JP5043604B2 - 実体顕微鏡 - Google Patents

Description

この発明は、実体顕微鏡に関し、特に、二人の観察者が同時に対象物を観察することが可能な実体顕微鏡に関する。

実体顕微鏡は、一般に、観察対象を薄切り標本などに加工することなくそのままの状態で観察することが可能な顕微鏡である。実体顕微鏡には、二人の観察者が同時に対象物を観察できるものがある。このような実体顕微鏡の例として、医療分野（特に眼科や脳神経外科など）で用いられる手術用顕微鏡がある。

特許文献１〜３には、従来の実体顕微鏡（手術用顕微鏡）が開示されている。特許文献１、２に記載の実体顕微鏡は、術者用顕微鏡と助手用顕微鏡とを有する。助手用顕微鏡は、術者用顕微鏡に対し、対物レンズの中心を軸として回転可能に設けられている。

このような実体顕微鏡の光学系の一部を図１３及び図１４に示す。この実体顕微鏡１０００は、観察対象２０００の拡大像を観察するための装置である。実体顕微鏡１０００は、図示しない照明光学系とともに、主観察光学系１０１０及び副観察光学系１０２０を含んで構成される。

手術用顕微鏡においては、主観察光学系１０１０は術者が使用する術者用顕微鏡の光学系であり、副観察光学系１０２０は助手が使用する助手用顕微鏡の光学系である。なお、図１３においては、術者は紙面奥側（対物レンズ１００１の奥側）に位置し、紙面手前側を向いた状態で観察対象２０００を観察する。助手は、術者の右側又は左側に位置する。また、照明光学系は、図１３の紙面手前側に配設される。

照明光学系は、観察対象２０００に照明光を投射するための光学系である。照明光学系は、図１４の反射ミラー１０３１に加えて、図示しない光源、絞り、レンズ等の光学素子を含んで構成される。反射ミラー１０３１は、対物レンズ１００１の上方近傍に配設されている。反射ミラー１０３１は、光源から出力された照明光を反射し、対物レンズ１００１を介して観察対象２０００に投射する。

主観察光学系１０１０は、観察対象２０００により反射された照明光を術者用接眼レンズ（図示せず）に導く。主観察光学系１０１０には、左右一対の光学系が設けられている。それにより双眼による立体観察が可能になる。主観察光学系１０１０には、変倍レンズ（ズームレンズ）１０２１Ｌ、１０２１Ｒとともに、図示しない各種の光学素子が設けられている。

副観察光学系１０２０は、観察対象２０００により反射された照明光を助手用接眼レンズ（図示せず）に導く。副観察光学系１０２０にも左右一対の光学系が設けられており、双眼による立体観察が可能とされている。副観察光学系１０２０には、対物レンズ１００１の周縁部の上方近傍に設けられた反射部材１０２２や、レンズ１０２１などの各種光学部材が設けられている。

主観察光学系１０１０は、（少なくとも対物レンズ１００１の近傍において、）左右の光軸ＯＬ、ＯＲが対物レンズ１００１の光軸Ｏと平行になるように配設されている。また、副観察光学系１０２０は、その光軸ＯＰが対物レンズ１００１の光軸Ｏに直交するように配設されている。

副観察光学系１０２０は、助手が位置を変更できるように、主観察光学系１０１０に対する位置を変更できるようになっている。特に、副観察光学系１０２０は、対物レンズ１００１の光軸Ｏを軸として回転可能に構成されている。副観察光学系１０２０は、図１４に示す軌跡Ｔに沿って光軸Ｏの周りを回転する。それにより、助手は、術者の右側又は左側に位置して観察を行うことができる。なお、図１４の符号ＦＬ、ＦＲは、主観察光学系１０１０の左右の光学系による観察野を表している。

また、従来の実体顕微鏡には、主観察光学系の左右の観察野を対物レンズの中心に対して非対称に配置し、かつ、観察対象からの反射光を副観察光学系に導く反射部材（上記の反射部材１０２２に相当する）を対物レンズの中心に配置したものもある。

また、特許文献３には、副観察光学系自体を上方に旋回可能に構成し、それにより助手の観察位置を左右に切り替え可能とした実体顕微鏡が開示されている。

特開２０００−３３００３２号公報 特開２００４−２２６８２８号公報 特開２００５−１３７５７７号公報

以上のような従来の実体顕微鏡には、次のような問題がある。

まず、図１３及び図１４に示す実体顕微鏡については、副観察光学系１０２０を回転させるときに、反射部材やこれを支持する部材が術者の観察野ＦＬ、ＦＲを遮るおそれがある。

また、副観察光学系１０２０を鏡筒１０４０に対して着脱可能に構成されたものもあるが、副観察光学系１０２０の位置変更を手作業で行うことは手間が掛かる上、着脱部分の構造が複雑になってしまう。

また、主観察光学系の左右の観察野を対物レンズの中心から非対称に配置した実体顕微鏡については、観察対象を斜め方向から観察することになるため、術者に負担が掛かるおそれがある。

また、副観察光学系を上方に旋回可能に構成した実体顕微鏡については、主観察光学系の鏡筒の形状に制限が生じ、また複雑な旋回機構も必要になる。更に、手術室等の観察室には様々な機器が設置されているため、旋回中の副観察光学系が物や人に衝突するおそれがある。

この発明は、以上のような問題を解決するためになされたものであり、主たる観察者の観察野を遮ることなく、容易に助手用の観察光学系の位置を変更することが可能な実体顕微鏡を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、対物レンズと、前記対物レンズを介して観察対象に照明光を投射する照明光学系と、前記観察対象により反射され前記対物レンズを経由した前記照明光を第１の接眼レンズに導く第１の観察光学系と、前記対物レンズを経由した前記照明光の反射光を観察するための第２の接眼レンズを含む第２の観察光学系と、前記対物レンズの光軸に平行な軸を中心に前記第２の観察光学系を回転させて、前記第２の観察光学系を互いに対向する第１の位置と第２の位置とに切り替えて配置させる光学系駆動機構と、前記観察対象に投射される前記照明光の光路及び前記第１の観察光学系に入射する前記反射光の光路のそれぞれから退避した位置に設けられ、前記対物レンズを経由した前記反射光を前記光軸と異なる方向に反射する反射部材と、前記光軸に直交する回転軸を中心に前記反射部材を回転させて、前記対物レンズを経由した前記反射光を、前記第１の位置又は前記第２の位置に配置された前記第２の観察光学系に導く反射部材駆動機構と、を備え、前記反射部材駆動機構は、前記光学系駆動機構による前記第２の観察光学系の位置の切り替えに連係して前記反射部材を回転させる、ことを特徴とする実体顕微鏡である。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の実体顕微鏡であって、前記反射部材は、前記光軸を含む面に対して斜設され、前記対物レンズを経由した前記反射光を反射する反射面を有し、前記反射部材駆動機構は、前記面に対して対称な位置に前記反射面が配置されるように前記反射部材を回転させる、ことを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の実体顕微鏡であって、前記反射部材は、上端部が前記面に略接するように配設され、かつ、前記上端部から前記対物レンズの縁端方向に向かって傾斜する斜面を有し、前記反射面は、前記斜面に設けられ、前記反射部材駆動機構は、前記面と、前記斜面の下端部を通過しかつ前記面に直交する面との交線を前記回転軸として前記反射部材を回転させることにより、前記反射面を前記対称な位置に配置させる、ことを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の実体顕微鏡であって、前記反射部材は、上端部と下端部とが前記面に対して反対側に配置された斜面を有し、前記反射面は、前記斜面に設けられ、前記反射部材駆動機構は、前記面と前記斜面との交線を前記回転軸として前記反射部材を回転させることにより、前記反射面を前記対称な位置に配置させる、ことを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の実体顕微鏡であって、前記光学系駆動機構は、前記第２の観察光学系の回転方向に沿って設けられ、前記第２の観察光学系とともに回転する第１のギアを有し、前記反射部材駆動機構は、前記回転軸に沿って設けられて前記反射部材に接続された軸部材と、前記軸部材に接続され、前記第１のギアに係合し、前記第１のギアの回転に応じて前記軸部材を前記反射部材とともに回転させる第２のギアとを有する、ことを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の実体顕微鏡であって、前記第２の接眼レンズは、左右一対の接眼レンズを含み、前記第２の観察光学系は、前記対物レンズを経由した照明光を当該左の接眼レンズに導く左観察光学系と、該照明光を当該右の接眼レンズに導く右観察光学系とを含み、前記反射部材は、左右一対の反射面を有し、前記反射部材駆動機構は、前記反射部材を回転させることにより、前記左の反射面により反射された前記反射光を前記左観察光学系に導き、前記右の反射面により反射された前記反射光を前記右観察光学系に導く、ことを特徴とする。

この発明に係る実体顕微鏡は、第１の観察光学系と第２の観察光学系とを有する。ここで、第１の観察光学系は主たる観察者により用いられ、第２の観察はそれ以外の観察者（助手）により用いられる。第２の観察光学系は、対物レンズの光軸に平行な軸を中心に回転可能とされ、互いに対向する第１の位置と第２の位置とに切り替え配置される。

また、この発明に係る実体顕微鏡には、観察対象により反射されて対物レンズを経由した照明光の反射光を、対物レンズの光軸と異なる方向に反射する反射部材が設けられている。反射部材は、観察対象に向かう照明光の光路や、第１の観察光学系に入射する反射光の光路から退避した位置に設けられる。

更に、この発明に係る実体顕微鏡には、対物レンズの光軸に直交する回転軸を中心に反射部材を回転させて、観察対象により反射されて対物レンズを経由した反射光を第１の位置又は第２の位置に配置された第２の観察光学系に導く反射部材駆動機構が設けられている。

このように構成された実体顕微鏡によれば、対物レンズの光軸に直交する回転軸を中心として反射部材を回転させることができるので、主たる観察者の観察野を遮ることなく第２の観察光学系の位置を変更することが可能である。

この発明に係る実体顕微鏡の実施形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下の実施形態では、実体顕微鏡の具体例として、眼科用の手術用顕微鏡について説明する。なお、これ以外の実体顕微鏡についても、以下の実施形態で説明する構成を適宜に適用することが可能である。

［外観構成］
まず、図１〜図３を参照しながら、この実施形態に係る手術用顕微鏡の外観構成を説明する。手術用顕微鏡１は、被手術眼Ｅの手術において、手術野を観察するために使用される。

手術用顕微鏡１の支柱２の上端には、第１アーム３の一端が接続されている。第１アーム３の他端には、第２アーム４の一端が接続されている。第２アーム４の他端には、駆動装置５が接続されている。駆動装置５には、術者用顕微鏡６が懸架されている。術者用顕微鏡６には、助手用顕微鏡７が付設されている。

手術用顕微鏡１には、フットスイッチ８が設けられている。術者は、フットスイッチ８を足で操作することで手術用顕微鏡１に所望の動作を実行させる。駆動装置５は、フットスイッチ８等を用いた操作に対応し、術者用顕微鏡６や助手用顕微鏡７を３次元的に移動させる。駆動装置５は、モータ等のアクチュエータを含んで構成される。

術者用顕微鏡６の鏡筒部１０には、各種の光学系や駆動系が収納されている。鏡筒部１０の上部には、インバータ部１２が設けられている。インバータ部１２は、倒像を正立像に変換する光学ユニットである。インバータ部１２の上部には、左右の接眼部１１Ｌ、１１Ｒが設けられている。接眼部１１Ｌ、１１Ｒには、それぞれ接眼レンズが設けられている（後述）。また、鏡筒部１０の下端には、対物レンズ１５が設けられている。

術者用顕微鏡６には、保持アーム１４の上端部が連結されている。保持アーム１４の下端部には、前置レンズ１３が保持されている。前置レンズ１３は、照明光を集束させて被手術眼Ｅの眼内を照明する。前置レンズ１３としては、異なる屈折力（たとえば４０Ｄ、８０Ｄ、１２０Ｄ等）を有する複数個のレンズが用意されており、これらが択一的に保持アーム１４に装着される。

保持アーム１４の上端部は、上下方向に回動可能に枢設されている。それにより、前置レンズ１３は、被手術眼Ｅと対物レンズ１５との間の位置に挿脱可能とされる。前置レンズ１３が挿入される位置（使用位置）は、対物レンズ１５の光軸上の位置であり、かつ、対物レンズ１５の前側焦点位置と被手術眼Ｅとの間の位置である。

前置レンズ１３は、その周囲を取り囲むように形成された保持板１４１ａにより保持される。保持板１４１ａは、枢軸１４１ｂを介してアーム部１４１に接続され、枢軸１４１ｂを中心に回動可能とされている。保持板１４１ａには傾斜部１４１ｃが形成されている。

アーム部１４１の上端部分には、コイルスプリング１５４が巻回されている。アーム部１４１の上端は、枢軸１７４ａにより収納部１７４の一端に枢設されている。アーム部１４１には、術者側から見て左右方向に延びる操作ノブが設けられている（図示せず）。術者は、この操作ノブを把持して保持アーム１４を枢軸１７４ａ周りに旋回させることにより、前置レンズ１３の位置を前述の使用位置と後述の収納位置とに切り替えることができる。

術者用顕微鏡６の本体部６ａには、駆動部１７５が設けられている。駆動部１７５には、支持部材１７６を介して昇降アーム１７１が接続されている。昇降アーム１７１の上端にはフリンジ部１７１ａが形成され、昇降アーム１７１が支持部材１７６から落下するのを防止している。駆動部１７５は、支持部材１７６とともに昇降アーム１７１を上下方向に移動させる。このとき、昇降アーム１７１とともに前置レンズ１３も一体的に移動される。

昇降アーム１７１の下端には接続部１７１ｂが設けられている。接続部１７１ｂには、上昇規制部材１７２が接続されている。上昇規制部材１７２は、昇降アーム１７１が所定位置まで上昇されたときに、本体部６ａ側の上昇規制部材１７７に当接する。このように、上昇規制部材１７２、１７７は、昇降アーム１７１が所定位置より上方に移動しないように作用する。

接続部１７１ｂには、連結ノブ１７３が設けられている。連結ノブ１７３を所定方向に回転させると、回転ネジ（図示せず）の先端が連結穴１７７ａに嵌入される。それにより、前置レンズ１３、保持アーム１４、収納部１７４等が本体部６ａに連結される。この連結状態では、前置レンズ１３等の移動が禁止される。

上昇規制部材１７２には、収納部１７４が接続されている。収納部１７４は、保持アーム１４（及び前置レンズ１３）を収納する。図３は、保持アーム１４が収納された状態を表している。収納部１７４の下面には、収納部１７４の長手方向に沿って凹状の収納部が形成されている。保持アーム１４は、枢軸１７４ａを中心に旋回されることにより、この収納部内に収納される。

保持アーム１４が収納された状態では、図３に示すように、前置レンズ１３のレンズ面が上下方向を向いた状態となる。これは、保持板１４１ａの傾斜部１４１ｃと、収納部１７４の端部に取り付けられた接触部材１７４ｂとの作用による。すなわち、枢軸１７４ａを中心にアーム部１４１が上方に旋回されると、傾斜部１４１ｃが接触部材１７４ｂに接触し、傾斜部１４１ｃに案内されて保持板１４１ａが枢軸１４１ｂを中心に回転する。それにより、前置レンズ１３は、図３に示すような状態で当該収納位置に配置される。

一方、図２に示す前置レンズ１３は、被手術眼Ｅと対物レンズ１５との間の使用位置に配置された状態を表している。この状態から前置レンズ１３を収納する場合、術者は、前述の操作ノブを把持して保持アーム１４を上方に旋回させることで、前置レンズ１３と保持アーム１４を収納部１７４に収納する。また、これとは逆の要領で保持アーム１４を下方に旋回させることにより、収納状態の前置レンズ１３を使用位置に配置させることができる。

収納部１７４は、上昇規制部材１７２に対して着脱可能に形成されている。これは、前置レンズ１３や保持アーム１４を滅菌する際などに術者用顕微鏡６から取り外すためである。収納部１７４から前置レンズ１３までは一体的に構成されている。前置レンズ１３等を取り外した状態では、手術用顕微鏡１は、前置レンズ１３の無い手術用顕微鏡として使用できる。

［光学系の構成］
続いて、図４〜図８を参照しつつ、手術用顕微鏡１の光学系について説明する。ここで、図４は、術者から見て左側から光学系を見た図である。また、図５は、術者側から光学系を見た図である。なお、この実施形態において、上下、左右、前後等の方向は、特に言及しない限り術者側から見た方向とする。なお、上下方向については、対物レンズ１５から観察対象（被手術眼Ｅ）に向かう方向を下方とし、これの反対方向を上方とする。

〔観察光学系〕
観察光学系３０は、この発明の「第１の観察光学系」の一例である。観察光学系３０は、図５に示すように左右一対設けられている。左側の観察光学系３０Ｌを左観察光学系と呼び、右側の観察光学系３０Ｒを右観察光学系と呼ぶ。符号ＯＬは左観察光学系３０Ｌの光軸（観察光軸）を示し、符号ＯＲは右観察光学系３０Ｒの光軸（観察光軸）を示す。左右の観察光学系３０Ｌ、３０Ｒは、対物レンズ１５の光軸Ｏを挟むように配設されている。

左右の観察光学系３０Ｌ、３０Ｒは、それぞれ、ズームレンズ系３１、ビームスプリッタ３２（右観察光学系３０Ｒのみ）、結像レンズ３３、像正立プリズム３４、眼幅調整プリズム３５、視野絞り３６及び接眼レンズ３７を有する。ズームレンズ系３１は複数のズームレンズ３１ａ、３１ｂ、３１ｃを含んでいる。

右観察光学系３０Ｒのビームスプリッタ３２は、被手術眼Ｅから観察光軸ＯＲに沿って導光された観察光の一部を分離してＴＶカメラ撮像系に導く。このＴＶカメラ撮像系は、結像レンズ５４、反射ミラー５５及びＴＶカメラ５６を含んで構成される。

ＴＶカメラ５６は撮像素子５６ａを備えている。撮像素子５６ａは、たとえば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）イメージセンサや、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等によって構成される。撮像素子５６ａとしては、たとえば２次元の受光面を有するものが用いられる。

手術用顕微鏡１の使用時には、撮像素子５６ａの受光面は、たとえば、角膜Ｅｃの表面と光学的に共役な位置、又は、角膜曲率半径の１／２だけ角膜頂点から深さ方向に離れた位置と光学的に共役な位置に配置される。

助手用顕微鏡７は、術者を補助する助手が用いる顕微鏡である。助手用顕微鏡７は、対物レンズ１５を経由する左右の観察光路を形成する光学系（助手用光学系）を備える。助手用光学系は、図５に示すように、結像レンズ５１、反射ミラー５２及び接眼レンズ５３を含んで構成される。助手用光学系は、この発明の「第２の観察光学系」の一例である。

反射部材５０は、対物レンズ１５の上方、かつ、対物レンズ１５の中心部近傍に設けられている。被手術眼Ｅからの観察光は、対物レンズ１５を経由して反射部材５０に入射して反射面で反射されて助手用顕微鏡７に導かれる。助手用顕微鏡７に入射した観察光は、左右の結像レンズ５１によりそれぞれ集光され、左右の反射ミラー５２によりそれぞれ反射されて左右の接眼レンズ５３にそれぞれ導かれる。助手用顕微鏡７の光学系の入射瞳は、反射部材５０の反射面上に形成される。

なお、図示は省略するが、助手用顕微鏡７に専用のズームレンズ系を設けてもよい。その場合、助手側のズーム倍率を術者側のズーム倍率（ズームレンズ系３１によるズーム倍率）に連動させることが望ましい。

〔照明光学系〕
照明光学系２０は、図４に示すように、照明光源２１、光ファイバ２１ａ、出射口絞り２６、コンデンサレンズ２２、照明野絞り２３、スリット板２４、コリメータレンズ２７及び照明プリズム２５を含んで構成される。

照明野絞り２３は、対物レンズ１５の前側焦点位置Ｆと光学的に共役な位置に設けられている。また、スリット板２４のスリット穴２４ａは、前側焦点位置Ｆに対して光学的にほぼ共役な位置に形成されている。更に、被手術眼Ｅの観察時には、対物レンズ１５の前側焦点位置Ｆが眼底Ｅｒに共役になるように、鏡筒部１０の上下位置が調整される。

照明光源２１は、術者用顕微鏡６の鏡筒部１０の外部に設けられている。照明光源２１には光ファイバ２１ａの一端が接続されている。光ファイバ２１ａの他端は、鏡筒部１０内のコンデンサレンズ２２に臨む位置に配置されている。照明光源２１から出力された照明光は、光ファイバ２１ａにより導光されてコンデンサレンズ２２に入射する。

光ファイバ２１ａの出射口（コンデンサレンズ２２側のファイバ端）に臨む位置には、出射口絞り２６が設けられている。出射口絞り２６は、光ファイバ２１ａの出射口の一部領域を遮蔽するように作用する。出射口絞り２６による遮蔽領域が変更されると、照明光の出射領域が変更される。それにより、照明光による照射角度、つまり被手術眼Ｅに対する照明光の入射方向と対物レンズ１５の光軸Ｏとが成す角度などを変更することができる。

スリット板２４には、照明プリズム２５の反射面２５ａの形状に応じた形状を有する複数のスリット穴２４ａが設けられている。スリット板２４は、遮光性を有する円盤状の部材により形成されている。このように、スリット板２４は、所定形状の断面の照明光を生成するように作用する。

また、スリット板２４は、図示しない駆動機構により、照明光軸Ｏ′に直交する方向（図４に示す矢印Ａの方向）に移動され、照明光軸Ｏ′に挿脱される。

コリメータレンズ２７は、スリット穴２４ａを通過した照明光を平行光束にする。平行光束になった照明光は、照明プリズム２５の反射面２５ａにて反射されて対物レンズ１５に入射し、更に前置レンズ１３を経由して被手術眼Ｅに投射される。

被手術眼Ｅに投射された照明光は、角膜Ｅｃを透過して眼内に入射する。このとき、照明光の一部は角膜Ｅｃにより反射される。眼内に入射した照明光は、水晶体Ｅｌや眼底Ｅｒに照射されて反射される。

被手術眼Ｅ（角膜Ｅｃ、水晶体Ｅｌ、眼底Ｅｒ等）による照明光の反射光（観察光と呼ぶことにする）は、前置レンズ１３及び対物レンズ１５を経由して、観察光学系３０に入射する。このとき、観察光の一部は、反射部材５０により反射されて助手用顕微鏡７の光学系（助手用光学系）に入射する。このような構成により、術者や助手による被手術眼Ｅの拡大像の観察が可能になる。

［観察光の導光態様］
図６〜図８を参照し、観察光を助手用顕微鏡７に導く構成について説明する。ここで、図６は、術者の反対側（照明光学系２０の側）から見た図である。また、図７は、助手用顕微鏡７の反対側（術者の左側）から見た図である。また、図８は上方から見た図である。また、図６及び図７においては、鏡筒部１０のみ断面図として表されている。

反射部材５０は、図６及び図７に示すように、術者側と照明光学系２０側とを結ぶ方向を長手方向とし、短手方向の断面が直角三角形の三角柱状に形成されている。反射部材５０は、図６及び図８の両側矢印に示すように、その配置状態が符号「Ｉ」に示す状態と符号「II」に示す状態とに切り替えられる。

符号「Ｉ」の配置状態において、三角柱状の反射部材５０は、術者側の端面と、照明光学系２０側の端面と、上記断面の直角部分から上方に延びる第１の側面と、当該直角部分から水平方向に延びる第２の側面と、当該直角部分に対向する斜面５０ａとを有している。反射部材５０が符号「II」の配置状態にされると、第１の側面が水平方向に配置され、第２の側面が上下方向に配置される。このとき、斜面５０ａは、その向きを９０°変える。

斜面５０ａには、二つの反射面５０ｂ、５０ｃが設けられている。反射面５０ｂは照明光学系２０側に設けられ、反射面５０ｃは術者側に設けられている。各反射面５０ｂ、５０ｃは、斜面５０ａの内面側に照射された光を反射するように作用する。各反射面５０ｂ、５０ｃは、たとえば、反射部材５０の内部側を向いて斜面５０ａに固着された鏡により構成することができる。

反射部材５０の上記直角部分には、軸部材６２が固着されている。軸部材６２の照明光学系２０側の端部は、ギア６１に固着されている。ギア６１と軸部材６２は、図７及び図８に示す回転軸Ａを中心として一体的に回転可能に設けられている。

鏡筒部１０の一部は、上下方向を軸とする円筒形に形成されている。鏡筒部１０の一部（少なくとも図６及び図７に示す部分）は、たとえば従来と同様の機構（光学系駆動機構）により、助手用顕微鏡７とともに水平方向に回転可能とされている。なお、少なくとも接眼部１１Ｌ、１１Ｒは、助手用顕微鏡７とともに回転しないようになっている。

鏡筒部１０には、助手用顕微鏡７（助手用光学系）に観察光を導くための孔部１０Ｌ、１０Ｒが形成されている。孔部１０Ｌは、術者から見て左側に配置された状態の助手用顕微鏡７に観察光を導くためのものであり、孔部１０Ｒは、術者から見て右側に配置された状態の助手用顕微鏡７に観察光を導くためのものである。

鏡筒部１０の内壁面には、周方向に沿って凹凸が配列されたギア６０が設けられている。ギア６０は、鏡筒部１０の内壁面に固着されている。上方から見ると、ギア６０は、鏡筒部１０の内壁面に円形状又は円弧状に設けられている。ギア６０は、その上面側に歯車としての凹凸を有している。ギア６０の凹凸には、ギア６１の外周面の凹凸が係合されている。

このような構成により、助手用顕微鏡７を回転させると、これと一体的に鏡筒部１０（の一部）及びギア６０が回転し、ギア６０に係合するギア６１が軸部材６２とともに回転し、軸部材６２とともに反射部材５０が軸Ａを中心として回転する。

ここで、反射部材５０は、たとえば助手用顕微鏡７の回転方向に応じて、符号「Ｉ」の状態から符号「II」の状態まで、又は、符号「II」の状態から符号「Ｉ」の状態まで回転する。

具体例として、助手用顕微鏡７が図６の左方向から右方向に移動された場合（つまり、術者から見て右側から左側に移動された場合）、反射部材５０は符号「Ｉ」の状態から符号「II」の状態に移動する。逆に、助手用顕微鏡７が図６の右方向から左方向に移動された場合（つまり、術者から見て左側から右側に移動された場合）、反射部材５０は符号「II」の状態から符号「Ｉ」の状態に移動する。なお、助手用顕微鏡７は、術者の反対側、つまり照明光学系２０側を経由して回転されるものとする。

なお、この実施形態では、助手用顕微鏡７と鏡筒部１０とを一体的に回転させるように構成しているが、鏡筒部１０に対して助手用顕微鏡７を相対的に回転させるように構成することも可能である。この場合、ギア６０は、鏡筒部１０の内壁面ではなく、助手用顕微鏡７とともに回転する部位に、その回転方向に沿って設けられる。更に、この場合には、助手用顕微鏡７の回転の中心軸は、対物レンズ１５の光軸Ｏに一致している必要はない。ただし、助手用顕微鏡７を水平方向に回転させるために（つまり、助手用顕微鏡７を光軸Ｏに直交する面内で回転させるために）、当該中心軸を光軸Ｏと平行に配設することが望ましい。なお、水平方向から傾斜した面内で助手用顕微鏡７を回転させる場合には、当該中心軸は光軸Ｏに平行である必要はない。

［作用］
図９及び図１０を更に参照しつつ、手術用顕微鏡１の作用を説明する。図９及び図１０は、それぞれ、反射部材５０の近傍の光学系を照明光学系２０側から見た図である。

図９は、術者から見て右側に助手用顕微鏡７が配置されているときの光学系の態様を表している。この場合、図６及び図８に実線で示すように、反射部材５０は、斜面光軸Ｏの左側に配置される。

被手術眼Ｅに投影された照明光の反射光（観察光）は、（図示しない前置レンズ１３及び）対物レンズ１５を介して左右の観察光軸ＯＬ、ＯＲに沿って導かれる。それにより、術者は、被手術眼Ｅの拡大像を双眼で観察することができる。なお、図８に示す符号ＦＬ、ＦＲは、術者用顕微鏡６による左右の観察野を表している。

このとき、観察光の一部（助手用光学系の光軸Ｏ′Ｒの近傍の光）は、反射部材５０により右側に反射されて光軸Ｏ′Ｒに沿って進行し、助手用顕微鏡７に入射する。このとき、光軸Ｏ′Ｒは、図７に示すように、左右一対の光軸Ｏ′ｂ、Ｏ′ｃを含んでいる。光軸Ｏ′ｂは反射面５０ｂを通過する光軸であり、光軸Ｏ′ｃは反射面５０ｃを通過する光軸である。反射面５０ｂにより反射された観察光は、助手から見て右側の接眼レンズ５３に導かれる。一方、反射面５０ｃにより反射された観察光は、助手から見て左側の接眼レンズ５３に導かれる。それにより、術者の右側にいる助手は、被手術眼Ｅの拡大像を双眼で観察することができる。

助手等は、必要に応じて、術者から見て左側に助手用顕微鏡７を移動させる。そうすると、ギア６０、６１及び軸部材６２により反射部材５０が軸Ａを中心に回転し、光軸Ｏの右側（符号「II」で示す位置）に移動する。このとき、反射部材５０は、図６の両側矢印で示すように、斜面５０ａが上方を経由するようにして回転する。

なお、助手用顕微鏡７の移動距離（右から左までの移動距離）と、反射部材５０の回転角度（左から右までの回転角度：９０°）とが一致するように、ギア６０、６１の間のギア比が設定されている。また、反射部材５０が符号「II」の状態よりも回転しないように（９０°を超えて回転しないように）、ギア６０、６１に遊びを持たせるようにしてもよい。このような構成は、助手用顕微鏡７を逆方向に回転させる場合も同様である。

図１０は、術者から見て左側に助手用顕微鏡７が配置されているときの態様を表している。この場合、図６及び図８に点線で示すように、反射部材５０は、斜面光軸Ｏの右側に配置される。

この状態においても、被手術眼Ｅに投影された照明光の反射光（観察光）は、（図示しない前置レンズ１３及び）対物レンズ１５を介して左右の観察光軸ＯＬ、ＯＲに沿って導かれる。それにより、術者は、被手術眼Ｅの拡大像を双眼で観察することができる。このときの観察野は、助手用顕微鏡７の移動前と同じく、図８に符号ＦＬ、ＦＲで示す領域である。

また、観察光の一部（助手用光学系の光軸Ｏ′Ｌの近傍の光）は、反射部材５０により左側に反射されて光軸Ｏ′Ｌに沿って進行し、助手用顕微鏡７に入射する。このとき、光軸Ｏ′Ｌは、図７に示すように、左右一対の光軸Ｏ′ｂ、Ｏ′ｃを含んでいる。反射面５０ｂにより反射された観察光は、助手から見て左側の接眼レンズ５３に導かれる。一方、反射面５０ｃにより反射された観察光は、助手から見て右側の接眼レンズ５３に導かれる。それにより、術者の左側に移動した助手は、右側にいたときと同様に、被手術眼Ｅの拡大像を双眼で観察することができる。

助手等は、必要に応じて、術者から見て右側に助手用顕微鏡７を移動させることができる。そうすると、上記とは逆方向に反射部材５０が回転して図９に示す状態に戻る。

［効果］
以上のように作用する手術用顕微鏡１の効果を説明する。

手術用顕微鏡１の助手用顕微鏡７（助手用光学系）は、対物レンズ１５の光軸Ｏに平行な軸（光軸Ｏ自身であってもよい）を中心に回転可能とされている。それにより、助手等は、互いに対向する二つの位置（術者の右側と左側）に助手用顕微鏡７を切り替え配置させることができる。これら二つの位置は、この発明の「第１の位置」及び「第２の位置」に相当する。

また、手術用顕微鏡１には、対物レンズ１５を経由した観察光を光軸Ｏと異なる方向（右方向又は左方向）に反射する反射部材５０が設けられている。反射部材５０は、被手術眼Ｅ（観察対象）に投射される照明光の光路や、観察光学系３０に入射する照明光の光路から退避した位置に設けられることが望ましい。

また、反射部材５０は、一対の反射面５０ｂ、５０ｃが設けられた斜面５０ａを有する。斜面５０ａは、対物レンズ１５の反対側の端部（上端部）が光軸Ｏを含む面に（ほぼ）接するように配設され、当該上端部から対物レンズ１５の縁端方向に向かって傾斜するように配設される。ここで、光軸Ｏを含む面は、助手用光学系の光軸Ｏ′Ｌ（Ｏ′Ｒ）と同方向の法線を有する面である。

更に、手術用顕微鏡１には、光軸Ｏに直交する軸Ａを中心に反射部材５０を回転させる機構（反射部材駆動機構）が設けられている。この反射部材駆動機構は、ギア６０、６１及び軸部材６２を含んで構成される。なお、軸Ａは、斜面５０ａの下端部を通過しかつ光軸Ｏを含む面に直交する面（つまり、反射部材５０の下側の面：図６等を参照）と、光軸Ｏを含む面との交線上に位置している。

反射部材５０は、この反射部材駆動機構によって回転されることにより、光軸Ｏを含む面に対して対称な二つの位置に切り替え配置される。それにより、反射部材５０は、対物レンズ１５を経由した観察光を、第１の位置又は前記第２の位置（術者の右側又は左側）に切り替え配置された助手用顕微鏡７に導くように作用する。

このような手術用顕微鏡１によれば、助手用顕微鏡７の位置を切り替えるときに、軸Ａを中心に反射部材５０を回転させて新たな位置の助手用顕微鏡７に観察光を導くことができるので、術者の観察野を遮ることなく助手用顕微鏡７（助手用光学系）の位置を変更することが可能である。

また、手術用顕微鏡１によれば、助手用顕微鏡７の位置の切り替えに連係して反射部材５０が自動的に回転されるように構成されているので、助手用顕微鏡７の位置の切り替えを容易に行うことができる。特に、助手用顕微鏡７を一旦取り外して位置を切り替える従来の実体顕微鏡と比較して容易に位置の切り替えを行うことができ、更に、ギア６０、６１や軸部材６２などからなる簡易な構造によって助手用顕微鏡７の位置の切り替えが可能となっている。

また、手術用顕微鏡１によれば、術者用の観察光学系３０の左右の観察野ＦＬ、ＦＲが、対物レンズ１５の中心（光軸Ｏ）に対して対称な位置に配置されているので、術者は被手術眼Ｅを真上から観察することができる。それにより、観察対象を斜め方向から観察する従来の実体顕微鏡と比較して、術者に掛かる負担を軽減することが可能である。

また、手術用顕微鏡１によれば、助手用顕微鏡７を水平方向に回転するように構成されているので、助手用顕微鏡を上方に旋回可能な従来の実体顕微鏡の問題、つまり、鏡筒の形状の制限や、鏡筒上方の物体等への衝突のおそれなどの問題を解決することができる。

［変形例］
以上に詳述した構成は、この発明に係る実体顕微鏡を実施するための一例に過ぎない。よって、この発明の要旨の範囲内における任意の変形を適宜に施すことが可能である。以下、このような変形の一例を説明する。なお、上記実施形態と同様の部位については、図示の有無に関わらず、同じ符号を用いて説明することにする。

前述の手術用顕微鏡１の変形例の構成を図１１に示す。前述の手術用顕微鏡１においては、反射部材５０の断面の直角部分を軸として反射部材５０を回転することにより、右側又は左側に位置された助手用顕微鏡７に観察光を導くように構成されているが、この変形例では、これとは異なる構成で反射部材５０を回転させる。

この変形例に係る手術用顕微鏡（実体顕微鏡）は、上記実施形態と同様の構成を備えている。ただし、この手術用顕微鏡の反射部材５０は、上記実施形態と異なる位置に配設される。つまり、反射部材５０は、その斜面５０ａの対物レンズ１５側の端部（下端部）と、対物レンズ１５の反対側の端部（上端部）とが、光軸Ｏを含む面に対して反対側に位置するように配設される。

ここで、光軸Ｏを含む面は、図１１や図１２の紙面に直交する方向に延びる平面（すなわち、助手用顕微鏡７の光軸Ｏ′Ｒ（又は光軸Ｏ′Ｌ）方向の法線を有する平面）を意味する。図１１及び図１２に示す構成では、斜面５０ａは、その上下方向の中心位置が光軸Ｏを含む面と交わっている。斜面５０ａには、図７に示したように、反射部材５０に入射した光を反射する左右の反射面が設けられている（図示せず）。

更に、この変形例に係る手術用顕微鏡には、上記実施形態と同様のギアや軸部材が設けられている。より具体的に説明すると、鏡筒部１０の内壁面には、上記実施形態のギア６０と同様のギアが設けられている。また、反射部材５０の照明光学系２０側の端面と斜面５０ａとの交差部分には、上記実施形態の軸部材６２と同様の軸部材が固着されている。この軸部材は、術者側と照明光学系２０側とを結ぶ方向に延びる軸Ａ′に沿って設けられている。この軸部材は、たとえば、反射部材５０から突出するように設けられる。また、斜面５０ａ上にこの軸部材を固着するようにしてもよい。すなわち、この軸部材は、反射面を経由する光の光路を外した任意の位置に設けることが可能である。

このような機構（反射部材駆動機構）を設けることにより、反射部材５０は、斜面５０ａと光軸Ｏを含む面との交線、つまり軸Ａ′を回転軸として回転可能とされる。特に、図１１及び図１２に示すように、光軸Ｏを含む面に対して斜面５０ａ（左右の反射面）が対称な位置に配置されるように、反射部材５０は回転可能とされる。

図１１に示すように反射部材５０が配置されている場合（術者からみて右側に助手用顕微鏡７が位置するものとする）、対物レンズ１５を経由した観察光の一部（光軸Ｏの近傍の光）は、反射部材５０の左右の反射面により反射されて助手用顕微鏡７に導かれる。それにより、術者の右側にいる助手は、観察対象を双眼で観察することができる。

助手等は、必要に応じて、術者から見て左側に助手用顕微鏡７を移動させる。そうすると、上記の反射部材駆動機構により反射部材５０が軸Ａ′を中心に回転し、図１２に示す位置まで移動する。このとき、反射部材５０は、斜面５０ａが上方を経由するようにして回転する。

なお、助手用顕微鏡７の移動距離（右から左までの移動距離）と、反射部材５０の回転角度（９０°）とが一致するように、反射部材駆動機構のギア比は設定されている。また、反射部材５０が図１２の状態よりも回転しないように（９０°を超えて回転しないように）、ギアに遊びを持たせるようにしてもよい。このような構成は、助手用顕微鏡７を逆方向に回転させる場合も同様である。

術者から見て左側に助手用顕微鏡７が配置されている場合、反射部材５０は、図１２に示すように斜面５０ａを右上に向けるようにして配置される。この状態において、反射部材５０は、対物レンズ１５を経由した観察光の一部（光軸Ｏの近傍の光）を反射して助手用顕微鏡７に導く。それにより、術者の左側にいる助手は、観察対象を双眼で観察することができる。

助手用顕微鏡７が右側に移動されると、反射部材５０が上記と逆方向に回転して図１１の配置状態に戻る。

このような変形例によれば、助手用顕微鏡７の位置を切り替えるときに、軸Ａ′を中心に反射部材５０を回転させて新たな位置の助手用顕微鏡７に観察光を導くことができるので、術者の観察野を遮ることなく助手用顕微鏡７（助手用光学系）の位置を変更することが可能である。

その他の変形例について説明する。助手用顕微鏡７の回転移動は、助手等が助手用顕微鏡７を把持して手動で行ってもよいし、所定のスイッチに対する操作に応じて電動で行ってもよい。後者の場合には、助手用顕微鏡７の鏡筒や、鏡筒部１０や、フットスイッチ８に当該スイッチが設けられ、モータ等のアクチュエータを備えた光学系駆動機構が設けられる。

反射部材５０の向きを切り替える動作についても、アクチュエータを備えた反射部材駆動機構によって電動で行うようにしてもよい。

また、助手用顕微鏡７の移動に連係して反射部材５０の向きを切り替える必要はなく、それぞれの動作を個別に行うように構成してもよい。

反射部材５０の形状は、上記実施形態のような三角柱状に限定されるものではなく、任意の形状であってもよい。また、個別の二つの反射部材を設け、各反射部材に反射面を設けるようにしてもよい。この場合、反射部材駆動機構は、各反射部材を個別に移動させるように作用する。

上記実施形態では、双眼で観察可能な助手用顕微鏡７を用いているが、単眼のみの観察が可能な助手用顕微鏡を適用することも可能である。この場合、反射部材５０には、単一の反射面が設けられる。また、双眼観察と単眼観察の双方を切り替えて行うことが可能な助手用顕微鏡を適用することも可能である。

また、上記実施形態では、左右二つの位置に助手用顕微鏡７を切り替え配置可能とされているが、助手用顕微鏡を配置可能な位置（方向及び数）は任意である。助手用顕微鏡が各位置に配置されたとき、反射部材は当該位置の助手用顕微鏡に観察光を導くように向きが変更される。

上記実施形態では、前置レンズ１３を備えた手術用顕微鏡について説明したが、前置レンズを具備しない手術用顕微鏡（実体顕微鏡）についてもこの発明を適用することが可能である。また、眼科分野の手術用顕微鏡以外の任意の実体顕微鏡についても、この発明を同様に適用することが可能である。

この発明に係る実体顕微鏡（手術用顕微鏡）の実施形態の外観構成の一例を表す概略図である。 この発明に係る実体顕微鏡（手術用顕微鏡）の実施形態の外観構成の一例を表す概略図である。 この発明に係る実体顕微鏡（手術用顕微鏡）の実施形態の外観構成の一例を表す概略図である。 この発明に係る実体顕微鏡（手術用顕微鏡）の実施形態の光学系の構成の一例を表す概略図である。 この発明に係る実体顕微鏡（手術用顕微鏡）の実施形態の光学系の構成の一例を表す概略図である。 この発明に係る実体顕微鏡（手術用顕微鏡）の実施形態の光学系の構成の一例を表す概略図である。 この発明に係る実体顕微鏡（手術用顕微鏡）の実施形態の光学系の構成の一例を表す概略図である。 この発明に係る実体顕微鏡（手術用顕微鏡）の実施形態の光学系の構成の一例を表す概略図である。 この発明に係る実体顕微鏡（手術用顕微鏡）の実施形態の作用を説明するための概略図である。 この発明に係る実体顕微鏡（手術用顕微鏡）の実施形態の作用を説明するための概略図である。 この発明に係る実体顕微鏡（手術用顕微鏡）の実施形態の変形例の作用を説明するための概略図である。 この発明に係る実体顕微鏡（手術用顕微鏡）の実施形態の変形例の作用を説明するための概略図である。 従来の実体顕微鏡の光学系の構成の一部を表す概略図である。 従来の実体顕微鏡の光学系の構成の一部を表す概略図である。

符号の説明

１ 手術用顕微鏡（実体顕微鏡）
６ 術者用顕微鏡
７ 助手用顕微鏡
１０ 鏡筒部
１５ 対物レンズ
２０ 照明光学系
３０ 観察光学系
５０ 反射部材
５０ａ 斜面
５０ｂ、５０ｃ 反射面
６０、６１ ギア
６２ 軸部材
Ｏ 対物レンズの光軸

Claims (6)

1. 対物レンズと、
   前記対物レンズを介して観察対象に照明光を投射する照明光学系と、
   前記観察対象により反射され前記対物レンズを経由した前記照明光を第１の接眼レンズに導く第１の観察光学系と、
   前記対物レンズを経由した前記照明光の反射光を観察するための第２の接眼レンズを含む第２の観察光学系と、
   前記対物レンズの光軸に平行な軸を中心に前記第２の観察光学系を回転させて、前記第２の観察光学系を互いに対向する第１の位置と第２の位置とに切り替えて配置させる光学系駆動機構と、
   前記観察対象に投射される前記照明光の光路及び前記第１の観察光学系に入射する前記反射光の光路のそれぞれから退避した位置に設けられ、前記対物レンズを経由した前記反射光を前記光軸と異なる方向に反射する反射部材と、
   前記光軸に直交する回転軸を中心に前記反射部材を回転させて、前記対物レンズを経由した前記反射光を、前記第１の位置又は前記第２の位置に配置された前記第２の観察光学系に導く反射部材駆動機構と、
   を備え、
   前記反射部材駆動機構は、前記光学系駆動機構による前記第２の観察光学系の位置の切り替えに連係して前記反射部材を回転させる、
   ことを特徴とする実体顕微鏡。
2. 前記反射部材は、前記光軸を含む面に対して斜設され、前記対物レンズを経由した前記反射光を反射する反射面を有し、
   前記反射部材駆動機構は、前記面に対して対称な位置に前記反射面が配置されるように前記反射部材を回転させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の実体顕微鏡。
3. 前記反射部材は、上端部が前記面に略接するように配設され、かつ、前記上端部から前記対物レンズの縁端方向に向かって傾斜する斜面を有し、
   前記反射面は、前記斜面に設けられ、
   前記反射部材駆動機構は、前記面と、前記斜面の下端部を通過しかつ前記面に直交する面との交線を前記回転軸として前記反射部材を回転させることにより、前記反射面を前記対称な位置に配置させる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の実体顕微鏡。
4. 前記反射部材は、上端部と下端部とが前記面に対して反対側に配置された斜面を有し、
   前記反射面は、前記斜面に設けられ、
   前記反射部材駆動機構は、前記面と前記斜面との交線を前記回転軸として前記反射部材を回転させることにより、前記反射面を前記対称な位置に配置させる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の実体顕微鏡。
5. 前記光学系駆動機構は、前記第２の観察光学系の回転方向に沿って設けられ、前記第２の観察光学系とともに回転する第１のギアを有し、
   前記反射部材駆動機構は、前記回転軸に沿って設けられて前記反射部材に接続された軸部材と、前記軸部材に接続され、前記第１のギアに係合し、前記第１のギアの回転に応じて前記軸部材を前記反射部材とともに回転させる第２のギアとを有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の実体顕微鏡。
6. 前記第２の接眼レンズは、左右一対の接眼レンズを含み、
   前記第２の観察光学系は、前記対物レンズを経由した照明光を当該左の接眼レンズに導く左観察光学系と、該照明光を当該右の接眼レンズに導く右観察光学系とを含み、
   前記反射部材は、左右一対の反射面を有し、
   前記反射部材駆動機構は、前記反射部材を回転させることにより、前記左の反射面により反射された前記反射光を前記左観察光学系に導き、前記右の反射面により反射された前記反射光を前記右観察光学系に導く、
   ことを特徴とする請求項１に記載の実体顕微鏡。

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