JPH0263206B2 - - Google Patents
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- JPH0263206B2 JPH0263206B2 JP58110726A JP11072683A JPH0263206B2 JP H0263206 B2 JPH0263206 B2 JP H0263206B2 JP 58110726 A JP58110726 A JP 58110726A JP 11072683 A JP11072683 A JP 11072683A JP H0263206 B2 JPH0263206 B2 JP H0263206B2
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- Japan
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- observation optical
- optical system
- surgical
- surgical microscope
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- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 claims description 9
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
- G02B21/0012—Surgical microscopes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/50—Supports for surgical instruments, e.g. articulated arms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
- B23Q15/20—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work before or after the tool acts upon the workpiece
- B23Q15/22—Control or regulation of position of tool or workpiece
- B23Q15/24—Control or regulation of position of tool or workpiece of linear position
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/20—Surgical microscopes characterised by non-optical aspects
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、被手術部と観察光学系との相対的な
位置ズレや合焦関係のズレを自動的に補正する手
術用顕微鏡とその制御システムに関する。
位置ズレや合焦関係のズレを自動的に補正する手
術用顕微鏡とその制御システムに関する。
眼科や耳鼻咽喉科では、その対象器管が極めて
微細な生体組織であるため、その手術には古くか
ら手術用顕微鏡が利用されている。従来、例えば
眼科手術においては術中、患者にはその眼の回り
のみの局部麻酔がなされるのが普通であり、その
ために術中に患者が動いたり、あるいは手術用顕
微鏡のアーム類の微動などにより、被手術部が観
察光学系部の視野からはずれたり、合焦状態が維
持されなくなる等の問題があつた。このため従来
の手術用顕微鏡では、その観察光学系部を観察光
軸と略垂直な面内でＸ−Ｙ方向に自由に移動でき
る微動支持装置が開発されていた。この微動支持
装置は、合焦機構の駆動と同様に、フツトスイツ
チによりその操作をコントロール出来るようにな
つている。
微細な生体組織であるため、その手術には古くか
ら手術用顕微鏡が利用されている。従来、例えば
眼科手術においては術中、患者にはその眼の回り
のみの局部麻酔がなされるのが普通であり、その
ために術中に患者が動いたり、あるいは手術用顕
微鏡のアーム類の微動などにより、被手術部が観
察光学系部の視野からはずれたり、合焦状態が維
持されなくなる等の問題があつた。このため従来
の手術用顕微鏡では、その観察光学系部を観察光
軸と略垂直な面内でＸ−Ｙ方向に自由に移動でき
る微動支持装置が開発されていた。この微動支持
装置は、合焦機構の駆動と同様に、フツトスイツ
チによりその操作をコントロール出来るようにな
つている。
しかしながら、近年の直接・関接に使用する手
術機械器具類の発達及び術式の高度化にともな
い、術者が手術中に操作しなければならないフツ
トスイツチ類は10〜20種にもおよび、その配置を
記憶するのも困難な状態で、ミス操作を起こす恐
れが出ている。
術機械器具類の発達及び術式の高度化にともな
い、術者が手術中に操作しなければならないフツ
トスイツチ類は10〜20種にもおよび、その配置を
記憶するのも困難な状態で、ミス操作を起こす恐
れが出ている。
本発明は係る従来の手術用顕微鏡の欠点を解消
するためになされたもので、その第１の目的は、
患者の動き等により観察光学系部の合焦状態が維
持されなくなつた時に、それを自動的に補正でき
る新規の手術用顕微鏡を提供することにある。
するためになされたもので、その第１の目的は、
患者の動き等により観察光学系部の合焦状態が維
持されなくなつた時に、それを自動的に補正でき
る新規の手術用顕微鏡を提供することにある。
本発明の第２の目的は、手術用顕微鏡と手術用
ベツドからなる手術装置群において上述した従来
の欠点を解消しうる新規の手術用顕微鏡の合焦制
御システムを提供することにある。
ベツドからなる手術装置群において上述した従来
の欠点を解消しうる新規の手術用顕微鏡の合焦制
御システムを提供することにある。
以上の目的を達成するための本願発明の手術用
顕微鏡の構成上の特徴は被手術部近傍と観察光学
系部側のいずれか一方に配置された指標手段と、
該指標手段配置側とは別側の該被手術部近傍と該
観察光学系部側のいずれか一方に設置され前記指
標手段の像を受像してその受像位置情報を出力す
る検出手段と、前記観察光学系部の合焦手段と前
記観察光学系部の初期合焦状態における前記検出
手段からの初期受像位置情報を記憶する記憶手段
と、 前記観察光学系部が該初期合焦状態からはずれ
た状態の前記検出手段からの受像位置情報と前記
初期受像位置情報とから合焦補正量を演算する演
算手段とを有し、該演算手段の演算結果をもと
に、前記合焦手段を作動させ、前記観察光学系部
の非合焦状態を補正することにある。
顕微鏡の構成上の特徴は被手術部近傍と観察光学
系部側のいずれか一方に配置された指標手段と、
該指標手段配置側とは別側の該被手術部近傍と該
観察光学系部側のいずれか一方に設置され前記指
標手段の像を受像してその受像位置情報を出力す
る検出手段と、前記観察光学系部の合焦手段と前
記観察光学系部の初期合焦状態における前記検出
手段からの初期受像位置情報を記憶する記憶手段
と、 前記観察光学系部が該初期合焦状態からはずれ
た状態の前記検出手段からの受像位置情報と前記
初期受像位置情報とから合焦補正量を演算する演
算手段とを有し、該演算手段の演算結果をもと
に、前記合焦手段を作動させ、前記観察光学系部
の非合焦状態を補正することにある。
また、その手術用顕微鏡の合焦制御システムの
構成上の特徴は、被手術部を少なくとも観察する
観察光学系部を有する手術用顕微鏡と、該被手術
部を該観察光学系部の観察光軸と平行な方向に移
動するための移動手段を有する該被手術部の支持
手段と、前記被手術部近傍と、前記観察光学系部
側のいずれか一方に配置された指標手段と、前記
指標手段配置側とは別側の前記被手術部近傍と前
記観察光学系部側のいずれか一方に設置され前記
指標手段の像を受像してその受像位置情報を出力
する検出手段と、前記観察光学系部の初期合焦状
態における前記検出手段からの初期受像位置情報
を記憶する記憶手段と、前記観察光学系部が該初
期合焦状態からはずれたときの前記検出手段から
の受像位置情報と前記初期受像位置情報から合焦
補正量を演算する演算手段とを有し、該演算手段
の演算結果により、前記移動手段を作動させ、前
記観察光学系部の非合焦状態を補正することにあ
る。
構成上の特徴は、被手術部を少なくとも観察する
観察光学系部を有する手術用顕微鏡と、該被手術
部を該観察光学系部の観察光軸と平行な方向に移
動するための移動手段を有する該被手術部の支持
手段と、前記被手術部近傍と、前記観察光学系部
側のいずれか一方に配置された指標手段と、前記
指標手段配置側とは別側の前記被手術部近傍と前
記観察光学系部側のいずれか一方に設置され前記
指標手段の像を受像してその受像位置情報を出力
する検出手段と、前記観察光学系部の初期合焦状
態における前記検出手段からの初期受像位置情報
を記憶する記憶手段と、前記観察光学系部が該初
期合焦状態からはずれたときの前記検出手段から
の受像位置情報と前記初期受像位置情報から合焦
補正量を演算する演算手段とを有し、該演算手段
の演算結果により、前記移動手段を作動させ、前
記観察光学系部の非合焦状態を補正することにあ
る。
本発明によれば、患者の動きやアーム類の移動
により観察光学系部の視野と被手術部の位置ズレ
や非合焦状態が発生しても、そのズレ量を顕微鏡
側で検出し、観察光学系部が手術ベツド等を自動
的に移動し、そのズレ量を自動的に補正出来る。
従つて、術者は従来のように微動支持装置や合焦
用フツトスイツチ類を頻繁に操作する必要がまつ
たくなくなり、手術に専念出来る理想的な手術顕
微鏡を提供することができる。本発明は、さら
に、従来の手術用顕微鏡を利用して上記手術顕微
鏡と同一の手動制御が可能な制御システムを提供
することができる。
により観察光学系部の視野と被手術部の位置ズレ
や非合焦状態が発生しても、そのズレ量を顕微鏡
側で検出し、観察光学系部が手術ベツド等を自動
的に移動し、そのズレ量を自動的に補正出来る。
従つて、術者は従来のように微動支持装置や合焦
用フツトスイツチ類を頻繁に操作する必要がまつ
たくなくなり、手術に専念出来る理想的な手術顕
微鏡を提供することができる。本発明は、さら
に、従来の手術用顕微鏡を利用して上記手術顕微
鏡と同一の手動制御が可能な制御システムを提供
することができる。
以下本発明の実施例を図をもとに説明する。な
お以下の説明は眼科用の手術用顕微鏡を例に説明
するが、本願発明はこの臨床科にのみ利用できる
ものでなく脳外科用や耳鼻咽喉科用などの他科用
の手術用顕微鏡にも利用出来るものである。
お以下の説明は眼科用の手術用顕微鏡を例に説明
するが、本願発明はこの臨床科にのみ利用できる
ものでなく脳外科用や耳鼻咽喉科用などの他科用
の手術用顕微鏡にも利用出来るものである。
手術用顕微鏡の観察光学系部１０は、支持アー
ム２０により支持されるとともに観察光軸Ｏと垂
直な平面内Ｘ−Ｙ方向に自由に移動できるように
支持アーム２０は微動支持装置３０に支持されて
いる。この微動支持装置３０は、図示しないスタ
ンド部に旋回可能に取付けられた多関節アーム４
０に取付けられ、被手術部OB例えば患者眼を常
時高倍率で観察出来るように被手術部OB上に保
持される。
ム２０により支持されるとともに観察光軸Ｏと垂
直な平面内Ｘ−Ｙ方向に自由に移動できるように
支持アーム２０は微動支持装置３０に支持されて
いる。この微動支持装置３０は、図示しないスタ
ンド部に旋回可能に取付けられた多関節アーム４
０に取付けられ、被手術部OB例えば患者眼を常
時高倍率で観察出来るように被手術部OB上に保
持される。
観察光学系部１０は、第２図に示すように、対
物レンズ１１と、この対物レンズ１１の光軸Ｏと
平行な双眼の変倍光学系１２ａ，１２ｂと、その
後方に配置された正方プリズム１３ａ，１３ｂ、
焦点板１４ａ，１４ｂ、及び接眼レンズ１５ａ，
１５ｂからなる双眼の観察光学系１６ａ，１６ｂ
を有している。また、観察光学系部１０には、第
３図に示すように、双眼観察光学系１６ａ，１６
ｂを含む面と垂直な面内に照明光学系１７と検出
光学系１８とを有している。照明光学系１７は光
源１７０、絞り１７１及び投光レンズ１７２とか
ら構成され、光源１７０からの光を被手術部OB
に投光し被手術部を照明する。
物レンズ１１と、この対物レンズ１１の光軸Ｏと
平行な双眼の変倍光学系１２ａ，１２ｂと、その
後方に配置された正方プリズム１３ａ，１３ｂ、
焦点板１４ａ，１４ｂ、及び接眼レンズ１５ａ，
１５ｂからなる双眼の観察光学系１６ａ，１６ｂ
を有している。また、観察光学系部１０には、第
３図に示すように、双眼観察光学系１６ａ，１６
ｂを含む面と垂直な面内に照明光学系１７と検出
光学系１８とを有している。照明光学系１７は光
源１７０、絞り１７１及び投光レンズ１７２とか
ら構成され、光源１７０からの光を被手術部OB
に投光し被手術部を照明する。
一方、検出光学系１８は、フイルター１８０、
結像レンズ１８１、この結像レンズ１８１の前側
焦点位置に配置された絞り１８３及び面積型セン
サアレイ１８２とから構成されている。このよう
な構成からなる観察光学系部１０は、支持アーム
２０に内蔵された合焦機構部５０と結合されてお
り、観察光学系部１０はこの合焦機構部の駆動に
より観察光軸Ｏにそつて上下動し、被手術部を合
焦することができる。
結像レンズ１８１、この結像レンズ１８１の前側
焦点位置に配置された絞り１８３及び面積型セン
サアレイ１８２とから構成されている。このよう
な構成からなる観察光学系部１０は、支持アーム
２０に内蔵された合焦機構部５０と結合されてお
り、観察光学系部１０はこの合焦機構部の駆動に
より観察光軸Ｏにそつて上下動し、被手術部を合
焦することができる。
さらに、被手術部OB例えば眼の近傍には、視
野の位置ズレ及び合焦制御用の指標となる、２つ
の赤外発光ダイオード１０１，１０２が配置され
ている。この赤外発光ダイオード１０１，１０２
を２つ配置するのは、後述するように、合焦制御
をするためであり、もし視野の位置ズレ補正のみ
を必要とする場合は指標を１個配置するだけでよ
い。赤外発光ダイオード１０１，１０２の患眼近
傍への配置方法は、例えば第４図に示すように、
発光ダイオード１０１，１０２を開瞼器１０３に
取り付け、これを手術時に使用すればよい。
野の位置ズレ及び合焦制御用の指標となる、２つ
の赤外発光ダイオード１０１，１０２が配置され
ている。この赤外発光ダイオード１０１，１０２
を２つ配置するのは、後述するように、合焦制御
をするためであり、もし視野の位置ズレ補正のみ
を必要とする場合は指標を１個配置するだけでよ
い。赤外発光ダイオード１０１，１０２の患眼近
傍への配置方法は、例えば第４図に示すように、
発光ダイオード１０１，１０２を開瞼器１０３に
取り付け、これを手術時に使用すればよい。
次に本実施例の制御系をその作用とともに説明
する。術者は、多関節アーム４０を旋回すること
により観察光学系部１０を被手術部OB上にセツ
トする。続いて、第３図に示すように、初期値セ
ツトスイツチ２００をONすると、発振器２０１
が作動しある一定周期で赤外発光ダイオード１０
１，１０２を交互に点燈させる。赤外発光ダイオ
ード１０１，１０２からの光は、対物レンズ１１
を通過後、フイルター１８０によりその発光波長
である赤外域の光のみを透過させ、発光ダイオー
ド１０１，１０２の像をレンズ１８１で面積型セ
ンサアレイ１８２上に結像する。初期値セツトス
イツチ２００のONによりゲート回路２０２も開
かれるので、センサアレイ１８２からの検出出力
はゲート回路２０２を通つてメモリー回路２０３
に記憶される。このメモリー回路２０３には、発
光ダイオード１０１，１０２の点燈により、まず
発光ダイオード１０１のセンサアレイ１８２上へ
の結像位置情報が、次に発光ダイオード１０２の
センサアレイ１８２上への結像位置情報がそれぞ
れｘ−ｙ座標値としてメモリーされる。
する。術者は、多関節アーム４０を旋回すること
により観察光学系部１０を被手術部OB上にセツ
トする。続いて、第３図に示すように、初期値セ
ツトスイツチ２００をONすると、発振器２０１
が作動しある一定周期で赤外発光ダイオード１０
１，１０２を交互に点燈させる。赤外発光ダイオ
ード１０１，１０２からの光は、対物レンズ１１
を通過後、フイルター１８０によりその発光波長
である赤外域の光のみを透過させ、発光ダイオー
ド１０１，１０２の像をレンズ１８１で面積型セ
ンサアレイ１８２上に結像する。初期値セツトス
イツチ２００のONによりゲート回路２０２も開
かれるので、センサアレイ１８２からの検出出力
はゲート回路２０２を通つてメモリー回路２０３
に記憶される。このメモリー回路２０３には、発
光ダイオード１０１，１０２の点燈により、まず
発光ダイオード１０１のセンサアレイ１８２上へ
の結像位置情報が、次に発光ダイオード１０２の
センサアレイ１８２上への結像位置情報がそれぞ
れｘ−ｙ座標値としてメモリーされる。
手術中に患者が動いたりアーム類の移動等で視
野の移動や非合焦状態が発生した場合には、補正
スイツチ２０４をONする。この補正スイツチ２
０４の作動によりゲート回路２０５が開かれる
（このときゲート回路２０２は閉じている。）と同
時に発振器２０１が再び発振され、発光ダイオー
ド１０１，１０２は交互に発光する。この発光ダ
イオード１０１，１０２のセンサアレイ１８２上
への投影位置情報は、順次ゲート回路２０５を通
して演算回路２０７へ送られる。この演算回路２
０７には、補正スイツチ２０４のON動作と同時
に開かれた呼び出しゲート回路２０６から、メモ
リー回路２０３内に記憶されていた初期値データ
が入力される。
野の移動や非合焦状態が発生した場合には、補正
スイツチ２０４をONする。この補正スイツチ２
０４の作動によりゲート回路２０５が開かれる
（このときゲート回路２０２は閉じている。）と同
時に発振器２０１が再び発振され、発光ダイオー
ド１０１，１０２は交互に発光する。この発光ダ
イオード１０１，１０２のセンサアレイ１８２上
への投影位置情報は、順次ゲート回路２０５を通
して演算回路２０７へ送られる。この演算回路２
０７には、補正スイツチ２０４のON動作と同時
に開かれた呼び出しゲート回路２０６から、メモ
リー回路２０３内に記憶されていた初期値データ
が入力される。
発光ダイオード１０１のセンサアレイ上への初
期投影位置座標を（x0，y0）、発光ダイオード１
０２の初期投影位置座標を（x0′，y0′）とし、補
正スイツチ２０４をONしたときのセンサアレイ
１８２からのそれぞれの検出座標値を（x1，y1），
（x1′，y1′）とすれば、演算回路２０７は、第５図
に示すように δx≡（x1−x0）β-1 δy≡（y1−y0）β-1 及び δ≡｛√（0−0′）２＋（0−0′）２ −√（1−1′）２＋（1−1′）２｝ δz≡ｆ／β2・δ／Ｌ ここで f1は対物レンズ１１の焦点距離 Ｌは発光ダイオード１０１，１０２の間隔 f2はレンズ１８１の焦点距離 ｆは対物レンズ１１とレンズ１８１の合成焦点
距離 β＝f2／f1 の演算をし、演算結果δx，δyを微動支持装置３
０に出力し、観察光学系部１０の位置ズレを補正
する。また、演算結果δzを合焦機構部５０に入力
し、その値に応じてパルスモーター５０１を駆動
させ観察光学系部１０を上下動させ焦点ズレを補
正する。
期投影位置座標を（x0，y0）、発光ダイオード１
０２の初期投影位置座標を（x0′，y0′）とし、補
正スイツチ２０４をONしたときのセンサアレイ
１８２からのそれぞれの検出座標値を（x1，y1），
（x1′，y1′）とすれば、演算回路２０７は、第５図
に示すように δx≡（x1−x0）β-1 δy≡（y1−y0）β-1 及び δ≡｛√（0−0′）２＋（0−0′）２ −√（1−1′）２＋（1−1′）２｝ δz≡ｆ／β2・δ／Ｌ ここで f1は対物レンズ１１の焦点距離 Ｌは発光ダイオード１０１，１０２の間隔 f2はレンズ１８１の焦点距離 ｆは対物レンズ１１とレンズ１８１の合成焦点
距離 β＝f2／f1 の演算をし、演算結果δx，δyを微動支持装置３
０に出力し、観察光学系部１０の位置ズレを補正
する。また、演算結果δzを合焦機構部５０に入力
し、その値に応じてパルスモーター５０１を駆動
させ観察光学系部１０を上下動させ焦点ズレを補
正する。
第６図は、本発明の第２の実施例を示すもの
で、検出部を観察光学系部と独立させた例であ
る。術者が合焦機構部５０を駆動して観察光学系
部１０を上下させ、深度（高さ）の異なる被手術
部OB1，OB2，OB3のいずれかに合焦させたとす
る。検出部３００は公知の合焦機構を作動させ指
標１０１を合焦するように観察光学系部１０上を
独立に上下動させて合焦状態を作り、指標１０１
の位置情報を記憶する。次に、患者の動き等によ
り視野のズレや非合焦状態が発生すると、検出部
３００はその状態を検知し、ズレや非合焦が補正
されるまで駆動機構部５０と微動支持装置３０を
駆動して自動的に補正する。
で、検出部を観察光学系部と独立させた例であ
る。術者が合焦機構部５０を駆動して観察光学系
部１０を上下させ、深度（高さ）の異なる被手術
部OB1，OB2，OB3のいずれかに合焦させたとす
る。検出部３００は公知の合焦機構を作動させ指
標１０１を合焦するように観察光学系部１０上を
独立に上下動させて合焦状態を作り、指標１０１
の位置情報を記憶する。次に、患者の動き等によ
り視野のズレや非合焦状態が発生すると、検出部
３００はその状態を検知し、ズレや非合焦が補正
されるまで駆動機構部５０と微動支持装置３０を
駆動して自動的に補正する。
第７図は、上記第１，第２の実施例の検出部の
他の実施例を示すものである。この実施例では１
個の発光ダイオード１０１を利用するだけで視野
のズレと非合焦を補正することができる検出装置
を示し、発光ダイオード１０１からの光は結像レ
ンズ１８１ａ、ミラー４０２ａからなる第１光路
と、結像レンズ１８１ｂ、ミラー４０２ｂからな
る第２光路に分けられ、それぞれの光路はモータ
ー４０１により回転させる回転チヨーパー４００
によつて二者択一的に選択され、発光ダイオード
１０１の像を面積型センサアレイ１８３上に交互
に結像する。
他の実施例を示すものである。この実施例では１
個の発光ダイオード１０１を利用するだけで視野
のズレと非合焦を補正することができる検出装置
を示し、発光ダイオード１０１からの光は結像レ
ンズ１８１ａ、ミラー４０２ａからなる第１光路
と、結像レンズ１８１ｂ、ミラー４０２ｂからな
る第２光路に分けられ、それぞれの光路はモータ
ー４０１により回転させる回転チヨーパー４００
によつて二者択一的に選択され、発光ダイオード
１０１の像を面積型センサアレイ１８３上に交互
に結像する。
第８図は、検出部のさらに他の実施例を示すも
のである。この実施例は、指標側に特殊パターン
投影系をもうけ、このパターンを１次元のリニア
センサアレイで検出して観察光学系部の視野のズ
レと非合焦を検出するものである。検出系は、第
８Ａ図に示すように、投影部６０１、投影レンズ
６０２及びリニアセンサアレイ６０３とから構成
され、第３図や第６図に示したように、この検出
部は観察光学系部１０内に内蔵されるか、又は外
部に取り付けられる。
のである。この実施例は、指標側に特殊パターン
投影系をもうけ、このパターンを１次元のリニア
センサアレイで検出して観察光学系部の視野のズ
レと非合焦を検出するものである。検出系は、第
８Ａ図に示すように、投影部６０１、投影レンズ
６０２及びリニアセンサアレイ６０３とから構成
され、第３図や第６図に示したように、この検出
部は観察光学系部１０内に内蔵されるか、又は外
部に取り付けられる。
投影部６０１は光源６０４と、この光源により
照明される第８Ｂ図に示すようなパターンを有す
る投影指標プレート６０５とから構成されてい
る。指標プレート６０５のパターンは互いに配置
方向を逆とする楔パターン６０６，６０７と、２
本の平行は直線パターン６０８，６０９とからな
り、かつ一方の直線パターン６０９には合焦位置
を変えるためにガラス板６１０がはり合せてあ
る。
照明される第８Ｂ図に示すようなパターンを有す
る投影指標プレート６０５とから構成されてい
る。指標プレート６０５のパターンは互いに配置
方向を逆とする楔パターン６０６，６０７と、２
本の平行は直線パターン６０８，６０９とからな
り、かつ一方の直線パターン６０９には合焦位置
を変えるためにガラス板６１０がはり合せてあ
る。
第８Ｃ図のイは、初期セツト時におけるリニア
センサ６０３上への指標パターンの投影パターン
を示している。投影パターン６０６′のリニアセ
ンサ６０３による検出幅はS1として検出される。
以下同様に投影パターン６０７′はS2と、６０
８′はS3と、６０９′はS4とにそれぞれ検出され、
かつ投影パターン６０６′と６０７′の中心位置は
センサのM1番目の素子とM2番目の素子に位置し
ていると検出されるものとする。
センサ６０３上への指標パターンの投影パターン
を示している。投影パターン６０６′のリニアセ
ンサ６０３による検出幅はS1として検出される。
以下同様に投影パターン６０７′はS2と、６０
８′はS3と、６０９′はS4とにそれぞれ検出され、
かつ投影パターン６０６′と６０７′の中心位置は
センサのM1番目の素子とM2番目の素子に位置し
ていると検出されるものとする。
次に、観察光学系部が位置ズレをすると、投影
パターン６０６′，６０７′はロに示すように、そ
の幅がS1′，S2′にそれぞれ変化する。さらに、そ
れぞれの中心がM1′番目とM2′番目の素子位置に
変化したとすると、この素子位置と幅の変化によ
り位置ズレ量とその方向を検知することができ
る。また、焦点ズレをしたときはハに示すように
投影パターン６０８′，６０９′の幅がS3′，S4′に
変化するので、この変化量から焦点ズレ量を検知
することができる。
パターン６０６′，６０７′はロに示すように、そ
の幅がS1′，S2′にそれぞれ変化する。さらに、そ
れぞれの中心がM1′番目とM2′番目の素子位置に
変化したとすると、この素子位置と幅の変化によ
り位置ズレ量とその方向を検知することができ
る。また、焦点ズレをしたときはハに示すように
投影パターン６０８′，６０９′の幅がS3′，S4′に
変化するので、この変化量から焦点ズレ量を検知
することができる。
第９図は本発明のさらに他の実施例を示すもの
で上述の第３図や第６図の実施例がいずれも手術
用顕微鏡の観察光学系部を上下動したり微動支持
装置を駆動することにより非合焦状態や視野の位
置ズレを補正したが、本実施例は手術用ベツドを
上下左右前後方向に移動させることにより、上記
補正するものである。本実施例は、上述の各実施
例と同様の構成からなる検出部７０５を有する手
術用顕微鏡７０１と、指標部７０３と、前後、上
下、左右に電動駆動可能な手術用ベツド７０４及
び第３図に示した制御回路７０２から構成されて
いる。そして視野の位置ズレ及び非合焦に関する
情報はそれぞれ制御回路７０２から手術ベツド７
０４に入力され、手術ベツドが移動して視野の位
置ズレ及び非合焦が補正される。
で上述の第３図や第６図の実施例がいずれも手術
用顕微鏡の観察光学系部を上下動したり微動支持
装置を駆動することにより非合焦状態や視野の位
置ズレを補正したが、本実施例は手術用ベツドを
上下左右前後方向に移動させることにより、上記
補正するものである。本実施例は、上述の各実施
例と同様の構成からなる検出部７０５を有する手
術用顕微鏡７０１と、指標部７０３と、前後、上
下、左右に電動駆動可能な手術用ベツド７０４及
び第３図に示した制御回路７０２から構成されて
いる。そして視野の位置ズレ及び非合焦に関する
情報はそれぞれ制御回路７０２から手術ベツド７
０４に入力され、手術ベツドが移動して視野の位
置ズレ及び非合焦が補正される。
本発明は以上説明した実施例に限定されるもの
ではなく、例えば検出手段としての面積型センサ
アレイと指標手段としての赤外発光ダイオードの
それぞれの配置を互に逆にして被手術部の近傍に
検出手段を、観察光学系部側に発光ダイオを配置
してもよい。また、上記検出手段としては上述し
た面積型センサアレイやリニアセンサアレイの他
に、公知の光電的位置検出装置を利用してもよ
い。さらに、上記検出手段は、手術の記録用に利
用される撮像管や撮像素子を指標像の検出手段と
して利用してもよい。
ではなく、例えば検出手段としての面積型センサ
アレイと指標手段としての赤外発光ダイオードの
それぞれの配置を互に逆にして被手術部の近傍に
検出手段を、観察光学系部側に発光ダイオを配置
してもよい。また、上記検出手段としては上述し
た面積型センサアレイやリニアセンサアレイの他
に、公知の光電的位置検出装置を利用してもよ
い。さらに、上記検出手段は、手術の記録用に利
用される撮像管や撮像素子を指標像の検出手段と
して利用してもよい。
第１図は本発明の手術用顕微鏡の観察光学系部
の構成の説明図、第２図及び第３図は本発明の第
１の実施例を示す光学配置図及びブロツクダイヤ
グラム、第４図は指標部の説明図、第５図は指標
投影像の変位を示す模式図、第６図は本発明の第
２の実施例の構成を示す説明図、第７図は本発明
の検出部の第２の実施例の構成を示す説明図、第
８Ａ図ないし第８Ｃ図は本発明の検出部の第３の
実施例の検出原理の説明図、第９図は本発明の第
３の実施例の説明図である。 １０……観察光学系部、Ｏ……観察光軸、１２
ａ，１２ｂ……変倍光学系、１８……検出光学
系、２０……支持アーム、３０……微動支持装
置、４０……多関節アーム、５０……合焦機構
部、１０１，１０２……赤外発光ダイオード、１
８２……面積型センサアレイ、２００……初期値
セツトスイツチ、１８３……レンズ１８１の前側
焦点位置におかれた絞り。
の構成の説明図、第２図及び第３図は本発明の第
１の実施例を示す光学配置図及びブロツクダイヤ
グラム、第４図は指標部の説明図、第５図は指標
投影像の変位を示す模式図、第６図は本発明の第
２の実施例の構成を示す説明図、第７図は本発明
の検出部の第２の実施例の構成を示す説明図、第
８Ａ図ないし第８Ｃ図は本発明の検出部の第３の
実施例の検出原理の説明図、第９図は本発明の第
３の実施例の説明図である。 １０……観察光学系部、Ｏ……観察光軸、１２
ａ，１２ｂ……変倍光学系、１８……検出光学
系、２０……支持アーム、３０……微動支持装
置、４０……多関節アーム、５０……合焦機構
部、１０１，１０２……赤外発光ダイオード、１
８２……面積型センサアレイ、２００……初期値
セツトスイツチ、１８３……レンズ１８１の前側
焦点位置におかれた絞り。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被手術部近傍と観察光学系部側のいずれか一
方に配置された指標手段と、 該指標手段配置側とは別側の該被手術部近傍と
該観察光学系部側のいずれか一方に設置され、前
記指標手段の像を受像してその受像位置情報を出
力する検出手段と、 前記観察光学系部の合焦手段と、前記観察光学
系部の初期合焦状態における前記検出手段からの
初期受像位置情報を記憶する記憶手段と、 前記観察光学系部が該初期合焦状態からはずれ
た状態の前記検出手段からの受像位置情報と、前
記初期受像位置情報とから合焦補正量を演算する
演算手段とを有し、 該演算手段の演算結果により前記合焦手段を作
動させて前記観察光学系部の非合焦状態を補正す
ることを特徴とする手術用顕微鏡。 ２ 前記指標手段は被手術部近傍に配置され、前
記検出手段が観察光学系部側に設置されたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の手術用顕
微鏡。 ３ 前記指標手段は少なくとも２つの発光指標で
あり、前記検出手段は少なくとも１つの面積型光
センサアレイから成り、該発光指標からの光の受
光位置を平面座標値に関連した出力信号として出
力できることを特徴とする特許請求の範囲第１項
または第２項記載の手術用顕微鏡。 ４ 前記発光指標は開瞼器に取付けられた赤外発
光ダイオードであることを特徴とする特許請求の
範囲第３項記載の手術用顕微鏡。 ５ 前記合焦手段は観察光学系部をその観察光軸
にそつて前後動させる駆動機構部から構成された
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
４項いずれかに記載の手術用顕微鏡。 ６ 被手術部を少なくとも観察する観察光学系部
を有する手術用顕微鏡と、 該被手術部を該観察光学系部の観察光軸と平行
な方向に移動するための移動手段を有する該被手
術部の支持手段と、 前記被手術部近傍と前記観察光学系部側のいず
れか一方に配置された指標手段と、 前記指標手段配置側とは別個の前記被手術部近
傍と前記観察光学系部側のいずれか一方に設置さ
れ、前記指標手段の像を受像してその受像位置情
報を出力する検出手段と、 前記観察光学系部の初期合焦状態における前記
検出手段からの初期受像位置情報を記憶する記憶
手段と、 前記観察光学系部が該初期合焦状態からはずれ
たときの前記検出手段からの受像位置情報と前記
初期受像位置情報から合焦補正量を演算する演算
手段とを有し、 該演算手段の演算結果により前記移動手段を作
動させて前記観察光学系部の非合焦状態を補正す
ることを特徴とする手術用顕微鏡の合焦制御シス
テム。 ７ 前記指標手段は被手術部近傍に配置され、か
つ前記検出手段が観察光学系部側に配置されたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の手術
用顕微鏡の合焦制御システム。 ８ 前記指標手段は少なくとも２つの発光指標で
あり、検出手段は少なくとも１つの面積型光セン
サアレイから成り、該発光指標からの光の受光位
置を平面座標値に関連した出力信号として出力で
きることを特徴とする特許請求の範囲第６項また
は第７項記載の手術用顕微鏡の合焦制御システ
ム。 ９ 前記発光指標は開瞼器に取付けられた赤外発
光ダイオードであることを特徴とする特許請求の
範囲第８項記載の手術用顕微鏡の合焦制御システ
ム。 １０ 前記支持手段は被手術部を有する人体を保
持する手術用ベツドであることを特徴とする特許
請求の範囲第６項ないし第９項いずれかに記載の
手術用顕微鏡の合焦制御システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58110726A JPS602913A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | 手術用顕微鏡及びその合焦制御システム |
| US06/621,505 US4609814A (en) | 1983-06-20 | 1984-06-18 | Control for operation microscopes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58110726A JPS602913A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | 手術用顕微鏡及びその合焦制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS602913A JPS602913A (ja) | 1985-01-09 |
| JPH0263206B2 true JPH0263206B2 (ja) | 1990-12-27 |
Family
ID=14542935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58110726A Granted JPS602913A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | 手術用顕微鏡及びその合焦制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS602913A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2713455B1 (fr) | 1993-12-14 | 1996-02-02 | Oreal | Dispositif pour appliquer un produit pâteux, en particulier un produit cosmétique tel que du rouge à lèvres. |
| JP4566580B2 (ja) * | 2004-02-26 | 2010-10-20 | 株式会社オプセル | 測定装置 |
-
1983
- 1983-06-20 JP JP58110726A patent/JPS602913A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS602913A (ja) | 1985-01-09 |
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