JP2004337357A - 手術用顕微鏡 - Google Patents
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Abstract
【課題】この発明は、簡易な構成で、且つ、簡便にして容易な取扱い操作を実現して、使い勝手の向上を図り得るようにすることにある。
【解決手段】観察光学系を配した固定ハウジング11を架台14に対して支持部材13を介して取り付け配置し、この固定ハウジング11に対して対物レンズ121、照明光学系18を配した可動ハウジング12を、対物光軸周りに回動自在に配し、可動ハウジング12の回動操作により、術野を変えることなく観察方向を可変し得るように構成したものである。
【選択図】 図2
【解決手段】観察光学系を配した固定ハウジング11を架台14に対して支持部材13を介して取り付け配置し、この固定ハウジング11に対して対物レンズ121、照明光学系18を配した可動ハウジング12を、対物光軸周りに回動自在に配し、可動ハウジング12の回動操作により、術野を変えることなく観察方向を可変し得るように構成したものである。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば脳神経外科、耳鼻咽喉科、整形・形成外科、産婦人科、眼科等における微小部位の手術に使用される手術用顕微鏡に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、脳神経外科等の微小部位の手術においては、術部の拡大観察を行うために手術用顕微鏡が使用されている。このような手術用顕微鏡は、術部を拡大して立体観察するための鏡体部と、この鏡体部を所望の位置及び角度に保持するためのアーム部と、これらを支持する架台部とから構成されている。このうち鏡体部には、対物レンズ、変倍光学系、結像レンズ、リレーレンズ、接眼レンズに加えて照明光学系やTVカメラ用の光学系、助手用の光学系等の各種の光学系が収容配置される。なお、前述の各種の光学系は、接眼レンズ(アイポイント)において観察像が得られるように対物レンズの光軸方向(即ち、鉛直方向)に適宜配置される。したがって、上記各種の光学系を、上記の通り鏡体部に収容して配置することで、鏡体部は、対物レンズから接眼レンズまでの光路長に相当する高さ方向の長さを必要とする。しかしながら、従来の鏡体部と比較して術部から接眼レンズまでの距離を短くしてアイポイントを術部に近くしたい、即ち、アイポイントを低くしたいと言う要求がある。
【0003】
そこで、手術用顕微鏡においては、鏡体部の形状を対物光軸を中心とした鉛直方向に延びる略円筒形状のように構成せず、上記各種の光学系の少なくとも一部を収容可能な収容部を、上記略円筒形状の鏡体部から張り出すように構成し、この張り出した収容部に上記各種の光学系から選択された光学系を適宜配置したものがある(例えば、特許文献1参照。)。そして、この鏡体部は、上記収容部に鏡体部を移動するための移動アームが取付けられて支持される。
【0004】
ところが、上記手術用顕微鏡では、術者が、各種の医療機器や処置具を使用するため、顕微鏡鏡体の位置によっては顕微鏡鏡体から張り出した上記収容部が、他の医療機器や処置具に干渉する虞を有し、使い勝手が劣るという不都合を有する。
【0005】
そこで、手術用顕微鏡においては、光源が収容され上記収容部を含み対物レンズと一対の変倍光学系を備えた固定ハウジングの上に、一対の結像レンズ、一対の接眼レンズを備えた可動ハウジングが対物光軸を中心として回動可能に設置するように構成したものがある(例えば、特許文献2参照。)。この場合、変倍光学系の射出瞳と結像レンズと接眼レンズの入射瞳を夫々一対形成して、接眼光学系を含んだ可動ハウジングを、入射瞳が射出瞳の範囲を超えない範囲内で固定ハウジングに対して回動可能に構成する。これにより、術者は、顕微鏡が捉えた術野に対して術野を変えることなく観察方向を特定の範囲内で変更して観察を行うことができる。
【0006】
【特許文献1】
特開平10−33554号公報(図2参照)
【0007】
【特許文献2】
特公第2744615号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1の手術用顕微鏡では、術者が、各種の医療機器や処置具を使用するため、顕微鏡鏡体の位置によっては顕微鏡鏡体の対物光軸に対して直角方向に張り出した部分が、他の医療機器や処置具に干渉してしまうことがあり、使い勝手が劣るという不都合を有する。
【0009】
また、上記特許文献2の手術用顕微鏡では、顕微鏡鏡体の対物光軸に対して直角方向に張り出した部分への他の医療機器や処置具の干渉を、観察方向と捉えた術野を変更せずに避ける場合、顕微鏡鏡体全体を術野を視野に捉えたまま所望の位置に移動した後、接眼光学系を元の観察方向に戻さなければならないことで、煩雑な作業を強いられるため、その取扱い操作が面倒であるという不都合を有する。
【0010】
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、且つ、簡便にして容易な取扱い操作を実現して、使い勝手の向上を図り得るようにした手術用顕微鏡を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この発明は、移動・固定自在なアーム部に支持され、少なくとも観察光学系が収容配置される第1の鏡体と、少なくとも物点からの光束を取得する対物光学系が収容配置され、前記第1の鏡体に対して前記対物光学系の対物光軸周りに回動自在に組付け配置される第2の鏡体と、を備えて手術用顕微鏡を構成した。
【0012】
上記構成によれば、第2の鏡体を第1の鏡体に対して回動付勢させることにより、術者の観察方向と対物手術用顕微鏡の捉えた術野とを変更することなく、移動調整することができる。従って、術者は、他の医療機器や処置具等の干渉を、簡便にして容易に回避することができるため、手術作業空間を広くすることが可能となり、使い勝手の向上を図ることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0014】
(第1の実施の形態)
図1は、この発明の第1の実施の形態に係る手術用顕微鏡の外観構成を示すもので、鏡体10は、第1の鏡体を構成する固定ハウジング11及び該固定ハウジング11に対して回動自在に組付け配置される第2の鏡体を構成する可動ハウジング12で形成される。この鏡体1の固定ハウジング11は、支持部材13を介して移動・固定自在なアームを構成する架台14に支持され、この架台14は、ベース15に対して支柱部材16を介して3次元的な空間位置に移動・固定自在に配される。ベース15には、複数の移動ローラ151が設けられ、この移動ローラ151が床上を転がり移動されて所望に位置に移動される。
【0015】
上記鏡体10の固定ハウジング11には、上記支持部材13の一端が取り付けられ、この支持部材13の他端が上記架台14に取り付けられる。また、固定ハウジング11には、操作ハンドル17が設けられ、この操作ハンドル17を握持して架台14を移動操作して鏡体10を、3次元空間の所望の位置に移動調整する。
【0016】
固定ハウジング11には、一対の結像レンズ111、一対の正立化プリズム112、一対の平行プリズム113、及び一対の接眼レンズ114が収容配置され、その底面部に対物光軸を中心とする略円弧状の案内凹部115が設けられる。そして、この案内凹部115には、回動規制用の規制凹部116が設けられる。
【0017】
また、上記可動ハウジング12には、対物レンズ121が収容配置され、この対物レンズ121の対物光軸に対応して一対の変倍光学系122が配される。そして、可動ハウジング12には、張り出し部(収容部)123が対物光軸と直交する方向に張り出す如く設けられ、この張り出し部(収容部)123には、照明光学系18が収容位置される。この照明光学系18は、例えば照明用光源181、複数のリレーレンズ182、照明用プリズム183で構成され、照明用光源181が発した照明光をリレーレンズ182、照明用プリズム183を介して対物レンズ121に導き物点Oに照射する。
【0018】
さらに、可動ハウジング12には、案内凸部124が上記固定ハウジング11の案内凹部115に対向して対物光軸を中心として略円弧状に形成され、この案内凸部124の所定の位置には、規制凸部125が固定ハウジング11の案内凹部115の規制凹部116に対応して形成される。この案内凸部124は、その規制凸部125を固定ハウジング11の案内凹部115の規制凹部116に収容した状態で、案内凹部115に移動自在に嵌合される。これにより、可動ハウジング12は、その規制凸部125が、固定ハウジング11の規制凹部116に位置規制されて、固定ハウジング11に対する回動範囲が、図3に示すように制限されている。この回動範囲Lは、一対の結像レンズ111が、変倍光学系122を対物光軸を中心として回動させた場合に一対の変倍光学系122を超えない範囲となる。
【0019】
上記構成において、術者は、操作ハンドル17を握持して鏡体10の対物光軸が物点Oに対向するよう移動調整し、図示しない操作ボタンを操作して照明光学系18を駆動し、照明光を物点Oに向けて照射する。すると、この物点Oからの光は、可動ハウジング12内の対物レンズ121、一対の変倍光学系122を介して固定ハウジング11に導かれ、該固定ハウジング11の一対の結像レンズ111、一対の正立化プリズム112、一対の平行プリズム113、一対の接眼レンズ114を通して立体観察される。
【0020】
この術中において、例えば図4(a)に示すように医療用器具9が可動ハウジング12の張り出し部(収容部)123に干渉する場合には、術者が可動ハウジング12を固定ハウジング11に対して対物光軸を中心に上記回動範囲L内で図4(b)に示すように半時計方向に回動させる。すると、可動ハウジング12内の対物レンズ121と、一対の変倍光学系122と、照明光学系18とが、対物光軸を中心として回動されて、固定ハウジング11と可動ハウジング12との間には、医療器具9の作業空間が生まれる。
【0021】
ここで、一対の変倍光学系122は、回動した位置で対物レンズ121から平行光束を受け取り、変倍して平行光束として射出し、一対の結像レンズ111にリレーすることにより、術者が観察する観察像が対物光軸を中心として回動される。この際、対物レンズ121は、可動ハウジング12を回動させてもその位置には変化がないことから、顕微鏡の捉える術野が変化することなく、初期位置に保たれる。
【0022】
このように、上記手術用顕微鏡は、観察光学系を配した固定ハウジング11を架台14に対して支持部材13を介して取り付け配置し、この固定ハウジング11に対して対物レンズ121、照明光学系18を配した可動ハウジング12を、対物光軸周りに回動自在に配し、可動ハウジング12の回動操作により、術野を変えることなく観察方向を可変し得るように構成した。これによれば、簡便な操作で、例えば手術時における作業空間を容易に得ることができることができることにより、その取扱い操作を含む使い勝手の向上が図れる。
【0023】
(第2の実施の形態)
図5は、この発明の第2の実施の形態に係る手術用顕微鏡の要部を示すもので、上記第1の実施の形態と略同様の効果を期待することができる。但し、図5においては、上記図1及び図2と同一部分について同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【0024】
即ち、第2の実施の形態においては、上記支持部材13を介して移動・固定自在な架台に支持される鏡体20の固定ハウジング21には、上記一対の変倍光学系122、一対の結像レンズ111、一対の正立化プリズム112、一対の平行プリズム113、及び一対の接眼レンズ114が収納され、その底面部に対物光軸を中心とする略円弧状の案内凹部211が設けられる。そして、この案内部211には、回動規制用の規制凹部212が設けられる。
【0025】
また、上記可動ハウジング22には、上記対物レンズ121が収容配置される。この可動ハウジング22には、張り出し部(収容部)221が対物光軸と直交する方向に張り出す如く設けられ、この張り出し部(収容部)221には、上記照明光学系18が収容位置される。
【0026】
さらに、可動ハウジング22には、案内凸部222が上記固定ハウジング21の案内凹部211に対向して対物光軸を中心として略円弧状に形成され、この案内凸部222の所定の位置には、規制凸部223が固定ハウジング21の案内凹部211の規制凹部212に対応して形成される。この案内凸部222は、その規制凸部223を固定ハウジング21の案内凹部211の規制凹部212に収容した状態で、案内凹部211に移動自在に嵌合される。これにより、可動ハウジング22は、その規制凸部223が、固定ハウジング21の規制凹部212に位置規制されて、固定ハウジング21に対する回動範囲L1が、図6に示すように制限されている。この回動範囲L1は、照明光学系18の照明用プリズム183により、上記変倍光学系122が対物レンズ121から受け取る光束をさえぎらない範囲となる。
【0027】
上記構成において、術中において、術者が、張り出し部(収容部)221への他の医療機器や処置具などの干渉を避けるために、可動ハウジング22を固定ハウジング21に対して対物光軸を中心に回動させると、対物レンズ121と、照明光学系18が対物光軸を中心として回動される。この際、可動ハウジング22の照明用プリズム183が対物光軸を中心に回動され、対物レンズ121、固定ハウジング21の一対の変倍光学系122、一対の結像レンズ111、一対の正立化プリズム112、一対の平行プリズム113、一対の接眼レンズ114の位置関係が変化されることなく、初期位置に保たれる。これにより、観察像が回動されることなく、固定ハウジング21と可動ハウジング22との間に所望の作業空間が生まれる。
【0028】
(第3の実施の形態)
図7は、この発明の第3の実施の形態に係る手術用顕微鏡の要部を示すもので、上記第1の実施の形態と略同様の効果を期待することだできる。但し、図7においては、上記図5及び図6と同一部分について同一符号を付して、その説明を省略する。
【0029】
即ち、第3の実施の形態においては、上記照明光学系18を上記第2の実施の形態における照明用プリズム183に換えてハーフミラー184を、上記対物レンズ121の対物光軸上に配する。この場合には、固定ハウジング21には、同様に対物光軸を中心として略円弧状に形成した211案内凹部が形成され、可動ハウジング22には、同様に案内凸部222が上記案内凹部211に対応して設けられる。そして、可動ハウジング22は、その案内凸部222が固定ハウジング21の案内凹部211に移動自在に嵌合されて、固定ハウジング21に対して対物光軸周りに回転角を規制されることなく、回動可能に組付けられる。
【0030】
上記構成において、術者は、物点Oを出た光を、対物レンズ121、ハーフミラー184、一対の変倍光学系122、一対の結像レンズ111、一対の正立化プリズム112、一対の平行プリズム113、一対の接眼レンズ114を介して立体観察する。ここで、術者が張り出し部(収容部)221への他の医療機器や処置具などの干渉を避けるために、可動ハウジング22を固定ハウジング21に対して対物光軸を中心に回動させると、照明光学系18が対物光軸を中心として回動される。この際、照明用光源181からリレーレンズ182を介してハーフミラー184に入射された照明光束は、対物光軸を中心に対物レンズ121の方向に反射されることにより、照明光学系18が対物光軸を中心に回動されても、術野を一様に照明していることから照明光が変化されることなく、初期状態に保たれる。また、対物レンズ121は、可動ハウジング22を回動させてもその位置には変化がないことから、観察像の位置に変化が生じないため、顕微鏡の捉える術野が変化することなく、初期位置に保たれる。
【0031】
この第3の実施の実施の形態によれば、対物光軸を中心に360°可動ハウジング22を回動させることができることから、さらに、顕微鏡への他の医療機器や処置具の干渉を避けるための自由度が向上される。
【0032】
また、ハーフミラー184を用いて照明光学系18を構成していることにより、対物光軸を中心としてハーフミラー184が回動しても、観察像がハーフミラー184によってけられることなく、観察像の観察を行うことが可能となる。さらに、ハーフミラー184により照明光を対物光軸にそって照射することができることにより、照明光の対物光軸に対する同軸度が高く、上記第1及び第2の実施の形態に比してさらに可動ハウジング22の回動による照明状態の向上が図れる。
【0033】
(第4の実施の形態)
図8は、この発明の第4の実施の形態に係る手術用顕微鏡の要部を示すものである。但し、図8においては、上記図1と同一部分について同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【0034】
即ち、上記移動・固定自在な架台14には、支持部材30の一端が支持される。この支持部材30には、中間鏡筒を構成するコ字状の固定部301が設けられ、この固定部301には、その一方面に鏡体31の固定ハウジング32が取り付けられる。この固定ハウジング32には、観察光学系を構成する一対の結像レンズ321(図9及び図10参照)、プリズム光学系(図示せず)、一対の接眼レンズ322(図8参照)が配される。
【0035】
また、上記支持部材30は、その固定部301が図9及び図10に示すように中空状に形成され、その内部にハーフミラー302が上記固定ハウジング32の一対の結像レンズ321に対向して設けられる。そして、固定部301の他方面には、案内凹部303が対物光軸を中心として略円弧状に形成され、この案内凹部303には、可動ハウジング33に設けられた案内凸部331が移動自在に嵌合される。可動ハウジング33には、対物レンズ332、単一の変倍光学系333、照明光学系34が収容配置される。この照明光学系34は、例えば照明用光源341、複数のリレーレンズ342、ハーフミラー343で構成され、照明用光源341が発した照明光をリレーレンズ342、ハーフミラー343を介して対物レンズ333に導き物点Oに照射する。
【0036】
上記変倍光学系332は、変倍調整機構を構成するラック334を介して光軸方向に移動自在に配され、このラック334には、駆動歯車335が噛合される。この駆動歯車335は、駆動モータ336の回転軸に嵌着され、図示しない制御部を介して図示しない操作部の操作に応動して駆動制御される。
【0037】
また、上記支持部材30の固定部301には、上記ハーフミラー302に対応して接続部303が設けられ、この接続部303には、一対の結像レンズ351、図示しないプリズム光学系及び一対の接眼レンズ352の配された側視鏡35が着脱自在に装着される。
【0038】
上記構成において、術者は、物点Oを出た光を、対物レンズ333、ハーフミラー343、単一の変倍光学系332、ハーフミラー302、一対の結像レンズ321、上記プリズム光学系(図示せず)一対の接眼レンズ322を介して立体観察する。この際、術者が変倍操作を行うために、上記操作部(図示せず)を押圧操作すると、入力信号が上記制御部(図示せず)に入力される。すると、上記制御部(図示せず)は、入力信号に応じて、駆動モータ336を駆動制御して、歯車335を駆動し、変倍光学系332に接続されているラック334を直線状に移動させて観察像を所望の倍率に拡大、または縮小させる。
【0039】
また、物点Oを出た光は、対物レンズ333、ハーフミラー343、単一の変倍光学系332を介して、ハーフミラー302で分割され、分割された光束は、側視鏡35内の結像レンズ351、上記プリズム光学系(図示せず)を介して接眼レンズ352で観察される。
【0040】
この観察状態において、術者が、例えば可動ハウジング33の張り出し部位への他の医療機器や処置具などの干渉を避けるために、可動ハウジング33を支持部材30の固定部301に対して対物光軸を中心に回動させると、対物レンズ333と、照明光学系34と、単一の変倍光学系332と、ラック334と、モータ336と、歯車335が対物光軸を中心として回動される。この際、可動ハウジング33内の対物レンズ333を含む光学系は、その位置関係が変化されることがないことにより、顕微鏡の捉える術野が変化することなく、観察像の位置が初期位置に保たれる。
【0041】
この第4の実施の形態においては、支持部材30の固定部301の一方面に固定ハウジング32を取り付け配置し、この固定部301の他方面に可動ハウジング33を回動自在に配して構成したことにより、固定ハウジング32に対して従来から用いられている双眼鏡筒をそのまま流用することができる。
【0042】
また、支持部材30の固定部301内部にハーフミラー302を設けて光束を分割して、側視鏡35により、助手による観察が行えるように構成したことにより、使用形態の多様化が促進されて使い勝手の向上を図ることが可能となる。この側視鏡35は、支持部材30の固定部301に対して接続部303を介して着脱可能に配していることにより、手術中助手の必要のない場合は取り外して顕微鏡を使用することができる。
【0043】
さらに、これによれば、分割する光束の数を容易に増やすこともできることにより、例えばカメラやTVカメラでの撮影も同時に可能になる。この場合、可動ハウジング33を回動させても、支持部材30は回動しないことから、干渉を避けるために可動ハウジング33を移動させても助手が観察位置を変える必要がなく、主側との位置関係を維持できるので、容易に使用形態の多様化を図ることが可能となる。
【0044】
(第5の実施の形態)
図11は、この発明の第5の実施の形態に係る手術用顕微鏡の要部を示すものである。但し、図11においては、上記図1と同一部分について同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【0045】
即ち、上記移動・固定自在な架台14に支持された支持部材40には、鏡体41の固定ハウジング42が取り付けられる。この固定ハウジング42には、観察光学系を構成する一対の結像レンズ421(図12参照)、プリズム光学系(図示しせず)、一対の接眼レンズ422(図11参照)が配される。
【0046】
また、固定ハウジング42には、図12に示すようにその底面部に案内凹部423が、対物光軸を中心として略円弧状に設けられ、この案内凹部423には、中間鏡筒43の上面部に設けられる案内凸部431が移動自在に嵌合される。この中間鏡筒43には、ハーフミラー432、観察光学系を構成する一対の結像レンズ433、図示しないプリズム光学系、一対の接眼レンズ434が配される。この中間鏡筒43と固定ハウジング42との間には、図示しない制御部に接続される角度検出用のエンコーダ44が設けられ、このエンコーダ44で、中間鏡筒43の固定ハウジング42に対する回転角が検出される。
【0047】
上記中間鏡筒43には、その下面部に案内凹部435が対物光軸を中心として略円弧状に設けられ、この案内凹部435には、可動ハウジング45に設けられる案内凸部451が移動自在に嵌合される。この可動ハウジング45の中間鏡筒43に対する回動トルクは、該中間鏡筒43の固定ハウジング42に対する回転トルクに比して小さく設定される。
【0048】
可動ハウジング45には、その周壁に回転駆動機構を構成するラック452が、対物光軸を中心として略円弧状に設けられ、このラック452には、歯車453が噛合される。歯車453は、上記中間鏡筒43に取り付け配置された、例えばステッピングモータ等の駆動モータ46の回転軸に嵌着される。駆動モータ46は、上記制御部(図示せず)からの駆動信号に応動して回転駆動され、その回転に連動して上記歯車453を回転駆動してラック452を回動付勢し、可動ハウジング45を中間鏡筒43に対して回動させる。
【0049】
また、可動ハウジング45には、対物レンズ454、ハーフミラー455、単一の変倍光学系456、図示しない照明光学系が収容配置される。
【0050】
上記構成において、術者が中間鏡筒43を固定ハウジング42に対して対物光軸を中心に回動させると、ハーフミラー432と、一対の結像レンズ433と、上記プリズム光学系(図示せず)、一対の接眼レンズ434が対物光軸を中心に回動される。この際、エンコーダ44は、固定ハウジング42に対する中間鏡筒43の回動角を検出し、上記制御部(図示せず)に出力する。制御部(図示せず)は、回動角情報が入力されると、中間鏡筒43に対して可動ハウジング45を逆方向に同じ角度回動させるのに必要な駆動モータ46の回動量を演算し、駆動モータ34に駆動信号を出力する。駆動モータ34は、その回転駆動に連動して歯車453を回転させ、ラック452を回動付勢し、可動ハウジング45を対物光軸を中心として回動させる。
【0051】
そして、上記制御部(図示せず)は、駆動モータ46の回動数が必要な角度に達した時点、すなわち可動ハウジング45が中間鏡筒43が固定ハウジング42に対して回動した角度と反対に同じ角度回動した時点で、駆動モータ46への駆動信号の出力を停止する。ここで、駆動モータ46の回転駆動が停止され、歯車453の回転、ラック452の移動が停止され、可動ハウジング45の回動が停止される。
【0052】
次に、術者が、可動ハウジング45の張り出し部位への他の医療機器や処置具などの干渉を避けるために、可動ハウジング45を中間鏡筒43に対して対物光軸を中心に回動させると、駆動モータ46が回転されて回動操作が許容される。この際、中間鏡筒43は、固定ハウジング42に対して回動していないため、エンコーダ44の検出信号は、上記制御部(図示せず)に出力されることがない。そのため、上記制御部(図示しない)は、駆動モータ46の駆動信号を出力しない。すなわち、中間鏡体43に対して、可動ハウジング45は、独立して回動される。
【0053】
この第5の実施の形態においては、固定ハウジング42に対して中間鏡筒43を回動させても、中間鏡筒43が回動した角度と同じ角度だけ可動ハウジング45が反対の方向に回動されるため、中間鏡筒43を回動させても、可動ハウジング45の位置が変化されることがないことにより、中間鏡筒43及び可動ハウジング45を独立に回動調整することが可能となる。これにより、さらに、術者による観察形態の多様化が図れ、その取扱い操作を含む使い勝手の多様化を図ることが可能となる。
【0054】
(第6の実施の形態)
図13は、この発明の第6の実施の形態に係る手術用顕微鏡の要部を示すものである。但し、図13においては、上記図2と同一部分について同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【0055】
即ち、第1の鏡体を構成する上記観察光学系の収容配置される固定ハウジング11には、係合手段を構成する案内凹部117が観察光軸周りに形成され、この案内凹部117には、第2の鏡体を構成する可動ハウジング12の案内凸部126が移動自在の嵌合される。この可動ハウジング12には、開口130が観察光軸方向に対応して設けられ、この開口130上には、ハーフミラー131が配される。ハーフミラー131の透過光路上には、集光レンズ132を介して光源133が配置され、光源133で発光された照明光が集光レンズ132を介して開口130に対向される被検体に照射される。
【0056】
また、可動ハウジング12には、ハーフミラー131の反射光路方向に張り出し部134が設けられる。そして、この張り出し部134内には、対物光学系を構成する対物レンズ135が、ハーフミラー131の反射光路に対応して配される。この対物レンズ135は、その対物光軸が上記観察光軸に対して直交配置され、その出力光路上に、リレー光学系を構成する第1及び第2の反射ミラー136,137が順に配されて折り返し光路が形成される。そして、第2の反射ミラー137の反射光路には、変倍光学系138を介して第3の反射ミラー139が配される。この第3の反射ミラー139の反射光路は、上記固定ハウジング11に配される上記一対の結像レンズ111の入射光路に対応される。
【0057】
なお、第3の反射ミラー139は、固定ハウジング11の一対の結像レンズ111の光軸と一致させることが望ましい。
【0058】
上記構成により、光源133が駆動されて発光されると、照明光は、集光レンズ132により集光され、ハーフミラー131、開口130を通って被検体上に照射され、該被検体からの光束が可動ハウジング12の開口130を通ってハーフミラー131の反射光路に入射される。ハーフミラー131に入射された光束は、該ハ―フミラー131で反射されて対物レンズ135、第1及び第2の反射ミラー136,137を介して変倍光学系138に導かれて所望の倍率に設定された後、第3の反射ミラー130を介して固定ハウジング11の結像レンズ111に導かれて結像される。この結像レンズ111で結像された観察像は、一対の正立プリズム112、一対の平行プリズム113を介して一対の接眼レンズ114に導かれて観察者による観察が可能となる。
【0059】
そして、上記可動ハウジング12は、回動付勢されると、その案内凸部126が、固定ハウジング11の案内凹部117に案内されて観察光軸周りに回動され、その術野を変更することなく、その回動位置において、同様の観察が可能となる。
【0060】
この第6の実施の形態によれば、対物レンズ135の対物光軸を、観察光軸(入射光軸)に対して直交して配置し、第1及び第2の反射ミラー136,137、変倍光学系138、第3の反射ミラー139を用いて折り返し構造のリレー光学系を構成していることにより、鏡体10の鉛直方向の長さ寸法のコンパクト化が図れてアイポイントを低く設定することが可能となり、観察作業性の向上が図れる。また、この第6の実施の形態においては、上記第3の実施の形態と同様に、ハーフミラー131を用いて構成していることにより、可動ハウジング12の位置決め構造を必要としないことで、構成の簡略化の促進が図れ、しかも、高精度な照明が可能な同軸照明を実現することができることで、観察精度の高精度化を図ることが可能となる。
【0061】
なお、上記各実施の形態では、照明光学系を可動ハウジングに収容配置するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、照明光学系を構成する照明用光源を、可動ハウジングの外に配するように構成することも可能である。
【0062】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱いない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【0063】
例えば実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【0064】
上記各実施の形態に基づいて
(1)対物光学系と、変倍光学系と、結像光学系と、接眼光学系と、照明光学系と、を有し、前記対物光学系と、前記変倍光学系と、前記結像光学系と、前記接眼光学系と、前記照明光学系とを保持する少なくとも2つ以上のハウジングから構成された鏡体部と、前記鏡体部を3次元的な空間位置に移動固定可能なアーム部とを有する手術用顕微鏡において、
前記鏡体部が、前記鏡体部を構成するハウジングのうち少なくとも前記接眼光学系を保持する固定ハウジングと、前記アーム部と接続され、前記固定ハウジングを保持する支持部材と、前記鏡体部を構成するハウジングのうち、固定ハウジングを除く少なくとも1つ以上のハウジングが、前記鏡体部に入射する観察像の光軸に対して非軸対称な形状であると同時に、前記固定ハウジングに対して回動可能である可動ハウジングと、を有することを特徴とする手術用顕微鏡を提供することができる。
【0065】
(2)前記(1)において、
前記可動ハウジングが、前記固定ハウジングに対して前記鏡体部に入射する観察光軸を中心に回動可能であることを特徴とする手術用を提供することができる。
【0066】
(3)前記(1)において、
前記可動ハウジングが、前記対物光学系と、前記変倍光学系と、前記照明光学系とを保持することを特徴とする手術用顕微鏡を提供することができる。
【0067】
(4)前記(1)において、
前記可動ハウジングが、前記対物光学系と、前記照明光学系とを保持することを特徴とする手術用顕微鏡を提供することができる。
【0068】
(5)前記(3)において、
前記変倍光学系が径の大きな単一の光学系からなることを特徴とする手術用顕微鏡を提供することができる。
【0069】
(6)前記(4)において、
前記照明光学系が、照明用光源と、照明用光源からの光束の光軸方向を変更する、光軸方向変更手段を有し、前記光軸方向変更手段から物体へ照射される光束の光軸と、前記対物光学系に入射する観察像の光軸が略同軸であることを特徴とする手術用顕微鏡を提供することができる。
【0070】
(7)前記(1)において、
前記固定ハウジングと、前記鏡体部を構成するハウジングのうち少なくとも前記変倍光学系を有したハウジングとの間に、前記支持部材が光学的に接続可能に接続されたことを特徴とする手術用顕微鏡を提供することができる。
【0071】
(8)前記(7)において、
前記支持部材内部に、前記鏡体部を構成するハウジングのうち少なくとも前記変倍光学系を有したハウジングから、前記支持部材に入射される光束を分割する、光束分割手段を設けたことを特徴とする手術用顕微鏡を提供することができる。
【0072】
(9)前記(5)において、
前記固定ハウジングと、前記可動ハウジングの間に光学的に接続可能であり、前記可動ハウジングから受け取った光束を分割する光束分割手段を有した中間鏡筒を配置し、前記中間鏡筒が、前記固定ハウジングと、可動ハウジングに対して、前記可動ハウジングから受け取る光束の光軸中心に回動可能であることを特徴とする手術用顕微鏡を提供することができる。
【0073】
(10)前記(9)において、
前記固定ハウジングに対する前記中間鏡筒の回動量を検出する回動量検出手段と、前記回動量検出手段の検出した回動量に従って、前記可動ハウジングを回動させる回動手段を設けたことを特徴とする手術用顕微鏡を提供することができる。
【0074】
(11) 移動・固定自在なアーム部に支持され、少なくとも観察光学系が収容配置される第1の鏡体と、
少なくとも物点からの光束を取得する対物光学系が収容配置され、前記第1の鏡体に対して前記対物光学系の対物光軸周りに回動自在に組付け配置される第2の鏡体と、
前記第1及び第2の鏡体との間に設けられる第2の観察光学系の配される中間鏡筒と、
を具備することを特徴とする手術用顕微鏡を提供することができる。
【0075】
(12) 移動・固定自在なアーム部に支持され、少なくとも観察光学系が収容配置される第1の鏡体と、
少なくとも物点からの光束が入射される第2の鏡体と、
前記第2の鏡体内に配置され、前記第2の鏡体に入射した光束を取得する対物光学系と、
前記第2の鏡体内に配置され、前記対物光学系を通過した光束をリレーして前記第2の鏡体に入射した光束の入射軸と平行な光軸を形成するためのリレー光学系と、
前記リレー光学系と前記観察光学系とを光学的に接続すると共に、前記リレー光学系により形成された前記入射光軸と平行な光軸を回動軸として前記第2の鏡体が、前記第1の鏡体に対して回動自在となるように前記第2の鏡体を前記第1の境体に取り付けるための係合手段と、
を具備することを特徴とする手術用内視鏡を提供することができる。
【0076】
(13) 移動・固定自在なアーム部に支持され、少なくとも観察光学系が収容配置される第1の鏡体と、
前記第1の鏡体に対して前記観察光軸周りに回動自在に組付け配置され、少なくとも物点からの光束が入射される入射光軸が前記観察光軸と平行に設けられる第2の鏡体と、
前記第2の鏡体内に対物光軸が前記入射光軸に対して直交され、入射された光束を取得する対物光学系と、
前記対物光学系で取得した光束を前記第1の鏡体の観察光学系にリレーするリレー光学系と、
を具備することを特徴とする手術用顕微鏡を提供することができる。
【0077】
(14)前記(12)(13)において、
前記第2の鏡体には、照明光学系が配されることを特徴とする手術用顕微鏡を提供することができる。
【0078】
(15)前記(12)(13)(14)において、
さらに、第2の観察光学系を備えることを特徴とする手術用顕微鏡を提供することができる。
【0079】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、簡易な構成で、且つ、簡便にして容易な取扱い操作を実現して、使い勝手の向上を図り得るようにした手術用顕微鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態に係る手術用顕微鏡の外観構成を示した斜視図である。
【図2】図1の鏡体を取り出して示した断面図である。
【図3】図1の鏡体の光学系の関係を説明するために示した平面図である。
【図4】図1の鏡体の可動調整動作を説明するために示した斜視図である。
【図5】この発明の第2の実施の形態に係る手術用顕微鏡の要部を示した断面図である。
【図6】図5の鏡体の光学系の関係を説明するために示した平面図である。
【図7】この発明の第3の実施の形態に係る手術用顕微鏡の要部を示した断面図である。
【図8】この発明の第4の実施の形態に係る手術用顕微鏡の要部を示した斜視図である。
【図9】図8を光軸に対してY方向に平行な面で断面して示した断面図である。
【図10】図8を光軸に対してX方向に平行な面で断面して示した断面図である。
【図11】この発明の第5の実施の形態に係る手術用顕微鏡の要部を示した斜視図である。
【図12】図11を光軸に対してZ方向と直交する面で断面して示した断面図である。
【図13】この発明の第6の実施の形態に係る手術用顕微鏡の要部を示した斜視図である。
【符号の説明】
9…医療用器具、10…鏡体、11…固定ハウジング、111…結像レンズ、112…正立化プリズム、113…平行プリズム、114…接眼レンズ、115…案内凹部、116…規制凹部、12…可動ハウジング、121…対物レンズ、122…変倍光学系、123…張り出し部、124…案内凸部、125…規制凸部、13…支持部材、14…架台、15…ベース、16…支柱部材、17…操作ハンドル、18…照明光学系、181…照明用電源、182…リレーレンズ、183…照明用プリズム。
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば脳神経外科、耳鼻咽喉科、整形・形成外科、産婦人科、眼科等における微小部位の手術に使用される手術用顕微鏡に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、脳神経外科等の微小部位の手術においては、術部の拡大観察を行うために手術用顕微鏡が使用されている。このような手術用顕微鏡は、術部を拡大して立体観察するための鏡体部と、この鏡体部を所望の位置及び角度に保持するためのアーム部と、これらを支持する架台部とから構成されている。このうち鏡体部には、対物レンズ、変倍光学系、結像レンズ、リレーレンズ、接眼レンズに加えて照明光学系やTVカメラ用の光学系、助手用の光学系等の各種の光学系が収容配置される。なお、前述の各種の光学系は、接眼レンズ(アイポイント)において観察像が得られるように対物レンズの光軸方向(即ち、鉛直方向)に適宜配置される。したがって、上記各種の光学系を、上記の通り鏡体部に収容して配置することで、鏡体部は、対物レンズから接眼レンズまでの光路長に相当する高さ方向の長さを必要とする。しかしながら、従来の鏡体部と比較して術部から接眼レンズまでの距離を短くしてアイポイントを術部に近くしたい、即ち、アイポイントを低くしたいと言う要求がある。
【0003】
そこで、手術用顕微鏡においては、鏡体部の形状を対物光軸を中心とした鉛直方向に延びる略円筒形状のように構成せず、上記各種の光学系の少なくとも一部を収容可能な収容部を、上記略円筒形状の鏡体部から張り出すように構成し、この張り出した収容部に上記各種の光学系から選択された光学系を適宜配置したものがある(例えば、特許文献1参照。)。そして、この鏡体部は、上記収容部に鏡体部を移動するための移動アームが取付けられて支持される。
【0004】
ところが、上記手術用顕微鏡では、術者が、各種の医療機器や処置具を使用するため、顕微鏡鏡体の位置によっては顕微鏡鏡体から張り出した上記収容部が、他の医療機器や処置具に干渉する虞を有し、使い勝手が劣るという不都合を有する。
【0005】
そこで、手術用顕微鏡においては、光源が収容され上記収容部を含み対物レンズと一対の変倍光学系を備えた固定ハウジングの上に、一対の結像レンズ、一対の接眼レンズを備えた可動ハウジングが対物光軸を中心として回動可能に設置するように構成したものがある(例えば、特許文献2参照。)。この場合、変倍光学系の射出瞳と結像レンズと接眼レンズの入射瞳を夫々一対形成して、接眼光学系を含んだ可動ハウジングを、入射瞳が射出瞳の範囲を超えない範囲内で固定ハウジングに対して回動可能に構成する。これにより、術者は、顕微鏡が捉えた術野に対して術野を変えることなく観察方向を特定の範囲内で変更して観察を行うことができる。
【0006】
【特許文献1】
特開平10−33554号公報(図2参照)
【0007】
【特許文献2】
特公第2744615号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1の手術用顕微鏡では、術者が、各種の医療機器や処置具を使用するため、顕微鏡鏡体の位置によっては顕微鏡鏡体の対物光軸に対して直角方向に張り出した部分が、他の医療機器や処置具に干渉してしまうことがあり、使い勝手が劣るという不都合を有する。
【0009】
また、上記特許文献2の手術用顕微鏡では、顕微鏡鏡体の対物光軸に対して直角方向に張り出した部分への他の医療機器や処置具の干渉を、観察方向と捉えた術野を変更せずに避ける場合、顕微鏡鏡体全体を術野を視野に捉えたまま所望の位置に移動した後、接眼光学系を元の観察方向に戻さなければならないことで、煩雑な作業を強いられるため、その取扱い操作が面倒であるという不都合を有する。
【0010】
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、且つ、簡便にして容易な取扱い操作を実現して、使い勝手の向上を図り得るようにした手術用顕微鏡を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この発明は、移動・固定自在なアーム部に支持され、少なくとも観察光学系が収容配置される第1の鏡体と、少なくとも物点からの光束を取得する対物光学系が収容配置され、前記第1の鏡体に対して前記対物光学系の対物光軸周りに回動自在に組付け配置される第2の鏡体と、を備えて手術用顕微鏡を構成した。
【0012】
上記構成によれば、第2の鏡体を第1の鏡体に対して回動付勢させることにより、術者の観察方向と対物手術用顕微鏡の捉えた術野とを変更することなく、移動調整することができる。従って、術者は、他の医療機器や処置具等の干渉を、簡便にして容易に回避することができるため、手術作業空間を広くすることが可能となり、使い勝手の向上を図ることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0014】
(第1の実施の形態)
図1は、この発明の第1の実施の形態に係る手術用顕微鏡の外観構成を示すもので、鏡体10は、第1の鏡体を構成する固定ハウジング11及び該固定ハウジング11に対して回動自在に組付け配置される第2の鏡体を構成する可動ハウジング12で形成される。この鏡体1の固定ハウジング11は、支持部材13を介して移動・固定自在なアームを構成する架台14に支持され、この架台14は、ベース15に対して支柱部材16を介して3次元的な空間位置に移動・固定自在に配される。ベース15には、複数の移動ローラ151が設けられ、この移動ローラ151が床上を転がり移動されて所望に位置に移動される。
【0015】
上記鏡体10の固定ハウジング11には、上記支持部材13の一端が取り付けられ、この支持部材13の他端が上記架台14に取り付けられる。また、固定ハウジング11には、操作ハンドル17が設けられ、この操作ハンドル17を握持して架台14を移動操作して鏡体10を、3次元空間の所望の位置に移動調整する。
【0016】
固定ハウジング11には、一対の結像レンズ111、一対の正立化プリズム112、一対の平行プリズム113、及び一対の接眼レンズ114が収容配置され、その底面部に対物光軸を中心とする略円弧状の案内凹部115が設けられる。そして、この案内凹部115には、回動規制用の規制凹部116が設けられる。
【0017】
また、上記可動ハウジング12には、対物レンズ121が収容配置され、この対物レンズ121の対物光軸に対応して一対の変倍光学系122が配される。そして、可動ハウジング12には、張り出し部(収容部)123が対物光軸と直交する方向に張り出す如く設けられ、この張り出し部(収容部)123には、照明光学系18が収容位置される。この照明光学系18は、例えば照明用光源181、複数のリレーレンズ182、照明用プリズム183で構成され、照明用光源181が発した照明光をリレーレンズ182、照明用プリズム183を介して対物レンズ121に導き物点Oに照射する。
【0018】
さらに、可動ハウジング12には、案内凸部124が上記固定ハウジング11の案内凹部115に対向して対物光軸を中心として略円弧状に形成され、この案内凸部124の所定の位置には、規制凸部125が固定ハウジング11の案内凹部115の規制凹部116に対応して形成される。この案内凸部124は、その規制凸部125を固定ハウジング11の案内凹部115の規制凹部116に収容した状態で、案内凹部115に移動自在に嵌合される。これにより、可動ハウジング12は、その規制凸部125が、固定ハウジング11の規制凹部116に位置規制されて、固定ハウジング11に対する回動範囲が、図3に示すように制限されている。この回動範囲Lは、一対の結像レンズ111が、変倍光学系122を対物光軸を中心として回動させた場合に一対の変倍光学系122を超えない範囲となる。
【0019】
上記構成において、術者は、操作ハンドル17を握持して鏡体10の対物光軸が物点Oに対向するよう移動調整し、図示しない操作ボタンを操作して照明光学系18を駆動し、照明光を物点Oに向けて照射する。すると、この物点Oからの光は、可動ハウジング12内の対物レンズ121、一対の変倍光学系122を介して固定ハウジング11に導かれ、該固定ハウジング11の一対の結像レンズ111、一対の正立化プリズム112、一対の平行プリズム113、一対の接眼レンズ114を通して立体観察される。
【0020】
この術中において、例えば図4(a)に示すように医療用器具9が可動ハウジング12の張り出し部(収容部)123に干渉する場合には、術者が可動ハウジング12を固定ハウジング11に対して対物光軸を中心に上記回動範囲L内で図4(b)に示すように半時計方向に回動させる。すると、可動ハウジング12内の対物レンズ121と、一対の変倍光学系122と、照明光学系18とが、対物光軸を中心として回動されて、固定ハウジング11と可動ハウジング12との間には、医療器具9の作業空間が生まれる。
【0021】
ここで、一対の変倍光学系122は、回動した位置で対物レンズ121から平行光束を受け取り、変倍して平行光束として射出し、一対の結像レンズ111にリレーすることにより、術者が観察する観察像が対物光軸を中心として回動される。この際、対物レンズ121は、可動ハウジング12を回動させてもその位置には変化がないことから、顕微鏡の捉える術野が変化することなく、初期位置に保たれる。
【0022】
このように、上記手術用顕微鏡は、観察光学系を配した固定ハウジング11を架台14に対して支持部材13を介して取り付け配置し、この固定ハウジング11に対して対物レンズ121、照明光学系18を配した可動ハウジング12を、対物光軸周りに回動自在に配し、可動ハウジング12の回動操作により、術野を変えることなく観察方向を可変し得るように構成した。これによれば、簡便な操作で、例えば手術時における作業空間を容易に得ることができることができることにより、その取扱い操作を含む使い勝手の向上が図れる。
【0023】
(第2の実施の形態)
図5は、この発明の第2の実施の形態に係る手術用顕微鏡の要部を示すもので、上記第1の実施の形態と略同様の効果を期待することができる。但し、図5においては、上記図1及び図2と同一部分について同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【0024】
即ち、第2の実施の形態においては、上記支持部材13を介して移動・固定自在な架台に支持される鏡体20の固定ハウジング21には、上記一対の変倍光学系122、一対の結像レンズ111、一対の正立化プリズム112、一対の平行プリズム113、及び一対の接眼レンズ114が収納され、その底面部に対物光軸を中心とする略円弧状の案内凹部211が設けられる。そして、この案内部211には、回動規制用の規制凹部212が設けられる。
【0025】
また、上記可動ハウジング22には、上記対物レンズ121が収容配置される。この可動ハウジング22には、張り出し部(収容部)221が対物光軸と直交する方向に張り出す如く設けられ、この張り出し部(収容部)221には、上記照明光学系18が収容位置される。
【0026】
さらに、可動ハウジング22には、案内凸部222が上記固定ハウジング21の案内凹部211に対向して対物光軸を中心として略円弧状に形成され、この案内凸部222の所定の位置には、規制凸部223が固定ハウジング21の案内凹部211の規制凹部212に対応して形成される。この案内凸部222は、その規制凸部223を固定ハウジング21の案内凹部211の規制凹部212に収容した状態で、案内凹部211に移動自在に嵌合される。これにより、可動ハウジング22は、その規制凸部223が、固定ハウジング21の規制凹部212に位置規制されて、固定ハウジング21に対する回動範囲L1が、図6に示すように制限されている。この回動範囲L1は、照明光学系18の照明用プリズム183により、上記変倍光学系122が対物レンズ121から受け取る光束をさえぎらない範囲となる。
【0027】
上記構成において、術中において、術者が、張り出し部(収容部)221への他の医療機器や処置具などの干渉を避けるために、可動ハウジング22を固定ハウジング21に対して対物光軸を中心に回動させると、対物レンズ121と、照明光学系18が対物光軸を中心として回動される。この際、可動ハウジング22の照明用プリズム183が対物光軸を中心に回動され、対物レンズ121、固定ハウジング21の一対の変倍光学系122、一対の結像レンズ111、一対の正立化プリズム112、一対の平行プリズム113、一対の接眼レンズ114の位置関係が変化されることなく、初期位置に保たれる。これにより、観察像が回動されることなく、固定ハウジング21と可動ハウジング22との間に所望の作業空間が生まれる。
【0028】
(第3の実施の形態)
図7は、この発明の第3の実施の形態に係る手術用顕微鏡の要部を示すもので、上記第1の実施の形態と略同様の効果を期待することだできる。但し、図7においては、上記図5及び図6と同一部分について同一符号を付して、その説明を省略する。
【0029】
即ち、第3の実施の形態においては、上記照明光学系18を上記第2の実施の形態における照明用プリズム183に換えてハーフミラー184を、上記対物レンズ121の対物光軸上に配する。この場合には、固定ハウジング21には、同様に対物光軸を中心として略円弧状に形成した211案内凹部が形成され、可動ハウジング22には、同様に案内凸部222が上記案内凹部211に対応して設けられる。そして、可動ハウジング22は、その案内凸部222が固定ハウジング21の案内凹部211に移動自在に嵌合されて、固定ハウジング21に対して対物光軸周りに回転角を規制されることなく、回動可能に組付けられる。
【0030】
上記構成において、術者は、物点Oを出た光を、対物レンズ121、ハーフミラー184、一対の変倍光学系122、一対の結像レンズ111、一対の正立化プリズム112、一対の平行プリズム113、一対の接眼レンズ114を介して立体観察する。ここで、術者が張り出し部(収容部)221への他の医療機器や処置具などの干渉を避けるために、可動ハウジング22を固定ハウジング21に対して対物光軸を中心に回動させると、照明光学系18が対物光軸を中心として回動される。この際、照明用光源181からリレーレンズ182を介してハーフミラー184に入射された照明光束は、対物光軸を中心に対物レンズ121の方向に反射されることにより、照明光学系18が対物光軸を中心に回動されても、術野を一様に照明していることから照明光が変化されることなく、初期状態に保たれる。また、対物レンズ121は、可動ハウジング22を回動させてもその位置には変化がないことから、観察像の位置に変化が生じないため、顕微鏡の捉える術野が変化することなく、初期位置に保たれる。
【0031】
この第3の実施の実施の形態によれば、対物光軸を中心に360°可動ハウジング22を回動させることができることから、さらに、顕微鏡への他の医療機器や処置具の干渉を避けるための自由度が向上される。
【0032】
また、ハーフミラー184を用いて照明光学系18を構成していることにより、対物光軸を中心としてハーフミラー184が回動しても、観察像がハーフミラー184によってけられることなく、観察像の観察を行うことが可能となる。さらに、ハーフミラー184により照明光を対物光軸にそって照射することができることにより、照明光の対物光軸に対する同軸度が高く、上記第1及び第2の実施の形態に比してさらに可動ハウジング22の回動による照明状態の向上が図れる。
【0033】
(第4の実施の形態)
図8は、この発明の第4の実施の形態に係る手術用顕微鏡の要部を示すものである。但し、図8においては、上記図1と同一部分について同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【0034】
即ち、上記移動・固定自在な架台14には、支持部材30の一端が支持される。この支持部材30には、中間鏡筒を構成するコ字状の固定部301が設けられ、この固定部301には、その一方面に鏡体31の固定ハウジング32が取り付けられる。この固定ハウジング32には、観察光学系を構成する一対の結像レンズ321(図9及び図10参照)、プリズム光学系(図示せず)、一対の接眼レンズ322(図8参照)が配される。
【0035】
また、上記支持部材30は、その固定部301が図9及び図10に示すように中空状に形成され、その内部にハーフミラー302が上記固定ハウジング32の一対の結像レンズ321に対向して設けられる。そして、固定部301の他方面には、案内凹部303が対物光軸を中心として略円弧状に形成され、この案内凹部303には、可動ハウジング33に設けられた案内凸部331が移動自在に嵌合される。可動ハウジング33には、対物レンズ332、単一の変倍光学系333、照明光学系34が収容配置される。この照明光学系34は、例えば照明用光源341、複数のリレーレンズ342、ハーフミラー343で構成され、照明用光源341が発した照明光をリレーレンズ342、ハーフミラー343を介して対物レンズ333に導き物点Oに照射する。
【0036】
上記変倍光学系332は、変倍調整機構を構成するラック334を介して光軸方向に移動自在に配され、このラック334には、駆動歯車335が噛合される。この駆動歯車335は、駆動モータ336の回転軸に嵌着され、図示しない制御部を介して図示しない操作部の操作に応動して駆動制御される。
【0037】
また、上記支持部材30の固定部301には、上記ハーフミラー302に対応して接続部303が設けられ、この接続部303には、一対の結像レンズ351、図示しないプリズム光学系及び一対の接眼レンズ352の配された側視鏡35が着脱自在に装着される。
【0038】
上記構成において、術者は、物点Oを出た光を、対物レンズ333、ハーフミラー343、単一の変倍光学系332、ハーフミラー302、一対の結像レンズ321、上記プリズム光学系(図示せず)一対の接眼レンズ322を介して立体観察する。この際、術者が変倍操作を行うために、上記操作部(図示せず)を押圧操作すると、入力信号が上記制御部(図示せず)に入力される。すると、上記制御部(図示せず)は、入力信号に応じて、駆動モータ336を駆動制御して、歯車335を駆動し、変倍光学系332に接続されているラック334を直線状に移動させて観察像を所望の倍率に拡大、または縮小させる。
【0039】
また、物点Oを出た光は、対物レンズ333、ハーフミラー343、単一の変倍光学系332を介して、ハーフミラー302で分割され、分割された光束は、側視鏡35内の結像レンズ351、上記プリズム光学系(図示せず)を介して接眼レンズ352で観察される。
【0040】
この観察状態において、術者が、例えば可動ハウジング33の張り出し部位への他の医療機器や処置具などの干渉を避けるために、可動ハウジング33を支持部材30の固定部301に対して対物光軸を中心に回動させると、対物レンズ333と、照明光学系34と、単一の変倍光学系332と、ラック334と、モータ336と、歯車335が対物光軸を中心として回動される。この際、可動ハウジング33内の対物レンズ333を含む光学系は、その位置関係が変化されることがないことにより、顕微鏡の捉える術野が変化することなく、観察像の位置が初期位置に保たれる。
【0041】
この第4の実施の形態においては、支持部材30の固定部301の一方面に固定ハウジング32を取り付け配置し、この固定部301の他方面に可動ハウジング33を回動自在に配して構成したことにより、固定ハウジング32に対して従来から用いられている双眼鏡筒をそのまま流用することができる。
【0042】
また、支持部材30の固定部301内部にハーフミラー302を設けて光束を分割して、側視鏡35により、助手による観察が行えるように構成したことにより、使用形態の多様化が促進されて使い勝手の向上を図ることが可能となる。この側視鏡35は、支持部材30の固定部301に対して接続部303を介して着脱可能に配していることにより、手術中助手の必要のない場合は取り外して顕微鏡を使用することができる。
【0043】
さらに、これによれば、分割する光束の数を容易に増やすこともできることにより、例えばカメラやTVカメラでの撮影も同時に可能になる。この場合、可動ハウジング33を回動させても、支持部材30は回動しないことから、干渉を避けるために可動ハウジング33を移動させても助手が観察位置を変える必要がなく、主側との位置関係を維持できるので、容易に使用形態の多様化を図ることが可能となる。
【0044】
(第5の実施の形態)
図11は、この発明の第5の実施の形態に係る手術用顕微鏡の要部を示すものである。但し、図11においては、上記図1と同一部分について同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【0045】
即ち、上記移動・固定自在な架台14に支持された支持部材40には、鏡体41の固定ハウジング42が取り付けられる。この固定ハウジング42には、観察光学系を構成する一対の結像レンズ421(図12参照)、プリズム光学系(図示しせず)、一対の接眼レンズ422(図11参照)が配される。
【0046】
また、固定ハウジング42には、図12に示すようにその底面部に案内凹部423が、対物光軸を中心として略円弧状に設けられ、この案内凹部423には、中間鏡筒43の上面部に設けられる案内凸部431が移動自在に嵌合される。この中間鏡筒43には、ハーフミラー432、観察光学系を構成する一対の結像レンズ433、図示しないプリズム光学系、一対の接眼レンズ434が配される。この中間鏡筒43と固定ハウジング42との間には、図示しない制御部に接続される角度検出用のエンコーダ44が設けられ、このエンコーダ44で、中間鏡筒43の固定ハウジング42に対する回転角が検出される。
【0047】
上記中間鏡筒43には、その下面部に案内凹部435が対物光軸を中心として略円弧状に設けられ、この案内凹部435には、可動ハウジング45に設けられる案内凸部451が移動自在に嵌合される。この可動ハウジング45の中間鏡筒43に対する回動トルクは、該中間鏡筒43の固定ハウジング42に対する回転トルクに比して小さく設定される。
【0048】
可動ハウジング45には、その周壁に回転駆動機構を構成するラック452が、対物光軸を中心として略円弧状に設けられ、このラック452には、歯車453が噛合される。歯車453は、上記中間鏡筒43に取り付け配置された、例えばステッピングモータ等の駆動モータ46の回転軸に嵌着される。駆動モータ46は、上記制御部(図示せず)からの駆動信号に応動して回転駆動され、その回転に連動して上記歯車453を回転駆動してラック452を回動付勢し、可動ハウジング45を中間鏡筒43に対して回動させる。
【0049】
また、可動ハウジング45には、対物レンズ454、ハーフミラー455、単一の変倍光学系456、図示しない照明光学系が収容配置される。
【0050】
上記構成において、術者が中間鏡筒43を固定ハウジング42に対して対物光軸を中心に回動させると、ハーフミラー432と、一対の結像レンズ433と、上記プリズム光学系(図示せず)、一対の接眼レンズ434が対物光軸を中心に回動される。この際、エンコーダ44は、固定ハウジング42に対する中間鏡筒43の回動角を検出し、上記制御部(図示せず)に出力する。制御部(図示せず)は、回動角情報が入力されると、中間鏡筒43に対して可動ハウジング45を逆方向に同じ角度回動させるのに必要な駆動モータ46の回動量を演算し、駆動モータ34に駆動信号を出力する。駆動モータ34は、その回転駆動に連動して歯車453を回転させ、ラック452を回動付勢し、可動ハウジング45を対物光軸を中心として回動させる。
【0051】
そして、上記制御部(図示せず)は、駆動モータ46の回動数が必要な角度に達した時点、すなわち可動ハウジング45が中間鏡筒43が固定ハウジング42に対して回動した角度と反対に同じ角度回動した時点で、駆動モータ46への駆動信号の出力を停止する。ここで、駆動モータ46の回転駆動が停止され、歯車453の回転、ラック452の移動が停止され、可動ハウジング45の回動が停止される。
【0052】
次に、術者が、可動ハウジング45の張り出し部位への他の医療機器や処置具などの干渉を避けるために、可動ハウジング45を中間鏡筒43に対して対物光軸を中心に回動させると、駆動モータ46が回転されて回動操作が許容される。この際、中間鏡筒43は、固定ハウジング42に対して回動していないため、エンコーダ44の検出信号は、上記制御部(図示せず)に出力されることがない。そのため、上記制御部(図示しない)は、駆動モータ46の駆動信号を出力しない。すなわち、中間鏡体43に対して、可動ハウジング45は、独立して回動される。
【0053】
この第5の実施の形態においては、固定ハウジング42に対して中間鏡筒43を回動させても、中間鏡筒43が回動した角度と同じ角度だけ可動ハウジング45が反対の方向に回動されるため、中間鏡筒43を回動させても、可動ハウジング45の位置が変化されることがないことにより、中間鏡筒43及び可動ハウジング45を独立に回動調整することが可能となる。これにより、さらに、術者による観察形態の多様化が図れ、その取扱い操作を含む使い勝手の多様化を図ることが可能となる。
【0054】
(第6の実施の形態)
図13は、この発明の第6の実施の形態に係る手術用顕微鏡の要部を示すものである。但し、図13においては、上記図2と同一部分について同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【0055】
即ち、第1の鏡体を構成する上記観察光学系の収容配置される固定ハウジング11には、係合手段を構成する案内凹部117が観察光軸周りに形成され、この案内凹部117には、第2の鏡体を構成する可動ハウジング12の案内凸部126が移動自在の嵌合される。この可動ハウジング12には、開口130が観察光軸方向に対応して設けられ、この開口130上には、ハーフミラー131が配される。ハーフミラー131の透過光路上には、集光レンズ132を介して光源133が配置され、光源133で発光された照明光が集光レンズ132を介して開口130に対向される被検体に照射される。
【0056】
また、可動ハウジング12には、ハーフミラー131の反射光路方向に張り出し部134が設けられる。そして、この張り出し部134内には、対物光学系を構成する対物レンズ135が、ハーフミラー131の反射光路に対応して配される。この対物レンズ135は、その対物光軸が上記観察光軸に対して直交配置され、その出力光路上に、リレー光学系を構成する第1及び第2の反射ミラー136,137が順に配されて折り返し光路が形成される。そして、第2の反射ミラー137の反射光路には、変倍光学系138を介して第3の反射ミラー139が配される。この第3の反射ミラー139の反射光路は、上記固定ハウジング11に配される上記一対の結像レンズ111の入射光路に対応される。
【0057】
なお、第3の反射ミラー139は、固定ハウジング11の一対の結像レンズ111の光軸と一致させることが望ましい。
【0058】
上記構成により、光源133が駆動されて発光されると、照明光は、集光レンズ132により集光され、ハーフミラー131、開口130を通って被検体上に照射され、該被検体からの光束が可動ハウジング12の開口130を通ってハーフミラー131の反射光路に入射される。ハーフミラー131に入射された光束は、該ハ―フミラー131で反射されて対物レンズ135、第1及び第2の反射ミラー136,137を介して変倍光学系138に導かれて所望の倍率に設定された後、第3の反射ミラー130を介して固定ハウジング11の結像レンズ111に導かれて結像される。この結像レンズ111で結像された観察像は、一対の正立プリズム112、一対の平行プリズム113を介して一対の接眼レンズ114に導かれて観察者による観察が可能となる。
【0059】
そして、上記可動ハウジング12は、回動付勢されると、その案内凸部126が、固定ハウジング11の案内凹部117に案内されて観察光軸周りに回動され、その術野を変更することなく、その回動位置において、同様の観察が可能となる。
【0060】
この第6の実施の形態によれば、対物レンズ135の対物光軸を、観察光軸(入射光軸)に対して直交して配置し、第1及び第2の反射ミラー136,137、変倍光学系138、第3の反射ミラー139を用いて折り返し構造のリレー光学系を構成していることにより、鏡体10の鉛直方向の長さ寸法のコンパクト化が図れてアイポイントを低く設定することが可能となり、観察作業性の向上が図れる。また、この第6の実施の形態においては、上記第3の実施の形態と同様に、ハーフミラー131を用いて構成していることにより、可動ハウジング12の位置決め構造を必要としないことで、構成の簡略化の促進が図れ、しかも、高精度な照明が可能な同軸照明を実現することができることで、観察精度の高精度化を図ることが可能となる。
【0061】
なお、上記各実施の形態では、照明光学系を可動ハウジングに収容配置するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、照明光学系を構成する照明用光源を、可動ハウジングの外に配するように構成することも可能である。
【0062】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱いない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【0063】
例えば実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【0064】
上記各実施の形態に基づいて
(1)対物光学系と、変倍光学系と、結像光学系と、接眼光学系と、照明光学系と、を有し、前記対物光学系と、前記変倍光学系と、前記結像光学系と、前記接眼光学系と、前記照明光学系とを保持する少なくとも2つ以上のハウジングから構成された鏡体部と、前記鏡体部を3次元的な空間位置に移動固定可能なアーム部とを有する手術用顕微鏡において、
前記鏡体部が、前記鏡体部を構成するハウジングのうち少なくとも前記接眼光学系を保持する固定ハウジングと、前記アーム部と接続され、前記固定ハウジングを保持する支持部材と、前記鏡体部を構成するハウジングのうち、固定ハウジングを除く少なくとも1つ以上のハウジングが、前記鏡体部に入射する観察像の光軸に対して非軸対称な形状であると同時に、前記固定ハウジングに対して回動可能である可動ハウジングと、を有することを特徴とする手術用顕微鏡を提供することができる。
【0065】
(2)前記(1)において、
前記可動ハウジングが、前記固定ハウジングに対して前記鏡体部に入射する観察光軸を中心に回動可能であることを特徴とする手術用を提供することができる。
【0066】
(3)前記(1)において、
前記可動ハウジングが、前記対物光学系と、前記変倍光学系と、前記照明光学系とを保持することを特徴とする手術用顕微鏡を提供することができる。
【0067】
(4)前記(1)において、
前記可動ハウジングが、前記対物光学系と、前記照明光学系とを保持することを特徴とする手術用顕微鏡を提供することができる。
【0068】
(5)前記(3)において、
前記変倍光学系が径の大きな単一の光学系からなることを特徴とする手術用顕微鏡を提供することができる。
【0069】
(6)前記(4)において、
前記照明光学系が、照明用光源と、照明用光源からの光束の光軸方向を変更する、光軸方向変更手段を有し、前記光軸方向変更手段から物体へ照射される光束の光軸と、前記対物光学系に入射する観察像の光軸が略同軸であることを特徴とする手術用顕微鏡を提供することができる。
【0070】
(7)前記(1)において、
前記固定ハウジングと、前記鏡体部を構成するハウジングのうち少なくとも前記変倍光学系を有したハウジングとの間に、前記支持部材が光学的に接続可能に接続されたことを特徴とする手術用顕微鏡を提供することができる。
【0071】
(8)前記(7)において、
前記支持部材内部に、前記鏡体部を構成するハウジングのうち少なくとも前記変倍光学系を有したハウジングから、前記支持部材に入射される光束を分割する、光束分割手段を設けたことを特徴とする手術用顕微鏡を提供することができる。
【0072】
(9)前記(5)において、
前記固定ハウジングと、前記可動ハウジングの間に光学的に接続可能であり、前記可動ハウジングから受け取った光束を分割する光束分割手段を有した中間鏡筒を配置し、前記中間鏡筒が、前記固定ハウジングと、可動ハウジングに対して、前記可動ハウジングから受け取る光束の光軸中心に回動可能であることを特徴とする手術用顕微鏡を提供することができる。
【0073】
(10)前記(9)において、
前記固定ハウジングに対する前記中間鏡筒の回動量を検出する回動量検出手段と、前記回動量検出手段の検出した回動量に従って、前記可動ハウジングを回動させる回動手段を設けたことを特徴とする手術用顕微鏡を提供することができる。
【0074】
(11) 移動・固定自在なアーム部に支持され、少なくとも観察光学系が収容配置される第1の鏡体と、
少なくとも物点からの光束を取得する対物光学系が収容配置され、前記第1の鏡体に対して前記対物光学系の対物光軸周りに回動自在に組付け配置される第2の鏡体と、
前記第1及び第2の鏡体との間に設けられる第2の観察光学系の配される中間鏡筒と、
を具備することを特徴とする手術用顕微鏡を提供することができる。
【0075】
(12) 移動・固定自在なアーム部に支持され、少なくとも観察光学系が収容配置される第1の鏡体と、
少なくとも物点からの光束が入射される第2の鏡体と、
前記第2の鏡体内に配置され、前記第2の鏡体に入射した光束を取得する対物光学系と、
前記第2の鏡体内に配置され、前記対物光学系を通過した光束をリレーして前記第2の鏡体に入射した光束の入射軸と平行な光軸を形成するためのリレー光学系と、
前記リレー光学系と前記観察光学系とを光学的に接続すると共に、前記リレー光学系により形成された前記入射光軸と平行な光軸を回動軸として前記第2の鏡体が、前記第1の鏡体に対して回動自在となるように前記第2の鏡体を前記第1の境体に取り付けるための係合手段と、
を具備することを特徴とする手術用内視鏡を提供することができる。
【0076】
(13) 移動・固定自在なアーム部に支持され、少なくとも観察光学系が収容配置される第1の鏡体と、
前記第1の鏡体に対して前記観察光軸周りに回動自在に組付け配置され、少なくとも物点からの光束が入射される入射光軸が前記観察光軸と平行に設けられる第2の鏡体と、
前記第2の鏡体内に対物光軸が前記入射光軸に対して直交され、入射された光束を取得する対物光学系と、
前記対物光学系で取得した光束を前記第1の鏡体の観察光学系にリレーするリレー光学系と、
を具備することを特徴とする手術用顕微鏡を提供することができる。
【0077】
(14)前記(12)(13)において、
前記第2の鏡体には、照明光学系が配されることを特徴とする手術用顕微鏡を提供することができる。
【0078】
(15)前記(12)(13)(14)において、
さらに、第2の観察光学系を備えることを特徴とする手術用顕微鏡を提供することができる。
【0079】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、簡易な構成で、且つ、簡便にして容易な取扱い操作を実現して、使い勝手の向上を図り得るようにした手術用顕微鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態に係る手術用顕微鏡の外観構成を示した斜視図である。
【図2】図1の鏡体を取り出して示した断面図である。
【図3】図1の鏡体の光学系の関係を説明するために示した平面図である。
【図4】図1の鏡体の可動調整動作を説明するために示した斜視図である。
【図5】この発明の第2の実施の形態に係る手術用顕微鏡の要部を示した断面図である。
【図6】図5の鏡体の光学系の関係を説明するために示した平面図である。
【図7】この発明の第3の実施の形態に係る手術用顕微鏡の要部を示した断面図である。
【図8】この発明の第4の実施の形態に係る手術用顕微鏡の要部を示した斜視図である。
【図9】図8を光軸に対してY方向に平行な面で断面して示した断面図である。
【図10】図8を光軸に対してX方向に平行な面で断面して示した断面図である。
【図11】この発明の第5の実施の形態に係る手術用顕微鏡の要部を示した斜視図である。
【図12】図11を光軸に対してZ方向と直交する面で断面して示した断面図である。
【図13】この発明の第6の実施の形態に係る手術用顕微鏡の要部を示した斜視図である。
【符号の説明】
9…医療用器具、10…鏡体、11…固定ハウジング、111…結像レンズ、112…正立化プリズム、113…平行プリズム、114…接眼レンズ、115…案内凹部、116…規制凹部、12…可動ハウジング、121…対物レンズ、122…変倍光学系、123…張り出し部、124…案内凸部、125…規制凸部、13…支持部材、14…架台、15…ベース、16…支柱部材、17…操作ハンドル、18…照明光学系、181…照明用電源、182…リレーレンズ、183…照明用プリズム。
Claims (3)
- 移動・固定自在なアーム部に支持され、少なくとも観察光学系が収容配置される第1の鏡体と、
少なくとも物点からの光束を取得する対物光学系が収容配置され、前記第1の鏡体に対して前記対物光学系の対物光軸周りに回動自在に組付け配置される第2の鏡体と、
を具備することを特徴とする手術用顕微鏡。 - 前記第2の鏡体には、さらに照明光学系が配されることを特徴とする請求項1記載の手術用顕微鏡。
- さらに、第2の観察光学系を備えることを特徴とする請求項1又は2記載の手術用顕微鏡。
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2003
- 2003-05-15 JP JP2003137482A patent/JP2004337357A/ja not_active Withdrawn
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