JP6998103B2 - 顕微鏡及び機能拡張ユニット - Google Patents

Description

本発明は、観察対象を観察する観察光学系に加えて、前記観察対象に光源からの光を照射し、前記観測対象から観察による以外の情報を取得するための、または前記観察対象に光による処理を施すための機能拡張用光学系を備えた顕微鏡に関する。
特に本発明は、観察対象の断層画像を取得するためのＯＣＴ装置（ＯＣＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）が併設された顕微鏡にかかり、このＯＣＴ装置の走査機能部を含む測定光の光路（ＯＣＴ測定光光学系）を、顕微鏡が持つ本来の機能に適合させてコンパクトに組み込むことができる顕微鏡に関する。
本発明は、例えば、眼底カメラ、スリットランプ、眼科手術用顕微鏡等の機能を組み込んだ眼科用顕微鏡に関し、特に、ＯＣＴ測定光光学系（二次元走査機能部を含むＯＣＴ装置の測定光の光路）をＯＣＴ機能拡張ユニットとして付加することができる眼科用顕微鏡に関する。

顕微鏡は、光学的な技術を用いることにより、観察対象を拡大して、肉眼で観察することを可能とする装置であり、各種用途のものが開発されている。例えば、眼科用顕微鏡は、患者の被検眼を照明光学系により照明し、レンズ等からなる観察光学系により被検眼を拡大して観察することができる医療用又は検査用の機器である。このような眼科用顕微鏡として、本来の構成に、ＯＣＴ測定光光学系を組み込むことにより被検眼の断層像を得ることができるようにしたものが開発されている。

ＯＣＴとは、コヒーレンスが低い（可干渉距離が短い）光源を用いて、干渉計を構成し、これにより生体の断層像を得る技術である。具体的には、コヒーレンスが低い光源を用いて、この光をビームスプリッタで２分し、一方の光（測定光）を生体組織に照射して反射又は散乱させ、もう一方の光（参照光）をミラーで反射させる。
測定光は、生体組織のいろいろな深さの位置で反射又は散乱し、無数の反射光又は散乱光が戻ってくる。ビームスプリッタに戻ってきた測定光と参照光の反射光を合流させると、参照光と同じ距離だけ経由した測定光の反射光又は散乱光のみが、参照光の反射光と干渉して検出される。
したがって、ビームスプリッタとミラーとの位置を調整して参照光の経路長を様々に変更することにより、生体組織の様々な深さで反射した測定光の強さを検出できる。このようなＯＣＴ測定光光学系により、生体組織の断層像を得ることができる。
このＯＣＴ測定光光学系を眼科用顕微鏡に設けることにより、被検眼の網膜や角膜、虹彩等の断層像を得ることが可能となり、組織の表面だけでなく内部の状態も観察することが可能となった。これにより眼の疾患の診断精度を高め、また、眼科手術の成功率を高めることができる。

このようなＯＣＴ測定光光学系を有する眼科用顕微鏡においては、ＯＣＴ測定光光学系の光が被検眼に入射できるように、照明光学系と観察光学系を有する顕微鏡にＯＣＴ測定光光学系を組み込む必要があり、様々な方式が開発されている。
例えば、観察者の左眼用観察光学系と右眼用観察光学系とからなる観察光学系を有し、左右の観察光学系の光軸が共通して透過する一つの対物レンズを有するガリレオ式の眼科用顕微鏡において、対物レンズの側方から入射したＯＣＴ光源の光を、対物レンズの直上で反射部材により反射させ、対物レンズを透過させて被検眼に入射させる方式がある（特許文献１及び２等）。

より詳細に説明すると、図９（特許文献１の図１を引用した図面）に示されるように、眼科用顕微鏡は、左眼用観察光学系の光軸と右眼用観察光学系の光軸をそれぞれ透過させる左右に対となるレンズ群（１３０，１４０，１５０，１７０，１８０）からなる観察光学系と、左眼用観察光学系の光軸と右眼用観察光学系の光軸が共通して透過する一つの対物レンズ（１１０）と、ＯＣＴ測定光光学系（２００，２５０，４５０，４６０，４７０）と、照明光学系（３１０，３２０，３３０）を有している。ＯＣＴ測定光光学系においては、ＯＣＴ光源（２００）からの出力光が、光ファイバ（２５０）を通過して出射され、２枚の走査鏡（４５０，４６０）により方向を制御された後、ビームコンバイナ（３４０）において照明光学系からの照明光と合流して、ビームスプリッタ（１２０）で反射され、対物レンズ（１１０）を透過して、被検眼（１０００）に入射している。

また、ガリレオ式の眼科用顕微鏡において、対物レンズの上部からＯＣＴ光源の光を出射させ、対物レンズを透過させて被検眼に入射させる方式がある（特許文献３）。
さらに、ガリレオ式の眼科用顕微鏡において、ＯＣＴ測定光光学系の光路を、観察光学系の光路と略同軸に合流させて、対物レンズを透過させて被検眼に入射させる方式がある（特許文献４及び５）。

前記の方式はいずれも、観察光学系の光軸とＯＣＴ測定光光学系の光軸とが、共通して一つの対物レンズを透過するものであった。

特開平８－６６４２１号公報 特開２００８－２６４４８８号公報 特開２００８－２６８８５２号公報 特表２０１０－５２２０５５号公報 特開２００８－２６４４９０号公報

眼科用顕微鏡にＯＣＴ測定光光学系を組み込むことで、眼の網膜や角膜、虹彩等の断層像を得ることが可能となり、組織の表面だけでなく内部の状態も観察することが可能となった。これにより眼の疾患の診断精度を高め、また、眼科手術の成功率を高めることができる。
従来のガリレオ式の眼科用顕微鏡においては、特許文献１～５等に示されるように、観察光学系の光軸とＯＣＴ測定光光学系の光軸とが、共通して一つの対物レンズを透過する方式が数多く開発されているが、観察光学系とＯＣＴ測定光光学系とが独立していないため、ＯＣＴ測定光光学系と観察光学系とを一体化して設計する必要があった。
このように従来の顕微鏡において、機能を拡張するために、観察光学系に加えて他の光学系を組み入れる場合には、両者を一体化して設計する必要があり、自由な機能の拡張が困難であった。

そこで、本発明は、前記従来の状況に鑑み、観察対象を観察する観察光学系に加えて、前記観察対象に光源からの光を照射し、前記観測対象から観察による以外の情報を取得するための、または前記観察対象に光による処理を施すための機能拡張用光学系を備えた顕微鏡を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、観察対象の断層画像を取得するためのＯＣＴ装置が併設された顕微鏡にかかり、このＯＣＴ装置の走査機能部を含む測定光の光路（ＯＣＴ測定光光学系）を、顕微鏡が持つ機能に適合させてコンパクトに組み込むことができる顕微鏡を提供することを目的とする。
加えて、本発明は、ＯＣＴ測定光光学系（二次元走査機能部を含むＯＣＴ装置の測定光の光路）をＯＣＴ機能拡張ユニットとして付加することができる眼科用顕微鏡を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本願の発明者らは鋭意研究した結果、観察光学系に加えて、機能拡張用光学系（観察対象に光源からの光を照射し観測対象から観察による以外の情報を取得するための機能、または観察対象に光による処理を施すための機能）を顕微鏡に付加するに際して、導光路を光軸に沿って直交するように２回折り曲げることで、顕微鏡が持つ本来の機能に適合させてコンパクトに組み込むことができることを見出し、本発明をなすに至った。

すなわち、本発明の顕微鏡は、以下を要旨とする。
（１）
観察対象を観察する観察光学系に加えて、前記観察対象に光源からの光を照射し、前記観測対象から前記観察による以外の情報を取得するための、又は前記観察対象に光による処理を施すための機能拡張用光学系を備えた顕微鏡において、
前記機能拡張用光学系は、
前記光源からの光を第１の光軸方向に導光する第１光学部材と、
前記第１の光軸方向に導光された光を前記第１の光軸方向に略直交する第２の光軸方向に導光する第１反射部材と、
前記第２の光軸方向に導光された光をリレーする第２光学部材と、
前記第２光学部材によりリレーされた光を前記第２の光軸方向に略直交する第３の光軸方向に導光する第２反射部材と、
前記第３の光軸方向上に配置され、前記第３の光軸方向に導光された光を前記観察対象の所定箇所に照射する機能拡張用対物レンズと、
を有することを特徴とする顕微鏡。
本発明において、観察光学系とは、照明された被検眼から反射・散乱された戻り光により、被検眼を観察することを可能とするレンズ，プリズム等の光学素子を含んで構成される。本発明において、観察光学系は、左眼用観察光学系と右眼用観察光学系を有しており、左右の観察光学系により得られる像に視差を生じさせた場合には、双眼視により立体的に観察することも可能となる。
また、本発明の観察光学系は、アイピースや接眼レンズ等を通じて観察者の肉眼により被検眼を直接観察できるものであってもよく、また、撮像素子（ＣＣＤ）等により観察対象からの反射光等を受光してディプレイに表示できるものであってもよく、あるいは、肉眼により直接観察できかつディスプレイに表示できるものであってもよい。
本発明において、「略直交する」とは、２つの光軸のなす角度が、８０～１００°であることを意味する。２つの光軸のなす角度が９０°（直交）に近いほど、反射により位相差が生じることを防ぐことができるため、８５～９５°の角度で交差させることがより好ましい。
観察光学系（左眼用観察光学系と右眼用観察光学系）は、左眼用観察光学系の光軸と右眼用観察光学系の光軸が共通して透過する対物レンズを含む。
本発明において、対物レンズは、たとえば眼科用顕微鏡において、観察対象（被検眼）の側にあるレンズである。
対物レンズと観察対象との間に挿脱自在に挿入して使用されるレンズ、例えば、前置レンズ（ルーペ）は、本発明における対物レンズではない。

（２）
前記観察光学系用の対物レンズが、一部が切り欠かれた形状をなし、前記切り欠かれた部分に前記機能拡張用対物レンズが配置されることを特徴とする（１）に記載の顕微鏡。
この切り欠きは、例えば切断面により切り欠かれており、典型的には光軸に平行又は交差する平面または曲面を切断面として切り欠かれたものである。
機能拡張用の対物レンズを観察光学系用の対物レンズと別体としたことで、機能拡張用光学系の設計自由度が高くなることが期待できる。

（３）
前記機能拡張用光学系が拡張ユニットとして組み込まれる（１）又は（２）に記載の顕微鏡。
本発明の顕微鏡では、導光路を光軸に沿って直交するように２回折り曲げている。これにより、顕微鏡本体に機能拡張ユニットを着脱できるように構成することが容易となる。

（４）
顕微鏡本体を正面から見たときに、
前記第１の光軸方向に沿った光路が前記顕微鏡本体の左又は右の外寄りの位置において後から前に形成され、
前記第２の光軸方向に沿った光路が前記顕微鏡本体の外側から内側に向くように形成され、
前記第３の光軸方向に沿った光路が前記顕微鏡本体の中央において上から下に前記機能拡張用対物レンズを通るように形成されていることを特徴とする（１）から（３）のいずれか１項に記載の顕微鏡。
観察光学系用の対物レンズが切り欠かれた形状をなし、当該切り欠かれた部分に機能拡張用の対物レンズが配置される場合（上記の（２）参照）には、第３の光軸は機能拡張用の対物レンズを通ることになる。

（５）
前記光源が、ＯＣＴ光源であり、
前記機能拡張用光学系が、前記ＯＣＴ光源からの測定光の往復導光路を構成し、
前記機能拡張用光学系は、さらに、ＯＣＴ光源からの測定光を所定の方向に走査する走査機能部を有することを特徴とする、（１）から（４）のいずれか１項に記載の顕微鏡。
本発明の顕微鏡では、ＯＣＴ測定光光学系に加えて、ＯＣＴ参照光光学系を組み込むことができるし、ＯＣＴ光源を組み込みこともできる。
本発明の顕微鏡では、ＯＣＴ測定光光学系には、機能拡張用の対物レンズが用いられるので、ＯＣＴ測定光光学系が、観察光学系から独立しており、ＯＣＴ測定光光学系と観察光学系とが光学的に相互影響することはない。したがって、本発明の顕微鏡では、自由度が高い光学設計を行うことができる。
なお、ＯＣＴ測定光光学系では、測定光の光路上に走査機能部を設けることができる。この走査機能部は、ＸＹ走査機構（二次元走査機構）又はさらにＺ走査機構である。これらの走査機構は、たとえばＭＥＭＳにより作成することができる。
なお、顕微鏡に複数のＯＣＴ測定光光学系を組み込むことで、観測対象のより詳細な三次元断層像を得ることができる光学設計も可能となる。
本発明において、観察光学系、ＯＣＴ測定光光学系に使用される光学素子として、例えば、レンズ、プリズム、ミラー、光フィルタ、絞り、回折格子、偏光素子等を用いることができる。

（６）
眼科用として使用される（１）～（５）のいずれかに１項に記載の顕微鏡であって、
前記観察対象が被検眼であることを特徴とする眼科用顕微鏡。
本発明において、眼科用顕微鏡とは、観察対象である被検眼を拡大して目視観察することができる医療用又は検査用の機器であり、ヒト用のみならず動物用のものも含む。「眼科用顕微鏡」には、これらに限定されるわけではないが、例えば、眼底カメラ、スリットランプ、眼科手術用顕微鏡等が含まれる。
本発明では、以下に述べるように、上述した機能拡張用光学系をユニットとすることができる。

（７）
観察対象を観察する観察光学系を有する顕微鏡本体に、前記観察対象から前記観察による以外の情報を取得するための、又は前記観察対象に光による処理を施すための機能を付加する機能拡張ユニットにおいて、
光源からの光を第１の光軸方向に導光する第１光学部材と、
前記第１の光軸方向に導光された光をリレーする第２光学部材と、
前記第２光学部材によりリレーされた光を前記第２の光軸方向に略直交する第３の光軸方向に導光する第２反射部材と、
前記第３の光軸方向上に配置され、前記第３の光軸方向に導光された光を前記観察対象の所定箇所に照射する機能拡張用対物レンズと
を有する機能拡張用光学系を備えた機能拡張ユニット。

（８）
前記顕微鏡本体の観察光学系の対物レンズを交換するための交換用対物レンズを有し、
前記交換用対物レンズは、一部が切り欠かれた形状を有しており、
前記対物レンズを前記交換用対物レンズに交換し、前記交換用対物レンズの前記切り欠かれた部分に前記機能拡張用対物レンズが配置されることを特徴とする（７）に記載の機能拡張ユニット。

（９）
前記顕微鏡本体に前記機能拡張ユニットを取り付け、前記顕微鏡本体を正面から見たときに、
前記第１の光軸方向に沿った光路が前記顕微鏡本体の左又は右の外寄りの位置において後から前に形成され、
前記第２の光軸方向に沿った光路が前記顕微鏡本体の外側から内側に向くように形成され、
前記第３の光軸方向に沿った光路が前記顕微鏡本体の中央において上から下に前記機能拡張用対物レンズを通るように形成されていることを特徴とする、（７）又は（８）に記載のＯＣＴ機能拡張ユニット。

（１０）
前記光源が、ＯＣＴ光源であり、
前記機能拡張用光学系が、前記ＯＣＴ光源からの測定光の往復導光路を構成し、
前記機能拡張用光学系は、さらに、前記ＯＣＴ光源からの測定光を所定の方向に走査する走査機能部を有することを特徴とする、（７）～（９）のいずれか１項に記載の機能拡張ユニット。

（１１）
前記顕微鏡本体が眼科用として使用される顕微鏡であり、
前記観察対象が被検眼であることを特徴とする、（７）～（１０）のいずれか１項に記載の機能拡張ユニット。

本発明では、観測対象から観察による以外の情報を取得するための、または観察対象に光による処理を施すための機能拡張用光学系を備えた顕微鏡を提供することができる。
本発明では、機能拡張用光学系を顕微鏡に付加するに際して、導光路を光軸に沿って直交するように２回折り曲げることで、顕微鏡が持つ本来の機能に適合させてコンパクトに組み込むことができる。

図１は眼科用顕微鏡の側面模式図である。 図２は眼科用顕微鏡の正面模式図である。 図３はＯＣＴ測定光光学系の斜視図である。 図４は、図３に示したＯＣＴ測定光光学系の平面図である。 図５は、図３に示したＯＣＴ測定光光学系の側面図である。 図６は、図３に示したＯＣＴ測定光光学系の正面図である。 図７は、第１の実施形態の眼科用顕微鏡で用いられるＯＣＴ装置の光学構成を示す図である。 図８は、観察光学系の対物レンズの他の具体例を示す説明図である。 図９は、従来の眼科用顕微鏡の一例を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態に係る眼科用顕微鏡（以下、単に「顕微鏡」と言う）の一例を、図面を参照しながら説明する。
図１は顕微鏡１の側面模式図であり、図２は同じく正面模式図である。
図１及び図２に示すように、顕微鏡１にはＯＣＴ装置５が併設されている。
顕微鏡１は、照明光学系３００（図２には示していない）と観察光学系４００とＯＣＴ測定光光学系５００とを備えている。
観察光学系４００は、観察対象（図１及び図２では被検眼８）の所定箇所を観察することができる。図１に参照されるように、照明光学系３００は、被検眼８の観察すべき部分を照明することができる。

顕微鏡１に併設されたＯＣＴ装置５は、後述するように被検眼８の断層画像を取得することができる。ＯＣＴ測定光光学系５００は、ＯＣＴ装置５の一部として顕微鏡１に組み込まれている。ＯＣＴ測定光光学系５００、前置レンズ１４及び被検眼８の反射面（角膜、網膜等）により、測定光の往復導光路が構成される。
図２に明示されるように、観察光学系４００は、右眼用観察光学系４００Ｒと左眼用観察光学系４００Ｌを有している。なお、図１では、右眼用観察光学系４００Ｒについては全構成が示され、左眼用観察光学系４００Ｌについては右眼用観察光学系４００Ｒと共用される観察用対物レンズ２のみが示されている。
また、図２に明示されるように、右眼用観察光学系４００Ｒの光軸Ｏ－４００Ｒと左眼用観察光学系４００Ｌの光軸Ｏ－４００Ｌは、それぞれ観察用対物レンズ２を通過している。
本実施形態では、照明光学系３００と、観察光学系４００は、顕微鏡本体６に収納されている。また、ＯＣＴ測定光光学系５００は、ＯＣＴ機能拡張ユニット７に収納されている。図１においては、顕微鏡本体６を一点鎖線で示し、ＯＣＴ機能拡張ユニット７を破線で示す。
ＯＣＴ機能拡張ユニット７は、顕微鏡本体６に対し、図示しないジョイント部により、取り外し／取り付けが可能に連結されている。

図１に示した照明光学系３００は、照明光源９、光ファイバ３０１、出射光絞り３０２、コンデンサレンズ３０３、照明野絞り３０４、コリメートレンズ３０５及び反射ミラー３０６を含んで構成されている。照明光学系３００の光軸をＯ－３００で示す。

図１に示されるように照明光源９は、本実施形態では顕微鏡本体６の外部に設けられている。照明光源９には光ファイバ３０１の一端が接続されている。光ファイバ３０１の他端は、顕微鏡本体６の出射光絞り３０２に臨む位置に配置されている。照明光源９から出射された照明光は、光ファイバ３０１により導光され、出射光絞り３０２を介してコンデンサレンズ３０３に入射する。
出射光絞り３０２は、光ファイバ３０１の出射口の一部領域を遮断するように作用する。出射光絞り３０２による遮断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、つまり被検眼８に対する照明光の入射方向と観察用対物レンズ２の光軸とがなす角度を変更することができる。

照明野絞り３０４は、観察用対物レンズ２の前側焦点位置Ｕ０と光学的に共役な位置（×の位置）に設けられている。コリメートレンズ３０５は、照明野絞り３０４を通過した照明光を平行光束にする。反射ミラー３０６は、コリメートレンズ３０５によって平行光束にされた照明光を観察用対物レンズ２に向けて反射する。反射ミラー３０６により反射された光は、観察用対物レンズ２を透過して、被検眼８に照射される。
被検眼８に照射された照明光は、角膜や網膜等の被検眼の組織で反射・散乱される。その反射・散乱した戻り光（「観察光」とも呼ばれる）は、観察用対物レンズ２を透過して、観察光学系４００に入射する。

観察光学系４００は、照明光学系３００により照明されている被検眼８を、観察用対物レンズ２を介して観察するために用いられる。
図１及び図２に示されるように、変倍レンズ系４０１、ビームスプリッタ４０２（テレビカメラ表示用の画像情報を取得するためのビームスプリッタ）、結像レンズ４０３、像正立プリズム４０４、眼幅調整プリズム４０５、視野絞り４０６、及び接眼レンズ４０７を含んで構成されている。観察光学系４００の光軸を、Ｏ－４００で示す。

図１及び図２に示されるように、ＯＣＴ装置５は、ＯＣＴ本体ユニット１０及びＯＣＴ機能拡張ユニット７からなる。
ＯＣＴ機能拡張ユニット７には、ＯＣＴ測定光光学系５００が収容されている。
図３はＯＣＴ測定光光学系５００の斜視図、図４は同じく平面図、図５は同じく側面図、図６は同じく正面図である。なお、図４及び図６では、コリメートレンズ５０２、走査機能部５０３及び第１光学部材５０４（後述する）は図示していない。
図３及び図５において、ＯＣＴ測定光光学系５００は、コリメートレンズ５０２、走査機能部５０３、第１光学部材５０４、第１反射部材５０５、第２光学部材５０６、第２反射部材５０７、及び機能拡張用対物レンズ５０８を含んで構成されている。
走査機能部５０３はガルバノミラー５０３ａ，５０３ｂを有する二次元走査機構である。走査機能部５０３は、顕微鏡本体６の背面側（観測者から遠い側）に設けられている。
第１光学部材５０４は、ＯＣＴ結像レンズであり、走査機能部５０３により走査された光を第１の光軸Ｏ－５０１の方向に導光させる。第１の光軸Ｏ－５０１は、顕微鏡本体６を正面から見たときに、顕微鏡本体６の右の外寄りの位置において奥から手前に形成されており、走査機能部５０３により走査された光は、第１の光軸Ｏ－５０１を奥から手前側に向けて導光する。
図３，図４，図５及び図６に示すように、第１の光軸Ｏ－５０１を導光する光は第１反射部材５０５により、第１の光軸Ｏ－５０１の方向に直交する第２の光軸Ｏ－５０２の方向に導光させる。
本実施形態では、図２に参照されるように、第２の光軸Ｏ－５０２は、顕微鏡本体６の右の外側から内側に向くように形成されている。
第２の光軸Ｏ－５０２には第２光学部材５０６が配置されており、第２光学部材５０６を通過した光は第２反射部材５０７により下向きに（第２の光軸Ｏ－５０２に略直交する方向に）反射される。この反射光路は、第３の光軸方向Ｏ－５０３で示されている。
本実施形態においては、観察用対物レンズ２は、図１に示されるように、光軸Ｏ－４００に略平行な切断面を有するように切り欠かれている。
本実施形態では、この切り欠き部分に、機能拡張用対物レンズ５０８が収容されている。
第３の光軸方向Ｏ－５０３に導光された光は、機能拡張用対物レンズ５０８により、被検眼８側の所定位置にて合焦される。
なお、図１及び図２では、観察用対物レンズ２の前側焦点位置Ｕ０は、被検眼８の手前にあり、被検眼８と前側焦点位置Ｕ０との間に前置レンズ１４が配置されている。
前置レンズ１４は、眼底の網膜を観察するときに使用するレンズであり、図示しない移動手段により、前置レンズ１４が被検眼の眼前の光軸Ｏ－３００、Ｏ－４００Ｌ、Ｏ－４００Ｒ、Ｏ－５０３上に挿入される。この場合には、対物レンズ２の前側焦点位置（Ｕ０）は、眼底の網膜と共役となる。また、角膜、虹彩等の前眼部を観察するときには、前置レンズ１４を被検眼８の眼前から脱離させて観察を行う。

上記したようにＯＣＴ測定光光学系５００の光軸Ｏ－５００は、機能拡張用対物レンズ５０８を通っており、ＯＣＴ測定光光学系５００の光軸Ｏ－５００は、観察光学系４００の光軸Ｏ－４００と離れている。
したがって、ＯＣＴ測定光光学系５００と観察光学系４００とは相互に独立している。

本発明においては、機能拡張用光学系として、ＯＣＴ測定光光学系に限らず、観察対象に光を照射することによって、観察対象から情報を取得し、又は観察対象に処理を施すための光学系を用いることができる。このような光学系としては、これらに限定されるわけではないが、例えば、ＳＬＯ光学系、光凝固治療用レーザー光学系等を用いることができる。

ＳＬＯ光学系とは、走査型レーザ検眼鏡（Scanning Laser Ophthalmoscope）を構成する光学系であり、レーザー光を走査して眼球内を照射し、反射光を光検出素子で受光して画像化するための光学系である。ＳＬＯ光学系は、通常、ＳＬＯ光源から出力された光を走査する光走査機能部を含み、本発明の第１光学部材、第１反射部材、第２光学部材、第２反射部材、機能拡張用対物レンズを経由して、被検眼にレーザー光を照射することができる。そして、被検眼で反射したレーザー光を、同じ経路を逆向きに経由させて、光検出素子を有する反射高検出器で検出し、検出した信号を画像生成部により画像化することができる。
光凝固治療用レーザー光学系とは、特定波長のレーザー光を網膜等にある病変組織に照射することにより、眼科疾患の進行を抑制するレーザー凝固治療に用いる光学系である。光凝固治療用レーザー光学系は、通常、治療用レーザー光源から出力されたレーザー光と、照準用レーザー光源から出力されたレーザー光とを、切り替え可能に同一光路を経由させて導光し、本発明の第１光学部材、第１反射部材、第２光学部材、第２反射部材、機能拡張用対物レンズを経由して、被検眼にレーザー光を照射することができる。レーザー凝固治療にあたっては、照準用レーザーにより被検眼の病変部位に照準を合わせたのち、治療用レーザーに切り替えることにより、病変部位に的確に治療用レーザー光を照射することができる。

図２に示されるように、右眼用観察光学系４００Ｒのビームスプリッタ４０２は、被検眼８から右眼用観察光学系に沿って導光された観察光の一部を分離して撮影光学系１１００に導く。撮影光学系１１００は、結像レンズ１１０１、反射ミラー１１０２、及びテレビカメラ１１０３を含んで構成されている。テレビカメラ１１０３が取得した画像情報は図示しないモニターに送られて表示される。

図１及び図２に示されるように、像正立プリズム４０４は、倒像を正立像に変換する。眼幅調整プリズム４０５は、観察者の眼幅（左眼と右眼の間の距離）に応じて左右の観察光路の間の距離を調整するための光学素子である。視野絞り４０６は、観察光の断面における周辺領域を遮断して観察者の視野を制限するものである。視野絞り４０６は、観察用対物レンズ２の前側焦点位置Ｕ０と共役な位置（×の位置）に設けられている。
右眼用観察光学系４００Ｒ，左眼用観察光学系４００Ｌは、光路から挿脱可能に構成されたステレオバリエータを含んで構成されてもよい。ステレオバリエータは、左右の変倍レンズ系４０１によってそれぞれ案内される左右の観察光学系の光軸Ｏ－４００Ｌ，Ｏ－４００Ｒの相対的位置を変更するための光軸位置変更素子である。ステレオバリエータは、例えば、観察光路に対して観察者側に設けられた退避位置に退避される。

図７は、本実施形態の顕微鏡１で用いられるＯＣＴ本体ユニット１０の光学構成を模式的に示す図面である。
図７に示されるように、ＯＣＴ本体ユニット１０は、ＯＣＴ光源ユニット１００１から出射された光Ｌ０を測定光ＬＳと参照光ＬＲに分割し、別の光路を経た測定光ＬＳと参照光ＬＲの干渉を検出する干渉計を構成している。
ＯＣＴ光源ユニット１００１は、一般的なスウェプトソースタイプのＯＣＴ装置と同様に、出射光の波長を走査（掃引）可能な波長走査型（波長掃引型）光源を含んで構成される。ＯＣＴ光源ユニット１００１は、人の眼では視認できない近赤外の波長において、出力波長を時間的に変化させる。ＯＣＴ光源ユニット１００１から出力された光を符号Ｌ０で示す。

ＯＣＴ光源ユニット１００１から出力された光Ｌ０は、光ファイバ１００２により偏波コントローラ１００３に導かれてその偏光状態が調整される。偏波コントローラ１００３は、たとえばループ状にされた光ファイバ１００２に対して外部から応力を与えることで、光ファイバ１００２内を導かれる光Ｌ０の偏光状態を調整する。
偏波コントローラ１００３により偏光状態が調整された光Ｌ０は、光ファイバ１００４によりファイバカプラ１００５に導かれて測定光ＬＳと参照光ＬＲとに分割される。

図７に示されるように、参照光ＬＲは、光ファイバ１００６によりコリメータ１００７に導かれて平行光束となる。平行光束となった参照光ＬＲは、光路長補正部材１００８及び分散補償部材１００９を経由し、コーナーキューブ１０１０に導かれる。光路長補正部材１００８は、参照光ＬＲと測定光ＬＳの光路長（光学距離）を合わせるための遅延手段として作用する。分散補償部材１００９は、参照光ＬＲと測定光ＬＳの分散特性を合わせるための分散補償手段として作用する。
コーナーキューブ１０１０は、コリメータ１００７により平行光束となった参照光ＬＲの進行方向を逆方向に折り返す。コーナーキューブ１０１０に入射する参照光ＬＲの光路と、コーナーキューブ１０１０から出射する参照光ＬＲの光路とは平行である。また、コーナーキューブ１０１０は、参照光ＬＲの入射光路及び出射光路に沿う方向に移動可能とされている。この移動により参照光ＬＲの光路（参照光路）の長さが変更される。

図７に示されるように、コーナーキューブ１０１０を経由した参照光ＬＲは、分散補償部材１００９及び光路長補正部材１００８を経由し、コリメータ１０１１によって平行光束から集束光束に変換されて光ファイバ１０１２に入射し、偏波コントローラ１０１３に導かれて参照光ＬＲの偏光状態が調整される。
偏波コントローラ１０１３は、例えば、偏波コントローラ１００３と同様の構成を有する。偏波コントローラ１０１３により偏光状態が調整された参照光ＬＲは、光ファイバ１０１４によりアッテネータ１０１５に導かれて、演算制御ユニット１２の制御の下で光量が調整される。アッテネータ１０１５により光量が調整された参照光ＬＲは、光ファイバ１０１６によりファイバカプラ１０１７に導かれる。

図１と図７から把握できるように、ファイバカプラ１００５により生成された測定光ＬＳは、光ファイバ５０１によりコリメートレンズ５０２に導かれる。図１及び図２に示されるように、コリメートレンズ５０２に入射した測定光は、ガルバノミラー５０３ａ，５０３ｂ、第１光学部材５０４、第１反射部材５０５、第２光学部材５０６、及び第２反射部材５０７を経由して、被検眼８に照射される。測定光は、被検眼８の様々な深さ位置において反射・散乱される。被検眼８により測定光の後方散乱光は、往路と同じ経路を逆向きに進行して、図７に示されるように、ファイバカプラ１００５に導かれ、光ファイバ１０１８を経由してファイバカプラ１０１７に到達する。

ファイバカプラ１０１７は、光ファイバ１０１８を介して入射された測定光ＬＳと、光ファイバ１０１６を介して入射された参照光（ＬＲ）とを合成して（干渉させて）干渉光を生成する。ファイバカプラ１０１７は、所定の分岐比（例えば５０：５０）で、測定光ＬＳと参照光ＬＲとの干渉光を分岐することにより、一対の干渉光ＬＣを生成する。ファイバカプラ１０１７から出射した一対の干渉光ＬＣは、それぞれ２つの光ファイバ１０１９，１０２０により検出器１０２１に導かれる。

検出器１０２１は、例えば一対の干渉光ＬＣをそれぞれ検出する一対のフォトディテクタを有し、これらにより検出結果の差分を出力するバランスドフォトダイオード（Ｂａｌａｎｃｅｄ Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ：以下、「ＢＰＤ」という）である。検出器１０２１は、その検出結果（検出信号）を演算制御ユニット１２に送る。演算制御ユニット１２は、例えば、一連の波長走査毎に（Ａライン毎に）、検出器１０２１により得られた検出結果に基づくスペクトル分布にフーリエ変換等を施すことで断面像を形成する。演算制御ユニット１２は、形成された画像を表示部１３に表示させる。

この実施形態では、マイケルソン型の干渉計を採用しているが、例えば、マッハツェンダー型等の任意のタイプの干渉計を適用することができる。

図８は、観察光学系用の観察用対物レンズ２及び機能拡張用対物レンズ５０８の他の具体例を示す説明図である。図８（Ａ）は円形の凸レンズを光軸に平行な曲面（平面視形状が部分円）で切り取った観察光学系用の観察用対物レンズ２および切り取った部分に配置された円形の機能拡張用対物レンズ５０８（凸レンズ）を示す図であり、図８（Ｂ）は円形の凸レンズを光軸に平行な平面で切り取った平面視が矩形の観察光学系用の観察用対物レンズ２および切り取った部分に配置された平面視が矩形の機能拡張用対物レンズ５０８（凸レンズ）を示す図である。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は、全て本発明の適用範囲である。

１ ：顕微鏡
２ ：観察用対物レンズ
５ ：ＯＣＴ装置
６ ：顕微鏡本体
７ ：ＯＣＴ機能拡張ユニット
８ ：被検眼
９ ：照明光源
１０ ：ＯＣＴ本体ユニット
１２ ：演算制御ユニット
１３ ：表示部
１４ ：前置レンズ
３００ ：照明光学系
３０１ ：光ファイバ
３０２ ：出射光絞り
３０３ ：コンデンサレンズ
３０４ ：照明野絞り
３０５ ：コリメートレンズ
３０６ ：反射ミラー
４００ ：観察光学系
４００Ｌ ：左眼用観察光学系
４００Ｒ ：右眼用観察光学系
４０１ ：変倍レンズ系
４０２ ：ビームスプリッタ
４０３ ：結像レンズ
４０４ ：像正立プリズム
４０５ ：眼幅調整プリズム
４０６ ：視野絞り
４０７ ：接眼レンズ
５００ ：ＯＣＴ測定光光学系
５０１ ：光ファイバ
５０２ ：コリメートレンズ
５０３ ：走査機能部
５０３ａ ：ガルバノミラー
５０３ｂ ：ガルバノミラー
５０４ ：第１光学部材
５０５ ：第１反射部材
５０６ ：第２光学部材
５０７ ：第２反射部材
５０８ ：機能拡張用対物レンズ
１００１ ：ＯＣＴ光源ユニット
１００２ ：光ファイバ
１００３ ：偏波コントローラ
１００４ ：光ファイバ
１００５ ：ファイバカプラ
１００６ ：光ファイバ
１００７ ：コリメータ
１００８ ：光路長補正部材
１００９ ：分散補償部材
１０１０ ：コーナーキューブ
１０１１ ：コリメータ
１０１２ ：光ファイバ
１０１３ ：偏波コントローラ
１０１４ ：光ファイバ
１０１５ ：アッテネータ
１０１６ ：光ファイバ
１０１７ ：ファイバカプラ
１０１８ ：光ファイバ
１０１９ ：光ファイバ
１０２０ ：光ファイバ
１０２１ ：検出器
１１００ ：撮影光学系
１１０１ ：結像レンズ
１１０２ ：反射ミラー
１１０３ ：テレビカメラ
Ｌ０ ：光
ＬＣ ：干渉光
ＬＲ ：参照光
ＬＳ ：測定光
Ｏ－４００ ：観察光学系の光軸
Ｏ－４００Ｌ ：左眼用観察光学系の光軸
Ｏ－４００Ｒ ：右眼用観察光学系の光軸
Ｏ－５００ ：ＯＣＴ測定光光学系の光軸
Ｏ－５０１ ：第１の光軸
Ｏ－５０２ ：第２の光軸
Ｏ－５０３ ：第３の光軸
Ｕ０ ：前側焦点位置

Claims (9)

1. 観察対象を観察する観察光学系に加えて、前記観察対象に光源からの光を照射し、前記観測対象から前記観察による以外の情報を取得するための、又は前記観察対象に光による処理を施すための機能拡張用光学系を備えた顕微鏡において、
   前記機能拡張用光学系は、
   前記光源からの光を第１の光軸方向に導光する第１光学部材と、
   前記第１の光軸方向に導光された光を前記第１の光軸方向に略直交する第２の光軸方向に導光する第１反射部材と、
   前記第２の光軸方向に導光された光をリレーする第２光学部材と、
   前記第２光学部材によりリレーされた光を前記第２の光軸方向に略直交する第３の光軸方向に導光する第２反射部材と、
   前記第３の光軸方向上に配置され、前記第３の光軸方向に導光された光を前記観察対象の所定箇所に照射する機能拡張用対物レンズとを有し、
   前記観察光学系用の対物レンズが、一部が切り欠かれた形状をなし、前記切り欠かれた部分に前記機能拡張用対物レンズが配置されること
   を有することを特徴とする顕微鏡。
2. 前記機能拡張用光学系が拡張ユニットとして組み込まれる請求項１に記載の顕微鏡。
3. 前記観察光学系は右眼用観察光学系と左眼用観察光学系とを有し、
   顕微鏡本体を前記右眼用観察光学系が右に、前記左眼用観察光学系が左に配置される正面から見たときに、
   前記第１の光軸方向に沿った光路が前記顕微鏡本体の左又は右の外寄りの位置において後から前に形成され、
   前記第２の光軸方向に沿った光路が前記顕微鏡本体の外側から内側に向くように形成され、
   前記第３の光軸方向に沿った光路が前記顕微鏡本体の中央において上から下に前記機能拡張用対物レンズを通るように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の顕微鏡。
4. 前記光源が、ＯＣＴ光源であり、
   前記機能拡張用光学系が、前記ＯＣＴ光源からの測定光の往復導光路を構成し、
   前記機能拡張用光学系は、さらに、ＯＣＴ光源からの測定光を所定の方向に走査する走査機能部を有することを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の顕微鏡。
5. 眼科用として使用される請求項１～４のいずれかに１項に記載の顕微鏡であって、
   前記観察対象が被検眼であることを特徴とする眼科用顕微鏡。
6. 観察対象を観察する観察光学系を有する顕微鏡本体に、前記観察対象から前記観察による以外の情報を取得するための、又は前記観察対象に光による処理を施すための機能を付加する機能拡張ユニットにおいて、
   光源からの光を第１の光軸方向に導光する第１光学部材と、
   前記第１の光軸方向に導光された光をリレーする第２光学部材と、
   前記第２光学部材によりリレーされた光を前記第２の光軸方向に略直交する第３の光軸方向に導光する第２反射部材と、
   前記第３の光軸方向上に配置され、前記第３の光軸方向に導光された光を前記観察対象の所定箇所に照射する機能拡張用対物レンズと、
   前記顕微鏡本体の観察光学系の対物レンズを交換するための交換用対物レンズとを有し、
   前記交換用対物レンズは、一部が切り欠かれた形状を有しており、
   前記対物レンズを前記交換用対物レンズに交換し、前記交換用対物レンズの前記切り欠かれた部分に前記機能拡張用対物レンズが配置される機能拡張用光学系を備えた機能拡張ユニット。
7. 前記顕微鏡本体の前記観察光学系は右眼用観察光学系と左眼用観察光学系とを有し、
   前記顕微鏡本体に前記機能拡張ユニットを取り付け、前記顕微鏡本体を前記右眼用観察光学系が右に、前記左眼用観察光学系が左に配置される正面から見たときに、
   前記第１の光軸方向に沿った光路が前記顕微鏡本体の左又は右の外寄りの位置において後から前に形成され、
   前記第２の光軸方向に沿った光路が前記顕微鏡本体の外側から内側に向くように形成され、
   前記第３の光軸方向に沿った光路が前記顕微鏡本体の中央において上から下に前記機能拡張用対物レンズを通るように形成されていることを特徴とする、請求項６に記載の機能拡張ユニット。
8. 前記光源が、ＯＣＴ光源であり、
   前記機能拡張用光学系が、前記ＯＣＴ光源からの測定光の往復導光路を構成し、
   前記機能拡張用光学系は、さらに、前記光源からの測定光を所定の方向に走査する走査機能部を有することを特徴とする、請求項６又は７に記載の機能拡張ユニット。
9. 前記顕微鏡本体が眼科用として使用される顕微鏡であり、
   前記観察対象が被検眼であることを特徴とする、請求項６～８のいずれか１項に記載の機能拡張ユニット。
   
   

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