JP3541051B2 - 手術用顕微鏡用の照明装置及び手術用顕微鏡 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の光学機械的に結合された観察鏡胴を有する手術用顕微鏡用の照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
外科医で手術用顕微鏡を使用する際には、医療部門に応じて手術部位の照明に種々の要求が設定される。眼のマイクロサージャリー手術の際には、一般に、照明光を顕微鏡対物レンズの光軸に対して同心方向で手術部位に向けることが所望される。この公知の種類の照明装置は、垂直に入射する光線は網膜から拡散反射されるという利点を有する。この場合には、網膜で出射する光は十分に吸収される。赤色のスペクトル範囲内の成分が反射されると、眼の水晶体の外皮である水晶体カプセルは復帰光により赤色の透過光内に現れる。白内障手術においては、このいわゆる“レッド・レフレックス（Red Reflex）”を用いて、水晶体の取り出し後に吸い出されるべき組織残渣は高コントラストで可視化される。従って、この種のレッド・レフレックスを実現するためには、照明瞳と観察瞳は網膜上でオーバラップされねばならない。
【０００３】
ところで、このような照明装置を光学機械的に結合された観察鏡胴を有する手術用顕微鏡において実現すべき場合には、困難が生じる。この種の照明装置の１つの可能な装置は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３８３３８７６号明細書ないしは本出願人の社報３０−２５９．７−ｄに記載されている。この場合には、照明光路は偏向素子を介して手術部位の方向に偏向されるので、照明光路は対称的に、即ち主対物レンズの光軸に対して同心的に延びている。この選択的に接続可能な照明装置は、０°照明装置とも称されかつレッド・レフレックスを発生させる課題を有する。更に、別の２つの偏向素子が設けられており、該偏向素子は照明光を主対物レンズの光軸に対して大きな角度で手術領域の方向に偏向する、それにより観察者にとって観察表面構造の良好なコントラストが生じる。
【０００４】
場合によるアシスタント用の付加的観察鏡胴を有しない手術用顕微鏡を使用する際には、今や、０°照明の他に極めて均一なレッド・レフレックスを達成するためには照明装置のための別の配置法が特に好適であることが判明した。この場合には、主対物レンズの光軸に対してほぼ２°の角度に調整される照明光路が有利である。
【０００５】
専ら２つの観察瞳が共通の主対物レンズを貫通する、付加的観察鏡胴を有しない手術用顕微鏡の場合には、前記形式の照明の実現は偏向素子の適当な配置により問題でない。しかしながら、アシスタント用に別の観察鏡胴が必要である場合には、全部で４つの観察瞳が共通の主対物レンズの光軸を中心に対称的に貫通する。偏向素子によって全部で４つの観察光路のどれもシェージング（Abschattung）されず、それにもかかわらずメインオペレータ及びアシスタントにできるだけ均一なかつコントラストに富んだレッド・レフレックスを提供するように、均一なレッド・レフレックスを観察するために所望の照明用の１つ又は場合により複数個の偏向素子を配置するためには、スペース上の問題が生じる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、メインオペレータ及びアシスタントに極めて均一なかつコントラストに富んだレッド・レフレックスを提供する、光学機械的に結合された観察鏡胴を有する手術用顕微鏡のための照明装置を提供することがでった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、請求項１の特徴部に記載の特徴を有する照明装置により解決される。有利な実施態様は、請求項２〜６に記載されている。
【０００８】
本発明の照明装置は、今や、両者の観察者のためのメインオペレータ及びアシスタント用光路を実質的にシェージングすることなく、所望の照明を実現することができる。この場合、両者の観察者は、実験において証明されたように、均一のかつコントラストに富んだレッド・レフレックスを知覚する。
【０００９】
更に、複数の個々の光学素子からなり、そのうちの少なくとも１つが光軸にそって摺動可能である、アシスタント用光路のための適当に選択された光学系により、アシスタントのために眼底観察の可能性が生じる。このために特にコンタクトレンズを有する通常の眼底観察におけるようなアタッチメント光学系を必要とせず、むしろアシスタントは装置を交換せずに眼底を観察することができる。
【００１０】
本発明のその他の利点及び詳細は、添付図面を参照した以下の実施例の説明から明らかである。
【００１１】
【実施例】
図１には、光学機械的に結合された観察鏡胴を有する手術用顕微鏡が側面図で略示されている。この場合、結合された観察鏡胴の配置並びに該手術用顕微鏡の原理的構成は、既に引用したドイツ国特許第３８３３８７６号明細書に記載された手術用顕微鏡に相当する。
【００１２】
物体から到達しかつ共通の主対物レンズ１を透過する、メインオペレータ及びアシスタント用観察光路は、プリズム４によりメインオペレータ用観察鏡胴３ａ及びアシスタント用観察鏡胴３ｂに偏向及び分割される。メインオペレータ用観察鏡胴３ａとアシスタント用観察鏡胴３ｂの接眼レンズ７ａ，１６ａ，７ｂの間に、それぞれ１つの拡大系２ａ，２ｂが配置されており、該拡大系は選択的にメインオペレータ及びアシスタントに対して独立して調整可能な倍率を提供する。両者の接眼レンズ７ａ，１６ａ，７ｂは、例えば切り離し位置１１及び１６を中心に回転自在に支承されている。
【００１３】
アシスタント用観察鏡胴３ｂの光路には、更に、複数の個々の光学素子１４ａ，１４ｂ，１４ｄからなる光学系が配置されている。この場合、図示の実施例では、プリズム４から出発して接合レンズの形の第１の集光光学素子１４ａ、視野レンズ１４ｂ並びに同様に接合レンズからなる第２の集光光学素子１４ｄが設けられている。第２の、アシスタント側の光学素子１４ｄは、光軸１０ｂに沿って規制摺動可能に配置されているので、それにより被検者の眼の眼底に焦点を合わせることが可能である。
【００１４】
アシスタント用光路内の光学系１４ａ，１４ｂ，１４ｄは、第一に中間像面１４ｃ内の第１の集光光学素子１４ａにより中間像を形成するために役立ち、この場合この中間像は第２の光学素子１４ｄを介してアシスタント接眼レンズの方向に更に結像される、即ち該光学系１４ａ，１４ｂ，１４ｄは中継光学系として働く。第２の光学素子１４ｄが光軸に沿って摺動可能に設計されていることにより、有利な効果として今やまた眼底を観察する可能性が生じる、即ち連結された観察鏡胴を有する本発明による手術用顕微鏡は、アシスタントのための眼底スコープとして有利なアタッチメント使用可能性を有する。
【００１５】
更に、アシスタント用観察鏡胴３ｂには、偏向鏡１５が配置され、該偏向鏡は物体から到達する光線を接眼レンズ７ｂの方向に偏向する。このために、選択的にもちろん偏向プリズムを使用することも可能である。
【００１６】
更に、有利にはモジュール構造様式の照明装置６が設けられており、該照明装置は１つ以上の光源６ａ及び結像光学系６ｂを有する。もちろん、照明装置６内に配置された光源６ａの代わりにまた単数又は複数のファイバー光学光導波体及び外部に配置された光源を介する必要な照明光の入力結合も可能である。相応する実施例を、以下に図３のａ及びｂにつき詳細に記載する。図１の実施例の略示された本発明による照明装置６は、更に少なくとも２個の偏向素子５ｂを有し、そのうちの１つだけを図面では見ることができる。偏向素子５ｂは図示の実施例では主対物レンズ１の物体側の部分の前方に配置されている。偏向素子５ｂとしては、偏向鏡又はさらに偏向プリズムもしくはそれらの組わせが該当する。両者の偏向素子５ｂは手術用顕微鏡の本発明による配置形式に基づき、照明装置６の照明ビームの偏向が行われた後にそれぞれメインオペレータ及びアシスタント用観察光路に隣接して進行するように作用する。好ましくは、照明ビームはメインオペレータ及びアシスタント用観察光路と少なくとも部分的にオーバラップする。レッド・レフレックスの最適な知覚のために好ましいのは、メインオペレータに対してもまたアシスタントに対しても照明ビームとそれぞれの観察光路とのオーバラップを被検者の眼の網膜で行うことである。このことは例えば、偏向素子５ｂを、その主対物レンズ面内に投影された面が、共通の主対物レンズ１を透過するそれぞれ両者の最も近くにある観察瞳と部分的にオーバラップせしめられるように、照明装置の内部に配置することにより達成される。この場合、両者の照明ビームは部分的に観察光路のいずれか一方及びアシスタント用のそれぞれ同じ観察光路とオーバラップする。この場合、オーバラップ度合いは、その都度甘受される口径食に基づき変動することができる。このような偏向された照明ビームと、メインオペレータ及びアシスタントの隣接した観察ビームとのオーバラップを達成するためには、偏向素子５ｂの反射面は２つの軸を中心に僅かに傾倒させて配置しなければならない、その場合これらの両者の軸は図示の実施例ではメインオペレータとアシスタントの立体基線によって規定される。偏向が行われた後の照明ビームの光軸もしくは偏向素子５ｂの中心点は、図示の配置形式では例えばそれぞれメインオペレータ観察光路の光軸に対して約５°の角度を取る。
【００１７】
図１に示された実施例に対して選択的に、偏向素子５ｂをまた主対物レンズ１と偏向プリズム４との間に配置することが可能である。主対物レンズ１内の観察瞳１２ａ，１２ｂ／１３ａ，１３ｂに相対的な偏向素子５ａ，５ｂの本発明による配置形式を、図２につき明らかにする。図２には、このために、主対物レンズ１の面内への偏向素子５ａ，５ｂの投影を含めて共通の主対物レンズ１の平面図が示されている。全部で４つの観察瞳１２ａ，１２ｂ／１３ａ，１３ｂもしくは観察光路は主対物レンズ１を透過し、この場合観察瞳の２つ１３ａ，１３ｂはメインオペレータに及びその他の別の観察瞳１２ａ，１２ｂはアシスタントに対応している。今や、図２の図面において両者の偏向素子５ａ，５ｂを認識可能であり、該偏向素子は照明光を物体の方向に偏向し、かつ図示の実施例では偏向鏡として構成されている。本発明によれば、両者の偏向素子５ａ，５ｂは、偏向された照明光ビームがメインオペレータ及びアシスタントの観察光路に隣接して延びかつ特に観察される物体面、即ち観察される網膜で、観察光路と少なくとも部分的にオーバラップするように、観察光路もしくは観察瞳に対して相対的に配置されている。これは、図１におけるように、主対物レンズ面に投影される偏向素子５ａ，５ｂの面がそれぞれメインオペレータ１３ａ，１３ｂ及びそれぞれおなアシスタント用観察瞳１２ａとオーバラップする配置形式により達成される。この場合も、主対物レンズ１内でのメインオペレータ及びアシスタント観察瞳１２ａ，１２ｂ／１３ａ，１３ｂとのオーバラップが大きくなりすぎないことが重要である。それというのも、さもなければ観察者に対する偏向素子５ａ，５ｂによる観察光路のシェージングに基づく情報損失が生じるからである。
【００１８】
もちろん、本発明によるレッド・レフレックスを生じるための偏向素子の配置形式の他に照明光を別の角度で被観察物体に入射させる被観察物体視野のコントラスト向上を行う別の偏向素子を配置することも可能である。この種の選択的照明装置は、手術用顕微鏡のモジュール構造に基づき選択的に使用することができる、即ち照明装置が組み込まれた種々のモジュールの交換がいつでも可能である。この場合、それぞれ図２に示されているように、偏向素子５ａ，５ｂを含めて共通の主対物レンズの平面図が示されている。図２に相応して、主対物レンズ１、メインオペレータ用観察瞳１２ａ，１２ｂ及びアシスタント用観察瞳１３ａ，１３ｂ並びに偏向素子５ａ，５ｂを使用する。
【００１９】
図３のａに基づく実施例では、唯一の光導波体２０が設けられており、該光導波体に図示されていない強出力の光源が入力結合される。光導波体出力面２１の後方に配置された光学系２２を介して、照明ビームはビームを分割する光学素子２３に到達し、該光学素子は２つの部分ビームに分割する。部分ビームの光路内の２つの偏向素子２４ａ，２４ｂを介して、これらのビームは最後に、既に記載したように観察瞳１２ａ，１２ｂ／１３ａ，１３ｂもしくは光路に対して一定の相対配置関係を有し、かつ照明光を物体視野の方向に偏向する偏向素子に達する。この実施例では、偏向素子５ａ，５ｂに唯一の照明ビームが配属され、該照明ビームは２つの部分ビームに分割される。
【００２０】
もう１つの選択的装置が図３のｂに図示されており、この場合には２つの光導波体２５，２６が設けられおり、これらの光導波体には同様にまた外部の図示されていない光源の光が入力結合される。即ち、この場合には、両者の偏向素子５ａ，５ｂのそれぞれのために完全に別の照明ビームが存在する。光導波体出力面２７，２８の後方に、それぞれ１つの光学系２９，３０が配置されている。それに引き続き、物体視野の方向に偏向する偏向素子５ａ，５ｂが本発明による方式に基づき配置されている。
【００２１】
図示の実施例の他に、照明光路内に、それぞれの偏向素子に合わせられ、かつ該偏向素子に当たる照明ビームの一部を選択的に絞ることを可能にする旋回投入可能な絞りを配置することも可能である。このような絞りは、好ましくは光源と偏向素子との間に配置されている。このような絞りを用いると、レッド・レフレックスを生ぜしめる照明光の成分、特に、それぞれの隣接した観察光路とオーバラップする網膜上の照明ビームの成分を使用することができる。
【００２２】
更に、２つの光学ビームスプリッタ素子を主対物レンズの光軸に対して相対的に両者の偏向素子に対して対称的に配置し、そのようにして物体から到達する光のある一定の成分が種々のドキュメンテーション装置に出力結合可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による照明装置を含めた光学機械的に結合された観察鏡胴を有する手術用顕微鏡の略示側面図である。
【図２】メインオペレータ及びアシスタント用の観察瞳を有する共通の主対物レンズ並びに本発明に基づき配置された偏向素子の平面図である。
【図３】ａは唯一の光導波体を有する照明装置の第１の可能な実施例の略示平面図であり、ｂは２つの光導波体を有する照明装置の第２の可能な実施例の略示平面図である。
【符号の説明】
５ａ，５ｂ 偏向素子、 １４ａ，１４ｂ，１４ｃ 光学系

Claims (5)

1. 観察光路が共通の主対物レンズを貫通しかつ照明ビームを物体視野に偏向する１個以上の偏向素子が照明光路内に配置されている形式の、メインオペレータ及び少なくとも一人のアシスタント用の光学機械的に結合された観察鏡胴を有する手術用顕微鏡用の照明装置において、第１の偏向素子の投影が顕微鏡の主対物レンズ面内に投影面を生じさせ、この投影面がメインオペレータ用の少なくとも１つの観察光路と、アシスタント用の少なくとも１つの観察光路とオーバーラップし、かつ他方の偏向素子の相応する投影は、少なくともメインオペレータ用の他方の観察光路と少なくともオーバーラップする投影面を生じさせるように、少なくとも２個の偏向素子（５ａ，５ｂ）が照明光路内に配置されていることを特徴とする、手術用顕微鏡用の照明装置。
2. ２つの照明ビームが偏向後に観察光路の少なくとも２つと被観察物体面で少なくとも部分的にオーバーラップするように、偏向素子（５ａ，５ｂ）が照明光路内に配置されている、請求項１記載の照明装置。
3. 第１の偏向素子（５ａ）は、偏向された照明ビームがメインオペレータの第１の観察光路とオーバーラップするように配置されていて、第２の偏向素子（５ｂ）は、偏向された照明ビームがメインオペレータの第２の観察光路とオーバーラップするように配置されていて、その際、第１と第２の偏向素子（５ａ，５ｂ）によって偏向された照明ビームは同時に少なくとも部分的にアシスタントの同じ観察光路とオーバーラップする、請求項１記載の照明装置。
4. 照明光路内に偏向素子に幾何学的に適合した１つ以上の絞りが配置されており、該絞りが選択的に照明光路内に旋回投入可能であり、かつ該絞りで偏向素子に当たる照明光線の一部を絞ることができる、請求項１から３までのいずれか１項記載の照明装置。
5. 請求項１から４までのいずれか１項記載の照明装置を有する手術用顕微鏡において、アシスタント用鏡胴内に光学系（１４ａ，１４ｂ，１４ｄ）が配置されており、該光学系が複数の個々の光学素子からなり、そのうちの少なくとも１つが光軸（１０ｂ）に沿って規制されて移動可能であり、そのようにして観察される患者の眼の眼底に焦点を合わせることが可能であることを特徴とする、手術用顕微鏡。

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