JP3033857B2 - 実体顕微鏡 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、手術用顕微鏡等として
用いられる実体顕微鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、手術用顕微鏡として実体顕微鏡が
用いられている。手術用顕微鏡は、照明装置を内蔵して
いて術部を拡大して立体観察するための実体顕微鏡と、
この顕微鏡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。又、この顕微鏡はアーム部に対して観察光軸を中心
に回転自在に取り付けられており、術中に、術者が他の
手術用機械と干渉して手術の妨げとなるような場合に
は、顕微鏡を回転させることで他の機械と干渉しない位
置から術部の観察ができるようになっている。

【０００３】又、術者用の顕微鏡に対して助手用の顕微
鏡を、術者用の顕微鏡の観察光軸を中心に回転自在に取
り付けた手術用顕微鏡もある。この顕微鏡においても、
術者又は助手が他の手術用機械と干渉する場合や、術式
に応じて術者と助手がその相対位置を変える必要がある
場合等には、アーム部に対して術者用の顕微鏡を回転さ
せたり、術者用の顕微鏡に対して助手用の顕微鏡を回転
させることにより、術者や助手が所望の位置から術部を
観察できるようになっている。

【０００４】このような従来の手術用顕微鏡では、術者
用の顕微鏡の観察方向を変える場合、顕微鏡全体を回転
させなければならなかった。この回転操作は、顕微鏡に
取り付けられた撮影装置や助手用の顕微鏡等の回動を伴
うので煩雑であり、しかも、術中、術部上でこの回転操
作を行うことは安全上できないので、顕微鏡の位置を一
旦術部外に移動させなければならず、手術の効率を低下
させる原因となっていた。

【０００５】このような問題を解決する手段として、例
えば次に示すような幾つかの手段がある。その１つは特
開昭６４−８８５１３号公報に記載されたものであり、
これを図６により説明する。図６（Ａ）は手術用顕微鏡
の要部構成を示す正面図、（Ｂ）及び（Ｃ）は図（Ａ）
と直交する方向から見た説明図であり、図中、術部Ｏに
対して、対物レンズ１の後方に一対の変倍光学系２，一
対の結像レンズ３及び図示しない一対の接眼レンズが配
設され、これらが観察光学系を構成している。又、対物
レンズ１と変倍光学系２は固定ハウジング４に収納さ
れ、結像レンズ３と接眼レンズは可動ハウジング５に収
納されていて、可動ハウジング５は固定ハウジング４に
対して一対の光学系間の中心線を中心に回転可能になっ
ている。

【０００６】そして、図６（Ｂ），（Ｃ）に示すよう
に、変倍光学系２の射出瞳Ｅと、結像レンズ３と接眼レ
ンズの入射瞳Ｅ′とが夫々一対形成され、両者が所定の
関係を満たす範囲内で、可動ハウジング５を回転自在に
することで、顕微鏡全体を回転させずに観察方向を変え
られるようになっている。

【０００７】又、助手用の顕微鏡については、以前から
術者と同じ状態即ち同軸，同一倍率，同一立体感で観察
できることが要望されているが、従来の顕微鏡は同軸で
ないため、これを満足するものではなかった。この要望
を実現する手段として、助手用の顕微鏡にハーフミラー
等を配置し、このハーフミラーで術者用の顕微鏡の光束
の一部を受取るように構成して、助手用と術者用の顕微
鏡を同軸に配置した手術用顕微鏡も提案されている。し
かし、このような手術用顕微鏡は十分な立体感で明るい
像を観察できるものではなかった。

【０００８】このような要望を実現するための他の手段
として、特公平２−５６１００号公報に記載の手術用顕
微鏡がある。この手術用顕微鏡は、図７（Ａ）の光学系
の要部正面図に示すように、対物レンズ１の後方に一対
の変倍光学系２及び一対の接眼レンズ７等が順次配列さ
れた術者用観察光学系Ａと、同じく対物レンズ１の後方
に一対の変倍光学系２′，ミラー８及び一対の接眼レン
ズ９等が配列された助手用観察光学系Ａ′とが配設され
ている。しかも、図７（Ｂ）に示す同図（Ａ）と直交す
る方向からみた光学系の図のように、術者用観察光学系
Ａに対して助手用観察光学系Ａ′を回転自在に構成し
て、術者と助手が術部を同じ状態で観察できるようにし
ている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６４−８８５１３号の場合、可動ハウジング５の回転範
囲は射出瞳Ｅと入射瞳Ｅ′によって左右されるため、回
転範囲を広くとろうとした場合には変倍光学系２のレン
ズ径を大きくしなければならず、顕微鏡の大型化を招い
てしまう。又、顕微鏡の大きさを現状のままにした状態
でこれを実現しようとすると、一対の変倍光学系２同志
の干渉を避けるためにレンズに特別な加工を施さなけれ
ばならず、これは煩雑である上に製造コストの上昇を招
くものであり、更に二つの変倍光学系２の光軸間隔を狭
めることになって、立体感が低下して性能が劣化する等
多くの欠点がある。

【００１０】又、特公平２−５６１００号の場合、変倍
光学系２，２′の数が多いから光学系の回転時に多数の
レンズ移動を行わなければならず、そのために機構が複
雑になり、しかも調整も難しく、顕微鏡の大型化，重量
の増加及び高価格化を招いてしまうという種々の欠点が
ある。

【００１１】本発明はこのような課題に鑑みて、顕微鏡
の大型化や高価格化を招くこと無く、比較的簡単な構成
で広範囲に観察方向を変えることができ、しかも複数の
観察者が任意の方向から同軸，同一倍率，同一立体感で
明るい像を観察できるようにした実体顕微鏡を提供する
ことを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明による実体顕微鏡
は、変倍光学系を含む対物光学系が固定ハウジングに収
納され、立体視するために少なくとも２つの入射瞳が設
定された接眼光学系が可動ハウジングに収納されてい
て、固定ハウジングに対して可動ハウジングが回転自在
に配置された実体顕微鏡において、対物光学系が単一の
光学系から成ると共に、可動ハウジングは対物光学系の
光軸を中心に回転可能であることを特徴とするものであ
る。

【００１３】

【作用】物点から発した光は対物光学系を介して接眼光
学系で結像されて立体観察され、観察方向を変える場合
でも、固定ハウジングに対して可動ハウジングを適宜回
転させると、対物光学系が単一光学系から成るために射
出瞳の径が大きく、接眼光学系の入射瞳が回動しても像
がけられることなく観察でき、複数の観察光学系を配置
すれば各観察者が同一状態の明るい像を観察することが
可能になる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の第一実施例を図１に基づいて
説明する。図１の（Ａ）は実体顕微鏡の要部光学系を示
す正面図、（Ｂ）は図（Ａ）と直交する方向からみた光
学系の配置説明図である。図中、１０は対物レンズ、１
１は物点Ｏに対して対物レンズ１０の後方に配置された
変倍光学系であり、対物レンズ１０と変倍光学系１１
は、実体顕微鏡に設けられる観察光学系の数にかかわら
ず夫々径の比較的大きい単一の光学部材によって構成さ
れている。１２は物点Ｏを立体視するために変倍光学系
１１の後方に配置された一対の結像レンズ、１３は倒立
像を正立像に反転するための一対のダハプリズム、１４
はダハプリズム１３の後方に配置された一対の平行プリ
ズム、１５は一対の接眼レンズである。１６は対物レン
ズ１０及び変倍光学系１１から成る対物光学系を収納す
る固定ハウジング、１７は結像レンズ１２，ダハプリズ
ム１３，平行プリズム１４及び接眼レンズ１５から成る
接眼光学系を収納している可動ハウジングであり、固定
ハウジング１６に対して、対物光学系の光軸を中心に回
転自在に配置されている。

【００１５】本実施例は上述のように構成されているか
ら、物点Ｏを発した光は対物レンズ１０を介して平行光
となり、変倍光学系１１によって変倍された後再び平行
光となる。そして、結像レンズ１２によって一対の収束
光となって、ダハプリズム１３で像が反転され、平行プ
リズム１４を介して結像せしめられ、更に接眼レンズ１
５を通して立体観察される。

【００１６】像の観察方向を変えたい場合には、固定ハ
ウジング１６に対して可動ハウジング１７を回転させれ
ば、図１の（Ｂ）に示すように、一対の結像レンズ１２
（他の接眼光学系は省略されている）は実線位置から破
線位置まで、対物光学系の光軸を中心に回動せしめられ
る。これによって像の観察方向が変化し、この方向で移
動前と同様に物点Ｏの像を立体観察することができる。
ここで、対物光学系は径の大きい単一光学系で構成され
ているから射出瞳の径が大きく、一対の接眼光学系を回
転させても、接眼光学系の一対の入射瞳は対物光学系の
射出瞳の領域から外れることはなく、像はけられない。

【００１７】上述のように本実施例によれば、比較的簡
単な構成で広い範囲に亘って観察方向を変えることがで
き、しかも顕微鏡を大型化する必要もなく製造コストの
上昇を抑制することができる。又、撮影装置や助手用の
光学系を取り付けた本実施例による固定ハウジング１６
を、従来の手術用顕微鏡のアーム部にとりつけるように
しても、同様の作用効果を得られる。

【００１８】次に、本発明の第二実施例を図２により説
明する。図２の（Ａ）は実体顕微鏡の光学系を示す説明
図、（Ｂ）は（Ａ）と直交する方向からみた対物レンズ
と結像レンズの位置関係を示す図であり、第一の観察者
と第二の観察者が夫々立体視するための観察光学系が設
けられている。図中、１９は第一の観察者が物点Ｏを立
体視するための一対の第一結像レンズ、２０は第一の観
察者用の一対の第一接眼レンズであり、これらは第一接
眼光学系を構成する。２１は第二の観察者が物点Ｏを立
体視するための一対の第二結像レンズ、２２は第二結像
レンズを通過した結像光束の光路を曲げるための反射ミ
ラー、２３はその光路上に位置する一対の第二接眼レン
ズであり、これらは第二接眼光学系を構成する。又、第
一及び第二接眼光学系には夫々図示しない像正立化光学
系が内蔵されている。

【００１９】尚、第一接眼光学系は図示しない第一可動
ハウジングに収納され、第二接眼光学系は図示しない第
二可動ハウジングに収納されているものとする。そし
て、第一及び第二可動ハウジングは、図示しない固定ハ
ウジング１６に対して、対物光学系の光軸を中心に夫々
独立して回転自在に配置されている。

【００２０】従って、本実施例では、第一及び第二の観
察者は夫々第一及び第二接眼光学系によって、物点Ｏを
立体視することができる。又、第一及び第二可動ハウジ
ングを適宜回動すれば、図２（Ｂ）に示すように、第一
及び第二結像レンズ１９，２１を独立して矢印方向に回
転させることができ、物点Ｏの観察方向を変えて立体観
察することができる。

【００２１】上述のように本実施例によれば、二人の観
察者が任意の方向から同軸，同一倍率且つ同一の立体感
で物点Ｏを観察することができ、しかも二つの観察光路
間にはハーフミラー等の光分割手段が配設されていない
ため、より明るい像が得られる。更に、本実施例に関し
て、物点Ｏから第一及び第二接眼レンズ２０，２３まで
の各光路の距離を等しくすれば、第一及び第二の観察者
は全く同じ条件で観察することができるから、各述式に
おける術者と助手の必要とする観察方向に対して、より
広い対応が可能となる。尚、観察光学系は２つに限定さ
れるものではなく、２つ以上配設してもよいことはいう
までもない。

【００２２】図３は第二実施例の変形例を示す図２
（Ｂ）と同様な図であり、これを第三実施例として説明
する。図３において、第一接眼光学系の一対の第一接眼
レンズ１９と第二接眼光学系の一対の第二接眼レンズ２
１は、対物光学系の光軸を中心として半径方向にずれて
配設されており、第一接眼光学系と第二接眼光学系は各
接眼レンズ１９，２１や他の光学要素が、互いに干渉し
ないで回転し得る位置に配設されている。

【００２３】本実施例によれば、二人の観察者は、結像
レンズ１９，２１が半径方向にずれているために完全に
同軸で観察することはできないが、共通の対物光学系を
通過した光束を結像観察するものであるから、ほぼ同軸
で観察することができる。しかも、第一及び第二結像レ
ンズ１９，２１は互いに干渉しないから、観察方向を変
更できる範囲をより広くすることができる。

【００２４】次に、図４は本発明の第四実施例を示すも
のであり、第一実施例の構成に写真撮影光学系を配設し
たものである。図中、接眼光学系は結像レンズ１２と接
眼レンズ１５を除いて省略されている。そして、２５は
一対の結像レンズ１２間の対物光学系の光軸上に位置し
て光路を曲げる反射プリズム、２６は像の方向を観察者
が観察している像の方向と一致させるべく回転させるイ
メージローテーションプリズム、２７はその後方に配置
された写真結像レンズ、２８はこのレンズ２７の結像位
置に配置されたフィルムであり、これらが写真撮影光学
系を構成する。尚、図４（Ｂ）において、写真結像レン
ズ２７は反射プリズム２５による偏向を考慮しないで表
されている。

【００２５】本実施例は上述のように構成されているか
ら、物点Ｏを発した光は第一実施例と同様にして対物光
学系と接眼光学系を介して立体視されるが、写真撮影す
る場合には、対物光学系を通過して平行光となった光
は、反射プリズム２５によって偏向され、イメージロー
テーションプリズム２６で観察像と同一方向に反転され
た後、写真結像レンズ２７を介してフィルム面２８に結
像せしめられる。

【００２６】本実施例によれば、写真撮影光学系は可動
ハウジング１７（図示せず）の回転中心に位置するた
め、観察者が物点Ｏの観察方向を変えても常に観察像と
同軸の写真を撮影することができる。又、写真撮影光学
系は、観察光学系を光路分割したり光路切り換えしたり
して光束を導いておらず、別個の光学系及び光路を設定
したから、明るい観察像が得られると共に写真撮影時の
露出時間が短く、ブレのない写真がとれ、観察者は写真
撮影時に観察像を遮られることもない。更に、観察方向
を変える操作に連動してイメージローテーションプリズ
ム２６を回転させるようにすれば、より便利である。

【００２７】図５は本発明の第五実施例を示すものであ
り、第一実施例の構成に照明光学系を追加したものであ
るが、接眼光学系の光学要素は一部省略されている。図
５（Ａ）に示す実体顕微鏡の光学系において、３０は変
倍光学系１１を通過した平行光束を偏向する反射プリズ
ム、３１はその後方に位置する照明レンズ、３２は更に
その後方に位置する光源であり、これらは照明光学系を
構成する。

【００２８】この照明光学系は接眼光学系の可動ハウジ
ング１７とは別個の照明用可動ハウジングに収納され、
固定ハウジング１６に対して可動ハウジング１７とは独
立して或いは一体に、対物光学系の光軸を中心に回転可
能に配設されている。図５（Ｂ）は同図（Ａ）と直交す
る方向からみた結像レンズ１２と照明レンズ３１の位置
関係を示すものであるが、照明レンズ３１は反射プリズ
ム３０による偏向を考慮しないで表されている。

【００２９】この構成により、光源３２を発した照明光
は照明レンズ３１を通過して反射プリズム３０で偏向さ
れ、変倍光学系１１及び対物レンズ１０を介して物心Ｏ
に照射される。そして、物点Ｏからの反射光は第一実施
例で説明したように接眼レンズ１５で立体観察される。

【００３０】本実施例によれば、２つの可動ハウジング
を固定ハウジング１６に対して一体的に回動させること
により、照明光との位置関係を一定に保ったまま物点Ｏ
の観察方向を変えることができる。又、観察光学系の可
動ハウジング１７のみを回動させたり、２つの可動ハウ
ジングを独立して回動させることにより、従来のこの種
実体顕微鏡では十分に照明光が照射されていなかった部
位の観察も可能になる。更に、照明光学系の反射プリズ
ム３０をハーフプリズムに変えて観察光軸上に配置して
光路を重ね、観察光軸と照明光軸を同軸にすれば、同軸
落射照明となり、眼科における赤色反射の観察に便利で
ある。

【００３１】

【発明の効果】上述のように本発明に係る実体顕微鏡
は、対物光学系を単一構成にしたから、比較的簡単な構
成で広範囲に亘って観察方向を変えることができ、しか
も顕微鏡の大型化や高価格化を招くこともない。又、二
人またはそれ以上のための複数の観察光学系を配置すれ
ば、各観察者は夫々任意の方向から同軸，同一倍率且つ
同一立体感で明るい像を観察できる。特に手術用顕微鏡
に利用すれば、顕微鏡が術部上にある状態でも安全に観
察方向を変えることができる。更に、術者と助手は夫々
術式に合った適当な観察方向から術部を観察すること
で、十分な意思の疎通を図ることができ、これにより手
術時間の短縮が図れ、ひいては手術の成功率の向上にも
つながるという多くの利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実体顕微鏡の第一実施例を示すも
のであり、（Ａ）は実体顕微鏡の光学系の構成図、
（Ｂ）は図（Ａ）の光学系をこれと直交する方向からみ
た対物レンズと結像レンズの位置関係を示す図である。

【図２】本発明による実体顕微鏡の第二実施例を示すも
のであり、（Ａ）は実体顕微鏡の光学系の要部構成図、
（Ｂ）は図（Ａ）の光学系をこれと直交する方向からみ
た対物レンズと結像レンズの位置関係を示す図である。

【図３】本発明の第三実施例を示す図２（Ｂ）と同様な
図である。

【図４】本発明による実体顕微鏡の第四実施例を示すも
のであり、（Ａ）は実体顕微鏡の光学系の要部構成図、
（Ｂ）は図（Ａ）の光学系をこれと直交する方向からみ
た対物レンズと結像レンズの位置関係を示す図である。

【図５】本発明による実体顕微鏡の第五実施例を示すも
のであり、（Ａ）は実体顕微鏡の光学系の要部構成図、
（Ｂ）は図（Ａ）の光学系をこれと直交する方向からみ
た対物レンズと結像レンズの位置関係を示す図である。

【図６】従来の手術用顕微鏡を示すものであり、（Ａ）
は光学系の要部構成図、（Ｂ），（Ｃ）は図（Ａ）と直
交する方向からみた射出瞳と入射瞳の関係を夫々示す図
である。

【図７】他の手術用顕微鏡を示すものであり、（Ａ）は
光学系の要部構成図、（Ｂ）は図（Ａ）と直交する方向
からみた二つの観察光学系と対物レンズとの関係を示す
図である。

【符号の説明】

１０ 対物レンズ １１ 変倍光学系 １２ 結像レンズ １５ 接眼レンズ １６ 固定ハウジング １７ 可動ハウジング Ｏ 物点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 絹川 正彦 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 榛澤 豊治 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 中村 信一 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 徳永 繁男 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 藤原 宏 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−88513（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−172111（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−143519（ＪＰ，Ａ) 特公 平２−56100（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 21/00 - 21/36

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】変倍光学系を含む対物光学系が固定ハウジ
   ングに収納され、立体視するために少なくとも２つの入
   射瞳が設定された接眼光学系が可動ハウジングに収納さ
   れていて、前記固定ハウジングに対して可動ハウジング
   を回転自在にした実体顕微鏡において、前記対物光学系
   が単一の光学系から成ると共に、前記可動ハウジングは
   対物光学系の光軸を中心に回転可能であることを特徴と
   する実体顕微鏡。