其它光学元件,尤其是另外的物镜透镜18、18’,所述物镜透镜在图3中象征性地示出并且分别配属于所述立体通道
11、11’其中之一。在图 3中简化示出的物镜组件除了前透镜17和物镜透镜18、18’之外必要时还包括其它物镜透镜和/或光学元件。所述物镜组件用于在电子图像接收器12、12’上分别产生目标区的图像。如在图3中示例性地示出的那样,所述立体通道11、11’的光路在贯穿所述前透镜17之后能够几乎彼此平行地伸延。光学单元10还可以包括其它光学构件,比如像未在图3中示出的滤波器、偏转元件和/或机电的构件;所述光学单元10的壳体在图3中也未示出。第一实施例的物镜组件也能与在第三实施例中一样的方式构造。在图中示出的仪器1此外还具有如在第一实施例中所描述的释放按钮39,该释放按钮用于松开和释放这里仅仅显示的保持臂40。
86.所述光学单元10借助于转动轴承33以及其它转动轴承35可转动地支承在保持架30上。所述保持架30借助于一转动轴承41几乎在中间可转动地支承在弯折保持件42上,该弯折保持件42借助于另一转动轴承43支承在保持臂40上;此外,所述弯折保持件42可纵向移动地保持在保持臂40上。转动轴承41的旋转轴线和另一转动轴承43的旋转轴线彼此垂直并且伸延几乎穿过布置在保持臂上的部件、即保持架30、光学单元10和接下来描述的操作单元50的重心。第一旋转轴线在相应地调整转动轴承41时对准另一转动轴承43的旋转轴线,所述所述光学单元10围绕第一旋转轴线所述可转动地支承在保持架30中。
87.所述操作单元50包括壳体51,该壳体在保持架30的目标侧的端部31处在转动轴承33的区域中不可相对转动地布置在极板32上;但所述操作单元也能够围绕第一旋转轴线13可转动地支承在保持架 30上,光学单元10可围绕所述第一旋转轴线转动。在所述操作单元50的壳体51内部布置有相对于壳体51固定的偏转镜20,该偏转镜是平面镜并且用于使第一光路和第二光路从目标区偏转到前透镜17 进而进入到第一立体通道和第二立体通道11、11’中或者说进入到另外的物镜透镜18、18’中。在所述壳体51的与目标区相反的一侧上布置有转轮52,该转轮的旋转轴线与观察仪器的观察轴线一致。当所述观察仪器1被定位在有待观察的目标区上方时,所述转轮52因此布置在所述壳体51的上侧面上。正如以下详细阐述的那样,光学单元 10能够借助于所述转轮52围绕第一旋转轴线13转动。在目标侧的侧面上,也就是说在壳体51的所谓的下侧面上,所述壳体通过透明的罩盖玻璃53封闭。所述罩盖玻璃53能够借助于连接轴54进行转动,所述连接轴将转轮52的转动传递给罩盖玻璃53。
88.在图4中示出了根据第二实施例的光学观察仪器1的另一侧视图,其中能够看出带有转动轴承41的弯折保持件42,保持架30支承在所述转动轴承上。此外,以光学壳体14示出了光学单元10并且以其壳体51和转轮52示出了操作单元50。
89.所述操作单元50的壳体51可以像图3和图4所示那样构造,但是根据第二实施例的变体其也能够包围所述光学单元10。
90.在图5中示出了根据本发明的光学观察仪器的第三实施例的侧视图。在该实施例中,保持架30在其远离目标的端部36处牢固地与未示出的机械手保持臂连接,所述光学单元10可转动地支承在所述保持架中。可操控所述机械手保持臂,从而与光学观察仪器1的位置和取向无关地承载其重量并且确定保持架30的经过调节的位置和取向。
91.在所述保持架30中集成有操作装置37,所述操作装置在上侧具有多个操作按钮38,所述操作按钮用于控制例如光源或者布置在光学单元10中的滤波器。与操作按钮38并且尤其是操作按钮之间的手指托架相对置地在下侧布置有释放按钮39。通过按压所述释放按钮39 来确定所述保持架30的位置和取向,其中此外光学观察仪器的重量由机械手保持
臂承载;可以手动地将所述保持架30置入到新的位置和取向中。通过松开释放按钮39,重新激活确定所述保持架30的位置和取向。附加地或者替代地,该释放与机械手保持臂有关,通过操作释放按钮39使所述机械手保持臂进入到暂停状态中,在该状态中松开臂的关节,但是依旧保持光学观察仪器1的重量,从而使得所述光学观察仪器保持其位置。臂能够连同仪器1能够由用户自由移动。通过松开释放按钮39将保持臂重新锁定在经过调节的位置中。
92.为了改变光学单元10的转动位置进而适配立体基线或者说水平面,光学单元10的壳体14能被用户握住并且手动地转动。经过调节的转动位置通过未示出的卡锁机构来保持,该卡锁机构布置在目标侧的转动轴承33上。所述卡锁机构包括例如支承在光学单元10中的棘爪,该棘爪弹簧加载地啮合到牢固地与保持架30连接的齿轮的卡锁槽中;在手动转动光学单元10时克服弹性力并且使棘爪从相应的卡锁槽中脱出,从而使得光学单元10能够相对于保持架30围绕第一旋转轴线13转动。从在图5中示出的竖立位置开始,所述光学单元10 沿两个方向围绕旋转轴线13分别转过135
°

93.未示出的偏转镜牢固地布置在镜壳体21中,所述镜壳体能够牢固地与保持架30连接或者具有与所述保持架一体地构造的上侧面。所述光学单元的壳体14具有另外的操作元件以及用于线缆的接头 15。此外,第四实施例如之前所描述的那样,尤其与第一实施例相对应。
94.按照根据本发明的方法,布置在保持臂40或者保持架30上的光学单元10由用户置入到期望的空间位置中,例如借助布置在保持架 30上的手柄手动地进行或者通过控制相应的致动器借助为此设立的外部的控制装置马达驱动地进行。由此能够同时调节相对于有待观察的目标区4的观察方向或者说观察轴线3;在根据图2的实施例中,可以通过转动镜壳体21附加地在一个或者两个自由度上改变观察方向。在根据图2实施例的中,为了调节立体基线的方向可以由用户握住光学单元10并且手动地围绕第一旋转轴线13转动。在根据图3和图4的实施例中,通过转动转轮52能够手动地调节立体基线,所述立体基线会引起光学单元10的相应的转动。借助于例如可以布置在光学单元10中或者外部的控制装置中的处理装置,能够处理由图像接收器12、12’所接收的半立体图像的电子镜像。附加地,能够以电子的方式进行由图像接收器12、12’所接收的半立体图像的互换。然后将这种经过加工的半图像显示在显示装置、比如像针对立体示图所设立的显示器上。以这种方式能够产生并且显示立体图像,该立体图形为用户提供目标区的可直观获得的空间印象。
95.为了清楚起见,并未在所有附图中示出所有附图标记。对于某一附图中未解释的附图标记具有与其它附图中相同的意义。
96.图6示出了另一种实施例,其基本上相当于图5所示的第三实施例,但是在观察仪器1或者说其保持架30上未设置远端的偏转元件。替代于此,该实施例涉及一种具有笔直视线的仪器,也就是说光线直接穿过远端的孔眼和未示出罩盖玻璃投射到光学单元10中。
97.在图7中示出了由光学观察仪器1、机械手保持臂40和控制装置构成的系统。所述观察仪器1可以如之前所描述那样构造。在近端的端部区域中,仪器1经由其保持架30与保持臂40连接。未示出电导线伸延穿过保持臂40从仪器1和其操作按钮到达控制所述保持臂40 的控制装置。
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