JPH0871085A - 手術用顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】水平動移動装置の移動可能領域における視野領
域の位置を常に示すと共に、観察倍率が変化しても視野
領域内での照明の明るさが大きく変化しない手術用顕微
鏡を提供する。 【構成】手術用顕微鏡に備えられた水平動移動装置の移
動量を検出する水平位置検出器１７と、その検出結果か
ら移動可能領域における視野領域の位置を算出する制御
装置５０と、算出された位置を示す位置像を生成する位
置表示装置１５とを有し、ビームスプリッター１９によ
り生成された位置像および被検眼１の光学像を合成して
術者眼２に投影すると共に、ズームレンズ系１２の倍率
を検出する倍率検出器と、照明光学系２０の光路中に設
けられた開口絞り２３とを有し、制御装置５０は、さら
に、検出された倍率に応じて、開口絞り２３の開口面積
を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、手術用顕微鏡に係り、
特に、観察対象を照明する照明光学系、および、観察位
置を変える相対位置調整機構の少なくとも一方を備える
手術用顕微鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、手術用顕微鏡には、観察対象に対
する観察位置、すなわち、観察対象に対する当該手術用
顕微鏡の視野領域の位置を変える相対位置調整機構とし
て、例えば、水平方向位置合わせ用の水平動移動装置
と、その動作を制御するための、フットスイッチ等の操
作スイッチが備えられている。この手術用顕微鏡を用い
る術者は、通常、顕微鏡を覗いた状態のままで、操作ス
イッチを操作して、観察対象上での観察すべき位置を変
化させている。

【０００３】また、従来の手術用顕微鏡には、観察対象
を照明する照明光学系が備えられており、その光量は、
観察光学系の倍率変化に対して不変であるか、もしく
は、術者の好みにより、マニュアルで変化されている。
また、照明光学系の光量を変化させる代わりに、当該照
明光学系内に設けられた集光レンズを移動させて、観察
光学系の倍率変化に対し、照野径を変化させる従来例も
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、水平動移動装
置等の相対位置調整機構は、その機械的な構成のため、
観察位置（観察対象に対する視野領域の位置）を、予め
定めた移動可能領域内でしか変えることができない。こ
のため、術者は、その移動可能範囲の限界位置に到達
し、当該機構が動作しなくなった状態を知って初めて、
限界に達したことを認識する。手術中に、このような状
態となると、手術作業を一旦中止し、観察対象と手術用
顕微鏡との位置関係を設定し直す必要が出てくるという
問題があった。

【０００５】さらに、術者は、手術用顕微鏡を覗きなが
ら操作を行なっているため、自分が覗いている視野領域
の位置が、移動可能範囲内のどこにあるかを知ることが
できず、上記のような問題に対処する方法も持ちえない
という問題があった。

【０００６】また、照明光学系については、観察光学系
の倍率変化に対し、照明光学系の光量が不変である場
合、倍率が変化される度に、術者の目に映る手術用顕微
鏡の視野内の明るさが変ってしまうという問題がある。
もちろん、倍率変化の度に術者自身が、照明光学系の光
量を変えることも可能であるが、手術用顕微鏡を覗きな
がら手術を行なっている術者にとって、光量をいちいち
変える操作は、非常に煩わしいものである。また、照明
光学径内のレンズを移動させ、照野径を観察光学系の倍
率変化に対して変化させる場合、照明装置が複雑にな
り、非常に高価なものになってしまうという問題があ
る。

【０００７】本発明の第１の目的は、視野領域と観察対
象との相対位置を変える相対位置調整機構を有する手術
用顕微鏡において、相対位置調整機構の移動可能領域に
おける視野領域の位置を、常に、示すことができる手術
用顕微鏡を提供することにある。

【０００８】また、本発明の第２の目的は、視野領域と
観察対象との相対位置を変える相対位置調整機構を有す
る手術用顕微鏡において、術者が当該手術用顕微鏡を覗
いたままの状態でも、相対位置調整機構の移動可能領域
の移動限界に近づいたことを、術者に対して知らせるこ
とができる手術用顕微鏡を提供することにある。

【０００９】また、本発明の第３の目的は、変倍手段と
照明光学系とを有する手術用顕微鏡において、観察倍率
が変化しても、手術用顕微鏡の視野領域内での照明の明
るさが、大きく変化しない手術用顕微鏡を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の目的は、
予め定めた位置に配置された観察対象を観察する観察光
学系を有する手術用顕微鏡において、前記観察対象と前
記観察光学系の視野領域との相対的な位置関係を、予め
定めた移動可能領域内で変える相対位置調整機構と、前
記移動可能領域における前記視野領域の位置を検出する
位置検出手段と、検出された前記移動可能領域における
前記視野領域の位置を示すための位置像を生成すると共
に、前記位置像および前記観察光学系で得られた光学像
の両像が、前記視野領域内に映しだされるように、前記
両像を前記観察光学系の光路中で合成する位置表示手段
とを有すること、を特徴とする手術用顕微鏡により達成
することができる。

【００１１】また、本発明の第２の目的は、予め定めた
位置に配置された観察対象を観察する観察光学系を有す
る手術用顕微鏡において、前記観察対象と前記観察光学
系の視野領域との相対的な位置関係を、予め定めた移動
可能領域内で変える相対位置調整機構と、前記移動可能
領域の周辺近傍に予め設けられた限界領域に、前記視野
領域が重なったかどうかを判定する限界位置判定手段
と、前記限界位置判定手段により前記視野領域が前記限
界領域に重なったと判定された場合、当該手術用顕微鏡
の操作者に対して告知動作を行なう告知手段とを有する
ことを特徴とする手術用顕微鏡により達成することがで
きる。

【００１２】また、本発明の第３の目的は、観察対象を
観察するための、変倍手段を備える観察光学系を有する
手術用顕微鏡において、前記観察対象を照明すると共
に、その照明の光量を変化させることが可能な照明光量
調整機構と、前記変倍手段の動作により変化する前記観
察光学系の倍率に対応して、前記照明光量調整機構の光
量を変化させる光量制御手段とを有することを特徴とす
る手術用顕微鏡により達成することができる。

【００１３】

【作用】本発明による手術用顕微鏡において、位置検出
手段は、観察対象と観察光学系の視野領域との相対的な
位置関係を変える水平動移動装置等の相対位置調整機構
の、移動可能領域における視野領域の位置を検出する。

【００１４】位置表示手段は、この検出された移動可能
領域における視野領域の位置を示すための、予め定めた
形式の位置像を生成する。位置表示手段は、さらに、当
該位置像および視野領域内の観察対象の光学像の両像
を、術者が見ることができるように、両像を観察光学系
の光路中で合成する。

【００１５】このような構成により、移動可能領域にお
ける視野領域の位置を、常に、術者に示すことができ
る。

【００１６】また、限定位置判定手段は、相対位置調整
機構の移動可能領域の周辺近傍に限界領域を予め設け、
相対位置調整機構の動作による移動可能領域における視
野領域の位置の変化の結果、視野領域が限界領域に重な
ったかどうかを判定する。視野領域が前記限界領域に重
なったと判定された場合には、告知手段は、術者に対し
て告知動作を行なう。

【００１７】このような構成により、術者は、手術用顕
微鏡を覗いたまま状態でも、視野領域が、相対位置調整
機構の移動可能範囲の限界に近づいていることを、知る
ことができる。

【００１８】また、光量制御手段は、観察光学系の倍率
に対応して、観察対象を照明する照明光量調整機構の光
量を変化させる。このような構成により、観察倍率が変
化しても、手術用顕微鏡の視野領域内での照明の明るさ
が大きく変化しない。

【００１９】

【実施例】本発明による手術用顕微鏡の一実施例を、図
を用いて説明する。

【００２０】本実施例の手術用顕微鏡は、光学系１０
０、２００（図１）と、当該光学系の駆動およびその制
御を行なう駆動系（図３）と、駆動系に含まれる相対位
置調整機構の移動可能領域における視野領域の位置を表
示する位置表示系３００（図１）とを有する。

【００２１】光学系は、図１に示されるように、観察対
象である被検眼１を観察するための観察系１００と、被
検眼１を照明するための照明系２００とを有する。観察
系１００は、観察光学系１０と、結像レンズ３１と、正
立プリズム３２と、菱形プリズム３３と、接眼レンズ３
４とを有する。観察光学系１０は、対物レンズ１１と、
被検眼１を立体視する為の１対のズームレンズ系１２
（図１には片方のみ図示する）とを有している。

【００２２】照明系２００は、照明電源４０と、照明電
源４０により給電される照明電球２５と、照明電球２５
の照明光を照明光学系２０へ送る光ファイバー２６と、
照明光学系２０と、ハーフミラー３０とを有する。照明
光学系２０は、コンデンサーレンズ２２と、リレーレン
ズ２１と、光路中に配置される、開口面積が可変な開口
部を有する開口絞り２３とを有する。

【００２３】本実施例の駆動系は、図２および図３に示
すように、上記光学系等を含む本体装置６０と、焦点位
置合わせのために本体装置６０を上下させる上下動移動
装置６１と、観察方向を変化させるために本体装置６０
の傾きを変える傾斜装置６５と、観察対象と本体装置６
０との水平面（ＸＹ平面）での相対的な位置関係を変え
ることで、観察対象に対する視野領域の位置を変化させ
る水平動移動装置６３と、前記各装置に含まれる後述す
る各駆動機構を作動するための、ズームレンズ操作スイ
ッチ１４ｃ、開口絞り操作スイッチ２４ｃ、上下動操作
スイッチ６１ｃ、水平動操作スイッチ６３ｃ、および、
傾斜操作スイッチ６５ｃとを有する。

【００２４】なお、図２に示されている矢印は、各装置
の変位方向を示す。また、上下動移動装置６１、傾斜装
置６３、および、水平動移動装置６５は、それぞれ、予
め定めた移動可能範囲内で、光学系等を含む本体装置６
０を変位させるものである。

【００２５】本体装置６０は、ズームレンズ系１２を駆
動するためのズームレンズ駆動系１４と、ズームレンズ
系１２の倍率を検出する倍率検出器１３と、開口絞り２
３の開口部の大きさを変化させるための開口絞り駆動系
２４と、当該開口部の開口面積を制御するために、開口
絞り駆動系２４に機械的に接続されたポテンショメータ
を有する開口絞り検出器４２とを有する。

【００２６】本体装置６０は、さらに、各操作スイッチ
からの信号と、倍率検出器１３からの信号とを受け入
れ、上下動移動装置６１、水平動移動装置６３、およ
び、傾斜装置６５のそれぞれの駆動方向、駆動量および
駆動速度を制御する制御装置５０とを有する。なお、本
体装置６０には、後述する位置表示系３００の一部の構
成も収容される。

【００２７】位置表示系３００は、図１および図３に示
すように、水平動移動装置６３の移動可能平面を構成す
る２つの直交軸方向（Ｘ軸およびＹ軸）での移動量を、
それぞれ検出する水平位置検出器１７を有する。なお、
移動量として、例えば、予め設定された初期位置からの
移動した距離を検出する。

【００２８】水平位置検出器１７は、具体的には、例え
ば、後述する倍率検出器１３に設けられている、水平動
移動装置６３の移動可能な各軸方向の駆動機構の機械的
な駆動量を検出するポテンショメータを有するもので、
予め定められた初期状態に、各駆動機構が設定された後
に、検出された駆動量から、移動量を決定するものであ
る。

【００２９】位置表示系３００は、さらに、水平位置検
出器１７の検出結果、予め知られている水平動移動装置
６３の初期位置と視野領域との位置関係、および、予め
知られている水平動移動装置６３の移動可能領域から、
検出結果を受け入れた時点での移動可能領域における視
野領域の位置を算出する位置算出手段を有する。この位
置算出手段は、制御装置５０により実現される。

【００３０】なお、移動可能領域とは、水平動移動装置
６３を駆動することにより変位できる機械的な移動可能
範囲をさす。すなわち、視野領域の中心点が移動できる
範囲と同じものであり、この移動可能領域内にある観察
対象であれば、視野領域内に、その光学像を映しだすこ
とができる。

【００３１】位置表示系３００は、さらに、位置算出手
段により検出された移動可能領域における視野領域の位
置を示すための、予め定めた形式の位置像を生成する位
置表示装置１５と、生成された位置像を観察系１００の
光軸に沿うように偏向する、観察光学系１０と結像レン
ズ３１との間に設けられたビームスプリッタ１９、およ
び、投影レンズ１８とを有する。

【００３２】ビームスプリッタ１９および投影レンズ１
８は、被検眼１の光学像と、前記位置像とを合成する。
合成された２つの像は、当該手術用顕微鏡を用いる術者
の術者眼２に投影される。なお、本実施例は、ビームス
プリッタ１９および投影レンズ１８を１組備え、前記合
成された２つの像が、術者の左右いずれか一方の術者眼
２に投影されるものとする。

【００３３】位置表示装置１５は、予め設定される形式
の位置像を生成できる、液晶表示装置等の画像生成装
置、または、ＬＥＤ等の発光部材を有する。生成する位
置像は、例えば、図６（Ａ）に示すように、移動可能領
域の形状に対応する形状３１１を有する。形状３１１
は、予め定めた個数の小領域３１１’に分割されてお
り、その分割された小領域のうちの、算出された移動可
能領域に対する視野領域の位置に対応する小領域３１１
が、他の領域と区別できるように例えば点灯される構成
となっている。なお、図６（Ａ）の３４は接眼レンズを
示すとともに、視野領域を示す。

【００３４】位置表示系３００は、さらに、警告音スピ
ーカ１６を有する。警告音スピーカ１６は、制御装置５
０によって実現されるスピーカ制御手段により、その動
作が制御される。本実施例においては、水平動移動装置
６３の移動可能領域（ストローク）の周辺近傍に限界領
域を、予め設けておく。制御装置５０のスピーカ制御手
段は、水平位置検出器１７の検出結果から、水平動移動
装置６３の移動可能領域に対する視野領域の位置が前記
限界領域に達した場合に、警告音を出すように、警告音
スピーカ１６の動作を制御するものである。

【００３５】なお、本実施例は、相対位置調整機構とし
て、前記水平動移動装置６３を含むものであるが、本発
明の相対位置調整機構は、これに限定されるものではな
く、以下に説明する構成と同様なものを、上下動移動装
置６１や傾斜装置６５にも適用することが可能である。

【００３６】次に、上記駆動系の構成および制御をより
詳細に、図４および図５を用いて説明する。本実施例の
駆動系の駆動速度は、倍率に応じて変化するように制御
されるものである。

【００３７】ここで、ズームレンズ駆動系１４は、ズー
ムレンズ系１２のレンズ配列を変化させることにより、
倍率を変化させる。図４、図５中の符号において、図１
〜３における符号と同じ符号は、同一の構成要件を示す
ものとする。

【００３８】上述した各装置１４，２４，６１，６３お
よび６５は、図５に示すように、それぞれ、アクチュエ
ータとして、駆動用のモータ１４ａ，２４ａ，６１ａ，
６３ａおよび６５ａと、それぞれのモータにより駆動さ
れる、ズームレンズ移動機構１４ｂ、開口絞り駆動機構
２４ｂ、上下動移動機構６１ｂ、水平動移動機構６３
ｂ、および、傾斜駆動機構６５ｂとを有している。

【００３９】ズームレンズ移動機構１４ｂは、機械的に
接続されているズームレンズ系１４のレンズ配列を変位
させ、倍率を変化させる。開口絞り駆動機構２４ｂは、
開口絞り２３の開口部の大きさを変化させ、照明光量を
制御する。

【００４０】本実施例において、各駆動モータ１４ａ，
２４ａ，６１ａ，６３ａ，６５ａには、その制御が、比
較的容易な、ＤＣモータを用いる。また、各移動機構を
駆動する駆動源としては、例えば、ステッピングモータ
や、その他の種類の駆動源を用いてもよく、駆動速度ま
たは駆動量を制御できるものであれば、その種別を問わ
ない。

【００４１】倍率検出器１３は、例えば、ズームレンズ
駆動機構１４ｂまたはズームレンズ駆動モータ１４ａに
連結されたポテンショメータを有する。ポテンショメー
タは、ズームレンズ系１２の倍率を変化する際、駆動さ
れる部位に、駆動変位量がポテンショメータの回転量に
変換されるように連結する。この構成により、当該倍率
をポテンショメータの抵抗として、または、倍率変化を
抵抗変化として、検出することができる。また、倍率検
出器１３としては、ズームレンズ操作スイッチ１４ｃの
操作時間等を検出し、その操作時間から倍率を得るよう
にした装置を用いてもよい。また、本発明において、倍
率を検出するための機構は、本実施例に述べられた機構
に限定されるものではなく、倍率変化または倍率自体を
検知できる機構であれば良い。

【００４２】ズームレンズ駆動系１４のズームレンズ駆
動機構１４ｂは、図４に示すように、ズームレンズ系１
２の配列を可変可能に支持、収容する。ズームレンズ駆
動機構１４ｂは、その外周に取付けられた歯車１４ｂｇ
の回転運動を、ズームレンズ系１２の配列を変化するた
めの垂直運動に変換する機構を有する。歯車１４ｂｇの
回転駆動力は、この歯車１４ｂｇに連結された、ズーム
レンズ駆動モータ１４ａの駆動軸に取付けられた歯車１
４ａｇにより供給される。

【００４３】ズームレンズ駆動モータ１４ａの歯車１４
ａｇは、また、倍率検出器１３のポテンショメータの回
転軸に取付けられた歯車１３ｇに、機械的に接続され
る。この構成により、ズームレンズ駆動モータ１４ａ
が、倍率を変化させるためにズームレンズ駆動機構１４
ｂを駆動すると、倍率検出器１３のポテンショメータも
回転駆動され、ズームレンズ駆動モータ１４ａの回転数
を電気抵抗に変換する。

【００４４】制御装置５０は、図５に示すように、倍率
検出器１３のポテンショメータの出力をデジタル変換す
るＡ／Ｄコンバータ５０１と、各操作スイッチ１４ｃ，
２４ｃ，６１ｃ，６３ｃ，６５ｃ、および、Ａ／Ｄコン
バータ５０１からの入力を受け入れる入力ポート５０３
と、入力ポート５０３からの信号を受け、倍率および操
作スイッチによる操作量に応じて、各駆動装置の駆動制
御に必要な信号を出力する中央処理装置（ＣＰＵ）５０
５、ＲＯＭ５０６、および、ＲＡＭ５０７から構成され
るマイクロコンピュータ５００と、ＣＰＵ５０５からの
出力を、それらが適応される装置へ出力する出力ポート
５０９とを有する。

【００４５】上下動移動装置６１、水平動移動装置６３
および傾斜装置６５の制御のために出力ポート５０９か
ら出力される信号１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、１
ビットの駆動方向を示す極性信号と、数ビット（１〜７
ビット）の駆動速度を示す速度信号とから構成される。
これらの信号１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、それぞ
れに対応する操作スイッチ６１ｃ，６３ｃ，６５ｃの操
作されている時間間隔に対応した時間だけ、継続して出
力される。

【００４６】制御装置５０は、さらに、これらの信号１
００ａ，１００ｂ，１００ｃを受け入れ、駆動方向およ
び駆動速度に依存したアナログ電圧信号１０１ａ，１０
１ｂ，１０１ｃを出力するＤ／Ａコンバータ５１１ａ，
５１１ｂ，５１１ｃと、当該アナログ信号を受け入れ
て、電流増幅し、各モータ６１ａ，６３ａ，６５ａを所
定の方向および速度で、操作量に対応した継続時間だけ
駆動する駆動回路５６１，５６３，５６５とを有する。

【００４７】制御装置５０は、さらに、開口絞り２３の
駆動機構２４の制御のための、Ｄ／Ａコンバータ５１１
ｄと、開口絞り駆動回路５２４とを有する。ここで、出
力ポート５０９から出力される。開口絞り駆動系２４の
制御のための信号１００ｄは、開口絞り２３の絞り量
（開口部の大きさ）を示す、数ビット（１〜８ビット）
の信号から構成される。この信号１００ｄは、操作スイ
ッチ２４ｃの操作量（絞り量）に対応した時間だけ、継
続して出力される。Ｄ／Ａコンバータ５１１ｄは、この
信号１００ｄを受け入れ、絞り量に対応したアナログ信
号１０１ｄを出力する。

【００４８】開口絞り駆動回路５２４は、アナログ信号
１０１ｄと、開口絞り検出器４２から出力される開口絞
り量を示す信号１０３ｄとを比較し、これら信号の誤差
量を用いて、開口絞りモータ２４ｂを制御する、サーボ
回路を構成している。ここで、開口絞り検出器４２は、
例えば、開口絞りモータ２４ａまたは開口絞り駆動機構
２４ｂに機械的に連結されたポテンショメータ等から構
成される。

【００４９】制御装置５０は、さらに、ズームレンズ駆
動系１４の制御のための、出力ポート５０９から出力さ
れる信号１００ｅを受け入れ、駆動方向および駆動時間
に依存したアナログ電圧信号１０１ｅを出力するＤ／Ａ
コンバータ５１１ｅと、当該アナログ信号を受け入れて
電流増幅し、ズームレンズモータ１４ａを駆動する駆動
回路５１４とを有する。ここで、制御信号１００ｅは、
２ビットの極性を含む駆動信号である。

【００５０】図５に示す回路の例においては、ズームレ
ンズモータ１４ａの駆動速度が一定の場合を想定してい
るが、上記制御信号１００ｅに、駆動速度を示す速度信
号を加えることで、例えば、水平動モータ６３ａのよう
に、ズームレンズモータ１４ａの駆動速度を変化させる
ことも可能である。

【００５１】次に、本実施例の作用を説明する。

【００５２】本実施例において、図１および図２に示す
ように、観察光学系１０を通過した被検眼１の光学像
は、ビームスプリッター１９、結像レンズ３１、正立プ
リズム３２、菱形プリズム３３を通過し、接眼レンズ３
４により術者眼２に結像する。照明電源４０により点灯
する照明電球２５の照明光は、光ファイバー２６により
コンデンサーレンズ２２に導かれ、開口絞り２３および
リレーレンズ２１を介し、対物レンズ１１の下に配置さ
れたハーフミラー３０により直角方向に偏向され、被検
眼１を照明する。

【００５３】術者は、観察を希望する、被検眼１の部位
を視野領域内に入れるために、水平動操作スイッチ６３
ｃおよび傾斜操作スイッチ６５ｃを操作する。操作スイ
ッチ６３ｃ，６５ｃが操作されると、倍率に応じて予め
設定されている速度で、各駆動モータ６３ａ，６５ａが
作動され、それぞれの移動機構６３ｂ，６５ｂが駆動さ
れる。これにより、被検眼１と観察光学系１００との相
対位置が変化し、視野領域内における被検眼１の像の位
置の微調整が行なわれる。

【００５４】被検眼１の深さの違う各部分に焦点位置を
合わせるため、上下動操作スイッチ６１ｃが操作される
と、上下動用駆動モータ６１ａにより上下動用移動機構
６１ｂが駆動され、焦点位置が調整される。

【００５５】本実施例においては、上記のように操作さ
れる水平動移動装置６３の移動量、すなわち、水平動移
動機構６３ｂの移動量が、水平位置検出器１７により検
出される。その検出結果から、制御装置５０が、水平動
移動装置６３の移動可能範囲における視野領域の位置を
算出し、位置表示装置１５は、制御装置５０により算出
された位置を示す位置像を生成する。生成された位置像
は、投影レンズ１８を通して、ビームスプリッター１９
で、被検眼１の光学像と合成され、術者眼２の左右どち
らか一方に投影される。

【００５６】この構成により、術者は、手術用顕微鏡を
覗いたままの状態で、水平動移動装置６３の移動可能領
域における視野領域の位置を常に知ることができる。

【００５７】制御装置５０は、さらに、水平位置検出器
１７の検出結果から、移動可能領域の周辺付近に予め設
けられた限度領域に視野領域が達したかどうかを判定す
る。視野領域が前記限度領域に達していると判定した場
合には、移動可能領域の周辺付近に視野領域が近づいて
おり、移動可能なマージンがあまりないことを術者に知
らせるために、制御装置５０は、警告音スピーカ１６の
動作を制御して、警告音を発生させる。

【００５８】本実施例においては、術者の目に映る被検
眼１の光学像の明るさを調整することができる。開口絞
り操作スイッチ２４ｃが術者により操作されると、開口
絞り用駆動モータ２４ａにより、開口絞り駆動機構２４
ｂが駆動され、開口絞り２３の開口部の大きさが変化す
る。

【００５９】倍率を変化するには、術者がズームレンズ
操作スイッチ１４ｃを操作する。ズームレンズ操作スイ
ッチ１４ｃが操作されると、制御装置５０からの出力信
号に基づいて、ズームレンズ駆動モータ１４ａにより、
ズームレンズ移動機構１４ｂが駆動され、ズームレンズ
系１２ａのズームレンズ位置が変化し、当該倍率が変化
する。この操作により、術者は意図する倍率まで変化さ
せることができる。

【００６０】次に、制御装置５０が行なう、駆動速度お
よび照明光量の制御について説明する。

【００６１】ズームレンズ駆動機構１４ｂが駆動され、
倍率が変化すると同時に、倍率検出器１３は、それに含
まれるポテンショメータ等で検出した倍率を示す信号
を、制御装置５０へ出力する。

【００６２】制御装置５０は、倍率検出器１３からの倍
率を示す信号と、術者により操作された操作スイッチ
（６１ｃ，６３ｃ，６５ｃ）からの信号とを受け入れ、
当該倍率に応じて設定された駆動速度で、当該操作スイ
ッチに対応する駆動モータ（６１ａ，６３ａ，６５ａ）
が、操作量に対応した継続時間だけ駆動するように、制
御信号を当該モータへ出力する。

【００６３】ここで、予め知られている、各移動機構
（６１ｂ，６３ｂ，６５ｂ）の動作速度と各モータの駆
動速度との関係に基づいて、各モータの駆動速度を、倍
率に応じて変化させる。これにより、各移動機構の動作
速度を、倍率に応じて、予め設定された動作速度で、変
位させることができる。さらに、この結果、倍率が変化
しても、各機構の動作に係る、当該顕微鏡視野内に映る
動作速度は、大きく変化しない。

【００６４】各移動機構（６１ｂ，６３ｂ，６５ｂ）の
動作速度は、例えば、倍率が変化しても、術者眼２に映
る被検眼１の像の動作速度が、ほぼ一定になるように、
変化させる。すなわち、顕微鏡観察倍率が、低倍の時に
は各駆動モータの駆動速度を速くし、高倍の時には各駆
動モータの駆動速度を遅くする。または、倍率１倍の場
合の動作速度がＳとすると、倍率検出器１３が検出した
倍率がＭ倍の場合は、各移動機構の動作速度値を（Ｓ／
Ｍ）とする速度指令信号を、制御装置５０が、対応する
駆動モータへ出力する。

【００６５】倍率に応じたモータ駆動速度を決定するた
めには、制御装置５０のマイクロコンピュータ５００
に、各倍率値に対応して、各駆動モータの駆動速度値を
予め決定しておき、これらを表として記憶させておく。
この場合、倍率と速度とを、１対１の比例対応させる必
要は、必ずしもなく、ある一定の倍率以下では、一定の
速度となるように対応させても、本発明の目的を達成す
ることができる。また、表としてではなく、倍率と各駆
動モータの駆動速度との関係式を記憶させ、入力された
倍率値を用いて、駆動速度を算出してもよい。

【００６６】制御装置５０は、さらに、当該倍率に応じ
て設定された、開口絞り１３の開口部面積が得られるよ
うに、所定の絞り量または絞り量に対応した開口絞りモ
ータ２４ａの駆動量を示すアナログ信号１０１ｄに基づ
いて、開口絞りモータ２４ａへ制御指令を出力する。

【００６７】開口絞りモータ２４ａは、この制御指令を
受け、開口絞り機構４２ｂを介して、開口絞り２３の開
口部面積を変位する。この変位に伴い、開口絞り検出器
４２は、実際の絞り量（開口部面積）を示す信号１０３
ｄを出力する。制御装置５０の駆動絞りモータ駆動回路
５２４は、絞り量を示す指令信号１０１ｄと、開口絞り
２３の実際の絞り量を示すフィードバック信号１０３ｄ
とを比較し、それら信号の誤差量に基づいて、駆動絞り
モータ２４ａを制御する。

【００６８】倍率に応じた開口絞り２３の開口部面積を
決定するには、例えば、制御装置５０のマイクロコンピ
ュータ５００に、各倍率値に対応して設定された開口部
面積値に対応する、開口絞りモータ２４ａの駆動量を予
め決定しておき、これらを表として記憶させておく。ま
た、表としてではなく、倍率と絞り量（開口部面積）と
の関係式を記憶させ、入力された倍率値を用いて、絞り
量を算出し、その結果から開口絞りモータ２４ａの駆動
量を決定してもよい。

【００６９】開口絞り２３の開口部の大きさは、例え
ば、倍率が変化しても、術者眼２に映る被検眼１の像の
明るさが、ほぼ一定になるように変化させる。すなわ
ち、倍率に応じ、開口絞り２３の開口部の大きさを変化
させ、被検眼１を照明する照明光量を変化させる。また
は、倍率１倍の場合の、開口絞り２３の開口面積をＡと
すると、倍率検出器１３の検出した倍率がＮ倍の場合
は、開口絞り２３の開口面積が（Ａ×Ｎ²）となるよう
に、制御装置５０および開口絞り検出器４２により開口
絞りモータ２４ａを制御する。

【００７０】また、術者が、ある範囲内で、照明光量の
初期値を操作スイッチ２４ｃにより、予め設定してお
き、倍率自体ではなく、倍率の変化分の対応して、開口
絞り２３の開口部面積を変化させても良い。この場合
は、倍率が変化しても、初期設定値と同じ照明光量を維
持することができる。

【００７１】本実施例によれば、術者は、手術用顕微鏡
を覗いたままの状態で、水平方向における移動可能領域
に対する手術用顕微鏡の視野領域の位置を、常に確認す
ることができるため、非常に使い勝手がよい手術用顕微
鏡を提供することができる。

【００７２】本実施例によれば、また、術者が感じる、
手術用顕微鏡の視野領域内に映る観察対象に対する各駆
動装置の動作速度、および、照明の明るさは、倍率が変
化しても大きく変化せず、術者にとって使い勝手の良い
手術用顕微鏡を簡単かつ安価に提供することができる。

【００７３】次に、本発明を適用した手術用顕微鏡の他
の実施例を、図７を用いて説明する。本実施例は、移動
可能領域における視野領域の位置を示す位置像を、術者
眼２に投影するのではなく、位置表示系３００に加えら
れたモニター装置に、表示するものである。

【００７４】本実施例において、位置表示系３００以外
の光学系および駆動系の構成は、上記実施例のものと同
じである。以下の説明では、上記実施例と同じ構成要件
については、同じ符号を付して、その詳細説明を省略す
る。

【００７５】本実施例の位置表示系３００は、図７に示
すように、水平動移動装置６３の移動量を検出する水平
位置検出器１７と、水平位置検出器１７の検出結果から
移動可能領域における視野領域の位置を算出する位置算
出手段と、算出された移動可能領域における視野領域の
位置を示す位置像を生成する位置表示装置１５とを有す
る。

【００７６】位置表示系３００は、さらに、警告音スピ
ーカ１６と、水平位置検出器１７の検出結果から水平動
移動装置６３の移動可能領域に対する視野領域の位置
が、予め設定された限界領域に達した場合に警告音を出
すように、警告音スピーカ１６の動作を制御するスピー
カ制御手段とを有する。

【００７７】位置算出手段およびスピーカ制御手段は、
上記実施例と同様に、制御装置５０により実現されるも
のである。

【００７８】位置表示系３００は、さらに、観察光学系
１０を通過した被検眼１の光学像を分割して取り出すた
めの、観察光学系１０と結像レンズ３１との間に設けら
れたビームスプリッター１９ａと、被検眼１の光学像お
よび位置表示装置１５により生成された位置像を合成す
る、ビームスプリッター１９ｂおよび投影レンズ１８
と、合成された２つの像を撮像するＣＣＤカメラ１８ａ
と、ＣＣＤカメラ１８ａにより撮像された光学像および
位置像を、画面上に表示するＣＲＴ等の画像表示装置を
備えるモニター１８ｂとを有する。

【００７９】本実施例において、位置表示装置１５が生
成する位置像は、例えば、図６（Ｂ）に示すように、移
動可能領域の形状に対応する枠形状３２１を有し、その
枠形状３２１内の、算出された移動可能領域に対する視
野領域の位置に対応する位置に、所定の形状および色の
マーク３２２を表示する構成を有する。

【００８０】このような形式の位置像によれば、水平動
移動装置６３の動作に従い視野領域が移動されるのに伴
って、マーク３２２の表示位置が移動する。このため、
モニター１８ｂの画面上で、視野領域の位置を常に確認
することができる。

【００８１】本実施例によれば、水平動移動装置６３の
移動可能領域における視野領域の位置を示す位置像を視
野領域に映し出す代わりに、モニター１８ｂの画面上に
映しだす。このため、被検眼１の光学像および位置像の
両者を、モニター１８ｂの画面上で確認することができ
る。

【００８２】また、本実施例では、被検眼１の光学像
と、視野領域の位置を示す位置像とを光学的に合成した
が、図８に示すように、位置表示装置１５およびビーム
スプリッター１９ｂの代わりに、写し込み装置２１を設
け、この写し込み装置２１により位置像を生成するため
のデータを電子的に生成し、そのデータをモニター１８
ｂに送り、位置像と被検眼１の光学像とを共に、モニタ
ー１８ｂの画面上に表示する構成としてもよい。

【００８３】このような構成によれば、位置像と被検眼
１の光学像とを合成するための光学部材が不必要とな
り、構成を簡略化することが可能となる。

【００８４】

【発明の効果】請求項４に記載の本発明によれば、視野
領域と観察対象との相対位置を変える相対位置調整機構
を有する手術用顕微鏡において、相対位置調整機構の移
動可能領域における視野領域の位置を、常に示すことが
できる手術用顕微鏡を提供することができる。

【００８５】また、請求項５に記載の本発明によれば、
術者が当該手術用顕微鏡を覗いたままの状態でも、相対
位置調整機構の移動可能領域の移動限界に近づいたこと
を、術者に対して知らせることができる手術用顕微鏡を
提供することができる。

【００８６】また、請求項１に記載の本発明によれば、
観察倍率が変化しても、手術用顕微鏡の視野領域内での
照明の明るさが、大きく変化しない手術用顕微鏡を提供
することができる。

【００８７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した手術用顕微鏡の一実施例の光
学系および位置表示系を示す説明図。

【図２】本発明を適用した手術要顕微鏡の外観を示す側
面図。

【図３】図１の実施例の駆動系の構成を示すブロック
図。

【図４】図４（Ａ）：図１の実施例における本体装置の
内部構造の一部を上方から見た説明図。 図４（Ｂ）：図１の実施例における本体装置の内部構造
の一部を側方から見た説明図。

【図５】図１の実施例の駆動系および制御装置の構成を
示すブロック図。

【図６】図６（Ａ）：視野領域の位置を示す位置像の表
示形式例を示す説明図。 図６（Ｂ）：視野領域の位置を示す位置像の他の表示形
式例を示す説明図。

【図７】本発明を適用した手術用顕微鏡の他の実施例の
位置表示系を示す説明図。

【図８】本発明を適用した手術用顕微鏡の他の実施例の
位置表示系を示す説明図。

【符号の説明】

１…被検眼、２…術者眼、１０…観察光学系、１１…対
物レンズ、１２…ズームレンズ系、１３…倍率検出器、
１４…ズームレンズ駆動系、１５…水平位置表示装置、
１６…警告音用スピーカ、１７…水平位置検出器、１８
…投影レンズ、１８ａ…ＣＣＤカメラ、１８ｂ…モニタ
ー装置、１９、１９ａ、１９ｂ…ビームスプリッター、
２０…照明光学系、２３…開口絞り、２５…光源、３１
…結像レンズ。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】観察対象を観察するための、変倍手段を備
   える観察光学系を有する手術用顕微鏡において、 前記観察対象を照明すると共に、その照明の光量を変化
   させることが可能な照明光量調整機構と、 前記変倍手段の動作により変化する前記観察光学系の倍
   率に対応して、前記照明光量調整機構の光量を変化させ
   る光量制御手段とを有することを特徴とする手術用顕微
   鏡。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記照明光量調整機構は、前記観察対象を照明する照明
   光学系と、前記照明光学系の光路中に設けられる、開口
   面積が可変な開口部を有する開口絞り装置と、前記開口
   絞り装置の開口部の開口面積を変化させるためのアクチ
   ュエータとを有するものであり、 前記光量制御手段は、前記観察光学系の倍率が高くなっ
   た場合に、前記開口部の開口面積が大きくなるように、
   前記アクチュエータの動作を制御することを特徴とする
   手術用顕微鏡。
3. 【請求項３】請求項２において、 前記光量制御手段は、前記開口絞り装置の開口部の開口
   面積に対応する前記アクチュエータの駆動量と、前記観
   察光学系の倍率との対応関係を、予め記憶する記憶部を
   有し、前記記憶部に記憶されている対応関係に従い、前
   記観察光学系の倍率から前記アクチュエータの駆動量を
   決定することを特徴とする手術用顕微鏡。
4. 【請求項４】予め定めた位置に配置された観察対象を観
   察する観察光学系を有する手術用顕微鏡において、 前記観察対象と前記観察光学系の視野領域との相対的な
   位置関係を、予め定めた移動可能領域内で変える相対位
   置調整機構と、 前記移動可能領域における前記視野領域の位置を検出す
   る位置検出手段と、 検出された前記移動可能領域における前記視野領域の位
   置を示すための位置像を生成すると共に、前記位置像お
   よび前記観察光学系で得られた光学像の両像が、前記視
   野領域内に映しだされるように、前記両像を前記観察光
   学系の光路中で合成する位置表示手段とを有することを
   特徴とする手術用顕微鏡。
5. 【請求項５】予め定めた位置に配置された観察対象を観
   察する観察光学系を有する手術用顕微鏡において、 前記観察対象と前記観察光学系の視野領域との相対的な
   位置関係を、予め定めた移動可能領域内で変える相対位
   置調整機構と、 前記移動可能領域の周辺近傍に予め設けられた限界領域
   に、前記視野領域が重なったかどうかを判定する限界位
   置判定手段と、 前記限界位置判定手段により前記視野領域が前記限界領
   域に重なったと判定された場合、当該手術用顕微鏡の操
   作者に対して告知動作を行なう告知手段とを有すること
   を特徴とする手術用顕微鏡。
6. 【請求項６】請求項４において、 前記位置検出手段の検出結果に基づいて、前記視野領域
   が、前記移動可能領域の周辺近傍に予め設けられた限界
   領域と重なったかどうかを判定し、重なったと判定され
   た場合には、当該手術用顕微鏡の操作者に対して告知動
   作を行なう告知装置を、さらに有することを特徴とする
   手術用顕微鏡。
7. 【請求項７】請求項６において、 前記観察光学系により得られた光学像を取得すると共
   に、前記光学像を表示画面上に表示するモニター装置を
   さらに有し、 前記位置表示手段は、生成した前記位置像を前記モニタ
   ー装置へ送り、前記位置像および前記光学像の両像を、
   前記モニター装置の表示画面上に表示させることを特徴
   とする手術用顕微鏡。