JP3693712B2 - 双眼実体顕微鏡 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、例えば眼科等の医用手術に用いられる双眼実体顕微鏡に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の双眼実体顕微鏡としては、例えば図４に示した様なものが考えられている（特開昭６３−１９１１４号公報参照）。この図４(a)は被検眼Ｅと双眼実体顕微鏡ＭＳとの関係を示したもので、図４(a)中、Ｅｒは被検眼Ｅの眼底、Ｅａは被検眼Ｅの瞳孔，Ｅｂは被検眼Ｅの虹彩，Ｅｃは被検眼Ｅの角膜、Ｅｄは被検眼Ｅの強膜である。
【０００３】
また、図４(a)に示した双眼実体顕微鏡ＭＳは照明光学系１と観察光学系２を有し、この光学系１，２は互いに共用する対物レンズ３を有する。
【０００４】
照明光学系１は、照明光源１０，集光レンズ１１，照明野絞り１２，コリメータレンズ１３，プリズム１４及び対物レンズ３から構成されている。この照明光源１０の照明光（照明光束）は、集光レンズ１１，照明野絞り１２を介してコリメータレンズ１３に案内されて、このコリメータレンズ１３でコリメートされた後に、プリズム１４，対物レンズ３及び瞳孔Ｅａを介して眼底Ｅｒに投影される。この様にして被検眼Ｅの眼底Ｅｒが照明される。図４(a)中、１４ｂはプリズム１４の反射面である。尚、照明光学系の射出瞳はプリズム１４の出射面１４ａの位置にくるように設計されている。
【０００５】
観察光学系２は図５に示した様に右観察光学系２ａ（第１観察光学系）と左観察光学系２ｂ（第２観察光学系）を有する。
【０００６】
観察光学系２ａは、対物レンズ３，３つのレンズ２０ａ，２０ｂ，２０ｃから構成される変倍レンズ２０（変倍レンズ系），ビームスプリッタ２１，結像レンズ２２，像正立プリズム２３，菱形プリズムである眼幅調整プリズム２４，視野絞り２５，接眼レンズ２６等の光学部材をこの順に有する。図中、２ａ１は観察光学系２ａの入射瞳、２６ａは入射瞳２ａ１の像すなわちアイポイント位置である。
【０００７】
同様に、観察光学系２ｂは、対物レンズ３，３つのレンズ３０ａ，３０ｂ，３０ｃから構成される変倍レンズ３０（変倍レンズ系），ビームスプリッタ３１，結像レンズ３２，像正立プリズム３３，菱形プリズムである眼幅調整プリズム３４，視野絞り３５，接眼レンズ３６等の光学部材をこの順に有する。図中、２ｂ１は観察光学系２ｂの入射瞳、３６ａは入射瞳２ｂ１の像すなわちアイポイント位置である。
【０００８】
そして、被検眼Ｅの眼底Ｅｒからの反射光（観察光としての反射光束）は、観察光学系２ａ，２ｂの対物レンズ３から接眼レンズ２６までの光学部材及び対物レンズ３から接眼レンズ３６までの光学部材を介して検者（観察者）の左右眼で観察されることになる。また、この反射光はビームスプリッタ２１，３１で分岐されて、助手用の補助観察光学系４０及びＴＶ撮像光学系５０にそれぞれ案内されるようになっている。図中、４１，５１は結像レンズ，４２，５２は反射ミラー，４３は接眼レンズ，５３はTVカメラである。
【０００９】
尚、照明光学系１の射出瞳１４ａは、図４(b)に示した様に一対の観察光学系２ａ，２ｂの光軸Ｏ1，Ｏ2と直交し且つ光軸Ｏ1，Ｏ2同士を結ぶ仮想線４と平行に延びていると共に、観察光学系２ａ，２ｂの観察光路２a2，２b2に近接させて配置されている。図中、１４ｃは射出瞳１４ａの長辺，１４ｄは射出瞳１４ａの短辺で、長辺１４ｃが実質的に仮想線４と平行に設けられている。また、Ｏは対物レンズ３の光軸である。
【００１０】
この様な双眼実体顕微鏡では、上述したように照明光源１０からの照明光が眼底Ｅｒに投影され、検者（観察者）の眼に到達する光は射出瞳１４ａ，瞳孔Ｅａ及び入射瞳２ａ１，２ｂ１を通過した光である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この双眼実体顕微鏡において、例えば図６に示した様に、眼底Ｅｒからの反射光（レッドレフレックス）により瞳孔Ｅａの付近を右観察光学系で２ａで観察した場合を考える。
【００１２】
ここで、照明光学系１の射出瞳１４ａの像１４ａ´が眼底Ｅｒの後方の面Ｒに形成されているとする。この場合、眼底Ｅｒ上の点は、この射出瞳像１４ａ´により照明されていると等価と考えることができる。また、観察しようとする瞳孔Ｅａ付近の点をＰ１，Ｐ２、これらの点Ｐ１，Ｐ２を観察する際の観察主光線をそれぞれＬ１，Ｌ２、この観察主光線Ｌ１，Ｌ２が眼底Ｅｒと交わる点をＱ１，Ｑ２とする。
【００１３】
この様な場合、点Ｐ１，Ｐ２の明るさは、照明光学系の射出瞳１４ａから出て、瞳孔を通過して点Ｑ１，Ｑ２に達する光の量によっておおむね決定される。
【００１４】
ここで、照明光学系の射出瞳１４ａからの光が、瞳孔Ｅａ全域を通って点Ｑ１，Ｑ２に向かうと仮定する。瞳孔Ｅａは略円形であるので、点Ｑ１の輝度の向上に寄与するのは第６図で言えば光線ＬａからＬａ´を外延とした円錐状の光束であり、この光束は面Ｒと交わる円形の仮想光源Ｅａ２として表現される。即ち、点Ｑ１は円形の仮想光源Ｅ２ａにより照明されているのと等価であると考えることができる。
【００１５】
点Ｑ２に関しても点Ｑ１と同様に考えることができ、光線Ｌｂ，Ｌｂ´、仮想光源Ｅａ１を想定することができる。そして、図６からも理解できるように、この仮想光源Ｅａ１とＥａ２は部分的に重複している。
【００１６】
しかし、この様な仮定は、照明光学系１の射出瞳１４ａを相当に大きくした場合に成り立つものであり、実際の射出瞳１４ａの大きさは、強膜反射の影響を考慮して、図６において１４ａ´で示すような大きさに限定される。そのため、点Ｑ１，Ｑ２の輝度は、この仮想光源Ｅａ１，Ｅａ２と、射出瞳１４ａ´が重複する部分の面積によって決定されることになる。
【００１７】
また、照明系の射出瞳１４ａは、左右の観察光学系の一方に偏らないように、左右の観察光学系の中心におく必要がある。
【００１８】
従って、図６からも容易に理解できるように、Ｅａ２が１４ａ´と重複する部分の面積と、Ｅａ１が１４ａ´と重複する部分の面積とは大きく異なってしまうので、点Ｑ１とＱ２とでは輝度が大きく異なる。このことは瞳孔の観察像の明るさが不均一になることを意味する。
【００１９】
この不均一性を少なくするためには、図７(b)に実線で示した様に射出瞳１４ａを図５に示したものよりも更に長くすればよい。しかし、この方法で照明光学系で眼底Ｅｒの輝度（照明光量）を図７(a)の二点鎖線で示した様に略等しくしようとすると、例えば図７(b)に破線で示した様に、射出瞳１４ａの長さを長くする必要があり、装置全体が大型化するという問題がある。
【００２０】
そこで、この発明は、装置全体を大型化することなく被観察部の略均一な照明ができる双眼実体顕微鏡を提供することを目的とするものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、この発明は、照明光束を一対の射出瞳，対物レンズを介して被検眼の眼底に投影する照明光学系と、前記各照明光束に対応して前記眼底から反射する反射光束が前記対物レンズを介して入射させられる左右一対の観察光学系を備えると共に、前記一対の射出瞳は、前記左右の観察光学系の光軸と直交し且つ前記左右の観察光学系の光軸同士を結ぶ線と平行に延び、且つ前記左右の観察光学系の観察光路にそれぞれ近接させて配置されている一方、前記照明光束を前記被検眼の瞳孔を介して眼底に投影したときに、前記眼底に部分的に重なる円形の仮想光源Ｅａ１，Ｅａ２を想定可能な双眼実体顕微鏡であって、前記一対の射出瞳は互いに反対側の端部が各観察光路より側方に突出していると共に、前記眼底に前記一対の射出瞳による一対の射出瞳像６０ａ′，６１ａ′が形成されたと仮定したとき、前記射出瞳像６０ａ´が仮想光源Ｅａ１に重なる部分をＳ１、前記射出瞳像６１ａ´が仮想光源Ｅａ１のみに重なる部分をＳ２、前記射出瞳像６１ａ´が仮想光源Ｅａ２のみに重なる部分をＳ３、前記射出瞳像６１ａ´が仮想光源Ｅａ１，Ｅａ２の両方に重なる部分をＳ４とすると、射出瞳像６０ａ′，６１ａ′の仮想光源Ｅａ１に重なる部分（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ４）と射出瞳像６１ａ′の仮想光源Ｅａ２に重なる部分（Ｓ３＋Ｓ４）が等しいか又は略等しくなるようにした双眼実体顕微鏡としたことを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる双眼実体顕微鏡の一例を図１〜図３に基づいて説明する。
【００２３】
この図１(a)は被検眼Ｅと双眼実体顕微鏡ＭＳとの関係を示したもので、図１(a)中、Ｅｒは被検眼Ｅの眼底、Ｅａは被検眼Ｅの瞳孔，Ｅｂは被検眼Ｅの虹彩，Ｅｃは被検眼Ｅの角膜、Ｅｄは被検眼Ｅの強膜である。
【００２４】
また、図１(a)に示した双眼実体顕微鏡ＭＳは照明光学系１と観察光学系２を有し、この光学系１，２は互いに共用する対物レンズ３を有する。
【００２５】
照明光学系１は、照明光源１０，集光レンズ１１，照明野絞り１２，コリメータレンズ１３，プリズム６０，６１及び対物レンズ３から構成されている。この照明光源１０の照明光（照明光束）は、集光レンズ１１，照明野絞り１２を介してコリメータレンズ１３に案内されて、このコリメータレンズ１３でコリメートされた後に、プリズム６０，６１の出射側付近に位置する照明光学系の射出瞳６０ａ，６１ａ，対物レンズ３及び瞳孔Ｅａを介して眼底Ｅｒに投影される。この様にして被検眼Ｅの眼底Ｅｒが照明される。図１(a)中、６０ｂ，６１ｂはプリズム６０，６１の反射面である。
【００２６】
観察光学系２は図２に示した様に右観察光学系２ａ（第１観察光学系）と左観察光学系２ｂ（第２観察光学系）を有する。
【００２７】
観察光学系２ａは、対物レンズ３，３つのレンズ２０ａ，２０ｂ，２０ｃから構成される変倍レンズ２０（変倍レンズ系），ビームスプリッタ２１，結像レンズ２２，像正立プリズム２３，菱形プリズムである眼幅調整プリズム２４，視野絞り２５，接眼レンズ２６等の光学部材をこの順に有する。図中、２ａ１は観察光学系２ａの入射瞳、２６ａは入射瞳２ａ１の像すなわちアイポイント位置である。
【００２８】
同様に、観察光学系２ｂは、対物レンズ３，３つのレンズ３０ａ，３０ｂ，３０ｃから構成される変倍レンズ３０（変倍レンズ系），ビームスプリッタ３１，結像レンズ３２，像正立プリズム３３，菱形プリズムである眼幅調整プリズム３４，視野絞り３５，接眼レンズ３６等の光学部材をこの順に有する。図中、２ｂ１は観察光学系２ｂの入射瞳、３６ａは入射瞳２ｂ１の像すなわちアイポイント位置である。
【００２９】
そして、被検眼Ｅの眼底Ｅｒからの反射光（観察光としての反射光束）は、観察光学系２ａ，２ｂの対物レンズ３から接眼レンズ２６までの光学部材及び対物レンズ３から接眼レンズ３６までの光学部材を介して検者（観察者）の左右眼で観察されることになる。また、この反射光はビームスプリッタ２１，３１で分岐されて、助手用の補助観察光学系４０及びＴＶ撮像光学系５０にそれぞれ案内されるようになっている。図中、４１，５１は結像レンズ、４２，５２は反射ミラー、４３は接眼レンズ、５３はTVカメラである。
【００３０】
尚、照明光学系１のプリズム６０，６１の射出瞳６０ａ，６１ａは、図１(b)に示した様に一対の観察光学系２ａ，２ｂの光軸Ｏ1，Ｏ2と直交し且つ光軸Ｏ1，Ｏ2同士を結ぶ仮想線４と平行に延びていると共に、観察光学系２ａ，２ｂの観察光路２a2，２b2にそれぞれ近接させて配置されている。しかも、射出瞳６０ａ，６１ａは、これらの互いに反対側の端部が各観察光路２a2，２b2の側方に突出している。
【００３１】
図中、６０ｃ，６１ｃは射出瞳６０ａ，６１ａの長辺，６０ｄ，６１ｄは射出瞳６０ａ，６１ａの短辺で、長辺６０ｃ，６１ｃが実質的に仮想線４と平行に設けられている。また、Ｏは対物レンズ３の光軸である。
【００３２】
次に、この様な構成の双眼実体顕微鏡の他の設定条件を作用と共に説明する。この様な双眼実体顕微鏡では、上述したように照明光源１０からの照明光が眼底Ｅｒに投影され、検者（観察者）の眼に到達する光は射出瞳６０ａ，６１ａ，瞳孔Ｅａ及び入射瞳２ａ１，２ｂ１を通過した光である。
【００３３】
この双眼実体顕微鏡において、図３に示した様に、眼底Ｅｒからの反射光（レッドレフレックス）により瞳孔Ｅａの付近を右観察光学系で２ａで観察した場合を考える。
【００３４】
ここで、照明光学系１の射出瞳６０ａ，６１ａの像６０ａ´，６１ａ´が眼底Ｅｒの後方の面Ｒに形成されているとする。この場合、眼底Ｅｒ上の点は、この射出瞳像６０ａ´，６１ａ´により照明されていると等価と考えることができる。また、観察しようとする瞳孔Ｅａ付近の点をＰ１，Ｐ２、これらの点Ｐ１，Ｐ２を観察する際の観察主光線をそれぞれＬ１，Ｌ２、この観察主光線Ｌ１，Ｌ２が眼底Ｅｒと交わる点をＱ１，Ｑ２とする。
【００３５】
この様な場合、点Ｐ１，Ｐ２の明るさは、照明光学系の射出瞳６０ａ，６１ａから出て、瞳孔を通過して点Ｑ１，Ｑ２に達する光の量によっておおむね決定される。
【００３６】
ここで、照明光学系の射出瞳６０ａ，６１ａからの光が、瞳孔Ｅａ全域を通って点Ｑ１，Ｑ２に向かうと仮定する。瞳孔Ｅａは略円形であるので、点Ｑ１の輝度の向上に寄与するのは第６図で言えば光線ＬａからＬａ´を外延とした円錐状の光束であり、この光束は面Ｒと交わる円形の仮想光源Ｅａ２として表現される。即ち、点Ｑ１は円形の仮想光源Ｅ２ａにより照明されているのと等価であると考えることができる。
【００３７】
点Ｑ２に関しても点Ｑ１と同様に考えることができ、光線Ｌｂ，Ｌｂ´、仮想光源Ｅａ１を想定することができる。そして、図６からも理解できるように、この仮想光源Ｅａ１とＥａ２は部分的に重複している。
【００３８】
しかし、この様な仮定は、照明光学系１の射出瞳６０ａ，６１ａを相当に大きくした場合に成り立つものであり、実際の射出瞳６０ａ，６１ａの大きさは、強膜反射の影響を考慮して、図６において６０ａ´，６１ａ´で示すような大きさに限定される。そのため、点Ｑ１，Ｑ２の輝度は、この仮想光源Ｅａ１，Ｅａ２と、射出瞳６０ａ´，６１ａ´が重複する部分の面積によって決定されることになる。
【００３９】
従って、射出瞳像６０ａ´が仮想光源Ｅａ１に重なる部分をＳ１、射出瞳像６１ａ´が仮想光源Ｅａ１のみに重なる部分をＳ２、射出瞳像６１ａ´が仮想光源Ｅａ２のみに重なる部分をＳ３、射出瞳像６１ａ´が仮想光源Ｅａ１，Ｅａ２の両方に重なる部分をＳ４とすると、瞳孔Ｅａ内の点Ｐ１における照明光量は射出瞳像６０ａ´，６１ａ´の仮想光源Ｅａ１に重なる部分（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ４）で決定され、瞳孔Ｅａ内の点Ｐ２における照明光量は射出瞳像６１ａ´の仮想光源Ｅａ２に重なる部分（Ｓ３＋Ｓ４）で決定される。
【００４０】
一方、眼底Ｅｒ上の点Ｑ１，Ｑ２の輝度（照明光量）を等しくするには、或は略等しくするには、理論上は点Ｐ１，Ｐ２における輝度（照明光量）を等しくするか或は略等しくすればよい。
【００４１】
従って、眼底Ｅｒ上の点Ｑ１，Ｑ２の輝度（照明光量）を等しくするには、射出瞳像６０ａ´，６１ａ´の仮想光源Ｅａ１に重なる部分（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ４）と射出瞳像６１ａ´の仮想光源Ｅａ２に重なる部分（Ｓ３＋Ｓ４）が等しいか或は略等しく設定されていればよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明は、照明光束を一対の射出瞳，対物レンズを介して被検眼の眼底に投影する照明光学系と、前記各照明光束に対応して前記眼底から反射する反射光束が前記対物レンズを介して入射させられる左右一対の観察光学系を備えると共に、前記一対の射出瞳は、前記左右の観察光学系の光軸と直交し且つ前記左右の観察光学系の光軸同士を結ぶ線と平行に延び、且つ前記左右の観察光学系の観察光路にそれぞれ近接させて配置されている一方、前記照明光束を前記被検眼の瞳孔を介して眼底に投影したときに、前記眼底に部分的に重なる円形の仮想光源Ｅａ１，Ｅａ２を想定可能な双眼実体顕微鏡であって、前記一対の射出瞳は互いに反対側の端部が各観察光路より側方に突出していると共に、前記眼底に前記一対の射出瞳による一対の射出瞳像６０ａ′，６１ａ′が形成されたと仮定したとき、前記射出瞳像６０ａ´が仮想光源Ｅａ１に重なる部分をＳ１、前記射出瞳像６１ａ´が仮想光源Ｅａ１のみに重なる部分をＳ２、前記射出瞳像６１ａ´が仮想光源Ｅａ２のみに重なる部分をＳ３、前記射出瞳像６１ａ´が仮想光源Ｅａ１，Ｅａ２の両方に重なる部分をＳ４とすると、射出瞳像６０ａ′，６１ａ′の仮想光源Ｅａ１に重なる部分（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ４）と射出瞳像６１ａ′の仮想光源Ｅａ２に重なる部分（Ｓ３＋Ｓ４）が等しいか又は略等しくなるようにした構成としたので、装置全体を大型化することなく被観察部の略均一な照明ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】(a)はこの発明にかかる双眼実体顕微鏡の照明光学系と観察光学系との関係を示す説明図、(b)は(a)の対物レンズと一対の観察光路及び照明光学系の一対の射出瞳との関係を示す説明図である。
【図２】図１に示した双眼実体顕微鏡の観察光学系の説明図である。
【図３】図１，２に示した双眼実体顕微鏡の作用説明図である。
【図４】(a)は従来の双眼実体顕微鏡の照明光学系と観察光学系との関係を示す説明図、(b)は図４(a)の対物レンズと一対の観察光路及び照明光学系の一対の射出瞳との関係を示す説明図である。
【図５】図４に示した双眼実体顕微鏡の観察光学系の説明図である。
【図６】図４，５に示した双眼実体顕微鏡の作用説明図である。
【図７】図４，５に示した双眼実体顕微鏡の射出瞳の変形例を示す作用説明図である。
【符号の説明】
１…照明光学系
２…観察光学系
２ａ…右観察光学系
２a2…観察光路
２ｂ…左観察光学系
２b2…観察光路
３…対物レンズ
４…仮想線
６０，６１…プリズム
６０ａ，６１ａ…射出瞳
【産業上の利用分野】
この発明は、例えば眼科等の医用手術に用いられる双眼実体顕微鏡に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の双眼実体顕微鏡としては、例えば図４に示した様なものが考えられている（特開昭６３−１９１１４号公報参照）。この図４(a)は被検眼Ｅと双眼実体顕微鏡ＭＳとの関係を示したもので、図４(a)中、Ｅｒは被検眼Ｅの眼底、Ｅａは被検眼Ｅの瞳孔，Ｅｂは被検眼Ｅの虹彩，Ｅｃは被検眼Ｅの角膜、Ｅｄは被検眼Ｅの強膜である。
【０００３】
また、図４(a)に示した双眼実体顕微鏡ＭＳは照明光学系１と観察光学系２を有し、この光学系１，２は互いに共用する対物レンズ３を有する。
【０００４】
照明光学系１は、照明光源１０，集光レンズ１１，照明野絞り１２，コリメータレンズ１３，プリズム１４及び対物レンズ３から構成されている。この照明光源１０の照明光（照明光束）は、集光レンズ１１，照明野絞り１２を介してコリメータレンズ１３に案内されて、このコリメータレンズ１３でコリメートされた後に、プリズム１４，対物レンズ３及び瞳孔Ｅａを介して眼底Ｅｒに投影される。この様にして被検眼Ｅの眼底Ｅｒが照明される。図４(a)中、１４ｂはプリズム１４の反射面である。尚、照明光学系の射出瞳はプリズム１４の出射面１４ａの位置にくるように設計されている。
【０００５】
観察光学系２は図５に示した様に右観察光学系２ａ（第１観察光学系）と左観察光学系２ｂ（第２観察光学系）を有する。
【０００６】
観察光学系２ａは、対物レンズ３，３つのレンズ２０ａ，２０ｂ，２０ｃから構成される変倍レンズ２０（変倍レンズ系），ビームスプリッタ２１，結像レンズ２２，像正立プリズム２３，菱形プリズムである眼幅調整プリズム２４，視野絞り２５，接眼レンズ２６等の光学部材をこの順に有する。図中、２ａ１は観察光学系２ａの入射瞳、２６ａは入射瞳２ａ１の像すなわちアイポイント位置である。
【０００７】
同様に、観察光学系２ｂは、対物レンズ３，３つのレンズ３０ａ，３０ｂ，３０ｃから構成される変倍レンズ３０（変倍レンズ系），ビームスプリッタ３１，結像レンズ３２，像正立プリズム３３，菱形プリズムである眼幅調整プリズム３４，視野絞り３５，接眼レンズ３６等の光学部材をこの順に有する。図中、２ｂ１は観察光学系２ｂの入射瞳、３６ａは入射瞳２ｂ１の像すなわちアイポイント位置である。
【０００８】
そして、被検眼Ｅの眼底Ｅｒからの反射光（観察光としての反射光束）は、観察光学系２ａ，２ｂの対物レンズ３から接眼レンズ２６までの光学部材及び対物レンズ３から接眼レンズ３６までの光学部材を介して検者（観察者）の左右眼で観察されることになる。また、この反射光はビームスプリッタ２１，３１で分岐されて、助手用の補助観察光学系４０及びＴＶ撮像光学系５０にそれぞれ案内されるようになっている。図中、４１，５１は結像レンズ，４２，５２は反射ミラー，４３は接眼レンズ，５３はTVカメラである。
【０００９】
尚、照明光学系１の射出瞳１４ａは、図４(b)に示した様に一対の観察光学系２ａ，２ｂの光軸Ｏ1，Ｏ2と直交し且つ光軸Ｏ1，Ｏ2同士を結ぶ仮想線４と平行に延びていると共に、観察光学系２ａ，２ｂの観察光路２a2，２b2に近接させて配置されている。図中、１４ｃは射出瞳１４ａの長辺，１４ｄは射出瞳１４ａの短辺で、長辺１４ｃが実質的に仮想線４と平行に設けられている。また、Ｏは対物レンズ３の光軸である。
【００１０】
この様な双眼実体顕微鏡では、上述したように照明光源１０からの照明光が眼底Ｅｒに投影され、検者（観察者）の眼に到達する光は射出瞳１４ａ，瞳孔Ｅａ及び入射瞳２ａ１，２ｂ１を通過した光である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この双眼実体顕微鏡において、例えば図６に示した様に、眼底Ｅｒからの反射光（レッドレフレックス）により瞳孔Ｅａの付近を右観察光学系で２ａで観察した場合を考える。
【００１２】
ここで、照明光学系１の射出瞳１４ａの像１４ａ´が眼底Ｅｒの後方の面Ｒに形成されているとする。この場合、眼底Ｅｒ上の点は、この射出瞳像１４ａ´により照明されていると等価と考えることができる。また、観察しようとする瞳孔Ｅａ付近の点をＰ１，Ｐ２、これらの点Ｐ１，Ｐ２を観察する際の観察主光線をそれぞれＬ１，Ｌ２、この観察主光線Ｌ１，Ｌ２が眼底Ｅｒと交わる点をＱ１，Ｑ２とする。
【００１３】
この様な場合、点Ｐ１，Ｐ２の明るさは、照明光学系の射出瞳１４ａから出て、瞳孔を通過して点Ｑ１，Ｑ２に達する光の量によっておおむね決定される。
【００１４】
ここで、照明光学系の射出瞳１４ａからの光が、瞳孔Ｅａ全域を通って点Ｑ１，Ｑ２に向かうと仮定する。瞳孔Ｅａは略円形であるので、点Ｑ１の輝度の向上に寄与するのは第６図で言えば光線ＬａからＬａ´を外延とした円錐状の光束であり、この光束は面Ｒと交わる円形の仮想光源Ｅａ２として表現される。即ち、点Ｑ１は円形の仮想光源Ｅ２ａにより照明されているのと等価であると考えることができる。
【００１５】
点Ｑ２に関しても点Ｑ１と同様に考えることができ、光線Ｌｂ，Ｌｂ´、仮想光源Ｅａ１を想定することができる。そして、図６からも理解できるように、この仮想光源Ｅａ１とＥａ２は部分的に重複している。
【００１６】
しかし、この様な仮定は、照明光学系１の射出瞳１４ａを相当に大きくした場合に成り立つものであり、実際の射出瞳１４ａの大きさは、強膜反射の影響を考慮して、図６において１４ａ´で示すような大きさに限定される。そのため、点Ｑ１，Ｑ２の輝度は、この仮想光源Ｅａ１，Ｅａ２と、射出瞳１４ａ´が重複する部分の面積によって決定されることになる。
【００１７】
また、照明系の射出瞳１４ａは、左右の観察光学系の一方に偏らないように、左右の観察光学系の中心におく必要がある。
【００１８】
従って、図６からも容易に理解できるように、Ｅａ２が１４ａ´と重複する部分の面積と、Ｅａ１が１４ａ´と重複する部分の面積とは大きく異なってしまうので、点Ｑ１とＱ２とでは輝度が大きく異なる。このことは瞳孔の観察像の明るさが不均一になることを意味する。
【００１９】
この不均一性を少なくするためには、図７(b)に実線で示した様に射出瞳１４ａを図５に示したものよりも更に長くすればよい。しかし、この方法で照明光学系で眼底Ｅｒの輝度（照明光量）を図７(a)の二点鎖線で示した様に略等しくしようとすると、例えば図７(b)に破線で示した様に、射出瞳１４ａの長さを長くする必要があり、装置全体が大型化するという問題がある。
【００２０】
そこで、この発明は、装置全体を大型化することなく被観察部の略均一な照明ができる双眼実体顕微鏡を提供することを目的とするものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、この発明は、照明光束を一対の射出瞳，対物レンズを介して被検眼の眼底に投影する照明光学系と、前記各照明光束に対応して前記眼底から反射する反射光束が前記対物レンズを介して入射させられる左右一対の観察光学系を備えると共に、前記一対の射出瞳は、前記左右の観察光学系の光軸と直交し且つ前記左右の観察光学系の光軸同士を結ぶ線と平行に延び、且つ前記左右の観察光学系の観察光路にそれぞれ近接させて配置されている一方、前記照明光束を前記被検眼の瞳孔を介して眼底に投影したときに、前記眼底に部分的に重なる円形の仮想光源Ｅａ１，Ｅａ２を想定可能な双眼実体顕微鏡であって、前記一対の射出瞳は互いに反対側の端部が各観察光路より側方に突出していると共に、前記眼底に前記一対の射出瞳による一対の射出瞳像６０ａ′，６１ａ′が形成されたと仮定したとき、前記射出瞳像６０ａ´が仮想光源Ｅａ１に重なる部分をＳ１、前記射出瞳像６１ａ´が仮想光源Ｅａ１のみに重なる部分をＳ２、前記射出瞳像６１ａ´が仮想光源Ｅａ２のみに重なる部分をＳ３、前記射出瞳像６１ａ´が仮想光源Ｅａ１，Ｅａ２の両方に重なる部分をＳ４とすると、射出瞳像６０ａ′，６１ａ′の仮想光源Ｅａ１に重なる部分（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ４）と射出瞳像６１ａ′の仮想光源Ｅａ２に重なる部分（Ｓ３＋Ｓ４）が等しいか又は略等しくなるようにした双眼実体顕微鏡としたことを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる双眼実体顕微鏡の一例を図１〜図３に基づいて説明する。
【００２３】
この図１(a)は被検眼Ｅと双眼実体顕微鏡ＭＳとの関係を示したもので、図１(a)中、Ｅｒは被検眼Ｅの眼底、Ｅａは被検眼Ｅの瞳孔，Ｅｂは被検眼Ｅの虹彩，Ｅｃは被検眼Ｅの角膜、Ｅｄは被検眼Ｅの強膜である。
【００２４】
また、図１(a)に示した双眼実体顕微鏡ＭＳは照明光学系１と観察光学系２を有し、この光学系１，２は互いに共用する対物レンズ３を有する。
【００２５】
照明光学系１は、照明光源１０，集光レンズ１１，照明野絞り１２，コリメータレンズ１３，プリズム６０，６１及び対物レンズ３から構成されている。この照明光源１０の照明光（照明光束）は、集光レンズ１１，照明野絞り１２を介してコリメータレンズ１３に案内されて、このコリメータレンズ１３でコリメートされた後に、プリズム６０，６１の出射側付近に位置する照明光学系の射出瞳６０ａ，６１ａ，対物レンズ３及び瞳孔Ｅａを介して眼底Ｅｒに投影される。この様にして被検眼Ｅの眼底Ｅｒが照明される。図１(a)中、６０ｂ，６１ｂはプリズム６０，６１の反射面である。
【００２６】
観察光学系２は図２に示した様に右観察光学系２ａ（第１観察光学系）と左観察光学系２ｂ（第２観察光学系）を有する。
【００２７】
観察光学系２ａは、対物レンズ３，３つのレンズ２０ａ，２０ｂ，２０ｃから構成される変倍レンズ２０（変倍レンズ系），ビームスプリッタ２１，結像レンズ２２，像正立プリズム２３，菱形プリズムである眼幅調整プリズム２４，視野絞り２５，接眼レンズ２６等の光学部材をこの順に有する。図中、２ａ１は観察光学系２ａの入射瞳、２６ａは入射瞳２ａ１の像すなわちアイポイント位置である。
【００２８】
同様に、観察光学系２ｂは、対物レンズ３，３つのレンズ３０ａ，３０ｂ，３０ｃから構成される変倍レンズ３０（変倍レンズ系），ビームスプリッタ３１，結像レンズ３２，像正立プリズム３３，菱形プリズムである眼幅調整プリズム３４，視野絞り３５，接眼レンズ３６等の光学部材をこの順に有する。図中、２ｂ１は観察光学系２ｂの入射瞳、３６ａは入射瞳２ｂ１の像すなわちアイポイント位置である。
【００２９】
そして、被検眼Ｅの眼底Ｅｒからの反射光（観察光としての反射光束）は、観察光学系２ａ，２ｂの対物レンズ３から接眼レンズ２６までの光学部材及び対物レンズ３から接眼レンズ３６までの光学部材を介して検者（観察者）の左右眼で観察されることになる。また、この反射光はビームスプリッタ２１，３１で分岐されて、助手用の補助観察光学系４０及びＴＶ撮像光学系５０にそれぞれ案内されるようになっている。図中、４１，５１は結像レンズ、４２，５２は反射ミラー、４３は接眼レンズ、５３はTVカメラである。
【００３０】
尚、照明光学系１のプリズム６０，６１の射出瞳６０ａ，６１ａは、図１(b)に示した様に一対の観察光学系２ａ，２ｂの光軸Ｏ1，Ｏ2と直交し且つ光軸Ｏ1，Ｏ2同士を結ぶ仮想線４と平行に延びていると共に、観察光学系２ａ，２ｂの観察光路２a2，２b2にそれぞれ近接させて配置されている。しかも、射出瞳６０ａ，６１ａは、これらの互いに反対側の端部が各観察光路２a2，２b2の側方に突出している。
【００３１】
図中、６０ｃ，６１ｃは射出瞳６０ａ，６１ａの長辺，６０ｄ，６１ｄは射出瞳６０ａ，６１ａの短辺で、長辺６０ｃ，６１ｃが実質的に仮想線４と平行に設けられている。また、Ｏは対物レンズ３の光軸である。
【００３２】
次に、この様な構成の双眼実体顕微鏡の他の設定条件を作用と共に説明する。この様な双眼実体顕微鏡では、上述したように照明光源１０からの照明光が眼底Ｅｒに投影され、検者（観察者）の眼に到達する光は射出瞳６０ａ，６１ａ，瞳孔Ｅａ及び入射瞳２ａ１，２ｂ１を通過した光である。
【００３３】
この双眼実体顕微鏡において、図３に示した様に、眼底Ｅｒからの反射光（レッドレフレックス）により瞳孔Ｅａの付近を右観察光学系で２ａで観察した場合を考える。
【００３４】
ここで、照明光学系１の射出瞳６０ａ，６１ａの像６０ａ´，６１ａ´が眼底Ｅｒの後方の面Ｒに形成されているとする。この場合、眼底Ｅｒ上の点は、この射出瞳像６０ａ´，６１ａ´により照明されていると等価と考えることができる。また、観察しようとする瞳孔Ｅａ付近の点をＰ１，Ｐ２、これらの点Ｐ１，Ｐ２を観察する際の観察主光線をそれぞれＬ１，Ｌ２、この観察主光線Ｌ１，Ｌ２が眼底Ｅｒと交わる点をＱ１，Ｑ２とする。
【００３５】
この様な場合、点Ｐ１，Ｐ２の明るさは、照明光学系の射出瞳６０ａ，６１ａから出て、瞳孔を通過して点Ｑ１，Ｑ２に達する光の量によっておおむね決定される。
【００３６】
ここで、照明光学系の射出瞳６０ａ，６１ａからの光が、瞳孔Ｅａ全域を通って点Ｑ１，Ｑ２に向かうと仮定する。瞳孔Ｅａは略円形であるので、点Ｑ１の輝度の向上に寄与するのは第６図で言えば光線ＬａからＬａ´を外延とした円錐状の光束であり、この光束は面Ｒと交わる円形の仮想光源Ｅａ２として表現される。即ち、点Ｑ１は円形の仮想光源Ｅ２ａにより照明されているのと等価であると考えることができる。
【００３７】
点Ｑ２に関しても点Ｑ１と同様に考えることができ、光線Ｌｂ，Ｌｂ´、仮想光源Ｅａ１を想定することができる。そして、図６からも理解できるように、この仮想光源Ｅａ１とＥａ２は部分的に重複している。
【００３８】
しかし、この様な仮定は、照明光学系１の射出瞳６０ａ，６１ａを相当に大きくした場合に成り立つものであり、実際の射出瞳６０ａ，６１ａの大きさは、強膜反射の影響を考慮して、図６において６０ａ´，６１ａ´で示すような大きさに限定される。そのため、点Ｑ１，Ｑ２の輝度は、この仮想光源Ｅａ１，Ｅａ２と、射出瞳６０ａ´，６１ａ´が重複する部分の面積によって決定されることになる。
【００３９】
従って、射出瞳像６０ａ´が仮想光源Ｅａ１に重なる部分をＳ１、射出瞳像６１ａ´が仮想光源Ｅａ１のみに重なる部分をＳ２、射出瞳像６１ａ´が仮想光源Ｅａ２のみに重なる部分をＳ３、射出瞳像６１ａ´が仮想光源Ｅａ１，Ｅａ２の両方に重なる部分をＳ４とすると、瞳孔Ｅａ内の点Ｐ１における照明光量は射出瞳像６０ａ´，６１ａ´の仮想光源Ｅａ１に重なる部分（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ４）で決定され、瞳孔Ｅａ内の点Ｐ２における照明光量は射出瞳像６１ａ´の仮想光源Ｅａ２に重なる部分（Ｓ３＋Ｓ４）で決定される。
【００４０】
一方、眼底Ｅｒ上の点Ｑ１，Ｑ２の輝度（照明光量）を等しくするには、或は略等しくするには、理論上は点Ｐ１，Ｐ２における輝度（照明光量）を等しくするか或は略等しくすればよい。
【００４１】
従って、眼底Ｅｒ上の点Ｑ１，Ｑ２の輝度（照明光量）を等しくするには、射出瞳像６０ａ´，６１ａ´の仮想光源Ｅａ１に重なる部分（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ４）と射出瞳像６１ａ´の仮想光源Ｅａ２に重なる部分（Ｓ３＋Ｓ４）が等しいか或は略等しく設定されていればよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明は、照明光束を一対の射出瞳，対物レンズを介して被検眼の眼底に投影する照明光学系と、前記各照明光束に対応して前記眼底から反射する反射光束が前記対物レンズを介して入射させられる左右一対の観察光学系を備えると共に、前記一対の射出瞳は、前記左右の観察光学系の光軸と直交し且つ前記左右の観察光学系の光軸同士を結ぶ線と平行に延び、且つ前記左右の観察光学系の観察光路にそれぞれ近接させて配置されている一方、前記照明光束を前記被検眼の瞳孔を介して眼底に投影したときに、前記眼底に部分的に重なる円形の仮想光源Ｅａ１，Ｅａ２を想定可能な双眼実体顕微鏡であって、前記一対の射出瞳は互いに反対側の端部が各観察光路より側方に突出していると共に、前記眼底に前記一対の射出瞳による一対の射出瞳像６０ａ′，６１ａ′が形成されたと仮定したとき、前記射出瞳像６０ａ´が仮想光源Ｅａ１に重なる部分をＳ１、前記射出瞳像６１ａ´が仮想光源Ｅａ１のみに重なる部分をＳ２、前記射出瞳像６１ａ´が仮想光源Ｅａ２のみに重なる部分をＳ３、前記射出瞳像６１ａ´が仮想光源Ｅａ１，Ｅａ２の両方に重なる部分をＳ４とすると、射出瞳像６０ａ′，６１ａ′の仮想光源Ｅａ１に重なる部分（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ４）と射出瞳像６１ａ′の仮想光源Ｅａ２に重なる部分（Ｓ３＋Ｓ４）が等しいか又は略等しくなるようにした構成としたので、装置全体を大型化することなく被観察部の略均一な照明ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】(a)はこの発明にかかる双眼実体顕微鏡の照明光学系と観察光学系との関係を示す説明図、(b)は(a)の対物レンズと一対の観察光路及び照明光学系の一対の射出瞳との関係を示す説明図である。
【図２】図１に示した双眼実体顕微鏡の観察光学系の説明図である。
【図３】図１，２に示した双眼実体顕微鏡の作用説明図である。
【図４】(a)は従来の双眼実体顕微鏡の照明光学系と観察光学系との関係を示す説明図、(b)は図４(a)の対物レンズと一対の観察光路及び照明光学系の一対の射出瞳との関係を示す説明図である。
【図５】図４に示した双眼実体顕微鏡の観察光学系の説明図である。
【図６】図４，５に示した双眼実体顕微鏡の作用説明図である。
【図７】図４，５に示した双眼実体顕微鏡の射出瞳の変形例を示す作用説明図である。
【符号の説明】
１…照明光学系
２…観察光学系
２ａ…右観察光学系
２a2…観察光路
２ｂ…左観察光学系
２b2…観察光路
３…対物レンズ
４…仮想線
６０，６１…プリズム
６０ａ，６１ａ…射出瞳
Claims (1)
- 照明光束を一対の射出瞳，対物レンズを介して被検眼の眼底に投影する照明光学系と、前記各照明光束に対応して前記眼底から反射する反射光束が前記対物レンズを介して入射させられる左右一対の観察光学系を備えると共に、
前記一対の射出瞳は、前記左右の観察光学系の光軸と直交し且つ前記左右の観察光学系の光軸同士を結ぶ線と平行に延び、且つ前記左右の観察光学系の観察光路にそれぞれ近接させて配置されている一方、前記照明光束を前記被検眼の瞳孔を介して眼底に投影したときに、前記眼底に部分的に重なる円形の仮想光源Ｅａ１，Ｅａ２を想定可能な双眼実体顕微鏡であって、
前記一対の射出瞳は互いに反対側の端部が各観察光路より側方に突出していると共に、前記眼底に前記一対の射出瞳による一対の射出瞳像６０ａ′，６１ａ′が形成されたと仮定したとき、前記射出瞳像６０ａ´が仮想光源Ｅａ１に重なる部分をＳ１、前記射出瞳像６１ａ´が仮想光源Ｅａ１のみに重なる部分をＳ２、前記射出瞳像６１ａ´が仮想光源Ｅａ２のみに重なる部分をＳ３、前記射出瞳像６１ａ´が仮想光源Ｅａ１，Ｅａ２の両方に重なる部分をＳ４とすると、射出瞳像６０ａ′，６１ａ′の仮想光源Ｅａ１に重なる部分（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ４）と射出瞳像６１ａ′の仮想光源Ｅａ２に重なる部分（Ｓ３＋Ｓ４）が等しいか又は略等しくなるようにしたことを特徴とする双眼実体顕微鏡。
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