JP2003177327A - ステレオ手術顕微鏡の０°照明及び斜照明を同時に行うためのプリズム構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 【解決手段】 とりわけステレオ手術顕微鏡等の
光学観察装置のための０°照明及び傾斜照明を同時に行
うための装置は、傾斜光線束（９）を形成するために主
対物レンズ（１０）の光軸（１２）に対する遠隔位置で
第一照明部分光線束（９）を偏向しかつ０°照明（８）
を形成するために該主対物レンズ（１０）の光軸（１
２）に対する近接位置で第二照明部分光線束（８）を偏
向するためのプリズム結合体を含み、及び照明光線束
（７）の２つの部分光線束（８、９）への分割は、光線
分割面（５）によって、該第一部分光線束（９）の偏向
と同時に行われ、該第二分割光線束（８）の偏向は、前
記プリズム結合体（３）のミラー面（６）における完全
反射によって行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、とりわけステレオ
手術顕微鏡等の光学観察装置のための０°照明及び斜照
明を同時に行うための照明差込入射装置（ないしプリズ
ム構造体）に関する。

【０００２】

【従来の技術】（ステレオ）手術顕微鏡では、しばし
ば、照明差込入射が行われるが、これによって、照明光
路は、偏向装置を介して、傾斜部分光線束（光路）と０
°部分光線束（光路）へと分割され、これら光線束は、
顕微鏡の主光路へと差込入射される。

【０００３】物体野（領域）を照明するための差込入射
光路は、様々な応用分野で、とりわけ眼科分野において
利用される。その場合、通常、患者の眼は、手術顕微鏡
の照明（光）によって直接照明される。これによって、
明るさが余りにも大きい場合、とりわけ網膜が、場合に
よっては角膜も著しく損傷の危険に晒される。

【０００４】そのため、このような危険を回避し又は最
小にしようとする努力が繰り返し試みられている。例え
ば、US-A-4 715 704では、光非透過性の絞りが、照明光
路中であって物体面と光学的に共役な位置に（旋回差込
式に）配された。また、DE-A-101 08 254には、空間及
びスペクトル特性を有する絞りが開示されている。これ
らの絞りはすべて、物体野の暗化（Abdunkelung）を引
き起こすが、これは勿論眼に対する最善の保護をもたら
すものではある。しかしながら、この暗化のため、外科
医の作業もまた、視界が制限されることにより妨げられ
る。そのため、一定程度眼を保護しつつ外科医に対し十
分な明るさをもたらす照明が本来的に望ましい。

【０００５】眼科（顕微鏡）用対物レンズについての１
つの解決手段として、対物レンズを回転させることによ
り、０°照明を旋回的に解除できるようにすることが既
知である。

【０００６】他の解決手段としては、シャッタによって
０°照明をオフ切換えすることが既知である。これら２
つのバリエーションでは、危険な０°照明はオフ切換え
されるが、物体野は引き続き所謂６°成分（照明）（６
°−Anteil）によって照明される。また、EP 1 153 569
A2によれば、種々異なるレンズ要素を旋回離脱（除
去）させることにより、危険性が大きく低減するよう、
網膜上での危険な光の結像を変化させることが提案され
ている。

【０００７】その光学的構造のため費用がかかる他の装
置として、ツァイス社のパンフレットに記載されている
OPMI（登録商標）MDOを挙げることができる。この装置
では、患者の眼は、赤色反射がもはや必要とされない場
合、組み込まれている斜照明によって照明される。

【０００８】DE-A-40 28 605及びDE-A-196 50 773に
は、それぞれ、２つの偏向手段を有する装置が開示され
ている。これらの装置では、第一の偏向手段は、部分的
にか或いは完全に摺動可能に配設される。第二の偏向手
段は、観察光路の近くに、該光路を完全に又は部分的に
含むように、配される。このようにして一様な赤色反射
が得られる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】更に、WO-A-99/59016
から、互いに独立に調節可能な顕微鏡の主光軸に対し平
行な光ビームと顕微鏡の光軸に対し傾斜した光ビームと
を生成する照明装置が既知である。しかし、この装置で
は、０°プリズム−シュノーケルを介することにより照
明ひとみの一部しか利用されないため、口径食（ないし
けられ）や視野制限が生じうるという不利がある。同様
に、０°照明野は、６°（照明）野よりも小さい。この
ため、赤色反射は、場合によっては、照明野であれば何
処にでも（万遍なく）起こるとは限らなくなる。更に、
この装置によって、角膜上での赤色反射は少なくとも３
つ（三箇所）生じるが、これは、時として望ましいもの
ではない。

【００１０】それゆえ、本発明の課題は、光線入射ひと
みを最適に利用し、更に−眼底の赤色反射照明がもはや
不要である場合は−物体野照明の強度（明るさ）を低減
することなくかつそれによって上述の従来技術の欠点を
回避しつつ、患者のために効果的な眼の保護を可能にす
る照明差込入射装置を提供することである。この２つの
部分的課題の順序は、逆にすることも可能である。即
ち、効果的な眼保護を可能にしつつ、更に光線入射ひと
みを最適に利用することも本発明の課題をなす。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明の一視点によれば、とりわけステレオ手術
顕微鏡等の光学観察装置のための０°照明及び斜照明を
同時に行うための装置により解決される。この照明差込
入射装置は、傾斜光線束を形成するために主対物レンズ
の光軸に対する遠隔位置で第一照明部分光線束を偏向し
かつ０°照明を形成するために主対物レンズの光軸に対
する近接位置で第二照明部分光線束を偏向するためのプ
リズム結合体（ないしプリズム組合体：Prismenkombina
tion）を含むこと、及び照明光線束の２つの部分光線束
への分割は、光分割面によって、第一部分光線束の偏向
と同時に行われ、第二部分光線束の偏向は、プリズム結
合体のミラー面における完全反射によって行われること
を特徴とする（形態１・基本構成）。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好ましい実施の
形態を示すが、これらは従属請求項の対象でもありう
る。 （２）照明差込入射装置は、照明光線束の光軸が、プリ
ズム結合体の内部において、主対物レンズの光軸と直交
し、光分割面が、主対物レンズの光軸に対し４５°±
５’の角度をなし、かつ第二照明部分光線束の完全反射
を引き起こすミラー面は、主対物レンズの光軸に対し４
５°の角度をなすこと、プリズム結合体が、−ステレオ
顕微鏡の場合−主対物レンズと、２つのステレオスコピ
ック観察光路の鏡筒レンズ系との間に配されること、及
びプリズム結合体が、主対物レンズの光軸へ向う適正か
つ口径食（ないしけられ）のない観察を達成するよう、
２つのステレオスコピック観察光路を指向する部分が
（光軸の方向から見て）テーパ状に構成されることが好
ましい（形態２）。 （３）照明差込入射装置は、プリズム結合体が、光源及
び照明光学系と固定的に結合し、並びに主対物レンズの
光軸に関し半径方向ないし直交方向へ摺動可能に配され
ることが好ましい（形態３）。 （４）照明差込入射装置は、プリズム結合体が、中心合
わせ（調心）可能に構成されること、及び主対物レンズ
の光軸に関し一方の（第二）部分光線束を介したプリズ
ム結合体の中心合わせによりかつ照明状態において、被
検試料の０°照明が行われると共に、他方の（第一）部
分光線束によって、主対物レンズの光軸から逸れる斜照
明が生成可能に構成されることが好ましい（形態４）。 （５）照明差込入射装置は、プリズム結合体が、偏心可
能に構成され、２つの部分光線束を介したプリズム結合
体の偏心により、主対物レンズの光軸から逸れる斜照明
が生成可能に構成されることが好ましい（形態５）。 （６）照明差込入射装置は、プリズム結合体又は他の光
線偏向装置を摺動するための自動（ないしモータ）駆動
装置が設けられかつ好ましくは電子的に制御可能に構成
され、プリズム結合体又は他の光線偏向装置の自動（な
いしモータ）駆動装置が、距離測定装置と結合し、距離
測定装置ないし自動（ないしモータ）駆動装置が、装置
作動時でかつ例えば患者の眼等の被検試料ないし物体へ
の距離が余りにも短い場合、プリズム結合体を中心合わ
せされた０°状態から離脱するよう摺動させることが好
ましい（形態６）。 （７）照明差込入射装置は、プリズム結合体又は他の光
線偏向装置の自動（モータ）駆動装置が、光強度（明る
さ）測定装置と結合し、光強度測定装置ないし自動（な
いしモータ）駆動装置が、装置作動時でかつ明るさ（Le
uchtdichte）が余りにも大きい場合、プリズム結合体を
中心合わせされた（０°）状態から離脱するよう摺動さ
せることが好ましい（形態７）。 （８）照明差込入射装置は、プリズム結合体が、照明光
学系及び／又は光源と共に摺動可能に構成されることが
好ましい（形態８）。 （９）照明差込入射装置は、被検試料に対する任意に選
択可能な照明が調節可能なように、プリズム結合体が摺
動可能に構成されることが好ましい（形態９）。 （１０）照明差込入射装置は、プリズム結合体又は他の
光線偏向装置が、光軸の半径ないし直交方向に手動又は
自動（ないしモータ）駆動で摺動可能なように構成され
ることが好ましい（形態１０）。

【００１３】本発明では、以下のような措置が取られ
る：

【００１４】（１）偏向要素は、主対物レンズの光軸に
対する遠隔位置において第一照明部分光線束を偏向する
ため（斜照明）、並びに主対物レンズの光軸に対する近
接位置において第二照明部分光線束を偏向するため（０
°照明の達成）のプリズム結合体として構成される。偏
向要素は、光を照明ひとみ全体から受容し、そのため第
一偏向要素（６°照明）の（光分割）面全体に光が当た
る。これによって、更に、構造大きさを非常に小さくす
ることができる。

【００１５】（２）患者の眼の保護は、プリズム結合体
が、それに後続する照明光学系と共に、観察光路から離
隔するよう摺動されることにより行われる。これによっ
て、網膜に生じかつ黄斑の近傍では有害でありうる光斑
（Leuchtfleck）が、黄斑の位置から離隔される。外科
医は、赤色反射が最早不要なると、照明ユニット全体を
摺動する。しかし、そのとき、外科医は、最早赤色反射
は起こらないが異なる（照明）角度のみを有する同じ物
体野照明を依然として使用する。この摺動は、本発明に
よれば、手動又は自動（ないしモータ）駆動で行なうこ
とができる。眼の保護は、他の光ビーム差込入射構造と
組み合わせることが可能であることも自明であるが、反
対に、本発明のプリズム結合体を摺動運動とは独立的に
も合理的に使用可能である。

【００１６】（３）０°シュノーケルは、０°光線（照
明）が観察光路間に最早直接差込入射されないことによ
ってではなく、光源の方向へ多少変位されること（構
成）によって代替される。そのため、本発明の好ましい
一実施形態によれば、０°偏向要素のための新たな形態
が選択される。

【００１７】顕微鏡の照明の状態は、本発明によって、
以下のように改善される：

【００１８】（１）好ましくは顕微鏡の光軸に対し摺動
可能な偏向要素（これは２つの光路を形成する）を介す
る照明光路の差込入射によって、それ自体既知である
が、物体（被検試料）の０°照明と斜照明を同時に生成
することが可能である。

【００１９】（２）偏向要素を単独で又は照明系と一緒
に半径方向（対物レンズの光軸の直交方向）外方へ摺動
することにより、０°照明が斜照明へと転換され、これ
によって赤色反射（の生成）が回避される。本発明の
（偏向要素の）摺動は、差込入射の構成とは独立してい
る。そのため、例えば前述の国際公開WO99/59016に従っ
て装置を構成しうるが、偏向要素が、主対物レンズの光
軸の直交方向に摺動可能であるという点で相違する。

【００２０】（３）けられ及び照明野の視野制限は回避
される。

【００２１】（４）２つの照明野は、同じ大きさでかつ
均一に照明される。

【００２２】（５）赤色反射は、中心合わせされた状態
では、照明野全体に亘って可視的である。

【００２３】（６）極く近くに互いに隣接する角膜反射
は最大で２つ生じる。

【００２４】（７）好ましい実施形態に応じた本発明の
新規な０°プリズムは、その提案された形態では、２つ
のステレオスコピックな観察光路の極く近くに位置する
ため、とりわけ良好な赤色反射が行われる。

【００２５】好ましい一展開形態では、本発明とDE-A-1
95 38 382とが組み合わせられる。なお、DE-A-195 38 3
82に開示されたシステムは、自動距離測定装置によって
−所定の限界的ないし臨界的（クリティカルな）距離を
下回った場合−警報信号を発するか又は照明を低減ない
し遮断するものである。この装置は、クリティカルな状
況が生じた場合、照明光学系及び光源あり／なしの照明
プリズムを観察ひとみから自動的に離隔するよう摺動さ
せるために使用可能である。

【００２６】

【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。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のためであり、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に過ぎず、本発明の技術的思想
を逸脱しない範囲内において当業者により実施可能な付
加・置換等を排除することも意図しない。例えば、本発
明は手術顕微鏡に限定されず、付加的照明を有する他の
光学装置（例えば回路基板検査用の顕微鏡等）にも適用
可能である。なお、これらの点に関しては、出願から補
正後に至るまで同様である。

【００２７】図１〜図３は、互いに関連して記載されて
いる。従って、同一の図面参照符号は、同一の部材・要
素を意味し、異なる添え字を有する図面参照符号は、類
似の機能を有する部材・要素を意味する。

【００２８】図１に、照明差込入射装置の平面図を示し
た。この照明差込入射装置は、光源１、照明光学系２、
光源１及び照明光学系２と固定的に結合するプリズム結
合体３、プリズム結合体３のための摺動装置４、照明光
線束７、主対物レンズ１０、並びに観察光路１１ａ、１
１ｂを有する。

【００２９】図２は、図１に示した照明差込入射装置を
側面から見た断面図である。ここには、光源１、照明光
学系２、主対物レンズ１０の光軸１２に中心合わせされ
た状態のプリズム結合体３、プリズム結合体３の光分割
面（Strahlenteilerflaeche）５及びミラー面６、被検
試料ないし物体１３に対する０°照明のための照明部分
光線束８、主対物レンズ１０の光軸１２からより遠くに
位置する照明部分光線束９、並びに主対物レンズ１０が
示されている。

【００３０】図３は、図２と類似しているが、但しプリ
ズム結合体３が、主対物レンズ１０の光軸１２に対し直
交方向に（図２の中心合わせ状態から離れて図中右方
へ）摺動した状態にある場合の照明部分光線束８及び９
を示している。

【００３１】照明差込入射装置の作動態様を、まず図２
に基づいて説明する。光分割面５及びミラー面６を有す
る本発明のプリズム結合体３が中心合わせされた状態に
ある場合、照明光線束７は、主対物レンズ１０の光軸１
２に対しコアキシャルないし同軸の２つの照明部分光線
束８及び９へと（分割され）夫々偏向される。

【００３２】即ち、光分割面５は、主対物レンズ１０を
介して、主対物レンズ１０の光軸１２から離隔した位置
からの物体１３の照明を引き起こす。他方、ミラー面６
は、光分割面５を（偏向ないし反射されずに）通過する
照明光線束７の一部を主対物レンズ１０の光軸１２へと
（偏向ないし反射して）入射し、ほぼ０°の角度をなし
て物体１３を照明する（所謂「０°照明」、即ち光軸と
平行な光線による物体の照明）。

【００３３】図３から明らかな通り、双方向矢印で表さ
れているように、プリズム結合体３を、プリズム結合体
３と固定的に結合する照明光学系２及び光源１と共に、
主対物レンズ１０の光軸１２の半径（直交）方向外方へ
摺動させると、形成された照明部分光線束８及び９は何
れも、主対物レンズ１０の光軸１２から離隔した位置か
ら物体１３に対し斜照明を行なう。このため、赤色反射
及び従って黄斑の近傍での眼底の過照明を回避すること
が可能となる。

【００３４】バリエーションとして、プリズム結合体３
のみを摺動する（照明光学系２及び／又は光源１は摺動
しない）構成を選択することも可能である。

【００３５】

【発明の効果】本発明の独立請求項１により、所定の課
題として掲げた効果が上述の通り達成される。即ち、本
発明の照明差込入射装置により、光線入射ひとみを最適
に利用し、更に−眼底の赤色反射照明がもはや不要であ
る場合は−物体野照明の強度（明るさ）を低減すること
なく患者のために効果的な眼の保護を可能にすること
（即ち、過照明を防止すること）、或いは効果的な眼保
護を可能にしつつ、更に光線入射ひとみを最適に利用す
ることができる。更に各従属請求項により、付加的な効
果がそれぞれ達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】プリズム結合体による顕微鏡の主光路への照明
差込入射装置。

【図２】中心合わせされた状態にあるプリズム結合体に
よる顕微鏡の主光路への照明差込入射装置。

【図３】図２と類似しているが、プリズム結合体は、光
軸の直交方向へ摺動された状態にある。

【符号の説明】

１ 光源 ２ 照明光学系 ３ プリズム結合体 ４ 摺動装置 ５ 斜照明のための光分割面 ６ ０°照明のためのミラー面 ７ 照明光線束 ８ ０°照明のための照明部分光線束 ９ 斜照明のための照明部分光線束 １０ 主対物レンズ １１ａ、ｂ 観察光路 １２ １０の光軸 １３ 被検試料ないし物体（患者の眼）

フロントページの続き (72)発明者 ウルリッヒ ザンダー スイス ＣＨ−9445 レープシュタイン ヘーラーシュトラーセ 53 Ｆターム(参考） 2H052 AA13 AC04 AC09 AC27 AD04 AD31

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学観察装置のための０°照明及び斜照明
   を同時に行うための装置において、傾斜光線束（９）を
   形成するために主対物レンズ（１０）の光軸（１２）に
   対する遠隔位置で第一照明部分光線束（９）を偏向しか
   つ０°照明（８）を形成するために該主対物レンズ（１
   ０）の光軸（１２）に対する近接位置で第二照明部分光
   線束（８）を偏向するためのプリズム結合体を含むこ
   と、及び照明光線束（７）の２つの部分光線束（８、
   ９）への分割は、光分割面（５）によって、該第一部分
   光線束（９）の偏向と同時に行われ、該第二部分光線束
   （８）の偏向は、前記プリズム結合体（３）のミラー面
   （６）における完全反射によって行われることを特徴と
   する装置。
2. 【請求項２】前記照明光線束（７）の光軸は、前記プリ
   ズム結合体（３）の内部において、前記主対物レンズ
   （１０）の光軸（１２）と直交し、前記光分割面（５）
   は、該主対物レンズ（１０）の光軸（１２）に対し４５
   °±５’の角度をなし、かつ前記第二照明部分光線束
   （８）の完全反射を引き起こすミラー面（６）は、該主
   対物レンズ（１０）の光軸（１２）に対し４５°の角度
   をなすこと、 前記プリズム結合体（３）は、−ステレオ顕微鏡の場合
   −前記主対物レンズ（１０）と、２つのステレオスコピ
   ック観察光路（１１ａ、１１ｂ）の鏡筒レンズ系との間
   に配されること、及び前記プリズム結合体（３）は、前
   記主対物レンズ（１０）の光軸（１２）へ向う適正かつ
   口径食のない観察を達成するよう、前記２つのステレオ
   スコピック観察光路（１１ａ、１１ｂ）を指向する部分
   がテーパ状に構成されることを特徴とする請求項１に記
   載の装置。
3. 【請求項３】前記プリズム結合体（３）は、光源（１）
   及び照明光学系（２）と固定的に結合し、並びに前記主
   対物レンズ（１０）の光軸（１２）に関し半径方向ない
   し直交方向へ摺動可能に配されることを特徴とする請求
   項１又は２に記載の装置。
4. 【請求項４】前記プリズム結合体（３）は、中心合わせ
   可能に構成されること、及び前記主対物レンズ（１０）
   の光軸（１２）に関し前記一方の（第二）部分光線束
   （８）を介した前記プリズム結合体（３）の中心合わせ
   によりかつ照明状態において被検試料（１３）の０°照
   明が行われると共に、前記他方の（第一）部分光線束
   （９）によって、該主対物レンズ（１０）の光軸（１
   ２）から逸れる斜照明が生成可能に構成されることを特
   徴とする請求項１〜３の一に記載の装置。
5. 【請求項５】前記プリズム結合体（３）は、偏心可能に
   構成され、前記２つの部分光線束（８、９）を介した該
   プリズム結合体（３）の偏心により、前記主対物レンズ
   （１０）の光軸（１２）から逸れる斜照明が生成可能に
   構成されることを特徴とする請求項１〜４の一に記載の
   装置。
6. 【請求項６】前記プリズム結合体（３）又は他の光線偏
   向装置を摺動させるための自動ないしモータ駆動装置が
   設けられかつ制御可能に構成され、該プリズム結合体
   （３）又は他の光線偏向装置の自動ないしモータ駆動装
   置は、距離測定装置と結合し、該距離測定装置は、装置
   作動時でかつ被検試料（１３）への距離が余りにも短い
   場合、該プリズム結合体（３）を中心合わせされた０°
   状態から離脱するよう摺動させることを特徴とする請求
   項１〜５の一に記載の装置。
7. 【請求項７】前記プリズム結合体（３）又は他の光線偏
   向装置の自動ないしモータ駆動装置は、光強度測定装置
   と結合し、該光強度測定装置は、装置作動時でかつ明る
   さが余りにも大きい場合、前記プリズム結合体（３）を
   前記中心合わせされた状態から離脱するよう摺動させる
   ことを特徴とする請求項１〜６の一に記載の装置。