[发明专利]用于医用光学观察设备的照明装置的光源布置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于医用光学观察设备的照明装置的光源布置，该照明装置具有照明光源和用于利用来自照明光源的照明光照射观察物体的照明光学单元。本发明另外还涉及用于医用光学观察设备的照明装置，和这样的医用光学观察设备。

背景技术

例如，在DE 10 2007 041 003 A1中描述了用于手术显微镜，具体为眼科手术显微镜的照明装置，其中手术显微镜中的照明系统通过叠接的光波导由卤素或氙光源提供。可是，这表明同轴照明和环绕照明的照明类型不能彼此独立地进行调节。在使用多个光波导的情况中，尽管单独的调节在原则上是可能的，但这增加了照明系统的复杂度。

DE 20 2004 019 849 U1和EP 0 661 020 A1另外披露了提供用于红光反射照明和环绕照明的单独光源的照明装置。DE 20 2004 019 849 U1又提及了发光二极管可用作光源。可是，没有给出发光二极管用作光源时关于照明装置的实际构造的进一步说明。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于医用光学观察设备的照明装置的有利的光源布置。本发明的另一目的是提供一种用于医用光学观察设备的有利的照明装置。最后，本发明的一个目的是提供一种有利的医用光学观察设备。

借助根据权利要求1的光源布置实现第一目的，借助根据权利要求11的照明装置实现第二目的，并借助根据权利要求14的医用光学观察设备实现第三目的。

本发明提供一种用于医用光学观察设备的照明装置的光源布置，具有照明光源的照明装置和用于利用来自照明光源的照明光照射观察物体的照明光学单元。光源布置包括作为用于照明装置的主光源的至少一个发光器。光源布置进一步包括成像光学单元，其以确定的放大比例产生至少一个发光器的图像，尤其是实像。图像构成照明装置的照明光源。在最简单的情况中，会聚透镜能够被用作成像光学单元。可是，更优选地，也可使用更复杂的光学单元。

本发明基于下面的理解(insight)，在用于医用光学观察设备的照明装置中，在此使用的光源，如光纤的出射端，白炽灯或气体放电灯，不能由发光二极管所替换，而没有带来照明量的损失或使照明装置的照明光学单元适用于新光源。根据实例，在具有用作照明光源的光纤出射端的照明装置的情况中，如果照明光学单元不适用于新光源，那么由发光二极管替换出射端将会由于不同的发射特性而导致通过照明光学单元传输的照明光量显著减少。可是，因为发光二极管比光纤出射端具有明显更大的发射角，因此照明光学单元必须被构造为具有更大的数值进入孔径，这样在直径方面增大了光学元件。上述增大意味着更大的结构空间，可是，这使得照明装置更大。此外，更不可能在现有的照明装置中替换光学元件。因此，根据本发明，发光二极管本身不用作照明光源，而使用照明光源的图像，该图像借助成像光学单元以确定的放大比例产生。因此，至少一个发光器的图像能够最佳地适用于照明装置的照明光学单元。

在具有光纤的出射端和LED的上述实例中，存在以下条件：光纤的发射角大约是±34°。相反，作为特别适合用作光源的发光器的发光二极管的发射角是±60°，也就是说，几乎是光纤的两倍。可是，照明装置的照明光学单元适用于例如由光纤所提供(offer)的具有孔径角的照明光的传输。在根据本发明的光源布置中，随后，成像光学单元能够以发光二极管的图像的成像比例近似为2×的方式进行设计。结果，图像的发光(luminous)区域相比于原始的发光二极管增加为2倍，同时发射角减少为二分之一。因此，发射角近似为±30°，其近似相应于光纤的发射角。在此情况中，发光二极管的发光区域可被选择使得放大为2倍的发光区域的图像近似相应于光纤出射端的发光区域。如果根据本发明的光源布置随后布置成与照明装置相关，使得放大为2倍的发光二极管的图像处于光纤出射端所处的位置，那么发光二极管的光，也就是说其图像的光与来自光纤自身的光一样能被耦合在适用于光纤的照明光学单元中。白炽灯或气体放电灯的发射特性的适应性还可以以类似的方式被影响。根据本发明的光源布置由此可与现有的照明装置一起使用，而不需要所述现有照明装置中必须进行的对新光源的适应性。

双集光器可以有利地用作成像光学单元。上述双集光器提供在双集光器的两个透镜之间存在平行光路的可能性。这样，至少一个发光器的图像可被产生在离发光器的任一所需距离处。借助光引导元件，例如，反射镜或棱镜的使用，在至少一个发光器的定位方面产生较大的自由度。后者由此还可设置在距离照明装置更远距离处。此外，可以得到至少四个透镜表面，这能够以产生最佳成像质量的适当方式进行选择。