JPH02160209A - 立体顕微鏡用プリズム系及び立体顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、右側の光路と左側の光路をそれぞれ９０’偏
向させる複数の反射面を有する立体顕微鏡用プリズム系
、並びに手術を行う際に使用される、１つの対物レンズ
装置と、２つの接眼レンズ装置とを有する立体顕微鏡に
関する。

［従来の技術１ 例えば眼科、神経外科、耳科等において立体顕微鏡を使
用して手術を行う際には、一般に低倍率の顕微鏡が使用
される。これらは手術者による手術部位の立体的観察を
可能にするために、分離された光路を有する。この際に
は、望遠鏡を形成するそれぞれ１つの接眼レンズを有す
る接眼レンズ系が使用される。更に、一般に両者の光路
のために共通の対物レンズが使用され、該対物レンズに
は大抵１つの共通の集光レンズが設けられている。

この種の顕微鏡においては、発散ｃＪ径光線が対物レン
ズに入射し、該光線はレンズ系を介して平行に導かれか
つ変倍系に供給される。該変倍系から、光線は再び平行
光束の形で射出しかつそれぞれの接眼レンズ系又は接眼
レンズに鏡胴に供給される。

手術目的のために好適である常用の立体顕微鏡において
は、対物レンズと変倍系の間又は変倍系と接眼レンズの
間に付加的な光学部材、例えば光学的記録装置又はアシ
スタント観察系のためのビームスプリッタを設ける必要
がある。

この付加的な部材を使用することは、顕微鏡の全長の著
しい拡大を生じ、このことは実用技術的見地からも、ま
た光学的理由からも好ましくない。実用技術的見地にお
いては、顕微鏡の全長は、手術者は手術部位を顕微鏡を
通して観察すると同時に手術を行わねばならないことに
より制限される。光学的理由の見地からは常に、光学装
置の構造大きさをできるかぎり小さく保持することが所
望される、それといのも全長の拡大は光学的視野の制限
をもたらしかつ更に光量損失に関して不利であるからで
ある。

視野の制限は特に眼の硝子体の表面もしくは硝子体内部
手術の際に特に不利であることが立証されている、それ
というのも手術部位全体を監視することができないか又
は著しい困難を伴ってのみ可能であるにすぎないからで
ある。従って、視野角度を例えば１５０°の値に拡大す
ることが所望される。

この種の立体顕微鏡において生じるもう１つの問題点は
、中間結像機構を有する顕微鏡を使用すべき場合に生じ
る。中間結像は、例えば患者の眼の網膜又は硝子体内部
を観察すべき場合に必要である。このような場合には、
一般に患者の眼の上又は前にコンタクトレンズ又はレン
ズの形の全系が設置され、この際には限の光学系及びコ
ンタクトレンズもしくはアタッチメントレンズは網膜の
虚像又は硝子体内部の面を形成する。この虚像はコンタ
クトレンズ又はアタッチメントレンズの後方に存在しか
つ顕微鏡の鮮鋭な調整に役立つ。光学的関係に基づき、
この虚像は逆転しかつ左右が逆になる。該左右逆転は逆
の立体顕微鏡効果を生じ、このことはまた、手術者が立
体像の前景及び背景を取り違えて認識するように作用す
る。

この立体顕微鏡効果の取り違えを排除しかつ像を正しく
再生するためには、像逆転の他に顕微鏡の範囲内で光路
の交換、即ち右の光路と左の光路の交換を行わねばなら
ない。欧州特許出願公開＠１９３８Ｊ８号明細書には、
プリズム装置又はプリズム系を用いて立体顕微鏡的反転
及び像倒立を排除する立体顕微鏡が記載されたしかしな
がら、この公知のプリズム系は若干の適用例においては
その構造大きさが欠点と見なされ、しかも該構造大きさ
は顕微鏡の外すだけでなく、光路の長さにも影響する。

光路の延長により、また視野の制限及び好ましからぬ光
損失が生じる。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第３６１５８４２号明細
書から同様に、比較的大きな構造を有し、従って前記の
欧州特許出願公開第１９３８１８号明細書から公知の欠
点と結び付いたプリズム式中間構造群が公知である。

文献、Ｎａｕ＋＋＋ａｎｎ−Ｓｃｈｒ５ｄｅｒ著“Ｂａ
ｕｅｌｅｍｅｎｔｅ　ｄｅｒＯｐＬｉｋ”、　Ｈａｎｓ
ｅｒ出版社から、−収約にプリズムの使用可能性を示唆
する、像倒立及び左右反転のための種々のプリズム系が
公知である。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の課題は、簡単な構造、小さな構造及び高い性能
で公知技術水準の欠点を回避しかつ底コストで製造可能
である、冒頭に記載した形式のプリズム系及び立体顕微
鏡を提供することであった。

［課題を解決するための手段１ プリズム系に関しては、各光路内に４個の反射面が設け
られており、これらの面のそれぞれ２つが反射面として
構成されておりかつ顕微鏡の光学的長手方向軸に対して
平行な面内に配置されており、かつそれぞれ両者の別の
面が入射面と射出面として構成されかつ光学的長手方向
軸の対して４５°及び相互に９０°傾斜していることに
より解決される。

本発明によるプリズム系は、一連の著しい利点で優れて
いる。それぞれ４つの反射面を使用することにより、右
側の光路と左側の光路の個々の光線を相互に無関係に正
確に、−面では逆転された立体ｓｅ鏡効果が排除され、
他面では像反転が行われるように誘導することが可能で
ある。反射面と入射面ないしは射出面とに分離すること
により、全体として最小の構造寸法で高度の光学的作用
効果を保証する構成が達成されるように、個々の面を相
互に分離して配置するが可能である。入射面ないしは射
出面はそれぞれ光軸に対して４５°傾斜しかつ相互に９
００の角度を形成するので、プリズム系の入射光線と射
出光線の同じ光学的方向を保持して入射面と射出面の狭
い立体的配属を行うことができる。

本発明の特に好ましい実施態様においては、光学的長手
方向軸に対して平行な面内に配置された面がそれぞれ相
互に９０°の角度を形成する。それによりプリズム系全
体をその外寸に関して実質的に立方体又は直方体に構成
することが可能であり、その際にはこの直方体又は直方
体の底面は簡単に顕微鏡の構造的要求に合わせることが
できる。右側の光路と左側の光路が前記立方体又は直方
体の底面に対して平行に誘導されるので、明らかに低い
全高を達成することができ、これは顕微鏡の全構造に関
して特に好適であると立証されている、それというのも
顕微鏡の全長は、本発明のプリズム系を組み込むために
は、僅かに高めればよいからである。

本発明のもう１つの有利な実施態様によれば、反射面が
それぞれ直角のプリズム体の斜辺面として構成されてい
る。この構成は、光線反射がプリズム体の内部で行われ
かつ光線が入射ないしは射出する際に再度屈折されない
という利点を有する。この構成のもう１つの利点は、プ
リズム系の製造並びにまた組立て工程を著しく簡単にす
ることができるという点で与えられる更に、それぞれ一
方の光路の入射面を包含するプリズム体が他方の光路の
射出面を有するプリズム体に接触し、その際両者の面が
互いに境界を接して配置されているの有利であることが
立証された。この構成においては、２つのプリズム体が
立方体又は立方体状部材にまとめ合わされる、従って与
えられる空間状態の利用が可能である。もう１つの利点
は、損傷に対して入射面又は射出面が保護されることに
より生じるそれというのもこれらの面はその都度の隣接
したプリズム体によって被覆されるからである更に、場
合により、反射面を包含するプリズム体がそれぞれ相互
に接触するかもしくは入射面及び射出面を包含する、境
を接するプリズム体に接触して配置されているのが有利
である。

この反射面を有するプリズム体は、反射面がプルズム体
の外周に接するように配置されているので、全装置の寸
法を著しく縮小することが可能である。この場合には更
に、一方の光路の反射面を包含するプリズム体のそれぞ
れ２つが一体に構成されているのが有利あることが立証
された。この構成手段により、プリズム体媒体への入射
および射出の際の光の損失が回避される。更にまた、一
方の光路の反射面を包含するプリズム体のそれぞれ２つ
を、入射面及び射出面を包含する境を接するプリズム体
と一体に構成することも可能である。この手段によれば
、本発明によるプリズム系の全プリズム装置を２つだけ
の個体から構成することができる。このような構成は起
こり得る調整ずれに関しても特Ｊこ有利である、それと
いうのも顕微鏡に組み込む際に個々の反射面の個々の調
整を放棄することができるからである。

反射面は鏡面化されていてもよいが、このことは適当な
材料を選択すれば全反射するように構成することも可能
である。この手段は、その都度使用すべき波長、構造寸
法、使用材料及び必要な光学的品質に左右される。

立体顕微鏡に関する前記課題は、本発明により、顕微鏡
の２つの平行光路を包含する範囲内に前記形式のプリズ
ム系が配置されていることにより解決される。この顕微
鏡の構成は、この顕微鏡の構成は、光路を偏向するため
に付加的な手段を必要としないという利点を有する、そ
れというのも既存の平行光路がプルズム系の直接的透過
のために使用可能であるからである。

本発明によるプルズム系は、本発明による顕微鏡におい
ては、対物レンズ装置部分内に設けられた１つの集光レ
ンズと、光線の方向で後続された変倍系を有し、かつプ
リズム系が集光レンズと変倍系の間に配置されている。

しかし、プリズム系を対物レンズ装置と変倍系の間に配
置することも可能である。従って、本発明によれば、プ
リズム系が顕微鏡の任意の場所で、平行光路が形成され
るいたる処に設定可能であるのが特に有利である。従っ
て、本発明によるプリズム系は常用の顕微鏡構成と結び
付き使用することができ、しかもその際顕微鏡の大きな
改造及び変更を必要としない。

本発明による顕微鏡の特に好ましい実施態様は、プリズ
ム系から顕微鏡の一般的機能を維持して顕微鏡の光路か
ら取外し自在であることにより達成される。該プリズム
系はスライド又はスナンプ式に着脱自在であってよく、
その際顕微鏡の光軸を基準としてＸ軸方向又はＹ軸方向
でのプリズム系の運動を行うことができる。この顕微鏡
構成により、立体顕微鏡の一般的観察と、本発明による
逆転プリズム系を使用した手術部位の観察との間の迅速
な交換が可能である。本発明による顕微鏡においてはプ
リズム系を取り外すために顕微鏡を改造する必要がない
ので、交換が未熟な操作者によっても実施可能である。

更に、特に好ましいと立証されたことは、本発明による
プリズム系は極めて小さい構造を有し、従って観察形式
の交換に必要なスペースを明らかに小さな寸法に設計す
ることができ、並びにまた必要な力を最低にすることが
できることである。後者のことは、顕微鏡を振動させず
に患者の眼に接触させて保持することが必要である際に
特に重要である。もう１つの利点は、本発明による顕微
鏡においては、本発明によるプリズム系を取り外す際に
顕微鏡の正常の観察形式に影響しないというこにより与
えられる、それというのも平行光路はプリズム系を取り
外しても更に妨害せずに継続させることできるからであ
る。

［実施例］ 次に、図示の実施例につき本発明の詳細な説明する。

第１図には、本発明によるプリズム系が暗示されており
、この場合にはプリズム系の個々の部材は、本発明を理
解し易くするために、互いに分離して図示されている。

第１図に示したプリズム系においては、尚以下に説明す
る形式で立体顕微鏡内に構成される２つのそれぞれ平行
の光路Ｒ１及びＬｌが数回相互に無関係に偏向されかつ
また配向配置で光路Ｒ２及びＲ２として放出される。本
発明によるプリズム系は、光路の左右逆転、即ち右側光
路の左側光路への交換及び倒立（即ち像倒立とも称され
る）が行われる。

本発明によるプリズム系は、右側光路と左側光路のため
に２つの反射面４．５を有し、これらは光軸（第４図参
照）に対して平行に配向され、その際光学的長手方向軸
８はそれぞれ光路２．３に対して平行である。入射する
光路２゜３は入射面６を介して反射面４，５に導かれ、
光路２，３の射出する光線の導出は同様に反射する射出
面７を介して行われる。第１図から明らかなように、入
射面６と射出面７はそれぞれ相互に９０°の角度で配置
されており、かつ光学的長手方向軸８ないしは光線２．
３の入射面及び射出面に対して４５°の角度を有する。

以下に、第１図の暗示図につき本発明によるプリズム系
の作動形式を説明する。本発明によるプリズム系は右側
光路と左側光路に関して対称的に構成されているので、
まず右側の光路（Ｒ１）のみについて説明する。簡明化
のために、参照数字２を付した光線だけを示した。該光
路２は顕微鏡ｌの光軸８に対して平行に入射面６に当り
、かつこの面から９０６偏向される、それといのも入射
面６は光学的長子方向軸８に対して４５°の角度をもっ
て配置されているからである。第１図に基づく図面では
、光路２の右側への偏向が行われる。この光路は引続き
反射面４に当り、該反射面は再度９０°偏向させる、従
って光線もしくは光路２は反射面５に導かれる。引続き
、光路２は射出面７に当り、該射出面は同様に光学的長
手方向軸８の方向に対して４５°傾斜しておりかつ光学
的２を再度９０°偏向させる。従って、射出する光路２
（Ｒ２）は入射光路２　（Ｒ＋　）に対して平行である
が、左右逆転しかつ像は倒立せしめられている。

参照数字３で示す左側の光路（Ｌｌ）は、光学的長手方
向軸もしくは光路２に対して平行配向で別の入射面６（
Ｒ１）に当り、ここから９０″偏向せしめられ、反射面
４に当り、再度９０°偏向せしめられかつ反射面５に到
達し、該反射面は光路３を再び射出面７に向けて偏向し
、該射出面は再度９０６偏向させる。その限りにおいて
、左側光路３の偏向は右側光路２の偏向に対して対称的
に行われる。

第１図に示されているように、右側の入射する光路Ｒ１
は射出する左側光路と同一直線上にあり、一方入射する
左側光路Ｌ１は射出する右側光路Ｒ２に対して同心的に
配置されている。

従って、本発明によるプリズム系を用いると、左右逆転
もしくは右側と左側の光路の左右交換が行われる。

本発明によるプリズム系はそれぞれ多数のプリズム体８
〜１５を包含し、これらのプリズム体はそれぞれ直角の
プリズム体の形で構成されており、かつ反射面として役
立つ１つの斜辺面を有する。前記装置及び作用効果によ
れば、それぞれの光路２，３はまず入射プリズム体８及
び９に当り、かつ該面から次に配置されたプリズム体ｔ
ｏ、１１ないしは１２．１３を透過案内され、その後射
出プリズム体１４及び１５に導かれる。入射プリズム体
８．９及び射出プリズム体１４．１５は、それぞれ対毎
に、それぞれの入射面６に射出面７に対応するように相
互に配置されている。従って、プリズム体９と１４ない
しは８と１５はそれぞれ立方体又は直方体を形成し、そ
の際反射面６と７は直方体の内面として配置されている
。本発明によれば、接着剤を用いて、それぞれのプリズ
ム体８と１５ないしは９と１４を相互に固定結合するこ
とが可能である。プリズム体１０〜１３は、それらの反
射性の斜辺面を外側に向けるように構成されかつ配置さ
れているので、プリズム体１０〜１３と相互に対毎に配
置されたプリズム体８゜１５ないしは９，１４との間の
距離ｄないしはｂをそれぞれの要求に合わせることが可
能である。第２図及び第３図Ｉこ示した実施例では、距
離す及びｄをセロに最小にした、従って本発明によるプ
リズム系は、最小の外部体積を有する単一体の形で構成
することが可能である。距離ｄ及びｂの寸法は、その都
度の構造的要求に基づき決定され、その際右側と左側の
光路の距離を適当に考慮しなければならない。

従って、本発明によるプリズム系を用いると、像倒立並
びにまた光線逆転又は右側と左側の光路の交替が行われ
、しかもその光路の平行性ないしはその同心的配置はそ
のまま維持される第２図には、第１図の作動準備のでき
た本発明によるプリズム系の側面図が示されており、そ
の際既述のとおり、距離す及びｄはゼロに減少せしめら
れている。第３図は第２図に示したプリズム系の平面図
を示す。第２図及び第３図には、図面を明確にするため
に光路２及び３は図示されていない。

第４図には、本発明によるプリズム系を備えた本発明に
よる顕微鏡が暗示されている。該顕微鏡ｌは一般的形式
で暗示されたにすぎないケーシングを有し、該ケーシン
グに接眼レンズ１８が配置されており、該接眼レンズは
一般的形式で望遠鏡鏡胴式接眼レンズの形で構成されて
いてもよい。接眼レンズ装置に引続き、絞り２１が設け
られており、該絞りを介して光路２゜３は偏向プリズム
装置２０に供給される。プリズム装置２０は一般的形式
で構成されていてもよい。該プリズム装置２０に引続さ
本発明に基づきレンズ２２が設けられており、該レンズ
は光路２．３の平行調整に作用する。平行光路内に本発
明によるプリズム装置１９は配置されており、該プリズ
ム装置は第４図には暗示されているにすぎずかつ第１図
〜第３図に示された構造を有する。プリズム装置又はプ
リズム系１９に引続き、それぞれレンズ２３及び２４が
設けられており、該レンズは一般的形式で構成されてい
てもよくかつ倍率の変換を可能にする。従って、変倍系
１７に関する詳細な説明は不要であると思われる。該変
倍系１７に引続き集光レンズ１６が設けられており、該
集光レンズによって像面２５から出発する光路の焦点を
合わせることができる。像面２５の下に患者の眼が図示
されており、この場合眼２６の図示は暗示されているに
すぎない。

従って、本発明による顕微鏡においては、患者の眼２６
の部分から出発する光及び像面２５内に生じる像は、集
光レンズ１６、変倍系１７レンズ２４及び２３を経て本
発明によるプリズム系１９に供給され、該プリズム系内
で逆転及び左右が交換されかつレンズ２２を介して偏向
プリズム装置２０に導かれ、該偏向プリズム装置は光路
２，３を側方にシフトさせて、観察者の眼の間隔に対す
る適合を可能にする。引続き、光路２．３は絞り１８を
介して接眼レンズに供給される。

本発明によるプリズム系１９は極めて小さい厚さ、例え
ば１８＋＋１ｍζ有し、かつそれにより通常の顕微鏡を
特別の変更又は改造を行うことなく使用することができ
る。

第４図に矢印で示すように、顕微鏡の作動を妨害せずに
、プリズム装置１９及び本発明によるプリズム系を側方
シフト又は旋回させることにより光路から取り外すこと
ができ、そうすることにより顕微鏡を一般的形式で利用
することができる。

本発明は図示の実施例に制限されるものではなく、むし
ろ特にプリズム系の設計及び反射面の配属に関して多種
多様な変更可能性が生じる

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるプリズム系の１実施例の暗示平行
透視図、第２図は第１図の組合わせた完成プリズム系の
側面図、第３図は第２図のプリズム系の平面図及び第４
図は本発明によるＷ４微鏡の暗示構成図である。 ｌ・・・顕微鏡、２．３・・・光路、４，５，６．７・
・・反射面（６・・・入射面、７・・・射出面）、８・
・・光学的長手方向軸、８〜１５・・・プリズム体、１
６・・集光レンズ、１７・・・変倍系、１８・・・接眼
レンズ また更に、プリズムの代わりに反射面、例えばプリズム
の反射面の位置に配置された鏡を使用することも可能で
ある。 手 続 補 （方式） ％式％ 事件の表示 平成　１　年　特許願　第　１９７０２４　号発明の名
称 立体顕微鏡用プリズム系及び立体顕微鏡３゜ 補正をする者 平成 年１１月２８日（発送臼）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、右側の光路と左側の光路をそれぞれ９０°偏向させ
   る複数の反射面を有する立体顕微鏡用プリズム系におい
   て、各光路（２、３）内に４個の反射面（４、５、６、
   ７）が設けられており、これらの面のそれぞれ２つが反
   射面（４、５）として構成されておりかつ顕微鏡（１）
   の光学的長手方向軸（８）に対して平行な面内に配置さ
   れており、かつそれぞれ両者の別の面が入射面（６）と
   射出面（７）として構成されかつ光学的長手方向軸（８
   ）に対して４５°及び相互に９０°傾斜していることを
   特徴とする立体顕微鏡用プリズム系２、光学的長手方向
   軸（８）に対して平行な面内に配置された面（４、５）
   がそれぞれ相互に９０°の角度を形成する請求項１記載
   のプリズム系。 ３、反射面（４、５、６、７）がそれぞれ直角のプリズ
   ム体（８〜１５）の斜辺面として構成されている請求項
   １又は２記載のプリズム系。 ４、それぞれ一方の光路（２、３）の入射面（６）を包
   含するプリズム体（８、９）が他方の光路（３、２）の
   射出面（７）を有するプリズム体（１４、１５）に接触
   し、その際両者の面（２、３）が互いに境を接して配置
   されている請求項３記載のプリズム系。 ５、反射面（４、５）を包含するプリズム体（１０〜１
   ３）がそれぞれ相互に接触するかもしくは入射面（６）
   及び射出面（７）を包含する、境を接するプリズム体（
   ８、９、１４、１５）に接触して配置されている請求項
   ３又は４記載のプリズム系。 ６、一方の光路（２、３）の反射面（４、５）を包含す
   るプリズム体（１０〜１３）のそれぞれ２つが一体に構
   成されている請求項３から５までのいずれか１項記載の
   プリズム系。 ７、一方の光路（２、３）の反射面（４、５）を包含す
   るプリズム体（１０〜１３）のそれぞれ２つが、入射面
   および射出面（６、７）を包含する境を接するプリズム
   体（８、９、、１４、１５）と一体に構成されている請
   求項３から６までのいずれか１項記載のプリズム系。 ８、反射面（４〜７）が鏡面化されている請求項１から
   ７までのいずれか１項記載のプリズム系。 ９、反射面（４〜７）が全反射するように構成されてい
   る請求項１から７までのいずれか１項記載のプリズム系
   。 １０、手術を行う際に使用される、１つの対物レンズ装
   置と、２つの接眼レンズ装置とを有する立体顕微鏡にお
   いて、２つの平行光路（２、３）を包含する範囲内に請
   求項１から９までのいずれか１項記載のプリズム系が配
   置されていることを特徴とする立体顕微鏡。 １１、顕微鏡が対物レンズ装置部分内に設けられた１つ
   の集光レンズ（１６）と、光線の方向で後続された変倍
   系（１７）を有し、かつプリズム系が集光レンズ（１６
   ）と変倍系（１７）の間に構成されている請求項１０記
   載の顕微鏡。 １２、プリズム系が対物レンズ装置（１８）と変倍系（
   １７）の間に配置されている請求項１０記載の顕微鏡。 １３、プリズム系が顕微鏡の一般的機能を維持して顕微
   鏡の光路（２、３）から取外し自在である請求項１０か
   ら１２までのいずれか１項記載の顕微鏡。