JPH0554087B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば手術等に用いられ、手術時に
術者を迅速に補助し得るような第２の観察光学系
を備えた実体顕微鏡に関するものである。

［従来の技術］ 実体顕微鏡は手術・検査等の医療用や研究用及
び工業用等に広範囲に使用されており、手術にお
いてはその精密度と安全性の向上に役立つてい
る。

一般に、手術用顕微鏡を使つて手術する際に、
助手は術者の側方から観察しながら補助をする。
このため、助手は絶えず術者と同じ患部を立体観
察している必要がある。しかし従来のこの種の実
体顕微鏡では、助手用観察光学系が術者の観察方
向から大きく外れていたり、立体視できない構造
のものが多い。この問題を解消した実公昭55−
39364号公報の考案においては、助手が術者とほ
ぼ同様な立体観察ができるようになつている。し
かしこの場合に、助手は術者に対し或る定められ
た方向にしか位置することができず、助手の移動
可能範囲が制限されることになる。この移動可能
範囲の制限の改善を目的とした特許出願を本出願
人は既に提案しているが、上述の移動可能の自由
度は未だ十分とは云えない。

本発明を説明するに先立ち、次に従来例につい
て説明する。第４図は従来の手術用顕微鏡の光学
系を示し、患部Ｅは対物レンズ１、２組のズーム
レンズ２ａ，２ｂ・ビームスプリツタ３ａ，３ｂ
を介し、術者によつて２つのアイピース４ａ，４
ｂから立体視観察される。一方、助手は患部Ｅを
観察するに当つては、患部Ｅと対物レンズ１との
間の術者の観察方向と全く別な方向L′から観察す
るか、或いはビームスプリツタ３ｂを介して左右
眼の観察系の一方向Ｌから光束を分離して観察す
るようになつている。

第５図は助手も立体視ができる他の従来例であ
り、対物レンズ１の光軸Ｏの方向から見て、術者
用観察光学系の対物レンズ１における使用領域Ａ
と助手用観察光学系の使用領域Aaとが、それぞ
れ90゜を成す位置に固定されている。従つて、こ
れら第４図、第５図の従来例においては、既述し
た位置の自由度が得られない問題を生ずることに
なる。

第６図は先に本出願人により上述の欠点を改善
するために提案された従来例であり、患部Ｅは第
４図の場合と同様に対物レンズ１、２組のズーム
レンズ２ａ，２ｂ、ビームスプリツタ３ａ，３
ｂ、アイピース４ａ，４ｂを介して術者により観
察される。一方、助手は患部Ｅを対物レンズ１、
ズームレンズ２a′，２ｂ、ミラー５ａ，５ｂ、ア
イピース４a′，４b′（２b′，５ｂ，４b′は図示せ
ず）を介して観察するが、この助手の観察光学系
の対物レンズ１における使用領域Aaは、第７図
に示すように術者用の光学系に対して回転自在と
なつている。即ち、第７図において術者用観察光
学系の使用領域Ａに対して、助手用観察光学系の
使用領域Aaは対物レンズ１の光軸Ｏの廻りに左
右眼用の一対の領域Ａ、Aaが１組となつて回転
することになる。

この従来例は先の２例に比較して、助手の位置
の自由度の観点からは著しい改善がなされている
が、両観察光学系の使用領域Ａ、Aaは同一空間
内で回転可能に設置されているため、領域Ａに対
する領域Aaの回転範囲にはやはり制限が存在す
る。特に、脳外科等における顕微鏡手術では深い
穴の奥を観察する場合が多く、第６図における一
対の光学系の距離ｄを必要以上に大きくとること
ができないため、使用領域Aaの回転範囲は制限
される。また、手術等の精密度に伴い、近年では
特に明るく良く見える顕微鏡が望まれていること
から、ズームレンズ２ａ，２ｂの径も小さくする
ことは不適当であるため、同様に使用領域Aaの
回転範囲が制限される欠点が存在する。

［発明の目的］ 本発明の目的は、同一の被検部に対する２つの
立体観察光学系の相互の観察方向を自在に位置さ
せることのできる実体顕微鏡を提供することにあ
る。

［発明の概要］ 上述の目的を達成する本発明の要旨は、共通の
対物光学系の後方に、左右一対の第１の立体視観
察光学系を配置した実体顕微鏡において、前記対
物光学系と前記第１の立体視観察光学系との間
に、前記対物光学系の光軸を中心に前記第１の立
体視観察光学系に対し相対的に回転自在に設けた
光束分配手段と、該光束分配手段に光学的に結合
し、前記対物光学系の光軸を中心に前記第１の立
体視観察光学系に対し相対的に回転可能な左右一
対の第２の立体視観察光学系と、該第２の立体視
観察光学系の回転に伴い前記光束分配手段を同一
角度回転させ、前記対物光学系上における前記第
２の立体視観察光学系の有効光束領域を同一角度
回転させる結合手段とを有することを特徴とする
実体顕微鏡である。

［発明の実施例］ 本発明を第１図〜第３図に図示の実施例に基づ
いて詳細に説明する。

第１図に示す第１の実施例においては、主観察
光学系の構成は第４図に示す従来例とほぼ同様に
あるが、対物レンズ１１とズーム変倍系１２ａ，
１２ｂ（１２ｂは図示せず）との間に、光束分配
手段としてプリズム型ビームスプリツタ１３が対
物レンズ１１の光軸Ｏを中心として全周に渡つて
回転自在に配置されている。主検者は物体側焦点
を被検体Ｅに一致させた対物レンズ１１と、２つ
のプリズムを組み合わせて部分的に光束分配を行
う作用を有するビームスプリツタ１３と、左右２
つの平行な光軸にそれぞれ対になつて配置された
ズーム変倍系１２ａ，１２ｂと、アイピース１４
ａ，１４ｂ（１４ｂは図示せず）を介して、被検
体Ｅを立体視観察できるようになつている。

ビームスプリツタ１３には、対物レンズ１１の
光軸Ｏに対して傾けた光束分配面Ｐが形成され、
この分配面Ｐの副観察光学系の２つの有効使用領
域Aaにのみハーフミラー部が形成されている。
このハーフミラー部で反射された光束はビームス
プリツタ１３の底面Ｑで全反射され、出射面Ｒの
２つの領域Abから出射され、光軸Ｏと45゜の角度
で副観察光学系に向うようになつている。従つ
て、副観察光学系においても、ビームスプリツタ
１３に光学的に結合されたズーム変倍系１２a′，
１２b′及びアイピース１４a′，１４b′（１２b′，１
４b′は図示せず）を介して、被検体Ｅが副検者に
より立体視観察されるように構成されている。

第２図ａ，ｂは対物レンズ１１の光軸Ｏの方向
から見たビームスプリツタ１３の状態を示してお
り、主検者用の光路はビームスプリツタ１３の使
用領域Ａを貫ぬいており、ビームスプリツタ１３
は対物レンズ１１の中心Ｏに対して回転自在に設
置されているから、２つの副観察光学系の有効使
用領域Aaは主観察光学系使用領域Ａに対して任
意の角度を採り得ることになる。

第２図ａは主検者Ｍと副検者Ｓとが90゜の角度
を成す位置から観察する場合を示しており、第２
図ｂは主検者Ｍと副検者Ｓとが180゜の角度を成す
位置から観察する場合を示している。副観察光学
系の使用領域Aaはハーフミラー部となつている
ので、第２図ｂに示すように使用領域ＡとAaと
が一致した場合には、被検体Ｅから発した光束は
主観察光学系、副観察光学系にそれぞれ50％ずつ
分配される。しかし第２図ｂ以外の場合、即ち使
用領域ＡとAaとが一致していない場合には、主
観察光学系の使用領域Ａは100％、副観察光学系
の使用領域Aaは50％の光束が通過することにな
る。

従つて、第２図ｂ以外の場合においては、被検
体Ｅから発した光束は対物レンズ１１を通過後
に、主観察光学系にビームスプリツタ１３の使用
領域Ａを透過して100％入射し、ズームレンズ系
１２ａ，１２ｂ及びアイピース１４ａ，１４ｂを
介して主検者によつて観察される。一方、副観察
光学系ではビームスプリツタ１３の使用領域Aa
で50％反射し、ビームスプリツタ１３の底面Ｍで
全反射し出射面Ｎの領域Abを透過し、ズームレ
ンズ系１２a′，１２b′及びアイピース１４a′，１
４b′を介して、50％の光量の下に副検者によつて
観察される。

第２図ｂの場合のように使用領域ＡとAaとが
一致した場合には、主観察光学系及び副観察光学
系の双方に50％ずつ光束が分配され、主検者Ｍと
副検者Ｓは同じ明るさで、同じ方向から被検体Ｅ
を観察することになる。

このようにして、本実施例においてはビームス
プリツタ１３が回転自在に設置されているため、
副検者Ｓは任意の位置に観察することができ、主
検者Ｍと副検者Ｓとが180゜の角度を成す位置にな
つたとき以外は、主検者Ｍは100％の光束を得る
ことができ、主検者Ｍに明るい観察像を与えるこ
とができる。

第３図は第２の実施例を示すものであり、光束
分配手段としてペリクルミラー型ビームスプリツ
タが用いられている。第３図ａは実施例の側面図
を示し、対物レンズ１１の光軸Ｏを中心として回
転自在に設置されたペリクルミラー１５と、副観
察光学系内に設置されペリクルミラー１５と一体
となつて回転する反射ミラー１６を介して、被検
体Ｅが副検者により観察されるようになつてい
る。

第３図ｂはペリクルミラー１５及び反射ミラー
１６を対物レンズ１１の光軸Ｏの方向から見たも
のであり、ペリクルミラー１５はその両端にハー
フミラー部から成る使用領域Aaが設定されてい
る。ペリクルミラー１５、反射ミラー１６及び副
観察光学系は一体となつて、対物レンズ１１の光
軸Ｏを中心にして回転するので、ペリクルミラー
１５の使用領域Aaによつて50％反射され、反射
ミラー１６の領域Abによつて角度を変えられた
被検体Ｅから発した光束を副検者が受け取ること
により、被検体Ｅを任意の方向から観察できる。
そして、使用領域ＡとAaとが一致しない限り、
主検者は被検体Ｅから発した光束をペリクルミラ
ー１５が存在しない部分を介して100％利用する
ことができる。

この第２の実施例は装置を軽量化することがで
きるという長所を有しているばかりでなく、次の
ような応用も可能である。つまり、、第３図ａに
おいては反射ミラー１６の角度を対物レンズ１１
の光軸Ｏに対して45゜傾けて設置したので、噴検
者は垂直方向から被検体Ｅを観察することになる
が、例えば対物レンズ１１の光軸Ｏに対して反射
ミラー１６を67.5゜傾けて設置すれば、副検者は
対物レンズ１１の光軸Ｏに対して45゜の角度から
立体視観察することができる。加えて、反射ミラ
ー１６の傾斜角を可変とし、それに対応した角度
を副観察光学系に持たせる手段を形成することに
より、任意の角度からの壊察も可能となる。

また、第１の実施例においては観察姿勢を楽に
するために、プリズム型ビームスプリツタ１３に
より形成される副光軸は、対物レンズ１１の光軸
に対して45゜傾けて設置されているが、必要によ
つては光束分配面Ｐの傾きを変え、プリズム型ビ
ームスプリツタ１３の形状を選択することによつ
て、他の任意の角度で被検体Ｅを観察することが
できることを付言しておく。ただし、第１図に示
したような形状を有するプリズム型ビームスプリ
ツタを用いた場合が装置を小型化し、かつ観察姿
勢を楽にするといつた観点からは有利であると考
えられる。

また、手術用顕微鏡等のような主・副を区別す
る必要のある顕微鏡においては、光束分配面に部
分的にハーフミラーを形成する方式が優れている
が、例えば教育用実体顕微鏡等のような対等な複
数の観察光学系が必要な顕微鏡に適用する場合に
は、プリズム型ビームスプリツタ１３の光束分配
面Ｐの全面及び面積を広くしたペリクルミラー１
５の全面にハーフミラーを形成し、同一の明るさ
で任意の方向から観察可能にすることもできる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る実体顕微鏡
は、対物光学系の後方にこの対物光学系の光軸を
中心として回転可能な光束分配手段を設け、光束
分配手段の有効部のみハーフミラーとすることに
よつて、副検者は主検者の位置に制限されること
なく被検体を観察することができる。また、必要
に応じて主観察光学系には優先的に光束を送り込
むことができ、不必要に主検者の観察像が暗くな
ることが回避でき、観察及び手術等を正確迅速に
行うことを可能としている。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明に係る実体顕微鏡の実
施例を示すものであり、第１図は第１の実施例の
構成図、第２図ａ，ｂは光束分配手段の説明図、
第３図ａは第２の実施例の構成図、ｂは光束分配
手段の説明図であり、第４図は第１の従来例の構
成図、第５図は第２の従来例の説明図、第６図は
第３の従来例の構成図、第７図はその説明図であ
る。 符号１１は対物レンズ、１２はズーム変倍系、
１３はプリズム型ビームスプリツタ、１４はアイ
ピース、１５はペリクルミラー、１６は反射ミラ
ーである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 共通の対物光学系の後方に、左右一対の第１
   の立体視観察光学系を配置した実体顕微鏡におい
   て、前記対物光学系と前記第１の立体視観察光学
   系との間に、前記対物光学系の光軸を中心に前記
   第１の立体視観察光学系に対し相対的に回転自在
   に設けた光束分配手段と、該光束分配手段に光学
   的に結合し、前記対物光学系の光軸を中心に前記
   第１の立体視観察光学系に対し相対的に回転可能
   な左右一対の第２の立体視観察光学系と、該第２
   の立体視観察光学系の回転に伴い前記光束分配手
   段を同一角度回転させ、前記対物光学系上におけ
   る前記第２の立体視観察光学系の有効光束領域を
   同一角度回転させる結合手段とを有することを特
   徴とする実体顕微鏡。 ２ 前記光束分配手段は前記第２の立体視観察光
   学系の有効光束部分にのみ光束分配機能を有し、
   他部においては全ての光束を前記第１の立体視観
   察光学系に入射させるようにした特許請求の範囲
   第１項に記載の実体顕微鏡。 ３ 前記光束分配機能はハーフミラーにより機能
   させるようにした特許請求の範囲第２項に記載の
   実体顕微鏡。 ４ 前記光束分配手段をプリズム型ビームスプリ
   ツタとした特許請求の範囲第１項に記載の実体顕
   微鏡。 ５ 前記光束分配手段をペリクルミラー型ビーム
   スプリツタとした特許請求の範囲第１項に記載の
   実体顕微鏡。