JP2004510198A - 像反転系、検眼鏡補助モジュール、手術用顕微鏡 - Google Patents

Abstract

像反転系（５００）は、同時に像反転と複数観察光路（５０３ａ，５０３ｂ，５０４ａ及び５０４ｂ）の光路交換を行う。像反転系（５００）は、少なくとも１つのポロプリズム系を有しており、収束光路内に装置構成するように構成されている。像反転系（５００）の構造高さが小さいので、検眼鏡内で使用される手術用顕微鏡用の補助モジュール内の像反転系として適している。

Description

【０００１】
本発明は、像反転系であって、光束を、入射方向から該入射方向に対して横方向の第１の方向に偏向するための第１の鏡と、第１の鏡で偏向された光束を、第１の方向に対して横方向の第２の方向に偏向するための第２の鏡と、第２の鏡で偏向された光束を、第２の方向に対して横方向の第３の方向に偏向するための第３の鏡と、第３の鏡で偏向された光束を、第３の方向に対して横方向の所定方向に偏向するための第４の鏡とを有しており、第１、第２、第３及び第４の鏡は、各々相互に所定角度をなす面法線を有しており、少なくとも２つの鏡は、９０°プリズムの表面によって形成されている像反転系に関する。その際、相互に所定角度をなす面法線とは、０°〜１８０°の所定角度をなす面法線のことである。つまり、これら各面法線は、相互に平行か又は逆平行である。本発明は、更に、そのような像反転系が設けられた手術用顕微鏡補助モジュール、及び、そのような補助モジュールが設けられた顕微鏡、例えば、手術用顕微鏡に関する。
【０００２】
冒頭に記載した形式の像反転系は、ドイツ連邦共和国特許公開第３８２６０６９号公報から公知である。そこでは、像反転及び２つの観察光路の横方向での交換用のビノクラール手術用顕微鏡のために、８個の９０°プリズムから構成されたプリズム系を設けることが提案されている。これら各９０°プリズムでは、９０°角度で対向するプリズム面は鏡面として作用する。各観察光路は、そのような９０°プリズムを用いて顕微鏡レンズ系の光軸に対して垂直方向面で出射して、２回反射して像が反転された後、各々他方の観察光路に案内される。この像反転系は、顕微鏡内に顕微鏡筒と倍率転換器との間に設けられている。手術用顕微鏡の観察光路内に挿入したり、出したり切り換えることができる。
【０００３】
”Ｎｅｕｍａｎｎ−Ｓｃｈｒｏｅｄｅｒ： Ｂａｕｅｌｅｍｅｎｔｅ ｄｅｒ Ｏｐｔｉｋ， Ｈａｎｓｅｒ Ｖｅｒｌａｇ Ｍｕｅｎｃｈｅｎ， １９９２”、１７６ページに、ポロプリズム及び短縮ポロプリズムの表面で複数回反射することによって像反転された光路を形成することができるやり方について記載されている。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許公開第２００２１９９５号公報には、補助モジュール付の手術用顕微鏡が開示されており、この補助モジュールは、眼球後部に手術を行うために検眼鏡ルーペが取り付けられている。この補助モジュールは、プリズム構成に基づく系を像反転のために有している。
【０００５】
この補助モジュールは、手術用顕微鏡主対物レンズの下側に設けられており、眼底を側方にいる観察者の方に表示することができる。
【０００６】
ドイツ連邦共和国特許公開第４１１４６４６号公報からは、検眼鏡補助モジュール付の手術用顕微鏡が公知であり、この補助モジュールは、顕微鏡主対物レンズの下側の顕微鏡筒の延長部内に設けられている。この検眼鏡補助モジュールは、対物レンズ側に１つ又は複数の検眼鏡レンズを有しており、この検眼鏡レンズは、第１の中間像で、患者の目の眼底の、高さ及び横方向が反転された像を形成するために使われる。像を正立させて開口絞りを交換する光学系を介して、この第１の中間像面の画像が正立され、横方向が第２の中間像面に結像される。この第２の中間像面の画像は、顕微鏡の観察者が、顕微鏡主対物レンズ及び顕微鏡主対物レンズの方にシフト可能なレンズを通して視ることができる。補助モジュールを用いて、患者の目の関心部分をフォーカシングすることができる。
【０００７】
そのような検眼鏡補助モジュールを手術用顕微鏡に用いると、オペレータのために比較的僅かな作業スペースしか利用することができなくなる。つまり、患者の目の眼底を結像するために、検眼鏡レンズ系は目の角膜の上側ギリギリの所に設ける必要があるからである。検眼鏡ルーペに応じて、目の眼底を見えるようにすることができて、オペレータのために比較的広いスペースが可能となるコンタクトレンズ（Ｋｏｎｔａｋｔｇｌａｓ）のためには、そのような検眼鏡補助モジュールは設けられていない。
【０００８】
ドイツ連邦共和国特許公開第４１１４６４６号公報に記載されている検眼鏡補助モジュールは、手術アシスタントによって同じように手術領域を共同して一緒に観察するようにも構成されていない。手術領域を共同して観察することができるようにするためには、使われている手術用顕微鏡に光路の一部をシフトするユニット（Ｓｔｒａｈｌａｕｓｋｏｐｐｅｌｅｉｎｈｅｉｔｅｎ）を顕微鏡筒の領域内に設けて、１つの観察光路を、主観察者及び副観察者用の各々２つの部分光路に分割する必要がある。このような構成により、主観察者と副観察者は基本的に同じ像を視ることができるようになるが、主観察者と副観察者が知覚する像の輝度は明らかに損失を生じる。
【０００９】
目の手術のために、患者の目の眼底を結像するのに、検眼鏡ルーペ乃至コンタクトレンズを使うことができる別の手術用双眼顕微鏡が、ドイツ連邦共和国特許公開第２９９０５９６９号公報に記載されている。この手術用顕微鏡は、光路内の顕微鏡主対物レンズの前で回動可能な付加レンズを有している。倍率転換器の上側に、顕微鏡筒内に像反転のためにシフトして光路内に挿入したり出したりする系が設けられており、この系により、オペレータのために、目の眼底を横方向及び瞳孔が正立した結像を形成することができるようになる。しかし、このような、像反転系の装置構成は、比較的高い顕微鏡構造となってしまう。従って、視る高さが相応に高くなってしまい、その際、オペレータは不利な作業姿勢しかとれなくなってしまう。更に、この構成方式では、観察者が視ることができる顕微鏡像は、顕微鏡主対物レンズの大きさによってではなく、像反転系のディメンションによって限定されてしまう。その結果、観察者はぼやけた顕微鏡像しか視ることができなくなってしまう。更に、顕微鏡が一方では患者の目の眼底を検査するために、検眼鏡ルーペ乃至コンタクトレンズと一緒に使われ、しかも、目の角膜を観察するために検眼鏡ルーペ乃至コンタクトレンズを光路から外す場合、顕微鏡のシャープさの調整を換えて作業する必要がある。一方では、これにより手術過程が妨げられ、他方では、これにより、光学系の焦点面も移動してしまう。結局、観察者にとって、不所望な倍率転換となってしまう。更に、この構成方式では、付加レンズ、検眼鏡ルーペ乃至コンタクトレンズの不所望な結像誤差を補正することはできない。
【００１０】
ドイツ連邦共和国特許公開第３５３９００９号公報からは、顕微鏡主対物レンズの前側に設けられた像反転系を有していて、検眼鏡レンズを有する、双眼手術用顕微鏡用の補助モジュールが公知である。この検眼鏡レンズを用いて、目の眼底が、補助モジュール内に設けられた中間像面内に結像される。この中間像面の画像は、フィールドレンズと像反転系を介して顕微鏡主対物レンズに投射される。更に、そのような顕微鏡構成では、オペレータにとって極めて僅かな作業スペースしかなく、患者の目の上に設けられるコンタクトレンズを使うことができない。更に、手術中、交互に患者の目の眼底又は網膜を観察する必要がある場合、補助モジュールを光路から外して、顕微鏡主対物レンズのフォーカシング調整を変更する必要がある。
【００１１】
従って、本発明が基づく課題は、手術を行うために目の後部に設けられた、手術顕微鏡用の補助モジュールを使用することができ、並びに、補助モジュールを手術顕微鏡用及び顕微鏡用に構成して、オペレータ用の最大可能な作業スペースを確保しつつ、網膜及び眼底を各々側方から正立像で観察することができる、構造高さが小さな像反転系を提供することである。
【００１２】
本発明によると、この課題は、冒頭に記載した形式の像反転系を、少なくとも１つの鏡は、ポロプリズムの表面であるようにすることにより解決される。そのような、本発明の像反転系では、鏡として作用するポロプリズムの表面は、それと同時に９０°プリズムの表面である。このようにして、像反転系の構造形状をコンパクトにすることができる。
【００１３】
本発明の実施例では、ポロプリズムは、短縮ＩＩ型ポロプリズムとして構成されている。従って、ＩＩ型ポロプリズム系は、光路交換に必要であるような、光路入射光束と出射光束とを所望のようにずらすのに卓越して適している光学系コンポーネントであることが分かる。それと同時に、ＩＩ型ポロプリズム系を用いると、像反転される。ＩＩ型ポロプリズム系は、比較的コンパクトに構成される。そのようなプリズム系を手術用顕微鏡用の構造群内に用いると、手術用顕微鏡の寸法を、最大可能作業スペース又は手術領域の各部によって不所望に覆い隠される点に関して最適化することができる。その際、像反転及び光路交換を光学コンポーネントを用いて達成することができ、それにより、光束の全光路を比較的短い光路長にすることができる。
【００１４】
像反転系は、鏡の面法線に対して横方向の軸を中心にして回転可能な、即ち、鏡の面法線に対して平行でない軸に回転可能に固定された、少なくとも１つの鏡を有しているので、所定の収束光路で使用するのに適した、調整可能な像反転系を提供することができる。
【００１５】
本発明の実施例では、像反転系は、少なくとも１つの鏡を有しており、この鏡は、鏡面に対して横方向にシフト可能である。その際、所定の鏡面に対して横方向とは、この鏡面に対して平行でない各方向のことである。このようにして、光路シフトを調整可能な像反転系を提供することができる。
【００１６】
本発明の実施例では、像反転系は、少なくとも１つの鏡を有しており、この鏡は、９０°プリズムの表面として構成されており、その際、９０°プリズムは、このプリズムの表面に対してほぼ平行な軸を中心にして回転可能である。その際、面に対してほぼ平行な軸とは、この面に対して垂直方向でない各軸のことである。このようにして、像反転系を簡単に構成することができる。
【００１７】
本発明の実施例では、像反転系は少なくとも２つの回転可能な鏡と、少なくとも２つのシフト可能な鏡を有している。このようにして、像反転系を透過する光束を結像系の光軸に関して配向することができる。
【００１８】
本発明の実施例では、像反転系は、対称な装置構成となるように互いに相手の中に組み入れられた２つのポロプリズム系を有している。このようにして、系の構造高さを最小にすることができる。
【００１９】
像反転系として１つ又は２つのＩＩ型ポロプリズムを有する手術用顕微鏡用の補助モジュールを、特にコンパクトに構成することができる。
【００２０】
従って、本発明の像反転系を有する補助モジュールを用いて、横方向に正立の顕微鏡像での高い画質を達成することができる。手術用顕微鏡の光路内に、顕微鏡主対物レンズの前側に、正確に調整可能な像反転系を有する補助モジュールが設けられているので、観察者の目でのビノクラール誤差の限界値が超過しないようにすることができる。
【００２１】
像反転系の対物レンズ側に設けられた補助モジュール内のフォーカス光学系を用いて、目の手術の際に、検眼鏡ルーペとコンタクトレンズとを選択的に使用することができる。補助モジュールのフォーカス光学系は調整可能に保持されているので、補助モジュール自体を患者の目の屈折を補償することができ、更に、種々異なる検眼鏡ルーペ乃至コンタクトレンズ及び顕微鏡主対物レンズに容易に適合させることができる。有利には、フォーカス光学系は、少なくとも１つの収束レンズを有している。このようにして、補助モジュールが接続された顕微鏡主対物レンズのフォーカス面を移動させることができる。フォーカス光学系は、補助モジュール内に少なくとも１つの分散レンズを有しているので、補正フォーカス光学系を提供することができる。更に、構造高さを小さくして、フォーカス光学系のシフト経路を小さくすることができる。更に、検眼鏡ルーペ又はコンタクトレンズに起因する結像誤差を補償することができる。有利には、補助モジュールで、収束レンズ又は分散レンズを、フォーカス光学系の光軸に沿って可動に保持することができる。この構成では、光学系のフォーカス面は、手術用顕微鏡及び補助モジュールから変えることができ、その際、手術用顕微鏡の調整を変える必要はない。像反転系及びフォーカス光学系が、補助モジュール内に光路内での切り換えのために構成されている場合、患者の目の角膜を観察したり、網膜を観察したり、快適に切り換えることができる。
【００２２】
本発明の実施例では、補助モジュールは、患者の目の網膜の中間像を形成するための検眼鏡ルーペを有している。このようにして、特にコンパクトな補助モジュールを提供することができる。
【００２３】
本発明の実施例では、補助モジュールで、フォーカス光学系と検眼鏡ルーペの各焦点距離が相互に調整される。
【００２４】
従って、補助モジュールが挿入されている場合には、顕微鏡主対物レンズとフォーカス光学系の焦点面は、検眼鏡ルーペによって形成された中間画像の面の領域内に位置しており、それに対して、像反転系が切り換えられて挿入されていない場合には、手術用顕微鏡のフォーカスは、患者の角膜上に位置しているようになり、その際、このためにリフォーカシングする必要はない。このようにして、目の手術用のために、手術用顕微鏡補助モジュールを容易に調整することができ、目の角膜の観察と目の網膜の観察とを相互に切り換える必要がある。
【００２５】
補助モジュール内で、少なくとも２つの観察光路の光路交換が行われるので、空間的な像の印象で、眼底の双眼正立結像が可能となる。
【００２６】
少なくとも４つのビノクラール観察光路の光路交換及び像反転系を有する補助モジュールにより、手術領域を共同して観察することができるようになり、その際、こうすることにより、主観察像内の輝度が損失を生じるようなことはない。
【００２７】
本発明の像反転系又は補助モジュールを装着した手術用顕微鏡は、手術を実施するために、目の後部に最適化される。
【００２８】
以下、本発明について図示の有利な実施例を用いて詳細に説明する。
【００２９】
その際、
図１は、像反転系の第１の実施例、
図２は、像反転系の第２の実施例、
図３は、像反転系の第３の実施例、
図４は、像反転系の第４の実施例、
図５ａは、ビノクラール主観察光路及び随伴観察用の光路用の光路交換系及び像反転系の第１の実施例、
図５ｂは、前面から視た光路交換系及び像反転系の第１の実施例、
図６は、ビノクラール主観察光路及び随伴観察用の光路用の光路交換系及び像反転系の第２の実施例、
図７は、補助モジュール付手術用顕微鏡、
図８は、光路交換系及び像反転系が光路内で切り換えられる補助モジュール付の手術用顕微鏡主対物レンズを通る光路の一部分、
図９は、光路交換系及び像反転系が光路内で切り換えられる補助モジュール付の手術用顕微鏡主対物レンズを通る光路の一部分
である。
【００３０】
図１の像反転系１００は、２つの９０°プリズム１０２及び１０３が対応して設けられた部分プリズム１０１から構成されている。ポロプリズムの特殊な場合として、部分プリズム１０１は、半分の短縮ＩＩ型ポロプリズムとして構成されている。側面１０６を通って部分プリズム１０２に入る光路１０５の入射光束１０４は、９０°角度で対向する鏡として作用する側面で反射されて、その入射方向から、入射方向に対して横方向である９０°プリズム１０３の方に偏向される。そこで、鏡として作用する側面１０７で全反射して、光路が部分プリズム１０１に偏向される。部分プリズム１０１の、鏡として作用する側面１０８及び１０９での反射後、共同して観察するための光路が、部分プリズム１０１の底面を透過して横方向にずれる。
【００３１】
光路１０５が偏向される部分プリズム１０１及び両９０°プリズムの側面の面法線は、その際、相互に所定角度である。約１２０°の角度で、光路１０５が偏向される部分プリズム１０１の側面の各面法線が相互に形成される。光路１０５が偏向される両９０°プリズム１０２及び１０３の各面法線は、同様に約１２０°の角度をなし、それに対して、側面１０７及び１０８の面法線は、９０°の領域内の所定角度を形成する。
【００３２】
像反転系１００の側面での反射により、像反転系１００を透過する、像１１０を結像する光路が、反転像１１１を形成する。
【００３３】
双眼顕微鏡の観察光路内にこの像反転系を使用する際に、種々異なる像反転系に起因する、各観察光路間でのフォーカス及びパララックス差が生じるのを回避するために、一方では、種々の像反転系による結像時の焦点面の位置が、他方では、入射光路及び出射光路の配向、並びに、光軸１１２に対して相対的なずれが調整可能に保持される。このために、部分プリズム１０１及び両９０°プリズム１０２及び１０３は、図示されていない保持フレーム内に調整装置を用いて固定されている。この調整装置により、一方では、部分プリズム１０１を鏡として作用する側面１０８に対して横方向の軸１１３の方向に、両方の向きにシフトして、この部分プリズム１０１と９０°プリズム１０２及び１０３との間隔を調整することができる。他方では、保持フレーム内に、９０°プリズム１０２が、調整のために、回転軸１１４を中心にして回転運動するように固定されており、この回転軸１１４は、９０°の角度で対向しあった、鏡として作用する９０°プリズム１０２の両側面に対して平行である。９０°プリズム１０３は、９０°プリズム１０３の、鏡として作用する側面１０７の面法線に対して横方向の回転軸１１４を中心にして回転することができる。
【００３４】
図２には、４つの９０°プリズム２０１，２０２，２０３及び２０４を有する像反転系２００が示されている。９０°プリズム２０１の側面２０７を透過する光路２０６の光束２０５は、９０°の角度で対向する側面で反射され、光束２０５の入射方向に対して横方向の、９０°プリズム２０２の方向に偏向される。そこでは、側面２０８で全反射して、光路が横方向に９０°プリズム２０３に偏向される。９０°プリズム２０３の側面２０９での反射後、光路は９０°プリズム２０４に達して、それから、新たに反射した後、側面２１０で左右が逆になって９０°プリズム２０４から出射する。図１の像反転系１００に相応して、面法線は、９０°プリズム２０１，２０２，２０３及び２０４の、光路２０６が偏向される面の面法線は、相互に所定角度である。
【００３５】
像反転系２００の側面での反射により、像反転系２００を透過する、像２１１を結像する光路は、反転像２１２となる。
【００３６】
双眼顕微鏡の観察光路内にこの像反射系を用いた場合に、種々異なる像反転系に起因して、複数の観察光路間でフォーカス及びパララックス差が生じるのを回避するために、一方では、種々異なる像反転系による結像の際に焦点面の位置、他方では、入射及び出射光路の配向、並びに、光軸２１３に対して相対的なずれを調整可能に保持される。このために、図示していない保持フレーム内に、９０°プリズム２０１，２０２，２０３及び２０４が収容されている調整装置が設けられている。
【００３７】
この保持フレーム内に、９０°プリズム２０１及び２０４が動かないように支承されており、それに対して、９０°プリズム２０２は、調整のために、回転軸２１４を中心にして回転することができる。この回転軸２１４は、鏡として作用する、両９０°プリズム２０２及び２０３の両側面２０８及び２０９に対して平行である。更に、保持フレーム内で、この９０°プリズム２０２及び２０３が共に、このプリズムの側面２０８及び２０９の面法線に対して横方向の傾斜軸２１５を中心にして調整することができ、付加的に、プリズム２０２及び２０３の側面２０８及び２０９に対して横方向の軸２１８に沿って共に両方の向きにシフトする。
【００３８】
図３には、構造が、ほぼ図２の像反転系２００に相応する像反転系３００が示されている。この像反転系は、９０°プリズム３０１，３０２，３０３及び３０４を有している。９０°プリズム３０１の側面３０７を透過する光路３０６の光束３０５は、９０°の角度で対向する側面で反射され、９０°プリズム３０２に偏向される。そこで、側面３０８で全反射して、光路３０６が９０°プリズム３０３に偏向される。この側面３０９での反射により、光路３０６は９０°プリズム３０４に案内されて、それから、側面３１０で新たに反射した後、９０°プリズム３０４から出射する。像反転系３００の側面での反射により、像反転系２００を透過した、像３１１を結像する光路は、横方向にずらさた反転像３１２を形成する。
【００３９】
一方では、種々の系による結像時の焦点面の位置、並びに、他方では、像反転系３００によって生じる光路ずれ、及び、入射及び出射光路の、光軸３１３に対する相対的な配向は、調整可能に保持される。このために、図示していない保持フレーム内に、９０°プリズム３０１，３０２，３０３及び３０４が収容されている調整装置が設けられている。この保持フレーム内に、９０°プリズム３０１及び３０２が動かないように支承されており、それに対して、９０°プリズム３０２は、調整のために、鏡として作用する、９０°プリズム３０２の側面に対して平行な回転軸３１４を中心にして回転し、９０°プリズム３０３は、傾斜運動して、側面３０９の面法線３１５に対して横方向の回転軸３１６を中心にして調整することができる。更に、保持フレーム内には、９０°プリズム３０２及び３０３が、図２の像反転系２００に相応して、共に、９０°プリズム３０２及び３０３の側面３０８及び３０９に対して横方向の軸３１７に沿って両方の向きにシフトする。
【００４０】
図４には、図１の像反転系４００が示されており、この像反転系４００は、２つの同一部分プリズム４０１及び４０２から構成されており、このプリズムは、各々特別な場合として、１／２の短縮ＩＩ型ポロプリズムの形式で構成されている。部分プリズム４０１及び４０２は、各々その大きな側面４０３及び４０４の面が相互に当接していて、相互に相応の側面４０７及び４０８の外側を向いた面法線４０５，４０６が相互に平行であるようにされている。
【００４１】
部分プリズム４０１の側面４０７を透過する光路４１０の光束４０９は、鏡として作用する側面４１１で反射され、その入射方向から、当該入射方向に対して横方向に偏向され、その方向で、部分プリズム４０１の側面４１２に当たる。そこで、鏡として作用する側面４１２で全反射して、光路が部分プリズム４０２内に、その側面４１３の方向に偏向される。光路は、側面４１３で反射され、部分プリズム４０２の側面４１４に対して横方向に偏向される。更に、光路はここで反射され、部分プリズム４０２の底面を通って像反転系４００から出射される。像反転系４００の側面での反射により、像反転系４００を透過した、像４１５を結像する光路は、左右が逆になって反転像４１６に結像される。
【００４２】
像反転系４００では、各面法線４１７，４１８は相互に約１２０°の角度である。面法線４１９及び４２０にも相応し、それに対して、面法線４１８及び４１９は、９０°の領域内の角度で相互に配向されている。光路４１０が偏向される部分プリズム４０１及び４０２の側面の面法線は、相互に所定角度をなす。
【００４３】
図５ａには、ビノクラール主観察光路とビノクラール共同観察光路用の光路交換と像反転を同時に行う系が示されている。光路交換及び像反転系５００は、図４の像反転系４００に相応する第１の像反転系５０１から構成されており、像反転系５０２は、詳細に図示されていない保持フレームを有しており、この保持フレームは、図１の像反転系１００に相応して構成されている。この第１の像反転系５０１及び第２の像反転系５０２は、対称的な装置構成になるように一緒に接合され、図５ａには詳細に示されていない保持部内に取り付けられている。この保持部には、像反転系５０２の保持フレームが固定されている。この保持フレームは、９０°プリズム５０２ａ及び５０２ｂ並びに短縮ポロプリズムとして構成された部分プリズム５０２ｃを保持しており、その際、９０°プリズム５０２ａは、調整のために回転軸５０２ｄを中心にして回転し、９０°プリズム５０２ｂは、調整のために回転軸５０２ｅを中心にして回転する。更に、保持フレーム内に、部分プリズム５０２ｃが軸５０２ｆに沿ってシフトするようにしてもよい。
【００４４】
光束５０３ａ及び５０３ｂのビノクラール光路の場合、像反転系５０１は像反転系としても光路交換系としても作用する。それに対して、光束５０４ａ及び５０４ｂからなるビノクラール光路の光束５０４ａの場合、像反転系５０１は、横方向にずれると同時に像反転しか行わない。対応して設けられているビノクラール光路の光束５０４ｂは、像反転系５０２を透過するので、光路交換及び像反転系５００は、４つの光路から形成される。
【００４５】
９０°プリズム５０２ａ及び５０２ｂ並びに像反転系５０２内の部分プリズムの調整手段により、光束５０４ａ及び５０４ｂの光路用のフォーカス及びパララックス差は、プリズムの相応の調整によって補償される。従って、光路交換及び像反転系５００は、正確に、収束光路内の装置構成用に調整することができ、例えば、手術用顕微鏡の主対物レンズの前に設けられている。
【００４６】
図５ｂには、光路交換及び像反転系５００の正面図が示されている。観察光束５０３ａ及び５０３ｂ並びに５０４ａ及び５０４ｂは、例えば、手術用顕微鏡主対物レンズの直径によって決められる非常に狭いスペースに保持されている。
【００４７】
図６には、ビノクラール主観察光路とビノクラール共同観察光路の光路交換及び像反転を同時に行う系の別の実施例６００が示されている。更に、光路交換及び像反転系６００は、図４の像反転系４００に相応する第１の像反転系６０１から構成されており、像反転系６０２は、図２の像反転系２００に相応して、又は、図３の像反転系３００に相応して構成されている詳細に図示されていない保持フレームを有している。この第１の像反転系６０１及び第２の像反転系６０２は、対称的な装置構成となるように一緒に接合されている。光路交換及び像反転系６００は、更に、図６に詳細に示されていない保持部に取り付けられている。この保持部には、像反転系６０２の保持フレームが設けられている。この保持フレームは、９０°プリズム６０２ａ，６０２ｂ，６０２ｃ及び６０２ｄを有しており、その際、９０°プリズムの位置は、図２及び３を用いて説明した択一的な、運動軸用の構成に相応して調整可能である。
【００４８】
像反転系６０１は、光束６０３ａ及び６０３ｂのビノクラール光路の場合、光路交換及び像反転系として作用する。それに対して、光束６０４ａ及び６０４ｂからなるビノクラール光路の光束６０４ａの場合、光路の横方向ずれを生じると同時に像を反転する系としてのみ作用する。対応して設けられているビノクラール光路の光束６０４ｂは、像反転系５０２を通って案内されるので、光路交換と同時に像反転を行う系５００は、４つの光路から形成される。
【００４９】
４つの９０°プリズム（像反転系６０２内の４つの９０°プリズム６０２ａ，６０２ｂ，６０２ｃ及び６０２ｄが可能である）の調整手段により、光路の、光束６０４ａ及び６０４ｂからのフォーカス、及びパララックス差を、プリズムの相応の調整によって補償することができ、その結果、光路交換及び像反転系６００を同様に正確に調整することができ、つまり、殊に、収束光路内に装置構成することができる。
【００５０】
図７には、主観察者及び副観察者用のビノクラール観察光路７０２，７０３及び７０８を有する双眼顕微鏡式手術用顕微鏡として構成された顕微鏡７００が示されている。顕微鏡７００は、各々別個に左側観察光路及び右側観察光路７０２，７０３用のレンズ系が設けられた筒７０１を有している。左側の観察光路７０２及び右側の観察光路７０３は、共通の顕微鏡主対物レンズ７０４を透過する。図１に詳細に示されていない主観察者用に、顕微鏡７００に接眼レンズユニット７０５が設けられている。この接眼レンズユニット７０５によって、手術領域が人間の眼７２０に見えるようになる。
【００５１】
手術用顕微鏡７００の筒７０１内に、顕微鏡主対物レンズ７０４の上側に、偏向鏡系７０６が設けられていて、共同観察者が、接眼レンズユニット７０７及びビノクラール観察光路７０８によって同様に手術領域を観察することができるようになる。ビノクラール観察光路７０８は、更に左側及び右側の観察光路を有しており、この光路は、左側及び右側観察光路７０２及び７０３に対して、顕微鏡主対物レンズ７０４によってずれて透過する。従って、手術領域の共同観察が、ビームスプリッタ技術を用いる場合に比較して輝度の損失なしに行うことができる。
【００５２】
手術用顕微鏡７００の筒７０１には、顕微鏡主対物レンズ７０４の下側に、横方向及び像正立で結像するために、目７２０の眼底７２１の補助モジュール７５０が設けられている。この補助モジュール７５０は、バヨネットロックを用いて筒７０１と迅速且つ容易に交換できるように結合されている。補助モジュール７５０は、像反転及び光路交換系７５１、フォーカス光学系７５２並びに検眼鏡ルーペ７５３を有している。補助モジュール７５０内の像反転及び光路交換系は、ビノクラール観察光路を同時に像反転及び光路交換するように構成されている。この系は、顕微鏡主対物レンズ側の補助モジュール７５０の領域内に設けられている。フォーカス光学系７５２は、像反転及び光路交換系７５１の下側に、補助モジュール７５０の、手術領域側の領域内に設けられている。この光学系は、収束レンズ７５２ａ及び分散レンズ７５２ｂを有している。フォーカス光学系７５２には、検眼鏡ルーペ７５３が対応して設けられている。
【００５３】
人間の眼７２０の手術を行うために、顕微鏡７００の顕微鏡主対物レンズ７０４が、人間の眼７２０の網膜７２２上にシャープに調整される。
【００５４】
フォーカス光学系７５２は、観察光路７０２，７０３及び７０８を、検眼鏡ルーペ７５３が眼底７２１の横方向にずれた像を投影する中間像面７５４にフォーカシングする。この中間像面７５４の位置は、一方では、検眼鏡ルーペ７５３自体の屈折力によって決められ、他方では、目の距離、目の幾何状態自体及び眼のレンズの屈折力によっても決められる。フォーカス光学系７５２は、調整可能に構成されており、その際、収束レンズ７５２ａは、フォーカス光学系７２２の光軸に沿ってシフト可能に支承されている。従って、補助モジュール７５０付の顕微鏡７００の作動距離は、人間の眼１２０によって調整可能に保持することができ、非正視又は無水晶体症の患者の目に適合させることができる。
【００５５】
フォーカス光学系を、分散光が種々異なるようにし、収束レンズが動かないように保持されるか、又は、両レンズがフォーカス光学系の光軸に沿ってシフトすることができるように構成してもよい。
【００５６】
図８には、図７の顕微鏡７００の筒の下側領域８０１の一部分が、副観察者用の観察光路８０４，８０５の経過特性と一緒に示されている。
【００５７】
主対物レンズ８０２によって形成される、副観察者の観察瞳用のビノクラール観察光路８０４，８０５は、フォーカス光学系８０６を用いて、患者の目８０８の網膜８０７にフォーカシングされた顕微鏡主対物レンズ８０２で、検眼鏡ルーペ８１０の中間像８０９に調整される。検眼鏡ルーペ８１０は、眼底８１２の横方向にずれた像が中間像面８１１に投影される。
【００５８】
像反転及び光路交換系８１３は、ビノクラール観察光路の各々に対して、眼底８１２の、横方向にずれた像を中間像面８１１内で反転させる。中間像面８１１から見て、像反転及び光路交換系８１３内で、フォーカス光学系８０６の光軸８１４の上側に形成される光路８０５ａが、左右が逆になって、フォーカス光学系８０６の光軸８１４の下側に形成される光路８０５ｂに偏向される。フォーカス光学系８０６の光軸８１４の下側に形成される光路８０４ａは、像反転及び光路交換系８１３によって、フォーカス光学系８０６の光軸８１４の上側の光路８０４ｂに変換される。相応して、像反転及び光路交換系８１３は、中間像面８１１から見て、図２に示されていない、フォーカス光学系の光軸８１４の左側のビノクラール光路を、この光軸の右側の光路に偏向する。フォーカス光学系の光軸８１４の右側の光路は、像反転及び光路交換系８１３によって、この光軸の左側の光路に偏向する。従って、観察光路の双眼特性により、主観察者にも副観察者にも、眼底８１２の横方向及び瞳の正立像が空間的な印象で形成される。
【００５９】
補助モジュール８０３では、検眼鏡ルーペ８１０、フォーカス光学系８０６及び像反転及び光路交換系８１３は、詳細に図示していない機構を用いて、例えば、シフトして入ったり、又は、回転して入ったりする機構を用いて光路内に挿入したり出したりすることができるように保持される。
【００６０】
図９には、図１の顕微鏡１の筒９０１の下側領域の一部分が、顕微鏡主対物レンズ９０２に接続された補助モジュール９０３と共に示されている。ここでは、像反転系９１３、フォーカス光学系及び検眼鏡ルーペ９１０は、光路からスイッチングされている。この場合、フォーカス面は、顕微鏡主対物レンズの観察光路に相応し、検査すべき患者の目９０８の角膜９０７のところに位置している。
【００６１】
像反転及び光路交換系９１３の場合と同様に、補助モジュール９０３は、検眼鏡ルーペ９１０とフォーカス光学系９０６の、各々適切な回転又はシフト機構の光路内へのスイッチング、及び、光路内からのスイッチング用に有している。この実施例に対して択一的に、補助モジュールを全体として光路から取り外すための機構を設けてもよい。有利には、そのような機構に制御可能な駆動部を対応して設けてもよい。
【００６２】
４つの観察光路で構成された光路反転及び像反転系を用いて、顕微鏡主対物レンズでの輝度損失なしに、０°の視角及び主観察者と同じ立体の角度で手術領域を完全に等価にビノクラール副観察することができるようになる。
【００６３】
観察光路は、相互に依存せずに顕微鏡主対物レンズを透過するので、ビームスプリッタ技術を用いた場合に較べて主観察者及び副観察者に対して輝度損失なしに手術領域を副観察することができる。
【００６４】
像反転及び光路交換系を、４つのビノクラール観察光路の像反転及び光路交換用に構成する代わりに、系を、３つの観察光路の像反転及び光路交換用にだけ構成してもよい。例えば、２つのビノクラール主観察光路及び副観察光路用の像反転及び光路交換部を設けてもよい。１つ又は２つの観察光路用に像反転部を１つだけ設けてもよい。この場合、しかし、観察者には、立体的な顕微鏡像は呈示されない。任意選択的に、そのような系を、像反転用にも主観察光路用にも、更に、３つの副観察光路用に構成してもよい。
【００６５】
顕微鏡主対物レンズに取り付けるための、補助モジュールの図示されていない変形実施例は、患者の目の眼底を結像するために、外部検眼鏡ルーペ乃至コンタクトガラスと共に使用するように構成されている。従って、そのような補助モジュールは、検眼鏡ルーペなしに構成されている。しかし、補助モジュール内のフォーカス光学系により、検眼鏡ルーペ乃至コンタクトレンズを用いて形成された、患者の目の中間像にフォーカシングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
像反転系の第１の実施例
【図２】
像反転系の第２の実施例
【図３】
像反転系の第３の実施例
【図４】
像反転系の第４の実施例
【図５】
ビノクラール主観察光路及び随伴観察用の光路用の光路交換系及び像反転系の第１の実施例及び前面から視た光路交換系及び像反転系の第１の実施例
【図６】
ビノクラール主観察光路及び随伴観察用の光路用の光路交換系及び像反転系の第２の実施例
【図７】
補助モジュール付手術用顕微鏡
【図８】
光路交換系及び像反転系が光路内で切り換えられる補助モジュール付の手術用顕微鏡主対物レンズを通る光路の一部分
【図９】
光路交換系及び像反転系が光路内で切り換えられる補助モジュール付の手術用顕微鏡主対物レンズを通る光路の一部分

Claims (21)

1. 像反転系（１００，５００，６００）であって、
   −光束（１０４）を、入射方向から該入射方向に対して横方向の第１の方向に偏向するための第１の鏡と、
   −前記第１の鏡で偏向された光束を、前記第１の方向に対して横方向の第２の方向に偏向するための第２の鏡（１０７）と、
   −前記第２の鏡（１０７）で偏向された光束を、前記第２の方向に対して横方向の第３の方向に偏向するための第３の鏡（１０８）と、
   −前記第３の鏡（１０８）で偏向された光束を、前記第３の方向に対して横方向の所定方向に偏向するための第４の鏡（１０９）とを有しており、
   −前記第１、第２、第３及び第４の鏡は、各々相互に所定角度をなす面法線を有しており、
   −少なくとも２つの鏡（１０７）は、９０°プリズム（１０２，１０３）の表面によって形成されている
   像反転系において、
   −少なくとも１つの鏡（１０９）は、ポロプリズム（１０１）の表面である
   ことを特徴とする像反転系。
2. ポロプリズムは、短縮ＩＩ型ポロプリズム（１０１）として構成されている請求項１記載の像反転系。
3. 例えば、請求項１又は２記載の像反転系（１００，２００，３００）において、
   −光束を、入射方向から該入射方向に対して横方向の第１の方向に偏向するための第１の鏡と、
   −前記第１の鏡で偏向された光束を、前記第１の方向に対して横方向の第２の方向に偏向するための第２の鏡（１０７，２０８，３０８）と、
   −前記第２の鏡（１０７，２０８，３０８）で偏向された光束を、前記第２の方向に対して横方向の第３の方向に偏向するための第３の鏡（１０８，２０９，３０９）と、
   −前記第３の鏡（１０８，２０９，３０９）で偏向された光束を、前記第３の方向に対して横方向の所定方向に偏向するための第４の鏡（１０９，２１０，３１０）とを有しており、
   −第１、第２、第３及び第４の鏡（１０７，２０８，３０８，１０８，２０９，３０９，１０９，２１０，３１０）は、各々相互に所定角度をなす面法線（１１６，２１６，２１７，３１５）を有しており、
   −少なくとも２つの鏡（１０７，２０８，３０８，１０８，２０９，３０９，１０９，２１０，３１０）は、９０°プリズム（１０２，１０３，２０１，２０２，２０３，２０４，３０１，３０２，３０３，３０４）の表面によって形成されている
   像反転系において、
   −少なくとも１つの鏡（１０７，２０８，２０９）は、鏡の面法線（１１６，２１６，３１５）に対して横方向の軸（１１５，２１４，３１４）を中心にして回転可能である
   ことを特徴とする像反転系。
4. 少なくとも１つの鏡（１０８，２０８，２０９，３０８，３０９）が、鏡面に対して横方向（１１３，２１８，３１４）にシフト可能である請求項１から３迄の何れか１記載の像反転系。
5. 少なくとも１つの鏡（１０７，２０８，３０８，３０９）が、９０°プリズム（１０２，１０３，２０２，３０２，３０３）の側面として構成されており、前記９０°プリズム（１０２，１０３，２０２，３０２，３０３）は、当該プリズムの前記側面に対してほぼ平行な軸（１１４，１１５，２１４，２１５，３１４，３１６）を中心にして回転可能である請求項３又は４記載の像反転系。
6. 少なくとも２つの鏡（１０７，２０８，２０９，３０８，３０９）が回転可能であり、少なくとも２つの鏡（１０８，１０９，２０８，２０９，３０８，３０９）がシフト可能に支承されている請求項３から５迄の何れか１記載の像反転系。
7. 像反転系（５００，６００）が対称的に互いに相手の中に組み入れられた２つのポロプリズム系（５０１，５０２，６０１，６０２）を有している請求項７記載の像反転系。
8. 例えば、手術用顕微鏡（７０４）用の、顕微鏡の主対物レンズに取り付けるための像反転系（７５１）付の補助モジュール（７５０）において、
   像反転系が請求項１から７迄の何れか１により構成されている
   ことを特徴とする補助モジュール（７５０）。
9. 例えば、手術用顕微鏡（７０４）用の、顕微鏡の主対物レンズに取り付けるための像反転系（７５１）付の補助モジュール（７５０）において、
   像反転系は、ＩＩ型ポロプリズムを有している
   ことを特徴とする補助モジュール（７５０）。
10. 例えば、手術用顕微鏡（７０４）用の、顕微鏡の主対物レンズに取り付けるための像反転系（７５１）付の補助モジュール（７５０）において、
    像反転系は、２つのＩＩ型ポロプリズムを有している
    ことを特徴とする補助モジュール（７５０）。
11. 顕微鏡の主対物レンズ（７０４）に取り付けるための、請求項８，９又は１０記載の補助モジュール（７５０）であって、
    −前記顕微鏡の主対物レンズ（７０４）の焦点距離を変えるための調整可能なフォーカス光学系（７５２）と、
    −前記フォーカス光学系（７５２）に対応して設けられた像反転系（７５１）とを有しており、
    −前記補助モジュール（７５０）を顕微鏡の主対物レンズ（７０４）に取り付けるために、前記像反転系（７５１）は、前記補助モジュール（７５０）の、前記顕微鏡主対物レンズ（７０４）側の面に設けられている
    補助モジュール（７５０）において、
    −像反転系（７５１）は、少なくとも２つのビノクラール観察光路（７０２，７０３，７０８）の光路交換用の系として構成されている
    ことを特徴とする補助モジュール（７５０）。
12. 像反転系（７５１）は、少なくとも４つのビノクラール観察光路（７０２，７０３，７０８）の光路交換用の系として構成されている請求項１１記載の補助モジュール（７５０）。
13. フォーカス光学系（７５２）は、少なくとも１つの分散レンズ（７５２ｂ）を有している請求項１１又は１２記載の補助モジュール（７５０）。
14. フォーカス光学系（７５２）は、少なくとも１つの収束レンズ（７５２ｂ）を有しており、該収束レンズ（７５２ｂ）は、フォーカス光学系（７５２）の光学軸（８１４）に沿って可動である請求項１１から１３迄の何れか１記載の補助モジュール（７５０）。
15. 分散レンズ（１５２ｂ）は、フォーカス光学系（７５２）の光学軸（８１４）に沿って可動である請求項１３記載の、又は、請求項１４が請求項１３に関係している場合に請求項１４記載の補助モジュール（７５０）であって、分散レンズ（１５２ｂ）は、フォーカス光学系（７５２）の光学軸（８１４）に沿って可動である補助モジュール（７５０）。
16. 像反転系（７５１）は、光路内に挿入したり、出したり切り換え可能である請求項８から１５迄の何れか１記載の補助モジュール（７５０）。
17. 請求項１１記載の、又は、請求項１２から１６が請求項１１に関係している場合に請求項１２から１６迄の何れか１記載の補助モジュール（７５０）において、フォーカス光学系（７５２）は、光路内に挿入したり、出したり切り換えられるように構成されている補助モジュール（７５０）。
18. 人間の眼（７２０）の中間画像を形成するために、補助モジュール（７５０）は、検眼鏡ルーペ（７５３）を有している請求項８から１７迄の何れか１記載の補助モジュール（７５０）。
19. フォーカス光学系（７５２）と検眼鏡ルーペ（７５３）の各焦点距離は相互に調整されている請求項１８記載の補助モジュール（７５０）。
20. 請求項１〜７の何れか１記載の像反転系を有する顕微鏡、例えば、手術用顕微鏡（７００）。
21. 請求項８〜１９の何れか１記載の補助モジュール（７５０）を有する顕微鏡、例えば、手術用顕微鏡（７００）。