JP3631302B2

JP3631302B2 - 実体顕微鏡

Info

Publication number: JP3631302B2
Application number: JP26318995A
Authority: JP
Inventors: 和雄森田
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1995-10-11
Filing date: 1995-10-11
Publication date: 2005-03-23
Anticipated expiration: 2015-10-11
Also published as: JPH09105866A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、手術用顕微鏡等として用いられる実体顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より手術用顕微鏡等の実体顕微鏡は、外科手術、主に眼科等の手術に用いられており、観察者による術部の拡大観察を可能にし、手術の効率を向上させる等の重要な役割を果たしている。しかしながら、従来の多くの手術用顕微鏡は、観察光学系の光軸と照明光学系の光軸とが互いに一致しない構成となっているため、例えば、被観察物が穴の奥深くにあるような場合等に照明光が被観察物まで届かないというような問題を生じていた。
【０００３】
また、眼科手術の７割程度を占めている白内障手術では、白濁した水晶体を摘出した後の残留皮質を取り除く場合に有効な赤色反射を十分に得ることが重要である。ここで、赤色反射とは、図１０に示すように瞳孔４９から眼球内部５０に入射せしめられた照明光４４が眼底の網膜４７で散乱反射せしめられて赤色の反射光４５となり、外部から瞳孔を観察すると例えば図１３に示す被観察瞳孔１３内の斜線部分９，１０が赤く光って見えるような現象をいう。赤色反射は、白濁した水晶体を摘出した後の半透明な残留皮質１５を背後から透過照明するので、赤色反射を十分に得ることができれば、残留皮質１５の姿をくっきりと浮かび上がらせることができ、観察者による残留皮質１５の観察を容易にし、白内障手術の効率を格段に向上させることができる。しかし、従来の白内障手術では、白濁した水晶体を摘出した後の残留皮質を取り除く場合に有効な赤色反射を十分に得ることができないという問題点があった。
【０００４】
これらの問題点を解決するために、実開昭６２−１５８４１１号公報には、例えば図１１に示すように照明光学系より射出せしめられた照明光の一部を、反射部材を用いて左右の観察光学系６の光軸間を結ぶ直線の中点を通る単対物レンズの光軸に沿って被観察物まで導くような方法が記載されている。上記公報に記載の技術によれば、照明光が単対物レンズ１の光軸に沿って被観察物まで導かれるので、被観察物が穴の奥深くにあるような場合等であっても従来の手術用顕微鏡に比べて照明光が深くまで行き届き被観察物を観察することができる。しかし、白内障手術において赤色反射させるような場合には、単対物レンズの光軸が左右の観察光学系の光軸と非同軸であるため、観察者の左右の目には図１２に示すように前記単対物レンズの光軸を進む一部の照明光束により発生せしめられた赤色反射部分９とこの一部の照明光束以外の前記照明光学系から射出せしめられた照明光束とにより発生せしめられた赤色反射部分１０は偏って分布して見え、更に左右の観察像７，８を融像したときには図１３に示すように被観察瞳孔１３内の一部に全く赤色反射が現れない部分１４が生じてしまっていた。これは図１４に示すように観察光学系６に対する照明光学系の照明光射出面４及び反射部材の反射面２の配置に偏りがあり、更に図１５に示すように左右の観察光学系６を重ね合わせても依然として観察光学系６を取り囲む照明光学系の照明光射出面４及び反射部材の反射面２の配置に偏りがあるからである。このため、眼科の白内障手術においては被観察瞳孔内に万遍なく赤色反射を発生させることが難しい傾向にあった。
【０００５】
また、眼球内の網膜は入射する光線に対して非常に敏感であるため、必要以上に照明光を入射することは危険である。従って、網膜への入射光量を必要十分かつ最小限度に抑える必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、手術用顕微鏡等を用いて眼科の白内障手術をする場合に赤色反射を被観察瞳孔内に万遍なく発生させて白内障手術の効率を向上させ、また、赤色反射の明るさを自在に調節可能とし、網膜への必要以上の照明光の入射を防止して網膜を保護することのできる実体顕微鏡を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明による実体顕微鏡は、単対物レンズの上部に、一対の観察光学系と、照明光学系とが配設された実体顕微鏡において、前記照明光学系より射出せしめられた照明光の一部が前記単対物レンズの光軸に対して前記照明光学系の配設位置の反対側まで導かれて被観察物を前記単対物レンズの光軸と非同軸に照射すると共に、前記照明光学系の配設位置の反対側まで導かれた照明光以外の照明光が前記被観察物を照射するようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明は、好ましくは、単対物レンズの上部に、一対の観察光学系と、照明光学系とが互いの光軸を非同軸となるようにして配設された実体顕微鏡において、前記照明光学系と前記単対物レンズとの間に前記照明光学系より射出せしめられた照明光の一部を反射によってその進行方向を変換させる第１反射手段と、前記第１反射手段によって反射せしめられた照明光を反射によって被観察物の方向へその進行方向を変換させる第２反射手段とを有し、第２反射手段が前記一対の観察光学系の光軸間を結ぶ直線に対して前記照明光学系の配設位置の反対側に位置していることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明は、好ましくは、前記第１反射手段と前記照明光学系との間に移動可能な光束遮断シャッターを配設したことを特徴とするものである。
また、本発明は、好ましくは、前記照明光学系内の一部に網膜に有害な光線をカットする網膜保護フィルターを配置したことを特徴とするものである。
また、本発明は、好ましくは、前記網膜保護フィルターを着脱可能にしたことを特徴とするものである。
また、本発明は、好ましくは、前記第１反射手段と前記第２反射手段、前記単対物レンズ、前記光束遮断シャッター、及びこれらを保持する枠を全て一体化して１つのユニットとし、ユニットごとに実体顕微鏡本体部ハウジングに着脱可能にしたことを特徴とするものである。
更に、本発明は、好ましくは、前記第２反射手段の中心が、前記対物レンズの光軸を中心とした半径から前記一対の観察光学系の光軸間を結ぶ直線の２分の１の距離の範囲内に配置されていることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態につき具体的に図示説明する。
図１は、実体顕微鏡の光学配置を例示する斜視図である。実体顕微鏡単対物レンズ１の上部には、一対の観察光学系６が配設されている。一対の観察光学系６は、ズーム光学系１９，結像光学系２０，正立光学系２１，接眼光学系２２等を有しており、これらの光学系がそれぞれ相互に連携して観察光束を伝搬せしめ最終的に観察者が左右の眼２３で被観察物を観察出来るような配置構成となっている。実体顕微鏡単対物レンズ１の上部には、また、照明光学系２９が備えられている。照明光学系２９は、光源２８，集光レンズ２６，ライトガイドファイバーバンドル２７，反射プリズム２５等を有しており、これらの素子及び光学系がそれぞれ相互に連携して光源２８から射出せしめられた照明光束を伝搬せしめ最終的に被観察物に照射できるような配置構成となっている。また、反射プリズム２５の照明光射出面は観察光学系６と非同軸の配置になっている。
【００１１】
本実施形態による実体顕微鏡には、上記構成に加えて、図２に示すように、照明光学系の反射プリズム２５と実体顕微鏡単対物レンズ１との間には、平行四辺形プリズム３１が配設されている。平行四辺形プリズム３１には、反射プリズム２５から射出せしめられた照明光の一部の進行方向を反射によって変換させる第１反射手段と第１反射手段によって反射せしめられた照明光の進行方向を反射によって変換させる第２反射手段として第１反射面３と第２反射面１６とが設けられている。平行行四辺形プリズム３１の第１反射面３は反射プリズム２５の照明光射出面の下部に位置しており、反射プリズム２５から射出せしめられた照明光の一部を第２反射面１６へ向けて反射するようになっている。第２反射面１６は図３に示すように物体面側からみて一対の観察光学系６の光軸間を結ぶ直線５に対して反射プリズム２５の照明光射出面４の位置の反対側で、一対の観察光学系６の光軸間を結んだ直線５の中点に垂直に交わる直線上に配置されている。第２反射面１６は、また、第１反射面３が反射した照明光を受け、被観察物へ向けて反射するように配置されている。また、図２に示すように、反射プリズム２５と平行四辺形プリズム３１との間には、光束遮断シャッター３３が配設されており、光束遮断シャッター３３は反射プリズム２５から射出せしめられる平行四辺形プリズム３１の第１反射面３への照明光の入射を遮断する機能を有している。また、光束遮断シャッター３３を保持する枠（図示省略）には、観察者が操作可能なレバー３２が光束遮断シャッター３３に接続した状態で備えられており、レバー３２を矢印ＡＢ方向に操作することにより光束遮断シャッター３３が平行四辺形プリズム３１上で矢印ＡＢ方向にスライドして、上記照明光の入射光量を調整できるようになっている。
【００１２】
本実施形態の構成によれば、照明光学系２９を経て反射プリズム２５から射出せしめられた照明光の一部が平行四辺形プリズム３１内の第１反射面３により反射せしめられて第２反射面１６へ進行方向を変換せしめられ、さらに、第２反射面１６により反射せしめられ被観察物の方向へその進行方向を変換せしめられるようにして反射伝搬されるので、上記第１，第２反射面により反射せしめられた照明光とそれ以外の照明光とでそれぞれ別個の光路３６，３５を通って観察眼球の眼底まで到達し、図４に示すようにそれぞれ別々に赤色反射１７，１０を発生させる。このとき、赤色反射１７，１０は左右の観察像７，８において対称的な位置関係にあり、観察者が左右の観察像７，８を融像すると図５に示すように被観察瞳孔１３内全体を万遍なく赤色反射が満たしているように見えるので、観察者は残留皮質が瞳孔１３内の何処にあってもくっきりと観察でき白内障手術の効率を格段と向上させることができる。これは、図６に示すように依然として左右の観察光学系６に対する反射プリズム２５の照明光射出面４の配置に偏りを有しつつも図７に示すように左右の観察光学系６を重ね合わせると反射プリズム２５の照明光射出面４と平行四辺形プリズム３１の第２反射面１６とがバランスよく良く観察光学系６を取り囲むためである。
【００１３】
また、観察者がレバー３２を矢印ＡＢ方向に操作すると光束遮断シャッター３３が平行四辺形プリズム３１上を矢印ＡＢ方向にスライドして移動せしめられて反射プリズム２５の照明光射出面４より第１反射面に入射せしめられる照明光の入射光量が変化する。従って、レバー３２の操作により光束遮断シャッター３３の開閉具合を調整して被観察瞳孔内に入射せしめられる照明光量を調整できるので、前記被観察瞳孔内の赤色反射の明るさを任意に制御することができ、入射する光線に対して非常に敏感な瞳孔内の網膜に対し常に必要十分かつ最小限度に抑えた入射光量に調整できる。また、照明光学系内には網膜に有害な赤外線や紫外線をカットする網膜保護フィルター３４が配設されており、網膜への影響を更に軽減することができる。
なお、前記のような赤色反射の効果を最も良く引き出すためには、図３に示すように第２反射面１６の中心５１が実体顕微鏡単対物レンズ１の光軸を中心とした半径Ｌ／２（一対の観察光学系６の光軸間を結ぶ直線の距離Ｌの２分の１の距離）の範囲内に配置されているとよい。
【００１４】
従って、本実施形態によれば、眼科における白内障手術において網膜を保護しつつ、被観察瞳孔内を赤色反射で満たすことができるので、水晶体摘出後の残留皮質をくっきりと目立たせて観察し易くなり、白内障手術の効率を格段に向上させることができる。
【００１５】
図８は本発明の他の実施形態を示している。本実施形態は、図２の実施形態における平行四辺形プリズム３１が第１反射面３を含む第１三角プリズム４０と第２反射面１６を含む第２三角プリズム４１に分かれた構成になっている。更に、第２三角プリズム４１を保持する枠（図示省略）には観察者が操作可能なレバー４３が第２三角プリズム４１に接続した状態で備えられている。
【００１６】
本実施形態の構成によれば、反射プリズム２５から射出せしめられた照明光の一部が第１三角プリズム４０内の第１反射面３により反射せしめられて第２三角プリズム４１内の第２反射面１６へ進行方向を変換せしめられ、更に、第２反射面１６により反射せしめられて被観察物の方向へ進行方向を変換せしめられるが、観察者がレバー４３を矢印ＡＢ方向に操作すると第２三角プリズム４１から射出せしめられた照明光が通る光路４２は第２三角プリズム４１のレバー４３に追従した矢印ＡＢ方向への移動に伴い変化し、それによって発生する赤色反射の状態も異なってくる。従って、本実施形態によれば、観察者はレバー４３を操作することによって赤色反射の状態を調整することができ、白内障手術の効率を一層向上させることができる。なお、第１，第２三角プリズムの替わりに反射面のみを有するミラーをそれぞれ備えてもよい。
【００１７】
ところで、手術用顕微鏡等の実体顕微鏡は脳神経外科、整形形成外科等の異なる分野で共同購入されることが多く、１台の手術用顕微鏡を複数科で用いることがあるが、手術用顕微鏡の使用状態は各科で異なるので、それぞれ異なるニーズに耐えられるよう各種交換対物レンズユニットや照明光学系ユニット等を設けるのが好ましい。
図９は、本発明の他の実施形態を示している。本実施形態は、図２，図８の実施形態の平行四辺形プリズム３１（或いは第１三角プリズム４０と第２三角プリズム４１）と光束遮断シャッター３３、実体顕微鏡単対物レンズ１、これらを保持する枠３０及びレバー３２を一体化して１つのユニット３８として、通常の実体顕微鏡単対物レンズユニット３９と交換して実体顕微鏡本体部ハウジング３７に着脱可能になっている。
従って、本実施形態によれば前記脳神経外科，整形形成外科等に加え眼科のニーズにも対応できる等、顕微鏡の利用範囲を拡張することができる。
【００１８】
以上説明したように、本発明の実体顕微鏡は、前述の特許請求の範囲に記載した特徴の他にも、以下のような特徴を有している。
【００１９】
（１）前記照明光学系内の一部に網膜に有害な光線をカットする網膜保護フィルターを配置したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の実体顕微鏡。
【００２０】
（２）前記網膜保護フィルターを着脱可能にしたことを特徴とする上記（１）に記載の実体顕微鏡。
【００２１】
（３）前記第１反射手段と前記第２反射手段、前記単対物レンズ、前記光束遮断シャッター、及びこれらを保持する枠を全て一体化して１つのユニットとし、ユニットごとに実体顕微鏡本体部ハウジングに着脱可能にしたことを特徴とする請求項３に記載の実体顕微鏡。
【００２２】
（４）前記第２反射手段の中心が、前記対物レンズの光軸を中心とした半径から前記一対の観察光学系の光軸間を結ぶ直線の２分の１の距離の範囲内に配置されていることを特徴とする請求項２、３、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の実体顕微鏡。
【００２３】
【発明の効果】
以上、本発明の実体顕微鏡によれば、眼科の白内障手術をする場合に赤色反射を被観察瞳孔内に万遍なく発生させて白内障手術の効率を向上させることができ、また、赤色反射の明るさを自在に調節可能とし、網膜への必要以上の照明光の入射を防止して網膜を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実体顕微鏡の光学配置を例示した斜視図である。
【図２】本発明による実体顕微鏡の実施の一形態を示す要部断面図である。
【図３】本実施形態の光学配置を被観察物側から見て示す図である。
【図４】本実施形態において左右の眼で観察したときの赤色反射部分を示す図である。
【図５】本実施形態において左右の観察像を融像した状態を示す図である。
【図６】本実施形態の光学配置を被観察物側から見て示す図である。
【図７】本実施形態において左右観察光学系と照明光学系を重ね合わせた図である。
【図８】本発明による実体顕微鏡の他の実施形態を示す要部断面図である。
【図９】本発明による実体顕微鏡の他の実施形態を示す概念図である。
【図１０】眼球内部における赤色反射の発生を例示する断面図である。
【図１１】従来例の実体顕微鏡の光学配置を被観察物側から見て示す図である。
【図１２】従来例の実体顕微鏡において左右の眼で観察したときの赤色反射部分を示す図である。
【図１３】従来例の実体顕微鏡において左右の観察像を融像した状態を示す図である。
【図１４】従来例の実体顕微鏡の光学配置を被観察物側から見て示す図である。
【図１５】従来例の実体顕微鏡において左右観察光学系と照明光学系を重ね合わせた図である。
【符号の説明】
１実体顕微鏡単対物レンズ
２第２反射面
３第１反射面
４照明光射出面
５観察光学系光軸間を結ぶ直線
６観察光学系
７，８顕微鏡像
９，１０，１７赤色反射部分
１１融像したときの観察像
１２被観察眼球
１３被観察瞳孔
１４赤色反射の発生しない部分
１５残留皮質
１６第２反射面
１９ズーム光学系
２０結像レンズ
２１正立光学系
２２接眼レンズ
２３観察者の眼
２５反射プリズム
２６集光レンズ
２７ライトガードファイバーバンドル
２８光源
２９照明光学系
３０単対物レンズ及び平行四辺形プリズム等を保持する枠
３１平行四辺形プリズム
３２，４３レバー
３３光束遮断シャッター
３４網膜保護フィルター
３５照明光学系反射プリズムより射出した照明光が観察物まで進む光路
３６第２反射面より射出した照明光が観察物体まで進む光路
３７実体顕微鏡本体部ハウジング
３８単対物レンズ、平行四辺形プリズム等を一体化したユニット
３９通常の対物レンズユニット
４０第１三角プリズム
４１第２三角プリズム
４２第２三角プリズムより射出した照明光が観察物まで進む光路
４４照明光
４５赤色の反射光
４６水晶体
４７網膜
４８眼球
４９瞳孔
５０眼球内部
５１第２反射面の中心

Claims

単対物レンズの上部に、一対の観察光学系と、照明光学系とが配設された実体顕微鏡において、
前記照明光学系より射出せしめられた照明光の一部が前記単対物レンズの光軸に対して前記照明光学系の配設位置の反対側まで導かれて被観察物を前記単対物レンズの光軸と非同軸に照射すると共に、前記照明光学系の配設位置の反対側まで導かれた照明光以外の照明光が前記被観察物を照射するようにしたことを特徴とする実体顕微鏡。
単対物レンズの上部に、一対の観察光学系と、照明光学系とが互いの光軸を非同軸となるようにして配設された実体顕微鏡において、
前記照明光学系と前記単対物レンズとの間に前記照明光学系より射出せしめられた照明光の一部の進行方向を反射によって変換させる第１反射手段と、前記第１反射手段によって反射せしめられた照明光の進行方向を反射によって被観察物の方向へ変換させる第２反射手段とを有し、
第２反射手段が前記一対の観察光学系の光軸間を結ぶ直線に対して前記照明光学系の配設位置の反対側に位置していることを特徴とする実体顕微鏡。
前記第１反射手段と前記照明光学系との間に移動可能な光束遮断シャッターを配設したことを特徴とする請求項２に記載の実体顕微鏡。
前記照明光学系内の一部に網膜に有害な光線をカットする網膜保護フィルターを配置したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の実体顕微鏡。
前記網膜保護フィルターを着脱可能にしたことを特徴とする請求項４に記載の実体顕微鏡。
前記第１反射手段と前記第２反射手段、前記単対物レンズ、前記光束遮断シャッター、及びこれらを保持する枠を全て一体化して１つのユニットとし、ユニットごとに実体顕微鏡本体部ハウジングに着脱可能にしたことを特徴とする請求項３に記載の実体顕微鏡。
前記第２反射手段の中心が、前記対物レンズの光軸を中心とした半径から前記一対の観察光学系の光軸間を結ぶ直線の２分の１の距離の範囲内に配置されていることを特徴とする請求項２乃至６のいずれかに記載の実体顕微鏡。