CN115087901A - 手术用显微镜以及眼科系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种手术用显微镜以及眼科系统。手术用显微镜，包括物镜、第一照明光学系统、偏转部以及观察光学系统。第一照明光学系统构成为与物镜的光轴大致同轴配置，并能够经由物镜将第一照明光照射到被手术眼。偏转部使得从被手术眼经由物镜而入射的第一照明光的返回光向与光轴交叉的方向偏转。观察光学系统构成为能够将由偏转部偏转的返回光引向目镜透镜或摄像元件。

Description

手术用显微镜以及眼科系统
技术领域
本发明涉及手术用显微镜以及眼科系统。
背景技术
手术用显微镜是用于使用照明光来照明被手术眼并使用观察光学系统来观察由照明光的返回光成像的图像的装置。例如，通过在观察光学系统中使用变倍透镜系统，能够观察被手术眼的放大图像。这种手术用显微镜用于白内障手术、视网膜/玻璃体手术等眼科手术。
例如在专利文献1～专利文献4中公开了与手术用显微镜有关的技术。这种手术用显微镜具有以下结构：施术者通过观察目镜透镜来观察被手术眼。由此，观察光学系统配置成光路长度在平行于与被手术眼相向配置的物镜的光轴的方向上长。
专利文献1：日本特开2013-27536号公报
专利文献2：日本特开2004-139002号公报
专利文献3：日本特开2018-198928号公报
专利文献4：日本特开2019-41833号公报
发明内容
在以往的手术用显微镜中配置成观察光学系统的光轴与物镜的光轴平行。由此，以往的手术用显微镜具有以下结构：在铅垂方向上长，光路长度长的观察光学系统配置于施术者的正面。
在使显示装置显示由手术用显微镜拍摄得到的被手术眼的图像的情况下，若施术者要观察显示装置的画面，则被配置于正面的观察光学系统(壳体)遮挡，无法观察显示装置的整体画面。
或者，在变更显示装置的位置的情况下，施术者每次观察画面时都需要采取不合理的姿势，增加施术者的负担。
特别是，在观察光学系统具备变倍透镜系统等光学系统而实现高功能的情况下，观察光学系统的光路长度变得更长，对施术者的影响更加显著。
另外，在不观察被手术眼时，配置于正面的观察光学系统对施术者带来压迫感，有可能进一步增加施术者的负担。
本发明是鉴于这种缘故而完成的，其目的在于，提供一种用于减轻对被手术眼进行观察的施术者的负担的新技术。
一些实施方式的第一方式是一种手术用显微镜，包括：物镜；第一照明光学系统，与所述物镜的光轴大致同轴配置，并能够经由所述物镜将第一照明光照射到被手术眼；偏转部，使得从所述被手术眼经由所述物镜而入射的所述第一照明光的返回光在向与所述光轴交叉的方向偏转；以及观察光学系统，能够将由所述偏转部偏转的所述返回光引向目镜透镜或摄像元件。
在一些实施方式的第二方式中，根据第一方式，所述偏转部包括分束器，该分束器使所述第一照明光透射，并将所述返回光向所述交叉的方向反射。
在一些实施方式的第三方式中，根据第一方式，所述偏转部包括：分束器，将所述第一照明光朝向所述物镜反射，并且使所述返回光透射；以及反射镜，配置于所述物镜与所述分束器之间，并将所述第一照明光朝向所述物镜反射，并且将所述返回光朝向所述分束器反射。
在一些实施方式的第四方式中，根据第一方式至第三方式中的任一方式，所述手术用显微镜包括：显示控制部，根据由所述摄像元件得到的所述返回光的受光结果，使显示单元显示所述被手术眼的图像。
在一些实施方式的第五方式中，根据第一方式至第三方式中的任一方式，所述观察光学系统包括：左眼用观察光学系统，能够将所述返回光引向左眼用目镜透镜或左眼用摄像元件；以及右眼用观察光学系统，能够将所述返回光引向右眼用目镜透镜或右眼用摄像元件。
在一些实施方式的第六方式中，根据第三方式，所述观察光学系统包括：左眼用观察光学系统，能够将所述返回光引向左眼用目镜透镜或左眼用摄像元件；以及右眼用观察光学系统，能够将所述返回光引向右眼用目镜透镜或右眼用摄像元件，手术用显微镜包括：立体变换器，能够在所述反射镜与所述分束器之间的光路中插入和取出。
在一些实施方式的第七方式中，根据第五方式或第六方式，所述手术用显微镜包括：显示控制部，根据由所述左眼用摄像元件得到的所述返回光的受光结果以及由所述右眼用摄像元件得到的所述返回光的受光结果，使显示单元显示所述被手术眼的图像。
在一些实施方式的第八方式中，根据第七方式，所述显示控制部使所述显示单元显示根据由所述左眼用摄像元件得到的所述返回光的受光结果来生成的左眼用图像以及根据由所述右眼用摄像元件得到的所述返回光的受光结果来生成的右眼用图像。
在一些实施方式的第九方式中，根据第一方式至第八方式中的任一方式，所述手术用显微镜包括：第二照明光学系统，配置成相对于所述光轴偏心，并能够将色温与所述第一照明光不同的第二照明光经由所述物镜照射到所述被手术眼。
在一些实施方式的第十方式中，根据第九方式，所述手术用显微镜包括：第一移动机构，将所述第二照明光学系统的光轴的位置相对于所述物镜的光轴进行移动。
在一些实施方式的第十一方式中，根据第九方式或第十方式，所述第一照明光的色温低于所述第二照明光的色温。
在一些实施方式的第十二方式中，根据第一方式至第十一方式中的任一方式，所述手术用显微镜包括：第二移动机构，将所述第一照明光学系统的光轴的位置相对于所述物镜的光轴进行移动。
一些实施方式的第十三方式是一种眼科系统，包括：第四方式、第七方式或第八方式的手术用显微镜；以及所述显示单元。
此外，能够将所述多个方式所涉及的结构任意地进行组合。
根据本发明所涉及的一些实施方式，能够提供一种用于减轻对被手术眼进行观察的施术者的负担的新技术。
附图说明
图1是表示第一实施方式所涉及的眼科系统的结构的一例的概要图。
图2是表示第一实施方式所涉及的手术用显微镜的光学系统的结构的一例的概要图。
图3是表示第一实施方式所涉及的手术用显微镜的控制系统的结构的一例的概要图。
图4是表示第二实施方式所涉及的手术用显微镜的光学系统的结构的一例的概要图。
图5是表示第三实施方式所涉及的手术用显微镜的光学系统的结构的一例的概要图。
图6是表示第三实施方式所涉及的手术用显微镜的控制系统的结构的一例的概要图。
图7是表示第四实施方式所涉及的手术用显微镜的光学系统的结构的一例的概要图。
具体实施方式
参照附图详细说明本发明所涉及的手术用显微镜以及眼科系统的实施方式的例子。此外，在本说明书中引用的文献的记载内容、任意公知技术能够引用于以下实施方式。
实施方式所涉及的眼科系统用于在眼科领域中的手术(或诊疗)中使用手术用显微镜来观察(拍摄)被检眼的放大图像。观察对象部位可以是被手术眼的前眼段或后眼段中的任意部位。作为前眼段中的观察对象部位，例如存在角膜、角部、玻璃体、晶状体、毛状体等。作为后眼段中的观察对象部位，例如存在视网膜(眼底)、脉络膜、玻璃体等。观察对象部位也可以是眼皮、眼窝等眼睛的周边部位。
以下，说明实施方式所涉及的手术用显微镜主要用于观察眼底的情况。然而，实施方式所涉及的手术用显微镜能够构成为例如使透镜在被手术眼与物镜之间插入或退避而能够观察被手术眼的前眼段。因而，能够将实施方式所涉及的结构应用于能够观察前眼段的结构。
手术用显微镜除了具有用作用于放大观察被手术眼的显微镜的功能以外，还可以具有用作其它眼科装置的功能。例如，作为其它眼科装置的功能，存在OCT功能、激光治疗、眼轴长度测量、屈光力测量、高次像差测量等功能。其它眼科装置可以是具备能够通过光学方法对被手术眼进行检查、测量、成像的任意结构的装置。
<第一实施方式>
图1示出实施方式所涉及的眼科系统的结构例。
实施方式所涉及的眼科系统1包括操作装置2、显示装置3以及手术用显微镜10。在一些实施方式中，手术用显微镜10包括操作装置2和显示装置3中的至少一个。
(操作装置2)
操作装置2包括操作设备或输入设备。操作装置2包括按钮、开关(例如操作手柄、操作旋钮等)、操作设备(鼠标、键盘等)。另外，操作装置2可以包括轨迹球、操作面板、开关、按钮、拨盘等任意的操作设备、输入设备。
(显示装置3)
显示装置3显示通过手术用显微镜10获取的被手术眼的图像。显示装置3构成为包括LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)等平板显示器等显示设备。另外，显示装置3也可以包括触摸面板等各种显示设备。
此外，操作装置2和显示装置3并不需要分别构成为单独的设备。例如，如触摸面板那样，也可以使用操作功能与显示功能被集成的设备。在该情况下，操作装置2构成为包括该触摸面板和计算机程序。对操作装置2的操作内容作为电信号而输入到控制部(未图示)。另外，也可以使用显示在显示装置3中的图形用户界面(GUI)和操作装置2进行操作、信息输入。在一些实施方式中，操作装置2和显示装置3的功能通过触摸屏来实现。
(手术用显微镜10)
手术用显微镜10用于观察仰卧位患者的被手术眼的放大图像。在一些实施方式中，能够通过使显示装置3显示被手术眼的摄像图像来观察放大图像。在一些实施方式中，能够通过将来自被手术眼的返回光引向目镜透镜(未图示)来观察放大图像。
在一些实施方式中，手术用显微镜10包括用于与操作装置2之间发送和接收电信号的通信部。根据与经由有线或无线信号路径从操作装置2输入的电信号对应的操作内容来控制手术用显微镜10。
在一些实施方式中，手术用显微镜10包括用于与显示装置3之间发送和接收电信号的通信部。手术用显微镜10根据与经由有线或无线的信号路径输出到显示装置3的电信号对应的显示控制内容，在显示装置3的画面上显示图像。
[光学系统的结构]
以下，为了便于说明，将物镜的光轴方向设为z方向(在手术时垂直方向、铅垂方向)，将与z方向正交的水平方向(在手术时水平方向)设为x方向，将与z方向和x方向两者正交的水平方向设为y方向。
另外，以下，主要说明观察光学系统具有用于通过双眼观察的光学系统的情况。然而，实施方式所涉及的结构还能够应用于观察光学系统具有用于通过单眼观察的光学系统的情况。
图2示出第一实施方式所涉及的手术用显微镜10的光学系统的结构例。在图2中对应地图示从上方观察光学系统的示意性俯视图以及从侧方观察光学系统的示意性侧视图。为了简化图示，省略了配置于物镜20的上方的照明光学系统30的图示。
手术用显微镜10包括物镜20、分色镜DM1、照明光学系统30以及观察光学系统40。观察光学系统40包括变焦扩展器50以及摄像相机60。在一些实施方式中，照明光学系统30或观察光学系统40包括分色镜DM1。
(物镜20)
物镜20配置成与被手术眼相向。物镜20的光轴在z方向上延伸。在一些实施方式中，物镜20包括两个以上的透镜，该两个以上的透镜包括配置成与被手术眼相向的透镜。
(分色镜DM1)
分色镜DM1使照明光学系统30的光路与观察光学系统40的光路耦合。分色镜DM1配置于照明光学系统30与物镜20之间。分色镜DM1使来自照明光学系统30的照明光透射并引向物镜20，并且使来自物镜20的照明光的返回光反射并引向观察光学系统40的摄像相机60。
分色镜DM1使照明光学系统30的光路与观察光学系统40的光路同轴耦合。在照明光学系统30包括左眼用照明光学系统(31L)和右眼用照明光学系统(31R)而观察光学系统40包括左眼用观察光学系统40L和右眼用观察光学系统40R的情况下，分色镜DM1使左眼用照明光学系统(第一照明光学系统31L)的光路与左眼用观察光学系统40L的光路同轴耦合，并且使右眼用照明光学系统(第一照明光学系统31R)的光路与右眼用观察光学系统40R的光路同轴耦合。
(照明光学系统30)
照明光学系统30是用于经由物镜20照明被手术眼的光学系统。照明光学系统30能够通过色温不同的两种以上的照明光中的任一个来照明被手术眼。照明光学系统30接收来自后述的控制部的指示，通过具有指定的色温的照明光来照明被手术眼。
实施方式所涉及的照明光学系统30包括第一照明光学系统31L、31R以及第二照明光学系统32。
第一照明光学系统31L、31R的光轴OL、OR分别配置成与物镜20的光轴大致同轴。由此，以所谓“0度照明”来照明眼底，而能够获取在眼底上漫反射而产生的透照图像。在该情况下，能够通过双眼来观察被手术眼的透照图像。
第二照明光学系统32的光轴OS配置成相对于物镜20的光轴偏心。第一照明光学系统31L、31R以及第二照明光学系统32配置成光轴OS相对于物镜20的光轴的位移大于光轴OL、OR相对于物镜20的光轴的位移。由此，以所谓“带角度照明(倾斜照明)”来照明眼底或前眼段，能够一边避免由来自角膜等的反射引起的重影的影响一边通过双眼观察被手术眼(透照图像)。另外，还能够详细地观察被手术眼的预定部位的凹凸。
第一照明光学系统31L包括光源31LA以及聚光透镜31LB。光源31LA例如输出具有色温3000K(开尔文)的可见光区域的波长的照明光。从光源31LA输出的照明光穿过聚光透镜31LB，并透射分色镜DM1，穿过物镜20而入射到被手术眼。
第一照明光学系统31R包括光源31RA以及聚光透镜31RB。光源31RA也例如输出具有色温3000K的可见光区域的波长的照明光。从光源31RA输出的照明光穿过聚光透镜31RB，并透射分色镜DM1，穿过物镜20而入射到被手术眼。
第二照明光学系统32包括光源32A以及聚光透镜32B。光源32A例如输出具有色温4000K～6000K的可见光区域的波长的照明光。从光源32A输出的照明光穿过聚光透镜32B，并不经由分色镜DM1且穿过物镜20而入射到被手术眼。
即，来自第一照明光学系统31L、31R的照明光的色温低于来自第二照明光学系统32的照明光的色温。由此，能够使用第一照明光学系统31L、31R以暖色系的颜色来观察被手术眼，从而能够详细地掌握被手术眼的形态。
在一些实施方式中，光轴OL、OR分别能够相对于物镜20的光轴，在与物镜20的光轴交叉的方向(x方向和y方向中的至少一个)上移动。在一些实施方式中，光轴OL、OR分别能够独立地移动。在一些实施方式中，光轴OL、OR能够一体地移动。例如，手术用显微镜10具备使第一照明光学系统31L、31R独立地或一体地移动的移动机构(31d)，通过移动机构使第一照明光学系统31L、31R独立地或一体地在与物镜20的光轴交叉的方向上移动。由此，能够调整被手术眼的外观。在一些实施方式中，通过接收来自后述的控制部的控制来控制移动机构。
在一些实施方式中，光轴OS能够相对于物镜20的光轴，在与物镜20的光轴交叉的方向(x方向和y方向中的至少一个)上移动。例如，手术用显微镜10具备使第二照明光学系统32移动的移动机构(32d)，通过移动机构使第二照明光学系统32在与物镜20的光轴交叉的方向上移动。由此，能够调整被手术眼的预定部位的凹凸的外观。在一些实施方式中，通过接收来自后述的控制部的控制来控制移动机构。
如上，在物镜20的正上方在分色镜DM1的透射方向上配置照明光学系统30，并且在分色镜DM1的反射方向上配置观察光学系统40。例如，能够将观察光学系统40配置成观察光学系统40的光轴和与物镜20的光轴正交的平面(xy平面)所形成的角度为±20度以下。
由此，通常，光路长度比照明光学系统30长的观察光学系统40配置成光路长度在与xy平面大致平行的方向上变长。因而，无需将观察光学系统40配置于施术者的正面，施术者能够舒适地看到正面的显示装置3的画面(或正面的状况)。另外，配置于施术者的正面的壳体不会对施术者带来压迫感，从而能够减轻施术者的负担。
(观察光学系统40)
观察光学系统40是用于观察由经由物镜20从被手术眼入射的照明光的返回光成像的图像的光学系统。在该实施方式中，观察光学系统40使返回光在摄像相机60的摄像元件的摄像面上成像。
如上，观察光学系统40包括左眼用观察光学系统40L以及右眼用观察光学系统40R。左眼用观察光学系统40L的结构与右眼用观察光学系统40R的结构相同。在一些实施方式中，左眼用观察光学系统40L和右眼用观察光学系统40R构成为能够左右独立地变更光学配置。
变焦扩展器50包括左眼用变焦扩展器50L以及右眼用变焦扩展器50R。左眼用变焦扩展器50L的结构与右眼用变焦扩展器50R的结构相同。在一些实施方式中，左眼用变焦扩展器50L和右眼用变焦扩展器50R构成为能够左右独立地变更光学配置。
左眼用变焦扩展器50L包括多个变焦透镜51L、52L、53L。多个变焦透镜51L、52L、53L分别能够通过缩放机构(未图示)在光轴方向上移动。
右眼用变焦扩展器50R包括多个变焦透镜51R、52R、53R。多个变焦透镜51R、52R、53R分别能够通过缩放机构在光轴方向上移动。
缩放机构将左眼用变焦扩展器50L的各变焦透镜和右眼用变焦扩展器50R的各变焦透镜独立地或一体地在光轴方向上移动。由此，变更拍摄被手术眼时的放大倍率。在一些实施方式中，通过接收来自后述的控制部的控制来控制缩放机构。
(摄像相机60)
摄像相机60是用于拍摄由引导到观察光学系统40的照明光的返回光成像的图像的光学系统。
摄像相机60包括左眼用摄像相机60L以及右眼用摄像相机60R。左眼用摄像相机60L的结构与右眼用摄像相机60R的结构相同。在一些实施方式中，左眼用摄像相机60L和右眼用摄像相机60R构成为能够左右独立地变更光学配置。
左眼用摄像相机60L包括成像透镜61L以及摄像元件62L。成像透镜61L将穿过左眼用变焦扩展器50L的返回光在摄像元件62L的摄像面上成像。摄像元件62L为二维区域传感器。摄像元件62L从后述的控制部接收控制而输出与受光结果对应的电信号(检测信号)。
右眼用摄像相机60R包括成像透镜61R以及摄像元件62R。成像透镜61R将穿过右眼用变焦扩展器50R的返回光在摄像元件62R的摄像面上成像。摄像元件62R为二维区域传感器。摄像元件62R从后述的控制部接收控制而输出与受光结果对应的电信号。
[控制系统的结构]
图3示出第一实施方式所涉及的手术用显微镜10的控制系统的结构例。在图3中，对与图1或图2相同的部分标注相同的附图标记，适当地省略说明。
如图3所示，手术用显微镜10的控制系统以控制部200为中心而构成。即，控制部200执行手术用显微镜10(或眼科系统1)的各部的控制。
(控制部200)
控制部200执行各种控制。控制部200包括主控制部201以及存储部202。
(主控制部201)
主控制部201包括处理器，控制手术用显微镜10(或眼科系统1)的各部。
在本说明书中，“处理器”例如是指CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、GPU(Graphics Processing Unit：图形处理器)、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit：专用集成电路)、可编程逻辑设备(例如，SPLD(Simple Programmable LogicDevice：简单可编程逻辑设备)、CPLD(Complex Programmable Logic Device：复杂可编程逻辑设备)、FPGA(Field Programmable Gate Array：可现场编程门阵列))等电路。处理器例如通过读取并执行存储于存储电路(存储部202)、存储装置的程序，实现实施方式所涉及的功能。
例如，主控制部201控制照明光学系统30的光源31LA、31RA、32A、观察光学系统40的摄像元件62L、62R、移动机构31d、32d、缩放机构50Ld、50Rd、操作装置2以及显示装置3等。
光源31LA的控制包括光源的点亮、熄灭、光量调整、光圈的调整等。光源31RA的控制包括光源的点亮、熄灭、光量调整、光圈的调整等。主控制部201对光源31LA、31RA进行排除控制。光源32A的控制包括光源的点亮、熄灭、光量调整、光圈的调整等。
在照明光学系统30包括可变更色温的光源的情况下，主控制部201能够通过控制光源，输出具有期望的色温的照明光。
摄像元件62L的控制包括曝光调整、增益调整、摄像率调整等。摄像元件62R的控制包括曝光调整、增益调整、摄像率调整等。另外，主控制部201能够以使摄像元件62L、62R的摄像时机一致或两者的摄像时机之差在预定时间以内的方式，控制摄像元件62L、62R。并且，主控制部201能够进行摄像元件62L、62R中的受光结果的读取控制。
移动机构31d在与物镜20的光轴交叉的方向上使光源31LA、31RA独立地或一体地移动。主控制部201能够通过控制移动机构31d，使光轴OL、OR相对于物镜20的光轴独立地或一体地移动。
移动机构32d在与物镜20的光轴交叉的方向上使光源32A独立地或一体地移动。主控制部201能够通过控制移动机构32d，使光轴OS相对于物镜20的光轴移动。
在一些实施方式中，移动机构31d、32d构成为连动。在该情况下，主控制部201能够通过控制移动机构31d、32d中的一个来使另一个移动。
缩放机构50Ld使左眼用变焦扩展器50L的多个变焦透镜51L～53L中的至少一个在光轴方向上移动。主控制部201能够通过控制缩放机构50Ld，使左眼用变焦扩展器50L的多个变焦透镜51L～53L中的至少一个在左眼用观察光学系统40L的光轴方向上移动。
缩放机构50Rd将右眼用变焦扩展器50R的多个变焦透镜51R～53R中的至少一个在光轴方向上移动。主控制部201能够通过控制缩放机构50Rd，将右眼用变焦扩展器50R的多个变焦透镜51R～53R中的至少一个在右眼用观察光学系统40R的光轴方向上移动。
对操作装置2的控制包括操作许可控制、操作禁止控制、对操作装置2的操作内容的接收控制等。主控制部201能够通过接收与从操作装置2接收的操作内容对应的电信号，按照对操作装置2的操作内容来控制手术用显微镜10(或眼科系统1)的各部。
对显示装置3的控制包括各种信息的显示控制等。主控制部201作为显示控制部，能够读取摄像元件62L、62R的受光结果而形成被手术眼的图像，并使得在显示装置3的画面上显示所形成的被手术眼的图像。
另外，主控制部201作为显示控制部，能够读取摄像元件62L、62R的受光结果而形成被手术眼的左眼用图像和右眼用图像，并使得在显示装置3的画面上以能够立体观察的方式显示所形成的被手术眼的左眼用图像和右眼用图像。例如，从被手术眼的左眼用图像和右眼用图像形成施术者等观察者的右眼用和左眼用两个视差图像，将形成的两个视差图像分别呈现给观察者的左眼和右眼。
施术者通过公知的方法以肉眼观察被手术眼的图像或通过偏光眼镜来观察被手术眼的图像，由此能够立体地视觉识别被手术眼。
分色镜DM1是实施方式所涉及的“偏转部”或“分束器”的一例。控制部200或主控制部201是实施方式所涉及的“显示控制部”的一例。移动机构32d是实施方式所涉及的“第一移动机构”的一例。移动机构31d是实施方式所涉及的“第二移动机构”的一例。显示装置3是实施方式所涉及的“显示单元”的一例。
如上所说明，根据第一实施方式，在位于物镜20的上方的分色镜DM1的透射方向上配置照明光学系统30，在分色镜DM1的反射方向上配置观察光学系统40。通常，观察光学系统40的光路长度比照明光学系统30的光路长度长，因此无需将观察光学系统40配置于施术者的正面，就能够增加被手术眼的上方空间的可用空间。由此，施术者能够舒适地看到正面的显示装置3的画面。另外，配置于施术者的正面的壳体不会对施术者带来压迫感，从而能够减轻施术者的负担。
<第二实施方式>
实施方式所涉及的手术用显微镜的结构并不限定于第一实施方式所涉及的结构。在第二实施方式中，在物镜20的上方配置反射镜，照明光学系统30的光路与观察光学系统40的光路在由反射镜偏转的光路上进行耦合和分离。以下，以与第一实施方式的区别点为中心说明第二实施方式所涉及的结构。
图4示出第二实施方式所涉及的手术用显微镜10a的光学系统的结构例。在图4中，对与图2相同的部分标注相同的附图标记，适当地省略说明。
在图1示出的眼科系统1中，能够代替手术用显微镜10而应用第二实施方式所涉及的手术用显微镜10a。
第二实施方式所涉及的手术用显微镜10a的结构与第一实施方式所涉及的手术用显微镜10的结构不同的点在于，代替分色镜DM1而设置反射镜RM1这一点以及在由反射镜RM1偏转的光路上配置分色镜DM2这一点。分色镜DM2对照明光学系统30的光路与观察光学系统40的光路进行耦合和分离。
反射镜RM1将来自第一照明光学系统31L、31R的照明光朝向物镜20反射，并且将来自被手术眼的照明光的返回光朝向观察光学系统40反射。在由反射镜RM1偏转的光路上配置分色镜DM2。分色镜DM2配置于反射镜RM1与观察光学系统40的变焦扩展器50之间。
分色镜DM2与分色镜DM1同样地对照明光学系统30的光路与观察光学系统40的光路进行耦合。分色镜DM2将来自第一照明光学系统31L、31R的照明光朝向反射镜RM1(物镜20)反射，并且使来自被手术眼的照明光的返回光透射而引向变焦扩展器50(观察光学系统40)。
分色镜DM2对照明光学系统30的光路与观察光学系统40的光路在同轴上耦合。在照明光学系统30包括左眼用照明光学系统(31L)和右眼用照明光学系统(31R)并观察光学系统40包括左眼用观察光学系统40L和右眼用观察光学系统40R的情况下，分色镜DM2将左眼用照明光学系统(第一照明光学系统31L)的光路与左眼用观察光学系统40L的光路在同轴上耦合，并且将右眼用照明光学系统(第一照明光学系统31R)的光路与右眼用观察光学系统40R的光路在同轴上耦合。
来自第二照明光学系统32的照明光并不经由反射镜RM1并穿过物镜20而入射到被手术眼。
第二实施方式所涉及的手术用显微镜10a的控制系统与第一实施方式所涉及的手术用显微镜10的控制系统相同。
在第二实施方式中，分色镜DM2是实施方式所涉及的“分束器”的一例。
如上所说明，根据第二实施方式，在物镜20的上方配置反射镜RM1，并将照明光学系统30的光路与观察光学系统40的光路的耦合光路引向物镜20，因此在反射镜RM1的反射方向上配置照明光学系统30和观察光学系统40。由此，无需将光路长度长的观察光学系统40配置于施术者的正面，施术者能够舒适地看到正面的显示装置3的画面。另外，配置于施术者的正面的壳体不会对施术者带来压迫感，从而能够减轻施术者的负担。
<第三实施方式>
实施方式所涉及的手术用显微镜的结构并不限定于所述实施方式所涉及的结构。在被手术眼为小瞳孔的情况下，左右照明光难以穿过瞳孔入射到眼内。因此，在第三实施方式中，用于变更左右光轴宽度的光轴宽度变更部件构成为能够在照明光学系统30的光路与观察光学系统40的光路的耦合光路中插入和取出。以下，以与第二实施方式之间的区别点为中心来说明第三实施方式所涉及的结构。
图5示出第三实施方式所涉及的手术用显微镜10b的光学系统的结构例。在图5中，对与图2或图4相同的部分标注相同的附图标记，适当地省略说明。
在图1示出的眼科系统1中，能够代替手术用显微镜10而应用第三实施方式所涉及的手术用显微镜10b。
第三实施方式所涉及的手术用显微镜10b的结构与第二实施方式所涉及的手术用显微镜10a的结构不同的点在于，用作光轴宽度变更部件的立体变换器70设置成能够在光路中插入和取出这一点。
例如，如专利文献2所公开那样，立体变换器70例如是将分别具有平行的两面的第一光学部件与第二光学部件进行耦合而成的光学元件。在立体变换器70配置于观察光学系统40的光路时，第一光学部件的平行的两面配置成相对于左眼用观察光学系统40L的光轴OL倾斜预定角度，第二光学部件的平行的两面配置成相对于右眼用观察光学系统40R的光轴OR倾斜预定角度。由此，光轴OL、OR的相对位置发生变更，能够使光轴OL、OR的宽度变窄以用于小瞳孔。
立体变换器70通过未图示的移动机构(70d)在观察光学系统40的光轴中插入和取出。在一些实施方式中，通过接收来自后述的控制部200b的控制来控制该移动机构。
图6示出第三实施方式所涉及的手术用显微镜10b的控制系统的结构例。在图6中，对与图3相同的部分标注相同的附图标记，适当地省略说明。
如图6所示，手术用显微镜10b的控制系统以控制部200b为中心而构成。即，控制部200b执行手术用显微镜10b(或眼科系统1)的各部的控制。
控制部200b与控制部200同样地执行各种控制。控制部200b包括主控制部201b和存储部202b。
由控制部200b执行的控制内容与由控制部200执行的控制内容不同的点在于，追加移动机构70d的移动控制这一点。
移动机构70d使立体变换器70配置于观察光学系统40的光轴(OL、OR)配置或使立体变换器70避开观察光学系统40的光轴。主控制部201b能够通过控制移动机构70d，将立体变换器70在观察光学系统40的光轴中插入和取出。在一些实施方式中，主控制部201b根据对操作装置2的操作内容来控制移动机构70d。在一些实施方式中，主控制部201b根据被手术眼的前眼段图像的分析结果来控制移动机构70d。例如，在根据前眼段图像的分析结果来判断为被手术眼为小瞳孔时，主控制部201b能够控制移动机构70d，在观察光学系统40的光轴上配置立体变换器70。
如上所说明，根据第三实施方式，在物镜20的上方配置反射镜RM1，将照明光学系统30的光路与观察光学系统40的光路的耦合光路引向物镜20，因此在反射镜RM1的反射方向上配置照明光学系统30和观察光学系统40。而且，使立体变换器70在配置于反射镜RM1的反射方向的观察光学系统40的光路中插入和取出，因此即使在被手术眼为小瞳孔的情况下，也无需将光路长度长的观察光学系统40配置于施术者的正面，施术者能够舒适地看到正面的显示装置3的画面。
<第四实施方式>
实施方式所涉及的手术用显微镜的结构并不限定于第一实施方式～第三实施方式所涉及的结构。在第四实施方式中，构成为施术者或助手能够通过目镜透镜以肉眼观察被手术眼。以下，以与第三实施方式之间的区别点为中心说明第四实施方式所涉及的结构。此外，第四实施方式能够应用于第一实施方式或第二实施方式。
图7示出第四实施方式所涉及的手术用显微镜10c的光学系统的结构例。在图7中，对与图5相同的部分标注相同的附图标记，适当地省略说明。
在图1示出的眼科系统1中，能够代替手术用显微镜10而应用第四实施方式所涉及的手术用显微镜10c。
第四实施方式所涉及的手术用显微镜10c的结构与第三实施方式所涉及的手术用显微镜10b的结构不同的点在于，观察光学系统40包括目镜透镜系统63这一点。
目镜透镜系统63包括左眼用目镜透镜系统63L以及右眼用目镜透镜系统63R。左眼用目镜透镜系统63L的结构与右眼用目镜透镜系统63R的结构相同。左眼用目镜透镜系统63L的光路与左眼用观察光学系统40L的光路在同轴上耦合。右眼用目镜透镜系统63R的光路与右眼用观察光学系统40R的光路在同轴上耦合。
在左眼用变焦扩展器50L与左眼用摄像相机60L之间配置分束器BSL。在分束器BSL的反射方向上配置左眼用目镜透镜系统63L。在分束器BSL的透射方向上配置左眼用摄像相机60L。分束器BSL将左眼用目镜透镜系统63L的光路与左眼用摄像相机60L的光路在同轴上耦合。
左眼用目镜透镜系统63L包括成像透镜64L以及目镜透镜65L。被引向左眼用观察光学系统40L的光路的照明光的返回光通过分束器BSL被引向左眼用摄像相机60L和左眼用目镜透镜系统63L。入射到左眼用目镜透镜系统63L的返回光穿过成像透镜64L被引向目镜透镜65L。
在右眼用变焦扩展器50R与右眼用摄像相机60R之间配置分束器BSR。在分束器BSR的反射方向上配置右眼用目镜透镜系统63R。在分束器BSR的透射方向上配置右眼用摄像相机60R。分束器BSR将右眼用目镜透镜系统63R的光路与右眼用摄像相机60R的光路在同轴上耦合。
右眼用目镜透镜系统63R包括成像透镜64R和目镜透镜65R。被引向右眼用观察光学系统40R的光路的照明光的返回光通过分束器BSR被引向右眼用摄像相机60R和右眼用目镜透镜系统63R。入射到右眼用目镜透镜系统63R的返回光穿过成像透镜64R而被引向目镜透镜65R。
第四实施方式所涉及的手术用显微镜10c的控制系统与第三实施方式所涉及的手术用显微镜10b的控制系统相同。
如上所说明，根据第四实施方式，施术者或助手能够一边用肉眼来确认被手术眼一边得到与第三实施方式相同的效果。
[效果]
说明实施方式所涉及的手术用显微镜以及眼科系统的效果。
实施方式所涉及的手术用显微镜(10、10a、10b、10c)包括物镜(20)、第一照明光学系统(30、30L、30R)、偏转部(分色镜DM1、反射镜RM1)以及观察光学系统(40、40L、40R)。第一照明光学系统构成为与物镜的光轴大致同轴配置并能够将第一照明光经由物镜照射到被手术眼。偏转部使从被手术眼经由物镜而入射的第一照明光的返回光向与所述光轴交叉的方向偏转。观察光学系统构成为能够将由偏转部偏转的返回光引向目镜透镜(65L、65R)或摄像元件(62L、62R)。
根据这种结构，在与物镜的光轴交叉的方向上配置观察光学系统。通常，观察光学系统的光路长度比照明光学系统的光路长度长，因此无需将观察光学系统配置于施术者的正面而能够增加被手术眼的上方空间的可用空间。由此，施术者不会被观察光学系统遮挡视野而能够舒适地掌握正面的状况。另外，配置于施术者的正面的壳体不会对施术者带来压迫感，能够减轻施术者的负担。
在一些实施方式中，偏转部包括分束器(分色镜DM1)，该分束器使第一照明光透射，将返回光向所述交叉的方向反射。
根据这种结构，在经由物镜入射第一照明光的返回光的分束器的透射方向上配置照明光学系统，在分束器的反射方向上配置观察光学系统。通常，观察光学系统的光路长度比照明光学系统的光路长度长，因此无需将观察光学系统配置于施术者的正面而能够增加被手术眼(物镜)的光轴方向的空间的可用空间。由此，施术者能够舒适地掌握正面的状况。另外，配置于施术者的正面的壳体不会对施术者带来压迫感，能够减轻施术者的负担。
在一些实施方式中，偏转部包括：分束器(分色镜DM2)，将第一照明光朝向物镜反射，并且使返回光透射；以及反射镜(RM1)，配置于物镜与分束器之间，将第一照明光朝向物镜反射，并且将返回光朝向所述分束器反射。
根据这种结构，配置经由物镜而入射第一照明光的返回光的反射镜，将照明光学系统的光路与观察光学系统的光路的耦合光路引向物镜，因此在反射镜的反射方向上配置照明光学系统和观察光学系统。由此，无需将光路长度长的观察光学系统配置于施术者的正面，施术者能够舒适地掌握正面的状况。另外，配置于施术者的正面的壳体不会对施术者带来压迫感，能够减轻施术者的负担。
一些实施方式包括显示控制部(控制部200、200b、主控制部201、201b)，该显示控制部根据由摄像元件得到的返回光的受光结果而使显示单元(显示装置3)显示被手术眼的图像。
根据这种结构，无需将光路长度长的观察光学系统配置于施术者的正面，从而施术者能够舒适地掌握正面的被手术眼的图像。
在一些实施方式中，观察光学系统包括：左眼用观察光学系统(40L)，能够将返回光引向左眼用目镜透镜(65L)或左眼用摄像元件(62L)；以及右眼用观察光学系统(40R)，能够将返回光引向右眼用目镜透镜(65R)或右眼用摄像元件(62R)。
根据这种结构，在与物镜的光轴交叉的方向上配置双眼用观察光学系统。通常，观察光学系统的光路长度比照明光学系统的光路长度长，因此无需将观察光学系统配置于施术者的正面而能够增加被手术眼的上方的空间的可用空间。由此，施术者不会被观察光学系统遮挡视野而能够舒适地掌握正面的图像等。另外，配置于施术者的正面的壳体不会对施术者带来压迫感，能够减轻施术者的负担。
在一些实施方式中，观察光学系统包括：左眼用观察光学系统(40L)，能够将返回光引向左眼用目镜透镜(65L)或左眼用摄像元件(62L)；以及右眼用观察光学系统(40R)，能够将返回光引向右眼用目镜透镜(65R)或右眼用摄像元件(62R)。手术用显微镜包括立体变换器(70)，该立体变换器(70)能够在反射镜与分束器之间的光路中插入和取出。
根据这种结构，在与物镜的光轴交叉的方向上配置双眼用观察光学系统，因此即使在对左右观察光学系统的光轴宽度进行调整以使得用于小瞳孔的情况下，施术者也不会被观察光学系统遮挡视野，能够舒适地掌握正面的图像等。
一些实施方式包括显示控制部(控制部200、200b、主控制部201、201b)，该显示控制部根据由左眼用摄像元件得到的返回光的受光结果以及由右眼用摄像元件得到的返回光的受光结果，使显示单元(显示装置3)显示被手术眼的图像。
根据这种结构，无需将光路长度长的观察光学系统配置于施术者的正面，施术者能够舒适地掌握正面的被手术眼的图像。
在一些实施方式中，显示控制部使显示单元显示根据由左眼用摄像元件得到的返回光的受光结果来生成的左眼用图像以及根据由右眼用摄像元件得到的返回光的受光结果来生成的右眼用图像。
根据这种结构，无需将光路长度长的观察光学系统配置于施术者的正面，施术者能够舒适地立体观察正面的被手术眼的图像。
一些实施方式包括第二照明光学系统(32)，该第二照明光学系统(32)配置成相对于光轴偏心，能够将色温与第一照明光不同的第二照明光经由物镜照射到被手术眼。
根据这种结构，能够在避免基于来自角膜等的反射的重影的影响的同时，施术者舒适地观察被手术眼。
一些实施方式包括第一移动机构(移动机构32d)，该第一移动机构使第二照明光学系统的光轴的位置相对于物镜的光轴进行移动。
根据这种结构，能够调整第二照明光相对于眼底的入射角度。由此，施术者等能够一边以最佳的角度来照明被检眼一边舒适地观察被手术眼。
在一些实施方式中，第一照明光的色温低于第二照明光的色温。
根据这种结构，能够以暖色系的颜色来观察被手术眼，能够详细地掌握被手术眼的形态。
一些实施方式包括第二移动机构(移动机构31d)，该第二移动机构使第一照明光学系统的光轴的位置相对于物镜的光轴进行移动。
根据这种结构，能够调整第一照明光相对于眼底的入射角度。由此，施术者等能够一边以最佳的角度来照明被检眼一边舒适地观察被手术眼。
一些实施方式所涉及的眼科系统(1)包括上面记载的手术用显微镜以及显示单元。
根据这种结构，施术者不会被观察光学系统遮挡视野而能够舒适地掌握正面的被手术眼的图像。另外，配置于施术者的正面的壳体不会对施术者带来压迫感，能够减轻施术者的负担。
所述实施方式仅是用于实施本发明的例示。要实施本发明的人能够在本发明的主旨范围内实施任意的变形、省略、追加、替换等。以下，适当地参照所述实施方式中的附图。
附图标记说明
1：眼科系统；2：操作装置；3：显示装置；10、10a、10b、10c：手术用显微镜；20：物镜；30：照明光学系统；31L、31R：第一照明光学系统；32：第二照明光学系统；40：观察光学系统；40L：左眼用观察光学系统；40R：右眼用观察光学系统；50：变焦扩展器；50L：左眼用变焦扩展器；50R：右眼用变焦扩展器；60：摄像相机；60L：左眼用摄像相机；60R：右眼用摄像相机；62L、62R：摄像元件；63：目镜透镜系统；63L：左眼用目镜透镜系统；63R：右眼用目镜透镜系统；70：立体变换器；200、200b：控制部；201、201b：主控制部；202、202b：存储部；31d、32d、70d：移动机构；50Ld、50Rd：缩放机构；BSL、BSR：分束器；DM1、DM2：分色镜；RM1：反射镜。

Claims (13)

1.一种手术用显微镜，包括：
物镜；
第一照明光学系统，与所述物镜的光轴大致同轴配置，并能够经由所述物镜将第一照明光照射到被手术眼；
偏转部，使得从所述被手术眼经由所述物镜而入射的所述第一照明光的返回光在向与所述光轴交叉的方向偏转；以及
观察光学系统，能够将由所述偏转部偏转的所述返回光引向目镜透镜或摄像元件。
2.根据权利要求1所述的手术用显微镜，其特征在于，
所述偏转部包括分束器，该分束器使所述第一照明光透射，并将所述返回光向所述交叉的方向反射。
3.根据权利要求1所述的手术用显微镜，其特征在于，
所述偏转部包括：
分束器，将所述第一照明光朝向所述物镜反射，并且使所述返回光透射；以及
反射镜，配置于所述物镜与所述分束器之间，并将所述第一照明光朝向所述物镜反射，并且将所述返回光朝向所述分束器反射。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的手术用显微镜，其特征在于，
所述手术用显微镜包括：
显示控制部，根据由所述摄像元件得到的所述返回光的受光结果，使显示单元显示所述被手术眼的图像。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的手术用显微镜，其特征在于，
所述观察光学系统包括：
左眼用观察光学系统，能够将所述返回光引向左眼用目镜透镜或左眼用摄像元件；以及
右眼用观察光学系统，能够将所述返回光引向右眼用目镜透镜或右眼用摄像元件。
6.根据权利要求3所述的手术用显微镜，其特征在于，
所述观察光学系统包括：
左眼用观察光学系统，能够将所述返回光引向左眼用目镜透镜或左眼用摄像元件；以及
右眼用观察光学系统，能够将所述返回光引向右眼用目镜透镜或右眼用摄像元件，
所述手术用显微镜包括：
立体变换器，能够在所述反射镜与所述分束器之间的光路中插入和取出。
7.根据权利要求5或6所述的手术用显微镜，其特征在于，
所述手术用显微镜包括：
显示控制部，根据由所述左眼用摄像元件得到的所述返回光的受光结果以及由所述右眼用摄像元件得到的所述返回光的受光结果，使显示单元显示所述被手术眼的图像。
8.根据权利要求7所述的手术用显微镜，其特征在于，
所述显示控制部使所述显示单元显示根据由所述左眼用摄像元件得到的所述返回光的受光结果来生成的左眼用图像以及根据由所述右眼用摄像元件得到的所述返回光的受光结果来生成的右眼用图像。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的手术用显微镜，其特征在于，
所述手术用显微镜包括：
第二照明光学系统，配置成相对于所述光轴偏心，并能够将色温与所述第一照明光不同的第二照明光经由所述物镜照射到所述被手术眼。
10.根据权利要求9所述的手术用显微镜，其特征在于，
所述手术用显微镜包括：
第一移动机构，将所述第二照明光学系统的光轴的位置相对于所述物镜的光轴进行移动。
11.根据权利要求9或10所述的手术用显微镜，其特征在于，
所述第一照明光的色温低于所述第二照明光的色温。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的手术用显微镜，其特征在于，
所述手术用显微镜包括：
第二移动机构，将所述第一照明光学系统的光轴的位置相对于所述物镜的光轴进行移动。
13.一种眼科系统，包括：
权利要求4、7或8所述的手术用显微镜；以及
所述显示单元。
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