(57)【要約】【課題】  前置レンズを交換するときに照明光と観察光の好適な分離状態を容易かつ迅速に得られる手術用顕微鏡装置を提供する。【解決手段】  照明光学系２０は、スリット幅の異なるスリット穴２４ａ１〜２４ａ３が形成されたスリット板２４を有する。屈折力の異なる複数の前置レンズ１３Ａ〜１３Ｃは、それぞれ収納部１７４Ａ〜１７４Ｃと一体形成されている。収納部１７４Ａ〜１７４Ｃは上昇規制部材１７２に装着される。上昇規制部材１７２はマイクロスイッチ１７８Ａ〜１７８Ｃを備える。収納部１７４Ａ〜１７４Ｃはそれぞれ突出部１７９Ａ〜１７９Ｃを有し、装着時にマイクロスイッチ１７８Ａ〜１７８Ｃの１つをＯＮにする。制御部６０は、ＯＮとなったマイクロスイッチからの検出信号に基づいて照明光の照明角度とスリットのスリット幅を設定する。【選択図】      図９
2006296806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被手術眼に対して照明光を所定の照明角度で照射する照明光学系と、
対物レンズと、
前記被手術眼と前記対物レンズの前側焦点との間の使用位置に設けられ、前記照明光学系からの前記照明光を集束させて前記被手術眼の内部を照明する前置レンズと、
接眼レンズを含み、前記前置レンズと前記対物レンズとを経由した前記被手術眼による前記照明光の反射光を前記接眼レンズまで導く観察光学系と、
を有する手術用顕微鏡装置において、
屈折力の異なる複数の前置レンズが前記使用位置に択一的に配置され、
前記複数の前置レンズの内、前記使用位置に配置される前記前置レンズを識別する識別情報を入力する入力手段と、
前記照明光学系を制御して、前記照明光の照明角度を前記入力された前記識別情報に対応する照明角度に設定する制御手段と、
を備えていることを特徴とする手術用顕微鏡装置。
【請求項２】
被手術眼に対して照明光を所定の照明角度で照射する照明光学系と、
対物レンズと、
前記被手術眼と前記対物レンズの前側焦点との間の使用位置に設けられ、前記照明光学系からの前記照明光を集束させて前記被手術眼の内部を照明する前置レンズと、
接眼レンズを含み、前記前置レンズと前記対物レンズとを経由した前記被手術眼による前記照明光の反射光を前記接眼レンズまで導く観察光学系と、
を有する手術用顕微鏡装置において、
前記照明光学系は、前記照明光の一部を通過させるスリットを形成し、そのスリット幅を変更可能とするスリット手段を含み、
屈折力の異なる複数の前置レンズが前記使用位置に択一的に配置され、
前記複数の前置レンズの内、前記使用位置に配置される前記前置レンズを識別する識別情報を入力する入力手段と、
前記スリット手段を制御して、前記スリットのスリット幅を前記入力された前記識別情報に対応するスリット幅に設定する制御手段と、
を備えていることを特徴とする手術用顕微鏡装置。
【請求項３】
被手術眼に対して照明光を所定の照明角度で照射する照明光学系と、
対物レンズと、
前記被手術眼と前記対物レンズの前側焦点との間の使用位置に設けられ、前記照明光学系からの前記照明光を集束させて前記被手術眼の内部を照明する前置レンズと、
接眼レンズを含み、前記前置レンズと前記対物レンズとを経由した前記被手術眼による前記照明光の反射光を前記接眼レンズまで導く観察光学系と、
を有する手術用顕微鏡装置において、
前記照明光学系は、前記照明光の一部を通過させるスリットを形成し、そのスリット幅を変更可能とするスリット手段を含み、
屈折力の異なる複数の前置レンズが前記使用位置に択一的に配置され、
前記複数の前置レンズの内、前記使用位置に配置される前記前置レンズを識別する識別情報を入力する入力手段と、
前記照明光学系を制御して、前記照明光の照明角度を前記入力された前記識別情報に対応する照明角度に設定するとともに、前記スリット手段を制御して、前記スリットのスリット幅を前記入力された前記識別情報に対応するスリット幅に設定する制御手段と、
を備えていることを特徴とする手術用顕微鏡装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記複数の前置レンズのそれぞれに対応する前記照明光の照明角度を指定する照明角度情報を記憶した照明角度情報記憶手段を含み、前記照明角度情報を参照して前記入力された前記識別情報により識別される前置レンズに対して指定された照明角度を取得し、前記照明光の照明角度を当該取得された照明角度に設定する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の手術用顕微鏡装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記複数の前置レンズのそれぞれに対応する前記スリット幅を指定するスリット幅情報を記憶したスリット幅情報記憶手段を含み、前記スリット幅情報を参照して前記入力された前記識別情報により識別される前置レンズに対して指定されたスリット幅を取得し、前記スリット手段のスリット幅を当該取得されたスリット幅に設定する、
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の手術用顕微鏡装置。
【請求項６】
前記照明光学系は、照明光を出力する出力手段と、前記出力手段からの照明光の出力位置を変更する出力位置変更手段とを含み、
前記制御手段は、前記出力位置変更手段による前記照明光の前記出力位置を変更することにより前記照明光の照明角度を変更する、
ことを特徴とする請求項１、請求項３及び請求項４のいずれか一項に記載の手術用顕微鏡装置。
【請求項７】
前記スリット手段は、スリット幅の異なる複数のスリット穴が形成されたスリット部材と、前記スリット部材を駆動して前記複数のスリット穴のいずれか一つを前記照明光の光路上に配置させる駆動手段とを含み、
前記制御手段は、前記駆動手段を制御して前記光路上に配置させるスリット穴を変更することにより前記スリット幅を変更する、
ことを特徴とする請求項２、請求項３及び請求項５のいずれか一項に記載の手術用顕微鏡装置。
【請求項８】
前記照明光の照明角度を変更するための第１の操作手段を更に備え、
前記制御手段は、前記入力手段により入力された前記識別情報に対応する複数の前記照明角度を指定するとともに、前記第１の操作手段からの操作に応じて前記照明光学系を制御して前記指定された複数の前記照明角度の照明光を択一的に切り換えて設定する、
ことを特徴とする請求項１、請求項３、請求項４及び請求項６のいずれか一項に記載の手術用顕微鏡装置。
【請求項９】
前記スリットのスリット幅を変更するための第２の操作手段を更に備え、
前記制御手段は、前記入力手段により入力された前記識別情報に対応する複数の前記スリット幅を指定するとともに、前記第２の操作手段からの操作に応じて前記スリット手段を制御して前記指定された複数の前記スリット幅のスリットを択一的に切り換えて設定する、
ことを特徴とする請求項２、請求項３、請求項５及び請求項７のいずれか一項に記載の手術用顕微鏡装置。
【請求項１０】
前記複数の前置レンズのそれぞれ或いはそれと一体に形成された部材には、前記識別情報の入力を指示する入力指示手段が設けられ、
前記入力手段は、前記入力指示手段による指示を検出する検出手段を含み、その検出結果に対応する前記識別情報を前記制御手段に入力する、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載の手術用顕微鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼科手術において使用される手術用顕微鏡装置に関し、特に、照明光を集束させて眼内を照明する前置レンズを備えた手術用顕微鏡装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、眼科分野における網膜硝子体手術においては、図１３に示すように、被手術眼Ｅの角膜Ｅｃ上に手術用コンタクトレンズ２００を載置するとともに、眼内にライトガイド（光ファイバ）２０１を挿入して手術部位を照明しつつ、カッターや鉗子等の手術器具２０２を眼内に挿入して手術を行っていた。なお、同図において、符号Ｅｃは角膜を示し、符号Ｅｖは硝子体腔を示している。この図１３に示す手術方法では、術者は、一方の手にライトガイド２０１を把持するとともに他方の手に手術器具２０２を把持した状態で手術を行わなければならず、細かな手術を行いにくいなどの問題が指摘されていた。
【０００３】
そのような問題に対処するため、被手術眼と対物レンズの前側焦点位置との間に、照明光を集束させて眼内を照明する前置レンズを備えた手術用顕微鏡装置が提案されている（たとえば特許文献１参照）。前置レンズは、屈折力の異なるものが複数個用意されており、眼底Ｅｒの観察位置などに応じて適宜選択されて手術用顕微鏡装置に装着される。
【０００４】
図１４は、前置レンズを有する手術用顕微鏡装置１００の外観構成を示している。手術用顕微鏡装置１００は、装置を支持する支柱２と、この支柱２の上端に一端が接続された第１アーム３と、この第１アーム３の他端に一端が接続された第２アーム４と、この第２アーム４の他端に接続された駆動装置５と、この駆動装置５により懸架された術者用顕微鏡６と、この術者用顕微鏡６に付設された助手用顕微鏡７と、各種操作を足で行うためのフットスイッチ８とを含んで構成されている。駆動装置５は、術者等による操作に応じて、術者用顕微鏡６と助手用顕微鏡７を上下方向及び水平方向に三次元的に移動させるように作用する。
【０００５】
術者用顕微鏡６は、各種光学系や駆動系などを収納する鏡筒部１０を有する。鏡筒部１０の上部には、倒像として得られる観察像を正立像に変換する公知の光学ユニット（像正立プリズム）を収納したインバータ部１２が設けられている。インバータ部１２の上部には、左右一対の接眼部１１Ｌ、１１Ｒが設けられている。術者は、この接眼部１１Ｌ、１１Ｒをのぞき込んで被手術眼Ｅを両眼で観察する。
【０００６】
また、術者用顕微鏡６には、前置レンズ１３が保持アーム１４を介して接続されている。保持アーム１４の上端部は垂直方向に回動可能に枢設されており、前置レンズ１３を被手術眼Ｅと対物レンズ（図示せず）の前側焦点との間の位置から退避できるようになっている。この退避された前置レンズ１３及び保持アーム１４は、図示しない収納部に収納される。
【０００７】
しかし、有水晶体眼（ｐｈａｋｉａ）や擬水晶体眼（ｐｓｅｕｄｏｐｈａｋｉａ）を観察対象とする場合、水晶体や眼内レンズ（ＩＯＬ）による比較的弱度の反射光によって観察像の明瞭性が低減される。また、強膜による散乱光も観察像のコントラストを悪化させる要因となっている。
【０００８】
このようなことを考慮すると、手術用顕微鏡装置は、（１）照明野の大きさ及び形状を変更できること、（２）照明野を移動できること、（３）観察光学系の光軸（観察光軸）と照明光学系の光軸（照明光軸）との角度（照明角度）を変更できること、などの機能を備えていることが望まれる。（１）、（２）を実現するための構成としては、照明光学系にスリット機構を組み込み、眼内をスリット光で照明する手法が知られている（たとえば特許文献１参照）。
【０００９】
そのような手術用顕微鏡装置の光学系の構成を図１５に示す。この光学系は、図１４の手術用顕微鏡装置１００においては術者用顕微鏡６の鏡筒部１０に収納されており、照明光学系２０と観察光学系３０とを含んで構成される。なお、図１５は助手用顕微鏡７側から見たときの光学系の側面図である。
【００１０】
観察光学系３０は、対物レンズ１５の光軸Ｏを挟んでその両側に左右一対設けられている。この左右の観察光学系３０は、ズームレンズ系３１、ビームスプリッタ３２、結像レンズ３３、像正立プリズム３４、眼幅調整プリズム３５、視野絞り３６及び接眼レンズ３７を有している。ズームレンズ系３１は複数のズームレンズ３１ａ、３１ｂ、３１ｃから構成される。ビームスプリッタ３２は、被手術眼Ｅからの観察光の一部を分離して助手用顕微鏡７やＴＶカメラ（図示せず）に導くためのものである。
【００１１】
照明光学系２０は、照明光源２１、コンデンサレンズ２２、照明野絞り２３、スリット板２４、照明プリズム２５及びコリメータレンズ２７を含んで構成されている。
【００１２】
スリット板２４にはスリット穴２４ａが形成されている。また、スリット板２４は、照明光学系２０の照明光路に対して挿脱可能とされており、特に、照明光路に挿入されているときには照明光軸Ｏ′に直交する方向に可動されるように構成されている。スリット穴２４ａは、照明光軸Ｏ′とスリット板２４の可動方向との双方に直交する方向に形成され、その眼底上における投影像は、観察光学系３０の左右の観察光軸を含む面に対して平行に延びる形状に形成される。
【００１３】
照明野絞り２３は、対物レンズ１５の前側焦点位置Ｆと光学的に共役な位置に設けられている。また、スリット板２４は、照明野絞り２３の近傍に配設されており、そのスリット穴２４ａは、対物レンズ１５の前側焦点位置Ｆに対して光学的にほぼ共役な位置に形成されている。更に、対物レンズ１５は、その前側焦点位置Ｆが眼底Ｅｒ（網膜）に共役となるように配置される。
【００１４】
照明光源２１は、術者用顕微鏡６の鏡筒部１０内に収納されている構成のほか、鏡筒部１０の外部に設けられて、照明光を光ファイバで鏡筒部１０内のコンデンサレンズ２２に導く構成を採用することが可能である。
【００１５】
従来の手術用顕微鏡装置では、手術用コンタクトレンズの表面や角膜による照明光の反射光が観察光学系に入射してグレアーを発生しないように、反射光を生じる境界面において照明光路と観察光路とを分離して配置させる構成が採用されている。
【００１６】
図１６は、被手術眼Ｅの角膜Ｅｃにおける照明光路と観察光路との好適な分離状態を表している。ここで、図１６（Ａ）は、屈折力が４０ディオプタ（Ｄ）の前置レンズ１３Ａを使用した場合に対応し、図１６（Ｂ）は、８０Ｄの前置レンズ１３Ｂを使用した場合に対応している。また、図１７は、図１６（Ａ）の分離状態を観察光学系３０の上方から見た場合を表し、図１８は、図１６（Ｂ）の分離状態を観察光学系３０の上方から見た場合を表している。
【００１７】
図１６（Ａ）の４０Ｄの前置レンズ１３Ａは、眼底Ｅｒ及びその近傍を観察するときに選択使用される。前置レンズ１３Ａにより集束された照明光３０１は、対物レンズ１５の光軸Ｏから離れた角膜Ｅｃ上の領域３０１ａを通過して眼内に入射し、眼底Ｅｒ及びその近傍を照明する。一方、眼底Ｅｒ及びその近傍による照明光３０１の反射光（観察光）４０１は、対物レンズ１５の光軸Ｏを含む領域４０１ａを通過して眼内から出射して前置レンズ１３Ａに向かって進行する。ここで、角膜Ｅｃにおける照明光３０１の通過領域３０１ａと観察光４０１の通過領域４０１ａとを互いに交わらない位置に形成するようにして、照明光３０１の角膜反射光が観察光４０１に混入しないようにする必要がある。
【００１８】
このとき、照明光路Ｔと左右の観察光路ＱＬ、ＱＲとは、対物レンズ１５上において、図１７（Ａ）に示すような分離状態になっている。また、角膜Ｅｃ上においては、照明光の通過領域３０１ａと、左観察光学系に入射する観察光４０１の通過領域４０１ａＬと、右観察光学系に入射する観察光４０１の通過領域４０１ａＲとは、図１７（Ｂ）に示すような分離状態になっている。
【００１９】
一方、図１６（Ｂ）の８０Ｄの前置レンズ１３Ｂは、眼底Ｅｒから離れた部位を観察するときに選択使用される。この場合も、角膜Ｅｃにおける照明光３０２の通過領域３０２ａと観察光４０２の通過領域４０２ａとを互いに交わらない位置に形成して、照明光３０２の角膜反射光が観察光４０２に混入しないようにする必要がある。
【００２０】
このとき、照明光路Ｔと左右の観察光路ＱＬ、ＱＲとは、対物レンズ１５上において、図１８（Ａ）に示すような分離状態になっている。また、角膜Ｅｃ上においては、照明光の通過領域３０２ａと、左観察光学系に入射する観察光４０２の通過領域４０２ａＬと、右観察光学系に入射する観察光４０１の通過領域４０２ａＲとは、図１８（Ｂ）に示すような分離状態になっている。
【００２１】
また、手術用コンタクトレンズを使用する場合には、図示は省略するが、その表面における照明光の通過領域と観察光の通過領域とを分離するとともに、角膜における双方の通過領域についても分離してやる必要がある。
【００２２】
照明光と観察光との分離状態は、被手術眼Ｅが対物レンズ１５の光軸Ｏ方向に大きく変位すると崩れてしまう。したがって、手術中における被手術眼Ｅの動きの変位量を勘案して、図１６〜図１８に示したような好適な分離状態を確保する必要がある。
【００２３】
従来の手術用顕微鏡装置では、術者等が手作業でそのような分離状態を確保していた。しかし、その作業を行う者が熟練者でない場合などには、上記の好適な分離状態を実現することは困難であった。
【００２４】
また、図１６に示したように、照明光と観察光との好適な分離状態は、前置レンズ１３の屈折力に対応して変化するので、前置レンズ１３を交換する度毎に照明光の照明角度やスリット幅を調整して好適な分離状態を確保しなければならなかったため、操作が面倒であった。更に、手術中に前置レンズ１３を交換すると、分離状態の確保に時間が掛かり、手術がいたずらに長引くおそれもあった。
【００２５】
【特許文献１】特開２００３−６２００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
本発明は、そのような事情に鑑みてなされたもので、前置レンズを交換するときに、照明光と観察光との好適な分離状態を容易かつ迅速に取得できる手術用顕微鏡装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、被手術眼に対して照明光を所定の照明角度で照射する照明光学系と、対物レンズと、前記被手術眼と前記対物レンズの前側焦点との間の使用位置に設けられ、前記照明光学系からの前記照明光を集束させて前記被手術眼の内部を照明する前置レンズと、接眼レンズを含み、前記前置レンズと前記対物レンズとを経由した前記被手術眼による前記照明光の反射光を前記接眼レンズまで導く観察光学系と、を有する手術用顕微鏡装置において、屈折力の異なる複数の前置レンズが前記使用位置に択一的に配置され、前記複数の前置レンズの内、前記使用位置に配置される前記前置レンズを識別する識別情報を入力する入力手段と、前記照明光学系を制御して、前記照明光の照明角度を前記入力された前記識別情報に対応する照明角度に設定する制御手段と、を備えていることを特徴とする。
【００２８】
また、請求項２に記載の発明は、被手術眼に対して照明光を所定の照明角度で照射する照明光学系と、対物レンズと、前記被手術眼と前記対物レンズの前側焦点との間の使用位置に設けられ、前記照明光学系からの前記照明光を集束させて前記被手術眼の内部を照明する前置レンズと、接眼レンズを含み、前記前置レンズと前記対物レンズとを経由した前記被手術眼による前記照明光の反射光を前記接眼レンズまで導く観察光学系と、を有する手術用顕微鏡装置において、前記照明光学系は、前記照明光の一部を通過させるスリットを形成し、そのスリット幅を変更可能とするスリット手段を含み、屈折力の異なる複数の前置レンズが前記使用位置に択一的に配置され、前記複数の前置レンズの内、前記使用位置に配置される前記前置レンズを識別する識別情報を入力する入力手段と、前記スリット手段を制御して、前記スリットのスリット幅を前記入力された前記識別情報に対応するスリット幅に設定する制御手段と、を備えていることを特徴とする。
【００２９】
また、請求項３に記載の発明は、被手術眼に対して照明光を所定の照明角度で照射する照明光学系と、対物レンズと、前記被手術眼と前記対物レンズの前側焦点との間の使用位置に設けられ、前記照明光学系からの前記照明光を集束させて前記被手術眼の内部を照明する前置レンズと、接眼レンズを含み、前記前置レンズと前記対物レンズとを経由した前記被手術眼による前記照明光の反射光を前記接眼レンズまで導く観察光学系と、を有する手術用顕微鏡装置において、前記照明光学系は、前記照明光の一部を通過させるスリットを形成し、そのスリット幅を変更可能とするスリット手段を含み、屈折力の異なる複数の前置レンズが前記使用位置に択一的に配置され、前記複数の前置レンズの内、前記使用位置に配置される前記前置レンズを識別する識別情報を入力する入力手段と、前記照明光学系を制御して、前記照明光の照明角度を前記入力された前記識別情報に対応する照明角度に設定するとともに、前記スリット手段を制御して、前記スリットのスリット幅を前記入力された前記識別情報に対応するスリット幅に設定する制御手段と、を備えていることを特徴とする。
【００３０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項３に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記制御手段は、前記複数の前置レンズのそれぞれに対応する前記照明光の照明角度を指定する照明角度情報を記憶した照明角度情報記憶手段を含み、前記照明角度情報を参照して前記入力された前記識別情報により識別される前置レンズに対して指定された照明角度を取得し、前記照明光の照明角度を当該取得された照明角度に設定する、ことを特徴とする。
【００３１】
また、請求項５に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記制御手段は、前記複数の前置レンズのそれぞれに対応する前記スリット幅を指定するスリット幅情報を記憶したスリット幅情報記憶手段を含み、前記スリット幅情報を参照して前記入力された前記識別情報により識別される前置レンズに対して指定されたスリット幅を取得し、前記スリット手段のスリット幅を当該取得されたスリット幅に設定する、ことを特徴とする。
【００３２】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１、請求項３及び請求項４のいずれか一項に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記照明光学系は、照明光を出力する出力手段と、前記出力手段からの照明光の出力位置を変更する出力位置変更手段とを含み、前記制御手段は、前記出力位置変更手段による前記照明光の前記出力位置を変更することにより前記照明光の照明角度を変更する、ことを特徴とする。
【００３３】
また、請求項７に記載の発明は、請求項２、請求項３及び請求項５のいずれか一項に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記スリット手段は、スリット幅の異なる複数のスリット穴が形成されたスリット部材と、前記スリット部材を駆動して前記複数のスリット穴のいずれか一つを前記照明光の光路上に配置させる駆動手段とを含み、前記制御手段は、前記駆動手段を制御して前記光路上に配置させるスリット穴を変更することにより前記スリット幅を変更する、ことを特徴とする。
【００３４】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１、請求項３、請求項４及び請求項６のいずれか一項に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記照明光の照明角度を変更するための第１の操作手段を更に備え、前記制御手段は、前記入力手段により入力された前記識別情報に対応する複数の前記照明角度を指定するとともに、前記第１の操作手段からの操作に応じて前記照明光学系を制御して前記指定された複数の前記照明角度の照明光を択一的に切り換えて設定する、ことを特徴とする。
【００３５】
また、請求項９に記載の発明は、請求項２、請求項３、請求項５及び請求項７のいずれか一項に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記スリットのスリット幅を変更するための第２の操作手段を更に備え、前記制御手段は、前記入力手段により入力された前記識別情報に対応する複数の前記スリット幅を指定するとともに、前記第２の操作手段からの操作に応じて前記スリット手段を制御して前記指定された複数の前記スリット幅のスリットを択一的に切り換えて設定する、ことを特徴とする。
【００３６】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記複数の前置レンズのそれぞれ或いはそれと一体に形成された部材には、前記識別情報の入力を指示する入力指示手段が設けられ、前記入力手段は、前記入力指示手段による指示を検出する検出手段を含み、その検出結果に対応する前記識別情報を前記制御手段に入力する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３７】
請求項１に記載の手術用顕微鏡装置によれば、複数の前置レンズの内、使用位置に配置される前置レンズを識別する識別情報が入力されると、照明光の照明角度をその識別情報に対応する照明角度に自動的に設定するように構成されているので、使用される前置レンズに応じた照明光と観察光との好適な分離状態を容易かつ迅速に取得することが可能となる。
【００３８】
請求項２に記載の手術用顕微鏡装置によれば、複数の前置レンズの内、使用位置に配置される前置レンズを識別する識別情報が入力されると、スリットのスリット幅をその識別情報に対応するスリット幅に自動的に設定するように構成されているので、使用される前置レンズに応じた照明光と観察光との好適な分離状態を容易かつ迅速に取得することが可能となる。
【００３９】
請求項１に記載の手術用顕微鏡装置によれば、複数の前置レンズの内、使用位置に配置される前置レンズを識別する識別情報が入力されると、照明光の照明角度をその識別情報に対応する照明角度に自動的に設定し、更に、スリットのスリット幅をその識別情報に対応するスリット幅に自動的に設定するように構成されているので、使用される前置レンズに応じた照明光と観察光との好適な分離状態を容易かつ迅速に取得することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本発明に係る手術用顕微鏡装置の好適な実施形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４１】
〈第１の実施形態〉
［外観構成］
本発明に係る手術用顕微鏡装置の第１の実施形態は、従来と同様の外観構成を備えている（図１４参照）。本実施形態の手術用顕微鏡装置１は、装置を支持する支柱２と、この支柱２の上端に接続された第１アーム３と、この第１アーム３に接続された第２アーム４と、この第２アーム４に接続された駆動装置５と、この駆動装置５により懸架された術者用顕微鏡６と、この術者用顕微鏡６に付設された助手用顕微鏡７と、各種操作を足で行うためのフットスイッチ８とを含んで構成される。
【００４２】
術者用顕微鏡６は、各種光学系や駆動系などを収納する鏡筒部１０を有する。鏡筒部１０の上部には、倒像として得られる観察像を正立像に変換する光学ユニット（像正立プリズム）を収納したインバータ部１２が設けられ、このインバータ部１２の上部には、左右一対の接眼部１１Ｌ、１１Ｒが設けられている。
【００４３】
また、術者用顕微鏡６には、前置レンズ１３が保持アーム１４を介して接続されている。前置レンズ１３は、被手術眼Ｅと対物レンズ１５の前側焦点位置との間の位置（「使用位置」と呼ぶ。）に配置され、照明光を集束させて被手術眼Ｅの眼内を照明する。前置レンズ１３は、異なる屈折力（たとえば４０Ｄ、８０Ｄ、１２０Ｄ等）を有する複数個が用意されており、観察部位に応じて択一的に使用される。前置レンズ１３の着脱態様については後述する。
【００４４】
図１は、術者用顕微鏡６に対する前置レンズ１３の接続態様を示している。鏡筒部１０の下端には、対物レンズ１５が設けられている。また、鏡筒部１０の術者側の側面には、屈折力の異なる複数の前置レンズ１３の内、どの前置レンズ１３を使用するかを選択入力するために操作されるスイッチ１６７が配設されている。このスイッチ１６７は、複数の前置レンズ１３と同数（たとえば３個）設けられており、操作者は、使用する前置レンズ１３に対応するスイッチ１６７を選択的に操作することで、当該前置レンズ１３が選択的に使用される旨を入力する。なお、スイッチ１６７は、このような形態に限定されるものではなく、複数の前置レンズ１３の内のいずれを使用するかを選択入力可能なスイッチ、たとえばダイヤル式などの他の形態のスイッチであってよい。また、スイッチ１６７は着脱可能な滅菌キャップで覆われており、手術中における患者への菌の感染を防止するようになっている。
【００４５】
前置レンズ１３は、その周囲を取り囲むように形成された保持板１４１ａにより保持されている。また、保持板１４１ａは、枢軸１４１ｂを介してアーム部１４１に接続されており、枢軸１４１ｂを中心に回動可能とされている。保持板１４１ａには傾斜部１４１ｃが形成されている。
【００４６】
アーム部１４１の上端部分にはコイルスプリング１５４が巻回されている。アーム部１４１の上端は枢軸１７４ａによって収納部１７４の一端に枢設されている。また、アーム部１４１には、術者側から見て左右方向に延びる前置レンズ操作ノブが設けられており（図示せず）、術者は、この前置レンズ操作ノブを把持して保持アーム１４を枢軸１７４ａを中心に旋回させることで、前置レンズ１３を前述の使用位置と後述の収納位置とにそれぞれ配置させることができる。
【００４７】
術者用顕微鏡６には、上部にフリンジ部１７１ａを有する昇降アーム１７１と、昇降アーム１７１の下部に接続された接続部１７１ｂと、この接続部１７１ｂに接続された上昇規制部材１７２と、接続部１７１ｂに挿通して設けられた連結ノブ１７３と、前置レンズ１３と保持アーム１４とが収納される収納部１７４とが設けられている。
【００４８】
また、術者用顕微鏡６は、昇降アーム１７１を支持する昇降アーム支持部材１７６を上下方向に駆動するための駆動部１７５を備えている。昇降アーム１７１は、昇降アーム支持部材１７６を挿通して設けられている。また、昇降アーム１７１は、フリンジ部１７１ａにより昇降アーム支持部材１７６からの落下が防止されている。結局、駆動部１７５が昇降アーム支持部材１７６を上下に移動させることにより、前置レンズ１３も一体的に上下に移動されて、対物レンズ１５との間の距離が変位される。
【００４９】
また、本体部６ａの下部には、前述の上昇規制部材１７２とともに前置レンズ１３等の上方への移動範囲を規制する上昇規制部材１７７が取り付けられている。この上昇規制部材１７７には連結穴１７７ａが形成されている。連結ノブ１７３は回転ネジにより構成されており、それを所定方向に回転させると、回転ネジの足部が連結穴１７７ａに嵌入される。それにより、前置レンズ１３、保持アーム１４、収納部１７４などが本体部６ａに連結される。なお、本体部６ａへの連結は、駆動部１７５によって前置レンズ１３等を一体的に上昇させて、連結ノブ１７３の回転ネジの足部の高さを連結穴１７７ａに合わせた後に行う。
【００５０】
図１（Ａ）に示す前置レンズ１３は、被手術眼Ｅと対物レンズ１５との間の使用位置に挿入された状態、即ち使用状態を示している。この状態から前置レンズ１３を収納する場合、術者は、前述の前置レンズ操作ノブを把持して保持アーム１４を上方に旋回させ、前置レンズ１３と保持アーム１４を収納部１７４に収納する。一方、収納部１７４に収納された前置レンズ１３を使用状態にするには、逆の要領で保持アーム１４を下方に旋回させる。
【００５１】
図１（Ｂ）は、前置レンズ１３と保持アーム１４が収納位置に配置している状態が示されている。収納部１７４の下面には、収納部１７４の長手方向に沿って凹状の収納部が形成されている。保持アーム１４は、この収納部内に収納される。また、保持板１４１ａは、枢軸１４１ｂを軸に回動されて折り曲げられた状態で収納されている。これは、保持板１４１ａの傾斜部１４１ｃと、収納部１７４の端部に取り付けられた接触部材１７４ｂとの作用によるものである。すなわち、アーム部１４１が上方に旋回されると傾斜部１４１ｃが接触部材１７４ｂに接触し、傾斜部１４１ｃの傾斜に案内されて保持板１４１ａが枢軸１４１ｂを軸に回動する。それにより、保持板１４１ａは自動的に折り曲げられて収納される。
【００５２】
〔前置レンズの着脱態様〕
収納部１７４は、上昇規制部材１７２に対して着脱可能に形成されている。このように着脱可能に構成するのは、手術後などに前置レンズ１３や保持アーム１４を滅菌するときに術者用顕微鏡６から取り外す必要があるためである。なお、収納部１７４から前置レンズ１３までは一体的に構成されている。前置レンズ１３等を取り外しても、前置レンズの無い手術用顕微鏡装置として使用できる。
【００５３】
図２は、上昇規制部材１７２に対する収納部１７４の接続態様の一例を表している。収納部１７４は、枢軸１７４ａと接触部材１７４ｃとを結ぶ方向（図１（Ａ）における左右方向）を長手方向（長さ方向）とする形状を有する。また、上昇規制部材１７２は、同じく図１（Ａ）における左右方向を長手方向（長さ方向）とする形状を有している。図２（Ａ）は、上昇規制部材１７２及び収納部１７４の短手方向（幅方向）の断面図であり、図２（Ｂ）は、それらの長手方向の透視図である。
【００５４】
図２（Ａ）に示すように、上昇規制部材１７２は、その下面側にフリンジ状の接続レール部１７２を有している。この接続レール部１７２ａは、上昇規制部材１７２の長さ方向に沿って形成されたレール形状を有し、幅方向に沿ってフリンジを有している。
【００５５】
収納部１７４は、保持アーム１４が収納される収納スペース１７４ｃをその下面側に形成している。また、収納部１７４の上面側には、長さ方向に沿って凹状の接続レール受け１７４ｅが形成されている。この接続レール受け１７４ｅは、収納部１７４の上面の幅方向両側から内側方向に向けて突出され、かつ、長さ方向に延びた形状を有する突出部１７４ｄによって形成されている。
【００５６】
収納部１７４を上昇規制部材１７２に装着する場合は、収納部１７４の接続レール受け１７４ｅの接触部材１７４ｃ側の端部を、上昇規制部材１７２の接続レール部１７２ａの連結ノブ１７３側の端部に合わせ、接続レール部１７２ａを接続レール受け１７４ｅに嵌入するように接続レール受け１７４ｅを接触部材１７４ｃ方向に移動させてやる。
【００５７】
一方、収納部１７４を上昇規制部材１７２から取り外す場合には、逆に、接続レール受け１７４ｅを枢軸１７４ａ方向に移動させてやる。
【００５８】
更に、図２（Ｂ）に示すように、上昇規制部材１７２の連結ノブ１７３側の端面上にはマイクロスイッチ１７８が設けられている。また、収納部１７４の接続レール受け１７４ｅの枢軸１７４ａ側の端面上には突出部１７９が設けられている。
【００５９】
ところで、前述したように、前置レンズ１３は、屈折力の異なるものが複数個用意されている。以下、屈折力４０Ｄの前置レンズ１３を符号１３Ａで、屈折力８０Ｄの前置レンズ１３を符号１３Ｂで、屈折力１２０Ｄの前置レンズ１３を符号１３Ｃで、それぞれ表すこととする。
【００６０】
また、前置レンズ１３から収納部１７４までは一体的に構成されている。そこで、前置レンズ１３Ａと一体の収納部１７４を符号１７４Ａで、前置レンズ１３Ｂと一体の収納部１７４を符号１７４Ｂで、前置レンズ１３Ｃと一体の収納部１７４を符号１７４Ｃで、それぞれ表すこととする。
【００６１】
図３、図４は、上昇規制部材１７２のマイクロスイッチ１７８及び各収納部１７４Ａ、１７４Ｂ、１７４Ｃの突出部１７９の形態を表している。なお、図３（Ａ）、図４（Ａ）は屈折力４０Ｄの前置レンズ１３Ａが使用される場合に相当し、図３（Ｂ）、図４（Ｂ）は屈折力８０Ｄの前置レンズ１３Ｂが使用される場合に相当し、図３（Ｃ）、図４（Ｃ）は屈折力１２０Ｄの前置レンズ１３Ｃが使用される場合に相当する。
【００６２】
上昇規制部材１７２のマイクロスイッチ１７８は、上昇規制部材１７２の連結ノブ１７３側の端面１７２ｂ上に配設された３つのマイクロスイッチ１７８Ａ、１７８Ｂ、１７８Ｃを含んで構成される。これら３つのマイクロスイッチ１７８Ａ、１７８Ｂ、１７８Ｃは、上昇規制部材１７２の幅方向に沿って一直線上に配置されている。
【００６３】
一方、前置レンズ１３と一体に構成された収納部１７４の接続レール受け１７４ｅの枢軸１７４ａ側の端面上には、単一の突出部１７９が設けられている。前置レンズ１３Ａと一体構成の収納部１７４Ａの突出部１７９Ａは、図３（Ａ）、図４（Ａ）に示すように、上昇規制部材１７２のマイクロスイッチ１７８Ａに対応する位置に配置されている。また、前置レンズ１３Ｂと一体構成の収納部１７４Ｂの突出部１７９Ｂは、図３（Ｂ）、図４（Ｂ）に示すように、上昇規制部材１７２のマイクロスイッチ１７８Ｂに対応する位置に配置されている。また、前置レンズ１３Ｃと一体構成の収納部１７４Ｃの突出部１７９Ｃは、図３（Ｃ）、図４（Ｃ）に示すように、上昇規制部材１７２のマイクロスイッチ１７８Ｃに対応する位置に配置されている。
【００６４】
収納部１７４Ａを上昇規制部材１７２に装着する場合、収納部１７４Ａの突出部１７９Ａは、図４（Ａ）に示すように、上昇規制部材１７２のマイクロスイッチ１７８Ａに向かって進行し、最終的にこのマイクロスイッチ１７８Ａに衝突してそれをＯＮに切り換える。このとき、他のマイクロスイッチ１７８Ｂ、１７８ＣはＯＦＦ状態のままとされる。同様に、収納部１７４Ｂを上昇規制部材１７２に装着する場合には、収納部１７４Ｂの突出部１７９Ｂは、図４（Ｂ）に示すようにマイクロスイッチ１７８Ｂに向かって進行してそれをＯＮに切り換える。このとき、他のマイクロスイッチ１７８Ａ、１７８ＣはＯＦＦ状態のままとされる。更に同様に、収納部１７４Ｃを上昇規制部材１７２に装着する場合には、収納部１７４Ｃの突出部１７９Ｃは、図４（Ｃ）に示すようにマイクロスイッチ１７８Ｃに向かって進行してそれをＯＮに切り換える。このとき、他のマイクロスイッチ１７８Ａ、１７８ＢはＯＦＦ状態のままとされる。
【００６５】
マイクロスイッチ１７８Ａ、１７８Ｂ、１７８Ｃは、それぞれ、突出部１７９Ａ、１７９Ｂ、１７９ＣによりＯＮに切り換えられたことに対応して電気信号（検出信号）を出力する。このとき、マイクロスイッチ１７８Ａ、１７８Ｂ、１７８Ｃは、それぞれ異なる検出信号を出力する。出力された検出信号は、後述の制御部に入力される。
【００６６】
各マイクロスイッチ１７８Ａ〜１７８Ｃから出力される検出信号は、たとえば電圧やパルス数が相異するようになっており、前置レンズ１３Ａ〜１３Ｃのうちのいずれが使用されるか（すなわち使用位置に配置されるか）を判別するために用いられる。この検出信号は、本発明の「識別情報」の一例に相当する。
【００６７】
マイクロスイッチ１７８Ａ〜１７８Ｃは、そのような検出信号を後述の制御部に入力する本発明の「入力手段」の一例に相当する。
【００６８】
突出部１７９Ａ〜１７９Ｃは、本発明の「入力指示手段」の一例に相当し、マイクロスイッチ１７８Ａ〜１７８Ｃを択一的にＯＮにして、使用される前置レンズ１３Ａ〜１３Ｃを識別する検出信号を後述の制御部に入力させるように作用する。このとき、マイクロスイッチ１７８Ａ〜１７８Ｃは、突出部１７９Ａ〜１７９Ｃによる検出信号入力の指示を検出する本発明の「検出手段」の一例に相当する。
【００６９】
［光学系の構成］
図５、図６は、本実施形態の手術用顕微鏡装置１が備える光学系の構成を表している。ここで、図５は助手用顕微鏡７側からの側面図であり、図６は術者側からの側面図である。なお、従来の手術用顕微鏡装置と同様の構成部分については図１５と同じ符号を用いることとし、また、以下の説明中における上下左右方向は、特に言及しない限り術者側から見た場合の方向とする。
【００７０】
〔観察光学系〕
観察光学系３０は、図６に示すように、対物レンズ１５の光軸Ｏを挟んで左右一対設けられた左観察光学系３０Ｌと右観察光学系３０Ｒとを含んで構成される。ここで、符号ＯＬは左観察光学系３０Ｌの観察光軸を示し、符号ＯＲは右観察光学系３０Ｒの観察光軸を示す。左右の観察光学系３０Ｌ、３０Ｒは、それぞれ、ズームレンズ系３１、ビームスプリッタ３２（右観察光学系３０Ｒのみ）、結像レンズ３３、像正立プリズム３４、眼幅調整プリズム３５、視野絞り３６及び接眼レンズ３７を有する。ズームレンズ系３１は複数のズームレンズ３１ａ、３１ｂ、３１ｃを有する。
【００７１】
右観察光学系３０Ｒのビームスプリッタ３２は、被手術眼Ｅから観察光軸ＯＲに沿って導光された観察光の一部を分離してＴＶカメラ撮像系に導く。このＴＶカメラ撮像系は、結像レンズ５４、反射ミラー５５及びＴＶカメラ５６を含んで構成される。ＴＶカメラ５６は、ＣＣＤ等の撮像素子５６ａを備えている。
【００７２】
助手用顕微鏡７は、対物レンズ１５を経由する助手の左右眼用の左右の観察光路を形成する光学系を備える。この助手用顕微鏡７の光学系は、図６に示すように、対物レンズ１５を経由しプリズム５０の反射面５０ａにて反射された被手術眼Ｅからの観察光を結像させる結像レンズ５１と、反射ミラー５２と、接眼レンズ５３とを含んでいる。なお、助手用顕微鏡７に専用のズームレンズ系（図示せず）を設けるようにしてもよい。その場合、助手用顕微鏡７による観察像のズーム倍率を観察光学系３０のズームレンズ系３１による（術者用の）ズーム倍率に連動させるように制御することが望ましい。助手用顕微鏡７の光学系の入射瞳は、プリズム５０の反射面５０ａとなっている。
【００７３】
〔照明光学系〕
照明光学系２０は、図５に示すように、照明光源２１、光ファイバ２１ａ、コンデンサレンズ２２、照明野絞り２３、スリット板２４、照明プリズム２５、出射口絞り２６及びコリメータレンズ２７を含んで構成される。
【００７４】
照明野絞り２３は、対物レンズ１５の前側焦点位置Ｆと光学的に共役な位置に設けられている。また、スリット板２４のスリット穴２４ａは、前側焦点位置Ｆに対して光学的にほぼ共役な位置に形成されている。更に、被手術眼Ｅの観察時には、対物レンズ１５の前側焦点位置Ｆが眼底Ｅｒ（網膜）に共役になるように、術者用顕微鏡６の鏡筒部１０の上下位置が調整される。
【００７５】
本実施形態における照明光源２１は、術者用顕微鏡６の鏡筒部１０の外部に設けられている。この照明光源２１には光ファイバ２１ａの一端が接続されている。光ファイバ２１ａの他端は、鏡筒部１０内のコンデンサレンズ２２に臨む位置に配置されている。照明光源２１から出力された照明光は、光ファイバ２１ａの上記他端から出力されてコンデンサレンズ２２に入射する。ここで、照明光源２１及び光ファイバ２１ａは、照明光を出力する本発明の「出力手段」の一例に相当する。
【００７６】
光ファイバ２１の上記他端（出射口）に臨む位置には、出射口の任意領域を遮蔽する出射口絞り２６が配設されている。出射口絞り２６により遮蔽される出射口の領域が変更されると、照明光の出射領域が変更される。たとえば、出射口絞り２６が出射口の上側領域を遮蔽した場合、照明光は出射口の下側領域のみから出射され、照明プリズム２５の反射面２５ａの上側領域にて反射される。また、出射口の下側領域を遮蔽した場合、照明光は出射口の上側領域のみから出射され、照明プリズム２５の反射面２５ａの下側領域にて反射される。したがって、光ファイバ２１ａの出射口の上側領域が遮蔽されたときの照明角度（たとえば７度）は、下側領域が遮蔽されたときの照明角度（たとえば４度）よりも大きくなる。ここで、照明角度とは、観察光学系３０の光軸ＯＬ、ＯＲ（対物レンズ１５の光軸Ｏ）に対して被手術眼Ｅに入射する照明光軸Ｏ′が成す角度（図５の左右方向における角度）を表す。
【００７７】
スリット板２４は、本発明の「スリット部材」の一例に相当し、図７に示すように、長方形状の複数（たとえば３つ）のスリット穴２４ａ１、２４ａ２、２４ａ３が形成された、遮光性を有するたとえば円盤状の部材によって構成される。スリット板２４に形成された複数のスリット穴は、それぞれ異なるスリット幅を有している。本実施形態では、３つのスリット穴２４ａ１、２４ａ２、２４ａ３のスリット幅を、それぞれ、２．５ｍｍ、５ｍｍ、９ｍｍに設定する。なお、スリット穴の個数やスリット幅は、以上のケースに限定されるものではなく、適宜に構成することが可能である。
【００７８】
また、スリット板２４は、その中心部に回動軸２４ｂを有している。この回動軸２４ｂは、スリット板２４を回転駆動する後述のスリット板回動機構に接続されている。各スリット穴２４ａ１、２４ａ２、２４ａ３は、回動中心からそれぞれ等距離の位置に形成され、スリット板回動機構によって照明光学系２０の照明光路上に択一的に配置されるようになっている。このとき、照明光路上に配置されたスリット穴２４ａ１、２４ａ２、２４ａ３が図５におけるスリット穴２４ａとして作用する。
【００７９】
また、スリット板２４（及びスリット板回動機構）は、後述のスリット板移動機構により、照明光学系２０の照明光軸Ｏ′に直交する方向（図５に示す矢印Ａの方向）に移動されるようになっている。
【００８０】
コリメータレンズ２７は、スリット穴２４ａを通過した照明光を平行光束にする。平行光束とされた照明光は、照明プリズム２５の反射面２５ａにて反射されて対物レンズ１５に入射し、更に前置レンズ１３を経由して被手術眼Ｅに照射される。
【００８１】
図８は、観察光学系３０の上方から見たときの、照明光学系２０の射出瞳及び観察光学系３０の入射瞳の位置関係を表している。なお、同図における下方向が術者側とされている。
【００８２】
照明光学系２０の射出瞳は、照明プリズム２５の反射面２５ａに形成される。この照明光学系２０の射出瞳２５ａ（反射面２５ａと同一視する。）は、観察光学系３０Ｌ、３０Ｒを挟んで術者の反対側の位置に形成され、かつ、観察光学系３０Ｌ、３０Ｒの左右の観察光軸ＯＬ、ＯＲを結ぶ方向（図８における左右方向）を長手方向とする長方形状を有している。なお、スリット板２４は、スリット穴２４ａの長手方向が射出瞳２５ａの長手方向と同じ方向を向くようにして照明光路上に配置される。
【００８３】
また、左観察光学系３０Ｌの入射瞳ＰＬは、図６に示すように、対物レンズ１５と左観察光学系３０Ｌのズームレンズ系３１との間の位置に形成される。同様に、右観察光学系３０Ｒの入射瞳ＰＲは、対物レンズ１５と右観察光学系３０Ｒのズームレンズ系３１との間の位置に形成される。左右の観察光学系３０Ｌ、３０Ｒの入射瞳ＰＬ、ＰＲは、図８に示すように、それぞれ観察光軸ＯＬ、ＯＲを中心に形成される。
【００８４】
［制御系の構成］
続いて、図９を参照して本実施形態の手術用顕微鏡装置１の制御系の構成について説明する。
【００８５】
手術用顕微鏡装置１の制御系は、制御部６０を中心に構成されている。制御部６０は、装置各部の制御を司るものであり、ＣＰＵ等のマイクロプロセッサを含む制御処理部６１と、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置を含む情報記憶部６２とを備えている。情報記憶部６２には装置制御用のコンピュータプログラムがあらかじめ格納されており（図示せず）、そのコンピュータプログラムを制御処理部６１が実行することで装置各部の制御が行われる。制御部６０は、本発明の「制御手段」の一例に相当する。
【００８６】
情報記憶部６２は、本発明の「照明角度情報記憶手段」及び「スリット幅情報記憶手段」に相当し、照明角度情報６２Ａとスリット幅情報６２Ｂとをあらかじめ記憶している。なお、この照明角度情報６２Ａとスリット幅情報６２Ｂは、同一の記憶装置に記憶してもよいし、それぞれ異なる記憶装置に記憶してもよい。
【００８７】
照明角度情報６２Ａは、複数の前置レンズ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃのそれぞれに対応する照明光の照明角度を指定する情報であり、たとえば、図１０に示すように、前置レンズ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃのそれぞれの屈折力に対応する照明角度を指定する情報として定義される。同図に示す照明角度情報６２Ａにおいては、屈折力４０Ｄの前置レンズ１３Ａに対して照明角度４度が指定され、屈折力８０Ｄの前置レンズ１３Ｂに対して照明角度７度が指定され、屈折力１２０Ｄの前置レンズ１３Ｃに対して照明角度７度が指定されているとともに、前置レンズ１３が収納されている場合や装着されていない場合など、前置レンズ１３が使用位置にない場合に対しては照明角度４度と７度とが指定されている。なお、指定される照明角度の選択肢は４度と７度に限定されるものではなく、また、その選択肢の個数は２以上の任意個数であってよい。
【００８８】
スリット幅情報６２Ｂは、複数の前置レンズ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃのそれぞれに対応するスリット板２４のスリット穴２４ａのスリット幅を指定する情報であり、たとえば、図１１に示すように、前置レンズ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃのそれぞれの屈折力に対応するスリット幅を指定する情報として定義される。同図に示すスリット幅情報６２Ｂにおいては、屈折力４０Ｄの前置レンズ１３Ａに対してスリット幅９ｍｍと５ｍｍとが指定され、屈折力８０Ｄの前置レンズ１３Ｂに対してスリット幅５ｍｍと２．５ｍｍとが指定され、屈折力１２０Ｄの前置レンズ１３Ｃに対してスリット幅２．５ｍｍが指定されているとともに、前置レンズ１３が使用位置にない場合に対してはスリット幅９ｍｍと５ｍｍと２．５ｍｍとが指定されている。なお、指定されるスリット幅の選択肢は９ｍｍ、５ｍｍ、２．５ｍｍに限定されるものではなく、また、その選択肢の個数は２以上の任意個数であってよい。
【００８９】
なお、屈折力４０Ｄの前置レンズ１３Ａを使用する場合において、図１６（Ａ）、図１７（Ｂ）に示すような照明光と観察光との好適な分離状態を確保するには、照明角度を４度程度に設定することが望ましい。また、スリット幅については、照明光量を考慮して９ｍｍないし５ｍｍ程度に設定することが望ましい。また、屈折力８０Ｄの前置レンズ１３Ｂを使用する場合において、図１６（Ｂ）、図１８（Ｂ）に示すような好適な分離状態を確保するには、照明角度を７度程度に設定し、スリット幅を５ｍｍないし２．５ｍｍ程度に設定することが望ましい。また、屈折力１２０Ｄの前置レンズ１３Ｂを使用する場合において好適な分離状態を確保するには、照明角度を７度程度に設定し、スリット幅を２．５ｍｍ程度に設定することが望ましい。すなわち、図１０に示す照明角度情報６２Ａは、各前置レンズ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを使用する場合における照明角度の好適な値を表しており、図１１に示すスリット幅情報６２Ｂは、各前置レンズ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを使用する場合におけるスリット幅の好適な値を表している。
【００９０】
照明光学系２０には、前述のように、照明光源２１、照明野絞り２３、スリット板２４及び出射口絞り２６が設けられている。制御部６０は、照明光源２１を制御して照明光を出力させ、また出力を停止させる。
【００９１】
スリット板２４は、それぞれ独立に制御されるスリット板回動機構７１とスリット板移動機構７２とによって駆動される。スリット板回動機構７１は、パルスモータ等の駆動装置を備えており、制御部６０からの制御信号に基づいてスリット板２４を回動軸２４ｂ周りに回転させる。制御部６０は、目的のパルス数のパルス信号を含む制御信号をスリット板回動機構７１に送る。スリット板回動機構７１は、このパルス信号のパルス数に対応する角度だけスリット板２４を回転させ、スリット穴２４ａ１、２４ａ２、２４ａ３を択一的に照明光路上に配置させる。このスリット板回動機構は、本発明の「駆動手段」の一例に相当する。
【００９２】
スリット板移動機構７２は、パルスモータ等の駆動装置を備え、制御部６０からの制御信号に基づいてスリット板２４とスリット板回動機構７１とを一体的に移動させるように動作する。その移動方向は、図５に示す矢印Ａの方向となっている。
【００９３】
照明野絞り２３は、制御部６０からの制御信号に従って動作する絞り駆動機構７３により駆動されて絞り値を変更する。絞り駆動機構７３は、周知の絞り部材の絞り値を調整するための周知の構成を有している。
【００９４】
出射口絞り２６は、制御部６０からの制御信号に基づいて動作する周知の絞り駆動機構７４により駆動され、光ファイバ２１ａの出射口の任意領域を遮蔽して照明光の照明角度を変更する。このように、出射口絞り２６及び絞り駆動機構７４は、光ファイバ２１ａの出射口からの照明光の出力位置を変更するように作用するものであり、本発明の「出力位置変更手段」の一例に相当する。
【００９５】
上昇規制部材１７２に設けられたマイクロスイッチ１７８Ａ、１７８Ｂ、１７８Ｃは、前述したように、ＯＮに切り換えられたことに対応して検出信号を出力する。この検出信号は制御部６０に入力される。各マイクロスイッチ１７８Ａ、１７８Ｂ、１７８Ｃからの検出信号は、前述のように電圧やパルス数などがそれぞれ相異している。制御部６０は、この相異に基づいて、どのマイクロスイッチ１７８Ａ、１７８Ｂ、１７８Ｃから入力された検出信号か判別する。
【００９６】
制御部６０には、フットスイッチ８からの操作信号が入力される。フットスイッチ８には、照明光の照明角度を変更するために操作されるボタン等の操作部と、スリット板２４のスリット穴２４ａのスリット幅を変更するために操作されるボタン等の操作部とが設けられている。フットスイッチ８は、本発明の「第１の操作手段」及び「第２の操作手段」の一例に相当する。
【００９７】
［動作態様］
以上のような構成を備える本実施形態の手術用顕微鏡装置１の動作態様について説明する。図１２に示すフローチャートは、手術用顕微鏡装置１の動作態様の一例を表している。
【００９８】
まず、術者等は、前置レンズ１３Ａを術者用顕微鏡６に装着するために、前置レンズ１３と一体の収納部１７４を上昇規制部材１７２に手作業で装着する（Ｓ１）。このとき、収納部１７４の突出部１７９がマイクロスイッチ１７８に衝突し、マイクロスイッチ１７８から制御部６０に検出信号が入力される（Ｓ２）。
【００９９】
制御処理部６１は、入力された検出信号の電圧やパルス数等に基づいて、その検出信号を出力したマイクロスイッチ１７８Ａ、１７８Ｂ、１７８Ｃを判別するとともに（Ｓ３）、その判別されたマイクロスイッチ１７８に基づき、術者用顕微鏡６に装着された前置レンズ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを判別する（Ｓ４）。
【０１００】
更に、制御処理部６１は、情報記憶部６２に記憶された照明角度情報６２Ａを参照し、判別された前置レンズ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃに対して指定された照明光の照明角度を取得する（Ｓ５）。また、制御処理部６１は、スリット幅情報６２Ｂを参照し、判別された前置レンズ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃに対して指定されたスリット板２４のスリット穴２４ａのスリット幅を取得する（Ｓ６）。
【０１０１】
続いて、制御処理部６１は、絞り駆動機構７４を制御して出射口絞り２６を駆動し、照明光の照明角度をステップＳ５にて取得された照明角度に設定する（Ｓ７）。また、スリット板回動機構７１を制御してスリット板２４を回転駆動し、ステップＳ６にて取得されたスリット幅のスリット穴２４ａを照明光軸Ｏ′上に配置させる（Ｓ８）。
【０１０２】
なお、ステップＳ５、Ｓ６において複数の照明角度、スリット幅が指定された場合、ステップＳ７、Ｓ８では、それら複数の指定値のうちの所定の１つを選択的に設定する。術者は、フットスイッチ８を操作して、その設定値を適宜に変更できる。
【０１０３】
制御処理部６１は、術者等の要求（たとえばフットスイッチ８に対する操作）に対応して照明光源２１を制御し、光ファイバ２１ａの出射口から照明光を出力させる（Ｓ９）。以上で前置レンズ１３の装着時における動作は終了となり、被手術眼Ｅの観察を行える状態となる。
【０１０４】
（動作の具体例）
以上で説明した動作態様の一具体例を説明する。たとえば屈折力８０Ｄの前置レンズ１３Ｂが装着されると（Ｓ１）、その前置レンズ１３Ｂと一体形成された収納部１７４Ｂの突出部１７９Ｂがマイクロスイッチ１７８Ｂに衝突し、マイクロスイッチ１７８Ｂから制御部６０に検出信号が入力される（Ｓ２）。
【０１０５】
制御処理部６１は、入力された検出信号に基づき、それを出力したマイクロスイッチ１７８Ｂを判別し（Ｓ３）、装着された前置レンズ１３Ｂを判別する（Ｓ４）。
【０１０６】
更に、照明角度情報６２Ａを参照して前置レンズ１３Ｂに対して指定された照明角度「７度」を取得し（Ｓ５）、スリット幅情報６２Ｂを参照して前置レンズ１３Ｂに対して指定されたスリット幅「５ｍｍ、２．５ｍｍ」を取得する（Ｓ６）。
【０１０７】
続いて、絞り駆動機構７４を制御し、光ファイバ２１ａの出射口の上側領域を遮蔽するように出射口絞り２６を駆動して、照明光の照明角度を７度に設定する（Ｓ７）。また、スリット板回動機構７１を制御し、指定されたスリット幅「５ｍｍ、２．５ｍｍ」のうちの所定の１つ、たとえば５ｍｍのスリット穴２４ａ２を照明光軸Ｏ′上に配置させるようにスリット板２４を回転駆動する（Ｓ８）。術者は、必要に応じてフットスイッチ８を操作してスリット幅を２．５ｍｍに切り換えることができる。術者の要求に応じて照明光源２１を駆動して光ファイバ２１ａの出射口から照明光を出力させる（Ｓ９）。
【０１０８】
本実施形態の手術用顕微鏡装置１は、照明角度やスリット幅の上記の自動調整動作に加え、照明角度やスリット幅の変更を手動で要求するための構成を具備している。制御系の図示は省略するが、術者用顕微鏡６の鏡筒部１０のスイッチ１６７を操作して、前置レンズ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃの内のいずれが装着されているかを選択入力すると、スイッチ１６７からの操作信号（識別情報）が制御部６０に入力される。制御部６０は、この操作信号に基づいてどの前置レンズ１３が装着されているか判別し、照明角度情報６２Ａ、スリット幅情報６２Ｂを参照して、その前置レンズ１３に対して指定された照明角度とスリット幅とを取得する。そして、絞り駆動機構７４、スリット板駆動機構７１をそれぞれ制御して、指定された照明角度及びスリット幅に設定する。
【０１０９】
［作用効果］
以上のような本実施形態の手術用顕微鏡装置１によれば、前置レンズ１３Ａ〜１３Ｃのいずれかが装着されると、その装着された前置レンズ１３を識別するための検出信号（識別情報）を制御部６０に入力する。そして、制御部６０は、その検出信号に対応する照明角度で照明光を照射するように制御するとともに、その検出信号に対応するスリット幅のスリットを照明光路上に形成するように制御する。それにより、前置レンズを装着するだけで、照明光の照明角度とスリットのスリット幅とが自動調整される。したがって、照明光と観察光の好適な分離状態を容易にかつ迅速に確保することが可能である。
【０１１０】
また、スリット幅情報６２Ｂにおける屈折力４０Ｄ、８０Ｄの前置レンズ１３Ａ、１３Ｂに対応するスリット幅のように（図１１参照）、単一の前置レンズ１３に複数のスリット幅を対応させ、フットスイッチ８等によってその複数のスリット幅を切換設定可能に構成することにより、照明光と観察光の分離状態とともに照明光量をも考慮した観察を行うことができる。
【０１１１】
なお、照明角度についても複数の選択肢を択一的に切換可能に構成することが可能である。たとえば、屈折率４０Ｄの前置レンズ１３Ａに対応する照明角度として４度と７度の双方を選択肢として指定し、フットスイッチ８等によりそれらを切換可能に構成することが可能である。
【０１１２】
また、本実施形態の手術用顕微鏡装置１においては、使用する前置レンズをスイッチ１６７で選択入力することも可能である。このような手動入力によれば、使用する前置レンズを選択入力するだけで、その前置レンズの使用に好適な照明角度やスリット幅が自動設定されるので、照明光と観察光の好適な分離状態を容易にかつ迅速に確保することができる。
【０１１３】
［変形例］
以上に詳述した構成は、本発明に係る手術用顕微鏡装置を好適に実施するための一構成例に過ぎないものである。したがって、本発明の要旨の範囲内における任意の変形を施すことが可能である。以下、そのような変形の一例について説明する。
【０１１４】
上記実施形態では、使用する前置レンズ１３を手動で指定入力するための構成として、術者用顕微鏡６の鏡筒部１０に設けられたスイッチ１６７が設けられているが、前置レンズ指定用のスイッチやボタン等の入力手段は、フットスイッチ８など、手術用顕微鏡装置１の他の部位に設けられていてもよい。
【０１１５】
また、上記実施形態では、照明角度とスリット幅との双方を入力された識別情報に基づいて自動設定するように構成されているが、それらの内の一方のみを自動設定するようにしてもよい。
【０１１６】
また、本出願人による特願２００５−１０７９５１号に記載のような、照明方向の異なる複数の照明光学系を備えた手術用顕微鏡装置に本発明を適用する場合には、各照明光学系の照明角度及び／又はスリット幅を同時に設定するように制御することが可能である。
【０１１７】
上記実施形態では、前置レンズ１３と一体に形成された収納部１７４にマイクロスイッチ１７８等の入力手段（検出手段）を設けたが、その設置位置は任意である。たとえば、前置レンズのみを交換する場合、各前置レンズの取り付け方向を決めるとともに、その周囲の異なる位置に突出部のような入力指示手段を設け、更に、保持板１４１ａの内周部における各突出部に対応する位置にマイクロセンサ等の検出手段を設けた構成などを採用することができる。また、前置レンズ１３を保持するホルダ（上記実施形態では保持板１４１ａ）ごと交換する構成を採用する場合、そのホルダとアーム部１４１との接続部分に入力手段（検出手段）を設けることができる。
【０１１８】
本発明の入力手段は、上記実施形態におけるマイクロスイッチによる構成などには限定されない。入力手段は、択一的に使用される複数の前置レンズの内、使用位置に配置される前置レンズ、すなわち使用状態に移行可能な状態とされた前置レンズを識別する識別情報を制御部に入力する作用を有するものであれば、任意の構成を採用することが可能である。
【０１１９】
その一例として、ＴＶカメラ５６による撮影画像を解析することで、どの前置レンズが選択使用されるかを判別することができる。そのために、たとえば各前置レンズ１３の保持板１４１ａに識別情報を設ける。この識別情報としては、バーコード、線等のマーク、色情報など、複数の前置レンズのそれぞれを識別可能とする任意の情報を採用できる。また、識別情報を設ける位置としては、保持板１４１ａの前置レンズ１３を取り囲む部位の上面や、その部位からアーム部１４１との接続位置まで延びるアーム状の部位の上面などとすることができる。
【０１２０】
ＴＶカメラ５６は、使用位置に配置されている或る前置レンズ１３の識別情報を含む画像を撮影する。このとき、必要に応じ、ズームレンズ系３１による撮影倍率を小さくして、識別情報が撮影範囲内に含まれるようにする。ＴＶカメラ５６は、識別情報を含む撮影画像（データ）を制御部６０に入力する。制御部６０は、入力された撮影画像を解析して、保持板１４１ａ等に付された識別情報を判別して、どの前置レンズ１３が使用位置に配置されているか判別する。そして、その判別結果に基づいて照明角度やスリット幅を自動設定する。ここで、本発明の「入力手段」は、ＴＶカメラ５６を含んで構成される。
【０１２１】
ＴＶカメラ５６を用いた他の例として、使用位置に配置された前置レンズ１３のレンズ面（対物レンズ１５側及び／又は被手術眼Ｅ側のレンズ面）における、照明光学系２０の射出瞳２５ａの反射像を撮影し、その撮影画像を解析して前置レンズ１３を判別する手法を採用することが可能である。前置レンズ１３のレンズ面における射出瞳２５ａの反射像は、図１７、図１８に示す対物レンズ１５や角膜Ｅｃ上の射出瞳２５ａの投影像と同様の長方形状に形成されるが、前置レンズ１３のレンズ面の曲面形状（曲率）に応じてサイズや位置や歪み度合の異なる反射像が撮影される。なお、各前置レンズが同じレンズ素材から形成されている場合には、屈折力の大きな前置レンズほどレンズ面の曲率が大きくなる。
【０１２２】
そこで、まず、各前置レンズ１３について、（たとえば、所定の照明角度及び所定の撮影倍率の場合における）射出瞳２５ａの反射像のサイズや位置や歪み度合の情報（反射像情報と呼ぶ。）を、実測や計算によってあらかじめ取得しておく。そして、手術時において、前置レンズ１３を使用位置に配置させ、照明光を照射させると、そのときの出射瞳２５ａの反射像をＴＶカメラ５６が撮影する。その撮影画像は、本発明の「識別情報」としてＴＶカメラ５６から制御部６０に入力される。
【０１２３】
制御部６０は、入力された撮影画像を解析して、射出瞳２５ａの反射像のサイズや位置や歪み度合を取得する。更に、その取得されたサイズ等に相当する前置レンズ１３を反射像情報を参照して判別する。そして、その判別結果に基づいて照明角度やスリット幅を設定する。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態の術者用顕微鏡に対する前置レンズの接続態様の一例を表す概略側面図である。図１（Ａ）は、前置レンズが使用位置に配置されている状態を表し、図１（Ｂ）は、前置レンズが収納位置に配置されている状態を表す。
【図２】本発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態の上昇規制部材に対する収納部の接続態様の一例を表す概略図である。図２（Ａ）は、上昇規制部材及び収納部の断面図であり、図２（Ｂ）は、それらの側面図である。
【図３】本発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態の上昇規制部材のマイクロスイッチ及び収納部の突出部の形態を表す概略図である。図３（Ａ）は屈折力４０ディオプタの前置レンズが使用される場合に相当し、図３（Ｂ）は屈折力８０ディオプタの前置レンズが使用される場合に相当し、図３（Ｃ）は屈折力１２０ディオプタの前置レンズが使用される場合に相当する。
【図４】本発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態の上昇規制部材のマイクロスイッチ及び収納部の突出部の形態を表す概略図である。図４（Ａ）は屈折力４０ディオプタの前置レンズが使用される場合に相当し、図４（Ｂ）は屈折力８０ディオプタの前置レンズが使用される場合に相当し、図４（Ｃ）は屈折力１２０ディオプタの前置レンズが使用される場合に相当する。
【図５】本発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態の光学系の構成を表す概略側面図である。
【図６】本発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態の光学系の構成を表す概略側面図である。
【図７】本発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態の照明光学系に含まれるスリット板の構成を表す概略図である。
【図８】本発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態の照明光学系の射出瞳及び観察光学系の入射瞳の位置関係を表す概略図である。
【図９】本発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態の制御系の構成を表すブロック図である。
【図１０】本発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態の照明角度情報の一例を表す図である。
【図１１】本発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態のスリット幅情報の一例を表す図である。
【図１２】本発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態の動作態様の一例を表すフローチャートである。
【図１３】眼内にライトガイドを挿入して観察部位を照明して行う手術の態様を表す断面図である。
【図１４】従来の手術用顕微鏡装置の外観構成を表す概略図である。
【図１５】従来の手術用顕微鏡装置の光学系の構成を表す概略側面図である。
【図１６】被手術眼の角膜における手術用顕微鏡装置の照明光路と観察光路との好適な分離状態を表す概略図である。図１６（Ａ）は、屈折力が４０ディオプタの前置レンズを使用した場合に相当し、図１６（Ｂ）は、８０ディオプタの前置レンズを使用した場合に相当する。
【図１７】手術用顕微鏡装置の照明光路と観察光路との好適な分離状態を表す概略図である。図１７（Ａ）は、屈折力が４０ディオプタの前置レンズを使用した場合の対物レンズ上における照明光路と左右の観察光路との分離状態を表し、図１７（Ｂ）は、４０ディオプタの前置レンズを使用した場合の被手術眼の角膜における照明光路と左右の観察光路との分離状態を表す。
【図１８】手術用顕微鏡装置の照明光路と観察光路との好適な分離状態を表す概略図である。図１８（Ａ）は、屈折力が８０ディオプタの前置レンズを使用した場合の対物レンズ上における照明光路と左右の観察光路との分離状態を表し、図１８（Ｂ）は、８０ディオプタの前置レンズを使用した場合の被手術眼の角膜における照明光路と左右の観察光路との分離状態を表す。
【符号の説明】
【０１２５】
Ｅ  被手術眼
Ｅｃ  角膜
１  手術用顕微鏡装置
６  術者用顕微鏡
８  フットスイッチ
１３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ  前置レンズ
１５  対物レンズ
Ｏ  光軸
２０  照明光学系
２１  照明光源
２１ａ  光ファイバ
２２  コンデンサレンズ
２３  照明野絞り
２４  スリット板
２４ａ、２４ａ１、２４ａ２、２４ａ３  スリット穴
２５  照明プリズム
２５ａ  反射面、射出瞳
２６  出射口絞り
２７  コリメータレンズ
Ｏ′  照明光軸
３０  観察光学系
３０Ｌ  左観察光学系
３０Ｒ  右観察光学系
ＯＬ、ＯＲ  光軸
ＰＬ、ＰＲ  入射瞳
３１  ズームレンズ系
３２  ビームスプリッタ
３３  結像レンズ
３４  像正立プリズム
３５  眼幅調整プリズム
３６  視野絞り
３７  接眼レンズ
６０  制御部
６１  制御処理部
６２  情報記憶部
６２Ａ  照明角度情報
６２Ｂ  スリット幅情報
７１  スリット板回動機構
７２  スリット板移動機構
７３、７４  絞り駆動機構
１７２  上昇規制部材
１７８、１７８Ａ、１７８Ｂ、１７８Ｃ  マイクロスイッチ
１７４、１７４Ａ、１７４Ｂ、１７４Ｃ  収納部
１７９、１７９Ａ、１７９Ｂ、１７９Ｃ  突出部
【図１】
2006296806.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006296806.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006296806.tif 000011
【図１０】
2006296806.tif 000012
【図１１】
2006296806.tif 000013
【図１２】
2006296806.tif 000014
【図１３】
2006296806.tif 000015
【図１４】
2006296806.tif 000016
【図１５】
2006296806.tif 000017
【図１６】
2006296806.tif 000018
【図１７】
2006296806.tif 000019
【図１８】
2006296806.tif 000020