特開 2024-143199 眼科用顕微鏡装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024143199

(43)【公開日】2024-10-11

(54)【発明の名称】眼科用顕微鏡装置

(51)【国際特許分類】

   A61F 9/007 20060101AFI20241003BHJP

   A61B 3/13 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

A61F9/007 200C

A61B3/13

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023055741

(22)【出願日】2023-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000220343

【氏名又は名称】株式会社トプコン

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山田 和広

【テーマコード（参考）】

4C316

【Ｆターム（参考）】

4C316AA01

4C316AA09

4C316FB11

4C316FB12

4C316FC12

4C316FY01

4C316FY05

(57)【要約】

【課題】眼科手術において後眼部像を観察する際、後眼部像の観察視野を狭くすることなく、患者の顔の一部への干渉や手術器具への干渉を防止する眼科用顕微鏡装置を提供すること。
【解決手段】眼科用顕微鏡装置Ａは、被検眼Ｅを観察する観察光学系４０を備え、眼科手術において後眼部像をモニタ装置８により観察する際に対物レンズ２０と被検眼Ｅの間の位置に前置レンズ２１を配置する。前置レンズ２１は、円形広角凸レンズの外周領域の一部分を切除することにより形成したレンズ切除部２１ｅを有する広角凸レンズ部２１ａを含む。レンズ切除部２１ｅは、モニタ装置８に映し出される後眼部像のうち、モニタ画面８１の画面形状による制限を受けて表示領域から外れるモニタ非表示領域部分と対応関係にあるレンズ領域部分に設定する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検眼を観察する観察光学系を備え、眼科手術において後眼部像をモニタ装置により観察する際に対物レンズと前記被検眼の間の位置に前置レンズを配置する眼科用顕微鏡装置であって、
前記前置レンズは、円形凸レンズの外周領域の一部分を切除することにより形成したレンズ切除部を有する凸レンズ部を含み、
前記レンズ切除部は、前記モニタ装置に映し出される前記後眼部像のうち、モニタ画面の画面形状による制限を受けて表示領域から外れるモニタ非表示領域部分と対応関係にあるレンズ領域部分に設定する
ことを特徴する眼科用顕微鏡装置。

【請求項2】

請求項１に記載された眼科用顕微鏡装置において、
前記レンズ切除部は、前記モニタ非表示領域部分に一致する円形レンズ領域の一部分形状からマージンを持たせて狭い面積にしたレンズ領域部分に設定する
ことを特徴する眼科用顕微鏡装置。

【請求項3】

請求項２に記載された眼科用顕微鏡装置において、
前記凸レンズ部は、円形広角凸レンズの外周領域を直線状にカットすることにより形成した円弧と弦に囲まれた形状の前記レンズ切除部を有する広角凸レンズ部である
ことを特徴する眼科用顕微鏡装置。

【請求項4】

請求項３に記載された眼科用顕微鏡装置において、
前記モニタ装置は、前記モニタ画面の画面形状が、上下方向の縦幅寸法より左右方向の横幅寸法が長い長方形状であり、
前記レンズ切除部は、画面表示の制限を受ける上下方向の画像領域部分に対応する上下両方を直線状にカットした形状に設定する
ことを特徴する眼科用顕微鏡装置。

【請求項5】

請求項４に記載された眼科用顕微鏡装置において、
前記前置レンズは、前記広角凸レンズ部のレンズフレーム部に一体に形成され、前記対物レンズと被検眼の間の位置に配置した状態で垂直方向に延びるレンズフレーム支持部を設け、
前記レンズフレーム支持部は、前記広角凸レンズ部のうち前記レンズ切除部に対応する位置に配置する
ことを特徴する眼科用顕微鏡装置。

【請求項6】

請求項４に記載された眼科用顕微鏡装置において、
前記前置レンズは、前記広角凸レンズ部のレンズフレーム部に一体に形成され、前記対物レンズと被検眼の間の位置に配置した状態で垂直方向に延びるレンズフレーム支持部を設け、
前記レンズフレーム支持部は、前記広角凸レンズ部のうち円弧状部分に対応する位置に配置する
ことを特徴する眼科用顕微鏡装置。

【請求項7】

請求項３に記載された眼科用顕微鏡装置において、
前記モニタ装置は、前記モニタ画面の画面形状が、上下方向の縦幅寸法より左右方向の横幅寸法が長い長方形状であり、
前記レンズ切除部は、画面表示の制限を受ける上方向の画像領域部分に対応する上側だけを直線状にカットした形状に設定する
ことを特徴する眼科用顕微鏡装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、眼科用顕微鏡装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、被検眼を観察する観察光学系を有する眼科用顕微鏡に用いる前置レンズ装置において、前記観察光学系の光軸と略平行な回転軸を中心に回転する前置レンズ支持体と、前記前置レンズ支持体を回転させる駆動部と、前記前置レンズ支持体に取り付けた少なくとも２つの前置レンズとを有し、前記前置レンズ支持体を回転させることにより、前記観察光学系の光路上に挿入される前置レンズを入れ替えることができる前置レンズ装置が知られている（特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－６６８１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、眼科手術において後眼部像を観察する際に前置レンズを使用する。前置レンズは複数種類があり、広い範囲を見たいときは広角レンズ、見たいポイントを決めて解像力を上げてみるときは、狭い範囲のレンズを使用する。特に広角で後眼部像を観察したい場合は、被検眼との距離を極力近づけることで、広域の観察を可能とする。

【0005】

しかし、前置レンズとして円形の広角レンズを配置し、後眼部像を観察する場合、被検眼との距離が、例えば、１ｍｍ程度というように極めて近い位置になり、患者の顔の一部への干渉や手術器具への干渉が問題となる。この回避案として、円形の前置レンズの外径サイズを小さくすることで干渉を防止しているが、前置レンズの外径サイズを小さくする分、後眼部像の観察視野が狭くなってしまう、という課題がある。

【0006】

本開示は、上記課題に着目してなされたもので、眼科手術において後眼部像を観察する際、後眼部像の観察視野を狭くすることなく、患者の顔の一部への干渉や手術器具への干渉を防止する眼科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】

【0007】

上記目的を達成するため、本開示の眼科用顕微鏡装置は、被検眼を観察する観察光学系を備え、眼科手術において後眼部像をモニタ装置により観察する際に対物レンズと前記被検眼の間の位置に前置レンズを配置する。前記前置レンズは、円形凸レンズの外周領域の一部分を切除することにより形成したレンズ切除部を有する凸レンズ部を含む。前記レンズ切除部は、前記モニタ装置に映し出される前記後眼部像のうち、モニタ画面の画面形状による制限を受けて表示領域から外れるモニタ非表示領域部分と対応関係にあるレンズ領域部分に設定する。

【発明の効果】

【0008】

本開示の眼科用顕微鏡装置では、レンズ切除部が、モニタ非表示領域部分と対応関係にあるレンズ領域部分に設定される。このため、レンズの外径サイズを縮小することなく、眼科手術においてレンズ切除部を干渉が問題になる部分に合わせて配置できる。よって、眼科手術において後眼部像を観察する際、後眼部像の観察視野を狭くすることなく、患者の顔の一部への干渉や手術器具への干渉を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施例１の眼科用顕微鏡装置を示す全体図である。

【図2】実施例１の眼科用顕微鏡装置の顕微鏡本体部に内蔵されている顕微鏡光学系の構成を示す平面図である。

【図3】実施例１の眼科用顕微鏡装置の顕微鏡本体部に内蔵されている顕微鏡光学系の構成を示す側面図である。

【図4】実施例１の眼科用顕微鏡装置において対物レンズと被検眼の間の位置に配置される上下カットの前置レンズ（１２０Ｄ）を示す斜視図である。

【図5】実施例１の眼科用顕微鏡装置において上下カットの前置レンズ（１２０Ｄ）のレンズ切除部の設定を示すレンズ切除部設定説明図である。

【図6】実施例１の眼科用顕微鏡装置において制御系構成を示すブロック図である。

【図7】比較例の眼科用顕微鏡装置において対物レンズと被検眼の間の位置に配置される前置レンズ（小径１２０Ｄ）を示す斜視図である。

【図8】比較例の前置レンズ（小径１２０Ｄ）における観察画角(a)と観察視野(b)を示す説明図である。

【図9】眼科手術の一例として白内障手術の後に前置レンズを挿入して眼底手術を実施するときの動作を示すフローチャートである。

【図10】前置レンズを挿入して眼底手術を行うときの前置レンズと被検眼の位置関係を示す作用説明図である。

【図11】実施例1の前置レンズ（小径１２０Ｄ）における観察画角(a)と観察視野(b)を示す説明図である。

【図12】実施例２の眼科用顕微鏡装置において対物レンズと被検眼の間の位置に配置される上下カットの前置レンズ（１２０Ｄ）を示す斜視図である。

【図13】実施例２の眼科用顕微鏡装置において上下カットの前置レンズ（１２０Ｄ）のレンズ切除部の設定を示すレンズ切除部設定説明図である。

【図14】実施例３の眼科用顕微鏡装置において対物レンズと被検眼の間の位置に配置される上側カットの前置レンズ（１２０Ｄ）を示す斜視図である。

【図15】実施例３の眼科用顕微鏡装置において上側カットの前置レンズ（１２０Ｄ）のレンズ切除部の設定を示すレンズ切除部設定説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示に係る眼科用顕微鏡装置を実施するための形態を、図面に示す実施例１～３に基づいて説明する。実施例１～３は、観察モードとして、前眼部（例えば、角膜、虹彩、前房、隅角、水晶体、毛様体、チン小帯など）を観察する前眼部観察モードと、後眼部（例えば、網膜、脈絡膜、強膜、硝子体など）を観察する後眼部観察モードと、を有する眼科用顕微鏡装置への適用例である。なお、各図面において、対物レンズの光軸方向をＺ方向（例えば、手術時には鉛直方向、上下方向）とする。Ｚ軸に直交する所定の方向をＸ方向（例えば、手術時には水平方向、術者及び患者にとっては左右方向）とする。Ｚ方向及びＸ方向の双方に直交する方向をＹ方向（例えば、手術時には水平方向、術者にとって前後方向、患者にとって体軸方向）とする。

【実施例0011】

［装置全体構成（図１）］
眼科用顕微鏡装置Ａは、被検眼Ｅを撮影してデジタル画像データ（動画像データ）を生成する。眼科用顕微鏡装置Ａは、図１に示すように、脚部１と、支柱２と、第１アーム部３と、第２アーム部４と、Ｘ－Ｙ微動装置５と、顕微鏡本体支持アーム６と、フットスイッチ７と、モニタ装置８と、前置レンズ支持装置９と、顕微鏡本体部１０と、を備えている。

【0012】

脚部１は、移動可能であり、脚部１に支柱２が支持されている。支柱２には、前方に屈曲した第１アーム部３が係合しており、第１アーム部３には、眼科用顕微鏡装置Ａを吊り下げて固定する第２アーム部４が連結している。第２アーム部４を上下させることにより、眼科用顕微鏡装置Ａの高さを制御することができる。また、第２アーム部４と眼科用顕微鏡装置Ａとの間には、Ｘ－Ｙ微動装置５が設けられていて、顕微鏡本体支持アーム６を介して垂下支持される顕微鏡本体部１０の水平方向であるＸＹ方向の位置を微調整することができる。

【0013】

フットスイッチ７は、術者の足により被検眼Ｅを観察しながら操作できるスイッチである。フットスイッチ７では、顕微鏡本体部１０の位置制御操作、前置レンズ支持装置９に保持されている前置レンズ２１の位置制御操作、モニタ装置８のモニタ表示制御操作などを多機能に行うことができる。モニタ装置８は、眼科手術中に術者や助手から視認し易い位置に配置されていて、モニタ画面８１に前眼部や後眼部などの眼科手術に必要な観察画像を表示する。

【0014】

前置レンズ支持装置９は、顕微鏡本体部１０の側面位置に上端部が固定され、下端部の位置に前置レンズ２１が着脱可能に取り付けられる。前置レンズ２１は、前置レンズセットとして用意された複数種類の中から選択される。ここで、モニタ装置８のモニタ画面８１に映し出される前眼部画像を観察しながら実施する眼科手術の際は、顕微鏡本体部１０と被検眼Ｅとの間から前置レンズ２１が外される。一方、モニタ装置８のモニタ画面８１に映し出される後眼部画像を観察しながら実施する眼科手術の際は、顕微鏡本体部１０と被検眼Ｅの間の位置に前置レンズ２１が配置される。

【0015】

［顕微鏡光学系の構成（図２、図３）］
次に、顕微鏡本体部１０に内蔵されている顕微鏡光学系の構成を、図２及び図３を参照しながら説明する。顕微鏡光学系は、図２及び図３に示すように、対物レンズ２０と、反射ミラーＲＭと、ダイクロイックミラーＤＭと、照明光学系３０と、観察光学系４０と、ズームエキスパンダ５０と、撮像カメラ６０と、左カメラリレーレンズユニット６１Ｌと、右カメラリレーレンズユニット６１Ｒと、を備えている。

【0016】

対物レンズ２０は、被検眼Ｅに対向するように配置される。対物レンズ２０の光軸ＯＡは、Ｚ方向に平行に配置される。対物レンズ２０は、２枚以上のレンズを含んでいてもよい。対物レンズ２０と被検眼Ｅの間の位置には、眼科手術において後眼部像をモニタ装置８により観察する際に前置レンズ２１が配置される。ここで、後眼部像を観察する際の前置レンズ２１としては、眼底像などを広い範囲を見たいときに広角レンズ（例えば、１２０Ｄなど）が使用され、眼底像などの中から見たいポイントを決めて解像力を上げて見たいときに狭い範囲のレンズ（例えば、４０Ｄ、８０Ｄなど）が使用される。

【0017】

反射ミラーＲＭは、対物レンズ２０の上方に配置されていて、Ｚ方向に延びる対物レンズ２０の光軸ＯＡの上端は、反射ミラーＲＭの位置に配置されている。また、反射ミラーＲＭは、Ｙ方向に延びる左眼用観察光学系４０Ｌ及び右眼用観察光学系４０Ｒの各光軸ＯＢを、対物レンズ２０の光軸ＯＡと平行な向き（Ｚ方向）になるように偏向する。反射ミラーＲＭにおいて、対物レンズ２０の光軸ＯＡは、左眼用観察光学系４０Ｌの光軸ＯＢと右眼用観察光学系４０Ｒの光軸ＯＢとの中間に位置している。第１照明光学系３１Ｌ及び３１Ｒは、ダイクロイックミラーＤＭの上方に設けられている。第２照明光学系３２は、対物レンズ２０の上方に設けられている。第２照明光学系３２は、反射ミラーＲＭに対してダイクロイックミラーＤＭ側に偏位した位置に配置されている。つまり、第２照明光学系３２の光軸ＯＳは、対物レンズ２０の光軸ＯＡよりもダイクロイックミラーＤＭ側に位置している。

【0018】

ダイクロイックミラーＤＭは、照明光学系３０（第１照明光学系３１Ｌ及び３１Ｒ）の光路と観察光学系４０の光路を結合する。ダイクロイックミラーＤＭは、ズームエキスパンダ５０と反射ミラーＲＭの間の位置に配置される。ダイクロイックミラーＤＭは、照明光学系３０（第１照明光学系３１Ｌ及び３１Ｒ）からの照明光を反射して反射ミラーＲＭ、対物レンズ２０、前置レンズ２１を介して被検眼Ｅに導く。これとともに、前置レンズ２１、対物レンズ２０、反射ミラーＲＭによって導かれた被検眼Ｅからの戻り光を透過させてズームエキスパンダ５０を介して撮像カメラ６０に導く。

【0019】

照明光学系３０は、対物レンズ２０及び前置レンズ２１を介して被検眼Ｅを照明するための光学系である。照明光学系３０は、色温度が異なる２以上の照明光のいずれかによって被検眼Ｅを照明するように構成されてもよい。照明光学系３０は、制御部２００の制御の下に、指定された色温度の照明光を被検眼Ｅに投射する。照明光学系３０は、第１照明光学系３１Ｌ及び３１Ｒと、第２照明光学系３２とを含んでいる。

【0020】

第１照明光学系３１Ｌ及び３１Ｒを用いた照明法は、いわゆる「同軸照明」であり、それにより、眼底での拡散反射を利用した徹照像を得ることができる。つまり、ユーザーは、被検眼Ｅの徹照像を左眼用観察光学系４０Ｌ及び右眼用観察光学系４０Ｒの双方で撮影し、得られた一対の徹照像をモニタ装置８のモニタ画面８１に表示することが可能である。

【0021】

第２照明光学系３２の光軸ＯＳは、対物レンズ２０の光軸ＯＡからＹ方向に偏位した位置に配置されている。第１照明光学系３１Ｌ及び３１Ｒ並びに第２照明光学系３２は、対物レンズ２０の光軸ＯＡに対する光軸ＯＬ及びＯＲの偏位よりも大きくなるように配置されている。これにより、いわゆる「角度付き照明（斜め照明、傾斜照明）」を実現することができ、角膜反射などに起因するゴーストの混入を防止しつつ被検眼Ｅを双眼で観察することが可能になる。さらに、被検眼Ｅの部位や組織の凹凸を詳細に観察することも可能になる。

【0022】

第１照明光学系３１Ｌは、光源３１ａと、コンデンサーレンズ３１ｂとを含む。光源３１ａは、例えば、３０００Ｋ（ケルビン）の色温度に相当する可視領域の波長の照明光を出力する。光源３１ａから出力された照明光は、コンデンサーレンズ３１ｂを通過し、ダイクロイックミラーＤＭに反射され、反射ミラーＲＭに反射され、対物レンズ２０及び前置レンズ２１を通過して被検眼Ｅに入射する。第１照明光学系３１Ｒについても同様である。

【0023】

第２照明光学系３２は、光源３２ａと、レンズ３２ｂと、指標部材３５とを含む。指標部材３５は、光源３２ａとレンズ３２ｂの間の位置に配置されている。光源３２ａは、図示しないコンデンサーレンズを含んでいてもよい。光源３２ａは、例えば、４０００Ｋ～６０００Ｋの色温度に相当する可視領域の波長の照明光を出力する。指標部材３５には、複数の指標が設けられている。レンズ３２ｂは、指標部材３５に設けられた複数の指標を被検眼Ｅに投影する他の作用を奏する。

【0024】

観察光学系４０は、左眼用観察光学系４０Ｌ及び右眼用観察光学系４０Ｒを含む。そして、左眼用観察光学系４０Ｌの光路と左眼用照明光学系（第１照明光学系３１Ｌ）の光路とは、ダイクロイックミラーＤＭにより同軸に結合する。右眼用観察光学系４０Ｒの光路と右眼用照明光学系（第１照明光学系３１Ｒ）の光路とは、ダイクロイックミラーＤＭにより同軸に結合する。

【0025】

ズームエキスパンダ５０は、ビームエキスパンダ、可変ビームエキスパンダとも呼ばれ、左眼用ズームエキスパンダ５０Ｌと、右眼用ズームエキスパンダ５０Ｒとを含んでいる。左眼用ズームエキスパンダ５０Ｌと右眼用ズームエキスパンダ５０Ｒのそれぞれは、複数のズームレンズ５１、５２及び５３を含む。複数のズームレンズ５１、５２及び５３の少なくとも１つは、後述する変倍機構５０Ｌｄ，５０Ｒｄによって光軸方向に移動可能である。変倍機構５０Ｌｄ，５０Ｒｄは、左眼用ズームエキスパンダ５０Ｌの各ズームレンズ５１、５２及び５３と、右眼用ズームエキスパンダ５０Ｒの各ズームレンズ５１、５２及び５３とを、独立に又は一体的に光軸方向に移動するように構成されてよい。それにより、被検眼Ｅを撮影する際の拡大倍率が変更される。

【0026】

撮像カメラ６０は、観察光学系４０により形成される像を撮影してデジタル画像データを生成するデバイスであり、典型的には、デジタルビデオカメラである。撮像カメラ６０は、左眼用撮像カメラ６０Ｌと右眼用撮像カメラ６０Ｒとを含んでいる。左眼用撮像カメラ６０Ｌと右眼用撮像カメラ６０Ｒとは、同様の構成である。

【0027】

左眼用撮像カメラ６０Ｌは、左撮像素子６２Ｌを含んでいる。左撮像素子６２Ｌは、エリアセンサであり、典型的には、電化結合素子（ＣＣＤ）イメージセンサ又は相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）イメージセンサであってもよい。左撮像素子６２Ｌは、制御部２００の制御の下に動作する。

【0028】

右眼用撮像カメラ６０Ｒは、右撮像素子６２Ｒを含んでいる。右撮像素子６２Ｒは、エリアセンサであり、典型的には、電化結合素子（ＣＣＤ）イメージセンサ又は相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）イメージセンサであってもよい。右撮像素子６２Ｒは、制御部２００の制御の下に動作する。

【0029】

左カメラリレーレンズユニット６１Ｌは、左眼用ズームエキスパンダ５０Ｌを通過した戻り光に基づく像を左撮像素子６２Ｌの撮像面に形成するもので、例えば、1枚のレンズ、又は、複数枚のレンズにより構成されている。

【0030】

右カメラリレーレンズユニット６１Ｒは、右眼用ズームエキスパンダ５０Ｒを通過した戻り光に基づく像を右撮像素子６２Ｒの撮像面に形成するもので、例えば、1枚のレンズ、又は、複数枚のレンズにより構成されている。

【0031】

［前置レンズ構成（図４、図５）］
次に、眼科手術において後眼部像をモニタ装置８により観察する際に対物レンズ２０と被検眼Ｅの間の位置に配置される前置レンズ２１の構成を、図４及び図５を参照しながら説明する。前置レンズ２１は、図４に示すように、広角凸レンズ部２１ａ（凸レンズ部）と、レンズフレーム部２１ｂと、第１レンズフレーム支持部２１ｃと、第２レンズフレーム支持部２１ｄと、を含む。なお、レンズフレーム部２１ｂと第１レンズフレーム支持部２１ｃと第２レンズフレーム支持部２１ｄは、樹脂成形により一体に形成される。

【0032】

広角凸レンズ部２１ａは、円形広角凸レンズの外周領域の一部分（円弧と弦により囲まれた部分）を切除することにより形成したレンズ切除部２１ｅを有する構成にしている。つまり、広角凸レンズ部２１ａは、切除前の円形広角凸レンズにおけるレンズ中心軸Ｏの位置や外径サイズを変えないままで、円形広角凸レンズの外周領域の二箇所を切除している。

【0033】

レンズ切除部２１ｅは、図５に示すように、モニタ装置８のモニタ画面８１に映し出される後眼部像のうち、モニタ画面８１の画面形状による制限を受けて表示領域から外れるモニタ非表示領域部分と対応関係にあるレンズ領域部分に設定している。このとき、レンズ切除部２１ｅは、モニタ非表示領域部分に完全一致させたレンズ領域部分に設定するのではなく、モニタ非表示領域部分に一致する円形レンズ領域の一部分形状からマージンＭＡ（余裕代）を持たせて狭い面積にしたレンズ領域部分に設定している。ここで、円形レンズ領域の一部分形状は、円弧と弦（＝画面境界線に一致する線）により囲まれた形状であり、弦の位置を外側にオフセットさせたときのオフセット量がマージンＭＡになる。

【0034】

モニタ装置８のモニタ画面８１の形状は、上下方向の縦幅寸法ＳＶより左右方向の横幅寸法ＳＨが長い左右方向にワイドな長方形状（例えば、ＳＶ：ＳＨ＝９：１６）としている。よって、円形広角凸レンズの外周領域の一部分にレンズ切除部２１ｅを設定するとき、画面表示の制限を受ける上下方向の画像領域部分を直線状にカットした形状に設定することが可能である。これに対し、実施例１のレンズ切除部２１ｅの場合は、画面表示の制限を受ける上下方向の画像領域部分に対応する上下両方を直線状にカットした形状に設定している。

【0035】

レンズフレーム部２１ｂは、レンズ切除部２１ｅを有する広角凸レンズ部２１ａの外周を保持する部材である。レンズフレーム部２１ｂは、レンズ切除部２１ｅによる直線領域を保持するフレーム部分の厚みｔ１を、レンズ切除部２１ｅを除いた円弧領域を保持するフレーム部分の厚みｔ２（＞ｔ１）よりも薄くしている。これは、レンズフレーム部２１ｂの内面に広角凸レンズ部２１ａを組み込んだ前置レンズ２１の構成において、実質的な切除領域をなるべく広く確保し、患者の顔との干渉などを有効に防止するためである。このため、レンズ切除部２１ｅによる直線領域を保持するフレーム部については、例えば、細い樹脂糸などを掛け渡して保持する構成としてもよい。また、円弧領域を保持する部分だけで広角凸レンズ部２１ａの保持機能を得られる構成とした場合は、レンズ切除部２１ｅによる直線領域を保持するフレーム部を無くした構成としてもよい。

【0036】

第１レンズフレーム支持部２１ｃは、レンズフレーム部２１ｂの外周部に一体に形成され、対物レンズ２０と被検眼Ｅの間の位置に配置した状態で垂直方向（Ｚ方向）に延びる部材である。第１レンズフレーム支持部２１ｃのレンズフレーム部２１ｂに対する一体接続部は、レンズフレーム部２１ｂのうち、広角凸レンズ部２１ａの外周領域のうちレンズ切除部２１ｅに対応する一箇所の位置に設定している。

【0037】

第２レンズフレーム支持部２１ｄは、第１レンズフレーム支持部２１ｃの上端部から一体に形成され、対物レンズ２０と被検眼Ｅの間の位置に配置した状態で水平方向（Ｘ方向）に延びる部材である。第２レンズフレーム支持部２１ｄには、前置レンズ支持装置９の支持ピン９ａが挿通されるピン穴２１ｆが形成されている。

【0038】

［制御系構成（図６）］
次に、眼科用顕微鏡装置Ａの制御系構成を、図６を参照しながら説明する。眼科用顕微鏡装置Ａの制御系は、図６に示すように、制御部２００と、照明光学系３０と、観察光学系４０と、フットスイッチ７と、モニタ装置８と、移動機構３１ｄ，３２ｄと、変倍機構５０Ｌｄ，５０Ｒｄと、データ処理部２１０と、を備えている。

【0039】

制御部２００は、眼科用顕微鏡装置Ａの各部の制御を行う。制御部２００は、主制御部２０１と記憶部２０２とを含む。主制御部２０１は、プロセッサを含み、眼科用顕微鏡装置Ａの各部を制御する。例えば、プロセッサは、所望の機能を実現するため、記憶部２０２又は、他の記憶装置に格納されているデータや情報を利用することができる。

【0040】

主制御部２０１は、照明光学系３０の２つの光源３１ａのそれぞれの制御、照明光学系３０の光源３２ａの制御、観察光学系４０の左右の撮像素子６２Ｌ，６２Ｒのそれぞれの制御、移動機構３１ｄ及び３２ｄのそれぞれの制御、変倍機構５０Ｌｄ及び５０Ｒｄのそれぞれの制御、フットスイッチ７の制御、モニタ装置８の制御などを実行する。

【0041】

光源３１ａの制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、照明絞りの調整などがある。照明光学系３０が色温度を変更可能な光源を含む場合、主制御部２０１は、この光源を制御することによって、出力される照明光の色温度を変更することができる。

【0042】

左右の撮像素子６２Ｌ，６２Ｒの制御には、露光調整、ゲイン調整、撮影レート調整などがある。主制御部２０１は、左右の撮像素子６２Ｌ，６２Ｒの撮影タイミングが一致するように左右の撮像素子６２Ｌ，６２Ｒを制御すること、又は、左右の撮像素子６２Ｌ，６２Ｒの撮影タイミングの差が所定時間以内になるように左右の撮像素子６２Ｌ，６２Ｒを制御することができる。さらに、主制御部２０１は、左右の撮像素子６２Ｌ，６２Ｒにより得られたデジタルデータの読み出し制御を行うことができる。

【0043】

移動機構３１ｄは、対物レンズ２０の光軸に交差する方向に２つの光源３１ａを独立に又は一体的に移動する。主制御部２０１は、移動機構３１ｄを制御することにより、対物レンズ２０の光軸ＯＡに対して照明光学系３０の光軸ＯＬ及びＯＲを独立に又は一体的に移動することができる。

【0044】

移動機構３２ｄは、対物レンズ２０の光軸に交差する方向に光源３２ａを移動する。主制御部２０１は、移動機構３２ｄを制御することにより、対物レンズ２０の光軸ＯＡに対して光軸ＯＳを移動することができる。

【0045】

変倍機構５０Ｌｄは、左眼用ズームエキスパンダ５０Ｌの複数のズームレンズ５１～５３の少なくとも１つを光軸方向に移動する。主制御部２０１は、変倍機構５０Ｌｄを制御することによって左眼用観察光学系４０Ｌの拡大倍率を変更することができる。

【0046】

変倍機構５０Ｒｄは、右眼用ズームエキスパンダ５０Ｒの複数のズームレンズ５１～５３の少なくとも１つを光軸方向に移動する。主制御部２０１は、変倍機構５０Ｒｄを制御することによって右眼用観察光学系４０Ｒの拡大倍率を変更することができる。

【0047】

フットスイッチ７の制御には、操作許可制御、操作禁止制御、フットスイッチ７からの操作信号の送信制御及び／又は受信制御などがある。主制御部２０１は、フットスイッチ７により生成された操作信号を受信し、この受信信号に対応する制御を実行する。

【0048】

モニタ装置８に対する制御には、情報表示制御などがある。主制御部２０１は、表示制御部として、撮像素子６２により生成されたデジタル画像データに基づく画像をモニタ装置８に表示させることができる。典型的には、左右の撮像素子６２Ｌ，６２Ｒによりそれぞれ並行して生成された一対の映像データ（映像信号）に基づいて、一対の映像（一対の動画像）を並行してモニタ装置８に表示させることができる。また、主制御部２０１は、一対の映像のいずれかに含まれる静止画像（フレーム）をモニタ装置８に表示させることができる。さらに、主制御部２０１は、左右の撮像素子６２Ｌ，６２Ｒにより生成されたデジタル画像データを加工して得られた画像（動画像、静止画像など）をモニタ装置８に表示させることができる。また、主制御部２０１は、眼科用顕微鏡装置Ａにより生成された任意の情報や、眼科用顕微鏡装置Ａが外部から取得した任意の情報をモニタ装置８に表示させることができる。

【0049】

主制御部２０１は、左眼用映像及び右眼用映像を立体視可能な態様でモニタ装置８に表示させることができる。例えば、主制御部２０１は、実質的に同時に取得された左眼用フレーム及び右眼用フレームから左右一対の視差画像を生成し、この一対の視差画像をモニタ装置８に表示させることができる。術者などは、公知の立体視手法を利用して一対の視差画像を立体画像として認識することができる。適用可能な立体視手法は、任意であってよく、例えば、裸眼での立体視手法、補助器具（偏光眼鏡など）を用いた立体視手法、左眼用フレーム及び右眼用フレームに対する画像処理（画像合成、レタリングなど）を利用した立体視手法、一対の視差画像を同時に表示させる立体視手法、一対の視差画像を切り換え表示させる立体視手法、及び、これらのうちの２つ以上を組み合わせた立体視手法のうちいずれかであってよい。

【0050】

データ処理部２１０は、各種のデータ処理を実行する。データ処理部２１０は、例えば、左眼用観察光学系４０Ｌの撮像素子６２により左眼用映像データとして逐次に生成されるデジタル画像データ（フレーム）に対して逐次に所定の処理（画像処理）を適用することができる。また、右眼用観察光学系４０Ｒの撮像素子６２により右眼用映像データとして逐次に生成されるデジタル画像データ（フレーム）に対して逐次に所定の処理（画像処理）を適用することができる。

【0051】

［背景技術（図７、図８）］
前置レンズとして小型レンズを用いる比較例による背景技術を、図７及び図８を参照しながら説明する。図７は、比較例の眼科用顕微鏡装置において対物レンズと被検眼の間の位置に配置される前置レンズ（小径１２０Ｄ）を示し、図８は、比較例の前置レンズ（小径１２０Ｄ）における観察画角(a)と観察視野(b)を示す。

【0052】

眼科手術において後眼部像（眼底像など）を広角で観察する際に前置レンズを使用する。前置レンズは複数種類があり、広い範囲を見たいときは広角レンズ（例えば、１２０Ｄなど）を使用し、見たいポイントを決めて解像力を上げてみるときは、狭い範囲のレンズ（例えば、４０Ｄ，８０Ｄなど）を使用する。特に広角で後眼部像を観察したい場合は、被検眼との距離を極力近づけることで、広域の観察を可能とする。

【0053】

しかし、前置レンズとして、広い観察視野が得られる外径サイズによる広角レンズを配置して後眼部像を観察する場合、被検眼との距離が、例えば、１ｍｍ程度というように極めて近い位置になり、患者の顔の一部への干渉や手術器具への干渉が問題となる。この回避案として、前置レンズの外径サイズを小さくすることで干渉を防止している。例えば、広い観察視野が得られる外径サイズが、セル外径φ２３．５ｍｍによる１２０Ｄ前置レンズとする。この場合、干渉回避案である比較例の前置レンズの場合、外径サイズを小さくし、例えば、図７に示すように、セル外径φ１８．０ｍｍによる小径１２０Ｄ前置レンズを用いることになる。

【0054】

しかし、干渉回避案の小径１２０Ｄ前置レンズを用いる場合、図８(a)に示すように、観察画角θ１が約１００度程度の画角になる。そして、前置レンズの外径サイズを小さくした分、図８(b)に示すように、太破線で囲まれる後眼部像（眼底像など）の観察視野が狭くなってしまう。

【0055】

［眼科手術の実施作用（図９～図１１）］
上記背景技術の課題に対し、デジタル顕微鏡装置を用いる場合、横方向にワイドな画面によるモニタ装置が使用されるケースが多いため、モニタ画面に収まる像を取得できる前置レンズであればレンズ形状が円形である必要性は無いという点に着目した。

【0056】

すなわち、前置レンズ２１は、円形広角凸レンズの外周領域の一部分を切除することにより形成したレンズ切除部２１ｅを有する広角凸レンズ部２１ａを含む。レンズ切除部２１ｅは、モニタ装置８に映し出される後眼部像のうち、モニタ画面８１の画面形状による制限を受けて表示領域から外れるモニタ非表示領域部分と対応関係にあるレンズ領域部分に設定する構成を採用した。

【0057】

このため、眼科手術において、広角レンズを用いた前置レンズ２１が被検眼Ｅに接近して配置される場合、広角凸レンズ部２１ａの外径サイズを縮小することなく、レンズ切除部２１ｅを患者の眉骨部などに合わせて配置できる。よって、眼科手術において後眼部像を観察する際、後眼部像の観察視野を狭くすることなく、患者の顔の一部への干渉や手術器具への干渉を防止することができる。つまり、後眼部像の観察視野が欠けることなく観察ができ、同時に、患者及び手術器具への干渉を防止することができる。

【0058】

例えば、図９に示すフローチャートを参照しながら、眼科手術の一例として、白内障手術の後に前置レンズ２１を挿入して眼底手術を実施するときの動作を説明する。

【0059】

ステップＳ１では、白内障手術を実施し、次のステップＳ２では、白内障手術が完了したか否かが判断される。つまり、ステップＳ２にて白内障手術が完了したと判断されるまでは、ステップＳ１→ステップＳ２へと進む流れが繰り返される。白内障手術では、前置レンズ２１が外されている状態であり、左右の撮像素子６２Ｌ，６２Ｒから取得した白内障手術に必要な前眼部像が、モニタ装置８のモニタ画面８１に表示される。

【0060】

ステップＳ２にて白内障手術が完了したと判断されるとステップＳ３へと進み、ステップＳ３では前置レンズ２１が光路（＝光軸ＯＡ）に挿入される。次のステップＳ４では前置レンズ２１のＸＹ方向の位置合わせが行われ、次のステップＳ５では前置レンズ２１のＺ方向の位置合わせが行われる。このように、前置レンズ２１が光路に挿入され、前置レンズ２１のＸＹ方向及びＺ方向の位置合わせが行われると、前置レンズ２１と被検眼Ｅの位置関係は、図１０に示すようになる。つまり、前置レンズ２１のレンズ切除部２１ｅを、患者の眉骨部に向かい合わせた配置にされることで、前置レンズ２１と患者の眉骨部との干渉が防止されるとともに、前置レンズ２１の周囲と患者の顔との間に手術器具を挿入するスペースが確保される。また、第１レンズフレーム支持部２１ｃがレンズ切除部２１ｅに対応する位置に配置されることで、手術対象眼が左眼か右眼かにかかわらず、第１レンズフレーム支持部２１ｃが患者の鼻と干渉することが防止される。

【0061】

ステップＳ５にて前置レンズ２１のＺ方向の位置合わせが行われると、眼底側の手術の体制が整い、次のステップＳ６へ進み、ステップＳ６では、眼底側の手術が実施される。次のステップＳ７では、眼底側の手術が完了したか否かが判断される。つまり、ステップＳ７にて眼底側の手術が完了したと判断されるまでは、ステップＳ６→ステップＳ７へと進む流れが繰り返される。眼底側の手術では、前置レンズ２１が挿入されていることで、２つの撮像素子６２から取得した眼底側の手術に必要な後眼部像（眼底像など）が、モニタ装置８のモニタ画面８１に表示される。

【0062】

モニタ装置８のモニタ画面８１に表示される後眼部像（眼底像など）は、レンズ切除部２１ｅを有する広角凸レンズ部２１ａを含む前置レンズ２１を用いたことで、図１１(a)に示すように、画角観察画角θ２が約１３０度程度の画角になる。つまり、図７に示す比較例の場合は観察画角θ１が約１００度程度であったのに対し、画角観察画角θ２が約１３０度程度の画角まで拡大する。そして、前置レンズ２１の外径サイズは、広い観察視野が得られる外径サイズのままとしていることで、図１１(b)に示すように、太破線で囲まれる後眼部像（眼底像など）の観察視野が確保される。つまり、左右の撮像素子６２Ｌ，６２Ｒを基準として観察視野を対比すると、図７に示す比較例の場合は、図８(b)に示すように、観察視野が中央部領域に限られていたのに対し、レンズ切除部２１ｅを除いた領域の観察視野は外周部領域まで拡大する。さらに、モニタ画面８１を基準として観察視野を対比すると、レンズ切除部２１ｅがモニタ非表示領域部分に設定されているため、レンズ切除部２１ｅにより観察視野が欠けることがない。

【0063】

ステップＳ７にて眼底側の手術が完了したと判断されると、ステップＳ７からステップＳ８へと進み、ステップＳ８では、前置レンズ２１を光路から退避させ、エンドへ進む。

【0064】

このように、眼科手術において後眼部像を観察する際、後眼部像の観察視野を狭くすることなく、患者の顔の一部への干渉や手術器具への干渉を防止できる。これに加え、レンズ切除部２１ｅは、前置レンズ２１の角度変更、シフト、旋回などの動作の際にも有用に働き、前置レンズ２１を傾けた際の干渉にも対応可能になる。さらに、前置レンズ２１を位置合わせしながら設置する際、顔の一部及び手術器具への干渉が低減できるため、前置レンズ２１のＸＹ方向及びＺ方向の位置合わせ作業を容易にすることができる。また、眼科手術の際、術者が手術器具を前置レンズ２１の周りから出し入れする場合、作業スペースに余裕ができる。

【0065】

以上説明したように、実施例１の眼科用顕微鏡装置Ａにあっては、下記に列挙する効果を奏する。
（１）眼科用顕微鏡装置Ａは、被検眼Ｅを観察する観察光学系４０を備え、眼科手術において後眼部像をモニタ装置８により観察する際に対物レンズ２０と被検眼Ｅの間の位置に前置レンズ２１を配置する。前置レンズ２１は、円形凸レンズの外周領域の一部分を切除することにより形成したレンズ切除部２１ｅを有する凸レンズ部（広角凸レンズ部２１ａ）を含む。レンズ切除部２１ｅは、モニタ装置８に映し出される後眼部像のうち、モニタ画面８１の画面形状による制限を受けて表示領域から外れるモニタ非表示領域部分と対応関係にあるレンズ領域部分に設定する。このため、眼科手術において後眼部像を観察する際、後眼部像の観察視野を狭くすることなく、患者の顔の一部への干渉や手術器具への干渉を防止することができる。

【0066】

（２）レンズ切除部２１ｅは、モニタ非表示領域部分に一致する円形レンズ領域の一部分形状からマージンＭＡを持たせて狭い面積にしたレンズ領域部分に設定する。このため、光路に挿入した前置レンズ２１のＸＹ方向の位置合わせを行う際、位置合わせ誤差分がマージンＭＡにより許容され、前置レンズ２１の位置合わせ誤差によりモニタ画面８１に映し出される後眼部像の一部が欠けるのを防止できる。

【0067】

（３）凸レンズ部は、円形広角凸レンズの外周領域を直線状にカットすることにより形成した円弧と弦に囲まれた形状のレンズ切除部２１ｅを有する広角凸レンズ部２１ａである。このため、眼科手術において、被検眼Ｅの後眼部像を広角レンズにより広い観察画角で観察する際、前置レンズ２１を被検眼Ｅに対して接近させても患者の顔の一部への干渉や手術器具への干渉を有効に防止できる。

【0068】

（４）モニタ装置８は、モニタ画面８１の画面形状が、上下方向の縦幅寸法ＳＶより左右方向の横幅寸法ＳＨが長い長方形状である。レンズ切除部２１ｅは、画面表示の制限を受ける上下方向の画像領域部分に対応する上下両方を直線状にカットした形状に設定する。このため、二箇所の直線状カットによって前置レンズ２１の周りにスペースを確保する構成としたことで、後眼部像の観察視野を狭くすることなく、患者の顔の一部への干渉や手術器具への干渉を有効に防止することができる。

【0069】

（５）広角凸レンズ部２１ａは、レンズフレーム部２１ｂに一体に形成され、対物レンズ２０と被検眼Ｅの間の位置に配置した状態で垂直方向（Ｚ方向）に延びる第１レンズフレーム支持部２１ｃを設け、第１レンズフレーム支持部２１ｃは、広角凸レンズ部２１ａのうちレンズ切除部２１ｅに対応する位置に配置する。このため、眼底側の手術を実施する際、手術対象眼が左眼か右眼かにかかわらず、第１レンズフレーム支持部２１ｃが患者の鼻と干渉するのを防止することができる。

【実施例0070】

実施例２は、レンズフレーム支持部を広角凸レンズ部のうち円弧状部分に対応する位置に配置した前置レンズの例である。なお、実施例２の眼科用顕微鏡装置Ａの装置全体構成、顕微鏡光学系の構成、制御系構成については、実施例１の図１～図３、図６に示す構成と同様であり、眼科手術の実施作用も実施例１の図９に示す作用と同様であるので、図示並びに説明を省略する。

【0071】

［前置レンズ構成（図１２、図１３）］
眼科手術において後眼部像をモニタ装置８により観察する際に対物レンズ２０と被検眼Ｅの間の位置に配置される実施例２の前置レンズ２１’の構成を、図１２及び図１３を参照しながら説明する。前置レンズ２１’は、図１２に示すように、広角凸レンズ部２１ａ’（凸レンズ部）と、レンズフレーム部２１ｂ’と、第１レンズフレーム支持部２１ｃ’と、第２レンズフレーム支持部２１ｄ’と、を含む。なお、レンズフレーム部２１ｂ’と第１レンズフレーム支持部２１ｃ’と第２レンズフレーム支持部２１ｄ’は、樹脂成形により一体に形成される。

【0072】

広角凸レンズ部２１ａ’は、円形広角凸レンズの外周領域の一部分（円弧と弦により囲まれた部分）を切除することにより形成した２つのレンズ切除部２１ｅを有する構成とされている。つまり、広角凸レンズ部２１ａ’は、切除前の円形レンズにおけるレンズ中心軸Ｏの位置や外径サイズを変えないままで、円形広角凸レンズの外周領域の二箇所を平行に切除した構成にしている。

【0073】

レンズ切除部２１ｅは、図１２及び図１３に示すように、モニタ装置８のモニタ画面８１に映し出される後眼部像のうち、モニタ画面の画面形状による制限を受ける上下方向の画像領域部分に対応する上下両方を直線状にカットした形状に設定している。このとき、レンズ切除部２１ｅは、図１３に示すように、実施例１と同様に、モニタ非表示領域部分に一致する円形レンズ領域の一部分形状からマージンＭＡ（余裕代）を持たせて狭い面積にしたレンズ領域部分に設定している。

【0074】

レンズフレーム部２１ｂ’は、２つのレンズ切除部２１ｅを有する広角凸レンズ部２１ａ’の外周を保持する部材である。レンズフレーム部２１ｂ’は、実施例１と同様に、２つのレンズ切除部２１ｅによる直線領域を保持するフレーム部分の厚みｔ１を、レンズ切除部２１ｅを除いた円弧領域を保持するフレーム部分の厚みｔ２（＞ｔ１）よりも薄くしている。

【0075】

第１レンズフレーム支持部２１ｃ’は、広角凸レンズ部２１ａ’のうち円弧状部分に対応する位置に配置している。つまり、実施例１の第１レンズフレーム支持部２１ｃがレンズ切除部２１ｅに対応する位置に配置しているのに対し、実施例２は、第１レンズフレーム支持部２１ｃ’の位置を異ならせている。

【0076】

このように、レンズ切除部２１ｅは、画面表示の制限を受ける上下方向の画像領域部分に対応する上下両方を直線状にカットした形状に設定していため、実施例１と同様に、後眼部像の観察視野を狭くすることがない。また、眼底側の手術を実施する際、前置レンズ２１’のＸＹ方向及びＺ方向の位置合わせを行うと、二箇所の直線状カットによって前置レンズ２１’の周りにスペースが確保されることになる。さらに、手術対象眼が右眼であるときと左眼であるときとで前置レンズ支持装置９を水平方向に１８０度転回させる使い方をすることで、第１レンズフレーム支持部２１ｃ’と患者の鼻との干渉が防止される。

【0077】

上記のように、実施例２の眼科用顕微鏡装置Ａにあっては、実施例１の（１）～（４）の効果に加え、下記の効果を奏する。
（６）前置レンズ２１’は、広角凸レンズ部２１ａ’のレンズフレーム部２１ｂ’に一体に形成され、対物レンズ２０と被検眼Ｅの間の位置に配置した状態で垂直方向（Ｚ方向）に延びる第１レンズフレーム支持部２１ｃ’を設け、第１レンズフレーム支持部２１ｃ’は、広角凸レンズ部２１ａ’のうち円弧状部分に対応する位置に配置する。このため、眼底側の手術を実施する際、前置レンズ支持装置９を転回させることで、手術対象眼が左眼か右眼かにかかわらず、第１レンズフレーム支持部２１ｃ’が患者の鼻と干渉するのを防止することができる。