(57)【要約】【課題】種々異なる作動距離に簡単に適合できる顕微鏡用照明装置を提供する。【解決手段】共通の光源（１０２）からの光が２以上の照明光路（１０４、１０６）に分割される。作動距離に適合させて、分割前又は後に光の角度が変更され、それによって各光路の角度が同量変化する。２以上の反射性平面（１１４、１１６、１２０）を持つ偏向要素（１１２、１１８）が一つの照明光路に配設されている。この装置の機能は、対象物へ照射する光路の角度（β）を、各光路で同じように変化させることである。反射性平面（１１４、１１６、１２０）は、作動距離が変わっても照明光路（１０４、１０６）が光軸の同じ領域で交叉するように配置される。本発明により、種々の偏向要素の面倒な調整をすることなく、照明装置を異なる作動距離に適合させることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動距離（ｄ、ｄ’）が可変の対物レンズ（２）を備えた観察光学系を有する顕微鏡用の照明装置（１００）であって、
該照明装置（１００）は、共通の光源（１０２）と、分割偏向構成体（１１０）とを有し、
該分割偏向構成体（１１０）によって、照明光が少なくとも２つの照明光路（１０４、１０６）に入射され、
該照明光路（１０４、１０６）の光軸は該観察光学系の光軸（１１）に対して、該対物レンズ（２）の作動距離（ｄ、ｄ’）の関数として傾斜しており、
該分割偏向構成体（１１０）は、少なくとも部分的に反射性である、２つの反射性表面（１１４、１１６、１２０）を備える少なくとも１つの偏向素子（１１２、１１８）を有し、
該２つの反射性表面の位置と配向は一定であり、
少なくとも１つの照明光路（１０４、１０６）は、該２つの反射性表面（１１４、１１６、１２０）で偏向される、ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１記載の照明装置（１００）において、
前記２つの反射性表面（１１４、１１６、１２０）の位置と配向は、該照明光路が前記分割偏向構成体（１１０）に入射する角度を変えることにより、前記照明光路（１０４、１０６）の光軸の前記観察光学系の光軸（１１）に対する傾斜が同じように変化するよう選択されている、ことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１記載の照明装置（１００）において、
前記分割偏向構成体（１１０）は、少なくとも部分的に反射性である、他の反射性表面（１１４、１１６、１２０）を少なくとも１つ備える別の偏向素子（１１２、１１８）をさらに有する、ことを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項３記載の照明装置（１００）において、
第１の照明光路（１０４）は、前記分割偏向構成体（１１０）を前記観察光学系の光軸(１１)に対して実質的に第１の角度（β１）で偏向されずに通過し、
第２の照明光路（１０６）は、少なくとも３つの前記反射性表面（１１４、１１６、１２０）での偏向の後、該観察光学系の光軸(１１)に対して実質的に第１の角度と同じ第２の角度（β２）で伸長する、ことを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項３記載の照明装置（１００）において、
第１の照明光路（１０４）は、前記分割偏向構成体（１１０）の第１の反射性表面（１１４）で反射されるとともに、実質的に前記観察光学系の光軸（１１）に対して第１の角度（β１）で伸長し、
第２の照明光路（１０６）は、該分割偏向構成体（１１０）の少なくとも２つの別の反射性表面（１１６、１２０）で反射され、これにより実質的に該観察光学系の光軸（１１）に対して第２の角度（β２）で伸長する、ことを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか一項記載の照明装置（１００）において、
前記分割偏向構成体（１１０）は第１の偏向素子（１１２）を有し、
該第１の偏向素子は、少なくとも部分的に反射性である、少なくとも第１と第２の反射性表面（１１４、１１６）を相対的に固定した空間的配置であること、を特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項６記載の照明装置（１００）において、
前記第１と第２の反射性表面（１１４、１１６）は、相互間に９０°よりも小さい角度（α）を形成する、ことを特徴とする照明装置。
【請求項８】
請求項６または７記載の照明装置（１００）において、
前記第１と第２の反射性表面のなす角度の二等分線は、前記観察光学系の光軸（１１）に対して近似的に４５°の角度で配置されている、ことを特徴とする照明装置。
【請求項９】
請求項６から８までのいずれか一項記載の照明装置（１００）において、
前記分割偏向構成体（１１０）は、別の反射性表面（１２０）を備える第２の偏向素子（１１８）を有し、
前記第１と第２の偏向素子（１１２、１１８）は、前記観察光学系の光軸（１１）の相互に対向する側に、配置されていることを特徴とする照明装置。
【請求項１０】
請求項９記載の照明装置（１００）において、
前記光源（１０２）から見て前記第１の照明光路（１０４）は前記第１の偏向素子（１１２）に案内され、および／またはこれを通過し、
該光源（１０２）から見て前記第２の照明光路（１０６）は該第１の偏向素子（１１２）と前記第２の偏向素子（１１８）を経過して延在する、ことを特徴とする照明装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の照明装置（１００）において、
前記第１の偏向素子（１１２）の前記第１の反射性表面（１１４）は半透明である、ことを特徴とする照明装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の照明装置（１００）において、
前記第１の偏向素子（１１２）は五角プリズム（１３０）であり、
前記半透明の第１の反射性表面（１１４）はウェッジ（１３８）に隣接しており、
該ウェッジは該五角プリズム（１３０）と同じ屈折率を有し、かつ該第１の反射性表面（１１４）を通過する光が、該ウェッジ（１３８）を近似的に９０°の角度で出るように構成されている、ことを特徴とする照明装置。
【請求項１３】
請求項１から１２までのいずれか一項記載の照明装置（１００）において、
前記照明光学系は偏向デバイス（１０８）を有し、
該偏向デバイスは、前記照明光が前記分割偏向構成体（１１０）に入射する角度を、前記対物レンズ（２）の作動距離（ｄ、ｄ’）の関数として変化させる、ことを特徴とする照明装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の照明装置（１００）において、
前記偏向デバイス（１０８）は、変位可能なレンズ（１４０）または回転可能なミラーを含む、ことを特徴とする照明装置。
【請求項１５】
請求項１から１４までのいずれか一項記載の照明装置（１００）を有する顕微鏡。
【請求項１６】
作動距離（ｄ、ｄ’）が可変である観察光学系を有する顕微鏡の対象領域に配置された対象物を、少なくとも２つの側から作動距離（ｄ、ｄ’）に適合された角度（β１、β２）で照明するための方法であって、
共通の光源（１０２）からの光が、少なくとも２つの照明光路（１０４、１０６）に入射されて異なる複数の方向から該対象物に向けられる工程と、
該少なくとも２つの照明光路（１０４、１０６）の各光軸の、該観察光学系の光軸（１１）に対する傾斜を同じように変化させるため、
該照明光路（１０４、１０６）の少なくとも１つは、相対的な位置と配向が一定である２つの反射性表面（１１４、１１６、１２０）で偏向される工程と、
少なくとも１つの別の照明光路（１０４、１０６）は該反射性表面（１１４、１１６、１２０）では偏向されずに通過させる工程と、を含み
該傾斜は、該照明光の該反射性表面（１１４、１１６、１２０）に対する角度を変化させる工程によって適合されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の表示）本願はドイツ特許出願ＤＥ１０２００８０１１５２７．４号（２００８年２月２８日出願）の優先権を主張するものであり、上記出願の全記載事項は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
本発明は、光学顕微鏡の分野に関するものであり、可変の作動距離を備える顕微鏡用の照明装置に関するものである。この照明装置では、照明光が対物レンズの側方から対象物に案内される（傾斜照明）。この照明装置は、とりわけ手術用顕微鏡に適する。
【背景技術】
【０００２】
直接照明を行う顕微鏡では、照明光が対物レンズ内を観察光学系の光軸の近傍で案内されるか、または照明光は対物レンズを光軸に対して大きな角度で通過する。後者は傾斜照明として公知である。傾斜照明は、照明光が対象物によって観察者の目に戻るよう反射されないという利点を有する。このようにして例えば顕微鏡による手術で、手術者の眩惑が回避される。別の利点は、このような照明装置は比較的小さな取付け高さで製造できることである。なぜなら、照明光を光軸の近傍で対物レンズに入射するエレメントを省略することができ、このようなエレメントは相応にある程度の取付け高さを必要とするからである。
【０００３】
しかし傾斜照明では、照明すべき対象物が、上部にある何らかの対象領域によりシャドウイング（陰影ができること）されてしまうことがある。このことは例えば、より深くにある組織部分に、狭い開口部を通して接近するようなある種の手術技法で発生する。対象領域すべてが良好に照明されることが、このような手術においても同様に保証されなければならないことは明らかである。
【０００４】
この問題を解決するために、２つの照明光路を備える傾斜照明がすでに提案されている。これら２つの照明光路は相互に、そして観察光学系の光軸を基準にして所定の角度で伸長している。ＥＰ−Ａ  １  ３２６  １１６は、２つの光源と２つの光学的偏向装置とを有する照明装置を備えた顕微鏡を開示する。この２つの光学的偏向装置は、第１の照明光路と第２の照明光路をそれぞれ異なる方向から対象物に向けて偏向する。対物レンズの種々異なる作動距離に適合するために、一方の偏向装置のミラーは垂直方向に部分的に変位可能であり、これにより対物レンズからのそれらの垂直距離は常に一定に保つことができる。他方の照明光路は適合されない。したがって異なる作動距離における照明は異なる明度を有し、しばしばフォーカスすらされない。さらにこのシステムは、かなり大きな取付け高さを容認することによってのみ製造可能である。さらに手術中にその機能を常に相互に適合させ、監視し、そして確保しなければならない２つの光源があるため、精巧でありかつ高価である。
【０００５】
ＤＥ−Ａ  １９７  ２８  ０３５は、請求項１の特徴要件による傾斜照明を備える顕微鏡を開示する。この照明装置では、単光源から到来する照明光路が２つの副光路に分割され、この２つの副光路は観察光学系の光軸のそれぞれ側方から対象物に向けられる。この照明光路は対象物に近接する領域で、対物レンズの作動距離または焦点距離（収束距離）の関数として傾斜されている。したがって２つの光軸は対物レンズのほぼ焦点位置で交差する。このために種々の偏向ミラーが設けられており、その傾きはそれぞれ個別に作動距離の関数として調整される。なぜなら偏向ミラーは、作動距離が変化する場合、異なる量だけ回転しなければならないからである。図１を参照して下に説明するように、このことの原因は定置した偏向ミラーが２つの副光路に反対方向の角度変化を引き起こすからであり、こうなると２つの副光路はもはや光軸の領域で一致しなくなる。ミラー設定を調整するためにＤＥ−Ａ  １９７  ２８  ０３５は、ミラーの回転運動を対象物運動に機械的に結合するカップリングデバイスを提案する。適合が必要である多種多様のコンポーネントが関与するため、この形式の収束距離適合には大きなコストが必要であり、さらにエラーに対して脆弱である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＥＰ−Ａ  １  ３２６  １１６
【特許文献２】ＤＥ−Ａ  １９７  ２８  ０３５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって本発明の課題は、従来の欠点を解決し、冒頭に述べた形式の照明装置を改善し、種々異なる作動距離に簡単に適合できるように構成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、請求項１の構成を有する照明装置、および請求項１６の構成を備える方法によって解決される。即ち、本発明に係る照明装置は、作動距離（ｄ、ｄ’）が可変である対物レンズを備えた観察光学系を有する顕微鏡用の照明装置であって、該照明装置は、共通の光源と、分割偏向構成体とを有する。該分割偏向構成体によって、照明光が少なくとも２つの照明光路に入射され、該照明光路の光軸は該観察光学系の光軸に対して、該対物レンズの作動距離（ｄ、ｄ’）の関数として傾斜している。該分割偏向構成体は、少なくとも部分的に反射性である、２つの反射性表面を備える少なくとも１つの偏向素子を有し、該２つの反射性表面の位置と配向は一定であり、少なくとも１つの照明光路は、該２つの反射性表面で偏向される。また、本発明に係る顕微鏡、特に手術用顕微鏡は、上記の照明装置を有することを特徴とする。さらに、本発明に係る照明方法は、作動距離（ｄ、ｄ’）が可変である観察光学系を有する顕微鏡の対象領域に配置された対象物を、少なくとも２つの側から作動距離（ｄ、ｄ’）に適合された角度（β１、β２）で照明するための方法である。本方法は、共通の光源からの光が、少なくとも２つの照明光路に入射されて異なる複数の方向から該対象物に向けられる工程と、該少なくとも２つの照明光路の各光軸の、該観察光学系の光軸に対する傾斜を同じように変化させるため、該照明光路の少なくとも１つは、相対的な位置と配向が一定である２つの反射性表面で偏向される工程と、少なくとも１つの別の照明光路は該反射性表面では偏向されずに通過させる工程と、を含み、該傾斜は、該照明光の該反射性表面に対する角度を、特に照明光路を分割する前に、変化させる工程によって適合されることを特徴とする。
本発明の有利な実施例は、従属請求項、発明の詳細な説明および図面に示されている。即ち、前記２つの反射性表面の位置と配向は、該照明光路が前記分割偏向構成体に入射する角度を変えることにより、前記照明光路の光軸の前記観察光学系の光軸に対する傾斜が同じように変化するよう選択されることが好ましい。また、前記分割偏向構成体は、少なくとも部分的に反射性である、他の反射性表面を少なくとも１つ備える別の偏向素子をさらに有することが好ましい。また、第１の照明光路は、前記分割偏向構成体を前記観察光学系の光軸に対して実質的に第１の角度（β１）で偏向されずに通過し、第２の照明光路は、少なくとも３つの前記反射性表面での偏向の後、該観察光学系の光軸に対して実質的に第１の角度と同じ第２の角度（β２）で伸長することが好ましい。また、第１の照明光路は、前記分割偏向構成体の第１の反射性表面で反射されるとともに、実質的に前記観察光学系の光軸に対して第１の角度（β１）で伸長し、第２の照明光路は、該分割偏向構成体の少なくとも２つの別の反射性表面で反射され、これにより実質的に該観察光学系の光軸に対して第２の角度（β２）で伸長することが好ましい。また、前記分割偏向構成体は第１の偏向素子を有し、該第１の偏向素子は、少なくとも部分的に反射性の少なくとも第１と第２の反射性表面を相対的に固定した空間的配置であり、とりわけ五角プリズムであることが好ましい。また、前記第１と第２の反射性表面は、相互間に９０°よりも小さい角度（α）を形成することが好ましい。また、前記第１と第２の反射性表面のなす角度の二等分線は、前記観察光学系の光軸に対して近似的に４５°の角度で配置されていることが好ましい。また、前記分割偏向構成体は、別の反射性表面を備える第２の偏向素子を有し、前記第１と第２の偏向素子は、前記観察光学系の光軸の相互に対向する側に、有利には実質的に同じ高さで、配置されていることが好ましい。また、前記光源から見て前記第１の照明光路は前記第１の偏向素子に案内され、および／またはこれを通過し、該光源から見て前記第２の照明光路は該第１の偏向素子と前記第２の偏向素子を経過して延在することが好ましい。また、前記第１の偏向素子の前記第１の反射性表面は半透明であることが好ましい。また、前記第１の偏向素子は五角プリズムであり、前記半透明の第１の反射性表面はウェッジに隣接しており、該ウェッジは該五角プリズムと同じ屈折率を有し、かつ該第１の反射性表面を通過する光が、該ウェッジを近似的に９０°の角度で出るように構成されていることが好ましい。また、前記照明光学系は偏向デバイスを有し、該偏向デバイスは、前記照明光が前記分割偏向構成体に入射する角度を、前記対物レンズの作動距離（ｄ、ｄ’）の関数として変化させることが好ましい。また、前記偏向デバイスは、変位可能なレンズまたは回転可能なミラーを含むことが好ましい。
なお、特許請求の範囲に付記した図面参照符号は専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。
【０００９】
本発明は、共通の光源と、少なくとも２つの照明光路を備える、顕微鏡用の照明装置に基づくものであり、その光軸は顕微鏡の観察光学系の光軸に対して、対物レンズの作動距離の関数として傾斜している。対象物が２つの異なる方向から斜めに照明される。このために、共通の光源から到来する光は少なくとも２つの照明光路に分割される。種々異なる作動距離に適合するために、光は分割の前に角度変化される（入射角の変化）。または分割の後に行われるなら、それぞれ両方の光路で同じ量だけ角度変化される。したがってこの角度変化は、対象物の近傍領域において従来技術のように照明光路の反対方向の角度変化を引き起こさない。そして少なくとも２つ、すなわち偶数の反射性表面を備える偏向素子が照明光路の一方に配置されている。これら表面の位置と配向は一定である。偏向素子の機能は、照明光路が最終的に対象物に当たるような角度変化を、別の照明光路と同じように、対象物を通る照明光路に引き起すことである。この別の照明光路は偏向素子を通過しない。それぞれ照明光路にある頂点は単反射に置換できると仮定すれば、この作用は次のように一般化することができる：照明光路は、相互に同一の表面上（すなわち、それぞれの場合で同じ入射面に対して垂直の表面）に異なる数の反射を有し、この数の差は奇数である。
【００１０】
ここで「同じように」とは、第１の照明光路と光軸との間の角度が大きくなれば、第２の照明光路と光軸との間の角度も大きくなり（作動距離が短くなる）、逆もまた同じであることを意味する。
【００１１】
したがって従来形式とは異なり、２つの副光路において別々の偏向素子の配向を相互に調和させて複雑に変化させることが不要となる。前記の偏向素子、および分割偏向構成体を形成するために組み合わせることのできるオプションとしての別の偏向素子は、定置された反射性表面を有するだけである。反射性表面は調整可能であっても良いが、それらの位置および配向は、初期調整後には対物レンズの目下の作動距離には依存せず、これに適合する必要はない。種々異なる作動距離への適合は、分割偏向構成体への照明入射角を変化することにより行われ、ことに光路が２つの副光路に分割される前に行われる。このために、可動の反射性表面を分割偏向構成体の外に設けることができる。択一的にこのことは、入射光路に対して横に可動のレンズによって、または他の偏向デバイスによって実行することができる。
【００１２】
有利には分割偏向構成体は、少なくとも部分的に反射性の表面を備える全部で少なくとも３つの（または奇数の）レンズを有する。これら表面の２つは、上記の偏向素子に割り当てられている。さらなる表面はビーム分割のために、または空間的に分離されたビームが対象面と交差するようにするために付加的に使用される。これによりビームは対象物に、２つの異なる側から当たるようになる。両者の例とも、以下に図面を参照してより詳細に説明する。
【００１３】
少なくとも１つの反射性表面は同時に、照明光路の１つを分離するためのビームスプリッタとしても用いることができる。この反射性表面は、部分的にだけ反射性に構成することもでき、これにより影響を受けないビームの照明光は、大きく強度変化したり、シャドウイングすることがない。例えば前記偏向素子は付加的に、この機能を同様に遂行することができる。
【００１４】
反射性表面は有利には、照明光路の光軸が近似的に観察光学系の光軸の領域で交差するように配置される。交差点は１つのパラメータだけにより、すなわち照明光が分割偏向構成体に入射する角度だけを変化することにより変位させることができる。これにより、交差点が適合され、したがってオプションとして照明光の焦点面も対物レンズの作動距離に適合される。このようにしてとりわけ、観察光学系の光軸を基準にしてセンタリングされた（対称の）照明を形成することができる。このことは、２つの光路の長さの差が小さくても同じように良好に実施することができる。この理由から、１つの光路をもう１つに分離する反射性表面から、観察光学系の光軸に向かう相対的に長い光路を偏向する表面までの距離をできるだけ小さくするのが有利である。
【００１５】
択一的または付加的に、フォーカシング要素を相対的に長い光路に、またはデフォーカシング要素を相対的に短い光路に設けることができ、これにより経路長差のために光が異なって広がることを補償する。これは光路へのレンズの導入、または反射性表面の１つを凹状にまたは凸状に成形することで達成できる。
【００１６】
前記の偏向素子は少なくとも部分的な反射性表面を２つ有する。これらの反射性表面は共面（すなわちそれぞれの場合で同じ入射面に対して垂直である）であり、有利には９０°以下である角度αを相互に形成する。これは、２つのミラーが相対的に固定されたミラーシステムを含むことができる。しかし有利には、第２の偏向素子は五角プリズムである。すなわち底面が線対称の四辺形または五角形である光学的に透明な円柱体である。表面の相互配置関係がここでは固定されているので、調整の必要がなく、例えば外部の機械的作用の下でも変化しない。
【００１７】
五角プリズムまたは同等のミラーシステムでは、入射光ビームが角度δ＝２αにより、反射性表面への光ビームの入射角に関係なく偏向される。ここでαは２つの共面間の角度である。このことは、２つ以上の偶数の反射性表面を備えるシステムに対しても相応に当てはまる。したがって入射角の変化は、五角プリズムまたは同等のミラーシステムによって、同じ量の出射角の変化に変換される。このような五角プリズムを光路に適切に導入すれば、分割偏向構成体の前記本発明による機能が実現される。
【００１８】
本発明の方法によれば、作動距離が可変である観察光学系を有する顕微鏡の対象領域にある対象物が、少なくとも２つの側から作動距離に適合された角度で照明される。共通の光源からの光は、少なくとも２つの照明光路に入射され、異なる方向から対象物に向けられる。照明光路の一方では、少なくとも部分的に反射性の少なくとも２つの（または２ｎの）表面で反射が行われ、他方の照明光路はこの２つの表面で反射されない。これら部分的に反射性の少なくとも２つの表面の位置と配向は一定である。照明光路の光軸の、観察光学系の光軸に対する傾きは同じように変化し、有利には照明光とこれが反射される前の表面との角度の変化と同じ量だけ変化する。一般的にこのことは、２つの光路において定置された表面で異なる数だけ反射することによって達成され、この数の差は奇数である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、種々異なる作動距離に簡単に適合できる、可変の作動距離を備える顕微鏡用の傾斜照明装置が提供される。
【００２０】
本発明の実施例が図面に示されており、以下に詳細に説明する。図面は単なる模式図である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】２つのミラーを有する従来技術によるものであり、本発明ではない照明装置を示す図である。
【図２】３つの定置された反射性表面を有する本発明の照明装置の一実施例を示す図である。
【図３】分割偏向構成体の入口側に五角プリズムが配置された本発明の照明装置の一実施例を示す図である。
【図４】分割偏向構成体の出口側に五角プリズムが配置された本発明の照明装置の一実施例を示す図である。
【図５】本発明の照明装置を備える顕微鏡の一実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、冒頭に説明した従来技術による顕微鏡用照明装置を単純化した図であり、作動距離ｄが可変である対物レンズ２を有する。光源２１から到来する光３は、一方では第１の照明光路４として対物レンズ２の光軸１１に対して所定の角度β１で対象面１０（図の右）に直接フォーカスされる。偏向素子３０により、一次ビーム３からの光は第２の照明光路６に入射し、ほとんど水平方向に偏向される。続いて第２の偏向素子３２が第２の照明光路６を、第１の照明光路４に対して対称に角度β２≒β１で対象面１０に向ける。これにより２つの照明光路４、６の光軸は、観察光学系２の光軸１１の領域で交差する。
【００２３】
異なる作動距離ｄ’、ここでは比較的に小さい作動距離ｄ’に適合するため、第１の照明光路４が対象面１０に投影される角度β１が、ここではβ１’に増大される（破線により示されている）。配向を変化しない偏向素子３０、３２により、第２の照明光路６は光軸１１と、いずれにしろ偏向された作動距離ｄ’にない平面で交差することとなる。この第２の照明光路６の角度β２はβ２’に、角度β１’とは異なり縮小されることとなる。これにより第２の照明光路６が光軸１１と交差する距離は、この場合縮小されるのではなく増大されることとなる。したがって対称的な照明は、少なくとも第２の偏向素子３２の配向が偏向された作動距離ｄ’に適合される場合だけ可能である。
【００２４】
図２は、本発明の一実施例である照明装置１００を示す図である。この照明装置は光源１０２を有し、この光源の光は初め、共通の光路１０３に入射される。続いてこの光路１０３は分割偏向構成体１１０により２つの照明光路１０４、１０６に分割される。この実施例では、光路１０３、１０４、１０６の光軸が実線と破線とで、２つの異なる作動距離ｄ、ｄ’にそれぞれ対応して示されている。光は対象面１０に２つの異なる方向から斜めに向けられる。これにより照明光路１０４、１０６の光軸は照明光学系２の光軸１１と近似的に同じ角度β２≒β１をなし、対象面１０と観察光学系２の光軸１１の領域で交差する。したがって対象物（ここに詳細には図示されていない）は両側から照明され、上部にある対象領域によるシャドウイングが回避される。
【００２５】
第１の照明光路１０４が対象面１０と当たる角度β１は、共通の光路１０３が分割偏向構成体１１０に入る入射角に比例する。この入射角は、偏向デバイス１０８、例えばミラーまたは変位可能なレンズによって可変である（図３と４参照）。図示の構成はまた、第２の照明光路１０６が到達する角度β２を変化することもできる。したがって照明光路１０４、１０６の交点Ｓを観察光学系２の光軸１１に沿って変位させることができる。したがって照明は種々異なる作動距離ｄ、ｄ’に、ただ１つのパラメータの変化によって適合することができる。この実施例では、作動距離がｄからｄ’に増大すると角度はβ１からβ１’に縮小される。これにより、分割偏向構成体１１０を通過した後、β２はβ２’≒β１’に変化するようになる。相応に変更された照明光路１０４’、１０６’が破線により示されている。
【００２６】
２つの照明光路１０４、１０６の分割と、種々異なる作動距離への適合を以下に説明する。
【００２７】
分割偏向構成体１１０は、共通の光路１０３の一部は偏向されないように構成されている。このようにして第１の照明光路４が形成される。第１の照明光路４は、例えば少なくとも一部が図の平面の上から見て分割偏向構成体１１０の背後に伸長する。したがって第１の照明光路１０４が対象面１０に当たる角度β１は、偏向デバイス１０８の光源１０２に対する設定によってのみ決定され、種々異なる作動距離にこの設定を変化させることにより適合することができる。
【００２８】
分割偏向構成体１１０によって、第２の照明光路１０６が共通の光路１０３から分離される。このために、共通の光路１０３は通過する第１の偏向素子１１２が使用される。この第１の偏向素子は第１の反射性表面１１４を有しており、この第１の反射性表面は観察光学系２の光軸１１に背を向けて斜め上向きに配向されている。この第１の反射性表面は光を第２の反射性表面１１６に向ける。この第２の反射性表面は観察光学系２の光軸１１に向いて斜め下向きに配向されている。２つの表面１１４、１１６は共面である。すなわちこれらの表面は、図平面に対して垂直であり、相互に角度αをなす。組み合わせるとこれらは、第２の照明光路を角度δ＝２αで偏向する。偏向角δは、光が第１の偏向素子１１２に当たる角度には依存しない。すなわち角度β１には依存しないが、角度差β１−β１’により回転する。第１の偏向素子１１２の配向は、第２の照明光路１０６が実質的に水平方向に抽出されるように選択されている。第１の偏向素子１１２の対称軸Ａは、この実施例では光軸１１に対して約４５°に配向されている。偏向角δは９０°よりもやや大きい。したがって傾斜した入射ビーム１０３は、第２の照明光路１０６と同じように実質的に水平方向に偏向される。第１の偏向素子１１２と光軸１１を基準にして対物レンズ２の反対側には、反射面１２０を備える第２の偏向素子１１８が配置されている。これにより第２の照明光路１０６は、対象面１０に向かって偏向される。
【００２９】
共通の光路１０３での角度変化β１−β１’は、２つの照明光路１０４、１０６において同じような角度変化β２−β２’を引き起こす。すなわち両方の角度とも増大または減少する。
【００３０】
２つの照明光路１０４、１０６は有利には光軸１１の領域で交差する。反射性表面１１４、１１６、１２０の位置と配向を適切に選択することにより、角度β１が変化しても交差点Ｓが実質的に光軸１１の領域に来るようにすることができる。反射性表面１１４、１１６、１２０の位置と配向は、初期調整の後は作動距離が異なっていても一定である。異なる作動距離への適合は、共通の光路１０３が分割偏向構成体１１０に当たるときの角度β１の変化だけによって実行される。
【００３１】
図１と比較して、本発明で付加的な反射性表面により達成される作用は、２つの照明光路１０４、１０６における角度の変化が同方向であることである。すなわち２つの光路における角度β１、β２は、入射角が変化するときに増大または減少する。これに対して図１では、一方の角度β１の増大は他方の角度β２の減少を引き起こす。平面の反射性表面により、光軸１１を基準にした２つの照明光路１０４、１０６の角度の相関は、２つの偏向素子１１２、１１８が相互に水平方向に接近していればそれに比例してより精確である。
【００３２】
第１の反射性表面１１４はまた半透明でも良い。これにより第１の照明光路１０４の光の一部は透過し、第１の偏向素子１１２による完全なシャドウイングが防止される。
【００３３】
２つのサブビームはまた基本的に分割偏向構成体の前ですでに空間的に分離されていても良い。この場合、両方のサブビームは分割後に等しく偏向素子１０８に照射する。したがって、このような構成体の場合も、ただ１つのパラメータ、すなわち偏向デバイスの設定だけを変化させればよい。分割機能は偏向デバイスの上流側に配置される。
【００３４】
図３は、第１の偏向素子１１２として五角プリズム１３０を有する、図２の基本原理の一実施例を示す。軸Ａを基準にして鏡面対称に配置された五角プリズム１３０の２つの側面が第１と第２の偏向表面１１４、１１６として用いられる。入口面と出口面１３２、１３４が共通の光路１０３を基準にして相対的に配置されており、これにより光は近似的に角度９０°で（正確には９０°は有利には平均作動距離に対して適用される）入射および出射する。したがってビームは境界面での屈折による偏向は生じないか、または偏向されてもほんのわずかである。五角プリズム１３０の第５の側面は例えば軸Ａに垂直に伸長している。しかし機能に対して重要ではない。したがって第５の側面は、異なって配向されていても良く、まったく存在しなくても良い。後者の場合、反射性表面は相互に直接隣接することとなる（プリズムの底面は五角形ではなく四辺形になる）。
【００３５】
図２と同様に、反射性表面１２０を備える第２の偏向素子１１８が、第２の照明光路１０６を対象面１０に向けるために配置されている。これは例えば単純なミラー１５０である。
【００３６】
回転ミラーの代わりにこの実施例では、共通の光路１０３の光軸を基準にして横方向に変位可能なレンズ１４０が偏向デバイス１０８として、角度β１の適合のために使用される。
【００３７】
図４は、図３の構成の変形例であり、五角プリズム１３０とミラー１５０の役目を入れ替えたものである。ミラー１５０はここでは第１の偏向素子１１２として機能し、第２の照明光路１０６を側方に引き出す。一方、第１の照明光路１０４はこれを通過するように案内される。またはミラー１５０が半透明に構成されている場合には、同様にこれを透過する。五角プリズム１３０は、光軸１１に対してミラー１５０の反対側に配置されている。五角プリズム１３０の入口面１３２と出口面１３４はここでも、入射光および出射光を基準にして実質的に垂直に配向されている。五角プリズム１３０により、第２の照明光路１０６は９０°よりやや小さな角度で下方に偏向される。光はすでに強く分割されているから、五角プリズム１３０の底面はこの変形実施例では図３の実施例よりも大きい。
【００３８】
図４は、共通の光源１０２’からの光が上方からではなく側方から（偏向デバイス１０８’による変形実施例）分割偏向構成体１１０に入射する変形実施例を示す。この変形実施例で第１の照明光路１０４は第１の偏向素子１１２によって下方に対象面１０に向かって偏向される。一方、第２の照明光路１０６は第１の偏向素子１１２を通過して延在するか、または半透明ミラー１５０の場合は、水平方向に第２の偏向素子１１８に向かって透過し、そこで下方に偏向される。
【００３９】
図５は、本発明の照明装置を備える顕微鏡の一実施例を示す。基本的に公知であるこの顕微鏡については、本発明の理解に必要な程度だけここに説明する。図示の顕微鏡は、主顕微鏡１と、オプションとして助手用顕微鏡５を備える立体顕微鏡である。これはとりわけ、眼科用顕微鏡、または神経外科用顕微鏡である。
【００４０】
必須の光学的要素として立体顕微鏡は、主対物レンズ２、ズームシステム８、および接眼レンズを備える少なくとも１つの（図示しない）双眼鏡筒を有する。主対物レンズ２の光軸１１は垂直に延在し、対象面１０に対して垂直である。観察光路１６は、偏向素子７によりそれぞれ９０°だけ繰り返し偏向される。これによりズームシステム８の中央軸１１’は水平に延在する。観察光路１６は最終的に主観察者１７に、双眼鏡筒（ここに詳細には図示されていない）を通って到達する。補助的な光学コンポーネント１５が観察光路１６に設けられている。これらは例えば、データオーバーレイ（データ上書き）装置２０、反転デバイス、レーザシャッタデバイス、または光学的スプリッタである。観察光路１６が水平に偏向されているので、ズームシステム８と補助コンポーネント１５を、これにより立体顕微鏡の垂直設置高さを人間工学的に不利に増大せずに組み込むことができる。
【００４１】
オプションとして、主対物レンズ２と第１の偏向素子７との間には別のビームスプリッタ６が設けられている。この別のビームスプリッタ６は主観察光路１６を２つのサブ経路１６、１４に、主対物レンズ２の光軸１１に沿って分割する。透過された第１のサブ経路１６はすでに述べた光路に相当し、この光路は偏向の後、ズームシステム８の光軸１１’に沿って延在する。別のビームサブ経路１４は、主観察光路から助手用観察光路として反射で取り出され、別の偏向素子１３を介して（図示されていない）助手用双眼鏡筒に導かれ、そこから第２観察者１８の眼に達する。助手用顕微鏡５は、例えば主顕微鏡１から、破線に示す機械的分離位置で分離することができる。
【００４２】
照明装置１００は光源１０２を有し、この光源は本実施例では、顕微鏡ハウジング内に主対物レンズ２の側方で配置されている。光は主対物レンズ２の近傍を側方に共通の光路１０３へ案内され、偏向デバイス１０８により下方に偏向される。偏向デバイス１０８は、前記の角度β１を作動距離に適合するために調整可能である。分割偏向構成体１１０内で、照明光は２つの照明光路１０４、１０６に上に説明したように分割される。照明光路１０３には、さらに多くの照明光学系（詳細には図示せず）が存在しても良い。
【００４３】
２つの偏向素子１１２、１１８、ここでは五角プリズム１３０とミラー１５０を備える分割偏向構成体１１０は有利には、図示のように対物レンズ２の下方側方でそれぞれ異なる側に配置されている。これの利点は、照明装置１００または分割偏向構成体１１０を付加的コンポーネントとして構成することができことであり、顕微鏡は必要な場合だけこの付加的コンポーネントを後装着または装備することができる。しかし対象物から見て対物レンズ２の反対側に配置することも可能である。この場合は分割偏向構成体１１０を顕微鏡本体内に組み込む必要があろう。
【００４４】
五角プリズム１３０の第１の反射性表面１１４は、有利には部分的にだけ反射性である。これにより光の一部は透過する。この表面での屈折を防止するために、プリズム１３０は五角プリズムと同じ材料からなるウェッジ１３８を有する。このウェッジは第１の反射性表面１１４に直接接している。ウェッジ１３８は、光が第１の反射性表面１１４を通過し、ウェッジ１３８を近似的に９０°の角度で去り、これにより空気との境界面で屈折を受けないように構成されている。
【００４５】
シャッタ等を照明光路の１つに配置し、必要とされる照明光路の一方または両方が使用されるようにすることができる。例えばプリズム１３０は、図平面に対して垂直に変位できるよう構成することができる。プリズム１３０が光路１０３に挿入されると、第２の照明光路１０６が取り出される。それ以外の場合、すべての光が対象面１０に第１の照明光路１０４を通って到達する。
【００４６】
コントロールユニット（図示せず）を使用して、偏向デバイス１０８の設定を対物レンズのその時の作動距離に適合することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１  主顕微鏡
２  対物レンズ
３  照明光
５  助手用顕微鏡
７、  １３  偏向素子
８  ズームシステム
１０、  １０’  対象面
１１、  １１’  対物レンズまたはズームシステムの光軸
１５  補助的光学コンポーネント
１６  観察光路
１７、  １８  主／第２観察者
２０  データオーバーレイ装置
３０、  ３２  ミラー
１００  照明装置
１０２、１０２’  光源
１０３  共通の光路
４、  １０４、  １０４’  第１照明光路（またはその光軸）
６、  １０６、  １０６’  第２照明光路（またはその光軸）
１０８  偏向デバイス
１１０  分割偏向構成体
１１２  第１の偏向素子
１１４  第１の反射性表面
１１６  第２の反射性表面
１１８  第２の偏向素子
１２０  第３の反射性表面
１３０  プリズム
１３２、  １３４  プリズムの入口面／出口面
１３６  五角プリズムの側面
１３８  ウェッジ
１４０  レンズ
１５０  ミラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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