JPH09238951A - 手術用顕微鏡装置 - Google Patents
手術用顕微鏡装置Info
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- JPH09238951A JPH09238951A JP8049330A JP4933096A JPH09238951A JP H09238951 A JPH09238951 A JP H09238951A JP 8049330 A JP8049330 A JP 8049330A JP 4933096 A JP4933096 A JP 4933096A JP H09238951 A JPH09238951 A JP H09238951A
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- G—PHYSICS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 観察条件又は観察状態を変更した場合でも、
観察野の移動速度及び観察方向の変更速度を自動的に一
定に保つことができ、操作性の向上を図ることが可能な
手術用顕微鏡装置を提供すること。 【解決手段】 顕微鏡本体の観察野に対する観察速度を
所定の速度に設定した状態で、モータ４４により顕微鏡
本体の観察野に対する観察倍率を変更すると、変倍エン
コーダ５７は、その観察倍率の変更を検出して検出結果
を演算手段６３に送る。演算手段６３は、変倍エンコー
ダ５７による観察倍率の変更の検出結果を基に観察倍率
の変化後の顕微鏡本体の観察野に対する移動速度が前記
所定の速度となる駆動条件を求める。Ｙ軸アクチュエー
タ５３は、演算手段６３により求めた駆動条件により前
記顕微鏡本体を駆動する。これにより、観察倍率を変更
した場合でも、観察野の移動速度を自動的に一定に保つ
ことができる。
観察野の移動速度及び観察方向の変更速度を自動的に一
定に保つことができ、操作性の向上を図ることが可能な
手術用顕微鏡装置を提供すること。 【解決手段】 顕微鏡本体の観察野に対する観察速度を
所定の速度に設定した状態で、モータ４４により顕微鏡
本体の観察野に対する観察倍率を変更すると、変倍エン
コーダ５７は、その観察倍率の変更を検出して検出結果
を演算手段６３に送る。演算手段６３は、変倍エンコー
ダ５７による観察倍率の変更の検出結果を基に観察倍率
の変化後の顕微鏡本体の観察野に対する移動速度が前記
所定の速度となる駆動条件を求める。Ｙ軸アクチュエー
タ５３は、演算手段６３により求めた駆動条件により前
記顕微鏡本体を駆動する。これにより、観察倍率を変更
した場合でも、観察野の移動速度を自動的に一定に保つ
ことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、顕微鏡本体部を移動さ
せて観察野の移動又は観察方向の変更を行う手術用顕微
鏡装置に関する。
せて観察野の移動又は観察方向の変更を行う手術用顕微
鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、手術用顕微鏡は、手術中に患部
を拡大観察するものであり、手術中における術者の目と
して機能し、人間の目と同様に観察野や観察方向を意の
ままに移動、変更できることが要求されている。特に、
脳神経外科（以下、「脳外」という。）の手術において
は、頻繁に観察部や観察方向を変更する。
を拡大観察するものであり、手術中における術者の目と
して機能し、人間の目と同様に観察野や観察方向を意の
ままに移動、変更できることが要求されている。特に、
脳神経外科（以下、「脳外」という。）の手術において
は、頻繁に観察部や観察方向を変更する。
【０００３】一般的な脳外の顕微鏡は重力モーメントが
相殺されており、手動で観察部や観察方向の位置決め操
作を行っている。つまり、観察部や観察方向の変更の度
に、術者は患部から手を離さなければならない。これで
は、手術時間が長くなる一方で、患者にも術者にも良い
ことではない。この問題を緩和させるための機能が電動
による観察野の移動、観察方向の変更機構である。
相殺されており、手動で観察部や観察方向の位置決め操
作を行っている。つまり、観察部や観察方向の変更の度
に、術者は患部から手を離さなければならない。これで
は、手術時間が長くなる一方で、患者にも術者にも良い
ことではない。この問題を緩和させるための機能が電動
による観察野の移動、観察方向の変更機構である。
【０００４】ここで、観察野の移動機構とは、細かな観
察部の移動を行うための機構であり、術者が患部から手
を離さなくても、フットスイッチで観察部の移動操作を
行えるようになっているものである。また、観察野の移
動機構には、２つの直交する移動回転軸に対して、各々
アクチュエーターが設けられている。このアクチュエー
ターにより、前記移動回転軸で顕微鏡本体部を回転移動
させることができ、顕微鏡本体の焦点は移動回転軸の交
点を中心とする球面を移動する。これにより、観察野の
移動が可能となる。
察部の移動を行うための機構であり、術者が患部から手
を離さなくても、フットスイッチで観察部の移動操作を
行えるようになっているものである。また、観察野の移
動機構には、２つの直交する移動回転軸に対して、各々
アクチュエーターが設けられている。このアクチュエー
ターにより、前記移動回転軸で顕微鏡本体部を回転移動
させることができ、顕微鏡本体の焦点は移動回転軸の交
点を中心とする球面を移動する。これにより、観察野の
移動が可能となる。
【０００５】また、観察方向の変更機構についても、上
記観察野の移動機構と同様に術者が患部から手を離さな
くても、変更操作が行えるような構造となっている。こ
の観察方向の変更機構においては、顕微鏡本体部の焦点
を中心として顕微鏡本体部を回転移動させることにより
観察方向の変更を行っている。
記観察野の移動機構と同様に術者が患部から手を離さな
くても、変更操作が行えるような構造となっている。こ
の観察方向の変更機構においては、顕微鏡本体部の焦点
を中心として顕微鏡本体部を回転移動させることにより
観察方向の変更を行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、手術用顕微
鏡を用いた手術中においては、顕微鏡の移動に伴い、頻
繁に焦点合わせを行っている。この焦点合わせは、顕微
鏡本体部を観察軸ＯZ に沿って移動させることにより行
われるが、この場合、移動前と移動後で顕微鏡本体部の
焦点と移動回転軸との距離が変化してしまう。従って、
顕微鏡本体部の回転移動速度（角速度）は一定でも焦点
の移動速度が変化してしまい、観察野の移動速度が変化
してしまう。
鏡を用いた手術中においては、顕微鏡の移動に伴い、頻
繁に焦点合わせを行っている。この焦点合わせは、顕微
鏡本体部を観察軸ＯZ に沿って移動させることにより行
われるが、この場合、移動前と移動後で顕微鏡本体部の
焦点と移動回転軸との距離が変化してしまう。従って、
顕微鏡本体部の回転移動速度（角速度）は一定でも焦点
の移動速度が変化してしまい、観察野の移動速度が変化
してしまう。
【０００７】また、観察部の観察倍率を例えば低倍率か
ら高倍率に変化させた場合、術者には観察部が接近する
状態に見えるため、焦点の移動速度は一定でも、観察野
の移動速度は変化してしまう。
ら高倍率に変化させた場合、術者には観察部が接近する
状態に見えるため、焦点の移動速度は一定でも、観察野
の移動速度は変化してしまう。
【０００８】さらに、例えば垂直方向の観察軸ＯZ と直
交する一つの移動回転軸ＯY を回転軸として顕微鏡本体
部を回転移動させ、焦点を移動させた場合、移動回転軸
ＯYと直交する他の移動回転軸ＯX と焦点との距離が変
化してしまう。このため、垂直方向の観察軸ＯZ と直交
する一つの移動回転軸ＯY に沿って焦点を移動させた
後、さらに顕微鏡本体部を回転移動させると、移動回転
軸ＯY に沿う方向と移動回転軸ＯX に沿う方向とで観察
野の移動速度が変化してしまう。
交する一つの移動回転軸ＯY を回転軸として顕微鏡本体
部を回転移動させ、焦点を移動させた場合、移動回転軸
ＯYと直交する他の移動回転軸ＯX と焦点との距離が変
化してしまう。このため、垂直方向の観察軸ＯZ と直交
する一つの移動回転軸ＯY に沿って焦点を移動させた
後、さらに顕微鏡本体部を回転移動させると、移動回転
軸ＯY に沿う方向と移動回転軸ＯX に沿う方向とで観察
野の移動速度が変化してしまう。
【０００９】また、観察方向の変更速度に関しても上記
観察野の移動速度と同様の現象が起きてしまう。
観察野の移動速度と同様の現象が起きてしまう。
【００１０】このように従来の手術用顕微鏡装置では、
焦点位置、焦点距離及び観察倍率等の観察条件を変更し
たり、顕微鏡本体の傾き等の観察状態を変更させると、
変更前と変更後において観察野の移動速度又は観察方向
の変更速度が変化してしまい、その都度術者が顕微鏡本
体の移動速度を調整し直さなければならず、手術の緊急
性に支障をきたす虞があるという問題があった。
焦点位置、焦点距離及び観察倍率等の観察条件を変更し
たり、顕微鏡本体の傾き等の観察状態を変更させると、
変更前と変更後において観察野の移動速度又は観察方向
の変更速度が変化してしまい、その都度術者が顕微鏡本
体の移動速度を調整し直さなければならず、手術の緊急
性に支障をきたす虞があるという問題があった。
【００１１】そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされ
たものであり、観察条件又は観察状態を変更した場合で
も、観察野の移動速度及び観察方向の変更速度を自動的
に一定に保つことができ、操作性の向上を図ることが可
能な手術用顕微鏡装置を提供することを目的とする。
たものであり、観察条件又は観察状態を変更した場合で
も、観察野の移動速度及び観察方向の変更速度を自動的
に一定に保つことができ、操作性の向上を図ることが可
能な手術用顕微鏡装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、焦点距離固定対物レンズ光学系又は焦点距
離可変対物レンズ光学系、変倍光学系、接眼レンズ光学
系及び顕微鏡上下移動機構のうち少なくとも１つを備
え、顕微鏡本体部が２つ以上の移動回転軸それぞれにお
いて回転移動可能に支持されており、更に前記移動回転
軸それぞれにて駆動可能に配置された駆動手段を有する
ことにより前記顕微鏡本体部の観察野を移動しうる手術
用顕微鏡装置において、前記顕微鏡本体部の観察野の移
動速度を任意の速度に設定する手段と、前記顕微鏡本体
部の観察条件や観察状態の変化を検出又は算出する手段
と、該結果を基に観察条件や観察状態の変化が生じても
前記顕微鏡本体部の観察野の移動速度が前記設定速度と
なるための駆動条件を求める演算手段と、該演算手段に
より求めた駆動条件により前記顕微鏡本体部を駆動させ
る駆動制御手段とを有することを特徴とする。
に本発明は、焦点距離固定対物レンズ光学系又は焦点距
離可変対物レンズ光学系、変倍光学系、接眼レンズ光学
系及び顕微鏡上下移動機構のうち少なくとも１つを備
え、顕微鏡本体部が２つ以上の移動回転軸それぞれにお
いて回転移動可能に支持されており、更に前記移動回転
軸それぞれにて駆動可能に配置された駆動手段を有する
ことにより前記顕微鏡本体部の観察野を移動しうる手術
用顕微鏡装置において、前記顕微鏡本体部の観察野の移
動速度を任意の速度に設定する手段と、前記顕微鏡本体
部の観察条件や観察状態の変化を検出又は算出する手段
と、該結果を基に観察条件や観察状態の変化が生じても
前記顕微鏡本体部の観察野の移動速度が前記設定速度と
なるための駆動条件を求める演算手段と、該演算手段に
より求めた駆動条件により前記顕微鏡本体部を駆動させ
る駆動制御手段とを有することを特徴とする。
【００１３】このような構成により、手術用顕微鏡装置
は、顕微鏡本体部の観察条件や観察状態の変化を検出又
は算出し、この結果を基に演算手段が観察条件や観察状
態の変化が生じても顕微鏡本体部の観察野の移動速度が
予め決められた設定速度となるための駆動条件を求め、
この駆動条件により顕微鏡本体部を駆動制御する。
は、顕微鏡本体部の観察条件や観察状態の変化を検出又
は算出し、この結果を基に演算手段が観察条件や観察状
態の変化が生じても顕微鏡本体部の観察野の移動速度が
予め決められた設定速度となるための駆動条件を求め、
この駆動条件により顕微鏡本体部を駆動制御する。
【００１４】また、上記課題を解決するために本発明
は、焦点距離固定対物レンズ光学系又は焦点距離可変対
物レンズ光学系、変倍光学系、接眼レンズ光学系及び顕
微鏡上下移動機構のうち少なくとも１つを備え、顕微鏡
本体部が２つ以上の移動回転軸それぞれにおいて回転移
動可能に支持されており、更に前記移動回転軸それぞれ
にて駆動可能に配置された駆動手段を有することにより
前記顕微鏡本体部の観察方向を変更しうる手術用顕微鏡
装置において、前記顕微鏡本体部の観察方向の変更速度
を任意の速度に設定する手段と、前記顕微鏡本体部の観
察条件や観察状態の変化を検出又は算出する手段と、該
結果を基に観察条件や観察状態の変化が生じても前記顕
微鏡本体部の観察方向の変更速度が前記設定速度となる
ための駆動条件を求める演算手段と、該演算手段により
求めた駆動条件により前記顕微鏡本体部を駆動させる駆
動制御手段とを有することを特徴とする。
は、焦点距離固定対物レンズ光学系又は焦点距離可変対
物レンズ光学系、変倍光学系、接眼レンズ光学系及び顕
微鏡上下移動機構のうち少なくとも１つを備え、顕微鏡
本体部が２つ以上の移動回転軸それぞれにおいて回転移
動可能に支持されており、更に前記移動回転軸それぞれ
にて駆動可能に配置された駆動手段を有することにより
前記顕微鏡本体部の観察方向を変更しうる手術用顕微鏡
装置において、前記顕微鏡本体部の観察方向の変更速度
を任意の速度に設定する手段と、前記顕微鏡本体部の観
察条件や観察状態の変化を検出又は算出する手段と、該
結果を基に観察条件や観察状態の変化が生じても前記顕
微鏡本体部の観察方向の変更速度が前記設定速度となる
ための駆動条件を求める演算手段と、該演算手段により
求めた駆動条件により前記顕微鏡本体部を駆動させる駆
動制御手段とを有することを特徴とする。
【００１５】このような構成により、手術用顕微鏡装置
は、顕微鏡本体部の観察条件や観察状態の変化を検出又
は算出し、この結果を基に演算手段が観察条件や観察状
態の変化が生じても顕微鏡本体部の観察方向の変更速度
が予め決められた設定速度となるための駆動条件を求
め、この駆動条件により顕微鏡本体部を駆動制御する。
は、顕微鏡本体部の観察条件や観察状態の変化を検出又
は算出し、この結果を基に演算手段が観察条件や観察状
態の変化が生じても顕微鏡本体部の観察方向の変更速度
が予め決められた設定速度となるための駆動条件を求
め、この駆動条件により顕微鏡本体部を駆動制御する。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照して詳細に説明する。
面を参照して詳細に説明する。
【００１７】図１は本発明の手術用顕微鏡装置の実施の
一形態を示す概略の外観図である。
一形態を示す概略の外観図である。
【００１８】同図に示すように、この手術用顕微鏡装置
１は、床面２上を走行可能な支持体３と、この支持体３
から立設した支柱４と、この支柱４により支持された第
１アーム５と、一端がこの第１アーム５に取り付けられ
た第２アーム６と、この第２アーム６のもう一端側に取
り付けられた上下移動部７Ａと、この上下移動部７Ａ、
の下側に取り付けられた水平移動部７Ｂと、この水平移
動部７Ｂの下側に取り付けられた顕微鏡本体８とを有し
て構成されている。また、手術用顕微鏡装置１は、顕微
鏡本体８の移動速度を任意の速度に設定するとともに、
顕微鏡本体８の各種操作を行うためのフットスイッチ５
０を具備している。
１は、床面２上を走行可能な支持体３と、この支持体３
から立設した支柱４と、この支柱４により支持された第
１アーム５と、一端がこの第１アーム５に取り付けられ
た第２アーム６と、この第２アーム６のもう一端側に取
り付けられた上下移動部７Ａと、この上下移動部７Ａ、
の下側に取り付けられた水平移動部７Ｂと、この水平移
動部７Ｂの下側に取り付けられた顕微鏡本体８とを有し
て構成されている。また、手術用顕微鏡装置１は、顕微
鏡本体８の移動速度を任意の速度に設定するとともに、
顕微鏡本体８の各種操作を行うためのフットスイッチ５
０を具備している。
【００１９】ここで、前記第２アーム６は、図２に示し
たように（図２は、図１における第２アーム６を上方か
ら見た図）、一端がＸ軸アクチュエータ５２を介して第
１アーム５に接続され、もう一端がＹ軸アクチュエータ
５１を介して上下移動部７Ａに接続されている。
たように（図２は、図１における第２アーム６を上方か
ら見た図）、一端がＸ軸アクチュエータ５２を介して第
１アーム５に接続され、もう一端がＹ軸アクチュエータ
５１を介して上下移動部７Ａに接続されている。
【００２０】前記Ｘ軸アクチュエータ５２は、第２アー
ム６を、移動回転軸ＯX の回りに回転駆動するものであ
る。このＸ軸アクチュエータ５２による第２アーム６の
回転駆動により当然、第２アーム６から先の部分の顕微
鏡本体８等が移動回転軸ＯXの回りに回転するようにな
っている。尚、このＸ軸アクチュエータ５２には、Ｘ軸
アクチュエータ５２の回転角及び角速度を検出する手段
であるＸ軸エンコーダ５４が取り付けられている。
ム６を、移動回転軸ＯX の回りに回転駆動するものであ
る。このＸ軸アクチュエータ５２による第２アーム６の
回転駆動により当然、第２アーム６から先の部分の顕微
鏡本体８等が移動回転軸ＯXの回りに回転するようにな
っている。尚、このＸ軸アクチュエータ５２には、Ｘ軸
アクチュエータ５２の回転角及び角速度を検出する手段
であるＸ軸エンコーダ５４が取り付けられている。
【００２１】前記Ｙ軸アクチュエータ５１は、第２アー
ム６の一端において上下移動部７Ａを移動回転軸ＯY の
回りに回転駆動するものであり、これにより第２アーム
６から先の顕微鏡本体８までの部分を移動回転軸ＯY の
回りに回転可能にするものである。尚、このＹ軸アクチ
ュエータ５１には、Ｙ軸アクチュエータ５１の回転角及
び角速度を検出する手段であるＹ軸エンコーダ５３が取
り付けられている。
ム６の一端において上下移動部７Ａを移動回転軸ＯY の
回りに回転駆動するものであり、これにより第２アーム
６から先の顕微鏡本体８までの部分を移動回転軸ＯY の
回りに回転可能にするものである。尚、このＹ軸アクチ
ュエータ５１には、Ｙ軸アクチュエータ５１の回転角及
び角速度を検出する手段であるＹ軸エンコーダ５３が取
り付けられている。
【００２２】前記上下移動部７Ａは、顕微鏡本体８を観
察軸ＯZ 方向に沿って上下移動させる上下移動機構であ
る。尚、この上下移動部７Ａには、上下移動部７Ａの移
動量を検出する手段である上下エンコーダ５５が取り付
けられている。
察軸ＯZ 方向に沿って上下移動させる上下移動機構であ
る。尚、この上下移動部７Ａには、上下移動部７Ａの移
動量を検出する手段である上下エンコーダ５５が取り付
けられている。
【００２３】前記水平移動部７Ｂは、顕微鏡本体８を移
動回転軸ＯY 、移動回転軸ＯX の方向に沿って平行に水
平移動させるものである。この水平移動部７Ｂにより、
顕微鏡本体８が移動回転軸ＯY 、移動回転軸ＯX の方向
に沿って平行移動することにより、顕微鏡本体８の焦点
位置の移動が可能となる。尚、この水平移動部７Ｂに
は、水平移動部７Ｂによる顕微鏡本体８の移動量を検出
する手段である水平エンコーダ５６が取り付けられてい
る。
動回転軸ＯY 、移動回転軸ＯX の方向に沿って平行に水
平移動させるものである。この水平移動部７Ｂにより、
顕微鏡本体８が移動回転軸ＯY 、移動回転軸ＯX の方向
に沿って平行移動することにより、顕微鏡本体８の焦点
位置の移動が可能となる。尚、この水平移動部７Ｂに
は、水平移動部７Ｂによる顕微鏡本体８の移動量を検出
する手段である水平エンコーダ５６が取り付けられてい
る。
【００２４】尚、上述したＹ軸アクチュエータ５１、Ｘ
軸アクチュエータ５２、上下移動部７Ａ及び前記水平移
動部７Ｂを単独で駆動させた場合には、当然、観察野が
移動する。また、例えばＹ軸アクチュエータ５１及びＸ
軸アクチュエータ５２を同時に駆動させた場合には、顕
微鏡本体８の焦点は、各移動回転軸の交点を中心とする
球面上を移動し、これにより観察野が移動することにな
る。
軸アクチュエータ５２、上下移動部７Ａ及び前記水平移
動部７Ｂを単独で駆動させた場合には、当然、観察野が
移動する。また、例えばＹ軸アクチュエータ５１及びＸ
軸アクチュエータ５２を同時に駆動させた場合には、顕
微鏡本体８の焦点は、各移動回転軸の交点を中心とする
球面上を移動し、これにより観察野が移動することにな
る。
【００２５】また、Ｙ軸アクチュエータ５１又はＸ軸ア
クチュエータ５２、上下移動部７Ａ及び前記水平移動部
７Ｂを組み合わせることにより、観察方向の移動も可能
となる。この観察方向の移動とは、観察野の移動とは異
なり、観察位置すなわち顕微鏡本体８の焦点位置を移動
させずに、観察する方向のみを移動させることである。
クチュエータ５２、上下移動部７Ａ及び前記水平移動部
７Ｂを組み合わせることにより、観察方向の移動も可能
となる。この観察方向の移動とは、観察野の移動とは異
なり、観察位置すなわち顕微鏡本体８の焦点位置を移動
させずに、観察する方向のみを移動させることである。
【００２６】前記顕微鏡本体８は、全体として筒状に形
成された鏡筒９と、この鏡筒９の上部に取付けられた接
眼鏡筒１１と、鏡筒９の側部に取り付けられたランプハ
ウス１６とを有して構成されている。
成された鏡筒９と、この鏡筒９の上部に取付けられた接
眼鏡筒１１と、鏡筒９の側部に取り付けられたランプハ
ウス１６とを有して構成されている。
【００２７】また、この顕微鏡本体８は、図３の断面図
に示すように、内部に、鏡筒９の下端部に組込まれた対
物レンズ１０と、前記ランプハウス１６内に組込まれた
照明光学系１２と、同じく鏡筒９に組込まれた観察光学
系１５とを具備している。
に示すように、内部に、鏡筒９の下端部に組込まれた対
物レンズ１０と、前記ランプハウス１６内に組込まれた
照明光学系１２と、同じく鏡筒９に組込まれた観察光学
系１５とを具備している。
【００２８】前記対物レンズ１０は、焦点距離を可変と
した対物レンズである。この対物レンズ１０は、例えば
２枚構成のレンズを各種カム、ギア等で構成された焦点
距離変更手段により間隔調整可能に組み合わせ焦点距離
を可変としたものである。尚、対物レンズ１０による焦
点距離の移動量は後述の図５で示す対物レンズエンコー
ダ５８により検出できるようになっている。
した対物レンズである。この対物レンズ１０は、例えば
２枚構成のレンズを各種カム、ギア等で構成された焦点
距離変更手段により間隔調整可能に組み合わせ焦点距離
を可変としたものである。尚、対物レンズ１０による焦
点距離の移動量は後述の図５で示す対物レンズエンコー
ダ５８により検出できるようになっている。
【００２９】前記照明光学系１２は、ランプハウス１６
内に配置したハロゲンランプ等の光源１７と、この光源
１７からの光を集光する集光レンズ１８と、鏡筒９内に
配置され、前記集光レンズ１８からの光を対物レンズ１
０側に反射するプリズム１９とを具備している。また、
この照明光学系１２の各光学要素と対物レンズ１０とに
より光源１７から被検眼Ｅに至る照明用の光路Ｃ1 を形
成するようになっている。
内に配置したハロゲンランプ等の光源１７と、この光源
１７からの光を集光する集光レンズ１８と、鏡筒９内に
配置され、前記集光レンズ１８からの光を対物レンズ１
０側に反射するプリズム１９とを具備している。また、
この照明光学系１２の各光学要素と対物レンズ１０とに
より光源１７から被検眼Ｅに至る照明用の光路Ｃ1 を形
成するようになっている。
【００３０】前記観察光学系１５は、対物レンズ１０の
上方に配置したアフォーカル変倍を行う変倍光学系２０
と、この変倍光学系２０の上方に配置した結像レンズ２
１と、この結像レンズ２１の更に上方に配置した正立プ
リズム２２と、前記接眼鏡筒１１に配置した反射ミラー
２３、全反射プリズム２４及び接眼レンズ２５とを具備
している。、また、この観察光学系１５は、各光学要素
により観察用の光路Ｃ2 を形成するようになっていて、
前記変倍光学系２０の変倍動作により観察倍率が可変と
なっている。
上方に配置したアフォーカル変倍を行う変倍光学系２０
と、この変倍光学系２０の上方に配置した結像レンズ２
１と、この結像レンズ２１の更に上方に配置した正立プ
リズム２２と、前記接眼鏡筒１１に配置した反射ミラー
２３、全反射プリズム２４及び接眼レンズ２５とを具備
している。、また、この観察光学系１５は、各光学要素
により観察用の光路Ｃ2 を形成するようになっていて、
前記変倍光学系２０の変倍動作により観察倍率が可変と
なっている。
【００３１】前記変倍光学系２０は、図４に示すよう
に、数種類のレンズ２０ａ、２０ｂを備えており、各レ
ンズは、それぞれ筒部４０と筒部４１の内部に固定部材
で固定されている。ここで、筒部４１は、一部に段差を
有しており、この段差部の内周４１ａに筒部４０の一部
分が遊嵌している。
に、数種類のレンズ２０ａ、２０ｂを備えており、各レ
ンズは、それぞれ筒部４０と筒部４１の内部に固定部材
で固定されている。ここで、筒部４１は、一部に段差を
有しており、この段差部の内周４１ａに筒部４０の一部
分が遊嵌している。
【００３２】また、筒部４１の段差部の内周４１ａと筒
部４０の外周４０ａには、各々ねじが設けられ、これら
は互いに螺合するようになっており、さらに筒部４０の
外周には、ギア４２が設けられている。このギア４２
は、モーター４４の原動軸に取付けられたギア４５と噛
合するようになっていて、モーター４４がギア４５を回
転駆動すると、ギア４２が噛合して回転し、筒部４０が
筒部４１に対し、相対的に光軸方向にスライドするよう
になっている。これにより、筒部４０内のレンズ２０ａ
もレンズ２０ｂに対し、相対的に光軸方向にスライドし
て、光学系の変倍が行える倍率変更手段としての機能を
有するようになっている。この変倍光学系２０における
レンズ２０ａの光軸方向の移動量は、前記モーター４４
と同軸に配置した変倍エンコーダ５７により検出される
ようになっている。この変倍エンコーダ５７は、レンズ
２０ａの移動量をパルス信号に変換して送出するように
なっている。
部４０の外周４０ａには、各々ねじが設けられ、これら
は互いに螺合するようになっており、さらに筒部４０の
外周には、ギア４２が設けられている。このギア４２
は、モーター４４の原動軸に取付けられたギア４５と噛
合するようになっていて、モーター４４がギア４５を回
転駆動すると、ギア４２が噛合して回転し、筒部４０が
筒部４１に対し、相対的に光軸方向にスライドするよう
になっている。これにより、筒部４０内のレンズ２０ａ
もレンズ２０ｂに対し、相対的に光軸方向にスライドし
て、光学系の変倍が行える倍率変更手段としての機能を
有するようになっている。この変倍光学系２０における
レンズ２０ａの光軸方向の移動量は、前記モーター４４
と同軸に配置した変倍エンコーダ５７により検出される
ようになっている。この変倍エンコーダ５７は、レンズ
２０ａの移動量をパルス信号に変換して送出するように
なっている。
【００３３】次に、手術用顕微鏡装置１の制御系の構成
を図５を参照して説明する。
を図５を参照して説明する。
【００３４】同図に示すように手術用顕微鏡装置１の制
御系は、各種動作プログラムを格納したプログラムメモ
リ６２とこのプログラムメモリ６２に格納された動作プ
ログラムに基づいて各ブロックの制御を行うＣＰＵ６１
とからなる制御手段６０を備え、さらにＣＰＵ６１に、
上下移動部７Ａ、水平移動部７Ｂ、モータ４４、Ｙ軸ア
クチュエータ５１、Ｘ軸アクチュエータ５２、Ｙ軸エン
コーダ５３、Ｘ軸エンコーダ５４、上下エンコーダ５
５、水平エンコーダ５６、変倍エンコーダ５７、対物レ
ンズエンコーダ５８、フットスイッチ５０、演算手段６
３、各種データを記憶する記憶手段６４を各々接続しこ
れらの制御を行うようになっている。
御系は、各種動作プログラムを格納したプログラムメモ
リ６２とこのプログラムメモリ６２に格納された動作プ
ログラムに基づいて各ブロックの制御を行うＣＰＵ６１
とからなる制御手段６０を備え、さらにＣＰＵ６１に、
上下移動部７Ａ、水平移動部７Ｂ、モータ４４、Ｙ軸ア
クチュエータ５１、Ｘ軸アクチュエータ５２、Ｙ軸エン
コーダ５３、Ｘ軸エンコーダ５４、上下エンコーダ５
５、水平エンコーダ５６、変倍エンコーダ５７、対物レ
ンズエンコーダ５８、フットスイッチ５０、演算手段６
３、各種データを記憶する記憶手段６４を各々接続しこ
れらの制御を行うようになっている。
【００３５】ここで、前記演算手段６３は、顕微鏡本体
８の観察条件や観察状態の変化が生じても顕微鏡本体８
の観察野の移動速度又は観察方向の変更速度を所定の速
度とするための駆動条件を演算するものである。
８の観察条件や観察状態の変化が生じても顕微鏡本体８
の観察野の移動速度又は観察方向の変更速度を所定の速
度とするための駆動条件を演算するものである。
【００３６】前記ＣＰＵ６１は、演算手段６３が求めた
駆動条件により、Ｘ軸アクチュエータ５２、上下移動部
７Ａ等を制御して顕微鏡本体８を駆動させる駆動制御手
段としての機能を有している。
駆動条件により、Ｘ軸アクチュエータ５２、上下移動部
７Ａ等を制御して顕微鏡本体８を駆動させる駆動制御手
段としての機能を有している。
【００３７】次に、上述した手術用顕微鏡装置１の動作
を図６〜図９を参照して説明する。
を図６〜図９を参照して説明する。
【００３８】まず、観察時に変倍光学系２０を用いて、
観察倍率の変化をさせた場合について説明する。
観察倍率の変化をさせた場合について説明する。
【００３９】いま、顕微鏡本体８の観察倍率が１倍であ
るとする。この状態で、図６に示すように、例えば水平
移動部７Ｂにより顕微鏡本体８を、時間ｔの間に移動回
転軸ＯX に沿って平行移動させる。これにより、観察野
が移動し、顕微鏡本体８の焦点は、点Ｐから点Ｍに移動
する。
るとする。この状態で、図６に示すように、例えば水平
移動部７Ｂにより顕微鏡本体８を、時間ｔの間に移動回
転軸ＯX に沿って平行移動させる。これにより、観察野
が移動し、顕微鏡本体８の焦点は、点Ｐから点Ｍに移動
する。
【００４０】このように観察倍率が１倍で焦点を点Ｐか
ら点Ｍに移動させたとき、点Ｐから点Ｍまでの距離をｄ
とすれば、観察野（焦点）の移動速度ｖ１はｖ１＝ｄ／
ｔとなる。
ら点Ｍに移動させたとき、点Ｐから点Ｍまでの距離をｄ
とすれば、観察野（焦点）の移動速度ｖ１はｖ１＝ｄ／
ｔとなる。
【００４１】一方、モーター４４により変倍光学系２０
のレンズ２０ａをレンズ２０ｂに対し相対的に光軸方向
にスライドさせ、観察倍率を２倍に変更した上で、上記
と同様に顕微鏡本体８を、時間ｔの間に移動回転軸ＯX
に沿って平行移動させたとする。この場合には、顕微鏡
本体８の移動距離は上記観察倍率が１倍のときと変わら
ないにもかかわらず、点Ｐから点Ｍまでの見掛け上の距
離は（すなわち、観察野での距離は）２ｄに変化する。
従って、観察野の移動速度ｖ２はｖ２＝２ｄ／ｔとな
り、このままでは、顕微鏡本体８の観察野の移動速度が
観察倍率が１倍のときよりも速くなってしまう。
のレンズ２０ａをレンズ２０ｂに対し相対的に光軸方向
にスライドさせ、観察倍率を２倍に変更した上で、上記
と同様に顕微鏡本体８を、時間ｔの間に移動回転軸ＯX
に沿って平行移動させたとする。この場合には、顕微鏡
本体８の移動距離は上記観察倍率が１倍のときと変わら
ないにもかかわらず、点Ｐから点Ｍまでの見掛け上の距
離は（すなわち、観察野での距離は）２ｄに変化する。
従って、観察野の移動速度ｖ２はｖ２＝２ｄ／ｔとな
り、このままでは、顕微鏡本体８の観察野の移動速度が
観察倍率が１倍のときよりも速くなってしまう。
【００４２】そこで、上述したモーター４４による変倍
量を変倍エンコーダ５７により検出し、変倍エンコーダ
５７の検出結果をＣＰＵ６１を介して演算手段６３に送
り、この演算手段６３により観察倍率が２倍のときの観
察野の移動速度ｖ２が１倍のときの移動速度ｖ１と等し
くなるように、顕微鏡本体８の駆動条件を求める。
量を変倍エンコーダ５７により検出し、変倍エンコーダ
５７の検出結果をＣＰＵ６１を介して演算手段６３に送
り、この演算手段６３により観察倍率が２倍のときの観
察野の移動速度ｖ２が１倍のときの移動速度ｖ１と等し
くなるように、顕微鏡本体８の駆動条件を求める。
【００４３】そして、ＣＰＵ６１は、この駆動条件を基
に水平移動部７Ｂを制御し、観察倍率が２倍のときの観
察野の移動速度ｖ２が移動速度ｖ１と等しくなるよう
に、顕微鏡本体８を移動させ（この場合顕微鏡本体８を
１／２の速度で移動させる）、観察野の移動速度を一定
に保つ。これにより、観察野の観察倍率の変更を行った
場合でも観察野の移動速度を自動的に一定に保つことが
できる。
に水平移動部７Ｂを制御し、観察倍率が２倍のときの観
察野の移動速度ｖ２が移動速度ｖ１と等しくなるよう
に、顕微鏡本体８を移動させ（この場合顕微鏡本体８を
１／２の速度で移動させる）、観察野の移動速度を一定
に保つ。これにより、観察野の観察倍率の変更を行った
場合でも観察野の移動速度を自動的に一定に保つことが
できる。
【００４４】尚、上記のように観察野の移動速度を一定
に保つ場合、何倍の倍率のときを基準として、顕微鏡本
体８の移動速度を設定するかは設定者（術者）の自由で
あり、任意に設定できる。
に保つ場合、何倍の倍率のときを基準として、顕微鏡本
体８の移動速度を設定するかは設定者（術者）の自由で
あり、任意に設定できる。
【００４５】次に、上下方向の焦点変化を伴う場合の動
作を図７を参照して説明する。
作を図７を参照して説明する。
【００４６】いま、図７に示すように、顕微鏡本体８に
より、点Ｐに焦点が合っているものとする。このとき、
移動回転軸０Y と点Ｐとの距離をＬY 、移動回転軸０Y
についての角速度をωY とすると、例えばＹ軸アクチュ
エータ５１による移動回転軸ＯY を回転中心とした顕微
鏡本体８及び観察野の移動速度ｖ１は、ｖ１＝ωY ×Ｌ
Y である。
より、点Ｐに焦点が合っているものとする。このとき、
移動回転軸０Y と点Ｐとの距離をＬY 、移動回転軸０Y
についての角速度をωY とすると、例えばＹ軸アクチュ
エータ５１による移動回転軸ＯY を回転中心とした顕微
鏡本体８及び観察野の移動速度ｖ１は、ｖ１＝ωY ×Ｌ
Y である。
【００４７】次に、移動回転軸０Y からの距離がＬY ＋
ΔＬY である点Ｑを観察するために上下移動部７Ａによ
り顕微鏡本体８を下降させて焦点を点Ｑに一致させたも
のとする。このとき、上記のように焦点位置が点Ｐであ
ったときと同様に角速度ωYでＹ軸アクチュエータ５１
により顕微鏡本体８及び観察野を移動させるとすると、
その速度ｖ２は、ｖ２＝ωY ×（ＬY ＋ΔＬY ）となっ
てしまい、焦点位置が点Ｐのときと比べて、点Ｑの場合
には観察野の移動速度が早くなってしまう。
ΔＬY である点Ｑを観察するために上下移動部７Ａによ
り顕微鏡本体８を下降させて焦点を点Ｑに一致させたも
のとする。このとき、上記のように焦点位置が点Ｐであ
ったときと同様に角速度ωYでＹ軸アクチュエータ５１
により顕微鏡本体８及び観察野を移動させるとすると、
その速度ｖ２は、ｖ２＝ωY ×（ＬY ＋ΔＬY ）となっ
てしまい、焦点位置が点Ｐのときと比べて、点Ｑの場合
には観察野の移動速度が早くなってしまう。
【００４８】そこで、焦点を点Ｐから点Ｑに移動させる
際に、上下移動部７Ａによる移動量を上下エンコーダ５
５により検出し、この検出結果をＣＰＵ６１を介して演
算手段６３に送り、演算手段６３は、上下エンコーダ５
５による検出結果を基にして移動速度ｖ２がｖ１と等し
くなるような駆動条件としての角速度ωY ´を求める。
際に、上下移動部７Ａによる移動量を上下エンコーダ５
５により検出し、この検出結果をＣＰＵ６１を介して演
算手段６３に送り、演算手段６３は、上下エンコーダ５
５による検出結果を基にして移動速度ｖ２がｖ１と等し
くなるような駆動条件としての角速度ωY ´を求める。
【００４９】この角速度ωY ´は上記の場合では、 ωY ×ＬY ＝ωY ´×（ＬY ＋ΔＬY ） の式が成立するようなωY ´を演算することにより求め
られる。
られる。
【００５０】そして、ＣＰＵ６１は、この演算手段６３
で求めた駆動条件としての角速度ωY ´を基にＹ軸アク
チュエータ５１を制御し、顕微鏡本体８の移動速度及び
観察野の移動速度を一定に保つ。これにより、観察野の
焦点位置の変化が生じても観察野の移動速度を自動的に
一定に保つことができる。
で求めた駆動条件としての角速度ωY ´を基にＹ軸アク
チュエータ５１を制御し、顕微鏡本体８の移動速度及び
観察野の移動速度を一定に保つ。これにより、観察野の
焦点位置の変化が生じても観察野の移動速度を自動的に
一定に保つことができる。
【００５１】このように焦点の変更を行う動作について
は、上述した場合の他、対物レンズ１０による焦点距離
の変更によっても同様に実現でき、この場合には、対物
レンズエンコーダ５８により焦点距離の変更の検出結果
を基に演算手段６３により移動速度ｖ１＝ωY ´×（Ｌ
Y ＋ΔＬY ）が成立するような駆動条件としての角速度
ωY ´を上記と同様に求めればよい。
は、上述した場合の他、対物レンズ１０による焦点距離
の変更によっても同様に実現でき、この場合には、対物
レンズエンコーダ５８により焦点距離の変更の検出結果
を基に演算手段６３により移動速度ｖ１＝ωY ´×（Ｌ
Y ＋ΔＬY ）が成立するような駆動条件としての角速度
ωY ´を上記と同様に求めればよい。
【００５２】尚、上記のように観察野の移動速度を一定
に保つ場合、どの焦点位置での角速度を基準として、顕
微鏡本体８の角速度を設定するかは設定者（術者）の自
由であり、任意に設定できる。
に保つ場合、どの焦点位置での角速度を基準として、顕
微鏡本体８の角速度を設定するかは設定者（術者）の自
由であり、任意に設定できる。
【００５３】次に、焦点の移動が回転移動変化を伴う場
合についての動作を図８を参照して説明する。
合についての動作を図８を参照して説明する。
【００５４】いま、図８に示すように、点Ｐの位置に焦
点が合っているものとし、このとき、の移動回転軸０Y
と点Ｐとの距離をＬ1Y 、移動回転軸０X と点Ｐとの距
離をＬ1X とすると、Ｌ1Y＝Ｌ1X である。
点が合っているものとし、このとき、の移動回転軸０Y
と点Ｐとの距離をＬ1Y 、移動回転軸０X と点Ｐとの距
離をＬ1X とすると、Ｌ1Y＝Ｌ1X である。
【００５５】この状態から、Ｙ軸アクチュエータ５１に
より顕微鏡本体８を駆動して焦点を角θだけ点Ｍに移動
させるとすると、移動回転軸０Y と点Ｍとの距離Ｌ2Y
は、移動回転軸０Y についての回転移動であるため、Ｌ
2Y＝Ｌ1Y である。一方、移動回転軸０X と点Ｍとの距
離Ｌ2Xは、Ｌ2X＝Ｌ2Y×ｃｏｓθとなる。
より顕微鏡本体８を駆動して焦点を角θだけ点Ｍに移動
させるとすると、移動回転軸０Y と点Ｍとの距離Ｌ2Y
は、移動回転軸０Y についての回転移動であるため、Ｌ
2Y＝Ｌ1Y である。一方、移動回転軸０X と点Ｍとの距
離Ｌ2Xは、Ｌ2X＝Ｌ2Y×ｃｏｓθとなる。
【００５６】即ち、移動回転軸ＯY と点Ｍとの距離Ｌ2Y
と、移動回転軸ＯX と点Ｍとの距離Ｌ2Xとが異なる値と
なる。このことは、Ｙ軸アクチュエータ５１により顕微
鏡本体８を駆動して観察する場合と、Ｘ軸アクチュエー
タ５２により顕微鏡本体８を駆動して観察する場合と
で、観察野の移動速度ずれが生じることを意味する。
と、移動回転軸ＯX と点Ｍとの距離Ｌ2Xとが異なる値と
なる。このことは、Ｙ軸アクチュエータ５１により顕微
鏡本体８を駆動して観察する場合と、Ｘ軸アクチュエー
タ５２により顕微鏡本体８を駆動して観察する場合と
で、観察野の移動速度ずれが生じることを意味する。
【００５７】そこで、Ｙ軸エンコーダ５３及びＸ軸エン
コーダ５４により移動回転軸ＯY に沿う方向と、移動回
転軸ＯX に沿う方向との各傾斜角度を検出し、演算手段
６３により移動回転軸ＯY に沿う方向及び移動回転軸Ｏ
X に沿う方向の観察野の移動速度がともに一定値を保つ
ような駆動条件を求める。
コーダ５４により移動回転軸ＯY に沿う方向と、移動回
転軸ＯX に沿う方向との各傾斜角度を検出し、演算手段
６３により移動回転軸ＯY に沿う方向及び移動回転軸Ｏ
X に沿う方向の観察野の移動速度がともに一定値を保つ
ような駆動条件を求める。
【００５８】そして、ＣＰＵ６１によりこの駆動条件に
基づいてＹ軸アクチュエータ５１及びＸ軸アクチュエー
タ５２を制御する。これにより、移動回転軸ＯY 、移動
回転軸ＯX のいずれの方向についても観察野の移動速度
を自動的に一定に保つことができる。
基づいてＹ軸アクチュエータ５１及びＸ軸アクチュエー
タ５２を制御する。これにより、移動回転軸ＯY 、移動
回転軸ＯX のいずれの方向についても観察野の移動速度
を自動的に一定に保つことができる。
【００５９】尚、ここまでの説明では、観察野の移動速
度を一定に保つことを説明の中心としたが、本実施の形
態による手術用顕微鏡装置１によれば、図９に示したよ
うに焦点位置の移動を伴わない観察方向の移動速度をも
一定に保つようにすることが可能である。
度を一定に保つことを説明の中心としたが、本実施の形
態による手術用顕微鏡装置１によれば、図９に示したよ
うに焦点位置の移動を伴わない観察方向の移動速度をも
一定に保つようにすることが可能である。
【００６０】この場合、基本動作は上記各動作と同様で
ある。すなわち、例えば観察倍率等の観察条件を変化さ
せた場合、観察条件を変化させる前と後とで、観察方向
の移動速度が一定となるよう、Ｙ軸アクチュエータ５１
又はＸ軸アクチュエータ５２、上下移動部７Ａ及び前記
水平移動部７Ｂの各駆動条件を演算手段６４が求め、Ｃ
ＰＵ６１がこの駆動条件に基づいてＹ軸アクチュエータ
５１又はＸ軸アクチュエータ５２等を駆動制御する。こ
れにより、観察野と同様に観察方向の変更速度を自動的
に一定になるよう保つことができる。
ある。すなわち、例えば観察倍率等の観察条件を変化さ
せた場合、観察条件を変化させる前と後とで、観察方向
の移動速度が一定となるよう、Ｙ軸アクチュエータ５１
又はＸ軸アクチュエータ５２、上下移動部７Ａ及び前記
水平移動部７Ｂの各駆動条件を演算手段６４が求め、Ｃ
ＰＵ６１がこの駆動条件に基づいてＹ軸アクチュエータ
５１又はＸ軸アクチュエータ５２等を駆動制御する。こ
れにより、観察野と同様に観察方向の変更速度を自動的
に一定になるよう保つことができる。
【００６１】次に、変倍光学系２０の変倍量に基づき水
平移動部７Ｂの移動適性速度を求める場合を例に、変倍
光学系２０及び変倍エンコーダ５７による変倍動作及び
変倍検出動作のより詳細な具体例を図１０及び図１１の
フローチャートを参照して説明する。
平移動部７Ｂの移動適性速度を求める場合を例に、変倍
光学系２０及び変倍エンコーダ５７による変倍動作及び
変倍検出動作のより詳細な具体例を図１０及び図１１の
フローチャートを参照して説明する。
【００６２】図１０は、変倍光学系２０及び変倍エンコ
ーダ５７による変倍動作及び変倍検出動作を示すフロー
チャートである。
ーダ５７による変倍動作及び変倍検出動作を示すフロー
チャートである。
【００６３】まず、ＣＰＵ６１の制御に基づきモータ４
４が回転動作し（Ｓ１）、これに応じてギア４５が回転
し、これに噛合したギア４２も回転動作し（Ｓ２）、筒
部４０が筒部４１に対し、相対的に光軸方向にスライド
し、筒部４０内のレンズ２０ａもレンズ２０ｂに対し、
相対的に光軸方向にスライドする（Ｓ３）。レンズ２０
ａが移動すると、変倍エンコーダ５７は、この移動量を
検出し（Ｓ４）、さらに、この移動量をパルス信号に変
換しＣＰＵ６１を介して演算手段６３へ送出する（Ｓ
５）。これにより、演算手段６３は、変倍光学系２０の
変倍動作に伴う駆動条件を求めることができる。
４が回転動作し（Ｓ１）、これに応じてギア４５が回転
し、これに噛合したギア４２も回転動作し（Ｓ２）、筒
部４０が筒部４１に対し、相対的に光軸方向にスライド
し、筒部４０内のレンズ２０ａもレンズ２０ｂに対し、
相対的に光軸方向にスライドする（Ｓ３）。レンズ２０
ａが移動すると、変倍エンコーダ５７は、この移動量を
検出し（Ｓ４）、さらに、この移動量をパルス信号に変
換しＣＰＵ６１を介して演算手段６３へ送出する（Ｓ
５）。これにより、演算手段６３は、変倍光学系２０の
変倍動作に伴う駆動条件を求めることができる。
【００６４】図１１は、変倍光学系２０の変倍量を基に
水平移動部７Ｂの移動適性速度を求める際の動作を説明
するフローチャートである。
水平移動部７Ｂの移動適性速度を求める際の動作を説明
するフローチャートである。
【００６５】まず、術者が本装置を起動して、例えば観
察倍率ｕ１、移動速度ｖ１で被検眼Ｅを観察していると
き、この倍率ｕ１、速度ｖ１はＣＰＵ６１の制御の基に
記憶手段６４に記憶される。
察倍率ｕ１、移動速度ｖ１で被検眼Ｅを観察していると
き、この倍率ｕ１、速度ｖ１はＣＰＵ６１の制御の基に
記憶手段６４に記憶される。
【００６６】次に、術者が観察倍率をｕ１から変更する
場合は、ＣＰＵ６１の制御の基に変倍光学系２０のレン
ズ２０ａを移動させ、観察倍率を変更する。変倍エンコ
ーダ５７はこの光学系の移動量を検出し（Ｓ１１）、演
算手段６３へ検出結果を送出する。演算手段６３はこの
検出結果を基に、変更された観察倍率を演算し（Ｓ１
２）、さらに、この演算によって求めた観察倍率ｕ２に
応じた水平移動適性速度（駆動条件）ｖ２を演算した後
（Ｓ１３）、この演算結果をＣＰＵ６１へ送出する（Ｓ
１４）。ここで、演算手段６３の演算例として、例えば
水平移動適性速度ｖ２は、ｖ２＝ｖ１×ｕ１／ｕ２のよ
うな反比例式に基づいて求められる。そして、この新た
な水平移動適性速度ｖ２と観察倍率ｕ２は、記憶手段６
４に記憶されて、次の観察野の移動に備えることができ
る。
場合は、ＣＰＵ６１の制御の基に変倍光学系２０のレン
ズ２０ａを移動させ、観察倍率を変更する。変倍エンコ
ーダ５７はこの光学系の移動量を検出し（Ｓ１１）、演
算手段６３へ検出結果を送出する。演算手段６３はこの
検出結果を基に、変更された観察倍率を演算し（Ｓ１
２）、さらに、この演算によって求めた観察倍率ｕ２に
応じた水平移動適性速度（駆動条件）ｖ２を演算した後
（Ｓ１３）、この演算結果をＣＰＵ６１へ送出する（Ｓ
１４）。ここで、演算手段６３の演算例として、例えば
水平移動適性速度ｖ２は、ｖ２＝ｖ１×ｕ１／ｕ２のよ
うな反比例式に基づいて求められる。そして、この新た
な水平移動適性速度ｖ２と観察倍率ｕ２は、記憶手段６
４に記憶されて、次の観察野の移動に備えることができ
る。
【００６７】次にＣＰＵ６１は、演算手段６３により送
出された水平移動適性速度を基に（Ｓ１５）、水平移動
適性速度ｖ２となるように水平移動部７Ｂを制御して
（Ｓ１６）、観察野の移動速度を水平移動適性速度ｖ２
とする（Ｓ１７）。
出された水平移動適性速度を基に（Ｓ１５）、水平移動
適性速度ｖ２となるように水平移動部７Ｂを制御して
（Ｓ１６）、観察野の移動速度を水平移動適性速度ｖ２
とする（Ｓ１７）。
【００６８】これにより、演算手段６３は、変倍光学系
２０による観察倍率の変更に合わせて、水平移動適性速
度を演算し、この演算結果に基づいて制御手段６１の制
御の基に、水平移動部７Ｂを動作させ顕微鏡本体８を移
動するので、観察倍率を変更した場合でも、煩雑な動作
なしに適切な観察野の移動速度を保ちつつ、操作性の向
上が図れる。
２０による観察倍率の変更に合わせて、水平移動適性速
度を演算し、この演算結果に基づいて制御手段６１の制
御の基に、水平移動部７Ｂを動作させ顕微鏡本体８を移
動するので、観察倍率を変更した場合でも、煩雑な動作
なしに適切な観察野の移動速度を保ちつつ、操作性の向
上が図れる。
【００６９】尚、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、種々の変形実施が可能である。
ず、種々の変形実施が可能である。
【００７０】例えば、水平移動適性速度（駆動条件）を
求める関係式は、速度ｖ、倍率ｕによる一次式として、
ｖ＝ａ／ｕ＋ｂのように定数ａ、ｂを付加した反比例式
でもよい。また、反比例以外の関係式、例えば、ｖ＝−
ａ・ｕ＋ｂ（ａ、ｂは定数）のように単なる比例式を用
いてもよい。尚、これらの関係式は前記比例、反比例の
ような一次式によらず、他の関数式を用いても本実施の
形態の適用が可能である。
求める関係式は、速度ｖ、倍率ｕによる一次式として、
ｖ＝ａ／ｕ＋ｂのように定数ａ、ｂを付加した反比例式
でもよい。また、反比例以外の関係式、例えば、ｖ＝−
ａ・ｕ＋ｂ（ａ、ｂは定数）のように単なる比例式を用
いてもよい。尚、これらの関係式は前記比例、反比例の
ような一次式によらず、他の関数式を用いても本実施の
形態の適用が可能である。
【００７１】また、変倍光学系２０の移動量を検出し演
算手段６３へ送る方法は、モータ４４へ送られるパルス
信号を直接演算手段６３へ送出するようにしてもよい。
算手段６３へ送る方法は、モータ４４へ送られるパルス
信号を直接演算手段６３へ送出するようにしてもよい。
【００７２】また、例えば術者が、観察野（図１２、図
１３では患部Ｏ）の内、図１２に示すように深度が浅
く、広い観察野を観察するために観察倍率を低くしたと
きには、顕微鏡本体８の移動速度を速く設定し、図１３
に示すように深度が深く、狭い観察野を観察するために
観察倍率を高くしたときには、移動速度を遅く設定すれ
ば、術者にとって違和感の無い移動速度が得られ、速や
かな手術が可能となる。
１３では患部Ｏ）の内、図１２に示すように深度が浅
く、広い観察野を観察するために観察倍率を低くしたと
きには、顕微鏡本体８の移動速度を速く設定し、図１３
に示すように深度が深く、狭い観察野を観察するために
観察倍率を高くしたときには、移動速度を遅く設定すれ
ば、術者にとって違和感の無い移動速度が得られ、速や
かな手術が可能となる。
【００７３】また、以上で説明した本発明による観察野
の移動速度及び変更速度を一定に保つ機構は、例えば特
公平２−５６８９０号記載のスタンド装置等に適用でき
る。すなわち、カウンターウェイトでバランスを取り、
焦点を中心として顕微鏡本体を動かす様に回転軸を配置
したスタンド装置に上記で説明したようなアクチュエー
タを取り付け、観察方向の変更等を行うような場合にも
本発明は非常に有効である。これにより、該スタンド装
置に適用した場合にも手術時間の短縮を図ることができ
る。
の移動速度及び変更速度を一定に保つ機構は、例えば特
公平２−５６８９０号記載のスタンド装置等に適用でき
る。すなわち、カウンターウェイトでバランスを取り、
焦点を中心として顕微鏡本体を動かす様に回転軸を配置
したスタンド装置に上記で説明したようなアクチュエー
タを取り付け、観察方向の変更等を行うような場合にも
本発明は非常に有効である。これにより、該スタンド装
置に適用した場合にも手術時間の短縮を図ることができ
る。
【００７４】
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、観察野の
移動速度が予め決められた設定速度となるための駆動条
件を求め、この駆動条件により顕微鏡本体部を駆動制御
するので、焦点位置や観察倍率等の観察条件又は観察状
態を変更した場合でも、観察野の移動速度を自動的に一
定に保つことができ、操作性の向上を図るとともに、手
術時間の短縮が可能な手術用顕微鏡装置を提供すること
ができる。
移動速度が予め決められた設定速度となるための駆動条
件を求め、この駆動条件により顕微鏡本体部を駆動制御
するので、焦点位置や観察倍率等の観察条件又は観察状
態を変更した場合でも、観察野の移動速度を自動的に一
定に保つことができ、操作性の向上を図るとともに、手
術時間の短縮が可能な手術用顕微鏡装置を提供すること
ができる。
【００７５】また、本発明によれば、観察方向の変更速
度が予め決められた設定速度となるための駆動条件を求
め、この駆動条件により顕微鏡本体部を駆動制御するの
で、焦点位置や観察倍率等の観察条件又は観察状態を変
更した場合でも、観察方向の変更速度を自動的に一定に
保つことができ、操作性の向上を図るとともに、手術時
間の短縮が可能な手術用顕微鏡装置を提供することがで
きる。
度が予め決められた設定速度となるための駆動条件を求
め、この駆動条件により顕微鏡本体部を駆動制御するの
で、焦点位置や観察倍率等の観察条件又は観察状態を変
更した場合でも、観察方向の変更速度を自動的に一定に
保つことができ、操作性の向上を図るとともに、手術時
間の短縮が可能な手術用顕微鏡装置を提供することがで
きる。
【図１】本実施の形態の手術用顕微鏡装置の側面図
【図２】本実施の形態の手術用顕微鏡装置の部分平面図
【図３】本実施の形態の顕微鏡本体の断面図
【図４】本実施の形態の変倍光学系を示す概略断面図
【図５】本実施の形態の制御系を示すブロック図
【図６】観察倍率の変更時の動作説明図
【図７】焦点の変更時の動作説明図
【図８】観察野が回転移動の変化を伴う場合の説明図
【図９】観察方向の移動を示す図
【図１０】本実施の形態の変倍駆動の動作を示すフロー
チャート
チャート
【図１１】本実施の形態の変倍駆動と水平駆動との関係
を示すフローチャート
を示すフローチャート
【図１２】本実施の形態における観察野が浅い場合の説
明図
明図
【図１３】本実施の形態における観察野が浅い場合の説
明図
明図
Ｅ 被検眼 ２ 床面 ７Ａ 上下移動部 ７Ｂ 水平移動部 ８ 顕微鏡本体 １５ 観察光学系 ２０ 変倍光学系 ５１ Ｙ軸アクチュエータ ５２ Ｘ軸アクチュエータ ５３ Ｙ軸エンコーダ ５４ Ｘ軸エンコーダ ５５ 上下エンコーダ ５６ 水平エンコーダ ５７ 変倍エンコーダ ５８ 対物レンズエンコーダ ６０ 制御手段 ６３ 演算手段 ６４ 記憶手段
Claims (10)
- 【請求項１】 焦点距離固定対物レンズ光学系又は焦点
距離可変対物レンズ光学系、変倍光学系、接眼レンズ光
学系及び顕微鏡上下移動機構のうち少なくとも１つを備
え、顕微鏡本体部が２つ以上の移動回転軸それぞれにお
いて回転移動可能に支持されており、更に前記移動回転
軸それぞれにて駆動可能に配置された駆動手段を有する
ことにより前記顕微鏡本体部の観察野を移動しうる手術
用顕微鏡装置において、 前記顕微鏡本体部の観察野の移動速度を任意の速度に設
定する手段と、 前記顕微鏡本体部の観察条件や観察状態の変化を検出又
は算出する手段と、 該結果を基に観察条件や観察状態の変化が生じても前記
顕微鏡本体部の観察野の移動速度が前記設定速度となる
ための駆動条件を求める演算手段と、 該演算手段により求めた駆動条件により前記顕微鏡本体
部を駆動させる駆動制御手段と、 を有することを特徴とする手術用顕微鏡装置。 - 【請求項２】 変倍光学系を備え、顕微鏡本体部が２つ
以上の移動回転軸各々において回転移動可能に支持され
ており、更に前記移動回転軸それぞれにて駆動可能に配
置された駆動手段を有することにより前記顕微鏡本体部
の観察野を移動しうる手術用顕微鏡装置において、 前記顕微鏡本体部の観察野の移動速度を任意の速度に設
定する手段と、 観察部の観察倍率を前記変倍光学系により変更する倍率
変更手段と、 観察倍率を検出又は算出する手段と、 該結果を基に観察倍率の変化が生じても前記顕微鏡本体
部の観察野の移動速度が前記設定速度となるための駆動
条件を求める演算手段と、 該演算手段により求めた駆動条件により前記顕微鏡本体
部を駆動させる駆動制御手段と、 を有することを特徴とする手術用顕微鏡装置。 - 【請求項３】 焦点距離可変対物レンズ光学系を備え、
顕微鏡本体部が２つ以上の移動回転軸各々において回転
移動可能に支持されており、更に前記移動回転軸それぞ
れにて駆動可能に配置された駆動手段を有することによ
り前記顕微鏡本体部の観察野を移動しうる手術用顕微鏡
装置において、 前記顕微鏡本体部の観察野の移動速度を任意の速度に設
定する手段と、 前記焦点距離可変対物レンズ光学系の焦点距離を変更す
る焦点距離変更手段と、 焦点距離を検出又は算出する手段と、 該結果を基に焦点距離の変化が生じても前記顕微鏡本体
部の観察野の移動速度が前記設定速度となるための駆動
条件を求める演算手段と、 該演算手段により求めた駆動条件により前記顕微鏡本体
部を駆動させる駆動制御手段と、 を有することを特徴とする手術用顕微鏡装置。 - 【請求項４】 顕微鏡本体部が２つ以上の移動回転軸各
々において回転移動可能に支持されており、更に前記移
動回転軸それぞれにて駆動可能に配置された駆動手段を
有することにより前記顕微鏡本体部の観察野を移動しう
る手術用顕微鏡装置において、 前記顕微鏡本体部の観察野の移動速度を任意の速度に設
定する手段と、 前記移動回転軸それぞれに対する前記顕微鏡本体部の焦
点位置を変更する顕微鏡上下移動機構と、 前記移動回転軸それぞれに対する前記顕微鏡本体部の焦
点位置を検出又は算出する手段と、 該結果を基に焦点位置の変化が生じても前記顕微鏡本体
部の観察野の移動速度が前記設定速度となるための駆動
条件を求める演算手段と、 該演算手段により求めた駆動条件により前記顕微鏡本体
部を駆動させる駆動制御手段と、 を有することを特徴とする手術用顕微鏡装置。 - 【請求項５】 顕微鏡本体部が２つ以上の移動回転軸各
々において回転移動可能に支持されており、更に前記移
動回転軸それぞれにて駆動可能に配置された駆動手段を
有することにより前記顕微鏡本体部の観察野を移動しう
る手術用顕微鏡装置において、 前記顕微鏡本体部の観察野の移動速度を任意の速度に設
定する手段と、 前記顕微鏡本体部の回転移動により変更する前記移動回
転軸それぞれに対する前記顕微鏡本体部の焦点位置を検
出又は算出する手段と、 該結果を基に焦点位置の変化が生じても前記顕微鏡本体
部の観察野の移動速度が前記設定速度となるための駆動
条件を求める演算手段と、 該演算手段により求めた駆動条件により前記顕微鏡本体
部を駆動させる駆動制御手段と、 を有することを特徴とする手術用顕微鏡装置。 - 【請求項６】 焦点距離固定対物レンズ光学系又は焦点
距離可変対物レンズ光学系、変倍光学系、接眼レンズ光
学系及び顕微鏡上下移動機構のうち少なくとも１つを備
え、顕微鏡本体部が２つ以上の移動回転軸それぞれにお
いて回転移動可能に支持されており、更に前記移動回転
軸それぞれにて駆動可能に配置された駆動手段を有する
ことにより前記顕微鏡本体部の観察方向を変更しうる手
術用顕微鏡装置において、 前記顕微鏡本体部の観察方向の変更速度を任意の速度に
設定する手段と、 前記顕微鏡本体部の観察条件や観察状態の変化を検出又
は算出する手段と、 該結果を基に観察条件や観察状態の変化が生じても前記
顕微鏡本体部の観察方向の変更速度が前記設定速度とな
るための駆動条件を求める演算手段と、 該演算手段により求めた駆動条件により前記顕微鏡本体
部を駆動させる駆動制御手段と、 を有することを特徴とする手術用顕微鏡装置。 - 【請求項７】 変倍光学系を備え、顕微鏡本体部が２つ
以上の移動回転軸それぞれにおいて回転移動可能に支持
されており、更に前記移動回転軸それぞれにて駆動可能
に配置された駆動手段を有することにより前記顕微鏡本
体部の観察方向を変更しうる手術用顕微鏡装置におい
て、 前記顕微鏡本体部の観察方向の変更速度を任意の速度に
設定する手段と、 観察部の観察倍率を前記変倍光学系により変更する倍率
変更手段と、 観察倍率を検出又は算出する手段と、 該結果を基に観察倍率の変化が生じても前記顕微鏡本体
部の観察方向の変更速度が前記設定速度となるための駆
動条件を求める演算手段と、 該演算手段により求めた駆動条件により前記顕微鏡本体
部を駆動させる駆動制御手段と、 を有することを特徴とする手術用顕微鏡装置。 - 【請求項８】 焦点距離可変対物レンズ光学系を備え、
顕微鏡本体部が２つ以上の移動回転軸各々において回転
移動可能に支持されており、更に前記移動回転軸それぞ
れにて駆動可能に配置された駆動手段を有することによ
り前記顕微鏡本体部の観察方向を変更しうる手術用顕微
鏡装置において、 前記顕微鏡本体部の観察方向の変更速度を任意の速度に
設定する手段と、 前記焦点距離可変対物レンズ光学系の焦点距離を変更す
る焦点距離変更手段と、 焦点距離を検出又は算出する手段と、 該結果を基に焦点距離の変化が生じても前記顕微鏡本体
部の観察方向の変更速度が前記設定速度となるための駆
動条件を求める演算手段と、 該演算手段により求めた駆動条件により前記顕微鏡本体
部を駆動させる駆動制御手段と、 を有することを特徴とする手術用顕微鏡装置。 - 【請求項９】 顕微鏡本体部が２つ以上の移動回転軸各
々において回転移動可能に支持されており、更に前記移
動回転軸それぞれにて駆動可能に配置された駆動手段を
有することにより前記顕微鏡本体部の観察方向を変更し
うる手術用顕微鏡装置において、 前記顕微鏡本体部の観察方向の変更速度を任意の速度に
設定する手段と、 前記移動回転軸それぞれに対する前記顕微鏡本体部の焦
点位置を変更する顕微鏡上下移動機構と、 前記移動回転軸それぞれに対する前記顕微鏡本体部の焦
点位置を検出又は算出する手段と、 該結果を基に焦点位置の変化が生じても前記顕微鏡本体
部の観察方向の変更速度が前記設定速度となるための駆
動条件を求める演算手段と、 該演算手段により求めた駆動条件により前記顕微鏡本体
部を駆動させる駆動制御手段と、 を有することを特徴とする手術用顕微鏡装置。 - 【請求項１０】 顕微鏡本体部が２つ以上の移動回転軸
各々において回転移動可能に支持されており、更に前記
移動回転軸それぞれにて駆動可能に配置された駆動手段
を有することにより前記顕微鏡本体部の観察方向を変更
しうる手術用顕微鏡装置において、 前記顕微鏡本体部の観察方向の変更速度を任意の速度に
設定する手段と、 前記顕微鏡本体部の回転移動により変更する前記移動回
転軸それぞれに対する前記顕微鏡本体部の焦点位置を検
出又は算出する手段と、 該結果を基に焦点位置の変化が生じても前記顕微鏡本体
部の観察方向の変更速度が前記設定速度となるための駆
動条件を求める演算手段と、 該演算手段により求めた駆動条件により前記顕微鏡本体
部を駆動させる駆動制御手段と、 を有することを特徴とする手術用顕微鏡装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8049330A JPH09238951A (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | 手術用顕微鏡装置 |
| US08/812,213 US5995282A (en) | 1996-03-06 | 1997-03-06 | Operation microscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8049330A JPH09238951A (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | 手術用顕微鏡装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09238951A true JPH09238951A (ja) | 1997-09-16 |
Family
ID=12827987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8049330A Pending JPH09238951A (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | 手術用顕微鏡装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5995282A (ja) |
| JP (1) | JPH09238951A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002191547A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-09 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡装置及び内視鏡装置の駆動方法 |
| JP2006305156A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Olympus Medical Systems Corp | 医療用観察装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005292320A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Olympus Corp | 画像顕微鏡装置 |
| DE602006017940D1 (de) * | 2005-09-09 | 2010-12-16 | Olympus Medical Systems Corp | Medizinisches Stereo-Beobachtungssystem |
| DE102013008452B4 (de) * | 2013-05-17 | 2018-06-21 | Carl Zeiss Meditec Ag | Operationsmikroskop mit Positionierhilfe |
| DE102017214790A1 (de) * | 2017-08-24 | 2019-02-28 | Carl Zeiss Meditec Ag | Vorrichtung zur motorischen Verstellung der Vergrößerungsstufen eines Vergrößerungswechslers |
| US11346789B2 (en) * | 2019-12-13 | 2022-05-31 | Mpi Corporation | Optical inspection system |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3566872A (en) * | 1968-11-21 | 1971-03-02 | Moeller J D Optik | Microsurgical operating unit |
| CH559957A5 (ja) * | 1973-06-18 | 1975-03-14 | Contraves Ag | |
| US4912388A (en) * | 1985-08-02 | 1990-03-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Drive control device operating a drive mechanism |
| JP3485583B2 (ja) * | 1992-07-08 | 2004-01-13 | 株式会社トプコン | 医用顕微鏡システム |
| DE4416178B4 (de) * | 1993-05-07 | 2007-11-08 | Olympus Optical Co., Ltd. | Chirurgisches Mikroskop |
-
1996
- 1996-03-06 JP JP8049330A patent/JPH09238951A/ja active Pending
-
1997
- 1997-03-06 US US08/812,213 patent/US5995282A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002191547A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-09 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡装置及び内視鏡装置の駆動方法 |
| JP2006305156A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Olympus Medical Systems Corp | 医療用観察装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5995282A (en) | 1999-11-30 |
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