(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明の光強度を部分的に減衰する光学的装置において、
互いに異なる複数の空間的照明領域において、異なる複数の波長レンジの光強度を互いに異なった程度に減衰するように、スペクトルフィルタ（４）が構成されており、
該光強度減衰の程度及び光強度減衰する空間的照明領域の形状・寸法が電子的に制御可能に構成されている
ことを特徴とする光学的装置。
【請求項２】
前記スペクトルフィルタ（４）の少なくとも一部の空間的領域は、所定の波長λ０を吸収するように、及び／又は
該スペクトルフィルタ（４）は、内側と外側とでは光強度の減衰が異なるような波長レンジ（光強度減衰波長レンジ）を有する特性プロフィールを有するように、制御可能であること
を特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記光強度減衰波長レンジの少なくとも一部の吸収端は、平坦又は急勾配的な吸収特性プロフィールに構成可能であること
を特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記スペクトルフィルタ（４）は、所定の減衰空間的照明領域において４２０−４７０ｎｍの波長レンジで０−９０％の光強度減衰を有するよう制御可能である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記スペクトルフィルタ（４）は、光強度が減衰される可変空間的照明領域を有するディスク状形態を有すること、及び
該スペクトルフィルタ（４）は、機械的に内外に旋回及び／又は摺動可能、及び／又は、その使用面及び／又は使用軸において空間的に摺動可能であること
を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記スペクトルフィルタ（４）は、所定の減衰空間的照明領域において４００ｎｍ末端および４２０−４７０ｎｍの波長レンジで光強度減衰を有するよう制御可能であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の装置
【請求項７】
前記所定の減衰空間的照明領域において、所定の安全な光波長レンジでは光減衰は行われないよう、制御可能であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
照明の光強度を部分的に減衰する光学的装置において、
互いに異なる複数の空間的照明領域において、異なる複数の波長レンジの光強度を互いに異なった程度に減衰するように、スペクトルフィルタ（４）が構成されており、
前記スペクトルフィルタ（４）は第１の空間的照明領域において、被験試料に損傷を与える波長域の光成分に対して損傷を与えない程度に減衰を行うと共に、被験試料に損傷を与えない安全な波長域の光成分に対しては可視的であるスペクトル選択的減衰プロフィールを有すること
を特徴とする光学的装置。
【請求項９】
前記スペクトルフィルタ（４）は、第１の空間的照明領域において、４００ｎｍ未満及び４２０−４７０ｎｍの波長レンジで被験試料に損傷を与えない程度に光強度減衰を行うと共に可視光線成分は観察を許容する光強度を持つスペクトル選択的減衰プロフィルを有することを特徴とする請求項８記載の光学的装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照明の強度（明るさ）を部分的に減衰する装置に関し、例えば、照明光路、主対物レンズ、光源、スペクトルフィルタを有する顕微鏡に関する。より詳しくは本発明は、例えば、エクリプスフィルタ（Eclipse-Filter）を有するステレオ手術顕微鏡において、照明の強度（明るさ）を部分的に減衰する装置を有する光学的観察装置に関する。ここで、エクリプスフィルタとは、照明（の光）の強度（明るさ）を所定の波長レンジにおいて部分的に減衰する、照明光路中のスペクトルフィルタのことを言う。
【０００２】
【従来の技術】
照明光路において折畳開閉可能な遮光器（絞り）による、所定の空間物体領域における照明の減衰は、種々の応用に対しますます多く使用されている。というのは、これによって物体（被検試料）の光感受性面をあまりにも強い光線から保護することができるからである。
【０００３】
このような絞りは、通常、所定の空間領域において照明光路を完全に及び／又は部分的に暗化（光減衰）する折畳開閉（差込−引出）可能な絞りとして構成される。
【０００４】
DE 93 01 448 U（実用新案）には、所定の空間領域において部分的暗化を可能にする、直径が異なる複数のフィルタを有するフィルタシステムが開示されている。これは、４００〜７００ｎｍの可視光レンジで、非波長依存的に構成されている。４００ｎｍ未満の波長レンジにおいてより強い暗化を行うことができることのみが開示されている。
【０００５】
DE 88 08 871 Uから、散乱特性（曲線）（Streucharakteristik）において優先方向（Vorzugsrichtung）を生じさせる、細隙（スリット）灯装置のための散乱プレートが既知である。
【０００６】
更に、US 4,715,704には、中央部が暗化される領域を有する光トラップ（Lichtfalle）が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、既知のシステムには、以下のような欠点がある。
ａ）  光強度の減衰は、デジタル的に行われる、即ち、光減衰物体領域が観察者にとって（完全に）暗いか完全な明るさで可視的かであるように行われるか、或いは、光強度の減衰は、段階的なフィルタ作用により行われるものの、これは光の色（波長）に関して最適化されていない。このため、被検試料（例えば患者の眼）に悪影響を及ぼし得る。
ｂ）  光減衰領域を観察者のために真正な色で（褪色せずに）視えるようにするためには、被検試料にとっては完全なかつ一般的には被検試料損傷性の照射を意味する、絞りの（光路からの）除去が必要となる。
ｃ）  絞りは照明光路において位置が固定されているので、光ビームの形状及び／又は減衰される照明ビームの形状、光の波長その他の特性を変化させることができない。
ｄ）  被検試料（例えば、患者の眼）の損傷は、同じ危険性で、一般的に光の波長レンジ全てに亘ってではなく、所定の波長レンジ（例えば、４２０ｎｍ〜４７０ｎｍ、及び４００ｎｍ未満）においてのみ生じる。
【０００８】
従って、本発明の一課題は、被検試料−感受性領域（例えば、患者の眼）を適正に保護し、上述の従来技術の不利を解消する装置を提供することである。更に、本発明は、被検試料−感受性領域が、どのような空間的形状を有するか、或いはどの程度の（装置の光の）強度によって、被検試料の保護されるべき領域が損傷されるか、に依存することなく、被検試料−感受性領域を保護する装置を提供することを他の課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明の一視点によれば、例えば、照明光路、主対物レンズ、光源及びスペクトルフィルタを有する顕微鏡における、照明の光強度を部分的に減衰する光学的装置が提供される。この装置は、互いに異なる複数の空間的照明領域において、異なる複数の波長レンジの光強度を互いに異なった程度（強度減衰）に減衰するように、スペクトルフィルタが構成されており、該光強度減衰の程度及び光強度減衰する空間的照明領域の形状・寸法が電子的に制御可能に構成されている。
本発明の第２の視点によれば、 照明の光強度を部分的に減衰する光学的装置において、
互いに異なる複数の空間的照明領域において、異なる複数の波長レンジの光強度を互いに異なった程度に減衰するように、スペクトルフィルタ（４）が構成されており、
前記スペクトルフィルタ（４）は第１の空間的照明領域において、被験試料に損傷を与える波長域の光成分に対して損傷を与えない程度に減衰を行うと共に、被験試料に損傷を与えない安全な波長域の光成分に対しては可視的であるスペクトル選択的減衰プロフィールを有する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好ましい実施の形態を示す。
上記の装置は、更に、スペクトルフィルタの少なくとも一部が、例えば、４２０〜４７０ｎｍのレンジ及び／又は４００ｎｍ未満のレンジ、ないし網膜／角膜損傷性領域に含まれる、所定の波長λ０を吸収すること、及び／又はスペクトルフィルタが、例えば、内側においては４２０〜４７０ｎｍの光が５０％減衰されかつ外側においては全可視光スペクトルに亘って減衰されていないような、内側と外側とでは光強度の減衰が異なるような波長レンジ（光強度減衰波長レンジ）を有する特性プロフィールを有することが好ましい。
上記の装置は、更に、光強度減衰波長レンジの少なくとも一部の吸収端（のプロフィール）が、平坦又は急勾配的に構成されていること、及び／又はスペクトルフィルタが、例えば内側では９０％、外側では０％であるような、異なる波長レンジにおいて異なる光強度減衰Int０を有する特性を有することが好ましい。
上記の装置は、更に、スペクトルフィルタが、例えば、とりわけ４２０〜４７０ｎｍの波長レンジにおいて、０〜９０％の間にあるような、所定の光強度減衰Int０を有することが好ましい。
上記の装置は、更に、スペクトルフィルタが、光強度が減衰される可変照明領域を有するディスク状形態を有すること、及びスペクトルフィルタが、機械的に内外に旋回及び／又は摺動可能、及び／又は、その使用面及び／又は使用軸において空間的に摺動可能であることが好ましい。
上記の装置は、更に、所定の光波長レンジにおいて、フィルタ特性を種々変化できるように、スペクトルフィルタが傾動可能（kippbar）に配されることが好ましい。
上記の装置は、更に、単独で及び／又は照明光学系と共に（組合せて）軸方向に摺動することにより、光強度減衰領域が拡大可能ないし縮小可能であるように、スペクトルフィルタが構成されることが好ましい。
上記の装置は、更に、スペクトルフィルタの空間的摺動能及び／又は遮光オンオフ（挿入・引出）切換が、電子的又は手動で制御可能であることが好ましい。
上記の装置は、更に、スペクトルフィルタが、薄層、ＬＣＤ及びエレクトロクロミック層の少なくとも１つとして構成されることが好ましい。
上記の装置は、更に、強度減衰Int０、波長λ０及び光減衰波長レンジの少なくとも１つが、電子的に制御されることが好ましい。
上記の装置は、更に、スペクトルフィルタの空間的摺動及び／又は遮光オンオフ（挿入・引出）切換が、制御系を介して、被検試料の結像と連動可能であることが好ましい。
【００１１】
本発明では、照明光路（ビーム）にスペクトルフィルタが配されるが、スペクトルフィルタは、例えばフィルタの中心軸への距離に応じて、そのスペクトルフィルタ作用が、（多）段階的及び／又は無段階的に変化され、並びに、以下のとおり制御可能である。
１）  例えば保護されるべき被検試料の形状を有するように、所与の空間的に構成され、及び／又は
２）  その吸収（率）及び／又は反射（率）は、とりわけ４２０〜４７０ｎｍの波長レンジにおいて、０％〜９０％の間で任意に設定され、及び／又は
３）  その吸収（率）及び／又は反射（率）は、例えばとりわけ４２０〜４７０ｎｍの波長レンジにおいて、薄層によって、波長依存的に構成され、及び／又は
４）  その使用面、使用軸及び広がり（Ausdehnung）において空間的に摺動可能であり、及び／又は
５）  （多）段階的ないし無段階的移行を有し、上記２）に応じた種々の吸収特性及び／又は反射特性を有する複数の領域（フィールド）へ分配可能であり、及び／又は
６）  特別な展開形態では、例えばＬＣＤ及び／又はエレクトロクロミック層として構成可能であり、かつそれゆえ電子的に制御可能である。
【００１２】
光学的観察装置の照明光路におけるスペクトルフィルタの上述の使用により、後続する各段階において、以下のような改善が得られる。
【００１３】
・保護されるべき被検試料領域の波長依存的暗化（光減衰）により、光の色（波長）が適正化され、被検試料は損傷から保護される。
【００１４】
・保護されるべき被検試料領域の完全には行われない暗化（光減衰）により、暗化（光減衰）は、デジタル的ではなく、アナログ的に例えば０％〜５０％で行われる。このため、暗化された領域は、観察者に対し、所定の安全な光波長レンジでは、常に可視的である（視えている）。
【００１５】
・保護されるべき被検試料面が所定の光強度までは損傷されないことが既知の場合、暗化（光減衰）は−自ずから分かることだが−この強度にまでの数値に設定される。
【００１６】
・保護されるべき被検試料面が所定の波長レンジによってのみ損傷可能な場合、光減衰は、この波長レンジに−位置特異的に−制限される。
【００１７】
・スペクトルフィルタを種々のレンジに分布して設ける（Aufteilung）ことにより、異なる吸収推移プロフィール（波長の関数での強度減衰）を生じさせることができる。
【００１８】
・スペクトルフィルタがその使用面及び／又は使用軸において空間的に摺動可能であることにより、保護される領域を所定の程度で変化させることができる。
【００１９】
・薄層を使用することにより、光の任意的吸収曲線ないしプロフィール（Absorptions-Bilder）（波長の関数での強度減衰）を形成することができる。
【００２０】
・ＬＣＤ及び／又はエレクトロクロミック層を使用することにより、電子的に制御されて、任意の吸収面及び／又は吸収推移（波長の関数での強度減衰）を形成することができる。
【００２１】
上記の実施形態は、とりわけ手術顕微鏡に関して説明したが、本発明は、これに限定されず、照明強度及び／又は物体光線の部分的減衰を伴う光学装置の他の利用形態にも適用可能である。
【００２２】
【実施例】
本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。ここで、同一の参照符号は、同一の構造部材を表し、異なる添え字を有する参照符号は、機能の等しい構造部材を表す。なお、特許請求の範囲に付した図面参照符号は、発明の理解の容易化ためであって、本発明を図示の態様に限定することを意図しない。また、以下の実施例も発明の理解の容易化のためであり、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において当業者により実施可能な置換・変更等を排除することも意図しない。なお、この点は、出願当初から補正後に亘るまで同様である。
【００２３】
図１は、例えば、ステレオ（立体）手術顕微鏡のような光学的観察装置の全体構造の模式図である。この装置には、光源１（例えば、ランプ又は光ガイドの終端部）、照明光路２、照明光学系３ａ及び３ｂ、スペクトルフィルタ４、主対物レンズ６、例えば瞳７、虹彩８及び眼球９から模式的に構成された眼（被検試料）に向かう、光強度減衰照明光路（ビーム）５が含まれる。更に、物体光路（ビーム）１０、接眼レンズ系１１及び観察者１２も模式的に示されている。
【００２４】
スペクトルフィルタ４は、バリエーションとして、（４）の位置、即ち光源１と照明光学系３との間にも配置可能である。
【００２５】
図２には、瞳７、虹彩８及び眼球９から構成された眼が上面図として模式的に示されている。更に、スペクトルフィルタ４による光強度減衰照明領域２１の位置座標（ｘ,ｙ）の関数として所定の波長λ０（λ０）の場合の強度減衰の特性曲線（推移）も示されている。図２で減衰強度は極小値２４Int０（Int０）を示す。
【００２６】
図３には、所定の光強度減衰波長レンジ２２と所定の波長λ０（符号２３参照）に関する波長λの関数による光強度減衰の可能な特性曲線（推移）が示されている。
【００２７】
図４には、スペクトルフィルタ４（これは、例えば、エレクトロクロミック層又はＬＣＤとして構成され得る）の電子的制御装置２５が模式的に示されている。ここには、特定の形状の光強度減衰照明領域２１が、一例として模式的に示されている。この形状は任意に電子的に形状・寸法調節可能であり、プログラム制御可能である。
【００２８】
光源１から出発する照明光路２を通過する光は、照明光学系３ａ及び３ｂを介し、照明光学系３ａと３ｂの間に配置されたスペクトルフィルタ４を介し、所定の空間領域５において、波長に依存して、光の強度（明るさ）が減衰される。フィルタ４の位置は、図１で「４」によって表された位置と異なり、「（４）」で表されるように光源１と照明光学系３ａ及び３ｂとの間に配置することもできる。かくして、所定の光感受性空間的物体領域（ｘ，ｙ）に亘って、例えば眼（網膜／角膜）において、強度（明るさ）がスペクトルフィルタ４によって、減衰される。減衰（ないし光減衰領域２１）が、所定の波長レンジ（例えば、４２０ｎｍ〜４７０ｎｍ）において行われるように及び／又は所定の値（例えば０％〜９０％）になるように、スペクトルフィルタ４は構成される。減衰がされなかった残りの照明領域では、全光パワー（強度）及び／又は波長に応じた光パワー（強度）が割り当てられる（分布される）。このような構造のため、スペクトルフィルタ４の構成を介して光減衰照明領域（ｘ，ｙ）を空間的に任意に形成すること（図２）ができ、スペクトルフィルタ４の摺動及び／又は照明光学系３ａ、３ｂの摺動を介して空間的広がり（ｘ、ｙ）を所定の程度で拡大ないし縮小することができる。
【００２９】
スペクトルフィルタ４の吸収特性（図３）により、本発明では、波長λの関数として所定の光強度減衰、例えばスペクトルフィルタ４の位置領域に応じた透過性の相違（図２）が可能となる。
【００３０】
本発明の一展開例では、スペクトルフィルタは、例えばＰＣ制御装置２５により、電子的に制御されるＬＣＤ及び／又はエレクトロクロミック層として構成される。このため、空間的広がり（ｘ，ｙ）、強度（明るさ）及び光減衰領域２１の波長の少なくとも１つを可変的に制御可能なよう構成することができる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の一視点（独立請求項１）により、所定の課題として掲げた効果が達成される。即ち、本発明の装置により、選択された照明領域において、選択された波長の光の強度を、任意の程度に減衰することができ、更に被検試料の感受性領域を適正に保護することができる。
更に、本発明の第２の視点（独立請求項８）によれば、選択された（第１の）照明領域において、被験試料に損傷を与える波長域の光成分に対してのみ所要の減衰を与えつつ、当該選択（第１の）照明領域を含めて他の照明領域の可視状態を確保できる、即ち、全視野に対する可視状態を確保できる。かくして、特に、眼科治療の際の特定被験領域の安全性と、それを含めた全視野の確保ができ、観察・操作の全体としての安全性・容易性を高める。    各従属請求項により、更に付加的な効果が上述の通り達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置の全体構造の模式図。
【図２】被検試料及び対応する領域の関数（ｘ、ｙ）による光強度減衰特性曲線。
【図３】所定の光強度減衰波長レンジと所定の波長λ０に関するλ波長の関数による光強度減衰特性曲線。
【図４】スペクトルフィルタの電子的制御装置。
【符号の説明】
１  光源（ランプ又は光ガイドの端部）
２  照明光路
３、３ａ、３ｂ  照明光学系
４  スペクトルフィルタ
５  光強度減衰照明光路
６  主対物レンズ
７  瞳
８  虹彩
９  眼球
１０  物体光路
１１  接眼レンズ系
１２  観察者
２１  光強度減衰照明領域
２２  光強度減衰波長レンジ
２３  λ０
２４  減衰強度（Int０）
２５  エレクトロクロミック層及び／又はＬＣＤのＰＣ制御装置
【図１】
0004225734.tif 000002
【図２】
0004225734.tif 000003
【図３】
0004225734.tif 000004
【図４】
0004225734.tif 000005