JP4751509B2 - 歯科用実体顕微鏡 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯科診察や歯科治療の際に用いる歯科用実体顕微鏡に関し、特に、照明光学系として照明ユニットを用いると共に観察光学系に対して接近させることで、凹凸部位にも有効な照明を行なえるようにした歯科用実体顕微鏡に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
歯科診療又は治療或いは観察を行なう際に、歯科用実体顕微鏡を用いることが広く行なわれている。歯科用実体顕微鏡を用いて歯科診療や治療を行なう場合、被観察体は歯牙や根管である場合が多く、比較的大きな凹凸を有するのが一般的である。このため、鮮明な視野を確保するには適度な照度や被写界深度が必要となる。特に、狭い視野の範囲で高低差が生じているような場合、低い部位には高い部位からの影が影響を与えるため、可及的に影の発生を抑えるように構成することが必要となる。また医師が診療又は治療或いは観察を行なう場合、この医師は歯科用実体顕微鏡の接眼レンズを覗いた状態で行なうため、歯科用実体顕微鏡の下端側と被観察体である患部との間には充分な空間が必要となる。
【０００３】
このような歯科用実体顕微鏡の例について図４により説明する。先ず同図（ａ）により斜軸照明型顕微鏡の構成を説明する。図に示す斜軸照明型顕微鏡51は、観察光学系52と照明光学系53が共通のレンズ（第１対物レンズ）54を保有しないで被観察体55を照明すると共に観察し得るようにしたものである。照明光学系53を構成する照明光学部品は斜軸照明型顕微鏡51の鏡筒51ａの下端部に取り付けられ、図に示すように、２つの観察光学系52の光軸52ａを含む面を側面から見たとき、観察光学系52の光軸52ａと照明光学系53の光軸53ａとが被観察体55の表面で一致するように配置されている。
【０００４】
また斜軸照明型顕微鏡51の観察光学系52を構成する２つの第２対物レンズ56を含む平面57に於ける各光軸52ａ，53ａとの関係について説明すると、２つの観察光学系52の光軸52ａの離隔距離を直径とする円58を設定したとき、照明光学系53の光軸53ａは円58の内部に入ることはない。このため、被観察体55の表面で一致する光軸52ａと光軸53ａとのなす角は大きい。
【０００５】
また同図（ｂ）は同軸照明型顕微鏡59の構成を説明する図である。図に示す同軸照明型顕微鏡59は観察光学系52と照明光学系60が共通のレンズ（第１対物レンズ）54を保有して被観察体55を照明すると共に観察し得るようにしたものである。照明光学系60は同軸照明型顕微鏡59の鏡筒59ａの内部であって変倍光学系61を回避し得る位置に構成されている。即ち、照明光学系60は鏡筒59ａの内部に構成されたプリズム60ｂを含む複数のレンズを有しており、光軸60ａはプリズム60ｂによって屈折して変倍光学系61を回避し、その後、第１対物レンズ54を経て被観察体55の表面で観察光学系52の光軸52ａと一致するように構成されている。
【０００６】
上記同軸照明型顕微鏡59の観察光学系52を構成する２つの第２対物レンズ56を含む平面57に於ける各光軸52ａ，60ａとの関係について説明すると、２つの観察光学系52の光軸52ａ間の距離を直径とする円58を設定したとき、照明光学系60の光軸60ａは円58の内部に入ることはなく、光軸60ａは第１対物レンズ54によって被観察体55に向けて屈折される。このため、被観察体55の表面で一致する光軸52ａと光軸53ａとのなす角は小さい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記斜軸照明型顕微鏡では、観察光学系の光軸と照明光学系の光軸とのなす角が大きいため、観察光学系の光軸を被観察体の表面に対して垂直方向に配置したとき、照明光学系の光軸は被観察体の表面に対して大きい角度を持って配置されることとなり、被観察体に於ける観察すべき凹凸部位（例えば根管）に対して大きな影を形成することになるという問題がある。
【０００８】
また照明光学系を構成する照明光学部品は鏡筒に対して外付けとなるため、ホルダー等を含めて専用化されることとなり、価格が高くなってしまうという問題もある。
【０００９】
また上記同軸照明型顕微鏡では、観察光学系の光軸と照明光学系の光軸とのなす角が小さいため、被観察体に於ける観察すべき凹凸に対し、比較的に大きな影を形成することなく照明することが出来る。しかし、照明光学系が観察光学系と同じ鏡筒の内部に構成されるため、照明光学系の光軸の経路が複雑で且つプリズムやレンズ等多数の部品が必要となり、コストがかかるという問題がある。またライトガイドから照射された光は、プリズムや複数のレンズを透過することとなり、光の減衰が生じて視野の明るさに悪影響を与えるという問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、斜軸照明型顕微鏡に於ける被観察体に対する照射角度が大きいという問題、同軸照明型顕微鏡に於ける構造の複雑さと光の減衰の問題を解決した歯科用実体顕微鏡を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る歯科用実体顕微鏡は、照明ユニットからなる照明光学系と左右の観察光学系とを有する双眼の斜軸照明型の歯科用実体顕微鏡であって、前記照明ユニットからなる照明光学系は単独で且つ照明の光軸を変更するためのプリズムを用いることなく被観察体を照明し得るように構成され、顕微鏡鏡筒内に於ける観察光学系に対し前記照明ユニットを接近させて配置し、更に、左右の観察光学系を構成する対物レンズのうち被観察体側の所定のレンズを含む平面を設定し該平面に於ける左右の観察光学系の光軸を結ぶ線分を直径とする円の内部に前記照明ユニットの光軸を配置したものである。
【００１２】
上記歯科用実体顕微鏡（以下単に「顕微鏡」という）では、左右２つの観察光学系を有する双眼の顕微鏡に於ける観察光学系に対し照明ユニットを接近させ、且つ夫々の観察光学系を構成するレンズのうち被観察体側の所定のレンズ（例えば左右に配置された第２対物レンズ）を含む平面を想定し、該平面に於ける２つの観察光学系の光軸を結ぶ線分を直径とする円の内部に照明ユニットの光軸を配置し、更に、観察光学系の光軸と照明ユニットの光軸を被観察体の表面で一致させることによって、斜軸照明型の顕微鏡であるにも関わらず、同軸照明型顕微鏡と同等の照明効果を発揮させることが出来る。
【００１３】
即ち、観察光学系の被観察体側の所定のレンズを含む平面内に於ける２つの観察光学系の光軸を直径とした円を設定し、この円の内部に光軸が入り且つ被観察体の表面で観察光学系の光軸と一致するように、照明ユニットを設置したので、該照明ユニットの光軸は観察光学系の光軸に接近すると共に互いになす角度が小さくなり、被観察体に於ける観察すべき部位を良好に照明することが出来る。
【００１４】
上記顕微鏡に於いて、観察光学系の倍率変換形式がズーム式であることが好ましい。顕微鏡の倍率変換形式をズーム式とすることによって、観察光学系はレンズの大きさ以上の面積を必要とせず、該観察光学系に対し照明ユニットを極めて接近させることが出来る。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、上記顕微鏡の好ましい実施形態について図を用いて説明する。図１は第１実施例に係る顕微鏡の構成を説明する図である。図２は観察光学系の光軸と照明ユニットの光軸との関係を説明する図であり、図１のII−II断面図である。図３は第２実施例に係る顕微鏡の構成を説明する図である。
【００１６】
先ず、図１，図２により第１実施例に係る顕微鏡Ａの構成について説明する。この顕微鏡Ａは歯科診療，歯科治療に利用するものであり、患者に接近させて患部を観察して診療し、或いは患部を観察しつつ治療を施すものである。この顕微鏡Ａは双眼顕微鏡として構成されており、図１は２つの観察光学系１の光軸１ａを含む面に対し直交する側面から見た側面図である。
【００１７】
顕微鏡Ａは、２つの観察光学系１と、照明光学系２とを有して構成されており、夫々の観察光学系１は互いに双眼顕微鏡として必要な距離離隔して配置され、更に、照明光学系２が観察光学系１に接近した状態で配置されている。各観察光学系１と照明光学系２は、前記関係を保持して顕微鏡Ａを構成する鏡筒３に設けられている。
【００１８】
特に顕微鏡Ａは、斜軸照明型顕微鏡として構成されておりながら、照明光学系２による被観察体４に生じる影の影響を可及的に減少させて同軸照明型顕微鏡のように被観察体４を観察することを可能としたものである。更に、照明光学系２として一般に市販されている機能部品（固定具６ａ，ライトガイド６ｂ，ホルダー６ｃ，集光レンズ６ｄ等からなる照明ユニット６）を用いることで、コスト的な問題を解決している。
【００１９】
観察光学系１は歯牙等の被観察体４に於ける根管等の被観察面４ａを所定の倍率で拡大して観察するものである。この観察光学系１は、被観察体４に最も近い左右の第２対物レンズ１ｂを含む複数のレンズ群とプリズム１ｃを有して構成されており、第２対物レンズ１ｂとプリズム１ｃとの間にズーム式の倍率変換部５が構成されている。
【００２０】
一般的に、被観察体４に最も近く配置される対物レンズは左右に配置された２つの観察光学系１の光軸１ａを含む１枚の第１対物レンズとして構成される。しかし、以下説明する第１，第２実施例の顕微鏡Ａ，Ｂでは、この第１対物レンズを有することなく構成しているため、被観察体４に最も近いレンズを第２対物レンズ１ｂとしている。
【００２１】
ズーム式の倍率変換部５は、該倍率変換部５に配置された所定のレンズを、歯科医師が外部から操作して光軸１ａに沿って移動させることで、被観察面４ａを観察するのに最適な倍率に変換するものである。このように、ズーム式の倍率変換部５では、鏡筒３は光軸２ａに沿った筒状に構成され、特別な膨出部が形成されることはない。
【００２２】
また２つの観察光学系１は、図１の左右何れかの方向から見たとき、接眼レンズ１ｄから第２対物レンズ１ｂまでの間で光軸１ａは内側に傾いて配置され、被観察体４に於ける被観察面４ａで焦点を結ぶように構成されている。
【００２３】
上記の如く構成された観察光学系１は、ズーム式倍率変換部５を有する顕微鏡に於ける一般的な構成である。
【００２４】
照明光学系２は被観察体４の被観察面４ａを照明する機能を有するものであり、照明ユニット６によって構成され、鏡筒３に形成された照明光学系保持部７に配置されると共に固定されている。
【００２５】
照明ユニット６は、該照明ユニット６を鏡筒３に固定するボルト等の固定部６ａと、図示しない外部光源から光を導くライトガイド６ｂと、ライトガイド６ｂ及び集光レンズ６ｄを保持するホルダー６ｃと、ライトガイド６ｂの先端に配置され該ライトガイド６ｂから照射された光を集光する集光レンズ６ｄとを有して構成されており、一般的に光源装置として市販されているものである。即ち、照明ユニット６は特殊な仕様を有するものではなく、コスト的に有利である。尚、ホルダー６ｃは、ライトガイド６ｂ側と集光レンズ６ｄ側とを別個に構成しても良く、この場合、例えばネジやバヨネット機構等の着脱機能を持った接続部６ｅで接続し得るように構成しても良い。
【００２６】
ライトガイド６ｂは、被観察面４ａの全面を照明して良好な観察を確保するためのものであり、予め設定された照明領域と照度を有する。このライトガイドは束ねた光ファイバーからなり、一方側に接続された外部光源からの光を照射し得るように構成されている。
【００２７】
集光レンズ６ｄはライトガイド６ｂから照射された光を被観察面４ａの全面を照明し得るように集光する機能を有するものであり、該ライトガイド６ｂの先端側に所定距離離隔して配置されると共にホルダー６ｃによって保持されている。
【００２８】
ライトガイド６ｂ，ホルダー６ｃ及び集光レンズ６ｄは互いに組み合わせた状態で、観察光学系１の焦点距離と、被観察体４に於ける被観察面４ａの条件とを考慮して決定される。例えば、目的の被観察面４ａの面積が大きく設定されている場合、ライトガイド６ｂ，ホルダー６ｃ及び集光レンズ６ｄは被観察面４ａを充分に照明し得るような投光特性を発揮させるような組み合わせが決定される。
【００２９】
照明光学系保持部７は鏡筒３に設けた穴によって構成されている。そして照明光学系保持部７に、先端に集光レンズ６ｄを装着した照明ユニット６が挿入され、集光レンズ６ｄがライトガイド６ｂから照射された光を集めることで、被観察面４ａを照明し得る位置で、固定具６ａによって締結されることで固定されている。
【００３０】
従って、照明光学系２の光軸２ａは、照明光学系保持部７の観察光学系１に対する位置と姿勢とによって決定される。また、集光レンズ６ｄの照明光学系保持部７に於ける位置は特に限定されず、ライトガイド６ｂよりも被観察体４側で、且つ被観察面４ａ上に光を照射し得る位置であれば良い。
【００３１】
照明光学系保持部７は、図１に示すように、２つの観察光学系１に対して可及的に接近すると共に、図１を左右方向からみたとき、２つの観察光学系１の略中央に配置され、鏡筒３を上下方向に貫通して形成されている。特に、照明ユニット６が比較的直線状に形成されるため、該照明ユニット６を容易に且つ円滑に挿入し得るように、照明光学系保持部７は鏡筒３を直線的に貫通した穴として形成されている。
【００３２】
しかし、照明光学系保持部７は必ずしも直線である必要はなく、照明ユニット６がホルダー６ｃを持たない場合、ライトガイド６ｂが無理なく挿入することが可能な範囲で屈曲させても良い。
【００３３】
上記の如く、照明光学系保持部７が直線的に形成されており、且つ該照明光学系保持部７に先端に集光レンズ６ｄを装着した照明ユニット６が配置されて照明光学系２が構成されるため、該照明光学系２はプリズムや多くのレンズを必要としない。このため、照明ユニット６から照射された光はプリズムや多くのレンズによる減衰が少なく、効率の良い照明を実現することが可能である。
【００３４】
本実施例では、観察光学系１を構成する対物レンズのうち被観察体側の所定のレンズを第２対物レンズ１ｂとして設定し、これらの第２対物レンズ１ｂを含む平面８に於いて、２つの第２対物レンズ１ｂの中心距離（光軸１ａの距離）を直径とし且つ各光軸１ａを含む円９を想定したとき、図２に示すように、照明光学系保持部７は、中心（照明光学系２の光軸２ａ）が円９の内部に位置するように形成されている。
【００３５】
また照明光学系保持部７の角度は特に限定するものではなく、２つの観察光学系１の第２対物レンズ１ｂを含む平面８に於いて夫々の第２対物レンズ１ｂの中心距離を直径とした円９を想定したとき光軸２ａが円９の内部に位置し、且つ観察光学系１の光軸１ａが被観察体４の被観察面４ａと一致して焦点を結んだとき、光軸２ａが被観察面４ａ上で光軸１ａと一致し得るように設定されている。
【００３６】
このため、照明光学系保持部７に挿入された照明光学系２は、光軸２ａが２つの観察光学系１の光軸１ａの略中央に配置されると共に、該光軸２ａの延長線が被観察体４の被観察面４ａに到達し、且つ該被観察面４ａ上で光軸１ａと一致する。従って、図１に於ける光軸１ａと光軸２ａとのなす角は小さくなり、被観察面４ａが被観察体４の上面４ｂに対し凹状に形成されているような場合であっても、該上面４ｂによる影の影響を可及的に小さくすることが可能となる。
【００３７】
上記の如く構成された顕微鏡Ａでは、鏡筒３に形成された照明光学系保持部７に照明光学系２を構成する照明ユニット６を挿入した斜軸照明型顕微鏡として構成されているが、照明光学系２の光軸２ａは観察光学系１の光軸１ａに対して極めて接近すると共に、該観察光学系１の被観察体４側の所定の対物レンズ（第２対物レンズ１ｂ）を含む平面８に於いて２つの光軸１ａ間の距離を直径とする円９の内部に光軸２ａを位置させることで、同軸照明型顕微鏡に於ける照明と類似させた照明とすることが可能であり、被観察体４の被観察面４ａが上面４ｂよりも窪んだ状態にあっても、該上面４ｂの影響を軽減させることが可能となる。
【００３８】
次に、第２実施例に係る顕微鏡Ｂについて図３により説明する。尚、図に於いて、前述の第１実施例と同一の部分及び同一の機能を有する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３９】
本実施例に係る顕微鏡Ｂは、図に示すように、観察光学系１を構成する倍率変換部がドラム式倍率変換部10としている以外は、前述した第１実施例の顕微鏡Ａと同じである。このドラム式倍率変換部10は、予め設定された倍率を実現するレンズ群10ａ〜10ｃが同軸上に配置されており、外部操作によって何れかのレンズ群10ａ〜10ｃを選択し得るように構成されている。
【００４０】
従って、歯科医師が被観察体４の被観察面４ａを観察しつつ、ドラム式倍率変換部10を回転させて適当なレンズ群10ａ〜10ｃを観察光学系１の光軸に一致させることで、該観察光学系１の倍率を変更することが可能である。
【００４１】
上記顕微鏡Ｂであっても、照明光学系２は光軸２ａが観察光学系１の光軸１ａに接近して配置され、且つ２つの観察光学系１の被観察体４側の所定のレンズとなる第２対物レンズ１ｂを含む平面８を想定したとき、図２に示すように、第２対物レンズ１ｂの中心（光軸１ａ）間の距離を直径とし、且つ各光軸１ａを円周上に持つ円９の内部に位置している。
【００４２】
従って、顕微鏡Ｂも前述した顕微鏡Ａと同様に、鏡筒３に形成された照明光学系保持部７に照明ユニット６を挿入した斜軸照明型顕微鏡として構成されているが、照明光学系２の光軸２ａは観察光学系１の光軸１ａに対して極めて接近し、且つ観察光学系１の第１対物レンズ１ｂを含む平面８に於ける円９の内部に光軸２ａを位置させることで、恰も同軸照明型顕微鏡のように照明することが可能であり、被観察体４の被観察面４ａが上面４ｂよりも窪んだ状態にあっても、該上面４ｂの影響を軽減させることが可能となる。
【００４３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明に係る顕微鏡では、２つの観察光学系に対し照明ユニットを接近させ、且つ各観察光学系を構成するレンズのうち被観察体側の所定のレンズ（例えば第１対物レンズ）を含む平面を想定し、この平面に於ける２つの観察光学系の光軸を結ぶ線分を直径とする円の内部に照明ユニットの光軸を配置し、更に、観察光学系の光軸と照明ユニットの光軸を被観察体の表面で一致させることによって、照明ユニットの光軸は観察光学系の光軸に接近すると共に互いになす角度が小さくなり、被観察体に於ける観察すべき部位を良好に照明することが出来、斜軸照明型の顕微鏡であるにも関わらず、同軸照明型顕微鏡と同等の照明効果を発揮させることが出来る。
【００４４】
特に、照明光学系をライトガイド，ホルダー，集光レンズ等からなる照明ユニットによって構成することで、プリズムや多数のレンズからなる複雑な光学系を構成する必要がなく、光の減衰を少なくし、且つ従来の顕微鏡に比較してコストを大幅に下げることが出来る。
【００４５】
また観察光学系の倍率変換形式をズーム式とすることによって、観察光学系の断面積を大きくする必要がない。このため、観察光学系に対し照明ユニットを極めて接近させることが出来、より照明効果を向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施例に係る顕微鏡の構成を説明する図である。
【図２】 観察光学系の光軸と照明ユニットの光軸との関係を説明する図であり、図１のII−II断面図である。
【図３】 第２実施例に係る顕微鏡の構成を説明する図である。
【図４】 従来の斜軸照明型顕微鏡の照明系と同軸照明型顕微鏡の照明系を説明する図である。
【符号の説明】
Ａ，Ｂ 顕微鏡
１ 観察光学系
１ａ，２ａ 光軸
１ｂ 第２対物レンズ
１ｃ プリズム
１ｄ 接眼レンズ
２ 照明光学系
３ 鏡筒
４ 被観察体
４ａ 被観察面
５ 倍率変換部
６ 照明ユニット
６ａ 固定具
６ｂ ライトガイド
６ｃ ホルダー
６ｄ 集光レンズ
６ｅ 接続部
７ 照明系保持部
８ 平面
９ 円
10 ドラム式倍率変換部
10ａ〜10ｃ レンズ群
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯科診察や歯科治療の際に用いる歯科用実体顕微鏡に関し、特に、照明光学系として照明ユニットを用いると共に観察光学系に対して接近させることで、凹凸部位にも有効な照明を行なえるようにした歯科用実体顕微鏡に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
歯科診療又は治療或いは観察を行なう際に、歯科用実体顕微鏡を用いることが広く行なわれている。歯科用実体顕微鏡を用いて歯科診療や治療を行なう場合、被観察体は歯牙や根管である場合が多く、比較的大きな凹凸を有するのが一般的である。このため、鮮明な視野を確保するには適度な照度や被写界深度が必要となる。特に、狭い視野の範囲で高低差が生じているような場合、低い部位には高い部位からの影が影響を与えるため、可及的に影の発生を抑えるように構成することが必要となる。また医師が診療又は治療或いは観察を行なう場合、この医師は歯科用実体顕微鏡の接眼レンズを覗いた状態で行なうため、歯科用実体顕微鏡の下端側と被観察体である患部との間には充分な空間が必要となる。
【０００３】
このような歯科用実体顕微鏡の例について図４により説明する。先ず同図（ａ）により斜軸照明型顕微鏡の構成を説明する。図に示す斜軸照明型顕微鏡51は、観察光学系52と照明光学系53が共通のレンズ（第１対物レンズ）54を保有しないで被観察体55を照明すると共に観察し得るようにしたものである。照明光学系53を構成する照明光学部品は斜軸照明型顕微鏡51の鏡筒51ａの下端部に取り付けられ、図に示すように、２つの観察光学系52の光軸52ａを含む面を側面から見たとき、観察光学系52の光軸52ａと照明光学系53の光軸53ａとが被観察体55の表面で一致するように配置されている。
【０００４】
また斜軸照明型顕微鏡51の観察光学系52を構成する２つの第２対物レンズ56を含む平面57に於ける各光軸52ａ，53ａとの関係について説明すると、２つの観察光学系52の光軸52ａの離隔距離を直径とする円58を設定したとき、照明光学系53の光軸53ａは円58の内部に入ることはない。このため、被観察体55の表面で一致する光軸52ａと光軸53ａとのなす角は大きい。
【０００５】
また同図（ｂ）は同軸照明型顕微鏡59の構成を説明する図である。図に示す同軸照明型顕微鏡59は観察光学系52と照明光学系60が共通のレンズ（第１対物レンズ）54を保有して被観察体55を照明すると共に観察し得るようにしたものである。照明光学系60は同軸照明型顕微鏡59の鏡筒59ａの内部であって変倍光学系61を回避し得る位置に構成されている。即ち、照明光学系60は鏡筒59ａの内部に構成されたプリズム60ｂを含む複数のレンズを有しており、光軸60ａはプリズム60ｂによって屈折して変倍光学系61を回避し、その後、第１対物レンズ54を経て被観察体55の表面で観察光学系52の光軸52ａと一致するように構成されている。
【０００６】
上記同軸照明型顕微鏡59の観察光学系52を構成する２つの第２対物レンズ56を含む平面57に於ける各光軸52ａ，60ａとの関係について説明すると、２つの観察光学系52の光軸52ａ間の距離を直径とする円58を設定したとき、照明光学系60の光軸60ａは円58の内部に入ることはなく、光軸60ａは第１対物レンズ54によって被観察体55に向けて屈折される。このため、被観察体55の表面で一致する光軸52ａと光軸53ａとのなす角は小さい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記斜軸照明型顕微鏡では、観察光学系の光軸と照明光学系の光軸とのなす角が大きいため、観察光学系の光軸を被観察体の表面に対して垂直方向に配置したとき、照明光学系の光軸は被観察体の表面に対して大きい角度を持って配置されることとなり、被観察体に於ける観察すべき凹凸部位（例えば根管）に対して大きな影を形成することになるという問題がある。
【０００８】
また照明光学系を構成する照明光学部品は鏡筒に対して外付けとなるため、ホルダー等を含めて専用化されることとなり、価格が高くなってしまうという問題もある。
【０００９】
また上記同軸照明型顕微鏡では、観察光学系の光軸と照明光学系の光軸とのなす角が小さいため、被観察体に於ける観察すべき凹凸に対し、比較的に大きな影を形成することなく照明することが出来る。しかし、照明光学系が観察光学系と同じ鏡筒の内部に構成されるため、照明光学系の光軸の経路が複雑で且つプリズムやレンズ等多数の部品が必要となり、コストがかかるという問題がある。またライトガイドから照射された光は、プリズムや複数のレンズを透過することとなり、光の減衰が生じて視野の明るさに悪影響を与えるという問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、斜軸照明型顕微鏡に於ける被観察体に対する照射角度が大きいという問題、同軸照明型顕微鏡に於ける構造の複雑さと光の減衰の問題を解決した歯科用実体顕微鏡を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る歯科用実体顕微鏡は、照明ユニットからなる照明光学系と左右の観察光学系とを有する双眼の斜軸照明型の歯科用実体顕微鏡であって、前記照明ユニットからなる照明光学系は単独で且つ照明の光軸を変更するためのプリズムを用いることなく被観察体を照明し得るように構成され、顕微鏡鏡筒内に於ける観察光学系に対し前記照明ユニットを接近させて配置し、更に、左右の観察光学系を構成する対物レンズのうち被観察体側の所定のレンズを含む平面を設定し該平面に於ける左右の観察光学系の光軸を結ぶ線分を直径とする円の内部に前記照明ユニットの光軸を配置したものである。
【００１２】
上記歯科用実体顕微鏡（以下単に「顕微鏡」という）では、左右２つの観察光学系を有する双眼の顕微鏡に於ける観察光学系に対し照明ユニットを接近させ、且つ夫々の観察光学系を構成するレンズのうち被観察体側の所定のレンズ（例えば左右に配置された第２対物レンズ）を含む平面を想定し、該平面に於ける２つの観察光学系の光軸を結ぶ線分を直径とする円の内部に照明ユニットの光軸を配置し、更に、観察光学系の光軸と照明ユニットの光軸を被観察体の表面で一致させることによって、斜軸照明型の顕微鏡であるにも関わらず、同軸照明型顕微鏡と同等の照明効果を発揮させることが出来る。
【００１３】
即ち、観察光学系の被観察体側の所定のレンズを含む平面内に於ける２つの観察光学系の光軸を直径とした円を設定し、この円の内部に光軸が入り且つ被観察体の表面で観察光学系の光軸と一致するように、照明ユニットを設置したので、該照明ユニットの光軸は観察光学系の光軸に接近すると共に互いになす角度が小さくなり、被観察体に於ける観察すべき部位を良好に照明することが出来る。
【００１４】
上記顕微鏡に於いて、観察光学系の倍率変換形式がズーム式であることが好ましい。顕微鏡の倍率変換形式をズーム式とすることによって、観察光学系はレンズの大きさ以上の面積を必要とせず、該観察光学系に対し照明ユニットを極めて接近させることが出来る。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、上記顕微鏡の好ましい実施形態について図を用いて説明する。図１は第１実施例に係る顕微鏡の構成を説明する図である。図２は観察光学系の光軸と照明ユニットの光軸との関係を説明する図であり、図１のII−II断面図である。図３は第２実施例に係る顕微鏡の構成を説明する図である。
【００１６】
先ず、図１，図２により第１実施例に係る顕微鏡Ａの構成について説明する。この顕微鏡Ａは歯科診療，歯科治療に利用するものであり、患者に接近させて患部を観察して診療し、或いは患部を観察しつつ治療を施すものである。この顕微鏡Ａは双眼顕微鏡として構成されており、図１は２つの観察光学系１の光軸１ａを含む面に対し直交する側面から見た側面図である。
【００１７】
顕微鏡Ａは、２つの観察光学系１と、照明光学系２とを有して構成されており、夫々の観察光学系１は互いに双眼顕微鏡として必要な距離離隔して配置され、更に、照明光学系２が観察光学系１に接近した状態で配置されている。各観察光学系１と照明光学系２は、前記関係を保持して顕微鏡Ａを構成する鏡筒３に設けられている。
【００１８】
特に顕微鏡Ａは、斜軸照明型顕微鏡として構成されておりながら、照明光学系２による被観察体４に生じる影の影響を可及的に減少させて同軸照明型顕微鏡のように被観察体４を観察することを可能としたものである。更に、照明光学系２として一般に市販されている機能部品（固定具６ａ，ライトガイド６ｂ，ホルダー６ｃ，集光レンズ６ｄ等からなる照明ユニット６）を用いることで、コスト的な問題を解決している。
【００１９】
観察光学系１は歯牙等の被観察体４に於ける根管等の被観察面４ａを所定の倍率で拡大して観察するものである。この観察光学系１は、被観察体４に最も近い左右の第２対物レンズ１ｂを含む複数のレンズ群とプリズム１ｃを有して構成されており、第２対物レンズ１ｂとプリズム１ｃとの間にズーム式の倍率変換部５が構成されている。
【００２０】
一般的に、被観察体４に最も近く配置される対物レンズは左右に配置された２つの観察光学系１の光軸１ａを含む１枚の第１対物レンズとして構成される。しかし、以下説明する第１，第２実施例の顕微鏡Ａ，Ｂでは、この第１対物レンズを有することなく構成しているため、被観察体４に最も近いレンズを第２対物レンズ１ｂとしている。
【００２１】
ズーム式の倍率変換部５は、該倍率変換部５に配置された所定のレンズを、歯科医師が外部から操作して光軸１ａに沿って移動させることで、被観察面４ａを観察するのに最適な倍率に変換するものである。このように、ズーム式の倍率変換部５では、鏡筒３は光軸２ａに沿った筒状に構成され、特別な膨出部が形成されることはない。
【００２２】
また２つの観察光学系１は、図１の左右何れかの方向から見たとき、接眼レンズ１ｄから第２対物レンズ１ｂまでの間で光軸１ａは内側に傾いて配置され、被観察体４に於ける被観察面４ａで焦点を結ぶように構成されている。
【００２３】
上記の如く構成された観察光学系１は、ズーム式倍率変換部５を有する顕微鏡に於ける一般的な構成である。
【００２４】
照明光学系２は被観察体４の被観察面４ａを照明する機能を有するものであり、照明ユニット６によって構成され、鏡筒３に形成された照明光学系保持部７に配置されると共に固定されている。
【００２５】
照明ユニット６は、該照明ユニット６を鏡筒３に固定するボルト等の固定部６ａと、図示しない外部光源から光を導くライトガイド６ｂと、ライトガイド６ｂ及び集光レンズ６ｄを保持するホルダー６ｃと、ライトガイド６ｂの先端に配置され該ライトガイド６ｂから照射された光を集光する集光レンズ６ｄとを有して構成されており、一般的に光源装置として市販されているものである。即ち、照明ユニット６は特殊な仕様を有するものではなく、コスト的に有利である。尚、ホルダー６ｃは、ライトガイド６ｂ側と集光レンズ６ｄ側とを別個に構成しても良く、この場合、例えばネジやバヨネット機構等の着脱機能を持った接続部６ｅで接続し得るように構成しても良い。
【００２６】
ライトガイド６ｂは、被観察面４ａの全面を照明して良好な観察を確保するためのものであり、予め設定された照明領域と照度を有する。このライトガイドは束ねた光ファイバーからなり、一方側に接続された外部光源からの光を照射し得るように構成されている。
【００２７】
集光レンズ６ｄはライトガイド６ｂから照射された光を被観察面４ａの全面を照明し得るように集光する機能を有するものであり、該ライトガイド６ｂの先端側に所定距離離隔して配置されると共にホルダー６ｃによって保持されている。
【００２８】
ライトガイド６ｂ，ホルダー６ｃ及び集光レンズ６ｄは互いに組み合わせた状態で、観察光学系１の焦点距離と、被観察体４に於ける被観察面４ａの条件とを考慮して決定される。例えば、目的の被観察面４ａの面積が大きく設定されている場合、ライトガイド６ｂ，ホルダー６ｃ及び集光レンズ６ｄは被観察面４ａを充分に照明し得るような投光特性を発揮させるような組み合わせが決定される。
【００２９】
照明光学系保持部７は鏡筒３に設けた穴によって構成されている。そして照明光学系保持部７に、先端に集光レンズ６ｄを装着した照明ユニット６が挿入され、集光レンズ６ｄがライトガイド６ｂから照射された光を集めることで、被観察面４ａを照明し得る位置で、固定具６ａによって締結されることで固定されている。
【００３０】
従って、照明光学系２の光軸２ａは、照明光学系保持部７の観察光学系１に対する位置と姿勢とによって決定される。また、集光レンズ６ｄの照明光学系保持部７に於ける位置は特に限定されず、ライトガイド６ｂよりも被観察体４側で、且つ被観察面４ａ上に光を照射し得る位置であれば良い。
【００３１】
照明光学系保持部７は、図１に示すように、２つの観察光学系１に対して可及的に接近すると共に、図１を左右方向からみたとき、２つの観察光学系１の略中央に配置され、鏡筒３を上下方向に貫通して形成されている。特に、照明ユニット６が比較的直線状に形成されるため、該照明ユニット６を容易に且つ円滑に挿入し得るように、照明光学系保持部７は鏡筒３を直線的に貫通した穴として形成されている。
【００３２】
しかし、照明光学系保持部７は必ずしも直線である必要はなく、照明ユニット６がホルダー６ｃを持たない場合、ライトガイド６ｂが無理なく挿入することが可能な範囲で屈曲させても良い。
【００３３】
上記の如く、照明光学系保持部７が直線的に形成されており、且つ該照明光学系保持部７に先端に集光レンズ６ｄを装着した照明ユニット６が配置されて照明光学系２が構成されるため、該照明光学系２はプリズムや多くのレンズを必要としない。このため、照明ユニット６から照射された光はプリズムや多くのレンズによる減衰が少なく、効率の良い照明を実現することが可能である。
【００３４】
本実施例では、観察光学系１を構成する対物レンズのうち被観察体側の所定のレンズを第２対物レンズ１ｂとして設定し、これらの第２対物レンズ１ｂを含む平面８に於いて、２つの第２対物レンズ１ｂの中心距離（光軸１ａの距離）を直径とし且つ各光軸１ａを含む円９を想定したとき、図２に示すように、照明光学系保持部７は、中心（照明光学系２の光軸２ａ）が円９の内部に位置するように形成されている。
【００３５】
また照明光学系保持部７の角度は特に限定するものではなく、２つの観察光学系１の第２対物レンズ１ｂを含む平面８に於いて夫々の第２対物レンズ１ｂの中心距離を直径とした円９を想定したとき光軸２ａが円９の内部に位置し、且つ観察光学系１の光軸１ａが被観察体４の被観察面４ａと一致して焦点を結んだとき、光軸２ａが被観察面４ａ上で光軸１ａと一致し得るように設定されている。
【００３６】
このため、照明光学系保持部７に挿入された照明光学系２は、光軸２ａが２つの観察光学系１の光軸１ａの略中央に配置されると共に、該光軸２ａの延長線が被観察体４の被観察面４ａに到達し、且つ該被観察面４ａ上で光軸１ａと一致する。従って、図１に於ける光軸１ａと光軸２ａとのなす角は小さくなり、被観察面４ａが被観察体４の上面４ｂに対し凹状に形成されているような場合であっても、該上面４ｂによる影の影響を可及的に小さくすることが可能となる。
【００３７】
上記の如く構成された顕微鏡Ａでは、鏡筒３に形成された照明光学系保持部７に照明光学系２を構成する照明ユニット６を挿入した斜軸照明型顕微鏡として構成されているが、照明光学系２の光軸２ａは観察光学系１の光軸１ａに対して極めて接近すると共に、該観察光学系１の被観察体４側の所定の対物レンズ（第２対物レンズ１ｂ）を含む平面８に於いて２つの光軸１ａ間の距離を直径とする円９の内部に光軸２ａを位置させることで、同軸照明型顕微鏡に於ける照明と類似させた照明とすることが可能であり、被観察体４の被観察面４ａが上面４ｂよりも窪んだ状態にあっても、該上面４ｂの影響を軽減させることが可能となる。
【００３８】
次に、第２実施例に係る顕微鏡Ｂについて図３により説明する。尚、図に於いて、前述の第１実施例と同一の部分及び同一の機能を有する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３９】
本実施例に係る顕微鏡Ｂは、図に示すように、観察光学系１を構成する倍率変換部がドラム式倍率変換部10としている以外は、前述した第１実施例の顕微鏡Ａと同じである。このドラム式倍率変換部10は、予め設定された倍率を実現するレンズ群10ａ〜10ｃが同軸上に配置されており、外部操作によって何れかのレンズ群10ａ〜10ｃを選択し得るように構成されている。
【００４０】
従って、歯科医師が被観察体４の被観察面４ａを観察しつつ、ドラム式倍率変換部10を回転させて適当なレンズ群10ａ〜10ｃを観察光学系１の光軸に一致させることで、該観察光学系１の倍率を変更することが可能である。
【００４１】
上記顕微鏡Ｂであっても、照明光学系２は光軸２ａが観察光学系１の光軸１ａに接近して配置され、且つ２つの観察光学系１の被観察体４側の所定のレンズとなる第２対物レンズ１ｂを含む平面８を想定したとき、図２に示すように、第２対物レンズ１ｂの中心（光軸１ａ）間の距離を直径とし、且つ各光軸１ａを円周上に持つ円９の内部に位置している。
【００４２】
従って、顕微鏡Ｂも前述した顕微鏡Ａと同様に、鏡筒３に形成された照明光学系保持部７に照明ユニット６を挿入した斜軸照明型顕微鏡として構成されているが、照明光学系２の光軸２ａは観察光学系１の光軸１ａに対して極めて接近し、且つ観察光学系１の第１対物レンズ１ｂを含む平面８に於ける円９の内部に光軸２ａを位置させることで、恰も同軸照明型顕微鏡のように照明することが可能であり、被観察体４の被観察面４ａが上面４ｂよりも窪んだ状態にあっても、該上面４ｂの影響を軽減させることが可能となる。
【００４３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明に係る顕微鏡では、２つの観察光学系に対し照明ユニットを接近させ、且つ各観察光学系を構成するレンズのうち被観察体側の所定のレンズ（例えば第１対物レンズ）を含む平面を想定し、この平面に於ける２つの観察光学系の光軸を結ぶ線分を直径とする円の内部に照明ユニットの光軸を配置し、更に、観察光学系の光軸と照明ユニットの光軸を被観察体の表面で一致させることによって、照明ユニットの光軸は観察光学系の光軸に接近すると共に互いになす角度が小さくなり、被観察体に於ける観察すべき部位を良好に照明することが出来、斜軸照明型の顕微鏡であるにも関わらず、同軸照明型顕微鏡と同等の照明効果を発揮させることが出来る。
【００４４】
特に、照明光学系をライトガイド，ホルダー，集光レンズ等からなる照明ユニットによって構成することで、プリズムや多数のレンズからなる複雑な光学系を構成する必要がなく、光の減衰を少なくし、且つ従来の顕微鏡に比較してコストを大幅に下げることが出来る。
【００４５】
また観察光学系の倍率変換形式をズーム式とすることによって、観察光学系の断面積を大きくする必要がない。このため、観察光学系に対し照明ユニットを極めて接近させることが出来、より照明効果を向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施例に係る顕微鏡の構成を説明する図である。
【図２】 観察光学系の光軸と照明ユニットの光軸との関係を説明する図であり、図１のII−II断面図である。
【図３】 第２実施例に係る顕微鏡の構成を説明する図である。
【図４】 従来の斜軸照明型顕微鏡の照明系と同軸照明型顕微鏡の照明系を説明する図である。
【符号の説明】
Ａ，Ｂ 顕微鏡
１ 観察光学系
１ａ，２ａ 光軸
１ｂ 第２対物レンズ
１ｃ プリズム
１ｄ 接眼レンズ
２ 照明光学系
３ 鏡筒
４ 被観察体
４ａ 被観察面
５ 倍率変換部
６ 照明ユニット
６ａ 固定具
６ｂ ライトガイド
６ｃ ホルダー
６ｄ 集光レンズ
６ｅ 接続部
７ 照明系保持部
８ 平面
９ 円
10 ドラム式倍率変換部
10ａ〜10ｃ レンズ群
Claims (2)
- 照明ユニットからなる照明光学系と左右の観察光学系とを有する双眼の斜軸照明型の歯科用実体顕微鏡であって、前記照明ユニットからなる照明光学系は単独で且つ照明の光軸を変更するためのプリズムを用いることなく被観察体を照明し得るように構成され、顕微鏡鏡筒内に於ける観察光学系に対し前記照明ユニットを接近させて配置し、更に、左右の観察光学系を構成する対物レンズのうち被観察体側の所定のレンズを含む平面を設定し該平面に於ける左右の観察光学系の光軸を結ぶ線分を直径とする円の内部に前記照明ユニットの光軸を配置することを特徴とする歯科用実体顕微鏡。
- 観察光学系の倍率変換形式がズーム式であることを特徴とする請求項１に記載した歯科用実体顕微鏡。
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