JPH07155336A

JPH07155336A - 手術用顕微鏡

Info

Publication number: JPH07155336A
Application number: JP5309364A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Ueda; 昌章植田; Takashi Fukaya; 孝深谷; Tomonori Ishikawa; 朝規石川
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-12-09
Filing date: 1993-12-09
Publication date: 1995-06-20
Anticipated expiration: 2019-08-11
Also published as: JP3552737B2

Abstract

(57)【要約】【目的】特に、照明効率を向上させて、いかなる焦点距
離においても常に最良の照明状態を得ることができ、か
つ、安全性の高い手術用顕微鏡の提供を目的としてい
る。【構成】特定のレンズを移動し物体側焦点位置が移動可
能な対物光学系２と、前記対物光学系の移動レンズを介
さずに被検面上に照明光を導く照明光学系とを有する手
術用顕微鏡において、前記対物光学系の焦点位置の移動
に伴って移動する光学部材１２，１９を前記照明光学系
に設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物体側焦点位置を移動
可能な対物光学系と、被検部を照射する照明光学系とを
備えた手術用顕微鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、手術手法および手術用具の発達に
伴って、微細な手術いわゆるマイクロサージャリーが頻
繁に行なわれるようになってきた。このマイクロサージ
ャリーには術部を拡大観察する手術用顕微鏡が用いられ
る。

【０００３】一般に、手術用顕微鏡は、図８に示すよう
な実体顕微鏡である鏡体部１０１と、この鏡体部１０１
を所望の位置や角度に移動して固定するためのアーム１
０２と、アームを支持するための架台部１０３とから構
成される。

【０００４】通常、鏡体部１０１は図示しない焦準部に
よりその観察光軸方向に沿って移動されて焦準動作する
ようにアーム１０２に保持されているが、近年、その小
型化および軽量化を図るため、前記焦準部の代わりに、
特定のレンズを光軸方向に移動させることによって焦点
位置を変化させるいわゆる焦点距離可変対物光学系が使
用されるようになってきている。

【０００５】以下、この焦点距離可変対物光学系を有す
る鏡体部１０１について図９を参照しつつ説明する。図
中、１０４は焦点距離可変対物光学系、１０５は変倍光
学系、１０６は開口絞り、１０７は結像レンズ、１０８
は接眼レンズである。なお、変倍光学系１０５、開口絞
り１０６、結像レンズ１０７、接眼レンズ１０８はそれ
ぞれ図中紙面垂直方向に左右に対になって配置されてい
る。また、１０９は対物レンズ１０４の後方（図中上
側）に配置された照明プリズム、１１０は照明光学系、
１１１は術部Ｐと光学的に共役な面内に配置された照野
絞り、１１２は集光レンズ、１１３は光源としてのラン
プである。また、Ｏ₁ は鏡体部１０１における観察光
軸、Ｏ₂ は照明光軸である。

【０００６】この構成において、ランプ１１３から発せ
られた照明光は、集光レンズ１１２を介して集光され
て、照野絞り１１１により絞られた後、照明光学系１１
０と照明プリズム１０９と焦点距離可変対物光学系１０
４とを介して術部Ｐに照射される。一方、術部Ｐから発
せられた光は、焦点距離可変対物光学系１０４と変倍光
学系１０５と開口絞り１０６とを介して結像レンズ１０
７により結像された後、接眼レンズ１０８により拡大さ
れて、術者の眼Ｅにより立体観察される。

【０００７】術中において、術者は、術部Ｐに焦点を合
わせるために、図示しない例えばフットスイッチ等の入
力手段により焦点距離可変対物光学系１０４を操作し、
焦点距離可変対物光学系１０４内に含まれる特定のレン
ズ群を移動させることによって、ピント合わせを行な
う。この時、通常、焦点距離の変化によって観察総合倍
率すなわち観察視野径が変化してしまうが、焦点距離が
変化してもその観察総合倍率すなわち観察視野径が変化
しないように、焦点距離の変化に応じて変倍光学系１０
５により観察総合倍率を補正する焦点距離可変対物光学
系が特開昭６３−６０４１８号公報に開示されている。

【０００８】また、術部Ｐが細孔等のように深く長い穴
である場合や、眼科手術における水晶体摘出術において
眼底の赤色反射を利用する場合には、図８における照明
プリズム１０９をハーフミラーで構成して、観察光軸Ｏ
₁ と照明光軸Ｏ₂ とが一致するようにハーフミラーを配
置するいわゆる完全同軸照明が用いられる。この完全同
軸照明については特開昭６３−２７８１０号公報によっ
て開示されている。以下、前述した焦点距離可変対物光
学系を特開昭６３−２７８１０号公報に開示された完全
同軸照明に適用した場合について、図１０を参照しつつ
説明する。

【０００９】図中、１１４は照明光軸Ｏ₂ 上において術
部Ｐと光学的に共役な位置すなわち前記照野絞り１１１
と同位置に配置される瞳孔フィルタ、１１５は図中実線
の位置と破線の位置との間を移動できる照明光路切り換
えミラー、１１６は観察光軸Ｏ₁ と照明光軸Ｏ₂ との交
点上にその反射面がくるように配置されたハーフミラ
ー、１１７はハーフミラー１１６の術部Ｐ側に取り付け
られた防塵カバーである。また、瞳孔フィルタ１１４、
照明光路切り換えミラー１１５、ハーフミラー１１６、
防塵カバー１１７、照明光学系１１０、照野絞り１１
１、集光レンズ１１２、ランプ１１３は全て枠体１１８
に一体となって収容されて照明ユニットを構成してお
り、枠体１１８を介して鏡体部１１９に一体的に取り付
けられている。なお、図面中、図９と同一の部材につい
ては図９と同一の符号を付してある。

【００１０】この構成において、ランプ１１３を発した
照明光は、集光レンズ１１２によって集光された後、照
明光学系１１０を透過して、焦点距離可変対物光学系１
０４を介すことなく術部Ｐに導かれる。照明光路切り換
えミラー１１５が図中実線の位置に配置されている時に
は、照明光学系１１０を透過した照明光は、照明光路切
り換えミラー１１５によって反射されて、観察光軸Ｏ₁
に対してある一定の角度をなして術部Ｐに照射される。
また、照明光路切り換えミラー１１５が図中破線の位置
に配置されている場合には、前記照明光は、ハーフミラ
ー１１６によって反射された後、観察光軸Ｏ₁ に沿って
術部Ｐに照射される。

【００１１】また、瞳孔フィルタ１１４は術部Ｐと光学
的に共役な面内に配置されているので、術部Ｐすなわち
患者の瞳孔上にその像が形成される。したがって、患者
の網膜を保護し、すなわち、患者の眼に障害を与えるこ
となく手術が行える。また、瞳孔フィルタ１１４の位置
には照野絞り１１１が配置されているので、術部Ｐ上に
おいて明瞭な視野の輪郭が形成される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、照明光が焦
点距離可変対物光学系１０４を介して術部Ｐに導かれる
図９に示すような構成においては、照明光が焦点距離可
変対物光学系１０４を構成しているレンズ群のレンズ面
上で反射し、その反射光が変倍光学系１０５内に入射し
て、観察視野内においてフレアが生じるという問題があ
る。前記反射光は、焦点距離可変対物光学系１０４を構
成する各々のレンズ面上において生じるため、焦点距離
が固定されている対物レンズに比べて構成レンズの数が
多い焦点距離可変対物光学系１０４にあっては、観察光
学系に及ぼす影響が大きくなる。

【００１３】また、焦点距離が固定されている対物レン
ズにあっては、その反射光の反射方向を一定にできるた
め、反射光が観察視野内に入射しないすなわちフレアが
生じないように照明プリズム１０９を構成および配置す
ることが可能であるが、焦点距離可変対物光学系１０４
にあっては、それを構成するレンズ群が観察光軸Ｏ₁方
向に沿って移動するため、フレアが生じないように照明
プリズム１０９を構成したり配置したりすることが非常
に困難である。

【００１４】また、図９に示す構成において照明プリズ
ム１０９をハーフミラーに置き換え、すなわち、焦点距
離可変対物光学系１０４と変倍光学系１０５との間にお
いて観察光軸Ｏ₁ と照明光軸Ｏ₂ とが一致するようにハ
ーフミラーの反射面を配置するいわゆる完全同軸照明を
構成すると、観察光軸Ｏ₁ 上で反射光が発生するため、
フレアの発生率がさらに大きくなってしまう。

【００１５】また、こうしたフレアの問題を避けるた
め、図１０に示すように、鏡体部１０１内の観察光学系
と照明光学系１１０を有する照明ユニット１１８とを別
体で構成し、照明光を焦点距離可変対物光学系１０４を
通さずに術部Ｐ上に照射するようにした場合には、焦点
距離可変対物光学系１０４を操作して焦点位置を変化さ
せると、焦点位置の変化に伴って、照野絞り１１１と術
部Ｐとの共役な位置関係が保てず、照野の輪郭がぼけて
しまうとともに、術部Ｐの周囲に発生する散乱光によっ
てフレアが生じてしまい、また、照明効率も悪くなって
しまう。

【００１６】さらに、焦点距離可変対物光学系１０４に
よって焦点距離を変化させる一方で変倍光学系１０５に
より観察総合倍率を補正した場合、観察視野径が変化し
ないにもかかわらず、照明光学系の照明倍率は常に一定
であることから、焦点距離によっては、術部Ｐにおい
て、観察視野外にまで照明光を照射したり、観察視野内
の一部分しか照射しなかったりするといった不具合が生
じ、照明効率が極めて悪くなってしまう。

【００１７】さらに、眼科の手術においては、患者の網
膜保護を目的として、図９に示すように照野絞り１１１
の位置に瞳孔フィルタ１１４を配置し、瞳孔上に瞳孔フ
ィルタ１１４の像を投影するが、前述した照野絞り１１
１と同様に、焦点位置の変化に伴って、瞳孔フィルタ１
１４と術部Ｐすなわち患者の瞳孔上との共役な位置関係
が崩れ、術部Ｐ上において瞳孔フィルタ１１４の像がボ
ケるため、観察視野全体にわたって暗くなってしまうの
みならず、術部である患者の眼に障害を与える危険があ
る。また、この状態で、焦点深度を深くするために開口
絞り１０６を絞ると、さらに照明効率が悪化することは
言うまでもない。

【００１８】以上述べたように、フレアの問題を解消す
ることも重要な点であるが、今回、発明者は、フレアの
問題もさることながら、特に、照明効率を向上させる点
に着目し、これによって、いかなる焦点距離においても
常に最良の照明状態を得ることができ、かつ、安全性の
高い手術用顕微鏡を提供せんとするものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、特定のレンズを移動し物体側焦点位置が
移動可能な対物光学系と、前記対物光学系の移動レンズ
を介さずに被検面上に照明光を導く照明光学系とを有す
る手術用顕微鏡において、前記対物光学系の焦点位置の
移動に伴って移動する光学部材を前記照明光学系に設け
たものである。

【００２０】

【作用】上記構成では、対物光学系の焦点位置が移動す
ると、被検面上で照野の中心を観察視野の中心に一致さ
せるとともに被検面上に観察視野径と一致した照野径の
照明光を照射するように前記照明光学系が移動する。ま
た、照明光が焦点距離可変対物光学系を通さずに被検面
上に照射されるため、フレアの発生が極力防止される。

【００２１】

【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説
明する。図１および図２は本発明の第１の実施例を示す
ものである。本実施例の手術用顕微鏡の鏡体部１は、図
示しない架台部に取り付けられており、具体的には図１
に示すように構成されている。すなわち、図中２は、図
示しない入力手段（例えばフットスイッチ）を操作する
ことによって構成するレンズ群の間隔を変化させて焦点
距離を変化させる焦点距離可変対物光学系である。ま
た、符号３は、回転動作することによって、焦点距離可
変対物光学系２を構成するレンズ群を保持する図示しな
いレンズ枠を観察光軸Ｏ₁ 方向に移動して、前記レンズ
群の相対位置を変化させるレンズ群移動部材である。さ
らに、４はレンズ群移動部材３に一体的に取り付けられ
たギヤである。

【００２２】符号５は、ギヤ４に噛み合うように配置さ
れたギヤであり、その中心軸に鏡体部１の内部に固定さ
れているモータ６の回転軸が取り付けられている。符号
７は、紙面垂直方向に左右一対に配置された変倍レンズ
であり、焦点距離可変対物光学系２の焦点距離が変化し
た際の観察総合倍率の変化分を補正するような構成にな
っている。符号８は紙面垂直方向に左右一対に配置され
た結像レンズ、符号９は同様に紙面垂直方向に左右一対
に配置された接眼レンズである。

【００２３】符号１０は照明光を照射するランプ、１１
は集光レンズを示している。符号１２は、照明光軸Ｏ₂
上の術部Ｐと光学的に共役な位置に、その中心軸と照明
光軸Ｏ₂ とが一致するように、配置された照野絞りであ
る。符号１３は照野絞り１２を保持する照野絞り枠、１
４は照野絞り枠１３に一体的に取り付けられたラック、
１５はラック１４と噛み合うように配置されたギヤであ
る。

【００２４】符号１６は、構成するレンズ群の間隔を変
化させることによって照明倍率を変化させる照明光学系
である。符号１７は、その回転動作にともなって、照明
光学系１６を構成するレンズ群を保持する図示しないレ
ンズ枠を照明光軸Ｏ₂ 方向に移動し、前記レンズ群の相
対位置を変化させるレンズ群移動部材である。また、符
号１８はレンズ群移動部材１７に一体的に取り付けられ
たギヤ、１９はギヤ１８に噛み合うように配置されたギ
ヤである。

【００２５】符号２０は、照明光学系１６を介した照明
光を術部Ｐに導くように、鏡体部１内部の焦点距離可変
対物光学系２の前方（図中下側）に、観察光軸Ｏ₁ と照
明光軸Ｏ₂ とがある一定の角度をなすように配置固定さ
れた照明プリズムである。また、符号２１は、その入力
軸がモータ６の出力軸として構成され、かつ、ギヤ５の
中心が前記入力軸に一体的に取り付けられ、さらに、２
つの出力軸にはギヤ１５およびギヤ１９の中心がそれぞ
れ一体的に取り付けられたギヤボックスである。

【００２６】上記構成の鏡体部１にあっては、術部Ｐに
対してピントを合わせるために図示しない入力手段を操
作すると、その操作信号にしたがってモータ６が駆動さ
れ、ギヤ５とギヤ４とを介してレンズ群移動部材３が回
転動作される。レンズ群移動部材３が回転すると、焦点
距離可変対物光学系２を構成するレンズ群のうち、ある
特定のレンズ群が観察光軸Ｏ₁ に沿って移動してレンズ
群の相対位置が変化するとともに、変倍光学系７の作用
により観察倍率が一定の状態で保持されつつ、焦点距離
が変化して、術部Ｐにピントが合う。すなわち、術者
は、鏡体部１と術部Ｐとの距離にかかわらず、その観察
視野径が一定の状態においてピント合わせを行うことが
できる。

【００２７】また、モータ６の出力軸がギヤボックス２
１の入力軸と一体的に構成されているため、レンズ群移
動部材３の回転に伴ってギヤ１９が回転する。したがっ
て、ギヤ１９と噛み合うギヤ１８を介してレンズ群移動
部材１７が回転され、照明光学系１６を構成する照明レ
ンズのうち、ある特定のレンズ群が照明光軸Ｏ₂ に沿っ
て移動する。これによって、照明光学系１６を構成する
レンズ群の相対位置が変化し、観察視野径と照野径とが
常に一致するような照明倍率になる。

【００２８】また、ギヤボックス２１のもう一方の出力
軸によってギヤ１５が回転され、ラック１４を介して照
野絞り枠１３が図中矢印で示す斜め方向に移動される。
すなわち、照野絞り１２は常に術部Ｐと共役な位置に配
置される。具体的には、図２に示すように、術部Ｐに対
しては、照野絞り１２は常に術部Ｐと共役な位置、すな
わち、図中Ｏの位置に配置されるが、この時、観察光軸
Ｏ₁ と照明光軸Ｏ₂ は術部Ｐ上において合致するため、
照野絞り１２の像は照明光学系１６によって観察視野の
中心と照野の中心とが一致した状態で、術部Ｐ上に結像
する。また、術部Ｐ′に対しては、照野絞り１２は図中
矢印で示す斜め方向に沿って移動することにより図中
Ｏ′の位置に配置される。この時、照明光軸はＯ₂ ′と
なり、術部Ｐ′上において観察光軸Ｏ₁ と照明光軸Ｏ
₂ ′とが合致する。さらに、術部Ｐ″に対しては、照野
絞り１２がＯ″の位置にまで移動することによって照明
光軸がＯ₂ ″となり、同様に、術部Ｐ″上において観察
光軸Ｏ₁ と照明光軸Ｏ₂ ″とが合致する。このように、
照野絞り１２の像は、常に、照野径が観察視野径と一致
し且つ照野の中心が観察視野の中心に術部上で一致する
ような状態で、術部上に結像される。

【００２９】以上説明したように、本実施例の手術用顕
微鏡は、照明光を焦点距離可変対物光学系２を通さずに
術部Ｐ上に照射し、被観察面（術部）が変化することに
よる観察光学系における焦点位置の移動に連動して照明
光学系内の光学部材が移動するようになっている。した
がって、常に、被観察面上に観察視野径と一致した照野
径の照明光が照射され、また、前記被観察面上と共役な
位置に常に照野絞りが配置されるため、被観察面がいか
なる焦点距離になっても常に照明効率が良く、観察光学
系にフレア等の悪影響を与えない最良の照明状態を得る
ことができる。

【００３０】また、本実施例の手術用顕微鏡は、観察光
束以外の位置に配置した照明プリズム２０によって照明
光を術部に導くものであり、いわゆる完全同軸照明のご
とき構成を成していないため、術部Ｐにおける反射光す
なわち観察光を全て観察視野内に取り込める。したがっ
て、極めて明るい観察像が得られる。

【００３１】図３および図４は本発明の第２の実施例を
示すものである。なお、第１の実施例と同一の構成部材
については同一符号を付してその説明を省略する。図３
は本実施例における鏡体部３０の構成を示している。図
中３１は前述のギヤ４に噛み合うように配置されたギ
ヤ、３２はその回転軸にギヤ３１が取り付けられている
エンコーダ付きモータである。このエンコーダ付きモー
タ３２は鏡体部３０の内部に固定されている。また、符
号３３は照明光軸Ｏ₂ 上に配置固定され、その内部に照
野絞り１２を保持する照野絞り枠、３４は照野絞り枠３
３の内部の特にその照明光軸Ｏ₂ 上である照野絞り１２
の中心位置に装脱可能に配置される瞳孔フィルタであ
る。

【００３２】符号３５は、その構成するレンズ群の相対
位置を変化させることによってその焦点距離を変化させ
る第１照明光学系、符号３６は、その回転動作にともな
って、第１照明光学系３５を構成するレンズ群を保持す
る図示しないレンズ枠を照明光軸Ｏ₂ 方向に移動し、前
記レンズ群の相対位置を変化させるレンズ群移動部材、
符号３７はレンズ群移動部材３６に一体的に取り付けら
れたギヤ、符号３８は、ギヤ１８に噛み合うように配置
されたギヤであり、その回転中心には、エンコーダ付き
モータ３９の出力軸が取り付けられており、エンコーダ
付きモータ３９は鏡体部３０の内部に固定されている。

【００３３】また、符号４０は、その構成するレンズ群
の間隔を変化させることによって照明倍率を変化させる
第２照明光学系、符号４１は、その回転動作にともなっ
て、第２照明光学系４０を構成するレンズ群を保持する
図示しないレンズ枠を照明光軸Ｏ₂ 方向に移動し、前記
レンズ群の相対位置を変化させるレンズ群移動部材、符
号４２はレンズ群移動部材４１に一体的に取り付けられ
たギヤ、符号４３は、ギヤ４２に噛み合うように配置さ
れたギヤで、同様に、その回転中心には、エンコーダ付
きモータ４５の出力軸が取り付けられており、エンコー
ダ付きモータ４５も鏡体部３０の内部に固定されてい
る。また、符号４６は、おいて、観察光軸Ｏ₁ と照明光
軸Ｏ₂ との交点上にその反射面がくるように焦点距離可
変対物光学系２の下方に配置固定されたハーフミラーで
ある。

【００３４】次に、図４に示す電気ブロック図にしたが
って、エンコーダ付きモータ３２，３９，４５の動作を
説明する。符号４７は焦点距離可変対物光学系２を操作
するスイッチ、４８はスイッチ４７に接続されたスイッ
チ回路、４９はスイッチ回路４８からの信号に基づいて
エンコーダ付きモータ３２に駆動信号を出力するドライ
ブ回路である。また、符号５０はエンコーダ付きモータ
３２に接続された焦点距離検出回路、５１は焦点距離検
出回路５０の出力信号に基づいて照明倍率を計算する照
明倍率演算回路、５２は照明倍率演算回路５１の出力信
号に基づいてエンコーダ付きモータ４５に駆動信号を出
力するドライブ回路である。また、エンコーダ付きモー
タ４５は照明倍率演算回路５１と電気的に接続されてい
る。符号５３は第１照明光学系３５および第２照明光学
系４０から構成される照明光学系の焦点距離を演算する
照明光学系焦点距離演算回路、５４は照明光学系焦点距
離演算回路５３の出力信号に基づいてエンコーダ付きモ
ータ３９に駆動信号を出力するドライブ回路である。ま
た、エンコーダ付きモータ３９は照明光学系焦点距離演
算回路５３と電気的に接続されている。

【００３５】本実施例は以上のように構成されているの
で、術中、術者は第１の実施例と同様に、スイッチ４７
を操作して、焦点距離可変対物光学系２によって焦点距
離を変化させ、ピント合わせを行なうと、スイッチ回路
４８により、ドライブ回路４９に操作信号が出力され、
この操作信号にしたがって、ドライブ回路４９からエン
コーダ付きモータ３２に駆動信号が出力される。よっ
て、エンコーダ付きモータ３２が駆動され、ギヤ３１を
介して、レンズ群移動部材３が回転される。

【００３６】レンズ群移動部材３の回転にともなって、
焦点距離可変対物光学系２を構成するレンズ群のうち特
定のレンズ群が光軸Ｏ₁ に沿って移動し、レンズ群の相
対位置が変化し、所望の焦点距離となって、ピント合わ
せが行なわれる。この時、エンコーダ付きモータ３２に
よって、レンズ群移動部材３の回転角度が焦点距離検出
回路５０に出力されるので、焦点距離検出回路５０によ
りレンズ群移動部材３の回転角度信号から焦点距離可変
対物光学系２の焦点距離が演算される。

【００３７】焦点距離検出回路５０からの焦点距離情報
に基づいて照明倍率演算回路５１は、術部Ｐ上すなわち
焦点距離可変対物光学系２の焦点距離上において観察視
野径と照野径とが一致するような目標照明倍率を演算
し、その演算結果がドライブ回路５２に出力される。ド
ライブ回路５２は照明倍率演算回路５１による出力信号
にしたがって、エンコーダ付きモータ４５に駆動信号を
出力し、エンコーダ付きモータ４５が駆動される。

【００３８】したがって、レンズ群移動部材４１がギヤ
４３を介して回転され、第２照明光学系４０を構成する
レンズ群が照明光軸Ｏ₂ に沿って移動し、照明倍率が変
化される。この時、エンコーダ付きモータ４５によっ
て、レンズ群移動部材４１の回転角度が照明倍率演算回
路５１にフィードバックされ、逐一照明倍率が演算さ
れ、その照明倍率が前述の目標照明倍率に達するまでド
ライブ回路５２から駆動信号が出力され、エンコーダ付
きモータ４５が駆動される。

【００３９】また、照明光学系焦点距離演算回路５３
に、焦点距離検出回路５０から、焦点距離可変対物光学
系２の焦点距離信号が入力される。照明光学系焦点距離
演算回路５３は、前記焦点距離信号に基づいて、術部Ｐ
と照明光軸Ｏ₂ 上における照野絞り１２の固定位置とが
光学的に共役な位置関係となるように、第１照明光学系
３５および第２照明光学系４０から構成される照明光学
系の目標焦点距離を演算する。この演算結果に基づい
て、ドライブ回路５４からエンコーダ付きモータ３９に
駆動信号が出力され、エンコーダ付きモータ３９が前記
駆動信号により駆動される。

【００４０】したがって、レンズ群移動部材３６はギヤ
３８を介して回転され、第１照明光学系３５を構成する
レンズ群が照明光軸Ｏ₂ 上を移動し、第１照明光学系３
５および第２照明光学系４０により構成される照明光学
系の焦点距離が変化される。この時、エンコーダ付きモ
ータ３９によって、レンズ群移動部材３６の回転角度が
照明光学系焦点距離演算回路５３にフィードバックさ
れ、逐一照明光学系の焦点距離が演算され、この焦点距
離が前述の目標焦点距離に達するまで、ドライブ回路５
４から駆動信号が出力され、エンコーダ付きモータ３９
が駆動される。また、照野絞り枠３３内の照野絞り１２
の位置に瞳孔フィルタ３４を挿入することによって、瞳
孔フィルタ３４は術部Ｐと共役な位置に配置固定され
る。

【００４１】以上説明したように、本実施例も、照明光
を焦点距離可変対物光学系２を通さずに術部Ｐ上に照射
し、被観察面（術部）が変化することによる観察光学系
における焦点位置の移動に連動して照明光学系内の光学
部材が移動するようになっている。したがって、常に、
被観察面上に観察視野径と一致した照野径の照明光が照
射され、また、前記被観察面上と共役な位置に常に照野
絞りが配置されるため、被観察面がいかなる焦点距離に
なっても常に照明効率が良く、観察光学系にフレア等の
悪影響を与えない最良の照明状態を得ることができる。

【００４２】また、本実施例では、鏡体部３０内の照明
光軸Ｏ₂ 上における術部Ｐとの共役な位置が変化しない
ため、照野絞り枠３３を鏡体部３０内に固定できる。し
たがって、簡単な構成で、必要に応じて瞳孔フィルタ３
４を術部Ｐと共役な位置に挿脱することができ、患者の
網膜保護に役立つ。

【００４３】図５ないし図７は対物光学系を介して照射
光を術部に照射する手術用顕微鏡の構成を示すものであ
る。なお、第１および第２の実施例と同一の構成部材に
ついては同一符号を付してその説明を省略する。

【００４４】図５は手術用顕微鏡の鏡体部および照明ユ
ニットの構成図、図６は、図５における開口絞りユニッ
トの構成図であり、図５の術部Ｐ側からの鏡体部矢視図
であるが、その構成をより明確にするために、図５の術
部Ｐ方向に展開した図である。また、図７は図５におけ
る照明ユニットの駆動部の構成図である。

【００４５】次に、図５にしたがって鏡体部および照明
ユニットの構成について説明する。符号６０は鏡体部、
６１は照明ユニットであり、その内部に、左右両観察光
軸の中心に対して左右対象に配置される一対の、ランプ
１０と、集光レンズ１１と、照野絞り１２と、照明光学
系１６と、後述の開口絞りユニット６２および対物レン
ズ６３とが配置されている。

【００４６】次に、図６にしたがって、開口絞りユニッ
ト６２の構成について説明する。符号６４は、その反射
面がミラーで形成された絞り部材６５，６６から成る開
口絞りである。各絞り部材６５，６６の一端はガイド棒
６７に保持されている。

【００４７】符号６８は絞り部材６６の他端に設けられ
た右ネジのリード部、６９は同様に絞り部材６６の他端
に設けられた左ネジのリード部である。また、符号７０
は、リードネジ部６８に噛み合う右ネジのリードネジ７
１と、リードネジ部６９に噛み合う左ネジのリードネジ
部７２とを有した軸である。軸７０の両端はベアリング
７３，７４によって開口絞りユニット６２のハウジング
に回転可能に保持されている。

【００４８】符号７５は軸７０の一端に固定されたギヤ
である。また、符号７６は、ギヤ７５に噛み合うように
配置されたギヤであり、その中心軸に開口絞り調節ツマ
ミ７７が取り付けられている。また、符号７８はその中
心軸が明るさ調節ツマミ７７に取り付けられたギヤ、７
９はギヤ７８に噛み合うように配置されたギヤ、８０は
ギヤ７９に噛み合うように配置されたギヤである。な
お、明るさ絞りユニット６２は、ギヤ７８、７９および
８０を介して、左右観察光軸の中心に対して対称的に前
述と同じ構成（第１および第２の実施例と同一構成）を
有している。また、開口絞り調節ツマミ７７の操作方向
が図中矢印で示されている。また、開口絞り調節ツマミ
７７の操作により移動する絞り部材６５、６６の移動方
向が図中矢印で示されている。

【００４９】次に、図７にしたがって、照明ユニット６
１の駆動部の構成について説明する。符号８４は、図示
しない入力手段（例えばフットスイッチ）により操作さ
れるモータで、鏡体部６０の内部に固定されている。符
号８５はモータ８４の回転軸に取り付けられたギヤ、符
号８６は、ギヤ８５と噛み合うとともに、照明ユニット
６１のハウジングに取り付けられたラック８７に噛み合
うように配置されたギヤである。また、符号８８は、照
明ユニット６１を保持するガイド棒で、その両端は鏡体
部６０のハウジングに固定されている。また、照明ユニ
ット６１の移動方向が図中矢印で示されている。

【００５０】以上のように構成された手術用顕微鏡にあ
っては、術中、術者が、ピント合わせを行うために図示
しない入力手段を操作すると、モータ８４が回転し、ギ
ヤ８５，８６とラック８７とを介して、照明ユニット６
１が図中矢印方向すなわち鏡体部６０に対して観察光軸
方向に移動し、ピント合わせが行われる。この時、照明
ユニット６１に含まれる対物レンズ６３の移動にともな
って、開口絞りユニット６２、照野絞り１２、照明光学
系１６、集光レンズ１１、およびランプ１０も同時に観
察光軸方向に移動するため、照明ユニット６１内の光学
部材の相対位置関係は変化しない。また、対物レンズ自
体の焦点距離は変化しないので、照野絞り１２の像は、
観察光軸上の共役な位置すなわち焦点位置である術部Ｐ
上にその照野径が変化することなく投影される。したが
って、常に観察視野径と照野径とが一致した状態に保た
れる。

【００５１】また、術者が焦点深度を調節するために、
開口絞り調節ツマミ７７を図中下側の矢印方向すなわち
時計回りに回すと、ギヤ７６および７５を介して、軸７
０が回転する。この時、リードネジ部６８および７１は
右ネジに、リードネジ部６９および７２は左ネジに構成
されているので、絞り部材６５は図中右方向に、絞り部
材６６は図中左方向に移動する。したがって、開口絞り
６４は絞られ、よって、焦点深度は深くなる。この時、
照明光束上に挿入される絞り部材６５および６６の反射
面は、前述のようにミラーで構成されているので、その
反射面の面積増加に伴って、照明光はより多く術部Ｐ上
に照射される。また、逆に、明るさ絞り６７を図中上側
の矢印方向すなわち反時計回りに回すと、絞り部材６５
は図中左方向に、また、絞り部材６６は図中右方向に移
動するため、明るさ絞り６４は開かれる。よって、焦点
深度は浅くなるが、この時、照明光束上に挿入される絞
り部材６５および６６の反射面の面積の減少にともなっ
て、術部Ｐ上に照射される照明光は減少する。また、も
う一方の光路上に配置された開口絞りについてもギヤ７
８，７９，８０を介すことによって、当然に、前述と同
様の動作をすることができる。

【００５２】このように、本構成の手術用顕微鏡におい
ては、照明ユニット全体を観察光軸方向に移動するだけ
の簡単な構成で、照野絞り１２と術部Ｐ上は常に共役な
位置関係に保たれる。また、術者が、術式や術部に応じ
て焦点深度を変化させるべく、明るさ絞り６４を調節し
ても、開口絞り６４の開口の大きさによって、自動的に
照明光の物体面上への照射量が調節されるため、観察視
野内の明るさは、常に一定に保たれ、照明効率が一段と
向上する。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の手術用顕
微鏡は、照明光を焦点距離可変対物光学系を通さずに被
検面上に照射し、被検面が変化することによる観察光学
系における焦点位置の移動に連動して照明光学系内の光
学部材が移動するようになっている。したがって、常
に、被検面上に観察視野径と一致した照野径の照明光が
照射され、また、前記被検面上と共役な位置に常に照野
絞りや瞳孔フィルタ等の投影光学部材が配置されるた
め、被検面がいかなる焦点距離になっても常に照明効率
が良く、観察光学系にフレア等の悪影響を与えない最良
の照明状態を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における手術用顕微鏡の
鏡体部の構成図である。

【図２】図１の手術用顕微鏡における照野絞りと術部Ｐ
との位置関係を示す図である。

【図３】本発明の第２の実施例における手術用顕微鏡の
鏡体部の構成図

【図４】図３の光学系を駆動させる駆動回路のブロック
図である。

【図５】手術用顕微鏡の鏡体部および照明ユニットの構
成図である。

【図６】図５の照明ユニットにおける開口絞りユニット
の術部Ｐ側から見た構成図であり、術部Ｐ方向に展開し
た展開図である。

【図７】図５の照明ユニットの駆動部の構成図である。

【図８】従来の手術用顕微鏡の全体構成図である。

【図９】焦点距離可変対物光学系を有する鏡体部の構成
図である。

【図１０】焦点距離可変対物光学系を完全同軸照明に適
用した鏡体部の構成図である。

【符号の説明】

１…鏡体部、２…焦点距離可変対物光学系、５，１５，
１９，３１，４３，３８…ギア、６，３２，３９，４５
…モータ、１２…照明絞り（光学部材）、１３…照明絞
り枠、１４…ラック、１６，３５，４０…照明光学系
（光学部材）、１７…レンズ群移動部材、２１…ギアボ
ックス，４６…ハーフミラー。

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【手続補正書】

【提出日】平成６年４月７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】図中、１１４は照明光軸Ｏ₂ 上において術
部Ｐと光学的に共役な位置すなわち前記照野絞り１１１
と同位置に配置される瞳孔フィルタ、１１５は図中実線
の位置と破線の位置との間を移動できる照明光路切り換
えミラー、１１６は観察光軸Ｏ₁ と照明光軸Ｏ₂ との交
点上にその反射面がくるように配置されたハーフミラ
ー、１１７はハーフミラー１１６の術部Ｐ側に取り付け
られた防塵カバーである。また、瞳孔フィルタ１１４、
照明光路切り換えミラー１１５、ハーフミラー１１６、
防塵カバー１１７、照明光学系１１０、照野絞り１１
１、集光レンズ１１２、ランプ１１３は全て枠体１１８
に一体となって収容されて照明ユニットを構成してお
り、枠体１１８を介して鏡体部１０１に一体的に取り付
けられている。なお、図面中、図９と同一の部材につい
ては図９と同一の符号を付してある。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】さらに、眼科の手術においては、患者の網
膜保護を目的として、図１０に示すように照野絞り１１
１の位置に瞳孔フィルタ１１４を配置し、瞳孔上に瞳孔
フィルタ１１４の像を投影するが、前述した照野絞り１
１１と同様に、焦点位置の変化に伴って、瞳孔フィルタ
１１４と術部Ｐすなわち患者の瞳孔上との共役な位置関
係が崩れ、術部Ｐ上において瞳孔フィルタ１１４の像が
ボケるため、観察視野全体にわたって暗くなってしまう
のみならず、術部である患者の眼に障害を与える危険が
ある。また、この状態で、焦点深度を深くするために開
口絞り１０６を絞ると、さらに照明効率が悪化すること
は言うまでもない。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】特定のレンズを移動し物体側焦点位置が
移動可能な対物光学系と、前記対物光学系の移動レンズ
を介さずに被検面上に照明光を導く照明光学系とを有す
る手術用顕微鏡において、前記対物光学系の焦点位置の
移動に伴って移動する光学部材を前記照明光学系に設け
たことを特徴とする手術用顕微鏡。