JP5421741B2 - 手術顕微鏡 - Google Patents

Description

本発明は手術顕微鏡に関するものである。

手術顕微鏡は観察部を光学的に拡大しながら観察して手術を行うためのものである。顕微鏡本体には観察部に照明光を照射する照明照射部が設けられ、観察部から反射した光束を顕微鏡本体内に取り入れて拡大観察する。観察部が狭くて深い窪みのような場合は、照明光を底部まで届かせるために、照明光を観察方向の光軸に沿って真っ直ぐに照射する必要がある。このように光軸に沿って真っ直ぐに照射する照明構造を一般的に「ゼロ度照明」と言う。

ゼロ度照明を構成するための構造として、光束取入部の内部における観察方向での光軸上に、観察部で反射された光束を直角方向に曲げるミラーを設けている。そしてミラーの光軸合致点に１つの小孔を形成し、ミラーの上部には更に光軸に沿った方向に照明光を照射する照明照射部を設けている。照明照射部から照射された照明光は小孔を通過して、そのまま光軸に沿った状態（ゼロ度）で観察部を照らす（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−５１２８８７号公報

しかしながら、このような従来の技術にあっては、ミラーに形成した１つの小孔から照明光を光軸に沿って真っ直ぐに観察部に当てることしかできない。そのため、ゼロ度照明で照明光を狭くて深い観察部の底部まで到達させようとする場合は良いが、それ以外の場合、つまりフラットな観察部を観察するだけの場合は、観察部に対して照明光が真っ直ぐに当たるため、観察部に影が生じず立体的な観察が行えなくなるという課題が生じる。

本発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、ゼロ度照明ができると共に必要な場合には照明光に若干の傾きを付与することもできる手術顕微鏡を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明は、観察部からの光束を下面に形成された光束取入部より該光束取入部の光軸に沿って取り入れ自在で、光束取入部より内部における前記光軸上に光束を略直角に反射するミラーを設け、該ミラーの前記光軸に対応する位置に光を透過する所定長さの光学的なスリットを形成し、ミラーの反光束取入部側に前記光軸に沿って照明光を照射可能な照明照射部を設け、且つ該照明照射部がスリットに沿った方向性で移動自在であることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、観察部からの光束を下面に形成された光束取入部より該光束取入部の光軸に沿って取り入れ自在で、光束取入部より内部における前記光軸上に光束を略直角に反射するミラーを設け、該ミラーの前記光軸に対応する位置に光を透過する光学的な小孔を形成すると共に該小孔と直線状に並ぶ光学的な補助小孔を１つ以上形成し、ミラーの反光束取入部側に前記光軸に沿って照明光を照射可能な照明照射部を設け、且つ該照明照射部が小孔及び補助小孔の並ぶ方向に沿った方向性で移動自在であることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、照明照射部が集光レンズを有し、照明光が集光点に集光してから観察部に向けて拡散照射されると共に、照明光の集光点付近がスリットを通過することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、照明照射部が集光レンズを有し、照明光が集光点に集光してから観察部に向けて拡散照射されると共に、照明光の集光点付近が小孔又は補助小孔を通過することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、照明照射部が観察部の光軸点を中心に円弧状に移動することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、ミラーに所定長さを有するスリットを形成したため、狭くて深い観察部の場合などは、このスリットを介して照明照射部の照明光を光軸に合致したゼロ度照明で観察部に対して照射することが可能である。また狭くて深い観察部でない場合などは、スリットの長さの範囲内で照明照射部の位置を相対的に移動させることで照明光に若干の傾きを付与することもできる。照明光に傾きを付与することで、観察部に影ができ、立体的な観察を行うことができる。

請求項２記載の発明によれば、ミラーに直線状に並ぶ小孔及び補助小孔を形成したため、狭くて深い観察部の場合などは、光軸に合致した小孔を介して照明照射部の照明光をゼロ度照明で観察部に対して照射することが可能である。また狭くて深い観察部でない場合などは、照明照射部の位置を相対的に移動させることにより、照明照射部の照明光を光軸から変位した補助小孔を介して観察部に照射し、照明光に若干の傾きを付与することもできる。照明光に傾きを付与することで、観察部に影ができ、立体的な観察を行うことができる。

請求項３記載の発明によれば、照明光が集光した付近でスリットを通過するため光量の損失がない。

請求項４記載の発明によれば、照明光が集光した付近で小孔又は補助小孔を通過するため光量の損失がない。

請求項５記載の発明によれば、照明照射部が観察部の光軸点を中心に円弧状に移動するため、照明光を傾けても照明光により観察部が照らされている部位に変化はない。

本発明の第１実施形態に係る手術顕微鏡を示す断面図。 ミラー及び照明照射部を示す側面図。 ミラー及び照明照射部を示す斜視図。 ミラーを示す平面図。 図４中矢示ＳＡ−ＳＡ線に沿う断面図。 本発明の第２実施形態に係るミラー及び照明照射部を示す斜視図。 ミラーを示す平面図。

第１実施形態
図１〜図５は、本発明の第１実施形態を示す図である。以下の説明において、図１中の矢印を前後方向とし、それに水平方向で直交する方向を左右方向とする。

手術顕微鏡１は、手術室内において、図示せぬスタンド装置のアームに支持されている。手術顕微鏡１は、２つの接眼部２を有する立体顕微鏡で、内部には下方にフォーカスレンズ３が、上方にズームレンズ４が、互いに前後方向に沿った水平状態で設置されている。フォーカスレンズ３及びズームレンズ４の一端には、それぞれプリズム５、６が設置されている。

手術顕微鏡１の接眼部２側の下面には光束取入部７が開口形成されている。この光束取入部７から、その中心軸である光軸Ｋに合致した観察部Ｅを観察することができる。

光束取入部７の上部には円形のミラー８が光軸Ｋに対して４５度の角度で設置されている。このミラー８は、ガラス８ａの一面に銀鏡面８ｂを蒸着した構造をしているが、中心部の光軸Ｋに合致した位置には銀鏡面８ｂを形成しないスリット９が形成されている。このスリット９は長形に分布する開口部であって光学的に透過可能であるが、ミラー８において物理的に開口している訳ではない。このスリット９は前後方向に相応した方向性で形成されており、所定の長さを有する。スリット９はガラス８ａだけなので光を透過することができる。

ミラー８の上部には照明照射部１０が設置されている。照明照射部１０は、光ファイバ先端部１１と集光レンズ１２とから構成されている。光ファイバ先端部１１には、手術顕微鏡１に差し込まれた光ファイバプラグ１３からの照明光Ｌを図示せぬ光ファイバを介して導入でき、そこから下向きに照射することができる。

また、照明照射部１０は円弧状のレール１４に支持されており、全体を観察部Ｅにおける光軸点Ｐを中心に円弧状に傾けることができる。レール１４はスリット９に相当する方向性（前後方向）で形成されており、照明照射部１０はスリット９に相応する方向で円弧状に移動する。照明照射部１０は光軸Ｋに合致した状態が基準状態で、その状態から両側に所定角度θ（４度）の範囲内で傾けることができる。照明照射部１０のレール１４に沿った移動は図示せぬギア機構により行われる。

照明照射部１０から下向きに照射された照明光Ｌは、集光レンズ１２を透過することで集光点Ｓでいったん集光され、その後、拡散して観察部Ｅを照らす。照明照射部１０の基準状態では、集光点Ｓがちょうどスリット９内に位置するように光学的設計がされている。照明光Ｌは集光点Ｓで細く集光した状態でスリット９を通過するため、光量の損失がない。

スリット９を通過した照明光Ｌは光軸Ｋに沿ったゼロ度照明として観察部Ｅを照らすため、観察部Ｅが細くて深い部分の底部であっても確実に照らすことができる。

照明光Ｌにて照らされた観察部Ｅから反射された光束Ｒは光束取入部７から手術顕微鏡１内に取り入れられる。取り入れられた光束Ｒは、図３に示すように、ミラー８におけるスリット９以外の部分で直角に反射される。そして、フォーカスレンズ３から２つのプリズム５、６を介してズームレンズ４を通過し、接眼部２より観察部Ｅを立体的に観察することができる。

そして、観察部Ｅが細くて深い部分でない表面を立体的に観察したい場合には、照明照射部１０をレール１４に沿って円弧状に移動させる。すると、照明照射部１０は観察部Ｅ内における光軸点Ｐを中心に傾いた状態となるため、傾けた方向及び傾斜角度θに応じた影が観察部Ｅ内に生じて立体的な観察が行えるようになる。照明照射部１０が観察部Ｅの光軸点Ｐを中心に傾くため、照明光Ｌにより観察部Ｅが照らされている部位に変化はなく、照射部位が移動してしまうようなことはない。この場合も、照明光Ｌは集光点Ｐ付近がスリット９を通過するため、光量の損失がない。

この実施形態によれば、以上説明したように、スリット９を介して照明照射部１０からの照明光Ｌを光軸Ｋに沿って照射するゼロ度照明を行うことが可能であると共に、必要により照明照射部１０を傾けて観察部Ｅの立体的な観察を行うこともできる。

第２実施形態
図６及び図７は、本発明の第２実施形態を示す図である。本実施形態は、前記第１実施形態と同様の構成要素を備えている。よって、それら同様の構成要素については共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。

この実施形態に係るミラー１５では、ミラー１５の光軸Ｋに合致した位置に小孔１６が形成されている。すなわち、その部分だけ反射層が省略されている。また、この小孔１６を挟んだ両側には補助小孔１７、１８が形成されている。小孔１６と補助小孔１７、１８は直線状に並んでおり、これらが照明光Ｌのための長形に分布する開口部を構成する。

観察部Ｅが細くて深い部分の場合は、照明照射部１０からの照明光Ｌを、光軸Ｋに合致した小孔１６を介して観察部Ｅを照らす。小孔１６を通過した照明光Ｌは光軸Ｋに沿ったゼロ度照明として観察部Ｅを照らすため、観察部Ｅが細くて深い部分の底部であっても確実に照らすことができる。

そして、観察部Ｅが細くて深い部分でなく立体的に観察したい場合には、照明照射部１０を移動させ、小孔１６の両側の補助小孔１７、１８のいずれか一方から照射する。補助小孔１７、１８を通過した照明光Ｌは、小孔１６を通過した照明光Ｌに対して所定角度（４度）の傾きを有している。従って、傾けた方向に応じた影が観察部Ｅ内に生じて立体的な観察が行えるようになる。また、長形に分布する開口部の全域にわたって光が透過するのではなく、透過領域が小孔等によって限定されているため、照明光Ｌの散乱光がミラー１５の近傍で更に散乱されて光束Ｒによる観察の妨げになることがない。

尚、以上の実施形態では、スリット９及び小孔１６などは、ミラー１５において、その部分だけ反射層を形成しない光学的なものとしたが、物理的にその部分を開口させたり切欠いたりしたものでも良い。また、照明照射部１０を円弧状に移動させる例を示したが、スリット９等に相応した前後方向で直線状に移動させても良い。更に、フォーカスレンズ３を光束Ｒの導入光路においてミラー８、１５の後側に水平状態で配置する例を示したが、ミラー８、１５の前側に垂直状態で配置するようにしても良い。

１ 手術顕微鏡
７ 光束取入部
８、１５ ミラー
９ スリット
１０ 照明照射部
１２ 集光レンズ
１６ 小孔
１７、１８ 補助小孔
Ｋ 光軸
Ｐ 光軸点
Ｅ 観察部
Ｓ 集光点
Ｌ 照明光
Ｒ 光束

Claims (3)

1. 観察部からの光束を下面に形成された光束取入部より該光束取入部の光軸に沿って取り入れ自在で、光束取入部より内部における前記光軸上に光束を略直角に反射するミラーを設け、
   該ミラーの前記光軸に対応する位置に光を透過する所定長さの光学的なスリットを形成し、
   ミラーの反射光束取入部側に前記光軸に沿って照明光を照射可能な照明照射部であって、集光レンズを有し照明光が集光点に集光してから観察部に向けて拡散照射されると共に、照明光の集光点付近がスリットを通過するものを設け、且つ該照明照射部がスリットに沿った方向性で移動自在であることを特徴とする手術顕微鏡。
2. 観察部からの光束を下面に形成された光束取入部より該光束取入部の光軸に沿って取り入れ自在で、光束取入部より内部における前記光軸上に光束を略直角に反射するミラーを設け、
   該ミラーの前記光軸に対応する位置に光を透過する光学的な小孔を形成すると共に該小孔と直線状に並ぶ光学的な補助小孔を１つ以上形成し、
   ミラーの反光束取入部側に前記光軸に沿って照明光を照射可能な照明照射部であって、集光レンズを有し照明光が集光点に集光してから観察部に向けて拡散照射されると共に、照明光の集光点付近が小孔又は補助小孔を通過するものを設け、且つ該照明照射部が小孔及び補助小孔の並ぶ方向に沿った方向性で移動自在であることを特徴とする手術顕微鏡。
3. 照明照射部が観察部の光軸点を中心に円弧状に移動することを特徴とする請求項１または２記載の手術顕微鏡。

Images