用于手術(shù)顯微鏡的照明裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于手術(shù)顯微鏡的照明裝置，包括：至少一個(gè)光源(10、20)，所述至少一個(gè)光源(10、20)用于產(chǎn)生在物平面(70)中提供第一照明區(qū)域的第一照明光束路徑(80)、和在所述物平面(70)中提供第二照明區(qū)域的第二照明光束路徑(90)，以使所述第一照明區(qū)域與所述第二照明區(qū)域至少部分地重疊，且所述照明裝置包括開(kāi)關(guān)裝置(50)和遮光濾光器(40)，使用所述開(kāi)關(guān)裝置(50)可以可選擇地用第一照明光束路徑(80)和/或第二照明光束路徑(90)照明所述物平面，所述遮光濾光器(40)可引入至所述第一照明光束路徑(80)，通過(guò)所述遮光濾光器(40)所述第一照明光束路徑(80)可部分地變暗。
【專利說(shuō)明】用于手術(shù)顯微鏡的照明裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于手術(shù)顯微鏡的照明裝置和對(duì)應(yīng)的手術(shù)顯微鏡。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)手術(shù)顯微鏡在眼科手術(shù)中、特別是在白內(nèi)障摘除術(shù)中使用時(shí)，照明軸與顯微鏡的觀察軸之間的角度將保持為盡可能小。這類照明的優(yōu)點(diǎn)是垂直入射到眼睛上的光束被視網(wǎng)膜可擴(kuò)散地反射，且因此在略帶紅色的透射光中可見(jiàn)到眼睛的晶狀體囊。該效應(yīng)還稱為“紅反射”。紅反射的質(zhì)量在白內(nèi)障摘除術(shù)中是非常重要的。在白內(nèi)障摘除過(guò)程中，在晶狀體除去后，必須從眼睛除去所有組織殘留物。這只有在這些組織殘留物用足夠光對(duì)比觀察時(shí)才可以完成。
[0003]另一方面，白內(nèi)障摘除過(guò)程中所需要的不僅是紅反射顯像，還需要常規(guī)照明，以照明整個(gè)手術(shù)區(qū)域。整個(gè)手術(shù)區(qū)域的照明(稱為“主”照明或“環(huán)境”照明)是需要的，例如，與設(shè)備引入手術(shù)區(qū)域中有關(guān)，或還為了在附近進(jìn)行手術(shù)步驟。在這種情況下，為了患者的安全，應(yīng)優(yōu)選關(guān)閉紅-反射照明。
[0004]可提到角膜移植手術(shù)，作為在環(huán)繞紅反射區(qū)域的手術(shù)區(qū)域中的典型過(guò)程的示例。
[0005]EP0661020B1公開(kāi)了一種用于手術(shù)顯微鏡的可切換照明裝置。使用該照明裝置，使單獨(dú)地或一起提供構(gòu)成主照明或環(huán)境照明的紅-反射照明或柯勒照明成為可能。
[0006]DE10108254A1公開(kāi)了一種顯微鏡，所述顯微鏡包括提供一個(gè)照明光束路徑的一個(gè)光源，在所述照明光束路徑可插入包括更高光學(xué)透射率的區(qū)域與更低光學(xué)透射率的區(qū)域的光學(xué)濾光器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是一種靈活的、用于手術(shù)顯微鏡的照明裝置，使用該照明裝置可最佳地提供和相互協(xié)調(diào)紅反射照明模式與主照明模式。
[0008]為此，本發(fā)明提供了一種用于手術(shù)顯微鏡的照明裝置，包括至少一個(gè)光源，所述至少一個(gè)光源用于產(chǎn)生在物平面中提供第一照明區(qū)域的第一照明光束路徑、和在所述物平面中提供第二照明區(qū)域的第二照明光束路徑，以使所述第一照明區(qū)域與所述第二照明區(qū)域至少部分地重疊，且所述照明裝置包括開(kāi)關(guān)裝置，使用所述開(kāi)關(guān)裝置能夠可選擇地用第一照明光束路徑和/或第二照明光束路徑照明所述物平面，其特征在于，遮光濾光器，所述遮光濾光器可被引入至所述第一照明光束路徑，通過(guò)所述遮光濾光器所述第一照明光束路徑可部分地變暗。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，對(duì)手術(shù)顯微鏡提供了就照明而言加強(qiáng)的靈活性(與現(xiàn)有技術(shù)相比)。例如，根據(jù)本發(fā)明，可能容易地提供:專門的紅反射照明或同軸照明、包括物場(chǎng)的軸附近區(qū)域(close-to-axis region)的照明的完全物場(chǎng)照明(主照明)、物場(chǎng)的軸附近區(qū)域沒(méi)有照明的主照明、紅-反射照明與包括物場(chǎng)的軸附近區(qū)域的照明的主照明一起、以及紅-反射照明與物場(chǎng)的軸附近區(qū)域沒(méi)有照明的主照明一起。[0010]在紅-反射照明與物場(chǎng)的軸附近區(qū)域沒(méi)有照明的主照明(即，軸附近區(qū)域沒(méi)有通過(guò)主照明來(lái)照明，但僅通過(guò)紅-反射照明來(lái)照明)一起使用的操作模式證明為是非常有利的，因?yàn)榧t反射是用環(huán)境的同時(shí)照明可見(jiàn)的，但是主照明光對(duì)紅反射沒(méi)有減少遮擋對(duì)比的影響。
[0011]本說(shuō)明書中使用的術(shù)語(yǔ)“遮光濾光器”應(yīng)指包括高光學(xué)透射率的(第一)區(qū)域和低光學(xué)透射率的(第二)區(qū)域的光學(xué)濾光器。優(yōu)選地，第一區(qū)域?yàn)榛就该鞯?，且第二區(qū)域?yàn)榛静煌该鞯摹＠?，?duì)于可見(jiàn)光譜的光或特定頻率或頻帶(例如，在400-800nm，特別是420-470nm、470-600nm、600-700nm或700-800nm的區(qū)域內(nèi)的合適帶)的光，第一區(qū)域的光學(xué)透射率可為90% -100%，特別是90%、95%、96%、97%、98%或99%。第二區(qū)域的光學(xué)透射率可為 0% -20%，特別是 0%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%或20 %。優(yōu)選地，第二區(qū)域的光學(xué)透射率為O %，S卩，為基本不透明的。
[0012]第一區(qū)域與第二區(qū)域的相互布置可選擇為對(duì)特定目的有利的。特別優(yōu)選的是提供一種布置，其中第二區(qū)域設(shè)置在中心(即，圍繞與遮光濾光器相互作用的照明光束路徑的中心軸)，第一區(qū)域圍繞第二區(qū)域布置。在第二區(qū)域?yàn)閳A形的情形下，第一區(qū)域優(yōu)選設(shè)置為同心環(huán)形區(qū)域。
[0013]在一些實(shí)施例中，所述遮光濾光器可定位在與所述物平面共軛的、所述第一照明光束路徑的平面中。
[0014]在一些實(shí)施例中，所述遮光濾光器的位置和/或尺寸使得所述物平面中所述第一照明光束路徑的變暗區(qū)域與所述第二照明光束路徑的照明區(qū)域大體上對(duì)應(yīng)。
[0015]在一些實(shí)施例中，所述第二照明光束路徑的所述照明區(qū)域完全覆蓋所述第一照明光束路徑的所述變暗區(qū)域，優(yōu)選形成半徑在Imm至3mm范圍內(nèi)的環(huán)形重疊區(qū)域。
[0016]在一些實(shí)施例中，所述遮光濾光器的直徑是可變的。
[0017]在一些實(shí)施例中，所述第一照明光束路徑和/或第二照明光束路徑的被照明區(qū)域的直徑是可變的。
[0018]在一些實(shí)施例中，所述第二照明光束路徑的所述被照明區(qū)域的直徑和所述遮光濾光器的所述直徑能夠以受控方式改變，總是保持在Imm至3mm范圍內(nèi)的環(huán)形重疊區(qū)域。
[0019]在一些實(shí)施例中，所述遮光濾光器可選擇地可被引入至所述第一照明光束路徑和可從所述第一照明光束路徑移除。
[0020]在一些實(shí)施例中，所述遮光濾光器具有可控的透射率。
[0021]在一些實(shí)施例中，所述第一照明光束路徑與所述第二照明光束路徑在所述物平面中相對(duì)于彼此同心地設(shè)置。
[0022]在一些實(shí)施例中，所述第一照明光束路徑為主照明，且所述第二照明光束路徑為同軸照明或紅-反射照明。
[0023]有利地，還稱為“變暗濾光器”的、根據(jù)本發(fā)明使用的遮光濾光器定位在或可定位在與物平面共軛的照明光束路徑的平面中?？捎勺儼禐V光器提供的變暗結(jié)構(gòu)因此可在物場(chǎng)上精確地成像。
[0024]特別有利地，遮光濾光器的位置和/或尺寸使得第一照明光束路徑(主照明)的變暗區(qū)域與第二照明光束路徑(同軸照明或紅-反射照明)的照明區(qū)域大體上對(duì)應(yīng)。這向手術(shù)顯微鏡的使用者提供了最佳的照明物場(chǎng)。[0025]有利地，第二照明光束路徑的照明區(qū)域完全覆蓋變暗區(qū)域，特別是提供了 Imm至3_范圍內(nèi)的覆蓋邊緣。這個(gè)特征允許在使用遮光濾光器時(shí)除去干擾觀察的白(未被照明的)環(huán)。
[0026]有利地，遮光濾光器可選擇地可被引入至第一照明光束路徑且可從第一照明光束路徑移除。
[0027]提供透射率可控制的遮光濾光器被證明為是有利的。因此可提供特別是物場(chǎng)的中心區(qū)域的特別靈活的照明強(qiáng)度。
[0028]優(yōu)選的是，第一照明光束路徑與第二照明光束路徑在物平面中相互同心地設(shè)置。
[0029]特別優(yōu)選的是，第一照明光束路徑為環(huán)境照明或主照明，且第二照明光束路徑為同軸照明或紅-反射照明(也稱為“O-度”照明)。
[0030]本發(fā)明還提供了一種具有上述照明裝置的手術(shù)顯微鏡。
[0031]本發(fā)明的另外優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施例將從說(shuō)明書和附圖中變得更明顯。
[0032]應(yīng)當(dāng)理解的是，在不超出本發(fā)明的范圍的情況下，以上提到的特征和以下將說(shuō)明的特征不僅可以以所示的各個(gè)組合使用，還可以以其他組合使用或可以單獨(dú)使用。
[0033]基于示例 性的實(shí)施例，本發(fā)明在附圖中被示意性地描述，且將參考附圖在下面詳細(xì)地描述。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0034]在附圖中:
[0035]圖1示出了可用根據(jù)本發(fā)明的照明裝置實(shí)現(xiàn)的第一照明模式；
[0036]圖2示出了可用根據(jù)本發(fā)明的照明裝置實(shí)現(xiàn)的第二照明模式；
[0037]圖3示出了可用根據(jù)本發(fā)明的照明裝置實(shí)現(xiàn)的第三照明模式；
[0038]圖4示出了可用根據(jù)本發(fā)明的照明裝置實(shí)現(xiàn)的第四照明模式。
[0039]圖1至4中的每一個(gè)示出了在不同照明模式中，通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的照明裝置的一個(gè)照明光束路徑或多個(gè)照明光束路徑的截面圖。
[0040]部件列表
[0041]10第一光源
[0042]12光學(xué)系統(tǒng)
[0043]13場(chǎng)光闌
[0044]13 ^場(chǎng)光闌的平面
[0045]14偏轉(zhuǎn)元件
[0046]20第二光源
[0047]22光學(xué)系統(tǒng)
[0048]23場(chǎng)光闌平面
[0049]24偏轉(zhuǎn)元件
[0050]30主物鏡
[0051]40遮光濾光器或變暗濾光器
[0052]41 40的不透明區(qū)域
[0053]42 40的透明區(qū)域[0054]50開(kāi)關(guān)裝置
[0055]70物平面
[0056]7170的中心區(qū)域
[0057]7270的環(huán)形區(qū)域
[0058]80第一照明光束路徑
[0059]90第二照明光束路徑
[0060]95觀察光束路徑 【具體實(shí)施方式】
[0061]所描述的照明裝置的優(yōu)選實(shí)施例包括第一光源10，作為第一照明光束路徑80的、所述第一光源10的光通過(guò)包括聚光透鏡系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)12、場(chǎng)光闌13、偏轉(zhuǎn)兀件14和主物鏡30導(dǎo)向到物平面70中。場(chǎng)光闌13優(yōu)選布置在與物平面共軛的平面13 ^中。所描述的第一照明光束路徑作為柯勒照明光束路徑提供，場(chǎng)光闌13通過(guò)下游光學(xué)系統(tǒng)(此處為主物鏡30)成像在物平面70中。
[0062]通過(guò)第一照明光束路徑80的光，物或物平面70可通過(guò)顯微鏡(沒(méi)有另外示出)的觀察光束路徑95觀察為明亮圖像。因此第一照明光束路徑代表主照明。
[0063]與第一照明光束路徑80相關(guān)聯(lián)的、但是還沒(méi)有引入到圖1中的第一照明光束路徑80中的是遮光濾光器或變暗濾光器40，使用該遮光濾光器或變暗濾光器40可使第一照明光束路徑80部分地變暗。有利地，在場(chǎng)光闌13的平面中將遮光濾光器40引入到第一照明光束路徑80中，如以下參考圖3至4進(jìn)一步說(shuō)明的。
[0064]此外，根據(jù)本發(fā)明的照明裝置包括第二光源20，以提供第二照明光束路徑90(特別參見(jiàn)圖2)。光源20的光通過(guò)具有聚光透鏡系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)22、場(chǎng)光闌23和偏轉(zhuǎn)兀件24與主物鏡30再次被導(dǎo)向到物平面70中。第二照明光束路徑90代表同軸照明，使用第二照明光束路徑90可在被觀察的眼睛的視網(wǎng)膜上產(chǎn)生紅反射。
[0065]照明裝置包括示意性地示出的且標(biāo)號(hào)為50的開(kāi)關(guān)裝置，使用開(kāi)關(guān)裝置50，第一光源和第二光源可以可選擇地打開(kāi)和關(guān)閉。特別地，使用開(kāi)關(guān)裝置50可同時(shí)打開(kāi)兩個(gè)光源。
[0066]根據(jù)本發(fā)明，第一照明光束路徑80和第二照明光束路徑90可以可選擇地或以不同形式使用，如以下描述的:
[0067]圖1描述了第一照明模式，其中物平面70的照明專門通過(guò)第一照明光束路徑80提供。在這種情況下，第二照明光束路徑90被關(guān)閉或擋住。這是常規(guī)的主照明或柯勒照明。
[0068]圖2描述了作為第二照明模式的、專門用第二照明光束路徑90照明的物平面70的照明。此處第一照明光束路徑80被完全擋住或關(guān)閉。
[0069]在這種模式中，第二照明光束路徑90代表專門的同軸或紅-反射照明。因?yàn)樵谶@種情況下第一照明光束路徑80被關(guān)閉，可避免紅反射上的閃光作用，全部的結(jié)果是可提供非常高對(duì)比的紅反射。
[0070]與圖1對(duì)應(yīng)的圖3再次描述了專門使用第一照明光束路徑80的照明模式；此處，與根據(jù)圖1的操作模式不同，在物平面70共軛的平面13中將遮光濾光器40引入到第一照明光束路徑中。通過(guò)示例，假定遮光濾光器40包括圍繞第一照明光束路徑的光軸18同心設(shè)置的不透明區(qū)域41和圍繞不透明區(qū)域41的透明環(huán)形區(qū)域42。[0071]將這類遮光濾光器40引入到第一照明光束路徑80中在物平面70中產(chǎn)生了未被照明的中心區(qū)域71。這個(gè)中心區(qū)域被環(huán)形照明區(qū)域72圍繞。
[0072]最后，圖4描述了照明裝置的一種操作模式，其中第一照明光束路徑80和第二照明光束路徑90都被打開(kāi)。再次將遮光濾光器40引入到第一照明光束路徑80中。
[0073]在物平面70中，第二、外部的照明區(qū)域72與圖3的環(huán)形照明區(qū)域?qū)?yīng)。另一方面，內(nèi)部照明區(qū)域71沒(méi)有如圖3中的全部變暗，但是代替地通過(guò)第二照明光束路徑90照明。通過(guò)這個(gè)特征，可通過(guò)第二照明光束路徑90保證最佳的紅反射，因?yàn)榭梢员苊庥捎诘谝徽彰鞴馐窂?0的、視網(wǎng)膜上的閃光。同時(shí)，可能使獨(dú)立于第一照明光束路徑80的第二照明光束路徑90的照明強(qiáng)度最小化，以將患者的視網(wǎng)膜上的應(yīng)力或?qū)颊叩囊暰W(wǎng)膜的損害最小化。
[0074]有利地，物平面70中的第二照明光束路徑90的直徑D略大于變暗區(qū)域71的直徑；整體上，具有約Imm至3_范圍內(nèi)的半徑的環(huán)形重疊區(qū)域是優(yōu)選的。因此，可能的是完全除去令外科醫(yī)生焦慮的、第一照明光束路徑和第二照明光束路徑之間的過(guò)渡區(qū)域中的、未被照明的環(huán)。
[0075]作為另一個(gè)實(shí)施例，第一照明光束路徑80的場(chǎng)光闌13的直徑和/或第二照明光束路徑90的場(chǎng)光闌23直徑、以及遮光濾光器40的直徑可配備為可變的。
[0076]通過(guò)這些部件(場(chǎng)光闌13和/或23和遮光濾光器40)的另外偶合，第一照明光束路徑和/或第二照明光束路徑的直徑可由外科醫(yī)生改變，在這種情況下可另外保證和/或改變以上描述的重疊區(qū)域。
[0077]根據(jù)圖4的實(shí)施例是特別值得注意的，因?yàn)榈谝徽彰鞴馐窂胶偷诙彰鞴馐窂降恼彰鲝?qiáng)度可相互獨(dú)立地調(diào)節(jié)和改變。
[0078]但是，應(yīng)當(dāng)注意的是，為了完整性，用第一照明光束路徑和第二照明光束路徑的同時(shí)完全照明，即不將變暗濾光器40引入到第一光束路徑也是可能的。
【權(quán)利要求】
1.一種用于手術(shù)顯微鏡的照明裝置，包括至少一個(gè)光源(10、20)，所述至少一個(gè)光源(10,20)用于產(chǎn)生在物平面(70)中提供第一照明區(qū)域的第一照明光束路徑(80)、和在所述物平面(70)中提供第二照明區(qū)域的第二照明光束路徑(90)，以使所述第一照明區(qū)域與所述第二照明區(qū)域至少部分地重疊，且所述照明裝置包括開(kāi)關(guān)裝置(50)，使用所述開(kāi)關(guān)裝置(50)能夠可選擇地用第一照明光束路徑(80)和/或第二照明光束路徑(90)照明所述物平面， 其特征在于， 遮光濾光器(40)，所述遮光濾光器(40)可被引入至所述第一照明光束路徑(80)，通過(guò)所述遮光濾光器(40)所述第一照明光束路徑(80)可部分地變暗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其中所述遮光濾光器(40)可定位在與所述物平面(70)共軛的、所述第一照明光束路徑(80)的平面(13')中。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中所述遮光濾光器(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徑(80)的變暗區(qū)域與所述第二照明光束路徑(90)的照明區(qū)域大體上對(duì)應(yīng)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中所述第二照明光束路徑(90)的所述照明區(qū)域完全覆蓋所述第一照明光束路徑(80)的所述變暗區(qū)域，優(yōu)選形成半徑在Imm至3mm范圍內(nèi)的環(huán)形重疊區(qū)域。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中所述遮光濾光器的直徑是可變的。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中所述第一照明光束路徑(80)和/或第二照明光束路徑(90)的被照明區(qū)域的直徑是可變的。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中所述第二照明光束路徑(90)的所述被照明區(qū)域的直徑和所述遮光濾光器(40)的所述直徑能夠以受控方式改變，總是保持在Imm至3mm范圍內(nèi)的環(huán)形重疊區(qū)域。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中所述遮光濾光器(40)可選擇地可被引入至所述第一照明光束路徑(80)和可從所述第一照明光束路徑(80)移除。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中所述遮光濾光器(40)具有可控的透射率。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中所述第一照明光束路徑(80)與所述第二照明光束路徑(90)在所述物平面(70)中相對(duì)于彼此同心地設(shè)置。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中所述第一照明光束路徑(80)為主照明，且所述第二照明光束路徑為同軸照明或紅-反射照明。
12.—種具有根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的照明裝置的手術(shù)顯微鏡。
【文檔編號(hào)】G02B21/00GK103852876SQ201310641395
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月30日
【發(fā)明者】曼佛瑞德·庫(kù)斯特, 卡洛·斯皮祖科 申請(qǐng)人:徠卡顯微系統(tǒng)(瑞士)股份公司