JP2004070239A - 実体顕微鏡 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明の目的は、構成が簡単で小型軽量であり、対物レンズの観察光軸に対する観察角度変更の操作が素早く行える実体顕微鏡を提供することである。
【解決手段】本発明の実体顕微鏡は、顕微鏡部1を有している。顕微鏡部1は、を対物レンズ101と左右一対の接眼レンズ203を有している。顕微鏡部1は、接眼レンズ203を保持する左右一対の可動ハウジング11と対物レンズ101を保持する固定ハウジング10とを有している。可動ハウジング11は、対物レンズ101と接眼レンズ203とを結ぶ光軸を中心に回転可能に固定ハウジング10に対し保持されている。可動ハウジング11の回転中心軸は、対物レンズ101および接眼レンズ203の光軸に対し所定の角度を有している。可動ハウジング11が回転したときに、対物レンズ101の光軸と接眼レンズ203の光軸とのなす角度は、相対的に変化する。
【選択図】 図2
【解決手段】本発明の実体顕微鏡は、顕微鏡部1を有している。顕微鏡部1は、を対物レンズ101と左右一対の接眼レンズ203を有している。顕微鏡部1は、接眼レンズ203を保持する左右一対の可動ハウジング11と対物レンズ101を保持する固定ハウジング10とを有している。可動ハウジング11は、対物レンズ101と接眼レンズ203とを結ぶ光軸を中心に回転可能に固定ハウジング10に対し保持されている。可動ハウジング11の回転中心軸は、対物レンズ101および接眼レンズ203の光軸に対し所定の角度を有している。可動ハウジング11が回転したときに、対物レンズ101の光軸と接眼レンズ203の光軸とのなす角度は、相対的に変化する。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、実体顕微鏡、特に手術用顕微鏡及び診断用顕微鏡に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、外科手術では実体顕微鏡等の手術用顕微鏡を用いて手術が行われている。このような手術用顕微鏡は、観察角度を手術中に変更し得るものが考えられている。例えば、実公平4−3293号公報に記載の顕微鏡、及び特開平5−341201号公報に記載の顕微鏡などがある。この実公平4−3293号公報に記載の顕微鏡は、対物レンズを有している対物レンズユニットと、接眼レンズを有している接眼レンズユニットと、上記対物レンズユニットと接眼レンズユニットとを連結する偏角ユニットとを有している。
【0003】
前記偏角ユニットは、対物レンズユニットからの光束を、対物レンズの光軸に対して傾斜させる。また、偏角ユニットは、対物レンズユニット並びに接眼レンズユニットと着脱自在である。
【0004】
接眼レンズユニットは、偏角ユニット及び対物レンズユニットに着脱自在である。より具体的には、接眼レンズユニットは、偏角ユニットに、互いの光軸を一致させて取り付けられ得る。また、接眼レンズユニットは、対物レンズユニットに、互いの光軸を一致させて取り付けられ得る。
【0005】
上記構成の実公平4−3293号公報に記載の顕微鏡は、対物レンズユニット、接眼レンズユニット、及び偏角ユニットにより構成された場合、対物レンズの光軸と傾斜した方向から観察し得る。また、上記構成から、偏角ユニットをはずした場合、上記顕微鏡は、対物レンズの光軸に沿った方向から観察し得る。このように上記公報の顕微鏡は、2つの観察方向を選択し得る。
【0006】
特開平5−341201号公報に記載の顕微鏡は、前後方向に回動自在に構成された傾動ハウジングと、左右方向に開き回動自在に構成された一対の接眼レンズを有している双眼部と、光学機器からの光束を双眼部に導く光学系とを有している。前記光学系は、傾動ハウジング中に配置された可動ミラー、固定ミラー、及びプリズムを有している。可動ミラーは、前記光学機器からの光束を、前記固定ミラーに反射する。前記固定ミラーは、前記可動ミラーからの光束を前記プリズムに反射する。前記プリズムは、前記固定ミラーからの光束を2つに分割し、双眼部の接眼レンズの両方に光束を導く。
【0007】
前記可動ミラーは、傾動ハウジング中のリンク機構に取り付けられている。前記可動ミラーは、傾動ハウジング中の前後方向の回動にあわせて回動される。なお、前記可動ミラーは、前記リンク機構により、前後方向の回動角度を、傾動ハウジングの前後方向に回動角度の1/2になるように調整される。このため、可動ミラーは、傾動ハウジングが前後方向に回動した場合においても、光学機器からの光束を前記固定ミラーに反射する。
【0008】
上記構成により、このように上記特開平5−341201号公報の顕微鏡は、左右方向と、前後方向の任意の位置に、双眼部を移動させ、観察方向を選択し得る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
実公平4−3293号公報に記載の顕微鏡は、接眼レンズの観察角度を変更するために、偏角ユニットを有している。そのため、観察角度変更には偏角ユニットの着脱が必要である。このため、前記公報の顕微鏡は、観察角度の変更を素早く行えない。手術用顕微鏡や診断用顕微鏡では、観察角度の変更は手術や診断の進行に従い行われるものである。このため、前記着脱による手術の中断は、非常に煩わしく、前記着脱は、素早く行うことが要求されている。また手術用顕微鏡では滅菌のためドレープを使用することが一般的である。このため、ユニットの着脱の際にはドレープの付け替えが必要であり、更に手術の中断時間は長くなる。
【0010】
また、特開平5−341201号公報に記載の顕微鏡は、可動ミラーの回動角度を調整するためのリンク機構を有している。このため、特開平5−341201号公報に記載の顕微鏡は、観察角度変更のための構成が複雑であり、装置の大型化や重量アップをまねく。手術用顕微鏡や診断用顕微鏡は、顕微鏡部を三次元的に移動させるためのアームが用いられており、顕微鏡部の重量アップはアームの操作性を著しく劣化させる。
【0011】
本発明の目的は、構成が簡単で小型軽量であり、対物レンズの観察光軸に対する観察角度変更の操作が素早く行える実体顕微鏡を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を鑑みて上記目的を達成するために本発明の実体顕微鏡は、以下の構成を有している。
【0013】
本発明の一態様の実体顕微鏡は、
対物レンズと左右一対の接眼レンズを有する実体顕微鏡において、
接眼レンズを保持する左右一対の可動ハウジングと対物レンズを保持する固定ハウジングを有し、可動ハウジングは対物レンズと接眼レンズを結ぶ光軸を中心に回転可能に固定ハウジングに対し保持され、可動ハウジングの回転中心軸は対物レンズおよび接眼レンズの光軸に対し所定の角度を有し、可動ハウジングが回転したときに対物レンズの光軸と接眼レンズの光軸とのなす角度が相対的に変化する。
【0014】
上記構成に示すように、上記可動ハウジングは、対物レンズ並びに接眼レンズの光軸に対して異なる角度に傾斜している回転軸を有している。このため、実体顕微鏡は、前記可動ハウジングを前記回動軸回りに回すことにより、対物レンズの光軸と接眼レンズの光軸とのなす角度を相対的に変化させ得る。このため、本発明の実体顕微鏡は、構成が簡単で小型軽量であり、対物レンズの観察光軸に対する観察角度変更の操作が素早く行い得る。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態の実体顕微鏡について説明する。
【0016】
(第1の実施の形態)
<構成>
まず、第一の実施の形態に従った実体顕微鏡ついて図1及び図2を用いて説明する。図1は、本実施の形態に従った実体顕微鏡である手術用顕微鏡の全体を示す図である。図2は、図1の手術用顕微鏡の顕微鏡部1を示す断面図である。
【0017】
まず、図1を参照して手術用顕微鏡の構成を説明する。手術用顕微鏡は、術部(観察対象の物体面)を観察するための顕微鏡部1と、顕微鏡部1を支持する架台部2とを有している。
【0018】
架台部2は、顕微鏡部1を上下方向に移動させるためのパンタグラフアーム3と、顕微鏡部1を水平方向に移動させるための水平アーム4と、水平アーム4を支持する支柱ベース5とを有している。
【0019】
ここで、パンタグラフアーム3は、その一端部で顕微鏡部1を回動可能に支持している。また、パンタグラフアーム3の他端部は、垂直面(図1の紙面と平行な面)上で回動可能な状態で水平アーム4に支持されている。このため、パンタグラフアーム3は、顕微鏡部1を上下方向に移動可能である。
【0020】
また、水平アーム4は、その一端部で上述のとおりパンタグラフアーム3の他端部を支持している。また、水平アーム4の他端部は、水平面(図1の紙面と直交する面)上で回動可能な状態で支柱ベース5に支持されている。このため、水平アーム4は、パンタグラフアーム3を介して接続されている顕微鏡部1を左右方向に移動可能である。
【0021】
支柱ベース5は、一端と他端とを有している。支柱ベース5の一端部は、上述のように水平アーム4を支持している。支柱ベース5の他端部は、複数の車輪を備えている台車部6を有している。このため、架台部2は、床面に沿って移動可能に構成されている。
【0022】
続いて、図2を参照して顕微鏡部1の構成を説明する。なお、顕微鏡部1は、上述のように実体顕微鏡である。しかしながら図2中において説明のために、顕微鏡部1が有する左右一対の光路のうちの片側一方のみの構成が示されているが、他方側の構成も前記一方側と同様に構成されている。
【0023】
顕微鏡部1は、固定ハウジング10と、一対の可動ハウジング11とを有している。
固定ハウジング10は、回転保持機構12aを有している。可動ハウジング11は、この回転保持機構12aにより、後述する回転軸30aを中心として、固定ハウジング10に対して回転可能に保持されている。
【0024】
また、固定ハウジング10は、自身の内部に、対物レンズ101、一対のズームレンズ102,一対のミラー302、及び一対のミラー303が、前記術部側から順次配置されている。なお、上記一対のズームレンズ102,及び一対のミラー302、303は、夫々左右の光路に沿って1つづつ配置されている。また、対物レンズ101は、前記観察対象の物体(前記術部)からの光束を、左右一対のズームレンズ102のそれぞれに入射させる。このように、固定ハウジング10は、対物レンズ101に入射した光束を、ズームレンズ102,ミラー302,並びに303を介して、自身から出射し得るように構成されている。
【0025】
ズームレンズ102は、対物レンズ101からの光束を結像するとともに、結像した像を所望の倍率に変倍する。なお、対物レンズ101の光軸と、ズームレンズ102の光軸とは、実質的に平行である。このズームレンズ102から出射された光束は、ミラー302により、ズームレンズ102の光軸に直交する方向に反射される。言い換えると、ミラー302は、ズームレンズ102からの光束を、対物レンズ101の光軸と直交する方向に反射する。
【0026】
そして、ミラー302により反射された光束は、ミラー303により、ズームレンズ102の光軸に対して所定の角度θaの分だけ傾斜した方向に反射される。言い換えると、ミラー303は、ミラー302により反射された光束を、対物レンズ101の光軸に対して所定の角度θaの分だけ傾斜した方向に反射する。
【0027】
一方、一対の可動ハウジング11は、夫々前記左右光路の夫々に対応して配置されている。各可動ハウジング11は、自身の内部に、ミラー201並びに202、及び、接眼レンズ203が、前記術部側から順次配置されており、前記左右光路の夫々において、ミラー201に入射した光束を、ミラー202を介して接眼レンズ203より出射するように構成されている。
【0028】
ミラー303が反射した光束は、ミラー201により、可動ハウジング11の内部で、ミラー201とミラー303との間の光軸に対して直交する方向に反射される。ミラー202は、ミラー201により反射された光束の光路上に配置されている。そして、ミラー202は、ミラー201からの光束を、ミラー201とミラー303との間の光軸に対して所定の角度θbの分だけ傾斜した方向に反射する。
【0029】
接眼レンズ203は、ミラー202の光軸上に配置されている。このため、観察者は、この接眼レンズ203によって、観察対象(前記術部)を観察することが可能である。
【0030】
上記固定ハウジング10は、上述のように回転保持機構12aにより回転可能に可動ハウジング11を保持している。より具体的には、固定ハウジング10は、可動ハウジング11との間に設けられた回転保持機構12aの回転軸30aを中心軸として、可動ハウジング11を回転可能に保持している。この回転軸30aは、ミラー303とミラー201との間の光軸と一致している。従って、この回転軸30aは、対物レンズ101の光軸に対して所定の角度θaだけ傾斜している。なお、この角度θaは、22.5°に設定されている。また、前述の角度θbもθaと同一の角度である22.5°に設定されている。
【0031】
また、顕微鏡部1は、前記術部を照明するための照明光学系(図示せず)を有している。
【0032】
<作用>
本実施の形態による顕微鏡部1では、その使用準備として、観察者は左右一対の接眼レンズ203を眼幅に合わせる眼幅調整を行う。この眼幅調整では、可動ハウジング11を回転軸30a周りに回転させることにより、一対の接眼レンズ203の光軸の相対位置が、調整される。
【0033】
次に、前記照明光学系が、観察対象(術部)に照明光を照射し、その反射光が、顕微鏡部1に入射する。具体的には、前記反射光は、対物レンズ101に入射し、左右一対のズームレンズ102、それぞれ左右一対のミラー302、303、201、202を介して、左右一対の接眼レンズ203に導かれる。前記顕微鏡部1は、このように観察対象からの光束を前記接眼レンズに導き、観察者に拡大観察を可能にする。
【0034】
可動ハウジング11が図2中の実線で示した位置にある場合では、接眼レンズ203の観察角度は、対物レンズ101の光軸に対して45°となる。すなわち、この際には、接眼レンズ203の光軸は、紙面上(つまり断面図上)を左側へ所定の角度θaとθbとを合わせた角度である45°の分だけ、対物レンズ101の光軸に対して傾斜している。このため、観察者は、対物レンズ101の光軸に対して、45°傾斜した位置から、術部を観察可能である。
【0035】
そして、手術の進行に伴い、接眼レンズ203の観察角度を変更する場合には、図2中の破線で示したように、可動ハウジング11が、回転軸30a周りに180°回転される。そして、この回転に伴って、接眼レンズ203も回動軸30a周りに180°回転する。これにより、接眼レンズ203の観察角度は、対物レンズ101の光軸に対して0°となる。すなわち、この際には、観察者は、接眼レンズ203の光軸を対物レンズ101の光軸と平行にした状態で観察可能である。
【0036】
<効果>
このような本実施の形態によれば、接眼レンズ203を有する可動ハウジング11を回転させるだけで、接眼レンズ203の観察角度が変更できる。このため、顕微鏡部1は、観察角度の変更操作が簡単であり、顕微鏡部1にドレープが被さった状態であっても接眼レンズ203の観察角度の変更が素早く行える。また、本実施の形態における顕微鏡部1は、複雑な構成がないため、小型軽量化を実現できる。さらに、接眼レンズ203の観察角度を変更するための回転軸30a周りに可動ハウジング11を回転させることで眼幅調整を行える。このため、顕微鏡部1は、眼幅調整するための特別な機構を別途設けることなく、接眼レンズ203の眼幅調整が可能である。このため、本実施の形態における顕微鏡部1は、より小型軽量化を実現できる。
【0037】
(第2の実施の形態)
<構成>
図3及び図4は本発明の第2の実施の形態に係り、図3は第2の実施の形態の手術用顕微鏡の顕微鏡部1を示し、図4は図3の顕微鏡部1の観察角度を変更した状態を示す断面図である。ここで、図3及び図4では、顕微鏡部1が有する左右一対の光路のうちの片側一方のみの構成を示しているが、他方側も同様の構成を有している。また、本実施の形態の顕微鏡部1において、第1の実施の形態と同様の構成には同一の番号を付与し、詳細な説明は省略する。
【0038】
以下、図3を参照して第2の実施の形態の顕微鏡部1の構成を説明する。本実施の形態における顕微鏡部1は、固定ハウジング10、眼幅ハウジング14及び可動ハウジング17を有している。そして、本実施の形態における顕微鏡部1は、第1の実施の形態におけるミラー302の代りに、眼幅ハウジング14の内部に、プリズム304が設けられており、またミラー303も眼幅ハウジング14の内部に設けられている。さらに、本実施の形態において、第1の実施の形態におけるミラー201及び202の代りに、可動ハウジング17の内部に、プリズム204が設けてられている。
【0039】
ここで、眼幅ハウジング14は、第1の回転保持機構12bにより、第1の回転軸30bを中心に固定ハウジング10に対して回転可能に保持されている。第1の回転軸30bは、ズームレンズ102の光軸と同一直線上に配置されている。また、可動ハウジング17は、第2の回転保持機構12cにより、第2の回転軸30cを中心として、眼幅ハウジング14に対して回転可能に保持されている。つまり、眼幅ハウジング14は、第1の回転軸30bを中心として回転する第1の可動ハウジングとして機能し、可動ハウジング17が第2の回転軸30cを中心として回転する第2の可動ハウジングとして機能している。
【0040】
<作用>
本実施の形態による顕微鏡部1において、眼幅調整は、眼幅ハウジング14を、第1の回転軸30bを中心に固定ハウジング10に対して回転させることにより行われる。また、接眼レンズ203の観察角度を変更する場合には、図4に示されるように、第2の回転軸30cを中心として可動ハウジング17を眼幅ハウジング14に対して180°回転させる。これにより、本実施の形態の顕微鏡部1は、第1の実施の形態と同様に、接眼レンズ203の観察角度を変更して観察可能となる。
【0041】
<効果>
本実施の形態の顕微鏡部1では、可動ハウジング17の第2の回転軸30cを接眼レンズ203の光軸の近傍に位置させることができる。このことにより、観察角度変更時のアイポイントの移動が小さく、また顔の移動が僅かで済む。このため、観察者の検鏡姿勢の変更を極めて抑えることができる。
【0042】
(第3の実施の形態)
<構成>
図5乃至図7は本発明の第3の実施の形態に係り、図5は第3の実施の形態の手術用顕微鏡の顕微鏡部1を示し、図6は図5の顕微鏡部1の観察角度を変更した状態を示す断面図を示し、図7は図5の顕微鏡部1の観察角度をさらに変更した状態を示す断面図である。ここで、図5乃至図7では、顕微鏡部1が有する左右一対の光路のうちの片側一方のみの構成を示しているが、他方側も同様の構成を有している。また、本実施の形態の顕微鏡部1において、第1及び第2の実施の形態と同様の構成には同一の番号を付与し、詳細な説明は省略する。
【0043】
以下、図5を参照して第3の実施の形態の顕微鏡部1の構成を説明する。本実施の形態における顕微鏡部1は、固定ハウジング10、第1の可動ハウジング19及び第2の可動ハウジング21を有している。そして、本実施の形態の固定ハウジング10は、第2の実施の形態の固定ハウジング10中の構成部材に加えて、ズームレンズ102の後段にプリズム305をさらに備えている。
【0044】
また、本実施の形態において、眼幅ハウジング14の内部に設けられたプリズム304及びミラー303の代りに、第1の可動ハウジング19の内部にミラー306及び307が設けられている。さらに、本実施の形態において、第2の実施の形態における可動ハウジング17の内部に設けられたプリズム204の代りに、第2の可動ハウジング21の内部には、プリズム204が設けられている。
【0045】
プリズム305は、ズームレンズ102からの光束を、対物レンズ101の光軸に対して、所定の角度θcの分だけ傾斜した方向に出射する。さらに、第1の可動ハウジング19の内部において、プリズム305から出射された光束は、ミラー306により、対物レンズ101の光軸と平行な直線上に反射される。ミラー307は、ミラー306の光軸上に配置されている。ミラー307は、ミラー306により反射された光束を、プリズム305とミラー306との間の光軸に対して後述する所定の角度θa’の分だけ傾斜した方向に反射し、第2の可動ハウジング21の内部に設けられたプリズム204に入射させる。また、プリズム204に入射された光束は、ミラー307とこのプリズム204との間の光軸に対して、所定の角度θbの分だけ傾斜させた方向に出射するように構成されている。なお、ここでのθbは、45°に設定されている。
【0046】
ここで、固定ハウジング10は、第1の回転保持機構12dにより、第1の回転軸30dを中心軸として、第1の可動ハウジング19を回転可能に保持している。この第1の回転軸30dは、対物レンズ102の光軸に対して所定の角度θcの分だけ傾斜しており、プリズム305とミラー306との間の光軸と同一直線上に配置されており、ここでの角度θcは45°に設定されている。
【0047】
さらに、第1の可動ハウジング19は、第2の回転保持機構12eにより、第2の回転軸30eを中心軸として、第2の可動ハウジング21を回転可能に保持している。ここで、この第2の回転軸30eは、ミラー307とプリズム204との間の光軸と同一直線上に設けられている。なお、このミラー307とプリズム204との間の光軸は、第1の回転軸30dに対して所定の角度θa’の分だけ傾斜している。つまり、第2の回転軸30eは、第1の回転軸30dに対して、所定の角度θa’の分だけ傾斜しており、ここでの角度θa’は15°に設定されている。
【0048】
<作用>
本実施の形態による顕微鏡部1において、接眼レンズ203の観察角度を変更する場合には、図6に示されるように、第2の回転軸30eを中心として第2の可動ハウジング21を第1の可動ハウジング19に対して180°回転させることによって行われる。これによれば、接眼レンズ203の観察角度は、図5に示される状態では、紙面上を左側へ所定の角度θa’、θb及びθcを合わせた角度である105°の分だけ対物レンズ101の光軸に対して傾斜していたのに対して、図6に示した状態では、紙面上を左側へ15°の分だけ対物レンズ101の光軸に対して傾斜するようになる。さらに、第2の可動ハウジング21の回転よっても接眼レンズ203の観察角度の変更範囲が不足し、観察者が所望する観察角度が得られていない場合には、図7に示されるように、図5に示される状態から第1の回転軸30dを中心として第1の可動ハウジング19を固定ハウジング10に対して180°回転させることによって、さらなる観察角度の変更が可能となっている。そして、これによれば、接眼レンズ203の観察角度は、図7に示した状態では、紙面上を右側へ15°の分だけ対物レンズ101の光軸に対して傾斜するようになる。なお、図6に示した状態から第1の回転軸30dを中心として第1の可動ハウジング19を固定ハウジング10に対して180°回転させることによっても、観察角度の変更が可能となっていることは言うまでもない。
【0049】
<効果>
このような本実施の形態によれば、第1の可動ハウジング19、第2の可動ハウジング21を同時に、又は別々に回転させることができるので、接眼レンズ203の観察角度を4通りの中から選択できる。このため、本実施の形態の顕微鏡部1は、観察者の観察姿勢の自由度をより一層向上させることができる。なお、本実施の形態の顕微鏡部1において、より多くの回転軸と可動ハウジングを設けたり、また、各回転軸間のなす角度を適宜変更したりすることにより、さらに任意の観察角度を設定できることは言うまでもない。
【0050】
【発明の効果】
本発明により、簡単な構成で接眼レンズの観察角度が観察出来るため、小型軽量で且つ操作性の良い実体顕微鏡が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、第1の実施の形態の手術用顕微鏡を示す斜視図である。
【図2】図2は、図1の顕微鏡部を示す断面図である。
【図3】図3は、第2の実施の形態に従った顕微鏡部を示す断面図である。
【図4】図4は、観察角度を変更後の図3の顕微鏡部を示す断面図である。
【図5】図5は、第3の実施の形態に従った顕微鏡部を示す断面図である。
【図6】図6は、観察角度を変更後の図5の顕微鏡部を示す断面図である。
【図7】図7は、観察角度を変更後の図5の顕微鏡部を示す断面図である。
【符号の説明】
θa、θb、θc 角度
1 顕微鏡部
2 架台部
3 パンタグラフアーム
4 水平アーム
5 支柱ベース
6 台車部
10 固定ハウジング
11、17 可動ハウジング
14 眼幅ハウジング
19 第1可動ハウジング
21 第2可動ハウジング
30a,30b、30c、30d、30e 回転軸
101 対物レンズ
102 ズームレンズ
203 接眼レンズ
204、304、305 プリズム
201、202、302、303、306、307 ミラー
【発明の属する技術分野】
本発明は、実体顕微鏡、特に手術用顕微鏡及び診断用顕微鏡に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、外科手術では実体顕微鏡等の手術用顕微鏡を用いて手術が行われている。このような手術用顕微鏡は、観察角度を手術中に変更し得るものが考えられている。例えば、実公平4−3293号公報に記載の顕微鏡、及び特開平5−341201号公報に記載の顕微鏡などがある。この実公平4−3293号公報に記載の顕微鏡は、対物レンズを有している対物レンズユニットと、接眼レンズを有している接眼レンズユニットと、上記対物レンズユニットと接眼レンズユニットとを連結する偏角ユニットとを有している。
【0003】
前記偏角ユニットは、対物レンズユニットからの光束を、対物レンズの光軸に対して傾斜させる。また、偏角ユニットは、対物レンズユニット並びに接眼レンズユニットと着脱自在である。
【0004】
接眼レンズユニットは、偏角ユニット及び対物レンズユニットに着脱自在である。より具体的には、接眼レンズユニットは、偏角ユニットに、互いの光軸を一致させて取り付けられ得る。また、接眼レンズユニットは、対物レンズユニットに、互いの光軸を一致させて取り付けられ得る。
【0005】
上記構成の実公平4−3293号公報に記載の顕微鏡は、対物レンズユニット、接眼レンズユニット、及び偏角ユニットにより構成された場合、対物レンズの光軸と傾斜した方向から観察し得る。また、上記構成から、偏角ユニットをはずした場合、上記顕微鏡は、対物レンズの光軸に沿った方向から観察し得る。このように上記公報の顕微鏡は、2つの観察方向を選択し得る。
【0006】
特開平5−341201号公報に記載の顕微鏡は、前後方向に回動自在に構成された傾動ハウジングと、左右方向に開き回動自在に構成された一対の接眼レンズを有している双眼部と、光学機器からの光束を双眼部に導く光学系とを有している。前記光学系は、傾動ハウジング中に配置された可動ミラー、固定ミラー、及びプリズムを有している。可動ミラーは、前記光学機器からの光束を、前記固定ミラーに反射する。前記固定ミラーは、前記可動ミラーからの光束を前記プリズムに反射する。前記プリズムは、前記固定ミラーからの光束を2つに分割し、双眼部の接眼レンズの両方に光束を導く。
【0007】
前記可動ミラーは、傾動ハウジング中のリンク機構に取り付けられている。前記可動ミラーは、傾動ハウジング中の前後方向の回動にあわせて回動される。なお、前記可動ミラーは、前記リンク機構により、前後方向の回動角度を、傾動ハウジングの前後方向に回動角度の1/2になるように調整される。このため、可動ミラーは、傾動ハウジングが前後方向に回動した場合においても、光学機器からの光束を前記固定ミラーに反射する。
【0008】
上記構成により、このように上記特開平5−341201号公報の顕微鏡は、左右方向と、前後方向の任意の位置に、双眼部を移動させ、観察方向を選択し得る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
実公平4−3293号公報に記載の顕微鏡は、接眼レンズの観察角度を変更するために、偏角ユニットを有している。そのため、観察角度変更には偏角ユニットの着脱が必要である。このため、前記公報の顕微鏡は、観察角度の変更を素早く行えない。手術用顕微鏡や診断用顕微鏡では、観察角度の変更は手術や診断の進行に従い行われるものである。このため、前記着脱による手術の中断は、非常に煩わしく、前記着脱は、素早く行うことが要求されている。また手術用顕微鏡では滅菌のためドレープを使用することが一般的である。このため、ユニットの着脱の際にはドレープの付け替えが必要であり、更に手術の中断時間は長くなる。
【0010】
また、特開平5−341201号公報に記載の顕微鏡は、可動ミラーの回動角度を調整するためのリンク機構を有している。このため、特開平5−341201号公報に記載の顕微鏡は、観察角度変更のための構成が複雑であり、装置の大型化や重量アップをまねく。手術用顕微鏡や診断用顕微鏡は、顕微鏡部を三次元的に移動させるためのアームが用いられており、顕微鏡部の重量アップはアームの操作性を著しく劣化させる。
【0011】
本発明の目的は、構成が簡単で小型軽量であり、対物レンズの観察光軸に対する観察角度変更の操作が素早く行える実体顕微鏡を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を鑑みて上記目的を達成するために本発明の実体顕微鏡は、以下の構成を有している。
【0013】
本発明の一態様の実体顕微鏡は、
対物レンズと左右一対の接眼レンズを有する実体顕微鏡において、
接眼レンズを保持する左右一対の可動ハウジングと対物レンズを保持する固定ハウジングを有し、可動ハウジングは対物レンズと接眼レンズを結ぶ光軸を中心に回転可能に固定ハウジングに対し保持され、可動ハウジングの回転中心軸は対物レンズおよび接眼レンズの光軸に対し所定の角度を有し、可動ハウジングが回転したときに対物レンズの光軸と接眼レンズの光軸とのなす角度が相対的に変化する。
【0014】
上記構成に示すように、上記可動ハウジングは、対物レンズ並びに接眼レンズの光軸に対して異なる角度に傾斜している回転軸を有している。このため、実体顕微鏡は、前記可動ハウジングを前記回動軸回りに回すことにより、対物レンズの光軸と接眼レンズの光軸とのなす角度を相対的に変化させ得る。このため、本発明の実体顕微鏡は、構成が簡単で小型軽量であり、対物レンズの観察光軸に対する観察角度変更の操作が素早く行い得る。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態の実体顕微鏡について説明する。
【0016】
(第1の実施の形態)
<構成>
まず、第一の実施の形態に従った実体顕微鏡ついて図1及び図2を用いて説明する。図1は、本実施の形態に従った実体顕微鏡である手術用顕微鏡の全体を示す図である。図2は、図1の手術用顕微鏡の顕微鏡部1を示す断面図である。
【0017】
まず、図1を参照して手術用顕微鏡の構成を説明する。手術用顕微鏡は、術部(観察対象の物体面)を観察するための顕微鏡部1と、顕微鏡部1を支持する架台部2とを有している。
【0018】
架台部2は、顕微鏡部1を上下方向に移動させるためのパンタグラフアーム3と、顕微鏡部1を水平方向に移動させるための水平アーム4と、水平アーム4を支持する支柱ベース5とを有している。
【0019】
ここで、パンタグラフアーム3は、その一端部で顕微鏡部1を回動可能に支持している。また、パンタグラフアーム3の他端部は、垂直面(図1の紙面と平行な面)上で回動可能な状態で水平アーム4に支持されている。このため、パンタグラフアーム3は、顕微鏡部1を上下方向に移動可能である。
【0020】
また、水平アーム4は、その一端部で上述のとおりパンタグラフアーム3の他端部を支持している。また、水平アーム4の他端部は、水平面(図1の紙面と直交する面)上で回動可能な状態で支柱ベース5に支持されている。このため、水平アーム4は、パンタグラフアーム3を介して接続されている顕微鏡部1を左右方向に移動可能である。
【0021】
支柱ベース5は、一端と他端とを有している。支柱ベース5の一端部は、上述のように水平アーム4を支持している。支柱ベース5の他端部は、複数の車輪を備えている台車部6を有している。このため、架台部2は、床面に沿って移動可能に構成されている。
【0022】
続いて、図2を参照して顕微鏡部1の構成を説明する。なお、顕微鏡部1は、上述のように実体顕微鏡である。しかしながら図2中において説明のために、顕微鏡部1が有する左右一対の光路のうちの片側一方のみの構成が示されているが、他方側の構成も前記一方側と同様に構成されている。
【0023】
顕微鏡部1は、固定ハウジング10と、一対の可動ハウジング11とを有している。
固定ハウジング10は、回転保持機構12aを有している。可動ハウジング11は、この回転保持機構12aにより、後述する回転軸30aを中心として、固定ハウジング10に対して回転可能に保持されている。
【0024】
また、固定ハウジング10は、自身の内部に、対物レンズ101、一対のズームレンズ102,一対のミラー302、及び一対のミラー303が、前記術部側から順次配置されている。なお、上記一対のズームレンズ102,及び一対のミラー302、303は、夫々左右の光路に沿って1つづつ配置されている。また、対物レンズ101は、前記観察対象の物体(前記術部)からの光束を、左右一対のズームレンズ102のそれぞれに入射させる。このように、固定ハウジング10は、対物レンズ101に入射した光束を、ズームレンズ102,ミラー302,並びに303を介して、自身から出射し得るように構成されている。
【0025】
ズームレンズ102は、対物レンズ101からの光束を結像するとともに、結像した像を所望の倍率に変倍する。なお、対物レンズ101の光軸と、ズームレンズ102の光軸とは、実質的に平行である。このズームレンズ102から出射された光束は、ミラー302により、ズームレンズ102の光軸に直交する方向に反射される。言い換えると、ミラー302は、ズームレンズ102からの光束を、対物レンズ101の光軸と直交する方向に反射する。
【0026】
そして、ミラー302により反射された光束は、ミラー303により、ズームレンズ102の光軸に対して所定の角度θaの分だけ傾斜した方向に反射される。言い換えると、ミラー303は、ミラー302により反射された光束を、対物レンズ101の光軸に対して所定の角度θaの分だけ傾斜した方向に反射する。
【0027】
一方、一対の可動ハウジング11は、夫々前記左右光路の夫々に対応して配置されている。各可動ハウジング11は、自身の内部に、ミラー201並びに202、及び、接眼レンズ203が、前記術部側から順次配置されており、前記左右光路の夫々において、ミラー201に入射した光束を、ミラー202を介して接眼レンズ203より出射するように構成されている。
【0028】
ミラー303が反射した光束は、ミラー201により、可動ハウジング11の内部で、ミラー201とミラー303との間の光軸に対して直交する方向に反射される。ミラー202は、ミラー201により反射された光束の光路上に配置されている。そして、ミラー202は、ミラー201からの光束を、ミラー201とミラー303との間の光軸に対して所定の角度θbの分だけ傾斜した方向に反射する。
【0029】
接眼レンズ203は、ミラー202の光軸上に配置されている。このため、観察者は、この接眼レンズ203によって、観察対象(前記術部)を観察することが可能である。
【0030】
上記固定ハウジング10は、上述のように回転保持機構12aにより回転可能に可動ハウジング11を保持している。より具体的には、固定ハウジング10は、可動ハウジング11との間に設けられた回転保持機構12aの回転軸30aを中心軸として、可動ハウジング11を回転可能に保持している。この回転軸30aは、ミラー303とミラー201との間の光軸と一致している。従って、この回転軸30aは、対物レンズ101の光軸に対して所定の角度θaだけ傾斜している。なお、この角度θaは、22.5°に設定されている。また、前述の角度θbもθaと同一の角度である22.5°に設定されている。
【0031】
また、顕微鏡部1は、前記術部を照明するための照明光学系(図示せず)を有している。
【0032】
<作用>
本実施の形態による顕微鏡部1では、その使用準備として、観察者は左右一対の接眼レンズ203を眼幅に合わせる眼幅調整を行う。この眼幅調整では、可動ハウジング11を回転軸30a周りに回転させることにより、一対の接眼レンズ203の光軸の相対位置が、調整される。
【0033】
次に、前記照明光学系が、観察対象(術部)に照明光を照射し、その反射光が、顕微鏡部1に入射する。具体的には、前記反射光は、対物レンズ101に入射し、左右一対のズームレンズ102、それぞれ左右一対のミラー302、303、201、202を介して、左右一対の接眼レンズ203に導かれる。前記顕微鏡部1は、このように観察対象からの光束を前記接眼レンズに導き、観察者に拡大観察を可能にする。
【0034】
可動ハウジング11が図2中の実線で示した位置にある場合では、接眼レンズ203の観察角度は、対物レンズ101の光軸に対して45°となる。すなわち、この際には、接眼レンズ203の光軸は、紙面上(つまり断面図上)を左側へ所定の角度θaとθbとを合わせた角度である45°の分だけ、対物レンズ101の光軸に対して傾斜している。このため、観察者は、対物レンズ101の光軸に対して、45°傾斜した位置から、術部を観察可能である。
【0035】
そして、手術の進行に伴い、接眼レンズ203の観察角度を変更する場合には、図2中の破線で示したように、可動ハウジング11が、回転軸30a周りに180°回転される。そして、この回転に伴って、接眼レンズ203も回動軸30a周りに180°回転する。これにより、接眼レンズ203の観察角度は、対物レンズ101の光軸に対して0°となる。すなわち、この際には、観察者は、接眼レンズ203の光軸を対物レンズ101の光軸と平行にした状態で観察可能である。
【0036】
<効果>
このような本実施の形態によれば、接眼レンズ203を有する可動ハウジング11を回転させるだけで、接眼レンズ203の観察角度が変更できる。このため、顕微鏡部1は、観察角度の変更操作が簡単であり、顕微鏡部1にドレープが被さった状態であっても接眼レンズ203の観察角度の変更が素早く行える。また、本実施の形態における顕微鏡部1は、複雑な構成がないため、小型軽量化を実現できる。さらに、接眼レンズ203の観察角度を変更するための回転軸30a周りに可動ハウジング11を回転させることで眼幅調整を行える。このため、顕微鏡部1は、眼幅調整するための特別な機構を別途設けることなく、接眼レンズ203の眼幅調整が可能である。このため、本実施の形態における顕微鏡部1は、より小型軽量化を実現できる。
【0037】
(第2の実施の形態)
<構成>
図3及び図4は本発明の第2の実施の形態に係り、図3は第2の実施の形態の手術用顕微鏡の顕微鏡部1を示し、図4は図3の顕微鏡部1の観察角度を変更した状態を示す断面図である。ここで、図3及び図4では、顕微鏡部1が有する左右一対の光路のうちの片側一方のみの構成を示しているが、他方側も同様の構成を有している。また、本実施の形態の顕微鏡部1において、第1の実施の形態と同様の構成には同一の番号を付与し、詳細な説明は省略する。
【0038】
以下、図3を参照して第2の実施の形態の顕微鏡部1の構成を説明する。本実施の形態における顕微鏡部1は、固定ハウジング10、眼幅ハウジング14及び可動ハウジング17を有している。そして、本実施の形態における顕微鏡部1は、第1の実施の形態におけるミラー302の代りに、眼幅ハウジング14の内部に、プリズム304が設けられており、またミラー303も眼幅ハウジング14の内部に設けられている。さらに、本実施の形態において、第1の実施の形態におけるミラー201及び202の代りに、可動ハウジング17の内部に、プリズム204が設けてられている。
【0039】
ここで、眼幅ハウジング14は、第1の回転保持機構12bにより、第1の回転軸30bを中心に固定ハウジング10に対して回転可能に保持されている。第1の回転軸30bは、ズームレンズ102の光軸と同一直線上に配置されている。また、可動ハウジング17は、第2の回転保持機構12cにより、第2の回転軸30cを中心として、眼幅ハウジング14に対して回転可能に保持されている。つまり、眼幅ハウジング14は、第1の回転軸30bを中心として回転する第1の可動ハウジングとして機能し、可動ハウジング17が第2の回転軸30cを中心として回転する第2の可動ハウジングとして機能している。
【0040】
<作用>
本実施の形態による顕微鏡部1において、眼幅調整は、眼幅ハウジング14を、第1の回転軸30bを中心に固定ハウジング10に対して回転させることにより行われる。また、接眼レンズ203の観察角度を変更する場合には、図4に示されるように、第2の回転軸30cを中心として可動ハウジング17を眼幅ハウジング14に対して180°回転させる。これにより、本実施の形態の顕微鏡部1は、第1の実施の形態と同様に、接眼レンズ203の観察角度を変更して観察可能となる。
【0041】
<効果>
本実施の形態の顕微鏡部1では、可動ハウジング17の第2の回転軸30cを接眼レンズ203の光軸の近傍に位置させることができる。このことにより、観察角度変更時のアイポイントの移動が小さく、また顔の移動が僅かで済む。このため、観察者の検鏡姿勢の変更を極めて抑えることができる。
【0042】
(第3の実施の形態)
<構成>
図5乃至図7は本発明の第3の実施の形態に係り、図5は第3の実施の形態の手術用顕微鏡の顕微鏡部1を示し、図6は図5の顕微鏡部1の観察角度を変更した状態を示す断面図を示し、図7は図5の顕微鏡部1の観察角度をさらに変更した状態を示す断面図である。ここで、図5乃至図7では、顕微鏡部1が有する左右一対の光路のうちの片側一方のみの構成を示しているが、他方側も同様の構成を有している。また、本実施の形態の顕微鏡部1において、第1及び第2の実施の形態と同様の構成には同一の番号を付与し、詳細な説明は省略する。
【0043】
以下、図5を参照して第3の実施の形態の顕微鏡部1の構成を説明する。本実施の形態における顕微鏡部1は、固定ハウジング10、第1の可動ハウジング19及び第2の可動ハウジング21を有している。そして、本実施の形態の固定ハウジング10は、第2の実施の形態の固定ハウジング10中の構成部材に加えて、ズームレンズ102の後段にプリズム305をさらに備えている。
【0044】
また、本実施の形態において、眼幅ハウジング14の内部に設けられたプリズム304及びミラー303の代りに、第1の可動ハウジング19の内部にミラー306及び307が設けられている。さらに、本実施の形態において、第2の実施の形態における可動ハウジング17の内部に設けられたプリズム204の代りに、第2の可動ハウジング21の内部には、プリズム204が設けられている。
【0045】
プリズム305は、ズームレンズ102からの光束を、対物レンズ101の光軸に対して、所定の角度θcの分だけ傾斜した方向に出射する。さらに、第1の可動ハウジング19の内部において、プリズム305から出射された光束は、ミラー306により、対物レンズ101の光軸と平行な直線上に反射される。ミラー307は、ミラー306の光軸上に配置されている。ミラー307は、ミラー306により反射された光束を、プリズム305とミラー306との間の光軸に対して後述する所定の角度θa’の分だけ傾斜した方向に反射し、第2の可動ハウジング21の内部に設けられたプリズム204に入射させる。また、プリズム204に入射された光束は、ミラー307とこのプリズム204との間の光軸に対して、所定の角度θbの分だけ傾斜させた方向に出射するように構成されている。なお、ここでのθbは、45°に設定されている。
【0046】
ここで、固定ハウジング10は、第1の回転保持機構12dにより、第1の回転軸30dを中心軸として、第1の可動ハウジング19を回転可能に保持している。この第1の回転軸30dは、対物レンズ102の光軸に対して所定の角度θcの分だけ傾斜しており、プリズム305とミラー306との間の光軸と同一直線上に配置されており、ここでの角度θcは45°に設定されている。
【0047】
さらに、第1の可動ハウジング19は、第2の回転保持機構12eにより、第2の回転軸30eを中心軸として、第2の可動ハウジング21を回転可能に保持している。ここで、この第2の回転軸30eは、ミラー307とプリズム204との間の光軸と同一直線上に設けられている。なお、このミラー307とプリズム204との間の光軸は、第1の回転軸30dに対して所定の角度θa’の分だけ傾斜している。つまり、第2の回転軸30eは、第1の回転軸30dに対して、所定の角度θa’の分だけ傾斜しており、ここでの角度θa’は15°に設定されている。
【0048】
<作用>
本実施の形態による顕微鏡部1において、接眼レンズ203の観察角度を変更する場合には、図6に示されるように、第2の回転軸30eを中心として第2の可動ハウジング21を第1の可動ハウジング19に対して180°回転させることによって行われる。これによれば、接眼レンズ203の観察角度は、図5に示される状態では、紙面上を左側へ所定の角度θa’、θb及びθcを合わせた角度である105°の分だけ対物レンズ101の光軸に対して傾斜していたのに対して、図6に示した状態では、紙面上を左側へ15°の分だけ対物レンズ101の光軸に対して傾斜するようになる。さらに、第2の可動ハウジング21の回転よっても接眼レンズ203の観察角度の変更範囲が不足し、観察者が所望する観察角度が得られていない場合には、図7に示されるように、図5に示される状態から第1の回転軸30dを中心として第1の可動ハウジング19を固定ハウジング10に対して180°回転させることによって、さらなる観察角度の変更が可能となっている。そして、これによれば、接眼レンズ203の観察角度は、図7に示した状態では、紙面上を右側へ15°の分だけ対物レンズ101の光軸に対して傾斜するようになる。なお、図6に示した状態から第1の回転軸30dを中心として第1の可動ハウジング19を固定ハウジング10に対して180°回転させることによっても、観察角度の変更が可能となっていることは言うまでもない。
【0049】
<効果>
このような本実施の形態によれば、第1の可動ハウジング19、第2の可動ハウジング21を同時に、又は別々に回転させることができるので、接眼レンズ203の観察角度を4通りの中から選択できる。このため、本実施の形態の顕微鏡部1は、観察者の観察姿勢の自由度をより一層向上させることができる。なお、本実施の形態の顕微鏡部1において、より多くの回転軸と可動ハウジングを設けたり、また、各回転軸間のなす角度を適宜変更したりすることにより、さらに任意の観察角度を設定できることは言うまでもない。
【0050】
【発明の効果】
本発明により、簡単な構成で接眼レンズの観察角度が観察出来るため、小型軽量で且つ操作性の良い実体顕微鏡が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、第1の実施の形態の手術用顕微鏡を示す斜視図である。
【図2】図2は、図1の顕微鏡部を示す断面図である。
【図3】図3は、第2の実施の形態に従った顕微鏡部を示す断面図である。
【図4】図4は、観察角度を変更後の図3の顕微鏡部を示す断面図である。
【図5】図5は、第3の実施の形態に従った顕微鏡部を示す断面図である。
【図6】図6は、観察角度を変更後の図5の顕微鏡部を示す断面図である。
【図7】図7は、観察角度を変更後の図5の顕微鏡部を示す断面図である。
【符号の説明】
θa、θb、θc 角度
1 顕微鏡部
2 架台部
3 パンタグラフアーム
4 水平アーム
5 支柱ベース
6 台車部
10 固定ハウジング
11、17 可動ハウジング
14 眼幅ハウジング
19 第1可動ハウジング
21 第2可動ハウジング
30a,30b、30c、30d、30e 回転軸
101 対物レンズ
102 ズームレンズ
203 接眼レンズ
204、304、305 プリズム
201、202、302、303、306、307 ミラー
Claims (4)
- 対物レンズと左右一対の接眼レンズを有する実体顕微鏡において、
接眼レンズを保持する左右一対の可動ハウジングと対物レンズを保持する固定ハウジングを有し、可動ハウジングは対物レンズと接眼レンズを結ぶ光軸を中心に回転可能に固定ハウジングに対し保持され、可動ハウジングの回転中心軸は対物レンズおよび接眼レンズの光軸に対し所定の角度を有し、可動ハウジングが回転したときに対物レンズの光軸と接眼レンズの光軸とのなす角度が相対的に変化する実体顕微鏡。 - 前記可動ハウジングの回転中心軸と対物レンズの光軸および接眼レンズの光軸のなす角度が夫々略22.5°である請求項1に記載の実体顕微鏡。
- 少なくとも2つ以上の可動ハウジングを有する請求項1又は2に記載の実体顕微鏡。
- 可動ハウジングが略180°回転したときに、対物レンズの光軸と接眼レンズのなす角度が相対的に切り替わる請求項1乃至3のいずれか1項に記載の実体顕微鏡。
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EP1950597B2 (en) † | 2007-01-25 | 2018-11-28 | Olympus Corporation | Microscope lens barrel |
-
2002
- 2002-08-09 JP JP2002233056A patent/JP2004070239A/ja active Pending
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EP1950597B2 (en) † | 2007-01-25 | 2018-11-28 | Olympus Corporation | Microscope lens barrel |
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