JP4067309B2

JP4067309B2 - 顕微鏡

Info

Publication number: JP4067309B2
Application number: JP2002007078A
Authority: JP
Inventors: ミュンテナーユルク
Original assignee: ライカミクロジュステムス（シュヴァイツ）アーゲー
Priority date: 2001-01-27
Filing date: 2002-01-16
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2022-01-16
Also published as: DE10103641A1; EP1249726A2; EP1249726A3; US6844964B2; DE50203716D1; JP2002228936A; EP1249726B1; US20020101653A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、顕微鏡に関し、とりわけ、基体を有する立体顕微鏡であって、該基体に接してないし該基体内に、少なくとも１つの顕微鏡対物レンズ、少なくとも１つの接眼レンズ及び少なくとも１つのビームスプリッタが設けられており、該ビームスプリッタが、該顕微鏡対物レンズと該接眼レンズとの間の光路に設けられ、かつ光の一部を該光路から接眼レンズへ分離出射（ausspiegeln）或いは像を接眼レンズへ向かう光路へ入射結合（einspiegeln）させる形式の立体顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の顕微鏡は、例えば、US-A-5 303 082から既知である。この既知の立体顕微鏡は、基体を有し、該基体に接してないし該基体内に、顕微鏡対物レンズ（複数）−これらは部分的に共通に使用される構成要素を有する−、２つの接眼レンズ、並びに一連のビームスプリッタ（複数）が配されている。ビームスプリッタ（複数）は、顕微鏡対物レンズと接眼レンズとの間の光路に設けられている。ビームスプリッタ（複数）は、一方では、被観察対象物を照明するための照明光源からの光を同軸的に光路へ（差込）入射結合するために利用され、他方では、副観察手段を形成するために利用される。
【０００３】
更に、DE-A-36 08 242からは、眼科分野用のスリットランプ−顕微鏡が既知であるが、この顕微鏡では、接眼レンズへ向かう光路へ像が（差込）入射結合されるように、顕微鏡対物レンズと接眼レンズとの間の光路に１つのビームスプリッタが設けられている。この像は、例えば血管造影像であり得るが、「実際の」顕微鏡像に重なるため、観察者は、顕微鏡像を血管造影像と比較し、かつ場合により一致させることができる。
【０００４】
この種の既知の顕微鏡は全て、１つ又は複数のビームスプリッタが光路に固定的に配されているという点、即ち、顕微鏡の基体ないしシャーシ又はビームスプリッタハウジングに固定的に配されているという点で共通である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この種の既知の顕微鏡の上述の構成は、以下に挙げる不利がある。即ち、
１．１つないし複数の光路に固定的に配されたビームスプリッタは、光路への入射結合ないし光路からの分離出射が必要とされない場合、顕微鏡像の明るさを無駄に低減する。
２．各ビームスプリッタの配置によって、光路への入射結合ないし光路からの分離出射が行われる方向が固定されている。
３．固定的に組込まれたビームスプリッタは、例えば、発生する光の強度の分割比、使用されるビームスプリッタの種類等に関し、変更の余地がない。
４．US-A-5 303 082から既知の種類の立体（ステレオ）顕微鏡並びにその他の種類の立体顕微鏡の２つの光路は、対称的に構成されている。従って、一方の光路で顕微鏡像を分離出射し、かつ他方の光路で顕微鏡像に重なる像を入射結合することは不可能である。
【０００６】
その他の点では、ここに記載されていない全ての詳細を説明するために、上述の従来技術が参照される。
【０００７】
本発明の課題は、像ないし光を１つ又は複数の顕微鏡光路へ入射結合又は該光路から分離出射させるか否か、及び入射結合ないし分離出射させる場合はどの方向で行うかを顕微鏡の利用者が任意に決定できるように、顕微鏡を構成することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、基体を有する立体顕微鏡であって、該基体に接してないし該基体内に、少なくとも１つの顕微鏡対物レンズ、少なくとも１つの接眼レンズ及び少なくとも１つのビームスプリッタが設けられており、該ビームスプリッタは、該顕微鏡対物レンズと該接眼レンズとの間の光路に設けられ、かつ光の一部を該光路から接眼レンズへ分離出射させ、或いは像を接眼レンズへ向かう光路へ入射結合させる形式の立体顕微鏡が提供される。この立体顕微鏡は、ビームスプリッタが、該ビームスプリッタと共に基体のリセス内へ装填可能ないし該リセスから除去可能な支持体に配されることを特徴とする。より詳しくは、前記ビームスプリッタは、その都度各別に前記基体に設けた一つの光路のための一つのリセス内へ、又は選択的に他の光路のための他のリセス内へ、該ビームスプリッタと共に装填可能ないし該リセスから除去可能な支持体に配されること、及び前記支持体の一方又は双方は、前記光路に垂直な軸周りで１８０°回転されてその都度当該光路のためのリセス内へ装填可能であることにより、前記ビームスプリッタは、それぞれその装填方向に応じて、入射結合ないし分離出射を行うことができることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を示すが、それらは従属請求項の対象でもある。
顕微鏡は、更に、（ビームスプリッタ及び支持体の）装填後、更に調節することなしにビームスプリッタが光路に対し調節されているように、支持体が、リセスへ装填（ないし嵌入）されることが好ましい。
顕微鏡は、更に、支持体が、顕微鏡アクセサリの組込構成部材であること、顕微鏡アクセサリ（ないし付属装置）が、ａ）副観察ユニット、ｂ）照明用又は操作用ないし処理用光源であって、その光が被観察対象物の操作用ないし処理用光路へとりわけ同軸的に入射結合可能な光源、又はｃ）接眼レンズ像内において、入射結合された像及び／又は指示等を顕微鏡像に重畳する装置であることが好ましい。
顕微鏡は、更に、支持体が、光路に垂直な軸周りで１８０°回転されて顕微鏡のリセス内へ装填可能であることにより、ビームスプリッタが、装填方向に応じて、入射結合ないし分離出射することができることが好ましい。
顕微鏡は、特に、手術用顕微鏡であることが好ましい。
顕微鏡は、更に、ビームスプリッタが顕微鏡の光路に配されていない場合、リセスに、それぞれ、支持体に支持された平行平面プレートが装填されており、該プレートの光路長が、ビームスプリッタの光路長に等しいこと、ビームスプリッタとして、例えば、強度に特異的な光分割器、波長及び／又は偏光状態に特異的な光分割器のような、種々の光分割器が使用可能であることが好ましい。
顕微鏡は、更に、支持体が、光路と光学的に結合した顕微鏡アクセサリを介して情報を制御ユニットへ伝達する符号化手段を有すること、該制御ユニットが、符号化手段に基づいて、顕微鏡の適合（ないし最適化）を行うことが好ましい。
【００１０】
本発明の基本思想は、ビームスプリッタ、とりわけ光分割プリズムを立体顕微鏡ないしビームスプリッタハウジングの複数の光路に非固定的に配し、当該ビームスプリッタを（嵌合）支持する支持体を用いることである。従って、ビームスプリッタないし光分割プリズムは、顕微鏡の本来の光学構造から分離された部材であり、支持体と共に顕微鏡の基体ないしシャーシの挿入部分ないしリセスへ装填可能であり、かつ挿入部分から再び除去可能に構成されていると共に、それによって、ビームスプリッタはそれぞれその装填方向に応じて入射結合ないし分離出射を行うことができるよう構成される。
【００１１】
本発明のこの構成は、本発明の顕微鏡を使用する場合、−既知の顕微鏡との比較において−格段により大きい柔軟性を可能とする。
【００１２】
そのため、ビームスプリッタとして、種々の光分割器を使用することが可能である。例えば、種々の強度分割器（光分割プリズム等）を使用することができるが、それらの強度分割器は、使用される顕微鏡アクセサリに応じて種々の強度部分（ないし割合）を分離出射又は透過させる。その分割比は、とりわけ、５０：５０以外の値を取ることができる。更に、強度分割ではなく、波長に特異的な（即ち、波長選択的な）及び／又は偏光状態に特異的な光分割を行うビームスプリッタを使用することも可能である。
【００１３】
更に、支持体には、他の光学部材を取り付けることも可能である。
【００１４】
当該光学部材としては、例えば、フィルタ（例えば、操作用又は処理用光源としてレーザを用いる場合のレーザ用保護フィルタ）又は偏光子を使用できる。更に、種々の光学作用ないし使用される異なるビームスプリッタの光路長を補償する補償要素を使用することもできる。
【００１５】
一般的に、ビームスプリッタは、顕微鏡の光学構造の基本的要素の１つに数えられているので、更に、ビームスプリッタが顕微鏡の光路に配されていない場合には、その除去された部分に、支持体に支持された要素（分割作用を除いたその光学特性は、ビームスプリッタの光学特性に比肩する）を配することが好ましい。光分割プリズムの場合では、平行平面プレート（その光路長は、ビームスプリッタとして使用される分割プリズムの光路長に比肩する）を使用することができる。
【００１６】
本発明の基本思想の枠内において、種々の変形・補充を行うことが可能であることは自明である。
【００１７】
例えば、極めて多様な顕微鏡アクセサリを一緒に使用することができるように、顕微鏡の光路に連続的に並んだ複数の挿入部材（ないしインサート：Einschub）を設けることも可能である。
【００１８】
何れにせよ、装填後、更に調節しなくてもビームスプリッタが光路に対し調節されているように、支持体がインサート（のリセス）に装填（ないし嵌入）されているのが好ましい。
【００１９】
更に、支持体は、顕微鏡光路と光学的に結合した顕微鏡アクセサリに関する情報を顕微鏡制御ユニットへ伝達する符号化手段（ないしマーキング：Kodierung）を有することができる。例えば、レーザ装置がアクセサリとして使用される場合、レーザ光が顕微鏡に投入されていることを符号化手段によって制御ユニットへ伝達することができる。その場合、制御ユニットは、保護フィルタが光路に挿入ないし旋回装填されている場合にのみレーザ光が放出・照射され得るように監視・制御を行う。更に、制御ユニットは、符号化手段によって、顕微鏡の最適化を行うこと、例えば、光路に配されたビームスプリッタの光学的作用に対する相応の補償要素を自動的に旋回挿入することができる。
【００２０】
支持体の構成に関しても、同様に、種々の形態を取ることができる。
【００２１】
例えば、支持体は、顕微鏡アクセサリの組込構成部材であり得る。顕微鏡アクセサリとしては、例えば、副観察ユニット、照明用又は操作用ないし処理用光源（その光は、被観察対象物を照明ないし処理するための光路にとりわけ同軸的に入射結合されている）、又は接眼レンズ像内において、入射結合される像（例えば、血管造影像）及び／又は指示等を顕微鏡像に重畳する装置が考えられる。
【００２２】
更に、支持体は、そのビームスプリッタから離隔した端部、即ちインサート（のリセス）に装填されていない端部に、種々の顕微鏡アクセサリ（例として掲げた上述の各ユニット）を取り付けることができる連結器を有し得る。
【００２３】
この場合、支持体は、光路に垂直な軸周りで１８０°回転して顕微鏡のインサートに装填可能であり、そのためビームスプリッタをその装填の向き（ないし角度位置）に応じて入射結合と分離出射とで切替可能にすることができる。このことは、コストを大いに低減できることを意味する。というのは、種々の異なるアクセサリに対し、それぞれ異なるビームスプリッタを有する複数の支持体を揃える必要がないからである。その上、左方／右方と入射結合／分離出射との間で任意に選択することもできる。
【００２４】
顕微鏡としては、例えば、ステレオ（ないし立体）顕微鏡やとりわけ手術用顕微鏡のような各種の既知の顕微鏡を使用できるのは勿論である。これに関し、本発明では、特定用途の顕微鏡構造に限定されていない。
【００２５】
ステレオ顕微鏡の場合、２つの光路には、支持体用のインサートないしリセスが設けられている。本発明の構造に基づけば、この場合、２つの光路に、それぞれの使用状況に応じた種々の顕微鏡アクセサリを装填することも可能である。
【００２６】
【実施例】
本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、特許請求の範囲に付した図面参照符合は、発明の理解の容易化のためであり、本発明を図示の態様に限定することを意図しない。また、以下の実施例も理解の容易化のために過ぎず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において当業者により実施可能な修正・変更・付加形態等を含むこともいうまでもない。
【００２７】
以下の各図では、同一の要素ないし部分は、常に同一の参照符号が付されている。そのため図２及び図３について説明する際に、同じ要素ないし部分を改めて説明することは少なくとも部分的に省略されている。
【００２８】
図１には、既知の顕微鏡の基本構造が示されている。図１では、描写を簡素化するために、１つ又は複数の顕微鏡対物レンズも、接眼レンズも省略されている。図１では、顕微鏡の基体部材ないしビームスプリッタハウジング部材ないしシャーシ部材１が記載されているが、そこでは、複数の顕微鏡対物レンズ（不図示）ないし１つの共通の対物レンズの左側光路Ｌないし右側光路Ｒが接眼レンズ（不図示）に向かって一点鎖線に沿って矢印の方向に伸びている。
【００２９】
基体部材１には、図１に記載された顕微鏡の場合、光分割プリズム２、３が固定的に嵌め込まれているが、該光分割プリズム２、３は、光（Ｌ、Ｒ）の一部（Ｌ１ないしＲ１）を接眼レンズに向かって進む光路（Ｌ２ないしＲ２）から分割反射（ないし部分的に反射）して分離出射する。基体部材１には、図１に示された実施例の場合、単に模式的に示された顕微鏡アクセサリ４、５が配されているが、該アクセサリ４、５は、例えば、副観察手段又はビデオ撮影装置であり得る。
【００３０】
図１に示された構造に基づき、光の分割が行われるという事実（ないし現象）も、光の分割の方向及び仕方（ないし態様）も、更に左右の選択も変更不可能である。というのは、ビームスプリッタとして使用される光分割プリズム２、３は、基体部材１と固定的に結合しているからである。
【００３１】
図２には、図１に記載された顕微鏡の変形例が示されている。この顕微鏡では、光分割プリズム２の代わりに、光分割プリズム２’が嵌め込まれるが、該プリズム２’は、顕微鏡アクセサリ４’からの光を左側の接眼レンズ（不図示）の方向へ入射結合ないし偏向する。そのため、入射結合される光路Ｌ１’と光路Ｌとが結合し光路Ｌ２’となり、観察者の眼において（それらを進行する像等が）重なり合う。右側の光路Ｒは、図１に関して記載された光路に対応する。但し、この変形例もなお上述の不利を有することには変りがない。
【００３２】
図３には、本発明の実施例が示されているが、図２の従来技術との共通点は、光分割プリズム２’、３が左右の光路Ｌ、Ｒに配されているということである。
【００３３】
図１、２に関して記載された既知の顕微鏡と異なるのは、光分割プリズム２’、３が、基体部材１と結合しておらず、顕微鏡アクセサリ４’’、５’の構成要素と結合して（担持されて）いることである。光分割プリズム２’、３の支持体として作用する顕微鏡アクセサリ４’’、５’は、基体部材１のインサートないしリセス６に該プリズム２’、３を装填できるように構成されている。この場合、光分割プリズム２’、３が光路Ｌ−Ｌ２’ないしＲ−Ｒ２に対し更に措置を講じなくても調節されているように、リセス６と、アクセサリ４’’、５’の支持体部分との間の公差が規定されている。
【００３４】
顕微鏡アクセサリ４’’、５’が互いに交換可能であること、又はアクセサリ部材の一種（例えば、光路（の光）を分離出射するアクセサリ部材）を２つのリセス６内へ装填可能であることは、自明である。更に、基体部材１は、光路のそれぞれに対し複数のリセスないしインサート６を有することも可能である。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の独立請求項１により、所定の課題として掲げた効果が達成される。即ち、本発明の立体顕微鏡により、像ないし光を複数の立体顕微鏡光路へ入射結合又は該光路から分離出射させるか否か、及び入射結合ないし分離出射させる場合はどの方向で行うかを顕微鏡の利用者が任意に決定することが可能となる。
各従属請求項により、更に付加的な効果がそれぞれ達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術ないし従来技術の限界の説明。
【図２】従来技術ないし従来技術の限界の説明。
【図３】本発明の実施例。
【符号の説明】
１基体部材
２、２’、３、３’ 光分割プリズム
４、４’、４”、５、５' アクセサリ

Claims

基体を有する立体顕微鏡であって、該基体に接してないし該基体内に、少なくとも１つの顕微鏡対物レンズ、少なくとも１つの接眼レンズ、及び少なくとも１つのビームスプリッタが設けられており、該ビームスプリッタが、該顕微鏡対物レンズと該接眼レンズとの間の光路に設けられ、かつ光の一部を該光路から接眼レンズへ分離出射させ、或いは像を接眼レンズへ向かう光路へ入射結合させる形式の立体顕微鏡において、
前記ビームスプリッタ（２’又は３）は、その都度各別に前記基体（１）に設けた一つの光路（Ｌ／Ｌ２’）のための一つのリセス（６）内へ、又は選択的に他の光路（Ｒ／Ｒ２）のための他のリセス（６）内へ、該ビームスプリッタと共に装填可能ないし該リセス（６）から除去可能な支持体（４’’又は５’）に配されること、及び
前記支持体（４”又は５’）の一方又は双方は、前記光路（Ｌ／Ｌ２’、Ｒ／Ｒ２）に垂直な軸周りで１８０°回転されてその都度当該光路のためのリセス（６）内へ装填可能であることにより、前記ビームスプリッタ（２’、３）は、それぞれその装填方向に応じて、入射結合ないし分離出射を行うことができること
を特徴とする立体顕微鏡。
前記装填後、更に調節することなしに前記ビームスプリッタ（２’、３）が前記光路（Ｌ／Ｌ２’又はＲ／Ｒ２）に対し調節されているように、前記支持体（４’’、５’）は、前記リセス（６）に装填される
ことを特徴とする請求項１に記載の立体顕微鏡。
前記支持体は、顕微鏡アクセサリの組込構成部材であること、
該顕微鏡アクセサリは、ａ）副観察ユニット、ｂ）照明用又は操作用ないし処理用光源であって、その光が被観察対象物の操作用ないし処理用光路へ同軸的に入射結合可能な光源、又はｃ）接眼レンズ像内において、入射結合される像及び／又は指示を立体顕微鏡像に重畳する装置、であること
を特徴とする請求項１に記載の立体顕微鏡。
前記立体顕微鏡は、手術用顕微鏡である
ことを特徴とする請求項１〜３の一に記載の立体顕微鏡。
ビームスプリッタ（２’、３）が前記立体顕微鏡のいずれかの光路（Ｌ／Ｌ２’又はＲ／Ｒ２）に配されていない場合、当該光路のための前記リセス（６）内には、それぞれ、支持体に支持された平行平面プレートが装填されており、該プレートの光路長は、該ビームスプリッタ（２’、３）の光路長に等しいこと、
ビームスプリッタとして、強度に特異的な光分割器、波長及び／又は偏光状態に特異的な光分割器のような種々の光分割器が使用可能であること
を特徴とする請求項１〜４の一に記載の立体顕微鏡。
前記支持体は、その都度前記光路（Ｌ／Ｌ２’又はＲ／Ｒ２）と光学的に結合した立体顕微鏡アクセサリを介して情報を制御ユニットへ伝達する符号化手段を有すること、
該制御ユニットは、該符号化手段に基づいて、立体顕微鏡の適合ないし最適化を行うこと
を特徴とする請求項１〜５の一に記載の立体顕微鏡。