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技術 顕微鏡

出願人 ライカインストルメンツ(シンガポール)プライベートリミテッド
発明者 ウルリヒザンダー
出願日 2004年7月20日 (16年5ヶ月経過) 出願番号 2004-212126
公開日 2005年2月10日 (15年10ヶ月経過) 公開番号 2005-037951
状態 特許登録済
技術分野 顕微鏡、コンデンサー 眼耳の治療、感覚置換
主要キーワード 広角的 旋回的 拡大システム 空間利用 ステレオ顕微鏡 プリズムシステム 観察軸 観察チャンネル
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2005年2月10日)のものです。
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図面 (3)

課題

とりわけ眼内手術の手術実施中における付加的光学系汚染が大幅に回避され、付加的光学系による執刀医の作業の阻害が大幅に回避され、更に、顕微鏡内に形成されるビーム路(複数)も可及的に単純化された顕微鏡を提供すること。

解決手段

主対物レンズ、該主対物レンズに後置される拡大システム、及び眼内手術を実行するための付加的光学系を有すると共に、前記付加的光学系が、前記主対物レンズを通過する観察ビーム路屈折及び合焦を実行するための、前記主対物レンズに前置される少なくとも1つの検眼鏡レンズ及び前記主対物レンズに後置される少なくとも1つの光学要素を有するよう構成されるとりわけステレオ顕微鏡等の顕微鏡において、 前記主対物レンズ(2)に後置される前記拡大システム(7)の光軸(12d)は、該主対物レンズ(2)の光軸(11)に対し実質的に垂直に延在するよう構成されることを特徴とする。

概要

背景

眼科用顕微鏡は、それ自体は既知であり、主対物レンズ、主対物レンズに後置される拡大システム、及び両眼観察システムを有する。ステレオ顕微鏡を構成するために、例えばズームシステムとして構成される拡大システムにおいて、主対物レンズを通過する1つのビーム路所要数のビーム路に分割することができる。更に、第1利用者主執刀医)及び第2利用者(助手)による1つの被検対象同時観察許容する眼科用顕微鏡も知られている。

米国特許US4,856,872
ドイツ実用新案G 9415219
ドイツ特許DE41 14 646 C2
ドイツ特許DE 3528356 A1
パンフレットSDIII,BIOM II”、Oculus Optikgeraete GmbH、1998年

概要

とりわけ眼内手術の手術実施中における付加的光学系汚染が大幅に回避され、付加的光学系による執刀医の作業の阻害が大幅に回避され、更に、顕微鏡内に形成されるビーム路(複数)も可及的に単純化された顕微鏡を提供すること。主対物レンズ、該主対物レンズに後置される拡大システム、及び眼内手術を実行するための付加的光学系を有すると共に、前記付加的光学系が、前記主対物レンズを通過する観察ビーム路屈折及び合焦を実行するための、前記主対物レンズに前置される少なくとも1つの検眼鏡レンズ及び前記主対物レンズに後置される少なくとも1つの光学要素を有するよう構成されるとりわけステレオ顕微鏡等の顕微鏡において、 前記主対物レンズ(2)に後置される前記拡大システム(7)の光軸(12d)は、該主対物レンズ(2)の光軸(11)に対し実質的に垂直に延在するよう構成されることを特徴とする。

目的

本発明の課題は、とりわけ眼内手術を可能とする、主対物レンズに前置される付加的光学系を有する顕微鏡であって、手術実施中における付加的光学系の汚染が大幅に回避されると共に、該付加的光学系ができるだけ小型に形成されて執刀医の作業を殆ど阻害しないような顕微鏡を提供することである。更に、顕微鏡内に形成されるビーム路(複数)もできるだけ単純になるよう構成することも意図する。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

主対物レンズ、該主対物レンズに後置される拡大システム、及び眼内手術を実行するための付加的光学系を有すると共に、前記付加的光学系が、前記主対物レンズを通過する観察ビーム路屈折及び合焦を実行するための、前記主対物レンズに前置される少なくとも1つの検眼鏡レンズ及び前記主対物レンズに後置される少なくとも1つの光学要素を有するよう構成される顕微鏡において、前記主対物レンズ(2)に後置される前記拡大システム(7)の光軸(12d)は、該主対物レンズ(2)の光軸(11)に対し実質的に垂直に延在するよう構成されることを特徴とする顕微鏡。

請求項2

前記主対物レンズ(2)に前置される前記検眼鏡レンズ(30a)及び前記主対物レンズ(2)に後置される前記光学要素(32a)は、前記主対物レンズ(2)の光軸(11)に沿って配されることを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡。

請求項3

前記拡大システム(7)は、少なくとも2つのステレオ観察チャンネルを有することを特徴とする請求項1又は2に記載の顕微鏡。

請求項4

前記付加的光学系の前記主対物レンズ(2)に前置される前記検眼鏡レンズ(30a)は、前記主対物レンズ(2)の前記観察ビーム路から離脱挿入可能に構成され、及び/又は前記付加的光学系の前記主対物レンズ(2)に後置される前記光学要素(32a)は、前記主対物レンズ(2)の前記観察ビーム路から離脱挿入可能に構成されることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の顕微鏡。

請求項5

前記付加的光学系の前記主対物レンズに後置される前記光学要素(32a)は、該光学要素(32a)に入射する前記観察ビーム路に関しその上流及び下流方向に摺動可能に構成されることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の顕微鏡。

請求項6

前記主対物レンズ(2)の光軸(11)に沿って推移するビーム路を、前記主対物レンズ(2)の光軸(11)に対し実質的に垂直に延在する第1顕微鏡面(I)へ偏向するよう構成される第1偏向要素(5)を有することを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の顕微鏡。

請求項7

前記第1顕微鏡面(I)内を推移するビーム路を、第2顕微鏡面(II)へ偏向可能に構成される2つの第2偏向要素(22a、22b)を有すると共に、該2つの第2偏向要素(22a、22b)の少なくとも1つは、屈折力を有するように構成されることを特徴とする請求項6に記載の顕微鏡。

請求項8

前記第1偏向要素(5)は、前記主対物レンズ(2)と前記付加的光学系の前記主対物レンズ(2)に後置される前記光学要素(32a)との間に配されることを特徴とする請求項6に記載の顕微鏡。

請求項9

前記第1偏向要素(5)は、屈折力を有するように構成されることを特徴とする請求項6〜8の何れか一項に記載の顕微鏡。

請求項10

前記検眼鏡レンズ(30a)及び前記光学要素(32a)は、前記観察ビーム路に関する共通の離脱旋回ないし摺動を可能とするよう、電気機械的に互いに結合することを特徴とする請求項1〜9の何れか一項に記載の顕微鏡。

請求項11

前記屈折力、及び前記光学要素(32a)の摺動範囲は、前記検眼鏡レンズ(30a)を使用しない場合の被検対象の観察位置から、中間像(31)の位置に至るまで合焦の補償が可能なように選択されることを特徴とする請求項1〜10の何れか一項に記載の顕微鏡。

請求項12

前記主対物レンズ(2)の光軸(11)に対し平行な前記光学要素(32a)の摺動を制御するためのオートフォーカスシステムを有することを特徴とする請求項1〜11の何れか一項に記載の顕微鏡。

技術分野

0001

本発明は、ステレオ顕微鏡等の顕微鏡に関し、とりわけ主対物レンズ、該主対物レンズに後置される拡大システム、及び眼内手術を実行するための付加的光学系を有すると共に、前記付加的光学系が、前記主対物レンズを通過する観察ビーム路屈折及び合焦を実行するための、前記主対物レンズに前置される少なくとも1つの検眼鏡レンズ及び前記主対物レンズに後置される少なくとも1つの光学要素を有するよう構成されるとりわけステレオ顕微鏡等の顕微鏡に関する。

背景技術

0002

眼科用顕微鏡は、それ自体は既知であり、主対物レンズ、主対物レンズに後置される拡大システム、及び両眼観察システムを有する。ステレオ顕微鏡を構成するために、例えばズームシステムとして構成される拡大システムにおいて、主対物レンズを通過する1つのビーム路所要数のビーム路に分割することができる。更に、第1利用者主執刀医)及び第2利用者(助手)による1つの被検対象同時観察許容する眼科用顕微鏡も知られている。

0003

米国特許US4,856,872
ドイツ実用新案G 9415219
ドイツ特許DE41 14 646 C2
ドイツ特許DE 3528356 A1
パンフレットSDIII,BIOM II”、Oculus Optikgeraete GmbH、1998年

発明が解決しようとする課題

0004

眼内手術のために、例えば人間の眼の眼底又は眼底近傍の硝子体領域を顕微鏡的に観察可能にするために、ステレオ顕微鏡には複数の付加的光学系が必要とされる。このような付加的光学系は、主対物レンズに前置される複数のレンズから構成される。従って、該付加的光学系は、顕微鏡筐体の外部に位置するため、自由作業空間が制限されるので、手術を行う外科医にとっては非常に邪魔になる。更に、この種の付加的光学系は、極めて汚染に敏感であるため、そのように(顕微鏡筐体の外部に)配置される付加的光学系の無菌性も依然必要とされる。

0005

この種の付加的光学系を記載した文献は幾つか存在する(上掲非特許文献1及び特許文献1参照)。これら文献からは、BIOMシステム(BIOMは英語のBinokular Indirect Ophthalmomicroscope(両眼式間接型非接触型検眼鏡)の頭字語)として構成されるレンズシステムが下方の手術領域に向かって突出し、そのため執刀医の活動により容易に汚染され得ることが見出される。この場合、被検対象の近くに配されるレンズ(検眼鏡レンズ)も主対物レンズのより近くに配されるレンズ(縮小レンズ:Reduktionslinse)も汚染され得る。そのため、手術時間が比較的長く続く場合は、提案されたこの付加的光学系の2つのレンズは、一定の時間間隔清浄しなければならいが、これは相当に面倒である。

0006

この種の付加的光学系を含んで構成される顕微鏡を記載する文献もある(上掲特許文献2参照)。

0007

手術顕微鏡のための眼科アタッチメントを、主対物レンズに関し横方向にずらして配置可能なアタッチメント受ケースに収容するようにした方策も知られている(上掲特許文献3参照)。この眼科アタッチメントは、検眼鏡レンズ、画像正立用光学システム、及び合焦用の摺動可能なレンズを有する。この2つのレンズないしレンズシステムのケース内における配置は、相当に大掛かりである。更に、実際上、この種のケースは、執刀医には邪魔になる。

0008

眼の前部及び後部領域検査及び手術のための装置も知られている(上掲特許文献4参照)。この文献に記載された眼の検査及び手術のための装置では、眼科用対物レンズは手術顕微鏡と組み合わせられ、該手術顕微鏡の主対物レンズは、可変焦点距離を有する光学システムと組み合わせられている。

0009

本発明の課題は、とりわけ眼内手術を可能とする、主対物レンズに前置される付加的光学系を有する顕微鏡であって、手術実施中における付加的光学系の汚染が大幅に回避されると共に、該付加的光学系ができるだけ小型に形成されて執刀医の作業を殆ど阻害しないような顕微鏡を提供することである。更に、顕微鏡内に形成されるビーム路(複数)もできるだけ単純になるよう構成することも意図する。

課題を解決するための手段

0010

上記の課題を解決するために、本発明の一視点によれば、主対物レンズ、該主対物レンズに後置される拡大システム、及び眼内手術を実行するための付加的光学系(Zusatzoptik)を有すると共に、前記付加的光学系が、前記主対物レンズを通過する観察ビーム路の屈折及び合焦を実行するための、前記主対物レンズに前置される少なくとも1つの検眼鏡レンズ及び前記主対物レンズに後置される少なくとも1つの光学要素を有するよう構成されるとりわけステレオ顕微鏡等の顕微鏡が提供される。この顕微鏡において、前記主対物レンズに後置される前記拡大システムの光軸は、該主対物レンズの光軸に対し実質的に垂直に延在するよう構成されることを特徴とする(形態1・基本構成)。

発明の効果

0011

本発明の独立請求項1により、上記課題に対応する効果が上述の通り達成される。即ち、本発明の顕微鏡により、とりわけ眼内手術の手術実施中における付加的光学系の汚染が大幅に回避され、付加的光学系による執刀医の作業の阻害(自由作業空間の制限)が大幅に回避され、更に、顕微鏡内に形成されるビーム路(複数)も可及的に単純化される(従って顕微鏡内部の構成も可及的に単純化される)。
更に、各従属請求項により、付加的な効果が後述の通りそれぞれ達成される。

発明を実施するための最良の形態

0012

以下に、本発明の好ましい実施の形態を上記基本構成を形態1として示すが、これらは従属請求項の対象でもある。
(2)上記形態1の顕微鏡において、前記主対物レンズに前置される前記検眼鏡レンズ及び前記主対物レンズに後置される前記光学要素は、前記主対物レンズの光軸に沿って配されることが好ましい(形態2)。
(3)上記形態1又は2の顕微鏡において、前記拡大システムは、少なくとも2つのステレオ観察チャンネルを有することが好ましい(形態3)。
(4)上記形態1〜3の顕微鏡において、前記付加的光学系の前記主対物レンズに前置される前記検眼鏡レンズは、とりわけ旋回によって、前記主対物レンズの前記観察ビーム路から離脱挿入可能に構成され、及び/又は前記付加的光学系の前記主対物レンズに後置される前記光学要素は、とりわけ摺動によって、前記主対物レンズの前記観察ビーム路から離脱挿入可能に構成されることが好ましい(形態4)。
(5)上記形態1〜4の顕微鏡において、前記付加的光学系の前記主対物レンズに後置される前記光学要素は、該光学要素に入射する前記観察ビーム路に関しその上流及び下流方向に摺動可能に構成されることが好ましい(形態5)。
(6)上記形態1〜5の顕微鏡において、前記主対物レンズの光軸に沿って推移するビーム路を、前記主対物レンズの光軸に対し実質的に垂直に延在する第1顕微鏡面へ偏向するよう構成される第1偏向要素を有することが好ましい(形態6)。
(7)上記形態6の顕微鏡において、前記第1顕微鏡面内を推移するビーム路を、第2顕微鏡面へ偏向可能に構成される2つの第2偏向要素を有すると共に、該2つの第2偏向要素の少なくとも1つは、屈折力を有するように構成されることが好ましい(形態7)。
(8)上記形態6の顕微鏡において、前記第1偏向要素は、前記主対物レンズと前記付加的光学系の前記主対物レンズに後置される前記光学要素との間に配されることが好ましい(形態8)。
(9)上記形態6〜8の顕微鏡において、前記第1偏向要素は、屈折力を有するように構成されることが好ましい(形態9)。
(10)上記形態1〜9の顕微鏡において、前記検眼鏡レンズ及び前記光学要素は、前記観察ビーム路に関する共通の離脱旋回ないし摺動を可能とするよう、電気機械的に互いに結合することが好ましい(形態10)。
(11)上記形態1〜10の顕微鏡において、前記屈折力及び前記光学要素の摺動範囲は、前記検眼鏡レンズを使用しない場合の被検対象の観察位置から、中間像の位置に至るまで合焦の補償(Fokussierausgleich)が可能なように選択されることが好ましい(形態11)。
(12)上記形態1〜11の顕微鏡において、前記主対物レンズの光軸に対し平行な前記光学要素の摺動を制御するためのオートフォーカスシステムを有することが好ましい(形態12)。

0013

本発明の顕微鏡は、主対物レンズに前置される少なくとも1つのレンズと、主対物レンズに後置される少なくとも1つの(光学)要素、とりわけ少なくとも1つのレンズ(を有する付加的光学系)を有する。主対物レンズに後置される付加的光学系の一部のこのような配置、即ち顕微鏡筐体内部における主対物レンズに関する観察者側(主対物レンズに対して被検対象との反対側)の配置により、手術中における付加的光学系の当該一部の汚染は、効果的に回避可能となる。本発明によれば、主対物レンズの被検対象側には、比較的小さな検眼鏡レンズのみが(顕微鏡内へ移設されず)残置されるが、検眼鏡レンズはその大きさが小さいため、清浄は非常に容易に行うことができる。このため、例えば手術中における清浄の手間は従来の顕微鏡と比べて軽減される。本発明の顕微鏡は、更に、主対物レンズに後置される拡大システムの光軸が、主対物レンズの光軸に対し実質的に垂直に延在するという特徴を有する。このため、顕微鏡の鉛直方向の寸法、従って人間工学的な構造高さを効果的に最小化することができる。

0014

主対物レンズに前置される検眼鏡レンズ及び主対物レンズに後置される光学要素は、主対物レンズの光軸に沿って(検眼鏡レンズ及び光学要素の主軸が主対物レンズの光軸と整列するよう)配設するのが好ましい。この構成により、被検対象から射出するビーム路は、主対物レンズ及び主対物レンズに後置される光学要素を通過した後、実質的に平行に推移するので、検眼鏡レンズと主対物レンズとの間における収束性のビーム路を偏向するようなことは回避することができる。このような平行に推移するビーム路を偏向するためには、比較的小型に構成される偏向要素を使用することができ、しかもこの偏向要素によるけられ(口径食)は生じない。これに対し、収束性のビーム路の偏向には、けられを回避すべき場合は、比較的大型の偏向要素が必要となる。

0015

更に、本発明の拡大システムは、少なくとも2つの、とりわけ3又は4つの観察チャンネルを有することが好ましい。とりわけインバータシステム(Inverter-System)に対し下流側に配置される(観察者側に配置される)4つの観察チャンネルを有するよう構成された拡大システムにより、2人の観察者、即ち主執刀医及び助手による極めて単純なステレオ観察(立体視)が可能となる。インバータシステムに対し下流側に配置される拡大システムのこのような構成により、主執刀医及び助手のためにただ1つのインバータシステムを設けるだけで十分となる。或いは、複数の拡大(観察)チャンネルを有するよう構成される拡大システムをインバータシステムに対し上流側に配置することも可能である。

0016

本発明の付加的光学系は、眼内手術を実施するために、BIOMシステムとして構成すると都合がよい。このシステムは、間接的(非接触的:Indirekt)検眼鏡の原理を利用しており、例えば眼底の非常に広角的な観察を可能とするものである。このシステムを使用する場合、眼球は自由に回転することができるため、眼底周辺部も良好に観察することができる。

0017

本発明の顕微鏡の好ましい一実施形態では、付加的光学系の主対物レンズに前置されるレンズは、とりわけ旋回によって、主対物レンズの観察ビーム路から離脱挿入可能に構成され、及び/又は付加的光学系の主対物レンズに後置される光学要素は、とりわけ摺動によって、主対物レンズの観察ビーム路から離脱挿入可能に構成される。このためとりわけ付加的光学系全体が観察ビーム路から離脱挿入可能に構成されるため、そのように構成された顕微鏡は、そのような付加的光学系が必要とされない通常の眼科的使用に対しても使用することができる。

0018

付加的光学系(Zusatzoptik)の主対物レンズに後置される光学要素は、当該光学要素に入射する観察ビーム路の方向に関しその上流及び下流方向に摺動可能に構成されると有利である。この構成によって、観察ビーム路の、付加的光学系の存在のため必須であり得る合焦(フォーカシング)は、簡単な態様で実行することができる。これは、例えば、眼の目的の領域における合焦がこのレンズ(光学要素)によって可能となるが、その際手術顕微鏡自体に何等変更を加える必要はないということを意味する。

0019

本発明の顕微鏡は、主対物レンズの光軸に沿って推移するビーム路を、主対物レンズの光軸に対し実質的に垂直に延在する第1顕微鏡面へ偏向するよう構成される第1偏向要素を有すると有利である。

0020

好ましい一実施形態では、本発明の顕微鏡は、第1顕微鏡面内を推移するビーム路を、第2顕微鏡面へ偏向可能に構成される2つの第2偏向要素を有すると共に、該2つの第2偏向要素の少なくとも1つは、屈折力を有するように構成される。このような偏向要素は、インバータシステムを単純かつ価格的にも妥当に構成することができる。第1及び第2顕微鏡面は、水平に延在すると都合がよい。

0021

本発明の顕微鏡の好ましい更なる一実施形態では、(第1)偏向要素は、主対物レンズと主対物レンズに後置される付加的光学系(Zusatzoptik)の光学要素との間に配されるため、付加的光学系の主対物レンズに後置される光学要素を通過するビーム路は、付加的光学系の主対物レンズに前置されるレンズを通過するビーム路に対し所定の角度をなして、とりわけ垂直に延在する。この構成によって、例えば、主対物レンズに後置される付加的光学系の光学要素を、実質的に水平に推移(延在)するビーム路に配することが可能となり、以って顕微鏡の構造高さを極めて小さく維持することが可能となる。

0022

更に、本発明の顕微鏡の好ましい他の一実施形態では、主対物レンズと主対物レンズに後置される付加的光学系の光学要素との間に配置される(第1)偏向要素は、屈折力(Brechkraft)を有するように構成される。この構成により、(主対物レンズに)後置される光学要素によって生成されるべき屈折力を少なくとも部分的に第1偏向要素に担わす(移す)ことが可能となる。このため、主対物レンズに後置される光学要素を設計する際の自由度はより大きくなる。この場合、(第1)偏向要素は、凹面鏡(Hohlspiegel)として又は相応湾曲した面(図示せず)を有するプリズムとして構成すると都合がよい。ビーム路を第1顕微鏡面から第2顕微鏡面へ偏向するための(第2)偏向要素も、上述の通り、屈折力を有するよう構成することができる。

0023

本発明の顕微鏡の有利な一実施形態では、検眼鏡レンズと付加的光学系の主対物レンズに後置される光学要素とを電気機械的に結合して、2つの要素(検眼鏡レンズ及び該光学要素)を共通に(一緒に)離脱旋回ないし摺動させるよう構成する。この構成により、例えば、2つの要素の各々がそれぞれ1つの電動機を有するよう構成することができ、2つの電動機を共通にないし互いに依存するよう制御することができる。

0024

屈折力及び付加的光学系の主対物レンズに後置される光学要素の摺動範囲は、検眼鏡レンズを使用しない場合の被検対象の観察位置から、検眼鏡レンズを使用する際に生成される中間像の位置に至るまで合焦の補償(Fokussierausgleich)が可能なように選択されると都合がよい。この構成により、被検対象に対する合焦(ピント合せ)中の顕微鏡筐体の摺動(位置変化ないし調節)を不要とすることを保証することができる。というのは、この合焦(ピント合せ)は、主対物レンズに後置される光学要素を(光軸方向に)摺動するだけで実現することができるからである。

0025

更に、本発明の顕微鏡は、オートフォーカス自動合焦)システムを有するよう構成されることが好ましい。このようなオートフォーカスシステムによって、主対物レンズの光軸に対し平行な、主対物レンズに後置される光学要素の摺動を簡単な態様で制御ないし調節することが可能となる。このようなオートフォーカスシステム自体は既知である。例えば、オートフォーカスは、三角測量原理に基づくレーザビーム差込入射によって実行される。

0026

以下に、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例は、発明の理解の容易化のためのものであって、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において当業者により実施可能な付加・置換等を排除することは意図しない。また、特許請求の範囲に付した図面参照符号も、発明の理解の容易化のためのものであって、本発明を図示の態様に限定することを意図しない。これらの点に関しては、補正訂正後においても同様である。なお、本出願において、特に明示がない限り、ある構造要素が他の構造要素に対し前置又は後置されるとは、当該ある構造要素が当該他の構造要素に対し、被検対象から射出され主対物レンズへ向かう光ビームの流れに関し、その流れの上流側又は下流側に配置されることをいうものとする。また、「上流」及び「下流」についても、当該光ビームの流れを基準とし、「被検対象側」及び「観察者側」は、それぞれ、「上流」及び「下流」に対応する。

0027

図1に、眼内手術を実施するための従来の付加的光学系を有するステレオ顕微鏡を全体として符号100で示す。ステレオ顕微鏡は、本質的な光学素子として主対物レンズ2及びとりわけズームシステムとして構成される拡大システム7を含む顕微鏡筐体102を有する。

0028

顕微鏡100は、更に、平面鏡として構成された偏向要素5、21a、21bを有する。観察されるべき被検対象40から射出する観察ビーム12a〜12hは、まず主対物レンズ2をその光軸11に沿って実質的に鉛直方向に通過し(この観察ビームを符号12aで示した)、これら偏向要素5、21a、21bによって実質的に水平に延在する第1、第2顕微鏡面I、IIへ偏向可能とされる(偏向された観察ビームをそれぞれ符号12b、12dで示した)。拡大システム7は、図示の顕微鏡では、第2顕微鏡面IIに配されている様子を見出すことができる。

0029

拡大システム7に関し被検対象側には、第1及び/又は第2顕微鏡面I、IIに選択的に、付加的な光学装置図1ではすべて符号8で示した)、例えばフィルタレーザシャッタ(Lasershutter)、光学的分割装置、SDI装置(Stereoskopische Diagonal-Inverter)等が配される。

0030

図示の顕微鏡100は、主執刀医及び助手による1つの被検対象40の同時観察が可能なように構成されている。この目的のため、第2顕微鏡面IIには、主執刀医のための観察ビーム路12dから助手のための観察ビーム路12gを分岐射出する偏向装置ないし分岐射出装置9が配される。助手による被検対象40の観察は、以下に詳述する通り、第3顕微鏡面IIIにおいて行われる。

0031

主対物レンズ2に入射する1つの(ひとまとまりの)ビーム路12aのステレオスコピックな分割は、それ自体既知の方法で、顕微鏡筐体102の内部の任意の位置で実行可能である。ステレオスコピックな分割は、例えば2又は4つのステレオ観察チャンネルを有し得る拡大システム7によって実行すると都合がよい。拡大システム7は、主執刀医及び助手に対しそれぞれ一対のステレオ観察チャンネルが形成されるよう、それぞれ対をなす4つのステレオ観察チャンネルを有するよう構成されるのが好ましい。拡大システムの枠内(範囲内)に、4つの拡大チャンネルを有することにより、主観察者(主執刀医)及び助手のためのそれぞれの観察軸線と被検対象との間の距離を小さくすることが可能となる。拡大システムの2つの拡大チャンネル、とりわけ主執刀医のための拡大チャンネルは、同じ高さで平行(水平)に延在ないし推移し、他方、更なる2つの拡大チャンネルは、当該主執刀医用の2つの拡大チャンネルに対し平行に延在ないし推移する、即ち同様に平行(水平)に延在ないし推移するが、互いに対し鉛直方向に離隔して延在ないし推移すると都合がよい。互いに対し鉛直方向に離隔する後者の(2つの)拡大チャンネルは、とりわけ助手のために使用することができる。この場合、とりわけ、鉛直方向に離隔する2つの拡大チャンネルが、主執刀医用の同じ高さに形成される2つの拡大チャンネルを結ぶ接続線中点の上下にそれぞれ1つずつ延在ないし推移するよう構成することも可能である。この構成によって、4つの拡大チャンネルをとりわけ互いに近接するよう形成することができるため、本発明のステレオ顕微鏡の構造高さをとりわけ小さく構成することが可能となる。(なお、2つの助手用拡大チャンネルを互いに対し水平方向に離隔するよう、即ち同じ高さに形成し、かつ当該2つの助手用拡大チャンネルを含む(水平)面が、主執刀医用の2つの拡大チャンネルを含む(水平)面の上方又は下方に位置するよう4つの拡大チャンネルを構成することも可能である。)図1及び図2では、理解の容易化のために、観察ビーム路はごく単純に示した。特に、第2顕微鏡面II内の観察ビーム路は、符号12dで示した。なお、ここで説明すると、主執刀医用の2つの観察ビーム路は、図1及び図2に示した状態では、互いに紙面表裏方向に(同じ高さで)並んで推移ないし延在するため、当該2つの観察ビーム路の一方しか図示されていないことに注意すべきである。(以下、同じ高さで推移する2つの観察ビーム路は、同様に1つのビーム路表示で代表する。)偏向装置9において第3顕微鏡面IIIへ偏向される第2顕微鏡面IIに関する、互いに鉛直方向に離隔する2つの観察ビーム路については、詳細には示していない。鉛直方向に推移する観察ビーム路12gについても、拡大システム7の実施例に関してごく簡単にしか示さない。というのは、図1及び図2に示した実施例においても、実際に、相並んで鉛直方向に推移する全部で2つの観察ビーム路は、第3顕微鏡面IIIへ偏向されるからである。拡大システムのこの実施例の完全な記載は、ドイツ特許DE 102 55 960に記載されているが、その開示内容はここに引用をもって本書に繰込み記載されているものとする。

0032

分岐射出装置9に引き続く(後置される)両眼観察筒(不図示)によって、主執刀医ないし助手による被検対象40のステレオスコピックな観察(立体視)が可能となる。

0033

主執刀医のためのステレオ観察ビーム路を更に偏向するために、分岐射出装置9の下流側に、偏向素子6を配設する。この偏向素子6は、第2顕微鏡面IIからの主執刀医のための観察ビーム路(12e)を例えば第1顕微鏡面Iへ再び偏向することができる。第1顕微鏡面Iには、主執刀医のための観察ビーム路を再び実質的に水平方向に偏向する更なる偏向素子16が配される。第1顕微鏡面Iの両眼観察筒(不図示)へ向かうビーム路は、符号12fで示した。

0034

これに対し、第2顕微鏡面IIにおける主執刀医による観察が望まれる場合は、そもそも偏向素子6を設けないか、或いは、偏向素子6をビーム路から摺動挿脱可能に構成し又は半透過性に構成することができる。この場合、符号12hで示した主執刀医のための観察ビーム路が形成される。

0035

助手のために、第3顕微鏡面IIIには、分岐射出装置9によって分岐射出されたビーム路を第3顕微鏡面IIIへ(即ち実質的に水平方向へ)偏向することができる更なる偏向装置10が配設される。この偏向装置10を、助手用観察ビーム路の配向(角度位置)に応じて、軸線13又は軸線13に垂直に延在する軸線の周り回動(ないし旋回)可能に構成すると都合がよい。このため、例えば、図示の実施例において、紙面の裏側又は紙面の表側に向かう方向で助手が観察することが可能となる。

0036

図示の顕微鏡の照明システムは、全体として符号3、4で示した。符号4はファイバケーブルを示し、符号3は照明装置を示す。照明用偏向要素3aは、ファイバケーブル4からの光を照明されるべき被検対象40を所望の角度で照射する。

0037

顕微鏡100は、更に、眼内手術を実施可能にする付加的光学系30、32を有する。

0038

付加的光学系は、検眼鏡レンズないし眼底レンズ30及び補正レンズ32を有する。検眼鏡レンズ30は、眼の屈折力の補償に利用される。

0039

検眼鏡レンズ30及び補正レンズ32は、眼内手術では一緒に使用されるので、旋回運動機構(不図示)によって、被検対象40と主対物レンズ2との間のビーム路12aないし主対物レンズ2の光軸11に対し旋回的に挿脱可能に構成されると都合がよい。この旋回可能性によって、このような付加的光学系が必要とされない他の外科手術等に対しても顕微鏡100を使用可能とすることが保証される。

0040

付加的光学系の機能に関し、検眼鏡レンズ30は、被検対象40の中間像31を顕微鏡100の主対物レンズ2の前方(上流側)に生成することに注意する必要がある。検眼鏡レンズ30によって生成される中間像31は、高さ(深さ)方向・横(左右ないし上下)方向に反転されている(hoehen-und seitenverkehrt)。補正レンズ32は、二重矢印で示すように光軸11に沿って摺動可能に構成されると都合がよい。補正レンズ32の摺動により、ハウジング102内の光学要素を調節しなくても、例えば、被検対象ないし眼40の目的の部位で合焦(ピント合せ)することが可能となる。

0041

中間像31が高さ方向・横方向に反転されるため観察はシュードステレオスコピック的(pseudostereoskopisch)であるので、付加的な光学装置8は、このようなシュードステレオスコピック効果を修正するSDI要素を有する。この種のSDI要素は、複数のプリズムの比較的複雑な組み合わせから構成される。このようなシステムは、それ自体既知であり、発明の本質的要素たりえないので、本書においてこれ以上詳細には説明しない。

0042

このような高さ方向・横方向に反転したシュードステレオスコピック画像をレンズ結像システムによって再び高さ方向・横方向の位置関係が正しい画像に変換することも同様に可能である。尤も、このようなレンズ光学システムは、少なくとも2つのレンズから構成しなければならないので、比較的長い構造になる。

0043

以下に、本発明の好ましい一実施例を図2を用いて説明する。

0044

図2に全体として符号200で示した顕微鏡は、付加的光学系(装置)(Zusatzoptik)、及び観察ビーム路を第1顕微鏡面Iから第2顕微鏡面IIへ偏向するための(第2)偏向要素の構成においてのみ図1に示した顕微鏡と異なる。顕微鏡のその他の構造要素は、図1の顕微鏡100の対応する構造要素に相応するため同じ符号を付して示した。従って、そのような構造要素及び顕微鏡内に形成されるビーム路の説明は省略する。

0045

図2からまず分かることは、図1の顕微鏡の場合と同様に、(付加的光学系の)検眼鏡レンズ30aが主対物レンズ2に前置されることである。しかしながら、図2では符号32aで示したとりわけ補正レンズ等の付加的光学系の光学要素は、主対物レンズ2に後置される、即ち顕微鏡筐体202の内部に配置される。補正レンズ32aは、主対物レンズ2を通過する観察ビーム路12aに対し、二重矢印Pで示したように挿脱可能に構成される。更に、補正レンズ32aは、二重矢印Qで示したように主対物レンズ2の光軸11ないし観察ビーム路12aに沿って摺動可能に構成される。補正レンズ32aの挿脱可能性により、同時に行われる主対物レンズ2を通過する観察ビーム路に対する眼底レンズないし検眼鏡レンズ30aの旋回的又は摺動的挿脱により、顕微鏡200は、(このような付加的光学系を必要としない)任意の眼科的処置利用可能となる。補正レンズ32aの光軸11に対し平行な摺動可能性により、主対物レンズ2に入射するビーム路12aの合焦(フォーカシング)が可能となる。

0046

補正レンズ32aを本発明に応じ顕微鏡筐体202の内部に配設することにより、手術中における汚染の問題は回避することができる。本発明によっても依然として手術中における汚染の危険に晒されているただ1つのレンズは、検眼鏡レンズ30aであるが、これはサイズが小さいので、比較的簡単かつ大掛かりな機構を要さずに清浄又は交換することができる(そのため不都合はない)。

0047

上述した通り、補正レンズ32aは、主対物レンズ2を介する観察ビーム路の中間像31への合焦に利用される。顕微鏡200の他の一実施例(不図示)では、補正レンズ32aを省略することや、付加的光学装置8の内部においてないし付加的光学装置8によって相応の屈折力も合焦可能性(手段)も実現することができる。

0048

この場合、付加的光学装置8の光学素子、例えばレンズは、第1ないし第2顕微鏡面IないしIIの符号11a、11bで示した光軸に関し、旋回ないし摺動可能に構成される。この場合も、相応の摺動可能性によって合焦は可能となる。この方策、即ち補正レンズ32aの機能を付加的光学装置8の枠内(範囲内)の(1つの)光学素子によって実現するという方策により、付加的光学装置8の光軸が水平面IないしIIに延在することとなるので、顕微鏡の構造高さを低減することができる。

0049

補正レンズ32aの1以上の機能、即ち屈折力及び合焦(作用)の生成の複数のレンズへの割り当てを実現することも可能である。例えば、図2に示した位置にあるレンズ32aを光軸11の方向に摺動しないように構成することも可能である。このようなレンズは、屈折力の生成の機能しか達成しない。この場合、合焦(作用)は、付加的光学装置8の枠内(範囲内)において、第1顕微鏡面Iの光軸11a又は第2顕微鏡面IIの光軸11bに沿った(1つの)レンズの相応の摺動可能性によって実現することができる。例えば(第1)偏向要素5が屈折力を有するよう構成することも可能である。この場合、例えば、この偏向要素を凹面鏡として又は湾曲面を有するプリズムとして構成すること(図2には明示していない)も可能である。

0050

更に、主対物レンズ2と主対物レンズ2に後置される光学要素32aとの間に(第1)偏向要素を配設することも可能であることに注意すべきである。これは、第1顕微鏡面I内にないし光軸11aに沿って光学要素32aを配することを意味する。しかしながら、この構成に対応する実施例については図2には示していないが、当業者であれば容易に理解できるであろう。

0051

図2符合22a、22bで示した(第2)偏向要素も凹面鏡又は湾曲面を有するプリズムとして構成することが好ましい。この構成により、例えば、2つの顕微鏡面I及びIIの間の当該両顕微鏡面に対し垂直に推移(延在)するビーム路12cに沿って中間像22を生成することが可能となる。そのため、この鉛直方向に延在する部分もビーム路の光学的処理に利用することができるため、顕微鏡200の水平方向の長さを短縮することができる。とりわけ、上述の通り、中間像31は検眼鏡レンズ30aの下流側において横方向・高さ方向に反転されるため、観察に際してシュードステレオスコピックな画像が生成される。凹面鏡として構成される(第2)偏向要素22a、22bは、このシュードステレオスコピック像から高さ方向及び横方向が正しい画像を生成することができる、即ちインバータとして機能することができる。詳しくは、以下のような観察ビーム推移(進行)が生成する:高さ方向・横方向が反転した中間像31を生成するビーム路(複数)は、補正レンズないし補助レンズ32a又は場合によっては((第1)偏向要素5における偏向後の)付加的光学装置8によって第1顕微鏡面Iの光軸11aに沿って実質的に軸に平行な(1つの)ビーム路へ変換される。この軸に平行なビーム路は、凹面鏡22aによって2つの顕微鏡面I及びIIの間の鉛直なビーム路12c内の第2の中間像22を生成するよう偏向される。この中間像22は、横方向及び高さ方向に(関し位置関係が)正しくステレオスコピックである。次いで、この中間像22は、第2顕微鏡面IIの凹面鏡22bによって無限遠方結像される(実質的に軸に平行なビーム路を形成)。第2顕微鏡面IIの光軸11bに沿って、好ましくは4チャンネル(4つのビーム通過経路)のズームシステムとして構成される拡大システム7が配され、これによって、上述の通り、主執刀医及び助手のためのステレオスコピックな分割(主執刀医にも助手にも立体視を可能とするビーム路の分割)が行われる。ここで、(第2)偏向要素22a、22bの二機能性について説明する。即ち、(第2)偏向要素22a、22bは、一方では、ビーム路の偏向を行って顕微鏡筐体202内部における空間利用の適正化を行い、他方では、シュードステレオスコピック中間像の反転を行って従来の方策と比べて(必要な)光学要素の数を減少可能とする。

0052

従って、(第2)偏向要素22a、22bは、それぞれ、顕微鏡筐体内部における観察ビーム路の偏向にも無限遠への画像生成ないし結像にも利用され、以って反転されたシュードステレオスコピック中間像の画像(の位置関係の)適正化(正立)を簡単かつ価格的にも妥当に実現することができる。

0053

図示の実施例では、従来使用されていた比較的複雑なプリズムシステムを有するSDIシステムを単純な凹面鏡22a、22bで置換することも可能である。また、凹面鏡22a、22bによって生成される二機能性を屈折力を有するよう構成された偏向プリズムによって生成することも可能である。また、(第2)偏向要素の何れか一方22a又は22bを、屈折力を有する(第1)偏向要素5で代替することも可能であろう。この最後の構成では、中間像22は、第1顕微鏡面Iで生成されるであろう。

0054

4つの観察チャンネルを有するよう構成される拡大システムを凹面鏡として構成される(第2)偏向要素22a、22bの下流側に配置することにより、主執刀医も助手もステレオスコピックな観察をすることが可能となるが、その際必要なインバータシステム(これは(第2)偏向要素22a、22bによって構成される)はただ1つだけである。また、拡大システムをインバータシステムの上流側に配置する(即ち被検対象側に配置する)場合も、主執刀医及び助手のためのインバータシステムはただ1つだけで十分である。尤も、インバータシステムは、主執刀医及び助手のためのビーム路をそれぞれ異なる方向へ偏向するための(図2に符号9で示した)分岐射出装置の上流側に配置しなければならない。

0055

上より、(付加的光学系の)検眼鏡レンズ30aを除き、全体としては、光学的要素はすべて顕微鏡筐体202内部に配設される。この検眼鏡レンズ30aは、上述の通り、顕微鏡と機械的に結合し、(顕微鏡に)旋回可能に支持され、補正レンズ(付加的光学系の光学要素)32aと電気機械的に結合する。

0056

完全を期すため、更に、例えば偏向素子6の位置又はその他の適切な位置にデータ差入射装置を配設することも可能である。この場合、例えば記録装置(Dokumentationseinrichtung)のための光学的ビームスプリッタ等を備えることも可能である。

0057

照明装置3に関し指摘しておくべきことは、図示の実施例では、補正レンズ32又は32aと拡大システム7との間に照明(ビーム)が差込入射されることである。このため、補正レンズ32又は32aにより調節される任意の合焦状態に関し、照明領域が常に適切な大きさ(適切な直径)を有するという有利な効果が生じる。

図面の簡単な説明

0058

眼内手術を実施するための従来の付加的光学系を有するよう構成された顕微鏡の縦(鉛直方向)断面を示した模式的側面図。
本発明の顕微鏡の好ましい一実施例の縦(鉛直方向)断面を示した模式的側面図。

符号の説明

0059

2主対物レンズ
3照明装置
3a照明用偏向要素
4ファイバケーブル
5 (第1)偏向要素
6偏向素子
7拡大システム(ズームシステム)
8 (付加的な)光学装置
9偏向装置ないし分岐射出装置
10 偏向装置
11 主対物レンズ2の光軸
11a、11b 第1ないし第2顕微鏡面の光軸
12a〜12h観察ビーム路
13 偏向装置10の回転軸
16 偏向素子
21a、21b 偏向要素
22a、22b (第2)偏向要素(凹面鏡、インバータシステム)
22中間像(面)
30検眼鏡レンズないし眼底レンズ
30a (付加的光学系の)検眼鏡レンズないし眼底レンズ
31 中間像(面)
32補正レンズ(Korrekturlinse)
32a 補正レンズ(付加的光学系の光学要素)
40被検対象
100ステレオ顕微鏡
102ハウジング(顕微鏡筐体)
200 ステレオ顕微鏡
202 ハウジング(顕微鏡筐体)
I、II、III 第1、第2、第3顕微鏡面

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