DE3831481A1

DE3831481A1 - Microscope, in particular a stereoscopic surgical microscope

Info

Publication number: DE3831481A1
Application number: DE19883831481
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Phys Dr Re Ludwig
Original assignee: Jenoptik Jena GmbH
Current assignee: Jenoptik AG
Priority date: 1987-11-02
Filing date: 1988-09-16
Publication date: 1989-05-11
Also published as: CH678116A5; DD265709A1

Abstract

The demand for higher resolution and light intensity as well as depth of field is implemented by providing in at least one beam path an aperture stop which consists of at least two concentrical regions which act simultaneously, the regions of the aperture stop having different transmission properties. Use in microscopy. <IMAGE>

Description

Die erfindungsgemäße Anordnung ist sowohl bei Operations mikroskopen als auch allgemein in der Mikroskopie anwend bar, speziell bei bestehender Forderung nach relativ hohem Auflösungsvermögen bei großer Tiefenschärfe und gleichzeitiger Bildhelligkeit.The arrangement according to the invention is both for operations microscopes as well as generally used in microscopy cash, especially if there is a demand for relative high resolution with great depth of field and simultaneous image brightness.

Bekannte stereoskopische Operationsmikroskope weisen im Strahlengang nach dem Objektiv für jeden Teilstrahlen gang einen Vergrößerungswechsler auf, der als Galilei- Fernrohr oder als Zoom-System ausgebildet sein kann. Danach folgen im Strahlengang Tubusobjektive, Umkehrpris men und Okulare. Entscheidend für Auflösungsvermögen, Lichtstärke und Tiefenschärfe des Gesamtsystems ist die Aperturblende, welche jeweils im Vergrößerungswechsler realisiert ist. Dabei sind hohe Lichtstärke und hohes Auflösungsvermögen einerseits mit geringer Tiefenschärfe andererseits verbunden. Andererseits bedingt hohe Tiefen schärfe ein geringes Auflösungsvermögen und geringe Lichtstärke. Bei den in den bekannten technischen Lösungen eingegangenen Kompromissen bleibt im Hinblick auf Fotodokumentation und Einsatz von Videotechnik die Forderung nach erhöhter Lichtstärke, verbessertem Auf lösungsvermögen und verbesserter Kontrastwiedergabe in der Ebene des Operationsfeldes sowie nach Tiefenorientierung im Operationsraum, sicherer Positionierung und Führung der Operationsinstrumente, d. h. nach größerer Tiefen schärfe, bestehen.Known stereoscopic surgical microscopes in the beam path after the lens for each partial beam a magnification changer, which as a Galileo Telescope or can be designed as a zoom system. This is followed by tube lenses, reverse prisms, in the beam path men and eyepieces. Decisive for resolving power, The light intensity and depth of focus of the overall system is that Aperture diaphragm, each in the magnification changer is realized. There are high light intensity and high Resolving power with a shallow depth of field on the one hand on the other hand connected. On the other hand, high depths sharpness a low resolution and low Luminous intensity. In the known in the technical Compromise solutions remains in view on photo documentation and the use of video technology Demand for increased light intensity, improved opening resolution and improved contrast reproduction in the level of the operating field as well as according to depth orientation in the operating room, safe positioning and guidance the surgical instruments, d. H. after greater depths sharpness, persist.

Ziel der Erfindung ist eine Erhöhung des Gebrauchswertes bei der mikroskopischen Beobachtung bezüglich der genannten Komponenten.The aim of the invention is to increase the utility value in microscopic observation regarding the components mentioned.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Forderungen nach hoher Auflösung, hoher Lichtstärke zu erfüllen, d. h. die Relation der genannten Komponenten zu verbessern. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Mikroskop, insbe sondere einem stereoskopischen Operationsmikroskop, dadurch gelöst, daß in mindestens einem Strahlengang eine Apertur blende vorgesehen ist, die aus mindestens zwei simultan wirksamen, konzentrischen Bereichen besteht, wobei die Bereiche der Aperturblende unterschiedliche Transmissions eigenschaften aufweisen. Eine komplementäre, vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß am Ort der Aperturblende über Strahlenteiler ein enges Strahlenbündel aus der Achse ausgespiegelt wird, mit diesem Bündel geringer Apertur über ein Objektiv ein lichtschwaches Bild hoher Tiefenschärfe auf dem Eingang eines Lichtverstärkers ent worfen wird, und das auf der Ausgangsseite des Lichtver stärkers entstehende Bild in den Mikroskopstrahlengang vor dem Tubusobjektiv eingespiegelt wird. The object of the invention is to meet the demands for high Resolution to meet high light intensity, d. H. the Improve relation of the components mentioned. The The object of the invention is in a microscope, in particular in particular a stereoscopic surgical microscope, thereby solved that in at least one beam path an aperture aperture is provided, which consists of at least two simultaneously effective, concentric areas, the Areas of the aperture diaphragm different transmissions have properties. A complementary, beneficial Embodiment of the invention is that at the site of Aperture aperture over beam splitter a narrow beam is mirrored off the axis with this bundle less Aperture over a lens a faint image high Depth of field on the input of a light amplifier ent is thrown, and that on the output side of the Lichtver stronger image in the microscope beam path is reflected in the tube lens.

Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Aperturblenden, deren Bereiche simultan wirken, erzeugt die engste Blendenöffnung ein lichtschwaches Bild großer Tiefen schärfe und geringer Auflösung, die größte Blenden öffnung ein lichtstarkes Bild hoher Auflösung und geringer Tiefenschärfe. Beide Bilder überlagern sich und werden gleichzeitig betrachtet.By using the aperture diaphragms according to the invention, whose areas act simultaneously creates the closest Aperture a faint image of great depths sharpness and low resolution, the largest apertures opening a bright image high resolution and low Depth of field. Both images overlap and become viewed at the same time.

Erfindungsgedanke und Funktion einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des damit möglichen mikroskopischen Beobachtungsverfahrens werden nachstehend an Hand von schematischen Darstellungen erläutert. Es zeigtIdea of the invention and function of an inventive Device or the possible microscopic Observation procedures are described below using schematic representations explained. It shows

Fig. 1 - die schematische Darstellung eines Operations mikroskopes, Fig. 1 - is a schematic representation of an operation microscope,

Fig. 2 - die graphische Darstellung der Modulationsüber tragungsfunktion,Tragungsfunktion the graphical representation of the modulation via, - Fig. 2

Fig. 3 - die graphische Darstellung des Zusammenhanges zwischen optischer Tiefenschärfe, Lichtstärke, Apertur und Aperturblendendurchmesser, Fig. 3 - the graph of the relationship between the optical depth of field, light intensity, aperture and Aperturblendendurchmesser,

Fig. 4 - die erfindungsgemäße Aperturblende, Fig. 4 - the aperture stop according to the invention,

Fig. 5 - das Einbaubeispiel für die erfindungsgemäße Aperturblende, Fig. 5 - the installation example of the inventive aperture stop,

Fig. 6 - eine besondere Ausführungsform einer erfindungs gemäßen Aperturblende, Fig. 6 - a particular embodiment of a modern fiction, aperture stop,

Fig. 7 - das Einbaubeispiel, seitliche Ansicht, Fig. 7 - the installation example, lateral view,

Fig. 8 - das Einbaubeispiel, Draufsicht. Fig. 8 - the installation example, top view.

Die Bezugszeichen in Fig. 1 haben folgende Bedeutung: 1 ist das Objekt, 2 ist ein Objektiv, 3 und 3′ sind zwei optische Systeme zur Veränderung der Vergrößerung des Operations mikroskops, 4, 4′ sind zwei feststehende Blenden herkömmlicher Art, die als Aperturblende maximaler Öffnung wirken und die vorteilhaft an den beobachterseitigen Ausgang der Systeme 3, 3′ gelegt sind. 5, 5′ sind zwei erfindungsgemäße Aperturblenden, ihrer Funktion wegen im weiteren als Multiaperturblenden bezeichnet, 6, 6′ sind Tubusobjektive, 7, 7′ Umkehrprismen und 8, 8′ sind Okulare.The reference numerals in Fig. 1 have the following meaning: 1 is the object, 2 is a lens, 3 and 3 ' are two optical systems for changing the magnification of the microscope operation, 4, 4' are two fixed diaphragms of conventional type, used as an aperture diaphragm maximum opening act and which are advantageously placed at the observer-side output of the systems 3, 3 ' . 5, 5 ' are two aperture diaphragms according to the invention, because of their function hereinafter referred to as multi-aperture diaphragms, 6, 6' are tube objectives, 7, 7 ' reversing prisms and 8, 8' are eyepieces.

Fig. 2 stellt den Verlauf der Modulationsübertragungs funktion (MÜF) graphisch dar. Die MÜF charakterisiert die Leistungsfähigkeit des optischen Systems und stellt ein Gütemaß für die Übertragungseigenschaften dar. Auf der Abszisse ist die Linienfrequenz eines gitterartigen Test objektes vom Kontrast K = 1 und als Ordinate der Kontrast des mit einem optimal korrigierten optischen System erzeugten Bildes dieses Objektes mit der Apertur als Parameter aufgetragen. Die Gerade (a) charakterisiert ein optisches System mit großer Apertur, die Gerade (c) ein System mit geringer Apertur und die Gerade (b) ein System mit dazwischenliegendem Aperturwert. Fig. 2 shows the course of the modulation transmission function (MTF) graphically. The MTF characterizes the performance of the optical system and represents a quality measure for the transmission properties. On the abscissa is the line frequency of a grid-like test object with the contrast K = 1 and as the ordinate the contrast of the image of this object generated with an optimally corrected optical system is plotted with the aperture as parameters. The straight line (a) characterizes an optical system with a large aperture, the straight line (c) a system with a small aperture and the straight line (b) a system with an intermediate aperture value.

Fig. 3 stellt den allgemeinen Zusammenhang zwischen Tiefen schärfe TS, numerischer Apertur NA und Durchmesser der Aperturblende DB graphisch dar. Fig. 3 shows the general relationship between depth of field TS , numerical aperture NA and diameter of the aperture diaphragm DB .

In Fig. 4a, b ist eine erfindungsgemäße Multiapertur blende dargestellt. Die Bezugszeichen bedeuten: 10 - eine Trägerplatte aus Glas, 12 - eine teildurchlässige Schicht, vorzugsweise eine aufgedampfte Chromschicht, wegen der Funk tion im weiteren als Arbeitsebenen-Blendenöffnung bezeichnet, 13 ist ein zentraler, kreisrunder aus der teildurchlässigen Schicht ausgesparter Bereich, der wegen seiner Funktion im weiteren als Tiefenbild-Blendenöffnung bezeichnet wird.In Fig. 4a, b a Multiapertur invention is shown iris. The reference numerals mean: 10 - a support plate made of glass, 12 - a partially permeable layer, preferably a vapor-deposited chrome layer, because of the function hereinafter referred to as the working plane diaphragm opening, 13 is a central, circular area which is recessed from the partially permeable layer and which because of its Function is referred to below as depth image aperture.

Fig. 5a und b zeigen die Einbauposition der Multiapertur blende in Beziehung zu einer festen Aperturblende 11 entsprechend 4 in Fig. 1 in einem stereoskopischen Opera tionsmikroskop. Fig. 6a, b zeigen eine vorteilhafte Aus führungsform von Multiaperturblenden für ein stereosko pisches Mikroskop. In Fig. 6 bedeuten: 14 - eine kreisrunde Trägerplatte aus Glas, 20 ist eine senkrecht durch die Trägerplatte gehend gedachte Drehachse dieser Platte, 15 ist eine teildurchlässige Schicht, vorzugsweise eine aufgedampfte Chromschicht, 16, 16′ und 16′′, 16′′′ sind Tiefenbild-Blendenöffnungen, paarweise mit unterschied lichen Öffnungsdurchmessern, 18 ist eine ringförmige metallische Fassung der Trägerplatte 14. Die Fassung 18 weist Raststellen 19 auf, welche die Lage der Tiefenbild-Blendenöffnungen zur Drehachse 20 fixieren, 17 ist eine Führungsnut in der Fassung 18. Fig. 7 zeigt im Querschnitt die Einbauposition dieser Ausführungs form von Multiaperturblenden für ein Stereomikroskop. In Fig. 7 bedeuten: 9 - der Mikroskopkörper mit dem Objektiv 2 und den Vergrößerungswechslern, 3, 3′, 4, 4′ die festen Aperturblenden maximaler Öffnung, 14 die Trägerglasplatte mit der teildurchlässigen Schicht 15 und den Tiefenbild- Blendenöffnungen 16, 16′, 16′′, 16′′′. 18 ist die ringförmige Fassung der Multiaperturblende und 20 ist die gedachte Drehachse, welche mit der optischen Achse des Objektivs 2 zusammenfällt. In Fig. 8 ist das Einbaubeispiel von Fig. 7 in der Schnittebene A-A′ dargestellt. Die Bezugszeichen bedeuten: 16, 16′ Tiefenbild-Blendenöffnung in Arbeitsstellung, 15 - teildurchlässige Schicht (einfach schraffiert), welche die Arbeitsebenen-Blendenöffnung realisiert, 9′ - Deckplatte des Mikroskopkörpers 9, durch welche die Aperturblenden maximaler Öffnung 4, 4′ gebildet werden, kreuzweise schraffiert, 16′′, 16′′′ Tiefenbild-Blendenöffnung außer Arbeitsstellung, 18 Fassungsring, 19 Raststellen und 19′ - federnde Rastung. Bei der Beobachtung mit dem in Fig. 1 dargestellten Stereo mikroskop befindet sich das Objekt 1 in der Brennebene des Objektivs 2. In den beiden stereoskopischen Strahlengängen befindliche Fernrohrsysteme entwerfen Bilder im Unendlichen, die mit dem Einblicksystem, bestehend aus Tubusobjektiven 6, 6′, Umkehrprismen 7, 7′ und Okularen 8, 8′ stereoskopisch beobachtet werden. Zwischen dem Ausgang der Fernrohr systeme 3, 3′ und den Tubusobjektiven 6, 6′ gelegene Blenden 4, 4′ bestimmen die Apertur des Gesamtsystems. Die Apertur des Gesamtsystems beeinflußt dessen optische Eigenschaften in der in Fig. 2 mittels der MÜF darge stellten Weise. Insbesondere ist bei großer Apertur Auflösungsvermögen und Kontrastwiedergabe höher (Gerade a) als bei geringer Apertur (Gerade c). Die Gerade (b) repräsentiert einen dazwischen liegenden Wert, wie er bei den dem Stand der Technik entsprechenden Operationsmikroskopen benutzt wird. Aus Fig. 3 ist zu entnehmen, wie numerisch Apertur NA, Lichtstärke LS und Tiefenschärfe TS vom Durchmesser DB der maximalen Aper turblende im praktisch wichtigen Bereich abhängen. Mit wachsendem Blendendurchmesser nehmen numerische Aper tur NA und Lichtstärke LS zu. Das bedeutet nach Fig. 2 eine Verbesserung von Auflösungsvermögen und Kontrast übertragung (Gerade a), damit verbunden ist eine Abnahme der Tiefenschärfe TS. Praktisch erwünscht sind einerseits hohes Auflösungsvermögen und hohe Kontrastwiedergabe sowie große Lichtstärke LS in der Arbeitsebene und andererseits hohe Tiefenschärfe TS. Dabei dient die hohe Tiefenschärfe der Orientierung im Raum vor und hinter der Arbeitsebene und insbesondere der sicheren Positionierung und Führung der Operationsinstrumente und erfordert deshalb geringeres Auflösungsvermögen und geringere Bildhelligkeit als für Die Arbeitsebene verlangt werden muß. Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Multiaperturblende, die ein mikroskopisches Beobachtungs- und Aufnahmeverfahren gestattet, welches die beschriebenen Forderungen und Funktionen gleichzeitig erfüllt. Dabei wird die erwünschte hohe Tiefenschärfe durch die Tiefenbild-Blendenöffnung (13 in Fig. 4 und 5 sowie 16, 16′ und 16′′, 16′′′ in Fig. 6, 7 und 8) realisiert und die erwünschte hohe Apertur durch die Wirksamkeit der Öffnung der Blenden 4, 4′ mit der maximal möglichen Apertur. FIGS. 5a and b show the mounting position of the microscope Multiapertur iris tion in relation to a fixed aperture stop 11 according to 4 in Fig. 1 in a stereoscopic Opera. Fig. 6a, b show an advantageous form of execution from Multiaperturblenden a stereosko Pisches microscope. In Fig. 6 mean: 14 - a circular support plate made of glass, 20 is an axis of rotation of this plate, which is perpendicular to the support plate, 15 is a partially permeable layer, preferably a vapor-deposited chrome layer, 16, 16 ' and 16'',16''' Are depth-aperture openings, in pairs with different opening diameters, 18 is an annular metallic frame of the support plate 14th The socket 18 has latching points 19 which fix the position of the depth image diaphragm openings relative to the axis of rotation 20 , 17 is a guide groove in the socket 18 . Fig. 7 shows in cross section the installation position of this embodiment form of multi-aperture diaphragms for a stereomicroscope. In Fig. 7 mean: 9 - the microscope body with the objective 2 and the magnification changers, 3, 3 ', 4, 4' the fixed aperture diaphragms maximum opening, 14 the support glass plate with the partially permeable layer 15 and the depth image diaphragm openings 16, 16 ' , 16 ′ ′, 16 ′ ′ ′. 18 is the ring-shaped version of the multi-aperture diaphragm and 20 is the imaginary axis of rotation, which coincides with the optical axis of the objective 2 . In Fig. 8, the installation example of Fig. 7 in the sectional plane AA 'is shown. The reference numerals mean: 16, 16 ' depth image aperture in the working position, 15 - partially permeable layer (simply hatched), which realizes the working plane aperture, 9' - cover plate of the microscope body 9 , through which the aperture diaphragm maximum opening 4, 4 'are formed , cross-hatched, 16 '', 16 ''' depth image aperture opening out of working position, 18 mounting ring, 19 locking points and 19' - spring detent. When observing with the stereo microscope shown in FIG. 1, the object 1 is in the focal plane of the objective 2 . Telescope systems located in the two stereoscopic beam paths design images in infinity which are observed stereoscopically with the viewing system consisting of tube objectives 6, 6 ' , reversing prisms 7, 7' and eyepieces 8, 8 ' . Between the output of the telescope systems 3, 3 ' and the tube lenses 6, 6' located aperture 4, 4 ' determine the aperture of the overall system. The aperture of the overall system influences its optical properties in the manner shown in FIG. 2 by means of the MTF. In particular, with a large aperture, the resolution and contrast rendition is higher (line a) than with a small aperture (line c) . The straight line (b) represents an intermediate value as used in the surgical microscopes corresponding to the prior art. From Fig. 3 it can be seen how numerically aperture NA , light intensity LS and depth of field TS depend on the diameter DB of the maximum aperture in the practically important area. With increasing aperture diameter, numerical aperture NA and light intensity LS increase. According to FIG. 2, this means an improvement in resolution and contrast transmission (straight line a) , which is associated with a decrease in the depth of field TS . On the one hand, high resolution and high contrast reproduction as well as high light intensity LS in the working plane and, on the other hand, high depth of field TS are desirable. The high depth of field serves as orientation in the space in front of and behind the working level and in particular for the safe positioning and guidance of the surgical instruments and therefore requires less resolution and less image brightness than must be required for the working level. FIG. 4 shows a multi-aperture diaphragm according to the invention, which permits a microscopic observation and recording method which simultaneously fulfills the requirements and functions described. The desired high depth of field is realized by the depth image aperture ( 13 in Fig. 4 and 5 and 16, 16 ' and 16'',16''' in Fig. 6, 7 and 8) and the desired high aperture by Effectiveness of the opening of the aperture 4, 4 ' with the maximum possible aperture.

Dabei setzt die teildurchlässige Schicht 12 die Bild helligkeit entsprechend dem Transmissionsfaktor dieser Schicht herab, was wiederum dadurch ausgeglichen wird, daß auf Grund der größeren Apertur die Lichtstärke des Gesamtsystems größer sein kann als sie es bisher unter der Nebenbedingung ausreichender Tiefenschärfe sein konnte. Fig. 5 zeigt eine erfindungsgemäße Multiapertur blende mit der Tiefenbild-Blendenöffnung 13 und der Arbeitsebenen-Blendenöffnung 12 eingebaut und im Zusammen wirken mit einer festen Aperturblende 4. Die Tiefenbild- Blendenöffnung 13 wirkt als eine Aperturblende mit geringer Öffnung und erzeugt ein Bild, bei dem relativ grobe Objektstrukturen, wie sie in der praktischen Anwen dung durch Operationsinstrumente und Operationshilfsmittel sowie durch die Finger des Operateurs gegeben sind, in relativ großer Tiefenausdehnung wiedergegeben werden. Dieses Bild ist auf Grund der geringen Apertur der Tiefen bild-Blendenöffnung und der damit geringeren Lichtstärke von geringer Helligkeit im Vergleich zu dem Bild, welches von der Arbeitsebenen-Blendenöffnung 12 erzeugt wird. Dabei wird die maximale Apertur durch den Durchmesser der festen Blende 4 realisiert. Das so erzeugte Bild zeichnet sich auf Grund der großen wirksamen Apertur durch hohen Kontrast und Detailrechtum aus (vergl. - Fig. 2 - MÜF, Gerade a). Aus der Relation von Transmissionswert T der teildurchlässigen Schicht, dem Durchmesser der Tiefenbild-Blendenöffnung DTB und dem Durchmesser der Arbeitsebenen-Blendenöffnung DAB läßt sich das Verhältnis der Helligkeitseindrücke von beiden Bildanteilen nach Wunsch variieren. Als Dimensionierungs beispiel wird T = 60%, DTB = 3 mm, DAB = 16 mm gegeben.The partially permeable layer 12 lowers the image brightness according to the transmission factor of this layer, which in turn is compensated for by the fact that, due to the larger aperture, the light intensity of the overall system can be greater than it previously could be under the secondary condition of sufficient depth of field. Fig. 5 is a Multiapertur invention shows blende with the depth image-aperture 13 and the work plane aperture 12 installed and operated in conjunction with a fixed aperture diaphragm. 4 The depth image diaphragm opening 13 acts as an aperture diaphragm with a small opening and produces an image in which relatively coarse object structures, such as are given in practical application by surgical instruments and surgical aids and by the fingers of the surgeon, are reproduced at a relatively large depth. This image is due to the small aperture of the depth image aperture and the lower light intensity of low brightness compared to the image generated by the working plane aperture 12 . The maximum aperture is realized by the diameter of the fixed aperture 4 . Due to the large effective aperture, the image generated in this way is characterized by a high contrast and detail right (cf. - Fig. 2 - MÜF, straight line a) . From the relation of the transmission value T of the partially permeable layer, the diameter of the depth image diaphragm opening DTB and the diameter of the working plane diaphragm opening DAB , the ratio of the brightness impressions of the two image components can be varied as desired. As a dimensioning example, T = 60%, DTB = 3 mm, DAB = 16 mm.

Fig. 6 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform der Multiaper turblende für Stereomikroskope. Die mit der teildurchlässigen Schicht beschichtete kreisrunde Trägerglasplatte 14 ist in einer Metallfassung 18 gefaßt. Der Durchmesser der Platte 14 erlaubt, mit unterschiedlichen Öffnungsdurchmessern herzustellen. Die Fassung ist mit einer Ringnut 22 zur Führung und mit Rastpunkten 19 versehen. Fig. 7 zeigt ein Einbaubeispiel für die Ausführungsform gemäß Fig. 6 in einer seitlichen Ansicht. Die Drehachse 20 der Multiaper turblende in Fig. 7 erlaubt es, Tiefenbild-Blenden verschie denen Durchmessers paarweise in den Strahlengang einzu schalten, um wahlweise verschiedene Relationen von Tiefen schärfe und Bildhelligkeit des Tiefenbildes zu realisieren. Dabei sichern die Rasten 19 die Koaxialität der Blendenlage zu den Achsen der beiden stereoskopischen Strahlengänge. Fig. 6 shows an advantageous embodiment of the multi-aperture diaphragm for stereomicroscopes. The circular carrier glass plate 14 coated with the partially permeable layer is contained in a metal frame 18 . The diameter of the plate 14 makes it possible to produce with different opening diameters. The socket is provided with an annular groove 22 for guidance and with locking points 19 . FIG. 7 shows an installation example for the embodiment according to FIG. 6 in a side view. The axis of rotation 20 of the multiaper turblende in Fig. 7 allows depth image diaphragms various diameters to be switched in pairs in the beam path to selectively realize different relationships between depth of field and image brightness of the depth image. The catches 19 ensure the coaxiality of the aperture position with the axes of the two stereoscopic beam paths.

Fig. 8 zeigt die Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 7 im Schnitt A-A′, wobei die bequeme Umschaltbarkeit der Tiefenbild-Blendenpaare deutlich wird. Die Ausführungsform der Multiaperturblenden gemäß Fig. 6, 7 und 8 zeichnet sich durch einen weiteren Vorteil aus: Beim Umschalten der Blendenpaare verschwindet das Bild nicht, wie es bei einer opaken Scheibe mit verschiedenen Blendenöffnungen der Fall wäre, Irisblenden lassen sich bei der durch die vorgegebene Maximalapertur bestimmte Geometrie nicht verwirklichen. Fig. 8 shows the top view of the arrangement according to FIG. 7 in section AA ' , the convenient switchability of the depth image diaphragm pairs being clear. The embodiment of the multi-aperture diaphragms according to FIGS . 6, 7 and 8 is characterized by a further advantage: when the diaphragm pairs are switched, the image does not disappear, as would be the case with an opaque pane with different diaphragm openings, iris diaphragms can be replaced by the one specified Maximum aperture does not realize certain geometry.

In einer möglichen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Multiaperturblende, die besonders vorteilhaft bei der Unter suchung von Objekten mit selektiven spektralen Eigenschaften ist (Remission, Fluoreszenz) kann die teildurchlässige Schicht als Interferenzfilter ausgeführt sein.In a possible development of the invention Multi aperture diaphragm, which is particularly advantageous for the sub search for objects with selective spectral properties is (reflectance, fluorescence) can be the semi-transparent Layer be designed as an interference filter.

In einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Multiaperturblende wird das Helligkeitsverhältnis von Tiefen bild und Arbeitsebenen-Bild kontinuierlich geregelt. Bei dieser Ausführungsform besteht die Multiaperturblende aus einer polarisierenden Schicht (Polarisationsfolie), und die Transmission der Arbeitsebenen-Blendenöffnung wird durch Verdrehung eines Analysators variiert. In another embodiment of the invention Multi aperture diaphragm is the brightness ratio of depths image and working level image continuously regulated. At In this embodiment, the multi-aperture diaphragm consists of a polarizing layer (polarizing film), and the Transmission of the working plane aperture is through Twist of an analyzer varies.

In einer Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens wird es ermöglicht, den beabsichtigten Effekt zu erzielen, ohne die Helligkeit des mit Maximalapertur gewonnenen Bildes durch eine teildurchlässige Schicht merklich einzu schränken. Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform besagter Weiterentwicklung. In Fig. 9 bedeuten: 1 - Objekt, 2 - Objektiv, 3, 3′ - Systeme zum Vergrößerungswechsel, 6 - Tubusobjektiv, 7 - Umkehrprisma, 8 - Okular, 22 ist ein aus zwei Prismen zusammengesetzter Strahlenteiler, 23 ist eine teildurch lässige Spiegelschicht von elliptischer Gestalt, koaxial zum Strahlengang durch 3 und 4. 24 ist ein Spiegel, 25 ist ein Objektiv, 26 ist ein elektronischer Bildverstärker, 27 ist eine Abbildungsoptik, 28 ein Spiegel. 29 ist ein Strahlenteilerprisma mit einer Teilverspiegelung geringen Reflexionsvermögens. Das Objekt 1 wird mit dem Objektiv 2 nach Unendlich abgebildet. Für das System zum Vergrößerungs wechsel 3 ist die Blende 4 maximale Aperturblende. Über die elliptische teildurchlässige Schicht 22 wird ein Teil des axialen Strahlenbündels ausgespiegelt. Dabei wirkt der Durchmesser der Projektion senkrecht zur optischen Achse als Durchmesser der Tiefenbild-Blende. Über den Spiegel 24 wird mit dem Objektiv 25 das Bild mit hoher Tiefenschärfe und geringer Auflösung auf den Eingang des Bildverstärker- Systems 26 entworfen. Das Objektiv 27 entwirft über den Spiegel 28 und den teildurchlässigen Spiegel 30 ein Bild des Ausgangs des Bildverstärkers 26 im Unendlichen, welches zusammen mit dem mit Maximalapertur 4 erzeugten Bild über das Tubusobjektiv 6, Umkehrprisma 7 und Okular 8 beobachtet wird. Das auf dem Eingang des Bildverstärkers erzeugte Bild ist wegen der geringen wirksamen Apertur (Durchmesse der Projektion des Spiegels 23 beispielsweise 3 mm, Reflexions vermögen beispielsweise 30%) von geringer Helligkeit. Dieser Mangel wird durch den elektronischen Bildverstärker 26 ausgeglichen, so daß das über den teildurchlässigen Spiegel 30 (Reflexionsvermögen maximal für den Spektralbereich der Leuchtstoffschicht des Ausgangs vom Bildverstärker 26 und beispielsweise bei 10% liegend) zu beobachtende Tiefenbild neben dem hellen mit großer Apertur erzeugten Arbeitsebenen-Bild gut beobachtbar ist.In a further development of the concept of the invention, it is possible to achieve the intended effect without appreciably restricting the brightness of the image obtained with the maximum aperture by means of a partially permeable layer. Fig. 9 shows an embodiment of said development. In Fig. 9 mean: 1 - object, 2 - objective, 3, 3 ' - systems for changing the magnification, 6 - tube lens, 7 - reversing prism, 8 - eyepiece, 22 is a beam splitter composed of two prisms, 23 is a partially transparent mirror layer of elliptical shape, coaxial to the beam path through 3 and 4. 24 is a mirror, 25 is a lens, 26 is an electronic image intensifier, 27 is an imaging optics, 28 is a mirror. 29 is a beam splitter prism with a partial mirroring of low reflectivity. Object 1 is imaged to infinity with lens 2 . For the system for changing the magnification 3 , the aperture 4 is the maximum aperture aperture. Part of the axial beam is reflected out via the elliptical partially transparent layer 22 . The diameter of the projection perpendicular to the optical axis acts as the diameter of the depth image aperture. Via the mirror 24 , the lens 25 is used to design the image with high depth of field and low resolution at the input of the image intensifier system 26 . The lens 27 designs an image of the output of the image intensifier 26 at infinity via the mirror 28 and the partially transparent mirror 30 , which is observed together with the image generated with the maximum aperture 4 via the tube lens 6 , reversing prism 7 and eyepiece 8 . The image generated at the input of the image intensifier is of low brightness because of the low effective aperture (measurement of the projection of the mirror 23, for example 3 mm, reflections for example 30%). This deficiency is compensated for by the electronic image intensifier 26 , so that the depth image to be observed via the partially transparent mirror 30 (maximum reflectivity for the spectral range of the phosphor layer of the output from the image intensifier 26 and, for example, at 10%) is produced in addition to the bright working plane with a large aperture. Image is well observable.

Claims

1. microscope, in particular stereoscopic surgical microscope with aperture diaphragm, characterized in that an aperture diaphragm is provided in at least one beam path, which consists of at least two simultaneously effective, concentric areas, the areas of the aperture diaphragm having different transmission properties.

2. Microscope according to claim 1, characterized in that at the location of the aperture diaphragm via beam splitters Beam is reflected off the axis with this bundle of small apertures through a lens faint image of high depth of field on the on gang of a light amplifier is designed, and that arising on the output side of the light amplifier Image in the microscope beam path in front of the tube lens is reflected.