JP2008296024A - 照明装置付き手術用顕微鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】眼科医学での使用に適し、患者の目の前方部分の透明構造を良好なコントラストで可視化する手術用顕微鏡を提供する。
【解決手段】本発明は、照明装置（１１０）付き手術用顕微鏡（１００）に関する。照明装置（１１０）は、第１の照明光路（１１１）と第２の照明光路（１１２）により照明光を対象領域（１０５）へ導く。第１の照明光路（１１１）には光出射ユニットが設けられる。第２の照明光路にはインジケータ視野絞りが設けられる。第１の照明光路（１１１）は、光出射ユニットの光出射面又は、光出射面と共役である平面を第１の像面（３５０）で結像する照明光学部品を有する。本発明では、第２の照明光路（１１２）内に、インジケータ視野絞りを第１の像面と異なる第２の像面（２５０）内で結像する照明光学部品が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、第１の照明光路と第２の照明光路により対象領域に対して照明光を供給でき、第１の照明光路内に光を供給するために第１の光出射ユニットが設けられ、第２の照明光路内にインジケータ視野絞りが設けられ、第１の照明光路が照明光学部品を有し、照明光学部品が第１の光照射ユニットの光出射面又は、この光出射面と共役である平面を第１の像面に結像させる、照明装置付き手術用顕微鏡に関する。

冒頭に挙げられた様式の手術用顕微鏡は、独国特許公報第４０ ２８ ６０５ Ｃ２から周知である。この手術用顕微鏡は、光ガイドの出射端を覆って顕微鏡主対物レンズの光軸に垂直に照明光が供給される照明装置を有している。顕微鏡主対物レンズの、対象領域に反対側にある第１の転向素子と第２の転向素子を介して、照明光が、顕微鏡主対物レンズの光軸に平行な光路で、顕微鏡主対物レンズの方へ転向される。かように照明光は、第１の光路で顕微鏡主対物レンズを通り、顕微鏡の観察光路の光軸に軸に近接して延びる対象領域へ導かれ、対象領域を斜め光で照明し、かつ、手術用顕微鏡の観察光路の光軸に関し軸から離れて延びる第２の光路で。その際、インジケータ視野は対象領域内の光ガイドの出射端に設けられたインジケータ視野絞りの、照明光学部品により生成された像に相応する。

外科手術に手術用顕微鏡を使用する際、医療分野により異なる要求が、手術視野の照明に対しなされる。耳鼻咽喉外科手術や神経外科手術では、とりわけ狭く奥行きのある身体空洞が影の形成なしに照明できるよう、手術視野が観察光路に対して軸に近接した斜め照明で照明される。眼の顕微鏡手術の際は、患者の眼の前方領域の透明構造を可視化するべく、患者の眼レンズを診察する外科医には赤味を帯びた透過光として見える、網膜から反射した分散照明光が使用される。

眼科手術では、外科医が観察像のコントラストを調整すべく、手術用顕微鏡内に観察光路の光軸に対して、手術視野を照明光で異なった角度で照明する可能性を有すると有利である。

独国公開特許公報第１０３ ４７ ７３２ Ａ１では、眼科手術用顕微鏡用照明装置が記載され、照明装置は、診察対象患者の眼の網膜上に該照明装置の照明瞳孔の結像を果たす照明光路を有する。

独国公開特許公報第１０ ２００４ ０５０ ６５１ Ａ１は、ステレオスコープ観察光路に、顕微鏡主対物レンズを通して対象領域へ向けられる照明光を同軸に重畳すべく、ビームスプリッタ素子が設けられている照明装置付き手術用顕微鏡を開示している。

非公表の独国特許出願第１０ ２００６ ０１３ ７６１では、顕微鏡主対物レンズを通して対象領域へ導かれる照明光路を有する照明光を供給する照明装置付き手術用顕微鏡が記載されている。照明装置はケーラー照明光学部品を含有している。照明光路内には反射絞りが設けられている。反射絞りは、顕微鏡主対物レンズにおける反射により手術用顕微鏡の観察光路に到達するであろう照明光のシャドーイングを果たす。かようにして手術用顕微鏡の観察像内の邪魔な反射を回避できる。

独国特許公報第３３ ３９ １７２ Ｃ２からは、照明光路内に旋回しながら出入りする網膜保護絞りを有する照明装置付き眼科手術用顕微鏡が知られている。網膜保護絞りはリング状の絞りとして形成されている。それは、内側へ旋回した状態では、手術用顕微鏡の対象面と共役である平面に存在し、照明光をブロックするか、又は、そうでなければ患者の眼の虹彩を通りその網膜に到達しかねない照明光を減衰する。

独国公開特許公報第４３ ４４ ７７０ Ａ１では、対象領域を照明光用の異なった配置形態で照明することを可能とする照明装置を有する手術用顕微鏡が記載されている。照明装置は一方では、顕微鏡主対物レンズにより対象領域で結像されるインジケータ視野絞りを介して照明光を供給でき、他方で、対象領域を、ランプのコイルフィラメント又は光ガイドの出射端が顕微鏡主対物レンズにより対象領域内で結像される配置形態の照明光で照明できる。

独国実用新案公報第２０ ２００４ ０１９ ８４９ Ｕ１は、異なった配置形態の照明光による顕微鏡主対物レンズを通過する対象領域の照明を可能とする手術用顕微鏡を開示している。照明光用第１の配置形態では、独国公開特許公報第４３ ４４ ７７０ Ａ１に相応して顕微鏡主対物レンズを介してインジケータ視野絞りが対象領域内で結像される。第２の配置形態に応じた照明光は、対象領域内で結像される光源に設けられた散光器を通過する。
独国特許公報第４０ ２８ ６０５ Ｃ２ 独国公開特許公報第１０３ ４７ ７３２ Ａ１ 独国公開特許公報第１０ ２００４ ０５０ ６５１ Ａ１ 独国特許出願第１０ ２００６ ０１３ ７６１ 独国特許公報第３３ ３９ １７２ Ｃ２ 独国公開特許公報第４３ ４４ ７７０ Ａ１ 独国実用新案公報第２０ ２００４ ０１９ ８４９ Ｕ１ 「ＡＢＣ ｄｅｒ Ｏｐｔｉｋ」Ｅｄｉｔｉｏｎ Ｌｅｉｐｚｉｇ、Ｖｅｒｌａｇ Ｗｅｒｎｅｒ Ｄａｕｓｉｅｎ、Ｈａｎａｕ／Ｍａｉｎ、１９６１年、８３頁

本発明の課題は、眼科医学での使用に適し、患者の眼の前方部分の透明構造を良好なコントラストで可視化できる手術用顕微鏡を提供することである。

本発明の課題は、インジケータ視野絞りを第１の像面と異なる第２の像面で結像する照明光学部品が第２の照明光路に設けられている冒頭に挙げられた様式の手術用顕微鏡により解決される。かようにして、クリーンな境界を有する大きなインジケータ視野が保証されると同時に、強い光の赤色反射が診察対象患者の眼に生成さ得る手術用顕微鏡が提供される。

本発明の実施態様では、第１の照明光路が手術用顕微鏡の観察光路の少なくとも１つの光軸に相対的に、対象領域に、軸に近接して延びながら導かれる。かようにして、患者の眼において均一性のよい赤色反射が生成される。

本発明の実施態様では、第２の照明光路が手術用顕微鏡の少なくとも１つの光軸に相対的に、対象領域に軸から離れて延びながら導かれる。斜め入射する照明光が対象領域内の構造においてシャドーの形成を引き起こすため、かようにして手術用顕微鏡内の対象領域像の良好な具象性が実現される。

本発明の実施態様では、手術用顕微鏡において、第１の照明光路及び／又は第２の照明光路が顕微鏡主対物レンズを通過する。かようにして、顕微鏡主対物レンズと対象領域の間の大きい自由作業領域が可能となる。

本発明の実施態様では、手術用顕微鏡において、軸に近接して又は軸から離れた照明光を顕微鏡主対物レンズを通して対象領域へ向ける第１又は第２の転向素子が設けられる。かようにして、顕微鏡主対物レンズの光軸に関し、照明光をシステム内へ側方から連結することが可能となる。

本発明の実施態様では、第１の転向素子が、手術用顕微鏡の観察光路が通過する部分透過性のミラーとして形成されている。部分透過性ミラーはとりわけ幾何学的又は物理的ビームスプリッタとして構成されるのが望ましい。かようにして、照明光用光路を、口径食なしに手術用顕微鏡の観察光路の近くに導くことができる。

本発明の実施態様では、第１の転向素子が、ステレオスコープ観察光路、好ましくは左右ステレオスコープ観察光路に、軸に近接した照明光を同軸で重畳する役割を果たす。かようにして、照明光は観察光路に同軸に対象領域上へ導かれる。かようにして、眼科医学では、患者の眼において、とりわけ光が強く均一な赤色反射を達成できる。

本発明の実施態様では、照明光を顕微鏡主対物レンズを通して対象領域へ向ける第２の転向素子が設けられている。かようにして、手術用顕微鏡のコンパクトな構造が可能となる。

本発明の実施態様では、インジケータ視野絞りの像が第２の照明光路にある第２の像面が、手術用顕微鏡の対象平面と重なる。かようにして、対象領域内のインジケータ視野のクリーンな境界が実現される。

本発明の実施態様では、第２のインジケータ視野絞りが変更可能な、とりわけ、調整可能な、絞り開口を有する絞りとして形成されている。かようにして、対象領域内のインジケータ視野の大きさを調整できる。

本発明の実施態様では、インジケータ視野絞りに他の絞りが設けられる。好適には、該他の絞りは、網膜保護絞りとして形成される。かようにして、眼科手術時の網膜への照明光による負担を軽減又は防止できる。

本発明の実施態様では、第２の照明光路内に開口絞りが設けられる。好適には、開口絞りは調整可能に構成される。この措置により、光源電力制御を必要とせずに手術用顕微鏡におけるインジケータ視野の輝度を変更できる。

本発明の実施態様では、光路内の光量を制御するために、第１の照明光路内に、変更可能な、とりわけ、調整可能な、絞り開口を有する絞りが形成されている。かようにして、眼科医学における赤色反射の輝度は、光源電力制御なしで変化可能となる。

本発明の実施態様では、絞り調整のため第２の照明光路及び／又は第１の照明光路内の絞り開口及び／又は絞り内に共通のユーザ操作可能な制御エレメントが設けられる。かようにして、人間工学的に有利に取り扱い可能な手術用顕微鏡が提供される。

本発明の実施態様では、ユーザ操作可能な制御エレメントがノブとして形成される。かようにして、照明光で患者の眼を傷つける結果となるであろう操作上のミスが可及的に排除できる絞り配置形態の確実な調整が可能となる。

本発明の実施態様では、ノブにウェーブユニットが連結され、該ウェーブユニットが、第１の制御カムと第１の駆動ユニットを介して絞りに第１の照明光路内で作用結合し、第２の制御カムと第２の駆動ユニットを介して調整可能な絞りに第２の照明光路内で作用結合し、第３の制御カムと第３の駆動ユニットを介して絞り開口に作用結合する。かようにして、照明装置のとりわけ小型構造が可能となり、電気駆動なしで手術用顕微鏡の確実な機能方法が保証される。

本発明の実施態様では、第１の照明光路と第２の照明光路に共通の光源が割り当てられている。かようにして、照明装置付き手術用顕微鏡用にコスト効率の良い構造が生み出される。

本発明の実施態様では、手術用顕微鏡において分岐路を有する光ガイドが設けられ、該光ガイドは、共通の光源の光を第１の照明光路と第２の照明光路に供給する。かようにして、手術用顕微鏡においては、光源を手術用顕微鏡の光学部品から距離を置いて設けることができる。

本発明の実施態様では、光ガイドが第１の光出射ユニットと第２の光出射ユニットを有する。かようにして、１つの光源のみを使用して、照明光を軸に近接した照明光路と軸から離れた照明光路用に同時に供給することが可能である。

本発明の実施態様では、第１の光出射ユニットに第１の照明瞳孔と第２の照明瞳孔が形成される。かようにして、手術用顕微鏡の双方のステレオスコープ観察光路用に最適化した赤色反射照明が達成される。

本発明の実施態様では、第２の光出射ユニットに唯一の照明瞳孔が形成される。かようにして、手術用顕微鏡の対象領域に均一なインジケータ視野が表示できる。

本発明の実施態様では、手術用顕微鏡の第１の照明光路に反射絞りが設けられ、該反射絞りが、手術用顕微鏡内光学素子における反射、とりわけ顕微鏡主対物レンズにおける反射により、手術用顕微鏡の観察光路内に邪魔な散乱光を引き起こす照明光をシャドーイングする。かようにして、手術用顕微鏡の双眼鏡筒内で観察人に見える像のコントラストを最大化できる。

本発明の実施態様では、手術用顕微鏡内の第１の照明光路内の反射絞りが、手術用顕微鏡内で観察光線が隠蔽されず、反射絞りによる第２の像面内のインジケータ視野絞りの像ブリードが起きないように設けられる。かようにして、手術用顕微鏡内に、邪魔な反射が発生しない光の強い観察像が実現され、その際、インジケータ視野は全領域で均一に照明される。

本発明の実施態様では、照明装置が手術用顕微鏡内で、理想的患者の眼の網膜上に第１の照明光路からの照明光により少なくとも１つの照明スポット、好適には、直径が０．５ｍｍから１．５ｍｍの範囲の第１の照明スポットと第２の照明スポットが生成されるように寸法取りされる。かようにして、患者の眼において、手術用顕微鏡内で優れたコントラストで可視の赤色反射が生成される。

以下、本発明の好適な実施形態を図面を用いて詳述する。

図１の手術用顕微鏡１００は、光軸１５０を有する顕微鏡主対物レンズ１０１を有し、該顕微鏡主対物レンズ１０１はステレオスコープ観察光路１０２が通っている。図１ではステレオスコープ観察光路１０２の左側の部分光路が示されている。この部分光路は光軸１６１を有する。手術用顕微鏡１００は、拡大システム１０３及び双眼鏡筒１０４を介して対象平面３５５内で、観察人が対象領域１０５を診察できるようにする。手術用顕微鏡１００は眼科手術用顕微鏡として構成され、特に患者の眼１０６の診察に適している。

手術用顕微鏡１００はステレオスコープ観察光路１０２に関して、対象領域の軸に近接した照明用の照明光路１１１と軸から離れた照明用の照明光路１１２を供給する照明装置１１０を包含する。

照明装置１１０はステレオスコープ観察光路１０２にその光軸に対し照明光を軸に近接かつ同軸に重畳させるため第１の転向素子として作用する部分的光透過性ミラー１１３を含む。照明装置１１０は、照明光を、顕微鏡主対物レンズ１０１を通して軸から離れて延びるように、つまり、観察光路の光軸に角度を有して対象領域１０５へと向ける第２の転向素子としてのミラー１１４を含む。

図２は図１の線II−IIに沿った切断面図である。図２に図１と同じアセンブリ又は対象と認識される限り、図１と同一の符号が付されている。

ステレオスコープ観察光路１０２は光軸１６１と光軸１６２を有する左右部分光路を有する顕微鏡主対物レンズ１０１を通過する。本顕微鏡主対物レンズ１０１は焦点距離ｆ＝２００ｍｍである。しかし、顕微鏡主対物レンズ用に有利な焦点距離は、ｆ＝１７５ｍｍないしｆ＝２２５ｍｍである。

軸から離れた照明光を対象領域へ導くためには、光出射ユニットからの光が光ガイド出射端２０１の形状で調整可能な絞り２０２及びインジケータ視野絞り２０３を介して照明光学部品２０４によりミラー１１４に供給される。ミラー１１４は光を顕微鏡主対物レンズ１０１を通して対象領域１０５へと向ける。

絞り２０２は網膜保護絞りとしての作用のために調整することができる。この調整では、独国特許公報第３３ ３９ １７２ Ｃ２に記載されたように、リング状の絞りが照明光路１１２内にある。

インジケータ視野絞り２０３は像面２５０で結像される。この像面２５０は、図１の手術用顕微鏡１００の対象平面３５５に近接しているがぴったり近接はしていない。かようにして、対象平面内での、境界部分で突然ではなく緩やかに明から暗へ移行するインジケータ視野の境界付けが結果として生ずる。それにより、眼レンズに対する識見時に、観察人にとりインジケータ視野の境界部分でも快適な視覚印象が保証されている。原則的には、手術用顕微鏡の対象平面内にインジケータ視野絞りのシャープな結像も設けることができることを述べておく。しかしこの措置は、しばしば製造に由来する機械的欠陥を有するインジケータ視野絞りの光貫通口が、手術用顕微鏡の対象平面内に拡大像として結像され、その結果これら欠陥が見えるようになってしまうという欠点と結びついている。

絞り２０２が網膜保護絞りとしての作用のために調整されると、照明光が患者の眼１０６の内部に、場合によっては有害な影響が広がりかねない眼の背後へと到達することが回避される。その際、絞り２０２は対象領域１０５内、つまり、手術用顕微鏡１００の図１に示された調整では、患者の眼１０６のほぼ角膜上で結像される。顕微鏡主対物レンズ１０１とミラー１１４の間には、光ガイド出射端２０１からの照明光路を解放又は阻止するべく、双方向矢印２０６に相応して調整できる調整可能絞り２０５が設けられている。つまり、調整可能絞り２０５は、照明光路を連続的又は段階的に解放又は阻止できるように調整できる。

図３は、図１の手術用顕微鏡のIII−III線に沿った概略切断面図である。図３に示した手術用顕微鏡のアセンブリが、図１のアセンブリに相応する限り、その表示には図１と同一の符号が付されている。

軸に近接した照明光を対象領域１０５へ導くためには、光ガイド出射端３０１の形状の光出射ユニットからの光で、調整可能又は閉鎖可能な開口絞り３０２と第１の照明光学部品３０３を介して、インジケータ視野絞り３０４が照明される。このインジケータ視野絞り３０４は、平面３０５内に設けられている。インジケータ視野絞り３０４からは、折り重ねられた照明光路を有する照明光が、ミラーエレメント３０６、２つの絞り開口３０８、３０９を有する二重絞り３０７を介して、ミラーエレメント３１０へ向けられる。このミラーエレメント３１０は、照明光を第２の照明光学部品３１１を介して、顕微鏡主対物レンズ１０１の光軸１５０に垂直に、散乱光絞りとして作用する反射絞り３２４により、ミラーである転向素子１１３へ向ける。転向素子１１３は光線ガイドとして形成され、手術用顕微鏡の左右ステレオスコープ観察光路１０２が通過する。転向素子１１３は、照明光を顕微鏡主対物レンズ１０１の光軸１５０に平行に、顕微鏡主対物レンズ１０１を通してステレオスコープ観察光路１０２に同軸に対象領域１０５へ向ける。

二重絞り３０７は開口絞りとして作用する。これは、光ガイド出射端３０１の光出射面３１３と共役である平面３１２内に設けられている。光ガイド出射端３０１には、第１の照明瞳孔を有する第１の光出射ユニット３１４と第２の照明瞳孔を有する第２の光出射ユニット３１５が形成されている。第１、第２の光出射ユニット３１４、３１５は第１の照明光学部品３０３により拡大され、絞り開口３０８、３０９を有する二重絞り３０７の平面３１２内で結像される。

インジケータ視野絞り３０４は、第２の照明光学部品３１１を有するミラーエレメント３０６、３１０を介して、顕微鏡主対物レンズ１０１を通り対象領域１０５内の像面２５０内で結像される。つまり、インジケータ視野絞り３０４の平面３０５は、この像面２５０と共役である。それにより、他方、この照明光路により引き起こされたインジケータ視野のクリーンな境界付けが対象領域内で結果として生ずる。

二重絞り３０７の絞り開口３０８、３０９は、ミラーエレメント３１０、第２の照明光学部品３１１を介して顕微鏡主対物レンズ１０１と患者の眼１０６を通り、インジケータ視野絞り３０４の像面２５０と異なった像面３５０に結像される。したがって、像面３５０は、二重絞り３０７の平面３１２と光ガイド出射端の光出射面３１３に共役である。二重絞り３０７の絞り開口３０８，３０９用の結像光路の光軸３１８、３１９は、転向素子１１３により、左右ステレオスコープ観察光路１０２の光軸１６１、１６２内へ移動する。

顕微鏡主対物レンズ１０１と患者の眼１０６の間では、この結像光路が平行又はほぼ平行である。つまり、患者の眼１０６の角膜３６１と眼のレンズ３６２の屈折作用なしで、像面３５０は二重絞り３０７に対し無限に離れているか、又は、焦平面すなわち顕微鏡主対物レンズ１０１の対象平面３５５から大幅に離れている。二重絞り３０７用の相応の結像光路が顕微鏡主対物レンズ１０１の出射側でわずかに広がるように延びることが可能である。すると、像面３５０は、患者の眼１０６の角膜３６１とレンズ３６２の屈折作用なしで、顕微鏡主対物レンズ１０１の対象に背を向けた側になり、虚になる。結像光路が顕微鏡主対物レンズ１０１の出射側にわずかに収斂して延びると、像面３５０は実となり、顕微鏡主対物レンズ１０１の対象の方を向いた側にあるようになる。

手術用顕微鏡で患者の眼１０６が診察されると、角膜３６１と眼中の天然レンズ３６２により、光軸１６１、１６２に沿って延びる、平行又は、ほぼ平行な照明光路が集束することが実現される。無限に適合した、右を見る患者の眼１０６では、角膜３６１と天然レンズ３６２の屈折力の結果、照明光路の焦点が、患者の眼１０６の網膜３６３にある、つまり、像面３５０が患者の眼１０６の網膜３６３にあることになる。すると、患者の眼１０６の網膜３６３上に、二重絞り３０７の像がある。患者の眼１０６の網膜３６３上には、かようにして、第１の照明スポット３２２と第２の照明スポット３２３が発生する。

光出射ユニット３１４、３１５のサイズの寸法とその相互距離、絞り開口３０８、３０９の寸法と二重絞り３０７内のその相互距離、及び、照明光路内の結像光学部品３１１の寸法と、顕微鏡主対物レンズ１０１の焦点距離は、手術用顕微鏡においては、「ＡＢＣ ｄｅｒ Ｏｐｔｉｋ」Ｅｄｉｔｉｏｎ Ｌｅｉｐｚｉｇ、Ｖｅｒｌａｇ Ｗｅｒｎｅｒ Ｄａｕｓｉｅｎ、Ｈａｎａｕ／Ｍａｉｎ、１９６１年、８３頁に記載のように、光学特性がガルストランドの模型眼の光学特性に相当する理想的な患者の眼の診察時に観察光路の光軸１６１、１６２の網膜上に直径が０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲の２つの照明スポット３２２、３２３が発生するように選択される。その際、手術用顕微鏡の対眼レンズでの識見の際、観察人に提供される患者の眼における前景のコントラストに富んだ赤色反射像が必要条件であるため、小さい照明スポットはとりわけ有利であることがわかるであろう。しかし、網膜上の照明スポットのサイズはあまり大きくすべきではない。

眼の背後で照明スポットのサイズが大きくなるに従い、手術用顕微鏡内の患者の眼の前景の赤色反射像のコントラストは減少する。

二重絞り３０７又は光ガイド出射端３０１の光出射面３１３は、患者の眼１０６の網膜３６３上で結像する、つまり、像面３５０が網膜３６３上にあり、よって、手術用顕微鏡の対眼レンズ識見の際、観察人に提供される患者の眼１０６の背後にあり、とりわけ小さい焦点スポットが達成される。

もっとも、小さすぎるスポットサイズは問題である。スポットサイズが小さすぎると、赤色反射の均一性が劣化する。つまり、赤色反射はその周辺領域において外へ向かって暗くなる。その上、網膜上の小さすぎる照明スポットは、照明光がそこにおいて支配的に高い照明強度を有するため、患者の眼の網膜が損傷する危険性を秘めている。

軸に近接した照明光用の照明光路が、相応により大きな構造体積を甘受すれば、必ずしも折り重ねられて構成される必要はないことは自明のことである。さらに、ミラーエレメント３０６、３１０又は照明光学部品３０３、３１１は、複数体に構成できるので、左右のステレオスコープ観察光路に連結された照明光は、異なったミラー又は対物レンズを介して導かれることを述べたい。

さらに、光ガイド出射端３０１が二重絞り３０７の平面３１２内に設けられてもよいことを述べたい。この措置によれば、対象領域内の光ガイド出射端から現れる照明光路がシャープに境界付けられたインジケータ視野を実現させないことが甘受される。しかし、照明システムを、かようにして特に場所を節約できるように構成することができる。

図４は、図３のIV−IV線に沿った反射絞り３２４の切断面図である。反射絞り３２４における照明光路は、断面４０３と４０４を有する光軸３１８と光軸３１９を有する。照明光路からは領域４０５と４０６に反射絞り３２４で、転向素子１１３による転向の後に図１の顕微鏡主対物レンズ１０１における反射で、図１の手術用顕微鏡１００内の拡大システム１０３を介して捕捉される散乱光を引き起こす照明光線がシャドーイングされるので、観察人にとり双眼鏡筒１０４内で見える観察像はダメージを受ける。

図５は、図１の照明装置１１０の中央ユニット５００の三次元図である。ユニット５００のアセンブリが図１、図２、図３、図４で認識できる限り、その表示には図１、図２、図３、図４と同一の符号が付されている。照明装置のユニット５００は、軸から離れた照明用に光を供給する光ガイド端用収容部５０１を有する。ユニット５００は軸に近接した照明光用の光が出射する光ガイド端用収容部５０２を含む。

符号５２０を付した図２の網膜保護絞り２０２と絞り２０５及び、符合５３０を付した図３の開口絞り３０２の調整用には、ユニット５００においてノブ５０３が設けられ、該ノブ５０３は、双方向矢印５０５に相応して軸５０４の回りを回転させられる。ノブ５０３は、第１の制御カム５０７、第２の制御カム５０８、第３の制御カム５０９が形成されたシャフト５０６と結合している。第１の制御カム５０７は、第１の駆動ユニット５１０と作用結合し、それにより図３の絞り３０２を調整できる。第２の制御カム５０８は、図２の網膜保護絞り２０２を調整するために、第２の駆動ユニット５１１に作用する。第３の制御カム５０９は、図２の絞り２０５を制御する第３の駆動エレメント５１２と作用結合する。

図６は、図５のノブ５０３の異なった可能な諸調整を示す。調整６０１では、軸から離れた照明光用光路が阻止され、専ら軸に近接した照明光のみが対象領域へ導かれる。ノブ５０３の調整をポジション６０１からポジション６０２へ変化させる際には、観察光路の光軸に関し軸から離れるように延びる手術用顕微鏡において対象領域へと導かれる照明光の強度が増す。その際、調整６０２では、軸に近接した照明光も軸から離れた照明光も供給される。さらに、ノブ５０３がポジション６０３に移動させられる。この調整６０３では、軸に近接した照明光用光路が中断され、専ら軸から離れた照明光のみが対象領域へ導かれる。ノブ５０３は最終的には調整６０４が可能である。ノブの調整６０４では、軸に近接した照明光用光路が中断される。この調整では、軸から離れた照明光用の照明光路に相応する照明光が供給され、その際、網膜保護絞りが照明光路内へスイッチオンされている。

図１の手術用顕微鏡１００の照明装置１１０には、図７に示される光源７００が割り当てられる。光源７００はハロゲンランプ７０１を含み、ハロゲンランプ７０１の光は、光学ユニット７０２を介して光ガイド７０３に供給される。しかし、光源内で光を発生するためには、とりわけキセノンランプを設けることも可能である。光源としては、ＬＥＤ系光源も使用できることを述べたい。光ガイド７０３は、第１の出射端２０１に軸から離れた照明用照明光を供給すべく分岐７０４を有する。光ガイドは、第２の出射端３０１を有し、そこから図１の手術用顕微鏡１００における対象領域の軸に近接した照明用光が出射する。

図８は光ガイド７０３の出射端３０１を示す。該出射端３０１は、第１の照明瞳孔３１４と第２の照明瞳孔３１５を有する光出射ユニットとして形成される。

図９には光ガイド７０３の出射端２０１が示される。該出射端２０１も同様に光出射ユニットとして作用する。しかしここでは、唯一の照明瞳孔９０１が存在する。

図１に示された手術用顕微鏡１００の照明装置１１０は、手術用顕微鏡１００の対象領域１０５の極度に多面的な照明を可能とする。軸に近い照明光用の照明光路１１１内で図３の絞り３０２を調整することにより、患者の眼において引き起こされた赤色反射の輝度を調整できる。絞り３０２は、手術用顕微鏡１００の照明光路１１１内に、絞り３０２を閉める際、インジケータ視野が均一にだんだん暗くなり、その際、一面的シャドーイングやインジケータ視野直径の縮径が起きないように配置される。

図２の絞り２０５によれば、軸から離れた照明光用の光路１１２内で、この光路が減衰し、必要に応じて、完全に中断される。その際、絞り２０５は他方、光路１１２内で閉じるときに、光路１１２により手術用顕微鏡の対象領域１０５内に引き起こされるインジケータ視野が、一面的シャドーイングやインジケータ視野直径の縮径が起こらずに均一にだんだん暗くなるように配置される。

図１の照明光路１１１からの軸に近接した照明光のみでの対象領域の照明は、とりわけビデオドキュメンテーションシステムを使用するときに有利である。軸から離れた照明光が対象領域に到達しないと、患者の眼において、過多な光がその強膜で散乱されることが回避される。この結果良好な像のコントラストが生じ、露光時間の自動調整又は、カメラ強化により取得された患者の眼の像が、その瞳孔部分で暗すぎて、しかもコントラストに乏しすぎることが回避される。

手術用顕微鏡内で調整可能な絞りの移動用に、電気駆動を用意することは自明である。別々の制御エレメントで制御するために絞りを構成することも可能である。

図１０は、他の手術用顕微鏡１０００を示す。手術用顕微鏡１０００において図１の手術用顕微鏡１００のアセンブリと同じアセンブリが設けられている限り、図１０では、図１と同一の符号が付されている。手術用顕微鏡１０００は他方、眼科手術用顕微鏡として構成され、とりわけ対象領域１０５に配置された患者の眼１０６の診察に適している。図１０の手術用顕微鏡１０００では、対象平面３５５は患者の眼１０６の角膜３６１部分にある。つまり、手術用顕微鏡は患者の眼の角膜上に鋭角に置かれている。

手術用顕微鏡１０００はステレオスコープ観察光路１０２に対して軸に近接の照明用の第１の照明光路１１１１と、対象領域の軸から離れた照明用の第２の照明光路１１１２を供給する照明装置１１１０を含む。

照明装置１１１０は、部分的光透過性ミラー１１１３を含み、該ミラー１１１３は、顕微鏡主対物レンズ１０１の対象に割り当てられた側のステレオスコープ観察光路１０２に照明光を重畳するべく、第１の転向素子として作用する。照明装置１１１０は、第２の転向素子としてのミラー１１１４を含み、ミラー１１１４は、軸から離れた照明光を顕微鏡主対物レンズ１０１を通して対象領域１０５へ向ける。

その他の点では、照明装置１１１０の原則的構造は図１の照明装置１１０の原則的構造に相当する。照明装置１１１０内の照明光学部品１３０３、１３１１により光出射ユニット１３０１が、第１の照明光路１１１１内の光出射面１３１３内で調整可能な絞り開口１３０２を通って第１の像面３５０へ結像される。第２の照明光路１１１２は、インジケータ視野絞り１２０３を含み、インジケータ視野絞り１２０３は、照明光学部品１２０４により顕微鏡主対物レンズを通り、第１の像面３５０と異なる第２の像面２５０で結像される。その際、照明光学部品１３０２、１３０３、１３１１は、患者の眼１０６の網膜３６３上に、直径が０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲の照明スポット１３２２が生成されるように構成される。

他の手術用顕微鏡は図１１に示される。図１１の手術用顕微鏡２０００は、図１０の手術用顕微鏡１０００に相応して光軸１５０を有する顕微鏡主対物レンズ１０１を有し、顕微鏡主対物レンズ１０１にはステレオスコープ観察光路１０２が通る。それにより観察人は、拡大システム１０３と双眼鏡筒１０４を介して、対象領域１０５を対象平面３５５内で診察することができる。手術用顕微鏡２０００も同様に、患者の眼１０６の診察用の眼科手術用顕微鏡として構成される。

手術用顕微鏡２０００は、ステレオスコープ観察光路１０２に関し、軸に近接した照明用の第１の照明光路２１１１と、対象領域の軸から離れた照明用の第２の照明光路２１１２を供給する照明装置２１１０を含む。

照明装置２１１０は、部分的光透過性ミラー２１１３を含み、ミラー２１１３は、顕微鏡主対物レンズ１０１の対象に割り当てられた側のステレオスコープ観察光路１０２に照明光を重畳するべく、第１の転向素子として作用する。照明装置２１１０は、第２の転向素子としてのミラー２１１４を含み、ミラー２１１４は、軸から離れた照明光を顕微鏡主対物レンズ１０１を通して対象領域１０５へ向ける。その他の点では、照明装置２１１０の作用方法は図１の照明装置１１０又は図１０の照明装置１１１０の作用方法に相当する。照明装置２１１０内の照明光学部品２３０３、２３１１により光出射ユニット２３０１が、第１の照明光路２１１１内の光出射面２３２３で調整可能な開口絞り２３０２を通り第１の像面３５０へ結像される。第２の照明光路２１１２は、インジケータ視野絞り２２０３を含み、インジケータ視野絞り２２０３はまたしても照明光学部品２２０４により、第１の像面３５０と異なる第２の像面２５０内で結像される。その際、照明光学部品２３０２、２３０３、２３１１も同様に、患者の眼１０６の網膜３６３上に、直径が０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲の照明スポット２３２２が生成されるように第１の照明光路内に構成される。

図１２は手術用顕微鏡３０００を示す。手術用顕微鏡３０００は光軸１５０を有する顕微鏡主対物レンズ１０１を有し、顕微鏡主対物レンズ１０１にはステレオスコープ観察光路１０２が通過する。それにより観察人は、拡大システム１０３と双眼鏡筒１０４を介して、対象領域１０５を対象平面３５５内で診察することができる。手術用顕微鏡３０００も同様に、眼科手術用顕微鏡として構成され、患者の眼１０６の診察用にとりわけ適している。

手術用顕微鏡３０００は、再び上記手術用顕微鏡と同様に、ステレオスコープ観察光路１０２に対して、軸に近接した照明用の第１の照明光路３１１１と、対象領域の軸から離れた照明用の第２の照明光路３１１２を供給する照明装置３１１０を含む。

照明装置３１１０は、部分的光透過性ミラー３１１３を含み、ミラー３１１３は、ステレオスコープ観察光路１０２に顕微鏡主対物レンズ１０１を通して照明光を重畳するべく、第１の転向素子として作用する。照明装置３１１０は、第２の転向素子としてのミラー３１１４を含み、ミラー３１１４は、軸から離れた照明光を顕微鏡主対物レンズ１０１を通して対象領域１０５へ向ける。

図１の手術用顕微鏡１００、図１０の手術用顕微鏡１０００、図１１の手術用顕微鏡２０００のように、図１２の手術用顕微鏡３０００においては、第１の照明光路３１１１内の光出射端３３２３を有する光出射ユニット３３０１が第１の像面３５０で結像される。第２の照明光路３１１２はインジケータ視野絞り３２０３を含み、インジケータ視野絞り３２０３は他方照明光学部品３２０４により、第１の像面３５０と異なる第２の像面２５０で結像される。その際、照明光学部品３３０２、３３０３、３３１１、１０１は、患者の眼１０６の網膜３６３上に、直径が０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲の照明スポット３３２２が生成されるように、照明装置３１１０の第１の照明光路３１１１内に構成される。

上記の手術用顕微鏡においては、手術用顕微鏡の観察光路の光軸が、第１の照明光路の光軸に近接した、又は、その内部にある患者の眼の背後にあることにより、患者の眼における良好で、均一な、コントラストに富む赤色反射が達成される。

観察光路の光軸に近い眼の背景又は観察光路の光軸内に延びる光軸を有する第１の照明光路が形成されることにより、手術用顕微鏡の左右の観察光路に同等の赤色反射が見えることが保証される。

主観察用ステレオスコープ観察光路と共用観察用ステレオスコープ観察光路のように複数のステレオスコープ観察光路を有する手術用顕微鏡においては、観察光路の光軸に相応する複数の光軸で対象領域へ導かれる照明光を提供する第１の照明光路を設けると有利である。かようにして、手術用顕微鏡の全観察光路内に、患者の眼の前景の、良好、均一かつコントラストに富む像が赤色反射のもとで可視化できる。

手術用顕微鏡の顕微鏡主対物レンズによりそれぞれ導かれた、赤色反射照明用の軸に近接した照明光を有する第１の照明光路と、周辺照明用の軸から離れた照明光を有する第２の照明光路とを供給する照明装置付き第１の手術用顕微鏡の概略切断面図である。 周辺照明用照明光路を有する図１の手術用顕微鏡のII−II線に沿った概略切断面図である。 赤色反射用第１の照明光路を有する図１の手術用顕微鏡のIII−III線に沿った概略切断面図である。 赤色反射用第１の照明光路内の反射絞りを示す図である。 ノブ付き照明装置アセンブリの三次元図である。 アセンブリのノブの異なった調整を示す図である。 手術用顕微鏡の照明装置に光を供給するための光源付き光ガイドを示す図である。 照明瞳孔を２つ備えた光用の光ガイドの第１の出射端を示す図である。 照明瞳孔を１つのみ備えた光用の光ガイドの第２の出射端を示す図である。 顕微鏡主対物レンズを通過して対象領域へ導かれた、軸に近接した照明光を有する第１の照明光路を供給し、顕微鏡主対物レンズを通過する第２の照明光路を含む照明装置付き第２の手術用顕微鏡の概略切断面図である。 軸から離れた照明光を有する第１の照明光路が顕微鏡主対物レンズを通過して対象領域へ導かれた、照明装置付き第３の手術用顕微鏡の概略切断面図である。 軸に近接した照明光を有する第１の照明光路が顕微鏡主対物レンズを通過して対象領域へ導かれ、第２の照明光路が軸から離れた照明光を顕微鏡主対物レンズを通過して対象領域へ供給される、照明装置付き第４の手術用顕微鏡の概略切断面図である。

符号の説明

１００、１０００、２０００、３０００ 手術用顕微鏡
１０１ 顕微鏡主対物レンズ、照明光学部品
１０２ ステレオスコープ観察光路
１０５ 対象領域
１０６ 理想的患者の眼
１１０、１１１０、２１１０、３１１０ 照明装置
１１１、１１１１、２１１１、３１１１ 第１の照明光路
１１２、１１１２、２１１２、３１１２ 第２の照明光路
１１３、３１１３ 第１の転向素子、部分的透過性ミラー
１１４、１１１４ 第２の転向素子
１６１ 光軸
２０２ 他の絞り
２０３、１２０３、２２０３、３２０２ インジケータ視野絞り
２０４、１２０４、２２０４、３２０４ 照明光学部品
２０５ 開口絞り
２５０ 第２の像面
３０１、１３０１、２３０１、３３０１ 第１の光出射ユニット
３０２、３０３、３０６、３１０、３１１、１３０２、１３０３、１３１１、２３０２、２３０３、２３１１、３３０２、３３０３、３３１１ 照明光学部品

Claims (29)

1. 照明装置（１１０、１１１０、２１１０、３１１０）が第１の照明光路（１１１、１１１１、２１１１、３１１１）により対象領域（１０５）用照明光を、第２の照明光路（１１２、１１１２、２１１２、３１１２）により前記対象領域（１０５）用照明光を提供でき、その際、前記第１の照明光路（１１１、１１１１、２１１１、３１１１）内に光を提供するために、第１の光出射ユニット（３０１、１３０１、２３０１、３３０１）が設けられ、前記第２の照明光路（１１２、１１１２、２１１２、３１１２）にインジケータ視野絞り（２０３、１２０３、２２０３、３２０２）が設けられ、その際、前記第１の照明光路（１１１、１１１１、２１１１、３１１１）が照明光学部品（３０２、３０３、３０６、３１０、３１１、１０１、１３０２、１３０３、１３１１、２３０２、２３０３、２３１１、３３０２、３３０３、３３１１、１０１）を有し、前記照明光学部品（３０２、３０３、３０６、３１０、３１１、１０１、１３０２、１３０３、１３１１、２３０２、２３０３、２３１１、３３０２、３３０３、３３１１、１０１）が前記第１の光出射ユニット（３０１、１３０１、２３０１、３３０１）の光出射面（３１３、１３１３、２３２３、３３３２）又は、前記光出射面（３１３、１３１３、２３２３、３３３２）と共役である平面を第１の像面（３５０）で結像する、照明装置（１１０、１１１０、２１１０、３１１０）付き手術用顕微鏡（１００、１０００、２０００、３０００）であって、
   前記第２の照明光路（１１２、１１１２、２１１２、３１１２）内に照明光学部品（２０４、１０１、１２０４、１０１、２２０４、３２０４）が設けられ、前記照明光学部品（２０４、１０１、１２０４、１０１、２２０４、３２０４）が前記インジケータ視野絞り（２０３、１２０３、２２０３、３２０３）を、前記第１の像面（３５０）と異なる第２の像面（２５０）に結像させる
   ことを特徴とする手術用顕微鏡（１００、１０００、２０００、３０００）。
2. 前記第１の照明光路（１１１、１１１１、２１１１、３１１１）が前記手術用顕微鏡の観察光路（１０２）の少なくとも１つの光軸（１６１）に相対的に、軸に近接して延びて前記対象領域（１０５）に導かれる
   ことを特徴とする請求項１に記載の手術用顕微鏡。
3. 前記第２の照明光路（１１２、１１１２、２１１２、３１１２）が前記手術用顕微鏡の前記観察光路（１０２）の少なくとも１つの前記光軸（１６１）に相対的に、軸から離れて延びるように前記対象領域（１０５）に導かれる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の手術用顕微鏡。
4. 前記第１の照明光路（１１１、３１１１）が顕微鏡主対物レンズ（１０１）を通過する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の手術用顕微鏡。
5. 照明光を前記顕微鏡主対物レンズ（１０１）を通して前記対象領域（１０５）に導く第１の転向素子（１１３、３１１３）が設けられている
   ことを特徴とする請求項４に記載の手術用顕微鏡。
6. 前記第１の転向素子が、前記手術用顕微鏡（１００）の前記観察光路（１０２）が通過する部分的透過性ミラー（１１３、３１１３）として形成されている
   ことを特徴とする請求項５に記載の手術用顕微鏡。
7. 前記部分的透過性ミラー（１１３、３１１３）が物理的ビームスプリッタ又は幾何学的ビームスプリッタとして形成されている
   ことを特徴とする請求項６に記載の手術用顕微鏡。
8. 前記第１の転向素子（１１３、３１１３）が、ステレオスコープ観察光路（１０２）に照明光を同軸に重畳する役割を果たす
   ことを特徴とする請求項５、６又は７に記載の手術用顕微鏡。
9. 前記第１の転向素子（１１３、３１１３）が左右のステレオスコープ観察光路（１０２）に照明光を同軸に重畳する
   ことを特徴とする請求項８に記載の手術用顕微鏡。
10. 照明光を前記顕微鏡主対物レンズ（１０１）を通して前記対象領域（１０５）に導く第２の転向素子（１１４、１１１４）が設けられている
    ことを特徴とする請求項４から９のいずれかに記載の手術用顕微鏡。
11. 前記インジケータ視野絞り（２０３）の像が前記第２の照明光路（１１２）にある第２の像面（２５０）が、前記手術用顕微鏡（１００）の対象平面（３５５）の近く又は前記対象平面（３５５）と重なる
    ことを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の手術用顕微鏡。
12. 前記インジケータ視野絞り（２０３）において他の絞り（２０２）が設けられている
    ことを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の手術用顕微鏡。
13. 前記他の絞り（２０２）の開口が変更可能である
    ことを特徴とする請求項１２に記載の手術用顕微鏡。
14. 前記他の絞り（２０２）が網膜保護絞りとして形成されている
    ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の手術用顕微鏡。
15. 前記第２の照明光路（１１２）に開口絞り（２０５）が設けられている
    ことを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載の手術用顕微鏡。
16. 前記開口絞り（２０５）が調整可能な絞り開口を有する
    ことを特徴とする請求項１５に記載の手術用顕微鏡。
17. 前記第１の照明光路（１１１）内の光量を変化させるために、固定、とりわけ変更可能な絞り開口を有する絞り（３０２）が前記第１の照明光路（１１１）内に形成されている
    ことを特徴とする請求項１から１６のいずれかに記載の手術用顕微鏡。
18. 前記第２の照明光路（１１２）内で前記絞り（２０２）を、及び／又は、前記第２の照明光路（１１２）内で前記開口絞り（２０５）を、及び／又は、前記第１の照明光路（１１１）内で前記絞り（３０２）を、それぞれ調整するために、共通のユーザ操作可能な制御エレメント（５０３）が設けられている
    ことを特徴とする、請求項１７が請求項１６に従属し、請求項１６が請求項１３に従属する限りで請求項１７に記載の手術用顕微鏡。
19. 前記ユーザ操作可能な制御エレメントがノブ（５０３）として形成されている
    ことを特徴とする請求項１８に記載の手術用顕微鏡。
20. 前記ノブ（５０３）にウェーブユニット（５０６）が連結され、前記ウェーブユニット（５０６）が、第１の制御カム（５０７）と第１の駆動ユニット（５１０）を介して前記絞り（３０２）に前記第１の照明光路（１１１）内で作用結合し、第２の制御カム（５０８）と第２の駆動ユニット（５１１）を介して前記絞り（２０２）に前記第２の照明光路（１１２）内で作用結合し、第３の制御カム（５０９）と第３の駆動ユニット（５１２）を介して前記開口絞り（２０５）に作用結合する
    ことを特徴とする請求項１９に記載の手術用顕微鏡。
21. 前記第１の照明光路（１１１）と前記第２の照明光路（１１２）に共通の光源（７００）が割り当てられている
    ことを特徴とする請求項１から２０のいずれかに記載の手術用顕微鏡。
22. 分岐路（７０４）を有する光ガイド（７０３）が設けられ、前記光ガイド（７０３）は、前記共通の光源（７００）の光を前記第１の照明光路（１１１）と前記第２の照明光路（１１２）に供給する
    ことを特徴とする請求項２１に記載の手術用顕微鏡。
23. 前記光ガイド（７０３）が第１の光出射ユニット（３０１）と第２の光出射ユニット（２１０）を有する
    ことを特徴とする請求項２２に記載の手術用顕微鏡。
24. 前記第１の光出射ユニット（３０１）に第１の照明瞳孔（３１４）と第２の照明瞳孔（３１５）が形成される
    ことを特徴とする請求項１から２３のいずれかに記載の手術用顕微鏡。
25. 前記第２の光出射ユニット（２０１）に唯一の照明瞳孔（９０１）が形成される
    ことを特徴とする請求項２３又は２４に記載の手術用顕微鏡。
26. 前記第１の照明光路（１１１）内に反射絞り（３２４）が設けられ、前記反射絞り（３２４）が、手術用顕微鏡内光学部品における反射により前記手術用顕微鏡（１００）の観察光路内に邪魔な散乱光を引き起こす照明光をシャドーイングする
    ことを特徴とする請求項１から２５のいずれかに記載の手術用顕微鏡。
27. 前記反射絞り（３２４）が、前記手術用顕微鏡内で観察光線が隠蔽されず、前記反射絞り（３２４）による前記第２の像面（２５０）の前記インジケータ視野絞り（２０３）の像ブリードが起きないよう設けられる
    ことを特徴とする請求項２６に記載の手術用顕微鏡。
28. 前記照明装置（１１０、１１１０、２１１０、３１１０）が理想的患者の眼（１０６）の網膜（３６３）上に前記第１の照明光路（１１１、１１１１、２１１１、３１１１）からの照明光により直径が０．５ｍｍから１．５ｍｍの範囲の照明スポット（３２２、３２３）が生成されるように構成される
    ことを特徴とする請求項１から２７のいずれかに記載の手術用顕微鏡。
29. 前記照明装置（１１０、１１１０、２１１０、３１１０）が、理想的患者の眼（１０６）の網膜（３６３）上に前記第１の照明光路（１１１、１１１１、２１１１、３１１１）からの照明光により直径が０．５ｍｍから１．５ｍｍの範囲の２つの照明スポットが生成され得るように構成される
    ことを特徴とする請求項２８記載の手術用顕微鏡。

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