JP2989237B2 - 光学装置 - Google Patents

光学装置

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JP2989237B2 JP2239173A JP23917390A JP2989237B2 JP 2989237 B2 JP2989237 B2 JP 2989237B2 JP 2239173 A JP2239173 A JP 2239173A JP 23917390 A JP23917390 A JP 23917390A JP 2989237 B2 JP2989237 B2 JP 2989237B2
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    • A61B1/00163—Optical arrangements
    • A61B1/00195—Optical arrangements with eyepieces
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    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、特に外科の分野で有用な顕微鏡−エンドス
コープ組立体に関するものである。
（従来の技術） 全ての外科医学の分野において、近年相当な開発が進
んでいる。
外科医は、診断又は治療するために極めて精巧な装置
を用いる必要がある。
ある分野において、当業者は２種類の装置、すなわち
一方において顕微鏡を他方においてはエンドスコープを
使用している。例えは、眼科が典型的な例である。
各装置は適当な機能を有している。
作動顕微鏡は接眼レンズの前方の視野だけが観察で
き、角度を以て見た視野を観察することができない。す
なわち、輪郭視野を観察することができなかった。
エンドスコープは角度を以て観察できると共に治療手
段を導入することもできる。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、例えば顕微鏡を用いて観察し次にエン
ドスコープを用いて観察しても正確な決定をすることが
できない不具合があった。
顕微鏡とエンドスコープとを順次使用する場合、外科
医は各装置の両方の接眼レンズを介して交互に観察する
必要があり、検鏡作業が面倒であると共に特別な作業を
行うことができなかった。
従って、本発明は、前述した課題を解決するものであ
り、外科医が自分の肉眼を顕微鏡の接眼レンズに維持し
ながら、必要とする全ての作業を実行できる小型な光学
装置を提供することにある。
（発明の概要） 本発明による光学装置によれば、３種類の観察を行う
ことができる。
第１の観察位置においては、外科医すなわち使用者は
顕微鏡の光学系を用いる。
第３の観察位置において、使用者は顕微鏡の接眼レン
ズを用いてエンドスコープの光路を用いる。この場合、
使用者は手を動かす必要はなく、手で種々の作業を行う
ことができる。この事項は眼科外科のような特有の分野
において極めて重要である。すなわち、眼科外科では、
エンドスコープがペンシルのように使用され、所望の良
好な観察を行うために必要な種々の方向にエンドスコー
プの向きが変えられている。
第２の観察位置において、顕微鏡の光学系及びエンド
スコープの光学系が単一の重畳画像を形成するように相
互に関連しているので、外科医は、顕微鏡の接眼レンズ
を介して顕微鏡の光学系及びエンドスコープの光学系の
両方の光学系からの像を常に観察できる。
双眼接眼部、光学系本体及び対物レンズを有する顕微
鏡と、延長部及び出射側接眼部を有するエンドスコープ
とを具える光学装置において、 前記顕微鏡の双眼接眼部と光学系本体との間の光路中
に挿脱自在に配置され、前記エンドスコープにより撮像
された像及び顕微鏡により撮像された像を前記双眼接眼
部に伝達する伝達光学系、及び光学系本体と双眼接眼部
との間の光路を選択的に遮断する不透明スクリーンを有
する光学系ユニットを具え、 前記光学系ユニットの光路への挿脱及び前記不透明ス
クリーンの光路の遮断を選択的に切り換えることによ
り、エンドスコープにより撮像された像、顕微鏡により
撮像された像、又はエンドスコープにより撮像された像
像と前記顕微鏡により撮像された像とが重畳された像の
いずれかの像を前記双眼接眼部を介して選択的に観察で
きるように構成したことを特徴とする。
本発明は以下の技術事項についても関係し、これら技
術的事項を個別に利用でき或いは技術的に組み合わせて
利用できる。
前記光学系ユニットが挿脱自在にされると共に、反射
部材と関係する少なくとも１個の分離素子と不透明スク
リーンとで構成され、前記反射部材と分離素子とを、こ
れら部材及び素子の法線が入射ビームと光軸との間でな
す角度の２等分線にそれぞれ一致するように関係付け
る。
前記分離素子と反射部材との間の距離を、ａを顕微鏡
の両方の光路の光軸間距離とした場合に に等しくする。
前記分離素子を一方の面に半反射性処理が施されてい
るガラス平板とし、反射部材を全反射ミラーとする。
エンドスコープ又は顕微鏡によって形成した両方の像
に寸法的及び位置的に適合するディオプトリック又はカ
タディオプトリック光学系を用いて、エンドスコープの
光学手段を顕微鏡の光学手段に適合させる。
前記エンドスコープが無限遠の像を形成する出射側の
接眼レンズを具え、顕微鏡が光学系本体と双眼接眼部と
の間の空間に無限遠の像を形成するように構成する。
前記光学系ユニットが内部反射プリズムと、２個のプ
リズムから成る分離プリズムと、不透明スクリーンとを
具え、駆動モータにより挿脱されるように構成する。
前記ジオプトリック又はカタジオプトリック光学系を
ミラーとする。
前記ジオプトリック又はカタジオプトリック光学系を
集束性レンズ及び発散性レンズと反射プリズムとの組み
合わる。
前記不透明スクリーンを、光に対して不透明になるよ
うに塗装した金属シートとしたことを特徴とする。
以下図面に基づいて本発明を詳細に説明する。
（実施例） 添付図面において、同一の構成要素には同一符号を付
して説明する。顕微鏡を符号１で示し、エンドスコープ
は符号２で示す。
従来の顕微鏡と同様に、本願発明の顕微鏡は双眼レン
ズ部３、光学系本体８及び対物レンズ９を具える。検査
すべき物体を符号15で示す。顕微鏡１は２個の接眼レン
ズ４及び５とプリズム６及び７を有している。エンドス
コープは延長部10を有し、この延長部によりエンドスコ
ープの像を適合させた光学系の入射部すなわちエンドス
コープの出射側に設けた接眼レンズまで変位させること
ができる。尚、エンドスコープは物体の像を光学的又は
電子的に形成でき、これら光学的又は電子的に形成した
像を延長部10を介して伝達する。支持リング11により、
エンドスコープ２の延長部10に設けた出射側接眼レンズ
16を所望の位置に保持する。
第1A図及び第1B図において、連絡モジュラス（光学系
ユニット）はミラー12、分離素子13及び不透明スクリー
ン14を具える。分離素子13は、表面に半反射性処理が施
されているガラス板とする。このハーフミラーを図面上
破線で示す。
従って、連絡モジュラスは、本例では少なくともミラ
ー12と関連する分離素子13を具える。分離素子13とミラ
ー12との間の距離は、両方の光路の光軸間の距離である
がギャップａに関係する。分離素子13とミラー12との間
の距離は、好ましくは に等しくする。通常、ミラー12は平面ミラーとし、分離
素子は平行面を有する屈折性平板とする。
これら素子間の距離のパラメータに加えて、第２のパ
ラメータとしてその向きを考慮する必要がある。
第1C図に示すように、ミラー12及び分離素子13は、各
法線28及び29がエンドスコープ２からの到来ビームＩと
光学系の光軸とのなす角度の二分角α及びβをなす軸線
と一致するように傾斜配置する。エンドスコープ１及び
その延長部10の光学手段は顕微鏡１の光学手段に適合さ
せる。このため、エンドスコープ２及び顕微鏡１によっ
て形成される画像を位置的及び寸法的に適合させるジオ
プトリック又はカタディオプトリックな光学系を用い
る。
第1A図及び第1B図に示す実施例において、この適合光
学系は単に空気媒体によって構成する。この場合、空気
媒体は倍率１の光学系となる。エンドスコープ２は出射
側に設けた接眼レンズ16も具え、この接眼レンズによっ
て無限遠像を形成し、一方、顕微鏡１も同様に光学系本
体８と双眼接眼部との間の空間に無限遠像を形成する。
参照符号10′は光ファイバを示し、延長部10がこの光フ
ァイバ10′を含み、レンズとプリズムの組立体で構成さ
れない場合有効である。
支持部材11は、上記必要な条件及び上述した関係に対
応するように調整することができる。
第1A図及び第1B図において、不透明スクリーンは分離
素子13の下側に位置し、その光路すなわち分離素子の光
路をマスクする。
この状態においては、外科医はエンドスコープを介し
て観察することができる。これに対して、連絡モジュラ
ス組立体をはずした場合、外科医は顕微鏡の光路を介し
てだけ観察することができる。このマスキング効果はペ
ダルによって作動する適当な手段によって達成され、こ
れにより使用者は自分の手をいかなる作業に対しても自
由にしておくことができる。
第２図は本発明の実際的な実施例を示す。
連絡モジュラスは反射プリズム18、２個のプリズム20
及び21から成る分離プリズム19並びに不透明スクリーン
14を具える。
プリズム18,20及び21は反射プリズムとする。プリズ
ム20及び21は、例えば互いに接着して正方形プリズムを
形成すると共に、半透過処理性を施す。この連絡モジュ
ラスは電気モーダ17によって駆動され、モジュラス全体
又は部材18,19,14を光路から挿脱する。モジュラス全体
を光路から除去すれば、使用者は接眼レンズ４及び５か
ら顕微鏡を介して観察することも可能になる。必要な場
合、不透明スクリーン14も光路中に挿脱することができ
る。
エンドスコープ２の延長部10の位置を変更する場合、
発散性レンズ23及び集束性レンズ24を用い、これらレン
ズ間に反射性プリズム22を配置する。
一例として、発散性レンズ24は−50mmの集点距離を有
し、集束性レンズ23は100mmの焦点距離を有し、この光
学系は倍率0.5の無限焦点レンズ系となる。
図示の実施例において、３個の状態をとることができ
る。
第１の状態において、連絡モジュラスは取りはずされ
ず、使用者は顕微鏡１の接眼レンズ４及び５を介してエ
ンドスコープの光路に沿って試料を観察する。
第２の状態においては、連絡モジュラス組立体が取り
はずされ、従って使用者は接眼レンズを介して顕微鏡の
光路に沿って試料を観察できる。
第３の状態においては、不透明スクリーン14だけが取
りはずされ、使用者は合成操作によって単一画像を形成
するように相互に一致した顕微鏡の光路及びエンドスコ
ープの光路の両方を介して観察できる。
第３図に変形例を示す。本例では、エンドスコープ２
の延長部10に設けた出射側接眼レンズ16の前に配置した
ミラー25を用いる。
出射側の接眼レンズ16の位置を考慮すると、ミラー25
が必要となる。
第４図は写真撮影用の付属部品26及びビデオ撮影用付
属部品を設けた例を示す。これら付属部品は光学系本体
８の上方に接着することができる。
第1C図において、左側部分の光軸をAOGとし、右側部
分の光軸をAODとする。
第５図及び第６図に示すように、後述する本発明によ
る連絡装置の変位機構は内部反射プリズム18及び２個の
プリズム20及び21を有する分離プリズムを具える。
これら素子を支持台34上に装着し、この支持台をフレ
ーム35に固定した２個の平行カラム36,37上にフレーム3
5に対してスライド可能に取り付ける。カラム37におけ
るガイドは支持台34のベースに固定した同軸スリーブ3
8,39により行い、カラム36におけるガイドはベースに固
定したブラケット40により行う。
ラック機構41を、支持台34の一方の側のスリーブ38,3
9及びカラム37の上方にカラム37の軸線に平行に取り付
ける。逆転可能なモータ17をフレーム35の支持台34の一
方の側に取り付け、このモータによりその出力軸を介し
てラック機構41の歯と係合するピニオン43をラック機構
31及びカラム37,36と直交する方向に回動可能に駆動す
る。よって、ピニオン43がモータ17によっていずれかの
方向に回動駆動されると、支持台34及びその上に支持さ
れている光学部材が２個の位置間をカラム36及び37に沿
って直線的に移動し、一方の位置はエンドスコープの光
路中の位置であり、他方の位置はエンドスコープの光路
からはずれた位置となる。
支持台34は、モータ17の反対側に窓44を有している。
不透明スクリーン14は支持台34のベースに取り付けた
滑動部材にスライド可能に取り付け、顕微鏡の光路を介
して観察することを望む場合光路から取りはずすことが
できる。
モータの駆動を停止させるため、支持台34がフレーム
35の限界位置に達したとき、スリーブ38,39のいずれか
がモータ17の両側から突出する可撓性アーム48,49の端
部に装着した突起46,47を有するスイッチを作動させ、
モータを制御するためにモータに接続したマイクロスイ
ッチを作動させるように動作する。
【図面の簡単な説明】
第1A図及び第1B図は本発明の光学装置の一例の構成を示
す線図、 第1C図は連絡モジュラスの光学素子の配置関係を示す線
図、 第２図は連絡モジュラスの変形例を示す線図、 第３図は第1A図の光学装置の変形例を示す線図、 第４図は本発明の光学装置の変形例を示す線図、 第５図は連絡モジュラスを光路に挿脱できるように構成
した実施例の構成を示す縦方向断面図、 第６図は第５図の光学装置の一部を断面で示す平面図で
ある。 １……顕微鏡、２……エンドスコープ ３……双眼接眼部、4,5……接眼レンズ ８……光学系本体、９……対物レンズ 12……反射部材、13……分離素子 14……不透明スクリーン、10……延長部 15……物体、16……接眼レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クロード レオン フランス国 20144 サント リュシ ド ポルト ベッキオ アモ ド ポギ オリ（番地なし) (72)発明者 ジョセフ レオン フランス国 20144 サント リュシ ド ポルト ベッキオ アモ ド ポギ オリ（番地なし) (72)発明者 ジャン―マリー レオン フランス国 2017 ポルト ベッキオ カポデ レシ (56)参考文献 特開 昭62−166310（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−134615（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−164057（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−124323（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−72347（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 19/00 - 21/00 G02B 21/06 - 21/36 A61B 1/00 - 1/32 A61B 19/00

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】双眼接眼部（３）、光学系本体（８）及び
    対物レンズ（９）を有する顕微鏡（１）と、延長部（1
    0）及び出射側接眼部（16）を有するエンドスコープ
    （２）とを具える光学装置において、 前記顕微鏡の双眼接眼部と光学系本体との間の光路中に
    挿脱自在に配置され、前記エンドスコープにより撮像さ
    れた像及び前記顕微鏡により撮像された像を前記双眼接
    眼部に伝達する伝達光学系、及び光学系本体と双眼接眼
    部との間の光路を選択的に遮断する不透明スクリーンを
    有する光学系ユニットを具え、 前記光学系ユニットの光路への挿脱及び前記不透明スク
    リーンの光路の遮断を選択的に切り換えることにより、
    エンドスコープにより撮像された像、顕微鏡により撮像
    された像、又はエンドスコープにより撮像された像像と
    前記顕微鏡により撮像された像とが重畳された像のいず
    れかの像を前記双眼接眼部を介して選択的に観察できる
    ように構成した光学装置。
  2. 【請求項２】前記画像伝達光学系ユニットが、前記不透
    明スクリーンに加えて、反射部材及びこの反射部材と関
    連する分離素子を有し、これら反射部材及び分離素子の
    法線が、前記エンドスコープの光軸と前記顕微鏡の光軸
    とのなす角度の２等分線に一致するように構成したこと
    を特徴とする請求項１に記載の光学装置。
  3. 【請求項３】前記分離素子と反射部材との間の距離を、
    ａを顕微鏡の両方の光軸間距離とした場合に に等しくしたことを特徴とする請求項２に記載の光学装
    置。
  4. 【請求項４】前記分離素子（13）を一方の面に半反射性
    処理が施されているガラス平板とし、反射部材（12）を
    全反射ミラーとしたことを特徴とする請求項２項に記載
    の光学装置。
  5. 【請求項５】前記エンドスコープにより撮像された像と
    顕微鏡により撮像された像とが互いに寸法的及び位置的
    に適合させるディオプトリック又はカタディオプトリッ
    ク光学系を用い、前記エンドスコープの光学手段を前記
    顕微鏡の光学手段に適合させたことを特徴とする請求項
    １から４までのいずれか１項に記載の光学装置。
  6. 【請求項６】前記エンドスコープが無限遠の像を形成す
    る出射側の接眼レンズ（16）を具え、顕微鏡（１）が光
    学系本体（８）と双眼接眼部（３）との間の空間に無限
    遠の像を形成するように構成したことを特徴とする請求
    項１から４までのいずれか１項に記載の光学装置。
  7. 【請求項７】前記光学系ユニットが内部反射プリズム
    （18）と、２個のプリズム（20,21）から成る分離プリ
    ズム（19）と、不透明スクリーン（14）とを具え、駆動
    モータ（17）により挿脱されるように構成したことを特
    徴とする請求項１に記載の光学装置。
  8. 【請求項８】前記ジオプトリック又はカタジオプトリッ
    ク光学系が空気で構成されることを特徴とする請求項５
    に記載の光学装置。
  9. 【請求項９】前記ジオプトリック又はカタジオプトリッ
    ク光学系をミラー（25）としたことを特徴とする請求項
    ５に記載の光学装置。
  10. 【請求項１０】前記ジオプトリック又はカタジオプトリ
    ック光学系を集束性レンズ（24）及び発散性レンズ（2
    3）と反射プリズムとの組み合わせとしたことを特徴と
    する請求項５に記載の光学装置。
  11. 【請求項１１】前記不透明スクリーンを、光に対して不
    透明になるように塗装した金属シートとしたことを特徴
    とする請求項１に記載の光学装置。
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