JP2014059562A - 手術用顕微鏡のためのスリットランプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スリット照明を種々異なる作動距離に簡単に適合することのできるスリットランプ装置およびスリットランプ装置を有する手術用顕微鏡を提供する。
【解決手段】手術用顕微鏡のためのスリットランプ装置１であって、スリットランプ装置は、スリット照明光線路５，６を形成するためのスリット照明光学系を備えるスリット照明ユニット２と、スリット照明ユニットを指示された方向に沿って移動するためのガイドレール３とを有し、ガイドレールは、スリット照明ユニットを線形移動方向１２に沿って移動するように構成されている、およびスリット照明ユニットは、線形移動方向に対し垂直な回転軸１３を中心にして回動可能にガイドレールに固定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、手術用顕微鏡のためのスリットランプ装置および当該スリットランプ装置を有する手術用顕微鏡に関する。前記スリットランプ装置は、スリット照明光線路を形成するためのスリット照明光学系を備えるスリット照明ユニットと、前記スリット照明ユニットをガイドレールによって指示された方向に沿って移動するためのガイドレールとを有する。スリット照明を備える手術用顕微鏡は手術用スリットランプとも称される。

眼科検査に使用されるスリットランプは従来技術から長い間公知である。手術用スリットランプないし診断用スリットランプは、本来のスリットランプ装置と、（立体）顕微鏡と、顕微鏡とスリットランプ装置とを連結するために器具機構（アダプタ）とから組み立てられている。

スリットランプ装置は、できるだけ明るいスリット画像を被検対象物上に形成するという機能を有する。このためにケーラー照明の原理が多くの場合で使用され、ここでは光源が集光システムによって対物レンズに結像される。さらに対物レンズは、光源の前方に配置されたスリットを対象面に結像する。この形式の照明は、光源の構造に依存せずに非常に均質なスリット画像を提供する。

このような診断用ないしは手術用スリットランプの顕微鏡として多くの場合、立体顕微鏡が使用される。立体顕微鏡ないしは手術用顕微鏡の構造および作動機序については多数の従来技術を参照されたい。器具機構はスリットランプ装置を立体顕微鏡と連結する。診断用スリットランプではスリット画像が偏向プリズムによって対象物（ヒトの眼）に向けられる。一方、立体顕微鏡は、顕微鏡の主対物レンズと対象物（眼）との間に存在する空間が、少なくとも部分的にスリットランプ装置のスリット照明ユニットによって占有される（ｂｅｌｅｇｔ）ことができるようにスリットランプ装置に後置（「下流に」配置）されている。顕微鏡とスリットランプ装置とを連結するための前記器具機構により、前記スリット照明光線路を、観察光線路を中心にして所定の角度内で旋回することができ、ここで旋回面は実質的に一方では立体顕微鏡のステレオベースを通り、他方では両眼の接続線を通る。手術用スリットランプは、手術用顕微鏡と旋回可能なスリット照明との組み合わせであり、スリット照明ユニットは顕微鏡本体において主対物レンズの下方に配置することができる。円弧形のガイドレールにより、スリット照明ユニットを比較的に大きな角度に亘り（４０°から６０°）調整することができ、割り当てられた円の中心は実質的に対象面内にある被検対象物内にある。

手術用スリットランプにおいて対象物照明の形式は、第一に、前眼部媒質を見えるようにすべきか、または後眼部媒質を見えるようにすべきかに依存する。前眼部媒質を見えるようにすべき場合には、観察軸と照明軸との間にできるだけ大きな角度が存在するようにスリットが結像され、ライト結像面（Ｌｉｃｈｔｓｃｈｎｉｔｔ）は前眼部分に置かれ、眼球背景は暗いままである。これに対してレンズの向こう側から眼球の網膜までの領域はしばしば反射光（Regredientenlicht、赤色反射）で観察される。ここでは対象構造部が透過赤色光で観察され、したがって吸収差によって識別される。赤色光自体は、レンズの表面または眼底（網膜）での直接反射によって形成される。このために観察軸と証明軸との間の角度ができるだけ小さく維持される。

ＤＥ１０２００９０２６４５５Ａ１から、スリット照明光線路のための偏向エレメントを備えるスリット照明ユニットが公知であり、偏向エレメントはこの光線路を立体顕微鏡の主対物レンズを介して対象面に向ける。この刊行物によれば、スリット照明光線路のための偏向エレメントは立体顕微鏡のステレオベースの軸上に配置される。したがって偏向エレメントは実質的に、観察チャネルの軸（複数）の間の接続線上にあり、かつ主対物レンズと立体顕微鏡の鏡筒レンズとの間に配置されている。これについての更なる詳細、並びに一般的な手術用スリットランプについてはこの刊行物を参照されたい。

ＤＥ１９６５０７７３Ａ１から、とりわけ眼科手術用の手術用顕微鏡のための照明装置が公知であり、この照明装置により赤色反射を形成するための同軸０°照明と６°照明とを選択することができる。主対物レンズの（対象物から見て）上方に配置された偏向エレメントの適切な配置により、同軸０°照明と６°照明の相対的明度を所望のように選択することができる。

ＤＥ４２１４４４５Ａ１から、最適の赤色反射を達成するための眼科手術用顕微鏡が公知である。ここでは手術用顕微鏡のそれぞれの倍率と被検対象物とに依存して、いわゆる０°偏向エレメントの幅を、２つの立体観察光線路の接続線の方向で適切な調整装置によって変化することができる。

ＤＥ １０ ２００９ ０２６ ４５５ Ａ１ ＤＥ １９６ ５０ ７７３ Ａ１ ＤＥ ４２ １４ ４４５ Ａ１

これまで公知の手術用スリットランプでは、すでに述べたように、スリット照明ユニットが円弧セグメントに懸架されており、この円弧セグメントの半径は顕微鏡の作動距離（ＷＤ＝Working Distance）と一致する。したがって照明ユニットを移動することにより、種々異なる照明角が調整される。しかし対物レンズ交換および／または別の倍率の調整（例えばズーム対物レンズによる）の際に作動距離が変化する場合、円弧エレメントを照明ユニット全体とともに交換しなければならない。したがって各作動距離（典型的には１７５ｍｍ、２００または２２５ｍｍ）に対して専用のスリット照明ユニットが必要になってしまう。

したがって本発明の基礎とする課題は、スリット照明を種々異なる作動距離に簡単に適合することのできるスリットランプ装置および当該スリットランプ装置を有する手術用顕微鏡を提供することである。

この課題は、独立請求項の特徴によるスリットランプ装置並びに当該スリットランプ装置照明を有する手術用顕微鏡によって解決される。

すなわち本発明の第１の視点によれば、手術用顕微鏡のためのスリットランプ装置であって、当該スリットランプ装置は、スリット照明光線路を形成するためのスリット照明光学系を備えるスリット照明ユニットと、当該スリット照明ユニットをガイドレールによって指示された方向に沿って移動するためのガイドレールとを有し、前記ガイドレールは、前記スリット照明ユニットを線形方向に沿って移動するように構成されており、および前記スリット照明ユニットは、前記線形移動方向に対し垂直な回転軸を中心にして回動可能に前記ガイドレールに固定されている（形態１）。
本発明の第２の視点によれば、スリットランプ装置と顕微鏡対物レンズとを有する手術用顕微鏡であって、前記スリットランプ装置は、スリット照明光線路を形成するためのスリット照明光学系を備えるスリット照明ユニットと、当該スリット照明ユニットをガイドレールによって指示された方向に沿って移動するためのガイドレールとを有し、前記ガイドレールは、前記スリット照明ユニットを、顕微鏡の対象面に対して平行の線形方向に沿って移動するように構成されており、および前記スリット照明ユニットは、前記線形移動方向に対し垂直な回転軸を中心にして回動可能に前記ガイドレールに固定されている（形態５）。

好ましい構成は、それぞれの従属請求項および以下の説明の対象である。本発明の好ましい形態は以下のとおりである。

（形態２）前記スリット照明光学系は集束光学系を有し、該集束光学系は、前記スリット照明光線路を所望の焦点に合集することが好ましい。

（形態３）前記スリット照明ユニットは、回転軸を中心に回動可能であり、当該回転軸は、前記スリット照明光線路と前記線形移動方向に対して平行な直線とによって形成される平面に対して垂直に起立することが好ましい。

（形態４）前記スリット照明ユニットを前記ガイドレールに沿って移動するための電動駆動部、および／または前記照明ユニットを回転軸を中心に回転するための電動駆動部が設けられていることが好ましい。

（形態６）前記スリット照明ユニットは、前記対象面に対して垂直に起立する平面に対して垂直である回転軸を中心に回動可能であることが好ましい。

（形態７）前記スリット照明光学系は集束光学系を有しており、第１の制御ユニットが、顕微鏡における作動距離に依存して、および／または前記スリット照明ユニットの線形移動（ｘ）に依存して前記スリット照明光線路を前記顕微鏡の対象面に合集するために設けられていることが好ましい。

（形態８）第２の制御ユニットが、前記スリット照明ユニットの前記回転軸を中心にする当該スリット照明ユニットの相応の回転（β）によって、前記スリット照明光線路を前記顕微鏡の焦点の方向に向けるために設けられていることが好ましい。

（形態９）前記第１と第２の制御ユニットは共通に、１つの制御装置に実現されていることが好ましい。

なお、特許請求の範囲に付記した図面参照番号はもっぱら理解を助けるためであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。

上位概念によるスリットランプ装置は、本発明により、スリット照明ユニットを移動するためのガイドレールが線形方向に沿って構成されていること、該スリット照明ユニットは、前記線形移動方向に対して垂直な回転軸を中心に回動可能に当該ガイドレールに固定されており、これによりスリット照明光線路が、選択された位置から前記ガイドレールに沿って手術用顕微鏡の対物面にある所望の個所に向けられること、を特徴とする。このためには、前記スリット照明ユニットが、前記顕微鏡の対象面にある所望の個所と、前記線形移動方向に対して平行な直線とによって形成される平面に対して垂直に起立する回転軸を中心に回動可能であると有利である。このことは、顕微鏡の座標系で表現すると、回転軸は、対象面に対して垂直に起立する面に対して垂直であることを意味する。後者の面は、とりわけ顕微鏡の焦点を通って延在し、顕微鏡対物レンズの主軸を含むことができる。

本発明のスリットランプ装置により、スリット照明を種々異なる作動距離に対して調整することができ、その際に例えば円弧形のガイドレールの交換等の大きな機械的改造作業は不要である。種々異なる作動距離に適合するために、スリット照明ユニットは線形方向にだけガイドレールに沿って移動し、引き続きその回転軸を中心にする回転によって適切に配向され、これによってスリットが対象空間内にある所望の個所に結像される。したがって本発明のスリットランプ装置のスリット照明ユニットは、並進自由度（ｘ）と回転自由度（β）を有する。これら自由度にしたがった調整は、手動でまたは有利には電動制御で行うことができる。

スリットランプ装置による作業は、これまで特定の作動距離（例えば２００ｍｍの「ワーキングディスタンス」、ＷＤ）に制限されていたが、本発明のスリットランプ装置により種々異なる作動距離を実現することができる。通常、作動距離の変化に起因して集束されるスリット画像の焦点も変化するから、スリット照明光学系が、スリット照明光線路をそれぞれ所望の焦点に集束する集束光学系を有していると有利である。

スリット照明ユニットをガイドレールに沿って移動するために、および／またはスリット照明ユニットを回転軸を中心に回転するために、（それぞれ）１つの電動駆動部が設けられていると有利である。所定の１つの作動距離（ＷＤ）に対して２つの運動、すなわち並進運動と回転運動とを互いに結合することができる。加えて、回転運動と集束光学系による焦点適合とを、制御ユニットによって電動的に直接制御することができる。このようにして制御ユニットは、所定の作動距離に対して回転運動も焦点適合も、ガイドレールの線形方向での位置（ｘ）に依存して制御することができる。このような制御は、種々異なる作動距離に対して実現される。異なる作動距離は、対物レンズ交換またはズーム対物レンズでの倍率変化に起因して生じる。

本発明はさらに上記のように、本発明のスリットランプ装置を有する手術用顕微鏡に関するものである。手術用顕微鏡は従来技術から十分に公知である。スリット照明ユニットの線形移動方向は、とりわけ顕微鏡の対物面に対して平行に延在している。

スリット照明光学系は好ましくは集束光学系を有し、この集束光学系は、顕微鏡における作動距離に依存して、および／またはスリット照明ユニットの線形移動に依存して、スリット照明光線路を顕微鏡の対象面に集束するために第１の制御ユニットと接続されている。

さらにスリット照明ユニットは有利には、スリット照明ユニットをその回転軸を中心にして相応に回転することによってスリット照明光線路を顕微鏡の焦点方向に向けるために第２の制御ユニットと接続されている。顕微鏡の焦点の代わりに、焦点合わせされたスリット画像が来るべき対象面にある任意の別の個所を際立たせることもできる。

有利には前記第１と第２の制御ユニットは共通に、ただ１つの制御装置に実現されている。

本発明の更なる利点および構成は、明細書および添付図面から明らかである。

前記および後にさらに説明する特徴は、それぞれ記載の組み合わせだけでなく他の組み合わせでも、または単独でも、本発明の範囲を逸脱することなく使用可能であることは明白である。

本発明は、図面中の実施例に基づき概略的に示されており、以下、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明のスリットランプ装置の一実施形態の概略的正面図である。 図２は、スリット照明ユニットとそのスリット照明光学系とを有する図１のスリットランプ装置の概略的側面図である。 図３は、本発明の一実施形態におけるスリットランプ装置を有する手術用顕微鏡の一実施形態を示す図である。

図面は以下では包括的に取り扱われる。同じ参照符号は同じエレメントを表す。

図１は、手術用顕微鏡のための本発明のスリットランプ装置１の一実施形態を概略的に示す。スリットランプ装置１は、スリット照明光線路を形成するためのスリット照明光学系を備えるスリット照明ユニット２を有し、ここでは２つの可能なスリット照明光線路５と６が図示されている。スリットランプ装置はさらに、スリット照明ユニット２を線形のｘ方向１２に沿って移動するためのガイドレール３を有する。このためにスリット照明ユニット２は懸架部１４を介してガイドレール３と相応に接続されている。さらにスリット照明ユニット２は、回転軸１３を中心に回動可能にガイドレール３に固定されている。回転角はβにより示されている。図１には、照明ユニット２に対する２つの対称のｘ移動位置と、回転軸１３を中心にする照明ユニット２の同様に対称の２つの回転角βとが図示されている。少なくとも１つのエンコーダ７が、照明ユニットの線形のｘ移動および／または回転角βを測定する。

図１から、回転軸１３は、スリット照明光線路５（または６）の焦点１５（または１６）と線形移動方向１２に対して平行な直線とによって形成される平面に対して垂直に起立することが分かる。図１でこの平面は、図の紙面である。図の紙面はさらに、対象面１７（または１８）に対して垂直である。

スリット照明ユニット２をガイドレール３に沿って移動するための電動駆動部は４によって示されている。更なる駆動部が、回転軸１３を中心にする照明ユニット２の回転を電動的に制御することができる。両方の駆動部を互いに連結することもできる。なぜなら作動距離１０（または１１）が固定されている場合に対しては、ｘ移動の大きさは角度βの大きさと関連しているからである。この場合、該当する作動距離１０（または１１）を制御ユニットに入力することができ、制御ユニットはこれに基づき、ｘ移動（の大きさ）に依存して角度βを調整する。

種々異なる作動距離１０（または１１）により動作できるようにするため、スリット照明ユニット２は集束光学系を有しており、この集束光学系が作動距離１０（または１１）に依存して、および／またはスリット照明ユニット２の線形の移動に依存して、スリット照明光線路を対象面１７（または１８）上に集束（結像ないし合焦）すると有利である。対応する焦点距離が８ないし９により示されている。焦点距離は、それぞれの作動距離と照明ユニット２のｘ位置とから一義的に定まる。さらに焦点距離の調整は制御ユニットを介して行うことができる。有利には全ての制御ユニットが１つの制御装置に実現されている。

図２は、図１のスリット照明ユニット２の可能な一実施形態を断面側面図に示す。ここからまずスリット照明光学系が、その光源２２とレンズ１９，２０および２１を有することが明らかである。これらレンズの少なくとも１つを移動することにより集束光学系を実現することができる。例えば絞りなどの更なる光学エレメントをスリット照明光学系の構成部分として設けることができるが、ここでは詳細に説明しない。電動駆動部４は、一方ではスリット照明ユニット２をガイドレール３に沿って移動するために、他方では照明ユニット２を回転軸１３を中心に回転するために用いられる。そこから生じた線形のｘ移動および回転角βがエンコーダ７によって測定され、決定される。作動距離が予め設定されている場合、制御ユニット（図示せず）により線形のｘ移動に依存して回転角βを調整することができる。対応して別の制御ユニットまたは上位の制御装置により、焦点距離を再調整することができる。

最後に図３は、スリットランプ装置１を有する手術用顕微鏡３０（手術用スリットランプとも称される）を示す。顕微鏡３０とスリットランプ装置１とを連結するための機器機構、すなわちアダプタは３１によって示されている。手術用顕微鏡３０は、鏡筒３２と主対物レンズ３３とを有する。手術用顕微鏡の構造と作動機序については以下で詳細に立ち入らない。図３からアダプタ３１は、手術用顕微鏡３０をスリットランプ装置１と機械的に連結することが分かる。さらに偏向プリズム２３（図２参照）が、第１または第２のスリット照明光線路５，６を第１ないしは第２の対象面１７，１８に向けて偏向することが分かる。スリット照明光学系の集束光学系は、スリット画像を相応に第１ないしは第２の焦点１５，１６に集束する。このようにしてライト結像面（Ｌｉｃｈｔｓｃｈｎｉｔｔ）を前眼部分に置くことができる。関連する焦点距離は８ないし９により示されている。関連する作動距離は１０ないし１１により示されている。ここで詳細については図１とその説明を参照されたい。このようにして手術用顕微鏡３０の観察者は、前眼部媒質の拡大された画像を得ることができる。関連する観察光線路は３４により示されている。

なお、引用した上記の特許文献等の各開示は、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし、選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。

１ スリットランプ装置
２ スリット照明ユニット
３ ガイドレール
４ 電動駆動部
５ 第１のスリット照明光線路
６ 第２のスリット照明光線路
７ エンコーダ
８ 第１の焦点距離
９ 第２の焦点距離
１０ 第１の作動距離
１１ 第２の作動距離
１２ 線形移動方向
１３ 回転軸
１４ 懸架部
１５ 第１の焦点
１６ 第２の焦点
１７ 第１の対象面
１８ 第２の対象面
１９ スリット照明光学系のレンズ
２０ スリット照明光学系のレンズ
２１ スリット照明光学系のレンズ
２２ スリット照明光学系の光源
２３ 偏向プリズム
３０ 手術用顕微鏡
３１ アダプタ
３２ 鏡筒
３３ 主対物レンズ
３４ 観察光線路

Claims (9)

1. 手術用顕微鏡（３０）のためのスリットランプ装置（１）であって、当該スリットランプ装置（１）は、スリット照明光線路（５，６）を形成するためのスリット照明光学系（２２，１９，２０，２１）を備えるスリット照明ユニット（２）と、当該スリット照明ユニット（２）をガイドレールによって指示された方向に沿って移動するためのガイドレール（３）とを有し、
   前記ガイドレール（３）は、前記スリット照明ユニット（２）を線形移動方向（１２）に沿って移動するように構成されていること、および
   前記スリット照明ユニット（２）は、前記線形移動方向（１２）に対し垂直な回転軸（１３）を中心にして回動可能に前記ガイドレール（３）に固定されていること、を特徴とするスリットランプ装置。
2. 前記スリット照明光学系（２２，１９，２０，２１）は集束光学系を有し、該集束光学系は、前記スリット照明光線路（５，６）を所望の焦点（１５，１６）に合集する、ことを特徴とする請求項１に記載のスリットランプ装置。
3. 前記スリット照明ユニット（２）は、回転軸（１３）を中心に回動可能であり、
   当該回転軸は、前記スリット照明光線路（５，６）の焦点（１５，１６）と前記線形移動方向（１２）に対して平行な直線とによって形成される平面に対して垂直に起立する、ことを特徴とする請求項２に記載のスリットランプ装置。
4. 前記スリット照明ユニット（２）を前記ガイドレール（３）に沿って移動するための電動駆動部（４）、および／または前記スリット照明ユニット（２）を前記回転軸（１３）を中心に回転するための電動駆動部（４）が設けられている、ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載のスリットランプ装置。
5. スリットランプ装置（１）と顕微鏡対物レンズ（３３）とを有する手術用顕微鏡（３０）であって、
   前記スリットランプ装置（１）は、スリット照明光線路（５，６）を形成するためのスリット照明光学系（２２，１９，２０，２１）を備えるスリット照明ユニット（２）と、当該スリット照明ユニット（２）をガイドレールによって指示された方向に沿って移動するためのガイドレール（３）とを有し、
   前記ガイドレール（３）は、前記スリット照明ユニット（２）を、顕微鏡（３０）の対象面（１７，１８）に対して平行の線形方向に沿って移動するように構成されていること、および
   前記スリット照明ユニット（２）は、前記線形移動方向（１２）に対し垂直な回転軸（１３）を中心にして回動可能に前記ガイドレール（３）に固定されていること、を特徴とする手術用顕微鏡。
6. 前記スリット照明ユニット（２）は、前記対象面（１７，１８）に対して垂直に起立する平面に対して垂直である回転軸（１３）を中心に回動可能である、ことを特徴とする請求項５に記載の手術用顕微鏡。
7. 前記スリット照明光学系（２２，１９，２０，２１）は集束光学系を有しており、
   第１の制御ユニットが、顕微鏡における作動距離（１０，１１）に依存して、および／または前記スリット照明ユニット（２）の線形移動（ｘ）に依存して前記スリット照明光線路を前記顕微鏡の対象面（１７，１８）に合集するために設けられている、ことを特徴とする請求項５または６に記載の手術用顕微鏡。
8. 第２の制御ユニットが、前記スリット照明ユニットの前記回転軸（１３）を中心にする当該スリット照明ユニット（２）の相応の回転（β）によって、前記スリット照明光線路（５，６）を前記顕微鏡の焦点（１５，１６）の方向に向けるために設けられている、ことを特徴とする請求項５から７までのいずれか一項に記載の手術用顕微鏡。
9. 前記第１と第２の制御ユニットは共通に、１つの制御装置に実現されている、ことを特徴とする請求項７を引用する請求項８に記載の手術用顕微鏡。

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