(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの対物光学系を共有すると共に、それぞれが左目用及び右目用の光路を有する第１及び第２立体顕微鏡部を備え、
前記対物光学系の後方に、前記対物光学系からの共通光路を前記第１立体顕微鏡部及び前記第２立体顕微鏡部に向かって分岐するビームスプリッタが設けられ、
前記ビームスプリッタは、前記共通光路の一部を前記第１立体顕微鏡部に向けて透過させると共にその残りを前記第２立体顕微鏡部に向けて反射する反射透過面を含む分岐部と、前記分岐部の両側に設けられ、前記共通光路を前記第１立体顕微鏡部のみに導く透過部とを有し、
前記反射透過面は、前記ビームスプリッタにおける前記共通光路の入射面から見て、矩形状に形成されており、
前記対物光学系の光軸に沿った前記ビームスプリッタの高さは、前記分岐部と前記透過部の配列方向に沿った前記ビームスプリッタの幅よりも小さいことを特徴とする手術顕微鏡。
【請求項２】
前記ビームスプリッタは前記第２立体顕微鏡部に固定され、
前記第１及び第２立体顕微鏡部は前記対物光学系の光軸を中心軸として互いに回転可能に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の手術顕微鏡。
【請求項３】
前記透過部の入射面又は出射面に、反射透過面と同じ透過率のＮＤフィルタが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の手術顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は同一の観察対象に対して複数の観察者による観察が可能な手術顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な手術顕微鏡は、主に、観察対象である患部からの光を取り入れる対物光学系と、この対物光学系の後方に設置されるズーム光学系と、このズーム光学系の後方に設置される接眼部とを有する。接眼部は左目用と右目用に独立に設けられ、患部からの放出角に依存した光束がそれぞれに入射する。そのため、両目で観察した場合には視差が生じて立体的な像を見ることができる。
【０００３】
脳外科手術などの微小な組織を操作する手術では、患部を立体的に観察できる上述の手術（立体）顕微鏡が多用されている。さらに、このような手術では術者が患部を観察するだけでなく、その患部を助手等が観察しつつ手術を補助することで患部の処置を効率良く行うことができる。この点に関して特許文献１は、複数の観察者が同一の患部を観察可能にした立体顕微鏡を開示しており、各観察者は倍率が異なった観察を独立して行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２０８９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
術者と助手の両者が立体顕微鏡を用いて患部を観察する場合、それぞれの観察倍率を独立に変更できることは手術の効率的に進めるために有利である。ところが、特許文献１の立体顕微鏡では対物レンズと観察対象である患部との間に、２本の観察光路に分岐するハーフミラーが設けられており、分岐した観察光路のそれぞれに対物レンズを設けているため、実質的には２台の立体顕微鏡と同じ数の光学系が必要になり高価になる。
【０００６】
また、光路を分岐する上では、対物レンズとその背後に位置するズーム光学系との間にビームスプリッタを設けることが考えられる。しかしながら、これらの間隔は光学的に広げることができず、実際には従来のビームスプリッタを設けることが困難であった。
【０００７】
本発明は、このような問題に着目して成されたものであり、同一の観察対象に対して複数の観察者による観察が可能な手術顕微鏡の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は手術顕微鏡であって、１つの対物光学系を共有すると共に、それぞれが左目用及び右目用の光路を有する第１及び第２立体顕微鏡部を備え、前記対物光学系の後方に、前記対物光学系からの共通光路を前記第１立体顕微鏡部及び前記第２立体顕微鏡部に向かって分岐するビームスプリッタが設けられ、前記ビームスプリッタは、前記共通光路の一部を前記第１立体顕微鏡部に向けて透過させると共にその残りを前記第２立体顕微鏡部に向けて反射する反射透過面を含む分岐部と、前記分岐部の両側に設けられ、前記共通光路を前記第１立体顕微鏡部のみに導く透過部とを有し、前記反射透過面は、前記ビームスプリッタにおける前記共通光路の入射面から見て、矩形状に形成されており、前記対物光学系の光軸に沿った前記ビームスプリッタの高さは、前記分岐部と前記透過部の配列方向に沿った前記ビームスプリッタの幅よりも小さいことを要旨とする。
【０００９】
前記第１及び第２立体顕微鏡部は前記対物光学系の光軸を中心軸として互いに回転可能に接続されていることが好ましい。
【００１０】
また、透過部の入射面又は出射面に、反射透過面と同じ透過率のＮＤフィルタを設けてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
ビームスプリッタの一部を透過部とすることで全体の形状が扁平になり、対物レンズ光学系とズーム光学系との間に設置することが可能になる。従って、1つの対物光学系を共有しつつ、独立に倍率を変えることのできる２つの立体顕微鏡部を有する手術顕微鏡を提供することができる。
【００１２】
また、第１及び第２立体顕微鏡部を対物光学系の光軸を中心軸として互いに回転可能にすることで、術者と助手の位置関係に制限が無くなり、手術が円滑になる。
【００１３】
ＮＤフィルターを設けることで、分岐部と透過部の透過率の差によって生じる明度ムラが無くなり、自然な観察像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る手術顕微鏡の概略構成図。
【図２】手術顕微鏡を示す斜視図。
【図３】ビームスプリッタを示す断面図示を含む平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１〜図３は本実施形態に係る手術顕微鏡１を示す図である。手術顕微鏡１は、図示せぬスタンド装置の先端リンクに吊り下げ状態で支持されている。
【００１６】
手術顕微鏡１の下部には光取入口２が設けられ、この光取入口２の上部に対物光学系３が設けられている。光取入口２はは図示せぬカバーガラスが取付けられている。手術顕微鏡１は、この対物光学系３を共有する第１立体顕微鏡部１０及び第２立体顕微鏡部２０によって構成される。第１立体顕微鏡部１０及び第２立体顕微鏡部２０は、例えば図１の接合面Ｋにおいて互いに回転可能に接続されている。このため、第２立体顕微鏡部２０は図２に示すように、対物光学系３の光軸３ａを中心軸として矢印Ｃの方向に回動することができる。なお、この接続には周知の構造・部材を用いる。また、詳細を後述する対物光学系３及びビームスプリッタ４は第２立体顕微鏡部２０内に固定されている。従って、第２立体顕微鏡部２０の回転時にはこれらも回転することになる。
【００１７】
（第１立体顕微鏡部）
第１立体顕微鏡部１０について説明する。
【００１８】
患部Ｔには図示せぬ光源からの光が照射され、この反射光（又は蛍光）が対物光学系３に取り込まれる。対物光学系３は取り込んだ光を、平行光として後方（図１、２における上方）に出射する。この平行光は第２立体顕微鏡部２０と共通の光路を形成する。
【００１９】
対物光学系３の後方にはビームスプリッタ４が設けられている。ビームスプリッタ４は、分岐部５とその両側に設けられた透過部６とを有する。これらは一体的に形成され、全体として扁平な角柱状となっている。なお、この材質は周知のガラスである。透過部６に入射した平行光はそのまま直進し、ビームスプリッタ４の上方に設けられた結像光学系１１に入射する。一方、分岐部５は、その内部に反射透過面７を有しており、平行光の一部はこの反射透過面７による反射によって第２立体顕微鏡部２０の結像光学系２１に導かれる。残りの平行光は反射透過面７を透過して直進し、透過部６を通過する平行光と同様に結像光学系１１に入射する。
【００２０】
結像光学系１１は、ズーム光学系１２や接眼光学系１３によって構成されている。結像光学系１１は左目用の光路Ｌ１を形成する結像光学系１１Ｌと右目用の光路Ｒ１を形成する結像光学系１１Ｒに分かれており、これらは光軸３ａに沿って互いに平行に位置している。各結像光学系１１Ｒ、１１Ｌは対物光学系３の光軸３ａを挟む形で対称に設けられており、対物光学系３からの平行光がそのまま入射する。具体的には、図３に示す領域Ａ１付近を通過した平行光が結像光学系１１Ｌに、領域Ａ２付近を通過した平行光が結像光学系１１Ｒにそれぞれ入射する。従って、各結像光学系１１Ｌ、１１Ｒに入射する光は、観察対象である患部Ｔからの反射光や蛍光の放出角の情報を失っておらず、観察者が接眼光学系１３、１３から観察した場合には視差が生じて立体的な像を観ることができる。
【００２１】
ビームスプリッタ４について詳述する。上述の通り、ビームスプリッタ４は、分岐部５とその両側に設けられた透過部６と有する。分岐部５と透過部６は光軸３ａに垂直な平面上に配列していており、これらは一体に形成されている。透過部６を設けることによって、ビームスプリッタ４の形状は全体として扁平になり、対物光学系３の光軸３ａに沿った高さＨは、分岐部５と透過部６の配列方向に沿った幅よりも小さい。具体的には、例えば高さＨが２４ｍｍで、幅Ｗが４５ｍｍである。
【００２２】
図３に示すように、ビームスプリッタ４は、対物光学系からの平行光が入射する入射面４ａと、直進した平行光が出射する出射面４ｂと、反射透過面７によって反射した光が出射する出射面４ｃとを有する。このうち、出射面４ｂは入射面４ａに対して平行であり、出射面４ｃは入射面４ａに対して垂直である。
【００２３】
分岐部５の反射透過面７は入射面４ａに対して４５°に且つ出射面４ｃに向かって傾斜している。反射透過面７は例えば誘電多層膜によって形成され、誘電多層膜は斜面全体に形成される。従って、入射面から見て、反射透過面７は矩形状に形成されることになる。
【００２４】
本実施形態のビームスプリッタ４は、例えば、直角プリズムの反射面を貼り合わせて立方体状に形成した所謂キューブタイプのビームスプリッタにおいて、対向する２つの平面を、互いの方向に向かって研磨することで形成できる。
【００２５】
尚、図３に示すように、各結像光学系１１Ｌ、１１Ｒに入射する光の一部は反射透過面７を透過しているため、観察像に明度のムラが生じる場合がある。そこで、この明度ムラを無くすために、入射面４ａ又は出射面４ｂの何れかの透過部６を構成する面に、反射透過面７と同じ透過率のＮＤ(Neutral Density)フィルタ８を設けてもよい。これにより自然な観察が可能になる。
【００２６】
（第２立体顕微鏡部）
次に、第２立体顕微鏡部２０について説明する。
【００２７】
第２立体顕微鏡部２０は、ビームスプリッタ４によって反射された光による結像を行う点が第１立体顕微鏡部１０と異なるだけで、その他の構成は第１立体顕微鏡部１０と同様である。即ち、第１立体顕微鏡部１０と同様に、第２立体顕微鏡部２０も患部Ｔからの反射光（又は蛍光）を対物光学系３で取り込み、この光のうち、ビームスプリッタ４によって反射されたものを結像光学系２１で結像する。
【００２８】
第２立体顕微鏡部２０の結像光学系２１も、左目用の光路Ｌ２を形成する結像光学系２１Ｌと右目用の光路Ｒ２を形成する結像光学系２１Ｒに分かれており、これらは参照軸３ｂに沿って互いに平行に位置している。なお、参照軸３ｂは、対物光学系３の光軸３ａが交わる反射透過面７の中心点を通る軸であって、その方向は光軸３ａ上を進行する光が反射透過面７によって鏡面反射した後の進行方向に等しい。図２に示す形態では、反射透過面７が光軸３ａに対して４５°傾斜しているので、参照軸３ｂは光軸３ａに対して垂直である。
【００２９】
各結像光学系２１Ｌ、２１Ｒはこの参照軸３ｂを挟む形で対称に設けられており、反射透過面７からの平行光がそのまま入射する。具体的には、図３に示す領域Ｂ１、Ｂ２付近で反射した平行光が各結像光学系２１Ｌ、２１Ｒに入射する。従って、各結像光学系２１Ｌ、２１Ｒに入射する光は、観察対象である患部Ｔからの反射光や蛍光の放出角の情報を失っておらず、観察者が接眼光学系２３、２３から観察した場合には視差が生じて立体的な像を観ることができる。
【００３０】
なお、第２立体顕微鏡部２０が第１立体顕微鏡部１０に対して回転可能に接続されているので、第２立体顕微鏡部２０の回転に合わせて、第１立体顕微鏡部１０の領域Ａ１、Ａ２は移動する。なお、第２立体顕微鏡部２０を９０°回転させると、第１立体顕微鏡部１０用の領域はＢ１、Ｂ２のようになり、第１立体顕微鏡部２０の領域はＡ１、Ａ２のようになるが、この場合でも、両方とも前述のように視差が生じて立体的な像を観ることができる。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態によれば、ビームスプリッタ４の一部を透過部６とすることで全体の形状が扁平になったため、狭小であった対物レンズ光学系３とズーム光学系１２との間でも光路を分岐することが可能になる。従って、1つの対物光学系３を共有しつつ、独立に倍率を変えることのできる手術顕微鏡を提供することができる。
【００３２】
なお、本発明に係る第１立体顕微鏡部１０及び第２立体顕微鏡部２０内の各結像光学系１１、２１の光路は、図１及び２に示す直線のみに限られない。即ち、必要に応じてプリズムやミラー等により光路を屈曲させてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１…手術顕微鏡、２…光取入口、３…対物光学系、３ａ…対物光学系の光軸、３ｂ…参照軸、４…ビームスプリッタ、５…分岐部、６…透過部、７…反射透過面、８…ＮＤフィルタ、１０…第１立体顕微鏡部、１１…結像光学系、２０…第２立体顕微鏡部、２１…結像光学系
【図１】
0005744475.tif 000002
【図２】
0005744475.tif 000003
【図３】
0005744475.tif 000004