ES2259785T3 - Microscopio quirurgico. - Google Patents
Microscopio quirurgico.Info
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Abstract
Microscopio quirúrgico que comprende: una lente objetivo (11) opuesta a un ojo a ser operado; una lente frontal (40) para condensar la luz de iluminación para iluminar el interior del ojo a ser operado, que es insertada de forma separable entre el ojo a ser operado y un punto focal anterior de la lente objetivo (11); y un prisma de observación (50, 50¿) para refractar la luz de iluminación sobre dos superficies refractoras para iluminar el fondo del ojo que va a ser operado y sus alrededores, que es insertado de forma separable entre el punto focal anterior de la lente objetivo (11) y la lente frontal (40), en el que el microscopio quirúrgico está caracterizado porque al menos una de las dos superficies refractoras (51, 52, 51¿, 52¿) del prisma de observación está conformada en una forma curvada, mostrando dicha forma curvada una cierta curvatura negativa en una dirección hacia una intersección (53, 53¿) de las dos superficies refractoras.
Description
Microscopio quirúrgico.
La presente invención se refiere a un
microscopio quirúrgico en el campo oftalmológico. En particular, la
presente invención se refiere a un microscopio quirúrgico que está
provisto de una lente frontal para observar el fondo de un ojo que
va a ser operado y un prisma de observación dispuesto cerca de la
lente frontal para observar el fondo del ojo que va a ser operado y
sus alrededores durante una operación del cuerpo vítreo o
similar.
Una operación en el campo oftalmológico es
realizada generalmente con una observación con microscopio. Un
ejemplo de microscopio quirúrgico usado en el campo oftalmológico
está descrito en el documento JP 2003-062003 A. El
microscopio quirúrgico descrito en él está construido de manera que
la lente frontal está insertada de forma separable entre una lente
objetivo (en posición focal anterior) y el ojo a ser operado. La
lente frontal tiene una potencia refractora de aproximadamente 30
dioptrías (D) a 50 dioptrías (D) y está dispuesta para condensar la
luz de iluminación, guiando así la luz de iluminación al interior
del ojo que va a ser operado. Usar la lente frontal permite una
operación en un estado en el que los instrumentos quirúrgicos son
sujetados con ambas manos.
Un prisma de observación para observar el fondo
del ojo que va a ser operado y sus alrededores está previsto
rotatorio cerca de la lente frontal del microscopio quirúrgico
descrito en el documento JP 2003-062003 A. Una
superficie inferior y una superficie oblicua del prisma de
observación están conformadas planas.
Las figuras 8, 9A y 9B son vistas esquemáticas
que muestran una parte de un sistema óptico incluido en el
microscopio quirúrgico convencional mencionado antes. La Fig. 8 es
una vista lateral que muestra un estado de formación de la imagen de
una pupila de entrada de un sistema óptico de observación en el caso
en el que el fondo del ojo que va a ser operado y sus alrededores
están siendo observados usando el prisma de observación mencionado
antes. La Fig. 9A es una vista lateral parcialmente ampliada que
muestra la lente frontal y el prisma de observación que se muestran
en la Fig. 8. La Fig. 9B es una vista en sección transversal que
muestra la lente frontal y el prisma de observación en una dirección
ortogonal a la superficie del papel en la Fig. 9A.
Como es muestra en la Fig. 8, el microscopio
quirúrgico convencional está construido para observar el fondo de un
ojo que va a ser operado E y sus alrededores Er' en un estado en el
que un prisma de observación 102 está dispuesto entre un punto focal
anterior F de una lente objetivo 101 y una lente frontal 103. Hay
que advertir que el fondo y sus alrededores Er' indican regiones
colindantes al fondo Er del ojo que va a ser operado E. El símbolo
de referencia F' en la Fig. 8 indica una plano de formación de la
imagen intermedio en el que se forma una imagen del fondo Er.
Como se muestra en las figuras 9A y 9B, los
rayos de luz son refractados sobre dos superficies refractoras 102a
y 102b del prisma de observación 102 para cambiar las direcciones de
recorrido de los rayos. Cada una de las dos superficies refractoras
102a y 102b está conformada plana (esto es, su curvatura es 0). El
prisma de observación 102 está construido de manera que la
superficie refractora (superficie oblicua) 102a tiene un ángulo
oblicuo predeterminado con respecto a la superficie refractora 102b.
Hay que advertir que el ángulo oblicuo predeterminado es el ángulo
en una intersección (vértice del prisma) 102c de las dos superficies
refractoras 102a y 102b.
En las figuras 8, 9A y 9B, se muestran los rayos
del principio R1, R2 y R3 correspondientes a los puntos de
observación del ojo a ser operado E. Como se muestra a escala
ampliada en la Fig. 9A, cuando los rayos de luz son transmitidos a
través del prisma de observación 102, los rayos de luz son
refractados significativamente sobre la superficie oblicua 102a y
luego refractados sobre la superficie refractora 102b. Después de
ello, los rayos de luz inciden sobre la lente frontal 103 con un
ángulo grande con respecto a la dirección del eje óptico de la
lente frontal 103. Por tanto, se produce una gran aberración en la
dirección de refracción, de manera que la pupila de entrada del
sistema óptico de observación localizada por encima de la lente
objetivo 101 no es reproducida claramente sobre la cornea del ojo a
ser operado E, sino que está borrosa. Aunque no se muestra aquí, una
imagen de la pupila de salida de un sistema de iluminación para
emitir luz de iluminación es borrosa de forma similar.
Por otra parte, como se muestra en la Fig. 9B,
no se produce aberración en la dirección ortogonal a la dirección
oblicua, de manera que los rayos del principio R4, R5 y R6 son
condensados en un punto H.
Cuando una observación es realizada con un
estado de menor resplandor es necesario separar un flujo de luz de
iluminación desde y un flujo de luz de observación sobre la cornea
del ojo a ser operado E. Esto es, como se muestra en la Fig. 10A,
es necesario separar claramente las imágenes A de las pupilas de
entrada del sistema de observación de una imagen B de la pupila de
salida del sistema de iluminación en una córnea C.
Sin embargo, según el microscopio quirúrgico
convencional, como se describió antes, los estados de formación de
imágenes de las pupilas de entrada del sistema de observación y un
estado de formación de la imagen de la pupila de salida del sistema
de iluminación son pobres. Esto es, como se muestra en la Fig. 10B,
las imágenes A' de las pupilas de entrada y una imagen B' de la
pupila de salida son formadas en la córnea C con estados borrosos.
Por tanto, las imágenes A' y la imagen B' se solapan entre sí, de
manera que las imágenes A' y la imagen B' no están claramente
separadas una de otra. Por tanto, la luz de observación se mezcla
con un resplandor, y no puede llevarse a cabo una observación con
alta visibilidad.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar un microscopio quirúrgico para corregir la aberración
provocada cuando se usa un prisma de observación, en el que sean
mejorados un estado de formación de la imagen de una pupila de
entrada de un sistema de observación y un estado de formación de la
imagen de una pupila de salida de un sistema de iluminación, de
manera que pueda ser realizada una observación de alta visibilidad
con menor resplandor.
Para alcanzar los objetos mencionados antes,
según un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un
microscopio quirúrgico que incluye: una lente objetivo opuesta a un
ojo a ser operado; una lente frontal para condensar la luz de
iluminación para iluminar el interior del ojo a ser operado, que
está prevista entre el ojo a ser operado y un punto focal anterior
de la lente objetivo; y un prisma de observación para refractar la
luz de iluminación sobre dos superficies refractoras para iluminar
el fondo del ojo que va a ser operado y sus alrededores, que es
insertado de forma separable entre el punto focal anterior de la
lente objetivo y la lente frontal, en el que el microscopio
quirúrgico está caracterizado porque al menos una de las dos
superficies refractoras del prisma de observación está conformada en
una forma curvada, mostrando dicha forma curvada una cierta
curvatura negativa en la dirección hacia una intersección de las dos
superficies refractoras.
También, para lograr un segundo aspecto de la
presente invención, en el microscopio quirúrgico según el primer
aspecto de la invención, el microscopio quirúrgico está
caracterizado porque dicha cierta curvatura negativa es una
curvatura variable.
También, para lograr los objetos mencionados
antes, según un tercer aspecto de la presente invención, en el
microscopio quirúrgico según el primer aspecto de la invención, el
microscopio quirúrgico está caracterizado porque una de las dos
superficies refractoras del prisma de observación está conformada en
una forma curvada en la que la curvatura a lo largo de la dirección
ortogonal a la dirección hacia la intersección es 0.
También, para lograr los objetos mencionados
antes, según un cuarto aspecto de la presente invención, en el
microscopio quirúrgico según el primer o segundo aspecto de la
invención, el microscopio quirúrgico está caracterizado porque una
de las dos superficies refractoras del prisma de observación está
conformada en una forma curvada que presenta una curvatura negativa
con una tasa constante en la dirección hacia la intersección.
Un prisma de observación está dispuesto entre un
punto focal anterior de una lente objetivo y una lente frontal de
un microscopio quirúrgico que incluye la lente frontal para
condensar la luz de iluminación para iluminar el interior de un ojo
a ser operado, estando prevista la lente frontal entre el ojo a ser
operado y el punto focal anterior de la lente objetivo, y es usado
para refractar la luz de iluminación sobre dos superficies
refractoras para iluminar el fondo del ojo a ser operado y sus
alrededores, en el que el prisma de observación está caracterizado
porque al menos una de las dos superficies refractoras está
conformada en una forma curvada en la que la forma curvada muestra
una cierta curvatura negativa en la dirección hacia una intersección
de las dos superficies refractoras.
En los dibujos adjuntos:
Fig. 1, es una vista externa que muestra
una estructura esquemática completa de un microscopio quirúrgico
según una realización de la presente invención;
Fig. 2A, es una vista lateral externa a
escala ampliada que muestra una estructura esquemática de un
microscopio del cirujano del microscopio quirúrgico según la
realización de la presente invención;
Fig. 2B, es una vista frontal externa de la
Fig. 2A;
Fig. 2C, es una vista lateral en perspectiva
que muestra un estado en el que la lente frontal de la Fig. 2A está
guardada;
Fig. 3, es una vista esquemática que
muestra una parte de un sistema óptico incluido en el microscopio
quirúrgico según la realización de la presente invención;
Fig. 4, es una vista esquemática que
muestra un estado de formación de la imagen de una pupila de entrada
de un sistema de observación en el caso en el que el fondo de un ojo
a ser operado y sus alrededores están siendo observados en un estado
en el que está dispuesto un prisma de observación;
Fig. 5A, es una vista lateral parcialmente
ampliada que muestra la lente frontal y el prisma de observación de
la Fig. 4;
Fig. 5B, es una vista en sección transversal
en una dirección ortogonal a la superficie del papel en la Fig.
5A;
Fig. 6, es una vista explicativa que
muestra un estado de formación de la imagen de una pupila de salida
de un sistema de iluminación en el caso en el que el fondo del ojo a
ser operado y sus alrededores están siendo observados en el estado
en que está dispuesto el prisma de observación;
Fig. 7A, es una vista lateral parcialmente
ampliada que muestra un ejemplo modificado del microscopio
quirúrgico según la realización de la presente invención;
Fig. 7B, es una vista en sección transversal
en una dirección ortogonal a la superficie del papel de la Fig.
7A;
Fig. 8, es una vista esquemática que
muestra un estado de formación de la imagen de la pupila de entrada
del sistema de observación en el caso en que el fondo del ojo a ser
operado y sus alrededores están siendo observados en un estado en el
que está dispuesto un prisma de observación convencional;
Fig. 9A, es una vista lateral parcialmente
ampliada que muestra la lente frontal y el prisma de observación
convencional de la Fig. 8;
Fig. 9B, es una vista en sección transversal
en una dirección ortogonal a la superficie del papel de la Fig.
9A;
Fig. 10A, es una vista esquemática que muestra
estados de formación de imágenes relativas a las pupilas de entrada
del sistema de observación y un estado de formación de una imagen
relativa a la pupila de salida del sistema de iluminación sobre la
cornea del ojo que va a ser operado, que muestra un estado en el que
aquellas imágenes están separadas una de otra por el microscopio
quirúrgico de la presente invención, y
Fig. 10B, muestra un caso convencional en el
que las imágenes se solapan entre sí.
De ahora en adelante se describirá en detalle
con referencia a los dibujos un ejemplo de un microscopio quirúrgico
según una realización de la presente invención.
La Fig. 1 muestra la estructura completa de un
microscopio quirúrgico 1 según esta realización. El microscopio
quirúrgico 1 incluye un soporte 2 para soportar el microscopio
quirúrgico 1 completo; un primer brazo 3 en el que uno de sus
extremos está conectado a un extremo superior del soporte 2; un
segundo brazo 4, en el que uno de sus extremos está conectado al
otro extremo del primer brazo 3; un dispositivo de conducción 5
conectado por el otro extremo del segundo brazo 4; un microscopio
del cirujano 6 suspendido desde el dispositivo de conducción 5, un
microscopio del ayudante 7 previsto adyacente al microscopio del
cirujano 6, y un interruptor de pie 8 para llevar a cabo varias
manipulaciones por medio del pie. El microscopio del cirujano 6 y el
microscopio de ayudante 7 son conducidos tridimensionalmente en una
dirección lateral y en una dirección horizontal mediante el
dispositivo de conducción 5. El símbolo de referencia E denota el
ojo de un paciente que sufre una operación (ojo a ser operado). El
número de referencia 40 denota una lente frontal dispuesta entre una
lente objetivo (descrita después) del microscopio del cirujano 6 y
el ojo a ser operado E.
Las figuras 2A, 2B y 2C son vistas explicativas
a escala ampliada que muestran la estructura del microscopio del
cirujano 6, la Fig. 2A es una vista lateral externa del mismo, la
Fig. 2B es una vista frontal externa del mismo y la Fig. 2C es una
vista lateral en perspectiva que muestra un estado en el que la
lente frontal 40 está guardada. Como se muestra en las figuras 2A y
2B, el microscopio del cirujano 6 incluye una parte de cuerpo
principal 6a, un parte de tubo portalente 10, una sección de
invertidor 20, y un par de oculares derecho e izquierdo 30 (30L y
30R en la Fig. 1). En la Fig. 2B, los oculares 30 se han omitido. La
lente frontal 40 está conectada a la parte de cuerpo principal 6a a
través de un brazo de sujeción 41 y similares y está prevista para
ser insertable entre la lente objetivo mencionada antes y el ojo a
ser operado E (los detalles de la lente frontal 40 serán descritos
posteriormente).
Aunque no se muestre, la parte de cuerpo
principal 6a incluye un circuito de control para controlar la
operación del microscopio del cirujano 6, un dispositivo de
conducción de micromovimiento para mover la parte de tubo portalente
10 hacia arriba y hacia abajo mediante el circuito de control, y
similares. La parte de tubo portalente 10 incluye una lente objetivo
11 opuesta al ojo a ser operado E, un sistema de iluminación
conocido para irradiar al ojo a ser operado E una luz de
iluminación, un sistema de observación conocido para observar el ojo
a ser operado E iluminado por el sistema de iluminación. La sección
de invertidor 20 incluye una unidad óptica conocida para convertir
una imagen observada como imagen invertida en una imagen erecta.
Se describirán una estructura de la lente
frontal 40 y las porciones que rodean a la lente frontal. Como fue
descrito antes, la lente frontal 40 está conectada al microscopio
del cirujano 6 a través del brazo de sujeción 41 y similares. La
lente frontal 40 está montada en una placa de sujeción 41a formada
en el extremo del brazo de sujeción 41.
El brazo de sujeción 41 y la placa de sujeción
41a están conectados entre sí para ser pivotantes en un pivote 41b.
Una porción oblicua 41c está prevista en la placa de sujeción 41a.
Un mando 42 de operación de la lente frontal para pivotar el brazo
de sujeción 41 está previsto en el brazo de sujeción 41.
El microscopio del cirujano 6 incluye además: un
brazo de elevación 71 que tiene una porción de margen 71a en uno de
sus lados superiores; una parte de conexión 71b conectada a la
porción inferior del brazo de elevación 71; un miembro de regulación
de la elevación 72 conectado a la parte de conexión 71b; un mando de
conexión 73 extendido a través de la parte de conexión 71b; una
parte de almacén 74 que está prevista para ser fijable al miembro de
regulación de la elevación 72 y almacena la lente frontal 40 y el
brazo de sujeción 41. El brazo de sujeción 41 está previsto en la
parte de almacén 74 para ser pivotante en torno a un pivote 74a. Un
resorte de serpentín 54 está montado en una porción superior del
brazo de sujeción 41 como en la Fig. 2A. Hay que advertir que la
parte de almacén 74 está prevista para ser fijable al miembro de
regulación de la elevación 72 porque, por ejemplo, es necesario
separar la lente frontal 40 y el brazo de sujeción 41 para realizar
el proceso de esterilización después de la operación y similares. El
microscopio quirúrgico en el que la lente frontal 40 y similares son
separados puede ser usado como microscopio quirúrgico general. En lo
que sigue, los miembros respectivos descritos en esté párrafo en
algunos casos son llamados en conjunto la parte de soporte de la
lente frontal.
Una sección de conducción 75 para conducir un
miembro de soporte 76 del brazo de elevación que soporta el brazo de
elevación 71 hacia arriba y hacia abajo está prevista en la parte de
cuerpo principal 6a del microscopio del cirujano 6. El brazo de
elevación 71 está extendido a través del miembro de soporte 76 del
brazo de elevación. El brazo de elevación 71 no puede ser separado
del miembro de soporte 76 del brazo de elevación por la porción de
margen 71a. Como consecuencia, la lente frontal 40 es movida hacia
arriba y hacia abajo según el movimiento de ascenso y descenso del
miembro de soporte 76 del brazo de elevación, que es provocado por
la sección de conducción 75. Por tanto, la distancia entre la lente
frontal y la lente objetivo 11 es variada relativamente. Según tal
estructura es posible mover sólo la lente frontal 40 hacia arriba y
hacia abajo sin que este movimiento esté asociado al
micromovimiento de ascenso y descenso de la parte de tubo portalente
10.
Un miembro de regulación de la elevación 77 para
regular un intervalo de movimiento hacia arriba de la parte que
soporta la lente frontal con el miembro de regulación de la
elevación 72 está montado en una porción inferior de la parte de
cuerpo principal 6a. Un agujero de conexión 77a para conectar
fijamente la parte que soporta la lente frontal a la parte de
cuerpo principal 6a por operación del mando de conexión 73 está
formada en el miembro de regulación de la elevación 77. Hay que
observar que la parte que soporta la lente frontal está conectada a
la parte de cuerpo principal 6a de la siguiente manera. La parte que
soporta la lente frontal es elevada hasta la porción superior por
la sección de conducción 75 (en este momento, una porción convexa
73a del mando de conexión 73 está alineada con el agujero de
conexión 77a). Después de esto, la porción convexa 73a es insertada
dentro del agujero de conexión 77a rotando el mando de conexión 73
en una dirección determinada.
Las figuras 2A y 2B muestran un estado en el que
la lente frontal 40 del microscopio del cirujano 6 está insertada
entre el ojo a ser operado E y la lente objetivo 11 (un estado
cuando el microscopio quirúrgico es usado). Cuando el cirujano deja
de usar la lente frontal 40 y mueve la lente frontal fuera del
camino óptico, el cirujano agarra el mando de operación 42 de la
lente frontal y pivota el brazo de sujeción 41 hacia arriba en el
pivote 74a para guardar la lente frontal 40 y el brazo de sujeción
41 en la parte de almacén 74. Por otra parte, cuando va a ser usada
la lente frontal 40 guardada en la parte de almacén 74, el cirujano
agarra el mando de operación 42 de la lente frontal y el miembro de
sujeción 41 es pivotado hacia abajo en el pivote 74a.
La Fig. 2C muestra un estado en el que la lente
frontal 40 está guardada en la parte de almacén 74 (posición
guardada). Como se muestra en la Fig. 2C, la lente frontal 40 y el
brazo de sujeción 41 que son pivotados hacia arriba en el pivote
74a son guardados en la parte de almacén 74 a lo largo de su
dirección longitudinal. La placa de sujeción 41a es guardada en un
estado doblado mediante pivotamiento en el pivote 41b. Esto resulta
de la acción entre la porción oblicua 41c de la placa de sujeción
41a y un miembro de contacto 74b montado en una porción final de la
parte de almacén 74. Esto es, cuando el brazo de sujeción 41 es
pivotado hacia arriba, la porción oblicua 41c está en contacto con
el miembro de contacto 74b y la placa de sujeción 41a es guiada a
lo largo de la porción oblicua 41c para pivotar en el pivote 41b, de
manera que la placa de sujeción 41a es doblada automáticamente y
almacenada.
A continuación se describirá un sistema óptico
incluido en el microscopio del cirujano con referencia a una vista
lateral esquemática del sistema óptico de la Fig. 3. La parte de
tubo portalente del objetivo 10 incluye la lente objetivo 11
opuesta al ojo a ser operado E, una lente zoom 12 y un prisma de
iluminación 13. La lente frontal 40 está insertada entre el ojo a
ser operado E y un punto focal anterior F de la lente objetivo 11.
Aquí, un punto focal posterior de la lente frontal 40 es idéntico al
punto focal anterior F de la lente objetivo 11.
La lente zoom 12 es un elemento óptico que forma
parte del sistema de observación, que es usado para cambiar el
aumento de una imagen de observación. Aunque no se muestra, el
sistema de observación que incluye la lente zoom 12 está compuesto
por un sistema de observación izquierdo para guiar un flujo de luz
de observación al ocular 30L y un sistema de observación derecho
para guiar un flujo de luz de observación al ocular 30R. Una pupila
de entrada del sistema de observación está formada en una posición
entre la lente objetivo 11 y la lente zoom 12.
El prisma de iluminación 13 es un miembro de
prisma dispuesto en una posición excéntrica desde un eje óptico
(eje de observación) O de la lente objetivo 11, que es usado para
desviar la luz de iluminación del sistema de iluminación que no se
muestra para iluminar el ojo a ser operado E. La pupila de salida
del sistema de iluminación es formada en la superficie refractora
del prisma de iluminación 13.
A continuación se describirá con referencia a
las figuras 4, 5A, 5B y 6 la estructura y una operación del prisma
de observación usado en el caso en que una operación de cuerpo
vítreo es realizada en el ojo a ser operado E usando el microscopio
quirúrgico 1. La Fig. 4 es una vista esquemática que muestra un
estado de formación de la imagen de la pupila de entrada del
sistema de observación en el caso en que el fondo Er' del ojo a ser
operado E y sus alrededores están siendo observados en un estado en
el que está dispuesto el prisma de observación 50 según esta
realización. En la Fig. 4, el símbolo de referencia P denota un
punto en la córnea del ojo a ser operado E que es conjugado con la
pupila de entrada del sistema de observación. Las figuras 5A y 5B
son vistas parcialmente ampliadas que muestran la lente frontal 40 y
el prisma de observación 50 que se muestran en la Fig. 4. La Fig.
5A es una vista lateral y la Fig. 5B es una vista en sección
transversal en una dirección ortogonal a la superficie del papel de
la Fig. 5A. La Fig. 6 es una vista explicativa que muestra un
estado de formación de la imagen de la pupila de salida del sistema
de iluminación en el caso en que el fondo del ojo que va a ser
operado E y sus alrededores Er' están siendo observados en un estado
en el que está dispuesto el prisma de observación 50.
El prisma de observación 50 está dispuesto entre
el punto focal anterior F de la lente objetivo 11 y la lente
frontal 40. Aquí el símbolo de referencia F' denota un plano de
formación de la imagen intermedio en el que se forma una imagen del
fondo Er del ojo a ser operado (o del fondo y sus alrededores Er').
Aunque no se muestra, el prisma de observación 50 está almacenado
en un caso predeterminado y se dispone en la posición mencionada
antes ajustando la porción inferior del caso predeterminado a la
porción superior de la placa de sujeción 41a de la lente frontal
40.
Como se muestra en la Fig. 5A, en el prisma de
observación 50 previsto en el microscopio quirúrgico 1 según esta
realización, la luz de iluminación y la luz de observación son
refractadas sobre dos superficies refractoras 51 y 52 que se
intersecan entre sí en una intersección (vértice del prisma) 53. La
superficie refractora 52 está conformada plana.
La superficie refractora (también llamada
superficie oblicua) 51 tiene una forma curvada en la que un ángulo
de inclinación de la tangente de la superficie oblicua respecto a la
superficie refractora 52 se hace gradualmente menor en la dirección
a la intersección 53, esto es, una forma cóncava. (O la superficie
oblicua 51 muestra una cierta curvatura negativa en la dirección a
la intersección 53.) Aquí para mostrar claramente la estructura del
prisma de observación, la curvatura de la superficie refractora 51
está exagerada en las figuras 4 y 5A.
Como se muestra en la Fig. 5B, la curvatura de
la superficie oblicua 51 a lo largo de una dirección ortogonal a la
dirección oblicua (dirección ortogonal a la superficie del papel en
la Fig. 5A) es 0. Esto es, la superficie oblicua 51 constituye
(porción de) una superficie cilíndrica en la que la curvatura a lo
largo de la dirección oblicua toma un valor (negativo)
predeterminado y la curvatura a lo largo de la dirección ortogonal a
la dirección oblicua es 0. Aunque un ejemplo modificado se
describirá más tarde, la estructura del prisma de observación 50 no
está limitada a ésta.
La curvatura de la superficie refractora 51 del
prisma de observación 50 puede ser determinada como apropiada
basándose en un resultado obtenido calculando la cantidad de
aberración provocada cuando se supone que la superficie oblicua es
plana.
Un problema inherente en el microscopio
quirúrgico convencional mostrado en las figuras 8 y 9A será
descrito. Aquí, la lente frontal 103 tiene una lente refractora
103a en el lado del prisma de observación 102 y una superficie
refractora 103b en el lado del ojo que va a ser operado E. En el
microscopio quirúrgico convencional, particularmente, el rayo del
principio R3 transmitido a través de la vecindad del vértice del
prisma 102 incide sobre la superficie de refracción 103b (por el
lado del ojo que va a ser operado E) de la lente frontal 103 desde
una dirección extremadamente oblicua, de manera que se produce una
gran aberración.
Por otra parte, en el microscopio quirúrgico
según esta realización, la curvatura negativa está prevista en la
dirección curvada (dirección en la que se provoca la aberración) de
la superficie refractora 51 del prisma de observación 50. Por
tanto, el rayo del principio R3 transmitido a través de la vecindad
del vértice del prisma 53 es incidente en el prisma de observación
50 con un ángulo \theta grande en comparación con un caso
convencional, de manera que se produce una aberración menor que el
caso convencional. Una aberración inversa a las aberraciones
provocada en los puntos incidentes de los rayos del principio R1 y
R2 es provocada en un punto incidente P1 del rayo del principio
R3.
Por tanto, las aberraciones provocadas cuando
son usadas la lente frontal 40 y el prisma de observación 50 son
corregidas para condensar adecuadamente los rayos del principio R1 a
R3 respectivos en un punto F1. Aquí, supóngase que el microscopio
del cirujano 6 es conducido adelantado por el dispositivo de
conducción 5 para realizar una alineación con el ojo a ser operado
E, alineando así el punto de condensación F1 de los rayos del
principio R1 a R3 con el punto P sobre la córnea (punto conjugado
con la pupila de entrada del sistema de observación). Por tanto,
como se muestra en la Fig. 4, puede ser obtenido un estado de
formación de la imagen preferible en el que la aberración es menor.
Cuando se obtiene tal estado de formación de la imagen, como se
muestra en la Fig. 10A, las imágenes A' de las pupilas de entrada de
los sistemas de observación derecho e izquierdo están
suficientemente separadas una de otra en la córnea C del ojo a ser
operado E, de manera que puede evitarse que se produzca
deslumbramiento. Obsérvese que la aberración no es causada en la
dirección ortogonal a la dirección curvada de la superficie
refractora 51 porque la curvatura a lo largo de la dirección
curvada de la superficie refractora 51 es 0 (véase la Fig. 5B).
La Fig. 6 es una vista explicativa que muestra
un estado de formación de la imagen de la pupila de salida del
sistema de iluminación en el caso en que el fondo del ojo que va a
ser operado E y sus alrededores Er' están siendo observados en el
estado en que el prisma de observación 50 está dispuesto como se
describió antes, que es una vista lateral que muestra la lente
frontal 40 y el prisma de observación 50 (corresponde a la Fig.
5A).
Como se muestra en la Fig. 3, la luz de
iluminación guiada desde el sistema de iluminación (no mostrado) a
través del prisma de iluminación 13 y la lente objetivo 11 es
proyectada al ojo a ser operado E desde una dirección angular
predeterminada con respecto al eje de observación O. Aquí, cuando es
usado el prisma de observación 102 convencional, la luz de
iluminación (particularmente, un rayo de luz sobre el lado del
vértice del prisma 53, que está alejado del prisma de iluminación
13) es incidente sobre la lente frontal 40 desde una dirección
extremadamente oblicua. Por tanto, se produce una gran aberración,
de manera que la imagen de la pupila de salida del sistema de
iluminación sobre la córnea del ojo a ser operado E es formada como
la imagen B' mostrada en la Fig. 10B en un estado borroso con una
gran cantidad de aberración.
Por otra parte, cuando está dispuesto el prisma
de observación 50 que tiene la superficie refractora 51 que sirve
como superficie curvada cilíndrica según está realización, los
caminos ópticos de los rayos del principio S1 a S3 de la luz de
iluminación se forman como se muestra en la Fig. 6. En particular,
el rayo del principio S3 es incidente sobre el prisma de
observación 50 con un ángulo mayor que en un caso convencional con
respecto a la superficie refractora 51, de manera que la cantidad
de aberración provocada sobre la superficie refractora 51 se reduce
y se produce una aberración inversa a las aberraciones provocadas en
los puntos incidentes de los rayos del principio S1 y S2,
corrigiendo así la aberración como un todo. Por tanto, la imagen de
la pupila de salida del sistema de iluminación es formada
claramente como la imagen B mostrada en la Fig. 10A sobre la córnea
del ojo a ser operado E.
Como se describió antes, el prisma de
observación 50 que tiene la superficie refractora 51 cóncava para
generar una potencia refractora negativa en la dirección curvada
(dirección en la que es provocada aberración) es usada como en esta
realización. Por tanto, las imágenes A de las pupilas de entrada del
sistema de observación y la imagen B de la pupila de salida del
sistema de iluminación son formadas preferiblemente sobre la córnea
del ojo a ser operado E en un estado en el que las aberraciones son
corregidas. Por tanto, como se muestra en la Fig. 10A, las imágenes
A de las pupilas de entrada del sistema de observación y la imagen B
de la pupila de salida del sistema de iluminación están
suficientemente separadas una de otra, de manera que puede ser
obtenido un estado de observación apropiado con menor
resplandor.
Ejemplo
modificado
El prisma de observación usado por el
microscopio quirúrgico 1 no está limitado a una estructura que tenga
la superficie oblicua curvada cilíndrica como se describió antes y
puede ser un prisma que tenga, por ejemplo, una superficie oblicua
curvada tórica. Como se muestra en la Fig. 7A, un prisma de
observación 50' incluye una superficie oblicua curvada tórica 51'
que tiene una curvatura para generar una potencia refractora
negativa en una dirección oblicua y una curvatura para generar
potencia refractora negativa en una dirección ortogonal a la
dirección oblicua. Según el prisma de observación 50', la aberración
provocada en la dirección oblicua puede ser corregida. Además, el
prisma de observación 50' tiene una función como lente de cambio de
aumento. Obsérvese que la curvatura a lo largo de la dirección
ortogonal a la dirección oblicua puede ser una que genere una
potencia refractora positiva. Esto es, en el caso de un prisma de
observación que incluya una superficie oblicua que tenga potencia
refractora negativa para corregir la aberración en la dirección
oblicua, la curvatura a lo largo de la dirección ortogonal respecto
a la dirección oblicua puede ser ajustada arbitrariamente según los
propósitos.
La estructura descrita antes en detalle es
presentada como un ejemplo para realizar la presente invención y,
por tanto, pueden hacerse varias modificaciones estructurales,
cambios y adiciones sin salirse del alcance de la presente
invención. Por ejemplo, puede ser usado un prisma de observación en
el que una superficie refractora en un lado de la superficie
inferior (lado de la lente frontal) está conformada en una forma
cóncava o un prisma de observación en el que cada una de las dos
superficies refractoras están conformadas en una forma cóncava.
Tales prismas de observación pueden ser aplicados a una observación
que usa un aparato de observación deseable distinto del microscopio
quirúrgico. Por ejemplo, cuando el prisma de observación de la
presente invención es usado para cambiar la región de iluminación de
un objeto a ser observado, es posible corregir las aberraciones
provocadas cuando la luz de iluminación y la luz de observación son
refractadas.
Según un microscopio quirúrgico de acuerdo con
un primer aspecto de la presente invención, la aberración producida
cuando el fondo y sus alrededores son observados usando el prisma de
observación es corregida. Por tanto, los estados de formación de las
imágenes de las pupilas de entrada del sistema de observación y el
estado de formación de la imagen de la pupila de salida son
mejoradas, de manera que puede ser realizada una observación de alta
visibilidad con menor resplandor.
También, según un prisma de observación de
acuerdo con un cuarto aspecto de la presente invención, cuando el
prisma de observación es usado para un microscopio quirúrgico en el
campo oftalmológico, la aberración provocada cuando el fondo y sus
alrededores son observados es corregida. Por tanto, los estados de
formación de las imágenes de las pupilas de entrada del sistema de
observación y el estado de formación de la imagen de la pupila de
salida del sistema de iluminación son mejorados, de manera que puede
ser realizada una observación de alta visibilidad con menor
resplandor.
Claims (4)
1. Microscopio quirúrgico que comprende: una
lente objetivo (11) opuesta a un ojo a ser operado; una lente
frontal (40) para condensar la luz de iluminación para iluminar el
interior del ojo a ser operado, que es insertada de forma separable
entre el ojo a ser operado y un punto focal anterior de la lente
objetivo (11); y un prisma de observación (50, 50') para refractar
la luz de iluminación sobre dos superficies refractoras para
iluminar el fondo del ojo que va a ser operado y sus alrededores,
que es insertado de forma separable entre el punto focal anterior de
la lente objetivo (11) y la lente frontal (40), en el que el
microscopio quirúrgico está caracterizado porque al menos
una de las dos superficies refractoras (51, 52, 51', 52') del prisma
de observación está conformada en una forma curvada, mostrando dicha
forma curvada una cierta curvatura negativa en una dirección hacia
una intersección (53, 53') de las dos superficies refractoras.
2. Microscopio quirúrgico según la
reivindicación 1, en el que dicha curvatura negativa es una
curvatura negativa variable.
3. Microscopio quirúrgico según la
reivindicación 1 ó 2, en el que el microscopio quirúrgico está
caracterizado porque una de las dos superficies refractoras
del prisma de observación está conformada con una forma curvada en
la que la curvatura a lo largo de una dirección ortogonal a la
intersección es 0.
4. Microscopio quirúrgico según la
reivindicación 1 ó 2, en el que el microscopio quirúrgico está
caracterizado porque una de las dos superficies refractoras
del prisma de observación está conformada con una forma curvada en
la que la forma curvada presenta una curvatura negativa con una tasa
constante en la dirección a la intersección.
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