(57)【要約】【課題】被手術眼を照明する照明光の角度が変更されたときに、好適な明るさの観察像を容易に得ることができる手術用顕微鏡装置を提供する。【解決手段】手術用顕微鏡装置１は、照明光学系２０、観察光学系３０及び制御部６０を含んで構成される。照明光学系２０は、照明光を発する照明光源２１と、観察光学系３０の光軸に対する照明光の角度（照明角度）を変更する出射口絞り２３及び照明絞り２４を有する。照明角度が変更されると、制御部６０は、変更後の照明角度と照明強度情報６２ａとに基づいて照明光の強度を決定する。更に、制御部６０は、照明光源２１を制御して、決定された強度の照明光を出力させる。【選択図】図１０
2009118955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を発する光源を含み、前記光源から発せられた照明光を被手術眼に投射する照明光学系と、
接眼レンズを含み、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に導く観察光学系と、
を有する手術用顕微鏡装置であって、
前記照明光学系は、前記観察光学系の光軸に対する前記照明光の角度を変更する変更手段を含み、
前記変更手段により前記照明光の角度が変更されたときに、当該変更後の角度に基づいて、前記光源から発せられる照明光の強度を変更する制御手段と、
を備えることを特徴とする手術用顕微鏡装置。
【請求項２】
前記変更手段は、前記光源から発せられた照明光の一部を遮蔽することにより前記照明光の角度を変更する遮蔽手段を含み、
前記制御手段は、前記遮蔽手段により前記照明光の角度が変更されたときに、当該変更後における前記照明光の遮蔽態様に基づいて、前記光源から発せられる照明光の強度を変更する、
ことを特徴とする請求項１に記載の手術用顕微鏡装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記遮蔽手段による照明光の遮蔽態様と照明光の強度とを関連付ける関連情報を予め記憶する記憶手段を含み、前記変更後の前記照明光の遮蔽態様に関連付けられた強度を前記関連情報に基づいて取得し、前記取得された強度の照明光を発するように前記光源を制御する、
ことを特徴とする請求項２に記載の手術用顕微鏡装置。
【請求項４】
前記照明光学系は、前記観察光学系の光軸の近傍に配置され、前記遮蔽手段を通過した前記照明光を前記被手術眼に向けて反射する反射部材を含み、
前記遮蔽手段は、前記反射部材の反射面の形状に合わせた形状の孔部が形成された第１の遮蔽部材と、前記孔部の一部を遮蔽可能な第２の遮蔽部材と、前記孔部に対して前記第２の遮蔽部材を連続的に移動可能な駆動手段とを含み、
前記制御手段は、前記駆動手段により前記第２の遮蔽部材が移動されたときに、当該移動後の前記第２の遮蔽部材の位置に基づいて、前記光源から発せられる照明光の強度を変更する、
ことを特徴とする請求項２に記載の手術用顕微鏡装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記第２の遮蔽部材の位置を検出する検出手段を含み、前記検出された位置に基づいて前記照明光の強度を変更する、
ことを特徴とする請求項４に記載の手術用顕微鏡装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記駆動手段を制御して前記第２の遮蔽部材を移動させ、当該制御内容に基づいて前記照明光の強度を変更する、
ことを特徴とする請求項４に記載の手術用顕微鏡装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記第２の遮蔽部材の位置と照明光の強度とを関連付ける関連情報を予め記憶する記憶手段を含み、前記移動後の前記第２の遮蔽部材の位置に関連付けられた強度を前記関連情報に基づいて取得し、前記取得された強度の照明光を発するように前記光源を制御する、
ことを特徴とする請求項４〜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８】
照明光を発する光源を含み、前記光源から発せられた照明光を被手術眼に投射する照明光学系と、
接眼レンズを含み、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に導く観察光学系と、
を有する手術用顕微鏡装置であって、
前記照明光学系は、前記観察光学系の光軸に対する前記照明光の角度を変更する変更手段を含み、
前記観察光学系は、前記被手術眼による前記照明光の反射光の一部を受光する受光手段を含み、
前記変更手段により前記照明光の角度が変更されたときに、当該変更後における前記受光手段による受光結果に基づいて、前記光源から発せられる照明光の強度を変更する制御手段と、
を備えることを特徴とする手術用顕微鏡装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記受光手段による前記反射光の受光強度が所定範囲に含まれるように前記照明光の強度を変更する、
ことを特徴とする請求項８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】
この発明は、眼科手術において使用される手術用顕微鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼科分野の手術においては、被手術眼の拡大像を観察するために専用の顕微鏡が使用される。このとき、観察像の視認性向上を図る手法としてレッドレフレックス（徹照像）が知られている。レッドレフレックスは、被手術眼の眼底に照明光を投影し、その拡散反射光により得られる赤みがかった像である（たとえば特許文献１を参照）。
【０００３】
手術用顕微鏡装置は、被手術眼を照明する照明光学系と、照明された被手術眼を観察するための観察光学系とを有する。観察光学系は、その光軸（観察光軸）が被手術眼の光軸にほぼ一致するように配置される。照明光学系は、観察光軸に対して傾斜した方向から被手術眼を照明する。被手術眼に入射する照明光が観察光軸に対して成す角度を照明角度と呼ぶことにする。
【０００４】
このとき、照明角度が小さい成分のみで被手術眼を照明することにより、コントラストの良い観察像が得られることが知られている。そのために、手術用顕微鏡装置には、照明光の一部（照明角度の大きい成分や小さい成分）を遮蔽するための絞りが設けられている（たとえば特許文献２を参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２５７０３７号公報
【特許文献２】特開２００４−１３９００２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の手術用顕微鏡装置によれば、レッドレフレックスのコントラストを向上させるために光源が発した光の一部を遮蔽するようになっているため、被手術眼に投射される照明光の強度（光量）が低くなり、結果として、観察像の明るさが低下して明瞭性を損なうことがある。
【０００７】
なお、観察像を明るくするために光源が発する光の強度を調整することは可能である。しかし、従来の手術用顕微鏡装置では、強度の調整を手動で行っていたため、操作が煩雑になるという問題が生じる。また、照明角度に合わせて適正な強度に合わせるのは容易ではなく（特に非熟練者）、そのための操作も煩雑である。
【０００８】
この発明は、以上のような問題を解決するためになされたものであり、被手術眼を照明する照明光の角度が変更されたときに、好適な明るさの観察像を容易に得ることが可能な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】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、照明光を発する光源を含み、前記光源から発せられた照明光を被手術眼に投射する照明光学系と、接眼レンズを含み、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に導く観察光学系と、を有する手術用顕微鏡装置であって、前記照明光学系は、前記観察光学系の光軸に対する前記照明光の角度を変更する変更手段を含み、前記変更手段により前記照明光の角度が変更されたときに、当該変更後の角度に基づいて、前記光源から発せられる照明光の強度を変更する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記変更手段は、前記光源から発せられた照明光の一部を遮蔽することにより前記照明光の角度を変更する遮蔽手段を含み、前記制御手段は、前記遮蔽手段により前記照明光の角度が変更されたときに、当該変更後における前記照明光の遮蔽態様に基づいて、前記光源から発せられる照明光の強度を変更する、ことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記制御手段は、前記遮蔽手段による照明光の遮蔽態様と照明光の強度とを関連付ける関連情報を予め記憶する記憶手段を含み、前記変更後の前記照明光の遮蔽態様に関連付けられた強度を前記関連情報に基づいて取得し、前記取得された強度の照明光を発するように前記光源を制御する、ことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記照明光学系は、前記観察光学系の光軸の近傍に配置され、前記遮蔽手段を通過した前記照明光を前記被手術眼に向けて反射する反射部材を含み、前記遮蔽手段は、前記反射部材の反射面の形状に合わせた形状の孔部が形成された第１の遮蔽部材と、前記孔部の一部を遮蔽可能な第２の遮蔽部材と、前記孔部に対して前記第２の遮蔽部材を連続的に移動可能な駆動手段とを含み、前記制御手段は、前記駆動手段により前記第２の遮蔽部材が移動されたときに、当該移動後の前記第２の遮蔽部材の位置に基づいて、前記光源から発せられる照明光の強度を変更する、ことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記制御手段は、前記第２の遮蔽部材の位置を検出する検出手段を含み、前記検出された位置に基づいて前記照明光の強度を変更する、ことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記制御手段は、前記駆動手段を制御して前記第２の遮蔽部材を移動させ、当該制御内容に基づいて前記照明光の強度を変更する、ことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項７に記載の発明は、請求項４〜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、前記制御手段は、前記第２の遮蔽部材の位置と照明光の強度とを関連付ける関連情報を予め記憶する記憶手段を含み、前記移動後の前記第２の遮蔽部材の位置に関連付けられた強度を前記関連情報に基づいて取得し、前記取得された強度の照明光を発するように前記光源を制御する、ことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項８に記載の発明は、照明光を発する光源を含み、前記光源から発せられた照明光を被手術眼に投射する照明光学系と、接眼レンズを含み、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に導く観察光学系と、を有する手術用顕微鏡装置であって、前記照明光学系は、前記観察光学系の光軸に対する前記照明光の角度を変更する変更手段を含み、前記観察光学系は、前記被手術眼による前記照明光の反射光の一部を受光する受光手段を含み、前記変更手段により前記照明光の角度が変更されたときに、当該変更後における前記受光手段による受光結果に基づいて、前記光源から発せられる照明光の強度を変更する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記制御手段は、前記受光手段による前記反射光の受光強度が所定範囲に含まれるように前記照明光の強度を変更する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
この発明に係る手術用顕微鏡装置は、変更手段により照明角度が変更されたときに、変更後の角度に基づいて、光源から発せられる照明光の強度を自動的に変更するように構成されている。したがって、この手術用顕微鏡装置によれば、被手術眼を照明する照明光の角度が変更されたときに、好適な明るさの観察像を容易に得ることが可能である。
【００１９】
また、この発明に係る手術用顕微鏡装置は、変更手段により照明角度が変更されたときに、変更後に受光手段により得られた被手術眼による照明光の反射光の受光結果に基づいて、光源から発せられる照明光の強度を自動的に変更するように構成されている。したがって、この手術用顕微鏡装置によれば、被手術眼を照明する照明光の角度が変更されたときに、好適な明るさの観察像を容易に得ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
この発明に係る手術用顕微鏡装置の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。
【００２１】
［外観構成］
まず、図１〜図３を参照しながら、この実施形態に係る手術用顕微鏡装置の外観構成を説明する。手術用顕微鏡装置１は、被手術眼Ｅの手術において、手術野を観察するために使用される。
【００２２】
手術用顕微鏡装置１の支柱２の上端には、第１アーム３の一端が接続されている。第１アーム３の他端には、第２アーム４の一端が接続されている。第２アーム４の他端には、駆動装置５が接続されている。駆動装置５には、術者用顕微鏡６が懸架されている。術者用顕微鏡６には、助手用顕微鏡７が付設されている。
【００２３】
手術用顕微鏡装置１には、フットスイッチ８が設けられている。術者は、フットスイッチ８を足で操作することで手術用顕微鏡装置１に所望の動作を実行させる。駆動装置５は、フットスイッチ８等を用いた操作に対応し、術者用顕微鏡６や助手用顕微鏡７を３次元的に移動させる。駆動装置５は、モータ等のアクチュエータを含んで構成される。
【００２４】
術者用顕微鏡６の鏡筒部１０には、各種の光学系や駆動系が収納されている。鏡筒部１０の上部には、インバータ部１２が設けられている。インバータ部１２は、倒像を正立像に変換する光学ユニットである。インバータ部１２の上部には、左右の接眼部１１Ｌ、１１Ｒが設けられている。接眼部１１Ｌ、１１Ｒには、それぞれ接眼レンズが設けられている（後述）。また、鏡筒部１０の下端には、対物レンズ１５が設けられている。
【００２５】
術者用顕微鏡６には、保持アーム１４の上端部が連結されている。保持アーム１４の下端部には、前置レンズ１３が保持されている。前置レンズ１３は、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としては、異なる屈折力（たとえば４０Ｄ、８０Ｄ、１２０Ｄ等）を有する複数個のレンズが用意されており、これらが択一的に保持アーム１４に装着される。
【００２６】
保持アーム１４の上端部は、上下方向に回動可能に枢設されている。それにより、前置レンズ１３は、被手術眼Ｅと対物レンズ１５との間の位置に挿脱可能とされる。前置レンズ１３が挿入される位置（使用位置）は、対物レンズ１５の光軸上の位置であり、かつ、対物レンズ１５の前側焦点位置と被手術眼Ｅとの間の位置である。
【００２７】
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により保持される。保持板１４１ａは、枢軸１４１ｂを介してアーム部１４１に接続され、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。
【００２８】
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により収納部１７４の一端に枢設されている。アーム部１４１には、術者側から見て左右方向に延びる操作ノブが設けられている（図示せず）。術者は、この操作ノブを把持して保持アーム１４を枢軸１７４ａ周りに旋回させることにより、前置レンズ１３の位置を前述の使用位置と後述の収納位置とに切り替えることができる。
【００２９】
術者用顕微鏡６の本体部６ａには、駆動部１７５が設けられている。駆動部１７５には、支持部材１７６を介して昇降アーム１７１が接続されている。昇降アーム１７１の上端にはフリンジ部１７１ａが形成され、昇降アーム１７１が支持部材１７６から落下するのを防止している。駆動部１７５は、支持部材１７６とともに昇降アーム１７１を上下方向に移動させる。このとき、昇降アーム１７１とともに前置レンズ１３も一体的に移動される。
【００３０】
昇降アーム１７１の下端には接続部１７１ｂが設けられている。接続部１７１ｂには、上昇規制部材１７２が接続されている。上昇規制部材１７２は、昇降アーム１７１が所定位置まで上昇されたときに、本体部６ａ側の上昇規制部材１７７に当接する。このように、上昇規制部材１７２、１７７は、昇降アーム１７１が所定位置より上方に移動しないように作用する。
【００３１】
接続部１７１ｂには、連結ノブ１７３が設けられている。連結ノブ１７３を所定方向に回転させると、回転ネジ（図示せず）の先端が連結穴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等が本体部６ａに連結される。この連結状態では、前置レンズ１３等の移動が禁止される。
【００３２】
上昇規制部材１７２には、収納部１７４が接続されている。収納部１７４は、保持アーム１４（及び前置レンズ１３）を収納する。図３は、保持アーム１４が収納された状態を表している。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、枢軸１７４ａを中心に旋回されることにより、この収納部内に収納される。
【００３３】
保持アーム１４が収納された状態では、図３に示すように、前置レンズ１３のレンズ面が上下方向を向いた状態となる。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。すなわち、枢軸１７４ａを中心にアーム部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に案内されて保持板１４１ａが枢軸１４１ｂを中心に回転する。それにより、前置レンズ１３は、図３に示すような状態で当該収納位置に配置される。
【００３４】
一方、図２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配置された状態を表している。この状態から前置レンズ１３を収納する場合、術者は、前述の操作ノブを把持して保持アーム１４を上方に旋回させることで、前置レンズ１３と保持アーム１４を収納部１７４に収納する。また、これとは逆の要領で保持アーム１４を下方に旋回させることにより、収納状態の前置レンズ１３を使用位置に配置させることができる。
【００３５】
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。これは、前置レンズ１３や保持アーム１４を滅菌する際などに術者用顕微鏡６から取り外すためである。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等を取り外した状態では、手術用顕微鏡装置１は、前置レンズ１３の無い手術用顕微鏡装置として使用できる。
【００３６】
［光学系の構成］
続いて、図４〜図９を参照しつつ、手術用顕微鏡装置１の光学系について説明する。ここで、図４は助手用顕微鏡７側から光学系を見た図であり、図５は術者側から光学系を見た図である。なお、この実施形態において、上下、左右、前後等の方向は、特に言及しない限り術者側から見た場合の方向とする。
【００３７】
〔観察光学系〕
観察光学系３０は、図５に示すように左右一対設けられている。左側の観察光学系３０Ｌを左観察光学系と呼び、右側の観察光学系３０Ｒを右観察光学系と呼ぶ。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、対物レンズ１５の光軸Ｏを挟むようにして形成されている。
【００３８】
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を含んでいる。
【００３９】
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。
【００４０】
ＴＶカメラ５６は撮像素子５６ａを備えている。撮像素子５６ａは、たとえば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）イメージセンサや、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等によって構成される。撮像素子５６ａとしては、たとえば２次元の受光面を有するものが用いられる。
【００４１】
手術用顕微鏡装置１の使用時には、撮像素子５６ａの受光面は、たとえば、角膜Ｅｃの表面と光学的に共役な位置、又は、角膜曲率半径の１／２だけ角膜頂点から深さ方向に離れた位置と光学的に共役な位置に配置される。
【００４２】
助手用顕微鏡７は、術者を補助する助手が用いる顕微鏡である。助手用顕微鏡７は、対物レンズ１５を経由する左右の観察光路を形成する光学系を備える。この光学系は、プリズム５０、結像レンズ５１、反射ミラー５２及び接眼レンズ５３を含んで構成される。
【００４３】
プリズム５０は、対物レンズ１５の周端の近傍に設けられている。被手術眼Ｅからの観察光は、対物レンズ１５を経由してプリズム５０に入射し、反射面５０ａにて反射される。そして、この観察光は、結像レンズ５１により集光され、反射ミラー５２により反射されて接眼レンズ５３に導かれる。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。
【００４４】
〔照明光学系〕
照明光学系２０は、図４に示すように、照明光源２１、ライトガイド２２、出射口絞り２３、照明絞り２４、コンデンサレンズ２５、コリメータレンズ２６及びミラー２７を含んで構成される。
【００４５】
照明光源２１は、この発明の「光源」の一例であり、被手術眼Ｅを照明するための照明光を出力する。照明光源２１は、たとえば鏡筒部１０の外部に設けられている。照明光源２１は、たとえばハロゲンランプやキセノンランプやＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などの任意の発光装置を含んで構成される。照明光源２１は、この発光装置に電力を供給する電源装置を含んでいてもよい。
【００４６】
ライトガイド２２は、光ファイバ等を含んで構成されている。照明光源２１の近傍には、ライトガイド２２の一方の端面が配設されている。照明光源２１から出力された光（の一部）は、当該端面（入射口）に入射し、他方の端面（出射口）まで導光される。
【００４７】
ライトガイド２２の出射口に臨む位置には、出射口絞り２３が設けられている。出射口絞り２３は、ライトガイド２２の出射口の一部領域を遮蔽している。出射口絞り２３には、図６に示すように五角形の孔部２３ａが形成されている。孔部２３ａは、ライトガイド２２の出射口２２ａよりも小さい。なお、孔部２３ａの形状は、ミラー２７の反射面の形状に合わせて形成されている（後述）。
【００４８】
出射口絞り２３の近傍には、照明絞り２４が設けられている。照明絞り２４は、図７に示すように、出射口絞り２３の孔部２３ａの一部を遮蔽する。更に、照明絞り２４は、出射口絞り２３に対して相対的に移動可能とされている。その移動方向は、図４及び図７の矢印Ａが示す方向である。照明絞り２４は、特に、出射口絞り２３に対して連続的に移動可能である（段階的に移動可能としてもよい）。このような照明絞り２４によれば、孔部２３ａの開口領域を変更することが可能になる。
【００４９】
出射口絞り２３は「第１の遮蔽部材」の一例であり、照明絞り２４は「第２の遮蔽部材」の一例である。なお、出射口絞り２３の位置と照明絞り２４の位置を逆にしてもよい。
【００５０】
コンデンサレンズ２５は、出射口絞り２３及び照明絞り２４を経由した照明光を集光する。コリメータレンズ２６は、コンデンサレンズ２５により集光された照明光を平行光束にする。平行光束とされた照明光は、ミラー２７に向かって進行する。
【００５１】
ミラー２７は、その反射面が照明光の進行方向に対して傾斜するように配置されている。この反射面は、ミラー２７のコリメータレンズ２６側の面である。この反射面は、上記のように、出射口絞り２３の孔部２３ａに対応する形状を有している。ミラー２７は、この発明の「反射部材」の一例である。なお、このようなミラー２７の代わりに、照明光を反射させる反射面を有するプリズムなどの反射部材を用いることが可能である。
【００５２】
照明光学系２０と観察光学系３０の位置関係を図８に示す。この図は、対物レンズ１５等を上方から見たときの態様を表している。ミラー２７（の反射面）は、出射口絞り２３の孔部２３ａと同様に五角形に形成されている。この五角形の底辺部分は、その頂点部分よりも上方かつ光軸Ｏ寄りに位置する。また、ミラー２７の斜辺（頂点を一端として底辺側に向かう２つの辺）は、観察光学系３０に入射する光をミラー２７が遮らないための形状である。ここで、符号ＰＬは左観察光学系３０Ｌの入射瞳を表し、符号ＰＲは右観察光学系３０Ｒの入射瞳を表している（図５を参照）。
【００５３】
なお、ミラー２７の形状と孔部２３ａの形状とが逆向きになっているのは、コンデンサレンズ２５とコリメータレンズ２６との間で照明光が一度焦点を結ぶように設計されていることによる。
【００５４】
照明光学系２０の射出瞳は、ミラー２７の反射面上に形成される。照明絞り２４が孔部２３ａを全く遮蔽していないときには、ミラー２７の反射面の（ほぼ）全体に亘る五角形状の射出瞳が形成される。一方。照明絞り２４が孔部２３ａの一部を遮蔽しているときには、遮蔽されていない孔部２３ａの領域に対応する射出瞳が反射面上に形成される。
【００５５】
ここで、図９を参照して照明角度について説明する。照明角度は、被手術眼Ｅに投射される照明光が、対物レンズ１５の光軸Ｏ（観察光学系３０の光軸ＯＬ、ＯＲに平行である）に対して成す角度を意味する。
【００５６】
照明角度は、照明絞り２４の位置を変えることにより変更される。照明絞り２４が孔部２３ａの領域を遮蔽していない場合、照明光はミラー２７の（ほぼ）全体で照射されて反射される。すなわち、この場合には、図９に示す符号Ｌ１と符号Ｌ２とに挟まれた領域を断面とするビームからなる照明光が用いられる。
【００５７】
ここで、符号Ｌ０と符号Ｌ１とに挟まれた領域のビームは、たとえば照明角度が２°の成分（２°照明成分）を表す。また、符号Ｌ０と符号Ｌ２とに挟まれた領域のビームは、たとえば照明角度が４°の成分（４°照明成分）を表す。
【００５８】
また、照明絞り２４が孔部２３ａの底辺側の所定領域（たとえば、五角形の高さ（底辺から頂点までの距離）の半分以下の領域）を遮蔽している場合、照明光は、ミラー２７の下端側の所定領域のみに照射されて反射される。すなわち、この場合には、たとえば２°照明成分のみからなる照明光が用いられる。この照明態様は、たとえばレッドレフレックスによる観察を行うときに適用される。
【００５９】
なお、照明絞り２４は、前述のように連続的に移動可能であるので、上記以外の照明態様を適宜に行うことができる。
【００６０】
［制御系の構成］
続いて、図１０を参照しつつ、手術用顕微鏡装置１の制御系について説明する。
【００６１】
〔制御部〕
手術用顕微鏡装置１の制御系は、制御部６０を中心に構成される。制御部６０は、手術用顕微鏡装置１の各部を制御する。また、制御部６０は、各種のデータ処理を行う。制御部６０は、この発明の「制御手段」の一例である。
【００６２】
制御部６０は、ＣＰＵ等のマイクロプロセッサと、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブ等の記憶装置とを含んで構成される。この記憶装置には、手術用顕微鏡装置１を制御するためのプログラムが予め記憶されている。
【００６３】
主制御部６１は、前述の駆動装置５、駆動部１７５及び照明光源２１をそれぞれ制御する。また、主制御部６１は、フットスイッチ８が操作されたときに、その操作内容に応じた動作を手術用顕微鏡装置１に実行させる。
【００６４】
また、主制御部６１は、撮像素子５６ａによる検出結果を受け付ける。そして、主制御部６１は、この検出結果に基づいて被手術眼Ｅの撮影画像を表示装置（図示せず）に表示させる。また、主制御部６１は、この検出結果（撮影画像等）を記憶部６２などの記憶装置に記憶させる。
【００６５】
更に、主制御部６１は駆動機構７０を制御する。駆動機構７０は、主制御部６１の制御を受けて照明絞り２４を移動させる。駆動機構７０は、モータ等のアクチュエータを含んで構成される。駆動機構７０は、この発明の「駆動手段」の一例である。
【００６６】
なお、照明絞り２４を手動で移動させるように構成することもできる。この場合、たとえば術者用顕微鏡６（の鏡筒部１０）に操作ノブを設ける。操作ノブが操作されると、その駆動力を駆動機構が照明絞り２４まで伝達する。この駆動機構は、たとえばギア等を含んで構成される。このような操作ノブ及び駆動機構は、この発明の「駆動手段」の一例である。
【００６７】
上記駆動手段は、絞り２３、２４とともに、この発明の「遮蔽手段」及び「変更手段」の一例を構成している。
【００６８】
更に、主制御部６１には、絞り位置検出部８０による検出結果が入力される。絞り位置検出部８０は、照明絞り２４の位置を検出する。絞り位置検出部８０は、たとえばポテンショメータ（ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｅｒ）等の任意の位置検出デバイスを含んで構成される。
【００６９】
記憶部６２は、各種のデータを記憶する。記憶部６２は、ハードディスクドライブ等の記憶装置を含んで構成される。記憶部６２は、この発明の「記憶手段」の一例である。
【００７０】
記憶部６２は、照明強度情報６２ａを予め記憶している。照明強度情報６２ａは、照明絞り２４（及び出射口絞り２３）による照明光の遮蔽態様と、照明光の強度とを関連付ける情報である。照明強度情報６２ａは、この発明の「関連情報」の一例である。
【００７１】
照明強度情報６２ａの具体例を説明する。照明光の強度が一定だと仮定すると、照明絞り２４の位置、つまり出射口絞り２３に対する照明絞り２４の相対位置に応じて、被手術眼Ｅに投射される照明光の強度が変化する。すなわち、照明絞り２４による孔部２３ａの遮蔽領域を増大させると被手術眼Ｅに投射される照明光の強度が小さくなり、当該遮蔽領域を減少させると被手術眼Ｅに投射される照明光の強度が大きくなる。したがって、上記仮定の下においては、照明絞り２４の位置に応じて被手術眼Ｅの観察像の明るさが変化することになる。
【００７２】
このように、照明角度の変更とともに観察像の明るさが大きく変化すると、観察を好適に行えないおそれがある。特に、照明絞り２４が孔部２３ａを大きく遮蔽する場合（たとえばレッドレフレックスを得る場合）に、観察像が暗くなって被手術眼Ｅを詳細に観察できなくなるおそれがある。
【００７３】
照明強度情報６２ａは、照明絞り２４の各位置に対して照明光の強度を関連付ける情報である。なお、この照明光の強度は、照明光源２１から発せられる照明光の強度を表す。照明強度情報６２ａによる関連付けは、たとえば、被手術眼Ｅに投射される照明光の強度が照明絞り２４の位置に関わらず（ほぼ）一定になるように、照明絞り２４の位置と照明光の強度とを関連付けるものである。
【００７４】
すなわち、照明絞り２４の位置は、孔部２３ａを遮蔽する領域と一対一に対応する。この遮蔽領域は、ミラー２７に到達する照明光の断面と一対一に対応する。したがって、照明絞り２４の位置は、ミラー２７に到達する照明光の断面積と一対一に対応する。照明光の断面における光の強度分布が均一であると仮定すると、このような対応関係に基づいて、ミラー２７に到達する照明光の断面積と、照明光源２１から発せられる照明光の強度とが反比例するような照明強度情報６２ａを作成することが可能である。なお、上記強度分布の実測値に基づいて、上記反比例関係を補正してもよい。
【００７５】
照明強度決定部６３は、絞り位置検出部８０による検出結果、つまり照明絞り２４の位置の検出結果と、照明強度情報６２ａとに基づいて、照明光の強度を決定する。この処理は、照明強度情報６２ａを参照して、照明絞り２４の位置の検出結果に対応する照明光の強度を取得することで行う。
【００７６】
なお、照明強度情報６２ａが照明絞り２４の位置と照明光の強度とを連続的な関係（グラフ等）にとして関連付けている場合、照明強度決定部６３は、照明絞り２４の位置の検出結果に対応する照明光の強度を照明強度情報６２ａから探索する。
【００７７】
一方、照明強度情報６２ａが照明絞り２４の位置と照明光の強度とを離散的な関係（テーブル情報や、単なるプロット情報等）として関連付けている場合であって、照明絞り２４の位置の検出結果が上記離散的な関係により直接に関連付けられていない場合には、照明強度決定部６３は、当該検出結果に対応する照明光の強度を、上記離散的な関係に基づき補間して求める。
【００７８】
［動作態様］
手術用顕微鏡装置１の動作態様を説明する。図１１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。
【００７９】
まず、術者等のオペレータは、所定の操作を行って、照明絞り２４の位置を変更する（Ｓ１）。それにより、被手術眼Ｅに対する照明角度が変更される。
【００８０】
絞り位置検出部８０は、照明絞り２４の位置を検出する（Ｓ２）。なお、絞り位置検出部８０は、照明絞り２４の位置を常時監視するように構成されていてもよいし、照明絞り２４の位置が変更されたことに対応して検出を行うように構成されていてもよい。前者としては、たとえば、所定時間間隔で照明絞り２４の位置を検出するように構成できる。後者としては、たとえば、オペレータにより操作されたフットスイッチ８やノブから制御部６０に操作信号を送信し、この操作信号を受けた制御部６０が絞り位置検出部８０に制御信号を送り、この制御信号を受けた絞り位置検出部８０が照明絞り２４の位置の検出を行うように構成できる。
【００８１】
絞り位置検出部８０は、照明絞り２４の位置の検出結果を制御部６０に送る。照明強度決定部６３は、この検出結果と照明強度情報６２ａとに基づいて、照明光の強度を決定する（Ｓ３）。
【００８２】
主制御部６１は、照明光源２１を制御して、ステップ３で決定された強度の照明光を出力させる（Ｓ４）。この制御は、たとえば、照明光源２１の上記発光装置（ハロゲンランプ等）に供給する電流値や、発光装置に印可する電圧値を変更することにより行う。以上で、照明光の強度を自動的に変更する動作は終了となる。
【００８３】
上記動作態様の具体例を説明する。術者は、まず、全照明（２°照明成分と４°照明成分の双方を用いる照明態様）を用いて被手術眼Ｅを観察する。次に、レッドレフレックスを用いて観察を行うために、術者は、フットスイッチ８やノブを操作して、２°照明に切り替える（Ｓ１）。
【００８４】
絞り位置検出部８０は、切り替え後の照明絞り２４の位置を検出する（Ｓ２）。この検出結果は制御部６０に送られる。照明強度決定部６３は、照明強度情報６２ａを参照し、この検出結果（２°照明に対応する位置である）に関連付けられた照明光の強度を取得する（Ｓ３）。照明光源２１は、主制御部６１の制御を受けて、２°照明に対応する強度の照明光を発する（Ｓ４）。
【００８５】
術者は、この照明状態で被手術眼Ｅを観察し、必要に応じて観察像の明るさを調整する。これは、被手術眼Ｅの状態（混濁、瞳孔径等）や、術者の眼の状態（視力等）などに応じて、観察状態に個人差などが生じるからである。観察像の明るさを調整する作業は、たとえば、フットスイッチ８等を操作して、照明光源２１から発せられる照明光の強度を増減させることにより行う。また、上記ステップ１と同様に、フットスイッチ８等を操作して、照明絞り２４の位置を調整することにより行うことも可能である。この場合、手術用顕微鏡装置１は、上記ステップ２〜ステップ４を再度行う。このように、術者は、被手術眼Ｅの観察状態を適宜に調整することが可能である。
【００８６】
［作用・効果］
この実施形態に係る手術用顕微鏡装置１の作用及び効果について説明する。
【００８７】
手術用顕微鏡装置１は、照明角度を変更する機能を備えている。更に、手術用顕微鏡装置１は、照明角度が変更されたときに、変更後の角度に基づいて、照明光源２１から発せられる照明光の強度を変更するように作用する。
【００８８】
特に、手術用顕微鏡装置１は、照明光源２１から発せられた照明光の一部を遮蔽することにより照明角度を変更し、照明光の遮蔽態様（つまり照明光の断面領域のうちのどの領域が遮蔽されているか）に基づいて、照明光源２１から発せられる照明光の強度を変更するように作用する。
【００８９】
更に、手術用顕微鏡装置１は、照明光の遮蔽態様と照明光の強度とを関連付ける照明強度情報６２ａを予め記憶し、照明光の遮蔽態様に関連付けられた強度を照明強度情報６２ａに基づいて取得し、この取得された強度の照明光を発するように照明光源２１を制御するように作用する。
【００９０】
また、照明光の遮蔽態様（照明角度）は、出射口絞り２３と照明絞り２４により変更される。手術用顕微鏡装置１は、絞り位置検出部８０により照明絞り２４の位置を検出することにより照明光の遮蔽態様を検出し、この検出結果と照明強度情報６２ａとに基づいて照明光の強度を求めるようになっている。
【００９１】
このような手術用顕微鏡装置１によれば、照明光の遮蔽態様（照明角度）が変更されたときに、変更後の遮蔽態様に応じた照明光の強度を自動的に決定し、この強度の照明光を自動的に出力することができるので、照明角度に応じた好適な明るさの観察像を容易に得ることが可能である。
【００９２】
また、手術用顕微鏡装置１は、固定配置された出射口絞り２３と、連続的に移動可能な照明絞りにより、照明角度（照明光の遮蔽領域）を連続的に変更可能に構成されている。従来の手術用顕微鏡装置においては、たとえば、複数の孔部を有するターレット板を用いて照明角度を段階的にのみ変更していたが、この構成では、術者が照明角度を自由に変更することができなかった。特に、従来の構成では、照明角度の段階間の微調整を行うことができなかった。一方、この実施形態に係る構成では、照明角度を連続的に変更することができるので、術者は照明角度を自由に調整できるという利点がある。
【００９３】
［変形例］
以上に詳述した構成は、この発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態の一例に過ぎない。よって、この発明の要旨の範囲内における任意の変形を適宜に施すことが可能である。以下、このような変形例を説明する。なお、以下の説明において、上記実施形態の構成を適宜に参照することにする。
【００９４】
〔第１の変形例〕
まず、照明絞り２４が移動されたときに、その位置検出を行うことなく照明光の強度を決定することが可能な手術用顕微鏡装置について説明する。この変形例を適用する場合、図１０に示す絞り位置検出部８０を設ける必要はない。
【００９５】
この変形例は、制御部６０（主制御部６１）が駆動機構７０を制御して照明絞り２４を移動させる場合に適用可能である。この場合、制御部６０は、制御信号を駆動機構７０に送信することにより、駆動機構７０に照明絞り２４を移動させる。この制御信号は、たとえばパルス信号を含んでいる。駆動機構７０は、たとえば、このパルス信号のパルス数に応じた角度だけ回転するステッピングモータを備えている。
【００９６】
このような構成においては、制御部６０は、照明絞り２４の位置を特定することが可能である。一例として、制御部６０は、今回の移動前における照明絞り２４の位置を記憶しておき、この位置と制御信号とに基づいて、今回の移動後における照明絞り２４の位置を特定することができる。
【００９７】
なお、移動前の照明絞り２４の位置は、たとえば次のようにして特定される。手術用顕微鏡装置１の電源投入時に装置の初期化を実行し、照明絞り２４を所定のデフォルト位置に移動させる。初期化後に照明絞り２４が移動されると、このデフォルト位置と制御信号（パルス数）から、デフォルト位置に対する照明絞り２４の変位、つまり移動後における照明絞り２４の位置を特定できる。この移動後の位置を記憶しておくことにより、照明絞り２４が次回移動されたときに、同様にして移動後の照明絞り２４の位置を特定することができる。
【００９８】
なお、絞り位置検出部８０を具備している場合には、所定のタイミング（たとえば電源投入時）に照明絞り２４の位置を検出して記憶しておき、この検出位置を基に上記と同様の処理を行うことにより、移動後の照明絞り２４の位置を特定することが可能である。
【００９９】
この変形例によれば、上記実施形態に係る手術用顕微鏡装置１と同様に、照明角度が変更されたときに、好適な明るさの観察像を容易に得ることが可能である。
【０１００】
〔第２の変形例〕
この変形例では、照明絞り２４の位置（照明角度）の代わりに、被手術眼Ｅによる照明光の反射光に基づいて、照明光の強度を自動的に変更するように構成された手術用顕微鏡装置について説明する。
【０１０１】
この変形例に係る手術用顕微鏡装置は、上記実施形態と同様の照明光学系２０と観察光学系３０を有する。特に、照明光学系２０には、出射口絞り２３と照明絞り２４が設けられており、観察光学系３０の光軸ＯＬ、ＯＲ（対物レンズ１５の光軸Ｏと平行である）に対する照明光の角度を変更できるようになっている。
【０１０２】
また、観察光学系３０には、被手術眼Ｅによる照明光の反射光の一部を受光する受光手段として、撮像素子５６ａが設けられている。撮像素子５６ａによる受光結果は、制御部６０に送信される（図１０を参照）。
【０１０３】
制御部６０は、照明光の角度が変更されたときに、変更後における撮像素子５６ａによる受光結果を受け付ける。なお、撮像素子５６ａは、照明光の反射光を常時監視するように構成されていてもよいし、照明光の角度の変更に対応して反射光を受光するように構成されていてもよい。前者の場合、撮像素子５６ａは、たとえば所定の時間間隔で反射光を受光するように構成される。後者の場合、撮像素子５６ａは、たとえば、照明角度の変更を検出した制御部６０から送られる制御信号を受けて反射光を受光するように構成できる。
【０１０４】
記憶部６２には、上記実施形態と異なる照明強度情報６２ａが予め記憶されている。この変形例に係る照明強度情報６２ａは、たとえば、撮像素子５６ａによる反射光の受光強度と、照明光の強度とを関連付ける情報である。なお、照明光の強度が一定であったとしても、被手術眼Ｅの状態（混濁や、眼底での反射率等）に応じて反射光の強度に個人差が生じる場合を考慮して、被手術眼Ｅの観察開始時に試験的に照明光を投射して反射光を受光することにより、照明強度情報６２ａを補正することが可能である。照明強度情報６２ａは、たとえば、撮像素子５６ａにより受光される反射光の強度が、照明角度に関わらず常に所定範囲に含まれるような（望ましくは、ほぼ一定になるような）照明光の強度を記憶している。
【０１０５】
照明強度決定部６３は、撮像素子５６ａによる受光結果（反射光の受光強度）と照明強度情報６２ａとに基づいて照明光の強度を決定する。主制御部６１は、決定された強度の照明光を出力させるように照明光源２１を制御する。
【０１０６】
この変形例によれば、上記実施形態に係る手術用顕微鏡装置１と同様に、照明角度が変更されたときに、好適な明るさの観察像を容易に得ることが可能である。
【０１０７】
〔その他の変形例〕
上記の実施形態では、前置レンズを備えた手術用顕微鏡装置について説明したが、前置レンズを具備しないタイプの手術用顕微鏡装置についても、この発明に係る構成を設けることが可能である。その場合であっても、上記の実施形態と同様の作用及び効果が得られる。
【０１０８】
上記の実施形態では、照明角度を連続的に変更可能な手術用顕微鏡装置について特に詳しく説明したが、照明角度を段階的に変更するように構成された手術用顕微鏡装置についても、この発明に係る構成を設けることが可能である。
【０１０９】
たとえば、全照明と２°照明（２°照明成分のみからなる照明光）とを切り替えて使用可能な手術用顕微鏡装置において、照明角度が切り替えられたときに、切り替え後の照明角度（照明絞り２４の位置等）に基づいて照明光の強度を決定して照明光源を制御するように構成することが可能である。
【０１１０】
また、照明角度が切り替えられた後に、被手術眼による照明光の反射光を受光し、この受光結果に基づいて照明光の強度を決定して照明光源を制御するように構成することが可能である。
【０１１１】
上記の実施形態では、固定配置された出射口絞り２３に対し、照明絞り２４を所定方向（下方）から挿脱することにより照明角度を変更するようになっているが、照明角度を変更するための構成はこれには限定されない。たとえば、照明絞り２４を上方及び下方の双方から挿入できるように構成したり、左右方向から照明絞り２４を挿入できるように構成することが可能である。更に、この発明に係る手術用顕微鏡装置においては、照明角度を変更する変更手段の構成は任意である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】この発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態の外観構成の一例を表す概略図である。
【図２】この発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態の外観構成の一例を表す概略図である。
【図３】この発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態の外観構成の一例を表す概略図である。
【図４】この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の一例を表す概略図である。
【図５】この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の一例を表す概略図である。
【図６】この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の一例を表す概略図である。
【図７】この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の一例を表す概略図である。
【図８】この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の一例を表す概略図である。
【図９】この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の一例を表す概略図である。
【図１０】この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の一例を表す概略ブロック図である。
【図１１】この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。
【符号の説明】
【０１１３】
１  手術用顕微鏡装置
２０  照明光学系
２１  照明光源
２３  出射口絞り
２４  照明絞り
２７  ミラー
３０  観察光学系
５６ａ  撮像素子
６０  制御部
６１  主制御部
６２  記憶部
６２ａ  照明強度情報
６３  照明強度決定部
７０  駆動機構
８０  絞り位置検出部
【図１】
2009118955.tif 000003
【図２】
2009118955.tif 000004
【図３】
2009118955.tif 000005
【図４】
2009118955.tif 000006
【図５】
2009118955.tif 000007
【図６】
2009118955.tif 000008
【図７】
2009118955.tif 000009
【図８】
2009118955.tif 000010
【図９】
2009118955.tif 000011
【図１０】
2009118955.tif 000012
【図１１】
2009118955.tif 000013