JPH09105866A - 実体顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】眼科の白内障手術時に赤色反射を被観察瞳孔内
に万遍なく発生させて白内障手術の効率を向上させ、ま
た、赤色反射の明るさを自在に調節可能とし、網膜への
必要以上の照明光の入射を防止して網膜を保護可能な実
体顕微鏡を提供する。 【解決手段】実体顕微鏡単対物レンズ１の上部に、一対
の観察光学系６と、照明光学系とが互いの光軸を非同軸
に配設された実体顕微鏡において、前記照明光学系と前
記単対物レンズ１との間に、前記照明光学系より射出せ
しめられた照明光の一部の進行方向を変換させる第１反
射面３と、前記第１反射面３によって反射せしめられた
照明光の進行方向を被観察物の方向へ変換させる第２反
射面１６とを有し、第２反射面１６が前記一対の観察光
学系６の光軸間を結ぶ直線に対して前記照明光学系の配
設位置の反対側に位置する平行四辺形プリズム３１が配
設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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】従来より手術用顕微鏡等の実体顕微鏡
は、外科手術、主に眼科等の手術に用いられており、観
察者による術部の拡大観察を可能にし、手術の効率を向
上させる等の重要な役割を果たしている。しかしなが
ら、従来の多くの手術用顕微鏡は、観察光学系の光軸と
照明光学系の光軸とが互いに一致しない構成となってい
るため、例えば、被観察物が穴の奥深くにあるような場
合等に照明光が被観察物まで届かないというような問題
を生じていた。

【０００３】また、眼科手術の７割程度を占めている白
内障手術では、白濁した水晶体を摘出した後の残留皮質
を取り除く場合に有効な赤色反射を十分に得ることが重
要である。ここで、赤色反射とは、図１０に示すように
瞳孔４９から眼球内部５０に入射せしめられた照明光４
４が眼底の網膜４７で散乱反射せしめられて赤色の反射
光４５となり、外部から瞳孔を観察すると例えば図１３
に示す被観察瞳孔１３内の斜線部分９，１０が赤く光っ
て見えるような現象をいう。赤色反射は、白濁した水晶
体を摘出した後の半透明な残留皮質１５を背後から透過
照明するので、赤色反射を十分に得ることができれば、
残留皮質１５の姿をくっきりと浮かび上がらせることが
でき、観察者による残留皮質１５の観察を容易にし、白
内障手術の効率を格段に向上させることができる。しか
し、従来の白内障手術では、白濁した水晶体を摘出した
後の残留皮質を取り除く場合に有効な赤色反射を十分に
得ることができないという問題点があった。

【０００４】これらの問題点を解決するために、実開昭
６２−１５８４１１号公報には、例えば図１１に示すよ
うに照明光学系より射出せしめられた照明光の一部を、
反射部材を用いて左右の観察光学系６の光軸間を結ぶ直
線の中点を通る単対物レンズの光軸に沿って被観察物ま
で導くような方法が記載されている。上記公報に記載の
技術によれば、照明光が単対物レンズ１の光軸に沿って
被観察物まで導かれるので、被観察物が穴の奥深くにあ
るような場合等であっても従来の手術用顕微鏡に比べて
照明光が深くまで行き届き被観察物を観察することがで
きる。しかし、白内障手術において赤色反射させるよう
な場合には、単対物レンズの光軸が左右の観察光学系の
光軸と非同軸であるため、観察者の左右の目には図１２
に示すように前記単対物レンズの光軸を進む一部の照明
光束により発生せしめられた赤色反射部分９とこの一部
の照明光束以外の前記照明光学系から射出せしめられた
照明光束とにより発生せしめられた赤色反射部分１０は
偏って分布して見え、更に左右の観察像７，８を融像し
たときには図１３に示すように被観察瞳孔１３内の一部
に全く赤色反射が現れない部分１４が生じてしまってい
た。これは図１４に示すように観察光学系６に対する照
明光学系の照明光射出面４及び反射部材の反射面２の配
置に偏りがあり、更に図１５に示すように左右の観察光
学系６を重ね合わせても依然として観察光学系６を取り
囲む照明光学系の照明光射出面４及び反射部材の反射面
２の配置に偏りがあるからである。このため、眼科の白
内障手術においては被観察瞳孔内に万遍なく赤色反射を
発生させることが難しい傾向にあった。

【０００５】また、眼球内の網膜は入射する光線に対し
て非常に敏感であるため、必要以上に照明光を入射する
ことは危険である。従って、網膜への入射光量を必要十
分かつ最小限度に抑える必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は上記
問題点に鑑み、手術用顕微鏡等を用いて眼科の白内障手
術をする場合に赤色反射を被観察瞳孔内に万遍なく発生
させて白内障手術の効率を向上させ、また、赤色反射の
明るさを自在に調節可能とし、網膜への必要以上の照明
光の入射を防止して網膜を保護することのできる実体顕
微鏡を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による実体顕微鏡は、単対物レンズの上部
に、一対の観察光学系と、照明光学系とが配設された実
体顕微鏡において、前記照明光学系より射出せしめられ
た照明光の一部が前記単対物レンズの光軸に対して前記
照明光学系の配設位置の反対側まで導かれて被観察物を
前記単対物レンズの光軸と非同軸に照射すると共に、前
記照明光学系の配設位置の反対側まで導かれた照明光以
外の照明光が前記被観察物を照射するようにしたことを
特徴とするものである。

【０００８】また、本発明は、好ましくは、単対物レン
ズの上部に、一対の観察光学系と、照明光学系とが互い
の光軸を非同軸となるようにして配設された実体顕微鏡
において、前記照明光学系と前記単対物レンズとの間に
前記照明光学系より射出せしめられた照明光の一部を反
射によってその進行方向を変換させる第１反射手段と、
前記第１反射手段によって反射せしめられた照明光を反
射によって被観察物の方向へその進行方向を変換させる
第２反射手段とを有し、第２反射手段が前記一対の観察
光学系の光軸間を結ぶ直線に対して前記照明光学系の配
設位置の反対側に位置していることを特徴とするもので
ある。

【０００９】また、本発明は、好ましくは、前記第１反
射手段と前記照明光学系との間に移動可能な光束遮断シ
ャッターを配設したことを特徴とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき具
体的に図示説明する。図１は、実体顕微鏡の光学配置を
例示する斜視図である。実体顕微鏡単対物レンズ１の上
部には、一対の観察光学系６が配設されている。一対の
観察光学系６は、ズーム光学系１９，結像光学系２０，
正立光学系２１，接眼光学系２２等を有しており、これ
らの光学系がそれぞれ相互に連携して観察光束を伝搬せ
しめ最終的に観察者が左右の眼２３で被観察物を観察出
来るような配置構成となっている。実体顕微鏡単対物レ
ンズ１の上部には、また、照明光学系２９が備えられて
いる。照明光学系２９は、光源２８，集光レンズ２６，
ライトガイドファイバーバンドル２７，反射プリズム２
５等を有しており、これらの素子及び光学系がそれぞれ
相互に連携して光源２８から射出せしめられた照明光束
を伝搬せしめ最終的に被観察物に照射できるような配置
構成となっている。また、反射プリズム２５の照明光射
出面は観察光学系６と非同軸の配置になっている。

【００１１】本実施形態による実体顕微鏡には、上記構
成に加えて、図２に示すように、照明光学系の反射プリ
ズム２５と実体顕微鏡単対物レンズ１との間には、平行
四辺形プリズム３１が配設されている。平行四辺形プリ
ズム３１には、反射プリズム２５から射出せしめられた
照明光の一部の進行方向を反射によって変換させる第１
反射手段と第１反射手段によって反射せしめられた照明
光の進行方向を反射によって変換させる第２反射手段と
して第１反射面３と第２反射面１６とが設けられてい
る。平行行四辺形プリズム３１の第１反射面３は反射プ
リズム２５の照明光射出面の下部に位置しており、反射
プリズム２５から射出せしめられた照明光の一部を第２
反射面１６へ向けて反射するようになっている。第２反
射面１６は図３に示すように物体面側からみて一対の観
察光学系６の光軸間を結ぶ直線５に対して反射プリズム
２５の照明光射出面４の位置の反対側で、一対の観察光
学系６の光軸間を結んだ直線５の中点に垂直に交わる直
線上に配置されている。第２反射面１６は、また、第１
反射面３が反射した照明光を受け、被観察物へ向けて反
射するように配置されている。また、図２に示すよう
に、反射プリズム２５と平行四辺形プリズム３１との間
には、光束遮断シャッター３３が配設されており、光束
遮断シャッター３３は反射プリズム２５から射出せしめ
られる平行四辺形プリズム３１の第１反射面３への照明
光の入射を遮断する機能を有している。また、光束遮断
シャッター３３を保持する枠（図示省略）には、観察者
が操作可能なレバー３２が光束遮断シャッター３３に接
続した状態で備えられており、レバー３２を矢印ＡＢ方
向に操作することにより光束遮断シャッター３３が平行
四辺形プリズム３１上で矢印ＡＢ方向にスライドして、
上記照明光の入射光量を調整できるようになっている。

【００１２】本実施形態の構成によれば、照明光学系２
９を経て反射プリズム２５から射出せしめられた照明光
の一部が平行四辺形プリズム３１内の第１反射面３によ
り反射せしめられて第２反射面１６へ進行方向を変換せ
しめられ、さらに、第２反射面１６により反射せしめら
れ被観察物の方向へその進行方向を変換せしめられるよ
うにして反射伝搬されるので、上記第１，第２反射面に
より反射せしめられた照明光とそれ以外の照明光とでそ
れぞれ別個の光路３６，３５を通って観察眼球の眼底ま
で到達し、図４に示すようにそれぞれ別々に赤色反射１
７，１０を発生させる。このとき、赤色反射１７，１０
は左右の観察像７，８において対称的な位置関係にあ
り、観察者が左右の観察像７，８を融像すると図５に示
すように被観察瞳孔１３内全体を万遍なく赤色反射が満
たしているように見えるので、観察者は残留皮質が瞳孔
１３内の何処にあってもくっきりと観察でき白内障手術
の効率を格段と向上させることができる。これは、図６
に示すように依然として左右の観察光学系６に対する反
射プリズム２５の照明光射出面４の配置に偏りを有しつ
つも図７に示すように左右の観察光学系６を重ね合わせ
ると反射プリズム２５の照明光射出面４と平行四辺形プ
リズム３１の第２反射面１６とがバランスよく良く観察
光学系６を取り囲むためである。

【００１３】また、観察者がレバー３２を矢印ＡＢ方向
に操作すると光束遮断シャッター３３が平行四辺形プリ
ズム３１上を矢印ＡＢ方向にスライドして移動せしめら
れて反射プリズム２５の照明光射出面４より第１反射面
に入射せしめられる照明光の入射光量が変化する。従っ
て、レバー３２の操作により光束遮断シャッター３３の
開閉具合を調整して被観察瞳孔内に入射せしめられる照
明光量を調整できるので、前記被観察瞳孔内の赤色反射
の明るさを任意に制御することができ、入射する光線に
対して非常に敏感な瞳孔内の網膜に対し常に必要十分か
つ最小限度に抑えた入射光量に調整できる。また、照明
光学系内には網膜に有害な赤外線や紫外線をカットする
網膜保護フィルター３４が配設されており、網膜への影
響を更に軽減することができる。なお、前記のような赤
色反射の効果を最も良く引き出すためには、図３に示す
ように第２反射面１６の中心５１が実体顕微鏡単対物レ
ンズ１の光軸を中心とした半径Ｌ／２（一対の観察光学
系６の光軸間を結ぶ直線の距離Ｌの２分の１の距離）の
範囲内に配置されているとよい。

【００１４】従って、本実施形態によれば、眼科におけ
る白内障手術において網膜を保護しつつ、被観察瞳孔内
を赤色反射で満たすことができるので、水晶体摘出後の
残留皮質をくっきりと目立たせて観察し易くなり、白内
障手術の効率を格段に向上させることができる。

【００１５】図８は本発明の他の実施形態を示してい
る。本実施形態は、図２の実施形態における平行四辺形
プリズム３１が第１反射面３を含む第１三角プリズム４
０と第２反射面１６を含む第２三角プリズム４１に分か
れた構成になっている。更に、第２三角プリズム４１を
保持する枠（図示省略）には観察者が操作可能なレバー
４３が第２三角プリズム４１に接続した状態で備えられ
ている。

【００１６】本実施形態の構成によれば、反射プリズム
２５から射出せしめられた照明光の一部が第１三角プリ
ズム４０内の第１反射面３により反射せしめられて第２
三角プリズム４１内の第２反射面１６へ進行方向を変換
せしめられ、更に、第２反射面１６により反射せしめら
れて被観察物の方向へ進行方向を変換せしめられるが、
観察者がレバー４３を矢印ＡＢ方向に操作すると第２三
角プリズム４１から射出せしめられた照明光が通る光路
４２は第２三角プリズム４１のレバー４３に追従した矢
印ＡＢ方向への移動に伴い変化し、それによって発生す
る赤色反射の状態も異なってくる。従って、本実施形態
によれば、観察者はレバー４３を操作することによって
赤色反射の状態を調整することができ、白内障手術の効
率を一層向上させることができる。なお、第１，第２三
角プリズムの替わりに反射面のみを有するミラーをそれ
ぞれ備えてもよい。

【００１７】ところで、手術用顕微鏡等の実体顕微鏡は
脳神経外科、整形形成外科等の異なる分野で共同購入さ
れることが多く、１台の手術用顕微鏡を複数科で用いる
ことがあるが、手術用顕微鏡の使用状態は各科で異なる
ので、それぞれ異なるニーズに耐えられるよう各種交換
対物レンズユニットや照明光学系ユニット等を設けるの
が好ましい。図９は、本発明の他の実施形態を示してい
る。本実施形態は、図２，図８の実施形態の平行四辺形
プリズム３１（或いは第１三角プリズム４０と第２三角
プリズム４１）と光束遮断シャッター３３、実体顕微鏡
単対物レンズ１、これらを保持する枠３０及びレバー３
２を一体化して１つのユニット３８として、通常の実体
顕微鏡単対物レンズユニット３９と交換して実体顕微鏡
本体部ハウジング３７に着脱可能になっている。従っ
て、本実施形態によれば前記脳神経外科，整形形成外科
等に加え眼科のニーズにも対応できる等、顕微鏡の利用
範囲を拡張することができる。

【００１８】以上説明したように、本発明の実体顕微鏡
は、前述の特許請求の範囲に記載した特徴の他にも、以
下のような特徴を有している。

【００１９】（１）前記照明光学系内の一部に網膜に有
害な光線をカットする網膜保護フィルターを配置したこ
とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の実体
顕微鏡。

【００２０】（２）前記網膜保護フィルターを着脱可能
にしたことを特徴とする上記（１）に記載の実体顕微
鏡。

【００２１】（３）前記第１反射手段と前記第２反射手
段、前記単対物レンズ、前記光束遮断シャッター、及び
これらを保持する枠を全て一体化して１つのユニットと
し、ユニットごとに実体顕微鏡本体部ハウジングに着脱
可能にしたことを特徴とする請求項３に記載の実体顕微
鏡。

【００２２】（４）前記第２反射手段の中心が、前記対
物レンズの光軸を中心とした半径から前記一対の観察光
学系の光軸間を結ぶ直線の２分の１の距離の範囲内に配
置されていることを特徴とする請求項２、３、上記
（１）乃至（３）のいずれかに記載の実体顕微鏡。

【００２３】

【発明の効果】以上、本発明の実体顕微鏡によれば、眼
科の白内障手術をする場合に赤色反射を被観察瞳孔内に
万遍なく発生させて白内障手術の効率を向上させること
ができ、また、赤色反射の明るさを自在に調節可能と
し、網膜への必要以上の照明光の入射を防止して網膜を
保護することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実体顕微鏡の光学配置を例示した斜視図であ
る。

【図２】本発明による実体顕微鏡の実施の一形態を示す
要部断面図である。

【図３】本実施形態の光学配置を被観察物側から見て示
す図である。

【図４】本実施形態において左右の眼で観察したときの
赤色反射部分を示す図である。

【図５】本実施形態において左右の観察像を融像した状
態を示す図である。

【図６】本実施形態の光学配置を被観察物側から見て示
す図である。

【図７】本実施形態において左右観察光学系と照明光学
系を重ね合わせた図である。

【図８】本発明による実体顕微鏡の他の実施形態を示す
要部断面図である。

【図９】本発明による実体顕微鏡の他の実施形態を示す
概念図である。

【図１０】眼球内部における赤色反射の発生を例示する
断面図である。

【図１１】従来例の実体顕微鏡の光学配置を被観察物側
から見て示す図である。

【図１２】従来例の実体顕微鏡において左右の眼で観察
したときの赤色反射部分を示す図である。

【図１３】従来例の実体顕微鏡において左右の観察像を
融像した状態を示す図である。

【図１４】従来例の実体顕微鏡の光学配置を被観察物側
から見て示す図である。

【図１５】従来例の実体顕微鏡において左右観察光学系
と照明光学系を重ね合わせた図である。

【符号の説明】

１ 実体顕微鏡単対物レンズ ２ 第２反射面 ３ 第１反射面 ４ 照明光射出面 ５ 観察光学系光軸間を結ぶ直線 ６ 観察光学系 ７，８ 顕微鏡像 ９，１０，１７ 赤色反射部分 １１ 融像したときの観察像 １２ 被観察眼球 １３ 被観察瞳孔 １４ 赤色反射の発生しない部分 １５ 残留皮質 １６ 第２反射面 １９ ズーム光学系 ２０ 結像レンズ ２１ 正立光学系 ２２ 接眼レンズ ２３ 観察者の眼 ２５ 反射プリズム ２６ 集光レンズ ２７ ライトガードファイバーバンドル ２８ 光源 ２９ 照明光学系 ３０ 単対物レンズ及び平行四辺形プリズム等を保持す
る枠 ３１ 平行四辺形プリズム ３２，４３ レバー ３３ 光束遮断シャッター ３４ 網膜保護フィルター ３５ 照明光学系反射プリズムより射出した照明光が観
察物まで進む光路 ３６ 第２反射面より射出した照明光が観察物体まで進
む光路 ３７ 実体顕微鏡本体部ハウジング ３８ 単対物レンズ、平行四辺形プリズム等を一体化し
たユニット ３９ 通常の対物レンズユニット ４０ 第１三角プリズム ４１ 第２三角プリズム ４２ 第２三角プリズムより射出した照明光が観察物ま
で進む光路 ４４ 照明光 ４５ 赤色の反射光 ４６ 水晶体 ４７ 網膜 ４８ 眼球 ４９ 瞳孔 ５０ 眼球内部 ５１ 第２反射面の中心

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単対物レンズの上部に、一対の観察光学
   系と、照明光学系とが配設された実体顕微鏡において、 前記照明光学系より射出せしめられた照明光の一部が前
   記単対物レンズの光軸に対して前記照明光学系の配設位
   置の反対側まで導かれて被観察物を前記単対物レンズの
   光軸と非同軸に照射すると共に、前記照明光学系の配設
   位置の反対側まで導かれた照明光以外の照明光が前記被
   観察物を照射するようにしたことを特徴とする実体顕微
   鏡。
2. 【請求項２】 単対物レンズの上部に、一対の観察光学
   系と、照明光学系とが互いの光軸を非同軸となるように
   して配設された実体顕微鏡において、 前記照明光学系と前記単対物レンズとの間に前記照明光
   学系より射出せしめられた照明光の一部の進行方向を反
   射によって変換させる第１反射手段と、前記第１反射手
   段によって反射せしめられた照明光の進行方向を反射に
   よって被観察物の方向へ変換させる第２反射手段とを有
   し、 第２反射手段が前記一対の観察光学系の光軸間を結ぶ直
   線に対して前記照明光学系の配設位置の反対側に位置し
   ていることを特徴とする実体顕微鏡。
3. 【請求項３】 前記第１反射手段と前記照明光学系との
   間に移動可能な光束遮断シャッターを配設したことを特
   徴とする請求項２に記載の実体顕微鏡。