JPS61186918A - 実体顕微鏡 - 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］ 本発明は、例えば手術等に用いられ、鮮明な映像が得ら
れる照明装置を備えた実体顕微鏡に関するものである。

［従来の技術］ 実体顕微鏡は手術・検査等の医療用や研究用及び工業用
等に広範囲に使用されており２手術においてはその精密
度と安全性の向上に役立っている、このような実体顕微
鏡において精密な観察をするためには、適切な位置を適
切な明るさで照明できる照明装置が不可欠である。

第８図、第９図は従来の実体顕微鏡の双眼実体顕微鏡部
と照明装置を示しており、第８図は側面図、第９図は対
物レンズの平面図である。第８図において、顕微鏡部１
内には焦点位置を被検体Ｅに一致するように配された対
物レンズ２と、この対物レンズ２の後方に配された左右
一対の変倍光学系３ａ、３ｂ（３ｂは図示せず）等から
成る立体視観察光学系Ｈａ、　Ｍｂ　（Ｗｂは図示せず
）とを介して、被検体Ｅは検者０により立体視観察され
るようになっている。顕微鏡部１の外部には光源ボック
ス４が設けられ、この光源ボックス４内には反射鏡５、
光源６、光ファイバ束７の入射端７ａが配され、光源６
から発した光束は反射鏡５によって光ファイバ束７の入
射端７ａに導光されるようになっている。また、顕微鏡
部ｌ内には光ファイバ束７の出射端７ｂが配され、出射
面７ｂ側からコンデンサレンズ８、絞り９．斜設ミラー
１０が順次に配置されており、斜設ミラー１０によって
光路を曲げられた光束の光軸上に、結像レンズ１１、プ
リズム１２が配され、プリズム１２によって曲げられた
光束は対物レンズ２を介して被検体Ｅを照明するように
なっている。

なお、絞り９は照明野を制限するために、被検体Ｅと対
物レンズ２に対して共役な位置に配置されており、絞り
９の近傍に絞り９と切換可能な絞り９′が設けられてい
て、変倍光学系３による観察倍率の変化に応じて、不要
な照明光を制限するように切換えられるようになってい
る。また、プリズム１２は第９図に示すように、検者０
が被検体Ｅに手を伸ばした時に影を生じないように、一
対の立体視観察光学系Ｈａ、　Ｍｂに対して検者０と対
向する位置に配置されている。

しかしながら、このような従来の装置においては、照明
系の構造が複雑であるために装置全体が大型化し、操作
性を損なうといった不都合が生ずる。また、被検体Ｅが
第８図に示すように深部にある場合には、照明光束りの
一部し′が被検体Ｅの周辺部によって遮断され、被検体
Ｅを十分な明るさで照明できない場合が生じ、更に被検
体Ｅの周辺部で遮断された光束Ｌ°が反射してフレア光
Ｆとなり、観察像の鮮明度を著しく低下させる原因とな
る。

また、副観察光学系を有する実体顕微鏡の場合には、光
学系の数が多いためにプリズム１２が配置される位置が
相当に制約され、２対の光学系を同軸的に配してもプリ
ズム１２の位置が各光学系に対して等価でないため、照
明系の同軸性が保持されず、複数の観察者により異なっ
た見方で被検体Ｅが観察されることになり、手術時には
術者の手の影の影響を大きく受け、手術時の安全性を欠
く虞れがある。

［発明の目的］ 本発明の目的は、光ファイバの特性を生かした単純な機
構により、適切な照明光が得られる照明装置を備えた実
体顕微鏡を提供することにある。

［発明の概要］ 上述の目的を達成するための本発明の要旨は、共通の対
物レンズの後方に少なくとも左右一体の立体視観察光学
系を備え、前記対物レンズを介して被検体を照明する実
体顕微鏡において、照明光を導光するための光ファイバ
束の射出端を前記対物レンズに近接して配置したことを
特徴とする実体顕微鏡である。

［発明の実施例ゴ 本発明を第１図〜第７図に図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。なお、！＄８図、第９図と同一の符号は同
−又は同等の部材を表すものとする。

第１図は光学系の構成を示し、観察光学系は従来の実体
顕微鏡とほぼ同様に、顕微鏡部ｌ内に対物レンズ２、変
倍光学系３ａ、３ｂ、結像レンズ１３ａ、１３ｂ、正立
プリズム１４＆、１４ｂ、接眼レンズ１５　ａ、　　１
５　ｂ　（３ｂ、　　１３　ｂ、１４ｂ、Ｌ５ｂは図示
せず）が順次に配列され、これら一対の立体視観察光学
系Ｎａ、　Ｗｂを介して、検者０は被検体Ｅを立体視観
察できるようになっている、そして、従来例と同様に顕
微鏡部１と別個に設けられた光源ボックス４内には、反
射鏡５、光源６、光ファイバ束７の入射端７ａが配され
、光源６からの光束は反射鏡５によって光ファイバ束７
の入射端７ａに導光される。光ファイバ束７の射出端７
ｂは対物レンズ２の後方中央の近傍に第２図に示すよう
に配置され、対物レンズ２を介して被検体Ｅを照明でき
るようになっている。

ところで、光ファイバ束７が十分に長い場合には、光フ
ァイバ束７に入射された光束は、光ファイバ束７を構成
する各光フアイバ内で十分にモードミキシングが行われ
、光ファイバの持つ固有の明るさである開口数ＮＡに従
った広がりを有する光束となって出射される。これらの
光束のうち、最大の広がりをもって出射される光線の傾
きθは、屈折率をｎとすると、光ファイバの開口数ＨＡ
によりθ＝　５ｉｎ−１（ＮＡ／ｎ）で表される。

このような光束が対物レンズ２によって、対物レンズ２
の焦点位置にある被検体Ｅに集光されると、対物レンズ
２の焦点距離をｆとすれば、被検体Ｅ上ではφ＝２ｆｔ
ａｎθの大きさを有する円形の照明野が形成される０例
えば、一般的な眼科用の手術用顕微鏡では、対物レンズ
２の焦点距離はｆ＝２００ｍｍ、観察野の大きさはφ＝
　８０　ｍ　ｍ程度であるから、必要とされる光ファイ
バの開口数ＨＡは約０．１５程度となり、余裕をみても
０．２あれば十分である。開口数０．２の光ファイバは
最も一般的な光ファイバであるから、このような光ファ
イバを用いて光ファイバ束７を形成すれば、手術用顕微
鏡等として適切な照明系を容易に得ることができる。

光ファイバ束７の射出端７ｂから出射された光束は、被
検体Ｅを確実にむらなく照明することになるが、従来の
顕微鏡像との比較のため従来装置と同様に照明する必要
がある場合には、破線で示すようにプリズム１２と同一
位置を含む丁字形に射出端７ｂを配置すればよい。

このように本実施例により単純でコンパクトな照明系を
得ることができるが、光ファイバ束７の形状は構成する
光ファイバの配列を変えることにより、任意の形状を形
成させることが可能であり、種々の実施例が考えられる
。第３図は光ファイバ束７を異なる開口数ＮＡを有する
光ファイバで構成し、入射端７ａを分岐することにより
照明野の大きさを変えられるようにした実施例である。

入射端７ａは７ａＩと７ａｌＩに分岐されており、それ
ぞれ異なる開口数に＾を宥する光ファイバが配列されて
いる。一方、出射端７ｂにはこれら２種の光ファイバが
混在して配列されている。そして射出端７ｂは固定され
、入射端７ａＩ、７ａｆｆは光源６に対して移動可能な
支持部１６に固定されている。

従って、支持部１６を光源６に対して移動させると、２
つの入射端７ａ１．７ａＩＩに対して光束を選択的に入
射させることができ、射出端７ｂではそれぞれ対応する
開口数ＮＡを有する光ファイバのみから光束が出射され
るので、被検体Ｅ上で異なる照明野を得ることができる
。

なお、第３図においては入射端７ａを２つに分岐したが
、照明野の種類を多くする必要がある場合には、開口数
ＭＡの種類を増加し、それに応じて入射端７ａの分岐数
を増加すればよい、また第３図においては、光源６に対
して支持部１６を移動させることにより入射端７ａＩ、
７ａｌ［を切換えたが、入射端７ａＩ、７ａｌＩを固定
させておいて、光源６を移動する機構としても支障はな
い。

第４図は射出端７ｂを複数個設けることにより、照明光
の出射する位置を対物レンズ２の範囲内で一対の立体視
観察光学系Ｈａ、　Ｗｂと相対的に移動可能にした実施
例を示している。この第４図の場合は、対物レンズ２の
範囲内の観察光学系Ｍａ、　Ｗｂの左右、中間及び前方
に射出端７ｂＩ、７ｂｌＩ、７ｂｌ［，７ｂｌＶが配さ
れており、対応するそれぞれの入射端７ａｌ、７ａｌ［
，７ａｌ、７ａＷは第３図の実施例と同様に、支持部１
６により光源６に対して移動できるようになっており、
複数個の入射端７ａＩ、７ａＩＩ、７ａ璽、７ＬＷに対
して光束を選択的に入射させ、対物しンズ２の異なった
部分を介して被検体Ｅを照明することを可能にしている
。

このような実施例によって、深部観察時の顕微鏡等本体
の位置決めを容易にすると共に、特に眼科用手術におけ
る被検眼角膜の正反射成分による有害光の排除をも容易
とし、更に例えば眼科手術における後前等の微妙な屈折
率差を有する被検体Ｅの表面の観察にも効果的である。

なお、複数個の射出端７ｂの配列及び個数は、この実施
例に限らないことは勿論であるし、複数個の射出端７ｂ
を適当に組み合わせて複数方向から照明することもでき
る。また、それぞれの光ファイバ束７を第３図に示すよ
うに異なった開口数ＮＡを有する光ファイバから構成し
て、観察視野の大きさを変えるようにすることも可能で
ある。

第５図は双頭型実体顕微鏡における実施例であり、第１
の検者が被検体Ｅを観察するための第１の一対の立体視
観察光学系Ｈａ、　Ｍｂと、第１の検者と同一の被検体
Ｅを観察する第２の検者のための第２の一対の立体視観
察光学系Ｎａ、　Ｎｂとの間の対物レンズ２の中央に、
射出端７ｂが配置されている。従来装置では破線で示す
ように、プリズム１２は機械的な制約から片寄った位置
に配置されていたが、この実施例の場合には対物レンズ
２の中央に射出端７ｂが配されているので、観察光学系
Ｍａ、　Ｍｂ、　Ｎａ、　Ｎｂに対する同軸性を保持す
ることができ、被検体Ｅの見え方が２人の検者にとって
同一となり、また、手術時の術者の手による影の影響等
も除去することができる。

第６図、第７図は従来装置の補助照明装置として本発明
を適用した場合を示し、第６図は光学系の側面図、第７
図は対物レンズの平面図である。

この実施例の光学系は８８図に示す照明系の斜設ミラー
１０と結像レンズ１１との間に変倍光学系１７が設けら
れ、対物レンズ２の範囲内に光ファイバ束７の射出端７
ｂが設けられている。変倍光学系３により観察倍率を変
えて観察領域の大きさを変える際に、変倍光学系１７に
よって照明域を観察領域に対応するように変化できる従
来装置の利点を残し、更に補助照明として射出端７ｂを
対物レンズ２の中央に近接して配することにより。

本発明の長所を効果的に生かしたものである。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る実体顕微鏡は、対物レ
ンズに近接して光ファイバ束の射出端を設け、射出端を
任意の位置及び任意の形状に配置し、必要があれば入射
端を分岐し選択的に光束を入射させ、開口数の異なる光
ファイバを組み合わせて照明野の大きさを変える等の種
々の応用を可能とし、それぞれの用途に応じて希望する
位置から観察系の自由度を損なわずに、必要な照明光が
コンパクトにしかも安価に得られ、このような適切な照
明と良好な操作性により、より精密な観察及び操作を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

図面第１図〜第７図は本発明に係る実体顕微鏡の実施例
を示すものであり、第１図は第１の実施例の構成図、第
２図は対物レンズの平面図、第３図は第２の実施例の構
成図、第４図は第３の実施例の構成図、第５図は第４の
実施例の構成図、第６図は第５の実施例の構成図、第７
図は対物レンズの平面図であり、第８図は従来装置の構
成図。 第９図は対物レンズの平面図である。 符号ｌは顕微鏡部、２は対物レンズ、３．１７は変倍光
学系、４は光源ボックス、５は反射鏡、６は光源、７は
光ファイバ束、７ａは入射端、７ｂは出射端、１６は支
持部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、共通の対物レンズの後方に少なくとも左右一体の立
   体視観察光学系を備え、前記対物レンズを介して被検体
   を照明する実体顕微鏡において、照明光を導光するため
   の光ファイバ束の射出端を前記対物レンズに近接して配
   置したことを特徴とする実体顕微鏡。 ２、前記射出端は前記対物レンズの中心部近傍を含む領
   域に配置した特許請求の範囲第１項に記載の実体顕微鏡
   。 ３、前記光ファイバ束の入射端は顕微鏡部の外部の照明
   光源近傍に配置した特許請求の範囲第１項に記載の実体
   顕微鏡。 ４、前記射出端は前記少なくとも左右一対の立体視観察
   光学系の通過光束部周囲に複数個設けた特許請求の範囲
   第２項に記載の実体顕微鏡。 ５、前記複数個の射出端に対応した複数個の前記入射端
   に、照明光を選択的に入射させる手段を設けた特許請求
   の範囲第４項に記載の実体顕微鏡。 ６、前記光ファイバ束を異なる開口数を有する光ファイ
   バから構成した特許請求の範囲第１項に記載の実体顕微
   鏡。 ７、前記ファイバ系の入射端を開口数の種類毎に分岐し
   、該複数個の入射端に照明光を選択的に入射させるよう
   にした特許請求の範囲第６項に記載の実体顕微鏡。