JP3735936B2

JP3735936B2 - 手術用顕微鏡

Info

Publication number: JP3735936B2
Application number: JP08519596A
Authority: JP
Inventors: 研富岡
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1996-04-08
Filing date: 1996-04-08
Publication date: 2006-01-18
Anticipated expiration: 2016-04-08
Also published as: JPH09274141A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、観察対象を照明する手段を備える手術用顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
眼科手術では、手術医が手術用顕微鏡を用いて、観察対象である被検眼を任意の倍率で観察したり、同時に該被検眼を照明して、手術を施す。従来の手術用顕微鏡は、例えば図３に示すような構成を備えている。ここで、１は被検眼、２は手術医眼を示す。
【０００３】
従来の手術用顕微鏡において、被検眼１の観察像は、第一対物レンズ１１、左右一対の変倍光学系１２ａ、１２ｂ（図では片側のみ表示）を通過する。変倍光学系を通過した被検眼像は、第二対物レンズ３１、正立プリズム３２、菱形プリズム３３を通過し、接眼レンズ３４により手術医眼２に結像する。一方、被検眼１の照明光は、光源２５、光ファイバー２４を介し、コンデンサーレンズ２２、リレーレンズ２１からなる照明光学系２０を通過し、プリズム３０により被検眼１へ偏向され、第一対物レンズ１１を通過し、被検眼１を照明する。
【０００４】
また、従来の手術用顕微鏡では、変倍動作により手術者が感じる照明光の変化を補うため、変倍光学系の状態を検知し、それに連動させて照明光学系のレンズ配置を動かしたり、同じく変倍光学系の状態を検知し、それに連動させて照明光源の明るさを調節していた。
【０００５】
次に、本発明に関連する他の従来技術として、実体顕微鏡の一般的な落射照明方法について、図４を参照して説明する。ここで、５１は観察対象物、５２は観察者眼を示す。
【０００６】
従来の落射照明手段を備える実体顕微鏡においては、図４に示すように、観察対象物５１の観察像は、第一対物レンズ５３、左右一対の変倍光学系５４ａ、５４ｂ（図では片側のみ表示）を通過する。変倍光学系５４ａ、５４ｂを通過した被検眼像は、第二対物レンズ５５、正立プリズム５６、菱形プリズム５７を通過し、接眼レンズ５８により観察者眼５２に結像する。一方、観察対象物５１の照明光束は、光源５９よりコンデンサーレンズ６０を通過し、変倍光学系５４ａ、ｂ（図では片側のみ表示）の光軸上を通るように、ビームスプリッター６１により偏向される。その後、光源５９からの照明光束は、変倍光学系５４ａ、５４ｂ、第一対物レンズ５３を通過し、観察対象物５１を照明する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の如き従来の手術用顕微鏡においては、変倍光学系の光軸に対し、照明光学系の光軸が垂直に配置されている。このため、手術用顕微鏡の、例えば奥行き方向に、照明光学系を配置するためのスペースが必要になり、その結果、手術用顕微鏡の大きさが大きくなると言う欠点があった。
【０００８】
これは、その使用に際しては、手術用顕微鏡は患者の顔部上方に配置され、手術医は、手術用顕微鏡と患者の顔部との間の空間で手術を施すため、手術用顕微鏡のサイズを少しでも増加させるということは、この空間的制約を増加させ、手術を行いにくくさせるという意味で、大きな問題となる。
【０００９】
さらに、変倍により手術者が感じる照明光の変化を補うため、変倍光学系の状態を検知し、それに連動させて照明光学系のレンズ配置を動かすためには、新たに駆動系を配置したり、変倍光学系の駆動モーターと連動させるための駆動ギアを多数配置しなければならない。その結果、これらの追加された機構のために、器械の大きさが大きくなってしまうだけでなく、その構成が複雑になり、手術用顕微鏡全体のコストも高くなると言う欠点があった。
【００１０】
また、実体顕微鏡の落射照明では、観察用の変倍光学系を照明光学系と共通に用いるため、そのままでは、照明光束によるフレアーやゴーストが多数発生する場合がある。そこで、これらフレアーやゴーストを軽減するために、従来は、第一対物レンズ５３の下方に偏光フィルターを配置する等していた。しかし、その結果、もともとビームスプリッター６１により明るさが半減した観察像が、更に暗くなってしまうという問題点があり、上述したような落射照明を手術用顕微鏡の照明手段として使用することは困難であるばかりでなく、現実的でもない。
【００１２】
本発明の目的は、上記発明の手術用顕微鏡において、被検眼に照射された照明光の明るさを、上記変倍光学系の変倍動作に応じて調整することができる、手術用顕微鏡を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明では、変倍により手術者が感じる照明光の変化を補うために、変倍光学系のレンズ（例えばズームレンズ）が配置されているホルダー部材（例えばレンズキャリア）に、照明光学系を構成するレンズを配置する。このような構成によれば、変倍光学系のレンズと照明光学系のレンズとが１つの駆動系によって共に駆動できる。したがって、照明光学系のレンズ配置を動かすために新たに駆動系を配置したり、変倍光学系の駆動モーターと連動させるために多数の駆動ギアを配置する必要がなくなり、器械自体の大きさがコンパクトになるばかりでなく、コストも大幅に安くなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した手術用顕微鏡の一実施形態を、図１、２を用いて説明する。
【００１６】
最初に、本実施形態の手術用顕微鏡における光学配置を、図１を参照して説明する。なお、本実施形態において、従来技術と同じ構成要素については、同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００１７】
本実施形態の手術用顕微鏡は、被検眼１を手術医眼２で観察するための光学的構成として、例えば、第一対物レンズ１１、左右一対の変倍光学系１２ａ、１２ｂ（図では片側だけを表示）、第二対物レンズ３１、正立プリズム３２、菱形プリズム３３、及び、接眼レンズ３４を備えている。これらの光学的構成は、上記図３で説明した従来の手術用顕微鏡での対応する構成と同じである。
【００１８】
本実施形態の手術用顕微鏡は、さらに、被検眼１を照明するための光学的構成として、光源２５、光ファイバー２４、コンデンサーレンズ２２、プリズム２９及び、変倍光学系１２ａ、１２ｂと平行に配置された照明光学系２０ａを備えている。光源２５で発生し、光ファイバー２４及びコンデンサーレンズ２２を通過し、プリズム２９により偏向された照明光束は、照明光学系２０ａ及び第一対物レンズ１１を通過し、被検眼１を照明する。
【００１９】
本発明においては、照明光学系２０ａは、その光軸が、変倍光学系１２ａ、１２ｂのいずれの光軸とも一致せずかつ平行であるように配置されるものである。本実施形態では、上記配置を実現するため、照明光学系２０ａを構成するリレーレンズ群を、変倍光学系１２ａ、１２ｂのレンズ群が配置されているレンズキャリア（ホルダー部材）上にそれぞれ配置している。
【００２０】
また、照明光学系２０ａのリレーレンズ群は、変倍光学系１２ａ、１２ｂのレンズ群と共に、その変倍動作に応じて、その配置を変えることによって、被検眼１上での照野径を変える等して、その明るさを調整するためのものである。より具体的には、例えば、変倍光学系１２ａ、１２ｂがレンズ群がズームレンズである場合には、上記リレーレンズ群は、当該ズームレンズを構成するレンズ群のそれぞれに対応するレンズ構成を有するズームレンズとすることができる。
【００２１】
次に、変倍光学系１２ａ、１２ｂと照明光学系２０ａとを共に保持するレンズキャリアと、このレンズキャリアを移動させて変倍動作を実行するための駆動機構の一例について、図２を参照して説明する。
【００２２】
本実施形態での各レンズキャリアは、例えば図２（ａ）に示された上部レンズキャリア１１０のように、変倍光学系１２ａ、１２ｂ及び照明光学系２０ａをそれぞれ構成する３つのレンズを一体的に保持するもので、変倍光学系１２ａ、１２ｂのいずれとも干渉しない位置に照明光学系２０ａのレンズが配置される。もちろん、本発明において、照明光学系２０ａのレンズの配置位置は本例に限定されるものではなく、左右一対の変倍光学系１２ａ、１２ｂに干渉しない位置であれば、レンズキャリア上のどの位置でも構わない。
【００２３】
本実施形態の駆動機構は、上記図１に示した光学的構成のうち主要な構成と共に、手術用顕微鏡１００の内部に収納されるものであり、上記図２（ａ）に示すような構成を備えている、上部レンズキャリア１１０及び下部レンズキャリア１２０の配置を、指示された観察倍率に応じて移動する。
【００２４】
本実施形態の駆動機構は、例えば図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、歯車付きカム環３、ズーム駆動モータ４、ガイド軸５ａ、５ｂ、カム環収納筒６、カム環抜け止め板７、駆動歯車８、及び、カムピン９ａ、９ｂを有している。ここで、歯車付きカム環３はカム環収納筒６に嵌合され、カム環抜け止め板７により、その落下が防止されている。
【００２５】
外部からの変倍指令に応じてズーム駆動モータ４が回転駆動されると、ズーム駆動モータ４の回転軸に取り付けられた駆動歯車８が回転し、この駆動歯車８に噛み合っている歯車付きカム環３が回転する。歯車付きカム環３には、複数のカム溝が加工されており、それぞれのカム溝には、上部レンズキャリア１１０及び下部レンズキャリア１２０に取り付けられたカムピン９ａ、９ｂが嵌合している。このため、歯車付きカム環３が回転すると、上部レンズキャリア１１０及び下部レンズキャリア１２０が、ガイド軸５ａ、５ｂに沿って移動する。
【００２６】
上記構成によれば、変倍光学系１２ａ、１２ｂ及び照明光学系２０ａでのレンズ配置を一緒に変えることができるため、観察倍率と共に照明光の明るさを調整することが出来る。
【００２７】
なお、本実施形態では、図１に示すように、プリズム２９を用いて光源２５からの照明光を偏向させた後に照明光学系２０ａへ導いていたが、本発明では光源２５と照明光学系２０ａとの間の光学的構成はこれに限定されるものではない。例えば、手術用顕微鏡の上部構成における光学的条件および機械的条件が許容するのであれば、照明光学系２０ａの直上方からプリズム２９を介さないで照明光を入射させる構成としても良い。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、被検眼に照射された照明光の明るさを、簡単な構成で変倍光学系の変倍動作に応じて調整することが可能な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】本発明の一実施形態における光学配置の一例を示す説明図。
【図２】図２（ａ）：図１の実施形態の手術用顕微鏡におけるレンズキャリアの構成を示す上面図。図２（ｂ）：図２（ａ）の矢視断面及びその他の要部構成に示した説明図。
【図３】従来の手術用顕微鏡の光学配置の一例を示す説明図。
【図４】従来の実体顕微鏡の光学配置の一例を示す説明図。
【符号の説明】
１・・・被検眼、２・・・手術医眼、１１・・・対物レンズ、１２ａ、１２ｂ・・・変倍光学系、２０、２０ａ・・・照明光学系、２４・・・光ファイバー、２５・・・光源、３０・・・プリズム、６１・・・ビームスプリッター、６０・・・コンデンサーレンズ、１１０・・・上部レンズキャリア、１２０・・・下部レンズキャリア。

Claims

被検眼に対向する対物レンズと、前記対物レンズを介して、前記被検眼を異なる観察倍率にて観察するための変倍光学系と、前記対物レンズを介して前記被検眼を照明する照明手段とを備える手術用顕微鏡において、
前記照明手段は、照明光を前記対物レンズまで導くための、前記変倍光学系の光軸と平行な光軸を備える照明光学系を有し、
前記変倍光学系は、１以上のレンズと、当該１以上のレンズをそれぞれ保持する１以上のホルダー部材と、当該１以上のホルダー部材の配置を観察倍率に応じて変化させるレンズ移動機構とを備え、
前記照明光学系は、前記変倍光学系のレンズと共に前記ホルダー部材に一体的に保持されるレンズを少なくとも１つ備えること
を特徴とする手術用顕微鏡。
被検眼に対向する対物レンズと、前記対物レンズを介して、前記被検眼を異なる観察倍率にて観察するための変倍光学系と、前記対物レンズを介して前記被検眼を照明する照明手段とを備える手術用顕微鏡において、
前記照明手段は、照明光を前記対物レンズまで導くための、前記変倍光学系の光軸と平行な光軸を備える照明光学系を有し、
前記変倍光学系は、１以上のレンズと、当該１以上のレンズをそれぞれ保持する１以上のホルダー部材と、当該１以上のホルダー部材の配置を観察倍率に応じて変化させるレンズ移動機構とを備え、
前記照明光学系は、前記変倍光学系のレンズと共に前記ホルダー部材に保持されるレンズを少なくとも１つ備え、
前記変倍光学系の１以上のレンズは、立体観察を行うための一対のズームレンズを構成するものであり、
前記照明光学系は、前記一対のズームレンズと共に前記ホルダー部材に一体的に保持されるズームレンズを備えること
を特徴とする手術用顕微鏡。