JPH11503836A - 顕微鏡、特に、立体顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、顕微鏡、特に手術顕微鏡に関し、アイピース（８）の遠隔操作可能な調節装置（３２）を含み、この調節装置によって、好ましくは、使用者の眼（１）の光学的性質に依存してアイピースを自動的に調節できる。展開形態によれば、立体顕微鏡の２つの鏡筒の間隔を自動的に調節できる。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の名称］ 顕微鏡、特に、立体顕微鏡 ［技術分野］ 本発明は、顕微鏡、特に、調節自在のアイピースと、顕微鏡光路の光学的性質 を使用者の眼の光学的性質に適合させるための他方の眼に依存の電気式自動アイ ピース調節装置とを含む少なくとも２つの鏡筒を有する立体顕微鏡に関する。 ［背景技術］ 顕微法において、顕微鏡は、小さい対象の拡大装置として役立つ。この場合、 対象は、概ね、手で移送または移動しなければならない。しばしば、手術顕微法 の場合には特に、対象の操作も必要である。対象の取扱または操作に際して、概 ね顕微鏡の調節装置の操作を困難とするまたは不都合とする各種の条件が支配す る。しかしながら、アイピースの調節は、まさに、使用者による対象の最適な且 つ疲労のない観察を可能とするための重要な操作である。眼のある種の適応特性 または疲労特性に起因して、多くの場合、アイピースの設定を後調節する必要が あり、かくして、先行技術の手段の場合、アイピースの調節を手で行うため、鏡 下の操作を中断する必要がある。しかしながら、これは望ましくなく、かくして 、本発明の第１課題が生ずる： ［発明の開示］ アイピースを含む拡大装置は、手操作を行うことなくアイピースの調節が可能 なよう構成しなければならない。この場合、使用者の２つの眼の間の生理学的差 異を考慮しなければならない。２つの眼の間の視力差を唯一つのアイピースの適 合によって補償するという従来の基準は、使用者の両眼の観察時間中の視力変化 を補償し、かくして、疲労現象を防止するため、克服しなければならない。 この課題は、請求項１の特徴を有する顕微鏡の本発明に係る使用によって解決 される。 遠隔操作可能なアイピース調節装置は、それ自体としては、例えば、ヨーロッ パ特許公開第６２５３３２号から既知である。 上記公報には、使用者の眼の測定された生理学的性質にもとづくアイピースの 自動的適合が提案されている。上記公報には、顕微鏡についてもこの種の装置の 使用が開示されているが、当時、使用者の１つの眼についての適合だけでは最適 な快適さの達成には不十分であることは、明らかに認識されていなかった。なぜ ならば、この適合操作は、疲労現象、頭痛などを招き、従って、手術顕微鏡の場 合は特に、手術中に人または動物に不都合な結果が生ずるからである。この場合 、従来慣用の如き対物レンズフォーカシングの永続的追従も役に立たない。なぜ ならば、この操作は、同じく、使用者による制御を必要とし、従って、使用者独 自の集中力が、顕微鏡下の本来の作業のためにはではなく、調節操作に必要とな るからである。 日本特開平５−６６３４０公報は、双眼鏡で使用者の両眼のジオプトリー補償 を行い、更に、使用者の眼の間隔に双方のアイピース光路を自動的に適合する双 眼鏡を引用している。しかしながら、光学の他の分野の教示を顕微鏡に直ちに使 用することは類推されない。なぜならば、実際に、各専門分野の開発を異なる態 様で推進する異なった専門家が形成されているからであり、このことは、後願の ヨーロッパ特開が、双方の光路でジオプトリー補償を行うことを教示する先願の 日本特開を参照していないことを説明する。 本発明に係る調節装置は、各種の手段によって達成できる。何れにせよ、各ア イピースの動力駆動装置と、上記駆動装置のための、場合によっては、言語制御 することもできる、あるいは、使用者の四肢−例えば、足−によって操作または トリガできる遠隔制御系とが必要である。必要に応じて且つ使用者の指示にもと づき他の作業者によって操作される遠隔制御系も考えられる。 本発明のこの第１歩によって、各種の用例について著しい進歩が達成される。 即ち、従来、手術顕微鏡の分野では、当然要求される無菌条件の下で、手術者の ためにアイピース調節を行うことは、常に、極めて困難であった。即ち、手術者 の頭部が顕微鏡の近傍に来ると直ちに、手術者の呼吸によってまたは顕微鏡との 手術者のマスクなどとの不測な接触によって、顕微鏡の鏡筒範囲が汚染される危 険性が生ずる。従って、鏡筒範囲の従来の調節装置に対する手術者または助手の 補足操作には、常に、無菌の手術用手袋の外面が汚染されるという危険性がつき まとう。この場合、考えられる以降の患者の汚染を避ける唯一の逃げ道として、 手術用手袋を交換しなければならず、これは、時間を要し、従って、著しい妨害 となる。−既述の如く−眼の光学的性質は、使用者の日々の身体状態（体調）に 依存する変動を受けるので、手術前のアイピースの前設定は十分ではない。 しかしながら、この日々の身体状態は、まさに、変化すると考えられ、従って 、一般に、アイピースの新たな設定が、常に必要である。しかしながら、本発明 によって、顕微鏡の手操作は全く不要となる。使用者の眼の変化した光学的性質 への適応のための主対物レ ンズの補足フォーカシングは、対象−顕微鏡間の間隔が不変である場合、不要で あり、これは、もちろん、使用者の交替時にも、特に有利である。 各眼の測定された規準にもとづく自動的、連続的調節によって、更に、従来常 に存在する好ましくない現象、即ち、アイピース適合の実施時に眼の適応能が不 本意に負荷され、従って、最適な調節が行われず、更に、場合によっては頭痛ま たは同様の不快感を伴う眼のある程度の疲労現象を伴う現象が排除される。 この視点においてまさに、測定装置およびこの測定装置に結合される調節装置 を測定された当該の光学的性質に連続的に対応させる好ましい実施形態が最適で あり、この実施形態によって、眼にとって全く緊張のない顕微鏡作業が可能とな る。本発明の意味において“連続的”とは、定常的測定および調節とも間欠的測 定および調節とも理解される。 本発明のさらなる実施形態または変更例は、従属請求項から明らかになり、あ るいは従属請求項に記載されている。 この場合、運転状態において使用者の眼の網膜に像を結像するため−特に、不 可視の、例えば、赤外の−測定光を使用する測定装置が理想的であることが判明 している。この場合、必要な結像光学系を含むＣＣＤまたは機能的に類似のセン サと測定データ評価装置と を使用すれば、運転状態において網膜に結像された像を最適に利用し、この像か ら使用者の眼の光学的性質を導出できる。 このような測定装置自体は、眼科学において、患者に影響されずに非正規性を を測定する測定器として知られている。当業者は、本発明を実現する場合、上記 の公知の装置（ヨーロッパ特開参照）に依拠する。本発明は、もちろん、輪郭を 含む直接像を結像、測定する測定装置のみならず、レーザスポット解析器も含む 。 ここに開示の発明は、スイス特許出願ＣＨ３２１７／９４と組合せると特に好 適である。その限りで、上記出願の図面および関連の説明の特徴は、本願の枠内 で開示されているものとする。顕微鏡およびその付属機器の眼制御式操作と遠隔 制御式または自動式アイピース適合系とを組合せれば特に有利である。この限り において、スイス特許出願ＣＨ３２１７／９４に対応して、運転状態において操 作機構、機器または装置などの制御のため使用者の眼位置またはひとみ位置を同 時に把握するデータ処理装置と測定データ評価装置とを結合するのが好ましい。 この場合、場合によっては、光路当り唯一つのＣＣＤで十分である。 測定データ評価装置および／またはデータ処理装置が、入力できる使用者に依 存して顕微鏡の調節データ ないしは調節操作の記憶および自動呼出のためのメモリを含んでいる場合、測定 ・調節ルーチンまたはその時間的推移を短縮できる。なぜならば、この場合、報 知を受けた使用者に依存して当該の粗な設定を実施できるからである。 所定の予設定値の手操作入力のための入力キーボード、回転ノブなどを含む変 更例も、もちろん、本発明の枠内にある。 測定装置の詳細な構成において、それ自体は公知の如く、測定光の形成のため 、特に赤外範囲の、発光ダイオードまたはレーザダイオードを設け、アイピース または使用者の眼に向く孔形またはスリット形のパターンテンプレート（マスク ないし絞り）を介して上記ダイオードの光を入射させ、網膜上の像の形状（パタ ーンの形状）を求めれば有利である。 立体顕微鏡の場合、通常、本発明のさらなる実施形態にもとづき、本発明と関 係なく使用することもできる眼間隔調節装置を設ける。この装置も、遠隔操作で き、使用者の各眼の各ひとみの位置を各眼に関連する光路中心から確認できるひ とみ位置検知装置を含み、かくして、鏡筒間隔を使用者の眼間隔に自動的に適合 させることができる。この場合、眼間隔調節装置によって、鏡筒の立体的調節と 同様に、測定装置も調節し、且つまた、必要であれば、測定光のための孔形また はスリット形のパターンテンプレート（マスクないし絞り）および／またはダイ オードも調節すれば好ましい。この場合、スイス特許出願ＣＨ３２１７／９４に 記載の如きひとみ位置検知装置は、特に良好に使用できる。この装置は、双方の 機能、即ち、眼の動きによる命令受入および眼の実際に視る方向（直視方向）へ の当該光路の調心を行う。この場合も、有利なことには、手操作調節は不要であ る。この場合、ＣＣＤまたは測定センサに、網膜上の孔形またはスイス形パター ンテンプレートの像および使用者の眼のひとみの範囲の像を結像すれば、送信さ れた測定像（例えば、孔形またはスリット形パターンの絞り）が光路中心と一定 の関係にある限り、上記像は、同時に、光路中心に関する調心の尺度として使用 できる。併せて、眼表面における上記像の反射も基準として利用できる。なぜな らば、この場合、上記像は、ひとみまたは瞳孔とほぼ同一の像面内にあるからで ある。 好ましくは、ジオプトリー補償またはアイピース調節のための測定装置は、も ちろん、同時に眼間隔情報を供給するよう構成することもできる。 即ち、更に、双方の鏡筒の少なくとも１つを使用者の眼間隔に依存して水平方 向へ調節する遠隔操作可能な電気式調節装置の本発明に係る使用は、新規であり 、発明性を有する。 このような遠隔操作可能な調節装置は、各種の手段を使用して得られる。この 場合、本発明にもとづき、前記日本特開公報に記載の望遠鏡の他の光学分野の教 示を使用できる。 何れにせよ、調節自在の鏡筒または調節自在の双方の鏡筒の動力駆動装置と、 上記駆動装置のための、例えば、言語（音声）制御できる、あるいは、使用者の 他の四肢ないし身体部分−例えば、足−によって操作できる遠隔制御系とが必要 である。必要に応じて且つ使用者の指示にもとづき他の作業者によって操作され る遠隔制御系も考えられる。もちろん、無線遠隔制御系も含まれる。 この発明ステップによって、各種の用例について、著しい進歩が達成される。 即ち、従来、手術顕微鏡の分野では、当然要求される無菌条件の下で、手術者の ために鏡筒調節を行うことは、常に、極めて困難であった。即ち、手術者の頭部 が顕微鏡の近傍に来ると直ちに、手術者の呼吸によってまたは顕微鏡との手術者 のマスクなどとの不測な接触によって、顕微鏡の鏡筒範囲が汚染される危険性が 生ずる。従って、鏡筒範囲の従来の調節装置に対する手術者の補足操作には、常 に、無菌の手術用手袋の外面が汚染されるという危険性がつきまとう。 手術前の鏡筒間隔の前設定は、最適ではなく、余計 な時間を消費し、顕微鏡の殺菌時またはクリーニング時に、鏡筒をもはや調節で きないという欠点があり、従って、殆ど採用されていなかった。 しかしながら、この問題はさて措き、使用中、他の使用者が、最初の使用者と 交替し、従って、鏡筒の再調節が必要となるという必要性が生ずる。しかしなが ら、このためには、本発明に係る遠隔制御にも拘わらず、或る程度の操作が必要 となる。従って、本発明の第２ステップの課題は、鏡筒調節に際して手操作を全 く不要とすることにある。 この別の課題は、運転状態において、当該の使用者の実際の眼間隔に依存して 自動的に−且つ、場合によっては、連続的に−１つまたは複数の鏡筒を調節する 本発明に係る調節装置の使用によって、解決される。 この新しい解決法の意味において、当該の使用者の実際の眼間隔（例えば、７ ．１ｍｍ）を指示または入力することも考えられるが、当該光路の光学的中心軸 に関して眼位置を測定する測定装置を使用者の少なくとも１つの眼に配する本発 明の変更例が好ましい。この場合、測定装置は、調節装置を制御する。 即ち、このような好ましい実施形態の場合、鏡筒調節は、（測定された）客観 的規準にもとづき自動的に進行でき、これは、使用者にとって非常に好ましい。 測定された規準にもとづく自動調節によって、更に 、従来常に存在する好ましくない現象、即ち、アイピース適合の実施時に眼の適 応能が不本意に負荷され、従って、最適な調節が行われず、場合によっては頭痛 または同様の不快感を伴うある程度の斜視を必要とし、従って、疲労現象を伴う 現象が排除される。 この視点においてまさに、測定装置およびこの測定装置に結合される調節装置 を測定された当該の光学的性質に対応させる好ましい実施形態が最適である。こ の実施形態によって、眼にとって全く緊張のない顕微鏡作業が可能となる。本発 明の意味において“連続的”とは、定常的測定および調節とも間欠的測定および 調節とも理解される。調節態様は、必要に応じて、所望の結果ができる限り最短 時間で得られるよう、選択される。この場合、トライ・アンド・エラー法または 他の公知の探査戦略は、本発明の枠内にある。 本発明の別の実施形態または変更例は、従属請求項からは明らかになり、ない しは従属請求項に記載されている。 光路中心に関する眼位置の検知は、使用者の眼表面を照明する照明装置と、光 路の中心軸に対して位置決めされた測定センサ（特に、ＣＣＤ）上に上記表面を 結像する装置とによって行うのが好ましい。かくして導出される制御方式は、鏡 筒調節に最適に直接に反射的に作用する。使用者の眼のひとみの位置または眼の 視線の位置を求めるこの種の装置の技術的実現に関する任意の指摘は、例えば、 下記文書またはそこに引用の先行技術から知り得る。 米国特許第５２９６８８８号、米国特許第５２４５３７１号、ヨーロッパ特許 公開第６０５２４６号、ヨーロッパ特許公開第６０２８９５号、ドイツ特許公開 第４３３７０９８号。本出願の教示を知れば、当業者にとって上記文書の対象と の組合せが可能である。 自動調節方式について有利な基準を得るため、さらなる−実施形態にもとづき 、使用者の頭または顔の位置決め受けをアイピースの範囲に設け、使用者の顔の 部分を固定して、上記受けをアイピース（８）および鏡筒間隔の調節のための水 平方向および／または垂直方向基準としておよび／またはストレス緩和ホルダ（ リラクシングレスト）として使用する。 このような装備にもとづき、使用者は、観察対象に対して所望の視界を得るた め、単に頭を位置決め受けに接触させ、対象の方向を見ればよい。次いで、すべ ての必要な調節は、好ましくは自動的に行われるので、顕微鏡の手操作は不要で ある。他の双眼装置にこの発明視点を使用した場合も、同一の有利な結果が得ら れる。 不必要な測定および調節を避けるため、センサまたはスイッチで頭部近傍を監 視し、かくして、使用者の 頭部が鏡筒範囲から離れた場合も、始めに選択された設定値を保持できる。かく して、測定・調節装置の遊動ないし空転（アイドリング）が避けられる。 測定装置および特に赤外測定光放射器は、眼の過剰な赤外線負荷を避けるため 、当該のＣＣＤのクロック周波数で作動することが好ましい。 しかしながら、既知の遠隔制御機構、例えば、公知の装置とは異なり、唯一つ の機能、例えば、使用者交替時に、使用者が所望であれば直ちに、眼の動きまた は、例えば、調節サイクルによる制御時に対応するシンボルの“クリック”また は賦活を命令する機能を有する足踏みスイッチとの組合せも、本発明の枠内にあ る。 更に、本出願人の出願ＣＨ１０９２／９４の教示を参照する。なぜならば、差 込入射重畳されたレーザ光束を眼へ向けるなどのため、本発明に係る拡大装置に 当該出願に開示の小形差込入射（重畳）素子を最適に使用できるからである。 主対物レンズと対象または対象細部との間の場合によっては必要な間隔測定と 関連して、本発明の可能な実施形態の提示のためにここに開示したとみなされる 本出願人の出願ＰＣＴ／ＥＰ９５／０１３０１の教示を参照する。これは、特に 、図面および関連の説明部分に関する。眼によって狙った対象範囲のピント（ Ｓｃｈａｅｒｆｅｎ，シャープネス）測定のため、例えば、映像信号処理系を使 用することもできる。この映像信号処理系は、例えば、特定の輪郭の縁のピント を測定し、これから結像ピントを推定し、結像ピントの改善のため、対応する調 節機構を自動的に制御する。かくして、実質的に全自動の拡大装置が得られる。 しかしながら、拡大装置のアイピース光路または拡大光路を装置中心へ及び上 記中心外へと方向変更し、かくして、例えば、ビデオカメラ、差込入射（重畳） 装置、ＬＣＤ映像スクリーン、エレクトロニクス装置などを配置できる補助機器 用スペースをアイピースと１つまたは複数の主対物レンズとの間に形成する光路 方向変更装置（例えば、４つの方向変更ミラー）を各アイピースに配すれば、− 特に、空間的にコンパクトな構造方式が以前から検討されている所のビデオ顕微 鏡および／または手術顕微鏡の場合に−上述の本発明に係る特徴とともに適切に 使用される独立の発明が得られる。 このような構造によって、同一のステレオベースの場合において−または拡大 しても−、１つまたは複数の主対物レンズの範囲の構造容積が最小となる。 他の発明特徴と関連して、このような構造は好適である。なぜならば、１つの 光路についてそれぞれ１つの方向変更ミラーを側方へ摺動できることによって、 所望の眼間隔適合を達成できるからである。この場合、しかしながら、最適調節 時には、使用者が鏡筒を介して調心状態で観察できるよう、一般に、アイピース および鏡筒も調節自在の上記方向変更ミラーと駆動結合させる。 この特殊な実施形態の場合、さらなる−場合によっては、眼間隔調節系とは無 関係に使用できる−効果として、双方の双眼光路が相互に最も接近する箇所にズ ーム装置、フォーカシング装置などを設置できる。かくして、レンズ量（数）の 節減（元来、２つの別個のズームまたはフォーカシング装置を使用する場合）ま たはレンズ径の縮小（元来、双方の光路について１つのレンズ群（組）のみを設 ける場合）が達成され、上記装置の駆動問題が減少される。更に、対応して、ズ ームおよびフォーカシング装置が小型化される。 本発明の他の詳細および特徴は、各請求項に開示され、特徴づけられている。 この限りにおいて、先行の説明は、発明を制限するものではない。保護範囲は、 請求の範囲の記載から明らかとなり、開示内容は、本出願および本出願人の引照 出願の全記載事項から明らかとなる。 略図に示した実施例を参照して、本発明を詳細に説明する。 ［図面の簡単な説明］ 第１図は、測定装置および調節自在のアイピースを嵌装した鏡筒の略図であり 、 第１ａ図は、第１図の詳細図であり、 第２図は、遠隔制御される眼間隔調節装置を含む双眼拡大装置の部分の図面で あり、 第２ａ図は、第２図の詳細図であり、 第３図は、全自動顕微鏡の模式図であり、 第４図は、２つのアイピースと本発明に係る遠隔制御式眼間隔調節装置とを含 む顕微鏡の模式図であり、 第５図は、ズームおよび倍率調節系を含む第４図の顕微鏡の変更例の狭搾部分 の図面であり、 第６図は、測定装置３３を含む変更例の図面であり、 第７図は、使用者のひとみ位置を求める測定構造部の模式図であり、 第８図は、照明される十字線および方向変更ミラーを含む測定構造部の詳細図 であり、 第９図は、例えば、ドイツ特許公開第４１２３２７９号、第７図の構造に対応 し、本発明の実施例にもとづき最適に使用できるように、ズーム調節系と結合さ れた可動の方向変更ミラーを光路に設けた斜視エラー補償系の略図である。 ［発明を実施するための最良の形態］ 図面を参照して説明する。同一の参照記号は、同一の構造部材を意味する。機 能的に類似の構造部材には、異なる指標を含む同一の参照記号を付した。本出願 人の言及した他の特許出願との組み合わせ可能性に鑑みて、参照記号リストを本 質的に連続的に構成した。 第１図に、十字線９の像が結像されるひとみ４３ｂおよび網膜３６を有する使 用者の眼１を示す。十字線は、以下の説明において一例としてあるが、本発明に 係る残余の特徴とは無関係に使用でき、即ち、固有の発明をなす。十字線は、原 理的に完全に透明なディスクからなり、ディスクの縁には、ディスク全面に光− 本事例では赤外光−を照射（貫通）するよう発光ダイオード１３ｂが結合してあ る。結合は、発光ダイオードの光束が、ガラスまたは合成樹脂／空気界面に本質 的に全反射角でのみ入射するよう、行われている。ディスク上面４４には、エッ チングまたはサンドブラスト等によって十字線が構成され、従って、十字線の箇 所では全反射が中断され、光が出ていく。 十字線９には、ハーフミラー１０ｂが前置してあり、使用者の眼は、このハー フミラーを介して、光路内を観察でき、かくして、十字線を見ることができる。 即ち、十字線は、眼１のレンズ（水晶体）によって眼の網膜上に結像される。他 方、ハーフミラー１０ｂは 、ＣＣＤ６ｂおよび結像光学系７ｂと共働し、かくして、上記系によって、網膜 の像３５が結像されないしは電子パルスに変換され、上記電子パルスから、公知 の態様で−例えば、画像処理、縁のピント測定、ｅｔｃ．によって−眼の光学的 性質を結論づけ得る。このために、眼１の場合による非正視が補償されるよう鏡 筒４２内のアイピース８ｂを調節する調節装置３２の操作（駆動）装置に評価信 号をフィードバックする測定データ評価装置３７が設けてある。 鏡筒４２には、更に、公知のズームおよび主対物レンズが設けてある。 図示の実施例の場合、対象の注視を単に光学的構造部材によって行うか、場合 によっては、固有の小さい像スクリーンを有するファインダに適合のためのアイ ピース調節系を設けたビデオカメラの場合の如く、ビデオ信号処理系も中間的に 設けるかは本質的ではない。 第２図に、正常時にはできる限り瞳孔またはひとみの中心を通る光路中心４５ ｂを有する双眼顕微鏡の部分光路を模式的に示した。このため、眼間隔調節装置 ４０ｂによって駆動される鏡筒側方調節系が設けてある。この場合、調心度は、 下記の如く測定する。 発光ダイオード（好ましくは、赤外光）１３ａで眼表面を照明する。その像を アイピース８ｂ、ミラー（ １０ｂ，３９）、ハーフミラー１０ｃおよび結像光学系７ｂを介してＣＣＤ６ｂ に結像する。即ち、ひとみは、上記ＣＣＤ上に、円板状に現れる。ＣＣＤ６ｂは 、光路中心４５ｂに関して調整されているので、測定データ評価装置３７は、ひ とみの像がひとみと同心であるか否かを確認できる。像が偏心している場合は、 測定データ評価装置３７が、調節装置４０ｂを介して、眼位置に関する鏡筒の設 定状態（配置）を調整する。 方向変更ミラー４１ｂは、平面図の第２ａ図から明らかな如く、同時に孔形ま たはスリット形絞りとして構成されている。この絞りは、細い十字状または十字 線類似のスリットを有し、下方の発光ダイオード１３ｂの光は、このスリットを 介して眼１に達することができる。この場合も、第１図の十字線と同様、スリッ トが眼に見えず、知覚されないよう、赤外光を選択するのが好ましい。 十字線９の結像と同様、スリットの像は、網膜３６に結像され、次いで、アイ ピース８ｂを介して更に再び方向変更ミラー４１ｂを介してＣＣＤ６ｂに結像さ れる。代替方式として、使用者の眼の光学的性質の評価のための第２ＣＣＤを設 けることもできる。第２図に、眼表面および網膜の何れかがＣＣＤに結像される よう結像光学系７ｂを変化する駆動装置が示してある 。ひとみ４３の像は、光路の調心に重要であるのみならず、スイス特許出願ＣＨ ３２１７／９４にもとづき場合によっては眼で実施される命令にも重要である。 このような課題がない場合は、ダイオード１３ａによる補足照明も不要である 。なぜならば、この場合、スリット形絞り３９のスリットからの光は、調心に関 する評価が可能であるよう眼表面の部分を照明するのに十分であるからである。 一般に、上記装置のすべての機能は、データ処理部によって制御される。デー タ処理の迅速化のため、上記データ処理部２４には、部分的に異なるすべてのデ ータフォーマットを共通に処理できるフォーマットに変換するないしは命令デー タを適切な装置制御データに変換する、引用スイス特許出願ＣＨ１０９１／９４ に記載のデータ処理ユニット２５（ライカ ボックスＬｅｉｃａ Ｂｏｘ）を前 置する。 第３図に、顕微鏡に関して基準位置に来るよう使用者の顔を支持できる位置決 め受け４６を模式的に示した。この場合、第１，２図とは異なり、十字線９ｂは 、赤外光照明系によって象徴され、従って、方向変換ミラー４１ａ，ｂは、不透 光性である。 第３図に、更に、本発明にもとづく鏡筒相互のシフトの利点を示した。かくし て、主対物レンズの前のステレオベースを制限することなく、双方の光路に唯一 つのズーム１６および唯一つのフォーカシング装置１４を使用できる。 第４図に、使用者の顔の位置決め受け４６によって且つ各眼間隔調節装置４０ ａ，ｂによって遠隔制御される側方へ可動の２つの方向変更ミラー４１ａ，ｂを 介して注視する際の使用者の両眼１を示した。対応する遠隔制御線路を４９ａ， ｂで示した。 方向変更ミラー４１ａ，ｂとこのミラーと同一の別の方向変更ミラー４８ａ， ｂとの間には、それぞれ、アイピース８ａ，ｂが設置してあり、少なくとも１つ のアイピースは調節自在である。 双方の方向変更ミラー４８ａ，ｂによって、装置の上部構造は、その中心にお いて明らかに狭搾され、場合によっては、双方の光路を受容するのに唯一つの鏡 筒４２で十分である。ミラー４１ｃ−ｆを含むほぼ等大の方向変更ミラーユニッ トは、ステレオベースｄを所望寸法に再び拡張する。公知の態様で、方向変更ミ ラー４１ｃ−ｆの後には、ズーム１６および倍率調節装置１４（または１光路当 り１つのズーム１６および１つの倍率調節装置１４）が設置してある。 他方、第５図に、よりエレガントな一解決法を示した。 第６図には、更に、本発明にもとづく装置中心４７に対する鏡筒のシフトの利 点を示した。ことに、主対 物レンズの前のステレオベースを制限することなく、双方の光路に唯一つのズー ム１６および唯一つのフォーカシング装置１４を使用できる。同一の効果は、方 向変更ミラー４１ａ，ｂの遠隔制御系を含まないが発明をなす対象を示す第５図 からも知られる。鏡筒４２の側方に得られるスペースは、第３図に示した如く、 良好に利用できる。 測定構造の一実施例を第７，８図に模式的に示した。この場合、調節自在のア イピース８ｂは、一方では、使用者の眼間隔の補償のため、他方では、非正視の 補償のため、象徴的に三次元で調節できる。この場合、光路中心４５ｂに関する 使用者の眼１の表面、ひとみ４３および網膜３６の位置を調べる。十字線９ｂ１ などを光源１３ｂによって網膜３６上に像３５として結像する。網膜自体は、ア イピース８ｂによって、ハーフミラーとして構成された十字線９ｂ１と、別のハ ーフミラー５ｂとを介して、場合によっては更に、結像光学系７ｂを介して、測 定アレイないしはＣＣＤ（６ｂ）上に結像される。後者（測定アレイないしＣＣ Ｄ）には、ひとみ４３の像も結像される。さらにアイピース８ｂに反射された十 字線９ｂ１の像がＣＣＤ６ｂ上に結像される。測定装置３３または測定データ評 価装置３７が、すべての像または各個別像から、光路中心４５ｂに関する実際の ひとみ位置を計算し、調節 装置３２ｂないし４１ｂを対応して制御する。 第８図に、−実線で−良好に調心された光路を示し、他方、破線の十字線１３ ｂ´で調心されてない使用者の眼１の十字線９ｂ１の像を示した。 一般に、上記装置のすべての機能は、データ処理部によって制御される。デー タ処理の迅速化のため、上記データ処理部２４には、部分的に異なるすべてのデ ータフォーマットを共通に処理できるフォーマットに変換するないしは命令デー タを適切な装置制御データに変換する、引照スイス特許出願ＣＨ１０９１／９４ に記載のデータ処理ユニット２５（Ｌｅｉｃａ Ｂｏｘ）を前置する。 この限りにおいて、本出願は、制限されず、引照した出願から明らかになる、 完全に全自動の自己調節式顕微鏡を最適端に設けた組合せも含む。 自動眼屈折計の例は、ドイツ特許公開第２９３７８９１号に記載されており、 本発明を知れば本発明の対象のために適合させることができる。従って、このよ うな屈折計との組合せは、本発明の枠内にある。 符号の説明 １ 使用者の眼 ２ アイピース光路のディスプレイのためのＬＣＤまたはＣＲＴ ３ａ，ｂ ひとみ位置検知装置 ４ａ，ｂ 差込入射（重量）素子 ５ａ，ｂ 赤外ハーフミラー（赤外光の反射率：ほぼ１００％，残余の光の反 射率：ほぼ０％） ６ａ，ｂ ひとみ位置測定のためのＣＣＤまたは類似のセンサ ７ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ 結像光学系 ８ａ，ｂ アイピースレンズ ９ａ，ｂ，ｃ 十字線 １０ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ ハーフミラー（分割ミラー） １１ ＬＣＤバックグランド照明系 １２ 例えば、眼１についてアイピース８を介して見た、観察対象の像と重畳し たＬＣＤまたはＣＲＴの像の例 １３ａ，ｂ 場合によって間欠的にまたは測定中のみ運転される赤外光用ＬＥＤ １４ａ，ｂ ズーム １５ ズーム駆動装置 １６ 焦点調節装置 １７ａ，ｂ 照明 １８ 主対物レンズ １９ ビデオ像の再生、記録のためのビデオレコーダ ２０ 観察対象のＭＲＩデータのための像供給装置 ２１ 観察対象のＸ線データのための像供給装置 ２２ 患者の情報（例えば、氏名、年齢、血圧、心機能など）のための像情報発 生器 ２３ 顕微鏡 ２４ データ処理部（装置） ２５ データフォーマット統一のためのデータ調製部（Ｌｅｉｃａ Ｂｏｘ） ２６ ビデオカメラ ２７ 足踏みスイッチ ２８ 分割プリズム ２９ 分割面 ３０ 特に赤外光のための鏡面 ３１ 反射傾斜面 ３２ 調節装置 ３３ 測定装置（少なくとも１３，６および３７を含む） ３４ 測定光 ３５ 像 ３５´ 像３５の結像 ３６ 網膜 ３７ 測定データ評価装置 ３８ メモリ（記憶装置） ３９ 孔形またはスリット形絞り；鍍銀状態に構成可能−半透光性にも構成可能 ４０ａ，ｂ 眼間隔調節装置 ４１ａ，ｂ 方向変更ミラー ４２ａ，ｂ 鏡筒 ４３ａ，ｂ ひとみ ４３´ ひとみの像の結像光路 ４４ 十字線（細いエッチング痕からなる） ４５ａ，ｂ 光路中心 ４６ 位置決め受け ４７ 装置中心 ４８ａ，ｂ 共働する方向変更（偏向）ミラー ４９ａ，ｂ 遠隔制御導線 ｄ ステレオベース

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年６月１８日 【補正内容】 請求の範囲 １．顕微鏡、特に、調節自在のアイピース（８）と、使用者の眼に依存の電気式 自動式の第１アイピース調節装置（３２）と、各一つの測定装置（３３）と、測 定データ評価装置（３７）とを含む少なくとも２つの鏡筒（４２）を有する立体 顕微鏡において、 測定データ評価装置（３７）には、−双方のアイピース（８）の、立体顕微鏡 の場合は相互に無関係に−アイピース（８）の調節状態を把握し、指示または入 力を行う特定の使用者に関して上記調節データを読出しし得るメモリが配してあ ることを特徴とする顕微鏡。 ２．各測定装置（３３）が、運転状態において、使用者の眼（１）の網膜（３６ ）上に像（３５）を結像するための測定光（３４）を−好ましくは、アイピース （８）を介して、場合によっては更に、顕微鏡の別の光学的構造部材を介して− 送光すること、及び 該測定装置（３３）が、ＣＣＤまたは機能的に類似のセンサ（６）と、場合に よっては、結像光学系（７）と、運転状態において網膜（３６）上に結像された 像（３５）を評価し、使用者の眼（１）のかくして導出された光学的性質を評価 する測定データ評価装置（３７）とを含むこと を特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。 ３．該顕微鏡が、該測定データ評価装置（３７）以外に、運転状態において、顕 微鏡に設けたまたは顕微鏡と組合せた操作機構、機器または装置などを制御する ため使用者の服（１）の眼調節状態またはひとみ調節状態を検知するデータ処理 装置（２４）を含むことを特徴とする請求項１または２記載の顕微鏡。 ４．該操作データ評価装置（３７）が、運転状態において測定装置（３３）の変 化した測定値に依存して１つのまたはすべてのアイピース（８）を連続的に調節 するよう構成されていることを特徴とする先行請求項１〜３の１つに記載の顕微 鏡。 ５．測定光（３４）の形成のため、発光またはレーザダイオード（１３ｂ）が設 けてあり、上記ダイオードには、網膜（３６）上の像（３５）を規定するための 手段、例えば、アイピース（８）または使用者の眼（１）に向く孔形またはスリ ット形絞り（３９）または十字線（９）が前置してあり、および／または、眼の 照明のために、好ましくは不可視の赤外範囲において作動し、場合によっては、 測定センサまたはＣＣＤ（６）の読出レートでクロックないし同期作動される発 光またはレーザダイオード（１３ａ）が設けてあることを特徴とする先行請求項 １〜４の１つに記載の顕微鏡。 ６．先行請求項１〜５の１つに記載の立体顕微鏡であって、２つの鏡筒（４２） を有し、第２調節装置（４０）によって少なくとも１つの鏡筒を他の鏡筒に対し て変位できる形式のものにおいて、 第２調節装置（４０）を電気的に遠隔制御できることを特徴とする立体顕微鏡 。 ７．調節装置（４０）が、運転状態では、使用者の実際の眼間隔に依存して、自 動的に−且つ、場合によっては、連続的に−鏡筒（４２）を互いに相対変位する ことを特徴とする請求項６に記載の立体顕微鏡。 ８．使用者の少なくとも１つの眼には、使用者の他の眼（１）または当該のアイ ピース（８）に対するその相対位置を測定するための測定装置（３３）が配して あり、該測定装置（３３）が、第２調節装置（４０）を制御することを特徴とす る請求項６または７記載の立体顕微鏡。 ９．測定装置（３３）が、運転状態では、使用者の眼（１）の表面を照明するた めの照明装置（１３）と、光路の中心軸（４５ｂ）に対して調心された測定セン サ（特に、ＣＣＤ）上に上記表面を結像する装置とを含むこと、 該測定装置（３３）が、眼表面（３５）の結像された像を評価し、光路中心（ ４５ｂ）に対する使用者の当該の眼（１）のかく導出された相対位置を評価する 測定データ評価装置（３７）を含み、測定データ評価装置（３７）またはデータ 処理装置（２４）が、調節装置（３２）を制御すること を特徴とする請求項７または８記載の立体顕微鏡。 １０．請求項１〜５の１つに記載の立体顕微鏡であって、眼間隔調節装置（４０ ）を有する形式のものにおいて、上記眼間隔調節装置が、遠隔制御され、使用者 の各眼（１）の各ひとみ（４３）の、上記各眼に対応する光路中心（４５）から の位置を検知できるひとみ位置検知装置（３）を含み、かくして、鏡筒間隔を使 用者の眼間隔に自動的に適合できること、 さらに好ましくは、鏡筒（４２）が、測定装置（３３）の構造部材に駆動結合 されていること、 そして場合によっては、網膜（３６）上の孔形またはスリット形絞り（３９） の像およびＣＣＤ（６）上の使用者の眼（１）のひとみ（４３）の周囲の像（３ ５）が、光路中心（４５）に関する調心の尺度として用いられること、 を特徴とする立体顕微鏡。 １１．アイピースの範囲には、使用者の頭部または顔の位置決め受け（４６）が 設けてあり、使用者の顔部 分の固定によって、上記位置決め受けが、アイピース（８）および鏡筒間間隔の 調節のための水平方向規準および／または垂直方向規準および／またはストレス 緩和ホルダとして用いられることを特徴とする先行請求項１〜１０の１つに記載 の立体顕微鏡、特に、手術顕微鏡。 １２．使用者の頭部近傍または位置決め受け（４６）に配したセンサまたはスイ ッチが、使用者の存在を監視し、アイピースまたは鏡筒の最後に行った調節状態 を維持し、あるいは使用者が離れた場合には使用者のいないスペースの測定にも とづく後修正を阻止することを特徴とする先行請求項１〜１１の１つに記載の顕 微鏡。 １３．各アイピース（８）には、アイピース光路または拡大光路を装置中心（４ ７）へ方向変更する方向変更ミラー（４１）が配してあり、装置中心（４７）の 両側には、拡大光路を装置中心にほぼ平行に対象の方向へ向けるよう−（好まし くは、斜視エラー修正のために、特に、場合によりズーム（１４）とともに調節 できる）−共働する方向変更ミラー（４８）が設けてあり、 各拡大光路は、他の１対の方向変更ミラー（４１）によって方向変更され、か くして、上記方向変更にもとづき双方の光路の相互間隔に対して拡大された顕微 鏡のステレオベースが得られることを特徴とする先行請求項１〜１２の１つに記 載の立体顕微鏡。 １４．相互に平行にシフトされた光路の側方には、モジュール状補助機器（例え ば、ビデオカメラ及び／又は反射装置を有するＬＣＤ映像スクリーン）が設けて あることを特徴とする請求項１３記載の立体顕微鏡、特に、手術顕微鏡。 １５．請求項１３または１４記載の立体顕微鏡であって、ズーム（１４）および ／または焦点距離調節装置（１６）を有する形式のものにおいて、 ズーム（１４）および／または焦点距離調節装置（１６）が、相互に平行にシ フトされた光路の範囲に設けてあり、かくして、双方の光路について、唯一つの ズーム（１４）または唯一つの焦点距離調節装置（１６）が設けてあることを特 徴とする立体顕微鏡。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．顕微鏡、特に、調節自在のアイピース（８）と、使用者の眼に依存の電気式 自動式の第１アイピース調節装置（３２）とを含む少なくとも２つの鏡筒（４２ ）を有する立体顕微鏡において、 双方のアイピース（８）が、相互に無関係に調節できること、 各アイピース（８）の−場合によっては、連続的な−調節のために、各アイピ ースには、第１調節装置（３２）と、各１つの測定装置（３３）と、各１つの測 定データ評価装置（３７）とが配してあり、測定装置（３３）または測定データ 評価装置（３７）が、調節装置（３２）を制御すること を特徴とする顕微鏡。 ２．各測定装置（３３）が、運転状態において、使用者の眼（１）の網膜（３６ ）上に像（３５）を結像するための測定光（３４）を−好ましくは、アイピース （８，図２図）を介して、場合によっては更に、顕微鏡の別の光学的構造部材を 介して−送光すること、及び 該測定装置（３３）が、ＣＣＤまたは機能的に類似のセンサ（６）と、場合に よっては、結像光学系（７ ）と、運転状態において網膜（３６）上に結像された像（３５）を評価し、使用 者の眼（１）のかくして導出された光学的性質を評価する測定データ評価装置（ ３７）とを含むこと を特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。 ３．該測定データ評価装置（３７）が、データ処理装置（２４）と結合されてお り、上記データ処理装置が、運転状態において、顕微鏡に設けたまたは顕微鏡と 組合せた操作機構、機器または装置等（１５，１６，１７，１９，２０，２１， ２２−本出願人のスイス特許出願ＣＨ３２１７／９４に対応）を制御するため使 用者の眼（１）の眼調節位置またはひとみ調節位置を検知することを特徴とする 請求項１または２記載の顕微鏡。 ４．該操作データ評価装置（３７）および／またはデータ処理装置（２４）が、 −指示または入力を行う特定の使用者に関して−データ処理装置（２４）の命令 に依存して顕微鏡の調節データまたはプロセスの記憶および−場合によっては、 自動的な−読出のためのメモリ（３８）を含むことを特徴とする先行請求項１〜 ３の１つに記載の顕微鏡。 ５．測定光（３４）の形成のため、発光またはレーザダイオード（１３ｂ）が設 けてあり、上記ダイオードには、網膜（３６）上の像（３５）を規定するため、 アイピース（８）または使用者の眼（１）に向く孔形またはスリット形絞り（３ ９）または十字線（９）などが前置してあること、および／または、 眼の照明のために、好ましくは不可視の赤外範囲において作動し、場合によっ ては、測定センサまたはＣＣＤ（６）読出レートでクロックないし同期作動され る（ｇｅｔａｋｔｅｔ）発光またはレーザダイオード（１３ａ）が設けてあるこ とを特徴とする先行請求項１〜４の１つに記載の顕微鏡。 ６．特に先行請求項１〜５の１つに記載の立体顕微鏡であって、２つの鏡筒（４ ２）を有し、第２調節装置（４０）によって少なくとも１つの鏡筒を他の鏡筒に 対して変位できる形式のものにおいて、 第２調節装置（４０）を電気的に遠隔制御できることを特徴とする立体顕微鏡 。 ７．調節装置（４０）が、運転状態では、使用者の実際の眼間隔に依存して、自 動的に−且つ、場合によっては、連続的に−鏡筒（４２）を互いに相対変位する ことを特徴とする請求項６に記載の立体顕微鏡。 ８．使用者の少なくとも１つの眼には、使用者の他の眼（１）または当該のアイ ピース（８）に対するその相対位置を測定するための測定装置（３３）が配して あること、あるいは、 請求項１〜５の１つに記載の測定装置（３３）が、 相対的または絶対的眼間隔も検知し、測定装置（３３）が、第２調節装置（４０ ）を制御すること を特徴とする請求項６または７記載の立体顕微鏡。 ９．測定装置（３３）が、運転状態では、使用者の眼（１）の表面を照明するた めの照明装置（１３）と、光路の中心軸（４５ｂ）に対して調心された測定セン サ（特に、ＣＣＤ）上に上記表面を結像する装置とを含むこと、及び 該測定装置（３３）が、眼表面（３５）の結像された像を評価し、光路中心（ ４５ｂ）に対する使用者の当該の眼（１）のかく導出された相対位置を評価する 測定データ評価装置（３７）を含み、測定データ評価装置（３７）またはデータ 処理装置（２４）が、調節装置（３２）を制御すること を特徴とする請求項７または８記載の拡大装置（立体顕微鏡）。 １０．特に、請求項１〜５の１つに記載の立体顕微鏡であって、眼間隔調節装置 （４０）を有する形式のものにおいて、 上記眼間隔調節装置が、遠隔制御され、使用者の各眼（１）の各ひとみ（４３ ）の上記各眼に対応する光路中心（４５）からの位置を検知できるひとみ位置検 知装置（３）を含み、かくして、鏡筒間隔を使用者の眼間隔に自動的に適合でき ること、 さらに好ましくは、鏡筒（４２）が、測定装置（３３）の構造部材に且つ−必 要であれば−孔形またはスリット形絞り（３９）および／またはダイオード（１ ３ｂ）に駆動結合されていること、 そして場合によっては、網膜（３）上の孔形またはスリット形絞り（３９）の 像およびＣＣＤ（６）上の使用者の眼（１）のひとみ（４３）の周囲（Ｕｍｆａ ｎｇ）の像が、光路中心（４５）に関する調心の尺度として用いられること、 を特徴とする立体顕微鏡。 １１．アイピースの範囲には、使用者の頭部または顔の位置決め受け（４６）が 設けてあり、使用者の顔部分の固定によって、上記位置決め受けが、アイピース （８）および鏡筒間間隔の調節のための水平方向規準および／または垂直方向規 準および／またストレス緩和ホルダとして用いられることを特徴とする先行請求 項１〜１０の１つに記載の立体顕微鏡、特に、手術顕微鏡。 １２．使用者の頭部近傍または位置決め受け（４６）に配したセンサまたはスイ ッチが、使用者の存在を監視し、アイピースまたは鏡筒の最後に行った調節状態 を維持し、あるいは使用者が離れた場合には使用者のいないスペースの測定にも とづく後修正を阻止することを特徴とする先行請求項１〜１１の１つに記載の顕 微鏡。 １３．各アイピース（８）には、アイピース光路または拡大光路を装置中心（４ ７）へ方向変更する方向変更ミラー（４１）が配してあり、装置中心（４７）の 両側には、拡大光路を装置中心にほぼ平行に対象の方向へ向けるよう−（好まし くは、斜視エラー修正のために、特に、場合によりズーム（１４）とともに調節 できる）−共働する方向変更ミラー（４８）が設けてあり、 各拡大光路は、他の１対の方向変更ミラー（４１）によって方向変更され、か くして、上記方向変更にもとづき双方の光路の相互間隔に対して拡大された顕微 鏡のステレオベースが得られることを特徴とする、特に先行請求項１〜１２の１ つに記載の、立体顕微鏡。 １４．相互に平行にシフトされた光路の側方には、モジュール状補助機器（例え ば、ビデオカメラ、反射装置を有するＬＣＤ映像スクリーンなど）が設けてある ことを特徴とする請求項１３記載の立体顕微鏡、特に、手術顕微鏡。 １５．請求項１３または１４記載の立体顕微鏡であって、ズーム（１４）および ／または焦点距離調節装置（１６）などを有する形式のものにおいて、 ズーム（１４）および／または焦点距離調節装置（１６）が、相互に平行にシ フトされた光路の範囲に設 けてあり、かくして、双方の光路について、唯一つのズーム（１４）または唯一 つの焦点距離調節装置（１６）が設けてあることを特徴とする立体顕微鏡。