JPS63167318A - 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、被検部位と検者と
の距離を短縮するようにした実体顕微鏡に関するもので
ある。

［従来の技術］ 実体顕微鏡は手術か検査等の医療用や研究用及び工業用
等に広く使用されており、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の
うち、眼科等で使用されるスリットランプや手術用顕微
鏡等においては、被検部位を顕微鏡で観察しながら被検
部位に対して作業を行う目的で使用するため、被検部位
と検者との距離つまりリーチングディスタンス（以下Ｒ
Ｄと云う）が短いことが要求される。

第６図は手術用顕微鏡として多用されている従来の実体
顕微鏡の光学的配置図であり、被検部位Ｅを無限遠に写
像する対物レンズｌの後方に、それぞれ一対の７フオー
カルな変倍ズームレンズ２・２′、結像レンズ３＠３″
、正立眼幅調整プリズム４・４°、接眼レンズ５・５°
が順次に配列され、これら一対の立体視観察光学系を介
して検者眼０により、被検部位Ｅを立体視観察できるガ
リレオ式光学系となっている。ただし、アフォーカルな
変倍ズームレンズ２、結像レンズ３、正立レンズ４、接
眼レンズ５は片眼のみの光学系を図示し、催眠の光学系
２°、３’　、４°、５°は図示を省略している。

以下に片眼の光学系についてのみ説明とすると、被検部
位Ｅは対物レンズ１により無限遠に写像され、対物レン
ズ１を通過した平行光束は、アフォーカル変倍ズームレ
ンズ２を介して結像レンズ３により接眼レンズ５の前側
焦点面５ｆに結像され、正立レンズ４により正立される
ことによって検者眼０で観察される。この正立レンズ４
はその入射光軸を中心にして回転可能なように設けられ
ており、検者はこの回転角を調整することにより眼幅調
整を行うことができる。

このような観察光学系内には、通常ではＴＶ記録装置６
が挿入されている。即ち、変倍ズームレンズ２と結像レ
ンズ３との間に光束分配手段７が配され、この光束分配
手段７により分配された光束中に撮像レンズ９、ミラー
９、撮像管面１０が配され、ミラー９を介して撮像レン
ズ８により撮像管面１０上に被検部位Ｅの像が投影され
る。実際には、このＴＶ記録装置６は通常では紙面に対
して垂直方向に左右一対取り付は可能とされるが、説明
のため紙面上に示している。

このような構成の実体顕微鏡において、光束分配手段７
を光路中に設置するために光路中に要する距離をＤとす
ると、ＴＶ記録装置６を付加しない場合でもまだ十分に
満足できる程度に短いとは云えないＲＤが更にＤだけ長
くなり、検者が被検部位Ｅに対して作業を行う際に楽な
姿勢をとることができなくなる、従って、このような付
属装置が無い場合の装置のＲＤをできるだけ短縮すると
共に、付属装置を付加した場合には付属装置によるＲＤ
の増加を避けることが好ましい。

一方、このような構成の実体顕微鏡は検者の両眼に入る
光束が互いに平行に形成されるため、正常の肉眼観察の
状態とは異なる状態を検者に強要することになる。即ち
、肉眼観察状態では検者の左右眼０は一点を見るために
成る輻較角を有するのに対し、顕微鏡観察を行うに際し
ては、あたかも無限遠にあるかのような輻幀を行わなけ
ればならない、このことは、検者が立体視を行うことを
困難にさせると同時に、観察時に検者に過度の疲労を与
えることになる。

この疲労を解決するための方法として、特開昭６０−１
７３９１４号公報、実開昭６１−４２５１０号公報、特
開昭６１−１００７１４号公報等の技術が知られている
が、何れも前述のＲＤの短縮に対しては特に考慮されて
いないのが現状である。

更に、ＷＪ微鏡に種々の情報を視野白表示する方法とし
て、光束分配手段７を光束合成手段として使用すること
が考えられるが、この場合に矢印Ａ方向から情報映像を
投影しようとすると、ＴＶ記録装置６は前述したように
紙面に対して垂直方向に設けられているため、矢ＪＥＩ
］Ａ方向にはそのスペースを取ることができない、また
、第６図の構成ではそのまま矢印Ａ方向にスペースが取
れるように見えるが、実際にはそのスペースは検者が作
業するスペースであるため、ここに表示装置を設けるこ
とは、作業性を著しく低下させることになり好ましくな
い。

［発明の目的］ 本発明の目的は、付属装置を取り付は可能とし、付属装
置を取り付けてもＲＤが短く、更には内方視を可能とし
視野内に種々の情報を提示する装置を取り付けたり、検
者の観察姿勢の自由度を大きくする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、被検物を
無限遠に写像する対物レンズと、該対物レンズの後方に
順次に変倍光学系、結像レンズ、接眼し、ンズを有する
左右一対の立体視光学系と眼幅調整機構とを有する変倍
実体顕微鏡において、一対の第１の光軸偏向手段を前記
一対の変倍光学系の後方に設け、該第１の光軸偏向手段
は少なくとも左右何れか一方に光束分配機能を持ち、該
第１の光軸偏向手段の後方に前記第１の光軸偏向手段の
出射光軸を前記一対の変倍光学系の光軸に対して略１８
０度方向に偏向する一対の第２の光軸偏向手段を配し、
該一対の第２の光軸偏向手段の出射光軸を再び偏向して
前記接眼レンズに導く一対の第３の光軸偏向手段を設け
ると共に、前記第２、第３の光軸偏向手段間の空間を前
記一対の変倍光学系の側方に形成し、前記第２、第３の
光軸偏向手段のうちの何れか一方に屋根型プリズムを設
け、前記第１、第２、第３の光軸偏向手段が全体として
正立光学系を形成するようにしたことを特徴とする実体
顕微鏡である。

［発明の実施例］ 本発明を第１図〜第５図に示す実施例に基づいて詳細に
説明する。なお、第６図と同一の符号を付した部材は、
同一の作用を行うものとする。

第１図は本発明の第１の実施例であり１片限の光学系の
みを図示している。被検部位Ｅを無限遠に写像する対物
レンズｌを通った光束は、変倍ズームレンズ２、第１の
光軸偏向手段である光束分配手段７を介してＴＶ記録装
置６に入射し、撮像レンズ９、像の反転を補償する屋根
型直角プリズム１１を通って撮像管面１０上に像を結ぶ
ようになっている。光束分配手段７の反射方向には、光
軸に沿って結像レンズ３、第２の光軸偏向手段である屋
根型直角プリズム１２、第３の光軸偏向手段であるミラ
ー１３及び４５度２回反射偏角プリズム１４．接眼レン
ズ５が順次に設けられ、接眼光学系が形成されている。

更に、光束分配手段７に対し接眼光学系の反射側には、
視野白表示装置１５が配置されており、蛍光表示板１６
から出射された光束がミラー１７、レンズ１８紮介して
アフォーカルな光束となり、光束分配手段７を光東結合
手段として作用させ、ＴＶ記録装置６の撮像管面１０上
と、検者眼０に種々な情報を投影するようになっている
。なお、蛍光表示板１６には外部及び顕微鏡本体からの
種々な情報が、コントローラ１９を介して表示される。

光束分配手段７の後方の位置に結像レンズ３を設置する
理由は、付属装置、例えばＴＶ記録装置６等に互換性を
持たせるためである。更に、光束分配手段７に作用する
光束、即ち結像レンズ３及び撮像レンズ８に入射する光
束はアフォーカルなものにしておくことが望ましい、な
お、上述した光束分配手段７には全光学系の分光透過率
をフラットにするために、金属薄膜を利用したプリズム
型ビームスプリッタを用いることが好適である。つまり
、ズーム変倍レンズ２等で吸収される短波長領域の光を
より反射する分光反射率を持つものを容易に得ることを
可能とするためである。

また、上述の説明では片眼の光学系のみについて述べた
が、他県の光学系は同様の構成を取ってもよいし、光束
分配手段７の代りに単なる光軸偏向手段を配してもよい
。

このように構成された実体顕微鏡において、被検部位Ｅ
から光束分配手段７に入射する光軸方向に対して、第２
の光軸偏向手段である屋根型直角プリズム１２が１８０
度方向に、第３の光軸偏向手段であるミラー１３及び４
５度２回反射偏角プリズム１４が０度方向に出射光軸を
偏角すると共に正立光学系を構成するため、全体として
は直視型の実体顕微鏡が形成される。また、屋根型直角
プリズム１２とミラー１３との間の距離りは、変倍ズー
ムレンズ２の側方に位置しＲＤの短縮に寄与する。更に
、光束分配手段７は接眼光学系に組み込まれているため
、第６図に示すスペースＤを必要とせずＲＤの短縮が可
能となる。また、このように構成すると光束分配手段７
に対する接眼光学系の反射側に充分なスペースが取れ、
ここに視野白表示装置１５を配置することができるよう
になる。

これまでの説明では接眼レンズ５．５゛　（５゜は図示
せず）の光軸は、互いに平行とし、従来の実体顕微鏡と
同様に内方角を有さないものとしたが、上述の構成を大
幅に変更せずに内方角を与えることができる。即ち、両
眼の光学系の４５度２回反射偏角プリズム１４．１４’
　　（１４°ハ図示せず）をその入射光軸に対して所定
の角度だけ互いに反対方向に回転して設置すればよい、
第１図に示される４５度２回反射偏角プリズム１４が右
眼用であるならば、矢印Ｆ方向に僅かな角度だけ回転し
ておけば、その出射光軸は紙面手前側に角度を持つこと
になり、その出射光軸上に接眼レンズ５を配置する。同
様に、左眼用の４５度２回反射偏角プリズム１４′を矢
印Ｆと逆方向に僅かな角度だけ回転させ、その出射光軸
上に接眼レンズ５′を設置することにより、適当な内方
角を実体顕微鏡に与えることができる。

また、第１図の実施例における眼幅調整は、光束分配手
段７を含む以後の接眼光学系を光束分配手段７の入射光
軸を中心にして回転することによって行う必要がある。

このとき、視野白表示装置１５が同時に動くことになる
が、ＴＶ記録装置６はこの回転に対して不動である。視
野白表示装置１５の蛍光表示板１６とコントローラ１９
とが電線で接続され、更に視野白表示装置１５の質量が
大きいことを考慮すると、このような構成では設計の自
由度が減少し、コストアップにつながるばかりでなく、
操作性が低下するという問題が生ずることになる。

第２図はこの第１の実施例の問題点を改良した第２の実
施例であり、入射光軸に対して所定の角度だけ回転され
た４５度２回反射偏角プリズム１４．１４°と接眼レン
ズ５．５°との間に、それぞれの光軸を平行移動し、眼
幅の調整を行う平行四辺形プリズム２０．２０’　　（
２０’は図示せず）がその入射光軸に対して回転可能な
ように配置されている。そして、光束分配手段７から４
５度２回反射偏角プリズム１４までの光学系を固定し、
その他の部材は第１図の実施例と同様とし、一部の部材
は図示を省略している。この第２図では、平行四辺形プ
リズム２０と４５度屋根型直角プリズム１２とが機械的
に干渉するように見えるが、例えば所望の眼幅調整範囲
である５５〜７５ｍｍの範囲では実際には干渉が生ずる
ことはな（、Ｘ。

また、別の改良方法としては上述した内方視のために回
転して配置する４５度２回反射偏角プリズム１４．１４
′を回転可能にし、これを眼幅調整に利用することが考
えられる。しかし、この方法は所定の眼幅に対して稍々
内方角がつきすぎると共に、眼幅の変化に対して内方角
の変化が大きいという問題があるため、第２図の実施例
に示した方法が適当ではあるが、このような構成を採る
ことによって、第１の実施例における問題を回避するこ
とが可能となる。

上述した実施例において、第２の光軸偏向手段として接
眼光学系を正立光学系とする屋根型直角プリズム１２を
用いたが、この機能を第３の光軸偏向手段であるミラー
１３及び４５度２回反射偏角プリズム１４．１４’に併
せ持たせることも可能である。また、第１図、第２図で
は本発明を直視型顕微鏡に適用した実施例を示したが、
次に述べるように他の４５度俯視型、俯角可変型等の顕
微鏡に適用することもできる。

第３図、第４図は４５度俯視型顕微鏡の実施例であり、
第３図は第１図の実施例に対し、第２の光軸偏向手段で
ある屋根型直角プリズム１２を直角プリズム２１に、第
３の光軸偏向手段であるミラー１３及び４５度２回反射
プリズム１４を４５度屋根型プリズム２２に置換するこ
とにより、４５度俯視型顕微鏡を形成している。眼幅調
整は光束分配手段７以後の接眼光学系を、光束分配手段
７の入射光軸を中心にして回転することによって行うが
、この場合には接眼光学系を回転することによって自然
に内方角が形成されることになる。

第４図は第２図の実施例に対し、ミラー１３を直角プリ
ズム２３に置換することによって４５度俯視型顕微鏡を
形成し、内方角を４５度２回反射プリズム１４を利用し
て与えている。眼幅調整は平行四辺形プリズム２０をそ
の入射光軸に対して回転することによって行うようにな
っている。内方角の付加は光束分配手段７以後の接眼光
学系を第３図の実施例と同様に、光束分配手段７への入
射光軸を中心として所定の角度だけ回転することによっ
て設けることも可能である。しかし、第４図の形態を採
ることによって、直角プリズム２３の出射光軸まで左右
眼光学系の光軸を互いに平行にすることができ、左右眼
光学系の光軸の調整が容易になるばかりでなく、左右眼
光学系の直角プリズム２３等を一体化することによって
コストを低下させることができる。

また、左右眼光学系の光軸を相当の部分だけ平行にする
ことが可能という利点を用いて俯角可変型の顕微鏡であ
って内方視ができ、かつＲＤの短い俯角可変型の顕微鏡
を構成することができる。

第５図はその実施例であり、第４図の実施例に対し直角
プリズム２３が可動ミラー２４に置換され、４５度２回
反射プリズム１４以後の接眼光学系が可動ミラー２４の
出射光軸上に連動されている。これにより、可動ミラー
２４の矢印Ｇ方向への動きに対して接眼光学系の俯角が
矢印Ｈ方向に実線で示した状態から破線で示した状態ま
で可変可能となる。

［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、光束分
配機能を有する第１の光軸偏向手段と、第２．第３の光
軸偏向手段を適切に配置することによって、ＲＤが短く
かつコンパクトな形状とすることができ、その操作性が
向上する利点がある。更には、視野白表示、内方視、俯
角可変機構といった機能をＲＤが短く、かつコンパクト
な形状を維持したままで付設することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面第１図〜第５図はそれぞれ本発明に係る実体顕微鏡
の実施例の構成図であり、第６図は従来の直視型実体顕
微鏡の構成図である。 符号１は対物レンズ、２は変倍ズームレンズ、３は結像
レンズ、５は接眼レンズ、６はＴＶ記録装置、７は光束
分配手段、１１．１２は屋根型直角プリズム、１４は４
５度２回反射偏角ブリズム、１５は視野白表示装置、１
６は蛍光表示板、２０は平行四辺形プリズム、２２は４
５度屋根型プリズムである。 特許出願人　　　キャノン株式会社 Ｎ１図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被検物を無限遠に写像する対物レンズと、該対物レ
   ンズの後方に順次に変倍光学系、結像レンズ、接眼レン
   ズを有する左右一対の立体視光学系と眼幅調整機構とを
   有する変倍実体顕微鏡において、一対の第１の光軸偏向
   手段を前記一対の変倍光学系の後方に設け、該第１の光
   軸偏向手段は少なくとも左右何れか一方に光束分配機能
   を持ち、該第１の光軸偏向手段の後方に前記第１の光軸
   偏向手段の出射光軸を前記一対の変倍光学系の光軸に対
   して略１８０度方向に偏向する一対の第２の光軸偏向手
   段を配し、該一対の第２の光軸偏向手段の出射光軸を再
   び偏向して前記接眼レンズに導く一対の第３の光軸偏向
   手段を設けると共に、前記第２、第３の光軸偏向手段間
   の空間を前記一対の変倍光学系の側方に形成し、前記第
   ２、第３の光軸偏向手段のうちの何れか一方に屋根型プ
   リズムを設け、前記第１、第２、第３の光軸偏向手段が
   全体として正立光学系を形成するようにしたことを特徴
   とする実体顕微鏡。 ２、前記結像レンズは前記第１の光軸偏向手段を出射後
   の光軸上に配し、前記第１の光軸偏向手段が作用する光
   束はアフォーカル光束とした特許請求の範囲第１項に記
   載の実体顕微鏡。 ３、前記眼幅調整機構は前記一対の接眼レンズの射出瞳
   間距離が５５〜７５ｍｍに調整される範囲において、前
   記一対の第３の光軸偏向手段を出射後の一対の光軸が前
   記一対の接眼レンズの前方において交叉するようにした
   特許請求の範囲第１項に記載の実体顕微鏡。 ４、前記眼幅調整機構は前記一対の第１の光軸偏向手段
   をそれぞれその入射光軸に対して回転可能な機構とした
   特許請求の範囲第３項に記載の実体顕微鏡。 ５、前記眼幅調整機構は前記一対の第３の光軸偏向手段
   と前記一対の接眼レンズの間にそれぞれ一対の可動な光
   軸平行移動手段を設けた特許請求の範囲第３項に記載の
   実体顕微鏡。 ６、前記一対の第３の光軸偏向手段はそれぞれの出射光
   軸が互いに所定の一点において交叉するように、その入
   射光軸に対してそれぞれ所定の角度回転するようにした
   特許請求の範囲第５項に記載の実体顕微鏡。 ７、前記一対の第３の光軸偏向手段はそれぞれ２組の光
   軸偏向手段から形成し、これらの一方の光軸偏向手段を
   出射する以前の一対の光軸は互いに平行であり、前記他
   方の光軸偏向手段は前記一方の光軸偏向手段の出射する
   光軸を偶数回の反射により所定の角度で偏向する偏角プ
   リズムであって、該偏角プリズムをそれぞれ入射光軸に
   対して所定の角度回転するようにした特許請求の範囲第
   ５項に記載の実体顕微鏡。 ８、前記第１の光軸偏向手段は光束分配機能を有し、光
   束結合器として作用し、前記変倍光学系からの光束と外
   部視標像との合成像を前記接眼レンズに導光する視野内
   表示手段を有する特許請求の範囲第１項に記載の実体顕
   微鏡。 ９、前記第２、第３の光軸偏向手段のうち少なくとも一
   方に可動ミラーを設け、該可動ミラー以後の光学系を該
   可動ミラーの回転に連動して出射光軸上に保持するよう
   にした特許請求の範囲第１項に記載の実体顕微鏡。