專(zhuān)利名稱：觀察設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及手術(shù)用顯微鏡裝置或狹縫燈顯微鏡裝置等觀察設(shè)備的改進(jìn)，特別涉及到能除去觀察眼的狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生的象散與色差等的觀察設(shè)備。
背景技術(shù)：
迄今，廣泛采用了用于觀察接受手術(shù)的眼(稱作手術(shù)眼)的手術(shù)用顯微鏡設(shè)備(參看后述專(zhuān)利文獻(xiàn)1)，以及用于觀察被檢眼的前眼部和眼底部的狹縫燈顯微鏡(參看后述專(zhuān)利文獻(xiàn)2)等觀察設(shè)備。
下面對(duì)上述這種觀察設(shè)備特別說(shuō)明其中的手術(shù)用顯微鏡設(shè)備。作為它的一個(gè)例子，已知有具有圖1所示外觀結(jié)構(gòu)的手術(shù)用顯微鏡設(shè)備。圖1所示的手術(shù)用顯微鏡包括用于將設(shè)備支承于臺(tái)面上的支柱1、支承手術(shù)用顯微鏡主體的支承臂2、設(shè)于此支承臂前端上的手術(shù)用顯微鏡主體安裝用的托架3。
支承臂2由L形臂4與搖臂5構(gòu)成。L形臂4安裝成可于支柱1的上端沿水平方向旋轉(zhuǎn)。搖臂5借助其內(nèi)部存儲(chǔ)的彈簧的彈性作用，朝上方作彈簧加力。
在搖臂5的前端朝向下方向設(shè)置著支承成能沿水平方向旋轉(zhuǎn)的臂6。托架3安裝在臂6的下端部上。托架3中安裝著構(gòu)成此手術(shù)用顯微鏡設(shè)備主體的手術(shù)用顯微鏡10。
手術(shù)用顯微鏡10以存儲(chǔ)各種光學(xué)系統(tǒng)的鏡筒11為中心構(gòu)成。鏡筒11中設(shè)有行手術(shù)者用于觀察手術(shù)對(duì)象手術(shù)眼的目鏡鏡筒11’。
手術(shù)用顯微鏡10的鏡筒11內(nèi)設(shè)有例如圖2所示的照明光學(xué)系統(tǒng)12與觀察光學(xué)系統(tǒng)13。照明手術(shù)眼E用的照明光學(xué)系統(tǒng)12依次地包括照明光源14、聚光透鏡15、照明視野光圈16、準(zhǔn)直透鏡17、棱鏡18與物鏡19。標(biāo)號(hào)18b表示棱鏡18的反射面。照明光源14發(fā)出的照明光經(jīng)由聚光透鏡15、照明視野光圈16與準(zhǔn)直透鏡18，為棱鏡18的反射面18b反射，通過(guò)物鏡19導(dǎo)向手術(shù)眼。照明瞳孔Ea、虹膜Eb、角膜Ec。
觀察光學(xué)系統(tǒng)13是用于接收觀察由照明光學(xué)系統(tǒng)12照明的手術(shù)眼E的觀察光的光學(xué)系統(tǒng)，再如圖3所示，由左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a與右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b構(gòu)成。
左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a依次包括物鏡19、透鏡20a與20b與20c組成的變倍率透鏡組(變倍距透鏡組)20、分束器21、成像透鏡22、正像棱鏡23、眼寬調(diào)整棱鏡24、視場(chǎng)光圈25與目鏡26。此外，標(biāo)號(hào)2a1表示入射光瞳，標(biāo)號(hào)26a表示眼點(diǎn)。
同樣，右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b依次包括物鏡19、透鏡30a與30b與30c組成的變倍率透鏡組(變倍中透鏡組)30、分束器31、成像透鏡32、正像棱鏡33、眼寬調(diào)整棱鏡34、視場(chǎng)光圈35與目鏡36。此外，標(biāo)號(hào)2b1表示入射光瞳，標(biāo)號(hào)36a表示眼點(diǎn)。
由照明光學(xué)系統(tǒng)12照明的手術(shù)眼E反射的光(觀察光)經(jīng)物鏡19，再經(jīng)左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b的各個(gè)光學(xué)元件，分別導(dǎo)向行手術(shù)者的左右眼。觀察光的一部分則由分束器21與31反射，導(dǎo)入輔助觀察光學(xué)系統(tǒng)40與TV攝像系統(tǒng)50內(nèi)。
輔助觀察光學(xué)系統(tǒng)40是行手術(shù)者的助手觀察手術(shù)眼E用的光學(xué)系統(tǒng)，包括成像透鏡41、反射鏡42與目鏡43。TV攝像系統(tǒng)50是用于拍攝手術(shù)眼E的圖像的光學(xué)系統(tǒng)，包括成像透鏡51、反射鏡52與TV攝像機(jī)53。TV攝像機(jī)53具有用作圖像接收裝置的CCD攝像元件53a。
圖4概示從上面觀察圖3所示觀察光學(xué)系統(tǒng)13的情形。圖4中，以O(shè)表示物鏡19的光軸，以O(shè)1、O2分別表示左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b的光軸(觀察光軸)。棱鏡18的面18a成為照明光學(xué)系統(tǒng)12的出射光瞳，鄰近左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b的觀察光路設(shè)置。
但是，采用這種手術(shù)用顯微鏡設(shè)備雖可觀察手術(shù)眼E的前眼部，但卻不能由此原封不動(dòng)的結(jié)構(gòu)觀察手術(shù)眼E的眼底Er的周邊部(眼底周邊部)。因此，為了能觀察眼底周邊部，多條用將具有圖5所示預(yù)定頂角θ(例如45°)的棱鏡等的光學(xué)部件60緊靠手術(shù)眼E的角膜Ec而減小角膜Ec的折射率，同時(shí)采用使照明光照射以照明眼底周邊部Er’的方法(此外也有使用后述專(zhuān)利文獻(xiàn)3所公開(kāi)的眼內(nèi)觀察用接觸透鏡的)。
當(dāng)把此光學(xué)部件60緊靠角膜Ec，物鏡19的光軸O與照明光學(xué)系統(tǒng)12的照明光軸O’(圖2與4)的折光程度會(huì)加大，但由于左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b的觀察光O1、O2折光，故能觀察眼底折邊部Er’。此時(shí)，通過(guò)將具有各種頂角θ的棱鏡用作光學(xué)部件60，就可適當(dāng)變動(dòng)眼底周邊部Er’的觀察部位。
此外，專(zhuān)利文獻(xiàn)1所示的新近的手術(shù)用顯微鏡設(shè)備具有能在手術(shù)眼與物鏡之間插入/退出的光學(xué)部件(稱作前置透鏡)，已多用于使用兩手進(jìn)行手術(shù)的情形。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1特開(kāi)2003-62003號(hào)公報(bào)( - )，圖4、5與9)。
專(zhuān)利文獻(xiàn)2特開(kāi)2001-037726號(hào)公報(bào)(說(shuō)明書(shū)段落 - ，圖1)。
專(zhuān)利文獻(xiàn)3特開(kāi)平5-23304號(hào)公報(bào)(說(shuō)明書(shū)段落 - ，圖1)。
但在將棱鏡與接觸透鏡之類(lèi)具有致偏作用的光學(xué)部件60緊貼手術(shù)眼E觀察眼底周邊部Er’時(shí)，會(huì)由于光的折射色數(shù)作用而產(chǎn)生像散與色差。具體地說(shuō)，眼底周邊部Er’上的點(diǎn)像在將光學(xué)部件60緊貼上的情形下，當(dāng)點(diǎn)像的對(duì)焦?fàn)顟B(tài)從對(duì)焦位置前側(cè)變化到后側(cè)時(shí)。點(diǎn)像就會(huì)由縱長(zhǎng)橢圓形狀態(tài)經(jīng)最小圓而成為橫長(zhǎng)橢圓形狀態(tài)，于觀察之際便產(chǎn)生像散，致觀察圖像畸變。降低了觀察圖像的情晰度。
此外，在色差方面，在將光學(xué)部件60緊貼上時(shí)，即使是在對(duì)焦位置，沿光學(xué)部件60的致偏方向也會(huì)產(chǎn)生色差。當(dāng)這樣地產(chǎn)生色差之后，即便除去了像散，但也會(huì)殘留有色差，使觀察圖像呈現(xiàn)為其各種顏色分離狀態(tài)，從而仍會(huì)降低觀察圖像的清晰度。
這種像散與色差還會(huì)因光學(xué)部件60的頂角θ變小或是形成光學(xué)部件60的材料的折射率高而變得顯著，在觀察遠(yuǎn)離眼底Er的眼底周邊部時(shí)，離開(kāi)得越遠(yuǎn)，觀察圖像的清晰度也越差。
這種像散與色差是由于手術(shù)眼E的眼球光學(xué)系統(tǒng)所產(chǎn)生的，特別是在觀察插入治療白內(nèi)障所用眼內(nèi)透鏡的手術(shù)眼時(shí)，這種影響尤會(huì)增大。
因光學(xué)部件60與手術(shù)眼的眼球光學(xué)系統(tǒng)所發(fā)生的像散量、色差量將與觀察光束從光學(xué)部件出射角度的大小成正比地增大。
在使用手術(shù)用顯微鏡設(shè)備進(jìn)行手術(shù)時(shí)，行手術(shù)者通常是越過(guò)病人的頭部(設(shè)備配置于圖4下方一側(cè))觀察手術(shù)眼E。因此，從行手術(shù)者方面來(lái)看，當(dāng)觀察前后方向(病人的身長(zhǎng)方向)的眼底周邊部Er’時(shí)，左右觀察光束從光學(xué)部件60的出射角(觀察光軸O1、O2相對(duì)光學(xué)部件60斜面的垂向所成的角)雖然相等，但從行手術(shù)者來(lái)看，在觀察左右方向眼底周邊部Er’時(shí)，左右觀察光束的出射角有很大不同。
例如圖5所示，設(shè)光學(xué)部件(棱鏡)60的頂角為θ、手術(shù)用顯微鏡的輻輳角(左右觀察光軸O1與O2形成的角度)為β，從行手術(shù)者方面來(lái)看，當(dāng)觀察在方向的眼底周邊部Er’時(shí)，左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的觀察光軸O1的出射角αL＝90°-θ+β/2，右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的觀察光軸O2的出射角αR＝90°-θ+β/2。因此，上述情形下由行手術(shù)者的左眼所觀察的眼底周邊部Er’的像時(shí)，會(huì)使所受到的像散與色差的影響增強(qiáng)，同樣，從行手術(shù)者方面來(lái)看，在觀察右側(cè)眼底周邊部的情形，由行手術(shù)者的右眼觀察眼底周邊部Er’的像時(shí)，也會(huì)顯著地受到像散與色差的影響。
這樣，當(dāng)左右眼分別觀察的圖像其色差量不同時(shí)，行手術(shù)者就難以正常地對(duì)眼底周邊部Er’的像進(jìn)行立體式的觀察。
此外，上述像散問(wèn)題對(duì)于以具有偏轉(zhuǎn)作用棱鏡之類(lèi)的光學(xué)部件緊貼角膜的狀態(tài)下，用激光對(duì)眼底周邊部作凝固治療時(shí)也會(huì)有影響。當(dāng)把上述的前置透鏡緊貼于手術(shù)眼與物鏡之間時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生像散與色差問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于上述種種問(wèn)題而提出的，目的在于提供能在觀察眼底與玻璃體等眼睛狀態(tài)時(shí)良好地消除像散的觀察設(shè)備。
本發(fā)明的目的還在于提供能在觀察眼睛的狀態(tài)時(shí)良好地消除色差的觀察設(shè)備。
為了達(dá)到上述目的，權(quán)利要求1所述的發(fā)明是這樣的觀察設(shè)備，它具有在從與觀察對(duì)象的被觀察眼相對(duì)峙的物鏡到左右眼用接觸透鏡之間左右的各個(gè)觀察光路中的，用于變更觀察上述被觀察眼觀察倍率變更的變倍率透鏡組和使通過(guò)上述變倍率透鏡組的光束成像的成像透鏡，而從上述物鏡到上述變倍率透鏡組之間則形成有將來(lái)自上述被觀察眼的反射光來(lái)作為平行光束中繼到上述變倍率透鏡組的觀察光路，同時(shí)，從上述變倍率透鏡組到上述成像透鏡之間則形成為將通過(guò)上述變倍率透鏡組所得的反射光束作為平行光束而中繼給上述成像透鏡的觀察光路，其特征在于，在上述左右觀察光路中，為了消除在將預(yù)定的光學(xué)部件緊靠上述被觀察眼與上述物鏡之間時(shí)所產(chǎn)生的像散的像散率設(shè)有分別于左右能獨(dú)立工作的消像散光學(xué)元件。
為了達(dá)到上述目的，權(quán)利要求2所述的發(fā)明是使權(quán)利要求1所述的觀察設(shè)備具有下述特征，上述消像散光學(xué)元件是以上述觀察光路為中心設(shè)置成可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的一對(duì)柱面透鏡組成的可變正交柱面透鏡。
為了達(dá)到上述目的，權(quán)利要求3所述的發(fā)明是使權(quán)利要求2所述的觀察設(shè)備具有下述特征，使左右的上述可變正交柱面透鏡各自具有用于設(shè)定上述像散的上述像散率方向的像散方向設(shè)定裝置、用于設(shè)定消除校正上述像散的上述像散率的校正量的校正量設(shè)定裝置。
為了達(dá)到上述目的，權(quán)利要求4所述的發(fā)明是使權(quán)利要求2所述的觀察設(shè)備具有下述特征，緊靠于上述被觀察眼和上述物鏡之間的上述預(yù)定的光學(xué)部件是與上述被觀察眼的角膜接觸安裝的棱鏡，而此觀察設(shè)備還具有輸入上述棱鏡的頂角角度的頂角輸入裝置；用于使輸入上述棱鏡對(duì)上述角膜的安裝角度的安裝角度輸入裝置與左右的上述可變正交柱面透鏡分別獨(dú)立旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，根據(jù)上述頂角輸入裝置輸入的上述頂角的角度以及由上述安裝角度輸入裝置輸入的上述安裝角度，對(duì)由上述驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行的上述可變正交柱面透鏡的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)作左右分別獨(dú)立控制的控制裝置。
為了達(dá)到上述目的，權(quán)利要求5所述的發(fā)明是使權(quán)利要求4所述的觀察設(shè)備具有下述特征，上述控制裝置根據(jù)上述變倍率透鏡組變更的上述觀察倍率，對(duì)上述驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行的上述可變正交柱面透鏡的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)作左右分別獨(dú)立的控制。
為了達(dá)到上述目的，權(quán)利要求6所述的發(fā)明是使權(quán)利要求4所述的觀察設(shè)備具有下述特征，此設(shè)備還具有通過(guò)分別接收由上述左右觀察光路導(dǎo)引的來(lái)自上述被觀察眼的上述反射光面接收上述被觀察眼的觀察圖像接收裝置；對(duì)上述圖像接收裝置接收的上述觀察圖像作預(yù)定的分析處理，運(yùn)算消除校正上述像散的上述像散率的校正量的第一校正量運(yùn)算裝置，而上述控制裝置根據(jù)上述第一校正量運(yùn)算裝置運(yùn)算的上述校正量，左右分別獨(dú)立地控制上述驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行的上述可變正交柱面透鏡的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
為了達(dá)到上述目的，權(quán)利要求7所述的發(fā)明是使權(quán)利要求4或5所述的觀察設(shè)備具有下述特征，此設(shè)備還具有用于將圖案像投影到上述被觀察眼的投影光學(xué)系統(tǒng)，用于接收由上述左右觀察光路導(dǎo)引而為上述投影光學(xué)系統(tǒng)投影到上述被觀察眼中的上述圖案像的反射像的圖像接收裝置，對(duì)上述圖像接收裝置接收的上述圖案像的反射像施加預(yù)定的分析處理而運(yùn)算消除校正上述像散的像散率的校正量的第二校正量運(yùn)算裝置，上述控制裝置基于此第二校正量運(yùn)算裝置運(yùn)算得的上述校正量，對(duì)上述驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行的上述可變正柱校面透鏡的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)作左右分別獨(dú)立的控制。
為了達(dá)到上述目的，權(quán)利要求8所述的發(fā)明是使權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的觀察設(shè)備具有下述特征，此設(shè)備還具有接收由上述左右觀察光路其中之一導(dǎo)引的來(lái)自上述被觀察眼的反射光而對(duì)此被觀察眼的觀察圖像進(jìn)行接收的圖像接收裝置；對(duì)上述其中之一觀察光路所產(chǎn)生的上述像散的像散率進(jìn)行其消除校正的校正量運(yùn)算，同時(shí)基于此運(yùn)算出的上述校正量對(duì)上述另一觀察光路中產(chǎn)生的上述像散的像散率進(jìn)行其消除校正的校正量計(jì)算的第三校正量運(yùn)算裝置；而前述像散消除用光學(xué)元件則基于上述第三校正量運(yùn)算裝置運(yùn)算出的上述校正量，進(jìn)行左右分別獨(dú)立的工作。
為了達(dá)到上述目的，權(quán)利要求9所述的發(fā)明是使權(quán)利要求4或5所述的觀察設(shè)備具有下述特征，此設(shè)備還具有存儲(chǔ)用于消除校正對(duì)應(yīng)于上述棱鏡的頂角與上述安裝角度的上述像散的像散率的校正量的存儲(chǔ)裝置；接收由上述左右觀察光路其中之一導(dǎo)引的來(lái)自上述被觀察眼的反射光而對(duì)此被觀察眼的觀察圖像進(jìn)行接收的圖像接收裝置；對(duì)上述圖像接收裝置接收的上述觀察圖像施加預(yù)定的分析處理，對(duì)上述其中之一觀察光路所產(chǎn)生的上述像散的像散率進(jìn)行其消除校正的校正量運(yùn)算，同時(shí)由此運(yùn)算出的上述校正量以及上述存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)的上述頂角與安裝角度所對(duì)應(yīng)的上述校正量，而對(duì)其中另一觀察光路產(chǎn)生的上述像散的像散率進(jìn)行消除校正的校正量運(yùn)算的第三校正量運(yùn)算裝置，而上述控制裝置基于此第三校正量運(yùn)算裝置運(yùn)算得的上述校正量，對(duì)上述驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行的上述可變正交柱面透鏡的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)作左右分別獨(dú)立的控制。
為了達(dá)到上述目的，權(quán)利要求10所述的發(fā)明是使權(quán)利要求4或5中所述的觀察設(shè)備具有下述特征，此設(shè)備還具有將用于消除校正具有預(yù)定頂角的棱鏡所致像散的像散率的校正量與上述變倍率透鏡組所觀察的倍率相關(guān)連而存儲(chǔ)的存儲(chǔ)裝置；基于上述存儲(chǔ)裝置中與上述觀察倍率相關(guān)連存儲(chǔ)的上述校正量以及預(yù)先取得的具有與上述預(yù)定頂角不同頂角的上述棱鏡的特定觀察倍率的上述校正量，計(jì)算出具有與上述預(yù)定頂角不同頂角的上述棱鏡的上述特定觀察倍率不同觀察倍率的上述校正量的校正量計(jì)算裝置；而上述控制裝置則根據(jù)上述校正量計(jì)算裝置計(jì)算出的上述校正量，對(duì)上述驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行的上述可變正交柱面透鏡的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)作左右分別獨(dú)立的控制。
為了達(dá)到上述目的，權(quán)利要求11所述的發(fā)明是使權(quán)利要求2至10的任一項(xiàng)中所述的觀察設(shè)備具有下述特征，此設(shè)備還具有用于使上述可變正交柱面透鏡所產(chǎn)生的正負(fù)折光本領(lǐng)變更到上述像散的正負(fù)像散率方向的校正透鏡。
為了達(dá)到上述目的，權(quán)利要求12所述的發(fā)明是使權(quán)利要求2-10中任一項(xiàng)所述的觀察設(shè)備具有下述特征，此設(shè)備還具有用于校正在對(duì)上述可變正交柱面透鏡在消除校正上述像散時(shí)所產(chǎn)生的對(duì)焦位置偏差的對(duì)校位置校正裝置。
為了達(dá)到上述目的，權(quán)利要求13所述的發(fā)明是使權(quán)利要求12所述的觀察設(shè)備具有下述特征，上述對(duì)焦位置校正裝置是用于使上述可變正交柱面透鏡所產(chǎn)生的正負(fù)折光本領(lǐng)朝上述像散的正負(fù)像散率方向變更的，球面度不同的多個(gè)校正透鏡組成的校正透鏡組。
為了達(dá)到上述目的，權(quán)利要求14所述的發(fā)明是使權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的觀察設(shè)備具有下述特征，在上述左右觀察光路的上述變倍率透鏡組與上述成像透鏡之間設(shè)有用于消除將前述預(yù)定光學(xué)部件緊靠于上述被觀察眼與上述物鏡之間時(shí)所產(chǎn)生的色差的，能左右獨(dú)立工作的消色差用光學(xué)元件。
為了達(dá)到上述目的，權(quán)利要求15所述的發(fā)明是這樣的觀察設(shè)備，它具有在從與觀察對(duì)象的被觀察眼相對(duì)峙的物鏡到左右眼用接觸透鏡之間左右的各個(gè)觀察光路中的，用于變更上述被觀察眼觀察倍率變更的變倍率透鏡組和使通過(guò)上述變倍率透鏡組的光束成像的成像透鏡，而從上述物鏡到上述變倍率透鏡組之間則形成有將來(lái)自上述被觀察眼的反射光束作為平行光束傳輸?shù)缴鲜鲎儽堵释哥R組的觀察光路，同時(shí)，從上述變倍率透鏡組到上述成像透鏡之間則形成為將通過(guò)上述變倍率透鏡組所得的反射光束作為平行光束而傳輸給上述成像透鏡的觀察光路，其特征在于，在上述左右觀察光路中設(shè)有用于消除當(dāng)把預(yù)定光學(xué)部件緊靠于上述被觀察眼與上述物鏡之間時(shí)所產(chǎn)生的色差的，可左右分別獨(dú)立工作的消色差光學(xué)元件。
為了達(dá)到上述目的，權(quán)利要求16所述的發(fā)明是使權(quán)利要求15所述的觀察設(shè)備具有下述特征，此設(shè)備對(duì)于左右的上述消色差用光學(xué)元件還分別具有用于設(shè)定上述消色差方向的色散方向設(shè)定裝置；用于設(shè)定消除校正上述色差的校正量的校正量設(shè)定裝置。
為了達(dá)到上述目的，權(quán)利要求17所述的發(fā)明是使權(quán)利要求15所述的觀察設(shè)備具有下述特征，緊靠上述被觀察眼與上述物鏡之間的前述預(yù)定光學(xué)部件是與上述被觀察眼的角膜接觸安裝的棱鏡，而且此設(shè)備還具有用于輸入上述棱鏡頂角角度的頂角輸入裝置、用于輸入上述棱鏡對(duì)上述角膜安裝角度的安裝角度輸入裝置、根據(jù)此頂角輸入裝置輸入的上述頂角角度與此安裝角度輸入裝置輸入的上述安裝角度控制上述消色差光學(xué)元件工作的控制裝置。
為了達(dá)到上述目的，權(quán)利要求18所述的發(fā)明是使權(quán)利要求17所述的觀察設(shè)備具有下述特征，上述控制裝置根據(jù)上述變倍率透鏡組變更的上述觀察倍率控制上述消色差光學(xué)元件的工作。
為了達(dá)到上述目的，權(quán)利要求19所述的發(fā)明是使權(quán)利要求15-18中任一項(xiàng)所述的觀察設(shè)備具有下述特征，此設(shè)備還具有接收由上述左右觀察光路其中之一導(dǎo)引的來(lái)自上述被觀察眼的反射光而對(duì)此被觀察眼的觀察圖像進(jìn)行接收的圖像接收裝置；對(duì)上述其中之一觀察光路所產(chǎn)生的上述色差進(jìn)行其消除校正的校正量運(yùn)算，同時(shí)基于此運(yùn)算出的上述校正量對(duì)上述另一觀察光路中產(chǎn)生的上述色差進(jìn)行其消除校正的校正量計(jì)算的第四校正量運(yùn)算裝置；而前述消色差用光學(xué)元件則基于上述第四校正量運(yùn)算裝置運(yùn)算出的上述校正量，進(jìn)行左右分別獨(dú)立的工作。
為了達(dá)到上述目的，權(quán)利要求20所述的發(fā)明是使權(quán)利要求17或18所述的觀察設(shè)備具有下述特征，此設(shè)備還具有存儲(chǔ)用于消除校正對(duì)應(yīng)于上述棱鏡的頂角與上述安裝角度的上述色差的校正量的存儲(chǔ)裝置；接收由上述左右觀察光路其中之一導(dǎo)引的來(lái)自上述被觀察眼的反射光而對(duì)此被觀察眼的觀察圖像進(jìn)行接收的圖像接收裝置；對(duì)上述圖像接收裝置接收的上述觀察圖像施加預(yù)定的分析處理，對(duì)上述其中之一觀察光路所產(chǎn)生的上述色差進(jìn)行其消除校正的校正量運(yùn)算，同時(shí)由此運(yùn)算出的上述校正量以及上述存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)的上述頂角與安裝角度所對(duì)應(yīng)的上述校正量，而對(duì)其中另一觀察光路產(chǎn)生的上述色差進(jìn)行消除校正的校正量運(yùn)算的第四校正量運(yùn)算裝置，而上述控制裝置基于此第四校正量運(yùn)算裝置運(yùn)算得的上述校正量，對(duì)上述消色差用光學(xué)元件進(jìn)行左右分別獨(dú)立的控制。
為了達(dá)到上述目的，權(quán)利要求21所述的發(fā)明是這樣的觀察設(shè)備，它具有在從與觀察對(duì)象的被觀察眼相對(duì)峙的物鏡到左右眼用接觸透鏡之間左右的各個(gè)觀察光路中的。用于變更上述被觀察眼觀察倍率變更的變倍率透鏡組和使通過(guò)上述變倍率透鏡組的光束成像的成像透鏡，而從上述物鏡到上述變倍率透鏡組之間則形成有將來(lái)自上述被觀察眼的反射光束作為平行光束傳輸?shù)缴鲜鲎儽堵释哥R組的觀察光路，同時(shí)從上述變倍率透鏡組到上述成像透鏡之間則形成為將通過(guò)上述變倍率透鏡組所得的反射光束作為平行光束而傳輸給上述成像透鏡的觀察光路，其特征在于，在上述左右觀察光路中設(shè)有通過(guò)分別接收由上述左右觀察光路導(dǎo)引的來(lái)自上述被觀察眼的上述反射光而接收上述被觀察眼的觀察圖像接收裝置；將上述圖像接收裝置所接收的上述左右觀察圖像分別顯示的顯示裝置；用于將預(yù)定的光學(xué)部件緊靠于上述被觀察眼與上述物鏡之間時(shí)所產(chǎn)生的色差分離。對(duì)上述圖像接收裝置所接收的上述左右觀察圖像中R、G、B的點(diǎn)像位置于上述顯示裝置上作使左右分別一致的數(shù)字處理，以分別校正上述左右觀察圖像的上述色差的色差校正裝置。
根據(jù)權(quán)利要求1-14所述的觀察設(shè)備，由于能在觀察眼底周邊部時(shí)對(duì)左右觀察圖像中產(chǎn)生的像散分別一一進(jìn)行校正，從而能進(jìn)行恰當(dāng)?shù)南癫钚Ｕ?br> 根據(jù)權(quán)利要求2所述的觀察設(shè)備，能利用可變正交柱面透鏡進(jìn)行有效的像差校正。
根據(jù)權(quán)利要求3所述的觀察設(shè)備，由于能對(duì)左右觀察圖像產(chǎn)生的介散的校正方向與校正量左右分別地一一設(shè)定而進(jìn)行與之相應(yīng)的校正。故可改進(jìn)操作性。
根據(jù)權(quán)利要求4所述的觀察設(shè)備，由于只需輸入接觸棱鏡的頂角與安裝角度就能分別校正左右觀察圖像的像散，因而便于操作。
根據(jù)權(quán)利要求5所述的觀察設(shè)備，由于能對(duì)應(yīng)于觀察倍率分別自動(dòng)地校正左右觀察圖像中產(chǎn)生的像散，就能在進(jìn)行恰當(dāng)校正的同時(shí)改進(jìn)操作性。
根據(jù)權(quán)利要求6所述的觀察設(shè)備，由于能基于所接收的眼底圖像對(duì)左右觀察圖像中產(chǎn)生的像散分別自動(dòng)地校正，故可改進(jìn)操作性。
根據(jù)權(quán)利要求7所述的觀察設(shè)備，由于接收投影到眼底的圖案的圖案像而能基于此分別自動(dòng)地校正左右觀察圖像中產(chǎn)生的像散，故可改進(jìn)操作性。此外，由于使用了已知形狀的圖案，故能正確地進(jìn)行校正。
根據(jù)權(quán)利要求8與9所述的觀察設(shè)備，由于能只基于左右觀察光學(xué)系統(tǒng)一方的觀察圖像校正左右雙方觀察圖像中產(chǎn)生的像散，故能在簡(jiǎn)化設(shè)備結(jié)構(gòu)的同時(shí)謀求降低成本。
根據(jù)權(quán)利要求9所述的觀察設(shè)備，由于能縮短校正像散的處理時(shí)間，故便于使用。
根據(jù)權(quán)利要求10所述的觀察設(shè)備，即使是將與基準(zhǔn)頂角有不同頂角的接觸棱鏡貼靠觀察眼時(shí)，也能分別自動(dòng)地迅速校正左右觀察圖像中產(chǎn)生的像散。
根據(jù)權(quán)利要求11所述的觀察設(shè)備，通過(guò)校正透鏡的作用能更恰當(dāng)?shù)匦Ｕ癫睢?br> 根據(jù)權(quán)利要求12與13所述的觀察設(shè)備，由于能校正可變正交柱面透鏡產(chǎn)生的對(duì)焦位置的偏差，故可改進(jìn)使用上的便利性。
根據(jù)權(quán)利要求14所述的觀察設(shè)備，能左右分別地一一校正像散與色差兩者。
根據(jù)權(quán)利要求16所述的觀察設(shè)備，由于能對(duì)左右觀察圖像產(chǎn)生的色差的校正方向與校正量左右分別地一一設(shè)定而進(jìn)行與之相應(yīng)的校正，故可改進(jìn)操作性。
根據(jù)權(quán)利要求17所述的觀察設(shè)備，由于只需輸入接觸棱鏡的頂角與安裝角度就能分別校正左右觀察圖像的色差，因而便于操作。
根據(jù)權(quán)利要求18所述的觀察設(shè)備，由于能對(duì)應(yīng)于觀察倍率分別自動(dòng)地校正左右觀察圖像中產(chǎn)生的色差，故可在作恰當(dāng)校正的同時(shí)。改進(jìn)操作性能。
根據(jù)權(quán)利要求19與20所述的觀察設(shè)備，由于能只基于對(duì)左右觀察光學(xué)系統(tǒng)一方的觀察圖像校正左右雙方觀察圖像中產(chǎn)生的像散，故能在簡(jiǎn)化設(shè)備結(jié)構(gòu)的同時(shí)謀求降低成本。
根據(jù)權(quán)利要求20所述的觀察設(shè)備，由于能縮短校正色差的處理時(shí)間，故便于使用。
根據(jù)權(quán)利要求21所述的觀察設(shè)備，由于能對(duì)所接收的眼底圖像施加數(shù)字處理左右分別地自動(dòng)校正色差，故不必于觀察光路中設(shè)置消色差光學(xué)元件，例如就可不必變更現(xiàn)有光路的結(jié)構(gòu)而原樣地利用它，從而頗為便利。


圖1是概示手術(shù)用顯微鏡設(shè)備結(jié)構(gòu)的外觀圖。
圖2是概示手術(shù)用顯微鏡設(shè)備已有光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖3是概示手術(shù)用顯微鏡設(shè)備已有光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的正視圖。
圖4是用于說(shuō)明物鏡與觀察光路位置關(guān)系的平面圖。
圖5說(shuō)明將接觸棱鏡靠緊時(shí)左右觀察光軸的曲折狀態(tài)。
圖6是作為本發(fā)明第一實(shí)施形式示明的觀察設(shè)備中光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖7是作為本發(fā)明第一實(shí)施形式示明的觀察設(shè)備中光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的正視圖。
圖8是作為本發(fā)明第一實(shí)施形式示明的觀察設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)中包含有消像散用光學(xué)元件一例的透視圖，此光學(xué)元件具有的屈光本領(lǐng)為零。
圖9是作為本發(fā)明第一實(shí)施形式示明的觀察設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)中包含有消像散用光學(xué)元件一例的透視圖，此光學(xué)元件具有的屈光本領(lǐng)為最大。
圖10是用于說(shuō)明作為本發(fā)明第一實(shí)施形式所示觀察設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)中包含的消像散用光學(xué)元件作用的光學(xué)模式圖。
圖11概示作為本發(fā)明第一實(shí)施形式所示觀察設(shè)備具有的控制板的結(jié)構(gòu)。
圖12是示明作為本發(fā)明第一實(shí)施形式的觀察設(shè)備控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。
圖13是作為本發(fā)明第一實(shí)施形式所示觀察設(shè)備使用形式一例的流程圖。
圖14是作為本發(fā)明第一實(shí)施形式所示觀察設(shè)備使用形式一例的流程圖。
圖15示明像散校正前的眼底圖像，概示了由于接觸棱鏡所致的像散而于畫(huà)面上產(chǎn)生的圖像流動(dòng)的狀態(tài)。
圖16是作為本發(fā)明第一實(shí)施形式所示觀察設(shè)備使用形式一例的流程圖。
圖17示明在圖16使用形式下校正像散時(shí)的眼底圖像，概示了畫(huà)面上圖像流變小的狀態(tài)。
圖18是作為本發(fā)明第一實(shí)施形式一變形例所示觀察設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖19是作為本發(fā)明第二實(shí)施形式所示觀察設(shè)備控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。
圖20概示構(gòu)成本發(fā)明第二實(shí)施形式的觀察設(shè)備的存儲(chǔ)器中保存的信息的一例。
圖21是作為本發(fā)明第二實(shí)施形式所示觀察設(shè)備使用形式一例的流程圖。
圖22是作為本發(fā)明第二實(shí)施形式所示觀察設(shè)備使用形式一例的流程圖。
圖23是作為本發(fā)明第三實(shí)施形式所示觀察設(shè)備中光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖24是作為本發(fā)明第二實(shí)施形式所示觀察設(shè)備使用形式一部分的正視放大圖。
圖25是作為本發(fā)明第二實(shí)施形式所示觀察設(shè)備使用形式中所含消色差光學(xué)元件一例的側(cè)視圖。
圖26是作為本發(fā)明第二實(shí)施形式所示觀察設(shè)備使用形式中所含消色差光學(xué)元件一例的透視圖。
圖27是作為本發(fā)明第三實(shí)施形式所示觀察設(shè)備的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。
圖28是作為本發(fā)明第三實(shí)施形式所示觀察設(shè)備的使用形式一例的流程圖。
圖29是作為本發(fā)明第三實(shí)施形式所示觀察設(shè)備的使用形式一例的流程圖。
圖30概示存在色差時(shí)點(diǎn)像于畫(huà)面上分離成R、G、B的三種點(diǎn)像所表現(xiàn)的現(xiàn)象。
圖31概示只提取出G層存儲(chǔ)的狀態(tài)。
圖32概示只提取出R層存儲(chǔ)的狀態(tài)。
圖33概示只提取出B層存儲(chǔ)的狀態(tài)。
圖34概示將圖像各層重疊顯示的狀態(tài)。
圖35是作為本發(fā)明第三實(shí)施形式所示觀察設(shè)備使用形式一例的流程圖。
圖36是作為本發(fā)明第三實(shí)施形式一變形例所示觀察設(shè)備中光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖37是作為本發(fā)明第四實(shí)施形式所示觀察設(shè)備中光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一部分的正視圖。
圖38是作為本發(fā)明第四實(shí)施形式所示觀察設(shè)備中光學(xué)系統(tǒng)所含投影光學(xué)系統(tǒng)對(duì)眼底周邊部投影的環(huán)形圖案的說(shuō)明圖。
圖39說(shuō)明通過(guò)接觸棱鏡由圖像接收元件所得環(huán)形圖案像中產(chǎn)生了因像散所致圖像流的狀態(tài)。
圖40是作為本發(fā)明第四實(shí)施形式所示觀察設(shè)備使用形式一例的流程圖。
圖41是作為本發(fā)明第四實(shí)施形式所示觀察設(shè)備的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的流程圖。
圖42是作為本發(fā)明第四實(shí)施形式所示觀察設(shè)備的使用形式一例的流程圖。
圖43示明具有作為本發(fā)明第七實(shí)施形式的觀察設(shè)備的激光治療設(shè)備中光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
圖44說(shuō)明以接觸透鏡緊靠被觀察眼的狀態(tài)。
圖45是示明具有前置透鏡的手術(shù)用顯微鏡設(shè)備一例外觀結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖46例示具有Hruby透鏡的狹縫燈顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
圖中各標(biāo)號(hào)的意義如下13a，左觀察光學(xué)系統(tǒng)；13b，右觀察光學(xué)系統(tǒng)；19，物鏡；20、30，變倍率透鏡組；26、36，目鏡；50L、50R，TV攝像系統(tǒng)；61，消色差用光學(xué)元件；61A、61B，柱面透鏡；64，圖像處理設(shè)備；641，控制裝置；642，運(yùn)算裝置；643，分析裝置；65L、65R，可變正交柱面透鏡旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置；66，監(jiān)視器；100，控制板；110，棱鏡設(shè)定部；111，頂角設(shè)定旋鈕；112，安裝角度設(shè)定旋鈕；120，像散設(shè)定部；121L、121R，軸角度設(shè)定旋鈕；122L、122R，校正量設(shè)定旋鈕；130，色差設(shè)定部；131L、131R，軸角度設(shè)定旋鈕；132L、132R，校正量設(shè)定旋鈕。
具體實(shí)施形式下面參看附圖詳述本發(fā)明的觀察設(shè)備實(shí)施形式的一例。下面特取眼科領(lǐng)域中廣泛利用的手術(shù)用顯微鏡設(shè)備作為擬說(shuō)明的觀察設(shè)備。為此稱成為觀察對(duì)象的被觀察眼為手術(shù)眼。但是本發(fā)明的特征結(jié)構(gòu)附加有用于觀察被檢查眼的狹縫燈顯微鏡設(shè)備，以激光照射眼底進(jìn)行光凝固治療的光凝固設(shè)備(用于觀察被檢查眼的組成部分)等，能普遍適用于觀察眼的狀態(tài)的觀察設(shè)備。此外，本發(fā)明不限用于眼科領(lǐng)域，對(duì)于用來(lái)由顯微鏡等觀察人體或其一部分的觀察設(shè)備采用本發(fā)明的特征結(jié)構(gòu)時(shí)取得同樣的效果的情形，即可采用此觀察設(shè)備。本發(fā)明的觀察設(shè)備多數(shù)情形下是與對(duì)觀察圖像進(jìn)行各種圖像處理的圖像處理設(shè)備或是與用于顯示觀察圖像的監(jiān)視器連接使用。因此，在稱作“觀察設(shè)備”時(shí)，假定包括了具有用于進(jìn)行觀察的光學(xué)系統(tǒng)的觀察設(shè)備本身、將圖像處理設(shè)備與此觀察設(shè)備連接時(shí)的結(jié)構(gòu)以及在此結(jié)構(gòu)上更連接監(jiān)視的結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施形式的手術(shù)用顯微鏡設(shè)備(觀察設(shè)備)具有圖1所示的外觀結(jié)構(gòu)，在此手術(shù)用顯微鏡10的鏡筒11的內(nèi)部設(shè)有圖6與7所示的光學(xué)系統(tǒng)。圖6和7中的與圖2和3所示結(jié)構(gòu)要素為同一的結(jié)構(gòu)要素，只要不是特別指出的即附以相同標(biāo)號(hào)進(jìn)行說(shuō)明。圖6與7中雖未示明行手術(shù)者的助手用輔助觀察光學(xué)系統(tǒng)，但對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)變更即可設(shè)置輔助光學(xué)系統(tǒng)。另一方面，與圖2和3不同的結(jié)構(gòu)要素則于以下重點(diǎn)說(shuō)明。
左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b，從物鏡19到變倍率透鏡組20(30)之間成為將來(lái)自眼底Er的反射光作為平行光束中繼變倍率透鏡組20(30)的觀察光路，而從變倍率透鏡組20(30)到成像透鏡22(32)之間則成為將通過(guò)變倍率透鏡組20(30)取得的上述反射光作為平行光束中繼到成像透鏡22的觀察光路。
現(xiàn)在將接觸棱鏡(本發(fā)明中簡(jiǎn)作棱鏡)60緊靠手術(shù)E的角膜Ec時(shí)產(chǎn)生的像散率予以消除消像散用光學(xué)元件61設(shè)于變倍率透鏡組20(30)與成像透鏡22(32)之間。此位置一般是平行光學(xué)系統(tǒng)式觀察設(shè)備的附屬品安裝位置。
變倍率透鏡組20是通過(guò)未圖示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)變更透鏡20a、20b與20c于光軸O1方向中的相對(duì)位置來(lái)變更圖像放大率。變倍率透鏡組30也同樣通過(guò)未圖示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)變更透鏡30a、30b與30c于光軸O2方向中的相對(duì)位置來(lái)變更圖像放大率。
消像散用光學(xué)元件61如圖8與9所示，是由一對(duì)柱面透鏡61A、61B構(gòu)成的可變正交柱面透鏡。柱面透鏡61A是由凸柱面透鏡構(gòu)成，柱面透鏡61B則是由凹柱面透鏡構(gòu)成。
當(dāng)柱面透鏡61A的母線軸61C與柱面透鏡61B的母線軸61D平行時(shí)(圖6所示的布置情形)，它的屈光度為零，而當(dāng)柱面透鏡61A的母線軸61C與柱面透鏡61B的母線軸61D正交時(shí)(圖7所示的布置情形)，其屈光度為最大。
柱面透鏡61A、61B能繞觀察光軸O1、O2作整體旋轉(zhuǎn)，同時(shí)也能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)使柱面透鏡61A、61B繞觀察光軸O1、O2作整體旋轉(zhuǎn)時(shí)，能使消像散用光學(xué)元件61對(duì)應(yīng)于接觸透鏡60緊靠手術(shù)眼E這一邊產(chǎn)生像散的方位。進(jìn)而在固定消像散用光學(xué)元件61的方位的狀態(tài)下，通過(guò)使柱面透鏡61A與61B兩者相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而使消像散用光學(xué)元件61的屈光度適當(dāng)變更后，可以消除接觸棱鏡60緊靠手術(shù)眼E時(shí)產(chǎn)生的像散。
圖10用模型眼說(shuō)明消色差用光學(xué)元件61這種作用的一個(gè)例子，標(biāo)號(hào)62表示與模型眼的眼底相當(dāng)部，標(biāo)號(hào)63表示其角膜相當(dāng)部，將頂角θ為45°的接觸棱鏡60緊靠角膜相當(dāng)部63。圖中所示物鏡19的焦距f為200mm，(基于變倍率透鏡組20(30)的)成像透鏡22(32)的觀察倍率為4.2倍。用于消除上述假定條件下產(chǎn)生的像散的消像散用光學(xué)元件61的折光本領(lǐng)為-0.017屈光度。
在不用這種消色差用光學(xué)元件61時(shí)，投影到眼底相當(dāng)部62的點(diǎn)像觀察圖像的對(duì)焦?fàn)顟B(tài)，隨著從對(duì)焦位置前側(cè)變化到后側(cè)，觀察到從縱長(zhǎng)橢圓狀態(tài)經(jīng)最小圓到橫長(zhǎng)的橢圓形狀態(tài)(像散)，由于觀察圖像畸變，觀察圖像的清晰度變差。對(duì)于這種狀態(tài)，通過(guò)由消像散用光學(xué)元件61附加上述的屈光度，就能消除像散、校正觀察圖像的畸變而使之有良好的清晰度。
另一方面，成像透鏡22(32)的觀察倍率為6.3倍時(shí)用于消除像散的消像散用光學(xué)元件的折光本領(lǐng)為-0.043屈光度，用于消除觀察倍率為10.5倍時(shí)的像散的消像散用光學(xué)元件61的折光本領(lǐng)為-0.11屈光度，用于消除觀察倍率為16倍時(shí)的像散的消像散用光學(xué)元件的折光本領(lǐng)為-0.284屈光度，而用于消除觀察倍率為21倍時(shí)的像散的消像用光學(xué)元件61的折光本領(lǐng)則為-0.445屈光度。
再如圖7所示，左與右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b中分別設(shè)有TV攝像系統(tǒng)50L、50R，由各觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b導(dǎo)引的觀察光的一部分通過(guò)分束器21、31反射，入射到TV攝像系統(tǒng)50L、50R，可分別拍攝手術(shù)眼E的圖像。
左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的TV攝像系統(tǒng)50L是用于拍攝通過(guò)施手術(shù)者左眼觀看的手術(shù)眼E的圖像的光學(xué)系統(tǒng)，由成像透鏡51L、反射鏡52L與TV攝像機(jī)53L構(gòu)成。TV攝像機(jī)53L具有用作圖像接收裝置的CCD攝像元件54L。右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的TV攝像系統(tǒng)50R是用于拍攝通過(guò)施手術(shù)者右眼觀看的手術(shù)眼E的圖像的光學(xué)系統(tǒng)，由成像透鏡51R、反射鏡52R與TV攝像機(jī)53R構(gòu)成。TV攝像機(jī)53R具有用作圖像接收裝置的CCD攝像元件54R。它們的細(xì)節(jié)將于以后描述，TV攝像系統(tǒng)50L與50R上連接有用于對(duì)它們拍攝的圖像分別施加預(yù)定數(shù)字處理的圖像處理設(shè)備。
圖11示明用于進(jìn)行本實(shí)施形式的觀察設(shè)備具有的后述消像散功能(以及第三實(shí)施形式說(shuō)明的消色差功能)的各種設(shè)定與操作的控制板100?？刂瓢?00為了能讓施手術(shù)者在觀察被檢眼的同時(shí)進(jìn)行操作，例如設(shè)置有手術(shù)用顯微鏡10的鏡筒11。
控制板100上設(shè)有用于變換該觀察設(shè)備的消像散(以及消色差)功能的ON/OFF的ON/OFF開(kāi)關(guān)101，用于使進(jìn)行了有關(guān)功能的各種設(shè)定復(fù)原的復(fù)原鈕102、用于進(jìn)行與手術(shù)眼E的角膜Ec作接觸配置的接觸棱鏡60有關(guān)設(shè)定的棱鏡設(shè)定部110、用于進(jìn)行校正此接觸棱鏡60所致像散的像散設(shè)定部120、用于進(jìn)行校正同樣因該接觸棱鏡60所致色差的色差設(shè)定部130。有關(guān)此色差設(shè)定部130將于本發(fā)明的觀察設(shè)備的第三實(shí)施形式的說(shuō)明中詳述。這里也可取代ON/OFF開(kāi)關(guān)101而設(shè)置對(duì)消像散功能與消色差功能分別進(jìn)行ON/OFF的開(kāi)關(guān)。此外也可設(shè)置用于對(duì)消像散與消色差功能進(jìn)行切換操作的切換開(kāi)關(guān)。
棱鏡設(shè)定部110包括用于設(shè)定輸入所用接觸棱鏡60的頂角θ角度的頂角設(shè)定旋鈕111(本發(fā)明中稱作頂角輸入裝置)。用于設(shè)定輸入將接觸棱鏡60安裝于角膜Ec上的安裝角度設(shè)定旋鈕112(本發(fā)明稱作安裝角度輸入裝置)。行手術(shù)者通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)頂角設(shè)定旋鈕111，將所用接觸棱鏡60的頂角θ例如設(shè)定為20-50°，而通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝角度設(shè)定旋鈕112設(shè)定安裝的接觸棱鏡60的棱鏡基底方向。此外以從行手術(shù)者一方觀察時(shí)棱鏡基底方向在右側(cè)時(shí)為0°而由此設(shè)定反時(shí)針走向的度數(shù)。
像散設(shè)定部120具有用于進(jìn)行有關(guān)左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的消像散用光學(xué)元件61的設(shè)定操作的旋鈕、用于進(jìn)行有關(guān)右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的消像散用光學(xué)元件61的旋鈕。作為前者，包括用于設(shè)定左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的消像散用光學(xué)元件61的軸角度方向的軸角度設(shè)定旋鈕121L(像差方向設(shè)定裝置)和用于設(shè)定此像散校正量的校正量設(shè)定旋鈕122C(校正量設(shè)定裝置)。作為后者，包括用于設(shè)定右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的消像散用光學(xué)元件61的軸角度方向的軸角度設(shè)定旋鈕121R(像差方向設(shè)定裝置)和用于設(shè)定此像散校正量的校正量設(shè)定旋鈕122R(校正量設(shè)定裝置)。
由軸角度設(shè)定旋鈕121L、121R設(shè)定的軸角度一般要調(diào)節(jié)到與棱鏡設(shè)定部110的安裝角度設(shè)定鈕112的棱鏡基底方向的設(shè)定角度(大致)一致。因此也可構(gòu)成為與安裝角度設(shè)定旋鈕112的設(shè)定連動(dòng)來(lái)設(shè)定上述軸角度。此外還可設(shè)置切換開(kāi)關(guān)，對(duì)這種自動(dòng)的軸角度的設(shè)定與應(yīng)用軸角度設(shè)定旋鈕121L、121R的手動(dòng)軸角度的設(shè)定作選擇的切換。
這里示明于安裝角度設(shè)定旋鈕112以及軸角度設(shè)定旋鈕121L、121R周?chē)慕嵌入m可以將任意的方向設(shè)定為0°，但在本實(shí)施形式中是把從行手術(shù)者觀察時(shí)水平方向的右側(cè)設(shè)定為0°而由此按反時(shí)針走向時(shí)定為角度增大。
于校正量設(shè)定旋鈕122L、122R周?chē)镜臄?shù)字0-10是將消像散用光學(xué)元件61形成的折光本領(lǐng)(校正量)的程度作相對(duì)表示的分度，此折光本領(lǐng)將O屈光度時(shí)設(shè)為O分度，而將折光本領(lǐng)最大時(shí)設(shè)定為10分度。
圖12是示明本實(shí)施形式的觀察設(shè)備的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖所示，此觀察設(shè)備設(shè)有圖像處理設(shè)備64，對(duì)TV攝像系統(tǒng)50L、50R的CCD攝像元件54L、54R所接收的手術(shù)眼的眼底圖像作各種分析處理與運(yùn)算處理，同時(shí)還進(jìn)行監(jiān)視器66(本發(fā)明中稱作顯示裝置)圖像的顯示處理、控制本觀察設(shè)備操作的控制信號(hào)的生成與發(fā)送等處理。圖像處理設(shè)備64內(nèi)設(shè)有CPU等構(gòu)成的運(yùn)算控制裝置與存儲(chǔ)裝置(ROM與硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器等)，根據(jù)此存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)的程序操作上述運(yùn)算控制裝置進(jìn)行上述處理，此外也可構(gòu)成為相對(duì)于左右的TV攝像系統(tǒng)50L、50R分別設(shè)置圖像處理設(shè)備。
圖像處理設(shè)備64包括本發(fā)明中所謂的控制裝置641、運(yùn)算裝置642與分析裝置643。此各個(gè)裝置通過(guò)依據(jù)上述存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)的程序工作的運(yùn)算控制裝置構(gòu)成?？刂蒲b置641用于進(jìn)行各種控制信號(hào)的生成與發(fā)送以及變倍率透鏡組20、30的觀察倍率識(shí)別等處理。分析裝置643用于對(duì)TV攝像系統(tǒng)50L、50R拍攝的手術(shù)眼的眼底圖像進(jìn)行預(yù)定的分析處理(后述)。運(yùn)算裝置642則根據(jù)分析裝置643的分析結(jié)果計(jì)算出對(duì)接觸棱鏡60產(chǎn)生的像散率進(jìn)行消除校正的校正量(后述)。也可以采用將上述各裝置內(nèi)設(shè)于手術(shù)用顯微鏡設(shè)備內(nèi)的結(jié)構(gòu)。這里的分析裝置643與運(yùn)算裝置642構(gòu)成了本發(fā)明中所謂的第一校正量運(yùn)算裝置。
本觀察設(shè)備的手術(shù)用顯微鏡10設(shè)有用于使形成左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的消像散用光學(xué)元件61的柱面透鏡61A、61B分別繞觀察光軸O1轉(zhuǎn)動(dòng)的可變正交柱面透鏡旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置65L、用于使形成右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的消像散用光學(xué)元件61的柱面透鏡61A、61B分別繞觀察光軸O2轉(zhuǎn)動(dòng)的可變正交柱面透鏡旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置65R。可變正交柱面透鏡旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置65L、65R由圖像處理裝置64的控制裝置641分別獨(dú)立地控制，此可變正交柱面透鏡旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置65L、65R例如可用步進(jìn)馬達(dá)構(gòu)成。再有，可變正交柱面透鏡旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置65L、65R構(gòu)成了本發(fā)明中所謂驅(qū)動(dòng)裝置，圖12中也以“驅(qū)動(dòng)裝置”表示。
變倍率透鏡組20、30的手術(shù)眼的觀察倍率通過(guò)圖像處理設(shè)備64的控制裝置641識(shí)別。此識(shí)別是根據(jù)使變倍率透鏡組20、30工作的未圖示的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的信號(hào)進(jìn)行。但也可構(gòu)成為基于設(shè)定輸入觀察倍率時(shí)的輸入信號(hào)來(lái)識(shí)別觀察倍率。
當(dāng)操作控制板100，即將此操作信號(hào)發(fā)送給控制裝置641。
下面說(shuō)明具有上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施形式的觀察設(shè)備的使用形式。根據(jù)此觀察設(shè)備能進(jìn)行以下所示的各種使用形式。此外，不必構(gòu)成為能進(jìn)行以下所有的使用形式，只要構(gòu)成為能進(jìn)行其中至少一種即可。這時(shí)，有關(guān)未采用的使用形式中所用的結(jié)構(gòu)部分則可不具有。至于要構(gòu)成為能選擇地進(jìn)行多種使用形式的情形。例如可以于控制板100上設(shè)置用于切換各種使用形式的開(kāi)關(guān)。
(使用例1)首先參考圖13所示的流程圖說(shuō)明手控使用形式。開(kāi)始時(shí)用控制板100的像散設(shè)定部120進(jìn)行設(shè)定輸入。具體地說(shuō)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸角度設(shè)定旋鈕121L設(shè)定左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的像散的軸角度即用于校正像散而附加折光本領(lǐng)的方向(S1)，旋轉(zhuǎn)校正量設(shè)定旋鈕122L，設(shè)定左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的像散的校正量(S2)。同樣，旋轉(zhuǎn)角度設(shè)定旋鈕121R設(shè)定右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的像散的軸角度(S3)，旋轉(zhuǎn)校正量設(shè)定旋鈕122R，設(shè)定右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的像散的校正量(S4)。至于先進(jìn)行上述左還是右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a或13b的操作顯然都可以。
在據(jù)控制板100進(jìn)行以上的設(shè)定操作時(shí)，相應(yīng)的信號(hào)可傳送給圖像處理設(shè)備64的控制裝置641?？刂蒲b置641控制可變正交柱面透鏡旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置65L，分別轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)成左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的可變正交柱面透鏡61的柱面透鏡61A、61B(圖13中簡(jiǎn)記為“VCC”)，設(shè)定軸角度與校正量(S5)。同時(shí)，控制裝置641控制可變正交柱面透鏡旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置65R，使右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的柱面透鏡61A-61B分別轉(zhuǎn)動(dòng)，取定所設(shè)的軸角度與校正量(S6)。
這樣，由于校正了緊靠手術(shù)眼的接觸棱鏡60所致的像散，就能良好地看清觀察圖像，特別是由于能對(duì)左右分別獨(dú)立地設(shè)定校正量，在觀察眼底周邊部Er’時(shí)左右像差量不同的情形，也能對(duì)圖像作正常地立體式觀察。再有，另一次校正沒(méi)有充分除去像散時(shí)，行手術(shù)者可以操作控制板100作進(jìn)一步校正。
(使用例2)下面參考圖14所示流程圖說(shuō)明本實(shí)施形式的觀察設(shè)備的其他使用形式。本使用形式中，由于只輸入緊靠手術(shù)眼E的接觸棱鏡60的形態(tài)而不設(shè)定輸入像散的軸角度與校正量，操作簡(jiǎn)便。
首先轉(zhuǎn)動(dòng)控制板100的棱鏡設(shè)定部110的頂角設(shè)定旋鈕111，輸入緊靠手術(shù)眼E的接觸棱鏡60頂角的角度θ(S11)，轉(zhuǎn)動(dòng)安裝角度設(shè)定旋鈕112，輸入接觸棱鏡60的安裝角度(S12)。所輸入的內(nèi)容作為信號(hào)發(fā)送給圖像處理設(shè)備64的控制裝置641。
開(kāi)始時(shí)將根據(jù)接觸透鏡60的頂角θ用于確定消像差用光學(xué)元件61的折光本領(lǐng)的數(shù)據(jù)輸入圖像處理設(shè)備64的前述存儲(chǔ)設(shè)備中?？梢韵鄬?duì)于所準(zhǔn)備的各接觸棱鏡60進(jìn)行上述模型眼的試驗(yàn)，將與變倍率透鏡組20、30的觀察倍率有的數(shù)據(jù)用作這種折光本領(lǐng)的數(shù)據(jù)。此時(shí)將相對(duì)于接觸棱鏡60的觀察光軸的位置分別設(shè)定到左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的觀察光軸01的位置與右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的觀察光軸02的位置進(jìn)行試驗(yàn)，存儲(chǔ)其結(jié)果。
控制裝置641識(shí)別變倍率透鏡組20、30，基于此觀察倍率與S11輸入的頂角θ，參考上述數(shù)據(jù)，確定左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的像散校正量(S13)和右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的像散校正量(S14)。此外，基于S12輸入的接觸棱鏡60的安裝角度，確定左與右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b的像散的軸角度(S15、S16)。在這種確定中，例如設(shè)等于安裝角度的軸角度。
確定校正量與軸角度后，控制裝置641控制可變正交柱面透鏡旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置65L，分別轉(zhuǎn)動(dòng)左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的柱面透鏡61A、61B，取定所定的軸角度與校正量(S17)，控制可變正交柱面透鏡的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置65R。分別轉(zhuǎn)動(dòng)右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的柱面透鏡61A、61B，設(shè)定所定的軸角度與校正量(S18)。
(使用例3)再來(lái)說(shuō)明本實(shí)施形式的觀察設(shè)備的又一使用形式。本實(shí)施形式用來(lái)根據(jù)TV攝像系統(tǒng)50L、50R的CCD攝像元件54L、54R分別接收的左右觀察圖像，自動(dòng)地校正像散。
監(jiān)視器66的畫(huà)面66A上顯示通過(guò)左與右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b分別觀察到的觀察圖像。圖15中概示了監(jiān)控制器66上顯示的眼底周邊部Er’的眼底圖像Er”(為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，只示明了通過(guò)左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的觀察圖像)。當(dāng)因接觸棱鏡60產(chǎn)生了像散，便產(chǎn)生出圖中示意表明的圖像流67。例如可以看到器管68的輪廓線的圖像流。在此使用形式中，通過(guò)進(jìn)行下述處理來(lái)校正像散所致的圖像流67。
圖16示明本使用形式的處理的流程圖。首先將通過(guò)左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b所得的眼底圖像Er”顯示于監(jiān)控制器66上(S21)，由分析裝置643提取分析此眼底圖像Er”產(chǎn)生的血管68的輪廓線的圖像流67檢測(cè)此圖像流67的方向上大小。
然后由運(yùn)算裝置642根據(jù)檢測(cè)出的血管68輪廓線的圖像流67的方向與大小，分別相對(duì)于左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b確定柱面透鏡61A、61B的軸角度與折光本領(lǐng)(校正量)(S23、S24)。運(yùn)算裝置642具體進(jìn)行下述處理。首先將軸角度取定為距圖像流67的方位隔45°的方位，而有關(guān)校正量設(shè)定為與該圖像流67的大小相對(duì)應(yīng)。
繼由控制裝置641生成用于使柱面透鏡61A、61B旋轉(zhuǎn)所定軸角度與校正量的控制信號(hào)，發(fā)送給可變正交柱面透鏡65L、65R。此可變正交柱面透鏡65L、65R基于所接收的控制信號(hào)，使左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b的柱面透鏡61A、61B分別轉(zhuǎn)動(dòng)(S25、S26)。具體地說(shuō)，柱面透鏡61A、61B是在與對(duì)應(yīng)于血管68的輪廓線圖像流67的方位隔45°的方位上整體地轉(zhuǎn)動(dòng)，并在其各自的母線軸固定于該方位后，對(duì)應(yīng)于圖像流67的大小作相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)。據(jù)此，消像散用光學(xué)元件61即設(shè)定為具有用于消除像散的折光本領(lǐng)的屈光度。
通過(guò)這種處理，所觀察的眼底圖像中產(chǎn)生的圖像流67得到校正，血管68的輪廓線的圖像流67變小，如圖17所示。
然后再確認(rèn)于此校正的眼底圖像中圖像流67所殘存的大小(S27)。具體地說(shuō)，再由分析裝置643分析殘存的圖像流67的(方向與)大小，用運(yùn)算裝置641將此圖像流67的大小與預(yù)先設(shè)定的值作比較判斷。將此設(shè)定值設(shè)定為可充分看清眼底圖像的范圍的閾值。
當(dāng)殘存的圖像流67的大小比此預(yù)定值大時(shí)，則根據(jù)S27所求得的圖像流67的(方向與)大小，控制左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b的柱面透鏡61A、61B(S23～S26)。然后再度確認(rèn)殘存的圖像流67的大小(S27)，進(jìn)行與上述預(yù)定值的比較判斷(S28)。將此處理重復(fù)進(jìn)行到殘存的圖像流67的大小比上述預(yù)定值小。當(dāng)圖像流67的大小比該預(yù)定值小，便結(jié)束像散的校正處理(S29)。
此外，在圖中雖非示明，但也可于左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b各個(gè)之中設(shè)有用于變更校正柱面透鏡61A、61B發(fā)生的正或負(fù)球面度誤差的校正透鏡組，以產(chǎn)生用于校正殘存的圖像流67大小的折光本領(lǐng)。
也可以用控制板100變更校正柱面透鏡61A、61B所發(fā)生的正或負(fù)球面度誤差。
根據(jù)實(shí)行以上處理的本使用形式，由于能不進(jìn)行設(shè)定操作與輸入操作也可自動(dòng)地校正像散，故能改進(jìn)操作性能。特別是由于能與接觸棱鏡60的頂角θ以及安裝角度與觀察倍率等無(wú)關(guān)地作自動(dòng)校正而提高了便利程度。再有，由于通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定上述預(yù)定值可自動(dòng)地獲得清晰的圖像，故也能用于進(jìn)行非常精密手術(shù)的情形。還由于能通過(guò)左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b對(duì)所觀察的眼底圖像分別進(jìn)行左右的校正，故能獲得適當(dāng)?shù)牧Ⅲw圖像。
(變形例)圖18示明具有作為第一實(shí)施形式說(shuō)明的上述觀察設(shè)備變形例的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。此變形例具有以消像散用光學(xué)元件61設(shè)于物鏡19與變倍率透鏡組20(30)之間的結(jié)構(gòu)。
這樣，通過(guò)于物鏡19和變倍率透鏡組20(30)之間，在將眼底Er的反射光束平行中繼的觀察光路上設(shè)置消像散用光學(xué)元件61，即便是對(duì)應(yīng)于觀察倍率的變更不變更消像散用光之元件61的折光度，也能不受變倍率的影響未消除像散，這在操作上是很便利的。
如上述變形例所示。通過(guò)將消像散用光學(xué)元件61在物鏡19與變倍率透鏡組20(30)之間設(shè)置于將眼底Er的反射光束平行中繼的觀察光路上，或如前述第一實(shí)施形式所示將消像散用光學(xué)元件61設(shè)于將通過(guò)變倍率透鏡組20(30)得到的眼底Er的反射光束平行中繼到成像透鏡22(32)的觀察光路上，就能不受一對(duì)柱面透鏡61A、61B間隔的影響而消除像散，因而易于消除校正像散。此外，消像散用光學(xué)元件61可設(shè)置于從物鏡19到目鏡26(36)的左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b的觀察光路上的任意位置。
在上述的本實(shí)施形式中是把凹凸一對(duì)的柱面透鏡61A、61B組成的可變正交柱面透鏡用作消像散光學(xué)元件61，但除此之外也能用例如Albanafs透鏡來(lái)消除像散，Albanafs透鏡是由相對(duì)移動(dòng)的一對(duì)透鏡組成，能對(duì)應(yīng)于其相對(duì)的移動(dòng)方向分別獨(dú)立地生成所希望的球面度與圓柱度。在使用Albanafs透鏡時(shí)即便不設(shè)置上述校正透鏡組也可。但當(dāng)由于設(shè)備在設(shè)計(jì)上等的限制使構(gòu)成Albanafs透鏡的一對(duì)透鏡的移動(dòng)方向受到限定等的情形下。則也可以取設(shè)置校正透鏡校正球面度誤差的結(jié)構(gòu)。
以下說(shuō)明本發(fā)明的觀察設(shè)備的第二實(shí)施形式，其中與前述第一實(shí)施形式有相同結(jié)構(gòu)的部分則附以相同的標(biāo)號(hào)進(jìn)行說(shuō)明。

本實(shí)施形式的觀察設(shè)備具有與第一實(shí)施形式的觀察設(shè)備相同的光學(xué)系統(tǒng)，且設(shè)有相同的控制板100。
圖19是示明此第二實(shí)施形式的觀察設(shè)備的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。圖中所示的圖像處理設(shè)備中設(shè)有控制裝置61、存儲(chǔ)器64與計(jì)算裝置645?？刂蒲b置641與第一實(shí)施形式中的相同。存儲(chǔ)器644是由ROM與硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器等組成本發(fā)明中所得存儲(chǔ)裝置，是用于保存后述圖20中所示的信息。也可兼用作第一實(shí)施形式中出現(xiàn)的存儲(chǔ)裝置。計(jì)算裝置645根據(jù)變倍率透鏡組20、30的觀察倍率與安裝的接觸棱鏡60的頂角θ以及存儲(chǔ)器644中保存的信息，計(jì)算像散的校正量。此計(jì)算裝置645由執(zhí)行預(yù)定操作程序的CPU等構(gòu)成。存儲(chǔ)器644不必內(nèi)置于圖像處理設(shè)備64內(nèi)，也可以是外設(shè)的存儲(chǔ)器裝置。也可構(gòu)成為用圖像處理設(shè)備64的驅(qū)動(dòng)器來(lái)讀取記錄有同樣信息的CD-ROM或軟盤(pán)等信息記錄媒體。
圖20先示意地給出存儲(chǔ)器644中保存的信息例。存儲(chǔ)器644中保存有在以下詳述的基準(zhǔn)信息6441與棱鏡信息6442?；鶞?zhǔn)信息6441是由用于消除校正具有成為基準(zhǔn)的預(yù)定頂角θstan(簡(jiǎn)稱為為基準(zhǔn)頂角)的接觸棱鏡(稱作基準(zhǔn)棱鏡)所發(fā)生的像散的折光本領(lǐng)(校正量)與各種觀察倍率相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)構(gòu)成。棱鏡信息6442是由用于消除校正具有各種頂角θ的接觸透鏡或在特定觀察倍率(一個(gè)即可)下發(fā)生的像散的校正量構(gòu)成。這些信息例如可由第一實(shí)施形式說(shuō)明的模型眼進(jìn)行試驗(yàn)求得。
圖20所示的基準(zhǔn)信息6441中給出了用于校正由具有基準(zhǔn)頂角θstan＝45°的基準(zhǔn)棱鏡所發(fā)生的像散的校正值。詳細(xì)地說(shuō)，此基準(zhǔn)信息包括變倍率透鏡組20、30的觀察倍率為4.2倍時(shí)的校正量-0.017屈光度、觀察倍率為6.3倍時(shí)的校正量-0.043屈光度、觀察倍率為10.5倍時(shí)的校正量-0.11屈光度、觀察倍率為16倍時(shí)的校正量-0.284屈光度以及觀察倍率為21倍時(shí)的校正量-0.445屈光度等數(shù)據(jù)。基準(zhǔn)棱鏡的基準(zhǔn)頂角θston為45°并非必要條件，可以設(shè)定任意的頂角。
棱鏡信息6442中記述了對(duì)于為手術(shù)用準(zhǔn)備的各種接觸棱鏡的頂角θ(圖20中按5°分度)記述了相對(duì)于一種觀察倍率的校正量。例如，頂角θ＝30°的接觸棱鏡中，用于消除觀察倍率為10.5倍時(shí)所發(fā)生的像散的校正量為-0.05屈光度。
下面根據(jù)圖21與22所示流程圖說(shuō)明具有這種結(jié)構(gòu)的本實(shí)施形式的觀察設(shè)備。圖22的流程圖具體說(shuō)明了由圖21的流程圖中的步驟S36、S37進(jìn)行的處理。
首先轉(zhuǎn)動(dòng)控制板100的棱鏡設(shè)定部110的頂角設(shè)定旋扭111，輸入緊靠手術(shù)眼E的接觸棱鏡60的頂角的角度θ(S31)，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝角度設(shè)定旋鈕112輸入接觸棱鏡60的安裝角度(S32)。此輸入的內(nèi)容作為信號(hào)發(fā)送給圖像處理設(shè)備64的計(jì)算裝置645。
繼而基于控制裝置641識(shí)別變倍率透鏡組20、30的觀察倍率(S33)與S32輸入的接觸棱鏡60的安裝角度，確定左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的像散的軸角度與右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的軸角度(S34、S35)。
計(jì)算裝置645基于S31輸入的接觸棱鏡60的頂角θ與S33識(shí)別的觀察倍率，參考存儲(chǔ)器644中存儲(chǔ)的信息計(jì)算左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的像差校正量(S36)，同樣計(jì)算出右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的像散校正量(S37)。此校正量的計(jì)算例如按下述執(zhí)行(參考圖22)。這里，緊靠手術(shù)眼的棱鏡60的頂角為30°，S33識(shí)別的觀察倍率設(shè)為21倍。
首先，計(jì)算裝置645根據(jù)存儲(chǔ)器644中存儲(chǔ)的棱鏡信息644求得相對(duì)于頂角30°的接觸棱鏡60的校正量的信息(S41)。具體如圖20所示，觀察倍率為10.5倍時(shí)的校正量是-0.050屈光度。其次，計(jì)算裝置645于存儲(chǔ)器644存儲(chǔ)的基準(zhǔn)信息6441之中，獲取與根據(jù)棱鏡信息644取得的上述校正量相對(duì)應(yīng)的觀察倍率時(shí)的基準(zhǔn)棱鏡的校正量(S42)。在該例中，觀察倍率10.5倍時(shí)的基準(zhǔn)棱鏡的校正量為-0.110屈光度。計(jì)算裝置645再求得以前識(shí)別的觀察倍率21倍時(shí)的基準(zhǔn)棱鏡校正量-0.445屈光度(S43)。
其次，計(jì)算裝置645將觀察倍率10.5倍時(shí)的校正量與21倍時(shí)的校正量比較，計(jì)算相對(duì)于21倍時(shí)校正量與10.5倍時(shí)的校正量的比例(稱為校正比(S41))。本例中，-0.445/-0.110＝4.04545...，校正比約為4倍。
計(jì)算裝置645進(jìn)而對(duì)S41求得的相對(duì)于接觸棱鏡60的校正量乘以S44計(jì)算出的校正比，結(jié)束校正量的計(jì)算(S45)，本例中為-0.050×4即得到-0.200的屈光度。這樣，此計(jì)算裝置645便構(gòu)成了本發(fā)明所謂校正量計(jì)算裝置。這里求得的校正值是對(duì)小數(shù)點(diǎn)以下第一位取4舍5入的值，但也可適當(dāng)?shù)夭捎闷渌浦?。下面再參看圖21。
在確定了校正量與軸角度后，控制裝置641根據(jù)S34與S36的結(jié)果，控制可變正交柱面透鏡的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置65L，使左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的柱面透鏡61A、61B分別轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)定所定的軸角度與算出的校正量(S38)。同樣，根據(jù)S35與S37的結(jié)果，控制可變正交柱面透鏡旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置65R，使右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的柱面透鏡61A、61B旋轉(zhuǎn)，設(shè)定所定的軸角度與算出的校正量(S39)。
根據(jù)用于校正處理這種像散而構(gòu)成的本實(shí)施形式的觀察設(shè)備，求出對(duì)應(yīng)于具有與基準(zhǔn)棱鏡的基準(zhǔn)頂角不同的頂角的特定觀察倍率，算出與其他觀察倍率對(duì)應(yīng)的校正量，應(yīng)用此計(jì)算結(jié)果自動(dòng)地校正像散，從而能迅速地進(jìn)行校正處理。此外存儲(chǔ)下左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b各自對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)信息6441與棱鏡信息6442，而構(gòu)成為分別獨(dú)立地控制左右消像散用光學(xué)元件61時(shí)，則能進(jìn)行適當(dāng)?shù)牧Ⅲw式觀察。
作為存儲(chǔ)器644存儲(chǔ)的基準(zhǔn)信息6441，也可構(gòu)成為存儲(chǔ)相對(duì)于各觀察倍率的校正比。這樣，由于不需進(jìn)行圖22的流程圖中校正比的運(yùn)算處理(S44)，就能謀求處理的進(jìn)一步迅速化。
下面說(shuō)明本實(shí)施形式觀察設(shè)備一變形例。在此變形例中，代替從一開(kāi)始將棱鏡信息6442存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器644中，而是由行手術(shù)者等自身在手術(shù)中設(shè)定。這種結(jié)構(gòu)形式，特別是對(duì)于能熟練地進(jìn)行像散校正的行手術(shù)者，能在考慮到各手術(shù)眼具有的折光本領(lǐng)的條件下進(jìn)行適當(dāng)?shù)男Ｕ幚怼＿€由于不必要輸入緊靠手術(shù)眼的接觸棱鏡的頂角角度，即使不設(shè)置控制板100也可。
此變形例的觀察設(shè)備是在圖19所示結(jié)構(gòu)中附加有前述的監(jiān)視器66(參看圖12)。此外，在圖像處理設(shè)備64的存儲(chǔ)器644中預(yù)存儲(chǔ)有圖20所示的基準(zhǔn)信息6441(都于圖示中省略掉)。
在此變形例中，行手術(shù)者等對(duì)應(yīng)于具有與基準(zhǔn)頂角θstan不同頂角的接觸透鏡60緊靠手術(shù)眼的情形，在觀察監(jiān)視器66的畫(huà)面66A(參看圖15等)的同時(shí)，分別使左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b的消像散用光學(xué)元件61繞觀察光軸01、02轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)定用于消除特定的觀察倍率下像散的折光本領(lǐng)量。
例如設(shè)接觸棱鏡60的頂角θ＝30°，將設(shè)定折光本領(lǐng)量時(shí)的觀察倍率為10.5倍，而將此時(shí)設(shè)定的折光本領(lǐng)量為0.05屈光度。
當(dāng)行手術(shù)者變更觀察倍率后(安裝角度不變)，控制裝置641識(shí)別此變更的觀察倍率。這里設(shè)定變更到21倍。下面基于這種數(shù)值例進(jìn)行說(shuō)明。
計(jì)算裝置645根據(jù)存儲(chǔ)器644中的基準(zhǔn)信息，取得具有基準(zhǔn)頂角θstan＝45°的基準(zhǔn)棱鏡的校正值，而且取得觀察倍率為10.5倍時(shí)的校正值-0.110屈光度以及觀察倍率為21倍時(shí)的校正值-0.445屈光度、然后計(jì)算在觀察倍率為21倍時(shí)需要是觀察倍率10.5倍時(shí)校正值的幾倍的校正比。在此，此校正比約為4。
再由計(jì)算裝置645根據(jù)此校正比計(jì)算將頂角30°的接觸棱鏡60緊靠手術(shù)眼E且觀察倍率設(shè)定為21倍時(shí)的消像散用光學(xué)元件61所需的校正量。也就是對(duì)觀察倍率設(shè)定為10.5倍時(shí)的屈光度量-0.05屈光度乘以校正比4(倍)，求得校正量為-0.2屈光度。
對(duì)于與觀察倍率變更同時(shí)還變更了安裝角度的情形例如可采用如下兩種使用形式。第一是在設(shè)置了控制板100的情形，轉(zhuǎn)動(dòng)安裝角設(shè)定鈕112設(shè)定輸入接觸棱鏡60的安裝角度，以此為基礎(chǔ)，設(shè)定柱面透鏡61A、61B的軸角度即可。第二是在不使用控制板100的情形(未設(shè)置或是未使用的情形)，此時(shí)可以進(jìn)行手二操作調(diào)整軸角度。
下面說(shuō)明本發(fā)明的觀察設(shè)備的第三實(shí)施形式。本實(shí)施形式所示的觀察設(shè)備具有用于消除接觸棱鏡等緊靠手術(shù)眼時(shí)產(chǎn)生的色差的結(jié)構(gòu)。同樣，對(duì)于以前所述相同的結(jié)構(gòu)要素附以相同的標(biāo)號(hào)。
圖23與24示明第三實(shí)施形式的觀察設(shè)備中光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，它與作為圖18所示第一實(shí)施形式變形例的觀察設(shè)備的結(jié)構(gòu)基本相同。具體說(shuō)來(lái)，本實(shí)施形式的觀察設(shè)備取代圖18所示的消色散用光學(xué)元件61，而于左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b中設(shè)有消色差光學(xué)元件70。
消色差光學(xué)元件70于物鏡19至變倍率透鏡組20、30之間設(shè)有將手術(shù)眼E的眼底Er的反射光束作為平行光束而導(dǎo)向變倍率透鏡組20、30的觀察光路(圖24)。此外，也可在變倍率透鏡組20、30與接目鏡26、36之間分別設(shè)置消色差光學(xué)元件。
設(shè)于左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b各個(gè)中的消色差用光學(xué)元件70，例如如圖25與26所示由可變棱鏡70A、70B構(gòu)成。
可變棱鏡70A由棱鏡71a與71b貼合構(gòu)成，而可變棱鏡70B由棱鏡71e與71d貼合構(gòu)成。棱鏡71a與71d而且棱鏡71b與71c各自的基本波長(zhǎng)(d線)的折射率nd為同一。棱鏡71a的色散γ比棱鏡71c的色散γ小。這里設(shè)定可變棱鏡70A、70B取同一結(jié)構(gòu)，但也可采用各不相同的結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施形式的觀察設(shè)備還分別設(shè)有拍攝左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b的眼底圖像的TV攝像系統(tǒng)50L、50R。
本實(shí)施形式的觀察設(shè)備中設(shè)有圖11所示的控制板100。下面說(shuō)明色差設(shè)定部。此色差設(shè)定部130具有進(jìn)行有關(guān)左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的消色差光學(xué)元件70的旋鈕和進(jìn)行有關(guān)右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的消色差光學(xué)元件70的旋鈕。作為前者，具有用于設(shè)定左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的消色差用光學(xué)元件70的軸角度方向的軸角度設(shè)定旋鈕131L(色差方向設(shè)定裝置)和用于設(shè)定其色差校正量的設(shè)定旋鈕132L(校正量設(shè)定裝置；作為后者，具有用于設(shè)定右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的消色差用光學(xué)元件70的軸角度方向的軸角度設(shè)定旋鈕131R(色差方向設(shè)定裝置)和用于設(shè)定其色差校正量的設(shè)定旋鈕132R(校正量設(shè)定裝置。
一般，由軸角度設(shè)定旋鈕131L～131R設(shè)定的軸角度要調(diào)整到與棱鏡設(shè)定部110的安裝角度設(shè)定旋鈕112的棱鏡基底方向的設(shè)定角度(基本)一致。從而也可構(gòu)成為與安裝角度設(shè)定旋鈕112的設(shè)定連動(dòng)來(lái)設(shè)定上述軸角度。此外還可設(shè)置使這種自動(dòng)的軸角度的設(shè)定與采用軸角度設(shè)定旋鈕121L、121R的手動(dòng)式軸角度的設(shè)定能切換的切換開(kāi)關(guān)。
在此示明于軸角度設(shè)定旋鈕131L、131R周?chē)慕嵌入m可把任意方向設(shè)定為0°，但在本實(shí)施形式中是把從行手術(shù)者來(lái)看水平方向的右側(cè)設(shè)定為0°，再據(jù)此依反時(shí)針走向增加角度。
此外，示明于校正量設(shè)定旋鈕132L、132R周?chē)臄?shù)學(xué)0～10，是將消色差光學(xué)元件70形成的校正量的程度作相對(duì)表示的分度，以校正量為0時(shí)設(shè)定為0分度，以校正量最大時(shí)設(shè)定為10分度。
再來(lái)參考圖27所示的框圖說(shuō)明本實(shí)施形式的觀察設(shè)備的控制系統(tǒng)。此控制系統(tǒng)具有與第一實(shí)施形式基本相同的結(jié)構(gòu)，而此控制設(shè)備具有用于使構(gòu)成左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的消色差光學(xué)元件70的可變棱鏡70A、70B繞觀察光軸01旋轉(zhuǎn)的可變棱鏡旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置85L，以及用于使構(gòu)成右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的消色差光學(xué)元件70的可變棱鏡70A、70B繞觀察光軸02旋轉(zhuǎn)的可變棱鏡旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置85R。
圖像處理設(shè)備64及與其中包括的控制裝置641、分析裝置642以及運(yùn)算裝置643是用來(lái)進(jìn)行與第一實(shí)施形式的大致相同的處理的，因而附以相同的標(biāo)號(hào)?？刂蒲b置641是用于進(jìn)行各種控制信號(hào)的生成與發(fā)送或是變倍率透鏡組20、30的觀察倍率的識(shí)別等。分析裝置643用于對(duì)TV攝像系統(tǒng)50L、50R拍攝的手術(shù)眼E的眼底像進(jìn)行后述的分析處理。運(yùn)算裝置642則根據(jù)分析裝置643的分析結(jié)果，計(jì)算出為消除校正接觸棱鏡60產(chǎn)生的色差所需的校正量。
一般，色差發(fā)生于棱鏡有折射率的方向。圖24概示接觸棱鏡60緊靠手術(shù)眼E時(shí)產(chǎn)生的色差狀態(tài)。此圖中，眼底Er反射的光為接觸棱鏡60折射而導(dǎo)向物鏡19時(shí)，此反射光通過(guò)接觸棱鏡60而呈現(xiàn)為分裂成R、G、B波長(zhǎng)的光線R’、G’、B’的狀態(tài)。為使各光線R’、G’、B’通過(guò)消色差光學(xué)元件70時(shí)成為平行光束。在旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)消色差用光學(xué)元件70后，可除去因接觸棱鏡60的折射作用造成的色差。在下面繼續(xù)說(shuō)明的使用形式中，消色差光學(xué)元件70作了這樣的調(diào)節(jié)與控制。此外，在圖24中將左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a方面光線R、G、B的間隔描繪成大于右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b方面光線R’、G’、B’的間隔。這是由于左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的觀察光軸從接觸棱鏡60的出射角大于右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的這樣的出射角，而受到了色差更強(qiáng)影響所致(圖5)。因此對(duì)于左右光學(xué)系統(tǒng)13a、13b中產(chǎn)生的色差，需左右分別地進(jìn)行。
至少因左右的觀察光路的長(zhǎng)度差致觀察圖像中產(chǎn)生Z方向的模糊時(shí)，為了消除這種模糊，也可對(duì)預(yù)定的球面度施加影響。
下面說(shuō)明具有上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施形式的觀察設(shè)備的使用形式。根據(jù)本觀察設(shè)備，可以如下所示進(jìn)行各種使用形式。同樣不必要構(gòu)成為能進(jìn)行所有以下的使用形式，可以只進(jìn)行其中至少一種使用形式。此時(shí)，不需具備未采用的使用形式中所用的結(jié)構(gòu)部分。對(duì)于擬選擇地進(jìn)行多種使用形式的結(jié)構(gòu)，例如可于控制板100中設(shè)置用于切換各使用形式的切換開(kāi)關(guān)。
(使用例1)首先參考圖28所示的流程圖，說(shuō)明手動(dòng)的使用形式。開(kāi)始時(shí)用控制板100的色差設(shè)定部130進(jìn)行設(shè)定輸入。具體地說(shuō)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸角度設(shè)定旋鈕131L，設(shè)定用于校正左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的色差的軸角度，即用于校正該色差的朝向可變棱鏡70A、70B的基底方向的方向(S51)，再轉(zhuǎn)動(dòng)校正量設(shè)定旋鈕132L而設(shè)定左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的色差校正量(S52)。同樣，轉(zhuǎn)動(dòng)軸角度設(shè)定旋鈕131R，設(shè)定右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的色差的軸角度(S53)，轉(zhuǎn)動(dòng)校正量設(shè)定旋鈕132R設(shè)定右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的色差校正量(S54)。同樣，左與右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b的設(shè)定操作，孰先孰后都沒(méi)有關(guān)系。
由控制板100進(jìn)行上述設(shè)定操作后，其信號(hào)傳送給圖像處理設(shè)備64的控制裝置641?？刂蒲b置641控制可變棱鏡的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置85L，使左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的可變棱鏡70A、70B(圖28中簡(jiǎn)記為“VP”)分別轉(zhuǎn)動(dòng)以取設(shè)定的軸角度與校正量(S55)。同時(shí)，控制裝置641控制可變棱鏡旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置85R，使右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的可變棱鏡70A、70B分別轉(zhuǎn)動(dòng)以取設(shè)定的軸角度與校正量(S56)。
由于這樣地校正了緊靠手術(shù)眼E的接觸棱鏡60所致的色差，就能良好地看清觀察圖像。特別是由于左右獨(dú)立地各設(shè)定其校正量，在觀察眼底周邊部Er’的情形，即使是左右的像差量不同的情形下，也能使圖像有正常的立體觀感。此外，當(dāng)經(jīng)一次校正未能充分除去色差的情形，行手術(shù)者可操作控制板100作進(jìn)一步校正。
(使用例2)下面參看圖29所示流程圖說(shuō)明本實(shí)施形式的觀察設(shè)備的另一使用形式。本使用形式中，取代設(shè)定輸入色差的軸角度與校正量而只輸入緊靠手術(shù)眼E的接觸棱鏡60的狀態(tài)，故操作容易。
首先轉(zhuǎn)動(dòng)控制板100的棱鏡設(shè)定部110的頂角設(shè)定旋鈕111，輸入接觸棱鏡60的頂角的角度θ(S61)，轉(zhuǎn)動(dòng)安裝角度設(shè)定旋鈕112，輸入接觸棱鏡60的安裝角度(S62)。此輸入的內(nèi)容作為信號(hào)發(fā)送給圖像處理設(shè)備64的控制裝置641。
在此將用于根據(jù)接觸棱鏡60的頂角θ所確定的消色差光學(xué)元件70起作用的校正量的數(shù)據(jù)，預(yù)先輸入圖像處理設(shè)備64的前述存儲(chǔ)裝置中。作為這種數(shù)據(jù)，例如如第一實(shí)施形式中所說(shuō)明的，可相對(duì)于所準(zhǔn)備的各接觸棱鏡60進(jìn)行模型眼的試驗(yàn)求得。
控制裝置641識(shí)別變倍率透鏡組20、30的觀察倍率，基于此觀察倍率和S61輸入的頂角θ，參考上述數(shù)據(jù)，決定左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的色差的校正量(S63)，決定右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的色差校正量(S64)。此外，基于S62輸入的接觸棱鏡60的安裝角度，決定左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的色差的軸角度與右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的色差的軸角度(S65、S66)。在上述決定中，例如可以設(shè)軸角度與安裝角度相等。
決定了校正量與軸角度后，控制裝置641控制可變棱鏡旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置85L，使左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的可變棱鏡70A、70B分別轉(zhuǎn)動(dòng)以取所決定的軸角度與校正量(S67)，控制可變棱鏡旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置85R，使右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的可變棱鏡70A、70B分別轉(zhuǎn)動(dòng)以設(shè)定所決定的軸角度與校正量(S68)。
(使用例3)繼續(xù)說(shuō)明本實(shí)施形式觀察設(shè)備的又一使用形式。本使用形式將基于TV攝像系統(tǒng)50L、50R的CCD攝像元件54L、54R所接收左右各觀察圖像，自動(dòng)地進(jìn)行像散的校正。
監(jiān)視器66的畫(huà)面66A中顯示出通過(guò)左與右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b所觀察的各觀察圖像、圖30～34例示了監(jiān)視器66上的顯示畫(huà)面(為簡(jiǎn)便起見(jiàn)只示明了通過(guò)左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a所得到的觀察圖像)。圖35示明本使用形式的色差校正處理的流程圖。
首先將經(jīng)左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b求得的眼底圖像Er”顯示于監(jiān)視器66上(S71)。此時(shí)，當(dāng)接觸棱鏡60產(chǎn)生了色差時(shí)，如圖30概示，白色的點(diǎn)像Q分解為R、G、B三色，表示為點(diǎn)像R’、G’、B’。在不產(chǎn)生色差時(shí)，白色的點(diǎn)像Q不分解。
其次由分析裝置643將各左右圖像分解成R、G、B各層(S72)，各層中點(diǎn)像R’、G’、B’的像素地址存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置(參考第一實(shí)施形式)中(S73)。例如圖31～33所示，設(shè)作為基準(zhǔn)的G層地址為(Xi，Yi，)，則R層的地址為(Xi，Yj+y)而B(niǎo)層地址為(Xi，Yj-y)，這些地址存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置中。這里“y(＝0，1，2…)”表示對(duì)應(yīng)于G層中點(diǎn)像G’的地址的，因R層與B層中點(diǎn)像R’與B’的色差所致地址的偏差。
然后運(yùn)算裝置642比較各層中的像素地址，判斷它們是否相同(S74)。當(dāng)由于色差所致點(diǎn)像Q的分解不存在，三層的地址相同時(shí)(y＝0的情形)，色差的校正結(jié)束(S78)。
當(dāng)?shù)刂凡煌瑫r(shí)，控制裝置641便計(jì)算為使各層地址一致的可變棱鏡70A、70B的軸角度(基底方向的方向)與校正量(S75)。在上述例子中顯然也可以以R層的點(diǎn)像R’或B層的點(diǎn)像B’為基準(zhǔn)進(jìn)行這種運(yùn)算處理?？刂蒲b置641的這種運(yùn)算，例如可將用于沿X方向與y方向只移動(dòng)1地址所必需的軸角度與校正量分別保存于上述存儲(chǔ)裝置等之中，通過(guò)對(duì)此進(jìn)行參考來(lái)實(shí)現(xiàn)。
控制裝置641根據(jù)此運(yùn)算結(jié)果，將用于分別旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b的可變棱鏡70A、70B的控制信號(hào)發(fā)送給旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置85L、85R，轉(zhuǎn)動(dòng)可變棱鏡70A、70B(S76、S77)。由以上所述，結(jié)束了本使用形式的色差校正處理(S78)。本實(shí)施形式的控制裝置641、運(yùn)算裝置64L與分析裝置643構(gòu)成了本發(fā)明中所謂的色差校正裝置。
當(dāng)色差沒(méi)有完全消除時(shí)，也可應(yīng)用控制板100轉(zhuǎn)動(dòng)左右的可變棱鏡70A、70B進(jìn)行校正。
實(shí)行以上處理的本使用形式即令不進(jìn)行設(shè)定操作或輸入操作也能自動(dòng)地校正色差，從而能提高操作性。特別是由于可不同接觸棱鏡60的頂角θ或安裝角度與觀察倍率等能自動(dòng)校正而提高了便利性。還由于能對(duì)通過(guò)左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a-13b所觀察的眼底圖像進(jìn)行左右分別的校正，故能獲得適當(dāng)?shù)牧Ⅲw觀感。
圖36示明本實(shí)施形式一變形例的觀察設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在此觀察設(shè)備中，于變倍率透鏡組20、30與透鏡組26、36之間分別設(shè)置第一實(shí)施形式所示的消像散光學(xué)元件61，同時(shí)在物鏡19與變倍率透鏡組20、30之間分別設(shè)置消色差用光學(xué)元件70。此外，圖中雖未示明，還構(gòu)成為設(shè)有可變正交柱面透鏡的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置65L、65R以及可變棱鏡旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置85L、85R，進(jìn)行左右獨(dú)立的分別驅(qū)動(dòng)控制。根據(jù)這樣的觀察設(shè)備，能消除與校正接觸棱鏡60緊靠手術(shù)眼E時(shí)產(chǎn)生的像散與色差。
下面說(shuō)明本發(fā)明的觀察設(shè)備的第四實(shí)施形式。圖37概示本實(shí)施形式的觀察設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。此觀察設(shè)備具有與圖12相同的控制系統(tǒng)，下面適當(dāng)?shù)貐⒖磮D12進(jìn)行說(shuō)明。同樣，對(duì)于以前描述過(guò)的結(jié)構(gòu)部分則附以相同的標(biāo)號(hào)。
本實(shí)施形式的觀察設(shè)備中，在變倍率透鏡組20、30與消像散光學(xué)元件61之間，分別于左右的觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b內(nèi)設(shè)有用于將圖案圖像投影到圖中未示明的手術(shù)眼E的眼底Er上的投影光學(xué)系統(tǒng)72。此投影光學(xué)系統(tǒng)72包括形成環(huán)狀圖案的環(huán)狀圖案板73；投影透鏡74；用于將投影光學(xué)系統(tǒng)72的光軸與觀察光軸01或02分別合成的半反射鏡75。
此外，圖37中雖未示明，由左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a一方的TV攝像系統(tǒng)50L所拍攝的圖像也發(fā)送給圖像處理設(shè)備64。同時(shí)，左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的消像散用光學(xué)元件61則為可變正交柱面透鏡旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置65L所驅(qū)動(dòng)。
由左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的環(huán)狀圖案板73所形成的環(huán)狀圖案，通過(guò)投影透鏡74與半反射鏡75，經(jīng)由變倍率透鏡組20與物鏡19，導(dǎo)引到未圖示的接觸棱鏡60，為此接觸棱鏡60折射，投影到眼底周邊部Er’。同樣，由右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的環(huán)狀圖案板73所形成的環(huán)狀圖案，通過(guò)投影透鏡74與半反射鏡75，經(jīng)由變倍率透鏡組30與物鏡19，導(dǎo)引到未圖示的接觸棱鏡60，為此接觸棱鏡折射，投影到眼底周邊Er’。
此時(shí)于眼底周邊部Er’上形成圖38所示的環(huán)形圖案像76。同樣在此圖中只示明了經(jīng)左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a投影的環(huán)形圖案像。當(dāng)在以消像散光學(xué)元件61的折光本領(lǐng)為0屈光度狀態(tài)下由圖像接收元件54L接收環(huán)形圖像76后，則如圖39所示，獲得了具有起因于接觸棱鏡60產(chǎn)生的像散的圖像流77的環(huán)形圖案像78。
下面參照?qǐng)D40所示的流程圖舉例說(shuō)明具有這種結(jié)構(gòu)的本實(shí)施形式的觀察設(shè)備的使用形式，首先將通過(guò)左右投影光學(xué)系統(tǒng)72將環(huán)形圖案投影到手術(shù)眼E的眼底Er(眼底周邊部Er’)(S81)，于監(jiān)視器66上顯示通過(guò)左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b求得的眼底圖像Er”。
再由分析裝置643提取所拍攝的環(huán)形圖案像78的圖像流77分析，檢測(cè)此圖像流77的方向與大小(S83)。
再由運(yùn)算裝置642根據(jù)此檢測(cè)出的環(huán)形圖案像78的圖像流77的方向與大小，相對(duì)于左與右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b，分別確定柱面透鏡61A、61B的軸角度與折光本領(lǐng)(校正量)(S84、S85)。本實(shí)施形式的分析裝置643與運(yùn)算裝置642構(gòu)成了本發(fā)明的所謂第二校正量運(yùn)算裝置。
控制裝置641生成用于使柱面透鏡61A、61B轉(zhuǎn)動(dòng)到所決定的軸角度與校正量的控制信號(hào)，發(fā)送給可變正交柱面透鏡旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置65L、65R。這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置基于接收的控制信號(hào)，使左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b的柱面透鏡61A、61B分別轉(zhuǎn)動(dòng)(S86、S87)。通過(guò)這種處理，校正環(huán)形圖案像78的圖像流77。
再對(duì)此校正的環(huán)形圖案像78的圖像流77確認(rèn)其殘存程度(S88)。也即通過(guò)分析裝置643分析殘存的圖像流77的(方向與)大小，由運(yùn)算裝置642求此圖像流77的(方向與)大小，根據(jù)控制裝置641將此圖像流77的大小與預(yù)先設(shè)置的所定值作比較判斷。同樣，將此所定值設(shè)定為眼底圖像變得充分清晰的范圍的閾值。
當(dāng)殘存的圖像流77的大小比此預(yù)定值大時(shí)，再作相同的校正，再次確認(rèn)殘存的圖像流77的大小，進(jìn)行與上述所定值的比較。將這樣的處理反復(fù)進(jìn)行到圖像流77的大小比該預(yù)定值低。當(dāng)圖像流77的大小低于此預(yù)定值，結(jié)束像散校正處理(S90)。
同樣，圖中雖然作了省略，但在左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b各個(gè)之中也可設(shè)有用于變更與校正因柱面透鏡61A、61B所發(fā)生的正或負(fù)球面度誤差的校正透鏡(組)，以產(chǎn)生用于消除殘存的圖像流77的大小的折光本領(lǐng)。
此外，也可用第一實(shí)施形式中說(shuō)明的控制板100來(lái)變更與校正柱面透鏡61A、61B所產(chǎn)生的正或負(fù)的球面度誤差。
根據(jù)實(shí)行以上處理的本實(shí)施形式的觀察設(shè)備，即便不進(jìn)行設(shè)定操作與輸入操作，也能自動(dòng)地校正像散，從而能改進(jìn)操作性。還由于采用了根據(jù)已知的環(huán)形圖案來(lái)計(jì)算校正量的結(jié)構(gòu)，故可正確地求出校正量。再由于能通過(guò)左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b，根據(jù)其各自的投影環(huán)形圖案像來(lái)左右各別地求校正量，故能獲得合適的立體觀感。
此外，為了區(qū)別通過(guò)左右的觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b投影的環(huán)形圖案像，也可以進(jìn)行具有各自相異顏色的環(huán)形圖案的投影。
下面參照

本發(fā)明的觀察設(shè)備的第五實(shí)施形式。
本實(shí)施形式的觀察設(shè)備所具的結(jié)構(gòu)能適用于不能如第一～第四實(shí)施形式的觀察設(shè)備那樣在左右觀察光學(xué)系統(tǒng)兩方設(shè)置TV攝像系統(tǒng)的情形。
本實(shí)施形式的觀察設(shè)備具有與已有的相同結(jié)構(gòu)的光學(xué)系統(tǒng)(參考圖3)。也即如已有的情形那樣，設(shè)有一個(gè)TV攝像系統(tǒng)50和助手用的輔助觀察光學(xué)系統(tǒng)40。以下所說(shuō)明的本實(shí)施形式的結(jié)構(gòu)，適用于在已有觀察設(shè)備的左右觀察光學(xué)系統(tǒng)中附加消像散光學(xué)元件(可變正交柱面透鏡61)和/或消色差光學(xué)元件(可變棱鏡70)。這里，不論是控制消像散光學(xué)元件的情形還是控制消色差光學(xué)元件的情形，由于它們的控制方式相同，故只就應(yīng)用消像散用光學(xué)元件的情形進(jìn)行說(shuō)明。在作像散校正處理時(shí)，運(yùn)算裝置642用作本發(fā)明中所謂的第四校正量運(yùn)算裝置。
圖41示明本實(shí)施形式的觀察設(shè)備的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，圖中所示的圖像處理設(shè)備64中設(shè)有控制裝置641、本發(fā)明中所謂的第三校正量運(yùn)算裝置的運(yùn)算裝置642、作為存儲(chǔ)裝置的存儲(chǔ)器644。運(yùn)算裝置642根據(jù)存儲(chǔ)器644中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，對(duì)左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b的柱面透鏡61A、61B的驅(qū)動(dòng)量(像散校正量)分別進(jìn)行運(yùn)算。
存儲(chǔ)器644中預(yù)存儲(chǔ)有用于確定，對(duì)應(yīng)于拍攝的手術(shù)眼E的觀察圖像或是與接觸棱鏡60的頂角及其手術(shù)眼E的安裝角度的，左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b的像散校正量的數(shù)據(jù)。有關(guān)由TV攝像系統(tǒng)50拍攝圖像的右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的上述數(shù)據(jù)是用以基于手術(shù)眼的觀察圖像來(lái)決定校正量的由第一、第二實(shí)施形式說(shuō)明的數(shù)據(jù)；而對(duì)于有關(guān)不能從觀察圖像直接求校正量的左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的上述數(shù)據(jù)，則是用以基于分析觀察圖像確定的左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的校正量以及從控制板100輸入的接觸棱鏡60的頂角與安裝角度來(lái)確定校正量的數(shù)據(jù)。
下面參照?qǐng)D42所示的流程圖說(shuō)明具有這種結(jié)構(gòu)的本實(shí)施形式的觀察設(shè)備的使用形式。首先操作控制板100輸入緊靠手術(shù)眼的接觸棱鏡60的頂角與安裝角度(S91、S92)。其次由TV攝像系統(tǒng)50拍攝的右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的觀察圖像，將手術(shù)眼E的眼底圖像顯示于監(jiān)視器66上(S93)。
繼由運(yùn)算裝置642應(yīng)用存儲(chǔ)器644中預(yù)先保存的數(shù)據(jù)分析監(jiān)視器66上顯示的眼底像，算出右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的非點(diǎn)像差的校正量(S94)。這時(shí)，基于S92輸入的接觸棱鏡60的安裝角度設(shè)定右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的柱面透鏡61A、61B的軸角度。作為眼底圖像的分析方法可適當(dāng)?shù)夭捎们笆龅臋z測(cè)圖像流的分析方法或投影分析環(huán)形圖案的方法等。
運(yùn)算裝置642應(yīng)用S91輸入的接觸棱鏡的頂角與S92輸入的安裝角度，根據(jù)S94運(yùn)算的右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的校正量計(jì)算左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的像散校正量(S95)。這里將左觀察光學(xué)系統(tǒng)13a的柱面透鏡61A、61B的軸角度設(shè)定成與右觀察光學(xué)系統(tǒng)13b的方向相同。
再由控制裝置641(必要時(shí)可根據(jù)變倍率透鏡組20、30的觀察倍率調(diào)整校正量)生成控制信號(hào)，并將此控制信號(hào)發(fā)送給可變正交柱面透鏡旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置65L、65R，使在右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b的柱面透鏡61A、61B左右獨(dú)立地轉(zhuǎn)動(dòng)，左右分別地產(chǎn)生運(yùn)算出的校正量。
根據(jù)以上工作的本實(shí)施形式的觀察設(shè)備，對(duì)于只將TV攝像系統(tǒng)50設(shè)于左右某一方中的結(jié)構(gòu)，由于能分別獨(dú)立地進(jìn)行左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b的像散的校正，故能在簡(jiǎn)化設(shè)備的結(jié)構(gòu)同時(shí)，可謀求降低成本。
同樣，根據(jù)與圖42的流程圖相同的步驟，能左右獨(dú)立地進(jìn)行左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b的色差校正。
作為本實(shí)施形式的觀察設(shè)備的變形例，預(yù)先計(jì)算出與輸入的接觸棱鏡60的頂角與安裝角度以及拍攝的眼底圖像的分析結(jié)果相對(duì)應(yīng)的，左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b雙方的校正量，并將此運(yùn)算結(jié)果保存于存儲(chǔ)器644中。采用這種結(jié)構(gòu)時(shí)，根據(jù)輸入的頂角與安裝角度以及所拍攝的眼底圖像。能直接確定左右觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b的像散(色差)的校正量，從而在手術(shù)中不必進(jìn)行預(yù)算處理，可謀處理的快速化。
以下參照

本發(fā)明的觀察設(shè)備的第六實(shí)施形式。本實(shí)施形式的觀察設(shè)備具有在用消像散光學(xué)元件(可變正交柱面透鏡61)校正像散時(shí)可于最佳位置對(duì)焦的結(jié)構(gòu)。
可變正交柱面透鏡61由于能起到沿軸相互正交的方向形成同一折射率的圓柱度，若是在最小彌散圓的位置處對(duì)焦?fàn)顟B(tài)下校正像差，由于前焦線與后焦線接近最小彌散圓，從而能施行最佳的校正。另一方面，當(dāng)在前焦線的位置對(duì)焦?fàn)顟B(tài)下校正像散時(shí)雖然能表現(xiàn)出校正的效果，但于前側(cè)聚焦于一點(diǎn)(有時(shí)稱為前銷(xiāo))時(shí)，所觀察的眼底圖像便會(huì)模糊。相反，當(dāng)于后焦線位置合焦?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行校正時(shí)，同樣會(huì)在后側(cè)聚焦于一點(diǎn)(有時(shí)稱為后銷(xiāo))。因此，在出現(xiàn)前銷(xiāo)與后銷(xiāo)的情形，由于需要再度對(duì)焦，便喪失了快速性。
本實(shí)施形式的觀察設(shè)備為了避免發(fā)生上述現(xiàn)象而采用了前述的校正透鏡組(本發(fā)明中稱為對(duì)焦位置校正裝置)。這種樣正透鏡組由用于變更與校正柱面透鏡61A、61B產(chǎn)生的正負(fù)球面誤差的各種透鏡組成。校正透鏡組的各種透鏡例如可響應(yīng)腳踏開(kāi)關(guān)的操作有選擇地設(shè)置于觀察光路上。
設(shè)柱面透鏡61A、61B的像散校正量為C屈光度。此時(shí)所需球面度的最大校正量在成為前銷(xiāo)或后銷(xiāo)狀態(tài)下，分別為C/2屈光度。但是由校正透鏡組作校正前的最初的對(duì)焦位置并不限于最小彌散圓、前焦線或后焦線的位置，故可在像散的校正量C屈光度的范圍內(nèi)變更球面度。此外，對(duì)于該校正透鏡組，可以對(duì)應(yīng)于此校正量C屈光度預(yù)設(shè)置有+C、+C/2、O、-C/2、-C各屈光度的校正透鏡(稱之為焦點(diǎn)校正透鏡)。
行手術(shù)者在觀察手術(shù)眼E的同時(shí)操作上述腳踏開(kāi)關(guān)變換這5個(gè)校正透鏡，選擇最適合的調(diào)焦?fàn)顟B(tài)。由此能校正柱面透鏡61A、61B對(duì)焦位置的偏移。此外，在自動(dòng)地且順次地變換5個(gè)焦慮校正透鏡而對(duì)之作出適當(dāng)配置時(shí)，也可以通過(guò)操作腳踏開(kāi)關(guān)等來(lái)確定焦點(diǎn)校正透鏡。
上述調(diào)焦校正處理雖然是取由行手術(shù)者以手工操作的結(jié)構(gòu)，但也可檢測(cè)出焦點(diǎn)偏移后自動(dòng)地對(duì)其進(jìn)行校正。
此外，為了校正焦點(diǎn)的偏移，也可以相對(duì)手術(shù)眼E前后微動(dòng)手術(shù)用顯微鏡10本身，校正對(duì)焦位置。此時(shí)的校正范圍也以將柱面透鏡61A、61B的像散校正量設(shè)定為C屈光度為宜。
在以上所說(shuō)明的各實(shí)施形式中，是把手術(shù)用顯微鏡設(shè)備取作為觀察設(shè)備，但本發(fā)明不限于此，而也可適用于狹縫燈顯微鏡與其他的觀察設(shè)備，特別也可用于眼科用觀察設(shè)備。
圖43示明具有本發(fā)明觀察設(shè)備結(jié)構(gòu)的激光治療裝置例子中的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。同樣，對(duì)于前面已述的結(jié)構(gòu)部分附以同一標(biāo)號(hào)進(jìn)行說(shuō)明。此種激光治療設(shè)備具有能把治療用激光照射手術(shù)眼E的眼底Er的周知的照射光學(xué)系統(tǒng)80。來(lái)自此照射光學(xué)系統(tǒng)80的治療用激光由未圖示的準(zhǔn)直透鏡作為平行光束中繼，由棱鏡18反射，導(dǎo)引到物鏡19。
在棱鏡18與物鏡19之間設(shè)有消像散光學(xué)元件81，用以當(dāng)接觸棱鏡60緊靠手術(shù)眼E時(shí)，消除治療用激光通過(guò)此接觸透鏡60照射眼底Er時(shí)產(chǎn)生的像散。此消像散光學(xué)元件81與第一實(shí)施形式的相同。由一對(duì)柱面透鏡81A、81B構(gòu)成。柱面透鏡81A、81B的像散校正量可根據(jù)通過(guò)左右各觀察光學(xué)系統(tǒng)13a、13b(圖43中總體以“13”表示)檢測(cè)出的圖像數(shù)據(jù)，對(duì)左右觀察圖像中產(chǎn)生的像散校正量分別進(jìn)行軟件處理，也可進(jìn)行自動(dòng)校正。此外，設(shè)有未圖示的校正透鏡(組)，能任意地校正消像散用光學(xué)元件81的折光本領(lǐng)的方向與大小。
利用這種激光治療裝置，能夠除去接觸棱鏡60緊靠手術(shù)眼E的狀態(tài)下對(duì)眼底Er進(jìn)行激光治療時(shí)產(chǎn)生的像散。此外，照明光學(xué)系統(tǒng)80即使是不共用物鏡時(shí)，通過(guò)調(diào)整治療用激光的照射角度，也能進(jìn)行除去像散的照射。
以上說(shuō)明的觀察設(shè)備，目的在于除去接觸棱鏡緊靠被觀察眼(手術(shù)眼)時(shí)的像散與色差，但是根據(jù)本發(fā)明，同樣能除去接觸棱鏡以外的光學(xué)部件緊靠被觀察眼時(shí)產(chǎn)生的像散與色差。
作為接觸棱鏡以外的這類(lèi)光學(xué)部件例如有圖44所示的接觸透鏡(三面鏡)200。接觸透鏡200在其內(nèi)部具有反射面201，通過(guò)使觀察光軸0(左右觀察光軸01、02中之一或兩者)為此反射面201偏轉(zhuǎn)而能觀察被觀察眼的眼底周邊部Er’。當(dāng)這種接觸透鏡200緊靠被觀察眼E時(shí)，觀察圖像中也會(huì)產(chǎn)生像散與色差，但通過(guò)采用上述的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。也能將它們消除與校正。
再如對(duì)于圖45所示的手術(shù)用顯微鏡300，通過(guò)采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，也能取得良好的效果。此手術(shù)用顯微鏡300具有能以轉(zhuǎn)動(dòng)軸301為中心旋轉(zhuǎn)設(shè)置的前置透鏡302。這樣，前置透鏡302能在存儲(chǔ)著包含物鏡的觀察光學(xué)系統(tǒng)的鏡筒303與手術(shù)眼之間裝卸。當(dāng)這種前置透鏡302緊靠于物鏡和手術(shù)眼之間時(shí)，觀察圖像中也會(huì)產(chǎn)生像散與色差，但通過(guò)把本發(fā)明的結(jié)構(gòu)用作鏡筒303內(nèi)的(左、右)觀察光學(xué)系統(tǒng)，就可消除這種影響。
再者，即使是對(duì)于具有Hraby透鏡的狹縫類(lèi)顯微鏡，也適合于采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。圖46概示了此狹縫燈顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)，標(biāo)號(hào)401表示目鏡，402表示物鏡而403表示Hraby透鏡。Hraby透鏡403是圖46中所示的凹前置透鏡，用在獲得狹縫光照射被觀察眼E來(lái)觀察被觀察眼E的后部玻璃體與眼底時(shí)。這種Hruby透鏡403緊靠被觀察眼E與物鏡402之間時(shí)，觀察圖像中也會(huì)產(chǎn)生像散與色差，但通過(guò)采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可以消除這類(lèi)像差。
同樣，在這里例示的前置透鏡以外，對(duì)于在物鏡與被觀察眼之間以非接觸狀態(tài)設(shè)置的各種前置透鏡產(chǎn)生的像差，也都能采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)來(lái)校正。
此外，也能附加結(jié)構(gòu)來(lái)校正行手術(shù)者等觀察者眼球的折射率產(chǎn)生的像散與色差(以下統(tǒng)稱為像差)。例如可預(yù)先測(cè)定觀察者的眼球的折射率而將其存儲(chǔ)于圖像處理設(shè)備的前述存儲(chǔ)裝置中。然后算出由于此眼球的折射率產(chǎn)生的像差的方向與大小，根據(jù)此計(jì)算結(jié)果設(shè)定消像散光學(xué)元件與消色差光學(xué)元件。這時(shí)，當(dāng)存在因接觸棱鏡等導(dǎo)致的像差時(shí)，對(duì)此像差與眼球的像差兩者進(jìn)行消除控制。也可以于現(xiàn)察設(shè)備中設(shè)置測(cè)定觀察者眼球折射率的測(cè)定光學(xué)系統(tǒng)，而將此測(cè)定光學(xué)系統(tǒng)的測(cè)定結(jié)果存儲(chǔ)于上述存儲(chǔ)裝置等之中。通過(guò)配備用于校正這種因觀察者眼球的折射率所致的像差的結(jié)構(gòu)。就能對(duì)各個(gè)觀察者適當(dāng)?shù)匦Ｕ癫睢?br> 上述詳述的本發(fā)明的觀察設(shè)備的結(jié)構(gòu)，僅僅是作為實(shí)施形式的一個(gè)例子，是可以在本發(fā)明的主旨范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)刈鞒龈鞣N變形、變更與追加等。
例如，將環(huán)形圖案投影到被觀察眼上而拍攝環(huán)形圖案，通過(guò)檢測(cè)此環(huán)形圖案像的畸變方向而自動(dòng)地檢測(cè)緊靠被觀察眼的接觸棱鏡的安裝角度，利用此安裝角度對(duì)消像散光學(xué)元件與消色差光學(xué)元件進(jìn)行操作控制，借助這樣的結(jié)構(gòu)而構(gòu)成了沒(méi)有本發(fā)明的所謂安裝角度輸入裝置的結(jié)構(gòu)。
此外也能設(shè)置用于消除觀察者的眼的折射率對(duì)觀察圖像影響的結(jié)構(gòu)。例如可以預(yù)先存儲(chǔ)下觀察者眼的球面度數(shù)。散光度與散光軸，而形成為在附加有這種影響下確定像散與色差校正量和校正方向的結(jié)構(gòu)。也可由控制板等來(lái)設(shè)定輸入觀察者的眼的折射率。
權(quán)利要求
1.一種觀察設(shè)備，它具有在從與觀察對(duì)象的被觀察眼相對(duì)峙的物鏡到左右眼用接觸透鏡之間左右的各個(gè)觀察光路中的，用于變更觀察上述被觀察眼觀察倍率變更的變倍率透鏡組和使通過(guò)上述變倍率透鏡組的光束成像的成像透鏡，而從上述物鏡到上述變倍率透鏡組之間則形成有將來(lái)自上述被觀察眼的反射光來(lái)作為平行光束中繼到上述變倍率透鏡組的觀察光路，同時(shí)，從上述變倍率透鏡組到上述成像透鏡之間則形成為將通過(guò)上述變倍率透鏡組所得的反射光束作為平行光束而中繼給上述成像透鏡的觀察光路，其特征在于，在上述左右觀察光路中，為了消除在將預(yù)定的光學(xué)部件緊靠上述被觀察眼與上述物鏡之間時(shí)所產(chǎn)生的像散的像散率設(shè)有分別于左右能獨(dú)立工作的消像散用光學(xué)元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觀察設(shè)備，其特征在于，上述消像散光學(xué)元件是以上述觀察光路為中心設(shè)置成可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的凹凸一對(duì)柱面透鏡組成的可變正交柱面透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觀察設(shè)備，其特征在于，使左右的上述可變正交柱面透鏡各自具有用于設(shè)定上述像散的上述像散率方向的像散方向設(shè)定裝置、用于設(shè)定消除校正上述像散的上述折光本領(lǐng)的校正量的校正量設(shè)定裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觀察設(shè)備，其特征在于，緊靠于上述被觀察眼和上述物鏡之間的上述預(yù)定的光學(xué)部件是與上述被觀察眼的角膜接觸安裝的棱鏡，而此觀察設(shè)備還具有輸入上述棱鏡的頂角角度的頂角輸入裝置；用于使輸入上述棱鏡對(duì)上述角膜的安裝角度的安裝角度輸入裝置與左右的上述可變正交柱面透鏡分別獨(dú)立旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，根據(jù)上述頂角輸入裝置輸入的上述頂角的角度以及由上述安裝角度輸入裝置輸入的上述安裝角度，對(duì)由上述驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行的上述可變正交柱面透鏡的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)作左右分別獨(dú)立控制的控制裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的觀察設(shè)備其特征在于，上述控制裝置根據(jù)上述變倍率透鏡組變更的上述觀察倍率，對(duì)上述驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行的上述可變正交柱面透鏡的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)作左右分別獨(dú)立的控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的觀察設(shè)備其特征在于，此設(shè)備還具有通過(guò)分別接收由上述左右觀察光路導(dǎo)引的來(lái)自上述被觀察眼的上述反射光面接收上述被觀察眼的觀察圖像的圖像接收裝置；對(duì)上述圖像接收裝置接收的上述觀察圖像作預(yù)定的分析處理，運(yùn)算消除校正上述像散的上述像散率的校正量的第一校正量運(yùn)算裝置，而上述控制裝置根據(jù)上述第一校正量運(yùn)算裝置運(yùn)算的上述校正量，左右分別獨(dú)立地控制上述動(dòng)裝置進(jìn)行的上述可變正交柱面透鏡的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的觀察設(shè)備其特征在于，此設(shè)備還具有用于將圖案像投影到上述被觀察眼的投影光學(xué)系統(tǒng)，用于接收由上述左右觀察光路導(dǎo)引而為上述投影光學(xué)系統(tǒng)投影到上述被觀察眼中的上述圖案像的反射像的圖像接收裝置，對(duì)上述圖像接收裝置接收的上述圖案像的反射像施加預(yù)定的分析處理而運(yùn)算消除校正上述像散的像散率的校正量的第二校正量運(yùn)算裝置，上述控制裝置基于此第二校正量運(yùn)算裝置運(yùn)算得的上述校正量，對(duì)上述驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行的上述可變正交校面透鏡的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)作左右分別獨(dú)立的控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的觀察設(shè)備其特征在于，此設(shè)備還具有接收由上述左右觀察光路其中之一導(dǎo)引的來(lái)自上述被觀察眼的反射光而對(duì)此被觀察眼的觀察圖像進(jìn)行接收的圖像接收裝置；對(duì)上述其中之一觀察光路所產(chǎn)生的上述像散的像散率進(jìn)行其消除校正的校正量運(yùn)算，同時(shí)基于此運(yùn)算出的上述校正量對(duì)上述另一觀察光路中產(chǎn)生的上述像散的像散率進(jìn)行其消除校正的校正量計(jì)算的第三校正量運(yùn)算裝置；而前述像散消除用光學(xué)元件則基于上述第三校正量運(yùn)算裝置運(yùn)算出的上述校正量，進(jìn)行左右分別獨(dú)立的工作。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的觀察設(shè)備其特征在于，此設(shè)備還具有存儲(chǔ)用于消除校正對(duì)應(yīng)于上述棱鏡的頂角與上述安裝角度的上述像散的像散率的校正量的存儲(chǔ)裝置；接收由上述左右觀察光路其中之一導(dǎo)引的來(lái)自上述被觀察眼的反射光而對(duì)此被觀察眼的觀察圖像進(jìn)行接收的圖像接收裝置；對(duì)上述圖像接收裝置接收的上述觀察圖像施加預(yù)定的分析處理，對(duì)上述其中之一觀察光路所產(chǎn)生的上述像散的像散率進(jìn)行其消除校正的校正量運(yùn)算，同時(shí)由此運(yùn)算出的上述校正量以及上述存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)的上述頂角與安裝角度所對(duì)應(yīng)的上述校正量，面對(duì)其中另一觀察光路產(chǎn)生的上述像散的像散率進(jìn)行消除校正的校正量運(yùn)算的第三校正量運(yùn)算裝置，而上述控制裝置基于此第三校正量運(yùn)算裝置運(yùn)算得的上述校正量，對(duì)上述驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行的上述可變正交柱面透鏡的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)作左右分別獨(dú)立的控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求4或5中所述的觀察設(shè)備其特征在于，此設(shè)備還具有將用于消除校正具有預(yù)定頂角的棱鏡所致像散的像散率的校正量與上述變倍率透鏡組所觀察的倍率相關(guān)連而存儲(chǔ)的存儲(chǔ)裝置；基于上述存儲(chǔ)裝置中與上述觀察倍率相關(guān)連存儲(chǔ)的上述校正量以及預(yù)先取得的具有與上述預(yù)定頂角不同頂角的上述棱鏡的特定觀察倍率的上述校正量，計(jì)算出具有與上述預(yù)定頂角不同頂角的上述棱鏡的與上述特定觀察倍率不同觀察倍率的上述校正量的校正量計(jì)算裝置；而上述控制裝置則根據(jù)上述校正量計(jì)算裝置計(jì)算出的上述校正量，對(duì)上述驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行的上述可變正交柱面透鏡的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)作左右分別獨(dú)立的控制。
11.根據(jù)權(quán)利要求2至10的任一項(xiàng)中所述的觀察設(shè)備其特征在于，此設(shè)備還具有用于使上述可變正交柱面透鏡所產(chǎn)生的正負(fù)折光本領(lǐng)變更到上述像散的正負(fù)像散率方向的校正透鏡。
12.根據(jù)權(quán)利要求2-10中任一項(xiàng)所述的觀察設(shè)備其特征，此設(shè)備還具有用于校正在對(duì)上述可變正交柱面透鏡在消除校正上述像散時(shí)所產(chǎn)生的對(duì)焦位置偏差的對(duì)焦位置校正裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的觀察設(shè)備其特征，上述對(duì)焦位置校正裝置是用于使上述可變正交柱面透鏡所產(chǎn)生的正負(fù)折光本領(lǐng)朝上述像散的正負(fù)像散率方向變更的，球面度不同的多個(gè)校正透鏡組成的校正透鏡組。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的觀察設(shè)備具有特征，在上述左右觀察光路的上述變倍率透鏡組與上述成像透鏡之間設(shè)有用于消除將前述預(yù)定光學(xué)部件緊靠于上述被觀察眼與上述物鏡之間時(shí)所產(chǎn)生的色差的，能左右獨(dú)立工作的消色差用光學(xué)元件。
15.一種觀察設(shè)備，它具有在從與觀察對(duì)象的被觀察眼相對(duì)峙的物鏡到左右眼用接觸透鏡之間左右的各個(gè)觀察光路中的，用于變更上述被觀察眼觀察倍率變更的變倍率透鏡組和使通過(guò)上述變倍率透鏡組的光束成像的成像透鏡，而從上述物鏡到上述變倍率透鏡組之間則形成有將來(lái)自上述被觀察眼的反射光束作為平行光束傳輸?shù)缴鲜鲎儽堵释哥R組的觀察光路，同時(shí)，從上述變倍率透鏡組到上述成像透鏡之間則形成為將通過(guò)上述變倍率透鏡組所得的反射光束作為平行光束而傳輸給上述成像透鏡的觀察光路，其特征在于，在上述左右觀察光路中設(shè)有用于消除當(dāng)把預(yù)定光學(xué)部件緊靠于上述被觀察眼與上述物鏡之間時(shí)所產(chǎn)生的色差的，可左右分別獨(dú)立工作的消色差光學(xué)元件。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的觀察設(shè)備，其特征在于，此設(shè)備對(duì)于左右的上述消色差用光學(xué)元件還分別具有用于設(shè)定上述消色差方向的色散方向設(shè)定裝置；用于設(shè)定消除校正上述色差的校正量的校正量設(shè)定裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的觀察設(shè)備，其特征在于，緊靠上述被觀察眼與上述物鏡之間的前述預(yù)定光學(xué)部件是與上述被觀察眼的角膜接觸安裝的棱鏡，而且此設(shè)備還具有用于輸入上述棱鏡頂角角度的頂角輸入裝置、用于輸入上述棱鏡對(duì)上述角膜安裝角度的安裝角度輸入裝置、根據(jù)此頂角輸入裝置輸入的上述頂角角度與此安裝角度輸入裝置輸入的上述安裝角度控制上述消色差光學(xué)元件工作的控制裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的觀察設(shè)備其特征在于，上述控制裝置根據(jù)上述變倍率透鏡組變更的上述觀察倍率控制上述消色差光學(xué)元件的工作。
19.根據(jù)權(quán)利要求15-18中任一項(xiàng)所述的觀察設(shè)備其特征在于，此設(shè)備還具有接收由上述左右觀察光路其中之一導(dǎo)引的來(lái)自上述被觀察眼的反射光而對(duì)此被觀察眼的觀察圖像進(jìn)行接收的圖像接收裝置；對(duì)上述其中之一觀察光路所產(chǎn)生的上述色差進(jìn)行其消除校正的校正量運(yùn)算，同時(shí)基于此運(yùn)算出的上述校正量對(duì)上述另一觀察光路中產(chǎn)生的上述色差進(jìn)行其消除校正的校正量計(jì)算的第四校正量運(yùn)算裝置；而前述消色差用光學(xué)元件則基于上述第四校正量運(yùn)算裝置運(yùn)算出的上述校正量，進(jìn)行左右分別獨(dú)立的工作。
20.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的觀察設(shè)備，其特征在于，此設(shè)備還具有存儲(chǔ)用于消除校正對(duì)應(yīng)于上述棱鏡的頂角與上述安裝角度的上述色差的校正量的存儲(chǔ)裝置；接收由上述左右觀察光路其中之一導(dǎo)引的來(lái)自上述被觀察眼的反射光而對(duì)此被觀察眼的觀察圖像進(jìn)行接收的圖像接收裝置；對(duì)上述圖像接收裝置接收的上述觀察圖像施加預(yù)定的分析處理，對(duì)上述其中之一觀察光路所產(chǎn)生的上述色差進(jìn)行其消除校正的校正量運(yùn)算，同時(shí)由此運(yùn)算出的上述校正量以及上述存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)的上述頂角與安裝角度所對(duì)應(yīng)的上述校正量，而對(duì)其中另一觀察光路產(chǎn)生的上述色差進(jìn)行消除校正的校正量運(yùn)算的第四校正量運(yùn)算裝置，而上述控制裝置基于此第四校正量運(yùn)算裝置運(yùn)算得的上述校正量，對(duì)上述消色差用光學(xué)元件進(jìn)行左右分別獨(dú)立的控制。
21.一種觀察設(shè)備，它具有在從與觀察對(duì)象的被觀察眼相對(duì)峙的物鏡到左右眼用接觸透鏡之間左右的各個(gè)觀察光路中的、用于變更上述被觀察眼觀察倍率變更的變倍率透鏡組和使通過(guò)上述變倍率透鏡組的光束成像的成像透鏡，而從上述物鏡到上述變倍率透鏡組之間則形成有將來(lái)自上述被觀察眼的反射光束作為平行光束傳輸?shù)缴鲜鲎儽堵释哥R組的觀察光路，同時(shí)從上述變倍率透鏡組到上述成像透鏡之間則形成為將通過(guò)上述變倍率透鏡組所得的反射光束作為平行光束而傳輸給上述成像透鏡的觀察光路，其特征在于，在上述左右觀察光路中設(shè)有通過(guò)分別接收由上述左右觀察光路導(dǎo)引的來(lái)自上述被觀察眼的上述反射光而接收上述被觀察眼的觀察圖像的圖像接收裝置；將上述圖像接收裝置所接收的上述左右觀察圖像分別顯示的顯示裝置；用于將預(yù)定的光學(xué)部件緊靠于上述被觀察眼與上述物鏡之間時(shí)所產(chǎn)生的色差分離，對(duì)上述圖像接收裝置所接收的上述左右觀察圖像中R、G、B的點(diǎn)像位置于上述顯示裝置上作使左右分別一致的數(shù)字處理，以分別校正上述左右觀察圖像的上述色差的色差校正裝置。
全文摘要
提供了能恰當(dāng)?shù)爻ビ^察圖像中產(chǎn)生的像散與色差的觀察設(shè)備，通過(guò)操作控制板(100)的頂角設(shè)定旋鈕(111)輸入接觸棱鏡(60)的頂角(θ)，操作安裝角設(shè)定旋鈕(112)輸入此棱鏡的安裝角度?？刂蒲b置(641)基于識(shí)別的觀察倍率和輸入的頂角(θ)決定左右觀察光學(xué)系統(tǒng)(13a，13b)的像散校正量，再基于輸入的安裝角度決定此兩系統(tǒng)的像散的軸角度。然后分別控制可變正交柱面透鏡的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝(65L，65R)，分別轉(zhuǎn)動(dòng)此兩系統(tǒng)的柱面透鏡(61A，61D)以設(shè)定所決定的軸角度與校正量。
文檔編號(hào)A61B3/12GK1572232SQ200410048559
公開(kāi)日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2004年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月9日
發(fā)明者野田徹, 大沼一彥, 福間康文, 西尾幸治, 饗庭秀剛, 岡崎芳郎, 佐藤勝, 加藤康夫 申請(qǐng)人:拓普康株式會(huì)社