JPH09274141A

JPH09274141A - 手術用顕微鏡

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Publication number: JPH09274141A
Application number: JP8085195A
Authority: JP
Inventors: Ken Tomioka; 研富岡
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1996-04-08
Filing date: 1996-04-08
Publication date: 1997-10-21
Anticipated expiration: 2016-04-08
Also published as: JP3735936B2

Abstract

(57)【要約】【課題】照明光の明るさを変倍光学系の変倍動作に応じ
て調整することができる照明手段を、装置の全体的なサ
イズを大きく増加させることなく設けることができる手
術用顕微鏡を提供する。【解決手段】手術用顕微鏡は、被検眼１を観察するため
の光学的構成として、第一対物レンズ１１、左右一対の
変倍光学系１２ａ、ｂ、第二対物レンズ３１、正立プリ
ズム３２、菱形プリズム３３及び接眼レンズ３４を備え
ると共に、被検眼１を照明するための光学的構成とし
て、光源２５、光ファイバー２４、コンデンサーレンズ
２２、プリズム２９及び変倍光学系１２ａ、ｂと平行に
配置された照明光学系２０ａを備え、照明光学系２０ａ
のリレーレンズ群は、変倍光学系１２ａ、１２ｂのレン
ズ群が配置されているレンズキャリア上に共に配置され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、観察対象を照明す
る手段を備える手術用顕微鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】眼科手術では、手術医が手術用顕微鏡を
用いて、観察対象である被検眼を任意の倍率で観察した
り、同時に該被検眼を照明して、手術を施す。従来の手
術用顕微鏡は、例えば図３に示すような構成を備えてい
る。ここで、１は被検眼、２は手術医眼を示す。

【０００３】従来の手術用顕微鏡において、被検眼１の
観察像は、第一対物レンズ１１、左右一対の変倍光学系
１２ａ、１２ｂ（図では片側のみ表示）を通過する。変
倍光学系を通過した被検眼像は、第二対物レンズ３１、
正立プリズム３２、菱形プリズム３３を通過し、接眼レ
ンズ３４により手術医眼２に結像する。一方、被検眼１
の照明光は、光源２５、光ファイバー２４を介し、コン
デンサーレンズ２２、リレーレンズ２１からなる照明光
学系２０を通過し、プリズム３０により被検眼１へ偏向
され、第一対物レンズ１１を通過し、被検眼１を照明す
る。

【０００４】また、従来の手術用顕微鏡では、変倍動作
により手術者が感じる照明光の変化を補うため、変倍光
学系の状態を検知し、それに連動させて照明光学系のレ
ンズ配置を動かしたり、同じく変倍光学系の状態を検知
し、それに連動させて照明光源の明るさを調節してい
た。

【０００５】次に、本発明に関連する他の従来技術とし
て、実体顕微鏡の一般的な落射照明方法について、図４
を参照して説明する。ここで、５１は観察対象物、５２
は観察者眼を示す。

【０００６】従来の落射照明手段を備える実体顕微鏡に
おいては、図４に示すように、観察対象物５１の観察像
は、第一対物レンズ５３、左右一対の変倍光学系５４
ａ、５４ｂ（図では片側のみ表示）を通過する。変倍光
学系５４ａ、５４ｂを通過した被検眼像は、第二対物レ
ンズ５５、正立プリズム５６、菱形プリズム５７を通過
し、接眼レンズ５８により観察者眼５２に結像する。一
方、観察対象物５１の照明光束は、光源５９よりコンデ
ンサーレンズ６０を通過し、変倍光学系５４ａ、ｂ（図
では片側のみ表示）の光軸上を通るように、ビームスプ
リッター６１により偏向される。その後、光源５９から
の照明光束は、変倍光学系５４ａ、５４ｂ、第一対物レ
ンズ５３を通過し、観察対象物５１を照明する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
如き従来の手術用顕微鏡においては、変倍光学系の光軸
に対し、照明光学系の光軸が垂直に配置されている。こ
のため、手術用顕微鏡の、例えば奥行き方向に、照明光
学系を配置するためのスペースが必要になり、その結
果、手術用顕微鏡の大きさが大きくなると言う欠点があ
った。

【０００８】これは、その使用に際しては、手術用顕微
鏡は患者の顔部上方に配置され、手術医は、手術用顕微
鏡と患者の顔部との間の空間で手術を施すため、手術用
顕微鏡のサイズを少しでも増加させるということは、こ
の空間的制約を増加させ、手術を行いにくくさせるとい
う意味で、大きな問題となる。

【０００９】さらに、変倍により手術者が感じる照明光
の変化を補うため、変倍光学系の状態を検知し、それに
連動させて照明光学系のレンズ配置を動かすためには、
新たに駆動系を配置したり、変倍光学系の駆動モーター
と連動させるための駆動ギアを多数配置しなければなら
ない。その結果、これらの追加された機構のために、器
械の大きさが大きくなってしまうだけでなく、その構成
が複雑になり、手術用顕微鏡全体のコストも高くなると
言う欠点があった。

【００１０】また、実体顕微鏡の落射照明では、観察用
の変倍光学系を照明光学系と共通に用いるため、そのま
までは、照明光束によるフレアーやゴーストが多数発生
する場合がある。そこで、これらフレアーやゴーストを
軽減するために、従来は、第一対物レンズ５３の下方に
偏光フィルターを配置する等していた。しかし、その結
果、もともとビームスプリッター６１により明るさが半
減した観察像が、更に暗くなってしまうという問題点が
あり、上述したような落射照明を手術用顕微鏡の照明手
段として使用することは困難であるばかりでなく、現実
的でもない。

【００１１】本発明は、上述したような問題点を考慮し
てなされたもので、変倍光学系を備える手術用顕微鏡に
おいて、被検眼を照明する照明手段を、当該手術用顕微
鏡の全体的なサイズを大きく増加させることなく設ける
ことができる手術用顕微鏡を提供することを目的とす
る。

【００１２】また、本発明の他の目的は、上記発明の手
術用顕微鏡において、被検眼に照射された照明光の明る
さを、上記変倍光学系の変倍動作に応じて調整すること
ができる、手術用顕微鏡を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の手術用顕微鏡に於いては、被検眼を照明す
る照明光学系を被検眼を観察する変倍光学系と平行に配
置した。このような構成によれば、照明光学系と変倍光
学系とが平行に配置されているので、器械自体の大きさ
を非常にコンパクトにさせることが可能になった。ま
た、変倍光学系と照明光学系とは、それぞれが独立した
光学系としたので、照明光束によるフレアーやゴースト
が発生することもなく、また、ビームスプリッターも用
いていないので、観察像が暗くなることはない。

【００１４】また、上記他の目的を達成するため、本発
明では、上記構成において、更に変倍により手術者が感
じる照明光の変化を補うために、変倍光学系のレンズ
（例えばズームレンズ）が配置されているホルダー部材
（例えばレンズキャリア）に、照明光学系を構成するレ
ンズを配置する。このような構成によれば、変倍光学系
のレンズと照明光学系のレンズとが１つの駆動系によっ
て共に駆動できる。したがって、照明光学系のレンズ配
置を動かすために新たに駆動系を配置したり、変倍光学
系の駆動モーターと連動させるために多数の駆動ギアを
配置する必要がなくなり、器械自体の大きさがコンパク
トになるばかりでなく、コストも大幅に安くなる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した手術用顕
微鏡の一実施形態を、図１、２を用いて説明する。

【００１６】最初に、本実施形態の手術用顕微鏡におけ
る光学配置を、図１を参照して説明する。なお、本実施
形態において、従来技術と同じ構成要素については、同
じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【００１７】本実施形態の手術用顕微鏡は、被検眼１を
手術医眼２で観察するための光学的構成として、例え
ば、第一対物レンズ１１、左右一対の変倍光学系１２
ａ、１２ｂ（図では片側だけを表示）、第二対物レンズ
３１、正立プリズム３２、菱形プリズム３３、及び、接
眼レンズ３４を備えている。これらの光学的構成は、上
記図３で説明した従来の手術用顕微鏡での対応する構成
と同じである。

【００１８】本実施形態の手術用顕微鏡は、さらに、被
検眼１を照明するための光学的構成として、光源２５、
光ファイバー２４、コンデンサーレンズ２２、プリズム
２９及び、変倍光学系１２ａ、１２ｂと平行に配置され
た照明光学系２０ａを備えている。光源２５で発生し、
光ファイバー２４及びコンデンサーレンズ２２を通過
し、プリズム２９により偏向された照明光束は、照明光
学系２０ａ及び第一対物レンズ１１を通過し、被検眼１
を照明する。

【００１９】本発明においては、照明光学系２０ａは、
その光軸が、変倍光学系１２ａ、１２ｂのいずれの光軸
とも一致せずかつ平行であるように配置されるものであ
る。本実施形態では、上記配置を実現するため、照明光
学系２０ａを構成するリレーレンズ群を、変倍光学系１
２ａ、１２ｂのレンズ群が配置されているレンズキャリ
ア（ホルダー部材）上にそれぞれ配置している。

【００２０】また、照明光学系２０ａのリレーレンズ群
は、変倍光学系１２ａ、１２ｂのレンズ群と共に、その
変倍動作に応じて、その配置を変えることによって、被
検眼１上での照野径を変える等して、その明るさを調整
するためのものである。より具体的には、例えば、変倍
光学系１２ａ、１２ｂがレンズ群がズームレンズである
場合には、上記リレーレンズ群は、当該ズームレンズを
構成するレンズ群のそれぞれに対応するレンズ構成を有
するズームレンズとすることができる。

【００２１】次に、変倍光学系１２ａ、１２ｂと照明光
学系２０ａとを共に保持するレンズキャリアと、このレ
ンズキャリアを移動させて変倍動作を実行するための駆
動機構の一例について、図２を参照して説明する。

【００２２】本実施形態での各レンズキャリアは、例え
ば図２（ａ）に示された上部レンズキャリア１１０のよ
うに、変倍光学系１２ａ、１２ｂ及び照明光学系２０ａ
をそれぞれ構成する３つのレンズを一体的に保持するも
ので、変倍光学系１２ａ、１２ｂのいずれとも干渉しな
い位置に照明光学系２０ａのレンズが配置される。もち
ろん、本発明において、照明光学系２０ａのレンズの配
置位置は本例に限定されるものではなく、左右一対の変
倍光学系１２ａ、１２ｂに干渉しない位置であれば、レ
ンズキャリア上のどの位置でも構わない。

【００２３】本実施形態の駆動機構は、上記図１に示し
た光学的構成のうち主要な構成と共に、手術用顕微鏡１
００の内部に収納されるものであり、上記図２（ａ）に
示すような構成を備えている、上部レンズキャリア１１
０及び下部レンズキャリア１２０の配置を、指示された
観察倍率に応じて移動する。

【００２４】本実施形態の駆動機構は、例えば図２
（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、歯車付きカム環
３、ズーム駆動モータ４、ガイド軸５ａ、５ｂ、カム環
収納筒６、カム環抜け止め板７、駆動歯車８、及び、カ
ムピン９ａ、９ｂを有している。ここで、歯車付きカム
環３はカム環収納筒６に嵌合され、カム環抜け止め板７
により、その落下が防止されている。

【００２５】外部からの変倍指令に応じてズーム駆動モ
ータ４が回転駆動されると、ズーム駆動モータ４の回転
軸に取り付けられた駆動歯車８が回転し、この駆動歯車
８に噛み合っている歯車付きカム環３が回転する。歯車
付きカム環３には、複数のカム溝が加工されており、そ
れぞれのカム溝には、上部レンズキャリア１１０及び下
部レンズキャリア１２０に取り付けられたカムピン９
ａ、９ｂが嵌合している。このため、歯車付きカム環３
が回転すると、上部レンズキャリア１１０及び下部レン
ズキャリア１２０が、ガイド軸５ａ、５ｂに沿って移動
する。

【００２６】上記構成によれば、変倍光学系１２ａ、１
２ｂ及び照明光学系２０ａでのレンズ配置を一緒に変え
ることができるため、観察倍率と共に照明光の明るさを
調整することが出来る。

【００２７】なお、本実施形態では、図１に示すよう
に、プリズム２９を用いて光源２５からの照明光を偏向
させた後に照明光学系２０ａへ導いていたが、本発明で
は光源２５と照明光学系２０ａとの間の光学的構成はこ
れに限定されるものではない。例えば、手術用顕微鏡の
上部構成における光学的条件および機械的条件が許容す
るのであれば、照明光学系２０ａの直上方からプリズム
２９を介さないで照明光を入射させる構成としても良
い。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、被検眼を照明する照明
手段を、手術用顕微鏡の全体的なサイズを大きく増加さ
せることなく設けることができる手術用顕微鏡を提供す
ることができる。

【００２９】また、本発明によれば、被検眼に照射され
た照明光の明るさを、簡単な構成で変倍光学系の変倍動
作に応じて調整することが可能な手術用顕微鏡を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における光学配置の一例を
示す説明図。

【図２】図２（ａ）：図１の実施形態の手術用顕微鏡に
おけるレンズキャリアの構成を示す上面図。図２（ｂ）：図２（ａ）の矢視断面及びその他の要部構
成に示した説明図。

【図３】従来の手術用顕微鏡の光学配置の一例を示す説
明図。

【図４】従来の実体顕微鏡の光学配置の一例を示す説明
図。

【符号の説明】

１・・・被検眼、２・・・手術医眼、１１・・・対物レ
ンズ、１２ａ、１２ｂ・・・変倍光学系、２０、２０ａ
・・・照明光学系、２４・・・光ファイバー、２５・・
・光源、３０・・・プリズム、６１・・・ビームスプリ
ッター、６０・・・コンデンサーレンズ、１１０・・・
上部レンズキャリア、１２０・・・下部レンズキャリ
ア。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検眼に対向する対物レンズと、前記対物
レンズを介して、前記被検眼を異なる観察倍率にて観察
するための変倍光学系と、前記対物レンズを介して前記
被検眼を照明する照明手段とを備える手術用顕微鏡にお
いて、前記照明手段は、照明光を前記対物レンズまで導くため
の、前記変倍光学系の光軸と平行な光軸を備える照明光
学系を有することを特徴とする手術用顕微鏡。
【請求項２】請求項１記載の手術用顕微鏡において、前記変倍光学系は、１以上のレンズと、当該１以上のレ
ンズをそれぞれ保持する１以上のホルダー部材と、当該
１以上のホルダー部材の配置を観察倍率に応じて変化さ
せるレンズ移動機構とを備え、前記照明光学系は、前記変倍光学系のレンズと共に前記
ホルダー部材に保持されるレンズを少なくとも１つ備え
ることを特徴とする手術用顕微鏡。
【請求項３】請求項２記載の手術用顕微鏡において、前記変倍光学系の１以上のレンズは、立体観察を行うた
めの１対のズームレンズを構成するものであり、前記照明光学系は、前記１対のズームレンズと共に前記
ホルダー部材に保持されるズームレンズを備えることを
特徴とする手術用顕微鏡。