JPH1068891A - 延長用光学系及びそれを備えた顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】対物レンズ光学系の像面から観察者の見る位置
までの距離を延長可能にし、観察者のより快適な観察を
可能とした延長用光学系及びそれを備えた顕微鏡を提供
する。 【解決手段】対物レンズ光学系Ａに光分割手段１４を設
けて患者眼１７の像を２つの像面１ａ，１ｂに結像し、
この像をそれぞれ観察する２つの観察光学系Ｂ，Ｃを配
置し、助手用観察光学系Ｃの接眼レンズ２ｂの鏡筒２１
が着脱可能な接眼レンズ取付部２０を対物レンズ光学系
に形成した顕微鏡において、接眼レンズ取付部２０を形
成した光路に結像される患者眼１７の像を再結像する延
長用光学系Ｄを備え、延長用光学系の鏡筒２２の一端を
接眼レンズ取付部２０に着脱可能にし、鏡筒２２の他端
を接眼レンズ２ｂの鏡筒２１に着脱可能にしたことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、対物レンズ光学系
による複数の像面をそれぞれ観察する複数の観察光学系
を備えた顕微鏡に関し、特に複数の観察者による同時観
察が可能な手術用顕微鏡や実体顕微鏡として使用される
延長用光学系を備えた顕微鏡に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、手術用顕微鏡は、術者用顕微鏡と
助手用顕微鏡を備えている。助手用顕微鏡としては、術
者用顕微鏡に対して独立した顕微鏡として設置されるも
のと、術者用顕微鏡と光学系を共用して設置されるもの
とが知られている。このような助手用顕微鏡の使用形態
としては、助手が手術を行う術者の作業を観察するため
に使用する第１の場合、助手が術者と共同して手術を行
うために使用する第２の場合、及び助手が術者用顕微鏡
を使用して手術を行い、術者が教育的な指導を行うため
に助手用顕微鏡を使用する第３の場合が考えられる。上
記第１の場合、助手用顕微鏡の観察は副次的なものであ
り、助手の作業は主に顕微鏡を使用しないで行われる。
従って、顕微鏡との距離（ここでは、顕微鏡から助手の
見る位置までの距離）はむしろ離れていた方が作業を行
いやすいと言える。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の手
術用顕微鏡では、上記第２の場合のように、助手が術者
と共同して手術を行う場合には、顕微鏡との距離が離れ
ていては手術を行い難く、むしろ助手の見る位置が術者
と同等な、顕微鏡に近い状態となることが望ましい。ま
た、上記第３の場合では、術者が助手の位置を占めるこ
とになるが、術者がいつでも手術に協力できるよう、術
者の見る位置は顕微鏡に近い方が望ましい。従って、助
手用顕微鏡が術者用顕微鏡に対して独立したものである
場合、一般的に助手用顕微鏡は術者用顕微鏡に対し離れ
ているため、助手が補助的な作業を行う場合には適して
いるがそれ以外の手術の使用には適さない。逆に、光学
系を術者用顕微鏡と共用して設置される助手用顕微鏡の
場合は、術者と共同で手術を行う場合や、教育的な使用
には適しているが、主に補助的な作業に使用するには顕
微鏡との距離が近すぎて、むしろ作業を行い難いという
問題があった。本発明は、このような問題を解決するた
めになされたもので、その課題は対物レンズ光学系の像
面から観察者の見る位置までの距離を延長可能にし、観
察者のより快適な観察を可能とした延長用光学系及びそ
れを備えた顕微鏡を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る延長用光学系を備えた顕微鏡は、対物
レンズ光学系に光路分割手段を設けて被検物の像を複数
の像面に結像し、複数の像をそれぞれ観察するように複
数の観察光学系を配置し、複数の観察光学系のうちの少
なくとも１つの観察光学系の鏡筒を着脱可能に取り付け
る観察光学系取付部を対物レンズ光学系に形成した顕微
鏡において、観察光学系取付部を形成した光路に結像さ
れる被検物の像を再結像する延長用光学系を備え、延長
用光学系の鏡筒の一端を対物レンズ光学系の観察光学系
取付部に着脱可能となるように形成し、延長用光学系の
鏡筒の他端を観察光学系の鏡筒に着脱可能となるように
形成したことを特徴とするものである。この構成によ
り、複数の観察光学系のうち、例えば１つの観察光学系
について、顕微鏡との距離すなわち観察者の見る位置を
顕微鏡から離したい場合、観察光学系の鏡筒を観察光学
系取付部から取り外し、この取付部に延長用光学系の鏡
筒の一端を取り付け、さらにこの鏡筒の他端に観察光学
系の鏡筒を取り付ける。これによって、対物レンズ光学
系の像面から観察者の見る位置までの距離が長くなる。
また、延長用光学系が装着された観察光学系について、
顕微鏡との距離を短くしたい場合には、観察光学系の鏡
筒を延長用光学系の鏡筒の他端から取り外し、この鏡筒
の一端を観察光学系取付部から取り外し、さらにこの観
察光学系取付部に観察光学系の鏡筒を取りつける。これ
によって、対物レンズ光学系の像面から観察者の見る位
置までの距離が短くなる。具体的には、本発明の顕微鏡
を例えば手術用顕微鏡として使用し、複数の観察者とし
て１人の術者と１人の助手を考えたとすると、術者又は
助手の見る位置を顕微鏡から離したい場合、術者又は助
手が使用する観察光学系に延長用光学系の鏡筒を上述し
たように介在させることにより、対物レンズ光学系の像
面から術者又は助手の見る位置までの距離が長くなる。
この場合、術者又は助手が補助的な作業を行う場合に適
している。また、延長用光学系が装着された観察光学系
について、顕微鏡との距離を短くしたい場合、延長用光
学系を上述したように観察光学系から取り外すことによ
り、対物レンズ光学系の像面から術者又は助手の見る位
置までの距離が短くなる。この場合、術者と助手が共同
して手術を行うのに適している。

【０００５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の延
長用光学系を備えた顕微鏡において、延長用光学系は、
対物レンズ光学系の像面付近に置かれ対物レンズ光学系
の射出瞳位置を変更するための第１の視野レンズと、像
面上の像をリレー結像するためのリレー結像手段と、該
リレー結像手段によりリレー結像される像を正立させる
ための正立手段と、第１の視野レンズ、リレー結像手段
及び正立手段を一体として保持する鏡筒とを備えること
を特徴とするものである。請求項３記載の発明は、請求
項１又は２記載の延長用光学系を備えた顕微鏡におい
て、延長用光学系は、リレー結像手段又は正立手段の射
出瞳位置を変更するための第２の視野レンズを更に含む
ことを特徴とするものである。請求項４記載の発明は、
請求項３記載の延長用光学系を備えた顕微鏡において、
リレー結像手段によりリレー結像された像面からその射
出瞳位置までの距離が対物レンズ光学系の像面からその
射出瞳位置までの距離とほぼ等しくなるように、第２の
視野レンズのパワーを定めたことを特徴とするものであ
る。請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１
項に記載の延長用光学系を備えた顕微鏡において、正立
手段としてダハプリズム又はポロプリズムを用いたこと
を特徴とするものである。

【０００６】請求項６記載の発明は、鏡筒の一端が物体
の中間像を形成する対物レンズ光学系の筺体に着脱自在
に設けられ、鏡筒は、中間像の近傍に配置される第１の
視野レンズと、中間像をリレー結像させるリレー結像手
段と、リレー結像手段によってリレー結像された像の近
傍に配置される第２の視野レンズと、第１の視野レンズ
と第２の視野レンズとの間の光路中に配置されて再結像
された像を正立させる正立手段とを保持し、鏡筒の他端
は、対物レンズ光学系の筺体に着脱自在に設けられて中
間像を観察するための観察光学系の筺体に着脱自在に設
けられることを特徴とする延長用光学系である。

【０００７】請求項７記載の発明は、請求項６記載の延
長用光学系において、リレー結像手段によりリレー結像
された像面からリレー結像手段の射出瞳までの距離と、
対物レンズ光学系の像面から対物レンズ光学系の射出瞳
までの距離とが実質的に等しくなるように第２の視野レ
ンズのパワーを定めたことを特徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施例に係る
延長用光学系を備えた手術用顕微鏡を示している。この
手術用顕微鏡は、術者用顕微鏡と助手用顕微鏡の光学系
が共用される形式のものである。すなわち、手術用顕微
鏡は、対物レンズ光学系Ａを共用する術者用観察光学系
Ｂ及び助手用観察光学系Ｃを備え、術者用顕微鏡が対物
レンズ光学系Ａと術者用観察光学系Ｂにより構成され、
助手用顕微鏡が対物レンズ光学系Ａと助手用観察光学系
Ｃにより構成されている。照明光学系９の光源から発し
た光線は対物レンズ１０を通って患者眼１７を照明する
ように構成されている。対物レンズ１０は、照明光学系
９と両眼視のための左右一対の術者用観察光学系Ｂ及び
助手用観察光学系Ｃに共用されている。

【０００９】対物レンズ光学系Ａは、対物レンズ１０、
変倍光学系１１、光分割手段１２、結像レンズ１３、光
分割手段１４、傾角プリズム１５及び正立プリズム１６
ａ，１６ｂにより構成されている（図１及び図２参
照）。患者眼１７からの観察光は、対物レンズ１０を通
過後、変倍光学系１１を通過する。変倍光学系１１を通
った観察光は光分割手段１２に入射する。光分割手段１
２は、入射光を、観察光学系Ｂ，Ｃへの光線と、図示さ
れないビデオカメラ光学系または３５ｍｍカメラ光学系
等の撮影手段への光線とに分割する。光分割手段１２を
通過した観察光は、結像レンズ１３を通り、光分割手段
１４により分割される。光分割手段１４により分割され
た観察光の一方は正立プリズム１６ａを通って対物レン
ズ光学系Ａの像面ｌａに結像し、その観察光の他方は傾
角プリズム１５及び正立プリズム１６ｂを通って対物レ
ンズ光学系Ａの像面１ｂに結像するように構成されてい
る。術者用顕微鏡と助手用顕微鏡の対物レンズ光学系Ａ
が共用されているため、対物レンズ光学系Ａの像面ｌ
ａ，１ｂは両顕微鏡において同一である。

【００１０】像面１ａに結像した光線は術者用観察光学
系Ｂの接眼レンズ２ａを通過後、観察者（術者または助
手）の眼が置かれるアイポイント８ａを通る。一方、像
面１ｂに結像した光線は、図２に示すように、助手用観
察光学系Ｃの接眼レンズ２ｂを通過後、観察者（術者ま
たは助手）の眼が置かれるアイポイント８ｂを通る。対
物レンズ光学系Ａ全体を一体に保持する対物レンズ光学
系の鏡筒（筺体）は、観察光学系Ｂ，Ｃの数と同数（こ
の実施例では２つ）の接眼レンズ取付部を備えている。
すなわち、対物レンズ光学系の鏡筒は、術者用観察光学
系Ｂの接眼レンズ２ａの鏡筒（観察光学系の筺体で図示
略）が着脱可能に装着される接眼レンズ取付部（図示
略）と、助手用観察光学系Ｃの接眼レンズ２ｂの鏡筒２
１（観察光学系の筺体）が着脱可能に装着される接眼レ
ンズ取付部２０とを備えている。

【００１１】さらに、この第１実施例の手術用顕微鏡
は、対物レンズ光学系Ａの像面１ｂ上の像を再結像する
延長用光学系Ｄを備えている。この延長用光学系Ｄは、
対物レンズ光学系Ａの射出瞳位置を変更するための第１
の視野レンズ３、像面１ｂ上の像をリレー結像するリレ
ーレンズ（リレー結像手段）４，６、このリレーレンズ
によりリレー結像される像を正立させるためのダハプリ
ズム５、第２の視野レンズ７、及びこれらを一体に保持
する鏡筒２２を備えている。この鏡筒２２の一端は対物
レンズ光学系Ａの鏡筒の接眼レンズ取付部２０に着脱可
能に装着され、その他端に接眼レンズ２ｂの鏡筒２１が
着脱可能に装着されるように構成されている。図１に示
すように、延長用光学系Ｄの鏡筒２２を接眼レンズ取付
部２０に装着した状態で、像面１ｂに結像した光線は像
面１ｂの付近に置かれた第１の視野レンズ３に入射す
る。この光線は、第１の視野レンズ３により屈折され、
それに続くリレーレンズ４，６及びダハプリズム５に入
射するように構成されている。リレーレンズ６を通過し
た光線は、第２の視野レンズ７に入射し、像面１ｃに再
結像する。この像面１ｃからの光線は、接眼レンズ２ｂ
を通り、アイポイント８ｂに到達するように構成されて
いる。像面１ｂからリレーされた像面１ｃまでの距離が
延長用光学系Ｄにより延長される距離である。

【００１２】図３は、延長用光学系Ｄ内での光線の進み
具合を説明するための図である。この第１実施例におい
ては、対物レンズ光学系Ａの射出瞳位置は無限遠にある
ため、像面１ｂでの光線は、光軸と平行になり、図２に
示すように像面１ｂの後に接眼レンズ２ｂがあれば、ア
イポイント８ｂの位置は、接眼レンズ２ｂの後ろ側焦点
の位置になる。第１の視野レンズ３は、それに続くリレ
ーレンズ４，６又は空気換算長で示されたダハプリズム
５の入射瞳位置の付近に光線を入射させるようそのパワ
ーが決定されている。従って、リレーレンズ４，６及び
ダハプリズム５は、その径を小さくすることができコン
パクト化、軽量化の効果が期待できる。

【００１３】リレーレンズ４，６及びダハプリズム５を
通過した光線は、第２の視野レンズ７に入射しリレーさ
れた像面１ｃで再結像するように構成されている。その
際、像面１ｃからその射出瞳位置までの距離が、対物レ
ンズ光学系Ａの像面１ｂからその射出瞳位置までの距離
と同じになるように、第２の視野レンズ７のパワーが決
定されることが望ましい。このようにすることにより、
延長用光学系Ｄの鏡筒２２を装着した状態とこの鏡筒２
２を外した状態とで接眼レンズ２ｂのアイポイント８ｂ
の位置が変化することなく使用することできる。図３で
は対物レンズ光学系Ａの射出瞳位置は無限遠であるた
め、第２の視野レンズ７を通った光線は、無限遠、即
ち、光軸と平行になって接眼レンズ２ｂに入射する。接
眼レンズ２ｂを出た光線はアイポイント８ｂを通るが、
前述のように射出瞳位置が一致するように構成されてい
るため、アイポイント８ｂの位置は延長用光学系Ｄがあ
る場合とない場合とで同じであり、接眼レンズ２ｂの目
当ての高さを変更することなく使用できる。

【００１４】ここで、視野レンズ３と７は、同一のもの
を用いても良いし、リレーレンズ４と６も同一のものを
用いても構わない。また、ダハプリズム５を挟んでリレ
ーレンズ４，６が配置されているが、これに限定される
ものではない。さらに、正立手段としてダハプリズム５
を使用した場合は、光線が全反射するように光学系３か
ら７のパワーを考慮することが望ましい。

【００１５】次に、上記構成を有する第１実施例に係る
手術用顕微鏡の作用を説明する。まず、顕微鏡との距離
すなわち観察者の見る位置を顕微鏡から離したい場合、
例えば助手が手術を行う術者の作業を観察するために助
手用顕微鏡を使用する場合には、図１に示すように、延
長用光学系Ｄの鏡筒２２の一端を対物レンズ光学系Ａの
鏡筒の接眼レンズ取付部２０に装着すると共に、その鏡
筒２２の他端に接眼レンズ２ｂの鏡筒２１を装着する。
この場合、対物レンズ光学系Ａの像面１ｂに結像した光
線は第１の視野レンズ３により屈折され、それに続くリ
レーレンズ４，６及びダハプリズム５に入射する。リレ
ーレンズ６を通過した光線は、第２の視野レンズ７に入
射し、像面１ｃに再結像する。この像面１ｃからの光線
は、接眼レンズ２ｂを通り、アイポイント８ｂに到達す
る。このように、像面１ｂからリレーされた像面１ｃま
での距離が延長用光学系Ｄにより延長されている。これ
によって、対物レンズ光学系Ａの像面１ｂから助手の見
る位置までの距離が長くなる。したがって、助手による
快適な観察が可能になる。

【００１６】また、観察者の見る位置を顕微鏡の近くに
したい場合、例えば、助手が術者と共同して手術を行う
ために助手用顕微鏡を使用する場合、あるいは助手が術
者用顕微鏡を使用して手術を行い、術者が教育的な指導
を行うために助手用顕微鏡を使用する場合には、図２に
示すように、接眼レンズ２ｂの鏡筒２１を接眼レンズ取
付部２０に装着する。この場合、対物レンズ光学系Ａの
像面１ｂに結像した光線は接眼レンズ２ｂを通り、アイ
ポイント８ｂに到達する。これによって、対物レンズ光
学系Ａの像面１ｂから観察者（助手又は術者）の見る位
置までの距離が短くなる。したがって、観察者による快
適な観察が可能になる。

【００１７】このように、上記第１実施例によれば、延
長用光学系Ｄの鏡筒２２の一端を接眼レンズ取付部２０
と接眼レンズ２ｂの鏡筒２１との間に装着したり、鏡筒
２２を取り外したりするだけで、対物レンズ光学系Ａの
像面１ｂから観察者の見る位置までの距離を長くした
り、短くしたりするのを簡単に行うことができる。しか
も、この第１実施例によれば、像面１ｃからその射出瞳
位置までの距離が、対物レンズ光学系Ａの像面１ｂから
その射出瞳位置までの距離と同じになるように、第２の
視野レンズ７のパワーを決定することにより、延長用光
学系Ｄの鏡筒２２を装着した状態とこの鏡筒２２を外し
た状態とで接眼レンズ２ｂのアイポイント８ｂの位置は
同じである。したがって、接眼レンズ２ｂの目当ての高
さを変更することなく使用することできる。

【００１８】図４は本発明の第２実施例に係る延長用光
学系を備えた手術用顕微鏡の主要部を示している。この
第２実施例では、正立手段として上記第１実施例で用い
たダハプリズム５に代えて、２つの直角プリズムを互い
に直交して配置したポロプリズム５０を使用したもので
ある。その他の構成は上記第１実施例と同じである。こ
の第２実施例においても、ポロプリズム５０内で光線が
全反射するように光学部材３から７のパワーを考慮する
ことが望ましい。なお、本発明は手術用顕微鏡に限ら
ず、複数の観察光学系を備えた顕微鏡の全て例えば実体
顕微鏡にも適用される。

【００１９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、対物レン
ズ光学系の像面から観察者の見る位置までの距離を延長
することができ、観察者のより快適な観察が可能であ
る。また、顕微鏡との距離を長くしたり、短くしたりす
るのを簡単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る延長用光学系を備え
た手術用顕微鏡全体を示す概略構成図で、延長用光学系
が装着された状態を示す図

【図２】図１と同様の概略構成図で、延長用光学系が取
り外された状態を示す図

【図３】図１に示す延長用光学系内での光線の進み具合
を説明するための図

【図４】本発明の第２実施例に係る延長用光学系を備え
た手術用顕微鏡の主要部を示す構成図

【符号の説明】

Ａ…対物レンズ光学系 Ｂ…術者用
観察光学系 Ｃ…助手用観察光学系 Ｄ…延長用
光学系 １ａ，１ｂ，１ｃ…対物レンズ光学系の像面 ２ａ，２ｂ…接眼レンズ ３…第１の
視野レンズ ４，６…リレーレンズ（リレー結像手段） ５…ダハプリズム（正立手段） ７…第２の
視野レンズ ８ａ，８ｂ…アイポイント １４…光分
割手段（光路分割手段） １７…患者眼（被検物） ２０…接眼レンズ取付部（観察光学系取付部） ２１…接眼レンズの鏡筒（観察光学系の鏡筒） ２２…延長用光学系の鏡筒 ５０…ポロ
プリズム（正立手段）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対物レンズ光学系に光路分割手段を設けて
   被検物の像を複数の像面に結像し、該複数の像をそれぞ
   れ観察するように複数の観察光学系を配置し、該複数の
   観察光学系のうちの少なくとも１つの観察光学系の鏡筒
   を着脱可能に取り付ける観察光学系取付部を前記対物レ
   ンズ光学系に形成した顕微鏡において、 前記観察光学系取付部を形成した光路に結像される前記
   被検物の像を再結像する延長用光学系を備え、該延長用
   光学系の鏡筒の一端を対物レンズ光学系の前記観察光学
   系取付部に着脱可能となるように形成し、前記延長用光
   学系の鏡筒の他端を前記観察光学系の鏡筒に着脱可能と
   なるように形成したことを特徴とする、延長用光学系を
   備えた顕微鏡。
2. 【請求項２】前記延長用光学系は、前記対物レンズ光学
   系の像面付近に置かれ前記対物レンズ光学系の射出瞳位
   置を変更するための第１の視野レンズと、前記像面上の
   像をリレー結像するためのリレー結像手段と、該リレー
   結像手段によりリレー結像される像を正立させるための
   正立手段と、前記第１の視野レンズ、前記リレー結像手
   段及び前記正立手段を一体として保持する鏡筒とを備え
   ることを特徴とする請求項１記載の延長用光学系を備え
   た顕微鏡。
3. 【請求項３】前記延長用光学系は、前記リレー結像手段
   又は前記正立手段の射出瞳位置を変更するための第２の
   視野レンズを更に含むことを特徴とする請求項１又は２
   記載の延長用光学系を備えた顕微鏡。
4. 【請求項４】前記リレー結像手段によりリレー結像され
   た像面からその射出瞳位置までの距離が前記対物レンズ
   光学系の像面からその射出瞳位置までの距離とほぼ等し
   くなるように、前記第２の視野レンズのパワーを定めた
   ことを特徴とする請求項３記載の延長用光学系を備えた
   顕微鏡。
5. 【請求項５】前記正立手段としてダハプリズム又はポロ
   プリズムを用いたことを特徴とする請求項１〜４のいず
   れか１項に記載の延長用光学系を備えた顕微鏡。
6. 【請求項６】鏡筒の一端が物体の中間像を形成する対物
   レンズ光学系の筺体に着脱自在に設けられ、 前記鏡筒は、 前記中間像の近傍に配置される第１の視野レンズと、 前記中間像をリレー結像させるリレー結像手段と、 該リレー結像手段によってリレー結像された像の近傍に
   配置される第２の視野レンズと、 前記第１の視野レンズと前記第２の視野レンズとの間の
   光路中に配置されて前記再結像された像を正立させる正
   立手段とを保持し、 前記鏡筒の他端は、前記対物レンズ光学系の筺体に着脱
   自在に設けられて前記中間像を観察するための観察光学
   系の筺体に着脱自在に設けられることを特徴とする延長
   用光学系。
7. 【請求項７】前記リレー結像手段によりリレー結像され
   た像面から前記リレー結像手段の射出瞳までの距離と、
   前記対物レンズ光学系の像面から前記対物レンズ光学系
   の射出瞳までの距離とが実質的に等しくなるように前記
   第２の視野レンズのパワーを定めたことを特徴とする請
   求項６記載の延長用光学系。