JPH05346528A

JPH05346528A - 手術用顕微鏡焦準装置

Info

Publication number: JPH05346528A
Application number: JP15513492A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Kinukawa; 正彦絹川
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1992-06-15
Filing date: 1992-06-15
Publication date: 1993-12-27

Abstract

(57)【要約】【目的】手術用顕微鏡において、如何なる状態の場合
でも、容易に速やかに正しい焦点合わせをすることので
きるようにした焦準装置を提供する。【構成】微動焦準範囲における鏡体の位置を検出し、
メモリ手段により設定された位置に鏡体を設定するため
微動焦準操作量（方向を含めて）を演算し、更に、微動
焦準操作量から粗動焦準操作量を算出し、これらに基づ
いて微動焦準操作を制御手段により行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、手術用顕微鏡の焦準制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、微細な手術を顕微鏡で拡大観察し
ながら行うマイクロサージャリーが普及し、眼科，脳外
科，耳鼻咽喉科，形成整形外科等の様々な分野で行われ
ている。又、マイクロサージャリーの発達に伴い、手術
用顕微鏡も改良が続けられている。その中でも術者の顕
微鏡操作のうち、焦準操作を不要とする合焦制御装置が
開発されてきた。また、合焦制御装置における自動焦準
手段に関する改良も進められ、術者にとって効率の良い
システムとして、実開昭６２−１８４５１３号公報に開
示されたものがある。

【０００３】このシステムは、粗動焦準駆動部と微動焦
準駆動部と合焦検出手段と、この合焦検出手段の出力値
に従いピントずれが設定値より大きい場合は粗動焦準駆
動部を駆動し、ピントずれが設定値よりも小さい場合は
微動焦準駆動部を駆動する制御回路とを有し、大まかで
広い範囲のピント合わせは粗動焦準駆動部により高速で
行い、かつ精密で狭い範囲のピント合わせは微動焦準駆
動部により低速で行うようにしたものであり、ピントず
れの大小にかかわらず早く、しかも精度良く合焦制御を
行うものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の手術用顕微鏡に
おいては、合焦状態の検出により、デフォーカス量の大
きい場合は、ある程度まで粗動によって合焦を行いデフ
ォーカス量が一定値以内になったときから微動焦準駆動
部にて正確にピント合わせを行うようにしている。

【０００５】しかし、検出時に微動焦準駆動部における
ピント調整方向の可能調整距離よりピント調整のための
操作距離の方が大きい場合には、合焦制御が行えない場
合が生じる。。この場合、微動焦準駆動部は上限（また
は下限）位置で、かつピント調整も未完という状態で、
粗動で再調整した後、更に微動焦準駆動部によるピント
調整の操作をしなければならなくなってしまう。そし
て、合焦制御が行えないばかりか、さらに手間のかかる
結果にもなり兼ねない。

【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みて、更に操作
性の向上した手術用顕微鏡焦準装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、合焦のための
焦準操作量とその操作方向を検出する焦点検出手段と、
粗動焦準駆動手段と、微動焦準駆動手段とを備えた手術
用顕微鏡に、前記微動焦準駆動手段での微動焦準範囲に
おける位置状態を検出する手段と、微動焦準範囲におけ
る予め設定された位置を記憶するメモリ手段を、また、
微動焦準駆動手段において、前記位置状態を検出する手
段の出力と、前記メモリ手段による出力値により微動焦
準操作量を算出する微動演算手段と、焦点検出手段と微
動演算手段の出力に従って粗動焦準操作量を算出する粗
動演算手段と、微動演算手段と粗動演算手段の出力に基
づいて微動焦準駆動手段及び粗動焦準駆動手段を駆動さ
せる制御手段とを設けるようにしたものである。

【０００８】

【作用】本発明は、以上の構成であるから、微動焦準範
囲における鏡体の位置を検出しメモリ手段により設定さ
れた位置に設定するための微動焦準操作量を微動演算手
段により算出する。更に、焦点検出手段による焦準操作
量（方向も含めて）と前記微動焦準操作量とから粗動焦
準操作量を粗動演算手段により算出する。これら操作量
に従って微動焦準操作を制御手段により実施し合焦制御
を行う。

【０００９】

【実施例】まず、本発明の第１の実施例を図１から図７
に基づいて説明する。図１は本発明による手術用顕微鏡
焦準装置の全体構成図である。架台１上には支柱２が設
けられ、粗動焦準駆動部３は支柱２に沿って移動可能で
ある。また、粗動焦準駆動部３には支柱２の軸Ｏ₁の周
りに回転可能なアーム４が固定され、該アーム４の他端
には軸Ｏ₂の周りに回転自在なアーム５が支持され、該
アーム５の先端には軸Ｏ₃の周りに回転自在な微動焦準
駆動部６が支持されている。手術用顕微鏡の鏡体７は微
動焦準駆動部６に上下動自在に装架されている。

【００１０】Ｍ₁は粗動焦準駆動部３を駆動するための
粗動モータである。支柱２の内部には、ベルト８の一端
より吊り下げられたバランスウエイト10が支柱２の内部
で上下動自在に設けられ、ベルト８は粗動モータＭ₁に
懸けられ且つ他端は粗動焦準駆動部３に固定されてお
り、粗動焦準駆動部３より手術用顕微鏡の鏡体７までの
全重量とバランスウエイト10の重量とは等しくなるよう
に設定されていて、粗動モータＭ₁の負荷は小さくて済
むように構成されている。

【００１１】Ｍ₂は、図２を参照して後述する如く微動
焦準駆動部６を駆動して手術用顕微鏡の鏡体７を微動焦
準駆動部６に沿って動かす微動モータである。Ｍ₃は、
図３を参照して後述する如く、手術用顕微鏡の鏡体７の
内部に設けられているズーム光学系を駆動させるズーム
モータであり、これにより観察倍率を連続的に変えるこ
とができる。

【００１２】以上のような構成により、手術用顕微鏡の
鏡体７の位置を３次元的に自由に変化させることができ
る。ここで、粗動モータＭ₁による粗動焦準駆動部３の
移動は、手術用顕微鏡の鏡体７をその光軸方向に動かし
て大まかなピント合わせを行うためのものであり、精度
の高いピント合わせをするための微動モータＭ₂による
手術用顕微鏡の鏡体７の移動方向と同じであるが、その
移動範囲は大きく且つ移動速度も速い。このモータの切
換えを術者がフットスイッチ等の操作で切換える。

【００１３】図２は微動焦準駆動部６の構成を示す。図
において、微動焦準駆動部６は固定側であり、微動モー
タＭ₂が固着され、その回転軸に取付けられたギア14は
ギア13と噛み合っており、ギア13の回転により鏡体７に
設けられたラック15が移動するように構成され、ギア13
には微動焦準駆動部６に固着されたポテンショメータ12
がギア11を介して噛み合うように接続されている。

【００１４】図３は鏡体７のズーム系の構成を示す。図
に示されている如く、鏡体７にはズーム変倍光学系駆動
用のカム7aが回転自在に設けられている。そのカム7aの
外周にはギア17が設けられている。また、鏡体７に固着
されたズームモータＭ₃の回転軸に取付けられたギア16
が設けられており、ズームモータＭ₃の回転はこれらの
ギア16,17 を介してズーム変倍光学系駆動用のカム7aに
伝達される。また、前記ギア17には、鏡体７に固着され
たポテンメータ30の回転軸が取付けられており、カム7a
の回転を検出すべく配置されている。

【００１５】図４は鏡体７の光学系の構成を、図５は鏡
体７におけるピント検出光学系の構成を夫々示す。この
場合、図４は１対の観察光路の光軸を含む面から見た
図、図５は図３においてピント検出光学系の光軸ｌを含
み紙面に垂直な面から見た図である。図中、Ｇは術部、
鏡体７に設けられた対物レンズ18,19a,19bは各々ズーム
変倍光学系であって、前記カム7aの回転により変倍され
べく構成されている。

【００１６】また、21a,21b は正立ポロプリズム、20a,
20b は接眼レンズであり、鏡筒９を構成している。この
ように１対の光学系を設けることにより立体観察光学系
を構成している。

【００１７】図５において、可視カットフィルター23は
赤外線を透過して可視光を遮断するフィルター、28はコ
ンデンサーレンズ、29は術部Ｇの視野に略一致するよう
に開口を定めて照明領域を決定している絞り、26はラン
プである。80はダイクロイックミラーであって、このダ
イクロイックミラーは、赤外線は透過し可視光は反射す
るものである。また、27はレンズ、25は赤外線発光源と
しての赤外発光ダイオードであって、後述する発光制御
回路49( 図６）により発光制御される。

【００１８】赤外発光ダイオード25はレンズ27の焦点位
置にあり、且つ観察光学系の合焦位置は対物レンズ18の
前側焦点位置にあり、また、合焦位置にある術部Ｇは赤
外発光ダイオード２５と共役である。24は位置検出素子
（PSD ）であって、位置検出素子 24 は入射光スポット
の重心位置を２つの電気信号にて中心からの変位を検出
すべく構成された素子である。これはレンズ22の後側焦
点位置にあり、合焦状態の時は、赤外発光ダイオード25
の像が丁度、前記位置検出素子 24 の中心に結像し、且
つ前ピントの時は赤外発光ダイオード25の像が位置検出
素子 24 上において、どちらか一方の方向に肩寄って結
像するようになっている。即ち、赤外発光ダイオード25
の中心と位置検出素子 24 の中心とは光学系の光軸と一
致するように配置されている。

【００１９】図６は電気系の構成を示すブロック図であ
り、この図に基づき説明する。図１に示す粗動モータＭ
₁は粗動駆動回路43に、微動モータＭ₂は微動駆動回路
44にて駆動されるよう接続され、ズームモータＭ₃は図
示しないズーム駆動回路にて駆動されるよう接続され、
全ての駆動回路には図示しないフットスイッチからの操
作信号を伝達すべく図示しないスイッチ回路が設けられ
ているものとする。

【００２０】鏡体７に内蔵される位置検出素子 24 には
バイアス電源33が接続され、位置検出素子 24 の２つの
電気信号出力は、各々利得が等しくなるホールド回路を
有するアンプ31,32 へ入力されるべく構成されている。
アンプ31,32 の増幅出力を順にＡ、Ｂとすると、34は
（Ａ−Ｂ）を演算する減算回路、35は（Ａ＋Ｂ）を演算
する加算回路、36は絶対値ｆを演算する除算回路であ
る。ここで絶対値ｆは、 f ＝（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）

【００２１】鏡体７のポテンショメータ30はカム7aのリ
ングギア17の回転角を検出するために設けられたもの
で、その検出値によりズーム演算回路37にてズーム倍率
を検出し、倍率演算回路39へ出力するよう構成されてい
る。また、数値入力手段とメモリを有する入力部38から
対物レンズ18の倍率データが前記倍率演算回路39へ出力
される。倍率演算回路39は前記ズーム倍率と倍率データ
から総合倍率βを算出する回路である。

【００２２】40はピント演算回路であって、除算回路36
の出力 fの値と符号から方向を検知する方向判定回路
と、絶対値 fと総合倍率βの値より合焦に対するデフォ
ーカス量Ｑを算出する演算回路（いずれも図示しない）
とより構成されている。

【００２３】焦準位置検出回路41は、微動焦準駆動部６
に設けられていて、ポテンショメータ12の出力に従っ
て、微動焦準範囲における鏡体７の位置データを算出す
るカウンタにより構成された回路である。48は焦準演算
回路であって、前記焦準位置検出回路41の出力とメモリ
47による焦準リセットデータに基づいて、比較演算を行
う演算回路によって微動焦準操作量を算出し、かつ、合
焦演算回路65へ出力するように接続されている。

【００２４】この合焦演算回路65は、ピント演算回路40
からデフォーカス量Ｑと操作方向を入力し、かつ焦準演
算回路48から微動焦準操作量を入力して粗動焦準操作量
を算出する図示しない演算回路を有し、前記微動焦準操
作量を微動操作回路61へ出力し、かつ前記粗動焦準操作
量を粗動操作回路62へ出力するよう接続されている。

【００２５】62は粗動操作回路であって、粗動焦準駆動
部３のエンコーダ45により粗動焦準駆動量をカウンタよ
り構成される粗動検出回路46にて算出し、これを前記合
焦演算回路65での粗動焦準操作量と比較する比較演算回
路を有し、その演算結果により粗動駆動回路43へ駆動信
号を出力するよう接続されている。61は微動操作回路で
あって、焦準演算回路48による微動焦準操作量を合焦演
算回路65から入力し操作量の有無を検出する比較演算回
路を有し、その結果により微動駆動部回路44へ駆動信号
を出力するよう接続されている。

【００２６】粗動駆動回路43は、前記粗動操作回路62に
より操作信号が送られ粗動焦準駆動部３を駆動する粗動
モータＭ₁へ接続され、また、微動焦準回路44は、前記
微動操作回路61により操作信号が送られ、微動焦準駆動
部６を駆動する粗動モータＭ ₂へ接続されている。また
合焦制御操作スイッチ63はパルス回路64へ接続されてお
り、発光信号が発光制御回路49へ送られるよう接続され
ている。

【００２７】本発明は以上の構成であるから、術者が合
焦制御をスタートさせるべく合焦制御操作スイッチ63を
ONさせることにより、バルス回路64に信号が送られ合焦
制御がスタートする。パルス回路64から発光制御回路49
へ発光信号が送られ、赤外発光ダイオード25を一定時間
発光させる。この発光により術部Ｇにおけるピント状態
を位置検出素子 24 にて受光し、位置検出素子24からの
出力はアンプ31,32 にて増幅され、前記赤外発光ダイオ
ード25の駆動信号の終了によりホールドすることにより
減算回路34, 加算回路35及び除算回路36にて絶対値ｆ
が、 f＝（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）として算出される。
猶、前記アンプ31,32 のホールド状態は赤外発光ダイオ
ードの駆動信号の開始時にリセットされる。

【００２８】ポテンショメータ30によりズーム演算回路
37にてズーム変倍光学系による倍率が算出され、更に入
力部38により使用している対物レンズの設定を行い、対
物レンズによる倍率を得て、前記ズーム倍率と乗算する
ことにより、総合倍率βが倍率演算回路39にて算出され
る。

【００２９】ピント演算回路40では前記除算回路36での
ｆにより方向判定回路にて焦準操作方向を判定し、デフ
ォーカス量演算回路により前記ｆと総合倍率βとからデ
フォーカス量Ｑが換算される。

【００３０】図７は焦準操作の説明用図である。この図
を参照して以下説明する。図７（ａ）で示すように、
今、鏡体７が微動焦準範囲のセンター位置にあり、倍率
演算回路39により上述の如くデフォーカス量Ｑと調整方
向が算出されたとする。更に、本実施例ではメモリ47の
内容は微動焦準範囲のセンター位置でのデータＲである
とする。猶、図中、Ｒは操作前の微動焦準範囲のセンタ
ー位置のデータ、Ｒ₁は次に移動されるべき微動焦準範
囲のセンター位置でのデータ、Ｐ，Ｐ_1,Ｐ_2,Ｐ₃はそれ
ぞれ鏡体７の位置である。本実施例ではメモリ47のデー
タも、焦準位置検出回路41による位置データも共に電圧
で表示される。従って焦準演算回路48では焦準位置検出
回路41による位置データＰと、メモリ47によるリセット
データが等しいため微動焦準操作量Ｔは零になる。即
ち、Ｔ＝Ｒ−Ｐ＝０となる。

【００３１】従って、この場合、合焦演算回路65により
微動焦準操作量は零となり、粗動焦準操作量Ｓ₁（＝デ
フォーカス量Ｑ）が算出され、この粗動焦準操作量Ｓ₁
に従って粗動駆動回路43へ粗動モータＭ₁の駆動操作信
号が送られ、粗動が行われる。このとき、粗動操作回路
62では前記粗動モータＭ₁の回転量を粗動検出回路46に
てエンコーダ45からの出力をもとに算出された粗動焦準
操作量Ｓ₁を入力し、前述のデフォーカス量Ｑとの比較
演算を行い、一致したときに粗動焦準操作を終了させる
べく粗動駆動回路43への駆動操作信号を停止し、粗動モ
ータＭ₁を停止させる。この粗動焦準操作により、所期
のデフォーカス量Ｑの粗動焦準が実施され、そしてピン
ト調整が終わった状態を図７（ａ）に破線で示されてい
る。鏡体７の位置データＰはＰ₁へ移動したわけであ
る。

【００３２】また、図７（ｂ）に示すように、微動焦準
範囲において、センター位置に対しＴ₂だけ鏡体７が下
降した状態の場合について説明する。微動焦準部に設け
たポテンショメータ12に従って焦準位置検出回路41にて
算出された微動焦準範囲における鏡体７の位置データＰ
₂とメモリ47から焦準リセットデータＲにより焦準演算
回路48にてリセット位置に戻すための微動焦準操作量が
比較演算によりＲ−Ｐ ₂として算出され、その符号が方
向となる。即ち、この値が微動焦準を中心に戻すための
微動焦準操作量Ｔ₂であり、Ｔ₂＝Ｒ−Ｐ₂の矢印の方
向が操作方向である。

【００３３】合焦演算回路65では、前述の場合と同様の
ピント演算回路40によるデフォーカス量Ｑに対し、上述
の焦準演算回路48にて求められた微動焦準操作量Ｔ₂の
減算を演算回路にて行い、ここではＱとＴ₂の方向が異
なり、粗動焦準操作量Ｓ₂が、Ｓ₂＝Ｑ＋Ｔ₂として算
出される。

【００３４】この微動焦準操作量Ｔ₂は、粗動焦準操作
量Ｓ₂に基づいて微動操作回路61から微動駆動回路44へ
駆動信号が出力され、これを受けて微動モータＭ₂が駆
動され微動焦準操作されることになる。この時、ポテン
ショメータ12、更には焦準位置検出回路41とメモリ47に
よる微動演算回路48からの微動焦準操作量の比較演算に
より『＝０』の状態で微動操作回路にて微動駆動信号が
停止する。粗動焦準操作は前述と同様なため説明を省略
する。

【００３５】このような操作により図７（ｂ）に破線に
て図示した状態でAF自動焦準作動完了となるものであ
る。

【００３６】第１の実施例では、術者の観察方向（光
軸）が粗動焦準操作の方向と一致している場合であり、
眼科で行われる眼球を対象とした手術に代表的に使用さ
れる手術用顕微鏡である。しかし、他の脳外科，耳鼻
科，整形形成外科等では、複雑な立体構造をなし、かつ
眼科に比べれば大きかったり、かつ体腔内深部である術
部を正確に処置するためにも様々な方向から、かつ様々
な部位からの観察を行うことが必要となる。

【００３７】そのために鏡体を３次元的に移動させるこ
とができ、かつ、観察方向を変えるための俯仰手段を備
えた手術用顕微鏡が用いられている。このように、鏡体
を３次元的に移動でき俯仰手段により観察方向が変えら
れる場合には、第１の実施例で示した場合とは異なり、
観察方向が鏡体の粗動焦準装置の操作方向と一致しない
状態での使用の方が多く、正確なピント調整には常に観
察方向と一致している微動焦準装置のみを用いた方が良
い場合が生じることになる。

【００３８】上述のように、第１の実施例においては、
AF自動焦準作動完了時に鏡体が微動焦準範囲のセンター
位置にリセットされることにより、術者は以後の観察に
おいて同一視野内のピント状態の異なる部分の観察を行
う場合にも、微動焦準操作が十分に行える。３次元的に
複雑な構造を持つ術部の観察においても支障が無くな
る。更に、ピント検出時に粗動・微動の操作量を算出し
同時に駆動できることから、リセットさせても調整に要
する時間的なロスがなくなる。単純に微動焦準装置をリ
セットしセンター復帰のための手段としても利用でき
る。

【００３９】本発明の第２の実施例では、上述の第１の
実施例の場合の他に、さらに、粗動焦準駆動手段を備え
ていない場合をも含め、微動焦準装置のみの場合におけ
る有効な自動焦準装置に関するものである。図８は、本
発明の第２の実施例として視野内表示装置を備えた接眼
レンズハウジングの構成を示す。図において、第１の実
施例で説明した構成要素と同様なものには同一名称と同
一符号を付し、これらの説明については重複するので省
略する。即ち、第２の実施例の手術用顕微鏡は、図２、
図４、図５に示す微動焦準駆動部，変倍駆動部を含む鏡
体７に、図８に示す接眼レンズハウジングが取付けられ
た図示しない鏡筒が用いられる他は第１の実施例と同様
である。

【００４０】鏡筒は、接眼レンズ20a,20b （図４）の代
わりに図８（ａ）に示す如く接眼レンズハウジング50を
使用するものである。この接眼レンズハウジング50内に
設けられた接眼レンズ58の焦点位置には、基板51, 視野
絞り52, シート53が一体化された表示装置54が固定され
ている。図８（ｂ）に示すように基板51には表示用の発
光ダイオード57a,57b が取付けられ、視野絞り52には発
光ダイオード57a,57bに対応して開口55a,55b が設けら
れて、シート53には表示用の三角形の透過パターン56a,
56b が形成されており、発光ダイオード57a,57b より発
した光は開口55a,55b を通り、透過パターン56b を照射
するようになっている。基板51の発光ダイオード57a,57
b は図９に示された表示回路71と接続されている。

【００４１】図９は第２の実施例の電気系のブロック図
である。この図に基づき説明する。合焦状態検出のため
のデフォーカス量Ｑの演算に関しては、第１実施例と同
様である。図２に示された微動焦準駆動部６に設けら
れたポテンショメータ12により焦準位置検出回路41にて
微動焦準範囲における鏡体７の位置Ｐを算出し、電圧Ｐ
₂として微動演算回路73と微動操作回路61へ出力すべく
接続されている。メモリ47には微動焦準範囲の上下端に
おけるAF自動焦準作動による調整不可とする範囲が電圧
Ｎとして記憶され、微動演算回路73へ出力するよう接続
されている。微動演算回路73は、上述のＰ₂とＮとか
ら、微動焦準範囲の下限Ｌ_Dと上限Ｌ_Uとの間における
微動焦準可能ストロークＵとＤを算出する演算回路を有
し、その出力を合焦演算回路65へ出力すべく接続されて
いる。

【００４２】合焦演算回路65は、前記微動焦準可能スト
ロークＵ，Ｄと、ピント演算回路40からのデフォーカス
量Ｑとの比較演算を行う比較回路を有し、その出力に従
って表示回路71へ表示信号を出力するよう接続され、か
つ、微動操作回路61へ微動操作量、即ち終了位置データ
Ｅと調整方向を出力するよう接続されている。

【００４３】微動操作回路61は、焦準位置検出回路41か
らの位置出力Ｐ₃と合焦演算回路65による上記終了位置
データＥとの比較を行う比較演算回路を有し、その出力
により微動駆動回路44へ操作信号を出力すべく接続され
ている。表示回路71は、合焦演算回路65からの表示信号
に基づいて接眼レンズハウジング50内の発光ダイオード
57a,57b を発光させる制御回路を有するものである。

【００４４】以下、図10, 図11により上記第２の実施例
の作用を説明する。図10はAF自動焦準作動の判定の説明
図であり、図11は術者への表示説明図である。術者が合
焦制御操作スイッチ63により合焦制御をスタートさせる
と、第１の実施例と同様にして最終時点にピント演算回
路40にて合焦制御に必要な焦準調整量であるデフォーカ
ス量Ｑとその方向が算出される。

【００４５】この時の図10に示す微動焦準範囲における
鏡体７の位置Ｐは、微動焦準駆動部６内のポテンショメ
ータ12と焦準位置検出回路41にて電圧Ｐとして算出され
る。図10に示される如く、微動焦準範囲の上限Ｌ_Uと下
限Ｌ_Dが設定されている。この上下限ぎりぎりの位置で
のAF自動焦準作動終了を避けるために、AF自動焦準作動
調整後に鏡体７の停止禁止範囲Ｎを上下に定め、その間
を安全な作動範囲と設定し、その範囲の微動焦準可能ス
トロークがメモリ47に記憶されている。そして、上記Ｐ
値とＮ値から微動演算回路73に設けられている演算回路
により微動焦準可能ストロークＵおよびＤが算出され
る。ここで、図示されているイ及びロの範囲は、それぞ
れ上下の微動焦準可能な範囲を示しており、それぞれ微
動焦準可能ストロークＵおよびＤに対応している。ここ
で、Ｕ＝Ｌ_U−Ｎ−ＰＤ＝Ｐ−（Ｌ_D−Ｎ）合焦演算回路65では前述のデフォーカス量Ｑに対し、上
昇方向の場合にはＵ、降下方向の場合はＤとの比較演算
を行う。

【００４６】このとき、デフォーカス量Ｑが上昇方向の
操作量であり、Ｕとの比較演算で、Ｕ＞Ｑである場合に
は、微動操作回路61へ、調整方向信号( ここでは上昇方
向であるが) と、終了位置データＥを送る。ここでＥ＝
Ｐ＋Ｑである。

【００４７】微動操作回路41からの電圧Ｐが、Ｅ＝Ｐと
なるまで微動焦準装置の上昇方向操作を行う。また、調
整方向が降下方向でも、Ｄ＞Ｑであれば同様である。こ
のとき、表示回路71へは表示信号は出力されない。

【００４８】一方、デフォーカス量Ｑが上昇方向でＵと
の比較演算においてＵ＜Ｑの場合、即ち、合焦制御を行
うと鏡体７が図10のハの範囲に入ってしまう状態である
から、表示回路71への表示信号を出力し、この場合表示
回路71により図８（ａ）に示す基板51に取付けられた発
光ダイオード57a を一定時間発光させる。

【００４９】この発光により、視野絞り52の開口55a,シ
ート53のパターン56a により図11に示す上昇表示76が術
者に表示される。このとき微動操作回路61へは調整方向
信号も終了位置データＥも出力されず、従って微動焦準
操作は実施されない。

【００５０】前述の上昇表示76は術者に対し、鏡体７を
粗動させることにより上昇方向へ移動させる表示であ
り、微動焦準操作では合焦制御は行えないと云う表示で
ある。また、合焦制御を行うと鏡体７が図10のニの範囲
に入ってしまう状態であれば、表示回路71へ表示信号を
出力し、図11に示す降下表示77の表示が行われる。猶、
図中、78は観察視野を示す。

【００５１】第２の実施例では、ピント検出時に微動焦
準操作により、合焦制御が行えるか否かの判定を行うこ
とにより、焦準範囲を有効に活用し、かつ、無駄な操作
時間を節約することができる。また、上限、下限ぎりぎ
りでの合焦制御終了も防げるため以後の焦準操作におい
ても余裕が生じることになる。

【００５２】

【発明の効果】本発明は、自動焦準作動完了時に鏡体が
微動焦準範囲内のセンター位置にリセットされることに
より、術者は以後の観察において、同一視野内のピント
状態の異なる部分の観察を行う場合でも、微動焦準操作
が精度良く行えるようになり、更に３次元的な複雑な構
造を有する術部の観察時においても支障なく使用するこ
とができる。また、ピント検出時に粗動，微動焦準の両
操作量を算出し、同時に駆動できることからリセットさ
せても調整に要する時間的ロスがなくなり、単純に微動
焦準装置をリセットしセンター復帰のための手段として
も利用できる。このように、術者は合焦制御において、
その後の微動焦準操作に関して注意を払う必要がなくな
り手術に専心することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による手術用顕微鏡の１実施例を示す概
略外観図である。

【図２】上記実施例における微動焦準駆動部の構成図で
ある。

【図３】上記実施例における鏡体のズーム系構成図であ
る。

【図４】上記実施例における鏡体の光学系の構成図であ
る。

【図５】上記実施例における鏡体におけるピント検出光
学系の構成図である。

【図６】上記実施例における制御回路のブロック図であ
る。

【図７】上記実施例における焦準操作説明図である。

【図８】本発明による第２の実施例における視野内表示
装置を備えた接眼レンズハウジングの構成図である。

【図９】第２の実施例における制御回路のブロック図で
ある。

【図１０】第２の実施例におけるAF自動焦準作動の判定
説明図である。

【図１1 】術者への表示例を示す説明図である。

【符号の説明】

３粗動焦準装置６微動焦準駆動部７鏡体３４減算回路３５加算回路３６除算回路３７ズーム演算回路３９倍率演算回路４０ピント演算回路４１焦準位置検出回路４３粗動駆動回路４４微動駆動回路４６粗動検出回路４７メモリ６１微動操作回路６２粗動操作回路６４パルス回路６５合焦演算回路７１表示回路７３微動演算回路Ｍ₁ 粗動モータＭ₂ 微動モータＭ₃ ズームモータ

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【手続補正書】

【提出日】平成４年８月１０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４７】焦準位置検出回路41からの電圧Ｐが、Ｅ＝
Ｐとなるまで微動焦準装置の上昇方向操作を行う。ま
た、調整方向が降下方向でも、Ｄ＞Ｑであれば同様であ
る。このとき、表示回路71へは表示信号は出力されな
い。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】符号の説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【符号の説明】３粗動焦準駆動部６微動焦準駆動部７鏡体３４減算回路３５加算回路３６除算回路３７ズーム演算回路３９倍率演算回路４０ピント演算回路４１焦準位置検出回路４３粗動駆動回路４４微動駆動回路４６粗動検出回路４７メモリ６１微動操作回路６２粗動操作回路６４パルス回路６５合焦演算回路７１表示回路７３微動演算回路Ｍ₁ 粗動モータＭ₂ 微動モータＭ₃ ズームモータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】合焦のための焦準操作量とその操作方向
を検出する焦点検出手段と、粗動焦準駆動手段と微動焦
準駆動手段とを備えた手術用顕微鏡において、前記微動
焦準駆動手段での微動焦準範囲における位置を検出する
手段と、微動焦準範囲における設定位置を記憶するメモ
リ手段と、前記位置を検出する手段と前記メモリ手段と
の出力により微動焦準操作量を算出する微動演算手段
と、前記焦点検出手段による焦準操作量及び操作方向と
前記微動演算手段の出力に従って粗動焦準操作量を算出
する粗動演算手段と、前記微動演算手段および粗動演算
手段の出力に基づいて微動焦準駆動手段および粗動焦準
駆動手段を駆動させる制御手段とを有することを特徴と
する手術用顕微鏡焦準装置。